KR102427392B1 - 압축기용 디퓨저 - Google Patents

압축기용 디퓨저 Download PDF

Info

Publication number
KR102427392B1
KR102427392B1 KR1020180008588A KR20180008588A KR102427392B1 KR 102427392 B1 KR102427392 B1 KR 102427392B1 KR 1020180008588 A KR1020180008588 A KR 1020180008588A KR 20180008588 A KR20180008588 A KR 20180008588A KR 102427392 B1 KR102427392 B1 KR 102427392B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vane
fluid
diffuser
main
splitter
Prior art date
Application number
KR1020180008588A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190090137A (ko
Inventor
최재호
김세미
Original Assignee
한화에어로스페이스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화에어로스페이스 주식회사 filed Critical 한화에어로스페이스 주식회사
Priority to KR1020180008588A priority Critical patent/KR102427392B1/ko
Priority to US16/121,943 priority patent/US11022142B2/en
Priority to CN201811582808.XA priority patent/CN110067776B/zh
Publication of KR20190090137A publication Critical patent/KR20190090137A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102427392B1 publication Critical patent/KR102427392B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444—Bladed diffusers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/50—Building or constructing in particular ways
    • F05D2230/53—Building or constructing in particular ways by integrally manufacturing a component, e.g. by milling from a billet or one piece construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/50—Inlet or outlet
    • F05D2250/52—Outlet

Abstract

본 발명은 압축기용 디퓨저에 관한 것으로서, 디퓨저 베인과 디스월러가 일체형으로 구성된 압축기용 디퓨저에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 압축기용 디퓨저는 링의 형상을 갖고, 상기 링의 반경 방향을 따라 넓게 형성된 유체 유입면과 상기 유체 유입면에서 절곡된 테두리면을 구비하는 몸체와, 상기 유체 유입면과 상기 테두리면을 따라 형성되어 유입되는 유체를 가이드하는 주 베인, 및 인접한 2개의 주 베인의 사이에 배치되어 유입되는 유체를 가이드하는 스플리터 베인을 포함한다.

Description

압축기용 디퓨저{Diffuser for compressor}
본 발명은 압축기용 디퓨저에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디퓨저 베인과 디스월러가 일체형으로 구성된 압축기용 디퓨저에 관한 것이다.
가스 터빈 엔진은 연료를 연소시켜 터빈을 회전시킬 수 있다. 연료의 연소는 연소기에 의하여 수행될 수 있는데, 연소가 수행됨에 있어서 많은 양의 공기를 필요로 한다.
연소기에 충분한 공기를 공급하기 위하여 압축기가 이용될 수 있다. 압축기는 대량의 공기를 압축하여 연소기에 공급하고, 연소기는 공급된 공기를 이용하여 연료를 연소시킬 수 있다.
압축기는 공기의 흐름을 제어하기 위한 디퓨저를 구비할 수 있다. 디퓨저는 디퓨저 베인과 디스월러를 구비할 수 있다. 디퓨저 베인에 가이드된 공기는 디스월러로 진입하는데, 이 때 유동각이 변하면서 에너지의 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 디스월러에 의한 유동 손실을 방지하는 디퓨저의 발명이 요구된다.
한국 등록특허공보 제10-1408140 (2014.06.17)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디퓨저 베인과 디스월러가 일체형으로 구성된 압축기용 디퓨저를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 디퓨저는 링의 형상을 갖고, 상기 링의 반경 방향을 따라 넓게 형성된 유체 유입면과 상기 유체 유입면에서 절곡된 테두리면을 구비하는 몸체와, 상기 유체 유입면과 상기 테두리면을 따라 형성되어 유입되는 유체를 가이드하는 주 베인, 및 인접한 2개의 주 베인의 사이에 배치되어 유입되는 유체를 가이드하는 스플리터 베인을 포함한다.
상기 주 베인 및 상기 스플리터 베인은, 상기 유체 유입면을 따라 구비되는 반경 가이드부와, 상기 테두리면을 따라 구비되는 축 가이드부, 및 상기 반경 가이드부 및 상기 축 가이드부를 연결하는 연결 가이드부를 각각 포함한다.
상기 주 베인 및 상기 스플리터 베인은 상기 몸체의 중심에서 방사되는 가상선에 대하여 상기 반경 가이드부의 장축이 경사지도록 상기 몸체에 각각 구비된다.
인접한 2개의 주 베인은 상기 몸체의 중심에서 외측을 향할수록 반경 가이드부간의 간격이 점차 넓어지도록 상기 몸체에 구비된다.
상기 스플리터 베인의 반경 가이드부는 상기 주 베인의 반경 가이드부에 비하여 짧게 형성된다.
상기 주 베인의 반경 가이드부는 상기 몸체의 중심에 인접하여 직선 구간을 포함한다.
상기 주 베인의 반경 가이드부는 2개의 변곡점을 포함한다.
상기 유체 유입면은 상기 몸체의 중심축을 향하도록 경사지어 형성된다.
상기 스플리터 베인은 상기 인접한 2개의 주 베인의 사이에 적어도 하나가 배치된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 압축기용 디퓨저에 따르면 디퓨저 베인과 디스월러가 일체형으로 구성됨으로 인하여 디스월러의 입구에서 유동각이 변경됨에 의한 에너지 손실이 방지될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 디퓨저의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주 베인의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스플리터 베인의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 몸체의 유체 유입면으로 유체가 유입되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주 베인의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스플리터 베인의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 디퓨저의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주 베인 및 스플리터 베인을 통하여 유체가 가이드되는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기용 디퓨저의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 디퓨저의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주 베인의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스플리터 베인의 정면도이다.
도 1을 참조하면, 압축기용 디퓨저(10)는 몸체(100), 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)을 포함하여 구성된다.
몸체(100)는 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)을 지지하는 역할을 수행한다. 몸체(100)는 링의 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 몸체(100)는 원반의 형태로서 임펠러의 관통을 위한 관통홀(H)을 구비할 수 있다.
링의 형상을 갖는 몸체(100)는 유체 유입면(110)과 테두리면(120)을 포함할 수 있다. 유체 유입면(110)은 임펠러로부터의 유체를 유입받는 면을 나타낸다. 유체 유입면(110)은 링의 반경 방향을 따라 넓게 형성될 수 있다. 테두리면(120)은 유체 유입면(110)에서 절곡되어 연장 형성될 수 있다.
주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 몸체(100)에 부착될 수 있다. 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 판의 형상을 가질 수 있다. 즉, 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 유체를 가이드하기 위한 적어도 하나의 면을 가질 수 있는 것이다. 또한, 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 2개 이상의 변곡점을 가질 수 있다. 변곡점에서 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)을 타고 흐르는 유체의 이동 방향이 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 판의 형상을 갖고 양측면으로 유체를 가이드할 수 있다. 한편, 판의 두께는 주 베인(200) 또는 스플리터 베인(300)의 전체를 따라 동일하게 형성되거나 상이하게 형성될 수 있다. 판의 두께가 상이한 경우 유체의 자연스러운 흐름을 형성하기 위하여 판의 두께 변화가 유선형으로 형성될 수 있다.
주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 몸체(100)의 유체 유입면(110)과 테두리면(120)을 따라 배치되어 임펠러로부터 유입되는 유체를 가이드할 수 있다. 여기서, 스플리터 베인(300)은 인접한 2개의 주 베인(200)의 사이에 적어도 하나가 배치되어 유체를 가이드할 수 있다. 도 1은 2개의 스플리터 베인(300)이 주 베인(200)의 사이에 배치된 것을 도시하고 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 반경 가이드부(210, 310), 축 가이드부(220, 320) 및 연결 가이드부(230, 330)를 각각 포함할 수 있다.
반경 가이드부(210, 310)는 몸체(100)의 유체 유입면(110)을 따라 구비되고, 축 가이드부(220, 320)는 몸체(100)의 테두리면(120)을 따라 구비될 수 있다. 반경 가이드부(210, 310)는 몸체(100)의 반경 방향을 따라 유체 유입면(110)에 부착되고, 축 가이드부(220, 320)는 몸체(100)의 축 방향을 따라 테두리면(120)에 부착될 수 있는 것이다. 이를 위하여, 유체 유입면(110)에 부착되는 반경 가이드부(210, 310)의 일측은 유체 유입면(110)의 형상에 대응하고, 테두리면(120)에 부착되는 축 가이드부(220, 320)의 일측은 테두리면(120)의 형상에 대응할 수 있다.
전술한 바와 같이, 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 유체를 가이드할 수 있다. 유체는 임펠러에서 발생된 것으로서 몸체(100)의 중심에서 바깥쪽으로 이동할 수 있다. 이에, 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)의 반경 가이드부(210, 310)의 하단을 통하여 유체가 유입될 수 있다. 유입된 유체는 반경 가이드부(210, 310)를 타고 흐르다가 축 가이드부(220, 320)로 전달될 수 있다.
축 가이드부(220, 320)는 대체로 수평 방향으로 길게 형성될 수 있다. 유체는 압축기용 디퓨저(10)를 수용하는 하우징(미도시) 및 축 가이드부(220, 320)에 가이드되어 수평 방향(도 2 및 도 3의 우측 방향)으로 이동할 수 있다.
연결 가이드부(230, 330)는 반경 가이드부(210, 310)와 축 가이드부(220, 320)를 연결하는 역할을 수행한다. 반경 가이드부(210, 310)에 의하여 가이드된 유체는 연결 가이드부(230, 330)를 경유하여 축 가이드부(220, 320)로 전달될 수 있다.
반경 가이드부(210, 310)와 축 가이드부(220, 320)가 연결 가이드부(230, 330)에 의하여 연결되어 있기 때문에 반경 가이드부(210, 310)에서 축 가이드부(220, 320)로 유체가 전달됨에 있어서 유동 손실이 방지될 수 있다. 반경 가이드부(210, 310)와 축 가이드부(220, 320)가 분리된 경우 반경 가이드부(210, 310)와 축 가이드부(220, 320)의 사이로 유체가 누설됨으로써 유동 손실이 발생될 수 있다. 본 발명의 반경 가이드부(210, 310)와 축 가이드부(220, 320)는 연결 가이드부(230, 330)에 의하여 서로 연결되어 있기 때문에 유동각이 변경됨으로써 발생하는 에너지 손실이 방지될 수 있다.
또한, 유체를 수평 방향으로 가이드하기 위하여 축 가이드부(220, 320)는 일정 길이가 확보되어야 한다. 연결 가이드부(230, 330)는 축 가이드부(220, 320)의 일측에 연결되어 축 가이드부(220, 320)와 함께 유체를 수평 방향으로 가이드할 수 있다.
연결 가이드부(230, 330)가 유체를 수평 방향으로 가이드하기 때문에 전체적인 축 가이드부(220, 320)의 길이가 감소될 수 있다. 축 가이드부(220, 320)의 길이가 감소되기 때문에 축 가이드부(220, 320)를 지지하는 몸체(100)의 테두리면(120)의 길이가 감소될 수 있다. 또한, 몸체(100)의 테두리면(120)의 길이가 감소되는 경우 본 발명의 디퓨저(10)를 구비하는 압축기의 길이뿐만 아니라 압축기를 구비하는 엔진의 길이가 감소되고, 전체 엔진의 중량이 감소될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디퓨저의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 임펠러(20)는 디퓨저(10)의 관통홀(H)을 관통하여 구비될 수 있다. 디퓨저(10)의 몸체(100)의 중심축(Ax)은 임펠러(20)의 회전축(Bx)에 대응한 것일 수 있다.
임펠러(20)는 회전 몸체(21) 및 블레이드(22)를 포함할 수 있다. 임펠러(20)가 회전함에 따라 블레이드(22)에서 바깥쪽으로 유체가 이동할 수 있다. 유체는 임펠러(20)의 전면에서 유입된 것일 수 있다. 블레이드(22)에서 이동하는 유체의 이동 방향은 임펠러(20)의 회전축(Bx)에서 바깥 방향으로 형성될 수 있다.
임펠러(20)에서 디퓨저(10)의 유체 유입면(110)에 도달한 유체는 유체 유입면(110)의 표면을 따라 이동하면서 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)에 의하여 가이드 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주 베인의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스플리터 베인의 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 판의 형태로 제공될 수 있다.
판의 두께는 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)의 반경 가이드부(210, 310) 및 연결 가이드부(230, 330)의 조합체의 길이 방향을 따라 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 판의 최대 및 최소 두께의 비율은 3 이하로 형성될 수 있다. 판의 최대 두께가 최소 두께의 3배를 초과하지 않는 것으로서, 반경 가이드부(210, 310) 및 연결 가이드부(230, 330)의 조합체의 표면은 평면 또는 유선형면을 형성할 수 있다. 특히, 유체가 유입되는 반경 가이드부(210, 310)의 선단(도 5 및 도 6의 우측 하단)(211, 311)의 두께는 상대적으로 작게 형성되고, 길이 방향(도 5 및 도 6의 좌측 상단 방향)으로 진행할수록 두께가 점차 증가할 수 있다.
유체가 평면 또는 유선형면을 따라 이동함에 따라 와류의 발생이 방지되면서 반경 가이드부(210, 310) 및 연결 가이드부(230, 330)의 표면과의 마찰에 의한 유동 손실이 감소될 수 있다.
주 베인(200)의 반경 가이드부(210)는 몸체(100)의 중심에 인접하여 직선 구간을 포함할 수 있다. 도 5를 참조하여 설명하면, 반경 가이드부(210)의 선단(211)은 몸체(100)의 중심에 인접하여 배치되는데, 유체가 유입되는 반경 가이드부(210)의 선단(211)은 직선 구간을 포함할 수 있는 것이다.
임펠러(20)에서 배출되는 유체는 반경 가이드부(210)의 선단(211)으로 유입될 수 있다. 유체의 속도가 마하 1에 근접하는 환경에서 반경 가이드부의 선단이 곡선형인 경우 과도한 유동 가속으로 인하여 충격파에 의한 유동 손실이 증가할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 반경 가이드부(210)의 선단(211)은 직선형이기 때문에 유동 가속이 제한되어 곡선형에 비하여 유동 손실이 감소될 수 있다.
주 베인(200)의 반경 가이드부(210)는 2개의 변곡점(212a, 212b)을 포함할 수 있다. 변곡점(212a, 212b)에서 유체의 이동 방향이 전환될 수 있다. 변곡점이 하나인 경우 베인의 전체 길이가 길어짐에 따라 마찰에 의한 손실이 증가할 수 있다. 변곡점을 복수 개로 증가시키는 경우 베인의 전체 길이가 짧아짐에 따라 마찰에 의한 손실이 감소되고, 용이한 유체의 가이드가 수행될 수 있다. 본 발명의 반경 가이드부(210)는 2개의 변곡점(212a, 212b)을 포함하기 때문에 유체와 반경 가이드부(210)간의 마찰이 상대적으로 작아지고, 와류의 발생 가능성이 감소될 수 있다.
변곡점(212a, 212b)에 인접하여 스플리터 베인(300)의 반경 가이드부(310)의 선단(311)이 위치할 수 있다. 이에, 이동 방향이 전환된 유체는 자연스럽게 스플리터 베인(300)으로 유입되어 가이드 될 수 있다.
한편, 도 5는 반경 가이드부(210)에 2개의 변곡점(212a, 212b)이 구비된 것을 도시하고 있으나, 전체 주 베인(200)은 2개 이상의 변곡점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 축 가이드부(220)에 변곡점이 포함되거나, 연결 가이드부(230)에 변곡점이 포함될 수 있다. 또는, 반경 가이드부(210)와 연결 가이드부(230)의 연결 부분에 변곡점이 포함되거나 연결 가이드부(230)와 축 가이드부(220)의 연결 부분에 변곡점이 포함될 수도 있다.
또한, 주 베인(200)과 마찬가지로 스플리터 베인(300)도 2개 이상의 변곡점을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 압축기용 디퓨저의 정면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주 베인 및 스플리터 베인을 통하여 유체가 가이드되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)은 몸체(100)의 중심축(Ax)에서 방사되는 가상선(VL)에 대하여 반경 가이드부(210, 310)의 장축(Lx1, Lx2)이 경사지도록 몸체(100)에 각각 구비될 수 있다.
임펠러(20)에 구비된 블레이드(22)의 말단은 회전축(Bx)에서 일정 거리만큼 이격될 수 있다. 이로 인하여, 임펠러(20)가 회전하는 경우 블레이드(22)의 말단에서 배출되는 유체의 이동 방향은 가상선(VL)에 대하여 경사지어 형성될 수 있다.
가상선(VL)과 반경 가이드부(210, 310)의 장축(Lx1, Lx2)간의 각도는 블레이드(22)에서 배출되는 유체의 이동 방향에 대응하여 결정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 인접한 2개의 주 베인(200)은 몸체(100)의 중심에서 외측을 향할수록 반경 가이드부(210)간의 간격이 점차 넓어지도록 몸체(100)에 구비될 수 있다.
스플리터 베인(300)의 반경 가이드부(310)는 주 베인(200)의 반경 가이드부(210)에 비하여 짧게 형성되고, 스플리터 베인(300)은 인접한 주 베인(200)의 사이에 배치될 수 있다. 스플리터 베인(300)은 주 베인(200)을 따라 이동하는 유체를 분할할 수 있다. 유체가 스플리터 베인(300)에 의하여 분할되어 이동함에 따라 주 베인(200) 및 스플리터 베인(300)에 의하여 형성되는 출구(WO)의 압력이 몸체(100)의 가장자리를 따라 비교적 균일하게 형성될 수 있다.
또한, 스플리터 베인(300)에 의하여 유체의 이동 경로가 상대적으로 작게 형성됨에 따라 유체에 의한 와류 형성이 감소될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기용 디퓨저의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기용 디퓨저(11)는 인접한 2개의 주 베인(200)의 사이에 3개의 스플리터 베인(300)을 포함할 수 있다.
주 베인(200)의 사이에 포함되는 스플리터 베인(300)의 개수는 주 베인(200)의 입구(WI)의 크기, 주 베인(200)의 출구(WO)의 크기 및 유체의 이동 속도 등에 의하여 결정될 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10, 11: 압축기용 디퓨저 100: 몸체
110: 유체 유입면 120: 테두리면
200: 주 베인 300: 스플리터 베인
210, 310: 반경 가이드부 220, 320: 축 가이드부
230, 330: 연결 가이드부

Claims (8)

  1. 링의 형상을 갖고, 상기 링의 반경 방향을 따라 넓게 형성된 유체 유입면과 상기 유체 유입면에서 절곡된 테두리면을 구비하는 몸체;
    상기 유체 유입면과 상기 테두리면을 따라 형성되어 유입되는 유체를 가이드하는 주 베인; 및
    인접한 2개의 주 베인의 사이에 배치되어 유입되는 유체를 가이드하는 스플리터 베인을 포함하되,
    상기 주 베인은 상기 유체 유입면을 따라 구비된 반경 가이드부를 포함하고, 상기 반경 가이드부 상에 2개의 변곡점이 형성되며,
    상기 반경 가이드부에서 상기 몸체의 중심에 인접한 선단은 직선 구간을 포함하고,
    상기 스플리터 베인의 상기 유체 유입면 쪽 단부는 상기 2개의 변곡점 중에서 어느 하나에 인접하여 위치하는, 압축기용 디퓨저.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주 베인 및 상기 스플리터 베인은,
    상기 유체 유입면을 따라 구비되는 반경 가이드부;
    상기 테두리면을 따라 구비되는 축 가이드부; 및
    상기 반경 가이드부 및 상기 축 가이드부를 연결하는 연결 가이드부를 각각 포함하는 압축기용 디퓨저.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 주 베인 및 상기 스플리터 베인은 상기 몸체의 중심에서 방사되는 가상선에 대하여 상기 반경 가이드부의 장축이 경사지도록 상기 몸체에 각각 구비되는 압축기용 디퓨저.
  4. 제 2항에 있어서,
    인접한 2개의 주 베인은 상기 몸체의 중심에서 외측을 향할수록 반경 가이드부간의 간격이 점차 넓어지도록 상기 몸체에 구비되는 압축기용 디퓨저.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 스플리터 베인의 반경 가이드부는 상기 주 베인의 반경 가이드부에 비하여 짧게 형성되는 압축기용 디퓨저.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스플리터 베인은 상기 인접한 2개의 주 베인의 사이에 적어도 하나가 배치되는 압축기용 디퓨저.
KR1020180008588A 2018-01-24 2018-01-24 압축기용 디퓨저 KR102427392B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180008588A KR102427392B1 (ko) 2018-01-24 2018-01-24 압축기용 디퓨저
US16/121,943 US11022142B2 (en) 2018-01-24 2018-09-05 Diffuser for compressor
CN201811582808.XA CN110067776B (zh) 2018-01-24 2018-12-24 用于压缩机的扩散器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180008588A KR102427392B1 (ko) 2018-01-24 2018-01-24 압축기용 디퓨저

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190090137A KR20190090137A (ko) 2019-08-01
KR102427392B1 true KR102427392B1 (ko) 2022-07-29

Family

ID=67299846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180008588A KR102427392B1 (ko) 2018-01-24 2018-01-24 압축기용 디퓨저

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11022142B2 (ko)
KR (1) KR102427392B1 (ko)
CN (1) CN110067776B (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015219556A1 (de) 2015-10-08 2017-04-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Diffusor für Radialverdichter, Radialverdichter und Turbomaschine mit Radialverdichter
US11098730B2 (en) * 2019-04-12 2021-08-24 Rolls-Royce Corporation Deswirler assembly for a centrifugal compressor
CN110159538B (zh) * 2019-07-04 2020-07-28 华东交通大学 一种用于输水管道系统的离心泵装置
US11286952B2 (en) 2020-07-14 2022-03-29 Rolls-Royce Corporation Diffusion system configured for use with centrifugal compressor
US11441516B2 (en) 2020-07-14 2022-09-13 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Centrifugal compressor assembly for a gas turbine engine with deswirler having sealing features
US11578654B2 (en) 2020-07-29 2023-02-14 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Centrifical compressor assembly for a gas turbine engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5516263A (en) 1993-04-28 1996-05-14 Hitachi, Ltd. Centrifugal compressor and vaned diffuser
US20080056892A1 (en) 2006-08-29 2008-03-06 Honeywell International, Inc. Radial vaned diffusion system with integral service routings
US20160053774A1 (en) 2013-03-28 2016-02-25 Turbomeca Radial or mixed-flow compressor diffuser having vanes
US20170051755A1 (en) 2015-08-19 2017-02-23 Johnson Electric S.A. Fan, Diffuser, and Vacuum Cleaner having the same
US20170102005A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Diffusor for a radial compressor, radial compressor and turbo engine with radial compressor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6540481B2 (en) * 2001-04-04 2003-04-01 General Electric Company Diffuser for a centrifugal compressor
KR20110125717A (ko) 2010-05-14 2011-11-22 국방과학연구소 사류형 압축기
US9109602B2 (en) * 2011-05-13 2015-08-18 Baker Hughes Incorporated Diffuser bump vane profile
KR101408140B1 (ko) 2011-12-30 2014-06-17 두산중공업 주식회사 가스터빈 압축기의 반경방향 디스윌러 베인의 고정구조
EP3060810B1 (en) * 2013-10-21 2020-02-05 Williams International Co., L.L.C. Turbomachine diffuser
JP6152062B2 (ja) * 2014-02-19 2017-06-21 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機、ターボ冷凍機、過給機、及び遠心圧縮機の制御方法
DE102014012765A1 (de) * 2014-09-02 2016-03-03 Man Diesel & Turbo Se Radialverdichterstufe
US10634001B2 (en) * 2015-01-28 2020-04-28 Nuovo Pignone Srl Device for controlling the flow in a turbomachine, turbomachine and method
EP3361101A1 (de) * 2017-02-10 2018-08-15 Siemens Aktiengesellschaft Rückführstufe eines mehrstufigen verdichters oder expanders mit verdrehten leitschaufeln
US10760587B2 (en) * 2017-06-06 2020-09-01 Elliott Company Extended sculpted twisted return channel vane arrangement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5516263A (en) 1993-04-28 1996-05-14 Hitachi, Ltd. Centrifugal compressor and vaned diffuser
US20080056892A1 (en) 2006-08-29 2008-03-06 Honeywell International, Inc. Radial vaned diffusion system with integral service routings
US20160053774A1 (en) 2013-03-28 2016-02-25 Turbomeca Radial or mixed-flow compressor diffuser having vanes
US20170051755A1 (en) 2015-08-19 2017-02-23 Johnson Electric S.A. Fan, Diffuser, and Vacuum Cleaner having the same
US20170102005A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Diffusor for a radial compressor, radial compressor and turbo engine with radial compressor

Also Published As

Publication number Publication date
US20190226493A1 (en) 2019-07-25
CN110067776B (zh) 2022-07-26
CN110067776A (zh) 2019-07-30
US11022142B2 (en) 2021-06-01
KR20190090137A (ko) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102427392B1 (ko) 압축기용 디퓨저
JP4047330B2 (ja) 独立通路ディフューザ
JP5508008B2 (ja) 双方向流で使用する衝撃式タービン
CA2937298C (en) Diffuser pipe with vortex generators
EP2905477B1 (en) Centrifugal compressor diffuser and method for controlling same
JP5235253B2 (ja) 凸形圧縮機ケーシング
US11215196B2 (en) Diffuser pipe with splitter vane
US8113003B2 (en) Transition with a linear flow path for use in a gas turbine engine
JP5279400B2 (ja) ターボ機械ディフューザ
EP2096321A1 (en) Compressor
JP5651459B2 (ja) タービンエンジンにおける圧縮機の動作に関するシステム及び装置
US20110179794A1 (en) Production process
JP2010242752A (ja) タービン・エンジン用の排気プレナム部
US20150260042A1 (en) Axial Flow Machine
JP2016539276A (ja) 遠心圧縮機の湾曲した拡散流路部
KR102153065B1 (ko) 링 세그먼트 및 이를 포함하는 가스 터빈
JP6624653B2 (ja) ガスタービン用プレスワーラ装置
US11143201B2 (en) Impeller tip cavity
US10724383B2 (en) Modified J type cantilevered vane and gas turbine having the same
JP6873673B2 (ja) タービンロータブレード内の内部冷却構成
WO2000061918A2 (en) Airfoil leading edge vortex elimination device
US5779440A (en) Flow energizing system for turbomachinery
KR102634097B1 (ko) 와류 발생 장치를 구비한 임펠러
US20220333502A1 (en) Turbomachine
KR20190059658A (ko) 스팀터빈

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant