KR960010372B1

KR960010372B1 - 압축공기용 필터장치

Info

Publication number: KR960010372B1
Application number: KR1019890004521A
Authority: KR
Inventors: 사다오 마에다
Original assignee: .; 가부시끼가이샤 마에다 쉘 서비스; 가부시끼가이샤 제이 앤드 엠
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1996-07-31
Also published as: EP0337248B1; DE68902568D1; GR3005634T3; AU3248089A; ES2035404T3; EP0337248A1; KR890015776A; US4897094A; DE68902568T2; AU606509B2

Abstract

없음

Description

압축공기용 필터장치

제 1 도는 본 발명에 따르는 구조로 된 압축공기용 필터장치의 1실시예를 도시하는 종단면도,

제 2 도는 이러한 필터장치를 구성하는 중간통체를 예시하는 종단면도,

제 3 도는 이러한 중간통체의 평면도,

제 4 도는 이러한 중간통체의 저면도,

제 5 도는 제 1 도에 예시된 필터장치를 구성하는 하부 뚜껑체를 예시하는 반절단면도,

제 6 도는 이러한 하부뚜껑체를 예시하는 저면도,

제 7 도는 제 1 도에 도시되어 있는 필터장치를 구성하는 상부뚜껑체를 예시하는 종단면도,

제 8 도는 이러한 상부 뚜껑체를 예시하는 저면도,

제 9 도는 제 1 도에 예시된 필터장치에 쓰이는 간막이판을 나타내는 평면도,

제 10 도는 이러한 필터장치에 쓰이는 누름판을 나타내는 평면도,

제 11 도는 본 발명의 다른 1실시예로서의 압축공기용 필터장치를 나타내는 종단면도,

제 12 도는 이러한 압축공기용 필터장치를 구성하는 드레인보틀에 쓰이는 자동드레인장치를 설명하기 위한 종단면 설명도,

제 13 도는 이러한 드레인보틀에 쓰이는 지지체를 확대하여 나타내는 저면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 중간통체12 : 격벽

14 : 하부뚜껑체16 : 상부뚜껑체

18 : 하우징20 : 하부공간

22 : 상부공간30 : 입구포트

32 : 출구포트36 : 내통

38 : 외측공간부40 : 내측공간부

42 : 저부공간부47 : 수용부

54 : 충전물56 : 제 1 필터

64 : 다공체68 : 드레인밸브

72 : 충전물74 : 제 2 필터

102 : 드레인보틀114 : 연통공

150 : 모세관146 : 지지체

148 : 통공152 : 내공

120 : 자동드레인장치

본 발명은 압축공기용 필터장치에 관한 것이며, 특히 압축공기관로내에 있어서의 수분이나 유분등의 액상의 입자에 대한 충분한 제거효율을 가짐과 동시에 콤팩트하고 또, 보수가 용이한 압축공기용 필터장치의 개량된 구조에 관한 것이다.

각종 공장이나 의료분야, 원자력 플랜트 등에 있어서 사용되는 각종 공기압축기기에 대하여 압축공기를 공급하기 위한 관로상에는 통상 그들 공기압기기를 보호하기 위하여 압축공기용 필터장치가 설치되고, 이 필터장치에 의해 압축공기중에 함유되는 수분이나 유분등의 제거가 행해지도록 되어 있다.

그리고, 이와같은 압축공기용 필터장치로서는 종래부터 여러가지 구조의 것이 제안되어 있으며, 그중에서도 일본국 특개소 59-55330호 공보에 있어서는 수분이나 유분등에 대한 특히 뛰어난 제거효율을 갖는 필터장치(공기관로 중기트랩)가 개시되어 있다.

즉, 이 개시된 필터장치는 스테인레스 섬유로 일루어지는 망상물(網狀物)등의 충전물을 갖는 제 1 의 필터와, 면섬유등의 충전물을 갖는 제 2 의 필터와, 그들 제 1 의 필터와 제 2 의 필터와의 접속유로상에 설치된 드레인콕을 구비한 소정용적을 갖는 챔버와를 포함하여 구성된 것으로서, 압축공기가 제 1 의 필터내로 통하게 됨으로써 이 압축공기중에 존재하는 중기 내지 액상미립자가 응축 내지 합체되어 작은 방울로 되고, 그리고, 이 작은 방울이 챔버내에서 포착되어 드레인콕을 통하여 외부로 배출됨으로써 이러한 압축공기에서 분리되는 한편, 이 작은 방울의 분리된 압축공기가 제 2의 필터내로 통하게 됨으로써 이 압축공기중에 잔존하는 액상의 미립자가 기화되는 것이고, 이에 의해 압축공기내에 존재하는 수분이나 유분, 그리고는 먼지등의 제거가 효과적으로 이루어지는 것이 된다.

그런데, 이와같은 필터장치는 기화된 약간의 잔존수분의 재응축(액체화)을 방지하는데 있어서도 사용 공기압기기 근방의 관로상에 배치하는 것이 바람직한 것이나, 이러한 필터장치에 있어서는 제 1 및 제 2의 필터가 각각 원통상 케이스 내에 소정의 충전물이 충전됨으로써 구성되고, 또 그것들이 서로 병렬적으로 배치되어 이루어지는 구조로 되어 있기 때문에 전체로서 비교적 대형이 되며, 배설공간을 확보하는데 있어서 관로상의 부착위치에 제약을 받는 경우가 있었던 것이다.

즉, 이와같은 필터장치에 있어서는 그 부착 및 사용상, 될 수 있는데로 콤팩트한 것이 바람직하고, 상기 공보에 개시된 필터장치는 이 점에 있어서 아직 개량의 여지를 가지고 있었던 것이다.

또, 이와같은 필터장치에 있어서는 제 1 및 제 2 의 필터내의 충전물을 각각 오염에 응하여 교환 내지 세정할 필요가 있으며, 특히 제 2의 필터내의 충전물은 제 1 의 필터내의 충전물보다빈번하게 교환하는 것이 요망되고 있으나 상기 공보에도 도시되어 있는 바와같이 통상 이들 제 1 및 제 2 의 필터는 매니폴드를 구성하는 상부뚜껑체와 양 필터간의 접속유로를 구성하는 하부뚜껑체와의 사이에 있어서 병렬적으로 배치되고, 또 복수본의 죄어붙이기 볼트에 의해 그들 상하뚜껑체간에 협지되어 이루어지는 구조로 되어 있기 때문에 그들 죄어붙이기 볼트의 해체에 의해 장치 전체가 분해되게 되고, 상기 두 필터중 하나만을 떼어내기가 곤란하며, 보수가 번거롭다고 하는 문제도 내재시키고 있었던 것이다.

그리고, 이와같은 압축공기용 필터장치에 있어서는 압축공기에서 분리된 작은 방울을 유통공기의 압력을 저하시키지 않고 효율적으로 배출하기 위하여 예컨대, 상기 배액공에 대하여 일본국 특공소 45-36182호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 포착한 액체(작은 방울)가 소정량까지 괴었을 때 자동적으로 밸브를 개방함으로써 이 액체만을 배출하도록 한 드레인 밸브등이 적합하게 배설되게 된다.

그러나, 이와같은 드레인밸브를 이용하여 포착한 작은 방울을 배출함에 있어서는 장치의 저부공간내에 액체가 체류하게 되는 것이므로 이 액체가 재증발하기 쉽고, 그에 의해 액상입자의 제거효율이 저하될 우려가 있었던 것이다.

여기에 있어서, 본 발명은 상기와 같은 사정을 배경으로하여 이루어진 것으로, 그 해결과제로 하는 바는, 압축공기관로내에 있어서의 수분이나 유분등의 액상의 입자에 대한 충분한 제거효율을 갖는 압축공기용 필터장치에 있어서, 그 콤팩트화를 도모하고, 또 두 필터수단의 별개의 떼어내기를 가능케하며, 그 보수를 용이하게 하는데 있다.

또, 본 발명의 다른 해결과제로 하는 바는, 포착한 수분이나 유분등의 액상입자의 재증발이 유효하게 방지되어, 압축공기관로내에 있어서의 액상입자의 제거효율이 유리하게 향상될 수 있는 개량된 압축공기용 필터장치를 제공하는데 있다.

그리고 이같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 압축공기를 소정의 제 1 의 충전물을 갖는 제 1 의 필터 수단에 통함으로써 이 압축공기중에 존재하는 중기 내지 액상미립자를 이 제 1 의 필터수단으로 응축 내지 합체시켜서 작은 방울로 하고, 그리고 이 작은 방울을 포착하여 이러한 압축공기에서 분리시키는 한편, 이 작은 방울의 분리된 압축공기를 소정의 제 2 의 충전물을 갖는 제 2 의 필터수단에 통하여 이 압축공기중에 잔존하는 액상의 미립자를 기화시키도록 한 압축공기용 필터장치에 있어서 상하 양단개구부가 폐쇄되고, 또, 그 내부가 축방향 중간부에 형성된 격벽으로 상부공간과 하부공간으로 간막이 되어 통상 하우징을 이러한 격벽을 갖는 중간통부재와 이 중간통부재의 축방향 양측에 떼어내기 가능하게 조립된 상부 및 하부뚜껑체에 의해 구성함과 동시에 이러한 통상 하우징의 하부공간내에 상기 격벽에서 하측으로 소정길이로 뻗는 내통을 배치하여 이 내통의 안팎에 위치하는 내측공간부 및 외측공간부와, 이 내통 하측에 위치하여 이들 내측공간부와 외측공간부와를 서로 연통하는 저부 공간부와를 형성시키고, 다시 이러한 내측공간부를 통하여 상기 하부공간을 상기 상부공간에 연통시킴과 동시에 상기 중간통부재에 대하여 상기 하부공간의 외측공간부에 연통하는 압축공기유입용 입구포트와, 상기 상부공간에 연통하는 압축공기유출용 출구포트를 각각 설치함으로써 상기 통상 하우징내에 상기 하부공간을 거쳐 상기 상부공간에 이르는 압축공기유로를 형성하는 한편, 상기 압축공기유입용 입구포트가 접속된 외측공간부내에 상기 제 1 의 충전물을 충전하여 제 1 의 필터수단을 구성함과 동시에 상기 하부공간에 있어서의 저부 공간부내에 이러한 제 1 의 필터수단으로 형성된 작은 방울을 포착하는 다공체를 배치하고, 또, 이 저부 공간부의 벽부에 이러한 작은방울의 집합물을 외부로 배출하기 위한 드레인수단을 설치하고, 또한, 상기 상부공간내에 설치되어 상기 내측공간부를 통하여 인도된 압축공기가 유통되는 수용부내에 상기 제 2의 충전물을 충전하여 제 2의 필터수단을 구성시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 본 발명에 있어서는 상기 드레인수단이 상기 하부뚜껑체에 대하여 소적용적의 밀폐공간을 내부에 갖는 드레인 보틀부를 설치하여 이 하부뚜껑체의 저벽부에 형성된 상기 작은 방음의 접합물을 배출하기 위한 배액공을, 이러한 드레인 보틀부의 내부공간에 접속, 연통시킴과 함께 이들 하부뚜껑체와 드레인 보틀부와의 사이에 각 내부공간을 상호 연통하고, 또 하부뚜껑체측의 개구바가 상기 내측공간부에 있어서 개구되는 죄임통로를 설치하고, 또한, 이러한 드레인 보틀부의 저부에 있어서 상기 배액공을 통하여 인도되는 작은 방울의 집합물을 외부로 배출하기 위한 드레인장치를 배치함으로써 구성되도록 한 것도 그 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명을 더 구체적으로 밝히기 위하여 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

우선 제 1 도에는 본 발명에 따르는 구조로서의 압축공기용 필터장치의 1구체예가 예시되어 있다.

이러한 도면에 있어서 10은 대략 원통형상을 띄는 중간통체이고, 제 2 도 내지 제 4 도에 도시되어 있는 바와 같은 축방향 중앙부에서 그 내부를 축직각방향으로 간막이하는 격벽(12)을 일체적으로 구비하고 있다. 또, 이러한 중간통체(10)에는 그 축방향 하부에 대하여 제 5 도 및 제 6 도에 도시되어 있는 바와 같이 대략 깊은 바닥의 유저원통형상을 띄는 하부뚜껑체(14)가, 다시 축방향 상부에 대하여 제 7 도 및 제 8 도에 도시되어 있는 바와 같이 대략 얕은바닥의 유저원통형상을 띄는 상부뚜껑체(16)가 각각 조립되어 있다. 그리고, 그들 하부뚜껑체(14) 및 상부뚜껑체(16)로서 중간통체(10)의 축방향 양측개구가 폐쇄되므로써 전체로서 대략 원통상을 띄며, 그 내부가 상기 격벽(12)에 의해 하부공간(20)과 상부공간(22)으로 간막이 되어 이루어지는 하우징(18)이 구성되어 있는 것이다.

또한, 특히 본 실시예에 있어서는 하부뚜껑체(14)의 개구측 외주면에 둘레방향으로 분단된 복수의 주상돌기(24)가 설치되어 있는(제 5 도 및 제 6 도 참조) 한편, 이 하부뚜껑체(14)가 조립되는 상기 중간통체(10)의 하부개구측 단부둘레 가장 자리에는 둘레방향으로 분단된 복수의 걸림편(26)이 설치되어 있으며(제 2 도 및 제 4 도 참조), 그리고, 이러한 하부뚜껑체(14)를 중간통체(10)의 개구부내에 안으로 끼운 상태로, 둘레방향으로 상호간에 상대회동시켜서 이러한 돌기(24)를 걸림편(26)에 걸리게 함으로써 이 하부뚜껑체(14)이 중간통체(10)에 대한 조립이 이루어지도록 되어 있다.

또, 상부뚜껑체(16)의 중간통체(10)에 대한 조립구조에 있어서도 중간통체(10)의 상부개구측 외주면에 주상돌기(25)가 (제 2 도 및 제 3 도 참조), 또, 상부뚜껑체(16)의 개구측단부 둘레가장자리에 걸림편(27)이 (제 7 도 및 제 8 도 참조), 각각 설치되고, 그리고, 이러한 상부뚜껑체(16)를 중간통체(10)에 바깥 끼운 상태로, 그것들을 둘레방향으로 상대회동시켜서 이러한 돌기(25)를 걸림편(27)에 걸리게함으로써 조립하도록 되어 있다.

그리고, 그들 하부뚜껑체(14) 및 상부뚜껑체(16)의 중간통체(10)에 대한 삽입부 사이에는 각각 O링(28)이 끼워져 있으며, 상기 하부공간(20) 및 상부공간(22) 외부에 대한 밀봉성이 확보되어 있다.

또, 여기에 있어서 상기 중간통체(10)에는 축직각 방향으로 대향하는 벽부에 상기 하부공간(20)내에 연통하는 입구포트(30)와, 상기 상부공간(22)내에 연통하는 출구포트(32)가 서로 동일 축심상에 위치하는 상태로 형성되어 있다. 그리고, 이러한 중간통체(10)의 격벽(12)에는 그 중앙부에 있어서 연통공(34)이 형성되어 있음과 함께 이 연통공(34)의 내주면에 대하여 두께가 얇은 원통형상의 내통(36)이 그 축방향 일단부에 있어서 나사붙임되어 있고, 이 내통(36)이 격벽(12)에서 하부뚜껑체(14)의 축방향 대략 중앙부까지 이르는 길이에 있어서 하부공간(20)내에 동심적으로 위치하고 있다.

그리고, 그것에 의해 상기 하부공간(20)내에는 내통(36)과 하부뚜껑체(14)와의 사이에 위치하는 외측공간부(38)와, 내통(36) 내부에 위치하는 내측공간부(40) 및 이 내통(36)의 하부에 위치하여 그것들 외측공간부(38)와 내측공간부(40)와를 연통시키는 저부 공간부(42)가 형성되어 있으며, 입구포트(30)에서 하부공간(20)내에 공급되는 압축공기가 이러한 외측공간부(38)에서 저부 공간부(42)로 인도된 후, 내측공간부(40)를 통하여 상부공간(22)내에 인도되도록 되어 있다.

또 한편, 격벽(12) 상면에는 상기 내측공간(40)의 개구부분인 중앙부에 있어서 원형의 오목부(44)가 형성되어 있으며, 그리고 이 오목부(44)내에 원통형상의 슬리브(46)가 배설되어 있다.

이 슬리브(46)는 상기 내측공간(40)을 획성하는 내통(36)보다 큰 내경을 갖고 있음과 동시에 상부 둘레벽부에서 복수의 연통공(50)을 구비하고 있으며, 그리고 그 하부가 오복부(44)내에 끼워지고, 격벽(12)과 상부뚜껑체(16)와의 사이에서 축방향으로 협지된 상태로 상부공간(22)내에 동심적으로 배치되어 있다.

그리고, 이러한 슬리브(46)와 오목부(44)와의 사이에는 O링(48)이 끼워져 밀봉성이 확보되어 있음과 함께 상부뚜껑체(16)의 내면에는 유지돌기부(52)가 설치되어 슬리브(46)의 상부개구내에 끼워넣어짐으로써 이 슬리브(46)를 유지시키도록 되어 있다.

그리고, 그것에 의해 상기 하부공간(20)에서 내측공간부(40)을 통하여 상부공간(22)내에 인도된 압축공기는 슬리브(46)내에 획성된 수용부(47)를 위쪽으로 유통시킨 후, 그 연통공(50)에서 슬리브(46)의 외부로 배출되고, 다시 이 슬리브(46)와 중간통체(10)와의 사이에 형성된 고리형상 배기공간(53)을 통하여 출구포트(32)에 인되도록 되어 있는 것이다.

그런데, 사이와 같은 압축공기유로가 내부에 형성된 하우징(18)내에는 그 하부공간(20)에 있어서의 외측공간부(38)의 내부에 있어서 스테인레스 섬유로 이루어지는 망상체의 두루 감아 성형된 덩어리(卷回成形塊)등의 충전물(54)이 충전되고, 그것에 의하여 이러한 부위에 제 1 필터(56)가 구성되어 있다.

그리고, 이러한 외측공간부(38)의 저부에는 제 9 도에 도시되어 있는 바와 같이, 중앙공(59)과 복수의 관통공(60)과를 구비한 대략 얇은 두께 둥근고리판 모양의 간막이판(62)이 그 중앙공(59)에서 내통(36)에 바깥끼운 상태로 그 외주 가장자리부가 하부뚜껑체(14)의 내주면에 설치된 단차면(58)에 맞닿기 함으로써 유지되어 있고, 그리고, 이 간막이판(62)에 의해 상기 충전물(54)이 이러한 외측공간부(38)내의 소정위치로 유지되어 있는 것이다. 또, 이러한 충전물(54)의 상부에는 고리모양의 공급공간(70)이 형성되어 있고, 입구포트(30)에서 공급된 압축공기가 충전물(54)의 상단면에 대하여 대략 균일하게 인도되게 되어 있다.

또, 이러한 외측공간부(38)의 아래쪽에 형성된 저부공간부(42)내에는 허니컴구조의 다공체(64)가, 그 허니컴 구멍이 상하방향으로 배열하는 상태로 수용되어 있다. 그리고 또, 이러한 저부 공간부(42)의 벽부를 구성하는 상기 하부뚜껑체(14)의 저중앙에는 부착공(66)이 설치되고, 이 부착공(66)에 대하여 드레인밸브(68)가 부착되어 있다. 그리고, 이러한 드레인밸브(68)로서는 공지의 것이 어느것이나 채용가능하지마는 특히 본원 출원인이 앞서 일본국 실개소 62-99313호 공보로서 개시한 바와 같이 구조의 것이 적합하게 사용되게 되는 것이다.

그리고 또, 상기 하우징(18)내에 있어서의 상부공간(22)내에는 거기에 배치된 슬리브(46)의 내부에 형성된 수용부(47)내에 면섬유로 이루어지는 포재료 두루감은 덩어리등의 충전물(72)이 충전되고, 그것에 의해 이러한 부위에 제 2의 필터(74)가 구성되어 있다.

그리고, 이러한 제 2 필터(74)를 구성하는 충전물(72)은 그 하단면이 고리형상 스페이서(76)를 격벽(12)의 상면에서 소정치수 떨어지게 하고 있음으로써 이 하단면에 대하여 대략 균일하게 압축공기가 인도되게 되어 있음과 동시에 그 상단면이 상부뚜껑체(16)와의 사이에 끼워진, 제10도에 도시되어 있는 바와 같은 복수의 관통공(78)과 각부(80)를 구비한 누름판(82)으로 가압됨으로써 슬리브(46)내의 중간위치에 유지되도록 되어있다.

따라서, 상기와 같은 구조로 된 필터장치에 있어서는 그 입구포트(30)가 압축공기관로의 상류측에, 출구포트(32)가 압축공기관로의 하류측에 각각 접속되게 되며, 그에 의해 입구포트(30)에서 공급된 압축공기는 우선 이 입구포트(30)에서 하부공간(20)에 있어서의 외측공간부(38)내에의 도입에 따르는 단열팽창작용을 받아, 그것에 의해 압축공기내에 존재하는 중기는 응축작용을 받도록 되는 것이며, 다시 이러한 외측공간부(38)내에 구성된 제 1 필터(56)내에 인도되며, 이 제 1 필터(56)를 통과함에 있어서 이러한 압축공기중에 포함되는 물이나 기름의 증기 내지 액상미립자는 작은 방울로 응축 내지 합체되게 되는 것이고, 그리고, 합체된 작은 방울은 유통압축공기에 의해 저부 공간부(42)내에 운반되게 된다.

그리고, 이러한 저부 공간부(42)는 그 유통단면적(공기류에 대한 용적)이 제 1 필터(56)보다도 큰 사실로 해서 유입되는 압축공기의 유속이 저하되게 되고, 그것에 의해 이 압축공기류에 실린 작은 방울은 효과적으로 분리되며, 중력과 원심력에 의해 아래쪽으로 낙하되어 다공체(64)내로 이송되게 된다. 그리고, 이러한 다공체(64)내에서는 실질적인 공기운동이 방지되어 이 다공체(64)내로 이송된 작은 방울의 재증발이 실질적으로 배제되어 있다. 그리고, 이들 포착된 작은 방울은 이러한 다공체(64)내에서 다른 작은 방울과 다시 합체된 후 드레인밸브(68)를 통하여 외부로 배출되는 것이다.

그리고, 이와같은 대략 건조된 압축공기는 다음에 내측 공간부(40)을 통하여 상부공간(22)내에 있어서의 슬리브(46)내에 구성된 제 2 필터(74)내로 인도되고, 이 제 2 필터(74)내를 통과함에 있어서 야기되는 공기류의 소용돌이현상등의 작요에 의해 이 압축공기중에 액상의 입자로서 잔존하는 수분이나 유분은 완전히 기화되게 되는 것이며, 이로서 수분이나 유분이 액상입자로서 존재하지 않는 압축공기가 출구포트(32)에서 압축공기관로내로 공급되는 것이다.

그리고, 거기에 있어서 특히 이와 같은 구조로 된 필터장치에 있어서는 하우징(18)내에서 제 1 필터(56)와 제 2 필터(74)가 대략 동일축심상에 배치되어 있는 사실에서 장치의 콤팩트화가 극히 효과적으로 달성될 수 있으며, 이로써 설치공간의 축소화가 도모될 수 있고, 가능상 유리한 위치, 즉, 사용공기압기기의 근접배설이 용이하게 이루어질 수 있으며, 그 기능이 더 효과적으로 발휘될 수 있는 것이다.

또, 이러한 필터장치에 있어서는 그 내부공간이 제 1 필터(56)가 배치되는 하부공간(20)과 제 2 필터(74)가 배치되는 상부공간(22)으로 간막이되어 이들 제 1 및 제 2 필터(56, 74)가 서로 축방향으로 소정거리 떨어져서 배치되어 이루어지는 구조로 되어 있는 점에서 그들 제 1 및 제 2 필터(56, 74)에 있어서의 유통단면적을 유리하게 확보하기가 가능하며, 그 때문에 압력손실의 증가를 억제하면서 장치의 콤팩트화가 유리하게 도모될 수 있는, 우수한 효과를 가지고 있다.

그리고, 이와같은 필터장치에 있어서는 공기압관로에 접속되는 입구포트(30) 및 출구포트(32)를 구비한 중간통체(10)에 대하여 하부뚜껑체(14) 및 상부뚜껑체(16)가 해체가능케되며, 또, 그들 하부뚜껑체(14) 및 상부뚜껑체(16)를 해체함으로써 그 내부에 수용된 제 1 및 제 2 필터(59, 74)를 해체할 수 있는 점에서, 그들 제 1 및 제 2 필터(56, 74)의 충전물(54, 72)의 교환을 각각 별개로 또 용이하게 행할 수 있으며, 보수가 용이한 이점을 가지고 있다.

또, 특히 본 실시예에 있어서의 필터 장치에서는 하부뚜껑체(14) 및 상부뚜껑체(16)의 중간통체(10)에 대한 조립이 각각 중간통체(10)에 대하여 그 개구측단부를 소정길이로 내삽 내지 외삽시킨 상태로 그것들을 상대회동시킴으로써 원터치로 행하도록 되어 있는 점에서 그 해제가 매우 용이하고 또 신속하며, 특별한 공구등이 필요하지도 않다.

또, 제 11~13 도에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에 있어서의 필터장치에 있어서는 상기한 실시예와 같은 구조로 된 필터장치본체(100)에 대하여 그 하부의 하부뚜껑체(14)에 일체적으로 부착된 상태로 밀페용기모양의 드레인보틀(102)을 구비하고 있다. 또한, 필터장치본체(100)의 각 부위는 상기 실시예와 같으므로 동일부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

그런데, 이러한 드레인보틀(102)은 유저원통상의 용기(104)와 이 용기(104)의 개구부에 나사붙임되어 이 개구부를 기밀하게 페쇄하는 뚜껑체(106)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 이러한 드레인보틀(102)에 있어서는 복수의 창부를 갖는 대략 유저통체의 보틀커버(108)가 그 상부개구부에 있어서 유지링(110)을 통하여 뚜껑체(106)에 지지되게 됨으로써 용기(104)의 외측을 덮도록 배설되어 있다. 또, 도면중 112는 용기(104)와 뚜껑체(106)와의 사이를 기밀하게 밀봉하는 패킹이다.

그리고, 이러한 뚜껑체(106)의 중앙부를 내외로 관통하여 형성된 연통공(114)과 상기 필터장치본체(100)를 구성하는 하부뚜껑체(14)에 형성된 배액공(116)이 슬리브모양의 연결이음매(118)로 연결됨으로써 이러한 드레인보틀(102)이 필터장치본체(100)에 대하여 부착되어 있다.

그리고, 그것에 의해 이러한 부착상태하에 있어서는 필터장치본체(100)에 있어서의 배액공(116)이 연결이음매(118)를 통하여 드레인보틀(102) 내부에 대하여 그 연통공(114)에 있어서 연통되어 있고, 상기 필터장치본체(100)의 저부 공간부(42)내에 포착된 작은 방울이 배액공(116)에서 드레인보틀(102)내에 인도되도록 되어 있는 것이다.

또, 이러한 드레인보틀(102)의 저부에는 자동드레인장치(120)가 배설되어 있으며, 드레인보틀(102)내에 인도되어 저부에 린액체(작은방울)는 이러한 자동드레인장치(120)에 의해 적시에 자동적으로 외부로 배출되도록 되어 있다.

여기에 있어서, 이러한 자동드레인장치(120)는 제 12 도에 도시된 바와 같이 그물형상의 스크린(122)을 통하여 상기 필터장치본체(100)에서 인도되는 에어나 포착액체가 내부로 인도되게 되어 있음과 함께 그 하부에 있어서 배액구(124)를 개폐하는 밸브(126)을 일체적으로 구비한 피스톤(128)이 실린더(130) 내를 활동가능하게 배치되어 있으며, 이 피스톤(128)의 하강상태(도면중 실선상태)하에서 배액구(124)가 개구되어 포착액체등이 배출되는 한편 이 피스톤(128)의 상승상태(도면중 일점 쇄선상태)하에서는 배액구(124)가 폐쇄되도록 되어 있다.

또, 이러한 피스톤(128)은, 통상은 드레인보틀(102)의 내압이 실린더(130)의 하측실린더실(132)에 미치게 됨으로써 코일스프링(134)의 가압력에 대항하여 실린더(130)내에 상승위치에 유지되게 되며, 한편, 상기 필터장치본체(100)에서 드레인보틀(102)내에 인도되는 작은 방울이 소정량까지 괴면 플로우트(136)가 부상됨으로써 실린더(130)의 상측 실린더실(138)이 에어유입공(140)을 통하여 드레인보틀(102)내에 연통되는 결과, 이 상측 실린더실(138)측에서 피스톤(128)에 미치는 공기압과, 코일스프링(134)의 가압력이 가해져서 이 피스톤(128)이 실린더(130)내의 하강위치에 인도되게 된다.

그리고, 이러한 피스톤(128)이 하강됨으로써 배액공(124)이 개구되는 결과, 드레인보틀(102)내에 괴인 포착액체가 그 내압에 의거하여 단시간에 양호하게 배출됨과 동시에 이 드레인보틀(102)내에 체류하는 액체의 양(수위)이 어느정도 감소하면 플로우트(136)가 하강하여 에어유입공(140)이 드레인보틀(102)내에의 개구가 폐쇄됨으로써 피스톤(128)이 상승되어 배액공(124)이 폐쇄되게 되는 것이다.

또한, 이러한 자동드레인장치(120)는 공지의 것으로서, 그 구조 및 작동은 일본국 특공소 45-36182호 공보등에 있어서 개시되어 있는 사실에서 그 상세한 설명은 여기서는 생략한다.

그런데, 여기에 있어서, 상기 드레인보틀(102)에는 제13도에도 도시되어 있는 바와 같이 외주면에 나사홈을 갖는 원통형상의 나사붙임부(142)와, 이 나사붙임부(142)에서 아래로 뻗는 복수매(본 실시예에 있어서는 전체로서 +자형상 단면을 띄는 4매)의 날개부(144)와를 갖는 지지체(146)가 뚜껑체(106)의 연통공(114)에 대하여 내측에서 나사넣기 되어 부착되어 있다. 또, 이러한 지지체(146)의 나사붙임상태에 있어서도 필터장치본체(100)내와 드레인보틀(102)내와의 연통공(144)을 통한 연통은 날개부(144)사이를 통하여 확보될 수 있도록 되어 있다.

또, 이 지지체(146)에는 복수매의 날개부(144)가 교차하는 중앙부에 있어서 축방향으로 관통하는 관통공(148)이 형성되어 있음과 함께 이 관통공(148)내에 하단부가 삽입되어 지지됨으로써 가는지름 파이프모양의 모세관(150)이 일체적으로 부착되어 있다.

그리고, 이에 의해 이러한 지지체(146)가 드레인보틀(102)의 연통공(114)에 나사붙임되었을 때 이러한 모세관(150)이 이 드레인보틀(102)의 내부에서 뚜껑체(106)의 연통공(114)을 관통하여 필터장치본체(100)의 내부까지 뻗어나오고, 그 내측공간부(40)를 구성하는 상기 내통(36)내에 있어서 개구되게 되며, 이로써 이 모세관(150)의 내공(152) 및 지지체(146)의 관통공(148)에 의해 드레인보틀(102)내와 필터장치본체(100)내와를 연통하는 죄임통로가 구성되어 있다.

즉, 이와같은 드레인보틀(102)에 있어서는 그 내부에서 연충하는 모세관(150)이 상기 필터장치본체(100)의 내측 공간부(40)내에서 압축공기의 유통방향인 위쪽을 향하여 개구되어 있는 사실에서 이러한 모세관(150)에 의해 구성된 조임통로의 양측 개구부간에 압력차가 생기게 되고, 이 압력차에 의거하여 이러한 죄임통로를 통하여 드레인보틀(102) 내에서 필터장치본체(100)내를 향하여 연속적으로 공기가 유동하게 된다.

그리고, 이러한 죄임통로를 통한 공기의 유동에 의해 드레인보틀(102)의 내압이 감소되는 결과, 상기 배액공(116)에서 연통공(114)을 통하여 필터장치본체(100)내에서 드레인보틀(102)내에의 경상적인 공기의 유동이 야기되게 되는 것이며, 또, 이러한 공기의 유동에 의거하여 상기 필터장치본체(100)에서 압축공기에서 분리되어 저부 공간부(42)의 저부에 인도된 작은 방울에 대하여 드레인보틀(102) 내에의 흡입작용이 미칠 수 있게 되는 것이다.

또, 드레인보틀(102)내의 공기의 유동은 필터장치본체(100)내에 비하여 충분히 작고, 특히 저부에 있어서는 거의 없는 사실에서, 거기에 인도된 작은 방울의 재증발이 실질적으로 배제되어 있음과 함께 연통공(114)에 나사붙임되는 지지체(146)의 날개부(144) 하단면이 관통공(148)의 개구부에 떨어진 부위일수록 아래로 뻗도록 경사지게 커트되어 있으며, 이 날개부(114)로서 드레인보틀(102)내에 인도되는 작은 방울이 인도됨으로써 이러한 작은 방울의 관통공(148)(죄임통로)내에의 침입을 유효하게 회피시킬 수 있도록 되어 있다.

따라서, 상기와 같은 구조의 드레인보틀(102)을 구비한 본 실시예에 있어서의 필터장치에 있어서는, 필터장치본체(100) 내에서 포착된 작은 방울이 공기의 유동에 따라 드레인보틀(102)내에 신속하게 인도되어 필터장치본체(100) 내에서 배출될 수 있는 점에서 이러한 포착 작은 방울의 재증발이 가급적 방지될 수 있으며, 이로써 액상입자의 제거효율이 유리하게 향상될 수 있음과 함께 그 우수한 액상입자의 제거효율이 안정적으로 발휘될 수 있는 것이다.

이상, 본 발명의 1실시예에 대하여 상술해왔으나, 이것은 문자 그대로의 예시로서, 본 발명은 이러한 구체예에만 한정하여 해석되는 것은 아니다.

예컨대, 중간통체(10)에 대하여 하부뚜껑체(14) 및 상부뚜껑체(16)의 부착구조는 예시와 같은 걸림구조에 한정되는 것은 아니며, 나사붙임구조나 볼트체결구조등을 채용하는 것도 가능하다.

또, 제 1 필터를 구성하는 충전물(54)로서도 예시하는 바와 같은 스테인레스섬유로 이루어지는 그물모양체의 두루감기물에 한정되는 것은 아니며, 그곳을 통과시키는 공기내의 증기 내지 액상미립자가 합치하여 작은 방울이 되는 것을 촉진시키는 것이라면 좋으며, 그밖에 금속섬유의 덩어리나 포백(布帛)등이 적합하게 사용되는 것이다.

또, 제 2 필터의 충전물(72)로서도 포재료만으로 이루어지는 덩어리 이외에 금속선과 면등의 흡수생지를 양면 연사로하여 소위 편직메시구조의 것이 특히 적절하게 쓰이게 된다. 또, 이들 충전물(54, 72)에 대해서는 미국특허 제4116650호 명세서에 있어서 더욱 구체적으로 설명되어 있다.

그리고, 상기 실시예에 있어서는 상부공간(22)내에 슬리브(46)가 배설되어서, 이 슬리브(46)의 내부에 내측 공간부(40)를 통하여 인도된 압축공기가 유통됨과 동시에 제 2 의 충전물(72)이 충전되는 수용부가 형성되어 있었으나, 이러한 슬리브(46)를 설치하지 않고 상부공간(22)내를 직접 수용부로서 사용하는 것도 가능하다.

그리고 또, 상기 실시예에 있어서는 다공체(64)로서 허니컴구조의 것이 사용되고 있었으나 유통압축공기 중의 작은 방울을 포착하고, 그 내부에 있어서의 실질적인 공기운동을 유효하게 방지할 수 있는 그밖의 다공질 구조의 것을 채용하는 것도 물론 가능하다.

또, 상기 제 2 의 실시예에 있어서는 죄임통로를 구성하는 모세관(150)이 지지체(146)로 지지되어 필터장치본체(100)의 배액공(116)을 관통하여 배치되어 있었으나 그 배치부위나 구조는 하동 한정되는 것은 아니며, 지지체(146)에 있었어도 반드시 설치할 필요는 없다.

또한, 이같은 죄임통로(모세관; 150)가 개구되는 부위에 있어서의 내통(36)의 내경을 축경하는 것등에 의해 필터장치본체(100)의 저부 공간부(42)에 대한 배액공(116)을 통한 흡인효과를 조절하는 것도 가능하다.

그리고, 또, 드레인보틀(102)내에 인도된 액체를 외부로 배출하기 위한 드레인수단으로서도 예시하는 바와 같은 구조의 자동드레인장치(120)에 한정되는 것은 아니고, 공지하는 각종 구조의 것이 적용될 수 있는 것이며, 예컨대, 일본국 실개소 62-99313호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 구조의 드레인밸브를 사용하는 것도 가능하다.

덧붙여, 상기 실시예에서는 필터장치 본체(100)와 드레인보틀(102)과의 하우징이 각각 별개체 구조로 되어 있었으나 그것들을 일체적 구조로서 그 내부를 구획하는 것등에 의해 일체적인 하우징을 가지고 구성하는 것도 물론 가능하다.

기타, 일일이 열거하지는 않지마는 본 발명은 당업자의 지식에 의거하여 여러가지 변형, 수정, 개량등을 가한 양태에 있어서 실시될 수 있는 것이고, 또, 그와같은 실시양태가 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한에 있어서 모두 본 발명의 범위내에 포함된다는 것은 말할 것도 없다.

이상의 설명으로 명백한 바와 같이 본 발명에 따른 구조로서의 압축공기용 필터장치에 있어서는 제 1 및 제 2 의 필터수단에 있어서의 충분한 유통단면적을 확보하면서 장치의 콤팩트화가 유효하게 도모될 수 있는 것이며, 그에 의해 콤팩트하고 또 우수한 액상입자의 제거효율을 갖는 필터장치가 유리하게 실현될 수 있다.

또, 이러한 본 발명에 따르는 필터장치에 있어서는 하부뚜껑체 내지 상부 뚜껑체를 중간통체에서 취출함으로써 제 1 내지 제 2 의 필터수단을 각각 별개로 취출할 수 있는 점에서 이들 제 1 및 제 2 의 필터수단(충전물)의 교환 내지 세정을, 장치본체를 압축공기관로내에서 취출하는 일없이 용이하게 행할 수 있고, 이로써 보수가 매우 용이해지는 이점이 있다.

그리고, 본 발명에 따르는 구조로서의 압축공기용 필터장치에 있어서 상기와 같은 특정 드레인수단을 채용함으로써 필터장치 본체내에서 포착되고, 압축공기에서 분리된 작은 방울이 공기의 대류에 따라서 이 필터장치본체의 배액공에서 드레인 보틀부의 내부로 신속하게 배출될 수 있는 점에서 압축공기유로인 필터장치본체내에 포착액체(작은 방울)가 체류하는 일이 없고, 그 재증발이 가급적 방지될 수 있으며, 이로써 압축공기중에서의 액상입자의 제거효율의 향상과 그 안정화가 유리하게 도모될 수 있다.

Claims

압축공기를 소정의 제 1 의 충전물을 갖는 제 1 의 필터수단에 통함으로써의 이 압축공기중에 존재하는 중기 내지 액상미립자를 이 제 1 의 필터수단으로 압축 내지 합체시켜 작은 방울로 하고, 그리고 이 작은 방울을 포착하여 이러한 압축공기에서 분리시키는 한편, 이 작은 방울의 분리된 압축공기를, 소정의 제 2 의 충전물을 갖는 제 2 의 필터수단에 통하여, 이 압축공기중에 잔존하는 액상의 미립자를 기화시키도록 한 압축공기용 필터장치에 있어서, 상하 양단개구부가 폐쇄되고, 또, 그 내부가 축방향 중간부에 형성된 격벽으로 상부공간과 하부공간으로 간막이되어 있는 통형상 하우징을, 이러한 격벽을 갖는 중간통부재와 이 중간통부재의 축방향 양측에 해체가능하게 조립되어 있는 상부 및 하부뚜껑체에 의해 구성함과 동시에 이러한 통형상 하우징의 하부공간내에 상기 격벽에서 아래쪽으로 소정길이로 뻗는 내통을 배치하고, 이 내통의 안팎에 위치하는 내측공간부 및 외측공간부와, 이 내통 아래쪽에 위치하여 그들 내측 공간부와 외측공간부와를 서로 연통하는 저부 공간부와를 형성시키고, 다시 이러한 내측 공간부를 통하여 상기 하부공간을 상기 상부공간에 연통시킴과 함께 상기 중간통부재에 대하여 상기 하부공간의 외측공간부에 연통하는 압축공기유입용 입구포트와, 상기 상부공간에 연통하는 압축공기유출용 출구포트와를 각각 설치함으로써 상기 통형상 하우징내에 상기 하부공간을 거쳐 상기 상부공간에 이르는 압축공기유로를 형성하는 한편, 상기 압축공기유입용 입구포트가 접속된 외측 공간부내에 상기 제 1 의 충전물을 충전하여 제 1 의 필터수단을 구성함과 동시에 상기 하부공간에 있어서의 저부 공간부내에 이러한 제 1 의 필터수단으로 형성된 작은 방울을 포착하는 다공체를 배치하고, 또, 이 저부 공간부의 벽부에 이러한 작은 방울의 집합물을 외부로 배출하기 위한 드레인수단을 설치하고,또한, 상기 상부 공간부내에 설치되어 상기 내측 공간부를 통하여 인도된 압축공기가 유통되는 수용부내에 상기 제 2 의 충전물을 충전하여 제 2 의 필터수단을 구성시킨 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.
제 1 항에 있어서, 상기 중간통부재와 상기 하부뚜껑체의 어느 한쪽 개구부에 둘레방향으로 분단된 복수의 걸림편을 설치하는 한편, 그들의 어느 다른쪽 개구부에 둘러방향으로 분단된 복수의 돌기를 설치하고, 이 어느 한쪽 개구부에 이 어느 다른쪽 개구부를 끼워넣고, 그들 중간통부재와 하부뚜껑체와를 상대회동시킴으로써 그들 중간통부재와 하부뚜껑체와의 조립이 행해지고 있는 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 중간통부재와 상기 상부뚜껑체의 어느한쪽 개구부에 둘레방향으로 분단된 복수의 걸림편을 설치하는 한편, 그들 어느 다른쪽 개구부에 둘레방향으로 분단된 복수의 돌기를 설치하고, 이 어느 한쪽 개구부에 이 어느 다른쪽 개구부를 끼워넣고, 그들 중간통부재와 상부뚜껑체와를 상대 회동시킴으로써 그들 중간통부재와 상부뚜껑체와의 조립이 행해지고 있는 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하부뚜껑체가 깊은 바닥의 유저원통체로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 상부 공간내의 수용부가 상기 중간통부재에 설치된 격벽과 상기 상부뚜껑체와에 의해 양단부가 지지된 원통체에 의해 형성되고, 이 원통체내에 상기 제 2 의 충전물이 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 드레인 수단이 상기 하부뚜껑체에 대하여 소정용적의 밀폐공간을 내부에 갖는 드레인보틀부를 설치하고, 이 하부뚜껑체의 저벽부에 형성된 상기 작은 방물의 집합물을 배출하기 위한 배액공을 이러한 드레인보틀부의 내부공간에 접속, 연통시킴과 동시에 그들 하부뚜껑체와 드레인 보틀부와의 사이에 각 내부공간을 상호 연통하여, 또, 하부뚜껑체측의 개구부가 상기 내측공간부내에 있어서 개구되는 죄임통로를 설치하고, 또한, 이러한 드레인보틀부의 저부에 있어서, 상기 배액공을 통하여 인도되는 작은 방울의 집합물을 외부로 배출하기 위한 드레인 장치를 배치함으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.
제 6 항에 있어서, 상기 죄임통로가 상기 배액공을 지나서 상기 드레인보틀부의 내부공간에서 상기 내통의 내측공간부내로 뻗는 모세관으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.
제 6 항에 있어서, 상기 드레인 장치가 상기 드레인보틀부의 내부공간내에 상기 작은 방울의 집합물이 소정량되었을 때, 그것을 자동적으로 외부로 배출시키는 자동드레인장치인 것을 특징으로 하는 압축공기용 필터장치.