KR20110083363A - 임펠러 및 압축기 - Google Patents

임펠러 및 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR20110083363A
KR20110083363A KR1020100003550A KR20100003550A KR20110083363A KR 20110083363 A KR20110083363 A KR 20110083363A KR 1020100003550 A KR1020100003550 A KR 1020100003550A KR 20100003550 A KR20100003550 A KR 20100003550A KR 20110083363 A KR20110083363 A KR 20110083363A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impeller
blade
hub
compressor
disposed
Prior art date
Application number
KR1020100003550A
Other languages
English (en)
Inventor
최재호
Original Assignee
삼성테크윈 주식회사
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 삼성테크윈 주식회사 filed Critical 삼성테크윈 주식회사
Priority to KR1020100003550A priority Critical patent/KR20110083363A/ko
Publication of KR20110083363A publication Critical patent/KR20110083363A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/324Blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades
    • F04D29/384Blades characterised by form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades
    • F04D29/388Blades characterised by construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/667Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 유체가 앞쪽으로부터 들어오는 임펠러에 있어서, 상기 임펠러는,
허브; 및 상기 허브의 일면에 배치되는 적어도 하나의 블레이드;를 구비하고, 상기 블레이드의 적어도 일부는 상기 블레이드와 상기 허브가 접촉한 점을 지나는 점을 지나가며 상기 허브의 수직축에 수직이면서 가장 앞쪽에 위치하는 제1 평면 보다 더 앞쪽에 배치되는 임펠러 및 압축기를 제공한다.

Description

임펠러 및 압축기{Impeller and compressor}
본 발명은 임펠러 및 압축기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 효율, 압력비 및 서지(Surge)마진을 증가시키는 임펠러 및 압축기의 구조에 관한 것이다.
가스터빈엔진은 기존의 왕복동 엔진보다 가벼우면서도 훨씬 높은 파워를 낼 수 있고 대기 오염 물질의 배출량도 낮으므로 고출력 청정 엔진으로 각광을 받고 있다. 가스터빈엔진은 흡입공기를 압축하는 압축기, 압축기에서 압축된 공기와 연료가 혼합되어 연소가 일어나는 주연소기, 주연소기에서의 폭발로 고온 고압으로 급팽창된 제트가스에 의해 회전력을 얻어 상기 압축기를 구동시키고 배기 가스를 분출시키는 터빈을 구비한다. 압축기에 의해 압축된 공기는 연소실로 보내지고 연소실에서는 연료가 압축된 공기와 혼합돼 연소된다.
이때 연소된 제트가스의 에너지를 분사추진 에너지의 형태로 이용하는 것은 터보제트 엔진이며, 제트 대신에 이 에너지로 또 하나의 동력터빈을 돌려서 기계적 회전동력으로 사용하는 것이 터보축 엔진이고, 이 두 형태를 합해서 동력터빈으로 프로펠러를 돌리고, 가스의 잔여 에너지를 대기에 팽창시켜 일부 분사에너지를 얻는 것을 터보프롭 엔진이라고 한다.
이러한 가스터빈엔진에 있어서, 압축기의 역할은 제한된 체적의 연소실에서 가열되어 터빈을 통과하면서 팽창하게 될 공기에 최대한의 압력을 주는 것으로, 터빈에서 공급되는 기계적 에너지를 공기의 압력에너지로 전환시켜 공기의 위치에너지를 높이는 것이다. 공기를 압축할 때 최소한의 온도상승으로 최대한의 압축을 얼마나 효율적으로 할 수 있는가 하는 것이 전체 엔진 성능을 결정하는 주요 인자가 되기 때문에 압축기는 가스터빈엔진에서 중요한 구성요소 중의 하나이다.
일반적으로 압축기는 그 압축방식에 따라 회전식 압축기(rotary compressor), 왕복동식 압축기(reciprocating compressor), 스크롤 압축기(scroll compressor), 터보 압축기 등 여러 가지 종류가 있다.
그 중 터보 압축기는 회전차의 회전력을 이용하여 유체를 축 방향으로 흡입한 다음, 원심방향으로 토출시키면서 압축하는 장치로서, 상기 회전차 및 압축실의 개수에 따라 1단 내지는 다단식으로 구분된다.
터보 압축기는 공기 필터가 장착된 흡입부, 흡입된 공기를 가속시키는 임펠러 및 가속된 공기 흐름을 감속시켜 압력으로 전환시키는 디퓨저를 구비할 수 있다.
본 발명의 목적은 허브의 길이 변화없이 효율, 압력비 및 서지 마진을 증가시키는 압축기 및 임펠러에 관한것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 유체가 앞쪽으로부터 들어오는 임펠러에 있어서, 상기 임펠러는, 허브; 및 상기 허브의 일면에 배치되는 적어도 하나의 블레이드;를 구비하고, 상기 블레이드의 적어도 일부는 상기 블레이드와 상기 허브가 접촉한 점을 지나는 점을 지나가며 상기 허브의 수직축에 수직이면서 가장 앞쪽에 위치하는 제1 평면 보다 더 앞쪽에 배치되는 임펠러를 개시한다.
여기서, 상기 제1 평면보다 더 앞쪽에 위치한 상기 블레이드의 적어도 일부는 상기 허브의 상기 회전축에 평행일 수 있다.
여기서, 이웃하는 두 개의 상기 블레이드 사이에 배치되고 상기 허브의 일면에 배치되는 스플리터 블레이드를 더 구비할 수 있다.
상기 스플리터 블레이드의 적어도 일부는, 상기 스플리터 블레이드와 상기 허브가 접촉하는 점을 지나가며 상기 허브의 회전축에 수직이면서 가장 앞쪽에 위치하는 제2 평면보다 더 앞쪽에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제2 평면보다 더 앞쪽에 위치한 상기 스플리터 블레이드의 적어도 일부는 상기 허브의 상기 회전축에 평행일 수 있다.
여기서, 상기 임펠러는 상기 블레이드의 뒤쪽에 배치되는 디퓨저를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 임펠러는 상기 블레이드의 뒤쪽에 배치되는 스크롤; 및 상기 스크롤의 뒤쪽에 배치되는 출구덕트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 임펠러는 상기 블레이드의 뒤쪽에 배치되는 제2 임펠러를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 임펠러를 포함하는 압축기를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 압축기 및 임펠러에 의하면 유동의 상대 속도가 최대값을 가지는 임펠러의 앞전에서 유동이 급격하게 반경방향으로 꺾이지 않고, 상대적으로 긴 직선부를 지난 후 상대 속도가 감소된 상태에서 반경방향의 유로를 따라 꺾이게 되어 임펠러 내부에서 유동 박리 등 유동의 불안정성을 감소시키고, 충격파 손실 등을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 터보 압축기의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분에 배치된 임펠러를 확대한 단면도이다.
도 3은 임펠러에서 자오선 방향을 따라 유동의 상대 마하수의 분포를 보여주는 그래프이다.
도 4는 블레이드가 코드 방향으로 이동한 양인 스윕을 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 단면도이다.
도 6은 도 5의 실시예를 임펠러에서 유동의 상대 마하수의 분포를 나타낸 개략적 사시도이다.
도 7은 도 5의 실시예의 제1 변형예에 따른 임펠러의 단면도이다.
도 8은 도 5의 실시예의 제2 변형예에 따른 임펠러의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러의 개략적 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임펠러의 개략적 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임펠러의 개략적 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면의 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 압축기(1) 및 압축기(1)에 배치된 임펠러(30, 40)의 구조를 설명한다. 도 1은 압축기(1)의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 A부분에 배치된 임펠러(30, 40)를 확대한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1)는 흡입구(11)와, 흡입구(11)의 출구와 연통되는 제1 압축실(12)과, 제1 압축실(12)의 출구와 연통되는 제2 압축실(13)과, 제2 압축실(13)의 토출측에 연통되는 토출구(14)를 포함한다. 그리고, 본체의 내측 중앙에는 모터(15)가 설치될 수 있도록 모터실(16)이 배치되고, 모터(15)에 결합되어 회전가능하게 되는 구동축(17)의 양단에는 제1 베어링(18), 제2 베어링 부재(19), 제1 임펠러(30), 및 제2 임펠러(40)가 장착될 수 있다. 한편, 제1 임펠러(30), 제2 임펠러(40)의 외측에 인접 설치된 볼류트 케이싱(21)의 내측에는 제1 임펠러(30) 및 제2 임펠러(40)와 소정 간격만큼 간격을 유지하도록 쉬라우드(24)가 조립되며, 디퓨저(23) 및 볼류트(22)가 구비된다. 여기서, 제1 임펠러(30) 및 제2 임펠러(40)는 흡입된 공기를 가속시키고, 디퓨저(23)는 가속된 공기 흐름을 감속시켜 압력으로 전환시키는 역할을 수행한다. 그리고, 구동축(17)의 양측에는 구동축(17)의 외주면에 일정공극을 두고 결합되어 반경 방향 및 축 방향을 지지하는 제1 베어링 부재(18) 및 제2 베어링 부재(19)가 장착된다. 이와 같은 터보 압축기(1)의 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 모터(15)에 전류가 인가되면 모터(15)가 작동함과 더불어 모터(15)의 구동력이 구동축(17)에 전달되어 구동축(17)이 회전하게 된다. 구동축(17)의 회전에 의해 구동축(17)의 양단부에 결합된 제1 임펠러(30)와 제2 임펠러(40)가 제1 압축실(12) 및 제2 압축실(13) 내에서 각각 회전하게 된다. 제1 임펠러(30)와 제2 임펠러(40)의 회전력에 의해 공기가 흡입구(11)를 통해 제1 압축실(12)로 유입되어 1단 압축되고, 이 1단 압축된 공기는 가스 유로(미도시)를 통해 제2 압축실(13)로 유입되며, 그 제2 압축실(13)로 유입된 1단 압축된 공기는 제2 압축실(13)에서 2단 압축되어 토출구(14)를 통해 토출된다.
이와 같은 구조에서 공기가 압축되는 제1,2 압축실(12)(13) 및 그 압축실에서 회전하는 임펠러(30)(40)의 구조는 다음과 같을 수 있다. 압축실(12)은 원뿔 형상과 유사하게 형성되어 임펠러(30)가 내부에 배치될 수 있다. 압축실(12)은 일 측에 흡입구(11)와 연통되어 임펠러(30)의 회전력에 의해 흡입 가스의 운동에너지와 정압을 증가시킨다. 또한, 압축실(12)은 디퓨저(23) 및 볼류트(22)를 구비하며 디퓨저(23) 및 볼류트(22)는 증가된 가스의 운동에너지를 정압으로 변환시켜 압력이 상승하여 토출된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 임펠러(30)는 블레이드(31)와 허브(32)를 구비한다. 허브(32)는 구동축(17)의 회전축을 중심으로 회전한다. 블레이드(31)는 허브(32) 일 측의 허브면에 배치된다.
도 2를 참조하면, 유체의 흐름은 임펠러(30)의 앞쪽에서 뒤쪽으로 흐른다. 여기서, 앞쪽을 상류측으로, 또한 뒤쪽을 하류측으로 설명한다. 상류측에서 하류측으로 흐르며 유체가 처음 블레이드(31)와 만나는 상류측 블레이드(31) 면은 앞전(31a), 유체가 하류측으로 흘러나가는 블레이드(31)면은 뒷전(31b)이다. 이때, 블레이드 앞전(31a)은 블레이드(31)에 대한 유동의 상대속도가 블레이드(31)에서 가장 빠르다. 따라서, 블레이드 압전(31a)에서 유동의 상대 마하수가 클 경우 유동 손실은 증가하게 되고, 압축기(1) 운전 안정성과 관련된 서지(Surge) 마진이 감소하게 된다.
도 3은 임펠러(30)에서 자오선 방향을 따라 유동의 상대 마하수의 분포를 보여주고 있다. 여기서, 자오선 방향이란 상류측에서 하류측 방향으로 이동할 때 허브(32)의 회전축(r)으로부터 멀리 떨어진 블레이드(31)의 단부 또는 허브(32)의 단부의 방향을 의미한다. 도 2에서 예를 들면 허브(32)의 회전축(r)위쪽에 있는 블레이드(31)의 자오선 방향은 좌하우상(/)방향이 된다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 블레이드 앞전(31a)에서 유동의 상대 마하수가 가장 높다. 따라서, 앞전(31a)에서의 상대 마하수는 효율, 서지 마진 등에 영향을 준다.
도 4를 참조하여, 블레이드 앞전(31a)에서의 상대 마하수를 제어하기 위한 스윕(Sweep)의 개념에 대해 설명한다. 도 4는 기준 블레이드(A)가 코드 방향으로 이동한 양인 스윕을 설명하는 개념도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 스윕(Sweep)은 블레이드(31)의 적어도 일부를 코드 방향을 따라 이동시킬 수 있으며 상류 방향 또는 하류 방향의 블레이드 코드방향(d)으로 이동시킬 수 있다. 이와 같이 스윕된 블레이드(B)는 높은 마하수로 인해 충격파가 발생하는 예를 들어 축류압축기 등에서 충격파를 감소시켜 압축기의 효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러(130)의 일 실시예이다. 도 5에서 블레이드(131)는 블레이드(131)의 앞전(131a)을 상류측으로 스윕 시킬 수 있다. 이때, 블레이드(131)와 허브(132)가 접촉한 점(C1)을 지나는 허브의 회전축(r)에 수직인 평면 중 상류측에 최근접한 제1 평면(P1)보다 블레이드의 앞전(131a) 중 적어도 일부는 더 상류측에 위치하도록 블레이드(131)를 스윕시킬 수 있다.
도 5는 또한 스플리터 블레이드(135)가 도시되어 있다. 스플리터 블레이드(135)는 인접한 두 개의 블레이드(131) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 스플리터 블레이드(135)는 설계조건에 따라 생략될 수 있다. 스플리터 블레이드(135)를 설치하는 이유는 유체의 증발 또는 초음파 속도 영역에서의 팽창 등의 이유로 유효 유로 면적이 감소하기 때문에 임펠러(30)의 유로 면적을 확대시키기 위한 것이다. 스플리터 블레이드(135)를 구비한 임펠러(30)는 블레이드(131)의 유효수를 감소시킴으로써 임펠러(135)의 입구 영역의 유로 면적을 증가시켜 흡입 성능을 향상시키는 동시에, 블레이드(131)들 사이에 놓인 스플리터 블레이드(135)들에 의해 유로의 끝 부분에 가압 효과를 유지시킬 수 있다. 이때, 스플리터 블레이드(135)는 블레이드(131)와 마찬가지로 스윕될 수 있다. 즉, 스플리터 블레이드(135)와 허브(132)가 접촉한 점(C2)을 지나는 허브(132)의 회전축(r)에 수직인 평면 중 상류측에 최근접한 제2 평면(P2)보다 스플리터 블레이드의 앞전(135a) 중 적어도 일부가 더 상류측에 위치하도록 스윕 될 수 있다. 이때, 제2 평면보다 더 상류측에 위치한 스플리터 블레이드(135)의 단부 중 적어도 일부는 허브의 회전축(r)에 평행일 수 있다.
도 6은 도 5의 실시예를 임펠러(130)에서 유동의 상대 마하수의 분포를 나타낸 개략적 사시도이다. 도 6에서 앞전(131a)에서 시작하여 스윕된 블레이드(131)의 영역에서 상대 마하수가 현저히 감소한다. 도 6을 참조하면, 블레이드(131)상에 표시된 ① 내지 ⑨는 점진적으로 상대 마하수가 변화하는 것을 보여준다. 이때, 상류측으로 스윕된 블레이드(131)의 앞전(131a)에서 상대 마하수가 급격히 감소함을 알 수 있다. 따라서, 압축기(1) 설계시 고정된 축의 길이에 대하여 상대 마하수를 감소시키기 위해서는 블레이드(131)의 앞전(131a)을 상류측으로 스윕시킬 수 있음을 알 수 있다.
이때, 블레이드(131)의 앞전(131a)을 상류측으로 스윕시키는 형상은 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 평면(P1)보다 더 상류측에 위치한 스윕된 블레이드(131)의 단부 중 적어도 일부가 허브(132)의 회전축(r)에 평행되도록 구성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 블레이드(131)의 단부 중 허브(132)의 회전축(r)으로부터 멀리 떨어진 단부(131c)가 허브(132)의 회전축(r)에 평행하도록 구성되었다. 이와 같이 구성되는 이유는, 상류측에서 유입되는 유체가 허브(132)의 회전축(r)에 평행한 방향으로 임펠러(130)에 진입한 후 블레이드(131)를 따라 반경방향으로 방향을 바꾸게 되는데, 이때 유체는 급격하게 방향을 바꾸게 되어 임펠러(130)내에 유동 박리 등의 유동 불안정성이 높아질 수 있기 때문이다. 따라서, 허브(132)의 회전축(r)에 평행하도록 스윕된 블레이드(131)의 단부를 따라 진입하는 유체가 방향을 바꾸는 구간의 길이를 높여주어 급격하게 방향전환이 일어나지 않도록 완충해주는 역할을 할 수 있다. 즉, 유동의 상대 속도가 큰 블레이드(131) 앞전(131a)에서 유동이 급격하게 반경방향으로 꺾이지 않고, 상대적으로 긴 직선부를 지난 후 상대속도가 감소된 상태에서 반경방향의 유로를 따라 꺾이게 되어 유동 박리 등의 유동 불안정성을 감소시키고, 전향 스윕 효과에 의해 충격파 손실 등을 감소시킬 수 있으므로 효율, 압력비 및 서지 마진의 증가를 가져올 수 있다.
도 5의 실시예에서 블레이드(131)의 단부 중 허브(132)의 회전축(r)으로부터 멀리 떨어진 단부(131c)를 허브의 회전축(r)에 평행하도록 스윕값(
Figure pat00001
)를 가지는 스윕을 주었다. 이러한 도 5의 실시예의 블레이트(131)는 도 2에 도시된 블레이드(31)와 비교하여 유체의 유동 구간의 길이가 더 길게 된다. 따라서, 유동 박리 등의 유동 불안정성이 감소되고 충격파 손실 등이 감소되므로 효율, 압력비 및 서지 마진이 증가될 수 있다.
또한, 이와 같이 스윕된 블레이드(131)를 구비한 임펠러(130)는 로터의 축 길이와 직접적인 관계가 있는 임펠러(130) 허브(132)의 축방향 길이를 짧게 하고 중량을 감소시킬 수 있다. 도 6을 참조하면, 유동의 상대 속도가 낮아 축방향 길이의 감소에 따른 효율이나 서지 마진의 감소는 무시할 수 있다.
만약 설계조건에 의해 로터의 길이를 감소시킬 경우, 임펠러(130)의 블레이드(131) 축방향 길이가 전체적으로 감소되어 유로 중간 영역에서의 높은 상대 마하수로 인해 유동은 매우 불안정해져서 효율 및 서지 마진의 급격한 감소가 발생할 수 있다.
도 7을 참조하여 도 5의 실시예의 제1 변형예에 따른 임펠러(130')를 설명한다. 블레이드(131')의 앞전(131a)을 상류측으로 스윕시킨 형상은 도 7에 도시된 바와 같이, 블레이드(131')의 단부 중 허브(132)의 회전축(r)으로부터 가까운 단부(131d)가 허브(132)의 회전축(r)과 평행한 형상을 가질 수 있다. 또는, 도 8에 도시된 바와 같이, 유체의 유동 구간의 길이가 더 길게 되는 효과를 가지도록 블레이드(131") 앞전(131a)의 중앙부(131e)가 상류쪽으로 스윕될 수 있다.
이때, 블레이드(131, 131', 131")의 스윕된 형상은 이에 제한되지 않으며 다양하게 변화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 임펠러(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 압축기(1)에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 압축기(1)가 적용되는 항공용 및 산업용 가스터빈뿐만 아니라 산업용 압축기, 연료전지/하이브리드 자동차용 공기공급 압축기 등에 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 임펠러(130)는 압축기(1)뿐만 아니라 임펠러(130)를 구비하는 모든 장치 및 장비에 적용될 수 있음은 물론이다.
예를 들어 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러(230)의 개략적 사시도이다. 도 9에 따르면, 임펠러(230)는 흡입구, 블레이드(231), 노즈콘(232), 및 디퓨저(233)를 구비할 수 있다. 도 9의 실시예에 따른 임펠러(230)는 예를 들어 항공용 가스터어빈에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 흡입구의 하류측에 스윕된 임펠러(230)가 장착되고, 임펠러(230)의 하류 방향으로 디퓨저(233)가 설치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임펠러의 개략적 사시도이다. 도 10을 참조하면, 임펠러(330)는 흡입구, 블레이드(331), 노즈콘(332), 디퓨저(333), 스크롤(336) 및 출구덕트(337)를 구비할 수 있다. 도 10의 실시예에 따른 임펠러(330)는 예를 들어 산업용 압축기에 적용될 수 있다. 흡입구의 하류측에 스윕된 임펠러(330)가 배치될 수 있다. 이때, 디퓨저(333)는 사류형 베인리스 디퓨저(미도시) 및/또는 베인 디퓨저(미도시)가 설치될 수 있다. 디퓨저(333)의 출구측에는 스크롤(336) 및 출구덕트(337)가 형성되어 유체를 배기할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임펠러의 개략적 사시도이다. 도 11을 참조하면, 임펠러(430)는 흡입구, 블레이드(431), 노즈콘(432), 디퓨저(433), 리턴채널(434), 2단 임펠러(435), 스크롤(436), 및 출구덕트(437)를 구비할 수 있다. 여기서, 도 11에 따른 임펠러(430)는 예를 들어 산업용 압축기 중 고압력비가 요구되는 다단압축기에 적용될 수 있다. 상류측에 배치되는 압축기의 1단은 스윕된 블레이드(431)를 구비하며 스윕된 블레이드(431)의 하류측에 2단 임펠러(435)를 구비할 수 있다.스윕된 블레이드(431)와 2단 임펠러(435)사이에는 디퓨저(433) 및/또는 리턴채널(434)을 구비할 수 있다. 설계조건에 따라 도 11의 2단 임펠러(435)의 하류측면이 스윕된 블레이드(431)와 대향되도록 방향을 바꾸어 배치할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 압축기 및 임펠러를 제조 및 사용하는 모든 산업에 이용될 수 있다.
130, 230, 330, 430:임펠러 231, 331, 431:블레이드
232, 332, 432: 노즈콘 233, 333, 433: 디퓨저
336, 436: 스크롤 337, 437: 출구덕트
434: 리턴채널 435: 2단 임펠러

Claims (9)

  1. 유체가 앞쪽으로부터 들어오는 임펠러에 있어서,
    상기 임펠러는,
    허브; 및
    상기 허브의 일면에 배치되는 적어도 하나의 블레이드;를 구비하고,
    상기 블레이드의 적어도 일부는 상기 블레이드와 상기 허브가 접촉한 점을 지나는 점을 지나가며 상기 허브의 수직축에 수직이면서 가장 앞쪽에 위치하는 제1 평면보다 더 앞쪽에 배치되는 임펠러.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 평면보다 더 앞쪽에 위치한 상기 블레이드의 적어도 일부는 상기 허브의 상기 회전축에 평행인 임펠러.
  3. 제1 항에 있어서,
    이웃하는 두 개의 상기 블레이드 사이에 배치되고 상기 허브의 일면에 배치되는 스플리터 블레이드를 더 구비하는 임펠러.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 스플리터 블레이드의 적어도 일부는, 상기 스플리터 블레이드와 상기 허브가 접촉하는 점을 지나가며 상기 허브의 회전축에 수직이면서 가장 앞쪽에 위치하는 제2 평면보다 더 앞쪽에 배치되는 임펠러.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 평면보다 더 앞쪽에 위치한 상기 스플리터 블레이드의 적어도 일부는 상기 허브의 상기 회전축에 평행인 임펠러.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 블레이드의 뒤쪽에 배치되는 디퓨저를 더 포함하는 임펠러.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 블레이드의 뒤쪽에 배치되는 스크롤; 및
    상기 스크롤의 뒤쪽에 배치되는 출구덕트를 더 포함하는 임펠러.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 블레이드의 뒤쪽에 배치되는 제2 임펠러를 더 포함하는 임펠러.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 하나의 항의 임펠러를 포함하는 압축기.
KR1020100003550A 2010-01-14 2010-01-14 임펠러 및 압축기 KR20110083363A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100003550A KR20110083363A (ko) 2010-01-14 2010-01-14 임펠러 및 압축기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100003550A KR20110083363A (ko) 2010-01-14 2010-01-14 임펠러 및 압축기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110083363A true KR20110083363A (ko) 2011-07-20

Family

ID=44921125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100003550A KR20110083363A (ko) 2010-01-14 2010-01-14 임펠러 및 압축기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110083363A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140039598A (ko) * 2012-09-24 2014-04-02 삼성테크윈 주식회사 압축 시스템
US20160003050A1 (en) * 2013-02-26 2016-01-07 United Technologies Corporation Variable span splitter blade

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140039598A (ko) * 2012-09-24 2014-04-02 삼성테크윈 주식회사 압축 시스템
US20160003050A1 (en) * 2013-02-26 2016-01-07 United Technologies Corporation Variable span splitter blade
US9976422B2 (en) * 2013-02-26 2018-05-22 United Technologies Corporation Variable span splitter blade

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7189059B2 (en) Compressor including an enhanced vaned shroud
US7765786B2 (en) Aircraft engine with separate auxiliary rotor and fan rotor
US8231341B2 (en) Hybrid compressor
US7334990B2 (en) Supersonic compressor
EP2778427B1 (en) Compressor bleed self-recirculating system
US8292567B2 (en) Stator assembly including bleed ports for turbine engine compressor
US9033668B2 (en) Impeller
EP2060741A2 (en) Turbine arrangement
EP1818511A2 (en) Leaned deswirl vanes behind a centrifugal compressor in a gas turbine engine
CA2844552C (en) Compressor shroud reverse bleed holes
US7789631B2 (en) Compressor of a gas turbine and gas turbine
US8210794B2 (en) Axial-centrifugal compressor with ported shroud
EP2518326A2 (en) Centrifugal compressor assembly with stator vane row
JP2007536459A (ja) 遷音速ガスタービンの衝撃波誘起境界層の抽気
US7866937B2 (en) Method of pumping gaseous matter via a supersonic centrifugal pump
CN107448293B (zh) 用于燃气涡轮发动机的排气扩压器
EP2554793B1 (en) Inter-turbine ducts with guide vanes of a gas turbine engine
US20100104424A1 (en) Variable turbine geometry turbocharger
US20170198712A1 (en) Impeller blade morphology
JP2016118165A (ja) 軸流機械およびジェットエンジン
CA2964988C (en) Assembly and method for influencing flow through a fan of a gas turbine engine
EP2236748B1 (en) A rotor arrangement for a gas turbine
JP6651404B2 (ja) ターボ機械
KR20110083363A (ko) 임펠러 및 압축기
US20030210980A1 (en) Supersonic compressor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application