KR20020090198A - 피스톤 왕복식 고압분무기에서 피스톤의 윤활장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 왕복식 고압분무기에서 피스톤의 윤활장치에 관한 것이며 피스톤과 실린더 내에 위치되는 피스톤 및 그랜드패킹의 마모를 줄여 장구히 사용함에 목적이 있다.

고압분무기의 실린더 본체 후방에 위치한 그랜드 패킹 후부에 탄성스프링을 끼워 카바본체로 지지하며, 윤활공간을 형성하여 고압분무기의 여수용수를 윤활공간으로 유입 순환시켜 윤활과 냉각이 이루어지게 한 구성이다.

이와같은 본 발명은 고압분무기에서 용수가 압축되어 사용과정에서 발생되는 여수용수를 실린더와 피스톤 간의 마찰지점으로 유입시켜 윤활하면서 냉각을 수행할 수 있도록 실린더 본체 후방의 그랜드 패킹을 탄성스프링을 위치시켜 카바본체로 지지하면서 윤활공간을 구비하고 여수구측의 용수를 실린더 본체의 윤활공간으로 유입시켜 이를 타측에서 배출이 이루어지게 순환되도록 구성하므로서 윤활장치의 구조가 간단하고 보수가 용이하며 사용이 편리하고 장구히 사용할 수 있는 것이다.

Description

피스톤 왕복식 고압분무기에서 피스톤의 윤활장치 { The piston's lubricating device in a piston-reciprocating high-pressure spray }

본 발명은 피스톤 왕복식 고압분무기에서 피스톤의 윤활장치에 관한 것이며 보다 구체적으로는 고압분무기에서 송출되는 여수구의 용수를 이용하여 용수를 압축시키는 피스톤 및 그랜드패킹을 윤활하고 냉각시킬 수 있도록 한 것이다.

종래의 고압분무기는 크랭크축에 수개의 피스톤이 롯드로 연결되고 동 피스톤은 수개의 실린더에 위치되어 용수를 흡입하고 압축시켜서 고압(5㎏/㎤~100㎏/㎤)을 조성하게 되고 고압으로 조성된 용수가 고압호스를 통하여 배출하게 된다.

이에 사용되는 피스톤은 내마모성이 강한 주강소재를 주로 사용하게 되고 실린더에는 수개의 그랜드 패킹이 위치되어 실린더의 왕복운동시에 유입용수에 압축력을 형성하도록 구성되고 있다.

이 때 피스톤이 실린더에서 왕복운동을 할 때 그랜드 패킹과 피스톤의 마모를 방지하기 위하여 윤활유(구리스)를 주입하게 되나 사용기간이 경료되고 또 용수에 함유하는 모래등의 이물질이 그랜드 패킹에 피스톤의 마찰로 인하여 열변형이 발생되면서 그랜드패킹 및 피스톤의 마모가 발생되어 피스톤은 약액의 압축력이 떨어지고 윤활유가 피스톤 또는 그랜드패킹의 마모지점을 통하여 용수로 유입되는 폐단이 있어 왔다.

이를 해소하는 수단으로 피스톤의 소재를 주강보다 내마모성이 강한 세라믹 소재의 피스톤을 사용하여 피스톤의 마모를 해소하게 되나 윤활유만으로는 피스톤의 왕복운동으로 인한 그랜드 패킹의 마모를 해소할수가 없어 그랜드 패킹의 마모가 빠르게 진행되어 윤활유가 용수내로 유입되는 폐단이 발생되고 있다.

또 국내공개 실용신안공보 공개번호 1997-14110호 액체를 이용한 왕복식 펌프의 윤활 장치가 알려진 바 있으나 동 수단은 실린더 본체의 약액압축실 내에서 그랜드패킹을 스프링으로 지지하고, 크랭크축에 위치되는 후부에는 윤활공간을 형성, 입수구측의 용수를 피스톤의 왕복운동으로 압축하고 압축되는 용수는 압력조절밸브의 설정압력 조정으로 용수의 압축이 이루어지게 된다.

이와 같이 압축된 액체는 배출구를 통하여 사용되어 지고, 또 일부의 액체는 압력조절밸브의 입출구를 통하여 윤활공간으로 유입되어져 윤활기능을 갖게 되는 것인데 동 수단은 실린더 본체는 실린더와 압축공간 및 윤활공간이 함께 구비되므로 실린더 본체의 제조에 고도의 정밀성이 요구되고 압력조절밸브에는 압력감지통로와 윤활공간의 입출구가 동시에 구성되고 실린더 본체에는 출구와 윤활공간의 입출구가 형성되어 일치되어야 하므로 정밀성이 요구되면서도 구조가 복잡하고 또 윤활공간에는 압력조절밸브에 형성된 하나의 입출구를 통하여 액체가 유입되고 배출이 이루어지므로 액체의 순환이 불가능하며 윤활공간에 유입된 공기(에어)의 제거가 불가능하고, 액체의 유입으로 인한 윤활공간의 압력상승으로 인한 패킹의 마모 발생이 쉬워 누수의 요인이 되며, 또 액체에 함유하는 모래등 이물질이 윤활공간내로 유입시에는 본체의 분해 없이는 제거가 불가능하고, 또 윤활공간내에 유입된 액체의 배출시에는 고압분무기를 뒤집거나 또는 분해하여야 하는 결점이 있어 왔다.

이에 본 발명은 종래의 제반결점을 해소하고 통상 이용되고 있는 고압분무기의 실린더 본체 후방에서 그랜드 패킹을 지지할 수 있는 탄성 스프링을 카바본체로 지지시키면서 윤활공간을 형성하고 고압분무기의 여수구의 용수를 실린더 본체의 유입구를 통하여 윤활공간으로 유입시켜 타측지점의 배출구를 통하여 여수구로 배출되도록 하여 순환이 이루어지게 하고 피스톤과 그랜드패킹에 윤활 및 냉각기능을 원할히 수행하여 장구히 사용함에 일차적인 목적이 있고 구조를 간단히 하여 제조와 보수를 간단히 하고 사용중에 있는 기존 고압분무기에도 간단하게 적용할 수 있도록 하는 이차적인 목적이 있다.

도1은 본 발명의 실시상태를 보인 종단면도

도2는 본 발명의 실시상태를 보인 요부의 횡단면도

도3은 본 발명에서 윤활용수의 순환 연결부를 발췌한 종단면도

도4는 본 발명에서 윤활용수의 순환상태를 보인 종단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호 설명

1 : 크랭크축 본체1a : 크랭크축

2 : 실린더본체2a : 압축실

3 : 용수유입구본체4 : 배출구 본체

5 : 압축탱크6 : 롯드

7 : 피스톤8 : 힌지핀

10 : 카바본체10a : 환요홈

10b : 용수통로10c : 용수배출구

11 : 그랜드패킹13 : 밀봉패킹

14 : 금속링15 : 탄성스프링

16 : 용수유입구17 : 용수배출구

18 : 연결부재19 : 출수관

20 : 입수관21,21a : 튜브

크랭크축(1a)이 결합되는 크랭크축 본체(1)의 일방에 압축실(2a)이 구비되는 실린더 본체(2)를, 압축실(2a) 일방에는 용수유입구본체(3)를, 실린더 본체(2)의 압축실(2a) 상부측에는 배출구 본체(4)를, 배출구본체(4) 상부에는 압축탱크(5)를 각 구비하고, 크랭크축(1a)의 롯드(6)는 피스톤(7)과 힌지핀(8)으로 결합하여 구성되는 통상의 고압분무기에 있어서 크랭크축 본체(1)와 실린더본체(2) 사이에 복수개의 환요홈(10a)과 내측에 용수통로(10b)를, 저부에는 용수배출구(10)가 구비된 카바본체(10)를 구비하고 동 카바본체(10)의 환요홈(10a)에는 밀봉패킹(13)과 금속링(14)을 위치시켜 실린더본체(2)의 그랜드패킹(11) 간에 탄성스프링(15)으로 지지하고, 탄성스프링(15)이 위치되는 실린더본체(2)의 상부지점 일측에는 용수유입구(16)를 형성하여 배출구본체(4)의 여수구측 연결부재(18)에 위치를 달리하는 지점의 출수관(19)과 튜브(21)로 연결하고 실린더본체(2)의 또 다른 지점의 용수배출구(17)는 연결부재(18)의 입수관(20)과 튜브(21a)로 각 연결하여서 된 구성이다.

도면 중 미설명부호 50은 지지대, 51은 나사, 52는 볼트, 53은 동력전달풀리, 54는 용수유입호스, 55는 고압의 용수배출호스, 56은 여수호스, 57은 밸브를 표시한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 크랭크축(1a)이 결합되는 크랭크축 본체(1)의 일방에 압축실(2a)이 구비되는 실린더본체(2)를, 압축실(2a) 일방에는 용수유입구본체(3)를, 실린더 본체(2)의 압축실(2a) 상부측에는 배출구본체(4)를, 배출구본체(4) 상부에는 압축탱크(5)를 각 구비하여 결합하고 크랭크축(1a)의 롯드(6)는 피스톤(7)과 힌지핀(8)으로 결합하여 구성되는 통상의 고압분무기에서 크랭크축 본체(1)와 실린더 본체(2) 사이에 카바본체(10)가 위치되도록 크랭크축 본체(1)의 지지대(50)와 카바본체(10) 및 실린더 본체(2) 간을 볼트(52)로 체결하여 결합하되 카바본체(10)의 환요홈(10a)에는 밀봉패킹(13)과 금속링(14)을 수납하여 실린더본체(2)의 그랜드패킹(11) 간에 탄성스프링(15)으로 지지되도록 구성하게 되면 실린더내의 그랜드패킹(11)은 탄성스프링(15)에 의해서 일정한 탄력으로 지지된다.

한편 배출구본체(4) 여수구측 연결부재(18)의 출수관(19)에 연결된 튜브(21)의 타측은 탄성스프링(15)이 위치되는 실린더본체(2)에 형성된 지점의 용수유입구(16)에 연결하고, 여수구측 연결부재(18)의 입수관(20)에 연결된 튜브(21a)의 타측은 탄성스프링(15)이 위치되는 또 다른 지점의 실린더본체(2)에 형성된 용수배출구(17)에 연결하여 고압분무기에 피스톤의 윤활장치를 구비하게 된다.

이와 같은 본 발명의 피스톤 윤활장치가 구비된 고압분무기의 용수유입구본체(3)에 용수유입호스(54)를 연결하고, 배출구 본체(4)에는 고압의 용수배출호스(55)를 연결하고, 여수구측 연결부재(18)에는 여수호스(56)를 연결하여 사용하게 된다.

즉 고압분무기의 동력전달풀리(53)에 동력을 전달하게 되면 크랭크축(1a)이 회전하게 되고 동 크랭크축(1a)의 회전으로 이와 연결된 롯드(6)가 피스톤(7)을 실린더본체(2) 내에서 왕복운동하면서 용수유입구본체(3)의 용수를 실린더본체(2)의 압축실(2a)로 흡입하고 이를 압축시켜 상부측의 배출구본체(4)로 압송하게 되고 배출구본체(4)와 압축탱크(5)로 유입된 고압의 용수는 배출구본체(4)와 연결된 고압의 용수배출호스(55)를 통하여 사용되어지게 된다.

한편 배출구본체(4)의 측방에 위치하는 여수구의 연결부재(18)로 통하는 고압의 여수용수는 출수관(19)에 연결된 튜브(21)를 거쳐 실린더본체(2)의 용수유입구(16)를 통하여 용수가 유입되어 카바본체(10)와 실린더본체(2) 간에 형성된 윤활 공간에 충진되면서 공기(에어)와 잔여용수는 실린더본체(2)의 용수배출구(17)를 통하여 튜브(21a)를 거쳐 여수구측 연결부재(18)의 입수관(20)으로 유입되어 여수호스(56)를 통하여 배출이 이루어지게 되면서 배출구본체(4)의 용수는 실린더본체(2)와 카바본체(10) 사이에 위치하는 윤활공간으로 유입되어 배출되는 순환이 이루어지면서 피스톤(7)과 그랜드패킹(11)의 마찰에 따른 윤활기능과 냉각기능이 동시에 이루어지게 되는 것이다.

또 여수구측 연결부재(18)의 입수관(20)을 통하여 카바본체(10)와 실린더본체(2) 사이의 윤활공간으로 유입되는 용수에 모래등 이물질이 함유하는 경우에는 실린더 본체(2)의 용수배출구(17)를 통하여 여수구측 연결부재(18)의 입수관(20)으로 되돌아 여수호스(56)로 배출이 이루어지므로 이물질로 인한 그랜드패킹(11) 및 실린더(7)의 마모를 해소하게 된다.

또 본 발명에서 고압분무기의 사용을 완료하였을 경우에는 윤활공간에 유입된 용수를 배출하게 되는데 이 때 카바본체(10)의 저부 중앙에 형성된 용수배출구(10b)에 체결된 나사(51)를 풀게 되면 카바본체(10)와 실린더본체(2) 사이의 윤활공간에 유입된 용수는 용수배출구(10b)를 통하여 배출되므로 윤활공간내의 용수배출이 간편하게 된다.

또 본 발명은 실린더본체(2)의 후부 즉 크랭크축본체(1) 지점에 카바본체(10)를 구성하고 카바본체(10)의 환요홈(10a)에 밀봉패킹(13)과 금속링(14)을 수납하여 탄성스프링(15)으로 실린더본체(2)에 끼워진 그랜드패킹(11)을 지지할 수 있도록 분리하여 구성하므로 구조가 간단하여 제조가 용이하고 양산이 가능하게 된다.

또 본 발명에서 카바본체(10)의 윤활공간이 되는 환요홈(10a)에는 유입된 용수가 유동되도록 내측에 용수통로(10b)가 구비되어 유입된 용수는 유동이 용이하고 되고 공기(에어)의 배출이 간편하게 된다.

또 본 발명은 기존 사용중에 있는 고압분무기의 경우 그랜드 패킹 조임나사를 분리하고 본 발명의 카바본체(10)의 환요홈(10a)에 밀봉패킹(13)과 금속링(14)을 수납시키고 탄성스프링(15)을 끼워 크랭크축 본체와 실린더 본체 사이에 위치시켜 결합하고 실린더본체의 윤활유 주입구를 용수유입구 또는 용수배출구를 이용하고 여수구측에는 연결부재(18)를 연결하고 튜브(21))(21a)로 순환이 이루어지게 연결하면 용수를 이용한 피스톤의 윤활장치를 간단하게 구비할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명은 피스톤 왕복으로 압축력을 조성하는 고압분무기에서 압축된 고압의 여수를 이용하여 윤활기능과 냉각기능을 구비하게 되므로서 고압분무기에 윤활유의 유입이 해소되고 내마모성과 압축력을 장구히 유지할 수 있게 되며 또한 고압분무기와 같이 피스톤 왕복으로 용수를 압축시켜 사용되는 고압펌프에서도 이용할 수 있게 되는 것이다.

따라서 이상과 같은 본 발명은 고압분무기의 실린더 본체의 후방에 그랜드 패킹을 지지할 수 있는 탄성스프링을 위치시켜 카바본체로 지지시키면서 윤활공간을 형성하고, 고압분무기의 용수 배출구측 여수구의 용수를 윤활공간으로 유입되어 여수구로 배출되도록 순환되어 윤활과 냉각기능을 부여하고 그 구조가 간단하며 제조와 보수를 간편히 수행할 수 있고 장구히 사용할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 크랭크축(1a)이 결합되는 크랭크축본체(1)의 일방에 압축실(2a)이 구비되는 실린더본체(2)를, 압축실(2a) 일방에는 용수유입구본체(3)를, 실린더본체(2)의 압축실(2a) 상부측에는 배출구본체(4)를, 배출구본체(4) 상부에는 압축탱크(5)를 각 구비하고, 크랭크축(1a)의 롯드(6)는 피스톤(7)과 힌지핀(8)으로 결합하여 구성되는 통상의 고압분무기에 있어서 크랭크축본체(1)와 실린더본체(2) 사이에 복수개의 환요홈(10a)과 내측에 용수통로(10b)를, 저부에는 용수배출구(10c)가 구비된 카바본체(10)를 구비하고 동 카바본체(10)의 환요홈(10a)에는 밀봉패킹(13)과 금속링(14)을 위치시켜 실린더본체(2)의 그랜드패킹(11) 간에 탄성스프링(15)으로 지지하고, 탄성스프링(15)이 위치되는 실린더본체(2)의 상부지점 일측에는 용수유입구(16)를 형성하여 배출구본체(4)의 여수구측 연결부재(18)에 위치를 달리하는 지점의 출수관(19)과 튜브(21)로 연결하고 실린더본체(2)의 또 다른 지점의 용수배출구(17)는 연결부재(18)의 입수관(20)과 튜브(21a)로 연결하여서 됨을 특징으로 한 피스톤 왕복식 고압분무기에서 피스톤의 윤활장치
2. 제 1항에 있어서, 크랭크축본체(1)와 실린더본체(2) 사이에 결합될 수 있도록 복수개의 환요홈(10a)과 내측에는 용수통로(10b)를, 저부 중앙에는 용수배출구(10c)가 구비되는 카바본체(10)를 구비함을 특징으로 한 피스톤 왕복식 고압분무기에서 피스톤의 윤활장치
3. 제1항에 있어서,

   배출구본체(4)의 여수구측에 연결되는 연결부재(18)에 위치를 달리하는 출수관(19)과 입수관(20)을 구비하여서 됨을 특징으로 한 피스톤 왕복식 고압분무기에서 피스톤의 윤활장치