KR101880663B1 - 기밀성이 향상된 에어 부스터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기밀성이 향상된 에어 부스터에 관한 것으로, 제 1 기밀 고정 부재 및 제 2 기밀 고정 부재를 구비하여 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램의 기밀성이 향상된 에어 부스터를 제공한다. 본 발명에 의해 에어 부스터 내부의 에어 압력 증폭 효과가 향상될 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 기밀성이 향상된 에어 부스터에 관한 것이다. 보다 자세하게는 각종 공압 라인에 장착되어 공기의 유량을 증가시켜 공급하도록 하는 에어 부스터에가 기밀부재를 통해 기밀성이 향상된 에어 부스터에 관한 것이다.
오늘날 각종 산업현장과 자동차, 선박 등의 장치에는 유압 또는 공압라인으로 이루어져 장치를 작동하도록 하는 구성이 있으며 유압장치의 경우 작은 장치로 큰 힘을 낼 수 있으며 응답속도가 빠르며 정확한 제어가 가능하다는 장점이 있으나 배관이 까다롭고 화재 및 오일의 주기적 교환 등에 불편함이 있다.
하지만 공압의 경우 공기를 사용하여 먼 거리까지 이송이 가능하고, 압축공기를 사용할 수도 있으며 간단한 구조와 힘과 속도를 무단으로 조절이 가능하다는 장점이 있는 반면 공기가 압축될 때까지 지연시간이 걸리는 단점이 있다.
또한 에어라인에서 특정 공압기기가 작동하는 순간 에어의 압력이 저하되는데 이를 방지하여 에어실린더, 에어모터와 같은 공압기기가 안정적이고 효율적으로 작동하도록 하기 위해서 에어 유량을 증폭시켜 공급시키는 에어 부스터의 설치가 필요하다.
이 때 일반적으로 사용되는 에어 부스터는 압력을 제어하고 증폭시켜주는 것으로, 기밀에 흠이 있을 경우 기압 증폭효과가 감소할 수 있는 문제가 발생한다. 따라서, 본 발명에서는 에어 부스터에 별도의 기밀부재를 삽입하여 기압 증폭효과를 상승시키며 기밀성이 향상된 에어 부스터를 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제는 기밀성이 향상된 에어 부스터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 기압 증폭효과가 향상된 에어 부스터를 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 에어 공급 하우징, 엑츄에이터 하우징, 에어 배출하우징, 파일럿 하우징, 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램을 포함하고, 상기 파일럿 하우징, 제 1 다이어프램 및 에어 배출 하우징을 밀착 고정하는 제 1 기밀 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 1 기밀 고정부재는 온도 변화에 따라 일단이 일방향으로 굽어짐으로써 에어 부스터의 결합을 밀착시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 에어 부스터의 층간 기밀성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 에어 부스터 내부의 기체가 새는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 에어 부스터의 기밀성 향상으로 기압 증폭효과가 향상되는 효과가 있다.
또한, 용이하게 기밀 고정 부재의 결합을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 결합력이 좋은 에어 부스터를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이로 인해, 에어 부스터의 성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.
최종적으로, 에어 부스터에 공급된 압력에 비해 액츄에이터에 공급되는 압력의 증폭률이 크므로 적은 기체 공급으로도 큰 효과를 줄 수 있으며, 수요자가 증가할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 분해 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 압력 하강에 따른 공기 공급상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 압력 상승에 따른 공기 배출상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 고온의 기밀 고정 부재를 삽입한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 상온의 기밀 고정 부재가 굽어진 것을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 온도 변화에 따른 기밀 고정 부재를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 온도 변화에 따른 기밀 고정 부재를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 에어 부스터 결합 방법을 나타낸 단계도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 분해 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 압력 하강에 따른 공기 공급상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 압력 상승에 따른 공기 배출상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 고온의 기밀 고정 부재를 삽입한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 상온의 기밀 고정 부재가 굽어진 것을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 온도 변화에 따른 기밀 고정 부재를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 온도 변화에 따른 기밀 고정 부재를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 에어 부스터 결합 방법을 나타낸 단계도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 에어 공급 하우징(110), 엑츄에이터 하우징(120), 에어 배출 하우징(130), 파일럿 하우징(140), 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)을 포함하며, 제 1 기밀 고정 부재(210), 제 1 고정링(220), 제 2 기밀 고정 부재(230) 및 제 2 고정링(240)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 각각의 구성 및 결합은 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예의 분해 단면도이다.
에어 공급 하우징(110)은 상면이 개방된 원통형상으로 측면에 외경에서 내경으로 관통되는 에어 유입홀(111)을 구비할 수 있다. 또한, 내측에 내경면에서 중심 방향으로 연장되는 하나 이상의 고정리브와, 원판형으로 형성되어 상면에 스프링이 안착될 수 있는 홈이 형성되며 상기 고정리브에 의해 중심에 고정되는 고정 원판을 구비할 수 있다.
엑츄에이터 하우징(120)은 상면이 개방된 원통형상으로 에어 공급 하우징(110)의 상부에 결합된다. 엑츄에이터 하우징(120)은 측면에 외경에서 내경으로 관통되는 엑츄에이터 연결홀(121)을 구비할 수 있으며, 하면에 수직으로 관통되어 에어가 공급될 수 있는 에어 공급홀이 형성될 수 있다.
에어 배출 하우징(130)은 상면 및 하면이 모두 개방된 원통형상으로 외경에서 내경으로 관통되는 에어 배출홀(131)을 구비하여 상기 엑츄에이터 하우징(120)의 상부에 결합될 수 있다.
파일럿 하우징(140)은 에어 배출 하우징(130)의 상부에 결합되어 에어 부스터를 마감하는 구성으로, 하면이 개방된 원통형상이고 상면에는 에어 부스터 내부의 압력을 조절할 수 있는 파일럿 연결홀(141)이 구비될 수 있다.
제 1 다이어프램(150)은 파일럿 하우징(140)과 에어 배출 하우징(130) 사이에 결합되며, 제 2 다이어프램(160)은 배출 하우징(130)과 엑츄에이터 하우징(120) 사이에 결합될 수 있다. 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)은 내부 압력에 따라 상하로 탄성 운동을 하며 에어의 유입 방향을 조절할 수 있다.
상기한 에어 부스터의 구성 요소는 일반적인 에어 부스터의 구성 요소로, 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 종래의 에어 부스터의 구조는 모두 가능할 수 있다. 이하, 상기 도 1 및 도 2를 참조하여 기밀성이 향상된 에어 부스터의 추가적인 구성 요소를 설명하도록 한다.
제 1 기밀 고정 부재(210)는 파일럿 하우징(140), 제 1 다이어프램(150) 및 에어 배출 하우징(130)의 상면 또는 하면의 외측을 따라 형성된 하나 이상의 홈에 하나 이상 구비되어 제 1 다이어프램(150)을 기밀하게 고정하는 부재이다. 상세하게, 제 1 기밀 고정 부재(210)는 파일럿 하우징(140)의 하면 및 에어 배출 하우징(130)의 상면의 대응되는 홈에 동시에 삽입되어 상기 파일럿 하우징(140) 및 에어 배출 하우징(130)을 결합시킬 수 있다. 보다 상세하게, 제 1 기밀 고정 부재(210)는 파일럿 하우징(140) 및 에어 배출 하우징(130) 사이에 결합되는 제 1 다이어프램(150)의 외측 방향에 형성된 홈을 관통하여 삽입될 수 있다. 제 1 기밀 고정 부재(210)는 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 포개어진 막대 형상으로, 변화에 따라 일단이 일 방향으로 굽어질 수 있다. 보다 상세하게 일 실시예에 따르면, 두 종류의 금속판 중 일 방향에 있는 금속판의 열팽창계수가 타 방향에 있는 금속판의 열팽창계수보다 큰 경우, 온도가 높아지면 일 방향에 있는 금속판이 타 방향에 있는 금속판에 비해 더 많이 팽창하여 타 방향으로 휘어지게 된다. 본 발명에서의 제 1 기밀 고정 부재(210)는 고온일 때, 평평한 막대 형상으로 수직하게 삽입될 수 있으며, 상온에서 일단이 일 방향으로 굽어짐으로써 에어 부스터를 기밀하게 밀착시킬 수 있다. 제 1 기밀 고정부재(210)는 삽입되는 위치에 따라 제 1 다이어프램(150)을 기준으로 상측 파일럿 하우징(140)에 삽입되는 부분을 상부(211), 하측 에어 배출 하우징(130)에 삽입되는 부분을 하부(212)로 정의할 수 있다. 이 때, 제 1 기밀 고정부재(210)의 하부(212)는 상부(211)와 동일하게 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 포개어진 막대 형상으로, 상부(211)와 하부(212)가 각각 점대칭 형상으로 구비될 수 있다. 상세하게, 상부(211)는 열팽창계수가 큰 금속판이 일 방향에 위치하며, 하부(212) 반대로 열팽창계수가 큰 금속판이 타 방향에 위치하여 온도가 높아짐에 따라 상부(211) 및 하부(212)가 각각 서로 반대 방향으로 굽어지도록 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 1 기밀 고정부재(210)의 하부(212)는 한 종류의 금속으로 이루어진 막대 형상일 수도 있으며, 외주면을 따라 나사산이 형성된 나사 형상일 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 제 1 기밀 고정 부재(210)의 상부(211)는 파일럿 하우징(140)에 삽입되고, 하부(212)는 에어 배출 하우징(130)에 결합될 수 있으나, 다른 실시예 따르면, 하나 이상의 제 1 기밀 고정 부재(210)의 상부(211)는 에어 배출 하우징(130)에 삽입되고, 하부(212)는 파일럿 하우징(140)에 결합될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 제 1 기밀 고정 부재(210)의 상부(211) 및 하부(212)는 서로 엇갈리도록 번갈아 가며 에어 배출 하우징(130) 및 파일럿 하우징(140)의 둘레에 결합될 수 있다.
제 1 고정링(220)은 제 1 다이어프램(150)의 상면 또는 하면에 밀착되어 제 1 고정 부재(210)가 관통될 수 있는 링이다. 제 1 고정링(220)을 삽입함으로써, 제 1 고정부재(210)가 흔들리지 않고 정확한 위치에 삽입될 수 있다. 제 1 고정링(220)은 고무링으로 이루어 질 수도 있으나, 금속링으로 이루어져 용접을 통해 밀착되는 것이 바람직하다.
제 2 기밀 고정 부재(230)는 제 1 기밀 고정 부재(210)와 동일한 형상으로 에어 배출 하우징(130), 제 2 다이어프램(160) 및 엑츄에이터 하우징(120)의 둘레에 하나 이상 구비되어 제 2 다이어프램(160)을 기밀하게 고정하는 부재이다. 제 2 기밀 고정 부재(230)는 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 포개어진 막대 형상으로, 온도 변화에 따라 일단이 일 방향으로 굽어질 수 있다. 본 발명에서의 제 2 기밀 고정 부재(230)는 고온일 때, 평평한 막대 형상으로 수직하게 삽입될 수 있으며, 상온에서 일단이 일 방향으로 굽어짐으로써 에어 부스터를 기밀하게 밀착시킬 수 있다. 제 2 기밀 고정부재(230)는 삽입되는 위치에 따라 제 2 다이어프램(160)을 기준으로 상측 에어 배출 하우징(130)에 삽입되는 부분을 상부(231), 하측 엑츄에이터 하우징(120)에 삽입되는 부분을 하부(232)로 정의할 수 있다. 이 때, 제 2 기밀 고정부재(230)의 하부(232)는 상부(231)와 동일하게 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 포개어진 막대 형상으로, 상부(231)와 하부(232)가 각각 점대칭 형상으로 구비될 수 있다. 상세하게, 상부(231)는 열팽창계수가 큰 금속판이 일 방향에 위치하며, 하부(232) 반대로 열팽창계수가 큰 금속판이 타 방향에 위치하여 온도가 높아짐에 따라 상부(231) 및 하부(232)가 각각 서로 반대 방향으로 굽어지도록 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 2 기밀 고정부재(230)의 상부(231)는 한 종류의 금속으로 이루어진 막대 형상일 수도 있으며, 외주면을 따라 나사산이 형성된 나사 형상일 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 제 2 기밀 고정 부재(230)의 상부(231)는 에어 배출 하우징(130)에 삽입되고, 하부(232)는 엑츄에이터 하우징(120)에 결합될 수 있으나, 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 제 2 기밀 고정 부재(230)의 상부(231)는 엑츄에이터 하우징(120)에 삽입되고, 하부(232)는 에어 배출 하우징(130)에 결합될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 제 2 기밀 고정 부재(230)의 상부(231) 및 하부(232)는 서로 엇갈리도록 번갈아 가며 엑츄에이터 하우징(120) 및 에어 배출 하우징(130)의 둘레에 결합될 수 있다.
제 2 고정링(240)은 제 2 다이어프램(160)의 상면 또는 하면에 밀착되어 제 2 고정 부재(230)가 관통될 수 있는 링이다. 제 2 고정링(240)을 삽입함으로써, 제 2 고정부재(230)가 흔들리지 않고 정확한 위치에 삽입될 수 있다. 제 2 고정링(240)은 고무링으로 이루어 질 수도 있으나, 금속링으로 이루어져 용접을 통해 밀착되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제 1 고정 부재(210) 및 제 2 고정 부재(230)가 삽입되기 위해서는 각각의 엑츄에이터 하우징(120), 에어 배출 하우징(130), 파일럿 하우징(140), 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)은 둘레의 하면 또는 상면 가장자리를 따라 상기 제 1 고정 부재(210) 및 제 2 고정 부재(230)의 온도가 높을 시 결합 상태와 대응되는 하나 이상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 상세하게, 엑츄에이터 하우징(120)은 둘레의 상면 가장자리를 따라 하나 이상의 홈이 형성되되, "ㄴ"형상으로 하측 방향이 일 방향으로 굽어지도록 홈이 형성될 수 있다. 또한, 파일럿 하우징(140)은 둘레의 하면 가장자리를 따라 하나 이상의 홈이 형성되되, "ㄱ"형상으로 상측 방향이 일 방향으로 굽어지도록 홈이 형성될 수 있다. 에어 배출 하우징(130)은 둘레의 상면 및 하면 가장자리에 각각 하나 이상의 홈이 형성될 수 있는데, 제 1 고정 부재(210) 및 제 2 고정부재(230)의 형상에 따라 "ㄱ" 또는 "ㄴ"형상의 홈이 형성될 수 있으며, 나사골이 형성된 홈이 형성될 수도 있다. 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)은 둘레의 가장자리면을 따라 상면에서 하면 또는 하면에서 상면 방향으로 관통되도록 개구된 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 엑츄에이터 하우징(120)의 상측 둘레면에는 제 2 기밀 고정 부재(230)가 삽입되어 기밀 고정될 수 있도록 하나 이상의 일단으로 굽어진 형상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 에어 배출 하우징(131)은 상측 또는 하측 둘레면에 제 1 기밀 고정 부재(210) 또는 제 2 기밀 고정 부재(230)가 삽입되어 기밀 고정될 수 있도록 하나 이상의 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 하부(212, 232)에 대응되는 형상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 파일럿 하우징(140)의 하측 둘레면에는 제 1 기밀 고정 부재(210)가 삽입되어 기밀 고정될 수 있도록 하나 이상의 일단으로 굽어진 형상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 제 1 다이어프램 및 제 2 다이어프램의 둘레면에는 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)가 관통될 수 있도록 하측에서 상측으로 관통되는 하나 이상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 에어 부스터의 원리를 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예의 압력 하강에 따른 공기 공급상태를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예의 압력 상승에 따른 공기 배출상태를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 엑츄에이터 하우징(120)의 엑츄에이터 연결홀(122)에 엑츄에이터가 연결되고, 파일럿 하우징(140)의 상면에 형성된 파일럿 연결홀(141)에 입력된 계기 압력이 연결되어 계기 압력이 엑츄에이터의 압력보다 높으면, 다이어프램 모듈에 의하여 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)이 하측 방향으로 늘어나게 된다. 따라서, 엑츄에이터 하우징(120)의 하면에 수직으로 관통된 에어 공급홀을 차단하고 있던 플러그바가 하측 방향으로 이동하면서 에어 공급 하우징(110)의 에어 유입홀(111)로 유입된 에어가 상기 에어 공급홀로 유입되면서 엑츄에이터의 공기압을 상승시킨다. 이후, 엑츄에이터의 공기압이 충분히 상승하면 플러그바는 원상태로 복귀하면서 고압의 에어 공급을 차단한다.
도 4를 참조하면, 상기 도 3과 반대로 엑츄에이터의 압력이 파일럿 하우징(140)의 압력보다 높은 경우, 다이어프램 모듈에 의하여 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)은 상측 방향으로 늘어나게 된다. 따라서, 플러그바는 고정된 원상태의 위치에 있으므로, 제 2 다이어프램(160)의 하면에 관통되어 형성된 통기홀(161)과 플러그바 사이에 이격된 공간이 형성된다. 이격된 공간으로 형성된 통기홀(161)을 통해 엑츄에이터 내부의 에어가 에어 배출 하우징(130)으로 이동하여 에어 배출홀(131)을 통해 외부로 배출된다.
상기한 에어 부스터의 원리에 의해 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)의 기밀성은 더욱 중요하다. 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)이 각각 에어 부스터 내측에 결합되어 기밀하게 밀착될수록 에어의 압력 상승 및 하강의 효과가 극대화될 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 원리를 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예의 고온의 기밀 고정 부재를 삽입한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예의 상온의 기밀 고정 부재가 굽어진 것을 나타낸 단면도이다.
일 실시예에 따르면, 제 1 기밀 고정부재(210) 및 제 2 기밀고정 부재(230)의 하부(212, 232)는 각각 에어 배출 하우징(130)의 상측 및 하측의 둘레면에 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 이 때 삽입되는 하부(212, 232)는 막대 형상으로 끼움 방식에 의해 삽입될 수 있으며, 용접에 의해 삽입 고정될 수도 있다. 또한, 하부(212, 232)가 나사산이 형성된 형상일 경우, 나사운동을 통해 삽입 고정될 수 있다.
제 1 기밀 고정부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 하부(212, 232)가 상부(212, 232)와 동일하게 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 포개어진 막대 형상인 경우, 상기 제 1 기밀 고정부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)를 가열한 후, 삽입하는 것이 바람직하다. 그러나, 하부(212, 232)가 하나의 재질로 이루어진 경우, 삽입 후에 가열을 하여 상부(211, 231)가 일직선으로 펴지도록 하는 것이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 상기와 같이 제 1 기밀 고정부재(210) 및 제 2 기밀고정 부재(230)의 하부(212, 232)는 각각 에어 배출 하우징(130)의 상측 및 하측의 둘레면에 형성된 홈(132)에 삽입한다. 이후, 에어 배출 하우징(130)의 상측 및 하측에 접하도록 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)을 결합한다. 이때 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)은 둘레면에 상측에서 하측방향으로 관통되도록 형성된 하나 이상의 홈(152, 162)에 제 1 기밀 고정부재(210) 및 제 2 기밀고정 부재(230)가 관통되도록 삽입되어 결합되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)이 결합될 때, 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)의 둘레면에 형성된 홈(152,162)의 둘레를 따라 하면 및 상면에 각각 한 쌍의 제 1 고정링(220) 및 제 2 고정링(240)이 삽입되는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 고정링(220) 및 제 2 고정링(240)은 고무링으로 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)이 삽입되는 상하측에 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)에 삽입될 수도 있으나, 보다 바람직하게 제 1 고정링(220) 및 제 2 고정링(240)은 금속재질로 구성되고, 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)의 홈(152, 162)에 대응되는 상하면에 용접 방식을 통해 부착되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 고정링(220) 및 제 2 고정링(240)을 가열을 통해 용접함과 동시에, 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)가 가열되어 온도가 높아질 수 있다. 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 상부(211, 231)는 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 포개어진 형상으로, 온도가 높아지면 도 5와 같이 평평한 막대 형상으로 일직선이 되며, 온도가 낮아져 상온이 되면 도 6과 같이 일단이 일방향으로 굽어진 형상이 된다. 따라서, 가열을 통해 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)가 일직선이 되면, 파일럿 하우징(140) 및 엑츄에이터 하우징(120)을 결합할 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8의 온도 변화에 따른 기밀 고정 부대의 확대도면을 통해 상세히 설명하도록 한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예의 온도 변화에 따른 기밀 고정 부재를 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예의 온도 변화에 따른 기밀 고정 부재를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하여 일 실시예에 따르면, 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)는 <a>에서와 같이 높은 온도의 상태에서 일직선의 막대 형상으로 삽입된다. 이후, 온도가 낮아지면서 상온이 되면 <b>에서와 같이 홈(122, 142)의 방향을 따라 일단이 일방향으로 굽어진다. 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 일단이 굽어짐에 의해 파일럿 하우징(140) 및 엑츄에이터 하우징(120)이 각각 에어 배출 하우징(130) 방향으로 밀착될 수 있으며, 이와 동시에 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160) 또한 각각 에어 배출 하우징(130) 방향으로 밀착되어 기밀하게 고정될 수 있다.
보다 효과적이기 위해서는 도 8을 참조하여 다른 실시예에 따르면, 각 구성요소의 둘레면에 형성된 홈이 사선으로 형성되어 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)가 사선으로 삽입될 수도 있으며, 도 8과 같이 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 상부(211, 231)가 소정의 각도 틀어진 형상일 수도 있다. 따라서, 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 온도를 높인 후 파일럿 하우징(140) 및 엑츄에이터 하우징(120)을 각각 삽입하면 보다 안정적으로 결합될 수 있으며, 상온이 되어 <b>와 같이 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 일단이 일방향으로 굽어지면, 수직 방향에서 굽어지는 것 보다 더욱 내측으로 굽어질 수 있어 내측으로 당기는 힘이 커질 수 있으며, 기밀성이 높아질 수 있다.
이하, 상기한 기밀성이 향상된 에어 부스터의 결합 방법의 일 실시예를 도 9를 참조하여 설명하도록 한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예의 에어 부스터 결합 방법을 나타낸 단계도이다.
도 9에 따르면, 본 발명의 에어 부스터 결합 방법은 기밀 고정 부재 삽입 단계(S100), 고정링 가열 용접 단계(S200), 에어 부스터 결합 단계(S300), 에어 부스터 밀착단계(S400)에 의해 결합될 수 있다.
기밀 고정 부재 삽입 단계(S100)는 하나 이상의 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 하부(212, 232)를 각각 에어 배출 하우징(130)의 상측 및 하측 둘레면에 형성된 하나 이상의 홈(132)에 삽입하는 단계이다. 이때, 삽입 방식은 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 하부(212, 232)의 형상에 따라 끼움 방식, 용접 방식 또는 나사 고정 방식 등이 사용될 수 있다.
고정링 가열 용접 단계(S200)는 에어 배출 하우징(130)의 둘레면에 삽입된 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)에 각각 제 1 다이어프램(150)과 제 2 다이어프램(160)을 겹합하는 동시에 제 1 고정링(230) 및 제 2 고정링(240)을 가열 용접하여 밀착하는 단계이다. 각각 한 쌍의 제 1 고정링(230) 및 제 2 고정링(240)을 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)의 둘레면에 형성된 홈(152, 162)의 상측 및 하측에 용접함으로써, 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)에 제 1 고정링(230) 및 제 2 고정링(240)을 가열하여 용접함으로써 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)도 별도의 수고 없이 동시에 가열될 수 있다. 따라서, 본 고정링 가열 용접 단계(S200)에 의해 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230) 또한 가열되어 일직선상의 막대 형상으로 펴질 수 있다.
에어 부스터 결합 단계(S300)는 막대 형상으로 펴진 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)에 각각 엑츄에이터 하우징(120) 및 파일럿 하우징(140)을 결합하는 단계이다. 엑츄에이터 하우징(120)의 상측 둘레면 및 파일럿 하우징(140)의 하측 둘레면에 하나 이상의 홈이 구비되어, 상기 홈에 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)가 삽입될 수 있다.
에어 부스터 밀착 단계(S400)는 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)을 중심으로 상기 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)의 일단이 일방향으로 굽어져 에어 부스터의 각 층간 구성 요소를 밀착시키는 단계이다. 제 1 기밀 고정 부재(210) 및 제 2 기밀 고정 부재(230)가 굽어짐에 의해 제 1 다이어프램(150) 및 제 2 다이어프램(160)이 더욱 밀착되어 기밀하게 결합될 수 있다.
상기한 본 발명의 에어 부스터 및 에어 부스터의 결합 방법은 실시예이며, 제 1 기밀 고정 부재(210) 또는 제 2 기밀 고정 부재(230) 중 어느 하나만 구비할 수도 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이므로, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예 및 첨부된 도면에 의해서만 한정되는 것은 아니다.
110: 에어 공급 하우징 120: 엑츄에이터 하우징
130: 에어 배출 하우징 140: 파일럿 하우징
150: 제 1 다이어프램 160: 제 2 다이어프램
210: 제 1 기밀 고정 부재 220: 제 1 고정링
230: 제 2 기밀 고정 부재 240: 제 2 고정링
130: 에어 배출 하우징 140: 파일럿 하우징
150: 제 1 다이어프램 160: 제 2 다이어프램
210: 제 1 기밀 고정 부재 220: 제 1 고정링
230: 제 2 기밀 고정 부재 240: 제 2 고정링
Claims (6)
- 상면이 개방된 원통형상으로 측면에 에어 유입홀(111)을 구비하는 에어 공급 하우징(110);
측면에 엑츄에이터 연결홀(121)을 구비하고, 상측 둘레면에 하나 이상의 홈(122)을 구비하며, 상기 에어 공급 하우징(110)의 상측에 결합되는 엑츄에이터 하우징(120);
측면에 에어 배출홀(131)을 구비하고, 상측 및 하측 둘레면에 하나 이상의 홈(132)을 구비하며, 상기 엑츄에이터 하우징(120) 상측에 결합되는 에어 배출 하우징(130);
하측 둘레면에 하나 이상의 홈(142)을 구비하고, 하면이 개방된 원통형상으로 상기 에어 배출 하우징(130) 상측에 결합되는 파일럿 하우징(140);
상기 파일럿 하우징(140)과 에어 배출 하우징(130) 사이에 결합되고, 둘레면에 하나 이상의 홈(152)을 구비하는 제 1 다이어프램(150); 및
상기 에어 배출 하우징(130)과 엑츄에이터 하우징(120) 사이에 결합되고, 둘레면에 하나 이상의 홈(162)을 구비하는 제 2 다이어프램(160);을 포함하고,
상기 파일럿 하우징(140), 제 1 다이어프램(150) 및 에어 배출 하우징(130)의 둘레에 구비된 홈(132, 142, 152)에 삽입되어 온도 변화에 따라 일단이 일방향으로 굽어짐으로써 밀착 고정하는 막대 형상인 하나 이상의 제 1 기밀 고정 부재(210)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기밀성이 향상된 에어 부스터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기밀 고정 부재(210)는 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판이 포개진 막대 형상인 것을 특징으로 하는 기밀성이 향상된 에어 부스터.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 기밀 고정 부재(210)는 상온에서 일단이 일방향으로 굽어진 형상이며, 고온에서 평평한 막대 형상인 것을 특징으로 하는 기밀성이 향상된 에어 부스터.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 기밀 고정 부재(210)는 하부가 한 종류의 금속으로 이루어진 막대 형상 또는 나사 형상이고,
상기 제 1 다이어프램(150)의 상면 또는 하면에 밀착되며 상기 제 1 기밀 고정 부재(210)가 관통되는 한 쌍의 제 1 고정링(220)을 더 포함하고,
상기 제 1 고정링(220)을 상기 제 1 다이어프램(150)에 가열 용접함으로써, 제 1 기밀 고정 부재(210)가 가열되어 막대 형상이 되는 것을 특징으로 하는 기밀성이 향상된 에어 부스터.
- 제 4 항에 있어서,
상기 에어 배출 하우징(130), 제 2 다이어프램(160) 및 엑츄에이터 하우징(120)의 둘레에 구비된 홈(122, 132, 162)에 삽입되어,
제 1 기밀 고정 부재(210)에 대응되도록 온도 변화에 따라 일단이 일방향으로 굽어짐으로써 밀착 고정하는 막대 형상인 하나 이상의 제 2 기밀 고정 부재(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기밀성이 향상된 에어 부스터.
- 에어 부스터의 결합 방법에 있어서,
파일럿 하우징(140) 또는 에어 배출 하우징(130)의 둘레의 홈(132, 142)에 하나 이상의 제 1 기밀 고정 부재(210)가 삽입되는 제 1 기밀 고정 부재 삽입 단계;
상기 제 1 기밀 고정 부재(210)에 제 1 고정링(220) 및 제 1 다이어프램(150)을 삽입하여 가열 용접하는 제 1 고정링(220) 가열 용접 단계;
상기 제 1 고정링(220) 가열 용접 단계에서 함께 가열되어 막대형상이 된 제 1 기밀 고정 부재(210)에 상기 파일럿 하우징(140) 또는 에어 배출 하우징(130)을 결합하는 에어 부스터 결합 단계;
상기 결합된 에어 부스터가 상기 제 1 기밀 고정 부재(210)의 온도가 낮아지면서 일단이 일방향으로 굽어짐에 의해 밀착되는 에어 부스터 밀착단계;를 포함하는 기밀성이 향상된 에어 부스터 결합 방법.
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| GRNT | Written decision to grant |