KR19990044752A - 공기압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 디젤엔진시동용, 압력용기압력시험용, 고압밸브압력시험용 등으로 사용되는 공기압축기(COMPRESSOR)에 관한 것이다.

본 발명은 오일 공급수단에 있어서 오일펌프에 의해 오일공급통로(12)를 통한 강제 공급식과, 크랭크축에 축설된 회전윤할봉(30)이 회전되면서 오일을 튀겨 공급하는 비산식 윤활수단을 동시에 구비하여 기기의 각 구동부(11)에 오일의 차질 없는 공급이 이루어지도록 하는 한편, 기관을 순환하면서 가열되는 오일, 특히 상기한 오일공급통로 및 회전윤활봉을 동시에 구비한데 따른 오일의 가중되는 가열현상을 순화시키기 위해 오일의 일부를 바이패스라인 송유관(42) 및 바이패스라인 재유입관(42') 과 연결된 라디에이터의 오일 입,출구(64)(64')를 통하여 냉각시켜주도록 하는 오일 냉각구조의 제공, 그리고 압축공기를 냉각시켜 주는 방열구조에 있어서도, 라지에이터의 공기 입,출구를 확대구성하여 압축공기의 냉각효율도 증대 시켜 고밀도의 압축공기를 얻을 수 있는 일체형의 라디에이터의 냉각구조등 그 관련구조를 특징으로 하고 있다.

본 발명은 기기의 가동중 오일의 공급불량으로 인한 기관의 소손 내지는 작업중단 등의 폐단이 시정된다.

Description

공기압축기

본 발명은 주로 디젤엔진시동용, 압력용기압력시험용, 고압밸브압력시험용 등으로 사용되는 공기압축기(COMPRESSOR)에 관한 것이다.

본 발명은 특히, 공기압축기의 각 구동부에 윤활유(이하 오일이라 함)의 공급을 차질 없이 수행하게 하고, 이와 함께 기관의 각 구동부를 순환하며 가열된 오일의 냉각구조를 개선하는데 주안점을 두고 있다.

일반적으로 윤활의 목적은 기관 각부의 마찰면에 공급되어 마찰, 마멸 그리고 용착등을 방지하며, 이에 따라 오일의 냉각, 밀봉, 청정 등이 수반된다.

지금까지 알려진 공기압축기의 오일 공급구조는 크랭크축(100)상에 설치된 회전윤활봉(30)이 크랭크축의 회전에 의해 회전되면서 저부의 바스켓(13)에 수용된 오일을 튀겨 비산시키면서 하우징(10)내측의 구동부(11)에 오일을 공급 시켜주는 비산식 오일공급구조와, 일단의 오일펌프(20)에 의해 압송되는 오일을 오일공급통로(12)를 통하여 구동부(11)의 각 기관에 공급하는 강제공급식 급유구조를 선택적으로 채택하고 있다.

전술한 회전윤활봉(30)을 통한 오일 공급방식은 그 오일구조가 간단하고 설치가 쉬운 이점이 있기는 하나 오일이 필요로 하는 각 구동부위에 정확히 그리고 균일하게 공급시켜주지 못하는 결점이 있다.

한편, 오일펌프(20)를 이용한 오일의 강제공급방식은 상기 비산식 급유구조에 비해 윤활의 정확성을 기할수 있는 장점이 있어 내연기관 등에 대부분 체택하고 있으나 오일공급통로(12)가 극히 협소한 구조로서 통로가 막힐 우려가 있다.

그러나 무었보다 문제점으로 지적되는 것은 오일의 공급구조가 소손되거나 기타 작동불량 등으로 인하여 오일의 공급불량이 초래될 경우 기기의 가동을 중단하여야 하므로 작업성이 결여되는 문제점이 지적된다.

한편, 기기를 장시간 가동함에 따라 상승되는 오일의 온도는 윤활성의 저하로 인한 구동부(11)의 마모와 마멸 그리고 오일의 가열로 인한 소진을 초래하게 되는데 지금까지는 이와 같은 오일을 냉각시켜주기 위한 구조로서 단순히 하우징(10) 일측에 설치된 냉각휀(200)에 의존함에 따라 가열된 오일을 효과적으로 냉각시켜 주기에는 극히 미흡하다.

특히 본 발명에서 추구하는 오일의 강제공급식 및 비산 공급식의 윤활구조를 동시에 구비하는데 따른 오일의 가중되는 가열현상을 순화시키는 데에는 특별한 오일의 냉각구조가 필수적이다.

따라서 공기압축기의 각 구동부(11)에 공급되는 오일의 공급을 충분히 그리고 차질 없이 공급하여 기기의 가동율을 높이기 위한 오일 공급구조의 개선, 또 이때 가열된 오일을 효과적으로 냉각시켜 주는 냉각구조가 함께 요구되고 있다.

본 발명은 구동부의 각 기관에 대한 오일 공급 수단으로서 오일펌프 및 이와 연통된 오일공급통로의 구조를 이용한 강제공급식과 회전윤활봉을 이용한 비산식 급유구조를 동시에 구비하여 상호 보완적으로 오일을 공급할 수 있도록 하여 오일의 공급에 차질이 없도록 하고 기관을 순환하며 가열되는 오일, 특히 상기한 강제공급식 및 비산공급식등 윤활구조를 병행하는데 따른 오일의 과열현상은 일측 라디에이터에 의한 오일의 일부 냉각수단으로 순화시키도록 한다.

또한, 본 발명은 압축공기를 냉각시켜 주기 위한 방열구조에 있어서도 라지에이터의 공기 입,출구를 확대구성하여 냉각효과를 증대시켜 고밀도의 압축공기를 얻을 수 있도록 한다.

도 1 은 본 발명의 사시도

도 2 는 본 발명 공기압축기의 정단면 구성도

도 3 은 본 발명의 요부 우측면 구성도

도 4 는 본 발명 라디에이터의 정면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 11 : 구동부

12 : 오일공급통로 13 : 바스켓

20 : 오일펌프 21 : 오일압송관

22 : 오일흡입관 30 : 회전윤활봉

40 : 매니홀더 42 : 바이패스라인 송유관

42': 바이패스라인 재유입관 60 : 라디에이터

62,62': 압축공기 입,출구 64,64' : 오일 입,출구

통상 공기압축기는 하우징(10)내측의 크랭크축(100)과 연설된 크랭크저어널(101), 크랭크메탈(102), 그리고 크랭크축(100)의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜주는 콘넥팅로드(104), 또 그 상단에 연결된 피스톤(105) 등, 일련의 구동부(11)와 오일흡입관(22) 및 오일압송관(21), 매니홀드(40)등을 갖는 오일펌프(20,) 그리고 일단의 냉각휀(200) 및 라디에이터(60) 등 일반적인 구조로 이루어지며 오일 공급수단으로는 크랭크축(100)에 축설된 회전윤활봉(30) 또는 오일펌프(20)와 연통된 오일공급통로(12)가 선택적으로 구성된다.

본 발명은 상기 오일펌프(20)와 오일압송관(21)으로 연통된 오일공급통로(12)의 구조, 그리고 상기 크랭크축(100)에 축설된 회전윤활봉(30)의 구조등, 오일의 강제공급 및 비산공급구조를 동시에 구비한다. 또한 라디에이터(60)의 하단에는 오일 입,출구(64)(64')를 형성하는 한편 오일펌프(20)의 매니홀더(40)에는 바이패스라인 송유관(42)을, 그리고 그 저부에는 일단의 바스켓(13)과 연통된 바이패스라인 재유입관(42')을 각각 형성하여 상기 오일 입,출구(64)(64')와 연결하며, 라디에이터(60) 상부에는 압축공기 입,출구(62)(62')를 3단으로 확대 구성하여 된 구조이다.

도면 부호중 (50)은 오일의 유량을 일정하게 유지하는 릴리이프밸브이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 3 은 공기압축기의 종단면 상태와 측면구성을 타나낸 것으로, 하우징(10) 내측에 설치되는 크랭크 축(100)의 회전에 따라 일단의 주축기어가 종동축기어와 연동하게 되고 이 구동력에 의하여 오일펌프(20)가 하우징(10) 내측 저부의 바스켓(13)에서 오일을 흡입하게 되면 오일은 걸름망이 설치된 오일흡입관(22)을 통하여 매니홀더(40)로 인입되게 된다.

상기 인입된 오일은 오일압송관(21)을 통하여 각 기관으로 급유되는데 즉, 이와 같이 압송되는 오일은 오일공급통로(14)를 통하여 크랭크축(100), 크랭크메탈(102), 크랭크저어널(101)등 제반 구동부(11)에 오일을 공급하여 윤활시키게 되며 이와 동시에 크랭크축(100)에 축설된 회전윤활봉(30)도 크랭크축(30)의 회전에 의해 함께 회전하면서 바스켓(13)내의 오일을 튀겨 비산시키면서 상기 구동부(11)에 뿌려주게 된다. 물론 이에 따라 피스톤 핀과 피스톤 베어링 등도 순차 윤활되게 된다.

그리고 상기한 오일의 공급은 릴리이프밸브(50)에 의한 밸브스프링의 압력 설정에 의하여 오일공급통로(12)로 공급되는 오일의 유량을 일정하게 유지한다.

즉, 본 발명은 오일펌프(20)와 연통된 오일공급통로(12)의 구조를 이용한 오일의 강제공급 수단과 함께 회전윤활봉(30)을 통한 비산식 급유수단을 동시에 구비하고 있으므로 상기 구동부(11)의 제반 각 기관의 마찰면에 오일을 정확히 그리고 충분히 공급하게 된다. 특히 본 발명은 오일공급통로(12)의 막힘 또는 소손이 발생하여 오일의 공급이 제대로 이루어지지 않을 경우에는 저부의 회전윤활봉(30)이 구동부(11)에 지속적으로 오일을 공급하게 되며, 한편으로 저부의 회전윤활봉(30)이 소손되거나 작동불량 등이 초래할 경우에는 상기 오일공급통로(20)에 의한 오일의 공급이 계속 이루어지므로 본 발명은 상기 2가지의 오일 공급구조가 동시에 소손되지 않는 한 어떠한 경우라도 오일의 공급 불량으로 인한 기관의 마멸, 또는 기기의 작동중단 상태는 일어나지 않는다.

따라서 본 발명은 오일의 공급을 충분히 그리고 구동부(11)에 정확히 급유하면서도 일측의 급유구조가 불량해져 정상적인 급유가 이루어지지 않더라도 다른 일측에서 급유가 지속되므로 항상 오일의 차질 없는 공급이 가능하다.

또한 본 발명은 오일을 충분히 공급한다고 해서 오일이 외부로 소실되는 것은 아니므로 이로인한 오일의 추가소실은 없으면서도 각 기관에 충분한 오일을 공급하여 기기의 일층 원활한 구동을 기대할 수 있다.

한편, 오일은 순환을 반복하면서 가열되고 동시에 기기의 각 구성부분 즉 구동부(11)도 가열되게 되는데 이때 일측의 냉각휀(200) 만으로는 구동부(11)의 각 기관 및 오일의 냉각에는 한계가 있다.

더욱이 본 발명은 상기한 오일공급통로(12) 및 회전윤활봉(30)의 병행 급유구조에 의해 오일의 마찰이 심화되어 다소의 과열현상이 나타나는데 종래에는 이와 같은 과열현상을 우려하여 상기 2가지의 급유구조를 병행 실시하지 못한 점도 있다.

그러나 본 발명은 라디에이터(60)의 하단에 오일 입,출구(64)(64')가 형성되어 있고 이는 또 오일펌프(20)의 매니홀더(40)를 통한 오일 바이패스라인 송유관(40) 및 그 저부의 바이패스라인 재유입관(42')과 각각 연결된 구조로써 즉, 오일펌프(20)를 거치는 오일의 일부가 바이패스라인 송유관(42)를 통하여 빠져나와 라디에이터(60)의 오일입구(64)로 유입되고 라디이이터(60)에 유입된 오일은 라디에이터(60)내측의 동튜브를 거치면서 냉각된다. 상기 냉각된 오일은 라디에이터(60)의 오일출구(64')로 빠져나와 이와 연결된 바이패스라인 재유입관(42')을 통하여 하우징(10) 내측의 바스켓(13)으로 재유입되는 오일의 일부 냉각 작용이 반복적으로 지속됨으로서 구동부(11)에 공급된후 가열되어 낙하된 오일과 중화되어 전체 오일의 과열현상을 효과적으로 방지하게 된다.

한편, 도 4 는 라디에이터(60)의 정면구성을 나타낸 것으로, 전술한 바와 같이 오일의 일부 냉각수단으로 라디에이터(60)의 하단 좌,우측 에 오일 입,출구(64)(64')를 형성하는 것과 함께, 상부의 압축공기 입,출구(62)(62')는 3단으로 중첩 확대한 구조이다. 이는 라디에이터(60) 내측의 각각의 냉각기(도시안함)와 상기 다단의 압축공기 입,출구(62)(62')와 연결함으로써 압축공기의 냉각효율을 일층 향상시키게 된다.

즉, 이러한 압축공기의 냉각은 공기압축기의 작동으로 발생하는 압축공기를 종래 1단의 압축공기 순환 구조에 비하여 2차 및 3차에 이르는 반복 확대 순환 구조로서, 이러한 냉각구조는 3단으로 설치된 동튜브의 방열면적을 보다 넓게 확대하게 되어 이 동튜브를 통과하는 압축공기의 냉각을 극대화하게 된다.

또한 이러한 본 발명의 라디에이터(60) 구조는 밀도 높은 압축공기를 저장탱크로 압송하는 압축공기의 냉각수단과 함께 상기한 일부 오일의 냉각을 동시에 이루도록 하는 일체형의 냉각구조를 취하고 있어 라디에이터(60)의 부피가 과도하게 크지지는 않는다.

본 발명은 오일의 공급수단을 회전윤활봉을 이용한 튀김, 비산식 윤활방식과 오일펌프를 이용한 강제공급식을 동시에 구성함으로서 각 구동부에 공급되는 오일의 공급에 차질이 없도록 하여 오일의 공급불량으로 인한 기기의 작업중단 내지는 구동부의 각 기관에 대한 마모와 손상을 방지하는 한편, 오일의 과열을 방지하는 오일 일부 냉각 순환 구조를 제공함으로써 기관을 보호함은 물론 특히 상기한 본 발명의 2중 급유 구조를 가능케 하여 기기의 원활한 작동 및 기기의 장기간 사용, 특히 우수한 작업성을 기대할 수 있다.

Claims (1)

1. 통상의 공기압축기에 있어서, 오일펌프(20) 및 오일공급통로(12)를 이용한 오일 강제 급유구조와 회전윤활봉(30)을 이용한 비산식 급유구조를 동시에 구비한 오일 공급구조, 또 매니홀더(40) 에는 바이패스라인 송유관(42)을, 그리고 그 저부에는 바스켓(13)과 연통된 바이패스라인 재유입관(42')을 형성하여 라디에이터(60)저부 양쪽에 형성한 오일 입,출구(64)(64')와 연결한 오일 일부 냉각순환 구조, 및 라디에이터(60)의 압축공기 입,출구(62)(62')는 3단으로 확대구성하여 압축공기의 냉각효율을 강화한 구조 등 일련의 관련구성을 특징으로 하는 공기압축기.