KR20160122495A

KR20160122495A - Volute casing and rotary machine comprising the same

Info

Publication number: KR20160122495A
Application number: KR1020150052450A
Authority: KR
Inventors: 김승민; 노진현; 김지수
Original assignee: 한화테크윈 주식회사
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2016-10-24
Also published as: WO2016167456A1; KR102247594B1

Abstract

The present invention relates to a volute casing and a rotary machine having the same. The volute casing comprises: a diffuser part; and a volute part into which fluid flowing from the diffuser part flows. Multiple guide vanes for changing the radial flow of the fluid flowing from the diffuser part into the tangential flow are installed on the inner wall of the volute part. Therefore, the present invention minimizes energy loss.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bolus casing,

본 발명은 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 볼류트 케이싱 및 이를 구비한 회전 기계에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus, and more particularly, to a volute casing and a rotating machine having the same.

유체 등을 압축하는 압축기, 펌프, 송풍기 등은, 일반적으로 내부에 회전체를 구비하는 회전 기계의 구조를 가지고 있다.BACKGROUND ART Compressors, pumps, blowers, and the like for compressing fluids and the like generally have a structure of a rotating machine having a rotating body therein.

일반적으로 그러한 회전 기계는 임펠러(impeller)와 케이싱을 가지고 있다. 그 중 임펠러는 회전체로서 회전 운동에너지를 유체에 전달시켜 유체의 압력을 상승시키도록 구성되며, 이를 위해 임펠러에는 유체의 이동을 돕고 에너지를 유체에 전달하는 다수개의 블레이드(blade)가 배치되어 있다.Generally, such a rotating machine has an impeller and a casing. Among them, the impeller is configured to transmit rotational kinetic energy to the fluid to increase the pressure of the fluid. To this end, the impeller is provided with a plurality of blades for transferring energy to the fluid, .

임펠러를 통과하는 유체는 디퓨져에 의해서 압력이 증가된다. 이후, 유체는 볼류트에 인입되어 토출될 수 있다. 회전 기계는 사이즈를 감소시키면서 동시에 효율을 증가시키는 것이 중요하다. 공개특허공보 1996-0001494호에는 베인 압축기의 압력 손실을 줄여 압축기의 성능을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. The fluid passing through the impeller is increased in pressure by the diffuser. Thereafter, the fluid may be drawn into the volute and discharged. It is important that the rotating machine reduce the size and at the same time increase the efficiency. Open Publication No. 1996-0001494 discloses a technique for reducing the pressure loss of a vane compressor to improve the performance of the compressor.

한국공개특허공보 제1996-0001494호Korean Patent Publication No. 1996-0001494

본 발명의 실시예들은 에너지 손실을 최소화하는 볼류트 케이싱 및 이를 구비한 회전 기계를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a volute casing and a rotating machine having the same that minimize energy loss.

본 발명의 일 측면은, 디퓨져부와, 상기 디퓨져부로부터 나온 유체가 집입하는 볼류트부를 포함하는 회전기계의 볼류트 케이싱에 있어서, 상기 볼류트부의 내벽에는 상기 디퓨져부에서 나오는 반경방향의 상기 유체의 유동을 접선 방향으로 변환시켜주는 복수개의 가이드 베인이 설치되는 볼류트 케이싱을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a volute casing of a rotating machine including a diffuser portion and a volute portion for collecting a fluid from the diffuser portion, wherein the inner wall of the volute portion is provided with a radial- Provided is a bolus casing in which a plurality of guide vanes are provided for converting fluid flow into a tangential direction.

또한, 상기 복수개의 가이드 베인은 상기 유체가 상기 볼류트부를 통과하는 방향인 제1 방향으로 크기가 증가하도록 배치될 수 있다.The plurality of guide vanes may be arranged to increase in size in a first direction in which the fluid passes through the volute.

또한, 상기 복수개의 가이드 베인들 중 어느 하나의 가이드 베인은 상기 제1 방향으로 단면적의 크기가 증가하도록 설치될 수 있다.Also, any one of the plurality of guide vanes may be installed to increase the cross-sectional area in the first direction.

본 발명의 다른 측면은, 블레이드를 구비한 임펠러와, 상기 임펠러를 경유한 유체의 압력을 증가시키는 디퓨져부 및 상기 디퓨져부에서 나온 상기 유체가 진입하여 토출부로 토출되는 볼류트부를 포함하고, 상기 볼류트부는 상기 디퓨져부에서 나오는 반경 방향의 상기 유체의 유동을 접선 방향으로 변환시켜 주는 가이드 베인을 구비하는 원심 압축기를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an impeller comprising: an impeller having a blade; a diffuser portion for increasing the pressure of the fluid passing through the impeller; and a volute portion for discharging the fluid from the diffuser portion to the discharge portion, The lute part provides a centrifugal compressor having a guide vane that converts the flow of the fluid radially out of the diffuser part in a tangential direction.

또한, 상기 가이드 베인은 복수개로 상기 볼류트부의 내벽에 설치되고, 상기 복수개의 가이드 베인들은 상기 유체가 상기 볼류트부를 통과하는 방향인 제1 방향으로 크기가 증가하도록 배치될 수 있다.Also, the guide vanes may be disposed in a plurality of inner walls of the volute portion, and the plurality of guide vanes may be arranged to increase in size in a first direction in which the fluid passes through the volute portion.

또한, 상기 볼류트부는 상기 제1 방향으로 크기가 증가할 수 있다.In addition, the volute portion may increase in size in the first direction.

또한, 상기 가이드 베인은 상기 유체의 이동을 안내하는 제1 만곡면과, 상기 제1 만곡면과 대응하도록 형성하는 제2 만곡면 및 상기 제1 만곡면과 상기 제2 만곡면이 만나서 형성하는 단부를 구비할 수 있다.The guide vane may include a first curved surface for guiding the movement of the fluid, a second curved surface for forming the first curved surface so as to correspond to the first curved surface, and an end portion formed by the first curved surface and the second curved surface, .

또한, 상기 볼류트부에 유입되는 상기 유체는 상기 제1 만곡면 또는 상기 제2 만곡면을 따라 상기 토출부로 이동할 수 있다.In addition, the fluid flowing into the volute portion may move to the discharge portion along the first curved surface or the second curved surface.

또한, 상기 제1 만곡면 또는 상기 제2 만곡면은 오목하게 형성될 수 있다.In addition, the first curved surface or the second curved surface may be concave.

또한, 상기 단부는 상기 임펠러를 향하도록 배치될 수 있다.Further, the end portion may be disposed to face the impeller.

또한, 상기 가이드 베인은 적어도 일부가 만곡된 삼각뿔의 형상으로 형성될 수 있다.Also, the guide vane may be formed in a triangular shape at least partly curved.

본 발명의 실시예들은 유체의 이동방향을 반경방향에서 접선방향으로 변환하여, 에너지의 손실을 최소화 할 수 있다. 또한, 가이드 베인의 크기가 변화하는 유체의 유량에 대응하도록 배치하여 유동손실을 최소화하고, 효율을 향상시킬 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.　Embodiments of the present invention can translate the direction of movement of the fluid in the radial direction and in the tangential direction to minimize energy loss. Further, the size of the guide vane can be arranged to correspond to the flow rate of the fluid to be varied, thereby minimizing the flow loss and improving the efficiency. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼류트 케이싱을 보여주는 사시도이다.
도 2은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 사시도이다.
도 3는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 사시도이다.
도 4는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 볼류트 케이싱을 포함하는 회전 기계를 보여주는 단면도이다.1 is a perspective view showing a volute casing according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view taken along the line II-II in Fig.
3 is a perspective view taken along the line III-III in Fig.
4 is a cross-sectional view taken along the line III-III in Fig.
5 is a cross-sectional view showing a rotating machine including a bolus casing taken along line II-II in FIG. 1;

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼류트 케이싱(30)을 보여주는 사시도이고, 도 2은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 사시도이며, 도 3는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 사시도이다. 도 4는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 단면도이다. 도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 볼류트 케이싱(30)을 포함하는 회전 기계(100)를 보여주는 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a volute casing 30 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view taken along a line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III- It is a persuasive perspective. 4 is a cross-sectional view taken along the line III-III in Fig. 5 is a cross-sectional view showing a rotating machine 100 including a volute casing 30 taken along line II-II in FIG.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 유체의 유동을 안내하는 볼류트 케이싱(30)과 이를 포함하는 회전 기계(100)를 설명할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 기계(100)는 유체를 압축하는 원심 압축기로, 크게 임펠러(10), 디퓨져부(20) 및 볼류트부(31)를 포함할 수 있다. 1 to 5, a volute casing 30 for guiding the flow of a fluid and a rotating machine 100 including the same can be described. The rotating machine 100 according to an embodiment of the present invention is a centrifugal compressor for compressing a fluid and may include an impeller 10, a diffuser portion 20, and a volute portion 31.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전 기계는 원심 압축기이나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 기계는 회전체의 회전 운동에 의해 유체의 압력과 속도를 변화시킬 수 있는 장치이면 해당된다. 예를 들면, 본 발명에 따른 회전 기계는 펌프, 송풍기 등이 될 수도 있다.The rotating machine according to an embodiment of the present invention is a centrifugal compressor, but the present invention is not limited thereto. That is, the rotating machine according to an embodiment of the present invention is applicable to a device capable of changing the pressure and speed of the fluid by the rotational motion of the rotating body. For example, the rotating machine according to the present invention may be a pump, a blower, or the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전 기계(100)가 압축하는 유체는 공기, 가스, 수증기, 액체 등 다양한 유체가 될 수 있다.The fluid to be compressed by the rotating machine 100 according to an embodiment of the present invention may be various fluids such as air, gas, water vapor, and liquid.

임펠러(10)는, 허브(11)와, 허브(11)에 설치된 블레이드(12)를 포함하는데, 허브(11)는 회전축(미도시)에 고정되어 회전축이 회전하면 임펠러(10)도 함께 회전한다.The impeller 10 includes a hub 11 and a blade 12 installed on the hub 11. The hub 11 is fixed to a rotary shaft (not shown) so that when the rotary shaft rotates, do.

블레이드(12)는 허브(11)에 복수 개 설치되어 있는데, 블레이드(12)는 유체의 이동을 가이드하는 기능을 수행하면서 임펠러(10)의 회전 운동 에너지를 유체에 전달할 수 있다.A plurality of blades 12 are provided on the hub 11, and the blade 12 can transmit the rotational kinetic energy of the impeller 10 to the fluid while guiding the movement of the fluid.

임펠러(10)의 구성은 일반적인 원심 압축기에서 사용 되는 주지/ 관용의 임펠러(10) 기술이 사용될 수 있으므로, 그 상세한 구조 및 배치에 대한 설명은 여기서 생략한다.The construction of the impeller 10 can be the well-known impeller 10 technique used in a general centrifugal compressor, and a detailed description of its structure and arrangement is omitted here.

디퓨져부(20)는 유체가 이동하는 통로역할을 하는 디퓨져 베인(22)과 디퓨져 베인(22)이 설치되는 백 플레이트(Back Plate,21)로 구비 될 수 있다. 디퓨져부(20)를 통과하는 유체는 압력이 증가할 수 있다.The diffuser unit 20 may include a diffuser vane 22 serving as a passage through which the fluid flows and a back plate 21 on which the diffuser vane 22 is installed. The pressure of the fluid passing through the diffuser portion 20 may increase.

백 플레이트(21)의 어느 일면에는 디퓨져 베인(22)이 설치될 수 있다. 백 플레이트(21)의 어느 일면에 설치된 디퓨져 베인(22)사이로 압축된 유체가 통과하는 유로가 형성될 수 있다. 백 플레이트(21)는 볼류트 케이싱(30)의 플레이트(34)에 고정될 수 있다.A diffuser vane 22 may be installed on one surface of the back plate 21. [ A flow passage through which the compressed fluid passes may be formed between the diffuser vanes 22 provided on either side of the back plate 21. The back plate 21 may be fixed to the plate 34 of the bolus casing 30. [

디퓨져 베인(22) 임펠러(10)에서 유입되는 유량 및 속력에 따라 복수개로 구비 될 수 있다. 디퓨져 베인(22)은 임펠러(10)의 외주면을 따라 배치될 수 있다. 디퓨져 베인(22)은 디퓨져부(20)에서 유출되는 유체가 설정 압력을 형성하기 위해서 일정 각도를 형성할 수 있다. The diffuser vane 22 may be provided in plurality according to the flow rate and speed of the impeller 10. The diffuser vane 22 may be disposed along the outer circumferential surface of the impeller 10. The diffuser vane 22 may form a certain angle so that the fluid flowing out of the diffuser portion 20 forms a set pressure.

디퓨져 베인(22)은 디퓨져부(20)로부터 유출되는 유체의 압력을 변경하기 위해서, 디퓨져 베인(22)이 백 플레이트(21)와 결합하는 위치 또는 각도를 변경할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 디퓨져 베인(22)이 백 플레이트(21)에서 고정되어 결합되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. The diffuser vane 22 can change the position or angle at which the diffuser vane 22 engages with the back plate 21 to change the pressure of the fluid flowing out of the diffuser portion 20. [ Hereinafter, the diffuser vane 22 is fixedly coupled to the back plate 21 for convenience of explanation.

디퓨져 베인(22)은 백 플레이트(21)와 일체로 형성되어 제작될 수 있다. 또한, 백 플레이트(21)와 디퓨져 베인(22)이 각각 제작된 후, 결합하여 디퓨져부(20)를 형성할 수 있다. 이때, 백 플레이트(220)와 디퓨져 베인(22)은 용접 또는 열박음 공정을 통해서 디퓨져부(20)를 형성할 수 있다.The diffuser vane 22 may be formed integrally with the back plate 21. Also, after the back plate 21 and the diffuser vane 22 are respectively fabricated, they may be combined to form the diffuser portion 20. At this time, the back plate 220 and the diffuser vane 22 may form the diffuser portion 20 through a welding or a shrinking process.

볼류트 케이싱(30)은 디퓨져부(20)를 통과한 고압의 유체를 토출부(32)로 배출할 수 있다. 볼류트 케이싱(30)은 디퓨져부(20)의 외측에 형성된 볼류트부(31), 볼류트부(31)를 통과한 유체가 토출되는 토출부(32), 임펠러(10)가 삽입되는 개구부(33), 디퓨져부(20)가 설치되는 플레이트(34) 및 볼류트부(31)에 설치되는 가이드 베인(35)을 구비할 수 있다.The volute casing 30 can discharge the high-pressure fluid that has passed through the diffuser portion 20 to the discharge portion 32. The bolus casing 30 includes a bolt portion 31 formed on the outer side of the diffuser portion 20, a discharge portion 32 through which the fluid that has passed through the bolt portion 31 is discharged, A plate 34 on which the diffuser portion 20 is mounted and a guide vane 35 mounted on the bolt portion 31. The guide vane 35,

볼류트부(31)는 디퓨져부(20)의 외측에 설치되고 디퓨져 베인(22)을 통과한 유체가 유입된다. 유체는 볼류트부(31)의 내부공간을 통과하여 토출부(32)를 향하여 이동한다. 이하, 유체가 토출부(32)를 향하여 이동하는 방향을 제1 방향으로 정의한다. The volute portion 31 is installed on the outer side of the diffuser portion 20 and the fluid passing through the diffuser vane 22 flows in. The fluid passes through the inner space of the volute portion 31 and moves toward the discharge portion 32. Hereinafter, a direction in which the fluid moves toward the discharge portion 32 is defined as a first direction.

볼류트부(31)는 제1 방향으로 크기가 증가하도록 형성될 수 있다. 디퓨져부(20)에서 토출된 유체는 볼류트부(31)에서 합류하므로, 제1 방향으로 볼류트부(31)의 크기가 점진적으로 크게 형성될 수 있다.The volute portion 31 may be formed to increase in size in the first direction. Since the fluid discharged from the diffuser portion 20 joins at the volute portion 31, the size of the volute portion 31 in the first direction can be gradually increased.

개구부(33)는 볼류트부(31)에서 일측으로 연장되어 형성되고, 임펠러(10)가 삽입될 수 있다. 개구부(33)는 볼류트부(31)의 상측으로 연장되어 형성되어 임펠러(10)를 설치할 수 있다. The opening 33 is formed to extend in one direction from the bolt portion 31, and the impeller 10 can be inserted. The opening 33 is formed to extend upward from the bolt portion 31, and the impeller 10 can be installed.

플레이트(34)는 개구부(33)과 대향하도록 설치된다. 플레이트(34)는 볼류트부(31)와 연결되고, 디퓨져부(20)를 고정할 수 있다.The plate 34 is provided so as to face the opening portion 33. The plate 34 is connected to the bolt portion 31 and can fix the diffuser portion 20.

가이드 베인(35)은 볼류트부(31)를 통과하는 유체의 유동방향을 변경할 수 있다. 가이드 베인(35)은 볼류트부(31)의 내벽에 설치되어, 볼류트부(31)를 통과하는 유체와 접촉할 수 있다. 가이드 베인(35)은 적어도 일부가 만곡된 삼각뿔의 형상으로 형성될 수 있다. The guide vane 35 can change the flow direction of the fluid passing through the volute portion 31. The guide vane 35 is provided on the inner wall of the volute portion 31 and can be in contact with the fluid passing through the volute portion 31. The guide vane 35 may be formed at least in part in the shape of a curved triangular pyramid.

가이드 베인(35)은 복수개로 구비되고, 볼류트부(31)의 내벽에 방사형으로 설치될 수 있다. 복수개의 가이드 베인(35)은 상기 제1 방향으로 크기가 증가하도록 설치될 수 있다.A plurality of guide vanes 35 may be provided and radially disposed on the inner wall of the volute portion 31. The plurality of guide vanes 35 may be installed to increase in size in the first direction.

도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 복수 개의 가이드 베인(35) 중 이웃하도록 배치된 제1 가이드 베인(35a), 제2 가이드 베인(35b) 및 제3 가이드 베인(35c)은 제1 방향을 따라 크기가 증가하도록 형성될 수 있다. 제1 가이드 베인(35a)의 크기는 제2 가이드 베인(35b)의 크기보다 작으며, 제2 가이드 베인(35b)의 크기는 제3 가이드 베인(35c)의 크기보다 작게 형성될 수 있다.2, 3, and 5, the first guide vane 35a, the second guide vane 35b, and the third guide vane 35c, which are disposed adjacent to each other among the plurality of guide vanes 35, And may be formed to increase in size along the direction. The size of the first guide vane 35a may be smaller than that of the second guide vane 35b and the size of the second guide vane 35b may be smaller than that of the third guide vane 35c.

증가된 유량에 대응하여 유체의 이동방향을 변환하기 위해서 복수개의 가이드 베인(35)은 제1 방향 크기가 증가하도록 설치된다. 유체가 제1 방향으로 이동할수록, 볼류트부(31)를 통과하는 단위면적당 유량이 증가한다. 증가된 단위면적당 유량으로 인해 볼류트부(31)에서는 접선방향(F2)의 힘과 반경방향(F1)의 유동에 의해 교란이 발생할 수 있다. 따라서, 증가된 단위면적당 유량에 대응하여 유체의 이동방향을 변환하기 위해서 토출부(32)에 인접한 가이드 베인(35)의 크기가 커지도록 가이드 베인(35)을 배치할 수 있다.A plurality of guide vanes 35 are installed to increase the size of the first direction in order to change the moving direction of the fluid corresponding to the increased flow rate. As the fluid moves in the first direction, the flow rate per unit area passing through the volute portion 31 increases. Disturbance may occur due to the force in the tangential direction F2 and the flow in the radial direction F1 in the volute portion 31 due to the increased flow rate per unit area. Therefore, the guide vane 35 can be disposed such that the size of the guide vane 35 adjacent to the discharge portion 32 is increased in order to change the moving direction of the fluid corresponding to the increased flow rate per unit area.

도 4를 참조하면, 복수개의 가이드 베인(35) 중 어느 하나의 가이드 베인(35)은 제1 방향으로 크기가 증가할 수 있다. 어느 하나의 가이드 베인(35)은 유체의 이동방향인 제1 방향으로 단면적의 크기가 증가하도록 설치될 수 있다. Referring to FIG. 4, any one of the plurality of guide vanes 35 may increase in size in the first direction. Any one of the guide vanes 35 can be installed to increase the cross-sectional area in the first direction which is the direction of movement of the fluid.

볼류트부(31)를 통과하는 유체는 제1 방향으로 이동하면서 가이드 베인(35)의 표면과 접촉하고, 이웃하는 다른 가이드 베인으로 이동 할 수 있다. 제1 방향으로 가이드 베인(35)의 단면적을 증가하여, 유체의 유동방향을 반경방향(F1)에서 접선방향(F2)으로의 변경할 수 있다. The fluid passing through the volute portion 31 is moved in the first direction and is in contact with the surface of the guide vane 35 and can move to another neighboring guide vane. The flow direction of the fluid can be changed from the radial direction F1 to the tangential direction F2 by increasing the sectional area of the guide vane 35 in the first direction.

가이드 베인(35)은 적어도 일부가 만곡되도록 형성될 수 있다. 가이드 베인(35)은 유체의 이동을 안내하는 제1 만곡면(36)과, 제1 만곡면(36)에 대응하는 제2 만곡면(37), 제1 만곡면(36)과 제2 만곡면(37)이 만나서 형성하는 단부(38)를 구비할 수 있다. 이때, 제1 만곡면(36) 또는 제2 만곡면(37)은 오목하게 형성될 수 있다.The guide vane 35 may be formed to be at least partially curved. The guide vane 35 includes a first curved surface 36 for guiding the movement of the fluid and a second curved surface 37 corresponding to the first curved surface 36. The first curved surface 36, And an end 38 that the surface 37 meets. At this time, the first curved surface 36 or the second curved surface 37 may be concave.

디퓨져부(20)에서 토출된 유체는 제1 만곡면(36) 또는 제2 만곡면(37)을 따라 이동할 수 있다. 유체는 오목하게 형성된 면을 따라 이동하므로, 유체의 이동을 예측하고, 제어할 수 있다. 또한, 가이드 베인(35)이 만곡지도록 형성되어 반경방향(F1)의 유동이 접선방향(F2)로 용이하게 변경할 수 있다.The fluid discharged from the diffuser portion 20 can move along the first curved surface 36 or the second curved surface 37. [ The fluid moves along the concavely formed surface, so that the movement of the fluid can be predicted and controlled. Further, the guide vane 35 is formed to be curved so that the flow in the radial direction F1 can be easily changed in the tangential direction F2.

단부(38)는 임펠러(10)를 향하도록 배치될 수 있다. 도 4를 보면, 단부(38)는 임펠러(10)가 설치되는 개구부(33)를 향하도록 설치된다. 디퓨져부(20)를 통과하는 유체는 반경방향(F1)으로 이동한다. 단부(38)가 상측을 향하도록 배치되면, 접선방향으로 유체의 유동을 가이드 할 수 있다. The end 38 may be oriented toward the impeller 10. 4, the end portion 38 is installed so as to face the opening portion 33 where the impeller 10 is installed. The fluid passing through the diffuser portion 20 moves in the radial direction F1. When the end portion 38 is disposed so as to face upward, the flow of the fluid in the tangential direction can be guided.

디퓨져 베인(22)을 통과한 유체는 제1 만곡면(36)나 제2 만곡면(37)와 접촉한다. 단부(38)가 상측으로 향하면, 제1 만곡면(36) 또는 제2 만곡면(37)은 소정의 경사각이 형성된다. 디퓨져부(20)를 통과하는 유체는 상기 경사각과 부딪히게 되어 유체를 접선방향(F2)으로 효과적으로 안내 할 수 있다.The fluid that has passed through the diffuser vane 22 contacts the first curved surface 36 or the second curved surface 37. When the end portion 38 is directed upward, the first curved surface 36 or the second curved surface 37 is formed with a predetermined inclination angle. The fluid passing through the diffuser portion 20 collides with the inclination angle, and the fluid can be effectively guided in the tangential direction F2.

가이드 베인(35)은 볼류트부(31)의 내벽에서 디퓨져부(20)에서 나오는 반경방향(F1)의 유체의 유동을 접선방향(F2)으로 변환시킬 수 있다. 그리하여, 볼류트부(31)을 통과하는 유체는 반경방향(F1)으로 에너지 손실을 최소화 하면서 F3의 궤적을 따라 이동할 수 있다. (도5 참조)The guide vane 35 can convert the fluid flow in the radial direction F1 from the diffuser portion 20 at the inner wall of the volute portion 31 into the tangential direction F2. Thus, the fluid passing through the volute portion 31 can move along the trajectory of F3 while minimizing energy loss in the radial direction F1. (See Fig. 5)

디퓨져부(20)를 통과하는 유체의 속도는 반경방향(F1)과 접선방향(F2)을 가진다. 반경방향(F1)의 유동은 볼류트부(31)와 부딪치거나, 접선방향(F2)의 유동에 합쳐져 토출부(32)로 토출된다. 이때, 유체는 볼류트부(31) 내부에서 교란 또는 마찰이 발생하여 에너지 손실이 발생할 수 있다. The velocity of the fluid passing through the diffuser portion 20 has a radial direction F1 and a tangential direction F2. The flow in the radial direction F1 collides with the volute portion 31 or merges with the flow in the tangential direction F2 and is discharged to the discharge portion 32. [ At this time, the fluid may generate energy loss due to disturbance or friction in the volute portion 31.

디퓨져부(20)를 통과한 유체는 제1 만곡면(36) 또는 제2 만곡면(37)와 접촉하게 된다. 접선방향(F2)으로 이동하는 유체는 가이드 베인(35)을 통과하면서 토출부(32)로 토출되나, 반경방향(F1)으로 이동하는 유체는 오목한 표면을 따라 이동하게 되므로, 접선방향(F2)으로 방향이 전환될 수 있다. 즉, 반경방향(F1)의 유동을 손실 없이 접선방향(F2)으로 전환하여 유체는 F3과 같이 이동할 수 있다.(도 5 참조) The fluid that has passed through the diffuser portion 20 comes into contact with the first curved surface 36 or the second curved surface 37. The fluid moving in the tangential direction F2 is discharged to the discharge portion 32 while passing through the guide vane 35. Since the fluid moving in the radial direction F1 moves along the concave surface, As shown in FIG. That is, the fluid in the radial direction F1 is switched to the tangential direction F2 without loss, and the fluid can move as F3 (see FIG. 5). (See FIG. 5)

디퓨져부(20)를 통과한 유체는 볼류트부(31)로 합류하므로, 제1 방향으로 유체가 이동할수록 유량도 증가한다. 가이드 베인(35)은 유량의 증가에 대응하여 제1 방향으로 크기가 커지도록 배치된다. 즉, 가이드 베인(35)의 크기가 제1 방향으로 증가하도록 형성하여 접선방향(F2)으로의 유동과 반경방향(F1)으로의 유동 사이에서 발생하는 교란을 최소화 할 수 있다.Since the fluid that has passed through the diffuser portion 20 joins the volute portion 31, the flow rate increases as the fluid moves in the first direction. The guide vane 35 is arranged so as to be larger in the first direction in correspondence with the increase of the flow rate. That is, the size of the guide vane 35 is increased in the first direction so that the disturbance occurring between the flow in the tangential direction F2 and the flow in the radial direction F1 can be minimized.

임펠러(10)를 통과한 유체는 디퓨져부(20)를 통과하여 볼류트부(31)로 진입할 수 있다. 임펠러(10)의 크기는 사용 목적 및 사용 압력에 의해서 정해지며, 볼류트부(31)의 크기는 유량에 의해서 결정된다. The fluid having passed through the impeller 10 can pass through the diffuser portion 20 and enter the volute portion 31. [ The size of the impeller 10 is determined by the purpose of use and the operating pressure, and the size of the volute portion 31 is determined by the flow rate.

디퓨져부(20)는 임펠러(10)로부터 인입되는 유동을 볼류트부(31)까지 가이드하면서 전압을 정압으로 변환시켜 주는 역할을 한다. 디퓨져부(20)의 크기는 디퓨져부(20)를 통해 볼류트부(31)에 인입되는 유속에 따라 설정될 수 있다.The diffuser portion 20 serves to convert the voltage into a static pressure while guiding the flow introduced from the impeller 10 to the volute portion 31. The size of the diffuser portion 20 may be set according to the flow rate introduced into the volute portion 31 through the diffuser portion 20.

다만, 디퓨져부(20)에 인입되는 유속이 크면, 볼류트부(31)에서의 손실이 증가한다. 따라서, 종래의 회전 기계(100)는 일정 크기 이상의 디퓨져부(20)를 적용해야 하나, 이러한 경우 회전 기계의 크기가 증가하여 비용이 증가 및 공간 활용성이 저하 된다.However, if the flow rate introduced into the diffuser portion 20 is large, the loss in the volute portion 31 increases. Therefore, in the conventional rotary machine 100, the diffuser portion 20 having a predetermined size or more should be applied. However, in this case, the size of the rotary machine is increased and the cost and space utilization are decreased.

디퓨져부(20)의 길이가 짧을수록, 유체는 상대적으로 반경방향(F1)으로 높은 속도를 가진다. 이러한 유체는 교란 또는 마찰로 인해 큰 에너지 손실이 발생한다. The shorter the length of the diffuser portion 20, the higher the speed of the fluid in the radial direction F1. These fluids experience large energy losses due to disturbance or friction.

특히, 반경방향(F1)으로의 유동과 접선방향(F2)의 유동이 교란되면 와류나 진동가 발생하여 회전 기계(100)의 효율을 저하 할 수 있다.Particularly, when the flow in the radial direction F1 is disturbed and the flow in the tangential direction F2 is disturbed, vortices and vibration are generated, and the efficiency of the rotating machine 100 can be lowered.

가이드 베인(35)은 유체의 반경방향(F1)으로의 유동을 접선방향(F2)으로의 유동으로 안내할 수 있다. 가이드 베인(35)은 에너지 손실을 최소화 하면서, 접선방향(F2)으로 유동을 유도하여 회전 기계(100)의 효율을 증대할 수 있다.The guide vane 35 can guide the flow in the radial direction F1 of the fluid to the flow in the tangential direction F2. The guide vane 35 can increase the efficiency of the rotary machine 100 by inducing the flow in the tangential direction F2 while minimizing the energy loss.

볼류트 케이싱(30) 및 이를 구비한 회전 기계(100)는 디퓨져부(20)에서 유입되는 유체를 반경방향(F1)에서 접선방향(F2)으로 변환하여, 에너지의 손실을 최소화 할 수 있다.The volute casing 30 and the rotating machine 100 having the volute casing 30 convert the fluid flowing in the diffuser portion 20 from the radial direction F1 to the tangential direction F2 to minimize energy loss.

볼류트 케이싱(30) 및 이를 구비한 회전 기계(100)는 볼류트부(31)를 통과하는 유체의 유량에 대응하도록, 가이드 베인(35)의 크기가 커지도록 배치하여 유동손실을 최소화 할 수 있다.The volute casing 30 and the rotating machine 100 having the volute casing 30 are arranged such that the guide vane 35 is sized so as to correspond to the flow rate of the fluid passing through the volute portion 31, have.

볼류트 케이싱(30) 및 이를 구비한 회전 기계(100)는 볼류트부(31)에서 발생하는 와류 발생을 최소화 하여, 효율을 향상 시킬 수 있다.The volute casing 30 and the rotating machine 100 having the same can minimize the generation of vortex generated in the volute portion 31 and improve the efficiency.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.

10: 임펠러
20: 디퓨져부
30: 볼류트 케이싱
31: 볼류트부
32: 토출부
33: 개구부
34: 플레이트
35: 가이드 베인
36: 제1 만곡면
37: 제2 만곡면
38: 단부
100: 회전 기계10: Impeller
20:
30: Volute casing
31: Volute portion
32:
33: opening
34: Plate
35: Guide vane
36: 1st curved face
37: 2nd curved face
38: end
100: Rotating machine

Claims

A volute casing of a rotating machine comprising a diffuser portion and a volute portion for collecting a fluid from the diffuser portion,
Wherein a plurality of guide vanes are provided on an inner wall of the volute portion for converting a flow of the fluid radially out of the diffuser portion into a tangential direction.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of guide vanes are arranged to increase in size in a first direction in which the fluid passes through the volute portion.

3. The method of claim 2,
Wherein one of the plurality of guide vanes is installed to increase the cross-sectional area in the first direction.

An impeller having a blade;
A diffuser portion for increasing a pressure of the fluid passing through the impeller; And
And a volute part in which the fluid from the diffuser part enters and is discharged to the discharge part,
Wherein the volute portion includes a guide vane that converts the flow of the fluid radially out of the diffuser portion into a tangential direction.

The method of claim 4, wherein
Wherein the guide vanes are disposed in a plurality of inner walls of the volute portion and the plurality of guide vanes are arranged to increase in size in a first direction in which the fluid passes through the volute portion.

6. The method of claim 5,
Wherein one of the plurality of guide vanes is installed to increase the cross-sectional area in the first direction.

The method according to claim 6,
Said volute portion increasing in size in said first direction.

5. The method of claim 4,
The guide vane,
A first curved surface for guiding the movement of the fluid;
A second curved surface formed to correspond to the first curved surface; And
And an end portion formed by said first curved surface and said second curved surface to meet with each other.

9. The method of claim 8,
Wherein the fluid flowing into the volute portion moves to the discharge portion along the first curved surface or the second curved surface.

9. The method of claim 8,
Wherein the first curved surface or the second curved surface is concave.

9. The method of claim 8,
And the end portion is disposed to face the impeller.

5. The method of claim 4,
Wherein the guide vane is formed at least in part in the shape of a curved triangular pyramid.