KR20100106642A

KR20100106642A - 공기압축기

Info

Publication number: KR20100106642A
Application number: KR1020090024707A
Authority: KR
Inventors: 박종옥
Original assignee: 박종옥
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-04

Abstract

본 발명은 공기압축기에 관한 것으로서, 구동모터와, 상기 구동모터의 회전에 따라 연동하여 공기를 압축시키는 압축펌프와, 상기 압축펌프에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장탱크를 포함하는 공기압축기에 있어서, 상기 공기저장탱크에 압축공기가 설정 압력 이상으로 충전될 경우, 상기 압축펌프와 공기저장탱크를 연결하는 압축공기 공급관 및 압축펌프 내부에 잔존하는 압축공기를 배기하는 배기관과; 상기 배기관과 연통가능하게 설치되고, 상기 배기관을 통해 고압의 압축공기가 공급되면, 공기저장탱크 내부의 압축공기 일부를 외부로 배출시킨 후, 상기 압축공기를 외부로 배기시키는 배기밸브를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이의 구성에 따라 구동모터의 종료시 압축펌프와 압축공기 공급관에 잔존하는 압축공기에 의해 공기저장탱크 내에 축적된 물이 외부로 배출된 후, 상기 압축공기는 외부로 배기됨으로써, 구동모터의 재기동시 부하가 걸리지 않고 용이하게 재기동이 이루어지는 효과가 제공됨은 물론, 공기저장탱크 내부에 물이 존재하지 않게 된다.

공기압축기, 컴프레셔, 컴프레샤, 압축공기

Description

공기압축기{Air compressor}

본 발명은 공기압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기저장탱크에 압축공기가 설정 압력으로 충전되면, 압축펌프와 압축공기 공급관에 잔존하는 압축공기를 이용하여 공기저장탱크 내에 축적된 물을 외부로 배출시킨 후, 상기 압축공기를 외부로 배기시키도록 한 공기압축기에 관한 것이다.

일반적으로 공기압축기(Air compressor)는, 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동에 의해서 공기를 일정한 공간에 압축하여 보관하면서 필요할 때 공기를 토출시키는 장치이다.

이러한 공기압축기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원을 공급받아 구동되는 구동모터(20)와, 이 구동모터(20)의 회전력을 전달 받아 대기 중의 공기를 압축시키는 압축펌프(30)와, 이 압축펌프(30)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장탱크(40)를 포함하여 이루어져 있다.

구동모터(20)와 압축펌프(30)의 일측에는 각각 구동풀리(22)(32)가 설치되 고, 이들 구동풀리(22)(32)들은 벨트(50)에 의해 연결되어서 구동모터(20)의 회전력이 압축펌프(30)로 전달이 이루어지게 된다.

압축펌프(30)의 내부에는 구동모터(20)의 회전력에 의해 상하로 왕복운동을 하면서 공기를 압축시키기 위한 피스톤(미도시됨)이 구비되며, 피스톤의 왕복운동에 의해 압축된 공기는 압축펌프(30)와 공기저장탱크(40) 사이에 연결,설치되어 있는 압축공기 공급관(60)을 통해 공기저장탱크(40)로 공급이 이루어진다.

압축공기 공급관(60)에서 공기저장탱크(40)와 근접하는 위치에는 체크밸브가 설치되어 있으며, 이에 따라 압축펌프(30)에서 생산된 압축공기는 공기저장탱크(40)로 공급이 되나, 공기저장탱크(40)로 공급된 압축공기는 다시 압축공기 공급관(60)으로 역류되지는 않는다.

상기 공기저장탱크(40)의 일측에는, 공기저장탱크(40) 내부의 공기압을 나타내는 압력게이지(72)가 설치되어 있고, 이 압력게이지(72)는 압력조절스위치(70)와 연결되어 있으며, 압력조절스위치(70)는 압축공기 공급관(60)과 별도의 배기관(80)으로 연결되어 있다.

압력조절스위치(70)는 공기저장탱크(40)의 내부 압력이 설정치 이하일 경우에는 배기관(80)을 차폐시키고, 공기저장탱크(40)의 내부 압력이 설정치 이상이 될 경우, 구동모터(20)의 회전을 정지시킴과 동시에 배기관(80)을 열어 주어 압축공기 공급관(60) 및 압축펌프(30) 내부에 잔존하는 압축공기를 외부로 배출시키는 기능을 담당하게 된다.

한편, 공기저장탱크(40)의 저부 일측에는 드레인 밸브(42)가 설치되어 있는 데, 이 드레인 밸브(42)는 공기저장탱크(40)에 존재하는 물을 외부로 배출하여 공기저장탱크(40) 내부가 부식되는 것을 예방하는 기능을 담당하게 된다.

즉, 공기압축기(10)는 대기 중의 공기를 압축하여 저장하는 것인바, 대기 중에 는 항시 수분이 포함되어 있으므로 공기와 더불어 수분도 동시에 압축되어 공기저장탱크(40)에 저장되며, 이와 같이 저장된 수분은 비중에 의해 계속 아래에 축적되어 공기저장탱크(40) 내면을 부식시키는데 일조를 하게 된다.

따라서, 주기적으로 드레인 밸브(42)를 개방하여 공기저장탱크(40)에 축적된 물을 외부로 빼내주어야 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 종래 공기압축기(10)의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동모터(20)에 전원을 인가하여 구동시키게 되면, 구동모터(20)의 축에 설치된 구동풀리(22)가 회전하게 되며, 이에 따라 벨트(50)에 의해 구동모터(20)의 구동풀리(22)와 연결된 압축펌프(30)의 구동풀리(32)가 연동하여 회전된다.

압축펌프(30)의 구동풀리(32) 회전에 따라 이 구동풀리(32)가 축설된 크랭크축(미도시됨)이 회전하게 되고, 이에 따라 크랭크축에 설치된 피스톤들이 왕복운동을 하면서 공기를 압축시키게 되며, 압축된 공기는 압축공기 공급관(60)을 통해 공기저장탱크(40)로 공급되어 저장된다.

공기저장탱크(40)에 압축공기가 설정 압력 이상으로 채워지면, 압력조절스위 치(70)가 작동하여 구동모터(20)의 회전을 정지시키고, 이와 동시에 배기관(80)을 열어서 압축공기 공급관(60) 및 압축펌프(30) 내부에 잔존하는 압축공기를 외부로 배기시키게 된다.

즉, 공기압축기(10)의 기동 중에는 항상 압축펌프(30)와 압축공기 공급관(60)에 압축공기가 채워진 상태가 되는데, 이와 같이, 압축펌프(30)와 압축공기 공급관(60)에 압축공기가 채워진 상태에서는 모터의 기동시 압축공기의 압력에 의해 용이하게 기동이 이루어지지 않고, 부하가 심하게 걸려 구동모터(20)가 타버리게 되는 등, 손상의 우려가 크기 때문에 구동모터(20)의 멈춤시에는 항상 압축공기 공급관(60) 및 압축펌프(30) 내부에 잔존하는 압축공기를 배기관(80)을 통해 외부로 배기시키게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 공기압축기(10)는, 앞서 설명한 바와 같이, 공기저장탱크(40) 내부에 축적된 물을 사용자가 일정 주기마다 드레인 밸브(42)를 열어서 외부로 배출시켜야 하는데, 이의 작업이 번거로울 뿐만 아니라 제때에 물을 빼내지 못함에 따라 공기저장탱크(40) 내부가 부식될 우려가 큰 문제점이 있었다.

또한, 공기저장탱크(40) 내부에 축적된 물을 제때에 빼내지 않음으로 인하여, 고온시 물이 증발되어 수증기 상태로 밸브 등의 각종 기기장치들에 스며들어 상기 기기장치들을 부식시킬 우려가 있었으며, 또한 겨울철과 같은 경우에는 수증기 상태로 밸브 등의 각종 기기장치들에 스며들어 얼게 됨으로써, 각종 기기장치들이 제대로 작동되지 않고 고장이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 구동모터의 기동 중지시 압축펌프 및 압축공기 공급관으로부터 배기관을 통해 배기되는 압축공기에 의해 공기저장탱크 저부에 축적된 물을 외부로 배출시키도록 한 후, 상기 압축공기는 다시 외부로 배기되도록 함으로써, 사용의 편리성을 도모하도록 한 공기압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기압축기는, 구동모터와, 상기 구동모터의 회전에 따라 연동하여 공기를 압축시키는 압축펌프와, 상기 압축펌프에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장탱크를 포함하는 공기압축기에 있어서, 상기 공기저장탱크에 압축공기가 설정 압력 이상으로 충전될 경우, 상기 압축펌프와 공기저장탱크를 연결하는 압축공기 공급관 및 압축펌프 내부에 잔존하는 압축공기를 배기하는 배기관과; 상기 배기관과 연통가능하게 설치되고, 상기 배기관을 통해 고압의 압축공기가 공급되면, 공기저장탱크 내부의 압축공기 일부를 외부로 배출시킨 후, 상기 압축공기를 외부로 배기시키는 배기밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 배기관은, 상기 압축공기 공급관과 배기밸브 사이를 연통시키도록 연결,설치되며, 공기저장탱크에 충전된 압축공기의 압력이 설정 압력 이상일 경우, 압력조절스위치의 작동에 의해 개방되어 압축공기 공급관의 압축공기가 배기밸브로 공급되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기밸브는, 상기 공기저장탱크의 저부 일측에 설치되는 제1밸브와; 상기 제1밸브를 개폐시키며 배기관의 타단이 연결설치되는 제2밸브와; 상기 제2밸브에서 제1밸브가 연결된 부위와 다른 부위에 설치되어서 잔존하는 압축공기를 외부로 배출시키는 제3밸브로 구성된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1밸브는, 상기 공기저장탱크와 연통되는 제1관로와; 상기 제1관로보다 직경이 작게 형성되고 그 일측에는 드레인 홀이 형성된 제2관로와; 상기 제1관로와 제2관로를 구획하는 걸림턱에 개재되어 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 제1관로와 제2관로를 차폐시키는 차폐구와; 상기 제2관로에 축설되어서 눌림에 따라 상기 차폐구를 밀어내어 제1관로와 제2관로를 개방시키는 핀을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2밸브는, 상기 배기관의 타단과 연통가능하게 설치되며, 그 내부의 관로에는 공기압에 의해 탄성부재를 압축시키면서 슬라이드되어 상기 제1밸브의 핀을 눌러주게 되는 피스톤을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제3밸브는, 상기 제2밸브의 관로와 연통되는 제1관로와; 상기 제1관로보다 직경이 작게 형성되고, 그 일측에는 배기홀이 형성된 제2관로와; 상기 제1관로와 제2관로를 구획하는 걸림턱에 개재되어 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 제1관로와 제2관로를 차폐시키는 차폐구와; 상기 차폐구와 그 일단이 고정되고, 그 타단은 상기 피스톤에 연결,설치되어서 상기 피스톤과 연동하여 상기 차폐구를 당 겨서 제1관로와 제2관로를 개방시키는 연결핀을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연결핀은, 그 일단이 상기 차폐구에 고정되는 수평축과, 상기 수평축의 타단에 형성되되, 상기 피스톤의 단부와 일정간격 이격된 상태로 상기 피스톤의 내부에 설치된 수직축으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 탄성부재는 압축스프링인 것을 적용하는 것이 바람직하고, 상기 제1관로와 제2관로를 구획하는 걸림턱에는 실링부재가 구비되고, 상기 차폐구가 실링부재에 밀착되어서 제1관로와 제2관로를 차폐시키는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기압축기에 의하면, 구동모터의 기동 정지시 압축공기 공급관 및 압축펌프에 잔존하는 압축공기가 공기저장탱크 저부에 축적된 물을 일부의 압축공기와 함께 외부로 배출시키는 기능을 담당한 후, 다시 외부로 배기됨으로써, 구동모터의 재기동시 압력에 따른 부하가 걸리지 않음은 물론, 작업자가 일일이 공기저장탱크 저부에 축적된 물을 외부로 빼내는 작업을 수행하지 않아도 공기저장탱크 내부에 물이 축적되지 않음으로써, 공기저장탱크 내부가 부식되는 우려가 불식되는 매우 유용한 효과도 있다.

또한, 상기와 같이 공기저장탱크 내부에 물이 축적되지 않음으로써, 상기 물이 증발되어 수증기 상태로 밸브 등의 각종 기기장치 들에 스며들지 않게 되는바, 각종 기기장치들의 부식에 따른 손상 등을 예방할 수 있게 되는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기압축기의 전체사시도이고, 도 3a 및 도 3c는 압축공기 공급관과 연결된 배기관으로의 잔존 압축공기 배기에 따라 공기저장탱크 내부의 물을 배출하고, 압축공기를 외부로 배기하는 배기밸브의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기압축기(100)는, 전원을 공급받아 구동되는 구동모터(110)와, 이 구동모터(110)의 회전력을 전달 받아 대기 중의 공기를 압축시키는 압축펌프(120)와, 이 압축펌프(120)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장탱크(140)를 포함하여 이루어져 있다.

구동모터(110)와 압축펌프(120)의 일측에는 각각 구동풀리(112)(122)가 설치되고, 이들 구동풀리(112)(122)들은 벨트(130)에 의해 연결되어서 구동모터(110)의 회전력이 압축펌프(120)로 전달이 이루어지게 된다.

압축펌프(120)의 내부에는 구동모터(110)의 회전력에 의해 상하로 왕복운동을 하면서 공기를 압축시키기 위한 피스톤(미도시됨)이 구비되며, 피스톤의 왕복운동에 의해 압축된 공기는 압축펌프(120)와 공기저장탱크(140) 사이에 연결,설치되어 있는 압축공기 공급관(150)을 통해 공기저장탱크(140)로 공급이 이루어진다.

압축공기 공급관(150)의 소정 위치에는 체크밸브가 설치되어 있으며, 이 체크밸브에 의해 압축펌프(120)에서 생산된 압축공기는 공기저장탱크(140)로만 공급 이 이루어지며, 공기저장탱크(140)로 공급된 압축공기는 역류되지 않는다.

상기 공기저장탱크(100)의 일측에는, 공기저장탱크(140) 내부의 공기압을 나타내는 압력게이지(162)가 설치되어 있고, 이 압력게이지(162)는 압력조절스위치(160)와 연결되어 있으며, 압력조절스위치(160)는 압축공기 공급관(150)과 별도의 배기관(170)으로 연결되어 있다.

압력조절스위치(160)는 공기저장탱크(140)의 내부 압력이 설정치 이하일 경우에는 배기관(170)을 차폐시키고, 공기저장탱크(140)의 내부 압력이 설정치 이상이 될 경우, 구동모터(110)의 회전을 정지시킴과 동시에 배기관(170)을 열어 주어 압축공기 공급관(150) 및 압축펌프(120) 내부에 잔존하는 압축공기를 외부로 배출시키는 기능을 담당하게 된다.

여기서, 압력조절스위치(160)에 의해 개방되는 배기관(170)은 공기저장탱크(140)의 저부에 설치되는 배기밸브(300)와 연결되어 있다.

상기 배기밸브(300)는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 공기저장탱크(140)의 저부와 연결되는 제1밸브(310)와, 이 제1밸브(310)를 개폐시키며 상기 배기관(170)의 타단이 연결설치되는 제2밸브(330)와, 이 제2밸브(330)에서 제1밸브(310)가 연결된 부위와 다른 부위에 설치되어서 잔존하는 압축공기를 외부로 배기시키는 제3밸브(350)로 구성되어 있다.

먼저, 배기밸브(300)의 제1밸브(310)는 공기저장탱크(140)와 연통되는 제1관로(312)와, 이 제1관로(312)보다 직경이 작은 제2관로(314)가 축방향으로 형성되어 있으며, 이에 따라 제1관로(312)와 제2관로(314)를 구획하는 부위에는 걸림턱(318) 이 형성되어 있다.

상기 걸림턱(318)에는 실링부재(320)가 개재되고, 이 실링부재(320)는 제1관로(312)에 지지되게 삽입,설치되어 있는 탄성부재(324), 바람직하게는 압축스프링에 의해 차폐구(322)가 밀착되어서 제1관로(312)와 제2관로(314)를 차폐시키게 되며, 제2관로(314)에는 핀(326)이 삽입되어 있으며, 제2관로(314)의 일측에는 드레인 홀(316)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 핀(326)은 제1밸브(310)의 일측으로부터 외부로 돌출되게 설치되어 있으며, 이 핀(326)은 후술되는 제2밸브(330)의 피스톤(334) 축(336)에 의해 눌리게 되어 차폐구(322)를 제1관로(312) 쪽으로 밀어내고 이에 따라 제1관로(312)와 제2관로(314)가 연통되도록 하는 기능을 담당하게 된다.

또한, 제2밸브(330)는 앞서 설명한 바와 같이, 배기관(170)과 연통가능하게 설치되며, 그 내부의 관로(332)에는 공기압에 의해 탄성부재(바람직하게는 압축스프링)(338)를 압축시키면서 제1밸브(310)쪽으로 전진하게 되는 피스톤(334)이 설치된 구조로 이루어져 있다.

따라서, 배기관(170)을 통해 고압의 압축공기가 배기밸브(300)의 제2밸브(330) 내부로 인입되면, 공기압에 의해 피스톤(334)이 압축스프링(338)을 압축시키면서 제1밸브(310)쪽으로 전진하게 되고, 이에 따라 피스톤(334)의 축(336)과 밀착되는 핀(326)이 눌리면서 제1밸브(310)의 제1관로(312)와 제2관로(314)를 차폐시키고 있는 차폐구(322)를 밀어주게 되면, 제1관로(312)와 제2관로(314)가 연통되면서 공기저장탱크(140) 내부의 압축공기가 축적된 물과 함께 제2관로(314)의 일측에 형성된 드레인 홀(316)을 통해 외부로 배출이 이루어지게 된다.

한편, 배기밸브(300)의 제2밸브(330)에서 제1밸브(310)가 연결,설치된 부위의 타측 부위에는 제3밸브(350)가 설치되어 있다.

상기 제3밸브(350)는, 제2밸브(330)와 연통되는 제1관로(352)와, 이 제1관로(352)보다 직경이 작은 제2관로(354)가 축방향으로 형성되어 있으며, 이에 따라 제1관로(352)와 제2관로(354)를 구획하는 부위에는 걸림턱(358)이 형성되어 있다.

상기 걸림턱(358)에는 실링부재(360)가 개재되고, 이 실링부재(360)는 제1관로(352)에 지지되게 삽입,설치되어 있는 탄성부재(364), 바람직하게는 압축스프링에 의해 차폐구(362)가 밀착되어서 제1관로(352)와 제2관로(354)를 차폐시키게 되며, 제2관로(354)의 일측에는 배기홀(356)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 차폐구(362)와 그 일단이 고정되고, 그 타단은 상기 제2밸브(330)의 피스톤(334)에 연결,설치되어서 상기 피스톤(334)과 연동하여 상기 차폐구(362)를 당김으로써, 제1관로(352)와 제2관로(354)를 개방시키는 연결핀(366)이 구비되어 있다.

상기 연결핀(366)의 타단, 즉 피스톤(334)과 연결,설치되는 부위는 피스톤(334) 내부에 인입,설치된 구조로 이루어져 있다.

즉, 연결핀(366)은 그 일단이 차폐구(362)와 고정되어 축방향으로 슬라이드 되는 수평축(366a)과, 이 수평축(366a)의 타단에 직각방향으로 형성되어 피스톤(334) 내부에 인입,설치되되, 피스톤(334)의 단부와는 일정간격 이격된 상태로 위치하게 되는 수직축(366b)으로 이루어져 있다.

상기 연결핀(366)의 수직축(366b)은, 배기밸브(300) 즉, 제2밸브(330) 내부로 고압의 압축공기가 공급되지 않은 상태에서는 제2밸브(330)의 압축스프링(324)과, 제3밸브(350)의 압축스프링(364) 탄성력에 의해 일정간격만큼 이격된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 배기밸브(300) 즉, 제2밸브(330)의 관로(332)에 고압의 압축공기가 공급되면, 공기압에 의해 피스톤(334)이 압축스프링(338)을 압축시키면서 제1밸브(310)쪽으로 슬라이드 될 때, 상기 피스톤(334)의 단부와 연결핀(366)의 수직축(366b) 사이의 간격만큼은 피스톤(334)만 슬라이드가 이루어지고, 피스톤(334)이 계속해서 제1밸브(310)쪽으로 슬라이드되어 피스톤(334)의 단부와 연결핀(366)의 수직축(366b)이 맞닿게 되는 시점부터는 연결핀(366)도 연동하여 슬라이드가 이루어짐으로써, 이 연결핀(366)과 고정된 차폐구(362)가 압축스프링(364)을 압축시키면서 제3밸브(350)의 제1관로(352)와 제2관로(354)를 개방시키게 된다.

따라서, 배기밸브(300)로 고압의 압축공기가 공급되면, 제2밸브(330)의 피스톤(334) 단부와 제3밸브(350)의 연결핀(366) 수직축(366b) 사이의 간격에 의해 먼저 제1밸브(310)가 개방되어 공기저장탱크(140) 내부에 축적된 물과 함께 압축공기가 배출된 후, 제2밸브(330)로 공급된 압축공기가 제3밸브(350)를 통해 외부로 배기가 이루어지게 되는 것이며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 공기압축기(100)의 작동관계에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동모터(110)에 전원을 인가하여 구동시키게 되면, 구동모터(110)의 축에 설치된 구동풀리(112)가 회전하게 되며, 이에 따라 벨트(130)에 의해 구동모터(110)의 구동풀리(112)와 연결된 압축펌프(120)의 구동풀리(122)가 연동하여 회전된다.

압축펌프(120)의 구동풀리(122) 회전에 따라 이 구동풀리(122)가 축설된 크랭크축이 회전하게 되고, 이에 따라 크랭크축에 설치된 피스톤들이 왕복운동을 하면서 공기를 압축시키게 되며, 압축된 공기는 압축공기 공급관(150)을 통해 공기저장탱크(140)로 공급되어 저장된다.

이때, 압축공기 공급관(150)에서 공기저장탱크(140)와 근접하는 부위에는 체크밸브가 설치되어 있는바, 압축펌프(120)에서 생산된 압축공기는 공기저장탱크(140)로 공급이 이루어지나, 공기저장탱크(140)에 저장된 압축공기는 역류되지 않는다.

한편, 상기 압축공기 공급관(150)과 배기밸브(300) 사이에 연결,설치되어 압력조절스위치(170)에 따라 개방되는 배기관(170)의 내부에도 압축공기가 채워진 상태가 되며, 이 배기관(170)에 채워진 압축공기는 압력조절스위치(170)가 차폐된 상태이므로 외부로 배기되지 않고 항상 채워진 상태가 된다.

이와 같은 상태에서, 공기저장탱크(140)에 설정된 압력만큼 압축공기가 충전되어 구동모터(110)가 정상적으로 정지되면, 압력조절스위치(170)가 작동되어 배기관(170)을 개방시키게 됨으로써, 압축공기 공급관(150) 및 압축펌프(120)에 잔존하는 압축공기는 배기관(170)을 통해 배기밸브(300)로 공급된다.

이와 같이 배기관(170)을 통과하는 고압의 압축공기는 배기밸브(300)에서, 배기관(170)의 타단과 연통되게 결합된 제2밸브(330)의 관로(332)로 공급된다.

배기밸브(300)의 제2밸브(330) 관로(332)에 고압의 압축공기가 공급되기 전에는 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1밸브(310)가 차폐된 상태를 이루게 됨으로써, 공기저장탱크(140) 내의 압축공기는 배기되지 않는 상태가 된다.

이와 같은 상태에서, 제2밸브(330)의 관로(332)로 고압의 압축공기가 공급되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 압축공기의 압력에 의해 피스톤(334)이 압축스프링(338)을 압축시키면서 제1밸브(310) 쪽으로 슬라이드되고, 이에 따라 피스톤(334)의 축(336) 단부와 밀착되는 제1밸브(310)의 핀(326) 또한 제1밸브(310)의 제2관로(314)를 따라 슬라이드되면서 제1관로(312)와 제2관로(314)를 차폐하고 있는 차폐구(322)를 밀게 된다.

따라서, 차폐구(322)는 압축스프링(324)을 압축시키면서 제1관로(312) 쪽으로 밀려나게 됨으로써, 제1관로(312)와 제2관로(314)가 개방된 상태가 되는바, 공기저장탱크(140)의 저부에 축적된 물이 압축공기와 함께 제2관로(314)의 드레인 홀(316)을 통해 외부로 배출이 이루어진다.

이때, 제2밸브(330)의 피스톤(334) 단부가 제3밸브(350)의 연결핀(366) 수직축(366b)과 맞닿게 된 상태에서 공기압에 의해 조금 더 제1밸브(310)쪽으로 슬라이드 되면, 상기 연결핀(366) 또한 피스톤(334)과 더불어 제1밸브(310)쪽으로 슬라이드가 이루어지게 된다.

따라서, 연결핀(366)의 일단과 고정된 제3밸브(350)의 차폐구(362) 또한 압 축스프링(364)을 압축시키면서 당겨지게 되는바, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제3밸브(350)의 제1관로(352)와 제2관로(354)가 개방됨으로써, 배기관(170)을 통해 제2밸브(330)의 관로(332)로 공급된 압축공기는 제3밸브(350)의 제2관로(354)를 통과한 후, 배기홀(356)을 통해 외부로 배기가 이루어진다.

이와 같이, 제3밸브(350)가 개방되어 제3밸브(350)의 배기홀(356)을 통해 압축공기가 배기되면, 제2밸브(330)의 관로(332) 내부 압력이 낮아지게 됨으로써, 피스톤(334)은 압축스프링(338)의 탄성복원력에 의해 원상태로 복귀되고, 이에 따라 제1밸브(310)의 차폐구(322) 또한 압축스프링(324)의 탄성복원력에 의해 원상태로 복귀되며, 이와 더불어 제3밸브(350)의 차폐구(362) 또한 압축스프링(364)의 탄성복원력에 의해 원상태로 복귀됨으로써, 도 3a와 같이 원상태로 복원되며, 이에 따라 제1밸브(310)의 제1관로(312) 내부에만 공기저장탱크(140)의 압축공기만 존재하게 된다.

이상에서와 같이, 구동모터(110)의 멈춤에 따라 배기관(170)이 개방됨으로써, 압축공기 공급관(150) 및 압축펌프(120)에 잔존하는 압축공기가 배기밸브(300)로 공급되고, 배기밸브(300)로 공급된 압축공기에 의해 배기밸브(300)가 열리면서 공기저장탱크(140)의 저부에 축적된 물이 일부의 압축공기와 함께 외부로 배출됨과 동시에 공기저장탱크(140) 저부에 축적된 물을 배출시키는 기능을 다한 배기관(170) 내부의 압축공기는 외부로 배기가 이루어지는 것이 동시에 달성된다.

따라서, 구동모터(110)를 재기동시키게 될 경우에, 압축펌프(120)와 압축공기 공급관(150)에 잔존하는 압축공기가 없게 됨으로써, 구동모터(110)가 부하를 받 지 않고 용이하게 재기동이 이루어지게 됨은 물론, 작업자가 일일이 공기저장탱크(140)의 드레인 밸브를 개방시키지 않고도 공기저장탱크(140) 저부에 축적되는 물을 외부로 배출시키게 됨으로써, 공기저장탱크(140) 내부의 부식을 예방할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 공기압축기를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 공기압축기의 전체사시도.

도 3a 및 도 3b는 모터의 축에 설치되는 가버너와, 이 가버너에 의해 개폐밸브가 개폐되는 구성을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 공기압축기의 전체사시도.

도 5a 및 도 5b는 모터의 축에 설치되는 가버너와, 이 가버너에 의해 개폐밸브가 개폐되는 구성을 도시한 단면도.

도 6a 내지 도 6c는 도 5a 및 도 5b에 도시된 개폐밸브의 개방에 따라 공기저장탱크 내의 물을 배출하고, 압축공기를 외부로 배기하는 배기밸브의 구성을 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 공기압축기 110 : 구동모터

112 : 구동풀리 120 : 압축펌프

122 : 구동풀리 140 : 공기저장탱크 150 : 압축공기 공급관 160 : 압력조절스위치 170 : 배기관 300 : 배기밸브

310 : 제1밸브 312 : 제1관로

314 : 제2관로 316 : 드레인홀

318 : 걸림턱 320 : 실링부재

322 : 차폐구 324 : 압축스프링

326 : 핀 330 : 제2밸브

332 : 관로 334 : 피스톤

336 : 피스톤 축 338 : 압축스프링

350 : 제3밸브 352 : 제1관로

354 : 제2관로 356 : 배기홀

358 : 걸림턱 360 : 실링부재

362 : 차폐구 364 : 압축스프링

366 : 연결핀 366a : 수평축

366b : 수직축

Claims

구동모터와, 상기 구동모터의 회전에 따라 연동하여 공기를 압축시키는 압축펌프와, 상기 압축펌프에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장탱크를 포함하는 공기압축기에 있어서,

상기 공기저장탱크에 압축공기가 설정 압력 이상으로 충전될 경우, 상기 압축펌프와 공기저장탱크를 연결하는 압축공기 공급관 및 압축펌프 내부에 잔존하는 압축공기를 배기하는 배기관과;

상기 배기관과 연통가능하게 설치되고, 상기 배기관을 통해 고압의 압축공기가 공급되면, 공기저장탱크 내부의 압축공기 일부를 외부로 배출시킨 후, 상기 압축공기를 외부로 배기시키는 배기밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 1항에 있어서,

상기 배기관은,

상기 압축공기 공급관과 배기밸브 사이를 연통시키도록 연결,설치되며, 공기저장탱크에 충전된 압축공기의 압력이 설정 압력 이상일 경우, 압력조절스위치의 작동에 의해 개방되어 압축공기 공급관의 압축공기가 배기밸브로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 1항에 있어서,

상기 배기밸브는,

상기 공기저장탱크의 저부 일측에 설치되는 제1밸브와;

상기 제1밸브를 개폐시키며 배기관의 타단이 연결설치되는 제2밸브와;

상기 제2밸브에서 제1밸브가 연결된 부위와 다른 부위에 설치되어서 잔존하는 압축공기를 외부로 배출시키는 제3밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 3항에 있어서,

상기 제1밸브는,

상기 공기저장탱크와 연통되는 제1관로(312)와;

상기 제1관로보다 직경이 작게 형성되고 그 일측에는 드레인 홀이 형성된 제2관로(314)와;

상기 제1관로와 제2관로를 구획하는 걸림턱(318)에 개재되어 탄성부재(324)의 탄성력에 의해 상기 제1관로와 제2관로를 차폐시키는 차폐구(322)와;

상기 제2관로에 축설되어서 눌림에 따라 상기 차폐구를 밀어내어 제1관로와 제2관로를 개방시키는 핀(326)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 4항에 있어서,

상기 제2밸브는,

상기 배기관의 타단과 연통가능하게 설치되며, 그 내부의 관로에는 공기압에 의해 탄성부재(338)를 압축시키면서 슬라이드되어 상기 제1밸브의 핀(326)을 눌러주게 되는 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 5항에 있어서,

상기 제3밸브는,

상기 제2밸브의 관로와 연통되는 제1관로(352)와;

상기 제1관로보다 직경이 작게 형성되고, 그 일측에는 배기홀(356)이 형성된 제2관로(354)와;

상기 제1관로와 제2관로를 구획하는 걸림턱(358)에 개재되어 탄성부재(364)의 탄성력에 의해 상기 제1관로와 제2관로를 차폐시키는 차폐구(362)와;

상기 차폐구와 그 일단이 고정되고, 그 타단은 상기 피스톤에 연결,설치되어서 상기 피스톤과 연동하여 상기 차폐구(362)를 당겨서 제1관로(352)와 제2관로(354)를 개방시키는 연결핀(366)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 6항에 있어서,

상기 연결핀은, 그 일단이 상기 차폐구(362)에 고정되는 수평축과, 상기 수평축의 타단에 형성되되, 상기 피스톤의 단부와 일정간격 이격된 상태로 상기 피스톤의 내부에 설치된 수직축으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 4항 또는 제 6항에 있어서,

상기 탄성부재는 압축스프링인 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제 4항 또는 제 6항에 있어서,

상기 제1관로와 제2관로를 구획하는 걸림턱에는 실링부재가 구비되고, 상기 차폐구가 실링부재에 밀착되어서 제1관로와 제2관로를 차폐시키는 것을 특징으로 하는 공기압축기.