KR20160069743A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor.
기어-원심형 (공기/가스) 압축기(이하 압축기)는 각 단으로 들어오는 공기/가스를 고온 고압으로 압축하여, 다른 시스템(엔진 등)으로 보내준다. 압축기의 구동부는 모터(induction motor), 터빈(steam turbine), 엔진(engine) 등이 있으며, 이 구동부에 의해 불기어가 기동되고 각 피니언 기어가 기어비에 의해 증속되어 회전하게 된다.The gear-centrifugal (air / gas) compressor compresses the incoming air / gas to high temperature and high pressure and sends it to another system (engine, etc.). The driving unit of the compressor includes an induction motor, a steam turbine, an engine, and the like. By this driving unit, the bull gear is activated and each pinion gear is rotated at an increased speed by the gear ratio.
압축기 시스템 효율을 높이기 위해서 단별 효율을 높이는 설계를 수행하며 또한 기계손실을 줄이는 설계를 수행한다. 압축기는 고속회전체로 발생하는 기계손실 중 기어에 의한 손실이 크며, 기어 손실 중 풍손(windage loss)이 차지하는 비율이 높다.In order to increase the efficiency of the compressor system, a design which improves the efficiency of each stage is performed and a design which reduces the machine loss is performed. Compressor has high loss due to gear among mechanical loss caused by high speed rotating body, and high proportion of windage loss in gear loss.
구동부에 의해 압축기 구동시, 압축기에 마련되는 기어부가 고속으로 회전하게 되는데, 압축기의 원활한 구동을 위해 유입된 윤활유에 원심력이 작용하여 윤활유 입자가 공기 중으로 분사될 수 있다. When the compressor is driven by the driving unit, the gear portion provided in the compressor rotates at a high speed. In order to smoothly drive the compressor, centrifugal force acts on the lubricating oil introduced, and the lubricating oil particles can be injected into the air.
이에 따라, 압축기의 구동에 의해 발달된 유동에 의해 기어부의 불 기어이 앞뒤에 압력구배가 생기게 되고, 이때 기어부의 회전방향에 반대방향으로 하중이 작용하여 풍손이 발생할 우려가 있다.Accordingly, there is a fear that a pressure gradient occurs at the front and back of the bulging gear of the gear portion due to the flow developed by the driving of the compressor, and at this time, a load acts in the opposite direction to the rotational direction of the gear portion,
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고속으로 회전하는 압축기에서 풍손 발생을 저감시킬 수 있는 압축기를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compressor capable of reducing the occurrence of windshield in a compressor rotating at a high speed.
본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 원형의 메인회전판을 포함하며, 상기 메인회전판의 둘레면에 마련되는 불 기어이를 포함하는 기어부; 및 서로 인접한 상기 불 기어이 사이의 상기 메인회전판 둘레면에서 이웃한 상기 불 기어이 사이의 상기 메인회전판 둘레면으로 유체가 유동되는 것을 감소시키도록, 상기 기어부의 양측에 마련되는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a compressor including: a gear portion including a circular main rotating plate, the gear portion including a non-gear gear provided on a circumferential surface of the main rotating plate; And a cut-off portion provided on both sides of the gear portion to reduce a fluid from flowing to the peripheral surface of the main rotating plate between the non-gear teeth adjacent to each other between the non-gear teeth adjacent to each other on the peripheral surface of the main rotating plate. do.
구체적으로, 상기 차단부는, 원판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Specifically, the blocking portion is formed of a disc.
구체적으로, 상기 차단부는, 도넛형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Specifically, the blocking portion is formed in a donut shape.
구체적으로, 상기 차단부는, 상기 메인회전판의 양측면 둘레를 따라 상기 불 기어이와 적어도 동일한 높이로 이루어지게 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the cut-off portions are provided along a pair of side surfaces of the main rotating plate at least at the same height as the non-rotating gears.
구체적으로, 상기 차단부는, 상기 기어부의 양측면을 커버하여 상기 기어부를 폐쇄하도록 케이싱의 형태를 이루는 것을 특징으로 한다.Specifically, the blocking portion is formed in the shape of a casing so as to cover both side surfaces of the gear portion to close the gear portion.
구체적으로, 상기 불 기어이는 임펠러의 불기어 축에 맞물리는 것을 특징으로 한다.Specifically, the non-gear gear is engaged with the non-gear shaft of the impeller.
구체적으로, 상기 기어부는 임펠러 축에 마련되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the gear portion is provided on the impeller shaft.
구체적으로, 상기 기어부는, 불기어 축을 기준으로 회전하는 불기어; 및 상기 불기어에 연동하여 회전하며, 피니언기어 축에 마련되는 피니언 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the gear portion includes: a bull gear that rotates about a bull gear shaft; And a pinion gear that rotates in conjunction with the bull gear and is provided on the pinion gear shaft.
본 발명에 따른 압축기는, 기어 주위의 공기 및 윤활입자의 유동에 의해 발생하는 동력손실을 저감시키도록, 기어 주위의 유로를 차단하는 차단부를 마련함으로써, 기어 폭방향 양끝으로 돌아오는 유동을 방해하여, 불 기어이의 앞뒤에 발생하는 압력구배를 줄여 기계손실 중 풍손(windage loss)을 저감할 수 있어 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.The compressor according to the present invention is provided with a blocking portion for blocking the flow passage around the gear so as to reduce the power loss caused by the flow of the air around the gear and the lubricating particles, , It is possible to reduce the pressure gradient occurring before and after the fire gear to reduce the windage loss during the mechanical loss, thereby improving the system efficiency.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압축기를 개념적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압축기에서 메인회전판과 불 기어이의 상태를 개념적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압축기에서 메인회전판과 차단부의 상태를 개념적으로 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압축기에서 차단부를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압축기를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 압축기를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 압축기를 개념적으로 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 압축기를 도시한 사시도이다.1 is a front view conceptually showing a compressor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a side view conceptually showing a state of a main rotating plate and a non-rotating gear in a compressor according to a first embodiment of the present invention.
3 is a front view conceptually showing a state of a main rotating plate and a blocking portion in a compressor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a blocking portion in a compressor according to a second embodiment of the present invention. FIG.
5 is a perspective view illustrating a compressor according to a second embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a compressor according to a third embodiment of the present invention.
7 is a front view conceptually showing a compressor according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating a compressor according to a fifth embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements have the same numerical numbers as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압축기를 설명하기 위한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압축기를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 압축기를 도시한 사시도이며, 도 7은는 본 발명의 제4 실시예에 따른 압축기를 개념적으로 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 압축기를 도시한 사시도이다.
FIGS. 1 to 3 are views for explaining a compressor according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 4 and 5 are views for explaining a compressor according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a front view conceptually showing a compressor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a front view of a compressor according to a fifth embodiment of the present invention. FIG.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압축기(10)는, 증속기구(도시하지 않음)를 통해 증속된 회전 동력을 전달받아 외기를 흡입해서 압축시켜 배출하는 임펠러(도시하지 않음)와 임펠러 하우징(도시하지 않음)을 포함함은 물론, 기어부(110) 및 차단부(120)를 포함한다. 여기서, 임펠러는 공기를 압축하는 블레이드로 이루어지고, 기어부(110)는 임펠러의 회전에 연동하여 회전하는 축에 마련되는 구성으로 이루어진다.First, as shown in Figs. 1 to 3, the
이하에서는 이해 및 설명의 편의를 위해 차단부(120)가 설치되는 기어부(110)가 임펠러의 축을 이루는 피니언기어 축(90A, 90B)에 연동하는 별도의 구성으로서 불기어 축(이하에서 식별기호 111A 기어축으로 명칭)인 것을 일례로 설명하나, 본 실시예의 차단부(120)는 기어에 발생하는 풍손을 방지하기 위한 것으로서, 기어부(110)가 피니언기어 축(90A, 90B)에 형성되는 피니언 기어이(91A, 91B)로 구성될 수도 있다. 즉, 본 실시예는 도 3에 도시한 바와 같이, 차단부(120, 120A, 120B)가 기어축(111A) 및 피니언기어 축(90A, 90B) 각각의 기어에 마련될 수 있다.
Hereinafter, for the sake of convenience of understanding and explanation, the
구체적으로, 본 실시예의 압축기(10)는 구동에 의해 발달된 유동에 의해 기어부(110)의 불 기어이(112) 앞뒤에 압력구배가 생긴다. 이때 기어부(110)의 회전방향에 반대방향으로 하중이 작용하여 풍손이 발생할 우려가 있으므로, 본 실시예는 후술되는 구성에 의해 동력 손실을 저감한다.
Specifically, in the
기어부(110)는 기어로서, 메인회전판(111) 및 불 기어이(112)를 포함하는데, 메인회전판(111)은 기어축(111A)에 설치되는 원형으로 이루어지고, 불 기어이(112)는 메인회전판(111)의 둘레면을 따라 마련된다.The
여기서, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 서로 인접한 불 기어이(112A, 112B) 사이의 메인회전판(111) 둘레면의 제1 영역(A)에서 이웃한 불 기어이(112C) 사이의 메인회전판(111) 둘레면의 제2 영역(B)으로 불 기어이(112)의 측면을 따라 공기가 유동(실선 화살표 참조)되는 것을 감소시키도록, 기어부(110)의 일측에 차단부(120)가 마련된다.
Here, as shown in Figs. 2 and 3, the main rotating
차단부(120)는 불 기어이(112) 주위의 유로를 차단하는데, 차단부(120)는 메인회전판(111)의 양측면 둘레(불 기어이의 폭방향 양측)를 따라 불 기어이(112)와 적어도 동일한 높이로 이루어지게 한 쌍으로 마련될 수 있다. 이러한, 차단부(120)는 원판으로 이루어질 수 있으며, 차단부(120)는 기어부(110)와 연결되도록 중앙에 관통공(부호 도시하지 않음)이 형성되고 차단부(120)의 관통공이 기어축(111A)에 끼움되어 설치될 수 있다. 또한, 피니언기어 축(90A, 90B)에도 차단부(120A, 120B)가 마련될 수 있음은 물론이다.The blocking
예를 들어, 차단부(120, 120A, 120B)는 기어축(111A) 및 피니언기어 축(90A, 90B) 각각에 설치되어 기어축(111A) 및 피니언기어 축(90A, 90B) 각각의 회전에 연동하여 회전할 수 있다. 이때, 기어축(111A)에 마련되는 차단부(120)가 피니언기어 축(90A, 90B)에 마련되는 차단부(120A, 120B)와 간섭되지 않도록 폭이 달리 이루어질 수 있다.
For example, the cut-off
한편, 바람직하게는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이(제1 실시예의 차단부와 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 형태를 이루는 것은 아니다.), 기어축(111A) 및 피니언기어 축(90A, 90B) 각각에 마련되는 차단부(120, 120A, 120B)는 일체로 형성될 수 있고, 차단부(120, 120A, 120B)는 압축기(10)의 외관을 이루는 케이스에 고정될 수 있다. 또한, 기어축(111A) 및 피니언기어 축(90A, 90B)의 회전을 지지하도록 차단부(120, 120A, 120B)와 기어축(111A) 및 피니언기어 축(90A, 90B) 사이에는 베어링(도시하지 않음)이 마련되거나 간극이 형성될 수 있다.Preferably, as shown in Figs. 4 and 5 (although the same reference numerals as in the first embodiment are used for the sake of convenience in the first embodiment, the same reference numerals are not necessarily used), the
이러한, 차단부(120)는 불 기어이(112) 및 피니언 기어이(91A, 91B) 앞뒤에서 발생하는 압력구배를 줄여 기계손실 중 공기 저항에 의한 손실을 줄일 수 있다.
The blocking
바람직하게는, 도 6에 도시한 바와 같이, 압축기(100A)의 차단부(120, 120A, 120B)는 불 기어이(112)의 측면에 마련되는 측면부재(121)뿐만 아니라, 불 기어이(112)의 상면을 따라 두르도록 둘레면(122)이 형성되어, 차단부(120) 내측에 기어부(110)가 마련되도록 케이싱의 형태로 구성될 수 있다.
6, the shut-off
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 압축기(200)의 차단부(220)는 불 기어이(112)의 측면에 마련되되, 메인회전판(111)을 커버할 필요없이 불 기어이(112) 주변을 두르도록 메인회전판(111)의 최외각에 인접하게 마련되어, 도넛 형태로 구성될 수도 있다. 여기서, 압축기(200)의 차단부(220)는 불 기어이(112)의 측면을 커버하고 상면을 노출시킬 수 있다. 7, the cut-off
본 실시예의 차단부(220)는 앞서 설명한 실시예들과 같이 기어축(111A)에 고정되어 함께 회전하거나 간극이 마련되어 기어축(111A)과 개별로 케이스에 고정된 형태로 이루어질 수 있는 등 다양한 변형예가 가능하다.
The blocking
바람직하게는, 도 8에 도시한 바와 같이, 압축기(200A)의 차단부(220, 220A, 220B)는 불 기어이(112)의 측면에 마련되는 측면부재(221)뿐만 아니라, 불 기어이(112)의 상면를 따라 두르도록 둘레면(222)이 형성되어, 차단부(220) 내측에 기어부(110)가 마련되도록 케이싱의 형태로 구성될 수 있다.
8, the shut-off
이와 같이 본 실시예들은, 기어 주위의 공기 및 윤활입자의 유동에 의해 발생하는 동력손실을 저감시키도록, 기어 주위의 유로를 차단하는 차단부(120, 120A, 120B, 220, 220A, 220B)를 마련함으로써, 기어의 앞뒤에 발생하는 압력구배를 줄여 기계손실 중 풍손(windage loss)을 저감할 수 있어 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.
As described above, in the present embodiment, the blocking
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
90A, 90B: 피니언기어 축
91A, 91B: 피니언 기어이
10, 100, 100A, 200, 200A: 압축기
110: 기어부
111: 메인회전판
111A: 기어축
112: 불 기어이
121: 측면부재
122: 둘레면
120, 120A, 120B, 220, 220A, 220B: 차단부90A, 90B:
10, 100, 100A, 200, 200A: compressor 110: gear part
111: main rotating
112: fire gear 121: side member
122: circumference surface
120, 120A, 120B, 220, 220A, 220B:
Claims (8)
서로 인접한 상기 불 기어이 사이의 상기 메인회전판 둘레면에서 이웃한 상기 불 기어이 사이의 상기 메인회전판 둘레면으로 유체가 유동되는 것을 감소시키도록, 상기 기어부의 양측에 마련되는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.A gear portion including a circular main rotating plate and including a bare gear provided on a circumferential surface of the main rotating plate; And
And a blocking portion provided at both sides of the gear portion to reduce a fluid from flowing to the circumferential surface of the main rotating plate between the adjacent non-gear teeth adjacent to the main rotating plate between the adjacent non-gear teeth. compressor.
원판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기.The apparatus according to claim 1,
Wherein the compressor comprises a disk.
도넛형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기.The apparatus according to claim 1,
Wherein the compressor has a donut shape.
상기 메인회전판의 양측면 둘레를 따라 상기 불 기어이와 적어도 동일한 높이로 이루어지게 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 압축기.The apparatus according to claim 1,
Wherein the pair of side plates are provided in pairs in such a manner that they are at least the same height as the bull gears along both side surfaces of the main rotation plate.
상기 기어부의 양측면을 커버하여 상기 기어부를 폐쇄하도록 케이싱의 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 압축기.The apparatus according to claim 1,
And the casing covers the both side surfaces of the gear portion to close the gear portion.
상기 기어부는 임펠러의 불기어 축에 맞물리는 것을 특징으로 하는 압축기.The method according to claim 1,
And the gear portion engages with the bull gear shaft of the impeller.
상기 기어부는 임펠러 축에 마련되는 것을 특징으로 하는 압축기.The method according to claim 1,
And the gear portion is provided on the impeller shaft.
불기어 축을 기준으로 회전하는 불기어; 및
상기 불기어에 연동하여 회전하며, 피니언기어 축에 마련되는 피니언 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.The gear mechanism according to claim 1,
A bull gear rotating about a bull gear shaft; And
And a pinion gear rotatable in association with the bull gear and provided on the pinion gear shaft.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108916105A (en) * | 2018-07-09 | 2018-11-30 | 中国矿业大学 | Constant-pressure compressed air energy storage device |
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2014
- 2014-12-09 KR KR1020140175718A patent/KR20160069743A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108916105A (en) * | 2018-07-09 | 2018-11-30 | 中国矿业大学 | Constant-pressure compressed air energy storage device |
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