KR100611558B1 - 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서 - Google Patents

수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서 Download PDF

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KR100611558B1
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Abstract

본 발명은 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서에 관한 것으로, 구동부가 제1 및 제2 크랭크축과, 상기 제1 및 제2 크랭크축에 각각 1쌍씩 일단이 회동 가능하도록 교호로 결합 배치되고, 중앙이 각각 절곡 가능하게 힌지 결합된 제1∼제4 커넥팅로드와, 크랭크축에 대하여 수직으로 배치된 제1 및 제2 로터와, 상기 제1 로터의 회전축에 중앙이 결합되고 양단이 제1 및 제3 커넥팅로드의 타단에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합된 제1 구동암과, 상기 제2 로터의 회전축에 중앙이 결합되고 양단이 제2 및 제4 커넥팅로드의 타단에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합된 제2 구동암으로 구성되며; 상기 제1 및 제2 구동암은 동시에 동일방향으로 회전하는 상기 제1 및 제2 크랭크축의 회전력을 상기 제1 및 제3 커넥팅 로드와 제2 및 제4 로드를 통해 각각 전달 받아 크랭크축에 대하여 직각방향으로 회전왕복 운동하여, 제1∼제4 커넥팅로드의 일단의 회전반경에 따라 제1∼제4 커넥팅로드의 타단이 전/후진되는 거리에 대응한 각도만큼 제1 및 제2 로터를 동시에 반복적으로 왕복 선회시키는 것을 특징으로 한다.
스윙형, 오일프리 컴프레서, 듀얼실린더

Description

수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서{Swing Type Oil Free Compressor having Vertical Dual Cylinder}
도 1은 종래의 스윙형 오일프리 컴프레서의 외관을 나타내는 사시도,
도 2는 종래의 스윙형 오일프리 컴프레서의 동력 전달 기구의 요부사시도,
도 3은 로터의 요동 운동에 의한 실린더 내부의 공기압 발생 과정을 설명하기 위한 실린더부의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서의 외관을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서의 동력전달수단에 대한 일실시예를 나타내는 분해사시도,
도 6a∼도 6d는 도 5에 도시된 동력전달수단의 동작상태를 순차적으로 나타내는 개략도이다.
*도면 내 주요부분에 대한 부호설명*
110: 풀리 120: 구동부
131: 제1 실린더부 132: 제2 실린더부
210: 제1 크랭크축 211: 주축
213, 223: 크랭크핀 220: 제2 크랭크축
221: 지지축 230: 연결부재
310, 320, 330, 340,: 제1∼제4 크랭크축
313, 323, 333, 343: 미끄럼베어링
314, 324, 334, 344; 316, 326, 336, 346: 결합핀
315, 325, 335, 345: 구면베어링 410: 제1 구동암
420: 제2 구동암 510: 제1 로터
512, 522: 로터축 520: 제2 로터
본 발명은 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서에 관한 것으로, 특히 크랭크축의 회전 방향에 직각 방향으로 한쌍의 로터가 동시에 회전 왕복 운동할 수 있도록 동력전달수단의 구조를 변경하여 협소한 공간에 설치가능하면서 동시에 충분한 용량의 압축공기를 제공할 수 있고, 실린더부를 구동부 상측에 설치함에 따라 구동부와 실린더부가 별도로 진동하는 것을 방지하여 구동부와 실린더부의 연결부위의 파손 및 압축공기의 누출을 방지할 수 있는 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서에 관한 것이다.
일반적으로 스윙형 오일프리 컴프레서는 실린더 내 로터의 회전 왕복 운동 (스윙 운동 또는 요동 운동이라고도 함)에 의해 압축 공기를 공급하는 컴프레서로, 배출되는 압축 공기에 압축기 구동용 윤활유의 혼입이 극히 적기 때문에, 윤활유 등에 의해 오염되어서는 안되는 시멘트나 밀가루 등의 분체 이송용 압축 공기의 공급에 사용되고 있으며, 일반적으로 분체 수송용 특장 차량에 장착되어 사용되고 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 스윙형 오일프리 컴프레서의 구조 및 작동을 설명하기 위한 도면으로, 도 1은 스윙형 오일프리 컴프레서의 개략적인 사시도를, 도 2는 로터를 구동시키기 위한 동력 전달 기구의 요부 사시도를, 도 3은 로터의 요동 운동에 의한 실린더 내부의 공기압 발생 과정을 설명하기 위한 실린더부의 단면도를 각각 나타낸다.
스윙형 오일프리 컴프레서는, 동력 전달 기구가 내장되는 구동부(20)와 로터가 내장되어 공기의 흡입 및 압축-토출 작용을 하는 실린더부(30)로 구성된다.
차량 엔진의 동력 취출축(PTO)등의 회전 동력에 의해 V 벨트 풀리(10)가 구동되면, 키(21a)에 의해 V 벨트 풀리(10)에 결합되어 있는 크랭크 축(21)이 V 벨트 풀리(10)에 의해 회전하게 된다. 따라서, 커넥팅 로드(23a, 23b)에 의해 크랭크 축(21)에 연결되어 있는 구동암(25)도 회전하게 되지만, 구동암(25)의 회전 반경(R')이 크랭크 축(21)의 회전 반경(R)보다 크기 때문에 구동암(25)은 선회운동을 하지 못하고 일정 각도, 예를 들어 90ㅀ의 회전 왕복운동을 하게 된다. 즉, 크랭크 축(21)의 회전 운동이 구동암(25)의 회전 왕복 운동으로 변환 되어 로터축(38a)에 전달됨으로 인해 로터(38b)는 일정 각도의 회전 왕복 운동을 하게 된다.
실린더의 몸체(31) 내부는 두 개의 흡입 밸브 베이스(36)와 로터(38b)에 의해 네 개의 구획으로 나누어지게 되는 바, 흡입 밸브 베이스(36)에는 흡입 포트 (36a) 및 다수개의 흡입공(36b)이 형성되어 있으며, 흡입공(36b)을 개폐하기 위한 판상의 흡입 밸브(37)가 설치되어 있다. 한편, 실린더 몸체(31)에는 토출 포트(34)에 연통되는 토출공(32)이 형성되어 있고, 토출공(32)을 개폐하기 위한 판상의 토출 밸브(33)가 형성되어 있어, 로터(38b)가 회전 왕복 운동함에 따라 공기를 흡입하거나 흡입된 공기를 압축하여 토출하는 행정이 연속 동작으로 행해지게 된다.
이를 도 3을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
로터(38b)가 도 3의 화살표 방향으로 회전하는 경우, A 및 C로 표시되어 있는 구역에는 순간적으로 대기압보다 낮은 진공압이 발생되므로, 흡입관(42) 및 흡입 포트(36a)를 통하여 유입되는 공기에 의해 흡입 밸브(37)가 열리며 흡입공(36b)을 통해 실린더 내부로 공기가 유입된다.
한편, B 및 D로 표시되어 있는 구역 내에 유입되어 있던 공기는 로터(38b)가 회전함에 따라 압축되며 토출 밸브(33)를 열게 되며, 압축된 공기는 토출 포트(34) 및 토출관(35)을 통해 외부로 토출되게 된다.
크랭크 축(21)이 계속 회전하여 로터(38b)의 회전 방향이 바뀌게 되면, 각 밸브의 개폐 상태는 도 3에 도시되어 있는 상태의 반대가 되어 흡입 및 압축 공기의 토출 과정이 연속적으로 이루어지게 된다.
미설명 부호 26은 핀, 40은 에어 크리너, 41은 공기 흡입구 커버, 51, 52는 장착부를 각각 나타낸다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 스윙형 오일프리 컴프레서는 그 작동 구조상 실린더부(30)를 구동부(20)의 측부에 설치할 수밖에 없으므로 설치를 위해 큰 면적이 소요되는 것은 물론, 이와 같은 종래의 오일 컴프레서를 차량의 한정된 공간에 설치하기 위해 작은 부피를 갖는 실린더부를 설치해야 하기 때문에 이는 실린더의 용적이 축소되는 것을 의미하며 따라서 탱크로리 등에 장입된 분체를 이송시키기 위한 충분한 용량의 압축공기를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
더욱이 구동부(20)와 실린더부(30)가 별도의 장착부(51, 52)에 의해 장착됨에 따라 컴프레서의 구동시 구동부(20)와 실린더부(30)가 별도로 진동함에 따라, 구동부와 실린더부의 연결 부위의 가스켓 등의 파손이 잦아 파손부위로부터 윤활유 및 압축 공기가 누출되기 쉬웠으며, 로터축(38b)이 파손되는 경우도 종종 발생하였다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 크랭크 축의 회전 방향에 직각 방향으로 한쌍의 로터가 동시에 회전 왕복 운동할 수 있도록 동력전달수단의 구조를 변경하여 협소한 공간에 설치가능하면서 동시에 충분한 용량의 압축공기를 제공할 수 있고, 실린더부를 구동부 상측에 설치함에 따라 구동부와 실린더부가 별도로 진동하는 것을 방지하여 구동부와 실린더부의 연결부위의 파손 및 압축공기의 누출을 방지할 수 있는 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 크랭크축이 회전 운동함에 따라 로터를 회전 왕복 운동시키는 구동부와, 구동부의 의해 로터가 회전 왕복 운동함에 따라 공기의 흡입 및 압축-토출 작용을 하는 실린더부를 포함하는 스윙형 오일프리 컴프레서에 있어서, 상기 구동부는 제1 및 제2 크랭크축과, 상기 제1 및 제2 크랭크축에 각각 1쌍씩 일단이 회동 가능하도록 교호로 결합 배치되고, 중앙이 각각 절곡 가능하게 힌지 결합된 제1∼제4 커넥팅로드와, 상기 크랭크축을 중심으로 구동부의 상부 일측에 배치된 제1 실린더 내에서 크랭크축에 대하여 직각방향으로 회전가능하게 결합된 제1 로터와, 상기 크랭크축을 중심으로 구동부의 상부 타측에 배치된 제2 실린더 내에서 크랭크축에 대하여 직각방향으로 회전가능하게 결합된 제2 로터와, 상기 제1 로터의 회전축에 중앙이 결합되고 양단이 제1 및 제3 커넥팅로드의 타단에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합된 제1 구동암과, 상기 제2 로터의 회전축에 중앙이 결합되고 양단이 제2 및 제4 커넥팅로드의 타단에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합된 제2 구동암으로 구성되며; 상기 제1 및 제2 구동암은 동시에 동일방향으로 회전하는 상기 제1 및 제2 크랭크축의 회전력을 상기 제1 및 제3 커넥팅 로드와 제2 및 제4 로드를 통해 각각 전달 받아 크랭크축에 대하여 직각방향으로 회전왕복 운동하여, 제1∼제4 커넥팅로드의 일단의 회전반경에 따라 제1∼제4 커넥팅로드의 타단이 전/후진되는 거리에 대응한 각도만큼 제1 및 제2 로터를 동시에 반복적으로 왕복 선회시키는 것을 특징으로 하는 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서를 제공한다.
이 경우, 상기 제1∼제4 커넥팅로드는 구면 베어링 또는 미끄럼베어링을 매개로하여 제1 및 제2 크랭크 축에 연결된다.
또한, 상기 제1 및 제2 실린더부는 외측으로부터 각각의 흡입관을 통해 실린 터 내측으로 공기를 공급하고 상기 제1 및 제2 실린더부 내측에서 생성된 압축공기는 하나의 토출 관을 통해 배출한다.
따라서 상기한 본 발명에 있어서는 한쌍의 크랭크축의 회전 방향에 직각 방향으로 한쌍의 로터가 회전 왕복 운동할 수 있도록 함으로써 구동부의 상부에 한쌍의 실린더부를 설치할 수 있으며, 그에 따라, 최소한의 설치면적을 사용하여 충분한 용량의 압축공기를 제공할 수 있는 컴프레서를 장착할 수가 있다.
아울러 본 발명은 컴프레서의 구동 시 구동부와 실린더부가 별도의 모드로 진동하지 않고 동일 모드로 함께 진동하게 되므로 구동부와 실린더부의 연결 부위의 가스켓의 파손을 방지하여 파손 부위로부터 윤활유 및 압축 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있으며, 로터축의 파손을 방지할 수 있다.
(실시예)
상기 본 발명에 따른 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서를 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 4는 본 발명에 따른 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서의 외관을 나타내는 사시도이다.
먼저,본 발명에 따른 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서는, 도 4와 같이 동력전달수단이 내장되는 구동부(120)와 상기 구동부(120)의 상부 양측에 각각 배치되어 내장된 로터의 회전왕복 운동에 따라 공기를 흡입 및 압축, 토출하기 위한 제1 및 제2 실린더부(131, 132)로 구성된다.
상기 제1 및 제2 실린더부(131, 132)는 각각 일측에 공기를 필터링하기 위한 에어필터(141, 142)와 필터링된 공기를 제1 및 제2 실린더부(131, 132) 내부로 안내하기 위한 흡입관(161a, 162a)이 형성되고, 타측에는 제1 및 제2 실린더부(131, 132)를 통해 생성된 압축공기를 외부로 배출하기 위한 토출관(161b, 161b)이 서로 연통된 상태로 형성된다.
이하, 도 5을 참고하여 크랭크축에 대하여 직각방향으로 배치된 로터를 소정각도로 회전왕복 운동할 수 있는 동력전달수단의 구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서의 동력전달수단에 대한 일실시예를 나타내는 분해사시도이다.
본 발명의 스윙형 오일프리 컴프레서의 동력전달수단은 일측의 주축(211)이 자동차의 동력 취출축 등의 외부 동력원에 의해 회전 되는 V벨트 풀리(110)에 결합되어 그 회전력을 받아 회전 운동하는 제1 크랭크 축(210)을 구비하고, 상기 제1 크랭크 축(210)의 타측 즉, 주축(211)에 소정거리로 편심되게 배치된 크랭크 핀(213)에는 미끄럼 베어링(313)을 매개로하여 제1 커텍팅로드(310)가 회전 가능하게 결합된다.
상기 제1 커넥팅로드(310)는 결합핀(314)를 통해 상호 힌지결합된 제1 및 제2 파트(311, 312)로 나뉘어져 있으며, 상기 크랭크핀(213)에 결합되는 제1 파트(311)는 크랭크핀(213)과의 결합 시 상기 미끄럼베어링(313) 대신 구면 베어링을 사용하는 것도 가능하며, 또한 구면 베어링과 미끄럼 베어링을 혼용하여 사용하는 것도 물론 가능하다.
한편, 상기 제1 커넥팅로드(310)의 제2 파트(312)는 일단이 상기 결합핀(314)을 통해 제1 크랭크축(211)의 회전방향에 대하여 직각방향으로 소정각도 좌/우 선회 가능하도록 결합되고, 타단이 구면베어링(315) 및 결합핀(316)을 매개로 하여 제1 구동암(410)의 일단에 선회 가능하게 결합된다.
상기 구면베어링(315)은 구형상의 일부를 포함하는 내륜이 구면의 홈을 갖춘 외륜 내에서 상대 운동 가능 하게 결합되어 있기 때문에, 구면 베어링의 외륜에 결합되어 있는 제1 커넥팅로드의 제2 파트(312)는 구면 베어링(315)의 내륜에 결합되어 있는 제1 구동암(410)에 대해 축방향 회전 가능함과 동시에 축직각 방향으로 일정 각도 경사진 상태에서도 동력을 전달할 수 있게 된다.
이때, 상기 제1 구동암(410)은 중앙이 키(513)를 통해 제1 로터(510)의 회동축(512)에 고정 결합되며, 타측이 하기에 설명하는 제3 커넥팅로드(330)의 제2 파트(332)에 선회가능하게 결합된다.
한편, 제3 커넥팅로드(330)를 회전 구동시키기 위한 제2 크랭크축(220)은 연결부재(230)를 통해 상기 제1 크랭크축(210)의 구동력을 전가 받는다. 즉, 상기 연결부재(230)에 제1 크랭크축의 크랭크핀(213)이 키(223a)를 통해 고정 결합되고, 동시에 상기 크랭크핀(213)과 평행한 축방향으로 상기 연결부재(230)의 센터를 중심으로 하여 상기 제1 크랭크축의 크랭크핀(213)이 연결부재(230)에 결합된 위치에 대응하는 위치에 제2 크랭크축(220)의 크랭크핀(223)이 고정 결합된다.
이 경우, 상기 제2 크랭크축(220)은 타측에 구동부(120)의 내벽 일측에 회전가능하게 지지됨과 동시에 상기 제1 크랭크축(210)의 주축(211)과 동축상에 설정되 는 지지축(211)을 구비하고 있으며, 이에 따라 상기 제2 크랭크축(220)의 크랭크핀(223)은 제1 크랭크축의 크랭크핀(213)과 주축(211)과 소정 거리로 편심위치된 거리와 동일한 거리로 상기 지지축(211)에 대하여 편심되게 위치 설정된다.
한편, 제1 파트(331)가 미끄럼베어링(333)을 매개로 하여 상기 제2 크랭크축의 크랭크핀(223)에 회전 가능하게 결합된 제3 커넥팅로드(330)는 제1 커넥팅로드(310)와 동일한 구조로, 결합핀(334)에 의해 제2 파트(332)와 상호 선회 가능하도록 힌지결합되며, 상기 제2 파트(332)의 타단은 상기 제1 구동암(410)에 구면베어링(335) 및 결합핀(336)을 매개로하여 상호 선회 가능하게 결합된다.
이에 따라, 상기 제1 및 제3 커넥팅로드(310, 330)는 상기 제1 및 제2 크랭크축(219, 220)이 회전함과 동시에 상기 제1 구동암(410)의 양단을 크랭크핀(213, 223)의 회전반경에 대응하는 각도로 전/후로 왕복 회동시킬 수 있다. 즉, 구동전달수단을 통해 V벨트풀리(110)의 구동력을 직각방향으로 전가하여 구동부(120) 상측에 직접 설치된 제1 실린더부(131)의 제1 로터(510)를 구동하여 공기의 압축을 행하게 된다.
한편, 제1 및 제2 크랭크축의 크랭크핀(213, 223)에는 상기 제1 로터(510)에 대응하는 제2 로터(520)를 회동시키기 위한 제2 및 제4 커넥팅로드(320, 340)의 일단이 회전 가능하게 결합되고, 상기 제2 및 제4 커넥팅로드(320, 340)의 타단은 중앙이 제2 로터(520)와 키(523)를 통해 고정 결합되는 제2 구동암(420)의 양단에 각각 구면베어링(325, 345) 및 결합핀(326, 346)을 매개로하여 회전 가능하게 결합된다.
이 경우, 상기 제2 및 제4 커넥팅로드(320, 340)는 제1 및 제3 커넥팅로드(310, 330)와 마찬가지로 제1 파트(321, 341) 및 제2 파트(322, 342)가 결합핀(324, 344)을 통해 소정각도 선회 가능하게 힌지 결합된다.
이에 따라 상기 본 발명은 구동부(120)의 상부에 양측으로 제1 및 제2 실린더부(131, 132) 각각 설치하여 협소한 설치장소에 장착하여 사용 시 종래의 스윙형 오일프리 컴프레서 보다 많은 압축공기를 제공할 수 있다.
상기 제1 및 제2 로터(410, 420)의 회전왕복운동에 대한 제1 및 제2 실린더부(131, 132) 내에서의 공기 압축 작용 및 그와 관련된 구성 등은 종래와 같으므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
미설명부호 111, 411, 421은 와셔, 112, 412, 422는 너트, 151, 152: 장착부, 231, 232는 결합구멍, 233, 234는 체결볼트, 211a, 213a은 키를 각각 나타낸다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서의 작동 상태를 도 6a∼도 6d를 참고하여 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6a∼도 6d는 도 5에 도시된 동력전달수단의 동작상태를 순차적으로 나타내는 개략도로서, 제1 및 제2 크랭크축(210, 220)의 회전 상태에 따른 제1∼제4 커넥팅로드(310,320,330,340) 및 제1 및 제2 구동암(410, 420)의 위치 관계가 각각 도시되어 있다.
도 6a 및 도 6c의 상태, 즉 제1 및 제2 크랭크핀(213, 223)이 구동부(120)의 상하부 위치인 상사점 또는 하사점에 각각 도달한 경우, 제1∼제4 커넥팅로드(310,320,330,340)는 각각 제1 및 제2 크랭크축(210, 220)에 직각인 상태가 되며, 제1 및 제2 구동암(410, 420)은 제1 및 제2 구동암(410, 420)의 요동각(S1)의 중간에 위치하게 된다.
따라서, 도 6a의 상태에서 제1 및 제2 크랭크축(210, 220)이 일방향으로 약 90ㅀ 정도 회전하여 도 6b와 같이 크랭크핀(213, 223)이 주축(211) 및 지지축(221)과 수평상태에 이르는 동안 제1 및 제2 구동암(410, 420)은 각각 제1 및 제2 로터축(512, 522)을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 요동각(S)의 최외각 지점에 이르게 된다.
이때, 제1∼제4 커넥팅로드(310,320,330,340)의 크랭크 핀(13)에 대한 경사각(S2)은 제1 및 제2 구동암(410, 420)이 회전함에 따라 점차 커지게 되나, 각각 2파트로 나눠진 커넥팅로드(20)은 결합핀(314,324,334,344)을 통해 주축(211)의 수평방향으로 소정각도 선회되며, 제1 및 제2 구동암(410, 420)과 결합된 부분에 모두 구면베어링(315,325,335,345)이 설치되어 있음으로 인해 지속적인 운동의 전달이 가능하게 된다.
도 6b에서 도 6c, 도 6c에서 도 6d, 도 6d에서 도 6a로의 제1 및 제2 크랭크축(210, 220)의 회전 과정도 상기와 대동소이하며 도면으로부터 명백히 알 수 있으므로 그에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이, 제1 및 제2 크랭크축(210, 220)이 1회전하는 동안 제1 및 제2 구동암(410, 420)은 요동각 S1만큼 회전 왕복하게 되며, 그에 따라 제1 및 제2 실 린더부(131, 132) 내에 각각 설치되는 제1 및 제2 로터(510, 520)는 제1 및 제2 크랭크축(210, 220)의 회전축에 직각인 로터축(512, 522)을 중심으로 제1 및 제2 구동암(410, 420)의 요동각 S1만큼 회전 왕복하며 1 행정의 흡입 및 압축-토출 동작을 완료하게 된다.
본 발명의 원리를 이해하기 쉽도록 하기 위해, 도 6a∼도 6d에는 제1 및 제2 구동암(410, 420)이 제1 및 제2 크랭크축(210, 220)과 동일 수평면상에 설치되는 것으로 도시되었으나, 이는 필수 조건은 아니며, 제1 및 제2 로터(510, 520)의 왕복 각도 즉, 제1 및 제2 구동암(410, 420)의 요동각 S1은 크랭크핀(213, 223)의 편심거리, 제1∼제4 커넥팅로드(310,320,330,340)의 길이, 제1 및 제2 구동암(410, 420)의 길이 및 설치 위치 등에 따라 달라지므로 각각의 값을 필요에 따라 적정하게 선정하여 사용하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명은 제1∼제4 커넥팅로드(310, 320, 330, 340) 및 제1 및 제2 구동암(410, 420)에 가해지는 하중이 분산되고, 제1 및 제2 구동암(410, 420)의 양단에 각각 가해지는 하중이 상호 균형을 이루게 되므로, 종래와 같이 단일의 커넥팅로드를 통해 로터를 구동시킬 때에 비하여 원활한 구동이 이루어지는 것은 물론 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기한 본 발명에 있어서는 한쌍의 크랭크축의 회전 방향에 직각 방향으로 한쌍의 로터가 회전 왕복 운동할 수 있도록 함으로써 구동부의 상부에 한쌍의 실린더부를 설치할 수 있으며, 그에 따라, 최소한의 설치면적을 사용하여 충분한 용량 의 압축공기를 제공할 수 있는 컴프레서를 장착할 수가 있는 이점이 있다.
또한 컴프레서의 구동 시 구동부와 실린더부가 별도의 모드로 진동하지 않고 동일 모드로 함께 진동하게 되므로 구동부와 실린더부의 연결 부위의 가스켓의 파손을 방지하여 파손 부위로부터 윤활유 및 압축 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있으며, 로터축의 파손을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

  1. 크랭크축이 회전 운동함에 따라 로터를 회전 왕복 운동시키는 구동부와, 구동부의 의해 로터가 회전 왕복 운동함에 따라 공기의 흡입 및 압축-토출 작용을 하는 실린더부를 포함하는 스윙형 오일프리 컴프레서에 있어서,
    상기 구동부는 제1 및 제2 크랭크축과,
    상기 제1 및 제2 크랭크축에 각각 1쌍씩 일단이 회동 가능하도록 교호로 결합 배치되고, 중앙이 각각 절곡 가능하게 힌지 결합된 제1∼제4 커넥팅로드와,
    상기 크랭크축을 중심으로 구동부의 상부 일측에 배치된 제1 실린더 내에서 크랭크축에 대하여 직각방향으로 회전가능하게 결합된 제1 로터와,
    상기 크랭크축을 중심으로 구동부의 상부 타측에 배치된 제2 실린더 내에서 크랭크축에 대하여 직각방향으로 회전가능하게 결합된 제2 로터와,
    상기 제1 로터의 회전축에 중앙이 결합되고 양단이 제1 및 제3 커넥팅로드의 타단에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합된 제1 구동암과,
    상기 제2 로터의 회전축에 중앙이 결합되고 양단이 제2 및 제4 커넥팅로드의 타단에 구면 베어링을 매개로하여 회전 가능하게 결합된 제2 구동암으로 구성되며;
    상기 제1 및 제2 구동암은 동시에 동일방향으로 회전하는 상기 제1 및 제2 크랭크축의 회전력을 상기 제1 및 제3 커넥팅 로드와 제2 및 제4 로드를 통해 각각 전달 받아 크랭크축에 대하여 직각방향으로 회전왕복 운동하여, 제1∼제4 커넥팅로드의 일단의 회전반경에 따라 제1∼제4 커넥팅로드의 타단이 전/후진되는 거리에 대응한 각도만큼 제1 및 제2 로터를 동시에 반복적으로 왕복 선회시키는 것을 특징으로 하는 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1∼제4 커넥팅로드는 구면 베어링 또는 미끄럼베어링을 매개로하여 제1 및 제2 크랭크 축에 연결된 것을 특징으로 하는 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 실린더부는 외측으로부터 각각의 흡입관을 통해 실린터 내측으로 공기를 공급하고 상기 제1 및 제2 실린더부 내측에서 생성된 압축공기는 하나의 토출 관을 통해 배출하는 것을 특징으로 하는 수직 듀얼실린더를 구비한 스윙형 오일프리 컴프레서.
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