KR200228121Y1 - 공기 압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 대기중의 공기를 흡입하여 압축시켜서 사용하고자하는 부분에 압축된 공기를 공급하는 공기 압축기에 관한 것이다.

공기를 흡입하여 압축, 토출할 수 있도록 압축실을 갖으며 유(∪)자 형상으로 이루어지는 실린더본체와; 공기를 흡입하는 흡입밸브와 압축공기를 토출하는 토출밸브를 갖으며, 공기의 흡입과 토출을 안내할 수 있도록 상기 실린더본체의 상단부에 설치되는 실린더헤드와; 상기 모터의 동력에 의해 회전되는 풀리가 일측에 설치된 크랭크축의 일측에 설치되어 회전되는 회전로드와; 및 상기 실린더의 압축실에 형성된 피스톤이 상하왕복운동을 할 수 있도록 그 일측이 피스톤로드와 핀 결합되고, 타측은 상기 회전로드의 일측에 핀 결합되며, 중앙부는 상기 실린더 본체의 소정부위에 힌지 설치되어 회동되는 연결로드를 포함하는 것을 특징으로 하며, 크랭크축이 1회전 할 때 회전로드와 연결로드를 설치하여 크랭크축이 1회전 중 90도는 흡입 90도는 압축을 하므로 크랭크축이 1회전 할 때 피스톤이 2회 왕복하므로 행정거리와 압축실의 길이가 1/2로 줄어들어 부하량이 감소되므로 진동과 소음이 크게 감소되고, 모터의 부하량이 감소하므로 효율이 극대화되는 효과를 가져온다.

Description

공기 압축기{Air compressor}

본 고안은 대기중의 공기를 흡입하여 압축시켜서 사용하고자하는 부분에 압축된 공기를 공급하는 공기 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤이 스트로크 되는 길이를 짧게 구성하여 모터의 부하량, 진동 및 소음을 감소시킬 수 있도록 하는 공기 압축기의 피스톤에 관한 것이다.

종래에 사용되는 공기압축기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 압축공기를 저장할 수 있도록 탱크(50)가 구비되고, 상기 탱크(50)의 상단부 일측에는 모터(30)가 설치되며, 상기 모터(30)와 소정 거리 이격되어 일측에 풀리(40)가 설치된 V형상의 실린더본체(11)가 설치되고, 상기 모터(30)의 동력을 상기 풀리(40)에 전달되도록 하는 벨트(40a)가 설치되며, 상기 실린더본체(11)의 상단부에는 공기를 흡입하는 흡입밸브(12a)와 압축공기를 토출하는 토출밸브(12b)를 갖는 실린더 헤드(12)가 설치된다.

상기와 같이 V형상으로 형성된 공기 압축기(10)의 실린더본체(11) 내부에는 편차배열을 이루며 피스톤(14)이 설치되고, 실린더본체(11) 하단부 소정 위치에는 크랭크축(13)이 끼워지며, 상기 크랭크축(13)의 일측에는 상기 풀리(40)와 연결되어 상기 모터(30)의 동력을 전달받아 회전운동을 한다.

상기 모터(30)의 동력을 벨트(40a)를 통해 풀리(40)를 거쳐 크랭크축(13)으로 전달되는 동력을 피스톤(14)으로 전달될 수 있도록 일측은 베어링(미도시)으로 고정하고, 타측은 피스톤(14) 내측 소정 부위에 핀(15a)에 의해 고정되는 피스톤로드(15)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 공기압축기(10)는 모터(30)의 동력을 벨트(40a)를 통해 풀리(40)로 전달되고, 상기 풀리(40)는 크랭크축(13)으로 동력을 전달시켜 실린더본체(11) 내측에 편차적으로 설치되어 있는 피스톤(14)을 왕복 운동시켜 공기를 흡입하고 이를 압축하여 배출관(12c)을 거쳐 토출파이프(50)를 통해 압축공기를 탱크(20)에 저장시킨다.

그러나 종래와 같이 일정량의 압축공기를 얻기 위해서는 도2에 도시된 바와 같이 크랭크축(13)이 회전하는 만큼 피스톤(14)이 피스톤로드(15)와 연결되어 1:1로 회전하면 1회전(360도 회전)중 180도(1/2회전) 회전중에 공기를 흡입하고, 180도 회전중에 공기를 압축하므로 일정랴의 압축공기를 얻기 위하여 피스톤(14)의 행정거리를 크게 설계하였다.

그러므로 1행정당 흡입, 압축하는 공기량이 많으므로 진동과 소음이 심하며 특히 모타의 부하량도 상대적으로 커져서 대 용량의 모터를 장착하여야 하는 단점이 있고, 모터(30)에 부하량이 증대되어 모터(30)의 효율이 저하되므로 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 공기 압축기는 피스톤이 스트로크 되는 길이를 짧게 구성하여 모터의 부하량, 진동 및 소음을 감소시켜 모터의 효율이 증대되어 공기의 토출량이 증대되는 공기 압축기를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 공기 압축기는 모터에 연결된 풀리의 회전으로 피스톤에 의해 공기를 흡입하고 이를 압축하여 토출하며, 토출된 압축공기를 저장하는 탱크로 이루어지는 공기압축기에 있어서, 공기를 흡입하여 압축, 토출할 수 있도록 압축실을 갖으며 유(∪)자 형상으로 이루어지는 실린더본체와; 공기를 흡입하는 흡입밸브와 압축공기를 토출하는 토출밸브를 갖으며, 공기의 흡입과 토출을 안내할 수 있도록 상기 실린더본체의 상단부에 설치되는 실린더헤드와; 상기 모터의 동력에 의해 회전되는 풀리가 일측에 설치된 크랭크축의 일측에 설치되어 회전되는 회전로드와; 및 상기 실린더의 압축실에 형성된 피스톤이 상하왕복운동을 할 수 있도록 그 일측이 피스톤로드와 핀 결합되고, 타측은 상기 회전로드의 일측에 핀 결합되며, 중앙부는 상기 실린더 본체의 소정부위에 힌지 설치되어 회동되는 연결로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 상기 연결로드는 소정의 각도를 갖으며 V자 형상으로 절곡 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 공기 압축기가 설치된 상태를 보인 설치상태도.

도 2는 종래의 공기 압축기를 개략적으로 보인 단면도.

도 3은 본 고안에 의한 공기 압축기가 설치된 상태를 보인 설치상태도.

도 4는 본 고안에 의한 공기 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 5는 본 고안에 의한 공기 압축기의 작동상태도.

도 6은 본 고안에 의한 공기 압축기의 연결로드를 보인 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 공기 압축기 110 : 실린더본체

110a : 실린더 120 : 실린더헤드

121 : 흡입밸브 122 : 토출밸브

123 : 배출관 130 : 크랭크축

131 : 크랭크핀 140 : 피스톤

140a : 결합핀 150 : 피스톤로드

160 : 회전로드 161 : 체결핀

170 : 연결로드 171 : 힌지

171a : 힌지공 171b : 체결공

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 공기 압축기의 구성을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 의한 공기 압축기가 설치된 상태를 보인 설치상태도로서, 도 4는 본 고안에 의한 공기 압축기의 구성을 보인 단면도이며, 도 5는 본 고안에 의한 공기 압축기의 작동상태도이고, 도 6은 본 고안에 의한 공기 압축기의 연결로드를 보인 사시도이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 그 전체적인 구성을 간략하게 설명하면, 압축공기를 저장하는 탱크(20)가 구비되고, 상기 탱크(20)의 상단의 일측에는 모터(30)가 설치되며, 상기 모터(30)와 소정의 간격이 이격되며 상기 탱크(20)의 일측(도면상의 좌측)에 공기압축기(10)가 설치되며, 상기 공기압축기(10)의 일측에는 상기 모터(30)의 동력을 전달받아 공기를 흡입하고 이를 압축 토출되도록 하는 풀리(40)가 설치된다. 상기 공기압축기에서 생성된 압축공기는 배출관(123)을 거쳐 토출파이프(50)를 통해 상기 탱크(20)에 저장된다.

그리고, 상기 공기압축기(100)는 공기를 흡입하여 압축, 토출할 수 있도록 실린더본체(110)가 구비되고, 상기 실린더 본체(110)의 상단부에는 압축실(110b)이 형성되며, 상기 실린더본체(110)는 유(∪)형상으로 형성된다.

상기 피스톤(140)에 의해 공기를 흡입할 수 있도록 하는 흡입밸브(121)와 압축공기를 토출할 수 있도록 하는 토출밸브(122)가 설치된 실린더헤드(120)가 상기 실린더본체(110)의 상단부에 설치된다.

상기 실린더 본체(110) 내측에는 압축실(110b)에서 상하왕복운동을 하여 공기를 흡입하고 이를 압축, 토출하는 피스톤(140)이 설치되며, 상기 피스톤(140)의 내측 중앙부 하방향으로는 결합핀(140a)에 고정되는 피스톤로드(150)가 설치된다.

상기 모터(30)의 동력을 받아 상기 피스톤(140)이 상하왕복운동에 의해 압축공기를 생성할 수 있도록 상기 풀리(40)가 그 일측에 설치되는 크랭크축(130)이 상기 실린더본체(110) 하단부 소정 위치에 설치된다. 상기 피스톤(140)으로 동력을 전달할 수 있도록 회전로드(160)가 상기 크랭크축(130)의 일측에 설치된다.

상기 크랭크축(130)에 일측에 설치된 회전로드(160)와 상기 피스톤로드(150)의 사이에는 연결로드(170)가 설치되는데 이는 상기 크랭크축(130)으로부터 회전로드에 전달되는 회전력을 변환하여 상기 피스톤(140)이 직선운동을 한다.

상기 연결로드(170)는 도면에 도시된 바와 같은 형상에 극한되는 것은 아니며, 상기 회전로드(160)의 회전운동을 피스톤(140)이 직선으로 운동될 수 있는 형상이면 그 어떠한 형상이든 본 고안의 범주에 속한다 하겠다.

도면중 미 설명부호 171a는 힌지가 삽입되는 힌지공이고, 171a는 체결핀이 삽입되는 체결공이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 공기압축기의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 고안의 공기압축기(10)를 이용하여 공기를 흡입하는 것을 살펴보면, 전원을 모터(30)에 인가하면, 상기 모터(30)를 구동되면서 벨트를 회전시키고, 상기 벨트(40a)와 연결되어 있는 풀리(40)도 따라서 회전된다.

상기 풀리(40)가 고정 설치되어 있는 크랭크축(130)이 회전하게 되고, 상기 크랭크축(130)의 일측에 체결핀(161)에 의해 결합되어 있는 회전로드(160)가 작동을 하는 데, 즉 상기 회전로드(160)는 상기 크랭크축(130)에 설치되어 동일 회전방향으로 회전하면서 그 일측에 결합되어 있는 연결로드(170)를 회동되도록 하며, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 연결로드(170)의 회동은 각기 다른 방향으로 회동하면서 상기 피스톤(140)을 이동시켜 압축공기를 생성할 수 있도록 하는 것이다.

상기 연결로드(170)는 힌지(171)를 중심으로 도면상의 좌, 우측방향으로 회동하면서 그 일측에 체결핀(161)에 의해 결합되어 있는 피스톤로드(150)를 상하방향으로 이동시키면, 상기 피스톤로드(150)의 상단부에 결합되어 있는 피스톤(140) 또한 동일방향으로 이동되면서 실린더헤드(120)에 설치되어 있는 흡입밸브(121)에 의해 실린더(110a)의 압축실(110b)로 공기가 흡입된다.

그리고, 상기 실린더(110a) 압축실(110b)에 흡입된 공기가 압축되어 상기 탱크(20)에 저장되는 것을 살펴보면, 상기 크랭크축(130)의 회전에 의해 연동되는 회전로드(160)가 따라서 회전하면서 연결로드(170)를 점선으로 표시한 위치까지 회동하면서 상기 피스톤(140)을 압축실(110b)의 상사점까지 도달하게 하여 공기를 압축시킨다.

상기 피스톤(140)이 압축실(110b)의 상사점에 도달하는 시점과 거의 동일하게 토출밸브(122)가 오픈되어 압축실(110b)에서 압축되어 있던 공기는 배출관(123)을 거쳐 토출파이프(50)를 통해 상기 탱크(20)에 저장된다.

상기와 같이 공기압축기(100)에서 계속적으로 압축공기를 생산하므로 사용자는 보다 편리하게 압축공기를 사용할 수 있으며, 도면에 도시한 바와 같이, 본 고안의 공기압축기(100)의 압축실(110a) 길이가 종래의 압축실 길이보다 짧게 형성되어 있어, 피스톤(140)이 스트로크 되는 길이가 짧게 형성되어 있어 모터(30)의 부하량이 일반적인 공기압축기 보다 약1/2 정도가 감소되며, 부하량이 감소되므로 소음과 진동이 저하되고, 모터의 효율이 증대되는 아주 유용한 고안이라 하겠다.

이하 본 고안에 의한 공기압축기의 효과를 살펴보면, 크랭크축이 1회전 할 때 회전로드와 연결로드를 설치하여 크랭크축이 1회전 중 90도는 흡입 90도는 압축을 하므로 크랭크축이 1회전 할 때 피스톤이 2회 왕복하므로 종래의 행정거리에 비례하여 1/2로 줄어들며 상대적으로 압축실의 길이도 1/2로 줄어들어 부하량이 감소되므로 진동과 소음이 크게 감소되며, 모터의 부하량이 감소하므로 효율이 극대화되는 효과를 가져온다.

Claims (2)

1. 모터에 연결된 풀리의 회전으로 피스톤에 의해 공기를 흡입하고 이를 압축하여 토출하며, 토출된 압축공기를 저장하는 탱크로 이루어지는 공기압축기에 있어서,

   공기를 흡입하여 압축, 토출할 수 있도록 압축실을 갖으며 유(∪)자 형상으로 이루어지는 실린더본체와; 공기를 흡입하는 흡입밸브와 압축공기를 토출하는 토출밸브를 갖으며, 공기의 흡입과 토출을 안내할 수 있도록 상기 실린더본체의 상단부에 설치되는 실린더헤드와; 상기 모터의 동력에 의해 회전되는 풀리가 일측에 설치된 크랭크축의 일측에 설치되어 회전되는 회전로드와; 및 상기 실린더의 압축실에 형성된 피스톤이 상하왕복운동을 할 수 있도록 그 일측이 피스톤로드와 핀 결합되고, 타측은 상기 회전로드의 일측에 핀 결합되며, 중앙부는 상기 실린더 본체의 소정부위에 힌지 설치되어 회동되는 연결로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연결로드는 소정의 각도를 갖으며 V자 형상으로 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.