KR19990024200U

KR19990024200U - Air compressor

Info

Publication number: KR19990024200U
Application number: KR2019970036640U
Authority: KR
Inventors: 김문수
Original assignee: 오상수; 만도기계 주식회사
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 고안은 공기압축기에 관한 것으로, 그 목적은 흡입포트와 토출포트가 형성된 밸브플레이트를 개선하여 오일이 탄화되는 것을 방지하는 것이다.The present invention relates to an air compressor, the purpose of which is to improve the valve plate formed with the suction port and the discharge port to prevent the oil is carbonized.

본 고안에 따른 공기압축기는 실린더(100)와 실린더헤드(120) 사이에 흡입포트(111)와 토출포트(112)가 형성된 밸브플레이트(110)가 개재되는데, 밸브플레이트(110) 내부에 토출포트(112)를 감싸도록 보조냉각수로(114)를 형성하였다. 이에 따라 보조냉각수로(114)에 의해 밸브플레이트(110)의 과열과 오일 탄화현상이 방지되는 이점이 있다.In the air compressor according to the present invention, a valve plate 110 having a suction port 111 and a discharge port 112 formed between a cylinder 100 and a cylinder head 120 is interposed therebetween, and a discharge port inside the valve plate 110. An auxiliary cooling water channel 114 was formed to surround the 112. Accordingly, there is an advantage that the overheating and oil carbonization of the valve plate 110 is prevented by the auxiliary cooling water channel 114.

Description

Air compressor

본 고안은 차량용 에어브레이크 시스템에 사용되는 공기압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입포트와 토출포트가 형성된 밸브플레이트에 관한 것이다.The present invention relates to an air compressor used in an air brake system for a vehicle, and more particularly to a valve plate formed with a suction port and a discharge port.

일반적으로 소형 자동차에서는 브레이크패달에 가해진 힘으로 배력장치에서 배력이 형성되고, 이 증폭된 힘을 통해 차량을 제동하여 왔다. 그리고 대형 차량 즉 상용차 등에서는 배력장치에서 생성된 배력만으로는 차량의 제동이 충분하지 않기 때문에, 압축된 공기를 제동력으로 이용하는 에어 오버 하이드로릭 브레이크 시스템(Air Over Hydraulic Brake System)이 사용되는데, 여기에는 엔진에 의해 구동되어 공기를 압축하는 공기압축기가 구성된다.In general, in a small car, the power applied to the brake pedal is generated by the power unit, and the amplified force has been used to brake the vehicle. In the case of a large vehicle, such as a commercial vehicle, the braking force of the vehicle is not sufficient due to the force generated by the hydraulic power unit. Therefore, an air over hydraulic brake system using compressed air as a braking force is used. It is configured to be driven by the air compressor for compressing air.

이러한 기능을 하는 공기압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 원통형상의 압축실(10a)이 형성되어 공기가 흡입 압축되는 실린더(10)의 상부에 공기의 흡입과 토출을 안내하는 실린더헤드(12)가 결합되어 있다. 실린더헤드(12)에는 흡입방(미도시)과 토출방(미도시)이 구획되게 형성되어 있으며, 실린더(10)와 실린더헤드(12) 사이에는 선택적으로 개폐되는 흡입포트(11a)와 토출포트(11b)가 형성된 밸브플레이트(11)가 개재된다. 그리고 실린더헤드(12) 하면의 테두리부분과 밸브플레이트(11)의 상면에는 가장자리를 따라 냉각수로(11c)가 형성되어 있어서 공기압축기의 작동중에 냉각수가 흐르게 된다.As shown in FIG. 1, the air compressor having such a function is formed with a cylindrical compression chamber 10a, which guides the intake and discharge of air to the upper portion of the cylinder 10 through which the air is sucked and compressed. Is combined. The cylinder head 12 is formed to partition the suction chamber (not shown) and the discharge chamber (not shown), the suction port (11a) and the discharge port that is selectively opened and closed between the cylinder 10 and the cylinder head 12 The valve plate 11 on which the 11b is formed is interposed. The coolant passage 11c is formed along the edge of the lower end of the cylinder head 12 and the upper surface of the valve plate 11 so that the coolant flows during the operation of the air compressor.

실린더(10) 내부에는 피스톤(20)이 설치되어 직선 왕복운동하는데, 이것은 연결로드(50)를 통해 크랭크샤프트(40)의 편심축(41)과 연결되어 있다. 엔진(미도시)에 의해 회전운동하는 크랭크샤프트(40)는 중심부에 편심회전하는 편심축(41)이 형성되어 있으며 샤프트케이스(30) 내부에 설치되는데, 여기에는 크랭크샤프트(40)의 양단부를 회전가능하게 지지하는 지지베어링(31)이 구성된다. 또한 샤프트케이스(30) 내부에는 차량 엔진오일의 일부가 오일분사장치(미도시)에 의해 분사 공급됨으로써, 각 구동부를 윤활 및 냉각하게 된다.A piston 20 is installed inside the cylinder 10 to linearly reciprocate, which is connected to the eccentric shaft 41 of the crankshaft 40 through the connecting rod 50. The crankshaft 40 which rotates by an engine (not shown) has an eccentric shaft 41 which is eccentrically rotated at the center thereof and is installed inside the shaft case 30, and both ends of the crankshaft 40 are formed. A support bearing 31 for rotatably supporting is configured. In addition, a portion of the vehicle engine oil is injected into and supplied to the shaft case 30 by an oil spray device (not shown), thereby lubricating and cooling the respective driving units.

이와 같이 구성된 종래 공기압축기는 엔진(미도시)의 구동에 의해 크랭크샤프트(40)가 회전하게 되면, 이의 회전운동이 편심축(41)과 결합된 연결로드(50)에 의해 피스톤(20)의 직선 왕복운동으로 변환된다. 따라서 피스톤(20)이 실린더(10) 내부를 왕복운동함으로써 압축실(10a)에서 공기의 흡입 및 압축작용이 이루어지며, 동시에 샤프트케이스(30) 내부에 오일이 분사 공급되어 윤활작용이 수행된다.When the crankshaft 40 is rotated by the driving of an engine (not shown), the conventional air compressor configured as described above has its rotational movement of the piston 20 by the connecting rod 50 coupled with the eccentric shaft 41. Converted to linear reciprocating motion. Therefore, the piston 20 reciprocates the inside of the cylinder 10 to inhale and compress air in the compression chamber 10a, and at the same time, oil is injected into the shaft case 30 to supply lubrication.

즉, 피스톤(20)이 하사점으로 작동하여 흡입과정에 있을 때에는 흡입포트(11a)를 통해 저압의 공기가 압축실(10a)로 흡입되고, 피스톤(20)이 상사점으로 작동하여 압축 토출과정에 있을 때에는 고온고압으로 압축된 공기가 토출포트(11b)를 통해 토출방(미도시)으로 토출된다. 이러한 작동은 크랭크샤프트(40)의 1회전당 1회씩 수행하게 된다.That is, when the piston 20 operates at the bottom dead center and is in the suction process, low pressure air is sucked into the compression chamber 10a through the suction port 11a, and the piston 20 operates at the top dead center to compress and discharge the process. Is in the air, the compressed air at high temperature and high pressure is discharged to the discharge chamber (not shown) through the discharge port (11b). This operation is performed once per revolution of the crankshaft 40.

한편, 토출포트(11b)가 형성된 밸브플레이트(11)에는 고온고압으로 압축된 공기의 토출시 열응력(thermal stress)에 의한 내구성이 저하될 소지가 있는데, 이것은 밸브플레이트(11)의 가장자리부분에 형성된 냉각수로(11c)를 지나는 냉각수에 의해 방지된다.On the other hand, in the valve plate 11 having the discharge port 11b, there is a possibility that durability due to thermal stress during the discharge of compressed air at high temperature and high pressure may be degraded, which is at the edge of the valve plate 11. It is prevented by the cooling water passing through the formed cooling water passage 11c.

그러나 냉각수로(11c)는 밸브플레이트(11)의 가장자리를 따라 형성되어 있어서, 실질적으로 가장 높은 열을 받고 있는 토출포트(11b) 인접부에는 냉각이 이루어지지 않는다. 이에 따라 압축공기와 함께 일부 토출되는 오일이 토출포트(11b)를 지나면서 열에 의해 탄화된다. 심한 경우에는 이러한 탄화현상에 의한 오일 탄화물이 토출포트(11b)의 내주면에 부착 이를 막기 때문에, 공기압축기를 분해하여 토출포트(11b)를 막고 있는 오일 탄화물을 제거해야만 된다.However, since the cooling water passage 11c is formed along the edge of the valve plate 11, cooling is not performed in the vicinity of the discharge port 11b that receives substantially the highest heat. Accordingly, the oil partially discharged together with the compressed air is carbonized by heat while passing through the discharge port 11b. In severe cases, since the oil carbide caused by the carbonization phenomenon adheres to the inner circumferential surface of the discharge port 11b, it is necessary to disassemble the air compressor to remove the oil carbide blocking the discharge port 11b.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 흡입포트와 토출포트가 형성된 밸브플레이트 내부에 토출포트를 감싸도록 보조냉각수로를 천공함으로써, 밸브플레이트의 과열과 오일 탄화현상을 방지하는 공기압축기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve this problem, the object of the present invention is to prevent the overheating and oil carbonization of the valve plate by drilling the auxiliary cooling channel to surround the discharge port in the valve plate formed with the suction port and the discharge port It is to provide an air compressor.

도 1은 종래 공기압축기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional air compressor.

도 2는 본 고안에 따른 공기압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the overall structure of the air compressor according to the present invention.

도 3은 본 고안에 따른 밸브플레이트의 내부구조를 보인 평단면도이다.Figure 3 is a plan sectional view showing the internal structure of the valve plate according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100..실린더 110..밸브플레이트 111..흡입포트100. Cylinder 110. Valve plate 111. Suction port

112..토출포트 113..주냉각수로 114..보조냉각수로112. Discharge port 113. Main cooling channel 114. Secondary cooling channel

120..실린더헤드 200..피스톤 400..크랭크샤프트120. Cylinder head 200. Piston 400. Crankshaft

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 공기를 흡입하여 압축 토출하는 압축실이 마련된 실린더, 실린더의 상부에 결합되어 공기의 유입과 토출을 안내하는 실린더헤드, 실린더와 실린더헤드 사이에 설치되며 흡입포트와 토출포트가 형성된 밸브플레이트, 밸브플레이트의 가장자리 상면에 오목하게 패여 냉각수가 흐르는 주냉각수로를 갖춘 공기압축기에 있어서, 밸브플레이트의 내부에는 주냉각수로와 연계되도록 형성되어 냉각수가 흐르는 보조냉각수로가 마련되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a cylinder provided with a compression chamber for sucking and ejecting air, a cylinder head coupled to the upper portion of the cylinder to guide the inflow and discharge of air, is installed between the cylinder and the cylinder head and the suction port And an air compressor having a main cooling channel through which a coolant flows through a valve plate having a discharge port and an upper surface of an edge of the valve plate, wherein the auxiliary cooling channel is formed to be connected to the main cooling channel within the valve plate. Characterized in that provided.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 공기압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 연결로드의 단면도이다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a cross-sectional view showing the overall structure of the air compressor according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the connecting rod according to the present invention.

본 고안에 따른 차량용 에어 브레이크 시스템에 사용되는 공기압축기는 이들에 도시한 바와 같이, 압축실(100a)이 형성된 실린더(100) 내부에 왕복운동하는 피스톤(200)이 설치되어 있으며, 실린더(100)의 상부에는 공기의 흡입과 토출을 안내하도록 흡입방(미도시)과 토출방(미도시)이 형성된 실린더헤드(120)가 볼트결합되어 있다. 그리고 실린더헤드(120)와 실린더(100)사이에는 각각 선택적으로 개폐되는 흡입포트(111)와 토출포트(112)가 형성된 밸브플레이트(110)가 개재되어 있어서, 흡입방(미도시)의 공기가 흡입포트(111)를 통해 압축실(100a)로 흡입되며, 압축실(100a)에서 고온고압을 압축된 공기는 토출포트(112)와 토출방(미도시)을 통해 외부로 토출된다.Air compressors used in the vehicle air brake system according to the present invention, as shown in these, the piston 200 to reciprocate in the cylinder 100, the compression chamber (100a) is formed, the cylinder 100 The upper portion of the cylinder head 120 is formed with a suction chamber (not shown) and the discharge chamber (not shown) are bolted to guide the suction and discharge of air. In addition, a valve plate 110 having a suction port 111 and a discharge port 112 selectively opened and closed between the cylinder head 120 and the cylinder 100 is interposed therebetween, whereby air in the suction room (not shown) The air compressed into the compression chamber 100a through the suction port 111, and the air compressed at high temperature and high pressure in the compression chamber 100a is discharged to the outside through the discharge port 112 and the discharge chamber (not shown).

한편, 소정의 두께를 가지며 주물제조되는 밸브플레이트(110)에는 냉각수를 이용하여 이를 냉각하기 위한 주냉각수로(113)와 보조냉각수로(114)가 형성되어 있다. 주냉각수로(113)는 실린더헤드(120)의 하면과 밸브플레이트(110) 상면의 가장자리부분을 따라 오목하게 형성되어 있어서 냉각수가 외부로부터 유입 순환하게 된다. 그리고 보조냉각수로(114)는 밸브플레이트(110)의 내부에 형성되어 있는데, 이것은 토출포트(112)를 감싸도록 천공되며 입구단부와 출구단부가 주냉각수로(113)와 연계되어 있어서 주냉각수로(113)를 통해 유입되는 냉각수는 보조냉각수로(114)를 지나면서 외부로 배출된다.On the other hand, the valve plate 110 having a predetermined thickness is manufactured by the main cooling water passage 113 and the auxiliary cooling water passage 114 for cooling it by using the cooling water is formed. The main cooling channel 113 is formed concave along the edge of the lower surface of the cylinder head 120 and the upper surface of the valve plate 110 so that the coolant flows inflow from the outside. And the auxiliary cooling channel 114 is formed in the valve plate 110, which is perforated to surround the discharge port 112, the inlet end and the outlet end is associated with the main cooling channel 113, the main cooling channel Cooling water introduced through the 113 is discharged to the outside while passing through the auxiliary cooling water passage (114).

실린더(100)의 하부에는 크랭크샤프트(400)가 회전가능하게 설치된 샤프트케이스(300)가 결합된다. 크랭크샤프트(400)는 양단부가 지지베어링(310)에 의해 회전가능하게 지지되어 있으며, 차량의 엔진(미도시)에 의해 구동된다. 그리고 크랭크샤프트(400)의 중심부에는 편심 회전운동하는 편심축(410)이 형성되어 있으며, 편심축(410)과 피스톤(200)은 연결로드(500)에 의해 연결되어 있어서, 편심회전운동이 피스톤(200)의 직선왕복운동으로 변환된다. 또한 샤프트케이스(300)에는 1분당 약 5리터 정도의 엔진오일이 오일분사장치(미도시)에 의해 분사됨으로써, 구동부의 윤활 및 냉각작용이 이루어진다.A lower portion of the cylinder 100 is coupled to the shaft case 300 in which the crankshaft 400 is rotatably installed. Both ends of the crankshaft 400 are rotatably supported by the support bearing 310 and are driven by an engine (not shown) of the vehicle. And the center of the crankshaft 400 is formed an eccentric shaft 410 for eccentric rotational movement, the eccentric shaft 410 and the piston 200 is connected by a connecting rod 500, the eccentric rotational movement piston Is converted to a linear reciprocating motion of 200. In addition, about 5 liters of engine oil per minute is injected into the shaft case 300 by an oil spray device (not shown), thereby lubricating and cooling the driving unit.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 공기압축기의 작동을 설명한다. 엔진(미도시)에 의해 크랭크샤프트(400)가 고속으로 회전운동하게 되면, 피스톤(200)이 실린더(100) 내부를 왕복운동하게 된다. 즉, 편심축(410)의 편심회전운동이 연결로드(500)에 의해 피스톤(200)의 직선왕복운동으로 변환된다. 이에 따라 피스톤(200)이 하강할 때는 외부공기가 흡입방(미도시)과 흡입포트(111)을 통해 실린더(100) 내부로 흡입되고, 다시 피스톤(200)이 상승하게 되면 공기가 고온고압으로 압축되어 토출포트(112), 토출방(미도시)을 통해 외부로 토출된다. 이러한 압축공기는 미도시된 에어드라이어를 지나 에어탱크로 공급된다.Next will be described the operation of the air compressor according to the present invention configured as described above. When the crankshaft 400 rotates at a high speed by an engine (not shown), the piston 200 reciprocates inside the cylinder 100. That is, the eccentric rotation of the eccentric shaft 410 is converted into a linear reciprocating motion of the piston 200 by the connecting rod 500. Accordingly, when the piston 200 descends, the outside air is sucked into the cylinder 100 through the suction chamber (not shown) and the suction port 111, and when the piston 200 is raised again, the air is heated to a high temperature and high pressure. Compressed and discharged to the outside through the discharge port 112, discharge chamber (not shown). This compressed air is supplied to the air tank through the air dryer not shown.

한편, 토출포트(112)가 형성된 밸브플레이트(110)에는 냉각수가 흐르는 주냉각수로(113)와 보조냉각수로(114)가 형성되어 있어서, 고온고압의 공기 토출시 열응력을 받는 밸브플레이트(110)가 냉각 이의 내구성이 향상된다. 특히, 보조냉각수로(114)는 가장 높은 온도를 받고 있는 토출포트(112)를 감싸도록 천공되어 있어서, 토출포트(112)가 과열되는 것이 방지된다.On the other hand, in the valve plate 110 having the discharge port 112 formed therein, the main cooling water passage 113 and the auxiliary cooling water passage 114 in which the cooling water flows are formed, and thus the valve plate 110 receiving the thermal stress during the high temperature and high pressure air discharge. The durability of the cooling teeth is improved. In particular, the auxiliary cooling water channel 114 is perforated to surround the discharge port 112 which is receiving the highest temperature, so that the discharge port 112 is prevented from overheating.

이에 따라 압축공기의 토출시 토출포트(112)를 통해 약간의 오일도 같이 토출되는데, 밸브플레이트(110)의 과열이 방지되어 오일 탄화물이 발생되지 않는다. 특히 토출포트(112) 인접부는 보조냉각수로(114)에 의해 항상 냉각되기 때문에 오일 탄화현상이 일어나지 않고, 압축공기가 토출포트(112)를 통해 원활하게 토출 이의 압축 토출효율이 향상된다.Accordingly, when the compressed air is discharged, some oil is also discharged through the discharge port 112, and overheating of the valve plate 110 is prevented so that no oil carbide is generated. In particular, since the adjoining portion of the discharge port 112 is always cooled by the auxiliary cooling water channel 114, oil carbonization does not occur, and compressed air of the discharged air is smoothly discharged through the discharge port 112.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 공기압축기는 실린더와 실린더헤드 사이에 흡입포트와 토출포트가 형성된 밸브플레이트가 개재되는데, 밸브플레이트 내부에 토출포트를 감싸도록 보조냉각수로를 형성하였다. 이에 따라 보조냉각수로에 의해 밸브플레이트의 과열과 오일 탄화현상이 방지되는 이점이 있다.As described above in detail, the air compressor according to the present invention has a valve plate having a suction port and a discharge port formed between the cylinder and the cylinder head, to form an auxiliary cooling channel to surround the discharge port inside the valve plate. Accordingly, there is an advantage that the overheating of the valve plate and the oil carbonization phenomenon are prevented by the auxiliary cooling water channel.

Claims

A cylinder 100 provided with a compression chamber 100a for sucking and discharging air, a cylinder head 120 coupled to an upper portion of the cylinder 100 to guide inflow and discharge of air, and the cylinder 100 and the A valve plate 110 installed between the cylinder heads 120 and having a suction port 111 and a discharge port 112 formed in the upper surface of the edge of the valve plate 110 and a main cooling water flow passage 113 through which coolant flows. In the air compressor with

An air compressor comprising an auxiliary cooling channel 114 formed in the valve plate 110 so as to be connected to the main cooling channel 113 and flowing with cooling water.

The air compressor according to claim 1, wherein the auxiliary cooling water channel (114) is perforated in the valve plate (110) to surround the discharge port (112).