KR20060086960A

KR20060086960A - 압축기의 임펠러

Info

Publication number: KR20060086960A
Application number: KR1020067009028A
Authority: KR
Inventors: 히로따까 히가시모리; 히로시 구마; 구니오 스미다; 도오루 스이따
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2006-08-01
Also published as: EP1707824A1; US20070134086A1; WO2005054681A1; EP1707824A4

Abstract

본 발명은 허브의 표면에 발생하는 경계층의 국부 집중을 방지하는 동시에 경계층의 두께를 저감시킴으로써 압축기의 고효율화를 도모하는 것을 목적으로 한다. 복수매의 블레이드와, 이들 복수매의 블레이드의 근원부에 배치되는 허브를 갖고, 유체가 흐르는 상기 허브의 표면 중 적어도 일부가 회전 축선에 대해 경사진 압축기의 임펠러이며, 상기 허브의 표면에 유체의 유동에 의해 생기는 경계층의 두께를 저감시키는 경계층 저감부가 마련되어 있다.

임펠러, 허브, 블레이드, 압축기, 경계층 저감부

Description

압축기의 임펠러{IMPELLER FOR COMPRESSOR}

본 발명은 원심 압축기나 사류 압축기의 임펠러, 예를 들어 항공용 가스 터빈, 선박용 과급기, 자동차용 과급기 등에 이용되는 원심 압축기나 사류 압축기의 임펠러에 관한 것이다.

종래, 원심 압축기나 사류 압축기에 이용되는 임펠러의 허브 표면에 대해서는 그다지 주목하여 연구가 이루어져 있지 않고, 지금까지 임펠러의 허브 표면 상에 고안이 실시되는 일은 없었다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 소55-35173호 공보

그래서, 본 출원의 발명자들은 회전하는 임펠러의 허브면에 주목하여 연구를 진행시키는 것으로 하고, 그 결과, 허브면 상에서 다음과 같은 현상이 일어나 있는 것을 알 수 있었다.

예를 들어, 도14의 (a)에 도시하는 원심 압축기의 임펠러(100)에서는 임펠러 입구부(101)로부터 유입된 유동에 임펠러(100)의 블레이드(11)에 의해 회전 축선(C) 주위의 선회 속도가 부여될 때, 이 유동에 원심력(F1)이 작용하게 된다. 이 원심력(F1)은 허브면(12c)에 대해 수직인 방향 및 이 수직인 방향과 직교하는 방향으로 나눌 수 있고, 허브면(12c)에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)은 유동을 허브면(12c)으로부터 박리하는 방향으로 작용하고 있고, 이에 의해 유동의 경계층이 확대되고[혹은 심한 경우에는 허브면 근방에서 유동이 역류되거나, 유동이 허브면(12c)으로부터 박리됨], 임펠러 내부의 손실이 증가하여 원심력 압축기(100)의 효율의 저하를 초래한다는 것을 알 수 있었다.

또한, 임펠러 출구부(102)에서는 원심력(F1)의 방향과 허브면(12c) 접선의 방향이 일치하므로[즉, 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)은 0이 됨], 유동을 허브면(12c)으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 힘은 없어진다.

또한, 도면에 있어서 부호 12, 12a, 12b, LE, TE 및 B는 각각 허브, 허브의 소경부, 허브의 대경부, 블레이드(11)의 전방 모서리, 블레이드(11)의 후방 모서리 및 경계층의 확대가 특히 현저한 영역(즉, 경계층의 두께가 현저히 증가하는 영역)을 나타내고 있다.

또한, 도14의 (b)에 도시하는 사류 압축기의 임펠러(200)에서도 동일한 현상이 일어나고 있고, 특히 사류 압축기에서는 유동을 허브면(12c)으로부터 박리하고자 하는 힘(F2)이 허브면(12c)이 경사지는 임펠러 출구부(102)까지 작용하므로, 임펠러 출구부(102)까지 경계층 확대에 의한 유속 왜곡이 남아 임펠러 출구부(102)에서의 손실이 증가하고, 사류 압축기(200)의 효율의 저하를 초래하고 있다는 것을 알 수 있었다.

본 발명은 상기한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 허브의 표면에 발생하는 경계층의 국부 집중을 방지하는 동시에 경계층의 두께를 저감시킴으로써 압축기의 고효율화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 이하의 수단을 채용하였다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 복수매의 블레이드와, 이들 복수매의 블레이드의 근원부에 배치되는 허브를 갖고, 유체가 흐르는 상기 허브의 표면 중 적어도 일부가 회전 축선에 대해 경사진 압축기의 임펠러이며, 상기 허브의 표면에 유체의 유동에 의해 생기는 경계층의 두께를 저감시키는 경계층 저감부가 마련되어 있다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브의 표면(허브면)에 마련된 경계층 저감부에 의해 허브의 표면에 형성되는 경계층의 국부 집중이 방지되는 동시에, 경계층 저감부를 갖고 있지 않은 임펠러보다도 경계층의 두께가 감소하게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 경계층 저감부가 유체의 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 비교적 큰 원심력이 작용하는 동시에, 임펠러의 회전 축선에 대해 경사각을 갖는 허브의 표면, 즉 임펠러의 회전 축선으로부터 어느 정도의 거리를 갖는 경사진 허브의 표면 상에 경계층 저감부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 경계층 저감부가 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치보다도 하류측에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 임펠러의 입구 단부로부터 소정 거리 이격된 위치에 경계층 저감부의 시점이 위치하게 된다. 즉, 임펠러의 입구 단부로부터 하류측에 걸쳐서 잠깐 동안, 경계층 저감부는 마련되어 있지 않게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 경계층 저감부가 상기 허브의 표면에 대해 수직 방향으로 돌출되는 볼록부로서 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브의 표면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)에 의해 볼록부의 표면에 허브의 표면으로부터 블레이드 사이에 형성된 유로를 향하는 유동(이하,「2차 유동」이라 함)이 발생하게 된다. 허브의 표면 혹은 볼록부의 표면에 형성된 경계층은 이 2차 유동에 의해 블레이드 사이에 형성된 유로의 쪽으로 이동해 가는 동시에, 이 유로를 흐르는 주류에 끌려(흡인됨) 주류와 함께 하류측으로 운반되게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 볼록부가 상기 블레이드 사이에 있어서 상기 블레이드의 블레이드면을 따라서 형성된 적어도 1개의 소형 블레이드로서 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 주류의 유동을 방해하지 않고 또한 손실의 발생이 최소한이 되도록 형성된 상기 볼록부보다도 큰 표면적을 갖는 소형 블레이드의 표면 상에 2차 유동이 발생하게 되고, 허브의 표면 혹은 소형 블레이드의 표면에 형성된 경계층이 유로를 흐르는 주류에 의해 보다 많은 하류측으로 운반되어 간다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 소형 블레이드의 높이가 상기 블레이드의 높이의 약 1/10 내지 약 1/2로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 소형 블레이드의 선단부가 유체의 주류 중으로 인입하는 모습이 되므로, 소형 블레이드의 표면에 생긴 2차 유동이 블레이드 사이를 통과하는 주류 내에 확실하고 또한 효과적으로 유도되고, 경계층의 두께가 보다 저감되게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 소형 블레이드 사이의 최대 거리가 상기 허브의 표면에 유체의 유동에 의해 생기는 경계층의 두께의 2배보다도 커지도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 소형 블레이드와 소형 블레이드의 간격이 유체의 유동에 의해 허브의 표면에 생기는 경계층의 두께의 2배보다도 커지도록 형성되어 있고, 소형 블레이드와 소형 블레이드 사이를 유체의 주류가 통과하게 되므로, 소형 블레이드의 표면에 생긴 2차 유동과 유체의 주류와의 합류가 촉진되어 경계층의 두께가 한층 저감되게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 원심 압축기의 임펠러이고, 상기 경계층 저감부가 상기 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치까지 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 경계층 저감부가 유체의 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위, 즉 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치로부터 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치까지 마련되어 있고, 이에 의해 허브면 근처에 형성된 경계층의 두께가 허브면의 전체에 걸쳐서 저감된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 경계층 저감부가 상기 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치로부터 하류측으로도 더 연장 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 경계층 저감부가 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치로부터 하류측으로 더 연장 마련되어 있으므로, 이 연장된 경계층 저감부를 따라서 경계층이 임펠러의 반경 방향 외측으로 방출되어 경계층의 두께가 더 저감된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 경계층 저감부가 상기 임펠러의 출구 단부까지 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 경계층 저감부가 임펠러 출구 단부까지 연장 마련되어 있으므로, 이 연장된 경계층 저감부를 따라서 경계층이 임펠러의 반경 방향 외측으로 방출되어 경계층의 두께가 한층 저감된다.

또한, 경계층 저감부의 임펠러 출구 단부로부터 유출된 유체는 하류측에 마련된 확산기에 최단 거리에서 도달하게 되므로, 원심 압축기 전체에 있어서의 유체의 유속 왜곡에 의한 손실이 저감된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 사류 압축기의 임펠러이고, 상기 경계층 확대 방지부가 상기 임펠러의 출구 단부까지 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 경계층 저감부가 유체의 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위, 즉 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치로부터 임펠러의 출구 단부까지 마련되어 있고, 이에 의해 허브면 근처에 형성된 경계층의 두께가 허브면의 전체에 걸쳐서 저감된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 복수매의 블레이드와, 이들 복수매의 블레이드의 근원부에 배치되는 허브를 갖고, 유체가 흐르는 상기 허브의 표면 중 적어도 일부가 회전 축선에 대해 경사진 압축기의 임펠러이며, 상기 허브의 표면에 유체의 유동에 의해 생기는 경계층의 확대를 방지하는 경계층 확대 방지부가 마련된 것이라도 좋다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브의 표면(허브면)에 마련된 경계층 확대 방지부에 의해 허브의 표면에 형성되는 경계층의 확대가 방지되어 경계층 확대 방지부를 갖고 있지 않은 임펠러보다도 경계층의 두께가 감소하게 된다.

또한, 유체가 흐르는 허브의 표면 중 적어도 일부가 회전 축선에 대해 경사진 임펠러를 구비하는 압축기로서는, 원심 압축기 및 사류 압축기가 있다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 경계층 확대 방지부가 유체의 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 비교적 큰 원심력이 작용하는 동시에, 임펠러의 회전 축선에 대해 경사각을 갖는 허브의 표면, 즉 임펠러의 회전 축선으로부터 어느 정도의 거리를 갖는 경사진 허브의 표면 상에 경계층 확대 방지부가 마련되어 있다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 경계층 확대 방지부가 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치보다도 하류측에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 임펠러의 입구 단부로부터 소정 거리 이격된 위치에 경계층 확대 방지부의 시점이 위치하게 된다. 즉, 임펠러의 입구 단부로부터 하류측에 걸쳐서 잠깐 동안, 경계층 확대 방지부는 마련되어 있지 않게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는, 상기 경계층 저감부는 복수개의 홈으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동이 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 골부로 유입되거나, 혹은 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면 근처의 유동이 흐트러지게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 상기 블레이드의 블레이드면을 따라서 직선형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동이 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 골부로 유입되거나, 혹은 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐에 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 방지된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 직선형의 홈이 상류측으로부터 하류측에 걸쳐서 복수의 영역으로 분할되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동이 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 골부로 유입되거나, 혹은 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 방지된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 평면에서 볼 때 파형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 골부로 유입되거나, 혹은 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 상방을 향해 비스듬히 진행하는 유동의 방향과, 홈의 마루부와 이루는 각이 보다 커지는 부분이 생기므로, 그 부분에서는 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 의해 강한 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 더 방지되게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 평면 톱니형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 골부로 유입되거나, 혹은 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 상방을 향해 비스듬히 진행하는 유동의 방향과, 홈의 마루부와 이루는 각이 보다 커지는 부분이 생기는 동시에, 이와 같은 부분을 보다 많이 형성시킬 수 있으므로, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 의해 강한 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 한층 방지되게 된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 일방측의 블레이드로부터 타방측의 블레이드에 걸쳐서 유로를 비스듬히 가로지르도록 형성된 복수개의 홈과, 이들 홈과 교차하도록 형성되는 동시에, 타방측의 블레이드로부터 일방측의 블레이드에 걸쳐서 유로를 비스듬히 가로지르도록 형성된 복수개의 홈으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 복수개의 돌기가 형성되게 되어 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동이 이들 돌기에 충돌하거나, 혹은 이들 돌기를 넘어서 인접하는 홈의 골부로 유입되거나, 혹은 이들 돌기를 넘어서 인접하는 홈의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 방지된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 상기 임펠러의 회전 축선을 중심으로 하는 동심원 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동의 전체가 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 골부로 유입되거나, 혹은 홈의 마루부를 넘어서 인접하는 홈의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 의해 강한 어지러움이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 방지된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는, 상기 경계층 저감부는 복수개의 요철로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동이 이들 볼록부에 충돌하거나, 혹은 이들 볼록부를 넘어서 인접하는 오목부로 유입되거나, 혹은 이들 볼록부를 넘어서 인접하는 볼록부나 오목부의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 방지된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는, 상기 복수개의 요철은 각각 평면에서 볼 때 원형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 허브면에 용이하게 가공할 수 있는 반구형의 요철이 형성되어 있다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 상기 홈 또는 요철의 최대 깊이가 바람직하게는 상기 임펠러의 외경의 0.3 ％ 이상 2.0 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이상 2.0 ％ 이하이다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 예를 들어 임펠러의 외경이 100 ㎜의 것이면, 홈의 최대 깊이가 0.3 ㎜ 내지 2.0 ㎜, 바람직하게는 0.5 ㎜ 내지 2.0 ㎜로 형성되게 되고, 절삭 가공에 의해 만들어진 임펠러의 허브면에 남는 가공 마크의 홈(일반적으로 임펠러의 외경의 0.2 ％ 정도의 폭과 최대 깊이를 갖는 것)보다도 깊고 또한 폭이 넓은 홈이 형성된다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러는 원심 압축기의 임펠러이고, 상기 경계층 확대 방지부가 상기 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치까지 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 경계층 확대 방지부가 유체의 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위, 즉 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치로부터, 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치까지 마련되어 있고, 이에 의해 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 허브면의 전체에 걸쳐서 방지된다.

이와 같은 압축기의 임펠러에 따르면, 경계층 확대 방지부가 유체가 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위, 즉 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치로부터 출구 단부까지 마련되어 있고, 이에 의해 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 허브면의 전체에 걸쳐서 방지된다.

본 발명에 의한 압축기는, 상기 임펠러 중 어느 하나를 구비하여 이루어진다.

이와 같은 압축기에 따르면, 허브의 표면에 발생하는 경계층의 국부 집중이 방지되는 동시에, 경계층의 두께를 저감시키는 경계층 저감부가 마련된 임펠러, 또는 허브의 표면에 형성되는 경계층의 확대를 방지하는 경계층 확대 방지부를 갖는 임펠러가 구비되어 있다.

본 발명에 따르면, 이하의 효과를 발휘한다.

경계층 저감부에 의해 허브의 표면에 발생하는 경계층의 국부 집중을 방지할 수 있는 동시에, 경계층의 두께를 저감시킬 수 있다.

또한, 경계층 저감부가 마련된 임펠러를 채용함으로써 경계층의 국부 집중을 방지할 수 있는 동시에, 경계층의 두께를 저감시킬 수 있고, 임펠러 내부의 손실을 저감시킬 수 있어 압축기의 압축 효율의 향상을 도모할 수 있다.

경계층 확대 방지부에 의해 허브면 근처를 허브면을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리를 방지할 수 있다.

또한, 경계층 확대 방지부가 마련된 임펠러를 채용함으로써 임펠러 내부의 손실을 저감시킬 수 있어 압축기의 압축 효율의 향상을 도모할 수 있다.

도1의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 임펠러의 제1 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 주요부 사시도, (b)는 (a)의 I-I 화살표 단면도, (c)는 (a)의 II-II 화살표 단면도이다.

도2의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 임펠러의 제2 실시 형태를 나타내는 도 면이며, (a)는 주요부 사시도, (b)는 (a)의 III-III 화살표 단면도이다.

도3은 본 발명에 의한 임펠러의 제3 실시 형태를 나타내는 주요부 사시도이다.

도4는 본 발명에 의한 임펠러의 제4 실시 형태를 나타내는 주요부 사시도이다.

도5는 본 발명에 의한 임펠러의 제5 실시 형태를 나타내는 주요부 사시도이다.

도6의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 임펠러의 제5 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 도5의 a-a 화살표 단면도, (b)는 도5의 b-b 화살표 단면도이다.

도7은 본 발명에 의한 임펠러의 제6 실시 형태를 나타내는 주요부 사시도이다.

도8의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 임펠러의 제7 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 주요부 사시도, (b)는 경계층 확대 방지부의 평면도이다.

도9의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 임펠러의 제8 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 주요부 사시도, (b)는 경계층 확대 방지부의 평면도이다.

도10의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 임펠러의 제9 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 주요부 사시도, (b)는 (a)의 c-c 화살표 단면도이다.

도11은 본 발명에 의한 임펠러의 제10 실시 형태를 나타내는 주요부 사시도이다.

도12의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 임펠러의 제11 실시 형태를 나타내는 도면이며, (a)는 주요부 사시도, (b)는 (a)의 d-d 화살표 단면도이다.

도13의 (a) 및 (b)는 도6의 (b)와 동일한 도면이며, 경계층 확대 방지부인 홈의 다른 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도14의 (a) 및 (b)는 종래의 임펠러의 문제점을 설명하기 위한 도면이며, (a)는 원심 압축기의 임펠러의 단면도, (b)는 사류 압축기의 임펠러의 단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제1 실시 형태에 대해 도1의 (a) 내지 도1의 (c)를 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시 형태의 임펠러는 원심 압축기에 적용된 경우의 구체예를 나타내고 있다.

도1의 (a)는 본 실시 형태에 관한 임펠러(10)의 주요부 사시도이며, 임펠러(10)의 입구측의 단부를 생략한 도면이다. 또한, 도1의 (b)는 도1의 (a)의 I-I 화살표 단면도이고, 도1의 (c)는 도1의 (a)의 II-II 화살표 단면도이다.

도1의 (a) 내지 도1의 (c)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 임펠러(10)는 복수매의 블레이드(11)와, 이들 블레이드(11)의 근원부(R)에 배치되는 허브(12)를 주된 요소로 하여 구성된 것이다.

블레이드(11)는 각각 허브(12)의 소경측 단부(12a)에 그 전방 모서리(LE)가 위치하는 동시에, 허브(12)의 대경측 단부(12b)에 그 후방 모서리(TE)가 위치하도록 허브(12)의 표면 상에 설치되어 있다[도14의 (a) 참조].

허브면(허브의 표면)(12c)의 원심력(F1)[도14의 (a) 참조]이 허브면(12c)에 대해 수직으로 작용하는 영역, 예를 들어 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치[도1의 (a)에 있어서 중앙에 위치하는 소형 블레이드(13a)의 가장 상류측의 위치(기점)]로부터 허브면(12c)에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)이 0이 되는 위치[도1의 (a)에 있어서 소형 블레이드(13a, 13b)의 가장 하류측의 위치(종점)]까지의 영역이고, 또한 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 위치하는 영역에는 블레이드(11)의 블레이드면[혹은 블레이드(11)의 근본부(R)]을 따라서 소형 블레이드(경계층 저감부 ; 볼록부)(13a, 13b)가, 예를 들어 3개 설치되어 있다.

도1의 (a)에 도시한 바와 같이, 이들 3개의 소형 블레이드(13a, 13b) 중 중앙에 위치하는 소형 블레이드(즉, 중앙에 위치하는 소형 블레이드)(13a)는 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중 입구측의 약 1/4의 위치로부터 허브면(12c)에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)이 0이 되는 위치까지의 영역이고, 또한 블레이드(11) 사이의 대략 중앙부에 설치되어 있다.

또한, 이 소형 블레이드(13a)의 양옆에 위치하는 소형 블레이드(13b)는 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중 입구측의 약 1/2의 위치로부터 허브면(12c)에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)이 0이 되는 위치까지의 영역이고, 또한 블레이드(11)와 소형 블레이드(13a)의 대략 중앙부에 설치되어 있다.

이들 소형 블레이드(13a, 13b)의 단면 형상은 각각 도1의 (b) 및 도1의 (c)에 도시한 바와 같이, 허브면(12c)으로부터 떨어져 감에 따라서 점차 가늘어지도록 형성되어 있다. 또한, 이들 소형 블레이드(13a, 13b)의 전방 모서리 및 후방 모서리도 또한 상류측 및 하류측에 걸쳐서 각각 점차 가늘어지도록 형성되어 있다.

이들 소형 블레이드(13a, 13b)의 높이[즉, 허브면(12c)으로부터 소형 블레이드(13a, 13b)의 선단부까지의 최단 거리](h)는 블레이드(11)의 동일한 반경 방향 위치에 있어서의 높이(H)의 약 1/10 내지 약 1/2이 되도록 형성되어 있다.

또한, 소형 블레이드(13a)와 소형 블레이드(13b)의 간격[즉, 소형 블레이드(13a)의 선단부와 소형 블레이드(13b)의 선단부의 사이의 최단 거리)](W)은 유체의 유동에 의해 허브 표면(12c)에 생기는 경계층(BL)의 두께(δ)의 2배보다도 커지도록 형성되어 있다.

이와 같이, 허브면(12c)의 원심력(F1)[도14의 (a) 참조]이 허브면(12c)에 대해 수직으로 작용하는 영역에 블레이드(11)의 블레이드면을 따라서 소형 블레이드(13a, 13b)를 설치함으로써 소형 블레이드(13a, 13b)의 표면 상에 허브면(12c)에 대해 대략 수직의 방향(도면 중 백색 화살표의 방향)에 2차 유동이 생긴다. 허브면(12c) 및 소형 블레이드(13a, 13b) 상의 경계층(BL)은 이 2차 유동으로 끌려(유동을 타고) 블레이드(11) 사이에 형성된 유로, 즉 블레이드(11) 사이를 통과하는 유체의 주류의 쪽으로 유도되어 가고, 최종적으로 유체의 주류와 합류하여 하류측으로 흘러 가게 되므로, 경계층(BL)의 국부 집중을 방지할 수 있는 동시에, 경계층(BL)의 두께(δ)를 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(13a, 13b)의 높이(h)가 블레이드(11)의 동일한 반경 방향 위치에 있어서의 높이(H)의 약 1/10 내지 약 1/2이 되도록 형성되어 있으므로, 소형 블레이드(13a, 13b)의 표면에 생긴 2차 유동을, 블레이드(11) 사이를 통과하는 주류 내로 확실하고 또한 효과적으로 유도할 수 있고, 경계층(BL)의 두께(δ)를 더 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(13a)와 소형 블레이드(13b)의 간격(W)이 유체의 유동에 의해 허브 표면(12c)에 생기는 경계층(BL)의 두께(δ)의 2배보다도 커지도록 형성되어 있고, 소형 블레이드(13a)와 소형 블레이드(13b) 사이를 유체의 주류가 통과하게 되므로, 소형 블레이드(13a, 13b)의 표면에 생긴 2차 유동과 유체의 주류와의 합류가 촉진되어 경계층(BL)의 두께(δ)를 한층 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(13a, 13b)의 전방 모서리 및 후방 모서리가 상류측 및 하류측에 걸쳐서 각각 점차 가늘어지도록 형성되어 있으므로, 유체의 주류가 이들 소형 블레이드(13a, 13b)의 전방 모서리에 충돌할 때, 혹은 이들 소형 블레이드(13a, 13b)의 후방 모서리로부터 떨어져 갈 때에 생기는 와류 손실을 최소한으로 할 수 있다.

또한, 소형 블레이드(13a, 13b)의 선단부가 허브면(12c)으로부터 떨어져 감에 따라서 점차 가늘어지도록 형성되어 있으므로, 소형 블레이드(13a, 13b)의 표면에 생긴 2차 유동이 이들 소형 블레이드(13a, 13b)의 선단부로부터 떨어져 갈 때에 생기는 와류 손실을 최소한으로 할 수 있다.

도2의 (a) 및 도2의 (b)를 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 도2의 (a)는 전술한 도1의 (a)와 동일한 도면이고, 임펠러(20)의 입구측의 단부를 생략한 도면이다. 또한, 도2의 (b)는 도2의 (a)의 III-III 화살표 단면도이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(20)는 경계층 저감부(볼록부)로서의 소형 블레이드(23)의 모든 기점이 전술한 제1 실시 형태의 소형 블레이드(13a)의 기점과 동일한 위치에 마련되어 있는 동시에, 소형 블레이드(23)의 모든 종점이 전술한 제1 실시 형태의 소형 블레이드(13a, 13b)의 종점보다도 하류측, 즉 출구 단부측으로 연장하여 마련되어 있다는 점에서 제1 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 제1 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 소형 블레이드(23)에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

또한, 제1 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

허브면(허브의 표면)(12c)의 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 인구측의 약 1/4의 위치[도2의 (a)에 있어서 소형 블레이드(23)의 가장 상류측의 위치(기점)]로부터 출구측의 약 1/5의 위치[도2의 (a)에 있어서 소형 블레이드(23)의 가장 하류측의 위치(종점)]까지의 영역이고, 또한 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 위치하는 영역에는 블레이드(11)의 블레이드면[혹은 블레이드(11)의 근본부(R)]을 따라서 소형 블레이드(23)가, 예를 들어 3개 설치되어 있다.

이들 소형 블레이드(23)의 단면 형상은 각각 제1 실시 형태와 마찬가지로 허브면(12c)으로부터 떨어져 감에 따라서 점차 가늘어지도록 형성되어 있다.

또한, 이들 소형 블레이드(23)의 전방 모서리 및 후방 모서리도 또한 제1 실시 형태와 마찬가지로 상류측 및 하류측에 걸쳐서 각각 점차 가늘어지도록 형성되어 있다[도1의 (b) 및 도1의 (c) 참조].

이들 소형 블레이드(23)의 높이[즉, 허브면(12c)으로부터 소형 블레이드(23)의 선단부까지의 최단 거리](h)는 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 블레이 드(11)의 동일한 반경 방향 위치에 있어서의 높이(H)의 약 1/10 내지 약 1/2이 되도록 형성되어 있다.

또한, 소형 블레이드(23)와 소형 블레이드(23)의 간격[즉, 1개의 소형 블레이드(23)의 선단부와 이 1개의 소형 블레이드(23)에 인접하는 소형 블레이드(23)의 선단부의 사이의 최단 거리](W)은 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 유체의 유동에 의해 허브 표면(12c)에 생기는 경계층(BL)의 두께(δ)의 2배보다도 커지도록 형성되어 있다.

이와 같은 소형 블레이드(23)를 설치함으로써 전술한 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 소형 블레이드(23)의 모든 기점이 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치, 즉 전술한 제1 실시 형태의 소형 블레이드(13a)의 기점과 동일한 위치로 되어 있으므로, 전술한 제1 실시 형태의 것보다도 소형 블레이드(23)의 표면적이 증가하고, 이에 수반하여 2차 유동이 증가하여 경계층(BL)의 집중을 더 방지할 수 있는 동시에, 경계층(BL)의 두께(δ)를 더 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(23)의 모든 종점이 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 출구측의 약 1/5의 위치, 즉 전술한 제1 실시 형태의 소형 블레이드(13a, 13b)의 종점보다도 하류측(출구 단부측)으로 연장하여 마련되어 있으므로, 이 연장된 소형 블레이드(23)의 표면을 따라서 경계층(BL)이 임펠러(20)의 반경 방향 외측으로 방출되게 되어 경계층(BL)의 두께(δ)를 한층 저감시킬 수 있다.

도3을 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 도3은 전술한 도1의 (a) 및 도2의 (a)와 동일한 도면이고, 임펠러(30)의 입구측의 단부를 생략한 도면이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(30)는 경계층 저감부(볼록부)로서의 소형 블레이드(33)의 모든 종점이 임펠러(30)의 출구 단부까지 연장하여 마련되어 있다는 점에서 제2 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 제2 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 소형 블레이드(33)에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

허브면(허브의 표면)(12c)의 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치[도3에 있어서 소형 블레이드(33)의 가장 상류측의 위치(기점)]로부터 출구 단부까지의 영역이고, 또한 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 위치하는 영역에는 블레이드(11)의 블레이드면[혹은 블레이드(11)의 근본부(R)]을 따라서 소형 블레이드(33)가, 예를 들어 3개 설치되어 있다.

이들 소형 블레이드(33)의 단면 형상은 각각 제1 실시 형태와 마찬가지로 허브면(12c)으로부터 떨어져 감에 따라서 점차 가늘어지도록 형성되어 있다.

또한, 이들 소형 블레이드(33)의 전방 모서리 및 후방 모서리도 또한 제1 실시 형태와 마찬가지로 상류측 및 하류측에 걸쳐서 각각 점차 가늘어지도록 형성되어 있다[도1의 (b) 및 도1의 (c) 참조].

이들 소형 블레이드(33)의 높이[즉, 허브면(12c)으로부터 소형 블레이드(33)의 선단부까지의 최단 거리](h)는 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 블레이드(11)의 동일한 반경 방향 위치에 있어서의 높이(H)의 약 1/10 내지 약 1/2이 되도록 형성되어 있다.

또한, 소형 블레이드(33)와 소형 블레이드(33)의 간격[즉, 1개의 소형 블레이드(33)의 선단부와 이 1개의 소형 블레이드(33)에 인접하는 소형 블레이드(33)의 선단부의 사이의 최단 거리](W)은 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 유체의 유동에 의해 허브 표면(12c)에 생기는 경계층(BL)의 두께(δ)의 2배보다도 커지도록 형성되어 있다.

이와 같은 소형 블레이드(33)를 설치함으로써 전술한 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 소형 블레이드(33)의 모든 종점이 임펠러 출구 단부까지 연장하여 마련되어 있으므로, 이 연장된 소형 블레이드(33)의 표면을 따라서 경계층이 임펠러(30)의 반경 방향 외측으로 방출되게 되어 경계층(BL)의 두께(δ)를 한층 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(33)의 모든 종점이 임펠러 출구 단부까지 연장하여 마련되어 있음으로써 소형 블레이드(33)의 후방 모서리로부터 유출된 유체는 하류측에 설치된 확산기에 최단 거리에서 도달하게 되므로, 원심 압축기 전체에 있어서의 유체의 유속 왜곡에 의한 손실을 저감시킬 수 있다.

도4를 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제4 실시 형태에 대해 설 명한다. 도4는 전술한 도1의 (a), 도2의 (a) 및 도3과 동일한 도면이고, 임펠러(40)의 입구측의 단부를 생략한 도면이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(40)는 사류 압축기에 적용되는 것이며, 도1의 (a) 내지 도1의 (c)에 도시하는 경계층 저감부(볼록부)로서의 소형 블레이드(13a, 13b)와 동일한 소형 블레이드가 허브면(12c)에 형성되어 있는 것이다.

도4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 임펠러(40)는 복수매의 블레이드(11)와, 이들 블레이드(11)의 근원부(R)에 배치되는 허브(12)를 주된 요소로 하여 구성된 것이다.

블레이드(11)는 각각 허브(12)의 소경측 단부(12a)에 그 전방 모서리(LE)가 위치하는 동시에, 허브(12)의 대경측 단부(12b)에 그 후방 모서리(TE)가 위치하도록 허브(12)의 표면 상에 설치되어 있다[도14의 (b) 참조].

허브면(허브의 표면)(12c)의 원심력(F1)[도14의 (b) 참조]이 허브면(12c)에 대해 수직으로 작용하는 영역, 예를 들어 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치[도4에 있어서 중앙에 위치하는 소형 블레이드의 가장 상류측의 위치(기점)]로부터 임펠러의 출구 단부[도4에 있어서 소형 블레이드의 가장 하류측의 위치(종점)]까지의 영역이고, 또한 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 위치하는 영역에는 블레이드(11)의 블레이드면[혹은 블레이드(11)의 근본부(R)]을 따라서 소형 블레이드(43a, 43b)가, 예를 들어 3개 설치되어 있다.

도4에 도시한 바와 같이, 이들 3개의 소형 블레이드(43a, 43b) 중 중앙에 위치하는 소형 블레이드(즉, 중앙에 위치하는 소형 블레이드)(43a)는 임펠러 입구 단 부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치로부터 임펠러의 출구 단부까지의 영역이고, 또한 블레이드(11) 사이의 대략 중앙부에 설치되어 있다.

또한, 이 소형 블레이드(43a)의 양옆에 위치하는 소형 블레이드(43b)는 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/2의 위치로부터 임펠러의 출구 단부까지의 영역이고, 또한 블레이드(11)와 소형 블레이드(13a)의 대략 중앙부에 설치되어 있다.

이들 소형 블레이드(43a, 43b)의 단면 형상은 각각 제1 실시 형태와 마찬가지로 허브면(12c)으로부터 떨어져 감에 따라서 점차 가늘어지도록 형성되어 있다.

또한, 이들 소형 블레이드(43a, 43b)의 전방 모서리 및 후방 모서리도 또한 제1 실시 형태와 마찬가지로 상류측 및 하류측에 걸쳐서 각각 점차 가늘어지도록 형성되어 있다[도1의 (b) 및 도1의 (c) 참조].

이들 소형 블레이드(43a, 43b)의 높이[즉, 허브면(12c)으로부터 소형 블레이드(43a, 43b)의 선단부까지의 최단 거리](h)는 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 블레이드(11)의 동일한 반경 방향 위치에 있어서의 높이(H)의 약 1/10 내지 약 1/2이 되도록 형성되어 있다.

또한, 소형 블레이드(43a)와 소형 블레이드(43b)의 간격[즉, 소형 블레이드(43a)의 선단부와 소형 블레이드(43b)의 선단부의 사이의 최단 거리](w)은 유체의 유동에 의해 허브 표면(12c)에 생기는 경계층(BL)의 두께(δ)의 2배보다도 커지도록 형성되어 있다.

이와 같이, 허브면(12c)의 원심력(F1)[도14의 (b) 참조]이 허브면(12c)에 대 해 수직으로 작용하는 영역에 블레이드(11)의 블레이드면을 따라서 소형 블레이드(43a, 43b)를 설치함으로써 소형 블레이드(43a, 43b)의 표면 상에 허브면(12c)에 대해 대략 수직의 방향[도1의 (a) 및 도1의 (b)의 백색 화살표와 동일한 방향]에 2차 유동이 생긴다. 허브면(12c) 및 소형 블레이드(43a, 43b) 상의 경계층(BL)은 이 2차 유동으로 끌려(유동을 타고) 블레이드(11) 사이에 형성된 유로, 즉 블레이드(11) 사이를 통과하는 유체의 주류의 쪽으로 유도되어 가고, 최종적으로 유체의 주류와 합류하여 하류측으로 흘러가게 되므로, 경계층(BL)의 국부 집중을 방지할 수 있는 동시에, 경계층(BL)의 두께(δ)를 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(43a, 43b)의 높이(h)가 블레이드(11)의 동일한 반경 방향 위치에 있어서의 높이(H)의 약 1/10 내지 약 1/2이 되도록 형성되어 있으므로, 소형 블레이드(43a, 43b)의 표면에 생긴 2차 유동을, 블레이드(11) 사이를 통과하는 주류 내로 확실하고 또한 효과적으로 유도할 수 있고, 경계층(BL)의 두께(δ)를 한층 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(43a)와 소형 블레이드(43b)의 간격(W)이 유체의 유동에 의해 허브 표면(12c)에 생기는 경계층(BL)의 두께(δ)의 2배보다도 커지도록 형성되어 있고, 소형 블레이드(43a)와 소형 블레이드(43b) 사이를 유체의 주류가 통과하게 되므로, 소형 블레이드(43a, 43b)의 표면에 생긴 2차 유동과 유체의 주류와의 합류가 촉진되어 경계층(BL)의 두께(δ)만을 한층 저감시킬 수 있다.

또한, 소형 블레이드(43a, 43b)의 전방 모서리 및 후방 모서리가 상류측 및 하류측에 걸쳐서 각각 점차 가늘어지도록 형성되어 있으므로, 유체의 주류가 이들 소형 블레이드(43a, 43b)의 전방 모서리에 충돌할 때, 혹은 이들 소형 블레이드(43a, 43b)의 후방 모서리로부터 떨어져 갈 때에 생기는 와류 손실을 최소한으로 할 수 있다.

또한, 소형 블레이드(43a, 43b)의 선단부가 허브면(12c)으로부터 떨어져 감에 따라서 점차 가늘어지도록 형성되어 있으므로, 소형 블레이드(43a, 43b)의 표면에 생긴 2차 유동이 이들 소형 블레이드(43a, 43b)의 선단부로부터 떨어져 갈 때에 생기는 와류 손실을 최소한으로 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 형태의 것으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도4에 도시한 소형 블레이드(43b)의 기점을 도2의 (a) 혹은 도3과 마찬가지로 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치에 위치시킬 수도 있다.

이것에 의한 작용 효과에 대해서는 제2 실시 형태의 부분에서 서술하였으므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

또한, 소형 블레이드의 개수는 3개로 한정되는 것은 아니고, 소형 블레이드와 소형 블레이드 사이에 주류의 유속이 존재할 수 있으면 몇개라도 좋다.

본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제5 실시 형태에 대해 도5, 도6의 (a) 및 도6의 (b)를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 서술하는 실시 형태의 임펠러는 원심 압축기에 적용되는 것이다.

도5는 본 실시 형태에 관한 임펠러(310)의 주요부 사시도이며, 임펠러의 입구 단부로부터 임펠러의 출구 단부까지 중, 입구측의 약 1/4을 생략한 도면이다. 또한, 도6의 (a)는 도5의 a-a 화살표 단면도이고, 도6의 (b)는 도5의 b-b 화살표 단면도이다.

도5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 임펠러(310)는 복수매의 블레이드(11)와, 이들 블레이드(11)의 근원부(R)에 배치되는 허브(12)를 주된 요소로 하여 구성된 것이다.

허브면(허브의 표면)(12c)의 원심력(F1)[도14의 (a) 참조]이 허브면(12c)에 대해 수직으로 작용하는 영역, 예를 들어 임펠러 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치(도5에 있어서 해칭으로 나타내는 위치)로부터 허브면(12c)에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)이 0이 되는 위치까지의 영역이고, 또한 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 위치하는 영역에 블레이드(11)의 블레이드면[혹은 블레이드(11)의 근본부(R)]을 따라서 직선형의 홈(경계층 확대 방지부)(313)이 복수개(도5에는 5개 도시하고 있음) 마련되어 있다.

또한, 도5의 부호 314는 임펠러(310)를 볼 엔드밀에 의한 절삭 가공으로 제작한 경우의 가공 마크이고, 허브면(12c)의, 허브면(12c)에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)이 0이 되는 영역에 마련된 12개의 작은 홈을 나타내고 있다. 이 홈의 최대 깊이 및 폭은 각각 전술한 바와 같이 일반적으로 임펠러의 외경의 0.2 ％ 정도이다. 따라서, 임펠러 직경이 100 ㎜인 것이면, 그 최대 깊이와 폭은 각각 0.2 ㎜ 정도가 된다.

도6의 (a) 및 도6의 (b)에 도시한 바와 같이, 경계층 확대 방지부로서 마련된 홈(313)은 임펠러 제작 시에 생겼던 기계 가공 마크의 홈(314)보다도 깊게 형성되어 있는 것이다. 즉 H1 ＞ h1이 되도록 형성되어 있다. 여기서, H1은 홈(313)의 최대 깊이이고, h1은 허브면(12c)을 절삭 가공할 때에 붙은 가공 마크의 깊이이다.

홈(313)의 최대 깊이(H1)는 허브면 경계층의 배제 두께 정도로 설정하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 임펠러 외경의 0.3 ％ 이상 2.0 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 ％ 이상 2.0 ％ 이하인 것이 가장 바람직하다. 즉, 임펠러의 외경이 100 ㎜인 것이면, 홈(313)의 최대 깊이(H1)는 0.3 ㎜ 내지 2.0 ㎜인 것이 바람직하고, 0.5 ㎜ 내지 2.0 ㎜인 것이 가장 바람직하다.

이와 같이, 허브면(12c)의, 원심력(F1)이 허브면(12c)에 대해 수직으로 작용하는 영역에 블레이드(11)의 블레이드면을 따라서 복수개의 직선형의 홈(313)을 마련함으로써 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동이 홈(313)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(313)의 골부로 유입되거나, 혹은 홈(313)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(313)의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리를 방지할 수 있다.

또한, 홈(313)이 직선형으로 형성되어 있으므로, 홈(313)의 가공을 용이하게 행할 수 있는 동시에, 제조 비용을 억제할 수 있다.

다음에, 도7을 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제6 실시 형태에 대해 설명한다. 도7은 전술한 도5와 동일한 도면이고, 임펠러의 입구 단부로부터 임펠러의 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4을 생략한 주요부 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(320)는 경계층 확대 방지부로서의 홈(323)의 평면에서 볼 때 형상이 파형으로 형성되어 있다는 점에서 제5 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 제5 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 홈(323)의 평면에서 볼 때의 형상에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

또한, 제5 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

본 실시 형태에 있어서의 경계층 확대 방지부로서의 홈(323)은 그 평면에서 볼 때 형상이 파형을 갖는 것, 즉 평면에서 볼 때에 있어서의 마루부와 골부가 각각 매끄러운 곡선으로 형성되어 있는 동시에, 이들 마루부와 골부가 연속하도록 형성된 것이다. 홈(323)의 깊이에 대해서는 전술한 제5 실시 형태의 홈(313)과 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 경계층 확대 방지부로서의 홈(323)의 평면에서 볼 때의 형상을 파형으로 함으로써, 홈(323)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(323)의 골부로 유입되거나, 혹은 홈(323)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(323)의 상방을 향해 비스듬히 진행하는 유동의 방향과, 홈(323)의 마루부와 이루는 각이 제5 실시 형태의 것보다도 커지는 부분이 생기므로, 그 부분에서는 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동에 의해 강한 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리를 방지할 수 있다.

도8의 (a) 및 도8의 (b)를 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제7 실시 형태에 대해 설명한다. 도8의 (a)는 전술한 도5 및 도7과 동일한 도면이고, 임펠러의 입구 단부로부터 임펠러의 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4을 생략한 주요부 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(330)는 경계층 확대 방지부로서의 홈(333)의 평면에서 볼 때의 형상이 톱니형으로 형성되어 있다는 점에서 전술한 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 홈(333)의 평면에서 볼 때의 형상에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

또한, 전술한 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도8의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 경계층 확대 방지부로서의 홈(333)은 그 평면에서 볼 때의 형상이 톱니형, 즉 평면에서 볼 때에 있어서의 마루부와 골부가 각각 2개의 직선으로 형성되어 있는 동시에, 이들 마루부와 골부가 연속하고, 또한 이들 마루부와 골부가 직선으로 연결되도록 형성된 것이다. 홈(333)의 폭 및 깊이에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 경계층 확대 방지부로서의 홈(333)의 평면에서 볼 때의 형상을 톱니형으로 함으로써, 홈(333)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(333)의 골부로 유입되거나, 혹은 홈(333)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(333)의 상방을 향해 비스듬 히 진행하는 유동의 방향과, 홈(333)의 마루부와 이루는 각이 제5 실시 형태의 것보다도 커지는 부분이 생기는 동시에, 이와 같은 부분을 제6 실시 형태의 것보다도 많이 형성시킬 수 있으므로, 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동에 의해 강한 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리를 방지할 수 있다.

도9의 (a) 및 도9의 (b)를 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제8 실시 형태에 대해 설명한다. 도9의 (a)는 전술한 도5, 도7 및 도8의 (a)와 동일한 도면이고, 임펠러의 입구 단부로부터 임펠러의 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4을 생략한 주요부 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(340)는 경계층 확대 방지부로서의 홈(343)이 서로 교차하도록 형성되어 있다는 점에서 상술한 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 홈(343)에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

도9의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 경계층 확대 방지부로서의 홈(343)은 일방측으로부터 타방측에 걸쳐서 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 형성된 유로를 비스듬히 가로지르도록 형성된 복수개의 홈(343a)과, 이들 홈(343a)과 교차하도록 형성되는 동시에, 타방측으로부터 일방측을 걸쳐서 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 형성된 유로를 비스듬히 가로지르도록 형성된 복수개의 홈(343b)으로 형성된 것이다. 즉, 도면에 있어서 좌측 하방으로부터 우 측 상방으로 연장되는 홈(343a)과 우측 하방으로부터 좌측 상방으로 연장되는 홈(343b)이 서로 교차하도록 형성된 것이다.

또한, 도9의 (a) 및 도9의 (b)에 있어서 홈(343a, 343b)을 나타내는 실선은 홈의 가장 깊은 부분이 형성하는 선을 나타내고 있다.

또한, 부호 343c는 홈(343a, 343b)을 형성한 후에 남은 부분, 즉 임펠러 제작 시에 생긴 기계 가공 마크가 정상부 표면에 남는 돌기를 나타내고 있다.

홈(343a, 343b)의 폭 및 깊이에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 경계층 확대 방지부로서의 홈(343)을 서로 교차시켜 형성함으로써 복수개의 돌기(343c)가 형성되게 되고, 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동이 이들 돌기(343c)에 충돌하거나, 혹은 이들 돌기(343c)를 넘어서 인접하는 홈(343a, 343b)의 골부로 유입되거나, 혹은 이들 돌기(343c)를 넘어서 인접하는 홈(343a, 343b)의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리를 방지할 수 있다.

도10의 (a) 및 도10의 (b)를 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제9 실시 형태에 대해 설명한다. 도10의 (a)는 전술한 도5, 도7, 도8의 (a) 및 도9의 (a)와 동일한 도면이고, 임펠러의 입구 단부로부터 임펠러의 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4을 생략한 주요부 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(350)는 경계층 확대 방지부로서의 홈(353) 이 임펠러(350)의 회전 축선을 중심으로 하는 동심원 상에 형성되어 있다는 점에서 상술한 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 홈(353)에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

도10의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 경계층 확대 방지부로서의 홈(353)은 임펠러(350)의 회전 축선을 중심으로 하는 동심원 상, 즉 임펠러(350)의 회전 축선으로부터 임펠러(350)의 외주연을 향해 연장되는 방사선에 대해 직교하도록 형성된 것이다. 또한, 도10의 (b)는 도10의 (a)의 c-c 화살표 단면도이다.

홈(353)의 폭 및 깊이에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 경계층 확대 방지부로서의 홈(353)을 임펠러(350)의 회전 축선을 중심으로 하는 동심원 상에 형성함으로써 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동의 전체가 홈(353)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(353)의 골부로 유입되거나, 혹은 홈(353)의 마루부를 넘어서 인접하는 홈(353)의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동에 의해 강한 어지러움이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리를 방지할 수 있다.

또한, 홈(353)이 직선형으로 형성되어 있으므로, 홈(353)의 가공을 용이하게 행할 수 있는 동시에, 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한, 이 동심원 상의 홈이 제6 실시 형태와 마찬가지로 파형으로 형성되어도 제7 실시 형태와 마찬가지로 톱니형으로 형성되어도 좋다.

도11을 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제10 실시 형태에 대해 설명한다. 도11은 전술한 도5, 도7, 도8의 (a), 도9의 (a) 및 도10의 (a)와 동일한 도면이고, 임펠러의 입구 단부로부터 임펠러의 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4을 생략한 주요부 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(360)는 경계층 확대 방지부로서의 홈(363)이 복수의 영역[본 실시 형태에서는 3개의 영역(363a, 363b, 363c)]으로 나뉘어 형성되어 있다는 점에서 상술한 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 홈(363)에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

도11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 경계층 확대 방지부로서의 홈(363)은 기본적으로 도5에 나타낸 제5 실시 형태의 것과 동일하지만, 홈(363)이 상류측으로부터 하류측을 걸쳐서 3개의 영역(363a, 363b, 363c)으로 분할되어 있다는 점에서 제5 실시 형태의 것과 다르다. 즉, 허브면(12c)의, 원심력이 허브면(12c)에 대해 수직으로 작용하는 영역, 예를 들어 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4의 위치(도5에 있어서 해칭으로 나타내는 위치)로부터 허브면(12c)에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘(F2)이 0이 되는 위 치까지의 영역이 3개의 영역(363a, 363b, 363c)으로 분할되고, 또한 각 영역의 블레이드(11)와 블레이드(11)의 사이에 블레이드(11)의 표면을 따라서 직선형의 홈(363)이 복수개[도11에는 영역(363a)에 4개, 영역(363b)에 4개 및 영역(363c)에 5개 나타나 있음]씩 마련되어 있다.

홈(363)의 폭 및 깊이에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

또한, 작용 효과에 대해서도 전술한 제5 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

도12의 (a) 및 도12의 (b)를 이용하여 본 발명에 의한 압축기의 임펠러의 제11 실시 형태에 대해 설명한다. 도12의 (a)는 전술한 도5, 도7, 도8의 (a), 도9의 (a), 도10의 (a) 및 도11과 동일한 도면이고, 임펠러의 입구 단부로부터 임펠러의 출구 단부까지의 길이 중, 입구측의 약 1/4을 생략한 주요부 사시도이다.

본 실시 형태에 있어서의 임펠러(370)는 경계층 확대 방지부로서 지금까지 서술해 온 홈 대신에 복수개의 볼록부(373a) 및 복수개의 오목부(딤플)(373b)가 마련되어 있다는 점에서 상술한 실시 형태의 것과 다르다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 전술한 실시 형태의 것과 동일하므로, 여기서는 이들 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 볼록부(373a) 및 오목부(373b)에 대해서만 설명하는 것으로 한다.

또한, 상술한 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도12의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 경계층 확대 방지부로서의 볼록부(373a) 및 오목부(373b)는 각각 평면에서 볼 때 원형을 이루는 동 시에, 도12의 (b)에 도시한 바와 같이, 단면으로 볼 때 반원형으로 이루는 것이다.

볼록부(373a) 및 오목부(373b)의 직경 및 깊이는 전술한 실시 형태의 것과 마찬가지이고, 임펠러 외경의 0.3 ％ 이상 2.0 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 ％ 이상 2.0 ％ 이하인 것이 가장 바람직하다.

이와 같이, 경계층 확대 방지부를 복수개의 볼록부(373a)와 복수개의 오목부(373b)로 구성함으로써 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동이 이들 볼록부(373a)에 충돌하거나, 혹은 이들 볼록부(373a)를 넘어서 인접하는 오목부(373b)로 유입되거나, 혹은 이들 볼록부(373a)를 넘어서 인접하는 볼록부(373a)나 오목부(373b)의 상방을 향해 비스듬히 진행해 가거나 하게 되어, 허브면(12c) 근처를 허브면(12c)을 따라서 흐르는 유동에 흐트러짐이 생겨 경계층의 확대 또는 유동의 박리를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 원심 압축기에만 적용되는 것은 아니고, 사류 압축기에도 적용될 수 있는 것이다. 단, 사류 압축기에서는 원심 압축기와 달리, 임펠러의 출구 단부까지 원심력(F1)이 허브면(12c)에 대해 수직으로 작용하므로, 사류 압축기에 본 발명을 적용하는 경우에는 상술한 경계층 확대 방지부를 마련하는 영역은 임펠러의 출구 단부까지를 대상으로 한다. 즉, 도5, 도7, 도8의 (a), 도9의 (a), 도10의 (a), 도11 및 도12의 (a)에 나타낸 홈(314)의 부분도 이들 도면에 나타낸 경계층 확대 방지부를 마련하는 대상 영역이다.

지금까지 서술해 온 임펠러를 구비한 원심 압축기 혹은 사류 압축기에서는 경계층의 확대 또는 유동의 박리가 방지되게 되므로, 임펠러 내부의 손실을 저감시 킬 수 있는 동시에, 압축 효율의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 홈(313, 323, 333, 343a, 343b, 353, 363)의 단면 형상은 도6의 (b)와 같은 것으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도13의 (a) 또는 도13의 (b)에 도시한 바와 같은 단면 형상으로 할 수도 있다.

즉, 도13의 (a)와 같이 홈의 골부를 곡선으로 형성하는 동시에, 홈의 골과 산의 정상점을 직선으로 연결한 톱니와 같은 단면 형상으로 할 수도 있고, 혹은 도13의 (b)와 같이 홈의 정상부에 임펠러 제작 당초에 붙인 가공 마크(314)가 남은 상태로 할 수도 있다.

또한, 본 발명은 절삭 가공에 의해 제작된 임펠러에만 적용되는 것은 아니고, 주조에 의해 제작되는 주물 임펠러에도 적용할 수 있다. 이 경우에는 미리 주형의 표면에 전술한 경계층 확대 방지부를 형성하기 위한 고안을 실시해 두면 좋다.

또한, 본 발명에 의한 경계층 확대 방지부는 전술한 홈이나 볼록부 혹은 오목부 등으로 한정되는 것은 아니고, 통상 이용되고 있는 허브면보다도 거친 면으로 하는 것만으로도 전술한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

Claims

복수매의 블레이드와, 이들 복수매의 블레이드의 근원부에 배치되는 허브를 갖고, 유체가 흐르는 상기 허브의 표면 중 적어도 일부가 회전 축선에 대해 경사진 압축기의 임펠러이며,

상기 허브의 표면에 유체의 유동에 의해 생기는 경계층의 두께를 저감시키는 경계층 저감부가 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제1항에 있어서, 상기 경계층 저감부가, 유체의 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위에 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제1항에 있어서, 상기 경계층 저감부가 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치보다도 하류측에 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제1항에 있어서, 상기 경계층 저감부가 상기 허브의 표면에 대해 수직 방향으로 돌출되는 볼록부로서 형성되어 있는 압축기의 임펠러.
제4항에 있어서, 상기 볼록부가 상기 블레이드 사이에 있어서 상기 블레이드 의 블레이드면을 따라서 형성된 적어도 1개의 소형 블레이드로서 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제5항에 있어서, 상기 소형 블레이드의 높이가 상기 블레이드의 높이의 약 1/10 내지 약 1/2로 설정되어 있는 압축기의 임펠러.
제5항에 있어서, 상기 소형 블레이드 사이의 최대 거리가 상기 허브의 표면에 유체의 유동에 의해 생기는 경계층의 두께의 2배보다도 커지도록 설정되어 있는 압축기의 임펠러.
제3항에 있어서, 상기 압축기의 임펠러는 원심 압축기의 임펠러이고, 상기 경계층 저감부가 상기 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치까지 설치되어 있는 압축기의 임펠러.
제8항에 있어서, 상기 경계층 저감부가 상기 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치로부터 하류측으로도 더 연장 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제9항에 있어서, 상기 경계층 저감부가 상기 임펠러의 출구 단부까지 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제3항에 있어서, 상기 압축기의 임펠러는 사류 압축기의 임펠러이고, 상기 경계층 확대 방지부가 상기 임펠러의 출구 단부까지 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
복수매의 블레이드와, 이들 복수매의 블레이드의 근원부에 배치되는 허브를 갖고, 유체가 흐르는 상기 허브의 표면 중 적어도 일부가 회전 축선에 대해 경사진 압축기의 임펠러이며,

상기 허브의 표면에 유체의 유동에 의해 생기는 경계층의 확대를 방지하는 경계층 확대 방지부가 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제12항에 있어서, 상기 경계층 확대 방지부가, 유체의 유동에 작용하는 원심력이 유체의 유동을 상기 허브의 표면으로부터 박리하는 방향으로 작용하는 부위에 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제12항에 있어서, 상기 경계층 확대 방지부가 상기 임펠러의 입구 단부로부터 출구 단부까지의 길이의, 임펠러의 입구 단부로부터 약 1/4의 위치보다도 하류측에 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제14항에 있어서, 상기 경계층 저감부는 복수개의 홈으로 이루어지는 압축기 의 임펠러.
제15항에 있어서, 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 상기 블레이드의 블레이드면을 따라서 직선형으로 형성되어 있는 압축기의 임펠러.
제16항에 있어서, 상기 직선형의 홈이 상류측으로부터 하류측을 걸쳐서 복수의 영역으로 분할되어 있는 압축기의 임펠러.
제15항에 있어서, 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 평면에서 볼 때 파형으로 형성되어 있는 압축기의 임펠러.
제15항에 있어서, 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 평면 톱니형으로 형성되어 있는 압축기의 임펠러.
제15항에 있어서, 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 일방측의 블레이드로부터 타방측의 블레이드를 걸쳐서 유로를 비스듬히 가로지르도록 형성된 복수개의 홈과, 이들 홈과 교차하도록 형성되는 동시에, 타방측의 블레이드로부터 일방측의 블레이드를 걸쳐서 유로를 비스듬히 가로지르도록 형성된 복수개의 홈으로 이루어지는 압축기의 임펠러.
제15항에 있어서, 상기 복수개의 홈이 상기 블레이드 사이에 있어서 상기 임펠러의 회전 축선을 중심으로 하는 동심원 상에 형성되어 있는 압축기의 임펠러.
제14항에 있어서, 상기 경계층 저감부는 복수개의 요철로 이루어지는 압축기의 임펠러.
제22항에 있어서, 상기 복수개의 요철은 각각 평면에서 볼 때 원형으로 형성되어 있는 압축기의 임펠러.
제15항 또는 제22항에 있어서, 상기 홈 또는 요철의 최대 깊이가 상기 임펠러의 외경의 0.3 ％ 이상 2.0 ％ 이하인 압축기의 임펠러.
제15항 또는 제22항에 있어서, 상기 홈 또는 요철의 최대 깊이가 상기 임펠러의 외경의 0.5 ％ 이상 2.0 ％ 이하인 압축기의 임펠러.
제15항 또는 제22항에 있어서, 상기 압축기의 임펠러는 원심 압축기의 임펠러이고, 상기 경계층 확대 방지부가, 상기 허브면에 대해 수직인 방향으로 작용하는 힘이 0이 되는 위치까지 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제15항 또는 제22항에 있어서, 상기 압축기의 임펠러는 사류 압축기의 임펠 러이고, 상기 경계층 확대 방지부가 상기 임펠러의 출구 단부까지 마련되어 있는 압축기의 임펠러.
제1항 또는 제12항에 기재된 임펠러를 구비하여 이루어지는 압축기.