KR20160050030A - 2-챔버 에어 드라이어의 재생을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 병렬로 연결되고 건조제로 채워진 적어도 2개의 건조 챔버(3a, 3b)를 포함하는 흡착식 에어 드라이어(4)의 재생을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 압축기(1)에 의해 형성된 다습한 압축 공기 흐름은 건조 단계에 건조 챔버들 중 하나의 건조 챔버(3a)를 통해 유동하고, 동시의 재생 단계에서 건조제의 탈수를 위해 다른 건조 챔버(3b)를 통해 건조한 압축 공기 흐름이 유동하며, 이 경우 정상 작동 중에 건조 단계와 재생 단계 사이에서 건조 챔버(3a, 3b)의 교호 전환을 위해 밸브 장치(2a, 2b)가 제공되고, 후속 재생 단계의 실시를 위해 제어 기술적인 수단이 제공되며, 상기 수단은 완전한 재생을 위해 건조한 압축 공기로 하나의 건조 챔버(3b)의 관류 및 완전한 재생을 위해 건조한 압축 공기로 다른 건조 챔버(3a)의 관류를 도입하고, 이로써 흡착식 에어 드라이어의 다음 작동 시작을 완전히 재생된 건조 챔버(3a, 3b)로 시작할 수 있다.
Description
본 발명은 서로 병렬로 연결되고 건조제로 채워진 적어도 2개의 건조 챔버에 의해 작동되는 흡착식 에어 드라이어의 재생을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 압축기에 의해 형성된 다습한 압축 공기 흐름은 건조 단계에서 건조 챔버들 중 하나의 건조 챔버에 의해 건조되고, 다른 건조 챔버는 동시의 재생 단계에서 건조제의 탈수를 위해 건조한 압축 공기 흐름에 의해 관류되며, 이 경우 흡착식 에어 드라이어의 정상 작동 중에 건조 단계와 재생 단계 사이에서 건조 챔버의 교호 전환이 실시된다.
본 발명의 이용 분야는 특히 철도 차량을 위한 압축 공기 시스템에 적용된다. 이 경우 일반적으로 견인 차량 내에 배치된 압축기는 압축 공기식 브레이크 시스템 및 경우에 따라서 다른 장치의 구동을 위해 압축 공기를 형성한다. 또한 본 발명에 따른 해결 방법은 건조 단계와 재생 단계 사이에서 교호 작동을 수행하는 다른 차량의 흡착식 에어 드라이어에 적용될 수 있다.
DE 35 33 893 A1호에 2-챔버 변형 형태로 서로 병렬 연결되고 건조제를 포함하는 2개의 건조 챔버를 구비한 차량의 브레이크 장치의 특히 압축 공기 공급을 위한 흡착식 에어 드라이어가 공개되어 있다. 건조한 압축 공기로 영구적인 압축 공기 공급을 보장하기 위해, 상기 2개의 건조 챔버는 건조- 및 재생 단계 동안 동시에 서로 교호 작동된다. 건조 단계와 재생 단계 사이의 전환은 타이밍 사이클에 따라 전환 가능한 밸브 메커니즘에 의해 이루어지고, 상기 밸브 메커니즘은 압축기로부터 나오는 다습한 압축 공기를 교대로 건조 챔버 내로 공급하고, 각기 다른 건조 챔버로부터 재생 시 사용된 부분 공기량을 배출한다. 밸브 메커니즘은 대응 사이클에서 작동하는, 하나의 자기 밸브에 의해 제어 가능한 개별 밸브들을 가진 스위칭 밸브로 이루어진다.
실제로, 규정되지 않은 로딩이 이루어지는 철도 차량의 정지 후에 흡착식 에어 드라이어의 정상적인 작동은 건조제 내의 수분에 의해 중단되는 문제가 생긴다. 축적된 습기에 의해 건조제가 조기에 소모된다. 따라서 철도 차량의 재 작동 시작 및 결빙점 아래의 온도에서 압축기 작동 시 흡착식 에어 드라이어의 복잡한 예비 가열이 필수이다. 이러한 방해가 되는 시작 조건으로 인해 예를 들어 결빙과 같은 작동 장애에 대한 취약성이 증가한다.
본 발명의 과제는, 간단한 기술적 수단에 의해 작동 시작 시 작동 장애를 방지하고 건조제를 보다 장시간 이용할 수 있게 하는 흡착식 에어 드라이어의 재생을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 방법 기술적으로 청구범위 제1항에 의해 해결된다. 이에 상응하는 장치와 관련해서 상기 과제는 청구범위 제4항에 의해 해결된다. 각각의 관련된 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 개선예를 제시한다.
본 발명은 방법 기술적으로, 흡착식 에어 드라이어의 정상 작동의 종료 후에 그때까지 여전히 재생 단계에 있는 건조 챔버는 건조한 압축 공기에 의해 추가로 관류됨으로서 완전히 재생되고, 그때까지 건조 단계에 있는 다른 건조 챔버도 건조한 압축 공기에 의한 관류로 전환됨으로써 완전히 재생되며, 이로써 흡착식 에어 드라이어의 다음 작동 시작을 완전히 재생된 건조 챔버로 시작할 수 있다.
다시 말해서 차량의 정지 시 흡착식 에어 드라이어의 건조 챔버들이 재생되고, 이를 위해 바람직하게 저장 공기 챔버로부터 건조 공기가 이용된다.
본 발명에 따른 해결 방법의 장점은 특히, 차량의 다음 작동 시작 시 흡착식 에어 드라이어의 예비 가열을 더 이상 필요로 하지 않는 것이다. 정상 작동의 종료 후에 지체 없이 실행된 건조제의 탈수에 의해 상기 건조제의 수분 흡수성이 보존되고, 이는 수명을 연장시킨다. 또한 작동 시작 단계에서 압축 공기 소모가 감소하고, 주행 준비까지의 기간이 단축된다.
바람직하게는 흡착식 에어 드라이어의 정상 작동 중에 재생 단계에 있는 건조 챔버의 재생을 위해 사용되는 압축 공기는 건조 단계에 있는 다른 건조 챔버로부터 배출측으로 배출된 메인 공기 흐름에서 분기된다. 이로 인해 정상 작동 중에 재생은 건조한 압축 공기의 추가 저장 없이 실시될 수 있다.
이와 달리 정상 작동의 종료 후에 건조 챔버의 후속 재생을 위해 사용된 건조한 압축 공기는 바람직하게 흡착식 에어 드라이어 후방에 연결된 저장 압력 챔버로부터 역류하는 메인 공기 흐름에서 분기된다. 이로써 정상 작동의 종료 후에 건조 챔버의 본 발명에 따른 후속 재생을 위해 건조한 압축 공기가 사용될 수 있고, 상기 압축 공기는 저장 압력 챔버 내에 저장되어 또한 더 이상 요구되지 않는다. 이로써 저장된 압력 에너지의 효율적인 후속 이용이 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2개의 건조 챔버로부터 배출측으로 배출되는 건조한 압축 공기는 메인 공기 흐름을 저장 압력 챔버로 안내하는 공통의 압축 공기 라인 내로 흘러 들어간다. 여기에, 즉 건조한 압축 공기가 수집되고, 재생을 위해 여기에서 건조 챔버 근처로 배출될 수 있다. 재생 단계 동안 메인 공기 흐름을 안내하는 압축 공기 라인을 통해 건조 챔버 내로 건조한 압축 공기가 역류하는 것을 방지하기 위해, 압축 공기 라인 내에 체크 밸브가 배치되는 것이 제안된다. 역류 작용은 이러한 점에서 건조 챔버의 방향으로 이루어진다.
바람직하게는 체크 밸브와 저장 압력 챔버 사이의 영역에서 메인 공기 흐름을 안내하는 압축 공기 라인으로부터 분기 라인이 분기하고, 상기 분기 라인은 건조제의 재생을 위해 건조 챔버 내로 통한다.
바람직한 실시예에 따라 건조 챔버의 유입측에 건조 단계와 재생 단계 사이에서 건조 챔버의 교호 전환을 위해 밸브 장치가 배치된다. 밸브 장치는 공통의 밸브 블록으로서 통합되거나 건조 챔버 당 개별 밸브들로서 형성될 수 있다. 바람직하게는 전기 공압식 밸브들이 사용되고, 상기 밸브들은 중앙 전자 제어 유닛에 의해 건조 단계와 재생 단계 사이에서 교대로 작동된다. 후속 재생 동안 밸브 장치는 폐쇄 위치에 있어야 한다.
또한 본 발명을 개선하는 조치들은 계속해서 본 발명의 바람직한 실시예의 설명과 함께 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 정상 작동 중에 흡착식 에어 드라이어를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 후속 재생 중에 흡착식 에어 드라이어를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 건조 챔버의 후속 재생의 종료 후에 흡착식 에어 드라이어를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 후속 재생 중에 흡착식 에어 드라이어를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 건조 챔버의 후속 재생의 종료 후에 흡착식 에어 드라이어를 개략적으로 도시한 도면.
도 1에 따라 철도 차량의 정상 작동 중에 압축기는 밸브 장치(2a, 2b)에 의해 압축 공기를 교대로 2개의 건조 챔버(3a, 3b)에 공급하고, 상기 건조 챔버들은 흡착식 에어 드라이어(4)의 구성부이다. 밸브 장치의 밸브(2a)는 여기에서 압축기(1)와 건조 챔버(3a) 사이의 연결을 형성하는 한편, 다른 건조 챔버(3b)는 밸브 장치의 밸브(2b)의 폐쇄에 의해 압축기(1)에 연결되는 것이 아니라, 건조 챔버(3b)의 환기를 위해 대기에 연결된다.
건조 챔버(3a, 3b)의 배출측으로 압력 라인(5)은 건조 챔버(3a, 3b)의 2개의 부분 공기 흐름을 저장 압력 챔버(6) 내로 유입되는 건조한 압축 공기의 메인 공기 흐름으로 통합한다.
압축 공기 라인(5) 내에 건조 챔버(3a, 3b)의 방향으로 차단 작용을 하는 체크 밸브(7)가 배치됨으로써, 재생 단계 동안 메인 공기 흐름을 안내하는 압력 라인(5)을 통해 건조 챔버(3a, 3b) 내로 건조한 압축 공기가 역류하는 것이 방지될 수 있다. 체크 밸브(7)와 저장 압력 챔버(6) 사이의 영역에서 압축 공기 라인(5)으로부터 분기 라인(8)이 분기하고, 상기 분기 라인은 재생을 위해 건조한 압축 공기를 공급하기 위해 건조 챔버(3a, 3b) 내로 통한다.
도시되지 않은 전자 제어부에 의해 밸브 장치(2a, 2b)는 시간- 또는 필요에 따라 전환되므로, 수분 포화된 건조제를 포함하는 건조 챔버(3a)를 건조 단계로부터 재생 단계로 전환할 수 있다. 동시에 재생 단계에 있는 다른 건조 챔버(3b)는 건조 단계로 전환되므로, 건조한 압축 공기의 연속 공급을 보장할 수 있다. 이러한 교대는 흡착식 에어 드라이어 및 상기 에어 드라이어를 포함하는 차량의 정상 작동 중에 반복된다.
도 2에 따라 차량의 정지 후에, 즉 정상적인 작동의 종료 후에 2개의 건조 챔버(3a, 3b)의 후속 재생이 이루어진다. 따라서 그때까지 여전히 재생 단계에 있는 건조 챔버(3b)는 건조한 압축 공기로 완전히 재생이 완료되고, 상기 압축 공기는 정상적인 작동의 종료 후에 충전된 저장 압력 챔버(6)에서 제거된다. 체크 밸브(7)는 이 경우, 압축 공기가 저장 압력 챔버(6)로부터 메인 공기 라인(5)을 통해 다시 건조 챔버(3a, 3b)에 도달하는 것이 저지됨으로써 추가 압력 손실이 이루어지지 않는 것을 보장한다.
정상 작동이 종료할 때까지 건조 단계에 있는 다른 건조 챔버(3a)도 후속 재생 단계 동안 건조한 압축 공기에 의한 관류로 전환됨으로써 완전히 재생된다. 이로써 도 3에 따라, 차량 및 차량 내에 배치된 흡착식 에어 드라이어의 다음 작동 시작 시 완전히 재생된 건조 챔버(3a, 3b)로 시작될 수 있는 것이 보장된다.
1 : 압축기
2 : 밸브 장치
3 : 건조 챔버 5 : 메인 공기 라인
6 : 저장 압력 챔버 7 : 체크 밸브
8 : 분기 라인
3 : 건조 챔버 5 : 메인 공기 라인
6 : 저장 압력 챔버 7 : 체크 밸브
8 : 분기 라인
Claims (8)
- 서로 병렬로 연결되고 건조제로 채워진 적어도 2개의 건조 챔버(3a, 3b)로 작동되는 흡착식 에어 드라이어(4)의 재생을 위한 방법으로서, 압축기(1)에 의해 형성된 다습한 압축 공기 흐름은 건조 단계에 건조 챔버들 중 하나의 건조 챔버(3a)에 의해 건조되고, 다른 건조 챔버(3b)는 동시의 재생 단계에서 건조제의 탈수를 위해 건조한 압축 공기 흐름에 의해 관류되며, 정상 작동 중에 건조 단계와 재생 단계 사이에서 상기 건조 챔버(3a, 3b)의 밸브 제어식 교호 전환이 실시되는 방법에 있어서,
정상 작동의 종료 후에 그때까지 여전히 재생 단계에 있는 건조 챔버(3b)는 건조한 압축 공기에 의해 추가로 관류됨으로써 완전히 재생되고, 그때까지 건조 단계에 있는 다른 건조 챔버(3a)도 건조한 압축 공기에 의한 관류로 전환됨으로써 완전히 재생되며, 이로써 흡착식 에어 드라이어의 다음 작동 시작을 완전히 재생된 건조 챔버(3a, 3b)로 시작할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서, 정상 작동 중에 재생 단계에 있는 상기 건조 챔버(3b)의 재생을 위해 사용되는 건조한 압축 공기는 건조 단계에 있는 다른 건조 챔버(3a)로부터 배출측으로 배출되는 메인 공기 흐름에서 분기되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 정상 작동의 종료 후에 상기 건조 챔버(3a, 3b)의 후속 재생을 위해 사용되는 건조한 압축 공기는 흡착식 에어 드라이어(3a, 3b) 후방에 연결된 저장 압력 챔버(6)로부터 역류하는 메인 공기 흐름에서 분기되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 서로 병렬로 연결되고 건조제로 채워진 적어도 2개의 건조 챔버(3a, 3b)를 포함하는 흡착식 에어 드라이어(4)의 재생을 위한 장치로서, 압축기(1)에 의해 형성된 다습한 압축 공기 흐름은 건조 단계에 건조 챔버들 중 하나의 건조 챔버(3a)를 통해 유동하고, 동시의 재생 단계에서 건조제의 탈수를 위해 다른 건조 챔버(3b)를 통해 건조한 압축 공기 흐름이 유동하며, 정상 작동 중에 건조 단계와 재생 단계 사이에서 상기 건조 챔버(3a, 3b)의 교호 전환을 위해 밸브 장치(2a, 2b)가 제공되는 장치에 있어서,
후속 재생 단계의 실시를 위해 제어 기술적 수단이 제공되고, 상기 수단은 완전한 재생을 위해 건조한 압축 공기로 하나의 건조 챔버(3b)의 추가 관류 및 완전한 재생을 위해 건조한 압축 공기로 다른 건조 챔버(3a)의 관류를 도입하며, 이로써 흡착식 에어 드라이어의 다음 작동 시작을 완전히 재생된 건조 챔버(3a, 3b)로 시작할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치. - 제4항에 있어서, 2개의 건조 챔버(3a, 3b)로부터 배출측으로 배출되는 건조한 압축 공기는 메인 공기 흐름을 저장 압력 챔버(6)로 안내하는 공통의 압축 공기 라인(5) 내로 흘러 들어가는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 압축 공기 라인(5) 내에 체크 밸브(7)가 배치됨으로써, 재생 단계 동안 메인 공기 흐름을 안내하는 압축 공기 라인(5)을 통해 건조 챔버(3a, 3b) 내로 건조한 압축 공기가 역류하는 것이 방지될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제6항에 있어서, 체크 밸브(7)와 저장 압력 챔버(6) 사이의 영역에서 메인 공기 흐름을 안내하는 압축 공기 라인(5)으로부터 분기 라인(8)이 분기하고, 상기 분기 라인은 재생을 위해 상기 건조 챔버(3a, 3b) 내로 통하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제4항에 있어서, 건조 단계와 재생 단계 사이에서 상기 건조 챔버(3a, 3b)의 교호 전환을 위해 밸브 장치(2a, 2b)는 제공되고, 상기 밸브 장치는 상기 압축기(1) 후방에 연결되어 상기 건조 챔버(3a, 3b)의 유입측에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
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