KR100850002B1

KR100850002B1 - 압축공기 라인의 이물질제거장치

Info

Publication number: KR100850002B1
Application number: KR1020070136174A
Authority: KR
Inventors: 이민기
Original assignee: (주)지오퓨어텍
Priority date: 2007-12-24
Filing date: 2007-12-24
Publication date: 2008-08-01

Abstract

본 발명은 압축기에서 연장된 압축공기 라인에 설치되어 이물질을 제거하는 이물질제거장치에 관한 것으로서, 압축공기 라인의 최종 또는 중간에 설치되어 제습, 제유, 탈취 및 탈가스 등 다양한 기능을 선택하여 사용할 수 있게 구성한 이물질제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축공기 라인의 이물질제거장치는 압축공기가 유입되는 유입구가 일측에 형성되고, 정화된 압축공기가 배출되는 배출구가 타측에 형성된 본체와, 상기 유입구로 유입된 공기가 내부를 관통해 지나 상기 배출구로 배출되도록 상기 본체에 장착된 카트리지와, 상기 카트리지를 감싸며 상기 카트리지의 교체가 가능하도록 상기 본체에 탈장착되는 하우징을 포함하며, 상기 카트리지에는 상기 압축공기에 포함된 이물질을 걸러주는 흡착제 또는 여과제가 내재된 것을 기술적 특징으로 한다.

압축공기, 이물질제거장치, 카트리지, 흡착제, 여과제, 교체

Description

압축공기 라인의 이물질제거장치{Purge Apparatus of Compressed Air Line}

본 발명은 압축기에서 연장된 압축공기 라인에 설치되어 이물질을 제거하는 이물질제거장치에 관한 것으로서, 특히 압축공기 라인의 최종 또는 중간에 설치되어 제습, 제유, 탈취 및 탈가스 등 다양한 기능을 선택하여 사용할 수 있게 구성한 것이다.

압축공기는 현대 산업에서 전기, 유압과 같이 매우 중요하게 사용되는 동력원이다. 압축공기는 대기의 공기를 사용함으로써, 자원이 무한하며 어느 곳에서나 쉽고 용이하게 사용할 수 있고, 또한 안전하다는 장점이 있다.

압축공기는 압축기에서 대기의 공기를 흡입, 압축하여 생산하는 것으로서, 용도에 따라 압축공기의 압축력이 다소 차이가 있지만, 대개 7kg/cm² 전후의 압력으로 사용되는 것이 보통이다.

하지만, 압축공기는 대기를 압축하기 때문에, 대기 중에 포함된 수분이나 먼지, 가스 등도 함께 압축되며, 또한 압축기에서 압축되는 과정 중에 압축기의 윤활유와 기타 탄화물 등의 불순물이 공기와 섞이게 된다.

이와 같이 압축공기에 포함된 이물질이 압축기에서 연장된 압축공기 라인을 따라 이동하게 되는데, 특히 수분은 압력에 의해 응축수가 되어 압축공기 라인이나 압축공기를 사용하는 장비의 부식을 불러일으킨다. 또한 세균이 서식할 수 있으며, 겨울철에는 동파의 위험이 있다.

또한 제품에 이물질이 묻어 불량품의 원인이 되기도 한다.

수분의 문제점 외에도 미세입자, 윤활유, 미스트 등의 문제점도 심각하며, 냄새와 유해가스 성분도 반드시 압축공기에서 제거되어야 할 이물질에 포함된다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 압축기에서 생산된 압축공기가 라인을 따라 최종 사용처까지 이동함에 있어 최종 사용처에서 압축공기와 함께 이동한 이물질을 제거함으로써, 분사되는 압축공기의 품질을 향상시킬 수 있게 구성한 압축공기 라인의 이물질제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 압축공기 라인의 이물질제거장치는 압축공기에 포함된 이물질 종류에 따라 제습, 제유, 탈취, 탈가스 등의 목적에 맞는 카트리지를 용이하게 교환하여 이물질을 제거할 수 있게 구성한 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 본체는, 상기 유입구와 상기 배출구의 사이에 상기 카트리지를 지나 정화된 공기와 상기 유입구에서 유입된 압축공기를 분리하는 격벽이 형성되며, 상기 배출구는 상기 격벽에서 연장되어 정화된 공기를 상기 배출구로 배출한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 격벽은 원통형으로서, 상기 격벽의 상단은 상기 본체에서 연장되고, 상기 격벽의 하단은 상기 카트리지와 접하며, 상기 카트리지를 지나 정화된 압축공기는 상기 격벽에서 연장된 상기 배출구로 배출된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 본체의 배출구 양측부 중 어느 한 측부 또는 양측부에 포트가 형성되며, 상기 포트에는 노점 인디케이터가 장착되어 정화된 압축공기에 포함된 수분을 측정한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 하우징은 일측이 개방된 쉘 구조로서, 개방부 둘레에 플랜지가 형성되고, 상기 본체에 형성된 플랜지는 상기 하우징의 플랜지와 대응하며, 상기 두 플랜지가 대응한 상태에서 볼트 체결되어 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 하우징의 타측에는 배수구가 형성되고 상기 배수구에 밸브가 장착된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 카트리지는, 외측 튜브와, 상기 외측 튜브의 안쪽 중심에 위치하는 내측 튜브와, 상기 외측 튜브와 내측 튜브의 상단을 폐쇄하며 다수 개의 관통공이 형성된 상부 캡과, 상기 외측 튜브와 내측 튜브의 하단을 폐쇄하며 다수 개의 관통공이 형성된 하부 캡과, 상기 하부 캡과 상기 상부 캡을 관통해 상기 내측 튜브의 안쪽에 위치하며 상기 본체에 장착되는 스 크루를 포함하며, 상기 외측 튜브와 상기 내측 튜브와 상기 상부 캡 및 상기 하부 캡이 형성하는 내부공간에 상기 흡착제 또는 여과제가 채워진다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 내부공간에는 흡착제가 채워지고, 상기 상부 캡과 하부 캡에 대응하여 여과망이 위치한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 상부 캡과 하부 캡에 대응하여 보강망이 위치한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 압축공기 라인의 이물질제거장치는 압축공기 라인의 말단부에 설치되어 압축공기가 분출되기 전에 이물질을 제거함으로써, 압축기 및 압축공기 라인에서 포함된 이물질이 분출되는 것을 최종적으로 방지함으로써, 제품에 이물질이 묻어 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 압축공기 라인의 이물질제거장치는 이물질 제거 필터가 카트리지 형태를 갖고 있어 교체가 용이하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 압축공기 라인의 이물질제거장치는 압축공기에 포함된 이물질의 종류에 따라 카트리지를 교체할 수 있어 소형이면서도 이물질 제거의 효과가 크다는 장점이 있다.

아래에서는 본 발명에 따른 압축공기 라인의 이물질제거장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 압축공기 라인의 이물질제거장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이물질제거장치의 평면도이며, 도 3a는 도 1에 도시된 카트리지의 상세 종단면도이고, 도 3b는 도 1에 도시된 카트리지의 상세 횡단면도이다. 그리고 도 4는 도 3에 도시된 캡의 평면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 보강망의 평면도이며, 도 6은 도 3에 도시된 여과망의 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압축공기 라인의 이물질제거장치(100)는 압축공기의 유입구(111)와 압축공기의 배출구(113)가 형성되며 안쪽에 카트리지(140)가 장착된 본체(110)와, 상기 본체(110)에 체결되며 본체(110)에 장착된 카트리지(140)를 감싸는 하우징(130)을 포함한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 압축공기 라인의 이물질제거장치에 대해 구체적으로 설명한다.

상기 본체(110)는 도 2에 보이듯이, 하향으로 개방된 육면체에 있어 하단 둘레에 원형의 플랜지(115)가 형성된 구조를 갖는다. 그리고 육면체의 일측에는 유입구(111)가 형성되고, 육면체의 타측에는 배출구(113)가 형성되며, 유입구(111)에는 압축기에서 연장된 압축공기 라인이 연결되고, 카트리지(140)에 정화된 압축공기는 배출구(113)를 통해 배기된다. 여기에서 상기 배출구(113)에는 압축공기 이용목적에 따라 적합한 압축공기 분출도구를 장착할 수 있다. 또한 유입구(111)와 배출구(113)에는 압축공기 라인 및 압축공기 분출도구를 용이하게 장착 및 탈착 가능하게 퀵 커플러(117)를 장착하는 것이 바람직하다. 그리고 배출구(113)의 양측부에는 포트(119)가 형성되며 상기 포트(119)에는 정화된 압축공기에 포함된 수분을 측정 할 수 있는 노점 인디케이터가 장착된다. 이때 사용자의 위치에 따라 배출구(113)의 좌우 어느 한 쪽의 포트(119)에 노점 인디케이터를 장착하여 수분을 측정한다.

한편, 본체(110)의 육면체 안쪽에는 카트리지(140)가 장착된다. 상기 카트리지(140)는 차후에 구체적으로 설명하기로 한다.

또한 본체(110)의 커플러(115)에는 하우징(130)이 볼트 체결되어 탈착 가능하게 장착된다. 하우징(130)은 상단이 개방된 쉘 구조로서, 상단 가장자리에는 플랜지(131)가 형성된다. 따라서 하우징 플랜지(131)와 본체 플랜지(115)를 대응시킨 상태에서 플랜지(115, 131)의 구멍에 볼트를 끼우고 볼트에 너트를 체결하여 본체(110)와 하우징(130)을 체결 고정한다.

이와 같이 본체(110)와 하우징(130)이 플랜지(115, 131)에 의해 장착됨에 있어서, 어느 한 쪽의 플랜지에는 공기의 누설을 방지하도록 오링(125)이 고정된 것이 바람직하다. 도면에는 도시하지 않았으나, 가스켓을 추가적으로 장착할 수도 있다.

이와 같은 구조의 하우징(130)에 있어서, 하우징(130)의 하단에는 배수구(133)가 형성되고, 배수구(133)에는 밸브(135)가 장착되어 밸브(135)에 의해 배수구(133)가 개방되거나 폐쇄된다. 밸브(135)를 개방하면 하우징(130) 내부에 적재된 물이 배수구(133)를 통해 배수된다. 여기에서 상기 물은 압축공기에 포함된 수분이 응축되어 형성된 것이다.

한편, 본체(110)의 안쪽에 장착된 카트리지의 구조는 아래와 같다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 카트리지(140)는 원통형의 외측 튜 브(141)와, 상기 외측 튜브(141)의 안쪽 중심에 위치하는 내측 튜브(143)와, 상기 외측 튜브(141)와 내측 튜브(143)의 상단을 폐쇄하는 상부 캡(145H)과, 상기 외측 튜브(141)와 내측 튜브(143)의 하단을 폐쇄하는 하부 캡(145L)과, 상기 내측 튜브(143)와 외측 튜브(141)의 사이에 채워지는 흡착제(155)와, 상기 흡착제(155)의 하단과 상단에 각각 위치하는 흡착제(155)를 보강하는 보강망(157)과, 압축공기가 상기 흡착제(155)를 통과하도록 상단과 하단에 각각 위치하는 여과망(159)을 포함하며, 상기 카트리지(140)를 본체(110)에 장착하는 스크루(161)를 포함한다.

이와 같이 구성된 카트리지(140)에 있어서, 도 4에 보이듯이, 상부 캡(145H)과 하부 캡(145L)에는 4개의 관통공(147)이 90°의 간격으로 형성되고, 중심에는 스크루(161)가 관통하는 중공(149)이 형성된다. 상부 캡(145H)과 하부 캡(145L)의 직경은 외측 튜브(141)의 직경과 같고, 상부 캡(145H)과 하부 캡(145L)의 가장자리에는 외측 튜브(141)의 두께만큼의 폭을 갖는 외측 단턱(151)이 형성된다. 그리고 상부 캡(145H)과 하부 캡(145L)의 중공(149) 직경은 내측 튜브(143)의 내경과 같고, 중공(149)의 가장자리에는 상기 내측 튜브(143)의 두께만큼의 폭을 갖는 내측 단턱(153)이 형성된다. 따라서 외측 단턱(151)에 외측 튜브(141)를 끼우고, 내측 단턱(153)에 내측 튜브(143)를 끼운다.

상부 캡(145H)과 하부 캡(145L), 그리고 내측 튜브(143)와 외측 튜브(141)가 형성한 내부공간에는 흡착제(155)가 채워진다. 또한 상부 캡(145H)과 흡착제(155) 그리고 흡착제(155)와 하부 캡(145L)의 사이에는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 여과망(159)과 보강망(157)이 각각 위치하는데, 아래에 여과망(159)이 위치하고 여 과망(159) 상면에 보강망(157)이 위치한다. 여기에서 보강망은 수분, 유류 및 가스 등에 부식되지 않는 플라스틱 또는 스테인리스 강으로 제조된다.

한편, 스크루(161)의 하단에는 너트(163)가 체결된 상태로 조여져 하부 캡(145L)을 지지하며, 스크루(161)의 상단은 본체(110) 안쪽 내부에 형성된 암나사공(123)에 나사체결되어 고정된다.

또한 본체(110)의 안쪽에는 스크루(161)에 의해 고정된 카트리지(140)의 상부 캡(145H)과 접하는 격벽(121)이 원통형으로 형성된다. 격벽(121)의 하단에는 오링(127)이 고정되어 카트리지(140)가 본체(110) 안쪽에 장착되면 오링(127)이 상부 캡(145H)에 의해 압착된다.

그리고 상기 격벽(121)은 배출구(113)와 연통된 구조로서, 상부 캡(145H)의 관통공(147)을 통과한 압축공기는 격벽(121) 안쪽에서 배출구(113)를 통해 본체(110) 외부로 배출된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 이물질제거장치의 압축공기 진행경로에 대해 설명한다.

도 1에 보이듯이, 유입구(111)를 통해 유입된 압축공기는 격벽(121) 외측에서 하우징(130) 아래방향으로 유동한 후에, 하부 캡(145L)의 관통공(147)을 통해 카트리지(140) 내부로 유입된다. 카트리지(140) 내부로 유입된 압축공기는 여과망(159)을 통과하면서 압축공기에 포함된 이물질이 1차 여과된다.

압축공기는 보강망(157)을 통과하여 흡착제(155)를 따라 상향으로 이동하게 되는데, 흡착제(155)를 통과하면서 이물질이 2차 여과된다.

2차 여과된 압축공기는 상부 여과망(159)을 통과하면서 3차 여과되고, 보강망(157)을 관통한 다음 상부 캡(145H)의 관통공(147)을 통해 카트리지(140)를 빠져나간다.

카트리지(140)를 빠져나간 정화된 압축공기는 격벽(121) 안쪽에 위치하며, 격벽(121)에 연통된 배출구(113)를 통해 본체(110) 외부로 배출된다. 배출구(113)를 통해 배출된 압축공기는 배출구(113)에 장착된 압축공기 분출도구를 작동시키며 작업자가 원하는 작업을 수행한다.

앞에서는 카트리지(140)에 흡착제(155)가 수용된 것으로 설명하였으나, 흡착제를 대신하여 다른 기능성 물질을 채움으로써, 압축공기에 포함된 특정 이물질을 제거할 수 있다. 또한 여과망 또한 제거하고자 하는 이물질에 맞는 여과망을 설치하여 목적하는 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

한편, 대표적인 흡착제로는 수분흡착제로서, 실리카겔, 활성알루미나, 제오라이트, 몰레큐라시브 등이 있다. 또한 제유,탈취,탈가스의 목적으로 사용되는 흡착제는 활성탄 및 가스흡착제 등이 있다.

그리고 사용 목적에 따라 카트리지에 적당한 단일 흡착제를 채우거나 또는 복수의 이종 흡착제를 적층하여 사용함으로써 2가지 목적을 동시에 달성할 수 있다.

즉, 오일 미스트와 수분은 서로 상반된 성질을 갖고 있어 종래에는 이를 제거하기 위해서 각기 다른 처리기를 따로 설치하여야 했으나, 본 발명에서는 이를 한 장치에서 제거할 수 있다. 구체적으로 오일 미스트를 제거하기 위해 활성탄 등 친유성 흡착제와 수분제거를 위해 친수성 흡착제인 실리카겔 등을 적층하여 소기의 목적을 동시에 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압축공기 라인의 이물질제거장치의 단면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 이물질제거장치의 평면도이며,

도 3a는 도 1에 도시된 카트리지의 상세 종단면도이고,

도 3b는 도 1에 도시된 카트리지의 상세 횡단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 캡의 평면도이고,

도 5는 도 3에 도시된 보강망의 평면도이며,

도 6은 도 3에 도시된 여과망의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 이물질제거장치 110 : 본체

111 : 유입구 113 : 배출구

115, 131 : 플랜지 117 : 퀵 커플러

119 : 포트 121 : 격벽

123 : 암나사공 125, 127 : 오링

130 : 하우징 131 : 플랜지

133 : 배수구 135 : 밸브

140 : 카트리지 141 : 외측 튜브

143 : 내측 튜브 145H, 145L : 캡

147 : 관통공 149 : 중공

151, 153 : 단턱 155 : 흡착제

157 : 보강망 159 : 여과망

161 : 스크루 163 : 너트

Claims

압축공기가 유입되는 유입구(111)가 일측에 형성되고, 정화된 압축공기가 배출되는 배출구(113)가 타측에 형성된 본체(110);와,

상기 유입구로 유입된 공기가 내부를 관통해 지나 상기 배출구로 배출되도록 상기 본체에 장착된 카트리지(140);와,

상기 카트리지를 감싸며 상기 카트리지의 교체가 가능하도록 상기 본체에 탈장착되는 하우징(130);을 포함하며,

상기 카트리지(140)는,

외측 튜브(141)와,

상기 외측 튜브의 안쪽 중심에 위치하는 내측 튜브(143)와,

상기 외측 튜브와 내측 튜브의 상단을 폐쇄하며 다수 개의 관통공이 형성된 상부 캡(145H)과,

상기 외측 튜브와 내측 튜브의 하단을 폐쇄하며 다수 개의 관통공이 형성된 하부 캡(145L)과,

상기 하부 캡과 상기 상부 캡을 관통해 상기 내측 튜브의 안쪽에 위치하며 상기 본체에 장착되는 스크루(161)를 포함하며,

상기 외측 튜브와 상기 내측 튜브와 상기 상부 캡 및 상기 하부 캡이 형성하는 내부공간에 상기 흡착제(155) 또는 여과제가 채워진 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.
제1항에 있어서,

상기 본체(110)는,

상기 유입구와 상기 배출구의 사이에 상기 카트리지를 지나 정화된 공기와 상기 유입구에서 유입된 압축공기를 분리하는 격벽(121)이 형성되며, 상기 배출구는 상기 격벽에서 연장되어 정화된 공기를 상기 배출구로 배출하는 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.
제2항에 있어서,

상기 격벽은 원통형으로서, 상기 격벽의 상단은 상기 본체에서 연장되고, 상기 격벽의 하단은 상기 상부 캡(145H)의 다수 개 관통공을 감싸도록 상기 상부 캡(145H)와 접하며, 상기 카트리지를 지나 정화된 압축공기는 상기 격벽에서 연장된 상기 배출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.
제2항에 있어서,

상기 본체의 배출구 양측부 중 어느 한 측부 또는 양측부에 포트(119)가 형성되며, 상기 포트에는 노점 인디케이터가 장착되어 정화된 압축공기에 포함된 수분을 측정하는 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.
제1항에 있어서,

상기 하우징은 일측이 개방된 쉘 구조로서, 개방부 둘레에 플랜지(131)가 형성되고, 상기 본체(110)에 형성된 플랜지(115)는 상기 하우징의 플랜지와 대응하며, 상기 두 플랜지(115, 131)가 대응한 상태에서 볼트 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.
제5항에 있어서,

상기 하우징의 타측에는 배수구(133)가 형성되고 상기 배수구에 밸브(135)가 장착된 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 내부공간에는 흡착제(155)가 채워지고,

상기 상부 캡과 하부 캡에 대응하여 여과제인 여과망(159)이 위치하는 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.
제1항 또는 제8항에 있어서,

상기 상부 캡과 하부 캡에 대응하여 보강망(157)이 위치하는 것을 특징으로 하는 압축공기 라인의 이물질제거장치.