WO2013028015A2 - 오일 프리 공기압축기 - Google Patents

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WO2013028015A2
WO2013028015A2 PCT/KR2012/006688 KR2012006688W WO2013028015A2 WO 2013028015 A2 WO2013028015 A2 WO 2013028015A2 KR 2012006688 W KR2012006688 W KR 2012006688W WO 2013028015 A2 WO2013028015 A2 WO 2013028015A2
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김정욱
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(주)에어플러스
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01C17/02—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing of toothed-gearing type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
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    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions

Definitions

  • the present invention relates to an oil free air compressor. More specifically, the present invention, the oil region and the oil-free region portion to prevent oil from being mixed into the region for driving the auxiliary component, such as screw rotor, the air is intake and compressed by the air
  • the present invention relates to an oil-free air compressor which significantly increases wear resistance by contactlessly arranging cooperating co-operating screw rotors in a housing.
  • the compressed air In order to generate the compressed air, the air is sucked from the atmosphere, and then the compressed air is compressed with a small volume in an adiabatic or isothermal state to increase the pressure. By reducing the space (volume) occupied by this limited amount of air, the air at elevated pressure is called compressed air. In other words, it can be said that the compressed air has an increased amount of air per unit volume.
  • the air sucked through the intake unit is compressed by a smaller volume occupying a certain amount of air in the process of passing between the parallel screw rotors, and the compressed air is discharged through the exhaust unit to obtain compressed air.
  • Combination of oil and the like into compressed air has a low grade and is not suitable for use in semiconductor or precision machine manufacturing processes.
  • An object of the present invention is to divide the housing into an oil region portion and an oil-free region portion, and to parallelly cooperate in the housing to arrange a cooperating screw rotor in a non-contact manner, thereby producing highly compressed air without mixing oil and significantly improving durability. To provide an oil-free air compressor.
  • the oil-free air compressor according to the present invention for achieving the above object, the oil-free region portion in which the oil is excluded in the inner side and two oils mounted in the oil in the state connected to the left and right sides of the oil-free region portion, respectively
  • a housing which is divided into an area part and has an intake part for receiving air from the outside and an exhaust part for discharging the generated compressed air on an outer wall of the oil free area part;
  • a drive shaft disposed rotatably in communication with the oil-free region and the oil region, and having one end projected from the outside to receive the rotational power from the outside;
  • a driven shaft disposed in parallel with the driving shaft and being rotated in the housing in association with the driving shaft;
  • a first timing gear integrally coupled to one end of the drive shaft corresponding to the oil region and transmitting rotational force to the driven shaft;
  • a second timing gear configured to rotate in engagement with the first timing gear while being detachably coupled to one end of the driven shaft corresponding to the first timing gear so as to transmit rotational force of the
  • a male screw rotor is integrally formed with a driving shaft on a drive shaft outer circumferential surface corresponding to the oil free region portion, and a female screw rotor is formed on the driven shaft outer circumferential surface corresponding to the oil free region portion in a non-contact manner.
  • the air drawn in through the intake portion is compressed by the cooperation of the male screw rotor and the female screw rotor and discharged through the exhaust portion.
  • the screw threads of the male screw rotor and the screw threads of the female screw rotor are configured to cooperate in a non-contact manner in a state where they are arranged to cross each other.
  • the cycle between the male screw rotor and the female screw rotor cooperates with each other in a non-contact manner. 2
  • Integrate the timing gear integrally with the driven shaft Integrate the timing gear integrally with the driven shaft.
  • the backlash between the first timing gear and the second timing gear is formed smaller than the backlash between the male screw rotor and the female screw rotor.
  • the outer wall of the housing corresponding to the oil-free region portion is formed with an injection portion for supplying water from the outside to the inside of the housing, between the screw thread of the mail screw rotor and the inner peripheral wall of the housing by the water injected into the injection portion, A water film is formed between the screw thread of the female screw rotor and the inner circumferential wall of the housing.
  • the mechanical seal is fitted to the driving shaft and the driven shaft in a state where the oil free region and the oil region are most adjacent to the boundary line of the oil free region and the oil region, and the mechanical seal is an oil free region.
  • the oil and oil zones are shielded from each other for airtightness and watertightness.
  • the mechanical seal is fitted to the driving shaft and the driven shaft at the oil region portion closest to the boundary of the oil-free region and the oil region, thereby preventing the oil in the oil region from flowing back into the oil-free region.
  • the oil-free air compressor according to the present invention has an advantage in that the housing is divided into an oil region portion and an oil-free region portion so as to generate compressed air having high purity without oil mixing.
  • the present invention by the non-contact arrangement of the co-operating screw rotor in parallel in the housing it is possible to significantly increase the durability against wear.
  • the present invention can significantly improve the generation efficiency of compressed air with respect to the intake air by forming a water film between the housing inner circumferential wall corresponding to the oil-free region and the male / female screw rotor.
  • FIG 1 is an external perspective view of an oil-free air compressor of the present invention
  • FIG 2 is another perspective view of the present invention, the oil-free air compressor,
  • Figure 3 is another perspective view of the oil-free air compressor of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing an extract of the timing gear and the screw rotor of the present invention
  • FIG. 6 is a perspective view showing an extract of the timing gear and the screw rotor of the present invention
  • FIG. 7 to 9 is a state diagram sequentially showing a process of air is compressed in the oil-free air compressor of the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a male / female screw rotor of the present invention.
  • FIG. 11 is another cross-sectional view showing the male / female screw rotor of the present invention.
  • FIG. 12 is another cross-sectional view showing the male / female screw rotor of the present invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the oil-free air compressor of the present invention
  • Figure 2 is another external perspective view of the oil-free air compressor of the present invention
  • Figure 3 is another external perspective view of the oil-free air compressor of the present invention
  • Figure 4 is the present invention The cross-sectional plan view of an oil free air compressor is shown.
  • the present invention relates to an oil-free air compressor (1) for generating oil-free compressed air through the air injected from the outside, the housing 10, the drive shaft 20 And a driven shaft 30, a first timing gear 40, and a second timing gear 50.
  • the housing 10 includes an oil free region A1 having no oil therein and two oil regions A2 having oil mounted therein in a state connected to left and right sides of the oil free region A1, respectively. A3).
  • the oil free region A1 and the oil region A2, A3 are partitioned so that mutual watertight holding and airtight holding are possible.
  • the housing 10 has a hollow inner tube shape, and both sides thereof are connected to an auxiliary housing, and both ends thereof are capped. Also preferably, the inner cross-sectional structure of the housing 10 is such that the inner circumferential wall of the housing 10 is adjacent to the pitch circle diameter (PCD) of the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31 (approximately 50 to 60 ⁇ m). The two circles form some overlap.
  • PCD pitch circle diameter
  • an intake portion 11 for receiving air from the outside and an exhaust portion 12 for discharging the generated compressed air are formed.
  • the drive shaft 20 is rotatably disposed in communication with the oil-free region A1 and the oil regions A2 and A3, and one end of which the rotary power is applied from the outside protrudes out of the housing 10.
  • the driven shaft 30 is disposed in parallel with the driving shaft 20 and rotates in the housing 10 in association with the driving shaft 20.
  • the driven shaft 30 receives rotational power by the drive shaft 20, and the first timing gear 40 and the driven shaft fitted to the drive shaft 20 in a state where the drive shaft 20 and the driven shaft 30 are parallel to each other.
  • the second timing gears 50 fitted to the 30 are engaged with each other to rotate.
  • first timing gear 40 and the second timing gear 50 are interlocked with each other and require oil for lubrication, the first timing gear 40 and the second timing gear 50 are disposed in the oil regions A2 and A3.
  • the first timing gear 40 and the second timing gear 50 are located on the left side of the oil-free region A1 far from the one end of the drive shaft 20 that receives power from the outside. It is preferable to arrange in the oil region part A2 corresponding to.
  • FIG. 5 is a plan view showing an excerpt of the timing gear and the screw rotor of the present invention
  • Figure 6 is a perspective view showing an excerpt of the timing gear and the screw rotor of the present invention.
  • the first timing gear 40 is integrally coupled to one end of the drive shaft 20 corresponding to the oil region A2 and configured to transmit rotational force to the driven shaft 30. .
  • the drive shaft 20 is thermally expanded, and when the sectional outer diameter of the drive shaft 20 is expanded by high heat, the first timing gear 40 is driven by the drive shaft. It is integrated permanently to the extent that it cannot be detached from (20) again.
  • the first timing gear 40 integrated in the drive shaft 20 can transmit the rotational force of the drive shaft 20 to the second timing gear 50 precisely.
  • the second timing gear 50 is rotated in engagement with the first timing gear 40 in a state where the second timing gear 50 is detachably coupled to one end of the driven shaft 30 corresponding to the first timing gear 40, thereby driving the drive shaft 20.
  • the second timing gear 50 is fastened to allow no load rotation with respect to the outer circumferential surface of the driven shaft 30. Accordingly, in a state in which the second timing gear 50 is engaged with the first timing gear 40, a cycle in which the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31, which will be described later, cooperate with each other in a non-contact state, is found.
  • the second timing gear 50 can be fixed to the outer circumferential surface of the driven shaft 30.
  • the backlash between the first timing gear 40 and the second timing gear 50 is preferably smaller than the backlash between the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31. This facilitates the process of finding the non-contact rotation cycle of the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31 interlocked by the interlocking rotation of the first timing gear 40 and the second timing gear 50.
  • FIG. 7 illustrates a state in which air of the air is sucked through the intake unit and water is then injected through the injection unit, and the air C of the compression process is blocked from the air in the oil free region A1.
  • the air (C) of the compression process is compressed by the cooperative rotation of the male / female screw rotors (21, 31) is gradually compressed to move toward the exhaust portion.
  • FIG. 8 shows a process in which the air C in the compression process is further compressed and moved toward the exhaust part as the securing space gradually becomes smaller than the state of FIG. 7 by the cooperative rotation of the male / female screw rotors 21 and 31.
  • FIG. 9 shows that the air C in the compression process moves further toward the exhaust part as the securing space is gradually smaller than the state of FIG. 8 due to the cooperative rotation of the male / female screw rotors 21 and 31. The process of doing so.
  • Reference numerals d1 of FIGS. 7 to 9 denote positions of intake units for sucking air from the atmosphere, and reference numeral d2 denotes positions of injection portions for receiving water from the outside and injecting water into the housing.
  • the air C of the compression process illustrated in FIGS. 7 to 9 is merely a schematic form, and is actually blocked from the air along the screw thread direction of the male / female screw rotors 21 and 31.
  • the air (C) region of the compression process may be expressed differently.
  • the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31 rotate in cooperation with each other to compress the air sucked from the atmosphere. Therefore, it is preferable that the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31 are positioned in the oil free region A1 excluding oil.
  • the male screw rotor 21 is formed integrally with the drive shaft 20 on the outer circumferential surface of the drive shaft 20 corresponding to the oil free region A1, and the driven shaft 30 corresponding to the oil free region A1.
  • the rotational force of the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31 located in the oil free region A1 is the first timing gear 40 and the second timing gear located in the oil region A2, A3. Is generated by the engagement rotation of 50.
  • the rotational force is transmitted by the driving shaft 20 and the driven shaft 30 communicating the oil region portions A2 and A3 and the oil free region portion A1.
  • the drive shaft 20 and the driven shaft 30 are arranged to rotate in communication with the oil region portions A2 and A3 and the oil free region portion A1, but the oil region portions A2 and A3 and the oil free region portion A1 are rotated. Watertight / secret is maintained on the boundary line
  • the screw threads 21a of the male screw rotor 21 and the screw threads 31a of the female screw rotor 31 are configured to cooperate in a non-contact manner in a state where they are arranged to cross each other.
  • the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31 are arranged to rotate in a direction facing each other. Due to this, the air sucked into the housing 10 is rotated by the male screw rotor 21 and the female screw rotor 31, and thus the screw threads 21a and the female screw rotor 31 of the male screw rotor 21 are rotated. Compression takes place as the existing space occupied by the air is reduced to the central portion along the spiral of the screw thread 31a of the.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a mail / female screw rotor constituting the present invention
  • FIG. 11 is another sectional view showing a mail / female screw rotor constituting the present invention
  • FIG. 12 is a mail constituting the present invention. Another cross-sectional view showing the female screw rotor is shown.
  • the screw threads 21a of the male screw rotor 21 and the screw threads 31a of the female screw rotor 31 are rotated in a non-contact manner in a state where they cross each other.
  • the PCD (L1) of the male screw rotor which is the rotation radius drawn while the male screw rotor 21 rotates
  • the PCD (L2) of the female screw rotor which is the rotation radius which is drawn while the female screw rotor 31 is rotating Overlapping forms.
  • the radius of rotation drawn by the PCD (L1) of the male screw rotor indicates the radius of rotation drawn by the end of the screw thread 21a
  • the radius of rotation of the PCD (L2) of the female screw rotor is drawn by the screw thread 31a.
  • the housing corresponding to the oil-free region has an inner cross-sectional structure of two circles such that its inner circumferential walls L3 and L4 are adjacent to the PCD L1 and L2 of the male / female screw rotor. This forms some overlapping form.
  • An adjacent distance between the inner circumferential walls L3 and L4 of the housing corresponding to the oil free region and the PCD L1 and L2 of the male / female screw rotor is preferably about 50 to 60 ⁇ m.
  • a water film portion M is formed between the inner circumferential walls L3 and L4 and the PCDs L1 and L2 of the male / female screw rotor.
  • an injection part 13 for supplying water from the outside to the inside of the housing 10 on the outer wall of the housing 10 corresponding to the oil-free area A1.
  • a water film is formed between the inner circumferential wall of the housing 10.
  • the mechanical seal 60 is fitted to the driving shaft 20 and the driven shaft 30, respectively, and the mechanical seal 60 includes an oil free region A1 and an oil region portion ( The mechanical seal 60 is fitted to the driving shaft 20 and the driven shaft 30 in a state where the oil free region A1 is most adjacent to the boundary line of A2 and A3.
  • the mechanical seal 60 blocks the oil free region A1 and the oil region A2 and A3 so as to be hermetic and watertight.
  • the labyrinth seal 70 is fitted to the drive shaft 20 and the driven shaft 30, respectively, and the labyrinth seal 70 includes an oil free region A1 and an oil region A2. It is coupled to the drive shaft 20 and the driven shaft 30 located in the oil region portions A2 and A3 which are most adjacent on the boundary line of A3). The labyrinth seal 70 blocks the oil in the oil regions A2 and A3 from flowing back into the oil free region A1.
  • the labyrinth seal 70 located in the oil regions A2 and A3 rotates integrally with the drive shaft 20 and the driven shaft 30 while counter-fluiding the fluid in the opposite direction of the oil free region A1. ).
  • the labyrinth seal 70 located in the oil region portions A2 and A3 which is closest to the boundary between the oil free region portion A1 and the oil region portions A2 and A3 is opposite to the oil free region portion A1.
  • the mechanical seal 60 on the boundary line of the oil region portion (A2, A3) and the watertight / hermetic holding can be effectively.
  • the labyrinth seal 70 is supplied with oil for lubrication to the bearing roller 90 in a state of being connected to the bearing roller 90 to be described later.
  • the bearing roller 90 is fitted to the driving shaft 20 and the driven shaft 30 corresponding to the oil regions A2 and A3 so that the driving shaft 20 and the driven shaft 30 are formed on the inner circumferential wall of the housing 10. It should be able to rotate in a fixed state.
  • a ball bearing 80 may be further fitted to the driving shaft 20 and the driven shaft 30 of the oil region A2 in which the first and second timing gears 40 and 50 are positioned.
  • the ball bearing 80 supports the driving roller 20 and the driven shaft 30 together with the bearing roller 90 so that the ball bearing 80 can be rotated in close contact with the inner circumferential wall of the housing 10.

Abstract

본 발명의 오일 프리 공기압축기는 내측에 오일이 배제된 오일프리 영역부(A1)와 이 오일프리 영역부(A1)의 좌우측부에 각각 이어진 상태로 내측에 오일이 실장된 두 개의 오일 영역부(A2, A3)로 구획되며, 오일프리 영역부(A1)의 외측벽에 외부로부터 공기를 받아들이는 흡기부(11)와 생성된 압축공기를 배출하는 배기부(12)가 형성된 하우징(10); 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)를 연통하여 회전가능하게 배치되며, 외부로부터 회전 동력을 인가받는 일단부가 하우징(10)의 외부로 돌출된 구동축(20); 구동축(20)과 나란히 병립 배치되며, 구동축(20)과 연동하여 하우징(10) 내에서 회전되는 피동축(30); 오일 영역부(A2)에 대응하는 구동축(20)의 일단부에 일체로 결합되어 피동축(30)에 회전력을 전달하는 제 1 타이밍 기어(40); 제 1 타이밍 기어(40)와 대응하는 피동축(30)에 일단부에 착탈이 가능하게 결합된 상태로 제 1 타이밍 기어(40)와 맞물려 회전됨으로써 구동축(20)의 회전력을 피동축에 전달하는 제 2 타이밍 기어(50);를 포함하여 구성된다.

Description

오일 프리 공기압축기
본 발명은 오일 프리 공기압축기에 관한 것이다. 좀더 구체적으로는, 본 발명은 스크류 로터 등 부대 구성요소를 구동하기 위한 영역에는 오일을 투입하고, 대기의 공기가 흡기되어 압축되는 영역에는 오일 혼입을 방지할 수 있도록 오일 영역부와 오일프리 영역부를 구획함으로써 오일이 혼입되지 않은 순도 높은 압축공기를 생성할 수 있고, 또한 오일프리 영역부에 대응하는 하우징 내주벽과 스크류 로터 사이에 수막을 형성함으로써 흡기된 공기에 대한 압축공기 생성 효율을 현저히 높일 수 있으며, 게다가 하우징 내에서 병립하여 협동하는 스크류 로터를 비접촉식으로 배치함으로써 마모에 대한 내구성을 현저히 높인 오일 프리 공기압축기에 관한 것이다.
압축공기를 생성하기 위해서는 대기로부터 공기를 흡입한 후에 그 흡입한 공기를 단열 또는 등온 상태에서 부피를 작게 압착하여 압력을 높인다. 이렇게 제한된 공기량에 대해 이 공기가 차지하는 공간(부피)을 줄임으로써 압력이 높아진 상태의 공기를 압축공기(compressed air)라 한다. 다시 말해 압축공기는 단위부피당 공기량이 증가된 상태라고 말할 수 있다.
이처럼 대기 중의 공기를 흡입하여 이 공기가 차지하는 부피를 줄이기 위해서는 공기압축기가 필요하다. 일반적인 공기압축기의 내부 구성에 대해 간략히 설명하면, 대기 중의 공기를 흡입하는 흡기부와 그 압축된 공기가 배출되는 배기부로 이루어진 하우징이 구비되고, 이 하우징의 내측에 병립하여 회전하는 스크류 로터가 배치된다.
흡기부를 통해 흡입된 공기는 병립하는 스크류 로터 사이를 통과하는 과정에서 일정한 공기량이 차지하는 부피가 작아짐으로써 압축되고, 이렇게 압축된 공기가 배기부를 통해 배출됨으로써 압축공기를 얻는 구조이다.
그런데 하우징 내에서 스크류 로터를 원활하게 구동시키기 위해서는 윤활 등을 위해 오일이 투입되는데, 이렇게 투입된 오일의 일부는 공기를 압축하는 과정에서 압축된 공기에도 혼입되는 단점이 있다.
압축공기에 오일 등이 혼입된 것은 등급이 낮은 것으로 반도체나 정밀기계 제조 공정에서 사용하기에 적합하지 않다는 문제가 있다.
이 때문에 공기압축기를 통해 생성된 압축공기를 새로운 공정단계로 옮겨 오일을 필터링하는 작업을 수행해야만 한다. 즉 비효율적인 생산공정이 늘어나게 된다. 게다가 이러한 오일 필터링 공정을 거치는 경우에도 압축공기로부터 완전히 오일을 분리해 낼 수 없다는 문제점도 제기된다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해 즉 압축공기에 오일이 혼입되는 것을 방지하기 위해 최근 오일대신 물로 구동되는 공기압축기가 적용되었지만, 이는 공기압축기를 구동하기 위한 스크류 로터, 베어링 등 여러 구성요소에 오일대신 물을 투입하게 되는데, 이는 윤활 등 공기압축기의 각 구성요소에 대한 내구성을 현저히 떨어뜨린다는 또다른 문제점을 유발시키게 된다.
본 발명의 목적은 하우징을 오일 영역부와 오일프리 영역부로 구획하고 하우징 내에서 병립하여 협동하는 스크류 로터를 비접촉식으로 배치하여 오일이 혼입되지 않은 순도 높은 압축공기를 생성함과 동시에 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 오일 프리 공기압축기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오일 프리 공기압축기는, 내측에 오일이 배제된 오일프리 영역부와 이 오일프리 영역부의 좌우측부에 각각 이어진 상태로 내측에 오일이 실장된 두 개의 오일 영역부로 구획되며, 오일프리 영역부의 외측벽에 외부로부터 공기를 받아들이는 흡기부와 생성된 압축공기를 배출하는 배기부가 형성된 하우징; 오일프리 영역부와 오일 영역부를 연통하여 회전가능하게 배치되며, 외부로부터 회전 동력을 인가받는 일단부가 하우징의 외부로 돌출된 구동축; 구동축과 나란히 병립 배치되며, 구동축과 연동하여 하우징 내에서 회전되는 피동축; 오일 영역부에 대응하는 구동축의 일단부에 일체로 결합되어 피동축에 회전력을 전달하는 제 1 타이밍 기어; 제 1 타이밍 기어와 대응하는 피동축의 일단부에 착탈이 가능하게 결합된 상태로 제 1 타이밍 기어와 맞물려 회전됨으로써 구동축의 회전력을 피동축에 전달하는 제 2 타이밍 기어;를 포함하여 구성된다.
본 발명은 오일프리 영역부에 대응하는 구동축 외주면에 메일 스크류 로터가 구동축과 일체로 형성되고, 오일프리 영역부에 대응하는 피동축 외주면에는 메일 스크류 로터와 비접촉식으로 협동하는 피메일 스크류 로터가 형성되며, 흡기부를 통해 인입된 공기가 메일 스크류 로터와 피메일 스크류 로터의 협동으로 압축되어 배기부를 통해 배출된다.
본 발명에서 메일 스크류 로터의 스크류 나사산과 피메일 스크류 로터의 스크류 나사산은 상호 교차하여 배치된 상태에서 비접촉식으로 협동하도록 구성된다. 또한, 구동축에 일체로 결합된 제 1 타이밍 기어와 피동축에 착탈이 가능하게 결합된 제 2 타이밍 기어를 상호 맞물려 회전시키는 경우, 메일 스크류 로터와 피메일 스크류 로터가 상호 비접촉으로 협동하는 사이클에서 제 2 타이밍 기어를 피동축에 일체로 결합시킨다. 또한, 제 1 타이밍 기어와 제 2 타이밍 기어와의 백래쉬는 메일 스크류 로터와 피메일 스크류 로터와의 백래쉬보다 작게 형성된다.
본 발명에서 오일프리 영역부에 대응하는 하우징의 외측벽에는 외부로부터 하우징의 내측으로 물을 공급하는 주입부가 형성되며, 이 주입부로 주입된 물에 의해 메일 스크류 로터의 스크류 나사산과 하우징의 내주벽 사이, 피메일 스크류 로터의 스크류 나사산과 하우징의 내주벽 사이에 수막이 형성된다.
본 발명에서 오일프리 영역부와 오일 영역부의 경계선상에 가장 인접하는 오일프리 영역부에 위치한 상태로 구동축과 피동축에 각각 미케니컬 시일이 끼움 결합되며, 이 미케니컬 시일은 오일프리 영역부와 오일 영역부가 상호 기밀 유지 및 수밀 유지가 되도록 차단한다.
본 발명에서 오일프리 영역부와 오일 영역부의 경계선상에 가장 인접하는 오일 영역부에는 구동축과 피동축에 각각 미케니컬 시일이 끼움 결합되어 오일 영역의 오일이 오일프리 영역부로 역류됨을 차단한다.
본 발명의 오일 영역부에 위치한 래비린스 시일은 구동축, 피동축과 일체로 회전되면서 오일프리 영역부의 반대 방향으로 유체 역압을 형성하고 베어링 롤러에 윤활을 위한 오일을 급유한다.
본 발명에 따른 오일 프리 공기압축기는 하우징을 오일 영역부와 오일프리 영역부로 구획함으로써 오일이 혼입되지 않은 순도 높은 압축공기를 생성할 수 있게 되는 장점이 있다.
또한 본 발명은 하우징 내에서 병립하여 협동하는 스크류 로터를 비접촉식으로 배치하여 마모에 대한 내구성을 현저히 높일 수 있게 된다.
그리고 본 발명은 오일프리 영역부에 대응하는 하우징 내주벽과 메일/피메일 스크류 로터 사이에 수막을 형성함으로써 흡기된 공기에 대한 압축공기의 생성 효율을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 외관사시도,
도 2는 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 다른 외관사시도,
도 3은 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 또다른 외관사시도,
도 4는 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 평단면도,
도 5는 본 발명의 타이밍 기어와 스크류 로터를 발췌하여 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 타이밍 기어와 스크류 로터를 발췌하여 도시한 사시도,
도 7 내지 도 9는 본 발명인 오일 프리 공기압축기에서 공기가 압축되는 과정을 순차적으로 도시한 상태도,
도 10은 본 발명의 메일/피메일 스크류 로터를 도시한 단면도,
도 11은 본 발명의 메일/피메일 스크류 로터를 도시한 다른 단면도,
도 12는 본 발명의 메일/피메일 스크류 로터를 도시한 또다른 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 외관사시도이고, 도 2는 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 다른 외관사시도이고, 도 3은 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 또다른 외관사시도이고, 도 4는 본 발명인 오일 프리 공기압축기의 평단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 외부로부터 주입된 공기를 통해 오일 프리(oil free) 압축공기를 생성하는 오일 프리 공기압축기(1)에 관한 것으로, 하우징(10), 구동축(20), 피동축(30), 제 1 타이밍 기어(40), 제 2 타이밍 기어(50)를 포함하여 구성된다.
하우징(10)은 그 내측에 오일이 배제된 오일프리 영역부(A1)와 이 오일프리 영역부(A1)의 좌우측부에 각각 이어진 상태로 내측에 오일이 실장된 두 개의 오일 영역부(A2, A3)로 구획된다. 또한 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)는 상호 수밀 유지 및 기밀 유지가 가능하도록 구획된다.
하우징(10)은 내측이 빈 관 형태로 구성되며, 양측부에는 보조 하우징이 연결되고 그 양단부를 캡으로 마감한다. 또한 바람직하게 하우징(10)의 내주벽이 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)의 PCD(pitch circle diameter)와 인접(대략 50~60μm)하도록 하우징(10)의 내부 단면 구조는 두 개의 원이 일부 겹쳐진 형태를 이룬다.
오일프리 영역부(A1)에 대응하는 하우징(10)의 외측벽에는 외부로부터 공기를 받아들이는 흡기부(11)와 그 생성된 압축공기를 배출하는 배기부(12)가 형성되어 있다.
오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)는 상호 수밀/기밀이 유지된 상태로 구획이 되어 있기 때문에 흡기부(11)로부터 배기부(12)를 통해 압축공기가 생성되는 과정에서 압축공기에 오일이 혼입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.
구동축(20)은 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)를 연통하여 회전가능하게 배치되며, 외부로부터 회전 동력을 인가받는 일단부가 하우징(10)의 외부로 돌출된다.
피동축(30)은 구동축(20)과 나란히 병립 배치되며, 구동축(20)과 연동하여 하우징(10) 내에서 회전된다. 피동축(30)은 구동축(20)에 의해 회전동력을 전달받는데, 구동축(20)과 피동축(30)이 나란히 병립된 상태에서 구동축(20)에 끼워진 제 1 타이밍 기어(40)와 피동축(30)에 끼워진 제 2 타이밍 기어(50)가 상호 맞물려 회전된다.
제 1 타이밍 기어(40)와 제 2 타이밍 기어(50)는 상호 맞물리는 구조로서 윤활을 위한 오일이 필요하므로 오일 영역부(A2, A3)에 배치하게 된다.
도 4에서 나타낸 바와 같이, 제 1 타이밍 기어(40)와 제 2 타이밍 기어(50)는 외부로부터 동력을 전달받는 구동축(20)의 일단부가 위치한 곳으로부터 원거리인 오일프리 영역부(A1)의 좌측에 대응하는 오일 영역부(A2)에 배치되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 타이밍 기어와 스크류 로터를 발췌하여 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명의 타이밍 기어와 스크류 로터를 발췌하여 도시한 사시도를 나타낸다.
도 5, 도 6을 참조하면, 제 1 타이밍 기어(40)는 오일 영역부(A2)에 대응하는 구동축(20)의 일단부에 일체로 결합되어 피동축(30)에 회전력을 전달하도록 구성된다. 이 제 1 타이밍 기어(40)가 구동축(20)에 끼워진 상태에서 구동축(20)을 열팽창을 시키게 되며, 구동축(20)의 단면 외경이 고열에 의해 팽창되면, 제 1 타이밍 기어(40)는 구동축(20)으로부터 다시 이탈시킬 수 없는 정도로 영구히 일체화된다.
이렇게 구동축(20)에 일체화된 제 1 타이밍 기어(40)는 구동축(20)의 회전력을 정교하게 제 2 타이밍 기어(50)에 전달할 수 있게 된다.
제 2 타이밍 기어(50)는 제 1 타이밍 기어(40)와 대응하는 피동축(30)의 일단부에 착탈이 가능하게 결합된 상태로 제 1 타이밍 기어(40)와 맞물려 회전됨으로써 구동축(20)의 회전력을 피동축(30)에 전달한다.
구동축(20)에 일체로 결합된 제 1 타이밍 기어(40)와 피동축(30)에 착탈이 가능하게 결합된 제 2 타이밍 기어(50)를 상호 맞물려 회전시키는 경우, 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)가 상호 비접촉으로 협동하는 사이클에서 제 2 타이밍 기어(50)를 피동축(30)에 일체로 결합시킨다.
상세하게 제 2 타이밍 기어(50)는 피동축(30)의 외주면에 대해 무부하 회전이 가능하게 체결된다. 이로 인해 제 2 타이밍 기어(50)를 제 1 타이밍 기어(40)에 맞물린 상태에서 후술하는 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)가 비접촉 상태로 협동하는 사이클을 찾고, 그 상태에서 제 2 타이밍 기어(50)를 피동축(30)의 외주면에 고정할 수 있게 된다.
위와 같은 사이클에서 제 2 타이밍 기어(50)가 피동축(30)에 일체로 고정된 상태로 제 1 타이밍 기어(40)와 제 2 타이밍 기어(50)가 상호 맞물려 회전하게 되면, 이와 연동하여 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)가 비접촉식으로 협동하여 회전한다.
또한 제 1 타이밍 기어(40)와 제 2 타이밍 기어(50)와의 백래쉬(backlash)는 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)와의 백래쉬보다 작게 형성됨이 바람직하다. 이로 인해, 제 1 타이밍 기어(40)와 제 2 타이밍 기어(50)의 맞물림 회전에 의해 연동하는 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)의 비접촉 회전 사이클을 찾는 과정이 수월해 진다.
도 7 내지 도 9는 본 발명인 오일 프리 공기압축기에서 공기가 압축되는 과정을 순차적으로 도시한 상태도를 나타낸다.
먼저, 도 7은 흡기부를 통해 대기의 공기가 흡입되고 이어서 주입부를 통해 물이 주입된 상태로서, 오일프리 영역부(A1)에서 압축과정의 공기(C)가 대기와 차단된 상태를 나타낸다. 이때 압축과정의 공기(C)는 메일/피메일 스크류 로터(21, 31)의 협동하는 회전으로 확보공간이 점차적으로 작아지면서 압축되어 배기부를 향해 이동하게 된다.
도 8은 압축과정의 공기(C)가 메일/피메일 스크류 로터(21, 31)의 협동하는 회전에 의해 확보공간이 도 7의 상태보다 점차적으로 더 작아지면서 더 압축되어 배기부를 향해 이동하는 과정을 나타낸다. 또한, 도 9는 압축과정의 공기(C)가 메일/피메일 스크류 로터(21, 31)의 협동하는 회전에 의해 확보공간이 도 8의 상태보다 점차적으로 더 작아지면서 더 압축되어 배기부를 향해 이동하는 과정을 나타낸다.
도 7 내지 도 9의 도면부호 d1은 대기로부터 공기를 흡입하는 흡기부의 위치를 나타내고, 도면부호 d2는 외부로부터 물을 공급받아 하우징의 내측으로 물을 주입하는 주입부의 위치를 나타낸다.
즉, 주입부의 위치(d2)를 통한 물이 주입된 이후부터 하우징 내측에 흡입된 공기가 효과적으로 대기와 차단되어 압축됨을 알 수 있다.
그리고, 도 7 내지 도 9에 도시된 압축과정의 공기(C)는 개략적인 형태를 도시한 것에 불과한 것으로서, 메일/피메일 스크류 로터(21, 31)의 스크류 나사산 방향을 따라 실제로 대기와 차단되는 압축과정의 공기(C) 영역이 다르게 표현될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)는 서로 협동하여 회전됨으로써 대기로부터 흡입된 공기를 압축하게 된다. 그러므로 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)는 오일이 배제된 오일프리 영역부(A1)에 위치시킴이 바람직하다.
즉, 오일프리 영역부(A1)에 대응하는 구동축(20) 외주면에는 메일 스크류 로터(21)가 구동축(20)과 일체로 형성되고, 오일프리 영역부(A1)에 대응하는 피동축(30) 외주면에는 메일 스크류 로터(60)와 비접촉식으로 협동하는 피메일 스크류 로터(31)가 형성된다.
물론, 오일프리 영역부(A1)에 위치한 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)의 회전력은 오일 영역부(A2, A3)에 위치한 제 1 타이밍 기어(40)와 제 2 타이밍 기어(50)의 맞물림 회전으로 발생된다. 그리고, 오일 영역부(A2, A3) 및 오일프리 영역부(A1)를 연통하는 구동축(20)과 피동축(30)에 의해 그 회전력이 전달된다.
구동축(20)과 피동축(30)은 오일 영역부(A2, A3)와 오일프리 영역부(A1)를 연통하여 회전되도록 배치되지만, 오일 영역부(A2, A3)와 오일프리 영역부(A1)의 경계선상에서는 수밀/기밀이 유지되도록 구성된다.
한편, 오일프리 영역부(A1)에 대응하는 하우징(10)의 외주면에 형성된 흡기부(11)와 배기부(12)를 통해 대기의 공기로부터 압축공기를 생성하게 되는데, 흡기부(11)를 통해 하우징(10)의 내부로 인입된 공기는 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)의 협동으로 압축되며, 이렇게 생성된 압축공기가 배기부(12)를 통해 배출된다.
바람직하게 메일 스크류 로터(21)의 스크류 나사산(21a)과 피메일 스크류 로터(31)의 스크류 나사산(31a)은 상호 교차하여 배치된 상태에서 비접촉식으로 협동하도록 구성된다.
더 바람직하게 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)는 서로 마주하는 방향으로 회전하도록 배치된다. 이로 인해 하우징(10) 내부로 흡입된 공기는 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)의 회전에 의해 메일 스크류 로터(21)의 스크류 나사산(21a)과 피메일 스크류 로터(31)의 스크류 나사산(31a)의 나선을 따라 중앙부로 쏠리면서 공기가 차지하는 기존 공간이 적어지게 되면서 압축이 이루어진다.
이와 동시에 도 7 내지 도 9에서 나타낸 바와 같이, 메일 스크류 로터(21)와 피메일 스크류 로터(31)의 회전에 의해 메일 스크류 로터(21)의 스크류 나사산(21a)과 피메일 스크류 로터(31)의 스크류 나사산(31a)의 나선을 따라 배기부(12)로 이동하는 과정에서도 공기가 차지하는 기존 공간이 적어지게 되면서 압축이 이루어진다.
도 10은 본 발명을 구성하는 메일/피메일 스크류 로터를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명을 구성하는 메일/피메일 스크류 로터를 도시한 다른 단면도이고, 도 12는 본 발명을 구성하는 메일/피메일 스크류 로터를 도시한 또다른 단면도를 나타낸다.
먼저, 도 10의 단면도를 참조하면, 메일 스크류 로터(21)의 스크류 나사산(21a)과 피메일 스크류 로터(31)의 스크류 나사산(31a)이 상호 교차된 상태에서 비접촉식으로 협동하여 회전한다. 이때, 메일 스크류 로터(21)가 회전하면서 그리는 회전반경인 메일 스크류 로터의 PCD(L1)와 피메일 스크류 로터(31)가 회전하면서 그리는 회전반경인 피메일 스크류 로터의 PCD(L2)는 상호 일부 겹쳐진 형태를 이루게 된다.
상세하게 메일 스크류 로터의 PCD(L1)가 그리는 회전반경은 그 스크류 나사산(21a)의 단부가 그리는 회전반경을 나타내고, 피메일 스크류 로터의 PCD(L2)는 그 스크류 나사산(31a)이 그리는 회전반경을 나타낸다.
그리고 도 11을 참조하면, 오일프리 영역부에 대응하는 하우징은 그 내주벽(L3,L4)이 메일/피메일 스크류 로터의 PCD(L1,L2)와 인접하도록 하우징의 내부 단면 구조는 두 개의 원이 일부 겹쳐진 형태를 이룬다. 오일프리 영역부에 대응하는 하우징의 내주벽(L3,L4)과 메일/피메일 스크류 로터의 PCD(L1,L2)가 이루는 인접거리는 대략 50~60μm 로 형성됨이 바람직하다.
하우징의 내주벽(L3,L4)과 메일/피메일 스크류 로터의 PCD(L1,L2)가 이루는 인접거리가 대략 50~60μm 로 형성된 상태에서 하우징의 내측으로 주입부를 통해 물을 주입하면, 하우징의 내주벽(L3,L4)과 메일/피메일 스크류 로터의 PCD(L1,L2) 사이에 수막부(M)가 형성된다.
즉 도 7, 도 8, 도 9, 도 12를 참조하면, 오일프리 영역부(A1)에 대응하는 하우징(10)의 외측벽에는 외부로부터 하우징(10)의 내측으로 물을 공급하는 주입부(13)가 형성되어 있다. 이 주입부(13)를 통해 내측으로 주입된 물에 의해 메일 스크류 로터(21)의 스크류 나사산(21a)과 하우징(10)의 내주벽 사이, 그리고 피메일 스크류 로터(31)의 스크류 나사산(31a)과 하우징(10)의 내주벽 사이에 수막이 형성된다.
이로 인해, 오일프리 영역부(A1)의 하우징으로 흡입된 공기와 대기가 차단되어 메일/피메일 스크류 로터(21, 31)를 통한 공기의 압축이 효율적으로 이루어지게 된다.
도 4를 참조하면, 구동축(20)과 피동축(30)에는 각각 미케니컬 시일(60)이 끼움 결합되는데, 미케니컬 시일(60)은 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)의 경계선상에 가장 인접하는 오일프리 영역부(A1)에 위치한 상태로 구동축(20)과 피동축(30)에 각각 미케니컬 시일(60)이 끼움 결합된다.
이와 같은 미케니컬 시일(60)은 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)가 상호 기밀 유지 및 수밀 유지가 되도록 차단하게 된다.
도 4를 참조하면, 구동축(20)과 피동축(30)에는 각각 래비린스 시일(70)이 끼움 결합되는데, 래비린스 시일(70)은 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)의 경계선상에 가장 인접하는 오일 영역부(A2, A3)에 위치한 구동축(20)과 피동축(30)에 결합된다. 이와 같은 래비린스 시일(70)은 오일 영역(A2, A3)의 오일이 오일프리 영역부(A1)로 역류되는 것을 차단한다.
상세하게 오일 영역부(A2, A3)에 위치한 래비린스 시일(70)은 구동축(20), 피동축(30)과 일체로 회전되면서 오일프리 영역부(A1)의 반대 방향으로 유체 역압(counter compression)을 발생시킨다.
오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)의 경계선상에 가장 인접하는 오일 영역부(A2, A3)에 위치한 래비린스 시일(70)이 오일프리 영역부(A1)의 반대 방향으로 유체 역압을 발생시킨다. 이를 통해, 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)의 경계선상에서 오일 영역부(A2, A3)의 오일로부터 받는 압력을 최소화하는 것이 가능해지고, 그로 인해 오일프리 영역부(A1)와 오일 영역부(A2, A3)의 경계선상에서 미케니컬 시일(60)과 더불어 효과적으로 수밀/기밀 유지를 할 수 있게 된다.
또한 래비린스 시일(70)은 후술하는 베어링 롤러(90)에 연접된 상태로 베어링 롤러(90)에 윤활을 위한 오일을 급유하게 된다.
그리고 오일 영역부(A2, A3)에 대응하는 구동축(20)과 피동축(30)에는 베어링 롤러(90)가 끼움 결합되어 구동축(20)과 피동축(30)이 하우징(10)의 내주벽에 밀착 고정된 상태로 회전할 수 있도록 한다.
또한 제 1, 제 2 타이밍 기어(40,50)가 위치하는 오일 영역부(A2)의 구동축(20)과 피동축(30)에 끼움 결합되는 볼 베어링(80)이 더 구비될 수 있다. 볼 베어링(80)은 베어링 롤러(90)와 더불어 구동축(20)과 피동축(30)이 하우징(10)의 내주벽에 밀착 고정된 상태로 회전할 수 있도록 지지한다.

Claims (9)

  1. 외부로부터 주입된 공기를 통해 오일 프리 압축공기를 생성하는 오일 프리 공기압축기로서,
    내측에 오일이 배제된 오일프리 영역부(A1)와 상기 오일프리 영역부(A1)의 좌우측부에 각각 이어진 상태로 내측에 오일이 실장된 두 개의 오일 영역부(A2, A3)로 구획되며, 상기 오일프리 영역부(A1)의 외측벽에 외부로부터 공기를 받아들이는 흡기부(11)와 그 생성된 압축공기를 배출하는 배기부(12)가 형성된 하우징(10);
    상기 오일프리 영역부(A1)와 상기 오일 영역부(A2, A3)를 연통하여 회전가능하게 배치되며, 외부로부터 회전 동력을 인가받는 일단부가 상기 하우징(10)의 외부로 돌출된 구동축(20);
    상기 구동축(20)과 나란히 병립 배치되며, 상기 구동축(20)과 연동하여 상기 하우징(10) 내에서 회전되는 피동축(30);
    상기 오일 영역부(A2)에 대응하는 상기 구동축(20)의 일단부에 일체로 결합되어 상기 피동축(30)에 회전력을 전달하는 제 1 타이밍 기어(40);
    상기 제 1 타이밍 기어(40)와 대응하는 상기 피동축(30)의 일단부에 착탈이 가능하게 결합된 상태로 상기 제 1 타이밍 기어(40)와 맞물려 회전됨으로써 상기 구동축(20)의 회전력을 상기 피동축에 전달하는 제 2 타이밍 기어(50);
    를 포함하는 오일 프리 공기압축기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오일프리 영역부(A1)에 대응하는 상기 구동축(20) 외주면에는 메일 스크류 로터(21)가 상기 구동축(20)과 일체로 형성되고, 상기 오일프리 영역부(A1)에 대응하는 상기 피동축(30) 외주면에는 상기 메일 스크류 로터(60)와 비접촉식으로 협동하는 피메일 스크류 로터(31)가 형성되며, 상기 흡기부(11)를 통해 인입된 공기가 상기 메일 스크류 로터(21)와 상기 피메일 스크류 로터(31)의 협동으로 압축되어 상기 배기부(12)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 메일 스크류 로터(21)의 스크류 나사산과 상기 피메일 스크류 로터(31)의 스크류 나사산은 상호 교차하여 배치된 상태에서 비접촉식으로 협동하는 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 구동축(20)에 일체로 결합된 상기 제 1 타이밍 기어(40)와 상기 피동축(30)에 착탈이 가능하게 결합된 제 2 타이밍 기어(50)를 상호 맞물려 회전시키는 경우, 상기 메일 스크류 로터(21)와 상기 피메일 스크류 로터(31)가 상호 비접촉으로 협동하는 사이클에서 상기 제 2 타이밍 기어(50)를 상기 피동축(30)에 일체로 결합시킨 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 타이밍 기어(40)와 상기 제 2 타이밍 기어(50)와의 백래쉬는 상기 메일 스크류 로터(21)와 상기 피메일 스크류 로터(31)와의 백래쉬보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 오일프리 영역부(A1)에 대응하는 상기 하우징(10)의 외측벽에는 외부로부터 상기 하우징(10)의 내측으로 물을 공급하는 주입부(13)가 형성되며, 이 주입부(13)로 주입된 물에 의해 상기 메일 스크류 로터(21)의 스크류 나사산과 상기 하우징(10)의 내주벽 사이, 상기 피메일 스크류 로터(31)의 스크류 나사산과 상기 하우징(10)의 내주벽 사이에 수막이 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 오일프리 영역부(A1)와 상기 오일 영역부(A2, A3)의 경계선상에 가장 인접하는 상기 오일프리 영역부(A1)에 위치한 상태로 상기 구동축(20)과 상기 피동축(30)에 각각 미케니컬 시일(60)이 끼움 결합되어 상기 오일프리 영역부(A1)와 상기 오일 영역부(A2, A3)가 상호 기밀 유지 및 수밀 유지가 되도록 차단하는 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 오일프리 영역부(A1)와 상기 오일 영역부(A2, A3)의 경계선상에 가장 인접하는 상기 오일 영역부(A2, A3)에 위치한 상태로 상기 구동축(20)과 상기 피동축(30)에 각각 래비린스 시일(70)이 끼움 결합되어 상기 오일 영역부(A2, A3)의 오일이 상기 오일프리 영역부(A1)로 역류됨을 차단하는 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 오일 영역부(A2, A3)에 위치한 상기 래비린스 시일(70)은 상기 구동축(20), 상기 피동축(30)과 일체로 회전되면서 상기 오일프리 영역부(A1)의 반대 방향으로 유체 역압을 형성하는 것을 특징으로 하는 오일 프리 공기압축기.
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