KR100748841B1 - Blade structure of impeller - Google Patents

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KR100748841B1
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blade
impeller
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inner circumferential
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KR1020060015727A
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김길영
최민환
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엘에스전선 주식회사
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Abstract

Blade structure of an impeller is provided to have better fluid flow characteristics by assembling an end of blades so as to be relatively shorter than an inner circumferential surface of a casing. Blade structure of an impeller comprises a casing and a plurality of blades(10). The plurality of blades adjacent to an inner circumferential surface of the casing have each end formed to be inclined in direction of one side or both sides so as to improve fluid flow characteristics as well as reduce or prevent fragments generation by impeller rotation. The fluid flow characteristics become better during rotation of the blades in the casing by allowing a gap to be reduced as much as an inclined portion of an end(100) of the blade when the end of the blade is assembled to be shorter than the inner circumferential surface.

Description

임펠러의 블레이드 구조{Blade Structure of Impeller}Blade Structure of Impeller

도 1은 종래의 임펠러의 구조를 나타낸 개략적인 일부절개사시도, 1 is a schematic partial cutaway perspective view showing a structure of a conventional impeller,

도 2a는 종래의 임펠러의 블레이드의 끝단부가 케이싱의 내주면에 미치지 않고 갭을 형성한 상태로 가공된 모습을 나타낸 개략도,Figure 2a is a schematic diagram showing a state that the end of the blade of the conventional impeller was processed in a gap formed without reaching the inner peripheral surface of the casing,

도 2b는 종래의 임펠러의 블레이드의 끝단부가 케이싱의 내주면을 지나도록 가공된 모습을 나타낸 개략도,Figure 2b is a schematic diagram showing a state that the end of the blade of the conventional impeller is processed to pass through the inner circumferential surface of the casing,

도 2c는 도 2b와 같이 블레이드가 크게 가공되어 갭이 없는 케이싱 내에서 임펠러가 회전되어 파편이 형성된 것을 예시한 도면,Figure 2c is a diagram illustrating that the impeller is rotated in a casing without a gap as the blade is largely processed as shown in Figure 2b,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 끝단부가 경사진 블레이드를 나타낸 개략도,Figure 3 is a schematic diagram showing a blade inclined end portion according to an embodiment of the present invention,

도 4a는 본 발명에 따른 임펠러의 블레이드의 끝단부가 케이싱의 내주면에 미치지 않고 갭을 형성한 상태로 가공된 모습을 나타낸 개략도, Figure 4a is a schematic view showing a state in which the end of the blade of the impeller according to the invention is processed in a gap formed without reaching the inner peripheral surface of the casing,

도 4b는 본 발명에 따른 임펠러의 블레이드의 끝단부가 케이싱의 내주면을 지나도록 가공된 모습을 나타낸 개략도, Figure 4b is a schematic view showing a state that the end of the blade of the impeller according to the invention is processed to pass through the inner circumferential surface of the casing,

도 4c는 도 4b의 상태에서 임펠러의 작동으로 블레이드가 회전되면서 끝단부가 변형되어 케이싱에 맞추어진 것을 나타낸 도면이다. Figure 4c is a view showing that the blade is rotated by the operation of the impeller in the state of Figure 4b deformed to fit the casing.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

a : 최상단 b : 하단a: top b: bottom

h : 높이h: height

t1,t2 : 갭t1, t2: gap

1 : 임펠러 10 : 블레이드1: impeller 10: blade

15 : 회전축 20 : 케이싱15: rotating shaft 20: casing

21 : 내주면 100 : 끝단부21: inner circumference 100: end

101,110 : 파편 101,110: fragment

본 발명은 임펠러의 블레이드 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 임펠러 케이싱의 내주면에 근접하는 블레이드의 끝단부의 구조를 변경하여 조립상의 공차에 따라 발생할 수 있는 유체 유동 효율의 저하를 방지하고, 블레이드의 파편이 감소 또는 발생하지 않도록 한 임펠러의 블레이드 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a blade structure of the impeller, and more particularly, to change the structure of the end portion of the blade proximate to the inner peripheral surface of the impeller casing to prevent a decrease in fluid flow efficiency that may occur due to assembly tolerances, and fragments of the blade It relates to the blade structure of the impeller so that this reduction or no occurrence.

일반적으로, 임펠러는 터보형 펌프,송풍기 또는 압축기 등에 구비되는 것으로서, 원주상(圓周上)에 일정 간격으로 배치된 복수의 블레이드를 가지면서 회전하도록 된 장치이다. In general, an impeller is provided in a turbo pump, a blower or a compressor, and is an apparatus configured to rotate while having a plurality of blades arranged at regular intervals on a circumference.

이러한 임펠러중 원심형 임펠러는, 유체를 압축하는 압축기와 같은 장치에서, 공급되는 유체를 압축하는 기능을 수행한다. Among these impellers, centrifugal impellers perform a function of compressing the supplied fluid in a device such as a compressor for compressing the fluid.

종래의 임펠러의 구조에 대하여 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The structure of a conventional impeller is described below with reference to the drawings.

첨부된 예시도면 도 1은 종래의 임펠러의 구조를 나타낸 개략적인 일부절개사시도, 도 2a는 종래의 임펠러의 블레이드의 끝단부가 케이싱의 내주면에 미치지 않고 갭을 형성한 상태로 가공된 모습을 나타낸 개략도이다. 1 is a schematic partial cutaway perspective view showing a structure of a conventional impeller, Figure 2a is a schematic diagram showing a state in which the end of the blade of the conventional impeller is processed in a gap formed without reaching the inner peripheral surface of the casing. .

도면에 도시된 바와 같이, 임펠러(1)는 케이싱(20)내에서 임펠러(1)의 중앙을 관통하여 결합,고정된 회전축(15)에 의해 회전되는 복수의 블레이드(10)를 가지는데, 종래의 블레이드(10)는, 케이싱(20)의 내면과 접하는 끝단부(100)가 직각으로 처리되어 평면화되도록 가공되어 있다. As shown in the figure, the impeller 1 has a plurality of blades 10 which are rotated by a rotating shaft 15 fixed and coupled through the center of the impeller 1 in the casing 20. The blade 10 is processed so that the end part 100 which contacts the inner surface of the casing 20 is processed at right angles, and is planarized.

여기서, 상기 블레이드(10)의 끝단부(100)와 케이싱(20)의 내면과의 사이에는 가공상의 갭이 존재하는데, 도 2a에 도시된 바와 같이, 블레이드(10)의 끝단부(100)가 케이싱(20)의 내면에 미치지 않고 짧은 길이를 가지면서 형성된 갭(+t1)은 통상적으로 0.1 내지 0.4mm 정도이다. 만일, 상기와 같은 갭(+t1)이 클 경우에는, 갭에 의한 2차 유동의 생성으로 압축효율이 감소하게되며, 이로인해 제대로 토출압력을 생성하지 못하게된다. Here, there is a processing gap between the end portion 100 of the blade 10 and the inner surface of the casing 20, as shown in Figure 2a, the end portion 100 of the blade 10 The gap + t1 formed while having a short length without reaching the inner surface of the casing 20 is typically about 0.1 to 0.4 mm. If the gap + t1 is large as described above, the compression efficiency decreases due to the generation of the secondary flow by the gap, thereby preventing the discharge pressure from being generated properly.

한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 케이싱(20)의 내면을 지나는 길이로 블레이드(10)를 가공,형성하는 경우에는 갭(-t1)이 존재한다. 이렇게 가공된 경우에는, 상기 임펠러의 작동으로, 블레이드(10)가 케이싱(20)의 내주면(21)을 따라 회전되면서, 블레이드(10)의 끝단부(100)가 내주면(21)과 접촉하여 도 2c에 도시된 바와 같이 갭(-t2)만큼의 블레이드(10)의 끝단부(100)가 변형되어 결국, 파편(101)으로 떨어져 나가게 된다. On the other hand, as shown in Figure 2b, when processing the blade 10 to form a length passing through the inner surface of the casing 20, there is a gap (-t1). In this case, the blade 10 is rotated along the inner circumferential surface 21 of the casing 20 by the operation of the impeller, so that the end portion 100 of the blade 10 is in contact with the inner circumferential surface 21. As shown in 2c, the tip portion 100 of the blade 10 by the gap (-t2) is deformed and eventually falls off into the debris 101.

이러한 파편(101)은, 예를들어 항공기 엔진에 적용되는 경우에는, 연소가스 가 대기중으로 배출되기때문에, 마모,변형되어 분리된 블레이드(10)의 파편(101)이 시스템내에 상존하지 않게되지만, 터보냉동기와 같은 밀폐계를 이루는 장치에 적용되는 경우에는, 블레이드(10)의 파편(101)이 배출되지 못하고, 터보냉동기 내에서 상존하여 장치의 기능을 저하시키기때문에 적용할 수 없게되는 문제점이 있다.When the debris 101 is applied to, for example, an aircraft engine, the combustion gas is discharged to the atmosphere, so that the debris 101 of the blade 10 which is worn and deformed and separated does not remain in the system. When applied to a device forming a closed system such as a turbo chiller, the debris 101 of the blade 10 is not discharged, there is a problem that can not be applied because it remains in the turbo chiller to reduce the function of the device. .

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 임펠러의 블레이드의 끝단부 구조를 개량하여 케이싱과의 가공,조립상의 갭에 의해 임펠러의 작동시, 파편의 발생을 감소 또는 방지하고, 유체의 유동상태를 양호하게 하기 위한 임펠러의 블레이드구조를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been invented to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to improve the structure of the end of the blade of the impeller, the fragments during the operation of the impeller due to the gap in processing and assembly with the casing It is to provide a blade structure of the impeller to reduce or prevent the occurrence of, and to improve the flow state of the fluid.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내주면을 갖는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 구비되어 상기 케이싱의 내주면을 따라 회전하는 복수의 블레이드를 구비하는 임펠러에 있어서, 상기 임펠러의 작동으로 고정된 케이싱의 내주면을 따라 회전하여 유체를 압축하면서 케이싱의 내주면과의 조립공차인 갭에 따라 유체의 유동특성을 양호하게 함과 동시에, 임펠러의 회전에 의한 파편의 생성을 감소 또는 방지할 수 있도록 상기 케이싱의 내주면에 인접하는 상기 복수의 블레이드의 각 끝단부가 일측 또는 양측방향으로 경사지게 형성되고, 상기 케이싱의 내주면보다 블레이드의 끝단부가 짧게 조립되는 경우에는, 블레이드의 끝단부에 형성된 경사진 부분만큼 갭이 감소되어 상기 케이싱내에서의 블레이드의 회전동작시, 유체의 유동특성이 양호해지도록 한 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 내주면을 갖는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 구비되어 상기 케이싱의 내주면을 따라 회전하는 복수의 블레이드를 구비하는 임펠러에 있어서, 상기 임펠러의 작동으로 고정된 케이싱의 내주면을 따라 회전하여 유체를 압축하면서 케이싱의 내주면과의 조립공차인 갭에 따라 유체의 유동특성을 양호하게 함과 동시에, 임펠러의 회전에 의한 파편의 생성을 감소 또는 방지할 수 있도록 상기 케이싱의 내주면에 인접하는 상기 복수의 블레이드의 각 끝단부가 일측 또는 양측방향으로 경사지게 형성되고, 상기 케이싱의 내주면보다 블레이드의 끝단부가 길게 조립되는 경우에는, 케이싱내에서의 블레이드의 회전동작시, 블레이드의 끝단부의 경사진 부분이 마모,변형되어 파편이 분리, 비산되지 않도록 된 것을 다른 기술적 특징으로 한다.
상기 블레이드의 끝단부는, 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 경사진 구조이다. The present invention for achieving the above object, in the impeller having a casing having an inner peripheral surface and a plurality of blades provided inside the casing to rotate along the inner peripheral surface of the casing, the operation of the impeller is fixed The casing is rotated along the inner circumferential surface of the casing to compress the fluid while improving the flow characteristics of the fluid according to the gap, which is an assembly tolerance with the inner circumferential surface of the casing, and at the same time reducing or preventing the generation of debris due to the rotation of the impeller. When the end portions of the plurality of blades adjacent to the inner circumferential surface of the blades are formed to be inclined in one or both directions, and the end portions of the blades are assembled shorter than the inner circumferential surface of the casing, the gap is reduced by the inclined portion formed at the end portion of the blade. When the blade rotates in the casing, the fluid characteristics of the fluid And that the so hohae a technical feature.
In addition, the present invention is an impeller having a casing having an inner circumferential surface, and a plurality of blades provided inside the casing to rotate along the inner circumferential surface of the casing, wherein the casing rotates along an inner circumferential surface of the casing fixed by the operation of the impeller. The plurality of adjoining the inner circumferential surface of the casing to compress the fluid to improve the flow characteristics of the fluid according to the gap, which is an assembly tolerance with the inner circumferential surface of the casing, and to reduce or prevent the generation of debris due to the rotation of the impeller. When the end of each blade is formed to be inclined in one or both directions, and the end of the blade is assembled longer than the inner circumferential surface of the casing, the inclined portion of the blade end is worn, Deformed to prevent fragmentation and scattering .
An end portion of the blade is a structure inclined in the direction opposite to the rotation direction of the blade.

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이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

첨부된 예시도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 끝단부가 경사진 블레이드를 설명한 개략도이다. 3 is a schematic view illustrating a blade having an inclined end portion according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 임펠러의 블레이드(10)의 끝단부(100)는, 일측방향으로 경사지게 형성된 구조로서, 기본적으로 외부 구동원(도시되지 않음)에 의해 연결된 회전축(15)에 의해 고정된 케이싱(20)내에서 회전하면서 유체의 유동방향을 바깥방향으로 변경하여 토출되도록 한다. The end portion 100 of the blade 10 of the impeller according to the present invention is a structure formed to be inclined in one direction, the casing 20 fixed by the rotary shaft 15 connected by an external drive source (not shown) basically. While rotating inside, the flow direction of the fluid is changed outward to discharge.

상기 블레이드(10)의 끝단부(100)의 경사방향은, 일측 또는 양측방향으로 경사지게 형성할 수 있고, 또한 경사면이 직선 또는 곡선으로 형성될 수 있다. The inclined direction of the end portion 100 of the blade 10 may be formed to be inclined in one side or both sides, and the inclined surface may be formed in a straight or curved.

상기 블레이드(10)의 끝단부(100)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 임펠러의 회전방향에 대하여 반대방향으로 경사지게 형성하는 것이 바람직하다. End portion 100 of the blade 10 is preferably formed to be inclined in the opposite direction to the rotation direction of the impeller, as shown in Figure 4a.

여기서, 블레이드(10)의 끝단부(100)의 최상단(a)과 상기 케이싱(20)의 내주면(21)사이의 거리와, 상기 블레이드(10)의 끝단부(100)의 최상단(a)으로부터 경사면을 타고 끝나는 지점의 하단(b)과의 사이의 거리가 동일하지 않고 높이(h)만큼 차이를 두고 경사져 있으므로, 도 4a에 도시된 바와 같이, 블레이드(10)의 끝단부(100)의 최상단(a)까지의 길이가 케이싱(20)의 내주면(21)보다 짧게 가공,조립되는 경우에, 블레이드(10)의 끝단부(100)의 최상단(a)과 케이싱(20)사이의 갭(+t2)이 형성된다.  Here, the distance between the uppermost end (a) of the end portion 100 of the blade 10 and the inner circumferential surface 21 of the casing 20 and from the upper end (a) of the end portion 100 of the blade 10 Since the distance between the lower end (b) of the end of the inclined surface is not the same and is inclined by a height (h), as shown in Figure 4a, the top end of the end portion 100 of the blade 10 When the length up to (a) is processed and assembled shorter than the inner circumferential surface 21 of the casing 20, the gap between the upper end a of the end portion 100 of the blade 10 and the casing 20 (+ t2) is formed.

상기 갭(+t2)의 크기는 예를들어, 0.4mm의 조립공차를 갖도록 조립하는 경우, 0.2mm더 높이 가공한다. 다시말해서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 높이(h)와 갭(+t2)을 합한 간격이 조립공차로서, 0.4mm가 되고, 높이(h)만큼 경사면을 가지는 끝단부(100)를 가지도록 가공,형성하는 것이다. The size of the gap (+ t2), for example, when assembling to have an assembly tolerance of 0.4mm, 0.2mm higher processing. In other words, as shown in FIG. 4A, the interval where the height h and the gap + t2 are added is 0.4 mm as the assembly tolerance, and has the end portion 100 having an inclined surface by the height h. Processing and forming.

따라서, 만일, 블레이드(10)의 끝단부(100)와 케이싱(20)의 내주면(21)과의 거리인 갭(+t2)이 도 4a와 같이, 케이싱(20)의 내주면에 미치지 않는 경우, 종래에 비하여 0.2mm만큼 조립공차가 감소되는 것이다. Therefore, if the gap + t2 which is the distance between the end portion 100 of the blade 10 and the inner circumferential surface 21 of the casing 20 does not reach the inner circumferential surface of the casing 20, as shown in FIG. 4A, Compared with the prior art, the assembly tolerance is reduced by 0.2 mm.

한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 블레이드(10)와의 갭(-t2)이 케이싱(20)의 내주면(21)보다 길게 되는 경우, 경사진 끝단부(100)가 블레이드(10)의 회전시, 회전방향에 대해 반대방향으로 마모되어 파편이 도 4c에 도시된 바와 같이, 파편(110)으로 변형되기는 하지만, 분리된 다음 파편이 되어서 비산되는 경우가 발생하지 않는 것이다. Meanwhile, as shown in FIG. 4B, when the gap (-t2) with the blade 10 is longer than the inner circumferential surface 21 of the casing 20, the inclined end portion 100 is rotated when the blade 10 rotates. In the opposite direction to the rotation direction, the fragments are deformed into fragments 110, as shown in FIG. 4C, but the fragments are separated and then scattered.

이와 같이, 본 발명은, 케이싱의 내주면에 인접하는 블레이드의 끝단부를 경사지게 형성하여 케이싱의 내주면에 대하여 상대적으로 블레이드의 끝단부가 짧게 조립되는 경우, 종래에 비하여 갭이 감소되어 유체의 유동특성을 양호하게 하며, 만일 블레이드의 끝단부가 케이싱의 내주면을 지나게될 정도로 큰 경우에는 조립시, 회전방향에 대하여 반대방향으로 마모,변형되고, 분리되어 파편으로 비산하지 않게되므로써, 터보냉동기와 같은 밀폐계에서도 사용이 가능한 장점이 있는 매우 유용한 발명인 것이다. Thus, the present invention, when the end of the blade adjacent to the inner peripheral surface of the casing is formed to be inclined relatively short relative to the inner peripheral surface of the casing, the gap is reduced compared to the prior art to improve the flow characteristics of the fluid If the end of the blade is large enough to pass through the inner circumferential surface of the casing, it may be worn or deformed in the opposite direction to the rotational direction during assembly, so that it is not separated and scattered into debris. It is a very useful invention with possible advantages.

본 발명은 편의상 첨부된 예시도면을 통해 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능함은 자명한 사실이다. Although the present invention has been described for the embodiments of the present invention through the accompanying drawings for convenience, it is obvious that various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 내주면을 갖는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 구비되어 상기 케이싱의 내주면을 따라 회전하는 복수의 블레이드를 구비하는 임펠러에 있어서,An impeller having a casing having an inner circumferential surface and a plurality of blades provided inside the casing and rotating along an inner circumferential surface of the casing, 상기 임펠러의 작동으로 고정된 케이싱의 내주면을 따라 회전하여 유체를 압축하면서 케이싱의 내주면과의 조립공차인 갭에 따라 유체의 유동특성을 양호하게 함과 동시에, 임펠러의 회전에 의한 파편의 생성을 감소 또는 방지할 수 있도록 상기 케이싱의 내주면에 인접하는 상기 복수의 블레이드의 각 끝단부가 일측 또는 양측방향으로 경사지게 형성되고, While rotating the inner circumferential surface of the casing fixed by the operation of the impeller to compress the fluid while improving the flow characteristics of the fluid according to the gap, which is the assembly tolerance with the inner circumferential surface of the casing, while reducing the generation of debris due to the rotation of the impeller Or each end portion of the plurality of blades adjacent to the inner circumferential surface of the casing is inclined in one or both directions so as to be prevented. 상기 케이싱의 내주면보다 블레이드의 끝단부가 짧게 조립되는 경우에는, 블레이드의 끝단부에 형성된 경사진 부분만큼 갭이 감소되어 상기 케이싱내에서의 블레이드의 회전동작시, 유체의 유동특성이 양호해지도록 한 것을 특징으로 하는 임펠러의 블레이드 구조.When the end portion of the blade is assembled shorter than the inner circumferential surface of the casing, the gap is reduced by the inclined portion formed at the end portion of the blade so that the fluid flow characteristics are improved during the rotation of the blade in the casing. Blade structure of the impeller. 내주면을 갖는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 구비되어 상기 케이싱의 내주면을 따라 회전하는 복수의 블레이드를 구비하는 임펠러에 있어서,An impeller having a casing having an inner circumferential surface and a plurality of blades provided inside the casing and rotating along an inner circumferential surface of the casing, 상기 임펠러의 작동으로 고정된 케이싱의 내주면을 따라 회전하여 유체를 압축하면서 케이싱의 내주면과의 조립공차인 갭에 따라 유체의 유동특성을 양호하게 함과 동시에, 임펠러의 회전에 의한 파편의 생성을 감소 또는 방지할 수 있도록 상기 케이싱의 내주면에 인접하는 상기 복수의 블레이드의 각 끝단부가 일측 또는 양측방향으로 경사지게 형성되고, While rotating the inner circumferential surface of the casing fixed by the operation of the impeller to compress the fluid while improving the flow characteristics of the fluid according to the gap, which is the assembly tolerance with the inner circumferential surface of the casing, while reducing the generation of debris due to the rotation of the impeller Or each end portion of the plurality of blades adjacent to the inner circumferential surface of the casing is inclined in one or both directions so as to be prevented. 상기 케이싱의 내주면보다 블레이드의 끝단부가 길게 조립되는 경우에는, 케이싱내에서의 블레이드의 회전동작시, 블레이드의 끝단부의 경사진 부분이 마모,변형되어 파편이 분리, 비산되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 임펠러의 블레이드 구조. When the end of the blade is assembled longer than the inner circumferential surface of the casing, during the rotation of the blade in the casing, the inclined portion of the blade end wears, deforms so that the fragments are not separated and scattered, impeller Blade structure. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 블레이드의 끝단부는, 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 임펠러의 블레이드 구조. End portion of the blade, the blade structure of the impeller, characterized in that inclined in the opposite direction of the rotation direction of the blade.
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KR19990011839A (en) * 1997-07-25 1999-02-18 윤종용 Blower of outdoor unit for air conditioner
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