KR20050085407A - 원심 압축기용 디퓨져 시스템 - Google Patents

원심 압축기용 디퓨져 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20050085407A
KR20050085407A KR1020057010263A KR20057010263A KR20050085407A KR 20050085407 A KR20050085407 A KR 20050085407A KR 1020057010263 A KR1020057010263 A KR 1020057010263A KR 20057010263 A KR20057010263 A KR 20057010263A KR 20050085407 A KR20050085407 A KR 20050085407A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diffuser
ring
base plate
nozzle base
drive ring
Prior art date
Application number
KR1020057010263A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100748398B1 (ko
Inventor
쿠르트 넨스틸
Original Assignee
요크 인터내셔널 코포레이션
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 요크 인터내셔널 코포레이션 filed Critical 요크 인터내셔널 코포레이션
Publication of KR20050085407A publication Critical patent/KR20050085407A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100748398B1 publication Critical patent/KR100748398B1/ko

Links

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
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0253—Surge control by throttling
    • 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
    • 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
    • F04D29/002—Details, component parts, or accessories 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
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • 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
    • F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/464—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps adjusting flow cross-section, otherwise than by using adjustable stator blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • 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
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/10—Kind or type
    • F05D2210/12—Kind or type gaseous, i.e. compressible
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 원심 압축기의 스톨 현상을 방지하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 압축기는 하우징에 회전 가능하게 장착되는 임펠러와 이 임펠러에 인접하여 상기 하우징에 고정되는 노즐 베이스 플레이트를 포함한다. 상기 노즐 베이스 플레이트는 디퓨져 갭을 규정하고자 하우징과 조합된다. 상기 베이스 플레이트는 노즐 베이스 플레이트의 후면에 위치되는 다수개의 매카니즘 지지블럭을 포함한다. 상기 지지블럭에 장착된 드라이브 링은 상기 지지블럭 및 노즐 베이스 플레이트에 관하여 제1위치 및 제2위치 사이를 따라 회전 이동 가능하게 된다. 드라이브 링과 연결되는 디퓨져 링은 드라이브 링의 이동에 응답하여 이동한다. 디퓨져 링이 디퓨져 갭내의 수축위치 및 디퓨져 갭을 통하는 유체 흐름을 감소시킬 수 있도록 한 디퓨져 갭으로 연장된 연장위치를 따라 이동하게 된다. 상기 디퓨져 링이 디퓨져 갭을 통하여 유체 흐름량을 제어하기 위하여 수축 및 연장 위치 사이의 어떠한 위치에 놓일 수 있다.

Description

원심 압축기용 디퓨져 시스템{VARIABLE GEOMETRY DIFFUSER MECHANISM}
본 발명은 원심압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가변 용량형 터보 컴프레서의 디퓨져내의 흐름을 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다.
원심압축기는 압축 유체를 필요로 하는 다양한 장치에 사용되고 있다. 이러한 장치들은 예를들어, 터빈, 펌프, 및 냉동기 등을 포함한다. 압축기는 회전하는 임펠러를 유체가 통과되도록 작동한다. 상기 임펠러는 유체의 압력을 증가시키기 위하여 유체상에 작용한다. 상기 임펠러의 동작이 흐름에 있어서 역압 변화를 만들기 때문에 대부분의 압축기는 유체 흐름을 안정화시키고자 임펠러 출구에 디퓨져를 위치시키고 있다.
대개, 압축기에 의하여 발생된 압력차 또는 압축기를 통하는 유체 흐름량을 가변시키는 것이 바람직하다. 그러나, 압축기를 통하는 유체 흐름이 감소되고, 그리고 동일한 압력차가 임펠러를 가로질러 유지되면, 압축기를 통과하는 유체 흐름이 종종 일정하지 않게 된다. 압축기내의 유체 스톨(stall)의 및 스톨된 유체의 포켓(pockets)은 임펠러와 함께 회전하기 시작한다. 이러한 유체의 스톨된 포켓은 노이즈, 진동 발생의 문제점을 일으키고, 결국 압축기의 효율을 저하시키게 된다. 이와 같은 상태는 회전 스톨 또는 초기 서지(surge) 등으로 알려져 있다. 만일, 유체 흐름이 더 감소하면, 유체흐름은 더욱 불안정하게 되며, 유체 흐름이 완전히 역전되는 원인이 되기도 한다. 이와 같은 현상을 서지(surge)라고 하며, 압축기를 통하여 유체가 앞쪽 및 뒤쪽으로 교번으로 서징되는 점에 특징이 있다. 그 외에 노이즈 발생, 진동 발생 및 낮은 압축기 효율을 발생시키며, 또한 유체 서지는 압력 스파이크(spikes)를 발생시키고 압축기를 손상시키게 된다.
이러한 스톨 및 서지에 의하여 발생되는 문제점의 해결책은 임펠러의 출구에 기하학적 디퓨져를 가변되게 설치시키는 점에 있다. 낮은 유체흐름율에서 작동하면, 디퓨져는 임펠러 출구 위치의 면적을 감소시키도록 협소하게 가변된다. 이러한 감소된 면적은 유체 스톨 및 궁국적으로 임펠러를 통하여 뒤로 이루어지는 서징 현상이 방지될 수 있을 것이다. 유체 흐름이 증가하면, 디퓨져는 추가의 흐름을 위해 임펠러 출구 면적을 보다 크게 가변시키게 된다. 또한, 가변형 디퓨져는 압축기에 의하여 생성된 압력차가 변화될 때 조절될 수 있다. 즉, 압력차가 증가하면, 디퓨져는 유체 서지 및 스톨을 방지시키고자 임펠러 출구 면적을 감소시키며 협소하게 가변된다. 마찬가지로, 압력차가 감소하면, 디퓨져는 임펠러 출구 면적을 보다 넓게 가변시키는 작동을 하게 된다.
상기 디퓨져를 가변시키는 몇몇의 장치가 종래기술로서 공개되어 있다. 예를들어, Snell에 의한 미국특허 5,116,197에는 가변 용량 압축기를 위한 가변 디퓨져가 개시되어 있다. 이 장치 및 기타 동일한 장치들은 임펠러 출구 위치에서 디퓨져를 선택적으로 가변 조절시킬 수 있도록 한 이동 가능한 드라이브 링을 포함하고 있다. 상기 링은 디퓨져의 일벽에 인접되어 배열되며, 낮은 유체흐름 또는 증가된 압력차에 대응하여 디퓨져의 면적을 감소시키고자 유체 흐름으로 그 이동이 이루어질 수 있다. 링이 유체 흐름에 대하여 위치된 경우, 상기한 공지된 장치들은 임펠러로 배출되는 유체가 흐를 수 있도록 링과 벽면 사이에 형성된 개구를 포함하고 있다. 유체 흐름의 밖으로 링이 움직이려고 하면, 유체가 링과 벽면 사이로부터 제거되어야 한다. 이러한 유체를 대체하는데 링의 움직임은 현저한 힘을 필요로 하며, 그에따라 유체가 벽면의 운동을 반대가 되게 하는 작용을 하게 된다.
Snell에 의하여 공개된 상기 장치는 고가이며, 드라이브 링이 노즐 베이스 플레이트상에서 조종된다. 상기 노즐 베이스 플레이트는 원통형의 외표면에 정밀가공된 트랙이 포함된다. 여기에 일치되는 구형 포켓이 상기 드라이브 링의 내경에 포함된다. 노즐 베이스 플레이트와 드라이브 링 사이에 볼이 장착되어, 축방향 움직임으로 드라이브 링의 회전 운동이 역전되는 배열이 이루어지고, 이에 드라이브 링과 노즐 베이스 플레이트가 서로 분리되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이러한 어셈블리는 그 제작 비용이 고가이고, 드라이브 링의 내경과 노즐 베이스 플레이트의 외경간 오차 허용도가 엄밀하게 유지되어야 하는 단점이 있다. 또한, 드라이브 링의 구형 포켓이 노즐 베이스 플레이트의 트랙에 매칭되어야 한다. 더욱이 마모로 인하여 드라이브 링과 노즐 베이스 플레이트의 교체가 따르게 되는 단점이 있다.
Seki에 의한 미국특허 2002/0014088Al에 다른 방식이 개시되어 있다. 이 방식은 유체 흐름상에 놓인 링이 케이싱에 의하여 지지된 점에 특징이 있다. 케이싱으로부터 돌출된 3개의 돌기가 디퓨져 링의 외주면상의 홈으로 삽입되어 있다. 상기 케이싱과 디퓨져 링 사이의 러빙(rubbing) 접촉을 가압하고자 각 돌출부와 함께 베어링이 사용된다. 디퓨져 링이 샤프트와 연결된다. 이 샤프트의 회전은 브라켓에 의하여 디퓨져 링이 원주방향으로 회전하게 한다. 이 원주방향 이동은 돌출부가 홈을 따라 디퓨져 링의 축이동을 가이드할 때, 디퓨져 링이 축방향으로 이동되게 한다. 이러한 방식도 고가이며, 돌출부가 케이싱에 정확하게 배치되어야 한다. 나사산을 갖는 샤프트 및 모터가 샤프트의 회전을 위하여 더 추가되어 비용이 추가로 소모되는 단점이 있다.
이러한 점을 감안하여, 압축기의 작동중에 보다 용이하게 개폐 동작이 이루어지는 가변 용량 압축기용 가변 디퓨져를 필요로 한다. 이러한 가변 디퓨져는 제작비 절감, 조립의 용이성, 수리 및 교체의 간편함을 제공하고, 컨트롤러로부터의 신호 또는 명령에 응답하여 정확한 위치 결정을 제공하는 장점을 제공하는 것이 바람직하다.
도 1은 가변형 디퓨져를 갖는 기존의 원심 압축기를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 원심 압축기용 가변형 디퓨져를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 원심 압축기용 가변형 디퓨져로서, 본 발명의 디퓨져 링이 연장 또는 닫힘위치에 놓인 상태를 보여주는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 원심 압축기용 가변형 디퓨져로서, 본 발명의 디퓨져 링이 수축 또는 열림위치에 놓인 상태를 보여주는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 드라이브 핀을 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 디퓨져 링을 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 디퓨져 링에 드라이브 핀이 결합된 상태를 나타내는 사시도,
도 8은 노즐 베이스 플레이트의 정면을 보여주는 정면도,
도 9는 노즐 베이스 플레이트의 후면과, 여기에 결합된 지지블럭을 나타내는 배면도,
도 10은 노즐 베이스 플레이트에 결합된 지지블럭을 보여주는 도 9의 확대 사시도,
도 11은 노즐 베이스 플레이트상의 지지블럭에 드라이브 핀이 결합된 상태를 보여주는 도 9의 확대 사시도,
도 12는 도 11의 상태에서 캠 팔로워(cam follower)를 갖는 핀을 보여주는 도 9의 확대 사시도,
도 13은 본 발명의 드라이브 링을 나타내는 사시도,
도 14는 지지블럭을 갖는 노즐 베이스 플레이트와 드라이브 링간의 결합상태를 보여주는 사시도,
도 15는 레이디얼 베어링 어셈블리와 지지블럭에 설치된 축베어링에 의하여 지지블럭에 결합된 드라이브 링의 내주면을 보여주는 사시도,
도 16은 축베어링의 결합상태를 보여주는 사시도,
도 17은 레이디얼 베어링의 분리 상태를 나타내는 분리 사시도,
도 18은 드라이브 링에 액튜에이터가 결합된 것을 나타내는 사시도,
도 19는 드라이브 링의 조절을 위한 축방향 링의 상단부를 나타내는 사시도,
도 20은 레이디얼 베어링의 플랜지면(300)에 드릴로 편심 가공된 장착홀(320)을 보여주는 사시도.
본 발명은 유체를 압축기하기 위한 가변 용량형 압축기용 시스템을 제공한다. 이 압축기는 하우징에 회전 가능하게 장착되는 임펠러를 포함한다. 상기 시스템은 임펠러와 인접하여 하우징에 고정되는 노즐 베이스 플레이트를 포함한다. 상기 노즐 베이스 플레이트는 디퓨져 갭 또는 흐름 출구 경로를 규정하도록 하우징의 내표면과 조합되는 장방형 표면을 갖는다. 드라이브 링이 지지블럭에 장착되어, 노즐베이스 플레이트 및 지지블럭에 대하여 회전 이동 가능하게 된다. 상기 드라이브 링이 제1위치 및 제2위치 사이를 선택 이동하게 된다. 드라이브 링에 디퓨져 링이 연결되어, 드라이브 링의 움직임에 응답하여 이동하게 된다. 디퓨져 링은 드라이브 링의 제1위치에 일치하는 수축된 위치와, 드라이브 링의 제2위치와 일치하는 연장된 위치 사이를 이동하게 된다. 개방 또는 수축 위치로서, 디퓨져 링이 홈으로 수축되어 노즐 베이스 플레이트와 디퓨져 링의 면이 동일하게 되고, 그에따라 디퓨져 갭이 최대의 유체량이 통과되도록 커지게 된다. 닫힘 또는 연장된 위치로서, 디퓨져 링이 디퓨져 갭으로 돌출되어 개방된 부분을 제한하게 됨으로써, 디퓨져 갭을 통과하는 유체량이 감소되어진다. 상기 디퓨져 링은 디퓨져 갭을 통과하는 유체 흐름량을 제어하고자 수축 및 연장 위치 사이의 어떠한 위치로도 배열될 수 있다.
상기 드라이브 링은 그 외주면에 다수의 캠트랙을 포함하며, 각 캠트랙은 지지블럭의 위치와 일치하는 메카니즘을 갖는다. 지지블럭에 조립되는 메카니즘 구성은 캠 트랙에 조립되는 캠팔로워를 갖는 드라이브 핀이다. 또한, 액튜에이팅 로드가 드라이브 링에 장착된다. 상기 액튜에이팅 로드는 축방향으로 이동될 수 있으며, 그에따라 드라이브 링의 회전이 이루어진다. 이 드라이브 링의 회전과 함께 캠트랙에서의 캠팔로워가 드라이브 핀을 축방향으로 이동시키게 된다. 드라이브 핀의 반대쪽에 부착된 결과로서, 상기 드라이브 링과 연결된 디퓨져 링이 드라이브 링의 제1위치와 일치하는 수축 위치와 드라이브 링의 제2위치와 일치하는 연장 위치 사이를 드라이브 핀의 운동과 함께 이동하게 된다. 드라이브 링 및 디퓨져 링은 제1위치(완전 수축) 및 제2위치(완전 연장) 사이의 중간 위치에 정지될 수 있다.
본 발명의 장점은 드라이브 링의 회전 운동이 본 발명의 매카니즘에 의하여 축운동으로 변환될 수 있는 점에 있다. 이 축운동은 컨트롤러로부터 적절한 신호에 응답하여 축방향으로 이동 가능한 액튜에이팅 로드에 의하여 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 장점은 본 발명의 디퓨져 링이 디퓨져 갭으로부터 수축 및 연장될 수 있는 한, 압축기내의 어떠한 위치에 배치될 수 있는 점에 있다. 지지블럭이 디퓨져 링의 부하를 수행하기 때문에 디퓨져 갭으로 수축 또는 연장될 수 있는 어떠한 위치로도 디퓨져 링을 제어할 수 있다. 따라서 기존의 기술장치와 달리, 상기 디퓨져 링이 디퓨져에서의 보다 더한 다운스트림(downstream)으로 배치될 수 있다. 이에, 상기 디퓨져 링이 노즐 베이스 플레이트의 내경과 같은 구조물에 기계적으로 매칭되지 않고, 케이싱에도 지지되지 않으며, 디퓨져 갭의 유체 흐름 제어를 위하여 디퓨져 갭으로 디류져 링이 수축 또는 연장되는 것만이 요구되어, 디퓨져 링 허용오차를 느슨하게 조정할 수 있고, 결국 비용을 크게 절감할 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 장점은 디퓨져 링의 제조비가 저렴하고, 그 배치에 용이하며, 뿐만아니라 디퓨져 링의 움직임을 제어하기 위한 매카니즘 각 구성의 마모로 인한 교체 작업 및 비용이 쉽고 적게 드는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 디퓨져 링을 제어하기 위한 매카니즘이 과이송을 허용하는 점에 있으며, 그에따라 디퓨져 링이 과도한 마모에 상관없이 수축 또는 연장 위치로 완전하고 빠르게 이동될 수 있는 점에 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 과이송으로 인하여 제어로직이 디퓨져 링의 실제 위치 선정에 의하여 영향을 받지 않는 점에 있다. 상기 제어로직은 서지와 관련된 노이즈에 유일하게 반응할 수 있으며, 이러한 현상들이 중지될 때까지 디퓨져 링을 완전하게 밀폐시키게 된다.
이하, 본 발명의 특징과 장점을 바람직한 구현예로서 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 원심압축기용 가변형 디퓨져 매카니즘에 관한 것이다. 도 1은 기존의 디퓨져 배열 구조를 갖는 가변 용량형 원심 압축기를 도시하고 있다. 기존의 시스템은 임펠러의 출구에 인접한 위치에 환형 링 타입의 가동벽(movable wall)을 사용한다. 이 가동벽은 디퓨져를 통하여 유체의 흐름을 제어하기 위하여 디퓨져 공간에서 움직임 가능하게 배치된다. 상기 환형 링은 베이스플레이트상에 배열된다. 이 링은 환형의 푸시링 및 가동벽과 연결되는 핀을 포함하는 상기 가동벽의 이동을 위하여 복잡한 지지구조와 연결된다. 드라이브 링이 볼 베어링 수단에 의하여 상기 베이스 플레이트상에 장착된다. 이 드라이브 링은 상기 가동벽이 교번으로 움직이도록 환형의 푸시링을 누르게 된다. 상기 볼 베어링 수단은 상기 드라이브 링의 접촉면 그리고 상기 베이스 플레이트의 경사진 면을 타고 구름된다. 따라서, 상기 드라이브 링의 회전 운동은 상기 가동벽의 축방향 운동이 디퓨져 공간의 바깥쪽 및 안쪽으로 이루어지게 한다. 이와 같은 조합 및 그 작동관계에 대한 보다 상세한 설명은 본 발명의 참고문헌으로서 미국특허 6,139,262(2000.10.31)에 개시된 바와 같다.
도 2는 본 발명의 가변형 디퓨져(110)를 갖는 원심 압축기(100)를 나타내는 단면도이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 압축기(100)는 하우징 또는 디퓨져 플레이트(120), 임펠러(124), 및 노즐 베이스 플레이트(126)을 포함한다. 본 발명의 가변형 디퓨져(110)의 구성인 디퓨져 링(130)은 상기 노즐 베이스 플레이트(126)내에 가공된 홈(132)에 결합된다. 상기 디퓨져 링(130)은 상기 홈(132)으로부터 디퓨져 플레이트(120) 및 노즐 베이스 플레이트(126)를 분리시키는 디퓨져 갭(134)으로 이동 가능한 상태가 된다. 완전하게 수축된 위치에서, 상기 디퓨져 링(130)은 노즐 베이스 플레이트(126)의 홈(132)에 완전히 삽입되며, 이때 디퓨져 갭(134)은 최대 흐름 상태를 유지하게 된다. 완전하게 연장된 위치에서, 상기 디퓨져 링(130)은 디퓨져 갭(134)을 가로질러 연장되어, 실질적으로 디퓨져 갭(134)을 밀폐시키게 된다. 상기 디퓨져 링(130)은 완전 수축된 위치와 완전 연장된 위치 사이의 중간적 위치로도 이동 가능하다.
압축기로의 유체 흐름 방향은 도 1에 도면부호 26으로 지시된 인렛 가이드 베인에 의하여 제어되는 바, 이 인렛 가이드 베인은 압축기를 통하는 유체의 흐름을 조절하는 동시에 그 방향을 제어하기 위하여 제한된 방식으로 자신의 축을 중심으로 회전될 수 있다. 상기 인렛 가이드 베인(26)은 도 1을 제외한 도면에 미도시되었으며, 그 위치는 원심 압축기 및 다른 압축기에 걸쳐 현격히 다르지 않으며, 본 발명의 작동에도 중요한 영향을 미치지 않는다. 회전 범위에 의한 상기 베인(26)의 회전은 압축기의 용량을 변화시킨다. 상기 베인은 포지션 센서와 같은 상대위치를 검출하는 수단을 포함하며, 그에 따라 압축기를 통하는 유체의 흐름량이 결정되며, 이때의 흐름은 액튜에이터에 의하여 설정된 것으로 조절될 수 있다.
상기 인렛 베인(26)을 통과한 후, 냉매 또는 윤활제와 혼합된 냉매 형태로 된 유체가 임펠러(도 1에서 24) 또는 임펠러(도 2에서 124) 위로 흐르게 된다. 상기 임펠러(124)의 회전은 유체를 전달시키는 역할을 하며, 그에 따라 유체의 압축력이 증가하게 된다. 잘 알려진 바와 같이, 고압의 유체가 디퓨져 갭(134)을 통과하여 임펠러를 빠져나가게 되어 궁극적으로 압축기 출구를 향하게 된다.
압축기의 부하가 감소되면, 상기 인렛 가이드 베인(26)은 임펠러(124)에 노출된 유체 흐름을 감소시키는 회전을 하게 된다. 그러나, 동일압력이 임펠러(124)를 가로질러 유지되고, 이때에 압축기를 빠져나가는 유체 흐름은 불안정하고, 전술한 바와 같이 서지 상태를 발생시키는 역행(backward) 흐름을 갖게 된다. 이러한 저흐름에 대하여, 서지 상태를 방지하고자 상기 디퓨져 갭(134)이 임펠러 출구 위치의 면적을 감소시키는 동시에 유체 흐름을 안정화시키기 위하여 감소하게 된다.
상기 디퓨져 갭(134)으로 디퓨져 링(130)을 이동시킴으로써, 도 3에서 보는 바와 같이 디퓨져 갭(134)의 면적 감소 제어가 이루어지고, 또는 상기 홈(132)으로 디퓨져 링(130)을 이동시켜 도 4에 도시된 바와 같이 갭의 면적을 증가시킴으로써, 유체의 최대흐름을 유도할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조로 본 발명에 따른 가변형 디퓨져(110)의 구성 및 그 작동관계를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 가변형 디퓨져(110)는 디퓨져 링(130)을 포함한다. 이 디퓨져 링(130)은 드파리브 핀(140)에 장착된다. 도 5를 참조하면, 드라이브 핀(140)은 제1단(142)과 디퓨져 링(130)과 결합되는 제2단(144)을 갖는다. 상기 드라이브 핀(140)의 제1단(142)에는 캠 팔로워 개구(146)가 형성된다. 드라이브 핀(140)의 제2단(144)은 디퓨져 링(130)에 드라이브 핀(140)을 장착하기 위한 수단이다. 바람직한 구현예로서, 위의 장착 수단은 적어도 하나 이상의 개구(148)로서, 나사 가공된 한 쌍의 개구로 이루어진 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디퓨져 링(130)은 제1면(150)과, 상반된 제2면(152)과, 이 제1 및 제2면(150,152) 사이에 연장된 내주면(154), 그리고 제1 및 제2면(150,152) 사이에 연장되며 내주면(154)과 동심원 구조를 이루는 외주면(156)을 포함한다. 상기 디퓨져 링(130)은 미리 설정된 두께 및 미리 설정된 축길이를 갖는 바, 이 두께는 상기 내주면(154)과 외주면(156)간의 거리에 의하여 결정되며, 축길이는 제1면(150)과 제2면(152)간의 거리에 의하여 결정된다. 다수의 개구(158)가 디퓨져 링(130)의 축길이를 관통하여 연장 형성되며, 이 개구는 드라이브 핀(140)과 디퓨져 링(130)간의 장착 수단의 일구성으로 형성된 것이다. 바람직한 구현예로서, 다수의 개구는 세 쌍의 개구(158)로 이루어진다. 각 쌍의 개구(158)는 상기 드라이브 핀의 개구(148)과 일치되면서 상기 링(130)상에 형성된다. 디퓨져 링(130)의 제2면(152)(도 5에는 미도시됨)이 드라이브 핀(140)의 면과 인접 결합된다. 상기 제2면(152)에는 드라이브 핀(140)을 수용할 수 있도록 개구(158)와 상반되는 카운터보어를 선택적으로 형성할 수 있다. 도 7에서, 다수의 드라이브 핀(140)이 디퓨져 링(130)과 결합된 것을 볼 수 있다. 개구(158)를 관통한 나사형 패스너가 드라이브 핀(140)의 개구(148)로 삽입되어, 디퓨져 링에 드라이브 핀(140)이 고정된다. 디퓨져 링(130)에 대한 드라이브 핀(140)의 장착 수단은 개구(158)를 관통하여 개구(148)로 연장되는 나사형 패스너를 포함한다. 그러나, 그 장착수단은 제한되지 않으며, 공지된 어떠한 기계적 장착수단을 모두 사용할 수 있다. 예를들어, 드라이브 핀의 제2단(144)이 나사산으로 가공되어 디퓨져 링에 나사 결합될 수 있다. 다른 안으로서, 택 용접(tack welding)에 의하여 핀(140)이 링(130)에 장착될 수 있다. 이에, 디퓨져 링(130)에 대한 핀(140)의 장착수단은 제한되지 않으며, 서로 결합시킬 수 있는 수단이면 모두 수용 가능하다.
도 8은 노즐 베이스 플레이트(126)의 정면을 보여주는 도면이다. 홈(132)이 노즐 베이스 플레이트(126)의 원주면을 따라 형성된다. 이 홈(132)에는 다수의 개구(162)가 노즐 베이스 플레이트(126)를 관통하여 형성된다. 이 개구는 디퓨져 링(130)에 부착된 드라이브 핀(140)을 수용한다. 바람직한 구현예로서, 도 8에 도시된 바와 같이 3개의 개구(162)가 약 120°로 배열된다. 중앙의 큰 개구(164)에는 임펠러(124)가 장착되도록 압축기의 드라이브 샤프트(미도시됨)이 삽입된다.
도 9는 노즐 베이스 플레이트(126)의 후면(170)을 나타낸다. 노즐 베이스 플레이트(126)의 후면에 다수의 지지블럭(180)이 부착된다. 이 지지블럭(180)은 베이스 플레이트(170)에 분리된 조각으로서 장착된다. 다른 안으로서, 지지블럭(180)은 노즐 베이스 플레이트(170)에 일체로 형성될 수 있다. 대부분 이러한 지지블럭은 캐스트 베이스 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 각 지지블럭은 지지블럭(180)을 관통하는 메인개구(182)를 포함한다. 지지블럭(180)은 베이스 플레이트(180)의 후면에 결합되어, 지지블럭(180)을 관통형성된 각 메인개구(182)는 노즐 베이스 플레이트(126)를 관통형성된 각 개구(162)와 동축을 이룬다. 동축을 이루는 개구(162,182)에는 드라이브 핀(140)이 수용되어진다.
도 10은 베이스 플레이트(126)에 결합된 지지블럭(180)의 확대 사시도이다. 부싱(184)이 개구(182)에 조립된다. 바람직한 구현예로서, 상기 부싱(184)는 TEFLON ®-coated 로서 개구(182)에 억지끼움된다. 드라이브 핀(140)은 베이스 플레이트(126)에 조립된 지지블럭(180)에 드라이브 핀(140)이 결합된 것을 보여주는 도 11에서 보는 바와 같이 부싱(184)으로 슬라이드 삽입된다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 드라이브 핀의 제1단(142)은 지지블럭(180) 위쪽으로 연장된다. 도 12에서 보듯이, 드라이브 핀의 제1단(142)은 캠 팔로워 개구(146)의 축과 수직을 이루는 평면(190)을 갖는다. 이때, 드라이브 핀의 제1단(142)에 대한 캠 팔로워(200)의 용이한 조립이 가능한 기하하적 형상은 모두 수용 가능하다. 캠 팔로워(200)는 개구(146)를 통하여 조립되어 너트(202)에 의하여 드라이브 핀(126)에 고정된다. 락 핀 구조와 같이 드라이브 핀(126)에 캠팔로워(200)를 고정시킬 수 있는 어떠한 수단도 사용 가능하며, 단지 캠팔로워(200)가 회전 가능한 상태가 되어야 한다. 또한, 분리 및 조립이 용이하게 이루어질 수 있는 고정 수단도 포함될 수 있다.
도 13은 드라이브 링(250)에 대한 사시도를 나타낸다. 드라이브 링(250)은 외원주면(252) 및 내원주면(254)을 포함하며, 이들은 그 상면(256) 및 저면(258) 사이에 연장된 면이다. 상기 드라이브 링(250)의 축길이는 상면(256) 및 저면(258) 간의 축거리이고, 드라이브 링(250)의 축은 상면 및 저면(256,258)를 통하여 연장된 평면과 수직을 이루는 가상선이며, 드라이브 링(250)의 기하학적 중심에 위치선정된다. 내원주면(254)을 따라 내원주홈(260)이 형성된다. 이 홈(260)은 후술하는 바와 같이 축베어링이 수용되는 폭으로 형성되어진다. 도 13에서 보는 바와 같이, 내원주홈(260)은 제조의 용이성을 위하여 내원주면(254)을 따라 360°로 연장된다. 하지만 상기 홈(260)은 360°로 연장되지만 제한되지 않는다. 도면에는 한 개로 보이지만 외원주면(252)에는 다수의 캠 트랙(262)이 형성된다. 이 캠 트랙(262)은 상기 캠 팔로워(200)가 수용될 수 있도록 미리 설정된 깊이로 외원주면(252)에 홈 형태로 형성된다. 바람직하게는, 각 캠 트랙(262)은 지지블럭(180)과 결합되도록 서로 일치된 상태가 되도록 한다. 따라서, 상기 드라이브 링(250)은 도 9의 구현예에 도시된 3개의 지지블럭(160)과 일치되는 3개의 캠트랙(262)을 갖는다. 상기 캠 트랙(262)은 상면(256)과 저면(258) 사이에서 드라이브 링의 축방향에 대하여 미리 설정된 각도로 외원주면을 따라 연장된 홈이다. 상기 캠 트랙(262)의 다른 끝단 위치에서, 과이송(overtravel)을 허용할 수 있도록 상기 홈은 상면(256) 및 저면(258)과 실질적으로 평행한 원주부(264)를 포함한다. 상기 캠트랙의 끝단 위치에서 홈은 상기 저면(258)과 인접되며, 또한 홈으로 캠 팔로워(200)의 어셈블리가 통과될 수 있도록 저면(258)으로 연장되는 연장부(268)를 포함한다. 상기 연장부(268)가 드라이브 링(250)의 메인축과 평행하게 보일수 있으나, 캠 팔로워의 통과가 가능한 어떠한 형상도 사용 가능하다. 예를들어, 상기 연장부(268)는 수평상태에서 상면(256)을 향하여 위쪽으로 연장될 수 있다. 캠 트랙(262)은 두 개의 구성요소를 포함하는 바, 하나는 드라이브 링(250)의 축과 평행한 것이고, 다른 하나는 드라이브 링(250)의 축에 대하여 반경방향을 따라 연장되는 동시에 드라이브 링(250)의 원주방향을 따라 연장된 것이다. 캠 트랙(262)이 드라이브 링(250)의 축과 평행하게 연장되는 거리는 디퓨져 갭(134)의 폭과 실질적으로 일치한다. 캠 샤프트 홈의 각도는 미리 설정된 각으로 형성된다. 각도가 점점 좁아지게 되면, 드라이브 링(250)의 제어 즉, 디퓨져 링(130)의 제어가 더 정확하게 이루어진다. 그러나 드라이브 링(250)의 각도 및 드라이브 링(250)의 외경에서의 캠팔로워의 수에 의하여 지시된 각도는 낮게 제한한다. 상기 각도가 너무 크게되면, 드라이브 링(250)이 위치를 잡는데 어렵게 된다. 바람직하게는, 상기 캠샤프트 홈의 각도는 드라이브 링의 축에 대하여 약 5°- 45°로 설정하고, 더욱 바람직하게는 약 7°- 14°로 설정하는 것이 좋다.
도 14는 지지블럭(180)에 드라이브 링(250)이 결합된 것을 보여주는 사시도이다. 상기 지지블럭은(180)은 드라이브 링(250)의 아래쪽에 위치한다. 지지블럭(180)은 노즐 베이스 플레이트(126)에 결합된 상태이다. 드라이브 핀(140)은 도 11에 도시된 바와 같이 지지블럭에 결합된 상태이며, 이때 드라이브 핀은 상기 노즐 베이스 플레이트(126)을 관통하여 아래쪽으로 연장된 상태이다. 캠팔로워(200)는 도 14에 도시되지 않았지만 도 12에서 보는 바와 같이 구비된 상태인 바, 상기 캠 트랙(262)에 조립된 상태이다. 도 14에서 보는 바와 같이, 지지블럭(180)이 드라이브 링(250)의 저면(258)에 위치된 상태가 된다.
이하, 드라이브 링(250)의 아래쪽으로 연장된 지지블럭(180)의 확대도를 나타내는 도 15를 참조한다. 도 15에서 내원주면(254) 및 드라이브 링(250)의 내원주홈(260)을 명확히 볼 수 있다. 지지블럭(180)에 축베어링 어셈블리(280) 및 레이디얼 베어링 어셈블리(290)가 조립된 것을 볼 수 있다.
도 6은 상기 축베어링 어셈블리를 나타내는 사시도이다. 축베어링 어셈블리(280)는 축베어링(284)용 지지구조물(282) 및 지지블럭(280)에 지지구조물(282)을 고정시키기 위한 장착수단(286)을 포함한다. 상기 지지구조물(282)을 관통하여 축(미도시됨)이 연장된다. 이 축의 일끝단 위치에서 부싱(284)이 편심으로 부착된다. 바람직한 구현예로서, 상기 장착수단(286)은 지지블럭(180)의 결합홀에 삽입되는 한 쌍의 나사부재이다. 지지블럭(180)에 지지구조물(282)을 고정시키는 수단은 널리 알려진 다른 수단도 사용 가능하다. 도 15를 참조하면, 축베어링(284)이 고정수단(288)에 의하여 지지구조물(282)상에 장착된다. 도 15에서 보는 바와 같이, 축베어링(284)을 지지구조물(282)에 고정시키기 위한 수단은 지지구조물(282)을 관통하여 연장된 축의 나사단에 조여지는 너트이다. 부싱(285)이 위의 축의 반대끝단에 대하여 회전 가능한 상태가 된다. 내원주홈(260)의 반대 위치에서 축베어링(284)을 고정하기 위한 다른 수단의 사용도 가능하다. 도 15에 도시된 바와 같이, 축베어링(284: 가려져 도시되지 않음)이 내원주홈(260)에 조립된다. 상기 축베어링(284)는 회전과 함께 드라이브 링(250)의 축방향 움직임을 차단해준다. 상기 드라이브 링의 축방향 움직임을 차단해주는 기능 외에, 축베어링(284)은 드라이브 링(250)의 축방향 위치 선정에 대한 조절을 가능하게 해준다. 이러한 조절은 드라이브 핀(140)의 길이를 변화시킬 때 필수적으로 따르게 된다. 또한 상기 조절은 축베어링(284)의 축의 편심 부싱(285)에 의하여 가능해진다. 축베어링(284)이 드라이브 링(250)으로 조립된 상태에서, 드라이브 링(250)이 회전하면, 드라이브 핀의 캠 팔로워(200)가 개구(266)과 이웃하고 있는 캠 트랙(262)의 일끝으로 이송된다. 이때, 상기 축베어링은 캠 트랙(262)과 인접하는 개구(266)와 일직선으로 배열된 상태이다.
이러한 상태에서, 도 19에서 보는 바와 같이, 헥사곤(육각 : Allen) 렌치와 같은 공구가 상기 개구(266)를 통하여 삽입되는 바, 축베어링(284)에는 렌치의 육각 머리와 치합되는 렌치홀이 형성된다. 부싱(285)에 대하여 드라이브 링(250)의 축방향 위치를 조절할 필요가 있을 경우, 상기 렌치에 의하여 축베어링(284)이 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전된다. 위치가 올바르게 조절되면, 축베어링(284)은 축의 반대쪽에 있는 너트 조임으로 재차 고정된다. 상기 드라이브 링(250)의 바람직한 조절 작동으로 디퓨져 링이 완전하게 수축된 위치에 있을 때, 디퓨져 링(130)의 면이 노즐 베이스 플레이트(126)의 면과 동일 높이가 되어진다.
도 15는 지지블럭(180)상에 레이디얼 베어링 어셈블리(290)가 설치된 것을 보여주는 도면이다. 도 17은 상기 레이디얼 베어링 어셈블리(290)의 확대도이다. 상기 레이디얼 베어링(290)은 롤러(292) 및 이 롤러(292)에 설치되는 적어도 하나 이상의 부싱(294) 및, 두 개의 플랜지화된 부싱(294)로 구성된다. 이때, 플랜지면(300)이 상기 부싱(294)에 형성된다. 바람직하게는, 상기 플랜지화된 한 쌍의 부싱(294)은 두 개의 TEFLON®-flanged bushing으로 채택된다. 부분적으로 나사산을 갖는 축(296)이 상기 지지블럭(180)에 고정되도록 상기 플랜지면(300)을 관통하여 연장된다. 이때 와셔(298)가 상기 롤러(292)와 지지블럭(180) 사이에 적용된다. 레이디얼 베어링 어셈블리(290)중 하나는 도 20에 도시된 바와 같이, 플랜지면(300)에 편심으로 드릴 가공된 홀(320)을 갖는다. 이 편심 가공홀이 레이디얼 베어링(290)의 조절을 가능하게 해준다. 이때의 조절은 드라이브 링(250)의 내경에서 가변을 보상해주는데 필요한 것이다. 바람직한 조절 작동은 드라이브 링(250)의 내표면과 접촉하는 모든 레이디얼 베어링으로 이루어진다. 상기 레이디얼 베어링(290)는 드라이브 링(250)의 회전시 레이디얼 방향 이동을 차단해주게 된다. 어떠한 적절한 레이디얼 베어링 어셈블리도 드라이브 링(250)의 레이디얼 방향 이동을 방해하는 수단이면 적용 가능하다.
이하, 도 2,3 및 4 그리고 도 18 등을 참조로 작동 메카니즘을 설명하기로 한다. 도 18은 드라이브 링(250)의 상면(256)에 부착되는 액튜에이팅 수단(310)을 나타낸다. 도 18에서 보는 바와 같이, 상기 액튜에이팅 수단(310)은 축방향으로만 움직이는 기계적 액튜에이터이며, 그 움직임이 발생되도록 모터와 연결된다. 상기 기계적 액튜에이터이외에 상기 드라이브 링(250)을 회전시키는 공지의 수단으로 유압 액튜에이터, 공압 액튜에이터, 드라이브 링(250)과 결합되는 스크류 메카니즘 또는 링(250)의 회전을 발생시키는 다른 시스템 등의 사용도 가능하다. 이때, 액튜에이터 수단의 스트로크 길이 및 방향이 한정된다. 액튜에이터의 축이동은 드라이브 링의 회전을 야기시킨다. 상기 모터는 Attorney Docket 20712-0059로서 SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING ROTATING STALL IN CENTRIFUGAL COMPRESSOR 명기되어 임시 출원된 내용의 제어수단에 반응하여 작동하게 된다. 그러나, 상기 액튜에이터를 위한 또 다른 제어수단의 사용도 무방하다. 압축기가 수축 위치에 있는 다퓨져 링과 함께 정상모드로 작동될 때, 센서에 의하여 스톨(stall) 또는 초기 서지(incipient surge)의 개시가 감지되면, 이때의 신호는 컨트롤러로 보내어지고 컨트롤러의 제어신호에 따라 모터가 구동되어 디퓨져 캡(134)이 닫히는 작동을 하게 된다. 이때 모터는 드라이브 링(250)이 회전되도록 액튜에이팅 수단(310)을 구동시키게 된다. 상기 드라이브 링(250)이 지지블럭(180) 위쪽에 존재하면서 평면상에서 회전 운동되는 것이 제한된다. 드라이브 링(250)이 회전하면, 드라이브 링(250)의 저면(258)을 향하는 트랙을 따라 각 캠 팔로워(200)가 드라이브 링(250)의 상면과 인접하는 캠 트랙홈인 캠트랙(262)의 최초 위치로부터 이동하게 된다. 상기 드라이브 링(250) 및 캠 트랙(262)이 회전하면, 캠 팔로워(200)가 트랙(262)을 따라 하방향으로 가해진다. 이에, 캠 팔로워가 하방향으로 이동하면, 드라이브 핀(140)이 지지블럭(180)으로 이동한다. 따라서, 디퓨져 링(130)이 노즐 베이스 플레이트(126)의 후면상에서 드라이브 핀(140)의 후단에 부착된 상태이기 때문에, 상기 드라이브 핀(140)의 이동은 드라이브 핀(140)의 후단면이 노즐 베이스 플레이트로부터 지지블럭(180)으로 이동시키게 되고, 결국 디퓨져 링(130)이 디퓨져 갭(134)쪽으로 이동하게 된다. 상기 캠 팔로워(200)가 캠 트랙(262)에서 상면(256)과 인접한 위치로부터 저면(258)에 인접한 위치로 완전 이동하면, 디퓨져 갭(134)은 완전히 닫힘 또는 막힘 상태가 된다. 상기 캠 트랙(262)의 수평홈부(264)는 액튜에이팅 수단(310)의 과이송을 가능케하는 바, 이러한 추가적인 이송거리는 컴프레서(100), 드라이브 링(250), 액튜에이팅 수단(310) 및 액튜에이팅 수단 모터를 포함하는 모든 구성 또는 이중 하나의 구성에 손상을 일으킬 수 있는 디퓨져 링(130)의 추가적 이동이 없는 정도에서 수용될 수 있다. 상기 제어 시스템에 의거, 상기 액튜에이팅 수단(310)이 액튜에이팅 수단(310)의 완전 연장된 위치 및 완전 수축된 위치에서 드라이브 링(250)의 회전을 정지시키게 된다. 이러한 동작은 제어수단에 의한 신호에 반응하여 이루어질 수 있다. 이는, 상기 디퓨져 링(130)은도 4에 도시된 바와 같이 완전히 수축되거나 도 3에 도시된 바와 같이 완전히 연장된 위치의 사이 즉, 도 2에 도시된 중간 위치와 같이 소정 위치에서 교번으로 작동되어진다. 이때의 중간위치는 디퓨져 링(130)의 위치재선정을 발생시키는 드라이브 링(250)의 추가적인 움직임이 상기 제어수단으로부터의 신호로 인하여 유도될 때까지 유지되어진다.
바람직한 구현예로서, 서지 또는 초기 스톨의 개시를 감지함을 지시하는 신호가 제어수단으로 전송되면, 상술한 바와 같이 드라이브 링(250)을 회전시키는 작동 명령이 이루어지고, 그에따라 디퓨져 링(130)이 완전 연장된 위치(디퓨져 갭(134)을 통하여 유체의 흐름이 차단됨)로 이동되어, 결국 서지 또는 초기 스톨이 제거되거나 서지 또는 스톨 현상의 발생을 방지할 수 있다. 일구현예로서, 타이밍 펑션(timing function)이 컨트롤러에서 작동할 수 있는데, 이는 요구된 위치에서 디퓨져 링(130)을 유지시키는 역할을 한다. 미리 설정된 시간 주기의 말미에서, 드라이브 링(250)이 반대방향으로 회전함으로써, 디퓨져 링(130)이 서지 또는 초기 스톨의 개시가 재차 감지될 때까지 수축된 위치로 이동하게 된다. 센서 신호에 반응하여 위와 같은 작동이 반복되면, 드라이브 링(250)이 회전되는 작동이 재차 이루어지고, 그에따라 서지 또는 초기스톨이 제거되도록 디퓨져 링(130)이 디퓨져 갭(134)을 통하여 유체 흐름을 차단하고자 연장 이동되어진다. 이러한 동작은 서지 또는 초기 스톨이 감지되는 한 지속적으로 반복된다. 만일, 디퓨져 링(130)이 수축될 때, 서지 또는 초기 스톨이 감지되는 않으면, 상기 디퓨져 링(130)은 완전 수축 또는 열림 위치로 수축 이동되고, 그에따라 디퓨져 갭(134)을 통하여 완전한 냉매 흐름이 이루어지게 된다. 이때의 디퓨져 링 위치는 제어수단이 서지 또는 초기 스톨의 개시에 대한 신호지시에 반응하여 명령 또는 명령열을 내릴때까지 그대로 유지된다.
이상과 같이 본 발명은 바람직한 구현예로 설명되었지만, 본 발명의 범주내에서 벗어남없이 본 발명의 구성을 대체하는 등가물 그리고 다양한 변형은 당업자에 의하여 이해될 수 있을 것이다. 또한, 다양한 수정이 본 발명의 본질적인 범주로부터 벗어남없이 본 발명의 요지에 특정 위치 또는 재료들을 채택하여 만들어질 수 있다. 따라서, 본 발명을 실시하는데 가장 모범적 모드로 개시된 특정 실시예에 본 발명이 국한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범주내에서 모든 실시예를 포함한다.

Claims (37)

  1. 하우징 및 임펠러를 포함하고, 이 임펠러는 하우징에 회전 가능하게 장착된 형태로서, 유체를 압축하기 위한 가변 용량 원심압축기용 디퓨져 시스템에 있어서,
    상기 임펠러와 인접한 하우징과 연결되되, 디퓨져 갭을 규정하고자 하우징의 내표면에 조합되는 장방형 표면을 가지며, 이 장방형 표면에는 디퓨져 갭에 인접한 홈이 형성된 구조의 노즐 베이스 플레이트와;
    상기 디퓨져 갭의 맞은편의 노즐 베이스 플레이트 후면에 장착되는 다수개의 지지블럭과;
    제1위치 및 제2위치 사이를 이동할 수 있도록 상기 지지블럭에 회전 가능하게 장착되며, 그 외주면에 형성되는 다수개의 캠트랙을 포함하는 구성으로서, 상기 캠트랙중 적어도 두 개 이상은 상기 지지블럭중 적어도 두 개 이상과 일직선으로 배열되게 하는 드라이브 링과;
    제1위치 및 제2위치 사이로 드라이브 링을 이동시킬 수 있도록 제1축 위치 및 제2축 위치 사이를 이동 가능하고 드라이브 링에 부착되는 액튜에이팅 수단과;
    상기 지지블럭 및 노즐 베이스 플레이트를 관통하여 연장되고, 제1끝단 및 이 제1끝단의 반대쪽인 제2끝단을 갖는 다수의 드라이브 핀을 포함하되, 상기 드라이브 핀의 제1끝단은 드라이브 링의 캠트랙에 장착되는 캠팔로워를 포함하고, 상기 드라이브 핀의 제2끝단은 노즐 베이스 플레이트의 표면 홈에 장착되도록 노즐 베이스 플레이트를 통하여 연장되며;
    상기 노즐 베이스 플레이트의 홈에 삽입 연장된 드라이브 핀의 제2끝단에 장착되는 디퓨져 링과;
    제1 및 제2위치 간에 이루어지는 드라이브 링의 회전 운동이 드라이브 핀을 축방향 이동시키는 캠트랙의 캠팔로워를 이동시키고, 드라이브 핀의 축운동에 의거 노즐 베이스 플레이트의 홈에 디퓨져 링이 존재하는 수축 위치와, 디퓨져 링이 디퓨져 갭을 통하는 유체 흐름을 감소시키고자 디퓨져 갭을 밀폐시키는 연장위치 사이를 디퓨져 링이 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 상기 다수개의 캠트랙중 하나와 일직선으로 배열되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 세 개의 지지블럭이 상기 노즐 베이스 플레이트의 후면에 장착되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 드라이브 링은 3개의 캠트랙을 포함하고, 이 각 캠트랙은 상기 지지블럭과 일직선으로 배열되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 노즐 베이스 플레이트의 홈은 디퓨져 링이 디퓨져 갭으로 돌출 연장되지 않는 위치로서, 디퓨져 링이 수축 위치에 있을 때, 디퓨져 링을 수용할 수 있는 충분한 깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 고정수단에 의하여 상기 노즐 베이스 플레이트의 후면에 장착되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 고정수단은 각 지지블럭상의 나사형 개구로 삽입되고, 상기 노즐 베이스 플레이트의 나사형 개구와 일치하게 되는 나사형 패스너로 구성된 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 상기 노즐 베이스 플레이트와 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 노즐 베이스 플레이트 캐스팅에 캐스트 요소로서 포함된 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 드라이브 링은 상면, 저면, 이 상면 및 저면 사이에 축방향 연장된 내원주면, 상기 상면 및 저면 사이에 축방향 연장된 외원주면, 상기 내원주면의 적어도 일부분을 따라 연장된 원주홈을 포함하고, 상기 원주홈은 축방향으로 미리 설정된 폭과 미리 설정된 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 각 캠 트랙은 상기 외원주면에 홈 형태로 형성되고, 이 홈은 캠팔로워중 하나를 충분히 수용하는 미리 설정된 폭과 깊이로 형성되며, 상기 드라이브 링의 축에 대하여 미리 설정된 각도로 연장되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 미리 설정된 각도는 5°- 45°인 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 미리 설정된 각도는 7°- 14°인 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 홈은 상기 상면과 평행한 면으로 제1끝단 위치에서의 부분과, 상기 저면과 평행한 면으로 제2끝단 위치에서의 부분을 포함하고, 이 부분들은 캠팔로워중 하나의 과이송을 수용하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  15. 청구항 10에 있어서, 지지구조, 이 지지구조에 조립되는 축베어링을 고정하기 위한 제1수단, 상기 지지구조를 통하여 연장되는 축에 회전 가능하게 부착되는축베어링, 상기 지지구조에 축베어링을 고정시키기 위한 제2수단을 포함하는 축베어링 어셈블리를 더 포함하되, 상기 축베어링이 지지구조에 조립됨에 따라, 상기 축베어링은 드라이브 링의 축 이동을 제한하도록 원주홈에 위치되고, 상기 지지구조는 홈으로부터 베어링의 이탈 움직임을 방지하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 지지구조에 조립되는 축베어링을 고정하기 위한 제1수단은 지지구조의 개구를 통하여 연장되는 동시에 지지블럭의 나사형 개구에 결합되는 한 쌍의 나사형 패스너를 포함하며, 이에 상기 지지구조는 패스너에 의하여 지지블럭에 고정되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 지지구조에 축베어링을 고정시키기 위한 제2수단은 축의 나사단에 부착되는 나사형 너트를 포함하고, 상기 축의 나사단은 축베어링 맞은편의 지지구조 일면을 관통하여 연장되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  18. 청구항 10에 있어서, 내부 개구를 갖는 롤러, 이 롤러의 내부 개구에 장착되는 적어도 하나 이상의 플랜지화된 부싱 및 드라이브 링의 레이디얼 움직임에 상호작용하도록 드라이브 링의 내원주면과 접촉하는 레이디얼 베어링의 고정을 위한 축으로 구성되는 레이디얼 베어링 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 레이디얼 베어링 어셈블리는 한 쌍의 플랜지화된 부싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 플랜지화된 부싱은 TEFLON® 플랜지인 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 레이디얼 베어링 축은 지지블럭에 레이디얼 베어링을 고정시키는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  22. 청구항 1에 있어서, 상기 액튜에이팅 수단은 제1수축위치 및 제2연장위치간을 선형 이동하는 실린더를 갖는 기계적 액튜에이터에 부착되는 모터를 포함하며, 이 모터의 작동으로 드라이브 링을 회전시킬 수 있도록 기계적 액튜에이터의 선형 움직임이 발생되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  23. 청구항 1에 있어서, 상기 액튜에이팅 수단은 제1수축위치 및 제2연장위치간을 선형 이동하는 유압액튜에이터이고, 적용된 유체로부터의 압력에 응답하여 이루어지는 유압 액튜에이터의 선형 운동은 드라이브 링을 회전시키는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  24. 청구항 1에 있어서, 상기 액튜에이팅 수단은 나사형 멤버를 갖는 기계적 액튜에이터에 부착된 모터를 포함하고, 이 모터는 액튜에이터가 제1수축위치 및 제2연장위치간을 이동되게 상기 나사형 부재를 회전시키는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  25. 청구항 1에 있어서, 스톨 현상의 유무를 감지하여 그 신호를 전송하도록 압축기내에 부착되는 센서와, 이 센서 및 액튜에이팅 수단과 통신하는 콘트롤러를 더 포함하고, 이 콘트롤러는 상기 센서로부터 수신된 신호에 응답하여 상기 드라이브 링 및 디퓨져 링의 위치 선정을 위하여 상기 액튜에이팅 수단에 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 센서는 임펠러와 인접한 위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  27. 하우징 및 임펠러를 포함하고, 이 임펠러는 하우징에 회전 가능하게 장착된 형태로서, 유체를 압축하기 위한 가변 용량 원심압축기용 시스템에 있어서,
    상기 임펠러와 인접한 하우징에 고정되되, 디퓨져 갭을 규정하고자 하우징의 내표면에 조합되는 장방형 표면을 가지며, 이 장방형 표면에는 디퓨져 갭에 인접한 홈이 형성된 구조의 노즐 베이스 플레이트와;
    상기 디퓨져 갭의 맞은편의 노즐 베이스 플레이트 후면에 약 120°각도의 동심원 배열로 장착되는 다수개의 지지블럭과;
    제1위치 및 제2위치 사이의 노즐 베이스 플레이트 및 지지블럭에 대하여 선택적으로 회전 이동되도록 지지블럭과 접촉 가능하게 장착되고, 상면, 저면, 상면 및 저면 사이로 연장되는 내원주면, 상면과 저면 사이로 연장되는 외원주면, 내원주홈을 갖는 내주면을 포함하는 드라이브 링을 포함하되, 약 120°각도로 상기 드라이브 링의 외주면에 형성되는 3개의 캠트랙을 포함하며, 각 캠트랙은 각 지지블럭과 일직선으로 배열되며;
    제1위치로부터 제2위치로 드라이브 링이 회전되도록 드라이브 링에 부착되고, 제1축위치 및 제2축위치간을 이동할 수 있도록 모터를 갖는 액튜에이터와;
    상기 지지블럭 및 노즐 베이스 플레이트를 통하여 연장되는 3개의 드라이브 핀을 포함하되, 각 드라이브 핀의 제1끝단은 드라이브 링의 캠트랙중 하나에 장착되는 캠팔로워를 포함하고, 각 드라이브 핀의 제2끝단은 노즐 베이스 플레이트를 통하여 노즐 베이스의 표면의 홈으로 연장되며;
    상기 지지블럭 각각에 장착되며, 드라이브 링의 축이동을 제지하도록 드라이브 링의 내원주홈내에 위치되는 3개의 축 베어링 어셈블리와;
    각 지지블럭에 장착되며, 드라이브 링의 레이디얼 움직임을 제지하도록 내원주면과 접촉하는 위치에 배열되는 3개의 레이디얼 베어링 어셈블리와;
    상기 노즐 베이스 플레이트의 홈으로 연장된 드라이브 링의 제2끝단에 장착되는 디퓨져 링과;
    상기 압축기내의 유체상태를 지시하는 신호를 제공할 수 있도록 압축기내에 장착되는 센서와;
    상기 센서로부터 수신된 신호에 응답하여, 드라이브 링 및 이 드라이브 링에 연결된 디퓨져 링의 위치선정을 위한 신호를 전송할 수 있도록 상기 센서 및 액튜에이터와 통신하는 컨트롤러를 포함하여 구성되되;
    상기 컨트롤러로부터의 신호에 응답하는 상기 액튜에이터의 운동이 제1 및 제2위치간의 회전 이동을 발생시키고, 캠트랙의 캠팔로워 이동에 의하여 드라이브 핀의 축이동이 발생되며, 디퓨져 링을 통하는 유체 흐름을 제어하는 동시에 압축기 스톨 현상을 방지할 수 있도록 드라이브 링의 제1위치와 일치하는 제1위치와 드라이브 링의 제2위치와 일치하는 제2위치 사이의 디츄져 링 운동이 발생될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  28. 하우징;
    유체 인렛;
    상기 인렛을 통하여 유도된 유체를 압축하기 위하여 상기 하우징의 샤프트에 회전 가능하게 장착되는 임펠러 어셈블리와;
    상기 임펠러로부터 압축유체를 배출하기 위한 유체 아웃렛과;
    상기 임펠러와 인접하여 상기 하우징과 연결되는 구성으로서, 디퓨져 갭을 규정하고자 하우징의 맞은편 내표면에 조합되는 장방형 표면을 가지는 노즐 베이스 플레이트와;
    디퓨져 갭의 맞은편의 노즐 베이스 플레이트의 후면에 배치되는 다수개의 지지블럭과;
    제1위치 및 제2위치 사이를 이동할 수 있도록 상기 지지블럭에 회전 가능하게 장착되며, 그 외주면에 형성되는 다수개의 캠트랙을 포함하는 구성으로서, 상기 캠트랙중 적어도 두 개 이상은 상기 지지블럭중 적어도 두 개 이상과 일직선으로 배열되게 하는 드라이브 링과;
    제1위치 및 제2위치 사이로 드라이브 링을 이동시킬 수 있도록 제1축 위치 및 제2축 위치 사이를 이동 가능하고 드라이브 링에 부착되어 축방향 이동을 하는 액튜에이팅 수단과;
    지지블럭 및 노즐 베이스 플레이트를 관통하여 연장되고, 제1끝단 및 이 제1끝단의 반대쪽인 제2끝단을 갖는 다수의 드라이브 핀을 포함하되, 상기 드라이브 핀의 제1끝단은 드라이브 링의 다수개 캠트랙중 하나에 장착되는 캠팔로워를 포함하고, 상기 드라이브 핀의 제2끝단은 상기 노즐 베이스 플레이트를 통하여 연장되는 동시에 그 장방형 표면으로부터 돌출되며;
    상기 노즐 베이스 플레이트으로부터 돌출된 다수개의 드라이브 핀 각각의 제2끝단에 장착되는 디퓨져 링을 포함하여 구성되되;
    제1 및 제2위치 간에 이루어지는 드라이브 링의 회전 운동이 드라이브 핀을 축방향 이동시키는 캠트랙의 캠팔로워를 이동시키고, 드라이브 핀의 축방향 이동에 의하여 디퓨져 링이 디퓨져 갭을 통하는 유체 흐름을 증가시키기 위하여 디퓨져 링이 상기 하우징의 맞은편 내표면으로부터 말단 위치되는 수축위치와, 디퓨져 갭을 통하여 유체 흐름을 감소시키고자 디퓨져 캡을 밀폐하도록 상기 하우징의 맞은편 내표면에 디퓨져 링이 인접 위치되는 연장위치 사이를 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
  29. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 상기 다수개의 캠트랙중 하나와 일직선으로 배열되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  30. 청구항 1에 있어서, 3개의 지지블럭이 상기 노즐 베이스 플레이트의 후면에 장착되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  31. 청구항 3에 있어서, 상기 드라이브 링은 3개의 캠트랙을 포함하고, 이 캠트랙은 지지블럭과 일직선으로 배열되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  32. 청구항 1에 있어서, 상기 노즐 베이스 플레이트는 디퓨져 링이 디퓨져 링의 어떠한 부분도 디퓨져 갭으로 돌출되지 않게 되는 수축 위치에 놓일때, 디퓨져 링을 충분히 수용할 수 있는 깊이로 그 장방형 표면에 형성된 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  33. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 고정수단에 의하여 상기 노즐 베이스 플레이트의 후면에 장착되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  34. 청구항 6에 있어서, 상기 고정수단은 각 지지블럭의 나사형 개구 및 이에 일치하며 상기 노즐 베이스 플레이트에 형성된 나사형 개구로 연장되는 나사형 패스너를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  35. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 상기 노즐 베이스 플레이트와 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  36. 청구항 8에 있어서, 상기 다수개의 지지블럭은 노즐 베이스 플레이트 캐스팅에 캐스트 요소로 포함된 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
  37. 청구항 1에 있어서, 상기 드라이브 링은 상면, 저면, 이 상면 및 저면 사이에 축방향 연장된 내원주면, 상기 상면 및 저면 사이에 축방향 연장된 외원주면, 상기 내원주면의 적어도 일부분을 따라 연장된 원주홈을 포함하고, 상기 원주홈은 축방향으로 미리 설정된 폭과 미리 설정된 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 원심 압축기용 디퓨져 시스템.
KR1020057010263A 2002-12-06 2003-12-02 원심 압축기용 디퓨져 시스템 KR100748398B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/313,364 US6872050B2 (en) 2002-12-06 2002-12-06 Variable geometry diffuser mechanism
US10/313,364 2002-12-06
PCT/US2003/038073 WO2004053336A1 (en) 2002-12-06 2003-12-02 Variable geometry diffuser mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050085407A true KR20050085407A (ko) 2005-08-29
KR100748398B1 KR100748398B1 (ko) 2007-08-10

Family

ID=32468233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057010263A KR100748398B1 (ko) 2002-12-06 2003-12-02 원심 압축기용 디퓨져 시스템

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6872050B2 (ko)
EP (1) EP1570181B1 (ko)
JP (2) JP4500687B2 (ko)
KR (1) KR100748398B1 (ko)
CN (1) CN1745253B (ko)
AU (1) AU2003293178A1 (ko)
CA (1) CA2507409C (ko)
TW (1) TWI238224B (ko)
WO (1) WO2004053336A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100858424B1 (ko) * 2003-10-10 2008-09-17 요크 인터내셔널 코포레이션 원심 압축기의 안정화 제어 시스템 및 방법
KR100909779B1 (ko) * 2008-02-01 2009-07-29 엘에스엠트론 주식회사 압축기의 가변 디퓨저
KR101270864B1 (ko) * 2007-07-12 2013-06-05 에이비비 터보 시스템즈 아게 방사형 압축기용 디퓨져
US10378553B2 (en) 2012-11-09 2019-08-13 Johnson Controls Technology Company Variable geometry diffuser having extended travel and control method thereof

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7905102B2 (en) * 2003-10-10 2011-03-15 Johnson Controls Technology Company Control system
DE102004047103A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-13 Bayerische Motoren Werke Ag Turbolader
US20070196206A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Honeywell International, Inc. Pressure load compressor diffuser
EP1965037B1 (de) 2007-03-02 2016-12-14 Siemens Aktiengesellschaft Axiale und radiale Lagerung des Stellrings für Eintrittsleitapparate bei Heissgasexpandern
EP1965036A1 (de) * 2007-03-02 2008-09-03 Siemens Aktiengesellschaft Strömungsmaschine mit verstellbarer Strömungskontur
US7905702B2 (en) * 2007-03-23 2011-03-15 Johnson Controls Technology Company Method for detecting rotating stall in a compressor
US20080276613A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-13 Phillipe Noelle Discrete variable geometry compressor
US7871243B2 (en) * 2007-06-05 2011-01-18 Honeywell International Inc. Augmented vaneless diffuser containment
JP5465673B2 (ja) * 2007-10-31 2014-04-09 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー 制御システム
US7975506B2 (en) 2008-02-20 2011-07-12 Trane International, Inc. Coaxial economizer assembly and method
US9353765B2 (en) 2008-02-20 2016-05-31 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US8037713B2 (en) 2008-02-20 2011-10-18 Trane International, Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US7856834B2 (en) * 2008-02-20 2010-12-28 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
JP5291363B2 (ja) * 2008-03-14 2013-09-18 三菱重工業株式会社 ポンプ
US8438855B2 (en) 2008-07-24 2013-05-14 General Electric Company Slotted compressor diffuser and related method
KR101066968B1 (ko) * 2009-03-05 2011-09-22 주식회사 에어젠 기체 압축기 및 기체 압축기의 유량 제어 방법
DE112010000450T5 (de) * 2009-03-05 2012-08-09 Airzen Co., Ltd. Gasverdichter und Verfahren zum Steuern seines Volumenstromes
KR101080954B1 (ko) * 2009-03-05 2011-11-08 주식회사 에어젠 기체 압축기 및 기체 압축기의 유량 제어 방법
GB2470050B (en) * 2009-05-07 2015-09-23 Cummins Turbo Tech Ltd A compressor
EP2438304B1 (en) 2009-06-05 2018-05-30 Johnson Controls Technology Company Control system
US8307646B2 (en) * 2009-08-04 2012-11-13 International Engine Intellectual Property Company, Llc System using supplemental compressor for EGR
US9217592B2 (en) * 2010-11-17 2015-12-22 Johnson Controls Technology Company Method and apparatus for variable refrigerant chiller operation
TWI418711B (zh) * 2010-11-25 2013-12-11 Ind Tech Res Inst 擴壓導葉調變機構
US9212667B2 (en) * 2010-12-22 2015-12-15 Danfoss A/S Variable-speed oil-free refrigerant centrifugal compressor with variable geometry diffuser
JP5574040B2 (ja) * 2011-03-23 2014-08-20 トヨタ自動車株式会社 遠心圧縮機
CN103814261B (zh) * 2011-09-14 2016-06-15 丹佛斯公司 离心压缩机的扩散器控制
US20150107289A1 (en) * 2012-03-08 2015-04-23 Danfoss Turbocor Compressors B.V. High pressure ratio multi-stage centrifugal compressor
US10458690B2 (en) 2012-04-30 2019-10-29 Johnson Controls Technology Company Control system
US9341193B2 (en) 2013-04-04 2016-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Cabin air compressor diffuser vane drive ring
CN104421209B (zh) * 2013-08-26 2017-02-08 珠海格力电器股份有限公司 调节器结构及离心式压缩机
CN104653476B (zh) 2013-11-18 2017-11-14 珠海格力电器股份有限公司 离心式压缩机及离心式冷水机组
US10753187B2 (en) * 2014-02-24 2020-08-25 Ge Oil & Gas Esp, Inc. Downhole wet gas compressor processor
GB201408087D0 (en) 2014-05-07 2014-06-18 Cummins Ltd Variable geometry turbine assembly
US9568018B2 (en) 2014-05-30 2017-02-14 Hamilton Sundstrand Corporation Cover plate for cabin air compressor
CN104131999B (zh) * 2014-07-23 2017-07-28 珠海格力电器股份有限公司 离心式压缩机的调节结构及离心式压缩机
GB2531029B (en) * 2014-10-07 2020-11-18 Cummins Ltd Compressor and turbocharger
CN104454653A (zh) * 2014-11-20 2015-03-25 辽宁长志泵业有限公司 中开泵特殊性能调节装置
CN104533838B (zh) * 2014-12-18 2017-06-06 珠海格力电器股份有限公司 一种可调式扩压器
DE102015220333A1 (de) 2015-10-19 2017-04-20 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Vorrichtung zur Einstellung eines Spaltes zwischen dem Gehäuse eines Laufrades und dem Laufrad in einem Radialverdichter und eine Turbomaschine
US11274705B2 (en) 2016-02-19 2022-03-15 Johnson Controls Technology Company Vapor compression system and method of extending service life of same
GB2551804B (en) 2016-06-30 2021-04-07 Cummins Ltd Diffuser for a centrifugal compressor
CN107975498B (zh) 2016-10-24 2021-08-31 开利公司 用于离心压缩机的扩压器及具有其的离心压缩机
TWI607185B (zh) 2016-12-09 2017-12-01 財團法人工業技術研究院 離心式壓縮機之調變機構
TW202321583A (zh) * 2017-09-25 2023-06-01 美商江森自控技術公司 用於離心壓縮機之擴散器系統及用於用來壓縮流體的可變容量離心壓縮機之系統
CN111417787B (zh) * 2017-09-25 2022-12-30 江森自控科技公司 用于离心式压缩机的两件分离式涡旋件
RU2716940C1 (ru) 2018-02-09 2020-03-17 Кэрриер Корпорейшн Центробежный компрессор с рециркуляционным каналом
CN110360130B (zh) * 2018-04-09 2022-12-27 开利公司 可变扩压器驱动系统
CN109356886A (zh) * 2018-12-17 2019-02-19 珠海格力电器股份有限公司 离心式压缩机及扩压器装置
TWI692584B (zh) 2019-11-05 2020-05-01 財團法人工業技術研究院 離心式壓縮機
CN112983846A (zh) 2019-12-02 2021-06-18 开利公司 离心压缩机和运行离心压缩机的方法
CN110821872A (zh) * 2019-12-10 2020-02-21 南京磁谷科技有限公司 一种进气道与叶轮间隙调整结构
WO2021167613A1 (en) 2020-02-20 2021-08-26 Danfoss A/S Axial magnetic bearing for centrifugal refrigerant compressor
KR20220140862A (ko) * 2020-02-27 2022-10-18 존슨 컨트롤즈 타이코 아이피 홀딩스 엘엘피 체크 밸브로서의 가변 형상 디퓨저의 동작을 위한 시스템 및 방법
US11536277B2 (en) 2020-04-30 2022-12-27 Trane International Inc. Interstage capacity control valve with side stream flow distribution and flow regulation for multi-stage centrifugal compressors
US11391289B2 (en) 2020-04-30 2022-07-19 Trane International Inc. Interstage capacity control valve with side stream flow distribution and flow regulation for multi-stage centrifugal compressors
US11841026B2 (en) 2021-11-03 2023-12-12 Trane International Inc. Compressor interstage throttle, and method of operating therof
EP4177476A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-10 Trane International Inc. Interstage capacity control valve with side stream flow distribution and flow regulation for multi-stage centrifugal compressors
CN114278615B (zh) * 2021-12-21 2024-03-19 麦克维尔空调制冷(苏州)有限公司 基于凸轮传动的柔性连接的扩散器结构
CN115076141A (zh) * 2022-07-22 2022-09-20 山东天瑞重工有限公司 一种流量调节装置及离心式压缩机

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL224304A (ko) 1957-12-23
US3251539A (en) 1963-05-15 1966-05-17 Westinghouse Electric Corp Centrifugal gas compressors
US3289919A (en) 1964-11-16 1966-12-06 Westinghouse Electric Corp Centrifugal gas compressors
US3478955A (en) 1968-03-11 1969-11-18 Dresser Ind Variable area diffuser for compressor
JPS5092509A (ko) * 1973-12-21 1975-07-24
US3941498A (en) 1974-04-08 1976-03-02 Chandler Evans Inc. Variable geometry collector for centrifugal pump
US3904312A (en) 1974-06-12 1975-09-09 Avco Corp Radial flow compressors
US3992128A (en) 1975-06-09 1976-11-16 General Motors Corporation Variable diffuser
USRE31835E (en) 1980-11-24 1985-02-19 United Technologies Corporation Pneumatic supply system having variable geometry compressor
US4403914A (en) 1981-07-13 1983-09-13 Teledyne Industries, Inc. Variable geometry device for turbomachinery
US4718819A (en) 1983-02-25 1988-01-12 Teledyne Industries, Inc. Variable geometry device for turbine compressor outlet
US4579509A (en) 1983-09-22 1986-04-01 Dresser Industries, Inc. Diffuser construction for a centrifugal compressor
US4503684A (en) 1983-12-19 1985-03-12 Carrier Corporation Control apparatus for centrifugal compressor
US4844690A (en) * 1985-01-24 1989-07-04 Carrier Corporation Diffuser vane seal for a centrifugal compressor
US4616483A (en) 1985-04-29 1986-10-14 Carrier Corporation Diffuser wall control
US4611969A (en) 1985-08-19 1986-09-16 Carrier Corporation Calibrating apparatus and method for a movable diffuser wall in a centrifugal compressor
US4780049A (en) 1986-06-02 1988-10-25 Palmer Lynn D Compressor
US5146764A (en) 1990-07-25 1992-09-15 York International Corporation System and method for controlling a variable geometry diffuser to minimize noise
US5116197A (en) 1990-10-31 1992-05-26 York International Corporation Variable geometry diffuser
US5207559A (en) * 1991-07-25 1993-05-04 Allied-Signal Inc. Variable geometry diffuser assembly
US6139262A (en) 1998-05-08 2000-10-31 York International Corporation Variable geometry diffuser
US6036432A (en) * 1998-07-09 2000-03-14 Carrier Corporation Method and apparatus for protecting centrifugal compressors from rotating stall vibrations
US6158956A (en) 1998-10-05 2000-12-12 Allied Signal Inc. Actuating mechanism for sliding vane variable geometry turbine
US6361432B1 (en) 1999-08-17 2002-03-26 Tomkins Industries, Inc. Air diffuser with air flow regulator
JP2002048098A (ja) 2000-08-02 2002-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ターボ圧縮機および冷凍機

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100858424B1 (ko) * 2003-10-10 2008-09-17 요크 인터내셔널 코포레이션 원심 압축기의 안정화 제어 시스템 및 방법
KR101270864B1 (ko) * 2007-07-12 2013-06-05 에이비비 터보 시스템즈 아게 방사형 압축기용 디퓨져
EP2165080B1 (de) 2007-07-12 2016-04-13 ABB Turbo Systems AG Diffusor für radialverdichter
KR100909779B1 (ko) * 2008-02-01 2009-07-29 엘에스엠트론 주식회사 압축기의 가변 디퓨저
US10378553B2 (en) 2012-11-09 2019-08-13 Johnson Controls Technology Company Variable geometry diffuser having extended travel and control method thereof
US11092166B2 (en) 2012-11-09 2021-08-17 Johnson Controls Technology Company Variable geometry diffuser having extended travel and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003293178A1 (en) 2004-06-30
JP2010031876A (ja) 2010-02-12
CN1745253B (zh) 2010-06-09
EP1570181B1 (en) 2011-11-16
JP5442398B2 (ja) 2014-03-12
JP4500687B2 (ja) 2010-07-14
TWI238224B (en) 2005-08-21
EP1570181A1 (en) 2005-09-07
CA2507409A1 (en) 2004-06-24
US20040109757A1 (en) 2004-06-10
WO2004053336A1 (en) 2004-06-24
US6872050B2 (en) 2005-03-29
JP2006509155A (ja) 2006-03-16
TW200417692A (en) 2004-09-16
CN1745253A (zh) 2006-03-08
KR100748398B1 (ko) 2007-08-10
CA2507409C (en) 2008-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100748398B1 (ko) 원심 압축기용 디퓨져 시스템
US4741666A (en) Variable displacement turbocharger
US7396204B2 (en) Variable-nozzle mechanism, exhaust turbocharger equipped therewith, and method of manufacturing exhaust turbocharger with the variable-nozzle mechanism
US6269642B1 (en) Variable geometry turbocharger
JP3307919B2 (ja) 流体配管用バルブ装置
EP1264078B1 (en) Variable geometry turbocharger
US9822660B2 (en) Stopper structure for regulating opening degree of nozzle vane in turbocharger
US5011112A (en) Incremental electrically actuated valve
JPH0258477B2 (ko)
WO1999058858A1 (en) Variable geometry diffuser
EP1321679B1 (en) Drive position mechanism with backlash adjustment for variable pipe diffuser
JP2004138065A (ja) ガスタービンエンジンの流体流を調整する方法及び装置
US5895204A (en) Drive positioning mechanism for a variable pipe diffuser
JPH0656110B2 (ja) 計量弁
US6506011B1 (en) Method for limiting split ring diffuser travel
US6554567B2 (en) Compliant mechanical stop for limiting split ring diffuser travel
CN108278132B (zh) 用于废气涡轮增压器的可变涡轮和/或压缩机几何构造
US5988977A (en) Backlash adjustment mechanism for variable pipe diffuser
US6015259A (en) Support mechanism of inner ring for variable pipe diffuser
CN101255803A (zh) 热气膨胀机的螺旋件的径向定位
KR100884884B1 (ko) 가변 노즐 기구, 이를 구비한 배기 터보 차저, 및 가변노즐 기구를 구비한 배기 터보 차저의 제조 방법
KR200288816Y1 (ko) 액츄에이터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120801

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130730

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140725

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150730

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160802

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170726

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180727

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190725

Year of fee payment: 13