KR20150082562A - 만곡된 복귀 채널 베인을 갖는 원심 압축기 - Google Patents

Abstract

다단 원심 압축기용 입체(3D) 복귀 베인이 개시되어 있다. 복귀 채널 베인(204, 208)은 복귀 채널의 만곡 정점(210, 212) 근처의 구역을 향해 상류측으로 연장된다. 복귀 채널 베인의 각 점에서, 각도 "베타"는 국부적 캠버선에 대한 접선과 국부적 원주 방향 사이의 예각으로서 정의된다. 선단 에지와 후단 에지 사이의 각 정규화 위치에서, 복귀 채널 베인의 국부적 만곡은 상기 정규화 위치를 갖는 허브와 시라우드의 2개의 위치에서의 베타 각도들 사이의 대수차[베타_허브 - 베타_시라우드]로서 정의된다. 선단 에지로부터 후단 에지를 향해 흐름 방향으로 이동할 때에, 만곡은 먼저 감소하여 대수 최소값에 도달한 다음, 증가하여 대수 최대값에 도달하고, 이어서 다시 감소한다. 그러나, 대수 최소값의 절대 만곡은 대수 최대값의 절대 만곡보다 크다.

Description

만곡된 복귀 채널 베인을 갖는 원심 압축기{CENTRIFUGAL COMPRESSOR WITH TWISTED RETURN CHANNEL VANE}

본 명세서에 개시된 주제의 실시예는 전반적으로 방법 및 디바이스, 그리고 보다 구체적으로는 원심 압축기의 효율을 증대시키거나 원심 압축기의 성능에 영향을 미치는 일 없이 원심 압축기의 크기 및 비용을 감소시키도록 복귀 채널 베인을 설계하는 메카니즘 및 기법에 관한 것이다.

원심 압축기는 오늘날 광범위한 용례에 걸쳐서 많은 산업에서 널리 이용되고 있다. 원심 압축기의 유저들이 원심 압축기의 제조 업자에게 일관되게 요구하는 점은 기존 세대의 원심 압축기와 동일한 성능 특성을 가지면서 크기가 보다 작고 비용이 보다 저렴한 기계를 생산하는 것이다. 이 요청에는 기계의 성능을 떨어뜨리는 일 없이 원심 압축기의 크기를 감소시켜 기계의 비용을 절감시키도록 원심 압축기의 효율을 개선시키는 필요성이 내포되어 있다.

원심 압축기는 일반적으로 압축 가스를 한 스테이지의 출구 지점으로부터 다음 스테이지의 입구 지점으로 전용하고 유동의 접선 성분을 제거하도록 다수의 스테이지와, 고정된 베인이 있는 복귀 채널을 구비한다. 복귀 채널과 관련된 베인의 설계는 원심 압축기의 성능을 최적화하는 데에 중요하다.

종래 기술에 따른 도 1에는 복귀 채널 베인(104)과 로터 베인(106)을 포함하는 복귀 채널(102)이 도시되어 있다. 복귀 채널 베인(104)은 복귀 채널(102)의 만곡 정점(108)까지 연장되지 않는다는 점을 유념해야 한다.

따라서, 원심 압축기의 용량을 감소시키는 일 없이 기존의 원심 압축기의 성능을 증대시키거나 원심 압축기의 크기 및 비용을 감소시키는 설계 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

한가지 바람직한 실시예에 따르면, 원심 압축기를 위한 복귀 채널 어셈블리 장치가 제공되며, 이 장치는, 복수 개의 동일한 복귀 채널을 포함하고, 상기 복수 개의 복귀 채널은 복귀 채널을 통해 유동하는 유체 스트림을 전체 적어도 180°만큼 만곡시키도록 배치되며, 복귀 채널 어셈블리 장치는, 대응하는 복수 개의 복귀 채널의 만곡 정점에 근접한 대응하는 복수 개의 구역까지 또는 그 구역을 지나서 연장되는 복수 개의 동일한 복귀 채널 베인으로서, 상기 구역은 정점으로부터 대응하는 복귀 채널로 반경 방향으로 연장되고, 상기 구역에서 유체 스트림은 이미 대략 90°만큼 만곡된 상태인 것인, 복수 개의 동일한 복귀 채널 베인; 축방향 대칭인 허브 표면을 갖는 허브; 축방향 대칭인 시라우드 표면을 갖는 시라우드를 더 포함하고; 허브 베타 각도는 허브 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 허브 캠버선에 대한 접선과 허브 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응하며; 시라우드 베타 각도는 시라우드 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 시라우드 캠버선에 대한 접선과 시라우드 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응하고; 장치에서, 상기 복귀 채널의 베인의 선단 에지로부터 후단 에지로 이동하는 복귀 채널의 베인의 선단 에지로부터 동일한 정규화 거리를 갖는 점에서 허브 베타 각도와 시라우드 베타 각도 사이의 각도차는 처음에 감소하여 최소 각도차에 도달한 다음, 증가하여 최대 각도차에 도달하고, 이어서 다시 감소한다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 로터와 스테이터를 둘러싸는 케이싱, 및 전술한 복귀 채널 어셈블리 장치를 포함하는 원심 압축기 장치가 제공된다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 원심 압축기의 크기를 감소시키면서 원심 압축기의 성능을 유지하는 방법으로서, 압축기는 복수 개의 동일한 복귀 채널을 포함하고, 복수 개의 복귀 채널은 복귀 채널을 통해 유동하는 유체 스트림을 전체 적어도 180°만큼 만곡시키도록 배치된다. 상기 방법은 대응하는 복수 개의 복귀 채널의 만곡 정점에 근접한 대응하는 복수 개의 구역까지 또는 그 구역을 지나서 복수 개의 동일한 복귀 채널 베인을 연장시키는 것을 포함하며, 상기 유체 스트림은 이미 대략 90°만큼 만곡된 상태이다. 더욱이, 방법은, 상기 베인의 선단 에지로부터 후단 에지로 이동하는 베인의 선단 에지로부터 동일한 정규화 거리를 갖는 점에서 허브 베타 각도와 시라우드 베타 각도 사이의 각도차가 처음에 감소하여 최소 각도차에 도달한 다음, 증가하여 최대 각도차에 도달하고, 이어서 다시 감소하도록 복귀 채널 베인을 배치하는 것을 포함할 수 있다.

명세서에 통합되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 하나 이상의 실시예를 예시하고, 설명과 함께 이들 실시예를 설명한다. 도면에서:
도 1은 복귀 채널 베인과 로터 베인을 포함하는 원심 압축기 복귀 채널을 도시하는 종래 기술의 예시적인 실시예이다;
도 2는 복귀 채널 만곡 정점까지 연장되는 복귀 채널 베인과, 복귀 채널 만곡 정점을 지나서 연장되는 복귀 채널 베인을 포함하는 한쌍의 원심 압축기 복귀 채널을 도시하는 예시적인 실시예이다;
도 3은 원심 압축기 복귀 채널 베인의 입체도를 도시하는 예시적인 실시예이다;
도 4는 복수 개의 원심 압축기 복귀 채널 베인 및 관련된 허브 표면을 도시하는 예시적인 실시예이다;
도 5는 캠버선과 복귀 채널 베인의 원주 방향 사이의 국부적 각도로서 베타 각도를 도시하는 예시적인 실시예이다;
도 6은 허브 및 시라우드에서 복귀 채널 베인의 베타 각도를 도시하는 그래프이다;
도 7은 허브 및 시라우드에서 복귀 채널 베인의 두께를 도시하는 그래프이다;
도 8은 자오선 길이를 따른 베인 각도 차이를 도시하는 그래프이다;
도 9는 원심 압축기의 크기를 감소시키면서 원심 압축기의 성능을 유지하는 단계를 도시하는 흐름도이다;
도 10 및 도 11은 베타 각도가 무엇인지를 이해하는 데에 도움을 주는 허브 및 시라우드(도 10에만 점선으로 도시됨) 사이에 배치되는 임펠러의 베인의 2개의 개략도이다.

예시적인 실시예의 아래의 설명은 첨부 도면을 참조한다. 여러 도면에서 동일한 참조 번호가 동일하거나 유사한 요소를 가리킨다. 아래의 상세한 설명은 본 발명을 제한하지 않는다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 아래의 실시예는 제한하지 않지만 압축기와 팽창기를 포함하는 터보 기계류의 용어 및 구조와 관련하여 간단명료하게 논의된다.

명세서 전반에 걸쳐서 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 참조는 실시예와 관련하여 설명되는 특별한 특징, 구조, 또는 특성이 개시된 주제의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 명세서 전반에 걸쳐 여러 지점에서 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 문구의 출현은 반드시 동일한 실시예를 지칭하지 않는다. 또한, 특별한 특징, 구조 또는 특성이 하나 이상의 실시예에 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예(200)는 "절반 부메랑" 베인으로서 지칭될 수 있는 복귀 채널 베인(204)을 갖는 제1 원심 압축기 복귀 채널(202)과, "풀 부메랑"으로서 지칭될 수 있는 복귀 채널 베인(208)을 갖는 제2 복귀 채널(206)을 도시하고 있다. 예시적인 실시예에서, 절반 부메랑 베인(204)은 복귀 채널(202)의 만곡 정점(210)까지 연장된다는 점을 유념해야 한다. 또한, 예시적인 실시예에서, 풀 부메랑 베인(208)은 복귀 채널(206)의 만곡 정점(212)을 지나서 연장되어 복귀 채널(206)에 대략 180도 전환을 만든다. 따라서, 절반 부메랑과 풀 부메랑 복귀 채널 베인(뿐만 아니라 다른 기하학적 형태)을 모두 포함하는 실시예 세트는 복귀 채널의 만곡 정점 또는 만곡 입구에 근접한 구역(도 2 및 도 3에서 점선의 타원 참조)까지 또는 그 구역을 지나서 연장되는 복귀 채널 베인을 갖는 것을 특징으로 할 수 있고; 이 구역에서, 복귀 채널 내에서 유동하는 유체 스트림은 이미 (자오면에서) 대략 90°만곡되었으며; 통상적으로, 압축기는 복귀 채널을 통해 유동하는 유체 스트림을 적어도 총 180°만큼 만곡시키도록 배치되는 적어도 하나의 복수 개의 동일한 복귀 채널을 포함한다는 점을 유념해야 한다.

이하, 도 3을 참조하면, 복귀 채널 베인(300)의 예시적인 입체 실시예가 도시되어 있다. 예시적인 실시예의 복귀 채널 베인은 관련된 허브 표면의 외주를 향하는 만곡 정점 단부(302)와, 관련된 허브 표면의 내주를 향하는 베인 단부(304)를 구비한다. 복귀 채널 베인(300)은 복귀 채널 베인(300)의 만곡 정점 단부(302)가 만곡 정점 단부(302)에 180도 전환을 갖지 않기 때문에 절반 부메랑 설계로 되어 있다. 예시적인 실시예에서, 복귀 채널 베인(300)의 만곡 정점 단부(302)의 선단 에지를 연장시킴으로써, 압력 회복이 복귀 채널 통로에서 조기에 시작하고, 특히 도 1의 종래의 복귀 채널 베인(104)의 섹션에서 낮은 유체 속도로 인해 복귀 채널 내의 운동 손실이 감소된다는 것을 유념해야 한다. 또한, 예시적인 실시예에서, 연장된 길이를 기초로 한 베인의 표면적 증가로 인해, 소정의 원심 압축기에 대해 보다 작은 갯수의 복귀 채널 베인(300)이 요구된다는 점을 유념해야 한다.

이하, 도 4를 참조하면, 복귀 채널 베인(404)에 의해 나타내는 복수 개의 복귀 채널 베인과 관련된 허브(402)의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 이 예시적인 실시예의 도면에서, 복귀 채널 베인은 절반 부메랑 베인이라는 점을 유념해야 한다.

이하, 도 5를 참조하면, 예시적인 실시예는 복귀 채널 베인의 베타 각도의 특정한 예, 즉 복귀 채널의 캠버선과 원주 좌표 방향 사이에서 측정된 국부적 각도를 도시한다. 예시적인 실시예를 계속 설명하면, 자오선 좌표의 함수로서 복귀 채널 베인의 베타 각도 분포는 예컨대 스케일러블(scalable) 및 파라미터화 타원 및/또는 베지에 함수(Bezier function)을 이용함으로써 정의된다. 당업자라면 실시예가 베타 각도 분포를 정의하기 위해 타원 및/또는 베지에 함수를 이용하는 것으로 제한되지 않고 다른 함수(예컨대, 스플라인 함수)가 대안적으로 그러한 정의를 제공하도록 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 예시적인 실시예에서, 복귀 채널 베인 두께 분포가 유사하게 정의된다는 것을 유념해야 한다. 더욱이, 예시적인 실시예에서, 전술한 바와 같이, 베인 베타 각도는 원주 방향 좌표에 대해 정의되고, 즉 0도는 순수한 원주 방향 유동이고 90도는 순수한 자오선 유동, 즉 축방향 또는 반경 방향 또는 그 사이의 임의의 방향이다.

도 6를 계속 참조하면, 그래프(600)는 예시적인 실시예의 허브 및 시라우드(shroud) 베타 각도의 허브 및 시라우드 표면을 따른 베인 베타 각도 분포를 나타낸다. 이들 플롯에서, 수평축은 캠버선의 총 길이로 나눈, 캠버선을 따른 베인의 선단 에지로부터의 고려된 지점의 거리, 즉 지점의 정규화 거리(M)에 대해 사용되고, 이에 따라 선단 에지에서의 지점에 대해 M = 0.0이며, 후단 에지에서의 지점에 대해 M = 1.0이고, 선단 에지와 후단 에지 사이의 캠버선에서의 지점에 대해 0.0＜M＜1.0이다. 예시적인 실시예를 계속 참조하면, 이미 설명된 바와 같이, 복귀 채널 베인 선단 에지는 복귀 채널 만곡 정점까지 또는 만곡 정점을 지나서 연장된다. 또한, 예시적인 실시예에서, 허브 베타 각도(602)는 먼저 최소값까지 감소한 다음 계속 증가되고, 시라우드 베타 각도(604)는 먼저 국부적 최대값까지 증가한 다음 그래프(600)에 디스플레이되는 별개의 형상을 형성한다. 예시적인 실시예에서, 허브 및 시라우드 베타 각도 분포는 제1 부분, 즉 그래프(600)의 각도축으로부터 허브 베타 각도 및 시라우드 베타 각도 각각에 대한 최소값 및 국부화된 최대값까지의 부분에서 사분 타원 방정식에 의해 정의된다는 점을 유념해야 한다. 또한, 예시적인 실시예에서, 나머지 부분은 상이한 갯수의 제어 지점을 갖는 베지에 함수를 이용하여 계산된다는 점을 유념해야 한다. 또한, 도 7을 참조하면, 그래프(700)는 허브(702)를 따른 베인 두께 및 시라우드(704)를 따른 베인 두께를 나타낸다. 예시적인 실시예에서, 베타 각도 분포에 대해 설명된 것과 유사한 방법이 복귀 채널 베인 두께를 설명하는 데에 사용된다.

이어서 도 8을 참조하면, 그래프(800)는 허브 표면과 시라우드 표면을 따른 예시적인 실시예의 베타 각도의 차이를 도시하고 있다. 다음에, 예시적인 실시예에서, 베인 각도 차이(델타베타)가 델타베타 = 베타_허브 - 베타_시라우드로서 계산된다. 예시적인 실시예를 계속 참조하면, 위에서 정의된 각도 차이(델타베타)는 먼저 감소되어 최소값(802)에 도달한 다음, 증가되어 최대값(804)에 도달하고 이어서 최소값(802)에 도달하는 일 없이 다시 감소된다. 예시적인 실시예에서, 최소값(802)의 절대값은 항상 최대값(804)의 절대값보다 크고 최소값(802)은 자오선 길이의 제1 사분 내에 있지만 최대값(804)은 중간 코드의 후방에 있다. 또한, 예시적인 실시예에서, 후단 에지 각도 차이가 설계에 기초하여 변경된다.

이하, 도 9를 참조하면, 원심 압축기의 크기를 감소시키면서 원심 압축기의 성능을 유지하거나 소정의 원심 압축기의 피크 성능을 증가시키는 예시적인 방법 실시예의 플로우차트(900)가 도시되어 있다. 먼저, 예시적인 실시예의 단계(902)에서, 복수 개의 복귀 채널 베인이 복수 개의 복귀 채널의 만곡 정점에 근접한 구역까지 각각 연장된다. 복귀 채널 베인의 크기, 즉 길이를 증가시키면 통로에서 압력 회복이 조기에 시작되고, 낮은 유동 속도로 인해 복귀 채널에서 운동 손실이 감소된다. 또한, 예시적인 방법 실시예에서, 복귀 채널 베인의 관련 표면적 증가 때문에, 소정의 원심 압축기에 대해 적은 갯수의 복귀 채널 베인이 요구된다.

다음에, 예시적인 방법 실시예의 단계(904)에서, 복귀 채널 베인은 관련된 허브를 따른 허브 베타 각도 및 관련된 시라우드를 따른 시라우드 베타 각도를 형성하도록 구성된다. 허브 베타 각도 및 시라우드 베타 각도는 복귀 채널 베인 캠버선과 원주 방향 사이에서 측정되는 국부적 각도이다. 예시적인 방법 실시예를 계속 설명하면, 허브 베타 각도는 먼저 최소값으로 감소된 다음 계속적으로 증가된다. 또한, 예시적인 실시예에서, 시라우드 베타 각도는 먼저 국부적 최대값으로 증가된 다음에 다시 계속적으로 증가하기 전에 감소된다. 예시적인 방법 실시예에서, 허브와 시라우드 베타 각도는 모두 예컨대 유동로의 시작점으로부터 최소값/최대값 각각까지 사분-타원 함수를 기초로 하여 그리고 최소값/최대값으로부터 유동로의 단부까지 상이한 갯수의 제어점을 각각 갖는 베지에 함수를 기초로 하여 계산된다는 점을 유념해야 한다. 대안적으로, 다른 함수가 허브 및/또는 시라우드 베타 각도를 정의하는 데에 사용될 수 있다.

다음에, 예시적인 방법 실시예의 단계(906)에서, 복귀 채널 베인은 또한 복귀 채널의 유동로를 따라 허브 베타 각도와 시라우드 베타 각도 사이의 각도차가 먼저 감소하여 최소 각도차에 도달한 다음, 증가하여 최대 각도차에 도달하고 이어서 다시 감소하도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 최대 각도차의 절대값은 최대 각도차의 절대값보다 크다는 것을 유념해야 한다. 또한, 최소 각도차는 자오선 길이의 제1 사분 내에 있고 최대 각도차는 유동로의 중간 코드를 지나 있다는 것을 유념해야 한다.

개시된 예시적인 실시예는 대형 원심 압축기의 성능 특성을 유지하면서 원심 압축기의 크기를 감소시키거나 소정의 원심 압축기의 피크 효율을 증가시키는 장치 및 방법을 제공한다. 이 설명은 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 반대로, 예시적인 실시예는 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 사상 및 범위에 포함되는 변형예, 수정예 및 균등예를 커버하도록 의도된다. 또한, 예시적인 실시예의 상세한 설명에서, 청구된 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 상세가 기술된다. 그러나, 당업자라면 다양한 실시예가 그러한 구체적인 상세 없이 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예의 특징 및 요소가 실시예에서 특별한 조합으로 설명되어 있지만, 각 특징 또는 요소는 실시예의 다른 특징 및 요소 없이 단독으로 또는 본 명세서에 개시된 다른 특징 및 요소가 있거나 없이 다양한 조합으로 사용될 수 있다.

여기에 기재된 설명은 최상의 모드를 비롯하여 본 발명을 기술하고, 또한 임의의 디바이스 또는 시스템을 제조하고 이용하는 것과 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 비롯하여 임의의 당업자가 본 발명을 실시하게 할 수 있도록 예를 이용한다. 본 발명의 특허 가능한 범위는 청구범위에 의해 한정되고, 당업자에게 일어나는 다른 예를 포함할 수 있다. 그러한 다른 예는 청구범위의 문자 언어와 상이하지 않는 구조적 요소를 갖는다면, 또는 청구범위의 문자적 언어로 기술된 것과 균등한 구조적 요소를 포함한다면, 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

이하에서, 상세한 설명 및 청구범위에 사용되는 전문 용어에 관한 몇몇의 석명은 도 10 및 도 11을 참조하여 제공될 것이다. 이들 도면은 본 발명의 임의의 실시예에 대응하지 않는다는 것을 유념해야 한다. 또한, 그러한 석명은 당업자에게 명백하다는 것을 유념해야 한다.

도 10에서, 허브와 시라우드(점선으로 도시됨) 사이에 배치되고 베인에 인접한 임펠러의 베인이 도시되어 있다. 허브는 축 대칭(원뿔면과 유사함)을 갖는 허브 표면을 갖고, 시라우드는 축 대칭(원뿔면과 유사함)을 갖는 시라우드 표면을 갖는다.

도 11에서, 도 10의 베인의 캠버선(CL)이 도시되어 있다. 베인은 복수 개의 캠버선에 관련된다. 허브로부터 시라우드로 이동하면서, 베인의 날개 표면의 각 점은 별개의 상이한 캠버선에 관련된다. 허브 표면에 배치된 베인의 날개 표면의 점에 관련된 캠버선은 일반적으로 "허브 캠버선"이라 명명된다. 시라우드 표면에 배치된 베인의 날개 표면의 점은 일반적으로 "시라우드 캠버선"이라 명명된다.

베타 각도는 캠버선의 점에 있고 임펠러의 축선에 직교하는 장소에 있는 각도로서, 상기 점에서 캠버선에 대한 접선(상기 평면에 있음)과 상기 평면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선(상기 평면에 있음) 사이의 예각에 대응한다. 도 11에서, BETA-1은 베인의 선단 에지에서 캠버선(CL)의 베타 각도이고 BETA-2는 베인의 후단 에지에서 캠버선(CL)의 베타 각도이다. 허브 베타 각도는 허브 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 허브 캠버선에 대한 접선과 허브 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응한다. 시라우드 베타 각도는 시라우드 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 시라우드 캠버선에 대한 접선과 시라우드 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응한다.

Claims (15)

1. 원심 압축기를 위한 복귀 채널 어셈블리 장치에 있어서, 복수 개의 동일한 복귀 채널을 포함하고, 상기 복수 개의 복귀 채널은 복귀 채널을 통해 유동하는 유체 스트림을 전체 적어도 180°만큼 만곡시키도록 배치되는 복귀 채널 어셈블리 장치로서,
   대응하는 복수 개의 복귀 채널의 만곡 정점에 근접한 대응하는 복수 개의 구역까지 또는 그 구역을 지나서 연장되는 복수 개의 동일한 복귀 채널 베인으로서, 상기 구역은 정점으로부터 대응하는 복귀 채널로 반경 방향으로 연장되고, 상기 구역에서 유체 스트림은 이미 대략 90°만큼 만곡된 상태인 것인, 복수 개의 동일한 복귀 채널 베인;
   축방향 대칭인 허브 표면을 갖는 허브;
   축방향 대칭인 시라우드 표면을 갖는 시라우드를 포함하고,
   허브 베타 각도는 허브 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 허브 캠버선에 대한 접선과 허브 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응하며,
   시라우드 베타 각도는 시라우드 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 시라우드 캠버선에 대한 접선과 시라우드 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응하고,
   상기 복귀 채널의 선단 에지로부터 후단 에지로 이동하는 복귀 채널의 베인의 선단 에지로부터 동일한 정규화 거리를 갖는 점에서 허브 베타 각도로부터 시라우드 베타 각도를 뺀 각도 대수차(angular algebraic difference)는 처음에 감소하여 최소 각도 대수차에 도달한 다음, 증가하여 최대 각도 대수차에 도달하고, 이어서 다시 감소하는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 복귀 채널의 선단 에지는 상기 대응하는 복수 개의 복귀 채널의 상기 구역에 전체적으로 배치되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반경 방향으로 연장되는 복수 개의 복귀 채널 베인의 축방향 부분은 상기 대응하는 복수 개의 복귀 채널의 상기 구역에 전체적으로 배치되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최소 각도 대수차의 절대값은 상기 최대 각도 대수차의 절대값보다 큰 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 허브 베타 각도는 최소값으로 감소되고 이어서 연속적으로 증가되어 상기 복귀 채널의 상기 베인의 선단 에지로부터 후단 에지로부터 이동되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브 베타 각도의 플롯(plot)은 상기 최소값으로부터 계속 베지에 함수(Bezier function)에 의해 설명되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브 베지에 함수는 가변적인 갯수의 제어점을 이용하는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 허브 베타 각도의 플롯은 상기 최소값 전에 사분 타원 함수에 의해 설명되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 시라우드 베타 각도는 국부적 최대값으로 증가한 다음, 최소값으로 감소하고, 이어서 계속 증가하여 상기 복귀 채널의 상기 베인의 선단 에지로부터 후단 에지로 이동되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시라우드 베타 각도의 플롯은 상기 국부적 최대값으로부터 계속 시라우드 베지에 함수에 의해 설명되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시라우드 베지에 함수는 가변적인 갯수의 제어점을 이용하는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 시라우드 베지에 함수의 플롯은 상기 국부적 최대값 전에 사분 타원형 함수에 의해 설명되는 것인 복귀 채널 어셈블리 장치.
13. 원심 압축기 장치로서,
    로터와 스테이터를 둘러싸는 케이싱, 및
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 복귀 채널 어셈블리 장치
    를 포함하는 원심 압축기 장치.
14. 원심 압축기의 크기를 감소시키거나 원심 압축기의 피크 성능을 유지하면서 원심 압축기의 성능을 유지하는 방법으로서, 압축기는 복수 개의 동일한 복귀 채널을 포함하고, 상기 복수 개의 복귀 채널은 복귀 채널을 통해 유동하는 유체 스트림을 전체 적어도 180°만큼 만곡시키도록 배치되고, 상기 방법은 대응하는 복수 개의 복귀 채널의 만곡 정점에 근접한 대응하는 복수 개의 구역까지 또는 그 구역을 지나서 복수 개의 동일한 복귀 채널 베인을 연장시키는 것을 포함하며, 상기 유체 스트림은 이미 대략 90°만큼 만곡된 상태인 것인 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 베인의 선단 에지로부터 후단 에지로 이동하는 베인의 선단 에지로부터 동일한 정규화 거리를 갖는 점에서 허브 베타 각도로부터 시라우드 베타 각도를 뺀 각도 대수차(angular algebraic difference)가 처음에 감소하여 최소 각도 대수차에 도달한 다음, 증가하여 최대 각도 대수차에 도달하고, 이어서 다시 감소하도록 복귀 채널 베인을 배치하는 것을 더 포함하고;
    허브 베타 각도는 허브 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 허브 캠버선에 대한 접선과 허브 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응하며,
    시라우드 베타 각도는 시라우드 캠버선의 점에서의 각도로서, 상기 점에서 시라우드 캠버선에 대한 접선과 시라우드 표면에 있고 상기 점에서 통과하는 원주에 대한 접선 사이의 예각에 대응하는 것인 방법.

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