KR970002462B1 - 습도제어를 가진 공기건조용 장입/배출제어시스템 - Google Patents

습도제어를 가진 공기건조용 장입/배출제어시스템 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

습도제어를 가진 공기건조용 장입/배출제어시스템
제1도는 본 발명에 사상에 따라 만들어진 공기건조기 장입/배출제어를 구비한 압축공기시스템의 다이어 그램식 예시도.
제2도는 제1도의 압축공기시스템에 사용된 전자제어시스템의 개략도이다.
이 출원은 1989년 1월 26일 제출된 미국특허출원(번호 301,427)의 일부계속출원이다.
본 발명은 이미 압축공기시스템에 사용되는 공기건조기의 장입과 배출사이클을 제어하는 시스템에 관련된 것이다.
압축공기시스템은 많은 기계기구를 작동시키는데 사용되고, 특히 중장비용 제동시스템과 산업용 제어장치의 동작에 유용하다.
이러한 시스템은 주위공기를 압축하여 저장기에 장입하는 공기압축기를 포함한다.
압축공기 제동시스템에서의 공기압축기는 차량의 엔진에 의해 작동된다.
조정기(governor)는 저장기내 압력레벨이 소정압력레벨에 도달했을 때 압축기를 무부하상태 또는 동작시키지 않게 하기 위해 저장기내의 압력에 반응하고, 저장기내의 압력이 사전 설정된 기준레벨로 떨어질 때 압축기에 부하를 걸거나 작동되게 한다. 자동차에 사용되는 압축기는 저장기내의 압력레벨에 응답하여 결합되고 분리되는 전자식 클러치를 통해 동력이 공급되고 그것에 의하여 공기압축기를 동작하지 않게 하거나 또는 동작하게 한다.
압축공기시스템에 공기압축기에 의해 발생한 압축공기를 저장기에 전달하기전에 건조시키는 공기건조기를 구비하는 것은 흔한 것이 되었다.
이 공기건조기들은 대개는 공기가 통과하는 건조계를 제공한다.
작은 양의 공기가 분리되어 압축기가 작동되지않을 때 건조제를 재생하거나 배출하는데 사용된다. 그러나, 현존 시스템들은 압축기가 무부하이거나 또는 작동되고 있지 않을 때 계속해서 언제나 건조제가 배출되는 공기건조기를 사용한다.
그러나, 압축공기시스템은 폭넓게 변하는 압축기 부하시이클을 갖는 다양한 응용에 사용된다. 예를들면 그런 많은 압축공기시스템들은 한번에 수시간동안 계속해서 고속도로 운전되는 커다란 간선수송트럭의 제동시스템을 동작시키는데 사용되고, 그런 차량의 압축기는 차량이 운전되는 시간의 90퍼센트 이상을 부하가 결리지 않거나 또는 작동이 되지 않을수 있다.
이것은 배출밸브가 거의 끊임없이 개방되고 있고 그것에 의하여 대기로 건조제가 나갈 통기구가 될뿐만 아니라 공기 건조기의 입구와 압축기의 출구를 교통하는 라인의 배출구가 된다는 것을 의미한다.
처음에 대기압의 또는 대기압보다 높은 공기를 압축기에 공급하기 위하여 압축기의 입구와 터보과급기의 출구를 연결하는 것이 일반적이므로, 공기 건조기내의 개방배출 제어밸브는 건조제의 재생동안 이 압축기 입구공기가 대기중으로 배출되는 경로를 제공한다. 이것은 차량이 터보과급기 또는 과급기를 갖추었다면 차량 엔진의 동작효율을 감소시키다.
그런 압축공기시스템은 또한 수송버스의 브레이크, 문등을 동작시키는데 사용된다. 이러한 차량은 많은 양의 압축공기가 필요하고 공기압축기는 드물게 무부하 상태가 된다. 공기건조기가 무부하나 작동되고 있지 않았을 때에만 공기건조기가 정화되므로, 긴 장입사이클을 가진 시스템의 공기질이 나빠져서 공기 작동기구에 해로운 영향을 끼친다.
본 발명은 공기건조기의 장입과 배출사이클을 제어하는 전자제어를 제공함으로써 종래기술의 공기건조기에 사용된 기계적인 배출밸브에 내재하는 문제를 해결한다. 시스템은 또한 저장기내에 저장된 압축공기의 습도를 계속적으로 감지하는 습도제어를 포함한다. 습도제어는 양질의 공기를 보장하기 위해 자주 건조제가 배출되는 것을 보장하도록 압축기에 부하를 걸지 않는 것과 건조체의 배출을 개시한다. 저장기안의 압력레벨이 위험하게 낮을 때 배출을 막기위해 오버라이드가 제공된다.
본 발명의 이들 및 다른 잇점들은 수반하는 도면을 참조하여 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
이제 도면을 참조하면, 숫자 10으로 지시된 압축공기시스템은 입구 또는 스플라이(14), 출구 또는 딜리버리(16), 그리고 압축공기가 필요하지 않은 기간동안 압축기(12)를 무부하 상태로 만드는 종래의 언로도(18)를 구비한 종래의 자동차용 공기압축기(12)를 포함한다. 언로더(18)은 라인(20)을 통해 전달된 압력신호에 응답하여 압축기(12)에 부하를 걸거나 또는 부하를 걸지않는다.
압축기(12)는 구동활차(22)를 통해 차량의 엔진(보여지지 않는)에 의해 동력을 공급받는다. 선택적으로 활차는 언로더(18) 대신에 종래 설계의 전자식 클러치 기계 장치를 포함할 수 있다.
따라서 압축기(12)는 언로더(18) 대신에 전자석 클러치(22)의 분리와 결합에 따라 작동이 가능해지기도하고 불가능해지기도 한다. 입구(14)는 공기청정기를 통해 주위공기와 통하고 혹은 공기압축기(12)를 동작시키는 엔진이 터보과급기 또는 과급기를 갖추고 있다면 입구(14)는 이러한 기구의 출구에서 가압된 공기와 연통된다.
공기압축기(12)의 출구 또는 딜리버리(16)는 공기건조기(26)을 통해 종래의 저장기(24)와 통해 있다.
공기건조기(26)는 공기건조기 하우징에 둘러쌓인 건조제 물질의 통(30)을 포함한다.
입구 또는 서플라이(32)는 공기건조기(26)내로 공기를 전달하고, 출구 또는 딜리버리(34)는 저장기(24)와 연통되는 도관내로 공기를 전달한다.
배출밸브(35)는 건조제를 배출하기 위해 공기건조기(26)를 대기와 연통시킨다.
배출밸브(35)는 제어포트(27)에 전달된 압력신호에 의해 공기건조기의 정화를 위해 활성화된다.
종래의 솔레노이드밸브(36)는 저장기(24)와 언로더(18)의 제어포트를 연결하는 라인(20)내에 설치된다.
솔레노이드밸브(36)은 전자제어유니트(38)에 의해 제어된다.
전자제어유니트(38)는 제2도를 참조하여 자세히 설명될 것이다.
전자제어유니트(38)는 솔레노이드밸브(36)에 연결된 출력(40), 역시 솔레노이드로 작동되는 배출제어밸브(28)에 연결된 다른 출력포트(42), 그리고 운전실에 장치된 경고기구(보여지지 않는)에 연결된 제3출력포트(44)를 포함한다.
솔레노이드밸브(28)는 비작동상태에서 공기건조기(26)의 제어포트(27)를 대기통기구와 통하게 하고 밸브(28)와 저장기(24)사이의 연통을 막는 종래의 3방향 솔레노이드밸브이다. 그러나, 출력포트(42)에서 신호가 발생될 때, 밸브(28)는 통기(29)가 닫히고 저장기(24)와 제어포트(27)사이의 연통을 개시하기 위해 가동되고, 그것에 의하여 공기건조기(26)를 정화시킨다.
전자제어유니트(38)는 저장기(24)내의 압력레벨을 측정하고 그것에 따라 압력신호를 발생시키는 종래의 압력감지기(56)에 연결된 입력단자(54)를 포함한다.
이제 제2도를 참조하면서, 전자제어유니트의 세부항목이 자세하게 설명될 것이다. 입력단자(54)로 수신되는 감지기(56)로부터의 신호는 저압경고 비교기(60)로 전달된다. 비교기(60)는 감지기(56)의 출력을 입력(62)에서 수신되는 소정의 기준값과 비교하여 감지기(56)에 의해 발생된 신호가 입력(62)의 임계설정치 밑으로 떨어질 때 출력신호를 발생시킨다.
비교기(60)로부터의 출력신호는 저압경고신호 구동기(64)를 가동시키고, 그것은 저압경고 지시기를 가동시키는 단자(44)로 신호를 발생시킨다.
감지기(56)의 출력은 또한 감지기(56)의 출력과 입력(67)의 소정임계 설정치를 비교하는 압축기 무부하상태 비교기(66)로 전달된다.
감지기 증폭기(58)의 출력이 67의 임계 레벨설정치를 넘을 때, 비교기(66)는 압축기 언로더 구동기(72)의 단자(70)로 전달되는 압력제어신호를 발생시킨다.
압축기 언로도 구동기(72)는 단자(70)의 압력제어신호에 응답하여 단자(40)로 압축기 제어신호를 발생시키고 그것은 솔레노이드밸브(36)로 전달된다.
솔레노이드밸브(36)는 압축기제어신호에 응답하여 저장기(24)와 언로더(18)의 입력포트 사이의 연통을 개방하고 그것에 의하여 압축기(12)를 무부하상태로 되게하는 신호를 전달한다. 구동활차(22)가 전자석 클러치를 포함하는 또다른 실시예에서는 클러치가 압축기(12)를 차량 엔진과의 구동결합으로부터 분리하기 위해 단자(40)은 클러치와 직접적으로 연결된다. 압력제어신호가 비교기(66)에 의해 발생될 때, 67의 기준레벨은 해당기술분야의 전문가에게는 잘 알려진 방법으로 소정 압력레벨보다 낮은 사전설정된 기준레벨로 이동된다.
따라서 압력제어신호는 압력신호가 사전설정된 압력레벨 밑으로 떨어질 때 종료된다.
비교기(66)의 출력은 또한 공기건조기 배출타이머(76)의 압력단자(74)에 연결된다. 공기건조기 배출타이머(76)의 다른 입력단자(78)는 비교기(80)의 출력에 연결된다. 비교기(80)는 습도감지기(82)에 의해 발생되어 입력단자(84)로 전달된 습도신호를 비교한다. 습도감지기(82)는 공기저장기(24)내에 장치되고 저장기(24)내에 저장된 공기의 습도의 함수로서 변화하는 습도신호를 발생시킨다.
습도감지기(82)는 기술분야의 전문가에게 잘 알려진 전형적인 형태의 것이다.
비교기(80)는 단자(84)상의 신호와 사전설정된 기준레벨입력(86)을 비교한다.
기준레벨(86)은 공기의 습기 함유량이 저장기(24)내 저장된 압축공기를 사용하는 정치에 해로운 영향을 끼치지 않는만큼 낮은 저장기(24)내의 공기의 원하는 습도레벨을 나타낸다. 단자(84)상의 습도신호가 기준레벨(86)에 설정된 레벨위로 증가한다면, 비교기(80)는 배출타이머(76)의 입력단자(78)로 전달되는 습도제어신호를 발생시킨다. 공기건조기(76)는 단자(74 또는 78)의 어느 한쪽신호에 응답하여 공기건조기 배출구동기(90)로 전달되는 신호를 발생시킨다.
공기건조기 배출구동기(90)는 단가(88)로부터의 신호에 응답하여 솔레노이드밸브(28)을 동작시키기 위해 단자(42)로 신호를 발생시킨다.
공기건조기 배출타이머(76)는 소정시간 주기동안 신호를 발생시키고, 소정시간 주기의 끝에서 단자(88)로의 신호를 소멸시킨다.
그러나, 공기건조기 배출타이머(76)는 리세트단자(91)의 신호에 응답하여 소정시간 주기가 끝나기전에 단자(88)상의 신호를 소멸시킨다.
공기건조기 배출타이머(76)의 단자(88)상의 신호는 또한 압축기 언로도 구동기(72)의 단자(92)로 전달된다. 압축기 언로도 구동기(72)는 단자(70)로 전달되는 압력제어신호 또는 단자(92)로 전달되는 배출제어신호의 어느 한쪽에 응답하여 단자(40)상에 압축기 제어신호를 발생시킨다.
공기건조기 배출타이머(76)의 리세트단자(91)는 리세트 압력비교기(94)의 출력에 연결되어 있다. 비교기(94)의 입력은 압력감지기(56)에 의해 발생되는 단자(54)상의 압력신호의 연결되어 있다.
비교기(94)는 압력신호와 입력(96)의 리세트 압력한계를 비교한다.
입력(96)의 리세트 압력한계는 저장기(24)내의 압력레벨이 그 밑으로 떨어져서는 안되는 낮은 압력을 나타낸다.
동작중에는 저압경고 구동기(64)는 운전자에게 시스템내의 결합을 경고해주기 위해 저장기(24)내의 위험한 저압레벨에 응답하여 비교기(60)에 의해 동작된다.
저장기(24)내의 압력레벨이 비교기(66)이 입력단자(67)의 소정압력베렐로 증가할 때, 공기압축기는 작동이 되지 않도록 하여야 한다.
따라서 비교기(66)는 압축기 언로더 구동기(72)의 단자(70)로 전달되는 압력제어신호를 발생시킨다. 압축기 언로더 구동기(72)는 단자(70)상의 신호에 응답하여 상기에 논의된 바와 같이 공기압축기(12)를 무부하 상태로 하거나 다른 상태로 하기 위해 밸브(36)를 가동하는 단자(40)상의 압축기 제어신호를 발생시킨다.
비교기(66)로부터의 신호는 또한 공기건조기 배출타이머(76)의 단자(74)로 전달된다. 공기건조기 배출타이머(76)는 단자(74)의 신호에 응답하여 소정시간주기동안 단자(88)로 앞에서 말한 신호를 발생시킨다.
이 신호는 상기에 논의된 것처럼 밸브(28)를 가동시키는 출력단자(42)상에 배출제어신호를 발생시키는 공기건조기 배출구동기(90)로 전달된다.
단자(88)의 신호도 또한 압축기 언로도 구동기(72)의 단자(92)로 전달된다. 저장기(24)내의 압력이 타이머(76)가 타임아우트되기전에 비교기(66)가 압력제어신호를 끄는 소정 기준레벨 밑으로 떨어지면 단자(70)의 신호가 없을시에도 압축기 언로도 구동기(72)는 단자(92)의 신호에 응답하여 단자(40)상에서 압축기 제어신호를 유지하기 때문에 압축기의 작동이 억제된다.
따라서, 저장기(24)내의 압력레벨이 비교기(91)의 단자(96)에 설정된 위험하게 낮은 리세트 레벨로 떨어지지 않는 한, 공기건조기의 완전한 재생이 압축기의 무부하 상태에서 보장된다. 저장기(24)의 압력레벨이 단자(96)의 리세트압력레벨 밑으로 떨어질 때 비교기(94)는 공기건조기 배출타이머(76)의 리세트단자(91)로 전달되는 신호를 발생시킨다. 공기건조기 배출타이머(76)는 리세트단자(91)의 신호에 응답하여 타이머를 리세트하고 그것에 의해 타이머(76)가 타임아우트되기전에 공기건조기 배출사이클을 종료한다.
저장기(24)내의 압력레벨이 소정레벨 밑에 남아있어서 비교기(66)에 의한 압축기 제어신호가 발생되지 안을지라도 저장기내의 습도레벨이 비교기(80)의 단자(86)에 설정된 소정 설정점을 넘는다면 공기 건조기의 재생은 달성된다.
습도감지기(82)가 습도설정점(86)에 레벨을 넘는 습도레벨을 지시하는 신호를 발생시킨다면, 비교기(80)는 타이머(76)의 단자(76)로 전달되는 습도제어신호를 발생시킨다. 타이머(76)가 단자(74 또는 78)의 어느 한쪽신호에 응답하므로, 배출타이머(76)는 초과습도레벨에 따라 타이밍 사이클을 개시한다.
따라서, 제어신호는 단자(88)에 발생되어 건조제를 배출하는 밸브(28)를 작동하는 배출제어신호를 단자(42)에 발생시키는 공기건조기 배출구동기(90)와, 압축기(12)를 무부하 상태 또는 작동불능상태로 하기 위해 밸브(36)를 동작시키는 압력제어신호를 단자(40)에 발생시키는 압축기 언로더 구동기(72)의 단자(92), 양쪽에 모두 전달된다. 공기저장기(24)내의 압력레벨이 비교기(66)가 압력제어신호를 발생시키는 레벨이하가 되더라도 압축기 언로더 구동기(72)는 타이머(76)로부터의 신호에 응답하여 압축기를 무부하나 작동불능 상태로 한다.
따라서, 압력레벨이 입력(96)에 설정된 리세트 압력레벨위에 있는 동안은 저장기(24)내에 높은 품질의 공기가 보장된다.

Claims (7)

  1. 공기를 압축하는 공기압축기, 압축된 공기를 저장하기 위한 저장기, 상기 저장기에 연결된 압축공기출구와 상기 저장기 사이에 연결되어 상기 저장기에 전달되는 압축공기내 포함된 습기를 제거하며 상기 압축기가 작동되지 않을 때 주기적으로 배출할 필요가 있는 건조제를 포함하는 공기건조기, 배출제어신호에 응답하여 상기 건조제를 배출하는 배출밸브수단 및 상기 시스템내 압축공기의 습도를 감지하고 시스탬내 압축공기의 습도가 소정레벨을 초과할 때 상기 압축기를 무부하 상태로 하고 상기 공기건조기를 정화하기 위해 상기 배출제어신호와 상기 압축기 제어신호를 발생시키는 습도제어수단으로 구성되며, 상기 공기압축기는 상기 저장기에 연결된 압축공기출구와 저장기내 압력레벨이 소정 압력레벨을 얻었을 때 상기 공기압축기를 작동하지 않게 하고 저장기내의 압력레벨이 사전 결정된 압력레벨로 떨어질 때 상기 공기압축기를 다시 작동하게 하기 위해 압축기 제어신호에 응답하는 작동불능수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 저장기내 압력레벨이 소정의 리세트 압력레벨이하로 떨어질 때 리세트 신호를 발생시키는 수단 및 상기 리세트신호에 응답하여 상기 배출제어신호를 종료하고 상기 압축기 제어신호가 상기 압축기를 작동가능하게 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  3. 제1 또는 2항에 있어서, 상기 습도제어수단은 시스템내 압축공기의 습도레벨의 함수로서 변화하는 습도신호를 발생시키는 감지수단, 상기 습도신호와 기준습도 값을 나타내는 신호를 비교하고 습도신호가 기준습도 값을 초과하는 습도레벨을 지시할때 습도제어신호를 발생시키는 수단 및 습도제어신호와 리세트신호에 응답하여 리세트신호가 발생되지 않으면 배출제어신호와 압축기제어신호를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 시스템은 소정시간 주기후에 상기 습도제어신호에 응답하여 배출제어신호가 발생된 후 압축기 제어신호와 배출제어신호를 종료하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  5. 제3항에 있어서, 습도신호를 발생시키는 감지수단이 상기 저장기에 저장된 압축공기의 습도를 감지하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  6. 제3항에 있어서, 상기 시스템은 저장기내 압력레벨을 감지하고 저장기내 압력레벨에 따라 변하는 압력신호를 발생시키는 압력감지수단, 저장기내 압력레벨이 소정레벨을 초과할 때 상기 압력신호에 반응하여 압력제어신호를 발생시키는 수단 및 상기 압력제어신호나 상기 습도제어신호 어느 한쪽의 발생에 응답하여 상기 압력제어신호와 상기 습도제어신호에 응답하는 상기 압축기 제어신호와 배출제어신호를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압력제어신호 또는 상기 습도제어신호 어느 한쪽의 발생에 응답하여 소정시간 주기까지 배출제어신호의 발생을 제한하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
KR1019920702047A 1990-04-12 1990-06-26 습도제어를 가진 공기건조용 장입/배출제어시스템 KR970002462B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

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