KR102312111B1 - 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기 - Google Patents

원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기 Download PDF

Info

Publication number
KR102312111B1
KR102312111B1 KR1020200030184A KR20200030184A KR102312111B1 KR 102312111 B1 KR102312111 B1 KR 102312111B1 KR 1020200030184 A KR1020200030184 A KR 1020200030184A KR 20200030184 A KR20200030184 A KR 20200030184A KR 102312111 B1 KR102312111 B1 KR 102312111B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
liquid separator
lower space
moisture
space
Prior art date
Application number
KR1020200030184A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210114719A (ko
Inventor
김병석
Original Assignee
가스파워 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가스파워 주식회사 filed Critical 가스파워 주식회사
Priority to KR1020200030184A priority Critical patent/KR102312111B1/ko
Publication of KR20210114719A publication Critical patent/KR20210114719A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102312111B1 publication Critical patent/KR102312111B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/14—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/266—Drying gases or vapours by filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

본 발명은 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기액분리기는, 수분이 포함된 압축공기가 유입되는 유입구가 상부 일측에 형성되고, 수분이 제거된 건조공기가 유출되는 유출구가 상부 타측에 형성되며, 기액분리를 위한 내부공간을 가지는 원통형 탱크와; 상기 내부공간을 상부공간 및 하부공간으로 구획하고, 상기 상부공간의 상기 유입구로 유입된 압축공기의 유동방향을 나선형으로 변환시키고 와류를 발생시켜 상기 하부공간으로 유입되도록 하는 와류발생유닛과; 상기 하부공간을 구성하는 상기 탱크의 내주면에서 상하방향으로 일정길이를 가지면서 중심방향으로 일정폭으로 돌출되도록 구성되어, 상기 하부공간으로 유입된 와류공기가 충돌하면서 냉각되도록 하여 수분을 분리하는 복수의 로드바와; 상기 하부공간에서 분리된 수분이 배출되도록 가장자리 부분에 배출구가 형성되고 중앙부분은 상측을 향하는 방향으로 볼록하게 형성되는 배출판과; 입구는 상기 와류발생유닛의 중심부를 관통하여 상기 하부공간과 소통하도록 구성되고 출구는 상기 유출구와 소통하도록 구성되어, 상기 하부공간에서 수분이 분리된 건조공기를 가이드 하여 상기 유출구를 통해 유출되도록 하는 가이드관을 구비한다.

Description

원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기{Separator using centrifugal force and impingement}
본 발명은 기액분리기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 원심력을 이용한 수분분리 및 충돌을 이용한 수분분리를 포함하여 다단 구조의 수분분리를 통해 효과적인 기액분리가 가능한 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기에 관한 것이다.
일반적으로, 기액분리기는 공기 등 기체를 매개로 일을 하는 각종 기계장치는 물론 청정공기를 제공하는 공조기나 의료장비 등 위생설비 사용 환경에서 필수적이다. 그 이유는 공기 등 기체에 포함된 수분 등 액체 성분이 그 공기 등 기체를 매개로 일을 하는 각종 기계장치의 성능을 저하시키고 기계 각 부위를 부식시켜 그 수명을 단축시키며, 특히 먼지 등 이물질을 흡착하고 곰팡이 등 미생물의 양호한 서식처를 제공하여 그 공기 등 기체를 오염시키기 때문이다.
공기 등 기체로부터 수분 등 액체 성분을 제거하는 방법 가운데, 기체와 액체의 비중 차이를 이용하는 원심분리식이 잘 알려져 있다. 원심분리식은 냉동사이클을 이용하는 응축냉각식, 고체 흡착제를 이용하는 흡착식, 건조제를 이용한 흡수식, 필터식 등에 비해 구조가 간단하여 유지보수가 용이하고, 공기 등 기체의 유동에 장애가 되지 않아 효율적이다.
그러나, 이러한 종래의 기액분리기는 주로 원심분리방식과 필터에 의한 분리기술이나 1회만 분리하는 단순한 분리기술에만 의존하고 있기 때문에 분리효율이 그다지 높지 못한 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1844923호(2018.03.28.)
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 원심력을 이용한 수분분리 및 충돌을 이용한 수분분리를 포함하여 다단 구조의 수분분리를 통해 효과적인 기액분리가 가능한 기액분리기를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 기액분리기는, 수분이 포함된 압축공기가 유입되는 유입구가 상부 일측에 형성되고, 수분이 제거된 건조공기가 유출되는 유출구가 상부 타측에 형성되며, 기액분리를 위한 내부공간을 가지는 원통형 탱크와; 상기 내부공간을 상부공간 및 하부공간으로 구획하고, 상기 상부공간의 상기 유입구로 유입된 압축공기의 유동방향을 나선형으로 변환시키고 와류를 발생시켜 상기 하부공간으로 유입되도록 하는 와류발생유닛과; 상기 하부공간을 구성하는 상기 탱크의 내주면에서 상하방향으로 일정길이를 가지면서 중심방향으로 일정폭으로 돌출되도록 구성되어, 상기 하부공간으로 유입된 와류공기가 충돌하면서 냉각되도록 하여 수분을 분리하는 복수의 로드바와; 상기 하부공간에서 분리된 수분이 배출되도록 가장자리 부분에 배출구가 형성되고 중앙부분은 상측을 향하는 방향으로 볼록하게 형성되는 배출판과; 입구는 상기 와류발생유닛의 중심부를 관통하여 상기 하부공간과 소통하도록 구성되고 출구는 상기 유출구와 소통하도록 구성되어, 상기 하부공간에서 수분이 분리된 건조공기를 가이드 하여 상기 유출구를 통해 유출되도록 하는 가이드관을 구비한다.
상기 기액분리기는, 상기 유입구로 유입된 수분이 포함된 압축공기가 일방향으로 회전하도록 함과 동시에 상기 와류발생유닛 측으로 유도되도록, 상기 상부공간의 상기 유입구 측에 설치되는 가이드 플레이트를 더 구비할 수 있다.
상기 와류발생유닛은, 상기 가이드관이 관통하도록 형성되는 관통홀이 중심부에 형성되는 수평판과; 상기 수평판의 가장자리로부터 원주방향을 따라 방사형으로 돌출되며 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상의 복수의 연장편과; 상기 연장편 각각의 폭방향 일측으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 경사면을 가지며, 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상을 각각 가지는 복수의 경사편과; 상기 경사편과 인접된 연장편과 상기 경사편 사이에 각각 형성되는 복수의 와류형성홀을 구비할 수 있다.
상기 수평판과 상기 연장편은 하나의 평면을 이루도록 형성되고, 상기 연장편은 상기 압축공기가 유입되는 방향을 향하는 방향으로 일정각도를 가지도록 돌출될 수 있다.
상기 복수의 로드바 각각은 폭방향 단부가 상기 공기의 회전방향에 역행하는 방향으로 일정각도를 가지도록 절곡된 날개부를 각각 더 구비할 수 있다.
상기 날개부는 상하 교대로 배치되는 제1날개부 및 제2날개부를 구비하고, 상기 제1날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 제1각도만큼 절곡되고, 상기 제2날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 상기 제1각도보다 작은 제2각도만큼 절곡되는 구조를 가질 수 있다.
상기 복수의 로드바 각각은 상기 제1날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제1금속로드판, 상기 제2날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제2금속로드판 및 금속메쉬망이 원주방향으로 서로 결합된 3단 적층 구조를 가질 수 있다.
상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 폭방향 길이를 가질 수 있다.
상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 상하방향 길이를 가질 수 있다.
상기 가이드관의 입구에는 상기 가이드관으로 유입되는 건조공기로부터 불순물을 필터링하기 위한 필터스크린망이 장착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 원심력을 이용한 수분분리 및 로드바에 의한 충돌 및 냉각을 통한 수분분리를 통해 종래보다 완벽한 수분제거효과를 가질 수 있으며, 이로 인해 제습설비의 내구성을 강화할 수 있고, 후단에 설치되는 흡착식 에어드라이어의 흡착제 수명연장 및 노점향상으로 인한 경비절감의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기의 외부사시도이고,
도 2는 도 1의 A-A 단면사시도이고,
도 3은 도 1의 A-A 정단면도이고,
도 4는 도 1의 정면도이고,
도 5는 도 4의 B-B의 평단면도이고,
도 6은 도 3의 와류발생유닛의 상부방향 사시도(a) 및 하부방향 사시도(b)이고,
도 7 및 도 8은 로드바의 상세구성을 도시한 것이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기(100) 내로 유입되는 압축공기 및 수분의 흐름을 나타낸 도면이고,
도 10은 로드바의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기의 외부사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A 정단면도이고, 도 4는 도 1의 정면도이고, 도 5는 도 4의 B-B의 평단면도이다. 또한 도 6은 도 3의 와류발생유닛의 상부방향 사시도(a) 및 하부방향 사시도(b)이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기(100)는 수분이 포함된 압축공기가 유입되면, 수분을 분리하고 수분이 제거된 건조공기를 유출시키기 위한 것으로, 원통형 탱크(110), 와류발생유닛(120), 복수의 로드바(130), 배출판(140), 가이드관(150)을 구비한다. 추가적으로 가이드 플레이트(160)를 더 구비할 수 있다.
상기 원통형 탱크(110)는 상기 기액분리기(100)의 몸체를 구성하는 것으로, 수분이 포함된 압축공기가 유입되는 유입구(112)가 상부 일측에 형성되고, 수분이 제거된 건조공기가 유출되는 유출구(114)가 상부 타측에 형성되며, 기액분리를 위한 내부공간(116,118)을 가진다. 그리고 하단부에는 분리된 수분의 배출을 위한 배출구(170)가 형성된다.
상기 와류발생유닛(120)은 상기 내부공간(116,118)을 상부공간(116) 및 하부공간(118)으로 구획하고, 상기 상부공간(116)의 상기 유입구(112)로 유입된 압축공기의 유동방향을 나선형으로 변환시키고 와류를 발생시켜 상기 하부공간(118)으로 유입되도록 하기 위한 것이다.
상기 와류발생유닛(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 수평판(124), 복수의 연장편(126), 및 복수의 경사편(128)을 구비한다.
상기 수평판(124)은 상기 가이드관(150)이 관통하도록 관통홀(122)이 중심부에 형성되며 원판형상 또는 링형상으로 구비된다.
상기 복수의 연장편(126) 각각은 상기 수평판(124)의 가장자리로부터 원주방향을 따라 방사형으로 각각 돌출되며 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상으로 구비되게 된다. 상기 복수의 연장편(126) 각각은 삼각형 형상을 가지며, 상기 상부공간(116)으로 유입되는 압축공기의 유입방향을 향하여 돌출되도록 구성할 수 있다. 상기 수평판(124)과 상기 연장편(126)은 하나의 평면을 이루도록 형성되고, 상기 연장편(126)은 상기 압축공기가 유입되는 방향을 향하는 방향으로 일정각도를 가지도록 돌출되는 구조를 가질 수 있다.
상기 복수의 경사편(128) 각각은 상기 연장편(126) 각각의 폭방향 일측으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 경사면을 가지도록 구성되고, 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상을 각각 가지도록 구성된다. 상기 복수의 경사편(128) 각각은 상기 상부공간(116)으로 유입되는 압축공기의 유입방향에서 유출방향을 향하는 방향으로 하향 경사지는 경사면을 가지도록 구성될 수 있다.
상기 경사편(128)과 연장편(126)은 동일평면을 가지는 원판의 형상에서, 상기 연장편(126) 폭방향 타측부분(연장편(126)과 경사편(128)의 타측 경계부분)을 절개한 상태에서 상기 연장편(126)의 폭방향 일측부분(연장편(126)과 경사편(128)의 일측 경계부분)을 일정경사로 절곡시키는 방식으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 경사편(128)과 인접된 연장편(126)과 상기 경사편(128)면 사이에는 각각 와류형성홀(125)이 복수로 형성되게 된다.
결국, 상기 상부공간(116)으로 유입된 압축공기는 상기 가이드 플레이트(160)의 가이드에 의해 일방향(예를 들면, 시계방향)으로 회전하게 되고, 회전하는 압축공기는 상기 와류발생유닛(120)에 도착하게 되면, 상기 연장편(126)과 상기 경사편(128) 사이, 구체적으로는 상기 탱크(110)의 내주면, 상기 연장편(126)과 상기 경사편(128)에 의해 각각 형성되는 복수의 와류형성홀(125) 각각으로 유입되되 상기 경사편(128)의 경사면을 따라 경사지게 유입되므로, 상기 와류형성홀(125)을 통과하여 하부공간(118)으로 유입된 압축공기는 와류를 형성하게 되는 것이다. 와류가 형성된 압축공기는 상기 하부공간(118) 내에서 회전하게 되므로, 원심력에 의해 수분이 분리되게 된다.
상기 복수의 로드바(130) 각각은 상기 하부공간(118)을 구성하는 상기 탱크(110)의 내주면에서 상하방향으로 일정길이를 가지면서 중심방향으로 일정폭으로 돌출되도록 구성된다. 또한 로드바(130) 각각은 원주방향을 따라 일정 간격을 유지하도록 배치된다. 상기 복수의 로드바(130) 각각은 상기 하부공간(118)으로 유입되어 와류가 형성된 압축공기가 충돌하면서 냉각되도록 하여 수분을 분리하게 된다.
상기 로드바(130)의 상세구성은 도 7 및 도 8을 통해 설명한다. 도 7은 로드바(130)의 탱크(110)의 배치도를 나타낸 것이고, 도 8은 로드바(130)의 분해도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로드바(130) 각각은 상기 복수의 로드바 각각은 폭방향(중심을 향하는 방향) 단부가 상기 공기의 회전방향에 역행하는 방향으로 일정각도를 가지도록 절곡된 날개부(133,135)를 각각 더 구비할 수 있다.
상기 날개부(133,135)는 상하 교대로 배치되는 제1날개부(133) 및 제2날개부(135)를 구비하고, 상기 제1날개부(133)는 상기 로드바(130)의 폭방향을 기준으로 제1각도(예를 들면, 45도)만큼 절곡되고, 상기 제2날개부(135)는 상기 로드바(130)의 폭방향을 기준으로 제1각도보다 작은 제2각도(예를 들면, 20도) 만큼 절곡되는 구조를 가질 수 있다.
상기 날개부(133,135)는 와류가 형성된 압축공기가 회전하면서 상기 날개부(133,135)에 걸려 상기 로드바(130)에 더 많이 충돌하도록 안내하기 위한 것으로, 2개이상의 각도를 가지는 날개부(133,135)를 통해 더 많은 공기가 상기 로드바(130)에 접촉되거나 충돌하도록 할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로드바(130) 각각은 제1금속로드판(132), 제2금속로드판(134), 및 금속메쉬망(136)이 원주방향으로 서로 결합된 3단 적층구조를 가질 수 있다.
상기 제1금속로드판(132)은 상기 제1날개부(133)를 폭방향 단부에 구비하며, 상기 제1날개부(133)는 상하방향으로 일정간격마다 구비되는 구조를 가지며, 상기 제2금속로드판(134)과의 결합시 상기 제2날개부(135)와 서로 맞닿지 않고 상하 교대로 배치되도록 배치되게 된다.
상기 제2금속로드판(134)은 상기 제2날개부(135)를 폭방향 단부에 구비하며, 상기 제2날개부(135)는 상하방향으로 일정간격마다 구비되는 구조를 가지며, 상기 제1금속로드판(132)과의 결합시 상기 제1날개부(133)와 서로 맞닿지 않고 상하 교대로 배치되도록 배치되게 된다.
상기 제1금속로드판(132) 및 상기 제2금속로드판(134)는 열전도성이 좋은 금속재질로 구성되고, 상기 금속메쉬망(136)은 일정금속사를 이용하여 형성한 것으로, 열전도율이 좋은 금속재질로 구성된다.
제1금속로드판(132), 제2금속로드판(134), 및 금속메쉬망(136)의 적층구조를 가지는 상기 로드바(130)는 와류가 형성된 압축공기가 충돌하면서, 상대적으로 온도가 낮은 제1금속로드판(132), 제2금속로드판(134), 및 금속메쉬망(136)에 접촉하면서 냉각되므로 수분이 응축되어 분리되게 된다. 이때 상기 금속메쉬망(136)은 메쉬구조를 가지므로 상대적으로 많은 압축공기와 접촉할 수 있게 되고, 망구조로 접촉면적이 넓으므로 더 많은 수분이 메쉬망(136)에 흡착되게 된다. 상기 제1금속로드판(132) 및 제2금속로드판(134)은 상기 제1날개부(133) 및 상기 제2날개부(135)의 지지역할을 수행함과 동시에 상기 금속메쉬방(136)으로 접촉되는 공기가 쉽게 냉각될 수 있도록 열전도를 수행하게 된다.
상기 와류발생유닛(120)을 통과하여 와류가 형성된 압축공기는 상기 하부공간(118) 내에서 일정방향(예를 들면, 시계방향)으로 회전하게 된다. 이 회전하는 압축공기는 도 7의 화살표를 통해 표시된 바와 같이, 중심부분에서 회전하는 압축공기는 원심력에 의해 수분을 분리하게 되고, 가장자리 부분에서 회전하는 압축공기는 원심력에 의해 수분이 분리됨과 동시에 상기 날개부(133,135)에 의해 가이드되어 상기 로드바(130)와 충돌하면서 냉각되어 수분이 상기 금속메쉬망(136)에 흡착되어 분리되게 된다. 이때 2개의 로드바(130) 사이로 들어온 공기는 1차로 앞쪽의 로드바(130)의 금속메쉬망(136) 및 제2금속로드바(134)와 충돌하면서 수분을 분리하고, 2차적으로는 뒤쪽의 로드바(130)의 제1금속로드바(132)와 충돌하면서 수분을 분리하고 건조한 상태가 되어 다시 하부공간(188)의 중심부 쪽으로 나가게 되는 것이다. 그리고 수분이 분리된 건조공기가 다시 하부공간(118)의 중심부 쪽으로 나가게 되면, 다시 원심력에 의한 수분분리가 이루어지는 것이다.
이에 따라 상기 하부공간(118)으로 유입된 와류공기는 원심력에 의한 수분분리 및 상기 로드바(130)를 통해 충돌과 냉각을 통한 수분분리를 통해 수분이 분리되게 된다.
여기서 상기 제1금속로드판(132) 및 제2금속로드판(134) 또한 메쉬망으로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 상기 제1금속로드판(132) 및 제2금속로드판(134)은 하나의 금속판으로 형성하는 것도 가능하다.
상기 로드바 각각은 도 10에 도시된 바와 같이, 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 폭방향 길이를 가지도록 하는 것도 가능하고, 도시되지는 안았지만, 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 상하방향 길이를 가지도록 할 수도 있다. 이들 구성은 수분 분리를 용이하게 하기 위한 것으로, 유입되는 회전력의 세기나 기타 수분분리의 효율성 향상을 위해 구조 변경이 가능하다.
한편, 상기 배출판(140)은 상기 하부공간(118)에서 분리된 수분이 배출되도록 가장자리 부분에 배출홀(142)이 형성되고 중앙부분은 상측을 향하는 방향으로 볼록하게 형성되어 수분의 배출이 용이하도록 구성된다. 상기 배출판(140)은 상기 하부공간(118)의 하부측에 구비되고, 상기 원통형 탱크(110)의 하단부분에는 상기 배출판(140)을 통해 배출되는 응축수분을 외부로 배출하기 위한 배출구(170)가 형성된다.
상기 가이드관(150)은 입구는 상기 와류발생유닛(120)의 중심부에 형성된 관통홀(122)를 관통하여 상기 하부공간(118)과 소통하도록 구성되고, 출구는 상기 유출구(114)와 소통하도록 결합되는 구성을 가진다. 상기 가이드관(150)은 상기 하부공간(118)에서 수분이 분리된 건조공기를 가이드 하여 상기 유출구(114)를 통해 유출시키게 된다.
상기 가이드관(150) 입구에는 상기 가이드관(150)으로 유입되는 건조공기로부터 수분을 포함하는 불순물을 필터링하기 위한 필터스크린망(155)이 장착된다. 상기 필터스크린방(155)은 100 micron 이상의 불순물을 걸려주기 위한 필터로서, 불순물 필터링이 주된 역할이지만, 일부 수분을 걸러주는 역할도 수행하게 된다.
상기 가이드 플레이트(160)는 상기 원통형 탱크(110)의 상기 유입구(112)로 유입된 수분이 포함된 압축공기가 일방향(예를 들면, 시계방향)으로 회전하도록 함과 동시에 상기 와류발생유닛(120)측으로 집중유도되도록 하여 회전력의 힘을 키우고 충돌력을 높여주기 위해, 상기 상부공간(116)의 상기 유입구(112) 측에 설치된다. 상기 가이드 플레이트(160)는 공기의 유도가 원활하도록 유선형 구조로 형성될 수 있다. 이외에도 압축공기를 가이드하기 위해 통상의 기술자에게 잘 알려진 형상을 가지는 것도 가능하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기(100) 내로 유입되는 압축공기 및 수분의 흐름을 나타낸 도면이다. 공기와 수분의 흐름은 화살표로 나타내었다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 구조를 가지는 기액분리기(100)에서, 유입구(112)를 통해 유입되는 수분이 포함된 압축공기는 상기 가이드 플레이트(160)에 의해 회전력이 키워진 상태로 상기 와류발생유닛(120)으로 유입되게 되고, 상기 와류발생유닛(120)의 와류형성홀(125)를 통과하면서 와류가 형성되게 된다. 와류가 형성된 압축공기는 하부공간(118) 내의 복수의 로드바(130)와 충돌하면서 냉각되어 수분이 분리되게 된다. 또한 회전하는 원심력에 의해서도 수분이 분리되게 된다. 분리된 응축수분은 배출구(170)를 통해 배출되고, 수분이 분리된 건조공기는 상기 가이드관(150)의 입구에 구비된 필터스크린망(155)을 통과하면서 불순물 제거 및 일부 수분도 제거되어 가이드관(150)을 통해 유출구(114)로 유출되게 된다,
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 원심력을 이용한 수분분리 및 로드바에 의한 충돌 및 냉각을 통한 수분분리를 통해 종래보다 완벽한 수분제거효과를 가질 수 있으며, 이로 인해 제습설비의 내구성을 강화할 수 있고, 후단에 설치되는 흡착식 에어드라이어의 흡착제 수명연장 및 노점향상으로 인한 경비절감의 효과를 얻을 수 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
110 : 탱크 120 : 와류발생유닛
130 : 로드바 140 : 배출판
150 : 가이드관 160 : 가이드 플레이트

Claims (10)

  1. 기액분리기에 있어서:
    수분이 포함된 압축공기가 유입되는 유입구가 상부 일측에 형성되고, 수분이 제거된 건조공기가 유출되는 유출구가 상부 타측에 형성되며, 기액분리를 위한 내부공간을 가지는 원통형 탱크와;
    상기 내부공간을 상부공간 및 하부공간으로 구획하고, 상기 상부공간의 상기 유입구로 유입된 압축공기의 유동방향을 나선형으로 변환시키고 와류를 발생시켜 상기 하부공간으로 유입되도록 하는 와류발생유닛과;
    상기 하부공간을 구성하는 상기 탱크의 내주면에서 상하방향으로 일정길이를 가지면서 중심방향으로 일정폭으로 돌출되도록 구성되어, 상기 하부공간으로 유입된 와류공기가 충돌하면서 냉각되도록 하여 수분을 분리하는 복수의 로드바와;
    상기 하부공간에서 분리된 수분이 배출되도록 가장자리 부분에 배출구가 형성되고 중앙부분은 상측을 향하는 방향으로 볼록하게 형성되는 배출판과;
    입구는 상기 와류발생유닛의 중심부를 관통하여 상기 하부공간과 소통하도록 구성되고 출구는 상기 유출구와 소통하도록 구성되어, 상기 하부공간에서 수분이 분리된 건조공기를 가이드 하여 상기 유출구를 통해 유출되도록 하는 가이드관을 구비하고,
    상기 기액분리기는,
    상기 유입구로 유입된 수분이 포함된 압축공기가 일방향으로 회전하도록 함과 동시에 상기 와류발생유닛 측으로 유도되도록, 상기 상부공간의 상기 유입구 측에 설치되는 가이드 플레이트를 더 구비하고,
    상기 와류발생유닛은,
    상기 가이드관이 관통하도록 형성되는 관통홀이 중심부에 형성되는 수평판과;
    상기 수평판의 가장자리로부터 원주방향을 따라 방사형으로 돌출되며 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상의 복수의 연장편과;
    상기 연장편 각각의 폭방향 일측으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 경사면을 가지며, 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상을 각각 가지는 복수의 경사편과;
    상기 경사편과 인접된 연장편과 상기 경사편 사이에 각각 형성되는 복수의 와류형성홀을 구비함을 특징으로 하는 기액분리기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평판과 상기 연장편은 하나의 평면을 이루도록 형성되고, 상기 연장편은 상기 압축공기가 유입되는 방향을 향하는 방향으로 일정각도를 가지도록 돌출됨을 특징으로 하는 기액분리기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 로드바 각각은 폭방향 단부가 상기 공기의 회전방향에 역행하는 방향으로 일정각도를 가지도록 절곡된 날개부를 각각 더 구비함을 특징으로 하는 기액분리기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 날개부는 상하 교대로 배치되는 제1날개부 및 제2날개부를 구비하고, 상기 제1날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 제1각도만큼 절곡되고, 상기 제2날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 상기 제1각도보다 작은 제2각도만큼 절곡되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 로드바 각각은 상기 제1날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제1금속로드판, 상기 제2날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제2금속로드판 및 금속메쉬망이 원주방향으로 서로 결합된 3단 적층 구조를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 폭방향 길이를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 상하방향 길이를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 가이드관의 입구에는 상기 가이드관으로 유입되는 건조공기로부터 불순물을 필터링하기 위한 필터스크린망이 장착됨을 특징으로 하는 기액분리기.
KR1020200030184A 2020-03-11 2020-03-11 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기 KR102312111B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200030184A KR102312111B1 (ko) 2020-03-11 2020-03-11 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200030184A KR102312111B1 (ko) 2020-03-11 2020-03-11 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210114719A KR20210114719A (ko) 2021-09-24
KR102312111B1 true KR102312111B1 (ko) 2021-10-14

Family

ID=77914680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200030184A KR102312111B1 (ko) 2020-03-11 2020-03-11 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102312111B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283291A (ja) * 2006-04-12 2007-11-01 Mann & Hummel Gmbh 気体から液滴を分離する多段分離装置、分離方法、および空気圧縮装置
JP2010286193A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Mitsubishi Electric Corp サイクロン式油分離器、これを備えた圧縮式冷凍装置及び空気圧縮装置
KR101844923B1 (ko) * 2017-11-15 2018-04-03 이준범 압축공기용 기액분리기
JP2019122902A (ja) * 2018-01-15 2019-07-25 株式会社テイエルブイ 気液分離器
CN110227299A (zh) * 2019-06-27 2019-09-13 中国科学院过程工程研究所 一种叶片式气液分离器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283291A (ja) * 2006-04-12 2007-11-01 Mann & Hummel Gmbh 気体から液滴を分離する多段分離装置、分離方法、および空気圧縮装置
JP2010286193A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Mitsubishi Electric Corp サイクロン式油分離器、これを備えた圧縮式冷凍装置及び空気圧縮装置
KR101844923B1 (ko) * 2017-11-15 2018-04-03 이준범 압축공기용 기액분리기
JP2019122902A (ja) * 2018-01-15 2019-07-25 株式会社テイエルブイ 気液分離器
CN110227299A (zh) * 2019-06-27 2019-09-13 中国科学院过程工程研究所 一种叶片式气液分离器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210114719A (ko) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6679930B1 (en) Device for reducing pressure loss of cyclone dust collector
JP6225329B2 (ja) 集塵装置およびこれを用いた空気浄化装置
KR102160569B1 (ko) 메쉬망을 포함한 블레이드
JP5425104B2 (ja) 気体−液体混合物を分離するセパレータ及び気体−液体混合物から液体を分離する方法
US20140096683A1 (en) Fiber bed assembly including a re-entrainment control device for a fiber bed mist eliminator
US20110113738A1 (en) Separator for liquids, in particular condensate, from liquid-loaded compressed gases
JP2015182075A (ja) 気液分離器
WO2010002238A1 (en) Wet gas separator
RU2006120054A (ru) Циклонный сепаратор
KR102191152B1 (ko) 먼지 저감 장치
TWI665001B (zh) 除塵除霧裝置及吸收塔
RU2672426C1 (ru) Устройство для очистки газа
JP6678340B2 (ja) 空気清浄機
KR101860060B1 (ko) 물레방아 구조의 회전체를 이용한 공기청정기
KR101137102B1 (ko) 싸이클론 분리기
KR102312111B1 (ko) 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기
KR101311532B1 (ko) 백 필터 유닛의 탈진 장치
JP2005524819A (ja) 空気流から浮遊粒子を有効に分離するための装置
KR101309829B1 (ko) 백 필터 유닛의 탈진 장치
JP4190066B2 (ja) 分離装置
JP2010048483A (ja) 気液分離器並びにこれを搭載した空気圧縮装置および空気調和装置
KR101860063B1 (ko) 물커튼 구조의 공기청정기
KR101507722B1 (ko) 액적분리장치
KR102532717B1 (ko) 타워형 공기청정기용 필터구조
WO2014141614A1 (ja) 集塵装置およびこれを用いた空気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant