KR101390091B1 - 유수분리기 일체형 드라이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유수분리기 일체형 드라이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기압축기를 통해 공기를 압축 시 발생하는 응축수를 처리하는 에어드라이어와 상기 응축수의 물과 오일을 분리하는 유수분리기를 일체형으로 구성한 유수분리기 일체형 드라이어에 관한 것으로서, 공기를 흡입하여 압축하는 공기압축기에 연결 구성되되 상기 공기압축기에서 발열된 공기를 식혀주는 애프터쿨러와 상기 공기압축기에서 압축된 공기를 건조하는 에어드라이어가 일체로 구성된 에어드라이어부와, 상기 에어드라이어부와 연결 구성되되 상기 공기압축기에서 발생된 응축수의 물과 오일을 분리하는 유수분리기가 일체로 구성된 일체형 드라이어가 구성되는 것을 제공함으로서 종래의 애프터쿨러, 필터, 에어드라이어를 일체형 드라이어로 구성하여 설치공간을 최소화하였고, 이에 공기 압축으로 인해 발생된 응축수에 대해 물과 오일을 분리하는 유수분리기를 연결하여 일체형 드라이어에서 발생된 응축수를 1, 2차 분리할 수 있도록 함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성해낸 것으로서, 애프터쿨러, 에어드라이어 및 유수분리기를 일체로 구성하였고, 그로 인해 배관 및 전기연결 또한 하나로 구성하여 관리가 손쉽게 될 수 있고, 본 발명에 대한 설치공간을 줄였으며, 설치비용을 절감하였고, 응축수에 대해 2차분리를 할 수 있도록 구성되어 친환경적인 일체형 드라이어를 제공하는 것이다.

Description

유수분리기 일체형 드라이어{oil-water separator all-in-one dryer}

본 발명은 유수분리기 일체형 드라이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기압축기를 통해 공기를 압축 시 필연적으로 발생하는 응축수를 처리하는 에어드라이어와 상기 응축수의 물과 오일을 분리하는 유수분리기를 일체형으로 구성한 유수분리기 일체형 드라이어에 관한 것이다.

현재 압축공기는 모든 산업분야에서 전기에너지 다음으로 많이 사용되어지는 에너지이지만 이러한 압축공기는 그 속성상 다량의 수분은 물론 오염물질이 포함될 수밖에 없는 것이다.

통상적으로 사용되는 에어드라이어 구성은 콤프레샤에서 나온 뜨거운 공기를 애프터쿨러에서 1차적으로 낮추고, 어느 정도 낮아진 공기는 1차 필터에서 녹과 일부의 물 그리고 오일을 제거하여 에어드라이어에 들어가게 되며 에어드라이어에서 수분을 제거한 후 2차와 3차 필터에서 마지막으로 완전히 오일 및 이물질들을 제거한 후 사용처에 공급된다.

이때 애프터쿨러 및 필터 에어드라이어에서 다량의 응축수가 발생되며 발생된 응축수는 기존 비중분리방식 유수분리기에서 물과 기름의 비중의 다름에 따라 분리하게되며 기름은 별도 수거하여 폐기물 처리를 하였습니다.

하지만 콤프레샤 내에서 고온, 고압 상태에서 성질이 변한 에멀젼 상태의 오일은 비중분리가 되지 않아 바로 하수처리 되는 문제점들이 많아 별도로 2차 흡착제를 이용한 방식을 이용하여 완전 흡착 후 완벽해진 응축수를 배출하였습니다.

압축공기 내에 응축수를 처리하기 위하여 다양한 장치를 설치하다보니 넓은 설치장소와 연결을 위한 배관, 고가의 설비 등 여러모로 어려움이 많아 일부를 설치하지 않고 가동하는 경우가 많으며 특히 유수분리장치 부분은 환경의 중요성은 알고 있으나 설치장소 및 금액적인부분 때문에 대다수의 사용자들은 불법으로 응축수를 무단 방류를 하고 있는 실정입니다.

이러한 이유로 압축된 공기를 건조하는 에어드라이어를 사용자들이 설치하게 되었고, 상당량의 응축수를 처리할 수 있었다.

하지만 종래 사용되는 에어드라이어는 압축공기의 온도를 낮추어 응축수를 제거하는 방식으로 에어드라이어 전단에 공기 압축 시 뜨거워진 공기를 식혀주는 애프터 쿨러를 설치하여야 하며, 또한 응축수 발생에 따른 녹 발생으로 필터를 에어드라이어 전단에 설치하여 결국 상당량의 설치공간이 필요하게 되었다.

또한, 에어드라이어에서 건조된 압축공기는 필요한 곳에 압축공기를 배출하고, 건조 시 발생된 많은 응축수는 종래에는 하수도로 흘려보내도록 되어 환경오염의 문제가 되었다.

이러한 응축수는 단순한 물만 있는 것이 아니라 압축 시 압축의 용도로 사용되는 오일이 상당량 포함되어 고온고압에서 물과 오일이 서로 결합하여 에멀젼 상태로 존재함으로 그냥 여과 없이 방류될 경우 각종 동, 식물에 대한 생태계 파괴 및 수질 오염에 심각한 영향을 준다.

외국 선진국에서는 자연 상태에서 분리하기 힘든 윤활유가 포함된 압축공기 응축수가 환경에 미치는 영향을 깨닫게 된 이후 이에 관한 규제에 관련된 구체적인 조항을 포함한 법령이 이미 1988년(미국)이후 제정되어 시행되고 있으며, 국내 수질 환경법도 1999년 이후 강화된 시행 규칙으로 엄격히 규제하고 있다.

이러한 이유로 종래에는 폐수처리업체에 막대한 비용을 지불하면서 처리를 해왔다.

상기와 같이 폐수처리비용보다는 저렴한 유수분리기를 설치하여 응축수를 분리 배출하였지만 기존 유수분리기는 비중분리 방식으로 물과 유분의 비중을 이용하여 분리하다보니 물과 유분이 합쳐진 에멀젼 상태의 응축수는 분리되지 못하고 배출되어 또다시 어려움에 봉착하였다.

상기한 문제점들에 대한 종래 기술들을 살펴보면,

등록번호 10-0467064호는 ‘압축열을 사용한 에어드라이어와 이를 이용한 압축공기건조방법’에 관한 것으로서, 공기압축기에서 토출되는 압축공기에 보조히터에 의해 선택적으로 열이 가해져 보조가열이 이루어지는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 가열된 압축공기가 제 2건조타워를 지나면서 가열재생이 이루어지는 제 2단계와, 상기 제 2단계에서 제 2건조타워를 통과한 압축공기가 쿨러와 세퍼레이터를 통과하면서 응축수분이 분리되고 제 1건조타워로 유입되어 압축공기의 건조가 이루어지는 제 3단계와, 상기 제 3단계에서 전조된 압축공기가 토출되어 공급되는 제 4단계와, 상기 제 4단계가 끝난 후에 삼방밸브가 전환되어 공기압축기에서 토출되는 압축공기가 쿨러와 세퍼레이터를 지나면서 응축수분이 제거되고 제 1건조타워로 유입되어 압축공기의 건조가 이루어지는 제 5단계와, 상기 제 5단계에서 건조된 압축공기의 대부분이 토출되어 공급되는 제 6단계와, 상기 제 6단계에서 토출되는 건조된 압축공기의 일부분이 제 2건조타워에 유입되어 제습재의 수분을 흡수하며 냉각하여 제 2건조타워의 수분을 흡수하고 냉각한 후 압축공기가 외부로 배출되는 제 8단계와, 상기 제 8단계에서 외부로의 배출이 끝난 후에 삼방밸브와 사방밸브의 방향을 전환하여 건조타워의 재생과 건조가 전환되는 제 9단계로 구성되는 방법과, 공기압축기를 통해 유입관을 지나 공급되는 압축공기의 압축열을 이용하여 제습재가 충진되는 한 쌍의 건조타워를 교번하여 재상한 후 배출관을 통해 외부로 배출하고, 쿨러와 세퍼레이터를 지나는 압축공기를 상기 건조타워에서 교번하여 건조시킨 후 토출관으로 배출하는 압축열을 사용한 에어드라이어에 있어서, 상기 유입관과 연결되는 제 1삼방밸브에는 제 1유통관과 제 2유통관이 연결되고, 상기 제 1유통관과 연결되는 제 2삼방밸브에는 제 3유통관과 오리피스 및 개폐밸브를 갖는 제 4유통관이 연결되며, 상기 제 3유통관과 연결되는 제 1사방밸브에는 상기 제 4유통관에 연결된 상기 토출관과 제 5유통관 및 제 6유통관이 연결되고, 상기 제 6유통관과 연결되는 상기 제 1건조타워에는 제 7유통관이 연결되며, 상기 제 5유통관과 연결되는 상기 제 2건조타워에는 제 8유통관이 연결되고, 상기 제 7유통관 및 제 8유통관과 연결되는 제 2사방밸브에는 배출밸브 및 블로우다운밸브를 갖는 상기 배출관과 상기 쿨러 및 세퍼레이터를 갖는 제 9유통관이 연결되며, 상기 제 2유통관 및 제 9유통관과 연결되는 제 3삼방밸브에는 상기 배출관으로 이어지는 제 10유통관이 연결되어 구성되는 것을 나타내고 있다.

등록번호 10-0763554호는 ‘고온다습한 압축공기의 제습성능을 향상시킨 냉동식 압축공기 제습장치’에 관한 것으로서, 열 교환하고자 하는 고온다습한 압축공기는 아프터쿨러의 압축공기입구로 진입되어지면서 공기배관을 통하여 흐르는 열 교환된 저온의 압축공기와 1차로 열 교환되고, 상기 아프터 쿨러에서 1차로 열 교환된 압축공기는 압축공기입구를 통하여 프리쿨러로 진입되면서 프리쿨러의 공기배관을 통하여 흐르는 냉매증발기에서 열교환된 저온의 압축공기와 열 교환되면서 냉매증발기의 압축공기입구로 진입되면서 저온의 압축공기로 열 교환되어짐을 나타내고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로서 애프터쿨러, 필터, 에어드라이어가 일체로 구성된 일체형에어드라이어를 구성하고, 상기 일체형에어드라이어와 상기 일체형에어드라이어에서 발생되는 응축수에 대해 물과 오일을 분리하는 유수분리기를 연결 구성하여 압축 공긱 건조와 동시에 응축수 처리를 한 번에 할 수 있도록 함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성해낸 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면 공기를 흡입하여 압축하는 공기압축기에 연결 구성되되 상기 공기압축기에서 발열된 공기를 식혀주는 애프터쿨러와 상기 공기압축기에서 압축된 공기를 건조하는 에어드라이어가 일체로 구성된 에어드라이어부와, 상기 에어드라이어부와 연결 구성되되 상기 공기압축기에서 발생된 응축수의 물과 오일을 분리하는 유수분리기가 일체로 구성된 일체형 드라이어가 구성되는 것을 제공함으로서 그 과제를 해결하고자 한다.

본 발명에 따른 유수분리기 일체형 드라이어에 의하면, 공기압축기의 사용 시 필연적으로 발생되는 응축수를 처리하는 없어 많은 비용을 소요하여 폐기물 처리하였으며, 애프터쿨러, 에어드라이어 및 유수분리기를 일체로 구성하였고, 그로 인해 배관 및 전기연결 또한 하나로 구성하여 관리가 손쉽게 될 수 있고, 본 발명에 대한 설치공간을 줄였으며, 설치비용을 절감하였고, 응축수에 대해 2차 분리를 할 수 있도록 구성되어 친환경적인 발명이라 하겠다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 구성 중 에어드라이어부의 연결을 나타내는 구성도
도 3은 본 발명의 구성 중 유수분리기의 연결을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 구성 중 에어드라이어부의 다른 연결을 나타내는 구성도
도 5는 본 발명을 적용한 일체형 드라이어의 흐름을 나타내는 작동상태도

이하 첨부된 도면 1 내지 5를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세하게 설명하도록 한다.

우선, 본 발명의 구성을 도 1 내지 4를 참고로 살펴보면, 공기를 흡입하여 압축하는 공기압축기(10)에 연결 구성되되 상기 공기압축기(10)에서 발열된 공기를 식혀주는 애프터쿨러(110)와 상기 공기압축기(10)에서 압축된 공기를 건조하는 에어드라이어(120)가 일체로 구성된 에어드라이어부(100)와, 상기 에어드라이어부(100)와 연결 구성되되 상기 공기압축기(10)에서 발생된 응축수의 물(300)과 오일(400)을 분리하는 유수분리기(200)가 일체로 구성된 일체형 에어드라이어(20)가 구성된다.

상기 에어드라이어부(100)에는 상기 공기압축기(10)에서 발생된 응축수와 녹을 분리하는 필터(130)가 구성된다.

여기서, 도 4를 참고로 설명하면, 본 발명에 구성되는 상기 에어드라이어부(100)에는 상기 공기압축기(10)에서 발생되는 응축수와 녹을 분리하는 필터(130)가 구성될 수 있다.

상기 필터(130)는 상기 에어드라이어부(100)에 하나 이상 다수개 구성될 수 있으며, 이는 상기 유수분리기(200)를 중심으로 일 측 또는 양측으로 구성될 수도 있는 것이며, 이는 상기 애프터쿨러(110), 에어드라이어(120) 및 유수분리기(200)의 어느 위치에 구성되는 것에 대해 한정하지는 않는다.

상기 에어드라이어부(100)의 애프터쿨러(110)는 플레이트 타입의 열교환기를 사용하였다.

상기 에어드라이어부(100)에는 상기 공기압축기(10)에서 발열된 공기를 식혀주는 애프터쿨러(110)가 구성되고, 상기 공기압축기(10)에서 압축된 공기를 건조하는 에어드라이어(120)가 구성된다.

이는 통상적으로 사용하는 애프터쿨러(110)와 에어드라이어(120)로 구성되었으며, 본 발명에서의 애프터쿨러(110)는 플레이트 타입의 열교환기를 사용하였다.

상기한 플레이트 타입의 열교환기는 열효율은 상승시키면서 장치에 대한 크기를 작게 제작 가능하도록 한 것이다.

상기 유수분리기(200)는 응축수의 물(300)과 오일(400)을 비중분리 하는 1차분리부(210)와 상기 1차분리부(210)에서 분리된 응축수를 흡착제를 사용하여 물(300)과 오일(400)을 분리하는 2차분리부(220)로 구성된다.

이를 도 3을 참고로 설명하면, 상기 유수분리기(200)는 상기 에어드라이어부(100)와 연결 구성되되 상기 공기압축기(10)에서 발생된 응축수의 물(300)과 오일(400)을 분리하며, 본 발명에서는 이러한 유수분리기(200)는 응축수의 물(300)과 오일(400)을 비중분리 하는 1차분리부(210)와 상기 1차분리부(210)에서 분리된 응축수를 흡착제를 사용하여 물(300)과 오일(400)을 분리하는 2차분리부(220)로 구성된다.

상기 유수분리기(200)의 1차분리부(210)에서는 응축수의 물(300)과 오일(400)을 분리할 때 비중분리하게 되는데, 이는 오일(400)이 물(300)보다 가벼운 점을 이용하여 오일(400)이 물(300)에 뜨게 되는 점을 이용하였다.

또한, 2차분리부(220)에서는 상기 1차분리부(210)에서 분리된 물(300)에 대해 잔존하는 오일(400)을 분리하는데, 2차분리부(220)에서는 흡착제를 사용하여 물(300)에 잔존하는 오일(400)을 분리하도록 구성하였다.

상기 1차분리부(210)의 일 측에는 비중분리로 분리된 오일(400)을 외부로 배출할 수 있도록 배출구(240)가 구성된다. 이는 상기 1차분리부(210)의 1차유수저장소(211)에서 비중분리로 인해 분리되는 오일(400)을 외부로 배출하기 위한 것으로서 상기 배출구(240)는 1차유수저장소(211)의 상측에 구성하여 오일(400)이 물(300)보다 가벼운 점을 이용하여 물(300)의 상측에 뜨게 되는 오일(400)이 하기 하는 오일배출장치(230)에 의해 배출구(240)를 통해 외부로 배출되게 하였다.

상기 1차분리부(210)에는 상기 배출구(240)로 오일(400)을 배출시키도록 모터(231)와 연결되어 회전하는 회전판(232)이 구성된 오일배출장치(230)가 구성된다.

상기 오일배출장치(230)는 1차유수저장소(211)에서 비중분리 된 오일(400)을 외부로 배출시키기 위한 장치로서, 모터(231)의 구동으로 회전하는 회전판(232)의 회전으로 인해 오일(400)이 배출구(240)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하였다.

여기서 유수분리기(200)의 효과를 높이기 위하여 종래의 일정 높이가 되면 자연스레 오일(400)이 흘러내리는 방법에서 상기한 오일배출장치(230)를 구성하여 강제로 배출하는 방법을 적용하여 효과적으로 오일을 처리할 수 있으며 상기 회전판(232)의 회전 속도는 최소로 하여 물(300)과 오일(400)이 섞이지 않도록 하였다.

상기 1차분리부(210)에는 비중분리로 분리되는 1차유수저장소(211)와 상기 1차유수저장소(211)에서 분리된 물(300)과 오일(400)이 저장되는 2차유수저장소(212)가 구성된다.

상기 2차유수저장소(212)는 1차유수저장소(211)에서 비중분리 한 물(300)을 저장하면서 2차적으로 비중분리 될 수 있도록 하였다.

상기 2차분리부(220)에는 1차분리부(210)에서 이송된 응축수를 흡착제와 반응시키는 흡착제반응조(221)와 상기 흡착제반응조(221)에서 물(300)과 오일(400)이 분리된 응축수를 흡착포로 반응시키는 흡착포반응조(222)로 구성된다.

상기 흡착제반응조(221)는 2차유수저장소(212)의 물(300)에 잔존하는 오일(400)을 분리하기 위한 것으로서 우선적으로 흡착제를 사용하여 흡착제반응조(221)에서 물(300)에 잔존하는 오일(400)을 분리한 후 남은 오일(400)에 대해서는 흡착포반응조(222)에서 오일(400)을 분리하도록 하여 물(300)과 오일(400)에 대한 분리를 최대한으로 할 수 있도록 하였다.

상기 유수분리기(200)의 일 측에는 정화된 물을 배출할 수 있는 배수구(250)가 구성된다.

상기한 유수분리기(200)를 통해 물(300)과 오일(400)이 분리된 깨끗한 물(300)은 배수구(250)를 통해 외부로 배출할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 유수분리기 일체형 드라이어의 작동에 대해서 도 1 내지 도 5를 참고로 설명하면 다음과 같다.

우선, 통상적으로 사용되는 공기압축기(10)가 구비되고, 상기 공기압축기(10)와 연결되되 본 발명인 일체형 에어드라이어(20)가 구비되어야 한다.

이때 본 발명인 일체형 에어드라이어(20)는 상기 공기압축기(10)에서 발열된 공기를 식혀주는 애프터쿨러(110)와 상기 공기압축기(10)에서 압축된 공기를 건조하는 에어드라이어(120)가 일체로 구성된 에어드라이어부(100)와, 상기 에어드라이어부(100)와 연결 구성되되 상기 공기압축기(10)에서 발생된 응축수의 물(300)과 오일(400)을 분리하는 유수분리기(200)가 일체로 구성되어야 한다.

상기와 같이 본 발명이 구성된 후 공기압축기(10)의 작동 시 본 발명인 일체형 에어드라이어(20)에서는 에어드라이어부(100)에 구성된 애프터쿨러(110)가 상기 공기압축기(10)에서 발열된 공기를 식혀주고, 에어드라이어(120)가 상기 공기압축기(10)에서 압축된 공기를 건조시켜준다.

이러한 과정에서 발생되는 응축수는 에어드라이어부(100)와 연결 구성된 유수분리기(200)에서 응축수의 물(300)과 오일(400)을 분리할 수 있다.

상기 에어드라이어부(100)를 거쳐 유수분리기(200)로 이동된 응축수는 유수분리기(200)의 1차분리부(210)에 도달하게 되고, 1차분리부(210)에 도달된 응축수는 비중분리로 인해 물(300)과 오일(400)이 1차유수저장소(211)와 2차유수저장소(212)를 거치면서 물(300)과 오일(400)이 분리된다.

이때 상기 비중분리 된 오일(400)은 오일배출장치(230)로 인해 배출구(240)를 통해 외부로 배출된다.

상기 1차분리부(210)에서 비중분리로 분리된 물(300)은 2차분리부(220)로 이동되고, 2차분리부(220)에 도달된 물(300)은 흡착제를 물(300)과 반응시키는 흡착제반응조(221)에서 물(300)과 오일(400)을 분리한 후 흡착포를 물(300)과 반응시키는 흡착포반응조(222)에서 물(300)과 오일(400)을 분리하여 정화된 물(300)이 배수구(250)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하였다.

상기와 같은 실시 예에 대해서 본 발명은 필터(130)가 구성되지 않은 일체형 에어드라이어(20)를 설명하였지만, 응축수의 물(300)과 오일(400)을 분리를 위한 필터(130)를 구성하여 사용할 수도 있는 것으로서 이는 상기 필터(130)가 없는 본 발명에 대해 한정하지 않는다.

상기한 설명과 같이 본 발명은 에어드라이어부(100)와 유수분리기(200)를 일체로 구성한 일체형 에어드라이어(20)를 사용함으로서 설비장치가 차지하는 공간을 최소화하였고, 그로 인해 기존 설치 시 발생했던 배관 및 전기연결 또한 하나로 구성할 수 있으며, 응축수에 대해 2차 분리까지 할 수 있어 친환경적인 것이다.

10 : 공기압축기 20 : 일체형 에어드라이어
100 : 에어드라이어부
110 : 애프터쿨러 120 : 에어드라이어 130 : 필터
200 : 유수분리기
210 : 1차분리부 211 : 1차유수저장소 212 : 2차유수저장소
220 : 2차분리부 221 : 흡착제반응조 222 : 흡착포반응조
230 : 오일배출장치 231 : 모터 232 : 회전판
240 : 배출구 250 : 배수구
300 : 물 400 : 오일

Claims (4)

1. 공기압축기(10)에서 발열된 공기를 식혀주는 애프터쿨러(110)와, 상기 공기압축기(10)에서 압축된 공기를 건조하는 에어드라이어(120)가 일체로 구성된 에어드라이어부(100)와, 상기 에어드라이어부(100)와 연결 구성되되 상기 공기압축기(10)에서 발생된 응축수의 물(300)과 오일(400)을 분리하는 유수분리기(200)로 구성되되,
   상기 유수분리기(200)는 응축수의 물(300)과 오일(400)을 비중분리 하는 1차분리부(210)와 상기 1차분리부(210)에서 분리된 응축수를 흡착제를 사용하여 물(300)과 오일(400)을 분리하는 2차분리부(220)로 구성되고,
   상기 1차분리부(210)에는 비중분리로 분리된 오일(400)을 외부로 배출시키도록 모터(231)와 연결되어 회전하는 회전판(232)이 구성된 오일배출장치(230)가 구성되는 것을 특징으로 하는 유수분리기 일체형 드라이어
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