KR101187890B1 - Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same - Google Patents

Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same Download PDF

Info

Publication number
KR101187890B1
KR101187890B1 KR1020060035062A KR20060035062A KR101187890B1 KR 101187890 B1 KR101187890 B1 KR 101187890B1 KR 1020060035062 A KR1020060035062 A KR 1020060035062A KR 20060035062 A KR20060035062 A KR 20060035062A KR 101187890 B1 KR101187890 B1 KR 101187890B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vane
variable
housing
fuel cell
variable vane
Prior art date
Application number
KR1020060035062A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070103224A (en
Inventor
김창근
Original Assignee
삼성테크윈 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 삼성테크윈 주식회사 filed Critical 삼성테크윈 주식회사
Priority to KR1020060035062A priority Critical patent/KR101187890B1/en
Publication of KR20070103224A publication Critical patent/KR20070103224A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101187890B1 publication Critical patent/KR101187890B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 고온에서의 재료 특성에 따른 부품의 열변형을 감소시킬 수 있고, 동시에 열변형이 일어나는 경우에도 작동이 안정적으로 이루어질 수 있는 가변 베인 모듈을 제공하는 것이다. 또한, 이러한 가변 베인 모듈을 구비한 연료전지 공기 공급 장치를 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는, 하우징; 상기 하우징에 회동 가능하게 설치된 복수 개의 가변 베인; 각각의 가변 베인이 일단에 결합된 복수 개의 베인 조절 레버; 상기 베인 조절 레버의 타단에 형성된 볼 수용 홈에 수용된 복수 개의 베어링 볼; 및 상기 하우징 내에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 베어링 볼이 가이드 되는 홈이 형성된 베인 조절링을 포함하는 가변 베인 모듈을 제공하고, 이를 구비한 연료전지 공기 공급 장치를 제공한다. It is an object of the present invention to provide a variable vane module that can reduce the thermal deformation of a component according to the material properties at high temperatures, and at the same time can operate stably even when thermal deformation occurs. In addition, to provide a fuel cell air supply device having such a variable vane module. To this end, in the present invention, the housing; A plurality of variable vanes rotatably installed in the housing; A plurality of vane adjustment levers each variable vane coupled to one end; A plurality of bearing balls housed in a ball receiving groove formed at the other end of the vane adjustment lever; And a vane adjustment ring rotatably installed in the housing and having a groove formed with a groove to which the bearing ball is guided, and a fuel cell air supply device having the same.

Description

가변 베인 모듈 및 이를 구비한 연료전지 공기 공급 장치{Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same}Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same

도 1은 본 발명에 따른 연료전지 공기 공급 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면. 1 is a view schematically showing the configuration of a fuel cell air supply apparatus according to the present invention.

도 2는 도 1의 II 부분의 확대도. FIG. 2 is an enlarged view of part II of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 따른 가변 베인 모듈의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도. Figure 3 is a perspective view schematically showing the configuration of a variable vane module according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 가변 베인 모듈의 분해도. 4 is an exploded view of the variable vane module shown in FIG.

도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 가변 베인 모듈에서 베인 조절 레버의 배치를 보여주는 도면. 5 is a view showing the arrangement of the vane adjustment lever in the variable vane module shown in FIGS.

도 6은 베인 조절 레버, 가변 베인 및 베어링 볼의 결합 관계를 보여주는 도면. 6 is a view showing a coupling relationship of the vane adjustment lever, the variable vane and the bearing ball.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

52: 임펠러 53: 압축기 스크롤52: impeller 53: compressor scroll

64: 터빈 휠 65: 터빈 스크롤 64: turbine wheel 65: turbine scroll

70: 가변 베인 모듈 71: 가변 베인 70: variable vane module 71: variable vane

72: 베어링 볼 74: 회전축 결합부 72: bearing ball 74: rotary shaft coupling portion

75: 하우징1 76: 베인 조절링 75: housing 1 76: vane adjustment ring

77: 평판 베어링 78: 하우징2 77: plate bearing 78: housing 2

79: 베인 조절 레버 121: 마그네틱 로터부 79: vane adjustment lever 121: magnetic rotor portion

122: 스테이터 150, 152, 155: 유체의 흐름 122: stator 150, 152, 155: flow of fluid

200: 연료전지 200: fuel cell

본 발명은 안정적인 동작이 가능하고 가변 베인 모듈 및 이를 구비한 연료전지 공기 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성이 간단하고 열변형이 적어서 안정적인 동작이 가능하고 효율이 향상된 가변 베인 모듈 및 이를 구비한 연료전지용 공기 공급 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a variable vane module capable of stable operation and a fuel cell air supply device having the same, and more particularly, to a variable vane module having a simple configuration and low thermal deformation, which enables stable operation and improved efficiency, and the same. One relates to an air supply system for a fuel cell.

가변 베인은 공기 압축기, 냉매 압축기, 터보 챠저(turbo charger), 연료전지 공기 공급 장치, 보조 동력 장치(Aauxiliary Power Unit: APU), 소형 엔진, 항공기용 엔진, 열차용 엔진, 선박용 엔진 등에 사용될 수 있는 것으로 터빈에 공급되는 고온의 유동의 유동량을 조절하는 기능을 한다. Variable vanes can be used in air compressors, refrigerant compressors, turbochargers, fuel cell air supplies, auxiliary power units (APUs), small engines, aircraft engines, train engines, marine engines, etc. It functions to regulate the flow amount of the high temperature flow supplied to the turbine.

종래의 가변 베인은 주로 볼 베어링, 로울러 베어링 등과 같은 일반적인 베어링과 저널 베어링을 결합하여 설계된 제품이 사용되었으며, 특히 터빈에서는 저온에서 작동 가능한 구조로 이루어져 왔다. Conventional variable vanes have been mainly used in products designed by combining journal bearings and general bearings such as ball bearings, roller bearings, and the like, in particular, turbines have been configured to operate at low temperatures.

종래의 가변 베인은, 적절한 냉각 수단이 함께 배치되지 않아서 재료 특성에 따른 부품의 열변형으로 인해 고온에 노출된 상태로는 작동이 어려운 단점이 있었다. 또한 가변베인의 작동부들의 기구적 연결에서도 엔진 등의 작동시의 열에 의하여 상호 기구적인 열결이 원활하지 않은 문제점이 있다. 이에 고온에서도 안정적으로 작동할 수 있는 가변 베인의 개발 필요성이 크게 대두되게 되었다. Conventional variable vanes have the disadvantage that it is difficult to operate in a state exposed to high temperature due to the heat deformation of the component according to the material properties because the appropriate cooling means are not arranged together. In addition, even in the mechanical connection of the operation of the variable vanes there is a problem that the mutual mechanical coupling due to the heat during operation of the engine, etc. is not smooth. Therefore, the necessity of developing a variable vane that can operate stably even at high temperature has emerged.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고온에서의 재료 특성에 따른 부품의 열변형을 감소시킬 수 있고, 동시에 열변형이 일어나는 경우에도 작동이 안정적으로 이루어질 수 있는 가변 베인 모듈을 제공하는 것이다. 또한, 이러한 가변 베인 모듈을 구비한 연료전지 공기 공급 장치를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the thermal deformation of the component according to the material properties at high temperature, and at the same time the variable that can be made stable operation even if the thermal deformation occurs To provide a vane module. In addition, to provide a fuel cell air supply device having such a variable vane module.

상기와 같은 본 발명의 목적은, According to an aspect of the present invention,

하우징; housing;

상기 하우징에 회동 가능하게 설치된 복수 개의 가변 베인; A plurality of variable vanes rotatably installed in the housing;

각각의 가변 베인이 일단에 결합된 복수 개의 베인 조절 레버; A plurality of vane adjustment levers each variable vane coupled to one end;

상기 베인 조절 레버의 타단에 형성된 볼 수용 홈에 수용된 복수 개의 베어링 볼; 및 A plurality of bearing balls housed in a ball receiving groove formed at the other end of the vane adjustment lever; And

상기 하우징 내에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 베어링 볼이 가이드 되는 홈이 형성된 베인 조절링을 포함하는 가변 베인 모듈을 제공함으로써 달성된다. It is achieved by providing a variable vane module rotatably installed in the housing, the vane adjustment ring is formed with a groove guided by the bearing ball.

여기서, 상기 하우징 내에 배치되어 상기 베인 조절링의 회전 마찰을 윤활하는 평판 베어링을 더 포함하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to further include a flat plate bearing disposed in the housing for lubricating the rotational friction of the vane adjustment ring.

또한 상기와 같은 본 발명의 목적은, In addition, the object of the present invention as described above,

임펠러, 마그네틱 로터 및 터빈 휠이 동일 축상에 위치된 연료전지 공기 공급 장치에 있어서, In a fuel cell air supply device wherein an impeller, a magnetic rotor and a turbine wheel are located on the same axis,

상기 터빈 휠로 고온의 기체 유동을 안내하는 가변 베인 모듈을 구비하고, And a variable vane module for guiding hot gas flow to the turbine wheel,

상기 가변 베인 모듈은, The variable vane module,

하우징; housing;

상기 하우징에 회동 가능하게 설치된 복수 개의 가변 베인; A plurality of variable vanes rotatably installed in the housing;

각각의 가변 베인이 일단에 결합된 복수 개의 베인 조절 레버; A plurality of vane adjustment levers each variable vane coupled to one end;

상기 베인 조절 레버의 타단에 형성된 볼 수용 홈에 수용된 복수 개의 베어링 볼; 및 A plurality of bearing balls housed in a ball receiving groove formed at the other end of the vane adjustment lever; And

상기 하우징 내에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 베어링 볼이 가이드 되는 홈이 형성된 베인 조절링을 포함하는 연료전지 공기 공급 장치를 제공함으로써 달성된다. It is achieved by providing a fuel cell air supply device rotatably installed in the housing, the vane adjustment ring is formed with a groove guided by the bearing ball.

여기서, 상기 하우징 내에 배치되어 상기 베인 조절링의 회전 마찰을 윤활하는 평판 베어링을 더 포함하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to further include a flat plate bearing disposed in the housing for lubricating the rotational friction of the vane adjustment ring.

여기서, 가변 베인 모듈은 상기 터빈 휠과 상기 임펠러의 사이에 위치하는 것이 바람직하다. Here, the variable vane module is preferably located between the turbine wheel and the impeller.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1에는 본 발명에 따른 가변 베인 모듈을 구비한 공기 공급 장치의 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 II 부분의 확대도가 도시되어 있다. 1 shows a cross-sectional view of an air supply with a variable vane module according to the invention, and FIG. 2 shows an enlarged view of part II of FIG. 1.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 연료전지 공기 공급 장치는 마그네틱 로터(121), 스테이터(122), 압축기 및 터빈을 구비한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell air supply apparatus according to the present invention includes a magnetic rotor 121, a stator 122, a compressor, and a turbine.

상기 마그네틱 로터(121)의 중심축은 상기 압축기 및 터빈의 회전축과 일체로 연결되어 있다. 상기 압축기의 회전축에는 임펠러(52)가 결합되어 있고, 상기 압축기는 상기 임펠러(52)의 회전에 의해 150번 및 152번으로 표시된 경로를 따라 외부로부터 공기를 흡입하고, 이를 압축하여 상기 연료전지(200)로 이송하는 기능을 한다. 일부 공기는 터빈 휠(64) 방향으로 이동하여 터빈이 과열되는 것을 막는 냉각 유체로 작용할 수 있고, 상기 임펠러(52)를 통과하는 유동은 상기 터빈의 가변 베인(71)의 하우징 후면을 지나면서 상기 터빈의 가변 베인(71)이 과열되는 것을 막는 냉각 유체로 기능할 수 있다. The central axis of the magnetic rotor 121 is integrally connected with the rotating shaft of the compressor and turbine. An impeller 52 is coupled to the rotating shaft of the compressor, and the compressor sucks air from the outside along the paths 150 and 152 by the rotation of the impeller 52, compresses the air, and compresses the fuel cell. 200). Some air may act as a cooling fluid that moves in the direction of the turbine wheel 64 to prevent the turbine from overheating, and the flow through the impeller 52 passes through the housing back of the variable vane 71 of the turbine and The variable vanes 71 of the turbine can function as a cooling fluid to prevent overheating.

상기 연료전지(200)는 상기 공기 공급 장치를 통해 이송 받은 공기와 수소를 반응시켜 전력을 생산하고, 이러한 반응의 부산물로 고온의 기체를 발생시킨다. 이 고온의 기체는 155번으로 도시된 경로를 따라 상기 터빈에 공급되어 상기 터빈휠(64)을 회전시키는 동력을 제공한다. 이렇게 구성됨으로써 상기 압축기의 임펠 러(52)를 회전시키는 동력의 일부를 연료전지(200)에서 생산된 고온의 기체로부터 일부 재생하여 활용할 수 있다. 또한, 터빈의 효율 향상을 위하여 상기 연료전지(200)에서 나온 고온의 기체를 가열하는 연소실(미도시)이 상기 연료전지(200)와 상기 터빈의 사이에 더 배치될 수 있다. The fuel cell 200 generates electric power by reacting air and hydrogen transferred through the air supply device, and generates hot gas as a by-product of the reaction. This hot gas is supplied to the turbine along the path shown at 155 to provide power to rotate the turbine wheel 64. By this configuration, a part of the power for rotating the impeller 52 of the compressor can be partially recycled and utilized from the hot gas produced in the fuel cell 200. In addition, a combustion chamber (not shown) for heating a high temperature gas from the fuel cell 200 may be further disposed between the fuel cell 200 and the turbine to improve the efficiency of the turbine.

상기 터빈에서는 고온의 기체를 터빈 휠(64)에 분사하여 터빈 휠(64)을 회전시킴으로써 연소가스의 유체 에너지를 기계적 에너지인 회전력으로 변환한다. 상기 터빈 휠(64)이 회전함에 따라 상기 터빈 휠(64)의 회전축에 일체로 결합된 발전부의 마그네틱 로터(121)가 회전한다. 상기 마그네틱 로터부(121)는 발전부에 설치되는 스테이터(122)에 의해 자기장이 형성된 상태에서 회전하게 된다. 이에 따라 상기 마그네틱 로터(121)는 상기 스테이터(122)에 의해 형성된 자기장을 변화시키면서 전류를 발생시켜 발전기로서의 기능을 하도록 한다. In the turbine, hot gas is injected into the turbine wheel 64 to rotate the turbine wheel 64 to convert the fluid energy of the combustion gas into a rotational force that is mechanical energy. As the turbine wheel 64 rotates, the magnetic rotor 121 of the power generation unit integrally coupled to the rotation shaft of the turbine wheel 64 rotates. The magnetic rotor 121 is rotated in a state in which a magnetic field is formed by the stator 122 installed in the power generation unit. Accordingly, the magnetic rotor 121 generates a current while changing the magnetic field formed by the stator 122 to function as a generator.

압축기의 임펠러(52)와 압축기 디퓨저를 거쳐 압축기 스크롤(53)로 진행하는 상온의 유체가 상기 가변 베인 모듈의 후면을 지나감으로써 상기 가변 베인(71) 및 그 부근에 배치된 부품들을 냉각시켜주는 기능을 한다. 이에 따라 고온의 유체에 의해 열변형이 심하게 일어나기 쉬운 가변 베인(71)에서의 베인조절기구들의 열변형을 감소시켜 작동관계가 원활하게 해 줄 수 있다. At room temperature, the fluid flowing through the impeller 52 and the compressor diffuser of the compressor to the compressor scroll 53 passes through the rear surface of the variable vane module, thereby cooling the variable vane 71 and the parts disposed therein. Function Accordingly, the thermal deformation of the vane control mechanisms in the variable vanes 71 which are easily caused by the high temperature fluid may be reduced, thereby making it possible to smoothly operate the relationship.

도 3에는 본 발명에 따른 가변 베인 모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에 도시된 가변 베인 모듈의 분해도가 도시되어 있으며, 도 5에는 가변 베인과 베인 조절 레버의 구성을 보다 상세히 보여주는 도면이 도시되어 있다. 또한, 도 6에는 가변 베인, 베인 조절 레버 및 베어링 볼의 결합 관계를 보다 상세히 보여주는 도면이 도시되어 있다. Figure 3 is a perspective view of a variable vane module according to the present invention, Figure 4 is an exploded view of the variable vane module shown in Figure 3, Figure 5 shows the configuration of the variable vanes and vane adjustment lever in more detail The figure is shown. In addition, FIG. 6 is a view showing in more detail the coupling relationship of the variable vane, the vane adjustment lever and the bearing ball.

도면에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 가변 베인 모듈(70)은 하우징1(78), 평판 베어링(77), 베인 조절링(76), 하우징2(75), 복수 개의 가변 베인(71) 및 상기 가변 베인(71)의 개수에 대응하는 개수의 베인 조절 레버(79)를 구비한다. 상기 하우징1(78), 상기 평판 베어링(77), 상기 베인 조절링(76), 상기 하우징2(75)는 순차적으로 결합되고, 상기 가변 베인(71)은 그 회전축이 상기 하우징2(75)의 외측에서 상기 하우징2(75)에 형성된 관통홀을 통해 삽입된다. 상기 베인 조절 레버(79)는 상기 하우징2(75)의 내측에 위치하고, 상기 관통홀을 통해 하우징2(75)의 내측으로 돌출된 상기 가변 베인(71)의 회전축에 고정된다. 상기 베인 조절 레버(79)의 일단에는 상기 가변 베인(71)의 회전축이 회동 결합구(74)에 의해 결합되고, 타단에는 베어링 볼(72)이 수용된다. 상기 베어링 볼(72)은 상기 베인 조절링(76)에 형성된 볼 수용 홈(76a)에 수용된다. As shown in the figure, the variable vane module 70 according to the present invention is a housing 1 (78), plate bearing 77, vane adjustment ring 76, the housing 2 (75), a plurality of variable vanes (71) And a number of vane adjustment levers 79 corresponding to the number of the variable vanes 71. The housing 1 (78), the plate bearing (77), the vane adjustment ring (76), and the housing (2) 75 are sequentially coupled, and the variable vane (71) has a rotation axis thereof. It is inserted through the through hole formed in the housing 2 (75) outside the. The vane adjustment lever 79 is positioned inside the housing 2 75 and is fixed to the rotation shaft of the variable vane 71 protruding into the housing 2 75 through the through hole. At one end of the vane adjustment lever 79, the rotating shaft of the variable vane 71 is coupled by a rotation coupling hole 74, the other end is a bearing ball 72 is received. The bearing ball 72 is accommodated in the ball receiving groove 76a formed in the vane adjustment ring 76.

본 발명에 따른 가변 베인 모듈(70)에서는 상기 베인 조절링(76)을 소정 각도 회전시킴에 따라 상기 가변 베인(71)들의 각도가 조절된다. 상기 베인 조절링(76)의 회전은 각도가 크지 않기 때문에 유압 실린더를 이용하여도 조절이 가능하다. 특히, 베어링 볼(72)이 상기 베인 조절 레버(79)의 단부에 수용된 상태로 상기 베인 조절링(76)의 볼 수용 홈(76a)에 동시에 수용되어 상기 볼 수용 홈(76a)을 따라 가이드 되어 상기 베인 조절링(76)을 소정 각도 회전시킬 때의 움직임이 매우 부드럽게 이루어질 수 있다. 따라서 압축 및 연소가 진행됨에 따라 고온이 조절링 및 조절레버들에 전달이 되면서 열적변형이 발생하는 경우에도 상기 베어링 볼이 각각 접하는 볼 수용홈 내에서 유동적으로 움직임으로 열변형에 의한 작동불량이 최소화 되어 진다.In the variable vane module 70 according to the present invention, the angle of the variable vanes 71 is adjusted by rotating the vane adjustment ring 76 by a predetermined angle. Rotation of the vane adjustment ring 76 can be adjusted even by using a hydraulic cylinder because the angle is not large. In particular, the bearing ball 72 is accommodated at the same time in the ball receiving groove (76a) of the vane adjustment ring 76 in the state accommodated at the end of the vane adjustment lever 79 is guided along the ball receiving groove (76a) When the vane adjustment ring 76 is rotated a predetermined angle can be made very smoothly. Therefore, even when thermal deformation occurs as the high temperature is transmitted to the adjustment ring and the control levers as compression and combustion proceed, the bearing balls move in the ball receiving grooves in contact with each other, thereby minimizing malfunction caused by thermal deformation. It is done.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 가변 베인 모듈은 가변 베인을 구성하는 가변 구조물 부품의 수가 작아서 고온에 따라 작동 성능이 크게 저하되는 현상을 피할 수 있다. 또한, 도 1에 잘 도시된 것과 같이 압축기의 임펠러와 터빈 휠의 사이에 가변 베인 모듈이 배치됨으로써, 압축기 임펠러를 통과하는 상온의 유동에 의해 가변 베인이 냉각될 수 있는 구성을 가지고 있다. As described above, in the variable vane module of the present invention, the number of the variable structure components constituting the variable vane is small, thereby avoiding a phenomenon in which the operating performance is greatly reduced with high temperature. In addition, as shown in FIG. 1, the variable vane module is disposed between the impeller of the compressor and the turbine wheel, so that the variable vane can be cooled by a flow at room temperature passing through the compressor impeller.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (5)

하우징(75,78); Housings 75 and 78; 상기 하우징에 회동 가능하게 설치된 복수 개의 가변 베인(71); A plurality of variable vanes (71) rotatably installed in the housing; 각각의 가변 베인(71)이 일단에 결합된 복수 개의 베인 조절 레버(79); A plurality of vane adjustment levers 79 each variable vane 71 is coupled to one end; 상기 베인 조절 레버(79)의 타단에 형성된 홈에 수용된 복수 개의 베어링 볼(72); A plurality of bearing balls 72 accommodated in grooves formed at the other end of the vane adjustment lever 79; 상기 하우징(75,78) 내에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 베어링 볼(72)이 가이드 되는 볼 수용 홈이 형성된 베인 조절링(76); 및A vane adjustment ring (76) rotatably installed in the housings (75, 78) and formed with a ball receiving groove for guiding the bearing balls (72); And 상기 하우징(75,78) 내에 배치되어 상기 베인 조절링(76)의 회전 마찰을 윤활하는 평판 베어링(77)을 포함하는 가변 베인 모듈. And a plate bearing (77) disposed in said housing (75,78) for lubricating rotational friction of said vane adjustment ring (76). 삭제delete 압축기 임펠러(52), 마그네틱 로터부(121) 및 터빈 휠(64)이 동일 축상에 위치된 연료전지 공기 공급 장치에 있어서, In the fuel cell air supply apparatus in which the compressor impeller 52, the magnetic rotor portion 121, and the turbine wheel 64 are located on the same axis, 상기 터빈 휠(64)로 고온의 기체 유동을 안내하는 가변 베인 모듈(70)을 구비하고, And a variable vane module 70 for guiding hot gas flow to the turbine wheel 64, 상기 가변 베인 모듈(70)은, The variable vane module 70, 하우징(75,78); Housings 75 and 78; 상기 하우징에 회동 가능하게 설치된 복수 개의 가변 베인(71); A plurality of variable vanes (71) rotatably installed in the housing; 각각의 가변 베인(71)이 일단에 결합된 복수 개의 베인 조절 레버(79); A plurality of vane adjustment levers 79 each variable vane 71 is coupled to one end; 상기 베인 조절 레버(79)의 타단에 형성된 홈에 수용된 복수 개의 베어링 볼(72); A plurality of bearing balls 72 accommodated in grooves formed at the other end of the vane adjustment lever 79; 상기 하우징(75,78) 내에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 베어링 볼(72)이 가이드 되는 볼 수용 홈이 형성된 베인 조절링(76); 및A vane adjustment ring (76) rotatably installed in the housings (75, 78) and formed with a ball receiving groove for guiding the bearing balls (72); And 상기 하우징(75,78) 내에 배치되어 상기 베인 조절링(76)의 회전 마찰을 윤활하는 평판 베어링(77)을 포함하는 연료전지 공기 공급 장치. And a plate bearing (77) disposed in the housing (75, 78) to lubricate the rotational friction of the vane adjustment ring (76). 삭제delete 제3항에 있어서, The method of claim 3, 가변 베인 모듈(70)은 상기 터빈 휠(64)과 상기 임펠러(52)의 사이에 위치하는 연료전지 공기 공급 장치. Variable vane module (70) is a fuel cell air supply device located between the turbine wheel (64) and the impeller (52).
KR1020060035062A 2006-04-18 2006-04-18 Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same KR101187890B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060035062A KR101187890B1 (en) 2006-04-18 2006-04-18 Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060035062A KR101187890B1 (en) 2006-04-18 2006-04-18 Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070103224A KR20070103224A (en) 2007-10-23
KR101187890B1 true KR101187890B1 (en) 2012-10-04

Family

ID=38817759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060035062A KR101187890B1 (en) 2006-04-18 2006-04-18 Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101187890B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980002585A1 (en) 1979-05-14 1980-11-27 Norbert L Osborn Turbocharger and adaptations thereof
JPS61197224U (en) * 1985-05-30 1986-12-09
JP2002158026A (en) * 2000-08-25 2002-05-31 General Motors Corp <Gm> Driving system and driving method for fuel cell operation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980002585A1 (en) 1979-05-14 1980-11-27 Norbert L Osborn Turbocharger and adaptations thereof
JPS61197224U (en) * 1985-05-30 1986-12-09
JP2002158026A (en) * 2000-08-25 2002-05-31 General Motors Corp <Gm> Driving system and driving method for fuel cell operation

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070103224A (en) 2007-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4613208B2 (en) Ultra-compact power generator
US8079802B2 (en) Gas turbine
RU2550371C2 (en) Method of gas turbine operation, cooling system of gas turbine and gas turbine with such system
US6430917B1 (en) Single rotor turbine engine
US7112036B2 (en) Rotor and bearing system for a turbomachine
US9273598B2 (en) Electric supercharging device and multi-stage supercharging system
US20080075583A1 (en) Sealing of variable guide vanes
JP2010159755A (en) Stator casing having improved running clearance under thermal load
EP2733328A1 (en) Solar-energy heat power-generating system and thermoelectric conversion device thereof
US20130239569A1 (en) Gas expander system
SG181972A1 (en) Gas turbine engine and foil bearing system
JP4746499B2 (en) Atmospheric pressure combustion turbine system with improved shaft cooling structure
KR101187890B1 (en) Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same
KR101187891B1 (en) Variable vane module and air supply apparatus for fuel cell having the same
US11268445B2 (en) Gas turbine and method for blade ring production method
CN111058945A (en) Miniature gas turbine
CN112513470B (en) Turbine engine
KR100798084B1 (en) Miniature Air Blower apparatus
JP2012107527A (en) Turbocharger
JP2013015120A (en) Turbocharger
CN108952822B (en) Guide vane assembly and gas turbine comprising same
KR101204078B1 (en) Cooling apparatus of variable turbine vane driving system
KR101204821B1 (en) Turbine
KR101204079B1 (en) Turbine
US20230318404A1 (en) Rotary electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160830

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180904

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190826

Year of fee payment: 8