KR102002564B1

KR102002564B1 - 압축기

Info

Publication number: KR102002564B1
Application number: KR1020140144282A
Authority: KR
Inventors: 이경택
Original assignee: 한화파워시스템 주식회사
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2019-10-01
Also published as: KR20160047839A

Abstract

본 발명은 압축기를 개시한다. 본 발명은, 모터에 연결되어 회전하는 불기어와, 상기 불기어에 연결되어 회전하는 기어와, 상기 기어의 양 측면에 설치되며, 상기 불기어의 일부분이 삽입되는 칼라부와, 상기 기어 및 상기 칼라부에 삽입되며, 임펠러가 연결되는 회전샤프트를 포함하고, 상기 칼라부는, 2개 이상의 조각으로 형성되어 조립된다.

Description

압축기{Compressor}

본 발명은 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기에 관한 것이다.

압축기는 외부의 기체 또는 유체를 흡입하여 압축한 후 다른 기기 장치에 공급하는 장치이다. 이러한 압축기는 기체 또는 유체를 압축하기 위하여 임펠러와, 임펠러를 둘러싸는 하우징을 포함할 수 있다. 또한, 압축기는 구동력을 생성하는 모터와, 모터의 회전력을 전달하는 기어 유닛을 구비할 수 있다.

상기와 같은 압축기는 모터의 작동에 따라서 모터의 구동력이 기어유닛을 통하여 임펠러로 전달될 수 있다. 이때, 임펠러의 회전, 모터의 구동, 외부에서 가해지는 힘 등에 의하여 압축기 전체에 진동이 발생할 수 있다.

상기와 같은 진동은 압축기 시스템의 안정성을 저해할 뿐만 아니라 압축기의 다양한 요소에 영향을 미침으로써 압축기의 수명을 단축시킬 수 있다. 특히 압축기의 다양한 요소의 위치에 영향을 미침으로써 압축기의 고장이나 파손을 유발할 수 있다. 이러한 것을 방지하기 위하여 압축기에는 다양한 형태로 압축기의 요소의 위치를 유지시키는 요소들이 배치될 수 있다.

한편, 이러한 압축기는 한국공개특허 제2004-0107230호(발명의 명칭 : 원심력 압축기의 가스누설 저감구조, 출원인 : 주식회사 포스코)에 구체적으로 개시되어 있다.

한국공개특허 제2004-0107230호

본 발명의 실시예들은 압축기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은, 모터에 연결되어 회전하는 불기어와, 상기 불기어에 연결되어 회전하는 기어와, 상기 기어의 양 측면에 설치되며, 상기 불기어의 일부분이 삽입되는 칼라부와, 상기 기어 및 상기 칼라부에 삽입되며, 임펠러가 연결되는 회전샤프트를 포함하고, 상기 칼라부는, 2개 이상의 조각으로 형성되어 조립되는 압축기를 제공할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 칼라부는, 제1 칼라바디부와, 상기 제1 칼라바디부와 결합하는 제2 칼라바디부를 구비할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 칼라부는, 제1 인너바디부와, 상기 제1 인너바디부와 결합하는 제2 인너바디부와, 상기 제1 인너바디부 및 상기 제2 인너바디부의 외주면에 열박음되는 외측바디부를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 조립이 간편하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 보여주는 부분사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 칼라부의 일 실시예를 보여주는 측면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 칼라부의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기를 보여주는 개념도이다. 도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 보여주는 부분사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 칼라부의 일 실시예를 보여주는 측면도이다. 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 압축기(100)는 모터(110), 불기어(120), 기어(130), 회전샤프트(140), 칼라부(150), 임펠러(160), 하우징(170)을 포함할 수 있다. 이때, 모터(110), 임펠러(160) 및 하우징(170)은 일반적인 압축기의 모터, 임펠러 및 하우징과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

불기어(120)은 모터(110)의 회전축에 연결되어 회전할 수 있다. 또한, 불기어(120)는 기어(130)에 연결되어 기어(130)를 회전시킬 수 있다. 이때, 불기어(120)와 기어(130)는 스퍼기어 또는 헬리컬기어 등과 같은 기어로 형성될 수 있다.

칼라부(150)는 불기어(120)의 회전 시 모터(110)의 진동, 불기어(120)와 모터(110)의 공진 등으로 인하여 불기어(120)의 경로가 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로 칼라부(150)는 기어(130)의 일측에 배치되는 제1 칼라부(150a)와, 제1 칼라부(150a)와 대향하도록 배치되는 제2 칼라부(150b)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b)는 회전샤프트(140)의 외면을 감싸도록 설치되어 불기어(120)의 끝단을 지지할 수 있다. 즉, 불기어(120)의 끝단은 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b)의 사이로 진입하여 기어(130)와 접촉할 수 있다.

상기와 같은 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b)는 서로 유사하게 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 칼라부(150a)를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

제1 칼라부(150a)는 서로 분리 가능한 제1 칼라바디부(151a)와 제2 칼라바디부(152a)를 구비할 수 있다. 이때, 제1 칼라바디부(151a)와 제2 칼라바디부(152a)는 서로 대향하게 배치될 수 있으며, 볼트 등으로 결합될 수 있다.

상기와 같은 제1 칼라바디부(151a)는 오일이 배출되는 그루브(151a-1)가 형성될 수 있다. 이때, 그루부(151a-1)는 기어(130)와 인접한 제1 칼라바디부(151a)의 일면에 형성될 수 있다. 또한, 제1 칼라바디부(151a)는 회전샤프트(140)에 삽입되는 삽입돌기(151a-2)가 형성될 수 있다. 이때, 회전샤프트(140)에는 삽입돌기(151a-2)가 삽입되는 삽입홈(141)이 형성될 수 있다. 상기의 경우 이외에도 삽입돌기(151a-2)가 회전샤프트(140)에 형성되는 경우 삽입홈(141)은 제1 칼라바디부(151a)에 형성되는 것도 가능하다. 다른 실시예로써 제1 칼라바디부(151a) 또는 회전샤프트(140) 중 하나에 삽입홈(141)이 형성되고, 제1 칼라바디부(151a) 또는 회전샤프트(140) 중 다른 하나에는 삽입홈(141)에 삽입되는 볼트 등을 구비하여 제1 칼라바디부(151a)와 회전샤프트(140)가 결합하는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 칼라바디부(151a)에 삽입돌기(151a-2)가 형성되고, 회전샤프트(140)에는 삽입홈(141)이 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

한편, 회전샤프트(140)는 기어박스(180) 등에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 이때, 회전샤프트(140)의 일단에는 임펠러(160)가 설치될 수 있다. 특히 회전샤프트(140)는 기어박스(180)를 관통하여 외부로 끝단이 기어박스(180)의 외부로 인출될 수 있으며, 인출된 회전샤프트(140)의 끝단에는 임펠러(160)가 설치될 수 있다.

하우징(170)음 임펠러(160)를 감싸도록 설치될 수 있다. 이때, 하우징(170)은 기어박스(180)에 고정되록 설치될 수 있다.

상기와 같은 압축기(100)의 조립 공정을 살펴보면, 우선 모터(110)에 불기어(120)를 연결하고, 회전샤프트(140)를 기어박스(180)에 설치할 수 있다. 이때, 회전샤프트(140)에는 제1 기어(130) 및 칼라부(150)가 조립된 상태일 수 있다.

구체적으로 제1 기어(130)를 회전샤프트(140)에 조립한 후 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b)를 조립할 수 있다. 이때, 제1 칼라부(150a) 또는 제2 칼라부(150b)를 회전샤프트(140)에 조립하는 방법은 서로 동일 또는 유사하므로 제1 칼라부(150a)를 조립하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

우선 제1 칼라바디부(151a)와 제2 칼라바디부(152a)를 서로 대향하도록 배치한 후 제1 칼라바디부(151a) 또는 제2 칼라바디부(152a)에 회전샤프트(140)를 배치할 수 있다. 이때, 제1 칼라바디부(151a) 상에 회전샤프트(140)를 배치하는 경우 제1 칼라바디부(151a)와 대향하도록 제2 칼라바디부(152a)를 배치한 후 제1 칼라바디부(151a)와 제2 칼라바디부(152a)를 서로 접촉시킬 수 있다. 이후 제1 칼라바디부(151a)와 제2 칼라바디부(152a)를 볼트 등과 같은 조립부재를 통하여 결합시킬 수 있다.

상기와 같이 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b)가 조립되면, 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b) 사이에는 기어(130)가 배치될 수 있다.

상기와 같이 회전샤프트(140)의 조립이 완료되면, 회전샤프트(140)에 임펠러(160)를 조립한 후 하우징(170)을 조립할 수 있다.

상기와 같이 조립된 압축기(100)는 모터(110)의 구동에 따라서 불기어(120)가 회전하고, 불기어(120)의 회전에 따라 기어(130)가 회전할 수 있다. 또한, 기어(130)의 회전에 따라 회전샤프트(140)가 회전할 수 있으며, 임펠러(160)도 회전샤프트(140)와 함께 회전할 수 있다.

상기와 같이 임펠러(160) 및 회전샤프트(140), 불기어(120), 기어(130)가 회전하는 경우 공기흐름 또는 외부에서 가해지는 힘, 회전하는 물체들의 공진 등의 영향으로 불기어(120)가 진동할 수 있다. 이때, 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b)는 불기어(120)의 회전 시 불기어(120)와 기어(130)의 접촉이 해제되는 것을 방지할 수 있다. 특히 불기어(120)가 제1 칼라부(150a) 또는 제2 칼라부(150b)를 가력하는 경우 상기에서 설명한 것과 같이 제1 칼라부(150a) 또는 제2 칼라부(150b)가 회전샤프트(140)에 고정됨으로써 불기어(120)에서 전달되는 힘을 지지할 수 있다. 뿐만 아니라 불기어(120)에서 전달되는 힘에 의하여 제1 칼라부(150a) 또는 제2 칼라부(150b)의 위치가 어긋나지 않을 수 있다.

상기와 같은 임펠러(160), 회전샤프트(140), 기어(130) 및 칼라부(150) 등은 각각 복수개 구비될 수 있다. 예를 들면, 회전샤프트(140)는 복수개 구비되어 불기어(120)의 외주면을 따라 서로 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 각 회전샤프트(140)에는 각 임펠러(160), 각 기어(130), 각 칼라부(150)가 설치될 수 있다.

따라서 압축기(100)는 제1 칼라부(150a)와 제2 칼라부(150b)를 간편하게 조립할 수 있으므로 조립 공정이 단순화될 수 있다. 뿐만 아니라 압축기(100)는 간단한 구조를 통하여 칼라부(150)를 회전샤프트(140)에 고정시킴으로써 축 방향 하중의 지지력을 향상시킬 수 있다.

또한, 압축기(100)는 칼라부(150)의 파손이나 고장 시 칼라부(150)를 쉽게 분리하여 제거가 가능하므로 칼라부(150)의 교체를 신속하고 용이하게 수행할 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 칼라부의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

도 5를 참고하면, 칼라부(250)는 제1 칼라부(250a)와 제2 칼라부(250b)를 구비할 수 있다. 이때, 제1 칼라부(250a)와 제2 칼라부(250b)는 서로 동일 또는 유사하므로 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 칼라부(250a)를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

제1 칼라부(250a)는 상기와 다른 실시예로써 제1 인너바디부(251a), 제2 인너바디부(252a) 및 외측바디부(253a)를 구비할 수 있다.

제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)는 서로 분리 가능하도록 회전샤프트(140)에 설치될 수 있다. 이때, 제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)는 회전샤프트(140)의 외면을 감싸도록 설치될 수 있으며, 볼트 등을 통하여 서로 결합할 수 있다. 상기와 같은 제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)는 서로 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 인너바디부(251a)를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

제1 인너바디부(251a)는 오일이 배출되는 그루브(251a-1)가 형성될 수 있다. 이때, 그루브(251a-1)는 제1 인너바디부(251a)에 홈 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1 인너바디부(251a)에는 상기에서 설명한 바와 같이 삽입돌기(251a-2) 또는 삽입홈(141) 중 하나가 형성될 수 있다. 이때, 회전샤프트(140)에는 삽입돌기(251a-2) 또는 삽입홈(141) 중 다른 하나가 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 상기에서 설명한 바와 같이 삽입홈(141)과 볼트 등을 통하여 제1 인너바디부(251a)와 회전샤프트(140)가 결합하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 인너바디부(251a)에 삽입돌기(251a-2)가 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

외측바디부(253a)는 환형으로 형성될 수 있다. 즉, 외측바디부(253a)는 링(ring) 형태로 형성될 수 있다. 이때, 외측바디부(253a)는 제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)의 외면에 설치될 수 있다. 특히 외측바디부(253a)는 열박음 형태로 제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)의 외면에 설치될 수 있다.

상기와 같은 제1 칼라부(250a)의 설치 방법을 살펴보면, 우선 제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)를 분리된 상태로 회전샤프트(140)의 외면에 설치한 후 제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)를 서로 결합할 수 있다. 이때, 제1 인너바디부(251a)와 제2 인너바디부(252a)는 삽입돌기(251a-2)를 통하여 회전샤프트(140)의 정위치에 설치될 수 있다.

또한, 외측바디부(253a)에 열을 가하여 팽창시킨 후 외측바디부(253a)를 제1 칼라부(250a)의 외면에 설치할 수 있다. 이후 외측바디부(253a)를 서서히 냉각시키면 외측바디부(253a)는 직경이 작아지면서 제1 칼라부(250a)의 외면에 안착할 수 있다.

제2 칼라부(250b)는 상기에서 설명한 제1 칼라부(250a)의 설치방법과 동일 또는 유사하게 회전샤프트(140)에 설치될 수 있다. 또한, 압축기(100)는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 바와 같이 조립될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제2 칼라부(250b)와 압축기(100)의 조립 방법에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서 상기와 같은 칼라부(250)를 사용하는 경우 압축기(100)의 조립 시 공정이 단순해지고 신속한 조립이 가능하다. 또한, 칼라부(250)는 불기어(120)의 회전 시 불기어(120)의 이탈을 방지함으로써 압축기(100)의 안정적인 작동을 보조할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

100: 압축기
110: 모터
120: 불기어
130: 기어
140: 회전샤프트
150,250: 칼라부
160: 임펠러
170: 하우징
180: 기어박스

Claims

모터에 연결되어 회전하는 불기어;
상기 불기어에 연결되어 회전하는 기어; 및
상기 기어의 양 측면에 설치되며, 상기 불기어의 일부분이 삽입되는 칼라부; 및
상기 기어 및 상기 칼라부에 삽입되며, 임펠러가 연결되는 회전샤프트;를 포함하고,
상기 칼라부는, 2개 이상의 조각으로 형성되어 조립되며,
상기 칼라부 또는 상기 회전샤프트 중 하나는 삽입돌기를 포함하고, 상기 칼라부 또는 상기 회전샤프트 중 다른 하나는 상기 삽입돌기가 삽입되는 삽입홈이 형성된 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 칼라부는,
제1 칼라바디부; 및
상기 제1 칼라바디부와 결합하는 제2 칼라바디부;를 구비하는 압축기.
제1 항에 있어서,
상기 칼라부는,
제1 인너바디부;
상기 제1 인너바디부와 결합하는 제2 인너바디부; 및
상기 제1 인너바디부 및 상기 제2 인너바디부의 외주면에 열박음되는 외측바디부;를 구비하는 압축기.