KR20050024782A - Cylinder head of air compressor - Google Patents
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- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 공기압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토출공기의 온도를 낮추기 위해 내부의 냉각수와 외부의 공기와 효과적으로 열 교환할 수 있도록 한 공기압축기의 실린더헤드에 관한 것이다.The present invention relates to an air compressor of a motor vehicle, and more particularly, to a cylinder head of an air compressor capable of effectively exchanging heat with internal coolant and external air to lower the temperature of discharged air.
일반적으로, 공기압축기는 엔진의 타이밍기어에 의해 엔진회전의 1/2로 구동되어 공기를 압축하는 왕복형 압축기이며, 압축된 공기는 공기탱크에 저장되어 공기현가장치에 사용되는 공기스프링이나 또는 공기 브레이크로 전달되어 작용하도록 되어 있다.In general, the air compressor is a reciprocating compressor driven by 1/2 of the engine rotation by the timing gear of the engine to compress the air, and the compressed air is stored in the air tank and used for the air suspension or air spring. It is intended to be delivered to the brake to act
또한, 상기 공기압축기는 팬을 이용하여 응축기에 바람을 불어주어 응축기와 공기의 온도차이에 따른 열교환 방식의 공냉식 압축기와, 응축기에 물을 분사하여 수증기 발생 응축기와 물의 온도차이에 따른 열교환 방식의 수냉식 압축기로 분류된다.In addition, the air compressor blows air to the condenser by using a fan, the air-cooled compressor of the heat exchange method according to the temperature difference between the condenser and the air, and the water-cooled type of heat exchange method according to the temperature difference between the steam generation condenser and water by injecting water into the condenser It is classified as a compressor.
한편, 차량용 엔진에 부착되어 구동되는 공기압축기는 에어탱크 압력이 8.5bar 정도 일 때 토출되는 공기의 온도는 최대 180℃ ∼ 220℃에 달한다. 토출 공기 내의 수분을 제거시키는 에어 드라이어(air dryer)는 최대 91℃ 이내에서 사용해야만 내구 신뢰성을 보장할 수 있기 때문에 토출공기 파이프는 최대한 길게 하여 주변 공기에 의해 냉각이 잘되도록 구성한다.On the other hand, the air compressor attached to the vehicle engine is driven when the air tank pressure is about 8.5bar temperature of the discharged air reaches a maximum of 180 ℃ ~ 220 ℃. Since the air dryer that removes moisture in the discharged air can be guaranteed to be durable only when used within a maximum of 91 ° C, the discharged air pipe is configured to be as long as possible to allow cooling by the surrounding air.
그런데, 최근에 차량에서 더 높은 압력의 공기를 요구함에 따라, 에어탱크 압력도 8.5bar에서 12.5bar 수준으로 높아지고 있다. 공기를 더욱 압축하게 되면 압력과 함께 온도도 상승되기 때문에 이 고온의 토출공기를 최대한 냉각해 준다.However, with the recent demand for higher pressure air in vehicles, the air tank pressure has also risen from 8.5 bar to 12.5 bar. As the air is further compressed, the temperature rises with the pressure, thereby cooling the hot discharge air as much as possible.
상기 공기압축기는 크랭크샤프트에 의해 관통되어 설치되는 실린더와, 이 실린더와 연결되는 공기흡입구 및 공기배출구가 각각 형성되면서 상기 실린더의 상부측에 설치되는 실린더헤드등으로 구성된다.The air compressor is composed of a cylinder penetrated by a crankshaft, an air inlet and an air outlet connected to the cylinder, respectively, and a cylinder head installed on the upper side of the cylinder.
도 1a는 종래기술에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 측단면도이고, 도 1b는 종래기술에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 평단면도이다.Figure 1a is a side cross-sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the prior art, Figure 1b is a plan sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the prior art.
도 1a 또는 도 1b에 도시된 바와 같이, 실린더(도시는 생략함)가 마련되고, 실린더의 단부에는 실린더헤드(10)가 설치된다. 그리고, 실린더와 실린더헤드(10)사이에는 흡입공(12)과 토출공(14)이 형성된 밸브플레이트(16)가 마련되며, 이 밸브플레이트(16)에는 흡입공(12)과 토출공(14)을 개폐하는 흡입밸브(18)와 토출밸브(20)가 설치된다.As shown in FIG. 1A or 1B, a cylinder (not shown) is provided, and a cylinder head 10 is installed at an end of the cylinder. In addition, a valve plate 16 having a suction hole 12 and a discharge hole 14 is provided between the cylinder and the cylinder head 10, and the valve plate 16 has a suction hole 12 and a discharge hole 14. ) Is provided with a suction valve 18 and a discharge valve 20.
그리고, 실린더헤드(10)에는 흡입밸브(18) 또는 토출밸브(20)의 개폐에 따라 외부배관(도시는 생략함)과 실린더 내부를 연결하는 유체의 유로로, 흡입포트(22)와 배출포트(24)가 형성되어 있다. 이 흡입포트(22)와 배출포트(24)는 실린더와 연결되는 유로로, 각각 그 일단부가 흡입공(12)과 토출공(14)에 연통되는 실린더연통부(도시는 생략함)를 구비한다. 또한, 그 일단부는 외부배관과 연통되고, 그 타단부는 실린더연통부와 연결되는 외부연통부(26, 28)가 마련된다.In addition, the cylinder head 10 is a fluid flow path connecting an external pipe (not shown) and the inside of the cylinder according to opening and closing of the suction valve 18 or the discharge valve 20, and the suction port 22 and the discharge port. 24 is formed. The suction port 22 and the discharge port 24 are flow paths connected to the cylinder, and each of the suction port 22 and the discharge port 24 includes a cylinder communicating portion (not shown) in which one end thereof communicates with the suction hole 12 and the discharge hole 14. . In addition, one end thereof communicates with an external pipe, and the other end thereof is provided with external communication parts 26 and 28 connected to the cylinder communication part.
또한, 실린더헤드(10)의 안쪽에는 냉각수(30)가 흐르도록 되어 있어, 이 냉각수가 실린더헤드(10) 아래쪽의 공기와 열전달을 함으로써 공기를 냉각시킨다.In addition, the cooling water 30 flows inside the cylinder head 10, and the cooling water cools the air by conducting heat transfer with the air below the cylinder head 10.
그러나, 종래기술에 따른 공기압축기의 실린더헤드는 압축력이 12.5bar로 상승되면 에어 드라이어(Air Dryer) 입구에서의 온도를 목표하는 91℃까지 낮추려면 Air Dryer까지 매우 긴 Pipe를 부득이 설치해야 하는 번거로움이 있었다.However, the cylinder head of the air compressor according to the prior art has a cumbersome to install a very long pipe to the air dryer to lower the temperature at the air dryer inlet to 91 ℃ when the compression force rises to 12.5 bar There was this.
또한, 이러한 것은 좁은 엔진 룸에 설치하기도 까다로울 뿐 아니라, 비용이 상승하는 문제점이 있었다.In addition, this is not only difficult to install in a narrow engine room, but also has a problem of rising cost.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 토출공기의 온도를 낮추기 위해 내부의 냉각수와 외부의 공기와 효과적으로 열 교환할 수 있도록 한 공기압축기의 실린더헤드를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems according to the prior art, an object of the present invention is to provide an air compressor that can effectively heat exchange with the cooling water and the outside air to reduce the temperature of the discharged air To provide a cylinder head.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 특징은,Features of the cylinder head of the air compressor according to the present invention for achieving the above object,
공기압축기의 실린더헤드(100)에 있어서,In the cylinder head 100 of the air compressor,
상기 실린더헤드(100)의 내부에는,Inside the cylinder head 100,
실린더로부터 토출되는 토출공기가 열교환이 이루어지도록 일정길이의 냉각수 통로(Water Channel)(130)가 형성되며,The cooling water passage 130 of a predetermined length is formed so that the discharge air discharged from the cylinder is heat exchanged,
상기 냉각수 통로(130)를 둘러감싸고 실린더로부터 토출되는 토출공기를 실린더헤드(100) 밖으로 바로 배출하지 않고 상기 냉각수 통로(130) 내의 냉각수와 열교환을 시키는 토출공기통로(132)가 형성된다.A discharge air passage 132 is formed to surround the cooling water passage 130 and exchange heat with the cooling water in the cooling water passage 130 without directly discharging the discharge air discharged from the cylinder out of the cylinder head 100.
이하, 본 발명에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the cylinder head of the air compressor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 측단면도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 평단면도이다.Figure 2a is a side sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the present invention, Figure 2b is a plan sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the present invention.
도 2a 또는 도 2b에 도시된 바와 같이, 실린더(도시는 생략함)가 마련되고, 실린더의 단부에는 실린더헤드(100)가 설치된다. 그리고, 실린더와 실린더헤드(100)사이에는 흡입공(102)과 토출공(104)이 형성된 밸브플레이트(106)가 마련되며, 이 밸브플레이트(106)에는 흡입공(102)과 토출공(104)을 개폐하는 흡입밸브(108)와 토출밸브(120)가 설치된다.As shown in FIG. 2A or 2B, a cylinder (not shown) is provided, and a cylinder head 100 is installed at an end of the cylinder. In addition, a valve plate 106 having a suction hole 102 and a discharge hole 104 is provided between the cylinder and the cylinder head 100, and the valve plate 106 has the suction hole 102 and the discharge hole 104. The suction valve 108 and the discharge valve 120 for opening and closing are installed.
그리고, 실린더헤드(100)에는 흡입밸브(108) 또는 토출밸브(20)의 개폐에 따라 외부배관(도시는 생략함)과 실린더 내부를 연결하는 유체의 유로로, 흡입포트(122)와 배출포트(124)가 형성되어 있다. 이 흡입포트(122)와 배출포트(124)는 실린더와 연결되는 유로로, 각각 그 일단부가 흡입공(102)과 토출공(104)에 연통되는 실린더연통부(도시는 생략함)를 구비한다. 또한, 그 일단부는 외부배관과 연통되고, 그 타단부는 실린더연통부와 연결되는 외부연통부(126, 128)가 마련된다.In addition, the cylinder head 100 is a fluid flow path connecting an external pipe (not shown) and the inside of the cylinder according to opening and closing of the suction valve 108 or the discharge valve 20, and the suction port 122 and the discharge port. 124 is formed. The suction port 122 and the discharge port 124 are flow paths connected to the cylinders, and each of the suction ports 122 and the discharge port 124 includes a cylinder communicating portion (not shown) in which one end thereof communicates with the suction hole 102 and the discharge hole 104. . In addition, one end thereof communicates with an external pipe, and the other end thereof is provided with external communication portions 126 and 128 connected to the cylinder communication portion.
특히, 실린더헤드(100)의 내부에는 실린더로부터 토출되는 토출공기가 열교환이 이루어지도록 일정길이의 냉각수 통로(Water Channel)(130)가 형성된다.In particular, a cooling water passage 130 having a predetermined length is formed in the cylinder head 100 so that discharge air discharged from the cylinder is heat-exchanged.
또한, 실린더헤드(100)의 내부에는 냉각수 통로(130)를 둘러싸는 토출공기통로(Discharged Air Channel)(132)가 형성된다.In addition, a discharged air channel 132 surrounding the coolant passage 130 is formed in the cylinder head 100.
여기서, 상기 실린더에서 토출된 뜨거운 공기는 실린더헤드(100) 밖으로 바로 배출되지 않고 실린더헤드(100)를 둘러싸고 있는 토출공기통로(132)를 통과하게 되는데, 이때 안쪽에 있는 냉각수 통로(130) 내의 냉각수와 열교환을 하며 냉각이 된다.Here, the hot air discharged from the cylinder is not discharged directly out of the cylinder head 100 but passes through the discharge air passage 132 surrounding the cylinder head 100, wherein the coolant in the coolant passage 130 therein Heat exchange with and it is cooled.
또한, 바깥쪽으로는 대기와 열교환을 하며 더욱 효과적으로 냉각이 이루어 지게 된다.In addition, the outside of the heat exchange with the atmosphere is more effectively cooled.
한편, 대기와의 열교환을 최대화 시키기 위해, 실린더헤드(100) 측면에 냉각핀(도시는 생략함) 형상이 구성되어 있다.On the other hand, in order to maximize the heat exchange with the atmosphere, the shape of the cooling fin (not shown) is configured on the cylinder head 100 side.
이와 같이, 실린더에서 토출된 뜨거운 공기는 토출공기통로(132)를 통과하면서 안쪽으로는 냉각수 및 바깥쪽으로는 대기에 의해 냉각이 된 후 실린더헤드(100)를 빠져나와 에어 드라이어로 가게 된다.As described above, the hot air discharged from the cylinder passes through the discharge air passage 132 and is cooled by the coolant inside and the outside by the air, and then exits the cylinder head 100 and goes to the air dryer.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 공기압축기와 토출공기 온도를 최대한 낮게 할 수 있어서 에어 드라이어의 효율을 높이고, 수명을 연장 시킬 수 있다.As described above, the present invention can lower the air compressor and discharge air temperature as much as possible, thereby increasing the efficiency of the air dryer and extending the life of the air dryer.
또한, 공기압축기의 내구성을 향상 시키고, 토출공기 파이프를 길게 설치하는 등 별도의 냉각장치를 최소화 할 수 있기 때문에 비용이 감소하는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce the cost because it can minimize the separate cooling device, such as improving the durability of the air compressor, and long discharge air pipes.
도 1a는 종래기술에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 측단면도,Figure 1a is a side cross-sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the prior art,
도 1b는 종래기술에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 평단면도,Figure 1b is a plan sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the prior art,
도 2a는 본 발명에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 측단면도,Figure 2a is a side cross-sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the present invention,
도 2b는 본 발명에 따른 공기압축기의 실린더헤드의 평단면도이다.Figure 2b is a plan sectional view of the cylinder head of the air compressor according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 실린더헤드100: cylinder head
102 : 흡입공102: suction hole
104 : 토출공104: discharge hole
106 : 밸브플레이트106: valve plate
108 : 흡입밸브108: suction valve
120 : 토출밸브120: discharge valve
130 : 냉각수 통로130: cooling water passage
132 : 토출공기통로132: discharge air passage
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030061616A KR20050024782A (en) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Cylinder head of air compressor |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050024782A true KR20050024782A (en) | 2005-03-11 |
Family
ID=37231856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030061616A KR20050024782A (en) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Cylinder head of air compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20050024782A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011141225A3 (en) * | 2010-04-15 | 2012-09-07 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh | Cylinder head for brake air compressor |
| CN103233827A (en) * | 2013-05-09 | 2013-08-07 | 昆山钜全金属工业有限公司 | Cooling structure for cylinder for automobile |
-
2003
- 2003-09-04 KR KR1020030061616A patent/KR20050024782A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011141225A3 (en) * | 2010-04-15 | 2012-09-07 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh | Cylinder head for brake air compressor |
| CN103233827A (en) * | 2013-05-09 | 2013-08-07 | 昆山钜全金属工业有限公司 | Cooling structure for cylinder for automobile |
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