KR100360779B1 - 에어 드라이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 공압기기의 동력원으로 사용되는 압축공기(에어 콤프레샤에 의해 생성된 압축공기)에 포함된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어에 관한 것으로서, 압축공기를 공압기기에 공급함에 있어 압축공기에 함유된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어에 있어서, 에어 콤프레샤로부터 압축공기가 공급되어 수분이 1차 제거되도록 세퍼레이터가 연결되고, 다수의 엘보우와 이송관에 의해 서로 연통되어 압축공기에 포함된 수분이 2차 제거되도록 제 1, 2, 3에어휠터가 연결되며, 이송관을 통하여 압축공기가 베셀 A, 베셀 B로 공급되어 수분이 3차 제거되도록 연결되고, 수분이 1, 2, 3차 제거된 압축공기의 수분이 제 4에어휠터에서 4차 제거되도록함에 따라, 압축공기에 함유된 수분을 완전히 제거하여 수분에 의한 공압기기의 오동작과 이로 인한 제품불량률을 줄일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 온도차이에 의한 결로현상을 예방하여 공압기기의 수명을 연장시킴과 동시에 에어휠터 및 부품교환에 따른 비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 수분제거시 압축공기의 손실이 전혀 없어 자원절약 및 경비절감과 유지·보수가 용이한 것이다.

Description

에어 드라이어{AIR DRYER}

본 발명은 에어 드라이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 공압기기의 동력원으로 사용되는 압축공기(에어 콤프레샤에 의해 생성된 압축공기)에 포함된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어에 관한 것이다.

현대사회는 고도한 기술의 발달로 인해 산업현장 설비가 무인 자동화 시스템으로 바뀌어가고 있으며, 이를 실현하기 위한 수단으로는 많은 전자부품과 각종 산업기기가 요구되는바, 특히 산업기기에 있어서, 공압기기는 압축공기를 동력원으로 사용하게 되므로 경제성과 안전성이 우수하여 현재 산업전반에 걸쳐 널리 알려져 사용되고 있다.

이러한 공압기기의 동력원이 되는 압축공기는 에어 콤프레샤에 의해 생성되는 것으로, 압축된 상태의 공기를 직접 공압기기에 공급하여 사용하게 되나, 이때, 에어 콤프레샤를 이용한 공기의 압축시 대기중의 수중기가 공기와 함께 압축되므로 압축과정에서 수중기에 의해 발생된 수분에 의해 공압기기가 오동작을 일으켜 제품의 불량률이 높아 생산성이 저하되고 또는 온도변화에 따른 결로현상으로 인해 공압기기의 수명이 단축되어 비경제적이고 효율적이지 못한 폐단을 갖고 있다.

따라서, 위에서와 같은 폐단을 해소하기 위해 현재 개발되어 사용되고 있는 에어 드라이어는 원통형상으로 하단부에 배수트랩(drain trap)이 결합된 수분제거용 에어휠터를 다수개 나열시킨 후, 이송관을 연결하여 에어 콤프레샤로부터 생성된 압축공기를 통과시켜 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 방식의 에어 드라이어가 사용되고 있다.

이러한, 에어휠터의 수분 흡수율은 약 40% 정도에 불과하므로 수분에 의한 공압기기의 오동작과 결로현상에 따른 수명이 단축되는 폐단을 해소할 수 없고, 배수트랩을 주기적으로 교환해주어야 하므로 번거로울 뿐아니라, 압축공기의 손실이 많아 효율적이지 못하며, 또한 비교적 고가(高價)품이므로 구입에 따른 경비부담이 가중되는 문제점이 발생하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 에어 콤프레샤에 의해 생성된 압축공기에 함유된 수분을 초미립 유·수분 입자까지 흡수하여 약 70%의 흡수율을 얻을 수 있으며 에어휠터 및 부품교환 주기를 연장시킴에 따라 수명연장과 경비를 절감함은 물론, 수분제거시 발생되는 압축공기의 손실이 전혀 없으며 유지 보수가 용이하도록 된 새로운 형태의 에어 드라이어를 제공하고자 하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에어 콤프레샤로부터 생성된압축공기를 공압기기에 공급함에 있어 압축공기에 함유된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어에 있어서, 에어 콤프레샤로부터 압축공기가 공급되어 수분이 1차 제거되도록 세퍼레이터가 연결되고, 다수의 엘보우와 이송관에 의해 서로 연통되어 압축공기에 포함된 수분이 2차 제거되도록 제 1, 2, 3에어휠터가 연결되며, 이송관을 통하여 압축공기가 베셀 A, 베셀 B로 공급되어 수분이 3차 제거되도록 연결되고, 수분이 1, 2, 3차 제거된 압축공기의 수분이 제 4에어휠터에서 4차 제거되도록 연결된 특징을 갖는다.

이와 같은 본 발명에서, 상기 세퍼레이터와 제 1, 2, 3, 4에어휠터에서 제거된 압축공기의 수분은 그 하방으로 연결된 이송관 및 에어호스를 따라 자동배수장치로 공급되도록 연결되고, 상기 베셀 A, B는 하단에 전자밸브와 3방향 밸브가 하부 이송관에 의해 연통되도록 연결되어 제 3에어휠터로부터 공급된 압축공기가 베셀 A와 베셀 B 내부로 공급시키며, 상단에는 일측방으로 바이패스 라인을 갖는 상부 이송관이 연결되어 베셀 A, B 내부에서 수분이 3차 제거된 압축공기를 제 4에어휠터로 공급시키도록 된 특징을 갖는다.

또한, 상기 상부 이송관은 베셀 A, B와 오리피스 밸브로 연결되고 양측 선단과 바이패스 라인에는 압력게이지가 결합된 특징을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 드라이어를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 에어 드라이어를 나타내는 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 에어 드라이어의 요부 발췌 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 에어 드라이어의 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 에어 드라이어의 요부 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:에어 드라이어 2:세퍼레이터

4:제 1에어휠터 6:제 2에어휠터,

8:제 3에어휠터 10:제 4에어휠터

12, 22:전자밸브 20:베셀 A

30:베셀 B 32, 34:3방향밸브

40:자동배수 장치 42:몸체부

43:공급관 44:수분제거 휠터

44a:망체 44b:와이어

45, 45':플랜지부 46:와류발생편

47:통공 48:가이드축

52:상부실 53:하부실

54:니플 55, 56:스토퍼

57;부구 58:가이드핀

60:수위 감지부 LP:하부 이송관

HP:상부 이송관

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 드라이어(1)의 세퍼레이터(2)는 에어 콤프레샤(도 1 및 도 2에는 도시되지 않음)로부터 압축공기가 공급되어 수분이 1차 제거되도록 연결되고, 제 1, 2, 3에어 휠터(4, 6, 8)는 다수의 엘보우(E)와 이송관(P)에 의해 서로 연통되어 압축공기에 포함된 수분이 2차 제거되도록 연결되며, 베셀 A, B(20, 30)는 이송관(P)을 통하여 압축공기가 공급되어 수분이 3차 제거되도록 연결되고, 제 4에어휠터(10)는 1, 2, 3차 제거된 압축공기의 수분이 4 차 제거되도록 연결된 것을 나타내는 것이다.

또한, 자동배수장치(40)는 상기 세퍼레이터(2)와 제 1, 2, 3, 4에어휠터(4, 6, 8, 10)에서 제거된 압축공기의 수분이 이송관(P) 및 에어호스(H)를 따라 공급되도록 연결되고, 상기 베셀 A, B(20, 30) 내부로는 하단에 전자밸브(12, 22)와 3방향 밸브(32)가 하부 이송관(LP)에 의해 연통되도록 연결되어 제 3에어휠터(8)로부터 공급된 압축공기가 공급되며, 상부 상단에는 일측방으로 바이패스 라인(14)을 갖는 상부 이송관(HP)이 연결된 되어 베셀 A, B(20, 30) 내부에서 수분이 3차 제거된 압축공기가 공급되는 것을 나타낸다.

이때, 상부 이송관(HP)은 베셀 A, B(20, 30)와 오리피스 밸브(16)로 연결되고 양측 선단과 바이패스 라인(14)에는 압력게이지(18)가 결합된 것을 나타낸다.

도 3은 본 고안에 따른 에어 드라이어의 요부 발췌 측단면도로서, 에어 드라이어(1)의 세퍼레이터(2)는 몸체부(42) 일측방에 에어 콤프레샤(도면에 도시되지 않음)로부터 압축공기가 공급되는 공급관(43)이 편심되게 연결되고 그 내부에는 망체(44a)와 와이어(44b)로 이루어진 수분제거 휠터(44)가 내설되며 상면에는 플랜지부(45)에 의해 외주면에 스크류형태의 와류발생편(46)과 내부에 통공(47)이 형성된 가이드축(48)이 결합되고, 자동배수 장치(40)는 육면체형상으로 상부실(52)과 하부실(53)로 구획되데, 상부실(52) 상면 일측에는 니플(54)과 솔레노이드 밸브(59)가 결합되고 하부실에는 스토퍼(55, 56) 및 부구(57)가 결합된 가이드핀(58)으로 이루어진 수위감지부(60)와 상기 솔레노이드 밸브(59)와 연통되는 노즐(61)이 내설되며 일측면에는 투시창(62)이 형성된 것을 나타내는 것이다.

이때, 세퍼레이터(2)의 몸체부(42)에 결합된 가이드축(48)의 상면 중앙에는 공급관(43)으로부터 공급된 압축공기를 이송하기 위한 연결관(49)이 결합되고 이송관(P)에 의해 자동배수 장치(40)와 서로 연통되도록 결합된 것을 나타낸다.

여기에서, 자동배수장치(40)에 설치된 솔레노이드 밸브(59)와 수위감지부(60)는 전기적으로 연결되고, 부구(57)는 세퍼레이터(2)에서 제거된 수분의 공급에 따른 수위변화에 의해 위치가 조절되며 부구(57)의 승·하강 범위는 가이드핀(58)에 결합된 스토퍼(55, 56)에 의해 설정된다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 에어 드라이어를 나타내는 개략도로서, 도 4는 이송관(P)에 의해 에어 콤프레샤(CP)로부터 공급되는 압축공기가 공급되도록 세퍼레이터(2)와 제 1, 2, 3, 4에어휠터(4, 6, 8, 10) 및 베셀 A, B(20, 30)가 연결되고, 세퍼레이터(2)와 제 1, 2, 3, 4에어휠터(4, 6, 8, 10)에서 제거된 수분은 자동배수장치(40)로 공급되는 것을 나타내는 것이고, 도 5는 에어 드라이어의 베셀 A, B를 나타내는 것으로, 베셀 A, B(20, 30)의 하단에 3방향 밸브(32)와 전자밸브(12, 22)가 개폐가능하도록 하부 이송관(LP)에 의해 연결되고 상단에는 바이패스 라인(14)을 갖는 상부 이송관(HP)에 3방향밸브(34)가 개폐되도록 연결된 것을 나타내는 것이다.

이때, 압축공기의 흐름(화살표 참조)은 베셀 A(20)측방에 연결된 하부 이송관(LP)의 전자밸브(12)와 베셀 B(30)측방에 연결된 상부 이송관(HP)의 3방향밸브(34)가 개방되면, 하부 이송관(LP)으로 공급된 압축공기가 베셀 A(20)를 거쳐 수분이 제거된 후 상단에 연결된 상부 이송관(HP)의 바이패스 라인(14)을 통해 3방향밸브(34)의 개방된 쪽으로 배출되데, 일부 압축공기는 상부 이송관(HP)을 통하여 베셀 B(30) 내부로 유입되는 것을 나타낸다.

도면 중 미설명 부호 3은 지지브라켓, 5는 받침판, 7은 콘트롤박스, 9는 게이트 밸브, 63은 배수밸브이다.

이와 같은 본 발명의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 에어 콤프레샤(CP)로부터 압축공기가 공급되어 수분이 1차 제거되도록 세퍼레이터(2)가 연결되고, 다수의 엘보우(E)와 이송관(P)에 의해 서로 연통되어 압축공기에 포함된 수분이 2차 제거되도록 제 1, 2, 3에어휠터(4, 6, 8)가 연결되며, 이송관(P)을 통하여 압축공기가 베셀 A, B(20, 30)로 공급되어 수분이 3차 제거되도록 연결되고, 수분이 1, 2, 3차 제거된 압축공기의 수분이 제 4에어휠터(10)에서 4차 제거되도록 연결된 에어 드라이어(1)를 설치한 상태에서, 공압기기를 구동시키기 위해 에어 콤프레샤(CP)로부터 생성된 압축공기를 이송관(P)으로 공급하게 되면, 압축공기가 세퍼리이터(2) 내부를 거치면서 수분이 1차로 제거된 후, 이송관(P)을 통하여 제 1, 2, 3에어휠터(4, 6, 8)를 순차적으로 거치면서 수분이 2차 제거된다.

이때, 압축공기는 세퍼레이터(2)에 내설된 가이드축(46)의 와류발생편(43)에의해 와류를 일으키며 하방으로 이송되면서 수분제거 휠터(44)에 의해 수분은 제거되어 이송관(P)을 통해 자동배수 장치(40)로 공급되고 수분이 1차 제거된 압축공기는 가이드축(48) 내부에 형성된 통공(47)을 통하여 상승되고, 세퍼레이터(2) 및 제 1, 2, 3에어휠터(4, 6, 8)에 의해 제거된 수분은 자동배수 장치(40)로 이송된 후, 외부로 배출되는 것으로서, 자동배수 장치(40)에서의 수분 배출은 공급되는 수분에 의해 하부실(53)내의 수위가 상승함에 따라, 부구(57)가 상승하여 가이드핀(58) 상방에 위치한 스토퍼(55)에 접촉되면 상부실(52)에 내설된 솔레노이드 밸브(59)에 전기적인 신호가 인가되어 솔레노이드 밸브(59)가 개방되고 이에 따라, 노즐(61)을 통하여 제거된 수분이 외부로 배출되는 것이다.

또한, 제거된 수분이 노즐(61)을 통하여 외부로 배출되면, 하부실(53) 내의 수위가 떨어지게 됨에 따라, 부구(57)가 하강되어 가이드핀(58)의 하방에 위치한 스토퍼(56)와 접촉하게 되면, 위에서 개방되어진 솔레노이드 밸브(59)가 폐쇄되어 노즐(61)을 통한 수분의 배출이 중단되는 것으로, 이때, 세퍼레이터(2)에서의 수분제거시 제거된 수분과 함께 자동배수 장치(40)로 공급된 소량의 압축공기는 노즐(61) 끝단이 항상 물속에 잠긴상태를 유지하게 되므로 외부로 유출되지 않고 하부실(53)의 수위상승에 따른 압력변화에 의해 다시 이송관(P)을 통하여 세퍼레이터(2)의 통공(47)을 통하여 이송된다.

계속하여, 압축공기는 이송관(P)을 통하여 베셀 A, B(20, 30)로 공급되어 수분이 3차 제거되데, 하부 이송관(LP)에 연결된 전자밸브(12, 22) 및 3방향밸브(32)와 바이패스 라인(14)을 갖는 상부 이송관(HP)에 연결된 3방향밸브(34)에 의해 압착공기가 이송관(P)을 통하여 제 4에어휠터(10)로 공급된 후, 상기 제 4에어휠터(10)에서 수분이 4차 제거된 다음, 지정된 이송수단(도면에 도시되지 않음)을 통하여 공압기기(도면에 도시되지 않음)로 공급되는 것이다.

이때, 베셀 A, B(20, 30)에서의 압착공기는 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 이송관(LP)의 전자밸브(12)가 개방됨에 따라 압축공기가 베셀 A(20) 내부를 거치며 수분이 제거된 후, 상부 이송관(HP)으로 공급된 다음 바이패스 라인(14)을 거쳐 3방향밸브(34)를 통해 배출되데, 일부 압축공기는 상부 이송관(HP)을 통하여 베셀 B(30) 내부로 공급된다. 여기에서, 압축공기의 흐름(전자밸브의 개폐에 따른 압축공기의 공급방향)은 지정된 시간에 따라 연속·반복적으로 수행되고, 일부 압축공기를 바이패스 라인(14)을 통해 베셀 A(20) 또는 베셀 B(30) 내부로 공급되도록 함에 따라, 압축공기의 수분제거시 내부에 잔류된 수분이 제거되는 것이다.

이와 같이하여, 수분이 완전히 제거된 상태의 압축공기를 공압기기에 공급할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 에어 드라이어를 이용함에 따라, 압축공기에 함유된 수분을 완전히 제거하여 수분에 의한 공압기기의 오동작과 이로 인해 제품불량률을 줄일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있고, 온도차이에 의한 결로현상을 예방하여 공압기기의 수명을 연장시켜 에어휠터 및 부품교환에 따른 비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 수분제거시 압축공기의 손실이 전혀 없어 자원절약 및 경비절감과 유지·보수가 용이한 매우 유익한 발명임이 명백하다.

Claims (5)

1. 에어 콤프레샤로부터 생성된 압축공기를 공압기기에 공급함에 있어 압축공기에 함유된 수분을 제거하기 위해 압축공기가 공급되어 수분이 1차 제거되도록 세퍼레이터(2)가 연결되고, 다수의 엘보우(E)와 이송관(P)에 의해 서로 연통되어 압축공기에 포함된 수분이 2차 제거되도록 제 1, 2, 3에어휠터(4, 6, 8)가 연결되며, 이송관(P)을 통하여 압축공기가 베셀 A(20), 베셀(B30)로 공급되어 수분이 3차 제거되도록 연결되고, 수분이 1, 2, 3차 제거된 압축공기의 수분이 제 4에어휠터(10)에서 4차 제거되도록 연결된 에어 드라이어에 있어서,

   상기 세퍼레이터(2)는 몸체부(42) 일측방에 공급관(43)이 편심되게 연결되고 그 내부에는 수분제거 휠터(44)가 내설되며 상면에는 플랜지부(45)에 의해 외주면에 스크류형태의 와류발생편(46)이 형성되고 내부에는 통공(47)이 관통된 가이드축(48)이 결합된 것을 특징으로 하는 에어 드라이어.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 세퍼레이터(2)의 수분제거 휠터(44)는 망체(44a)와 와이어(44b)가 내설된 것을 특징으로 하는 에어 드라이어.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 베셀 A, B(20, 30)의 하단에는 전자밸브(12, 22)와 3방향 밸브(32)가 하부 이송관(LP)에 의해 연통되도록 연결되어 제 3에어휠터(8)로부터 공급된 압축공기를 내부로 공급시키며 상단에는 일측방으로 바이패스 라인(14)을 갖는 상부 이송관(HP)이 연결된 것을 특징으로 하는 에어 드라이어.
5. 삭제