KR0168263B1 - 모터펌프형 로터리 압축기 - Google Patents

모터펌프형 로터리 압축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터펌프형 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 펌프에는 회전자의 구동과 동시에 회전되도록 회전자의 내주면에 형상맞춤된 원통형 실린더와, 상기 실린더의 내부 중앙을 향해 일정거리로 돌출되도록 일측단이 실린더의 내주면 일측을 관통해서 상기 회전자에 고정된 베인과, 상기 회전자를 지지하도록 상기 실린더의 상부 및 하부에 설치된 상부 및 하부베어링과, 상기 상부베어링과 하부베어링의 중앙부에 각각 체결볼트를 매개로 편심되게 고정된 고정축과, 상기 실린더의 내주면과 항상 선접촉된 상태에서 상하편심회동하면서 흡입된 오일이나 또는 공기 및 가스를 압축시키도록 상기 고정축에 유동가능케 설치된 롤러와, 상기 베인에 직선방향으로 전후슬라이딩하케 결합된 상태에서 상기 실린더의 회전시 상기 롤러를 편심회동을 유도하도록 롤러의 일측에 유동가능케 설치된 원형 회동부쉬를 구비한 것을 특징으로 되어 있으므로, 모터의 해머링현상을 최소화시킬 수 있음과 동시에 모터를 지지하는 베어링의 진동 및 소음을 최소화시킬 수 있음은 물론 압축기의 전체부피를 줄이고, 대용량화시킬 수 있도록 한 모터펌프형 로터리 압축기를 제공하는데 있다.

Description

모터펌프형 로터리 압축기
제1도는 종래의 모터펌프형 로터리 압축기를 나타낸 종단면도,
제2도는 제1도의 A-A선 횡단면도,
제3도는 본 발명의 모터펌프형 로터리 압축기를 나타낸 종단면도,
제4도는 제3도의 B-B선 횡단면도,
제5도의 (a)(b)(c)(d)도는 펌프의 동작상태를 나타낸 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이스 20 : 모터
21 : 회전자 100 : 펌프
110 : 실리더 111 : 오일그루브
120 : 베인 130 : 상부베어링
140 : 하부베어링 150 : 체결볼트
160 : 고정축 170 : 롤러
180 : 회동부쉬
본 발명은 모터펌프형 로터리 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터내에 펌프를 설치하여 콤팩트화시킴과 동시에 소음 및 진동을 최소화시킬 수 있도록 한 모터펌프형 로터리 압축기에 관한 것이다.
종래에는 대한민국 공개특허번호 제95-33101호(공개일자;1995.12.22)로 모터펌프형 로터리 압축기가 제안되어 왔었다. 동 공보의 모터펌프형 로터리 압축기는, 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 전원을 인가받아 구동되도록 원통형 케이스(10)내의 상단에 밀폐설치된 회전자(21) 및 고정자(22)를 가진 모터(20)와, 상기 모터(20)의 구동력을 전달받아 구동되면서 흡입된 오일이나 또는 공기 및 가스를 압축시켜 토출시키도록 상기 케이스(10)내의 하단에 밀폐설치된 펌프(30)로 구성되어 있다.
즉, 상기 펌프(30)는, 상기 케이스(10)내의 하단측 내주면에 상하 일정한 간격을 두고 고정되는 상판(40) 및 하판(41)과, 상기 모터(20)의 동력을 전달받아 회전되도록 상판(40)과 하판(41)의 사이에 설치되는 원통형 실린더(50)와, 상기 실린더(50)의 동력을 전달받아 편심회전되도록 실린더(50)내에 설치되는 롤러(60)와, 상기 실린더(50)의 회전에 따라 회동되면서 상기 롤러(60)의 원활한 편심회전을 유도하도록 실린더(50)와 롤러(60)의 사이 연결지점에 슬리이딩가능케 설치된 원형 회동부쉬(70)로 구성되어 있다.
이때, 상기 실린더(50)에는 그 상면 외측 중앙에 상기 상판(40)을 관통해서 상기 모터(20)의 회전자에 압입에 의해 연결고정되도록 회전축(51)이 일체로 돌출형성되어 있고, 그 내주면 일측에 회동부쉬(70)와 결합되어 상기 롤러(60)의 편심회전에 따라 직선방향으로 전후 슬라이딩되도록 베인 (52)이 일체로 돌출형성되어 있다.
상기 롤러(60)에는 그 하면 외측 단부에 상기 하판(41)에 힌지고정되어 롤러(60)를 편심회전시키도록 힌지축(61)이 일체로 돌출형성되어 있고, 그 외주면 일측과 한지축(61)과의 사이에 상기 회동부쉬(70)가 회전방향으로 슬라이딩되도록 일측이 일부 절결된 원형 부쉬수용홈(62)이 형성되어 있다.
상기 회동부쉬(70)에는 그 중앙에 상기 실린더(50)의 베인(52)과 결합되어 직선방향으로 전후 슬라이딩되도록 일측이 일부 절결된 일자형 요홈(71)이 형성되어 있다.
도면 중 미설명 부호 80은 상기 펌프(30)의 구동에 따라 흡입행정이 이루어질 때 상기 실린더(50)와 롤러(50)와 롤러(60)와의 결합에 의해 실린더(50)내에 형성된 흡입공간부(P)로 오일이나 또는 공기 및 가스가 흡입되는 흡입구이고, 81은 상기 펌프(30)의 구동에 따라 압축행정이 이루어질 때 상기 실린더(50)와 롤러(60)와의 결합에 의해 실린더(50)내에 형성된 압축공간부(S)에서 압축된 오일이나 또는 공기 및 가스가 토출되도록 역류방지기능을 가진 토출구이다.
이와 같이 구성된 종래의 모터펌프형 로터리 압축기는, 제2도에 실선으로 도시한 상태에서 흡입구(80)를 통하여 오일이나 또는 공기 및 가스가 흡입공간부(P)로 흡입이 시작되면, 실린더(50)는 그 상면에 일체로 돌설된 회전축(51)이 모터(20)의 구동력을 전달받아 회전되는 힘에 의해 표시한 화살표방향으로 회전함과 동시에 그 내주면 일측에 일체로 돌설된 베인(52)을 동시 회전시키게 된다.
이때, 베인(52)은 흡입구(80)를 지나치게 되면서 베인(52)과 연결된 회동부쉬(70)를 매개로 롤러(60)를 회전시키게 되고, 이 룰러(60)는 제2도에 이점쇄선으로 도시한 바와 같이 하판(41)에 힌지된 힌지축(61)을 중심으로 실린더(50)의 내주면 일면과 항상 선접촉된 상태에서 편심회전됨으로써 흡입된 오일이나 또는 공기 및 가스를 압축시키게 된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 모터펌프형 로터리 압축기에 의하면, 케이스(10)내의 상하단에 설치되는 모터(20)와 펌프(30)가 일정거리를 두고 실린더(50)에 돌설된 회전축(51)에 의해 직결방식으로 연결되는 구조로 되어 있기 때문에 회전축(51)의 정확한 밸런스가 유지되지 않을 경우 모터(20)의 해머링(Hammering)이나 또는 베어링의 마모 등이 심하게 발생될 뿐만 아니라 심한 소음이 발생되었고, 또 펌프(30)의 취부공간의 제약으로 인하여 압축기의 전체부피가 커지고 대용량화가 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 모터내에 펌프를 일체로 설치하여 모터의 해머링을 없앰과 동시에 베어링의 진동과 소음을 최소화시킴을 물론 압축기의 전체부피를 줄이고, 대용량화시킬 수 있도록 한 모터펌프형 로터리 압축기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 모터펌프형 로터리 압축기는, 케이스내에 모터의 동력을 전달받아 오일이나 또는 공기 및 가스를 흡입하여 압축 및 토출시키는 펌프가 갖추어진 모터펌프형 로터리 압축기에 있어서, 상기 모터의 회전자내에 펌프를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 설명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도면에서 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도면에서 참조부호 100은 상기 모터(20)의 구동력을 전달받아 구동되면서 흡입된 오일이나 또는 공기 및 가스를 압축시켜 토출시키도록 모터(20)의 회전자(21) 내주면에 일체형으로 삽입설치된 펌프를 나타낸 것이다.
즉, 상기 펌프(100)에는, 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이 상기 회전자(21)의 구동과 동시에 회전되도록 회전자(21)의 내주면에 긴밀하게 형상맞춤된 원통형 실린더(110)와, 상기 실린더(110)의 내부 중앙을 향해 일정거리로 돌출되도록 일측단이 실린더(110)의 내주면 일측을 관통해서 상기 회전자(21)에 고정된 베인(120)과, 상기 회전자(21)를 지지하도록 상기 실린더(110)의 상부 및 하부에 설치된 상부 및 하부베어링(130)(140)과, 상기 상부베어링(130)과 하부베어링(140)의 중앙부에 각각 체결볼트(150)를 매개로 편심되게 고정된 고정축(160)과, 상기 실린더(110)의 내주면과 항상 선접촉된 상태에서 상하편심회동하면서 흡입된 오일이나 또는 공기 및 가스를 압축시키도록 상기 고정축(160)에 유동가능케 설치된 롤러(170)와, 상기 베인(120)에 직선방향으로 전후슬라이당가능케 결합된 상태에서 상기 실린더(110)의 회전시 상기 롤러(170)를 편심회동을 유도하도록 롤러(170)의 일측에 유동가능케 설치된 원형 회동부쉬(180)가 구비되어 있다.
이때, 상기 실린더(110)에는 그 외주면에 실린더(110)의 외주면과 상기 회전자(21)의 내주면과의 사이로 윤할이 용이하게 공급되도록 분할된 3방향에 각각 오일그루브(111)가 형성되어 있다.
상기 상부 및 하부베어링(130)(140)의 중앙에는 상기 실린더(110)의 상단과 하단 개구부를 통하여 실린더(110)의 내주면과 접촉되지 않게 일정깊이로 삽입되도록 서로 대향되는 돌출부(131)(141)가 일체로 각각 절곡형성되어 있고, 그 외주면은 상기 케이스(10)의 상단과 하단측 내주면에 각각 고정되어 진다.
이때, 상기 하부베어링(140)은 상기 회전자(21)와 실린더(110)의 하중이 축방향을 따라서 수직으로 가해지는 것을 지지하여 해머링을 없앰과 동시에 베어리의 진동 및 소음을 최소화시킬 수 있도록 스러스트베어링(Thrust Bearing)역할을 갖는다.
상기 롤러(170)의 평면 중앙에는 롤러(170)가 상기 고정축(160)의 외주면에 회동자유롭게 형상맞춤되도록 원형홀(171)이 형성되어 있고, 그 외주면 일측에서 상기 고정축(160)간의 사이에는 상기 회동부쉬(180)가 회동자유롭게 형상맞춤되도록 일측이 바깥으로 개구된 원형 부쉬수용홈(172)이 형성되어 있다.
또, 상기 롤러(170)에는 그 평면 가장자리에 대하여 양단에 오일이나 또는 공기 및 가스가 일측을 통하여 수직방향으로 흡입됨과 동시에 타측을 통하여 수직방향으로 토출되도록 상호 대향되게 장홀형상의 흡입통로(173) 및 토출통로(174)를 통하여 흡입된 오일이나 또는 공기 및 가스가 상기 실린더(110)와 롤러(170)의 사이에 대한 흡입공간부(P)로 유입되도록 흡입구(175)가 형성되어 있으며, 그 둘레면에 대하여 상기 토출통로(174)의 일측에 상기 실린더(110)와 롤러(170)의 사이에 대한 압축공간부(S)에서 압축된 오일이나 또는 공기 및 가스가 토출통로(174)를 통하여 토출구(176)가 형성되어 있다.
이때, 상기 토출구(176)에 대하여 상기 토출통로(174)측에는 상기 압축공간부(S)에서 압축된 오일이나 또는 공기 및 가스가 토출통로(174)를 통하여 토출되도록 역류방지기능을 가진 첵크밸브(177)가 설치되어 있다.
상기 회동부쉬(180)에는 그 중앙에 상기 베인(120)과 결합되어 직선방향으로 전후 슬라이딩되도록 일측이 바깥으로 개구된 일자형 요홈(181)이 형성되어 있다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
제5도는 (a)도에 상태에서 표시한 점선화살표방향과 같이 오일이나 또는 공기 및 가스가 롤러(170)의 일측에 형성된 흡입통로(173)로 유입됨과 동시에 흡입구(175)를 통하여 흡입이 시작될 때 실린더(110)는 제5도 (b)도와 같이 모터(20)의 구동에 따라 회전자(21)가 일방향으로 회전되는 힘에 의해 표시한 실선화살표방향으로 동시 회전되면서 그 내주면 일측에 돌설되게 설치된 베인(120)을 동시 회전시키게 된다.
즉, 실린더(110)는 그 내부면과 롤러(170)의 외주면 일측에 향상 선접촉된 상태에서 회전되고, 상기 롤러(170)는 고정축(160)에 좌우유동가능케 결합된 상태에서 실린더(110)의 내부에 편심되게 설치되어 있으므로, 실린더(110)가 회전될 때 상기 베인(120)은 제5도의 (b)(c)(d)도와 같은 이동과정을 거치면서 압축공간부(S)내의 오일이나 또는 공기 및 가스를 점차적으로 압축시키게 된다.
이때, 압축된 오일이나 또는 공기 및 가스는 상기 베인(120)이 제5도의 (c)도에서 (d)도로 이동하는 구간에서 롤러(170)의 타측에 형성된 토출구(176)를 향해 압력을 가하게 됨에 따라 그 토출구(176)를 막고있는 첵크밸브(177)가 동작되면서 토출구(176)를 개방시키게 되고, 이로 인하여 압축 오일이나 또는 공기 및 가스는 토출구(176)와 연결된 토출통로(174)를 통하여 토출되게 된다.
한편, 베인(120)은 제5도의 (a)도 구간으로 위치이동되어 흡입행정이 이루어질때 회동부쉬(180)에 형성된 요홈(181)의 후방으로 깊숙히 삽입되고, 제5도의 (b)도에서 (d)도 구간으로 점차 위치이동되어 압축행정이 이루어질 때 회동부쉬(180)에 형성된 요홈(181)의 전방으로 빠져나오게 됨으로써 흡입공간부(P)와 압축공간부(S)가 서로 상반되는 체적으로 확대 및 축소되도록 흡입행정구간과 압축행정구간을 구획하여 주게 된다.
이때, 회동부쉬(180)는 롤러(170)의 부쉬수용홈(172)내에서 임의의 방향으로 회동되도록 형상맞춤되어 있으므로, 베인(120)가 회동부쉬(180)와의 각도가 어긋나면서 뒤틀리는 것을 미연에 방지할 수 있음은 물론 상호 결합상태가 안정됨에 따라 그 결합틈새를 통하여 오일이나 또는 공기 및 가스가 누설되지 않게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 설명에 의한 모터펌프형 로터리 압축기에 의하면, 모터의 회전자 내경내에 펌프를 일체로 설치한 구조로 되어 있기 때문에 모터의 해머링현상을 최소화시킬 수 있음과 동시에 모터를 지지하는 베어링의 진동 및 소음을 최소화시킬 수 있음은 물론 압축기의 전체부피를 줄이고 대용량화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 케이스내에 모터의 동력을 전달받아 오일이나 또는 공기 및 가스를 흡입하여 압축 및 토출시키는 펌프가 갖추어진 모터펌프형 로터리 압축기에 있어서, 상기 모터의 회전자내에 폄프를 구비한 것을 특징으로 하는 모터펌프형 로터리 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펌프에는, 상기 회전자의 구동과 동시에 회전되도록 회전자의 내주면에 형상맞춤된 원통형 실린더와, 싱가 실린더 내부 중앙을 향해 일정거리로 돌출되도록 일측단이 실린더의 내주면 일측을 관통해서 상기 회전자에 고정된 베인과, 상기 회전자를 지지하도록 상기 실린더의 상부 및 하부에 설치된 상부 및 하부베어링과, 상기 상부베어링과 하부베어링의 중앙부에 각각 체결볼트를 매개로 편심되게 고정된 고정축과, 상기 실린더의 내주면과 항상 선접촉된 상태에서 상하편심회동하면서 흡입된 오일이나 또는 공기 및 가스를 압축시키도록 상기 고정축에 유동가능케 설치된 롤러와, 상기 베인에 직선방향으로 전후슬라이딩가능케 결합된 상태에서 상기 실리더의 회전시 상기 롤러를 편심회동을 유도하도록 롤러의 일측에 유동가능케 설치된 원형 회동부쉬를 구비한 것을 특징으로 하는 모터펌프형 로터리 압축기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 실리더에는 그 외주면에 실리더의 외주면과 상기 회전자의 내주면과의 사이로 윤활이 용이하게 공급되도록 적어도 3개이상의 오일그루브를 구비한 것을 특징으로 하는 모터펌프형 로터리 압축기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 하부베어링은 상기 회전자와 실린더의 하중이 축방향을 따라서 수직으로 가해지는 것을 지지하는 것을 특징으로 하는 모터펌프형 로터리 압축기.
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