KR20120015118A - 압축공기 제습장치 - Google Patents

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Abstract

사이클론형상의 내부공간을 가지며, 내부공간의 하부에 배수구가 형성된 케이스와, 케이스의 상측에 장착되고, 케이스의 내부로 공기압축기의 수분이 포함된 압축공기를 유입시키는 유입유로와, 케이스로부터 수분을 제거한 압축공기를 공기압축기로 유출시키는 유출유로가 형성된 제1블록과, 케이스의 내,외부에 장착되어 유입유로를 통해 유입된 압축공기에 포함된 수분을 응축시키도록 마련된 제1,2방열부와, 케이스의 하측에 장착되고 케이스에서 응축되어 배수구를 통해 배수되는 수분을 집수하는 집수부가 형성된 제2블록을 포함하는 압축공기 제습장치를 개시한다. 이러한 압축공기 제습장치는 사이클론형상의 내부공간을 갖는 케이스의 원심력뿐만 아니라 제1,2방열부의 방열효과를 이용함으로써 압축공기 내의 수분을 용이하게 제거할 수 있다.

Description

압축공기 제습장치{Dehumidifier of compressed air}
본 발명은 공기압축기에서 배출되는 압축공기에 포함된 수분이나 유분을 제거하는 압축공기 제습장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기압축기에서 토출되는 압축공기에는 압축기의 구동에 따른 열과 외부로부터 유입되는 공기 등이 여러 요인에 의해 수분 또는 유분이 포함되어 있다. 특히 수분은 부식의 원인이 되므로 압축공기를 이용하는 여러가지 기기의 오작동을 유발하고 공기제어회로의 고장을 야기한다. 따라서 압축공기를 이용하는 기기로 압축공기를 공급하기 전에 압축공기에 포함된 수분을 제거할 필요가 있다.
통상의 압축공기 제습장치는 미세 다공질부로 이루어진 필터부재를 이용하고 있는데, 압축공기가 필터부재를 통과할 때 수분이 필터부재의 미세 구멍을 통과하지 못하고 포집되도록 하는 원리를 사용하고 있다.
하지만 상기와 같은 필터부재를 사용하는 압축공기 제습장치는 수분 제거 성능이 우수하지 못하고 유분이 필터부재에 유착될 경우 필터부재를 자주 교환해야 하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수분제거 효과가 우수한 압축공기 제습장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축공기 제습장치는 사이클론형상의 내부공간을 가지며, 상기 내부공간의 하부에 배수구가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 상측에 장착되고, 상기 케이스의 내부로 공기압축기의 수분이 포함된 압축공기를 유입시키는 유입유로와, 상기 케이스로부터 수분을 제거한 압축공기를 상기 공기압축기로 유출시키는 유출유로가 형성된 제1블록과, 상기 케이스의 내,외부에 장착되어 상기 유입유로를 통해 유입된 압축공기에 포함된 수분을 응축시키도록 마련된 제1,2방열부와, 상기 케이스의 하측에 장착되고 상기 케이스에서 응축되어 상기 배수구를 통해 배수되는 수분을 집수하는 집수부가 형성된 제2블록을 포함한다.
상기 케이스는 원통형의 내부공간을 갖는 알루미늄 재질의 제1케이스와, 하측으로 갈수록 직경이 감소되는 테이퍼형상의 내부공간을 갖는 투명재질의 제2케이스를 포함하며,
상기 제1방열부는 상기 제1케이스의 내부에 배치되어 상기 제1케이스의 외면과 연결되는 동(銅) 재질의 파이프와, 상기 파이프에 끼워지는 동(銅) 재질의 다수의 방열판을 포함하고,
상기 제2방열부는 상기 제1케이스의 외면에 일체로 형성되는 방열핀을 포함한다.
상기 제1방열부는 상기 케이스의 내부에 배치되는 동(銅) 재질의 제1파이프와, 상기 제1파이프에 끼워지는 다수의 동(銅) 재질의 제1방열판을 포함하고,
상기 제2방열부는 상기 케이스의 외부에 배치되되 상기 제1파이프와 연결되는 동(銅) 재질의 제2파이프와, 상기 제2파이프에 끼워지는 다수의 동(銅) 재질의 제2방열판과, 상기 제2파이프의 사이에 배치되는 모터와 송풍팬을 포함하는 송풍유닛을 포함한다.
상기 케이스의 내부에서 상기 유출유로의 입구 둘레에는 상기 유입유로와 상기 유출유로를 통해 유동되는 압축공기를 분리하기 위한 캡형상의 덕트가 마련되고, 상기 덕트의 하단은 수분의 급락을 유도하기 위하여 톱니형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 집수부는 상기 케이스의 사이클론 형상의 내부공간의 하면과 대응되는 상면을 가지고, 상기 제2블록에서 하측으로 함몰된 형상의 하면을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 제2블록에는 상기 집수부에 집수된 물을 외부로 배출시키기 위한 배출구가 형성되고, 상기 배출구는 상기 배수구와 편심된 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 유출유의 직경은 상기 유입유로의 직경 보다 작은 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 압축공기 제습장치는 원심력 제공과 더불어 다양한 방열효과를 이용함으로써 수분제거가 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압축공기 제습장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 케이스를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제2케이스를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1블럭을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 덕트를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 제1방열부를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 제2방열부를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압축공기 제습장치에서 제2블록을 통한 배수관계를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 이실시예에 따른 압축공기 제습장치를 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 압축공기 제습장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 압축공기 제습장치는 원통형상의 외관을 가지는 케이스(10)와, 케이스(10)의 개방된 상면을 덮는 제1블록(20)과, 케이스(10)의 하면을 덮는 제2블록(30)과, 케이스(10)의 내부에 장착되는 제1방열부(40)와, 케이스(10)의 외부에 장착되는 제2방열부(50)를 포함한다.
먼저, 케이스(10)는 상술한 바와 같이 원통형상의 외관을 가지는데, 이러한 케이스(10)는 사이클론형상의 내부공간을 갖는다. 즉, 케이스(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 원통형상의 내부공간(12)을 가지는 제1케이스(11)와, 이 제1케이스(11)의 하부에 배치되고 하측으로 갈수록 직경이 감소되는 테이퍼형상의 내부공간(14)을 가지는 제2케이스(13)를 포함한다.
제1케이스(11)는 상술한 바와 같이 원통형상의 알루미늄 재질로 이루어진다. 이러한 제1케이스(11)의 외면에는 제1방열부(40)가 마련된다.
제2케이스(13)는 상술한 바와 같이 원통형상의 외관과 테이퍼형상의 내부공간(14)을 가지며, 이러한 내부공간(14)을 외부에서 투시할 수 있도록 투명한 아크릴재질로 이루어진다.
테이퍼형상의 내부공간(14)의 하단부 즉, 꼭지점에는 케이스(10)의 내부로 유입되는 압축공기에 포함된 수분이 케이스(10)의 내부에서 응축된 후 배수될 수 있도록 배수구(15)가 형성되어 있다. 이러한 배수구(15)는 도 3에 도시된 바와 같이 케이스의 내부공간(12,14)을 따라 낙하되는 응축수가 증발되는 것을 억제하면서도 용이하게 배수시킬 수 있도록 작은 직경의 세개의 원이 중첩된 형상으로 마련될 수 있다.
제1블록(20)은 상술한 바와 같이 케이스(10)의 개방된 상면을 덮는다. 이러한 제1블록(20)에는 도 4에 도시된 바와 같이 케이스(10)의 내부로 공기압축기(미도시)의 압축공기의 유입을 안내하는 유입유로(21)와, 유입유로(21)를 통해 케이스(10) 내부로 유입된 후 수분이 제거된 압축공기를 다시 공기압축기로 유출시키도록 안내하는 유출유로(23)가 형성된다.
유입유로(21)는 이 유입유로(21)를 따라 유입되는 압축공기가 케이스(10)의 내부에서 원심력을 가지도록 안내한다. 이러한 유입유로(21)는 제1블록(20)의 모서리부분에 인접한 일측면에 입구가 형성되고, 케이스(10)의 내부공간(12,14)과 연통되는 제1블록(20)의 하면에 출구가 형성된다. 즉, 유입유로(21)는 제1블록(20)의 모서리부분의 인접한 일측면으로부터 제1케이스(11)의 원주방향을 따라 하향 절곡되는 형상을 가진다.
유출유로(23)는 케이스(10)의 중앙에서 상승된 압축공기를 안내한다. 이러한 유출유로(23)는 제1블록(20)의 하면 중앙에 입구가 형성되고, 제1블록(20)의 일측면 중앙에 출구가 형성된다. 즉, 유출유로(23)는 제1블록(20)의 내부에서 "ㄱ자" 형상으로 형성되며, 유입유로(21)와 겹치지 않는다.
유출유로(23)의 직경은 유입유로(21)의 직경 보다 크게 형성된다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 유출유로(23)를 통해 유출되는 압축공기의 속도가 유입유로(21)를 통해 유동되는 압축공기의 속도 보다 느리게 하여 제1블록(20)의 내부에서 수분이 흡수되는 것을 방지한다.
또한, 케이스(10)의 내부에서 유출유로(23)의 입구 둘레에는 도 5에 도시된 바와 같이 유입유로(21)와 유출유로(23)를 통해 유동되는 압축공기를 분리하는 덕트(60)가 마련된다. 즉, 유입유로(21)를 통해 유입된 압축공기는 케이스(10)의 내부에서 케이스(10)의 내면을 따라 원심력을 가지도록 움직이고, 유출유로(23)를 통해 유출되는 압축공기는 케이스(10)의 중앙에서 상승되는 움직임을 가진다. 이때의 덕트(60)는 유출유로(23)의 입구 둘레에 장착됨으로써 유입유로(21)와 유출유로(23)에 의해 유동되는 압축공기를 분리한다.
또, 상기의 덕트(60)는 도시된 바와 같이 유출유로(23)의 입구 둘레에서 캡형상으로 형성되되, 그 하단(61)이 톱니형상으로 형성된다. 이와 같이 덕트의 하단(61)이 톱니형상으로 형성되는 것은, 케이스(10)의 내부에서 수분이 응축될 때 덕트(60)의 외면에서도 맺힐 수 있는데 외면을 따라 이동되는 수분이 톱니형상의 하단(61)에서 쉽게 뭉쳐 낙하할 수 있게 하기 위함이다.
제1방열부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 케이스(10) 바람직하게는 제1케이스(11)의 내부에 배치된다. 이러한 제1방열부(40)는 동(銅) 재질의 파이프(41)와, 이 파이프(41)에 끼워지는 동(銅) 재질의 다수의 방열판(45)과, 파이프(41)를 제1케이스(11)의 외면과 연결하게 하는 브라켓(43)을 포함한다.
제2방열부(50)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1케이스(11)와 일체로 형성되는 알루미늄 재질의 방열핀(51)일 수 있다. 이때의 방열핀(51)은 제1방열부(40)가 케이스(10)의 외면과 연결되므로 제1방열부(40)의 열이 열전달될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 제1,2방열부(40,50)는 압축공기가 공급되는 케이스(10)의 내부의 온도가 외부온도보다 높으므로 케이스(10) 내부의 열을 외부로 방출하게 한다.
즉, 본 발명에서는 유입유로(21)를 통해 케이스(10)의 내부로 유입된 압축공기가 케이스(10)의 내면을 따라 나선운동하는 과정에서 케이스(10)의 외부에 장착되는 제2방열부(50)에 의해 수분과 유분이 한차례 걸려지고, 나선운동한 후 케이스(10)의 중앙에서 상측으로 유출유로(23)를 향해 유동되는 과정에서 케이스(10)의 내부에 배치되는 제1방열부(40)에 의해 다시 미세한 수분과 유분이 걸려진다.
제2블록(30)은 다시 도 1에 도시된 바와 같이 케이스(10)의 하면을 덮는다. 이러한 제2블록(30)에는 배수구(15)를 통해 배수되는 수분을 집수하는 집수부(31)가 형성된다. 집수부(31)는 도시된 바와 같이 제2케이스(13)의 테이퍼진형상의 내부공간(14)의 하면과 대응되는 상면을 가지고, 제2블록(30)의 내부에서 하측으로 함몰된 형상의 하면을 가진다. 즉, 제2케이스(13)는 도시된 바와 같이 M자형상의 내부단면이 구비되고, 이러한 M자형상의 내부단면에 의해 제2케이스(13)의 내부에서 내부공간(14)과 집수부(31)로 구획된다.
상기의 집수부(31)에는 이 집수부(31)에 집수된 물을 외부로 배출시키기 위한 배출구(32)가 형성된다. 이러한 배출구(32)는 도시된 바와 같이 제2케이스(13)에 형성되는 배수구(15)와 편심되는 위치에 형성된다.
즉, 본 발명에서 배수구(15)는 M자형상의 집수부(31)의 상면에 형성되되 집수부(31) 상면의 하측 꼭지점 부분에 형성되고, 배출구(32)는 케이스(10)의 중앙에 위치하는 배수구(15)로부터 편심된 위치에 형성된다. 이에 따라 본 발명에서는 상기와 같은 구조를 가진 배수구(15)와 배출구(32)에서 외부로 배출되는 수분의 재증발을 억지시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 도 8에 도시된 바와 같이 이 집수부(31)에 집수되는 물의 수위를 감지하는 수위감지센서(33)가 장착될 수 있다. 이러한 수위감지센서(33)는 제어부(34)와 전기적으로 연결된다. 그리고 제2블록(30)의 일측에는 수위감지센서(33)에서 감지되는 집수부(31)의 수위값에 따라 제어부(34)에 의해 배출구(32)를 개폐하는 밸브(35)가 설치될 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 이실시예에 따른 압축공기 제습장치를 도시한 도면이다. 여기서 본 발명의 일실시예의 압축공기 제습장치와 동일한 구성요소에 대해서면 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 이실시예에 따른 압축공기 제습장치의 제2방열부(150)는 동 재질의 제2파이프(151)와, 제2파이프(!51)에 끼워지는 다수의 동 재질의 제2방열판(155)과, 제2파이프(151)가 케이스(10)의 외면에 연결될 수 있도록 하는 동시에 제1방열부(40)의 브라켓 즉, 제1브라켓(43)과 연결되는 제2브라켓(153)을 포함한다. 또, 제2방열부(150)는 제2파이프(151)의 사이에 배치되는 모터(157)와 이 모터(157)에 의해 작동되는 송풍팬(158)을 구비하는 송풍유닛(156)을 더 포함한다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 사이클론 형상의 내부공간을 가진 케이스를 구비하여 원심력을 이용하여 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 동시에 케이스의 내외부에 설치되는 제1,2방열부에 의해 압축공기에 포함된 수분을 용이하게 응축시킬 수 있으므로 효율적으로 수분을 제거할 수 있다.
10 : 케이스 11 : 제1케이스
12 : 제1케이스의 내부공간 13 : 제2케이스
14 : 제2케이스의 내부공간 15 : 배수구
20 : 제1블록 21 : 유입유로
23 : 유출유로 30 : 제2블록
31 : 집수부 32 : 배출구
33 : 수위감지센서 34 : 제어부
35 : 밸브 40 : 제1방열부
41 : 제1파이프 43 : 제1브라켓
45 : 제1방열판 50 : 제2방열부
51 : 방열핀 60 : 덕트
61 : 덕트의 하단 150 : 제2방열부
151 : 제2파이프 153 : 제2브라켓
155 : 제2방열판 156 : 송풍유닛
157 : 모터 158 : 송풍팬

Claims (7)

  1. 사이클론형상의 내부공간(12,14)을 가지며, 상기 내부공간(12,14)의 하부에 배수구(15)가 형성된 케이스(10)와,
    상기 케이스(10)의 상측에 장착되고, 상기 케이스(10)의 내부로 공기압축기의 수분이 포함된 압축공기를 유입시키는 유입유로(21)와, 상기 케이스(10)로부터 수분을 제거한 압축공기를 상기 공기압축기로 유출시키는 유출유로(23)가 형성된 제1블록(20)과,
    상기 케이스(10)의 내,외부에 장착되어 상기 유입유로(21)를 통해 유입된 압축공기에 포함된 수분을 응축시키도록 마련된 제1,2방열부(40)(50,150)와,
    상기 케이스(10)의 하측에 장착되고 상기 케이스(10)에서 응축되어 상기 배수구(15)를 통해 배수되는 수분을 집수하는 집수부(31)가 마련된 제2블록(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기 제습장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(10)는 원통형의 내부공간(12)을 갖는 알루미늄 재질의 제1케이스(11)와, 하측으로 갈수록 직경이 감소되는 테이퍼형상의 내부공간(14)을 갖는 투명재질의 제2케이스(13)를 포함하며,
    상기 제1방열부(40)는 상기 제1케이스(11)의 내부에 배치되어 상기 제1케이스(11)의 외면과 연결되는 동(銅) 재질의 파이프(41)와, 상기 파이프(41)에 끼워지는 동(銅) 재질의 다수의 방열판(45)을 포함하고,
    상기 제2방열부(50)는 상기 제1케이스(11)의 외면에 일체로 형성되는 방열핀(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기 제습장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1방열부(40)는 상기 케이스(10)의 내부에 배치되는 동(銅) 재질의 제1파이프(41)와, 상기 제1파이프(41)에 끼워지는 다수의 동(銅) 재질의 제1방열판(45)을 포함하고,
    상기 제2방열부(150)는 상기 케이스(10)의 외부에 배치되되 상기 제1파이프(41)와 연결되는 동(銅) 재질의 제2파이프(151)와, 상기 제2파이프(151)에 끼워지는 다수의 동(銅) 재질의 제2방열판(155)과, 상기 제2파이프(151)의 사이에 배치되는 모터(157)와 송풍팬(158)을 포함하는 송풍유닛(156)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기 제습장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 케이스(10)의 내부에서 상기 유출유로(23)의 입구 둘레에는 상기 유입유로(21)와 상기 유출유로(23)를 통해 유동되는 압축공기를 분리하기 위한 캡형상의 덕트(60)가 마련되고,
    상기 덕트(60)의 하단(61)은 수분의 급락을 유도하기 위하여 톱니형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기 제습장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 집수부(31)는 상기 케이스(10)의 사이클론 형상의 내부공간(14)의 하면과 대응되는 상면을 가지고, 상기 제2블록(30)에서 하측으로 함몰된 형상의 하면을 가지는 것을 특징으로 하는 압축공기 제습장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2블록(30)에는 상기 집수부(31)에 집수된 물을 외부로 배출시키기 위한 배출구(32)가 형성되고,
    상기 배출구(32)는 상기 배수구(15)와 편심된 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 압축공기 제습장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유출유로(23)의 직경은 상기 유입유로(21)의 직경 보다 작은 것을 특징으로 하는 압축공기 제습장치.
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