KR20090090111A - 공기압축기용 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기압축기용 엔진에 관한 것으로서, 종래에는 산업용이나 의료용으로 사용하는 공기압축기용 엔진이 작동하면서 발생하는 엔진열을 식혀주기 위해서 엔진 외부나 크랭크에 직접 팬을 설치하여 사용하였으나 이때 팬이 회전하면서 소음이 발생하고 또한 효과적으로 엔진을 식혀주지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 중앙에 축삽입공(150)이 구비된 일측벽(160) 바깥면에는 전동기용 브라켓(300)을 체결하여 전동기의 주동축(400)이 크랭크케이스(100) 내로 돌출되게 하고, 크랭크케이스(100) 외주면에 구비한 다수의 실린더블럭체결면(140)에는 내부에 피스톤(200)과 커넥팅로드(210)가 설치되고 외부면에 방열핀(240)들이 형성된 실린더블럭(260)을 각각 체결한다.

그리고 크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 각 실린더블럭(260)의 커넥팅로드(210)를 교대로 직선 운동시키는 크랭크(220)를 설치하여 공기압축기용 엔진을 구성함에 있어서, 크랭크케이스(100)의 일측벽(160)에는 다수의 통기공(110)을 형성한다.

또한 크랭크케이스(100)의 일측벽(160)과 전동기용 브라켓(300) 사이에는 통기공(110)과 통하는 통기로(120)를 형성하며, 크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 냉각팬(170)과 크랭크(220)를 함께 설치함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

공기압축기, 엔진, 실린더블럭, 커넥팅로드, 피스톤

Description

공기압축기용 엔진{an engine for aircompressor}

본 발명은 공기압축기용 엔진에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 엔진과 전동기의 접촉면 사이에 통기구과 통기로를 설치하고 그면에 냉각팬을 설치하여 공기의 흡.배기시 접촉면을 효과적으로 냉각시켜 전동기의 과열로 인한 안전사고 및 전동기가 타는 것을 방지하여 전동기의 수명을 연장하게 한 공기압축기용 엔진에 관한 것이다.

또한 피스톤 운동으로 인해 마찰열이 발생하는 실린더블럭의 냉각을 위해 크랭크케이스와 실린더블럭이 결합되는 체결면에 보조통기공을 형성하고 실린더블럭의 방열핀도 체결면과 수직방향으로 형성하여 크렝크케이스 내부에서 작동하는 냉각팬으로 인해 흡기 또는 배기 되는 공기로 실린더블럭이 냉각되도록 한 공기압축기용 엔진에 관한 것이다.

공기압축기는 공기를 압축 생산하여 높은 공압으로 저장하였다가 이것을 필요에 따라서 각 공압 공구에 공급해 주는 기계로써, 그 종류로는 피스톤 왕복식, 스크류식, 터보식, 다이아프램식 등이 있다.

또한 통상의 가공 현장에서 사용되고 있는 공기압축기는 압축기 본체와 압축 공기를 저장해 두는 탱크로 구성되어 있다.

그리고 공기압축기의 사양은 매분 당 공기 토출량(단위:NL/min)와 탱크 용량으로 표시되는 경우가 많다.

일반적으로 공기압축기는 피스톤 왕복식이 사용되며 이 피스톤 왕복식 공기압축기는 회전동력을 이용하여 피스톤을 크랭크의 회전으로 왕복 직선운동을 하여 공기를 압축한다.

이에 사용되는 엔진은 크랭크케이스에 오일을 주입하여 사용하는 급유식 엔진과 크랭크케이스에 오일이 없이 사용하는 무급유 엔진으로 구분된다.

이 중 무급유 엔진의 경우에는 작동시 엔진 내부에서 크랭크의 회전과 피스톤의 왕복운동으로 발생하는 마찰열로 인하여 엔진의 온도가 장시간 사용함에 따라 더욱 고온으로 상승한다.

이러한 무급유 엔진은 엔진의 온도를 제때 적정온도로 냉각시켜주어야 하는데 종래의 냉각방식에는 전동기 후방에 설치된 전동기 냉각팬을 이용하거나 엔진 외부에 냉각팬을 설치하거나 크랭크에서 커넥팅로드가 체결된 맨 끝단에 냉각팬을 설치하는 경우가 있다.

이와 같은 공기압축기용 엔진은 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 크랭크케이스 내부에서 회전하는 크랭크에 직접 냉각팬을 결합하여 냉각 팬을 작동시키는 경우 크랭크의 중심축에 결합하지 않고 일측부에 형성되는 축에 결합하므로 크랭크가 회전운동을 하면 냉각팬은 정회전을 하지못하게 되므로 편심축을 구비하도록 별도 설계하여 정회전되게 만들고, 그 편심축에 냉각팬을 설치하는 방식이었으나 이는 제작이 복잡하여 원가상승의 원인이 되고 크랭크케이스와 전동기용 브라켓의 체결면을 효과적으로 냉각시켜주지는 못하는 문제점이 있었다.

또한 크랭크케이스와 전동기가 결합되는 반대면에 외부 냉각팬을 설치하여 엔진을 냉각하는 경우 냉각팬이 외부에서 작동을 함으로써 냉각팬 하우징 등의 부품을 따로 구비해야 하므로 제작 단가가 상승하고 고열이 발생하는 엔진 내부로 직접 기류를 보내 냉각을 할 수 없으므로 냉각효율이 떨어지는 문제점도 있었다.

그리고 장시간 사용시 과열된 엔진의 온도가 전동기와 크랭크케이스의 접촉면을 통하여 전달되어져 전동기가 과열로 인하여 오손되는 문제점도 있었다.

또한 크랭크에 구비되거나 크랭크케이스 외부에 구비되는 냉각팬은 피스톤의 반복적인 수직운동으로 고온의 마찰열이 발생하는 실린더블럭의 냉각에는 직접적으로 도움을 주지 못하고 실린더블럭과 피스톤의 냉각은 실린더블럭 외부에 형성된 방열핀이 외부공기와 만나 냉각되는 간접냉각에만 의존하게 됨으로써 장기간 사용시 쉽게 부품들이 마모되어 수명이 줄어드는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 크랭크케이스 일측벽에 통기공과 통기로를 형성하고 실린더블럭체결면에는 보조통기공을 형성함으로써 크랭크케이스 내부에서 냉각팬이 작동시 통기공과 통기로 및 보조통기공을 통해 흡기 또는 배기에 의해 방열이 이루어져 효과적으로 엔진을 냉각하도록 하고 전동기에 엔진의 열이 전달되는 것을 방지하고 전동기를 고온으로 부터 보호할 수 있도록 한 공기압축기용 엔진을 제공하는 데 있다.

이와 같은 본 발명은 중앙에 축삽입공(150)이 구비된 일측벽(160) 바깥면에는 전동기용 브라켓(300)을 체결하여 전동기의 주동축(400)이 크랭크케이스(100) 내로 돌출되게 하고, 크랭크케이스(100) 외주면에 구비한 다수의 실린더블럭체결면(140)에는 내부에 피스톤(200)과 커넥팅로드(210)가 설치되고 외부면에 방열핀(240)들이 형성된 실린더블럭(260)을 각각 체결한다.

그리고 크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 각 실린더블럭(260)의 커넥팅로드(210)를 교대로 직선 운동시키는 크랭크(220)를 설치하여 공기압축기용 엔진을 구성함에 있어서, 크랭크케이스(100)의 일측벽(160)에는 다수의 통기공(110)을 형성한다.

또한 크랭크케이스(100)의 일측벽(160)과 전동기용 브라켓(300) 사이에는 통기공(110)과 통하는 통기로(120)를 형성하며, 크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 냉각팬(170)과 크랭크(220)를 함께 설치함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

특히 크랭크케이스(100)의 일측벽(160)과 전동기용 브라켓(300) 사이의 통기로(120)는, 크랭크케이스(100)의 일측벽(160) 바깥면에 여러개의 돌출부(180)들을 중앙을 향하여 방사형으로 돌출시켜서 그 사이 사이에 형성되는 것이다.

또한 각 실린더블록(260)의 방열핀(240)은 각각의 실린더블럭체결면(140)을 향하여 수직 방향으로 형성하고, 크랭크케이스(100)의 각 실린더블럭체결면(140)에는 보조통기공(130)을 형성하여 냉각팬(170) 동작시 통기로(120)와 위 보조통기공(130)을 통해 흡기 또는 배기되는 공기에 의해 방열이 이루어지게 함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명은 크랭크케이스 일측벽에 통기공과 통기로를 형성하고 실린더블럭체결면에는 보조통기공을 형성함으로써 크랭크케이스 내부에서 냉각팬이 작동시 통기공과 통기로 및 보조통기공을 통해 흡기 또는 배기에 의해 방열이 이루어져 효과적으로 엔진을 냉각하기 때문에 고장을 줄고 공기압축기의 수명을 연장할 수 있는 것이다.

또한 냉각팬이 엔진과 전동기의 접촉면을 흡.배기시 냉각시켜 엔진의 열이 전동기에 직접 전달되는 것을 방지하여 엔진열로 인한 전동기의 과열을 방지하여 전동기과열로 인한 안전사고를 방지할 수 있는 것이다.

그리고 냉각팬축이 주동축과 결합되어 크랭크케이스 내부에서 회전함으로써 소음이 줄어들게 되는 것이다.

이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 공기압축기용 엔진의 구조를 보여주는 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 공기압축기용 엔진의 조립된 상태를 보여주는 사시도, 도 3은 본 발명의 공기압축기용 엔진의 크랭크케이스를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 공기압축기용 엔진의 냉각순환과정을 보여주는 단면도이다.

즉, 본 발명은 중앙에 축삽입공(150)이 구비된 일측벽(160) 바깥면에는 전동기용 브라켓(300)을 체결하여 전동기의 주동축(400)이 크랭크케이스(100) 내로 돌출되게 하고, 크랭크케이스(100) 외주면에 구비한 다수의 실린더블럭체결면(140)에는 내부에 피스톤(200)과 커넥팅로드(210)가 설치되고 외부면에 방열핀(240)들이 형성된 실린더블럭(260)을 각각 체결한다.

또한 크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 각 실린더블럭(260)의 커넥팅로드(210)를 교대로 직선 운동시키는 크랭크(220)를 설치하여 공기압축기용 엔진을 구성함에 있어서, 크랭크케이스(100)의 일측벽(160)에는 다수의 통기공(110)을 형성하고, 크랭크케이스(100)의 일측벽(160)과 전동기용 브라켓(300) 사이에는 통기공(110)과 통하는 통기로(120)를 형성한다.

그리고 크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 냉각팬(170)과 크랭크(220)를 함께 설치한다.

이때 크랭크케이스(100) 내에 설치되는 냉각팬(170)은 주동축(400)에 직접 연결되어 주동축(400)과 같이 회전할 수 있고, 크랭크(220)의 일측면에 직접 결합되어 크랭크(220)와 같이 회전할 수도 있으며, 이에 미설명 부호(230)은 실린더헤 드이고 (250)은 체결링이다.

이와 같은 본 발명은 전원을 연결하여 전동기를 작동시키면 전동기와 연결된 주동축(400)을 통해 크랭크케이스(100) 내부에서 주동축과 연결되는 크랭크(220)가 전동기와 같은 방향으로 회전하게 된다.

이때 주동축(400)과 크랭크 사이에 설치되는 냉각팬(170)이 주동축(400) 및 크랭크(220)와 함께 회전하면서 기류를 형성하게 된다.

이렇게 냉각팬(170)에 의해 만들어진 기류는 전동기용 브라켓(300)과 결합되는 크랭크케이스(100)의 일측면(160)에 형성되는 다수의 통기공(110)과, 크랭크케이스(100)의 일측면(160) 바깥면에 여러개의 돌출부(180)들을 중앙을 향하여 방사형으로 돌출시켜 그 사이 사이로 냉각팬(170)이 만들어 내는 기류를 흡기 또는 배기할 수 있도록 형성하여 효과적으로 크랭크케이스(100)와 전동기 브라켓(300)의 접척면을 냉각하게 된다.

따라서 엔진의 온도가 전동기에 전달되는 것을 방지하여 전동기과열을 막을 수 있으며 그로 인해 전동기의 수명이 연장할 수 있다.

또한 냉각팬(170)의 축이 주동축(400)과 결합되어 크랭크케이스(100) 내부에서 회전을 함으로써 소음이 감소 되는 효과를 볼 수 있다.

그리고 크랭크(220)가 회전을 하면서 다수개의 커넥팅로드(210)를 교대로 직선운동을 시키게 되고 각각의 커넥팅로드(210)와 일측이 연결되어 있는 피스톤이 크랭크케이스(100)의 실린더블럭체결면(140)과 결합되는 실린더블럭(260) 내부에서 상하 수직운동을 반복하게 공기를 압축하게 된다.

이때 냉각팬(170)이 작동하면서 만들어지는 기류가 크랭크케이스(100)에 구비되는 보조통기공(130)을 통해 실린더블럭(260)에 전달되어 흡기 또는 배기되는 공기로 실린더블럭(260)을 냉각하게 된다.

특히 실린더블럭(260)의 바깥면에는 구비되는 방열핀(240)이 실린더블럭체결면(140)과 수직 방향으로 형성되어 있어서 냉각팬(170)에 의한 공기의 흡기 또는 배기의 방향과 같은 방향이므로 각각의 방열핀(240)을 따라 공기가 이동하여 냉각효율을 높일 수 있는 게 된다.

도 1 은 본 발명의 공기압축기용 엔진의 구조를 보여주는 분리사시도.

도 2 는 본 발명의 공기압축기용 엔진의 조립된 상태를 보여주는 사시도.

도 3 은 본 발명의 공기압축기용 엔진의 크랭크케이스를 보여주는 사시도.

도 4 는 본 발명의 공기압축기용 엔진의 냉각순환과정을 보여주는 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 크랭크케이스 110 : 통기공

120 : 통기로 130 : 보조통기공

140 : 실린더블럭체결면 150 : 축삽입공

160 : 일측벽 170 : 냉각팬

180 : 돌출부 200 : 피스톤

210 : 커넥팅로드 220 : 크랭크

240 : 방열핀 260 : 실린더블럭

300 : 전동기용 브라켓 400 : 주동축

Claims (3)

1. 중앙에 축삽입공(150)이 구비된 일측벽(160) 바깥면에는 전동기용 브라켓(300)을 체결하여 전동기의 주동축(400)이 크랭크케이스(100) 내로 돌출되게 하고,

   크랭크케이스(100) 외주면에 구비한 다수의 실린더블럭체결면(140)에는 내부에 피스톤(200)과 커넥팅로드(210)가 설치되고 외부면에 방열핀(240)들이 형성된 실린더블럭(260)을 각각 체결하며,

   크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 각 실린더블럭(260)의 커넥팅로드(210)를 교대로 직선 운동시키는 크랭크(220)를 설치하여 공기압축기용 엔진을 구성함에 있어서,

   크랭크케이스(100)의 일측벽(160)에는 다수의 통기공(110)을 형성하고,

   크랭크케이스(100)의 일측벽(160)과 전동기용 브라켓(300) 사이에는 통기공(110)과 통하는 통기로(120)를 형성하며,

   크랭크케이스(100) 내의 주동축(400)에는 냉각팬(170)과 크랭크(220)를 함께 설치하여

   된 것을 특징으로 하는 공기압축기용 엔진.
2. 제1항에 있어서,

   크랭크케이스(100)의 일측벽(160)과 전동기용 브라켓(300) 사이의 통기로(120)는,

   크랭크케이스(100)의 일측벽(160) 바깥면에 여러개의 돌출부(180)들을 중앙을 향하여 방사형으로 돌출시켜서 그 사이 사이에 형성되는 것임을 특징으로 하는 공기압축기용 엔진.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   각 실린더블록(260)의 방열핀(240)은 각각의 실린더블럭체결면(140)을 향하여 수직 방향으로 형성하고,

   크랭크케이스(100)의 각 실린더블럭체결면(140)에는 보조통기공(130)을 형성하여

   냉각팬(170) 동작시 통기로(120)와 위 보조통기공(130)을 통해 흡기 또는 배기되는 공기에 의해 방열이 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 공기압축기용 엔진.

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