KR20010030165A - 다단고압압축기 및 고압압축기의 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

밀봉효과도 충분하고 실린더가공의 간소화와 조립작업의 용이성이 달성될 수 있는 고압압축기의 밀봉장치를 제공하는 것이며, 구체적인 수단으로서 실린더의 양단 외부 원주부에는 실린더를 둘러싸는 부재와의 사이에 밀봉 링이 압축되는 밀봉공간을 형성한 기술수단을 채용했다.

또, 전동기의 회전축의 하단에 부착되는 플라이 휠로서 회전축에 대한 전동기의 회전자의 지지를 행하는 기술수단을 채용했다.

또한, 전동기의 회전축의 하단에 볼트 결합된 플라이 휠을 설치하여 전동기의 회전축과 전동기의 회전자 사이의 회전방지 키의 연장부가 플라이 휠에 삽입된 기술수단을 채용했다.

Description

다단고압압축기 및 고압압축기의 밀봉장치{MULTI STAGE HIGH PRESSURE COMPRESSOR AND SEALING DEVICE FOR HIGH PRESSURE COMPRESSOR}

본 발명은 흡입한 작동유체를 압축해서 고압작동유체를 발생시키는 복수단의 압축기구부를 갖는 다단 고압압축기 및 고압압축기의 밀봉장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 실린더와 그 외부 원주를 둘러싸는 부재와의 밀봉장치, 및 이 고압압축기의 전동기의 토크변동억제장치에 관한 것이다.

실린더에 대하여 모터의 회전으로 피스톤을 왕복 구동시키고 이 구동에 의해 흡입한 작동유체를 압축하여 고압작동유체를 발생시키는 압축기구부를 갖는 고압압축기에 관해서는, 본 출원인에 관한 발명으로서 본 출원의 출원일 이전에 발명된 고압가스압축기의 하나인 다단 압축장치(이하, 선행기술이라 한다)가 있고, 그것은 예를 들면 일본국 특원평 11-81781호 및 특원평 11-46748호에 제안되어있다.

이하, 이 선행기술을 도 1 내지 도 4 및 도 15에 기초하여 설명한다.

다단 압축장치(100)는 4개의 압축부(압축단부)(101, 102, 103, 104)를 갖는 4단 압축기를 구성하고 있다.

압축부(101)과 (103)은 수직축(106)상에 배치되며, 압축부(102)와 (104)는 수평축(105)상에 배치되고, 각각 이들의 축(106, 105)상에서 고정체인 실린더 내를 왕복 동작하는 가동체인 피스톤을 갖는 왕복작동압축기구를 구성한다.

이에 의해 흡입관(118)으로부터 흡입된 작동유체는 제1단 압축부(101)에서 압축되고, 이어서 제1단 압축부(101)에서 압축한 작동유체가 관로(5)를 경유해서 제2단 압축부(102)로 들어가서 압축되며, 제2단 압축부(102)에서 압축된 작동유체가 관로(6)를 경유해서 제3단 압축부(103)에 들어가서 압축되고, 이 제3단 압축부(103)에서 압축된 작동유체가 관로(7)를 경유해서 제4단 압축부(104)에 들어가서 압축되어, 이와 같이해서 소정의 압력 및 유량을 갖는 고압작동유체가 출구관(8)으로부터 출력된다.

이와 같은 다단 압축장치(100)에 있어서의 상기한 작동유체는 질소, 천연가스, 6불화유황, 공기 등과 같은 소위 가스(기체)이며, 다단 압축장치(100)는 천연가스사용의 자동차 봄베로의 천연가스충전기, 합성수지의 사출성형시에 고압질소가스를 사용하는 가스 사출성형기로의 고압질소가스 공급, 공기 봄베로의 고압공기의 충전기 등에 적용된다.

다단 압축장치(100)에 있어서, 제1단 압축부(101)의 피스톤(51)과 제3단 압축부(103)의 피스톤(53)은 축(106)상에 있어서 요크(1A)에 연결되고, 요크(1A)내에서 축(106)을 횡단하도록 이동 가능하게 설치된 크로스슬라이더(2A)는 크랭크핀(3)을 거쳐서 크랭크축(4)에 연결되어 있다.

축(105)과 축(106)은 수직으로 보아 90°의 각도를 갖는다.

또, 제2단 압축부(102)의 피스톤(52)과 제4단 압축부(104)의 피스톤(54)은 축(105)상에 있어서 요크(1B)에 연결되고, 요크(1B)내에서 축(105)을 횡단하도록 이동 가능하게 설치된 크로스슬라이더(2B)는 크랭크핀(3)을 거쳐서 크랭크축(4)에 연결되어 있다.

크랭크축(4)은 압축부(101) 내지 (104)의 아래쪽에 설치된 전동기(도시생략)에 의해 회전되며, 크랭크축(4)에 편심해서 설치된 크랭크핀(3)을 크랭크축(4)의 주위로 회전시키고, 요크(1A)에 관해서는 축(105)의 방향의 크랭크핀(3)의 변위에는 크로스슬라이더(2A)가 이동하여 대응하며, 축(106)의 방향의 변위에는 요크(1A)가 이동하여 대응하므로서 피스톤(51, 53)은 축(106)의 방향으로만 왕복 운동한다.

한편, 요크(1B)에 관해서는 축(106)의 방향의 크랭크핀(3)의 변위에는 크로스슬라이더(2B)가 이동하여 대응하고, 축(105)의 방향의 변위에는 요크(1B)가 이동하여 대응하므로서 피스톤(52, 54)은 축(105)의 방향으로만 왕복 운동한다.

도 4는 다단 압축장치(100)의 제1단 압축부(101)의 구조를 나타내는 단면도이다.

제1단 압축부(101)에는 피스톤(51)의 전후에 제1압축실(58)과 제2압축실(59)이 설치되어 있다.

피스톤(51)이 전진하면, 밸브(a, b)가 폐쇄된 상태에서 개방된 밸브(e, f)를 경유해서 화살표로 나타내는 방향으로부터 작동유체가 제1압축실(58)로 흡입됨과 동시에 제2압축실(59)의 작동유체는 압축되어서 소정의 압력에 달하면 개방된 밸브(c, d)를 경유해서 외부로 토출되고, 화살표로 나타내는 바와 같이 관로(5)를 경유해서 다음의 제2단 압축부(102)로 보내진다.

그리고, 피스톤(51)이 후퇴하면, 밸브(e, f)가 폐쇄되어서 제1의 압축실(58)내의 작동유체는 압축되어 소정의 압력에 달하면 밸브(a, b)가 개방되어서 작동유체는 제2압축실(59)로 토출되도록 되어 있다.

60은 콘로드(57)가 진동하지 않도록 결정된 위치에 원활하게 안내하기 위한 로드 안내부이다.

상기와 같이 다단 압축장치(100)의 제1단 압축부(101)는 하나의 실린더(55)내에 있어서, 2단계로 작동유체를 흡입, 압축해서 토출하는 구조의 2중 압축기구(2중 작동기구)이다.

제2단 압축부(102), 제3단 압축부(103), 및 제4단 압축부(104)는 제1단 압축부(101)와 같은 2중 압축기구가 아니라, 각각 실린더에 대한 피스톤의 왕복운동으로 실린더내로 흡인한 가스를 1단 압축하는 통상 동작의 구성 소위 단일 작동기구이다.

상기한 구성에 있어서, 흡입관(118)으로부터 흡입되는 작동유체인 질소가스의 압력은 약 0.05MPa(G)이며, 이것이 제1단 압축부(101)에서 약 0.5MPa(G)까지 압축되고, 이 압축된 질소가스는 관로(5)를 통하여 제2단 압축부(102)로 공급된다.

제2단 압축부(102)에서는 질소가스는 약 2MPa(G)까지 압축되고, 이 압축된 질소가스는 관로(6)를 통하여 제3단 압축부(103)로 공급된다.

제3단 압축부(103)에서는 질소가스는 약 7 내지 10MPa(G)까지 압축되고, 이 압축된 질소가스는 관로(7)를 통하여 제4단 압축부(104)로 공급된다.

제4단 압축부(104)에서는 약 20 내지 30MPa(G)까지 압축된 고압가스(고압작동유체)가 토출관(8)으로부터 축압기에 공급되어 축압기로부터 가스사출성형기로 고압질소가스가 공급된다.

상기한 선행기술에 있어서, 제1단 압축부(101) 내지 제4단 압축부(104)의 각 실린더(55, 72, 73, 74)의 각각은, 하우징(70)과 여기에 볼트 결합된 각 실린더헤드(75, 76, 77, 78)내에 지지되어있다.

그리고, 제1단 압축부(101)내지 제4단 압축부(104)는 압축기구의 구성에 의해 피스톤에 대하여 흡입밸브 또는 토출밸브를 갖는 밸브시트가 설치되어있다.

제1단 압축부(101)에 대하여 보면, 도 5에 나타내는 바와 같이 실린더(55)를 둘러싸는 부재[이 경우는 하우징(70)과 실린더헤드(75)]와 실린더(55) 사이의 밀봉은 실린더(55)의 외부 원주면에 따라 형성한 2개의 밀봉 홈(80)내에 배치된 밀봉 링(O링)(81)이 실린더(55)와 하우징(70)의 사이, 및 실린더(55)와 실린더헤드(75)의 사이에서 압축되어 이들간의 밀봉이 이루어지고 있다.

82는 피스톤(51)에 설치한 피스톤 링이다.

도 15는 상기 선행기술의 압축기구부와 전동기의 관계를 나타내고 있다.

이 도 15에 있어서, 220은 전동기이며, 권선(221)를 갖는 고정자(222)가 모터케이스(224)의 내측에 고정되고, 고정자(222)의 내측에 있어서 고정자(222)와 소정의 에어 갭(air-gap)을 갖는 회전자(225)를 갖고 있으며, 이 회전자(225)의 회전축(223)이 위쪽으로 뻗어있고, 전동기(220)의 위쪽에 상기한 압축기구부(226)가 설치되어있다.

227, 228은 모터케이스(224)의 상하에 조합된 하우징이며, 모터케이스(224)와 함께 전동기(220)를 포함한다.

229, 230은 회전축(223)을 회전 가능하게 지지하는 축받이이다.

235는 회전축(223)에 대해 회전자(225)의 회전을 방지하기 위한 회전방지 키이다.

회전축(223)의 회전에 의해 압축기구부(226)의 실린더(231)에 대하여 피스톤(232)을 왕복구동해서 이 구동에 의해 흡입한 작동유체(가스)를 4단 압축해서 고압가스를 발생시킨다.

이 4단 압축기구의 고압압축기의 구성과 동작은 이미 상술한 바와 같다.

도 15에 나타내는 바와 같이 전동기(220)의 회전축(223)에 대한 회전자(225)의 지지는 회전자(225)의 하면을 받는 원형플레이트(원형평판)(233)을 나사 조임하는 볼트(234)에 의해 회전축(223)의 하단에 고정시키므로서 행하고 있다.

또, 회전축(223)에 대한 회전자(225)의 회전방지는 회전축(223)과 회전자(225)의 양자간에 개재된 회전방지 키(235)로 행하고 있는바, 이 키(235) 전체는 회전자(225)내에 존재한다.

상기한 선행기술에 있어서, 밀봉을 강력히 하면 밀봉 링(O링)(81)의 강한 압축이 필요하게 되지만, 그에 반하여 실린더(55), 하우징(70), 실린더헤드(75)와의 조립이 어렵게 되고, 적절한 밀봉상태로 하기 위해서는 밀봉 링(81)에 대한 밀봉 홈(80)의 깊이와 폭이 중요하게 된다.

이 때문에 밀봉 링(81)의 치수와의 관계로 밀봉 홈(80)의 가공의 정확성이 요구되기 때문에 실린더가공의 간소화와 조립작업의 용이함이 요구된다.

또한, 상기한 선행기술에서는 전동기(220)의 회전축(223)에 대한 회전자(225)의 지지가 목적이며 이 때문에 원형플레이트(233)가 필요하게 된다.

이 때문에 선행기술에서는 전동기(220)의 토크변동억제를 목적으로 하는 구성도 효과가 없다.

도 1은 본 발명이 대상으로 하는 1 실시형태의 다단 압축장치의 평면도.

도 2는 본 발명이 대상으로 하는 1 실시형태의 다단 압축장치의 각 압축기구부를 단면으로 나타내는 평면도.

도 3은 본 발명이 대상으로 하는 1 실시형태의 다단 압축장치의 요크(yoke)와 크로스슬라이더(cross slider)부의 평면도.

도 4는 본 발명이 대상으로 하는 1 실시형태의 다단 압축장치의 제1단 압축기구부의 단면도.

도 5는 선행기술의 밀봉구성을 나타내는 단면도.

도 6은 본 발명의 밀봉구성을 나타내는 단면도.

도 7은 본 발명의 밀봉구성을 나타내는 확대단면도.

도 8은 본 발명에 관한 고압압축기를 대좌에 설치한 일부단면의 측면도.

도 9는 고압압축기의 크로스슬라이더의 슬라이드 작동기구부의 선행기술에 관한 구성도.

도 10은 본 발명에 관한 고압압축기의 크로스슬라이더의 슬라이드 작동기구부의 부분단면도.

도 11은 본 발명에 관한 고압압축기의 크로스슬라이더의 슬라이드 작동기구부의 전동 축받이측으로부터 본 측면도.

도 12는 본 발명에 관한 고압압축기의 크로스슬라이더의 슬라이드 작동기구부의 부분단면도.

도 13은 본 발명에 관한 고압압축기의 제2압축부의 단면도.

도 14는 본 발명에 관한 고압압축기의 제2압축부의 실린더포트의 배치도.

도 15는 선행기술에 관한 다단 고압압축기의 부분단면에 의한 측면도.

도 16은 본 발명의 제2의 발명에 관한 1실시형태의 다단고압압축기의 부분단면에 의한 측면도.

도 17은 본 발명의 제3의 발명에 관한 1실시형태의 다단고압압축기의 부분단면에 의한 측면도.

도 18은 본 발명의 제4의 발명에 관한 1실시형태의 다단고압압축기의 부분단면에 의한 측면도.

도 19는 본 발명의 제4의 발명에 관한 다른 실시형태의 다단고압압축기의 부분단면에 의한 측면도.

도 20은 본 발명의 제5의 발명에 관한 다른 실시형태의 다단고압압축기의 부분단면에 의한 측면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

51, 52, 53, 54 : 피스톤 55, 72, 73, 74 : 실린더

75, 76, 77, 78 : 실린더헤드 90 : 절단면

91 : 밀봉 링 96 : 밀봉공간

200 : 다단고압압축기 220 : 전동기

223 : 회전축 225 : 회전자

240 : 플라이 휠 241 : 볼트

245 : 회전방지 키

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 밀봉효과도 충분히 있고, 실린더가공의 간소화와 조립작업의 용이성이 달성될 수 있는 고압압축기의 밀봉장치를 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 다단고압압축기에 있어서, 전동기의 회전축에 대한 회전자의 지지를 행함과 동시에 전동기의 토크변동억제효과를 발휘할 수 있는 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 전동기의 안정된 동작이 얻어지는 구성을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로서, 실린더에 대하여 모터의 회전으로 피스톤을 왕복 구동시켜서 이 구동에 의해 흡입한 작동유체를 복수의 압축단에서 압축해서 고압작동유체를 발생시키는 압축기구부를 갖는 고압압축기에 있어서, 상기한 실린더의 양단 외부 원주부에는 상기한 실린더를 둘러싸는 부재와의 사이에 밀봉 링이 압축되는 밀봉공간을 형성한 기술수단을 채용했다.

또, 전동기의 회전축의 하단에 부착되는 플라이 휠(fly wheel)로서 회전축에 대한 전동기의 회전자의 지지를 행하는 기술수단을 채용했다.

또한, 전동기의 회전축의 하단에 볼트 결합된 플라이 휠을 설치하여 전동기의 회전축과 전동기의 회전자 사이의 회전방지 키의 연장부가 플라이 휠에 삽입된 기술수단을 채용했다.

또, 전동기의 회전축의 하단부와 여기에 부착되는 플라이 휠을 이 양자에 형성된 상대적으로 맞물리는 나사결합으로 한 기술수단을 채용했다.

(실시예)

다음에 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

본 발명은, 상기한 선행기술에 나타낸 고압압축기(100)에 있어서, 실린더와 이 실린더를 둘러싸는 부재 사이의 밀봉구조의 개량에 관한 것이며, 본 발명의 실시형태의 설명에 있어서 상기한 선행기술에 나타낸 고압압축기(100)와 동등부분은 상기한 선행기술에 나타낸 고압압축기(100)에서 설명한 부호를 인용하는 것으로 하고, 다른 부분에 대해서는 별도의 부호를 부여해서 설명한다.

본 발명은, 실린더의 양단 외부 원주부에는, 실린더를 둘러싸는 부재와의 사이에 밀봉 링이 압축되는 밀봉공간을 형성한 것이다.

그 실시형태의 하나로서 고압압축기(100)의 제1단 압축부(101)에 대한 구성을 도 6 및 도 7에 나타낸다.

도 6 및 도 7에 있어서, 도 5와 다른 곳은 밀봉 링(O링)(91)이 배치되는 부분이다.

즉, 실린더(55)의 양단 외부 원주부에는 실린더(55)의 축방향에 대해 거의 45°각도의 절단면(통칭, C모떼기)(90)을 갖고 있다.

실린더(55)의 축방향의 단면에는 각각 제1밸브시트(92, 93)와 제2밸브시트(94, 95)가 배치되어있다.

이에 의해 실린더(55)와 실린더(55)를 둘러싸는 부재인 제1밸브시트(92) 및 실린더헤드(75)와의 사이 및 실린더(55)와 실린더(55)를 둘러싸는 부재인 제1밸브시트(93) 및 하우징(70)과의 사이에 단면이 거의 3각형의 환상홈의 밀봉공간(96)이 형성된다.

밀봉 링(O링)(91)은, 실린더(55)와, 하우징(70), 실린더헤드(75), 제1밸브시트(92, 93) 및 제2밸브시트(94, 95) 등의 조립에 의해 밀봉공간(96)내에서 압축된 상태에서 실린더(55)와 이것을 둘러싸는 부재와의 밀봉을 달성한다.

이 조립에 있어서도 밀봉 링(91)은 실린더(55)의 양단 외부 원주부에 배치되기 때문에 상기한 선행기술과 같이 밀봉 링을 실린더(55)의 단말로부터 실린더(55)의 외부 원주면의 일부에 형성한 밀봉 홈의 위치까지 이동시켜서 채우는 귀찮은 작업이 불필요하게 된다.

또, 실린더(55)의 양단 외부 원주부의 모떼기 가공과 같은 가공에 의해 밀봉공간을 간단히 형성할 수가 있다.

또한, 밀봉공간(96)내에서는 밀봉 링(91)의 주위에 예각의 도피공간이 존재하기 때문에 밀봉 링(91)의 직경이 실린더의 직경보다도 상당히 크고, 조립상태에서 실린더헤드(75)나 하우징(70)으로 압축되어도 그 작용력은 경사의 절단면에서 약해지기 때문에 조립작업이 용이하게 된다.

이 때문에 밀봉 링(91)의 크기에 대해 종래와 같이 밀봉공간(96)의 가공정밀도가 엄격하지 않아도 되어, 가공작업도 용이하게 된다.

상기한 실시형태는 제1단 압축부(101)에 관한 것이지만 이에 한정되지 않고, 압축기구의 구성에 의해 다른 단계에도 적용할 수 있고, 각종의 구성이 이루어진다.

이 때문에 고압압축기(100)의 압축기구부에 있어서, 실린더의 양단 외부 원주부에는 실린더를 둘러싸는 부재와의 사이에 밀봉 링이 압축되는 밀봉공간을 형성하는 구성이면 본 발명의 효과가 달성된다.

또, 실린더(55)의 양단 외부 원주부에는 실린더(55)의 축방향에 대해 거의 45°각도로 절단된 면(90)에 의해 밀봉공간을 형성하고 있으나, C모떼기 대신에 곡면, 기타의 형상으로 형성할 수도 있고, 어쨌거나 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 각종 변형이 가능하다.

도 8은 본 발명에 관한 고압압축기(100)를 대좌(120)에 설치한 구성을 나타낸다.

대좌(120)는 크게 2개의 부분으로 구성되는 바, 그 하나는 본 발명에 관한 고압압축기(100)를 상단에 탑재하기 위한 제1의 기초부(121)와, 또 다른 하나는 고압압축기(100)의 아래쪽에 위치해서 고압압축기(100)에의 아래쪽으로부터 냉각풍을 분사하는 송풍기(122)를 탑재하는 제2의 기초부(123)를 갖는다.

송풍기(122)는 제2기초부(123)에 고정된 전동기(124)와 이에 의해 회전하는 날개(125)를 갖는다.

고압압축기(100)는 제1기초부(121)로부터 뻗은 4개의 다리(126)의 상단에 방진고무(127)를 거쳐서 지지되어있다.

대좌(120)에는 고압압축기(100)의 방열을 촉진시키기 위해 고압압축기(100)를 둘러쌓아서 제1기초부(121)에 부착시킨 복수의 덕트판(128)을 갖는다.

덕트판(128)은 고압압축기(100)의 수리 점검을 위해 제1기초부(121) 혹은 제1기초부(121)에 고정시킨 지주에 대해 나사로 분리 자유롭게 부착되어있다.

이 때문에 덕트판(128)에 의해 고압압축기(100)의 방열이 촉진되고, 또, 덕트판(128)을 떼어내므로서 고압압축기(100)의 수리 점검이 용이하게 된다.

도 9는 고압압축기(100)에 있어서, 크로스슬라이더(2A)의 슬라이드 작동기구부의 선행기술을 나타낸다.

이 기구는 상기한 일본국 특원평 11-81781호의 도 3에 나타내고 있고, 도 9는 그것의 전동축받이(11)측으로부터 본 도면이다.

라이너플레이트(12)는 균일한 두께의 평판형상이며, 요크(1A)에 형성한 라이너플레이트(12)의 수용부(슈)(110)내에 설치되어있다.

길이방향으로 복수의 롤러(111)를 배열한 전동축받이(11)는 이 라이너플레이트(12)면에 배치되어있다.

도 10 내지 도 12는 본 발명에 관한 고압압축기(100)에 있어서 크로스슬라이더(2A)의 본 발명의 슬라이드 작동기구부의 구성을 나타낸다.

여기에 있어서, 요크(1A)에 형성한 라이너플레이트(12)의 수용부(110)의 크기(길이 L1으로 표시)는 도 5에 나타내는 선행기술의 수용부(110)의 크기와 동일하다.

라이너플레이트(12)는 수용부(110)내에 설치되는 중간부를 균일한 두께로 두껍게 하고, 그 좌우를 얇게 한 계단부착 평판형상이다.

길이방향으로 복수의 롤러(111)를 배열한 전동축받이(11)는 이 라이너플레이트(12)의 면에 배치되어, 롤러(111)로부터 받는 하중은 라이너플레이트(12)의 판 두께의 두꺼운 중간부에서 받는다.

용수철(13)은 라이너플레이트(12)의 판의 두께의 두꺼운 중간부를 누른다.

이 구성에 의해 롤러(111)의 직경은 선행기술의 것이 2.5mm인 것에 대해 3mm의 큰 롤러를 채용할 수 있다.

이와 같은 크로스슬라이더의 슬라이드 작동기구부의 구성에 의해 선행기술에 있어서의 제4단 압축부(104)의 압축이 약 20MPa(G)이던 것이 본 발명의 구성에 있어서, 제4단 압축부(104)의 압축이 약 30MPa(G)로 상승시킬 수가 있다.

이것은 크로스슬라이더(2A)로부터 받는 면압을 내릴수가 있기 때문이다.

상기한 기술사상의 범위내이면 상기한 구성은 크로스슬라이더(2B)에 대해서도 채용할 수 있다.

도 13 및 도 14에는 고압압축기(100)에의 흡입가스의 흡입효율의 향상과 맥동의 저감을 위한 구성을 나타낸다.

이 도면에는 제2단 압축부(102)에 대해 나타내고 있다.

제2단 압축부(102)에의 흡입포트(130)로부터 흡입된 가스는 유로(131)를 통하여 실린더(72)에의 흡입포트인 4개의 실린더포트(132, 133, 134, 135)로부터 각각 대응하는 흡입밸브[(136)은 실린더포트(132)에 대응하는 흡입밸브를 나타낸다]를 통해 실린더(72)내로 흡입된다.

137은 압축된 가스가 토출밸브(138)를 통하여 실린더(72)로부터 토출되는 토출포트이다.

흡입포트(130)로부터 흡입된 가스는 도 14에 있어서, 흡입포트(130)로부터 실린더포트(132)측과 실린더포트(135)측으로 분류해서 흐른다.

여기서 흡입포트(130)의 중심으로부터 제1실린더포트(132)의 중심까지의 거리(R1)와 흡입포트(130)의 중심으로부터 제2실린더포트(133)의 중심까지의 거리(R2)의 비와, 제1실린더포트(132)의 횡단면적(W1)과 제2실린더포트(133)의 횡단면적(W2)의 비를 동등하게 한다.

즉, R2/R1＝W2/W1으로 한다.

같은 모양으로 흡입포트(130)의 중심으로부터 제4실린더포트(135)의 중심까지의 거리(R4)와 흡입포트(130)의 중심으로부터 제3실린더포트(134)의 중심까지의 거리(R3)의 비와, 제4실린더포트(135)의 횡단면적(W4)과 제3실린더포트(134)의 횡단면적(W3)의 비를 동등하게 한다.

즉, R3/R4＝W3/W4로 한다.

이에 의해 흡입포트(130)로부터 실린더(72)에 흡입되는 가스의 유로저항을 실질적으로 동등하게(동등하게 또는 거의 동등하게)하므로서 흡입효율의 향상이 도모되고, 또한 흡입가스의 맥동이 경감된다.

상기한 구성은 제2단 압축부(102)에 대해 나타냈으나 상기한 기술사상의 범위내이면 이에 한정되지 않고, 다른 단계의 압축부에도 본 발명의 구성을 채용할 수 있다.

도 16은 본 출원의 제2발명을 나타낸다.

도 16에 있어서 도 15와 동일한 부분은 동일한 부호를 부여하고 있다.

여기서 240은 회전축(223)의 하단에 볼트(241)로 고정한 플라이 휠이며, 회전자(225)와 권선(221)의 아래쪽을 덮도록 회전축(223)에 대응하는 부분(242), 회전자(225)에 대응하는 부분(243) 및 권선(221)에 대응하는 부분(244)이 각각 아래쪽으로 갈수록 커지는 직경부로서 계단상으로 형성되어있다.

회전자(225)는 회전축(223)에 대응하는 부분(242)에 의해 지지되어있다.

회전자(225)의 위쪽으로의 이동규제는 회전축(223)에 형성한 계단부(246)에 회전자(225)가 맞닿으므로서 달성되고 있다.

회전축(223)에 대한 회전축(225)의 회전방지는 회전축(223)과 회전자(225)의 양자간에 개재된 회전방지 키(235)로 행하고 있다.

이 키(235)는 그 전체가 회전자(225)내에 존재한다.

상기와 같이 선행기술에 있어서, 회전자(225)의 지지에 사용되고 있던 원형플레이트(원형평판)(233)을 생략해서 회전자(225)의 지지의 역할을 플라이 휠(240)이 행함과 동시에 회전자(225)의 원활한 회전을 시행할 수가 있다.

이에 의해 다단 압축장치(200)의 진동이 감소된다.

또, 다단 압축장치(200)에 사용한 전동기(220)의 출력은 예를 들면 2.0kw전후이며, 전동기(220)의 과부하시에 있어서의 전류치를 약 11A로부터 약 7A로 감소시킬 수 있으므로 전동기(220)의 권선(221)의 온도를 약 110℃로부터 약 80℃로 감소시킬 수 있고, 다단 압축장치(200)의 신뢰성이 향상된다.

도 17은 본 출원의 제3발명을 나타낸다.

도 17에 있어서, 도 16과 같은 부분에는 동일부호를 부여하고 있다.

여기서 240은 회전축(223)의 하단에 볼트(241)로 고정시킨 플라이 휠이며, 회전자(225)와 권선(221)의 아래쪽을 덮도록 회전축(223)에 대응하는 부분(242), 회전자(225)에 대응하는 부분(243), 및 권선(221)에 대응하는 부분(244)이 각각 아래쪽으로 감에 따라 큰 직경부로서의 계단상으로 형성되어있다.

회전자(225)는 회전축(223)에 대응하는 부분(242)에 의해 지지되어있다.

회전자(225)의 위쪽으로의 이동규제는 회전축(223)에 형성한 계단부(246)에 회전자(225)가 맞닿는 것으로 달성되고 있다.

245는 회전축(223)에 대한 회전자(225)의 회전방지용의 회전방지 키이며, 회전축(223)과 회전자(225)의 양자간에 개재되어있다.

이 키(245)는 그 아래쪽으로의 연장부(245A)가 플라이 휠(240)의 부분(242)측면에 형성한 홈에 삽입되어있다.

이에 의해 큰볼트(241)에 의한 체결이 아니라도 회전축에 대한 플라이 휠의 회전방지효과가 충분하게 된다.

그리고 회전자와 플라이 휠의 양쪽을 공통의 키로 회전 방지하고 때문에 부품수가 적고, 조립공수도 적게 할 수 있다.

상기한 제2발명과 같이 선행기술에 있어서 회전자(225)의 지지에 사용되고 있던 원형플레이트(원형평판)(233)를 생략해서 회전자(225)의 지지의 역할을 플라이 휠(240)이 행함과 동시에 회전자(225)의 원활한 회전을 도모할 수가 있다.

도 18은 본 출원의 제4발명을 나타낸다.

도 18에 있어서, 도 16과 같은 부분은 동일부호를 부여하고 있다.

240은 회전축(223)의 하단에 고정한 플라이 휠이며, 회전자(225)와 권선(221)의 아래쪽을 덮도록 회전축(223)에 대응하는 부분(242), 회전자(225)에 대응하는 부분(243), 및 권선(221)에 대응하는 부분(244)이 각각 아래쪽으로 갈수록 큰 직경부로서 계단형상으로 형성되어있다.

회전자(225)는 회전축(223)에 대응하는 부분(242)에 의해 지지된다.

회전자(225)의 위쪽으로의 이동규제는 회전축(223)에 형성한 계단부(246)에 회전자(225)가 맞닿는 것으로서 달성하고 있다.

회전축(223)의 하단에의 플라이 휠(240)의 고정은 회전축(223)의 하단부(223A)에 형성한 수나사와 플라이 휠(240)의 부분(242)에 형성한 암나사와의 맞물림으로서 달성되고 있다.

도 19는 본 출원의 상기한 제4발명의 다른 실시형태를 나타낸다.

도 19에 있어서 도 18과 같은 부분에는 동일부호를 부여하고 있고, 그 설명은 도 18의 경우와 같은 모양이다.

그리고, 도 18의 경우와는 회전축(223)의 하단부에의 플라이 휠(240)의 고정방법이 다르다.

즉, 회전축(223)의 하단부에의 플라이 휠(240)의 고정은 회전축(223)의 하단부에 형성한 암나사와 플라이 휠(240)의 부분(242)에 돌출 형성한 수나사와의 맞물림으로 달성되고 있다.

회전자(225)는 회전축(223)에 대응하는 부분(242)에 의해 지지된다.

이와 같이 본 출원의 제4의 발명에서는 상기한 제2 및 제3의 발명에서 사용한 회전축(223)에 대한 플라이 휠(240)의 고정볼트가 불필요하게 되어 부품수가 적고, 플라이 휠(240)의 고정이 용이하다.

또, 상기한 제2의 발명과 같이 선행기술에 있어서 회전자(225)의 지지에 사용되고 있던 원형플레이트(원형평판)(233)를 생략해서 회전자(225)의 지지의 역할을 플라이 휠(240)이 행함과 동시에 회전자(225)의 원활한 회전을 도모할 수가 있다.

도 20은 본 출원의 제5발명을 나타낸다.

도 20에 있어서, 도 18 및 도 19와 같은 부분은 동일부호를 부여하고 있고, 그 설명은 도 18의 경우와 같다.

그리고, 도 18과 도 19의 경우와는 회전축(223)의 하단부에의 플라이 휠(240)의 고정방법이 다르다.

즉, 회전축(223)의 하단부에의 플라이 휠(240)의 고정은 회전축(223)의 하단부를 플라이 휠(240)의 부분(242)내에 형성한 구멍에 수축끼워맞춤에 의해 달성하고 있다.

회전자(225)는 회전축(223)에 대응하는 부분(242)에 의해 지지된다.

이와 같이 본 출원의 제5발명에서는 상기한 제2, 제3의 발명에서 사용한 회전축(223)에 대한 플라이 휠(240)의 고정볼트가 불필요하게 되어 부품수가 적고, 플라이 휠(240)의 고정이 강고하다.

또, 상기한 제2의 발명과 마찬가지로 선행기술에 있어서, 회전자(225)의 지지에 사용되고 있던 원형플레이트(원형평판)(233)을 생략해서 회전자(225)의 지지 역할을 플라이 휠(240)이 행함과 동시에 회전자(225)의 원활한 회전을 도모할 수가 있다.

본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않은 범위에서 각종의 실시형태로 전개할 수가 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제1의 발명에 의하면, 실린더의 양단 외부 원주부에는 상기 실린더를 둘러싸는 부재와의 사이에 밀봉 링이 압축되는 밀봉공간을 형성한 것에 의해 실린더의 외부 원주 중간부에 밀봉 홈을 형성한 것에 비해 가공이 용이하게 되고, 또, 조립에 있어서도 선행기술과 같이 밀봉 링을 실린더의 단말로부터 실린더의 외부 원주면의 일부에 형성한 밀봉 홈의 위치까지 이동시켜 채우는 번거로운 작업이 불필요하게 된다.

또, 제2의 발명에 의하면, 선행기술에 있어서, 회전자의 지지에 사용되었던 원형플레이트(원형평판)를 생략해서, 회전자의 지지의 역할을 플라이 휠이 행함과 동시에 회전자의 원활한 회전을 도모할 수가 있다.

이에 의해 다단 압축장치의 진동을 감소시킬 수 있다.

또한, 다단 압축장치에 사용한 전동기의 권선 온도를 저감시킬 수 있고, 다단 압축장치의 신뢰성이 향상된다.

또, 제3의 발명에 의하면, 제2의 발명의 효과에 추가해서, 큰 볼트에 의한 체결이 아니어도, 회전축에 대한 플라이 휠의 회전방지효과가 충분하게 된다.

그리고, 회전자와 플라이 휠의 양쪽을 공통의 키로 회전 방지하고 있기 때문에 부품수가 적고, 조립공수도 적게 된다.

또한, 제4의 발명에서는 제2의 발명의 효과에 추가해서, 회전축에 대한 플라이 휠의 고정볼트가 불필요하게 되어, 부품수가 적고, 플라이 휠의 고정이 용이하게 된다.

또한, 제5의 발명에서는 제2의 발명의 효과에 추가해서, 회전축에 대한 플라이 휠의 고정볼트가 불필요하게 되어, 부품수가 적고, 플라이 휠의 고정이 강고하게 된다.

Claims (5)

1. 실린더에 대해 모터의 회전으로 피스톤을 왕복 구동시키고, 이 구동에 의해 흡입한 작동유체를 복수의 압축단계에서 압축하여 고압작동유체를 발생시키는 압축기구부를 갖는 고압압축기에 있어서,

   상기 실린더의 양단 외부 원주부에는, 상기 실린더를 둘러싸는 부재와의 사이에 밀봉 링이 압축되는 밀봉공간을 형성한 것을 특징으로 하는 고압압축기의 밀봉장치.
2. 하부에 설치한 전동기로부터 위쪽으로 뻗은 회전축의 회전에 의해 실린더에 대해 피스톤을 왕복 구동시키고, 이 구동에 의해 흡입한 작동유체를 복수의 압축단계에서 압축하여 고압작동유체를 발생시키는 압축기구부를 상부에 갖는 다단고압압축기에 있어서,

   상기 전동기의 회전축의 하단에 설치되는 플라이 휠로서 상기 회전축에 대한 상기 전동기의 회전자의 지지를 행하는 것을 특징으로 하는 다단고압압축기.
3. 하부에 설치한 전동기로부터 위쪽으로 뻗은 회전축의 회전에 의해 실린더에 대해 피스톤을 왕복 구동시키고, 이 구동에 의해 흡입한 작동유체를 복수의 압축단계에서 압축하여 고압작동유체를 발생시키는 압축기구부를 상부에 갖는 다단고압압축기에 있어서,

   상기 전동기의 회전축의 하단에 볼트로서 설치되는 플라이 휠로서 상기 회전축에 대한 상기 전동기의 회전자의 지지를 행하고, 상기 전동기의 회전축과 상기 전동기의 회전자간의 회전방지 키의 연장부가 상기 플라이 휠에 삽입된 것을 특징으로 하는 다단고압압축기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 전동기의 회전축의 하단부와 여기에 설치되는 플라이 휠을, 이 양자에 형성된 상대적으로 맞물리는 나사결합으로 한 것을 특징으로 하는 다단고압압축기.
5. 제2항에 있어서,

   상기 전동기의 회전축의 하단부와 여기에 설치되는 플라이 휠을, 수축끼워맞춤으로 양자를 결합한 것을 특징으로 하는 다단고압압축기.