KR20060051079A - 압축기체 용기 및 압축기체 장치 - Google Patents

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아네스토 이와타 가부시키가이샤
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Abstract

압축기체 탱크는 원통형 본체와 상기 원통형 본체의 단부에 경판을 포함한다. 체결로드가 상기 탱크의 중심을 종방향으로 통과한다. 로드의 일단에서 너트가 결합되어, 탱크는 용접없이 경판과 압착 접속된다. 탱크는 그 주변에 연통구멍을 가진다. 다수의 탱크가 원통형 블럭의 지지개구에 의해 지지되어 압축기체 장치를 형성한다. 탱크의 연통구멍은 기체 압축기에 접속된 원통 블럭의 기체 안내 구멍과 연통된다.

Description

압축기체 용기 및 압축기체 장치{COMPRESSED GAS CONTAINER AND APPARATUS}
도 1은 본원 발명에 따르는 압축기체 용기의 일실시예를 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1의 압축기체 용기의 본체 및 경판(鏡板) 사이의 접속부의 일예를 나타내는 확대된 종단면도이다.
도 3은 도 1의 압축기체 용기의 본체와 경판 사이의 접속부의 다른 일예를 나타내는 확대된 종단면도이다.
도 4는 도 1의 압축기체 용기의 본체와 경판 사이의 접속부의 또하나의 일예를 나타내는 확대된 종단면도이다.
도 5는 도 1의 압축기체 용기의 본체와 경판 사이의 접속부의 또다른 일예를 나타내는 확대된 종단면도이다.
도 6은 도 1의 압축기체 용기의 본체와 경판 사이의 접속부의 또다른 하나의 일예를 나타내는 확대된 종단면도이다.
도 7은 본원 발명에 따르는 압축기체 장치의 일실시예의 사시도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII선을 따라 자른 확대된 종단면도이다.
도 9는 종래의 압축기체 장치의 일예를 나타내는 사시도이다.
본원 발명은, 압축된 공기와 같은 압축된 기체를 저장하기 위한 압축기체 용기와, 복수의 압축기체 용기를 포함하는 압축기체 장치에 관한 것이다.
전체 점유 면적을 줄이고 운반 및 조작이 편리하게 되도록, 전기 모터와 기체 압축기 또는 압축기체 작동식 기기(이하, 압축기체 기기라고 함)가 압축기체 탱크에 접속된 유닛식 압축기체 기기(unit-type compressed gas equipment)에서, 압축기체 탱크는 압축기체 기기 하측에 배치되는 일이 많다.
전체 장치를 가능한 한 낮게 구성하기 위하여, 압축기체 탱크를 길게 수평으로 배치하고, 압축기체 기기는 그 위에 설치한다.
도 9는, 비교적 작은 직경과 동일한 형상 및 동일한 사이즈를 가지는 두 개의 원통형 압축기체 탱크(101, 101)가 병렬배치된 이러한 기기의 일예를 나타내는 사시도이다. 탱크(101, 101)의 대향 측면은 연통 파이프(102)에 의해 서로 연결되어 있고, 상면은 압축기체 기기의 지지판(103 내지 105)에 의해 서로 연결되어 있다.
공기 압축기(air compressor)(106)는 지지판(103, 104) 상에 장착되며, 전기 모터(107)는 지지판(105) 상에 장착되어 있다.
압축기체 탱크(101, 101)의 정면은 U자 형상 핸들(108)에 의해 서로 연결되어 있으며, 배면은 다른 U자 형상 핸들(108)에 의해 서로 연결되어 있다.
두 개의 베어링편(bearing piece)(109, 109)은 각각의 탱크(101, 101)의 외 부 하면에 장착되고, 휠(110)의 휠 샤프트(111)는 베이링편(109) 각각으로부터 돌출한다. 한편, 압축기체 흡입구(112)는 압축기체 탱크(101)의 상면 상에 형성되고, 압축기체 인출구(113)는 그 상면 상에 형성된다. 드레인 배출구(114)는 탱크(101)의 하부에 형성된다.
금속판이 감긴 원통형 본체(101a)의 측부 가장자리는 서로 용접되어 있으며, 경판(鏡板)(101)을 원통형 본체(101a)의 각 단부의 개구 상에 용접하여, 압축기체 탱크(101)를 형성한다. 연통 파이프(102), 압축기체 기기, 지지판(103 내지 105), 핸들(108), 베어링편(109), 압축기체 흡입구(112), 압축기체 인출구(113), 및 드레인 배출구(114)는 압축기체 탱크(101)에 모두 용접된다.
이러한 종래의 압축기체 탱크는 용접에 의해 기밀하게(hermetically) 제조되어 다수의 용접 부분을 가지므로, 여러 가지 작업 공정 및 메인티넌스를 필요로 한다. 열 응력변형(heat strain)이 발생하여 재료의 균일성을 저해하고, 사용에 있어서 압축기체 탱크에 균열이 발생하기 쉽다. 따라서, 두꺼운 재료를 사용해야 하므로, 부착부재에 있어서 비용과 중량을 증대시키게 된다.
압축기체 탱크와 그 위의 압축기체 기기의 무게 중심과 전체 높이를 가능한 한 낮게 유지하기 위하여, 압축기체 탱크는 가능한 한 좁게 만들고, 그 수를 증가시켜 병렬 배치로 한다. 그러나, 인접하는 압축기체 탱크(101, 101)는 기체가 통과하는 연통 파이프(102)를 통하여 서로 연통이 가능하게 된다. 탱크(101) 중의 하나가 누설이나 균열로 인하여 사용이 불가능하게 되면, 이상이 없는 다른 하나도 버려야 하므로, 비경제적이다.
용접에 의해 고정된 복수의 압축기체 탱크는 다른 용량의 탱크와 부분적으로 교체될 수 없다. 게다가, 탱크에 부착된 베어링편 또는 핸들이 과도하게 변형되거나, 손상되어도, 탱크만을 새로운 것으로 교체할 수는 없다.
본원 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 용접 부위가 없는 압축기체 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명의 다른 목적은, 동일한 형상 및 동일한 크기의 단면을 가지는 복수의 압축기체 용기 또는 탱크가 병렬배치되어 탱크가 서로 연통되도록 하는 압축기체 장치를 제공하는 것이다.
본원 발명의 또 다른 목적은, 다른 길이의 압축기체 탱크로 교체가능한 탱크 또는 다른 용량의 용기를 가지는 압축기체 장치를 제공하는 것이다.
본원 발명의 또 하나의 다른 목적은, 압축기체 용기가 서로 연통 상태로 지지되도록 하는 압축기체 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본원 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면에 나타낸 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1 내지 도 6은, 본원 발명에 따르는 압축기체 용기의 다양한 실시예를 나타낸다.
소망하는 직경과 두께를 가지는 이음매가 없는(seamless) 강철 파이프와 같은 금속파이프는 원하는 길이로 절단되어, 통형상 본체(tubular body)(1)를 형성한 다. 통형상 본체(1)의 각 단부에서, 보울 형상(bowl-shaped)의 경판(3)은 일단에서 직경이 확대된 헤드(larger-diameter head)(4)를 가지는 체결로드(fastening rod)(5)가 관통하여 연장하는 축상 구멍(axial hole)(2)을 가진다. 이중 너트(double nuts)(6, 6)는 경판(3)으로부터 돌출하는 체결로드(5)의 나사부(thread)(5a)와 결합한다.
경판(3)은 이중 너트(6, 6)의 회전을 방지하기 위하여 축선 방향의 탄성을 제공한다. 통형상 본체(1)의 하측에는, 연통 구멍(7)을 형성하여 통형상 본체(1)가 압축기체의 다른 유사한 탱크와 연통하도록 한다. 연통 방식에 대해서는 이하에 설명하기로 한다.
통형상 본체(1)는 그사이에 평탄한 환형 패킹(8)을 끼우고 평탄면을 가진 경판(3)에 접속된다. 환형 홈(9)은 경판(3)의 축상 구멍(2)의 내부 표면상에 방사상으로 형성된다. O링(10)은 환형 홈(9)에 끼워져 체결로드(5)와의 기밀성(air tightness)을 유지한다.
경판(3)의 개구단은 이중 너트(6, 6)에 의해 통형상 본체(1)의 단부에 탄력적으로 기밀하게 압착되어 장착된다.
도 2는, 통형상 본체(1)가 경판(3)에 접촉하게 되는 일단면 또는 양단면에 환형 홈(11)이 형성되고, 상기 환형 홈(11)에 O링(12)이 끼워지는 것을 나타내고 있다.
도 3 내지 도 6은, 통형상 본체(1)가 경판(3)에 확고히 압착 접속되게 하는 단면이 패킹을 필요로 하지 않게 하거나, 패킹에 대한 의존도를 작게 한 예를 나타 낸다. 도 3에서, 통형상 본체(1)와 경판(3)의 대향 단면에서, 서로 결합하는 결합부(13, 14)가 기밀성을 유지하도록 설치된다. 결합부(13, 14)는 방사상으로 조금 기울어져 있다. 경판(3)은 통형상 본체(1)의 단부와 결합하므로, 경사면은 서로 확실하게 슬라이딩 접촉하여 기밀성을 개선시킨다.
도 4는, 경사면(15, 16)이 통형상 본체(1)와 경판(3)의 대향 단면에 형성되어 있는 것을 나타낸다.
경판(3)은 통형상 본체(1)의 경사면(16) 상으로 체결되어 밀착도를 증대시키고, 내부 압력으로 인해 통형상 본체(6)의 개구단이 팽창하는 것을 방지한다.
도 5는, 통형상 본체(1) 단면의 환형 삼각 홈(17)이 경판(3) 단면의 환형 삼각 돌기(18)와 결합하는 것을 나타낸다.
도 6은, 통형상 본체(1)의 나사부(19)가 경판(3)의 나사부(20)와 결합하여 확고한 접속을 보장하는 것을 나타낸다.
도 7 및 도 8은, 동일한 형상 및 동일한 크기를 갖고, 어떤 가공도 행하지 않고 서로 연통되는 두 개의 압축기체 탱크를 나타낸다. 두 개의 압축기체 탱크는 서로 축선방향으로 이격된 지지블럭(21, 21)의 지지개구(22, 22)를 통하여 유지된다. 지지블럭(21, 21)은 직육면체 또는 두꺼운 타원형 디스크로 만들어진다.
도 8은, 도 7의 정면 지지블럭(21)의 VIII-VIII선을 따라 자른 종단면도이며, 이하의 구멍(holes)은 그 안에 형성된다.
(a) 압축기체 탱크가 끼워지는 좌우측 구멍(22).
(b) 지지개구(22, 22)와 연통하는 상면 상에 접속구멍(23, 23)을 가져, 지지 개구(22, 22)의 하단을 서로 접속하는, 그 일단이 지지개구(22)의 바닥(bottom)을 넘어 종단하는 한편, 타단은 상방으로 개구된 L자 형상 기체 안내구멍(24).
(c) 기체 안내 구멍(24)으로부터 하방으로 연장하는 밸브(25)를 가진 드레인 배출 구멍(26).
(d) 지지개구(22)의 상단에 도달하는 나사구멍(thread bore)(27).
(e) 핸들(29)을 끼우는 구멍(28, 28).
(f) 휠 샤프트(30)가 끼워지는 지지개구(31, 31).
(g) 핸들(29)이 빠지는 것을 방지하거나, 상단판 또는 지지판을 장착하기 위한 나사구멍.
이들 구멍(holes and bores)을 기계가공(machining)에 의해 형성하기 어려운 경우에는, 지지블럭(21)은 다이 주조(die casting)에 의해 제조하거나, 별개의 요소를 포함하거나, 또는 구멍형성 관(hole-forming pipes)을 매립하고 나서 주조될 수도 있다.
지지블럭(21)상에, 기체 안내 구멍(24)의 상부단, 나사구멍(27, 27)과 정합하는 연통구멍(33, 33) 및 개구(33, 33)를 가지는 상단판(34)이 설치되어 있다.
상단판(34)에는, 기체 압축기"A"와 그것을 구동하기 위한 전기 모터 "B" 등과 같은 압축기체 기기를 지지하기 위하여, 지지판(36)이 나사(37)에 의해 고정되어 있다. 패킹(38)이 기체 안내 구멍(23)과 연통하는 접속구멍(23) 상에 설치된 이후에, 압축기체 탱크의 본체(1)는 연통구멍(7)을 바닥에 위치시켜 삽입되고, 체결나사(32)는 지지개구(22) 상단의 나사구멍(27)으로 삽입되어, 본체(1)를 지지개구 (22)의 하면 상으로 가압한다.
따라서, 본체(1) 바닥의 연통구멍(7)이 접속구멍(23)과 기밀하게 합치한다. 기체 안내 구멍(24)의 상단 개구는 상단판(39)상의 캡(39)을 통하여 기체 압축기 "A" 또는 임의의 다른 압축기체 소스에 접속된다.
동일한 요령에 의해, 2 이상의 압축기체 탱크가 지지블럭 내에 지지될 수 있다. 압축기체 탱크는 동일한 직경 및 다른 길이를 가지는 탱크와 교체될 수 있다.
이상은 본원 발명의 실시예에 관한 것이나, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면, 본원에 첨부된 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것이 이해될 것이다.
본원 발명의 구성에 따르면, 용접 부위가 없는 압축기체 용기를 제공할 수 있다.
또한 본원 발명에 따르면, 동일한 형상 및 동일한 크기의 단면을 가지는 복수의 압축기체 용기 또는 탱크가 병렬배치되어 탱크가 서로 연통되도록 하는 압축기체 장치를 제공할 수 있다.
또 본원 발명에 따르면, 다른 길이의 압축기체 탱크로 교체가능한 탱크 또는 다른 용량의 용기를 가지는 압축기체 장치를 제공할 수 있다.
아울러 본원 발명에 따르면, 압축기체 용기가 서로 연통상태로 지지되도록 하는 압축기체 장치를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 압축기체 용기로서,
    개구단과 주변에 기체 안내 구멍을 가지는 원통형 본체와,
    그 일단이 확대된 직경 헤드(larger-diameter head)를 가지며, 타단은 외부 나사부(external thread)를 가지는, 상기 본체의 축선 방향으로 연장하는 체결로드와,
    상기 본체의 하나의 개구단과 접촉하고, 상기 로드의 확대된 직경 헤드가 돌출하는 제1 축선방향 구멍을 가지는 제1 경판(mirror plate)과,
    상기 본체의 다른 개구단과 접촉하고, 상기 로드의 외부 나사부가 돌출하는 제2 축선방향 구멍을 가지는 제2 경판을 구비하며,
    상기 원통형 본체 상으로 상기 제1 및 제2 경판이 강하게 압착되어 상기 제1 및 제2 경판과 상기 본체의 확고한 결합을 보장하도록, 너트가 상기 로드의 외부 나사부에 끼워지는 압축기체 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경판은 상기 너트가 회전하지 않도록 축선 방향의 탄성을 제공하는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압축기체 용기는 압축공기 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 경판과 상기 원통형 본체 사이에 시일링재(sealing material)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시일링재는 O링을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 본체의 단부(段部)가 상기 제1 및/또는 제2 경판의 단부와 결합하는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 본체의 경사부는 상기 제1 및/또는 제2 경판의 경사부와 결합하는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 본체의 삼각형의 홈이 상기 제1 및/또는 제2 경판의 삼각형의 돌기와 결합하는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 본체의 나사부(thread)는 상기 제1 및/또는 제2 경판의 나사부와 결합하는 것을 특징으로 하는 압축기체 용기.
  10. 압축기체 장치로서,
    연통구멍을 가지는 압축기체 탱크와,
    압축기체 탱크가 통과하는 수평 지지 개구와, 기체 압축기에 접속된 기체 안내구멍을 가지는 지지블럭을 구비하여, 상기 연통 구멍이 지지블럭의 기체 안내 구멍과 연통하도록 하는 압축기체 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압축기체 탱크를 지지블럭의 지지개구 내에서 방사상으로 가압하여 고정 지지함으로써, 탱크의 연통구멍을 상기 지지블럭의 기체 안내 구멍과 적절하게 연통시키는 것을 특징으로 하는 압축기체 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압축기체 탱크를 방사상으로 나사산이 형성된 체결나사에 의해 상단에서 가압되어, 상기 탱크의 연통구멍이 상기 지지블럭의 기체 안내 구멍과 적절하게 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 압축기체 장치.
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