KR101731640B1

KR101731640B1 - 터보 압축기

Info

Publication number: KR101731640B1
Application number: KR1020100020215A
Authority: KR
Inventors: 정춘면; 홍종호; 김철민; 이남수; 김규영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2017-05-02
Also published as: KR20110101294A

Abstract

본 발명의 터보 압축기는 구동축이 삽입되는 임펠러 허브와, 상기 임펠러 허브의 외주면에 형성되는 회전날개로 구성되는 임펠러; 상기 임펠러가 수용되는 쉬라우드; 상기 임펠러에 설치되고, 상기 임펠러를 축방향으로 이동시켜 쉬라우드와 임펠러 사이의 간극을 조절하는 간극 조절유닛으로 구성되어, 임펠러와 쉬라우드 사이의 간극 조절이 쉽고, 간극을 정밀하게 조절할 수 있다.

Description

터보 압축기{TURBO COMPRESSOR}

본 발명은 쉬라우드와 임펠러 사이의 간극을 조절할 수 있는 터보 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 터보 압축기는 구동모터와, 구동모터의 구동력에 의해 회전하는 임펠러(Impeller)와, 임펠러가 수용되고 가스 흡입구가 형성되는 쉬라우드(Shroud)를 포함한다.

이러한 터보 압축기의 임펠러는 쉬라우드에 대해 상대 회전하기 때문에 임펠러와 쉬라우드 사이에는 간극이 발생하게 된다. 이러한 간극은 커지면 압축기 성능이 저하되므로 간극을 최소화할 필요가 있다.

따라서, 터보 압축기의 압축 성능을 향상시키기 위해서는 임펠러와 쉬라우드 사이의 간극을 최소화해야되고, 이를 위해 현재 임펠러의 회전축에 특정 두께의 스페이서를 설치하여 간극을 조절한다.

하지만, 스페이서를 이용한 임펠러와 쉬라우드 사이의 간극 조절은 원하는 간극이 나오지 않을 경우 스페이서의 교체 작업을 해야되므로 작업시간이 많이 걸리고, 스페이서의 두께로 간극을 조절하므로 정밀한 간극 조절이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 임펠러를 축방향으로 이동시킬 수 있는 간극 조절유닛을 구비하여 임펠러와 쉬라우드 사이의 간극을 조절함으로써, 간극조절이 쉽고, 간극을 정밀하게 조절할 수 있는 터보 압축기를 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일실시예로서, 터보 압축기는 구동축이 삽입되는 임펠러 허브와, 상기 임펠러 허브의 외주면에 형성되는 회전날개로 구성되는 임펠러; 상기 임펠러가 수용되는 쉬라우드; 상기 임펠러에 설치되고, 상기 임펠러를 축방향으로 이동시켜 쉬라우드와 임펠러 사이의 간극을 조절하는 간극 조절유닛을 포함한다.

상기와 같이 구성되는 터보 압축기에 따르면, 임펠러에 간극 조절유닛을 구비하여, 임펠러를 구동축에 대해 상대적으로 직선 이동시켜 임펠러와 쉬라우드 사이의 간극을 조절함으로써, 간극 조절이 쉽고, 정밀한 간극 조절이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터보 압축기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기의 임펠러와 쉬라우드를 나타낸 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간극 조절유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 간극 조절유닛의 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 간극 조절유닛의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기의 일부 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러와 쉬라우드 구조를 나타낸 터보 압축기의 일부 단면도이다.

도 1을 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도시된 일 실시예에 따른 터보 압축기는 먼저 터보 압축기는 케이스(10)와, 케이스(10) 내부에 설치되는 구동모터(20)와, 구동모터(20)의 구동축(22)에 장착되어 회전되는 임펠러(30)와, 임펠러(30)의 외주면에 배치되어 임펠러(30)가 수용되는 쉬라우드(40)와, 임펠러(30)에 설치되어 쉬라우드(40)와 임펠러(30) 사이의 간극을 조절하는 간극 조절유닛(50)을 포함한다.

케이스(10)의 내부에는 구동모터(20)가 설치되는 동력 발생실(16)과, 동력 발생실(16)의 양측에 가스가 압축되는 압축실(18)이 각각 형성된다. 그리고 동력발생실(16)과 압축실(18)은 격벽부재(26)에 의해 구획되며, 구동축(22)은 격벽부재(26)에 의해 지지된다.

케이스(10)의 일측에는 압축된 가스가 외부로 토출되는 토출구(12)가 형성되고, 쉬라우드(40)에는 외부의 가스가 흡입되는 흡입구(14)가 형성된다.

임펠러(30)는 구동축(22)에 끼워지는 장착홀(36)이 형성되는 임펠러 허브(32)와, 이 임펠러 허브(32)의 외주면에 형성되어 흡입력을 발생시키는 회전날개(34)를 포함한다.

쉬라우드(40)는 일측이 가스가 흡입되는 흡입구(14)와 연결되고, 그 내면에 임펠러(30)가 일정 간극을 두고 배치된다.

구동축(22)은 격벽부재(26)에 회전 가능하게 지지되고, 일측에 임펠러(30)의 하면이 지지되는 지지판(28)이 형성된다. 그리고, 구동축(22)에 임펠러(30)를 끼운 후 임펠러(30)가 구동축(22)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 구동축(22)의 끝부분에는 고정너트(60)가 체결된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간극 조절유닛의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 간극 조절유닛의 일부 단면도이다.

간극 조절유닛(50)은 임펠러 허브(32)의 둘레방향으로 형성되는 복수의 관통홀(52)에 적어도 하나 이상 삽입되고 그 끝부분이 지지판(28)에 접촉되는 간극 조절바(56)와, 관통홀(52)의 끝부분에 형성된 암나사부(66)에 나사 결합되어 간극 조절바(56)를 직선 이동시키는 간극 조절나사(54)를 포함한다.

임펠러 허브(32)에는 둘레방향으로 복수의 관통홀(52)이 일정 간격을 두고 형성되고, 이 관통홀(52)은 임펠러(30)의 양쪽 측면을 관통하게 형성된다.

간극 조절바(56)는 원봉 형태의 막대로서, 임펠러 허브(32)에 형성된 관통홀(52)에 직선 이동 가능하게 삽입되고, 그 한쪽 끝부분은 지지판(28)에 접촉되고, 다른쪽 끝부분은 간극 조절나사(54)에 접촉된다.

간극 조절나사(54)는 머리가 없는 무두나사로 형성되고, 그 외주면에는 숫나사부(64)가 형성되어 관통홀(52)의 암나사부(66)에 나사 결합되고, 그 전면에는 공구를 삽입하기 위한 공구 삽입홀(62)이 형성된다.

이러한 간극 조절나사(54)는 무두나사에 한정되는 것은 아니고, 머리가 있는 나사 형태도 적용이 가능하다.

간극 조절유닛(50)은 구동축에 대해 서로 대칭되게 배치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 즉, 두 간극 조절유닛은 180도의 간격을 두고 배치되어 두 간극 조절유닛을 작동시키면 임펠러(30)가 구동축(22)에 대해 상대적으로 직선 이동된다. 이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 간극 조절유닛(50)의 작용을 살펴보면, 임펠러(30)를 구동축(22)에 삽입하고, 간극 조절바(56)를 임펠러 허브(32)에 형성되는 관통홀(52)에 삽입한 후 관통홀(52)의 끝부분에 간극 조절나사(54)를 나사 결합시킨다.

그런 후 간극 조절나사(54)를 풀거나 조이면 간극 조절바(56)가 직선 이동된다. 그러면 간극 조절바(56)의 끝부분이 지지판(28)에 접촉된 상태이기 때문에 임펠러(30)가 구동축(22)에서 직선 이동되면서 임펠러(30)와 쉬라우드(40) 사이의 간극이 조절된다.

간극 조절이 완료되면 구동축(22)의 끝부분에 고정너트(60)를 체결하여 임펠러(30)를 구동축(22)에 고정시킨다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 간극 조절유닛을 나타낸 사시도이다.

제2실시예에 따른 간극 조절유닛은 임펠러 허브(32)의 둘레방향으로 형성되는 복수의 관통홀(52)에 적어도 하나 이상 직선 이동 가능하게 삽입되는 봉부(72)와, 이 봉부(72)의 끝부분에 일체로 형성되고 관통홀(52)의 끝부분에 형성된 암나사부(66)에 나사 결합되는 나사부(74)로 구성된다.

제2실시예에 따른 간극 조절유닛은 일 실시예에서 설명한 간극 조절바(56)와, 간극 조절나사(54)가 일체로 형성된 구조로서, 나사부(74)를 조이거나 풀면 봉부(72)가 직선 이동되면서 임펠러(30)를 구동축(22) 상에서 직선 이동시킨다. 그러면 임펠러(30)와 쉬라우드(40) 사이의 간극이 조절된다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 실시예에 따른 터보 압축기는 간극 조절용 나사를 풀거나 조이면 임펠러가 구동축에서 직선 이동되면서 임펠러와 쉬라우드 사이의 간극이 조절되기 때문에 간극 조절이 쉽고 편리하게 이루어지고, 간극을 정밀하게 조절할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 케이스 20: 구동모터
22: 구동축 26: 격벽부재
28: 지지판 30: 임펠러
32: 임펠러 허브 34: 회전날개
40: 쉬라우드 50: 간극 조절유닛
52: 관통홀 54: 간극 조절나사
56: 간극 조절바 60: 고정너트
62: 공구 삽입홀 64: 숫나사부
66: 암나사부

Claims

지지부를 포함하는 회전축;
상기 회전축과 결합하며, 상기 회전축을 기준으로 대칭되는 한 쌍의 관통홀이 형성되어 있는 허브와 상기 허브에 배치되는 회전날개를 포함하는 임펠러;
간극을 두고 상기 임펠러를 수용하는 쉬라우드; 및
한 쌍의 상기 관통홀 각각에 각각 삽입되며, 상기 간극을 조절하는 한 쌍의 간극조절유닛을 포함하고,
상기 간극조절유닛은, 일측은 상기 관통홀과 나사결합하고, 타측은 상기 관통홀을 관통한 후 지지부에 접하여 지지되고, 상기 나사결합이 풀리거나 조여짐에 따라 상기 간극이 조절되는 터보 압축기.
제1항에 있어서,
상기 간극조절유닛은,
타측이 상기 지지부에 지지되는 조절바;
상기 조절바의 일측에 배치되고, 상기 관통홀과 상기 나사결합하는 조절나사를 포함하고,
상기 나사결합이 풀리거나 조여짐에 따라 상기 간극이 조절되는 터보 압축기.
제1항에 있어서,
상기 관통홀은 축방향으로 형성된 터보 압축기.
제2항에서,
상기 조절바는 봉 형태인 터보 압축기.
제2항에서,
상기 관통홀에는 암나사부가 형성되어 있고,
상기 조절나사는,
무두나사로 외주면에 숫나사부가 형성되어 있어 상기 관통홀과 상기 나사결합하고, 일측 단부에는 공구삽입홀이 형성되어 있는 터보 압축기.
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