KR100751770B1

KR100751770B1 - 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 방법및 그 시스템

Info

Publication number: KR100751770B1
Application number: KR1020060042360A
Authority: KR
Inventors: 테쯔오 사다치카
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-08-23
Also published as: CN1862033A; US20060254424A1; JP4547673B2; KR20060116750A; JP2006316859A; CN100406753C

Abstract

에어 드라이어에 의해 제습된 2차측 압축공기의 소량을 퍼지 공기로서 이용하는 것만으로, 압축공기를 효과적으로 제습할 수 있도록 한 에어 드라이어의 수분 퍼지 방법 및 그 시스템을 제공한다.

압축공기원(3)과, 그 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 구동되는 공기압 실린더(5)와, 상기 압축공기를 공기압 실린더의 압력실(5a,5b)에 급배하는 스위칭 밸브(7)와, 상기 압축공기원과 스위칭 밸브의 입구 포트(P) 사이에 설치한 에어 드라이어(9)를 구비한 공기압 회로에 있어서, 압축공기원(3)으로부터의 압축공기를 상기 에어 드라이어(9)로 제습하고, 제습된 2차측 압축공기의 일부와, 상기 공기압 실린더(5)로부터 배출된 공기를 합류시키고, 합류시킨 공기를 퍼지 공기로 해서, 상기 에어 드라이어의 퍼지 유로에 공급한다.

Description

공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 방법 및 그 시스템{METHOD AND SYSTEM OF PURGING WATER IN AIR DRYER OF AIR PRESSURE CIRCUIT}

도 1은 본 발명에 따른 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템의 실시예를 개념적으로 나타내는 회로도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 공기압 회로 3 : 압축공기원

5 : 공기압 실린더 5a,5b : 압력실

7 : 스위칭 밸브 9 : 막(膜)식 에어 드라이어

9a : 막(膜) 모듈 9b : 퍼지 유로

11a,11b : 관로 13a,13b : 관로

15 : 관로 17 : 관로

19 : 배출로 P : 입구 포트

A,B : 출구 포트 EA,EB : 배기 포트

본 발명은, 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 공기압 액추에이 터를 구동하는 공기압 회로에 있어서, 에어 드라이어에 있어서 압축공기로부터 분리한 수분을 배출하기 위한 수분 퍼지 방법과, 그것을 이용한 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템에 관한 것이다.

압축공기원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 공기압 액추에이터를 구동하는 공기압 회로는, 예컨대 특허문헌1에 기재되어 있는 바와 같은 것이 알려져 있다.

이러한 종류의 공기압 회로는, 공기원과 스위칭 밸브의 입구 포트 사이에, 막 모듈에 의해 공기를 제습하는 막식 에어 드라이어를 설치하고, 스위칭 밸브의 배기 포트를 상기 막식 에어 드라이어의 퍼지 유로에 접속하고 있고, 그것에 의해, 제습한 공기의 전부를 공기압 액추에이터의 구동에 사용할 수 있으므로, 제습한 공기의 쓸데없는 소비가 없고, 공기압 회로의 런닝 코스트를 대폭적으로 저하시킬 수 있는 점에서 유효한 것이다.

그런데, 최근 액추에이터의 소형화가 진행되고, 액추에이터 내에서의 결로가 문제로 되고 있다. 일반적으로, 액추에이터 내의 결로는, 액추에이터의 용적이 배관 용적에 비해서 어느 정도 이상 작아지면 발생한다. 즉, 압축된 공기가 배기시에 팽창함으로써 온도가 내려가고, 이것이 노점(露点) 온도를 하회하면 안개가 생긴다. 이 안개의 대부분은, 증발해서 배기되지만, 액추에이터 용적이 작거나, 또는 배관이 긴 등의 안개의 배기를 방해하는 요소가 있으면, 점차로 안개가 응집해서 물방울로 성장하여, 액추에이터 내에서 결로가 발생하게 된다.

이와 같은 액추에이터 내의 결로의 대책으로서, 압축공기의 노점을 내리는 것이 고려되지만, 일반적으로, 막식 에어 드라이어는 저노점으로 될수록 퍼지 공기의 유량을 많게 할 필요가 있기 때문에, 액추에이터로부터 배기된 공기만으로는 안정된 퍼지 공기의 유량을 확보할 수 없는 경우가 생각된다.

[특허문헌1] 일본 실용신안등록 제2502135호 공보

이상과 같은 점을 감안하여, 본 발명의 기술적 과제는, 에어 드라이어에 의해 제습된 2차측 압축공기의 소량을 퍼지 공기로서 이용하고, 그것에 의해서 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기를 효과적으로 제습할 수 있도록 한 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 방법 및 그 시스템을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 방법은, 압축공기원과, 그 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 구동되는 공기압 액추에이터와, 상기 압축공기원의 압축공기를 공기압 액추에이터의 1개 이상의 압력실에 급배하는 스위칭 밸브와, 상기 압축공기원과 스위칭 밸브의 입구 포트 사이에 설치한 에어 드라이어를 구비한 공기압 회로에 있어서, 압축공기원으로부터 공급되는 1차측 압축공기를 상기 에어 드라이어로 제습하고, 상기 에어 드라이어에 의해 제습된 2차측 압축공기의 일부와 상기 공기압 액추에이터로부터 배출된 공기를 합류시키고, 합류시킨 공기를 퍼지 공기로 하여, 상기 에어 드라이어에 있어서 압축공기로부터 분리한 수분을 배출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방법을 이용한 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템은, 압축공기원과, 그 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 구동되는 공기압 액추에이터와, 상기 압축공기원의 압축공기를 공기압 액추에이터의 1개 이상의 압력실에 급배하는 스위칭 밸브를 구비한 공기압 회로에 있어서, 상기 압축공기원과 스위칭 밸브의 입구 포트 사이에 에어 드라이어를 설치하고, 그 에어 드라이어의 2차측 압축공기의 일부와 상기 공기압 액추에이터로부터 배출된 공기를 합류시키고, 그들을 상기 에어 드라이어에 있어서 분리한 수분을 배출하기 위한 퍼지 공기로 하는 배관을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템에 있어서는, 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어를, 막 모듈에 의해 공기를 제습하는 막식 에어 드라이어에 의해 구성할 수 있고, 또한, 상기 스위칭 밸브의 배기 포트로부터 에어 드라이어의 퍼지 유로에 이르는 배관에, 배기의 일부를 외부로 배출하는 배출로를 설치하는 것이, 실린더의 배압이 높게 되는 것을 억제하기 위해서 유효하다. 또한, 상기 에어 드라이어를 공기압 액추에이터로부터의 배기부에 있어서의 소음기로서 기능시킬 수 있다.

상기 본 발명의 방법 및 시스템에 있어서는, 에어 드라이어의 2차측 압축공기의 일부(입구공기유량의 5∼10%)를 항상 퍼지 공기로서 흘림과 동시에, 액추에이터로부터의 배기의 전부 또는 일부도 그것에 합류시켜 퍼지 공기로 하므로, 에어 드라이어의 2차측 압축공기만(입구공기유량의 10∼40%)을 퍼지 공기로 하는 종래의 일반적인 에어 드라이어에 비해서, 제습한 공기의 낭비가 적고, 그 대부분을 유효 하게 이용할 수 있게 된다.

또한, 상기 특허문헌1의 에어 드라이어에서는, 공기압 액추에이터의 배기시에만 퍼지 공기를 얻을 수 있으므로, 공기압 액추에이터의 구동 상태에 따라서는, 퍼지 공기가 필요한 시점에 필요한 양이 얻어지지 않을 가능성이 있지만, 본 발명에 의하면, 소량이면서 항상 퍼지 공기가 흐르므로, 그러한 문제가 회피된다.

이하, 본 발명을 도면에 나타내는 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템의 실시예를 개념적으로 나타내는 것으로, 이 공기압 회로(1)는, 공기압축기 등으로 이루어지는 압축공기원(3)과, 그 압축공기원(3)으로부터 공급되는 압축공기에 의해 구동되는 공기압 액추에이터의 일례인 공기압 실린더(5)와, 상기 압축공기원(3)으로부터 공급되는 압축공기를 공기압 실린더(5)의 피스톤(5c)의 양측의 압력실(5a,5b)에 급배하는 스위칭 밸브(7)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 압축공기원(3)과 스위칭 밸브(7)의 입구 포트(P) 사이에, 막 모듈(9a)에 의해 상기 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기를 제습하는 막식 에어 드라이어(9)가 설치되어 있다.

상기 스위칭 밸브(7)는, 입구 포트(P), 출구 포트(A,B), 및 배기 포트(EA,EB)를 갖는 5포트 스위칭 밸브로 이루어지고, 출구 포트(A,B)를, 입구 포트(P)와 배기 포트(EA,EB)로 스위칭하여 연통시킴으로써, 상기 공기압 실린더(5)의 압력실(5a,5b)에 압축공기원(3)으로부터의 압축공기를 급배하도록 하고 있다.

상기 압축공기원(3)은, 막식 에어 드라이어(9)에 있어서의 막 모듈(9a)을 통해서 스위칭 밸브(7)의 입구 포트(P)에 접속되어 있다. 도면 중, 11a,11b는 그들을 접속하는 관로를 나타내고 있다. 또한, 상기 스위칭 밸브(7)의 출구 포트(A,B)는, 공기압 실린더(5)의 압력실(5a,5b)에 연통하는 관로(13a,13b)에 접속되고, 상기 스위칭 밸브(7)는, 솔레노이드 등의 적절한 스위칭 수단에 의해 스위칭 접속하도록 구성한 것이다. 또한, 스위칭 밸브(7)의 배기 포트(EA,EB)에 접속한 관로(15a,15b)는, 그들을 합류시킨 관로(15)에 의해 막식 에어 드라이어(9)의 퍼지 유로(9b)에 접속하고 있다.

또한, 상기 막식 에어 드라이어(9)의 2차측의 관로(11b)로부터 분기시킨 관로(17)를, 스위칭 밸브(7)의 배기 포트(EA,EB)와 막식 에어 드라이어(9)의 퍼지 유로(9b)를 연통하는 관로(15)에 접속함으로써, 에어 드라이어(9)에 의해 제습된 2차측 압축공기의 일부와 공기압 실린더로부터 배출된 공기를 합류시키고, 그들을 상기 막식 에어 드라이어(9)에 있어서 분리한 수분을 배출하기 위한 퍼지 공기로 하고 있다. 퍼지 공기에 혼입해야 할 에어 드라이어(9)의 2차측 압축공기의 양은, 상기 관로(17)에 설치한 스로틀(17a)에 의해 조정할 수 있지만, 통상은 입구공기유량의 5∼10% 정도로 설정된다.

상기 공기압 실린더(5)의 배압이 높게 되는 것을 방지하기 위해서, 상기 스위칭 밸브(5)의 배기 포트로부터 에어 드라이어(9)의 퍼지 유로(9b)에 이르는 관로(15)에, 공기압 실린더(5)로부터 배출된 공기의 일부를 스로틀(19a)을 통해서 외부로 배기하는 배출로(19)를 설치할 수 있다.

다음에, 상기 시스템을 이용한 공기압 회로(1)의 작용을, 그 회로에 있어서의 에어 드라이어(9)의 수분 퍼지 방법과 함께 설명한다.

우선, 압축공기원(3)으로부터 공급되는 1차측 압축공기는, 상기 막식 에어 드라이어(9)에 의해 제습되고, 여기서 제습된 압축공기는, 상기 에어 드라이어(9)의 2차측의 관로(11b)를 경유하여 스위칭 밸브(7)에 이르고, 상기 스위칭 밸브(7)의 스위칭에 의해 상기 공기압 실린더(5)에 있어서의 압력실(5a 또는 5b)에 공급된다. 한편, 공기압 실린더(5)의 다른쪽의 압력실로부터 배출된 압축공기는, 관로(15)를 통해서 에어 드라이어(9)의 퍼지 유로(9b)에 공급되지만, 에어 드라이어(9)의 2차측의 관로(11b)를 통과하는 2차측 압축공기의 일부를, 상기 관로(11b)로부터 분기된 관로(17)를 통해서 관로(15)에 보내도록 하고 있으므로, 상기 공기압 실린더(5)로부터 배출된 공기와 에어 드라이어(9)의 2차측 압축공기의 일부가 합류하여, 퍼지 유로(9b)에 보내지고, 상기 에어 드라이어(9)의 막 모듈(9a)에 있어서 압축공기로부터 분리한 수분이 퍼지된다.

또한, 상기 스위칭 밸브(7)의 배기 포트(EA,EB)로부터 에어 드라이어(9)의 퍼지 유로(9b)에 이르는 배관(15)에, 배기의 일부를 외부로 배출하는 배출로(19)를 설치하는 것이, 실린더(5)의 배압이 높게 되는 것을 억제하기 위해서 유효하다. 또한, 상기 에어 드라이어(9)를 공기압 실린더(5)로부터의 배기부에 있어서의 소음기로서 기능시킬 수도 있다.

또한, 공기압 실린더(5)의 배기만을 퍼지 공기로 하는 경우에는, 공기압 실린더(5)의 구동 상태에 따라서는, 퍼지 공기가 필요한 시점에 필요한 퍼지 공기량 이 얻어지지 않을 가능성도 있지만, 상기 구성에 의하면, 소량이면서 항상 에어 드라이어(9)의 2차측으로부터의 퍼지 공기가 흐르므로, 그러한 문제가 회피된다.

상기 구성을 갖는 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템 및 그것을 이용한 에어 드라이어의 수분 퍼지 방법에 의하면, 에어 드라이어(9)에 의해 제습된 2차측 압축공기의 소량과 상기 공기압 실린더(5)로부터 배출된 공기를 합류시키고, 그것을 퍼지 공기로 해서 상기 에어 드라이어(9)에 있어서 압축공기로부터 분리한 수분을 퍼지 하도록 하고 있으므로, 에어 드라이어의 2차측 압축공기의 소량을 퍼지 공기로서 이용하는 것만으로 좋고, 그것에 의해 압축공기원(3)으로부터 공급되는 압축공기를 저노점화할 수 있다.

상술한 실시예에서는, 공기압 액추에이터로서 공기압 실린더(5)를 이용한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명의 방법 및 시스템은, 압축공기의 공급에 의해 구동되고, 구동에 제공한 압축공기를 배출하도록 한 각종 공기압 액추에이터를 갖는 공기압 회로에 적용할 수 있다.

또한, 상기 에어 드라이어로서는, 막식 에어 드라이어에 한정되지 않고, 흡착식 에어 드라이어를 이용할 수도 있다.

이상에 상세히 서술한 본 발명에 의하면, 에어 드라이어에 의해 제습된 2차측 압축공기의 소량과 상기 공기압 액추에이터로부터 배출된 공기를 합류시키고, 합류시킨 공기를 퍼지 공기로 해서, 상기 에어 드라이어에 있어서 압축공기로부터 분리한 수분을 배출하도록 하고 있으므로, 에어 드라이어에 의해 제습된 2차측 압 축공기의 소량을 퍼지 공기로서 이용하는 것만으로, 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기를 효과적으로 제습하고, 저노점화할 수 있다.

Claims

압축공기원과, 그 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 구동되는 공기압 액추에이터와, 상기 압축공기원의 압축공기를 공기압 액추에이터의 1개 이상의 압력실에 급배하는 스위칭 밸브와, 상기 압축공기원과 스위칭 밸브의 입구 포트 사이에 설치한 에어 드라이어를 구비한 공기압 회로에 있어서,

압축공기원으로부터 공급되는 1차측 압축공기를 상기 에어 드라이어로 제습하고,

상기 에어 드라이어에 의해 제습된 2차측 압축공기의 일부와 상기 공기압 액추에이터로부터 배출된 공기를 합류시키고, 합류시킨 공기를 퍼지 공기로 해서, 상기 에어 드라이어에 있어서 압축공기로부터 분리한 수분을 배출하는 것을 특징으로 하는 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 방법.
압축공기원과, 그 압축공기원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 구동되는 공기압 액추에이터와, 상기 압축공기원의 압축공기를 공기압 액추에이터의 1개 이상의 압력실에 급배하는 스위칭 밸브를 구비한 공기압 회로에 있어서,

상기 압축공기원과 스위칭 밸브의 입구 포트 사이에 에어 드라이어를 설치하고, 그 에어 드라이어의 2차측 압축공기의 일부와 상기 공기압 액추에이터로부터 배출된 공기를 합류시키고, 그들을 상기 에어 드라이어에 있어서 분리한 수분을 배출하기 위한 퍼지 공기로 하는 배관을 구비한 것을 특징으로 하는 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템.
제2항에 있어서, 상기 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어를, 막 모듈에 의해 공기를 제습하는 막식 에어 드라이어에 의해 구성한 것을 특징으로 하는 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스위칭 밸브의 배기 포트로부터 에어 드라이어의 퍼지 유로에 이르는 배관에, 배기의 일부를 외부로 배출하는 배출로를 설치한 것을 특징으로 하는 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 에어 드라이어를 공기압 액추에이터로부터의 배기부에 있어서의 소음기로서 기능시킨 것을 특징으로 하는 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템.
제4항에 있어서, 상기 에어 드라이어를 공기압 액추에이터로부터의 배기부에 있어서의 소음기로서 기능시킨 것을 특징으로 하는 공기압 회로에 있어서의 에어 드라이어의 수분 퍼지 시스템.