KR101897439B1 - 다단압축기용 오토드레인트랩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구성에 의해 다단압축기에 의해 생산되는 압축유체를 냉각하는 과정에서 발생된 응축수를 자동적으로 배출하여 장치의 부식이나 그에 따른 오작동 등을 예방하고, 간단한 구조의 작동에 의해 드레인트랩 자체의 작동신뢰성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 다단압축기용 오토드레인트랩에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 다단압축기(10) 상에 결합되어 가압유체의 냉각과정에서 발생된 응축수를 배출하도록 된 오토드레인트랩에 있어서; 상기 다단압축기(10) 상에 결합되어 가압유체의 유출입이 가능하도록 된 커넥터(31)와; 상기 커넥터(31)의 하단측에 결합되는 관체 형태로 구비되고, 내부에 배출통로(43)가 형성된 트랩바디(40)와; 상기 배출통로(43)의 일측에 결합되어 이물질을 필터링하도록 된 스트레이너(50)와; 상기 트랩바디(40)의 단부에 결합되어 상기 배출통로(43)에 연통되는 배출구(81)가 형성된 밸브시트(80)와; 상기 스트레이너(50)의 하부에 위치되도록 배출통로(43) 상에 내장되어 밸브시트(80)의 배출구(81)를 개폐하도록 된 밸브체(60)와; 상기 밸브체(60)를 탄성적으로 지지하도록 된 탄성부재(70)를 포함하는 다단압축기용 오토드레인트랩이 제공된다.

Description

다단압축기용 오토드레인트랩{Auto drain trap for a multi-step compressor}

본 발명은 다단압축기용 오토드레인트랩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성에 의해 압축유체의 냉각과정에서 발생되는 응축수를 자동적으로 배출할 수 있도록 된 다단압축기용 오토드레인트랩에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 공기나 가스와 같은 유체를 소정의 압력으로 가압하여 압축유체를 생산하고, 그 압축유체에 의해 다른 장치를 제어하도록 연결될 수 있는데, 이러한 압축기를 적용한 시스템의 일례를 도시된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 압축기에 의해 생산된 압축유체를 이용하여 전력차단기를 제어하는 시스템을 도시한 것으로, 압축기는 피스톤이나 임펠러 등에 의해 공기나 가스 등의 유체를 일정 압력으로 압축하여 압축유체를 생산하게 되는데, 이때에 압축기는 복수의 피스톤이나 임펠러를 구비하여 단계적으로 압력을 높임에 따라 압축효과를 증대시키도록 다단압축기(10)로 구비될 수 있는 것이다.

이러한 다단압축기(10)는 유체를 1차로 압축하는 저압부(11)와 이 저압부(11)에 연결되어 2차로 압축하는 고압부(12)를 포함하는데, 이 저압부(11)와 고압부(12)는 유체를 전달하는 연결관(13)에 의해 상호 연결되고, 연결관(13) 상에는 유체의 온도를 낮추기 위해 냉각기(14)가 설치되게 된다.

이러한 다단압축기(10)에 의해 생산된 압축유체는 다른 냉각기(15)를 거쳐 유수분리기(16) 측으로 공급되는데, 상기 유수분리기(16)는 압축과정에서의 오일성분과 냉각과정에서의 응축수를 분리하게 된다. 이후에는 건조기(17)에 의해 압축유체를 건조하여 저장탱크(18)에 저장하게 되며, 이 저장탱크(18)는 압축유체의 압력에 의해 전력공급을 제어하는 차단기를 개폐하도록 연결되는 것이다.

그런데, 전술된 바와 같은 냉각기(14,15)에 의한 냉각과정에서는 유체로부터 습기나 응축수가 생성됨으로 인해, 다단압축기(10)의 실린더와 피스톤 내부로 응축수가 유입되거나 연결관(13)의 관로 상에 잔류하여 장치의 부식을 초래할 수 있을 뿐만 아니라 이물질이 압축유체에 함유된 상태로 이동되어 솔레노이드밸브(20)나 체크밸브(21)와 같은 다른 장치로 유입되어 오작동이 발생될 우려가 있는 것이다.

또한 전술된 바와 같은 솔레노이드밸브(20)나 체크밸브(21)의 오작동이 발생되면 저장탱크(18) 등의 압축유체가 역류되거나 누출되어 압력을 유지하는 데에 어려움이 따를 뿐만 아니라 이로 인해 저장탱크(18) 내에 압축유체를 충전하기 위해 다단압축기(10)를 지속적으로 가동함에 따른 과부하 발생이나 전력손실 및 장치의 손상 등이 따를 수 있는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성에 의해 다단압축기에 의해 생산되는 압축유체를 냉각하는 과정에서 발생된 응축수를 자동적으로 배출하여 장치의 부식이나 그에 따른 오작동 등을 예방하고, 간단한 구조의 작동에 의해 드레인트랩 자체의 작동신뢰성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 다단압축기용 오토드레인트랩을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 다단압축기(10) 상에 결합되어 가압유체의 냉각과정에서 발생된 응축수를 배출하도록 된 오토드레인트랩에 있어서;

상기 다단압축기(10) 상에 결합되어 가압유체의 유출입이 가능하도록 된 커넥터(31)와;

상기 커넥터(31)의 하단측에 결합되는 관체 형태로 구비되고, 내부에 배출통로(43)가 형성된 트랩바디(40)와;

상기 배출통로(43)의 일측에 결합되어 이물질을 필터링하도록 된 스트레이너(50)와;

상기 트랩바디(40)의 단부에 결합되어 상기 배출통로(43)에 연통되는 배출구(81)가 형성된 밸브시트(80)와;

상기 스트레이너(50)의 하부에 위치되도록 배출통로(43) 상에 내장되어 밸브시트(80)의 배출구(81)를 개폐하도록 된 밸브체(60)와;

상기 밸브체(60)를 탄성적으로 지지하도록 된 탄성부재(70)를 포함하며;

상기 밸브체(60)는 가압유체에 의한 가압력에 의해 작동되어 상기 배출구(81)를 폐쇄하고, 가압유체의 가압력이 해제될 때에 상기 탄성부재(70)에 의한 탄성력에 의해 상기 배출구(81)를 개방하도록 된 것을 특징으로 하는 다단압축기용 오토드레인트랩이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 밸브체(60)에는 상면에 오목하게 연장되어 응축수가 흘러내리도록 된 드레인홈(63)이 형성된 것을 특징으로 하는 다단압축기용 오토드레인트랩이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 배출통로(43)에는 상기 밸브체(60)에 대응된 위치에 원형단면으로 된 실린더부(46)가 형성되고;

상기 밸브체(60)는 사각단면 형상으로 구비되어 코너에 일정 곡률로 만곡되는 라운딩면(64)과, 상기 라운딩면(64)을 연결하는 직선면(65)이 형성되며;

상기 밸브체(60)는 상기 라운딩면(64)이 실린더부(46)의 벽면에 근접되어 개폐작동 중에 상기 실린더부(46)에 의해 가이드되고, 상기 직선면(65) 측이 라운딩면(64)에 비해 상기 실린더부(46)의 벽면으로부터 상대적으로 넓게 이격된 배출공간(66)을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 다단압축기용 오토드레인트랩이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 스트레이너(50)는 필터링 면적으로 넓게 형성하도록 산형으로 상향 연장된 것을 특징으로 하는 다단압축기용 오토드레인트랩이 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 트랩바디(40) 내에 스트레이너(50)를 내장하여 응축수에 포함된 이물질을 제거하여 끼임 등에 의해 장치의 작동불량을 미연에 방지하고, 가압유체의 가압력과 탄성부재의 탄성력에 의해 개폐되는 밸브체(60)에 의해 별도의 개폐구성이 불비하더라도 자동적인 개폐작동이 이루어져 장치의 구성이나 작동상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 밸브체(60)는 상면에 드레인홈(63)이 형성되어 응축수가 용이하게 흘러내림에 따라, 겨울철의 동결 등에 따라 밸브체(60)의 작동이 일부 불완전한 상태에서도 상기 드레인홈(63)을 통해 응축수의 배출이 가능하여 장치의 작동 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 밸브체(60)는 원형단면의 실린더부(46)와는 다른 사각단면으로 구비됨에 따라, 밸브체(60)의 단면형상에 의해 배출공간을 넓게 형성하여 밸브체(60) 사이에 이물질이 끼이는 등의 작동상의 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 트랩바디(40) 내에 이물질을 필터링하도록 된 스트레이너(50)의 구성이 산형으로 상향 연장됨에 따라, 스트레이너(50) 자체에 의해 필터링 면적으로 넓게 형성하여 협소한 트랩바디(40)의 배출통로(43) 상에 설치된 상태에서도 충분한 필터링효과를 발휘할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 다단압축기를 적용한 시스템의 일례를 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 설치상태를 도시한 정면도
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분해 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구성의 일부를 도시한 평단면도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태를 도시한 단면도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다른 작동상태를 도시한 단면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 8는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오토드레인트랩(30)은 다단압축기(10)의 고압부(12) 측에 장착되어 저압부(11)로부터 전달되는 가압유체를 냉각하는 과정에서 발생되는 응축수를 배출 처리할 수 있도록 된 것으로, 다단압축기(10)는 저압부(11)에서 공기나 가스 등의 유체를 1차로 압축하여 연결관(13)을 통해 고압부(12)로 전달하여 2차 또는 그 이상의 단계를 거쳐 압축이 이루어지게 된다.

통상적인 다단압축기(10)의 냉각과정에서는 저압부(11)와 고압부(12)에 연결되는 연결관(13)을 길게 연장하여 도시되지 않은 송풍팬에 의해 공랭함과 동시에 상기 연결관(13) 상에 냉각기(14)를 설치하여 냉각효과를 높이게 되는데, 본 발명의 오토드레인트랩(30)은 다단압축기(10)의 고압부(12) 측에 장착되는 커넥터(31) 상에 저압부(11)로부터 연장되는 연결관(13)이 결합되고, 하부측에 응축수를 배출하기 위한 트랩바디(40)가 장착되는 것으로, 이를 도 3 내지 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오토드레인트랩(30)은 장방형 바디(32)와 엘보우(33)의 결합형태로 된 커넥터(31)가 구비되는데, 이러한 커넥터(31)에는 상기 장방형 바디(32)의 일측에 다단압축기(10)의 고압부(12) 측에 체결되는 제1 체결부(34)가 돌출 형성되고, 타측에 연결관(13)이 체결되는 제2 체결부(35)가 돌출 형성되며, 상기 엘보우(33)의 하단에는 후술되는 트랩바디(40)가 체결되는 제3 체결부(36)가 돌출 형성된 것이다.

이러한 커넥터(31)에 있어서, 장방형 바디(32)의 경우에는 복수의 체결부(34,35)를 형성하여 여러 구성을 하나의 바디 상에 체결하는 데에 용이할 뿐만 아니라 엘보우(33)는 설치위치에 따라 장치와의 간섭을 배제하여 설치상의 편리함을 줄 수 있는 것이다.

한편 상기 트랩바디(40)는 커넥터(31)의 하단에 체결되는 원통체 형태로 구비되고, 이 트랩바디(40) 하단에 응축수를 배출하기 위한 드레인관(41)이 결합되며, 상기 장방형 바디(32)의 상단측에는 가압유체의 이상압력에 따라 자동적으로 개폐되는 안전밸브(42)가 결합될 수 있는데, 상기 안전밸브(42)의 경우에는 필수적인 구성요소는 아니고, 필요에 따라 압력계나 압력스위치 등을 적절하게 장착할 수도 있는 것이다.

또한 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 트랩바디(40)에는 응축수를 자동 배출하기 위한 구성이 내장되는데, 이를 위해 상기 트랩바디(40) 상에는 상하로 관통된 배출통로(43)가 형성되고, 이 배출통로(43) 상에 스트레이너(50), 밸브체(60), 탄성부재(70) 및 밸브시트(80)가 순차적으로 내장되게 된다.

구체적으로, 상기 스트레이너(50)는 상향 축소되는 산형의 필터링부(51)와 이 필터링부(51)의 하단에 연장된 체결부(52)로 구성될 수 있는데, 상기 필터링부(51)는 그 형상에 의해 필터링 면적을 넓힐 수 있고, 상기 체결부(52)는 배출통로(43) 상에 좁게 형성된 축경로(44) 상에 체결되며, 상기 배출통로(43) 상에는 축경로(44)가 형성됨에 따른 걸림턱(45)이 형성된 것이다.

또한 상기 밸브체(60)는 정사각 블록 형태로 구비되어 저면에 우레탄과 같은 기밀재로 된 패킹부(61)가 돌출 형성되고, 이 패킹부(61)의 둘레로 탄성부재(70)의 상단을 끼움도록 된 삽입홈(62)이 형성된 것이며, 상면에는 대략 십자형태로 된 드레인홈(63)이 형성되어 밸브체(60)가 상기 걸림턱(45)의 저면에 접촉된 상태에서도 응축수가 흘러내릴 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 탄성부재(70)는 코일스프링 형태로 구비되어 상기 밸브체(60)를 탄성적으로 지지하도록 구비되고, 이러한 탄성부재(70)의 하단측에는 상기 밸브체(60)에 의해 개폐되는 배출구(81)가 형성된 밸브시트(80)가 위치되는데, 이 밸브시트(80)는 상기 트랩바디(40)의 단부에 체결되는 캡바디 상에 일체로 형성되고, 상기 캡바디에는 드레인관(41)이 결합된 것이다.

한편, 상기 배출통로(43)는 걸림턱(45)에 의해 상하로 구획되어 상부측에 상기 스트레이너(50)가 위치되고, 하부측에 상기 밸브체(60)가 승강작동될 때에 이를 가이드할 수 있는 실린더부(46)가 형성되는데, 이를 도 6에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실린더부(46)는 원형단면으로 형성되고, 상기 밸브체(60)는 상기 실린더부(46)에 대응되어 코너에 일정 곡률로 만곡되는 라운딩면(64)이 형성되며, 사면에는 상기 라운딩면(64)을 연결하는 직선면(65)이 형성된 것이다.

이러한 밸브체(60)는 상기 라운딩면(64)이 실린더부(46)의 벽면에 근접되어 승강작동 중에 상기 실린더부(46)에 의해 가이드되고, 상기 직선면(65)은 라운딩면(64)에 비해 상기 실린더부(46)의 벽면으로부터 상대적으로 넓게 이격된 배출공간(66)을 형성하여 이물질 등이 끼이는 것을 방지하도록 된 것인데, 이와 같은 본 발명의 오토드레인트랩(30)에 의해 작동상태를 도 7와 도 8에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 다단압축기(10)의 작동이 유지되는 동안에는 가압유체의 압력에 의해 상기 밸브체(60)가 밸브시트(80)에 안착된 상태가 되어 배출구(81)를 차단하게 되고, 이 상태에서 가압유체의 냉각과정에서 발생된 응축수가 상기 스트레이너(50)를 거쳐 이물질을 제거한 상태로 실린더부(46) 내에 충전되게 된다.

또한 도 8에 도시된 바와 같이, 다단압축기(10)의 작동이 정지되거나 장치 내부의 압력이 저하하면 상기 탄성부재(70)의 탄성력에 의해 밸브체(60)가 상승하여 배출구(81)를 개방함에 따라 응축수가 배출되는데, 이러한 본 발명은 전술된 바와 같이 가압유체의 가압력과 탄성부재(70)의 탄성력에 의해 개폐되는 구조에 의해 자동적으로 응축수의 배출이 이루어지도록 된 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10: 다단압축기 11: 저압부
12: 고압부 13: 연결관
14: 냉각기 30: 오토드레인트랩
31: 커넥터 32: 장방형 바디
33: 엘보우 34: 제1 체결부
35: 제2 체결부 36: 제3 체결부
40: 트랩바디 41: 드레인관
42: 안전밸브 43: 배출통로
44: 축경로 45: 걸림턱
46: 실린더부 50: 스트레이너
60: 밸브체 61: 패킹부
63: 드레인홈 64: 라운딩면
65: 직선면 66: 배출공간
70: 탄성부재 80: 밸브시트
81: 배출구

Claims (4)

1. 다단압축기(10) 상에 결합되어 가압유체의 냉각과정에서 발생된 응축수를 배출하도록 된 오토드레인트랩에 있어서;
   상기 다단압축기(10) 상에 결합되어 가압유체의 유출입이 가능하도록 된 커넥터(31)와;
   상기 커넥터(31)의 하단측에 결합되는 관체 형태로 구비되고, 내부에 배출통로(43)가 형성된 트랩바디(40)와;
   상기 배출통로(43)의 일측에 결합되어 이물질을 필터링하도록 된 스트레이너(50)와;
   상기 트랩바디(40)의 단부에 결합되어 상기 배출통로(43)에 연통되는 배출구(81)가 형성된 밸브시트(80)와;
   상기 스트레이너(50)의 하부에 위치되도록 배출통로(43) 상에 내장되어 밸브시트(80)의 배출구(81)를 개폐하도록 된 밸브체(60)와;
   상기 밸브체(60)를 탄성적으로 지지하도록 된 탄성부재(70)를 포함하며;
   상기 밸브체(60)는 가압유체에 의한 가압력에 의해 작동되어 상기 배출구(81)를 폐쇄하고, 가압유체의 가압력이 해제될 때에 상기 탄성부재(70)에 의한 탄성력에 의해 상기 배출구(81)를 개방하도록 구비되고;
   상기 밸브체(60)에는 상면에 오목하게 연장되어 응축수가 흘러내리도록 된 드레인홈(63)이 형성된 것을 특징으로 하는 다단압축기용 오토드레인트랩.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 배출통로(43)에는 상기 밸브체(60)에 대응된 위치에 원형단면으로 된 실린더부(46)가 형성되고;
   상기 밸브체(60)는 사각단면 형상으로 구비되어 코너에 일정 곡률로 만곡되는 라운딩면(64)과, 상기 라운딩면(64)을 연결하는 직선면(65)이 형성되며;
   상기 밸브체(60)는 상기 라운딩면(64)이 실린더부(46)의 벽면에 근접되어 개폐작동 중에 상기 실린더부(46)에 의해 가이드되고, 상기 직선면(65) 측이 라운딩면(64)에 비해 상기 실린더부(46)의 벽면으로부터 상대적으로 넓게 이격된 배출공간(66)을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 다단압축기용 오토드레인트랩.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 스트레이너(50)는 필터링 면적으로 넓게 형성하도록 산형으로 상향 연장된 것을 특징으로 하는 다단압축기용 오토드레인트랩.

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