KR200462596Y1

KR200462596Y1 - 압축공기 건조장치

Info

Publication number: KR200462596Y1
Application number: KR2020110002016U
Authority: KR
Inventors: 강승구
Original assignee: 강승구
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2012-09-19

Abstract

본 고안은 압축공기 배관라인을 흐르는 압축공기에 포함된 수분과 유분 및 이물질을 제거하는 압축공기 건조장치에 관한 것으로서 특히, 크기를 대폭 축소하면서도 압축공기 건조효율을 향상시킬 수 있는 압축공기 건조장치에 관한 것이다.
본 고안은 중앙 부분에 아래로 요입된 원통형 요입부가 구비된 원통 형상의 챔버; 상기 챔버에 편심되게 연결되도록 형성되어 상기 챔버로 유입된 압축공기가 챔버 내부에서 와류를 형성하도록 하는 유입구; 하단부가 상기 요입부에 삽입되도록 상기 챔버의 상단 중앙부에 설치되어 건조된 압축공기가 배출되도록 하는 안내관; 상기 안내관의 외주면과의 사이에 압축공기가 유동하는 공기 유통공이 형성되고 상기 챔버의 내벽과의 사이에 수분과 유분을 포함하는 이물질이 배출되는 이물질 배출구가 형성되도록 상기 챔버의 저면에 설치된 차폐부재; 상기 안내관에 연결되도록 형성된 배출구;로 건조부가 구성되고, 상기 건조부에서 분리된 이물질을 배출하는 드레인부로 구성된 압축공기 건조장치에 있어서, 상기 유입구에는 종방향의 장공형태로 유입공이 구비된 막음판이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

압축공기 건조장치 {Dryer for compressed air}

본 고안은 압축공기 배관라인을 흐르는 압축공기에 포함된 수분과 유분 및 이물질을 제거하는 압축공기 건조장치에 관한 것으로서 특히, 크기를 대폭 축소하면서도 압축공기 건조효율을 향상시킬 수 있는 압축공기 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축공기를 이용하여 작업을 수행하는 에어 드라이버 등의 에어 구동장치는 압축기에서 생성된 압축공기를 에어 구동장치로 공급하기 위한 압축공기 배관라인을 구비하고 있다.

그런데, 상기한 압축공기 배관라인을 따라 흐르는 압축공기에는 압축기의 작동과정에서 발생하는 응축수와 유분 및 이물질이 포함되어 있다. 즉, 압축기를 이용하여 압축공기를 만들게 되면, 공기 중의 수분이 함께 압축되어 응축수가 생성되고 압축기의 윤활유 중 일부가 유분으로서 압축공기에 포함되는 것이다.

이러한 응축수와 유분 및 이물질들은 에어 구동장치의 작동 과정에서 오작동을 유발하거나 에어 구동장치의 고장을 야기한다는 점에서 반드시 제거할 필요가 있다.

이에 따라 압축공기 배관라인을 따라 흐르는 압축공기에 포함된 응축수 및 이물질을 제거하기 위한 방법이 다양하게 연구되고 있다. 특히 응축수를 제거하기 위한 방법으로, 압축공기를 냉각시켜 응축수를 제거하는 방법, 흡습제를 이용하여 응축수를 흡수하여 제거하는 방법, 흡수필터를 이용하여 응축수를 제거하는 방법 등이 주로 사용되고 있다.

냉동식 압축공기 건조장치는, 상기한 압축공기를 냉각시켜 응축수를 제거하는 방법을 적용한 것으로, 냉동기를 이용하여 압축공기를 냉각시킴으로써 압축공기 중의 응축수를 동결시켜 제거하는 장치이나, 가격이 고가이며 냉동기의 구동을 위하여 계속 전기를 사용하게 되므로 유지비가 많이 소요되는 단점이 있다.

또, 흡수식 압축공기 건조장치는, 실리카 겔 등의 흡습제를 이용하여 응축수를 제거하는 장치이나, 장기간 사용시 흡습 효율이 저하되므로 수분을 흡수한 흡습제를 계속 반복하여 가열해야 하므로 유지비가 많이 소요되고 가격이 고가인 단점이 있다.

또한, 필터식 압축공기 건조장치는, 흡수필터를 이용하여 응축수 및 이물질을 제거하는 장치이나, 흡수필터의 특성상 건조효율이 높지 않고 필터를 자주 교환해 주어야 하는 단점이 있다.

상기한 종래의 압축공기 건조장치들은 각각 장단점이 있으나, 필터식 압축공기 건조장치를 제외하면 응축수만 제거할 수 있을 뿐 유분이나 이물질은 제거할 수 없으므로, 이들을 제거하기 위한 별도의 공정이 요구된다.

이에 따라 본 출원인은 등록실용신안 제449957호로 압축공기 배관라인으로부터 유입되는 압축공기의 유입 에너지를 최대한 회전력으로 전환시킴으로써 원심력을 이용하여 응축수와 불순물 등의 이물질을 제거할 수 있도록 한 압축공기 건조장치를 개발하였다.

상기 압축공기 건조장치는 도 1과 같이 압축공기가 유입구(13)를 통해 건조장치 내부의 챔버(11)로 공급되고, 압축공기는 챔버(11) 내부를 회전하면서 원심력에 의해 이물질이 분리되어 도 2와 같이 차폐부재(16)의 하부에 형성된 이물질배출구(16b)를 통해 이물질이 드레인부(20)로 배출되며, 이물질이 분리된 압축공기는 안내관(14)을 통해 배출구(15)로 배출되도록 구성된다.

상기의 압축공기 건조장치는 도 3과 같이 일반적인 공압파이프의 단면형태인 원형의 유입구(13)를 통해 압축공기가 챔버(11) 내부로 유입되어 챔버(11) 내부에서 회전하며 원심력에 의해 이물질이 분리되는 것으로서, 도 4에 도시한 바와 같이 압축공기는 유입구(13)의 폭과 동일한 폭(Wa)으로 챔버(11) 내부를 회전하다가 배출구(15)를 통해 배출된다.

이 과정에서 압축공기는 챔버(11) 내부에서 회전을 많이 할수록 그리고 회전속도가 빠르면 빠를수록 압축공기 건조율이 우수해진다. 즉, 압축공기 건조율을 향상시키기 위해서는 챔버의 크기를 크게 하여야만 하는데 제품의 소형화의 추세에 역행하는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 압축공기 건조장치의 크기를 줄이면서도 압축공기 건조효율이 우수한 압축공기 건조장치를 제공하는 것이 본 고안의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 중앙 부분에 아래로 요입된 원통형 요입부가 구비된 원통 형상의 챔버; 상기 챔버에 편심되게 연결되도록 형성되어 상기 챔버로 유입된 압축공기가 챔버 내부에서 와류를 형성하도록 하는 유입구; 하단부가 상기 요입부에 삽입되도록 상기 챔버의 상단 중앙부에 설치되어 건조된 압축공기가 배출되도록 하는 안내관; 상기 안내관의 외주면과의 사이에 압축공기가 유동하는 공기 유통공이 형성되고 상기 챔버의 내벽과의 사이에 수분과 유분을 포함하는 이물질이 배출되는 이물질 배출구가 형성되도록 상기 챔버의 저면에 설치된 차폐부재; 상기 안내관에 연결되도록 형성된 배출구;로 건조부가 구성되고, 상기 건조부에서 분리된 이물질을 배출하는 드레인부로 구성된 압축공기 건조장치에 있어서, 상기 유입구에는 종방향의 장공형태로 유입공이 구비된 막음판이 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 막음판은 외면에 나사산이 형성되고 중앙에 종방향의 장공형태로 유입공이 형성되어 유입구 내부에 삽입 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입공의 내면은 테이퍼 형태로 경사지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 압축공기 건조장치의 크기를 줄일 수 있고 동시에 압축공기 건조효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 압축공기 건조장치의 단면도.
도 2는 도 1의 요부를 확대한 도면.
도 3은 종래의 압축공기 건조장치의 유입구를 도시한 도면.
도 4는 종래의 압축공기 건조장치의 유입구로 공급된 압축공기가 챔버 내부에서 회전하는 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 고안의 압축공기 건조장치의 유입구를 도시한 도면.
도 6은 본 고안의 압축공기 건조장치의 유입구로 공급된 압축공기가 챔버 내부에서 회전하는 상태를 도시한 도면.
도 7은 유입구에 막음판이 체결되는 상태를 도시한 도면.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 압축공기 건조장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 요부를 확대한 도면이며, 도 3은 종래의 압축공기 건조장치의 유입구를 도시한 도면이고, 도 4는 종래의 압축공기 건조장치의 유입구로 공급된 압축공기가 챔버 내부에서 회전하는 상태를 도시한 도면이며, 도 5는 본 고안의 압축공기 건조장치의 유입구를 도시한 도면이고, 도 6은 본 고안의 압축공기 건조장치의 유입구로 공급된 압축공기가 챔버 내부에서 회전하는 상태를 도시한 도면이며, 도 7은 유입구에 막음판이 체결되는 상태를 도시한 도면이다.

본 고안은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 종래의 압축공기 건조장치와 동일한 원리로 압축공기가 건조된다.

유입구(13)를 통해 유입된 압축공기는 챔버(11) 내부에서 와류를 형성하게 되고, 이 와류에 의해 형성되는 원심력에 의해 압축공기에 포함된 수분이나 유분 및 이물질이 분리되어 상기 챔버(11)의 내벽을 따라 흘러내리게 된다.

이후, 이물질은 상기 챔버(11)에 설치된 차폐부재(16)와 챔버(11)의 내벽 사이에 형성된 이물질 배출구(16b)와 상기 차폐부재(16)의 하부에 형성된 배출 구멍(16d)을 거쳐 드레인부(20)로 흘러내리게 된다. 이때, 상기 차폐부재(16)의 연장부(16c)에 설치된 차폐관(17)으로 인해 이물질이 드레인부(20)의 중앙으로 유입되지않게 된다.

상기 드레인부(20)로 흘러내린 이물질에는 수분이 응축된 응축수가 포함되어 있으므로 응축수와 함께 상기 드레인부(20)에 포집되며, 응축수의 양이 일정 이상이 되면 상기 드레인부(20)의 플로트(25)가 상승하면서 드레인 밸브(26)가 드레인 출구를 개방하여 응축수를 배출하게 된다.

그리고 원심력에 의해 수분을 포함하는 이물질이 분리되어 건조 및 정화된 압축공기는 와류에 의해 상기 챔버(11)의 중앙 부분으로 모인 후, 상기 안내관(14)과 차폐부재(16)의 내주면 사이에 형성된 공기 유통공(16a)을 통해 상기 차폐부재(16)의 하부로 유동하며, 상기 안내관(14)의 하단 부분에서 상승기류를 형성하여 상기 안내관(14)을 거쳐 배출구(15)로 빠져나가게 된다.

본 고안에 의한 압축공기 건조장치는 도 1에 도시한 종래의 압축공기 건조장치에서 유입구(13)를 도 5와 같이 구성한 것이다.

즉, 중앙에 종방향의 장공형태로 유입공(41)이 형성된 막음판(40)을 압축공기 건조장치의 유입구(13) 내부에 구성함으로써, 상기 유입구(13)를 통해 압축공기 건조장치의 챔버(11) 내부로 유입되는 압축공기가 상기 유입공(41)의 형태로 챔버(11) 내부에서 선회류를 형성하도록 구성된 것이다.

유입구(13)와 체결된 파이프를 통해 압축공기가 유입구(13)로 유입될 때 압축공기는 막음판(40)의 유입공(41)을 통해 도 6과 같이 좁은 폭(Wb)의 선회류로 챔버(11) 내부를 휘돌면서 응축수와 불순물을 분리한다.

종래의 압축공기 건조장치는 도 3에 도시한 바와 같이 유입구(13)가 원형으로 형성되어 있기 때문에 상기 유입구(13)를 통해 챔버(11) 내부로 유입되는 압축공기는 도 4와 같이 유입구(13)와 동일한 넓은 폭(Wa)의 선회류를 형성하기 때문에 압축공기가 챔버(11) 내부에서 적게 회전하는 반면에, 본 고안의 압축공기 건조장치는 도 5와 같이 챔버(11) 내에서 좁은 폭(Wb)으로 선회류를 형성하기 때문에 챔버(11) 내에서 많은 수로 회전하여 압축공기 건조효율이 우수해진다.

또한, 챔버(11) 중심의 배출구(15)에 인접한 압축공기 선회류는 종래에 비해 빠른 회전속도로 선회하기 때문에 더더욱 압축공기 건조효율이 우수해진다.

본 고안에 의한 막음판(40)은 유입구(13) 내부에 일체로 구성할 수도 있지만 도 7과 같이 별도의 막음판(40)을 유입구(13) 내부에 삽입 체결하여 구성할 수도 있다.

중앙에 종방향의 장공 형태의 유입공(41)이 형성된 원판 형태의 막음판(40)의 외면에 나사산을 형성하고, 상기 막음판(40)을 유입구(13) 내부에 나사 결합함으로써 종래의 압축공기 건조장치에도 본 고안의 유입공(41)을 설치할 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나 도 6 또는 도 7의 유입공(41)의 내면은 테이퍼 형태로 경사지도록 즉, 외측의 유입공(41) 크기가 내측의 유입공 크기보다 크도록 성형함으로써 유입공(41)을 통해 챔버(11) 내부로 유입되는 압축공기가 원활하게 챔버(11) 내부로 유동할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

이상, 본 고안에 의한 압축공기 건조장치에 대해 설명하였다. 상기 본 고안의 기술적 구성은 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 고안의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 건조부 11 : 챔버
12 : 요입부 13 : 유입구
14 : 안내관 15 : 배출구
16 : 차폐부재 16a : 공기유통공
16b : 이물질배출구 16c : 연장부
16d : 배출구 17 : 차폐관
20 : 드레인부 25 : 플로트
26 : 드레인밸브 32 : 요입부
40 : 막음판 41 : 유입공

Claims

중앙 부분에 아래로 요입된 원통형 요입부(12)가 구비된 원통 형상의 챔버(11); 상기 챔버(11)에 편심되게 연결되도록 형성되어 상기 챔버(11)로 유입된 압축공기가 챔버(11) 내부에서 와류를 형성하도록 하는 유입구(13); 하단부가 상기 요입부(12)에 삽입되도록 상기 챔버(11)의 상단 중앙부에 설치되어 건조된 압축공기가 배출되도록 하는 안내관(14); 상기 안내관(14)의 외주면과의 사이에 압축공기가 유동하는 공기 유통공(16a)이 형성되고 상기 챔버(11)의 내벽과의 사이에 수분과 유분을 포함하는 이물질이 배출되는 이물질 배출구(16b)가 형성되도록 상기 챔버(11)의 저면에 설치된 차폐부재(16); 상기 안내관(14)에 연결되도록 형성된 배출구(14);로 건조부(10)가 구성되고, 상기 건조부(10)에서 분리된 이물질을 배출하는 드레인부(20)로 구성된 압축공기 건조장치에 있어서,
상기 유입구(13)에는 종방향의 장공형태로 유입공(41)이 구비된 막음판(40)이 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기 건조장치.
제1항에 있어서,
상기 막음판(40)은 외면에 나사산이 형성되고 중앙에 종방향의 장공형태로 유입공(41)이 형성되어 유입구(13) 내부에 삽입 체결된 것을 특징으로 하는 압축공기 건조장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유입공(41)의 내면은 테이퍼 형태로 경사지도록 구성된 것을 특징으로 하는 압축공기 건조장치.