KR20190108314A - Impeller - Google Patents

Impeller Download PDF

Info

Publication number
KR20190108314A
KR20190108314A KR1020180029676A KR20180029676A KR20190108314A KR 20190108314 A KR20190108314 A KR 20190108314A KR 1020180029676 A KR1020180029676 A KR 1020180029676A KR 20180029676 A KR20180029676 A KR 20180029676A KR 20190108314 A KR20190108314 A KR 20190108314A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impeller
gas
recesses
rotor
present
Prior art date
Application number
KR1020180029676A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102495740B1 (en
Inventor
김영대
김승민
Original Assignee
한화파워시스템 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 한화파워시스템 주식회사 filed Critical 한화파워시스템 주식회사
Priority to KR1020180029676A priority Critical patent/KR102495740B1/en
Publication of KR20190108314A publication Critical patent/KR20190108314A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102495740B1 publication Critical patent/KR102495740B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30—Vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps

Abstract

The present invention relates to an impeller used in a compressor and, more specifically, to an impeller for cooling process gas by using a recess formed on a rear surface. According to the impeller according to an embodiment of the present invention, a plurality of blades are formed on one surface into which the gas is introduced. A plurality of recesses forming a flow path through which a portion of the introduced gas is leaked is formed on the other surface. The recesses are formed radially from an external end portion of the other surface in the direction of a rotation shaft of the impeller. A width of the recesses is increased from the external end portion to the direction of the rotation shaft.

Description

임펠러{Impeller}Impeller {Impeller}

본 발명은 압축기에 사용되는 임펠러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후면에 형성된 리세스를 통해 가스(process gas)를 냉각시키는 임펠러에 관한 것이다.The present invention relates to an impeller used in a compressor, and more particularly, to an impeller for cooling a process gas through a recess formed in the rear surface.

가스 터빈 엔진은 연료를 연소시켜 터빈을 회전시킬 수 있다. 연료의 연소는 연소기에 의하여 수행될 수 있는데, 연소가 수행됨에 있어서 많은 양의 공기를 필요로 한다.The gas turbine engine can burn fuel to rotate the turbine. Combustion of the fuel may be carried out by a combustor, which requires a large amount of air to perform the combustion.

연소기에 충분한 공기를 공급하기 위하여 압축기가 이용될 수 있다. 압축기는 대량의 공기를 압축하여 연소기에 공급하고, 연소기는 공급된 공기를 이용하여 연료를 연소시킬 수 있다.Compressors can be used to supply sufficient air to the combustor. The compressor compresses a large amount of air and supplies it to the combustor, and the combustor may burn fuel using the supplied air.

압축기에 사용되는 모터는 고정자와 회전자를 포함할 수 있다. 고정자에 대하여 회전자가 회전하면서 열이 발생할 수 있다. 또한 압축기에 사용되는 로터 및 베어링 등에서도 열이 발생할 수 있다. 압축기는 내부에서 발생하는 열을 제거하기 위하여 별도의 냉각 수단을 구비하여야 한다.Motors used in compressors may include stators and rotors. Heat may be generated as the rotor rotates with respect to the stator. In addition, heat may also be generated in rotors and bearings used in the compressor. The compressor should be provided with a separate cooling means to remove the heat generated inside.

도 1은 별도의 냉각 수단이 구비된 종래의 압축기를 나타낸다. 종래의 압축기는 공급관(1)을 통해 인스트루먼트 에어(instrument air)를 저온으로 공급하여 모터(2), 로터(3), 베어링(4) 등에서 발생하는 열을 냉각하였다.1 shows a conventional compressor with separate cooling means. Conventional compressors supply instrument air at a low temperature through a supply pipe 1 to cool heat generated in the motor 2, the rotor 3, the bearing 4, and the like.

그런데, 별도의 냉각 수단으로 인하여 전체적인 압축기의 크기 및 중량이 증가할 수 있다. 따라서, 별도의 냉각 수단을 구비하지 않고도 압축기 내부에서 발생하는 열을 제거하는 발명의 등장이 요구된다.However, the size and weight of the entire compressor may increase due to separate cooling means. Therefore, the emergence of the invention to remove the heat generated inside the compressor without having a separate cooling means is required.

한국 공개특허공보 10-2017-0083261호 (2017.07.18)Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2017-0083261 (2017.07.18)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 임펠러와 디퓨져 사이로 유출되는 가스를 냉각시킬 수 있는 임펠러의 구조를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a structure of an impeller that can cool the gas flowing out between the impeller and the diffuser.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 임펠러는, 상기 가스가 유입되는 일면에는 복수의 블레이드가 형성되고, 타면에는 상기 유입된 가스의 일부가 유출되는 유로를 형성하는 복수의 리세스(recess)가 형성되고, 상기 복수의 리세스는 상기 타면의 외측 단부로부터 상기 임펠러의 회전축방향으로 방사형으로 형성되고, 상기 외측 단부로부터 상기 회전축 방향으로 갈수록 상기 복수의 리세스의 너비가 넓어진다.Impeller according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, a plurality of blades are formed on one surface on which the gas is introduced, and a plurality of recesses forming a flow path through which a portion of the introduced gas flows out on the other surface ( recesses are formed, and the plurality of recesses are radially formed in the direction of the rotation axis of the impeller from the outer end of the other surface, and the widths of the plurality of recesses become wider from the outer end in the direction of the rotation axis.

또한 상기 복수의 리세스는 상기 타면의 중앙 부근에서 서로 연결되고, 상기 유입된 가스의 일부는 상기 외측 단부로부터 상기 회전축 방향으로 유출되어, 상기 중앙 부근에서 합류할 수 있다.In addition, the plurality of recesses may be connected to each other near the center of the other surface, and a part of the introduced gas may flow out from the outer end in the direction of the rotational axis, and may join in the vicinity of the center.

또한 상기 복수의 리세스는 나선형으로 형성될 수 있다. In addition, the plurality of recesses may be formed spirally.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to embodiments of the present invention has at least the following effects.

본 발명에 따르면 임펠러의 일면에 형성된 복수의 리세스를 통해 가스가 냉각되어 모터 하우징 내부로 유입됨으로써, 별도의 냉각 수단을 구비하지 않고도 모터 하우징 내부에서 발생하는 열을 제거하는 장점을 제공한다.According to the present invention, the gas is cooled and introduced into the motor housing through a plurality of recesses formed on one surface of the impeller, thereby providing an advantage of removing heat generated inside the motor housing without providing a separate cooling means.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 별도의 냉각 수단이 구비된 종래의 압축기를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러가 장착되는 압축기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러가 장착되는 압축기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러와 디퓨져를 나타낸다
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 정면사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 배면사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 후면을 따라 흐르는 가스를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러에 형성된 나선형 리세스를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러가 장착된 압축기의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러에 의해 냉각된 가스가 모터 하우징 내부로 유입되는 것을 나타낸다.1 shows a conventional compressor with separate cooling means.
2 is an exploded perspective view of a compressor equipped with an impeller according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a compressor equipped with an impeller according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates an impeller and a diffuser according to an embodiment of the present invention.
5 is a front perspective view of an impeller according to an embodiment of the present invention.
6 is a rear perspective view of the impeller according to the embodiment of the present invention.
7 shows gas flowing along the backside of an impeller in accordance with an embodiment of the present invention.
8 shows a helical recess formed in an impeller according to an embodiment of the invention.
9 is a cross-sectional view of a compressor equipped with an impeller according to an embodiment of the present invention.
10 shows that the gas cooled by the impeller according to the embodiment of the present invention is introduced into the motor housing.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, the terms defined in the commonly used dictionaries are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.

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 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러가 장착되는 압축기의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러가 장착되는 압축기의 사시도이다.2 is an exploded perspective view of a compressor equipped with an impeller according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view of a compressor equipped with an impeller according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임펠러가 장착되는 압축기(10)는 모터 하우징(100), 로터(200), 베어링 디스크(300), 차폐 링(400), 지지 디스크(500), 임펠러(700), 나선 케이스(800), 및 디퓨져(900)를 포함하여 구성될 수 있다.2 and 3, the compressor 10 equipped with an impeller according to an embodiment of the present invention includes a motor housing 100, a rotor 200, a bearing disc 300, a shield ring 400, and a support disc. 500, an impeller 700, a spiral case 800, and a diffuser 900 may be configured.

모터 하우징(100)은 고정자(미도시)와 로터(200)를 수용하여 로터(200)의 회전 공간을 제공할 수 있다. 모터 하우징(100)의 내부에는 고정자가 고정 결합될 수 있다.The motor housing 100 may accommodate a stator (not shown) and the rotor 200 to provide a rotation space of the rotor 200. The stator may be fixedly coupled to the inside of the motor housing 100.

로터(200)는 고정자의 자기력 변화에 의하여 회전할 수 있다. 로터(200)는 원 기둥의 형상을 갖고, 내부에는 영구 자석이 구비될 수 있다. 고정자가 변화하는 자기력을 제공함에 따라 로터(200)는 회전할 수 있게 된다.The rotor 200 may rotate by a change in the magnetic force of the stator. The rotor 200 may have a circular pillar shape, and a permanent magnet may be provided therein. The rotor 200 can rotate as the stator provides a varying magnetic force.

로터(200)의 말단에는 임펠러(700)와의 결합을 위한 결합 로드(210)가 구비될 수 있다. 로터(200)는 결합 로드(210)를 통하여 임펠러(700)에 결합되고, 모터 하우징(100)의 내부에서 발생된 회전 동력을 임펠러(700)로 전달할 수 있다.The end of the rotor 200 may be provided with a coupling rod 210 for coupling with the impeller 700. The rotor 200 may be coupled to the impeller 700 through the coupling rod 210, and may transmit rotational power generated inside the motor housing 100 to the impeller 700.

로터(200)의 일단에는 베어링 디스크(300)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 베어링 디스크(300)는 임펠러(700)가 결합되는 로터(200)의 일단에서 결합 로드(210)에 결합될 수 있다. 베어링 디스크(300)는 로터(200)와 함께 일체형으로 회전할 수 있다.One end of the rotor 200 may be provided with a bearing disk 300. Specifically, the bearing disk 300 may be coupled to the coupling rod 210 at one end of the rotor 200 to which the impeller 700 is coupled. The bearing disc 300 may rotate integrally with the rotor 200.

베어링 디스크(300)는 로터(200)와 모터 하우징(100)간의 마찰을 완화시키는 역할을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 압축기(10)는 에어 포일 베어링(air foil bearing)으로 로터(200)와 모터 하우징(100)을 연결할 수 있다. 베어링 디스크(300)는 에어 포일 베어링의 일측일 수 있다. 모터 하우징(100)에는 베어링 디스크(300)를 수용하는 디스크 수용 공간(미도시)이 구비되는데, 베어링 디스크(300)는 디스크 수용 공간에 직접적으로 접촉하지 않고 회전할 수 있다.The bearing disk 300 serves to mitigate friction between the rotor 200 and the motor housing 100. Compressor 10 according to an embodiment of the present invention may connect the rotor 200 and the motor housing 100 by an air foil bearing. The bearing disc 300 may be one side of the air foil bearing. The motor housing 100 is provided with a disk receiving space (not shown) for receiving the bearing disk 300, the bearing disk 300 can be rotated without directly contacting the disk receiving space.

차폐 링(400)은 래비린스 씰(600)에 형성된 관통홀에 배치되어 임펠러(700)측에서 발생된 가압 가스가 모터 하우징(100)의 내부로 유입되는 것을 제한하는 역할을 수행한다. 차폐 링(400)은 로터(200)의 일단에 구비될 수 있다. 구체적으로, 차폐 링(400)은 베어링 디스크(300)에 결합되어 베어링 디스크(300)와 함께 회전할 수 있다.The shielding ring 400 is disposed in the through-hole formed in the labyrinth seal 600 to serve to restrict the pressurized gas generated from the impeller 700 side into the motor housing 100. The shielding ring 400 may be provided at one end of the rotor 200. Specifically, the shielding ring 400 may be coupled to the bearing disk 300 to rotate together with the bearing disk 300.

지지 디스크(500)는 모터 하우징(100)에 고정 결합되어 로터(200)의 일단을 지지하는 역할을 수행한다. 로터(200)는 지지 디스크(500)에 지지되어 모터 하우징(100)에 대하여 회전할 수 있다. 지지 디스크(500)는 래비린스 씰(600)을 포함할 수 있다. 래비린스 씰(600)은 임펠러(700)와 로터(200)의 사이에 구비되어 임펠러(700)에 의해 가압된 가스가 모터 하우징(100)의 내부로 유입되는 것을 제한하는 역할을 수행한다.The support disk 500 is fixedly coupled to the motor housing 100 to support one end of the rotor 200. The rotor 200 may be supported by the support disk 500 to rotate with respect to the motor housing 100. The support disk 500 may include a labyrinth seal 600. The labyrinth seal 600 is provided between the impeller 700 and the rotor 200 to limit the gas pressurized by the impeller 700 to be introduced into the motor housing 100.

로터(200)에 결합된 차폐 링(400)은 래비린스 씰(600)의 내측에서 회전할 수 있다. 차폐 링(400)이 래비린스 씰(600)에 근접한 상태로 회전함에 따라 가압 가스가 모터 하우징(100)으로 유입되는 것이 제한될 수 있다.The shield ring 400 coupled to the rotor 200 may rotate inside the labyrinth seal 600. As the shielding ring 400 rotates in a state close to the labyrinth seal 600, the pressurized gas may be restricted from flowing into the motor housing 100.

임펠러(700)는 회전에 의하여 가스를 가압하는 역할을 수행한다. 임펠러(700)는 로터(200)의 회전 동력을 전달받아 회전할 수 있다. 임펠러(700)는 로터(200)의 결합 로드(210)에 결합되어 로터(200)로부터 회전 동력을 전달받을 수 있다. 임펠러(700)는 너트(220)에 의하여 결합 로드(210)에 결합될 수 있다. 이를 위하여 결합 로드(210)에는 너트(220)와의 결합을 위한 나사산이 형성될 수 있다.The impeller 700 serves to pressurize the gas by rotation. The impeller 700 may rotate by receiving the rotational power of the rotor 200. The impeller 700 may be coupled to the coupling rod 210 of the rotor 200 to receive rotational power from the rotor 200. Impeller 700 may be coupled to the coupling rod 210 by a nut 220. To this end, the coupling rod 210 may be formed with a thread for coupling with the nut 220.

디퓨져(900)는 임펠러(700)에 의해 고속으로 회전하는 가스의 속도를 낮추는 역할을 수행한다. 가스는 속도가 낮아짐에 따라 압력이 증가할 수 있다.The diffuser 900 serves to lower the speed of the gas rotating at high speed by the impeller 700. The gas may increase in pressure as the velocity decreases.

도 4를 함께 참조하면, 임펠러(700)는 로터(200)에 의해 회전하는 회전 부재이고, 디퓨져(900)는 회전하지 않는 고정 부재이기 때문에, 임펠러(700)와 디퓨져(900) 사이에는 회전 마찰을 방지하기 위한 간극(D)이 존재하게 된다. 이 간극(D)을 통해 가스의 일부가 유출될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 임펠러(700)는 유출된 일부 가스를 냉각시키는 기능을 포함하므로, 간극을 관통한 가스는 모터 하우징(100)의 내부로 유입되어 모터 하우징(100) 내부의 냉각에 이용될 수 있다. 임펠러(700)의 가스를 냉각시키는 기능에 대해서는 후술한다.Referring to FIG. 4, since the impeller 700 is a rotating member that rotates by the rotor 200 and the diffuser 900 is a fixed member that does not rotate, the rotary friction between the impeller 700 and the diffuser 900. There is a gap (D) to prevent the. A portion of the gas may flow out through this gap D. Since the impeller 700 according to the embodiment of the present invention includes a function of cooling some of the leaked gas, the gas passing through the gap is introduced into the motor housing 100 to be used for cooling the motor housing 100. Can be. The function of cooling the gas of the impeller 700 will be described later.

나선 케이스(800)는 가스의 이동 경로를 제공하는 역할을 수행한다. 나선 케이스(800)는 가스 유입구(810), 가스 배출구(820) 및 가스 이송관(830)을 포함할 수 있다. 가스 유입구(810)는 가스의 유입 경로를 제공하고, 가스 배출구(820)는 가스의 배출 경로를 제공할 수 있다.The spiral case 800 serves to provide a movement path of the gas. The spiral case 800 may include a gas inlet 810, a gas outlet 820, and a gas transfer pipe 830. The gas inlet 810 may provide a gas inlet path, and the gas outlet 820 may provide a gas outlet path.

가스 유입구(810)를 통하여 유입된 가스는 임펠러(700) 및 디퓨져(900)에 의하여 가압될 수 있다. 가압된 가스는 가스 이송관(830)을 통하여 이송되고, 가스 배출구(820)를 통하여 배출될 수 있다.Gas introduced through the gas inlet 810 may be pressurized by the impeller 700 and the diffuser 900. The pressurized gas may be transferred through the gas transfer pipe 830 and discharged through the gas outlet 820.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 후면을 따라 흐르는 가스를 나타낸다.5 and 6 are perspective views of an impeller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows gas flowing along a rear surface of the impeller according to the embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임펠러(700)의 일면에는 복수의 블레이드(710)가 형성될 수 있다. 복수의 블레이드(710)는 회전하는 작동 유체가 복수의 블레이드(710)와 박리되지 않도록 나선형으로 형성될 수 있다. 또한 임펠러(700)의 일면에는 복수의 스프릿터(720, splitter)가 형성될 수 있다. 스프릿터(720)는 가스 분산시켜 임펠러(700)의 압축 효율을 높일 수 있다.5 to 7, a plurality of blades 710 may be formed on one surface of the impeller 700 according to the embodiment of the present invention. The plurality of blades 710 may be formed spirally so that the rotating working fluid does not peel off from the plurality of blades 710. In addition, a plurality of splitters 720 may be formed on one surface of the impeller 700. The splitter 720 may increase the compression efficiency of the impeller 700 by gas dispersion.

임펠러(700)의 타면에는 복수의 리세스(730)가 방사형으로 형성될 수 있다. 이때, 복수의 리세스(730)는 서로 등간격을 이루도록 형성될 수 있다. 그러나 도 6에 도시된 것과 달리 복수의 리세스(730)는 서로 상이한 간격을 이루도록 형성될 수 있다. 또한 도 6에는 복수의 리세스(730)가 9개 형성되어 있으나, 이와 다른 개수로 형성될 수 있다.A plurality of recesses 730 may be radially formed on the other surface of the impeller 700. In this case, the plurality of recesses 730 may be formed to be equally spaced from each other. However, unlike shown in FIG. 6, the plurality of recesses 730 may be formed to have different intervals from each other. In addition, although a plurality of recesses 730 are formed in FIG. 6, the number of recesses 730 may be different.

복수의 리세스(730)는 타면의 외측 단부(740)로부터 임펠러의 회전축(Ax)를 향하여 형성될 수 있다. 외측 단부(740)로부터 형성되는 복수의 리세스(730)는 임펠러(700)의 중앙 부근에서 연결될 수 있다.The plurality of recesses 730 may be formed from the outer end 740 of the other surface toward the rotation axis Ax of the impeller. A plurality of recesses 730 formed from the outer end 740 may be connected near the center of the impeller 700.

또한 복수의 리세스(730)는 외측 단부(740)로부터 회전축(Ax)의 방향으로 갈수록 너비가 넓어지도록 형성될 수 있다. 이때, 복수의 리세스(730)는 도 6에 도시된 것처럼 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 또는 복수의 리세스(730)는 도 8에 도시된 것처럼 나선형으로 형성될 수 있다. 이 경우, 임펠러(700)의 일면에서 바라보았을 때 복수의 블레이드(710)가 휘어진 방향과 임펠러(700)의 후면에서 바라보았을 때 복수의 리세스(730)가 휘어진 방향이 동일하도록, 복수의 리세스(730)는 나선형으로 형성될 수 있다.In addition, the plurality of recesses 730 may be formed to be wider in width in the direction of the rotation axis Ax from the outer end 740. In this case, the plurality of recesses 730 may be formed in a tapered shape as shown in FIG. 6. Alternatively, the plurality of recesses 730 may be formed spirally as shown in FIG. 8. In this case, when viewed from one surface of the impeller 700, the plurality of blades 710 are curved so that the plurality of recesses 730 bent in the same direction as viewed from the rear of the impeller 700. The recess 730 may be formed spirally.

또한 복수의 리세스(730)는 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 리세스(730)는 동일한 너비 및 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 또는 이와 달리 복수의 리세스(730)는 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 리세스(730)는 서로 다른 너비 및 깊이를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the plurality of recesses 730 may be formed in the same shape. That is, the plurality of recesses 730 may be formed to have the same width and depth. Alternatively, the plurality of recesses 730 may be formed in different shapes. That is, the plurality of recesses 730 may be formed to have different widths and depths.

도 7을 참조하면, 임펠러(700)의 타면에 형성된 복수의 리세스(730)로 유입되는 가스를 나타낸다. 임펠러(700)에 의해 압축된 가스의 일부는 외측 단부(740)로부터 회전축(Ax) 방향으로 유출되어 중앙 부근에서 합류할 수 있다. 이때, 복수의 리세스(730)의 면적 변화와 임펠러(700)가 회전하는 회전력에 인해 복수의 리세스(730)를 지나는 가스는 팽창되면서 급속 냉각될 수 있다.Referring to FIG. 7, gas flowing into the plurality of recesses 730 formed on the other surface of the impeller 700 is illustrated. A portion of the gas compressed by the impeller 700 may flow out from the outer end portion 740 in the direction of the rotation axis Ax and merge near the center. At this time, the gas passing through the plurality of recesses 730 may be rapidly cooled while the area change of the plurality of recesses 730 and the rotating force of the impeller 700 rotate.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러가 장착된 압축기의 단면도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러에 의해 냉각된 가스가 모터 하우징 내부로 유입되는 것을 나타낸 도면이다.9 is a cross-sectional view of a compressor equipped with an impeller according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a view showing that the gas cooled by the impeller according to the embodiment of the present invention is introduced into the motor housing.

도 9 및 도 10을 참조하면, 로터(200)는 모터 하우징(100)의 내부에 수용되고, 고정자(120)의 자력 변화에 의하여 회전할 수 있다.9 and 10, the rotor 200 may be accommodated in the motor housing 100 and may rotate due to a change in magnetic force of the stator 120.

로터(200)의 내부에는 영구 자석(230)이 구비될 수 있다. 고정자(120)가 변화하는 자력을 형성함에 따라 로터(200)가 회전할 수 있게 된다. 임펠러(700)는 로터(200)와 함께 회전하여 가스를 가압할 수 있다.The permanent magnet 230 may be provided inside the rotor 200. As the stator 120 forms a varying magnetic force, the rotor 200 may rotate. The impeller 700 may rotate together with the rotor 200 to pressurize the gas.

가스 유입구(810)를 통하여 유입된 가스는 임펠러(700)의 회전력에 의하여 가압되고, 가압된 가스는 가스 이송관(830)을 따라 이동하다가 가스 배출구(820)를 통하여 배출될 수 있다.The gas introduced through the gas inlet 810 is pressurized by the rotational force of the impeller 700, and the pressurized gas moves along the gas delivery pipe 830 and is discharged through the gas outlet 820.

모터 하우징(100)의 내부 공간에는 에어 포일 베어링(110)이 구비될 수 있다. 로터(200)는 모터 하우징(100)의 내부 표면과 직접적으로 접촉하지 않은 상태에서 회전할 수 있다.An air foil bearing 110 may be provided in the inner space of the motor housing 100. The rotor 200 may rotate in a state of not directly contacting an inner surface of the motor housing 100.

도 10은 임펠러(700)에 형성된 복수의 리세스(730)에 의하여 냉각된 가스가 모터 하우징(100)의 내부로 유입되는 것을 도시하고 있다. 모터 하우징(100)의 내부로 유입된 가스는 고정자(900)와 로터(200)의 냉각에 이용될 수 있다.FIG. 10 illustrates that the gas cooled by the plurality of recesses 730 formed in the impeller 700 flows into the motor housing 100. Gas introduced into the motor housing 100 may be used to cool the stator 900 and the rotor 200.

로터(200)의 일단에는 베어링 디스크(300)가 구비되고, 래비린스 씰(600)은 임펠러(700) 및 베어링 디스크(300)의 사이에 구비될 수 있다. 이에, 래비린스 씰(600)을 통과한 가스는 베어링 디스크(300)를 통하여 모터 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다. 이 때, 가스에 의하여 베어링 디스크(300)가 냉각될 수 있다.One end of the rotor 200 is provided with a bearing disk 300, the labyrinth seal 600 may be provided between the impeller 700 and the bearing disk 300. Accordingly, the gas passing through the labyrinth seal 600 may be introduced into the motor housing 100 through the bearing disk 300. At this time, the bearing disk 300 may be cooled by the gas.

차폐 링(400)의 직경은 로터(200)의 직경에 비하여 작게 형성될 수 있다. 이에, 베어링 디스크(300)의 전체 면적 중 래비린스 씰(600)을 통과한 가스에 노출되는 면적이 증가하고, 이로 인하여 베어링 디스크(300)의 냉각 효율이 향상될 수 있다.The diameter of the shield ring 400 may be formed smaller than the diameter of the rotor 200. Thus, the area exposed to the gas passing through the labyrinth seal 600 of the entire area of the bearing disk 300 is increased, thereby improving the cooling efficiency of the bearing disk 300.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

1: 공급관 2: 모터
3: 로터 4: 베어링
10: 압축기 100: 모터 하우징
200: 로터 210: 결합 로드
220: 너트 230: 영구 자석
300: 베어링 디스크 400: 차폐 링
500: 지지 디스크 600: 래비린스 씰
700: 임펠러 710: 블레이드
720: 스프릿터 730: 리세스
740: 임펠러의 외측 단부 800: 나선 케이스
810: 가스 유입구 820: 가스 배출구
830: 가스 이송관 900: 디퓨져1: supply line 2: motor
3: rotor 4: bearing
10: compressor 100: motor housing
200: rotor 210: coupling rod
220: nut 230: permanent magnet
300: bearing disc 400: shielding ring
500: support disk 600: labyrinth seal
700: impeller 710: blade
720: splitter 730: recess
740: outer end of the impeller 800: spiral case
810: gas inlet 820: gas outlet
830: gas delivery pipe 900: diffuser

Claims (3)

회전하여 가스를 가압하는 임펠러에 있어서,
상기 가스가 유입되는 일면에는 복수의 블레이드가 형성되고,
타면에는 상기 유입된 가스의 일부가 유출되는 유로를 형성하는 복수의 리세스(recess)가 형성되고,
상기 복수의 리세스는 상기 타면의 외측 단부로부터 상기 임펠러의 회전축방향으로 방사형으로 형성되고, 상기 외측 단부로부터 상기 회전축 방향으로 갈수록 상기 복수의 리세스의 너비가 넓어지는, 임펠러.In the impeller rotating and pressurizing the gas,
A plurality of blades are formed on one surface into which the gas is introduced,
A plurality of recesses are formed on the other surface to form a flow path through which a part of the introduced gas flows out,
The plurality of recesses are radially formed in the direction of the rotation axis of the impeller from the outer end of the other surface, the width of the plurality of recesses from the outer end toward the direction of the rotation axis wider. 제1항에 있어서,
상기 복수의 리세스는 상기 타면의 중앙 부근에서 서로 연결되고,
상기 유입된 가스의 일부는 상기 외측 단부로부터 상기 회전축 방향으로 유출되어, 상기 중앙 부근에서 합류하는, 임펠러.The method of claim 1,
The plurality of recesses are connected to each other near the center of the other surface,
A part of the introduced gas flows out from the outer end in the direction of the rotation axis and merges near the center. 제1항에 있어서,
상기 복수의 리세스는 나선형으로 형성되는, 임펠러.The method of claim 1,
The plurality of recesses are spirally formed.
KR1020180029676A 2018-03-14 2018-03-14 Impeller KR102495740B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180029676A KR102495740B1 (en) 2018-03-14 2018-03-14 Impeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180029676A KR102495740B1 (en) 2018-03-14 2018-03-14 Impeller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190108314A true KR20190108314A (en) 2019-09-24
KR102495740B1 KR102495740B1 (en) 2023-02-06

Family

ID=68068734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180029676A KR102495740B1 (en) 2018-03-14 2018-03-14 Impeller

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102495740B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220145633A (en) * 2021-04-22 2022-10-31 유한회사 아르젠터보 Cooling system for turbo blower

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010001174A (en) * 1999-06-02 2001-01-05 구자홍 Structure for cooling gasbearing of turbo compressor
JP2007000866A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Sulzer Pumpen Ag Gas separator, its front wall, and separation rotor
US20100300113A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Grewal Daljit Singh Anti-vortex device for a gas turbine engine compressor
KR20130122832A (en) * 2012-05-01 2013-11-11 현대중공업 주식회사 Impeller
US20140023485A1 (en) * 2010-09-27 2014-01-23 Andritz Ag Centrifugal pump
CN204900325U (en) * 2015-08-12 2015-12-23 苏州圆能动力科技有限公司 Impeller
US20170089359A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Cooler Master Co., Ltd. Impeller structure with improved rotation stability
KR20170083261A (en) 2016-01-08 2017-07-18 두산중공업 주식회사 Hybrid sealing structure of a turbine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010001174A (en) * 1999-06-02 2001-01-05 구자홍 Structure for cooling gasbearing of turbo compressor
JP2007000866A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Sulzer Pumpen Ag Gas separator, its front wall, and separation rotor
US20100300113A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Grewal Daljit Singh Anti-vortex device for a gas turbine engine compressor
US20140023485A1 (en) * 2010-09-27 2014-01-23 Andritz Ag Centrifugal pump
KR20130122832A (en) * 2012-05-01 2013-11-11 현대중공업 주식회사 Impeller
CN204900325U (en) * 2015-08-12 2015-12-23 苏州圆能动力科技有限公司 Impeller
US20170089359A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Cooler Master Co., Ltd. Impeller structure with improved rotation stability
KR20170083261A (en) 2016-01-08 2017-07-18 두산중공업 주식회사 Hybrid sealing structure of a turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220145633A (en) * 2021-04-22 2022-10-31 유한회사 아르젠터보 Cooling system for turbo blower

Also Published As

Publication number Publication date
KR102495740B1 (en) 2023-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2060741B1 (en) Turbine arrangement
EP1926915B1 (en) Stationary seal ring for a centrifugal compressor
EP1957800B1 (en) Impeller for a centrifugal compressor
EP1937979B1 (en) Centrifugal compressor including a seal system
US5088889A (en) Seal for a flow machine
US20160281732A1 (en) Impeller with offset splitter blades
JP2013142373A (en) Hybrid exhaust turbine supercharger
KR102153065B1 (en) Ring segment and gas turbine having the same
KR101384944B1 (en) Exhaust turbine supercharger
CN107075950B (en) Cooling structure of turbine and gas turbine
CA2926814A1 (en) Sealing clearance control in turbomachines
CN108625904A (en) Turbine removes rotation element
JP2016522357A (en) Centrifugal rotor
KR20190108314A (en) Impeller
US8598751B2 (en) Generator with integrated blower
JP6685321B2 (en) Heat shield for pressure casing
KR102474772B1 (en) Compressor
JP2015537156A (en) Centrifugal gas compressor or pump including ring and cowl
JP2011027101A (en) Turbo pump
US20190100999A1 (en) Rotor having improved structure, and turbine and gas turbine including the same
JPH11294185A (en) Multistage compressor structure
JP5320193B2 (en) Exhaust turbine turbocharger
JP2012112351A (en) Gas outlet guide tube of turbine
JP2011017316A (en) Turbo machine
RU2172416C2 (en) Turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant