KR200198887Y1 - 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기압축기에 의하여 공기를 압축할 때 발생하는 압축열을 냉각시키는 과정에서 발생하는 응축수가 일정량 이상에 있을 때 그 응축수와, 공기중의 먼지등이 혼합된 슬러지와를 내부의 압력에 의하여 일시에 배출시키는 영구자석을 이용한 응축수 배출장치에 관한 것으로서, 응축수에 의한 부력으로 상승하는 플로트에 장착된 영구자석이 상승하면서 스템의 공기유로를 차단하고 있도록 된 또다른 영구자석을 하강시켜 그 스템의 공기유로를 개방하여 에어실린더로 고압의 공기를 공급하게 되고, 이러한 고압의 공기에 의하여 전진하는 작동로드에 의하여 응축수배출배관의 볼 밸브가 개방함으로서 응축수와, 그 응축수에 포함된 슬러지가 일시에 외부로 배출된다.

Description

영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치

본 고안은 공기압축기에 의하여 공기를 압축할 때 발생하는 압축열을 냉각시키는 과정에서 발생하는 응축수가 일정량 이상에 있을 때 그 응축수와, 공기중의 먼지등이 혼합된 슬러지와를 내부의 압력에 의하여 일시에 배출시키는 영구자석을 이용한 응축수 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기압축기 등의 설비에서 발생하는 응축수를 외부로 배출하기 위한 설비로서 부력을 이용한 방법이 널리 사용되고 있으며, 이러한 설비는 응축수를 받아 들이는 인입배관과 그 응축수를 수용하기 위한 적정한 크기의 내부공간 및 응축수를 배출하기 위한 배출배관을 갖추고, 상기 내부공간에는 응축수에 의한 부력으로 상승하고 자중에 의하여 하강할 수 있도록 된 플로트를 설치하며, 이러한 플로트는 배출배관을 막고 있도록 구성된다.

즉, 내부공간에 응축수가 일정한 정도로 차 오르면 부력에 의하여 플로트가 상승하면서 배출배관을 개방하게 되고, 따라서 내부공간에 수용되어 있던 응축수가 외부로 배출되어지는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 부력에 의하여 상승하고 자중에 의하여 하강하는 플로트는 그 특성상 응축수에 노출되어 있어야 하는 것이고, 이는 응축수중에 포함되게 마련인 공기중의 먼지 등이 혼합된 슬러지가 플로트와 그 플로트를 상하 이동시키는 주변 설비에 고착되는 것을 피할 수는 없게 되며, 따라서 시간이 지남에 따라 채워진 응축수의 높이에 대한 플로트의 상하 이동 동작이 제대로 행해지지 않아 응축수의 배출불능에 의한 공기압축기 등의 성능을 저하시키는 등의 문제점을 발생시키는 것이었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 공기압축기 등으로부터 발생하는 응축수 등을 일정한 양을 일시에 외부로 배출하여 제거시에 그 응축수에 포함된 먼지 등의 슬러지도 동시에 제거함으로서 슬러지의 고착에 의한 구성요소의 작동불능을 예방할 수 있도록 된 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 고안에 따른 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치를 도시한 단면 구성도.

제2도는 제1도의 “A”부분 상세도.

제3도는 제1도의 “B”부분 상세도.

제4도는 본 고안에 따른 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치에 의하여 응축수가 배출되는 상태를 도시한 개략 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 몸체 16 : 상부 덮개

18 : 하부 덮개 20,30 : 내부 공간

22 : 공기공급관 24 : 응축수 드레인배관

26 : 내부관 32 : 스템

34 : 공기유로 36,42 : 영구자석

38 : 하부 스토퍼 40 : 플로트

46 : 고압공기공급배관 48 : 응축수 배출배관

49 : 볼 밸브 54 : 링크부재

60 : 에어실린더 62 : 작동로드

68 : 코일스프링 70 : 소켓

77 : 가요성 배관

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 부력에 의하여 상승하고 자중에 의하여 하강하는 플로트를 이용하여 응축수 등을 외부로 배출하도록 된 응축수 자동배출장치에 있어서, 설비로부터 응축수를 배출하는 응축수 배출배관과 고압의 공기를 공급받도록 된 공기공급관에 연결되고, 볼 밸브를 갖춘 응축수 배축배관을 가지며, 내표면에 영구자석이 고정된 플로트를 상하 이동가능하도록 수용하는 내부 공간; 공기유로가 형성된 스템을 가지며, 상기 플로트의 영구자석이 형성하는 자장의 영역 내에 위치하고 상하 이동하면서 상기 공기유로를 개폐하며 그 하부측으로의 이동위치는 스토퍼에 의하여 설정된 영구자석을 수용하고, 고압공기를 공급받도록 된 고압공기공급관에 연결된 내부 공간: 및, 볼 밸브의 작동축에 일단이 고정된 링크부재의 타단에 회전가능하도록 연결된 작동로드를 가지며, 상기 작동로드는 탄성력을 제공하는 코일스프링과 상기 스템의 공기유로로부터 공급된 고압의 공기에 의하여 전후진되도록 하는 에어실린더;를 포함하며, 상기 플로트의 자중은 영구자석간의 반발력보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 일실시예를 상세하게 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치(1)를 도시한 단면 구성도로서, 상하가 개방된 대략의 원통형 몸체(12)와, 상기 몸체(12)의 상단부에 실링부재(Sealing member)(14a)를 매개로 결합 고정되어 그 몸체(12)의 상부측을 페쇄하도록 된 상부 덮개(16) 및, 상기 몸체(12)의 하단부에 실링부재(14b)를 매개로 결합 고정되어 그 몸체(12)의 하부측을 폐쇄하도록 된 하부 덮개(18)로 적정한 크기의 내부 공간(20)을 갖추도록 된 구조물을 형성하고, 이러한 몸체(12), 상부 덮개(16) 및 하부 덮개(18)는 미도시된 볼트와 너트 등에 의하여 서로 견고하게 고정하는 것이 바람직하다.

공기압축기의 하부 케이싱(101)으로부터 상기 상부 덮개(16)를 관통하여 내부 공간(20)으로 연결되는 공기공급관(22)은 공기압축기에서 발생되는 고압의 공기를 내부공간(20)에 공급할 수 있도록 하고, 상기 하부 케이싱(101)의 하단부로부터 상기 하부 덮개(18)를 관통하여 내부 공간(20)으로 연결되는 응축수 드레인배관(24)은 공기 압축기에서 발생되는 응축수와 공기중의 먼지 등이 혼합된 슬러지와를 중력에 의하여 내부 공간(20)으로 이동시킬 수 있도록 한다.

상기 내부공간의 중앙부 상하의 길이방향으로 중공의 내부관(26)이 장착되는데, 이러한 내부관(26)은 각각의 상하단부에 실링용 링(28)을 매개로 상, 하부 덮개 (16)(18)에 고정됨으로서 상기 내부 공간(20)과 차단되는 또다른 내부 공간(30)을 형성하게 되고, 상기 내부 공간(30)의 상부측에는 상부 덮개(16)의 하부면으로부터 연장하여 돌출된 스템(32)이 위치하며, 이러한 스템(32)에는 상부 덮개(16)의 외부와 내부 공간(30)을 연결하도록 된 공기유로(34)를 형성하는 것이고, 상기 공기유로(34)의 내공 공간(30)측 위치는 스템(32)의 하단부에 있게 한다.

그리고, 상기 내부 공간(30)의 중앙부에는 상하로 이동할 수 있도록 형성되고 자력을 가지며 그 상하단부에 충돌시의 충격을 완화할 수 있도록 된 완충고무(37)를 각각 고정한 영구자석(36)이 수용되고, 상기 내부 공간(30)의 하단부에는 상부면에 충돌시의 충격을 완화할 수 있도록 된 완충고무(39)를 고정한 하부 스토퍼(Stopper)(38)를 장착함으로서, 상기 영구자석(36)이 스템(32)과 하부 스토퍼(38) 사이에 형성되는 공간을 이동할 수 있도록 한다.

또한, 본 고안의 장치는 상기 내부관(26)의 외측으로 끼워져 내부 공간(20)에서 상하로 이동할 수 있도록 된 플로트(Float)(40)를 가지는데, 이러한 플로트(40)는 내표면 상단부측에 상기 영구자석(36)과 서로 대응하도록 된 또다른 영구자석(42)을 고정하고, 상하단부에는 각각 충돌시의 충격을 완화할 수 있도록 된 완충고무(44)를 각각 고정한다.

이때, 상기 영구자석(36)(42)간에 작용하는 최대의 반발력보다 완충고무(44)와 영구자석(42)을 포함한 플로트(40) 전체의 자중에 의한 무게가 크도록 형성한다.

그리고, 상기 상부 덮개(16)에는 내부관(26)의 공간(30)으로 고압의 공기를 공급할 수 있도록 된 고압공기 공급배관(46)이 밸브(47)를 갖추어 연결되고, 하부 덮개(18)에는 내부 공간(20)에 유입된 응축수 등을 외부로 배출시키도록 된 응축수 배출배관(48)을 연결하며, 상기 응축수 배출배관(48)에는 볼 밸브(Ball Valve)(49)를 장착함으로서 응축수 배출배관(48)을 통한 응축수의 흐름의 개폐할 수 있도록 한다.

상기 볼 밸브(49)는 외측으로 돌출 형성된 작동축(50)의 회전에 의하여 개폐되는 종류의 밸브이고, 이러한 작동축(50)은 제2도에 보다 상세하게 도시한 바와같이 그 단부의 돌턱(51)에 형성된 관통구멍(51a)으로 끼워지는 핀(51)을 매개로 링크부재(54)의 일단부에 형성된 구멍(55)으로 끼워져 고정되며, 이러한 링크부재(54)의 타측단부에 형성된 원형의 구멍(56)으로는 에어실린더(60)의 작동로드(62) 단부가 핀(63)(64)과 와셔(Washer)(65)를 매개로 회전가능하도록 연결됨으로서, 에어실린더(60)의 작동로드(62)가 전후진함에 따라 링크부재(54)에 의하여 볼 밸브(49)의 작동축(50)이 회전하여 그 볼 밸브(49)를 개폐할 수 있도록 이루어진다.

또한, 상기 에어실린더(60)는 일측 단부가 상부 몸체(17)에 회전가능하도록 장착되는 대략의 중공원통형 몸체(66)를 가지며, 이러한 몸체(66)의 내측에는 그 내부 공간을 길이방향에서 양분하여 차단하는 피스톤(67)이 장착되고, 상기 피스톤(67)에는 작동로드(62)가 고정되며, 양분되는 내부 공간의 일측에는 적정한 정도의 탄성계수를 가지는 코일스프링(68)이 설치되고, 타측의 내부 공간에는 압축 공기를 공급받을 수 있도록 된 압축 공기 공급구(69)를 형성함으로서, 평상시에는 코일스프링(68)이 팽창된 상태로 존재하여 볼 밸브(49)를 차단하고 필요시에 압축 공기 공급구(69)를 통하여 공급되어지는 압축공기에 의하여 코일스프링(68)이 수축하면서 작동로드(62)를 전진시켜 링크부재(54)에 의하여 볼 밸브(49)를 개방시키도록 이루어진다.

그리고, 상기 압축공기 공급구(69)는 제3도에 도시한 바와같이 티이(T)자형와 소켓(70)의 일측 유로(71)에 연결되고, 상기 소켓(70)의 다른 유로(72)에는 그 유로(72)의 크기보다 상대적으로 작은 크기를 가지도록 된 배출구멍(74)을 형성한 캡(75)이 장착되며, 또다른 유로(73)에는 가요성(Flexible) 배관(77)이 너트부재(76)를 매개로 끼워지고, 상기 배관(77)은 상부 덮개(16)의 공기유로(34)에 연결된다.

이러한 구성으로 된 본 고안의 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치는 공기압축기의 하부케이싱(101)에 연결된 응축수 드레인 배관(24)을 통하여 내부 공간(20)으로 들어온 응축수의 높이가 적정한 정도 이상이 되면 볼 밸브(49)를 개방함으로서 일시에 외부로 배출한다.

내부 공간(20)에 응축수가 존재하지 않게 되는 경우에 제1도에 도시한 바와같은 상태로 본 장치가 유지되는바, 이는 영구자석(36)(42) 사이에 발생되는 자력에 의한 반발력의 크기보다 더 큰 무게를 가지도록 된 플로트(40)가 하부몸체(18)에 접촉하는 상태로 있게 되고, 따라서 하부스토퍼(44)에 의하여 적정한 정도의 위치보다 더 하부측으로 이동할 수 없도록 된 영구자석(36)은 다른 영구자석(42)과의 반발력에 의하여 상부측으로 이동하고 따라서 그 영구자석(36)의 상부측 완충고무(37)에 의하여 스템(32)의 공기유로(34)를 차단됨으로서 고압공기 공급배관(46)으로부터 공급되는 고압의 공기가 공기유로(34)를 통하여 외부로 배출되지 못하도록 한다.

따라서, 에어실린더(60)의 피스톤(67)은 코일스프링(68)의 탄성반발력에 의하여 작동로드(62)를 후진한 상태로 유지하게 되며, 이는 링크부재(54)에 의하여 볼 밸브(49)를 폐쇄한 상태에 있도록 함으로서 내부 공간(20)은 외부와 차단되게 된다.

반면에, 응축수 드레인배관(24)을 통하여 공기압축기의 하부케이싱(101)으로부터의 응축수가 내부 공간(20)에 채워지게 되면, 채워지는 응축수에 의하여 플로트(40)가 상승하게 되고, 일정한 정도 상승한 플로트(40)는 그가 가지고 있는 영구자석(42)이 스템(32)의 공기유로(34)를 막고 있던 다른 영구자석(36)의 반발력을 이겨내면서 더욱 상승하게 되며, 결과적으로는 상기 영구자석(42)이 다른 영구자석(36)보다 더 상승하는 순간 상기 영구자석(36)은 반발력에 의하여 하강하게 되고, 따라서 스템(32)의 공기유로(34)는 개방되어 내부 공간(30)의 고압의 공기는 공기유로(34)와 가요성 배관(77)을 통하여 에어실린더(60)로 유입되면서 코일스프링(68)을 수축시키면서 작동로드(62)를 전진시키게 되며, 상기 작동로드(62)의 전진동작은 링크부재(54)를 통하여 볼 밸브(49)를 개방시킨다.

따라서, 응축수배출배관(48)이 개방되면서 내부 공간(20)에 있던 응축수와, 공기중의 먼지등이 혼합된 슬러지와를 공기공급관(22)에 의하여 일정한 정도로 형성되는 내부 공간(20)의 압력에 의하여 일시에 외부로 배출되는 것이다.

물론, 상기한 응축수의 배출이 완료되어지면서 플로트(40)는 하강하게 되고 이러한 플로트(40)는 영구자석(36)(42)간의 반발력을 극복하면서 계속 하강하게 되며, 따라서 영구자석(36)은 다시 상승하여 스템(32)의 공기유로(34)를 차단하여 볼 밸브(49)를 폐쇄함으로서 차기의 응축수 배출작동을 대기하게 된다.

이때 에어실린더(60)로 공급되어 있던 내부 공간(30)의 고압공기는 소켓(70)의 유로(72)에 장착되어 있는 캡(75)의 배출구멍(74)을 통하여 외부로 배출되어 장치의 원활한 작동을 유지할 수 있도록 하고, 이러한 배출구멍(74)에로의 공기 배출은 응축수 배출과정중에도 계속적으로 이루어지므로, 에어실린더(70)를 작동하도록 하는 유로(71)의 크기보다는 상대적으로 작게 설정함으로서 응축수 배출과정중의 에어실린더(70) 작동에 영향을 미치지 않도록 하여야 한다.

한편, 본 고안의 장치에 대한 원할한 작동을 보장하기 위하여는 영구자석(36)(42) 주변의 구성요소들에 대한 재질을 자력에 영향을 주지 않는 것으로 하여야 한다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치에 의하면, 공기압축기의 하부케이싱으로부터 유입되어 채워지는 응축수의 배출을 위한 볼 밸브의 작동이 그 응축수를 일시적으로 저장하는 공간에 설치된 영구자석간의 반발력에 의한 에어실린더의 전후전 동작에 의하여 자동으로 이루어지고, 따라서 응축수를 배출시키기 위한 구성요소들이 응축수에 직접 접촉하지 않기 때문에 그 응축수에 포함된 슬러지 등이 고착하지 않아 동작의 안정성을 보장할 수 있는 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 부력에 의하여 상승하고 자중에 의하여 하강하는 플로트를 이용하여 응축수 등을 외부로 배출하도록 된 응축수 자동배출장치에 있어서, 설비로부터 응축수를 배출하는 응축수 배출배관(24)과 고압의 공기를 공급받도록 된 공기공급관(22)에 연결되고, 볼 밸브(49)를 갖춘 응축수 배축배관(48)을 가지며, 내표면에 영구자석(42)이 고정된 플로트(40)를 상하 이동가능하도록 수용하는 내부 공간(26); 공기유로(34)가 형성된 스템(32)을 가지며, 상기 플로트(40)의 영구자석(42)이 형성하는 자장의 영역내에 위치하고 상하 이동하면서 상기 공기유로(34)를 개폐하며 그 하부측으로의 이동위치는 스토퍼(38)에 의하여 설정된 영구자석(36)을 수용하고, 고압공기를 공급받도록 된 고압공기공급관(46)에 연결된 내부 공간(30); 및, 볼 밸브(49)의 작동축(50)에 일단이 고정된 링크부재(54)의 타단에 회전가능하도록 연결된 작동로드(62)를 가지며, 상기 작동로드(62)는 탄성력을 제공하는 코일스프링(68)과 상기 스템(32)의 공기유로(34)로부터 공급된 고압의 공기에 의하여 전후진되도록 하는 에어실린더(60);를 포함하며, 상기 플로트(40)의 자중은 영구자석(36)(42)간의 반발력보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 영구자석을 이용한 응축수 자동배출장치.