KR20160005463A - Lng 이송용 극저온 저압 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LNG의 이송을 위한 극저온 저압 펌프를 제공하고자 한다. 본 발명의 저압 펌프는 극저온 유체에 딥핑된 상태에서, 유체에 소정의 압력을 가할 수 있는 극저온 저압펌프이고, 유체가 유입되는 입구(IN)을 구비하고, 입구 보다 큰 직경의 압축공간을 다수 구비하는 케이싱과; 상기 케이싱의 입구 내에 설치되어 회전에 의하여 유체를 흡입하는 인듀서; 상기 각 압축공간의 내부에서 회전 가능하게 지지되고, 회전에 의하여 유체에 압력을 가하는 다수의 임펠러; 상기 압축공간의 내부에서 케이싱에 고정되고, 임펠러에 의하여 압력이 가해진 유체를 같은 압력을 유지하면서 확산시키는 다수의 디퓨저; 상기 인듀서 및 임펠러의 중앙을 연결하도록 설치되어 연동하는 샤프트; 전원의 인가에 의하여 상기 샤프트를 회전시키는 모터기구; 상기 케이싱의 출구측 단부에 설치되고, 디퓨저를 통과한 유체를 출구측면에 형성된 다수의 출구로 안내하는 내부매니폴드; 상기 내부매니폴드의 출구와 연결되고, 내부매니폴드의 출구측면에 지지되는 다수의 배출관; 그리고 상기 배출관의 출구측 단부를 지지하고, 다수의 배출관을 연결하여 하나의 출구로 안내하기 위한 다수의 연결부를 구비하는 출구매니폴드로 구성된다.

Description

LNG 이송용 극저온 저압 펌프{Low pressure pump for feeding LNG}

본 발명은 극저온 저압펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천연액화가스(LNG)를 충분한 고압으로 이송시키기 위하여 우선적으로 저압으로 천연액화가스를 압축할 수 있도록 구성되는 LNG이송을 위한 저압 펌프에 관한 것이다.

최근에는 화석 연료의 한계성과 비용적인 문제, 그리고 CO2 배출과 관련하여 세계적으로 LNG(Liquefied Natural Gas)의 수요 및 소비가 증가하고 있는 추세라고 할 수 있다. 이러한 LNG는 LNG 캐리어에 의하여 원거리 운송되는 것이 일반적이라고 할 수 있으며, LNG 캐리어는 대략 -163℃ 정도의 극저온 내용물을 견딜 수 있는 저장탱크를 구비하고 있다.

그리고 이와 같은 천연액화가스는 상술한 바와 같이 극저온상태이기 때문에, LNG캐리어에 의하여 원하는 장소로 이송된 후에는 이를 필요로 하는 다른 장소 또는 보관용기 등으로 이송되어야 한다. 최근의 액화천연가스의 수요의 증대로 인하여, 이와 같은 천연액화가스의 처리 및 이송 등에 대하여 많은 기술적 내용이 제안된 바 있다. 예를 들면 대한민국 특허 공개 제10-2008-0010741호, 제 10-2013-0039032호, 대한민국 등록 제0569621호, 미합중국 특허 제6,546,739호 등으로 여러가지 천연액화가스의 처리 및 이송 등에 대하여 다양한 기술을 제안하고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 기술에 의하더라도, 실질적으로 LNG가스를 이송시킬 수 있는 펌프의 효율 및 안정도에는 다소 흡족하지 않은 것이 사실이다. 예를 들면, 상술한 바와 같은 극저온의 천연액화가스를 이송하기 위해서는, 천연액화가스의 성질과 저장탱크의 구조 상, 고압으로 천연액화가스(이하에서는 단순히 가스라고도 칭하기도 한다)를 공급해야 한다.

그리고 이러한 고압으로 천연액화가스를 공급하기 위해서는, 천역액화가스의 내부에 디핑된 상태의 저압펌프와 외부에 노출된 고압펌프를 동시에 이용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 저압펌프(Low pressure pump)에서는 대략 12바아(Bar) 전후의 토출 압력이 바람직하고, 이러한 저압펌프와 연결된 고압펌프는 300바아 정도의 토출압력을 가져야 한다. 그러나 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 이와 같은 순차적인 펌프에 대한 기술적 개시도 충분하지 않을 뿐만 아니라 특히 펌프의 효율성에 있어서도 충분하지 않다고 생각된다.

본 발명은, 전체적으로 효율성을 충분히 확보할 수 있도록 구성되는 천연액화가스 이송을 위한 저압펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 외부 환경에 의하여 천연액화가스의 손실을 최대한 방지할 수 있도록 구성되는 저압펌프를 제공하는데 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 극저온 유체에 딥핑된 상태에서, 유체에 소정의 압력을 가할 수 있는 극저온 저압펌프로써; 유체가 유입되는 입구를 구비하고, 입구 보다 큰 직경의 압축공간을 다수 구비하는 케이싱과; 상기 케이싱의 입구 내에 설치되어 회전에 의하여 유체를 흡입하는 인듀서; 상기 각 압축공간의 내부에서 회전 가능하게 지지되고, 회전에 의하여 유체에 압력을 가하는 다수의 임펠러; 상기 압축공간의 내부에서 케이싱에 고정되고, 임펠러에 의하여 압력이 가해진 유체를 같은 압력을 유지하면서 확산시키는 다수의 디퓨저; 상기 인듀서 및 임펠러의 중앙을 연결하도록 설치되어 연동하는 샤프트; 전원의 인가에 의하여 상기 샤프트를 회전시키는 모터기구; 상기 케이싱의 출구측 단부에 설치되고, 디퓨저를 통과한 유체를 출구측면에 형성된 다수의 출구로 안내하는 내부매니폴드; 상기 내부매니폴드의 출구와 연결되고, 내부매니폴드의 출구측면에 지지되는 다수의 배출관; 그리고 상기 배출관의 출구측 단부를 지지하고, 다수의 배출관을 연결하여 하나의 출구로 안내하기 위한 다수의 연결부를 구비하는 출구매니폴드로 구성되는 것을 기본적인 기술적 주제로 하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 압축공간은 제1압축공간 및 제2압축공간으로 구성되고, 상기 임펠러는 제1압축공간 및 제2압축공간에 각각 설치되는 제1임펠러 및 제2임펠러, 그리고 상기 디퓨저도 제1압축공간 및 제2압축공간에 설치되는 제2디퓨저 및 제2디퓨저로 구성되고 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 임펠러는, 입구측의 중앙부분에 형성되는 다수의 입구와 상기 입구와 연통하고 방사상의 외측면에 형성되는 출구를 구비하고, 상기 출구는 입구에 대하여 단면적이 넓게 형성되어, 회전하면서 유체에 압력을 가할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 디퓨저는, 입구측면의 외측에 형성되는 입구와, 출구측면의 외측면에 형성되는 출구, 그리고 상기 입구와 출구를 연결하도록 방사상의 외측면을 따라 형성되는 연결통로를 구비하고, 상기 연결통로는 케이싱의 내측면과의 사이에서 유체를 출구측으로 안내하도록 구성되고 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 케이싱은 입구가 형성된 케이싱헤드와 상기 케이싱헤드의 출구측에 연결되는 케이싱중간부로 구성되고, 상기 케이싱중간부는 제1압축공간 및 제압축공간을 형성하는 내향플랜지를 구비하고, 상기 제1디퓨저는 내향플랜지에 고정되도록 구성된다. 이때 상기 제2임펠러의 출구측에 설치되는 제2디퓨저는 내부매니폴드에 고정되는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 의한 저압펌프의 단면 구성을 보인 단면 예시도.
도 2는 본 발명의 저압펌프에서 모터부를 제외한 구성을 보인 예시 사시도.
도 3은 본 발명의 저압펌프의 요부를 일 방향에서 본 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 저압펌프의 요부를 타 방향에서 본 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 임펠러의 예시 사시도.
도 6은 본 발명의 제1디퓨저를 도시한 것으로, (a)는 입구측에서 본 사시도, (b)는 출구측에서 본 사시도.
도 7은 본 발명의 제2디퓨저를 도시한 것으로, (a)는 입구측에서 본 사시도, (b)는 출구측에서 본 사시도.
도 8은 본 발명의 내부매니폴드를 도시한 것으로, (a)는 입구측에서 본 사시도, (b)는 출구측에서 본 사시도.
도 9는 본 발명의 저압펌프를 통과하는 유체의 압력변화를 수치해석으로 보인 그래프.

이하에서는 도면에 도시된 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 먼저 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 본 발명의 저압펌프는, 전체적으로 외형을 형성하는 케이싱(10)의 입구(IN)를 통하여 내부로 들어온 LNG를 다단으로 압축하여, 필요로 하는 정도의 저압(예를 들면 12바아 정도)으로 압력을 가한다. 그리고 이렇게 원하는 정도의 압력을 가지는 LNG를 출구(OUT)를 통하여 배출하게 된다. 그리고 참고로 이렇게 배출되는 LNG는 다시 고압펌프에 의하여 고압(예를 들면 300바아)으로 압축되어, 원하는 부분으로 공급된다.

본 발명의 저압펌프는 실제로는 LNG에 디핑된 상태에서 사용되는 것이다. 그리고 상기 케이싱(10)은 LNG가 유입되는 입구(IN)를 구비하고 있고. 후단부(출구 측)에는 출구(OUT)를 가지는 출구매니폴드(20)가 설치되어 있다. 도시한 실시예에서와 같이 상기 케이싱(10)은 케이싱헤드부(12)와 케이싱중간부(14)를 포함한다.

상기 케이싱헤드부(12)는, LNG에 잠긴 상태에서 LNG가 유입되는 원형의 입구(IN)를 구비하고 있고, 상기 입구(IN)의 후단부(하류측 또는 출구측)에는 내경이 더욱 확대된 제1압축공간(12a)를 구비하고 있다. 상기 입구(IN) 및 제1압축공간(12a)은 원통상으로 형성된다. 그리고 상기 제1압축공간(12a)의 내부에는 제1임펠러(32) 및 제1디퓨저(34)가 출구측으로 순차적으로 설치된다. 여기서 상기 제1임펠러(32)는 샤프트(45)와 연결되어 회전하도록 지지되어 있고, 상기 제1디퓨저(34)는 케이싱(10)의 내부에서 고정된 상태로 설치되어 있다.

상기 샤프트(45)는 모터부(40)에 의하여 회전함으로써, LNG를 일정한 압력으로 압축하기 위한 것이라고 할 수 있다. 샤프트(45)를 회전시키기 위한 모터부(40)는, 상기 샤프트(45)와 연동할 수 있도록 연결되며 중심부분에 배치되는 회전자(Rotor)(44)와, 상기 회전자(44)의 외측을 감싸도록 설치되어 전원의 인가에 의하여 회전자(44)를 회전시키는 고정자(Stator)(42)로 구성된다. 이러한 모터의 원리는 이미 공지된 것이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 케이싱헤드부(12)의 가장 전방에 형성되는 입구(IN)에는 상기 샤프트(45)의 선단에 연결된 인듀서(36)가 설치되어 있다. 상기 인듀서(36)는 스크류형의 나선형 블레이드를 구비하는 것으로, 샤프트(45)와 연동할 수 있도록 설치되어 있다. 따라서 모터부(40)가 구동되어 샤프트(45)가 회전하게 되면, 상기 인듀서(36)는 회전하여 LNG가 상기 입구(IN)를 통하여 유입되도록 동작하게 된다.

상기 인듀서(36)의 후단에 대응하는 샤프트(45)에는 제1임펠러(32)가 설치되어 있는데, 상기 제1임펠러(32)는 제1압축공간(12a)의 내부로 유입되는 LNG를 1차적으로 압축하는 기능을 수행하는 것이다. 그리고 상기 제1임펠러(32)는 도 5에 도시되어 있고, 도 3 및 도 4에는 주변 구성요소와 같이 도시되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1임펠러(32)는, 원판 또는 일정한 두께를 가지는 원통상으로 형성되며, 상기 제1압축공간(12a)의 내부에서 샤프트에 의하여 회전하는 것으로, 중앙부분에는 샤트트결합공(32a)이 키홈(32b)과 같이 형성되어 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 제1임펠러(32)는, 입구(IN) 측을 향하여 돌출된 입구부분(32e)의 내부를 통하여 LNG가 유입된다. 상기 입구부분(32e)는 실질적으로 케이싱헤드부(12)의 입구(IN)의 내측에 가능하면 근접한 상태로 결합된다. 그리고 상기 제1임펠러(32)의 입구부분(32e)의 내측에는 축방향으로 LNG가 유입되는 입구(32c)가 형성되어 있고, 제2임펠러(32)의 방사상의 외측면에는 출구(32d)가 형성되어 있다.

상기 입구(32c)는 축방향으로 공급되는 LNG를 공급받을 수 있도록 중앙부분(샤프트 주변)에 형성되어 있고, 상기 출구(32d)는 방사상의 외측면에 형성되는데, 이와 같이 상기 입구(32c)의 단면적은 작고 출구(32d)의 단면적으로 상대적으로 아주 넓게 성형되어 있다. 그리고 이러한 입구(32c)에서 출구(32d)의 연결은 유선형으로 되어 있어서, 유동하는 유체의 난류화를 최대한 방지할 수 있도록 구성하고 있다.

상기 제1임펠러(32)가 고속으로 회전하게 되면, 내측으로 들어온 유체는 단면적이 작은 입구(32c)에서 단면적이 큰 출구(32d)를 따라 회전하면서 흐르게 되는데, 이때 입구(32c)에서의 속도는 상대적으로 빠르고 출구(32d)에 가까울수록 유속이 느리면서 점점 압력이 높아지게 된다. 그리고 이러한 유체의 압력변화는 도 9를 참조하면 알 수 있을 것이고, 이에 대해서는 후에 다시 한 번 설명하기로 한다.

상기 제1임펠러(32)의 출구(32d)로 나오는 유체는 실질적으로 어느 정도 압력을 가지는 것이라고 할 수 있을 것임은 당연하다. 그리고 상기 출구(32d)를 통하여 제1압축공간(12a)로 토출된 유체는, 제1디퓨저(34)의 내부로 유입된다. 상기 제1디퓨저(34)는 상기 케이싱(10)의 내부에 고정되어 있는데. 예를 들면 케이싱헤드부(12)와 체결되어 고정되는 케이싱중간부(14)에 볼트(Ba)에 의하여 고정된다. 도시한 실시예에서는, 상기 케이싱중간부(14)의 내면에는 내측으로 방사상으로 돌출된 내향플랜지(14a)가 성형되어 있고, 상기 제2디퓨저(34)는 상기 내향플랜지(14a)에 볼트(Ba)를 통하여 연결된다. 여기서 상기 케이싱헤드부(12)와 케이싱중간부(14)는, 제1압축공간(12a)가 외부에 대하여 밀폐될 수 있도록 서로 밀착되도록 연결되는 것은 당연하다.

상기 제1디퓨저(34)는, 임펠러(32)에서 일정 수준으로 압력이 가해진 유체를 확산시키는 것에 의하여, 압력을 가지는 유체의 소음 및 진동을 억제할 수 있도록 설치되는 것이라고 할 수 있다. 그리고 상기 제1디퓨저(34)의 외측면은 실질적으로 케이싱중간부(14)의 내측면에 밀착되어 고정되어 있다. 그리고 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1디퓨저(34)는, 제1압축공간(12a)와 연결되도록 방사상의 외측면에서 입구측면(34b)에 형성된 입구(34c)와, 상기 입구(34c)와 연결되어 측면에 형성되는 연결통로(34e), 그리고 상기 연결통로(34e)와 연결되면서 출구측면(34g)에 형성되는 출구(34d)를 구비하고 있다. 그리고 상기 제2디퓨저(34)의 중심에는 축통과공(34a)이 성형되어 있다.

상기 연결통로(34e)는, 상술한 제1임펠러(32)를 통과하여 회전하는 유체와 동일한 회전방향을 가질 수 있도록, 입구(34c) 및 출구(34d)를 연결하는 나선형으로 형성된다. 그리고 상기 연결통로(34e)는 제1디퓨저(34)의 외측면에 형성되어, 실질적으로는 케이싱중간부(14)의 내측면과의 사이에서 통로를 형성하고 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 출구(34d)를 나온 유체는, 제1디퓨저(34)의 출구측면(34g)에 형성되는 출구공간(34f)에 모이게 된다.

여기서 상기 제2디퓨저(34)는 실질적으로 유체의 압력변화를 유도하는 부분은 아니기 때문에, 상기 제2디퓨저(34)를 통과하는 부분에서의 유체의 압력 변화는 거의 없고, 이는 도 9에 도시한 유체 경로를 따른 압력 변화를 수치로 해석한 그래프에서 명백히 확인할 수 있을 것이다. 그리고 제2디퓨저(34)를 통과하는 유체는 진동 및 소음이 최소화된 상태에서, 후술하는 제2임펠러(52)로 유입된다.

상기 제2임펠러(52)의 구조는 실질적으로 제1임펠러(32)와 동일하다. 따라서 제2임펠러(52)의 구조에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 제2임펠러(52)는 제2압축공간(12b)의 내부에 설치되어 있다. 여기서 제2압축공간(12b)은 상기 내향플랜지(14a)에 의하여 제1압축공간(12a)과 구분되는 공간이라고 할 수 있다. 상기 내향플랜지(14a)의 내측단부에는, 제2임펠러(52)의 입구부분(52a)이 삽입되는 장착공이 형성되어 있다.

그리고 상술한 제1디퓨저(34)의 출구공간(34f)은, 제2임펠러(52)의 입구부분(52a)의 내측과 연결되기 때문에, 상기 제1디퓨저(34)의 출구공간(34f)에 있는 유체는 제2임펠러(52)의 입구로 유입된다. 상기 제2임펠러(52)도 상술한 샤프트(45)에 회전하도록 연결되어 있기 때문에, 제1임펠러(32)와 동일하게 입구 및 출구를 거치면서 2차 압력이 유체(LNG)에 가해질 것이다.

상기 제2임펠러(52)의 방사상 외측면에 성형되어 있는 출구(52b)는 제2압축공간(12b)의 내부로 LNG를 토출하게 된다. 여기서 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 제2임펠러(52)를 거치면서 LNG에 가해지는 압력은 점점 높아져서, 상기 출구(52b)를 나온 LNG는 실질적으로 목표 압력이 가해진 상태임을 알 수 있다.

그리고 제2임펠러(52)에서 제2압축공간(12b)로 나온 유체는, 제2디퓨저(54)로 유입된다. 여기서 제2디퓨저(54)는 실질적으로 제1디퓨저(34)와 동일한 기능을 가지는 것이라고 할 수 있다. 단 도시한 실시예에서는, 도 7에 도시한 제2디퓨저(54)는 중앙에 결합공(54a)이 성형되어 있고, 상기 결합공(54a)의 내부에 결합되는 링형상부재(56)(도 1 참조)가 샤프트(45)를 관통한 상태로 지지하고 있음을 알 수 있다.

따라서 상기 제2압축공간(12b) 내부에 있는 유체는, 전면측(54f)의 외측에 형성된 입구(54b)를 통하여 연결통로(54c)를 통하여, 출구(54e)로 토출된다. 상기 연결통로(54c)는 상술한 제1디퓨저(34)와 마찬가지로 케이스중간부(14)의 내측면과의 사이에서 유체의 통로를 형성하고 있다. 그리고 출구(54e)를 통하여 나온 유체는, 후면측(54r)에 오목하게 형성된 출구공간(54f)으로 모이게 된다.

여기서 상기 제2디퓨저(54)는 케이스중간부(14)의 내측면에 밀착되어 있는데, 제2디퓨저(54)는 케이스중간부(14)에 결합되어 고정되는 것도 가능하고, 도시한 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 내부매니폴드(60)에 볼트(Bb)로 고정되어 지지되는 것도 가능하다.

그리고 상기 제2디퓨저(54)의 기능도 실질적으로 제1디퓨저(34)와 동일하다. 즉, 제2임펠러(52)를 통하여 고압으로 압축된 유체는 제2디퓨저(54)를 거치면서 확산되는데 이때 압축과정의 소음 및 진동을 저감된다. 상기 제2디퓨저(54)의 출구공간(54f)에 있는 유체는, 도 1 및 도 8에 도시한 내부매니폴드(60)의 입구측면(64)에 오목하게 형성된 유입공간(62)으로 유입된다. 그리고 상기 내부매니폴드(60)의 유입공간(62)는, 출구측면(63)에 형성된 출구(65)와 연결되는 연결공(61)이 형성되어 있다. 따라서 상기 내부매니폴드(60)의 유입공간(62)에서의 유체는 사기 연결공(61)을 통하여, 그 이면인 출구측면(63)에 형성된 출구(65)로 토출될 수 있게 된다.

여기서 상기 내부매니폴드(60)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 길게 형성되는 볼트 또는 나사바아(Bc) 및 다수의 너트(Na,Nb)를 이용하여 외측의 플랜지부분에서 케이싱헤드부(12)와 연결되어 있다. 이와 같은 연결은 방사방향을 따라서 복수 개소에서 구비되어야 함은 당연하다고 할 수 있고, 상술한 연결공(61) 및 출구(65) 등도 다수개 성형되는데, 도시한 실시예에서는 등각격(90도)로 배열된 4개로 구성되고 있다.

그리고 상기 내부매니폴드(60)의 출구측면(63)에 성형된 4개의 출구(65)에는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 4개의 배출관(30)이 연결된다. 그리고 상기 배관관(30)의 하류측에는 출구매니폴드(20)가 설치되어 있다. 상기 출구매니폴드(20)는, 원판상의 지지부(24)와, 상기 4개의 배출관(30)과 연결되는 4개의 연결부(22), 그리고 이러한 4개의 연결부(22)가 합쳐진 하나의 출구(OUT)를 구비하고 있다. 그리고 상기 출구매니폴드(20)는, 실질적으로 내부매니폴드(60)와의 사이에서 배출관(30)을 지지하고 있음을 알 수 있다. 그리고 출구매니폴드(20)는, 상술한 볼트 또는 나사바아(Bc)에 너트(Nc)에 의하여 지지되고 있다. 상기 배출관(30)은 원판상의 지지부(24)의 이면(출구측)에 형성되어 있다.

또한 상기 내부매니폴드(60)와 출구매니폴드(20) 사이의 중심부분에는 상술한 바와 같이 모터부(40)가 설치된다. 그리고 상기 모터부(40)의 외부는, 예를 들면 원통형의 커버(38)에 의하여 외부에서 차폐될 수 있도록 구성되고 있다. 상기 원통형 커버(38)는 내부매니폴드(60)와 출구매니폴드(20)의 지지부(24) 사이에서 지지되고 있음을 알 수 있는데, 상기 출구매니폴드(20)와 내부매니폴드(60)의 연결 관계에 의하여 그 사이에서 지지되는 것이다. 그리고 상기 지지부(24)는 상술한 4개의 배출관(30)의 출구측을 지지하고 있다.

상술한 모터부(40)에 의하여 회전하면서, 상술한 임펠러(32,52)를 회전시키는 샤프트(45)는 다수의 베어링(72,74)에 의하여 그 회전이 지지되는데, 예를 들면 출구측에서는 출구매니폴드(20)의 입구측에 설치되는 베어링(72)과, 내부매니폴드(60)에 지지되는 베어링(74)에 의하여 회전이 지지되고 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 다단으로 배치되는 임펠러를 이용하여, LNG에 대하여 순차적으로 압력을 가하도록 구성하고 있음을 알 수 있고, 이러한 압력의 정도는 임펠러의 회전수 및 LNG를 통과시키는 임펠러의 내부 구조 등에 의하여 결정되는 것임을 당연하다고 할 수 있다. 그리고 이와 같이 임펠러를 다단으로 설치하는 경우, 각 임펠러의 하류측에는 디퓨저를 설치함으로써 소음 및 진동을 최소화하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 자명하다고 할 수 있다.

10 ..... 케이싱
12 ..... 케이싱헤드
12a ,,,,, 제1압축공간
12b ..... 제2압축공간
14 ..... 케이싱중간부
14a ..... 내향플랜지
20 ..... 출구매니폴드
22 ..... 연결부
30 ..... 배출관
32 ..... 제1임펠러
32a ..... 샤프트결합공
32b ..... 키홈
32c ..... 입구
32d ..... 출구
32e ..... 입구부분
34 ..... 제1디퓨저
34a ..... 축통과공
34b ..... 입구측면
34c ..... 입구
34d ..... 출구
34e ..... 연결통로
34f .....출구공간
34g .....출구측면
40 ..... 모터부
42 ..... 고정자
44 ..... 회전자
45 ..... 샤프트
52 .... 제2임펠러
54 ..... 제2디퓨저
60 ..... 내부매니폴드
61 ..... 연결공
62 ..... 유입공간
63 .... 출구측면
64 ..... 입구측면
65 ..... 출구

Claims (6)

1. 극저온 유체에 딥핑된 상태에서, 유체에 소정의 압력을 가할 수 있는 극저온 저압펌프로써;
   유체가 유입되는 입구(IN)을 구비하고, 입구 보다 큰 직경의 압축공간을 다수 구비하는 케이싱과;
   상기 케이싱의 입구 내에 설치되어 회전에 의하여 유체를 흡입하는 인듀서;
   상기 각 압축공간의 내부에서 회전 가능하게 지지되고, 회전에 의하여 유체에 압력을 가하는 다수의 임펠러;
   상기 압축공간의 내부에서 케이싱에 고정되고, 임펠러에 의하여 압력이 가해진 유체를 같은 압력을 유지하면서 확산시키는 다수의 디퓨저;
   상기 인듀서 및 임펠러의 중앙을 연결하도록 설치되어 연동하는 샤프트;
   전원의 인가에 의하여 상기 샤프트를 회전시키는 모터기구;
   상기 케이싱의 출구측 단부에 설치되고, 디퓨저를 통과한 유체를 출구측면에 형성된 다수의 출구로 안내하는 내부매니폴드;
   상기 내부매니폴드의 출구와 연결되고, 내부매니폴드의 출구측면에 지지되는 다수의 배출관; 그리고
   상기 배출관의 출구측 단부를 지지하고, 다수의 배출관을 연결하여 하나의 출구로 안내하기 위한 다수의 연결부를 구비하는 출구매니폴드로 구성되는 극저온 저압펌프.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 압축공간은 제1압축공간 및 제2압축공간으로 구성되고, 상기 임펠러는 제1압축공간 및 제2압축공간에 각각 설치되는 제1임펠러 및 제2임펠러, 그리고 상기 디퓨저도 제1압축공간 및 제2압축공간에 설치되는 제2디퓨저 및 제2디퓨저로 구성되는 극저온 저압펌프.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 임펠러는, 입구측의 중앙부분에 형성되는 다수의 입구(32c)와 상기 입구와 연통하고 방사상의 외측면에 형성되는 출구(32d)를 구비하고, 상기 출구는 입구에 대하여 단면적이 넓게 형성되는 극저온 저압펌프.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 디퓨저는, 입구측면의 외측에 형성되는 입구(34c)와, 출구측면의 외측면에 형성되는 출구(34d), 그리고 상기 입구(34c)와 출구(34d)를 연결하도록 방사상의 외측면을 따라 형성되는 연결통로(34e)를 구비하고, 상기 연결통로는 케이싱의 내측면과의 사이에서 유체를 출구측으로 안내하는 극저온 저압펌프.
   
5. 제 2 항에 있어서, 상기 케이싱은 입구(IN)가 형성된 케이싱헤드와 상기 케이싱헤드의 출구측에 연결되는 케이싱중간부로 구성되고, 상기 케이싱중간부는 제1압축공간 및 제압축공간을 형성하는 내향플랜지(14a)를 구비하고, 상기 제1디퓨저는 내향플랜지에 고정되는 극저온 저압펌프.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제2임펠러의 출구측에 설치되는 제2디퓨저는 내부매니폴드에 고정되는 극저온 저압펌프.
   
   
   
   
   

Images