KR980002884A - 재순환 디퓨저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심축에 대해 회전하도록 장착된 임펠러 휘일(impeller wheel)과 압축 유체를 수집기 챔버로 소거하기 위한 디퓨저(diffuser)를 갖는 원심 압축기에 관한 것이다. 플리넘 챔버(plenum chamber)는 임펠러 쉬라우드(shroud) 후방에 위치하고, 일련의 디스월 통로(deswirl passage)는 상기 수집기 챔버가 플리넘 챔버와 유체 유동 연통되도록 위치하기 위해 임펠러에 대해 위치한다. 일련의 채널 유동 통로는 플리넘 챔버 내의 압축기 유체가 제어된 조건 하에서 임펠러 블레이드 (blade)의 선단부(tip)를 벗어나는 출구 유동 내로 분사시키도록 추가로 배치되어, 분사된 유체가 출구로 유입하여 매끄럽고 에너지 손실없이 유동한다. 조절가능한 제어 수단은 가변 부하 조건 하에서 상기 디퓨져를 통과하는 전체 유동을 상대적으로 일정하게 유지시키기 위해 디스월 통로를 유동을 조절한다.

Description

재순환 디퓨저

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 사용되는 압축기와 완전 개방 위치에서 디스월 채널의 입구에서 조절가능한 차단 링(shut-off ring)을 추가적으로 단면으로 도시하는 측입면도.

제2도는 완전 개방 위치에 있는 조절가능한 차단 링을 도시하는 제1도와 유사한 측입면도.

제3도는 본 발명에 사용되는 디퓨저 재순환 회로를 상세히 도시하는 부분 확대 측입면도.

제4도는 본 발명과 관련하여 사용되기 적합한 파이프 디퓨저의 기하하적 형상을 도시하는 추가된 부분 확대 정면도.

제5도는 본 발명에 사용되는 디스월 베인 조립체(deswirl vane assembly)를 도시하는 확대 평면도.

Claims (25)

1. 유체를 압축하기 위해 중심축에 대해 회전하도록 장착된 임펠러 휘일과 압축 유체를 수집기 챔버 내로 팽창시키기 위한 디퓨저를 갖는 원심 압축기에 있어서, 상기 임펠러를 둘러싸는 쉬라우드 내에 보유되는 플리넘 챔버와, 상기 플리넘 챔버와 유체 유동 연통되도록 상기 수집기 챔버를 위치시키기 위한 제1세트의 디스월 통로를 형성하기 위해 상기 임펠러 휘일에 대해 원주 방향으로 이격되고 상기 수집기 챔버 및 플리넘 챔버 사이에서 연장하는 일련의 이격된 디스월 블레이드와, 상기 플리넘 챔버로부터 임펠러 출구 유동으로 유체를 유입시키기 위한 제2세트 채널 유동 통로를 재형성하기 위해 임펠러 선단부 영역 주위로 상기 플리넘 챔버내에 장착되는 일련의 이격된 채널 베인과, 상기 임펠러 출구 유동 내로 유입된 유체량을 조절하여 가변 부하 조건 하에서 상기 디퓨저를 통해 이동하는 전체 유동을 상대적으로 일정하게 유지시키기 위해 상기 디스월 통로를 이동하는 유체량을 조절하기 위한 제어 수단을 구비하고 있으며, 상기 제1 및 제2유동 통로는 출구 속도에 대한 유체 운동과 상기 임펠러를 벗어나는 유체 방향을 조절하도록 조합하는 것을 특징으로 하는 원심 분리기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 디스월 챔버의 입구에 장착된 조절가능한 링과, 상기 디스월 챔버를 통과하는 유동이 종료하는 완전 밀폐 위치와 완전 개방 위치 사이의 다수의 위치를 통과하도록 상기 링을 이동시키는 링 구동 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
3. 제1항에 있어서, 채널 베인은 임펠러 블레이드 선단부 영역 부위로 원주방향으로 장착되고, 상기 베인의 각각은 상기 임펠러의 중심축에 수직한 평면으로부터 측정된 대략 30°의 입구 각도와 대략 50°의 출구 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
4. 제3항에 있어서, 디스월 블레이드는 입구 영역의 반경(R)에 접하는 라인과의 15°내지 20°사이의 입구 각도와 출구 영역의 반경(r)과 접하는 라인과의 30°내지 45°사이의 출구 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
5. 제4항에 있어서, 반경(R)은 디퓨저 출구 반경의 ±10%에 상당하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
6. 제5항에 있어서, 반경(r)은 디퓨저 입구 반경의 ±10%에 상당하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
7. 제2항에 있어서, 상기 입펠러 입구 영역 내에 장착되는 일련의 조절가능한 안내 베인과 압축기 부하 조건에 따라 상기 안내 수단을 개폐하기 위한 안내 베인 구동 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어 수단은 조절가능한 안내 베인 수단이 상기 압축기를 통과하는 유체 유동을 가변 부하 조건 하에서 상대적으로 일정하게 유지시키기 위해 밀폐됨에 따라 상기 조절가능한 링을 개방시키는 컴퓨터 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
9. 제8항에 있어서, 상기 디퓨저는 상기 임펠러의 블레이드 선단부 영역에 인접하여 장착되는 일련의 원주 방향으로 이격된 디퓨저 파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
10. 제9항에 있어서, 각 파이프 디퓨저는 일정 직경의 입구 부분을 구비하며, 그 중앙 구분을 제1각도에서 유동 방향으로 발산하고 그 출구 부분은 상기 제1각도보다 큰 제2각도에서 발산하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
11. 냉각 시스템에 사용하기 위한 원심 압축기에 있어서, 상기 시스템에 사용되는 냉매를 압축하기 위한 임펠러 휘일과, 상기 임펠러로부터 배출된 압축 냉매를 팽창시켜서 상기 냉매를 수집기 챔버로 전달하기 위해 상기 임펠러를 벗어나는 압축 유체를 수납하기 위한 입구 영역을 갖는 파이프 디퓨저와, 냉매를 수집기로부터 상기 파이프 디퓨저의 입구 영역 내로 재유입시켜서 재유입된 냉매가 상기 임펠러를 벗어나는 압축 유체와 혼합하게 하는 재순환 수단과, 상기 디퓨저를 통과하는 냉매의 전체 유동이 가변 부하 하에서 일정하게 유지되도록 재순환 수단을 통과하는 냉매의 양을 조절하기 위해 상기 재순환 수단에 결합된 제어 수단을, 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
12. 제11항에 있어서, 상기 재순환 수단은 상기 임펠러를 벗어나는 압축 유체의 속도 정도롤 냉매의 유동을 가속시키기 위한 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
13. 제12항에 있어서, 냉매 내의 손실량을 최소화시키기 위해 상기 임펠러를 벗어나는 냉매의 유동으로 유입됨에 따라 재순환된 냉매의 유동을 형상화하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
14. 제11항에 있어서, 상기 재순환 수단은 수집기 챔버로부터 상기 임펠러에 인접한 플리넘 챔버 내로 냉매를 전달하기 위한 디스월 통로를 형성하도록 배치된 제1세트로 디스월 베인과 상기 플리넘 쳄버로부터 상기 임펠러를 벗어나는 압축 유체의 유동 내로 냉매를 유입시키도록 배치된 제2세트의 채널 베인을 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
15. 제14항에 있어서, 상기 베인은 재순환된 냉매의 속도를 상기 임펠러를 벗어나는 냉매의 속도 정도롤 가속시키도록 형상화된 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
16. 제15항에 있어서, 상기 제2세트의 베인은 상기 임펠러를 벗어나는 유동과 동일한 방향으로 재순환된 유동을 향하도록 형상화하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
17. 제11항에 있어서, 상기 제어 수단은 재순환 수단의 입구에 장착된 조절가능한 링과 재순환 수단을 통과하는 유동량을 변동시키기 위해 완전 개방 위치와 완전 밀폐 사이에 조절가능한 링을 선택적으로 위치시키기 위한 구동 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
18. 제17항에 있어서, 임펠러의 입구에 조절가능한 입구 안내 수단과 완전 개방 위치와 완전 밀폐 사이의 선택된 위치 내에 상기 베인을 위치시키는 위치 결정 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
19. 제18항에 있어서, 입구 안내 수단이 완전 개방 위치로 이동함에 따라 링이 완전 밀폐 위치로 이동하도록 입구 안내 베인과 조절가능한 링의 위치 결정을 조절하기 위한 프로그램 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
20. 원심 압축기를 제어하는 방법에 있어서, 디퓨저를 통과하여 임펠러를 벗어나는 유체를 수집기 챔버 내로 팽창시키는 단계와, 상기 수집기 내의 일부 냉매를 디퓨저의 입구로 재순환시키는 단계와, 압축기의 부하가 변화함에 따라 상기 디퓨저를 통과하는 전체 유동량을 일정하게 유지시키기 위해 상기 압축기의 부하에 따라 상기 디퓨저로 유입되는 재순환된 유체의 양을 조절하는 단계를, 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제20항에 있어서, 재순환된 유체의 속도를 상기 임펠러를 벗어나는 유체의 속도 정도로 가속시키는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제21항에 있어서, 임펠러를 벗어나는 유동내의 손실을 최소화하기 위해 유동 내로 혼합되도록 재순환된 유체의 유동을 형성화하는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제22항에 있어서, 재순환된 유체 내의 스월 양을 감소시키는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제20항에 있어서, 상기 압축기의 임펠러로 유입하는 유동량을 제어하는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제20항에 있어서, 압축기의 부하가 변화할 때 상기 디퓨저를 통과하는 유동을 일정하게 유지시키시 위해 임펠러로의 입구 유동량의 증가에 따라 재순환된 유동량을 감소시키고 상기 임펠러로의 입구 유동량의 감소에 따라 재순환 유동량을 증가시키는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 방법.