KR950000265B1 - 유체압축기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유체압축기

제 1 도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 유체압축기의 일부를 생략한 종단측면도.

제 2 도는 본 발명의 종래예를 나타내는 유체압축기의 종단측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 전동요소 5 : 고정자

6 : 회전자 7 : 실린더

8 : 주베어링 9 : 부베어링

10 : 회전체(피스톤) S : 회전력전달기구

20 : 밀폐케이스 21 : 케이스본체

22 : 프레임 23 : 원통부

24 : 원판부

본 발명은 예를들어 냉동사이클의 냉매가스를 압축하는 유체압축기에 관한 것이다. 종래부터 압축기로서 레시프로케이팅방식, 로우터리방식 등 각종의 것이 공지되어있다.

그러나 이들 압축기에 있어서는 회전력을 압축기부에 전달하는 크랭크축등의 구동부와 압축부의 구조가 복잡하고 부품수도 많다.

또한 이와같은 압축기에서 압축효율을 높이기 위해 토출측에 역정지 밸브를 설치할 필요가 있는데, 이 역정지밸브의 양사이드의 압력차는 매우 크기 때문에 역정지밸브에서 가스가 누출되기 쉬워서 압축효율이 낮다

그리고 이와같은 문제를 해소하기 위해서는 각 부품의 치수정밀도나 조립정밀도를 높일 필요가 있고 제조비용이 높아진다.

그래서 최근, 전술한 바와같이 불합리를 제거하고 비교적 간단한 구성에 의해 시일성을 향상시켜서 효율있는 압축을 할 수 있음과 동시에 부품의 제조 및 조립이 용이한 유체압축기가 제안되고 있다.

이것은 예를들어 제 2 도에 나타낸 바와같이 되어 있고, 냉도사이클에 사용하는 냉매가스용의 밀폐형 압축기로서 이용된다.

이 압축기 본체(1)는 밀폐케이스(2)내에 수용되는 전도요소(3) 및 압축요소(4)로 이루어진다.

상기 전동요소(3) 밀폐케이스(2)의 내면에 고정된 고리모양의 고정자(5)와, 이 고정자(5)의 내측에 설치된 고리모양의 회전자(6)를 갖고 있다.

상기 압축요소(4)는 중공통체로 이루어지는 실린더(7)를 갖고있고, 이 실린더(7)의 외부둘레면에 상기 회전자(6)가 동축적으로 끼워붙여져있다.

상기 실린더(7)의 일단은 밀폐케이스(2)의 일단측 내면에 용접등의 수단으로 고정된 프레임(8a)을 통하여 축받침구로서의 주베어링(8)에 회전자유롭게 지지된다.

실린더(7)의 타단은 탄성지지부재(9a)를 통하여 탄성적으로 억압되는 축받침구로서의 부베어링(9)에 의해 회전자유롭게 지지된다.

그리고 이들 주, 부베어링(8)(9)에서 실린더(7)의 양단은 기밀적으로 폐쇄되어있다.

또한 부베어링(9)만 탄성지지부재(9a)에 의해 탄성적으로 억압 지지되기 때문에 이 단부측에 있어서의 실린더(7)의 어느 정도의 위치의 변동은 자유이다.

상기 실린더(7)의 중공부에는 원주형상의 회전체로서의 피스톤(10)이 축방향에 따라 수용된다.

이 피스톤(10)의 중심축(A)은 상기 실린더(7)의 중심축(B)에 대하여 거리(e)만 편심해서 배치되어있고, 피스톤(10)의 외부 둘레면의 일부는 실린더(7)의 내부 둘레면에 접촉되어있다.

그리고 피스톤(10)의 양단부는 상기 주,부베어링(8)(9)에 각각 회전 자유롭게 지지되어 있다.

또 피스톤(7)의 일단부에는 외부둘레면에서 축심방향을 향하여 걸어맞춤홈(11)이 설치되어있고 이 걸어맞춤홈(11)에는 실린더(7)의 내부둘레면에서 돌출한 구동핀(12)이 실린더(7)의 직경 방향에 따라서 진퇴자유롭게 삽입되어있다.

이들 걸어맞춤홈(11)과 구동핀(12)에서 회전력전달기구(S)가 구성된다.

상기 피스톤(10)의 외부둘레면에는 피스톤(10)의 양단간을 도면중의 오른쪽에서 왼쪽, 즉 실린더(7)의 흡입측에서 토출측을 향하여 서서히 작게 형성되는 피치로 한 나선상의 홈(13)이 설치되어있고, 여기에 나선상의 블레이드(14)가 끼워넣어진다.

이 블레이드(14)는 불소수지재료로 이루어지는 것으로 적절한 탄성을 갖고 있는 두께는 홈(13)의 폭과 대략 일치하고 있다.

그리고 블레이드(14)의 각 부분은 홈(13)에 대하여 피스톤(10)의 직경방향에 따라서 진퇴자유롭고, 이 외부둘레면은 실린더(7)의 내부 둘레면에 밀착한 상태로 슬라이드 가능하다.

이것에서 실린더(7)의 내부둘레면과 피스톤(10)의 외부 둘레면 사이의 공간은 상기 블레이드(14)에 의해 복수의 작동실(15)…로 나누어져 있다.

각 작동실(15)은 블레이드(14)에 따라서 피스톤(10)과 실린더(7)의 내부 둘레면의 접촉부에서 다음 접촉부까지 연장된 대략 초승달 모양을 이루고, 그 용적은 실린더(7)의 흡입측에서 토출측으로 감에 따라서 서서히 작아지고 있다.

상기 실린더(7)의 흡입단측에 위치하는 주베어링(8) 및 프레임(8a)에는 실린더(7)의 축방향으로 연장되는 흡입구멍(16)이 관통하고 있다.

이 흡입구멍(16)의 일단은 실린더(7) 속에 개구되어있고, 타단에는 냉동 사이클의 흡입튜브(17)가 접속되어있다.

또 상기 부베어링(9)의 근방의 실린더(7)에는 토출구멍(18)이 개구되어있고 이 단부는 토출단측이 된다.

도면에 있어서 이 위쪽부위의 밀폐케이스(2)에는 토출튜브(19)가 끼워 고착되고, 밀폐 케이스(2) 내부를 통하여 상기 토출구멍(18)과 연이어 통한다.

이와같은 유체압축기의 동작에 대하여 설명하면, 전도요소(3)에 통전해서 회전자(6)를 회전구동하면 실린더(7)가 일체로 회전한다.

상기 실린더(7)의 회전은 회전력전달 기구(S)를 통하여 피스톤(10)에 전달되고, 이것은 그 외부 둘레면의 일부가 실린더(7)의 내부 둘레면에 접속한 상태로 회전구동됨과 동시에 블레이드(14)도 일체로 회전한다.

상기 블레이드(14)는 그 외부 둘레면이 실린더(7)의 내부둘레면에 접촉한 상태로 회전하기 때문에 블레이드(14)의 각 부는 피스톤(10)의 외부둘레면과 실린더(7)의 내부 둘레면의 접촉부에 접근함에 따라서 홈(13)에 삽입되고, 또 접촉부에서 떨어짐에 따라서 상기 홈(13)에서 튀어나오는 방향으로 이동한다.

한편, 압축요소(4)가 작동되면 흡입튜브(17) 및 흡입구멍(16)을 통하여 실린더(7)에 냉매가스가 흡입된다.

그리고 흡입된 냉매 가스는 상기 작동실(15)에 가두어진채 피스톤(10)의 회전과 함께 토출측의 작동실(15)에 순차 이송됨과 동시에 압축된다.

이 압축된 냉매 가스는 부베어링(9) 근방에 설치된 토출구멍(18)에서 밀폐 케이스(2)의 내부 공간내에 토출되고, 또한 토출튜브(19)를 통하여 냉동사이클 속으로 되돌아간다.

그런데 상기 전도요소(3)를 구성하는 고정자(5)와 회전자(6)는 서로 협소하고 균일한 간격을 갖도록 조립해야한다.

상기 고정자(5)는 밀폐케이스(2)의 내부둘레벽에 끼워붙여지고, 상기 회전자(6)는 실린더(7)에 끼워붙여지는 것은 앞서 설명한 대로이다.

그리고 실린더(7)의 일단은 축받침구인 주베어링(8)에 지지되고, 주베어링(8)은 프레임(8a)에 지지되기 때문에 특히 프레임(8a)의 바닥면의 직각도를 정확하게 낼 필요가 있다.

그러나 상기 프레임(8a)은 밀폐케이스(2)의 단면에 용접등의 수단으로 굳게 붙여져서, 부착한 상태인 체로는 정확한 바닥면이 나오지 않는다.

결국 이 부착후에 바닥면을 절삭 가공해서 직각도의 정밀도를 내고 있다. 이와같은 절삭가공작업은 밀폐케이스(2)내에서 실시해야하기 때문에 매우 복잡하고 수고가 든다.

본 발명은 이와같은 사정에 의해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은 축받침구를 지지하는 프레임을 밀폐케이스의 구성부품으로 바꾸고 상기 프레임으로 미리 정확한 직각도를 갖게하여 밀폐케이스를 구성하는 동시에 축받침구를 지지함에 따라 전동요소를 구성하는 고정자와 회전자의 간격을 균일하게 유지할 수 있는 유체압축기를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 밀폐케이스 내부둘레벽에 전동요소를 구성하는 고정자를 끼워붙이고, 밀폐케이스내에 흡입단측과 토축단측을 갖는 중공통체로 이루어지는 실린더를 축받침구를 통하여 지지하고, 이 실린더 외부 둘레면에 상기 전동요소를 구성하는 동시에 상기 고정자와 협소한 간격을 갖는 회전자를 끼워 붙이고, 상기 실린더내에 둘레면으로 나선상의 홈을 갖는 회전체를 상기 축받침구에 편심해서 지지하고, 이 회전체의 상기 홈에 블레이드를 진퇴 자유롭게 설치하고, 상기 실린더내에 실린더와 피스톤을 걸어맞추는 회전력 전달기구를 설치하고, 상기 전동요소 및 회전력 전달기구 작동에 의해 실린더와 회전체를 상대 운동시켜서 작동유체를 실린더의 흡입단측에서 토출 단측으로 이송하면서 압축하는 것에 있어서, 상기 밀폐케이스는 통모양의 케이스 본체와 이 케이스 본체의 개구단 둘레면에 꽉 끼워넣어지는 원통부 및 원통부의 축방향 중간부에 일체로 설치되어 상기 원통부를 폐쇄함과 동시에 상기 축받구를 지지하는 원판부로 이루어지는 프레임으로 구성한 것을 특징으로 하는 유체압축기이다.

상기 밀폐케이스의 조립에 있어서는 통모양의 케이스본체의 개구단 둘레면에 프레임의 원통부를 꽉 끼워 넣으면 좋다.

프레임의 원판부는 상기 원통부를 폐쇄하고 있기 때문에 밀폐케이스를 구성할 수 있다.

또 상기 원판부는 원통부에 대하여 정확한 직각도를 내둠에 따라 여기에 회전체의 단부를 회전자유롭게 지지하는 축받침구를 지지한 상태에서 회전체에 설치되는 로터와 밀폐케이스에 설치되는 고정자의 간격을 균일하게 형성할 수 있다.

이하 본 발명의 한 실시예를 제 1 도에 기인하여 설명하는데, 앞서 제 2 도에서 설명한 것과 동일한 구성부품은 같은 번호를 붙여서 새로운 설명을 생략한다.

새로운 밀폐케이스(20)는 적어도 일단부가 개구하는 통모양의 케이스본체(21)와, 이 케이본체(21)의 개구단면을 폐쇄하는 프레임(22)으로 구성된다.

상기 케이스본체(21)의 도시하지 않은 타단부는 일체의 저부에 의하여 폐쇄되고, 혹은 별체의 뚜껑에 의하여 폐쇄된다.

또 케이스본체(21)의 내부 둘레벽에 전동요소(3)를 구성하는 스테이터(5)가 끼워 붙여지고, 상기 실린더(7)의 외부 둘레면에 똑같이 전동요소(3)를 구성하는 회전자(6)가 끼워 붙여진다.

상기 프레임(22)은 상기 케이스본체(21)의 개구단둘레면에 꽉 끼워넣어지는 원통부(23)와, 이 원통부(23)의 축방향 중간부에 일체로 설치되어 상기 원통부(23)를 폐쇄하는 원판부(24)로 이루어진다.

또한 설명하면, 원통부(23)의 전체길이를

₂로 했을 때 원판부(24)의 위치는 원통부(23)의 단 가장자리에서

₂의 위치에 있다.

원통부(23) 및 원판부(24) 함께 어느정도 두꺼운 두께를 확보하는 동시에 원통부(23)의 축심과 원판부(24)의 내측면이 후술하는 바닥면(24a)과의 직교도를 매우 정확하게 낸 상태에서 형성해야한다.

그리고 원통부(23)는 상기 케이스 본체(21)의 내부둘레면에 끼워넣어지는 동시에 그단 가장자리는 약간 케이스 본체(21) 단가장자리에서 돌출시킨 것에 서로의 단가장자리에 따라서 용접된다.

이때 케이스본체(21) 및 프레임(22)의 용접부위에서 고열이 전달되는데 특히 프레임(22)의 원통부(23)와 원판부(24)는 어느정도의 두께가 있는 동시에 원판부(24)는 용접개소인 원통부(23) 단가장자리에서

₂만큼 떨어져있기 때문에 그 열적 악영향이 전혀 없다.

상기 원통부(23)는 대략 그 전체길이

₂에 걸쳐서 케이스본체(21)에 끼워 붙여지기 때문에 케이스본체(21)에 대하여 흔들림이 발생하는 일이없다.

결국 원통부(23)의 축방향과 원판부(24)의 바닥면(24a)의 직교도는 제작한 상태인체 고정밀도로 유지된다.

상기 원판부(24)는 바닥면(24a)에는 복수의 나사구멍(25)이 설치되고 부착나사(26)를 통하여 주베어링(8)이 부착고정된다.

즉 주베어링(8)은 실린더(7)의 흡입단측을 지지하고 상기 실린더(7)에는 전동요소(3)를 구성하는 회전자(6)가 끼워붙여진다.

그리고 주베이어링(8)은 원통부(23)의 축심과 직교도를 매우 정확하게 유지하는 원판부(24)의 바닥면(24a)에 따라서 설치되기 때문에 원통부(23)의 축심과 평행인 주베어링(8)의 축심 및 실린더(7)의 축심은 모두 원판부(24)의 바닥면(24a)과 매우 높은 직교도를 유지한다.

그 결과 실린더(7)에 끼워붙여지는 회전자(6)와 케이스본체(21)에 끼워 붙여지는 고정자(5)는 그 전체길이에 걸쳐서 매우 정확하게 평행이고, 회전자(6)와 고정자(5)의 협소한 간격은 전체길이에 걸쳐서 균일하다.

또한 본 발명의 압축기는 냉동 사이클에 한정되지 않고 다른압축기에도 적응할 수 있다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 상기 밀폐케이스를 원통모양의 케이스 본체와 이 케이스본체의 개구단 둘레면에 꽉 끼워넣어지는 원통부 및 이 원통부의 축방향 중간부에 일체로 설치되어 상기 원통부를 폐쇄함과 동시에, 상기 회전체의 축받침구를 지지하는 원판부로 이루어지는 프레임으로 구성했기 때문에 상기 프레임의 원통부와 원판부에서 미리 정확한 직각도을 갖게하여 케이스본체에 부착해서 직교도정밀도의 변화가 없고, 따라서 전동요소를 구성하는 고정자와 회전자의 간격을 균일하게 유지할 수 있는 효과가 얻어지게 된다.

Claims (1)

1. 밀페케이스 내부 둘레벽에 끼워붙여지는 전동 요소를 구성하는 고정자와, 흡입단측과 토출단측을 갖고 밀폐케이스의 대략 중앙부에 축받침구를 통하여 지지되는 중공통체로 이루어지는 실린더와, 이 실린더 외부둘레면에 고정자와 간격을 유지하여 끼원 붙여지는 전동 요소를 구성하는 회전자와, 전술한 실린더내에서 축받침구에 편심해서 지지되어 둘레면에 나선상의 홈을 갖는 회전체로 되는 피스톤과, 이 피스톤의 홈에 진퇴 자유롭게 설치된 블레이드와, 전술한 실린더내에 설치되어 실린더와 피스톤을 걸어맞추는 회전력 전달기구를 구비하여 전술한 회전요소 및 회전력 전달기구의 작동에 의해 실린더와 피스톤을 상대운동시켜서 작동유체를 실린더의 흡입단측에서 토출단축으로 이송하면서 압축하는 유체압축기에 있어서, 전술한 밀폐케이스는 적어도 하나의 개구단을 갖는 원통모양의 케이스 본체와 이 케이스본체의 전술한 개구단 둘레면에 끼워넣어지는 원통부 및 원통부의 축방향 중간부에 일체로 설치되어 원통부를 폐쇄함과 동시에, 전술한 축받침구를 지지하는 원판부로 이루어지는 프레임으로 구성된 것을 특징으로하는 유체압축기.

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