KR100458966B1 - A circulation device of cooling water for air compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기 압축 장치의 냉각액 순환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기체를 압축시키도록 하는 공기 압축기를 냉각액이 저장된 냉각액 탱크 내에 설치하되, 인위적으로 냉각액의 순환이 이루어지도록 하여 냉각액의 냉각 효율을 향상시키도록 하는 공기 압축 장치의 냉각액 순환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coolant circulating device of an air compression device, and more particularly, an air compressor for compressing a gas is installed in a coolant tank in which a coolant is stored, and artificially circulates the coolant to improve cooling efficiency of the coolant. It relates to a coolant circulation device of an air compression device to improve.
이를 위한 본 발명은 공기 압축장치를 냉각액이 저장된 냉각액 탱크 내에 설치하여 방열 및 방음시키도록 하는 장치에 있어서, 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 공기 압축기를 구동시키는 모터를 냉각액 탱크의 외부에 설치하고, 외부로부터 인입되는 공기를 압축하여 토출시키도록 하는 공기 압축기는 냉각액 탱크의 냉각액 내에 설치하되, 모터와 공기 압축기의 축을 연결하는 연결부재의 외측면에 냉각액을 순환시킬 수 있도록 다수개의 회전날개를 형성하여서 됨을 특징으로 한다.The present invention for this purpose is to install the air compressor in the coolant tank in which the coolant is stored to dissipate and soundproof, the motor for driving the air compressor to improve the cooling efficiency in the outside of the coolant tank, The air compressor for compressing and discharging air introduced from the air is installed in the coolant of the coolant tank, and a plurality of rotary vanes are formed on the outer surface of the connecting member connecting the shaft of the motor and the air compressor to circulate the coolant. It features.
Description
본 발명은 공기 압축 장치의 냉각액 순환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기체를 압축시키도록 하는 공기 압축기를 냉각액이 저장된 냉각액 탱크 내에 설치하되, 인위적으로 냉각액의 순환이 이루어지도록 하여 냉각액의 냉각 효율을 향상시키도록 하는 공기 압축 장치의 냉각액 순환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coolant circulating device of an air compression device, and more particularly, an air compressor for compressing a gas is installed in a coolant tank in which a coolant is stored, and artificially circulates the coolant to improve cooling efficiency of the coolant. It relates to a coolant circulation device of an air compression device to improve.
일반적으로, 공기나 냉매 같은 기체를 압축시키기 위한 압축기는 다양한 분야에 사용되고 있으며, 이들의 냉동 사이클을 이루는 구성은 압축기와 응축기, 팽창밸브, 증발기로 이루어지며, 이와 같은 냉동사이클에서는 냉매가 상기 압축기와 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 계속적으로 순환하면서 기체에서 액체로, 액체에서 기체로 반복 변화함으로써 압축, 응축, 팽창, 증발의 4단계의 물리적 변화를 수행하게 된다.In general, compressors for compressing gas such as air or refrigerant are used in various fields, and the components of the refrigeration cycle are composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. By continuously circulating the condenser, expansion valve and evaporator, a four-stage physical change of compression, condensation, expansion, and evaporation is carried out by repeatedly changing from gas to liquid and liquid to gas.
이와 같은 압축기 중 공기 압축기는 첨부 도면 도 1에서 보는 바와 같이, 구동모터(10)와, 이 구동모터(10)의 동력을 전달하기 위한 V벨트(6a) 및 벨트풀리(6)와, 벨트풀리(6)의 회전력을 받아 동작하는 감속기(2)와, 이 감속기(2)와 연동되는압축기(1)와, 상기 압축기(1)를 통해 압축된 기체를 저장하는 저장탱크(5) 등으로 구성된다.Among such compressors, as shown in FIG. 1, the air compressor includes a drive motor 10, a V belt 6a and a belt pulley 6 for transmitting power of the drive motor 10, and a belt pulley. A reducer (2) operating under the rotational force of (6), a compressor (1) interlocked with the reducer (2), a storage tank (5) for storing gas compressed through the compressor (1), and the like. do.
또한, 상기 압축기(1)로 공기를 유입하는 기체여과기(1a)와, 압축된 기체를 저장탱크(5)로 보내는 압축기체 이송관(7)과, 상기 저장탱크(5)에서 압축기체를 배출하는 압축기체 출구관(4)이 구비되며, 상기 압축기(1)의 외면에는 장치의 구동으로 발생한 열을 냉각시키기 위한 냉각핀(1b)이 형성되어 있다.In addition, a gas filter 1a for introducing air into the compressor 1, a compressor body conveying pipe 7 for sending the compressed gas to the storage tank 5, and a compressor body discharged from the storage tank 5. The compressor body outlet pipe 4 is provided, and a cooling fin 1b for cooling the heat generated by the driving of the device is formed on the outer surface of the compressor 1.
상기 구동모터(10)와 감속기(2)와 압축기(1) 등은 상기 저장탱크(5) 상면에 설치되어 있다.The drive motor 10, the reducer 2, the compressor 1, and the like are provided on the upper surface of the storage tank 5.
도면중 미설명 부호 3은 압력 게이지이며, 9는 장치를 덮는 커버이고, 11은 전원공급 케이블이다.In the figure, reference numeral 3 is a pressure gauge, 9 is a cover covering the device, and 11 is a power supply cable.
상기와 같은 구성을 가진 기체 압축장치는 상기 구동모터(10)가 회전하면 V벨트(6a)를 통하여 벨트풀리(6)가 회전하고, 이 벨트풀리(6)의 회전에 의해 감속기(2)가 동작되며, 이와 연결된 압축기(1)가 작동되어 기체여과기(1a)를 통해 유입된 기체가 압축되어 압축기체 이송관(7)을 통해 저장탱크(5)에 압축기체가 저장된다.In the gas compression apparatus having the above configuration, when the driving motor 10 rotates, the belt pulley 6 rotates through the V belt 6a, and the reducer 2 is rotated by the rotation of the belt pulley 6. In operation, the compressor 1 connected thereto is operated to compress the gas introduced through the gas filter 1a, and the compressor body is stored in the storage tank 5 through the compressor body delivery pipe 7.
이와 같이 저장탱크(5)에 저장된 압축공기는 사용 시 압력게이지(3)를 거쳐 압축기체 출구관(4)을 통하여 작업체로 이송한다.As such, the compressed air stored in the storage tank 5 is transferred to the work piece through the pressure gauge 3 during the use of the compressor body outlet pipe 4.
그러나 상기와 같은 종래의 기체압축장치는 동작 시 구동모터(10)와 V벨트(6a), 벨트풀리(6) 등의 회전에 따른 진동이 발생하였고, 이 진동으로 인한 소음 및 압축기(1)와 감속기(2)에서 구동 시 발생하는 마찰에 의한 소음이 발생하였고 장치를 오랫동안 작동하다보면 장치에서 열이 발생하여 다음과 같은 문제점을 유발하였다.However, the conventional gas compression apparatus as described above has a vibration caused by the rotation of the drive motor 10, the V-belt 6a, the belt pulley 6, etc. during operation, the noise and the compressor (1) and Noise caused by friction generated when driving in the reducer 2 was generated, and when the device was operated for a long time, heat was generated in the device, causing the following problems.
첫째, 기체 압축장치의 대부분이 실험을 위한 측정실이나 설계실 및 병원 등 정숙을 요하는 실내에 설치되는데, 상기와 같이 기존의 기체 압축장치는 장치가 구동할 때 큰 소음을 내게 되므로 주변 사람들에게 불편함을 주는 문제점이 있었다.First, most of the gas compression device is installed in a room that requires quietness such as measuring room, design room, and hospital for experiment. As described above, the existing gas compression device makes loud noise when the device is driven, which is inconvenient for people around. There was a problem.
둘째, 구동모터(10)와 감속기(2)가 저장탱크(5)에 접하게 설치되어 있으므로 구동 시 발생하는 진동이 저장탱크(5)에 전달되고, 상기 저장탱크(5)는 바닥 위에 접하게 놓여 있으므로 압축기(1)에서 발생한 진동이 장치가 설치된 실내의 바닥에 전달되어 계측장비나 측정기 등의 오차의 원인이 된다. 특히 가장 많이 사용되는 왕복식 압축기의 경우 심한 소음을 동반하는 진동이 발생하는 문제점이 있다.Second, since the driving motor 10 and the reducer 2 are installed in contact with the storage tank 5, the vibration generated during driving is transmitted to the storage tank 5, and the storage tank 5 is placed on the floor. Vibration generated by the compressor 1 is transmitted to the floor of the room where the device is installed, which causes errors in measuring equipment and measuring devices. In particular, the most frequently used reciprocating compressor has a problem that the vibration accompanied by severe noise occurs.
셋째, 장시간 기체압축장치를 작동시키면 구동모터(10) 및 압축기(1)에서 발생하는 과열로 인하여 장비의 수명이 감소되며, 특히 압축기(1)는 많은 열이 발생하는 부분이므로 압축기(1)의 열을 냉각하기 위한 구성이 요구되었다.Third, when the gas compressor operates for a long time, the service life of the equipment is reduced due to overheating generated in the drive motor 10 and the compressor 1, and in particular, the compressor 1 is a part that generates a lot of heat. A configuration for cooling the heat was required.
따라서, 종래의 기체 압축장치에도 열을 냉각하기 위한 구성이 있는데, 통상적으로 압축기(1)의 열을 냉각하기 위한 방법으로는 공냉식과 수냉식이 있으며, 공냉식은 상술한 바와 같이, 전열 접촉 면적을 증가시키기 위해 압축기(1) 표면에 냉각핀(9a)을 설치하여 공기의 대류현상에 의해 공기 중으로 열을 방출하는 것이지만 냉각핀(0a)으로는 압축기(1)의 열을 식히기에 불충분하기 때문에 계속적인 동작에는 문제가 있었다. 또한 액중에 설치되는 모터도 방수 모터로 처리해야한다.Therefore, there is a configuration for cooling the heat in the conventional gas compression apparatus, there is a conventional method for cooling the heat of the compressor 1, there are air-cooled and water-cooled, as described above, the heat transfer contact area, increasing the heat transfer contact area The cooling fins 9a are installed on the surface of the compressor 1 to dissipate heat into the air due to the convection of the air, but the cooling fins 0a are insufficient to cool the heat of the compressor 1, so There was a problem with the operation. Motors installed in liquids must also be treated as waterproof motors.
따라서 보다 냉각효율을 높일 수 있는 수냉식 압축기를 사용하고 있으나 그구성은 대부분 대형구조에 적용되는 것으로서 냉각탑이 요구되고 연속적으로 냉각수를 공급하는 구성이 요구되었다.Therefore, although a water-cooled compressor is used to increase the cooling efficiency, its configuration is mostly applied to a large structure, which requires a cooling tower and a configuration for continuously supplying cooling water.
넷째, 구동모터(10)와 감속기(2)가 V벨트(6a)로 동력 전달이 되어 기계적 효율이 저하되며 안전 상 위험성이 있어 커버(9)를 설치해야하는 문제점이 있었다.Fourth, the drive motor 10 and the reducer 2 is transmitted to the V-belt (6a) power is mechanical efficiency is lowered and there is a problem in that the cover 9 must be installed because of the safety risk.
상기와 같은 문제점 및 요구사항을 고려하여, 최근에는 기체 압축장치로 채워진 냉각액 탱크 내부에 압축기와 모터가 일체형으로 된 장비를 액 중에서 작동하도록 고안한 기술이 소개된 바 있으나, 이는 모터와 압축기에서 발생하는 열이 과다하여 냉각효율이 현저히 저조할 뿐 아니라, 이로 인한 장치의 고장이 빈번하게 되며, 냉각액이 저장되는 냉각액 탱크의 크기가 커지는 문제점이 있으며, 냉각액이 기체 압축기에서 발생되는 열로 인해 대류현상을 일으켜 순환하기는 하나 그 움직임이 미약하여 냉각 효율이 낮은 문제점이 있는 것이었다.In view of the above problems and requirements, recently, a technique was devised to operate an apparatus in which a compressor and a motor are integrated in a liquid inside a coolant tank filled with a gas compressor, but this occurs in a motor and a compressor. In addition, the cooling efficiency is remarkably low due to excessive heat, and the equipment failure occurs frequently, and the size of the coolant tank in which the coolant is stored increases, and the coolant is convective due to heat generated by the gas compressor. It caused the circulation, but the movement was weak, there was a problem of low cooling efficiency.
상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 본 발명은 기체를 압축시키도록 하는 공기 압축기를 냉각액이 저장된 냉각액 탱크 내에 설치하되, 인위적으로 냉각액의 순환이 이루어지도록 하여 냉각액의 냉각 효율을 향상시키도록 하는 공기 압축 장치의 냉각액 순환 장치를 제공함을 기술적 과제로 삼는다.The present invention made in view of the above problems is installed in the air tank to cool the compressed gas stored in the air compressor, the air compressor to artificially circulate the coolant is made to improve the cooling efficiency of the coolant It is a technical problem to provide a coolant circulator.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은 공기 압축장치를 냉각액이 저장된 냉각액 탱크 내에 설치하여 방열 및 방음시키도록 하는 장치에 있어서, 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 공기 압축기를 구동시키는 모터를 냉각액 탱크의 외부에 설치하고, 외부로부터 인입되는 공기를 압축하여 토출시키도록 하는 공기 압축기는 냉각액 탱크의 냉각액 내에 설치하되, 모터와 공기 압축기의 축을 연결하는 연결부재의 외측면에 냉각액을 순환시킬 수 있도록 다수개의 회전날개를 형성하여서 됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for dissipating and sound-proofing by installing an air compressor in a coolant tank in which a coolant is stored, the motor driving the air compressor to the outside of the coolant tank to improve the cooling efficiency. Air compressor for installing and compressing the air drawn from the outside is installed in the coolant of the coolant tank, a plurality of rotary wings to circulate the coolant to the outer surface of the connecting member connecting the shaft of the motor and the air compressor Characterized by forming a.
도 1은 종래의 공기 압축 장치의 구성을 보인 측면도1 is a side view showing the configuration of a conventional air compression apparatus
도 2는 종래의 개선된 압축 장치의 구성을 보인 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional improved compression apparatus
도 3은 본 발명이 적용되는 공기 압축 장치의 구조를 보인 부분 단면 사시도Figure 3 is a partial cross-sectional perspective view showing the structure of an air compression apparatus to which the present invention is applied
도 4는 본 발명이 적용되는 공기 압축 장치의 구조를 보인 측단면도Figure 4 is a side cross-sectional view showing the structure of an air compression apparatus to which the present invention is applied
도 5는 본 발명인 연결부재의 구조를 보인 사시도5 is a perspective view showing the structure of the present invention the connecting member
도 6은 본 발명인 연결부재와 유도관의 작용을 보인 측단면도Figure 6 is a side cross-sectional view showing the action of the present invention the connecting member and the induction pipe.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
100 : 공기 압축 장치 110 : 모터100: air compression device 110: motor
111 : 모터축 120 : 공기 압축기111: motor shaft 120: air compressor
121 : 실린더 122 : 흡입관121 cylinder 122 suction tube
123 : 흡입필터 124 : 토출관123: suction filter 124: discharge tube
125 : 압축 공기 저장 탱크 130 : 냉각액 탱크125: compressed air storage tank 130: coolant tank
131 : 냉각액 132 : 냉각편131: coolant 132: cooling piece
133 : 방진부재 150 : 연결부재133: dustproof member 150: connecting member
151 : 회전날개 160 : 유도관151: rotary blade 160: guide tube
170 : 고정바 171 : 고정부재170: fixing bar 171: fixing member
본 발명을 설명하기 위한 첨부 도면 도 3은 본 발명이 적용되는 공기 압축 장치의 구조를 보인 부분 단면 사시도이고, 도 4는 본 발명이 적용되는 공기 압축 장치의 구조를 보인 측단면도이고, 도 5는 본 발명인 연결부재의 구조를 보인 사시도이며, 도 6은 본 발명인 연결부재와 유도관의 작용을 보인 측단면도로서, 이중 도면 부호 100은 본 발명이 적용되는 공기 압축 장치를 나타낸 것이고, 도면 부호 150 및 160은 본 발명인 연결부재와 유도관을 나타낸 것이다.Figure 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a structure of an air compression apparatus to which the present invention is applied, Figure 4 is a side cross-sectional view showing a structure of the air compression apparatus to which the present invention is applied, Figure 5 Figure 6 is a perspective view showing the structure of the present invention, the connecting member, Figure 6 is a side cross-sectional view showing the action of the present invention and the connecting member, double reference numeral 100 shows an air compression apparatus to which the present invention is applied, and the reference numeral 150 and 160 shows the connecting member and the induction pipe of the present invention.
본 발명은 첨부 도면 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 공기 압축장치(100)를 냉각액(131)이 저장된 냉각액 탱크(130) 내에 설치하여 방열 및 방음시키도록 하는 장치에 있어서, 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 공기 압축기(120)를 구동시키는 모터(110)를 냉각액 탱크(130)의 외부에 설치하고, 외부로부터 인입되는 공기를 압축하여 토출시키도록 하는 공기 압축기(120)는 냉각액 탱크(130)의 냉각액(131) 내에 설치하되, 모터(110)와 공기 압축기(120)의 축(111),(120')을 연결하는 연결부재(150)의 외측면에 냉각액(131)을 순환시킬 수 있도록 다수개의 회전날개(151)를 형성하여서 된 것이다.3 and 4, in the apparatus for installing the air compressor 100 in the coolant tank 130 in which the coolant 131 is stored, to radiate heat and sound insulation, the cooling efficiency is improved. The motor 110 driving the air compressor 120 to be installed outside the coolant tank 130, and the air compressor 120 to compress and discharge the air drawn from the outside is the coolant tank 130. It is installed in the coolant 131, so that the coolant 131 can be circulated on the outer surface of the connecting member 150 for connecting the shaft 111, 120 'of the motor 110 and the air compressor 120. It is made by forming a plurality of rotary blades (151).
이와 같은 연결부재(150)는 첨부 도면 도 5에서 보는 바와 같이, 모터(110)의 축(111)과 공기 압축기(120)의 축(120')을 연결하는 커플러 역할을 하면서도 외측면에 형성된 다수개의 회전날개(151)가 모터축(111)의 회전 시, 회전하여 냉각액(131)을 인위적으로 회전시켜 냉각액(131)의 대류 현상을 활성화하여 냉각효율을 향상시키게 된다.As shown in FIG. 5, the connection member 150 may serve as a coupler for connecting the shaft 111 of the motor 110 and the shaft 120 ′ of the air compressor 120. Rotor blades 151 rotate when the motor shaft 111 rotates to artificially rotate the cooling liquid 131 to activate the convection of the cooling liquid 131 to improve the cooling efficiency.
이와 같이 되는 본 발명은 첨부 도면 도 6에서 보는 바와 같이, 공기 압축기(120)로부터 발생되는 열을 1차적으로 냉각액(131)이 흡수하게 되고, 이때, 연결부재(150)의 회전날개(151)에 의해 냉각액 탱크(130) 상부의 뜨거워진 냉각액(131)이 순환하게 되고, 뜨거워진 냉각액(131)은 냉각액 탱크(130)의 외부면에 형성된 냉각편(132)을 통해 외부 공기와 열 교환되면서 방열되게 된다.As shown in FIG. 6, the present invention, as described above, absorbs heat generated from the air compressor 120 primarily by the cooling liquid 131, and at this time, the rotary blade 151 of the connection member 150. The hot coolant 131 is circulated by the upper portion of the coolant tank 130, and the hot coolant 131 is heat-exchanged with the outside air through the cooling piece 132 formed on the outer surface of the coolant tank 130. It will dissipate heat.
이때, 공기 압축기(120)에서 발생되는 소음 및 진동 역시 냉각액(131)을 거치면서 소멸되고, 나머지 소음 및 진동은 냉각액 탱크(130) 하부면에 구비된 방진부재(133)를 거쳐 흡수되면서 방음되게 된다.At this time, the noise and vibration generated in the air compressor 120 is also extinguished while passing through the coolant 131, and the remaining noise and vibration are absorbed through the dustproof member 133 provided on the lower surface of the coolant tank 130 to be soundproofed. do.
본 발명에서 냉각액(131)의 온도가 지나치게 상승할 경우에는 별도의 드레인을 통해 외부로 배출시키면서 다른 냉각액(131)을 충진시키는 것도 바람직한 것이다.In the present invention, when the temperature of the coolant 131 is excessively increased, it is also preferable to fill the other coolant 131 while discharging to the outside through a separate drain.
상기, 모터(110)와 공기 압축기(120)의 고정은 고정바(170)를 통해 고정부재(171)에 의해 이루어지는 것이다.The fixing of the motor 110 and the air compressor 120 is made by the fixing member 171 through the fixing bar 170.
상기, 연결부재(150)는 축과 축을 연결하는 통상적인 커플러이며, 연결부재(150)에 별도의 날개를 형성하지 않고, 모터(110) 또는 공기압축기(120)의 축(111),(120')을 다각형으로 하여 방음액의 순환을 발생시킬 수도 있다.The connection member 150 is a conventional coupler for connecting the shaft and the shaft, without forming a separate wing on the connection member 150, the shaft 111, 120 of the motor 110 or the air compressor 120 ') May be a polygon to generate a circulation of the soundproofing liquid.
또한, 연결부재(150)와 같이 냉각액을 강제로 순환시키도록 하는 회전체를 모터(110)의 축(111) 또는 공기 압축기(120)의 축(120')에 각각 또는 그중 하나에만 설치하는 것도 바람직한 것이다.In addition, it is also possible to install a rotating body for forcibly circulating the coolant, such as the connecting member 150, on each or only one of the shaft 111 of the motor 110 or the shaft 120 'of the air compressor 120. It is preferable.
또한, 연결부재(150)의 외측에 소정의 간격을 두고 원통형상의 유도관(160)을 설치하여 냉각액(131)의 대류 현상이 더욱 활성화되도록 하는 것도 바람직한 것이다.In addition, it is also preferable to install the cylindrical induction pipe 160 at a predetermined interval on the outside of the connecting member 150 to further activate the convection of the coolant 131.
상기와 같은 본 발명은 기체를 압축시키도록 하는 공기 압축기를 냉각액이 저장된 냉각액 탱크 내에 설치하되, 인위적으로 냉각액의 순환이 이루어지도록 하여 냉각액의 냉각 효율을 향상시키도록 하는 효과를 갖는다.The present invention as described above has an effect to install the air compressor to compress the gas in the coolant tank in which the coolant is stored, thereby artificially circulating the coolant to improve the cooling efficiency of the coolant.
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