KR101753001B1 - 오일에 포함된 수분 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멤프레인을 이용하여 공기로부터 질소를 추출함으로써 오일저장탱크에 공급하는 구조 및 이러한 구조를 콤팩트하게 구성할 수 있는 오일에 포함된 수분 제거장치를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 공기유입라인과 연결되어 공기가 공급되는 관로를 제공하는 적어도 하나 이상의 공기공급라인; 상기 공기공급라인 각각과 연결되는 공기유입구가 마련되며, 중공사막이 내장되어 상기 공기유입구로부터 공급되는 공기의 산소와 질소를 분리시키고, 분리된 산소 및 질소가 배출되는 산소배출구 및 질소배출구가 마련된 멤브레인; 및, 상기 질소배출구 각각과 연결되어 질소가 오일저정탱크로 공급되는 관로를 제공하는 질소배출라인; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

오일에 포함된 수분 제거장치 {Apparatus for removing included moisture in oil}

본 발명은 오일에 포함된 수분 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기 중에 있는 질소를 추출하여 오일에 공급함으로써 오일에 포함된 수분을 제거할 수 있는 장치에 관한 것이다.

통상적으로 전력, 제철, 화학 및 중공업 분야에서 각종 공작기계, 유압기계와 내외연기관 등의 설비에는 윤활오일 및 유압오일이 사용된다.

이러한 오일은 수분의 침투로 인해 설비의 오작동에 주요한 요인으로 작용하게 된다. 오일에 포함되는 수분은 오일저장탱크의 하부에 침전되는 자유수(free water)의 경우 제거가 용이하지만, 오일에 포함되어 설비 내의 부식, 마모, 유체파손 및 첨가제 포집 등에 영향을 미치는 용해수(dissolve water)의 경우 제거에 어려움이 있어 왔다.

이런 문제점을 해결하기 위하여 수분흡착제를 이용한 전처리 및 후처리, 수분제거필터를 이용한 수분제거방법 등을 사용하였으나, 이러한 방법들은 기구적으로 복잡하고 가압 및 감압펌프의 과부하, 수분흡착제에 의한 2차 오염 등이 유발되어 근본적인 문제를 해결할 수 없었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1391282호 (공고일자: 2014.05.02)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 멤프레인을 이용하여 공기로부터 질소를 추출함으로써 오일저장탱크에 공급하는 구조 및 이러한 구조를 콤팩트하게 구성할 수 있는 오일에 포함된 수분 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오일에 포함된 수분 제거장치는, 공기공급원과 연결되어 공기가 공급되는 관로를 제공하는 적어도 하나 이상의 공기공급라인; 상기 공기공급라인 각각과 연결되는 공기유입구가 마련되며, 중공사막이 내장되어 상기 공기유입구로부터 공급되는 공기의 산소와 질소를 분리시키고, 분리된 산소 및 질소가 배출되는 산소배출구 및 질소배출구가 마련된 멤브레인; 및, 상기 질소배출구 각각과 연결되어 질소가 오일저정탱크로 공급되는 관로를 제공하는 질소배출라인; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 공기공급라인 각각에는 공급되는 공기를 일정한 압력으로 조절하는 제1 레귤레이터 및 공기에 포함된 이물질을 제거하는 적어도 하나 이상의 필터가 설치되며, 상기 질소배출라인 각각에는 배출되는 질소를 일정한 압력으로 조절하는 제2 레귤레이터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

적은 에너지로 순도가 높은 질소를 공기로부터 추출할 수 있으며, 구조의 간소화에 따른 제조비용 절감 및 운반성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고 질소의 공급을 통해 오일에 포함된 수분을 제거고 질소 차단막을 형성하여 오일의 산화를 방지할 수 있게 됨으로써 오일의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.

이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

도 1은 본 발명에 따른 오일에 포함된 수분 제거장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 오일에 포함된 수분 제거장치를 정면도로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 오일에 포함된 수분 제거장치의 작동에 따라 수분이 제거되는 양태를 개념도로 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것임을 주지하는 바이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오일에 포함된 수분 제거장치(10)는 공기공급라인(200), 멤브레인(300) 및 질소배출라인(400)를 주요 구성요소로 이루어지며 멤프레인(300)을 통해 공기로부터 질소를 추출함으로써 오일저장탱크에 공급하는 구조 및 이러한 구조를 콤팩트하게 구현하기 위해 주요 구성요소 및 기타 구성요소들이 케이스(C) 내부에 설치되는 구조로 이루어진다. 이러한 공기공급라인(200), 멤브레인(300) 및 질소배출라인(400)은 필요에 따라 다수개로 마련될 수 있으며, 이하에서는 설명에 편의를 위해 단수로 마련되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

공기공급라인(200)은 콤프레셔와 같은 공기공급원(S)으로부터 공기가 유입되는 공기유입라인을 통해 유동되는 공기를 멤브레인(300)으로 공급하기 위한 관로를 제공하게 되는 것으로, 일단부가 공기유입관로와 연결된 유입포트(100)와 연결되며, 타단부가 멤브레인(300)과 연결되어 공기를 공급하게 된다.

이러한 공기공급라인(200) 상에는 제1 레귤레이터(210) 및 필터(220)가 설치되어 공급되는 공기를 일정한 압력으로 조절하게 되며 공기에 포함된 수분과 이물질 등을 제거할 수 있게 된다.

다음으로 멤브레인(300)은 공기공급라인(200)의 타단부와 연결되는 공기유입구(310)가 마련되며, 중공사막(hollow fiber)이 내장되어 공기유입구(310)로부터 공급되는 공기의 산소와 질소를 분리시키고, 분리된 산소 및 질소가 배출되는 산소배출구(330) 및 질소배출구(320)가 마련된다.

이렇게 멤브레인(300)의 내부로 공급된 공기는 중공사막을 통과하면서 분자의 속도 및 크기에 따라 달라지는 물질의 투과속도 차이를 이용하여 공기에 포함된 산소 및 질소로 분리된다.

이어서 질소배출라인(400)은 일단부가 질소배출구(320)과 연결되며 타단부가 케이스(C)에 마련되어 오일저장탱크(T)와 튜브에 의해 연결된 배출포트(500)와 연결되어 멤브레인(300)에서 배출되는 질소가 오일저장탱크(T)로 공급되는 관로를 제공하게 된다.

이러한 질소배출라인(400) 상에는 유량계(410)가 설치되어 배출되는 질소의 유량을 확인 가능하게 한다. 아울러 질소배출라인(400) 상에는 제2 레귤레이터가 설치되어 배출되는 질소를 일정한 압력으로 조절하는 것이 바람직할 것이다.

한편 공기유입라인(600)은 공기공급원(S)으로부터 유입되는 공기가 유동되는 관로를 제공하게 되는 것으로, 공기유입라인(600) 상에는 밸브(610), 에어히터(620) 및 리듀서(630)가 순차적으로 설치되어 최적의 고순도 질소를 추출하는데 기여할 수 있게 된다.

밸브(610)는 공기유입라인을 개폐하여 유입되는 공기의 차단 또는 유동을 가능케 하는 것으로 밸브(610)는 액추에이터에 의해 구동될 수 있으며, 이러한 액추에이터는 컨트롤러에 의해 제어된다. 그리고 에어히터(620)는 밸브(610)를 통과한 공기를 일정 온도로 유지시켜 공기의 확장성을 높일 수 있게 한다. 이와 함께 리듀서(reducer, 630)는 에어히터(620)를 통과한 공기를 일정한 양으로 공기공급라인(200)에 공급하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 주요 구성요소 및 기타 구성요소들이 수분 제거의 성능을 높이기 위해 필요에 따라 다수개로 설치될 수 있게 됨으로써 오일이 저장되는 각종 탱크 내부의 수분의 제거가 탁월하며, 용해수분 및 용해가스를 제거할 수 있고, 오일저장탱크 내부의 가연성 가스를 제거할 수 있으며, 불용성 오염물질 및 용해성 금속이온 인자를 사전에 제거할 수 있고, 저장된 오일의 상부에 질소 차단막 형성으로 산화 작용을 방지 및 오일저장탱크로 유입되는 오염공기를 차단할 수 있으며, 오일저장탱크의 내부 산소제거를 제거할 수 있게 된다. 이에 따라서 종합적으로 오일의 수명을 연장할 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명의 기술적 사상은 멤프레인을 이용하여 공기로부터 질소를 추출함으로써 오일저장탱크에 공급하는 구조 및 이러한 구조를 콤팩트하게 구성할 수 있는 오일에 포함된 수분 제거장치를 제공하는 것임을 알 수 있다.

아울러 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

C: 케이스
T: 오일저장탱크
100: 유입포트
200: 공기공급라인
210: 제1 레귤레이터
220: 필터
300: 멤브레인
310: 공기유입구
320: 질소배출구
330: 산소배출구
400: 질소배출라인
410: 제2 레귤레이터
500: 배출포트
600: 공기유입라인
610: 밸브
620: 에어히터
630: 리듀서

Claims (3)

1. 공기를 일정 온도로 유지시켜 확장성을 높이는 에어히터와 리듀서가 설치되는 공기유입라인 ;
   상기 공기유입라인과 연결되어 공기가 공급되는 관로를 제공하고, 공급되는 공기를 일정한 압력으로 조절하는 제1 레귤레이터 및 공기에 포함된 이물질을 제거하는 적어도 하나 이상의 필터가 설치 되는 적어도 하나 이상의 공기공급라인;
   상기 공기공급라인 각각과 연결되는 공기유입구가 마련되며, 중공사막이 내장되어 상기 공기유입구로부터 공급되는 공기의 산소와 질소를 분리시키고, 분리된 산소 및 질소가 배출되는 산소배출구 및 질소배출구가 마련된 멤브레인; 및,
   상기 질소배출구 각각과 연결되어 질소가 오일저장탱크로 공급되는 관로를 제공하며, 배출되는 질소의 유량을 확인 가능케 하는 유량계와, 배출되는 질소를 일정한 압력으로 조절하는 제2 레귤레이터가 설치 되는 질소배출라인;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오일에 포함된 수분 제거장치.
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