KR101035475B1 - 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템 - Google Patents

유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템, 특히 유압펌프와 컨트롤밸브의 기능을 복합적으로 수행, 즉 하나의 유압펌프를 이용하여 여러 시스템을 운용하여 장치의 효율을 높이되 컨트롤밸브의 스트로크를 솔레노이드관의 제어를 통해 수행함으로써 압축공기 생성을 극대화시킴은 물론 사용이 안전하고 편리하며 소음 및 고장발생 요인을 획기적으로 줄일 수 있는 것인 바, 본 발명은 압축공기 또는 압축가스를 생성하는 공기조화시스템에 있어서, 외부로부터 원웨이밸브(110)를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제1오일실린더(100)와; 상기 제1오일실린더(100)와 연동하여 외부로부터 원웨이밸브(210)를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제2오일실린더(200)와; 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)와 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 통해 연결되어 제1오일실린더(100)로부터 흡입된 오일이 제2오일실린더(200)에 충진되고 다시 제2오일실린더(200)로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더(100)로 충진되도록 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200) 사이의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)에 충진된 오일을 통해 유압구동시키는 유압펌프(300)와; 상기 유압펌프(300)의 유압구동에 의해 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 순차적으로 개폐함으로써 상기 제1오일실린더(100)로부터 흡입된 오일이 상기 제2오일실린더(200)에 충진되고 다시 제2오일실린더(200)로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더(100)로 충진되는 연속적인 정/역순환과정을 수행하는 컨트롤밸브(400)와; 상기 컨트롤밸브(400) 하우징(430) 양측단부에 연결되어 상기 컨트롤밸브(400)가 정/역순환과정을 수행하도록 전원의 제어에 의해 구동되는 한 쌍의 솔레노이드관(800)이 포함되어 이루어진다.
유압펌프, 컨트롤밸브, 유압조절밸브, 공기, 가스, 압력, 압축, 솔레노이드관, 제어

Description

유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템 {ELECTRONICAL TYPE AIR-CONDITIONING SYSTEM USING HYDRAULIC PUMP}
본 발명은 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템에 관한 것으로, 본 발명은 유압펌프와 컨트롤밸브의 기능을 복합적으로 수행, 즉 하나의 유압펌프를 이용하여 여러 시스템을 운용하여 장치의 효율을 높이되 컨트롤밸브의 스트로크를 솔레노이드관의 제어를 통해 수행함으로써 압축공기 생성을 극대화시킴은 물론 사용이 안전하고 편리하며 소음 및 고장발생 요인을 획기적으로 줄일 수 있는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템에 관한 것이다.
일반적으로 풍차, 수차, 가스터빈, 스팀터빈, 에어모타, 스팀모타 등 많은 유체기기중에서, 기체를 이송하는 공기압축기 및 냉매압축기와 진공펌프는 유체순환장치로서, 동일한 원리와 작동특성 및 구조를 가지고 있으나, 공압분야와, 고압가스 냉동공학 분야 및 진공분야 등으로 나뉘어져 분리되어 있어서, 각각 다른 특수분야의 장치로 생산되고 판매되었기 때문에 사용자는 필요에 따라서 고가의 장치 를 구입할 수 밖에 없으며, 여러 대 구입에 따른 경제적인 손실이 크고, 고가의 특수장치 이용율이 낮았던 것이다.
따라서, 동일한 원리 및 작동특성을 가진 독립된 장치들을 보완하여서, 상호상응하는 복합장치로 조합하여, 하나의 특수장치에서 다양한 기능을 활용할 수 있도록 구성하는 복합 엔지니어링 기술장치의 개발이 절실한 상황이다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유압펌프와 컨트롤밸브의 기능을 복합적으로 수행, 즉 하나의 유압펌프를 이용하여 여러 시스템을 운용하여 장치의 효율을 높이되 컨트롤밸브의 스트로크를 솔레노이드관의 제어를 통해 수행함으로써 압축공기 생성을 극대화시킴은 물론 사용이 안전하고 편리하며 소음 및 고장발생 요인을 획기적으로 줄일 수 있는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템은 압축공기 또는 압축가스를 생성하는 공기조화시스템에 있어서, 외부로부터 원웨이밸브를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제1오일실린더와; 상기 제1오일실린더와 연동하여 외부로부터 원웨이밸브를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제2오일실린더와; 상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더와 복수의 오일파이프를 통해 연결되어 제1오일실린더로부터 흡입된 오일이 제2오일실린더(200)에 충진되고 다시 제2오일실린더로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더로 충진되도록 상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더 사이의 오일파이프에 충진된 오일을 통해 유압구동시키는 유압펌프와; 상기 유압펌프의 유압구동에 의해 상기 복수의 오일파이프를 순차적으로 개폐함으로써 상기 제1오일실린더로부터 흡입된 오일이 상기 제2오일실린더에 충진되고 다시 제2오일실린더로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더로 충진되는 연속적인 정/역순환과정을 수행하는 컨트롤밸브와; 상기 컨트롤밸브 하우징 양측단부에 연결되어 상기 컨트롤밸브가 정/역순환과정을 수행하도록 전원의 제어에 의해 구동되는 한 쌍의 솔레노이드관이 포함되어 이루어진다.
상기 컨트롤밸브는 상기 한 쌍의 솔레노이드관에 끼워져 왕복운동하는 외향단차부와, 이 각각의 외향단차부 사이를 잇는 피스톤로드부와, 상기 복수의 오일파이프를 개폐하기 위해 상기 피스톤로드부의 외주면 둘레방향으로 절개된 복수의 내향단차부가 포함되어 구성되며, 상기 컨트롤밸브의 하우징 양측단에 구비된 한 쌍의 솔레노이드관이 교번하여 ON/OFF 됨에 따라 상기 피스톤로드부가 길이방향을 따라 순차적으로 왕복운동하면서 상기 제1오일실린더에 대한 오일의 흡입/배출과 상기 제2오일실린더에 대한 오일의 흡입/배출이 서로 교번된다.
상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더에는 그 상부에 압축된 공기 또는 가스가 배출되는 상부개폐밸브와, 그 하부에 오일이 유입배출되는 하부개폐밸브가 구비되며, 상기 상부개폐밸브는, 상부에 개구공이 형성되고 하부 외주면에 복수의 통공이 형성된 하우징과, 이 하우징 상부에 외향하여 돌출형성된 단차부와, 이 단차부의 내측에 구비되어 상하방으로 왕복운동하면서 상기 하우징의 하부 통공으로부터 상단부 개구공까지 동시에 연통 또는 밀폐가 가능하게 하는 뜨개밸런스가 포함되어 이루어지고, 상기 상부개폐밸브 상부에 연결되어 상부개폐밸브로부터 배출되는 압축된 공기 또는 가스가 통하는 배출파이프는 내측에 한 쌍의 돌출리브가 형성되어 상기 단차부가 상기 돌출리브 사이에서 왕복운동이 가능하게 이루어진다.
상기 하부개폐밸브는, 상기 각각의 제1오일실린더 및 제2오일실린더는 상하부가 관통된 원통형의 피스톤로드부와, 이 피스톤로드부의 하부에 연장연결되는 스프링과, 상기 피스톤로드부의 상부에 안착되어 피스톤로드부의 상부를 개폐하는 뜨개밸런스가 포함되어 이루어진다.
상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더에 외부로부터 유입된 가연성 가스를 폭기시킬 수 있도록 상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더의 일측에는 점화체가 삽설되고, 상기 상부개폐밸브의 상방으로 로드부에 의해 연결된 압축관이 상기 상부개폐밸브와 공기압축탱크 사이에 구비되며, 상기 압축관은 외부로부터 공기 또는 가스를 유입시킬 수 있는 원웨이밸브가 일측에 구비되고, 상기 압축관과 공기압축탱크 사이에 공기압축탱크 방향의 원웨이밸브가 구비된다.
상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더의 일측에는 냉각수단이 각각의 배출파이프를 통해 연통되며, 이 냉각수단은, 상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더에 연장연결되어 각각의 제1오일실린더 및 제2오일실린더에서 배출되는 압축된 가스를 열교환으로 냉각시키기 위해 구비된 콘덴서와, 이 콘덴서에 연장연결되어 압축된 가스가 냉각 액화되어 저장되는 리시버와, 이 리시버에 연장연결되어 액체를 분사하는 익스팬션밸브와, 이 익스팬션밸브에 연장연결되어 액체를 저온의 기체로 기화시키고 기화된 가스가 다시 상기 제1오일실린더 및 제2오일실린더에 주입되도록 각각의 제1오일실린더 및 제2오일실린더에 연결되는 증발기가 구비된다.
본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템은
첫째, 유압펌프와 컨트롤밸브의 기능을 복합적으로 수행하여 장치의 효율을 높이되 컨트롤밸브의 스트로크를 솔레노이드관의 제어를 통해 수행함으로써 압축공기 생성을 극대화시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.
둘째, 사용이 안전하고 편리하며 소음 및 고장발생 요인을 획기적으로 줄일 수 있어 경제적으로 매우 유리한 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템을 도시한 전체구성도이며, 도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템이 피스톤로드부의 왕복운동에 따라 유로가 변화하는 과정을 도시한 사용상태도로서, 도 2는 본 발명의 피스톤로드부가 좌측으로 이동되어 제1오일실린더에 오일이 흡입되는 과정을 나타내고, 도 3은 본 발명의 피스톤로드부가 좌측으로 이동되었다가 다시 우측으로 이동되기 직전의 상태를 나타내며, 도 4는 본 발명의 피스톤로드부가 우측으로 이동되어 제2오일실린더에 오일이 흡입되는 과정을 나타내고, 도 5는 본 발명의 피스톤로드부가 우측으로 이동되었다가 다시 좌측으로 이동 되기 직전의 상태를 나타낸다(도 1 내지 도 5의 도면부호 L은 솔레노이드관을 구동시키기 위한 전원부와 연결되는 '전원선'을 나타내며, 도면부호 520은 오일저장탱크로부터 오일파이프 방향으로 연통되는 원웨이밸브로서 '오일공급밸브'를 나타낸다).
또한, 도 6은 본 발명의 상부개폐밸브를 발췌하여 도시한 확대단면도이고, 도 7은 본 발명의 하부개폐밸브를 발췌하여 도시한 확대단면도를 나타낸다.
상기 도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명은 압축공기 또는 압축가스를 생성하는 공기조화시스템에 있어서, 외부로부터 원웨이밸브(110)를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제1오일실린더(100)와; 상기 제1오일실린더(100)와 연동하여 외부로부터 원웨이밸브(210)를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제2오일실린더(200)와; 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)와 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 통해 연결되어 제1오일실린더(100)로부터 흡입된 오일이 제2오일실린더(200)에 충진되고 다시 제2오일실린더(200)로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더(100)로 충진되도록 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200) 사이의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)에 충진된 오일을 통해 유압구동시키는 유압펌프(300)와; 상기 유압펌프(300)의 유압구동에 의해 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 순차적으로 개폐함으로써 상기 제1오일실린더(100)로부터 흡입된 오일이 상기 제2오일실린더(200)에 충진되고 다시 제2오일실린더(200)로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더(100)로 충진되는 연속적인 정/역순환과정을 수행하는 컨트롤밸브(400)와; 상기 컨트롤밸브(400) 하우징(430) 양측단부에 연결되어 상기 컨트롤밸브(400)가 정/역순환과정을 수행하도록 전원의 제어에 의해 구동되는 한 쌍의 솔레노이드관(800)이 포함되어 이루어진다.
상기 컨트롤밸브(400)는 상기 한 쌍의 솔레노이드관(800)에 끼워져 왕복운동하는 외향단차부(410)와, 이 각각의 외향단차부(410) 사이를 잇는 피스톤로드부(420)와, 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 개폐하기 위해 상기 피스톤로드부(420)의 외주면 둘레방향으로 절개된 복수의 내향단차부(421)가 포함되어 구성되며, 상기 컨트롤밸브(400)의 하우징(430) 양측단에 구비된 한 쌍의 솔레노이드관(800)이 교번하여 ON/OFF 됨에 따라 상기 피스톤로드부(420)가 길이방향을 따라 순차적으로 왕복운동하면서 상기 제1오일실린더(100)에 대한 오일의 흡입/배출과 상기 제2오일실린더(200)에 대한 오일의 흡입/배출이 서로 교번된다.
상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에는 그 상부에 압축된 공기 또는 가스가 배출되는 상부개폐밸브(120,220)와, 그 하부에 오일이 유입배출되는 하부개폐밸브(130,230)가 구비되며, 상기 상부개폐밸브(120,220)는, 상부에 개구공이 형성되고 하부 외주면에 복수의 통공이 형성된 하우징(121,221)과, 이 하우징(121,221) 상부에 외향하여 돌출형성된 단차부(121a,221a)와, 이 단차부(121a,221a)의 내측에 구비되어 상하방으로 왕복운동하면서 상기 하우징(121,221)의 하부 통공으로부터 상단부 개구공까지 동시에 연통 또는 밀폐가 가능하게 하는 뜨개밸런스(122,222)가 포함되어 이루어지고, 상기 상부개폐밸 브(120,220) 상부에 연결되어 상부개폐밸브(120,220)로부터 배출되는 압축된 공기 또는 가스가 통하는 배출파이프(10,20)는 내측에 한 쌍의 돌출리브(11,21)가 형성되어 상기 단차부(121a,221a)가 상기 돌출리브(11,21) 사이에서 왕복운동이 가능하게 이루어진다.
상기 하부개폐밸브(130,230)는, 상기 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)는 상하부가 관통된 원통형의 피스톤로드부(131,231)와, 이 피스톤로드부(131,231)의 하부에 연장연결되는 스프링(132,232)과, 상기 피스톤로드부(131,231)의 상부에 안착되어 피스톤로드부(131,231)의 상부를 개폐하는 뜨개밸런스(133,233)가 포함되어 이루어진다.
상기 유압펌프(300)와 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)를 연결하는 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)에 가해지는 압력을 조절하기 위해 상기 오일파이프(P1,P2,P3,P4) 일측에 연결되는 오일저장탱크(500)가 구비된다.
상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 일측에는 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)로부터 압축된 공기가 저장되는 공기압축탱크(600)가 구비된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템을 도시한 전체구성도로서, 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 외부로부터 유입된 가연성 가스를 폭기시킬 수 있도록 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 일측에는 점화체(140,240)가 삽설되고, 상기 상부개폐밸 브(120,220)의 상방으로 로드부(123,223)에 의해 연결된 압축관(R1,R2)이 상기 상부개폐밸브(120,220)와 공기압축탱크(600) 사이에 구비되며, 상기 압축관(R1,R2)은 외부로부터 공기 또는 가스를 유입시킬 수 있는 원웨이밸브(31,32)가 일측에 구비되고, 상기 압축관(R1,R2)과 공기압축탱크(600) 사이에 공기압축탱크(600) 방향의 원웨이밸브(41,42)가 구비된다.
상기 제1오일실린더(100)와 상기 제2오일실린더(200)의 원웨이밸브(110,210)로 유입되는 기체가 가연성 가스일 경우에는 상기 제1오일실린더(100)와 제2오일실린더(200)의 일측으로부터 내측으로 통하는 점화체(140,240)에 스파크를 가함으로써 상기 각각의 실린더(100,200) 내에서 폭발에 의해 순간적으로 압축된 가스가 상기 배출파이프(10,20)를 통해 효율적으로 배출된다.
상기 상부개폐밸브(120,220)의 상방으로 로드부(123,223)에 의해 연결된 압축관(R1,R2)이 상기 상부개폐밸브(120,220)와 공기압축탱크(600) 사이에 구비되며, 상기 압축관(R1,R2)은 외부로부터 공기 또는 가스를 유입시킬 수 있는 원웨이밸브(31,32)가 일측에 구비되고, 상기 압축관(R1,R2)과 공기압축탱크(600) 사이에 공기압축탱크(600) 방향의 원웨이밸브(41,42)가 구비되는데, 이는 상기 상부개폐밸브(120,220)가 순간적으로 상승하면서 상기 로드부(123,223)의 상단부에 연결된 피스톤(미도시)이 상기 압축관(R1,R2)의 공기를 상방으로 압축하여 상기 원웨이밸브(41,42)를 통해 상기 공기압축탱크(600)로 유입시킴과 동시에 이 과정에서 외부와 연통되는 상기 원웨이밸브(31,32)를 통해 외부의 공기가 유입됨으로써 효율적으로 다량의 공기를 압축하여 상기 공기압축탱크(600)로 유입시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 공기압축탱크(600)가 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 상부에 연결된 각각의 배출파이프(10,20)에 연통되는데, 이 배출파이프(10,20)를 통해 배출된 압축된 공기 또는 가스가 충진되어 저장된다.
상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 일측에는 냉각수단(700)이 각각의 배출파이프(10,20)를 통해 연통되며, 이 냉각수단(700)은, 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 연장연결되어 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에서 배출되는 압축된 가스를 열교환으로 냉각시키기 위해 구비된 콘덴서(710)와, 이 콘덴서(710)에 연장연결되어 압축된 가스가 냉각 액화되어 저장되는 리시버(720)와, 이 리시버(720)에 연장연결되어 액체를 분사하는 익스팬션밸브(730)와, 이 익스팬션밸브(730)에 연장연결되어 액체를 저온의 기체로 기화시키고 기화된 가스가 다시 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 주입되도록 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 연결되는 증발기(740)가 구비된다.
상기 도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 유압펌프(300)로부터 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)로 연통되는 오일파이프(P4) 일측에는 배관파이프에 의해 상기 오일저장탱크(500)와 연통되며, 상기 배관파이프에는 오일저장탱크(500)로부터 배출되는 유압조절밸브(510)가 구비되는데, 이 유압조절밸브(510)는 원웨이밸브로서 상기 유압파이프(R1,R2)와 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4) 내부의 압력이 과부하되는 경우 이 과부하 상태를 해소하기 위해 상기 유압파이프(R1,R2)와 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4) 내부에 충진된 오일 중 일정량의 오일이 상기 오일저장탱크(500)로 이송된다.
상기 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템의 작동과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫째, 상기 유압펌프(300)의 구동으로 인해 상기 제2오일실린더(200)로부터 흡입된 오일이 복수의 오일파이프를 통해 상기 제1오일실린더(100)에 유입 충진되면서 제1오일실린더(100) 내부는 공기 또는 가스가 압축이 이루어진다.
둘째, 상기 하부개폐밸브(130)를 통해 오일이 상기 제1오일실린더(100)에 유입되는데, 이 경우 상기 피스톤로드부(131)의 상부에 위치한 뜨개밸런스(133)가 오일의 유압에 의해 상방으로 상승되면서 상기 제1오일실린더(100)에 오일이 충진된다.
셋째, 상기와 같이 제1오일실린더(100) 내부가 압축되면 상부개폐밸브(120)가 배출파이프(10)의 상부에 형성된 돌출리브(11)까지 스트로크 되면서 제1오일실린더(100) 내측의 압축된 공기 또는 가스가 상기 배출파이프(10)를 통해 이송된다.
넷째, 상기와 같이 제1오일실린더(100) 내측이 압축되어 상기 배출파이프(10)를 통해 압축된 공기 또는 가스가 배출된 후에는 다시 상기 컨트롤밸브(400)의 양측에 구비된 솔레노이드관(800) 중 상기 제2오일실린더(200) 방향에 구비된 솔레노이드관(800)을 구동시킴으로써 상기 컨트롤밸브(400)의 피스톤로드부(420)는 좌측으로 이동되면서 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 순차적으로 개폐하게 되고, 이로 인해 상기 제1오일실린더(100)의 오일은 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 통해 상기 제2오일실린더(200)로 이송된다.
다섯째, 동시에 상기 상부개폐밸브(120)가 상기 배출파이프(10)의 상부 돌출리브(11)까지 상승되고 상부개폐밸브(120)의 하우징(121) 단차부(121a)내에 구비된 뜨개밸런스(122)는 상승되면서 제1오일실린더(100) 내의 압축된 공기 또는 가스가 상기 배출파이프(10)로 이송되고 다시 밀폐된다.
여섯째, 상기 첫번째 과정에서 상기 제2오일실린더(200)의 상부에 구비된 원웨이밸브(210)를 통해 외부로부터 공기 또는 가스가 유입되어 저장되며, 제2오일실린더(200) 내측의 오일은 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 통해 상기 제1오일실린더(100)로 이동하게 된다.
일곱째, 상기 컨트롤밸브(400) 양측에 구비된 한 쌍의 솔레노이드관(800)의 순차적인 구동으로 상기 컨트롤밸브(400)의 피스톤로드부(420)가 좌우방향으로 스트로크 되면서 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 순차적으로 개폐하면서 오일은 상기 제1오일실린더(100)와 제2오일실린더(200)를 순환하면서 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 순차적으로 공기 또는 가스를 압축하게 된다.
상기와 같이 유압펌프(300)의 구동으로 인해 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 오일이 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 통해 반복적으로 순환과정을 거치면서 상기 배출파이프(10,20)를 통해 압축된 공기 또는 가스가 배출된다.
상기 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템의 작동과정중 냉각수단의 순환과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫째, 상기 배출파이프(10,20)를 통해 배출된 압축된 공기 또는 가스는 상기 냉각수단(700)을 순환하게 되는데, 상기 배출파이프(10,20)를 통해 배출된 고압의 공기 또는 가스는 상기 콘덴서(710)를 통과하면서 냉각되고 액화되어 상기 리시버(720)에 저장된다.
둘째, 상기 배출파이프(10,20)를 통한 압력으로 리시버(720)의 액체는 배관을 통해 계속이동하여 상기 익스팬션밸브(730)를 통해 액체를 분사시키고 다시 상기 증발기(740)로 이동하여 열교환을 통해 저압의 기체상태로 기화된다.
셋째, 상기 증발기(740)를 통해 기화된 기체는 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 일측에 구비된 상기 각각의 원웨이밸브(110,210)와 연결되어 상기 유압펌프(300)의 구동에 따른 컨트롤밸브(400)의 왕복운동에 따라 상기 각각의 원웨이밸브(110,210)를 통해 기체가 유입되는 순환과정을 거치게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템은 유압펌프와 컨트롤밸브의 기능을 복합적으로 수행, 즉 하나의 유압펌프를 이용하여 여러 시스템을 운용하여 장치의 효율을 높이되 컨트롤밸브의 스트로크를 솔레노이드관의 제어를 통해 수행함으로써 압축공기 생성을 극대화시킴은 물론 사용이 안전하고 편리하며 소음 및 고장발생 요인을 획기적으로 줄일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템을 도시한 전체구성도,
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템이 컨트롤밸브의 왕복운동에 따라 유로가 변화하는 과정을 도시한 사용상태도로서,
도 2는 본 발명의 피스톤로드부가 좌측으로 이동되어 제1오일실린더에 오일이 흡입되는 과정을 나타내고,
도 3은 본 발명의 피스톤로드부가 좌측으로 이동되었다가 다시 우측으로 이동되기 직전의 상태를 나타내며,
도 4는 본 발명의 피스톤로드부가 우측으로 이동되어 제2오일실린더에 오일이 흡입되는 과정을 나타내고,
도 5는 본 발명의 피스톤로드부가 우측으로 이동되었다가 다시 좌측으로 이동되기 직전의 상태를 나타내며,
도 6은 본 발명의 상부개폐밸브를 발췌하여 도시한 확대단면도이고,
도 7은 본 발명의 하부개폐밸브를 발췌하여 도시한 확대단면도이며,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템을 도시한 전체구성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 배출파이프 11 : 돌출리브 20 : 배출파이프
21 : 돌출리브 31,32 : 원웨이밸브 41,42 : 원웨이밸브
100 : 제1오일실린더 110 : 원웨이밸브 120 : 상부개폐밸브
121 : 하우징 121a : 단차부 122 : 뜨개밸런스
123 : 로드부 130 : 하부개폐밸브 131 : 피스톤로드부
132 : 스프링 133 : 뜨개밸런스 140 : 점화체
200 : 제2오일실린더 210 : 원웨이밸브 220 : 상부개폐밸브
221 : 하우징 221a : 단차부 222 : 뜨개밸런스
223 : 로드부 230 : 하부개폐밸브 231 : 피스톤로드부
232 : 스프링 233 : 뜨개밸런스 240 : 점화체
300 : 유압펌프 400 : 컨트롤밸브 410 : 외향단차부
420 : 피스톤로드부 421 : 내향단차부 430 : 하우징
500 : 오일저장탱크 510 : 유압조절밸브 520 : 오일공급밸브
600 : 공기압축탱크 700 : 냉각수단 710 : 콘덴서
720 : 리시버 730 : 익스팬션밸브 740 : 증발기
800 : 솔레노이드관 P1,P2,P3,P4 : 오일파이프
R1,R2 : 압축관 L : 전원선

Claims (8)

  1. 압축공기 또는 압축가스를 생성하는 공기조화시스템에 있어서,
    외부로부터 원웨이밸브(110)를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제1오일실린더(100)와;
    상기 제1오일실린더(100)와 연동하여 외부로부터 원웨이밸브(210)를 통해 흡입된 공기 또는 가스를 압축하되 일정량의 오일이 충진된 제2오일실린더(200)와;
    상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)와 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 통해 연결되어 제1오일실린더(100)로부터 흡입된 오일이 제2오일실린더(200)에 충진되고 다시 제2오일실린더(200)로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더(100)로 충진되도록 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200) 사이의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)에 충진된 오일을 통해 유압구동시키는 유압펌프(300)와;
    상기 유압펌프(300)의 유압구동에 의해 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 순차적으로 개폐함으로써 상기 제1오일실린더(100)로부터 흡입된 오일이 상기 제2오일실린더(200)에 충진되고 다시 제2오일실린더(200)로부터 흡입된 오일이 제1오일실린더(100)로 충진되는 연속적인 정/역순환과정을 수행하는 컨트롤밸브(400)와;
    상기 컨트롤밸브(400) 하우징(430) 양측단부에 연결되어 상기 컨트롤밸브(400)가 정/역순환과정을 수행하도록 전원의 제어에 의해 구동되는 한 쌍의 솔레노이드관(800)이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤밸브(400)는 상기 한 쌍의 솔레노이드관(800)에 끼워져 왕복운동하는 외향단차부(410)와, 이 각각의 외향단차부(410) 사이를 잇는 피스톤로드부(420)와, 상기 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)를 개폐하기 위해 상기 피스톤로드부(420)의 외주면 둘레방향으로 절개된 복수의 내향단차부(421)가 포함되어 구성되며,
    상기 컨트롤밸브(400)의 하우징(430) 양측단에 구비된 한 쌍의 솔레노이드관(800)이 교번하여 ON/OFF 됨에 따라 상기 피스톤로드부(420)가 길이방향을 따라 순차적으로 왕복운동하면서 상기 제1오일실린더(100)에 대한 오일의 흡입/배출과 상기 제2오일실린더(200)에 대한 오일의 흡입/배출이 서로 교번되는 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에는 그 상부에 압축된 공기 또는 가스가 배출되는 상부개폐밸브(120,220)와, 그 하부에 오일이 유입배출되는 하부개폐밸브(130,230)가 구비되며,
    상기 상부개폐밸브(120,220)는,
    상부에 개구공이 형성되고 하부 외주면에 복수의 통공이 형성된 하우 징(121,221)과, 이 하우징(121,221) 상부에 외향하여 돌출형성된 단차부(121a,221a)와, 이 단차부(121a,221a)의 내측에 구비되어 상하방으로 왕복운동하면서 상기 하우징(121,221)의 하부 통공으로부터 상단부 개구공까지 동시에 연통 또는 밀폐가 가능하게 하는 뜨개밸런스(122,222)가 포함되어 이루어지고, 상기 상부개폐밸브(120,220) 상부에 연결되어 상부개폐밸브(120,220)로부터 배출되는 압축된 공기 또는 가스가 통하는 배출파이프(10,20)는 내측에 한 쌍의 돌출리브(11,21)가 형성되어 상기 단차부(121a,221a)가 상기 돌출리브(11,21) 사이에서 왕복운동이 가능한 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하부개폐밸브(130,230)는,
    상기 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)는 상하부가 관통된 원통형의 피스톤로드부(131,231)와, 이 피스톤로드부(131,231)의 하부에 연장연결되는 스프링(132,232)과, 상기 피스톤로드부(131,231)의 상부에 안착되어 피스톤로드부(131,231)의 상부를 개폐하는 뜨개밸런스(133,233)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유압펌프(300)와 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)를 연결하는 복수의 오일파이프(P1,P2,P3,P4)에 가해지는 압력을 조절하기 위해 상기 오 일파이프(P1,P2,P3,P4) 일측에 연결되는 오일저장탱크(500)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 일측에는 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)로부터 압축된 공기가 저장되는 공기압축탱크(600)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 외부로부터 유입된 가연성 가스를 폭기시킬 수 있도록 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 일측에는 점화체(140,240)가 삽설되고, 상기 상부개폐밸브(120,220)의 상방으로 로드부(123,223)에 의해 연결된 압축관(R1,R2)이 상기 상부개폐밸브(120,220)와 공기압축탱크(600) 사이에 구비되며,
    상기 압축관(R1,R2)은 외부로부터 공기 또는 가스를 유입시킬 수 있는 원웨이밸브(31,32)가 일측에 구비되고, 상기 압축관(R1,R2)과 공기압축탱크(600) 사이에 공기압축탱크(600) 방향의 원웨이밸브(41,42)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)의 일측에는 냉각수단(700)이 각각의 배출파이프(10,20)를 통해 연통되며,
    이 냉각수단(700)은,
    상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 연장연결되어 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에서 배출되는 압축된 가스를 열교환으로 냉각시키기 위해 구비된 콘덴서(710)와, 이 콘덴서(710)에 연장연결되어 압축된 가스가 냉각 액화되어 저장되는 리시버(720)와, 이 리시버(720)에 연장연결되어 액체를 분사하는 익스팬션밸브(730)와, 이 익스팬션밸브(730)에 연장연결되어 액체를 저온의 기체로 기화시키고 기화된 가스가 다시 상기 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 주입되도록 각각의 제1오일실린더(100) 및 제2오일실린더(200)에 연결되는 증발기(740)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유압펌프에 의한 전자식 공기조화시스템.
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