KR20080105681A - Air compressor and expander - Google Patents

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Abstract

An air compressing/expanding apparatus is provided to block an external force or vibration transferred from a driving source from being transmitted to a load side. An air compressing/expanding apparatus includes a casing(100) having an inner space(112), a gear box(119) set on one side of the casing, a driving axis(120) penetrating the casing and the gear box and receiving power from a driving source, a slave axis(120') receiving power from the driving axis through a driving gear(121) and a slave gear(121') in the gear box and penetrating the casing and the gear box, a first rotor(122) and a second rotor(124) which are located in the inner space of the casing and attached to the driving axis and the slave axis, compress and expand the air while rotating in opposite directions, and a coupling(140) absorbing vibration transmitted from the driving source.

Description

공기 압축/팽창기{Air compressor and expander}Air compressor and expander

도 1은 종래 기술에 의한 공기 압축기의 구성을 보인 개략사시도.1 is a schematic perspective view showing the configuration of an air compressor according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 의한 공기 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.2 is a cross-sectional view showing the internal configuration of a conventional air compressor.

도 3은 본 발명에 의한 공기 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a preferred embodiment of an air compressor according to the present invention.

도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 커플링을 보인 사시도.4 is a perspective view showing a coupling constituting an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 케이싱 112: 공간부100: casing 112: space part

118: 제1엔드커버 118': 제2엔드커버118: first end cover 118 ': second end cover

119: 기어박스 119': 기어쳄버119: gearbox 119 ': gear chamber

119": 돌출부 120: 구동축119 ": protrusion 120: drive shaft

120': 종동축 121: 구동기어120 ': driven shaft 121: drive gear

122: 제1로터 124: 제2로터122: first rotor 124: second rotor

125: 나선형산 126: 나선형골125: spiral mountain 126: spiral valley

128: 부싱 130,132,134: 베어링128: bushing 130,132,134: bearing

136: 오일실 138: 너트136: oil seal 138: nut

140: 커플링 142: 슬릿140: coupling 142: slit

144: 연결공 146: 고정부재144: connecting hole 146: fixing member

본 발명은 공기 압축/팽창기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화를 위한 에어사이클에서 공기를 압축하거나 팽창시키는데 사용되는 공기 압축/팽창기에 관한 것이다.The present invention relates to an air compressor / expander, and more particularly to an air compressor / expander used to compress or expand air in an air cycle for air conditioning.

지구온난화 및 환경문제의 대두로 냉동사이클에 사용되던 작동유체인 냉매(R134a)를 대체하기 위해 이 분야의 연구자들이 많은 노력을 기울이고 있다. 그런 노력 가운데 하나가 환경친화적이고, 안전하며 효율이 높은 시스템을 개발하는 것이다. 이런 시스템의 일 예로서, 역-브레이턴(Bryton)사이클이라 불리우는 에어사이클이 있다. 에어사이클은 공기를 작동유체로 사용하는 시스템이며, 가스동력사이클로서 최초로 개발된 브레이턴 사이클을 역으로 가동하여 냉동효과를 얻는 것이다.Researchers in this field are working hard to replace the refrigerant (R134a), which is a working fluid used in refrigeration cycles, due to global warming and environmental problems. One such effort is to develop systems that are environmentally friendly, safe and efficient. An example of such a system is an air cycle called a reverse-Bryton cycle. An air cycle is a system that uses air as a working fluid, and reversely operates the Brayton cycle, which was first developed as a gas power cycle, to obtain a freezing effect.

이와 같은 에어사이클의 효율은 그 구성요소인 공기 압축기와 공기 팽창기의 효율에 크게 의존한다. 상기 공기 압축기와 공기 팽창기는 동일한 구성을 가지며 단지 그 동작방향을 반대로 함에 의해 공기를 압축하거나 팽창시키게 된다. 따라서, 본 명세서에서는 공기 압축기를 기초로 설명을 하기로 한다.The efficiency of such an air cycle is highly dependent on the efficiency of its components, the air compressor and the air expander. The air compressor and the air expander have the same configuration and only compress or expand the air by reversing its direction of operation. Therefore, in the present specification will be described based on the air compressor.

도 1 및 도 2에는 일반적인 공기 압축기의 구성이 개시되어 있다. 이에 따르면, 케이싱(10)이 외관과 골격을 형성한다. 상기 케이싱(10)은 대략 횡단면이 타원 형인 통형상이다. 상기 케이싱(10)의 내부에는 공간부(12)가 형성된다. 상기 공간부(12)와 외부를 연통하기 위한 흡입구(14)와 토출구(도시되지 않음)가 상기 케이싱(10)의 양측 표면에 각각 형성된다. 공기 압축기에서 상기 흡입구(14)는 토출구에 비해 상대적으로 크기가 크다. 상기 케이싱(10)의 외면에는 다수개의 장착러그(16)가 돌출되어 형성된다. 상기 장착러그(16)는 압축기를 원하는 위치에 장착하기 위한 것이다.1 and 2 disclose a configuration of a general air compressor. According to this, the casing 10 forms an appearance and a skeleton. The casing 10 is in the shape of a cylinder having an elliptical shape in approximately a cross section. The space part 12 is formed in the casing 10. Intake ports 14 and discharge ports (not shown) for communicating with the space 12 and the outside are respectively formed on both surfaces of the casing 10. In the air compressor, the inlet 14 is larger in size than the outlet. A plurality of mounting lugs 16 protrude from the outer surface of the casing 10. The mounting lug 16 is for mounting the compressor in a desired position.

상기 케이싱(10)의 일측면은 제1엔드커버(18)에 의해 차폐되고, 타측면은 제2엔드커버(18')에 의해 차폐된다. 상기 제1 및 제2 엔드커버(18,18')는 각각 케이싱(10)의 양단에 체결되어 상기 공간부(12)를 형성한다.One side of the casing 10 is shielded by the first end cover 18, and the other side is shielded by the second end cover 18 ′. The first and second end covers 18 and 18 ′ are fastened to both ends of the casing 10 to form the space part 12.

상기 제2엔드커버(18')에는 기어박스(19)가 장착된다. 상기 기어박스(19)의 내부에는 기어쳄버(19')가 형성된다. 상기 기어쳄버(19')는 상기 기어박스(19)와 상기 제2엔드커버(18')가 협력하여 형성한다. 상기 기어쳄버(19')의 내부에는 오일이 채워진다.A gear box 19 is mounted on the second end cover 18 ′. The gear chamber 19 'is formed inside the gear box 19. The gear chamber 19 'is formed in cooperation with the gearbox 19 and the second end cover 18'. Oil is filled in the gear chamber 19 '.

상기 케이싱(10)과 제1,2엔드커버(18,18') 및 기어박스(19)를 관통하여서는 구동축(20)이 설치된다. 상기 구동축(20)의 일단부는 상기 기어박스(19)를 관통하여 외부로 돌출된다. 이와 같이 기어박스(19)의 외부로 돌출된 구동축(20)에는 외부의 구동력을 전달받는 풀리(도시되지 않음)가 설치된다.The drive shaft 20 is installed through the casing 10, the first and second end covers 18 and 18 ′, and the gear box 19. One end of the drive shaft 20 penetrates through the gear box 19 to protrude outward. In this way, the drive shaft 20 protruding to the outside of the gear box 19 is provided with a pulley (not shown) that receives the external driving force.

상기 구동축(20)과 나란히 상기 케이싱(10)과 제1 및 제2엔드커버(18,18')를 관통하여서는 종동축(20')이 설치된다. 상기 종동축(20')은 상기 구동축(20)으로 부터 동력을 전달받는다. 이를 위해 상기 구동축(20)에는 구동기어(21)가 설치되 고, 상기 종동축(20')에는 종동기어(21')가 설치된다. 상기 구동기어(21)와 종동기어(21')는 서로 맞물려 상기 구동축(20)의 회전력을 상기 종동축(20')으로 전달한다.A driven shaft 20 'is installed to pass through the casing 10 and the first and second end covers 18 and 18' in parallel with the drive shaft 20. The driven shaft 20 'receives power from the drive shaft 20. To this end, a drive gear 21 is installed in the drive shaft 20, and a driven gear 21 'is installed in the driven shaft 20'. The drive gear 21 and the driven gear 21 'are engaged with each other to transfer the rotational force of the drive shaft 20 to the driven shaft 20'.

상기 구동축(20) 및 종동축(20')에는 각각 상기 공간부(12)에 해당되는 위치에 제1 및 제2 로터(22,24)가 설치된다. 상기 제1 및 제2로터(22,24)는 각각 외면에 나선형산(25)과 나선형골(26)이 형성되어 구성되는 것으로, 예를 들어 상기 제1로터(22)의 나선형산(25)이 상기 제2로터(24)의 나선형골(26)에 위치되도록 구성된다. 이들 로터(22,24)의 나선형산(25)의 사이에 형성되는 공간은 로터(22,24)의 회전 정도에 따라 점차 작아지다가 다시 커지는 과정을 반복하도록 되어 있어 공기의 압축이 반복적으로 수행된다.First and second rotors 22 and 24 are installed at the driving shaft 20 and the driven shaft 20 'at positions corresponding to the space 12, respectively. The first and second rotors 22 and 24 are formed by forming a spiral mountain 25 and a spiral valley 26 on the outer surface, for example, the spiral mountain 25 of the first rotor 22. It is configured to be located in the spiral bone 26 of the second rotor (24). The space formed between the helical mountains 25 of the rotors 22 and 24 decreases gradually according to the degree of rotation of the rotors 22 and 24, and then increases again, thereby repeatedly compressing the air. .

상기 구동축(20)과 종동축(20')은 상기 제1엔드커버(18), 제2엔드커버(18') 및 기어박스(19)에 각각 설치된 베어링(30,32,34)에 회전가능하게 지지된다. 도면중 미설명 부호 28은 부싱이고, 36은 오일실이며, 38은 너트이다.The drive shaft 20 and the driven shaft 20 'are rotatable in bearings 30, 32, and 34 respectively installed in the first end cover 18, the second end cover 18', and the gearbox 19, respectively. Is supported. In the figure, reference numeral 28 is a bushing, 36 is an oil seal, and 38 is a nut.

이와 같은 구성을 가지는 공기 압축기에서는 외부의 구동원에 의해 상기 구동축(20)이 회전되면, 상기 구동축(20)의 구동기어(21)와 종동축(20')의 종동기어(21')가 맞물려 회전되면서 상기 구동축(20)과 종동축(20')이 서로 반대방향으로 회전된다.In the air compressor having such a configuration, when the drive shaft 20 is rotated by an external drive source, the drive gear 21 of the drive shaft 20 and the driven gear 21 'of the driven shaft 20' are engaged to rotate. The drive shaft 20 and the driven shaft 20 'are rotated in opposite directions.

상기 구동축(20)과 종동축(20')의 회전에 의해 상기 로터(22,24)가 회전하고, 상기 로터(22,24)의 회전에 의해 상기 로터(22,24)의 나선형산(25)사이에서 상기 흡입구(14)를 통해 들어온 공기가 압축되어, 토출구를 통해 배출된다.The rotors 22 and 24 are rotated by the rotation of the drive shaft 20 and the driven shaft 20 ', and the spiral mountains 25 of the rotors 22 and 24 are rotated by the rotation of the rotors 22 and 24. The air introduced through the inlet 14 is compressed between the outlets 14 and is discharged through the outlet.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the prior art as described above has the following problems.

에어사이클에서는 작동유체로 사용되는 공기가 공기조화를 위한 공간에 직접 전달되도록 되어 있다. 즉, 공기가 에어사이클을 구성하는 공기 압축기와 공기 팽창기 내부를 통과하고 공기조화를 위한 공간도 통과한다. 따라서, 상기 공기에는 공기조화를 위한 공간에 있는 사람 등의 건강을 위해 오일이나 이물질 등이 섞이지 않아야 한다.In the air cycle, the air used as the working fluid is delivered directly to the space for air conditioning. That is, air passes through the air compressor and the air inflator constituting the air cycle, and also passes through the space for air conditioning. Therefore, the air should not be mixed with oil or foreign matter for the health of the person in the space for air conditioning.

이와 같은 에어사이클의 특성상 상기 공기 압축기와 공기 팽창기의 로터(22,24)는 서로 접촉되지 않고 회전하도록 설계된다. 물론, 상기 로터(22,24)는 상기 공간부(12)의 내벽에도 접촉하지 않도록 설계된다. 이를 위해 상기 구동축(20)과 종동축(20')을 다수개의 베어링(30,32,34)을 사용하여 지지한다.Due to the nature of such an air cycle, the rotors 22 and 24 of the air compressor and the air expander are designed to rotate without being in contact with each other. Of course, the rotors 22 and 24 are designed not to contact the inner wall of the space 12. To this end, the drive shaft 20 and the driven shaft 20 'are supported using a plurality of bearings 30, 32, and 34.

하지만, 상기 구동축(20)중에서 상기 기어박스(19)의 외부로 돌출된 부분에는 외부로부터 전달되는 구동력을 전달받기 위한 풀리가 설치되는데, 상기 풀리에는 상기 구동축(20)의 길이방향에 수직한 방향으로 외력이 작용하고 벨트의 구동에 따른 진동이 전달된다.However, a pulley for receiving the driving force transmitted from the outside is installed at a portion protruding to the outside of the gear box 19 of the drive shaft 20, the pulley in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the drive shaft 20 External force acts and vibration is transmitted by driving the belt.

따라서, 상기 구동축(20)이 비록 베어링(30,32,34)에 의해 지지되어 있기는 하지만, 상기 풀리 측에 작용하는 외력과 진동에 의해 그 지지상태가 틀어져 상기 공간부(12) 내부에서 회전하는 로터(22)가 설계된 대로의 궤적을 따라 회전하지 못해 상대 로터(24)나 공간부(12)의 내벽에 접촉하게 된다.Therefore, although the drive shaft 20 is supported by the bearings 30, 32, and 34, the support state is distorted due to the external force and vibration acting on the pulley side and rotates inside the space 12. The rotor 22 does not rotate along the trajectory as designed and comes into contact with the inner wall of the counterpart rotor 24 or the space 12.

이와 같이 로터(24)가 주변 부품과 접촉하게 되면 마모가 발생하여 공간부(12) 내부의 온도가 높아지고 마모에 의해 발생한 이물이 저압측 공간에 쌓여 고 착되는 문제가 발생한다.As described above, when the rotor 24 comes into contact with the peripheral parts, wear occurs, and thus the temperature inside the space 12 increases, and foreign matters generated by the wear accumulate and accumulate in the low pressure side space.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구동원측에서부터 전달되는 외력이나 진동이 부하측으로 전달되는 것을 차단하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to block the external force or vibration transmitted from the driving source side to the load side.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 공간부가 형성되는 케이싱; 상기 케이싱의 일단부에 설치되는 기어박스; 상기 케이싱과 기어박스를 관통하여 설치되고 구동원측으로부터 동력을 전달받는 구동축; 상기 구동축으로부터 상기 기어박스의 내부에서 구동기어와 종동기어를 통해 동력을 전달받고 상기 케이싱과 기어박스를 관통하여 설치되는 종동축; 상기 케이싱 내부의 공간부에 위치되게 상기 구동축과 종동축에 설치되어 서로 반대방향으로 회전하면서 공기의 압축과 팽창을 수행하는 제1 및 제2로터;를 포함하는 공기 압축/팽창기에 있어서, 상기 기어박스(119)의 구동기어(121)와 구동원측 사이의 상기 구동축(120)에는 구동원측으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 커플링(140)이 설치된다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a casing having a space formed therein; A gear box installed at one end of the casing; A drive shaft installed through the casing and the gear box and receiving power from a driving source side; A driven shaft that receives power from the drive shaft through a drive gear and a driven gear inside the gear box and is installed through the casing and the gear box; In the air compressor / inflator comprising a; first and second rotors installed in the drive shaft and the driven shaft to be located in the space of the casing to rotate in the opposite direction to perform the compression and expansion of the air; The drive shaft 120 between the drive gear 121 and the drive source side of the box 119 is provided with a coupling 140 for absorbing the vibration transmitted from the drive source side.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 공기 압축기나 공기 팽창기에서 구동원과 로터의 사이에 해당되는 구동축에 커플링이 설치되어 구동원측으로부터 전달되는 불필요한 외력이나 진동이 로터측으로 전달되는 것을 차단하므로 로터의 회전이 보다 정확하게 이루어져 압축기의 효율이 높아지고 마모가 발생하지 않게 되어 압축기의 성능 및 내구성이 좋아지는 이점이 있다.According to the present invention having such a configuration, the coupling of the drive shaft between the drive source and the rotor in the air compressor or air expander is installed to block the unnecessary external force or vibration transmitted from the drive source to the rotor side rotation of the rotor This is more precise, the efficiency of the compressor is increased and wear does not occur there is an advantage that the performance and durability of the compressor is improved.

이하 본 발명에 의한 공기 압축/팽창기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the air compressor / expander according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에는 본 발명에 의한 공기 압축기의 바람직한 실시예가 단면도로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 커플링의 구성이 사시도로 도시되어 있다.3 shows a preferred embodiment of the air compressor according to the invention in cross section, and FIG. 4 shows a perspective view of the configuration of the coupling constituting the embodiment of the invention.

이에 따르면, 케이싱(100)이 압축기의 외관과 골격을 형성한다. 상기 케이싱(100)은 대략 횡단면이 타원형인 통형상이다. 상기 케이싱(100)의 내부에는 공간부(112)가 형성된다. 상기 공간부(112)와 외부를 연통하기 위한 흡입구(도 1의 14 참고)와 토출구(도시되지 않음)가 상기 케이싱(100)의 양측 표면으로 개구되게 각각 형성된다. 공기 압축기에서 상기 흡입구는 토출구에 비해 상대적으로 크기가 크다. 상기 케이싱(100)의 외면에는 다수개의 장착러그(116)가 돌출되어 형성된다. 상기 장착러그(116)는 압축기를 원하는 위치에 장착하기 위한 것이다.According to this, the casing 100 forms the appearance and skeleton of the compressor. The casing 100 has a tubular shape having an approximately oval cross section. The space 112 is formed inside the casing 100. An inlet port (see 14 of FIG. 1) and an outlet port (not shown) for communicating with the space 112 and the outside are respectively formed to be opened to both side surfaces of the casing 100. In the air compressor, the inlet is relatively large in size compared to the outlet. A plurality of mounting lugs 116 protrude from the outer surface of the casing 100. The mounting lug 116 is for mounting the compressor in a desired position.

상기 케이싱(100)의 일측면은 제1엔드커버(118)에 의해 차폐되고, 타측면은 제2엔드커버(118')에 의해 차폐된다. 상기 제1 및 제2 엔드커버(118,118')는 각각 케이싱(100)의 양단에 체결되어 상기 공간부(112)를 형성한다. 상기 공간부(112)에서는 공기 압축기의 경우 압축과정이 일어나고, 공기 팽창기의 경우 팽창과정이 일어난다.One side of the casing 100 is shielded by the first end cover 118, and the other side is shielded by the second end cover 118 ′. The first and second end covers 118 and 118 'are respectively fastened to both ends of the casing 100 to form the space part 112. In the space 112, a compression process occurs in the case of an air compressor, and an expansion process occurs in the case of an air expander.

상기 제2엔드커버(118')에는 기어박스(119)가 장착된다. 상기 기어박스(119)의 내부에는 기어쳄버(119')가 형성된다. 상기 기어쳄버(119')는 상기 기어박 스(119)와 상기 제2엔드커버(118')가 협력하여 형성한다. 상기 기어쳄버(119')의 내부에는 오일이 채워진다.A gear box 119 is mounted on the second end cover 118 ′. A gear chamber 119 ′ is formed inside the gear box 119. The gear chamber 119 'is formed in cooperation with the gearbox 119 and the second end cover 118'. Oil is filled in the gear chamber 119 '.

한편, 상기 기어박스(119)의 일측에는 돌출부(119")가 돌출되어 형성된다. 상기 돌출부(119")는 대략 원통형상으로 상기 기어박스(119)의 일면에 돌출된다. 상기 돌출부(119")의 내부도 기어쳄버(119')를 형성하여 내부에 오일이 채워진다.Meanwhile, one side of the gear box 119 is formed to protrude from the protrusion 119 ". The protrusion 119" protrudes from one surface of the gear box 119 in a substantially cylindrical shape. The inside of the protrusion 119 "also forms a gear chamber 119 'so that oil is filled therein.

상기 케이싱(100)과 제1,2엔드커버(118,118') 및 기어박스(119)를 관통하여서는 구동축(120)이 설치된다. 상기 구동축(120)의 일단부는 상기 기어박스(119)를 관통하여 외부로 돌출된다. 보다 자세하게는 상기 구동축(120)은 상기 돌출부(119")를 길이방향으로 관통하게 설치되어, 상기 돌출부(119")의 일측을 관통하여 외부로 돌출된다. 이와 같이 기어박스(119)의 외부로 돌출된 구동축(120)에는 외부의 구동력(예를 들면 구동모터의 구동력)을 전달받는 풀리(도시되지 않음)가 설치된다. 상기 구동축(120)은 팽창기의 구동축과 연결될 수도 있다. 이는 팽창기에서의 팽창과정에서 얻어지는 동력을 사용하여 압축기에서 사용하기 위함이다. 이와 같이 하면 팽창기의 동력으로 압축기의 압축일을 도울 수 있어 압축기의 소모동력을 감소시킬 수 있다.The drive shaft 120 is installed through the casing 100, the first and second end covers 118 and 118 ′, and the gear box 119. One end of the drive shaft 120 protrudes outward through the gearbox 119. In more detail, the drive shaft 120 is installed to penetrate the protrusion 119 ″ in the longitudinal direction, and protrudes outward through one side of the protrusion 119 ″. In this way, the drive shaft 120 protruding to the outside of the gear box 119 is provided with a pulley (not shown) receiving external driving force (for example, driving force of the driving motor). The drive shaft 120 may be connected to the drive shaft of the expander. This is for use in the compressor using the power obtained during the expansion process in the expander. In this way, the power of the expander can help the compressor work, thereby reducing the power consumption of the compressor.

상기 구동축(120)과 나란히 상기 케이싱(100)과 제1 및 제2엔드커버(118,118')를 관통하여서는 종동축(120')이 설치된다. 상기 종동축(120')은 상기 구동축(120)으로 부터 동력을 전달받는다. 이를 위해 상기 구동축(120)에는 구동기어(121)가 설치되고, 상기 종동축(120')에는 종동기어(121')가 설치된다. 상기 구동기어(121)와 종동기어(121')는 서로 맞물려 상기 구동축(120)의 회전력을 상기 종동축(120')으로 전달한다.The driven shaft 120 'is installed to pass through the casing 100 and the first and second end covers 118 and 118' in parallel with the drive shaft 120. The driven shaft 120 'receives power from the drive shaft 120. To this end, a drive gear 121 is installed on the drive shaft 120, and a driven gear 121 ′ is installed on the driven shaft 120 ′. The drive gear 121 and the driven gear 121 'are engaged with each other to transfer the rotational force of the drive shaft 120 to the driven shaft 120'.

상기 구동축(120) 및 종동축(120')에는 각각 상기 공간부(112)에 해당되는 위치에 제1 및 제2 로터(122,124)가 설치된다. 상기 제1 및 제2로터(122,124)는 각각 외면에 나선형산(125)과 나선형골(126)이 형성되어 구성되는 것으로, 예를 들어 상기 제1로터(122)의 나선형산(125)이 상기 제2로터(124)의 나선형골(126)에 위치되도록 구성된다. 이들 로터(122,124)의 나선형산(125)의 사이에 형성되는 공간은 로터(122,124)의 회전 정도에 따라 점차 작아지다가 다시 커지는 과정을 반복하도록 되어 있어 공기의 압축이 반복적으로 수행된다.First and second rotors 122 and 124 are installed at the driving shaft 120 and the driven shaft 120 'at positions corresponding to the space 112, respectively. The first and second rotors 122 and 124 are formed by forming a spiral mountain 125 and a spiral valley 126 on the outer surface, for example, the spiral mountain 125 of the first rotor 122 is It is configured to be located in the spiral bone 126 of the second rotor 124. The space formed between the helical mountains 125 of the rotors 122 and 124 is made smaller and smaller according to the degree of rotation of the rotors 122 and 124 so that the air is repeatedly compressed.

상기 구동축(120)과 종동축(120')은 상기 제1엔드커버(118), 제2엔드커버(118') 및 기어박스(119)에 각각 설치된 베어링(130,132,134)에 회전가능하게 지지된다. 특히, 상기 구동축(120)은 상기 돌출부(119")에 위치되는 일단부, 즉 구동원측과 연결되는 일단부가 적어도 2개 이상의 베어링(134)에 의해 지지된다. 이는 외력이 가해지는 상기 구동축(120)의 부분을 보다 정확하게 지지할 수 있도록 하기 위함이다. 도면중 미설명 부호 128은 부싱이고, 136은 오일의 누설을 방지하는 오일실이며, 138은 베어링(130)의 이탈을 방지하는 너트이다.The drive shaft 120 and the driven shaft 120 ′ are rotatably supported by bearings 130, 132, and 134 installed in the first end cover 118, the second end cover 118 ′, and the gear box 119, respectively. In particular, the driving shaft 120 is supported by at least two bearings 134, one end of which is located at the protrusion 119 ", that is, one end of which is connected to the driving source side. In the drawing, reference numeral 128 is a bushing, 136 is an oil seal that prevents leakage of oil, and 138 is a nut that prevents the bearing 130 from being separated.

한편, 상기 구동축(120)에는 커플링(140)이 설치된다. 상기 커플링(140)은 구동축(120)의 일측, 즉 구동원 측과 부하(로터(122))측의 사이에 해당되는 부분에 설치되어 이들 사이에서 진동 등의 전달을 차단하는 역할을 한다. 상기 커플링(140)은 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 원기둥형상으로 그 외주면 중간중간에 슬릿(142)이 형성되어 있다. 상기 슬릿(142)의 존재에 의해 상기 커플링(140)으로 전 달된 외력이나 진동이 제거된다. 상기 커플링(140)의 양단에는 상기 구동축(120)이 삽입되는 연결공(144)이 형성되어 있고, 상기 연결공(144)에 상기 구동축(120)을 고정하기 위한 고정부재(146)가 구비된다.On the other hand, a coupling 140 is installed in the drive shaft 120. The coupling 140 is installed at a portion corresponding to one side of the drive shaft 120, that is, between the drive source side and the load (rotor 122) side, and serves to block transmission of vibration and the like between them. As shown in FIG. 4, the coupling 140 has a cylindrical shape and a slit 142 is formed in the middle of its outer circumferential surface. By the presence of the slit 142, the external force or vibration transmitted to the coupling 140 is removed. Both ends of the coupling 140 are formed with a connection hole 144 into which the drive shaft 120 is inserted, and a fixing member 146 for fixing the drive shaft 120 to the connection hole 144 is provided. do.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기 압축기의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the air compressor according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.

본 발명의 공기 압축기에서는 외부의 구동원으로부터 구동력이 전달되면, 상기 구동축(120)이 회전된다. 상기 구동축(120)의 회전에 의해 상기 구동기어(121)와 제1로터(122)가 회전되는데, 상기 구동축(120)의 회전시에 상기 구동원 측에서 부터 전달되는 외력이나 진동은 상기 커플링(140)에 의해 제거된다. 즉, 상기 구동원측에서 부하측인 상기 제1로터(122)쪽으로 상기 구동축(120)의 회전을 위한 구동력 외에 외력이나 진동은 상기 커플링(140)이 흡수하여 제거한다.In the air compressor of the present invention, when a driving force is transmitted from an external drive source, the drive shaft 120 is rotated. The drive gear 121 and the first rotor 122 are rotated by the rotation of the drive shaft 120. The external force or vibration transmitted from the drive source side during the rotation of the drive shaft 120 is the coupling ( 140). That is, the coupling 140 absorbs and removes external force or vibration in addition to the driving force for the rotation of the driving shaft 120 from the driving source side toward the first rotor 122 that is the load side.

따라서, 상기 구동축(120)에서 부하측인 상기 제1구동기어(121)와 제1로터(122)쪽으로는 외력이나 진동이 전달되지 않고 구동력만이 정확하게 전달될 수 있다. 이와 같이 구동원의 구동력에 의해 상기 구동축(120)이 회전되면, 상기 구동축(120)의 구동기어(121)와 종동축(120')의 종동기어(121')가 맞물려 회전되면서 상기 구동축(120)과 종동축(120')이 서로 반대방향으로 회전된다.Therefore, only the driving force may be accurately transmitted to the first driving gear 121 and the first rotor 122, which are the load side of the driving shaft 120, without transmitting external force or vibration. As such, when the driving shaft 120 is rotated by the driving force of the driving source, the driving gear 121 of the driving shaft 120 and the driven gear 121 'of the driven shaft 120' are meshed with the driving shaft 120 to rotate. And driven shaft 120 'are rotated in opposite directions.

상기 구동축(120)과 종동축(120')의 회전에 의해 상기 로터(122,124)가 회전하고, 상기 로터(122,124)의 회전에 의해 상기 로터(122,124)의 나선형산(125)사이에서 상기 흡입구를 통해 들어온 공기가 압축되어, 토출구를 통해 배출된다.The rotors 122 and 124 are rotated by the rotation of the drive shaft 120 and the driven shaft 120 ', and the suction port is disposed between the spiral mountains 125 of the rotors 122 and 124 by the rotation of the rotors 122 and 124. The air coming in is compressed and discharged through the discharge port.

한편, 상기 구동축(120)에서 상기 돌출부(119")의 내부에 구비되는 단부, 다 시 말해 구동원측과 연결되는 단부는 적어도 2개의 베어링(134)에 의해 지지된다. 이와 같이 적어도 2개의 베어링(134)에 의해 구동축(120)의 단부가 지지되면 구동축(120)의 회전이 보다 정확하게 지지될 수 있어 구동축(120) 전체의 회전이 정확하게 수행될 수 있게 된다.On the other hand, an end portion provided inside the protruding portion 119 ″, ie, an end portion connected to the driving source side of the driving shaft 120, is supported by at least two bearings 134. When the end of the drive shaft 120 is supported by the 134, the rotation of the drive shaft 120 can be supported more accurately, so that the rotation of the entire drive shaft 120 can be performed accurately.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.

예를 들면, 도시된 실시예에서는 상기 기어박스(119)의 일측에 돌출부(119")가 돌출되게 형성되어 있으나 반드시 그러할 필요는 없으며, 기어박스(119) 전체를 돌출부(119")가 돌출된 정도의 크기로 설계할 수도 있다. 물론, 도시된 실시예의 돌출부(119")만을 돌출되게 함에 의해 나머지 공간을 활용할 수 있는 이점이 있다.For example, although the protrusion 119 "is formed to protrude on one side of the gearbox 119 in the illustrated embodiment, it is not necessary to do so, and the protrusion 119" protrudes from the entire gearbox 119. It can also be designed to a size. Of course, there is an advantage that can utilize the remaining space by allowing only the protrusion 119 "of the illustrated embodiment to protrude.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.In the present invention as described above in detail can be expected the following effects.

본 발명에서는 구동축의 구동원측과 부하측의 사이에 커플링을 설치하여 구동원측에서 발생한 외력이나 진동이 부하측으로 전달되지 않도록 하였다. 따라서, 부하측에 설치된 로터의 회전이 정확하게 수행되어 로터가 주변 부품과 간섭되는 것이 방지된다. 즉, 제1로터가 설계된 대로 회전하게 되어 제2로터 등과의 마찰이 없게 되어 마찰에 의한 온도상승이나 마모분발생이 방지되어 압축기의 효율이 높아 지고 마모분이 공기에 섞여 공기조화를 위한 공간으로 전달되는 것이 방지되어 사용자가 쾌적한 공기조화환경을 누릴 수 있다.In the present invention, a coupling is provided between the drive source side and the load side of the drive shaft so that external force or vibration generated at the drive source side is not transmitted to the load side. Therefore, the rotation of the rotor installed on the load side is accurately performed to prevent the rotor from interfering with the peripheral components. That is, the first rotor rotates as designed so that there is no friction with the second rotor and the like, thereby preventing the temperature increase or the occurrence of abrasion due to the friction, thereby increasing the efficiency of the compressor and mixing the abrasion with the air to the air conditioning space. It can be prevented so that the user can enjoy a pleasant air-conditioning environment.

그리고, 커플링이 설치되는 구동축에서 구동원측과 연결되는 단부가 적어도 2개 이상의 베어링에 의해 지지되도록 하였으므로, 구동원의 회전이 보다 정확하게 일어날 수 있어 위에서 설명된 효과를 배가시킬 수 있는 효과도 있다. In addition, since the end connected to the driving source side is supported by at least two bearings in the drive shaft on which the coupling is installed, the rotation of the driving source can be more accurately occurred, which also has an effect of doubling the above-described effect.

Claims (3)

내부에 공간부(112)가 형성되는 케이싱(100);A casing 100 having a space 112 formed therein; 상기 케이싱(100)의 일단부에 설치되는 기어박스(119);A gear box 119 installed at one end of the casing 100; 상기 케이싱(100)과 기어박스(119)를 관통하여 설치되고 구동원측으로부터 동력을 전달받는 구동축(120);A drive shaft 120 installed through the casing 100 and the gear box 119 and receiving power from a driving source side; 상기 구동축(120)으로부터 상기 기어박스(119)의 내부에서 구동기어(121)와 종동기어(121')를 통해 동력을 전달받고 상기 케이싱(100)과 기어박스(119)를 관통하여 설치되는 종동축(120');A bell is transmitted from the drive shaft 120 through the drive gear 121 and the driven gear 121 ′ in the gear box 119 and is installed through the casing 100 and the gear box 119. Coaxial 120 '; 상기 케이싱(100) 내부의 공간부(112)에 위치되게 상기 구동축(120)과 종동축(120')에 설치되어 서로 반대방향으로 회전하면서 공기의 압축과 팽창을 수행하는 제1 및 제2로터(122,124);를 포함하는 공기 압축/팽창기에 있어서,First and second rotors installed in the drive shaft 120 and the driven shaft 120 'to be positioned in the space 112 in the casing 100 to rotate and rotate in opposite directions to perform compression and expansion of air. (122, 124); 상기 기어박스(119)의 구동기어(121)와 구동원측 사이의 상기 구동축(120)에는 구동원측으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 커플링(140)이 설치됨을 특징으로 하는 공기 압축/팽창기.And a coupling (140) for absorbing the vibration transmitted from the driving source side in the driving shaft (120) between the driving gear (121) and the driving source side of the gear box (119). 제 1 항에 있어서, 상기 기어박스의 일측에는 상기 커플링(140)과 구동축(120)의 일단부가 위치되는 돌출부(119")가 돌출되게 형성됨을 특징으로 하는 공기 압축/팽창기.The air compressor / expander according to claim 1, wherein one side of the gear box is formed to protrude from a protrusion (119 ") at which one end of the coupling (140) and the drive shaft (120) is located. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부(119")의 내부에서 상기 구동축(120)은 적어도 2개 이상의 베어링(134)에 의해 회전가능하게 지지됨을 특징으로 하는 공기 압축/팽창기.3. The air compressor / expander of claim 2 wherein the drive shaft (120) is rotatably supported by at least two bearings (134) inside the protrusion (119 ").
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