KR20150031183A

KR20150031183A - 공기압축기

Info

Publication number: KR20150031183A
Application number: KR20140118966A
Authority: KR
Inventors: 웬-산 초우
Original assignee: 웬-산 초우
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2015-03-23
Also published as: JP2015055245A; PL2886865T3; JP3189342U; DK2886865T3; US9964103B2; US20150078920A1; CN104454439B; TW201510360A; CN204163952U; IN2014KO00926A; EP2886865A2; EP2886865B1; CN104454439A; KR101617680B1; TWI498481B; HUE040242T2; EP2886865A3; JP5837560B2

Abstract

본 발명은 공기압축기에 관한 것으로, 특히, 공기압축기에 과압 보호수단이 구비된 니들형 압력계를 설치하고, 설치된 압력계에 의해 현재의 압력값 변화를 측정하는 외에도 압력값이 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 과압 보호수단에 의해 공기 배출을 진행하여 공기압축기가 안전 밸브를 추가로 설치할 필요 없이 안전 효능을 구현하며 공기를 충전할 물품에 대해 과압에 의한 손상을 일으키지 않는 공기압축기에 관한 것이다.

Description

공기압축기{Air compressor}

본 발명은 공기압축기에 관한 것으로, 특히 공기압축기의 공기 보관대에 설치된 덕트 중 하나의 공기 출력 덕트 부위에는 활동가능하게 조립되는 니들형 압력계를 설치하고, 상기 니들형 압력계에는 과압 보호수단을 추가로 설치하고, 설치된 압력계에 의해 현재의 압력값 변화를 측정하고 또한 압력값이 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 상기 과압 보호수단을 통해 안전 압력값을 초과한 후속 생성되는 공기를 배출함으로써 충전할 물체 내로 더 이상의 공기가 진입할 수 없게 함으로써 안전 밸브를 추가로 설치할 필요 없이 공기를 충전할 물품을 보호하는 효과를 달성하는 공기압축기에 관한 것이다.

본 발명자는 소형 공기압축기의 연구개발에 오랜 기간 종사하였으며, 애초에 인력과 시간이 많이 소요되고 구조가 복잡한 공기압축기를 구조가 간단하고, 신속하게 조립할 수 있는 제품으로 변환 시키거나 공기압축기의 구조를 개선함으로써 공기압축기이 시용 효능을 높였다. 예를 들면, 애당초 공기압축기는 공기 보관대에 두 개의 배기 덕트(duct)만 구비하고, 이 중에서 한 덕트는 원형 박스 모양의 압력 지시계를 장착하기 위한 것이고 다른 덕트는 일단에 노즐(상기 노즐은 공기를 충전할 물체에 연결될 수 있음)이 구비된 호스를 연결하기 위한 것으로서, 이와 같이 두 개의 배기 덕트만 구비하였기에 공기압축기의 보호 기능 및 안전 기능은 제한을 받게 되었다. 이에. 본 발명자는 U.S. No. 7,462,018호 특허에 개시된 바와 같은 공기압축기를 연구 개발하여 공기압축기로 하여금 멀티 덕트(duct) 구조를 갖도록함으로써 압력 안전 밸브(safety valve) 및 릴리프 밸브(relief valve) 등을 추가로 장착함으로써 공기압축기의 과압 상태일 때 압력 안전 밸브(safety valve)를 통해 압력을 배출하여 공기를 충전할 물체의 안전을 보호한다. 또한, 종래의 원형 박스 모양 압력 게이지는 모두 나사결합방식으로 또는 볼트로 덕트의 외부를 향한 단부에 고정하였지만 이러한 연결방식으로 이상적이지 못하다. 본 발명자는 상기 압력 게이지를 신속하게 조립 및 분리할 수 있는 조립 구조, 즉, 본 발명자가 소유한 U.S. No. 8,297,944호 특허에 개시된 바와 같은 공기압축기를 추가로 연구개발하였으며, 상기 특허는 압력 게이지(pressure gauge), 호스(hose), 릴리프 밸브(relief valve) 등과 같은 각종 기능성 부품(facility)을 신속하게 조립 및 분리함으로써 조립의 편리함과 실용성을 구현하였다. 그러나 종래의 공기압축기는 과압 문제를 방지하기 위하여 상술한 덕트 중의 하나의 덕트(duct)에 안전 밸브(safety valve)를 추가로 장착하여 보호 작용을 높였지만 이는 제조 원가를 높이는 문제가 있었다; 한편, 종래의 공기압축기에서 사용되는 지침식 압력 게이지는 원형 박스 모양의 물건으로써 상기 공기압축기에 의해 생성된 압력을 측정하여 현재의 압력값을 지시하는 기능만 제공할 수 있으며, 종래의 기계식 박스형 압력 게이지는 기타 추가적인 기능을 구비하지 못한다. 안전 밸브 및 원형 박스 모양 지침식 압력 게이지를 구비한 종래 공기압축기의 개략적인 구조는 도 7 내지 도 9를 참고할 수 있으며, 상기 구조는 주로 모터(70)에 의해 기동된 후 동력전달기구(79)의 구동에 의해 피스톤이 실린더(71) 내에서 왕복운동하고, 공기 저장탱크(72)에는 다수 개의 배기 덕트(73, 74, 75)가 구비되되, 덕트(73)는 공기 충전 호스(호스는 도면에 표기되지 않았음)로 사용되고, 덕트(74)는 원형 박스 모양 지침식 압력 게이지(76)를 연결하고, 덕트(75)의 내부에는 안전 밸브(77) 조립체를 설치하며, 상술한 호스, 압력 게이지(76) 및 안전 밸브(77) 등 기능성 부속품은 공기압축기(7)(역자주 : 도7에는 도면부호가 6으로 되어있어 도 7이 오류로 판단됩니다.)의 공기 저장탱크(72)에 편리하게 직접 설치될 수 있지만 공기압축기(7)에서 공기가 충전된 타이어의 설정된 안전 타이어 압력값보다 높은 압력이 생성될 때에는 안전 밸브(77)를 작동시켜서 압력을 배출하는 것이기에, 만약 상기 안전 밸브(77)가 사용 기간이 너무 오래되어 걸림 고장이 발생하면 타이어에 공기를 충전하는 과정에서 과충전 현상이 일어나고 심지어 타이어가 터지는 위험이 발생할 수 있으며, 또한 제조원가를 낮출 수 없게 된다. 종래의 공기압축기에서는 공기압축기에 의한 과압이 생성되는 것을 방지하기 위해 안전 밸브를 설치해야 하고 이러한 현상으로 인해 제조원가를 높이게 되며 또한 종래의 기계식 박스형 압력 게이지는 기타 상승 작용을 갖추고 있지 못한다는 점에 착안하여, 본 발명자는 연구와 개선을 통해 공기압축기에 압력 안전 밸브를 장착하지 않아도 압력 게이지로 하여금 상승 효과를 갖도록 하는 발명을 제시함으로써 인류에게 도움을 주고자 한다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 주요 목적은 공기압축기를 제공하는 것으로, 상기 공기압축기의 공기 저장탱크에 설치된 덕트는 과압 보호수단이 설치된 압력계에 직접 연결되고, 상기 압력계는 현재의 압력값 변화를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 압력값이 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 압력계가 과압 보호수단을 통해 공기를 배출하여 공기압축기 상의 다른 배기 덕트 내에 압력 안전 밸브를 추가로 설치할 필요가 없다.

본 발명의 두 번째 주요 목적은 공기압축기를 제공하는 것으로, 상기 공기압축기에 설치된 압력계는 펜형 피스톤식으로 운동하여 압력을 측정하는 기기다.

본 발명의 세 번째 주요 목적은 공기압축기를 제공하는 것으로, 상기 공기압축기에 설치된 압력계는 중실 부위에다 과압 공기가 배출될 수 있도록 하는 배기공인 과압 보호수단을 설치한다.

본 발명의 네 번째 주요 목적은 공기압축기를 제공하는 것으로, 상기 공기압축기에 설치된 압력계에는 일단이 커버 부재에 결합될 수 있고 타단은 공기압축기에서 생성된 압축 공기를 받을 수 있는 몸체를 포함하고, 상기 몸체 내에는 피스톤식 운동을 할 수 있는 피스톤 바렐을 설치하고, 상기 피스톤 바렐은 메인 스프링을 작용하여 압력계가 압력값을 감도 높고 정밀하게 측정할 수 있도록 한다.

본 발명의 다섯 번째 주요 목적은 공기압축기를 제공하는 것으로, 상기 공기압축기에 설치된 압력계의 몸체는 압력값 숫자가 표시된 투명한 원기둥 파이프이고, 피스톤 바렐에서 끝단에 가까운 곳에는 색상을 구현하는 착색 오링을 끼우며, 피스톤 바렐이 압축 공기의 작용에 의해 이동하는 단계에서 상기 색상 구현용 착색 오링은 사용자로 하여금 현재의 압력값 상태를 육안으로 편리하게 확인할 수 있도록 한다.

본 발명의 여섯 번째 주요 목적은 공기압축기를 제공하는 것으로, 상기 공기압축기에 설치된 압력계에는 과압 보호수단의 배기공이 구비되고, 피스톤 바렐이 압축 공기의 압력에 의해 지속 이동하여 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 상기 피스톤 바렐의 착색 오링은 배기공을 살짝 넘어가게 됨으로써 후속 진입한 압축 공기가 배기공을 통해 배출되게 하여 피스톤 바렐의 이동을 더 이상 밀 수 없도록 한다.

본 발명의 일곱 번째 주요 목적은, 압력계를 제공하는 것으로, 상기 압력계는 차량 탑재용 공기압축기 장치에 편리하게 연결될 수 있으며, 압력계 몸체의 커넥터는 공기압축기의 덕트와 서로 직렬 연결될 수 있다.

상기 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 공기압축기의 일 실시예는, 모터와 동력전달기구에 연결되며 또한 연장되어 다수 개의 덕트가 설치된 공기 저장탱크가 구비된 실린더에 연결되는 기판을 포함하고, 실린더 내에는 동력전달기구 및 모터에 의해 구동되어 압축 기체를 공기 저장탱크에 진입하도록 하고 나서 공기 저장탱크의 덕트를 통해 출력하도록 하는 피스톤이 설치되는 공기압축기에 있어서, 과압 보호수단이 구비된 압력계를 다수 개의 덕트 중의 한 덕트에 직접 연결(coupling)하고, 압력계는 피스톤 직선 운동 방식을 통해 측정하여 현재의 압력값 변화를 지시하고, 또한 압력값이 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 압력계는 과압 보호수단을 통해 공기를 배출하여 안전을 구현함으로써 공기압축기는 별도로 덕트를 이용하여 압력 안전 밸브를 설치할 필요가 없는 것을 특징으로 한다.

상기 압력계는, 원형 구경의 내부 수용챔버를 구비하고 니들형인 몸체를 포함하고，그 일단은 개구 단부이고 타단은 공기압축기에 의해 생성된 압축 공기를 받아들일 수 있는 끝단이고, 직선 이동부재는 몸체의 내부 수용챔버 내에 위치하며, 공기압축기에서 생성된 압축 공기는 직선 이동부재로 하여금 직선으로 위치 이동하도록 미는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 과압 보호수단은 몸체에서 관통된 배기공인 것을 특징으로 할 수 있다.

몸체는 끝단에 가까운 곳에는 숫자가 표시된 디스플레이 스크린을 설치하고, 직선 이동부재가 압축 공기에 의해 밀려서 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 직선 이동부재는 과압 보호수단을 작동시켜서 공기를 배출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 직선 이동부재는 피스톤 바렐이고, 피스톤 바렐은 일단이 개구 단부이고 타단은 밑단 받침이며, 피스톤 바렐 내에는 내부 수용챔버를 구비하고, 피스톤 바렐은 몸체의 내부 수용챔버에 수용 및 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 압력계는, 암나사가 구비되어 몸체의 개구 단부에 잠금 고정될 수 있는 커버 부재와, 몸체 내에 수용 및 위치하여 일단은 피스톤 바렐의 내부 수용챔버 바닥부에 맞닿고 타단은 커버 부재에 맞닿을 수 있는 탄성 부재를 추가로 포함하고, 압력계의 구조를 통해, 공기압축기에 의해 몸체에 진입한 압축 공기는 피스톤 바렐로 하여금 탄성 부재를 압축하도록 구동하고 숫자가 표시된 디스플레이 스크린을 통해 압력값을 지시하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 몸체는 투명 재질이고, 피스톤 바렐의 밑단 받침의 외향면에는 요홈을 추가로 형성하고 주변 측에는 착색 오링을 끼울 수 있는 링형 홈이 구비되어, 사용자로 하여금 몸체 내의 착색 오링 및 착색 오링이 디스플레이 스크린 상에 위치하는 곳에 표시된 숫자를 투시할 수 있게 해서 사용자가 현재의 압력값을 명확하게 볼 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 피스톤 바렐의 밑단 받침은 내부 수용챔버의 바닥부 중심에서 개구 단부를 관통하여 나오는 큰 축부가 연장되고, 큰 축부 바닥부와 피스톤 바렐의 통 벽 사이에는 링형 요홈이 형성되고, 메인 스프링의 일단이 링형 요홈에 맞닿는 것을 특징으로 할 수 있다.

피스톤 바렐은 큰 축부와 밑단 받침의 연결 부위에서 직경이 큰 축부의 직경보다 큰 걸림턱이 형성되고, 큰 축부의 상단부에는 구경이 비교적 작고 짧은 작은 축부가 추가로 연장되고, 또한 큰 축부의 상단부에는 상단 단턱이 형성되도록 하고, 피스톤 바렐 전체는 몸체 내에 수용되고 또한 밑단 받침은 내부 수용챔버 바닥부에 맞닿고, 몸체의 끝단에는 한 쌍의 클램핑부재 및 하나의 커넥터가 구비되며, 커넥터에는 내부 통로가 구비되어 몸체의 내부 수용챔버와 서로 연통되고 커넥터 상에는 두 개의 서로 격리되는 오링이 설치되고, 커넥터의 내부 통로와 밑단 받침의 요홈은 서로 연통될 수 있어서 공기압축기에 의해 생성된 압축 공기가 내부 통로 및 요홈을 통해 피스톤 바렐에 힘을 가하게 함으로써 피스톤 바렐이 몸체의 내부 수용챔버에서 이동하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

덕트의 단부에는 직사각형 삽입판을 구비하여 압력계의 몸체 끝단에 설치된 클램핑부재가 직사각형 삽입판을 연결(coupling)할 수 있도록 하여 압력계가 덕트에 신속하게 결합하게 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

커버 부재의 내면 측 중앙에는 중심 받침대가 구비되고, 중심 받침대와 커버 부재 내측 벽 사이에는 링형 수납 홈이 형성되고, 중심 받침대의 상단에는 내부 수용챔버가 구비된 중심 관이 연장되고, 중심 관의 바깥 둘레 직경은 중심 받침대의 바깥 둘레 직경보다 작고 중심 관과 중심 받침대의 연결 부위에는 상단 단턱을 형성하고, 중심 관의 말단에는 외부 상단벽을 형성하고 또한 개구부를 형성하며, 내부 수용챔버의 내경은 큰 축부의 외경보다 크지만 중심 관의 외경은 메인 스프링의 내경보다 작고 또한 메인 스프링의 타단이 상단 단턱 부위에 맞닿는 것을 특징으로 할 수 있다.

탄성계수가 작은 보조 스프링을 중심 관의 내부 수용챔버에 설치할 수 있고, 보조 스프링의 일단은 중심 받침대에 맞닿으며, 커버 부재가 몸체의 개구 단부에 나사결합된 후 보조 스프링의 타단은 작은 축부를 감싸고 큰 축부의 상단 단턱에 맞닿으며, 보조 스프링의 외경 가장자리는 중심 관의 내부 통 벽에 근접할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

커버 부재의 외향면에는 중심 받침대를 관통하는 통로 및 관통공을 형성하고. 통로와 중심 관의 내부 수용챔버는 연통된 상태에 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 과압 보호수단은 몸체에서 관통된 배기공이고, 피스톤 바렐이 입력된 압력에 의해 지속 이동되어 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 피스톤 바렐의 착색 오링이 배기공을 살짝 넘어가게 됨으로써 입력된 압력이 배기공을 통해 배출되게 하여 피스톤 바렐을 더 이상 밀 수 없게 하고, 또한 커버 부재의 중심 관 말단의 외부 상단벽이 피스톤 바렐 내의 밑단 받침의 걸림턱에 맞닿아서 메인 스프링 및 보조 스프링을 보호하게 되어 압력을 과하게 탑재함으로 인한 탄성 피로 및 변형을 야기하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기압축기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기압축기를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 압력 게이지가 공기압축기에 조립되는 것을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 압력 게이지가 공기압축기에 조립되는 피스톤 바렐의 작용 동작을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 압력계를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 압력계를 나타내는 분해도이다.
도 7은 종래의 공기압축기를 나타내는 사시도이다.
도 8은 종래의 공기압축기를 나타내는 단면도이다.
도 9는 종래의 공기압축기의 안전 밸브의 동작을 나타내는 설명도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 이용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 이용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 이용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 이용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 형성을 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 이용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 이용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 이용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명이 상술한 목적을 이루기 위하여 실시하는 구체적인 구조 및 그 효능을 첨부된 도면을 결합하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 주요 특징 중의 하나는, 공기압축기(6)에다 과압 보호수단을 구비한 압력계(M)를 시킴으로써 공기압축기(6)에다 안전 밸브를 설치할 필요가 없는 것이다. 또 다른 주요 기술적 특징은 본 발명의 압력계(M)가 직선 이동부재(29)를 이용하여 압력값을 지시하도록 하는 것으로, 상기 직선 이동부재(29)는 본 발명에서 개시한 피스톤부에 해당되는 동작을 구현하고 또한 상기 압력계(M)는 원형 박스 모양의 지침식 압력 게이지(또는 압력계)가 아니고 펜(pen)형 피스톤식 압력계이다. 본 발명의 구체적인 실시 형태의 구조를 더욱 쉽게 이해하기 위해 도 1 내지 도 2를 참고하도록 한다. 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 공기압축기(6)의 기본적인 구조는, 모터(691)와 동력전달 기어군(gear group)인 동력전달기구(69)가 연결된 기판(60)을 포함하고, 기판(60)은 또한 연장되어 다수 개의 덕트(64, 65)가 설치된 공기 저장탱크(63)가 구비된 실린더(61)를 연결하도록 연장되고, 덕트(64)는 일단에 노즐(67)이 설치된 호스(66)에 연결되고 상기 노즐(67)은 공기를 충전하거나 압축 공기를 필요로 하는 임의 물품에 결합될 수 있고 예를 들면 자동차 타이어에 연결되어 공기를 주입할 있다. 덕트(65)는 니들형 압력계(M)에 의해 직접 결합되고 상기 덕트(65)와 압력계(M)가 신속하게 결합하거나 분리될 수 있는 결합구조는 본 발명자가 소유하고 있는 특허 U.S. No.8,297,944호의 기술방안을 채택했다. 상기 실린더(61) 내에는 피스톤(62)을 설치하고 피스톤(62)은 상기 동력전달기구(69) 및 모터(691)에 의해 구동되어 압축된 기체를 공기 저장탱크(63)의 덕트(64, 65)를 통해 기능성 부속품에 전송할 수 있으며, 압축 공기가 지속적으로 출력될 때 덕트(65)로부터 출력되는 공기량은 덕트(64)의 출력 공기량과 동기화되기 때문에 압력계(M)는 현재의 압력값 변화를 측정할 수 있으며. 또한 압력값이 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 압력계(M)는 과압 보호수단을 작동시킴으로써 본 발명에 따른 공기압축기(6)는 상술한 덕트 중의 적어도 하나의 덕트에 과압 보호기능을 지니는 압력 안전 밸브를 장착할 필요가 없게 된다.

도 3 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 압력계(M)는 직선 이동부재(29)를 이용하여 압력값을 지시하고 이러한 직선 이동부재(29)를 이용하여 압력값을 지시하는 구조는 종래의 지침 회전식 또는 디지털 압력 게이지(또는 압력계)의 동작 방식을 혁신했으며, 상기 직선 이동부재(29)는 본 발명의 실시예에서 개시된 피스톤부의 동작을 발휘할 수 있다; 한편, 본 발명의 압력계(M)는 원형 박스 모양의 지침식 압력 게이지(또는 압력계)가 아니고 펜형 피스톤식 압력계다. 본 발명의 압력계(M)는 몸체(1)를 포함화고 상기 몸체(1)의 성질은 펌프의 실린더에 해당하며, 상기 몸체(1)는 투명한 니들형으로서 원형 구경의 내부 수용챔버(11)를 구비하고, 일단은 개구 단부(10)로서 숫나사(12)가 구비되고 타단은 끝단(13)으로서 한 쌍의 클램핑부재(14)가 구비되고 끝단(13)의 바깥쪽 중앙에는 커넥터(15)가 추가로 설치되며, 상기 커넥터(15)에는 내부 통로(150)가 구비되어 몸체(1)의 내부 수용챔버(11)와 서로 연통되고 커넥터(15) 상에는 서로 떨어져 배치되는 두 개의 오링(16, 17)이 설치된다. 몸체(1)에서 끝단(13)에 가까운 곳에는 숫자가 표시된 디스플레이 스크린(19) 및 공기를 배출할 수 있는 과압 보호수단이 구비되고, 본 발명의 실시예에서 상기 과압 보호수단은 배기공(191)이고, 중간 구간의 몸체(1)에는 두 개의 마주 보는 측면 블록(18)이 추가로 구비된다.

직선 이동부재(29)는 상기 몸체(1)의 내부 수용챔버(11) 내에 안치될 수 있으며, 공기압축기(6)에 의해 생성된 압축 공기가 상기 몸체(1)의 끝단(13)에 진입할 때 상기 직선 이동부재(29)가 직선으로 이동하도록 밀 수 있을 뿐만 아니라 동시에 직선 이동부재(29)가 이동한 길이를 통해 현재의 압력값을 지시할 수 있다. 본 발명의 실시예 중의 피스톤 바렐(2)은 바로 직선 이동부재(29)로 작용하는 것으로서, 상기 피스톤 바렐(2)은 일단이 여전히 개구 단부(20)이고 타단은 밑단 받침(24)이며, 피스톤 바렐(2) 내에는 내부 수용챔버(21)를 구비하고, 상기 밑단 받침(24)은 내부 수용챔버(21)의 바닥부 중심에서 개구 단부(20)를 관통하여 나오는 큰 축부(22)가 연장되고 상기 큰 축부(22) 바닥부와 피스톤 바렐(2)의 통(筒)벽 사이에는 링형 요홈(222)이 형성되고(도 3 및 도 4 참고), 또한 큰 축부(22)와 밑단 받침(24)의 연결 부위에는 직경이 큰 축부(22)의 직경보다 큰 걸림턱(223)이 형성되고 큰 축부(22)의 상단부에는 구경이 비교적 작고 짧은 작은 축부(23)가 추가로 연장되고 큰 축부(22)의 상단부에는 상단 단턱(221)이 형성된다. 상기 밑단 받침(24)의 외향면에는 요홈(26)을 추가로 형성하여 주면 측에는 착색 오링(27)을 끼울 수 있는 링형 홈(25)이 구비된다. 전체 피스톤 바렐(2)은 상기 몸체(1) 내에 수용될 수 있으며 또한 밑단 받침(24)은 내부 수용챔버(11) 바닥부에 맞닿고, 커넥터(15)의 내부 통로(150)와 밑단 받침(24)의 요홈(26)은 서로 연통될 수 있으며 공기압축기(6)에 의해 생성된 압축 공기가 내부 통로(150), 요홈(26)을 통해 피스톤 바렐(2)을 가압함으로써 피스톤 바렐(2)은 몸체(1)의 내부 수용챔버(11)에서 이동할 수 있게 된다.

스프링과 같은 탄성 부재에 있어서, 본 발명은 상기 피스톤 바렐(2)의 내부 수용챔버(21)에 수용될 수 있으며 큰 축부(22)의 외부 둘레를 감싸고 덮을 수 있는 메인 스프링(3)을 사용하고, 메인 스프링(3)의 일단은 링형 요홈(222) 부위에 살짝 맞닿으며 메인 스프링(3)의 외경 가장자리는 피스톤 바렐(2)의 내벽면에 맞닿는다.

커버 부재(5)의 중실 부위에는 암나사(50)가 구비되고 커버 부재(5) 내면 측의 중앙 부위에는 중심 받침대(51)가 구비되며, 상기 중심 받침대(51)와 커버 부재(5)의 내측벽 사이에는 링형 수납 홈(53)을 형성하고 중심 받침대(51)의 상단에는 내부 수용챔버(520)가 구비된 중심 관(52)을 연장하고, 상기 중심 관(52)의 바깥 둘레의 직경은 중심 받침대(51)의 바깥 둘레의 직경보다 작고, 중심 관(52)과 중심 받침대(51)의 연결 부위에는 상단 단턱(511)을 형성하고 또한 중심 관(52)의 끝단에는 외부 상단벽(522)을 형성하고 개구부(521)를 형성하며, 내부 수용챔버(520)의 내경은 상기 큰 축부(22)의 외경보다 크지만 중심 관(52)의 외경은 메인 스프링(3)의 내경보다 작고 또한 메인 스프링(3)의 타단은 상단 단턱(511)에 맞닿는다. 탄성계수가 작은 보조 스프링(4)을 상기 중심 관(52)의 내부 수용챔버(520)에 설치할 수 있고 보조 스프링(4)의 일단은 중심 받침대(51)에 맞닿으며, 커버 부재(5)가 몸체(1)의 개구 단부(10)에 나사결합된 후 보조 스프링(4)의 타단은 작은 축부(23)를 감싸고 또한 큰 축부(22)의 상단 단턱(221)에 맞닿으며, 보조 스프링(4)의 외경 가장자리는 중심 관(52)의 내부 통 벽에 근접할 수 있다. 커버 부재(5)의 외향면에는 중심 받침대(51)를 관통하는 통로(54) 및 관통공(55)을 형성하고, 상기 통로(54)와 중심 관(52)의 내부 수용챔버(520)는 연통된 상태에 있어 몸체(1), 피스톤 바렐(2), 메인 스프링(3), 보조 스프링(4), 착색 오링(27), 오링(16, 17) 및 커버 부재(5)를 완전히 조합한 후 도 5에 나타낸 바와 같은 압력계(M)를 형성할 수 있다.

본 발명의 압력계(M)의 몸체(1) 끝단(13)에 설치된 클램핑부재(14) 및 하나의 커넥터(15)는 압력 소스를 제공하는 물품의 특성에 맞춰서 설계할 수 있다. 예를 들면, 도 1 및 도 2의 공기압축기(6) 덕트(65) 상의 구조는 직사각형 삽입판(68)을 구비하여 압력계(M)가 덕트(65)에 신속하게 결합될 수 있도록 한다.

본 발명의 압력계(M)는 공기압축기(6)에 응용되고 또한 차량 탑재용 공기압축기 장치에 설치될 때 장치에는 공기압축기(6) 및 압력계(M)를 조립하기 위한 박스가 구비되기 때문에 압력계(M) 몸체(1) 상에 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 한 쌍의 측면 블록(18)을 구비함으로써 박스 리브부나 요홈에 쉽게 걸림 고정되도록 하여 안정 및 견고성 요건에 부합하도록 한다.

본 발명의 압력계(M)는 탄성계수가 큰 메인 스프링(3) 및 탄성계수가 작은 보조 스프링(4)을 설치하였기에 공기압축기(6)에서 덕트(65)를 통해 출력된 압축 공기는 몸체(1) 커넥터(15)의 내부 통로(150)를 통해 압력계(M) 몸체(1) 내에 진입할 수 있고, 이 진입된 압축 공기는 피스톤 바렐(2)의 밑단 받침(24)에 구비된 요홈(26)이 내부 통로(150)와 서로 직접 연통된 관계를 이용함으로써 진입된 압축 공기는 피스톤 바렐(2)로 하여금 내부의 메인 스프링(3)에 힘을 가하게 되고 큰 축부(22)는 중심 관(52) 내에 위치하는 보조 스프링(4)에 힘을 가하게 되며, 지속되게 진입된 압축 공기는 피스톤 바렐(2)을 커버 부재(5)를 향하는 방향으로 이동하도록 밀게 되어 현재 생성된 압력값을 투명한 형상의 몸체(1)를 통해 착색 오링(27)이 위치하는 디스플레이 스크린(19) 상의 숫자로 표시된 압력값을 명확하게 관찰할 수 있게 된다. 공기를 충전할 물체에 대한 공기 충전이 완료되기 까지의 압력계(M)의 압력 측정 과정은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같다. 압력계(M)가 공기를 충전하는 물품으로부터 분리된 후 외부의 공기는 커버 부재(5)의 통로(54)를 통해 몸체(1) 내에 진입할 수 있고 메인 스프링(3) 및 보조 스프링(4)의 복구력은 피스톤 바렐(2)로 하여금 원시 초기 위치로 되돌아가게 한다. 안전하게 보호하자는 목적을 위해, 진입 압력값이 최대 안전 압력 값보다 클 때 피스톤 바렐(2) 밑단 받침(24)에 설치된 착색 오링(27)이 배기공(191)을 이미 넘어섰기 때문에 압력계(M) 내부에 후속 진입하는 입력된 압축 공기는 모두 이 배기공(191)을 통해 외부로 배출되어 공기를 충전할 물품에 손상을 주지 않게 된다. 한편, 공기 충전 단계에서 적절하지 못한 조작으로 인해 과압 현상이 발생할 경우 커버 부재(5)의 중심 관(52) 발단의 외부 상단벽(522)으로 하여금 피스톤 바렐(2) 내의 밑단 받침(24)의 걸림턱(223)에 맞닿도록 한다. 이러한 설계방식은 메인 스프링(3) 및 보조 스프링(4)을 보호할 수 있어서 압력을 과하게 탑재함으로 인한 탄성 피로 및 변형을 야기하지 않는다.

상술한 설명을 종합해 보면, 본 발명의 주요 기술적 특징 중의 하나는 공기압축기(6)에다 과압 보호수단을 구비한 압력계(M)를 연결 시킴으로써 공기압축기(6)에다 안전 밸브를 설치할 필요가 없는 것이고; 또 다른 주요 기술적 특징은 본 발명의 압력계(M)가 직선 이동부재(29)를 이용하여 압력값을 지시하도록 하는 것으로, 상기 직선 이동부재(29)는 펌프의 피스톤이 실린더 내에서의 직선 운동에 해당되는 동작을 하며, 또한 상기 압력계(M)는 원형 박스 모양의 지침식 압력 게이지(또는 압력계)가 아니고 펜형 피스톤식 압력계다. 본 발명은 구조 설계가 종래의 제품과 다를 뿐만 아니라 압력값을 더욱 정밀하고 감도 높게 측정할 수 있어서 실용성이 매우 탁월하고, 또한 과압 보호수단을 이용하여 과압을 방지하는 공기 충전 조작을 하기 때문에 안전 효과를 지닌다. 따라서 본 발명은 신규성 및 진보성을 구비한 것이 명확하기에 특허 출원을 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

M : 압력계 1 : 몸체
10 : 개구 단부 11 : 내부 수용챔버
12 : 숫나사 13 : 끝단
14 : 클램핑부재 15 : 커넥터(connector)
150 : 내부 통로 16 : 오링
17 : 오링 18 : 측면 블록
19 : 디스플레이 스크린 191 : 배기공
2 : 피스톤 바렐 20 : 개구 단부
21 : 내부 수용챔버 22 : 큰 축부
221 : 상단 단턱 222 : 링형 요홈
223 : 걸림턱 23 : 작은 축부
24 : 밑단 받침 25 : 링형 홈
26 : 요홈 27 : 착색 오링
29 : 직선 이동부재 3 : 메인 스프링
4 : 보조 스프링 5 : 커버 부재
50 : 암나사 51 : 중심 받침대
511 : 상단 단턱 52 : 중심 관
520 : 내부 수용챔버 521 : 개구부
522 : 외부 상단벽 53 : 링형 수납 홈
54 : 통로 55 : 관통공
6 : 공기압축기 60 : 기판
61 : 실린더 62 : 피스톤
63 : 공기 저장탱크 64, 65 : 덕트
66 : 호스 67 : 노즐
68 : 삽입판 69 : 동력전달기구
691 : 모터

Claims

모터와 동력전달기구에 연결되며 또한 연장되어 다수 개의 덕트가 설치된 공기 저장탱크가 구비된 실린더에 연결되는 기판을 포함하고, 상기 실린더 내에는 상기 동력전달기구 및 상기 모터에 의해 구동되어 압축 기체를 상기 공기 저장탱크에 진입하도록 하고 나서 상기 공기 저장탱크의 덕트를 통해 출력하도록 하는 피스톤이 설치되는 공기압축기에 있어서,
과압 보호수단이 구비된 압력계를 상기 다수 개의 덕트 중의 한 덕트에 직접 연결(coupling)하고, 상기 압력계는 피스톤 직선 운동 방식을 통해 측정하여 현재의 압력값 변화를 지시하고, 또한 압력값이 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 상기 압력계는 과압 보호수단을 통해 공기를 배출하여 안전을 구현함으로써 공기압축기는 별도로 덕트를 이용하여 압력 안전 밸브를 설치할 필요가 없는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제1항에 있어서,
상기 압력계는 원형 구경의 내부 수용챔버를 구비하고, 니들형인 몸체를 포함하고，그 일단은 개구 단부이고 타단은 공기압축기에 의해 생성된 압축 공기를 받아들일 수 있는 끝단이고, 직선 이동부재는 상기 몸체의 내부 수용챔버 내에 위치하며, 공기압축기에서 생성된 압축 공기는 직선 이동부재로 하여금 직선으로 위치 이동하도록 미는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제2항에 있어서,
상기 과압 보호수단은 몸체에서 관통된 배기공인 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제2항에 있어서,
상기 몸체는 끝단에 가까운 곳에는 숫자가 표시된 디스플레이 스크린을 설치하고, 직선 이동부재가 압축 공기에 의해 밀려서 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 상기 직선 이동부재는 상기 과압 보호수단을 작동시켜서 공기를 배출하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제2항에 있어서,
상기 직선 이동부재는 피스톤 바렐이고, 상기 피스톤 바렐은 일단이 개구 단부이고 타단은 밑단 받침이며, 상기 피스톤 바렐 내에는 내부 수용챔버를 구비하고, 상기 피스톤 바렐은 상기 몸체의 내부 수용챔버에 수용 및 위치되는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제2항에 있어서,
상기 압력계는, 암나사가 구비되어 몸체의 개구 단부에 잠금 고정될 수 있는 커버 부재와, 상기 몸체 내에 수용 및 위치하여 일단은 피스톤 바렐의 내부 수용챔버 바닥부에 맞닿고 타단은 커버 부재에 맞닿을 수 있는 탄성 부재를 추가로 포함하고, 상기 압력계의 구조를 통해, 공기압축기에 의해 상기 몸체에 진입한 압축 공기는 상기 피스톤 바렐로 하여금 상기 탄성 부재를 압축하도록 구동하고 숫자가 표시된 디스플레이 스크린을 통해 압력값을 지시하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제2항에 있어서,
상기 몸체는 투명 재질이고, 피스톤 바렐의 밑단 받침의 외향면에는 요홈을 추가로 형성하고 주변 측에는 착색 오링을 끼울 수 있는 링형 홈이 구비되어, 사용자로 하여금 상기 몸체 내의 착색 오링 및 상기 착색 오링이 디스플레이 스크린 상에 위치하는 곳에 표시된 숫자를 투시할 수 있게 해서 사용자가 현재의 압력값을 명확하게 볼 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제5항에 있어서,
상기 피스톤 바렐의 밑단 받침은 내부 수용챔버의 바닥부 중심에서 개구 단부를 관통하여 나오는 큰 축부가 연장되고, 상기 큰 축부 바닥부와 상기 피스톤 바렐의 통 벽 사이에는 링형 요홈이 형성되고, 메인 스프링의 일단이 링형 요홈에 맞닿는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제8항에 있어서,
상기 피스톤 바렐은 큰 축부와 밑단 받침의 연결 부위에서 직경이 큰 축부의 직경보다 큰 걸림턱이 형성되고, 상기 큰 축부의 상단부에는 구경이 비교적 작고 짧은 작은 축부가 추가로 연장되고, 또한 상기 큰 축부의 상단부에는 상단 단턱이 형성되도록 하고, 상기 피스톤 바렐 전체는 상기 몸체 내에 수용되고 또한 밑단 받침은 내부 수용챔버 바닥부에 맞닿고, 상기 몸체의 끝단에는 한 쌍의 클램핑부재 및 하나의 커넥터가 구비되며, 상기 커넥터에는 내부 통로가 구비되어 상기 몸체의 내부 수용챔버와 서로 연통되고 커넥터 상에는 두 개의 서로 격리되는 오링이 설치되고, 상기 커넥터의 내부 통로와 밑단 받침의 요홈은 서로 연통될 수 있어서 공기압축기에 의해 생성된 압축 공기가 상기 내부 통로 및 상기 요홈을 통해 상기 피스톤 바렐에 힘을 가하게 함으로써 상기 피스톤 바렐이 상기 몸체의 내부 수용챔버에서 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제1항에 있어서,
상기 덕트의 단부에는 직사각형 삽입판을 구비하여 상기 압력계의 몸체 끝단에 설치된 클램핑부재가 상기 직사각형 삽입판을 연결(coupling)할 수 있도록 하여 상기 압력계가 상기 덕트에 신속하게 결합하게 하는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제6항에 있어서,
상기 커버 부재의 내면 측 중앙에는 중심 받침대가 구비되고, 상기 중심 받침대와 상기 커버 부재 내측 벽 사이에는 링형 수납 홈이 형성되고, 상기 중심 받침대의 상단에는 내부 수용챔버가 구비된 중심 관이 연장되고, 상기 중심 관의 바깥 둘레 직경은 상기 중심 받침대의 바깥 둘레 직경보다 작고 중심 관과 중심 받침대의 연결 부위에는 상단 단턱을 형성하고, 상기 중심 관의 말단에는 외부 상단벽을 형성하고 또한 개구부를 형성하며, 내부 수용챔버의 내경은 상기 큰 축부의 외경보다 크지만 중심 관의 외경은 메인 스프링의 내경보다 작고 또한 메인 스프링의 타단이 상단 단턱 부위에 맞닿는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제11항에 있어서,
탄성계수가 작은 보조 스프링을 상기 중심 관의 내부 수용챔버에 설치할 수 있고, 상기 보조 스프링의 일단은 중심 받침대에 맞닿으며, 커버 상기 부재가 상기 몸체의 개구 단부에 나사결합된 후 상기 보조 스프링의 타단은 작은 축부를 감싸고 큰 축부의 상단 단턱에 맞닿으며, 상기 보조 스프링의 외경 가장자리는 상기 중심 관의 내부 통 벽에 근접할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제11항에 있어서,
상기 커버 부재의 외향면에는 상기 중심 받침대를 관통하는 통로 및 관통공을 형성하고. 상기 통로와 중심 관의 내부 수용챔버는 연통된 상태에 있는 것을 특징으로 하는 공기압축기.
제3항이나 제9항에 있어서,
상기 과압 보호수단은 몸체에서 관통된 배기공이고, 피스톤 바렐이 입력된 압력에 의해 지속 이동되어 설정된 최대 안전 압력 값에 도달할 때 상기 피스톤 바렐의 착색 오링이 배기공을 살짝 넘어가게 됨으로써 입력된 압력이 배기공을 통해 배출되게 하여 피스톤 바렐을 더 이상 밀 수 없게 하고, 또한 커버 부재의 중심 관 말단의 외부 상단벽이 피스톤 바렐 내의 밑단 받침의 걸림턱에 맞닿아서 메인 스프링 및 보조 스프링을 보호하게 되어 압력을 과하게 탑재함으로 인한 탄성 피로 및 변형을 야기하지 않는 것을 특징으로 하는 공기압축기.