KR101086323B1 - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 엔진이나 모터 등에서 발생된 회전력을 전달받아 유체를 압축시키는 압축기에 있어서, 밀폐된 원통 모양의 내부공간(S)이 구비된 하우징(10)과, 상기 내부공간(S)의 중심선을 따라 관통하여 회전 가능하게 설치된 회전축(20)과, 상기 회전축(20)의 외표면에 수직하게 돌출되어 그 끝단이 하우징(10)의 내부 표면에 밀착되게 연장되며 상기 회전축(20)의 일측과의 거리가 사인 곡선의 형상을 그리도록 그 회전축(20)의 원주 방향으로 연속되게 형성된 날개판(30)과, 상기 회전축(20)의 외부 표면과 상기 하우징(10)의 내부 표면에 의해 형성된 공간을 분리하도록 그 회전축(20)의 외부 표면과 하우징(10)의 내부 표면 사이에 설치되고 중앙에 상기 날개판(30)이 기밀성있게 수용되는 홈(32)이 형성된 교차판(40)과, 상기 날개판(30)에 의해 분리된 내부공간의 각각에 저압공기를 공급하고 그 내부공간의 각각에서 고압공기를 토출시키도록 형성된 공기유로들을 포함하며, 이에 의하면 날개판의 회전에 의해 저압공기가 연속적으로 흡입되고 고압공기가 연속적으로 토출된다.

압축기, 날개판, 교차판, 하우징

Description

압축기{Compressor}

도1은 본 발명의 압축기를 나타낸 외관 사시도;

도2는 도1의 단면도;

도3은 도1의 분해 사시도;

도4는 본 발명의 압축기를 이루는 날개판가 회전축에 결합된 상태를 상세하게 나타낸 정면도;

도5는 도1을 절개하여 나타낸 측면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

S : 내부공간 10 : 하우징

20 : 회전축 30 : 날개판

32 : 홈 40 : 교차판

본 발명은 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 그 압축방식에 따라 왕복동식 압축기, 스크롤식 압축기 등으로 나뉜다.

대개, 왕복식식 압축기는 엔진이나 모터 등에서 발생된 회전력을 크랭크축, 커넥팅로드 등에 의해 실린더 내의 피스톤을 직선 왕복 운동시키고, 실린더의 피스톤에 의해 공기 등을 압축하는 것으로, 회전력을 직선운동으로 변환시키는 데 많은 동력을 소비하며, 또한, 소음 및 진동이 많이 발생되며, 그 압축효율이 전체 마력에 비해 낮은 것으로 알려져 있다.

게다가, 왕복동식 압축기는 흡입 밸브와 토출밸브가 필요한데, 그 흡입밸브와 토출밸브의 마모로 인하여 주기적으로 부품을 교환하여야 하며, 이는 유지 관리에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점을 발생시킨다.

그리고, 스크롤식 압축기는 왕복동식 압축기에 비해 효율이 높고, 진동 및 소음발생이 적음은 물론, 소형, 경량화가 가능한 것으로, 한 쌍의 스크롤 즉, 선회스크롤과 고정스크롤에 의해 여러 개의 압축실을 형성하고, 선회스크롤이 선회함에 따라 압축실의 체적이 감소하게 되며, 압축된 압축실의 토출구조로 이어지는 구성을 갖지만, 이러한 스크롤식 압축기는 정밀하고 복잡한 구조를 갖고 있어, 고장 발생에 대한 수리가 어렵다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 효율적인 압축을 수행할 수 있으면서 구조가 간단하여 고장 발생이 작은 새로운 구조의 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 엔진이나 모 터 등에서 발생된 회전력을 전달받아 유체를 압축시키는 압축기에 있어서, 밀폐된 원통 모양의 내부공간이 구비된 하우징과, 상기 내부공간의 중심선을 따라 관통하여 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축의 외표면에 수직하게 돌출되어 그 끝단이 하우징의 내부 표면에 밀착되게 연장되며 상기 회전축의 일측과의 거리가 사인 곡선의 형상을 그리도록 그 회전축의 원주 방향으로 연속되게 형성된 날개판과, 상기 회전축의 외부 표면과 상기 하우징의 내부 표면에 의해 형성된 공간을 분리하도록 그 회전축의 외부 표면과 하우징의 내부 표면 사이에 설치되고 중앙에 상기 날개판이 기밀성있게 수용되는 홈이 형성된 교차판과, 상기 날개판에 의해 분리된 내부공간의 각각에 저압공기를 공급하고 그 내부공간의 각각에서 고압공기를 토출시키도록 형성된 공기유로들을 포함함을 특징으로 하는 압축기를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도1은 본 발명의 압축기를 나타낸 외관 사시도이며, 도2는 단면도이고, 도3은 분해 사시도이다.

본 발명의 압축기는 밀폐된 원통형 내부 공간(S)이 형성된 하우징(10)을 가지며, 이 하우징(10)은 제작의 용이성 등을 위하여 여러 개의 분할하우징(10A)(10B)(10C)으로 분리되어 볼트 등을 매개로 서로 결합될 수 있는 구조를 가져도 좋다.

상기 원통형 내부 공간(S)의 중앙을 따라 회전축(20)이 설치되며, 상기 회전 축(20)은 베어링 등에 의해 그 회전 동작이 원활하게 수행되도록 지지된다.

또한, 상기 회전축(20)의 내부에는 냉각수가 유통하여 열을 냉각시킬 수 있도록 냉각수 유로(22)가 형성된 것이 좋으며, 상기 회전축(20)의 일측 단부는 하우징(10)의 외측으로 연장되어 엔진이나 모터 등에서 발생된 회전력을 전달받도록 연결된다.

그리고, 상기 회전축(20)에는 날개판(30)이 장착되는바, 이 날개판(30)은 도4에 도시된 것처럼 회전축(20)에 대하여 수직하게 돌출되고, 이렇게 돌출된 단면은 회전축(20)의 원주를 따라 연속된 범위에 대하여, 0°∼180°의 범위에서는 그 회전축(20)의 일측 단부에서 멀어지다가 180°∼360°의 범위에서는 그 회전축(20)의 일측 단부 쪽으로 가까워지는 사이클론 곡선을 그리면서 다시 만나는 형태를 갖는다.

이때, 상기 날개판(30)의 외경 쪽 끝단이 하우징(10)의 내부 표면에 밀착되어 상기 내부공간(S)을 좌, 우로 기밀성있게 분리시킨 구성을 갖는다.

또한, 상기 회전축(20)의 하부에는 그 회전축(20)과 나란한 방향으로 길게 형성된 판재 형상의 교차판(40)이 설치되는바, 상기 교차판(40)의 상단은 회전축(20)의 하단에 밀착되고 하단은 하우징(10)에 회전축(20)과 나란하게 형성된 가이드홈(12)에 미끄럼 이동이 가능하도록 끼워진다.

그리고, 상기 교차판(40)의 중앙에는 상단으로부터 하부까지 소정 길이를 갖도록 형성된 홈(32)이 구비되며, 이 홈(32)에는 상기 날개판(30)이 기밀성있게 끼워진다.

상기 교차판(40)이 하우징(10)[편의상 중앙에 위치된 하우징(10B)을 나타낸다]에 끼워진 상태를 도5에 보다 상세하게 나타내는바, 하우징(10B)에 형성된 가이드홈(12)으로 교차판(40)의 하단부가 기밀성있게 끼워지고, 상기 하우징(10B)에는 교차판(40)의 양측에 위치되도록 저압공기흡입홀(13)과 고압공기배출홀(14)이 각각 형성되며, 상기 교차판(40)의 좌우 양측에는 내부공간(S)과 저압공기흡입홀(13) 및 내부공간(S)과 고압공기배출홀(14)을 각각 연결시키도록 형성된 저압공기유로(41) 및 고압공기유로(42)가 형성된다. 이때, 상기 교차판(40)에 형성된 저압공기유로(41)와 고압공기유로(42)는 날개판(30)이 끼워지는 가이드홈(12)의 양측, 즉 회전축(20)의 일측과 타측에 각각 설치된다.

그리고, 상기 저압공기흡입홀(13)과 고압공기흡입홀(14)은 하우징(10)의 좌우 양측에 각각 형성된 공기흡입구멍(15)과 공기배출구멍(16)에 연결된다. 이때, 상기 공기흡입구멍(15)과 공기배출구멍(16)은 미도시된 유량조절밸브에 의해 그 개도량이 조절될 수 있도록 구성된 것이 좋다.

상기 교차판(40)이 끼워지는 가이드홈(12)은 양측 하우징(10A)(10C)까지 연장 형성되며, 상기 교차판(40)의 양측 단부는 상기 하우징(10A)(10C)의 가이드홈(12A)(12B)에 끼워지도록 연장됨으로써 교차판(40)이 날개판(30)에 의해 좌우로 각각 최대한 미끄럼 이동된 경우에도 내부공간(S)이 교차판(40)에 의해 분리된 상태가 유지될 수 있도록 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

회전축(20)과 그에 고정 설치된 날개판(30)이 미도시된 엔진이나 모터에 구 동되어 회전된다.

또한, 상기 날개판(30)에 끼워진 교차판(40)은 그 날개판(30)에 회전될 때 하우징(10)에 형성된 가이드홈(12)을 따라 왕복 운동한다.

이때, 상기 날개판(30)의 회전 운동에 의해 공기가 어느 일 방향으로 흐르게 되며, 공기는 하우징(10)에 설치된 공기흡입구멍(15)과 저압공기흡입홀(13) 및 교차판(40)에 형성된 저압공기유로(41)를 통해 하우징(10)의 내부공간(S) 일측으로 유입되고 교차판(40)에 형성된 고압공기유로(42), 하우징(10)에 설치된 고압공기배출홀(14) 및 공기배출구멍(16)을 통해 배출된다.

즉, 날개판(30)에 의해 좌우로 분리된 내부공간(S)에는 하우징(10)의 좌우에 각각 형성된 공기흡입구멍(15)과 저압공기흡입홀(13) 및 교차판(40)의 좌우에 각각 형성된 저압공기유로(41)를 통해 저압 공기가 연속적으로 유입되고, 이렇게 내부공간(S)으로 유입된 저압 공기는 날개판(30)의 회전에 의해 압축되어 교차판(40)의 좌우에 형성된 고압공기유로(42) 및 하우징(10)의 좌우에 각각 형성된 고압공기배출홀(14) 및 공기배출구멍(16)을 통해 고압 공기로 연속적으로 토출된다.

물론, 본 발명의 실시예에서는 날개판이 1개 설치된 것으로 설명하고 있으나, 날개판의 소정 간격 떨어지도록 여러 개소에 설치하고, 이들 각각의 날개판이 교차판에 끼워지고, 상기 날개판에 의해 분리된 내부공간의 각각에 교차판의 일측에서 저압공기가 흡입된 후 그 교차판의 타측으로 고압공기가 토출되는 구조를 가질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 압축기에 의하면, 날개판의 회전에 의해 저압공기가 연속적으로 흡입되고 고압공기가 연속적으로 토출되는 형태로 공기가 압축된다.

그리고, 이러한 본 발명의 압축기는 구조가 간단하여 고장 발생이 적음으로써 유지 및 보수가 용이하다.

Claims (3)

1. 엔진이나 모터 등에서 발생된 회전력을 전달받아 유체를 압축시키는 압축기에 있어서,

   밀폐된 원통 모양의 내부공간(S)이 구비된 하우징(10)과,

   상기 내부공간(S)의 중심선을 따라 관통하여 회전 가능하게 설치된 회전축(20)과,

   상기 회전축(20)의 외표면에 수직하게 돌출되어 그 끝단이 하우징(10)의 내부 표면에 밀착되게 연장되며 상기 회전축(20)의 일측과의 거리가 사인 곡선의 형상을 그리도록 그 회전축(20)의 원주 방향으로 연속되게 형성된 날개판(30)과,

   상기 회전축(20)의 외부 표면과 상기 하우징(10)의 내부 표면에 의해 형성된 공간을 분리하도록 그 회전축(20)의 외부 표면과 하우징(10)의 내부 표면 사이에 설치되고 중앙에 상기 날개판(30)이 기밀성있게 수용되는 홈(32)이 형성된 교차판(40)과,

   상기 날개판(30)에 의해 분리된 내부공간의 각각에 저압공기를 공급하고 그 내부공간의 각각에서 고압공기를 토출시키도록 형성된 공기유로들을 포함함을 특징으로 하는 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 교차판(40)은 상기 하우징(10)의 내부 표면에 회전축(20)과 나란하도록 길게 형성된 가이드홈에 슬라이딩 가능하게 끼워짐을 특징으로 하는 압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공기유로들은, 상기 날개판(30)에 의해 분리된 내부공간의 각각에 연결되도록 상기 교차판(40)에 형성된 저압공기유로(41)와, 상기 저압공기유로(41)와 반대방향으로 형성되어 내부공간에 연결되도록 상기 교차판(40)에 형성된 고압공기유로(42)와, 상기 저압공기유로(41)와 고압공기유로(42)에 각각 연결되도록 상기 하우징(10)에 형성된 저압공기흡입홀(13)과 고압공기배출홀(14)을 포함함을 특징으로 하는 압축기.

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