KR100466115B1 - 차량용 에어드라이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 탑재된 에어컴프레셔로부터 발생된 압축공기 속의 불순물이나 수분을 제거하는 데에 사용되는 에어드라이어에 관한 것으로서, 사용기간이 경과함에 따라 블루타입실리카겔 성분의 건조제가 변화하는 색상이 여과체의 외부에서 육안으로 투명창을 통해 확인될 수 있도록 하고, 배출필터에 의해 대기중으로 방출되는 압축공기의 오염물질들이 여과되도록 하며, 상기 배출필터의 교환시기를 자동적으로 알려줄 수 있도록 하여 환경오염을 발생시키지 않도록 한다.

Description

차량용 에어드라이어{AIR DRYER FOR A VEHICLE}

본 발명은 에어드라이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량에 탑재된 에어컴프레셔로부터 발생된 압축공기 속의 불순물이나 수분을 제거하는 데에 사용되는 에어드라이어에 관한 것이다.

일반적으로, 대형차량에서는 에어브레이크, 에어서스펜션 등, 압축공기를 그 동력원으로 하여 작동하는 에어작동장치들이 사용되고 있는바, 상기한 바와 같은 에어작동장치들에 압축공기를 공급하기 위하여, 차량에는 대기중의 공기를 압축하는 에어컴프레셔와, 상기 에어컴프레셔에서 발생된 압축공기를 여과하여 수분과 불순물을 제거하는 에어드라이어 및 압축공기를 비축해두는 에어탱크 등이 구비되어 있다.

여기서, 상기 에어드라이어는 상기한 바와 같이 에어컴프레셔에서 압축되는 공기중에 포함되어 있던 불순물이나 수분 등을 제거하여, 순수한 압축공기가 에어작동장치에 공급되도록 함으로써, 압축공기가 통과하는 관로의 막힘이나 결빙 등을 방지하여, 에어작동장치들의 내구성 및 원활한 작동성을 확보하도록 한다.

도 1에는 종래에 사용되고 있는 에어드라이어(100)가 도시되어 있는 바, 그 구성 및 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 압축공기가 에어탱크(102)에 충진되는 작동을 보면, 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기가 압축공기입구(106)로 유입되고, 이 압축공기는 애뉼러필터(108)를 통과하면서 오일이나 기타의 불순물이 제거되고, 건조제(110)를 통과하면서 수분이 제거되어 세정공기가 된다.

상기 세정공기는 2차필터(112)를 통과하여 여과체(114)를 벗어나 체크밸브(116)를 열고 에어탱크(102)로 충진되며, 동시에 퍼지탱크(118)로 충진된다.

다음, 에어탱크(102)에 충분한 압축공기가 충진되어 소정의 최대압력에 도달하면 더 이상 에어탱크(102)에 압축공기가 충진되지 않도록 하는 차단-방출(CUT-OUT)작동이 이루어지는 바, 이를 살펴보면, 압축공기가 최대압력에 도달하면 스프링(120)에 의해 지지된 거버너피스톤(122)이 열리면서 파일럿통로(124)에 압축공기가 전달되어 배출피스톤(126)을 아랫 방향으로 누르고, 이에 의해 배출통로(128)가 열려서 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기가 댐퍼(132)를 거쳐 대기중으로 방출되어 에어탱크(102)로는 압축공기가 공급되지 않는다.

이때, 상기 퍼지탱크(118)에 충진되어 있던 압축공기는 역류하면서 상기 여과체(114)의 2차필터(112)와 건조제(110) 및 애뉼러필터(108)를 차례로 통과하면서, 이들에 걸러져 있던 불순물 및 수분 등을 제거하여 상기 배출통로(128)를 통해 대기중으로 배출됨으로써, 상기 여과체(114)를 청소(PURGE)한다.

에어탱크(102)에 충진되었던 공기가 소모되어 소정 압력이하로 되면 상기 거버너피스톤(122)이 닫히면서 상기 파일럿통로(124)가 차단되어, 상기 배출피스톤(126)이 배출통로(128)를 닫게 하여 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기는 다시 체크밸브(116)를 경유하여 에어탱크(102)로 충진된다.

상기한 바와 같은 일련의 작동을 반복적으로 수행하면서, 차량에 탑재된 에어작동장치들이 필요로 하는 순수한 압축공기가 지속적으로 안정되게 공급하게 되는데, 상기 여과체(114)는 그 내구 수명이 정해져 있어서, 통상 그 교환주기가 매1년 또는 50,000㎞이다.

따라서, 운전자는 상기 교환주기에 적절하게 상기 여과체(114)를 교환해주어야 에어작동장치들의 작동이 항상 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

그러나, 현실적으로 상기한 바와 같은 교환주기를 기억하고 체크하는 일은 매우 번거롭다는 문제점이 있고, 상기 차단-방출 작동시에는 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기가 여과체(114)를 거치지 않고 그대로 방출되는데, 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기에는 원래 공기에 포함되어 있던 불순물 이외에 에어컴프레셔(104)의 작동에 사용되는 작동유 등의 오일이 포함되어 있고, 퍼지탱크(118)로부터의 압축공기는 여과체(114)에 축적되었던 불순물들을 포함하고 있어서 차단-방출작동시 배출되는 압축공기는 환경오염의 원인이 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 에어드라이어의 여과체 교환시기를 육안으로 식별 가능하게 지시하여 줌과 아울러, 차단-방출 작동시 배출되는 압축공기가 환경오염을 유발시키지 않도록 하는 차량용 에어드라이어를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 에어드라이어의 구조를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 에어드라이어의 구조를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 누적피스톤 설치상태를 도시한 상세도,

도 4는 본 발명의 작동상태를 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1; 투명창 3; 블루타입실리카겔 성분의 건조제

5; 배출필터 7; 배출통로

9; 더블퍼지피스톤 11; 제1스프링

12; 제2스프링 13; 누적피스톤

14; 제3스프링 15; 식별부

16; 관측창 17; 전기접점

19; 경고등 102; 에어탱크

104; 에어컴프레셔 110; 건조제

114; 여과체 116; 체크밸브

118; 퍼지탱크 122; 거버너피스톤

124; 파일럿통로

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 에어드라이어는 건조제의 하부 둘레가 외부에서 관측될 수 있도록 여과체의 하부에 형성된 투명창과; 상기 투명창에 의해 관측되는 여과체의 내부에 구비된 블루타입실리카겔 성분의 건조제와; 차단-방출 작동시 배출되는 압축공기를 여과하도록 설치된 배출필터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 아울러, 종래 기술의 설명에 사용된 것과 동일한 부품의 명칭 및 부호는 동일한 것을 사용하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 에어드라이어를 도시한 것으로서, 여과체(114)를 통과한 압축공기가 체크밸브(116)를 경유하여 에어탱크(102)에 충진되고, 거버너피스톤(122)의 작동으로 파일럿통로(124)에 압축공기가 공급되어 에어컴프레셔(104) 및 퍼지탱크(118)로부터의 압축공기가 배출통로(7) 및 댐퍼(132)를 경유하여 대기중으로 방출되도록 되어 있는 점은 종래와 동일하다.

여기에, 본 발명 실시예에서는 상기 여과체(114)의 내부에 충진되어 있는 건조제(110)의 하부 둘레가 외부에서 관측될 수 있도록 여과체(114)의 하부에 투명창(1)을 형성하고, 상기 투명창(1)에 의해 관측되는 여과체(114)의 내부에 블루타입실리카겔 성분의 건조제(3)를 구비하고 있어서, 건조제(110)의 상태를 육안으로 식별할 수 있도록 함과 아울러, 차단-방출 작동시 배출되는 압축공기를 여과하도록 에어드라이어 내부에 배출필터(5)를 설치하고 있다.

또한, 상기 배출필터(5)의 오염상태를 표시할 수 있도록 오염상태표시수단을구비하고 있는바, 이는 파일럿통로(124)로부터의 압축공기에 의해 배출통로(7)를 형성하도록 설치된 더블퍼지피스톤(9)과, 상기 더블퍼지피스톤(9)의 양단에 설치된 제1,2스프링(11,12)과, 상기 더블퍼지피스톤(9)이 배출통로(7)의 하류로부터 제공되는 배압에 의해 움직일 때 공급되는 압축공기에 의해 움직이는 누적피스톤(13)과, 상기 누적피스톤을 탄지하는 제3스프링(14)과, 상기 누적피스톤(13)의 표면에 식별색이 도포된 식별부(15)와, 상기 누적피스톤(13)의 움직임이 외부에서 육안으로 관측될 수 있도록 에어드라이어에 구비된 관측창(16)과, 상기 누적피스톤(13)이 움직여서 스위칭시킬 수 있도록 설치된 전기접점들(17)과, 상기 전기접점들(17)의 스위칭에 의해 경보를 발생시키는 경보수단으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 더블퍼지피스톤(9)은 종래의 배출피스톤(126)을 대체한 것으로서, 상기 파일럿통로(124)로부터의 압축공기에 의해서 하측으로 이동하면서 배출통로(7)를 형성함과 아울러, 상기한 바와 같이 배출필터(5)에 의해 발생하는 배압에 의해 상승하면서, 상기 누적피스톤(13)이 설치된 곳으로 압축공기를 보내어, 누적피스톤(13)이 아래쪽으로 점차 이동되도록 한다.

상기 전기접점들(17)의 스위칭에 의해 경보를 발생시키는 경보수단은 경고등(19)으로 구성하였으며, 이외에 경고음을 울릴 수 있는 부저 등이 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 에어드라이어의 기본적인 작동을 에어탱크 충진시와 차단-배출 작동시로 나누어서 살펴보면, 에어탱크 충진시에는 종래와 동일하게 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기가 압축공기입구(106)로 유입되고, 이 압축공기는 애뉼러필터(108)를 통과하면서 오일이나 기타의 불순물이 제거되고, 건조제(110) 및 블루타입실리카겔 성분의 건조제(3)를 통과하면서 수분이 제거되어 세정공기가 된다.

상기 세정공기는 2차필터(112)를 통과하여 여과체(114)를 벗어나 체크밸브(116)를 열고 에어탱크(102)로 충진되며, 동시에 퍼지탱크(118)로 충진된다.

다음, 차단-배출 작동시에는 압축공기가 최대압력에 도달하면 거버너피스톤(122)이 열리면서 파일럿통로(124)에 압축공기가 전달되어 상기 더블퍼지피스톤(9)을 아랫 방향으로 누르고, 이에 의해 배출통로(7)가 열려서 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기가 댐퍼(132)를 거쳐 대기중으로 방출되어 에어탱크(102)로는 압축공기가 공급되지 않는다.

이때, 퍼지탱크(118)에 충진되어 있던 압축공기는 역류하면서 상기 여과체(114)의 2차필터(112)와 건조제(110) 및 애뉼러필터(108)를 통과하면서, 이들에 걸러져 있던 불순물 및 수분 등을 제거하여 상기 배출통로(7)를 통해 대기중으로 배출됨으로써, 상기 여과체(114)를 청소(PURGE)한다.

에어탱크(102)에 충진되었던 공기가 소모되어 소정 압력이하로 되면 상기 거버너피스톤(122)이 닫히면서 상기 파일럿통로(124)가 차단되어, 상기 더블퍼지피스톤(9)이 배출통로(7)를 닫게 하여 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기는 다시 체크밸브(116)를 경유하여 에어탱크(102)로 충진된다.

상기와 같은 일련을 작동에 의해 상기 여과체(114)의 건조제(110)가 흡수하는 누적된 수분의 양이 증가할수록, 상기 블루타입실리카겔(BLUE-TYPE SILICA GEL)성분의 건조제(3)도 수분의 양이 증가하면서 그 자체적인 화학적 특성에 의해 점차 그 색이 푸른색으로부터 분홍색으로 변화하는 바, 상기와 같은 블루타입실리카겔 성분의 건조제(3)가 변화하는 색상을 상기 투명창(1)을 통해 육안으로 확인하여, 여과체(114)의 교체시기를 판단할 수 있게 된다.

따라서, 별도의 시간적인 교환주기를 기산하거나 거리를 기산하는 불편함을 없애고, 실질적으로 변화되는 여과체(114)의 성능에 따라 최적의 시기에 여과체(114)를 교환할 수 있도록 한다.

한편, 상기 차단-배출 작동중에 상기 배출필터(5)에서는 에어컴프레셔(104)로부터의 압축공기 및 퍼지탱크(118)로부터의 압축공기중에 포함되어 있는 오일이나 불순물을 여과하여 대기중으로 방출되지 못하도록 함으로써, 환경오염을 방지하게 된다.

또한, 배출필터(5)가 상기한 바와 같은 여과작용을 반복적으로 수행함에 따라 배출필터 자체의 오염도 증가로 배출되는 압축공기에 배압이 소정수준 이상으로 상승되면, 이 상태를 상기 오염상태표시수단이 알려주어 배출필터(5)를 교환하도록 한다.

즉, 차단-배출 작동에 의해 압축공기가 상기 배출필터(5)를 경유하여 대기중으로 방출되는 동안에 상기 배출필터(5)가 오염에 의해 소정수준이상의 배압이 상기 더블퍼지피스톤(9)에 작용하도록 하면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 더블퍼지피스톤(9)은 순간적으로 상승하면서 상기 누적피스톤(13)이 설치된 곳으로 압축공기가 공급될 수 있도록 통로를 개방하게 되고, 이때 상기 누적피스톤(13) 쪽으로 공급된 압축공기는 상기 제3스프링(14)을 압축시키면서 상기와 같은 더블퍼지피스톤(9)의 배압에 의한 상승이 있을 때마다 누적되면서 상기 누적피스톤(13)을 점차 하강시키게 되고, 이때 상기 누적피스톤(13)의 식별부(15)는 관측창(16)에 의해 누적피스톤(13)의 하강정도를 손쉽게 알 수 있도록 하여 상기 배출필터(5)의 오염정도를 가늠할 수 있게 해준다.

더 나아가, 상기 누적피스톤(13)이 계속해서 압축공기에 의해 상기 제3스프링(14)을 압축시키면서 하강되면, 상기 전기접점들(17)을 스위칭시키게 되어 상기 경보수단인 경고등(19)이 점등되도록 함으로써, 운전자로 하여금 즉시 상기 배출필터(5)를 교환하도록 하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 상기 블루타입실리카겔 성분의 건조제가 변화하는 색상이 여과체의 외부에서 육안으로 상기 투명창을 통해 확인될 수 있도록 하고, 상기 배출필터에 의해 대기중으로 방출되는 압축공기의 오염물질들이 여과되도록 하며, 상기 배출필터의 교환시기를 자동적으로 알려줄 수 있도록 하여 환경오염을 발생시키지 않도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 건조제의 하부 둘레가 외부에서 관측될 수 있도록 여과체의 하부에 형성된 투명창과;

   상기 투명창에 의해 관측되는 여과체의 내부에 구비된 블루타입실리카겔 성분의 건조제와;

   차단-방출 작동시 배출되는 압축공기를 여과하도록 설치된 배출필터;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어드라이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 배출필터의 오염상태를 표시하는 오염상태표시수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 에어드라이어.
3. 제2항에 있어서, 상기 오염상태표시수단은

   파일럿통로로부터의 압축공기에 의해 배출통로를 형성하도록 설치된 더블퍼지피스톤과;

   상기 더블퍼지피스톤의 양단에 설치된 제1,2스프링과;

   상기 더블퍼지피스톤이 배출통로의 하류로부터 제공되는 배압에 의해 움직일 때 공급되는 압축공기에 의해 움직이는 누적피스톤과;

   상기 누적피스톤을 탄지하는 제3스프링과;

   상기 누적피스톤의 표면에 식별색이 도포된 식별부와;

   상기 누적피스톤의 움직임이 외부에서 육안으로 관측될 수 있도록 에어드라이어에 구비된 관측창;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어드라이어.
4. 제3항에 있어서, 상기 오염상태표시수단은

   상기 누적피스톤이 움직여서 스위칭시킬 수 있도록 설치된 전기접점들과;

   상기 전기접점들의 스위칭에 의해 경보를 발생시키는 경보수단;

   을 더 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 에어드라이어.