KR100417295B1 - 에어 드라이어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축공기를 배송하는 배관의 중간에 설치되어 압축 공기 중에 함유된 수분이나 유분 등과 같은 불순물을 여과하는 에어드라이어 시스템에 관한 것으로, 압축공기중의 수분과 기름 등을 흡착 여과하는 흡착재가 내장되어 있으면서 병렬 배치된 한쌍의 1차 여과타워와, 상기 1차 여과타워의 출구측에 직렬 연결되어 공기중에 함유된 암모니아와 이산화탄소 및 수분을 여과하는 2차 여과타워, 압축공기를 공급하는 공기공급라인과 양쪽 1차 여과타워를 선택적으로 연결시키는 입구측 셔틀밸브, 상기 입구측 셔틀밸브와 1차 타워사이에 설치되어 공기가 역류하지 못하게 차단하는 1쌍의 첵크밸브, 상기 첵크밸브와 셔틀밸브사이에 설치되어 셔틀밸브와 첵크밸브사이의 공기를 드레인시키는 1쌍의 제 1 드레인밸브, 상기 첵크밸브와 1차 여과타워사이에 설치되어 1차 여과타워 내부의 압축공기를 드레인시키는 1쌍의 제 2 드레인밸브,상기 양쪽 1차 여과타워의 출구단과 공기배출관을 연결하는 출구측 연결구, 상기 출구측 연결구와 1차 여과타워의 출구단사이에 설치되어 공기의 흐름이 역류되지 못하게 하는 1쌍의 첵크밸브, 상기 한쌍의 1차 여과타워의 출구와 2차 여과타워의 입구를 연결시키는 연결관, 상기 2차 여과타워의 배출관과 상기 1차 여과타워의 출구사이를 연결시켜 2차 여과된 공기로서 1차 여과타워의 흡착재를 재생시키는 재생라인, 및 상기 재생라인에서 양쪽 1차 여과타워로 재생공기를 공급하는 각각의 분기재생라인에 설치되어 2차 여과공기가 양쪽 1 차 여과타워중 한쪽으로만 공급되게 하는 1쌍의 첵크밸브로 구성되어 있다. 그리고, 필요에 따라 상기 1차 여과타워에 압축공기를 공급하는 공기공급라인에 설치된 셔틀밸브를 보호하기 위해 상기 셔틀밸브의 앞쪽 공기공급라인에 먼지 등을 걸러주는 여과필터를 설치하여 사용할 수가 있고, 또 상기 2차 여과타워의 공기배출관에 여과필터를 설치하여 2차 여과타워를 통과하여 나온 공기 중에 함유된 2차 여과타워의 흡착재에서 발생될 수 있는 분진을 여과해 주는 여과필터를 설치하여 사용할 수가 있다. 이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 에어 드라이 시스템은 1차 여과타워에서 여과된 공기를 2차 여과타워에서 더욱 깨끗하게 여과할 수 있을 뿐만 아니라, 1차 여과타워를 여과하기 위해 타워 내부의 공기를 드레인시킬 때 공기를 조용하게 배출할 수 있어 소음을 줄일 수 있으며, 전체의 부피를 작게 할 수가 있는 등의 효과를 얻을 수가 있는 것이다.

Description

에어 드라이어 시스템{Air dryer system}

본 발명은 압축공기 중에 함유된 수분과 기름 등을 제거하는 에어 드라이 시스템에 관한 것으로, 특히 전체 부피를 적게 하면서도 압축공기를 고효율로 여과할 수 있을 뿐만 아니라, 여과타워를 재생시킬 때 조용하면서도 효과적으로 재생시킬 수 있게 한 에어 드라이 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 압축공기를 사용하는 각종 산업현장에서는 공기압축기를 사용하여 압축공기를 얻고 있는 바, 이와 같이 공기압축기를 사용하여 공기를 압축하는 과정에는 압축피스톤 등과 같은 각종 기계요소에 묻어 있는 기름성분이 압축공기 중에 함유되게 됨과 더불어, 대기중의 먼지나 수분 등도 함께 포함되게 된다.

특히, 수분은 공기가 압축되면서 그 포화상태의 변화에 따라 자연발생적으로 발생되기도 한다.

이와 같이 수분이나 기름성분이 함유된 압축공기를 일반적인 기계장치 등에 사용하는 경우에는 그대로 사용하여도 전혀 문제가 없으나, 음식물 처리과정이나 약품처리과정 또는 반도체 생산공장 등과 같은 정밀산업현자에서는 그대로 사용할 수가 없어 반드시 수분이나 기름성분을 소정치 이하로 제거하여야 할 필요가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 통상 에어 드라이어(air dryer)를 사용하여 공기중의 불순물을 제거하고 있는데, 기존의 에어 드라이어는 그 작동 효율이 낮은 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

종래의 에어 드라이어에서 발생하는 여러 가지 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 발명자가 출원하여 대한민국 특허 246259 호로 등록받은 '에어드라이어"가 있다.

상기 특허의 에어드라이어는 수분 등의 불순물을 흡착하는 흡착제가 내장된 2개의 여과타워를 병렬로 설치하여, 이들 여과타워가 교대로 작동하게 함과 더불어, 여과된 공기를 다시 리턴시켜 작동하지 않는 여과타워 내부의 흡착제를 재생시켜 주게 되어 있는 바, 여과된 공기를 리턴시켜 여과타워를 재생시킬 때 여과타워 내부가 고압인 상태에서 공기배출밸브가작동하기 때문에 그 작동소음이 크게 발생하므로 실내에 설치할 수가 없다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 여과타워를 재생시키는 데에도 많은 양의 공기가 필요하여 재생효율이 낮다는 단점이 있었다.

또한, 상기의 발명에 따른 에어 드라이어는 2타워 타입으로 되어 있기는 하지만, 공기를 정상적으로 여과하기 위해서는 그 부피가 커진다는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 에어드라이어에서 발생하는 여러 가지 문제점을 해결하여, 공기를 효율적으로 여과할 수 있을 뿐만 아니라, 재생 작동할 때 소음이 적게 발생하게 하는 한편, 부피도 적게 할 수 있는 에어드라이어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어드라이어 시스템은, 압축공기중의 수분과 기름 등을 흡착 여과하는 흡착재가 내장되어 있으면서 병렬 배치된 한쌍의 1차 여과타워와, 상기 1차 여과타워의 출구측에 직렬 연결되어 공기 중에 함유된 암모니아와 이산화탄소 및 수분을 여과하는 2차 여과타워, 압축공기를 공급하는 공기공급라인과 양쪽 1차 여과타워를 선택적으로 연결시키는 입구측 셔틀밸브, 상기 입구측 셔틀밸브와 1차 타워사이에 설치되어 공기가 역류하지 못하게 차단하는 1쌍의 첵크밸브, 상기 첵크밸브와 셔틀밸브사이에 설치되어 셔틀밸브와 첵크밸브사이의 공기를 드레인시키는 1쌍의 1차 드레인밸브, 상기 첵크밸브와 1차 여과타워사이에 설치되어 1차 여과타워 내부의 압축공기를 드레인시키는 1쌍의 2차 드레인밸브,상기 1차 여과타워의 출구단과 공기배출관을 연결시키는 출구측 연결구, 상기 출구측 연결구와 1차 여과타워의 출구단사이에 설치되어 공기의 흐름이역류되지 못하게 하는 1쌍의 첵크밸브, 상기 한쌍의 1차 여과타워의 출구와 2차 여과타워의 입구를 연결시키는 연결관, 상기 2차 여과타워의 배출관과 상기 1차 여과타워의 출구사이를 연결시켜 2차 여과된 공기로서 1차 여과타워의 흡착재를 재생시키는 재생라인, 및 상기 재생라인에서 양쪽 1차 여과타워로 재생공기를 공급하는 각각의 분기재생라인에 설치되어 2차 여과공기가 양쪽 1 차 여과타워중 한쪽으로만 공급되게 하는 1쌍의 첵크밸브로 구성되어 있다.

그리고, 필요에 따라 상기 1차 여과타워에 압축공기를 공급하는 공기공급라인에 설치된 셔틀밸브를 보호하기 위해 상기 셔틀밸브의 앞쪽 공기공급라인에 먼지 등을 걸러주는 여과필터를 설치하여 사용할 수가 있고, 또 상기 2차 여과타워의 공기배출관에 여과필터를 설치하여 2차 여과타워를 통과하여 나온 공기 중에 함유된 2차 여과타워의 흡착재에서 발생될 수 있는 분진을 여과해 주는 여과필터를 설치하여 사용할 수가 있다.

또한, 상기 여과타워 내부의 공기 입출구 선단에는 흡착재가 강한 공기의 압력에 의해 공기이송라인으로 유입되지 못하게 하는 필터가 내장된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 출구측 연결구로서 셔틀밸브 또는 "T"자형 커플링을 선택적으로 사용할 수가 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 에어 드라이어 시스템은, 1차 여과타워의 흡착재를 여과할 필요가 있을 때, 여과타워의 입구단에 첵크밸브를 사이에 두고 상하로 배치된 1차 드레인밸브와 2차 드레인밸브를 순차적으로 개방시키면, 공기공급라인의 압력이 낮아지면서 입구측 셔틀밸브가해당 여과타워의 입구를 차단시킴과 더불어 첵크밸브를 차단시키게 되므로, 공기공급라인의 압축공기를 우선적으로 드레인시킨 다음, 여과타워 내부의 공기를 드레인시키게 된다.

따라서, 여과타워로 공급되는 공기의 흐름을 제어하는 셔틀밸브와 첵크밸브가 급격하게 이동하지 않게 되므로, 밸브의 개폐 작동소리가 요란하게 발생하지 않게 하면서도 여과타워내부의 압력을 간단하게 낮추어 재생용 공기를 저항없이 여과타워의 내부로 유입시킬 수 있게 되는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 에어드라이어 시스템의 구성을 나타낸 개략적 구성도,

도 2 는 본 발명에 따른 에어드라이어 시스템에 사용되는 첵크밸브의 개략적 내부구성을 보이는 단면도,

도 3a 는 본 발명의 에어 드라이 시스템에서 사용되는 1차 에어타워에 사용되는 흡착재의 단면도,

도 3b 는 본 발명의 에어 드라이 시스템에서 사용되는 2차 에어타워에 사용되는 흡착재의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 - 흡착재 2 - 1차 여과타워

3 - 1차 여과타워 4 - 흡착재

5 - 2차 여과타워 6 - 공기공급라인

7 - 입구측 셔틀밸브 8 - 첵크밸브

9 - 첵크밸브 10 - 분기라인

11- 분기라인 12 - 1차 드레인밸브

13 - 1차 드레인밸브 14 - 2차 드레인밸브

15 - 2차 드레인밸브 16 - 출구단

17 - 출구단 18 - 공기배출관

19 - 출구측 연결구 20, 21 - 첵크밸브

22 - 입구단 23 - 연결관

24 - 배출구 25 - 배출관

26 - 재생라인 27,28 - 분기재생라인

29,30 - 첵크밸브 31,32,33 - 필터

34 - 여과필터 35 - 여과필터

36 - 온/오프 밸브

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1 은 본 발명에 따른 에어 드라이어 시스템을 나타낸 개략적 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 드라이어 시스템은 압축공기중의 수분과 기름 등을 흡착 여과하는 흡착재(1)가 내장되어 있으면서 병렬 배치된 한쌍의 1차 여과타워(2,3)와, 상기 1차 여과타워의 출구측에 직렬 연결되어 있으면서 공기중에 함유된 암모니아와 이산화탄소 및 수분을 여과하는 흡착재(4)가 내장된 2차 여과타워(5)로 구성되어 있다.

상기 1차 여과타워(2,3)의 입구단에 연결된 공기공급라인(6)에는 양쪽 1차 여과타워(2,3)에 압축공기를 선택적으로 공급 또는 차단시키는 입구측 셔틀밸브(7, inlet shuttle valve)가 설치되고, 상기 입구측 셔틀밸브(7)와 양쪽 1차 타워(2,3)사이에 공기의 역류를 방지하는 1쌍의 첵크밸브(8,9)가 각각 설치되어 있으며, 상기 첵크밸브(8,9)와 입구측 셔틀밸브(7)사이에 셔틀밸브(7)와 첵크밸브(8,9)사이의 분기라인(10,11)상에 주입되어 있는 공기를 드레인시키는 1차 드레인밸브(12,13)가 각각 설치되어 있는 한편, 상기 첵크밸브(8,9)와 1차 여과타워(2,3)사이에 1차 여과타워 내부의 압축공기를 드레인시키는 2차 드레인밸브(14,15)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 양쪽 1차 여과타워(2,3)의 출구단(16,17)과 병열연결된 공기 배출관(18)사이에 출구측 연결구(19, outlet coupling)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 출구측 연결구(19)와 1차 여과타워(2,3)의 출구단(16,17)사이에 공기의 역류를 저지하는 1쌍의 첵크밸브(20,21)가 각각 설치되어 있다.

또한, 상기 한쌍의 1차 여과타워(2,3)의 출구단(16,17)과 2차 여과타워(5)의 입구단(22)이 연결관(23)을 매개하여 연결되어 있고, 상기 2차 여과타워(5)의 배출구(24)에 연결된 배출관(25)과 상기 1차 여과타워(2,3)의 출구단(16,17)이 재생라인(26)을 통하여 연결되어 있으며, 상기 재생라인(26)에서 양쪽 1차 여과타워(2,3)로 재생공기를 공급하는 각각의 분기재생라인(27,28)에 각각 첵크밸브(29,30)가 설치되어 상기 재생라인(26)을 통하여 공급된 2차 여과 공기가 양쪽 1 차 여과타워(2,3)중 한쪽으로만 공급되게 되어 있다.

그리고, 상기 1차 여과타워(2,3)와 2차 여과타워(5)의 내부 입구단과 출구단에는 각각 필터(31,32,33)가 설치되어, 여과타워(2,3,5)의 내부에 있는 흡착재(1,4)가 압축공기의 흐름에 따라 여과타워(2,3,5)의 바깥으로 빠져나가지 못하게 하도록 되어 있다.

또한, 필요에 따라 공기압축기로부터 상기 1차 여과타워(2,3)로 압축공기를공급하는 공기공급라인(6)에 1차 필터(34)를 설치하여, 공기중에 함유된 먼지를 예비로 걸러줌으로써 입구측 셔틀밸브(7)를 보호할 수가 있다.

또, 상기 2차 여과타워(5)의 공기배출관(25)에 여과필터(35)를 설치하여 2차 여과타워(5)를 통과하여 나온 공기중에 함유된 2차 여과타워의 흡착재 분진을 여과하여 완전하게 깨끗한 공기를 제공할 수 있게 하는 한편, 이와 같이 여과필터(35)를 사용하는 경우에는 상기 재생라인(26)을 분진 제거용 여과필터(35)의 바깥쪽에 연결시켜, 상기 1차측 여과타워(2,3)를 재생시키기 위해 공급되는 공기가 완전하여 여과된 상태로 공급되게 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 장치는, 그 전체가 전자제어기에 의해 제어되어지게 되어 있는데, 먼저 공기압축기에서 압축된 공기가 여과필터(34)를 통하여 공기공급라인(6)으로 공급되면, 이 공기공급라인(6)상에 설치되어 있는 입구측 셔틀밸브(7)가 양쪽 1차측 여과타워(2,3)중 내부압력이 낮은 쪽으로 이동하면서 한쪽 통로는 차단시키고 다른 쪽 통로는 개방시킨다.

따라서, 개방된 1차 여과타워(2 또는 3)로 압축공기가 공급되어 그 내부에 충전되어 있는 흡착재(1)에 의해 수분과 기름성분이 여과되게 되고, 이렇게 수분과 기름이 여과된 공기는 1차 여과타워(2,3)의 출구단(16,17)에 설치되어 있는 첵크밸브(20,21)와 출구측 연결구(19)를 통하여 연결관(23)으로 배출된다.

여기서, 상기 출구측 연결구(19)로서 셔틀밸브를 사용할 수가 있는 바, 셔틀밸브를 사용하면, 양쪽 1차 타워(2,3)의 내부 압력에 따라 자동적으로 압력이 낮은 쪽의 1차 타워(2 또는 3)쪽과 공기배출관(18)을 차단시키고 압력이 높은 쪽의 1차타워(2,3)의 내부 공기가 공기배출관(18)으로 배출되게 된다.

한편, 상기 출구측 연결구(19)로서 "T"자형 커플링을 사용하여도 무방한 바, 이와 같이 "T"자형 커플링을 사용하여도 괜찮은 이유는, 상기한 바와 같이 상기 출구측 연결구(19)와 1차 타워(2,3)의 출구단(16,17)사이에 공기배출관(18)의 압력공기가 1차 타워(2,3)쪽으로 역류하지 못하게 하는 각각의 첵크밸브(20,21)가 설치되어 있기 때문에, 압력이 높은 쪽의 1차 타워(2 또는 3)로부터 압력공기가 배출될 때, 상기 "T"자형 커플링을 통하여 반대쪽의 압력이 낮은 1차 타워(2 또는 3)의 내부로 진입되지 못하기 때문인 것이다.

그리고, 상기 1차 타워(2, 3)로 진입되는 압력공기는 아래쪽의 입구측에 설치된 입구측 셔틀밸브(7)에 의하여 결정되어지기 때문에, 1차 타워(2,3)의 출구쪽에서는 굳이 제어를 하지 않아도 상기한 바와 같이 공기의 흐름이 정상적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.

상기 연결관(23)을 통하여 배출된 1차 여과공기는 다시 2차 여과타워(5)의 입구단(22)을 통하여 2차 여과타워(5)속으로 유입되어 2차 여과타워(5)의 내부에 충전되어 있는 흡착재(4)에 의해 잔여 수분과 함께 암모니아와 이산화탄소 등과 같은 가스성분이 흡착 제거되게 된다.

이와 같이 2차 여과타워(5)에서 잔여수분과 유해 가스성분 등이 흡착된 공기는 배출관(25)을 통하여 배출되면서 여과필터(35)에 의해 2차 흡착재(4)의 분진 등이 완전히 제거된 상태로 사용장소에 배출 공급 또는 저장탱크에 저장되게 된다.

상기와 같은 과정을 거치면서 공기압축기에서 공급된 공기가 깨끗하게 여과되어지게 되는데, 이러한 과정 중에 압축공기중의 수분을 다량으로 흡착 제거하는 1차 여과타워(2,3)의 흡착재(1)가 흡착된 수분과 기름성분으로 인하여 제기능을 완전하게 발휘할 수 없는 상태가 되면, 계속하여 공급되는 압축공기로 인하여 1차 여과타워(2,3)의 내부의 압력이 높아지게 되고, 이렇게 높아진 압력은 압력감지기 등을 통하여 제어기(도시 안됨)로 전달되어지게 된다.

이렇게 전자제어기에 양쪽 1차 여과타워(2,3)중 한쪽 여과타워의 내부압력이 증가되었다는 신호가 입력되면 - 이하의 설명에서는 편의를 위해 2개의 여과타워(2,3)중 특정 여과타워(2)의 내부압력이 증가된 것으로 상정하여 설명하기로 한다 - 해당 여과타워(2)에 연결되어 있는 1차 드레인밸브(12)를 개방시키는 신호를 보내어 이 1차 드레인밸브(12)를 개방시킨다.

상기 1차 드레인밸브(12)가 개방되면 상기 공기공급라인(6)으로부터 양쪽 1차 여과타워(2,3)로 분기되는 분기라인(10)의 내부에 차 있던 공기가 드레인되게 되므로 분기라인(10)의 내부 압력이 급격히 저하된다.

이렇게 상기 분리라인(10)의 압력이 급격히 떨어지면, 입구측 셔틀밸브(7)의 스푸울이 압력이 떨어지는 쪽의 분리라인(10)쪽으로 이동하여 분기라인(10)을 공기공급라인(6)과 차단시키게 되므로, 상기의 분리라인(10)이 첵크밸브(8)와 셔틀밸브(7)에 의해 차단된 상태가 되어 그 내부에 들어 있는 공기가 완전히 드레인될 수 있게 된다.

그 다음, 상기 1차 드레인밸브(10)의 개방에 이어 1차 여과타워(2)의 가까이에 설치되어 있는 2차 드레인밸브(14)가 개방되면, 이 2차 드레인밸브(14)를 통하여 여과타워(2)의 내부에 들어 있던 압축공기가 빠져 나오게 되어, 결국 1차 여과타워(2)의 내부 공기가 완전히 빠져나와 압력이 거의 제로(zero)상태가 된다.

이러한 과정을 통하여 1차 여과타워(2)의 내부 압력이 낮아지면, 전자제어기가 상기 재생라인(26)에 설치되어 있는 온/오프밸브(36)를 개방시켜 배출관(25)을 통하여 배출되는 2차 여과공기가 재생라인(26)으로 투입되게 하고, 상기 재생라인(26)으로 투입된 공기는 분기재생라인(27)과 첵크밸브(29)를 통하여 내부 압력이 낮아진 1차 여과타워(2)속으로 주입되게 된다.

여기서, 상기 첵크밸브(29)의 개방은 1차 여과타워(2)의 압력이 낮아짐에 따라 압력에 의해 지지되어 있는 밸브의 스푸울이 이동하여 통로를 개방하게 되므로 이루어지게 되고, 그 대신 반대쪽의 1차 여과타워(3)에 연결되어 있는 첵크밸브(30)는 해당 1차 여과타워(3)의 내부 압력이 충분히 높은 상태이기 때문에, 첵크기능이 그대로 유지되어 재생라인(26)을 통하여 전달되어 오는 공기가 압력이 유지되어 있는 1차 여과타워(3)로는 유입되지 못하고, 그 대신 압력이 강하된 1차 여과타워(2)쪽으로만 유입되게 된다.

한편, 상기한 바와 같이 개방된 2차 드레인밸브(14)를 통하여 1차 여과 타워(2)의 내부공기가 빠져나올 때 흡착재(1)에 흡착되어 있던 수분과 기름성분이 함께 빠져 나오게 되고, 이 과정에서 흡착재(1)의 표면에 붙어 있거나 미처 빠져 나오지 못한 수분과 기름은 재생라인(26)을 통하여 주입되는 공기와 함께 빠져 나오게 되므로, 흡착재(1)를 완전하게 재생시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기의 동작과 반대로 반대쪽 1차 여과타워(3)의 흡착재(1)가 포화상태가 되어 여과타워(3)의 내부 압력이 증대하게 되면, 입구측 셔틀밸브(6)가 다른 쪽 1차 여과타워(2)로 연결되는 통로를 차단하고, 이와 동시에 드레인밸브(13,15)를 순차적으로 개방시켜 동일한 과정의 작동이 이루어지게 함으로써, 양쪽 1차 여과타워(2,3)를 순차적으로 재생시켜 줄 수 있는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 시스템에서는 고압의 외부 공기가 주입되는 상태에서 내부 압력이 높은 상태의 여과타워(2,3)를 직접 개방시키지 않고, 먼저 입구측 셔틀밸브(7)와 연결된 1차 드레인밸브(12)를 개방시킴으로써 상기 셔틀밸브(7)가 작동하여 고압의 외부공기가 여과타워(2,3)의 내부로 유입되는 것을 차단하게 하고, 이어 2차 드레인밸브(14, 15)를 개방시켜 1차 여과타워(2,3)내부의 공기가 2차 드레인밸브(14,15)를 통하여 배출되게 함으로써 셔틀밸브(7)의 급격한 이동과 진동 등이 발생하지 않게 하여 소음을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공기의 급격한 배출로 인한 소음도 줄일 수 있는 것이다.

한편, 도면 2에 도시한 바와 같이, 상기 1차 여과타워(2,3)의 입구측에 설치된 첵크밸브(8,9)의 내부에 설치된 스푸울(8a)에 배관방향을 따라 형성된 소구경의 공기통로(8b)를 형성시켜 둠으로써, 상기에서 설명한 바와 같이, 드레인밸브(12,13)가 개방되어 분기라인(10,11)의 압력이 낮아지게 됨으로 인하여 상기 첵크밸브(8,9)의 스푸울(8a)이 아래로 내려와 1차 여과 타워(2,3)와 분기라인(10,11)을 차단시킬 때, 상기 스푸울(8a)에 형성된 공기통로(8b)를 통하여 1차 여과타워(2,3)의 일부 공기가 아래로 내려와 1차 드레인밸브(12,13)를 통하여 배출되게 할 수 있다.

이와 같이, 상기 첵크밸브(8,9)에 공기통로(8b)를 관통 형성시켜 줌으로써 1차 여과타워(2,3)의 공기가 2차 드레인밸브(14,15)를 통하여 드레인되게 함과 더불어, 상기 첵크밸브(8,9)에 형성된 공기통로(8b)를 통하여 1차 드레인밸브(12,13)를 통하여서도 드레인되게, 즉 1차 여과타워(2,3)의 공기가 드레인될 때 상기 첵크밸브(8,9)에 형성된 공기통로(8b)를 통하여 2차 드레인밸브(14,15)는 물론 1차 드레인밸브(12,13)를 통하여서도 동시에 드레인되게 함으로써, 상기 2차 드레인밸브(14,15)의 치수를 작게 하여도 충분하게 1차 여과타워(2,3) 내부의 공기를 드레인시킬 수가 있는 것이다.

한편, 상기와 같이 흡착재(1)에 흡착된 수분 및 기름의 포화로 인하여 1차 여과타워(2,3) 내부의 압력이 증가하는 현상은 양쪽의 1차 여과타워(2,3)에서 동시에 발생하는 것이 아니라, 양쪽의 1차 여과타워(2,3)에서 동시에 발생하게 되는데, 이의 조절은 상기의 설명에서와 같이 초기 작동시킬 때 수동으로 드레인밸브(12,13,14,15)를 개방 작동시켜 줌으로써, 제어할 수가 있는 것이다.

도면 3은 본 발명의 시스템에서 사용하는 흡착재(1,4)를 도시한 것으로서, 상기 1차측 여과타워(2,3)속에 들어 있는 흡착재(1)는 도면 3a에 도시되어 있는 바와 같이 그 입자가 도면 3b의 2차측 여과타워(5)에 들어 있는 흡착재(4)의 입자보다 크기가 크면서 수분과 기름입자를 흡수하는 미세한 흡착홀(1a)의 깊이가 깊게 형성되어 있다.

그러므로, 상기 1차 여과타워(2,3)에 내재되어 있는 흡착재(1)는 흡착홀(1a)의 깊이 만큼의 삼투압을 발휘하여 수분과 기름을 흡수하게 되므로, 1개의 흡착재입자에서도 다량의 수분을 흡수할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도면 3b의 2차 여과타워(5)에서 사용되는 흡착재(4)는 그 직경이 1차 여과타워(2,3)에서 사용되는 흡착재(1)보다 작게 되어 있으면서, 흡착홀(4a)또한 얕게 형성되어 있다. 따라서 이 흡착재(4)는 잔여하는 미량의 수분을 흡수함과 더불어, 암모니아와 이산화탄소와 같은 가스를 흡수하여 제거하는 기능을 갖게 되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 드라이어 시스템은 병렬 설치된 1차 여과 타워를 여과된 공기로써 재생 처리할 때, 압축공기의 공급원에서 공급되는 공기의 공급을 차단한 상태에서 포화상태의 여과타워 내부에 차 있는 공기를 순차적으로 드레인시킴으로써, 밸브의 급격한 이동으로 인한 소음과 진동 등의 발생을 방지할 수가 있고, 또 드레인밸브를 2단으로 사용함으로써 밸브의 크기를 크게 하지 않아도 여과 타워 내부의 공기를 수분과 함께 충분하게 제거할 수가 있는 효과가 있다.

따라서, 재생용 처리공기의 양을 적게 사용하여도 여과타워내의 포화상태를 이루는 흡착재를 완전하게 재생 처리할 수가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 압축공기중의 수분과 기름 등을 흡착 여과하는 흡착재(1)가 내장되어 있으면서 병렬 배치된 한쌍의 1차 여과타워(2,3)와, 상기 1차 여과타워(2,3)의 출구측에 직렬 연결되어 공기중에 함유된 암모니아와 이산화탄소 및 수분을 여과하는 흡착재(4)가 내장된 2차 여과타워(5), 압축공기의 공급원으로부터 압축공기를 공급하는 공기공급라인(6)과 양쪽 1차 여과타워(2,3)를 선택적으로 연결시키는 입구측 셔틀밸브(7), 상기 입구측 셔틀밸브(7)와 1차 타워(2,3)사이에 설치되어 공기가 역류하지 못하게 차단하는 1쌍의 첵크밸브(8,9), 상기 첵크밸브(8,9)와 셔틀밸브(7)사이에 설치되어 셔틀밸브(7)와 첵크밸브(8,9)사이의 공기를 드레인시키는 1쌍의 1차 드레인밸브(12,13), 상기 첵크밸브(8,9)와 1차 여과타워(2,3)사이에 설치되어 1차 여과타워(2,3)내부의 압축공기를 드레인시키는 1쌍의 2차 드레인밸브(14,15),상기 1차 여과타워(2,3)의 출구단과 공기배출관(18)을 연결하는 출구측 연결구(19), 상기 출구측 연결구(19)와 1차 여과타워(2,3)의 출구단(17)사이에 설치되어 공기의 흐름이 역류되지 못하게 하는 1쌍의 첵크밸브(20,21), 상기 한쌍의 1차 여과타워(2,3)의 출구와 2차 여과타워(5)의 입구를 연결시키는 연결관(23), 상기 2차 여과타워(5)의 배출관(25)과 상기 1차 여과타워(2,3)의 출구사이를 연결시켜 2차 여과된 공기로서 1차 여과타워(2,3)의 흡착재(1)를 재생시키는 재생라인(26) 및, 상기 재생라인(26)에서 양쪽 1차 여과타워(2,3)로 재생공기를 공급하는 각각의 분기재생라인(27,28)에 설치되어 2차 여과공기가 양쪽 1 차 여과타워(2,3)중 한쪽으로만 공급되게 하는 1쌍의 첵크밸브(29,30)를 포함하여 이루어진 에어 드라이어 시스템
2. 제 1항 에 있어서, 상기 입구측 셔틀밸브(7)와 1차 타워(2,3)사이에 설치되어 공기가 역류하지 못하게 차단하는 첵크밸브(8,9)의 스푸울(8a)에 배관방향을 따라 공기통로(8b)가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템
3. 제 1 항에 있어서, 상기 출구측 연결구(19)가 셔틀밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템
4. 제 1 항에 있어서, 상기 입구측 연결구(19)가 3방향으로 개방된 "T"자형 커플링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템