KR20010079048A - 회전 왕복동 피스톤을 사용한 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 회전부는 고정원(1-2)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 회전축(2)에 터빈인 유체 압축기(26)가 있다. 유체 압축기와 피스톤 꼬리(23)는 회전에 의한 유체압과 원심력으로 밀려 실린더에 유체를 충전하고 꼬리(23)가 고정타원 홈(1)에 밀착하여 회전함에 따라 타원의 고저로 피스톤 왕복운동이 일어나고 흡입과 압출을 하게 된다.

고정부(70)에는 중심에 고정 원(1-2)에 있고 회전부(80)의 회전원통(3)이 둘러싸고 있다. 고정원은 흡입부(30)와 압출부(60) 또는 흡입부(30) 압축부(40) 폭발부(50) 배기부(60) 또는 흡입부(30) 압축부(40) 압출부(60)가 있다.

흡입부(30)에는 흡입구(30-1)가 있고 압출부(60)에는 배출구(60-1)가 있다.

정유된 오일은 회전축(2) 내공 터빈에 의해 압출되고 회전축(2)의 천공을 통해 베어링에 공급되고 회전원통(3) 외경 피스톤과 고정타원과 필요에 따라 회전원통(3) 내경에 공급되며 반대쪽 회전축(2) 오일집정판(16)에의해 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 하여 배기부(60) 배기구(60-1)과 흡입부(30)의 흡입구(30-1)에 오일이 흘러 들어가지 않게 한다. 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 실을 가감한다.

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.

흡입 압출하는 압축기의 원리로 흡입 압출하는 압축기와 흡입 압축폭발 배기하는 압축기와 흡입 압축후 배출하는 압축기로 나누면

유체를 흡입 압출만 하는 압축기는 회전부(80)와 고정부(70)중 고정부(70) 고정원(1-2)은 흡입부(30) 흡입구(30-1)와 압출부(60) 압출구(60-1)만 있다. 흡입은 실린더(10) 상사점에서 시작된다. 피스톤 꼬리(23)가 실린더(10) 상사점에서 고정 타원(1)을 따라 돌아 고정 타원(1)의 코인(1-1)고점으로 가면 피스톤 꼬리(23)가 하사점에 도달한 것으로서 유체가 충전된다.

회전원통(3)의 회전에 따라 피스톤 꼬리(23)는 밀착된 고정타원 코인(1-1) 고점에서 저점을 향하여 돌아간다. 압출이다. 즉 실린더(10) 흡 압출구(11)가 압출부(60)에 도착하여 흡입부(30)를 향하여 회전하는 것으로 피스톤(20) 압축에 의해유체를 압출 하면서 피스톤(20)은 실린더(10) 상사점에 도달하는 것이다. 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원(1) 저점에 도달하는 것인 실린더(10)상사점에 도달하면 다시 흡입이 시작된다.

동력 발생 장치로서의 압축기는 고정원(1-2)을 흡입부(30) 흡입구(30-1) 압축부(40) 폭발부(50) 배기부(60) 배기구(60-1)로 나누고 실린더 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원 홈(1)을 따라 돌 때 피스톤 꼬리(23) 일회전에 흡입 압출이 이 회 일어나므로 압출 흡입을 못하도록 고정부(70) 고정원(1-2)의 압축부(40)와 폭발부(50)의 구조인 고정마개판(13)으로 실린더(10)의 흡압출구(11)를 막으면 흡입 압축 폭발 배기의 행정이 완성된다.

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

압축부(40)의 구조는 고정 마개 판(13)이다.

실린더 흡 압출구(11)가 압축부(40)에 도달하면 고정원(1-2)의 고정마개판(13)에 의해 밀봉되고 피스톤 꼬리(23)는 고정타원홈(1)의 저점으로 향하여 회전하는데 실린더(10) 상사점에 도달하면 흡입의 시작이기 때문에 상사점에 도착하기 전에 압축된 유체를 압출부(60) 압출구(60-1)를 통하여 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원 홈(1)의 저점에 도착할 때 까지 압출시킨다. 그리고 상사점인 저점에 도착한 피스톤 꼬리(23)가 피스톤(20)이 하사점인 코(1-1)에 이를 때 까지 유체압과 원심력에 의해 고정 타원홈(1)을 따라 고점인 코(1-1)까지회전하여 밀려 가며유체를 다시 흡입 충전한다.

[색인어]

고정타원홈(1);회전원통 외부에 있고 피스톤 왕복운동을 일으킴.

고정타원홈코(1-1);고정 타원홈의 장방향의 끝부분.

중심고정원(1-2);기본적으로 흡입부와 압출부로 구성되며 흡입 압축 폭발 배기부로 구성 또는 흡입 압축 압출로 구성한다.

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

회전원통(3);중심 고정원에 얻혀 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. 분리 할 수 도있다.

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

고정마개 판(13);중심고정원 압축부 구조로 실린더의 흡 압출구를 밀봉한다.

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

오일 걷기 줄(14-1);회전부 또는 고정부에 붙은 오일을 걷어 내린다.

오일 분출구(15);오일 입구 쪽 회전축이 천공되어 오일이 회전원판 통로를 지나 피스톤과 고정타원홈에 공급되는 것과 회전원통 내경중심 고정원 사이에 공급되는 것 등이 있다.

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

피스톤(20);피스톤축 머리부분과 몸통 그리고 꼬리가 있어 꼬리운동한다.

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

피스톤 몸통(22);피스톤의 머리와 꼬리 사이 부분.

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

피스톤 실(24);유체의 압축과 압출시 밀봉함

피스톤 스프링(25);흡입시 피스톤을 상사점에서 하사점으로 움직이게 도와줌

유체압축기(26);흡입시 피스톤을 상사점에서 하사점으로 움직이게 도와주며 유체를 실린더 내로 충전시킨다.

프라그(27);혼합가스를 점화시킴.디젤의 경우 연료분사구로 대신 함.

고정부(70);고정 타원 홈과 흡입부(30) 압출부(60)가 기본으로 압축부(40) 폭발부(50)가 첨가 될 수 있는 고정원이 있다. 흡입구(30-1)와 고정마개판(13)과 압출구(60-1)가 있음.

회전부(80);회전축과 실린더가 내장된 회전원통과 유체 압축기(26)로 이루어져 있다.

Description

회전 왕복동 피스톤을 사용한 압축기{Compressor with Rotary Reciprocating Piston}

하중의 이동으로 인한 피스톤 편마모 방지와 흡입밸브와 배출밸브가 없는 경량이고 고속 회전을 하는 윤활 가능한 회전 압축기를 만드는데 있다.

왕복동 압축기는 고압의 압축을 하는 데 적당하나 회전운동을 왕복운동으로 바꾸고 커넥팅로드가 상하 좌우운동을 하므로 피스톤의 편마모가 생기고 밸브가 있기 때문에 원활한 흡 압출을 하지 못하고 진동과 소음이 크다. 방켈기관의 경우 하우징의 구조로 인하여 연료와 오일을 섞어 사용한다.

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 타원홈(1)에 접속하여 회전하면 고정 타원홈(1)의 고저에 의하여 한정된 각도 내에서 회전에 의한 왕복운동을 겸하여 운동한다.

실린더의 흡 배출 밸브의 역할은 실린더(10)의 개방된 홈 압출구(11)가 개방된 압출부(60) 압출구(60-1)과 흡입부(30) 흡입구(30-1)에 회전하여 두 개체가 만나 열리게 되고 압축부(40)에 도달하면 개방된 실린더 압출구(11)를 막아주는 고정 마개판(13)에 의해 닫히게 하여 그 역할을 담당 한다.

실린더(10) 내 피스톤축(21) 피스톤 꼬리(23)가 고정타원 홈을 압착하여 회전하므로 고저에 의해 피스톤(20)을 한정된 각도로 왕복운동을 하게 하고 회전운동을 하므로 편마모를 없애고 회전식 압축기로서 하우징의 구조를 완만히 만족시키고 피스톤(20)이 한정된 각도에서 왕복운동을 하게 함으로 오일의 윤활을 할 수 있게 되는 것 이다.

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

도2는 실린더,피스톤,고정타원홈 등이 도시된 흡입 압출 압축기의 평면도

도3은 고정 마개 판이 있는 흡입 압축 압출 하는 도2의 응용 평면도

도4는 흡입 압축 폭발 배기 행정을 하는 도2의 응용 평면도

도5는 회전축 실린더 피스톤축 고정타원홈 유체압축기 등을 도시하는 입면투시도.

도6은 고정부와 회전부를 도시한 입면도

도7은 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 달려 고정 타원홈(1)을 압착하여 돌아 간다.

회전원통(3)이 회전하면 회전원통(3) 내 실린더(10) 피스톤(11)의 피스톤 꼬리(23)는 고정 타원홈(1)에 밀착되어 회전하면 고저의 차이로 왕복운동을 하고 이 운동에 의해 피스톤축(21)에 연결되어 있는 피스톤(20)이 실린더(10)내 흡입과 압축을 하도록 하였다. 압축되는 유체는 중심 고정원(1-2)의 배기부(60) 배기구(60-1)로 압출된다. 흡입은 유체 압축기에 의하여 중심고정원(1-2)의 흡입부(30) 흡입구(30-1)에서 흡 배기구(11)를 통해 실린더(10)에 충전된다. 유체의 흐름에 있어 실린더(10)의 홈 압출구(11)는 하나로서 흡입압출이 자유롭게 개방되어 있다. 고정부의 흡입부(30) 흡입구(30-1)와 압출부(60) 압출구(60-1) 역시 유체의 흐름이 자유롭다.

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 수냉식으로할 수도 있으나 액체식으로 하였다.

밀봉은 압축부(40)인 고정 마개 판(13)과 실린더(10)흡 압출구(11)의 흡압출구 실링(12)에 의해 이루어진다. 고정부 실은 압출부(60) 입구에서 흡입부(30) 끝 쪽으로 경계를 하고 연결되어 있다. 마찰과 마모를 고려하여 코를 만든다. 흡 압출구 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.

흡입 압출 압축기의 응용인 흡입 압축 폭발 배기 할 수 있는 압축기는 피스톤 꼬리(23)가 고정타원홈(1)을 한바퀴돌면 흡입 압출이 이회 일어 나므로 압출과 흡입이 일어나지 않도록 고정마개 반원판(13)으로 막아 행정이 일어 나도록 한다. 중심 고정원(1-2)은 흡입부(30) 압축부(40) 폭발부(50) 배기부(60)로 나뉘어 흡입구(30-1) 고정마개 반원판(13) 배기구(60-1)가 구성된다.

흡입 압축후 압출하는 압축기는 흡입 압출하는 압축기에 독립적으로 압축부(40)를 첨가하고 상사점 전에 압출되도록 고정반원판(13)을 설치한다.

상사점 이후는 흡입과정이 된다. 중심고정원(1-2)은 흡입부(30) 압축부(40)압출부(60)로 나뉜다.

본 발명은 왕복동기관의 커넥팅로드가 왕복운동하는 것이 회전축(2)을 중심으로 실린더(10)가 회전하여 피스톤 꼬리(23)가 고정 타원홈(1)에 밀착 피스톤(20)이 흡입 압출 운동을 한다.고정 마개 판(13)의 유무에 따라 실린더(10)가 닫히거나 열리게 되어 압축과 압출를 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 자유롭고 회전식 압축기로 경량 고속회전으로 독립적으로 윤활유사용을 한다.

Claims (3)

1. 본 발명은 회전축(2)에 유체 압축기(16)가 있고 회전원통(3) 내에 다수의 실린더(10)가 있으며 피스톤은 피스톤(20)이 피스톤축(21)을 머리로 몸통(22) 꼬리(23)로 구성되어 회전축이 회전하면 유체 압축기는 유체를 실린더에 충전시키고 피스톤 꼬리(23)는 고정타원홈(1)에 밀착 되어 고정타원홈(1)의 고저 흐름에 따라 왕복 운동이 일어나 실린더(10)에 흡입과 압출이 이루어지는 것으로서 흡입은 회전축에 연결된 유체압축기(16)와 피스톤 꼬리(23)의 유체압과 원심력에 의해 고정타원홈(1) 최저점에서 최고점으로 밀착회전하여 유체의 흡입이 이루어 진다. 압출은 실린더 (10) 피스톤(20) 꼬리(23)가 고정 타원홈(1) 코(1-1)인 최고점에서 최저점에 이를 때 까지 회전 압착하는 압축으로 압출이 이루어 진다. 고정부(70)는 고정원(1-2)과 고정타원홈(1) 그리고 흡입부(30)와 압출부(60)가 있다. 윤활과 냉각은 한쪽 회전축(2) 내공에 있는 터빈에서 오일이 펌핑되어 천공을 통해 베어링과 피스톤(20)과 고정타원홈(1)에 이루어지고 필요에 따라 회전원통(3) 내경과 고정원(1-2)에도 이루어지며 피스톤(20) 실과 필요에 따라 회전부(80)의 흡입구(11-1)와 압출구(11-2)로 분리할 수도 있는 홈 압출구(11)의 실링과 고정부(70) 흡입부(30)와 압출부(60) 그리고 경계에 실을 하는 흡입 압출용 압축기.
2. 청구항 1의 응용인 압출 흡입의 한과정에 고정마개판(13)을 장착하여 흡입압축 폭발 배기의 행정을 할 수 있게 한 동력발생장치용 회전 압축기와
3. 청구항1의 압출기능에 압출 전에 압축기능을 독립시켜 삽입한 흡입 압축 후 배출하는 압축기로서 유체를 압축하기 위해 압출부(60)에 일부 고정마개 반원판(13)을 설치하여 압축부(40)과 압출부(60)로 분리한 것으로 윤활과 냉각 등 발명의 구성 등에서 기 기술한 것을 포함한다.