KR200178119Y1 - 임펠러 - Google Patents

Abstract

임펠러를 개시한다. 이 임펠러는 회전하는 본체와; 이 본체에 방사상으로 형성되며, 트레일링 에지부의 두께가 그 리딩 에지부의 두께보다 두껍게 형성되며 두께가 두꺼워짐에 따라 출구측이 적어지는 면적에 비례하여 상기 트레일링 에지부의 높이가 높아지는 브레이드;를 포함하여 된 것에 특징이 있으며, 소형화됨에 따른 브레이드의 단부와 하우징 내면의 간격 증가로 인한 압축효율의 저하를 방지할 수 있다.

Description

임펠러{Impeller}

본 고안은 임펠러에 관한 것으로, 더 상세하게는 임펠러의 브레이드(blade) 구조가 개선된 임펠러에 관한 것이다.

통상적으로 유체를 압축하기 위한 압축기는 압축방식에 따라 왕복식 압축기, 사판식 압축기, 원심력을 이용한 원심 압축기 등 다양한 종류의 압축기가 있는데, 가스 터어빈 엔진의 압축기 또는 ACM(air cooling machine), 그리고 터보 챠져(tuber charger)에는 상기 압축기중 원심 압축기가 일반적으로 사용되고 있다.

도 1에는 이러한 원심 압축기의 일 예를 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 상면에 소정의 간격으로 복수개의 브레이드(11)가 형성된 임펠러(12)와, 이 임펠러가 설치되는 공간부(13a)와 이 공간부와 연통되는 흡입구(13b) 및 토출구(13c)가 형성되며 상기 임펠러(12)를 회전시키기 위한 회전축이 지지되는 하우징(13)을 포함한다. 여기에서 상기 임펠러(12)는 원추형의 본체(12a)의 상면에 소정의 곡율을 갖도록 브레이드(11)가 설치되는데, 이 브레이드(11)의 길이 방향 상단은 상기 하우징의 내주면과 근접된다.

상기와 같이 구성된 종래의 원심 압축기는 임펠러(12)가 고속으로 회전함에 따라 흡입구로 유입된 공기가 브레이드(11)와 하우징(13)의 사이에 형성되는 유로를 따라 흐르면서 원심력을 받아 토출구로 토출된다.

그런데, 상술한 바와 같은 원심 압축기는 브레이드의 길이 방향 단부와 상기 하우징(13)의 내면에 의해 유체의 흐름 통로가 형성되므로 이들의 간격이 넓어지게 되면 유체의 흐름통로가 완전하게 형성되지 않게 되어 효율이 상대적으로 떨어지게 된다.

특히 소형의 압축기의 경우에는 상기 임펠러가 상대적으로 작아지고 브레이드의 높이가 낮이지는 반면 간극은 넓어지게 된다. 그러므로 상기 브레이드의 높이에 대한 브레이드의 단부(tip)와 하우징 사이의 간격에 대한 비율이 높아지게 되어 압축기의 효율이 급격하게 저하되는 문제점이 내재되어 있다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 브레이드 높이에대한 브레이드의 단부와 하우징 내면 사이의 간격을 줄여 압축 효율을 향상시킬 수 있는 임펠러를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 압축기의 소형화를 가능하게 하는 임펠러를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 압축기의 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 임펠러의 단면도,

도 3은 도 3에 도시된 임펠러의 사시도,

도 4는 브레이드를 발췌하여 도시한 사시도.

< 도면이 주요부분에 대한 부호의 설명>

21; 하우징 30; 임펠러

31;(임펠러의) 본체 32; 브레이드

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 고안은 회전하는 본체와, 이 본체에 방사상으로 소정길이 형성되며 그 트레일링 에지 부위가 그 중간부의 두께보다 두껍게 형성된 복수개의 브레이드를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 본체는 원판형 또는 절두 원추형으로 형성함이 바람직하다.

본 고안의 다른 특징은, 회전하는 본체와; 이 본체에 방사상으로 형성되며, 트레일링 에지부의 두께가 그 리딩 에지부의 두께보다 두껍게 형성되며 두께가 두꺼워짐에 따라 출구측이 적어지는 면적에 비례하여 상기 트레일링 에지부의 높이가 높아지는 브레이드;를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 임펠러는 유체에 원심력에 의한 압력을 부여하는 것으로 , 이 임펠러가 설치된 압축기의 일 실시예를 도 2에 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 하우징(21)의 내부에 유체의 유입구(21b)와 유출구(21c)가 형성된 절두 원추형의 공간부(21a)가 형성되고, 이 공간부(21a)에는 하우징(21)에설치된 회전축(22)에 의해 지지되는 임펠러(30)가 설치된다. 이 임펠러(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 절두 원추형의 본체(31)와, 이 본체(31)의 외주면에 방사상으로 설치되며 상호 소정간격 이격되는 브레이드(32)를 포함한다. 여기에서 상기 브레이드(32)의 길이 방향으로 상단부는 상기 하우징(21)의 내주면과 근접되도록 설치된다. 또한 상기 각 브레이드(32)는 본체(31)의 상단에 위치되는 리딩 에지부의 두께(T1) 또는 브레이드 중간부의 최대 두께보다 본체(31)의 하단부에 위치하는 트레일링 에지부의 두께(T2)가 두껍게 형성되는데, 상기 브레이드(32)의 리딩 에지부 또는 브레이드의 중간부로부터 트레일링 에지부로 갈수록 점차적으로 두껍게 형성되도록 함이 바람직하다. 그리고 상기 브레이드(32)의 트레일링 에지부의 높이(H)는 트레일링 에지부가 두꺼워 짐에 따라 브레이드 상호 간격이 좁아지는 것에 비례하여 높게 형성된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 임펠러가 채용된 압축기는 하우징(21)의 내부에 설치된 임펠러(30)가 고속을 회전됨에 따라 유입구(21b)로부터 유체가 유입되어 상기 임펠러(30)의 본체(31)에 형성된 브레이드(32)들의 사이와 하우징(21)의 내면 사이에 형성되는 통로를 따라 흐르면서 원심력에 의해 소정의 속도를 가지고 토출구(21c)로 토출된다. 이 과정에서 상기 브레이드(32)의 두께는 리딩 에지부 또는 브레이드 중간부로 부터 접차적으로 두껍게 형성되어 트레일링 에지부에서는 상대적으로 두꺼운 두께(T2)를 가지므로 하우징부 내면과 근접되는 브레이드(32)의 상단부 면적이 넓에지게 된다. 따라서 상기 브레이드(32)들과 하우징(21)의 내면 사이에 형성되는 유체 통로의 따라 흐르는 유체의 손실 즉, 브레이드(32)의 단부와 하우징(21)의 내면 사이의 극간 사이로 유실되는 유체의 손실되는 양을 줄일 수 있다.

또한 상기 트레일링 에지부의 브레이드(32)의 높이(H)는 트레일링 에지부의 두께가 두꺼워짐에 따라 브레이드(32)들의 사이 간격이 좁아지는 것에 비례하여 높이지므로 트레일링 에지부의 브레이드(32) 상단부와 하우징(21) 사이의 극간에 의한 영향을 상대적으로 줄어들게 된다.

상술한 바와 같은 임펠러는 트레일링 에지부의 브레이드 두께가 두꺼워지고 하우징의 공간부 내면과 브레이드의 상단부 사이의 간격의 영향을 줄일 수 있으므로 이를 채용한 압축기의 압축 효율을 향상시킬 수 있다. 특히 상술한 바와 같은 효과는 브레이드의 개수가 많아지면 면적을 줄일는 효과를 얻을 수 있다.

본 고안인의 실험에 의하면 브레이드의 트레일링 에지부의 두께를 두껍게 함으로써 압축기의 압축효율을 1 % 내지 2% 향상시킬 수 있었다.

Claims (2)

1. 회전하는 본체와, 이 본체에 방상으로 소정길이 형성되며 트레일링 에지 부위가 그 중간부의 최대 두께보다 점차적으로 두껍게 형성된 브레이드를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 임펠러.
2. 회전하는 본체와; 이 본체에 방사상으로 형성되며, 트레일링 에지부의 두께가 그 리딩 에지부의 두께보다 두껍게 형성되며, 두께가 두꺼워짐에 따라 출구측이 작아지는 면적에 비례하여 상기 트레일링 에지부의 높이가 높아지는 브레이드;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 임펠러.