KR102405634B1

KR102405634B1 - Centrifugal compressor

Info

Publication number: KR102405634B1
Application number: KR1020150144736A
Authority: KR
Inventors: 이원석; 이재명
Original assignee: 한화파워시스템 주식회사
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2022-06-07
Also published as: KR20170044967A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 관한 원심 압축기는, 회전 운동으로 유체에 원심력을 부여하는 임펠러와, 임펠러를 회전 가능 하도록 지지하며, 임펠러에 의해 원심 가속된 유체를 외부로 토출하는 토출부와, 토출부에 연결되어 임펠러에 의해 원심 가속된 유체를 토출부로 가이드하는 스크롤과, 토출부와 스크롤을 연결하는 벌류트 혀를 포함하는 케이스와, 케이스 내부에서 임펠러의 둘레를 따라 배치되는 복수개의 디퓨져 베인과, 디퓨져 베인에 연결되어 디퓨져 베인을 케이스 내부 및 외부 사이에서 승강시키는 구동력을 제공하는 승강구동부와, 승강구동부의 구동으로 인해 케이스의 외부로 이동하는 디퓨져 베인을 수납하는 수납부를 구비한다. A centrifugal compressor according to an embodiment of the present invention includes an impeller that imparts centrifugal force to a fluid through rotational motion, a discharge unit that supports the impeller rotatably, and discharges a fluid centrifugally accelerated by the impeller to the outside, and a discharge unit A scroll connected to and guiding a fluid centrifugally accelerated by the impeller to the discharge unit, a case including a volute tongue connecting the discharge unit and the scroll, and a plurality of diffuser vanes disposed along the periphery of the impeller in the case; It is connected to the diffuser vane and provides a driving force for raising and lowering the diffuser vane between the inside and the outside of the case, and a housing unit for accommodating the diffuser vane moving to the outside of the case due to the driving of the lifting driving unit.

Description

Centrifugal compressor

본 발명의 실시예들은 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원심 압축기에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to apparatus, and more particularly to a centrifugal compressor.

원심 압축기는 회전 운동을 하는 임펠러를 이용하여 유체에 원심력을 부여함으로써, 유체가 압축되도록 하는 장치이다.A centrifugal compressor is a device that compresses a fluid by applying a centrifugal force to the fluid using an impeller that rotates.

원심 압축기는 일반적으로 구동력을 생산하는 구동부와, 구동부와 연결되는 기어 유닛과, 기어 유닛이 내부에 설치되는 기어박스와, 기어박스에 삽입되어 기어유닛과 연결되는 회전축와, 회전축에 연결되어 회전하는 임펠러와, 임펠러를 지지하는 스크롤과, 스크롤과 결합하여 유체가 유동하는 내부 공간을 형성하는 쉬라우드를 포함할 수 있다.A centrifugal compressor generally includes a driving unit for producing driving force, a gear unit connected to the driving unit, a gearbox having the gear unit installed therein, a rotating shaft inserted into the gearbox and connected to the gear unit, and an impeller connected to the rotating shaft to rotate And, it may include a scroll supporting the impeller, and a shroud that is combined with the scroll to form an internal space in which a fluid flows.

한편, 공개특허공보 제1999-0056325호에는 이러한 일반적인 원심 압축기의 구조가 구체적으로 개시되어 있다.On the other hand, in Patent Publication No. 1999-0056325, the structure of such a general centrifugal compressor is specifically disclosed.

한국 공개특허공보 제1999-0056325호. (1999.7.15. 공개)Korean Patent Publication No. 1999-0056325. (Published on July 15, 1999)

본 발명의 실시예들은 디퓨져 베인을 통해 유동하는 유체의 압력 및 속도의 불균일도를 개선한 원심 압축기를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.SUMMARY Embodiments of the present invention have a main object to provide a centrifugal compressor having improved non-uniformity of pressure and velocity of a fluid flowing through a diffuser vane.

본 발명의 일 실시예에 관한 원심 압축기는, 회전 운동으로 유체에 원심력을 부여하는 임펠러와, 임펠러를 회전 가능 하도록 지지하며, 임펠러에 의해 원심 가속된 유체를 외부로 토출하는 토출부와, 토출부에 연결되어 임펠러에 의해 원심 가속된 유체를 토출부로 가이드하는 스크롤과, 토출부와 스크롤을 연결하는 벌류트 혀를 포함하는 케이스와, 케이스 내부에서 임펠러의 둘레를 따라 배치되는 복수개의 디퓨져 베인과, 디퓨져 베인에 연결되어 디퓨져 베인을 케이스 내부 및 외부 사이에서 승강시키는 구동력을 제공하는 승강구동부와, 승강구동부의 구동으로 인해 케이스의 외부로 이동하는 디퓨져 베인을 수납하는 수납부를 구비한다.A centrifugal compressor according to an embodiment of the present invention includes an impeller that imparts centrifugal force to a fluid through rotational motion, a discharge unit that supports the impeller rotatably, and discharges a fluid centrifugally accelerated by the impeller to the outside, and a discharge unit A scroll connected to and guiding a fluid centrifugally accelerated by the impeller to the discharge unit, a case including a volute tongue connecting the discharge unit and the scroll, and a plurality of diffuser vanes disposed along the periphery of the impeller in the case; It is connected to the diffuser vane and provides a driving force for raising and lowering the diffuser vane between the inside and the outside of the case, and a housing unit for accommodating the diffuser vane moving to the outside of the case due to the driving of the lifting driving unit.

본 실시예에 있어서, 승강구동부는 유압공급부와 밸브를 구비하며, 유압공급부는 디퓨져 베인의 승강 운동을 위한 구동력을 제공하며, 밸브는 개방 시 유압공급부로부터 공급되는 구동력을 디퓨져 베인으로 전달하여 디퓨져 베인을 승강 구동시키며, 폐쇄 시 유압공급부로부터 디퓨져 베인으로 공급되는 구동력을 차단하여 디퓨져 베인의 승강 구동을 정지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In this embodiment, the lifting drive unit includes a hydraulic supply unit and a valve, the hydraulic supply unit provides a driving force for the lifting motion of the diffuser vane, and the valve transfers the driving force supplied from the hydraulic supply unit to the diffuser vane when opened to the diffuser vane It may be characterized in that the lifting drive of the diffuser vane is stopped by blocking the driving force supplied to the diffuser vane from the hydraulic pressure supply unit when closed.

본 실시예에 있어서, 유압공급부와 밸브를 제어하는 제어부를 더 구비하며, 제어부는 유압공급부의 구동 여부와, 밸브의 개폐 여부를 제어하여 복수개의 디퓨져 베인 중 하나 이상을 승강시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In this embodiment, it further includes a control unit for controlling the hydraulic pressure supply unit and the valve, wherein the control unit controls whether the hydraulic pressure supply unit is driven and whether the valve is opened or closed to elevate one or more of the plurality of diffuser vanes. have.

본 실시예에 있어서, 승강구동부는 모터, 피니언 기어 및 랙 기어를 구비하며, 모터는 피니언 기어에 회전력을 제공하며, 랙 기어는 피니언 기어에 연결되어 피니언 기어의 회전 구동에 따라 선형 운동하며, 디퓨져 베인은 랙 기어에 연결되어 랙 기어의 선형 운동에 따라 승강하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this embodiment, the lift drive unit includes a motor, a pinion gear and a rack gear, the motor provides a rotational force to the pinion gear, and the rack gear is connected to the pinion gear to linearly move according to the rotational driving of the pinion gear, and the diffuser The vane is connected to the rack gear and may be characterized in that it ascends and descends according to the linear motion of the rack gear.

본 실시예에 있어서, 승강구동부 및 수납부는 류트 혀에 인접하는 가변영역에 설치될 수 있다.In the present embodiment, the lifting driving unit and the receiving unit may be installed in a variable region adjacent to the tongue of the lute.

본 실시예에 있어서, 임펠러의 중심에 대한 가변영역의 원주방향의 각도가 가변하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this embodiment, it may be characterized in that the angle in the circumferential direction of the variable region with respect to the center of the impeller is variable.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 관한 원심 압축기에 의하면, 케이스 내부에 설치되는 디퓨져 베인의 개수를 조정하여 원심 압축기 내부를 유동하는 유체의 압력과 속도를 균일하게 형성할 수 있다.According to the centrifugal compressor according to the embodiment of the present invention as described above, the pressure and speed of the fluid flowing inside the centrifugal compressor can be uniformly formed by adjusting the number of diffuser vanes installed inside the case.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 원심 압축기를 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타난 원심 압축기의 일부를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타난 원심 압축기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 3의 A 부분을 확대하여 도 3에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 다른 작동예를 나타낸 확대단면도이다.
도 6는 도 3에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 다른 실시예를 나타낸 확대단면도이다.
도 7은 도 6에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 다른 작동예를 나타낸 확대단면도이다.
도 8은 도 1에 나타난 원심 압축기의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 8의 다른 작동예를 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 8의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10의 다른 작동예를 나타내는 평면도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing a centrifugal compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view schematically illustrating a part of the centrifugal compressor shown in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view schematically illustrating the centrifugal compressor shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a conceptual diagram schematically illustrating the configuration of the elevating drive unit and the diffuser vane shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating another operation example of the lift driving unit and the diffuser vane shown in FIG. 3 by enlarging part A of FIG. 3 .
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the elevating drive unit and the diffuser vane shown in FIG. 3 .
7 is an enlarged cross-sectional view showing another operation example of the lift drive unit and the diffuser vane shown in FIG.
8 is a plan view schematically illustrating a part of the centrifugal compressor shown in FIG. 1 .
9 is a plan view illustrating another operation example of FIG. 8 .
FIG. 10 is a plan view showing another modified example of FIG. 8 .
11 is a plan view illustrating another operation example of FIG. 10 .

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. On the other hand, the terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 원심 압축기를 개략적으로 나타낸 일부 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타난 원심 압축기의 일부를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 나타난 원심 압축기를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이며, 도 5는 도 3의 A 부분을 확대하여 도 3에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 다른 작동예를 나타낸 확대단면도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing a centrifugal compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a part of the centrifugal compressor shown in FIG. 1, and FIG. 3 is the centrifugal compressor shown in FIG. It is a cross-sectional view schematically shown, and FIG. 4 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the elevating drive unit and the diffuser vane shown in FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged view of part A of FIG. It is an enlarged cross-sectional view showing an example.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 원심 압축기(100)는 임펠러(110), 케이스(120), 디퓨져 베인(130), 승강구동부(140) 및 수납부(150)를 포함한다.1 to 3 , the centrifugal compressor 100 according to an embodiment of the present invention includes an impeller 110 , a case 120 , a diffuser vane 130 , an elevating drive unit 140 , and a receiving unit 150 . includes

먼저, 임펠러(110)는 회전 운동으로 유체에 원심력을 부여할 수 있다. 임펠러(110)는 케이스(120)의 내부에 수용되며, 고속으로 회전 가능하도록 케이스(120)의 내부에 수용될 수 있다. 임펠러(110)의 회전축(111)은 백 플레이트(124)에 메카니컬 씰(미도시) 등에 의해 결합됨으로써, 백 플레이트(124)에 대해 회전 가능하면서도 그 결합부분으로 유체가 새지 않도록 할 수 있다.First, the impeller 110 may apply centrifugal force to the fluid through rotational motion. The impeller 110 may be accommodated inside the case 120 , and may be accommodated inside the case 120 to be rotatable at high speed. The rotation shaft 111 of the impeller 110 is coupled to the back plate 124 by a mechanical seal (not shown), so that it is rotatable with respect to the back plate 124 and prevents fluid from leaking into the coupling portion.

또한, 임펠러(110)는 회전축(111)을 중심으로 방사상으로 형성되는 복수개의 블레이드(112)를 구비할 수 있다. 이러한 블레이드(112)들은 임펠러(110)의 회전에 따라 함께 회전하며, 이를 통해 케이스(120)의 유입구(126)를 따라 유입되는 유체를 방사상으로 강제 이동시킬 수 있다.In addition, the impeller 110 may include a plurality of blades 112 radially formed around the rotation shaft 111 . These blades 112 rotate together according to the rotation of the impeller 110 , and through this, the fluid flowing along the inlet 126 of the case 120 may be forced to move radially.

케이스(120)는 전술한 임펠러(110)를 회전 가능하도록 지지하며, 임펠러(110)에 의해 원심 가속되는 유체를 외부로 토출하는 토출부(121)와, 토출부(121)에 연결되어 임펠러(110)에 의해 원심 가속된 유체를 토출부(121)로 가이드하는 스크롤(122)과, 토출부(121)와 스크롤(122)을 연결하는 벌류트 혀(123)를 포함할 수 있다.The case 120 rotatably supports the impeller 110 described above, and is connected to the discharge unit 121 for discharging the fluid centrifugally accelerated by the impeller 110 to the outside, and the discharge unit 121 to the impeller ( It may include a scroll 122 that guides the fluid centrifugally accelerated by the 110 to the discharge unit 121 , and a volute tongue 123 that connects the discharge unit 121 and the scroll 122 .

여기서, 스크롤(122)은 후술할 쉬라우드(125)의 외측 둘레를 따라 형성되며, 디퓨져 베인(130)을 통해 빠져나온 유체를 유출시킬 수 있다. 상세히, 스크롤(122)은 스파이럴(spiral) 형태의 빈 공간으로써, 원주 방향을 따라 변화하는 넓이의 단면을 가지며, 스크롤(122) 단면의 넓이가 변화함에 따라서 스크롤(122)의 폭도 함께 변화하게 된다.Here, the scroll 122 is formed along the outer periphery of the shroud 125 to be described later, and may drain the fluid escaping through the diffuser vane 130 . In detail, the scroll 122 is an empty space in the form of a spiral, and has a cross-section of a width that varies along a circumferential direction, and as the width of the cross-section of the scroll 122 changes, the width of the scroll 122 also changes. .

더 상세히 설명하면, 스크롤(122)의 내부에서 유동하는 유체는 일반적으로 점차적으로 넓어지는 단면을 통과함에 따라 유체의 동압(dynamic pressure)이 정압(static pressure)으로 변화하는 과정을 거친다. 이러한 과정을 거치면서, 원심 압축기(100)의 압력 상승 효과가 증대되며, 이렇게 유동하는 유체가 모여 토출부(121) 쪽으로 인도되어 원심 압축기(100)의 외부로 배출될 수 있다.In more detail, the fluid flowing inside the scroll 122 generally undergoes a process in which a dynamic pressure of the fluid changes to a static pressure as it passes through a gradually widening cross section. Through this process, the pressure increasing effect of the centrifugal compressor 100 is increased, and the fluid flowing in this way is collected and guided toward the discharge unit 121 to be discharged to the outside of the centrifugal compressor 100 .

또한, 케이스(120)는 임펠러(110)가 회전 가능하도록 설치되는 백 플레이트(124)와, 유체가 유입되는 유입구(126)가 형성되고, 백 플레이트(124)와 함께 후술할 디퓨져 베인(130)을 사이에 두고 백 플레이트(124)에 결합되는 쉬라우드(125)를 더 포함할 수 있다.In addition, the case 120 has a back plate 124 on which the impeller 110 is rotatably installed, an inlet 126 through which a fluid flows, and a diffuser vane 130 to be described later together with the back plate 124 . It may further include a shroud 125 coupled to the back plate 124 with the interposed therebetween.

상세히, 백 플레이트(124)는 쉬라우드(125)와 함께 임펠러(110) 및 디퓨져 베인(130)을 사이에 두도록 배치되며, 임펠러(110)의 회전축을 강제 구동시키는 기어 박스(미도시)에 결합된다. 백 플레이트(124)에는 임펠러(110)에 의해 원심 가속된 유체의 유속을 감속시켜 유체의 운동 에너지를 정압 에너지로 전환시키는 복수개의 디퓨져 베인(130)이 설치된다.In detail, the back plate 124 is disposed to sandwich the impeller 110 and the diffuser vane 130 together with the shroud 125 and is coupled to a gear box (not shown) for forcibly driving the rotation shaft of the impeller 110 . do. A plurality of diffuser vanes 130 are installed on the back plate 124 to reduce the flow velocity of the fluid centrifugally accelerated by the impeller 110 to convert the kinetic energy of the fluid into static pressure energy.

고정영역(B1)에 해당하는 백 플레이트(124)에는 제2 디퓨져 베인(130b)이 설치되는 설치홈(127)이 형성될 수 있다. 설치홈(127)은 임펠러(110)의 둘레를 일주하도록 백 플레이트(124) 상에 형성될 수 있으며, 후술할 제2 디퓨져 베인(130b)이 설치되는 위치에 형성될 수 있다.An installation groove 127 in which the second diffuser vane 130b is installed may be formed in the back plate 124 corresponding to the fixed region B1. The installation groove 127 may be formed on the back plate 124 to go around the periphery of the impeller 110 , and may be formed at a position where a second diffuser vane 130b to be described later is installed.

디퓨져 베인(130)은 케이스(120) 내부에 임펠러(110)를 중심으로 그 둘레를 따라 원주를 그리도록 배치될 수 있으며, 임펠러(110)로부터 멀어지는 방향으로 연장되도록 형성된다. 이러한 디퓨져 베인(130)은 에어포일(airfoil) 형상의 단면을 가지나, 그 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 디퓨져 베인(130)은 웨지(wedge) 형태와 같은 다른 형상의 단면으로 형성될 수도 있다.The diffuser vane 130 may be arranged to draw a circumference along the perimeter of the impeller 110 inside the case 120 , and is formed to extend away from the impeller 110 . The diffuser vane 130 has a cross section of an airfoil shape, but the shape is not limited thereto. For example, the diffuser vane 130 may be formed in a cross section of another shape, such as a wedge shape.

상세히, 디퓨져 베인(130)은 벌류트 혀(123)에 인접하는 가변영역(A1)에 설치되는 제1 디퓨져 베인(130a)과, 가변영역(A1)을 제외한 나머지 영역인 고정영역(B1)에 설치되는 제2 디퓨져 베인(130b)으로 구분될 수 있다.In detail, the diffuser vane 130 is the first diffuser vane 130a installed in the variable region A1 adjacent to the volute tongue 123 and the fixed region B1, which is the remaining region except for the variable region A1. It may be divided by the installed second diffuser vane 130b.

후술하겠으나, 가변영역(A1)에 설치되는 제1 디퓨져 베인(130a)은 케이스(120)의 내부 및 외부를 승강할 수 있는 구조를 가지며, 케이스(120)의 내부로 반입되어 백 플레이트(124)에 맞닿도록 설치되는 위치와 케이스(120)의 외부로 반출되어 후술할 수납부(150)에 수납되는 위치 사이에서 자유롭게 이동 가능하도록 설치될 수 있다.As will be described later, the first diffuser vane 130a installed in the variable region A1 has a structure capable of elevating the inside and outside of the case 120 , and is carried into the case 120 and the back plate 124 . It may be installed so as to be freely movable between a position where it is installed so as to be in contact with and a position where it is brought out of the case 120 and accommodated in the receiving unit 150 to be described later.

일 예시로써, 도 2는 가변영역(A1)에 설치된 다섯 개의 제1 디퓨져 베인(130a_1)(130a_2)(130a_3)(130a_4)(130a_5)들 중 하나의 제1 디퓨져 베인(130a_2)만이 백 플레이트(124)에서 분리된 모습을 나타낸다. 이와 같이, 제1 디퓨져 베인(130a)은 케이스(120)의 내부에 가변적으로 설치 가능하도록 구성될 수 있다.As an example, FIG. 2 shows that only one of the five first diffuser vanes 130a_1, 130a_2, 130a_3, 130a_4, and 130a_5 installed in the variable region A1 is the first diffuser vane 130a_2 of the back plate ( 124), which is a separate figure. As such, the first diffuser vane 130a may be configured to be variably installed inside the case 120 .

편의상, 도 2에는 승강구동부(140)와 수납부(150)의 도시를 생략하였으나, 도 2에 나타난 제1 디퓨져 베인(130a)과 가이드축(142)은 도 3에 도시된 승강구동부(140) 및 수납부(150)와 함께 제1 디퓨져 베인(130a)이 승강 가능한 구조를 구성할 수 있다.For convenience, the elevating driving unit 140 and the receiving unit 150 are not shown in FIG. 2, but the first diffuser vane 130a and the guide shaft 142 shown in FIG. 2 are the elevating driving unit 140 shown in FIG. 3 And the first diffuser vane 130a together with the accommodating part 150 may constitute a structure in which it is possible to move up and down.

즉, 가변영역(A1)에 설치된 나머지 네 개의 제1 디퓨져 베인(130a_1)(130a_3)(130a_4)(130a_5)들도 도면에 나타나지는 않았으나, 백 플레이트(124)로부터 분리된 하나의 디퓨져 베인(130a_2)과 같이 상측으로 이동하여 케이스(120)의 외부로 인도될 수 있다.That is, although the remaining four first diffuser vanes 130a_1 , 130a_3 , 130a_4 , and 130a_5 installed in the variable region A1 are not shown in the drawing, one diffuser vane 130a_2 separated from the back plate 124 . ) may be guided to the outside of the case 120 by moving upward.

이러한 제1 디퓨저 베인(130a)의 상세한 구성에 대해서는 이후 승강구동부(140) 및 수납부(150)와 함께 상세히 설명하기로 하고, 여기서는 제2 디퓨져 베인(130b)에 대해 우선 상세하게 설명하기로 한다.The detailed configuration of the first diffuser vane 130a will be described later in detail together with the elevating driving unit 140 and the receiving unit 150, and here the second diffuser vane 130b will be described in detail first. .

제2 디퓨져 베인(130b) 각각은 백 플레이트(124)를 향하는 방향, 상세히는 설치홈(127)에 대응하는 방향으로 돌출되어 형성되는 끼움 결합부(131)를 구비할 수 있다. 이러한 끼움 결합부(131)는 백 플레이트(124)의 설치홈(127)에 끼워짐으로써 백 플레이트(124)와 디퓨져 베인(130)을 결합할 수 있다.Each of the second diffuser vanes 130b may include a fitting coupling portion 131 formed to protrude in a direction toward the back plate 124 , in detail, in a direction corresponding to the installation groove 127 . The fitting portion 131 is fitted into the installation groove 127 of the back plate 124 to couple the back plate 124 and the diffuser vane 130 .

백 플레이트(124)와 제2 디퓨져 베인(130b)을 결합하기 위한 방법으로는 억지 끼워 맞춤 또는 열박음이 이용될 수 있다. 상세히, 열박음은 결합되는 구성 중 하나를 냉각 수축시키고 다른 하나를 가열 팽창시킨 상태에서 그 둘을 끼워 결합시키는 방법으로, 결합되는 구성들이 열적 평형 상태가 되면 매우 견고한 결합을 이루게 된다.As a method for coupling the back plate 124 and the second diffuser vane 130b, an interference fit or shrink fit may be used. In detail, shrink fit is a method of coupling two of the components in a state in which one of the components to be coupled is cooled and contracted and the other is heated and expanded.

이러한 열박음으로 백 플레이트(124)와 제2 디퓨져 베인(130b)을 결합시키는 경우, 제2 디퓨져 베인(130b)을 냉각 수축시키고, 백 플레이트(124)를 가열 팽창시킨 상태에서 제2 디퓨져 베인(130b)의 끼움 결합부(131)를 백 플레이트(124)의 설치홈(127)에 끼워준다. 백 플레이트(124)와 제2 디퓨져 베인(130b)이 열적 평형을 이루면 제2 디퓨져 베인(130b)의 끼움 결합부(131)가 미세하게 팽창하고, 백 플레이트(124)의 설치홈(127)은 미세하게 수축함으로써 제2 디퓨져 베인(130b)의 끼움 결합부(131)와 백 플레이트(124)의 설치홈(127)은 서로 가압 밀착된다. 결과적으로, 제2 디퓨져 베인(130b)은 백 플레이트(124)에 견고하게 고정될 수 있다.When the back plate 124 and the second diffuser vane 130b are coupled by this shrink fit, the second diffuser vane 130b is cooled and contracted, and the second diffuser vane ( 130b), the fitting portion 131 is inserted into the installation groove 127 of the back plate 124 . When the back plate 124 and the second diffuser vane 130b are in thermal equilibrium, the fitting portion 131 of the second diffuser vane 130b expands minutely, and the installation groove 127 of the back plate 124 is By finely contracting, the fitting portion 131 of the second diffuser vane 130b and the installation groove 127 of the back plate 124 are pressed into close contact with each other. As a result, the second diffuser vane 130b may be firmly fixed to the back plate 124 .

한편, 백 플레이트(124)와 쉬라우드(125)가 상호 결합될 때 제2 디퓨져 베인(130b)이 가압 밀착될 수 있도록, 제2 디퓨져 베인(130b)은 백 플레이트(124)와 쉬라우드(125) 사이의 공간보다 미소하게 더 크게 형성되어 탄성 수축된 상태로 조립되는 것이 바람직하다.On the other hand, when the back plate 124 and the shroud 125 are coupled to each other, the second diffuser vane 130b is connected to the back plate 124 and the shroud 125 so that the second diffuser vane 130b can be pressed into close contact with each other. ) is formed to be slightly larger than the space between them and is preferably assembled in an elastically contracted state.

이상의 실시예의 원심 압축기(100)에서는 백 플레이트(124)에 설치홈(127)이 형성되고, 설치홈(127)에 제2 디퓨져 베인(130b)의 끼움 결합부(131)가 끼워지는 것으로 설명하였으나, 설치홈(127)과 제2 디퓨져 베인(130b)의 끼움 결합부(131)는 반대의 위치로 형성될 수 있다. 즉, 끼움 결합부(131)는 백 플레이트(124)로부터 돌출되어 형성될 수 있고, 제2 디퓨져 베인(130b)은 설치홈(127)을 구비함으로써 이 설치홈(127)에 백 플레이트(124)로부터 돌출되는 끼움 결합부(131)가 끼워질 수도 있다.In the centrifugal compressor 100 of the above embodiment, it has been described that the installation groove 127 is formed in the back plate 124 and the fitting portion 131 of the second diffuser vane 130b is fitted into the installation groove 127. , the fitting portion 131 of the installation groove 127 and the second diffuser vane 130b may be formed in an opposite position. That is, the fitting portion 131 may be formed to protrude from the back plate 124 , and the second diffuser vane 130b has an installation groove 127 , so that the back plate 124 is installed in the installation groove 127 . The fitting coupling portion 131 protruding from the may be fitted.

또한, 이상의 실시예의 원심 압축기(100)에서는 백 플레이트(124)에 설치홈(127)이 형성되는 것으로 설명하였으나, 설치홈(127)은 쉬라우드(125)에 형성될 수도 있음은 물론이다.In addition, in the centrifugal compressor 100 of the above embodiment, it has been described that the installation groove 127 is formed in the back plate 124 , but it goes without saying that the installation groove 127 may be formed in the shroud 125 .

이하, 디퓨져 베인(130)의 배치 형태에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the arrangement of the diffuser vane 130 will be described in detail.

도 1을 참조하면, 디퓨져 베인(130)은 벌류트 혀(123)에 인접하는 가변영역(A1)에 설치되는 제1 디퓨져 베인(130a)들 사이의 간격과, 가변영역(A1)을 제외한 나머지 영역인 고정영역(B1)에 설치되는 제2 디퓨져 베인(130b)의 개수가 상이할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the diffuser vane 130 is a space between the first diffuser vanes 130a installed in the variable region A1 adjacent to the volute tongue 123 and the remainder except for the variable region A1 . The number of second diffuser vanes 130b installed in the fixed area B1, which is an area, may be different.

여기서, 가변영역(A1)이라 함은, 임펠러(110)의 회전축(111)의 중심을 기준으로, 벌류트 혀(123)에 인접하며, 제1 디퓨져 베인(130a)이 설치되는 원주방향을 따라 α의 각도를 갖는 케이스(120) 내부의 소정 영역을 의미한다.Here, the variable region A1 is adjacent to the volute tongue 123 based on the center of the rotation shaft 111 of the impeller 110, and along the circumferential direction in which the first diffuser vane 130a is installed. It means a predetermined area inside the case 120 having an angle of α.

한편, 도 1의 가변영역(A1)에는 다섯 개의 제1 디퓨져 베인(130a)들이, 고정영역(B1)에는 아홉 개의 제2 디퓨져 베인(130b)들이 설치된 모습을 나타내나, 이는 일 예시로써, 가변영역(A1)과 고정영역(B1)에 설치되는 디퓨져 베인(130)들의 개수는 이에 한정되지 않는다. 즉, 가변영역(A1) 및 고정영역(B1)에는 각각 복수개의 디퓨져 베인(130)들이 설치될 수 있다.Meanwhile, in FIG. 1 , five first diffuser vanes 130a are installed in the variable region A1 and nine second diffuser vanes 130b are installed in the fixed region B1. The number of diffuser vanes 130 installed in the area A1 and the fixed area B1 is not limited thereto. That is, each of the plurality of diffuser vanes 130 may be installed in the variable region A1 and the fixed region B1 .

이렇게 벌류트 혀(123)에 인접하는 가변영역(A1)과, 가변영역(A1)을 제외한 나머지 고정영역(B1)에 설치되는 디퓨져 베인(130)들의 간격이 서로 상이한 이유는, 디퓨져 베인(130)을 통과하여 유동하는 유체의 압력과 속도가 일반적인 원심 압축기(100)의 벌류트 혀(123)와 인접한 영역, 즉 가변영역(A1) 부근에서 불균일하게 형성되기 때문이다.The reason that the distance between the variable region A1 adjacent to the volute tongue 123 and the diffuser vanes 130 installed in the remaining fixed region B1 except for the variable region A1 is different from each other is that the diffuser vane 130 ) because the pressure and velocity of the fluid flowing through it are formed non-uniformly in the vicinity of the volute tongue 123 of the general centrifugal compressor 100, that is, in the vicinity of the variable region A1.

이러한 현상을 유동 실속 현상(flow separation)이라 하며, 디퓨져 베인(130)을 지나는 유체의 압력 및 속도뿐만 아니라 임펠러(110)와 케이스(120) 내부를 유동하는 유체의 전체적인 압력 분포와 속도 또한 유체의 유동 실속 현상으로 인해 불균일하게 형성되는 문제점이 있다. 이렇게 원심 압축기(100) 내부를 유동하는 유체의 압력과 속도가 불균일하게 형성되면, 결과적으로 원심 압축기(100)의 효율이 저하되거나, 소음과 진동이 발생할 수 있다.This phenomenon is called flow separation, and not only the pressure and velocity of the fluid passing through the diffuser vane 130 but also the overall pressure distribution and velocity of the fluid flowing inside the impeller 110 and the case 120 also There is a problem in that the flow is formed non-uniformly due to the stall phenomenon. If the pressure and speed of the fluid flowing inside the centrifugal compressor 100 are non-uniformly formed, the efficiency of the centrifugal compressor 100 may decrease or noise and vibration may occur as a result.

따라서, 벌류트 혀(123)와 인접하는 가변영역(A1)에 설치된 제1 디퓨져 베인(130a)들 사이로 유동하는 유체의 압력 및 속도를 균일하게 형성하기 위해, 가변영역(A1)에 설치되는 제1 디퓨져 베인(130a)들의 간격을 원심 압축기(100)의 가동 특성에 맞추어 다양하게 변형할 수 있도록 설계함으로써, 원심 압축기(100) 내부를 유동하는 유체의 압력과 속도를 균일하게 형성하고, 더 나아가 원심 압축기(100)의 효율을 개선할 수 있다.Therefore, in order to uniformly form the pressure and speed of the fluid flowing between the first diffuser vanes 130a installed in the variable area A1 adjacent to the volute tongue 123, the first installed in the variable area A1 1 By designing the distance between the diffuser vanes 130a to be variously modified according to the operating characteristics of the centrifugal compressor 100, the pressure and speed of the fluid flowing inside the centrifugal compressor 100 are uniformly formed, and further The efficiency of the centrifugal compressor 100 may be improved.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예들에 관해, 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 승강구동부(140) 및 수납부(150)에 대한 설명과 함께 상세하게 서술하기로 한다.With respect to various embodiments of the present invention for achieving this object, it will be described in detail with reference to FIGS.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 승강구동부(140)는 유압공급부(141)와 가이드축(142) 및 밸브(145)를 포함할 수 있다.3 to 5 , the lift driving unit 140 may include a hydraulic pressure supply unit 141 , a guide shaft 142 , and a valve 145 .

유압공급부(141)는 제1 디퓨져 베인(130a)의 승강 운동을 위한 구동력을 제공할 수 있다. 일예로, 유압공급부(141)는 유압 펌프일 수 있다.The hydraulic pressure supply unit 141 may provide a driving force for the lifting motion of the first diffuser vane 130a. For example, the hydraulic pressure supply unit 141 may be a hydraulic pump.

가이드축(142)은 유압공급부(141)와 제1 디퓨져 베인(130a)을 연결하여 유압공급부(141)의 구동에 따라 제1 디퓨져 베인(130a)의 승강 운동을 가이드할 수 있다. 여기서, 제1 디퓨져 베인(130)은 가이드축(143)을 수용하는 관통홀(132)을 구비할 수 있으며, 관통홀(132)과 가이드축(142)은 나사 결합, 용접 결합 등 다양한 방법으로 결합될 수 있다.The guide shaft 142 may connect the hydraulic pressure supply unit 141 and the first diffuser vane 130a to guide the lifting motion of the first diffuser vane 130a according to the driving of the hydraulic pressure supply unit 141 . Here, the first diffuser vane 130 may be provided with a through hole 132 for accommodating the guide shaft 143, and the through hole 132 and the guide shaft 142 may be connected in various ways such as screwing, welding, etc. can be combined.

밸브(145)는 개방 시 유압공급부(141)로부터 공급되는 구동력을 제1 디퓨져 베인(130a)으로 전달하여 제1 디퓨져 베인(130a)을 승강 구동시킬 수 있으며, 폐쇄 시 유압공급부(141)로부터 제1 디퓨져 베인(130a)으로 공급되는 구동력을 차단하여 제1 디퓨져 베인(130a)의 승강 구동을 정지시킬 수 있다.When the valve 145 is opened, the driving force supplied from the hydraulic supply unit 141 is transferred to the first diffuser vane 130a to drive the first diffuser vane 130a up and down, and when closed, the hydraulic power supplied from the hydraulic supply unit 141 is removed. By blocking the driving force supplied to the first diffuser vane 130a, the lifting driving of the first diffuser vane 130a may be stopped.

도 4를 참조하면, 이러한 밸브(145)는 복수개(145_n)(n≥1)가 구비되어 각 제1 디퓨져 베인(130a_n)(n≥1)과 함께 복수개의 세트로 연결될 수 있다. 즉, 밸브(145)는 제1 디퓨져 베인(130a)의 개수에 대응하도록 구비될 수 있다.Referring to FIG. 4 , a plurality of valves 145 may be provided with a plurality of 145_n (n≧1), and may be connected in a plurality of sets together with each of the first diffuser vanes 130a_n (n≧1). That is, the valve 145 may be provided to correspond to the number of the first diffuser vanes 130a.

상세히, 본 발명의 일 실시예에 관한 원심 압축기(100)는 유압공급부(141)와 밸브(145)를 제어하는 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. 제어부(160)는 유압공급부(141)의 구동을 제어할 수 있으며, 또한 각 밸브(145_n)(n≥1)의 개폐 여부를 제어하여 유압공급부(141)로부터 전달되는 구동력을 각 제1 디퓨져 베인(130a_n)(n≥1, 도 1 내지 3에 따르면 n은 5)에 전달하거나 차단할 수 있다.In detail, the centrifugal compressor 100 according to an embodiment of the present invention may further include a control unit 160 for controlling the hydraulic pressure supply unit 141 and the valve 145 . The control unit 160 may control the driving of the hydraulic pressure supply unit 141, and also control whether each valve 145_n (n≥1) is opened or closed to apply the driving force transmitted from the hydraulic pressure supply unit 141 to each first diffuser vane. (130a_n) (n≧1, n is 5 according to FIGS. 1 to 3) can pass or block.

상세히, 밸브(145_n)(n≥1)를 개방하면 유압공급부(141)로부터 제1 디퓨져 베인(130a_n)(n≥1)에 구동력을 전달할 수 있으며, 반대로 밸브(145_n)(n≥1)를 폐쇄하면 유압공급부(141)로부터 제1 디퓨져 베인(130a_n)(n≥1)에 전달되는 구동력을 차단할 수 있다.In detail, when the valve 145_n (n≥1) is opened, the driving force can be transmitted from the hydraulic pressure supply unit 141 to the first diffuser vane 130a_n (n≥1), and conversely, the valve 145_n (n≥1) When closed, the driving force transmitted from the hydraulic pressure supply unit 141 to the first diffuser vane 130a_n (n≥1) may be blocked.

한편, 도 3은 제1 디퓨져 베인(130a)이 하강하여 케이스(120)의 내부에 설치된 모습을 나타내나, 도 5는 제1 디퓨져 베인(130a)이 상승하여 케이스(120)의 외부로 이동하여 수납부(150)에 수납된 모습을 나타낸다. 즉, 수납부(150)는 케이스(120)의 외부에 별도의 공간을 마련하여, 승강구동부(140)의 구동으로 인해 케이스(120)의 외부로 이동한 제1 디퓨져 베인(130a)이 수납되는 공간을 제공할 수 있다.On the other hand, FIG. 3 shows a state in which the first diffuser vane 130a descends and is installed inside the case 120, but in FIG. 5, the first diffuser vane 130a rises and moves to the outside of the case 120. It shows a state accommodated in the storage unit 150 . That is, the accommodating unit 150 provides a separate space on the outside of the case 120 to accommodate the first diffuser vane 130a moved to the outside of the case 120 due to the driving of the elevating driving unit 140 . space can be provided.

한편, 도 3에는 도 4에 나타난 밸브(145_n)(n≥1)의 구성이 설명의 편의상 생략되었으나, 도 4에 나타난 바와 같이 유압공급부(141)와 각 제1 디퓨져 베인(130a_n)(n≥1) 사이에서 양측을 연결시키는 그 어떠한 구조로도 구성이 가능하다. 예를 들어, 밸브(145)는 도 3에 나타난 유압공급부(141) 내부에 구비될 수도 있으며, 또는 유압공급부(141)와 가이드축(142) 사이에 설치될 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, in FIG. 3, the configuration of the valve 145_n (n≧1) shown in FIG. 4 is omitted for convenience of explanation, but as shown in FIG. 4 , the hydraulic supply unit 141 and each first diffuser vane 130a_n (n≧1) 1) It can be configured with any structure that connects both sides between them. For example, the valve 145 may be provided inside the hydraulic pressure supply unit 141 shown in FIG. 3 , or may be installed between the hydraulic pressure supply unit 141 and the guide shaft 142 .

도 6는 도 3에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 다른 실시예를 나타낸 확대단면도이고, 도 7은 도 6에 나타난 승강구동부 및 디퓨져 베인의 다른 작동예를 나타낸 확대단면도이다.6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the elevating driver and the diffuser vane shown in FIG. 3, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing another operating example of the elevating driver and the diffuser vane shown in FIG.

먼저 도 6을 참조하면, 승강구동부(240)는 모터(241), 피니언 기어(242) 및 랙 기어(243)를 포함할 수 있다.Referring first to FIG. 6 , the lift driving unit 240 may include a motor 241 , a pinion gear 242 , and a rack gear 243 .

모터(241)는 피니언 기어(242)에 회전력을 제공할 수 있다.The motor 241 may provide a rotational force to the pinion gear 242 .

피니언 기어(242)는 모터(241)의 구동에 따라 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전 가능하도록 설치되며, 랙 기어(243)는 피니언 기어(242)에 연결되어 피니언 기어(242)의 회전 구동에 따라 선형 운동 가능하도록 수납부(250) 내에 설치될 수 있다.The pinion gear 242 is installed to be rotatable in a clockwise or counterclockwise direction according to the driving of the motor 241, and the rack gear 243 is connected to the pinion gear 242 to drive the rotation of the pinion gear 242. It may be installed in the accommodating part 250 so as to be able to linearly move accordingly.

여기서, 제1 디퓨져 베인(230a)은 가이드축(244)을 통해 랙 기어(243)에 연결되며, 랙 기어(243)의 선형 운동에 따라 케이스(220)의 내부 및 외부를 승강할 수 있다. 도 6은 모터(241)의 구동에 따라 피니언 기어(242)가 시계 방향으로 구동하여 랙 기어(243)를 하강시킨 모습을 나타내며, 랙 기어(243)의 하강에 따라 제1 디퓨져 베인(230a)이 케이스(220)의 내부로 반입되어 백 플레이트(224)에 맞닿도록 배치된 모습을 나타낸다.Here, the first diffuser vane 230a is connected to the rack gear 243 through the guide shaft 244 , and the inside and the outside of the case 220 may be raised and lowered according to the linear motion of the rack gear 243 . 6 shows a state in which the rack gear 243 is lowered by driving the pinion gear 242 clockwise according to the driving of the motor 241, and the first diffuser vane 230a according to the lowering of the rack gear 243. It shows a state in which it is brought into the inside of the case 220 and is arranged so as to be in contact with the back plate 224 .

한편, 도 7을 참조하면, 모터(241)의 구동에 따라 피니언 기어(242)가 반시계 방향으로 구동하여 랙 기어(243)를 상승시킨 모습을 나타내며, 랙 기어(243)의 상승에 따라 제1 디퓨져 베인(230a)이 케이스(220)의 외부로 반출되어 수납부(250)에 수납된 모습을 나타낸다.Meanwhile, referring to FIG. 7 , according to the driving of the motor 241 , the pinion gear 242 is driven counterclockwise to raise the rack gear 243 , and according to the rise of the rack gear 243 , the 1 shows a state in which the diffuser vane 230a is taken out of the case 220 and accommodated in the accommodating part 250 .

이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여 제1 디퓨져 베인(130a)의 배치 형태에 대해 더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the arrangement of the first diffuser vane 130a will be described in more detail with reference to FIGS. 8 to 11 .

도 8은 도 1에 나타난 원심 압축기의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 9는 도 8의 다른 작동예를 나타내는 평면도이며, 도 10은 도 8의 다른 변형예를 나타내는 평면도이고, 도 11은 도 10의 다른 작동예를 나타내는 평면도이다.Fig. 8 is a plan view schematically showing a part of the centrifugal compressor shown in Fig. 1, Fig. 9 is a plan view showing another operation example of Fig. 8, Fig. 10 is a plan view showing another modification of Fig. 8, and Fig. 11 is Fig. 10 is a plan view showing another operation example.

도 8을 참조하면, 벌류트 혀(123)에 인접하는 가변영역(A1)에 설치되는 각 제1 디퓨져 베인(130a)들 사이의 간격이 고정영역(B1)에 설치되는 각 디퓨져 베인(130b)들 사이의 간격보다 좁게 형성될 수 있다. 이러한 경우에는, 가변영역(A1)에는 고정영역(B1)보다 많은 개수의 디퓨져 베인(130)이 설치될 수 있다.Referring to FIG. 8 , each diffuser vane 130b installed in the fixed region B1 with a gap between each of the first diffuser vanes 130a installed in the variable region A1 adjacent to the volute tongue 123 . It may be formed to be narrower than the interval between them. In this case, a greater number of diffuser vanes 130 may be installed in the variable region A1 than in the fixed region B1 .

이러한 형태로 디퓨져 베인(130)을 배치하면, 가변영역(A1)에 설치되는 디퓨져 베인(130a)을 통과하는 유체의 압력은 고정영역(B1)에 설치되는 디퓨져 베인(130b)을 통과하는 유체의 압력보다 감소하며, 유체의 속도는 증가한다. 이러한 구조를 통해 디퓨져 베인(130)을 통과하는 유체의 압력과 속도에 변화를 줌으로써, 디퓨져 베인(130) 주위의 원주 방향으로의 유체의 압력 및 속도의 불균일도를 개선하여 원심 압축기(100)의 압축 효율을 증가시킬 수 있다.When the diffuser vane 130 is arranged in this form, the pressure of the fluid passing through the diffuser vane 130a installed in the variable region A1 is the pressure of the fluid passing through the diffuser vane 130b installed in the fixed region B1. As the pressure decreases, the velocity of the fluid increases. By changing the pressure and speed of the fluid passing through the diffuser vane 130 through this structure, the non-uniformity of the pressure and speed of the fluid in the circumferential direction around the diffuser vane 130 is improved, and the centrifugal compressor 100 Compression efficiency can be increased.

한편, 도 9를 참조하면, 벌류트 혀(123)에 인접하는 가변영역(A1)에 설치되는 각 제1 디퓨져 베인(330a)들 사이의 간격이 고정영역(B1)에 설치되는 각 제2 디퓨져 베인(330b)들 사이의 간격보다 넓게 형성될 수 있다. 이러한 경우에는 가변영역(A1)에는 고정영역(B1)보다 적은 개수의 제1 디퓨져 베인(330a)이 설치될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 9 , each of the second diffusers installed in the fixed region B1 with a gap between each of the first diffuser vanes 330a installed in the variable region A1 adjacent to the volute tongue 123 . It may be formed to be wider than the interval between the vanes 330b. In this case, a smaller number of first diffuser vanes 330a than the fixed region B1 may be installed in the variable region A1 .

상세히, 실선으로 표시된 제1 디퓨져 베인(330a_2)(330a_4)들은 도 3의 제1 디퓨져 베인(130a)과 같이 유압공급부(141)의 구동에 따라 제1 디퓨져 베인(130a)이 하강한 모습을 나타낸다.In detail, the first diffuser vanes 330a_2 and 330a_4 indicated by solid lines show a state in which the first diffuser vane 130a descends according to the driving of the hydraulic pressure supply unit 141 like the first diffuser vane 130a of FIG. 3 . .

반면, 점선으로 표시된 제1 디퓨져 베인(330a_1)(330a_3)(330a_5)들은 도 5의 제1 디퓨져 베인(130a)과 같이 유압공급부(141)의 구동에 따라 상승하여 케이스(120)의 외부로 반출되어 수납부(150)에 수납된 모습을 나타낸다. On the other hand, the first diffuser vanes 330a_1 , 330a_3 , and 330a_5 indicated by dotted lines rise according to the driving of the hydraulic pressure supply unit 141 like the first diffuser vane 130a of FIG. 5 and are carried out to the outside of the case 120 . and is stored in the storage unit 150 .

이러한 형태로 제1 디퓨져 베인(330)을 배치하면, 가변영역(A1)에 설치되는 제1 디퓨져 베인(330b)을 통과하는 유체의 압력은 고정영역(B1)에 설치되는 제2 디퓨져 베인(330b)을 통과하는 유체의 압력보다 증가하며, 유체의 속도는 감소된다. 이러한 구조를 통해 디퓨져 베인(330)을 통과하는 유체의 압력과 속도에 변화를 줌으로써, 디퓨져 베인(330) 주위의 원주 방향으로의 유체의 압력 및 속도의 불균일도를 개선하여 원심 압축기(100)의 압축 효율을 증가시킬 수 있다.When the first diffuser vane 330 is arranged in this form, the pressure of the fluid passing through the first diffuser vane 330b installed in the variable region A1 is increased by the pressure of the second diffuser vane 330b installed in the fixed region B1. ) increases than the pressure of the fluid passing through it, and the velocity of the fluid decreases. By changing the pressure and speed of the fluid passing through the diffuser vane 330 through this structure, the non-uniformity of the pressure and velocity of the fluid in the circumferential direction around the diffuser vane 330 is improved, and the centrifugal compressor 100 Compression efficiency can be increased.

다음으로, 도 10을 참조하면, 가변영역(A2)은 임펠러(110)의 중심을 기준으로 β의 각도를 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 가변영역(A2)이 임펠러(110)의 중심을 기준으로 α의 각도를 갖는 도 8의 가변영역(A1)보다, 도 10에 나타난 가변영역(A2)은 더 넓은 β의 각도를 가지므로, 도 8에 나타난 가변영역(A1)에 설치되는 제1 디퓨져 베인(130a)보다 더 많은 제1 디퓨져 베인(430a_1)(430a_2)(430a_3)(430a_4)(430a_5)(430a_6)(430a_7)들이 도 8에 나타난 디퓨져 베인(130a)들 간의 간격과 동일한 간격으로 가변영역(A2)에 설치될 수 있다.Next, referring to FIG. 10 , the variable region A2 may be formed to have an angle of β with respect to the center of the impeller 110 . Therefore, the variable region A2 shown in FIG. 10 has a wider angle of β than the variable region A1 of FIG. 8 in which the variable region A2 has an angle of α with respect to the center of the impeller 110 . , there are more first diffuser vanes 430a_1, 430a_2, 430a_3, 430a_4, 430a_5, 430a_6, 430a_7 than first diffuser vanes 130a installed in the variable region A1 shown in FIG. It may be installed in the variable region A2 at the same interval as the interval between the diffuser vanes 130a shown in FIG. 8 .

또한, 도 11을 참조하면, 임펠러(110)의 중심을 기준으로 β의 각도를 갖도록 형성되는 가변영역(A2)에는, 각 제1 디퓨져 베인(530a) 사이의 간격이 고정영역(B2)에 설치되는 제2 디퓨져 베인(530b) 사이의 간격보다 넓도록 배치될 수도 있다.In addition, referring to FIG. 11 , in the variable region A2 formed to have an angle of β with respect to the center of the impeller 110 , the interval between each of the first diffuser vanes 530a is installed in the fixed region B2 . It may be arranged to be wider than the interval between the second diffuser vanes 530b.

상세히, 실선으로 표시된 제1 디퓨져 베인(530a_2)(530a_4)(530a_6)들은 도 3의 제1 디퓨져 베인(130a)과 같이 유압공급부(141)의 구동에 따라 제1 디퓨져 베인(130a)이 하강한 모습을 나타낸다.In detail, the first diffuser vanes 530a_2, 530a_4, and 530a_6 indicated by solid lines are similar to the first diffuser vanes 130a of FIG. show the appearance

반면, 점선으로 표시된 제1 디퓨져 베인(530a_1)(530a_3)(530a_5)(530a_7) 들은 도 5의 제1 디퓨져 베인(130a)과 같이 유압공급부(141)의 구동에 따라 상승하여 케이스(120)의 외부로 반출되어 수납부(150)에 수납된 모습을 나타낸다. On the other hand, the first diffuser vanes 530a_1 , 530a_3 , 530a_5 , and 530a_7 indicated by dotted lines rise according to the driving of the hydraulic supply unit 141 like the first diffuser vane 130a of FIG. It shows a state of being taken out to the outside and being accommodated in the storage unit 150 .

한편, 전술한 각 디퓨져 베인(130, 230, 330, 430, 530)들의 배치 형태와 가변영역(A1, A2) 및 고정영역(B1, B2)의 면적은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하기 위해 예시적으로 나타낸 것으로, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도면에 나타나지는 않았으나 가변영역(A1, A2)에 설치되는 디퓨져 베인(130, 230, 330, 430, 530)의 개수는 도 3에 나타난 바와 같이 다섯 개, 또는 도 9에 나타난 바와 같이 두 개가 아닌, 임펠러(110)와 케이스(120) 내부에 유동하는 유체의 압력 및 속도의 불균일도를 개선하려는 목적에서 하나 이상이 설치될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the arrangement shape of each of the above-described diffuser vanes 130 , 230 , 330 , 430 , 530 and the area of the variable regions A1 and A2 and the fixed regions B1 and B2 are described in order to describe various embodiments of the present invention. It is shown by way of example, and embodiments of the present invention are not limited thereto. For example, although not shown in the drawing, the number of diffuser vanes 130 , 230 , 330 , 430 , 530 installed in the variable regions A1 and A2 is five as shown in FIG. 3 , or five as shown in FIG. Of course, one or more may be installed for the purpose of improving the non-uniformity of the pressure and speed of the fluid flowing inside the impeller 110 and the case 120, rather than two.

또한, 임펠러(110)의 중심에 대한 가변영역(A1, A2)의 원주방향의 각도(α, β) 또한 디퓨져 베인(130, 230, 330, 430, 530)을 지나는 유체의 압력과 속도의 균일화를 달성하려는 목적에서 α보다 더 좁게, 또는 β보다 더 넓게 형성될 수 있음도 물론이다.In addition, the circumferential angles α and β of the variable regions A1 and A2 with respect to the center of the impeller 110 and the diffuser vanes 130 , 230 , 330 , 430 , and 530 of the fluid passing through the uniformity of pressure and speed Of course, it may be formed narrower than α or wider than β for the purpose of achieving .

전술한 실시예들에 대한 구성 및 효과에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The description of the configuration and effects of the above-described embodiments is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

100: 원심 압축기 127: 설치홈
110: 임펠러 130: 디퓨져 베인
111: 회전축 131: 끼움 결합부
112: 블레이드 145: 밸브
120: 케이스 132: 관통홀
121: 토출부 140: 승강구동부
122: 스크롤 141: 유압공급부
123: 벌류트 혀 142: 가이드축
124: 백 플레이트 241: 모터
125: 쉬라우드 242: 피니언 기어
126: 유입구 243: 랙 기어100: centrifugal compressor 127: installation groove
110: impeller 130: diffuser vane
111: rotation shaft 131: fitting coupling part
112: blade 145: valve
120: case 132: through hole
121: discharge unit 140: elevating drive unit
122: scroll 141: hydraulic supply
123: volute tongue 142: guide shaft
124: back plate 241: motor
125: shroud 242: pinion gear
126: inlet 243: rack gear

Claims

an impeller that imparts centrifugal force to the fluid by rotational motion;
a discharging unit that supports the impeller to be rotatably and discharges the fluid centrifugally accelerated by the impeller to the outside; a scroll connected to the discharging unit and guiding the fluid centrifugally accelerated by the impeller to the discharging unit; , a case including a volute tongue connecting the discharge unit and the scroll;
a plurality of diffuser vanes disposed along the periphery of the impeller inside the case;
an elevating driving unit connected to the diffuser vane to provide a driving force for elevating the diffuser vane between the inside and the outside of the case; and
and a accommodating part for accommodating the diffuser vane moving to the outside of the case due to the driving of the elevating driving part,
The lifting driving unit and the receiving unit are installed in a variable region adjacent to the volute tongue,
A centrifugal compressor in which an angle in the circumferential direction of the variable region with respect to the center of the impeller is variable.

According to claim 1,
The lift driving unit includes a hydraulic pressure supply unit and a valve,
The hydraulic supply unit provides a driving force for the lifting motion of the diffuser vane,
When the valve is opened, the driving force supplied from the hydraulic supply unit is transmitted to the diffuser vane to drive the diffuser vane up and down, and when closed, the driving force supplied from the hydraulic supply unit to the diffuser vane is blocked to drive the diffuser vane up and down. A centrifugal compressor, characterized in that it is stopped.

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