KR101207298B1 - air compressor and expander - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기 압축 및 팽창기에 관한 것으로, 그 목적은 숫로터의 나선형 돌출부와 암로터의 나선형 홈부 사이의 유격을 방지하기 위해서 상기 숫로터와 암로터가 내장된 케이싱의 양단부에 밀폐커버를 배치하고, 상기 밀폐커버의 일측에 유격방지수단을 설치한 공기 압축 및 팽창기를 제공함에 있다. 이는 구동축(11)에 축 결합되고, 외면에 나선형의 돌출부(12)를 갖는 숫로터(10)와, 상기 숫로터(10)에 연동되도록 피동축(21)에 축 결합되고, 상기 돌출부(12)에 대응되는 나선형의 홈부(22)로 이루어진 암로터(20)와, 상기 숫로터(10)와 암로터(20)의 회전에 의해 공기의 압축 또는 팽창공간을 형성하는 케이싱(30)과, 상기 구동축(11)과 피동축(21)이 축방향으로 관통설치되고, 상기 케이싱(30)의 양단부를 밀폐시키는 제1,2엔드커버(40)(50)와, 상기 제1,2엔드커버(40)(50) 중 어느 일측에 상기 구동축(11)과 피동축(21)에 각각 축결합되어 동력을 전달하는 기어부(60)와, 상기 제1,2엔드커버(40)(50)의 사이에 배치되는 상기 숫로터(10) 또는 암로터(20)의 유격을 방지하도록 상기 기어부(60)의 반대측에 설치되어진 유격방지수단(70)을 포함하는 것이다.The present invention relates to an air compressor and an inflator, and an object thereof is to provide a sealing cover at both ends of a casing in which the male rotor and the female rotor are built in order to prevent a gap between the spiral protrusion of the male rotor and the spiral groove of the female rotor. In another aspect, the present invention provides an air compressor and an expander having a clearance preventing means installed at one side of the sealed cover. It is axially coupled to the drive shaft 11, and has a male rotor 10 having a helical protrusion 12 on its outer surface, axially coupled to a driven shaft 21 so as to be interlocked with the male rotor 10, and the protrusion 12 Female rotor 20 consisting of a spiral groove portion 22 corresponding to the), the casing 30 to form a compressed or expanded space of air by the rotation of the male rotor 10 and the female rotor 20, The drive shaft 11 and the driven shaft 21 are installed through the axial direction, the first and second end covers 40 and 50 for sealing both ends of the casing 30, and the first and second end covers. The gear unit 60 is axially coupled to each of the driving shaft 11 and the driven shaft 21 on any one side of the 40 and 50, and the first and second end covers 40 and 50. It is to include a clearance preventing means 70 is installed on the opposite side of the gear portion 60 to prevent the clearance of the male rotor 10 or the female rotor 20 disposed between the.
숫로터, 암로터, 밀폐부재, 기어부, 유격방지수단 Male rotor, female rotor, sealing member, gear part, play prevention means
Description
도 1은 일반적인 에어싸이클의 기본 원리를 설명하기 위한 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating the basic principle of a general air cycle.
도 2는 일반적인 에어싸이클의 T - s 선도2 is a T-s diagram of a typical air cycle
도 3은 종래에 따른 공기 압축 및 팽창기의 단면도.3 is a cross-sectional view of a conventional air compressor and inflator.
도 4는 종래에 따른 숫로터를 나타낸 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a conventional male rotor.
도 5는 본 발명에 따른 공기 압축 및 팽창기의 결합사시도.5 is a combined perspective view of the air compressor and inflator according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 공기 압축 및 팽창기의 단면도.6 is a cross-sectional view of an air compressor and inflator in accordance with the present invention.
도 7은 도 5의 A - A선 단면도.7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of Reference Numbers for Main Parts in the Drawings)
10: 숫로터 11: 구동축10: male rotor 11: drive shaft
12: 돌출부 20: 암로터12: protrusion 20: arm rotor
21: 피동축 22: 홈부21: driven shaft 22: groove
30: 케이싱 31: 제1유통구30: casing 31: first distribution port
40,50: 제1,2 엔드커버 60: 기어부40, 50: 1st, 2nd end cover 60: gear part
61: 돌출턱 70: 유격방지수단61: protruding jaw 70: play prevention means
71: 티형 부싱 2: 결합부재71: tee bushing 2: coupling member
73: 환형 부싱 80: 리어 커버73: annular bushing 80: rear cover
90: 프론트 커버 91: 제2유통구90: front cover 91: second outlet
O: 오일시일 B:베어링O: Oil seal B: Bearing
본 발명은 공기 압축 및 팽창기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기를 압축 또는 팽창시켜 냉동효과를 얻는 에어싸이클에 적용되는 공기 압축 및 팽창기에서 회전되는 숫로터와 암로터의 유격을 방지하도록 하여 냉동효율을 향상시킬 수 있는 공기 압축 및 팽창기에 관한 것이다.The present invention relates to an air compressor and an expander, and more particularly, to prevent the play between the male rotor and the arm rotor rotated in the air compressor and the expander applied to the air cycle to compress or expand the air to obtain a freezing effect. It relates to an air compressor and inflator that can improve the.
일반적으로 지구 온난화 및 환경문제의 대두로 현재까지 사용되었던 R134a 냉매를 대체하기 위해 전 세계의 냉동회사들은 대체 냉매 시스템 개발에 주력하고 있으며, 특히 냉매 자체를 교체하기 보다는 환경친화적이며 안전하고 효율이 높은 새로운 시스템이 연구되고 있다.In general, refrigeration companies around the world are focusing on developing alternative refrigerant systems to replace R134a refrigerants, which have been used to date due to global warming and environmental issues, and are particularly environmentally friendly, safe and efficient, rather than replacing refrigerants themselves. New systems are being studied.
그 중 최근에 가장 유력한 대체 싸이클로 거론되고 있는 것이 역-브레이튼(Bryton) 싸이클이라 불리우는 에어싸이클(Air Cycle)이며, 상기 에어싸이클은 공기를 냉매로 사용하는 시스템이며 가스 동력싸이클로서 최초로 개발된 Bryton 싸이클을 역으로 가동하므로써 냉동효과를 얻는 싸이클이다.One of the most promising alternative cycles in recent years is an air cycle called a reverse-Bryton cycle, which is a system that uses air as a refrigerant and was developed for the first time as a gas power cycle. This cycle achieves the freezing effect by operating the cycle in reverse.
도 1은 일반적인 에어싸이클의 기본 원리를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 일반적인 에어싸이클의 T - s 선도를 나타내고 있다.1 is a conceptual diagram illustrating the basic principle of a general air cycle, and FIG. 2 shows a T-s diagram of a general air cycle.
도시한 바와 같이 에어싸이클은 압축기(1), 팽창기(2), 제1,2열교환기(3)(4) 로 구성되어 압축과정(1→2), 온도하강과정(2→3), 팽창과정(3→4) 및 온도상승과정(4→1)를 거치면서 싸이클을 구성하게 된다.As shown, the air cycle is composed of a compressor (1), expander (2), first, second heat exchanger (3) (4), the compression process (1 → 2), the temperature drop process (2 → 3), expansion The cycle is composed through the process (3 → 4) and temperature rise process (4 → 1).
상기 압축과정(1→2)은 공기가 압축기(1)로 유입되어 압축과정을 통해 압력과 온도가 상승하게 되는 과정이다.The compression process (1 → 2) is a process in which air is introduced into the
상기 온도하강과정(2→3)은 압축된 고압.고온의 공기는 제1열교환기(3)를 통해 외부 열원으로 열을 전달하며 등압(실제로는 약간의 압력강하 존재)조건에서 온도가 감소하는 과정이며, 이때 외부 열원으로 전달된 고온의 열은 공조 공간을 난방하거나 더운 물을 얻어 내는 열원으로 사용할 수 있다.The temperature lowering process (2 → 3) is a compressed high-pressure, high-temperature air transfers heat to an external heat source through the first heat exchanger (3) and the temperature decreases under isostatic pressure (actually, a slight pressure drop). In this case, the high temperature heat transferred to the external heat source can be used as a heat source for heating the air conditioning space or obtaining hot water.
상기 팽창과정(3→4)은 온도가 하강한 공기를 팽창기(2)(압축기와 비슷한 구조)를 사용함으로써 압력을 떨어 뜨리고 공기 온도는 영하 이하로 까지 하강하게 된다. 이때 팽창기(2)에서 뽑아낸 일은 전기를 발생시키는 동력으로 사용되거나 압축기(1)로 되돌려서 압축일을 도울 수 있게 함으로써 압축기(1)의 소모동력을 감소시킬 수 있다.The expansion process (3 → 4) drops the pressure by using the expander 2 (a structure similar to a compressor) with the air having a lowered temperature, and the air temperature drops to below zero. At this time, the work extracted from the expander (2) can be used as a power for generating electricity or can be returned to the compressor (1) to help the compression work to reduce the power consumption of the compressor (1).
상기 온도상승과정(4→1)은 온도와 압력이 하강한 공기가 제2열교환기(4)를 통과하며 온도가 상승하게 되며, 이때 공조공간으로부터 열을 흡수하므로 냉방(또는 냉동)역할을 수행하게 된다.In the temperature increase process (4 → 1), the air having a lowered temperature and pressure passes through the
상기에서 에어싸이클의 효율은 압축기(1)와 팽창기(2)의 효율에 크게 의존하게 되는데 과거에는 이 두 부품의 효율이 약 80% 이하에 머물러 시스템의 전체효율이 낮다는 단점이 있었으나, 최근들어 이 부품의 등엔트로피 효율의 상승으로 전체효율이 80% 이상을 상회하고 있다.In the above, the efficiency of the air cycle is highly dependent on the efficiency of the
다시 말해, 압축기(1)의 효율이 낮을 시에는 압축기(1)의 동력이 증가하게 되고, 압축온도는 상승하게 되며 (도 2의 (1→2) 참조) 팽창기의 효율이 낮을 시에는 충분한 저온을 얻을 수 없기 때문에 냉방성능이 감소하기 때문이다.(도 2의 (3→4) 참조)In other words, when the efficiency of the
도 3은 종래에 따른 공기 압축 및 팽창기를 나타낸 단면도이고, 도 4는 종래에 따른 숫로터를 나타낸 사시도이다.(설명에 앞서 공기 압축기와 팽창기는 그 주요 구성요소가 유사하여 이하에서는 공기 압축 및 팽창기로 기재한다.) 3 is a cross-sectional view showing a conventional air compressor and inflator, and FIG. 4 is a perspective view of a male rotor according to the related art. (The air compressor and the expander are similar to the main components of the air compressor and the expander. I list it.)
도시한 바와 같이 공기 압축 및 팽창기는 구동축(1a)에 축 결합되고, 외면에 나선형의 돌출부(1b)를 갖는 숫로터(1)와, 상기 숫로터(1)에 연동되도록 피동축(2a)에 축 결합되고, 상기 돌출부(1b)에 대응되는 나선형의 홈부(2b)로 이루어진 암로터(2)와, 상기 숫로터(1)와 암로터(2)의 회전에 의해 공기의 압축공간을 형성하고, 공기의 유입 및 유출이 이루어지는 제1,2유통구(3a)(3b)가 축에 직각방향으로 양면에 형성되어진 케이싱(3)과, 상기 케이싱(3)의 양단부를 폐쇄시키는 밀폐부재(4) 및 엔드커버(5)와, 상기 밀폐커버(4)의 일측에 상기 구동축(1a)과 피동축(2a)에 각각 축결합되어 동력을 전달하는 기어부(6)와, 상기 기어부(6)를 커버하는 기어박스(7)로 구성되어 있다.As shown, the air compressor and the expander are axially coupled to the
또한, 상기 밀폐부재(4) 및 엔드커버(5)에는 베어링(8)이 축결합되어 구동축(1a) 및 피동축(2a)의 회전을 지지하게 이루어져 있다.In addition, a
또한, 상기 밀폐부재(4)의 숫로터(1) 및 암로터(2) 측으로 오일시일(9)이 결합되어 기어박스(7) 내부에 설치되어진 기어부(6) 및 베어링(8)을 윤활하는 윤활유 가 케이싱(3)의 내측으로 유입되는 것을 방지하도록 이루어져 있다.In addition, the
또한, 상기 숫로터(1) 및 암로터(2)의 기어부(6) 타측에는 고정너트(10)가 결합되어 구동축(1a) 및 피동축에 숫로터(1) 및 암로터(2)를 고정시키게 된다.In addition, the
상기와 같이 구성된 종래의 공기 압축 및 팽창기는 에어 싸이클 상에 각각 배치시킨 상태에서 싸이클을 구동시키게 된다.Conventional air compressors and inflators configured as described above drive the cycles while being disposed on the air cycles, respectively.
상기에서 공기 압축 및 팽창기는 구동축(1a)이 회전하게 되면 구동축(1a)에 축 결합된 숫로터(1)가 회전되며, 상기 숫로터(1)가 회전되면 피동축(2a)에 결합되어진 암로터(2)가 회전하게 되는데 상기 구동축(1a)과 숫로터(1) 및 피동축(2a)과 암로터(2)는 각각 고정너트(10)에 의해 일단부가 결합되어져 있어 구동시 일체로 회전하게 된다.In the above air compressor and expander, when the
그리고, 상기 제1유통구(3a)를 통해 유입된 공기는 숫로터(1)의 나선형이 돌출부(1b) 및 암로터의 나선형의 홈부(2b) 사이를 통과하면서 압축 또는 팽창되어 제2유통구(3b)를 통해 토출되면서 싸이클을 구성하게 된다.In addition, the air introduced through the
이때 차가운 공기를 직접 공조공간에 공급하는 오픈 타입(Open Type)의 에어 싸이클인 경우 냉매인 공기자체를 사람이 호흡해야 하기 때문에 순수한 공기 이외에 오일이 섞여 있는 오염된 공기를 사용할 수 없어 숫로터(1)의 나선형 돌출부(1b)와 암로터(2)의 홈부(2b)가 서로 맞닿지 않는 구조로 이루어지도록 로터 사이의 간격(Clearance)을 최소화하는 방향으로 설계가 이루어져야 하며, 최소의 간격이 유지되지 않으면 압축기와 팽창기의 효율이 감소하여 결국엔 시스템 성능 및 효율이 감소하게 된다.In this case, in the case of an open type air cycle that directly supplies cool air to an air conditioning space, a human rotor must breathe the air itself, which is a refrigerant, so that contaminated air containing oil other than pure air cannot be used. ), The
참고로, 대부분의 오일주입방식의 스크류 압축기는 로터끼리 서로 맞물려 돌아가는 구조로 이루어져 로터상의 나산산을 밀봉 냉각하기 위해 오일이 주입되어 압축되는 방식이나 이 방식은 사람이 호흡하는 오픈 타입의 에어 싸이클에는 적용할 수 없다.For reference, most oil-injected screw compressors have a structure in which the rotors interlock with each other so that oil is injected and compressed to seal and cool the nasan acid on the rotor. Not applicable
그러나, 상기와 같은 공기 압축 및 팽창기는 상기 숫로터(1)와 암로터(2)가 회전시 케이싱(3) 내부의 압력 변화에 의해 상기 숫로터(1)와 암로터(2)가 상하로 유동되며, 상기 구동축(1a)과 피동축(2a)을 회전시키는 기어부(6)가 헬리컬 기어로 이루어져 백래시(Backlash)는 줄일 수 있으나, 추력이 발생되어 유격이 발생되는 문제점이 있다.However, the air compressor and the expander as described above, when the male rotor (1) and the female rotor (2) rotates, the male rotor (1) and the female rotor (2) moves up and down by the pressure change inside the casing (3). It is flowed, the
즉, 상기 숫로터(1) 및 암로터(2)의 유격에 의해 숫로터(1)의 나선형 돌출부(1b)와 암로터(2)의 나선형의 홈부(2b)가 간섭에 의해 마모가 발생되여 온도 상승으로 인한 효율 감소와 깍여 나간 칩들이 저압측 공간에 쌓여 고착되는 문제점이 발생되는 것이다.(도 4참고)That is, the
이를 좀더 상세히 살펴보면, 도면상 상측으로 로터가 움직이는 경우에는 축에 결합된 기어부(6)에 돌출턱(6a)이 형성되어 베어링의 내륜과 맞닿아 상측으로 유격되는 것을 방지할 수 있으나, 하측으로 유격되는 경우에는 유격을 방지하는 구조로 이루어져 있지 않아 숫로터(1) 및 암로터의 돌출부(1b) 및 홈부(2b)가 서로 맞닿게 되며, 특히, 고속으로 로터가 회전할 때 상하의 베어링이 충분한 지지역할을 하지 못하여 돌출부(1b) 및 홈부(2b)이 간섭이 많이 발생되는 것이다.Looking at this in more detail, when the rotor is moved upward in the drawing is formed a protruding jaw (6a) in the
또한, 종래의 공기 압축 및 팽창기는 상측의 베어링(8)이 오일과 맞닿지 않는 구조로 이루어져 고속회전시에 베어링(8)으로부터 발생한 열이 그대로 케이싱(3) 내부의 공기측으로 전달되어 성능을 저하시키는 문제점이 있다.In addition, the conventional air compressor and expander has a structure in which the
또한, 종래의 공기 압축 및 팽창기는 공기의 흐름이 축에 직각방향으로 일렬 형태로 배치된 제1,2유통구(3a)(3b)를 통해 토출되는 구조로 이루어져 있으나, 이는 공기의 압축 또는 팽창의 진행방향이 축방향임을 고려할 때 과도한 압력강하로 인해 효율을 저하시키는 문제점이 있다.In addition, the conventional air compressor and expander has a structure in which the flow of air is discharged through the first and second flow ports (3a) (3b) arranged in a line perpendicular to the axis, which is compressed or expanded air Considering that the traveling direction of the axial direction has a problem of lowering efficiency due to excessive pressure drop.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 숫로터의 나선형 돌출부와 암로터의 나선형 홈부 사이의 유격을 방지하기 위해서 상기 숫로터와 암로터가 내장된 케이싱의 양단부에 밀폐커버를 배치하고, 상기 밀폐커버의 일측에 유격방지수단을 설치한 공기 압축 및 팽창기를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is a closed cover at both ends of a casing in which the male rotor and the female rotor are built in order to prevent a gap between the spiral protrusion of the male rotor and the spiral groove of the female rotor. It is arranged to provide an air compressor and an expander having a clearance preventing means installed on one side of the sealed cover.
또한, 본 발명의 다른 목적은 공기의 압력 강하를 최소화하기 위해서 공기 유통구를 축에 직각방향으로 배치한 공기 압축 및 팽창기를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an air compressor and an expander in which the air outlet is disposed perpendicular to the axis in order to minimize the pressure drop of the air.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동축에 축 결합되고, 외면에 나선형의 돌출부를 갖는 숫로터와, 상기 숫로터에 연동되도록 피동축에 축 결합되고, 상기 돌출부에 대응되는 나선형의 홈부로 이루어진 암로터와, 상기 숫로터와 암로터의 회전에 의해 공기의 압축 또는 팽창공간을 형성하는 케이싱과, 상기 구동축과 피동축이 축방향으로 관통설치되고, 상기 케이싱의 양단부를 밀폐시키는 제1,2엔드커버와, 상기 제1,2엔드커버 중 어느 일측에 상기 구동축과 피동축에 각각 축결합 되어 동력을 전달하는 기어부와, 상기 제1,2엔드커버의 사이에 배치되는 상기 숫로터 또는 암로터의 유격을 방지하도록 상기 기어부의 반대측에 설치되어진 유격방지수단을 포함하는 것이다.The present invention for achieving this object is a shaft axially coupled to the drive shaft, the outer rotor having a helical protrusion on the outer surface, the arm is axially coupled to the driven shaft so as to interlock with the male rotor, the arm consisting of a helical groove corresponding to the protrusion First and second ends of the rotor, the casing for forming the compression or expansion space of the air by the rotation of the male rotor and the female rotor, the drive shaft and the driven shaft are installed in the axial direction, sealing both ends of the casing The male rotor or the female rotor disposed between the cover, the first and second end cover and the gear portion for transmitting power to the driving shaft and the driven shaft respectively coupled to any one of the first and second end cover; It is to include a clearance preventing means installed on the opposite side of the gear portion to prevent the clearance.
또한, 상기 유격방지수단은, 상기 숫로터 또는 암로터가 상기 기어부측으로 유격을 갖지 않도록 상기 구동축 또는 피동축 단부를 상기 제2엔드커버에 밀착 고정하도록 한 것이다.In addition, the clearance preventing means is to close the drive shaft or driven shaft end to the second end cover in close contact so that the male rotor or the female rotor does not have a clearance to the gear portion.
또한, 상기 유격방지수단은 일측은 상기 숫로터 및 암로터의 중앙에 축결합되고, 타측은 상기 제2엔드커버에 결합되는 한쌍의 T형 부싱과, 상기 제2엔드커버에 축결합됨과 아울러 상기 T형 부싱에 일측이 접면되는 베어링과, 상기 베어링이 결합된 상기 구동축 및 피동축의 양단부를 고정되는 결합부재로 이루어지며, 상기 기어부와 제1엔드커버 사이의 일정한 간격을 형성하도록 이루어진 것이다.In addition, the clearance preventing means is one side is axially coupled to the center of the male rotor and the female rotor, the other side is a pair of T-type bushing coupled to the second end cover, and the second end cover and axially coupled to the It consists of a bearing that one side is folded to the T-shaped bushing, the coupling member is fixed to both ends of the drive shaft and the driven shaft coupled to the bearing, it is made to form a constant gap between the gear portion and the first end cover.
또한, 상기 케이싱의 일면에 제1유통구가 형성되고, 상기 제1유통구에 수직됨과 아울러 상기 구동축의 축방향으로 제2유통구를 연장 형성시킨 것이다.In addition, a first flow port is formed on one surface of the casing, and is perpendicular to the first flow port and extends a second flow port in the axial direction of the drive shaft.
또한, 상기 제1,2엔드커버의 외측에는 각각 리어 및 프론트 커버가 설치되어진 것이다.In addition, the rear and front covers are provided on the outer sides of the first and second end covers, respectively.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 공기 압축 및 팽창기의 결합사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 공기 압축 및 팽창기의 단면도이며, 도 7은 도 6의 A - A선 단면도이다.5 is a combined perspective view of an air compressor and expander according to the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view of the air compressor and expander according to the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
도시한 바와 같이 공기 압축 및 팽창기는 숫로터(10), 암로터(20), 케이싱(30), 제1,2엔드커버(40)(50), 기어부(60) 및 유격방지수단(70)을 포함한다.As shown, the air compressor and the expander are the
상기 숫로터(10)는 구동축(11)에 축 결합되고, 외면에 나선형의 돌출부(12)가 형성되어 있다.The
상기 암로터(20)는 상기 숫로터(10)에 연동되도록 피동축(21)에 축 결합되고, 상기 돌출부(12)에 대응되는 나선형의 홈부(22)로 이루어졌다.The
상기 케이싱(30)은 상기 숫로터(10)와 암로터(20)의 회전에 의해 공기의 압축 또는 팽창 공간을 형성하게 된다.The
상기 제1,2엔드커버(40)(50)는 상기 구동축(11)과 피동축(21)이 축방향으로 관통설치되고, 상기 케이싱(30)의 양단부를 밀폐시키는 것이다.The first and second end covers 40 and 50 have the
또한, 상기 제1,2엔드커버(40)(50)와 케이싱(30)의 사이에는 케이싱(30) 내부에 오일의 유입을 방지하는 오일시일(O)이 구동축(11) 및 피동축(21)에 결합되어 있다.In addition, between the first and second end covers 40 and 50 and the
또한, 상기 제1,2엔드커버(40)(50)에는 상기 구동축(11) 및 피동축(21)의 회전을 지지하는 베어링(B)이 각각 설치되어지며, 특히 제2엔드커버(50)측에는 베어링(B)이 적어도 두 개 이상 설치되어 상기 구동축(11) 및 피동축(21)의 고속회전시의 진동을 최소화 하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the first and second end covers 40 and 50 are provided with bearings B for supporting rotation of the driving
상기 기어부(60)는 상기 제1,2엔드커버(40)(50) 중 어느 일측에 상기 구동축(11)과 피동축(21)에 각각 축결합되어 동력을 전달하는 것으로, 본 발명에서는 제1엔드커버(40) 측에 설치되어 있으며, 상기 기어부(60)는 헬리컬 기어로 이루어져 백러시를 방지하도록 이루어져 있다.The
상기 유격방지수단(70)은 상기 제1,2엔드커버(40)(50)의 사이에 배치되는 상기 숫로터(10)와 암로터(20)의 유격을 방지하도록 상기 기어부(60)의 반대측에 설치되어진 것으로, 일측은 상기 숫로터(10) 및 암로터(20)의 중앙에 축결합되고, 타측은 상기 제2엔드커버(50)에 결합되는 한쌍의 T형 부싱(71)와, 상기 제2엔드커버(50)에 축결합됨과 아울러 상기 T형 부싱(71)에 일측이 접면되는 베어링(B)과, 상기 베어링(B)이 결합된 상기 구동축(11) 및 피동축(21)의 양단부를 고정시키는 결합부재(72)로 이루어지며, 상기 기어부(60)와 제1엔드커버(40) 사이의 일정한 간격을 형성하도록 이루어진 것이다.The
또한, 상기 기어부(60)의 일측에는 돌출턱(61)이 형성되어 상기 제1엔드커버(40)에 결합되어진 베어링(B)과 일정간격을 두고 떨어져 있는 것이 바람직하다.In addition, one side of the
즉, 상기 기어부(60)의 돌출턱(61)과 제1엔드커버(40)에 결합되어진 베어링(B)이 일정간격으로 이격되어 구동축(11) 및 피동축(21)이 고정되고, 이의 반대측에는 T형 부싱(71), 베어링(B) 및 결합부재(72)로 이루어진 유격방지수단(70)에 의해 케이싱(30) 내부의 숫로터(10)와 암로터(20)가 구속되어 추력이 발생하여도 유격이 발생되지 않게 된다.That is, the bearing B coupled to the protruding
한편, 상기 제1엔드커버(40)와 접면되는 숫로터(10)와 암로터(20)측에는 구동축(11) 및 피동축(21)상에 축결합되는 환형 부싱(73)을 더 설치하여 유격을 더욱 방지할 수 있는 것이다.Meanwhile, the
또한, 상기 기어부(60)의 외측에는 리어 커버(80)가 설치되어 기어부(60)를 밀봉하도록 이루어지고, 상기 리어 커버(80)에는 상기 구동축(11) 및 피동축(21)을 지지하는 베어링(B)이 고정됨과 아울러 상기 리어 커버(80)에 관통된 구동축(11)에는 오일시일(O)이 설치되어 있다.In addition, a
상기와 같이 리어 커버(80)에 의해 기어부(60), 구동축(11) 및 피동축(21)을 지지하는 각각의 베어링(B) 등은 오일에 의해 윤활이 가능하고, 오일시일(O)에 의해 케이싱(30) 측으로는 오일의 유입을 차단시킴으로서, 상기 케이싱(30)의 내부에서는 공기만을 압축 또는 팽창시키게 된다.As described above, the respective bearings B and the like that support the
또한, 상기 제2엔드커버(50) 측에는 프론트 커버(90)가 설치됨과 아울러 관통공(51)이 형성되어 상기 케이싱(30)에서 압축 또는 팽창된 공기를 상기 프론트 커버(90)의 외측에 설치된 제2유통구(91)로 토출 또는 흡입하게 되는 것이다.In addition, a
다시 말해 상기 케이싱(30)의 일면에 형성된 제1유통구(31)에 대응하는 제2유통구(91)가 축방향으로 프론트 커버(90)에 설치되는 것이다.In other words, a
여기에서 본 발명의 공기 압축 및 팽창기를 공기 압축기로 사용할 때는 제1유통구(31)는 흡입구가 되고, 제2유통구(91)는 토출구가 되는 것이며, 반대로 공기 팽창기로 상용할 때는 제2유통구(91)는 흡입구가 되는 것이고, 제1유통구(31)는 토출구가 되는 것이다.Here, when the air compressor and the expander of the present invention are used as an air compressor, the
본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation according to the invention in detail as follows.
상기 구동축(11)에 숫로터(10)를 결합하고, 상기 피동축(21)에 암로터(20)를 결합한 후 케이싱(30) 내부에 숫로터(10)와 암로터(20)를 배치시키게 된다.The
또한, 상기 케이싱(30)의 양단부에는 각각 제1,2엔드커버(40)(50)를 설치하게 되는데 상기 제1엔드커버(40) 측에는 베어링(B), 오일시일(O) 및 환형 부싱을 축결합하게 되고, 제2엔드커버(50) 측에는 T형 부싱(71) 오일시일(O), 베어링(B)을 축결합한 상태에서 구동축(11) 및 피동축(21)의 단부는 결합부재(72)로 고정하게 된다. Further, first and second end covers 40 and 50 are installed at both ends of the
또한,상기 구동축(11) 및 피동축(21)의 일측에 설치된 기어부(60)의 돌출턱(61)과 베어링(B)은 일정간격을 두고 떨어져 있는 것이 바람직하다.In addition, the protruding
상기와 같이 구동축(11) 및 피동축(21)이 축결합됨과 아울러 케이싱(30)의 내부에 배치되어진 숫로터(10)와 암로터(20)는 일측은 기어부(60)의 베어링(B)에 의해 지지되고, 타측은 유격방지수단(70), 즉, T형 부싱(71), 베어링(B) 및 결합부재(72)에 의해 고정됨으로서, 고속회전시에 숫로터(10)의 나선형 돌출부(12)와 암로터(20)의 나선형 홈부(22)가 간섭되지 않으므로 마모 등이 발생되지 않아 냉방능력을 향상시키도록 한다.As described above, the driving
또한, 상기 제1엔드커버(40) 측에는 리어 커버(80)를 고정하고, 제2엔드커버(50)에는 프론트 커버(90)를 설치하게 되고, 상기 프론트 커버(90)에 설치된 제2유통구(91)와 케이싱(30)에 설치된 제1유통구(31)를 통해 공기가 흡입 및 토출되어진다.In addition, the
상기에서 본 발명의 공기 압축 및 팽창기를 공기 압축기로 사용할 때의 공기의 흐름을 설명하면, 제1유통구(31), 즉, 흡입구를 통해 공기가 유입되고, 유입된 공기는 케이싱(30) 내부의 숫로터(10)와 암로터(20) 사이의 나선형 돌출부(12) 및 나선형 홈부(22)를 통과하면서 압축되어지고, 상기 압축된 공기는 제2엔드커버(50)의 관통공을 통해 프론트 커버(90)의 제2유통구(91) 즉, 토출구를 공기를 토출시키게 된다.Referring to the flow of air when using the air compressor and the expander of the present invention as an air compressor in the above, the air flows through the
이 과정에서 숫로터(10)와 암로터(20)는 구동축(11) 및 피동축(21)에서 유격되지 않게 고정시킴으로서, 추력 등이 발생되지 않게 된다.In this process, the
또한, 상기에서 본 발명의 공기 압축 및 팽창기를 공기 팽창기로 사용할 때의 공기의 흐름을 설명하면, 상기 제2엔드커버(50)의 프론트 커버(90)의 제2유통구(91), 즉, 흡입구를 통해 공기가 유입되고, 유입된 공기는 케이싱(30) 내부의 숫로터(10)와 암로터(20) 사이의 나선형 돌출부(12) 및 나선형 홈부(22)를 통과하면서 팽창되어지고, 상기 팽창된 공기는 케이싱(30)의 제1유통구(31) 즉, 토출구로 공기를 토출시키게 된다. In addition, when the air flow when using the air compressor and the expander of the present invention as an air inflator described above, the
이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 공기 압축 및 팽창기는 숫로터와 암로터가 내장된 케이싱의 양단부에 엔드커버를 배치하고, 상기 엔드커버의 일측에 유격방지수단을 설치하도록 하여 숫로터의 나선형 돌출부와 암로터의 나선형 홈부 사이의 유격을 방지할 수 있다.Air compressor and expander according to the present invention as described in detail above to arrange the end cover at both ends of the casing in which the male rotor and the female rotor is built, and to install a gap preventing means on one side of the end cover spiral protrusion of the male rotor And play between the spiral groove of the arm rotor can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 공기 압축 및 팽창기는 한쌍의 공기 유통구를 서로 직각방향으로 배치하여 공기의 압력 강하를 최소화할 수 있다.In addition, the air compressor and inflator according to the present invention can minimize the pressure drop of the air by arranging a pair of air outlets in a direction perpendicular to each other.
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