KR0147313B1 - 건조공기 제조방법 - Google Patents

Abstract

요약서

본 발명은 공기 압축기로 흡입되는 고온다습한 압축공기를 최대한의 제습 및 불순물 제거공정에 의해 맑고 건조한 양질의 건조공기로 제공하게 되는 건조공기 제조방법에 관한 것이다.

본 고안은 고온다습한 압축공기를 1차열교환수단을 통과시키면서 1차열교환수단을 통해 배출되는 건조된 차가운 공기와의 열교환에 의해 압축공기내의 수분을 예냉하는 1차열교환공정과,

예냉된 압축공기를 2차열교환수단을 통과시키면서 순환공급되는 냉매와의 열교환에 의해 압축공기내의 수분을 냉각하는 2차 열교환 공정과,

냉각된 압축공기를 분리수단을 통과시키면서 필터부에 의해 압축공기내의 응축된 수분과 불순물을 분리제거하는 분리공정과,

분리수단을 경유한 압축공기를 흡착수단을 통과시키면서 흡착제로 충진되어 있는 복수의 타워에 교대로 반복하여 압축공기내의 응축된 수분 및 불순물을 흡착제거하는 흡착공정을 포함하여 이루어져 맑고 건조한 양질의 건조공기를 얻게되는 건조공기 제조방법을 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

건조공기 제조방법

제 1 도는 본 발명의 건조공기를 제조하는 수단을 보여주는 전체구성도.

제 2 도는 본 발명의 1차 열교환수단을 보여주는 구성도.

제 3 도는 본 발명의 2차 열교환수단을 보여주는 구성도.

제 4 도는 본 발명의 분리수단을 보여주는 구성도.

제 5 도는 본 발명의 흡착수단을 보여주는 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 1차 열교환수단 20 : 2차 열교환수단

11, 21 : 연결튜브 13, 23, 26 : 격판

15, 25 : 공간부 30 : 분리수단

33 : 필터부 40 : 냉매공급수단

50 : 흡착수단 55 : 퍼지수단

본 발명은 공기압축기로 흡입되는 수분과 불순물을 포함하는 압축공기를 최대한 효과적으로 제습 및 불순물의 제거과정을 거쳐 건조한 양질의 건조공기를 제공하게 되는 건조공기 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업현장 등에서 사용되는 압축공기는 공기압축기로 흡입되는 공기를 단순한 구조의 필터 등에 의해 수분 및 불순물을 분리하는 과정을 거쳐 압축공기내의 수분과 불순물을 제거하게 되므로 얻어 이를 각종 공압기기 또는 여러 가지 용도로 사용하게 된다.

이러한 압축공기는 상기 단순구조의 필터 등에 의한 분리공정으로 압축공기내의 수분을 액체상태로 분리하게 되기 때문에 사용에 따라 필터에 수분이 누적되면 그 효율이 저하되게 되므로 이때부터는 압축공기내의 수분을 우수하게 제거하지 못하는 상태로 공급하게 된다.

따라서 상기와 같이 수분이 충분히 제거되지 못한 압축공기를 산업현장 등에서 사용하게 되면 각종 공업기기는 물론 그 사용되는 장치들의 고장을 유발하게 되고, 특히 정밀한 작업이 요구되는 작업장에서는 그 사용에 따른 문제점이 더욱 심각하게 대두되게 된다.

한편 상기한 압축공기를 건조하는 건조장치가 갖는 단점을 해결하기 위한 건조장치로서 내부에 각각 흡착제가 충진되는 복수의 타워와 상기 타워에 연결되어서 압축공기의 흐름방향을 제어하는 공기회로를 구비하여 이루어져 상기 타워의 일측에서 압축공기의 수분 및 불순물을 흡착제거하는 과정을 행함과 동시에 타측 타워는 상기 흡착과정을 거친 건조공기의 일부로 흡착제에 흡착된 수분과 불순물을 제거하는 재생과정을 교대로 반복하면서 압축공기내의 수분 및 불순물을 제거하도록 이루어진다.

이러한 건조장치는 전술한 단순한 필터를 이용하는 경우에 비해 복수의 흡작제에 의해 교대로 건조해 가면서 수분 및 불순물을 제거하게 되므로 그 제거가 우수하게는 되나, 이 또한 상기 흡착제에 의해 압축공기내의 수분을 액상체로 분리하게되기 때문에 수분이 누적되어 효율문제가 여전히 내재되어 있고 이를 최소화하기 위해서는 상기 복수의 타워의 교대가 자 주 이루어져야만 하는데 이 또한 현실적이지 못한 문제가 된다.

본 발명은 상술한 종래기술이 갖는 제반 문제점을 근본적으로 해결하고자 창출된 것으로서 공기압축기로 흡입되는 압축공기의 수분 및 불순물을 응축냉각하여 효과적으로 제거하게 되므로 양질의 건조공기를 얻게되는 건조공기 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수분 및 불순물을 포함하는 압축공기를 흡착제가 충진되고 흡착, 재생과정을 교대로 수행하는 복수의 타워에 교대로 공급하여 수분 및 불순물을 제거하여 건조공기를 제조함에 있어서, 수분과 불순물을 포함하는 압축공기가 1차열교환수단을 통과하면서 상기 건조과정을 마친 차가운 압축공기와의 열교환에 의해 압축공기내의 수분을 예냉하는 1차열교환공정과, 이 1차열교환수단에 의해 예냉된 압축공기가 2차열교환수단을 통과하면서 순환공급되는 냉매와의 열교환에 의해 압축공기내의 수분을 냉각응축하는 2차열교환공정과, 이 2차열교환수단에 의해 수분과 불순물이 냉각된 압축공기가 분리수단을 통과하면서 필터부에 의해 상기 냉각응축된 수분과 불순물을 분리제거하는 분리공정을 차례로 수행한 상태에서 상기 복수의 타워에 의해 재차 수분과 불순물을 제거하는 흡착공정을 수행하도록 되는 것에 의해 달성되게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

즉, 첨부도면 제 1 도 내지 제 4 도에 도시된 바와 같이 본 발명은 공기압축기로 흡입되는 수분 및 불순물을 포함하는 압축공기를 1차열교환수단(10)에 공급하여 1차열교환수단의 일측에서 타측으로 연통되는 다수의 연결튜브(11)를 통과시키면서 격판(13)에 의해 구획된 연결튜브(11)사이의 공간부(15)를 지그재그형태로 통과하며 배출구(17)로 배출되는 건조과정을 마친 차가운 압축공기와의 열교환에 의해 수분 및 불순물을 예냉하여 웅축시키는 1차열교환공정을 수행하고, 상기 1차열교환공정에 의해 예냉된 압축공기는 드레인되어 2차열교환수 단(20)으로 공급되어 격판(23)에 의해 구획된 연결튜브(21)사이의 공간부(25)를 지그재그형태로 통과하되 상기 예냉된 압축공기는 연결튜브(21)가 교환수단내의 격판(23)으로 구획 형 성 된 제1,2,3,4 냉매 순환구간(26)(27)(28)(29)에 냉매공급수단(40)으로부터 순환 공급되는 냉매와의 열교환에 의해 수분 및 불순물을 냉각하여 웅축시키는 2차열교환공정을 수행하게 된다.

이때 상기 압축공기의 열교환공정은 1차열교환수단(10)에 의한 예냉 후 2차열교환수단(20)에 의해 냉각웅축이 이루어지게 되므로 냉각효율이 우수하게 되고, 상기 2차열교환수단(20)의 제1,2,3,4냉매순환구간(26)(27)(28)(29)을 냉매가 순환 이송하여 냉매의 냉각시간 및 냉각범위를 우수하게 하고 1,2차열교환수단(10)(20)의 격판에 의해 압축공기의 지그재그 이송으로 열교환 시간을 길게 하여 열교환에 의한 냉각효율이 더욱 우수하게 된다.

상기와 같이 1,2차열교환공정으로 수분 및 불순물이 냉각응축된 압축공기는 분리수단(30)으로 공급되어 내식강체내부에 미립자를 여과하는 필터층을 구비한 필터부(33)를 통과하면서 상기 냉각응축된 수분 및 불순물을 분리하여 배출하는 분리공정을 수행하게 된다.

이때 상기 필터부(33)상에 분리된 수분 및 불순물은 냉각응축된 상태이므로 필터부에 스며들어 누적되지 않기 때문에 그 분리가 용이하게 된다.

상기와 같이 분리공정을 거치면서 수분 및 불순물을 제거한 압축공기는 흡착수단(50)으로 공급되어 흡착제가 각각 충진된 타워(50a)(50b)에 의해 압축공기내의 잔존하는 수분을 재차 흡착제거하되 상기 타워(50a)(50b)는 교대로 반복하며 흡착 및 재생과정을 수행하는 상기 타워(50a)(50b)의 흡착제에 의해 압축공기내의 잔존하는 수분을 재차 흡착제거하는 흡착공정을 수행하게되어 압축공기내의 수분 및 불순물을 효과적으로 제거한 양질의 건조공기를 제공하게 되는 것이다.

이때 상기 흡착공정을 마친 차가운 건조공기는 다시 제1차열교환수단(10)을 통과하면서 압축공기와의 열교환을 하게 된다.

상기한 건조공기 제조과정에서 흡착수단(50)의 타워(50a)(50b)가 흡착, 재생하는 과정을 상세히 설명하면 제 5 도에 도시된 바와같이 분리수단(30)을 경유해서 흡착수단(50)의 일측 타워(50a)를 통과하는 압축공기는 타워(50a.)에 충진된 흡착재에 의해 잔존하는 응축수분 및 불순물을 제거하는 흡착과정을 거쳐 양질의 건조공기를 공급하게 되고,

이때 타측 타워(50b)는 히터(51)에 가열된 순환공기가 통과하면서 흡착제에 흡착되어 있는 수분 및 불순물을 머플러(53)를 통해 배출하면서 일측 타워(50a)를 통과한 건조공기의 일부가 오리피스(54)를 통해 타워(50b)에 공급되어 흡착제의 수분을 재차 흡습하여 타워(50b)의 흡착제를 재생하게 된다.

상기한 타측 타워(50b)의 흡착재가 재생완료되면 이를 감지하는 퍼지밸브(55)의 자동변환작동으로 타측 타워(50b)는 흡착과정을 일측 타워(50a)는 재생과정으로 전환되게 되되 이 과정을 교대로 수행하게 된다.

이와같이 상기 타워(50a)(50b)는 흡착 및 재생과정을 교대로 반복하며 압축공기내의 잔존하는 수분 및 불순물을 제거하게되어 그 흡착효율이 우수하게 되는 것이다.

미설명부호로서 57은 히터(51)에 의해 가열된 공기를 순환시키는 불로워를 나타내는 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 1,2차열교환수단에 의해 공기내의 수분과 불순물을 응축냉각시킨 상태로 분리수단에 의해 분리제거하고 이를 재차 흡착수단의 흡착재에 의해 압축공기내에 잔존하는 수분을 최대한 제거한 상태로 공급하게 되므로 양질의 건조공기를 제공하게 되고 이에 따라 이를 산업현장 등에서 각종 공압기기는 물론 그 사용되는 장치들에 효과적으로 사용하게 됨은 물론 특히 정밀한 작업이 요구되는 작업장에서는 그 사용에 따른 신뢰도가 더욱 우수하게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 공기압축기로 흡입되는 수분 및 불순물을 포함하는 압축공기를 흡착제가 충진되고 흡착, 재생과정을 교대로 수행하는 복수의 타워에 교대로 공급하여 수분 및 불순물을 흡착제거하여 건조공기를 제조함에 있어서, 수분 및 불순물을 포함하는 압축공기가 1차열교환수단을 통과하면서 상기 타워에 의한 건조과정을 마친 차가운 압축공기와의 열교환에 의해 압축 공기내의 수분과 불순물을 예냉하는 1차열교환공정과, 상기 1차열교환수단에 의해 예냉된 압축공기가 2차열교환수단을 통과하면서 순환공급되는 냉매와의 열교환에 의해 압축공기내의 수분과 불순물을 냉각응축하는 2차열교환공정과, 상기 2차열교환수단에 의해 수분과 불순물이 냉각된 압축공기가 분리수단을 통과하면서 필터부에 의해 상기 냉각응축된 수분 및 불순물을 분리제거하는 분리공정을 차례로 수행한 상태에서 상기 복수의 타워에 의해 재차 수분과 불순물을 제거하는 흡착공정을 수행하도록 되는 것을 특징으로 하는 건조공기 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 1차열교환공정은 수분 및 불순물을 포함하는 압축공기를 1차열교환수단(10)에 공급하여 1차열교환수단의 일측에서 타측으로 연통되는 다수의 연결튜브(11)를 통과시키면서 격판(13)에 의해 구획된 연결튜브(11)사이의 공간부(15)를 지그재그형태로 통과하며 배출구(17)로 배출되는 건조과정을 마친 차가운 압축공기와의 열교환에 의해 수분 및 불순물을 예냉하여 응축시키게 되는 것을 특징으로 하는 건조공기 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 2차열교환공정은 1차열교환수단(10)에 의해 예냉된 압축공기가 2차열교환수단(20)으로 공급되어 격판(23)에 의해 구획된 연결튜브(21) 사이의 공간부(25)를 지그재그형태로 통과하되 상기 예냉된 압축공기는 연결튜브(21)가 교환수단 내의 격판(23)으로 구획형성된 제1,2,3,4 냉매순환구간(26)(27)(28)(29)에 냉매공급수단(40)으로부터 순환 공급되는 냉매와의 열교환에 의해 수분 및 불순물을 냉각하여 응축시키게 되는 것을 특징으로 하는 건조공기 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 분리공정은 1,2차열교환수단(10)(20)으로 수분 및 불순물이 냉각응축된 압축공기가 분리수단(30)으로 공급되어 내식강체내부에 미립자를 여과하는 필터층을 구비한 필터부(33)를 통과하면서 상기 냉각응축된 수분 및 불순물을 배출하게 되는 것을 특징으로 하는 건조공기 제조방법.