KR20150124164A - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 케이싱내에 암로터 및 수로터를 배치하고, 구동모터의 회전력으로 암로터를 회전시킴과 동시에 이에 결합되는 수로터를 회전시켜 유체를 압축하는 압축기르 구성함에 있어서, 상기 케이싱내에 평행하게 배치되어 상호 결합하는 한쌍의 암로터와 수로터를 포함하고, 상기 암로터에는 둘레에는 각각 사이에 곡부를 형성하는 6개의 기어부를 축방향으로 평행하게 형성하고, 상기 수로터의 둘레에는 상기 곡부에 결합되는 4개의 로브를 축방향으로 평행하게 형성한 압축기를 제공함으로써, 암로터의 기어부 및 수로터의 로브가 각각 축방향으로 평핸하고 구성되어 있으므로 가공을 용이하게 이룰 수 있고, 나아가 제작 정밀도를 높일 수 있어 압축효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

압축기{Compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히, 평행한 두 축상에 수로터와 암로터를 배치하여 압축을 이루는 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 평행한 두 축심을 가지는 암,수 로터 및 이를 수용하는 케이싱과의 공간을 로터 회전에 의한 맞물림 운동으로 작동공간을 압축 및 팽창시키는 원리를 이용하는 장치이다. 이러한 압추기는 곡류나 원유 등을 이송할 때 뿐만 아니라, 송유관 등 지하 매설에도 사용되어 질 수 있는 것으러 산업계의 사용범위가 매우 넓은 특징이 있다.

특히 로러티 압축기는 왕복동 압축기에 비해 소형이면서 가볍고 높은 성능과 구조가 단순한 장점이 있다. 이러한 압축기는 1960년대 발명되었지만 CNC등의 자동가공기계를 이용한 가공기술과 조립공정이 발달하여 최근에서야 효율이 좋아지고 있는 실정이다. 1974년 유가폭등으로 인해 에너지 절약이라는 사회적 요구에 맞추어 고성능 압축기 연구가 활발해졌고, 그 결과로 왕복동 압축기에서 로터리 압축기라는 새로운 형식의 압축기가 개발이 본격화되고 있다.

따라서 고 효율화, 소형화, 경량화 압축기 구성부품의 단순화 등은 압축기 개발에 중요한 기준이다. 따라서 압축기 성능, 급유, 제조공정에 관한 수치해석을 통해 꾸준한 압축기의 최적 효율에 관한 연구가 필요한 실정이다.

한편, 대풍량과 압력 발생에 있어서 압축기의 로터는 제품을 설계하는 중요한 요소이다.

일반적인 로터리 압축기는 공기가 압축되는 압축부, 회전을 일으키는 로터부분으로 나누어 지며 전기에너지에 의해 로터와 편심을 가진 축이 회전한다. 기존의 브로워는 케이싱 내에서 롤링 로터에 의해 2개의 방으로 구분되고 흡입체적과 토출 체적의 2종류의 체적을 발생한다. 그러나 이러한 일반적인 압축기는 대풍량은 가능하나 ,고압력 조건을 만족 시키지 못한다.

또한 종래의 압축기로서, 대한민국 특허 공개 10-2004-0021296호에는 평행한 축심을 가지는 한 쌍의 암,수 로터와, 흡입실 및 토출실을 가지면서 암,수 로터를 각각 수용하는 케이싱과, 상기 암,수 로터의 일측단에 구비된 타이밍기어로 이루어진 통상의 무급유식 스크류형 유체기계에 있어서, 상기 암,수 로터 중 어느 한쪽의 로터를 택일하거나 또는 암,수 로터 모두에 대하여 씰링라인을 피치원을 따라 나선방향으로 형성되는 각각의 나선톱니에 내열성. 내마모성이 가지는 씰부재를 형성한 것을 특징으로 하는 누설 방지용씰 부재를 갖는 무급유식 스크류형 유체기계가 개시되어 있다.

그러나 이러한 압축기는 암로터 및 수로터가 나선형 톱니를 형성하고 있어 고도의 정밀도를 요구하고 있으므로 가공이 매우 어려우며, 이로인해 사소한 제착오류에도 누설이 발생하여 압축효율이 크게 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 대한민국 특허 공개 10-1996-0011143호에는 스크루형 로터에 의해 압축공기를 생산하는 공기압축기에 있어서, 케이싱 내부에 형성되는 수로터의 양측에 암로터를 맞물림 결합하여 수로터의 회전에 따라 2개의 암로터가 함께 회전되게 하며, 암로터의 수 만큼 케이싱에 각각 흡입구와 토출구를 형성하고 암로터가 수로터 양측에서 동시에 공기의 흡입, 압축이 이루어지게 하여 압축된 공기를 토출구를 통해 배출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 1개의 수로터와 2개의 암로터를 갖는 공기압축기가 개시되어 있다.

그러나 이러한 구성을 갖는 압축기 또한 암로터 및 수로터가 스크류형으로 구성되는 것으로서, 위에서 언급한 바와 같은 문제를 그대로 갖고 있다.

[인용문헌 1] 대한민국 특허 공개 10-2004-0021296호 [인용문헌 2] 대한민국 특허 공개 10-1996-0011143호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 개발된 것으로서, 그 목적은 가공의 용이성을 향상시켜, 압축효율을 높일 수 있는 압축기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고 효율화, 소형화, 경량화된 압축기를 제공하여 통해 성능 개선, 소음 개선, 내구성을 향상시킬 수 있는 압축기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전력소비량을 줄이므로써 에너지를 절감하고 경제적 효과를 얻을 수 있는 압축기를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 케이싱내에 암로터 및 수로터를 배치하고, 구동모터의 회전력으로 암로터를 회전시킴과 동시에 이에 결합되는 수로터를 회전시켜 유체를 압축하는 압축기르 구성함에 있어서, 상기 케이싱내에 평행하게 배치되어 상호 결합하는 한쌍의 암로터와 수로터를 포함하고, 상기 암로터에는 둘레에는 각각 사이에 곡부를 형성하는 6개의 기어부를 축방향으로 평행하게 형성하고, 상기 수로터의 둘레에는 상기 곡부에 결합되는 4개의 로브를 축방향으로 평행하게 형성한 것을 특징으로 하는 압축기에 의해 달성될 수 있다.

상기 암로터와 수로터의 회전비는 08 : 1이다.

이러한 본 발명은 암로터의 기어부 및 수로터의 로브가 각각 축방향으로 평핸하고 구성되어 있으므로 가공을 용이하게 이룰 수 있고, 나아가 제작 정밀도를 높일 수 있어 압축효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 소형화, 경량화가 가능하게 되어 소음 개선 및 내구성을 향상시킬 수 있으며, 특히 전력소비량을 줄이므로써 에너지를 절감하고 경제적 효과를 얻을 수 있다. 나아가 원가 절감 및 수입대체 효과 또한 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압축기의 전체 구성을 보인 정면도
도 2는 본 발명에 따른 압축기의 저체 구성을 보인 측면도
도 3은 본 발명에 따른 압축기의 암로와 수로터의 작동상태를 보이는 작동도도 4는 본 발명에 따른 압축기의 암로터와 수로터를 발췌하여 보인 사시도

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참고하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 압축기의 외부 구성이 도시되어 있다. 이에 따르면, 본 발명은 베이스(10) 상면 일측에 압축공간을 제공하는 케이싱(20)이 고정되고, 그 일측에 구동코터(30)가 배치된다. 케이싱은 유체가 유입되는 입구(22)와 압축공기가 배출되는 출구(24)가 형성되어 있다. 또한 케이싱(20)의 내측에는 상호 평행하게 배치되며 상호 맞물린 상태에서 회전에 의해 압축을 수행하는 암로터(40) 및 암로터(50)이 배치된다. 상기 구동모터(10)의 구동풀리(12)와 상기 암로터(40)에 고정되는 종동풀리(46)는 벨트(60)로 연결되어 동력전달을 이루게 된다. 벨트는 고 장력, 고속 회전용 벨트를 사용하는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와같이 암로터(40)과 암로터(50)은 나란하게 배치되는 것으로서, 각각 케이싱(20)상에 베어링 지지된다..

도 4에는 본 발명의 주요한 특징을 나타내고 있는바, 상기 암로터(40)과 기어부(42)는 6개가 축방향으로 나한하게 형성되고, 이로써 기어부 사이에는 곡부(44)는 모두 5개가 형성된다. 또한 암로터(40)과 나란하게 배치되는 암로터(50)은 상기 곡부에 결합되는 4개의 로브(52)가 축방향으로 나란하게 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예는 구동모터(10)에 의해 암로터(40)이 회전을 이루면 이에 암로터(40)의 기어부(42)가 곡부(44)에 결합되어 있는 암로터(50)의 로브(52)를 밀게되고, 그 상부공간에 압축되는 공기는 출구(24)를 통해 배출이 이루어진다. 배출과 동시에 입구(22)로는 유체의 유입이 이루어진다. 유입된 유체는 이어지는 암로터(40)의 기어부(42)와 암로터(50)의 로브(52)사이의 공간으로 유입되며 암로터(40)과 암로터(50)의 회전에 의해 위에서와 같이 작용에 의해 압축되며 출구(24)로 배출이 이루어진다.

즉, 암로터(40)이 4/5회전 하는 동안 암로터(50)은 1회전을 이루게되므로 암로터(40)과 암로터(50)의 회전비는 0.8 : 1 이다.

이러한 본 발명은 케이싱(20)내에 총 6개의 방이 구획되어 종래와 동일하게 회전 시 압력 손실이 줄어 들게 되고, 이로 인해 더 높은 압력을 발생하게 되므로 압축 효율을 높일 수 있고 나아가 소형화가 가능하게 된다. 또한 이러한 압축효율 향상과 고형화는 소비전력을 줄일 수 있는 설계요인으로 작용하게 되므로 에너지 절감에도 일조할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 기술은 본 발명의 실시예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 특징에 대한 단순한 설계 변경

10 : 베이스 20 : 케이싱
22: 입구 24: 출구
26: 종동풀리 28: 정화기
30: 구동모터 32 : 구동풀리
40: 암로터 42; 기어부
44: 곡부 46: 종동풀리
50 : 수로터 52: 로브
60: 벨트

Claims (2)

1. 케이싱내에 암로터 및 수로터를 배치하고, 구동모터의 회전력으로 암로터를 회전시킴과 동시에 이에 결합되는 수로터를 회전시켜 유체를 압축하는 압축기르 구성함에 있어서,
   상기 케이싱내에 평행하게 배치되어 상호 결합하는 한쌍의 암로터와 수로터를 포함하고, 상기 암로터에는 둘레에는 각각의 사이에 곡부를 형성하는 6개의 기어부를 축방향으로 평행하게 형성하고, 상기 수로터의 둘레에는 상기 곡부에 결합되는 4개의 로브를 축방향으로 평행하게 형성한 것을 특징으로 하는 압축기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 암로터와 수로터의 회전비는 08 : 1인 것을 특징으로 하는 압축기.

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