KR20190123666A - 배출 라인을 위한 폐쇄 장치를 갖는 피스톤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 클러치에 의해 선택적으로 구동 장치로부터 분리될 수 있는, 가스를 압축하기 위한 피스톤형 압축기에 관한 것이다. 피스톤형 압축기는, 압축될 가스를 위한 유입 라인과 피스톤형 압축기의 압축 챔버 사이에 배치되는, 유입 밸브 및, 피스톤형 압축기의 압축 챔버와 압축된 가스를 위한 배출 라인 사이에 배치되는, 배출 밸브를 포함한다. 또한, 피스톤형 압축기는, 압축 챔버에 대해 배출 라인을 폐쇄하는 폐쇄 장치를 포함한다.

Description

배출 라인을 위한 폐쇄 장치를 갖는 피스톤 압축기

본 발명은, 압축될 가스를 위한 유입 라인과 피스톤형 압축기의 압축 챔버 사이에 배치되는, 유입 밸브 및, 피스톤형 압축기의 압축 챔버와 압축된 가스를 위한 배출 라인 사이에 배치되는, 배출 밸브를 포함하며, 클러치에 의해 선택적으로 구동 장치로부터 분리될 수 있는, 가스를 압축하기 위한 피스톤형 압축기에 관한 것이다.

이러한 압축기들은, 예를 들어 상용차의 압축 공기 공급을 위해, 특히 브레이크 시스템의 압축 공기 공급을 위해 이용된다. 이 경우, 내연 기관의 구동 트레인에 의해 압축기의 구동이 이루어진다. 상용차의 압축 공기 시스템이 압축 공기로 충전될 때 압축기를 구동 장치로부터 분리하기 위한, 압축기와 구동 연결부 사이에 클러치가 배치된 이용예들이 공개되어 있다. 공개된 실시예에서, 클러치의 개방과 동시에 압축기의 배출 라인이 비워진다. 압축기의 재가동 시, 압축 공기가 압축 공기 시스템에 공급될 수 있기 전에, 먼저 무압의 배출 라인 내에 압력이 다시 형성되어야 한다. 이러한 효율 손실을 방지하기 위한 해결 방법들이 공개되어 있고, 이러한 해결 방법에서 피스톤형 압축기가 구동되지 않는 동안, 배출 라인은 무압 상태로 전환되지 않는다.

전술한 방식의 피스톤형 압축기에서, 윤활유 잔류물로 인해 또는 특히 이러한 용해된 입자의 층과 같은 불순물로 인해 배출 밸브가 누설될 위험이 있다. 이 경우 배출 밸브들은, 주로 밸브 텅(valve tung)을 포함하고, 상기 밸브 텅과 밸브 시트 사이에 이러한 불순물이 도달할 수 있어 그곳에서 밸브의 완전한 폐쇄를 저지한다. 예를 들어 압축기가 구동 장치로부터 분리될 때, 가압된 배출 라인과 관련하여 이로부터 발생되는 배출 밸브가 누설되는 경우, 압축 공기는 압축기의 압축 챔버로 되돌아갈 수 있다. 12.5 bar-시스템에서 피스톤형 압축기의 압축 챔버 내의 압력은 6 bar까지 상승할 수 있다. 압축 챔버 내의 이러한 높은 압력으로 인해, 피스톤형 압축기의 재가동 시, 피스톤의 제1 압축 행정에서 압축 챔버 내의 가스는 약 60 bar까지 압축된다. 이 경우 발생하는 토크는 클러치에 대해 너무 높고, 상기 클러치는 이러한 경우에 미끄러지고, 과열되며, 허용할 수 없을 정도로 심하게 마모된다. 또한, 압축 챔버 내의 이러한 높은 압력은, 압축기 자체의 손상도 야기할 수 있다.

본 발명의 과제는 전술한 단점들 및 그로 인해 나타나는 바람직하지 않은 작용을 방지하는 개선된 피스톤형 압축기를 제공하는 것이다.

상기 과제의 해결을 위해 청구항 제 1항에 따른 피스톤형 압축기 및 청구항 제 8항에 따른 피스톤형 압축기를 작동하기 위한 방법이 제안된다. 피스톤형 압축기 및 방법의 개선예들은 종속 청구항들의 대상이다.

상기 과제의 해결을 위해, 압축될 가스를 위한 유입 라인과 피스톤형 압축기의 압축 챔버 사이에 배치되는, 유입 밸브 및, 피스톤형 압축기의 압축 챔버와 압축된 가스를 위한 배출 라인 사이에 배치되는, 배출 밸브를 포함하며, 클러치에 의해 선택적으로 구동 장치로부터 분리될 수 있는, 가스를 압축하기 위한 피스톤형 압축기가 제안된다. 피스톤형 압축기는, 가스의 유동 방향에서 배출 밸브의 하류측에 배치되는 별도의 폐쇄 장치를 포함하고, 구동 장치로부터 피스톤형 압축기가 분리될 때, 배출 라인은 상기 폐쇄 장치를 이용하여 압축 챔버에 대해 폐쇄될 수 있다.

이러한 피스톤형 압축기는 유입 라인을 포함하고, 상기 유입 라인은 특히 유입 시스템의 부분이며, 상기 유입 라인을 통해 피스톤형 압축기의 압축 챔버로 압축될 가스가 안내된다. 유입 라인과 압축 챔버 사이에 유입 밸브가 배치되고, 상기 유입 밸브는, 압축 챔버 내로의 압축될 가스의 흡인 도중에 개방된다(압축 챔버의 압력은 유입 라인의 압력보다 낮음). 압축 챔버에서 가스의 압축 도중에, 유입 밸브는 압축 챔버를 유입 라인에 대해 폐쇄한다(압축 챔버의 압력은 유입 라인의 압력보다 높음).

압축 챔버와 배출 라인 사이에, 압축 챔버로부터의 압축된 가스의 토출 시 개방되며 그리고 그에 따라 압축 챔버와 배출 라인 사이의 연결을 한정하는, 배출 밸브가 배치된다(압축 챔버의 압력은 배출 라인의 압력보다 높음). 배출 라인으로부터 압축 챔버 내로의 압축된 가스의 역류를 저지하기 위해, 배출 밸브는, 압축될 가스를 압축 챔버 내로 흡인하는 동안, 압축 챔버와 배출 라인 사이의 연결을 폐쇄한다(압축 챔버의 압력은 배출 라인의 압력보다 낮음).

피스톤형 압축기의 유입 밸브 및 배출 밸브 양자 모두를 위해, 폐쇄 몸체를 가진 밸브들이 흔히 사용되며, 상기 폐쇄 몸체는, 밸브의 양 측면 상의 압력차에 의존하여, 밸브 시트 상에 압박되고, 이로 인해 밸브를 폐쇄하거나 밸브 시트로부터 상승하여, 이로써 밸브를 개방한다. 이러한 밸브들의 일반적인 구조는, 폐쇄 몸체로서 이용되는 밸브 텅을 갖는다. 그러나, 피스톤형 압축기를 위한, 전환되는 밸브 몸체를 구비하는, 유입 및 배출 밸브들을 이용하는 것이 또한 공개되어 있다.

본 발명에 따른 피스톤형 압축기는, 가스의 유동 방향으로 배출 밸브의 하류측에 배치되는, 별도의 폐쇄 장치를 갖는다. 상기 폐쇄 장치는, 배출 밸브에 대한 배출 라인의 특히 기밀식 폐쇄에 적합하도록 형성된다. 따라서, 경우에 따라 신뢰할 수 있게 폐쇄되지 않는 배출 밸브를 통한, 배출 라인으로부터 다시 압축 챔버 내로의 압축된 가스의 역류가, 폐쇄된 폐쇄 장치에 의해 저지될 수 있다. 폐쇄 장치는, 배출 밸브와 달리, 배출 밸브와 무관하게 배치되고, 상기 배출 밸브에 작동적으로 연결되지 않는 별도의 장치이다. 폐쇄 장치는 특히, 배출 밸브에 인접하게 압축 챔버를 향한 배출 라인의 시작부에 배치된다. 특히 피스톤형 압축기가 구동 장치로부터 분리될 때 그리고 특히 배출 라인이 충전되는 경우, 가압 상태의 압축된 가스가, 배출 라인으로부터 압축 챔버로 다시 역류할 위험이 있다. 따라서 배출 라인은, 특히 피스톤형 압축기가 구동 장치로부터 분리될 때, 폐쇄 장치를 이용해서 압축 챔버에 대해 폐쇄될 수 있다. 따라서, 피스톤형 압축기가 구동 장치로부터 분리될 때, 가압 상태의 압축된 가스가 특히 불완전하게 폐쇄되는 배출 밸브에 의해 배출 라인으로부터 다시 압축 챔버 내에 도달하고 거기에서 전술한 과정에 따라 압력 상승을 야기할 수 있는 것이, 저지된다.

피스톤형 압축기의 실시예에서, 폐쇄 장치는 배출 라인을, 폐쇄 장치의 양 측면에 가해지는 압력차에 의존해서 폐쇄한다. 폐쇄 장치는, 가스의 유동 방향으로 폐쇄 장치의 하류측의 배출 라인 내의 압력이 배출 라인 내의 압력보다 높으면, 폐쇄 장치 이전의, 즉 피스톤형 압축기의 압축 챔버를 향한 방향으로 폐쇄하도록 형성된다. 이는 특히, 배출 밸브를 신뢰할 수 있게 폐쇄하지 못하는 경우일 수 있고, 따라서 압축된 가스는 배출 라인으로부터 다시 압축 챔버 내로 유동될 수 있다. 폐쇄 장치의 압축 챔버를 향한 측에서 압력 강하가 발생하고, 상기 압력 강하는 이때, 폐쇄 장치의 폐쇄를 야기한다.

피스톤형 압축기의 실시예에서, 스톱 밸브가, 폐쇄 장치를 형성한다. 스톱 밸브 또한, 스톱 밸브의 양 측면에 가해지는 압력차에 의존해서 전환될 수 있다. 스톱 밸브들의 경우에, 폐쇄 부재가 일반적으로 예비 응력을 받으므로, 밸브는 밸브의 양 측면에서 동일한 압력으로 폐쇄된 채로 또는 예비 응력에 의해 보상 가능한 압력차까지 폐쇄된 채로 유지된다. 따라서 스톱 밸브의 개방을 위해, 특히 피스톤형 압축기의 압축 작동 중에 존재하는, 밸브의 양 측면 사이의 압력차가 필요하다. 피스톤형 압축기가 더 이상 구동되지 않는 즉시(특히 구동 장치로부터 피스톤형 압축기가 분리될 때) 스톱 밸브에 충분한 압력차가 더 이상 존재하지 않아, 따라서 스톱 밸브는 압축 챔버에 대해 배출 라인을 폐쇄한다. 주어진 목적에 적합한 스톱 밸브의 적합한 구성은 체크 밸브이다.

피스톤형 압축기의 실시예에서, 전환 가능한 밸브 장치가, 폐쇄 장치를 형성한다. 이러한 실시예에서 폐쇄 장치의 전환 위치는, 특히 다양한 파라미터에 의존해서, 예를 들어 구동 장치와 피스톤형 압축기 사이에서 클러치의 전환 상태에 의존해서 또는 압력 가스 시스템과 압축 챔버 사이의 압력차에 의존해서, 자유롭게 제어 가능하다.

이러한 피스톤형 압축기의 실시예에서, 전환 가능한 폐쇄 장치는, 클러치의 개방과 동시에 폐쇄 위치로 전환될 수 있도록 형성된다. 클러치의 개방과 동시에 폐쇄 위치로 폐쇄 장치를 전환하는 것은, 피스톤형 압축기가 구동되지 않는 즉시, 배출 라인이 항상 밀봉 챔버에 대해 폐쇄되는 장점을 제공한다. 이러한 방식으로 전술한 부정적인 작용과 함께 피스톤형 압축기가 구동되지 않는 경우 다시 압축 챔버 내로 압축된 가스의 감지되지 않는 누설이 저지될 수 있는데, 그 이유는 이러한 실시예에서 배출 라인은, 클러치가 개방되면 배출 밸브의 누설과 무관하게 폐쇄되기 때문이다.

이러한 피스톤형 압축기의 실시예에서, 2/2-웨이 밸브(way valve)가, 전환 가능한 밸브 장치를 형성한다. 이러한 밸브는, 전환 가능한 폐쇄 장치의 바람직하고 신뢰할 수 있는 실시예이다.

피스톤형 압축기의 실시예는, 제어 장치를 포함하며, 상기 제어 장치는 클러치 및 전환 가능한 밸브 장치와 신호 연결된다. 이러한 제어 장치는, 압력 가스 시스템의 제어 장치에 의해 형성될 수 있고, 상기 제어 장치는 전환 가능한 밸브 장치의 제어를 함께 담당한다. 대안으로서, 피스톤형 압축기는 이를 위해, 압력 가스 시스템의 제어 장치로부터 분리된 제어 장치를 포함하는 것도 가능하고, 상기 분리된 제어 장치는 폐쇄 장치의 전환에 이용된다.

상기 과제의 해결을 위한 그리고 또한 가스를 압축하기 위한 피스톤형 압축기를 작동하기 위한 방법이 제안된다. 피스톤형 압축기는, 클러치에 의해 선택적으로 구동 장치로부터 분리될 수 있고, 압축될 가스를 위한 유입 라인과 피스톤형 압축기의 압축 챔버 사이에 배치되는, 유입 밸브 및, 피스톤형 압축기의 압축 챔버와 압축된 가스를 위한 배출 라인 사이에 배치되는, 배출 밸브를 포함한다. 또한, 피스톤형 압축기는, 가스의 유동 방향으로 배출 밸브의 하류측에 배치되는 전환 가능한 별도의 폐쇄 장치 및 제어 장치를 포함하며, 구동 장치로부터 피스톤형 압축기가 분리될 때, 배출 라인은 상기 폐쇄 장치를 이용하여 압축 챔버에 대해 폐쇄될 수 있고, 상기 제어 장치는, 클러치 및 전환 가능한 밸브 장치와 신호 연결된다. 피스톤형 압축기를 작동하기 위한 방법에서, 피스톤형 압축기와 구동 장치 사이에서 클러치가 개방되면, 제어 장치는 전환 가능한 밸브 장치를 폐쇄 위치로 전환한다.

피스톤형 압축기와 구동 장치 사이에서 클러치가 개방되면, 폐쇄 장치가 폐쇄 위치로 전환됨으로써, 배출 라인은, 피스톤형 압축기가 구동되지 않으면, 압축 챔버에 대해 항상 폐쇄된다. 이로 인해 신뢰할 수 있게 폐쇄되지 않는 배출 밸브의 경우에도, 피스톤형 압축기가 구동되지 않으면, 압축된 가스가 다시 압축 챔버 내에 도달하지 않고, 전술한 부정적인 작용을 야기할 수 없다.

피스톤형 압축기의 작동을 위한 방법의 실시예에서, 피스톤형 압축기와 구동 장치 사이에서 클러치가 폐쇄되면, 제어 장치는, 전환 가능한 밸브 장치를 개방 위치로 전환한다. 이러한 방법 단계에 의해, 피스톤형 압축기가 구동되는 즉시, 배출 라인은 피스톤형 압축기의 압축 챔버에 대해 항상 개방되므로, 압축 챔버에 대해 배출구에서, 피스톤형 압축기의 압축 라인에 부정적으로 작용하거나 피스톤형 압축기 및/또는 클러치의 손상을 일으킬 수 있는 배압의 형성이 저지될 수 있다.

제안된 방법으로 작동되는 피스톤형 압축기의 실시예에서, 폐쇄 장치는, 클러치의 개방과 동시에 폐쇄 위치로 전환할 수 있도록 형성된다. 전환 가능한 폐쇄 장치는 이 경우, 예를 들어 2/2-웨이 밸브에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 장점들, 특징들 및 이용 가능성은 첨부된 도면을 참조하여 후속하는 설명에 제시된다.

도 1은 선행기술의 예시적인 피스톤형 압축기의 개략도.
도 2는 선행기술의 피스톤형 압축기에서 사용되는 예시적인 배출 밸브를 도시한 도면.
도 3은 스톱 밸브가 폐쇄 장치를 형성하는 본 발명에 따른 피스톤형 압축기의 예시적인 제1 실시예의 개략도.
도 4는 전환 가능한 밸브 장치가 폐쇄 장치를 형성하는 본 발명에 따른 피스톤형 압축기의 예시적인 제2 실시예의 개략도.

도 1은 선행기술에 공개된 예시적인 피스톤형 압축기(10)의 개략도를 도시한다. 피스톤형 압축기(10)의 크랭크 샤프트(11)는, 클러치(3)를 통해 구동 장치(도시되지 않음, 여기서는 내연 기관)에 연결되고, 클러치(3)에 의해 선택적으로 구동 장치로부터 분리될 수 있다. 클러치(3)가 개방되면 피스톤형 압축기(10)의 크랭크 샤프트(11)에 토크가 전달되지 않으므로, 구동 장치로부터 피스톤형 압축기(10)가 분리될 때, 크랭크 샤프트(11)는 정지한다.

크랭크 샤프트(11)는 자체에 편심 지지되는 커넥팅 로드(12)와 연결되고, 상기 커넥팅 로드에 피스톤(13)이 지지된다. 피스톤(13)은, 피스톤형 압축기(10)의 실린더(14) 내에 축방향으로 이동 가능하게 장착된다. 적어도 하나의 크랭크 샤프트(11), 커넥팅 로드(12) 및 피스톤(13)을 포함하는 크랭크 메커니즘(15)이, 크랭크 하우징(16) 내에 배치되고, 상기 크랭크 하우징은 실린더(14)에 고정 연결된다. 크랭크 샤프트(11)의 회전 운동에 의해, 피스톤(13)은 실린더(14) 내에서 커넥팅 로드(12)에 의해 이동하여, 상기 피스톤은 행정 운동을 실시한다.

피스톤(13)의 상부에서, 실린더(14)는 밸브 플레이트(20)에 의해 폐쇄된다. 이로써 실린더(14), 피스톤(13) 및 밸브 플레이트(20)는, 실린더(14) 내의 압축 챔버(17)를 한정한다. 밸브 플레이트(20)에 유입 밸브(21)가 배치되고, 상기 유입 밸브는 유입 라인(22)과 압축 챔버(17) 사이에 배치된다. 유입 라인(22)은 유입 시스템(23)의 부분이고, 상기 시스템은 필터(도시되지 않음)에 의해 주변으로부터 신선한 공기를 흡인하여, 유입 라인(22)을 통해 실린더 헤드를 지나(도시되지 않음) 압축 챔버(17)에 공급한다. 실린더 헤드는 밸브 플레이트(20) 상부에 배치되고, 실린더 헤드 체적부(24)를 가지며, 상기 체적부는 유입 밸브(21)를 통해 압축 챔버(17)에 연결된다. 유입 밸브(21)는 스톱 밸브로서 구현되고, 상기 스톱 밸브는 압축 챔버(17) 내로 신선한 공기의 흡인을 가능하게 하지만, 유입 라인(22)을 통한 압축 챔버(17) 내로 흡인된 공기의 역류는 저지한다.

밸브 플레이트(20)에 또한 배출 밸브(26)가 배치되고, 상기 배출 밸브는 압축 챔버(17)와 배출 라인(27) 사이에 배치된다. 배출 라인(27)을 통해, 압축된 가스가, 여기에서 공기가 도시되지 않은 압축 공기 탱크에 공급된다. 또한 스톱 밸브로서도 구현된 배출 밸브(26)는, 배출 라인(27)으로부터 압축 챔버(17) 내로의 압축된 공기의 역류를 저지한다.

도 2는 선행기술의 피스톤형 압축기(10)에서 주로 사용되는 예시적인 배출 밸브(26)를 도시한다. 배출 밸브(26)는, 압축 챔버(17) 상부에 있는 피스톤형 압축기(10)의 밸브 플레이트(20)에 배치된다. 밸브 플레이트(20)는 배출 개구(28)를 갖고, 상기 배출 개구는, 압축 챔버(17)를, 피스톤형 압축기(10)의 실린더 헤드 및 밸브 플레이트(20) 내에 배치된 실린더 헤드 체적부(27a)에 연결하고, 상기 체적부는 배출 라인(27)에 연결된다.

배출 밸브(26)는, 밸브 몸체로서 밸브 텅(26a)을 포함하고, 상기 밸브 텅은 압축 챔버(17)와 배출 라인(27) 사이의 사전결정된 압력차에서부터 밸브 시트(26b)로부터 분리되고, 압축 챔버(17)로부터 배출 라인(27)으로 공기의 배출을 가능하게 한다. 배출 밸브(26)는 또한, 배출 개구(28)의 상부에 배치되는 접촉 부재(26c)를 갖고, 상기 접촉 부재에 밸브 텅(26a)이 개방된 상태에서 접촉한다. 밸브 텅(26a)이 밸브 시트(26b)로부터 분리되자마자, 가압된 공기가 압축 챔버(17)로부터 측면의 개방된 영역을 통해 밸브 텅(26a) 및 접촉 부재(26c)를 지나 배출 라인(27) 내로 유동할 수 있다.

예를 들어 피스톤(13)의 고온의 상부면, 밸브 플레이트(20) 또는 실린더 헤드 체적부(27a)를 관류하는 공기 중의 잔류물에 의해 형성되는 층에서 분리된 불순물이, 압축 챔버(17) 또는 실린더 헤드 체벅부(27a)로부터 밸브 텅(26a)과 밸브 시트(26b) 사이에 도달하면, 배출 밸브(26)는 더 이상 완전히 폐쇄되지 않을 위험이 있다. 이러한 경우에, 압축 챔버(17)의 압력이 배출 라인(27)의 압력 미만으로 감소하는 즉시, 압축된 공기가 배출 라인(27)으로부터 압축 챔버(17) 내로 역류할 수 있다. 상용차의 12.5 bar-압축 공기 시스템에서 피스톤형 압축기(10)의 압축 챔버(17)에는, 예를 들어 그 내부로 역류하는 공기로 인해 6 bar까지의 압력이 가해질 수 있다. 피스톤형 압축기(10)가 다시 구동 장치에 연결되면, 피스톤형 압축기(10)는, 제1 행정에서 60 bar까지의 내부 압력을 형성한다. 압축 챔버(17)가 이러한 과도한 내부 압력을 견디는 경우, 크랭크 샤프트(11)에서 발생하는 토크가 클러치(3)에 대해 일반적으로 너무 높아서, 클러치는 미끄러지고, 과열되고 허용할 수 없을 정도로 빨리 마모된다.

도 3은 본 발명에 따른 피스톤형 압축기(10)의 예시적인 제1 실시예의 개략도를 도시한다. 도 3의 피스톤형 압축기(10)의 구성은 도 1에 도시되어 이에 대해 설명된 피스톤형 압축기(10)의 구성에 거의 상응하므로, 피스톤형 압축기(10)의 동일한 요소들은 동일한 도면부호로 표시된다. 계속해서 도 1의 피스톤형 압축기(10)와 도 3의 피스톤형 압축기(10)의 차이점만을 설명한다.

도 3에 도시된 피스톤형 압축기(10)는 스톱 밸브 형태의 폐쇄 장치를 포함하고, 상기 스톱 밸브는 유동 방향으로 배출 밸브(26)의 하류측에 별도로 배치된다. 스톱 밸브는 예비 응력을 받는 밸브 몸체를 구비하는 체크 밸브(31)로서 형성된다. 피스톤형 압축기(10)로부터 토출되고 압축 챔버(17)로부터 배출 밸브(26)를 통해 유동하는 공기의 압력이, 배출 밸브(27) 내의 공기의 압력보다 어느 정도 높으면, 상기 체크 밸브(31)는 개방된다. 압력차의 크기는 적어도, 체크 밸브(31)를 개방하기 위해, 체크 밸브(31)의 예비 응력을 극복할 만큼 크다.

피스톤형 압축기(10)의 정지 상태 동안 압축 챔버(17) 내에 압축된 공기가 존재하지 않는다. 배출 밸브(26)가 신뢰할 수 있게 폐쇄되지 않더라도, 압축된 공기는 가압 상태의 배출 라인(27)으로부터 다시 압축 챔버(17) 내로 유동될 수 없는데, 그 이유는 배출 라인은 체크 밸브(31)에 의해 압축 챔버(17)에 대해 폐쇄되기 때문이다. 피스톤형 압축기(10)의 압축 작동 시, 배출 라인(27) 내의 압축된 공기보다 높은 압력의 압축된 공기가 배출 밸브(26)에 의해 송출된다. 압축 챔버(17)로부터 토출된 공기와 배출 라인(27) 내의 압력 사이의 압력차로 인해 체크 밸브(31)가 개방되고, 압축된 공기는 배출 라인(27) 및 압축 공기 시스템에 공급된다.

도 4는 본 발명에 따른 피스톤형 압축기(10)의 예시적인 제2 실시예의 개략도를 도시한다. 도 4의 피스톤형 압축기(10)의 구성 또한 도 1에 도시되어 이에 대해 설명된 피스톤형 압축기(10)의 구성에 대부분 상응하므로, 피스톤형 압축기(10)의 동일한 요소들은 동일한 도면부호로 표시된다. 계속해서 도 1의 피스톤형 압축기(10)와 도 4의 피스톤형 압축기(10)의 차이점만을 설명한다.

도 4에 도시된 피스톤형 압축기(10)는, 전환 가능한 밸브 장치(32) 형태의 폐쇄 장치를 포함하고, 상기 밸브 장치는 유동 방향으로 배출 밸브(26)의 하류측에 별도로 배치된다. 전환 가능한 밸브 장치(32)는, 예시적인 실시예에서 2/2-웨이 밸브로서 구현되고, 이러한 밸브는 폐쇄 위치로부터 도시된 개방 위치로 전환될 수 있다. 전환 가능한 밸브 장치(32)는, 제어 라인(32a)을 통해 제어 장치(33)에 연결되고, 상기 제어 장치는 제어 라인(32a)을 통해 전송되는 전환 신호들을 이용하여 전환 가능한 밸브 장치(32)를 개방 및 폐쇄한다. 제어 장치(33)는 예시적인 실시예에서, 또한 제어 라인(3a)을 통해 클러치(3)에 연결되고, 이 경우 제어 라인(3a)을 통해, 클러치(3)의 전환 위치에 대한 신호들이, 제어 장치(33)에 전송된다. 선택적으로 제어 장치(33)는, 제어 라인(33a)을 통해 압축 공기 시스템의 제어부에 연결된다.

피스톤형 압축기(10)의 정지 상태 동안(구동 장치와 피스톤형 압축기(10) 사이에서 클러치가 개방됨), 전환 가능한 밸브 장치(32)는 폐쇄 위치로 전환된다. 배출 밸브(26)가 신뢰할 수 있게 폐쇄되지 않더라도, 압축된 공기는 가압된 배출 라인(27)으로부터 다시 압축 챔버(17) 내로 유동될 수 없는데, 그 이유는 배출 라인(27)은 전환 가능한 밸브 장치(32)의 폐쇄 위치에서 압축 챔버(17)에 대해 폐쇄되기 때문이다. 피스톤형 압축기(10)의 압축 작동의 시작 시 클러치(3)가 폐쇄되면, 전환 가능한 밸브 장치(32)는 도 4에 도시된 개방된 위치로 전환된다. 이로 인해 배출 라인(27) 내의 압축된 공기보다 높게 가압된 압축된 공기가, 배출 밸브(26)를 통해 그리고 개방 위치에 있는 전환 가능한 밸브 장치(32)를 통해, 배출 라인(27)으로 송출되어 압축 공기 시스템에 제공될 수 있다. 제어 장치(33)가 압축 공기 시스템의 제어부에 연결되는 변형예에서, 선택적으로, 전환 가능한 밸브 장치(32)의 폐쇄 위치로의 전환과 동시에 클러치(3)의 개방이 그리고 전환 가능한 밸브 장치(32)의 개방 위치로의 전환과 동시에 클러치(3)의 폐쇄가, 이루어질 수 있다.

3: 클러치 3a: 제어 라인
10: 피스톤형 압축기 11: 크랭크 샤프트
12: 커넥팅 로드 13: 피스톤
14: 실린더 15: 크랭크 메커니즘
16: 크랭크 하우징 17: 압축 챔버
20: 밸브 플레이트 21: 유입 밸브
22: 유입 라인 23: 유입 시스템
24: 실린더 헤드 체적(유입부) 26: 배출 밸브
26a: 밸브 텅 26b: 밸브 시트
26c: 접촉 부재 27: 배출 라인
28: 배출 개구 31: 스톱 밸브
32: 전환 가능한 밸브 장치 32a: 제어 라인
33: 제어 장치 33a: 제어 라인

Claims (6)

1. 가스를 압축하기 위한 피스톤형 압축기로서,
   압축될 가스를 위한 유입 라인(22)과 피스톤형 압축기(10)의 압축 챔버(17) 사이에 배치되는 유입 밸브(21) 및 상기 피스톤형 압축기(10)의 상기 압축 챔버(17)와 압축된 가스를 위한 배출 라인(27) 사이에 배치되는 배출 밸브(26)를 구비하고,
   상기 피스톤형 압축기(10)는, 가스의 유동 방향에서 상기 배출 밸브(26)의 하류측에 배치되는 별도의 폐쇄 장치(31, 32)를 구비하고, 상기 배출 라인(27)은, 상기 폐쇄 장치에 의해, 상기 압축 챔버(17)에 대해 폐쇄될 수 있는 것인, 피스톤형 압축기에 있어서,
   상기 피스톤형 압축기가 구동 장치로부터 분리될 수 있도록 하는 클러치(3), 및
   상기 클러치(3) 및 상기 밸브 장치(32) 양자 모두와 신호 연결되는 제어 장치(33)를 구비하고;
   전환 가능한 밸브 장치(32)가 상기 폐쇄 장치를 형성하며; 그리고
   상기 제어 장치(33)는, 피스톤형 압축기(10)와 상기 구동 장치 사이에서 상기 클러치(3)가 개방될 때, 상기 전환 가능한 밸브 장치(32)를 폐쇄 위치로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 피스톤형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 폐쇄 장치(32)는, 상기 배출 라인(27)을, 상기 폐쇄 장치(32)의 양 측면에 인가되는 압력차에 의존하여 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 피스톤형 압축기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 전환 가능한 폐쇄 장치(32)는, 상기 클러치(3)의 개방과 동시에, 폐쇄 위치로 전환될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤형 압축기.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   2/2-웨이 밸브(2/2-way valve)가, 상기 전환 가능한 밸브 장치(32)를 형성하는 것을 특징으로 하는 피스톤형 압축기.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 피스톤형 압축기를 작동하기 위한 방법에 있어서,
   상기 제어 장치(33)가, 상기 피스톤형 압축기(10)와 상기 구동 장치 사이에서 상기 클러치(3)가 개방될 때, 상기 전환 가능한 밸브 장치(32)를 폐쇄 위치로 전환하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제어 장치(33)가, 상기 피스톤형 압축기(10)와 상기 구동 장치 사이에서 상기 클러치(3)가 폐쇄될 때, 상기 전환 가능한 밸브 장치(32)를 개방 위치로 전환하는 것을 특징으로 하는 방법.

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