KR102305242B1 - 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치에 관한 것으로, 공장, 플랜트 시설에 압축공기를 제공하는 공기 압축장치가 언 로딩 상태일 때 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터 및 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터를 각각 자동으로 청소하도록 하는 발명에 관한 것으로서, 장치 본체(100), 압축공기 생성부(200), 필터 청소부(300), 제어부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치{An air-compressor that is having a function to clear of filters automatically}
본 발명은 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치에 관한 것으로, 상세하게는 공장, 플랜트 시설에 압축공기를 제공하는 공기 압축장치가 언 로딩 상태일 때 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터 및 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터를 각각 자동으로 청소하도록 하는 기술에 관한 것이다.
현대 사회는 과거에 비해 과학과 기술이 고도로 발달 된 산업사회로서, 고정밀, 고기능 제품을 생성하기 위해 공장과 현장에서는 많은 에너지와 동력을 사용하고 있으며, 대표적인 동력 중 하나가 압축공기이다.
압축공기를 생성하는 장치인 공기 압축장치(air compressors)는 유입된 외부의 공기를 일정 압력 이상으로 압축하여 압축공기가 필요한 생산 설비로 제공하는 설비로서, 공기 압축장치가 생성한 고압 공기는 각종 기계, 설비, 공구, 기구를 동작시키기 위해 사용하고 있다.
한편, 공장, 플랜트 시설에 설치된 공기 압축장치는 대부분 압축공기를 생성하는 로딩 상태(외부로 생성한 압축공기를 제공하는 상태)가 유지 되지만, 간헐적으로 언 로딩 상태인 휴지 상태(외부로 생성한 압축공기를 제공하지 않는 상태)가 발생한다.
이때, 공기 압축장치가 언 로딩 상태인 휴지 상태에서 생성된 압축공기는 퍼지 공기로서 대부분 버려지고 있다.
한편, 공장, 플랜트 시설에 설치된 공기 압축장치는 압축공기 생성 시, 공기 압축장치 내부에서 발생 된 열을 냉각시키기 위해 냉각용 외부 공기를 유입 받아 내부의 온도상승을 억제하게 되는데, 만일 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터가 이물질 등에 의해 막히게 되면, 냉각용 외부 공기 유입이 원활치 않게 되고, 이로 인해 공기 압축장치 내부가 과열 상태가 되어 압축공기 생성에 지장을 초래한다.
또한, 공기 압축장치는 압축용 외부 공기를 유입하여 압축공기를 생성하는데, 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터도 장기간 사용하면 이물질에 의해 막히게 되면서 압축용 외부 공기의 유입이 원활해지지 못해서 공기 압축장치의 구동 모터가 흡입을 위해 과도하게 회전하여 과열되거나 파손되는 경우가 발생할 수도 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하도록, 공장, 플랜트 시설에 압축공기를 제공하는 공기 압축장치가 언 로딩 상태일 때 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터 및 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터를 각각 자동으로 청소하도록 하는 기술을 제안하고자 한다.
다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 등록실용신안공보 제20-0278302호 송풍기 필터 자동청소장치 2. 대한민국 등록특허공보 제10-0813712호 공기 조화기 3. 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0060601호 공기조화기와 그 필터 청소방법 및 필터 청소 장치
본 발명은 공장, 플랜트 시설에 압축공기를 제공하는 공기 압축장치가 언 로딩 상태일 때 자동으로 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구와 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터를 청소하도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치는,
공기 압축을 위한 설비들이 내장 설치되고, 압축용 외부 공기와 냉각용 외부 공기가 내부로 유입되도록 하고, 내부의 공기가 외부로 배출되도록 하는 장치 본체(100)와,
상기 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 장치 본체(100) 내부로 유입된 압축용 외부 공기를 이용해 압축공기를 생성하여 외부로 공급하는 압축공기 생성부(200)와;
상기 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 제어부(400)의 제어에 따라 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터를 자동으로 청소하는 필터 청소부(300)와;
상기 장치 본체(100)에 설치되고, 필터 청소 시점을 판단하고, 청소 시점인 것으로 판단되면 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터가 청소되도록 필터 청소부(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치.
본 발명은 공장, 플랜트 시설에 압축공기를 제공하는 공기 압축장치가 언 로딩 상태일 때 자동으로 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구와 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터를 청소하기 때문에, 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구와 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터의 상태를 양호하게 유지하여 필터가 이물질 등으로 인한 막힘으로 냉각용 외부 공기와 압축용 외부 공기 유입이 원활치 않아서 발생 되는 공기 압축장치 내부의 과열 현상을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 구성 블록도
도 3은 본 발명의 기능 블록도
도 4는 본 발명의 제1 분사노즐 세부 구성도
도 5는 본 발명의 제1 분사노즐이 회동되는 상태도
본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명인 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치(이하 ‘본 발명’)는 공장, 플랜트 시설에 제공할 압축공기를 생성하는 공기압축기가 언 로딩 상태일 때 냉각용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터 및 압축용 외부 공기가 유입되는 흡입구에 설치된 필터를 각각 자동으로 청소하도록 하는 발명으로서, 도 2와 같이, 본 발명(10)은 장치 본체(100), 압축공기 생성부(200), 필터 청소부(300), 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이,
공기 압축을 위한 설비들이 내장 설치되고, 압축용 외부 공기와 냉각용 외부 공기가 내부로 유입되도록 하고, 내부의 공기가 외부로 배출되도록 하는 장치 본체(100)와,
상기 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 장치 본체(100) 내부로 유입된 압축용 외부공기를 이용해 압축공기를 생성하여 외부로 공급하는 압축공기 생성부(200)와;
상기 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 제어부(400)의 제어에 따라 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터를 자동으로 청소하는 필터 청소부(300)와;
상기 장치 본체(100)에 설치되고, 필터 청소 시점을 판단하고, 청소 시점인 것으로 판단되면 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터가 청소되도록 필터 청소부(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하면, 상기 장치 본체(100)는 공기 압축을 위한 압축공기 생성부(200)와 필터 청소를 위한 필터 청소부(300)가 내장 설치될 수 있도록 하는 내부공간을 제공한다.
여기서, 상기 장치 본체(100)는 압축공기 생성부(200)의 압축공기 생성을 위한 압축용 외부 공기와 압축공기 생성과정에서 발생한 열에 의해 장치 본체(100) 내부가 과열되는 현상을 방지하기 위한 냉각용 외부 공기가 장치 본체(100)의 내부공간으로 유입되도록 하고, 내부 열에 의해 가열된 내부 공기가 외부로 배출되도록 한다.
따라서 상기 장치 본체(100)는, 도 2와 같이, 본체 케이스(110), 제1 흡입구(120), 제1 필터(121), 흡기팬(122), 제2 흡입구(130), 제2 필터(131), 배출구(140), 배기팬(141)을 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 장치 본체(100)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이,
본체 케이스(110)와,
냉각용 외부 공기가 유입되도록 상기 본체 케이스(110)의 일측에 형성되는 제1 흡입구(120)와,
상기 제1 흡입구(120)에 설치되는 제1 필터(121)와,
상기 제1 흡입구(120) 내측으로 설치되어 제1 흡입구(120)를 통해 냉각용 외부 공기가 본체 케이스(110) 내측으로 원활하게 유입되도록 하는 흡기팬(122)과,
압축용 외부 공기가 유입되도록 상기 본체 케이스(110)의 또 다른 일측에 형성되는 제2 흡입구(130)와,
상기 제2 흡입구(130)에 설치되는 제2 필터(131)와,
상기 본체 케이스(110) 내부 공기가 배출되도록 본체 케이스(110) 상측에 형성되는 배출구(140)와,
상기 배출구(140) 내측으로 설치되어 배출구(140)를 통해 본체 케이스(110) 내부 공기가 원활하게 외부로 배출되도록 하는 배기팬(141)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하면, 상기 본체 케이스(110)는 일정한 크기와 내부공간이 형성된 함체로서, 상기 본체 케이스(110)의 내부공간에는 공기 압축을 위한 압축공기 생성부(200)와 필터 청소를 위한 필터 청소부(300)가 내장 설치된다.
또한, 상기 본체 케이스(110)에는 냉각용 외부 공기가 유입되는 제1 흡입구(120), 압축용 외부 공기가 유입되는 제2 흡입구(130), 내부 공기가 배출되는 배출구(140)가 각각 형성된다.
상기 제1 흡입구(120)는 본체 케이스(110)의 일측에 형성되어 냉각용 외부 공기가 상기 본체 케이스(110)의 내부로 유입되도록 유도하는 일종의 공기 유입구이다.
상기 제1 필터(121)는 제1 흡입구(120)에 설치되어 본체 케이스(110)의 내부로 유입되는 냉각용 외부 공기에 포함된 이물질을 필터링하여 상기 본체 케이스(110) 내부로 먼지 등과 같은 이물질이 유입되지 않도록 한다.
특히, 상기 제1 필터(121)는 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태일 때 후술할 필터 청소부(300)의 제1 필터 청소부(310)에 의해 주기적으로 청소되어, 이물질 등에 의해 제1 필터(121)가 막혀 냉각용 외부 공기의 원활한 유입이 방해되 본체 케이스(110) 내부가 과열되는 것이 방지된다.
상기 흡기팬(122)은 제1 흡입구(120)의 내측으로 설치되어 제1 흡입구(120)를 통해 냉각용 외부 공기가 본체 케이스(110) 내측으로 원활하게 유입되도록 흡입력을 제공하는 팬으로서, 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태일 때 제어부(400)의 제어에 따라 동작하고, 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태일 때 제어부(400)의 제어에 따라 동작이 정지되어 제1 필터 청소부(310)가 제1 필터(121) 청소 시, 흡기팬(122)의 동작으로 인해 필터 청소가 방해되지 않도록 한다.
즉, 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태일 때 제어부(400)는 흡기팬(122)을 정지시키게 되는데, 만약 제1 필터 청소부(310)가 제1 필터(121) 청소 시, 흡기팬(122)이 동작하게 되면 본체 케이스(110) 내부로 냉각용 외부 공기가 흡입되도록 하는 흡입력이 발생하고, 이러한 흡입력은 제1 필터 청소부(310)의 제1 분사노즐(313)이 필터 청소를 위해 본체 케이스(110) 외부를 향해 분사하는 압축공기의 분사력과 서로 충돌하여 제1 필터(121)의 청소가 방해되는데, 이를 방지하기 위해 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태일 때 제어부(400)의 제어에 따라 흡기팬(122)은 동작이 정지되는 것이다.
상기 제2 흡입구(130)는 본체 케이스(110)의 일측에 형성되어 압축용 외부 공기가 공기압축기(210)로 유입되도록 하는 일종의 유입구로서, 상기 제2 흡입구(130)와 공기압축기(210)는 후술할 압축공기 생성부(200)의 흡기배관(240)에 의해 연결되어, 제2 흡입구(130)를 통해 유입된 압축용 외부 공기가 흡기배관(240)을 통해 공기압축기(210)로 이송된다.
상기 제2 필터(131)는 제2 흡입구(130)에 설치되어 공기압축기(210)로 유입되는 압축용 외부 공기에 포함된 이물질을 필터링한다.
공기압축기(210)가 압축공기를 생성하기 위해 유입되는 외부 공기는 이물질을 포함하므로, 상기 제2 흡입구(130)에 제2 필터(131)가 설치하여 공기압축기(210)로 유입되는 압축용 외부 공기에 포함된 이물질이 필터링되도록 한다.
즉, 상기 제2 흡입구(130)를 통해 유입되는 압축용 외부 공기에 포함된 이물질이 공기압축기(210)로 계속 유입되면 이물질로 인해 공기압축기(210)의 압축공기 생산 효율이 저하되는 현상과 공기압축기(210)의 구동 모터가 과도하게 회전하여 과열되는 현상이 발생하므로, 상기 제2 흡입구(130)에 제2 필터(131)를 설치하여 상기와 같은 현상들을 방지하는 것이다.
상기 배출구(140)는 본체 케이스(110) 상측에 형성된 일종의 공기 유출구로서, 본체 케이스(110) 내부 공기가 외부로 배출되도록 하는 구성이다.
압축공기를 생산하는 과정에서 열이 발생하게 되는데, 발생한 열로 인해 본체 케이스(110)의 내부 온도가 상승하여 과열될 수 있는데, 본체 케이스(110)의 내부 과열을 방지하도록 상술한 제1 흡입구(120)를 통해 외부의 차가운 공기를 냉각용 외부 공기로 유입시킨 후, 공기압축기(210)에서 압축공기를 생성하는 과정에서 발생한 열에 의해 가열된 본체 케이스(110)의 내부 공기를 상기 배출구(140)를 통해 외부로 배출되도록 한다.
상기 배기팬(141)은 배출구(140)의 내측으로 설치되어 상기 배출구(140)를 통해 본체 케이스(110)의 내부 공기가 원활하게 외부로 배출되도록 하는 배기력을 발생시키는 팬으로서, 제1 흡입구(120)를 통해 냉각용 외부 공기가 본체 케이스(110) 내측으로 원활하게 유입되도록 흡입력을 제공하는 흡기팬(122)과 함께 동작하여 가열된 본체 케이스(110)의 내부 공기가 배출구(140)를 통해 원활하게 외부로 배출되어 본체 케이스(110)의 내부가 과열되는 현상이 방지되는 것이다.
도 1, 2를 참조하면, 상기 압축공기 생성부(200)는 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 장치 본체(100) 내부로 유입된 압축용 외부 공기를 이용해 압축공기를 생성하여 외부로 공급하는 구성으로, 공기압축기(210), 세퍼레이터 탱크(220), 주 배관(230), 흡기 배관(240), 연결 배관(250)을 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 압축공기 생성부(200)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이,
유입된 압축용 외부 공기를 압축하여 압축공기를 생성하는 공기압축기(210)와,
생성된 압축공기에 포함된 수분을 분리하기 위해 공기압축기(210)가 생성한 압축공기를 저장하는 세퍼레이터 탱크(220)와,
세퍼레이터 탱크(220)에 저장된 압축공기가 외부로 배출되도록 하는 주 배관(230)과,
압축용 외부 공기가 유입되어 상기 공기압축기(210)로 공급되도록 하는 흡기 배관(240)과,
상기 공기압축기(210)와 세퍼레이터 탱크(220)에 연결된 연결 배관(250)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하면, 상기 공기압축기(210)는 제2 흡입구(130)를 통해 유입된 압축용 외부 공기를 일정 압력으로 압축하여 압축공기를 생성한 후, 세퍼레이터 탱크(220)로 생산한 압축공기를 전달하는 구성이다.
즉, 공기압축기(210)에는 흡기배관(240)이 연결되어 제2 흡입구(130)를 통해 압축용 외부 공기가 유입되도록 하고, 또한, 연결 배관(250)이 연결되어 세퍼레이터 탱크(220)로 생산한 압축공기가 전달되도록 한다.
이때, 상기 공기압축기(210)가 생산한 압축공기에 수분이 함유될 수 있으며, 이러한 수분(응축수)은 절연 열화, 부식 등을 초래할 수 있어 세퍼레이터 탱크(220)를 통해 수분이 분리된다.
상기 세퍼레이터 탱크(220)는 공기압축기(210)가 생성한 압축공기가 일시적으로 저장되는 구성으로서, 저장 과정 중에 공기압축기(120)가 생성한 압축공기에 포함된 수분이 세퍼레이터 탱크(130)에서 분리된다.
여기서, 상기 세퍼레이터 탱크(220)에는 주 배관(230)이 연결되어 세퍼레이터 탱크(220)에 저장된 압축공기가 외부로 공급되도록 하고, 또한 연결 배관(250)이 연결되어 공기압축기(210)로부터 압축공기를 제공받는다.
상기 주 배관(230)은 일측이 세퍼레이터 탱크(220)에 연결되어 상기 세퍼레이터 탱크(220)에 저장된 압축공기가 본체 케이스(110)의 외부로 공급되도록 하는 압축공기 외부 공급용 배관이다.
상기 흡기배관(240)은 제2 흡입구(130)와 공기 압축기(210)를 연결하는 배관으로, 제2 흡입구(130)를 통해 유입된 압축용 외부 공기가 공기압축기(210)로 전달되도록 하는 일종의 압축용 공기흡입 배관이다.
상기 연결 배관(250)은 공기압축기(210)와 세퍼레이터 탱크(220)를 상호 연결하는 배관으로, 상기 연결 배관(250)을 통해 공기압축기(210)가 생성한 압축공기가 세퍼레이터 탱크(220)로 전달되어 수분이 분리되도록 한다.
도 1, 2를 참조하면, 상기 필터 청소부(300)는 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 후술할 제어부(400)의 제어에 따라 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터를 자동으로 청소하는 구성으로, 상기 필터 청소부(300)는 제1 필터 청소부(310)를 포함하여 구성된다.
도 3, 4를 참조하면, 상기 제1 필터 청소부(310)는 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태일 때 제어부(400)의 제어에 따라 냉각용 외부 공기가 유입되도록 장치 본체(100)에 형성된 제1 흡입구(120)에 설치된 제1 필터(121)를 청소하는 구성이다.
구체적으로, 상기 제1 필터 청소부(310)는,
일단이 압축공기 생성부(200)의 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 연결되고, 타단에 제1 분사 노즐(313)이 설치되는 제1 청소용 배관(311)과,
상기 제1 청소용 배관(311) 중간에 설치되어 제어부(400)의 제어에 따라 개폐되는 제1 개폐 밸브(312)와,
상기 제1 청소용 배관(311) 끝단에 설치되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기를 제1 필터(121) 측으로 분사시키는 제1 분사 노즐(313)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 청소용 배관(311)은 일단이 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 연결되고 타단에 제1 분사 노즐(313)이 설치된 일종의 지관(branched pipe)으로, 상기 공기압축기(210)가 언 로딩 상태인 경우, 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에는 직전 로딩 상태일 때 생산된 압축공기 중 외부로 배출되지 않고 남아 있는 압축공기(일명 퍼지 공기)가 존재하게 되는데, 이러한 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 남아있는 압축공기가 필터 청소를 위해 제1 청소용 배관(311)을 통해 제1 필터(121)측으로 분사된다.
도 1에는 상기 제1 청소용 배관(311)이 주 배관(230)에 연결된 것으로 예시하였으나, 상술한 바와 같이 제1 청소용 배관(311)은 세퍼레이터 탱크(220)에 연결될 수도 있다.
상기 제1 개폐 밸브(312)는 제1 청소용 배관(311) 중간에 설치되어 제어부(400)의 제어에 따라 개폐되는 구성이다.
따라서 상기 제어부(400)가 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인 것으로 판단하여 제1 필터(121)를 청소할 시점으로 판단하면, 상기 제1 개폐 밸브(312)는 제어부(400)의 제어에 따라 폐쇄되어 있다가 개방되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 남이 있는 압축공기가 제1 분사 노즐(313) 측으로 이송될 수 있도록 하고, 제어부(400)의 제어에 따라 다시 초기 상태로 폐쇄된다.
즉, 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태인 평상시에는 폐쇄되어 있다가 제어부(400)의 제어에 따라 필터 청소를 위해 개방된 후, 다시 초기 상태로 폐쇄되는 것이다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 분사 노즐(313)은 제1 청소용 배관(311) 끝단에 설치되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기를 제1 필터(121) 측으로 분사시키는 구성으로, 상기 제1 분사 노즐(313)에서 분사되는 압축공기에 의해 제1 필터(121)에 끼인 이물질 등이 제거되는 것이다.
이때, 상기 제1 분사 노즐(313)은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 흡입구(120)와 흡기팬(122) 사이에 위치하므로, 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태일 때 흡기팬(122) 동작에 의해 제1 흡입구(120)를 통해 유입되는 냉각용 외부 공기의 내부 유입이 제1 분사 노즐(313)에 의해 방해될 수도 있다.
따라서 상기 제1 분사 노즐(313)은 흡기팬(122) 동작에 의해 제1 흡입구(120)를 통해 유입되는 냉각용 외부 공기의 원활한 유입을 방해하지 않는 크기의 디스크 형상의 말단면이 형성되고, 내부에는 제1 필터(121)를 향해 사방으로 압축공기를 분사시킬 수 있는 다방향성의 분사구(3131)들이 형성된다.
도 4의 확대도를 참조하면, 상기 제1 분사 노즐(313)은 제1 청소용 배관(311)을 통해 압축공기가 공급되면 복수의 다방향성의 분사구(3131)들에 의해 압축공기가 방사형으로 분사되도록 하여 제1 필터(121)에 끼인 이물질들이 제거되도록 한다.
한편, 상기 제1 분사 노즐(313)이 제1 흡입구(120)와 흡기팬(122) 사이에 냉각용 외부 공기의 원활한 유입을 방해하지 않는 크기로 설치되어도, 흡기팬(122) 동작 시(압축공기 생성부(200) 로딩 상태), 제1 분사 노즐(313)이 장치 본체(100) 내측으로의 냉각용 외부 공기 유입을 방해할 수 있는데, 이를 해결하기 위해, 도 5와 같이, 상기 제1 필터 청소부(310)는 힌지회동부(314)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 힌지회동부(314)는,
제어부(400)의 제어에 따라 힌지 회동하되, 제1 청소용 배관(311)이 일측에 연결되고, 내부에 압축공기 연통로(1)가 형성된 힌지부(3141)와,
일측은 상기 힌지부(3141)에 타측은 제1 분사 노즐(313)에 연결되는 힌지 연결관(3142)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 힌지부(3141)는 제어부(400)의 제어에 따라 제1 분사 노즐(313)이 장치 본체(100) 내측으로의 냉각용 외부 공기 유입을 방해하지 않도록 하는 제1 위치와 제1 분사 노즐(313)이 필터 청소용 압축공기를 제1 필터(121)를 향해 사방으로 분사할 수 있도록 하는 제2 위치로 제1 분사 노즐(313)을 힌지 회동시키는 구성이며, 특히, 내부에는 도 5와 같이, 압축공기 연통로(1)가 형성되어 제1 청소용 배관(311)에서 공급되는 청소용 압축공기가 힌지 연결관(3142)로 공급되도록 한다.
즉, 상기 힌지부(3141) 내부에 형성된 압축공기 연통로(1)에는 제1 청소용 배관(311)과 힌지 연결관(3142)이 상호 연결되어 연통되도록 구성된다.
상기 힌지 연결관(3142)은 일측이 힌지부(3141)에 타측이 제1 분사 노즐(313)에 연결되어, 압축공기 연통로(1)를 통해 공급되는 청소용 압축공기가 제1 분사 노즐(313)로 공급될 수 있도록 한다.
따라서 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태인 경우, 제어부(400)는 제1 분사 노즐(313)이 장치 본체(100) 내측으로의 냉각용 외부 공기 유입을 방해하지 않도록 하는 초기 위치인 제1 위치로 힌지부(3141)를 힌지 회동시키고, 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인 경우, 제1 분사 노즐(313)이 필터 청소용 압축공기를 제1 필터(121)를 향해 사방으로 분사할 수 있도록 하는 제2 위치로 힌지부(3141)를 힌지 회동시켜, 흡기팬(122) 동작 시(압축공기 생성부(200)가 로딩 상태), 제1 분사 노즐(313)이 장치 본체(100) 내측으로의 냉각용 외부 공기 유입을 방해하지 않도록 하는 것이다.
한편, 상기 필터 청소부(300)는 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태일 때 제어부(400)의 제어에 따라 압축용 외부 공기가 유입되도록 장치 본체(100)에 형성된 제2 흡입구(130)에 설치된 제2 필터(131)를 청소하는 제2 필터 청소부(320)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2 필터 청소부(320)는 압축용 외부 공기가 유입되는 제2 흡입구(130)에 설치된 제2 필터(131)를 자동으로 청소하여 제2 흡입구(130)를 통해 압축용 외부 공기가 공기압축기(210)로 이물질 없이 원활하게 유입되도록 하여 공기압축기(210)의 구동 모터가 압축용 외부 공기흡입을 위해 과도하게 회전하여 과열되는 현상을 방지한다.
도 1을 참조하면, 상기 제2 필터 청소부(320)는,
일단이 압축공기 생성부(200)의 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 연결되고, 타단에 제2 분사 노즐(323)이 설치되는 제2 청소용 배관(321)과,
상기 제2 청소용 배관(321) 중간에 설치되어 제어부(400)의 제어에 따라 개폐되는 제2 개폐 밸브(322)와,
상기 제2 청소용 배관(321) 끝단에 설치되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기를 제2 필터(131) 측으로 분사시키는 제2 분사 노즐(323)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 청소용 배관(321)은 일단이 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 연결되고 타단에 제2 분사 노즐(323)이 설치된 일종의 지관(branched pipe)으로, 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인 경우, 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에는 생산된 압축공기 중 외부로 배출되지 않고 남아 있는 압축공기(일명 퍼지 공기)가 존재하게 되는데, 이러한 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 남아있는 압축공기가 필터 청소를 위해 제2 청소용 배관(321)을 통해 제2 필터(131)측으로 분사된다.
도 1에는 상기 제2 청소용 배관(321)이 세퍼레이터 탱크(220)에 연결된 것으로 예시하였으나, 상술한 바와 같이 제2 청소용 배관(321)은 주 배관(230)에 연결될 수도 있다.
상기 제2 개폐 밸브(322)는 제2 청소용 배관(321) 중간에 설치되어 제어부(400)의 제어에 따라 개폐되는 구성이다.
따라서 상기 제어부(400)가 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인 것으로 판단하여 제2 필터(131)를 청소할 시점으로 판단하면, 상기 제2 개폐 밸브(322)는 제어부(400)의 제어에 따라 폐쇄되어 있다가 개방되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 남이 있는 압축공기가 제2 분사 노즐(323) 측으로 이송될 수 있도록 하며, 제어부(400)의 제어에 따라 다시 초기 상태로 폐쇄된다.
즉, 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태인 평상시에는 폐쇄되어 있다가 제어부(400)의 제어에 따라 필터 청소를 위해 개방된 후, 다시 초기 상태로 폐쇄되는 것이다.
상기 제2 분사 노즐(323)은 제2 청소용 배관(321) 끝단에 설치되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기를 제2 필터(131) 측으로 분사시키는 구성으로, 상기 제2 분사 노즐(323)에서 분사되는 압축공기에 의해 제2 필터(131)에 끼인 이물질 등이 제거되는 것이다.
이때, 상기 제2 분사 노즐(323)에는 상술한 제1 분사 노즐(313)과 마찬가지로 내부에 제2 필터(131)를 향해 사방으로 압축공기를 분사시킬 수 있는 다방향성의 분사구들이 형성된다.
따라서 상기 제2 분사 노즐(323)은 제2 청소용 배관(321)을 통해 압축공기가 공급되면 복수의 다방향성의 분사구들에 의해 압축공기가 방사형으로 분사되어 제2 필터(131)에 끼인 이물질들이 제거되는 것이다.
도 1, 3을 참조하면, 상기 제어부(400)는 장치 본체(100)에 설치되어, 필터 청소 시점을 판단하고, 청소 시점인 것으로 판단되면 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터가 청소되도록 필터 청소부(300)를 제어하는 구성이다.
이하에서는 제어부(400)의 구체적 제어 특징을 설명한다.
제어부(400)는 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태인지 언 로딩 상태인지를 판단한다. 압축공기 생성부(200)의 로딩 상태란 외부로 공급할 압축공기를 생산하는 상태이고, 언 로딩 상태란 외부로 공급할 압축공기를 생산하지 상태를 의미한다.
즉, 압축공기 생성부(200)는 외부에서 압축공기가 필요한 시점에서는 외부로 공급할 압축공기를 생산하는 로딩 상태에 있게 되고, 외부에서 압축공기가 필요치 않은 시점에서는 압축공기를 생산하지 않는 언 로딩 상태에 있게 되는데, 언 로딩 상태에서는 외부에서 압축공기가 필요한 시점이 되면 즉시 압축공기를 생산할 수 있도록 압축기 모터만이 동작하는 스탠바이 상태로 있게 되는 것이다.
특히, 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인 경우, 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에는 직전 로딩 상태에서 생산된 압축공기 중 외부로 배출되지 않고 남아 있는 압축공기(일명 퍼지 공기)가 존재하게 되는데, 이러한 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 남이 있는 압축공기(일명 퍼지 공기)가 압축공기 생성부(200) 언 로딩 상태에서 필터 청소를 위해 사용되도록 제어부(400)는 제1 필터 청소부(310)와 제2 필터 청소부(320) 제어한다.
압축공기 생성부(200)가 로딩 상태에 있으면, 상기 제어부(400)는 압축공기를 생성하도록 압축공기 생성부(200)의 동작을 제어하고, 압축공기 생성과정에 발생한 열에 의해 장치 본체(100) 내부가 과열 상태가 되지 않도록 흡기팬(122)을 동작시켜 외부에서 냉각용 공기가 유입되도록 한다.
압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태가 되면 상기 제어부(400)는 필터를 청소할 시점으로 판단하여, 흡기팬(122)을 정지시키고 제1 흡입구(120)에 설치된 제1 필터(121)와 제2 흡입구(130)에 설치된 제2 필터(131)가 청소되도록, 평상시(압축공기 생성부(200) 로딩 상태) 폐쇄되어 있던 필터 청소부(300)의 제1 개폐 밸브(312)와 제2 개폐 밸브(322)가 개방되도록 제어한다.
구체적으로 설명하면, 압축공기 생성부(200)가 언 로딩(unloading) 상태인지를 판단하여, 언 로딩 상태이면, 동작중이던 흡기팬(122)을 정지시키고 평상시 폐쇄되어 있던 제1 개폐 밸브(312)가 개방되도록 제어하여 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기가 제1 분사 노즐(313)을 통해 제1 필터(121) 측으로 분사되도록 한다.
이때, 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기(퍼지 공기)는 제1 필터(121) 청소용으로 분사되어, 언 로딩 상태인 압축공기 생성부(200)이 공기압축기(210)의 내부압력도 낮아져 고압인 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기(퍼지 공기)에 의한 이상 발생이 방지된다.
세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기가 제1 분사 노즐(313)을 통해 제1 필터(121) 측으로 분사되도록 한 후, 일정 시간이 경과 되거나 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태가 되면, 제어부(400)는 개방되어 있던 제1 개폐 밸브(312)를 초기 상태로 폐쇄시킴과 동시에 흡기팬(122)을 동작시킨다.
특히, 제1 필터 청소부(310)에 힌지 회동부(314)가 구성되는 경우, 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기가 제1 분사 노즐(313)을 통해 제1 필터(121) 측으로 분사되기 전(제1 개폐 밸브(312) 개방 전)에 제어부(400)는 힌지 회동부(314)의 힌지부(3141)를 구동시켜, 장치 본체(100) 내측으로의 냉각용 외부 공기 유입을 방해하지 않도록 하는 초기 위치인 제1 위치에 있는 제1 분사 노즐(313)을 필터 청소용 압축공기를 제1 필터(121)를 향해 사방으로 분사할 수 있도록 하는 제2 위치로 회동시킨다.
또한, 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기가 제1 분사 노즐(313)을 통해 제1 필터(121) 측으로 분사되도록 한 후, 일정 시간이 경과 되거나 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태가 되면, 제어부(400)는 개방되어 있던 제1 개폐 밸브(312)를 초기 상태로 폐쇄시킴과 동시에 흡기팬(122)을 동작시키고 힌지 회동부(314)의 힌지부(3141)를 구동시켜, 제2 위치에 있던 제1 분사 노즐(313)을 다시 초기 위치인 제1 위치로 회동시킨다.
또한, 압축공기 생성부(200)가 언 로딩(unloading) 상태인지를 판단하여, 언 로딩 상태이면, 평상시 폐쇄되어 있던 제2 개폐 밸브(322)가 개방되도록 제어하여 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기가 제2 분사 노즐(323)을 통해 제2 필터(131) 측으로 분사되도록 한다.
이때, 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기(퍼지 공기)는 제2 필터(131) 청소용으로 분사되어, 언 로딩 상태인 압축공기 생성부(200)의 공기압축기(210)의 내부압력도 낮아져 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 고압인 압축공기(퍼지 공기)에 의한 이상 발생이 방지된다.
세퍼레이터 탱크(220) 또는 주배관(230)에 존재하는 압축공기가 제2 분사 노즐(323)을 통해 제2 필터(131) 측으로 분사되도록 한 후, 일정 시간이 경과 되거나 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태가 되면, 제어부(400)는 개방되어 있던 제2 개폐 밸브(322)를 초기 상태로 폐쇄시킨다.
이상에서 본 발명의 기술 사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10 : 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치
100 : 장치 본체
200 : 압축공기 생성부
300 : 필터 청소부
400 : 제어부

Claims (9)

  1. 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치에 있어서,
    공기 압축을 위한 설비들이 내장 설치되고, 압축용 외부 공기와 냉각용 외부 공기가 내부로 유입되도록 하고, 내부의 공기가 외부로 배출되도록 하는 장치 본체(100)와,
    상기 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 장치 본체(100) 내부로 유입된 압축용 외부 공기를 이용해 압축공기를 생성하여 외부로 공급하는 압축공기 생성부(200)와;
    상기 장치 본체(100) 내부에 설치되고, 제어부(400)의 제어에 따라 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터를 자동으로 청소하는 필터 청소부(300)와;
    상기 장치 본체(100)에 설치되고, 압축공기 생성부(200)가 생성한 압축공기가 외부로 공급되지 않는 언 로딩 상태이면 필터 청소 시점인 것으로 판단하고, 청소 시점인 것으로 판단되면 외부 공기가 유입되는 부분에 설치된 필터가 청소되도록 필터 청소부(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함하되,

    상기 필터 청소부(300)는,
    제어부(400)의 제어에 따라 냉각용 외부 공기가 유입되도록 장치 본체(100)에 형성된 제1 흡입구(120)에 설치된 제1 필터(121)를 청소하는 제1 필터 청소부(310)를 포함하고,
    상기 제1 필터 청소부(310)는,
    일단이 압축공기 생성부(200)의 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 연결되고, 타단에 제1 분사 노즐(313)이 설치되는 제1 청소용 배관(311)과,
    상기 제1 청소용 배관(311) 중간에 설치되어 제어부(400)의 제어에 따라 개폐되는 제1 개폐 밸브(312)와,
    상기 제1 청소용 배관(311) 끝단에 설치되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기를 제1 필터(121) 측으로 분사시키는 제1 분사 노즐(313)을 포함하고,
    상기 제1 분사 노즐(313)은,
    장치 본체(100)의 제1 흡입구(120)와 흡기팬(122) 사이에 위치하며, 상기 흡기팬(122) 동작에 의해 제1 흡입구(120)를 통해 유입되는 냉각용 외부 공기의 원활한 유입을 방해하지 않는 크기의 디스크 형상의 말단면이 형성되고, 내부에는 제1 필터(121)를 향해 사방으로 압축공기를 분사시킬 수 있는 다방향성의 분사구(3131)들이 형성되는 것을 특징으로 하고,

    상기 제어부(400)는,
    압축공기 생성부(200)가 생성한 압축공기가 외부로 공급되지 않는 언 로딩 상태인지를 판단하고, 상기 압축공기 생성부(200)가 생성한 압축공기가 외부로 공급되지 않는 언 로딩 상태이면 필터를 청소할 시점으로 판단하여 흡기팬(122)을 정지시킴과 동시에 평상시 폐쇄되어 있던 제1 개폐 밸브(312)를 개방시켜 압축공기 생성부(200)의 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기가 제1 필터(121) 측으로 분사되도록 하고, 제1 필터(121) 청소를 위해 제1 개폐 밸브(312)를 개방시킨 후, 일정 시간이 경과 하거나 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태가 되면, 개방되어 있던 제1 개폐 밸브(312)를 폐쇄시킴과 동시에 흡기팬(122)을 동작시키는 것을 특징으로 하는 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치 본체(100)는,
    본체 케이스(110)와,
    냉각용 외부 공기가 유입되도록 상기 본체 케이스(110)의 일측에 형성되는 제1 흡입구(120)와,
    상기 제1 흡입구(120)에 설치되는 제1 필터(121)와,
    상기 제1 흡입구(120) 내측으로 설치되어 제1 흡입구(120)를 통해 냉각용 외부 공기가 본체 케이스(110) 내측으로 원활하게 유입되도록 하는 흡기팬(122)과,
    압축용 외부 공기가 유입되도록 상기 본체 케이스(110)의 또 다른 일측에 형성되는 제2 흡입구(130)와,
    상기 제2 흡입구(130)에 설치되는 제2 필터(131)와,
    상기 본체 케이스(110) 내부 공기가 배출되도록 본체 케이스(110) 상측에 형성되는 배출구(140)와,
    상기 배출구(140) 내측으로 설치되어 배출구(140)를 통해 본체 케이스(110) 내부 공기가 원활하게 외부로 배출되도록 하는 배기팬(141)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압축공기 생성부(200)는,
    유입된 압축용 외부 공기를 압축하여 압축공기를 생성하는 공기압축기(210)와,
    생성된 압축공기에 포함된 수분을 분리하기 위해 공기압축기(210)가 생성한 압축공기를 저장하는 세퍼레이터 탱크(220)와,
    세퍼레이터 탱크(220)에 저장된 압축공기가 외부로 배출되도록 하는 주 배관(230)과,
    압축용 외부 공기가 유입되어 상기 공기압축기(210)로 공급되도록 하는 흡기 배관(240)과,
    상기 공기압축기(210)와 세퍼레이터 탱크(220)에 연결된 연결 배관(250)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터 청소부(310)는,
    흡기팬(122) 동작 시, 제1 분사 노즐(313)이 장치 본체(100) 내측으로의 냉각용 외부 공기 유입을 방해하지 않도록 하는 힌지회동부(314)를 더 포함하여 구성되고,
    상기 힌지회동부(314)는,
    제어부(400)의 제어에 따라 힌지 회동하되, 제1 청소용 배관(311)이 일측에 연결되고, 내부에 압축공기 연통로(1)가 형성된 힌지부(3141)와,
    일측은 상기 힌지부(3141)에 타측은 제1 분사 노즐(313)에 연결되는 힌지 연결관(3142)을 포함하고,
    상기 제어부(400)는,
    압축공기 생성부(200)가 로딩 상태인 경우, 제1 분사 노즐(313)이 장치 본체(100) 내측으로의 냉각용 외부 공기 유입을 방해하지 않도록 하는 제1 위치로 힌지부(3141)를 회동시키고,
    압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인 경우, 제1 분사 노즐(313)이 필터 청소용 압축공기를 제1 필터(121)를 향해 사방으로 분사할 수 있도록 하는 제2 위치로 힌지부(3141)를 회동시키는 것을 특징으로 하는 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터 청소부(300)는,
    제어부(400)의 제어에 따라 압축용 외부 공기가 유입되도록 장치 본체(100)에 형성된 제2 흡입구(130)에 설치된 제2 필터(131)를 청소하는 제2 필터 청소부(320)를 더 포함하고,
    상기 제2 필터 청소부(320)는,
    일단이 압축공기 생성부(200)의 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 연결되고, 타단에 제2 분사 노즐(323)이 설치되는 제2 청소용 배관(321)과,
    상기 제2 청소용 배관(321) 중간에 설치되어 제어부(400)의 제어에 따라 개폐되는 제2 개폐 밸브(322)와,
    상기 제2 청소용 배관(321) 끝단에 설치되어 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기를 제2 필터(131) 측으로 분사시키는 제2 분사 노즐(323)을 포함하고,
    상기 제어부(400)는,
    압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인지를 판단하고, 상기 압축공기 생성부(200)가 언 로딩 상태인 것으로 판단되면 필터를 청소할 시점으로 판단하여 평상시 폐쇄되어 있던 제2 개폐 밸브(322)를 개방시켜 세퍼레이터 탱크(220) 또는 주 배관(230)에 존재하는 압축공기가 제2 필터(131) 측으로 분사되도록 한 후, 제2 개폐 밸브(322)를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부(400)는,
    제2 필터(131) 청소를 위해 제2 개폐 밸브(322)를 개방시킨 후, 일정 시간이 경과 하거나 압축공기 생성부(200)가 로딩 상태가 되면 개방되어 있던 제2 개폐 밸브(322)를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 필터 자동청소기능을 갖는 공기 압축장치.
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