KR100323063B1 - 소형 콤프레샤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 콤프레샤에 관한 것으로, 제 2 하우징의 공기 공급공을 통해 외부로부터 공급되는 공기는 제 2 하우징의 압축실로 유입되도록 하고,

상기 회전축의 끝단 D형 회전축이 D형 축공에 끼워져 회전하는 회전체는 타측 중앙에는 내주면에 링기어가 구비된 원형 공간을 형성하면서 제 2 하우징의 상단 중앙에도 링기어가 구비된 원형 공간을 형성하여 상기의 링기어들에 회전 억제구의 양측에 형성한 선기어가 치합되도록 하여 회전축의 회전에따라 캠운동이 안정되게 이루어지도록 하고,

상기 회전체의 원형 작동공이 제 2 하우징의 내부인 압축실보다 작고 상기 제 2 하우징에 오목부를 통하여 연결된 원형 베인보다는 크므로 원형 작동공의 캠운동에 따라 압축실의 밀폐체적을 변화시켜 공기를 압축시키도록 하고,

상기의 압축실에서 압축된 압축공기는 제 2 하우징의 원형 베인의 우측에 형성한 토출공을 통해 원형 공간으로 이동한 후 압축공기 토출구를 거쳐 압축공기 탱크의 내부에 모아지도록 함으로써 제 1 및 제 2 하우징의 내부에서 회전체가 안정된 캠운동을 하여 작은 공간에서 고압의 압축공기를 생성할 수 있으며 소형 경량화하여 에어콘에 설치할 수 있도록 한 것이다.

Description

소형 콤프레샤{AAAAA}

본 발명은 소형 콤프레샤에 관한 것으로, 특히 제 1 하우징의 축공을 통한 회전축의 회전력을 전달받는 회전체의 타측에는 링힝의 작동공을 형성하면서 그 안쪽에는 링기어가 내주면에 구비된 원형공간을 일체로 형성하고 상기 제 1 하우징과 결합되는 제 2 하우징의 내부에는 상기의 원형공간에 편심된 상태로 접하는 원형공간의 내주면에 링기어를 형성하면서 상기의 링형 작동공에 끼워지는 원형 베인을 일체로 형성하여 제 2 하우징의 공기 공급공을 통하여 공급되는 공기를 압축시켜 원형 베인의 토출공으로 토출시키도록 함으로써 적은 크기에서 높은 압축공기를 대량으로 생산할 수 있으며 원활한 작동이 가능하도록 한 소형 콤프레샤에 관한 것이다.

일반적으로 콤프레샤라 하면, 원통형상의 실린더에서 편심되게 회전하는 로우터에 적어도 하나 이상의 베인이 스프링에 의한 탄성을 받으면서 왕복이동하도록 설치하여 로우터의 회전에 따라 바깥쪽으로 탄성을 받는 베인들이 실린더의 내주면과 접하면서 흡입구를 통해 유입되는 오일이나 공기와 같은 유체를 압축시켜 토출구를 통하여 배출시키도록 하였음은 이미 잘 알려진 사실이다.

그러나 상기와 같은 종래의 소형 콤프레샤에 의하여서는, 실린더의 내부에서 편심 회전축을 중심으로 회전하는 로우터와 실린더 사이의 거리가 가까워 졌다 멀어졌다 하면서 가변되고, 그 거리가 가변되는 만큼 베인이 스프링의 탄성력에 의해 외부로 돌출되거나 실린더의 내벽과 접하면서 내측으로 밀리도록 구성하였으므로, 로우터의 회전 속도가 빨라지게 되면 외부로 돌출되었던 베인이 실린더의 내벽과 빠르게 접촉되면서 내측으로 밀리기 전에 접촉에 의해 손상을 입게 되는 단점이 있어 회전 속도가 빨라질 수 없음은 물론, 베인의 손상을 줄이기 위하여는 베인의 재질과 크기가 제한되는 등의 문제점이 있었다.

그러므로 본 출원인은 도 1에 도시한 것과 같이 1995년 특허출원 제 42007호에서 베인 펌프를 제안하였는 바, 이는 중앙에 나선형 축공(2)이 형성되어 도면에 도시하지 않은 모터에 의해 회전하는 축수부(1)의 외주면에는 원주상으로 상,하부 공기 순환홀(4),(5)과 측면으로 관통된 유입공(6),(7)이 양측에 형성된 내부 로우터(3)를 일체로 형성하고,

상기 내부 로우터(3)의 유입공(6),(7)에 길이방향으로 돌출 형성한 베인이 원통형 작동공에 끼워져 축수부(1)에 대해 편심되게 위치하는 외부 로우터(11)의 큰 축공(12)을 통하여 상기 공기 순환홀(4),(5)에 공기를 공급하도록 하고,

상기 내부 로우터(3)의 외면과 외부 로우터(11)의 내면에 의해 형성되는 밀폐된 공간은 베인의 우측과 좌측이 압축실 및공급실로 구분되며 이들 압축실과 공급실의 체적이 변화하는 상태에 의해 압축실에서 압축된 공기를 외부 로우터(11)의 토출구를 통하여 외부로 토출되도록하고,

상기 외부 로우터(11)와의 사이에 밀폐형의 압축공기 저장실이 형성된 하우징(21)에는 외부와 연결된 공기 공급 경로(22),(23)를 통하여 상기 외부 로우터(11)의 큰 축공(12)으로 공기를 공급하는 동시에 압축공기 저장실의 압축공기를 외부의 압축 탱크로 공급하도록 하고,

상기 축수부(1)의 오일 공급공(8),(9)과 각각 접하는 위치의 작은 축공(25)에 원주상으로 오일 적심부(26),(27)가 형성된 하우징(21)의 외부 로우터(11)와 접하는 부위에는 오일 순환홈(28)을 형성하면서 상기 축수부(1)와 접하는 외부 로우터(11)의 큰 축공(12)에는 오일 순환공(15)을 형성하고,

상기의 오일 순환홈(28)및 오일 순환공(15)을 오일 순환 경로(16)로 상호 연결시킴으로써 밀폐된 상태의 작은 공간에서 고압의 압축공기를 생성할 수 있으며소형 경량화하여 에어콘 등의 내부에 내장시킬 수 있도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 베인 펌프에 의하여서는 내부 로우터(3)와 외부 로우터(11)의 축이 다른 상태에서 베인이 작동공에 끼워진 채 회전하면서 압축시킨 공기를 하우징(21)과의 사이인 압축공기 저장실에 일시 저장한 후 외부로 토출시키도록 하였으므로 외부 로우터(11)의 베인이 작동공에 끼워진 내부 로우터(3)가 편심되게 회전하는 중에 베인과 충돌하는 현상이 계속 일어나면서 베인이 작동공의 양측과 접하게 되어 압축을 수행하는 중에 충돌음이 발생함은 물론 이로 인해 마모 현상이 있게되는 단점이 있었다.

또한 외부 로우터(11)의 베인과 내부 로우터(3)의 작동공이 긴밀하게 접하지 못하여 이를 통한 압축공기의 누설이 발생하게 되고, 두 로우터(3)(11)를 회전시키는 데에 따른 구성의 복잡성이 있으며, 그로 인해 크기가 커지게 되는 등의 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 회전축의 회전력을 전달받는 회전체의 타측에는 링기어가 내주면에 구비된 원형공간과 링형의 작동공을 일체로 형성하고 상기 제 1 하우징과 결합되는 제 2 하우징의 내부에는 링기어가 구비된 원형공간과 원형 베인을 일체로 형성하여 제 2 하우징의 공기 공급공을 통하여 공급되는 공기를 압축시켜 원형 베인의 토출공으로 토출시키도록 함으로써 적은 크기에서 높은 압축공기를 대량으로 생산할 수 있으며 원활한 작동이 가능하도록 한 소형 콤프레샤를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축공기 탱크의 내부에서 일측의 모터에 의해 회전하는 회전축의 중앙에 형성된 오일 공급공을 통하여 이동하는 오일은 회전 억제구가 설치되는 원형 공간으로 공급된 후 회전체와 제 2 하우징이 접하면서 회전하는 부위를 적셔준 후 회전체의 D형 축공에 끼워지는 회전축의 외주면에 형성한 오일 순환홈을 따라 이동하여 회전축이 삽입되는 제 1 하우징의 축공을 적셔주어 회전체가 원활하게 회전하도록 하는 한편,

제 2 하우징의 원형 베인의 좌측에 형성한 공기 공급공을 통해 외부로부터 공급되는 공기는 제 2 하우징의 내부인 압축실로 유입되도록 하고,

상기 회전축의 끝단인 D형으로 절취된 부위가 D형 축공에 끼워져 제 2 하우징의 공기 공급공을 통해 외부로부터 공급되는 공기는 제 2 하우징의 압축실로 유입되도록 하고,

상기 회전축의 끝단 D형 회전축이 D형 축공에 끼워져 회전하는 회전체의 타측 중앙에는 내주면에 링기어가 구비된 원형공간을 형성하면서 제 2 하우징의 상단 중앙에도 링기어가 구비된 원형 공간을 형성하여 상기의 링기어들에 회전 억제구의 양측에 형성한 선기어가 치합되도록 하여 회전축의 회전에 따라 캠운동이 안정되게 이루어지도록 하고,

상기 회전체의 원형 작동공이 제 2 하우징의 내부인 압축실보다 작고 상기 제 2 하우징에 오목부를 통하여 연결된 원형베인보다 크므로 원형 작동공의 캠운동에 따라 압축실의 밀폐체적을 변화시켜 공기를 압축시키도록 하고,

상기의 압축실에서 압축된 압축공기는 제 2 하우징의 원형 베인의 우측에형성한 토출공을 통해 원형 공간으로 이동한 후 압축공기 토출구를 거쳐 압축공기 탱크의 내부에 모아지도록 함으로써 제 1 및 제 2 하우징의 내부에서 회전체가 안정된 캠운동을 하여 작은 공간에서 고압의 압축공기를 생성할 수 있으며 소형 경량화하여 에어콘에 설치할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 베인 펌프의 구성을 나타낸 측단면도.

도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 측단면도.

도 3은 본 발명의 구성을 나타낸 평면도.

도 4의 (가)∼(다)는 본 발명의 작동상태를 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

31 : 압축공기 탱크 32 : 회전축

35 : 제 1 하우징 41 : 회전체

43 : 링형 작동공 44,52 : 원형 공간

51 : 제 2 하우징 56 : 원형 베인

이하 본 발명을 첨부 도면에 의거 상세히 기술하여 보면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 측면과 평면을 절개한 상태를 개략적으로 도시한 것으로서,

압축공기 탱크(31)의 내부에서 도면에 도시하지 않은 하단의 모터에 의해 회전하는 회전축(32)은 제 1 하우징(35)의 축공(36)에 끼워진 채 안정되게 회전하도록 하고,

상기 회전축(32)의 끝단인 D형 회전축(33)이 D형 축공(42)에 끼워져 같이 회전하는 회전체(41)의 타측에는 링형 작동공(43)을 형성하면서 그 안쪽에는 링기어(45)가 내주면에 구비된 원형공간(44)을 일체로 형성하고,

상기 제 1 하우징(35)과 결합되는 제 2 하우징(51)에는 상기의 원형공간(44)에 편심된 상태로 접하는 원형공간(52)의 내주면에 링기어(53)를 형성하고,

상기 회전체(41) 및 제 2 하우징(51)의 원형 공간(44)(52)에서 링기어(45)(53)들에 양측의 선기어(62)(63)들이 치합되도록 회전 억제구(61)를 결합하여 회전축(32)의 회전에 따라 회전체(41)가 제 2 하우징(51)의 중심에 지지된 채 캠운동이 안정되게 이루어지도록 하고,

상기 제 2 하우징(51)의 원형 압축실(54)에는 오목부(55)를 통하여 연결되면서 상기의 링형 작동공(43)에 끼워지는 원형베인(56)을 일체로 형성하여 제 2 하우징(51)의 오목부(55)의 좌측에 형성한 공기 공급공(57)을 통하여 공급되는 공기를 압축시켜 원형 베인(56)의 오목부(55)의 우측에 형성한 토출공(58)으로 토출시키도록 하고,

상기의 토출공(58)을 통해 원형 공간(44)(52)으로 이동한 후 압축공기 토출구(59)를 거쳐 압축공기 탱크(31)의 내부에 모아지도록 하되, 끼워지는 회전축(32)의 외주면에 형성한 오일 순환홈(65)을 따라 이동하면서 회전축(32)이 제 1 하우징(36)에 삽입된 상태에서 원활히 회전하여 회전체(41)의 회전도 윈활해지도록 한다.

그리고 상기의 오일에 의해 회전축이 원활히 회전하는 중에 공기를 압축시키는 과정은 압축공기 탱크(31)의 내부에서 하단의 모터에 의해 회전하는 회전축(32)은 제 1 하우징(35)의 축공(36)에 끼워진 채 회전하는 중에 끝단의 D형 회전축(33)이 D형 축공(42)에 끼워진 회전체(41)도 같이 회전하도록 한다.

그리고 상기의 회전체(41)는 링형 작동공(43)이 제 2 하우징(51)의 원형 압축실(54)과 원형 베인(56)의 사이에 위치하면서 원형 공간(44)(52)의 링기어(45)(53)에 회전 억제구(61)의 선기어(62)(63)가 끼워서 안정된 캠운동이 가능하도록 한다.

즉, 도 3에 도시한 것과 같이 공기가 제 2 하우징(51)의 공기 공급공(57)을 통해 압축실(54)의 압축되지 않은 공간(A)으로 유입된 상태가 되고, 회전축(32)이 회전함에 따라 회전체(41)가 제 2 하우징(51)에 지지된 회전 억제구(61)에 의해시계 방향으로 캠운동하게 된다.

도 4의 (가)에 도시한 것과 같이 회전축(32)에 의해 회전체(41)의 링형 작동공(43)에 원형 베인(51)이 끼워진 상태에서 시계 방향으로 90°만큼 캠운동하게 되면, 압축되치 않은 공간(A)이 회전체(41)의 링형 작동공(43)과 제 2 하우징(51)의원형 베인(56)의 외면에 의해 형성되면서 공기 공급공(52)을 통해 계속 공기가 유입된다.

도 4의 (나)에 도시한 것과 같이 회전체(41)가 180° 만큼 캠운동하게 되면 압축 공간(B)과 압축되지 않은 공간(A) 및 완전히 압축된 공간(C)으로 구분되면서 압축실(54)의 압축 공간(B) 내의 공기가 더 압축된다.

도 4의 (다)에 도시한 것과 같이 회전체(41)가 270°만큼 캠운동하게 되면, 완전히 압축된 공간(C)의 압축공기는 토출공(58)을 통하여 원형 공간(44)(52)으로 토출되어 압축공기 토출구(59)를 거쳐 압축공기 탱크(31)의 내부에 모아지도록 한다.

그리고 상기의 실시예에서는 원형 공간(44)(52)에 링기어(45)(53)를 형성하여 회전 억제구(61)의 선기어(62)(63)가 끼워지도록 한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 두 원형 공간에 일자형 홈을 각각 형성하면서 회전 억제구에 일자형 돌출부를 형성하거나 두 원형 공간에 십자형 홈을 형성하면서 회전 억제구에 십자형 돌출부를 형성하여도 회전체(41)가 회전은 하지않으면서 캠운동만 하도록 할 수 있다.

따라서 본 발명의 소형 콤프레샤에 의하여서는, 제 2 하우징의 공기 공급공을 통해 외부로부터 공급되는 공기는 제 2 하우징의 압축실로 유입되도록 하고,

상기 회전축의 끝단 D형 회전축이 D형 축공에 끼워져 회전하는 회전압축공기 탱크(31)의 회전축(32)의 중앙에 형성된 축공(34)을 통하여 상향이동하는 오일은 회전 억제구(61)가 설치되는 원형 공간(44)(52)으로 공급되도록 하고,상기의 원형 공간(44)(52)에서 공급원 오일은 회전체(41)와 제 2 하우징(51)이 접하면서 회전하는 부위를 적셔주도록 하고,상기의 오일은 회전체(41)의 D형 축공(42)에 끼워지는 D형 회전축(33)의 외주면에 형성한 오일 순환홈(64) 및 제 1 하우징(35)의 축공(36)에 끼워지는 회전축(32)의 외주면에 형성한 오일 순환홈(65)을 따라 이동하면서 회전축(32)이 제 1 하우징(36)에서 원활히 회전하도록 하여 회전체(41)의 회전도 원활해지도록 한 것이다.이와 같이 구성한 본 발명의 소형 콤프레샤는 압축공기 탱크(31)의 내부에서 모터에 의해 회전하는 중에 압축공기를 발생시켜 외부의 에어콘에 이용하도록 한 것으로서, 먼저 원활한 회전을 위한 오일의 순환하는 과정을 설명하면 다음과 같다.압축공기 탱크(31)의 회전축(32)의 중앙에 형성된 축공(34)을 통하여 상향이동하는 오일은 회전 억제구(61)가 설치되는 원형 공간(44)(52)으로 공급되어 회전체(41)와 제 2 하우징(51)이 접하면서 회전하는 부위를 적셔주게 된다.상기의 오일은 회전체(41)의 D형 축공(42)에 끼워지는 D형 회전축(33)의 외주면에 형성한 오일 순환홈(64) 및 제 1 하우징(35)의 축공(36)에체는 타측 중앙에는 내주면에 링기어가 구비된 원형공간을 형성하면서 제 2 하우징의 상단 중앙에도 링기어가 구비된 원형 공간을 형성하여 상기의 링기어들에 회전 억제구의 양측에 형성한 선기어가 치합되도록 하여 회전축의 회전에 따라 캠운동이 안정되게 이루어지도록 하고,

상기 회전체의 원형 작동공이 제 2 하우징의 내부인 압축실보다 작고 상기 제 2 하우징에 오목부를 통하여 연결된 원형베인보다는 크므로 원형 작동공의 캠운동에 따라 압축실의 밀폐체적을 변화시켜 공기를 압축시키도록 하고,

상기의 압축실에서 압축된 압축공기는 제 2 하우징의 원형 베인의 우측에 형성한 토출공을 통해 원형 공간으로 이동한후 압축공기 토출구를 거쳐 압축공기 탱크의 내부에 모아지도록 함으로써 제 1 및 제 2 하우징의 내부에서 회전체가 안정된 캠운동을 하여 작은 공간에서 고압의 압축공기를 생성할 수 있으며 소형 경량화하여 에어콘에 설치할 수 있도록 한 것이다.

Claims (2)

1. 압축공기 탱크(31)의 내부에서 회전축(32)에 끼워진 제 1하우징(35)이 회전하도록 하고, 상기 회전축(32)의 끝단 D형 회전축(33)이 D형 축공(42)에 끼워진 회전체(41)의 타측에는 링형 작동공(43)을 형성한 소형 콤프레샤에 있어서,

   상기 회전체(41)의 타측에는 안쪽에는 링기어(45)가 내주면에 구비된 원형공간(44)을 일체로 형성하고,

   상기 제 1 하우징(35)과 결합되는 제 2 하우징(51)에는 상기의 원형 공간(44)에 편심된 상태로 접하는 원형공간(52)의 내주면에 링기어(53)를 형성하고,

   상기의 원형 공간(44)(52)에서 링기어(45)(53)에 양측이 선기어(62)(63)가 치합되도록 회전 억제구(61)를 결합하여 회전축(32)의 회전에 따라 회전체(41)가 제 2 하우징(51)의 중심에 지지된 채 캠운동이 안정되게 이루어지도록 하고,

   상기 제 2 하우징(51)의 원형 압축실(54)에는 오목부(55)를 통하여 연결되면서 상기의 링형 작동공(43)에 끼워지는 원형베인(56)을 일체로 형성하여 공기 공급공(57)을 통하여 공급되는 공기를 압축시켜 토출공(58)으로 토출시키도록 하고,

   상기의 토출공(58)을 통해 원형 공간(44)(52)으로 이동한 후 압축공기 토출구(59)를 거쳐 압축공기 탱크(31)의 내부에 모아지도록 하단으로 이동하도록 구성됨을 특징으로 하는 소형 콤프레샤.
2. 제 1 항에 있어서, 상기의 원형 공간에 일자형 홈을 각각 형성하면서 회전 억제구에 일자형 홈을 형성하거나 두 원형 공간에 십자형 홈을 형성하면서 회전 억제구에 십자형 홈을 형성하여 회적축의 회전에 의해 캠운동을 하도록 구성됨을 특징으로 하는 소형 콤프레샤.