KR101128881B1 - 윤활유 분리기 및 교환이 용이한 밸브를 갖는 듀얼 카트리지식 에어 드라이어 - Google Patents

윤활유 분리기 및 교환이 용이한 밸브를 갖는 듀얼 카트리지식 에어 드라이어 Download PDF

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Abstract

에어 드라이어 시스템은 실질적으로 두 개의 동일한 흡수통-형태의 에어 드라이어 장치를 구비한다. 각각은 습한 에어 인렛, 제 1의 건조제, 제 1의 건조 에어 아웃렛, 건조 에어를 저장 설비에 공급하는 수단을 구비한다. 이 시스템은 제 2의 건조제를 재생하기 위하여 상기 건조 에어의 작은 부분을 공급하는 블리이드 밸브와 제 1의 습한 에어 퍼어즈 밸브를 구비하고 있다. 이 시스템은 반대 모드에서 작동하며, 에어를 저장 설비에 공급한다. 한 쌍의 에어-윤활유 분리기는 습한 에어 인렛과 상기 건조제 사이에 위치했다. 이들에서,하우징을 통하여 위로 향하는 에어의 흐름은 편향판에 부닥치고 수직으로 연장된 펜스 밑으로 필터 매체를 포함하는 통풍구를 통하여 빠져나간다.
에어-윤활유 분리장치

Description

윤활유 분리기 및 교환이 용이한 밸브를 갖는 듀얼 카트리지식 에어 드라이어{DUAL CARTRIDGE AIR DRYER WITH OIL SEPARATOR AND READILY CHANGEABLE VALVES}
본 발명은 에어 드라이어 장치(air dryer assemblies)에 관한 것이며, 더 상세하게는, 각각이 다량의 건조제를 백(bag)에 가지는 두 개의 스핀 온(spin on)식 드라이어 카트리지를 구비하며, 신규의 공기-윤활유 분리기 및 용이하게 교환가능한 밸브를 갖는 트윈 타워(twin tower)형의 건조기에 관한 것이다.
이 장치는 버스 및 기차에 특히 적용될 수 있을 뿐 아니라, 특히 공기 압축기의 사용율(duty cycle)이 연속적인 경우에도 적용된다. 본 발명의 또 다른 특징은 보수가 용이하며, 이 때문에, 비 가동시간이 요구되는 경우가 극히 적다. 이것은 스핀 온식 카트리지와, 엑세스 가능한 밸브와, 용이하게 착탈 및 교환할 수 있는 오일 분리기를 가지는 것으로 실현된다.
본 장치는 기본적으로, 하나의 카트리지에서 유입 압축 공기를 건조키면서, 동시에 전에 건조된 공기의 일부를 사용하여 반대측의 카트리지를 재생하는 것으로 작동한다. 사이클에 대한 제어는 소위, MLT(micro-logic timer)와, 장치의 사이클 작동을 제어하는 부속의 밸브로 실현된다.
건조 공기를 갖는 이유는 에어 브레이크 시스템이 액체 수 또는 수증기 함유율의 비교적 높은 공기에서도 견딜 수 없게 하는 것이다. 따라서, 고압축으로 공기를 사용하면, 상대 습도가 상당히 상승하게 된다.
예를 들면, 공기가 200psi 또는 그 이상으로 압축하면, 그 중의 온도의 상승 양이 상당히 커지게 된다. 따라서, 건조 공기를 이용하는 필요가 있는 브레이크 등을 작동시키는 경우에, 유입 주위의 공기를 그 상대 온도가 제로에 가까워질 때까지 건조하는 어떠한 수단을 이용할 필요가 있다.
건조에 추가하여, 에어 브레이크에 이용되는 공기는 예를 들어, 명백한 이유 때문에, 가능한 많은 고체 오염 물질을 제거하기 위해, 섬세하게 여과될 필요가 있고 공기로부터 오일을 분리하기 위한 수단을 가질 필요가 있다. 이와 같은 오일-에어 분리기는 본 발명의 중요한 특징이다.
따라서, 개량형 에어 드라이어를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
또 하나의 목적은 이와 같은 장치에 신규의 설계의 에어-오일 분리기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유입공기에서 난류를 야기하여 이 공기가 건조제 캐니스터(desiccant canisters)에 도달하는 과정에서, 스크린과 필터를 통과하기 전에 역 방향으로 전환시키도록 장치내에 배치된 에어-오일 분리기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸브가 폐쇄될 때에도, 공기가 그 내부를 흐르는 작은 오리피스를 갖는 한 쌍의 밸브를 제공하는 것으로, 이 공기는 건조제 카트리지로부터 습기를 제거하여 재생하도록 역방향으로 통과시키기 위해 이용된다.
본 발명의 목적은 필요에 응하여, 건조제의 교환을 용이하게 하는 스핀 온 형 카트리지 내에 건조제를 포함하는 2개의 타워(tower)를 구비한 에어 드라이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 미립재를 통과하는 필터와, 건조기로 향해 이 건조기를 통과하는 공기의 비틀림 통로를 제공하는 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 건조제가 백 내에 내포되고, 이것이 마찬가지로 원통상 하우징 내에 내포되어 있는, 즉, 최대한의 효율을 얻기 위해, 건조제가 상당히 세분화되고, 더욱이, 이 용기로부터 누설되지 않도록 하는 에어 드라이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 트윈 타워를 갖는 에어 드라이어를 제공하는 것으로, 건조기의 일부 타워가 유입하는 공기를 건조하도록 이용할 때에, 또 다른 타워는 그 공기의 작은 일부를 이용하여 제 2의 타워 내에 포함된 건조제를 재생시킨다.
본 발명의 또 다른 목적은 카트리지의 제거 및 교환이 1년, 2년에 한번 만 할수있는 간소화한 스핀 온 형 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 에어 드라이어의 모든 주요 부품이 용이하게 보수, 교환 및/또는 수리할 수 있도록 배치되는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 절약할 수 있고 전문 기기 및 광 범위한 기타 용도에도 응용가능한 듀얼 카트리지식 건조기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 필터 재료를 갖는 에어-오일 분리기를 제공하는 것으로, 이 필터 재료는 표면 활성적이고, 이에 의해 오일 및 습기를 흡착하여 역방향으로 에어-오일 분리기 상을 통과하는 건조기의 공기에 의해 재생될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 분리기 구성의 일부에 접착된 아라미드(aramid) 또는 등가물의 흡착 필터를 구비하는 분리기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적, 또는 기타 목적 및 이점은 듀얼 카트리지식 건조기 시스템을 제공하여 실질적으로 달성되며, 공기 흐름의 방향을 바꾸어서, 공기 흐름중의 오일를 흡입하고, 공기를 필터에 통과시키고, 건조제 카트리지 밖을 통과시켜서 출과에 통하는 밸브를 통해 배출되게 하기 위한 우물, 즉, 하우징과 관련하여 이용하는 신규 장치에 의해 공기로부터 오일이 분리되는 것을 특징으로 한다. 또한, 한쪽의 카트리지는 그 카트리지에 들어가서 그 카트리지에 포함된 건조제를 통과하여 역류하여 최종적으로 공압에 의해 개방되는 밸브에 의해 제어되는 드레인 포트를 나가게 하는 유기량을 조절하여 동시에 재생된다. 이에 의해, 주요 공급에 대한 공기압의 장애, 혹은 손실을 야기하지 않고 사이클을 역방향으로 작동한다.
본 발명은 또한 신규한 오일 분리기를 구비한 동 장치에 전기식 타이머를 장착하여서 습한 공기에 대한 배기, 즉 퍼지 밸브(purge), 또는 건조된 공기의 입구 밸브에 대한 제어에 공기압이 향하고 또한, 그 방향으로 어떤 보조적 기능을 가지는 것으로 그 목적을 달성한다.
참조 번호가 있는 도면과 실시 예와 본 발명의 바람직한 실시 예의 기재를 통하여 본 발명의 목적을 완성하는 방법은 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 주요 구성요소를 보이고 있는 분해된 투시도를 보이고 있다.
도 2는 본 발명의 퍼어지 밸브와 체크 밸브를 보이고 있는 하부 밸브 본체의 수평 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타난 밸브 본체의 종단면도이며, 하나의 퍼지 밸브와 하나의 체크 밸브를 나타내며, 본 발명의 접시 모형 부 및 양방의 공기 윤활유 분할기를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 공기-윤활유 분리기 중에 하나의 상부 도이다.
도 5는 본 발명의 분리기 중의 하나의 하부 도이다.
도 6은 배치되어 있는 분리기 장치와 접시 모양의 하우징 부분의 수직 단면도이다.
도 7은 본 발명의 케니스터의 한개에 대하여 일부가 파단된 종단면도로, 부착 니플을 가상선으로 표시하였다.
도 8은 케니스트 한개의 종단면도로, 메니포올드내에 배기로를 가지는 본 발명의 재생 밸브의 하나를 나타낸다.
도 9는 도8과 유사하며, 재생 밸브를 나타내고 도 8에 나타난 것과 역방향으로 공기 블리이드 구멍을 통한 공기로 재생된 케니스터를 도시한다.
본 발명은 몇 개의 관점이 있으며 다른 변화 또는 몇 개의 다른 방법에서 실행 될 수 있다. 그러나, 현 시점에서의 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명한다.
상세한 도면을 참조하면, 도 1의 장치는 일반적으로 (18)로 지적한 에어 드라이어 장치를 나타내며,일반적으로 (20)으로 지적한 마운팅 브레킷, 일반적으로 (22)로 지적되는 복수의 패스너와, 일반적으로 (24)와 (26)으로 지적되는 제 1 및 제 2 건조제 케니스터를 포함한다.
추가로, 도 1은 일반적으로 (28)과 (30)으로 지적되는 한 쌍의 환상의 캐니스터 마운트와, 일반적으로 (32)로 지적되는 하부 밸브 본체, (34)와 (36)으로 지적되는 한 쌍의 공기-윤활유 분리기, 공기의 대부분을 하나의 카트리지에서부터 탱크 또는 나머지 저장 설비(도시하지 않음)로 향하게 함과 동시에, 공기의 최소 일부를 다른 카트리지로 향하게 하는 (38)로 지적되는 매니포울드(manifold)를 보이고 있다.
하부 밸브 본체(32)는 (44)와 (46)으로 지적되는 제 1 및 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브와, 제 1 및 제 2 체크 밸브(40, 42)를 포함한다. 각각 이들은 (48)로 지적되는 일련의 커버에 의해 소정의 장소에 유지된다. (52), (50)로 지적되는 제 1 재생/건조 밸브와, (54)로 지적되는 스프링 하중식 일방향 체크 밸브가 있으며, 공기가 이 체크 밸브를 통해 피팅(60) 및 저장 탱크 또는 등가물(보이지 않음)을 통과한다. 도 1은 (56)으로 지적되는 MLT(micro-logic timer) 밸브와 공기 압축기로부터의 공기에 대한 (58)로 지적된 입구(inlet port)를 나타내며, 공기는 건조되고 궁극적으로 다양한 유로와 밸브 그리고 본 발명의 신형 공기-윤활유 분리기를 통과한 후에, 최종적으로, 저장 탱크로 보내진다. (61)으로 지적되는 히터 요소(heater element)가 또한 보여지고 있다.
도 2를 참조하면, 하부 밸브 본체(32)의 상세도를 보이고 있다. 하부 밸브 본체(32)는 제 1 및 제 2 체크 밸브(40, 42)와 제 1 및 제2 습한 공기 퍼어지 밸브(44, 46)를 포함하고 있다. 이들 도면은 주 유입로(58)가 두 개의 별개의 밸브 시이트(seats)(66,68)에 연장하는 제 1 및 제 2 습한 공기 입구로서의 유로(62, 64)로 분할된 것을 보이고 있다. 미국 특허 번호 6,094,836의 상세한 설명에 나타난 MLT 밸브(56)는 입구(58)로 흐르는 공기를 제어하여, 제 1 및 제 2 습한 공기 입구(62 또는 64) 중 어느 것이 공기를 흐르게 할지를 결정한다. 공기 입구의 제 1 체크 밸브(40)의 선단부(nose portion)(70)가 한 방향으로 시이트(66)에 놓여서, 한편으로는, 제1 체크 밸브(40)를 폐쇄하며, 다른 한편으로는, 제1 체크 밸브는 보어(the bore)(72)내를 역으로 미끄러져서 제 2 습한 공기 입구(64)를 개방한다. 개방 위치에서, 제 1 체크 밸브(40)의 후단부(70)는 밸브(40)의 중공 힐 부분(hollow heel portion)(74)에 대하여 위치한다. 지적한 바와 같이, 이에 의해, 밸브(40)의 시이트(66)로부터 유로(76)를 개방하고 공기를 수직 유로(78)에 유입되게 할 수 있다.
대응하는 제 2 체크 밸브(counterpart valve)(42)는 내부 공간(80) 내의 압력에 의해 폐쇄되여, 선단부(68)를 시이트(82)에 눌러서, 효과적으로, 제 1 습한 공기 입구(62)와 이 밸브를 닫는다. 이 구성에서는, MLT 밸브(56)는 작은 포트(84)를 통하여 압축기로부터의 압력을 내부 공간(80)으로 통과하도록 스위치 된다. 동시에, (84)에서 나타내고 있는 포트(port) 안의 압력은 유로(86)를 통하여 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(46) 안의 내부 공간(88)으로 전달된다. 정압(positive pressure)이 가동 밸브 본체(91)와, 밸브 헤드(94)에 대하여 샤프트(shaft)(92)에 의해 접착된 피스톤(90)에 작용하며 그 결과, 밸브 헤드(94)와 시일링된 고무(97)는 고정 밸브 시이트(99) 밖으로 이동하게 한다.
이에 의해, 밸브(46)가 개방되고, 습식 공기가 유로(96), 나사식 샤프트(92)를 따른 공간을 통과하여 외측 공기(100)로 이동한다. 밸브(42, 46)의 내부 상태가 역전될 때, 즉, MLT 밸브가 다른 포트(102)를 가압할 때, 제 1 체크밸브(40) 안의 내부 공간(104), 유로(105) 그리고 제1 습한 공기 퍼어지 밸브(44) 안의 내부 공간(106)이 모두 가압 된다.
삭제
도 3은 개방 위치의 제 1 체크 밸브(40)와 개방 위치의 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(46)를 도시한 도면이다. 유입로(84, 102)는 MLT 밸브에 의해 생기고 플렌지로서의 피팅(107, 108)(fittings)의 어느 한쪽을 통하여 들어가는 공기압에 대하여 택일적이다(도 1).
밸브(42)가 폐쇄될 때, 즉, 본체(69)가 시이트(seat)로서의 제 1 습한 공기 입구(62)와 맞물릴때, 제 1 습한 공기 입구(62)는 봉쇄되며, 그 후, 공기는 제 1 체크 밸브(40)의 시이트(66)를 통하여 수직 유로(78)로 흐른다.
도 3-6을 참조하며, 제 1 및 제 2 체크 밸브(40,42)의 레벨(level)의 바로 위에서는 본 발명의 중요 부분인 공기-윤활유 분리기(34, 36)를 가지는 한 쌍의 접시 모양의 영역(107, 222)이 표시되어 있다. 일반적으로 (36)으로 지적되고 사용중에는 접시 모양의 영역(107)에 포함한 이와 같은 하나의 분리기에 대하여,복수의 패스너 구멍(110)과 스크린 리테이너(112)와, 추가적으로 복수의 탭(114)를 가지는 플렌지 판(108)이 나타나 있으며 이 탭은 바람직하기로는 돔 상 부재(116)로 된 무 구멍 중앙부에 용착된다. 복수의 개구부(117)를 가지며, 각각이 상부 스크린(118)을 수용하고, 각각의 스크린(118)은 부직 아라미드 필터 재의 블랭킷(120)을 덮는다.
특히, 도 5를 참조하면, 이는 분리기(36)의 저면도이지만, 세장되어 얕은 포켓(122)과 함께, 하부 스크린(118)과, 그 중의 아라미드 섬유재의 블랭킷이 도시되어 있다. 이 도면으로부터, 거의 수직하게 연장하는 금속제의 외부 펜스(124)와, 많은 아리미드 섬유 재(120)가 충전된 근접 주위부(126)가 있고, 이는 펜스(124)와 돔 형상의 무구멍 중앙부(116)의 저면(115)에 접착되어 있다는 것을 알 수 있다. 중요하기로는 편향판(128)이 또한 존재하며, 이는 플렌지 판(108)에 대하여 복수의 스팟 용접 위치에 고정되어 있다.
도 6에서 보이는 바와 같이, 공기-윤활유 분리기(36)는 접시 모양의 영역(107)에 걸쳐 위치하고 있으며, 이 분리기는 편향 판(128)으로 향한 수직 유로(78)와 협동한다. 아라미드 섬유(120)는 도6에 있어서, 돔(116)의 하면을 덮고 외부 펜스(124) 바로 아래로 연장하는 주변부(126)를 갖도록 도시되어 있다. 편향판(128)은 튜브(138)에 의해 규정되는 유로를 통과한 위쪽으로 향한 공기 흐름이 편향판(128)과 맞닿고, 이 편형판(128)은 공기 흐름이 역방향으로 되고 중공의 접시모양의 영역(107) 내에서 소용돌이를 일으키고, 궁극적으로, 접시 모양의 영역(107)의 저부로부터 약간 공간을 갖는 아리미드 섬유(120)의 저부 에지(bottom edge)를 통과하도록 한다. 중공의 접시모양의 영역(107)은 공기-윤활유 분리기에 의해서 완전히 닫혀지고 모든 유입하는 공기를 스크린과 아나미드 섬유(120)로 덮혀진 개구부(117)에 통과시킨다.
개구부(117)와 주변부(126)에서 사용하면서 돔(116)을 덮는 섬유의 EHAGUDT랑의 무구멍 중앙부(116)는 아라미드 섬유가 바람직하다. 이 소재는 유입하는 공기 중의 오일과 물을 흡착함과 더불어, 미립 분자를 필터 한다. 오일과 물이 섬유의 표면에서 흡수되기 때문에, 섬유는 공기 흐름이 바뀔 때, 이 섬유로부터 습기나 오일의 제거가 용이하다. 그 결과, 아라미드와 또는 이와 같은 표면 활성화 섬유에 의해 6개월에서 수년에 걸쳐 블랭킷(blanket)의 내용 연수를 대폭적으로 연장할 수 있다.
도 1 및 7을 참조하면, 공기-윤활유 분리기(34, 36)의 위에 배치된 것은 한 쌍의 캐니스터 마운트(28, 30)이고 각각은 니플(164)와 복수의 입구/ 출구 개구부(144)를 갖는다. 여기에는 각각의 건조제 케니스터(24,26)의 저부판(148) 안에 복수의 정함 구멍(146)(matching opening)이 있다. 이들 건조제 케니스터(24,26)는 같기 때문에, 하나의 장치(26)만을 상세하게 설명될 것이다. 저부판(148)은 이것의 컬(curl)(152a)로부터 안쪽으로 공간을 두어 시일링 링(ring) 또는 어텝터(150)을 갖으며,이 외부 컬(152a)은 케니스터(26)의 외주부(154)를 유지한다. 내부 케니스터(152)는 반경방향 내측으로 연장되고 판 가스켓(160)의 구멍부에서 끝나는 플랜지(158)를 포함하고 있다. 이 가스켓(160)은 판(148)의 상향 플렌지부(161)에 눌러진다. 케니스터 마운트(30)로부터 위쪽으로 연장된 니플(nipple)(164)과 협체하는 나사산(162)이 있다. 니플(164)은 또한 도 7에서 가상선으로 도시되어 있다.
다시, 케니스터(26)를 참조하면, 유로(146)바로 위의 공간은 외향으로 넓혀져서 필터부재부(166)가 조립되며, 이 필터 재료는 내측 케니스터(152)의 스크린(118) 바로 앞에서 끝나고, 내외 케니스터((152, 154)사이의 공간(170)과 연통한다. 케니스터(126)의 상단부에는 스프링(174)에 의해 아래로 눌러진 스트레이너 판(172)이 있다. 건조제(178)의 백(176)은 상부 스트레이너 판(172)과 하부 스트레이너 판(180) 사이에서 유지되고 있다. O-링(182,184)은 커버 장치(186,188)를 소정의 장소에 유지한다. 스트레이너 판은 개구부(190,192)을 가지고 있으며, 이 개구부는 스크루드-온 케니스터(26)(screw-on canister)의 나사형 내부 부분(162)에 연결되어 있다.
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도 8을 참조하면, 니플(164)이 나사식의 케니스터(26)를 케니스터 마운트(30)에 부착한 것을 도시하고 있다. 여기에서, 제2 건조 공기 출구(194)는 건조밸브 52)용의 작은 직경 사이트(196)에 연결되어 있다. 스프링(198)은 매니포울드(38)의 내부에 있는 유로(200)에 대하여 폐쇄된 밸브를 바이어스하고 이 유로(200)는 체크 밸브(54, 도 1)과 연통하며, 이 체크 밸브는 피팅(60), 최종적으로는, 압축 공기 저장 탱크(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 건조 밸브(52)는 유로(204)와 동축을 유지하기 위해 복수의 홈(202)(도 1)을 포함한다. 건조 밸브(52)는 건조 밸브(52)가 폐쇄되었는지 여부에 관계 없이 개방하는 작은 중앙 통기로(206)를 구비한다.
도 9는 케니스터의 거울 상을 나타낸다. 이 도면에서는 도 8에 도시된 것과는 반대 방향으로 매우 적은 량의 공기 흐름이 통한다는 점을 제외하고 모두 도 8과 동일하다. 이것은 제 2 건조 밸브(50)가 시이트(218) 상에 있고 공기가 밸브본체롯허의 제 2 건조 밸브(50)의 매우 작은 중앙 유로(210), 제 1 건조공기 출구(212), 니플(214), 건조제(216) 등을 통과할 수 있기 때문이다. 이 공기는 또한, 내부와 외부 케니스터(219,221) 사이를 통과하고, 더욱이, 케니스터 마운트(28)내의 유로(144)를 통과한다. 최종적으로, 공기 흐름은 밸브 본체(32)의 접시 모양 영역(222)(도3)으로 향하여 아래로 흐르고 공기-윤활유 분리기를 역방향으로 통하여 이에 의해, 흡착된 오일 및 습기를 분리기(34)로부터 제거한다.
도 3은 역 방향으로 흐르고 있는 습기를 포함하는 공기가 접시 모양의 영역(222)에 모이고, 이로부터 포트(96)를 통하여, 그리고 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(46)를 통하여 배기 구(100)까지 이동하는 것을 나타낸 확대도이다.
장치(18)의 전체 작동을 설명하면, 입구(58)를 통하여 하부 밸브 본체(32)에 들어가는, 압축기나 기타 압력원으로부터의 압력이 존재하는 것으로 가정한다. 더욱, 처음에, MLT 밸브의 위치는 포트(102)에서가 아니라, 포트(84)를 가압하도록 위치되었다고 가정한다. 포트(84)에서 공급된 압력은 체크 밸브내의 공간(80)에 들어가고 시이트(82)에 대하여 밸브 본체(69)를 민다. 압력은 또한, 포트(86)에서 보이지만, 이 포트는 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(46)의 내부(88)와 연결된다.도 2에서 보인 것처럼, 이 압력에 의해 피스톤(90)과 본체(91)의 가동부분이 우측으로 밀쳐진다. 또한, 이 압력에 의해, 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(46)(도 3)의 유로(98)가 개방되고 습기와 오일을 포함한 공기가 배출되도록 개방된다. MLT 밸브가 포트(84)에 공기를 제공하기 때문에, 공기 압력은 포트(102)로 공급되지 않는다 . 결과적으로, 밸브 본체(70)는 제 2 습한 공기 입구(64) 중의 유입 공기에의해 시이트(66)로부터 떨어져서 압축기로부터의 공기 흐름에 대하여 유로(72), 특히 수직유로(78)를 개방한다. 공간 영역(104)이 감소된 길이를 갖는데, 이는 챔버 공간(104)이 가압 되지 않기 때문이다. 마찬가지로, 퍼어지 밸브의 내부(106)의 유로(105)에서의 압력도 최소로 된다. 이에 의해 밸브의 본체(93)가 오른쪽으로 이동하며, 피스톤(95)와 밸브 해드(97)를 함께 이동시킨다.
도 3을 참조하면, 수직 유로(78)가 공기를 공기 접시 모양 영역(107)으로 향하는 것이 도시되어 있다. 약간의 오일과 수증기를 포함하는 공기는 빠르게 이동하여, 편향판(128)에 닿아서 편향판(128)이 공기를 주위로 확산시킨다. 이 난류에 의해 오일의 대부분이 공기로부터 분리되어 필터 재료(120)에 흡착된다. 흐름을 바꾼 공기는 그 후, 펜스(124)의 아래를 통과하여 다시 흐름을 역전하여 필터 재료(120)를 포함하는 돔(116)의 하면(115) 또는 주변부(126)에 접촉한다. 공기는 여과재료 밑의 공간(142)을 통과하고, 그 후, 스크린(118)에 의해 덮여져서 섬유(120)을 수용하는 개구부(117)을 개재하여 위쪽으로 향한다. 결국 개구부(117)를 통한 유로가 나머지 오일과 수증기를 흡착한다.
여기에서, 공기는 케니스터 마운트(30)내의 포트(146)를 통과하도록 방향을 하지만, 가스켓(150)의 공급에 의해 기밀상태가 확보된다. 그 후, 공기는 환상 필터(166)를 통해 외측 캐니스터(154)와 내측 케니스터(152)사이의 공간(170)내에 들어간다. 공간(170)을 이동한 후에 유입 공기는 케니스터(26)내의 공간(155)에 도입되지만, 여기서, 이 공기는 여러 개구부(190)을 통하여 스트레이너 커버(186)를 통해 백(176)에 유지된 건조제(178)내로 아래로 이동한다.
이 과정이 건조제를 유입 공기에 노출되어 효과적으로 건조시켜서 상태 습도를 거의 제로까지 낮춘다. 여기서, 공기는 또 하나의 스트레이너 커버(188)를 통해 하부 스트레이너 판의 개구부(192)를 통하여 최종적으로는, 사용시에, 니들(164)의 내측에 있는 제 2 건조 공기 출구(194)에 도달한다.
제 2 건조 공기 출구(194)는 건조 밸브(52)에 대한 시이트(196)와 연결된다. 제 2 건조 공기 출구(194)에서 나타나고 있는 대용량의 고압 공기는 스프링(198)으로 부터의 힘을 이겨내며, 이 밸브 본체를 사이트로부터 분리한다(unseats). 압력하에 있는 공기는 유로(200)를 통해 메니포올드(38)에 받아들여져 그 유로에 의해 피팅(60)을 개재하여 탱크에 공급된다.
동시에, 매니포울드(38)에서 나타난 매우 작은 양의 활당분의 공기는 제 2 건조 밸브(50)의 본체의 중앙에 있는 작은 통로(210)로 향하게 한다. 이 제 2 건조 밸브(50)의 본체는 시이트(218)에 놓여 있어서, 제 2 건조 밸브(50)는 유로(210)를 통과할 수 없는 공기를 통과시키지 않는다. 스프링(220)은 이 바이어스를 유지하며, 제1 건조 공기 출구(212)로 흐르고 있는 공기는 케니스터(24, 28)의 중앙에서 위쪽으로 향하여 건조제(216)를 통하여 케니스터(28)의 벽(219,221)사이 밖으로 나간다. 이후, 공기는 포트(144)를 통하여, 접시 모양 영역(222)으로 흐르며, 그리고, 공기-윤활유 분리기(34)를 반대로 통하여 퍼어지 밸브(46) 바로 위로 이동한다.
공기를 건조시키는 우측 케니스터(26)에 관한 사이클에 대하여 설명했지만, 이사이에 케니스터(24)는 제 2 건조 밸브(50)의 작은 유로(210)를 통과하여 공급된 건조 공기의 일부를 이용하여 건조제로부터 습기를 제거한다. 적당한 간격을 둔 후에, MLT 밸브는 포트(84) 내로의 공기 흐름을 간단히 역전시켜서 이번에는 이를 포트(102)에 공급한다. 여기서, 제 2 습한 공기 입구(64)는 폐쇄되고, 제 1 습한 공기 입구(62)가 개방되어 공기를 수직 유로(79)를 통하여 전달한다.
도 4-6에서 보인 동일한 윤활유-공기 분리기가 접시 모양 영역(222)에 배치되어 있으며, 이것은 같은 기능을 발휘하는 반면, 제 1 및 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(44,46) 중에 하나가 개방되어 공기를 배출하여 출구 포트(100,107)를 통과시킬 수 있다. 이전에 설명한 것처럼, 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(46)가 개방되어 습기를 포함하는 퍼어지 배기된 공기가 밸브(98)를 통하여 유로(100)에 도달할 수 있고, 여기서, 대기에 배출된다.
MLT 밸브는 역으로 바이어스될 때, 체크 밸브의 경우, 가압 용적(104)에 의해 폐쇄되고 제 1 습한 공기 퍼어지 밸브(44)가 공간(106) 내의 압력에 의해 개방된다. . 지적한 것처럼, 두 개의 밸브(40,44) 사이의 유로(105)는 양자를 가압하던가 또는 양자를 감압한다.
에어 드라이어 장치를 만드는 바람직한 재료에 대해 설명하면, 케니스터는 얇지만, 두께가 0.060 인치의 스틸의 튼튼한 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 케니스터 마운트는 다이 케스트 알루미늄(die cast aluminum)과 같은 케스트 재료로 만들어졌다. 플랜지 재료와 중앙 판 또는 돔형상의 무구멍 중앙부(116)를 포함하고 있는 공기-윤활유 분리기는 스텐리스 스틸 재료로 전부 만들어졌다. 필터 재료(filter medium)는 아라미드 섬유 또는 이와 같은 재료와 같은 표면 활성 물질로부터 만들어진다. 아라미드 섬유 재료는 부직포 블랭킷 형태이며 통기성을 갖는다. 필터 재료(filter media)와 스텐리스 스틸 스크린 재료에 의해 닫히는 개구부가 달리 말하면, 플랜지 판(108)은 스테인리스스틸의 개구 저부(117)를 가지는 세장된 얕은 포켓(122)을 구비하고, 커버(112)에 대응하는 개구 영역이 그 위에 스폿 용접된다. 포켓을 가지는 이들 두 개의 박판은 스크린과 이들 사이에 있는 아라미드 섬유재료를 포위한다.
이 공기 윤활유 분할기는 이 구성에 의해 효과적으로 고려되며, 공기를 두개의 역방향으로 통과시켜서 혼입된 기름을 공기흐름으로부터 분리시키는데 상당히 유용한 것으로 고려된다. 이 구성에 더하여, 물론, 플렌지판의 외주 마진의 내측에 놓여진 수평 설치 필터를 통하도록 수직 흐름을 따르게 하여 필터링 효과를 얻은다. 물론, 공기 흐름이 역전되는 경우에, 기름 및 습기를 제거하는 능력때문에, 섬유재료에 의한 흡착도 상당히 중요하다.
하부 밸브 본체는 매니포울드(38)와 마찬가지로, 케스트 알루미늄으로 만들어졌다. 제 1 및 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(44,46)는 알루미늄과 플라스틱 재료의 결합으로 만들어졌다. 본 발명의 중요한 특징 중의 하나는 제 1 및 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(44,46)가 제거가능한 한 점과 교환가능한 점이다. 이 밸브는 도 1,2 그리고 3에서 설명된 것처럼 나사에 의해 소정의 장소에 유지된다. 커퍼 판(250)은 알루미늄이고 패스너(252)에 의해 소정의 장소에 유지된다. 이 판은 밸브 본체의 비 가동의 절반과 일체적으로 형성되어 있다. 이 밸브(40-46)를 교체나 수리하고 제 2 및 제 1 건조 밸브(50,52)의 교정(calibration)을 변경하는 기간이 될 때, 간단히, 이들을 제거 대체하여 용이하게 달성된다. 제 1 및 제 2 건조 밸브(52,50)는 매니포울드를 제거하고, 밸브 코어를 제거하여, 다른 것과 교환하면, 용이하게 제거될 수 있다. 이것은 시스템이 작동하는 공기 흐름의 용적에 따라서 유출 구멍을 크게하거나 작게할 목적으로 이루어 진다. 제 1 및 제 2 체크 밸브(40,42)의 선단(nose) 또는 가동부(69,76)는 황동(brass)으로 되어 있지만, 다른 재료를 이용할 수 있다. 밸브(40,42,46)의 모든 슬리브 부분(99,101)은 알루미늄이며, 비톤 플루오로카본 고무 O-링(Viton fluorocarbon rubber o-rings)을 이용하여 피스톤과 밸브(40,42,44,46)의 가동 부분을 밀폐한다.
위에서 설명된 MLT 밸브는 도 1과 도 9에 나타나 있다. 파일럿 에어(pilot air)의 공급의 두 개의 포트(107,108)을 포함한 밸브의 블록(110)으로 들어간다. 하우징(110)의 중심부에서의 스푸울 밸브(spool valve)(보이지 않음)는 솔레노이드에 의해 앞 뒤로 당겨질 수 있으며, 튜브 및 하나 또는 나머지와 피팅 중 하나 또는 다른 방향으로 공급한다.
설명된 더 낮은 실시 예는 수정과 변화가 이 기술분야의 당업자에 의해 만들어지고 이와 같은 수정과 변화가 부가된 청구의 범위 또는 발명의 정신으로부터의 시작 없이 만들어질 수 있는 것이 예상된다.
본 발명은 신형 에어 드라이어 시스템과 위에서 지적한 많은 특징과 이점을 갖는 에어-윤활유 분리기를 제공하고 있다.

Claims (19)

  1. 두 개의 에어 드라이어 장치를 포함하고 있는 에어 드라이어 시스템으로,
    각각의 에어 드라이버 장치는 제 1 습한 공기 입구(62)와, 공기를 건조하기 위한 제 1 건조제(216)와, 제 1 건조 공기 출구(212)와, 건조 공기를 저장 설비에 공급하는 제 1 통로를 구비하며,
    상기 시스템은, 또한, 제 2 건조제를 재생하도록 상기 건조 공기의 작은 부분을 공급하는 제 1 건조 밸브(52)와, 재생 동안에 모인 습기를 배출하기 위한 제 1 습한 공기 퍼어지 밸브(44)를 구비하며,
    상기 시스템은 제 2 습한 공기 입구(moist air inlet)(64)와, 제 2 건조제와, 제 2 건조 공기 출구(194)와, 공기를 저장 설비에 공급하는 제 2 통로와, 상기 제 1 건조제를 재생하기 위해 상기 건조 공기의 작은 부분을 공급하는 제 2 건조 밸브(50)와, 제 2 습한 공기 퍼어지 밸브(46)와, 상기 각각의 습한 공기 입구와 상기 각 건조제사이에 배치되어 위로 향하는 공기 공급을 형성하는 수단을 구비하는 한 쌍의 공기-윤활유 분리기를 구비하며, 각각의 공기-윤활유 분리기는 하우징(107, 222) 안에 놓여있고, 각각의 상기 공기-윤활유 분리기는 각각의 상기 공기 공급과 대향하여 배치된 편향판(deflector plate)(128)과, 무구멍 중앙부(116)와, 상기 중앙부를 둘러싸고 있는 수직으로 연장된 펜스(124)를 갖으며, 공기 유로 수단은 상기 무구멍 중앙부의 바깥쪽으로 놓여있고 필터 재료(filter medium)를 포함하고, 상기 필터 재료는 또한 상기 중앙부와 상기 펜스내의 적어도 하나와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 건조제는 스핀-온 카트리지 내에 수용되어 있으며, 상기 건조제는 상기 하우징내에 위치한 백(bag)에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공기-윤활유 분리기는 상기 공기 유로 수단(air passage means)의 외부에 설치된 플랜지부를 포함하며, 상기 플랜지 부분은 상기 에어 드라이어 시스템 내의 소정의 장소에 상기 공기-윤활유 분리기를 제거가능하게 고정하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 공기 유로 수단은 복수의 포켓을 구비하고 있으며, 각각의 상기 포켓은 상기 필터 재료(filter medium)를 수용하며, 각각의 상기 포켓은 상기 필터 재료를 사이에 수용하는 한 쌍의 스크린을 갖는 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 무 구멍 중앙부는 편평 원추 돔을 갖는 판 형상인 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  6. 제 1항에 있어서
    상기 필터 재료는 아라미드 섬유 재료(aramid fiber material)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 아라미드 섬유 재료는 부직포 블랭킷으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 아라미드 섬유 재료는 상기 펜스의 내부측과 상기 중앙부의 내면 양쪽을 덮으며, 상기 블랭킷은 상기 중앙부와 펜스에 접착제에 의해서 고착되는 것을 특징으로 하는 에어 드라이어 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    제 1 및 2 습한 공기 입구를 미리 제거(ready removal)하게 하는 수단을 구비하는 에어 드라이어 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1과 2 건조 밸브는 제거가능한 밸브 코어를 포함하는 에어 드라이어 시스템.
  11. 세분된 건조제를 포함한 카트리지(24, 26)와, 제 1 및 제 2 체크밸브로부터 위쪽으로 공기 흐름을 향하게 하는 수단과 함께 사용하기 위한 공기 윤활유 분리기(34, 36)에 있어서,
    상기 공기-윤활유 분리기(34, 36)는 제 1 및 제 2 체크밸브(40, 42)와 상기 카트리지(24, 26)사이에서 이용하도록 배치되어 있으며, 상기 공기 윤활유 분리기는 상기 체크 밸브의 상류에서 하우징을 닫기 위한 플랜지 판(108)과, 공기를 통과가능하게 하는 상기 플랜지 판에서의 적어도 하나의 개구부(117)와, 상기 개구부 내에 배치된 필터 재료(filter material)(120)와, 상기 적어도 하나의 개구부(117) 보다 내측에 있는 무구멍 중앙부(imperforate center section)(116)와, 상기 중앙부의 일부의 하부에 있는 편향판과, 상기 중앙부로부터 아래쪽으로 연장된 펜스(124)와, 주변부(126)를 구비하며,
    상기 필터 재료(120)는 또한 상기 중앙부의 하면과 상기 펜스의 내면의 부분 을 덮으며, 상기 주변부(126)는 상기 펜스 아래로 연장하는 필터 재료의 공간에 의해 규정되며, 상기 체크 밸브는 공기와 이에 포함된 윤활유를 상기 편향판으로 향하게 하고 상기 공기는 그 후, 상기 펜스 아래를 통과한 다음 상기 개구부를 통해 위쪽으로 상기 건조제로 이동하는 것을 특징으로 하는 공기-윤활유 분리기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 필터 재료는 표면활성 물질이며, 이 표면활성 물질은 압력하에서 상기 건조제에 급기된 윤활유를 포함하는 공기로부터 표면상에서 오일을 흡착하도록 하고 그리고 공기가 상기 건조제로부터 상기 활성물질로 흐르는 경우, 상기 오일을 제거하는 것을 특징으로 하는 공기-윤활유 분리기.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 필터 재료가 아라미드 섬유 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 공기-윤활유 분리기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 아라미드 섬유는 부직포 섬유재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기-윤활유 분리기.
  15. 제 11항에 있어서
    상기 필터 재료가 상기 펜스와 상기 중앙부 양쪽에 부착제로 고정되는 것을 특징으로 하는 공기-윤활유 분리기.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 개구부가 복수의 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기-윤활유 분리기.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 개구부는 상기 필터 재료를 이들 사이에 끼운 상부 스크린과 하부 스크린을 구비한 것을 특징으로 하는 공기-윤활유 분리기.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 개구부는 복수의 개구부를 구비하고 상기 개구부는 하부 포켓, 하부 스크린, 필터 재료의 부가, 상부 스크린과 상부 포켓 커버를 구비하는 공기-윤활유 분리기.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 무구멍 중앙부가 뽀족한 편평한 돔 부분을 구비하는 공기-윤활유
    분리기.
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