KR101985017B1 - 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어 - Google Patents

Abstract

기재된 내용은 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어에 관한 것으로써, 제1하우징의 내부로 다수의 동관이 설치되고, 상기 동관의 길이방향을 따라 소정 간격으로 다수의 격판이 설치되며, 일측에 에어가 공급되는 입구가 형성되고, 타측에 제습된 에어가 배출될 수 있도록 출구가 형성된 프리쿨러 및 제2하우징 내부로 다수의 방열판이 이격되어 설치되고, 상기 방열판을 수직으로 관통하는 냉매튜브가 설치되며, 상기 방열판 사이 사이에 소정 간격으로 다수의 격판이 설치되고, 대향된 일측과 타측은 제1연결관과 제2연결관을 통해 상기 프리쿨러의 제1하우징과 연통되는 증발기를 포함하고, 상기 제2하우징의 내부에 설치되며, 드레인관의 입구와 제1연결관의 입구 사이에 수평하게 설치되는 수평플레이트 및 상기 수평플레이트의 후방에 직각을 이루며 소정 높이로 설치되며, 상기 제1연결관보다 후방에 위치되도록 설치되는 수직플레이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

응축수 유입이 방지되는 에어드라이어{Air dryer to prevent condensate from entering}

기재된 내용은 증발기 내부에서 발생 되는 응축수의 일부 수분이 제습된 에어와 함께 프리쿨러로 이동되는 것을 방지할 수 있도록 한 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어에 관한 것이다.

우선, 이하의 배경이 되는 기술은 후술 되는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어에 대한 이해를 돕기 위한 것이며, 이러한 배경이 되는 기술에 언급된 내용이 종래 기술로 단정될 필요는 없다.

에어드라이어 시스템은 컴프레셔로부터 발생된 압축공기를 제습하여 전기, 전자, 의료, 제약, 식품, 화학, 반도체 공정 등에서 청정 압축 공기를 요구하는 시스템에 사용하기 위한 공기 공급 시스템이다.

이러한 에어드라이어 시스템은 압축공기를 발생시키는 컴프레셔와, 그러한 컴프레셔에서 발생된 압축공기 내의 이물질을 여과하는 필터, 공기중의 수분을 제거하기 위한 에어드라이어 등이 포함된다.

한편, 컴프레셔는 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 산업 현장으로 그 압축공기를 토출하는 장치로써, 공기를 고압으로 압축하면 온도는 고온으로 상승하게 되며, 이러한 공기에는 이물질을 포함한 오일 및 수분이 포함되어 있기 때문에 생산라인과 각종 공압기기의 수명이나 기능을 저하시킬 수 있고, 이로 인하여 생산성이나 품질 등에 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

이에 따라, 컴프레셔의 공기 온도를 낮추어 응축 및 용해시키고, 수분을 제거하여 공기를 건조시킬 필요가 있으며, 이러한 과정에서 발생되는 응축수는 에어드라이어나 필터 드레인 장치를 통해 외부로 배출시키고 있다.

이와 같은 에어드라이어는 흡착식과 냉동식으로 구분될 수 있으며, 도 1에 도시한 바와 같이 냉동식인 경우, 압축된 공기가 에프터쿨러(10)를 거쳐 냉각된 후 프리필터(21)를 거쳐 먼지 등이 제거된 다음 열교환장치를 통해 수분이 제거되고, 이후 라인필터(22)와 코얼레스필터(23)를 거쳐 이물질 및 수분이 추가적으로 제거되어 청정공기로 만들어진 후 필요한 시스템에 제공된다.

한편, 열교환장치는 기체 냉매를 압축시키는 압축기(50)와, 부하조절을 위한 핫가스바이패스밸브(60)와, 불순물을 제거하기 위한 필터드라이어(70)와, 응축기(40)에서 나온 액냉매를 단열팽창시키는 모세관(80)과, 팽창된 냉매를 증발시켜 냉매의 증발잠열을 통해 내부를 통과하는 고온다습한 압축공기와의 열교환에 따른 압축공기의 제습이 이루어지는 열교환기(30) 및 고온 다습한 압축공기의 냉각을 통해 발생되는 응축수를 배출시키기 위한 드레인장치(90)로 크게 구분될 수 있다.

여기서, 열교환기(30)는 양측이 서로 연통되는 프리쿨러(31)와 증발기(32)로 구성되며, 프리쿨러(31)는 하우징의 내부로 다수의 동관이 설치되고, 그러한 동관의 길이방향을 따라 이격되어 설치되는 다수의 격판을 통해 유로가 형성되며, 일측에 에어가 공급되는 입구가 형성되고, 타측에 제습된 에어가 배출되는 출구가 형성된다.

그리고 증발기(32)는 하우징의 내부로 다수의 방열판이 세워져 설치되고, 그러한 방열판을 수직으로 관통하면서 냉매튜브가 지그재그형태로 배열되며, 이러한 방열판 사이 사이에는 다수의 격판이 이격 설치되어 내부로 유입된 에어가 방열판과 접촉되면서 이동될 수 있도록 유로가 형성되고, 프리쿨러(31)의 하우징과 증발기(32)의 하우징의 양측은 연결관(33)(34)을 통해 서로 연통된다.

따라서, 에어가 에프터쿨러(10)를 거친 후 프리필터(21)를 통해 정화된 상태에서 프리쿨러(31)의 하우징의 한쪽에 형성된 입구로 유입되면 에어는 동관의 길이방향을 따라 이격되어 설치된 다수의 격판을 통해 만들어지는 유로를 거쳐 이동되다가 프리쿨러(31)의 하우징과 증발기(32)의 하우징을 서로 연결하는 한쪽 연결관(34)을 거쳐 증발기(32)의 하우징 내부로 이동된 후, 냉매튜브의 길이방향을 따라 설치되어 있는 격판 사이를 통과하여 제습이 된 상태에서 증발기(32)의 하우징과 프리쿨러(31)의 하우징을 서로 연결하는 다른 한쪽 연결관(33)을 거쳐 프리쿨러(31)의 하우징으로 이동되며, 제습된 에어는 동관을 통과하여 프리쿨러(31)의 하우징 다른 한쪽에 형성된 출구를 통해 배출된 다음 라인필터(22)와 코얼레스필터(23)를 거쳐 제습된 에어를 필요로 하는 시스템으로 제공된다.

그러나 이러한 에어드라이어는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 프리쿨러(31)의 하우징에서 일측 연결관(34)을 통해 증발기(32)의 하우징으로 이동된 에어가 격판의 유도를 받아 방열판과 접촉되어 열교환이 되면서 이동되다가 타측 연결관(33)을 통해 다시 프리쿨러(31)의 하우징으로 이동되는 과정에서 방열판과 에어가 접촉되어 열교환이 이루어질 때 에어로부터 분리되는 수분이 응축수가 되어 증발기(32)의 하우징 내부 아래쪽을 따라 이동되다가 드레인관을 통해 배출된다.

여기서, 종래에는 격판의 유도를 받아 방열판의 상측과 하측을 번갈아 이동되면서 제습된 에어가 타측 연결관(33)으로 빠져나갈 때 증발기(32)의 하우징을 폐쇄하고 있는 커버에 접촉되면서 와류현상이 발생하게 되고, 이 과정에서 증발기(32)의 하우징 아래쪽에서 드레인관으로 이동되고 있는 응축수로부터 비산된 수분 및 결로현상에 의해 만들어진 수분 등이 에어와 함께 타측 연결관(33)으로 빠져나가게 됨에 따라 수분이 포함된 에어로 인해 이후 관로 저항이 발생 되고, 이는 프리쿨러(31)에서 빠져나가 필터(22)(23)를 거치는 과정에서 필터(22)(23)를 파손시키게 되는 원인이 되며, 제습된 에어에 포함된 수분으로 인하여 제습의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0234358호(2001.09.26. 공고)

따라서 기재된 내용은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 증발기에서 제습된 에어가 프리쿨러로 이동되는 과정에서 응축수로부터 분리된 일부 수분이 함께 프리쿨러로 이동됨에 따라 관로 저항에 따른 필터의 파손 및 제습의 효율성이 저하되는 현상을 효과적으로 해결할 수 있도록 한 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어를 제공하는 목적이 포함될 수 있다.

아울러, 기재된 내용이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

바람직한 실시 예에 의한 기재된 내용은, 제1하우징의 내부로 다수의 동관이 설치되고, 상기 동관의 길이방향을 따라 소정 간격으로 다수의 격판이 설치되며, 일측에 에어가 공급되는 입구가 형성되고, 타측에 제습된 에어가 배출될 수 있도록 출구가 형성된 프리쿨러 및 제2하우징 내부로 다수의 방열판이 이격되어 설치되고, 상기 방열판을 수직으로 관통하는 냉매튜브가 설치되며, 상기 방열판 사이 사이에 소정 간격으로 다수의 격판이 설치되고, 대향된 일측과 타측은 제1연결관과 제2연결관을 통해 상기 프리쿨러의 제1하우징과 연통되는 증발기를 포함하고,

상기 제2하우징의 내부에 설치되며, 드레인관의 입구와 제1연결관의 입구 사이에 수평하게 설치되는 수평플레이트 및 상기 수평플레이트의 후방에 직각을 이루며 소정 높이로 설치되며, 상기 제1연결관보다 후방에 위치되도록 설치되는 수직플레이트가 더 포함되어 구성된다.

더 바람직하게 상기 수평플레이트는 상기 제2하우징의 커버 내면에 전방 선단부가 결합되며, 양측면은 상기 제2하우징의 길이방향 내면으로부터 이격되어 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 수평플레이트는 양측면에 수직 상방으로 소정 높이를 가지는 한 쌍의 연장부가 더 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 수평플레이트는 상기 연장부의 상단 일부분이 바깥쪽으로 구부러지도록 날개부가 각각 구비될 수 있다.

더 바람직하게 상기 수평플레이트는 중심부가 상기 제1연결관을 향하는 방향으로 함몰되면서 만곡진 형상으로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 수직플레이트는 하단이 상기 수평플레이트의 후방 선단부에 결합되며, 양측면은 상기 제2하우징의 길이방향 내면으로부터 이격되어 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 수직플레이트는 중심부가 상기 제1연결관을 향하는 방향으로 함몰되면서 만곡진 형상으로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 수평플레이트의 폭과 상기 수직플레이트의 폭은 어느 하나의 폭이 다른 하나의 폭보다 크게 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 수평플레이트와 상기 수직플레이트는 탈착 가능하게 조립되거나, 용접되어 결합될 수 있다.

더 바람직하게 상기 수평플레이트의 저면 및 상기 수직플레이트는 후면에는 복수의 돌기 또는 길이방향으로 산과 골이 형성되는 요철부가 더 구비될 수 있다.

더 바람직하게 상기 수직플레이트 후방에 위치하는 방열판 사이에 보조격판을 설치하되, 상기 보조격판은 만곡진 하부가 상기 제2하우징의 내면 아래쪽에 접면되며, 상부에는 냉매튜브가 끼워질 수 있도록 끼움홈이 구비되고, 대향된 양측에는 제2하우징의 커버를 향하여 수평하게 구부러져 연장되는 한 쌍의 수평차단부가 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 수평차단부의 한쪽 측면은 제2하우징의 내면에 각각 접면될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 수평차단부와 상기 수평플레이트의 설치위치는 서로 동일 선상 또는 서로 단차가 형성되도록 구성될 수 있다.

기재된 내용에 따른 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어는 다음과 같은 효과를 가진다.

즉, 증발기를 통해 제습된 에어가 연결관을 통해 프리쿨러로 이동되는 과정에서 와류현상으로 인해 일부 수분이 제습된 에어에 포함되어 프리쿨러로 이동됨을 방지할 수 있도록 증발기의 내부에 수평플레이트 및 수직플레이트를 설치함에 따라 증발기를 통해 제습된 에어가 수분의 포함 없이 프리쿨러로 이동되면서 제습의 효율성이 더욱 향상될 수 있는 효과를 가진다.

여기서, 이와 같이 기재된 내용의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 기재된 내용의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1 은 종래 에어드라이어의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2 는 기재된 내용의 일 실시 예에 따른 에어드라이어의 열교환기 구성을 예시한 요부 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 요부 확대 사시도이다.
도 4a 는 기재된 내용의 일 실시 예에 따른 증발기 내부에 설치되는 수평플레이트와 수직플레이트를 예시한 사시도이다.
도 4b 는 기재된 내용의 일 실시 예에 따른 증발기 내부에 설치된 수평플레이트와 수직플레이트를 예시한 요부 측면도이다.
도 4c 는 기재된 내용의 일 실시 예에 따른 증발기 내부에 설치되는 수평플레이트의 다른 실시 예를 예시한 사시도이다.
도 5 는 기재된 내용의 일 실시 예에 따른 증발기 내부에 설치되는 보조격판을 예시한 사시도이다.
도 6 은 기재된 내용의 일 실시 예에 따른 증발기 내부에 설치되는 보조격판의 설치상태를 예시한 정단면도이다.

이하 기재된 내용의 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 기재된 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 기재된 내용의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 기재된 내용의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

우선, 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어의 구성을 도 2 를 통해 살펴보면, 서로 연결되는 프리쿨러(200)와 증발기(100)를 포함하는 열교환기에 있어서, 증발기(100)의 내부에 설치되는 수평플레이트(150) 및 수직플레이트(160)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이하 예시된 도면을 통해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 프리쿨러(200)는,

도 2 및 도 3 에서와 같이 원통형의 소정 길이를 가지는 제1하우징(210)의 내부에 길이방향을 따라 소정 길이를 가지며 소정의 직경을 가지는 다수의 동관(220)이 소정의 간격을 두고 설치되며, 상기 동관(220)은 길이방향을 따라 일정한 간격으로 다수의 격판(230)이 설치된다.

여기서, 격판(230)은 전방 끝부분과 후방 끝부분의 격판(230a)(230b)의 경우, 제1하우징(210)의 내경과 동일한 외경을 가지는 원형이며, 그 사이에 위치하는 격판(230c)은 상측의 일부가 제거되거나 하측의 일부가 제거된 상태에서 교대로 엇갈려 설치된다.

제1하우징(210)의 일측에는 제습이 필요한 에어가 유입될 수 있도록 입구(211)가 형성되고, 타측에는 제습된 에어가 배출될 수 있도록 출구(212)가 형성된다.

여기서, 입구(211)는 전방 끝부분에 위치한 격판(230a) 보다 안쪽에 위치한 측면에 형성되며, 출구(212)는 후방 끝부분에 위치한 격판(230b) 보다 바깥쪽에 위치한 측면에 형성된다.

증발기(100)는,

도 2 및 도 3 에서와 같이 원통형의 소정 길이를 가지는 제2하우징(110)의 내부에 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수의 방열판(120)이 세워져 설치되며, 그러한 방열판(120)에 냉매튜브(130)가 지그재그형태로 수직 관통되어 설치되고, 방열판(120) 사이 사이에는 일정한 간격을 두고 다수의 격판(140)이 설치된다.

격판(140)은 상측의 일부가 제거되거나 하측의 일부가 제거된 상태에서 교대로 서로 엇갈려 설치된다.

증발기(100)는 전술한 프리쿨러(200)의 하부에 이격되어 위치하며, 제1연결관(111)과 제2연결관(112)을 통해 내부가 서로 연통된다.

제1연결관(111)은 제1하우징(210)의 전방 끝부분에 위치한 격판(230a) 보다 바깥쪽에 위치한 저면과 제2하우징(110)의 한쪽 상면을 관통하도록 연결되며, 제2연결관(112)은 제1하우징(210)의 후방 끝부분에 위치한 격판(230b) 보다 안쪽에 위치한 저면과 제2하우징(110)의 다른 한쪽 상면을 관통하도록 연결된다.

따라서, 제습이 필요한 에어는 프리쿨러(200)의 제1하우징(210)에 구비된 입구(211)로 유입된 후, 일부 제거된 부분이 위쪽 또는 아래쪽을 향하도록 순차적으로 배치되어 지그재그 형태의 유로를 구성하는 격판(230c)을 통과한 다음 제2연결관(112)으로 이동되어 증발기(100)의 제2하우징(110) 내부로 유입된다.

제2연결관(112)을 통해 증발기(100)의 제2하우징(110) 내부로 유입된 에어는 일부 제거된 부분이 위쪽 또는 아래쪽을 향하도록 순차적으로 배치되어 지그재그 형태의 유로를 구성하는 격판(140)을 통과한 후 제1연결관(111)으로 이동된다.

이때, 제습이 필요한 에어가 증발기(100)의 제2하우징(110) 내부를 통과하는 과정에서 냉매튜브(130)의 내부를 흐르게 되는 냉매에 의해 열교환을 이루게 되며, 이에 따라 에어로부터 수분이 분리되어 제습되면서 제1연결관(111)으로 이동되며, 제습의 과정에서 만들어지는 수분은 제2하우징(110)의 내부 저면을 따라 이동되다가 제2하우징(110)의 전방에 위치한 드레인관(113)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 제습되어 제1연결관으로 이동된 저온의 에어는 동관(220)을 통해 빠져나가게 되면서 동관(220)을 냉각시켜주게 되고, 이는 프리쿨러(200)의 제1하우징(210)에 구비된 입구(211)로 들어오는 제습되기 전 에어의 온도를 낮춰주는 작용을 하게 되며, 동관(220)을 통해 빠져나온 제습된 에어는 이후 출구(212)를 통해 해당 시스템으로 제공된다.

이러한 과정에 있어 기재된 내용은 증발기(100)의 제2하우징(110)을 통해 유입되어 제습이 된 에어가 제1연결관(111)을 통해 프리쿨러(200)의 제1하우징(210) 내부로 이동되는 과정에서 응축수로부터 비산된 수분이나 결로 현상에 따라 주변 부품에 유동적으로 묻어 있는 수분이 제1연결관(111)으로 이동되는 제습된 에어와 함께 이동되면서 제습의 효율성이 저감되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이에 따라 기재된 내용은 증발기(100)의 제2하우징(110) 내부에서 제1연결관(111)과 드레인관(113)이 위치하는 지점에 수평플레이트(150)와 수직플레이트(160)를 설치함으로써, 제2하우징(110)의 격판(140) 사이를 통과하여 제습된 후 제1연결관(111)으로 이동되는 에어가 수직플레이트(160)와 수평플레이트(150)의 간섭을 받는 과정에서 제습된 에어에 수분이 포함되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

여기서, 수평플레이트(150)와 수직플레이트(160)의 구성을 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 수평플레이트(150)는,

도 3 및 도 4a 와 같이 전후방향으로 소정의 길이와 좌우방향으로 소정의 길이를 가지며 소정 두께를 가지는 대략 사각형상으로 구성되어 드레인관(113)의 입구와 제1연결관(111)의 입구 사이에 위치하면서 수평플레이트(150)의 상면과 저면이 각각 드레인관(113)과 제1연결관(111)을 이격된 상태로 차단하게 되며, 제2하우징(110)의 내부에 수평하게 설치된다.

여기서 수평플레이트(150)는 제2하우징(110)의 내부에 제2하우징(110)의 길이방향을 따라 수평하게 설치될 수 있지만, 제2하우징(110)의 길이방향을 따라 소정의 기울기를 가지면서 설치될 수 있고, 길이방향으로 일자형이 아닌 곡선형, 웨이브형, 요철형 등 다양한 형상으로 변형되어 실시될 수 있다.

수평플레이트(150)는 전방 선단부가 제2하우징(110)의 커버(110a) 내면에 실링기능을 가지는 체결수단을 통하여 조립될 수도 있으며, 용접 등을 통해 결합될 수도 있다.

수평플레이트(150)는 커버(110a) 내면에 수평 하게 결합될 때 커버의 중심과 동일한 위치에서 커버(110a) 내면과 결합될 수 있으며, 커버(110a)의 중심보다 위쪽에서 커버(110a)의 내면과 결합될 수 있고, 커버(110a)의 중심보다 아래쪽에서 커버(110a)의 내면과 결합될 수 있다.

수평플레이트(150)는 제2하우징(110)의 길이방향 내면과 마주하게 되는 대향된 양측면이 제2하우징(110)의 길이방향 내면과 소정 간격을 두고 이격됨에 따라 수평플레이트(150)의 아래쪽에서 제1연결관(111)쪽으로 이동되는 에어는 수평플레이트(150)의 저면에 접촉된 후 양측면쪽으로 이동되다가 수평플레이트(150)의 양측면과 제2하우징(110)의 내면 사이의 이격된 부위로 이동된 후 제1연결관(111)으로 빠져나가게 된다.

이 과정에서 수평플레이트(150)의 아래쪽으로 이동된 제습된 에어에 제2하우징 내면 아래쪽에서 흐르는 응축수로부터 분리된 수분이 포함되더라도 그러한 수분은 에어가 수평플레이트(150)의 저면과 접촉되는 과정에서 분리됨에 따라 제습된 에어만이 수평플레이트(150)의 양측면과 제2하우징의 내면 사이의 이격된 부위로 이동된 후 제1연결관(111)으로 빠져나가게 된다.

한편, 수평플레이트(150)는 다른 실시 예로 도 4c 와 같이 수평플레이트(150)의 마주하는 양측면 끝단에는 상측으로 소정 높이를 가지는 연장부(151)가 수직 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 그 높이는 수평플레이트(150)의 후방에 설치되는 후술될 수직플레이트(160)의 상단 높이와 동일하거나, 상단 높이보다 낮은 높이로 구성될 수도 있고, 그러한 연장부(151)에는 또 다른 실시 예로 각각의 연장부(151) 일부분이 바깥쪽을 향해 수평하게 구부러져 날개부(152)가 형성될 수도 있다.

이러한 연장부(151) 및 날개부(152)는 제습된 에어에 수분이 포함되고, 그러한 수분은 수평플레이트(150)의 저면에 접촉되는 과정에서 분리되지만, 분리되지 않은 수분이 있는 경우 수평플레이트(150)의 양측면쪽으로 이동되는 과정에서 연장부(151)와 날개부(152)에 연속적으로 접촉되면서 에어에 남아 있는 수분이 효과적으로 분리될 수 있는 것이다.

수평플레이트(150)는 평평한 형태로 구성될 수 있지만, 중심부위가 제1연결관(111)쪽을 향하여 함몰되는 만곡진 형상으로 구성될 수 있으며, 이러한 만곡진 형상은 에어와 부딪힘을 완화시켜 와류의 발생을 억제하고, 에어와 수평플레이트(150)의 접촉면적을 크게할 수 있어 에어로부터 수분을 효과적으로 분리시킬 수 있다.

그리고 수직플레이트(160)는,

도 3 및 도 4b 와 같이 상하방향으로 소정의 길이와 좌우방향으로 소정의 길이를 가지며 소정 두께를 가지는 대략 사각형상으로 구성되어 전술한 수평플레이트(150)의 후방 끝단에 직각을 이루면서 소정 높이로 설치되며, 그 설치위치는 제1연결관(111)의 입구에서 방열판(120)쪽을 향하는 후방에 설치된다.

수직플레이트(160)는 그 하단에 수평플레이트(150)의 후방 끝단이 연결될 수 있으며, 수직플레이트(160)의 상단과 하단 사이 어느 한 지점에 수평플레이트(150)의 후방 끝단이 연결될 수도 있다.

수직플레이트(160)는 제2하우징(110)의 길이방향 내면과 마주하게 되는 대향된 양측면이 제2하우징(110)의 길이방향 내면과 소정 간격을 두고 이격됨에 따라 수직플레이트(160)의 후방쪽에서 제1연결관(111)쪽으로 이동되는 에어는 수직플레이트(160)의 후면에 접촉된 후 양측면쪽으로 이동되다가 수직플레이트(160)의 양측면과 제2하우징(110)의 내면 사이의 이격된 부위로 이동된 후 제1연결관(111)으로 빠져나가게 된다.

이 과정에서 결로현상으로 인하여 방열판(120)에 묻어 있는 일부 수분이 제습된 에어에 포함되더라도 그러한 수분은 에어가 수직플레이트(160)의 후면에 접촉되는 과정에서 분리됨에 따라 제습된 에어만이 수직플레이트(160)의 양측면과 제2하우징(110) 내면 사이의 이격된 부위로 이동된 후 제1연결관으로 빠져나가게 되는 것이다.

수직플레이트(160) 또한 전술한 수평플레이트(150)와 같이 평평한 형태는 물론 중심부위가 제2하우징(110)의 커버(110a)를 향하여 함몰되는 만곡진 형상으로 구성될 수 있으며, 이러한 만곡진 형상은 에어와의 부딪힘을 완화시켜 와류의 발생을 억제하고, 에어와 수직플레이트(160)의 접촉면적을 크게할 수 있어 에어로부터 수분의 분리를 보다 효과적으로 할 수 있다.

수직플레이트(160)와 전술한 수평플레이트(150)는 억지끼움식이나, 볼트와 너트와 같은 체결수단을 사용하여 탈착시킬 수 있는 조립의 형태로 구성될 수 있으며, 수직플레이트(160)와 수평플레이트(150)는 용접을 통한 결합의 형태로 구성될 수도 있다.

수직플레이트(160)의 좌우방향 길이와, 수평플레이트(150)의 좌우방향 길이는 수직플레이트(160)의 후방쪽에서 이동되는 에어와 수평플레이트(150)의 아래쪽에서 이동되는 에어의 흐름 양을 감안하여 수직플레이트(160)의 좌우방향 길이를 수평플레이트(150)의 좌우방향 길이보다 길게 구성하거나 또는 짧게 구성할 수 있다.

한편, 수직플레이트(160)의 후방쪽에 위치한 방열판(120)에는 보조격판(170)이 더 구비될 수 있으며, 이러한 보조격판(170)은 다수의 격판(140)이 만드는 유로를 따라 이동된 에어가 응축수가 형성되는 제2하우징(110)의 내면 아래쪽에서 직접 수평플레이트(150)쪽으로 이동되지 않고, 방열판(120)에 충분이 접촉된 후 수직플레이트(160)를 향하도록 유도함으로써, 제습 효과를 높이고, 에어가 제2하우징(110)의 내면 아래쪽에서 흐르고 있는 응축수로부터 비산된 수분과 접촉되는 것을 최소화시키며, 에어가 수직플레이트(160)와 수평플레이트(150)에 충분히 접촉되도록 하여 제습된 에어에 포함될 수 있는 수분을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.

보조격판(170)은 그 실시 예로, 도 5 및 도 6 과 같이 하부는 제2하우징(110)의 내면 곡률과 상응한 곡률을 가지는 만곡진 형상으로 구성되고, 상부는 방열판(120) 사이로 끼워져 결합되는 과정에서 냉매튜브(130)와의 간섭이 방지될 수 있도록 다수의 끼움홈(171)이 형성되며, 하부의 중심에는 응축수의 배출을 위한 역삼각형의 배출홈(173)이 구비될 수 있다.

여기서, 끼움홈(171)은 방열판(120)을 수직으로 관통하는 냉매튜브(130)의 관통 위치에 따라 그 깊이가 서로 상이하게 구성됨이 바람직하다.

그리고 보조격판(170)의 대향된 양측에는 제2하우징(110)의 커버(110a)를 향하여 수평하게 구부러지며, 소정의 폭과 길이로 연장되는 한 쌍의 수평차단부(172)가 형성되고, 이러한 수평차단부(172)는 한쪽 측면이 제2하우징(110)의 내면과 접면되고, 반대쪽 측면은 수평플레이트(150)의 양측면과 일정한 간격을 유지하게 된다.

여기서, 서로 수평하게 설치되는 수평플레이트(150)와 수평차단부(172)는 동일한 높이로 구성되거나, 서로 단차가 형성되도록 수평플레이트(150)보다 수평차단부(172)가 높게 위치되도록 구성할 수도 있지만, 수평플레이트(150)와 수평차단부(172)가 서로 단차를 이루도록 하되 수평플레이트(150)보다 수평차단부(172)가 낮게 위치되도록 함으로써, 수평플레이트(150)의 하부에서 제1연결관(111)으로 이동되는 에어가 수평플레이트(150)의 저면에 먼저 접촉된 후 수평플레이트(150)의 양측면과 제2하우징(110)의 내면 사이로 빠져나갈 때, 수평차단부(172)의 저면에 한번 더 접촉된 후 수평플레이트(150)의 양측면과 수평차단부(172)의 반대쪽 측면 사이로 빠져나가게 되면서 제습된 에어에 포함될 수 있는 수분을 보다 효과적으로 분리시킬 수 있다.

이와 같은 기재된 내용에 따라 증발기(100)를 통과하면서 제습된 에어가 프리쿨러(200)로 이동되는 과정에서 수평플레이트(150)와 수직플레이트(160)를 통해 수분이 차단되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 제습이 필요한 에어가 프리쿨러(200)의 입구(211)를 통해 유입되면 격판(230)이 이루고 있는 유로를 따라 동관(220)의 주위를 타고 이동하게 되다가 제2연결관(112)을 통해 아래쪽 증발기(100) 내부로 이동된다.

증발기(100) 내부로 이동된 에어는 격판(140)이 이루고 있는 유로를 따라 방열판(120)과 면접촉을 하게 되면서 이동하게 되고, 이후 제1연결관(111)을 통해 위쪽 프리쿨러(200)의 내부로 이동하게 된다.

여기서, 증발기(100)의 내부에 위치한 방열판(120)은 냉매튜브(130)를 따라 이동되는 냉매에 의해 저온 상태를 유지하게 되면서 증발기(100)의 내부를 통과하는 에어가 열교환을 이루면서 제습된 후 제1연결관(111)으로 이동하게 되고, 에어로부터 분리되는 수분은 응축수가 되어 증발기(100)의 제2하우징(110) 내면 아래쪽으로 모여진 다음 제2하우징(110) 전방의 드레인관(113)으로 배출된다.

그리고 제1연결관(111)을 통해 빠져나온 제습된 에어는 이후 프리쿨러(200)의 내부에 위치한 동관(220)으로 유입된 후 동관(220)을 따라 이동되다가 프리쿨러(200)의 출구(212)를 통해 배출된 다음 제습된 에어를 필요로 하는 시스템에 공급된다.

여기서, 동관(220)을 따라 이동되는 제습된 에어는 이전 열교환 과정에서 냉각된 상태를 유지함에 따라 동관(220) 또한 낮은 온도가 되며, 이러한 동관(220)의 상태는 이전에 제습이 필요한 에어가 프리쿨러(200)의 입구(211)를 통해 유입된 후 동관(220)의 주위를 타고 이동되는 과정에서 적정온도로 낮아져 이후 에어의 제습과정에서 제습의 효율성이 향상될 수 있는 것이다.

한편, 제2연결관(112)을 통해 증발기(100)의 내부로 유입된 후 방열판(120)을 거쳐 제1연결관(111)쪽으로 이동되는 에어는 방열판(120)과 면접촉을 이루면서 열교환 되어 제습이 이루어지게 되고, 이때 수분이 포함되지 않은 제습된 에어만 프리쿨러(200)로 이동됨에 바람직하다.

그러나 제습된 에어가 증발기(100)의 제2하우징(110) 내부에서 제1연결관(111)으로 빠져날 때 종래와 같이 증발기(100)를 구성하고 있는 제2하우징(110)의 커버(110a)에 에어가 소정의 압력과 속도로 접촉되면 와류가 쉽게 발생 되면서 제2하우징(110)의 아래쪽에서 이동되는 응축수로부터 비산되는 수분이나, 결로현상으로 방열판(120)이나 격판(140) 등에 묻어 있는 일부 수분이 제습된 에어와 함께 제1연결관(111)으로 빠져나갈 수 있다.

그러나 기재된 내용에 따라 수평플레이트(150)와 수직플레이트(160)가 구비되면 제1연결관(111)쪽으로 이동되는 제습된 에어가 수직플레이트(160)의 만곡진 후면에 먼저 접촉되면서 제습된 에어가 수직플레이트(160)의 후면 양측으로 자연스럽게 이동되어 와류현상이 방지될 수 있고, 제습된 에어에 수분이 포함되더라도 수직플레이트(160)의 후면과 접촉되는 과정에서 수분이 분리된 상태로 에어가 제1연결관(111)을 통해 빠져나갈 수 있는 것이다.

또한, 제습된 에어의 일부는 수평플레이트(150)의 아래쪽으로 이동된 후 다시 제1연결관(111)쪽으로 이동될 수 있는데, 이때 증발기(100)의 제2하우징(110) 내면 아래쪽에서 흐르는 응축수로부터 비산된 일부 수분이 제1연결관(111)쪽으로 이동되려는 제습된 에어에 포함되더라도 수평플레이트(150)의 저면에 접촉된 후 양측으로 이동되는 과정에서 수분이 에어로부터 분리될 수 있으며, 수분이 분리된 에어만이 제1연결관(111)으로 이동될 수 있는 것이다.

여기서, 수직플레이트(160)의 후면이나 수평플레이트(150)의 저면에는 접촉되는 에어로부터 수분이 더욱 효과적으로 분리될 수 있도록 복수의 돌기나 길이방향으로 산과 골이 반복되는 요철부를 형성하여 에어와의 접촉면적이 커지도록 구성될 수도 있다.

아울러, 수평플레이트(150)의 양측에 연장부(151) 및 날개부(152)가 더 포함되는 경우 제습된 에어로부터 수분을 보다 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 수직플레이트(160)의 후방쪽에 보조격판(170)이 설치되면 증발기(100)를 통과하는 제습된 에어가 수직플레이트(160)쪽으로 유도되면서 에어가 증발기(100)의 내면 아래쪽에서 이동되는 응축수와의 접촉을 최소화시킬 수 있으며, 수평차단부(172)를 통해 수평플레이트(150)를 거쳐 제1연결관(111)으로 이동되는 에어에 포함될 수 있는 수분을 보다 효과적으로 분리시킬 수 있는 것이다.

또한, 설계의 필요에 따라 수평플레이트(150)를 적용하지 않고, 수평플레이트(150)의 수평차단부(172) 역할을 대신하도록 격판(140)의 양측을 고정하고 있는 각파이프를 더욱 연장하여 사용할 수도 있다.

이와 같이 기재된 내용은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 기재된 내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 기재된 내용의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 증발기 110 : 제2하우징
111 : 제1연결관 112 : 제2연결관
113 : 드레인관 120 : 방열판
130 : 냉매튜브 140 : 격판
150 : 수평플레이트 151 : 연장부
152 : 날개부 160 : 수직플레이트
170 : 보조격판 170 : 끼움홈
172 : 수평차단부 173 : 배출홈
200 : 프리쿨러 210 : 제1하우징
211 : 입구 212 : 출구
220 : 동관 230,230a,230b : 격판

Claims (13)

1. 제1하우징의 내부로 다수의 동관이 설치되고, 상기 동관의 길이방향을 따라 소정 간격으로 다수의 격판이 설치되며, 일측에 에어가 공급되는 입구가 형성되고, 타측에 제습된 에어가 배출될 수 있도록 출구가 형성된 프리쿨러; 및
   제2하우징 내부로 다수의 방열판이 이격되어 설치되고, 상기 방열판을 수직으로 관통하는 냉매튜브가 설치되며, 상기 방열판 사이 사이에 소정 간격으로 다수의 격판이 설치되고, 대향된 일측과 타측은 제1연결관과 제2연결관을 통해 상기 프리쿨러의 제1하우징과 연통되는 증발기를 포함하고,
   상기 제2하우징의 내부에 설치되며, 드레인관의 입구와 제1연결관의 입구 사이에 수평하게 설치되는 수평플레이트; 및
   상기 수평플레이트의 후방에 직각을 이루며 소정 높이로 설치되며, 상기 제1연결관보다 후방에 위치되도록 설치되는 수직플레이트를 포함하고,
   상기 수직플레이트는 중심부가 상기 제1연결관을 향하는 방향으로 함몰되면서 만곡진 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평플레이트는,
   상기 제2하우징의 커버 내면에 전방 선단부가 결합되며, 양측면은 상기 제2하우징의 길이방향 내면으로부터 이격되어 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 수평플레이트는,
   양측면에 수직 상방으로 소정 높이를 가지는 한 쌍의 연장부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 수평플레이트는,
   상기 연장부의 상단 일부분이 바깥쪽으로 구부러지도록 날개부가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평플레이트는,
   중심부가 상기 제1연결관을 향하는 방향으로 함몰되면서 만곡진 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 수직플레이트는,
   하단이 상기 수평플레이트의 후방 선단부에 결합되며, 양측면은 상기 제2하우징의 길이방향 내면으로부터 이격되어 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평플레이트의 폭과 상기 수직플레이트의 폭은 어느 하나의 폭이 다른 하나의 폭보다 크게 구성되는 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평플레이트와 상기 수직플레이트는 탈착 가능하게 조립되거나, 용접되어 결합되는 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평플레이트의 저면 및 상기 수직플레이트는 후면에는 복수의 돌기 또는 길이방향으로 산과 골이 형성되는 요철부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직플레이트 후방에 위치하는 방열판 사이에 보조격판을 설치하되, 상기 보조격판은 만곡진 하부가 상기 제2하우징의 내면 아래쪽에 접면되며, 상부에는 냉매튜브가 끼워질 수 있도록 끼움홈이 구비되고, 대향된 양측에는 제2하우징의 커버를 향하여 수평하게 구부러져 연장되는 한 쌍의 수평차단부가 구비된 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수평차단부의 한쪽 측면은 제2하우징의 내면에 각각 접면되는 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 수평차단부와 상기 수평플레이트의 설치위치는 서로 동일 선상 또는 서로 단차가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 유입이 방지되는 에어드라이어.
    
    
    
    

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