KR20210065463A

KR20210065463A - Compressor

Info

Publication number: KR20210065463A
Application number: KR1020190154234A
Authority: KR
Inventors: 임동훈; 임강수
Original assignee: 한화파워시스템 주식회사
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-06-04

Abstract

The present invention relates to a compressor, which comprises: an impeller rotating at high speed and sucking a working fluid; a shroud accommodating the impeller therein; a diffuser having a plurality of displaceable vanes and guiding the working fluid passing through the impeller to the scroll side; and a back plate disposed on a rear surface of the diffuser. According to the present invention, it is possible to secure an appropriate clearance between the diffuser vane and the back plate in order to prevent damage to the compressor, and at the same time minimize the flow loss.

Description

Compressor {COMPRESSOR}

본 발명은 가변 디퓨저를 구비한 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변 디퓨저의 후면에 배치된 백플레이트에 코팅층이 형성된 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor having a variable diffuser, and more particularly, to a compressor in which a coating layer is formed on a back plate disposed on a rear surface of the variable diffuser.

압축기는 고속으로 회전하는 임펠러를 작동 유체에 원심력을 부여함으로써 작동유체를 압축시키는 장치이다.A compressor is a device for compressing a working fluid by applying a centrifugal force to the working fluid by an impeller rotating at a high speed.

압축기는 구동력을 생성하는 구동부, 구동부에 연결된 기어유닛을 통해 구동부의 구동력을 전달받는 회전축, 회전축의 일단에 결합하여 고속으로 회전하는 임펠러를 포함할 수 있다. The compressor may include a driving unit generating a driving force, a rotating shaft receiving driving force of the driving unit through a gear unit connected to the driving unit, and an impeller rotating at high speed by being coupled to one end of the rotating shaft.

임펠러가 고속으로 회전하면 작동 유체는 임펠러를 통해 압축기 내부로 유입된다. 임펠러를 통과하는 고속, 저압 상태의 작동 유체는 임펠러의 외주를 따라 배치되는 디퓨저를 통과한다. 작동유체는 디퓨저를 통과하며 저속, 고압 상태로 변화한다. 디퓨저를 통과한 작동 유체는 스크롤로 인도된다.When the impeller rotates at high speed, the working fluid flows into the compressor through the impeller. The high-speed, low-pressure working fluid passing through the impeller passes through a diffuser disposed along the periphery of the impeller. The working fluid passes through the diffuser and changes to a low-speed, high-pressure state. The working fluid passing through the diffuser is directed to the scroll.

디퓨저는 복수의 베인을 포함한다. 임펠러를 통해 가속된 작동 유체는 디퓨저의 베인 사이에 형성된 통로를 지나며 감속되고, 이때 유체의 속도 에너지가 압력 에너지로 변환되며 작동 유체의 압력이 증가한다. The diffuser includes a plurality of vanes. The working fluid accelerated through the impeller passes through the passage formed between the vanes of the diffuser and is decelerated, where the velocity energy of the fluid is converted into pressure energy and the pressure of the working fluid increases.

디퓨저의 베인의 설치 각도에 따라 베인 사이를 통과할 수 있는 유량이 변화한다. 따라서 베인의 설치 각도는 압축기의 압축 효율과 밀접한 관련이 있는 인자이다.Depending on the installation angle of the vane of the diffuser, the flow rate that can pass between the vanes changes. Therefore, the installation angle of the vane is a factor closely related to the compression efficiency of the compressor.

종래의 디퓨저는 복수의 베인이 특정 위치에 고정 설치되어 있었기 때문에, 압축기 구동의 특정 단계에서는 압축 효율이 저하되는 문제점이 있었다.In the conventional diffuser, since a plurality of vanes are fixedly installed at specific positions, there is a problem in that compression efficiency is lowered in a specific stage of driving the compressor.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 가변 디퓨저(Variable Geometry Deffuser 또는 Variable Guide Deffuser, VGD)가 제안되었다. In order to solve such a problem, a variable diffuser (Variable Geometry Diffuser or Variable Guide Diffuser, VGD) has been proposed.

도 1는 가변 디퓨저를 구비한 종래의 압축기의 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional side view of a conventional compressor having a variable diffuser, and FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 .

도 1을 참조하면, 가변 디퓨저는 힌지축에 의해 회전 가능하게 설치되는 복수의 베인(3)을 포함한다. 복수의 베인(3) 각각을 일정 각도만큼 회전시키면, 베인(3)과 베인(3) 사이에 형성되는 작동 유체의 통로는 그 단면적이 변화하게 된다. Referring to FIG. 1 , the variable diffuser includes a plurality of vanes 3 rotatably installed by a hinge shaft. When each of the plurality of vanes 3 is rotated by a predetermined angle, the cross-sectional area of the passage of the working fluid formed between the vane 3 and the vane 3 is changed.

압축기 구동의 각 단계에 따라 작동 유체의 유량이 변화하면, 유량의 변화에 맞추어 디퓨저 베인(3)을 회전시킴으로써 작동 유체에 대한 압축 효율을 극대화할 수 있다.When the flow rate of the working fluid is changed according to each step of driving the compressor, the compression efficiency of the working fluid can be maximized by rotating the diffuser vane 3 according to the change in the flow rate.

그러나, 압축기 작동시 샤프트 및 임펠러(1)는 고속으로 회전하기 때문에, 임펠러(1)의 인접 영역에 설치되는 가변 디퓨저는 진동으로 인한 전후 방향으로의 변위를 수반하게 된다. 특히 앞서 설명한 바와 같이 가변 디퓨저의 베인(3)은 회전하며 설치 각도가 변화하기 때문에, 디퓨저 베인(3)과 그의 후방에 설치된 백플레이트(4) 사이에 충돌이 발생할 가능성이 매우 높다.However, since the shaft and the impeller 1 rotate at a high speed during operation of the compressor, the variable diffuser installed in an area adjacent to the impeller 1 is accompanied by displacement in the front-rear direction due to vibration. In particular, as described above, since the vane 3 of the variable diffuser rotates and the installation angle changes, a collision between the diffuser vane 3 and the back plate 4 installed at the rear thereof is very high.

디퓨저 베인(3)과 백플레이트(4) 사이의 충돌로 인한 파손을 최소화하기 위하여, 백플레이트(4)와 그 후방에 배치된 케이싱(6) 사이에 심(shim)을 구비할 수 있다. 그러나 디퓨저 베인(3)과 백플레이트(4) 중 적어도 어느 하나가 금속으로 형성된 경우에는, 양자의 충돌이 압축기의 작동 이상이나 더 나아가 압축기의 파손을 야기할 수 있다. 따라서 이와 같은 문제점을 방지하기 위해서는, 베인(3)과 백플레이트(4) 사이에 소정의 유격(a)이 형성되어야 한다.In order to minimize damage due to collision between the diffuser vane 3 and the backplate 4 , a shim may be provided between the backplate 4 and the casing 6 disposed behind the backplate 4 . However, when at least one of the diffuser vane 3 and the back plate 4 is formed of metal, collision between the two may cause malfunction of the compressor or further damage to the compressor. Therefore, in order to prevent such a problem, a predetermined gap (a) must be formed between the vane (3) and the back plate (4).

베인(3)과 백플레이트(4) 사이에 형성된 유격(a)은 상술한 바와 같이 압축기의 파손을 방지하는데 도움이 되지만, 반대로 압축기의 유동 손실을 야기할 수 있다. 작동 유체는 임펠러(1), 디퓨저, 스크롤을 순차적으로 통과하며 압축기에서 토출되는데, 이때 디퓨저의 후면에 형성된 유격(a)을 통해 작동 유체가 유출됨으로써, 스크롤을 통해 토출되는 유체의 유량이 감소할 수 있기 때문이다.The clearance a formed between the vane 3 and the backplate 4 helps to prevent damage to the compressor as described above, but on the contrary, it may cause flow loss in the compressor. The working fluid sequentially passes through the impeller 1, the diffuser, and the scroll and is discharged from the compressor. At this time, the working fluid flows out through the clearance (a) formed on the rear surface of the diffuser, so that the flow rate of the fluid discharged through the scroll is reduced. because it can

한국등록특허 10-1848437Korea Registered Patent 10-1848437

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가변 디퓨저의 정상 구동을 위한 유격을 확보하는 동시에 유동 손실을 최소화할 수 있는 압축기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compressor capable of minimizing flow loss while securing clearance for normal driving of a variable diffuser.

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

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압축기는, 고속으로 회전하며 작동 유체를 흡입하는 임펠러; 내부에 상기 임펠러를 수용하는 슈라우드; 변위 가능한 복수의 베인을 구비하여, 상기 임펠러를 통과한 작동 유체를 스크롤 측으로 가이드하는 디퓨저; 및 상기 디퓨저의 후면에 배치되는 백플레이트를 포함하되, 상기 디퓨저와 대향하는 상기 백플레이트의 일 면에 PTFE 코팅층이 형성될 수 있다.Compressor according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, an impeller rotating at a high speed and sucking a working fluid; a shroud accommodating the impeller therein; a diffuser having a plurality of displaceable vanes and guiding the working fluid passing through the impeller to the scroll side; and a back plate disposed on a rear surface of the diffuser, wherein a PTFE coating layer may be formed on one surface of the back plate facing the diffuser.

또한, 상기 임펠러와 상기 디퓨저의 베인이 인접하는 영역에 대응하는 상기 슈라우드의 적어도 일 부분은, 상기 임펠러의 반경 방향을 따라 진행할수록 상기 백플레이트와 가까워지는 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 임펠러와 상기 디퓨저의 베인이 인접하는 영역에 대응하는 상기 백플레이트의 적어도 일 부분은, 상기 임펠러의 반경 방향을 따라 진행할수록 상기 슈라우드와 가까워지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.In addition, at least a portion of the shroud corresponding to a region where the vanes of the impeller and the diffuser are adjacent to each other are formed to be inclined in a direction closer to the back plate as it progresses in a radial direction of the impeller, and the impeller and the diffuser At least a portion of the back plate corresponding to an area adjacent to the vanes of the shroud may be inclined in a direction closer to the shroud as it progresses in a radial direction of the impeller.

또한, 상기 PTFE코팅층은, 0.05mm를 초과하는 두께로 형성될 수 있다. In addition, the PTFE coating layer may be formed to a thickness exceeding 0.05 mm.

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 the embodiments of the present invention, there are at least the following effects.

본 발명에 압축기는 가변 디퓨저의 정상 구동을 위한 적정 유격을 확보함과 동시에 유동 손실을 최소화할 수 있다. According to the present invention, the compressor can minimize flow loss while securing an appropriate clearance for normal driving of the variable diffuser.

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

도 1은 가변 디퓨저를 구비한 종래의 압축기의 측단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 측단면도이다.
도 4는 도 3의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 PTFE 코팅층의 일부 영역이 박리된 모습을 도시한 도면이다.1 is a side cross-sectional view of a conventional compressor having a variable diffuser.
FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 .
3 is a side cross-sectional view of a compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of part B of FIG. 3 .
5 is a view showing a state in which a portion of the PTFE coating layer is peeled off according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방식은 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 ways of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined 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 herein may be used in the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

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 the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, 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 stated components.

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

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 측단면도이고, 도 4는 도 3의 B부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 PTFE 코팅층의 일부 영역이 박리된 모습을 도시한 도면이다.3 is a cross-sectional side view of a compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an enlarged view of part B of FIG. 3, and FIG. 5 is a partial area of the PTFE coating layer peeled off according to an embodiment of the present invention. It is a drawing showing the appearance.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기는 고속으로 회전하며 작동 유체를 흡입하는 임펠러(10), 내부에 상기 임펠러(10)를 수용하는 슈라우드(20), 변위 가능한 복수의 베인(30)을 구비하여, 상기 임펠러(10)를 통과한 작동 유체를 스크롤 측으로 가이드하는 디퓨저 및 상기 디퓨저의 후면에 배치되는 백플레이트(40)를 포함하되, 상기 디퓨저와 대향하는 상기 백플레이트(40)의 일 면에 PTFE (Poly Tetra Fluoro Ethylene) 코팅층(50)이 형성될 수있다.3 and 4, the compressor according to the embodiment of the present invention rotates at a high speed and sucks a working fluid, the impeller 10, the shroud 20 for accommodating the impeller 10 therein, a plurality of displaceable A diffuser having a vane 30 of the to guide the working fluid passing through the impeller 10 to the scroll side and a back plate 40 disposed on a rear surface of the diffuser, wherein the back plate faces the diffuser A PTFE (Poly Tetra Fluoro Ethylene) coating layer 50 may be formed on one surface of the 40 .

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 압축기에 있어서 임펠러(10) 측을 전방, 백플레이트(40) 측을 후방이라 칭한다.Hereinafter, for convenience of description, in the compressor according to an embodiment of the present invention, the impeller 10 side is referred to as a front side and the back plate 40 side is referred to as a rear side.

임펠러(10)는 고속으로 회전하면서 작동 유체를 압축기 흡입한다. 임펠러(10)를 통해 슈라우드(20) 내부로 흡입된 고속의 작동 유체는 디퓨저를 통과하면서 저속 및 고압 상태로 변화한다. 구체적으로, 작동 유체는 디퓨저에 구비된 복수의 베인(30)을 따라 유동하며 슈라우드(20)와 연결된 스크롤로 토출된다. The impeller 10 sucks the working fluid from the compressor while rotating at a high speed. The high-speed working fluid sucked into the shroud 20 through the impeller 10 changes into a low-speed and high-pressure state while passing through the diffuser. Specifically, the working fluid flows along the plurality of vanes 30 provided in the diffuser and is discharged to the scroll connected to the shroud 20 .

이때 압축기 구동의 각 단계에 맞추어 압축 효율을 극대화하기 위해서는, 임펠러(10) 출구(즉, 임펠러(10) 외주 측)에서 작동 유체의 유량을 조절할 필요가 있다. 이와 같은 작동 유체의 유량 조절은 디퓨저에 구비된 복수의 베인(30)을 변위시킴으로써 구현될 수 있다. At this time, in order to maximize the compression efficiency according to each step of driving the compressor, it is necessary to adjust the flow rate of the working fluid at the outlet of the impeller 10 (ie, the outer periphery of the impeller 10). Such control of the flow rate of the working fluid may be implemented by displacing the plurality of vanes 30 provided in the diffuser.

리니어 액츄에이터(미도시)의 구동이 링크부재(미도시)를 통해 디퓨저에 구비된 복수의 베인(30) 각각에 전달됨으로써, 복수의 베인(30) 각각이 소정의 각도로 회전할 수 있다. 디퓨저 베인(30)의 설치 각도가 변하면, 베인(30)과 작동 유체 사이의 접촉하는 면적이 변화함으로써 작동 유체의 유량을 조절할 수 있다. 이처럼 변위하는 복수의 베인(30)을 구비한 디퓨저를 가변 디퓨저(Variable Geometry Deffuser 또는 Variable Guide Deffuser, VGD)라고 한다.As the driving of the linear actuator (not shown) is transmitted to each of the plurality of vanes 30 provided in the diffuser through a link member (not shown), each of the plurality of vanes 30 may rotate at a predetermined angle. When the installation angle of the diffuser vane 30 is changed, the contact area between the vane 30 and the working fluid is changed, so that the flow rate of the working fluid can be adjusted. A diffuser having a plurality of displaced vanes 30 in this way is called a variable geometry diffuser (Variable Geometry Diffuser or Variable Guide Diffuser, VGD).

백플레이트(40)는 디퓨저의 후면에 배치될 수 있다. 디퓨저와 대향하는 백플레이트(40)의 일면 즉, 백플레이트(40)의 전면에는 PTFE 코팅층(50)이 형성될 수 있다. 압축기 구동 중 디퓨저 베인(30)이 백플레이트(40)를 향하여 가압되어 디퓨저 베인(30)과 PTFE 코팅층(50)이 접촉하는 경우, PTFE 코팅층(50)은 접촉면에 한하여 쉽게 벗겨짐으로써 디퓨저 베인(30)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.The back plate 40 may be disposed on the rear side of the diffuser. A PTFE coating layer 50 may be formed on one surface of the back plate 40 facing the diffuser, that is, on the front surface of the back plate 40 . When the diffuser vane 30 is pressed toward the back plate 40 while the compressor is running and the diffuser vane 30 and the PTFE coating layer 50 come into contact, the PTFE coating layer 50 is easily peeled off only on the contact surface, so that the diffuser vane 30 ) to prevent breakage.

압축기가 작동되면, 임펠러(10)가 고속으로 회전하고 이에 따라 고속의 작동 유체가 흡입되는바, 디퓨저 베인(30)은 전/후 방향으로 변위할 수 있다. 따라서 압축기의 설계상 디퓨저 베인(30)과 백플레이트(40) 사이에는 소정의 간격을 두고 유격이 형성되지 않는다면, 압축기 구동중 디퓨저 베인(30)과 백플레이트(40)가 충돌이 발생할 수 있다. 디퓨저 베인(30)과 백플레이트(40)가 충돌하면 압축기의 정상 구동이 중단되거나, 더 나아가 압축기의 파손이 야기될 수 있다. When the compressor is operated, the impeller 10 rotates at a high speed and thus the high-speed working fluid is sucked, and the diffuser vane 30 may be displaced in the front/rear direction. Therefore, if a gap is not formed between the diffuser vane 30 and the backplate 40 by design of the compressor, a collision may occur between the diffuser vane 30 and the backplate 40 while the compressor is being driven. If the diffuser vane 30 and the back plate 40 collide, normal operation of the compressor may be stopped, or further damage to the compressor may be caused.

반대로, 이와 같은 압축기의 파손을 방지하기 위해 디퓨저 베인(30)과 백플레이트(40) 사이의 유격을 크게 형성한다면, 유동 손실이 발생하여 압축기의 효율 저하가 야기될 수 있다. Conversely, if a large clearance is formed between the diffuser vane 30 and the back plate 40 to prevent the compressor from being damaged, flow loss may occur and thus the efficiency of the compressor may be reduced.

따라서 디퓨저 베인(30)과 백플레이트(40) 사이의 안전 거리를 확보하는 동시에 유동 손실을 최소화할 수 있는 적정 간격의 유격 형성이 필요하다.Therefore, it is necessary to form a gap between the diffuser vane 30 and the back plate 40 at an appropriate interval to secure a safe distance and minimize flow loss.

디퓨저 베인(30)과 백플레이트(40) 사이에서 필요한 설계상의 유격이 a라고 가정하자. 이때 백플레이트(40)와 디퓨저 베인(30) 사이에 c의 두께를 갖는 PTFE 코팅층(50)을 형성한다면, 유격 a 중 PTFE 코팅층(50)의 두께 c만큼은 디퓨저 베인(30)과 백플레이트(40) 사이의 충돌 방지를 위한 버퍼 역할을 할 수 있고, 유동 손실을 야기하는 실질적인 유격의 크기는 b로 감소할 수 있다. Assume that the required design clearance between the diffuser vane 30 and the back plate 40 is a. At this time, if a PTFE coating layer 50 having a thickness of c is formed between the back plate 40 and the diffuser vane 30, the diffuser vane 30 and the back plate 40 as much as the thickness c of the PTFE coating layer 50 among the clearance a. ) can serve as a buffer for preventing collisions between

도 5를 참조하면, 압축기의 구동중 디퓨저 베인(30)과 PTFE 코팅층(50)이 접촉하면, 그 접촉면적에 한하여 PTFE 코팅층(50)의 박리가 일어날 수 있다. PTFE 코팅층(50)의 박리가 일어난 부분(51)과 대응하는 영역에 있어서, 디퓨저의 베인(30)과 백플레이트(40) 사이의 유격은 a가 된다. 따라서 설계상 필요한 유격이 확보될 수 있다. 반면, PTFE 코팅층(50)의 박리가 일어나지 않은 부분(50)과 대응하는 영역에 있어서, 디퓨저의 베인(30)과 백플레이트(40) 사이의 유격은 코팅층(50)의 존재로 인해 실질적으로 b가 된다. 따라서 디퓨저 베인(30)과 접촉이 일어난 부분에 한하여 용이한 박리가 이뤄지는 PTFE 코팅층(50)의 성질에 의해, 유동 손실을 최소화하는 동시에 디퓨저의 베인(30)과 백플레이트(40) 사이의 안전거리를 확보할 수 있다. Referring to FIG. 5 , when the diffuser vane 30 and the PTFE coating layer 50 come into contact while the compressor is being driven, peeling of the PTFE coating layer 50 may occur only in the contact area. In the region corresponding to the portion 51 where the PTFE coating layer 50 is peeled off, the clearance between the vane 30 of the diffuser and the back plate 40 is a. Therefore, the clearance required for design can be secured. On the other hand, in the region corresponding to the portion 50 where peeling of the PTFE coating layer 50 has not occurred, the clearance between the vane 30 of the diffuser and the back plate 40 is substantially b due to the presence of the coating layer 50 . becomes Therefore, due to the property of the PTFE coating layer 50, which is easily peeled off only on the portion in contact with the diffuser vane 30, flow loss is minimized and at the same time, a safety distance between the vane 30 of the diffuser and the back plate 40 can be obtained

PTFE는 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성하며, 내열성이 뛰어나고, 낮은 마찰계수를 가진다. 이와 같은 성질로 인하여, 고속으로 회전하는 임펠러(10)의 근접 영역에 PTFE 코팅층(50)이 형성되더라도 압축기의 안정적인 구동을 확보할 수 있다.PTFE forms a very stable compound due to the strong chemical bond between fluorine and carbon, and has excellent heat resistance and low coefficient of friction. Due to this property, even if the PTFE coating layer 50 is formed in the vicinity of the impeller 10 rotating at high speed, it is possible to ensure stable driving of the compressor.

PTFE 코팅층(50)은 0.05mm를 초과하는 두께로 형성될 수 있다. 특히, PTFE 코팅층(50)이 0.1mm 이상으로 형성되면, 압축기의 유동 손실 절감 효과를 극대화할 수 있다. PTFE 코팅층(50)의 두께 증가로 인하여, 베인(30)과 백플레이트(40) 사이의 실질적인 유격(즉, 베인과 코팅층 사이의 유격)이 더 감소할 것이기 때문이다. PTFE 코팅층(50)은 PTFE 코팅 횟수를 증가시키며 두께를 증가시킬 수 있다. The PTFE coating layer 50 may be formed to a thickness exceeding 0.05 mm. In particular, when the PTFE coating layer 50 is formed to be 0.1 mm or more, it is possible to maximize the effect of reducing the flow loss of the compressor. This is because, due to the increase in the thickness of the PTFE coating layer 50 , the substantial clearance between the vanes 30 and the backplate 40 (ie, the clearance between the vanes and the coating layer) will be further reduced. The PTFE coating layer 50 may increase the number of PTFE coatings and increase the thickness.

다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 임펠러(10)와 디퓨저의 베인(30)이 인접하는 영역에 대응하는 슈라우드(20)의 적어도 일부분은, 임펠러(10)의 반경 방향을 따라 진행할수록 백플레이트(40)와 가까우지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 아울러, 임펠러(10)와 디퓨저의 베인(30)이 인접하는 영역에 대응하는 백플레이트(40)의 적어도 일 부분은, 임펠러(10)의 반경 방향을 따라 진행할수록 슈라우드(20)와 가까워지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.Referring back to FIGS. 3 and 4 , at least a portion of the shroud 20 corresponding to the region where the impeller 10 and the vane 30 of the diffuser are adjacent to each other in the radial direction of the impeller 10 is a back plate (40) may be formed to be inclined in a direction closer to. In addition, at least a portion of the back plate 40 corresponding to the region where the impeller 10 and the vane 30 of the diffuser are adjacent to each other in the radial direction of the impeller 10, the closer to the shroud 20 may be formed to be inclined.

임펠러(10)를 통해 흡입되는 작동 유체는 임펠러(10)의 외주에 해당하는 영역을 통해 디퓨저로 유입된다. 슈라우드(20)와 백플레이에 의해 형성되는 내부영역은 임펠러(10)에서 토출된 작동 유체의 이동 통로가 된다. 작동 유체가 디퓨저를 통과하는 동안, 슈라우드(20)의 후면과 백플레이트(40)의 전면 각각에 작동 유체가 접촉하면 유동 박리가 형성될 수 있고, 이와 같은 유동 박리는 유동 손실로 이어질 수 있다.The working fluid sucked through the impeller 10 flows into the diffuser through an area corresponding to the outer periphery of the impeller 10 . The inner region formed by the shroud 20 and the backplay becomes a passage for the working fluid discharged from the impeller 10 . While the working fluid passes through the diffuser, when the working fluid comes into contact with each of the rear surface of the shroud 20 and the front surface of the back plate 40, flow separation may be formed, and such flow separation may lead to flow loss.

본 발명의 실시예에 따른 압축기는, 임펠러(10)에서 유출되는 작동 유체가 디퓨저로 유입될때, 작동유체가 이동 통로의 중심부로 유동할 수 있도록 경사부를 형성할 수 있다(도 4의 C영역).In the compressor according to the embodiment of the present invention, when the working fluid flowing out from the impeller 10 flows into the diffuser, an inclined portion may be formed so that the working fluid flows to the center of the moving passage (region C in FIG. 4 ). .

구체적으로, 작동 유체가 임펠러(10)에서 디퓨저로 유입되는 부분에 대응하는 슈라우드(20)의 후면 및 백플레이트(40)의 전면 각각에 서로 가까워지는 경사면을 형성하여, 작동 유체를 이동 통로의 중심부로 가이드할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 경사면은 슈라우드(20)의 후면에만 형성될 수도 있고, 백플레이트(40)의 전면에만 형성될 수도 있다. 상술한 경사면을 따라 작동 유체가 이동 통로의 중심부로 유동할 수 있고, 이를 통해 이동통로의 외곽부 즉, 슈라우드(20) 후면 및 백플레이트(40) 전면에서 발생하는 유동 박리를 최소화하여 압축기의 압축 효율을 향상시킬 수 있다.Specifically, by forming inclined surfaces approaching each other on each of the rear surface of the shroud 20 and the front surface of the back plate 40 corresponding to the portion at which the working fluid flows from the impeller 10 to the diffuser, the working fluid is moved to the center of the passage. can be guided by According to various embodiments of the present disclosure, the inclined surface may be formed only on the rear surface of the shroud 20 or may be formed only on the front surface of the back plate 40 . The working fluid can flow to the center of the moving passage along the above-described inclined surface, and through this, the flow separation occurring at the outer portion of the moving passage, that is, the rear surface of the shroud 20 and the front surface of the back plate 40 is minimized to compress the compressor. efficiency can be improved.

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 of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

1: 임펠러 2: 슈라우드
3: 베인 4: 백플레이트
5: 심(shim) 6: 케이싱
10: 임펠러 20: 슈라우드
30: 베인 40: 백플레이트
50: PTFE 코팅층1: Impeller 2: Shroud
3: Vane 4: Backplate
5: Shim 6: Casing
10: impeller 20: shroud
30: vane 40: back plate
50: PTFE coating layer

Claims

Impeller rotating at high speed and sucking the working fluid;
a shroud accommodating the impeller therein;
a diffuser having a plurality of displaceable vanes and guiding the working fluid passing through the impeller to the scroll side; and
Including a back plate disposed on the rear side of the diffuser,
The compressor, wherein a PTFE (Poly Tetra Fluoro Ethylene) coating layer is formed on one surface of the back plate facing the diffuser.

The method of claim 1,
At least a portion of the shroud corresponding to an area where the vanes of the impeller and the diffuser are adjacent to each other is formed to be inclined in a direction closer to the back plate as it progresses along the radial direction of the impeller,
At least a portion of the backplate corresponding to a region where the vanes of the impeller and the diffuser are adjacent to each other are formed to be inclined in a direction closer to the shroud as it progresses in a radial direction of the impeller.

The method of claim 1,
The PTFE coating layer is formed to a thickness exceeding 0.05mm, the compressor.