KR20080019177A - 압축기 내를 통과하는 오일이 저감되는 공기 공급 시스템 - Google Patents

압축기 내를 통과하는 오일이 저감되는 공기 공급 시스템 Download PDF

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KR20080019177A
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캐슬린 미쉘 뵈켈만
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Abstract

공기 공급 시스템은: 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기; 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기; 압축기가 부하해제 상태에 있는 때에 유입공기가 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하는 격리 밸브; 및 적어도 격리 밸브가 유입공기가 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하는 때에 압축공기를 압축기의 유입포트로 공급하는 압축공기의 공급원;을 포함한다.

Description

압축기 내를 통과하는 오일이 저감되는 공기 공급 시스템{Air supply system with reduced oil passing in compressor}
본 발명은 일반적으로 왕복운동 형태의 공기 압축기를 사용하는 공기 공급 시스템에 관한 것이고, 보다 특정적으로는 트럭 공기 브레이크(truck air brake) 등을 위한 공기 공급 시스템에서 찾아볼 수 있는 공기 공급 시스템에서 사용될 수 있는 압축기 부하해제 시스템(compressor unloading system)에 관한 것이다.
본 기술분야에서, 트럭 공기 브레이크 등을 위한 공기 공급 시스템에서 찾아볼 수 있는 공기 공급 시스템에서는, 상기 공기 압축기가 상대적으로 짧은 시간 동안만 펌핑 모드(pumping mode)로 작동하고, 대략 70% 내지 90% 의 시간 정도는 소위 부하해제 모드(unloaded mode)로 알려진 상태로 작동된다는 것이 잘 알려져 있다. 압축기가 펌핑하고 있지 않을 때 동력을 절약하기 위하여 공기 압축기의 부하를 해제시키되, 어떻게 다른 문제를 발생시키지 않으면서 부하해제시키는가가 본 기술분야에서 오래된 문제였다.
운송용 트럭, 승객용 버스 등에서 찾아볼 수 있는 중간용량 및 대용량 차량(medium and heavy duty vehicle)의 공기 공급 시스템에 사용되는 공기 압축기는 일반적으로 차량 엔진에 의하여 직접 구동되는 공기 압축기이며, 상기 공기 압축기에는 대기압 하에 있는 유입공기가 공급되거나, 또는 오늘날의 많은 운송용 트럭들의 경우와 같이, 엔진 과급기(engine turbocharger)로부터 엔진 공기 흡입 매니폴드(engine air intake manifold)를 통하여 과급된 공기(turbocharged air)가 공급된다.
이 공기 압축기들은 그 본질상, 일반적으로 1, 2, 또는 4 개의 실린더들이다. 2 실린더 압축기에 관하여 공기 압축기를 내부적으로 부하해제시키려는 최초의 시도는, 단순히 실린더들 둘 다에 대해 흡입 밸브를 개방상태로 유지하고 실린더들 사이에서 공기를 앞뒤로 펌프질하는 것이었고, 이것은 동력 낭비와 연료 비용에 관하여 걱정이 없는 때에는 상대적으로 만족스러운 것이었다.
1 실린더 공기 압축기에 관하여 최초의 부하해제 방법은 단순히 흡입 밸브를 개방상태로 유지시켜서 공기가 압축기 흡입 개구를 통하여 안밖으로 펌프질되도록 한 것이었다.
유럽 국가들에서는 상기 문제점에 대한 접근이 어느 정도 달랐는데, 흡입 밸브에 대하여는 건드리지 않으면서도 압축기는 항상 펌프질을 하도록 되었으며, 부하해제 기능은 소위 압축해제기 밸브(부하해제기 valve)로 불린 별도의 전환형 시스템(diverted type system)을 통해 압축기의 외부에서 수행되었다. 부하해제의 이 방법은 현재 일반적으로 만족스럽지 못한 것으로 생각되는데, 이는 소음과 동력 손실이 발생되기 때문이다. 따라서, 단순히 흡입 밸브를 개방시킨 상태로 유지하는 것 외의 공기 압축기를 부하해제시키기 위한 향상된 방법에 설계 및 개발 작업 의 촛점이 맞춰졌다.
많은 경우에 있어서, 1 실린더 공기 압축기에서 흡입 밸브가 개방되어 유지되었고 압축기에는 자연적으로 빨아들여진 공기가 공급되었는데, 이는 그 때에 흔한 것이었고, 압축기 흡입에는 개별적인 공기 정화기(air cleaner)가 공급되었기 때문에 종종 공기 정화기를 통하여 앞뒤로 펌프질함에 의하여 공기 정화기가 파손되거나, 또는 그 효율이 저하되어 그 의도된 목적을 수행하지 못하였다.
이것은 일부 트럭 제조사들로 하여금 공기 정화기 문제를 해결하고 깨끗한 유입공기 공급을 확보하기 위하여 엔진 과급기로부터 과급된 유입공기가 제공되는 시스템으로 전화하게 하였으나, 이것은 부하해제가 흡입 밸브를 개방 유지시킴에 의한 종래의 방식으로 이루어지는 때에 엔진 구동이 빨라지고 공기 농도가 짙어지며 부하해제로 인한 동력 손실이 더 커지는 것으로 드러났다. 따라서 상기 문제점에 대한 만족스러운 해결책을 위한 연구가 계속되었다.
클러치식(clutched) 압축기가 개발되었으나, 이것은 동력 손실 문제에 대한 해답으로 느껴지지 않았는데, 이는 그 압축기 샤프트가 보통은 압축기를 통하여 구동되고, 종종 파워 스티어링(power steering) 또는 엔진 연료 펌프와 같은 다른 부가적 부품을 구동시키며, 압축기가 부하해제된 때에는 파워 스티어링과 다른 부품들이 기능하지 않게 되어 만족스럽지 못하였기 때문이다. 또한 상기 클러치식 압축기는 공기 공급 시스템의 비용을 실질적으로 증가시키는 것이었는데, 이것은 만족스럽지 못하였다. 따라서 보다 효율적인 압축기 부하해제 시스템을 개발함에 있어서 그다지 진전이 없었고, 대기 또는 엔진 과급기로의 부하해제를 허용하기 위하 여 단순히 흡입 밸브를 개방상태로 유지하는 것이 종종 공기 압축기의 부하해제 방식으로서 받아들여졌다.
종래기술의 앞서 설명된 오래된 문제를 해결하기 위하여 최근에 시도가 이루어졌고, 이 시도는 대용량의 공기 공급 시스템에서의 사용을 위한 것으로서, 보다 효율적인 압축기 부하해제 시스템을 제공한다. 그러한 시도 중의 하나가 로터바흐(Lauterbach) 등의 미국 특허 제4,993,992호로 귀결되었는데, 여기에는 일반적으로 압력작동식의 스프링 형태인 흡입 및 배출 밸브들이 부하해제 사이클 중에 작동하는 것을 효과적으로 방지하는 기계적 또는 공압적 수단을 채택하는 시스템이 개시되어 있다. 상기 개시된 시스템에서, 기계적 수단은 압축기 흡입을 막음으로써 상기 스프링 형태의 압력 작동식 흡입 밸브가 작동하지 못하게 하고, 공기 건조기가 설치된 공기 시스템과의 사용을 위한 격리 밸브(isolation valve)를 포함하는 압력작동식 수단은 효과적으로 상기 공기 압축기의 배출 밸브가 작동하지 못하게 함으로써 "공기 스프링"을 생성한다.
미국 특허 제4,993,992호에 개시된 시스템이 그 전에 알려진 시스템들에 비하여 장점을 제공하기는 하지만, 그것은 그 자체의 단점을 가지고 있다. 그러한 단점들 중의 하나는, 그 시스템이 배출 밸브의 작동을 방지하기 위하여 압축기의 배출 측에서 높은 압력을 채택하는 반면에 흡입 측에서의 압력은 상대적으로 낮게 된다는 데에 있다. 따라서 압축기의 피스톤을 가로질러 압력 차이(pressure differential)가 형성되는데, 이 때 배출 측에서는 높은 압력이 유지되고 흡입 측에서는 낮은 압력이 유지된다. 즉, 이 압력 차이는 오일 통과의 증가된 레 벨(level)로 이어지고, 이것은 알려진 바와 같이, 시스템 내부에서의 부가적인 복잡성으로 이어진다.
그러므로, 요망되는 것은, 작동 면에서 효율적이고 제조 면에서 경제적인 공기 공급 시스템인데, 이것은 종래의 시스템들과 비교할 때 부하해제 모드에서 공기 압축기에 의하여 사용되는 동력을 저감시키고, 부하해제 모드에서 자동적으로 작동되며, 압축기 피스톤들의 양 측에서 상대적으로 균등한 압력이 유지되도록 하고, 압축기가 부하해제 모드에 있을 때 압축기 피스톤 링 주위로 통과하는 오일의 레벨이 낮게 되도록 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 작동 면에서 효율적이고 제조 면에서 경제적인 공기 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 상기의 특성을 가지고, 종래의 시스템들에 비하여 부하해제 모드에서 공기 압축기에 의하여 사용되는 동력이 저감되는 공기 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기의 특성을 가지고, 부하해제 모드에서 자동적으로 작동되는 공기 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기의 특성을 가지고, 압축기 피스톤의 양 측에서 유지되는 압력이 상대적으로 평준화되도록 하는 공기 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기의 특성을 가지고, 압축기가 부하해제 모드 에 있을 때 압축기 피스톤 링 주위를 통과하는 오일의 레벨이 저감되는 공기 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적들 및 다른 목적들은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 공급 시스템을 제공함에 의하여 달성되는데, 상기 공기 공급 시스템은: 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기; 신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기; 및 격리 밸브(isolation valve)를 포함한다. 상기 격리 밸브는 유입포트, 유출포트, 및 신호포트를 갖는데, 상기 격리 밸브의 유입포트는 유입공기의 공급원과 유체소통되고, 상기 격리 밸브의 유출포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통된다. 상기 격리 밸브는, 격리 밸브의 신호포트에 공압 신호가 수신되지 않는 때에 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 공기가 유동하는 것을 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 그리고 격리 밸브의 신호포트에 공압 신호가 수신되는 때에 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 공기가 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지한다. 또한 상기 공기 공급 시스템은: 상기 격리 밸브의 신호포트 및 상기 부하해제기의 신호포트와 유체소통되는 부하해제 포트를 갖는 통제기(governor)로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 부하해제기의 신호포트와 상기 격리 밸브의 신호포트로 공압 신호를 공급하는, 통제기; 및 적어 도 상기 격리 밸브에 의하여 공압 신호가 수신되는 때에 상기 압축기의 유입포트로 압축공기를 공급하는 압축공기의 공급원;을 포함한다.
어떤 실시예들에 있어서, 상기 압축공기의 공급원에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기는 상기 압축기의 크랭크케이스 내에 있는 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖는다. 어떤 실시예들에 있어서, 상기 압축공기의 공급원은 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되는 공기저장소를 포함한다. 이 실시예들 중의 어떤 것에서는, 공기 공급 시스템이: 상기 압축기의 유입포트와 공기저장소 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 저장소에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 저장소에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기;를 더 포함한다.
어떤 실시예들에 있어서, 상기 통제기의 부하해제 포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되어, 상기 압축공기의 공급원은 상기 통제기의 부하해제 포트를 포함한다. 이 실시예들 중 어떤 것에서는, 상기 공기 공급 시스템이: 상기 압축기의 유입포트 및 상기 통제기의 부하해제 포트 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기;를 더 포함한다. 어떤 실시예들에 있어서는, 상기 통제기가 저장소 포트를 더 포함하고, 상기 공기 공급 시스템가 상기 통제기의 저장소 포트와 유체소 통되는 포트를 갖는 저장소를 더 포함한다.
어떤 실시예들에 있어서는, 상기 격리 밸브가 격리 밸브의 신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 개방위치와 밀폐위치 간에 이동가능한 밸브 몸체를 포함하는데, 상기 개방위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하도록 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 상기 밀폐위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지한다. 이 실시예들 중의 어떤 것에 있어서는, 상기 밸브 몸체가 개방위치를 향해 치우치고, 공압 신호가 격리 밸브의 신호포트에서 수신될 때에 그 치우침을 거슬러 밀폐위치로 이동될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공기 공급 시스템은: 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기; 요망되는 시스템 공기 압력이 유지될 때에 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기; 상기 압축기가 부하해제 상태에 있을 때에 유입공기가 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하는 격리 밸브; 및 적어도 상기 격리 밸브가 유입공기가 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지할 때에 압축공기를 상기 압축기의 유입포트로 공급하는 압축공기의 공급원;을 포함한다.
어떤 실시예들에 있어서, 상기 압축공기의 공급원에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기는 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖는다. 어떤 실시예들에 있어서, 상기 압축공기의 공급원은 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되는 공기저장소를 포함한다. 이 실시예들의 어떤 것들에 있어서, 상기 공기 공급 시스템은: 상기 압축기의 유입포트와 공기저장소 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 저장소에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 저장소에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기;를 더 포함한다.
어떤 실시예들에 있어서, 상기 공기 공급 시스템은: 상기 부하해제기 및 상기 격리 밸브와 유체소통되는 통제기로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하기 위하여 상기 부하해제기에 신호를 보내고, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 유입공기가 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하기 위하여 상기 격리 밸브에 신호를 보내는 통제기;를 더 포함한다. 이 실시예들 중의 어떤 것들에 있어서는, 상기 통제기가 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되어, 상기 압축공기의 공급원은 상기 통제기를 포함한다. 어떤 실시예들에 있어서, 상기 공기 공급 시스템은: 상기 압축기의 유입포트 및 상기 통제기 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 통제기에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 통제기에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함한다. 어떤 실시예들에 있어서, 상기 공 기 공급 시스템은 상기 통제기와 유체소통되는 저장소를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공기 공급 시스템은: 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기; 신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기; 및 격리 밸브를 포함한다. 상기 격리 밸브는: 유입포트, 유출포트, 및 신호포트를 갖는데, 상기 격리 밸브의 유입포트는 유입공기의 공급원과 유체소통되고, 상기 격리 밸브의 유출포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통된다. 상기 격리 밸브는: 개방위치와 밀폐위치 간에 이동가능한 밸브 몸체;를 더 포함하는데, 상기 개방위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하도록 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 상기 밀폐위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지한다. 상기 밸브 몸체는 개방위치를 향해 치우치고, 공압 신호가 격리 밸브의 신호포트에서 수신될 때에 그 치우침을 거슬러 밀폐위치로 이동될 수 있다. 상기 공기 공급 시스템은: 상기 격리 밸브의 신호포트 및 상기 부하해제기의 신호포트와 유체소통되는 부하해제 포트를 갖는 통제기로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 부하해제기의 신호포트와 상기 격리 밸브의 신호포트로 공압 신호를 공급하는 통제기;를 더 포함한다. 나아가 상기 공기 공급 시스템은: 상기 압 축기의 유입포트와 유체소통되는 공기저장소로서, 적어도 상기 격리 밸브에 의하여 공압 신호가 수신되는 때에 상기 압축기의 유입포트로 압축공기를 공급하는 공기저장소;를 포함한다.
어떤 실시예들에 있어서, 상기 공기 공급 시스템은: 상기 압축기의 유입포트와 공기저장소 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 저장소에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 저장소에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기;를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공기 공급 시스템은: 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기; 신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기; 및 격리 밸브를 포함한다. 상기 격리 밸브는: 유입포트, 유출포트, 및 신호포트를 갖는데, 상기 격리 밸브의 유입포트는 유입공기의 공급원과 유체소통되고, 상기 격리 밸브의 유출포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통된다. 상기 격리 밸브는 개방위치와 밀폐위치 간에 이동가능한 밸브 몸체를 더 포함하는데, 상기 개방위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하도록 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 상기 밀폐위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지한다. 상기 밸브 몸체는 개방위치를 향해 치우치고, 공압 신호가 격리 밸브의 신호포트에서 수신될 때에 그 치우침을 거슬러 밀폐위치로 이동될 수 있다. 상기 공기 공급 시스템은: 상기 격리 밸브의 신호포트 및 상기 부하해제기의 신호포트와 유체소통되는 부하해제 포트를 갖는 통제기로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 부하해제기의 신호포트와 상기 격리 밸브의 신호포트로 공압 신호를 공급하는 통제기;를 또한 포함한다. 적어도 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 통제기의 부하해제 포트가 상기 압축기의 유입포트로 압축공기를 공급하도록, 상기 통제기의 부하해제 포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통된다.
어떤 실시예들에 있어서, 상기 공기 공급 시스템은: 상기 압축기의 유입포트와 상기 통제기의 부하해제 포트 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함한다. 어떤 실시예들에 있어서, 상기 통제기는 저장소 포트를 더 포함하고, 상기 공기 공급 시스템은 상기 통제기의 저장소 포트와 유체소통되는 포트를 갖는 저장소를 더 포함한다.
본 발명과 그 특정의 사항들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참고로 하고 뒤따르는 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 될 것이다.
본 발명은 종래의 시스템들에 비하여 작동 면에서 효율적이고 제조 면에서 경제적이며 부하해제 모드에 있을 때 공기 압축기에 의하여 사용되는 동력을 저감시키는 공기 공급 시스템을 제공하는데, 이는 부하해제 모드에서 자동적으로 작동되며, 압축기 피스톤의 양 측에 상대적으로 균등한 압력이 유지되도록 하고, 이는 압축기가 부하해제 모드에 있을 때 압축기 피스톤 링 주위를 통과하는 오일의 레벨이 저감되는 효과를 낳는다.
먼저 도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 공급 시스템(10)이 도시되어 있다. 공기 공급 시스템(10)은 압축챔버(14), 압축기 헤드(compressor head; 15), 공기가 압축챔버(14) 내로 유동하는 통로가 되는 유입포트(16), 및 공기가 압축챔버(14)로부터 나오는 통로가 되는 유출포트(18)를 갖는 압축기(12)를 포함한다. 압축기(12)는 통상적으로 왕복운동 타입(reciprocating type)의 압축기이고, 수많은 알려진 또는 개발될 구성들 중의 임의의 것일 수 있는데, 그것의 특정적인 구성은 일반적으로 여기에서 설명되는 본 발명의 작동에 중요하지 않다. 수많은 그러한 압축기들이 본 기술분야에서 매우 잘 알려져 있으므로, 압축기(12)의 특정적인 구조 및 작동은 여기에서 상세히 설명되지 않는다.
부하해제기(20)는 그것의 신호포트(22)에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 압축기(12)가 부하해제 상태에 있도록 야기한다. 부하해제기(20)는 (도면들에 도시된 바와 같이) 압축기(12)의 일부분으로서 일체로 형성되거나, 또는 별도의 구성 부품을 이룰 수 있다. 다시 말하면, 본 기술분야에서는 그러한 부하해제기들이 매우 잘 알려져 있으므로, 부하해제기(20)의 특정적인 구조 및 작동은 여기에서 상세히 설명되지 않는다.
또한 상기 공급 시스템(10)은 유입포트(26), 유출포트(28), 및 신호포트(30)를 갖는 격리 밸브(24)를 포함한다. 격리 밸브(24)의 유입포트(26)는 (화살표 A 에 의하여 표시된) 유입공기의 공급원과 유체소통된다. 유입공기의 공급원은 단순히 대기(atmosphere)이거나 압력 하의 공기를 공급하는 과급기일 수 있다. 본 발명의 작동에 영향을 미치지 않으면서, 공기 필터 등(미도시), 또는 다른 구성부품(들)이 필요에 따라서 제공될 수 있다. 격리 밸브(24)의 유출포트(28)는 도관들(32, 34)을 거쳐서 압축기(12)의 유입포트(16)와 유체소통(fluid communication)된다.
격리 밸브(24)는 공기가 격리 밸브(24)의 유입포트(26)으로부터 격리 밸브(24)의 유출포트(28)로 유동하도록 허용하는데, 이로써 격리 밸브(24)의 신호포트(30)에서 공압 신호가 수신되지 않을 때에 공기가 유입공기(A)의 공급원으로부터 압축기(12)의 유입포트(16)로 유동하는 것이 허용되며, 또한 격리 밸브(24)는 공기가 격리 밸브(24)의 유입포트(26)로부터 격리 밸브(24)의 유출포트(28)로 유동하는 것을 방지하는데, 이로써 격리 밸브(24)의 신호포트(30)에서 공압 신호가 수신될 때에 공기가 유입공기(A)의 공급원으로부터 압축기(12)의 유입포트(16)로 유동하는 것이 방지된다. 도시된 예시적인 실시예들을 보다 상세하게 참조하면, 격리 밸브(24)는, 격리 밸브(24)의 신호포트(30)에서 수신되는 공압 신호에 응답하여, 개 방위치(open position)와 밀폐위치(closed position) 간에 이동가능한 밸브 몸체(36)을 포함한다. 개방위치(도면에 도시됨)에서, 격리 밸브(24)는 공기가 격리 밸브(24)의 유입포트(26)로부터 격리 밸브(24)의 유출포트(28)로 유동하도록 허용하는데(화살표 B 에 의하여 표시), 이로써 공기가 격리 밸브(24)와 도관들(32, 34)을 거쳐서 유입공기(A)의 공급원으로부터 압축기(12)의 유입포트(16)로 유동하는 것이 허용된다. (밸브 몸체(36)가 밸브 시트(valve seat; 38)에 대해 밀봉되도록 도면에 도시된 바와 같은 방향에 대해 하측으로 이동될 때) 밀폐위치에서, 격리 밸브(24)는 공기가 격리 밸브(24)의 유입포트(26)로부터 격리 밸브(24)의 유출포트(28)로 유동하는 것을 방지하는데, 이로써 공기가 유입공기(A)의 공급원으로부터 압축기(12)의 유입포트(16)로 유동하는 것이 방지된다. 바람직하게는, 밸브 몸체(36)는 스프링(40) 등에 의하여 개방위치를 향해 치우치게 되고, 공압 신호가 격리 밸브(24)의 신호포트(30)에서 수신될 때에 그 치우침을 거슬러 밀폐위치로 이동될 수 있다.
또한 공기 공급 시스템(10)은, (도관들(46, 50)을 거쳐서) 부하해제기(20)의 신호포트(22)와 유체소통(fluid communication)되고 (도관들(46, 48)을 거쳐서) 격리 밸브(24)의 신호 포트(30)와 유체소통되며 부하해제 포트(44)를 갖는 통상적인 형태의 통제기(42)를 포함한다. 또한 통제기(42)는, 도관들(60, 62)을 거쳐서 저장소(58)의 신호유출 포트(56)와 유체소통되는 저장소 포트(54), 및 (대기와 같은) 낮은 압력 환경과 유체소통되는 방출 포트(exhaust port; 52)를 포함한다.
또한 저장소(58)의 신호유출 포트(56)는 도관들(62, 64, 34)을 거쳐서 압축 기(12)의 유입포트(16)와 유체소통된다. 압력조정기(66)는, 바람직하게는 도관(64)을 따라서, 저장소(58)의 신호유출 포트(56)와 압축기(12)의 유입포트(16) 간에 유체소통 상태로 배치된다.
압축기(12)의 유출포트(18)는 하나 이상의 도관(68)들을 거쳐서 저장소(58)의 유입포트(67)와 유체소통된다. 70 에서 표시된 바와 같이, 그러한 소통은 직접적인 소통일 필요가 없고, 공기 건조기(air dryer) 또는 심지어는 (미국특허 제4,993,922호에 개시된 시스템과 같이) 압축기(12)의 방출 측을 조정하기 위한 전체 시스템으로서 저장소(58)의 유입포트(67)와 압축기(12)의 유출포트(18) 사이에 배치된 것과 같은, 하나 이상의 구성부품들이 있을 수 있다. 저장소(58)의 유출포트(72)는 (화살표 C 에 의하여 표시된 대로) 압축 공기(compressed air)를 브레이크 시스템 또는 작동을 위하여 압축 공기를 이용하는 다른 어떤 시스템의 다양한 다른 구성부품들로 공급한다.
공기 압축기 시스템(10)의 작동이 설명된다. 압축기(12)가 부하가 걸린 펌핑 모드에 있을 때, 격리 밸브(24)는 개방위치에 있고, 공기는 유입공기(A)의 공급원으로부터 격리 밸브(24)의 유입포트(26), 격리 밸브의 유출포트(28), 도관들(32, 34), 및 압축기(12)의 유입포트(16)를 통하여 압축챔버(14)로 이끌려진다. 그 후 압축챔버(14) 내의 압축 공기는 압축기(12)의 유출포트(18)를 통하여 나가고, 도관(68)과 임의의 중간 구성부품들(70)을 거쳐서 저장소(58)의 유입포트(67)로 들어간다. 압축 공기는 저장소(58)로부터 저장소(58)의 신호유출 포트(56)를 통하여, 도관들(62, 60)을 거쳐서 통제기(42)의 저장소 포트(54)로 전달되고, 도관들(62, 64, 34)과 압력조정기(66)를 거쳐서 압축기(12)의 유입포트(16)로 전달된다. 이 때, 어떠한 공압 신호도 통제기(42)로부터 격리 밸브(24) 또는 부하해제기(20)로 전달되지 않는다.
저장소(58) 내의 압력, 그리고 이에 따라서 통제기의 저장소 포트(54)에서의 압력이 문턱 레벨(threshold level)에 도달할 때, 본 기술분야에서 알려진 방식으로, 공압신호(즉, 압축공기)가 통제기(42)로부터 부하해제 포트(44)를 통하여 (도관들(46, 48)을 거쳐서) 격리 밸브(24)의 신호포트(30)로 전달되고, 동시에 (도관들(46, 50)을 거쳐서) 부하해제기(20)의 신호포트(22)로 전달된다. 부하해제기(20)에 의하여 수신되는 공압 신호는 압축기(12)가 작동의 부하해제 모드로 전환되게 하고, 격리 밸브(24)에 의하여 수신된 신호는 격리 밸브(24)가 밀폐위치로 전환되게 하는데, 이로써 유입공기(A)의 공급원과 압축기(12)의 유입포트(16) 간의 소통이 단절된다.
동시에, 압축공기는 저장소(58)로부터 저장소(58)의 신호유출 포트(56)를 통하여 도관들(62, 64, 34)과 압력조정기(66)를 거쳐서 압축기(12)의 유입포트(16)로 전달되기를 계속하는데, 이로써 압축기(12)의 유입 측에 압력이 유지되도록 한다. 바람직하게는, 압력조정기(66)는, 저장소(58)에 의하여 압축기(12)의 유입포트(16)로 공급되는 압축공기가 압축기(12)의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략 같은 압력을 갖도록, 압력, 공압 신호를 조정한다.
또한 압력조정기(66)는 격리 밸브(24)의 밸브 몸체(36)가 착좌해제(unseat)될 필요가 있기 까지는 착좌해제(unseat)되지 않도록 보장한다. 보다 구체적으로 는, 도관(32) 내의 압력이 도관(48) 내의 압력과 같으면, 격리 밸브(24)의 유출포트(28)에서의 압력과 스프링(40)에 가해지는 힘을 더한 합력은 격리 밸브(24)의 신호포트(30)에서의 압력의 힘보다 높을 것이고, 이로써 밸브 몸체(36)가 밀폐위치로부터 이동될 수 있을 것이다. 압력조정기(66)가 공압 신호의 압력을 충분히 저감시키는 것을 보장함으로써, 이 문제는 해결될 수 있다. 물론, 상기 문제는 격리 밸브(24)의 도관(32) 또는 유출구(28) 내에 체크 밸브(check valve) 등을 배치시킴으로써 해결될 수도 있다.
이제 도 2 를 참조하면, 공기 공급 시스템(10')의 다른 실시예가 도시되어 있다. 공기 공급 시스템(10')은 많은 부분에서 공기 공급 시스템(10)과 유사한 바, 유사한 구성요소들은 유사한 도면참조부호로서 표시된다. 공기 공급 시스템(10')과 공기 공급 시스템(10) 간의 주된 차이점은, 공기 공급 시스템(10')에서는, 저장소(58)가 압축공기를 압축기(12)의 유입포트(16)로 직접 공급하기 보다는, 압축공기가 통제기(42)를 거쳐서 압축기(12)의 유입포트(16)로 공급된다.
보다 구체적으로, 저장소(58)의 신호유출 포트(56)는 (도관(74)을 거쳐서) 통제기(42)의 저장소 포트(54)만과 직접적인 유체소통되고, 압축기(12)의 유입포트(16)와는 그렇지 않다. 통제기(42)의 부하해제 포트(44)는 (도관들(46, 48)을 거쳐서) 격리 밸브(24)의 신호포트(30)와 유체소통되고, (도관들(46, 74, 76)을 거쳐서) 부하해제기(20)의 신호포트(22)와 유체소통되며, (도관들(46, 74, 78, 34) 및 압력조정기(66)를 거쳐서) 압축기(12)의 유입포트(16)와 유체소통된다.
공기 압축기 시스템(10')의 작동이 설명된다. 압축기(12)가 부하걸린 펌핑 모드에 있을 때, 격리 밸브(24)는 개방위치에 있고, 공기는 유입공기(A)의 공급원으로부터 격리 밸브(24)의 유입포트(26), 격리 밸브의 유출포트(28), 도관들(32, 34), 및 압축기(12)의 유입포트(16)를 통하여 압축챔버(14)로 이끌려진다. 그 후 압축챔버(14) 내에서 압축된 공기는 압축기(12)의 유출포트(18)로부터 나가고, 도관(68) 및 임의의 중간 구성부품들(70)을 거쳐서 저장소(58)의 유입포트(67)로 들어간다.
압축된 공기는 저장소(58)로부터 저장소(58)의 신호유출 포트(56)를 통하고 도관(74)을 거쳐서 통제기(42)의 저장소 포트(54)로 전달된다. 이 때, 통제기(42)로부터 격리 밸브(24), 부하해제기(20), 또는 압축기(12)의 유입포트(16)로 어떠한 공압 신호도 전달되지 않는다.
저장소(58) 내의 압력, 그리고 그에 따른 통제기의 저장소 포트(54)에서의 압력이 문턱 레벨에 도달하면, 본 기술분야에서 알려진 대로, 공압 신호(즉, 압축공기)가 통제기(42)로부터 부하해제 포트(44)를 통하여, (도관들(46, 48)을 거쳐서) 격리 밸브(24)의 신호포트(30)로, (도관들(46, 74, 76)을 거쳐서 부하해제기(20)의 신호포트(22)로, 그리고 (도관들(46, 74, 78, 34) 및 압력조정기(66)를 거쳐서) 압축기(12)의 유입포트(16)로 전달된다. 부하해제기(20)에 의하여 수신된 공압 신호는, 압축기(12)로 하여금 작동의 부하해제 모드로 전환되게 하고, 격리 밸브(24)에 의하여 수신된 신호는 격리 밸브가 밀폐위치로 전환되게 하며, 이로써 유입공기(A)의 공급원과 압축기(12)의 유입포트(16) 간의 소통이 단절된다.
동시에, 압축기(12)의 유입 측에서는 압력이 유지되는데, 이는 통제기(42)의 부하해제 포트(44)로부터 (도관들(46, 74, 78, 34) 및 압력조정기(66)를 거쳐서) 압축기(12)의 유입포트(16)로 전달되는 압축공기 때문이다. 바람직하게는 압력조정기(66)는, 통제기(42)에 의하여 압축기(12)의 유입포트(16)로 공급되는 압축공기가 압축기(12)의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 압력, 공압 신호를 조정한다. 또한 압력조정기(66)는, 위에서 설명된 바와 같은 방식으로, 격리 밸브(24)의 밸브 몸체(36)가 착좌해제(unseat)될 필요가 있기까지는 착좌해제(unseat)되지 않도록 보장한다.
상기 시스템 작동의 상세한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압축공기가 통제기(42)를 통과하지 않고 저장소(58)로부터 압축기(12)로 직접 공급되기 때문에, 압축기(12)가 부하걸린 모드이든 또는 부하해제 모드이든 간에, 공기 공급 시스템(10)은 압축공기를 압축기로 공급한다. 그러나, 공기 공급 시스템(10')에서는 압축공기가 통제기(42)의 부하해제 포트(44)를 거쳐서 압축기(12)로 공급되기 때문에, 압축공기가 공급되기는 하지만, 압축기(12)는 부하해제 상태에 있다.
그러므로, 본 발명은 종래의 시스템들에 비하여 작동 면에서 효율적이고 제조 면에서 경제적이며 부하해제 모드에 있을 때 공기 압축기에 의하여 사용되는 동력을 저감시키는 공기 공급 시스템을 제공하는데, 이는 부하해제 모드에서 자동적으로 작동되며, 압축기 피스톤의 양 측에 상대적으로 균등한 압력이 유지되도록 하고, 이는 압축기가 부하해제 모드에 있을 때 압축기 피스톤 링 주위를 통과하는 오일의 레벨이 저감되는 결과를 낳는다.
본 발명은 부품들의 특정한 구성과 특징사항들 등을 참조로 설명되었으나, 이것은 모든 가능한 구성들 또는 특징사항들을 제외하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 많은 다른 변형예들과 변화예들을 추론할 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 공급 시스템의 개략도이고;
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 공급 시스템의 개략도이다.

Claims (22)

  1. 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기;
    신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기;
    유입포트, 유출포트, 및 신호포트를 갖는 격리 밸브(isolation valve)로서, 상기 격리 밸브의 유입포트는 유입공기의 공급원과 유체소통되고, 상기 격리 밸브의 유출포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되며, 상기 격리 밸브는, 격리 밸브의 신호포트에 공압 신호가 수신되지 않는 때에 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 공기가 유동하는 것을 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 그리고 격리 밸브의 신호포트에 공압 신호가 수신되는 때에 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 공기가 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하는, 격리 밸브;
    상기 격리 밸브의 신호포트 및 상기 부하해제기의 신호포트와 유체소통되는 부하해제 포트를 갖는 통제기(governor)로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 부하해제기의 신호포트와 상기 격리 밸브의 신호포트로 공압 신호를 공급하는, 통제기; 및
    적어도, 상기 격리 밸브에 의하여 공압 신호가 수신되는 때에, 상기 압축기의 유입포트로 압축공기를 공급하는 압축공기의 공급원;을 포함하는, 공기 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축공기의 공급원에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기는 상기 압축기의 크랭크케이스(crankcase) 내에 있는 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖는, 공기 공급 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축공기의 공급원은 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되는 공기저장소를 포함하는, 공기 공급 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 압축기의 유입포트와 공기저장소 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 저장소에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 저장소에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통제기의 부하해제 포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되어, 상기 압축공기의 공급원은 상기 통제기의 부하해제 포트를 포함하는, 공기 공급 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압축기의 유입포트와 상기 통제기의 부하해제 포트 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 통제기는 저장소 포트를 더 포함하고, 상기 공기 공급 시스템은 상기 통제기의 저장소 포트와 유체소통되는 포트를 갖는 저장소를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 격리 밸브는 격리 밸브의 신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 개방위치와 밀폐위치 간에 이동가능한 밸브 몸체를 포함하고, 상기 개방위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하도록 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 상기 밀폐위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하는, 공기 공급 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 밸브 몸체는 개방위치를 향해 치우치고, 공압 신호가 격리 밸브의 신호포트에서 수신될 때에 그 치우침을 거슬러 밀폐위치로 이동될 수 있는, 공기 공급 시스템.
  10. 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기;
    요망되는 시스템 공기 압력이 유지될 때에 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기;
    상기 압축기가 부하해제 상태에 있을 때에 유입공기가 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하는 격리 밸브; 및
    적어도, 유입공기가 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 상기 격리 밸브가 방지할 때에, 압축공기를 상기 압축기의 유입포트로 공급하는 압축공기의 공 급원;을 포함하는 공기 공급 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 압축공기의 공급원에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기는 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖는, 공기 공급 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 압축공기의 공급원은 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되는 공기저장소를 포함하는, 공기 공급 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압축기의 유입포트와 공기저장소 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 저장소에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 저장소에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 부하해제기 및 상기 격리 밸브와 유체소통되는 통제기로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하기 위하여 상기 부하해제기에 신호를 보내고, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 유입공기가 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하기 위하여 상기 격리 밸브에 신호를 보내는 통제기를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 통제기는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되어, 상기 압축공기의 공급원은 상기 통제기를 포함하는, 공기 공급 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 압축기의 유입포트와 상기 통제기 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 통제기에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 통제기에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 통제기와 유체소통되는 저장소를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  18. 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기 가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기;
    신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기;
    유입포트, 유출포트, 및 신호포트를 갖는 격리 밸브로서, 상기 격리 밸브의 유입포트는 유입공기의 공급원과 유체소통되고, 상기 격리 밸브의 유출포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되며, 상기 격리 밸브는 개방위치와 밀폐위치 간에 이동가능한 밸브 몸체를 더 포함하고, 상기 개방위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하도록 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 상기 밀폐위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하고, 상기 밸브 몸체는 개방위치를 향해 치우치고, 공압 신호가 격리 밸브의 신호포트에서 수신될 때에 그 치우침을 거슬러 밀폐위치로 이동될 수 있는, 격리 밸브;
    상기 격리 밸브의 신호포트 및 상기 부하해제기의 신호포트와 유체소통되는 부하해제 포트를 갖는 통제기로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 부하해제기의 신호포트와 상기 격리 밸브의 신호포트로 공압 신호를 공급하는, 통제기; 및
    상기 압축기의 유입포트와 유체소통되는 공기저장소로서, 적어도, 상기 격리 밸브에 의하여 공압 신호가 수신되는 때에, 상기 압축기의 유입포트로 압축공기를 공급하는, 공기저장소;를 포함하는, 공기 공급 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 압축기의 유입포트와 공기저장소 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 저장소에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 저장소에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  20. 압축챔버, 공기가 압축챔버로 유동함에 있어서 통과하는 유입포트, 및 공기가 압축챔버로부터 나갈 때 통과하는 유출포트를 갖는 압축기;
    신호포트에서 수신되는 공압 신호에 응답하여 상기 압축기가 부하해제 상태에 있게 하는 부하해제기;
    유입포트, 유출포트, 및 신호포트를 갖는 격리 밸브로서, 상기 격리 밸브의 유입포트는 유입공기의 공급원과 유체소통되고, 상기 격리 밸브의 유출포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되며, 상기 격리 밸브는 개방위치와 밀폐위치 간에 이동가능한 밸브 몸체를 더 포함하고, 상기 개방위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하도록 허용하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 허용하며, 상기 밀폐위치에서 상기 격리 밸브는 공기가 상기 격리 밸브의 유 입포트로부터 상기 격리 밸브의 유출포트로 유동하는 것을 방지하고 이로써 공기가 유입공기의 공급원으로부터 상기 압축기의 유입포트로 유동하는 것을 방지하고, 상기 밸브 몸체는 개방위치를 향해 치우치고, 공압 신호가 격리 밸브의 신호포트에서 수신될 때에 그 치우침을 거슬러 밀폐위치로 이동될 수 있는, 격리 밸브; 및
    상기 격리 밸브의 신호포트 및 상기 부하해제기의 신호포트와 유체소통되는 부하해제 포트를 갖는 통제기로서, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에 상기 부하해제기의 신호포트와 상기 격리 밸브의 신호포트로 공압 신호를 공급하는, 통제기;를 포함하고,
    적어도, 요망되는 시스템 공기 압력이 유지되는 때에, 상기 통제기의 부하해제 포트가 상기 압축기의 유입포트로 압축공기를 공급하도록, 상기 통제기의 부하해제 포트는 상기 압축기의 유입포트와 유체소통되는, 공기 공급 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 압축기의 유입포트와 상기 통제기의 부하해제 포트 사이에서 유체소통되는 압력조정기로서, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 상기 압축기의 유입포트로 공급되는 압축공기가 상기 압축기의 크랭크케이스 내의 공기의 압력과 대략적으로 같은 압력을 갖도록, 상기 통제기의 부하해제 포트에 의하여 공급되는 공기의 압력을 조정하는 압력조정기를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 통제기는 저장소 포트를 더 포함하고, 상기 공기 공급 시스템은 상기 통제기의 저장소 포트와 유체소통되는 포트를 갖는 저장소를 더 포함하는, 공기 공급 시스템.
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