KR102155341B1 - 압축공기 공급시스템 - Google Patents

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KR102155341B1
KR102155341B1 KR1020190160587A KR20190160587A KR102155341B1 KR 102155341 B1 KR102155341 B1 KR 102155341B1 KR 1020190160587 A KR1020190160587 A KR 1020190160587A KR 20190160587 A KR20190160587 A KR 20190160587A KR 102155341 B1 KR102155341 B1 KR 102155341B1
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이재형
윤용관
김태호
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(주)대주기계
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Abstract

압축공기 공급시스템에 관한 것으로,
공기를 압축하는 컴프레서; 컴프레서를 통해 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 냉동식 드라이어 및 흡착식 드라이어;를 포함하고, 냉동식 드라이어는 A-A 열교환기와 A-R 열교환기, 세퍼레이터를 포함하고, 압축공기가 A-A 열교환기와 A-R 열교환기, 세퍼레이터를 차례로 통과하는 과정에서 압축공기에 포함된 수분이 제거되고, 흡착식 드라이어는 흡착제가 충전되는 한 쌍의 흡착탑과 유입절환밸브, 유출절환밸브, 재생히터를 포함하고, 하나의 흡착탑이 압축공기에 포함된 습기를 제거하는 동안 다른 흡착탑의 흡착제에 대한 재생이 진행되는 압축공기 공급시스템에 있어서, 냉동식 드라이어의 세퍼레이터를 통해 배출되는 압축공기를 제1공급유로를 통해 흡착식 드라이어의 유입절환밸브로 공급하고, 흡착식 드라이어의 제습 흡착탑에서 토출된 압축공기를 제2공급유로를 통해 냉각식 드라이어의 A-A 열교환기로 공급하고, 냉각식 드라이어의 A-A 열교환기의 열교환매체로 사용된 압축공기를 제3공급유로를 통해 에어헤더로 공급하는 기술 구성을 통하여
흡착식 드라이어의 제습 흡착탑의 제습효율 및 재생 흡착탑의 재생효율을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

압축공기 공급시스템 {COMPRESSED AIR SUPPLYING SYSTEM}
본 발명은 압축공기 공급시스템에 관한 것으로, 더 자세하게는 흡착식 드라이어의 제습 흡착탑에 냉동식 드라이어에서 토출되는 저온, 고습의 압축공기를 공급하는 것에 의해 제습 흡착탑의 제습효율을 극대화함은 물론 재생 흡착탑에 고온의 압축공기와 저온의 압축공기를 선택적으로 공급하는 것에 의해 재생 흡착탑의 재생효율을 극대화할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템의 구성도이다.
종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템(200; Compressed Air Supplying System)은 공장 자동화 설비와 각종 공장에 필수 동력원인 압축공기를 공급하는 시스템으로, 공기를 압축하는 컴프레서(210), 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 냉동식 드라이어(240: Refrigerated Air Dryer) 및 흡착식 드라이어(250: Adsorption Air Dryer)를 포함한다.
종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템(200)에서 컴프레서(210)는 대기를 고압으로 압축하여 압축공기를 생산하는 역할을 한다.
컴프레서(210)에서 토출된 고압의 압축공기는 리시버 탱크(220)에서 그에 포함된 일부의 수분이 제거된다.
리시버탱크(220)는 수분을 제거하는 작용 외에 고압의 압축공기를 일시적으로 저장하며 압축공기를 공급함에 있어서 완충 작용을 하는 역할을 한다.
리시버탱크(220)의 고압 압축공기는 제1필터(231)를 거치며 유분 및 오염물질이 여과된 후 냉동식 드라이어(240)와 흡착식 드라이어(250)를 거쳐 그에 포함된 수분이 제거된 후 다수의 필터(243)(244)(245)를 거쳐 에어헤더(260)로 공급되고, 에어헤더(260)에서 압축공기가 필요한 장소로 공급된다.
종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템(200)에서 냉동식 드라이어(240)는 열교환방식으로 수분을 제거하고, 압축공기의 온도를 낮추어 흡착식 드라이어(250)로 공급한다.
흡착식 드라이어(250)는 흡착탑(251)(252)의 내부에 충전된 흡착제을 통해 압축공기에 포함된 수분을 제거한다.
흡착식 드라이어(250)는 대개 한 쌍의 흡착탑(251)(252)을 사용하고, 하나의 흡착탑(251)이 압축공기에 포함된 습기를 제거하는 동안 다른 흡착탑(252)의 흡착제에 대한 재생이 진행되는 방식을 사용하는 것이 보통이다.
도 2는 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템의 흡착식 드라이어 재생장치의 재생작동상태도이다.
종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템에서 냉동식 드라이어(240)를 거친 압축공기는 제2필터(232)를 통해 흡착식 드라이어(250)로 공급되고, 흡착식 드라이어(250)의 제습 흡착탑(251)과 제3필터(233), 제4필터(234), 제5필터(235)를 거쳐 에어헤더(260)로 공급된다.
냉동식 드라이어(240)는 A-A 열교환기(241)와 A-R 열교환기(242), 세퍼레이터(243)를 포함하는데, 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템(200)에서 냉동식 드라이어(240)의 A-A 열교환기(241)로 공급되어 A-R 열교환기(242)를 거쳐 세퍼레이터(243)로 토출되는 토출 압축공기의 온도는 유입 압축공기의 온도에 비해 낮아지게 된다.
이에 세퍼레이터(243)에서 토출되는 토출 압축공기를 A-A 열교환기(241)의 열교환매체로 다시 이용한 후 흡착식 드라이어(250)로 공급하게 되는데, 이때 흡착식 드라이어(250)로 공급되는 공급 압축공기의 온도는 다시 상승한다.
예를 들어 리저브탱크(220)에서 제1필터(231)를 통해 냉동식 드라이어(240)로 공급되는 압축공기의 온도가 35℃일 때 냉동식 드라이어(240)의 A-A 열교환기(241)와 A-R 열교환기(242)를 거쳐 세퍼레이터(243)로 토출되는 압축공기의 온도는 10℃가 되고, 다시 A-A 열교환기(241)를 거쳐 흡착식 드라이어(250)쪽으로 공급되는 압축공기의 온도는 25℃가 된다.
한편, 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템(200)에서 흡착식 드라이어(250)의 재생 흡착탑(252)의 가열재생과정에는 제습 흡착탑(251)에서 토출되는 압축공기의 일부가 재생히터(255)를 통해 가열되어 재생 흡착탑(252)으로 공급되고, 냉각재생과정에서는 제습 흡착탑(251)에서 토출되는 압축공기의 일부가 재생히터(255)를 통해 가열되지 않은 상태로 재생 흡착탑(252)으로 공급된다.
상기 재생 흡착탑(252)의 가열재생과정 및 냉각재생과정에서 사용된 압축공기는 대기중으로 퍼지된다.
하기의 특허문헌 1에는 냉동식 에어 드라이어의 냉매 응축열을 이용한 흡착제 재생 방상식의 흡착식 에어드라이어가 개시되어 있다.
특허문헌 1은 흡착식 드라이어의 흡착제 재생에 사용되는 건조한 압축 공기를 냉동식 에어 드라이어의 응축기로 보내 고온의 냉매로부터 열을 흡수시켜 온도를 높임으로써 건조한 흡착제 재생용 압축공기를 더욱 더 건조하게 만들어 흡착제에 포화상태로 흡착되어 있는 수분의 확산속도를 빠르게 함으로써 흡착제 재생 효율을 향상시킨 흡착식 에어 드라이어에 관한 기술이다.
하기의 특허문헌 2에는 흡착식 드라이어의 재생에어 공급장치가 개시되어 있다.
특허문헌 2의 흡착식 드라이어의 재생에어 공급장치는 고압 컴프레서로부터 고압의 압축공기를 공급받아 충진된 흡착제를 통해 산소를 흡착하는 제 1흡착타워, 저압의 압축공기를 이용하여 흡착제에 포함된 수분을 대기 중으로 배출 유도하는 제 2흡착타워 및 이 제 2흡착타워로 저압의 압축공기를 공급하는 저압 공기공급부를 포함하는 것이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0010305호 (2012년 02월 03일 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1687360호 (2016년 12월 12일 등록)
전술한 바와 같이 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템(200)에서는 냉동식 드라이어(240)를 통해 흡착식 드라이어(250)로 공급되는 온도가 높고 습도가 낮아서(예를 들면 온도 25℃, 습도 48%) 흡착식 드라이어(250)의 흡습 성능이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 흡착식 드라이어의 제습 흡착탑에 낮은 온도와 높은 습도의 압축공기를 공급함으로써 흡착식 드라이어의 제습 흡착탑의 제습효율을 극대화할 수 있도록 하는 압축공기 공급시스템을 제공하는 데에 있는 것이다.
본 발명은 그 다른 목적이 흡착식 드라이어의 재생 흡착탑에 고온의 압축공기와 저온의 압축공기를 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 것에 의해 가열재생과정에서 재생히터의 에너지 비용을 감소할 수 있도록 함은 물론 냉각재생과정에서 흡착제 냉각효율을 극대화할 수 있도록 하는 압축공기 공급시스템을 제공하는 데에 있는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템은 공기를 압축하는 컴프레서; 컴프레서를 통해 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 냉동식 드라이어 및 흡착식 드라이어;를 포함하고, 냉동식 드라이어는 A-A 열교환기와 A-R 열교환기, 세퍼레이터를 포함하고, 압축공기가 A-A 열교환기와 A-R 열교환기, 세퍼레이터를 차례로 통과하는 과정에서 압축공기에 포함된 수분이 제거되고, 흡착식 드라이어는 흡착제가 충전되는 한 쌍의 흡착탑과 유입절환밸브, 유출절환밸브, 재생히터를 포함하고, 하나의 흡착탑이 압축공기에 포함된 습기를 제거하는 동안 다른 흡착탑의 흡착제에 대한 재생이 진행되는 압축공기 공급시스템에 있어서, 냉동식 드라이어의 세퍼레이터를 통해 배출되는 압축공기를 제1공급유로를 통해 흡착식 드라이어의 유입절환밸브로 공급하고, 흡착식 드라이어의 제습 흡착탑에서 토출된 압축공기를 제2공급유로를 통해 냉각식 드라이어의 A-A 열교환기로 공급하고, 냉각식 드라이어의 A-A 열교환기의 열교환매체로 사용된 압축공기를 제3공급유로를 통해 에어헤더로 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템은 냉동식 드라이어의 세퍼레이터와 흡착식 드라이어의 유입절환밸브의 사이에 마련되는 제1공급유로에 제2필터가 설치되고, 흡착식 드라이어의 유출절환밸브와 냉동식 드라이어의 A-A 열교환기의 사이에 마련되는 제2공급유로에 제3필터가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템은 재생히터의 유입측이 냉각재생유로를 통해 제2공급유로에 접속되는 동시에 가열재생유로를 통해 제3공급유로에 접속되고, 재생히터의 배출측이 재생공급유로를 통해 재생 흡착탑에 접속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템은 재생 흡착탑의 흡착제 가열재생과정에서 재생히터가 작동되고,가열재생유로를 통해 재생히터에 제3공급유로의 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템은 재생 흡착탑의 흡착제 냉각재생과정에서 재생히터의 작동이 정지되고, 냉각재생유로를 통해 재생히터에 제2공급유로의 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템에 의하면, 흡착식 드라이어에 비교적 습도가 높고 온도가 낮은 압축공기를 공급함으로써 흡착식 드라이어의 제습효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템에 의하면, 흡착식 드라이어의 재생 흡착탑에 대한 가열재생과정에서 비교적 높은 온도의 재생용 압축공기를 공급함으로써 재생히터의 에너지를 절감할 수 있게 되고, 흡착식 드라이어의 재생 흡착탑에 대한 냉각재생과정에서 비교적 낮은 온도의 재생용 압축공기를 공급함으로써 냉각재생효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템의 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 압축공기 공급시스템의 흡착식 드라이어 재생작동상태도,
도 3은 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템의 구성도,
도 4a는 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템의 흡착식 드라이어 가열재생작동상태도,
도 4b는 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템의 흡착식 드라이어 냉각재생작동상태도.
이하 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.
도 3은 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)은 공장 자동화 설비와 각종 공장에 필수 동력원인 압축공기를 공급하는 시스템으로, 공기를 압축하는 컴프레서(110), 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 냉동식 드라이어(140; Refrigerated Air Dryer) 및 흡착식 드라이어(150; Adsorption Air Dryer)를 포함한다.
컴프레서(110)는 대기를 압축하여 압축공기를 리저브탱크(120)로 보내는 역할을 한다.
냉동식 드라이어(140)는 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 부분으로, 리저브탱크(120)의 유출측에 접속되는 제1필터(131)와 흡착식 드라이어(150)의 사이에 설치된다.
냉동식 드라이어(140)는 A-A 열교환기(141)와 A-R 열교환기(142), 세퍼레이터(153)를 포함하고, 압축공기가 A-A 열교환기(141)와 A-R 열교환기(142), 세퍼레이터(143)를 차례로 통과하는 과정에서 압축공기에 포함된 수분이 제거된다.
냉동식 드라이어(140)의 구성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명하므로 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
흡착식 드라이어(150)는 흡착탑(151)(152)의 내부에 충전된 흡착제을 통해 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 것으로, 한 쌍의 흡착탑(151)(152)이 사용되고, 하나의 흡착탑(151)이 압축공기에 포함된 습기를 제거하는 동안 다른 흡착탑(152)의 흡착제에 대한 재생이 진행된다.
흡착식 드라이어(150)는 한 쌍의 흡착탑(151)(152)과 유입절환밸브(153), 유출절환밸브(154), 재생히터(155)를 포함한다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)에 있어서 냉동식 드라이어(140)의 세퍼레이터(143)를 통해 배출되는 압축공기는 제1공급유로(S1)를 통해 흡착식 드라이어(150)의 유입절환밸브(153)로 공급되고, 제습 흡착탑(151)을 거치는 흡착제에 의해 수분이 제거된다.
제습 흡착탑(151)에서 수분이 제거된 압축공기는 유출절환밸브(154) 및 제2공급유로(S2)를 통해 냉동식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)로 공급되고, A-A 열교환기(141)에서 열교환매체로 활용된 후 제3공급유로(S3)를 통해 에어헤더(160)쪽으로 공급된다.
냉동식 드라이어(140)의 세퍼레이터(143)와 흡착식 드라이어(150)의 유입절환밸브(153)의 사이에 마련되는 제1공급유로(S1)에는 제2필터(132)가 설치되고, 흡착식 드라이어(150)의 유출절환밸브(154)와 냉동식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)의 사이에 마련되는 제2공급유로(S2)에는 제3필터(133)가 설치된다.
재생히터(155)는 재생 흡착탑(152)에 공급되는 압축공기를 가열하기 위한 것으로, 유입측이 냉각재생유로(R1)를 통해 제2공급유로(S2)에 접속되는 동시에 가열재생유로(R2)를 통해 제3공급유로(S3)에 접속되고, 배출측이 재생공급유로(R3)를 통해 재생 흡착탑(152)에 접속된다.
재생히터(155)는 가열재생과정에서 작동되어 가열재생유로(R2)를 통해 공급되는 압축공기를 가열하고, 이때 가열된 압축공기는 재생공급유로(R3)를 통해 재생 흡착탑(152)으로 공급된다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)에서 냉동식 드라이어(140)와 에어헤더(160) 사이에 마련되는 제3공급유로(S3)에는 제4필터(134), 제5필터(135), 제6필터(136)가 설치된다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)에서 콤프레서(110)는 대기압, 대기온도의 공기를 고압으로 압축하고, 공기를 압축하는 과정에서 온도가 예를 들명 35℃로 상승하게 된다.
콤프레서(110)에 토출되는 압축공기는 리저브탱크(120)를 거쳐 냉동식 드라이어(140)로 공급되고, 냉동식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)와 A-R 열교환기(142)를 거치는 동안에 습도가 낮아지고 온도가 예를 들면 10℃로 낮아지게 된다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)에서 냉동식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)와 A-R 열교환기(142), 그리고 세퍼레이터(143)를 거친 압축공기가 제1공급유로(S1)을 통해 흡착식 드라이어(150)로 공급된다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)에서 흡착식 드라이어(150)로 공급되는 압축공기는 상대적으로 습도가 높고 온도가 예를 들어 10℃로 낮은 상태이므로 제습 흡착탑(151)을 통과하는 과정에서 흡착제의 제습효율이 극대화될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)에서 제습 흡착탑(151)를 통과한 후 습기가 제거된 압축공기는 낮은 온도를 유지한 상태로 제2공급유로(S2)를 통해 냉동식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)로 공급되어 열교환매체로 사용된 후 온도가 공급온도인 예를 들어 25℃로 상승되고, 냉동식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)를 통과하는 동안 공급온도로 상승된 압축공기는 제3공급유로(S3)을 통해 에어헤더(160) 쪽으로 공급된다.
도 4a는 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템의 흡착식 드라이어 가열재생작동상태도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 압축공기 공급시스템의 흡착식 드라이어 냉각재생작동상태도이다.
흡착식 드라이어(150)의 한 흡착탑(151)을 통한 제습이 진행되는 동안 다른 흡착탑(152)에 대한 흡착제 재생이 진행되는데, 흡착제 재생과정은 고온의 건조 압축공기를 공급하는 가열재생과정과 저온의 건조 압축공기를 공급하는 냉각재생과정으로 이루어진다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)에서 재생 흡착탑(152)의 흡착제 재생을 위한 건조 압축공기는 재생히터(155)를 통해 공급된다.
재생 흡착탑(152)의 가열재생과정에서는 도 4a와 같이 재생히터(155)가 작동되고, 가열재생유로(R2)를 통해 재생히터(155)에 제3공급유로(S3)의 압축공기가 공급되고, 재생히터(155)를 통해 예를 들어 235℃로 가열된 압축공기가 재생공급유로(R3)를 통해 재생 흡착탑(152)의 내부로 공급되어 흡착제를 가열재생한 후 대기중으로 퍼지된다.
재생 흡착탑(152)의 냉각재생과정에서는 도 4b와 같이 재생히터(155)의 작동이 정지되고, 냉각재생유로(R1)를 통해 재생히터(155)에 제2공급유로(S2)의 압축공기가 공급되고, 재생히터(155)에 의해 가열되지 않은 압축공기가 재생공급유로(R3)를 통해 재생 흡착탑(152)의 내부로 공급되어 흡착제를 냉각재생한 후 대기중으로 퍼지된다.
본 발명에 따른 압축공기 공급시스템(100)은 재생 흡착탑(152)의 가열재생과정에서 에어헤더(160)로 압축공기를 공급하는 제3공급유로(S3)의 예를 들어 25℃의 비교적 높은 온도의 압축공기가 작동상태의 재생히터(155)로 공급되므로 재생히터(155)의 가열효율을 높일 수 있게 되고, 가열에너지를 절감할 수 있게 된다.
또한, 재생 흡착탑(152)의 냉각재생과정에서는 제습 흡착탑(152)에서 토출되는 압축공기를 냉각식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)로 공급하는 제2공급유로(S2)의 예를 들어 10℃의 비교적 낮은 온도의 압축공기가 작동되지 않는 재생히터(155)를 통해 재생 흡착탑(152)으로 공급되므로 냉각재생효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
100 : 압축공기 공급시스템
110 : 콤프레서
120 : 리저브탱크
140 : 냉각식 드라이어
141 : A-A 열교환기
142 : A-R 열교환기
143 : 세퍼레이터
150 : 흡착식 드라이어
151 : 제습 흡착탑
152 : 재생 흡착탑
155 : 재생히터

Claims (5)

  1. 공기를 압축하는 컴프레서(110);
    컴프레서(110)를 통해 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 냉동식 드라이어(140; Refrigerated Air Dryer) 및 흡착식 드라이어(150; Adsorption Air Dryer);를 포함하고,
    냉동식 드라이어(140)는 A-A 열교환기(141)와 A-R 열교환기(142), 세퍼레이터(153)를 포함하고, 압축공기가 A-A 열교환기(141)와 A-R 열교환기(142), 세퍼레이터(143)를 차례로 통과하는 과정에서 압축공기에 포함된 수분이 제거되고,
    흡착식 드라이어(150)는 흡착제가 충전되는 한 쌍의 흡착탑(151)(152)과 유입절환밸브(153), 유출절환밸브(154), 재생히터(155)를 포함하고, 하나의 흡착탑(151)이 압축공기에 포함된 습기를 제거하는 동안 다른 흡착탑(152)의 흡착제에 대한 재생이 진행되는 압축공기 공급시스템에 있어서,
    냉동식 드라이어(140)의 세퍼레이터(143)를 통해 배출되는 압축공기를 제1공급유로(S1)를 통해 흡착식 드라이어(150)의 유입절환밸브(153)로 공급하고, 흡착식 드라이어(150)의 제습 흡착탑(151)에서 토출된 압축공기를 제2공급유로(S2)를 통해 냉각식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)로 공급하고, 냉각식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)의 열교환매체로 사용된 압축공기를 제3공급유로(S3)를 통해 에어헤더(160)로 공급하며,
    재생히터(155)는 유입측이 냉각재생유로(R1)를 통해 제2공급유로(S2)에 접속되는 동시에 가열재생유로(R2)를 통해 제3공급유로(S3)에 접속되고, 배출측이 재생공급유로(R3)를 통해 재생 흡착탑(152)에 접속되며,
    재생 흡착탑(152)의 흡착제 가열재생과정에서 재생히터(155)가 작동되고,가열재생유로(R2)를 통해 재생히터(155)에 제3공급유로(S3)의 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 하는 압축공기 공급시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    냉동식 드라이어(140)의 세퍼레이터(143)와 흡착식 드라이어(150)의 유입절환밸브(153)의 사이에 마련되는 제1공급유로(S1)에 제2필터(132)가 설치되고, 흡착식 드라이어(150)의 유출절환밸브(154)와 냉동식 드라이어(140)의 A-A 열교환기(141)의 사이에 마련되는 제2공급유로(S2)에 제3필터(133)가 설치된 것을 특징으로 하는 압축공기 공급시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    재생 흡착탑(152)의 흡착제 냉각재생과정에서 재생히터(155)의 작동이 정지되고, 냉각재생유로(R1)를 통해 재생히터(155)에 제2공급유로(S2)의 압축공기가 공급되는 것을 특징으로 하는 압축공기 공급시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113877376A (zh) * 2021-09-24 2022-01-04 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种气体干燥设备
KR102373185B1 (ko) * 2021-04-13 2022-03-11 김경희 에너지 절약형 듀플렉스 에어드라이어
CN115518497A (zh) * 2022-11-01 2022-12-27 杭州嘉隆气体设备有限公司 一种鼓风再生压缩空气干燥器及使用方法
KR102576919B1 (ko) * 2023-06-27 2023-09-11 가스테크(주) 압축공기 내 수분 및 이산화탄소 제거 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120010305A (ko) 2010-07-26 2012-02-03 이충기 냉동식 에어 드라이어의 냉매 응축열을 이용한 흡착제 재생 방식의 흡착식 에어드라이어
KR20160040965A (ko) * 2014-10-06 2016-04-15 (주)대주기계 흡착식 드라이어의 재생에어 공급장치
KR101955921B1 (ko) * 2017-09-19 2019-03-08 (주)대주기계 흡착식 드라이어 퍼지장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120010305A (ko) 2010-07-26 2012-02-03 이충기 냉동식 에어 드라이어의 냉매 응축열을 이용한 흡착제 재생 방식의 흡착식 에어드라이어
KR20160040965A (ko) * 2014-10-06 2016-04-15 (주)대주기계 흡착식 드라이어의 재생에어 공급장치
KR101687360B1 (ko) 2014-10-06 2016-12-16 (주)대주기계 흡착식 드라이어의 재생에어 공급장치
KR101955921B1 (ko) * 2017-09-19 2019-03-08 (주)대주기계 흡착식 드라이어 퍼지장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102373185B1 (ko) * 2021-04-13 2022-03-11 김경희 에너지 절약형 듀플렉스 에어드라이어
CN113877376A (zh) * 2021-09-24 2022-01-04 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种气体干燥设备
CN115518497A (zh) * 2022-11-01 2022-12-27 杭州嘉隆气体设备有限公司 一种鼓风再生压缩空气干燥器及使用方法
KR102576919B1 (ko) * 2023-06-27 2023-09-11 가스테크(주) 압축공기 내 수분 및 이산화탄소 제거 시스템

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