KR20050005065A

KR20050005065A - 공기압축기의 오일 토출량 측정장치

Info

Publication number: KR20050005065A
Application number: KR1020030044190A
Authority: KR
Inventors: 김종완
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-13
Also published as: KR100507057B1

Abstract

자동차의 공기압축기로부터 토출되는 오일량을 측정하기 위한 본 발명의 장치는, 공기압축기의 토출포트와 연결되며, 공기압축기로부터 토출된 오일을 냉각하기 위한 열교환기를 장착하고, 오일량의 유입을 조절하기 위한 스로틀밸브를 포함하는 제어 유닛; 제어유닛과 연통 가능한 호스에 의해 연결되며 내부에 오일량을 측정하여 지시하기 위한 지시계를 구비하는 측정 유닛; 및 상기 측정 유닛을 개재하여 상기 제어 유닛에 작동적으로 연결되며 그 동작으로 제어 유닛내를 환류하는 오일을 상기 측정 유닛으로 유입시키기 위한 구동장치;로 이루어져 있다. 이러한 본 발명은 공기압축기로부터 토출되는 오일량을 정량적으로 정확히 평가할 수 있다는 효과를 발휘한다.

Description

공기압축기의 오일 토출량 측정장치{Detection unit for measuring leaked oil from Air compressor}

본 발명은 자동차의 공기압축기의 오일 토출량 측정장치에 관한 것이다. 더욱 상세히는 자동차의 공기압축기에서 토출되는 오일량을 외부의 기계적 설비로 정확하게 측정할 수 있도록 한 측정장치에 관한 것이다.

자동차의 공기압축기는 엔진의 타이밍 기어에 의해 엔진 회전수의 1/2로 구동되어 공기를 압축하는 왕복형 압축기가 많이 사용되는데, 이와 같이 압축된 공기는 공기탱크에 저장되어 공기 현가 장치용의 공기스프링이나 공기압 브레이크등의 요소로 전달되어 동력원으로서의 역할을 한다.

공기압축기에는 다른 통상적인 액츄에이터와 마찬가지로 오일이 공급되어 순환하며, 오일은 각 부품의 냉각, 윤활 및 마찰 방지등의 기능을 한다. 특히, 공기압축기에서의 내부 순환 오일은 토출 행정 중 압축 공기가 분사되는 고압의 영향을 받아 토출 포트를 통하여 외부로 누출되는 경우가 많다. 이러한 누설 오일은 오일 펌프로 회귀하지 못하고 오일이 불필요한 외부 장비로 흘러 들어 효율을 떨어뜨리고 심한 경우에는 작동 장애를 가져오는 원인이 되기도 하며, 육안으로 식별되는 경우 필드상 고객 불만의 이유가 되기도 한다.

그러므로, 공기압축기로부터 토출되는 오일량을 정량적으로 평가하여 오일량이 과다한 경우 그 원인을 규명하여 공기압축기나 오일분급시스템을 재점검할 필요가 있다. 그러나 종래에는 육안으로 오일량을 평가하는 방법에만 의존하고 있었기 때문에 정량적인 해석이 불가능하고 오일 토출량 적절 유무의 판정 기준이 정확하지 못한 문제가 있었다.

그러므로, 본 발명은 자동차의 공기 압축기로부터 토출되는 오일량을 정량적으로 평가할 수 있는 장치를 제공함으로써 오일량의 적절 유무를 정확히 판정하고 나아가 그 결과를 공기압축기등의 제반 내부 구성에 반영시킬 수 있도록 함으로써 보다 신뢰도 높은 공기압축기 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 오일 토출량 측정장치의 전체 구성도;

도 2는 본 발명의 오일 토출량 측정장치중 제어유닛을 도시한 사시도;

도 3은 본 발명의 오일 토출량 측정장치중 측정유닛을 도시한 측면도; 그리고

도 4는 본 발명의 지시계와 대비되는 대비표의 일례를 도시한 도면이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차의 공기압축기로부터 토출되는 오일량을 측정하기 위한 장치는 공기압축기의 토출포트와 연결되며, 공기압축기로부터 토출된 오일을 냉각하기 위한 열교환기를 장착하고, 오일량의 유입을 조절하기 위한 스로틀밸브를 포함하는 제어 유닛, 제어유닛과 연통 가능한 호스에 의해 연결되며 내부에 오일량을 측정하여 지시하기 위한 지시계를 구비하는 측정 유닛 및 상기 측정 유닛을 개재하여 상기 제어 유닛에 작동적으로 연결되며 그 동작으로 제어 유닛내를 환류하는 오일을 상기 측정 유닛으로 유입시키기 위한 구동장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명의 오일 토출량 측정장치는 상기 구동장치가 펌프인 것을 특징으로 하고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 오일량 측정 장치 전반을 도시한 구성도이다.

본 발명의 오일량 측정 장치는 크게 공기압축기(10), 제어유닛(20), 흡입구동장치로서의 펌프(30) 및 측정유닛(40)으로 이루어진다. 공기압축기(10)는 그 토출포트(12)에 접속된 토출호스(14)에 의하여 제어유닛(20)에 연결되며, 제어유닛(20)은 추출포트(260)에 접속된 추출호스(24)를 통하여 측정유닛(40)과 펌프(30)에 연결된다. 측정유닛(40)은 펌프(30)에 탈부착 가능하게 연결되어 있다. 공기압축기(10)의 토출포트를 통해서는 압축공기와 미소량의 오일이 배출되는데, 압축공기는 점차 압력이 강하되면서 본 발명의 장치내의 관로를 통하게 되고, 본 발명의 측정 대상이 되는 오일은 제어유닛(20)을 경유하여 최종적으로는 측정유닛(40)에 모여지게 된다.

도 2는 본 발명의 오일량 측정장치의 제어유닛(20)을 확대 도시한 사시도이다. 제어유닛(20)의 상당 부분을 차지하는 케이스 내부에는 도시하지 않은 열교환기(22)가 구비되어 있다. 열교환기(22)는 오일의 온도에 따른 체적 팽창 계수가 큰 점을 고려하여 오일을 적절한 온도로 냉각하여 정상 상태에서의 정확한 오일량을 측정하기 위해 필요한 구성이다. 또, (220)은 열교환기(22)에 냉매로서의 물을 주입하는 주입구이다. 케이스의 전방쪽으로는 토출호스(14)와 접속하기 위한 커플링(240)이 설치되고, 그 도면 상 우측으로는 안전밸브(230) 및 스로틀밸브(250)가 설치되어 있다. 안전밸브(230)는 공기압축기로부터 토출되는 압축공기(및 오일)의 압력이 설정 압력을 초과한 경우 그 유입을 차단하고 서지 압력을 흡수하기 위한 것이며, 스로틀밸브(250)는 개구량을 조절하여 제어 유닛(20)으로 입류하는 압축공기(및 오일)량을 조절하기 위한 것이다. 또, 눈금형의 압력게이지(210)가 전방에 설치되어 있으므로, 작업자는 현재의 압력을 바로 인식할 수 있다. 열교환기(22)에서 배출된 오일은 배출호스(280) 및 배출노즐(270)을 통하여 환류하여 추출호스에 접속된 커플링(260)쪽으로 향한다. 압축공기는 케이스 내부의 열교환기(22)를 환류하면서 압력이 점차 강하되어 통상의 공기류와 같은 흐름이 되며, 후술하는 것과 같이, 커플링(260)으로 집속된 오일은 추출호스(24)를 통과하여 측정유닛(40)에 모이게 된다.

본 발명의 측정유닛(40) 및 구동장치로서의 펌프(30)는 오일을 정량적으로 평가하기 위하여 제공되는 여하한 공지의 장치를 사용하여도 좋다. 본 발명의 실시예는 "Drager"사가 제공하는 "Gas detection pump Accuro"(상표명) 펌프(30) 및 측정유닛으로서의 탐지튜브(40)를 개시하고 있다. 펌프(30)는 그 흡입구동으로 제어유닛(20)내를 환류하는 오일을 측정 유닛(40)으로 흡입하기 위한 구성이다.

도 3은 본 발명의 측정유닛으로서의 탐지튜브의 원형 상태를 도시하고 있다. 측정유닛(40)의 양단부(420,420')는 실제 사용시 오프너에 의하여 절단된다. 측정유닛(40)은 접속부(42)를 통하여 추출호스(24)에 견고히 연결되며, 타단부(44)는 도시하지 않은 펌프(30)의 커플링에 접속된다. 접속부(42) 내부로는 긴 원통상의 글래스 가이드(460)가 통과하고 상기 가이드(460)의 타단은 폐쇄 구조의 앰플(46)에 연통되어 있다. 앰플(46)에는 오일과 반응하여 후술하는 지시계(48)를 변색시키는 시약이 저장되어 있다. 또, 측정유닛(40)의 내부 우측에는 지시계(48)가 장착되어 있다. 가이드(460)의 하부, 앰플(46) 및 지시계(48)의 상단 지지부분은 케이스(480)로 밀봉되어 오일의 외부 누설이 확실하게 방지된다. 이러한 본 발명의 구성에 의하면, 펌프(30)의 흡입 구동으로 제어 유닛(20)을 환류하던 오일이 추출호스(24) 및 가이드(460)를 통하여 흘러 앰플(46)에 저장되게 된다.

이하, 상기의 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 오일량 측정 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 공기압축기의 토출포트(12)에 토출호스(14)를 연결하여 공기압축기(10)와 제어유닛(20)을 연결한다. 공기압축기는 미리 엔진에 의하여 예열되어 오일 및 냉매가 통상의 온도에 도달하도록 하는 것이 바람직하며, 제어유닛(20)에는 물을 주입하여 열교환기가 작동 대기 상태가 되도록 한다. 또,제어 유닛(20)의 스로틀 밸브의 개방 상태를 확인하여 공기압축기의 구동시 급격하게 압력이 증가하는 것을 방지한다.

이 상태에서 공기압축기를 대략 2000±200 rpm으로 작동하면서 스로틀밸브(250)를 이용하여 토출 압력을 규정값(표준 시스템 압력)으로 조정하여 3분 간 작동시킨다. 다음, 추출호스(24)를 제어유닛의 커플링(260)과 접속시킨다. 추출호스(24)단부의 온도는 10도 정도를 유지하는 것이 바람직하다. 이 상태에서는 펌프(40)가 연결되지 않았으므로 오일은 제어 유닛내에 저류된 상태이다. 다음, 측정유닛(40)의 양 단부(420,420')를 잘라내어 각각 추출호스(24) 및 펌프(30)에 연결하고, 펌프(30)를 약 25회 작동시킨다. 그리하여 제어유닛(20)내를 환류하는 오일이 모두 상기 측정유닛(40)의 앰플(46)로 흡입되도록 한다.

그리고, 측정유닛(40)을 추출호스(24) 및 펌프(30)에서 분리하고, 내부의 앰플(46)사이 구간을 부러뜨려 반응액체가 지시계(48)쪽으로 모두 흘러 들어갈 수 있도록 측정유닛(40)을 수직으로 세운다. 수집된 액체에 의하여 지시계(48)가 변색되면 이를 미리 제공된 대비표와 비교하여 오일 토출량을 평가한다. 도 4는 이러한 대비표의 일례를 도시하고 있다. 시험 결과에 가장 가까운 색상을 표에서 찾은 다음 인접하는 색상과의 중간값을 예상하여 단위 체적당의 질량을 구하는 것이 바람직하다. 이러한 변색 시험 테스트는 통상 2분 이내에 확인하여야 색상의 변질에 의한 판정 오류를 막을 수 있다.

테스트 결과 기준치 이하이면 시험 요건을 만족하는 셈이 되나, 기준치를 초과하는 경우에는 과다 토출의 원인을 찾기 위하여 공기압축기등의 제반 구성요소들을 점검할 필요가 있다.

이상 기술한 본 발명은 자동차의 공기 압축기로부터 토출되는 오일량을 정량적으로 평가할 수 있는 장치를 제공함으로써 오일량의 적절 유무를 정확히 판정하고 나아가 그 결과를 공기압축기등의 제반 내부 구성에 반영시킬 수 있도록 함으로써 보다 신뢰 높은 공기압축기 장비를 제공한다는 효과를 발휘한다.

Claims

자동차의 공기압축기로부터 토출되는 오일량을 측정하기 위한 장치로서, 상기 장치는

공기압축기의 토출포트와 연결되며, 상기 공기압축기로부터 토출된 오일을 냉각하기 위한 열교환기를 장착하고, 오일량의 유입을 조절하기 위한 스로틀밸브를 포함하는 제어 유닛;

상기 제어유닛과 연통 가능한 호스에 의해 연결되며 내부에 오일량을 측정하여 지시하기 위한 지시계를 구비하는 측정 유닛; 및

상기 측정 유닛을 개재하여 상기 제어 유닛에 작동적으로 연결되며 그 동작으로 제어 유닛내를 환류하는 오일을 상기 측정 유닛으로 유입시키기 위한 구동장치;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오일 토출량 측정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동장치는 펌프인 것을 특징으로 하는 오일 토출량 측정장치.