KR20010079006A - 유체를 위한 회전 왕복동 피스톤을 사용한 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 회전부는 압축점에 로울러가 달린 고정타원축(1)의 중심을 관통하는 회전축(2)의 회전통 내에 회전 방향으로 피스톤 축머리(21)를 한 다수의 실린더(10)가 있고 실린더 내에는 피스톤(20)이 피스톤축(21)을 머리로 몸통(22)과 로울러가 달린 꼬리(23)로 이루어져 있고 피스톤꼬리(23)가 고정타원축(1)에 밀착하여 회전함에 따라 타원의 고저로 인한 피스톤 왕복운동이 일어나고 흡입과 압출을 하게 된다.

고정부(70)에는 중심에 고정 타원축(1)에 있고 회전부(80)의 회전원통(3)을 둘러싸고 있는 흡입부(30)와 압출부(60) 또는 흡입부(30) 압축부(40) 압출부(60)가 있다. 흡입부(30)에는 흡입구(30-1)가 있다. 압출부(60)에는 배출구(60-1)가 있다. 흡입 압출하는 압축기와 흡입 압축후 배출하는 압축기로 나눈다.

유체를 흡입 압출만 하는 압축기의 경우 고정부(70)는 흡입부(30)와 압출부(60)만 있다.

피스톤 꼬리(23)는 회전축(2)의 내공 터빈인 유체 압축기(26)에 의한 유체압과 피스톤 스프링(25)에 의해 고정타원축(1)에 밀착된다.

흡입은 실린더(10) 상사점에서 시작된다. 피스톤 꼬리(23)가 실린더(10) 상사점에서 고정 타원 축(1)을 따라 돌아 고정 타원축(1)의 저점으로 가고 피스톤 꼬리(23)가 하사점에 도달하면서 유체가 충전된다.

회전원통(3)의 회전에 따라 피스톤 꼬리(23)는 밀착된 고정타원축(1) 저점에서 고점인 코(1-1)를 향하여 돌아간다. 압출이다. 실린더(10) 흡 압출구(11)가 압출부(60)에 도착하여 흡입부(30)를 향하여 회전하는 것으로 피스톤(20)압축에 의해 유체를 압출 하면서 피스톤(20)은 실린더(10) 상사점에 도달하는 것이다. 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원 축(1) 고점인 코(1-1)에 도달하는 것인 실린더(10) 상사점에 도달하면 다시 흡입이 시작된다.

정유된 오일은 회전축(2) 내공 터빈에 의해 압출되고 회전축(2)의 천공을 통해 베어링에 공급되고 또 천공된 고정타원축(1)을 지나 회전원통(3) 내부 피스톤(20)과 고정타원축(1)에 공급되며 반대쪽 회전축(2) 내공을 통해 배출되어 필터를 거쳐 정유된다.

피스톤에 실을하고 필요에 따라 회전부 실린더 흡 압출구와 고정부(70)인 흡입부(30)와 압출부(60) 그리고 경계에 실을 하면 회전축(2) 천공을 통해 회전원통(3) 외부에 오일을 공급하고 회전원판인 터빈으로된 오일집정판(16)을 통해 구심으로 집정하여 회전축(2) 내공을 통해 필터로 배출 한다.

유체를 흡입 압축후 압출하여야 하는 압축기의 고정부(70)는 흡입부(30) 압축부(40) 압출부(60)가 있다. 왕복동 압축기는 흡입과 압출만 있으므로 압축후 압출하는 압축기의 압출부(60)의 시작은 실린더(10) 상사점 전에 있게된다.

압축부(40)는 고정 마개 판(13)이다.

실린더 흡 압출구(11)가 압축부(40)에 도달하면 고정마개판(13)에 의해 흡압출구(11)를 밀봉하고 피스톤 꼬리(23)는 고정타원축 코(1-1)로 향하여 회전하면서 실린더(10) 상사점 전까지 압축이 된다.

실린더(10) 상사점에 도달하면 흡입의 시작이기 때문에 상사점에 도착하기전에 압축된 유체가 압출부(60) 압출구(60-1)를 통하여 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원축 코(1-1)에 도착할 때 까지 압출시킨다. 그리고 피스톤 코(1-1)에 도착한 피스톤 꼬리(23)가 피스톤(20)이 하사점에 이를 때 까지 유체압과 피스톤 스프링(25)에 의해 고정 타원축(1)을 따라 저점까지 회전하여 밀려 가며 유체를 다시 흡입 충전한다.

원활한 작동과 냉각을 위해 오일은 회전축(2) 한쪽 축 내공에서 공급되어 회전축(2) 천공을 통해 회전부(80)와 고정부(70)를 거쳐 반대편 축(2) 내공으로 배출되는데 오일 공급은 베어링과 회전원통(3) 내부와 회전원통 외부와 접촉되는 곳을 거친다. 고정부(70) 냉각 오일과 같이 필터를 거쳐 냉각기로 가도록하여 윤활과 냉각을 이룬다.

고정부(70)의 실은 흡입부(30)와 압출부(60)에, 회전부(80) 실은 피스톤(20)과 흡 압출구(11)에 하고 흡 압출구(11)는 돌출된 흡 압출부(11) 실과 압출부와 흡입부 실과의 마찰을 순하게하고 마모를 고려하여 흡 압출구 실링(12)과 압출부와 흡입부의 실을 전두에는 낮고 후두는 실링과 같은 높이로 하여 실링(12) 앞에 코를 만든다. 필요에 따라 가감한다.

[색인어]

고정타원축(1);회전통 중심에 있고 피스톤 왕복운동을 일으킴. 회전축 천공에서 회전통 내외로 통하는 오일 통과로가 있다.

고정타원축코(1-1);고정 타원축의 장방향의 끝부분으로 로울러로구성

회전축(2);회전원통을 중심한 파이프 축.천공되고 고정타원축을 관통한다.

회전원통(3);고정타원축에 얹혀 포위함. 통 내에는 다수의 실린더가 있다.

오일펌프(4);회전축 내공 터빈에 의하여 펌핑된다.

실린더(10);회전통 내에 다수가 있으며 피스톤과 피스톤회전축이 있다.

흡 압출구(11);실린더의 개방된 흡 압출구로서 한 개구로서 흡입과 압출를 한다.

흡압출구 실링(12);실린더 흡 압출구에 있고 돌출부와 마찰 완화용 코가있다.

고정마개 판(13);압축부에 있고 실린더의 흡 압출구를 밀봉한다.

오일 걷기 실(14);압출부 입구에서 흡입부 끝으로 이어있고 흡 압출구 사이 실과 마찰 유무로 실의 높 낮이가 있다.

오일 분출구(15);오일 입구 쪽 회전축에 천공되어 오일이 회전원판 통로를 지나 피스톤과 고정타원에 공급되는 것과 회전원통 외부원판에 공급되는 것이 있다.

오일집정판(16);회전원통의 반대쪽 축 원판. 터빈형태로 만들어져 고정부 사이에서 구심력을 일으킴.오일을 회전축 천공을 통해 집정,필터로 보낸다.

피스톤(20);피스톤축 머리부분과 몸통 꼬리가 있어 꼬리운동한다.

피스톤 축(21);피스톤의 머리부분. 피스톤이 압착 왕복운동하도록 하는 축.

피스톤 몸통(22);타원축을 돌 때 피스톤 몸통과 꼬리가 타원축에 접속됨.

피스톤꼬리(23);고정된 타원축을 돌 때 압축하는 지랫대 역할을 한다.

피스톤 실(24);유체의 압축과 압출시 밀봉함

피스톤 스프링(25);흡입시 피스톤이 상사점에서 하사점으로 움직이게 함

유체압축기(26);피스톤이 상사점에서 하사점으로 움직이게하며 유체를 실린더 내로 들어가게 한다.

고정부(70);흡입부(30) 압축부(40) 압출부(60)로서 흡입구(30-1)와 고정마개판(13)과 압출구(60-1)가 있음.

회전부(80);회전축과 실린더가 내장된 회전원통으로 이루어져 있다.

Description

유체를 위한 회전 왕복동 피스톤을 사용한 압축기{Compressor using Rotary Reciprocating Piston for a fluid}

왕복동 압축기의 커넥팅로드로 인한 하중의 이동으로 피스톤 편마모 방지와 흡입밸브와 배출밸브가 없는 흡입과 압출 또는 압축후 압출을 하는데 있다.

왕복동 압축기는 고압의 압축을 하는 데 적당하나 회전운동을 왕복운동으로 바꾸고 커넥팅로드가 상하 좌우운동을 하므로 피스톤의 편마모가 생기고 원활한 흡 압출을 하지 못하는 것은 실린더 밸브가 있기 때문이기도 하다.

본 발명은 피스톤의 편마모를 없애려면 피스톤은 커넥팅로드에 의한 직진운동만 두고 좌우 운동을 없애든가 직진운동을 하기위하여 왕복운동이 왕복운동을 하든가 피스톤의 회전운동이 회전운동이 되든가 하여 흡입 압출의 행정을 만족하게 하여야 한다. 순연의 행정을 만족하기 위해서 피스톤은 회전운동을 하면서 반복된 행정 운동이 있어야 한다.

그러기 위해서 실린더(10) 내에서 피스톤축(21)에 연결된 피스톤(20)의 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원축(1)에 접속하여 고정 타원축(1)을 중심으로 회전하면 피스톤(20)의 회전운동이 로울러가 달린 고정 타원축(1)에 의하여 실린더 내에서 한정된 각도 내에서 회전에 의한 왕복운동을 겸하여 일어나 운동하고 실린더(10) 내에서 유체를 흡입과 압축을 하고 배출할 수 있게 되어야한다. 또한 유체의 흡입과 압출이 원만 하려면 흡 배출 밸브가 없이 개방되고 커야 한다.

그러기 위하여 실린더의 흡 배출 밸브의 역할은 실린더(10)의 개방된 하나로 통일된 흡 압출구(11)가 적당하다. 실린더(10)의 개방된 하나로 이루어진 흡 압출구(11)가 개방된 압출부(60)와 흡입부(30)에 회전하여 도달할 때 개방된 두 개체가 만나 열리게되고 압축부(40)에 도달하면 개방된 실린더 압출구(11)를 막아주는 고정 마개판(13)에 의해 닫히게 하여 그 역할을 담당케 한다.

실린더(10) 내에서 한정된 각도로 회전하며 왕복하는 운동은 피스톤(20)의 흡입과 압축운동으로 압축된 유체를 피스톤의 상사점에서 하사점에 이르게하는 것 이다. 본 발명은 실린더(10) 내 피스톤축(21)이 내재하여 피스톤(20)이 한정된 각도로 회전 왕복운동을 하는 회전운동을 하게 하므로 하우징의 구조를 완만히 만족시키고 피스톤(20)이 한정된 각도에서 회전운동을 하되 왕복운동을 하게 함으로 천공된 오일 분출구(15)를 통해서 오일의 윤활을 할수 있게 되는 것 이다.

도1은 회전축과 흡입구,압출구,유체압축기 등이 보이는 본 발명의 모형도.

도2는 실린더,피스톤,고정타원축,고정마개판 및 개폐를 도시하는 평면도

도3은 고정 마개 판이 없이 흡입 압출만 하는 도2의 평면도

도4는회전축,실린더,피스톤축,고정타원축,오일출입관을 도시하는 입면투시도.

도5는 고정부와 회전부를 도시한 입면도

도6는 피스톤과 흡 압출구 그리고 흡압출부 실을 도시하는 평면도

회전축(2)을 중심으로 실린더(10)를 둘 이상 회전원통(3)에 회전 방향으로 길게 와재 시키고 실린더(10) 내에서 피스톤(20)이 피스톤 축(21)에 의해서 유체를 흡입 압출 할 수 있도록 한계각 내에서 회전 왕복하는 피스톤(20)이 있다. 피스톤(20)은 피스톤 축(21)과 피스톤 몸통(22)과 피스톤 꼬리(23)로서 피스톤 꼬리(23)는 로울러가 달린 고정 타원축(1) 주위를 압착하여 돌아 간다.

회전원통(3)이 회전하면 회전원통(3) 내 실린더(10) 피스톤(11)의 피스톤 꼬리(23)는 한계각 내에서 양 끝에 로울러가 달린 고정 타원축(1)에 밀착되어 회전하면 고저의 차이로 왕복운동을 하고 이 운동에 의해 피스톤축(21)에 연결되어 있는 피스톤(20) 전체가 실린더(10) 내 흡입과 압축을 하도록 하였다.

피스톤축(21)이 피스톤축 스프링(25)에 의하여 피스톤(20)이 하사점으로 옮겨 가고 회전축(2)에 장착된 유체 압축기(26)가 유체를 압축하여 실린더가 최대 체적이 되도록 흡입부(30)를 통하여 흡입구(11)를 지나 실린더(10)를 채우게 되며 하사점까지 이르도록한다.

유체의 흐름에 있어 실린더(10)의 흡 압출구(11)는 하나로서 흡입 압출이 자유롭게 개방되어 있다. 고정부의 흡입부와 압출부 역시 유체의 흐름이 자유롭다.

흡입 압출하는 압축기에 독립적으로 압축부를 첨가하려면 상사점 전에 압출점이 되어야 하고 상사점에 이르면 이어 흡입과정이 된다.

그러므로 밀봉은 압출과정 내에서 흡입후 피스톤 압축시에 한다. 압축부(40)인 고정 마개 판(13)과 실린더(10)흡 압출구(11)의 흡 압출구 실링(12)에 의해 이루어진다. 또한 고정부 실은 압출부(60) 입구에서 흡입부(30) 끝 쪽으로 경계를 하고 연결되어 있다. 마찰과 마모를 고려하여 코를 만든다. 흡압출구 실링(12)의 흡 압출구 코(12-1)가 있어 오일 걷기 실(14)인 압출부 실링(14)과의 마찰과 마모를 고려하고 필요에 따라 가감한다.

오일의 공급은 회전축(2) 내공 터빈인 오일펌프(4)가 필터를 거쳐 정제된 오일을 회전축(2) 파이프에 천공된 오일 분출구(15)를 통해 회전원통(3)내 피스톤 (20)및 고정타원(1)과 필요에 따라 회전원통(3) 외부에 분배되고 반대쪽 회전축(2) 천공과 오일 집정판(16)에 의해 회전축(2) 내공을 통해 고정부(70) 냉각 오일과 함께 배출되어 필터를 거쳐 냉각기로 들어간다. 냉각의 경우 공냉식 또는 수냉식으로 할 수도 있으나 액체식으로 하였다.

본 발명은 왕복동기관의 커넥팅로드가 왕복운동하는 것이 회전축(2)을 중심으로 실린더(10)가 회전하여 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원축(1)에 걸려 피스톤(20)이 흡입 압출 운동을 한다.고정 마개 판(13)의 유무에 따라 실린더(10)가 개폐되어 압출과 압축를 하고 피스톤 축(21)과 피스톤 꼬리(23)에 의해 왕복운동인 흡입 압출 운동이 일어나므로 피스톤(20)의 편마모가 없으며 흡입 배출밸브가 없다. 또한 흡입 압출구(11) 및 흡입부(30) 압출부(60)가 넓어 유체의 흐름이 자유롭다.

Claims (2)

1. 본 발명은 회전축(2) 회전원통(3) 내에 다수의 실린더(10)가 있으며 실린더 내에 하사점에 이르도록 하기위한 피스톤 스프링(25)과 회전축에 달린유체압축기(16)가 있고 피스톤 스프링(25)이 장착된 피스톤(20)이 피스톤축(21)을 머리로 몸통(22) 꼬리(23)로 구성되어 실린더(10) 내에서 피스톤 꼬리(23)가 고정타원축(1)에 밀착되어 회전하면 고정타원축(1)의 고저 흐름에 따라 피스톤 꼬리(23)의 왕복 운동이 일어나고 피스톤(20)의 연동으로 실린더(10)에 흡입과 압출이 이루어지는 것으로서 흡입은 피스톤 꼬리(23)가 고정타원축(1) 최고점에서 피스톤 스프링(25)과 유체압에 의해 최저점으로 밀착 회전하여 유체의 흡입이 이루어 진다. 압출은 실린더 (10)내 피스톤(20) 꼬리(23)가 고정 타원축(1)을 따라 최저점에서 최고점에 이를 때 까지 압착하는 압축으로 압출이 이루어 진다. 고정부는 흡입부와 압출부가 있다. 윤활과 냉각은 내공이 있는 회전축(2) 한쪽 터빈에서 오일이 펌핑되어 천공을 통해 베어링과 피스톤(20)과 고정타원축(1)에 이루어지고 필요에 따라 회전원통 외부에도 이루어 지며 피스톤 실과 필요에 따라 회전부 흡 압출구 실링과 고정부 흡입부와 압출부 그리고 경계에 실을 하는 흡입 압출용 압축기.
2. 청구항1의 압출기능에 압출 전에 압축기능을 독립시켜 삽입한 흡입 압축후 배출하는 압축기로서 유체를 압축하기 위해 실린더 흡 압출구(11)에 실링을 하여압축부(40)인 고정 마개판(13)에 접하여 회전하도록 하고 고정부(70) 압출부(60)와 흡입부(30)에 오일이 흘러 들어가지 않도록 회전원통(3)과 밀착되는 압출부(60)와 흡입부(30)에 실을 하여 유체를 흡입 압축후 압출하도록 한 회전 왕복동 압축기로서 윤활과 냉각 등 발명의 구성에서 기 기술한 것을 포함한다.