KR200177049Y1 - 가동날개 압축기의 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 동력수단으로부터 구동력을 전달받는 구동축이 일체로 형성된 회전자로부터 블레이드들을 분리시키며, 상기 블레이드를 적어도 2개 이상으로 구성하고 별도의 샤프트로 이들을 연결하여 상기 압축기 내벽과 항상 일정한 간격을 유지하면서 회전할 수 있도록 하는 블레이드의 구조를 제안한다.

Description

가동날개 압축기의 구조{STRUCTURE OF MOBILE WING COMPRESSOR}

본 고안은 가동날개 압축기에 관한 것으로서, 특히 블레이드와 실린더 내벽과의 간격을 항상 일정하게 유지시켜 줄 수 있는 가동날개 압축기의 구조에 관한 것이다.

통상적으로, 압축기는 가동날개 압축기와 나사 압축기로 구성되며, 이중에서 가동날개 압축기는 실린더 속에 편심되게 장착한 회전자에 1개 또는 다수의 가동날개를 삽입하여 구성된 것이다.

한편, 이러한 가동날개 압축기는 '대광서림출판사에서 1984년 2월 10일에 발행한 공기기계의 98면 10행부터 18행까지'에 그 구성 및 도면이 상세히 개시되어 있다.

하지만, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 압축기는 블레이드가 회전할 때 실린더의 내벽에 접촉되면서 회전하기 때문에 마찰력이 증가하여 블레이드가 쉽게 파손될 뿐만 아니라 실린더 내의 과부하로 인해 압축기가 손상되는 단점을 가지고있다. 또한 상기 압축기를 장기간 사용시 블레이드의 끝부분이 마모되어 압축 효율이 떨어질 뿐만 아니라 압축기 케이싱(메인 프레임) 내면의 마찰열로 인하여 회전력을 높일 수 없는 단점이 있으며, 또한 압축기의 크기가 커지는 문제점을 가지고 있다.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 블레이드와 실린더 내벽과의 간격을 항상 일정하게 유지시켜 주는 가동날개 압축기의 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 압축기의 압축 효율을 높일 수 있는 가동날개 압축기의 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 압축기의 컴팩트화를 구현할 수 있는 가동날개 압축기의 구조를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 제1 견제에 따른 본 고안은, 동력수단으로부터 구동력을 전달받는 구동축을 가지고 적어도 2개 이상의 개구부들이 외주연을 따라 형성되고 일측단이 오픈된 원통형의 회전자와, 상기 회전자의 개구부에 끼워지는 제1 블레이드가 일체로 형성되며, 상기 제1 블레이드의 반대편으로 개구부를 가지는 제1 샤프트와, 상기 회전자의 개구부에 끼워지는 제2 블레이드가 일체로 형성되며 상기 제1 샤프트의 개구부에 결합되는 제2 샤프트로 구성된 가동날개 압축기의구조를 제안한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 제2 견제에 따른 본 고안은, 동력수단으로부터 구동력을 전달받는 구동축을 가지며, 적어도 2개 이상의 개구부들이 외주연을 따라 형성되고 일측단이 오픈된 원통형의 회전자와; 양측단으로 연결고리를 가지고 상기회전자의 개구부에 끼워지는 각각의 제3,4 블레이드와; 상기 제3 블레이드와 제4 블레이드를 서로 연결 고정시키기 위한 제3 샤프트로 구성된 가동날개 압축기의 구조를 제안한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 제1 실시 예에 따른 가동날개 압축기의 구조를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 압축기의 종단면도.

도 3은 도 1에서 도시하고 있는 압축기의 좌측 단면도.

도 4는 본 고안의 바람직한 제2 실시 예에 따른 가동날개 구조의 단순화를 구현한 압축기의 분해 사시도.

도 5는 도 4에서 도시하고 있는 압축기의 종단면도.

도 6은 도 4에서 도시하고 있는 압축기의 좌측 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10,100: 구동축 12,102: 회전자

14a,14b,104a,104b: 개구부 16: 제1 샤프트

18: 제1 블레이드 22: 제2 샤프트

24: 제2 블레이드 26: 메인 프레임

28: 케이스 106: 제3 샤프트

108: 제3 블레이드 114: 제4 블레이드

이하 본 고안의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

우선 본 고안에서 제안하고자 하는 가동날개 압축기의 개념을 살펴보면, 동력수단으로부터 구동력을 전달받는 구동축이 일체로 형성된 회전자로부터 블레이드들을 분리시키며, 상기 블레이드를 적어도 2개 이상으로 구성하고 별도의 샤프트로 이들을 연결하여 상기 압축기 내벽과 항상 일정한 간격을 유지하면서 회전할 수 있도록 하는 블레이드의 구조를 제안하고자 하는 것이다.

본 고안의 제1 실시 예에 따라 앞에서 제안한 가동날개 압축기의 구조는 도 1 내지 도 3에서 나타내고 있는 바와 같다. 상기 도면들을 참조하면, 본 고안에서 구현하고자 하는 압축기는 동력수단인 벨트(36) 및 풀리(34)로부터 구동력을 전달받아 소정 속도로 회전하는 회전자(12)와, 상기 회전자(12)에 조립되어 유입구(26a)로부터 유입된 공기를 압축시키기 위한 블레이드(18,24)들을 가지는 샤프트(16,22)와, 이들을 보호하면서 실린더 역할을 하는 메인 프레임(26)으로 구성된다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 회전자(12)는 내부가 비어 있는 원통형으로 형성되고, 그 일측단은 오픈(open)되고 타측단에는 구동축(10)이 일체로 형성된다. 이러한 회전자(12)의 외주연에는 적어도 2개 이상, 바람직하게는 2개의 개구부(14a,14b)가 소정 각도를 유지하면서 형성되며, 이는 후술하는 제1,2 블레이드(18,24)를 '〉' 모양으로 설치하기 위함이다. 또한 상기 개구부(14a,14b)들은 중심 방향으로 테이퍼져 있으며, 이는 상기 제1,2 블레이드(18,24)가 회전할 때 간섭을 받지 않도록 하기 위함이다.

한편, 상기 회전자(12)의 개구부(14a,14b)에는 제1,2 블레이드(18,24)가 각각 끼워지게 되며, 이러한 제1,2 블레이드(18,24)는 도 1,2에 도시한 바와 같이 각각의 샤프트에 일체로 형성된다.

즉, 제1 샤프트(16)는 원통형으로 형성되고 그 일측단에는 구멍(16a)이 형성되며, 외주연에는 제1 블레이드(18)가 일체로 형성된다. 그리고 상기 제1 샤프트(16)의 하측면으로는, 바람직하게는 제1 블레이드(18)의 반대편에는 제2 샤프트(22)가 끼워져 결합되는 개구부(20)가 형성되며, 이러한 개구부(20)는 도 3에 도시한 바와 같이 양측 방향으로 테이퍼져 형성된다. 이는 상기 제2 샤프트(22)가 개구부(20) 속에서 회전할 때 간섭 현상이 발생하지 않도록 하기 위함이다. 여기서 상기 제2 샤프트(22)는 로드(rod) 타입으로 형성되며, 그 외주연에는 제2 블레이드(24)가 일체로 형성된다.

한편, 본 고안의 압축기의 구성에 있어서, 제1 샤프트(16)와 제2 샤프트(22)를 별도로 구성하는 이유는 각각 독립적으로 회전하도록 하기 위함이며, 이는 압축 효율을 높일 수 있는 결정적인 역할을 한다.

또한 상기 회전자(12)의 구동축(10)은 제1 샤프트(16)를 기준으로 편심되게메인 프레임(26)에 조립되며, 이러한 메인 프레임(26)에는 도 3에 도시한 바와 같이 유입구(26a)와 배출구(26b)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 제1 샤프트(16)와 제2 샤프트(22)는 도 2에 도시한 바와 같이 베어링(40)으로 조립되며, 역시 상기 제1 샤프트(16)와 케이스(28)는 베어링(38)으로 조립된다. 여기서 상기 케이스(28)의 일측으로는 기밀 유지를 위한 덮개(30)가 고정 설치된다.

도 4 내지 도 6은 본 고안의 바람직한 제2 실시 예에 따른 가동날개 압축기의 구조를 도시한 도면이다. 상기 도면들을 참조하면, 구동축(100)을 일체로 가지는 회전자(102)의 외주연에는 적어도 2개 이상의 개구부가 형성되고, 상기 실시 예에서는 2개의 개구부(104a,104b)가 소정 각도를 유지하면서 형성된다. 이때 상기 개구부(104a,104b)들은 중심방향으로 테이퍼져 있으며, 이는 후술하는 제3,4 블레이드(108,114)가 회전할 때 간섭을 받지 않도록 하기 위함이다.

한편, 상기 회전자(102)의 개구부(104a,104b)에는 제3,4 블레이드(108,114)가 각각 끼워지게 되며, 이러한 제3,4 블레이드(108,114)는 도 4에 도시한 바와 같이 각각 별도로 구성되고 이들은 샤프트에 의해 서로 연결되어진다. 즉, 상기 제3블레이드(108)는 직사각형 타입으로 형성되고, 그 아래 양측단으로는 연결고리(110a,110b)가 일체로 사출 성형된다. 이때 상기 연결고리(110a)에는 나사구멍이 형성되고, 이 나사구멍에는 전술한 제3 블레이드(108)를 제3 샤프트(106)에 고정시키기 위한 나사(112)가 체결된다. 그리고 상기 제4 블레이드(114)에는 전술한 제3 블레이드(108)와 마찬가지로 연결고리(116a,116b)들이 양측단으로 형성되고, 이 연결고리(116a,116b)들은 전술한 제3 블레이드(108)의 연결고리(110a,110b) 안쪽으로 위치하게 된다. 한편 상기 연결고리(110a,110b)(116a,116b)에는 제3 샤프트(106)가 끼워지게 되며, 이러한 구조에 따라서 제3 블레이드(108)와 제4 블레이드(114)는 서로 연결 결합되어 각각 독립적으로 회전하게 된다.

여기서, 상기 회전자(102)의 구동축(010)은 제3 샤프트(106)를 기준으로 편심되게 메인 프레임(26)에 조립되며, 이러한 메인 프레임(26)에는 도 6에 도시한 바와 같이 유입구(26a)와 배출구(26b)가 형성되어 있다. 또한, 상기 제3 샤프트(106)는 도 5에 도시한 바와 같이 베어링(118)으로 조립되며, 케이스(28)의 일측으로는 기밀 유지를 위한 덮개(30)가 고정 설치된다.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 가동날개 압축기의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다. 우선 본 고안의 제1 실시예와 제2 실시예는 블레이드의 구조에만 차이가 있고 그 동작과정은 서로 동일하기 때문에 본 고안의 상세한 실명에서는 제1실시예에 따른 동작 설명만 서술하겠다.

도 2에 도시한 바와 같이, 벨트(36)와 풀리(34)를 통해 구동력을 전달하게 되면, 상기 구동력은 구동축(10)에 전달되고 이에 따라 회전자(12)는 일정한 속도로 회전을 하게 된다. 이어서 상기 회전자(12)의 회전력에 의해 제1 블레이드(18)와 제2 블레이드(24)는 각각 독립적으로 회전을 하면서 유입구(26b)로부터 유입되는 공기를 압축시키게 된다. 이후 고압으로 압축된 공기는 배출구(26b)를 통해 배출된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 블레이드와 메인 프레임(실린더) 내벽과의 간격을 항상 일정하게 유지시켜줌으로써 상기 블레이드의 손상 및 파손을 방지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 회전자의 회전시에 발생하는 블레이드와 메인 프레임간의 마찰현상을 방지할 수 있기 때문에 압축기를 장기간 사용시 열 발생을 방지할 뿐만 아니라 압축 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 그리고 본 고안의 압축기는 항상 일정한 압축율을 유지시킬 뿐만 아니라 압축기의 손상을 방지할 수 있는 상승된 효과가 있다.

Claims (5)

1. 동력수단으로부터 구동력을 전달받는 구동축과 일체로 형성된 회전자를 가지며, 블레이드들이 편심 설치된 가동날개 압축기의 구조에 있어서,

   상기 블레이드는 적어도 2개 이상으로 구성되고, 이들은 상기 압축기 내벽과 항상 일정한 간격을 유지하면서 회전하도록 별도의 샤프트로 연결됨을 특징으로 하는 가동날개 압축기의 구조.
2. 제1항에 있어서,

   동력수단으로부터 구동력을 전달받는 구동축(10)을 가지며, 적어도 2개 이상의 개구부(14a,14b)들이 외주연을 따라 형성되고 일측단이 오픈된 원통형의 회전자(12)와;

   상기 회전자(12)의 개구부(14a)에 끼워지는 제1 블레이드(18)가 일체로 형성되며, 상기 제1 블레이드(18)의 반대편으로 개구부(20)를 가지는 제1 샤프트(16)와;

   상기 회전자(12)의 개구부(14b)에 끼워지는 제2 블레이드(18)가 일체로 형성되며, 상기 제1 샤프트(16)의 개구부(20)에 결합되는 제2 샤프트(22)를 포함함을 특징으로 하는 가동날개 압축기의 구조.
3. 제1항에 있어서,

   동력수단으로부터 구동력을 전달받는 구동축(100)을 가지며, 적어도 2개 이상의 개구부(104a,104b)들이 외주연을 따라 형성되고 일측단이 오픈된 원통형의 회전자(102)와;

   양측단으로 연결고리(110a,110b)를 가지며, 상기 회전자(102)의 개구부(104a)에 끼워지는 제3 블레이드(108)와;

   양측단으로 연결고리(116a,116b)를 가지며, 상기 회전자(102)의 개구부(14b)에 끼워지는 제4 블레이드(114)와;

   상기 제2 블레이드(108)와 제4 블레이드(114)를 서로 연결 고정시키기 위한 제3 샤프트(106)를 포함함을 특징으로 하는 가동날개 압축기의 구조.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 회전자(12)(102)의 구동축(10)(100)은 상기 제1,3 샤프트(16)(106)를 기준으로 편심되게 상기 압축기의 메인 프레임(26)에 조립되며, 상기 개구부(14a,14b)(104a,104b)들은 상기 제1,2,3,4 블레이드(18,24)(108,114)가 결합될 때 서로 소정각도를 유지하도록 이격 형성됨을 특징으로 하는 가동날개 압축기의 구조.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 회전자(12)(102)의 개구부(14a,14b)(104a,104b)들은 상기 제1,2,3,4 블레이드(18,24)(108,114)와의 간섭현상을 방지하기 위하여 중심방향으로 테이퍼져형성됨을 특징으로 하는 가동날개 압축기의 구조.