KR200241381Y1 - 3 step high pressure air compressure having 4 step pressuring structure - Google Patents
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Abstract
본 고안은 4단 압축구조를 가진 3단고압공기압축기에 관한 것으로, 그 목적은 기존의 범용 3단 압축용 고압공기압축기를 사용하여 저렴한 비용으로 보다 큰 압축효과를 얻을 수 있도록 기존의 3단 고압압축기의 첫 번째 실린더 및 피스톤의 구조를 개량하여 4단 압축이 가능토록 한 공기압축기를 제공하는데 있다.The present invention relates to a three-stage high pressure air compressor having a four-stage compression structure. The purpose of the present invention is to use a conventional three-stage high pressure air compressor for general purpose three-stage compression. The first cylinder and piston of the compressor were modified to provide a four-stage air compressor.
본 고안은 3단 고압공기압축기에 있어서, 첫 번째 공기압축장치를 상부의 직경이 크고 하부는 직경이 작은'T'자 형태로 형성하고, 직경이 변화되는 경계부 양측에 관통구를 형성하여 일측에는 실린더헤드로부터 1차 압축된 공기를 공급받도록 2차 흡입밸브를 장치하고, 타측은 2차 압축된 공기를 두 번째 공기압축장치에 배출하도록 2차 배출 밸브를 장치한 1,2차 실린더와, 이 1,2차 실린더내에서 왕복하도록 상부의 직경이 크고 하부는 직경이 작은 'T'자 형태로 형성하고, 상부와 하부에 각각 링 그루브를 형성하여 상부 링 그루부에는 1차 피스톤링을 장착하고, 하부 링 그루부에는 2차 피스톤링을 장착한 1,2차 피스톤으로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention is a three-stage high-pressure air compressor, the first air compressor is formed in a 'T' shape of the upper diameter and the lower diameter of the upper portion, the through hole is formed on both sides of the boundary portion is changed in diameter A first and second cylinders having a second intake valve for supplying the first compressed air from the cylinder head, and the other side having a second discharge valve for discharging the second compressed air to the second air compressor; The upper diameter of the upper part and the lower part are formed in the form of a 'T' having a small diameter so as to reciprocate in the primary and secondary cylinders. , The lower ring groove portion is characterized by consisting of a primary and secondary piston equipped with a secondary piston ring.
Description
본 고안은 4단 압축구조를 가진 3단고압공기압축기에 관한 것으로, 특히 고압압력용기에 압축공기 저장시 기존의 3단 압축 공기압축기를 사용하되, 1단 실린더의 구조를 변형하여 이중 압축시켜주도록 구성한 공기압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a three-stage high pressure air compressor having a four-stage compression structure. In particular, the existing three-stage compressed air compressor is used to store the compressed air in a high-pressure pressure container, but to modify the structure of the single-stage cylinder to double-compress it. It relates to the configured air compressor.
공기압축기의 일반적인 구조 및 작동을 보면 모터의 회전력을 전달하는 크랭크축에 연결된 커넥팅로드가 피스톤을 수직왕복 운동시키고, 이에 따라 피스톤을 감싸고 있는 실린더 내부에 흡입되어 공급된 공기는 피스톤의 상하 운동에 의해 공급된 공기가 흡입 및 압축되어 배출되는 시스템으로 구성된다.According to the general structure and operation of the air compressor, the connecting rod connected to the crankshaft which transmits the rotational force of the motor moves the piston vertically and accordingly, the air supplied and sucked into the cylinder surrounding the piston is moved by the vertical movement of the piston. It consists of a system in which the supplied air is sucked in, compressed and discharged.
따라서 상기와 같이 구성된 실린더 및 피스톤 구조에서는 실린더 헤드로부터 공급된 공기가 피스톤이 하강시 한번의 흡입과 피스톤이 상승시 한번의 압축만 가능하다.Therefore, in the cylinder and piston structure configured as described above, the air supplied from the cylinder head is capable of only one suction when the piston descends and one compression when the piston rises.
피스톤 상승시 압축공기가 누출 없이 압축되는 이유는 누구나 아는 공지의 기술로 압축시 피스톤의 상부에 형성되어 있는 링 그루브(Ring groove)에 끼워진 피스톤링(Piston ring)인 압축링이 실린더와 피스톤 사이의 미세한 간격에 대한 기밀을 유지하기 때문에 피스톤 상승시 압축공기의 누출 없이 압축이 가능하다.It is a well-known technique that anyone knows why compressed air is compressed without leaking when the piston is raised. The compression ring, which is a piston ring fitted to a ring groove formed on the upper part of the piston during compression, has a small diameter The air tightness of the gap ensures that the piston can be compressed without leaking compressed air.
상기와 같은 일반적인 구조를 가진 압축공기를 공급하는 공기압축기(Air compressure)는 그 압축능력에 따라 저압공기압축기와 고압공기압축기로 나뉘어 진다.An air compressor supplying compressed air having a general structure as described above is divided into a low air compressor and a high pressure air compressor according to its compression capacity.
상기 저압공기압축기는 공기를 압축시 각각의 실린더가 병렬로 구성되어 각각의 실린더에서 압축된 공기가 각각의 배출 경로를 통해 공급되는 구조로, 통상의 많은 양의 압축공기를 요하는 곳에 사용된다.The low pressure air compressor has a structure in which each cylinder is configured in parallel when air is compressed so that the air compressed in each cylinder is supplied through each discharge path, and is generally used where a large amount of compressed air is required.
상기 고압공기압축기는 공기 압축시 각각의 실린더가 직렬로 구성되어 다단을 거쳐 압축된 공기가 하나의 배출경로를 통해 공급되는 구조로, 통상적으로 3개나 그 이상의 왕복동 피스톤이 V자형 또는 X자형으로 크랭크축에 설치되어 크랭크축의 회전에 따라 3개나 그 이상의 왕복동 피스톤이 왕복운동을 하면서 공기를 고압으로 압축시키도록 되어 있는데, 이러한 왕복동 피스톤식 압축기는 3개나 그이상의 왕복동피스톤이 다단으로 공기를 압축시키므로 고압으로 공기를 압축시킬 수가 있다.The high pressure air compressor has a structure in which each cylinder is configured in series when air is compressed, and compressed air is supplied through one discharge path through multiple stages, and typically three or more reciprocating pistons are cranked in a V or X shape. It is installed on the shaft and three or more reciprocating pistons reciprocate as the crankshaft rotates to compress the air at high pressure. To compress the air.
상기와 같은 고압압축기는 일반적으로 3단으로 된 고압압축기가 사용되는데, 이러한 3단 압축방식의 압축 공기의 순환경로는 직렬로 구성되어 저단에서 고단으로 가면서 고압의 압축공기가 생성된다. 즉, 1단 압축실린더에서 압축된 공기가 2단압축실린더로 공급되어 압축되고, 이 공기가 다시 3단 압축실린더에서 최종적으로 압축된 고압압축공기가 배출되는 구조로 이루어진다.The high pressure compressor as described above is generally used as a three-stage high pressure compressor, the three-stage compressed air circulation path is composed of a series of high pressure compressed air going from the low stage to the high stage. In other words, the air compressed in the first stage compression cylinder is supplied to the second stage compression cylinder and compressed, and the air is again discharged from the high pressure compressed air finally compressed in the third stage compression cylinder.
상기와 같은 압축실린더의 크기는 저단에서 고단으로 갈수록 작아지는 구조로 되어 있다.The size of the compression cylinder as described above has a structure that becomes smaller from the low end to the high end.
상기와 같은 고압공기 압축기의 사용처 중에는 소방관들이 화재 진압시 착용하는 고압압력용기가 있는데, 이러한 압력용기에 고압공기압축기를 사용하여 압축공기를 집어넣게 된다.Among the high pressure air compressors used above, there are high pressure pressure vessels worn by firefighters when extinguishing a fire, and the compressed air is put into the pressure vessel using a high pressure air compressor.
상기 고압압력용기의 크기는 소방관이 착용할 수 있을 정도의 일정크기를 가지는데, 일정부피의 공간안에 더 많은 압축공기를 집어넣을수록 소방관들의 작업시간이나 생존가능시간이 높아지게 된다.The size of the high-pressure pressure vessel has a certain size that can be worn by the firefighters, the more compressed air into a certain volume of space will increase the working time or survival time of the firefighters.
하지만 일반적으로 사용하는 종래의 3단 고압압축기로는 더 이상의 고압을 발생시키지 못하여 그 가능 압축용량이 시간으로 환산하여 호흡하는 사용자가 보통 30분정도의 압축공기만 들어갈 수 있어서 소방관들의 구조나 화재진압 활동에 시간적 제한이 따랐다.However, the conventional three-stage high-pressure compressor does not generate any high pressure and the user can breathe in the compressed capacity in terms of time. There was a time limit on the activity.
이러한 제한 요인을 제거하려면 압력용기에 더 많은 공기를 집을 수 있도록 보다 큰 압력을 안정적으로 공급 가능한 고압공기압축기가 필요한데, 새롭게 설계하여 구성된 4단이나 그 이상의 고압압축기를 사용하지 않고서는 기존의 3단 방식의 용량으로는 안정적으로 공압의 압축공기를 공급하기가 불가능하였다.To eliminate this restriction, a high pressure air compressor is required to reliably supply greater pressure to pick up more air in the pressure vessel, and the existing three stages can be avoided without the newly designed four or more high pressure compressors. It was not possible to stably supply pneumatic compressed air with the capacity of the system.
물론 비용이 상관없다면 보다 많은 압축단계를 가지는 공기압축기를 개발하거나 구입하여 사용하면 되나, 개발 및 설계비용, 생산단가 및 구입비용이 커 이를 구입하여 사용하기에는 사용자나 생산자에게 경제적인 이유로 사용이 어렵다는 단점이 있다.Of course, if the cost does not matter, it is possible to develop or purchase an air compressor having more compression stages, but the development and design cost, production cost, and purchase cost are high, so it is difficult for the user or producer to use it for economic reasons. There is this.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 기존의 범용 3단 압축용 고압공기압축기를 사용하여 저렴한 비용으로 보다 큰 압축효과를 얻을 수 있도록 기존의 3단 고압압축기의 첫 번째 실린더 및 피스톤의 구조를 개량하여 4단 압축이 가능토록 한 공기압축기를 제공하는데 있다.The purpose of the present invention for solving the above problems is to use the conventional general three-stage high-pressure air compressor for the first cylinder and the piston of the conventional three-stage high-pressure compressor to obtain a greater compression effect at a lower cost The improvement of the structure is to provide an air compressor capable of four-stage compression.
도 1은 본 고안이 적용된 공기압축기의 전체 외관을 보인 정면도이고,1 is a front view showing the overall appearance of an air compressor to which the present invention is applied,
도 2는 본 고안이 적용된 공기압축기의 전체 외관을 보인 측면도이고,Figure 2 is a side view showing the overall appearance of the air compressor to which the present invention is applied,
도 3은 본 고안의 내부구조가 보인 정단면도이고,3 is a front sectional view showing the internal structure of the present invention,
도 4는 본 고안의 내부구조가 보인 측단면도이며,Figure 4 is a side cross-sectional view showing the internal structure of the present invention,
도 5는 본 고안의 실린더가 공기 흡입시의 작동을 보인 예시도이며,5 is an exemplary view showing the operation of the cylinder of the present invention when the air intake,
도 6은 본 고안의 실린더가 공기 압축시의 작동을 보인 예시도이다.Figure 6 is an exemplary view showing the operation of the cylinder of the present invention at the time of air compression.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(1) : 크랭크 케이스(1): crankcase
(2) : 오링(O-ring)(2): O-ring
(3) : 4차 실린더 가이드(4th cylinder guide)(3): 4th cylinder guide
(4) : 피스톤 핀(4): piston pin
(5) : 4차 실린더(5): 4th cylinder
(6) : 4차 실린더 헤드(6): 4th cylinder head
(7) : 4차 흡기 밸브(4th suction valve)(7): 4th suction valve
(8) : 실린더 라이너(8): cylinder liner
(9) : 4차 배출 밸브(4th delivery valve)(9): 4th delivery valve
(10) : 피스톤 핀 베어링10: piston pin bearing
(11) : 오링(O-ring)(11): O-ring
(12) : 2차 흡입밸브(2nd suction valve)(12): 2nd suction valve
(13) : 2차 배출 밸브(2nd delivery valve)(13): 2nd delivery valve
(14) : 2차 피스톤링(2nd piston ring)(14): 2nd piston ring
(15) : 1차 피스톤링(1st piston ring)(15): 1st piston ring
(16) : 1,2차 피스톤(16): 1st and 2nd piston
(17) : 1,2차 실린더(17): 1st and 2nd cylinder
(18) : 1차 밸브(18): primary valve
(19) : 1,2차 실린더 헤드(19): 1st and 2nd cylinder head
(20) : 흡입필터(Suction filter)(20): Suction filter
(21) : 3차 실린더 헤드21: tertiary cylinder head
(22) : 3차 실린더(22): tertiary cylinder
(23) : 3차 흡입 밸브(3rd suction valve)(23): 3rd suction valve
(23) : 3차 흡입 밸브(3rd suction valve)(23): 3rd suction valve
(24) : 3차 배출 밸브(3rd delivery valve)(24): 3rd delivery valve
(25) : 3차 피스톤링(3rd piston ring)(25): 3rd piston ring
(26) : 3차 피스톤(26): 3rd piston
(27) : 3차 실린더 가이드(3rd cylinder guide)(27): 3rd cylinder guide
(28) : 오링(O-ring)(28): O-ring
(29) : 커넥팅로드(29): connecting rod
(30) : 4차 피스톤30: 4th piston
(31) : 메인 베어링 케이스(Main bearing case)(31): Main bearing case
(32) : 메인 베어링(Main bearing)(32): main bearing
(33) : 오일 스크래퍼(Oil scraper)(33): oil scraper
(34) : 밸런스 웨이트(Balance weight)(34): Balance weight
(35) : 에어 쿨링 팬(Air cooling fan)(35): Air cooling fan
(36) : 오일 실(Oil seal)(36): Oil seal
(37) : 메인 베어링 커버(Main bearing cover)(37): Main bearing cover
(38) : 크랭크 샤프트(Crank shaft)(38): Crank shaft
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안의 구성은 회전력을 풀리에 공급하는 모터와, 풀리와 연동되는 크랭크샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 커넥팅로드와, 이 커넥팅로드와 연결된 피스톤이 상하 왕복운동을 하면서 실린더내에서 압축공기를 생산하도록 구성한 공기압축장치를 다수개 설치하여, 생산된 압축공기를 직렬로 순차적으로 타단에 공급함으로써 다단계의 압축을 하도록 구성한 고압공기압축기에 있어서,The configuration of the present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional drawback is a connecting rod for converting the rotational motion of the motor and the crankshaft interlocked with the pulley to supply a rotational force to the pulley in a linear motion And a plurality of air compressors configured to produce compressed air in the cylinder while the piston connected to the connecting rod moves up and down, so that the compressed air is sequentially supplied to the other end in series so as to perform multiple stages of compression. In the configured high pressure air compressor,
상기 압축공기를 생산하는 첫 번째 공기압축장치를The first air compressor to produce the compressed air
상부의 직경이 크고 하부는 직경이 작은'T'자 형태로 형성하고, 직경이 변화되는 경계부 양측에 관통구를 형성하여 일측에는 실린더헤드로부터 1차 압축된 공기를 공급받도록 2차 흡입밸브(12)를 장치하고, 타측은 2차 압축된 공기를 두 번째 공기압축장치에 배출하도록 2차 배출 밸브(13)를 장치한 1,2차 실린더와,The upper part has a large diameter and the lower part has a small diameter 'T' shape, and through holes are formed on both sides of the boundary where the diameter is changed, so that one side receives the secondary compressed air from the cylinder head. ), And the other side of the first and second cylinders equipped with the secondary discharge valve 13 to discharge the secondary compressed air to the second air compressor,
이 1,2차 실린더내에서 왕복하도록 상부의 직경이 크고 하부는 직경이 작은 'T'자 형태로 형성하고, 상부와 하부에 각각 링 그루브(Ring groove)를 형성하여 상부 링 그루부에는 1차 피스톤링(1st piston ring, 15)을 장착하고, 하부 링 그루부에는 2차 피스톤링(2nd piston ring, 14)을 장착한 1,2차 피스톤으로 구성한 것을 특징으로 한다.In order to reciprocate in the 1st and 2nd cylinders, the upper part has a large diameter and the lower part is formed in a 'T' shape, and a ring groove is formed in the upper and lower parts, respectively, so that the upper ring groove part has a primary A piston ring (1st piston ring, 15) is mounted, and the lower ring groove portion is characterized by consisting of a primary and secondary piston equipped with a second piston ring (2nd piston ring, 14).
이하 본 고안의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안이 적용된 공기압축기의 전체 외관을 보인 정면도인데,1 is a front view showing the overall appearance of the air compressor to which the present invention is applied,
크랭크 케이스에 V형으로 중앙 상단부에 1,2차실린더, 우측에 3차실린더와, 좌측에 4차실린더로 이루어진 3단 압축형식의 고압공기압축기가 공기압축기 베이스 상부에 장착되어 있다.The V-shaped crankcase is equipped with a three-stage high-pressure air compressor consisting of one- and two-cylinder cylinders in the upper center, a third cylinder on the right side, and a fourth cylinder on the left side.
이 공기압축기 베이스의 하부에는 바퀴 등의 통상적인 이동수단이 장착되어 있으며, 각각의 모서리에는 전체의 외부를 이루는 프레임이 설치되어 있으며, 이 프레임은 서로의 모서리에서 연결되어 결합 구성된다.The lower portion of the air compressor base is equipped with a conventional moving means such as wheels, each corner is provided with a frame that forms the entire outside, the frame is connected to each other in the corner is configured.
상기 공기압축기 베이스에는 또한 크랭크 케이스에 삽입된 크랭크샤프트와 연결된 풀리(Pulley)에 회전력을 공급하는 모터와, 4단계의 압축과정을 거쳐 배출된 압축공기를 압력용기에 주입하기 전에 최종적으로 걸러주는 공기정화필터(Air purification filter)가 장착되어 있다.The air compressor base also has a motor for supplying rotational force to a pulley connected to the crankshaft inserted into the crankcase, and the air to be finally filtered before injecting the compressed air discharged through the four-stage compression process into the pressure vessel. Air purification filter is installed.
상기 모터와 크랭크샤프트 풀리 간에는 통상의 벨트(도시 없음)로 연결되어 회전력이 전달된다.The motor and the crankshaft pulley are connected by a normal belt (not shown) to transmit rotational force.
상기 1,2차 실린더의 상부에는 방열 및 공기의 흡입 및 배출을 위한 1,2차 실린더 헤드가 장착되어 있고, 이 1,2차 실린더 헤드의 일측면에는 흡입필터(Suction filter)가 장착되어 흡입되는 공기를 1차적으로 여과한다.The first and second cylinders are equipped with a first and second cylinder heads for heat dissipation and suction and discharge of air, and a suction filter is mounted on one side of the first and second cylinder heads. Primary air is filtered.
또한 3차 실리더와 4차 실린더의 상부면에는 각각 3차 실린더헤드와 4차 실린더헤드가 장착되어 있다.Also, the tertiary cylinder head and the tertiary cylinder head are mounted with the tertiary cylinder head and the tertiary cylinder head, respectively.
또한 각각의 실린더간에는 압축공기가 순환하도록 공기공급라인이 연결되어 있는데, 이 공급라인을 순환 경로를 길게 하여 압축된 공기의 온도를 낮추기 위하여 3차와 4차 실린더에는 3차 쿨러(coller)와 4차 쿨러(coller)가 형성되어 있다.In addition, an air supply line is connected between each cylinder to circulate compressed air. In order to reduce the temperature of the compressed air by lengthening the circulation path, the third and fourth cylinders have a tertiary cooler and 4 A tea cooler is formed.
상기 3차 쿨러(coller)와 4차 쿨러(coller)의 형상은 여러번 감겨져 있어서 공급 길이가 늘어나고, 공기와의 접촉면적이 커져 방열 효율이 높도록 구성하였다.The shape of the tertiary cooler (coller) and the quaternary cooler (coller) is wound several times to increase the supply length, the contact area with air is configured to increase the heat dissipation efficiency.
또한 전면부에는 3차 드레인 세퍼레이터(Drain separator) 및 4차 드레인 세퍼레이터(Drain separator)가 장치되어 있어 기액분리를 하게 된다.In addition, the front part is equipped with a third drain separator (Drain separator) and a fourth drain separator (Drain separator) to separate the gas-liquid separation.
상기 3차 드레인 세퍼레이터(Drain separator)는 3차 실린더 측에서 나온 공기가 4차 쿨러를 거친 후 공급되어 기액분리를 한 후 4차 실린더측에 공급되도록 구성되고, 4차 드레인 세퍼레이터(Drain separator)는 4차 실린더에서 배출된 압축공기를 공급받아 기액분리를 한 후 공기정화휠터를 거친 후 압력용기에 주입한다.The third drain separator (Drain separator) is configured such that the air from the tertiary cylinder side is supplied after passing through the fourth cooler, the gas-liquid separation is supplied to the fourth cylinder side, the fourth drain separator (Drain separator) After receiving compressed air discharged from the 4th cylinder, gas-liquid separation is performed, and after passing through the air purification filter, it is injected into the pressure vessel.
도 2는 본 고안이 적용된 공기압축기의 전체 외관을 보인 측면을 도시하고 있는데, 공기압축기 베이스에 설치된 전체의 외부를 이루는 프레임에 상단부 일측면에 설치된 제어패널(Control panel)과, 풀리와 연동되어 회전하면서 공기압축기를 공냉시켜 주는 에어 쿨링 팬(Air cooling fan)이 도시되어 있다.Figure 2 shows a side showing the overall appearance of the air compressor to which the present invention is applied, the control panel (Control panel) installed on one side of the upper end in the frame that forms the outside of the entire air compressor installed on the base, and rotates in conjunction with the pulley While air cooling fan (Air cooling fan) is shown to air-cool the air compressor.
도 3은 본 고안의 내부구조가 보인 정단면도를 도시하고 있는데, 상부에 위치하여 흡입된 공기를 다단으로 압축하는 3개의 실린더와, 이 실린더의 하부를 이루는 크랭크 케이스(1)로 구성된다.Figure 3 shows a front sectional view showing the internal structure of the present invention, it is composed of three cylinders located in the upper and compressed air sucked in multiple stages, and the crank case (1) forming the lower portion of the cylinder.
상기 크랭크 케이스의 상부 중앙에 위치한 1,2차 실린더(17)의 상부에는 공기의 흡입 및 배출을 위한 1,2차 실린더 헤드(19)가 장착되어 있고, 이 1,2차 실린더 헤드의 일측면에는 흡입필터(Suction filter, 20)가 장착되어 흡입되는 공기를 1차적으로 여과하도록 구성된다.First and second cylinder heads 19 for intake and discharge of air are mounted on the upper and second cylinders 17 located at the upper center of the crankcase, and one side of the first and second cylinder heads is provided. It is equipped with a suction filter (Suction filter) 20 is configured to primarily filter the air sucked.
상기 1,2차 실린더(17)와 1,2차 실린더 헤드(19)사이에는 1차 밸브(18)가 위치하여 격벽으로 나뉘어진 1,2차 실린더 헤드의 공기실로부터 공기를 흡입 및 배출하도록 통상의 흡입 및 배출 밸브로 구성되어 있다.A primary valve 18 is positioned between the primary and secondary cylinders 17 and the primary and secondary cylinder heads 19 so as to suck and discharge air from the air chambers of the primary and secondary cylinder heads divided by partition walls. It consists of a normal inlet and outlet valve.
상기 1,2차 실린더(17) 내부에는 1,2차 피스톤(16)이 삽입되어 커넥팅 로드의 상하 운동과 연동되어 왕복운동을 하게 된다.The primary and secondary pistons 16 are inserted into the primary and secondary cylinders 17 to reciprocate in conjunction with the vertical motion of the connecting rod.
상기 1,2차 실린더(17)는 양측면이 관통되어 이 일측면 관통구에는 2차 흡입밸브(2nd suction valve, 12)가 삽입되어 1,2 차 실린더 헤드로부터 배출된 압축공기가 흡입되도록 파이프가 연결되고, 타측면 관통구에는 2차 배출 밸브(2nd delivery valve, 13)가 삽입되어 2차로 압축된 공기가 배출되어 3차 실린더 헤드의 3차 흡입 밸브(3rd suction valve, 23)로 파이프가 연결 구성된다.The first and second cylinders 17 have both sides penetrated therein, and a second suction valve 12 is inserted into the one side through-hole to allow the pipe to suck compressed air discharged from the first and second cylinder heads. A second delivery valve (13) is inserted into the other through hole, and the second compressed air is discharged to connect the pipe to the third suction valve (23) of the third cylinder head. It is composed.
상기 1,2차 피스톤(16)은 상부와 하부에 각각 링 그루브(Ring groove)가 형성되어 상부 링 그루부에는 1차 피스톤링(1st piston ring, 15)이 끼워지고, 하부 링 그루부에는 2차 피스톤링(2nd piston ring, 14)이 끼워진다.The first and second pistons 16 have ring grooves formed at upper and lower portions thereof, respectively, so that a first piston ring 15 is fitted in the upper ring groove, and two in the lower ring groove. The 2nd piston ring (14) is fitted.
상기 1, 2차 실린더(17)와 크랭크 케이스(1)간에는 오링(O-ring, 11)이 삽입되어 밀봉역할을 한다.An O-ring 11 is inserted between the primary and secondary cylinders 17 and the crankcase 1 to serve as a seal.
또한 상기 1,2차 피스톤(16)의 양측면에 관통 형성된 구멍에는커넥팅로드(29)의 상부에 형성된 피스톤 핀 베어링(10)에 끼워진 피스톤 핀(4)이 장치되어 수직운동력을 제공한다.In addition, a hole formed through both sides of the first and second pistons 16 is provided with a piston pin 4 fitted to a piston pin bearing 10 formed at an upper portion of the connecting rod 29 to provide vertical movement force.
3차 및 4차 실린더의 구조는 통상의 3단 공기압축기와 같은 구조를 가지는데, 그 구조를 설명하면 다음과 같다.The structure of the tertiary and quaternary cylinders has the same structure as a conventional three-stage air compressor, which will be described below.
3차 실린더(22)의 상부에는 1,2차 실린더의 2차 배출 밸브(2nd delivery valve, 13)를 통해 공급된 압축된 공기의 흡입 및 배출을 위한 3차 실린더 헤드(21)가 장착되어 있다.The upper part of the tertiary cylinder 22 is equipped with a tertiary cylinder head 21 for intake and discharge of the compressed air supplied through the 2nd delivery valve 13 of the primary and secondary cylinders. .
상기 3차 실린더 헤드(21)의 양측면을 관통하여 각 측면에 3차 흡입 밸브(3rd suction valve, 23)와 3차 배출 밸브(3rd delivery valve, 24)가 형성되어 1,2차 실린더에서 압축공기를 공급받고, 이를 다시 압축한 공기가 배출되도록 구성한다.A third suction valve 23 and a third discharge valve 24 are formed at each side by penetrating both sides of the tertiary cylinder head 21 so that the compressed air is provided in the primary and secondary cylinders. Is supplied, and the compressed air is configured to be discharged again.
상기 3차 실린더(22) 내부에는 3차 피스톤(26)이 삽입되어 커넥팅 로드의 상하 운동과 연동되어 왕복운동을 하게 된다.The tertiary piston 26 is inserted into the tertiary cylinder 22 to reciprocate in conjunction with the vertical motion of the connecting rod.
상기 3차 피스톤(26)은 1,2차 실린더에 사용하는 피스톤보다 단면적이 작게 형성되는데, 링 그루브(Ring groove)는 상부에만 형성되어 3차 피스톤링(3rd piston ring, 25)이 끼워진다.The tertiary piston 26 has a smaller cross-sectional area than the piston used for the primary and secondary cylinders, and a ring groove is formed only at an upper portion thereof, so that the tertiary piston ring 25 is fitted thereto.
3차 실리더의 하부에는 3차 실린더 가이드(3rd cylinder guide, 27)가 접합되어 길이방향으로 연장된다. 이와 같은 이유는 실린더의 상부 직경이 작기 때문에직접 커넥팅로드를 연결하여 설치할 수 없기 때문에 실린더 하부를 가이드를 사용하여 커넥팅로드를 설치하기 위함이다.A tertiary cylinder guide 27 is joined to the lower portion of the tertiary cylinder and extends in the longitudinal direction. The reason for this is because the upper diameter of the cylinder is small so that the connecting rod can not be directly installed by connecting the lower part of the cylinder to install the connecting rod using the guide.
상기 3차 실린더 가이드(27)와 크랭크 케이스(1)간에는 오링(O-ring, 28)이 삽입되어 밀봉역할을 한다.An O-ring 28 is inserted between the tertiary cylinder guide 27 and the crankcase 1 to serve as a seal.
또한 상기 3차 피스톤(26)의 양측면에 관통 형성된 구멍에는 커넥팅로드(29)의 상부에 형성된 피스톤 핀 베어링(10)에 끼워진 피스톤 핀(4)이 장치되어 수직운동력을 제공한다.In addition, the through-holes formed on both sides of the tertiary piston 26 are provided with a piston pin 4 fitted to the piston pin bearing 10 formed on the connecting rod 29 to provide vertical movement force.
4차 실린더(5)의 상부에는 3차 실린더의 3차 배출 밸브(3rd delivery valve, 24)를 통해 공급된 압축된 공기의 흡입 및 배출을 위한 4차 실린더 헤드(6)가 장착되어 있다.The upper part of the quaternary cylinder 5 is equipped with a quaternary cylinder head 6 for intake and exhaust of the compressed air supplied through the tertiary cylinder's 3rd delivery valve 24.
상기 4차 실린더 헤드(6)의 양측면을 관통하여 각 측면에 4차 흡입 밸브(4th suction valve, 7)와 4차 배출 밸브(4th delivery valve, 9)가 형성되어 3차 실린더에서 압축공기를 공급받고, 다시 압축하여 공기를 배출되도록 구성한다.Fourth suction valves 7 and 4th delivery valves 9 are formed at each side of the fourth cylinder head 6 to penetrate both sides thereof to supply compressed air from the third cylinder. Receiving, and compressing again to exhaust the air.
상기 4차 실린더(5) 내부에는 4차 피스톤(30)이 삽입되어 커넥팅 로드의 상하 운동과 연동되어 왕복운동을 하게 된다. 이때 일반적으로 마지막 압축 실린더에는 고압으로 인한 고온이 발생되어 피스톤의 변형이 심하기 때문에 피스톤의 열처리 조직 보호를 위해 실린더 내경쪽에 실린더 라이너(8)를 삽입시켜 보호한다.The fourth piston 30 is inserted into the fourth cylinder 5 to reciprocate in conjunction with the vertical motion of the connecting rod. In this case, since the last compression cylinder generally generates high temperature due to high pressure and severely deforms the piston, the cylinder liner 8 is inserted into the cylinder inner diameter side to protect the heat treatment structure of the piston.
상기 4차 피스톤(30)은 1,2차 실린더 및 3차 실린더에 사용하는 피스톤보다 단면적이 작게 형성되고, 오일에 의해 밀봉이 되므로 별도의 피스톤링은 사용하지 않는다.The fourth piston 30 has a smaller cross-sectional area than the pistons used in the primary and secondary cylinders and tertiary cylinders, and is sealed by oil, and thus no separate piston ring is used.
또한 4차 실리더의 하부에는 4차 실린더 가이드(4th cylinder guide, 3)가 접합되어 길이방향으로 연장된다. 이와 같은 이유는 실린더의 상부 직경이 작기 때문에 직접 커넥팅로드를 연결하여 설치할 수 없기 때문에 실린더 하부를 가이드를 사용하여 커넥팅로드를 설치하기 위함이다.In addition, the fourth cylinder guide (4th cylinder guide, 3) is bonded to the lower portion of the fourth cylinder extends in the longitudinal direction. The reason for this is because the upper diameter of the cylinder is small so that the connecting rod can not be directly installed by connecting the lower part of the cylinder to install the connecting rod using the guide.
상기 4차 실린더 가이드(3)와 크랭크 케이스(1)간에는 오링(O-ring, 2)이 삽입되어 밀봉역할을 한다.An O-ring (2) is inserted between the fourth cylinder guide (3) and the crankcase (1) to serve as a seal.
또한 상기 4차 피스톤(30)의 양측면에 관통 형성된 구멍에는 커넥팅로드(29)의 상부에 형성된 피스톤 핀 베어링(10)에 끼워진 피스톤 핀(4)이 장치되어 수직운동력을 제공한다.In addition, the through-holes formed on both sides of the fourth piston 30 are provided with a piston pin 4 fitted to the piston pin bearing 10 formed at the upper portion of the connecting rod 29 to provide vertical movement force.
도 4는 본 고안의 내부구조가 보인 측단면도를 도시하고 있는데, 공기압축기의 메인 회전력을 제공하도록 크랭크케이스(1)를 관통한 크랭크 샤프트(Crank shaft, 38)와, 이 크랭크 샤프트(38)를 감싸 회전 마찰력을 저감시키도록 장치된 메인 베어링(Main bearing, 32)이 도시되어 있다.Figure 4 shows a side cross-sectional view showing the internal structure of the present invention, the crank shaft (38) through the crankcase (1) to provide the main rotational force of the air compressor and the crank shaft (38) A main bearing 32 is shown, which is arranged to reduce the enveloping rotational friction force.
상기 메인 베어링(Main bearing, 32)은 일측단을 메인 베어링 커버(Main bearing cover, 37)가 덮고, 타측단은 메인 베어링 케이스(Main bearing case, 31)가 덮고 있다.The main bearing 32 covers one end of the main bearing cover 37, and the other end of the main bearing 32 covers the main bearing case 31.
상기 메인 베어링(Main bearing, 32)중 일측단에는 밀봉용 오일 실(Oil seal, 36)이 부착되어 있다.At one end of the main bearing 32, a seal oil seal 36 is attached.
상기 크랭크 샤프트에는 회전시 공기압축기의 각 부분에 오일을 공급하도록 오일 스크래퍼(Oil scraper, 33)가 형성되어 있다.The crankshaft is provided with an oil scraper 33 to supply oil to each part of the air compressor during rotation.
또한 무게 중심을 잡도록 내부에 밸런스 웨이트(Balance weight, 34)가 형성되어 있다.In addition, a balance weight 34 is formed inside to hold the center of gravity.
또한 모터로부터 전달된 회전력을 크랭크 샤프트에 전달하는 풀리와, 이풀리와 연동되어 회전하면서 공기압축기를 공냉시켜 주는 에어 쿨링 팬(Air cooling fan, 35)이 도시되어 있다.Also shown is a pulley for transmitting the rotational force transmitted from the motor to the crankshaft, and an air cooling fan (35) for cooling the air compressor while rotating in conjunction with the pulley.
상기와 같은 본 고안의 작용을 도5, 6에 의거해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention as described above based on Figure 5, 6 as follows.
도 5는 본 고안의 실린더가 공기 흡입시의 작동을 보인 예시도를 도시하고 있는데, 크랭크 샤프트에 연결된 커넥팅 로드가 하강시 1,2차 실린더 헤드의 일측면에 형성된 흡입필터(Suction filter, 20)를 통해 공기가 흡입되어 1차 밸브(18)를 거쳐 1, 2차실린더에 1,2차 피스톤이 하강하면서 만든 내부 공간부에 유입되어 저장된다. 이와 동시에 피스톤의 하강에 따라 2차 배출 밸브(2nd delivery valve, 13)를 통해 2차 압축된 공기가 배출된다.Figure 5 shows an exemplary view showing the operation of the cylinder of the present invention when the air suction, the suction filter (Suction filter, 20) formed on one side of the first and second cylinder head when the connecting rod connected to the crankshaft descends Through the air is sucked through the primary valve 18, the first and second cylinders are introduced into the inner space made while the first and second pistons descend and are stored. At the same time, the secondary compressed air is discharged through the second delivery valve 13 as the piston descends.
도 6은 본 고안의 실린더가 공기 압축시의 작동을 보인 예시도를 도시하고있는데, 크랭크 샤프트에 연결된 커넥팅 로드가 상승시에는, 이전의 커넥팅 로드 하강시 저장되었던 공기가 압축되어 1차 밸브(18)를 거쳐 1,2차 실린더 헤드의 공기실 및 2차 흡입밸브를 통과하여 순간적으로 1,2차 실린더의 1,2차 피스톤이 상승하면서 만든 공간부에 저장된다.Figure 6 shows an exemplary view showing the operation of the cylinder of the present invention at the time of air compression, when the connecting rod connected to the crankshaft rises, the air stored in the previous lowering of the connecting rod is compressed and the primary valve 18 After passing through the air chamber of the 1st and 2nd cylinder head and the 2nd suction valve, the 1st and 2nd pistons of a 1st and 2nd cylinder are raised and stored in the space part made up.
상기 도 5,6과 같이 한 실린더에서 다단으로 압축이 가능한 이유는 1,2차 피스톤(16)이 상부와 하부에 각각 링 그루브(Ring groove)가 형성되어 상부 링 그루부에는 1차 피스톤링(1st piston ring, 15)이 끼워지고, 하부 링 그루부에는 2차 피스톤링(2nd piston ring, 14)이 끼워져 상승 및 하강시 공기의 누출을 방지하기 때문이다.5 and 6, the reason why compression is possible in multiple stages in one cylinder is that first and second pistons 16 have ring grooves formed at upper and lower portions thereof, respectively, so that primary piston rings are formed at upper ring grooves. 1st piston ring (15) is fitted, and the lower ring groove portion is fitted with a second piston ring (2nd piston ring, 14) is to prevent the leakage of air during the rise and fall.
상기와 같이 1,2차 실린더에서 공급된 압축공기는 통상의 3단공압공기압축기처럼 두번재 및 세번째 실린더를 통해 압축된 고압의 압축공기를 저장용기에 공급하게 되는데, 이때 본 고안의 공기압축기는 기존의 3단방식보다 더 고압의 압축공기를 압력저장용기에 저장하게 된다.As described above, the compressed air supplied from the first and second cylinders supplies the high pressure compressed air compressed through the second and third cylinders to the storage container as in the conventional three stage pneumatic air compressor. Compressed air of higher pressure than the existing three-stage method is stored in the pressure storage container.
본 고안에서 발생하는 각 단에서의 압축능력은 다음과 같다.Compression capacity at each stage in this design is as follows.
1,2차 실린더의 1차 압축에서 3kg/cm2, 1,2차 실리더의 2차 압축에서 15kg/cm2, 3차 실린더의 3차 압축에서 65kg/cm2, 4차 실린더의 4차 압축에서 최종적으로 안정적으로 300-350kg/cm2압력의 압축공기를 배출하게 된다.3 kg / cm 2 at the 1st compression of the 1st and 2nd cylinders, 15 kg / cm 2 at the 2nd compression of the 1st and 2nd cylinders, 65 kg / cm 2 at the 3rd compression of the 3rd cylinders, 4th at the 4th cylinder In compression, the final stable release of compressed air at a pressure of 300-350 kg / cm 2 .
그리고 상기와 같은 본 고안 고압공기압축기의 사용처는 압력용기뿐만 아니라 소화장비, 호흡장비, 공기총등과 같은 고압압축공기를 사용하는 곳에 사용될수 있음은 물론이다.And the use of the high-pressure air compressor of the present invention as described above can be used in places using high pressure compressed air, such as fire extinguishing equipment, respiratory equipment, air guns as well as pressure vessels.
본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기와 같이 구성된 본 고안은 3단 압축구조를 가지는 3단 공기압축기의 1차 실린더 구조를 개량하여 하나의 실린더에서 1,2단의 다단 압축이 되도록 함으로서, 기존 3단 압축구조의 공기압축기를 사용하고도 4단공기압축기에서 얻을 수 있는 고압의 압축공기를 공급할 수 있다는 장점이 있어 고압의 압축공기를 사용하는 산업에 사용시 그 효과가 크게 기대되는 고안이다.The present invention configured as described above uses a conventional three-stage compressed air compressor by improving the primary cylinder structure of the three-stage air compressor having a three-stage compressed structure so that one or two stages of multi-stage compression is performed in one cylinder. In addition, there is an advantage that can supply the high pressure compressed air that can be obtained from the four-stage air compressor, the effect is expected to be greatly expected when used in the industry using high pressure compressed air.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR2020010012132U KR200241381Y1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 3 step high pressure air compressure having 4 step pressuring structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020010012132U KR200241381Y1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 3 step high pressure air compressure having 4 step pressuring structure |
Related Parent Applications (1)
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| KR10-2001-0022703A Division KR100382462B1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 3 step high pressure air compressure having 4 step pressuring structure and compressing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=73065148
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20170137606A (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-13 | 현대중공업 주식회사 | Gas Treatment System and Vessel having the same |
-
2001
- 2001-04-26 KR KR2020010012132U patent/KR200241381Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170137606A (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-13 | 현대중공업 주식회사 | Gas Treatment System and Vessel having the same |
| KR101976711B1 (en) * | 2016-06-03 | 2019-05-10 | 현대중공업 주식회사 | Gas Treatment System and Vessel having the same |
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