KR101786715B1 - 공기압축기의 개선 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기압축기의 개선 구조에 관한 것으로, 특히 공기압축기의 실린더 및 공기 저장부라는 두 개의 독립 부재가 결합되고 결합된 후에는 메인 공기 저장챔버 및 압력 완충용 에어 통로를 형성할 수 있어서 피스톤 몸체의 운동 저항이 줄어들어 작동을 더욱 순조롭게 하며, 압력 완충용 에어 통로는 메인 공기 저장챔버와 이어지는 곳에 금속 받침 패드가 매설되어 밸브 홀더가 상, 하 운동 시 더욱 안정되게 하고, 공기 저장부의 둘레 벽에는 펜형 압력계가 연장 구비되고 상기 펜형 압력계는 현재의 압력값을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 공기압축기의 소정의 안전 압력 최대값에 도달하면 링형 고리 구간을 통해 과도한 압축 공기를 배출할 수 있기에 공기압축기에 안전 밸브를 별도로 설치하지 않아도 안전을 확보할 수 있으며 공기를 충전할 물품에도 과압으로 인한 손상을 주지 않는 공기압축기의 개선 구조를 가리킨다.

Description

공기압축기의 개선 구조{Improved structure of the air compressor}
본 발명은 공기압축기의 개선 구조에 관한 것으로, 특히 공기압축기의 실린더 및 공기 저장부라는 두 개의 독립 부재가 결합되고 결합된 후에는 메인 공기 저장챔버 및 압력 완충용 에어 통로를 형성할 수 있어서 피스톤 몸체의 운동 저항이 줄어들어 작동을 더욱 순조롭게 하며, 압력 완충용 에어 통로는 메인 공기 저장챔버와 이어지는 곳에 금속 받침 패드가 설치되어 밸브 홀더의 상, 하 운동을 더욱 안정되게 하고, 공기 저장부의 둘레 벽에는 펜형 압력계가 연장 구비되고, 상기 펜형 압력계는 현재의 압력값을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 공기압축기가 소정의 안전 압력 최대값에 도달하면 링형 고리 구간을 통해 과도한 압축 공기를 배출할 수 있으므로 공기압축기에 안전 밸브를 별도로 설치하지 않아도 안전을 확보할 수 있으며, 공기를 충전할 물품에도 과압으로 인한 손상을 주지 않는 공기압축기의 개선 구조에 관한 것이다.
종래의 공기압축기, 특히 자동차 타이어 및 에어 쿠션과 같은 물품의 공기 주입 용도에 사용되고 있는 소형 공기압축기의 몸체의 실린더와 공기 저장부 양자는 일체로 성형되고, 실린더와 공기 저장부가 상호 연결되는 벽에는 공기가 진출하고 연통되는 배기구가 구비되고, 배기구에 위치한 공기 저장부 밑벽에는 밸브 홀더가 구비되고, 상기 밸브 홀더의 타단은 스프링의 제약을 받고 스프링의 타단은 나사에 의해 공기 저장부 개구 단에 고정될 수 있는 상단 커버의 제약을 받는데, 이러한 설계는 스프링 및 밸브 홀더를 조립하여 공기 저장부 내에 진입시킬 때 비교적 어렵고, 공기 저장부 내의 공기 압력이 상기 밸브 홀더에 대해 역방향 압력을 생성하기에 피스톤 몸체의 운동 저항이 늘어나 작동을 순조롭게 할 수 없게 되며; 공기 저장부 둘레 벽에는 두 개의 배기 덕트(duct)가 장착되는데, 하나의 덕트는 원형 박스 모양의 압력 지시계를 장착하기 위한 것이고 다른 덕트는 일단에 노즐이 구비된 호스를 연결하기 위한 것이고, 상기 노즐은 자동차 타이어와 같이 공기를 충전할 물품에 연결되고, 공기압축기의 작동 시 생성되는 압축 공기를 공기를 충전할 물품에 수송하여 충전 목적을 이루게 되며, 압력 표시계는 사용자가 현재의 압력값을 육안으로 볼 수 있게 하므로 공기 충전 동작의 안전성을 제어하는 근거가 된다. 종래의 원형 박스 모양의 압력 표시계는 버든관(Burden Tube) 원리를 이용하여 제작된 기계식 지침형 압력계로서, 이러한 버든관식 압력 표시계는 정밀 부품이 많이 필요하지만 이렇게 사용된 정밀 부품은 손상되기 쉽고, 특히 바닥에 떨어지거나 강력한 충격을 받을 경우 측정 시 정확도를 잃게 되기 때문에 사용 효과가 좋지 않다.
본 발명자는 종래 공기압축기를 사용할 때 여전히 여러 가지 문제점이 존재하는 것에 착안하여 적극적으로 연구개발 및 개선을 한 결과, 공기압축기의 실린더 및 공기 저장부라는 두 개의 독립 부재가 결합되고, 결합된 후에는 메인 공기 저장챔버 및 압력 완충용 에어 통로를 형성할 수 있어서 피스톤 몸체의 운동 저항이 줄어들어 작동을 더욱 순조롭게 하는 동시에, 공기압축기에 과압 안전밸브를 별도로 설치하지 않아도 되고 압력값이 소정의 안전 압력 최대값에 도달하면 공기 저장부 상에 설치된 니들형 압력계에 의해 순간적으로 반응하여 과도한 압력을 배출하는 발명품을 개발하게 되었다.
본 발명의 목적은 상기 공기압축기의 실린더 및 공기 저장부라는 두 개의 독립 부재가 결합되고, 결합된 후에는 메인 공기 저장챔버 및 압력 완충용 에어 통로를 형성할 수 있어서 피스톤 몸체의 운동 저항이 줄어들게 되어 작동을 더욱 순조롭게 하는 공기압축기의 개선 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 주된 목적은 상기 압력 완충용 에어 통로는 메인 공기 저장챔버와 이어지는 곳에 금속 받침 패드가 매설되어 밸브 홀더가 상, 하 운동 시 더욱 안정되게 하는 공기압축기의 개선 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 주된 목적은 공기 저장부의 둘레 벽에는 펜형 압력계가 연장 구비되고 상기 펜형 압력계는 현재의 압력값을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 공기압축기의 소정의 안전 압력 최대값에 도달하면 링형 고리 구간을 통해 과도한 압축 공기를 배출할 수 있기에 공기압축기에 안전 밸브를 별도로 설치하지 않아도 안전을 확보할 수 있으며 공기를 충전할 물품에도 과압으로 인한 손상을 주지 않는 공기압축기의 개선 구조를 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 공기압축기의 개선 구조의 일 면은, 메인 프레임에 모터 및 실린더가 고정되고 모터가 작동한 후 피스톤 몸체는 실린더 내에서 왕복식 압축 동작을 진행하여 압축 공기를 생성하는 공기압축기의 개선 구조에 있어서, 전술한 실린더의 일단은 개구 모양의 개구 단으로서 피스톤 몸체가 실린더 내에 진입할 수 있게 하며 개구 단에 대향되는 타단에는 상단 벽이 형성되고, 원형 바깥 둘레 변을 지니는 실린더에서 상단 벽에 가까운 곳의 전, 후 양 측변은 긴 측판이 각각 수평으로 연장되고，상기 두 개의 긴 측판의 좌, 우 양 단의 헤드는 두 개의 서로 대응되고 뒤집힌 L형 모양을 갖는 삽입판이 위로 연장되고 상기 삽입판과 긴 측판 사이에는 수납 홈이 형성되며; 통형 기둥 모양을 지니고 내부 중공부가 구비된 공기 저장부의 일단에는 완전히 관통되는 개구가 구비되고 타단에는 완전히 밀폐되는 밀폐면이 구비되며, 상기 공기 저장부의 개구에서 적절한 두께를 가지는 평면 측판이 주위로 확장되고 서로 대향되는 두 개의 평면 측판에는 각각 L형 삽입판이 구비되고 삽입판과 평면 측판 양자 사이에는 수용 홈이 형성되며; 공기 저장부를 회전시켜 공기 저장부의 평면 측판이 삽입판의 수납 홈 내에 신속하게 진입하게 하고, 실린더의 긴 측판은 삽입판의 수용 홈 내에 수용되어서 공기 저장부가 실린더에 견고하게 결합되게 하고, 공기 저장부 및 실린더라는 두 개의 독립 부재가 서로 조립되도록 한다.
여기서, 전술한 실린더 상단 벽의 상단에는 세로 방향으로 깊이를 지니고 내부는 중공 모양인 압력 완충용 에어 통로가 구비된 압력 완충부가 세로 방향에서 위로 연장되고, 상기 압력 완충용 에어 통로의 일단은 상단 벽과 제1 포트를 형성하고 압력 완충용 에어 통로의 타단은 제2 포트이며, 상기 압력 완충용 에어 통로에 의해 실린더에서의 피스톤 몸체의 운동 저항이 줄어들어 작동이 더욱 순조롭게 된다.
압력 완충부의 제2 포트의 상방에는 금속 받침 패드가 매설되고 상기 금속 받침 패드에는 압력 완충용 에어 통로와 서로 연통되며 상하로 관통되는 관통 홀이 구비되고, 압력 완충부의 바깥 둘레에는 밀폐링을 끼울 수 있는 링형 홈이 구비되고; 전술한 금속 받침 패드 상에 설치되어 금속 받침 패드의 관통 홀을 밀폐 시킬 수 있는 밸브 홀더를 포함하고; 밸브 홀더의 상단에 설치될 수 있는 스프링을 포함한다.
또한, 공기 저장부의 내부 중공부의 안쪽 둘레벽에는 복수의 서로 이격되는 수직 돌출 리브가 구비되고; 공기 저장부 내면은 중심 구간에서 아래로 원형 컬럼이 연장되고 상기 원형 컬럼의 길이로 밸브 홀더의 개폐 속도를 제어할 수 있으며, 원형 컬럼 바깥 둘레에는 링형 돌출 단턱이 구비되고 상기 링형 돌출 단턱과 원형 컬럼 사이에는 움푹 파인 모양의 링형 홈이 형성되며, 전술한 스프링의 타단은 링형 돌출 단턱에 끼워져 링형 홈 내에 맞닿는다.
공기 저장부와 실린더가 조립된 후 공기 저장부에서 기존의 내부 중공부는 실린더에 의해 이송된 압축 공기를 수용하는 메인 공기 저장챔버가 되며, 전술한 공기 저장부의 외부 둘레벽에는 공기 저장부 외부와 공기 저장부 내부 중공부를 서로 연통 시키는 적어도 두 개의 공기 출력구가 연장되고 이 중에서 하나의 공기 출력구는 공기 저장부에서 펜형 압력계가 직접 연장되고 다른 공기 출력구는 노즐이 구비된 호스를 연결한다.
상기 압력계는 투명한 중공 원형 튜브, 추진기, 스프링 및 덮개 바디를 포함하고,
상기 중공 원형 튜브 내의 공간에는 원형 구경이 서로 다른 좌측 단부 및 우측 단부가 형성되고 좌측 단부 및 우측 단부 사이에는 방사형 링형 고리 구간이 형성되며, 원형 튜브의 우측 단부의 바깥 끝단에는 개구가 구비되고 원형 튜브의 외표면에는 압력 숫자가 새겨진 디스플레이 스크린이 구비되며; 상기 추진기는 전술한 원형 튜브 내에 놓일 수 있으며, 상기 추진기는 일단이 여전히 개구 단이고 추진기의 타단은 밀폐면이며, 추진기 내에는 내부 수용 챔버가 구비되고 상기 밀폐면은 내부 수용 챔버의 밑부 중심 부위에서 개구 단을 관통하여 나오는 중공 튜브가 연장되며; 상기 스프링은 전술한 추진기의 내부 수용 챔버에 수용될 수 있고 또한 중공 튜브의 바깥 둘레에 끼워져서 감길 수 있으며, 스프링의 일단은 밀폐면에 맞닿으며; 상기 덮개 바디의 내면측 중앙 부위에는 내부 중공부가 구비된 중간 축 튜브가 연장되며, 덮개 바디는 원형 튜브의 개구에 나사 결합될 수 있고 전술한 스프링의 타단은 덮개 바디의 내면에 맞닿으며; 상술한 구조의 조합에 의해, 압축 공기는 공기 출력구를 거쳐서 원형 튜브 내에 진입할 수 있고 추진기가 직선 위치이동을 할 수 있게 밀어 압력 값을 측정할 수 있으며, 추진기의 좌측 단부의 바깥 끝단이 링형 고리 구간을 넘어서면 과도한 압력을 전체 원둘레 방식으로 배출한다.
전술한 원형 튜브의 중심축선(C)을 기준으로 했을 때, 공기 출력구에 바로 인접한 것은 반지름이 Y인 좌측 단부이고 개구에 바로 인접한 것은 반지름이 X인 우측 단부이고, 반경(X)은 반경(Y)보다 크며(X>Y), 좌측 단부 및 우측 단부 양자가 서로 경계를 이루는 끝단 부위는 원형 튜브 내부에 방사형으로 경사도(중심축선(C)에 비해)를 갖는 링형 고리 구간이다.
추진기의 중공 튜브 둘레 벽에는 복수의 서로 이격되어 배열되는 긴 슬롯이 관통되게 구비되고, 전술한 밀폐면의 주변측에는 착색된 오링을 끼울 수 있는 링형 요홈이 구비된다.
전술한 스프링의 외경 둘레는 추진기의 내부 수용 챔버의 안쪽 둘레벽에 살짝 맞닿는다.
전술한 덮개 바디의 내면측의 중앙 부위에는 내부 받침대가 구비되고, 내부 받침대 상단에서는 내부 중공부가 구비된 전술한 중간 축 튜브가 연장되며, 상기 중간 축 튜브의 바깥 둘레 직경은 내부 받침대의 바깥 둘레 직경보다 작고, 중간 축 튜브와 내부 받침대의 연결부분에는 외부 받침면이 형성되고 중간 축 튜브의 바깥 단에는 개구가 구비되고, 상기 중간 축 튜브의 밑단에는 밑벽이 형성되고, 밑벽의 중심 구간에는 공기 배출구가 관통되어 과도한 압력이 상기 공기 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하며, 내부 중공부의 내경은 전술한 중공 튜브의 외경보다 크나 중간 축 튜브의 외경은 스프링의 내경보다 작으며, 또한 전술한 스프링의 타단은 외부 받침면에 맞닿을 수 있다.
원형 튜브의 개구에는 수나사가 구비되고 덮개 바디의 내주면에는 암나사가 구비되며, 전술한 원형 튜브와 덮개 바디 양자가 서로 나사 결합하는 깊이에 의해 스프링의 느슨함과 조임의 정도를 조절할 수 있고 이는 압력 측정의 정확도에 도움이 될 수 있다.
도1은 본 발명의 실린더와 공기 저장부의 입체 분해도
도 2는 본 발명의 실린더와 공기 저장부의 조립도
도 3은 본 발명의 압력계의 전체 부품 분해도
도 4는 본 발명의 공기 저장부와 압력계의 단면 설명도
도 5는 본 발명의 공기 저장부 및 단독 원형 튜브의 단면 설명도
도 6은 도 5의 화살표 방향의 평면도
도 7은 본 발명의 압력계의 초기 상태의 단면 설명도
도 8은 본 발명의 압력계가 압축 공기를 받아서 추진기가 피스톤 운동과 유사한 운동을 하는 단면 설명도
도 9는 본 발명의 압력계가 과도한 압력을 받을 때 과압 보호기구의 링형 고리 구간과 추진기가 전체 원둘레 방식으로 압력 배출을 진행하는 단면 설명도
도 10은 도 9가 압력 배출을 진행하는 단계에서 추진기의 최종 위치 설명도
본 발명의 구조를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명은 공기압축기의 개선 구조를 개시한다. 본 발명의 공기압축기는 출력 축에 피니언(72)이 장착된 모터(71)를 메인 프레임(7)에 고정하고, 메인 프레임(7)에는 피니언(72)과 서로 맞물리는 기어(73)가 별도로 고정되며, 실린더(6) 내에서 상, 하 왕복 운동을 할 수 있는 피스톤 몸체(76)의 로드 끝단은 전술한 기어(73)에 결합된 중량 회전판(74) 상의 크랭크 핀(75)에 피봇 결합되고, 모터(71)가 작동한 후 피니언(72)은 기어(73)를 구동하여 피스톤 몸체(76)가 실린더(6) 내에서 왕복식 압축 동작을 진행하게 하여 압축 공기를 생성한다.
본 발명의 공기압축기의 실린더(6)의 일단은 개구 모양의 개구 단(60)으로서 피스톤 몸체(76)가 실린더(6) 내에 진입할 수 있게 하며 개구 단(60)에 대향되는 타단에는 상단 벽(61)이 형성되고(도 7 참조) 실린더(6) 상단 벽(61)의 상단에는 세로 깊이를 지니고 내부는 중공 모양인 압력 완충용 에어 통로(62)가 구비된 압력 완충부(66)가 세로 방향에서 위로 연장되고, 상기 압력 완충용 에어 통로(62)의 일단은 상단 벽(61)과 제1 포트(621)를 형성하고 압력 완충용 에어 통로(62)의 타단은 제2 포트(622)이며 제2 포트(622)의 상방에는 금속 받침 패드(64)가 매설되고 상기 금속 받침 패드(64)에는 압력 완충용 에어 통로(62)와 서로 연통되며 또한 상하로 관통되는 관통 홀(640)이 구비되고, 압력 완충부(66)의 바깥 둘레에는 밀폐링(67)을 끼울 수 있는 링형 홈(661)이 구비되고; 원형 바깥 둘레 변을 지니는 실린더(6)에서 상단 벽(61)에 가까운 곳의 전, 후 양 측변은 긴 측판(65)이 각각 수평으로 연장되고 상기 두 개의 긴 측판(65)의 좌, 우 양 단의 헤드는 두 개의 서로 대응되고 뒤집힌 L형 모양을 갖는 삽입판(650)이 위로 연장되고 상기 삽입판(650)과 긴 측판(65) 사이에는 수납 홈(652)이 형성된다.
통형 기둥 모양을 지니는 공기 저장부(8)의 일단은 완전히 관통되는 개구(81)가 구비되고 타단에는 완전히 밀폐되는 밀폐면(88)이 구비되며, 공기 저장부(8)의 내부 중공부(82)의 안쪽 둘레면에는 복수의 서로 이격되는 수직 돌출 리브(89)가 구비되고, 상기 공기 저장부(8)의 개구(81)에서 적절한 두께를 가지는 평면 측판(85)이 주위로 확장되고 서로 대향되는 두 개의 평면 측판(85)에는 각각 L형 삽입판(851)이 구비되고 삽입판(851)과 평면 측판(85) 양자 사이에는 수용 홈(850)이 형성되며; 공기 저장부(8) 안쪽 내면에는 중심 구간에서 아래로 원형 컬럼(86)이 연장되고 상기 원형 컬럼(86)의 길이 크기로 밸브 홀더(92)의 개폐 속도를 제어할 수 있으며, 원형 컬럼(86)의 길이가 비교적 길 때 밸브 홀더(92)가 상하 운동을 하는 스트로크가 짧아지기에 전술한 금속 받침 패드(64)의 관통 홀(640)을 차단하는 속도가 빨라지고, 이와 반대로 원형 컬럼(86)의 길이가 비교적 짧을 때 밸브 홀더(92)가 상하 운동을 하는 스트로크가 길어지기에 전술한 금속 받침 패드(64)의 관통 홀(640)을 차단하는 속도가 느려지며; 원형 컬럼(86) 주위에는 링형 돌출 단턱(87)이 구비되고 상기 링형 돌출 단턱(87)과 원형 컬럼(86) 사이에는 움푹 파인 모양의 링형 홈(80)이 형성되며; 밸브 홀더(92)는 전술한 금속 받침 패드(64) 상에 안치되어 금속 받침 패드(64)의 관통 홀(640)을 밀폐 시킬 수 있고 상기 금속 받침 패드(64)는 밸브 홀더(92)가 상, 하 운동 시 더욱 안정되게 하며, 밸브 홀더(92)의 진동 빈도가 매우 높고 또한 자체가 플라스틱 재질로 제작되기 때문에 만약 금속 받침 패드(64)도 플라스틱 재질을 사용한다면 양자 사이의 고빈도 접촉 충돌로 인해 플라스틱 재질의 받침 패드가 고열로 변형되어 받침 패드가 관통 홀(640)을 밀폐할 때의 기밀성에 영향을 주기 때문에 본 발명의 받침 패드는 금속 재질로 제작된다. 공기 저장부(8)를 회전시킴으로써 공기 저장부(8)의 평면 측판(85)이 삽입판(650)의 수납 홈(652) 내에 신속하게 진입하게 되면(도 2 참조), 실린더(6)의 긴 측판(65)은 삽입판(851)의 수용 홈(850) 내에 수용되고(도 7 참조), 이로써 공기 저장부(8)가 실린더(6)에 견고하게 결합되게 하고 공기 저장부(8) 및 실린더(6)가 서로 조립되는데, 이러한 설계는 작업자가 스프링(93) 및 밸브 홀더(92)를 내부에 조립하기 쉽게 한다. 실린더(6)와 공기 저장부(8)가 서로 조립 완료된 후 스프링(93)의 일단은 밸브 홀더(92)의 상단에 맞닿고 타단은 전술한 원형 컬럼(86)에 끼워져서 링형 홈(80) 내에 안착하게 하며; 공기 저장부(8)와 실린더(6)가 조립된 후 공기 저장부(8)에서 기존의 내부 중공부(82)는 실린더(6)에 의해 이송 진입한 압축 공기를 수용하는 메인 공기 저장 챔버(99)가 된다. 전술한 공기 저장부(8)의 외부 둘레벽에서는 공기 저장부(8) 외부와 공기 저장부(8) 내부 중공부(82)를 서로 연통 시키는 적어도 두 개의 공기 출력구(83, 84)가 연장되는데, 이 중에서 하나의 공기 출력구(83)는 공기 저장부(8)에서 니들형 압력계가 직접 연장되고 다른 공기 출력구(84)에는 노즐(91)이 구비된 호스(90)를 연결할 수 있다.
본 발명의 압력계는 중공 원형 튜브(1)를 구비하고, 상기 중공 원형 튜브(1)는 투명한 모양일 수 있고 원형 튜브(1)의 바깥 단에는 개구(112)가 구비되고 또한 숫나사(111)가 구비된다. 중공 원형 튜브(1)는 내부 공간에 원형 구경이 서로 다른 좌측 구역부(12) 및 우측 구역부(11)가 구비되며, 도 5 및 도 6에 나타낸 방향 및 원형 튜브(1)의 중심축선(C)을 기준으로 하여 공기 출력구(83)에 바로 인접한 것은 반지름이 Y인 좌측 구역부(12)고 개구(112)에 바로 인접한 것은 반지름이 X인 우측 구역부(11)고, 반경(X)은 반경(Y) 보다 크며(X>Y), 좌측 구역부(12) 및 우측 구역부(11) 양자가 서로 경계를 이루는 끝단 부위는 원형 튜브(1) 내부에서 방사형으로 경사(중심축선(C)에 대해)를 갖는 링형 고리 구간(2)이고 본 실시예에서는 바로 작은 구경의 좌측 구역부(12) 반경(Y)이 구경이 연속해서 점차 커지는 방식으로 우측 구역부(11) 반경(X)까지 연장되는 것으로. 좌측 구역부(12) 및 우측 구역부(11) 양자 사이에는 방사형 링형 고리 구간(2)이 형성되며, 상기 링형 고리 구간(2)의 링 둘레면(여전히 도 5의 투시 방향에 의한다)은 직선 형태나 원호 형태로 구현될 수 있다. 전술한 원형 튜브(1)의 좌측 구역부(12)에 의해 둘러 싸인 내부 공간은 좌측 구간 내부 챔버(102)고 원형 튜브(1)의 우측 구역부(11)에 의해 둘러 싸인 내부 공간은 우측 구간 내부 챔버(101)다. 원형 튜브(1)의 좌측 구역부(12)에 이어지는 공기 저장부(8)의 외주면에는 다수 개의 서로 이격되는 버퍼링 패드(17)가 구비되고 원형 튜브(1)의 외표면에는 압력 숫자가 새겨진 디스플레이 스크린(18)이 구비된다.
추진기(3)는 전술한 원형 튜브(1) 내에 놓일 수 있으며, 압축 공기가 공기 출력구(83)를 거쳐서 전술한 원형 튜브(1)의 좌측 구역부(12)에 진입하면 상기 추진기(3)가 직선 위치이동 동작을 하게 밀 수 있을 뿐만 아니라 추진기(3)의 이동 길이를 통해 현재의 압력값을 나타낼 수 있으며, 압력계가 받아들일 수 있는 압력 공기의 압력 크기는 좌측 단부(12)의 좌측 구간 내부 챔버(102)가 중심축선(C)과 평행을 이루는 총 길이(L)를 통해 설계할 수 있다. 예를 들면, 압축 공기를 받아 들이는 진입 압력값이 크도록 설정할 경우 좌측 구간 내부 챔버(102) 내의 총 길이(L)를 늘이고, 이와 반대로 압축 공기를 받아 들이는 진입 압력값이 작도록 설정할 경우 좌측 구간 내부 챔버(102) 내의 총 길이(L)를 줄일 수 있다. 본 발명에 따른 실시예의 추진기(3)에서, 상기 추진기(3)는 일단이 여전히 개구(32) 단이고 추진기(3)의 타단은 밀폐면(31)이며, 추진기(3) 내에는 내부 수용 챔버(30)가 구비되고 상기 밀폐면(31)은 내부 수용 챔버(30)의 밑부 중심 부위에서 개구(32) 단을 관통하여 나오는 중공 튜브(37)가 연장되고, 중공 튜브(37) 둘레 벽에는 복수의 서로 이격되어 배열되는 긴 슬롯(371)이 관통되게 구비된다. 전술한 밀폐면(31)의 주변측에는 착색된 오링(34)을 끼울 수 있는 링형 요홈(33)이 구비된다. 전체 추진기(3)는 전술한 원형 튜브(1) 내에 수용될 수 있으며 밀폐면(31)은 원형 튜브(1)의 좌측 단부(12)에 이어지는 공기 저장부(8)의 외주면의 완충 패드(17)에 맞닿고, 공기 출력구(83)와 원형 튜브(1) 내의 공간이 서로 연통되어 압축 공기가 공기 출력구(83)를 거쳐서 추진기(3)에 압력을 가할 수 있고, 추진기(3)는 원형 튜브(1) 중의 좌측 구간 내부 챔버(102), 우측 구간 내부 챔버(101)에서 피스톤 운동과 유사한 방식으로 직선 위치이동을 할 수 있다(도 7 내지 도 10 참조).
스프링(4)은 전술한 추진기(3)의 내부 수용 챔버(30)에 수용될 수 있고 또한 중공 튜브(37)의 바깥 둘레에 덮여서 감길 수 있으며, 스프링(4)의 일단은 밀폐면(31)에 맞닿고 스프링(4)의 외경은 추진기(3)의 안쪽 둘레면에 살짝 맞닿는다(도 4 참조).
도 3 및 도 4를 참조하면, 덮개 바디(5)의 내주면에는 암나사(54)가 구비되고 내면측의 중앙 부위에는 내부 받침대(50)가 구비되고, 내부 받침대(50) 상단에서는 내부 중공부(510)가 구비된 중간 축 튜브(51)가 연장되며, 상기 중간 축 튜브(51)의 바깥 둘레 직경은 내부 받침대(50)의 바깥 둘레 직경보다 작고, 중간 축 튜브(51)와 내부 받침대(50)의 연결부분에는 외부 받침면(501)이 형성되고, 중간 축 튜브(51)의 바깥 단에는 개구(52)가 구비되고, 상기 중간 축 튜브(51)의 밑단에는 밑벽(512)이 형성되고, 밑벽(512)의 중심 구간에는 공기 배출구(511)가 관통되어 과도한 압력이 상기 공기 배출구(511)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다. 내부 중공부(510)의 내경은 전술한 중공 튜브(37)의 외경보다 크나 중간 축 튜브(51)의 외경은 스프링(4)의 내경보다 작고, 또한 전술한 스프링(4)의 타단은 외부 받침면(501)에 맞닿을 수 있다. 덮개 바디(5)가 암나사(54)로 원형 튜브(1)의 개구(112)의 수나사(111)에 나사 결합되어 양자가 나사 결합으로 위치고정 될 수 있게 하며, 덮개 바디(5)의 중간 축 튜브(51)는 개구(52)에서 중공 튜브(37)를 끼워서 감쌀 수 있으며, 중공 튜브(37)의 외경 둘레는 중간 축 튜브(51)의 내부 둘레벽에 근접할 수 있고 또한 덮개 바디(5)와 원형 튜브(1)의 개구(112) 양자가 나사 결합하는 깊이를 조절하면 스프링(4)의 느슨함과 조임의 정도를 조절할 수 있게 되어 압력 측정 시의 정확도에 도움이 된다. 원형 튜브(1), 추진기(3), 착색된 오링(34), 스프링(4) 및 덮개 바디(5)를 완전히 조합한 후에는 도 2의 실시예에 도시된 바와 같은 압력계를 형성할 수 있다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 압축 공기는 공기 출력구(83)를 통해 압력계의 원형 튜브(1) 내에 진입할 수 있고, 그 압축 공기는 추진기(3)가 내부의 스프링(4)에 압력을 가하게 함으로써 지속적으로 진입된 압축 공기에 의해 추진기(3)가 덮개 바디(5)의 방향으로 이동하게 하며, 사용자는 현재 생성된 압력값을 볼 때 투명한 원형 튜브(1)를 통해 착색된 오링(34)이 위치한 디스플레이 스크린(18) 상에 새겨진 숫자 압력값을 볼 수 있고, 압력계의 압력 측정 과정은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같다. 압축 공기가 사라진 후 외부 공기는 덮개 바디(5)의 공기 배출구(511)를 통해 원형 튜브(1) 내에 진입할 수 있고, 스프링(4)의 복원력에 의해 추진기(3)가 원래의 초기 위치에 회복되게 하여 도 7에 도시된 바와 같은 초기 상태에 복귀하게 된다. 안전을 확보하기 위해, 진입된 압력값이 소정의 안전 압력 최대값 보다 클 때 추진기(3) 좌측 단부(12)의 바깥 끝단은 링형 고리 구간(2)을 알맞게 가로 질러서 과도한 압력이 링형 고리 구간(2)을 통해 전체 원둘레(360도)로 압력을 배출하는 방식으로 우측 단부(11)에 진입할 수 있고 또한 이 곳에서 과도한 압력이 공기 배출구(511)를 통해 압력계 튜브 밖으로 배출된다. 본 실시예에서는 추진기(3) 밀폐면(31)의 주변측에 장착된 착색된 오링(34)이 작은 구경의 좌측 단부(12) 반경(Y)에 의해 둘러 싸인 좌측 구간 내부 챔버(102)에서 밀림으로 인해 링형 고리 구간(2)을 넘어서 큰 구경의 우측 단부(11) 반경(X)에 의해 둘러 싸인 우측 구간 내부 챔버(101)에 진입하였기 때문에, 상기 우측 단부(11) 반경(X)과 추진기(3) 밀폐면(31)의 주변측에 설치된 착색된 오링(34)에는 틈새가 형성되고(도 9 참조), 뒤이어서 압력계 내부에 진입하는 과도한 압력은 상기 틈새를 통해 우측 구간 내부 챔버(101)를 거쳐서 추진기(3)의 내부 수용 챔버(30)에 이르게 되고, 중공 튜브(37)의 긴 슬롯(371)을 거쳐서 중간 축 튜브(51)의 내부 중공부(510)에 진입하고 나서 공기 배출구(511)에 이르러 외부에 배출된다. 한편, 공기를 충전하는 과정에서 부적절한 조작으로 인해 과압 현상이 발생할 때 추진기(3)의 중공 튜브(37) 끝단이 도 10에 도시된 바와 같이 덮개 바디(5)의 밑벽(512)에 맞닿게 할 수 있으며, 이러한 설계 방식은 스프링(4)이 과도한 압력으로 인해 변형되지 않게 보호할 수 있다.
상술한 바를 종합하면, 본 발명은 공기압축기의 개선 구조에 관한 것으로, 특히 공기압축기의 실린더(6) 및 공기 저장부(8)라는 두 개의 독립 부재가 결합되고 결합된 후에는 메인 공기 저장 챔버(99) 및 압력 완충용 에어 통로(62)를 형성할 수 있어서 피스톤 몸체(76)의 운동 저항이 줄어들어 작동을 더욱 순조롭게 하며; 더 나아가, 압력 완충용 에어 통로(62)는 메인 공기 저장 챔버(99)와 이어지는 곳에 금속 받침 패드(64)가 매설되어, 밸브 홀더(92)에 고빈도로 접촉 충돌해도 금속 받침 패드(64)이 변형되지 않으며 밸브 홀더(92)가 상, 하 운동 시 더욱 안정되게 하고 기밀성까지 갖추게 하며; 더 나아가, 공기 저장부(8)의 둘레 벽에는 펜형 압력계가 연장 구비되고 상기 펜형 압력계는 현재의 압력값을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 공기압축기의 소정의 안전 압력 최대값에 도달하면 링형 고리 구간(2)을 통해 과도한 압축 공기를 배출할 수 있기에 공기압축기에 안전 밸브를 별도로 설치하지 않아도 안전을 확보할 수 있으며 공기를 충전할 물품에도 과압으로 인한 손상을 주지 않게 되는 공기압축기의 개선 구조를 가리킨다. 본 발명은 구조 설계가 종래의 제품과 다를 뿐만 아니라 본 발명에 신규성과 진보성이 구비된 것이 명백하기에 특허 출원을 한다.
1 : 원형 튜브 101 : 우측 구간 내부 챔버
102 : 좌측 구간 내부 챔버 11 : 우측 단부
111 : 수나사 112 : 개구
12 : 좌측 단부 17 : 완충 패드
18 : 디스플레이 스크린 2 : 링형 고리 구간
X : 내경 Y : 내경
3 : 추진기 30 : 내부 수용 챔버
31 : 밀폐면 32 : 개구
33 : 링형 요홈 34 : 오링
37 : 중공 튜브 371 : 긴 슬롯
4 : 스프링 5 : 덮개 바디
50 : 내부 받침대 501 : 외부 받침면
51 : 중간 축 튜브 510 : 내부 중공부
511 : 공기 배출구 512 : 밑벽
52 : 개구 54 : 암나사
6 : 실린더 60 : 개구 단
61 : 상단 벽 62 : 압력 완충용 에어 통로
621 : 제1 포트 622 : 제2 포트
64 : 금속 받침 패드 640 : 관통 홀
65 : 긴 측판 650 : 삽입판
652 : 수납 홈 66 : 압력 완충부
661 : 링형 홈 67 : 밀폐링
7 : 메인 프레임 71 : 모터
72 : 피니언 73 : 기어
74 : 중량 회전판 75 : 크랭크 핀
76 : 피스톤 몸체 8 : 공기 저장부
80 : 링형 홈 81 : 개구
82 : 내부 중공부 83, 84 : 공기 출력구
85 : 평면 측판 850 : 수용 홈
851 : 삽입판 86 : 원형 컬럼
87 : 링형 돌출 단턱 88 : 밀폐면
89 : 수직 돌출 리브 90 : 호스
91 : 노즐 92 : 밸브 홀더
93 : 스프링 99 : 메인 공기 저장 챔버

Claims (11)

  1. 공기압축기는 메인 프레임에 모터 및 실린더가 고정되고 모터가 작동한 후 피스톤 몸체는 실린더 내에서 왕복식 압축 동작을 진행하여 압축 공기를 생성하는 공기압축기의 개선 구조에 있어서,
    전술한 실린더의 일단은 개구 모양의 개구 단으로서 피스톤 몸체가 실린더 내에 진입할 수 있게 하며 개구 단에 대향되는 타단에는 상단 벽이 형성되고, 원형 바깥 둘레 변을 지니는 실린더에서 상단 벽에 가까운 곳의 전, 후 양 측변은 긴 측판이 각각 수평으로 연장되고，상기 두 개의 긴 측판의 좌, 우 양 단의 헤드는 두 개의 서로 대응되고 뒤집힌 L형 모양을 갖는 삽입판이 위로 연장되고 상기 삽입판과 긴 측판 사이에는 수납 홈이 형성되며; 통형 기둥 모양을 지니고 내부 중공부가 구비된 공기 저장부의 일단에는 완전히 관통되는 개구가 구비되고 타단에는 완전히 밀폐되는 밀폐면이 구비되며, 상기 공기 저장부의 개구에서 적절한 두께를 가지는 평면 측판이 주위로 확장되고 서로 대향되는 두 개의 평면 측판에는 각각 L형 삽입판이 구비되고 삽입판과 평면 측판 양자 사이에는 수용 홈이 형성되며; 공기 저장부를 회전시켜 공기 저장부의 평면 측판이 삽입판의 수납 홈 내에 신속하게 진입하게 하고, 실린더의 긴 측판은 삽입판의 수용 홈 내에 수용되어서 공기 저장부가 실린더에 견고하게 결합되게 하고, 공기 저장부 및 실린더라는 두 개의 독립 부재가 조립되도록 하고,
    공기 저장부와 실린더가 조립된 후 공기 저장부에서 기존의 내부 중공부는 실린더에 의해 이송된 압축 공기를 수용하는 메인 공기 저장챔버가 되며, 전술한 공기 저장부의 외부 둘레벽에는 공기 저장부 외부와 공기 저장부 내부 중공부를 서로 연통 시키는 적어도 두 개의 공기 출력구가 연장되고 이 중에서 하나의 공기 출력구는 공기 저장부에서 펜형 압력계가 직접 연장되고 다른 공기 출력구는 노즐이 구비된 호스를 연결하고,
    상기 압력계는 원형 튜브, 추진기, 스프링 및 덮개 바디를 포함하고,
    상기 원형 튜브 내의 공간에는 원형 구경이 서로 다른 좌측 단부 및 우측 단부가 형성되고 좌측 단부 및 우측 단부 사이에는 방사형 링형 고리 구간이 형성되며,
    상기 추진기는 상기 원형 튜브 내에 배치되고, 상기 추진기 내에는 내부 수용 챔버가 구비되고, 상기 내부 수용 챔버 내에 적어도 하나의 중공 튜브가 형성되고,
    상기 덮개 바디는 내부 중공부가 구비된 중간 축 튜브를 포함하고,
    상기 스프링은 상기 추진기의 내부 수용 챔버 내와, 상기 중간 축 튜브의 외측에 배치되며,
    압축 공기는 공기 출력구를 거쳐서 원형 튜브 내에 진입할 수 있고, 상기 압축 공기에 의해 상기 추진기가 직선 위치이동을 할 수 있고, 상기 압축 공기에 의해서 상기 추진기의 좌측 단부의 바깥 끝단이 상기 방사형 링형 고리 구간을 넘어서면 상기 압축 공기는 상기 방사형 링형 고리 구간, 상기 내부 수용 챔버, 상기 중공 튜브 및 상기 내부 중공부를 통해서 배출되는 것을 특징으로 하는 공기 압축기의 개선 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    전술한 실린더 상단 벽의 상단에는 세로 방향으로 깊이를 지니고 내부는 중공 모양인 압력 완충용 에어 통로가 구비된 압력 완충부가 세로 방향에서 위로 연장되고, 상기 압력 완충용 에어 통로의 일단은 상단 벽과 제1 포트를 형성하고 압력 완충용 에어 통로의 타단은 제2 포트이며, 상기 압력 완충용 에어 통로에 의해 실린더에서의 피스톤 몸체의 운동 저항이 줄어들어 작동이 더욱 순조롭게 되는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    압력 완충부의 제2 포트의 상방에는 금속 받침 패드가 매설되고 상기 금속 받침 패드에는 압력 완충용 에어 통로와 서로 연통되며 상하로 관통되는 관통 홀이 구비되고, 압력 완충부의 바깥 둘레에는 밀폐링을 끼울 수 있는 링형 홈이 구비되고; 전술한 금속 받침 패드 상에 설치되어 금속 받침 패드의 관통 홀을 밀폐 시킬 수 있는 밸브 홀더를 포함하고; 밸브 홀더의 상단에 설치될 수 있는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    공기 저장부의 내부 중공부의 안쪽 둘레벽에는 복수의 서로 이격되는 수직 돌출 리브가 구비되고; 공기 저장부 내면은 중심 구간에서 아래로 원형 컬럼이 연장되고 상기 원형 컬럼의 길이로 밸브 홀더의 개폐 속도를 제어할 수 있으며, 원형 컬럼 바깥 둘레에는 링형 돌출 단턱이 구비되고 상기 링형 돌출 단턱과 원형 컬럼 사이에는 움푹 파인 모양의 링형 홈이 형성되며, 전술한 스프링의 타단은 링형 돌출 단턱에 끼워져 링형 홈 내에 맞닿는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원형 튜브의 우측 단부의 바깥 끝단에는 개구가 구비되고 원형 튜브의 외표면에는 압력 숫자가 새겨진 디스플레이 스크린이 구비되며; 상기 추진기는 일단이 여전히 개구 단이고 추진기의 타단은 밀폐면이며, 상기 밀폐면은 내부 수용 챔버의 밑부 중심 부위에서 개구 단을 관통하여 나오는 상기 중공 튜브가 연장되며; 상기 스프링은 전술한 추진기의 내부 수용 챔버에 수용될 수 있고 또한 중공 튜브의 바깥 둘레에 끼워져서 감길 수 있으며, 스프링의 일단은 밀폐면에 맞닿으며; 상기 덮개 바디의 내면측 중앙 부위에는 내부 중공부가 구비된 중간 축 튜브가 연장되며, 덮개 바디는 원형 튜브의 개구에 나사 결합될 수 있고 전술한 스프링의 타단은 덮개 바디의 내면에 맞닿고,
    압축 공기는 공기 출력구를 거쳐서 원형 튜브 내에 진입할 수 있고 추진기가 직선 위치이동을 할 수 있게 밀어, 압력 값을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기 압축기의 개선 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    전술한 원형 튜브의 중심축선(C)을 기준으로 했을 때, 공기 출력구에 바로 인접한 것은 반지름이 Y인 좌측 단부이고 개구에 바로 인접한 것은 반지름이 X인 우측 단부이고, 반경(X)은 반경(Y)보다 크며(X>Y), 좌측 단부 및 우측 단부 양자가 서로 경계를 이루는 끝단 부위는 원형 튜브 내부에 방사형으로 경사도(중심축선(C)에 비해)를 갖는 링형 고리 구간인 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
  8. 제6항에 있어서,
    추진기의 중공 튜브 둘레 벽에는 복수의 서로 이격되어 배열되는 긴 슬롯이 관통되게 구비되고, 전술한 밀폐면의 주변측에는 착색된 오링을 끼울 수 있는 링형 요홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
  9. 제6항에 있어서,
    전술한 스프링의 외경 둘레는 추진기의 내부 수용 챔버의 안쪽 둘레벽에 살짝 맞닿는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
  10. 제6항에 있어서,
    전술한 덮개 바디의 내면측의 중앙 부위에는 내부 받침대가 구비되고, 내부 받침대 상단에서는 내부 중공부가 구비된 전술한 중간 축 튜브가 연장되며, 상기 중간 축 튜브의 바깥 둘레 직경은 내부 받침대의 바깥 둘레 직경보다 작고, 중간 축 튜브와 내부 받침대의 연결부분에는 외부 받침면이 형성되고 중간 축 튜브의 바깥 단에는 개구가 구비되고, 상기 중간 축 튜브의 밑단에는 밑벽이 형성되고, 밑벽의 중심 구간에는 공기 배출구가 관통되어 과도한 압력이 상기 공기 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하며, 내부 중공부의 내경은 전술한 중공 튜브의 외경보다 크나 중간 축 튜브의 외경은 스프링의 내경보다 작으며, 또한 전술한 스프링의 타단은 외부 받침면에 맞닿을 수 있는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
  11. 제6항에 있어서,
    원형 튜브의 개구에는 수나사가 구비되고 덮개 바디의 내주면에는 암나사가 구비되며, 전술한 원형 튜브와 덮개 바디 양자가 서로 나사 결합하는 깊이에 의해 스프링의 느슨함과 조임의 정도를 조절할 수 있고 이는 압력 측정의 정확도에 도움이 되는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 개선 구조.
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