KR20210123786A - Air compressor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an air compressor. A compressor body compresses and discharges air suctioned via an air filter. A suction valve is opened and closed to allow the compressor body to suction the air or stop the same. An oil tank supplies stored oil to the compressor body. The oil tank filters the oil supplied from the oil tank to the compressor body. A main oil separator receives the compressed air discharged from the compressor body and separates oil from the compressed air to collect the same into the oil tank, and discharge the compressed air from which the oil has been removed. A minimum pressure maintenance valve is installed beside an air outlet of the main oil separator to maintain minimum pressure of the oil tank. A pressure control valve opens and closes the suction valve in accordance with the pressure of the compressed air discharged from the main oil separator. Therefore, the present invention is capable of acquiring high-quality clean compressed air.

Description

공기 압축기{Air compressor}Air compressor

본 발명은 공기에 압력을 가해 압축시킴에 따라 압축공기를 생산하는 공기 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to an air compressor that produces compressed air by compressing air by applying pressure.

일반적으로, 공기 압축기는 공기에 압력을 가해 압축시킴으로써 단위 부피당 공기량이 증가된 압축공기를 생산한다. 공기 압축기는 윤활유 공급 유무에 따라 급유식과 무급유식으로 나뉠 수 있다.In general, an air compressor produces compressed air with an increased amount of air per unit volume by compressing air by applying pressure. Air compressors can be divided into lubricated and non-lubricated types depending on whether or not lubricating oil is supplied.

그런데, 급유식 공기 압축기는 윤활 등을 위해 오일을 사용하게 되므로, 공기를 압축하는 과정에서 유분이 압축공기에 혼입될 수 있다. 유분이 혼입된 압축공기는 반도체나 정밀기계 제조 공정 등에서 사용하기에 적합하지 않다. 따라서, 고품질의 청정한 압축공기를 얻기 위해서는 압축공기 중에 포함된 유분을 효과적으로 제거할 필요가 있다.However, since the oil-fed air compressor uses oil for lubrication, etc., oil may be mixed into the compressed air in the process of compressing the air. Compressed air containing oil is not suitable for use in semiconductor or precision machine manufacturing processes. Therefore, in order to obtain high-quality, clean compressed air, it is necessary to effectively remove the oil contained in the compressed air.

본 발명의 과제는 윤활 등을 위해 오일을 사용하더라도 고품질의 청정한 압축공기를 얻을 수 있는 공기 압축기를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an air compressor capable of obtaining high-quality, clean compressed air even when oil is used for lubrication and the like.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 압축기는 공기 필터와, 압축기 본체와, 흡입 밸브와, 오일 탱크와, 오일 필터와, 메인 오일 세퍼레이터와, 최소 압력유지 밸브, 및 압력제어 밸브를 포함한다. 공기 필터는 공기를 필터링한다. 압축기 본체는 공기 필터를 거쳐 흡입되는 공기를 압축해서 토출한다. 흡입 밸브는 압축기 본체에 대한 공기의 흡입을 차단하거나 허용하도록 개폐 동작한다. 오일 탱크는 저장된 오일을 압축기 본체로 공급한다. 오일 탱크는 오일 탱크로부터 압축기 본체로 공급되는 오일을 필터링한다. 메인 오일 세퍼레이터는 압축기 본체로부터 토출되는 압축공기를 공급받아 압축공기 중 유분을 분리해서 오일 탱크 회수시키고, 유분이 제거된 압축공기를 토출한다. 최소 압력유지 밸브는 메인 오일 세퍼레이터의 공기 토출구 쪽에 설치되어 오일 탱크의 최소 압력을 유지한다. 압력제어 밸브는 메인 오일 세퍼레이터로부터 토출되는 압축공기의 압력에 따라 흡입 밸브를 개폐 동작시킨다.An air compressor according to the present invention for achieving the above object includes an air filter, a compressor body, a suction valve, an oil tank, an oil filter, a main oil separator, a minimum pressure maintenance valve, and a pressure control valve do. The air filter filters the air. The compressor body compresses and discharges air sucked through an air filter. The suction valve opens and closes to block or allow intake of air to the compressor body. The oil tank supplies the stored oil to the compressor body. The oil tank filters the oil supplied from the oil tank to the compressor body. The main oil separator receives compressed air discharged from the compressor body, separates oil from the compressed air, recovers the oil tank, and discharges compressed air from which oil has been removed. The minimum pressure maintenance valve is installed on the air outlet side of the main oil separator to maintain the minimum pressure in the oil tank. The pressure control valve opens and closes the suction valve according to the pressure of the compressed air discharged from the main oil separator.

본 발명에 따른 공기 압축기는 윤활 등을 위해 오일을 사용하더라도 압축공기로부터 유분을 효과적으로 분리해서 고품질의 청정한 압축공기를 얻을 수 있으므로, 반도체나 정밀기계 제조 공정 등에 적합하게 활용될 수 있다.The air compressor according to the present invention can obtain high-quality, clean compressed air by effectively separating oil from compressed air even when oil is used for lubrication, etc., and thus can be suitably used in semiconductor or precision machine manufacturing processes.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 메인 오일 세퍼레이터의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 서브 오일 세퍼레이터의 일 예를 나타낸 단면도이다.1 is a block diagram of an air compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a main oil separator in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view illustrating an example of a sub oil separator in FIG. 1 .

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. The embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기에 대한 구성도이다. 도 2는 도 1에 있어서, 메인 오일 세퍼레이터의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 서브 오일 세퍼레이터의 일 예를 나타낸 단면도이다.1 is a block diagram of an air compressor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a main oil separator in FIG. 1 . 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a sub oil separator in FIG. 1 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기(100)는 공기 필터(110)와, 압축기 본체(120)와, 흡입 밸브(130)와, 오일 탱크(140)와, 오일 필터(150)와, 메인 오일 세퍼레이터(160)와, 최소 압력유지 밸브(170), 및 압력제어 밸브(180)를 포함한다.1 to 3 , an air compressor 100 according to an embodiment of the present invention includes an air filter 110 , a compressor body 120 , an intake valve 130 , an oil tank 140 , and , an oil filter 150 , a main oil separator 160 , a minimum pressure maintenance valve 170 , and a pressure control valve 180 .

공기 필터(110)는 공기를 필터링한다. 공기 필터(110)는 대기압 상태의 공기, 즉 대기를 통과시키면서 공기 중의 미세먼지 등과 같은 이물질을 걸러줌으로써, 이물질이 걸러진 공기를 압축기 본체(120)로 공급할 수 있다. 공기 필터(110)는 공지의 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.The air filter 110 filters the air. The air filter 110 may supply the air in the atmospheric pressure state, that is, the air from which the foreign matter is filtered, to the compressor body 120 by filtering foreign substances such as fine dust in the air while passing the atmosphere. The air filter 110 may be configured in various known configurations.

압축기 본체(120)는 공기 필터(110)를 거쳐 흡입되는 공기를 압축해서 토출한다. 예컨대, 압축기 본체(120)는 에어 엔드(air end, 121)와 모터(122)를 포함하여 구성될 수 있다. 에어 엔드(121)는 스크류 방식으로 구성될 수 있다. 에어 엔드(121)는 로터 케이싱 내에서 2개의 스크류 로터들이 서로 맞물려 회전시킴에 따라 공간 용적을 감소시켜 공기를 압축하도록 구성될 수 있다. 모터(122)는 스크류 로터들을 회전 구동시킨다.The compressor body 120 compresses and discharges air sucked through the air filter 110 . For example, the compressor body 120 may include an air end 121 and a motor 122 . The air end 121 may be configured in a screw type. The air end 121 may be configured to compress air by reducing the space volume as the two screw rotors engage and rotate within the rotor casing. The motor 122 drives the screw rotors to rotate.

흡입 밸브(130)는 압축기 본체(120)에 대한 공기의 흡입을 차단하거나 허용하도록 개폐 동작한다. 흡입 밸브(130)는 공기 필터(110)로부터 압축기 본체(120)의 에어 엔드(121)로 공기를 공급하는 공기 공급관(131)에 설치될 수 있다. 흡입 밸브(130)는 공기 공급관(131)의 통로를 개폐함에 따라 압축기 본체(120)에 대한 공기의 흡입을 차단하거나 허용할 수 있다.The suction valve 130 opens and closes to block or allow intake of air to the compressor body 120 . The suction valve 130 may be installed in the air supply pipe 131 that supplies air from the air filter 110 to the air end 121 of the compressor body 120 . The suction valve 130 may block or allow the intake of air to the compressor body 120 by opening and closing the passage of the air supply pipe 131 .

예컨대, 흡입 밸브(130)는 공압에 의해 밸브체를 폐쇄 위치로 이동시키고, 복귀 스프링에 의해 밸브체를 개방 위치로 복귀시키도록 구성될 수 있다. 공기 공급관(131)에는 압축기 본체(120)로부터 공기 필터(110)로 오일의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브가 설치될 수 있다.For example, the intake valve 130 may be configured to pneumatically move the valve body to the closed position and return the valve body to the open position by a return spring. A check valve for preventing the reverse flow of oil from the compressor body 120 to the air filter 110 may be installed in the air supply pipe 131 .

오일 탱크(140)는 저장된 오일을 압축기 본체(120)로 공급한다. 오일 탱크(140)는 오일 공급관(141)을 통해 압축기 본체(120)의 에어 엔드(121)로 오일을 공급할 수 있다. 에어 엔드(121)로 공급된 오일은 스크류 로터들을 윤활하면서 틈새도 밀봉하는 작용 등을 수행할 수 있다.The oil tank 140 supplies the stored oil to the compressor body 120 . The oil tank 140 may supply oil to the air end 121 of the compressor body 120 through the oil supply pipe 141 . The oil supplied to the air end 121 may lubricate the screw rotors and seal the gap.

오일 탱크(140)에는 내부 압력을 측정하는 압력 센서(142a)가 설치될 수 있다. 오일 탱크(140)에는 저장된 오일의 레벨을 측정해서 표시하는 오일 레벨 게이지(142b)가 설치될 수 있다. 오일 탱크(140)에는 과도한 압력을 방지하기 위한 안전 밸브(142c)가 설치될 수 있다. 오일 탱크(140)에는 오일을 배출하기 위한 오일 드레인 밸브(oil drain valve, 142d)가 설치될 수 있다.A pressure sensor 142a for measuring internal pressure may be installed in the oil tank 140 . An oil level gauge 142b for measuring and displaying the level of stored oil may be installed in the oil tank 140 . A safety valve 142c for preventing excessive pressure may be installed in the oil tank 140 . An oil drain valve 142d for discharging oil may be installed in the oil tank 140 .

오일 필터(150)는 오일 탱크(140)로부터 압축기 본체(120)로 공급되는 오일을 필터링한다. 오일 필터(150)는 오일 중의 이물질을 걸러줌으로써, 이물질이 걸러진 오일을 에어 엔드(121)의 스크류 로터들에 공급해서 스크류 로터들의 작동이 원활히 이루어질 수 있게 한다.The oil filter 150 filters the oil supplied from the oil tank 140 to the compressor body 120 . The oil filter 150 filters foreign substances in the oil, and supplies the oil from which the foreign substances are filtered to the screw rotors of the air end 121 so that the screw rotors can smoothly operate.

오일 공급관(141)에는 오일 쿨러(oil cooler, 143)가 설치될 수 있다. 오일 탱크(140)는 압축기 본체(120)로부터 메인 오일 세퍼레이터(160)에 의해 오일을 회수하게 된다. 오일이 압축기 본체(120)에 의한 압축열로 가열되어 오일 탱크(140)로 회수될 경우, 오일 쿨러(143)는 오일 탱크(140)로부터 오일 공급관(141)을 흐르는 오일의 온도를 설정 온도 이하로 냉각시켜 압축기 본체(120)로 공급할 수 있게 한다. 오일 쿨러(143)는 오일을 냉매와 열교환시켜 냉각시키도록 구성될 수 있다.An oil cooler 143 may be installed in the oil supply pipe 141 . The oil tank 140 recovers oil from the compressor body 120 by the main oil separator 160 . When the oil is heated by compression heat by the compressor body 120 and returned to the oil tank 140 , the oil cooler 143 sets the temperature of the oil flowing from the oil tank 140 through the oil supply pipe 141 to the set temperature or less. to be cooled to and supplied to the compressor body 120 . The oil cooler 143 may be configured to cool the oil by heat exchange with the refrigerant.

오일 탱크(140)에는 오일의 온도를 측정하는 온도 계량기(142e)가 설치될 수 있다. 오일 공급관(141)에는 오일 쿨러(143)를 우회하는 오일 우회관(144)이 연결될 수 있다. 오일 우회관(144)에는 오일 서모스탯 밸브(oil thermostat valve, 145)가 설치된다.A temperature meter 142e for measuring the temperature of oil may be installed in the oil tank 140 . An oil bypass pipe 144 bypassing the oil cooler 143 may be connected to the oil supply pipe 141 . An oil thermostat valve 145 is installed in the oil bypass pipe 144 .

오일 탱크(140) 내의 오일 온도가 설정 온도를 초과할 경우, 오일 서모스탯 밸브(145)는 온도 계량기(142e)의 온도 정보를 기반으로 오일 우회관(144)을 폐쇄시키도록 제어되어 오일을 오일 쿨러(143)로 보낸다. 오일 탱크(140) 내의 오일 온도가 설정 온도 이하일 경우, 오일 서모스탯 밸브(145)는 온도 계량기(142e)의 온도 정보를 기반으로 오일 우회관(144)을 개방시키도록 제어되어 오일을 오일 쿨러(143)로 보내지 않고 우회시킨다.When the oil temperature in the oil tank 140 exceeds the set temperature, the oil thermostat valve 145 is controlled to close the oil bypass pipe 144 based on the temperature information of the temperature meter 142e, so that the oil sent to the cooler (143). When the oil temperature in the oil tank 140 is below the set temperature, the oil thermostat valve 145 is controlled to open the oil bypass pipe 144 based on the temperature information of the temperature meter 142e, so that the oil is transferred to the oil cooler ( 143) instead of sending it to a detour.

메인 오일 세퍼레이터(160)는 압축기 본체(120)로부터 토출되는 압축공기를 공급받아 압축공기 중 유분을 분리해서 오일 탱크(140)로 회수시키고, 유분이 제거된 압축공기를 토출한다. 이와 같이, 압축기 본체(120)로부터 토출되는 압축공기는 메인 오일 세퍼레이터(160)에 의해 유분이 제거되어, 고품질의 청정 상태로 반도체나 정밀기계 제조 공정 등에서 적합하게 사용될 수 있다.The main oil separator 160 receives compressed air discharged from the compressor body 120 , separates oil from the compressed air, recovers it to the oil tank 140 , and discharges compressed air from which oil has been removed. As such, the compressed air discharged from the compressor body 120 is removed from oil by the main oil separator 160 , and thus it can be suitably used in a semiconductor or precision machine manufacturing process in a high-quality and clean state.

압축기 본체(120)는 공기 출구단, 즉 에어 엔드(121)의 공기 출구단이 제1 공기 송출관(123)에 의해 오일 탱크(140)에 연결될 수 있다. 메인 오일 세퍼레이터(160)는 에어 엔드(121)로부터 제1 공기 송출관(123)을 통해 오일 탱크(140)로 송출되는 압축공기를 공급받을 수 있다. 제1 공기 송출관(123)은 오일 탱크(140)로 유입되는 압축공기에 원심력을 가하도록 오일 탱크(140)의 측면에 접선 방향으로 연결될 수 있다.In the compressor body 120 , an air outlet end, that is, an air outlet end of the air end 121 may be connected to the oil tank 140 by the first air delivery pipe 123 . The main oil separator 160 may receive compressed air delivered from the air end 121 to the oil tank 140 through the first air delivery pipe 123 . The first air delivery pipe 123 may be tangentially connected to the side surface of the oil tank 140 to apply a centrifugal force to the compressed air flowing into the oil tank 140 .

제1 공기 송출관(123)은 플렉시블 관(flexible tube)으로 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 공기 송출관(123)은 고압으로 송출되는 압축공기를 통과시키면서 진동을 흡수할 수 있다.The first air delivery pipe 123 may be formed of a flexible tube. Accordingly, the first air delivery pipe 123 may absorb vibration while passing the compressed air delivered at high pressure.

제1 공기 송출관(123)은 탄성을 갖도록 구성될 수 있다. 제1 공기 송출관(123)은 압축공기 통과시 탄성에 의해 팽창과 수축을 반복하면서 진동을 흡수할 수 있다. 예컨대, 제1 공기 송출관(123)은 내부 튜브와 보강층과 외부 보호층이 적층된 형태로 이루어질 수 있다. 내부 튜브와 외부 보호층은 합성고무 등으로 이루어져 탄성을 가질 수 있다. 보강층은 다수의 강선들을 나선 등으로 겹쳐 내압성 및 굽힘성을 갖도록 구성될 수 있다.The first air delivery pipe 123 may be configured to have elasticity. The first air delivery pipe 123 may absorb vibrations while repeating expansion and contraction due to elasticity when compressed air passes. For example, the first air delivery pipe 123 may be formed in a form in which an inner tube, a reinforcing layer, and an outer protective layer are stacked. The inner tube and the outer protective layer may be made of synthetic rubber or the like and have elasticity. The reinforcing layer may be configured to have pressure resistance and bendability by overlapping a plurality of steel wires in a spiral or the like.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 오일 세퍼레이터(160)는 유분리 필터(161)와, 하우징(162)을 포함할 수 있다. 유분리 필터(161)는 하단이 막힌 구조로 외부로부터 측면을 통해 압축공기가 통과하면서 유분을 분리할 수 있다. 유분리 필터(161)는 상단에 유분이 제거된 압축공기를 배출하는 배출구를 갖는다.For example, as shown in FIG. 2 , the main oil separator 160 may include an oil separation filter 161 and a housing 162 . The oil separation filter 161 has a structure in which the lower end is blocked, and compressed air passes through the side from the outside to separate oil. The oil separation filter 161 has an outlet for discharging compressed air from which oil has been removed at an upper end.

하우징(162)은 상측 내부공간에 유분리 필터(161)를 수용해서 지지한다. 하우징(162)은 내부 둘레를 따라 유분리 필터(161)의 외부 둘레로부터 이격되어 이격된 사이로 압축공기가 흐를 수 있게 한다.The housing 162 accommodates and supports the oil separation filter 161 in the upper inner space. The housing 162 is spaced apart from the outer periphery of the oil separation filter 161 along the inner periphery to allow compressed air to flow between the spaces.

하우징(162)은 오일 탱크(140)의 상측 내부공간에 수용되어 지지된다. 하우징(162)은 내부 둘레를 따라 오일 탱크(140)의 내면으로부터 이격되어 이격된 사이로 압축공기가 흐를 수 있게 한다. 하우징(162)은 하단에 압축공기가 유입되도록 개구된 형태로 이루어진다.The housing 162 is accommodated and supported in the upper inner space of the oil tank 140 . The housing 162 is spaced apart from the inner surface of the oil tank 140 along the inner circumference to allow compressed air to flow between the spaces. The housing 162 is formed in an open form at the bottom so that compressed air is introduced.

하우징(162)은 하단에 스커트(163)들을 갖는다. 스커트(163)들은 서로 이격된 사이로 압축공기를 통과시켜 하우징(162)의 하단 개구로 전달한다. 스커트(163)들은 오일 탱크(140) 내의 오일에 잠겨서 압축공기의 흐름에 따른 와류 현상을 최소화할 수 있게 한다.The housing 162 has skirts 163 at the bottom. Skirts 163 pass compressed air between the spaced apart from each other and deliver it to the lower opening of the housing 162 . The skirts 163 are submerged in oil in the oil tank 140 to minimize the vortex phenomenon caused by the flow of compressed air.

하우징(162)은 내부에 차단판(164)을 구비할 수 있다. 차단판(164)은 유분리 필터(161)의 하측에 배치되어 하우징(162)의 내부공간을 상하로 구획하며, 중앙에 홀을 갖는다. 압축공기는 차단판(164)의 홀을 통해 상측으로 유입되어 유분리 필터(161)의 하단에 충돌하면서 소용돌이와 같이 흐름을 갖는다. 그에 따라, 압축공기는 유분리 필터(161)와 차단판(164) 사이에서 장시간 체류해서 유분리 필터(161)와 차단판(164)에 접촉됨으로써, 압축공기로부터 유분이 더욱 효과적으로 분리될 수 있다.The housing 162 may include a blocking plate 164 therein. The blocking plate 164 is disposed below the oil separation filter 161 to partition the inner space of the housing 162 up and down, and has a hole in the center. The compressed air flows upward through the hole of the blocking plate 164 and collides with the lower end of the oil separation filter 161 while flowing like a vortex. Accordingly, the compressed air stays between the oil separation filter 161 and the blocking plate 164 for a long time and comes into contact with the oil separation filter 161 and the blocking plate 164, so that the oil can be more effectively separated from the compressed air. .

이러한 메인 오일 세퍼레이터(160)의 작용을 설명하면 다음과 같다. 압축기 본체(120)로부터 오일 탱크(140)의 내부공간으로 유입된 압축공기는 오일 탱크(140)의 내면과 하우징(162)의 외면 사이에서 회전하면서 하측으로 이동한다. 이 과정에서, 압축공기로부터 유분이 원심력에 의해 분리되면서 하우징(162)과 접촉해서 액화 처리된 후 오일 탱크(140)의 하측에 모인다.The operation of the main oil separator 160 will be described as follows. The compressed air introduced into the inner space of the oil tank 140 from the compressor body 120 rotates between the inner surface of the oil tank 140 and the outer surface of the housing 162 and moves downward. In this process, the oil is separated from the compressed air by centrifugal force, comes into contact with the housing 162 , is liquefied, and then collected at the lower side of the oil tank 140 .

계속하여, 압축공기는 하우징(162)의 하단으로 이동하여 차단판(164)의 홀을 통해 유입된 후 유분리 필터(161)의 하단에 충돌하면서 소용돌이 흐름을 생성한다. 이 과정에서, 압축공기로부터 유분이 분리되어 유분리 필터(161)와 차단판(164)과 접촉해서 액화 처리된 후 오일 탱크(140)의 하측에 모인다.Subsequently, the compressed air moves to the lower end of the housing 162 and flows in through the hole of the blocking plate 164 , and then collides with the lower end of the oil separation filter 161 to generate a vortex flow. In this process, the oil is separated from the compressed air, comes into contact with the oil separation filter 161 and the blocking plate 164 , is liquefied, and then collected at the lower side of the oil tank 140 .

계속하여, 압축공기는 하우징(162)의 내면과 유분리 필터(161)의 외면 사이로 이동하여 유분리 필터(161)의 측면을 통과한다. 이 과정에서, 압축공기로부터 유분이 분리되어 오일 탱크(140)의 하측에 모이게 되며, 유분이 제거된 압축공기는 유분리 필터(161)의 배출구를 통해 배출된다.Subsequently, the compressed air moves between the inner surface of the housing 162 and the outer surface of the oil separation filter 161 and passes through the side surface of the oil separation filter 161 . In this process, the oil is separated from the compressed air and collected at the lower side of the oil tank 140 , and the compressed air from which the oil has been removed is discharged through the outlet of the oil separation filter 161 .

한편, 메인 오일 세퍼레이터(160)에 잔존하는 오일은 오일 복귀관(165)을 통해 압축기 본체(120)로 복귀할 수 있다. 오일 복귀관(165)에는 체크밸브(166)가 설치된다. 체크밸브(166)는 메인 오일 세퍼레이터(160)로부터 압축기 본체(120)로만 오일이 흐를 수 있게 한다.Meanwhile, the oil remaining in the main oil separator 160 may return to the compressor body 120 through the oil return pipe 165 . A check valve 166 is installed in the oil return pipe 165 . The check valve 166 allows oil to flow only from the main oil separator 160 to the compressor body 120 .

최소 압력유지 밸브(170)는 메인 오일 세퍼레이터(160)의 공기 토출구 쪽에 설치되어 오일 탱크(140)의 최소 압력을 유지한다. 최소 압력유지 밸브(170)는 메인 오일 세퍼레이터(160)의 공기 토출구에 연결된 제2 공기 송출관(171)에 설치될 수 있다. 최소 압력유지 밸브(170)는 압축기 본체(120)의 기동시 또는 무부하 운전 중 압축기 본체(120)에 대한 오일 공급에 필요한 압력을 유지한다.The minimum pressure maintaining valve 170 is installed on the air outlet side of the main oil separator 160 to maintain the minimum pressure of the oil tank 140 . The minimum pressure maintenance valve 170 may be installed in the second air outlet pipe 171 connected to the air outlet of the main oil separator 160 . The minimum pressure maintaining valve 170 maintains a pressure necessary for supplying oil to the compressor body 120 when the compressor body 120 is started or during no-load operation.

압축기 본체(120)가 기동하면 오일 탱크(140)의 압력이 높아지게 되는데, 오일 탱크(140)의 압력이 설정 압력에 도달할 때까지 최소 압력유지 밸브(170)는 폐쇄 동작한 상태로 유지한다. 오일 탱크(160)의 압력이 설정 압력을 초과하면, 최소 압력유지 밸브(170)는 개방 동작함에 따라 압축공기를 송출한다.When the compressor body 120 is started, the pressure of the oil tank 140 is increased, and the minimum pressure maintaining valve 170 is maintained in a closed state until the pressure of the oil tank 140 reaches the set pressure. When the pressure of the oil tank 160 exceeds the set pressure, the minimum pressure maintenance valve 170 operates to open and deliver compressed air.

이후, 압축기 본체(120)의 무부하 운전 조건이 되면 오일 탱크(140)의 압력이 낮아진다. 오일 탱크(140)의 압력이 설정 압력까지 낮아지면, 최소 압력유지 밸브(170)는 폐쇄 동작하면서 압축공기의 송출을 차단한다. 한편, 최소 압력유지 밸브(170)는 후단으로부터 오일 탱크(140)로 압축공기가 역류하는 것을 방지하는 기능도 한다.Thereafter, when the no-load operation condition of the compressor body 120 is reached, the pressure of the oil tank 140 is lowered. When the pressure of the oil tank 140 is lowered to the set pressure, the minimum pressure maintenance valve 170 shuts off the compressed air while closing. Meanwhile, the minimum pressure maintenance valve 170 also functions to prevent the reverse flow of compressed air from the rear end to the oil tank 140 .

벤트관(vent tube, 172)은 제2 공기 송출관(171)으로부터 분기된다. 벤트관(172)은 흡입 밸브(130)의 출구단 쪽에 위치한 공기 공급관(131)의 부위에 연결될 수 있다. 벤트 밸브(173)가 벤트관(172)에 설치되어, 압축기 본체(120)의 운전 조건에 따라 벤트관(172)을 개폐시키도록 동작할 수 있다. 벤트 밸브(173)는 솔레노이드 방식의 밸브로 이루어질 수 있다. 벤트 밸브(173)는 오프(off) 동작시 벤트관(172)을 폐쇄시키고, 온(on) 동작시 벤트관(172)을 개방시킬 수 있다.The vent tube (vent tube, 172) is branched from the second air delivery tube (171). The vent pipe 172 may be connected to a portion of the air supply pipe 131 located at the outlet end of the suction valve 130 . The vent valve 173 may be installed in the vent pipe 172 to operate to open and close the vent pipe 172 according to the operating conditions of the compressor body 120 . The vent valve 173 may be formed of a solenoid type valve. The vent valve 173 may close the vent pipe 172 during an off operation, and may open the vent pipe 172 during an on operation.

벤트 밸브(173)는 압축기 본체(120)의 기동과 부하 운전시 벤트관(172)을 폐쇄시키도록 동작하고, 압축기 본체(120)의 무부하 운전과 정지시 벤트관(172)을 개방시키도록 동작하여 내압을 방출할 수 있게 한다.The vent valve 173 operates to close the vent pipe 172 during startup and load operation of the compressor body 120 , and opens the vent pipe 172 during no-load operation and stop of the compressor body 120 . This allows the internal pressure to be released.

압력제어 밸브(180)는 메인 오일 세퍼레이터(160)로부터 토출되는 압축공기의 압력에 따라 흡입 밸브(130)를 개폐 동작시킨다. 작동관(181)이 제2 공기 송출관(171)으로부터 분기되어 흡입 밸브(130)에 연결될 수 있다. 압력제어 밸브(180)는 작동관(181)에 설치된다. 압력제어 밸브(180)는 솔레노이드 방식의 밸브로 이루어질 수 있다.The pressure control valve 180 opens and closes the suction valve 130 according to the pressure of the compressed air discharged from the main oil separator 160 . The operation pipe 181 may be branched from the second air delivery pipe 171 and may be connected to the suction valve 130 . The pressure control valve 180 is installed in the operation pipe 181 . The pressure control valve 180 may be a solenoid type valve.

압력제어 밸브(180)는 오프 동작시 작동관(181)을 개방시켜 공압에 의해 흡입 밸브(130)의 밸브체를 폐쇄 위치로 이동시킴으로써, 흡입 밸브(130)를 폐쇄 동작시킬 수 있다. 압력제어 밸브(180)는 온 동작시 작동관(181)을 폐쇄시켜 복귀 스프링에 의해 흡입 밸브(130)의 밸브체를 개방 위치로 복귀시킴으로써, 흡입 밸브(130)를 개방 동작시킬 수 있다. 압력제어 밸브(180)는 압력제어 스위치에 의해 제어되어 흡입 밸브(130)를 개폐 동작시킬 수 있다.The pressure control valve 180 may open the actuating pipe 181 during the off operation to move the valve body of the suction valve 130 to the closed position by pneumatic pressure, thereby closing the suction valve 130 . The pressure control valve 180 may open the suction valve 130 by closing the actuating pipe 181 during the ON operation and returning the valve body of the suction valve 130 to the open position by the return spring. The pressure control valve 180 may be controlled by a pressure control switch to open and close the suction valve 130 .

구체적으로, 압축공기의 소비량이 감소하여 토출 압축공기의 압력이 설정 상한 압력까지 높아지면, 압력제어 스위치의 접점이 절환되어 압력제어 밸브(180)가 오프 동작하고, 그에 따라 흡입 밸브(130)가 폐쇄 동작한다. 이때, 벤트 밸브(173)가 개방 동작하여 내압을 방출시킨다. 압축공기의 소비량이 증가하여 토출 압축공기의 압력이 설정 하한 압력까지 낮아지면, 압력제어 스위치의 접점이 복귀되어 압력제어 밸브(180)가 온 동작하고, 그에 따라 흡입 밸브(130)가 개방 동작한다.Specifically, when the consumption of compressed air decreases and the pressure of the discharged compressed air rises to the set upper limit pressure, the contact of the pressure control switch is switched to turn off the pressure control valve 180, and accordingly, the suction valve 130 operates closed operation. At this time, the vent valve 173 operates to release the internal pressure. When the compressed air consumption increases and the pressure of the discharged compressed air is lowered to the set lower limit pressure, the contact of the pressure control switch is returned to turn on the pressure control valve 180, and accordingly, the suction valve 130 opens. .

한편, 제2 공기 송출관(171)에는 최소 압력유지 밸브를 거친 압축공기를 냉각하는 애프터 쿨러(after cooler, 174)가 설치될 수 있다. 애프트 쿨러(174)는 수냉식 또는 공냉식으로 압축공기를 냉각시켜 압축공기 중 수분을 응결시켜 분리시킬 수 있게 구성된다. 따라서, 압축공기는 제습된 상태로 사용될 수 있다. 제2 공기 송출관(171)의 후단에는 배출 밸브(175)가 설치될 수 있다. 배출 밸브(175)는 제2 공기 송출관(171)의 후단을 통한 압축공기의 배출을 차단하거나 허용할 수 있다.Meanwhile, an after cooler 174 for cooling the compressed air that has passed through the minimum pressure maintenance valve may be installed in the second air delivery pipe 171 . The after cooler 174 is configured to be separated by condensing moisture in the compressed air by cooling the compressed air in a water-cooled or air-cooled manner. Therefore, the compressed air can be used in a dehumidified state. A discharge valve 175 may be installed at the rear end of the second air delivery pipe 171 . The discharge valve 175 may block or allow discharge of the compressed air through the rear end of the second air discharge pipe 171 .

추가 양상으로, 공기 압축기(100)는 서브 오일 세퍼레이터(190)를 포함할 수 있다. 서브 오일 세퍼레이터(190)는 최소 압력유지 밸브(170)를 통과한 압축공기를 공급받아 압축공기 중 잔존 유분을 분리해서 압축기 본체(120)로 회수시키고, 잔존 유분이 제거된 압축공기를 토출한다. 이와 같이, 서브 오일 세퍼레이터(190)는 메인 오일 세퍼레이터(160)에 의해 1차적으로 유분이 분리된 압축공기로부터 잔존 유분을 2차적으로 분리하므로, 압축공기의 청정도를 더욱 높일 수 있다.In a further aspect, the air compressor 100 may include a sub oil separator 190 . The sub oil separator 190 receives the compressed air that has passed through the minimum pressure maintenance valve 170, separates the residual oil in the compressed air, recovers it to the compressor body 120, and discharges the compressed air from which the residual oil has been removed. As described above, since the sub oil separator 190 secondarily separates the remaining oil from the compressed air from which the oil is primarily separated by the main oil separator 160 , the cleanliness of the compressed air can be further improved.

서브 오일 세퍼레이터(190)는 최소 압력유지 밸브(170)와 애프터 쿨러(174) 사이에 배치되어 제2 공기 송출관(171)에 연결될 수 있다. 제2 공기 송출관(171)은 분리되어 한쪽이 서브 오일 세퍼레이터(190)의 유입구에 연결되고, 다른 쪽이 서브 오일 세퍼레이터(190)의 토출구에 연결된다. 따라서, 서브 오일 세퍼레이터(190)는 한쪽의 제2 공기 송출관(171)으로부터 압축공기를 공급받아 유분을 분리해서 유분이 제거된 압축공기를 다른 쪽의 제2 공기 송출관(171)으로 토출할 수 있다.The sub oil separator 190 may be disposed between the minimum pressure maintenance valve 170 and the aftercooler 174 and connected to the second air delivery pipe 171 . The second air delivery pipe 171 is separated, and one end is connected to the inlet of the sub oil separator 190 , and the other end is connected to the outlet of the sub oil separator 190 . Therefore, the sub oil separator 190 receives compressed air from the second air delivery pipe 171 on one side, separates the oil, and discharges the compressed air from which the oil has been removed to the second air delivery pipe 171 on the other side. can

오일 회수관(196)의 한쪽 단이 서브 오일 세퍼레이터(190)의 회수구에 연결되고, 오일 회수관(196)의 다른 쪽 단이 흡입 밸브(130)의 출구단에 연결될 수 있다. 따라서, 서브 오일 세퍼레이터(190)는 압축공기로부터 분리된 유분을 오일 회수관(196)을 통해 압축기 본체(120)로 회수시킬 수 있다.One end of the oil return pipe 196 may be connected to the recovery port of the sub oil separator 190 , and the other end of the oil return pipe 196 may be connected to the outlet end of the suction valve 130 . Accordingly, the sub oil separator 190 may recover the oil separated from the compressed air to the compressor body 120 through the oil return pipe 196 .

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 서브 오일 세퍼레이터(190)는 필터(191)와, 필터 케이싱(192)을 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3 , the sub oil separator 190 may include a filter 191 and a filter casing 192 .

필터(191)는 압축기 본체(120)로부터 토출되는 압축공기를 내부공간으로 공급받아 외부로 통과시키는 과정에서 에어로졸 형태의 유분을 액적 형태로 합쳐서 외부로 낙하시킨다. 필터(191)는 상부가 개구된 내부공간을 갖는 형태로 이루어질 수 있다. 필터(191)는 적어도 둘레 부위가 공극을 갖는 마이크로 파이버로 이루어질 수 있다. 필터(191)의 마이크로 파이버는 내층에서 에어로즐 형태의 유분을 포획하고 에어로즐 형태의 유분이 외층을 통과함에 따라 액적 형태로 합쳐지게 구성될 수 있다.In the process of receiving compressed air discharged from the compressor body 120 into the internal space and passing the compressed air to the outside, the filter 191 combines the aerosol-type oil in the form of droplets and drops to the outside. The filter 191 may be formed in a shape having an inner space with an open top. The filter 191 may be formed of microfibers having voids in at least a peripheral portion thereof. The microfibers of the filter 191 may be configured to capture the aerosol-shaped oil in the inner layer and merge into droplets as the aerosol-shaped oil passes through the outer layer.

필터 케이싱(192)은 필터(191)를 수용해서 지지한다. 필터 케이싱(192)은 내부 둘레를 따라 필터(191)의 외부 둘레로부터 이격될 수 있다. 따라서, 필터(191)를 거친 압축공기는 필터 케이싱(192)과 필터(191) 사이의 이격 공간을 흘러서 필터 케이싱(192)의 토출구(192b)로 토출될 수 있다. 또한, 필터(191)를 거치면서 생성된 액적 형태의 유분은 필터 케이싱(192)과 필터(191) 사이의 이격 공간을 통해 낙하해서 필터 케이싱(192)의 회수구(192c)로 모일 수 있다.The filter casing 192 receives and supports the filter 191 . The filter casing 192 may be spaced from the outer perimeter of the filter 191 along the inner perimeter. Accordingly, the compressed air passing through the filter 191 may flow through the separation space between the filter casing 192 and the filter 191 and be discharged to the outlet 192b of the filter casing 192 . In addition, the oil in the form of droplets generated while passing through the filter 191 may fall through the separation space between the filter casing 192 and the filter 191 and be collected in the recovery port 192c of the filter casing 192 .

필터 케이싱(192)은 압축기 본체(120)로부터 토출되는 압축공기를 유입구(192a)를 통해 필터(191)의 내부공간으로 유입시킨다. 필터 케이싱(192)은 필터(191)를 통과한 압축공기를 토출구(192b)를 통해 토출시킨다. 필터 케이싱(192)의 유입구(192a)는 한쪽의 제2 공기 송출관(171)과 연결되어 압축공기를 유입시키고, 필터 케이싱(192)의 토출구(192b)는 다른 쪽의 제2 공기 송출관(171)과 연결되어 압축공기를 토출시킨다.The filter casing 192 introduces compressed air discharged from the compressor body 120 into the inner space of the filter 191 through the inlet 192a. The filter casing 192 discharges the compressed air that has passed through the filter 191 through the discharge port 192b. The inlet 192a of the filter casing 192 is connected to the second air outlet pipe 171 on one side to introduce compressed air, and the outlet 192b of the filter casing 192 is connected to the second air outlet pipe 171 on the other side ( 171) to discharge compressed air.

필터 케이싱(192)은 필터(191)를 통과하면서 액적 형태로 합쳐져 필터(191)의 외부로 낙하하는 유분을 회수구(192c)를 통해 압축기 본체(120)로 회수시킨다. 필터 케이싱(192)의 회수구(192c)는 오일 회수관(196)과 연결되어 오일을 회수시킨다. 필터 케이싱(192)은 알루미늄 등의 금속 재질로 이루어질 수 있다.The filter casing 192 collects oil in the form of droplets while passing through the filter 191 and falls to the outside of the filter 191 to the compressor body 120 through the recovery port 192c. The recovery port 192c of the filter casing 192 is connected to the oil recovery pipe 196 to recover oil. The filter casing 192 may be made of a metal material such as aluminum.

전술한 공기 압축기(100)의 작용 예에 대해 설명하면 다음과 같다.An operation example of the above-described air compressor 100 will be described as follows.

공기는 압축기 본체(120)로 흡입되어 압축된다. 이 과정에서, 오일이 압축기 본체(120)의 윤활 등을 위해 오일 탱크(140)로부터 공급된다. 그에 따라, 압축공기는 유분이 혼입된 상태로 압축기 본체(120)로부터 토출될 수 있는데, 압축기 본체(120)로부터 토출된 압축공기는 메인 오일 세퍼레이터(160)를 거치게 된다. 그에 따라, 압축공기 중의 유분이 메인 오일 세퍼레이터(160)에 의해 분리되어 오일 탱크(140)로 회수되고, 유분이 제거된 압축공기는 청정한 상태로 토출될 수 있다.Air is sucked into the compressor body 120 and compressed. In this process, oil is supplied from the oil tank 140 for lubrication of the compressor body 120 and the like. Accordingly, the compressed air may be discharged from the compressor body 120 in a state in which oil is mixed, and the compressed air discharged from the compressor body 120 passes through the main oil separator 160 . Accordingly, the oil in the compressed air is separated by the main oil separator 160 and recovered to the oil tank 140 , and the compressed air from which the oil has been removed may be discharged in a clean state.

메인 오일 세퍼레이터(160)를 거친 압축공기는 서브 오일 세퍼레이터(190)를 추가적으로 거칠 수 있다. 그에 따라, 압축공기 중의 잔존 유분이 서브 오일 세퍼레이터(190)에 의해 분리되어 압축기 본체(120)로 회수되고, 잔존 유분이 제거된 압축공기는 더욱 청정한 상태로 토출되어 사용될 수 있다.The compressed air passing through the main oil separator 160 may additionally pass through the sub oil separator 190 . Accordingly, the residual oil in the compressed air is separated by the sub oil separator 190 and recovered to the compressor body 120 , and the compressed air from which the residual oil is removed may be discharged in a cleaner state and used.

이와 같이, 본 실시예의 공기 압축기(100)는 윤활 등을 위해 오일을 사용하더라도 압축공기로부터 유분을 효과적으로 분리해서 고품질의 청정한 압축공기를 얻을 수 있으므로, 반도체나 정밀기계 제조 공정 등에 적합하게 활용될 수 있다.As such, the air compressor 100 of this embodiment can effectively separate oil from compressed air to obtain high-quality, clean compressed air even when oil is used for lubrication, etc. have.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, it will be understood that this is merely exemplary, and that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art. will be able Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

110..공기 필터 120..압축기 본체
121..에어 엔드 122..모터
130..흡입 밸브 140..오일 탱크
150..오일 필터 160..메인 오일 세퍼레이터
170..최소 압력유지 밸브 180..압력제어 밸브
190..서브 오일 세퍼레이터110..air filter 120..compressor body
121..air end 122..motor
130..Suction valve 140..Oil tank
150..Oil filter 160..Main oil separator
170..Minimum pressure holding valve 180..Pressure control valve
190..Sub Oil Separator

Claims (3)

공기를 필터링하는 공기 필터;
상기 공기 필터를 거쳐 흡입되는 공기를 압축해서 토출하는 압축기 본체;
상기 압축기 본체에 대한 공기의 흡입을 차단하거나 허용하도록 개폐 동작하는 흡입 밸브;
저장된 오일을 상기 압축기 본체로 공급하는 오일 탱크;
상기 오일 탱크로부터 상기 압축기 본체로 공급되는 오일을 필터링하는 오일 필터;
상기 압축기 본체로부터 토출되는 압축공기를 공급받아 압축공기 중 유분을 분리해서 상기 오일 탱크로 회수시키고, 유분이 제거된 압축공기를 토출하는 메인 오일 세퍼레이터;
상기 메인 오일 세퍼레이터의 공기 토출구 쪽에 설치되어 상기 오일 탱크의 최소 압력을 유지하는 최소 압력유지 밸브; 및
상기 메인 오일 세퍼레이터로부터 토출되는 압축공기의 압력에 따라 상기 흡입 밸브를 개폐 동작시키는 압력제어 밸브;
를 포함하는 공기 압축기.air filter to filter the air;
a compressor body for compressing and discharging air sucked through the air filter;
a suction valve that opens and closes to block or allow suction of air to the compressor body;
an oil tank supplying stored oil to the compressor body;
an oil filter for filtering oil supplied from the oil tank to the compressor body;
a main oil separator that receives compressed air discharged from the compressor body, separates oil from the compressed air, returns it to the oil tank, and discharges compressed air from which oil has been removed;
a minimum pressure maintenance valve installed at an air outlet side of the main oil separator to maintain a minimum pressure of the oil tank; and
a pressure control valve for opening and closing the suction valve according to the pressure of the compressed air discharged from the main oil separator;
An air compressor comprising a. 제1항에 있어서,
상기 최소 압력유지 밸브를 통과한 압축공기를 공급받아 압축공기 중 잔존 유분을 분리해서 상기 압축기 본체로 회수시키고, 잔존 유분이 제거된 압축공기를 토출하는 서브 오일 세퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.According to claim 1,
and a sub oil separator for receiving the compressed air passing through the minimum pressure maintenance valve, separating the residual oil in the compressed air, recovering it to the compressor body, and discharging the compressed air from which the residual oil has been removed. . 제1항에 있어서,
상기 서브 오일 세퍼레이터는,
상기 압축기 본체로부터 토출되는 압축공기를 내부공간으로 공급받아 외부로 통과시키는 과정에서 에어로졸 형태의 유분을 액적 형태로 합쳐서 외부로 낙하시키는 필터; 및
상기 필터를 수용해서 지지하고, 상기 압축기 본체로부터 토출되는 압축공기를 유입구를 통해 상기 필터의 내부공간으로 유입시키며, 상기 필터를 통과한 압축공기를 토출구를 통해 토출시키며, 상기 필터를 통과하면서 액적 형태로 합쳐져 상기 필터의 외부로 낙하하는 유분을 회수구를 통해 상기 압축기 본체로 회수시키는 필터 케이싱;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.According to claim 1,
The sub oil separator is
a filter that combines the aerosol-type oil in the form of droplets in the process of receiving the compressed air discharged from the compressor body into the internal space and passing it to the outside to fall to the outside; and
It accommodates and supports the filter, introduces compressed air discharged from the compressor body into the inner space of the filter through an inlet, and discharges the compressed air that has passed through the filter through the outlet, and passes through the filter in the form of droplets a filter casing for recovering oil falling outside the filter to the compressor body through a recovery port;
Air compressor comprising a.
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