KR102476421B1 - 밀봉 채널을 포함한 컴프레서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하우징과 로터를 포함하는 컴프레서에 관한 것이며, 로터는 적어도 일측에 컴프레서 휠을 포함하고, 컴프레서 휠과 하우징 사이에는 컴프레서 챔버가 형성되고, 로터는 회전 가능하게 지지되고, 로터와 하우징 사이에는 환형 밀봉 채널이 형성되고, 밀봉 채널은 컴프레서 챔버로부터 상대적으로 더 낮은 압력을 갖는 영역으로 이어지며, 연통 채널은 상대적으로 더 높은 압력을 갖는 영역으로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션으로 이어진다.
Description
본 발명은 청구항 제 1 항에 따르는 컴프레서에 관한 것이다.
종래 기술에서, DE 10 2012 012 540 A1로부터는, 제 1 컴프레서 휠을 구비한 제 1 컴프레서 단 및 제 2 컴프레서 휠을 구비한 제 2 컴프레서 단을 포함하는 터보 컴프레서가 공지되어 있다. 제 1 및 제 2 컴프레서 휠은 공통 샤프트 상에 배치되며, 샤프트는 비접촉 방식으로 지지된다. 제 1 컴프레서 단과 제 2 컴프레서 단 사이에는 밀봉 갭(sealing gap)이 형성된다. 밀봉 갭의 밀봉을 위해, 그루브가 하우징 내에 제공된다. 또한, 컴프레서 휠은 그루브 내로 맞물리는 플랜지를 포함한다.
본 발명의 과제는, 밀봉 채널의 향상된 밀봉을 나타내는 컴프레서를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 청구항 제 1 항에 따르는 컴프레서에 의해 해결된다.
본 발명의 추가 실시형태들은 종속 청구항들에 제시되어 있다.
제안되는 컴프레서는, 컴프레서 챔버와 상대적으로 더 낮은 압력을 갖는 영역 사이에서 밀봉 채널의 형성이 향상된다는 장점을 갖는다. 특히 로터에 작용하는 축 방향 힘이 감소한다. 그 외에도, 밀봉 채널을 통한 누출이 감소한다. 또한, 로터의 회전 저항도 상대적으로 낮다. 이런 장점들은, 연통 채널(connecting channel)이 상대적으로 더 높은 압력을 갖는 영역으로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션으로 이어지는 것을 통해 달성된다. 연통 채널에 의해, 밀봉 채널의 제 1 섹션 내의 압력이 증가한다. 그 결과, 누출은 감소한다.
일 실시형태에서, 연통 채널은 컴프레서 챔버로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션으로 이어진다. 그 결과, 높은 압력이 밀봉 채널의 제 1 섹션으로 안내될 수 있다.
일 추가 실시형태에서, 연통 채널은 밀봉 채널의 제 2 섹션으로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션으로 이어지며, 제 1 섹션은 하류에서 제 2 섹션에 비해 더 낮은 압력 영역의 방향으로 배치된다.
선택된 실시형태에 따라서, 로터는 제 1 측에 제 1 컴프레서 휠을 포함하고 대향하는 제 2 측에는 제 2 컴프레서 휠을 포함한다. 상기 실시형태에 의해, 2개의 컴프레서 휠에 의해 저압력 단 및 고압력 단이 실현될 수 있다. 이 경우, 밀봉 채널은 고압력 단과 저압력 단 사이에 형성된다. 상기 실시형태의 경우에서도, 연통 채널에 의해 2개의 컴프레서 챔버 사이에서의 밀봉이 달성될 수 있다.
선택된 실시형태에 따라서, 컴프레서 휠은 하우징 내에서 비접촉 방식으로 지지될 수 있고, 밀봉 채널은 베어링의 영역 내에 형성된다.
일 추가 실시형태에서, 밀봉 채널의 섹션의 적어도 하나의 측을 형성하는 밀봉 부재가 제공된다. 밀봉 부재는 하우징 또는 컴프레서 휠보다 더 연질인 재료로 형성된다. 그에 따라, 향상된 밀봉이 달성될 수 있다.
일 추가 실시형태에서, 밀봉 부재가 하우징 상에 형성되고, 밀봉 부재 상에는 반경 방향 리세스가 형성되며, 로터 상에는 밀봉 부재의 리세스 내로 맞물리는 반경 방향 웨브가 형성된다. 그에 따라, 향상된 밀봉이 제공된다.
일 추가 실시예에서, 연통 채널이 하우징 내에 형성된다.
일 추가 실시예에서, 연통 채널은 적어도 부분적으로, 특히 완전하게 밀봉 부재 내에 형성된다. 그에 따라, 더 간단한 제조가 가능하다.
일 추가 실시예에서, 밀봉 부재는 복수의 연통 채널을 포함한다. 그 결과, 더 균일해진 압력 분포와 더 큰 횡단면이 달성될 수 있다.
일 추가 실시예에서, 밀봉 부재는 하우징과 연결되고, 밀봉 부재는 로터의 원주방향 리세스 내로 돌출되며, 밀봉 부재와 로터 사이에는 밀봉 채널의 적어도 하나의 섹션이 형성된다.
일 추가 실시예에서, 연통 채널은 로터 내에 형성된다.
선택된 실시형태에 따라서, 컴프레서는 터보 컴프레서로서 형성될 수 있다.
본 발명은 하기에서 도면들을 참고로 더 상세하게 설명된다.
도 1은 일측에 컴프레서 휠을 구비한 로터를 포함하는 컴프레서의 제 1 실시형태를 도시한 도면이다.
도 2는 일측에 컴프레서 휠을 구비한 로터를 포함하는 컴프레서의 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 3은 2개의 컴프레서 휠을 구비한 로터를 포함하는 컴프레서의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 4는 2개의 컴프레서 휠을 구비한 로터를 포함하는 컴프레서의 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 5는 샤프트 상에서 지지되는 로터의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 6은 샤프트 상에서 지지되는 로터의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 7은 밀봉 부재가 로터 상에 형성되어 있는, 컴프레서의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 8은 밀봉 부재가 로터 상에 형성되어 있는, 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 9는 하우징 상에 밀봉 부재가 형성되어 있는, 컴프레서의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 10은 하우징 상에 밀봉 부재가 형성되어 있는, 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 11은 연통 채널을 구비한 밀봉 부재를 포함하는 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11의 밀봉 부재를 도시한 측면도이다.
도 13은 밀봉 부재 내에 연통 채널을 포함하는 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 14는 유입 개구부 및 유출 개구부가 동일한 제 1 측면 상에 배치되어 있는, 연통 채널을 구비한 밀봉 부재의 일 추가 실시형태를 도시한 개략적 부분 횡단면도이다.
도 15는 다양한 측면들 상에 유입 개구부 및 유출 개구부를 포함하는 밀봉 부재의 일 추가 실시형태를 도시한 개략적 부분 횡단면도이다.
도 2는 일측에 컴프레서 휠을 구비한 로터를 포함하는 컴프레서의 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 3은 2개의 컴프레서 휠을 구비한 로터를 포함하는 컴프레서의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 4는 2개의 컴프레서 휠을 구비한 로터를 포함하는 컴프레서의 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 5는 샤프트 상에서 지지되는 로터의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 6은 샤프트 상에서 지지되는 로터의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 7은 밀봉 부재가 로터 상에 형성되어 있는, 컴프레서의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 8은 밀봉 부재가 로터 상에 형성되어 있는, 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 9는 하우징 상에 밀봉 부재가 형성되어 있는, 컴프레서의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 10은 하우징 상에 밀봉 부재가 형성되어 있는, 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 11은 연통 채널을 구비한 밀봉 부재를 포함하는 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11의 밀봉 부재를 도시한 측면도이다.
도 13은 밀봉 부재 내에 연통 채널을 포함하는 컴프레서의 일 추가 실시형태를 도시한 도면이다.
도 14는 유입 개구부 및 유출 개구부가 동일한 제 1 측면 상에 배치되어 있는, 연통 채널을 구비한 밀봉 부재의 일 추가 실시형태를 도시한 개략적 부분 횡단면도이다.
도 15는 다양한 측면들 상에 유입 개구부 및 유출 개구부를 포함하는 밀봉 부재의 일 추가 실시형태를 도시한 개략적 부분 횡단면도이다.
도 1에는, 하우징(2) 및 로터(3)를 포함하는 컴프레서(1)의 일부를 절단한 개략적 횡단면도가 도시되어 있다. 로터(3)는 회전축(4)에 대해 회전 대칭으로 형성된다. 로터(3)는 제 1 측에 로터 블레이드들을 구비한 제 1 컴프레서 휠(5)을 포함한다. 제 1 컴프레서 휠(5)과 하우징(2) 사이에는 제 1 컴프레서 챔버(6)가 형성된다. 제 1 컴프레서 챔버(6)는 도시된 실시예의 경우 환형의 제 1 흡입 채널(7)을 포함한다. 로터(3)가 회전축(4)을 중심으로 회전되면, 매체는 제 1 흡입 채널(7)을 통해 흡입되고 제 1 컴프레서 휠(5)에 의해 압축되어 제 1 압축 채널(8)을 통해 배출된다. 로터(3)의 반경 방향 외면(9)과 이에 할당된 하우징(2)의 내면(10) 사이에는 밀봉 채널(11)이 형성되며, 이 밀봉 채널(11)은 제 1 컴프레서 챔버(6)를 상대적으로 더 낮은 압력을 갖는 영역(12)과 연통한다. 그 외에도, 연통 채널(20)은 컴프레서 챔버(6)로부터 또는 압축 채널(8)의 시작 영역으로부터 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어진다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 하우징(2) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 1 섹션은 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다.
로터(3)는 비접촉 베어링을 통해 하우징(2) 내에서, 예컨대 밀봉 채널(11)의 영역 내에서 회전 가능하게 지지될 수 있다. 또한, 선택된 실시형태에 따라서, 로터(3)는, 회전축(4)에 배치되어 하우징(2) 상에서 회전 가능하게 지지되는 샤프트(미도시)와 연결될 수 있다.
도 2에는, 도 1의 컴프레서의 일 추가 실시형태가 도시되어 있으며, 연통 채널(20)은 밀봉 채널(11)의 제 2 섹션(22)으로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션(21)으로 이어진다. 제 2 섹션(22)은 밀봉 채널의 시작 영역 내에서 제 1 컴프레서 챔버(6)에 인접하게 배치된다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 하우징(2) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 1 섹션은 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다.
도 3에는, 도 1의 컴프레서에 따라서 구성되는 컴프레서(1)이지만, 로터(3)가 제 2 측에 제 2 로터 블레이드들을 구비한 제 2 컴프레서 휠(13)을 포함하는, 상기 컴프레서(1)의 일 실시형태가 도시되어 있다. 또한, 제 2 컴프레서 휠(13)과 하우징(2) 사이에 제 2 컴프레서 챔버(14)가 형성된다. 또한, 제 2 컴프레서 챔버(14)는 제 2 흡입 채널(15)을 포함한다. 그 외에도, 제 2 압축 채널(16)이 하우징(2) 내에 제공된다. 제 2 컴프레서 휠(13)은 회전축(4)에 대해 회전 대칭으로 형성된다. 제 2 컴프레서 챔버(14)는 밀봉 채널(11)을 통해 제 1 컴프레서 챔버(6)와 연통된다. 또한, 제 2 흡입 채널(15)은 화살표로 개략적으로 도시되어 있는 라인을 통해 제 1 압축 채널(8)과 연통될 수 있다. 이런 방식으로, 2개의 컴프레서 단이 컴프레서(1) 내에서 로터(3)에 의해 실현될 수 있다. 제 1 컴프레서 휠(5)에 의해 매체의 사전 압축이 달성되며, 제 2 컴프레서 휠(13)에 의해서는 사전 압축된 매체의 상대적으로 더 높은 두 번째 압축이 달성되며, 이어서 매체는 제 2 압축 채널(16)을 통해 배출된다. 그 외에도, 연통 채널(20)은 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터, 또는 제 2 압축 채널(16)의 시작 영역으로부터 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어진다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 하우징(2) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 1 섹션은 제 2 컴프레서 챔버(14)의 측으로부터 시작하여 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다.
도 4에는, 도 3의 컴프레서에 따라서 구성되는 컴프레서(1)이지만, 연통 채널(20)이 밀봉 채널(11)의 제 2 섹션(22)으로부터 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어지는, 상기 컴프레서(1)의 일 실시형태가 도시되어 있다. 제 2 섹션(22)은 밀봉 채널(11)의 시작 영역 내에서 제 2 컴프레서 챔버(14)에 인접하게 배치된다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 하우징(2) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터 시작하여 제 1 섹션은 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다.
도 5에는, 대향하는 측들 상에 배치되는 2개의 컴프레서 휠(5, 13)을 구비한 로터(3)를 포함하는 도 2에 따른 컴프레서(1)의 일 실시형태가 개략도로 도시되어 있다. 이 실시형태에서, 로터(3)는 샤프트(19)를 통해 하우징(2) 상에 회전 가능하게 지지된다. 유사한 방식으로, 단 하나의 제 1 컴프레서 휠(5)을 구비한 로터(3)를 포함하는 도 1의 실시형태도 상응하는 샤프트(12)를 통해 하우징(2) 상에 지지될 수 있다. 또한, 연통 채널(20)은 제 2 압축 채널(16)의 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어진다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 로터(3) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 1 섹션은 제 2 컴프레서 챔버(14)의 측으로부터 시작하여 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다.
도 6에는, 도 5에 따르는 컴프레서(1)이지만, 연통 채널(20)이 밀봉 채널(11)의 제 2 섹션(22)으로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션(21)으로 이어지는, 상기 컴프레서(1)의 일 추가 실시형태가 개략도로 도시되어 있다. 제 2 섹션(22)은 밀봉 채널의 시작 영역 내에서 제 2 컴프레서 챔버(14)에 인접하게 배치된다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 로터(3) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터 시작하여 제 1 섹션은 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다.
도 7에는, 도 3의 컴프레서의 실시예가 개략도로 도시되어 있으며, 로터(3) 상에서 밀봉 채널(11)의 영역 내에 하우징(2)의 환형 리세스(18) 내로 맞물리는 환형 밀봉 부재(17)가 제공된다. 밀봉 부재(17)가 예컨대 로터(3)와는 다른 재료로 형성된다. 특히 요구되는 밀봉 기능을 향상시키기 위해 상대적으로 더 연질인 재료가 밀봉 부재(17)의 형성을 위해 사용될 수 있다. 예컨대 밀봉 부재(17)는 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. 밀봉 부재(17)는 도 1의 실시형태에 따라서 단 하나의 제 1 컴프레서 휠(5)만을 구비한 로터(3)를 포함하는 컴프레서(1)에서도 제공될 수 있다. 그 외에도, 연통 채널(20)은 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터 또는 제 2 압축 채널(16)의 시작 영역으로부터 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어진다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 하우징(2) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 1 섹션은 제 2 컴프레서 챔버(14)의 측으로부터 시작하여 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다. 예컨대 제 1 섹션(21)은 밀봉 부재(17)의 단부면에 대향하게 배치될 수 있다.
도 8에는, 도 7의 컴프레서의 일 추가 실시예가 도시되어 있으며, 연통 채널(20)은 밀봉 채널(11)의 제 2 섹션(22)으로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션(21)으로 이어진다. 제 2 섹션(22)은 밀봉 채널의 시작 영역 내에서 제 2 컴프레서 챔버(14)에 인접하게 배치된다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 하우징(2) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터 시작하여, 제 1 섹션은 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다. 예컨대 제 1 섹션(21)은 밀봉 부재(17)의 단부면에 대향하게 배치될 수 있다.
단 하나의 제 1 컴프레서 휠(5)을 구비한 로터(3)를 포함하는 도 1의 컴프레서(1)도 도 8에 따르는 밀봉 부재(17) 및 리세스(18)를 포함할 수 있다.
도 9에는, 도 3의 컴프레서의 일 추가 실시형태가 도시되어 있으며, 환형 밀봉 부재(17)는 하우징(2)의 내면(10) 상에 형성된다. 밀봉 부재(17)는 로터(3)의 외면(9)의 환형 제 2 리세스(18) 내로 맞물린다. 그 외에도, 연통 채널(20)은 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터, 또는 제 2 압축 채널(16)의 시작 영역으로부터 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어진다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 로터(3) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 1 섹션은 제 2 컴프레서 챔버(14)의 측으로부터 시작하여 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다. 예컨대 제 1 섹션(21)은 밀봉 부재(17)의 단부면에 대향하게 배치될 수 있다.
도 10에는, 실질적으로 도 9에 따라 구성되는 컴프레서이지만, 연통 채널(20)이 밀봉 채널(11)의 제 2 섹션(22)으로부터 밀봉 채널의 제 1 섹션(21)으로 이어지는, 상기 컴프레서의 일 추가 실시형태가 도시되어 있다. 제 2 섹션(22)은 밀봉 채널의 시작 영역 내에서 제 2 컴프레서 챔버(14)에 인접하게 배치된다. 제 1 섹션(21)은 예컨대 밀봉 채널(11)의 중심에 배치된다. 연통 채널(20)은 로터(3) 내에 형성된다. 선택된 실시예에 따라서, 제 2 컴프레서 챔버(14)로부터 시작하여, 제 1 섹션은 밀봉 채널(11)의 길이의 사등분의 제 2 구간에, 또는 그 길이의 사등분의 제 3 구간에 배치될 수 있다. 예컨대 제 1 섹션(21)은 밀봉 부재(17)의 단부면에 대향하게 배치될 수 있다.
도 11에는, 실질적으로 도 9 또는 도 10에 따라 구성되는 컴프레서(1)이지만, 고압력 측이 좌측에, 그리고 저압력 측이 우측에 도시되어 있는, 상기 컴프레서(1)의 일 추가 실시형태의 부분 단면도가 도시되어 있다. 그 외에도, 연통 채널(20)은 밀봉 부재(17) 내에 형성된다. 선택된 실시형태에 따라서, 복수의 연통 채널(20)이 밀봉 부재(17) 내에 형성된다. 밀봉 부재(17)는 로터(3)의 리세스(18) 내로 돌출된다. 연통 채널(20)은 유입 개구부(23)와 유출 개구부(24)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 유입 개구부(23)는, 제 2 컴프레서 챔버(14)가 밀봉 채널(11)과 연통되어 있는 영역 내에 배치된다. 유출 개구부(24)는 밀봉 부재(17)의 반경 방향의 안쪽 단부면(29)에 배치된다. 선택된 실시형태에 따라서, 연통 채널 또는 연통 채널들(20)의 횡단면적은 밀봉 채널(11)의 횡단면적보다 더 클 수 있다. 이런 방식으로, 유출 개구부(24)의 영역 내에서 밀봉 채널(11) 내의 압력에 비해 연통 채널(11) 내에서, 특히 유출 개구부(24) 상에서 상대적으로 더 큰 유압 압력이 달성된다. 그러나 선택된 실시예에 따라서 연통 채널 또는 연통 채널들(20)의 횡단면적은 밀봉 채널(11)의 횡단면적보다 더 작을 수도 있으며, 그럼으로써 유출 개구부(24)의 영역 내 밀봉 채널(11) 내에서는, 유출 개구부(24)의 영역 내 연통 채널(20) 내에서보다 더 높은 압력 또는 그와 동일한 크기의 압력이 존재하게 된다.
도 12에는, 복수의 연통 채널(20)을 포함하여 원판형으로 형성된 밀봉 부재(17)의 측면도가 개략도로 도시되어 있다. 연통 채널들(20)은 밀봉 부재(17)의 링 형태의 둘레에 반경 방향으로 분포되어 배치된다. 절단선 A-A에 따른 단면은 도 11의 단면에 상응한다.
도 12에는, 도 11에 따라서 형성되는 컴프레서(1)이지만, 연통 채널(20)의 유입 개구부(23)가 반경 방향으로 볼 때, 제 2 컴프레서 챔버(14)가 밀봉 채널(11) 내로 통할 때 통과하는 제 2 유입 개구부(25)보다 회전축(4)까지 더 큰 간격을 갖는, 상기 컴프레서(1)의 일 추가 실시형태의 부분 단면도가 도시되어 있다. 제 2 유입 개구부(25)는, 회전축(4)을 중심으로 반경 방향으로 외주를 따라 연장되는 슬롯 개구부의 형태로 형성된다. 이 실시형태에서, 유입 개구부(23)는, 밀봉 채널(11)이 제 1 컴프레서 챔버(26) 내로 통하기 위해 통과하는 제 2 유출 개구부(26)와 동일한, 회전 축에 대한 반경 방향 간격에 배치된다. 제 2 유출 개구부(26)는 반경 방향으로 외주를 따라 연장되는 슬롯 개구부로서 형성된다.
이미 도 11과 관련하여 상술한 것처럼, 도 13의 밀봉 부재(17)도, 도 12에 명백하게 도시된 것처럼, 복수의 연통 채널(12)을 포함할 수 있다.
도 14에는, 밀봉 부재(17)의 일 추가 실시형태의 횡단면도가 도시되어 있다. 횡단면은 회전축(4)을 통과한다. 이 실시형태에서, 연통 채널(20)의 유출 개구부(24)는 제 1 측면(27) 상에 형성되며, 이 측면(27) 상에는 유입 개구부(23)도 형성된다. 제 1 측면(27)은 고압 측을 향해 있다. 선택된 실시형태에 따라서, 유출 개구부(24)는 제 2 유입 개구부(25, 도 13)의 영역 내에 배치될 수 있다. 그 외에도, 선택된 실시형태에 따라서, 유출 개구부(24)는 제 2 유입 개구부(25, 도 13)와 밀봉 부재(17)의 반경 방향 단부면(29) 사이에, 그리고 그에 따라 리세스(18)의 가장 깊은 위치의 영역 내에 배치될 수 있다. 복수의 밀봉 채널(20)은 도 12를 참고로 이미 설명한 것처럼 도 14의 실시형태에도 제공될 수 있다.
도 15에는, 예컨대 도 11 및 도 13에 따라서 컴프레서(1) 내에 배치되는, 컴프레서(1)의 밀봉 부재(17)의 일 추가 실시형태를 절단한 부분 횡단면도가 도시되어 있다. 이 실시형태에서, 연통 채널(20)의 유입 개구부(23)는 고압 측을 향해 있는 제 1 측면(27) 상에 배치된다. 그에 따라, 유입 개구부(23)는 제 2 컴프레서 챔버(14) 또는 제 2 압축 채널(16)과 연통된다. 연통 채널(20)의 유출 개구부(24)는 밀봉 부재(17)의 제 2 측면(28) 상에 배치된다. 제 2 측면(28)은 제 1 측면(27)에 대향하게 배치된다. 제 2 측면(28)은 저압력 측에 할당되어 밀봉 채널(11)과 연결된다. 유출 개구부(24)는 반경 방향으로 볼 때 회전축(4)과 관련하여 리세스(18)의 가장 깊은 위치에 배치되는 것이 아니라, 리세스(18)의 가장 깊은 위치로부터 시작하여 제 1 컴프레서 챔버(6) 또는 제 1 압축 채널(8)의 방향으로 안내되는 밀봉 채널(11)의 측 상에 배치된다. 도 15의 실시형태는, 도 12를 참고로 설명한 것과 마찬가지로 복수의 연통 채널(20)을 포함할 수 있다.
선택된 실시예에 따라서, 연통 채널 또는 연통 채널들(20)은 하우징(2) 내에, 및/또는 로터(3) 내에, 및/또는 밀봉 부재(17) 내에 형성될 수 있다.
연통 채널(20)의 선택된 가이드에 따라서, 유입 개구부(23) 및/또는 유출 개구부(24)의 반경 방향 위치에 따라서, 제 1 또는 제 2 측면(27, 28) 상에서 유출 개구부(24)의 배치에 따라서, 그리고 연통 채널(20)의 횡단면에 따라서, 밀봉 채널(11) 내에 상이하게 요구되는 압력비들이 설정될 수 있다. 이런 방식으로 누출이 상응하게 감소될 수 있다.
1: 컴프레서
2: 하우징
3: 로터
4: 회전축
5: 제 1 컴프레서 휠
6: 제 1 컴프레서 챔버
7: 제 1 흡입 채널
8: 제 1 압축 채널
9: 외면
10: 내면
11: 밀봉 채널
12: 샤프트
13: 제 2 컴프레서 휠
14: 제 2 컴프레서 챔버
15: 제 2 흡입 채널
16: 제 2 압축 채널
17: 밀봉 부재
18: 리세스
19: 샤프트
20: 연통 채널
21: 제 1 섹션
22: 제 2 섹션
23: 유입 개구부
24: 유출 개구부
25: 제 2 유입 개구부
26: 제 2 유출 개구부
27: 제 1 측면
28: 제 2 측면
29: 단부면
2: 하우징
3: 로터
4: 회전축
5: 제 1 컴프레서 휠
6: 제 1 컴프레서 챔버
7: 제 1 흡입 채널
8: 제 1 압축 채널
9: 외면
10: 내면
11: 밀봉 채널
12: 샤프트
13: 제 2 컴프레서 휠
14: 제 2 컴프레서 챔버
15: 제 2 흡입 채널
16: 제 2 압축 채널
17: 밀봉 부재
18: 리세스
19: 샤프트
20: 연통 채널
21: 제 1 섹션
22: 제 2 섹션
23: 유입 개구부
24: 유출 개구부
25: 제 2 유입 개구부
26: 제 2 유출 개구부
27: 제 1 측면
28: 제 2 측면
29: 단부면
Claims (13)
- 하우징(2) 및 로터(3)를 포함하는 컴프레서(1)로서,
상기 로터(3)는 적어도 일측에 컴프레서 휠(5, 13)을 포함하고, 상기 컴프레서 휠(5, 13)과 상기 하우징(2) 사이에 컴프레서 챔버(6, 14)가 형성되고, 상기 로터(3)는 회전 가능하게 지지되고, 상기 로터(3)와 상기 하우징(2) 사이에 환형 밀봉 채널(11)이 형성되고, 상기 밀봉 채널(11)은 상기 컴프레서 챔버(6, 14)로부터 상기 컴프레서 챔버보다 낮은 압력을 갖는 저압 영역(12)으로 이어지고, 연통 채널(20)은 상기 밀봉 채널(11)의 제1 섹션(21)보다 높은 압력을 갖는 고압 영역(22)으로부터 상기 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어지며,
상기 연통 채널(20)은 상기 로터 및 상기 하우징 사이에 형성되고,
상기 컴프레서 휠(5)은 상기 로터(3)의 제 1 측에 형성되고, 상기 제 1 측의 반대편인 상기 로터(3)의 제 2 측에는 추가 컴프레서 휠(13)이 형성되고, 상기 추가 컴프레서 휠(13)은 고압력 단이고 상기 컴프레서 휠(5)은 저압력 단이고, 상기 추가 컴프레서 휠(13)은 상기 하우징(2)의 추가 컴프레서 챔버(14) 내에 배치되고, 상기 컴프레서 챔버(6)와 상기 추가 컴프레서 챔버(14) 사이에 상기 밀봉 채널(11)이 형성되며, 상기 연통 채널(20)은 상기 밀봉 채널(11)의 제1 섹션(21)보다 높은 압력을 갖는 고압 영역으로부터 고압 영역보다 낮은 압력을 갖는 상기 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어지는, 컴프레서. - 제 1 항에 있어서, 상기 연통 채널(20)은 상기 컴프레서 챔버(6, 14)로부터 상기 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어지는, 컴프레서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 연통 채널(20)은 상기 밀봉 채널(11)의 제 2 섹션(22)으로부터 상기 밀봉 채널(11)의 제 1 섹션(21)으로 이어지며, 상기 제 1 섹션(21)은 하류에서 상기 제 2 섹션(22)에 비해 더 낮은 압력 영역의 방향으로 배치되는, 컴프레서.
- 삭제
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터(3)는 비접촉 베어링을 통해 상기 하우징(2) 상에서 회전 가능하게 지지되며, 상기 밀봉 채널(11)은 상기 베어링의 영역 내에 형성되는, 컴프레서.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터(3) 상에, 및/또는 상기 하우징(2) 상에 밀봉 부재(17)가 형성되고, 상기 밀봉 부재(17)는 상기 로터(3) 또는 상기 하우징(2)보다 더 연질인 재료로 형성되며, 상기 밀봉 부재(17)는 상기 밀봉 채널(11)의 적어도 하나의 섹션의 적어도 하나의 측을 형성하는, 컴프레서.
- 제 6 항에 있어서, 상기 밀봉 부재(17)는 상기 하우징(2) 상에 형성되고, 상기 밀봉 부재(17) 내에는 반경 방향 리세스(18)가 형성되고, 상기 로터(3) 상에는 상기 리세스(18) 내로 맞물리는 반경 방향 웨브(24)가 형성되며, 상기 밀봉 부재(17)와 상기 로터(3) 사이에는 상기 밀봉 채널(11)의 적어도 하나의 섹션이 형성되는, 컴프레서.
- 제 6 항에 있어서, 상기 밀봉 부재(17)는 상기 하우징(2) 상에 형성되고, 상기 로터(3) 상에는 반경 방향 리세스(18)가 형성되고, 상기 밀봉 부재(17)는 반경 방향 단부면(29)으로 상기 리세스(18) 내로 맞물리며, 상기 밀봉 부재(17)와 상기 로터(3) 사이에는 상기 밀봉 채널(11)의 적어도 하나의 섹션이 형성되는, 컴프레서.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연통 채널(20)은 상기 하우징(2) 내에 형성되는, 컴프레서.
- 제 6 항에 있어서, 상기 연통 채널(20)은 상기 밀봉 부재(17) 내에 적어도 부분적으로 형성되는, 컴프레서.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 연통 채널(20)이 제공되는, 컴프레서.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연통 채널(20)은 상기 로터(3) 내에 형성되는, 컴프레서.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컴프레서는 터보 컴프레서로서 형성되는, 컴프레서.
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