KR100423125B1 - 유성 로우터를 가진 이중 압축기 - Google Patents

유성 로우터를 가진 이중 압축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유성 로우터를 가진 이중 압축기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이중 압축기는 하우징, 하우징의 내부에 메탈 베어링에 의하여 지지된 제 1로우터, 제 1로우터 내부에 편심 설치되며 제 1로우터와의 사이에 제 1흡입실과 제 1압축실을 구비하며 내주가 트로코이드 곡면으로 형성된 유성 로우터, 유성 로우터의 외주에 설치되어 유성 로우터가 회전할 때 제 1압축실에서 기체가 1차 압축되도록 하는 다수개의 제 1베인, 유성 로우터 내부에 제 1로우터와 동축상에 위치하도록 설치되며 1차 압축된 기체가 흡입되는 제 2흡입실과 이 제 2흡입실로 흡입된 기체가 압축되는 제 2압축실이 형성되도록 유성 로우터의 트로코이드 곡면에 치합되는 트로코이드 곡면을 가지는 제 2로우터, 제 2로우터의 외주에 설치되어 기체를 2차 압축하여 토출로로 배출시키는 제 2베인, 제 2로우터를 회전시키도록 제 2로우터의 중심부분에 고정 설치된 회전축을 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기는 2단 압축 행정으로 기체를 고압, 고효율 압축이 가능하게 하며, 또한 2차 압축과 함께 동력을 전달하는 유성 로우터와 제 2로우터를 트로코이드 치형으로 치합하여 동력전달과 압축 구동이 이루어지도록 함으로써 각 동력전달 부분에서의 마찰에 의한 마모를 최소화하여 압축기의 내구성을 향상시키고, 기체 흡입과 토출시의 압력 분배를 최대한 균일하게 유지시켜 압축기의 구동 진동과 소음을 최소화 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

유성 로우터를 가진 이중 압축기{Double compressor having planetary rotors}
본 발명은 유성 로우터를 가진 이중 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베인 압축구조에서 1차 압축된 기체를 트로코이드(trochoid) 및 베인에 의한 압축으로 2차 압축하여 고효율 압축이 가능하도록 한 유성 로우터를 가진 이중 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 베인 압축기는 실린더와 실린더 내부에 편심 설치되며 외주에 다수 개의 베인(Vane)이 설치된 로우터로 구성되어 있다. 그리고 그 동작은 외부 동력원으로 로우터가 회전하면, 이 회전으로 인하여 발생되는 원심력으로 베인이 원주방향으로 돌출하여 실린더 내경과 접촉되면서 회전하여 기체의 압축이 이루어지도록 하는 것이다.
종래의 베인 압축기는, 로우터가 회전하여 로우터의 원주방향으로 매설된 다수개의 베인이 홈부에서 원심력에 의해 돌출되어 베인의 선단이 실린더의 내경에 가압되면서 접하게 되어 있고, 흡입 공간은 진공상태가 되어 흡입 통로를 통하여 냉매를 흡입하고, 흡입된 냉매는 토출부에서 유로를 통하여 압축 토출되도록 되어 있다.
그런데, 종래의 베인 압축기는 실린더 내의 압력이 고압일수록 베인 선단부와 실린더 내경의 비접촉면 사이에 가해지는 압력으로 베인과 실린더의 내경 사이의 접촉이 불안하여 맥동과 채터링을 발생시키는 문제점이 있다.
또한 압축되어 배출된 냉매의 일부를 베인의 하단으로 공급하여 베인이 실린더의 내경에 접촉되도록 하고 있기 때문에 베인의 선단부와 실린더 내경의 마찰력이 커지는 원인으로 작용하여 과다한 열이 발생되거나 소착 및 마모의 원인이 되어 압축기의 수명을 단축시키는 문제점이 있고, 더욱이 무리하게 기체를 고압으로 압축하였을 경우에는 베인의 선단과 실린더의 내경과의 마찰로 인하여 소착 및 마모가 더욱 심화되게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결할 수 있도록 한 특허가 본 출원인에 의하여 출원되어 등록되었다. 이 등록특허(대한민국 특허 제 182390 호)는 2단 베인 유성 로우터를 이용하여 2단 압축 행정으로 기체를 압축시키도록 하여 종래의 1단 베인압축기에 비하여 기체를 보다 높은 고압으로 압축시킬 수 있도록 하고, 동시에 유성 로우터에 형성되어 있는 베인의 회전시 실린더 내경과의 마찰력을 감소시킬 수 있도록 베어링부를 별도로 설치하여 베인에 접촉되는 실린더 내경이 유성 로우터와 함께 회전하도록 함으로써 실린더 내경에서의 발열과 미모를 최소화하도록 하고 있다.
그러나 이 등록특허에서의 이중 베인 압축기는 저속 회전시 베인이 제대로 돌출하지 않은 문제점이 발생하였고, 또한 베인과의 접촉상태에서의 마찰력으로 각 로우터를 회전시킴에 따라 베인과 로우터 홈부분에서의 무리한 마찰이 발생하는 문제점이 발견되었다. 또한 유성 로우터의 위치 지지가 제대로 이루어지지 않아 구동시 채터링의 발생하여 기체의 압축효율이 떨어지고, 이에 따른 과다한 소음을 유발시키는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 최초 회전축으로부터 가해지는 동력에 의하여 회전하는 내측 로우터의 외주에 트로코이드 곡면과 베인을 구비시키고, 내측 로우터의 외측에 내측 로우터의 트로코이드 곡면과 치합되는 유성 로우터를 설치하고, 이 유성 로우터의 외측에 외측 로우터를 설치함과 동시에 유성 로우터의 외주에 또 다른 베인을 설치하여, 기체가 외측 로우터와 유성 로우터 사이에서 1차 압축된 후 유성 로우터와 내측 로우터 사이에서 2차 압축되도록 하여 고효율 압축이 가능하도록 한 이중 압축기를 제공하기 위한 것이다.
전술한 목적과 관련된 본 발명의 다른 목적은 내측 로우터와 유성 로우터에 설치된 베인들이 1차 압축된 기체에 의한 압력으로 돌출될 수 있도록 한 이중 압축기를 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기를 도시한 평단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기에 설치된 커버 플레이트를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기에 설치된 베인의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기에 설치된 링을 도시한 단면도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10...하우징
12...회전축
50...제 1로우터
60...유성 로우터
70...제 2로우터
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중 압축기는 일측에 흡입로가 형성되고, 타측에 토출로가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부에 메탈 베어링에 의하여 지지된 제 1로우터; 상기 제 1로우터 내부에 편심 설치되며 상기 제 1로우터와의 사이에 상기 흡입로와 연통된 제 1흡입실과 상기 제 1흡입실로 흡입된 기체가 압축되는 제 1압축실을 구비하며 내주가 트로코이드 곡면으로 형성된 유성 로우터; 상기 유성 로우터의 외주에 설치되어 상기 유성 로우터가 상기 제 1로우터 내주에서 회전할 때 상기 제 1압축실에서 기체가 1차 압축되도록 하는 다수개의 제1베인; 상기 유성 로우터 내부에 상기 제 1로우터와 동축상에 설치되며 상기 유성 로우터와의 사이에 상기 제 1압축실을 거친 기체가 흡입되는 제 2흡입실과 상기 제 2흡입실로 흡입된 기체가 압축되는 제 2압축실이 형성되도록 상기 유성 로우터의 트로코이드 곡면에 치합되는 트로코이드 곡면을 가진 제 2로우터; 상기 제 2로우터의 외주 끝단에 설치되어 상기 제 2압축실에서 상기 기체를 2차 압축하여 상기 토출로로 배출시키는 제 2베인; 상기 제 2로우터를 편심 회전시키도록 상기 제 2로우터의 중심부분에 고정 설치된 회전축을 구비한 것을 특징으로 한다.
그리고 바람직하게 상기 제 2로우터의 트로코이드 곡면 기어 숫자는 상기 유성 로우터의 트로코이드 곡면 기어 숫자 보다 하나 작은 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 메탈 베어링의 내주 중 상기 제 1로우터의 압축실의 외측에 위치하는 부분에는 압축된 기체가 유입되는 배압홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 유성 로우터의 상기 제 1베인이 설치된 부분에는 다수개의 제 1베인홈이 형성되고, 상기 제 2로우터의 상기 제 2베인이 설치된 부분에는 다수개의 제 2베인홈이 형성되며, 상기 제 1베인홈과 상기 제 2베인홈은 상기 제 1압축실과 연통된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 하우징 내부 중 상기 제 1로우터와 상기 유성 로우터 그리고 상기 제 2로우터의 일측과 타측에는 커버 플레이트가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 커버 플레이트에는 상기 제 1흡입실과 연결되며 상기유성 로우터의 회전방향으로 갈수록 폭이 넓어지도록 된 제 1흡입구와 상기 제 1압축실과 연결되며 상기 유성 로우터의 회전방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 된 제 1토출구와 상기 제 2흡입실과 연결되며 회전방향으로 갈수록 폭이 넓어지도록 된 제 2흡입구와 상기 제 2압축실과 연결되며 압축된 냉매가 상기 토출로로 토출되도록 하는 제 2토출구가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 제 2토출구에는 상기 제 2로우터의 회전시 상기 제 2로우터의 트로코이드 기어부에 의하여 막히는 것을 방지하도록 상기 제 2로우터의 회전방향과 회전반대 방향으로 각각 연장 절개 개구된 절개홀이 함께 형성된 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 유성 로우터를 이용한 이중압축기에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 유성 로우터를 이용한 이중압축기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 측면 일측에 기체가 흡입되는 흡입로(15)가 형성되고, 측면 타측에 압축된 기체가 토출되는 토출로(16)를 형성하며 대략 원통체로 된 하우징(10)을 구비한다.
이 하우징(10)의 내부로는 후술할 다수개의 로우터(50)(60)(70)가 하우징(10)의 개구된 일측으로 장착되고, 이 로우터(50)(60)(70)를 회전시키기 위한 회전축(12)이 관통 설치되어 부시(18)에 의하여 지지되어 설치된다. 그리고 하우징(10)의 개구된 일측으로 결합되어 내부를 밀봉시키는 커버(11)가 체결볼트(17)에 의하여 결합되어 있다.
한편, 회전축(12)의 외주에는 전술한 바와 같이 세 개의 로우터(50)(60)(70)가 차례로 편심 설치되는데, 가장 외측으로 제 1로우터(50)가 설치되고, 제 1로우터(50)의 내측으로는 유성 로우터(60)가 설치되며, 유성 로우터(60)의 내측으로는 제 2로우터(70)가 설치된다.
여기서 제 1로우터(50)와 하우징(10) 내부와의 사이에는 메탈 베어링(21)이 설치되어 제 1로우터(50)를 회전 가능하게 지지하고 있고, 이들 각각의 로우터(50)(60)(70)의 양측에는 이들 사이로 유출입되는 기체의 안내를 위한 다수개의 흡입구(31)(32)와 토출구(33)(34)가 형성된 두 개의 커버 플레이트(30)(40)가 설치된다.
한편, 제 1로우터(50)의 내측으로 설치된 유성 로우터(60)는 제 1로우터(50) 내측에 편심 장착된 제 1로우터(50)와의 사이에 간격이 점점 벌어지는 부분에는 기체가 흡입되는 제 1흡입실(80)이 형성된다. 그리고 제 1로우터(50)와의 사이 간격이 점점 좁아지는 부분에는 흡입된 기체가 압축되는 제 1압축실(81)이 형성되어 있다.
그리고 이 제 1압축실(81)에 대응하는 곳에 위치한 메탈 베어링(21)의 내주면에는 별도의 배압홈(21a)이 형성되어 있는데, 이 배압홈(21a)은 제 1압축실(81)의 내부 압력에 대한 압력 완충 역할을 하는 것이다. 그리고 커버 플레이트(30)(40)에는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1흡입실(80)과 연통되는 제 1흡입구(31)가 형성되어 있다.
여기서 이 제 1흡입구(31)로부터 흡입되어 제 1압축실(81)에서 압축되는 기체는 유성 로우터(60)의 외주에 설치된 다수의 제 1베인(62)에 의하여 이루어지며, 이 제 1베인(62)들의 설치를 위하여 유성 로우터(60)의 외주면에는 다수의 제 1베인홈(61)이 형성되어 있다.
이 제 1베인홈(61)들에는 제 1압축실(81)로부터 토출되는 기체가 유입되도록 되어 있고, 이를 위하여 커버 플레이트(30)(40)에도 별도의 제 1배압실 포트(35)가 형성되어 있다. 따라서 제 1베인(61)은 유성 로우터(60)의 회전에 의한 원심력과 제 1베인홈(61)으로 흡입된 압축 기체에 의하여 돌출하여 제 1로우터(50)의 내주면에 제로 슬립 상태로 접하여 회전하게 된다.
그리고 유성 로우터(60)의 내주면은 7개의 기어 치형을 가진 트로코이드 곡면으로 형성되어 있고, 유성 로우터(60)의 내측에는 유성 로우터(60)의 트로코이드 곡면에 치합되며 유성 로우터(60)의 치형보다 하나 작은 6개의 기어 치형을 가진 트로코이드 곡면이 외주면에 형성된 제 2로우터(70)가 설치된다. 이 제 2로우터(70)는 하우징(10)에 장착된 회전축(12)에 키(19)에 의하여 고정되어 있으며, 유성 로우터(60)는 이 제 2로우터(70)의 외주에 편심 상태에서 치합된 상태로 되어 있다.
그리고 이 제 2로우터(70)의 외주에는 각 기어들의 끝단마다 별도의 제 2베인홈(71)이 형성되어 있고, 이 제 2베인홈(71)에는 각각에 제 2베인(72)이 설치되어 있다. 여기서 이 제 2베인홈(71)의 내측으로도 제 1압축실(81)로부터 토출된 기체가 유입되도록 되어 있으며, 이를 위하여 커버 플레이트(30)(40)에는 별도의 제 2배압실 포트(36)가 형성되어 있다.
따라서 제 2로우터(70)가 회전하면 제 2베인(72)들은 이때의 원심력과 제 2베인홈(71)으로 가해진 압축된 기체에 의하여 외주로 돌출되어 유성 로우터(60)의 내주면과 제로 슬립(zero slip) 상태로 접하게 되어, 트로코이드 치형간의 틈새를 씰링하고 있다.
한편 이와 같이 트로코이드 곡면상태로 치합된 유성 로우터(60)와 제 2로우터 (70)사이에도 회전방향으로 갈수록 폭이 커지도록 된 제 2흡입실(90)이 형성되고, 반대로 폭이 좁아지는 부분에는 제 2압축실(91)이 형성된다.
그리고 이에 대응하는 커버 플레이트(30)(40)에도 제 2흡입구(32)와 제 2토출구(34)가 형성되어 있는데, 제 2흡입구(32)는 전술한 제 1토출구(33)와 연통되어 있고, 제 2토출구(34)는 하우징(10)의 토출로(16)와 연통되어 있다.
여기서 제 2토출구(34)는 도 3에 도시된 바와 같이 오리피스 밸브 기능을 하기 위한 형상으로 되어 있다. 보다 구체적인 형상은 제 2압축실(91)의 압축비에 따라 압축으로 감소된 체적과 속도에 비례하여 설정된 것으로, 이 제 2토출구(34)에는 제 2토출구(34)가 제 2압축실(91) 내의 압력을 일정하게 유지하는 밸브 작용을 하게 하기 위하여 제 2로우터(70)의 회전방향 및 회전 반대방향 양측으로 소정 크기로 절개 개구된 슬릿(34a)이 형성되어 있다.
따라서 제 2토출구(34)는 제 2로우터(70)의 회전으로 제 2토출구(34)가 완전히 막히지 않도록 하여 제 2압축실(91)에서 순간적으로 압축 압력이 높아지는 것을 방지함으로써 압축되어 토출되는 기체가 항상 균일한 압력상태를 유지하도록 한다.
그리고 이러한 제 2토출구(34)의 형상에 의하여 제 1흡입실(80)과 제 2압축실(91)의 압력을 더한 압력과 제 2흡입실(90)과 제 1압축실(81)의 압력을 더한 압력이 거의 동일한 상태로 유지되어 유성 로우터(60)의 회전시 이들의 압력차에 의한 채터링과 기체 맥동에 의한 진동과 소음이 발생하는 것을 방지하도록 한다.
그리고 하우징(10) 내부의 제 1압축실(81)과 제 2흡입실(90) 사이에는 1차 압축된 기체의 압축열을 일부 방열하여 이후 2차 압축되는 기체의 압축효율을 보다 높이기 위한 별도의 저장탱크가 마련된다. 이 저장탱크는 도면에 도시되지 않았지만 하우징(10) 내부에 설치될 수 도 있고, 또는 별도로 하우징(10) 외부에 장착될 수 도 있다.
한편, 제 2로우터(70)와 각각의 커버 플레이트(30)(40) 사이에는 도 1과 도 5에 도시된 바와 같이 회전축 방향으로 밀폐하기 위한 링(13)과 링 형태의 판스프링(14)이 장착되어 고압, 고효율의 압축이 가능하도록 하고 있다.
그리고 제 1베인(62)과 제 2베인(72)은 모두 같은 구성으로 되어 있는데, 그 구성은 도 4에 도시된 바와 같이 좌우로 분할된 좌측 베인편(63)과 우측 베인편(64)으로 되어 있고, 두 베인편(63)(64)의 하단을 관통시켜 삽입되는 삽입편(66)으로 구성되어 있다. 이러한 베인(62)(72)의 구성은 본 출원인에 의하여 출원되어 등록된 실용신안 등록번호 실 1997-5930에 개시되어 있다.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기의 작용상태를 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 이중 압축기는 최초 회전축(12)으로 외부 동력이 전달되어 회전축(12)의 회전이 시작되면 먼저 제 2로우터(70)가 회전을 시작하고, 제 2로우터(70)의 외주에 트로코이드 치형으로 치합된 유성 로우터(60)가 편심 회전을 시작한다. 이때 유성 로우터(60)와 제 2로우터(70)에 각각 설치된 제 1베인(62)과 제 2베인(72)은 이 회전 동작시 발생한 원심력과 각각의 베인홈(61)(71)에 전달된 압축기체의 압력으로 외측으로 돌출하게 된다.
즉, 제 1베인(62)의 경우는 제 1로우터(50)의 내주에 제로 슬립상태로 접하여 회전하면서 제 1로우터(50)를 함께 회전시키고, 제 2베인(72)의 경우는 유성 로우터(60)의 내주에 제로 슬립상태로 접하여 회전을 하게 된다.
이러한 동작과 동시에 하우징(10)의 흡입로(15)를 통하여 기체가 흡입되면 최초 기체는 제 1흡입실(80)을 통하여 흡입된다. 그리고 흡입된 기체는 제 1베인(62)에 의하여 안내되어 제 1압축실(81)로 이송되며 이 제 1압축실(81)에서 기체는 1차 압축된 후 커버 플레이트(30)(40)의 제 1토출구(33)를 통하여 토출된다.
그리고 토출된 기체는 그 일부가 베인홈(61)(71)으로 기체의 일부를 공급하고, 그 외 나머지는 모두 커버 플레이트(30)(40)의 제 2흡입구(32)를 통하여 유성 로우터(60)와 제 2로우터(70) 사이의 제 2흡입실(90)로 안내된다.
이때 제 2흡입실(90)로 안내되는 기체는 먼저 도시되지 않은 저장탱크를 거치게 되는데, 이 저장탱크에서는 제 1압축실(81)에서 1차 압축되면서 생성된 열을 방열하여 2차 압축시 이 기체들의 압축효율이 보다 높아질 수 있도록 한다.
이와 같이 저장탱크(20)를 거친 기체는 제 2흡입실(90)로 흡입된 후 제 2베인(72)에 의하여 안내되어 제 2압축실(91)에서 2차 압축이 이루어지고, 소정 압력으로 2차 압축이 완료된 기체는 제 2토출구(34)를 통하여 배출된 후 그 일부가 메탈베어링(21)의 배압홈(21a)에 공급하고 최종에 하우징(10)의 토출로(16)를 거쳐 외부로 토출되게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 이중 압축기는 유성 로우터를 이용하여 기체를 2단 압축시켜 고효율의 압축이 가능하도록 한 것으로, 기본적으로 변형된 다른 실시예가 두 개의 로우터 사이에 설치된 유성 로우터와 이 유성 로우터 및 유성 로우터 내측에 위치한 제 2로우터에 베인을 설치하여 기체의 압축이 가능하도록 하고, 유성 로우터 및 제 2로우터를 트로코이드 치형으로 치합시켜 구동하도록 한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 유성 로우터를 가진 이중 압축기는 2단 압축 행정으로 기체를 고압, 고효율 압축이 가능하게 하며, 또한 2차 압축과 함께 동력을 전달하는 유성 로우터와 제 2로우터를 트로코이드 치형으로 치합하여 동력전달과 압축 구동이 이루어지도록 함으로써 각 동력전달 부분에서의 마찰에 의한 마모를 최소화하여 압축기의 내구성을 향상시키고, 기체 흡입과 토출시의 압력 분배를 최대한 균일하게 유지시켜 압축기의 구동 진동과 소음을 최소화 할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 일측에 흡입로가 형성되고, 타측에 토출로가 형성된 하우징;
    상기 하우징의 내부에 메탈 베어링에 의하여 지지된 제 1로우터;
    상기 제 1로우터 내부에 편심 설치되며 상기 제 1로우터와의 사이에 상기 흡입로와 연통된 제 1흡입실과 상기 제 1흡입실로 흡입된 기체가 압축되는 제 1압축실을 구비하며 내주가 트로코이드 곡면으로 형성된 유성 로우터;
    상기 유성 로우터의 외주에 설치되어 상기 유성 로우터가 상기 제 1로우터 내주에서 회전할 때 상기 제 1압축실에서 기체가 1차 압축되도록 하는 다수개의 제 1베인;
    상기 유성 로우터 내부에 상기 제 1로우터와 동축상에 설치되며 상기 유성 로우터와의 사이에 상기 제 1압축실을 거친 기체가 흡입되는 제 2흡입실과 상기 제 2흡입실로 흡입된 기체가 압축되는 제 2압축실이 형성되도록 상기 유성 로우터의 트로코이드 곡면에 치합되는 트로코이드 곡면을 가진 제 2로우터;
    상기 제 2로우터의 외주 끝단에 설치되어 상기 제 2압축실에서 상기 기체를 2차 압축하여 상기 토출로로 배출시키는 트로코이드 치형 틈새를 씰링하는 제 2베인;
    상기 제 2로우터를 편심 회전시키도록 상기 제 2로우터의 중심부분에 고정 설치된 회전축을 구비한 것을 특징으로 하는 이중 압축기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메탈 베어링의 내주 중 상기 제 1로우터의 압축실의 외측에 위치하는 부분에는 압축된 기체가 유입되는 배압홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이중 압축기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유성 로우터의 상기 제 1베인이 설치된 부분에는 다수개의 제 1베인홈이 형성되고, 상기 제 2로우터의 상기 제 2베인이 설치된 부분에는 다수개의 제 2베인홈이 형성되며, 상기 제 1베인홈과 상기 제 2베인홈은 상기 제 1압축실과 연통된 것을 특징으로 하는 이중 압축기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 하우징 내부 중 상기 제 1로우터와 상기 유성 로우터 그리고 상기 제 2로우터의 일측과 타측에는 커버 플레이트가 설치된 것을 특징으로 하는 이중 압축기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 커버 플레이트에는 상기 제 1흡입실과 연결되며 상기 유성 로우터의 회전방향으로 갈수록 폭이 넓어지도록 된 제 1흡입구와 상기 제 1압축실과 연결되며 상기 유성 로우터의 회전방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 된 제 1토출구와 상기 제 2흡입실과 연결되며 회전방향으로 갈수록 폭이 넓어지도록 된 제 2흡입구와 상기 제 2압축실과 연결되며 압축된 냉매가 상기 토출로로 토출되도록 하는 제 2토출구가 형성된 것을 특징으로 하는 이중 압축기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 2토출구에는 상기 제 2로우터의 회전시 상기 제 2로우터의 트로코이드 기어부에 의하여 막히는 것을 방지하도록 상기 제 2로우터의 회전방향과 회전반대 방향으로 각각 연장 절개 개구된 절개홀이 함께 형성된 것을 특징으로 하는 유성 로우터를 가진 이중 압축기.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103334924B (zh) * 2013-07-16 2015-11-11 北京工业大学 一种叶片泵与齿轮泵组合的大排量泵
CN110043462B (zh) * 2019-06-03 2024-05-10 武汉航瑞船舶设备有限公司 一种行星转动式叶片泵

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6424188A (en) * 1987-07-16 1989-01-26 Yoshio Ono Low deceleration torque reinforcement motor
JPH02185687A (ja) * 1989-01-11 1990-07-20 Tokyo Buhin Kogyo Kk エヤーポンプ
JPH0783175A (ja) * 1993-09-16 1995-03-28 Hitachi Ltd 内接型ギアポンプ
KR970011413A (ko) * 1996-12-24 1997-03-27 조봉현 유성로우터를 이용한 이중 베인 압축기

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697995A (en) * 1982-07-29 1987-10-06 Walbro Corporation Rotary positive displacement fuel pump with purge port
US5217357A (en) * 1992-09-10 1993-06-08 Welch Robert E Rotary vane pump with removable particulate collection chamber
KR200239382Y1 (ko) * 2001-04-09 2001-10-11 윤창식 회전용적형 펌프

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6424188A (en) * 1987-07-16 1989-01-26 Yoshio Ono Low deceleration torque reinforcement motor
JPH02185687A (ja) * 1989-01-11 1990-07-20 Tokyo Buhin Kogyo Kk エヤーポンプ
JPH0783175A (ja) * 1993-09-16 1995-03-28 Hitachi Ltd 内接型ギアポンプ
KR970011413A (ko) * 1996-12-24 1997-03-27 조봉현 유성로우터를 이용한 이중 베인 압축기

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