KR100906219B1 - 입식형 원심분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입식형 원심분리기에 관한 것으로, 수분이 포함된 공기를 회전 유동에 의하여 원심력을 발생시키고, 유동 중심에 낮은 압력을 형성시킴으로써 밀도가 높은 수분입자와 밀도가 낮은 공기를 분리시켜 지상고가 낮고 공간적 제약으로 인하여 지상고 및 설치 공간의 제약 없이 선회베인으로 발생하는 원심력을 이용하여 수분을 분리시키며, 선회유동의 난류에 의한 수분의 재비산으로 분리된 수분이 기류에 편승되는 것을 방지하는 구조를 갖추고 있으며, 유입측과 유출측에 디퓨저를 장착하여 유동손실을 줄임으로써 효율을 향상시킬 수 있다.

원심분리기, 선회베인, 디퓨져, 원심력

Description

입식형 원심분리기{PERPENDICULAR TYPE CENTRIFUGAL SEPARATOR}

본 발명은 입식형 원심분리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입식탱크 내부에서 다수 번에 걸쳐 습공기에 포함된 습기를 제거함으로써 최종적으로 건공기를 배기할 수 있도록 하여 효율을 높이고, 입식탱크 내부로 유입되는 공기의 유입측 급확대를 방지함과 아울러 선회유동을 상부 방향으로 유도하여 유동의 급격한 방향전환 없이 공기를 배출하게 함으로써 기존의 접선유입형 원심분리기에서 발생하였던 과도한 압력손실을 방지할 수 있으며, 습공기의 유입측 위치가 입식탱크의 하측에 위치함에 따라 설치 높이를 줄일 수 있고, 입식탱크의 습공기 입구측 디퓨저의 가장자리와 입식탱크의 내측면 사이를 유격시켜 분리된 수분이 선회유동의 난류편승에 영향을 받지 않고 바로 드레인(drain)되도록 하는 입식형 원심분리기에 관한 것이다.

대기의 공기가 압축기에 의하여 압축되면, 압축된 공기는 고압의 상태에서 수분이 대기에 포함된 상태로 원심분리기가 장착되어 있는 일련의 냉동식 드라이어 시스템으로 유도되어 공기 중에 포함된 수분을 1차적으로 냉동식 드라이어에 의하여 응축 분리하고, 그 다음으로 원심분리기에 의하여 나머지 수분을 제거하여 불순물이 제거된 순수한 공기를 공압장치에 공급한다.

원심분리기는 수분이 포함된 공기를 원통 내부의 회전유동에 의하여 원심력을 발생시키고, 유동중심의 낮은 압력을 형성시킴으로써 밀도가 높은 수분입자와 밀도가 낮은 공기를 분리시키는 장치로서, 원심력에 의한 분리작용은 작동유체의 형태에 무관하게 유체 질량의 경중에 의하여 원심력의 크기가 결정되므로, 질량이 상대적으로 무거운 입자들은 바깥쪽에서 회전하게 되며, 가벼운 입자들은 안쪽에서 회전하게 된다.

이때, 분리 석출된 수분 입자들은 응축되어 질량이 증가하므로 원심분리기 벽쪽으로 이동하여 중력의 작용으로 원심분리기 하부에 모이게 되며, 이러한 공기와 수분간의 분리작용은 대개 원심력에 크게 의존하게 되므로, 유체유동에 원심력이 가해지는 과정이 매우 중요하다.

일반적으로 공간상의 제약으로 인하여 원심분리기가 수직으로 설치되어야 하는 경우 접선유입형 원심분리기가 일반적으로 사용되고 있다. 접선유입형 원심분리기에 유입된 기류가 유입구에 접선방향으로 유입되면, 원심분리기의 원통 내벽을 따라 선회하면서 하강하게 된다. 이때 충분한 원심력을 얻은 기류는 수분이 석출되기에 충분한 조건이 되어 수분이 원심분리기 통의 내벽을 따라 원추형의 호퍼에 모이게 되고, 선회하는 기류는 호퍼 내로 유입하여 선회반경이 줄어들어 유동하다가 급격한 방향전환으로 배출관을 통하여 배출된다.

특히, 호퍼에 모인 수분은 원심분리기 외부로 버려지며, 호퍼로 수분이 모이는 과정에서 호퍼내부의 기류의 난류편승에 의하여 석출된 수분의 일부가 유출관을 통하여 배출된다. 또, 접선유입형 원심분리기는 기류의 유입구의 배관이 배출구의 배관에 편심되어 있고, 유입구 배관 하부에 호퍼를 설치할 수 있는 충분한 공간을 확보해야 한다.

기존 수분 제거용 원심분리기는 지상고가 낮은 배관에 접선유입형으로 적용할 경우, 호퍼의 길이가 충분하지 못하거나 경우에 따라서는 호퍼를 설치할 수 없어 수분분리효과가 충분하지 못하였을 뿐만 아니라 상당한 유동손실이 발생하였다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 습공기에서 습기를 제거하는 효율을 향상시킬 수 있는 입식형 원심분리기를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 제거된 습기를 공기에 재흡착되지 않고 드레인 유도하고자 한 입식형 원심분리기를 제공하는데 그 목적이 있다. 그리고, 본 발명은 습공기의 유입측과 배기측을 일직선상에 위치시켜 습공기의 회전시 편심에 따른 압력저하를 방지하고자 하는 입식형 원심분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 입식형 원심분리기는: 하측에 드레인관을 갖고 하측에 습공기를 유입하는 유입구를 형성하며 상측에 건공기를 배기하는 배기구를 구비하는 입식탱크, 이 입식탱크의 유입구에 대응되는 내부에 구비되어 강제 유입되는 습공기에 선회유동성을 제공함으로써 원심력에 의해 일차적으로 습기를 낙하시켜 드레인관으로 유도하는 제 1분리부, 이 제 1분리부의 상부에 해당되는 입식탱크 내부에 구비되어 선회 유동하는 습공기를 부딪히게 함으로써 이차적으로 습기를 낙하시켜 드레인관으로 유도하는 제 2분리부 및 이 제 2분리부의 상부에 해당되는 입식탱크 내부에 구비되어 최종적으로 습공기를 통과시키며 습기를 포집함으로써 건공기를 배기구로 배기 유도하는 제 3분리부를 포함한다.

상기 제 1분리부는 상기 유입구에서 상기 입식탱크 내측으로 연장되고 습공기를 안내하도록 유입채널을 형성하며 상기 유입채널을 상광하협 형상으로 형성하여 습공기의 유속을 약화시키는 유입디퓨져 및 상기 유입디퓨져의 상부 내측에 형성되어 습공기를 통과시킴으로써 습공기의 직진성을 선회운동성으로 변환시킴에 따라 일차적으로 습기를 제거 유도하는 선회베인을 포함한다.

상기 유입디퓨져는 상기 입식탱크의 내측면과 유격되게 형성되고, 상기 드레인관은 상기 유입디퓨져의 외측에 해당되는 상기 입식탱크에 구비됨이 바람직하다.

상기 선회베인은 상기 유입디퓨져 내측면을 따라 접촉되게 형성된 프레임, 상기 프레임의 중앙 하측에 형성되어 유입되는 습공기를 상기 프레임의 가장자리 방향으로 분산하는 분산부재 및 상기 프레임의 내측면을 따라 서로 연결되게 다수 개 형성되어 사이로 습공기를 유도 안내하고 습공기에 선회운동성을 제공하도록 트 위스팅된 선회윙을 포함한다.

상기 제 2분리부는 상기 입식탱크의 중심축 상에 형성되어 선회 운동하는 습공기 중 중심부에서 선회 운동하는 습공기를 상부방향으로 유동 안내하기 위해 가이드채널을 갖는 가이드부재 및 상기 입식탱크의 내측면을 따라 상측을 접촉되게 연결하고, 하측을 상기 가이드부재의 상측 테두리에 연결하며, 일차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 외측면에 부딪히면서 순환 운동하게 함으로써 이차적으로 습기를 제거한 상태로 상부방향 확산 이동 유도하기 위한 확산채널을 갖는 미들디퓨져를 포함한다.

상기 제 3분리부는 상기 입식탱크의 내측면에 걸쳐 연결 형성되고 다수 개의 타공홀을 통공하여 이차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 유입 유도하는 플레이트, 상기 플레이트의 타공홀 각각에 형성되어 이차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 통과시킴으로써 최종적으로 습기를 흡착하는 봉 형상의 카트리지 및 상기 카트리지 각각을 상기 플레이트에 고정하는 고정부를 포함한다.

상기 고정부는 상기 카트리지의 상측 단부를 덮는 막음캡, 상기 카트리지의 하측 단부에 형성되고 링 형상인 개방캡, 상기 카트리지에 축 삽입되고 일측에 상기 막음캡을 결속하며 상기 타공홀에 삽입되는 결속축부재 및 상기 플레이트의 하측으로 돌출된 상기 결속축부재의 타측에 분리 가능하게 형성되어 상기 카트리지의 세워진 상태를 유지하며 공기를 상기 카트리지 내부로 안내하기 위해 안내홀을 갖는 체결부재를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 입식형 원심분리기는 종래 기술과 달리 입식탱크 내부에서 다수 번에 걸쳐 습공기에 포함된 습기를 제거함으로써 최종적으로 건공기를 배기할 수 있도록 하여 효율을 높일 수 있다. 그리고, 본 발명은 입식탱크 내부로 유입되는 공기의 유입측 급확대를 방지함과 아울러 선회유동을 상부 방향으로 유도하여 유동의 급격한 방향전환 없이 공기를 배출하게 함으로써 기존의 접선유입형 원심분리기에서 발생하였던 과도한 압력손실을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 습공기의 유입측 위치가 입식탱크의 하측에 위치함에 따라 설치 높이를 줄일 수 있다. 아울러, 본 발명은 입식탱크의 습공기 입구측 디퓨저의 가장자리와 입식탱크의 내측면 사이를 유격시켜 분리된 수분이 선회유동의 난류편승에 영향을 받지 않고 바로 드레인 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 입식형 원심분리기의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 정면도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 선회베인 저면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 선회베인 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 카트리지 설치 상태도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 카트리지 배열 상태를 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기는 입식탱크(10), 제 1분리부(100), 제 2분리부(200) 및 제 3분리부(300)를 포함한다.

여기서, 입식탱크(10)는 입식형 원심분리기의 외형을 형성하고, 제 1분리부(100)와 제 2분리부(200) 및 제 3분리부(300)를 내부에 장착한다. 이 입식탱크(10)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

아울러, 입식탱크(10)는 유입구(14), 배기구(16) 및 드레인관(12)을 갖는다.

유입구(14)는 습기를 포함한 습공기를 유입하는 포트(port)이다. 그리고, 배기구(16)는 입식탱크(10) 내부에서 습기를 제거한 상태인 건공기를 배기하는 포트이다. 이때, 유입구(14)는 입식탱크(10)의 하측에 형성되고, 배기구(16)는 입식탱크(10)의 상측에 형성된다. 그리고, 드레인관(12)은 입식탱크(10)의 하측에 구비되어 습공기에서 제거된 습기를 드레인(drain)하는 역할을 한다. 이 드레인관(12)은 개폐가 단속됨이 바람직하다. 유입구(14)와 배기구(16) 및 드레인관(12)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

한편, 입식탱크(10) 내부에는 제 1분리부(100)가 장착된다. 이 제 1분리부(100)는 유입구(14)를 통해 입식탱크(10) 내부로 유입되는 습공기의 직진성을 선회 유동성으로 변환시킴으로써 일차적으로 습기를 제거하는 기능을 한다. 즉, 제 1분리부(100)는 입식탱크(10)의 유입구(14)에 대응되는 내부에 구비되어 강제 유입되는 습공기에 선회유동성 즉, 원심력을 제공함으로써 원심력에 의해 일차적으로 습기를 낙하시켜 드레인관(12)으로 유도하게 된다.

여기서, 제 1분리부(100)는 유입디퓨져(110)와 선회베인(120)을 포함한다.

유입디퓨져(110)는 유입구(14)에서 입식탱크(10) 내측으로 연장 형성되는 원통 또는 다각형 관 형상이다. 즉, 유입디퓨져(110)는 하측을 유입구(14) 테두리를 따라 입식탱크(10)의 내부 바닥면에 연결 형성된다. 이때, 유입디퓨져(110)는 용접 등에 의해 입식탱크(10)와 견고하게 부착됨이 바람직하다. 특히, 유입디퓨져(110)는 통 형상이기 때문에 상??하 연통된 유입채널(112)을 갖는다. 그래서, 유입구(14)로 유입된 습공기는 유입디퓨져(110)의 유입채널(112)을 통해 입식탱크(10)의 내부로 유입된다.

아울러, 유입디퓨져(110)는 상광하협(上廣下狹) 형상으로 형성된다. 이는, 압축되어 고속으로 유입되는 습공기의 유속을 약화시켜 선회베인(120)을 통해 충분히 선회 운동을 하도록 함과 더불어 선회베인(120)의 충격에 따른 파손을 방지하기 위함이다.

또한, 유입디퓨져(110)의 테두리는 입식탱크(10)의 내측면과 유격되게 형성됨이 바람직하다. 이는, 원심력에 의해 습공기에서 분리된 수분이 입식탱크(10)의 내측 벽면을 따라 드레인관(12)으로 집수되도록 함으로써 이 수분이 선회기류에 편승되지 않도록 하여 수분의 분리성능을 향상시키기 위함이다.

그리고, 원심력에 의해 습공기에서 분리된 수분이 입식탱크(10)의 내측 벽면을 따라 흐르면서 바로 드레인관(12)으로 집수되도록 드레인관(12)은 유입디퓨져(110)의 외측에 해당되는 입식탱크(10) 바닥면에 구비됨이 바람직하다.

한편, 선회베인(120)은 유입디퓨져(110)의 상부 내측에 형성되어 습공기를 통과시킴으로써 습공기의 직진성을 선회운동성으로 변환시킴에 따라 일차적으로 습기를 제거 유도하는 직접적인 역할을 한다. 따라서, 습공기는 선회베인(120)을 통과하면서 회오리를 일으킴에 따라 원심력에 의해 비교적 굵은 입자의 물기는 외측 원궤적을 따라 회전하면서 입식탱크(10)의 내측 벽면에 부딪혀 낙하하게 된다.

특히, 도 3 및 도 4를 참조하면, 선회베인(120)은 프레임(122), 분산부재(124) 및 선회윙(126)을 포함한다.

프레임(122)은 선회베인(120)의 외형을 형성하는 것으로 테두리가 유입디퓨져(110)의 내측면을 따라 접하게 된다. 특히, 프레임(122)은 유입디퓨져(110)에 분리 가능하게 억지 끼움됨이 바람직하다.

그리고, 분산부재(124)는 프레임(122)의 중앙 하측에 형성되어 유입채널(112)을 통해 직진 유입되는 습공기를 프레임(122)의 가장자리 방향으로 즉, 사방으로 분산하는 역할을 한다. 이는, 습공기를 퍼지게 하여 선회운동성의 기초를 마련하기 위함이다. 그래서, 분산부재(124)는 상광하협 즉, 뒤집힌 원추 형상으로 형성됨이 바람직하다.

아울러, 선회윙(126)은 프레임(122)의 내측면을 따라 다수 개 형성되어 그 사이로 습공기를 유도 안내하고, 각각이 동일 방향으로 트위스팅(twisting)되어 통과하는 습공기에 선회운동성을 직접적으로 제공하는 역할을 한다. 선회윙(126)의 뒤틀어짐 정도나 형상은 다양하게 변형 가능하다. 물론, 선회베인(120)의 재질은 다양하게 적용 가능하다. 아울러, 선회윙(126)은 서로 연결되거나, 각각 프레임(122)에 연결되어 지지됨이 바람직하다.

따라서, 입식탱크(10)로 유입된 습공기는 제 1분리부(100)에 의해 일차적으로 비교적 굵은 입자의 습기를 드레인관(12)으로 집수하도록 유도하는 역할을 한다. 특히, 분산부재(124)는 선회윙(126)의 중앙 하측에 일체로 연결 형성됨이 바람직하다.

한편, 입식탱크(10)는 제 1분리부(100)의 상부에 해당되는 내측에 제 2분리부(200)를 구비한다. 제 2분리부(200)는 일차적으로 비교적 굵은 입자의 물기를 제거한 습공기에서 이차적으로 습기를 낙하시키는 역할을 한다. 특히, 제 2분리부(200)는 선회 유동하는 습공기를 부딪히게 함으로써 이차적으로 습기를 낙하시켜 드레인관(12)으로 유도하는 역할을 한다.

여기서, 제 2분리부(200)는 가이드부재(210)와 미들디퓨져(220)를 포함한다.

가이드부재(210)는 입식탱크(10)의 중심축 상에 형성되고, 선회 운동하는 습공기 중 중심부에서 선회 운동하는 습공기를 상부방향으로 유동 안내하기 위해 가이드채널(212)을 상,하 연통되게 형성한다. 아울러, 미들디퓨져(220)는 입식탱크(10)의 내측면을 따라 상측을 접촉되게 연결하고, 하측을 가이드부재(210)의 상 측 테두리에 연결된다. 즉, 미들디퓨져(220)는 가이드부재(210)를 고정한다. 그리고, 미들디퓨져(220)는 일차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 외측면에 부딪히면서 순환 운동하게 함으로써 이차적으로 습기를 제거하는 역할을 한다. 이차적으로 제거된 습기는 입식탱크(10)의 벽면을 따라 낙하하며 드레인관(12)으로 집수된다. 또한, 미들디퓨져(220)는 상광하협 형상의 확산채널(222)을 가이드채널(212)과 연결되게 형성한다. 이 확산채널(222)은 유입되는 공기의 압력을 저감시켜 제 3분리부(300)에 부딪힐 때의 소음을 줄이고, 제 3분리부(300)에 전체적으로 골고루 통과할 수 있도록 하기 위해 상광하협 형상으로 형성된다.

특히, 제 1분리부(100)와 제 2분리부(200) 사이에 해당되는 입식탱크(10)의 내부에서 선회 운동하는 습공기 중 바깥쪽으로 위치한 습공기는 상대적으로 물기의 입자가 크고, 안쪽으로 위치한 습공기는 상대적으로 물기의 입자가 작다. 이 물기의 입자가 큰 습공기는 선회 운동하며 상광하협 형상의 미들디퓨져(220) 외측면에 부딪히며 낙하하게 된다. 그리고, 물기의 입자가 작은 습공기는 가이드부재(210)와 미들디퓨져(220)를 통해 제 3분리부(300)로 이동하게 된다. 이때, 물기의 입자가 큰 습공기가 물기를 낙하시킨 후에는 대류 운동과 선회 운동을 하면서 가이드부재(210)와 미들디퓨져(220)를 통해 제 3분리부(300)로 이동하게 된다.

여기서, 미들디퓨져(220)는 입식탱크(10)의 내측면과 용접 등에 의해 견고하게 고정됨이 바람직하고, 미들디퓨져(220)와 가이드부재(210)는 일체로 금형 제작됨이 바람직하다.

한편, 제 2분리부(200)의 상부에 해당되는 입식탱크(10) 내부에는 제 3분리 부(300)가 구비된다. 제 3분리부(300)는 이차적으로 습기를 제거한 습공기를 최종적으로 통과시키며 습기를 포집함에 따라 건공기 상태로 변환하는 역할을 한다. 이 건공기는 배기구(16)를 통해 배기된다.

이때, 제 3분리부(300)는 플레이트(310), 카트리지(320) 및 고정부(330)를 포함한다.

플레이트(310)는 미들디퓨져(220) 상부에 해당되는 입식탱크(10)의 내측면에 걸쳐 연결 형성된다. 이때, 플레이트(310)는 입식탱크(10) 내측면과의 틈새 발생을 방지하기 위해 입식탱크(10) 내측면을 따라 용접 처리됨이 바람직하다. 아울러, 플레이트(310)는 다수 개의 타공홀(312)을 통공한다. 도 6에서처럼, 이 타공홀(312)은 상,하 연통 형성되어 제 2분리부(200)에 의해 이차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 유입 유도하는 역할을 한다.

그리고, 플레이트(310)의 각 타공홀(312)에는 카트리지(320)가 장착된다. 이 카트리지(320)는 이차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 통과시킴으로써 최종적으로 습기를 흡착하는 역할을 하는 봉 형상으로 형성된다. 특히, 카트리지(320)는 물기를 흡착하여 걸러내는 일반적인 멤브레인 필터로 함이 바람직하다. 따라서, 카트리지(320)는 통과하는 습공기에 포함된 습기를 흡착시킴으로써 건공기로 변환시키는 역할을 한다. 이때, 카트리지(320)는 상, 하 연통된 중공의 관 형상으로 형성됨에 따라 습공기를 내부로 유입 후 측방향으로 토출 유도함으로써 습기를 걸러낸다.

또한, 카트리지(320) 각각은 고정부(330)에 의해 플레이트(310)에 분리 가능하게 고정된다. 여기서, 카트리지(320)는 타공홀(312)을 통해 플레이트(310)의 하 측으로 이탈되지 않도록 타공홀(312)보다 큰 직경으로 이루어진다.

도 5에서처럼, 고정부(330)는 막음캡(332), 개방캡(334), 결속축부재(336) 및 체결부재(338)를 포함한다.

막음캡(332)은 카트리지(320)의 상측 단부를 덮어 막는 역할을 하고, 개방캡(334)은 카트리지(320)의 하측 단부에 형성된다. 특히, 개방캡(334)은 링 형상으로 형성됨에 따라 습공기를 카트리지(320) 내부로 유입 안내하는 역할을 한다.

이때, 막음캡(332)은 카트리지(320)의 상측을 막음으로써 유입된 습공기가 카트리지(320) 외측으로 바로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 하고, 개방캡(334)은 플레이트(310)에 대해 카트리지(320)를 지지 및 보호함에 따라 플레이트(310)와 결속되는 카트리지(320)의 변형을 방지하는 역할을 한다. 이 막음캡(332)과 개방캡(334)은 다양한 재질 및 다양한 형상으로 변형 가능하다.

한편, 카트리지(320)에는 결속축부재(336)가 축 삽입된다. 이 결속축부재(336)는 가능한 한 가늘게 형성되어 카트리지(320) 내부를 유동하는 습공기에 간섭을 최소화하도록 함이 바람직하다. 그리고, 막음캡(332)은 결속축부재(336)의 일측 특히, 상측에 결속된다. 여기서, 결속축부재(336)는 나사로 함이 바람직하다. 그래서, 막음캡(332)은 결속축부재(336)에 나사 결합됨이 바람직하다. 아울러, 결속축부재(336)의 타측은 개방캡(334)과 타공홀(312)을 통과하여 플레이트(310)의 하측으로 돌출되는 길이로 이루어진다.

또한, 플레이트(310)의 하측으로 돌출된 결속축부재(336)의 타측, 특히 하측은 체결부재(338)와 분리 가능하게 결합된다. 이때, 체결부재(338)는 플레이 트(310)의 하측면에 접하게 된다. 그래서, 결속축부재(336)는 세워진 상태를 유지하게 되고, 이에 따라, 카트리지(320)는 견고하게 세워지게 된다. 특히, 체결부재(338)는 안내홀(339)을 형성한다. 이 안내홀(339)은 이차적으로 습기를 제거한 공기를 카트리지(320) 내부로 안내하는 역할을 한다.

따라서, 입식탱크(10) 내부로 유입된 습공기는 제 1분리부(100), 제 2분리부(200) 및 제 3분리부(300)를 차례대로 거치면서 완전한 건공기(dry air)로 변환되어 입식탱크(10) 외부로 배출된다.

특히, 결속축부재(336)의 하측은 너트와 나사 결합됨으로써 체결부재(338)를 분리 가능하게 고정 형성함이 바람직하다.

아울러, 본 발명에 따른 입식탱크(10)는 유입디퓨져(110)를 하부 내측에 구비함에 따라 기존의 접선유입형 원심분리기에서 하부에 장착된 호퍼로 인하여 일정한 설치높이 이상의 지상고를 요하는 조건에 비하여 지상고를 줄일 수 있어 설치 공간의 제약을 덜 받게 된다.

또한, 본 발명에 따른 입식탱크(10)는 유입구(14)와 배기구(16)를 일직선상에 위치함에 따라 기존에 선회력을 얻은 기류가 급격하게 유동방향을 바꾸어 배기구(16)로 유동할 때 발생하는 압력손실의 문제점을 개선하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 정면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 선회베인 저면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 선회베인 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 카트리지 설치 상태도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입식형 원심분리기의 카트리지 배열 상태를 보인 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 입식탱크 100: 제 1분리부

110: 유입디퓨져 120: 선회베인

200: 제 2분리부 210: 가이드부재

220: 미들디퓨져 300: 제 3분리부

310: 플레이트 320: 카트리지

330: 고정부

Claims (7)

1. 하측에 드레인관을 갖고, 하측에 습공기를 유입하는 유입구를 형성하며, 상측에 건공기를 배기하는 배기구를 구비하는 입식탱크;

   상기 입식탱크의 유입구에 대응되는 내부에 구비되어 강제 유입되는 습공기에 선회유동성을 제공함으로써 원심력에 의해 일차적으로 습기를 낙하시켜 상기 드레인관으로 유도하는 제 1분리부;

   상기 제 1분리부의 상부에 해당되는 상기 입식탱크 내부에 구비되어 선회유동하는 습공기를 부딪히게 함으로써 이차적으로 습기를 낙하시켜 상기 드레인관으로 유도하는 제 2분리부; 및

   상기 제 2분리부의 상부에 해당되는 상기 입식탱크 내부에 구비되어 최종적으로 습공기를 통과시키며 습기를 포집함으로써 건공기를 상기 배기구로 배기 유도하는 제 3분리부를 포함하고,

   상기 제 3분리부는,

   상기 입식탱크의 내측면에 걸쳐 연결 형성되고, 다수 개의 타공홀을 통공하여 이차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 유입 유도하는 플레이트;

   상기 플레이트의 타공홀 각각에 형성되어 이차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 통과시킴으로써 최종적으로 습기를 흡착하는 봉 형상의 카트리지; 및

   상기 카트리지 각각을 상기 플레이트에 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입식형 원심분리기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1분리부는,

   상기 유입구에서 상기 입식탱크 내측으로 연장되고, 습공기를 안내하도록 유입채널을 형성하며, 상기 유입채널을 상광하협 형상으로 형성하여 습공기의 유속을 약화시키는 유입디퓨져; 및

   상기 유입디퓨져의 상부 내측에 형성되어 습공기를 통과시킴으로써 습공기의 직진성을 선회운동성으로 변환시킴에 따라 일차적으로 습기를 제거 유도하는 선회베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 입식형 원심분리기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 유입디퓨져는 상기 입식탱크의 내측면과 유격되게 형성되고;

   상기 드레인관은 상기 유입디퓨져의 외측에 해당되는 상기 입식탱크에 구비되는 것을 특징으로 하는 입식형 원심분리기.
4. 제 2항에 있어서, 상기 선회베인은,

   상기 유입디퓨져 내측면을 따라 접촉되게 형성된 프레임;

   상기 프레임의 중앙 하측에 형성되어 유입되는 습공기를 상기 프레임의 가장자리 방향으로 분산하는 분산부재; 및

   상기 프레임의 내측면을 따라 서로 연결되게 다수 개 형성되어 사이로 습공기를 유도 안내하고, 습공기에 선회운동성을 제공하도록 트위스팅되고, 상기 분산부재를 연결하는 선회윙을 포함하는 것을 특징으로 하는 입식형 원심분리기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제 2분리부는,

   상기 입식탱크의 중심축 상에 형성되어 선회 운동하는 습공기 중 중심부에서 선회 운동하는 습공기를 상부방향으로 유동 안내하기 위해 가이드채널을 갖는 가이드부재; 및

   상기 입식탱크의 내측면을 따라 상측을 접촉되게 연결하고, 하측을 상기 가이드부재의 상측 테두리에 연결하며, 일차적으로 습기를 걸러낸 습공기를 외측면에 부딪히면서 순환 운동하게 함으로써 이차적으로 습기를 제거한 상태로 상부방향 확산 이동 유도하기 위한 확산채널을 갖는 미들디퓨져를 포함하는 것을 특징으로 하는 입식형 원심분리기.
6. 삭제
7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정부는,

   상기 카트리지의 상측 단부를 덮는 막음캡;

   상기 카트리지의 하측 단부에 형성되고, 링 형상인 개방캡;

   상기 카트리지에 축 삽입되고, 일측에 상기 막음캡을 결속하며, 상기 타공홀에 삽입되는 결속축부재; 및

   상기 플레이트의 하측으로 돌출된 상기 결속축부재의 타측에 분리 가능하게 고정 형성되어 상기 카트리지의 세워진 상태를 유지하며, 공기를 상기 카트리지 내부로 안내하기 위해 안내홀을 갖는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입식형 원심분리기.

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