KR20180098350A - 방사형 압축기 및 배기 가스 재순환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러(4), 임펠러(4)를 구동시키고, 샤프트(40)를 구비하는 모터(8), 모터(8)를 위한 하우징(10), 및 모터(8)를 위한 서비스 유체를 위한 분배 시스템(18)을 포함하는 방사형 압축기(2)에 관한 것으로, 분배 시스템(18)은 메인 피드(28), 매니폴드(36) 및 적어도 두 개의 피드 브랜치들(feed branches, 37, 38)을 포함하고, 상기 서비스 유체는 메인 피드(28), 매니폴드(36) 및 적어도 두 개의 피드 브랜치들(37, 38)을 통해 운반될 수 있으며, 메인 피드(28) 및 피드 브랜치들(37, 38)은 매니폴드(36)와 결합되고, 분배 시스템(18)은 하우징(10)의 일체화된 부분이고, 하우징(10)은 서로 연결되고 샤프트(40)의 길이 방향으로 서로 인접하게 배열된 각각의 하우징 부분들(12, 14, 16)을 포함하며, 분배 시스템(18)은 상기 하우징 부분들 중 적어도 두 개의 하우징 부분들(14, 16)을 통해 연장된다.

Description

방사형 압축기 및 배기 가스 재순환 시스템

본 발명은 임펠러, 상기 임펠러를 구동시키고, 샤프트를 구비하는 모터, 상기 모터를 위한 하우징, 및 상기 모터를 위한 서비스 유체를 위한 분배 시스템을 포함하는 방사형 압축기에 관한 것이다. 상기 분배 시스템은 메인 피드, 매니폴드 및 적어도 두 개의 피드 브랜치들을 포함하고, 상기 서비스 유체는 상기 메인 피드, 상기 매니폴드 및 상기 적어도 두 개의 피드 브랜치들을 통해 운반될 수 있다. 더욱이, 상기 메인 피드 및 상기 피드 브랜치들은 상기 매니폴드와 결합된다.

상이한 유형의, 원심 압축기라고도 불리는, 방사형 압축기들은 다양한 분야에서 이용된다. 일 예로 배기 가스 재순환(exhaust gas recirculation; EGR) 압축기가 있고, 배기 가스 재순환 압축기는 휘발유 엔진 또는 디젤 엔진과 같은 엔진으로 인한 산화질소(NOx)배출물을 줄이기 위해 이용될 수 있다. EGR 압축기는 특히 다른 유형의 차량, 예를 들어, 선박에 이용된다.

일반적인 방사형 압축기는 상이한 베어링들을 가진 모터를 포함한다. 또한, 일반적인 방사형 압축기는 특히 압축기의 모터의 샤프트에 적어도 하나의 씰링(sealing)을 포함한다. 일반적인 방사형 압축기는 베어링들에 오일을 공급하고 씰링에 밀봉 공기를 공급하기 위해 다수의 외부 파이프들(외부 배관들)을 가진다.

본 발명의 목적은 향상된 디자인, 특히 강건한 디자인을 가진 방사형 압축기를 제공하는 것이다.

본 목적은 제1항에 따른 방사형 압축기를 통해 달성된다.

즉, 본 목적은 도입부에 언급된 유형의 방사형 압축기를 통해 달성되며, 본 발명에 따르면, 상기 분배 시스템은 상기 하우징의 일체화된 부분이다. 또한, 상기 하우징은 각각의 하우징 부분들을 포함하며, 상기 하우징 부분들은 서로 연결되고 상기 샤프트의 길이 방향으로 서로 인접하게 배열된다. 더욱이, 상기 분배 시스템은 상기 하우징 부분들 중 적어도 두 개의 하우징 부분들을 통해 연장된다.

본 발명의 의미에 있어서 상기 모터를 위한 하우징은 상기 모터를 덮도록 구현된 하우징일 수 있다. 또한, 본 발명의 의미에 있어서 상기 모터를 위한 서비스 유체를 위한 분배 시스템은 상기 서비스 유체를 상기 모터에 운반하도록 구현된 분배 시스템일 수 있다.

본 발명의 의미에 있어서 상기 하우징의 일체화된 부분은 상기 하우징의 직접적인 부분일 수 있다. 또한, 상기 분배 시스템은 상기 하우징의 일체화된 부분이기 때문에, 상기 분배 시스템은 상기 하우징에 포함되거나, 및/또는 삽입될 수 있다. 특히, 상기 분배 시스템 및 상기 하우징은 동일한 재료를 포함한다. 따라서, 상기 분배 시스템 및 상기 하우징은 동일한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 분배 시스템 및 상기 하우징은 일체형으로, 특히 적어도 부분적으로 형성될 수 있다.

상기 분배 시스템 및/또는 그 요소들 중 적어도 하나의 요소 ?? 특히 상기 메인 피드, 상기 매니폴드 및/또는 상기 피드 브랜치들(feed branches)은 캐비티 및/또는 빈 공간일 수 있다. 또한, 상기 분배 시스템 및/또는 그 요소들 중 적어도 하나의 요소는 상기 하우징의 벽들에 의해 형성될 수 있다. 또한, 상기 분배 시스템 및/또는 그 요소들 중 적어도 하나의 요소는 상기 하우징에 천공될 수 있다. 더욱이, 상기 분배 시스템의 벽들은 코팅되지 않거나, 부분적으로 코팅되거나, 또는 코팅될 수 있다.

편의상, 상기 각각의 하우징 부분들은 별개의 하우징 부분들이다. 상기 각각의 하우징 부분들 각각은 상기 방사형 압축기의 특정 부분을 수용할 수 있다. 예를 들어, 하나의 하우징 부분은 후면 플레이트, 메인 하우징 및/또는 베어링 하우징일 수 있다. 또한, 상기 분배 시스템은 각각의 부분들을 포함할 수 있다.

상기 분배 시스템의 각 부분 또는 상기 분배 시스템의 부분들의 각 그룹/서브그룹은 상기 각각의 하우징 부분의 일체화된 부분일 수 있다. 바람직하게는, 상기 분배 시스템의 각 부분 또는 상기 분배 시스템의 부분들의 각 그룹/서브그룹 및 상기 각각의 하우징 부분은 일체형으로 형성된다. 상기 하우징 부분들은 플랜지들에 의해 서로 연결될 수 있다.

본 발명은 방사형 압축기가 흔히 엔진에 직접 연결된다는 관찰에 기초하고 있다. 특히, 상기 방사형 압축기는 엔진에 직접적으로 플랜지 장착될 수 있다. 따라서, 상기 엔진으로부터의 진동은 상기 압축기에 전달된다. 상기 방사형 압축기의 외부 파이프들은 손상되기 쉬워 사용 중에 진동에 의해 쉽게 깨질 수 있다. 따라서, 외부 파이프와 같은 전자의 외부 공급 요소들을 상기 모터를 위한 상기 하우징(이하, 하우징이라 함)에 통합시키는 것이 제안된다. 상기 하우징 내의 통합 분배 시스템은 외부 공급 요소들보다 훨씬 더 강건할 것이다.

또 다른 장점은 통합 분배 시스템을 가진 방사형 압축기가 외부 공급 요소들을 가진 방사형 압축기보다 훨씬 더 소형(compact)일 것이라는 점이다. 따라서, 통합 분배 시스템을 가진 상기 방사형 압축기는 특히 운송 과정 중에 취급이 용이할 것이다. 따라서, 상기 방사형 압축기는 운송 중 뿐만 아니라 사용 중에 강건할 것이다.

상기 각각의 하우징 부분들이 상기 샤프트의 길이 방향으로 서로 인접하게 배열된다는 사실에 의해, 상기 하우징은 예를 들어 하우징의 중심선 축을 따라 분리된 하우징보다 진동에 더 강건하다. 더욱이, 상기 하우징 부분들을 상기 샤프트의 길이 방향으로 서로 인접하게 배열하여 오일 누설의 위험이 줄어든다. 또한, 상기 각각의 하우징 부분들이 상기 샤프트의 길이 방향으로 서로 인접하게 배열된다는 사실에 의해, 방사형 압축기는 장착이 용이하고, 필요한 경우 분리가 용이할 수 있다. 더욱이, 상기 하우징 부분들은 용이하게 제조될 수 있다.

상기 분배 시스템은 상기 하우징 부분들 중 적어도 두 개의 하우징 부분들을 통해 연장되기 때문에, 상기 하우징은 구성 및 제조가 용이할 수 있다.

상기 분배 시스템은 서비스 유체의 통합 공급을 위한 분배 시스템일 수 있다. 따라서, 상기 분배 시스템은 상기 하우징 내에서 직접적으로 상기 서비스 유체를 운반할 수 있다. 특히, 상기 메인 피드는 상기 분배 시스템에 상기 서비스 유체를 공급하기 위한 메인 피드일 수 있다. 예를 들어, 상기 서비스 유체는 상기 메인 피드를 통해 상기 하우징, 특히 상기 분배 시스템에 유입된다. 또한, 상기 메인 피드는 상기 매니폴드를 향하여 상기 서비스 유체를 운반할 수 있다. 더욱이, 상기 매니폴드는 상기 서비스 유체를 상기 피드 브랜치들에 운반할 수 있다.

편의상, 상기 매니폴드는 상기 피드 브랜치들 및 필요한 경우 상기 메인 피드를 위한 분기점(branching point)/분기 영역(branching region)을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 매니폴드는 상기 피드 브랜치들 및 필요한 경우 상기 메인 피드를 위한 분기 링커(branching linker)일 수 있다. 따라서, 상기 매니폴드는 소형일 수 있다.

또한, 각 피드 브랜치가 배관에 의해 제조되는 것이 유리하다.

상기 적어도 두 개의 피드 브랜치들은 정확히 두 개의 피드 브랜치들이거나 둘 이상의, 즉, 셋, 넷 또는 그 이상의 피드 브랜치들일 수 있다. 상기 매니폴드는 상기 매니폴드에 결합되는 피드 브랜치들의 개수에 따라 구성될 수 있다.

유리하게는, 상기 분배 시스템의 피드 브랜치들 중 적어도 하나의 피드 브랜치는 상기 하우징 부분들 중 적어도 두 개의 하우징 부분들을 통해 연장된다.

적어도 하나의 피드 브랜치는 각각의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 특히, 편의상 상기 하우징 부분들 중 적어도 두 개의 하우징 부분들을 통해 연장되는 상기 적어도 하나의 피드 브랜치는 각각의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 상기 각각의 세그먼트들 중 제1 세그먼트는 상기 각각의 하우징 부분들 중 하나의 하우징 부분 내에 배열될 수 있다. 또한, 상기 각각의 세그먼트들 중 제2 세그먼트는 상기 각각의 하우징 부분들 중 다른 하나의 하우징 부분 내에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 세그먼트는 상기 제2 세그먼트로 개방되고(open out), 편의상 그 역도 마찬가지이다.

상기 방사형 압축기가 터보 압축기인 것이 바람직하다. 유리하게는, 상기 방사형 압축기는 배기 가스 재순환 압축기이다. 배기 가스 재순환 압축기는 보통 엔진에 직접적으로 (플랜지) 장착된다. 따라서, 상기 엔진으로부터의 진동이 상기 방사형 압축기에 전달된다. 특히 이 경우, 상기 하우징이 더 강건해지거나, 및/또는 더 소형이 될 수 있도록 상기 분배 시스템을 상기 하우징에 통합하는 것이 편리하다.

본 발명의 유리한 실시예에서, 상기 서비스 유체는 오일이다. 선택적으로는, 상기 서비스 유체는 다른 윤활 유체일 수 있다. 상기 서비스 유체는 상기 방사형 압축기의 모터, 특히 상기 모터의 샤프트를 윤활할 수 있다.

우선적으로는, 상기 방사형 압축기는 적어도 하나의 베어링을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 베어링은 상기 모터의 샤프트를 지지하거나, 및/또는 장착할 수 있다. 편의상, 상기 메인 피드는 상기 방사형 압축기의 적어도 하나의 베어링과 유동 연결되어, 특히 상기 베어링을 윤활한다. 상기 베어링은 오일로 윤활 될 수 있다. 예를 들어, 상기 베어링은 저널 베어링(journal bearing), 트러스트 베어링(thrust bearing) 또는 카운터 베어링(counter bearing) 일 수 있다. 상기 분배 시스템, 특히 상기 피드 브랜치들은 상기 서비스 유체, 즉, 상기 오일을 상기 적어도 하나의 베어링에 운반할 수 있다. 따라서, 상기 분배 시스템은 상기 서비스 유체를 상기 모터, 특히 상기 모터의 베어링들에 운반한다.

예를 들어, 상기 방사형 압축기는 위치상 서로 떨어져 있는 둘 이상의 베어링들을 포함할 수 있다. 각 베어링은 저널 베어링, 트러스트 베어링 또는 카운터 베어링일 수 있다. 또한, 각 피드 브랜치는 서비스 유체를 상기 각각의 베어링에 운반할 수 있다.

유리하게는, 서비스 유체 공급기는 상기 분배 시스템, 특히 상기 분배 시스템의 메인 피드에 연결 가능하다. 상기 서비스 유체 공급기는 상기 분배 시스템을 통해 상기 방사형 압축기, 특히 상기 방사형 압축기의 회전 요소들에 서비스 유체를 공급할 수 있다.

또한, 상기 분배 시스템, 특히 상기 메인 피드는 특히 상기 서비스 유체 공급기를 부착하기 위한 연결 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분배 시스템, 특히 상기 메인 피드는 특히 상기 서비스 유체 공급기를 상기 분배 시스템에 연결할 수 있도록 플랜지 연결 및/또는 피팅(fitting)를 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 플랜지 연결 및/또는 상기 피팅은 외부로부터 직접적으로 접근 가능할 수 있다. 우선적으로는, 상기 플랜지 연결 및/또는 상기 피팅은 상기 하우징의 일체화된 부분이다. 또한 상기 피팅이 상기 하우징과 연결되는 별개의 부분인 것도 가능하다. 상기 플랜지 연결 및/또는 피팅을 통해, 상기 서비스 유체 공급기는 상기 분배 시스템, 특히 상기 분배 시스템의 메인 피드에 연결될 수 있다. 특히, 상기 플랜지 연결 및/또는 상기 피팅은 상기 서비스 유체 공급기와 연결 가능할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 모터를 위한 상기 하우징은 돌출부를 포함한다. 우선적으로는, 상기 돌출부는 상기 하우징의 일체화된 부분이다. 또한, 상기 돌출부는 상기 분배 시스템의 적어도 일 부분을 포함할 수 있다. 상기 돌출부는 리가먼트(ligament), 슬랫(slat), 바(bar) 및/또는 핀(fin) 또는 기타 등등과 같이 형성될 수 있다. 또한, 상기 돌출부는 상기 분배 시스템 및/또는 상기 분배 시스템의 부분들의 형태에 대응하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 모터를 위한 상기 하우징이 베이스 바디(base body), 특히 회전 대칭적인 베이스 바디를 포함하는 것이 유리하다. 더욱이, 상기 돌출부는 상기 베이스 바디에 배열될 수 있다.

본 발명의 의미에 있어서 돌출부는 상기 하우징에 추가적인 물질을 포함할 수 있고, 이는 적어도 부분적으로 상기 분배 시스템을 구축할 수 있다.

상기 분배 시스템은 복잡한 형태를 가지거나, 및/또는 복합 운반 시스템일 수 있다. 상기 돌출부는 특히 상기 분배 시스템의 복잡성을 재현하기 위해 각각의 돌출 부분들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 분배 시스템은 하나의 하우징 부분보다 더 연장될 수 있다. 따라서, 상기 돌출부 또한 하나의 하우징 부분보다 더 연장될 수 있다. 다음으로, 상기 돌출부는 각각의 돌출 부분들을 포함할 수 있으며, 각 돌출 부분 또는 돌출 부분들의 각 그룹/서브그룹은 상기 각각의 하우징 부분의 일체화된 부분일 수 있다. 바람직하게는, 각 돌출 부분 또는 돌출 부분들의 각 그룹/서브그룹 및 상기 각각의 하우징 부분은 일체형으로 형성된다.

상기 피드 브랜치는 임의의 단면 형태, 특히 원형, 타원형 또는 직사각형의 단면 형태를 포함할 수 있다. 또한, 상기 피드 브랜치는 직경 및/또는 폭을 포함한다. 상기 피드 브랜치의 단면 형태 및/또는 직경/폭은 상기 피드 브랜치의 길이에 따라 달라진다. 우선적으로는, 상기 피드 브랜치의 직경/폭은 피드 브랜치의 평균 폭이다. 상기 피드 브랜치의 길이는 상기 피드 브랜치의 직경의 적어도 15배, 특히 적어도 20배, 우선적으로 적어도 25배, 더 바람직하게는 적어도 30배 일 수 있다.

상기 모터의 하우징은 임의로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 모터의 하우징은 회전 대칭적으로 형성될 수 있다. 상기 하우징 및/또는 상기 하우징 부분들은 길이, 폭 및/또는 직경을 가질 수 있다. 상기 하우징 및/또는 각각의 하우징 부분들의 일체화된 부분인 상기 분배 시스템에 있어서, 상기 피드 브랜치의 길이는 하우징 및/또는 상기 각각의 하우징 부분들의 직경/폭의 적어도 60%, 특히 적어도 70%, 우선적으로 적어도 80%일 수 있다.

또한, 상기 배열/디자인은 앞서 설명된 상기 방사형 압축기 내에서 서비스 유체를 운반하는 방법도 나타낸다.

또한, 상기 방사형 압축기는 상기 모터의 가스 씰링(gas sealing)을 위한 가스 공급 시스템을 포함할 수 있다. 방사형 압축기에 향상된 디자인, 특히 강건한 디자인을 제공하기 위해, 상기 가스 공급 시스템은 가스 배관 및 피팅을 포함하고, 상기 가스 배관은 상기 하우징의 일체화된 부분일 수 있으며, 상기 가스 배관을 통하여 가스는 상기 가스 씰링을 향하여 운반될 수 있으며, 상기 피팅은 상기 가스 배관의 홀 상부의 영역에 배열된다.

특히 상기 통합 가스 배관은 강건하거나, 및/또는 소형의 방사형 압축기를 가능하게 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 가스 배관은 캐비티 및/또는 빈 공간이다. 상기 가스 배관은 상기 하우징의 벽들에 의해 형성될 수 있다.

상기 피팅은 상기 배관, 특히 상기 배관의 홀 상부에 나사 결합될 수 있다. 따라서, 상기 피팅은 분리 가능하거나, 및/또는 교환 가능할 수 있다. 또한, 상기 피팅은 상기 배관, 특히 상기 배관의 홀 상부에 접착(glued/pasted)될 수 있다. 더욱이, 상기 피팅은 상기 배관, 특히 상기 배관의 홀 상부에 단단히 눌러질 수 있다.

편의상, 상기 피팅은 특히 상기 가스 배관에 상기 가스를 공급하기 위해 외부로부터 직접적으로 접근 가능하다. 상기 가스는 밀봉 공기일 수 있다. 또한, 상기 가스는 압축된 공기일 수 있다.

바람직하게는, 상기 가스 배관은 특히 상기 모터의 샤프트를 밀폐하기 위해 상기 피팅을 상기 방사형 압축기의 가스 씰링과 직접적으로 연결한다. 또한, 상기 가스 공급 시스템은 상기 가스를 상기 가스 씰링에 운반할 수 있다. 상기 가스 씰링은 상기 모터의 샤프트 상에 배열될 수 있다. 따라서, 상기 가스 배관은 상기 가스를 상기 가스 씰링에 직접적으로 운반할 수 있다.

또한, 상기 가스 배관은 특히 상기 피팅으로부터 상기 가스 씰링까지 짧은 연결을 갖도록 일직선일 수 있다. 상기 피팅은 상기 피팅이 접근 가능한 방식으로 상기 하우징에 배열될 수 있다. 더욱이, 상기 피팅은 상기 가스 배관이 짧은, 특히 가능한 짧은 방식으로 상기 하우징에 배열될 수 있다.

가스 공급기가 상기 피팅에 연결 가능한 것이 유리하다. 상기 가스 공급기는 상기 가스 공급 시스템에 가스를 공급할 수 있다. 그러므로, 상기 가스 공급 시스템의 피팅은 상기 밀봉 공기 공급기를 부착하기 위한 연결 요소일 수 있다.

상기 가스 배관은 코팅되지 않거나, 부분적으로 코팅되거나, 또는 코팅될 수 있다. 또한, 상기 가스 배관은 임의의 단면 형태, 특히 원형, 타원형 또는 직사각형의 단면 형태를 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 가스 배관은 직경 및/또는 폭을 포함한다. 상기 가스 배관의 단면 형태 및/또는 직경/폭은 일정하게 유지되거나, 및/또는 상기 가스 배관의 길이에 따라 달라질 수 있다. 우선적으로는, 상기 가스 배관의 직경/폭은 가스 배관의 평균 폭이다. 상기 가스 배관의 길이는 상기 가스 배관의 직경의 적어도 15배, 특히 적어도 20배, 우선적으로 적어도 25배, 더 바람직하게는 적어도 30배 일 수 있다.

상기 하우징은 각각의 하우징 부분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가스 공급 시스템은 상기 하우징 부분들 중 하나의 일 부분일 수 있다. 또한, 상기 모터의 하우징은 임의로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 모터의 하우징은 회전 대칭적으로 형성될 수 있다. 상기 하우징 및/또는 상기 하우징 부분들은 길이, 폭 및/또는 반경을 가질 수 있다. 상기 하우징 및/또는 하나의 하우징 부분의 일체화된 부분인 상기 분배 시스템에 있어서, 상기 가스 배관의 길이는 상기 하우징 및/또는 상기 각각의 하우징 부분의 반경의 적어도 60%, 특히 적어도 70%, 우선적으로 적어도 80%일 수 있다.

우선적으로는, 상기 가스 씰링은 압축된 공기로 작동된다. 또한, 상기 가스 씰링은 래비린드 씰링(labyrinth sealing)일 수 있다. 대안적으로는, 다른 가스 씰링도 가능하다.

또한, 상기 배열/디자인은 앞서 설명된 방사형 압축기 내에서 가스를 운반하는 방법도 나타낸다.

더욱이, 본 발명은 본 발명에 및/또는 그 실시예에 따른 상기 방사형 압축기를 포함하는 배기 가스 재순환 시스템에 관한 것이다. 또한, 상기 배기 가스 재순환 시스템은 연소 챔버를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 연소 챔버의 아웃풋은 상기 방사형 압축기의 인풋과 연결된다. 상기 배기 가스 재순환 시스템은 상기 연소 챔버의 배기의 적어도 일 부분을 상기 방사형 압축기에 운반하도록 구현될 수 있다. 바람직하게는, 상기 연소 챔버의 배기의 적어도 일 부분은 상기 방사형 압축기를 통해 압축된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 방사형 압축기의 아웃풋은 상기 연소 챔버의 인풋과 연결된다. 상기 배기 가스 재순환 시스템은 적어도 상기 압축된 배기를 상기 연소 챔버에 운반하도록 구현될 수 있다.

연소 중 상기 연소 챔버의 온도는 상기 배기의 적어도 일 부분의 재순환을 통해 낮아질 수 있다. 유리하게는, 더 낮은 연소 온도로 인해 산화질소(NO_x)가 덜 생성된다. 이런 방식으로, 상기 배기 가스 재순환 시스템은 산화질소 배출물을 줄일 수 있다.

용어가 단수 또는 특정 숫자 형태로 사용되더라도, 본 발명의 범위는 해당 단수 또는 특정 숫자 형태에 한정되어서는 안된다.

앞서 주어진 본 발명의 유리한 실시예들의 설명은 종속항에서 서로 부분적으로 결합되는 수 많은 특성들을 포함한다. 편의상, 이러한 특성들은 개별적으로 고려될 수도 있고 더 적절한 조합으로 서로 결합될 수 있다. 더 구체적으로는, 이러한 특성들은 각각의 독립항에 따른 캔(can) 및 방법과 개별적으로 또한 임의의 적합한 조합으로 결합될 수 있다. 뿐만 아니라, 장치 특성들로 공식화된 상기 방법의 특성들은 상기 캔의 특성들로 간주될 수 있고, 따라서, 절차 특성들로 공식화된 상기 캔의 특성들은 상기 방법의 특성들로 간주될 수 있다.

본 발명의 전술된 특징, 특성 및 장점 및 그 달성 방식은 도면을 참조하여 설명될 실시예들의 다음 설명을 통해 명확하게 이해될 수 있다. 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 의도된 것이나, 본 발명의 범위를 그 안에 주어진 특성들의 조합이나 기능적 특성들로 제한해서는 안된다. 뿐만 아니라, 각 실시예의 적절한 특성들은 별개로 명백히 고려되거나, 및/또는 첨부된 청구항 중 어느 항과 결합될 수도 있다.

도면에 있어서:
도 1은 방사형 압축기의 개략적 개요;
도 2는 상기 방사형 압축기의 개략적 단면도;
도 3은 상기 방사형 압축기의 가스 공급 시스템의 개략적 단면도; 및
도 4는 배기 가스 재순환 시스템의 개략적 개요이다.

도 1은 방사형 압축기(2)를 개략적으로 도시한다. 방사형 압축기(2)는 배기 가스 재순환 압축기로 형성된다.

방사형 압축기(2)는 임펠러(4, 도 2 참조), 임펠러(4)를 위한 케이싱(6), 모터(8, 도 2 참조) 및 모터(8)를 위한 하우징(10)을 포함한다. 방사형 압축기(2)의 모터(8)는 샤프트(40, 도 2 참조)를 포함한다. 또한, 모터(8)를 위한 하우징(10)은 제1 하우징 부분(12), 특히 후면 플레이트, 제2 하우징 부분(14), 특히 메인 하우징, 및 제3 하우징 부분(16), 특히 베어링 하우징을 포함한다. 하우징 부분들(12, 14, 16)은 플랜지들에 의해 서로 연결된다. 특히, 제1 하우징 부분(12)은 제2 하우징 부분(14)에 직접적으로 연결되고, 제2 하우징 부분(14)은 제3 하우징 부분(16)에 직접적으로 연결된다. 따라서, 하우징 부분들(12, 14, 16)은 샤프트(40)의 길이 방향으로 서로 인접하게 배열된다(도 2 참조). 또한, 하우징(10), 특히 제1 하우징 부분(12)은 플랜지에 의해 임펠러(4)를 위한 케이싱(6)에 직접적으로 연결된다.

하우징(10)은 모터(8)를 위한 서비스 유체를 위한 분배 시스템(18)을 포함한다. 분배 시스템(18)은 하우징(10)의 일체화된 부분이다. 상기 서비스 유체는 오일이다.

또한, 모터(8)를 위한 하우징(10) (이하, 하우징(10)이라 함)은 회전 대칭적인 베이스 바디(base body, 20)를 포함한다. 특히, 하우징 부분들(12, 14, 16) 각각은 회전 대칭적인 베이스 바디(20)를 포함한다. 더욱이, 하우징(10)은 돌출부(22)를 포함하고, 돌출부(22)는 하우징(10)의 베이스 바디(들)(20)에 배열되고 분배 시스템(18)의 적어도 일 부분을 포함한다. 돌출부(22)는 제1 돌출 부분(24) 및 제2 돌출 부분(26)을 포함한다. 제1 돌출 부분(24) 및 제2 하우징 부분(14)은 일체형으로 형성된다. 또한, 제2 돌출 부분(26) 및 제3 하우징 부분(16)은 일체형으로 형성된다.

분배 시스템(18)은 메인 피드(28)를 포함한다. 따라서, 돌출부(22)는 메인 피드(28)를 포함한다. 메인 피드(28)는 분배 시스템(18)의 다른 요소들(36, 37, 38), 즉, 매니폴드(36) 및 피드 브랜치들(feed branches, 37, 38)에 서비스 유체를 공급한다. 그러므로, 메인 피드(28)는 서비스 유체 공급기(미도시)와 연결될 수 있다. 또한, 서비스 유체는 메인 피드(28)를 통해 하우징(10)에 유입될 수 있다.

메인 피드(28)는 플랜지 연결(30)을 포함한다. 또한, 플랜지 연결(30)은 외부로부터 직접적으로 접근 가능하다. 따라서, 상기 서비스 유체 공급기는 플랜지에 의해 메인 피드(28)에 연결될 수 있다.

또한, 하우징(10), 특히 제1 하우징 부분(12)은 피팅(fitting, 34)을 가진 가스 공급 시스템(32)을 포함한다.

도 2는 도 1에 도시된 방사형 압축기(2)의 단면도를 도시한다. 상기 단면도는 방사형 압축기(2)의 분배 시스템(18)을 따라 절단된 것이다.

분배 시스템(18)은 하우징(10)에 통합되고, 메인 피드(28), 매니폴드(36) 및 두 개의 피드 브랜치들(37, 38)을 포함하고, 해당 요소들(28, 36, 37, 38)을 통해 상기 서비스 유체가 운반될 수 있는/운반되는 것이다. 다시 말하면, 상기 서비스 유체는 메인 피드(28), 매니폴드(36) 및 두 개의 피드 브랜치들(37, 38)을 통해 운반될 수 있는/운반되는 것이다.

또한, 메인 피드(28) 및 피드 브랜치들(37, 38)은 매니폴드(36)와 결합된다. 따라서, 매니폴드(36)는 피드 브랜치들(37, 38) 및 매니폴드(36)를 위한 분기점(branching point)/분기 영역(branching region)을 포함한다. 따라서, 매니폴드(36)는 피드 브랜치들(37, 38) 및 매니폴드(36)를 위한 분기 링커(branching linker)이다. 분배 시스템(18)은 상기 서비스 유체를 직접적으로 하우징(10) 내에서 운반한다. 예를 들어, 메인 피드(28)는 상기 서비스 유체를 매니폴드(36)를 향하여 운반한다. 더욱이, 매니폴드(36)는 상기 서비스 유체를 피드 브랜치들(37, 38)에 운반한다.

각 피드 브랜치(37, 38)는 배관에 의해 제조된다. 따라서, 각 피드 브랜치(37, 38)는 하우징(10)의 벽들에 의해 형성된 빈 공간이다. 특히, 피드 브랜치들(37, 38)은 하우징(10)의 돌출부(22) 뿐만 아니라 (각각의 하우징 부분(14, 16)의) 하우징(10)의 베이스 바디(20)에 의해 형성된다. 각 피드 브랜치(37, 38)는 각각의 세그먼트들(39a 내지 39e)을 포함한다.

이하에서, 도면을 기준으로 우측에 있는 피드 브랜치(37)는 제1 피드 브랜치(37)일 수 있다. 또한, 도면을 기준으로 좌측에 있는 피드 브랜치(38)는 제2 피드 브랜치(38)일 수 있다.

분배 시스템(18)은 상기 하우징 부분들 중 두 개의 하우징 부분들(14, 16)을 통해, 특히 제2 하우징 부분(14) 및 제3 하우징 부분(16)을 통해 연장된다. 특히, 제1 피드 브랜치(37, 도면을 기준으로 우측)는 하우징 부분들(14 및 16)을 통해 연장된다. 또한, 제1 피드 브랜치(37)는 제2 하우징 부분(14)에 배열된 제1 세그먼트(39a) 및 제3 하우징 부분(16)에 배열된 제2 세그먼트(39b)를 포함한다. 제1 피드 브랜치(37)의 제1 세그먼트(39a)는 제1 피드 브랜치(37)의 제2 세그먼트(39b)로 개방된다(open out).

더욱이, 피드 브랜치들(37, 38)은 적어도 부분적으로 축방향으로, 즉, 샤프트(40)의 회전축에 평행하게 연장된다. 또한, 피드 브랜치들(37, 38)은 적어도 부분적으로 반경 방향으로 연장된다.

제1 피드 브랜치(37)의 제1 세그먼트(39a) 뿐만 아니라 제1 피드 브랜치(37)의 제2 세그먼트(39b)는 축방향으로 연장된다.

더욱이, 제1 피드 브랜치(37)는 제3 하우징 부분(16)에 배열되고 반경 방향으로 연장된 제3 세그먼트(39c)를 포함한다. 제1 피드 브랜치(37)의 제2 세그먼트(39b)는 제1 피드 브랜치(37)의 제3 세그먼트(39c)에 개방된다.

또한 제2 피드 브랜치(38, 도면을 기준으로 좌측)은 각각의 세그먼트들(39d, 39e)을 포함하고, 세그먼트들 중 하나의 세그먼트(39d)는 축방향으로 연장되고, 세그먼트들 중 다른 하나의 세그먼트(39e)는 반경 방향으로 연장된다. 제2 피드 브랜치(38)의 두 개의 세그먼트들(39d, 39e)은 서로 개방된다.

샤프트(40)는 임펠러(4)와 연결된다. 임펠러(4)는 돌출되어(overhung) 장착된다. 또한, 방사형 압축기(2)는 특히 회전을 허용하면서 샤프트(40)를 제자리에 유지하기 위해 각각의 베어링들(42)을 포함한다.

메인 피드(28)는 베어링들(42)과 유동 연결되어, 특히 베어링들(42)을 윤활한다. 따라서, 피드 브랜치들(37, 38)은 상기 서비스 유체를 베어링들(42)에 운반한다.

도 3은 도 1에 도시된 방사형 압축기(2)의 다른 단면도를 도시한다. 상기 단면도는 방사형 압축기(2)의 가스 공급 시스템(32)을 따라 절단된 것이다.

가스 공급 시스템(32)은 가스 배관(44) 및 피팅(34)을 포함하고, 가스 배관(44)은 하우징(10)의, 특히 제1 하우징 부분(12)의 일체화된 부분이다. 가스 배관(44)은 하우징(10)의 벽들에 의해 형성된, 특히 제1 하우징 부분(12)의 벽들에 의해 형성된 빈 공간이다. 또한, 방사형 압축기(2)의 모터(8)는 가스 씰링(gas sealing, 46)을 포함한다. 가스 씰링(46)은 샤프트(40) 상에 배열된다. 또한, 가스 씰링은 래비린드 씰링(labyrinth sealing)이다. 더욱이, 본 실시예에서, 가스 씰링(46)은 탄소 유동 링 씰링(carbon floating ring sealing)이다.

피팅(34)은 가스 배관(44)의 홀 상부(48)의 영역에 (/구멍에) 배열된다. 특히, 피팅(34)은 적어도 부분적으로 홀 상부(48)에 수용된다.

본 실시예에서, 상기 피팅은 가스 배관(44)의 홀 상부(48)(에)로 나사 결합된다. 그러므로, 홀 상부(48)는 스레드(50)를 포함한다. 따라서, 피팅(34)은 특히 가스 배관(44)에 가스를 공급하기 위해 외부로부터 직접적으로 접근 가능하다. 또한, 상기 가스는 피팅(34)을 통해 하우징(10), 특히 가스 공급 시스템(32)에 유입될 수 있다. 상기 가스는 질소와 같은 밀봉 공기이다. 또한, 상기 가스는 압축/가압된다.

가스 배관(44)은 피팅(34)을 방사형 압축기(2)의 가스 씰링(46)과 연결하여, 특히 샤프트(40)를 밀폐시킨다. 따라서, 상기 가스는 가스 배관(44)을 통해 가스 씰링(46)을 향하여 운반 가능한/운반되는 것이다. 또한, 가스 공급 시스템(32)은 상기 가스를 가스 씰링(46)에 운반한다.

가스 공급기(미도시)는 가스 공급 시스템(32)에 가스를 공급하기 위해 피팅(34)에 연결될 수 있다.

도 4는 참조된 도 1 내지 도 3에 따른 방사형 압축기를 포함하는 배기 가스 재순환 시스템(52)를 개략적으로 도시한다. 또한, 배기 가스 재순환 시스템(52)은 연소 챔버(54)를 포함한다.

연소 챔버(54)의 아웃풋(56)은 특히 재순환 배관(60)을 통해 방사형 압축기(2)의 인풋(58)과 연결된다.

배기(62)는 연소 챔버(54)의 아웃풋(56)을 통해 연소 챔버(54)로부터 배출된다.

배기 가스 재순환 시스템(52)은 특히 재순환 배관(60)을 통해 연소 챔버(54)의 배기(62)의 적어도 제1 부분(64)을 방사형 압축기(2)에 운반하도록 구현된다. 배기(62)의 제2 부분(66)은 외부 환경으로 배출될 수 있다.

방사형 압축기(2)는 적어도 배기(62)의 상기 부분(64)를 압축한다. 또한, 신선한 공기(68)가 방사형 압축기(2)에 운반될 수 있고, 신선한 공기(68) 또한 방사형 압축기(2)를 통해 압축될 수 있다.

더욱이, 방사형 압축기(2)의 아웃풋(70)은 특히 연결 배관(74)을 통해 연소 챔버(54)의 인풋(72)에 연결된다.

배기 가스 재순환 시스템(52)은 적어도 상기 압축된 배기를 연소 챔버(54)에 운반하도록 구현된다. 상기 압축된 배기는 상기 압축된 공기와 함께 연소 챔버(54)에 운반될 수 있다.

배기 가스 재순환 시스템(52)은 산화질소 배출물을 줄일 수 있다.

특정 실시예들이 상세하게 설명되었으나, 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 전반적인 내용에 비추어 그 세부사항에 다양한 변형 및 대안을 적용할 수 있다. 예를 들어, 개시된 특정 배열은 예시적인 것으로 의도된 것으로 특허청구범위 또는 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 따라서 첨부된 특허청구범위의 전체 사상 및 그 균등물에 의해 정해져야 한다.

Claims (11)

1. 임펠러(4);
   상기 임펠러(4)를 구동시키고, 샤프트(40)를 구비하는 모터(8);
   상기 모터(8)를 위한 하우징(10); 및
   상기 모터(8)를 위한 서비스 유체를 위한 분배 시스템(18)을 포함하고,
   상기 분배 시스템(18)은 메인 피드(28), 매니폴드(36) 및 적어도 두 개의 피드 브랜치들(feed branches, 37, 38)을 포함하고, 상기 서비스 유체는 상기 메인 피드(28), 상기 매니폴드(36) 및 상기 적어도 두 개의 피드 브랜치들(37, 38)을 통해 운반될 수 있으며,
   상기 메인 피드(28) 및 상기 피드 브랜치들(37, 38)은 상기 매니폴드(36)와 결합되고,
   상기 분배 시스템(18)은 상기 하우징(10)의 일체화된 부분이고,
   상기 하우징(10)은 서로 연결되고 상기 샤프트(40)의 길이 방향으로 서로 인접하게 배열된 각각의 하우징 부분들(12, 14, 16)을 포함하며, 상기 분배 시스템(18)은 상기 하우징 부분들 중 적어도 두 개의 하우징 부분들(14, 16)을 통해 연장된 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
2. 제1항에 있어서,
   상기 분배 시스템(18)의 피드 브랜치들(37, 38) 중 적어도 하나의 피드 브랜치는 상기 하우징 부분들 중 적어도 두 개의 하우징 부분들(14, 16)를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 방사형 압축기(2)는 배기 가스 재순환 압축기인 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 서비스 유체는 오일인 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메인 피드(28)는 상기 방사형 압축기(2)의 적어도 하나의 베어링(42)과 유동 연결되어, 특히 상기 베어링(42)을 윤활하는 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분배 시스템(18)은 서비스 유체 공급기를 부착하기 위한 연결 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분배 시스템(18), 특히 상기 메인 피드(28)는 플랜지 연결(30) 및/또는 피팅(fitting)을 포함하고, 상기 플랜지 연결(30) 및/또는 상기 피팅은 외부로부터 직접적으로 접근 가능한 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 모터(8)를 위한 상기 하우징(10)은 베이스 바디(base body, 20) 및 돌출부(22)를 포함하고, 상기 돌출부(22)는 상기 분배 시스템(18)의 적어도 일 부분을 포함하며, 상기 돌출부(22)는 상기 베이스 바디(20)에 배열되는 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 모터(8)의 가스 씰링(gas sealing, 46)를 위한 가스 공급 시스템(32)은, 가스 배관(44) 및 피팅(34)을 포함하고, 상기 가스 배관(44)은 상기 하우징의 일체화된 부분이며, 상기 가스 배관(44)을 통하여 가스는 상기 가스 씰링(46)을 향하여 운반될 수 있으며, 상기 피팅(34)은 상기 가스 배관(44)의 홀 상부(48)의 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
10. 제9항에 있어서,
    상기 가스 공급 시스템(32)의 피팅(34)은 밀봉 공기 공급기를 부착하기 위한 연결 요소인 것을 특징으로 하는, 방사형 압축기(2).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방사형 압축기(2) 및 연소 챔버(54)를 포함하고,
    상기 연소 챔버(54)의 아웃풋은 상기 방사형 압축기(2)의 인풋과 연결되며, 상기 방사형 압축기(2)의 아웃풋은 상기 연소 챔버(54)의 인풋과 연결되는 것을 특징으로 하는, 배기 가스 재순환 시스템(52).
    

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