KR101140129B1

KR101140129B1 - 압축공기용 필터

Info

Publication number: KR101140129B1
Application number: KR1020110023683A
Authority: KR
Inventors: 이병승
Original assignee: 에스피엑스 플로우 테크놀로지 주식회사
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-05-02

Abstract

본 발명은 압축공기용 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터엘리멘트의 상부캡에 설치된 비평면플랜지를 필터헤더의 내부에 경사지게 설치하고, 필터헤드의 유입구와 유출구에 타 장치와 연결될 수 있는 연결 수단을 설치하며, 필터케이스의 내하부에 필터엘리멘트를 통해 포집된 액체 불순물을 자동으로 배출하는 배출수단이 형성되고, 필터헤드와 필터케이스를 압축공기가 공급되고 있는 상태에서 분해하려 할 때 소리를 내는 경고수단이 형성됨에 따라, 종래보다 구조가 단순하고, 분해 및 조립이 간편하며, 유지 및 보수가 용이고, 분해작업시 안전한 압축공기용 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 하부는 개구되고 일측과 타측에 각각 유입구와 유출구가 일직선상에 형성된 원통형의 필터헤드;와 필터헤드의 내부에 설치되고 상부에는 유입구와 통하는 유입공이 중앙에 형성된 상부캡이 설치되며 하부에는 하부캡이 기밀되게 설치되어 유입공으로 유입된 압축공기를 여과하여 유출구로 배출하는 원통형의 필터엘리멘트;와 상기 유입공의 주연부에 일체로 설치되되 필터헤드의 유입구와 유출구를 경사지게 구획시키고 유입공으로 갈수록 내경이 축소되는 "S"자형의 종단면을 가진 비평면플랜지;와 상기 필터헤드의 하부에 필터엘리멘트를 내부로 수용하도록 결합되고, 하면에는 필터엘리멘트에서 응축된 액체 불순물이 배출되는 배수공이 형성되며, 필터엘리멘트를 통과한 압축공기를 유출구로 안내하는 유출공간이 필터엘리멘트와의 사이에 확보된 필터케이스;로 구성된 것을 특징으로 한 압축공기용 필터가 제공된다.

Description

압축공기용 필터{Filter for compressed air}

본 발명은 압축공기용 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터엘리멘트의 상부캡에 설치된 비평면플랜지를 필터헤더의 내부에 경사지게 설치하고, 필터헤드의 유입구와 유출구에 타 장치와 연결될 수 있는 연결 수단을 설치하며, 필터케이스의 내하부에 필터엘리멘트를 통해 포집된 액체 불순물을 자동으로 배출하는 배출수단이 형성되고, 필터헤드와 필터케이스를 압축공기가 공급되고 있는 상태에서 분해하려 할 때 소리를 내는 경고수단이 형성됨에 따라, 종래보다 구조가 단순하고, 분해 및 조립이 간편하며, 유지 및 보수가 용이고, 분해작업시 안전한 압축공기용 필터에 관한 것이다.

일반적으로 압축공기는 음식의 포장, 약의 제조, 직접회로의 제작 등의 분야에서 제품에 포함된 오염물질과 수증기를 제거하기 위해 사용된다. 예를 들어, 전기 회로를 제작할 때, 압축공기를 회로의 표면에 직접 분사함으로써 결함을 유발하는 유지 및 수증기를 제거하게 된다. 따라서 상기와 같은 용도로 사용되는 압축공기에는 불순물이 제거되어야 한다.

하지만 압축공기는 컴프레셔를 통해 생성되기 때문에 컴프레셔 내부에 포함된 윤할유가 압축공기에 유증기의 형태로 함유되거나, 컴프레셔가 외부로부터 공기를 흡입하는 과정에서 미세입자로된 수분 또는 먼지 등의 불순물이 압축공기에 포함될 수 있다.

이에 따라 상기한 불순물들을 압축공기에서 제거하기 위하여 압축공기용 필터를 사용한다.

이때 사용되는 종래의 압축공기용 필터는 하부는 개구되고, 일측과 타측에 각각 유입구와 유출구가 형성되되, 유입구는 유입된 압축공기를 하부로 안내하도록 "ㄱ"자형으로 형성되면서 유출구와 별도로 구획된 원통형의 필터헤더;와 상기 필터헤드의 하부에 설치되되, 상부는 유입구와 중앙이 연통되는 상부캡이 설치되고, 하부는 하부캡으로 밀봉되어 상부캡으로 유입된 압축공기를 필터링하는 원통형의 필터엘리멘트;와 상기 필터엘리멘트를 수용하면서 필터헤드의 하부에 결합되되, 하부에 액체 불순물을 배수하기 위한 배수공이 형성되며, 필터엘리멘트를 통해 여과된 압축공기를 유출구로 안내하는 유출공간이 내부에 확보된 필터케이스로 구성된다.

그러나 상기한 종래의 압축공기용 필터의 유입구는 "ㄱ"자형으로 형성됨에 따라, 압축공기가 수평방향으로 흐른 후 다시 수직방향으로 흐르므로 이부분에서 압력손실이 발생하여 유입구와 유출구의 압력차가 증가함에 따라 필터헤드의 압축공기 흐름을 원활하게 할 수 없었다.

그리고 유입구가 유출구와 구획되도록 필터헤더의 내부에 "ㄱ"자형으로 형성됨에 따라, 필터헤더의 제조가 용이하지 못하여 압축공기용 필터의 제조효율이 떨어지는 문제점도 있었다.

또한 필터케이스의 하부에 형성되 배수공이 존재하지만 자동으로 액체 불순물을 배출하는 것이 아니라 사용자가 일정 시간이 지나면 수동으로 배수공을 개구시켜 불순물을 배출함에 따라 압축공기용 필터의 유지 관리가 용이하지 못한 문제점 또한 있었다.

그리고 종래의 압축공기용 필터를 압축공기가 공급되고 있는 상태에서 분해하려 할 때, 이를 사용자에게 알리는 경고수단이 없으므로 사용자에게 안전상의 문제를 유발하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라 압축공기를 원하는 수준으로 여과하기 위해서는 압축공기용 필터를 연속적으로 설치해야 한다. 그러나 종래의 경우 압축공기용 필터를 손쉽게 연결할 수 있는 구조가 없어 압축공기용 필터를 연속으로 연결할 때 작업 시수가 증가하는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소할 수 있는 구조를 가진 압축공기용 필터를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 하부는 개구되고, 일측과 타측에 각각 유입구와 유출구가 일직선상에 형성된 원통형의 필터헤드;와 필터헤드의 내부에 설치되고, 상부에는 유입구와 통하는 유입공이 중앙에 형성된 상부캡이 설치되며, 하부에는 하부캡이 기밀되게 설치되어, 유입공으로 유입된 압축공기를 여과하여 유출구로 배출하는 원통형의 필터엘리멘트;와 상기 유입공의 주연부에 설치되되, 필터헤드의 유입구와 유출구를 경사지게 구획시키고 유입공으로 갈수록 내경이 축소되는 "S"자형의 종단면을 가진 비평면플랜지;와 상기 필터해드의 하부에 필터엘리멘트를 내부로 수용하도록 결합되고, 하면에는 필터엘리멘트에서 응축된 액체 불순물이 배출되는 배수공이 형성되며, 필터엘리멘트를 통과한 압축공기를 유출구로 안내하는 유출공간이 필터엘리멘트와의 사이에 확보된 필터케이스;로 구성된 것을 특징으로 한 압축공기용 필터를 제공한다.

본 발명은 압축공기의 유입 흐름을 원활하게 하고 필터헤드의 구조를 단순하게 하며 압축공기용 필터 상호간에 연결이 간편하고 포집된 액체 불순물의 배출이 자동으로 이루어지며 장치의 분해시 압축공기의 공급 여부를 쉽게 확인할 수 있으므로, 여과능력과 제조효율이 향상되고 분해 및 조립이 편리하며 유지 및 보수가 용이하고 분해작업을 안전하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 사시도.
도 2는 본 발명의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 수직 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 압축공기용 필터(100)는 하부는 개구되고 일측과 타측에 각각 유입구(1)와 유출구(2)가 일직선상에 형성되고 상부로 갈수록 내경이 축소되는 원통형의 필터헤드(3);와 필터헤드(3)의 내부에 설치되고 상부에는 유입구(1)와 통하는 유입공(4)이 중앙에 형성된 상부캡(5)이 설치되며 하부에는 하부캡(6)이 기밀되게 설치되어 유입공(4)으로 유입된 압축공기를 여과하여 유출구(2)로 배출하는 원통형의 필터엘리멘트(7);와 상기 유입공(4)의 주연부에 일체로 설치되되 필터헤드(3)의 유입구(1)와 유출구(2)를 경사지게 구획시키고 유입공(4)으로 갈수록 내경이 축소되는 "S"자형의 종단면을 가진 비평면플랜지(9);와 상기 필터헤드(3)의 하부에 필터엘리멘트(7)를 내부로 수용하도록 결합되고, 하면에는 필터엘리멘트(7)에서 응축된 액체 불순물이 배출되는 배수공(17)이 형성되며, 필터엘리멘트(7)를 통과한 압축공기를 유출구(2)로 안내하는 유출공간이 필터엘리멘트(7)와의 사이에 확보된 필터케이스(8);로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 유입구(1)와 유출구(2)의 단부에는 패킹이 설치되는 패킹홈(16)을 외면에 환설시킨 연결플랜지(15)가 설치된다.

상기 비평면플랜지(9)의 하측 상면에는 고정홈(11)이 형성되고, 상기 필터헤드(3)의 내부 상면과 측면에 각각 비평면플랜지(9)의 상측 상면을 고정 지지하는 지지돌기(12)와 비평면플랜지(9)의 고정홈(11)에 삽입되는 고정돌기(13)가 돌설되며, 상기 상부캡(5)의 상면 일측에는 필터헤드(3)의 내면과 함께 필터케이스(8)의 주연부에 밀착 지지되는 막대형의 지지대(14)가 돌설된다.

상기 배수공(17)은, 필터케이스(8)의 하부에 설치되어 부력에 의해 승하강되도록 고밀도의 발포체로 구성된 부유체(18)에 의해 자동으로 개폐된다.

상기 필터헤드(3)의 일측에는 유출알림공(19)이 형성된다.

상기 필터헤드(3)의 상부에는 유입구(1)와 유출구(2)의 압력차를 측정하는 압력감지기(20)가 설치된다.

상기 필터엘리멘트(7)의 내부에는 압축공기의 불순물을 여과하기 위하여 붕규산 유리 섬유, 활성탄 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유, 스펀본디드 섬유(화학 섬유를 방사하면서 만들어진 부직포) 또는 다른 유사매체들 중 적어도 하나 이상을 포함한 필터매체가 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 압축공기용 필터(100)는 압축공기에 포함된 먼지, 수분, 유증기와 같은 불순물을 제거하는 장치이다.

특히, 본 발병의 압축공기용 필터(100)는 필터헤드(3)의 내부에 압력손실을 줄여 압축공기의 흐름을 원활하게 하는 구조를 가지며, 필터헤드(3)의 구조를 종래보다 단순하게 할 수 있고, 사용자가 원하는 개수 만큼 압축공기용 필터(100)를 편리하게 연결할 수 있으므로 조립 및 분해가 간편할 뿐만 아니라 제조효율이 향상되며, 액체 불순물이 자동으로 배출되는 배출수단이 있어 유지 및 보수가 용이하고, 장치의 분해시 압축공기 공급여부를 소리로서 알려주는 경고수단이 형성됨에 따라 분해작업시 안전한 것이 특징이다.

이는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부로 갈수록 내경이 축소되는 필터헤드(3)와, 상부캡(5)의 상부에 경사지게 형성된 비평면플랜지(9)와, 필터케이스(8)의 하부에 개구된 배수공(17)과, 필터케이스(8)의 하부에 설치된 부유체(18)와, 필터헤드(3)의 외주면 하단 일측에 형성된 유출알림공(19), 및 유출구(2)와 유입구(1)의 단부에 설치된 연결플랜지(15)에 의해 달성된다.

이를 압축공기용 필터(100)를 구성하는 요소들의 작용을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 비평면플랜지(9)는 유입구(1)로부터 필터헤드(3)의 내부로 유입되는 압축공기를 상부캡(5)의 유입공(4)을 통해 필터엘리멘트(7)의 내부로 직접 안내한다.

이때, 유입구(1)로 유입된 압축공기가 상부캡(5)의 유입공(4)으로 유입되기까지의 공간은 유입구(1)에서 유입공(4)으로 갈수록 내경이 축소됨에 따라 압축공기는 더욱 원활하게 필터엘리멘트(7)로 유입될 수 있다. 여기서 상기한 구조는 "벤투리관의 원리"를 따르게 된다.

이는 종래의 유입구(1)가 압축공기를 수평으로 흐르게 한 후 다시 수직흐름으로 흐름을 변경하면서 발생하던 압력손실을 줄이게 됨으로 유출구(2)와의 압력차를 해소해 필터헤드(3)의 압축공기 흐름을 원활하게 한다.

또 상기 비평면플랜지(9)는 횡단면을 주로 "S자"형으로 형성하는데, 이는 비평면플랜지(9)에 형성된 곡부를 통해 압축공기를 유입구(1)에서 유입공(4)으로, 필터케이스(8)의 내부에서 유출구(2)로 보다 효과적으로 안내하여 압축공기의 유입과 유출을 효율적으로 실시하기 위함이다. 뿐만 아니라 비평면플렌지(9)가 상부로 갈수록 내경이 축소되는 필터헤드(3)의 내부로 조립될 때 그 둘레가 그 형상에 의해 필터헤드(3)의 내면에 자연스럽게 압입되면서 억지끼움식으로 밀착되어 유입구(1)와 유출구(2) 간의 기밀을 높이기 위함이다.

여기서 압축공기의 흐름을 구체적으로 설명하면, 압축공기는 필터헤드(3)의 유입구(1)를 통하여 필터헤드(3)의 내부로 들어간다. 유입구(1)를 통해 들어온 압축공기는 비평면플랜지(9)의 상면을 통해 안내되어 비평면플랜지(9)와 상부캡(5)의 유입공(4)이 형성한 공간으로 흐르면서 필터엘리멘트(7)로 직행한다.

이때, 압축공기는 필터엘리멘트(7)에 내입되어 있는 필터매체를 급속히 통과하면서 기류를 형성하고, 이 기류는 필터엘리멘트(7)와 필터케이스(8)사이에 형성된 공간을 지나 비평면플랜지(9)의 후면을 타고 유출구(2)로 안내되어 배출되게 된다.

그리고 비평면플랜지(9)가 필터헤드(3)의 내부에서 유입구(1)와 유출구(2)를 경사지게 구획시키면서 유입구(1)를 상부캡(5)의 유입공(4)을 통해 필터엘리멘트(7)와 연통시킨다.

이에 따라 종래의 압축공기용 필터와 달리 유입구(1)를 "ㄱ"자형상으로 제조할 필요가 전혀 없으므로 필터헤드(3)의 구조가 단순해져 제조효율을 향상시킬 뿐만 아니라 조립 및 분해가 편리하다.

여기서 비평면플랜지(9)는 필터헤드(3)의 고정돌기(13)가 삽입되는 고정홈(11)과 필터헤드(3)에 돌설된 지지돌기(12) 및 상부캡(5)의 지지대(14)에 의해 고정된 상태가 유지되므로 필터엘리멘트(7)를 견고하게 고정시킬 수 있다.

상기 지지대(14)는 필터케이스(8)의 주연부를 통해 상방으로 지지되어 압축공기가 가진 압력에 의해서 필터엘리멘트(7)가 필터케이스(8)의 내부로 처지는 것을 방지한다.

그리고 압축공기에서 여과된 액체 불순물은 필터케이스(8)의 바닥에 형성된 배수공(17)을 통해 자동으로 배출된다. 즉, 여과된 액체 불순물이 일정 높이까지 필터케이스(8)의 하부에 차게 되면, 부력에 의해 부유체(18)가 승강되면서 배수공(17)이 개방되어 배출된다.

또한 여과능력을 향상시키기 위하여 복수의 압축공기용 필터(100)를 다단으로 연결하여 사용할 수 있는데, 이는 필터헤드(3)의 유입구(1)와 유출구(2)에 형성된 연결플랜지(15)를 통해 가능하게 된다.

즉, 유입구(1)의 연결플랜지(15)를 다른 필터헤드(3)의 유출구(2)의 연결플랜지(15)에 밀착 연결하여 고정시키면 된다. 이때 연결플랜지(15)의 외면에 형성된 패킹홈(16)에 패킹을 설치하여 연결플랜지(15) 간의 기밀을 유지시킨다.

또 필터헤드(3)와 필터케이스(8)를 압축공기가 공급되고 있는 상태에서 분해할 때, 유출알림공(19)를 통해 압축공기가 새어나오는 소리가 확인됨에 따라 압축공기가 공급되고 있는 상태에서의 분해 작업을 방지할 수 있다.

그리고 필터엘리멘트(7)에 내입되어 있는 필터매체는 상기한 사용매체의 종류에 따라 미스트, 미세한 입자성물질, 탄화수소 증기를 압축공기에서 여과할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 압축공기용 필터(100)는 압축공기의 유입 흐름을 원활하게 하고 필터헤드(3)의 구조를 단순하게 하며 압축공기용 필터 상호간에 연결이 간편하고 포집된 액체 불순물의 배출이 자동으로 이루어지며 장치의 분해시 압축공기의 공급 여부를 쉽게 확인할 수 있으므로, 여과능력과 제조효율이 향상되고 분해 및 조립이 편리하며 유지 및 보수가 용이하고 분해작업을 안전하게 할 수 있다.

1 : 유입구 2 : 유출구
3 : 필터헤드 4 : 유입공
5 : 상부캡 6 : 하부캡
7 : 필터엘리멘트 8 : 필터케이스
9 : 비평면플랜지 10 : 패킹
11 : 고정홈 12 : 지지돌기
13 : 고정돌기 14 : 지지대
15 : 연결플랜지 16 : 패킹홈
17 : 배수공 18 : 부유체
19 : 유출알림공 20 : 압력감지기
100 : 압축공기용 필터

Claims

하부는 개구되고 일측과 타측에 각각 유입구(1)와 유출구(2)가 일직선상에 형성된 원통형의 필터헤드(3); 필터헤드(3)의 내부에 설치되고 상부에는 유입구(1)와 통하는 유입공(4)이 중앙에 형성된 상부캡(5)이 설치되며 하부에는 하부캡(6)이 기밀되게 설치되어 유입공(4)으로 유입된 압축공기를 여과하여 유출구(2)로 배출하는 원통형의 필터엘리멘트(7); 상기 유입공(4)의 주연부에 일체로 설치되되 필터헤드(3)의 유입구(1)와 유출구(2)를 경사지게 구획시키고 유입공(4)으로 갈수록 내경이 축소되는 비평면플랜지(9); 상기 필터헤드(3)의 하부에 필터엘리멘트(7)를 내부로 수용하도록 결합되고, 하면에는 필터엘리멘트(7)에서 응축된 액체 불순물이 배출되는 배수공(17)이 형성되며, 필터엘리멘트(7)를 통과한 압축공기를 유출구(2)로 안내하는 유출공간이 필터엘리멘트(7)와의 사이에 확보된 필터케이스(8);로 구성된 압축공기용 필터에 있어서, 상기 필터헤드(3)는 상부로 갈수록 내경이 축소되는 형상으로 형성되고, 상기 비평면플랜지(9)는 "S"자형의 종단면을 갖도록 형성되며, 상기 비평면플랜지(9)의 둘레에는 패킹(10)이 환설되어, 비평면플랜지(9)의 둘레가 필터헤드(3)의 내면에 억지끼움식으로 밀착되면서 유입구(1)와 유출구(2) 간의 기밀을 높일 수 있는 구조로 구성되고; 상기 유입구(1)와 유출구(2)의 단부에 설치된 연결플랜지(15)의 외면에는 패킹이 삽설되는 패킹홈(16)이 환설되어, 유입구(1)와 유출구(2)의 기밀 작업을 용이하게 할 수 있는 구조로 구성됨을; 특징으로 한 압축공기용 필터.
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제1항에 있어서, 상기 비평면플랜지(9)의 하측 상면에는 고정홈(11)이 형성되고, 상기 필터헤드(3)의 내부 상면과 측면에 각각 비평면플랜지(9)의 상측 상면을 고정 지지하는 지지돌기(12)와 비평면플랜지(9)의 고정홈(11)에 삽입되는 고정돌기(13)가 돌설되며, 상기 상부캡(5)의 상면 일측에는 필터헤드(3)의 내면과 함께 필터케이스(8)의 주연부에 밀착 지지되는 막대형의 지지대(14)가 돌설된 압축공기용 필터.
제1항에 있어서, 상기 배수공(17)은, 필터케이스(8)의 하부에 설치되어 부력에 의해 승하강되도록 고밀도의 발포체로 구성된 부유체(18)에 의해 자동으로 개폐되는 압축공기용 필터.
제1항에 있어서, 상기 필터헤드(3)의 일측에는 유출알림공(19)이 형성된 압축공기용 필터.