공개특허 10-2004-0087855
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
F01C 1/39
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0087855
2004년10월15일
(21) 출원번호 10-2003-7012779
(22) 출원일자 2003년09월29일
번역문 제출일자 2003년09월29일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2002/003920 (87) 국제공개번호 WO 2002/088525
(86) 국제출원출원일자 2002년04월09일 (87) 국제공개일자 2002년11월07일
(30) 우선권주장 10118602.9 2001년04월12일 독일(DE)
(71) 출원인 케엔에프 뉴버거 게엠바하
독일연방공화국, 후라이버그 79112, 얼터 웨그 3
(72) 발명자 에리히벡커
독일연방공화국79189바드크로징엔글록레호프벡13
(74) 대리인 문창화
심사청구 : 없음
(54) 회전 압축기
요약
본 발명은 임펠러 하우징(4)을 포함하는 회전 압축기(2)와 관련되어 있다. 수용 체임버(5)보다 작은 바깥 지름을 가지
며 그에 비해 편심 구동장치위에 편심적으로 장착되어 있는 대략 원통모양의 피스톤(6)에 대한 대략 원통모양의 수용
체임버(5)가 상기 임펠러 하우징안에 제공된다. 회전 피스톤은 대략 낫-형상의 사이공간을 그 바깥 벽과 수용 체임버
(5)의 안쪽 벽사이에서 형성한다. 이 사이공간은 하우징 안쪽에 위치한 흡입 통로(11)와 배출 통로(12)사이에 위치한
분리 가로대에 의해 압력 체임버(9)와 흡입 체임버(10)로 분할된다. 한쪽은 하우징(4)에 그리고 다른 한쪽은 피스톤(
6)에 연결되어 있는 분리 가로대(8)의 외부 및 내부 고정 위치들은 서로 회전 피스톤(6)의 외주 방향으로 옵셋(offset)
되어 있다. 분리 가로대(8)는 유연성 물질로 이루어져 있고 그 고정 말단들의 양쪽 근처에 그 사이에 위치한 중간 단
면(22)을가지는 굽힘 단면들을 가지고 있다. 중간 단면은 굽힘 단면들보다 더 큰 굽힘 경도를 가진다.
대표도
도 1a
색인어
분리 가로대, 회전 피스톤 변위 장치, 편심 구동장치
명세서
기술분야
공개특허 10-2004-0087855
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본 발명은 임펠러 하우징을 가지는 회전 피스톤 변위(displacement) 장치(압축기와 같은 것)에 관한 것으로, 임펠러
하우징 안에는 편심 구동장치위에 장착된, 수용 체임버에 상대적으로 편심되게 설치되어 있으며 보다 작은 지름을 갖
는 대략 원통모양의 회전 피스톤을 위해 원통모양의 수용 체임버가 제공되는데, 수용체임버의 안쪽 벽과 회전 피스톤
의 바깥 벽 사이에 대략 낫-모양의 사이 공간을 형성시키기 위한 것이며, 그 공간은 하우징에 위치한 흡입 통로와 배
출 통로사이에 배치된 분리 가로대에 의해 압력 체임버와 흡입 체임버로 분할된다. 분리 가로대의 바깥 및 안쪽의 고
정 위치들은 회전 피스톤의 외주 방향으로 상호 오프셋(offset)되게 정렬되며, 분리 가로대는 유연성 있는 물질로 만
들어진다.
배경기술
DE 26 28 365 A1 으로부터, 서두에서 언급된 종류의 회전 피스톤 변위 장치는 이미 알려져 있으며, 그것의 임펠러
하우징에서 대략 원통형의 수용 체임버는 수용 체임버에 비해 지름이 작고 편심적으로 설치된, 편심 구동장치위의 대
략 원통형의 회전 피스톤을 위해 제공된다. 이 회전 피스톤은 한편으로 그 바깥 벽과 다른 한편으로 수용 체임버의 안
쪽 벽사이에서, 분리 가로대에 의해 압력 체임버와 흡입 체임버로 분할되는 대략 낫-모양의 사이 공간을 형성한다. 분
리가로대의 고정 위치 들이 회전 피스톤의 외주 방향으로 상호 오프셋되게 배열되어 있는 이 분리 가로대는 한편으로
하우징에 연결되고 다른 한편으로 회전 피스톤에 연결되어 있고, 유연성 있는 물질로부터 생산될 수 있다. 이 연결에
서, 분리 가로대는 유연성(flexible) 물질로부터 생산될 수 있고 ,예를 들면 얇은 금속 스트립(strip) 또는 스프링 스트
립 묶음, 또는 예를 들면 강화 고무같은 고무 물질, 또는 그러한 물질들로부터의 혼합 구조이며, 각 경우에 분리 가로
대는 항상 균일한 두께를 가진다는 것이 명백하게 DE 26 28 365 A1에 언급되어 있다.
분리 가로대는 ,한편으로 회전 피스톤 그리고 다른 한편으로 하우징의 결합된 리세스에서의 힌지와 같은 회동가능한
방법으로, 그것의 구슬-형상의 고정 위치들에 장착되어 있다고 DE 26 28 365 A1에서 강조되고 있지만, DE 26 28 3
65 A1는 다른 것들중에서 탄력성 있는 또는 구부리기 쉬운 물질들 또는 물질층들로부터 생산되는 분리 가로대는 대
략 그것이 만들어진 물질의 탄성을 그대로 유지하고 있다는 것을 제외하지 않았다. 그러나, 그러한 유연성의 분리 가
로대에 대하여, 사용되는 물질이 이전에 알려진 회전 피스톤 변위 장치의 작동중에 발생하는 장력을 여전히 받을 수
있는 문제가 존재하며 그와 마찬가지로 회전 피스톤의 진동 운동에 의한 분리 가로대의 압축은 수직의 범위의 경로에
서 분리 가로대의 원하지 않는 변형들을 가져올 수 있고 그에 따라 증가된 물질 피로(fatigue)를 가져온다.
소위 회전 피스톤 압축기는 또한 알려져 있는데, 그것은 대략 원통모양의 수용 체임버를 가지는 압축 하우징을 가지
고 있다. 수용 체임버에서, 그와 마찬가지로 대략 원통모양의 작은 지름의 롤러 피스톤이 수용되고 편심 구동장치위의
수용 체임버에 편심적으로 설치된다. 이전의 공지된 롤러 피스톤 압축기는 한편에 롤러 피스톤 그리고 다른 한편에
수용 체임버에 접한(bounding) 외주 벽에 관절식으로 수용된 금속 연결 부재를 가지고 있다. 압력 체임버로부터 흡입
체임버를 분리하는 연결 부재는 핀-형상의 관절 부재들이 제공된 둥근 아치형 부분으로 구성되어 있고, 롤러 피스톤
이 지나갈 때 하우징의 리세스 속으로 단단하게 삽입되며 그에 의해 롤러 피스톤의 완만하게 오버런하는 롤링 운동이
달성된다. 배출 슬롯이 영구히 압력 면에 연결될 때, 연결 부재는 그 추축(pivoting) 운동으로 이 흡입 슬롯 그렇지 않
으면 밸브없는 단위 압축기를 제어한다.
이러한 이전의 공지 롤러 피스톤 압축기에서, 동적 베어링들과 씰들(seals)이 필요하고 지속적으로 충분한 윤활(lubri
cation)이 필요하다. 더욱이 힌지들로서 역할하는 연결 부재의 관절 부재들은 또한 그러한 윤활이 필요하다. 그러나
그러한 윤활은 펌핑되는 물질속으로 원치않는 윤활제의 유입을 일으킬 수 있다.
변위 장치는 변위 장치 하우징에 수용된 분리 가로대가 롤러 피스톤의 리세스로 내밀어지는 것으로 이미 구성되어져
오고 있으며, 분리 가로대 방향으로 쐐기 형상으로 점점 가늘어진다(참조 미국 특허 4,157,882). 이 분리 가로대는 양
쪽의 씰링스프링에 의해 작동되고 롤러 피스톤에서 변위적으로 가이드되고 그리고 압축 스프링들에 의해 분리 가로
대에 밀폐적으로 압축된다.
단지 선형의 씰링(sealing)이 씰링 스트립의 수단에 의한 작동 체임버에서 얻어지기 때문에, 이러한 이전의 공지 변위
장치들로 달성될 수 있는 작동 압력은 다소 제한적이다. 더욱이, 다른 금속 부분들은 이전의 공지 변위 장치에서의 분
리 가로대의 영역에서 서로 비벼지므로(rub) 연마되는 매체의 펌핑은 금지되고 이 변위장치는 단지 제한적인 사용 범
위를 가질 뿐이다.
DE-OS 27 51 384로부터 공지되어 있는 회전 피스톤 변위 장치에서, 회전 피스톤 바깥 벽과 수용 체임버의 안쪽 벽
사이에 남아있는 낫-형상의 사이공간은 탄성 물질로 이루어진 분리 가로대에 의해 분할된다. 회전 피스톤에 거의 방
사적으로 향하는 이 분리 가로대는 수용 체임버 안쪽 벽의 회전 피스톤의 롤링 운동이 있는 수용체임버의 안쪽 벽에
서 주기적으로 압축되고 늘어난다. 이러한 늘어남과 압축 부하들 때문에, 분리 가로대의 탄성 물질은 스트레스를 받아
회전 피스톤에 연결된 분리 가로대가 단지 비교적 짧은 수명을 가지게 된다.
공개특허 10-2004-0087855
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발명의 상세한 설명
본 발명의 목적은 따라서 수명이 길고 회복력이 좋은 서두에서 언급한 종류의 다양한 유용성을 가지고 보수가 가능한
한 필요없는 회전 피스톤 변위 장치의 제공에 있다.
이 목적은 서두에서 언급한 종류의 회전 피스톤 변위 장치에 대하여 본 발명에 따라 획득될 수 있는데, 분리 가로대는
그 두개의 고정 말단들 부위에 굽힘 단면들을 가지며 그 사이에 중간의 비교적 비유연성의 중간 단면이 있다. 유연성
물질로부터 제조되는 것과 같이, 본 발명에 따른 회전 피스톤 변위 장치의 분리 가로대는 고정 위치들 부위에 제공되
는 굽힘 단면들과 비교하여 굽힘에 딱딱하게 설계 되는 중간 단면을 가지고 있으며 그리하여 분리 가로대의 압축에
비교적 영향을 받지 않는다. 본 발명에 따른 분리 가로대의 설계는 이 분리 가로대가 비교적 큰 장력과 특히 빠르게
움직이는 회전 압축기에서 분리 가로대에 작용하는 관성력 때문에 일어날 수 있는 압축력들을 흡수하는 것을 가능하
게 한다. 즉 회전 피스톤위의 관절 위치로 작용하는 웹(web) 말단을 가지는 소위 분리 가로대는 대략 둥근 호형으로
수용체임버에서 위아래로 움직이며, 상당한 힘이 분리 가로대에 작용하고 특히 압력 또는 압축력이 유연성 물질에 상
당히 압력을 가할 수 있다. 본 발명에 의한 회전 피스톤 변위 장치에 있어서, 높은 굽힘 경도(bending stiffness)를 가
지는 분리 가로대 중간 단면의 설계는 이 부분에서 분리 가로대의 변형을 효과적으로 대항하게 된다. 이와 반대로, 유
연성 있는 단면들은 상당히 더 유연하게 만들어지고 고정 말단들 부위 영역에서 분리가로대의 힌지 같은 경사(tilting)
를 촉진한다.
또한 본 발명에 따른 회전 피스톤 변위 장치는 서로 비벼지고 연마 매체에 노출되어서는 아니되거나 수용 체임버의
영역에서 추가적인 윤활을 필요로 하는 금속 부분들을 가지지 않는다. 한 쪽은 하우징에 그리고 다른 한 쪽은 회전 피
스톤에 연결되는 분리 가로대가 그 외부와 내부의 고정 위치들 사이에서 거의 나선형으로 움직이기 때문에, 회전 피
스톤이 떨어져 회전할 때, 이 분리 가로대는 단지 굽힘 응력에만 노출되고 추가적인 인장 그리고 압축 부하에 노출되
지 않는다. 단지 유연성 물질로 이루어지지만 탄성 물질로 이루어질 필요는 없는 분리 가로대는 본 발명에 따른 회전
피스톤 변위 장치의 작동동안 비교적 작은 부하에 의해 작용하기 때문에, 본 발명에 의한 회전 피스톤 변위 장치는 긴
수명과 다양한 유용성에 의한 이러한 면에서 탁월하다. 긴 수명은 유연한 분리 가로대가 어느 탄성 변형에 의해 작동
되지 않는다는 점에서 더 증가되고, 그래서 추가적인 에너지 소비와 증가된 가열과 관련된 분리 가로대의 단접 작업이
회피될 수 있다.
본 발명에 따른 회전 피스톤 변위 장치의 특별한 장점은 분리 가로대가 탄성 변형이나 마찰력을 일으키는 어떠한 운
동도 없이 오로지 힌지-같은 경사에 의한 피스톤 운동을 따른다는 것이다.
흡입 통로와 배출 통로사이에서의 하우징 분리 가로대의 외부 고정 위치와 외주 방향 내부 고정 위치가 회전 피스톤
의 외부 고정 위치에 관하여 오프셋되게 정렬되어 있어서 수용 체임버의 안쪽 벽의 교대 위치(abutment position)에
서 분리 가로대가 흡입 통로 또는 배출 통로를 감싸게 된다면 적절하다. 따라서 분리 가로대는 회전 피스톤의 롤링 운
동이 있는 동안 흡입 통로 또는 배출 통로에 대항하여 밀폐되게 압력을 받아서, 앞으로 나아가는 매체의 성능을 저하
시키는 역류는 피해질 수 있다.
교대 위치에서 수용 체임버의 안쪽 벽의 분리 가로대가 흡입 홈(channel)의 통로를 덮는다면 적절할 수 있다.
특히 고성능에 의해 두드러진 바람직한 실시예는, 분리 가로대의 외부 고정 위치가 ,배출 통로 부근에서, 흡입 통로와
배출통로사이의 하우징에 정렬되고 회전 피스톤의 분리 가로대의 안쪽 고정 위치는 흡입 통로 부근에 그리고 배출 통
로로부터 떨어지게 정렬되도록 제공된다.
회전 피스톤의 롤링 운동동안 분리 가로대의 힌지-같은 경사는 만약 분리 가 로대가 그 고정 말단들에서 구슬 같은
형상, 바람직하게는 둥글거나 횡단면이 둥근 때 그리고 매칭되는 고정 리세스가 하우징과 회전 피스톤에 제공된다면
용이하게 될 것이다.
분리 가로대에 작용하는 굽힘 부하를 가능한한 많이 또한 감소시키기 위하여 그리고 수명을 여전히 더 증가시키기 위
하여, 구슬-같은 분리 가로대의 고정 형상들이 그 중간 수직면의 반대 방향으로 튀어나오게 한다면 그리고 분리 가로
대가 ,넓은 의미에서, 수직 단면으로 거의 S-형상으로 바람직하게 형성된다면 적절하다.
본 발명에 의한 회전 피스톤 변위 장치의 분리 가로대는 필요적으로 탄성 물질로부터 제조되어야만 하는 것은 아니나
유연성 있는 물질로 제조될 수 있을 것이다. 분리 가로대는 예를 들면 유연성 플라스틱 및/또는 엘라스토머 및/또는
스프링 스틸로 형성된다.
분리 가로대의 굽힘 운동을 촉진시키기 위하여, 분리 가로대의 두개의 굽힘 단면들이 중간 단면보다 작은 횡단면을
가진다면 적절할 것이다.
공개특허 10-2004-0087855
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가역의 실시예, 예를 들면 본 발명에 따른 회전 피스톤 변위 장치의 다양한 회전 방향에서, 분리 가로대는 장력 뿐만
아니라 또한 압축력으로서 회전 피스톤의 토크(torque)를 흡수할 수 있어야 한다. 이것은 대응하는, 예를 들면 두꺼워
진 분리 가로대의 형상 및/또는 분리 가로대속으로 가능하게 작동되는 강화제에 의해서 얻어질 수 있다. 따라서 본 발
명에 따른 바람직한 실시예는 분리 가로대의 중간 단면은 강화제, 바람직하게는 장갑(armor) 인레이(inlay)를 가져
고정 말단들 사이에서 연결면에서 압축 경도를 증가시키게 되는 것을 제공한다.
분리 가로대에 작용하는 추가적인 파쇄 부하들을 피하기 위하여, 하우징 및/또는 회전 피스톤은 분리 가로대를 적어
도 부분적으로라도 수용하기 위한 분리 가로대의 외주 경로에 리세스를 가진다면 적절할 수 잇을 것이다.
압력 체임버와 흡입 체임버 사이의 단축 통로(circuit)는 만약 일 이상의 외주적으로 닫힌 씰이 그 옆벽들의 일 이상과
하우징 또는 각각 구동 축 가이드사이에서 회전 피스톤 근처에 측면으로 제공된다면 효과적으로 피해질 수 있다. 여
기서 링 씰(ring seal) 및/또는 벨로즈 씰(bellows seal)이 씰들로서 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 유익한 실시예는 회전 피스톤 변위 장치가 압축기로서 제공되고 압축기는 바람직하게는 일이상의 배
출 밸브를 가지는 것을 제공한다.
본 발명에 따른 또 하나의 유익한 실시예는 회전 압축기는 압축 공기 모터의 일부분이며 이러한 이유로 둘 이상의 압
축기가 제공되고 회전 피스톤들과 축으로 근접하게 회전방향으로 바람직하게는 180°로 정렬되어 오프셋되는 것으
로 제공된다. 만약 회전 피스톤이 오프셋되게 정렬된다면, 흡입과 배출통로 사이에서 압축된 공기의 오버플로(over fl
ow)가 12시 위치에서 막아진다. 이러한 방식으로, 어떠한 위치로부터의 모터의 시동은 보증된다.
본 발명에 따른 전개는 청구항들에서 더 보여진다. 이하에서는 청구항들과 관련하여 바람직한 실시예들에 기초하여
더욱 상세하게 본 발명을 기술한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 액체 펌프로서 설계된 회전 피스톤 변위 장치의 종단면(도 1a)와 횡단면도(도 1b).
도 2는 도 1에 관하여 90°오프셋된 회전 피스톤의 회전 위치로 나타낸 회전 피스톤 변위 장치를 보여주는 도면.
도 3은 도 1에 관하여 180°오프셋된 회전 피스톤의 회전 위치로 나타낸 도 1과 도 2의 회전 피스톤 변위 장치를 보
여주는 도면.
도 4는 압축기로서 제공된 도 1 내지 도3와 비교될 수 있는 회전 피스톤 변위 장치의 종단면도(도 4a)와 횡단면도(도
4b).
도 5는 횡단면으로 나타낸, 2-단계 압축된 공기 모터로서 설계된 회전 피스톤 변위장치를 보여주는 도면.
도 6은 상기 보여진 회전 피스톤 변위 장치의 하나를 위해 의도되고 이 회전 피스톤 변위 장치의 수용 체임버를 흡입
체임버와 압축 체임버로 분할하도록 의도된 분리 가로대를 보여주는 도면.
도 7은 분리 가로대의 변형된 실시예를 보여주는 도면.
실시예
회전 피스톤 변위 장치의 다른 실시예들(1,2,3)이 도 1내지 5에서 보여진다. 회전 피스톤 변위장치들(1,2,3)은 적어도
하나의 원통모양의 수용 체임버(5)를 바운드한 변위 장치 하우징(4)를 가지고 있다. 외부지름이 약간 작은 원통모양
의 회전 피스톤(6)은 적어도 하나의 수용 체임버에 제공된다. 일 이상의 수용 체임버(5)의 회전 피스톤(6)은 편심 구
동장치(7)위에 장착된다.
도 1내지 4로부터 명백해지듯이, 회전 피스톤(6)은 그 바깥 벽과 수용체임버(5)의 안쪽 벽사이의 낫-모양의 사이공간
을 형성한다. 이 사이공간은 분 리 가로대(8)에 의해 압력 체임버(9)와 흡입 체임버(10)로 분할된다.
회전 피스톤(6)에 연결된 그 한쪽 웹 말단과 함께 분리 가로대(8)는 변위 장치 하우징(4)에 위치한 흡입 통로(11)와
변위 장치 하우징(4)위의 배출 통로(12)사이에서 그 다른 웹 말단으로 수용된다.
공개특허 10-2004-0087855
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분리 가로대(8)는 수용 체임버의 중간 지점과 관련하여 대략 나선형으로 그 외부 및 내부 고정 위치들사이에서 뻗어
진다는 것을 도 1내지 4를 통해 볼 수 있다. 이러한 이유로, 분리 가로대(8)의 외부 및 내부 고정 위치들은 회전 피스
톤(6)의 외주 방향으로 상호 오프셋되게 정렬된다.
분리 가로대(8)는 회전 피스톤(6)의 롤링 운동동안 단지 그 고정 위치들의 영역에서 하우징의 안쪽 외주면에 작용하
나 추가적으로 과도한 장력 또는 압축 부하들에 의하지는 않는다는 것을 도 1내지 3을 비교하면 알 수 있다. 분리 가
로대(8)는 따라서 단지 유연성 물질로 이루어질 수 있고 필요적으로 또한 탄성있는 물질로부터 생산되어야만 하는 것
은 아니다. 따라서 분리 가로대(8)는 유연성 플라스틱, 엘라스토머 및/또는 스프링 스틸로 형성될 수 있다.
여기 보여진 회전 피스톤 변위 장치들(1,2,3)은 서로 비벼질 그리고 연마되는 물질들에 노출되어서는 안 되는 또는 수
용 체임버의 영역에 추가적인 윤활을 필요로 하는 금속 부분들을 가지고 있지 않다. 피스톤 변위 장치 하우징(4)과 한
쪽 면이 그리고 회전 피스톤(6)과 다른 한면이 연결된 분리 가로대(8)가 그 바깥 및 안쪽 고정 위치들사이에서 대략
나선형으로 뻗어있기 때문에, 이 분리 가로대(8)는 회전 피스톤(6)이 구를 때에 오직 굽힘 응력에 의해 작용한다. 유
연성 분리 가로대(8)는 어떤 탄성 변형에 종속되지 않기 때문에, 추가적인 에너지 소비와 증가된 가열과 관련하여 분
리 가로대(8)의 굽힘 작동은 피해진다. 여기에서 보여진 회전 피스톤 변위 장치들(1,2,3)은 따라서 오랜 수명과 그들
의 다양한 유용성에 의해 특징지워진다.
도 1a로부터 특히 명확해질 것인데, 흡입 통로(11)와 배출 통로(12)사이에서 변위 장치 하우징(4)위의 분리 가로대(8
)의 외부 고정 위치와 회전 피스톤(6)위의 내부 고정 위치는, 수용 체임버의 안쪽 벽위의 교대 위치에서, 분리 가로대(
8)가 흡입 통로(11)를 덮을 수 있도록 간격을 가지고 외주 방향으로 상호적으로 오프셋된다. 따라서 흡입 통로(11)를
통하여 배출구쪽으로 옮겨진, 변위된 물질들의 바람직하지 않은 역류는 피해진다. 동시에, 회전 피스톤(6)의 토크를
흡수하고 축 주위를 회전하는 것을 막아주는 분리 가로대(8)는 여기에서 오직 장력 부하에만 노출된다.
가능한 한 높은 펌프 사이클당 변위 부피를 얻기 위하여, 분리 가로대의 외부 고정 위치는, 배출 통로(12)근방에서, 흡
입 통로(11)와 배출 통로(12)사이의 하우징에 정렬되며 분리 가로대(8)의 내부 고정 위치는 흡입 통로(11)부위에서
그리고 배출 통로(12)와 떨어져서 회전 피스톤(6)에 정렬된다.
분리 가로대(8)는 외부면의 회전 피스톤(6)에 확실하게 형성될 수 있다. 여기에서, 그러나 분리 가로대(8)는 변위 장
치 하우징(4)과 또한 회전 피스톤(6) 모두에 방출되게 대고 있다. 분리 가로대(8)는 이 목적을 위하여 그 고정 말단들
에서 바람직하게는 둥글거나 횡단면이 둥글게된 구슬-같은 형상들(15)을 가지고 있는데, 하우징(4)과 회전 피스톤(6)
에서 매칭되는 고정 리세스에 수용(hold)되어 있다. 회전 피스톤(6)의 롤링 운동동안 분리 가로대의 힌지같은 경사도
를 용이하게 하는 이러한 구슬-같은 고정 형상들(15)은 분리 가로대의 중간 수직 면의 반대면에 내밀어져 있고 따라
서 분리 가로대(8)에 대략 S-형의 바깥 외형을 제공한다.
회전 피스톤(6)의 롤링 운동동안 분리 가로대(8)의 파쇄, 마모를 일으키는 것을 또한 피하기 위하여, 하우징(4)과 회
전 피스톤(6)은 분리 가로대(8)를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 분리 가로대(8)의 외주 경로에 리세스를 가진다.
도 1b에서 보여질 수 있듯이, 도 1내지 3에 보여진 액체 펌프의 수용 체임버는 밀봉하여 밀폐된 구조이다. 이 목적을
위하여 외주연으로 닫혀진 씰(16)이 그 구동 면 옆벽과 여기에서 벨로즈 씰로서 형성된 근접한 구동 축 가이드(13)위
의 회전 피스톤(6)부위에 옆면으로부터 제공된다.
한편으로 도 1a 내지 3a와 다른 한편으로 도 1b 내지 3b를 비교함으로써, 회전 피스톤(6)은 롤러 베어링(18) 또는 편
심 베어링같은 것을 수용하기 위한 중앙 통로(17)을 가지며, 편심 베어링 그 자체는 편심 구동장치(7)의 편심 저널(19
)에 장착된다는 것을 추측할 수 있다.
도 4의 회전 피스톤 변위 장치(2)는 압축기로서 제공된다. 배출 밸브(20)는 압축 가스의 역류를 막기 위하여 제공된다
. 배출 밸브(20)는 변위 장치 하우징(4)의 배출 통로(12)를 닫는 중심적으로 보유된 격판 디스크(diaphragm disk)를
갖는다. 압축기로서 건조된 회전 피스톤 변위 장치(2)는 예를 들면 펌핑 공기를 위한 벨로즈 씰(16)을 필요로 하지 않
는다. 그러한 벨로즈 씰(16)(참고 도 1b 내지 3b) 은 예컨대 유독하고 값비싼 또는 방사성의 가스를 펌프해야만 하는
압축기(2)에 단지 필요하다. 압축면으로부터 흡입면으로의 가스의 오버플로우를 최소화하기 위하여, 회전 피스톤(6)
의 옆면들은 도 4에 도시되지는 않은 씰링 링들로 봉합될 수 있다.
여기에서 압축 공기 모터로 작동하는 회전 피스톤 변위 장치(3)는 도 5에서 보여진다. 어떤 회전 피스톤 위치로부터
모터의 시동을 보증하기 위하여, 압축 공기 모터로서 설계된 회전 피스톤 변위 장치(3)는 180°로 오프셋된 두개의
회전 피스톤(6)들을 가지며 그것은 흡입 및 배출 통로들(11,12)사이에서, 회전 피스톤(6)의 12시 위치에서 더욱, 압축
공기의 오버플로우를 막는다.
여기에서 보여진 회전 피스톤 변위 장치 그리고 특히 도 1내지 3에 따른 액체 펌프(1)는 또한 예컨대 다양한 회전 방
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향을 가지는 가역 펌프로서 설계될 수 있다. 그러한 가역 액체 펌프(1)에서의 분리 가로대(8)는 장력뿐만 아니라 압축
력으로서의 회전 피스톤(6)의 토크를 흡수할 수 있어야만 하기 때문에, 분리 가로대(8)의 적어도 국부 강화제(reinfor
cement)는 적절하다. 여기에서 보여진 모든 회전 피스톤 변위 장치에서, 분리 가로대(8)는 또한 압력 체임버(9)와 흡
입 체임버(10)사이의 압력차를 더 흡수할 수 있어야만 한다. 대응 강화제와 지지 가능성들은 이것을 위해서 또한 유리
하다. 그러한 강화제는 예컨대 도 6에서 보여지는 분리 가로대(8)의 형상에 의해 생길 수 있으며, 그것에서 분리 가로
대의 두 개의 굽힘 단면들은 두꺼워진 중간 단면(22)보다 작은 횡단면을 가진다. 이것에 더하여 또는 이를 대신하여,
만약 중간 단면(22) 영역에서의 분리 가로대(8)가 장갑 인레이(21) 를 가지고 있다면 그것을 가지고 분리 가로대(8)의
고정 말단들 사이의 연결면에서의 압축 경도는 증가될 수 있는 것이 적당할 것이다(도 7).
(57) 청구의 범위
청구항 1.
변위 장치 하우징(4)을 구비한 회전 피스톤 변위 장치(1,2,3)로서, 이에는 대략 원통모양의 수용 체임버(5)가 제공되
고, 보다 작은 외부 지름을 가지며 수용 체임버(5)에 편심되게 설치되는 원통형의 회전 피스톤(6)이 편심 구동장치(7)
위에 위치하여 피스톤의 바깥 벽과 수용 체임버(5)의 안쪽 벽 사이에서 낫-모양의 사이 공간을 형성하며, 그 사이 공
간은 하우징(4)에 위치한 흡입 통로(11)와 배출 통로(12)사이에 정렬된 분리 가로대(8)에 의해 분리 가로대(8)를 위한
외부 및 내부의 고정 위치들에 연결되는 압력 체임버(9)와 흡입 체임버(10)로 분할되며, 각각 하우징(4)과 회전 피스
톤(6)에 위치되는 것이며, 그들은 회전 피스톤(6)의 외주 방향으로 상호 오프셋되게 정렬되어 있고, 분리 가로대(8)는
유연성 있는 물질로 만들어지는 회전 피스톤 변위 장치이되,
상기 분리 가로대(8)는 두 개의 고정 말단들 부위에 굽힘 단면들을 가지며, 비교적으로 더 큰 굽힘 경도를 가지는 중
간 단면(22)은 그 사이에 제공되는 것인 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 2.
제 1항에 있어서,
가로 분리대(8)는 힌지같은 경사를 통하여 탄성변형 또는 마찰을 일으키는 움직임 없이 피스톤 운동을 따라가는 회전
피스톤 변위 장치.
청구항 3.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
흡입 통로(11)와 배출 통로(12)사이에서 하우징(4)의 분리 가로대(8)의 외부 고정 위치는 회전 피스톤(6)의 외부 고정
위치와 관련하여 오프셋(offset)되게 정렬되어 수용 체임버(5)의 안쪽 벽의 교대 위치의 분리 가로대(8)가 흡입 통로(
11) 또는 배출 통로(12)를 덮는(cover) 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 4.
제 1항 내지 제 3항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 수용 체임버(5) 안쪽 벽의 교대 위치의 분리 가로대(8)가 흡입 통로(11)를 덮는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 5.
제 1항 내지 제 4항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 가로대(8)의 외부 고정 위치는 배출 통로(12) 부근에서 흡입 통로(11)와 배출 통로(12)사이에서 변위 장치
하우징(4)에 정렬되고 분리 가로대(8)의 안쪽 고정 위치는 배출 통로(12)와 멀리 떨어지고 흡입 통로(11) 부근에서 회
전 피스톤(6)에 정렬되는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 6.
제 1항 내지 제 5항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 가로대(8)는 구슬 같은 고정 형상들(15)을 가지며, 바람직하게는 고정 말단들에서, 둥글거나 횡단면에서
둥글며, 매칭되는 고정 리세스는 하우징(4)과 회전 피스톤(1,2,3)에 제공되는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 7.
제 1항 내지 제 6항중의 어느 한 항에 있어서,
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상기 분리 가로대(8)의 구슬 같은 고정 형상들(15)는 가로대의 중간 가로 면의 반대 면들에 돌출하며, 분리 가로대(8)
는 바람직하게는 종단면이 대략 S-형상을 형성하는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 8.
제 1항 내지 제 7항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 가로대(8)는 유연성 플라스틱, 엘라스토머 및/또는 스프링 스틸로 구성되는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 9.
제 1항 내지 제 8항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 가로대의 두 개의 굽힘 단면들은 중간 단면(22)보다 작은 횡단면을 가지는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 10.
제 1항 내지 제 9항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 분리 가로대(8)의 중간 단면(22)은 강화제 바람직하게는 장갑(armor) 인레이(inlay)(21)를 가져서 고정 말단들
사이에서 연결 면에서 압축 경도를 증가시키는 것인 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 11.
제 1항 내지 제 10항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 변위 장치 하우징(4) 및/또는 회전 피스톤(6)은 적어도 부분적으로 분리 가로대(8)를 수용하기 위한 분리 가로대
(8)의 외주 경로에 위치하는 리세스를 갖는 회전 피스톤 변위장치.
청구항 12.
제 1항 내지 제 11항중의 어느 한 항에 있어서,
외주적으로 닫힌 일 이상의 씰(16)이 하우징(4) 또는 각각 구동축 가이드(13)와 그들의 일 이상의 옆벽사이에서 회전
피스톤(6) 부근에서 옆으로 제공되는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 13.
제 1항 내지 제 12항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 씰들(16)은 링 씰들 및/또는 벨로즈 씰들인 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 14.
제 1항 내지 제 13항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 피스톤(6)은 편심 구동장치(7)의 편심 저널(19)에 설치되는, 편심 베어링, 바람직하게는 롤러 베어링(18)을
수용하기 위한 중앙 통로(17)를 가지는 회전 피스톤 변위 장치.
청구항 15.
제 1항 내지 제 14항중의 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 피스톤 변위 장치(2)는 압축기를 포함하며, 상기 압축기는 바람직하게는 일 이상의 배출 밸브(22)를 가지는
회전 피스톤 변위 장치.
청구항 16.
제 1항 내지 제 15항중의 어느 한 항에 있어서,
회전 피스톤 변위 장치는 압축 에어 모터의 일 부분이며 이를 위하여 축방향으로 인접하게 정렬된 2 이상의 회전 피
스톤 변위 장치(3, 3')들에 바람직하게는 180°로 회전 방향으로 회전 피스톤(6) 오프셋이 제공되는 회전 피스톤 변위
장치.
도면
공개특허 10-2004-0087855
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도면1a
도면1b
도면2a
공개특허 10-2004-0087855
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도면2b
도면3a
도면3b
공개특허 10-2004-0087855
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도면4a
도면4b
공개특허 10-2004-0087855
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도면5
도면6
도면7

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