KR20210114719A - Separator using centrifugal force and impingement - Google Patents

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KR20210114719A
KR20210114719A KR1020200030184A KR20200030184A KR20210114719A KR 20210114719 A KR20210114719 A KR 20210114719A KR 1020200030184 A KR1020200030184 A KR 1020200030184A KR 20200030184 A KR20200030184 A KR 20200030184A KR 20210114719 A KR20210114719 A KR 20210114719A
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Abstract

The present invention relates to a gas-liquid separator using centrifugal force and collision to provide an excellent dehumidification effect. According to the present invention, the gas-liquid separator comprises: a cylindrical tank having an inlet formed on one side of the upper part to allow compressed air containing moisture to be introduced therethrough, having an outlet formed on the other side of the upper part to allow dry air from which moisture has been removed to be discharged therethrough, and including an inner space for gas-liquid separation; a vortex generation unit dividing the inner space into an upper space and a lower space, and converting the flow direction of the compressed air introduced through the inlet of the upper space into a spiral shape and generating a vortex to transfer the vortex air to the lower space; a plurality of rod bars configured to protrude with a predetermined width in the central direction while having a predetermined length in the vertical direction from the inner circumferential surface of the tank forming the lower space, thereby colliding with the vortex air introduced into the lower space to cool the vortex air so that moisture is separated; a discharge plate having a discharge port formed at an edge portion to discharge the moisture separated from the lower space and having a central portion convexly formed in the upward direction; and a guide pipe having an inlet penetrating the center of the vortex generation unit to communicate with the lower space and having an outlet configured to communicate with the outlet port to guide and discharge the dry air from which moisture is separated in the lower space through the outlet port.

Description

원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기{Separator using centrifugal force and impingement}Separator using centrifugal force and impingement

본 발명은 기액분리기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 원심력을 이용한 수분분리 및 충돌을 이용한 수분분리를 포함하여 다단 구조의 수분분리를 통해 효과적인 기액분리가 가능한 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기에 관한 것이다. The present invention relates to a gas-liquid separator, and more particularly, to a gas-liquid separator using centrifugal force and collision capable of effective gas-liquid separation through water separation of a multi-stage structure, including water separation using centrifugal force and water separation using collision .

일반적으로, 기액분리기는 공기 등 기체를 매개로 일을 하는 각종 기계장치는 물론 청정공기를 제공하는 공조기나 의료장비 등 위생설비 사용 환경에서 필수적이다. 그 이유는 공기 등 기체에 포함된 수분 등 액체 성분이 그 공기 등 기체를 매개로 일을 하는 각종 기계장치의 성능을 저하시키고 기계 각 부위를 부식시켜 그 수명을 단축시키며, 특히 먼지 등 이물질을 흡착하고 곰팡이 등 미생물의 양호한 서식처를 제공하여 그 공기 등 기체를 오염시키기 때문이다.In general, the gas-liquid separator is essential in the environment of using sanitary facilities such as air conditioners or medical equipment that provide clean air as well as various mechanical devices that work through gas such as air. The reason is that liquid components such as moisture contained in gas such as air reduce the performance of various mechanical devices that work through the gas such as air, corrode each part of the machine, shorten its lifespan, and especially absorb foreign substances such as dust This is because it provides a good habitat for microorganisms such as mold and contaminates the air and other gases.

공기 등 기체로부터 수분 등 액체 성분을 제거하는 방법 가운데, 기체와 액체의 비중 차이를 이용하는 원심분리식이 잘 알려져 있다. 원심분리식은 냉동사이클을 이용하는 응축냉각식, 고체 흡착제를 이용하는 흡착식, 건조제를 이용한 흡수식, 필터식 등에 비해 구조가 간단하여 유지보수가 용이하고, 공기 등 기체의 유동에 장애가 되지 않아 효율적이다.Among methods of removing liquid components such as moisture from a gas such as air, a centrifugal separation method using a specific gravity difference between a gas and a liquid is well known. The centrifugal separation type has a simple structure compared to the condensation cooling type using a refrigeration cycle, the adsorption type using a solid adsorbent, the absorption type using a desiccant, and the filter type.

그러나, 이러한 종래의 기액분리기는 주로 원심분리방식과 필터에 의한 분리기술이나 1회만 분리하는 단순한 분리기술에만 의존하고 있기 때문에 분리효율이 그다지 높지 못한 문제점이 있다.However, the conventional gas-liquid separator has a problem in that the separation efficiency is not very high because it mainly depends only on a centrifugal separation method and a separation technology by a filter or a simple separation technology that separates only once.

대한민국 등록특허공보 제10-1844923호(2018.03.28.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1844923 (2018.03.28.)

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 원심력 및 충돌을 이용한 기액분리기를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a gas-liquid separator using centrifugal force and collision that can overcome the above-mentioned conventional problems.

본 발명의 다른 목적은 원심력을 이용한 수분분리 및 충돌을 이용한 수분분리를 포함하여 다단 구조의 수분분리를 통해 효과적인 기액분리가 가능한 기액분리기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a gas-liquid separator capable of effective gas-liquid separation through water separation having a multi-stage structure, including water separation using centrifugal force and water separation using collision.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 기액분리기는, 수분이 포함된 압축공기가 유입되는 유입구가 상부 일측에 형성되고, 수분이 제거된 건조공기가 유출되는 유출구가 상부 타측에 형성되며, 기액분리를 위한 내부공간을 가지는 원통형 탱크와; 상기 내부공간을 상부공간 및 하부공간으로 구획하고, 상기 상부공간의 상기 유입구로 유입된 압축공기의 유동방향을 나선형으로 변환시키고 와류를 발생시켜 상기 하부공간으로 유입되도록 하는 와류발생유닛과; 상기 하부공간을 구성하는 상기 탱크의 내주면에서 상하방향으로 일정길이를 가지면서 중심방향으로 일정폭으로 돌출되도록 구성되어, 상기 하부공간으로 유입된 와류공기가 충돌하면서 냉각되도록 하여 수분을 분리하는 복수의 로드바와; 상기 하부공간에서 분리된 수분이 배출되도록 가장자리 부분에 배출구가 형성되고 중앙부분은 상측을 향하는 방향으로 볼록하게 형성되는 배출판과; 입구는 상기 와류발생유닛의 중심부를 관통하여 상기 하부공간과 소통하도록 구성되고 출구는 상기 유출구와 소통하도록 구성되어, 상기 하부공간에서 수분이 분리된 건조공기를 가이드 하여 상기 유출구를 통해 유출되도록 하는 가이드관을 구비한다.According to the embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, in the gas-liquid separator according to the present invention, an inlet through which compressed air containing moisture is introduced is formed on one upper side, and dry air from which moisture has been removed flows out a cylindrical tank having an inner space for gas-liquid separation, the outlet being formed on the other side of the upper part; a vortex generating unit dividing the inner space into an upper space and a lower space, converting the flow direction of the compressed air introduced into the inlet of the upper space into a spiral, and generating a vortex to flow into the lower space; It is configured to protrude with a predetermined width in the central direction while having a predetermined length in the vertical direction from the inner circumferential surface of the tank constituting the lower space. load bar; a discharge plate having a discharge port formed at an edge portion to discharge the water separated from the lower space and convexly formed at a center portion toward an upper side; The inlet penetrates the center of the vortex generating unit to communicate with the lower space, and the outlet is configured to communicate with the outlet, a guide for guiding dry air from which moisture is separated in the lower space to flow out through the outlet. have a tube

상기 기액분리기는, 상기 유입구로 유입된 수분이 포함된 압축공기가 일방향으로 회전하도록 함과 동시에 상기 와류발생유닛 측으로 유도되도록, 상기 상부공간의 상기 유입구 측에 설치되는 가이드 플레이트를 더 구비할 수 있다.The gas-liquid separator may further include a guide plate installed on the inlet side of the upper space so that the compressed air containing moisture introduced into the inlet rotates in one direction and at the same time is guided toward the vortex generating unit. .

상기 와류발생유닛은, 상기 가이드관이 관통하도록 형성되는 관통홀이 중심부에 형성되는 수평판과; 상기 수평판의 가장자리로부터 원주방향을 따라 방사형으로 돌출되며 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상의 복수의 연장편과; 상기 연장편 각각의 폭방향 일측으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 경사면을 가지며, 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상을 각각 가지는 복수의 경사편과; 상기 경사편과 인접된 연장편과 상기 경사편 사이에 각각 형성되는 복수의 와류형성홀을 구비할 수 있다.The vortex generating unit may include: a horizontal plate having a through hole formed in the center of the guide tube to pass therethrough; a plurality of extension pieces radially protruding from the edge of the horizontal plate in the circumferential direction and gradually narrowing in width toward the end; a plurality of inclined pieces each having an inclined surface extending obliquely downward from one side in the width direction of each of the extension pieces, and each having a shape gradually narrowing in width toward an end thereof; A plurality of vortex forming holes respectively formed between the inclined piece and the extended piece adjacent to the inclined piece may be provided.

상기 수평판과 상기 연장편은 하나의 평면을 이루도록 형성되고, 상기 연장편은 상기 압축공기가 유입되는 방향을 향하는 방향으로 일정각도를 가지도록 돌출될 수 있다. The horizontal plate and the extension piece may be formed to form a single plane, and the extension piece may protrude to have a predetermined angle in a direction in which the compressed air is introduced.

상기 복수의 로드바 각각은 폭방향 단부가 상기 공기의 회전방향에 역행하는 방향으로 일정각도를 가지도록 절곡된 날개부를 각각 더 구비할 수 있다.Each of the plurality of load bars may further include wing portions each having a width direction end bent to have a predetermined angle in a direction opposite to the rotation direction of the air.

상기 날개부는 상하 교대로 배치되는 제1날개부 및 제2분리부를 구비하고, 상기 제1날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 제1각도만큼 절곡되고, 상기 제2날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 상기 제1각도보다 작은 제2각도만큼 절곡되는 구조를 가질 수 있다.The wing portion includes a first wing portion and a second separation portion that are alternately arranged up and down, the first wing portion is bent by a first angle with respect to the width direction of the load bar, and the second wing portion of the load bar It may have a structure that is bent by a second angle smaller than the first angle with respect to the width direction.

상기 복수의 로드바 각각은 상기 제1날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제1금속로드판, 상기 제2날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제2금속로드판 및 금속메쉬망이 원주방향으로 서로 결합된 3단 적층 구조를 가질 수 있다.Each of the plurality of load bars includes a first metal rod plate having the first wing portion at the end in the width direction, a second metal rod plate having the second wing portion at the end in the width direction, and a metal mesh mesh coupled to each other in the circumferential direction. It may have a three-layer stacked structure.

상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 폭방향 길이를 가질 수 있다.Each of the plurality of load bars may have a width direction length different from that of adjacent load bars adjacent in the circumferential direction.

상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 상하방향 길이를 가질 수 있다.Each of the plurality of load bars may have a vertical length different from that of adjacent rod bars adjacent to each other in the circumferential direction.

상기 가이드관의 입구에는 상기 가이드관으로 유입되는 건조공기로부터 불순물을 필터링하기 위한 필터스크린망이 장착될 수 있다.A filter screen network for filtering impurities from the dry air flowing into the guide tube may be mounted at the inlet of the guide tube.

본 발명에 따르면, 원심력을 이용한 수분분리 및 로드바에 의한 충돌 및 냉각을 통한 수분분리를 통해 종래보다 완벽한 수분제거효과를 가질 수 있으며, 이로 인해 제습설비의 내구성을 강화할 수 있고, 후단에 설치되는 흡착식 에어드라이어의 흡착제 수명연장 및 노점향상으로 인한 경비절감의 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, it is possible to have a more perfect water removal effect than the prior art through water separation using centrifugal force and water separation through collision and cooling by a load bar. It is possible to obtain the effect of cost reduction by extending the life of the adsorbent of the air dryer and improving the dew point.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기의 외부사시도이고,
도 2는 도 1의 A-A 단면사시도이고,
도 3은 도 1의 A-A 정단면도이고,
도 4는 도 1의 정면도이고,
도 5는 도 4의 B-B의 평단면도이고,
도 6은 도 3의 와류발생유닛의 상부방향 사시도(a) 및 하부방향 사시도(b)이고,
도 7 및 도 8은 로드바의 상세구성을 도시한 것이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기(100) 내로 유입되는 압축공기 및 수분의 흐름을 나타낸 도면이고,
도 10은 로드바의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.1 is an external perspective view of a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a sectional perspective view AA of Figure 1,
Figure 3 is a front cross-sectional view AA of Figure 1,
Figure 4 is a front view of Figure 1,
Figure 5 is a plan sectional view of BB of Figure 4,
6 is an upper perspective view (a) and a lower perspective view (b) of the vortex generating unit of FIG. 3;
7 and 8 show the detailed configuration of the load bar,
9 is a view showing the flow of compressed air and moisture flowing into the gas-liquid separator 100 according to an embodiment of the present invention,
10 is a view showing another embodiment of a load bar.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, without any intention other than to provide a thorough understanding of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기의 외부사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A 정단면도이고, 도 4는 도 1의 정면도이고, 도 5는 도 4의 B-B의 평단면도이다. 또한 도 6은 도 3의 와류발생유닛의 상부방향 사시도(a) 및 하부방향 사시도(b)이다. 1 is an external perspective view of a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional perspective view AA of FIG. 1 , FIG. 3 is a front sectional view AA of FIG. 1 , FIG. 4 is a front view of FIG. 5 is a plan sectional view of BB of FIG. 4 . 6 is an upper perspective view (a) and a lower perspective view (b) of the vortex generating unit of FIG. 3 .

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기(100)는 수분이 포함된 압축공기가 유입되면, 수분을 분리하고 수분이 제거된 건조공기를 유출시키기 위한 것으로, 원통형 탱크(110), 와류발생유닛(120), 복수의 로드바(130), 배출판(140), 가이드관(150)을 구비한다. 추가적으로 가이드 플레이트(160)를 더 구비할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 6 , the gas-liquid separator 100 according to an embodiment of the present invention is to separate moisture and discharge dry air from which moisture has been removed when compressed air containing moisture is introduced. , a cylindrical tank 110 , a vortex generating unit 120 , a plurality of load bars 130 , a discharge plate 140 , and a guide tube 150 . In addition, a guide plate 160 may be further provided.

상기 원통형 탱크(110)는 상기 기액분리기(100)의 몸체를 구성하는 것으로, 수분이 포함된 압축공기가 유입되는 유입구(112)가 상부 일측에 형성되고, 수분이 제거된 건조공기가 유출되는 유출구(114)가 상부 타측에 형성되며, 기액분리를 위한 내부공간(116,118)을 가진다. 그리고 하단부에는 분리된 수분의 배출을 위한 배출구(170)가 형성된다. The cylindrical tank 110 constitutes the body of the gas-liquid separator 100, and an inlet 112 through which compressed air containing moisture is introduced is formed on one upper side, and an outlet through which dry air from which moisture has been removed is discharged. 114 is formed on the other side of the upper portion, and has internal spaces 116 and 118 for gas-liquid separation. And an outlet 170 for discharging the separated moisture is formed at the lower end.

상기 와류발생유닛(120)은 상기 내부공간(116,118)을 상부공간(116) 및 하부공간(118)으로 구획하고, 상기 상부공간(116)의 상기 유입구(112)로 유입된 압축공기의 유동방향을 나선형으로 변환시키고 와류를 발생시켜 상기 하부공간(118)으로 유입되도록 하기 위한 것이다. The vortex generating unit 120 divides the inner spaces 116 and 118 into an upper space 116 and a lower space 118 , and a flow direction of the compressed air introduced into the inlet 112 of the upper space 116 . It is to convert into a spiral and generate a vortex to flow into the lower space 118 .

상기 와류발생유닛(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 수평판(124), 복수의 연장편(126), 및 복수의 경사편(128)을 구비한다. As shown in FIG. 6 , the vortex generating unit 120 includes a horizontal plate 124 , a plurality of extension pieces 126 , and a plurality of inclined pieces 128 .

상기 수평판(124)은 상기 가이드관(150)이 관통하도록 관통홀(122)이 중심부에 형성되며 원판형상 또는 링형상으로 구비된다. The horizontal plate 124 has a through hole 122 formed in the center so that the guide tube 150 passes therethrough, and is provided in a disk shape or a ring shape.

상기 복수의 연장편(126) 각각은 상기 수평판(124)의 가장자리로부터 원주방향을 따라 방사형으로 각각 돌출되며 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상으로 구비되게 된다. 상기 복수의 연장편(126) 각각은 삼각형 형상을 가지며, 상기 상부공간(116)으로 유입되는 압축공기의 유입방향을 향하여 돌출되도록 구성할 수 있다. 상기 수평판(124)과 상기 연장편(126)은 하나의 평면을 이루도록 형성되고, 상기 연장편(126)은 상기 압축공기가 유입되는 방향을 향하는 방향으로 일정각도를 가지도록 돌출되는 구조를 가질 수 있다.Each of the plurality of extension pieces 126 protrude from the edge of the horizontal plate 124 in a radial direction along the circumferential direction, and are provided in a shape in which the width is gradually narrowed toward the end. Each of the plurality of extension pieces 126 may have a triangular shape, and may be configured to protrude toward the inflow direction of the compressed air flowing into the upper space 116 . The horizontal plate 124 and the extension piece 126 are formed to form a single plane, and the extension piece 126 has a structure that protrudes to have a predetermined angle in a direction in which the compressed air is introduced. can

상기 복수의 경사편(128) 각각은 상기 연장편(126) 각각의 폭방향 일측으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 경사면을 가지도록 구성되고, 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상을 각각 가지도록 구성된다. 상기 복수의 경사편(128) 각각은 상기 상부공간(116)으로 유입되는 압축공기의 유입방향에서 유출방향을 향하는 방향으로 하향 경사지는 경사면을 가지도록 구성될 수 있다. Each of the plurality of inclined pieces 128 is configured to have an inclined surface extending downwardly from one side in the width direction of each of the extension pieces 126, and is configured to have a shape in which the width is gradually narrowed toward the end. . Each of the plurality of inclined pieces 128 may be configured to have an inclined surface inclined downward in a direction from an inflow direction to an outflow direction of the compressed air flowing into the upper space 116 .

상기 경사편(128)과 연장편(126)은 동일평면을 가지는 원판의 형상에서, 상기 연장편(126) 폭방향 타측부분(연장편(126)과 경사편(128)의 타측 경계부분)을 절개한 상태에서 상기 연장편(126)의 폭방향 일측부분(연장편(126)과 경사편(128)의 일측 경계부분)을 일정경사로 절곡시키는 방식으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 경사편(128)과 인접된 연장편(126)과 상기 경사편(128)면 사이에는 각각 와류형성홀(125)이 복수로 형성되게 된다.The inclined piece 128 and the extended piece 126 are in the shape of a disk having the same plane, and the other side portion in the width direction of the extended piece 126 (the other boundary portion of the extended piece 126 and the inclined piece 128) is formed. It may be formed in such a way that one side portion of the extension piece 126 in the width direction (a boundary portion of one side of the extension piece 126 and the inclined piece 128) is bent at a predetermined inclination in the cut-out state. Accordingly, a plurality of vortex forming holes 125 are respectively formed between the inclined piece 128 and the adjacent extended piece 126 and the surface of the inclined piece 128 .

결국, 상기 상부공간(116)으로 유입된 압축공기는 상기 가이드 플레이트(160)의 가이드에 의해 일방향(예를 들면, 시계방향)으로 회전하게 되고, 회전하는 압축공기는 상기 와류발생유닛(120)에 도착하게 되면, 상기 연장편(126)과 상기 경사편(128) 사이, 구체적으로는 상기 탱크(110)의 내주면, 상기 연장편(126)과 상기 경사편(128)에 의해 각각 형성되는 복수의 와류형성홀(125) 각각으로 유입되되 상기 경사편(128)의 경사면을 따라 경사지게 유입되므로, 상기 와류형성홀(125)을 통과하여 하부공간(118)으로 유입된 압축공기는 와류를 형성하게 되는 것이다. 와류가 형성된 압축공기는 상기 하부공간(118) 내에서 회전하게 되므로, 원심력에 의해 수분이 분리되게 된다. As a result, the compressed air introduced into the upper space 116 is rotated in one direction (eg, clockwise) by the guide of the guide plate 160 , and the rotating compressed air is the vortex generating unit 120 . When arriving at , a plurality of pieces formed between the extension piece 126 and the inclined piece 128 , specifically, the inner circumferential surface of the tank 110 , the extension piece 126 and the inclined piece 128 , respectively. The compressed air introduced into the lower space 118 through the vortex forming hole 125 is introduced into each of the vortex forming holes 125 and is introduced obliquely along the inclined surface of the inclined piece 128 to form a vortex. will become Since the compressed air in which the vortex is formed rotates in the lower space 118, moisture is separated by centrifugal force.

상기 복수의 로드바(130) 각각은 상기 하부공간(118)을 구성하는 상기 탱크(110)의 내주면에서 상하방향으로 일정길이를 가지면서 중심방향으로 일정폭으로 돌출되도록 구성된다. 또한 로드바(130) 각각은 원주방향을 따라 일정 간격을 유지하도록 배치된다. 상기 복수의 로드바(130) 각각은 상기 하부공간(118)으로 유입되어 와류가 형성된 압축공기가 충돌하면서 냉각되도록 하여 수분을 분리하게 된다.Each of the plurality of load bars 130 is configured to have a predetermined length in the vertical direction from the inner circumferential surface of the tank 110 constituting the lower space 118 and to protrude to a predetermined width in the central direction. In addition, each of the load bars 130 is arranged to maintain a predetermined interval along the circumferential direction. Each of the plurality of load bars 130 is introduced into the lower space 118 and cooled while the compressed air having a vortex formed collides to separate moisture.

상기 로드바(130)의 상세구성은 도 7 및 도 8을 통해 설명한다. 도 7은 로드바(130)의 탱크(110)의 배치도를 나타낸 것이고, 도 8은 로드바(130)의 분해도이다. The detailed configuration of the load bar 130 will be described with reference to FIGS. 7 and 8 . FIG. 7 is a layout view of the tank 110 of the load bar 130 , and FIG. 8 is an exploded view of the load bar 130 .

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로드바(130) 각각은 상기 복수의 로드바 각각은 폭방향(중심을 향하는 방향) 단부가 상기 공기의 회전방향에 역행하는 방향으로 일정각도를 가지도록 절곡된 날개부(133,135)를 각각 더 구비할 수 있다.7 and 8 , each of the load bars 130 has a width direction (direction toward the center) end of each of the plurality of load bars at a certain angle in a direction opposite to the rotation direction of the air. Each of the bent wing portions 133 and 135 may be further provided.

상기 날개부(133,135)는 상하 교대로 배치되는 제1날개부(133) 및 제2분리부(135)를 구비하고, 상기 제1날개부(135)는 상기 로드바(130)의 폭방향을 기준으로 제1각도(예를 들면, 45도)만큼 절곡되고, 상기 제2날개부(135)는 상기 로드바(130)의 폭방향을 기준으로 제1각도보다 작은 제2각도(예를 들면, 20도) 만큼 절곡되는 구조를 가질 수 있다.The wing portions 133 and 135 include a first wing portion 133 and a second separating portion 135 that are alternately arranged up and down, and the first wing portion 135 may be disposed in the width direction of the load bar 130 . Bent by a first angle (for example, 45 degrees) as a reference, the second wing portion 135 is a second angle smaller than the first angle with respect to the width direction of the load bar 130 (for example) , 20 degrees) may have a bent structure.

상기 날개부(133,135)는 와류가 형성된 압축공기가 회전하면서 상기 날개부(133,135)에 걸려 상기 로드바(130)에 더 많이 충돌하도록 안내하기 위한 것으로, 2개이상의 각도를 가지는 날개부(133,135)를 통해 더 많은 공기가 상기 로드바(130)에 접촉되거나 충돌하도록 할 수 있다. The wing parts 133 and 135 are for guiding the compressed air having a vortex to be caught by the wing parts 133 and 135 and collide more with the load bar 130 while rotating, and the wing parts 133 and 135 having two or more angles. Through this, more air may contact or collide with the load bar 130 .

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로드바(130) 각각은 제1금속로드판(132), 제2금속로드판(134), 및 금속메쉬망(136)이 원주방향으로 서로 결합된 3단 적층구조를 가질 수 있다.As shown in FIG. 8 , each of the load bars 130 has three stages in which a first metal rod plate 132 , a second metal rod plate 134 , and a metal mesh network 136 are coupled to each other in the circumferential direction. It may have a layered structure.

상기 제1금속로드판(132)은 상기 제1날개부(133)를 폭방향 단부에 구비하며, 상기 제1날개부(133)는 상하방향으로 일정간격마다 구비되는 구조를 가지며, 상기 제2금속로드판(134)과의 결합시 상기 제2날개부(135)와 서로 맞닿지 않고 상하 교대로 배치되도록 배치되게 된다.The first metal rod plate 132 has the first wing portion 133 at the end of the width direction, the first wing portion 133 has a structure provided at regular intervals in the vertical direction, the second When coupled with the metal rod plate 134 , the second wing portion 135 does not come into contact with each other and is disposed so as to be alternately arranged vertically.

상기 제2금속로드판(134)은 상기 제2날개부(135)를 폭방향 단부에 구비하며, 상기 제2날개부(135)는 상하방향으로 일정간격마다 구비되는 구조를 가지며, 상기 제1금속로드판(132)과의 결합시 상기 제1날개부(133)와 서로 맞닿지 않고 상하 교대로 배치되도록 배치되게 된다.The second metal rod plate 134 has the second wing portion 135 at the end in the width direction, and the second wing portion 135 has a structure provided at regular intervals in the vertical direction, and the first When combined with the metal rod plate 132, the first wing portion 133 is disposed so as not to be in contact with each other and to be alternately arranged up and down.

상기 제1금속로드판(132) 및 상기 제2금속로드판(134)는 열전도성이 좋은 금속재질로 구성되고, 상기 금속메쉬망(136)은 일정금속사를 이용하여 형성한 것으로, 열전도율이 좋은 금속재질로 구성된다. The first metal rod plate 132 and the second metal rod plate 134 are made of a metal material having good thermal conductivity, and the metal mesh network 136 is formed using a certain metal yarn, and the thermal conductivity is low. It is made of good metal material.

제1금속로드판(132), 제2금속로드판(134), 및 금속메쉬망(136)의 적층구조를 가지는 상기 로드바(130)는 와류가 형성된 압축공기가 충돌하면서, 상대적으로 온도가 낮은 제1금속로드판(132), 제2금속로드판(134), 및 금속메쉬망(136)에 접촉하면서 냉각되므로 수분이 응축되어 분리되게 된다. 이때 상기 금속메쉬망(136)은 메쉬구조를 가지므로 상대적으로 많은 압축공기와 접촉할 수 있게 되고, 망구조로 접촉면적이 넓으므로 더 많은 수분이 메쉬망(136)에 흡착되게 된다. 상기 제1금속로드판(132) 및 제2금속로드판(134)은 상기 제1날개부(133) 및 상기 제2날개부(135)의 지지역할을 수행함과 동시에 상기 금속메쉬방(136)으로 접촉되는 공기가 쉽게 냉각될 수 있도록 열전도를 수행하게 된다. The load bar 130 having a stacked structure of a first metal rod plate 132, a second metal rod plate 134, and a metal mesh network 136 has a relatively high temperature while the compressed air having a vortex collides. The lower first metal rod plate 132 , the second metal rod plate 134 , and the metal mesh network 136 are cooled while being cooled, so that moisture is condensed and separated. At this time, since the metal mesh network 136 has a mesh structure, it can be in contact with a relatively large amount of compressed air, and since the contact area is wide due to the mesh structure, more moisture is adsorbed to the mesh network 136 . The first metal rod plate 132 and the second metal rod plate 134 perform a supporting role of the first wing part 133 and the second wing part 135 and the metal mesh room 136 at the same time. It conducts heat so that the air in contact with it can be easily cooled.

상기 와류발생유닛(120)을 통과하여 와류가 형성된 압축공기는 상기 하부공간(118) 내에서 일정방향(예를 들면, 시계방향)으로 회전하게 된다. 이 회전하는 압축공기는 도 7의 화살표를 통해 표시된 바와 같이, 중심부분에서 회전하는 압축공기는 원심력에 의해 수분을 분리하게 되고, 가장자리 부분에서 회전하는 압축공기는 원심력에 의해 수분이 분리됨과 동시에 상기 날개부(133,135)에 의해 가이드되어 상기 로드바(130)와 충돌하면서 냉각되어 수분이 상기 금속메쉬망(136)에 흡착되어 분리되게 된다. 이때 2개의 로드바(130) 사이로 들어온 공기는 1차로 앞쪽의 로드바(130)의 금속메쉬망(136) 및 제2금속로드바(134)와 충돌하면서 수분을 분리하고, 2차적으로는 뒤쪽의 로드바(130)의 제1금속로드바(132)와 충돌하면서 수분을 분리하고 건조한 상태가 되어 다시 하부공간(188)의 중심부 쪽으로 나가게 되는 것이다. 그리고 수분이 분리된 건조공기가 다시 하부공간(118)의 중심부 쪽으로 나가게 되면, 다시 원심력에 의한 수분분리가 이루어지는 것이다. Compressed air in which a vortex is formed by passing through the vortex generating unit 120 is rotated in a predetermined direction (eg, clockwise) in the lower space 118 . As indicated by the arrow in FIG. 7, the compressed air rotating in the center part separates moisture by centrifugal force, and the compressed air rotating in the edge part separates moisture by centrifugal force and at the same time It is guided by the wing portions 133 and 135 and is cooled while colliding with the load bar 130 so that moisture is adsorbed to and separated from the metal mesh network 136 . At this time, the air that enters between the two load bars 130 separates moisture while colliding with the metal mesh network 136 and the second metal load bar 134 of the front load bar 130 primarily, and secondarily, the rear As it collides with the first metal load bar 132 of the load bar 130, the moisture is separated and the state becomes dry and goes out toward the center of the lower space 188 again. And when the dry air from which the moisture is separated goes out toward the center of the lower space 118 again, the moisture is separated again by centrifugal force.

이에 따라 상기 하부공간(118)으로 유입된 와류공기는 원심력에 의한 수분분리 및 상기 로드바(130)를 통해 충돌과 냉각을 통한 수분분리를 통해 수분이 분리되게 된다.Accordingly, the vortex air introduced into the lower space 118 is separated from moisture through centrifugal force and moisture separation through collision and cooling through the load bar 130 .

여기서 상기 제1금속로드판(132) 및 제2금속로드판(134) 또한 메쉬망으로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 상기 제1금속로드판(132) 및 제2금속로드판(134)은 하나의 금속판으로 형성하는 것도 가능하다. Here, it is also possible to configure the first metal rod plate 132 and the second metal rod plate 134 as a mesh network. In addition, the first metal rod plate 132 and the second metal rod plate 134 may be formed of a single metal plate.

상기 로드바 각각은 도 10에 도시된 바와 같이, 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 폭방향 길이를 가지도록 하는 것도 가능하고, 도시되지는 안았지만, 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 상하방향 길이를 가지도록 할 수도 있다. 이들 구성은 수분 분리를 용이하게 하기 위한 것으로, 유입되는 회전력의 세기나 기타 수분분리의 효율성 향상을 위해 구조 변경이 가능하다.As shown in FIG. 10, each of the load bars may have a different width in the width direction from that of the adjacent rod bars adjacent in the circumferential direction. It is also possible to have different vertical lengths. These configurations are to facilitate the separation of moisture, and the strength of the incoming rotational force or other structural changes are possible to improve the efficiency of moisture separation.

한편, 상기 배출판(140)은 상기 하부공간(118)에서 분리된 수분이 배출되도록 가장자리 부분에 배출홀(142)이 형성되고 중앙부분은 상측을 향하는 방향으로 볼록하게 형성되어 수분의 배출이 용이하도록 구성된다. 상기 배출판(140)은 상기 하부공간(118)의 하부측에 구비되고, 상기 원통형 탱크(110)의 하단부분에는 상기 배출판(140)을 통해 배출되는 응축수분을 외부로 배출하기 위한 배출구(170)가 형성된다.On the other hand, the discharge plate 140 is formed with a discharge hole 142 in the edge portion so that the water separated from the lower space 118 is discharged, and the central portion is formed convex in the upward direction to facilitate the discharge of water. configured to do The discharge plate 140 is provided on the lower side of the lower space 118, and at the lower end of the cylindrical tank 110, an outlet ( 170) is formed.

상기 가이드관(150)은 입구는 상기 와류발생유닛(120)의 중심부에 형성된 관통홀(122)를 관통하여 상기 하부공간(118)과 소통하도록 구성되고, 출구는 상기 유출구(114)와 소통하도록 결합되는 구성을 가진다. 상기 가이드관(150)은 상기 하부공간(118)에서 수분이 분리된 건조공기를 가이드 하여 상기 유출구(114)를 통해 유출시키게 된다. The guide pipe 150 has an inlet configured to communicate with the lower space 118 through a through hole 122 formed in the center of the vortex generating unit 120 , and an outlet to communicate with the outlet 114 . It has a combined configuration. The guide pipe 150 guides the dry air from which moisture is separated in the lower space 118 so that it flows out through the outlet 114 .

상기 가이드관(150) 입구에는 상기 가이드관(150)으로 유입되는 건조공기로부터 수분을 포함하는 불순물을 필터링하기 위한 필터스크린망(155)이 장착된다. 상기 필터스크린방(155)은 100 micron 이상의 불순물을 걸려주기 위한 필터로서, 불순물 필터링이 주된 역할이지만, 일부 수분을 걸러주는 역할도 수행하게 된다. A filter screen network 155 for filtering impurities including moisture from the dry air flowing into the guide tube 150 is mounted at the inlet of the guide tube 150 . The filter screen room 155 is a filter for filtering impurities of 100 microns or more, and the main role is to filter impurities, but also serves to filter some moisture.

상기 가이드 플레이트(160)는 상기 원통형 탱크(110)의 상기 유입구(112)로 유입된 수분이 포함된 압축공기가 일방향(예를 들면, 시계방향)으로 회전하도록 함과 동시에 상기 와류발생유닛(120)측으로 집중유도되도록 하여 회전력의 힘을 키우고 충돌력을 높여주기 위해, 상기 상부공간(116)의 상기 유입구(112) 측에 설치된다. 상기 가이드 플레이트(160)는 공기의 유도가 원활하도록 유선형 구조로 형성될 수 있다. 이외에도 압축공기를 가이드하기 위해 통상의 기술자에게 잘 알려진 형상을 가지는 것도 가능하다.The guide plate 160 allows the compressed air containing moisture introduced into the inlet 112 of the cylindrical tank 110 to rotate in one direction (eg, clockwise) and at the same time the vortex generating unit 120 ) is installed on the inlet 112 side of the upper space 116 in order to increase the force of the rotational force and increase the collision force by intensively induced to the side. The guide plate 160 may be formed in a streamlined structure to facilitate air induction. In addition, it is possible to have a shape well known to those skilled in the art for guiding the compressed air.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기(100) 내로 유입되는 압축공기 및 수분의 흐름을 나타낸 도면이다. 공기와 수분의 흐름은 화살표로 나타내었다.9 is a view showing the flow of compressed air and moisture flowing into the gas-liquid separator 100 according to an embodiment of the present invention. The flow of air and water is indicated by arrows.

도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 구조를 가지는 기액분리기(100)에서, 유입구(112)를 통해 유입되는 수분이 포함된 압축공기는 상기 가이드 플레이트(160)에 의해 회전력이 키워진 상태로 상기 와류발생유닛(120)으로 유입되게 되고, 상기 와류발생유닛(120)의 와류형성홀(125)를 통과하면서 와류가 형성되게 된다. 와류가 형성된 압축공기는 하부공간(118) 내의 복수의 로드바(130)와 충돌하면서 냉각되어 수분이 분리되게 된다. 또한 회전하는 원심력에 의해서도 수분이 분리되게 된다. 분리된 응축수분은 배출구(170)를 통해 배출되고, 수분이 분리된 건조공기는 상기 가이드관(150)의 입구에 구비된 필터스크린망(155)을 통과하면서 불순물 제거 및 일부 수분도 제거되어 가이드관(150)을 통해 유출구(114)로 유출되게 된다, As shown in FIG. 9 , in the gas-liquid separator 100 having the above-described structure, the compressed air containing moisture introduced through the inlet 112 is the vortex in a state in which the rotational force is increased by the guide plate 160 . The vortex is introduced into the generating unit 120 , and a vortex is formed while passing through the vortex forming hole 125 of the vortex generating unit 120 . The compressed air in which the vortex is formed is cooled while colliding with the plurality of load bars 130 in the lower space 118 to separate moisture. In addition, water is also separated by the rotating centrifugal force. The separated condensed water is discharged through the outlet 170, and the dry air from which the water is separated passes through the filter screen network 155 provided at the inlet of the guide pipe 150 to remove impurities and some moisture is also removed. It is discharged to the outlet 114 through the pipe 150,

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 원심력을 이용한 수분분리 및 로드바에 의한 충돌 및 냉각을 통한 수분분리를 통해 종래보다 완벽한 수분제거효과를 가질 수 있으며, 이로 인해 제습설비의 내구성을 강화할 수 있고, 후단에 설치되는 흡착식 에어드라이어의 흡착제 수명연장 및 노점향상으로 인한 경비절감의 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, moisture separation using centrifugal force and moisture separation through collision and cooling by a load bar can have a more perfect moisture removal effect than before, thereby strengthening the durability of the dehumidification facility, It is possible to obtain the effect of cost reduction by extending the life of the adsorbent of the adsorption type air dryer installed at the rear end and improving the dew point.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다. Since the description of the above embodiment is merely given as an example with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, it should not be construed as limiting the present invention. In addition, it will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that various changes and modifications can be made without departing from the basic principles of the present invention.

110 : 탱크 120 : 와류발생유닛
130 : 로드바 140 : 배출판
150 : 가이드관 160 : 가이드 플레이트 110: tank 120: vortex generating unit
130: load bar 140: discharge plate
150: guide tube 160: guide plate

Claims (10)

기액분리기에 있어서:
수분이 포함된 압축공기가 유입되는 유입구가 상부 일측에 형성되고, 수분이 제거된 건조공기가 유출되는 유출구가 상부 타측에 형성되며, 기액분리를 위한 내부공간을 가지는 원통형 탱크와;
상기 내부공간을 상부공간 및 하부공간으로 구획하고, 상기 상부공간의 상기 유입구로 유입된 압축공기의 유동방향을 나선형으로 변환시키고 와류를 발생시켜 상기 하부공간으로 유입되도록 하는 와류발생유닛과;
상기 하부공간을 구성하는 상기 탱크의 내주면에서 상하방향으로 일정길이를 가지면서 중심방향으로 일정폭으로 돌출되도록 구성되어, 상기 하부공간으로 유입된 와류공기가 충돌하면서 냉각되도록 하여 수분을 분리하는 복수의 로드바와;
상기 하부공간에서 분리된 수분이 배출되도록 가장자리 부분에 배출구가 형성되고 중앙부분은 상측을 향하는 방향으로 볼록하게 형성되는 배출판과;
입구는 상기 와류발생유닛의 중심부를 관통하여 상기 하부공간과 소통하도록 구성되고 출구는 상기 유출구와 소통하도록 구성되어, 상기 하부공간에서 수분이 분리된 건조공기를 가이드 하여 상기 유출구를 통해 유출되도록 하는 가이드관을 구비함을 특징으로 하는 기액분리기.
In the gas-liquid separator:
a cylindrical tank having an inlet through which compressed air containing moisture is introduced, an outlet through which dry air from which moisture has been removed is discharged, and an inner space for gas-liquid separation;
a vortex generating unit dividing the inner space into an upper space and a lower space, converting the flow direction of the compressed air introduced into the inlet of the upper space into a spiral, and generating a vortex to flow into the lower space;
It is configured to protrude with a predetermined width in the central direction while having a predetermined length in the vertical direction from the inner circumferential surface of the tank constituting the lower space. load bar;
a discharge plate having a discharge port formed at an edge portion to discharge moisture separated from the lower space and a central portion convexly formed in an upward direction;
The inlet penetrates the center of the vortex generating unit to communicate with the lower space, and the outlet is configured to communicate with the outlet, a guide for guiding dry air from which moisture is separated in the lower space to flow out through the outlet. A gas-liquid separator comprising a tube.
 청구항 1에 있어서, 상기 기액분리기는,
상기 유입구로 유입된 수분이 포함된 압축공기가 일방향으로 회전하도록 함과 동시에 상기 와류발생유닛 측으로 유도되도록, 상기 상부공간의 상기 유입구 측에 설치되는 가이드 플레이트를 더 구비함을 특징으로 하는 기액분리기.
The method according to claim 1, The gas-liquid separator,
The gas-liquid separator further comprising a guide plate installed on the inlet side of the upper space so that the compressed air containing moisture introduced into the inlet rotates in one direction and is guided toward the vortex generating unit at the same time.
 청구항 2에 있어서, 상기 와류발생유닛은,
상기 가이드관이 관통하도록 형성되는 관통홀이 중심부에 형성되는 수평판과;
상기 수평판의 가장자리로부터 원주방향을 따라 방사형으로 돌출되며 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상의 복수의 연장편과;
상기 연장편 각각의 폭방향 일측으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 경사면을 가지며, 끝단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형상을 각각 가지는 복수의 경사편과;
상기 경사편과 인접된 연장편과 상기 경사편 사이에 각각 형성되는 복수의 와류형성홀을 구비함을 특징으로 하는 기액분리기.
The method according to claim 2, The vortex generating unit,
a horizontal plate having a through hole formed in the center of the guide tube to pass therethrough;
a plurality of extension pieces radially protruding from the edge of the horizontal plate in the circumferential direction and gradually narrowing in width toward the end;
a plurality of inclined pieces each having an inclined surface extending obliquely downward from one side in the width direction of each of the extension pieces, and each having a shape gradually narrowing in width toward an end thereof;
A gas-liquid separator comprising a plurality of vortex forming holes respectively formed between the inclined piece and the adjacent extended piece and the inclined piece.
 청구항 3에 있어서,
상기 수평판과 상기 연장편은 하나의 평면을 이루도록 형성되고, 상기 연장편은 상기 압축공기가 유입되는 방향을 향하는 방향으로 일정각도를 가지도록 돌출됨을 특징으로 하는 기액분리기.
4. The method according to claim 3,
The horizontal plate and the extension piece are formed to form a single plane, and the extension piece is a gas-liquid separator, characterized in that it protrudes to have a predetermined angle in a direction in which the compressed air is introduced.
 청구항 3에 있어서,
상기 복수의 로드바 각각은 폭방향 단부가 상기 공기의 회전방향에 역행하는 방향으로 일정각도를 가지도록 절곡된 날개부를 각각 더 구비함을 특징으로 하는 기액분리기.
4. The method according to claim 3,
Each of the plurality of load bars is a gas-liquid separator, characterized in that each further comprises a wing portion bent so that the width direction end has a predetermined angle in a direction opposite to the rotational direction of the air.
 청구항 5에 있어서,
상기 날개부는 상하 교대로 배치되는 제1날개부 및 제2분리부를 구비하고, 상기 제1날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 제1각도만큼 절곡되고, 상기 제2날개부는 상기 로드바의 폭방향을 기준으로 상기 제1각도보다 작은 제2각도만큼 절곡되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
6. The method of claim 5,
The wing portion includes a first wing portion and a second separation portion that are alternately arranged up and down, the first wing portion is bent by a first angle with respect to the width direction of the load bar, and the second wing portion of the load bar Gas-liquid separator, characterized in that it has a structure that is bent by a second angle smaller than the first angle with respect to the width direction.
 청구항 6에 있어서,
상기 복수의 로드바 각각은 상기 제1날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제1금속로드판, 상기 제2날개부를 폭방향 단부에 구비하는 제2금속로드판 및 금속메쉬망이 원주방향으로 서로 결합된 3단 적층 구조를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
7. The method of claim 6,
Each of the plurality of load bars includes a first metal rod plate having the first wing portion at an end in the width direction, a second metal rod plate having the second wing portion at an end in the width direction, and a metal mesh mesh coupled to each other in the circumferential direction. Gas-liquid separator, characterized in that it has a three-layer stacked structure.
 청구항 7에 있어서,
상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 폭방향 길이를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
8. The method of claim 7,
Each of the plurality of load bars is a gas-liquid separator, characterized in that it has a different length in the width direction from the adjacent load bars adjacent in the circumferential direction.
 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 복수의 로드바 각각은 원주방향으로 인접되는 인접 로드바와는 서로 다른 상하방향 길이를 가짐을 특징으로 하는 기액분리기.
9. The method according to claim 7 or 8,
Each of the plurality of load bars is a gas-liquid separator, characterized in that it has a different vertical length from the adjacent rod bars adjacent in the circumferential direction.
 청구항 7에 있어서,
상기 가이드관의 입구에는 상기 가이드관으로 유입되는 건조공기로부터 불순물을 필터링하기 위한 필터스크린망이 장착됨을 특징으로 하는 기액분리기. 8. The method of claim 7,
A gas-liquid separator for filtering impurities from the dry air flowing into the guide tube is mounted at the inlet of the guide tube.
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