KR20110008412U - 압축공기용 멤브레인 드라이어 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 전방, 중앙 및 후방 원통체가 나란히 나사체결되는 멤브레인 드라이어 케이스내에 에어필터(air filter) 및 워터 세퍼레이터(water separator)를 상호 분리 및 체결가능하도록 장착함으로써, 압축공기에 대하여 유분 등을 포함하는 이물질을 제거하는 필터링 효과와, 워터 세퍼레이터 및 멤브레인 드라이어에 의한 다단계 수분 제거 효과를 동시에 적용하여 건조하고 노점이 낮은 고품질의 압축공기를 생성하여 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 상호 분리하여 각각 독립적으로 사용할 수 있는 압축공기용 멤브레인 드라이어에 관한 것이다.
이를 위해 상기 압축공기용 멤브레인 드라이어는, 일단과 타단사이에서 길이방향으로 내부 공간이 형성된 전방 원통체, 중앙 원통체, 및 후방 원통체가 나란히 상호 나사체결되는 케이스와, 상기 케이스의 전방 원통체 내에서 유입된 압축공기가 원심 분리실의 와류 발생기를 통과해 원심력의 충돌에 의해 수분을 일차적으로 제거하는 워터 세퍼레이터부와; 상기 케이스의 후방 원통체 내부 공간에서 길이방향으로 상기 워터 세퍼레이터부와 연결되어 설치되는 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(membrane dryer)와; 상기 워터 세퍼레이트의 후방에 탈부착가능하도록 설치되어 습한 압축공기에 함유된 유분 또는 먼지를 필터링하기 위한 중공형상의 원통형의 에어 필터부로 이루어진다.

Description

압축공기용 멤브레인 드라이어{MEMBRANE DRYER FOR AIR COMPRESSOR}
본 고안은 압축공기용 멤브레인 드라이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이방향으로 내부 공간이 형성된 복수개의 원통체가 나란히 나사체결되는 멤브레인 드라이어 케이스내에 에어필터(air filter) 및 워터 세퍼레이터(water separator)를 상호 분리 및 체결가능하도록 장착함으로써, 압축공기에 대하여 유분 및 먼지 등을 포함하는 이물질을 제거하는 필터링 효과와 워터 세퍼레이터 및 멤브레인 드라이어에 의한 다단계 수분 제거 효과를 동시에 적용하여 고품질의 압축공기를 생성하여 제공할 수 있는 압축공기용 멤브레인 드라이어에 관한 것이다.
일반적으로 공기압축기(Air Compressor)는 반도체 및 화학 공정이나, 의료 장비, 환경 장비 등의 모든 산업 전반에 필수적인 동력원으로서, 그 사용의 간편성, 저장의 용이성, 안전성 등의 장점을 갖고 있어 각 생산 공장에서 대부분 사용되며, 압축공기는 취급이 편리한 면에서 상술한 모든 산업뿐만 아니라 기계공업, 토목건축, 기타 기계 공구를 사용하는 모든 산업이나 화학공업, 제철소 등의 각종 프로세스에도 적용되고 있다.
한편, 상기 공기압축기(Air Compressor)에서 압축된 상기 압축공기는 수분이나 유분 및 먼지 등의 각종 이물질을 포함하고 있다. 따라서, 종래에는 상기 공기압축기로부터 출발한 다습한 압축공기를 별도의 에어필터를 통해 유분이나 먼지 등을 제거한 후에, 멤브레인 드라이어를 통해 수분을 제거하여 압축공기 사용기기로 건조된 압축공기를 공급하여 사용할 수 있도록 되어 있다.
이러한 종래의 멤브레인 드라이어(membrane dryer)는 멤브레인 드라이어의 분리막 안으로 유입된 고온 다습한 압축공기가 통과되면서 분리막의 안과 바깥의 압력 차에 의해 투과속도가 빠른 수증기가 분리막 밖으로 먼저 투과되고 건조된 압축공기를 분리하여 사용하는 것이 특징이다.
그러나 종래에는 멤브레인 드라이어의 전단에 별도로 에어필터가 장착되어 있음으로 그 구조가 복잡해질 뿐만 아니라, 수분이 많이 함유된 압축공기가 그대로 멤브레인 소재를 거치게 됨으로써 멤브레인 드라이어의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은, 길이방향으로 내부 공간이 형성된 복수개의 원통체가 나란히 나사체결되는 멤브레인 드라이어 케이스내에 에어필터(air filter) 및 워터 세퍼레이터(water separator)를 상호 분리 및 체결가능하도록 장착함으로써, 압축공기에 대하여 유분 등을 포함하는 이물질을 제거하는 필터링 효과와, 워터 세퍼레이터 및 멤브레인 드라이어에 의한 다단계 수분 제거 효과를 동시에 적용하여 건조하고 노점이 낮은 고품질의 압축공기를 생성하여 제공할 수 있는 획기적이면서도 신개념의 압축공기용 멤브레인 드라이어를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은, 상기 케이스가 중앙이 개방되고 길이방향으로 길게 형성된 3개의 전방, 중앙 및 후방 원통체가 나사체결 방식으로 상호 분리 및 결합될 수 있도록 함으로써, 그 내부에 수용 및 결합된 워터 세퍼레이터부(water separator portion), 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어, 및 에어 필터부를 하나의 결합된 케이스내에 일체로 형성할 수 있음과 아울러, 필요에 따라 상호 분리하여 각각 독립적으로 사용할 수 있는 압축공기용 멤브레인 드라이어를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어는, 일단 또는 타단에 공기 압축기로부터 공급되는 습한 압축공기가 유입되는 압축공기 유입구가 형성되고, 타단에는 그 내부를 통해 건조된 공기를 압축공기 사용기기로 유출하기 위한 건조 공기 유출구가 형성되며, 상기 일단과 타단사이에서 길이방향으로 내부 공간이 형성된 전방 원통체, 중앙 원통체, 및 후방 원통체가 나란히 상호 나사체결되는 케이스와; 상기 케이스의 전방 원통체 내에 상기 압축공기 유입구 측에 연결 설치되며, 상기 유입된 압축공기가 원심 분리실의 와류 발생기를 통과해 원심력의 충돌에 의해 수분을 일차적으로 제거하는 워터 세퍼레이터부와; 상기 케이스의 후방 원통체 내부 공간에서 길이방향으로 상기 워터 세퍼레이터부와 연결되어 설치되며, 상기 워터 세퍼레이터부를 통해 일차적으로 수분이 제거된 압축공기의 나머지 수분은 그 외벽면을 통해 투과시키고, 그 건조된 공기는 상기 압축공기 유출구로 배출하는 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(membrane dryer)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 워터 세퍼레이트의 후방에는 연결관을 통해 탈부착가능하도록 연통되며, 상기 공기 압축기로부터 공급되는 상기 습한 압축공기에 함유된 유분 또는 먼지를 필터링하기 위한 중공형상의 원통형의 에어 필터부를 더 포함함이 바람직하다.
또한, 상기 중공형상의 원통형의 에어 필터(air filter)부는 그 전후방의 외주연에 나사체결부가 각각 형성되어 상기 전방 및 중앙 원통체와 나사체결되며, 그 중앙쪽에는 원판상의 에어 필터가 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 케이스의 압축공기 유출구쪽으로 배출된 건조 공기의 일부는, 상기 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(membrane) 외벽을 투과해 그 외표면에 포집된 수분을 외부로 배출하기 위해 퍼지 유량 조절개를 통해 그 반대 흐름(counter current) 방향으로 퍼지(purge)하도록 사용됨이 바람직하다.
또한, 상기 압축공기용 멤브레인 드라이어는, 상기 멤브레인 드라이어로 유입되는 압축공기의 유입을 제어할 수 있도록 상기 멤브레인 드라이어의 압축공기 유입구에 연결설치되는 솔레노이드 밸브와, 상기 멤브레인 드라이어의 퍼지구멍으로 압축공기가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 상기 멤브레인 드라이어의 상기 건조 공기 유출구에 연결설치되는 체크밸브와, 상기 체크밸브와 상기 압축공기 사용기기에 연결되어 압축공기가 저장되는 역할을 수행하는 압력보상탱크와, 상기 압력보상탱크 및 상기 솔레노이드 밸브가 개폐동작을 이룰 수 있도록 상기 압축공기 사용기기로 압축공기가 방출되어 상기 압력보상탱크에 압력변화가 발생하는 경우 이를 감지하여 그 신호를 상기 솔레노이드 밸브로 전송하는 압력센서를 더 포함함이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어에 의하면, 전방, 중앙 및 후방 원통체가 나란히 나사체결되는 멤브레인 드라이어 케이스내에 에어필터(air filter) 및 워터 세퍼레이터(water separator)를 상호 분리 및 체결가능하도록 장착함으로써, 압축공기에 대하여 유분 등을 포함하는 이물질을 제거하는 필터링 효과와, 워터 세퍼레이터 및 멤브레인 드라이어에 의한 다단계 수분 제거 효과를 동시에 적용하여 건조하고 노점이 낮은 고품질의 압축공기를 생성하여 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 상호 분리하여 각각 독립적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 분리 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 결합사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 작동 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 워터 세퍼레이터부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 5는 에어 필터의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 고안에 따른 멤브레인 드라이어의 작동 구조를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 단면 구성도이다.
이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 분리 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 결합사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 작동 상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 워터 세퍼레이터부의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 5는 에어 필터의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 고안에 따른 멤브레인 드라이어의 작동 구조를 나타내는 개략 사시도로서 설명의 편의상 함께 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어(100)는 공기 압축기(1)로부터 습한 압축공기를 유입하여 그 내부를 통해 수분을 제거한 건조된 공기를 압축공기 사용기기(60)로 공급하기 위하여 압축공기 유입구(51), 나란히 상호 나사체결되는 3개의 전방, 중앙 및 후방 원통체(11)(12)(13), 및 건조 공기 유출구(13-1) 등으로 이루어진 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 전방 원통체(11)내에서 상기 압축공기 유입구(51)와 연통되어 설치되어 상기 압축공기 유입구(51)를 통해 유입된 습한 압축공기를 다단계로 수분을 제거하는 워터 세퍼레이터부(20)와, 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(30)와, 에어 필터부(40) 등으로 이루어진다.
상기한 케이스(10)는 중앙이 개방되고 길이방향으로 길게 형성된 3개의 전방, 중앙 및 후방 원통체(11)(12)(13)가 나사체결 방식으로 상호 분리 및 결합되도록 되어 있다. 여기서, 도시된 예에서는 총 3개의 원통체를 나타내고 있으나, 본 고안에 있어 그 개수를 한정하는 것은 아니다.
상기한 전방 원통체(11)는 개방된 전방에는 압축공기 유입구(51)가 형성된 체결구(50)가 나사체결부(11-1)(53)를 통해 상호 나사체결될 수 있도록 되어 있다. 여기서, 상기 체결구(50)의 후단쪽으로는 상기 압축 공기 유입구(11)와 연통되는 제 1 연결 파이프(52)가 돌출형성되어 후술하는 워터 세퍼레이터부(20) 전방에 형성된 제 2 연결 파이프(22)와 체결시 연통(連通)될 수 있도록 되어 있다.
한편, 도시된 예에서는 압축공기 유입구(51)가 전방 원통체(11)에 나사체결되는 체결구(50)의 선단에 형성된 예를 나타내고 있으나, 압축공기 유입구가 건조 공기 유출구(13-1)가 형성된 후방 원통체(13)에 형성될 수도 있다.
또한, 상기한 전방 원통체(11)는 개방된 후방 내주연에는 나사체결부(미도시)가 형성되어 원통상의 에어 필터부(40)의 나사체결부(41)와 나사체결하도록 되어 있다. 여기서, 도시된 예에서는 전방 원통체(11)가 원통상의 에어 필터부(40)와 나사체결하는 구조로 되어 있으나, 전방 원통체(11)가 바로 중앙 원통체(12)와 나사 체결하는 방식으로 결합할 수도 있다.
상기한 중앙 원통체(12)는 개방된 전방에는 에어 필터부(40)와 나사체결부(12-1)(42)를 통해 상호 나사체결될 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 중앙 원통체(12)의 개방된 후방 내주연에도 나사체결부(미도시)가 형성되어 후방 원통체(13)의 선단에 형성된 나사체결부(13-2)와 역시 상호 나사체결하도록 되어 있다.
여기서, 상기한 중앙 원통체(12)의 일측 외주연에는 홀(12-2)이 형성되어 후술하는 멤브레인 드라이어(30)의 퍼지 구명(33)과 연통될 수 있도록 하고 있다.
상기한 후방 원통체(13)는 상술한 바와 같이 개방된 전방은 중앙 원통체(12)와 나사체결부(13-2)를 통해 나사체결될 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기한 후방 원통체(13)의 후방 외주연에는 건조 공기 유출구(13-1)가 형성되어 수분이 완전히 제거된 압축공기를 압축공기 사용기기(60)로 배출할 수 있도록 되어 있다.
상기한 워터 세퍼레이터부(20)는, 상기한 체결구(50)와 전방 원통체(11)와의 나사체결시에 그 전방에 형성된 제 2 연결 파이프(22)와 체결구(50)의 제 1 연결 파이프(52)가 상호 연통(連通)되어 체결되어지며, 체결 완료시에는 워터 세퍼레이터부(20)는 전방 원통체(11)내에 완전히 수용된 형태가 된다.
상기한 워터 세퍼레이터부(water separator portion)(20)는 중공(中空) 형상의 원통 형태로서, 체결구(50)의 압축공기 유입구(51)로부터 압축공기를 공급받는 제 2 연결파이프(22)의 전방 개구부(도면 번호 미부여)와, 대략 중앙에 나선형 날개가 형성되어 압축공기내에 존재하는 수분 및 유분을 제거하기 위한 와류 발생부(21)와, 상기 수분 및 유분이 제거된 압축공기를 에어필터부(40)와 멤브레인 드라이어(30)로 배출하기 위해 그 후측에 형성되는 압축공기 배출구(도면 번호 미부여)로 구성된다.
즉, 이러한 워터 세퍼레이터부(20)는 공기 압축기(1)에 의해 압축된 압축공기를 제 2 연결파이프(22)의 전방 개구부(도면 번호 미부여)를 통해 공급받게 되는데, 공기 압축기(1)에서의 공기 압축과정에서 유분 및 수분이 발생하게 되고, 이러한 유분 및 수분을 제거하는 역할을 수행하게 된다. 다시 말해, 워터 세퍼레이터부(20)에 공급된 압축공기는 원심분리실(도면 번호 미부여)의 와류발생부(21)를 통과하며 내벽에 충돌을 하면서 유분 및 수분이 분리된다. 이처럼 압축공기 중의 유분 및 수분은 원심력과 충돌에 의해 제거된 후, 수분이 제거된 압축공기를 에어 필터부(40) 및 멤브레인 드라이어(30)로 공급하게 된다. 이러한 워터 세퍼레이터의 원리는 널리 알려져 있음으로 추가적인 부연 설명은 생략하기로 한다.
상기한 중공형상의 원통형의 에어 필터부(air filter portion)(40)는 대략 원통형으로서, 상술한 바와 같이 전후방의 외주연에 나사체결부(41)(42)가 형성되어 각각 전방 및 중앙 원통체(11)(12)와 나사체결되며, 그 중앙쪽에는 원판상의 에어 필터(43)가 설치되어 공급받은 공기 압축기(1)의 압축공기내에 함유된 유분(오일)이나 먼지 등의 이물질을 필터링(filtering)할 수 있도록 되어 있다. 도시된 예에서는 하나의 원판상의 에어 필터(43)가 장착된 예를 나타내고 있으나, 두 개 이상도 가능하며, 본 고안에 있어 그 개수를 한정하는 것은 아니다.
상기한 원판상의 에어 필터(43)의 내부에는 활성탄(active carbon)을 함침한 그물형상의 망이 다수개 겹쳐져 구성될 수도 있다. 이때, 활성탄은 목재, 야자 껍질 혹은 석탄을 주원료로 하여 아주 큰 흡착성을 갖도록 한 것으로서, ｇ당 1,000㎡이상의 표면적을 갖는데, 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체의 인력을 가하여 피흡착 물질의 분자를 흡착한다. 따라서, 카본을 함침한 그물형상의 망이 다수개 겹쳐져 구성된 에어필터는 오일이나 먼지 등과 같은 이물질을 효과적으로 필터링 할 수 있게 된다.
상기한 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(30)는 체결완료시에는 중앙 및 후방 원통체(12)(13)내에 완전히 수용된 형태로 설치되며, 그 일단은 워터 세퍼레이터부(water separator portion)(20) 및 원통상의 에어 필터부(40)와 연통되어 상기 워터 세퍼레이터부(20)를 통해 일차적으로 수분이 제거된 압축공기의 나머지 수분을 완전히 제거(95% 이상)하여, 수분이 완전히 제거된 압축공기를 후방 원통체(13)의 압축공기 유출구(13-1)를 통해 압축공기 사용기기(60)로 공급하도록 하는 역할을 수행하게 된다. 이러한, 중공사는 고온 및 고압에 견디는 기능성 엔지니어링 플라스틱인 폴리썰폰(polysulfone)으로 제조된 중공의 파이버(fiber)의 형태를 번들 형태로 사용하는 기술이며, 이는 공지된 기술임으로 기술적인 면에서의 추가적인 부연 설명은 생략하기로 한다.
그 구조를 좀 더 구체적으로 설명하면, 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(30)는 대략 원통 형상으로서, 번들(bundle) 타입으로 형성된 중공사(hollow fiber) 다발(31)의 각 중공(32)을 통해 흐르는 압축공기중 함유된 수분은 각 중공사의 막을 통해 멤브레인 드라이어 외벽을 투과해 퍼지 구멍(33)과 중앙 원통체(12)의 홀(12-2)을 통해 외부로 배출되고, 수분이 완전히 제거된 압축공기를 중공사(hollow fiber) 다발(31)의 각 중공(32)을 통해 케이스(10)의 후방 원통체(13)의 압축공기 유출구(13-1)쪽으로 배출된다.
여기서, 케이스(10)의 후방 원통체(13)의 압축공기 유출구(13-1)쪽으로 배출된 건조 공기의 일부는 각 중공사의 막을 통해 멤브레인 드라이어 외벽을 투과해 외벽 표면에 포집된 수분을 외부로 배출하기 위해 퍼지 유량 조절개(도면 번호 미부여)를 통해 반대 흐름(counter current) 방향으로 퍼지(purge)하도록 사용되어 최종적으로 퍼지 구멍(33) 및 중앙 원통체(12)의 홀(12-2)을 통해 배출된다. 이때, 퍼지 유량 조절개(도면 번호 미부여)에 의해 퍼지량은 대략 10-30% 정도가 바람직하나, 그 수치를 한정하는 것은 아니다.
한편, 본원 고안의 케이스(10)가 중앙이 개방되고 길이방향으로 길게 형성된 3개의 전방, 중앙 및 후방 원통체(11)(12)(13)가 나사체결 방식으로 상호 분리 및 결합될 수 있도록 함으로써, 그 내부에 수용 및 결합된 워터 세퍼레이터부(water separator portion)(20), 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(30), 및 에어 필터부(40)를 하나의 결합된 케이스내에 일체로 형성할 수 있음과 아울러, 필요에 따라 상호 분리하여 각각 독립적으로 사용하는 것도 가능한 장점이 있다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어(100)의 작동을 도 1 내지 도 6을 함께 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공기 압축기(1)에 흡입된 공기는 압축되어 압축공기 공급 라인(도면 번호 미부여)을 통해 체결구(50)의 압축공기 유입구(51)로 유입된다.
이어서, 체결구(50)의 압축공기 유입구(51)로 유입된 압축공기는, 체결구(50)의 제 1 연결 파이프(52) 및 워터 세퍼레이터부(20)의 제 2 연결 파이프(22)를 경유하여 워터 세퍼레이터부(20)에 형성된 와류 발생부(21)를 통과하면서 원심력에 의해 충돌되어 수분(유분도 함께)이 일차적으로 제거된 후, 원통상의 에어 필터부(air filter portion)(40)로 공급된다.
계속해서, 일차적으로 수분이 제거된 압축공기는 에어 필터부(40)의 원판상의 에어 필터(43)를 통과하면서 압축공기내에 함유된 유분(오일)이나 먼지 등의 이물질을 필터링(filtering)한 후, 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(30)로 공급된다.
이어서, 워터 세퍼레이터부(water separator portion)(20) 및 에어 필터부(40)를 통해 일차적으로 수분이 제거되고 필터링된 압축공기는 번들타입으로 형성된 중공사(hollow fiber) 다발(31)의 각 중공(32) 관로를 통과하면서 압축공기중 함유된 나머지 수분은 각 중공사의 막을 통해 멤브레인 드라이어 외벽을 투과해 멤브레인 드라이어 외주벽 표면에 포집되어지고, 수분이 완전히 제거된 압축공기는 중공사(hollow fiber) 다발(31)의 각 중공(32)을 통해 길이 방향으로 후방 원통체(13)의 압축공기 유출구(13-1)쪽으로 배출된다.
이때, 후방 원통체(13)의 압축공기 유출구(13-1)쪽으로 배출된 건조 공기의 일부는 각 중공사의 막을 통해 멤브레인 드라이어 외벽을 투과해 그 외표면에 포집된 수분을 외부로 배출하기 위해 퍼지 유량 조절개(도면 번호 미부여)를 통해 반대 흐름(counter current) 방향으로 퍼지(purge)하도록 사용되어 최종적으로 수분을 퍼지 구멍(33) 및 홀(12-2)을 통해 완전히 배출하게 된다.
이와 같이 해서, 수분과 유분 등의 이물질이 완전히 제거된 압축공기는 후방 원통체(13)의 압축공기 유출구(13-1)를 통해 압축공기 사용기기(60)로 공급하여 반도체 및 화학 공정이나, 의료 장비, 환경 장비 등의 모든 산업 전반 공정에 폭넓게 사용할 수 있게 됨과 아울러, 하나의 멤버레인 하우징내에 워터 세퍼레이터 기능과 에어 필터 기능이 구비됨으로써 보다 고품질의 압축공기를 생성할 수 있게 되는 것이다.
도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어의 단면 구성도로서, 압축공기 사용기기(60)로 압축공기의 분출이 멈추었을 때, 압축공기가 퍼지구멍(33)으로 불필요하게 방출되는 것을 자동으로 정지하도록 압축공기 사용기기(60)와 압축공기용 멤브레인 드라이어(100)의 건조 공기 유출구(13-1)사이에 체크밸브(71), 압력보상탱크(70), 및 압력센서(72)가 설치됨과 동시에, 압축공기용 멤브레인 드라이어(100)의 압축공기 유입구(51) 전방에 솔레노이드 밸브(solenoid valve)(2)가 연결설치된 점을 제외하고는 도 1 내지 도 6의 구조와 실질적으로 동일하며, 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
즉, 상기한 솔레노이드 밸브(2)는 본 고안에 따른 멤브레인 드라이어(100)로 유입되는 압축공기의 유입을 제어할 수 있도록 상기 멤브레인 드라이어(100)의 압축공기 유입구(51)에 연결설치되며, 상기 체크밸브(71)는 상기 멤브레인 드라이어(100)의 퍼지구멍(33)으로 압축공기가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 상기 멤브레인 드라이어(100)의 건조 공기 유출구(13-1)에 연결설치되며, 상기 압력보상탱크(70)는 상기 체크밸브(71)와 상기 압축공기 사용기기(60)에 연결되어 압축공기가 저장되는 역할을 수행하며, 상기 압력센서(72)는 상기 압력보상탱크(70) 및 상기 솔레노이드 밸브(2)가 개폐동작을 이룰 수 있도록 압축공기 사용기기(60)로 압축공기가 방출되어 상기 압력보상탱크(70)에 압력변화가 발생하는 경우 이를 감지하여 그 신호를 솔레노이드밸브(2)로 전송하는 역할을 수행한다.
따라서, 이와 같은 구성에 의해 압축공기 사용기기(60)의 사용이 멈추면, 압력보상탱크(70)의 압력이 상승하여 압력센서(72)가 작동되고 전원을 차단하여 솔레노이드 밸브(2)가 닫히고 유입되는 공기 압축기(1)로부터의 압축공기를 차단한다.
다시, 사용자가 압축공기 사용기기(60)를 이용하여 건조 압축공기를 사용하게 되면, 압력보상탱크(70)의 압력이 하강하며 이를 압력센서(72)가 감지하여 솔레노이드 밸브를 열어 다시 건조화 과정을 진행하게 된다.
이상으로 본 고안의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 고안의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.
100: 본 고안에 따른 압축공기용 멤브레인 드라이어
1: 공기 압축기 2: 솔레노이드 밸브(solenoid valve)
10: 케이스 11: 전방 원통체
11-1, 12-1, 13-2, 41, 42, 53: 나사체결부
12: 중앙 원통체 12-2: 홀(hole)
13: 후방 원통체 13-1:건조 공기 유출구
20: 워터 세퍼레이터부(water separator)
21: 와류 발생부 22: 제 2 연결 파이프
30: 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어
31: 중공사 다발 32: 각 중공사 다발의 중공(中空)
33: 퍼지 구멍(purge hole) 40: 에어 필터부(air filter portion)
43: 원판상의 에어 필터
50: 체결구 51: 압축공기 유입구
52: 제 1 연결 파이프 60: 압축공기 사용기기
70: 압력보상탱크 71: 체크밸브
72: 압력센서

Claims (5)

  1. 일단 또는 타단에 공기 압축기로부터 공급되는 습한 압축공기가 유입되는 압축공기 유입구가 형성되고, 타단에는 그 내부를 통해 건조된 공기를 압축공기 사용기기로 유출하기 위한 건조 공기 유출구가 형성되며, 상기 일단과 타단사이에서 길이방향으로 내부 공간이 형성된 전방 원통체, 중앙 원통체, 및 후방 원통체가 나란히 상호 나사체결되는 케이스와,
    상기 케이스의 전방 원통체 내에 상기 압축공기 유입구 측에 연결 설치되며, 상기 유입된 압축공기가 원심 분리실의 와류 발생기를 통과해 원심력의 충돌에 의해 수분을 일차적으로 제거하는 워터 세퍼레이터부와,
    상기 케이스의 후방 원통체 내부 공간에서 길이방향으로 상기 워터 세퍼레이터부와 연결되어 설치되며, 상기 워터 세퍼레이터부를 통해 일차적으로 수분이 제거된 압축공기의 나머지 수분은 그 외벽면을 통해 투과시키고, 그 건조된 공기는 상기 압축공기 유출구로 배출하는 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(membrane dryer)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축공기용 멤브레인 드라이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터 세퍼레이트의 후방에는 연결관을 통해 탈부착가능하도록 연통되며, 상기 공기 압축기로부터 공급되는 상기 습한 압축공기에 함유된 유분 또는 먼지를 필터링하기 위한 중공형상의 원통형의 에어 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기용 멤브레인 드라이어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중공형상의 원통형의 에어 필터(air filter)부는 그 전후방의 외주연에 나사체결부가 각각 형성되어 상기 전방 및 중앙 원통체와 나사체결되며, 그 중앙쪽에는 원판상의 에어 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 압축공기용 멤브레인 드라이어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 압축공기 유출구쪽으로 배출된 건조 공기의 일부는, 상기 중공사(hollow fiber) 다발 형상의 멤브레인 드라이어(membrane) 외벽을 투과해 그 외표면에 포집된 수분을 외부로 배출하기 위해 퍼지 유량 조절개를 통해 그 반대 흐름(counter current) 방향으로 퍼지(purge)하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 압축공기용 멤브레인 드라이어.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축공기용 멤브레인 드라이어는,
    상기 멤브레인 드라이어로 유입되는 압축공기의 유입을 제어할 수 있도록 상기 멤브레인 드라이어의 압축공기 유입구에 연결설치되는 솔레노이드 밸브와,
    상기 멤브레인 드라이어의 퍼지구멍으로 압축공기가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 상기 멤브레인 드라이어의 상기 건조 공기 유출구에 연결설치되는 체크밸브와,
    상기 체크밸브와 상기 압축공기 사용기기에 연결되어 압축공기가 저장되는 역할을 수행하는 압력보상탱크와,
    상기 압력보상탱크 및 상기 솔레노이드 밸브가 개폐동작을 이룰 수 있도록 상기 압축공기 사용기기로 압축공기가 방출되어 상기 압력보상탱크에 압력변화가 발생하는 경우 이를 감지하여 그 신호를 상기 솔레노이드 밸브로 전송하는 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기용 멤브레인 드라이어.
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