KR102596031B1 - 후면 공동을 가지는 원심압축기 임펠러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 임펠러 후면에 공동(Impeller Backside Cavity, IBC)을 설치하여, 회전의 관성모멘트 및 임펠러의 고속회전에 따른 열적 스트레스와, 피로를 최소화하여 임펠러의 내구성 및 신뢰성을 향상시키는, 후면 공동을 가지는 원심압축기 임펠러를 요지로 한다.

Description

후면 공동을 가지는 원심압축기 임펠러 {A Centrifugal Compressor Impeller with Backside Cavity}
본 발명은 임펠러 후면에 공동(Impeller Backside Cavity, IBC)을 설치하여, 회전의 관성모멘트(moment of inertia) 및 임펠러의 고속회전에 따른 열적 스트레스(thermal stress)와, 피로(thermal fatigue)를 최소화하여 임펠러의 내구성 및 신뢰성을 향상시키는 후면 공동을 가지는 원심압축기 임펠러에 관한 것이다.
원심압축기(centrifugal compressor)의 임펠러(impeller)는 모터의 동력으로 유체에 회전운동을 가하여 압축시키는 장치로, 압축기의 설계유량과 압축비에 따라 임펠러 최적형상이 결정된다. 이러한 임펠러 형상은 압축기 효율이나 성능을 결정하는 중요한 인자이므로, 이에 대한 많은 연구가 수행되고 있다.
최근 대용량 고압 원심압축기의 산업적 수요가 많아짐에 따라, 임펠러의 회전속도가 증가하게 되어, 중저속용 임펠러에서는 나타나지 않았던 여러 문제점이 대두되고 있다.
고속으로 임펠러가 회전되면, 임펠러 회전축 방향으로 큰 추력(axial thrust)이 발생하여, 이를 지지하기 위한 베어링의 강도 및 구조의 변경뿐만 아니라 래비린스 실링(labyrinth sealing)에 대한 검토가 필요하게 되며, 회전 관성모멘트가 증가하게 되므로, 동적 밸런스에 대한 추가적인 대책이 필요하게 된다.
또한 임펠러의 고속회전에 따른 열적 스트레스나 피로의 문제는 임펠러의 내구성이나 신뢰성에 큰 영향을 미치게 되고, 임펠러의 회전을 위한 모터의 회전동력도 크게 증가하는 기술적 문제도 동시에 검토해야 한다.
종래, 항공기 가스터빈 엔진의 임펠러와 관련하여 '미국등록공보 US 09759225호 (2017.09.12. 등록) 멀티-피스 임펠러(Multi-piece impeller)'에서는 임펠러의 가공이나 유지보수의 편의성을 도모하기 위한 목적으로 다수개의 조각으로 설계하는 구조가 공지되어 있다.
미국등록공보 US 09759225호 (2017.09.12. 등록)
본 발명은 임펠러 후면에 공동(Impeller Backside Cavity, IBC)을 설치하여, 회전의 관성모멘트 및 임펠러의 고속회전에 따른 열적 스트레스와, 피로를 최소화하여 임펠러의 내구성 및 신뢰성을 향상시키는, 후면 공동을 가지는 원심압축기 임펠러를 제공하고자 한다.
본 발명은 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고, 상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며, 임펠러의 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이에 후면공동(100)을 형성하되, 상기 후면공동(100)은 내부인터페이스(40) 측으로 치우쳐 형성되어, 와류유동이 발생하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 후면공동은 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과, 상기 제 1경사공동구간(50) 단부 대비 축소된 사이즈로 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 이격되어 형성되는 평행축소부(60)와, 상기 평행축소부(60) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 2경사공동구간(70)과, 제 2경사공동구간(70) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이가 일정한 간격으로 이격되면서 내부인터페이스(40)와 연통되는 일자형 후면공동(100)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후면공동은 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과, 상기 제 1경사공동구간(50) 단부 대비 축소된 사이즈로 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 이격되어 형성되는 평행축소부(60)와, 상기 평행축소부(60) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 2경사공동구간(70)과, 제 2경사공동구간(70) 단부에서 내부인터페이스(40) 사이에 형성되어 내부인터페이스(40)와 연통되고, 회전벽(20)이 아치형 음각라인(101)으로 함몰되어 형성되는 만곡형 후면공동(100)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후면공동은, 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 직선으로 형성되는 회전벽(20)을 기준으로 정지벽(10)이 경사각으로 형성되어, 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과, 상기 제 1경사공동구간(50) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 직선으로 형성되는 정지벽(10)을 기준으로 회전벽(20)이 경사각으로 형성되어, 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되면서 내부인터페이스(40)와 연통되는 경사형 후면공동(100)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 회전의 관성모멘트(moment of inertia) 및 임펠러의 고속회전에 따른 열적 스트레스(thermal stress)와, 피로(thermal fatigue)를 최소화하여 임펠러의 내구성 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 압축기의 효율을 저하시키지 않고, 축 추력, 회전동력, 열응력을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 베어링 등 부품의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 임펠러와 정지벽 사이의 마찰력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 임펠러의 질량이 감소되어 추력이 감소되는 효과가 있다.
도 1의 (가)는 임펠러의 후면공동이 설치되지 않은 종래의 임펠러 형상의 개략적 단면도이고, 도 1의 (나)는 임펠러의 후면공동을 가지는 임펠러 형상의 개략적 단면도이다.
도 2는 임펠러의 후면공동이 설치되었지만, 누설유량이 없는 경우의 임펠러부와 임펠러의 후면공동에서 발생하는 압력과 온도변화도이다.
도 3은 임펠러의 후면공동이 설치된 상태에서 누설유량의 -0.5%, 0%, +0.5% (압축유량은 4000g/s)인 경우 임펠러의 후면공동 내부에서 발생하는 와류유동구조이다.
도 4는 임펠러의 후면공동이 설치된 상태에서 누설유량의 크기와 방향에 따른 임펠러의 축 추력변화도이다.
도 5는 임펠러의 후면공동이 설치된 상태에서 누설유량의 크기와 방향에 따른 동력소비도이다.
도 6은 임펠러의 후면공동을 설치하지 않은 경우와 임펠러의 후면공동을 설치하여 누설유량을 -0.5%, 0%, +0.5% 인 경우 압축기의 등엔트로피 효율변화도이다.
도 7는 임펠러의 후면공동의 실시 예의 예시도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1의 (가)는 임펠러의 후면공동이 설치되지 않은 종래의 임펠러 형상의 개략적 단면도, 도 1의 (나)는 임펠러의 후면공동을 가지는 임펠러 형상의 개략적 단면도이다.
본 발명은 임펠러 후면에 후면공동(Impeller Backside Cavity. IBC)을 설치하여 앞에서 기술한 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 방안을 제시한다.
도 1의 (가)는 압축기의 정지벽과 임펠러의 회전벽 사이에 공동이 없고, 회전에 따른 마찰을 감소시키기 위한 윤활유가 매개된 상태로 회전운동된다.
본 발명에서는 도 1의 효과를 판단하기 위해 도 1의 (나)에 제시하는 임펠러의 후면공동에 대하여 구조해석 및 전산유체해석을 수행한 결과를 활용하여 임펠러의 후면공동 설치에 따른 효과를 기술한다.
도 1의 (나)는 압축기의 정지벽(10)과 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 외부인터페이스(30)를 제외하고는 전체적으로 압축기의 정지벽(10)과 임펠러(1)의 회전벽(20)사이에 간격이 도 1의 (가) 보다 넓은 갖는 후면공동(100)을 갖는다.
도 1의 (나)에 도시한 후면공동(100)은 외부인터페이스(30)와 내부인터페이스(40) 사이에 형성되는 평행축소부(60)를 지나 공동을 가지는 형태로 형성되는바, 여기서 평행축소부(60)는 후면공동(100) 대비 축소된 공간으로 형성된다.
또한, 임펠러(1) 끝단의 틈새를 외부인터페이스(30), 그리고 임펠러(1) 중심선(중심축)(C)으로부터 실링부에 해당하는 틈새를 내부인터페이스(40)로 정의하여, 이 후면공동(100)으로부터 압축기 임펠러(1)로 유입하는 유량을 '+ 누설유량' , 임펠러(1)로부터 후면공동(100)을 거쳐 축 실링부로 향하는 유량을 '- 누설유량'으로 정의한다.
즉, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시 예는, 임펠러의 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이에 후면공동(100)을 형성하고, 외부인터페이스(30)와 내부인터페이스(40)를 포함하는 후면공동(100)의 형상은 후술하는 도 7의 설명을 참조한다.
위와 같은 구조를 갖는 본 실시 예는, 회전의 관성모멘트 및 임펠러의 고속회전에 따른 열적 스트레스와, 피로를 최소화하여 임펠러의 내구성 및 신뢰성을 향상시키는 효과, 압축기의 효율을 저하시키지 않고, 축 추력, 회전동력, 열응력을 줄일 수 있는 효과, 베어링 등 부품의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 효과, 임펠러와 정지벽 사이의 마찰력을 최소화할 수 있는 효과, 임펠러의 질량이 줄어들어 추력이 감소되는 효과가 있다.
도 2는, 임펠러의 후면공동(100)이 설치되었지만, 누설유량이 없는 경우의 임펠러부와 임펠러의 후면공동(100)에서 발생하는 압력과 온도변화도이다.
도시된 바와 같이, 임펠러의 끝단으로 날수록 압력이 상승하고 후면공동(100)에서도 상당히 높은 압력이 작용하고 있음을 알 수 있다. 온도는 임펠러(1) 측보다 후면공동(100)영역에서 고온이 발생한다, 이는 임펠러(1)의 고속회전으로 인한 마찰열에 기인한 것이다.
이와 같은 임펠러(1)의 후면공동(100)부에서의 압력과 온도는 '+' 누설유량 또는 '-' 누설유량으로 변경시켜 압축기 임펠러(1)의 효율을 저하시키지 않고 회전동력, 축 추력, 고온영역의 공기를 배동시킴으로서 열응력을 감소시킬 수 있다.
도 3은, 임펠러(1)의 후면공동(100)이 설치된 상태에서 누설유량의 -0.5%, 0%, +0.5% (압축유량은 4000g/s)인 경우 임펠러(1)의 후면공동(100) 내부에서 발생하는 와유동구조이다.
도시된 바와 같이, 누설유량의 0%인 경우 후면공동(100)에는 두개의 와류영역(vortical flow region)이 발생하며, 이 와류유동은 시계방향으로 회전하는 것을 알 수 있다.
누설유량이 -0.5%인 경우에도 0%와 유사하게 두개의 시계방향의 와류유동이 발생하며, +0.5%인 경우에는 와류유동의 방향이 반시계방향으로 발생한다.
도 4는 임펠러(1)의 후면공동(100)이 설치된 상태에서 누설유량의 크기와 방향에 따른 임펠러(1)의 축 추력변화도이다.
도시된 바와 같이, 누설유량이 0%인 경우 축 추력은 -29KN 정도이며, 누설유량이 '-' 로 되는 경우 축 추력은 감소하고, '+'로 되면 증가하게 되는 것을 알 수 있다. 이로부터 후면공동(100)을 설치하여 누설유량을 조절하면 축 추력의 크기를 변화시킬 수 있음을 알 수 있다.
위에서 설명한 축 추력의 '-'값은 추력이 압축유량의 유출방향과 반대방향을 의미한다.
축 추력은 절대값이 낮아져 축 추력이 '0'이면 축을 지지하기 위한 베어링에 미치는 영향이 낮으므로, 축 추력은 압축기에서 후면공동(100)을 거쳐 내부인터페이스(40)로 누설되는 '-' 누설유량을 갖는 것이 축 추력을 감소시킨다.
도 5는 누설유량의 크기와 방향에 따른 후면공동(100)이 있는 경우의 동력소비도이다.
도시된 바와 같이, 후면공동(100)을 통한 누설유량의 크기와 누설방향에 따라 임펠러(1)의 회전동력이 변화됨을 알 수 있다. 누설유량이 0%인 경우 동력소비는 6.5KW 정도이나, 누설유량이 -0.2%인 경우에는 2.5KW까지 감소하게 됨을 알 수 있다. 이로써 누설유량의 크게 하고 누설방향을 '-'로 하면 압축기의 동력을 감소할 수 있다.
도 6은 후면공동(100)을 설치하지 않은 경우와 후면공동(100)을 설치하여 누설유량을 -0.5%, 0%, +0.5% 인 경우에 대하여 압축기의 등엔트로피 효율변화도이다.
도시된 바와 같이, 후면공동(100)을 설치하지 않은 경우와 누설유량이 -0.5%인 경우의 효율특성이 거의 유사하다.
따라서 후면공동(100)을 설치하여 적절한 누설유량을 설정하는 경우, 압축기의 효율을 저하시키지 않고, 축 추력, 회전동력, 열응력을 줄일 수 있으므로, 후면공동(100)을 고속 원심압축기의 임펠러(1) 성능을 개선하고 내구성을 증가시키는 효과가 있는 것이다.
도 7는 본 발명에 따른 후면공동(100)의 여러 실시 예의 예시도이다.
도 7의 (가)에서, 상기 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고, 상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며, 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과, 상기 제 1경사공동구간(50) 단부 대비 축소된 사이즈로 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 이격되어 형성되는 평행축소부(60)와, 상기 평행축소부(60) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 2경사공동구간(70)과, 제 2경사공동구간(70) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이가 일정한 간격으로 이격되면서 내부인터페이스(40)와 연통되는 일자형 후면공동(100)을 포함한다.
또한, 도 7의 (나)에서, 상기 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고, 상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며, 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과, 상기 제 1경사공동구간(50) 단부 대비 축소된 사이즈로 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 이격되어 형성되는 평행축소부(60)와, 상기 평행축소부(60) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 2경사공동구간(70)과, 제 2경사공동구간(70) 단부에서 내부인터페이스(40) 사이에 형성되어 내부인터페이스(40)와 연통되고, 회전벽(20)이 아치형 음각라인(101)으로 함몰되어 형성되는 만곡형 후면공동(100)을 포함한다.
또한, 도 7의 (다)에서, 상기 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고, 상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며, 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 직선으로 형성되는 회전벽(20)을 기준으로 정지벽(10)이 경사각으로 형성되어, 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과, 상기 제 1경사공동구간(50) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 직선으로 형성되는 정지벽(10)을 기준으로 회전벽(20)이 경사각으로 형성되어, 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되면서 내부인터페이스(40)와 연통되는 경사형 후면공동(100)을 포함한다.
그리고, 상기 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고, 상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며, 상기 후면공동(100)은 내부인터페이스(40) 측으로 치우쳐 형성되고, 와류유동이 발생하는 형상을 갖는 것이 바람직하다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고,
    상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며,
    임펠러의 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이에 후면공동(100)을 형성하되, 상기 후면공동(100)은 내부인터페이스(40) 측으로 치우쳐 형성되어, 와류유동이 발생하며,
    상기 후면공동(100)은 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과,
    상기 제 1경사공동구간(50) 단부 대비 축소된 사이즈로 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 이격되어 형성되는 평행축소부(60)와,
    상기 평행축소부(60) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 2경사공동구간(70)과,
    제 2경사공동구간(70) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이가 일정한 간격으로 이격되면서 내부인터페이스(40)와 연통되는 일자형 후면공동(100)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 후면공동을 가지는 원심압축기 임펠러.
  3. 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고,
    상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며,
    임펠러의 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이에 후면공동(100)을 형성하되, 상기 후면공동(100)은 내부인터페이스(40) 측으로 치우쳐 형성되어, 와류유동이 발생하며,
    상기 후면공동(100)은 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과,
    상기 제 1경사공동구간(50) 단부 대비 축소된 사이즈로 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 이격되어 형성되는 평행축소부(60)와,
    상기 평행축소부(60) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 2경사공동구간(70)과,
    제 2경사공동구간(70) 단부에서 내부인터페이스(40) 사이에 형성되어 내부인터페이스(40)와 연통되고, 회전벽(20)이 아치형 음각라인(101)으로 함몰되어 형성되는 만곡형 후면공동(100)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 후면공동을 가지는 원심압축기 임펠러.
  4. 임펠러(1)의 회전벽(20) 외측 단부(21)와 정지벽(10) 사이에 공간이 이격되어 외부인터페이스(30)를 형성하고,
    상기 정지벽(10) 내측 단부(11)와 대응하는 임펠러(1)의 회전벽(20) 사이에 공간이 이격되어 내부인터페이스(40)를 형성하며,
    임펠러의 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이에 후면공동(100)을 형성하되, 상기 후면공동(100)은 내부인터페이스(40) 측으로 치우쳐 형성되어, 와류유동이 발생하며,
    상기 후면공동(100)은 상기 외부인터페이스(30)에서 내부인터페이스(40)으로 갈수록 직선으로 형성되는 회전벽(20)을 기준으로 정지벽(10)이 경사각으로 형성되어, 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되는 제 1경사공동구간(50)과,
    상기 제 1경사공동구간(50) 단부에서 내부인터페이스(40) 측으로 갈수록 직선으로 형성되는 정지벽(10)을 기준으로 회전벽(20)이 경사각으로 형성되어, 회전벽(20)과 정지벽(10) 사이 간격이 서서히 확장되면서 내부인터페이스(40)와 연통되는 경사형 후면공동(100)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 후면공동을 가지는 원심압축기 임펠러.

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