KR200415043Y1 - 공기압축기 - Google Patents

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KR200415043Y1 KR2020050034960U KR20050034960U KR200415043Y1 KR 200415043 Y1 KR200415043 Y1 KR 200415043Y1 KR 2020050034960 U KR2020050034960 U KR 2020050034960U KR 20050034960 U KR20050034960 U KR 20050034960U KR 200415043 Y1 KR200415043 Y1 KR 200415043Y1
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Abstract

본 고안은 1개의 밸브시이트를 이용하여 리드밸브를 고정하고 별도의 탄성부재를 구비하지 않고도 공기의 유출입이 가능하도록 이루어짐으로써, 부품수가 감소하고 조립공정이 간단해져 생산성을 향상시킬 수 있는 공기압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 고안에 따른 공기압축기는, 압축헤드(220) 저면과 이와 맞대어지는 밸브시트(230)의 일면에는 타원형 형태의 삽지돌부(221)(231)가 각각 돌출 형성되고, 삽지돌부와 이격된 위치에는 리드밸브가 각각 삽입됨과 동시에 삽지돌부가 각각 삽입되는 리드밸브 삽입홈(222)(232)이 형성되며, 압축헤드 저면에 형성된 삽지돌부의 내측과 밸브시트의 리드밸브 삽입홈의 바닥면 양측에는 압축헤드에 형성된 흡기구(228)와 연통되는 흡입홀(223)(234)이 각각 형성되고, 압축헤드 저면에 형성된 리드밸브 삽입홈의 바닥면 양측과 밸브시트의 삽지돌부의 내측에는 압축헤드에 형성된 배기구(229)와 연통되는 배기홀(224)(233)이 각각 형성되며, 각 리드밸브 삽입홈의 내부에는 공기의 유출입시 리드밸브(240)가 탄성변형할 수 있는 변형의 여유공간이 형성된 것을 특징으로 한다.
압축헤드, 밸브시트, 삽지돌부, 리드밸브, 리드밸브 삽입홈

Description

공기압축기{Air compressor}
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 공기압축기의 사시도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공기압축기의 압축헤드와 밸브시트의 분해사시도.
도 3은 도 2의 결합단면도.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 압축헤드의 저면도.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선단면도.
도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 밸브시트의 평면도.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선단면도.
도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 공기압축기의 압축헤드와 배브시트의 분해사시도.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
10 : 에어탱크 20 : 압축펌프
30 : 모터 210 : 압축실린더
220 : 압축헤드 230 : 밸브시트
240 : 리드밸브
본 고안은 공기압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1개의 밸브시이트를 이용하여 리드밸브를 실린더헤드에 고정하도록 하고 별도의 탄성부재를 구비하지 않아도 공기의 유출입이 가능한 공기압축기에 관한 것이다.
공기압축기(Air Compressor)란 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동에 의해서 공기를 일정한 공간에 압축하여 보관하면서 필요할 때 공기를 토출시키는 것으로, 압축공기를 저장할 수 있는 에어탱크와, 에어탱크의 상부에 설치되는 압축펌프, 및 압축펌프와 함께 에어탱크의 상부에 설치되는 압축펌프에 압축동력을 제공하는 모터로 구성된다.
이러한 공기압축기는 압축펌프의 피스톤이 실린더 내에서 왕복하여 발생되는 압력을 흡·배기밸브를 통해 단속하게 되며, 이 경우 얇은 판상으로 형성된 리드밸브(reed valve)가 사용된다.
전술한 공기압축기의 압축효율을 향상시키기 위해서는 기밀성을 보장하는 리드밸브의 작동구조 및 리드밸브와 흡·배기홀 간의 정확한 결합구조 등이 주요한 기술적 사안이다.
전술한 리드밸브와 관련된 선행기술로는 대한민국 특허공개 제2005-0042384호에 ‘공기압축기’라는 명칭으로 개시된 바 있다.
선행기술에 따른 공기압축기는, 압축공기가 보관되는 압축탱크(200)의 상부에 고정되어 압축공기를 발생시키며 두 개의 밸브시이트(400)와 밸브시이트(400)의 흡·배기공(420)을 개폐시키는 밸브(490)가 설치된 압축헤드(300)로 이루어지는 구성에 있어서, 밸브시이트(400)의 일면에 흡·배기공(420)이 형성되어 밸브(490)가 밀착되는 밀착면(410)을 돌출되게 형성하고, 밸브시이트(400)의 중앙을 중심으로 밀착면(410)과 대칭되는 부분에 밸브(490)를 밀착면(410) 쪽으로 가압하는 탄성부재(480)가 삽입되는 탄성부재 삽입홈(430)을 형성하며, 밸브시이트(400)의 중앙을 중심으로 서로 대칭되는 단부 둘레에는 압축헤드(300)와 고정되는 고정구(460)를 형성하고, 고정구(460)의 양쪽에는 서로 대칭되게 관통공(440)과 고정공(450)을 형성하여 중앙에 기밀부재(500)를 놓고 두 개의 밸브시이트(400)를 고정부재(470)로 고정하도록 이루어진다.
그러나, 전술한 바와 같이 구성된 종래의 공기압축기는, 실린더헤드를 별도로 구성하는 한편 실린더헤드의 하부에 2개의 밸브시이트를 이용하여 리드밸브를 고정하도록 이루어지고 하나의 탄성부재 삽입홈 내에 리드밸브와 탄성부재를 모두 구비해야 함으로써, 부품수가 증가하여 제작비용이 증가할 뿐만 아니라 조립공정이 복잡해져 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 1개의 밸브시이트를 이용하여 리드밸브를 실린더헤드에 고정하고 별도의 탄성부재를 구비하지 않고도 공기의 유출입이 이루어지도록 이루어짐으로써, 부품수가 감소하고 조립공정이 간단해져 생산성을 향상시킬 수 있는 공기압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 공기압축기는, 모터의 동력을 이용하여 압축펌프 내로 공기를 유입한 후 압축하여 토출시키고, 토출된 압축공기를 에어탱크 내에 저장하는 구성에 있어서, 압축펌프의 압축헤드 저면과 이와 맞대어지는 밸브시이트의 일면에는 타원형 형태의 삽지돌부가 각각 돌출 형성되고, 삽지돌부와 이격된 위치에는 리드밸브가 각각 삽입됨과 동시에 삽지돌부가 각각 삽입되는 리드밸브 삽입홈이 각각 형성되며, 압축헤드 저면에 형성된 삽지돌부의 내측과 밸브시트의 리드밸브 삽입홈의 바닥면 양측에는 압축헤드에 형성된 흡기구와 연통되는 흡입홀이 각각 형성되고, 압축헤드 저면에 형성된 리드밸브 삽입홈의 바닥면 양측과 밸브시트의 삽지돌부의 내측에는 압축헤드에 형성된 배기구와 연통되는 배기홀이 각각 형성되며, 각 리드밸브 삽입홈의 내부에는 공기의 유출입시 리드밸브가 탄성변형할 수 있는 변형의 여유공간이 형성된 것에 기술적 특징이 있다.
전술한 구성에 있어서, 리드밸브 삽입홈의 바닥면은 중심측이 양쪽보다 깊은 형태로 라운딩됨으로써 리드밸브가 탄성변형할 수 있는 변형의 여유공간이 형성된다.
전술한 구성에 있어서, 압축헤드와 상기 밸브시트 사이에는 기밀판이 개재된다.
전술한 구성에 있어서, 삽지돌부와 리드밸브 삽입홈은 압축펌프의 압축헤드 저면과 이와 맞대어지는 밸브시이트의 일면에 복수개 형성된다.
이하, 본 고안에 따른 공기압축기의 바람직한 실시예들을 통하여 전술한 바와 같은 구성의 특징과 그 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.
첨부된 도면의 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 공기압축기의 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공기압축기의 압축헤드와 밸브시트의 분해사시도이며, 도 3은 도 2의 결합단면도이고, 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 압축헤드의 저면도이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선단면도이고, 도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 밸브시트의 평면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선단면도이다.
도시된 바와 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 공기압축기는, 압축공기를 저장하는 에어탱크(10)와, 에어탱크(10)의 상부에 설치되어 공기를 압축하는 압축펌프(20), 및 압축펌프(20)에 압축동력을 제공하는 모터(30)를 포함하여 이루어진다.
전술한 압축펌프(20)는 모터(30)로부터 제공되는 압축동력에 의해 내부의 피스톤이 승강하면서 공기를 압축하는 압축실린더(210)와, 압축실린더(210)의 상부에 설치되어 외부의 공기가 유입되고 압축공기가 토출되는 압축헤드(220)와, 압축헤드(220)와 압축실린더(210) 사이에 개재되어 압축헤드(220)와 더불어 리드밸브(240)를 고정하는 밸브시트(230)로 구성된다.
압축헤드(220)의 일측에는 외부의 공기가 유입되는 흡기구(228)가 형성되고, 압축헤드(220)의 타측에는 압축된 공기가 토출되는 배기구(229)가 형성된다. 배기구(229)에는 별도의 압축공기 이송라인이 연결되어, 배기구(229)를 통해 토출되는 압축공기는 이송라인을 통해 에어탱크(10)로 유입된다.
압축헤드(220)의 저면에는 타원형 형태의 제1삽지돌부(221)가 돌출 형성되고, 제1삽지돌부(221)와 소정거리 이격된 위치에는 리드밸브(240)가 삽입되는 제1리드밸브 삽입홈(222)이 형성된다.
제1삽지돌부(221)의 내측에는 흡기구(228)와 직교되게 연통되는 제1흡입홀(223)이 형성되며, 제1리드밸브 삽입홈(222)의 바닥면 양측에는 배기구(229)와 직교되게 연통되는 제1배기홀(224)이 각각 형성된다. 이 때, 제1흡입홀(223) 및 제1배기홀(224)은 장공의 형태로 형성된다.
압축헤드(220)의 저면과 접면되는 밸브시트(230)의 일면에는 제1리드밸브 삽입홈(222)에 삽입되는 타원형 형태의 제2삽지돌부(231)가 돌출 형성되고, 제2삽지돌부(231)와 소정거리 이격된 위치에는 리드밸브(240)가 삽입됨과 더불어 제1삽지돌부(221)가 삽입되는 제2리드밸브 삽입홈(232)이 형성된다.
제2삽지돌부(231)의 내측에는 제1배기홀(224)과 연통되는 제2배기홀(233)이 형성되고, 제2리드밸브 삽입홈(232)의 양측에는 제1흡입홀(223)과 연통되는 제2흡입홀(234)이 각각 형성된다. 이 때, 제2배기홀(233) 및 제2흡입홀(234)도 제1흡입홀(223) 및 제1배기홀(224)과 마찬가지로 장공의 형태로 형성된다.
한편, 제1,2리드밸브 삽입홈(222)(232)의 바닥면은 중심부가 양쪽보다 깊은 형태로 라운딩됨으로써, 그 안에 삽입되는 리드밸브(240)가 탄성변형할 수 있는 변형의 여유공간이 형성된다.
그리고, 제1,2리드밸브 삽입홈(222)(232)에 리드밸브(240)가 각각 삽입된 상 태에서 압축헤드(220)와 밸브시트(230)를 서로 결합하게 되면, 리드밸브(240)가 제1,2삽지돌부(221)(231)에 각각 접면되어 제1,2삽지돌부(221)(231)의 내측에 형성된 제1흡입홀(223) 및 제2배기홀(233)을 각각 차폐하게 된다.
미설명부호 250은 압축헤드(220)와 밸브시트(230) 사이에 개재되어 기밀을 유지시키는 기밀판이며, 225 및 235는 압축헤드(220)와 밸브시트(230)를 서로 맞대어 결합할 때 올바로 결합될 수 있도록 위치를 설정하는 위치설정홈 및 이에 삽입되는 위치설정돌부이다.
미설명부호 226과 236은 압축헤드(220) 및 밸브시트(230)에 각각 형성되어 압축헤드(220)와 밸브시트(230)를 서로 결합하기 위한 체결부재가 관통되는 체결홀이며, 이러한 체결홀중 밸브시트(230)에 형성되는 체결홀(236)의 내측에는 나사산이 형성되어 압축헤드(220)의 체결홀(226)을 관통하는 체결부재의 단부가 나사 결합된다.
그리고, 미설명부호 227과 237은 압축헤드(220) 및 밸브시트(230)를 서로 결합한 상태에서 이들을 압축실린더(210)의 상부에 결합하기 위한 체결부재가 관통되는 체결홀이다.
이하에서는, 전술한 바와 같이 구성된 본 고안의 일 실시예에 따른 공기압축기의 작용을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 압축헤드(220) 및 밸브시트(230)의 조립과정을 살펴보면, 압축헤드(220)의 저면과 밸브시트(230)의 일면에 형성된 제1,2리드밸브 삽입홈(222)(232) 내에 리드밸브(240)각 각각 삽입하고 압축헤드(220)와 밸브시트(230) 사이에 기밀판(250)을 개재한 상태에서, 위치설정돌부(235)를 위치설정홈(225)에 각각 삽입한 다음 압축헤드(220) 및 밸브시트(230)의 체결홀(226)(236)을 통해 체결부재를 관통시키고 체결부재를 조여줌으로써, 체결부재의 단부가 밸브시트(230)의 체결홀(236)에 나사 결합되어 압축헤드(220) 및 밸브시트(230)가 서로 결합된다.
그리고나서, 이들을 압축실린더(210) 위에 올려놓고 또 다른 체결부재를 압축헤드(220) 및 밸브시트(230)에 형성된 체결홀(227)(237)을 관통시킨 상태에서 조여주면, 압축헤드(220) 및 밸브시트(230)가 압축실린더(210)의 상부에 결합된다.
전술한 과정을 통해 압축헤드(220)와 밸브시트(230)를 조립한 후, 모터(30)를 작동시키지 않은 상태에서는 압축실린더(210) 내의 피스톤이 정지된 상태이므로 공기의 흐름이 유발되지 않는다. 따라서, 제1,2리드밸브 삽입홈(222)(232)에 각각 삽입된 리드밸브(240)가 제1,2삽지돌부(221)(231)의 내측에 각각 형성된 제1흡입홀(223) 및 제2배기홀(233)을 각각 차단한 상태를 유지한다.
그러다가 모터(30)를 작동시켜 피스톤이 작동하게 되면, 공기의 흐름이 유발된다. 즉, 피스톤이 하강되는 과정에서는 외부로부터 압축실린더(210) 내로 공기를 흡입하는 흡입력이 발생되므로, 제2리드밸브 삽입홈(232) 내에 삽입된 리드밸브(240)가 제1삽지돌부(221)로부터 이격되어 제2리드밸브 삽입홈(232)의 라운딩된 바닥면에 밀착되고, 제1리드밸브 삽입홈(222) 내에 삽입된 리드밸브(240)가 제2삽지돌부(231)에 밀착된 상태를 유지한다.
따라서, 제1삽지돌부(221) 내에 형성된 제1흡입홀(223)이 개방됨에 따라 흡 기구(228)로 유입되는 공기가 제1흡입홀(223) 및 제2흡입홀(234)을 통해 압축실린더(210) 내로 유입되고, 제2배기홀(233)이 차폐된 상태이므로 배기구(229) 및 제1,2배기홀(224)(233)을 통해서는 공기의 유입이 일어나지 않고 반대로 공기의 토출도 일어나지 않는다.
이와 같이 공기가 유입된 후 피스톤이 상승하게 되면, 공기가 유입될 때에 반대로 압축실린더(210) 내의 공기를 외부로 토출하려는 토출력이 발생되므로 제1리드밸브 삽입홈(222) 내에 삽입된 리드밸브(240)가 제2삽지돌부(231)로부터 떨어져 제1리드밸브 삽입홈(222)의 바닥에 밀착되고 제2리드밸브 삽입홈(232) 내에 삽입된 리드밸브(240)는 제1삽지돌부(221)에 말착된다.
따라서, 제2삽지돌부(231) 내에 형성된 제2배기홀(233)이 개방됨에 따라 압축실린더(210) 내에서 압축된 공기는 제2배기홀(233), 제1배기홀(224) 및 배기구(229)를 통해 외부로 토출되고, 제1흡입홀(223)이 차폐된 상태이므로 제1,2흡입홀(223)(234) 및 흡기구(228)를 통해서는 압축공기의 토출이 일어나지 않는다.
한편, 제2배기홀(233), 제1배기홀(224) 및 배기구(229)를 통해 외부로 토출되는 압축공기는 별도의 압축공기 이송라인을 통해 에어탱크(10)로 유입된 후 저장된다.
첨부된 도면의 도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 공기압축기의 압축헤드와 배브시트의 분해사시도이다. 여기서, 도 1 내지 도 7과 동일한 참조부호는 동일기능을 갖는 동일부재이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예에 따른 공기압축기에 따르면, 압축헤드(220)의 저면에는 좌우측에 타원형 형태로 된 복수개의 제1삽지돌부(221)가 각각 돌출형성되고, 제1삽지돌부(221)와 소정거리 이격된 위치에는 리드밸브(240)가 삽입되는 복수개의 제1리드밸브 삽입홈(222)이 좌우측에 각각 형성된다.
그리고, 압축헤드(220)의 저면과 접면되는 밸브시트(230)의 일면에는 제1리드밸브 삽입홈(222)에 삽입되는 타원형 형태로 된 복수 개의 제2삽지돌부(231)가 좌우측에 각각 돌출 형성되고, 제2삽지돌부(231)와 소정거리 이격된 위치에는 리드밸브(240)가 삽입됨과 더불어 제1삽지돌부(221)가 삽입되는 복수 개의 제2리드밸브 삽입홈(232)이 좌우측에 각각 형성된다.
이하, 본 고안의 다른 실시예에 따른 공기압축기의 작용은 본 고안의 일 실시예에 따른 작용과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예들에 따른 공기압축기를 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 고안은 본 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 한정되지 아니하며, 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 본 고안 공기압축기에 따르면, 압축헤드와 이에 접면되는 1개의 밸브시트에 삽지돌부와 리드밸브 삽입홈을 각각 형성함으로써, 종래 에서와 같이 리드밸브를 고정하기 위해 2개의 밸브시트를 구비하지 않아도 되기 때문에 부품수가 간단해지고 조립공정이 간단해져 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 리드밸브가 삽입되는 리드밸브 삽입홈의 바닥면이 리드밸브가 변형할 수 있는 변형의 여유공간이 형성되는 구조로 이루어짐으로써, 공기의 유출입시 종래에서와 같이 별도의 탄성부재를 구비하지 않고도 리드밸브의 탄성변형이 자연스럽게 이루어짐에 따라 공기의 유출입이 안정적으로 이루어질 수 있다.

Claims (4)

  1. 모터의 동력을 이용하여 압축펌프 내로 공기를 유입한 후 압축하여 토출시키고, 토출된 압축공기를 에어탱크 내에 저장하는 공기압축기에 있어서,
    상기 압축펌프의 압축헤드 저면과 이와 맞대어지는 밸브시이트의 일면에는 타원형 형태의 삽지돌부가 각각 돌출 형성되고, 상기 삽지돌부와 이격된 위치에는 리드밸브가 각각 삽입됨과 동시에 상기 삽지돌부가 각각 삽입되는 리드밸브 삽입홈이 각각 형성되며, 상기 실린더 헤드 저면에 형성된 삽지돌부의 내측과 상기 밸브시트의 리드밸브 삽입홈의 바닥면 양쪽에는 상기 실린더 헤드에 형성된 흡기구와 연통되는 흡입홀이 각각 형성되고, 상기 실린더 헤드 저면에 형성된 리드밸브 삽입홈의 바닥면 양측과 상기 밸브시트의 삽지돌부의 내측에는 상기 실린더헤드에 형성된 배기구와 연통되는 배기홀이 각각 형성되며, 상기 각 리드밸브 삽입홈의 내부에는 공기의 유출입시 상기 리드밸브가 탄성변형할 수 있는 변형의 여유공간이 형성된 것을 특징으로 하는 공기압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드밸브 삽입홈의 바닥면은 중심측이 양쪽보다 깊은 형태로 라운딩됨으로써 상기 리드밸브가 탄성변형할 수 있는 변형의 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압축헤드와 상기 밸브시트 사이에는 기밀판이 개재되는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 삽지돌부와 리드밸브 삽입홈은 상기 압축펌프의 압축헤드 저면과 이와 맞대어지는 상기 밸브시이트의 일면에 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101258000B1 (ko) * 2011-01-11 2013-05-06 주식회사코핸즈 간소화된 구조를 갖는 공기압축기용 흡배기장치

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