KR101493719B1

KR101493719B1 - 에어 드라이어의 차압용 3방향 밸브

Info

Publication number: KR101493719B1
Application number: KR20140126728A
Authority: KR
Inventors: 송인호
Original assignee: 송인호
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2015-03-02

Abstract

본 발명은 각종 공압기기에 동력원으로 사용되는 압축공기에 포함된 수분을 제거함에 있어서, 3방향 밸브를, 다수의 체결공(104)과 구멍(105)이 형성되고, 중심에는 배출공(103)이 형성된 제1프레임(102)과, 상기 배출공(103)을 막을 수 있도록 이동가능하게 설치되며 내측으로 경사면(106a)을 갖는 막대형공막이(106)와, 상기 제1프레임(102)의 구멍(105)에 끼워져 막대형공막이(106)를 잡아주기 위한 다수의 가이드부(107)와, 상기 제1프레임(102)에 고정되며 유입공(101)이 형성된 몸체(100)와, 상기 몸체(100)상부에 얹혀지며 다수의 체결공(110)과 중심에 배출공(109)이 형성된 제2프레임(108)과, 상기 제2프레임(108)의 체결공(110)과 몸체(100)중심부를 통과하여 제1프레임(102)의 체결공(104)에 체결되는 고정볼트(111)를 포함하여 구성된 것으로, 차압용 3방향 밸브가 구비되어 압축공기에 함유된 수분을 제거함에 있어, 압력차이에 의해 3방향 밸브를 용이하게 자동 개폐 변환시킬 수 있어 효율적이고, 구조가 간단하여 설치 및 취급이 용이하다.

Description

에어 드라이어의 차압용 3방향 밸브{three-way valve for air dryer}

본 발명은 에어 드라이어의 차압용 3방향 밸브에 관한 것으로, 특히 에어 드라이어에 사용되는 차압용 3방향 밸브로 각종 공압기기에 동력원으로 사용되는 압축공기에 포함된 수분을 제거함에 있어서, 3방향 밸브의 구조를 개선하여 3방향 밸브내의 이동거리가 짧고, 막대형공막이가 가이드부들에 의해 공간에 떠 있도록 함으로써 이러한 공간을 통하여 공기가 막대형공막이의 사방으로 흩어져 지나갈 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 밸브는 각종 산업기기에 사용되는 유체(액체 및 기체)의 공급 유량조절 및 차단을 위해 사용되는 개폐수단으로, 그 사용 목적 및 용도에 따라 수동식과 자동식 밸브로 분류되고, 수동 및 자동식 밸브에서도 사용되어지는 유체 종류에 따라 유압 밸브와 공압밸브로 구분된다.

이러한 수동 및 자동식의 유,공압 밸브는 유체의 공급량 조절 및 차단함에 있어, 유체의 흐름이 일방향으로 이루어지는 일방향 밸브와 유체의 흐름을 변환시키는 방향전환 밸브로 분류되며, 특히 방향전환 밸브로는 3방향 밸브가 알려져 있고, 지금까지 알려져 사용되고 있는 3방향 밸브는 주로, 전자석을 이용한 개폐방식의 전자밸브로서 유체의 압력변화에 따른 전기적인 신호에 의해 방향전환을 위한 개폐가 이루어지게 된다.

그러나, 종래 전기적인 신호에 의해 개폐가 이루어지는 3방향 밸브에서는 그 구조가 복잡하여 설치 및 취급이 난해하고 전기적인 신호에 의해 구동되므로 잦은 오동작이 발생하며 고장률이 높았다.

종래 이러한 결점을 해결하기 위해 에어 드라이어를 이용하여 압축공기의 수분을 제거함에 있어, 압축공기의 압력차이에 의해 자동으로 개폐변환이 이루어지고, 구조가 간단하여 설치 및 취급이 용이하고 고장률이나 불량률이 거의 없는 에어 드라이어의 차압용 3방향 밸브가 제안되었다.

즉, 본 출원인에 의해 제안되어 특허 제 0202737호로 등록된 "에어드라이어의 차압용 3방향 밸브"에 의하면, 도 1과 같이, 에어 드라이어(1)의 세퍼레이터에 의해 압축공기의 수분이 1차 제거되고 다수의 엘보우(E)와 이송관(P)에 의해 서로 연통되도록 연결된 제 1, 2, 3에어 휠터(4, 6, 8)에 의해 수분이 2차 제거되며, 이송관(P)을 통하여 베셀A, B(20, 30)에 의해 압축공기의 수분이 3차 제거되도록 연결되는데, 이송관(P)은 몸체부(32)에 형성된 유입공(36)에 연결되고 베셀 A(20)에 결합된 하부 이송관(LP)은 제 1플랜지(60)의 배출공(62)에 연결되며 베셀 B(30)에 결합된 하부 이송관(LP)은 제 2플랜지(70)의 배출공(72)에 연결되도록 차압용 3방향밸브(40)가 설치되었다.

또한, 도 2와 같이 3방향 밸브(40) 몸체부(32)내로 개폐부재(50)가 삽입되고 양단에 형성된 밀폐홈(34)에는 패킹(80)이 끼워져 결합된 상태로 제 1, 2플랜지(60, 70)가 고정볼트(82)와 너트(84)에 의해 결합되었다.

또한, 몸체부(32)내에 삽입된 개폐부재(50)는 고무재질의 구형태로 이루어지고 베셀 A, B(60, 70)의 압력차이에 따라 몸체부(32)내에서 좌,우방향으로 이동되면서 내부압력이 낮은 쪽의 베셀 A(20) 또는 베셀B(30)와 연결된 제 1플랜지(60) 또는 제 2플랜지(70)에 형성된 배출공(62, 72)을 막아 압축공기의 공급을 차단하였다.

즉, 베셀 A(20)의 압력이 베셀 B(30)의 압력보다 낮을 경우에는 베셀 B(30)의 압력에 의해 개폐부재(50)가 제 1플랜지(60)쪽으로 밀착되어 배출공(62)을 막아 유입공(36)으로 공급된 압축공기를 제 2플랜지(70)에 형성된 배출공(72)을 통하여 베셀 B(30)에 공급하고, 일정한 시간이 경과되어 베셀 B(30)의 내부압력이 베셀 A(20)의 내부압력보다 낮게 되면, 베셀A(20)의 압력에 의해 개폐부재(50)가 제 2플랜지(70)쪽으로 밀려 배출공(72)에 밀착되어 베셀 B(30)로 공급되는 압축공기를 차단하였다.

이때, 베셀 A, B(20, 30)로 공급되는 압착공기는 3방향 밸브(40)에 의해 자동 변환공급이 이루어지는 것으로, 유입공(36)을 통하여 몸체부(32)내로 공급된 압축공기는 개폐부재(50)의 위치 변화에 따라 제 1, 2플랜지(60, 70)에 형성된 배출공(62, 72)을 통하여 베셀 A(20) 또는 베셀 B(30)로 공급되었다.

그러나 이와 같은 종래의 차압용 3방향 밸브에 있어서는, 3방향 밸브내의 볼의 이동거리가 너무 길고, 볼에 의해 공간이 막히므로 공기가 유입되면서 흩어져 통과할 공간이 없는 결점이 있었으며, 또한 3방향 밸브내에 이물질이 낄 경우 볼이 이물질에 걸려 정지하게 되므로 한쪽 차단이 안되어 결국 에러가 발생하게 되는 결점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 기존의 3방향 밸브내의 볼 형태를 막대형공막이 형태로 개선함과 함께 막대형공막이 주위를 다수의 가이드부로 지지하여 공간에 떠 있도록 함으로써 밸브내의 막대형공막이 이동거리를 짧게 하고, 막대형공막이가 떠 있어 만들어지는 사방의 공간을 통하여 공기가 흩어져 지나가도록 하는 에어드라이어의 차압용 3방향 밸브를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어 콤프레샤로부터 생성된 압축공기를 공압기기에 공급시 압축공기에 함유된 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어의 차압용 3방향 밸브에 있어서, 제1프레임과 제2프레임 사이에 다수의 가이드부를 매개하여 막대형공막이를 이동가능하도록 설치함을 특징으로 한다.

상기 막대형공막이의 양면이 내측으로 약간 경사지게 형성되어 잘 떨어지게 스프링 역할을 함과 함께 와류현상이 일어나면서 차단이 잘 되도록 구성함을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 압축공기에 함유된 수분을 제거함에 있어, 압력차이에 의해 3방향 밸브를 용이하게 자동 개폐 변환시킬 수 있으며, 구조가 간단하여 설치 및 취급이 용이할 뿐만 아니라 3방향 밸브의 구조를 개선하여 기존의 볼 형태 대신에 막대형공막이를 설치하여 밸브내의 이동거리가 짧고 가이드부들을 매개하여 막대형공막이가 떠 있어 공기가 유입되면서 사방으로 흩어지게 하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 차압용 3방향 밸브가 설치된 에어 드라이어의 사시도
도 2는 종래의 차압용 3방향 밸브를 나타내는 종단면도
도 3은 본 발명 차압용 3방향 밸브의 분해도
도 4는 본 발명 차압용 3방향 밸브의 사시도
도 5는 본 발명 차압용 3방향 밸브의 왼쪽이 열린 경우를 나타낸 단면도
도 6은 본 발명 차압용 3방향 밸브의 오른쪽이 열린 경우를 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 프레임에 막대형공막이가 위치되고 가이드부에 의해 지지된 상태를 나타낸 도면이다

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 3방향 밸브의 분해도, 도 4는 결합사시도, 도 5와 도 6은 밸브내의 막대형공막이의 동작을 설명하기 위한 단면도로, 다수의 체결공(104)과 구멍(105)이 형성되고, 중심에는 배출공(103)이 형성된 제1프레임(102)과, 상기 배출공(103)을 막을 수 있도록 이동가능하게 설치되며 양측면 내측으로 경사면(106a)을 갖는 막대형 공막이(106)와, 상기 제1프레임(102)의 구멍(105)에 끼워져 막대형 공막이(103)를 지지해 주기 위한 다수의 가이드부(107)와, 상기 제1프레임(102)에 고정되며 일측에 유입공(101)이 형성되고 중심에 구멍이 형성된 몸체(100)와, 상기 몸체(100)상부에 얹혀지며 다수의 체결공(110)과 중심에 배출공(109)이 형성된 제2프레임(108)과, 상기 제2프레임(108)의 체결공(110)과 몸체(100)중심부를 통과하여 제1프레임(102)의 체결공(104)에 체결되는 고정볼트(111)를 포함하여 구성된 것이다.

단, 상기 제2프레임(108)하부에도 상기 가이드부(107)의 상단이 끼워질 수 있도록 상기 구멍(105)에 상응하는 위치에 다수의 구멍이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 먼저 도 1에서 볼 때, 이송관(P)을 몸체부(32)에 형성된 유입공(36)에 연결하고 베셀 A(20)에 결합된 하부 이송관(LP)은 제 1플랜지(60)의 배출공(62)에 연결하며 베셀 B(30)에 결합된 하부 이송관(LP)은 제 2플랜지(70)의 배출공(72)에 연결되도록 설치한 상태에서, 에어 콤프레샤(미도시 됨)로부터 생성된 압축공기를 이송관(P)으로 공급시키면, 에어 드라이어(1)에 의해 압축공기의 수분이 제거되는 것으로, 공급된 압축공기는 세퍼레이터에 의해 수분이 1차 제거되고, 제 1,2,3에어휠터(4, 6, 8)에 의해 수분이 2차 제거되며 베셀 A, B(20, 30)에 의해 3차 제거된 후, 제 4에어휠터(10)에서 수분이 4차 제거된 다음, 지정된 이송수단을 통하여 공압기기로 공급된다.

차압용 3방향 밸브(40)를 베셀 A, B(20, 30)의 상부에 결합된 상부 이송관(HP)에 설치하여 베셀 A, B(20, 30)에 의해 수분이 제거된 압착공기를 배출시에도 베셀 A, B(20, 30)내로의 압착공기 공급시와 마찬가지로 개폐변환이 압력차이에 의해 자동으로 이루어진다.

본 발명의 3방향 밸브(120)는, 도 3 및 도 4와 같이, 제1프레임(102)의 구멍(105)에 가이드부(107)가 각각 끼워지는데, 먼저 막대형공막이(106)가 제1프레임(102)의 중심부에 위치된 상태에서 가이드부(107)가 끼워지게 된다(도 7참조).

따라서, 막대형공막이(106)는 상기 가이드부(107)들에 의해 제한된 일정공간내에서만 이동 가능하게 된다.

또한, 제1프레임(102)위에 막대형공막이(106)가 가이드부(107)들에 의해 위치된 상태에서 몸체(100)가 이들 위에 얹혀지고, 다시 그 위에 제2프레임(108)이 얹혀진 후 고정볼트(111)를 통해 체결공(110)(104)에 체결하면 도 4와 같이 3방향 밸브(120)가 완성된다.

이때, 가이드부(107)의 상부는 제2프레임(108)의 하부에 형성된 구멍에 삽입되어 견고하게 지지된다.

도 5와 도 6은 막대형공막이(106)의 이동상태를 설명하기 위한 도면이다.

즉, 유입공(101)을 통해 공기가 유입될 때 기압이 낮은 쪽으로 막대형공막이(106)가 이동하여 배출공(103) 또는 배출공(109)중 어느 하나를 막게 되므로 막히지 않은 다른 쪽으로 공기가 흐르게 된다.

도 5는 공기가 유입공(101)을 통해 유입될 때, 예를 들어, 기압이 낮은 배출공(109)쪽으로 막대형공막이(106)가 이동하여 배출공(109)을 막으면, 공기가 배출공(103)쪽으로 흐르는 과정을 나타낸 것이다.

도 6은 상기 도 5와 반대로, 공기가 유입공(101)을 통해 유입될 때, 기압이 낮은 배출공(103)쪽으로 막대형공막이(106)가 이동하여 배출공(103)을 막으면, 공기가 배출공(109)쪽으로 흐르는 과정을 나타낸 것이다.

이때, 본 발명의 3방향 밸브(120)는, 막대형공막이(106)의 이동거리가 짧은 상태에서 이러한 막대형공막이(106)가 가이드부(107)에 의해 공간에 떠 있는 상태를 유지하므로 막대형공막이(106)의 사방으로 공기가 흩어지면서 유입되어 배출공(103 또는 109)을 통해 빠져나갈 수 있게 된다.

또한, 막대형공막이(106)가 가이드부(107)들에 의해 떠 있는 상태를 유지하므로 이물질이 프레임(102)(108)내에 끼어 있어도 걸리지 않아 막대형공막이(106)가 정지되어 에러가 발생되는 것이 방지된다.

한편, 본 발명은 상기 막대형공막이(106)의 양측면에 내측으로 경사면(106a)이 형성되어 있어 이러한 막대형공막이(106)가 제1프레임(102)이나 제2프레임(108)중 어느 한쪽에 접촉될 때, 와류현상이 일어나 차단이 완벽하게 이루어지는 한편, 끝단이 스프링 역할을 하게 되므로 잘 떨어지게 된다.

따라서, 본 발명은 에어 드라이어(1)를 이용한 압축공기의 수분을 제거함에 있어, 베셀 A, B(20, 30)의 내부압력차이를 이용하여 간편·용이하게 3방향 밸브(120)를 자동으로 개폐전환시킬 수 있다.

100:몸체 102:유입공
102:제1프레임부 103:배출공
104:체결공 105:구멍
106:막대형공막이 106a:경사면
107:가이드부 108:제2프레임부
109:배출공 110:체결공
111:고정볼트 120:3방향밸브

Claims

다수의 체결공(104)과 구멍(105)이 형성되고, 중심에는 배출공(103)이 형성된 제1프레임(102)과, 상기 배출공(103)을 막을 수 있도록 이동가능하게 설치되는 원통형상의 막대형공막이(106)와, 상기 제1프레임(102)의 구멍(105)에 삽입되어 막대형공막이(106)를 지지해주기 위한 다수의 가이드부(107)와, 다수의 체결공(110)과 중심에 배출공(109)이 형성된 제2프레임(108)과, 상기 제1프레임(102)과 제2프레임(108)사이에 고정되며 측면에 유입공(101)이 형성되고 중심부에 구멍이 형성된 몸체(100)와, 상기 제2프레임(108)의 체결공(110)과 몸체(100)중심부를 통과하여 제1프레임(102)의 체결공(104)에 체결되는 고정볼트(111)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어 드라이어의 차압용 3방향 밸브.
제 1항에 있어서, 상기 막대형공막이(106)의 양측면에 내측으로 경사면(106a)이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 드라이어의 차압용 3방향 밸브.