KR101965086B1 - 컴프레서, 이것을 구비한 과급기, 및 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법 - Google Patents

컴프레서, 이것을 구비한 과급기, 및 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법 Download PDF

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Abstract

원심 컴프레서의 제조 비용을 저감시키면서, 다양한 사양에 유연하게 대응 가능하게 한다. 컴프레서(8)는, 컴프레서 임펠러(18)의 직경 방향 외주측에 형성된 스로트 통로(41)와, 축 방향에 있어서의 일단이 상기 스로트 통로(41)의 통로 측면(92a)에 고정되어 디퓨져(23)를 구성하는 복수의 가이드 베인(43)과, 가이드 베인(43)이 삽입되는 복수의 슬릿 구멍(47)이 형성되어 통로 측면(92a)에 중첩되는 스페이서 플레이트(45)를 구비하고, 스페이서 플레이트(45)를, 두께가 상이한 것으로 교환함으로써, 가이드 베인(43)의 축 방향 높이를 변경 가능하게 했다. 이것에 의하면, 스페이서 플레이트(45)의 판 두께(T)를 적절히 선택함으로써, 스로트 통로(41)의 폭(W)을 변경하여, 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있다.

Description

컴프레서, 이것을 구비한 과급기, 및 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법{COMPRESSOR, SUPERCHARGER EQUIPPED WITH SAME AND METHOD OF ADJUSTING THROAT PASSAGE WIDTH OF COMPRESSOR}
본 발명은, 스로트 통로의 폭 및 통로 단면 형상을 변경할 수 있도록 한 컴프레서, 이것을 구비한 과급기와, 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법에 관한 것이다.
대형 선박용 디젤 엔진의 과급기에 있어서의 압축기에 적용되는 원심 컴프레서는, 엔진의 배기 가스에 회전 구동되는 터빈축에 회전 일체로 마련된 컴프레서 임펠러에 의하여 흡입 공기를 원심 방향으로 방출하여 압축하고, 공기 밀도를 높여 엔진에 공급하고 있다.
이와 같은 원심 컴프레서에는 디퓨져가 구비되어 있다. 디퓨져는, 컴프레서 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 형성된 환 형상의 스로트 통로 내에, 동일하게 컴프레서 임펠러의 주위를 둘러싸도록 복수의 가이드 베인이 고정된 구성이다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 디퓨져의 스로트 통로에 있어서의 통로 폭을 가변으로 하여 압축 공기의 통과 면적(디퓨져 노즐의 폭)을 변경 가능하게 하기 위하여, 디퓨져 주판(主板)에 다수의 가이드 베인을 마련한 디퓨져 노즐을, 컴프레서 내부의 스로트 통로의 고정면에 스페이서 부재를 개재하거나, 혹은 개재하지 않고 장착함과 함께, 이 고정면에 대향하는 통로면에, 상기 가이드 베인의 선단이 들어가는 복수의 홈을 형성한 원심 컴프레서가 알려져 있다.
이 원심 컴프레서에 의하면, 디퓨져 주판의 배면(背面)과 고정면의 사이에 개재한 스페이서 부재의 두께를 적절히 선택함으로써, 스로트 통로의 폭을 조정할 수 있다. 이로써, 디퓨져 노즐의 가공을 행하지 않고, 원심 컴프레서의 제조 비용을 저감할 수 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 소50-54909호
그렇지만, 특허문헌 1의 원심 컴프레서에 있어서도, 강판으로부터 원반 형상의 디퓨져 주판을 형성하고, 이 디퓨져 주판에 다수의 가이드 베인을 장착하거나, 혹은 디퓨져 주판과 가이드 베인을 강괴(鋼塊)로부터 일체로 절삭하기 때문에, 제조 비용이 높았다. 또, 디퓨져 노즐의 고정면에 대향하는 통로면에 가이드 베인의 선단이 들어가는 복수의 홈을 형성하는 것은 곤란했다.
또한, 특허문헌 1의 구조에서는, 스페이서 부재의 두께를 변경함으로써 스로트 통로의 폭을 변화시킬 수는 있어도, 스로트 통로의 단면 형상은 변화시킬 수 없어, 다양한 엔진의 사양에 유연하게 대응할 수 없었다.
본 발명은, 제조 비용을 저감시키고, 또한 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있는 컴프레서, 이것을 구비한 과급기, 및 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 양태에 관한 컴프레서는, 컴프레서 임펠러의 직경 방향 외주측에 형성된 스로트 통로와, 축 방향에 있어서의 일단이 상기 스로트 통로의 통로 측면에 고정되어 디퓨져를 구성하는 복수의 가이드 베인과, 상기 가이드 베인이 삽입되는 복수의 슬릿 구멍이 형성되어 상기 통로 측면에 중첩되는 스페이서 플레이트를 구비하고 있다.
본 발명의 제1 양태의 구성에 의하면, 스페이서 플레이트가 스로트 통로의 통로 측면에 중첩되도록 고정되면, 스로트 통로 내에 마련되어 있는 복수의 가이드 베인의 각각이, 스페이서 플레이트에 형성된 복수의 슬릿 구멍을 관통한다. 그리고, 스페이서 플레이트의 판 두께분만큼 스로트 통로의 폭이 좁아짐과 동시에, 가이드 베인의 길이가 짧아진다.
따라서, 스페이서 플레이트의 판 두께를 적절히 선택함으로써, 디퓨져 노즐에 가공을 행하지 않고, 스로트 통로의 폭을 최적값으로 조정할 수 있어, 컴프레서의 제조 비용을 저감시키고, 또한 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
상기 제1 양태의 컴프레서의 가이드 베인은, 상기 통로 측면에 대하여 일체로 형성해도 된다. 예를 들면, 스로트 통로가 형성되는 컴프레서 하우징이 주철제(鑄鐵製)인 경우에는, 가이드 베인을 컴프레서 하우징과 일체로 주조 형성해도 된다. 이 구성에 의하여, 가이드 베인의 형성을 용이하게 하고, 컴프레서의 제조 비용을 더 저감시킬 수 있다.
상기 제1 양태의 컴프레서의 스페이서 플레이트는, 그 직경 방향 외주측의 판 두께가, 직경 방향 내주측의 판 두께보다 작아지도록 형성해도 된다. 이 구성에 의하여, 스로트 통로의 단면 형상을 직경 방향으로 변화시켜 최적의 통로 형상으로 하여, 다양한 엔진의 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 관한 과급기는, 상기 중 어느 하나의 컴프레서를 구비하고 있다.
본 발명의 제2 양태의 과급기에 의하면, 스페이서 플레이트의 판 두께분만큼 스로트 통로의 폭이 좁아짐과 동시에, 가이드 베인의 길이가 짧아지기 때문에, 스페이서 플레이트의 판 두께를 적절히 선택함으로써, 스로트 통로의 폭을 최적값으로 조정할 수 있다. 이로 인하여, 고가인 디퓨져 노즐의 가공을 행하지 않고, 컴프레서의 제조 비용을 저감시키면서, 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 관한 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법은, 컴프레서 임펠러의 직경 방향 외주측에 형성된 스로트 통로와, 축 방향에 있어서의 일단이 상기 스로트 통로의 통로 측면에 고정되어 디퓨져를 구성하는 복수의 가이드 베인을 구비한 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법으로서, 상기 가이드 베인이 삽입되는 복수의 슬릿 구멍이 형성된 스페이서 플레이트를, 상기 통로 측면에 중첩하고, 상기 스페이서 플레이트를 두께가 상이한 것으로 교환함으로써, 상기 스로트 통로의 통로 폭을 변경한다.
본 발명의 제3 양태에 관한 컴프레서의 스로트 통로 폭 방법에 의하면, 스로트 통로의 통로 측면에 스페이서 플레이트를 중첩하여 고정함으로써, 스페이서 플레이트의 판 두께분만큼 스로트 통로의 폭을 좁게 함과 동시에, 가이드 베인의 길이를 짧게 할 수 있다. 이로 인하여, 스페이서 플레이트의 판 두께를 적절히 선택함으로써, 스로트 통로의 폭을 최적값에 맞춰, 다양한 요구 사양에 대응할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 컴프레서, 이것을 구비한 과급기, 및 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법에 의하면, 컴프레서의 제조 비용을 저감시키고, 또한 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 관한 원심 컴프레서가 압축기로서 이용된 과급기의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 II부를 확대하여 본 발명의 제1 실시형태를 나타내는 디퓨져 부근의 종단면도이다.
도 3은 내측 스크롤 하우징과 가이드 베인과 스페이서 플레이트의 사시도다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태를 나타내는 디퓨져 부근의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시형태를 나타내는 디퓨져 부근의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시형태를 나타내는 디퓨져 부근의 종단면도이다.
이하에, 본 발명의 복수의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
[제1 실시형태]
도 1은, 본 발명에 관한 과급기의 일례를 나타내는 종단면도이다.
본 실시형태의 과급기(1)는, 선박에 이용되는 선박용 대형 디젤 엔진에 공급하는 공기(기체)를 대기압 이상으로 높여, 선박용 대형 디젤 엔진의 연소 효율을 높이는 장치이다. 과급기(1)는, 터빈축(3)과, 베어링 받침대(5)와, 배기 터빈(6)과, 원심 컴프레서(8)(컴프레서)와, 흡기 사일렌서(10)를 구비하고 있다.
배기 터빈(6)은, 터빈 하우징(11)과, 터빈 임펠러(12)를 구비하고 있다. 터빈 하우징(11)은, 터빈축(3)의 축선을 중심으로 배치되는 중공(中空)의 통 형상 부재이며, 터빈축(3)의 축선 방향을 따르는 배기 가스 통로(14)와, 과급기(1)의 외주 방향으로 개구하는 배기 가스 입구(15)와, 배기 가스 출구(16)가 형성되어 있으며, 터빈 임펠러(12)는 배기 가스 통로(14)의 내부에 수용되어 있다. 배기 가스 입구(15)로부터 배기 가스 출구(16)를 향하여 선박용 디젤 기관으로부터 배출되는 배기 가스가 유입된다.
원심 컴프레서(8)는, 컴프레서 하우징(9)과, 컴프레서 임펠러(18)를 구비하고 있다. 컴프레서 하우징(9) 내에는 흡기 통로(21)가 형성되고, 이 흡기 통로(21)에는, 흡기 입구(22)와, 본 발명의 주요부를 이루는 디퓨져(23)와, 소용돌이 형상의 스크롤 통로(24)와, 압축 기체 출구(25)가 형성되어 있다.
컴프레서 임펠러(18)는, 흡기 통로(21)의 내부에 수용되어 있다. 컴프레서 임펠러(18)는, 예를 들면 알루미늄 합금으로 형성되고, 그 중심부를 이루는 허브(18a)가, 흡기 상류측으로부터 하류측(베어링 받침대(5)측)을 향하여 두꺼워지는 형상이며, 그 외주면에 다수의 핀(날개)(18b)이 돌출되게 마련되어 있다.
베어링 받침대(5)는, 그 내부에 있어서, 터빈축(3)을 수평으로 축지지하고 있다. 터빈축(3)은, 한 쌍의 레이디얼 베어링(27, 28)과, 하나의 스러스트 베어링(29)에 의하여 회전 가능하고, 또한 축 방향으로는 부동(不動)으로 지지되어 있다. 터빈축(3)의 일단에 터빈 임펠러(12)가, 타단에 컴프레서 임펠러(18)가, 각각 동축적(同軸的)이고 또한 회전 일체로 마련되어 있다.
흡기 사일렌서(10)는, 원심 컴프레서(8)의 흡기 입구(22)측에 설치되어 있으며, 도시하지 않은 소음재가 배치되어 있다. 소음재는, 원심 컴프레서(8) 내에서 발생하는 소음의 일부를 흡수하여, 소음 레벨을 저하시킨다.
선박용 대형 디젤 엔진의 작동 시에 있어서, 과급기(1)의 배기 터빈(6)측에 있어서는, 배기 가스 입구(15)로부터 고온·고압인 선박용 대형 디젤 엔진의 배기 가스(G)가 유입되고, 이 배기 가스(G)가 배기 가스 통로(14) 내를 화살표 방향으로 흘러 배기 가스 출구(16)로부터 배출됨으로써 터빈 임펠러(12)가 고속 회전 구동된다. 이로써, 터빈축(3) 및 컴프레서 임펠러(18)가 일체로 고속 회전한다.
원심 컴프레서(8)측에 있어서는, 컴프레서 임펠러(18)가 회전함으로써, 공기나 가스 등의 기체(A)가 흡기 사일렌서(10)와 흡기 입구(22)를 거쳐 흡기 통로(21)에 흡기되어 컴프레서 임펠러(18)에 의하여 압축되고, 원심 방향으로 토출된다. 토출된 기체(A)는, 디퓨져(23) 및 소용돌이 형상의 스크롤 통로(24)를 경유하고, 압축 기체 출구(25)로부터 토출되어 도시하지 않은 선박용 대형 디젤 엔진에 공급된다.
컴프레서 하우징(9)은, 컴프레서 임펠러(18)의 직경 방향 외측에 배치되어 있으며, 예를 들면, 공기 안내통(91)과, 내측 스크롤 하우징(92)과, 외측 스크롤 하우징(93)을 구비하여 구성되어 있다.
공기 안내통(91)은, 흡기 입구(22)의 위치에서 내측 스크롤 하우징(92)과 접속되어 있다. 공기 안내통(91)과 컴프레서 임펠러(18)의 허브(18a)와의 사이에 흡기 통로(21)가 형성되어, 컴프레서 임펠러(18)에 의하여 압축된 기체(A)가 직경 방향 외측에 배출된다.
내측 스크롤 하우징(92)과 외측 스크롤 하우징(93)의 사이에 스크롤 통로(24)가 형성되는 한편, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내측 스크롤 하우징(92)은, 베어링 받침대(5)와의 사이에 스로트 통로(41)를 형성하고 있다. 흡기 통로(21)로부터 배출된 압축 기체는, 이 스로트 통로(41)를 거쳐 스크롤 통로(28)에 배출된다.
다음으로, 본 발명에 관한 디퓨져(23)의 상세 구조에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 디퓨져(23)는, 내측 스크롤 하우징(92)과 베어링 받침대(5)의 사이에 형성된 스로트 통로(41)에 있어서, 복수의 가이드 베인(43)과, 스페이서 플레이트(45)를 구비하여 구성되어 있다.
가이드 베인(43)은, 컴프레서 임펠러(18)의 직경 방향 외주측에 배치되어 있으며, 스로트 통로(41)에 있어서 둘레 방향을 따라 등간격으로 설치되어, 각각이 터빈축(3)의 축 방향을 따라 일정한 날개 단면 형상을 이루어 뻗는 2차 곡면 형상의 정익(靜翼) 부재이다.
이 가이드 베인(43)은, 축 방향에 있어서의 일단이, 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)(통로 측면)에 접하고, 타단이, 단부면(92a)에 대향하는 베어링 받침대(5)의 단부면(5a)(통로 측면)에 접하고 있다.
[0036]
본 실시형태에서는, 각 가이드 베인(43)이 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)에 대하여 일체로 형성되어 있다. 예를 들면, 내측 스크롤 하우징(92)이 주철제인 경우에는, 가이드 베인(43)은 내측 스크롤 하우징(92)과 일체로 주조 형성된다.
스페이서 플레이트(45)는, 예를 들면 강판으로 제작된 중공 원판 형상의 부재이며, 그 내주 구멍(46)이, 공기 안내통(91)에 있어서의 컴프레서 임펠러(18)의 공기 출구측의 외주면에 끼워 맞춰진다(도 2, 도 3 참조). 또, 스페이서 플레이트(45)의 원주 방향을 따라, 가이드 베인(43)이 삽입되는 복수의 슬릿 구멍(47)이 천설(穿設)되어 있다. 이들 내주 구멍(46)이나 슬릿 구멍(47)은, 기계 가공이나 방전 가공 등에 의하여 스페이서 플레이트(45)에 형성된다.
그리고, 이 스페이서 플레이트(45)는, 스로트 통로(41) 내의 일측면을 이루는 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)에 중첩되어 복수의 볼트(50)로 고정된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 볼트(50)는 내측 스크롤 하우징(92)에 형성된 볼트 구멍(51)에 삽입되어, 스페이서 플레이트(45)에 형성된 암나사 구멍(52)에 나사 결합된다. 볼트(50)의 길이는, 암나사 구멍(52)으로부터 스로트 통로(41)측에 볼트(50)의 선단이 튀어나오지 않을 정도의 길이로 설정되어, 스로트 통로(41)를 흐르는 압축 기체의 흐름을 저해하지 않게 된다.
이와 같이, 스페이서 플레이트(45)가 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)에 중첩되어 볼트(50)로 고정됨으로써, 복수의 가이드 베인(43)의 각각이, 스페이서 플레이트(45)에 형성된 복수의 슬릿 구멍(47)을 관통한다. 또한, 스페이서 플레이트(45)는 볼트(50)에 의한 고정에 한하지 않고, 용접이나 브레이징에 의하여 단부면(92a)에 고정해도 된다. 이 경우, 예를 들면 스페이서 플레이트(45)의 슬릿 구멍(47)과, 가이드 베인(43)의 사이의 간극은 점용접이나 브레이징 등에 의하여 고정된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 스페이서 플레이트(45)의 외주부와 내주부에는 R 면취(54, 55)가 마련되어, 컴프레서 임펠러(18)로부터 방출되는 압축 공기의 흐름을 방해하지 않도록 되어 있다.
이상과 같이 구성된 디퓨져(23)에 있어서는, 스페이서 플레이트(45)가 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)에 중첩되어 볼트(50)로 고정됨으로써, 상술한 바와 같이 복수의 가이드 베인(43)의 각각이, 스페이서 플레이트(45)에 형성된 복수의 슬릿 구멍(47)을 관통한다. 이로 인하여, 스페이서 플레이트(45)의 판 두께(T)의 분만큼 스로트 통로(41)의 폭(W)이 좁아짐과 함께, 가이드 베인(43)의 실질적인 축 방향 길이가 짧아진다. 따라서, 스로트 통로(41)의 폭(W)을 미리 최댓값으로 설정해 두고, 스페이서 플레이트(45)의 판 두께(T)를 적절히 선택함으로써 스로트 통로(41)의 폭을 최적값으로 조정할 수 있다.
스페이서 플레이트(45)는 단지 1매의 판이기 때문에, 이것에 복수의 슬릿 구멍(47)을 형성하는 것은 용이하며, 또한 스페이서 플레이트(45)는 얇고 경량인 점에서 운반도 용이하다. 또, 두께가 상이한 수 종류의 스페이서 플레이트(45)를 준비함으로써 스로트 통로의 폭을 용이하게 조정할 수 있다. 게다가, 1기(1基)의 원심 컴프레서(8)에 있어서 사용되지 않은 스페이서 플레이트(45)는, 다른 원심 컴프레서에 전용(轉用)할 수 있으므로, 비용을 저감할 수 있다. 따라서, 원심 컴프레서(8)의 제조 비용을 저감시키면서, 다양한 엔진의 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
가이드 베인(43)을 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)에 대하여 일체로 주조 형성함으로써, 가이드 베인(43)의 형성을 용이하게 하고, 또한 원심 컴프레서(8)의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
[제2 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대하여, 도 4를 참조하면서 설명한다.
이 제2 실시형태의 디퓨져(23A)는, 스로트 통로(41)에 설치되는 스페이서 플레이트(45A)의 판 두께(T)가 균일하지 않고, 그 직경 방향을 따라 변화하고 있는 점에서 제1 실시형태의 디퓨져(23)와 상이하다. 이 스페이서 플레이트(45A)에는, 제1 실시형태와 동일하게 가이드 베인(43)이 관통하는 슬릿 구멍(47A)이 형성되어 있다. 그 이외의 부분 구성은 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 각 부에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
스페이서 플레이트(45A)는, 직경 방향 외주측의 판 두께(T)가, 직경 방향 내주측의 판 두께(T)보다 작아지도록 형성되어 있다. 이와 같이 스페이서 플레이트(45A)를 형성함으로써, 컴프레서 임펠러(18)의 출구측의 압축 공기를 부드럽게 감속시켜, 압축 공기의 압력을 회복시킴으로써, 원심 컴프레서(8)의 성능을 향상시킬 수 있다.
물론, 필요에 따라 다른 단면 형상이 되도록 스페이서 플레이트(45A)의 각 부의 판 두께를 설정해도 된다. 이와 같이 하면, 스로트 통로(41)의 단면 형상을 직경 방향으로 변화시켜 최적의 통로 형상으로 하여, 다양한 엔진의 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
[제3 실시형태]
다음으로, 본 발명에 관한 디퓨져의 제3 실시형태에 대하여, 도 5를 참조하면서 설명한다.
이 제3 실시형태의 디퓨져(23B)는, 스로트 통로(41)에 복수 매의 스페이서 플레이트(45B)가 중첩하여 장착되어 있는 점에서 제1 실시형태의 디퓨져(23)와 상이하다. 이들 스페이서 플레이트(45B)의 각각에는, 제1 실시형태와 동일하게 가이드 베인(43)이 관통하는 슬릿 구멍(47B)이 형성되어 있다. 그 이외의 부분 구성은 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 각 부에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
이와 같이, 복수의 스페이서 플레이트(45B)를 중첩하여 장착해도, 제1 실시형태와 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다. 게다가, 판 두께가 상이한 스페이서 플레이트(45B)를 조합하여 장착함으로써, 스페이서 플레이트(45B)의 낭비를 없앰과 함께, 스로트 통로(41)의 폭(W)을 보다 세세하게 설정 가능하게 하여, 다양한 엔진의 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
[제4 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제4 실시형태에 대하여, 도 6을 참조하면서 설명한다.
이 제4 실시형태의 디퓨져(23C)는, 스로트 통로(41)에, 종래의 디퓨져 구조와 동일하게, 가이드 베인(43)이 장착된 디퓨져 주판(58)이 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)에 고정되고, 이 디퓨져 주판(58)의 위로부터, 스페이서 플레이트(45)가 중첩되어 볼트(50)로 고정되어 있는 점에서 제1 실시형태의 디퓨져(23)와 상이하다. 그 이외의 부분 구성은 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 각 부에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
이와 같이, 스페이서 플레이트(45)를 추가 장착함으로써, 스페이서 플레이트(45)의 판 두께(T)의 분만큼 스로트 통로(41)의 폭(W)을 변경하거나, 스페이서 플레이트(45)의 단면 형상에 의하여 스로트 통로(41)의 단면 형상을 변경 가능하게 하여, 과급기(1)의 성능을 엔진 특성의 변경 등에 맞출 수 있다.
따라서, 가이드 베인(43)이 장착된 디퓨져 주판(58)에 의하여 디퓨져(23)가 형성된 원심 컴프레서(8)를 개선하는 것도 가능하다. 즉, 원심 컴프레서(8)의 컴프레서 하우징(9)을 개방하고, 다음으로 디퓨져 주판(58) 위에 스페이서 플레이트(45)를 고정하며, 마지막으로 컴프레서 하우징(9)을 폐쇄함으로써 원심 컴프레서(8)를 개선할 수 있다. 스페이서 플레이트(45)는, 판 두께가 상이한 것으로 교환 가능하기 때문에, 스로트 통로(41)의 폭이나 단면 형상을 임의로 변경할 수 있다.
이상과 같이, 제4 실시형태의 디퓨져는, 스페이서 플레이트(45)의 판 두께(T)를 적절히 선택함으로써, 스로트 통로(41)의 폭(W)을 최적값에 맞춰, 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있다. 또, 스페이서 플레이트(45)는 얇고 경량인 점에서, 운반 및 장착 작업도 용이하기 때문에, 원심 컴프레서(8)(과급기(1))의 개선 비용을 저감시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 디퓨져(23, 23A, 23B, 23C)에 의하면, 원심 컴프레서(8)의 제조 비용을 저감시키면서, 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
또, 이와 같은 디퓨져(23, 23A, 23B, 23C)를 구비한 원심 컴프레서(8)에 의하면, 스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)의 판 두께(T)를 적절히 선택함으로써, 스로트 통로(41)의 폭이나 단면 형상을 최적값으로 조정할 수 있다. 스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)는 얇고 경량인 점에서 운반이 용이하며, 또한 다른 컴프레서에도 용이하게 전용할 수 있기 때문에, 원심 컴프레서(8)의 제조 비용을 저감시키면서, 다양한 사양에 유연하게 대응할 수 있다.
그리고, 이와 같은 원심 컴프레서(8)를 구비한 과급기(1)에 의하면, 과급기(1)의 제조 비용을 저감시키면서, 다양한 엔진의 사양에 대응 가능한 과급기(1)로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기의 각 실시형태의 구성에만 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에 있어서 적절히 변경이나 개량을 더할 수 있고, 이와 같이 변경이나 개량을 더한 실시형태도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 한다.
예를 들면, 상기의 실시형태에서는, 선박용 디젤 엔진에 부설되는 과급기(1)의 압축기로서의 원심 컴프레서(8)에 본 발명을 적용한 예에 대하여 설명했지만, 이 용도에 한하지 않고, 다른 용도를 위하여 공기나 가스, 그 외의 유체를 압축하는 원심 컴프레서에도 본 발명을 폭넓게 적용할 수 있다.
스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)의 슬릿 구멍(47)의 형상을, 가이드 베인(43)의 외주 형상에 대하여 헐거운 것으로 하고, 슬릿 구멍(47)과 가이드 베인(43)의 끼워 맞춤을 용이하게 하여 스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)의 장착성을 향상시키거나, 슬릿 구멍(47)의 형상을 단일화하여 각도가 상이한 가이드 베인(43)에 대응 가능하게 하거나 해도 된다. 슬릿 구멍(47)과 가이드 베인(43)을 끼워 맞춘 후에는, 상술한 바와 같이, 용접이나 브레이징에 의하여 슬릿 구멍(47)과 가이드 베인(43)의 사이의 간극을 메우거나, 간극에 접착제나 충전제를 충전하거나 하는 것을 생각할 수 있다.
스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)와 통로 측면(92a)의 사이에 와셔 형상의 스페이서 부재를 개재함으로써 스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)의 높이(스로트 통로(41)의 폭(W))를 변경하도록 해도 된다.
스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)는 반드시 강판제가 아니어도 되며, 경합금이나, 내열성이 있는 수지, 복합 재료 등으로 형성해도 된다. 또한, 실시형태 중에서는, 스페이서 플레이트(45, 45A, 45B)가 내측 스크롤 하우징(92)의 단부면(92a)에 고정되어 있지만, 단부면(92a)에 대향하는 베어링 받침대(5)의 단부면(5a)에 고정해도 된다.
1 과급기
3 터빈축
5 베어링 받침대
5a 베어링 받침대의 단부면(통로 측면)
6 배기 터빈
8 원심 컴프레서
9 컴프레서 하우징
18 컴프레서 임펠러
23, 23A, 23B, 23C 디퓨져
41 스로트 통로
43 가이드 베인
45, 45A, 45B 스페이서 플레이트
47, 47A, 47B 슬릿 구멍
92a 내측 스크롤 하우징의 단부면(통로 측면)
W 스로트 통로의 폭
T 스페이서 플레이트의 판 두께

Claims (5)

  1. 컴프레서 임펠러의 직경 방향 외주측에 형성된 스로트 통로와,
    축 방향에 있어서의 일단이 상기 스로트 통로의 통로 측면에 고정되어 디퓨져를 구성하는 복수의 가이드 베인과,
    상기 가이드 베인이 상기 축 방향으로 삽입되는 복수의 슬릿 구멍이 형성되어 상기 통로 측면에 중첩되는 스페이서 플레이트를 구비하고,
    상기 스페이서 플레이트의 판 두께를 선택함으로써, 상기 스로트 통로의 유로 폭이 사양에 따라서 조정되는 것을 특징으로 하는 컴프레서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 베인은, 상기 통로 측면에 대하여 일체로 형성되어 있는 컴프레서.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 스페이서 플레이트는, 그 직경 방향 외주측의 판 두께가, 직경 방향 내주측의 판 두께보다 작아지도록 형성되어 있는 컴프레서.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재된 컴프레서를 구비한 과급기.
  5. 컴프레서 임펠러의 직경 방향 외주측에 형성된 스로트 통로와,
    축 방향에 있어서의 일단이 상기 스로트 통로의 통로 측면에 고정되어 디퓨져를 구성하는 복수의 가이드 베인을 구비한 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법으로서,
    상기 가이드 베인이 상기 축 방향으로 삽입되는 복수의 슬릿 구멍이 형성된 스페이서 플레이트를, 상기 통로 측면에 중첩하고,
    상기 스페이서 플레이트의 판 두께를 선택함으로써, 상기 스로트 통로의 통로 폭을 사양에 따라서 변경하는 컴프레서의 스로트 통로 폭 조정 방법.
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