KR100968724B1 - 에어 콤프레서 서지탱크의 수분배출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TR(Temperature Reduction) 및 PR(Power Reduction) 기능이 구비된 에어 콤프레서와 에어 드라이어 사이에 구비되는 서지탱크에 PR 기능과 연동하여 동작되는 수분배출장치가 장착된 에어 콤프레서 서지탱크의 수분배출장치에 관한 것으로,
공압의 생성을 위한 에어 콤프레서와, 상기한 에어 콤프레서에서 생성된 공압 중에 포함된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어와, 상기 에어 드라이어를 통과한 공압을 저장하기 위한 에어 탱크와, 상기한 에어 콤프레서와 에어 드라이어 사이를 연결하는 에어 파이프의 도중에 형성되는 서지탱크를 포함한 에어 시스템에 있어서,
상기한 서지탱크의 하부 도중에는 서지탱크 내의 수분을 포함한 이물질 배출을 위한 드레인 밸브가 장착되어지되, 상기한 드레인 밸브는,
원통의 길이방향과는 수직한 방향으로 원통의 도중에 고정 배출공이 관통된 실린더와; 상기한 실린더의 내부에 수용되며 상기 고정 배출공과는 대응되는 위치에 가동 배출공이 형성된 피스톤과; 상기한 피스톤의 일단을 탄력지지하도록 실린더 내에 수용되는 리턴 스프링과; 상기한 리턴 스프링과는 대향되는 힘이 제공되도록 상기한 에어 드라이어와 에어 콤프레서 사이를 연결하는 파워 리덕션 라인으로부터 분지되어 실린더의 일측에 접속되는 작동압 라인; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
에어 콤프레서, 서지탱크, 드레인 밸브

Description

에어 콤프레서 서지탱크의 수분배출장치{Drain apparatus on surge tank of air compressing system}
도 1은 본 발명에 의한 수분배출장치가 적용되는 차량의 공압 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 수분배출장치의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 수분배출장치의 작동상태도.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 에어 콤프레서 11 : 에어 드라이어
12 : 에어 탱크 13 : 에어 파이프
14 : 파워 리덕션 라인 20 : 서지탱크
30 : 드레인 밸브 31 : 실린더
32 : 고정 배출공 33 : 피스톤
34 : 가동 배출공 35 : 리턴 스프링
40 : 작동압 라인
본 발명은 에어 콤프레서 서지탱크의 수분배출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TR(Temperature Reduction) 및 PR(Power Reduction) 기능이 구비된 에어 콤프레서와 에어 드라이어 사이에 구비되는 서지탱크에 PR 기능과 연동하여 동작되는 수분배출장치가 장착된 에어 콤프레서 서지탱크의 수분배출장치에 관한 것이다.
버스 등의 대형 차량에는 브레이크 시스템, 도어 시스템 등 다양한 위치에서 공압제어 시스템이 적용되고 있다.
도 4는 종래의 차량에 적용되는 공압 시스템을 설명하기 위한 도면으로서, 공압의 생성을 위한 에어 콤프레서(10)와, 상기한 에어 콤프레서(10)에서 생성된 공압 중에 포함된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어(11)와, 상기 에어 드라이어(11)를 통과한 공압을 저장하기 위한 에어 탱크(12)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기한 에어 콤프레서(10)와 에어 드라이어(11) 사이에는 에어 콤프레서(10)에서 생성되어 불규칙적으로 고압상태인 공압이 에어 드라이어(11)로 직접 입력되지 않고 규칙적인 상태로 입력될 수 있도록 하기 위한 에어 파이프(13) 및 서지탱크(20)가 형성된다.
한편, 에어 드라이어(11)의 일측에는 에어 탱크(12) 내에 저장된 공압의 압력이 설정수준 이상일 경우에는 체크 밸브를 닫아 서지탱크(20)를 통과한 공압이 더 이상 에어 탱크(12)로 입력되지 않도록 구성된다.
그리고 더 이상 에어 콤프레서(10)에서 공압이 생성되지 않도록 에어 드라이 어(11) 측의 공압을 파워 리덕션 라인(14)을 통해서 에어 콤프레서(10) 측으로 보내게 된다. 이렇게 파워 리덕션 라인(14)을 통해 에어 콤프레서(10)로 입력되는 공압에 의해서 에어 콤프레서(10)에서는 PR(Power Reduction) 기능을 수행하게 된다. 즉, PR 기능은 에어 탱크(12) 내에 설정압력이 채워지면 에어 콤프레서의 상부측에 마련된 밸브를 개방시키게 되므로서, 에어 콤프레서(10)에서 더 이상의 공압을 생성하는 일이 정지하도록 하는 것이다.
에어 콤프레서(10)에는 상기한 PR 기능 뿐만 아니라 TR(Temperature Reduction) 기능이 적용되는데, TR 기능을 위한 장치로는 주로 에어 콤프레서(10)의 바디에 형성되는 냉각수 통로가 있다.
특히, TR 기능으로 인하여 에어 콤프레서(10)에서 생성되는 공압에는 많은 양의 수분이 포함되므로서, 이러한 수분의 제거를 위하여 에어 드라이어(11)가 마련되는 것이다. 에어 드라이어(11)의 케이스 내부에는 제습재가 마련되어 공압 내에 포함된 수분을 제거하게 된다.
그런데 상기와 같이 에어 콤프레서(10)에서 생성된 공압 내에 포함된 수분을 분리하기 위한 에어 드라이어(11)가 장착됨에도 불구하고, 공압에 포함된 오일과 수분을 포함한 이물질 성분은 서지탱크(20)의 내부공간에 고이게 된다.
이와 같이 에어 드라이어의 보조 기능을 담당하는 서지탱크에 고이는 물을 포함한 이물질은 차량의 운전자 또는 정비자가 정기적으로 점검하여 배출시켜주어야 함에도 불구하고, 현실적으로는 정기적인 점검이 이루어지지 않고 있어 서지탱크로의 과도한 수분 고임으로 인한 문제가 발생될 수 있게 된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, TR(Temperature Reduction) 및 PR(Power Reduction) 기능이 구비된 에어 콤프레서와 에어 드라이어 사이에 구비되는 서지탱크에 PR 기능과 연동하여 동작되는 수분배출장치가 장착된 에어 콤프레서 서지탱크의 수분배출장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
공압의 생성을 위한 에어 콤프레서와, 상기한 에어 콤프레서에서 생성된 공압 중에 포함된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어와, 상기 에어 드라이어를 통과한 공압을 저장하기 위한 에어 탱크와, 상기한 에어 콤프레서와 에어 드라이어 사이를 연결하는 에어 파이프의 도중에 형성되는 서지탱크를 포함한 에어 시스템에 있어서,
상기한 서지탱크의 하부 도중에는 서지탱크 내의 수분을 포함한 이물질 배출을 위한 드레인 밸브가 장착되어지되,
상기한 드레인 밸브는,
원통의 길이방향과는 수직한 방향으로 원통의 도중에 고정 배출공이 관통된 실린더와;
상기한 실린더의 내부에 수용되며 상기 고정 배출공과는 대응되는 위치에 가동 배출공이 형성된 피스톤과;
상기한 피스톤의 일단을 탄력지지하도록 실린더 내에 수용되는 리턴 스프링 과;
상기한 리턴 스프링과는 대향되는 힘이 제공되도록 상기한 에어 드라이어와 에어 콤프레서 사이를 연결하는 파워 리덕션 라인으로부터 분지되어 실린더의 일측에 접속되는 작동압 라인; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의해서 에어 시스템을 이루는 서지탱크에 마련된 수분배출장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 수분배출장치가 적용되는 차량의 공압 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 수분배출장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 수분배출장치의 작동상태도이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의한 드레인 밸브를 지시하는 것이고, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.
상기한 드레인 밸브(30)는 에어 콤프레서(10)와 에어 드라이어(11) 사이에 마련되는 서지탱크(20)의 하부에 장착되어 서지탱크(20) 내의 수분을 포함한 이물질을 자동으로 배출시키기 위한 장치이다.
상기한 드레인 밸브(30)는 서지탱크(20)의 내부공간과 연통되어 서지탱크(20) 내에 고인 물을 포함한 이물질이 배출되기 위한 고정 배출공(32)이 원통의 길이방향과 수직하게 형성된 실린더(31)와, 상기한 실린더(31)의 내부에 수용되어 동작방향에 따라서 상기 고정 배출공(32)과 일치되거나 어긋난 위치가 되는 가동 배 출공(34)이 관통형성된 피스톤(33)과, 상기한 피스톤(33)의 일측면을 탄력지지하도록 실린더(31) 내부에 수용된 리턴 스프링(35)을 포함하여 구성된다.
특히, 상기한 드레인 밸브(30)의 일측으로는 상기한 리턴 스프링(35)의 작동방향과는 반대방향의 힘이 피스톤(33)에 제공되도록 하기 위한 작동압 라인(40)이 접속된다. 상기한 작동압 라인(40)의 다른 일단은 에어 드라이어(11)와 에어 콤프레서(10) 사이를 연결하는 파워 리덕션 라인(14)의 도중에 접속된다.
즉, 상기한 드레인 밸브(30)는 파워 리덕션 라인(14)을 통해서 에어 드라이어(11) 측의 압력이 에어 콤프레서(10)로 제공되는 시점에서 파워 리덕션 라인(14)을 통과하는 압력의 일부를 작동압 라인(40)으로 전달받아 동작되도록 구성되는 것이다.
파워 리덕션 라인(14)으로 에어 드라이어(11) 측의 공기압이 에어 콤프레서(10) 측으로 제공되는 때는 에어 콤프레서(10)의 공기압을 생성하는 일이 멈추는 퍼지 시점으로, 차량의 운전상황에 따라 다르긴 하지만 보통은 4~7분에 한번씩 있게 된다.
본 발명은 이러한 에어 콤프레서(10)의 퍼지 시기에 서지탱크(20) 내에 고이는 물과 오일을 비롯한 이물질이 자동으로 배출되도록 하는 드레인 밸브(30)를 제공하는 것이다.
이상과 같이 구성된 서지탱크 수분배출장치의 작동상태를 이하에 설명한다.
차량이 시동됨과 함께 상기한 에어 콤프레서(10)가 가동되어 차량의 운전에 필요한 공압이 생성된다.
이 과정에서 에어 콤프레서(10)에서 생성되는 공압에는 수분, 오일 및 이물질이 포함된다. 이러한 이물질의 대부분은 에어 드라이어(11)에서 분리되어야 하는 것이지만, 서지탱크(20)가 에어 드라이어(11)의 전방에 장착되는 특성상 상기한 서지탱크(20)의 내부에는 수분과 오일을 포함한 이물질이 고이게 된다.
그런데 본 발명이 적용된 서지탱크(20)에는 상기와 같이 고인 이물질이 드레인 밸브(30)이 개방작동에 의해서 외부로 배출된다. 드레인 밸브(30)의 개방시기는 파워 리덕션 라인(14)으로 에어 드라이어(11) 측의 공압이 에어 콤프레서(10) 측으로 가해지는 퍼지 시점과 동일하다.
즉, 상기한 파워 리덕션 라인(14)을 통해 에어 콤프레서(10)를 향해 제공되는 압력이 작동압 라인(40)을 통해서 상기한 드레인 밸브(30)로 전달되므로서, 상기한 드레인 밸브(30)의 내부에 수용된 피스톤(33)이 도 3과 같이 리턴 스프링(35)을 압축시키면서 이동하게 된다. 피스톤(33)의 이동으로 고정 배출공(32)과 가동 배출공(34)의 관통 위치가 일치하게 되므로서 서지탱크(20) 내에 고인 수분, 오일 및 이물질이 자동으로 배출되어진다.
그리고 상기한 파워 리덕션 라인(14)에 가해지던 압력이 에어 콤프레서(10)에서 제거되면 상기한 작동압 라인(40)을 통해 드레인 밸브(30)로 제공되던 압력이 소멸되어 드레인 밸브(30) 내의 피스톤(33)을 리턴 스프링(35)에 의해서 고정 배출공(32)과 가동 배출공(34)이 서로 어긋한 상태가 되도록 원래의 위치로 이동된다. 이와 같이 드레인 밸브(30)가 닫혀진 상태에서 정상적인 에어 시스템의 작동은 계 속되어 에어 콤프레서(10)에서 생성된 공압은 에어 파이프(13)와 서지탱크(20) 및 에어 드라이어(11)를 통과한 후에 에어 탱크(12)에 저장된 후, 공압을 필요로 하는 차량의 각 부분에 공급되어진다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 에어 콤프레서와 에어 드라이어 사이에 구비된 서지탱크에 고이는 수분, 오일 및 이물질이 에어 콤프레서의 퍼지 시기에 자동으로 배출되므로서, 서지탱크 내의 수분과 이물질의 미배출로 인한 겨울철 에어 시스템의 동결이 방지될 뿐만 아니라, 차량의 운전자나 정비자는 서지탱크 내의 이물질 제거에 신경을 기울이지 않아도 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 공압의 생성을 위한 에어 콤프레서와, 상기한 에어 콤프레서에서 생성된 공압 중에 포함된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어와, 상기 에어 드라이어를 통과한 공압을 저장하기 위한 에어 탱크와, 상기한 에어 콤프레서와 에어 드라이어 사이를 연결하는 에어 파이프의 도중에 형성되는 서지탱크를 포함한 에어 시스템에 있어서,
    상기한 서지탱크(20)의 하부 도중에는 서지탱크(20) 내의 수분을 포함한 이물질 배출을 위한 드레인 밸브(30)가 장착되어지되,
    상기한 드레인 밸브(30)는,
    원통의 길이방향과는 수직한 방향으로 원통의 도중에 고정 배출공(32)이 관통된 실린더(31)와;
    상기한 실린더(31)의 내부에 수용되며 상기 고정 배출공(32)과는 대응되는 위치에 가동 배출공(34)이 형성된 피스톤(33)과;
    상기한 피스톤(33)의 일단을 탄력지지하도록 실린더(31) 내에 수용되는 리턴 스프링(35)과;
    상기한 리턴 스프링(35)과는 대향되는 힘이 제공되도록 상기한 에어 드라이어(11)와 에어 콤프레서(10) 사이를 연결하는 파워 리덕션 라인(14)으로부터 분지되어 실린더(31)의 일측에 접속되는 작동압 라인(40); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 콤프레서 서지탱크의 수분배출장치.
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