KR20080105917A - Air compressor/expender - Google Patents

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KR20080105917A KR1020070054099A KR20070054099A KR20080105917A KR 20080105917 A KR20080105917 A KR 20080105917A KR 1020070054099 A KR1020070054099 A KR 1020070054099A KR 20070054099 A KR20070054099 A KR 20070054099A KR 20080105917 A KR20080105917 A KR 20080105917A
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Abstract

An air compressing and expanding system is provided to prevent suction air from being pushed in a discharge direction or a turbulent flow from generating around a suction hole by mounting a guide vane to the suction hole. An air compressing and expanding system has a casing(10) mounted with a gear box(19), driving and driven shafts penetrating the casing and the gear box and engaged with each other for power transmission, and first and second rotors(22,24) mounted to the driving and driven shafts in a space part(12) of the casing and rotating in the opposite direction for compressing and expanding air. A guide vane(140) is mounted to an inlet(14) of the casing for guiding suction air to both sides of the first and second rotors.

Description

공기 압축/팽창기{Air compressor/expender}Air compressor / expender

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 개략사시도.Figure 3 is a schematic perspective view showing the configuration of a preferred embodiment of an air compressor according to the present invention.

도 4는 도 3의 A-A'선에 대한 개략단면도. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3.

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

10: 케이싱 12: 공간부10: casing 12: space part

14: 흡입구 16: 장착러그14: Inlet port 16: Mounting lug

18: 제1엔드커버 18': 제2엔드커버18: 1st end cover 18 ': 2nd end cover

19: 기어박스 19': 기어쳄버19: gearbox 19 ': gear chamber

20: 구동축 20': 종동축 20: drive shaft 20 ': driven shaft

21: 구동기어 22: 제1로터21: drive gear 22: first rotor

24: 제2로터 25: 나선형산24: 2nd rotor 25: Helical acid

26: 나선형골 140: 가이드베인 26: spiral goal 140: guide vane

142: 가이드면 144: 요입부142: guide surface 144: recessed portion

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 타원형인 통형상이다. 상기 케이싱(10)의 내부에는 공간부(12)가 형성된다. 상기 공간 부(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 has a tubular shape with an approximately oval 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 portion 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 설치되고, 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 구동원에의해상기구동축(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.

외측에서 상기 흡입구(14)를 통해 바라보았을 때, 상기 제1 및 제2로터(22,24)는 서로 멀어지는 방향으로 회전된다. 다시 말해, 상기 제1 및 제2로터(22,24)는 도 1의 화살표 방향으로 회전되는 것이다. 이에 따라, 상기 흡입구(14)를 통해 흡입되는 공기가 상기 로터(22,24)의 회전에 의해 배출되는 방향으로 다시 밀려나거나, 로터(22,24)에 의해 흡입구(14) 주변에 난류가 형성되어, 공기의 유입이 방해받게 되고, 결과적으로 공기 압축기와 공기 팽창기의 효율이 저하되는 문제점이 있다.When viewed from the outside through the suction port 14, the first and second rotors 22 and 24 are rotated in a direction away from each other. In other words, the first and second rotors 22 and 24 are rotated in the direction of the arrow of FIG. 1. Accordingly, the air sucked through the suction port 14 is pushed back in the direction discharged by the rotation of the rotors 22 and 24 or the turbulence is formed around the suction port 14 by the rotors 22 and 24. As a result, the inflow of air is disturbed, and as a result, the efficiency of the air compressor and the air expander is lowered.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기 압축기/팽창기의 흡입구를 통해 유입되는 공기의 흐름을 원활하게 하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to smooth the flow of air flowing through the inlet of the air compressor / expander.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 공간부가 형성되고, 일측이 개구되어 흡입구가 형성되는 케이싱; 상기 케이싱의 일단부에 설치되어 내부의 기어쳄버에 오일이 채워지는 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 포함하여 구성되 고, 상기 케이싱에는 상기 제1및 제2로터가 연장되는 방향과 평행하도록 상기 흡입구를 가로질러 가이드베인이 구비된다. According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is a space portion is formed therein, one side of the casing is formed in the inlet opening; A gear box installed at one end of the casing and filled with oil in a gear chamber therein; 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; And first and second rotors installed on the drive shaft and the driven shaft so as to be located in the space inside the casing, and rotating and rotating in opposite directions to each other to perform compression and expansion of air. Guide vanes are provided across the suction port so as to be parallel to the direction in which the first and second rotors extend.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 공기 압축기나 공기 팽창기의 흡입구에 가이드베인이 구비되어 흡입구를 통한 공기의 유입이 원활하게 이루어질 수 있어 공기 압축기/팽창기의 효율이 향상되는 이점이 있다. According to the present invention having such a configuration, the guide vane is provided at the inlet of the air compressor or the air expander, so that the air can be smoothly introduced through the inlet, thereby improving the efficiency of the air compressor / expander.

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 사시도로 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 A-A'선에 대한 개략단면도가 도시되어 있다. 이때, 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 압축기의 내부구성에 대한 사항은 도 1를 참조하여 설명하기로 한다. 3 shows a preferred embodiment of the air compressor according to the invention in a perspective view, and FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the line AA ′ of FIG. 3. In this case, the same components as in the prior art are denoted by the same reference numerals, and details of the internal configuration of the compressor will be described with reference to FIG. 1.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 케이싱(10)이 압축기(10)의 외관과 골격을 형성한다. 상기 케이싱(10)은 대략 횡단면이 타원형인 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 표면으로 개구되게 각각 형성된다. 공기 압축기(10)에서 상기 흡입구(14)는 토출구에 비해 상대적으로 크기가 크다. 상기 케이싱(10)의 외면에는 다수개의 장착러그(16)가 돌출되어 형성된다. 상기 장착러그(16)는 압축기(10)를 원하는 위치에 장착하기 위한 것이다.As shown in these figures, the casing 10 forms the appearance and skeleton of the compressor 10. The casing 10 has a tubular shape with an approximately oval cross section. The space part 12 is formed in the casing 10. A suction port 14 and a discharge port (not shown) for communicating with the space 12 and the outside are respectively formed to be opened to both side surfaces of the casing 10. In the air compressor 10, 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 10 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. 상기 공간부(12)에서는 공기 압축기(10)의 경우 압축과정이 일어나고, 공기 팽창기의 경우 팽창과정이 일어난다.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. In the space 12, a compression process occurs in the case of the air compressor 10, and an expansion process occurs in the case of the air expander.

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 돌출되고, 상기 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 is protruded to the outside through the gear box 19, the pulley (not shown) receiving the external driving force is installed in the drive shaft 20 protruding to the outside.

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 설치되고, 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 외면 에 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 thereof, 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. .

이때, 상기 제1 및 제2로터(22,24)의 나선형산(25)과 나선형골(26) 사이에는 소정의 간극이 존재한다. 이는 오일과 같은 물질이 공기에 섞여 사람에게 오염된 공기가 전달되는 것을 방지하기 위한 것으로, 물론 압축기(10)의 성능이 저하되지 않는 한도 내에서 최소한의 간극을 갖도록 설계되어야 한다. At this time, a predetermined gap exists between the spiral mountains 25 and the spiral valleys 26 of the first and second rotors 22 and 24. This is to prevent the delivery of contaminated air to a person such as oil mixed with the air, of course, it should be designed to have a minimum gap within the limit of the performance of the compressor (10).

한편, 상기 케이싱(10)에는 가이드베인(140)이 구비된다. 상기 가이드베인(140)은 상기 케이싱(10)의 흡입구(14)를 가로질러 구비되는 것으로, 더욱 정확하게는 상기 제1및 제2로터(22,24)가 연장되는 방향과 평행하도록 구비된다. 즉, 도 3에서 보듯이, 상기 가이드베인(140)은 상기 흡입구(14)의 일부를 차폐하도록 구비되는 것이다. 상기 가이드베인(140)은 상기 두 로터(22,24)의 회전에 의해 상기 흡입구(14)를 통해 유입되는 공기의 흐름이 방해되는 것을 방지하는 역할을 한다. On the other hand, the casing 10 is provided with a guide vane 140. The guide vane 140 is provided across the inlet 14 of the casing 10, and more precisely, is parallel to the direction in which the first and second rotors 22 and 24 extend. That is, as shown in Figure 3, the guide vane 140 is provided to shield a part of the suction port (14). The guide vane 140 serves to prevent the flow of air flowing through the inlet 14 by the rotation of the two rotors 22 and 24.

도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 가이드베인(140)에는 가이드면(142)이 형성된다. 보다 정확하게는 상기 흡입구(14)의 외측을 향하는 상기 가이드베인(140)의 외면이 곡면으로 되어 상기 가이드면(42)을 형성하게 된다. 이때, 상기 가이드면(142)의 양단은 상기 제1 및 제2로터(22,24)를 향하게 된다. 즉, 상기 가이드베 인(140)은 대략 부채꼴 형상의 횡단면을 갖는 것으로, 그 중심은 상기 두 로터(22,24) 사이에 위치된다. 상기 가이드면(142)은 상기 흡입구(14)를 통해 유입되는 공기가 상기 두 로터(22,24)의 사이로 흐르는 것을 방지함과 동시에, 공기가 가이드면(142)에 안내되어 상기 제1 및 제2로터(22,24)의 양측으로 유입될 수 있도록 한다. As shown in FIG. 4, the guide vane 140 has a guide surface 142. More precisely, the outer surface of the guide vane 140 facing the outside of the suction port 14 is curved to form the guide surface 42. In this case, both ends of the guide surface 142 face the first and second rotors 22 and 24. That is, the guide vane 140 has a substantially fan-shaped cross section, the center of which is located between the two rotors 22 and 24. The guide surface 142 prevents air flowing through the inlet 14 from flowing between the two rotors 22 and 24, and at the same time, air is guided to the guide surface 142 so that the first and the first The two rotors (22, 24) to be introduced to both sides.

상기 가이드베인(140)의 상기 제1 및 제2로터(22,24)를 향하는 면에는 상기 제1 및 제2로터(22,24)에 형성된 상기 나선형산(25)의 회전반경에 대응되도록 각각 요입되어 요입부(144)가 형성된다. 상기 요입부(144)는 상기 가이드베인(140)이 상기 제1 및 제2로터(22,24)의 회전을 방해하지 않으면서, 상기 로터(22,24)에 최대한 인접하게 구비될 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해, 도시된 바와 같이 상기 요입부(144)는 상기 가이드베인(140)의 상기 제1 및 제2로터(22,24)를 향하는 면이 양측으로 각각 요입되어 형성된다. Surfaces facing the first and second rotors 22 and 24 of the guide vane 140 respectively correspond to the rotation radius of the spiral mountain 25 formed in the first and second rotors 22 and 24, respectively. The concave concave portion 144 is formed. The concave inlet 144 allows the guide vane 140 to be provided as close as possible to the rotors 22 and 24 without interfering with the rotation of the first and second rotors 22 and 24. will be. To this end, as shown, the concave inlet 144 is formed by concave on both sides of the guide vanes 140 facing the first and second rotors 22 and 24, respectively.

이때, 상기 가이드베인(140)은 상기 케이싱(10)에 일체로 형성된다. 즉, 상기 케이싱(10)이 제조되는 과정에서 함께 형성되는 것이다. 물론, 상기 가이드베인(140)만을 별개로 제조한 후에, 상기 케이싱(10)에 고정할 수도 있다. In this case, the guide vane 140 is integrally formed with the casing 10. That is, the casing 10 is formed together in the process of manufacturing. Of course, only the guide vane 140 may be manufactured separately, and then fixed to the casing 10.

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 압축기(10)에서는 외부의 구동원으로부터구동력이전달되면, 상기 구동축(20)이 회전된다. 그리고 상기 구동축(20)의 회전에 의해 상기 구동기어(21)와 제1로터(22)가 회전된다. 이와 같이 구동원의구동력에의해상기구동축(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 10 of the present invention, when the driving force is transmitted from an external drive source, the drive shaft 20 is rotated. The drive gear 21 and the first rotor 22 are rotated by the rotation of the drive shaft 20. As such, when the driving shaft 20 is rotated by the driving force of the driving source, the driving gear 21 of the driving shaft 20 and the driven gear 21 'of the driven shaft 20' are meshed with the driving shaft 20 to rotate. And 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 압축된다.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. Between the air inlet 14 is compressed.

이때, 외부의 공기가 흡입구(14)를 통해 흡입되는 과정에서, 상기 가이드베인(140)은 공기의 유입을 원활하게 만들어 주게 된다. 보다 정확하게는, 상기 가이드베인(140)의 가이드면(142)에 의해 공기가 상기 로터(22,24)의 양측으로 안내되는 것이다. 즉, 도 4에 도시된 화살표(③)의 방향으로 공기가 유입되어, 상기 공간부(12) 내부에서 상기 로터(22,24)의 나선형산(25)에 의해 압축이 이루어지는 것이다. At this time, in the process of the outside air is sucked through the inlet 14, the guide vane 140 makes the inflow of air smoothly. More precisely, air is guided to both sides of the rotors 22 and 24 by the guide surface 142 of the guide vane 140. That is, air flows in the direction of an arrow ③ shown in FIG. 4, and compression is performed by the helical mountains 25 of the rotors 22 and 24 in the space 12.

그리고, 상기 가이드면(142)은 곡면으로 형성되므로 이러한 공기의 흐름은 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 가이드면(142)의 양단이 상기 로터(22,24)의 양측을 향하도록 형성되므로, 유입된 공기는 자연스럽게 화살표(③)방향으로 이동하게 되는 것이다. In addition, since the guide surface 142 is formed in a curved surface, such a flow of air can be made more effectively. That is, since both ends of the guide surface 142 are formed to face both sides of the rotor (22, 24), the introduced air is naturally moved in the direction of the arrow (③).

특히, 상기 흡입구(14)를 향하는 상기 제1 및 제2로터(22,24)의 상단은 서로 멀어지는 방향(도 4의 화살표(①,②)참조)으로 회전하는데, 그 과정에서 두 로터(22,24) 사이의 공간에 존재하는 공기가 흡입구(14)의 외측으로 배출되어 버리거나, 혹은 흡입되는 공기와 만나 난류를 형성하는 것은 상기 가이드베인(140)에 의해 방지될 수 있다.  In particular, the upper ends of the first and second rotors 22 and 24 facing the inlet 14 rotate in a direction away from each other (see arrows (①, ②) in FIG. 4), and the two rotors 22 in the process. The air present in the space between the 24 and 24 is discharged to the outside of the inlet port 14, or meets the air is sucked to form a turbulent flow can be prevented by the guide vane 140.

그리고, 상기 가이드베인(140)은 상기 요입부(144)로 인해 상기 로터(22,24)에 더욱 인접하도록 구비될 수 있어, 이러한 공기의 흐름은 더욱 원활하게 이루어질 수 있다. 이는 상기 요입부(144)가 상기 로터(22,24)의 나선형산(25)의 회전반경에 대응되도록 각각 요입되게 형성되기 때문이다. In addition, the guide vane 140 may be provided to be closer to the rotors 22 and 24 due to the concave inlet 144, such that the air flow can be made more smoothly. This is because the concave inlet 144 is concavely formed so as to correspond to the rotation radius of the spiral mountains 25 of the rotors 22 and 24.

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 들어, 상기 가이드베인(140)의 횡단면 형상은 반드시 부채꼴 형상의 곡면으로 한정되는 것은 아니며, 상기 흡입구(14)를 통해 유입되는 공기를 안내할 수 있도록 역삼각형을 비롯한 다양한 형상으로 될 수 있다. 또한, 상기 가이드베인(140)은 반드시 상기 케이싱(10)에 일체로 형성될 필요는 없고, 별도의 공정으로 제작된 후에 케이싱(10)에 장착할 수도 있다. 그리고, 본 실시예에서는 압축기(10)를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명에 의한 가이드베인(140)은 팽창기의 흡입구에도 동일하게 적용될 수 있다. For example, the cross-sectional shape of the guide vane 140 is not necessarily limited to a curved shape of a fan shape, and may be in various shapes including an inverted triangle so as to guide the air flowing through the inlet 14. . In addition, the guide vane 140 does not necessarily need to be integrally formed with the casing 10, and may be mounted on the casing 10 after being manufactured in a separate process. In the present embodiment, the compressor 10 is described as an example, but the guide vane 140 according to the present invention may be equally applied to the inlet of the expander.

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 공기 압축기나 공기 팽창기의 흡입구에 가이드베인이 구비되어, 흡입되는 공기가 상기 로터의 회전에 의해 배출되는 방향으로 다시 밀려나거나, 흡입구 주변에 난류가 형성되는 것이 방지되므로, 공기가 공간부 내부로 원활하게 공급될 수 있다. 이에 따라, 공기압축/팽창성능이 향상되고 결과적으로 공기압축/팽창기의 성능이 향상되는 효과가 있다. In the present invention, the guide vane is provided at the inlet of the air compressor or the air inflator, and thus the air to be sucked is prevented from being pushed back in the discharged direction by the rotation of the rotor, or turbulent flow is formed around the inlet. It can be supplied smoothly inside. Accordingly, there is an effect that the air compression / expansion performance is improved and as a result, the performance of the air compression / expansion unit is improved.

특히, 흡입구에 구비되는 가이드베인의 가이드면은 곡면으로 형성되어 이러한 공기의 흐름은 보다 원활하게 이루어질 수 있고, 가이드베인의 요입부에 의해 가이드베인을 로터에 보다 인접하도록 구비할 수 있어 공기의 유입을 보다 확실하게 안내할 수 있으므로 공기압축/팽창기의 성능이 향상되는 효과가 있다. In particular, the guide surface of the guide vane provided at the suction port is formed in a curved surface so that the flow of air can be made more smoothly, the guide vane can be provided to be closer to the rotor by the inlet of the guide vane, the inflow of air Since it can be guided more surely, there is an effect that the performance of the air compressor / expander is improved.

Claims (2)

내부에 공간부(12)가 형성되고, 일측이 개구되어 흡입구(14)가 형성되는 케이싱(10);A casing 10 having a space 12 formed therein and having one side opened and an inlet 14 formed therein; 상기 케이싱(10)의 일단부에 설치되는 기어박스(19);A gear box 19 installed at one end of the casing 10; 상기 케이싱(10)과 기어박스(19)를 관통하여 설치되고 구동원측으로부터 동력을 전달받는 구동축(20);A drive shaft 20 installed through the casing 10 and the gear box 19 and receiving power from a driving source side; 상기 구동축(20)으로부터 상기 기어박스(19)의 내부에서 구동기어(21)와 종동기어(21')를 통해 동력을 전달받고 상기 케이싱(10)과 기어박스(19)를 관통하여 설치되는 종동축(20'); 그리고 A species that is transmitted from the drive shaft 20 through the drive gear 21 and the driven gear 21 ′ in the gear box 19 and penetrates through the casing 10 and the gear box 19. Coaxial 20 '; And 상기 케이싱(10) 내부의 공간부(12)에 위치되게 상기 구동축(20)과 종동축(20')에 설치되어 서로 반대방향으로 회전하면서 공기의 압축과 팽창을 수행하는 제1 및 제2로터(22,24);를 포함하여 구성되고,First and second rotors installed in the drive shaft 20 and the driven shaft 20 'so as to be positioned in the space 12 in the casing 10 and rotating in opposite directions to perform compression and expansion of air. (22,24); and 상기 흡입구(14)를 통해 흡입된 공기를 상기 제1 및 제2 로터(22,24)의 양측으로 안내하는 가이드베인(140)이 구비됨을 특징으로 하는 공기 압축/팽창기.And a guide vane (140) for guiding air sucked through the suction port (14) to both sides of the first and second rotors (22, 24). 제 1 항에 있어서, 상기 가이드베인(140)의 상기 흡입구(14)의 외측을 향하는 면에는 그 양단이 각각 상기 제1 및 제2로터(22,24)를 향하는 가이드면(142)이 형성되어, 상기 흡입구(14)를 통한 공기의 유입을 안내하고, 상기 가이드베인(140) 의 상기 제1 및 제2로터(22,24)를 향하는 면에는 상기 제1 및 제2로터(22,24)에 형성된 나선형산(25)의 회전반경에 대응되도록 각각 요입되어 요입부(144)가 형성됨을 특징으로 하는 공기 압축/팽창기.The guide surface 142 of claim 1, wherein both ends of the guide vane 140 face the outer side of the suction port 14 to face the first and second rotors 22 and 24, respectively. In addition, the inlet 14 guides the inflow of air, and the first and second rotors 22 and 24 of the guide vane 140 face the first and second rotors 22 and 24. Air condenser / inflator, characterized in that the concave concave portion 144 is formed so as to correspond to the rotation radius of the spiral mountain formed in the (25).
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