KR20080029764A

KR20080029764A - 축선방향 균형 시스템을 갖는 펌프

Info

Publication number: KR20080029764A
Application number: KR1020070069129A
Authority: KR
Inventors: 파비엥 발; 프랑소와 당귀; 스떼판느 라피뜨; 필리쁘 부뎅
Original assignee: 에스엔이씨엠에이
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2027-07-10
Also published as: KR101373269B1; US7686572B2; FR2906578A1; FR2906578B1; GB2442320A; CH705213B1; JP2008082316A; GB0718507D0; JP4874048B2; GB2442320B; US20080080965A1

Abstract

본 발명은 유체 입구 에지(48) 및 유체 출구 에지(44)를 가지는 적어도 하나의 원심 휠(14)을 포함하는, 유체의 흡입을 위한 펌프(10)에 관한 것으로서, 이 펌프는 하우징과 원심 휠(14)의 상류측 표면(36)과의 사이에서 구획형성되는 고압 유동 공간(34)을 포함하는 축선방향 균형 시스템(32)을 포함한다.

본 발명은, 상기 축선방향 균형 시스템(32)이 펌프(10)의 작동중 상기 고압 유동 공간(34) 내에서 순환되는 유체의 유체 정역학적 압력을 실질적으로 증가시키기 위한 수단(52)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

펌프, 축선방향 균형 시스템, 원심 휠, 고압 유동 공간, 날개, 유체 정역학적 압력

Description

축선방향 균형 시스템을 갖는 펌프{PUMP COMPRISING AN AXIAL BALANCING SYSTEM}

본 발명은, 예컨대 액화가스를 펌핑하기 위한 펌프와 같은 펌프 분야에 관한 것이다.

이러한 종류의 펌프는, 일반적으로 수직방향으로 배치, 다시 말해서 일반적으로 회전축이 수직방향으로 연장되며, 이러한 종류의 펌프의 수직 축선을 기준으로 펌프의 "바닥" 과 "상단"이 정의될 수 있다.

또한 "축선방향", "반경방향" 및 "접선방향" 이라는 용어들도 펌프의 회전축선을 기준으로 정의될 수 있다.

이러한 펌프의 특정 회전 요소들, 특히 펌프 모터의 로터에 고정된 회전축의 질량으로 인하여, 펌프의 바닥을 향하여 이들 요소들을 변위시키려고 하는 상당한 중력이 존재한다는 것을 알 수 있을 것이다.

더욱이, 펌핑에 대한 반작용은, 펌프의 회전축과 여기에 고정된 요소들을 아래쪽으로 잡아당기는 신장력을 야기시킨다.

이러한 추가적인 힘은 중력과 결합되어, 회전축이 축선방향으로 펌프의 바닥 을 향하는 상당한 응력을 받게 한다.

결과적으로, 펌프의 하우징에 대해 회전하도록 회전축을 안내하기 위하여 구비되는 베어링은 이들 응력으로 인한 상당한 축선방향 변형을 받으며, 이것은 베어링의 사용가능 수명에 불리한 영향을 준다.

이러한 단점을 극복하기 위해서, 이러한 종류의 펌프는 일반적으로 이들 응력의 전부 또는 일부를 보상할 수 있도록 축선방향 균형 시스템을 포함한다.

본 발명은, 더욱 상세하게는, 유체 입구 에지 및 유체 출구 에지를 가지는 적어도 하나의 원심 휠로서, 펌프의 하우징에 대하여 회전 가능하도록 장착되는 축에 의해 회전 구동되는 원심 휠을 포함하는, 유체의 흡입을 위한 펌프에 관한 것이며, 상기 펌프는 하우징과 원심 휠의 상류측 표면과의 사이에서 구획형성되는 고압 유동 공간 및 하우징과 원심 휠의 하류측 표면과의 사이에서 구획형성되는 저압 유동 공간을 포함하는 축선방향 균형 시스템을 포함하며, 고압 유동 공간은 원심 휠의 출구 에지에 근접하여 배치되는 입구 및 원심 휠의 입구 에지에 근접하여 배치열되는 출구를 포함하며, 상기 고압 유동 공간의 출구는 제1 유동 제한 수단을 구비하며, 저압 유동 공간은 원심 휠의 출구 에지에 근접하여 배치되는 입구를 포함하며, 상기 저압 유동 공간의 입구는 제2 유동 제한 수단을 구비하며, 저압 유동 공간은 환형 통로를 가지는 출구를 더 포함하되, 이 환형 통로는 축선방향으로 변화 가능한 유동 제한을 형성하고 환형 통로에 대해 반경방향 내측으로 상기 축 주위에서 구획형성되는 환형 배출 공간에 반경방향으로 개방되며, 이 환형 배출 공간은 압력이 저압 유동 공간 내의 압력보다 낮은 영역과 연통된다.

축선방향 균형 시스템을 가지는 이러한 종류의 펌프는, EP 0 688 955 호 공보에 이미 개시되어 있다.

공지의 방식에 있어서, 유체는 흡인 스테이지를 경유하여 흡입된 다음 원심 휠(centrifugal wheel)의 입구 에지를 향하여 안내되며, 상기 휠은 축선방향으로 연장되는 입구 및 반경방향으로 연장되는 출구를 가지는 도관(conduit)을 포함하여, 유체는 환형의 도관에 의해 펌프의 하류측 부분을 향하여 안내되기 전에 원심 가속을 경험하게 된다.

바람직하지만 필수적이지는 않게, 고압 및 저압 유동 공간 내로의 유체의 유동은 구심력을 이용한다.

종래 기술에 따르면 축선방향 균형 시스템의 작동원리는 다음과 같다. 즉, 원심 휠로부터 배출되는 유체 중 일부는, 도관을 향하기보다는, 근본적으로 펌프의 하우징과 원심 휠 사이의 밀폐 부족으로 인하여, 이들 2개의 요소 사이로 쇄도한다.

따라서 제1 유체 분류(fraction)는 고압 유동 공간 내로 유동되는 한편, 제2 유동 분류는 저압 유동 공간 내로 유동된다.

고압 유동 공간의 출구는, 입구와는 달리, 제1 유동 제한 수단에 의해 제한되므로, 고압 유동 공간 내로 통과됨에 따라 제1 유체 분류의 유체 정역학적 압력이 증가된다는 것을 알 수 있을 것이다.

또한, 저압 유동 공간의 입구는 제2 유동 제한 수단에 의해 제한되므로, 저압 유동 공간 내로 통과됨에 따라 제2 유체 분류의 유체 정역학적 압력이 감소된다 는 것을 알 수 있을 것이다.

이러한 경우에 있어서, 고압 유동 공간 내의 압력은 저압 유동 공간 내의 압력보다 커서, 원심 휠은 펌프의 하류측 부분을 향하는 축선방향 지지력(axial take-up force)에 영향을 받으며, 그에 따라 펌프의 상류측 부분을 향하는 상기된 축선방향 응력을 상쇄한다는 것을 알 수 있을 것이다.

그러므로 이러한 축선방향 지지력은 베어링 또는 베어링들의 부하를 경감시킨다는 것을 알 수 있을 것이다.

또한, 이 지지력은 압력이 작용하는 표면 면적에 비례하므로, 이 지지력의 세기는 원심 휠의 상류측 및 하류측 표면 면적의 넓이에 의해 제한된다는 것도 알 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은, 보다 큰 축선방향의 지지력을 발생시킬 수 있는 개선된 축선방향 균형 시스템을 갖는 펌프를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 축선방향 균형 시스템이 펌프의 작동중 고압 유동 공간 내에서 순환되는 유체의 유체 정역학적 압력을 실질적으로 증가시키기 위한 수단을 더 포함하고 있다는 사실에 의해 그 목적을 달성한다.

유체는 동역학적 압력 및 유체 정역학적 압력의 합과 동일한 총 압력을 가진다는 것이 알려져 있다.

고압 유동 공간 내에서 순환되는 유체의 유체 정역학적 압력이 증가된다면, 고압 유동 공간과 저압 유동 공간 사이의 압력차 역시 증가되어, 결과적으로 축선방향 지지력이 종래의 펌프보다 커진다는 것을 알 수 있을 것이다.

그러므로 동일한 크기의 원심 휠에 대하여, 예컨대 더욱 넓은 유량 및 가압 면적에 걸친 작용을 허용함으로써, 종래의 축선방향 균형 시스템에서보다 큰 지지력을 얻을 수 있다

다시 말해서, 본 발명은 원심 휠의 지름을 증가시키지 않고 그에 따라 펌프의 지름을 증가시키지 않고도 지지력을 유리하게 증가시킬 수 있다.

유리하게, 유체의 유체 정역학적 압력을 실질적으로 증가시키기 위한 수단은 고압 유동 공간 내에서 순환되는 유체의 접선방향 분력(component)을 감소시킬 수 있다.

바람직하게, 유체의 유체 정역학적 압력을 실질적으로 증가시키기 위한 상기 수단은 하우징에 형성된 적어도 하나의 날개(vane)를 포함하며, 상기 날개는 반경방향으로 그리고 고압 유동 공간의 입구로부터 구심방향으로 연장된다. 그 이유는 다음과 같다.

이러한 날개는 제1 유체 분류(fraction)의 접선방향 순환을 차단한다.

그러므로 제1 유체 분류의 속도 중 접선방향 성분은 날개의 존재로 인하여 실질적으로 영이 된다.

다시 말해서, 고압 유동 공간에 있어서, 제1 유체 분류의 순환은 기본적으로 축선방향이다.

나아가서, 유체의 총 속도는 유체 속도의 반경방향, 접선방향 및 축선방향 성분의 제곱의 합의 제곱근과 동일하다.

이제, 본 경우에 있어서, 제1 유체 분류의 속도 중 축선방향 성분은 실질적으로 영이고, 상기된 바와 같은 이유로, 제1 유체 분류의 접선방향 성분 역시 실질적으로 영이다.

그러므로, 고압 유동 공간에 있어서, 제1 유체 분류의 총 속도는, 날개가 없는 경우보다 날개가 구비된 경우에 유리하게 낮아진다.

게다가, 유체의 동역학적 압력은 총 속도의 제곱에 비례하며 유체의 총 압력은 상수이다.

그러므로 유체의 총 속도가 감소되면 그 동역학적 압력은 감소된다는 것을 알 수 있을 것이다.

그러므로, 총 압력은 상수이므로, 유체의 동역학적 압력이 감소되면, 그 유체 정역학적 압력은 유리하게 증가된다.

따라서, 날개의 존재는 고압 유동 공간 내에서의 유체 정역학적 압력을 특별히 유리한 방식으로 증가시킨다.

바람직하게, 상기 수단은 반경방향으로 연장되는 동시에 펌프의 회전축선 주위에서 각도간격을 가지고 이격되는 복수의 날개들을 포함한다.

복수의 날개들은 고압 유동 공간 내에서의 유체 정역학적 압력의 분포가 유리하게 획일화되도록 한다.

바람직하게, 2개의 인접한 날개는 홈을 구획형성하고, 그 일단은 고압 유동 공간 내에서 반경방향 내측으로 개방된다.

고압 유동 공간의 출구를 향하는 제1 유체 분류의 구심방향 유동을 촉진시키는 것이 유리하다.

유리하게, 축선방향 균형 시스템은 원심 휠의 입구 에지의 상류측에 위치되는 유체 영역과 환형 배출 공간 사이에서 연장되는 적어도 하나의 재주입 채널(reinjection channel)을 더 포함한다.

지지력이 너무 크면, 환형 통로는 폐쇄되게 되고, 그 결과 저압 유동 공간의 출구에서 유동이 제한되며, 이러한 제한은 저압 유동 공간 내의 유체 정역학적 압력에 있어서의 증가를 초래함에 따라, 원심 휠에 의해 축에 연통되는 축선방향 지지력을 감소시킨다.

따라서 재주입 채널은 저압 유동 공간으로부터 배출되는 유체가 비워지도록 허용한다.

바람직하게, 이 재주입 채널은 원심 휠에 구비된다.

유리하게, 환형 통로는 원심 휠의 하류측 표면에 형성된 제1 환형 리브 및 하우징에 형성된 제2 환형 리브 사이에서 구획형성된다.

유리하게, 제1 및/또는 제2 유동 제한 수단은 환형의 씰(seal)을 포함한다.

환형 씰은 유체가 유동할 수 있도록 허용하기 위해서 투과성이라는 것을 알 수 있을 것이다.

바람직하게, 환형 씰은 미로형 씰(labyrinth seal)이다.

본 발명의 또 다른 특징들과 장점들은 한정하기 위해서가 아니라 예시로서 주어진 본 발명의 실시형태에 대한 이어지는 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

설명은 본 발명에 따른 축선방향 균형 시스템(axial balancing system)을 포함하는 원심 휠 펌프(centrifugal-wheel pump)의 상류측 부분을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 이루어진다.

도 1에는 본 발명에 따른 펌프(10)의 상류측 부분의 정단면도가 도시되어 있으며, 이 펌프(10)는 바람직하게는 액화가스와 같은 유체를 펌핑하고자 하는 것이지만 오로지 그것만을 펌핑하고자 하는 것은 아니다. 이것은 액화가스 운반선의 저장탱크를 비우기 위하여 사용되기에 유리하다.

이어지는 설명에서, "축선방향", "접선방향" 및 "반경방향" 이라는 용어는 펌프(10)의 회전축선(A)에 대하여 정의되는 한편, "상류측" 및 "하류측" 이라는 용어는 유체가 흘러가는 방향에 대하여 정의된다.

더욱이, 펌프(10)가 일반적으로 수직방향으로 배치되므로, "바닥" 및 "상단" 이라는 용어는 펌프의 수직 자세를 기준으로 정의될 것이다.

본 실시예의 경우에 두꺼운 화살표에 의해 표시된 바와 같은 흐름 방향으로 볼 때, 펌프(10)는 흡입 스테이지(suction stage)(12), 원심 휠(centrifugal wheel)(14) 및 흡입된 유체의 하류측 흐름을 허용하는 환형 도관(annular conduit)(16)을 순차적으로 포함한다.

흡입 스테이지(12)는 펌프(10)의 회전축(22)에 의해 회전하도록 구동되는 허브(20)를 구비한 회전 임펠러(18)를 포함하며, 회전축(22)은 원심 휠(14)의 하류측 에 배치된 전기 모터(부분적으로 도시됨)에 의해 구동된다.

나아가서, 원심 휠(14) 역시 회전축(22)에 의해 일체로 회전하도록 구동된다.

도면에 도시된 바와 같이, 회전축(22)은 예컨대 구름 베어링 형의 베어링(26)을 통하여 펌프(10)의 하우징(24)에 회전하도록 장착되어 있으며, 이 회전축(22)은 베어링(26)의 내부 케이지(inner cage)(28)와 접하도록 축선방향으로 들어가는 숄더(shoulder)(30)를 가진다.

펌프(10)가 수직방향으로 배치되므로, 축선방향 균형 시스템이 없다면, 베어링(26)의 내부 케이지(28)가 회전축(22), 모터의 로터, 원심 휠(14) 및 임펠러(18)의 중량을 지지해야 한다는 것을 도면을 참조하여 알 수 있을 것이다. - 이 중량에 유체가 흐를 때 임펠러(18)에 작용하는 신장력이 더해진다.

본 발명에 따른 축선방향 균형 시스템(32)의 일반 작동 원리가 이하에 더욱 상세하게 설명될 것이다.

본 발명에 따르면, 축선방향 균형 시스템(32)의 목적은 베어링(26)에 가해지는 상기된 응력들을 지지하고자 하는 것이다.

이러한 응력 지지는 상기된 응력들의 합력에 대항하는 축선방향 지지력(axial take-up force)을 야기시키며, 이러한 축선방향 지지력은 원심 휠(14)에 작용된다.

원심 휠(14)은 회전축(22)과 일체이므로, 축선방향 지지력이 회전축(22)에 전달되며, 그에 따라 펌프(10)의 바닥을 향하는 축선방향 응력들이 상쇄되고 베어 링(26)에 가해지는 하중이 경감된다는 것을 알 수 있을 것이다.

축선방향 지지력이 발생되는 방식이 이하 설명된다.

축선방향 균형 시스템(32)은 원심 휠(14)의 상류측 표면(36)과 하우징(24) 사이에서 구획형성되는 고압 구심 유동 공간(high-pressure centripetal flow space)(34)과, 원심 휠(14)의 하류측 표면(40)과 하우징(24) 사이에서 구획형성되는 저압 구심 유동 공간(low-pressure centripetal flow space)(38)을 포함한다.

고압 유동 공간(34)은 원심 휠(14)의 출구 에지(44)에 근접하여 배치된 입구(42)와 원심 휠(14)의 입구 에지(48)에 근접하여 배치된 출구(46)를 포함한다는 것을 도면을 통하여 알 수 있을 것이다.

더욱이, 고압 유동 공간(34)의 출구(46)는 바람직하게 제1 환형 미로형 씰(annular labyrinth seal)(50)로 구성되는 제1 유동 제한 수단을 구비하며, 이 씰은 부분적으로 투수성을 가진다.

특히 유리한 방식으로, 본 발명에 따른 축선방향 균형 시스템(32)은 하우징(24)에 형성된 복수의 날개(vane)(52)를 더 포함하며, 이 날개(52)는 고압 유동 공간(34)의 입구(42)로부터 구심방향으로 반경방향으로 연장되는 한편 펌프(10)의 회전축선(A) 주위에서 각도간격을 가지도록 이격되어 있다.

원심 휠(14)의 상류측 표면(36)과 하우징(24) 사이에는 간극이 존재하여 펌프의 작동중 원심 휠(14)로부터 배출되는 유체의 제1 분류(fraction)는 고압 유동 공간(34) 내로 쇄도할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 유동은 가늘게 도시된 화살표에 의해 도면 내에 표시되어 있다.

이 유동은 고압 유동 공간(34)의 출구에서 제한되므로, 제1 유체 분류의 유체 정역학적 압력은 원심 휠(14)의 입구에서의 유체의 유체 정역학적 압력보다 크다는 것을 알 수 있을 것이다.

유체가 원심 휠(14)로부터 배출될 때, 이러한 제1 유체 분류는 원심 휠(14)의 출구 에지(44)에서의 속도와 실질적으로 동일한 접선방향 속도를 가진다.

본 발명에 따르면, 반경방향 날개(36)는 제1 유체 분류의 접선방향 유동을 차단하여 제1 유체 분류가 날개에 의해 감속되고 고압 유동 공간(34) 내에서 구심 반경방향으로만 유동하도록 한다.

이것은 제1 유체 분류의 총 속도에 있어서의 감소로 이어지며, 상기 제1 유체 분류의 총 속도는 유체 속도의 접선방향, 반경방향 및 축선방향 성분의 제곱의 합의 제곱근과 동일하다.

동역학적 압력은 유체의 총 속도의 제곱에 비례하므로, 제1 유체 분류의 총 속도에 있어서의 감소는 유체의 동역학적 압력에 있어서의 감소를 가져오며, 그 결과 제1 유체 분류의 총 압력은 상수라는 사실로 인하여 제1 유체 분류의 유체 정역학적 압력은 특히 유리한 방식으로 증가한다는 것을 알 수 있을 것이다.

그러므로 제1 유체 분류의 유체 정역학적 압력은 실질적으로 일정하고 원심 휠(14)로부터 배출되는 유체의 유체 정역학적 압력과 동일하다.

저압 유동 공간(38)은 원심 휠(14)의 출구 에지(44)에 근접하여 배치된 입구(54)를 포함하며, 상기 입구(54)는 제2 환형 미로형 씰(56)로 바람직하게 구성되는 제2 유동 제한 수단을 구비하며, 이 씰은 부분적으로 투수성을 가진다.

원심 휠(14)의 하류측 표면(40)과 하우징(24) 사이에는 간극이 존재하여 펌프의 작동중 원심 휠(14)로부터 배출되는 유체의 제2 분류는 저압 유동 공간(38) 내로 쇄도할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 유동은 가늘게 도시된 화살표에 의해 도면 내에 표시되어 있다.

도면을 참조하면, 저압 유동 공간(38)은, 축선방향으로 변동 가능한 유동 제한을 형성하는 환형 통로(60)를 가지며 이 환형 통로(60)에 대하여 반경방향 내측으로 상기 회전축(22) 주위에서 구획형성되는 환형 배출 공간(62)으로 반경방향으로 개방되는 출구(58)를 더 포함한다.

나아가서, 환형 통로(60)는 원심 휠(14)의 하류측 표면(40) 상에 형성된 제1 환형 리브(60a)와 하우징(24)과 일체인 제2 환형 리브(60b) 사이에서 구획형성된다.

축선방향 균형 시스템(32)은 하우징(24)에 대하여 원심 휠(14)의 미소한 축선방향 변위를 허용하므로, 환형 통로(60)의 축선방향 넓이는 변화될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

또한 환형 배출 공간(62)은 압력이 저압 유동 공간(38) 내의 압력보다 낮은 영역과 연통하며, 이 영역은 바람직하게 원심 휠(14)의 상류측에 배치된다.

바람직하게, 원심 휠(14) 내에 축선방향으로 구비된 적어도 하나의 재주입 채널(reinjection channel)(64)은 환형 배출 공간(62)과 원심 휠(14)의 상류측에 위치된 영역과의 사이에서 유체 연통을 제공한다.

유동이 저압 유동 공간(38)의 입구에서 제한되므로, 제2 유체 분류의 압력은 원심 휠(14)의 출구에서의 유체의 압력보다 낮다는 것을 알 수 있을 것이다.

그러므로 고압 유동 공간과 저압 유동 공간 사이의 유체 정역학적 압력의 차이는 원심 휠(14)에 대하여 펌프(10)의 상단을 향하도록 가해지는 축선방향 지지력을 야기시킨다는 것을 알 수 있을 것이다.

그러므로 이러한 지지력은 펌프의 회전 요소에 가해져 베어링(26)의 내부 케이지(28)에 작용되는 중력 및 신장력을 상쇄한다.

따라서 본 발명에 따른 축선방향 균형 시스템은 베어링(26)의 수명이 증가될 수 있도록 한다.

환형 통로(60)는 다음과 같은 방식으로 축선방향 균형을 조절할 수 있도록 한다. 즉, 축선방향 지지력이 너무 크다면, 환형 통로(60)는 폐쇄되려 하고, 그에 따라 저압 유동 공간(38)의 출구에서의 유동을 더욱 크게 제한하며, 그 결과 저압 유동 공간에서의 유체 정역학적 압력을 증가시킨다. 이것은 축선방향 지지력에 있어서의 감소로 이어진다.

재주입 채널(64)은, 가늘게 도시된 화살표에 의해 도면에 표시된 바와 같이, 제2 유체 분류가 원심 휠(14)의 입구에서 재주입되도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 펌프의 상류측 부분의 정단면도이다.

Claims

유체 입구 에지(48) 및 유체 출구 에지(44)를 가지는 적어도 하나의 원심 휠(14)을 포함하는, 유체의 흡입을 위한 펌프(10)로서, 상기 원심 휠(14)은 상기 펌프(10)의 하우징(24)에 대하여 회전 가능하도록 장착되는 축(22)에 의해 회전 구동되며,

상기 펌프(10)는 상기 하우징(24)과 상기 원심 휠(14)의 상류측 표면(36)과의 사이에서 구획형성되는 고압 유동 공간(34) 및 상기 하우징(24)과 상기 원심 휠(14)의 하류측 표면(40)과의 사이에서 구획형성되는 저압 유동 공간(38)을 포함하는 축선방향 균형 시스템(32)을 포함하며,

상기 고압 유동 공간(34)은 상기 원심 휠의 출구 에지에 근접하여 배치되는 입구(42) 및 상기 원심 휠의 입구 에지에 근접하여 배치되는 출구(46)를 포함하며, 상기 고압 유동 공간의 출구(46)는 제1 유동 제한 수단(50)을 구비하며,

상기 저압 유동 공간(38)은 상기 원심 휠(14)의 출구 에지(44)에 근접하여 배치되는 입구(54)를 포함하며, 상기 저압 유동 공간의 입구(54)는 제2 유동 제한 수단(56)을 구비하며,

상기 저압 유동 공간(38)은 환형 통로(60)를 가지는 출구(58)를 더 포함하되, 이 환형 통로(60)는, 축선방향으로 변화 가능한 유동 제한을 형성하고, 상기 환형 통로(60)에 대해 반경방향 내측으로 상기 축(22) 주위에서 구획형성되는 환형 배출 공간(62)에 반경방향으로 개방되며, 상기 환형 배출 공간(62)은 압력이 상기 저압 유동 공간(38) 내의 압력보다 낮은 영역(48)과 연통되며,

상기 축선방향 균형 시스템(32)은 펌프의 작동중 상기 고압 유동 공간(34) 내에서 순환되는 유체의 유체 정역학적 압력을 증가시키기 위한 수단(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 1에 있어서,

유체의 유체 정역학적 압력을 증가시키기 위한 상기 수단(52)은, 상기 고압 유동 공간 내에서 순환되는 유체의 접선방향 성분을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 2에 있어서,

유체의 유체 정역학적 압력을 증가시키기 위한 상기 수단(52)은, 상기 하우징(24)에 형성된 적어도 하나의 날개(52)를 포함하며, 상기 날개(52)는 반경방향으로 그리고 상기 고압 유동 공간의 입구로부터 구심 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 3에 있어서,

상기 수단은 반경방향으로 연장되는 한편 상기 펌프(10)의 회전축 주위에서 각도간격을 가지고 이격되어 있는 복수의 날개(52)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 4에 있어서,

2개의 인접한 날개(52)들은 홈을 구획형성하고, 그 일단은 상기 고압 유동 공간(34) 내에서 반경방향 내측으로 개방되는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 축선방향 균형 시스템(32)은 상기 원심 휠의 입구 에지의 상류측에 위치되는 유체 영역(48)과 상기 환형 배출 공간(62) 사이에서 연장되는 적어도 하나의 재주입 채널(64)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 6에 있어서,

상기 재주입 채널은 상기 원심 휠에 구비되는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,

상기 환형 통로(60)는 상기 원심 휠(14)의 하류측 표면(40)에 형성된 제1 환형 리브(60a)와 상기 하우징(24)에 형성된 제2 환형 리브(60b)와의 사이에서 구획형성되는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 유동 제한 수단(50) 및/또는 상기 제2 유동 제한 수단(56)은 환형 씰을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 9에 있어서,

상기 환형 씰(50, 56)은 미로형 씰인 것을 특징으로 하는 펌프.