KR970009634B1 - 공기 건조기용 충전/퍼지제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

공기 건조기용 충전/퍼지제어 시스템
제1도는 본발명의 기술사상을 구체화한 공기 건조기 충전/정화 제어부를 구비한 압축 공기시스템의 다이아그램도.
제2도는 제1도는 압축공기 시스템에서 이용되는 전자제어부의 개략도이다.
본 발명은 압축공기 시스템에서 사용되는 공기 건조기의 충전 및 퍼징 사이클을 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다.
압축공기 시스템은 많은 기계장치를 작동하는데 이용되는 데, 특히 중장비용 제동시스템 및 산업용 제어장치를 작동하는 데 유용하다. 이들 시스템은 주변 공기를 압축하고 저장기에 충전하는 공기압축기를 포함한다. 압축공시 제동시스템에서는 공기 압축기는 자동차의 엔진에 의하여 작동된다. 조정기는 저장기내의 압력에 대응하여 저장기내의 압력레벨이 소정의 압력레벨에 도달하면 압축기를 무부하상태, 즉 비작동상태가 되게 한다. 조정기는 사용되는 압축기중에는 전자식 클러치에 의해 동력전달이 행해지는 경우가 있는데, 이 클러치는 저장기안의 압력레벨에 대응하는 공기 압축기를 작동 또는 비작동시킨다. 압축 공기시스템에 공기 건조기를 제공하는 것은 일반적인 일인데, 건조기는 저장기에 전달되기 전에 공기 압축시에 의해 발생된 압축공기를 건조시킨다. 이러한 공시 건조기는 흔히 공기가 통하는 건조제를 포함한다.
공기의 소량이 분리되어, 아축기가 비작동상태일 때 건조기를 재생하거나 정화시키는 데 이용된다. 그러나, 종래의 시스템은, 압축기의 무부하 또는 비작동 상태에서 건조제의 정화 또는 재생을 제어하는 퍼지(purge)밸브가 항상 대기에 개방되는 공기건조기를 사용하였다. 많은 압축공기 시스템은 대량의 라인 견인트럭의 제동시스템과 관련하여 이용되며, 견인 트럭은 한 번에 수시간동안 지속적으로 고속 작동되므로, 자동차의 압축기는 자동차가 운정되는 시간의 90퍼센트 또는 그 이상 시간동안 무부하 또는 비작동 상태가 된다. 이는 퍼지밸브가 거의 연속적으로 개방되어 있어 그 결과 건조제가 공기에 대해서 뿐만 아니라, 공기건조기의 입구와 압축기출구를 연결하는 라인에 대해서도 연통되어 있음을 의미한다. 처음에 압축기에 대기압 또는 그 이상의 압력하에서 공기를 공급하기 위해 압축기의 입구를 터보충전기의 출구와 연결시키는 것이 일반적이므로, 건조재의 재생과정동안 공가 건조기내의 개방퍼지제어밸브는 압축시 입구 공기가 대기와 연통하도록 하는 경로를 제공한다.
자동차에 터보충전기 또는 수퍼 충전기가 설치되어 있는 경우 이는 자동차 엔진의 작동 효율을 감소시킨다.
본 발명은 공기 건조기의 충전 및 정화 사이클을 제어하는 전자제어장치를 제공하여 종래의 공기 건조기에 이용된 기게적 퍼지 밸브에 고유한 문제를 해결하며, 퍼지 밸브가 건조제를 재생하기 위하여 필요한 시간보다 오랫동안 개방되지 않도록 유지시킨다. 나아가 압축기의 부하 및 무주하의 제어도 더욱 정확히 이루어진다는 이점이 있다.
본 발명의 이러한 장점은 첨부 도면을 참조한 다음의 실시예로부터 더욱 명확히 될 것이다.
도면을 참조하면, 부재번호(10)로 표시된 압축공기 시스템은 입구(14)와 출구(16)를 가지는 자동 공기압축기(12) 및 압축공기가 필요하지 않을 경우 압축기(12)를 무부하로 되게 하는 언로더(18)를 포함한다. 언로더(18)는 라인(20)을 통하여 자동차의 엔진(도시되지 않음)에 의해 동력이 전달된다.
선택적으로 풀리는 언로더(18)대신에 종래 유형의 전자식 클러치 장치를 포함할 수 있다.
따라서, 이 경우 압축기(12)는 언로더(18)대신 전자식 클러치(22)의 작동 및 비접속에 의해 작동 또는 비작동하게 된다. 입구(14)는 공기 청소기(도시되지 않음)를 통하여 주변 공기와 통하게 되는데, 공기 압축기(12)를 작동하는 엔진에 터보충전기 또는 수퍼충전기가 설치된다면 입구(14)는 이들 장치의 출구에서 압축된 공기와 통하게 된다.
공기 압축기(12)의 출구(16)는 공기 건조기(26)를 통하여 종래의 저장기(24)에 연통된다. 공기 건조기(26)는 공기 건조기 하우징내에 격납된 건조제(30)통을 포함한다. 입구(32)는 공기 건조기(26)로 공기를 전달하며, 출구(34)는 저장기(24)와 통하는 도관으로 공기를 전달한다. 퍼지 밸브(35)는 건조제를 정화하기 위하여 공기 건조기(26)를 대기와 연통시킨다.
종래의 솔레노이드밸브(36)가 저장기(24)를 언로더(18)의 제어부와 연결하는 라인(20)내에 배설되어 있다. 솔레노이드밸브(36)는 전자제어장치(38)에 의하여 제어된다. 전자제어장치(38)는 제2도를 참조로 상세히 기술될 것이다. 전자제어장치(38)는 솔레노이드밸브(36)에 연결된 출구(40), 퍼지제어밸브(28)에 연결된 출구부(42), 및 운전자 실내에 설치된 경고장치(도시하지 않음)에 연결된 제3출구부(44)를 포함한다.
솔레노이드밸브(28)는 작동되지 않은 상태에서, 공기건조기(26)의 제어부(27)를 대기구멍(29)과 개통기키고, 밸브(28)와 저장기(24)간의 연결을 폐쇄하는 종래의 3-웨이(way)솔레노이드밸브이다. 그러나, 신호가 개시되어 공기건조기(42)에 발생되면, 밸브(28)가 구동되어 구멍(29)이 폐쇄되고, 저장기(24)와 제어부(27)사이의 연결이 개시되어 공기건조기(26)가 정화된다. 전자제어장치(38)는 저장기(24)안의 압력 레벨을 측정하고 이에 대응하는 전자신호(제3차 전기신호)를 발생하는 압력 센서(56)에 접속된 입력단자(54)를 더 포함한다.
제2도에는 전자 제어장치의 상세가 개시되어 있다.
입력단자(54)에 수신되고 증폭기(58)에 의하여 증폭된 센서(56)로부터의 신호가 저압경고 비교기(60)에 전송된다. 비교기(60)은 입력(62)에서 수신된 소정의 기준치와 센서 증폭기(58)의 출력을 비교하여 층폭기(58)에 의해 발생된 신호치가 입력(62)에서 설정된 임계값 이하로 떨어질 때 출력 신호를 발생한다. 비교기(60)로부터의 출력신호는 저압경고신호구동기(64)를 작동시키며, 이것은 저압 경고 지시기를 작동하는 단자(44)에 신호를 발생시킨다.
센서 증폭기(58)의 출력은 압축기 언로딩 비교기(66)에 전송되는데, 이 비교기는 입력(67)에 설정된 소덩의 임계치와 증폭기(58)의 출력을 비교한다. 센서 증폭기(58)의 출력이 67에 설정된 임계치를 초과할 때 비교기(66)는 압축기 언로딩 구동기(72)와 단자(70)에 전송되는 출력신호(제1차 전기신호)를 발생시킨다. 단자(70)의 신호에 응하여 압축기 언로딩 구동기(72)는 단자(40)상에 출력 신호를 발생시키는데, 이 신호는 솔레노이드밸브(36)로 전송된다. 솔레노이드밸브(36)는 저장기(24)와 언로드(18)의 입력부 사이를 연통시키며, 압축기(12)가 언로드하게 되는 신호를 전달한다. 구동 풀리(22)가 전자식 클러치를 포함하는 다른 실시예에서는, 단자(40)가 클러치에 직접 접속되어 클러치가 압축기(12)와 차량 엔진간의 접속을 해제하도록 구성할 수 있다.
비교기(66)의 출력은 또한 공기 건도기 퍼지 타이머(8)의 입력(78)으로 전송된다. 타이머(80)은 입력(78)에 전송된 신호의 상승구간에 대응하여 타이머(80)의 출력(84)에 소정시간 주기후 소멸되는 신호(2차 전기신호)를 발생시킨다. 출력(84)은 출력(84)에서의 신호에 응하여 솔레노이드밸브(28)를 구동하는 신호를 발생시키는 공기 건조기 퍼지 구동기(86)의 입력에 전달된다.
이하, 상술한 구성을 토대로 본 발명의 작용을 설명한다. 공기압축기(12)는 저장기(24)를 충전하기 위하여 차량 엔진에 의해 작동되는 바, 저장기(24)내의 압력벨이 입력(67)에서의 기준 설정치보다 낮으면 솔레노이드밸브(36)는 언로더(18)의 연결을 차단한다. 솔레노이드밸브(28)는 통상 상태에서, 공기 건조기(26)의 제어 포트(27)가 연통되도록 하고 있다. 센서(56)에 의해 측정된 저장기(24)내의 압력에벨이 비교기(66)의 입력(67)에서 설정된 레벨을 초과하면, 벨브(36)는 구동기(27)에 의하여 구동되며, 구리하여 압력신호가 공기 압축기(12)를 언로딩하게 하는 언로더(18)에 전송되며, 언로더(18)는 압축기를 제어하여 압축 출력을 종료시킨다. 동시에, 비교기(66)로부터의 신호는 타이머(8)의 소정의 시간주기를 개시시켜 솔레노이드밸브(28)를 작동케 하도록 공기 건조기 퍼지 구동기(86)를 동작시키며, 이에 의해 제어포트(27)와 구멍(19)사이의 연결이 차단되어 퍼지밸브(35)를 작동시키는 압력신호를 제공하는 저장기(24)와의 연결이 개시된다. 따라서, 퍼지밸브(35)의 작동으로 공기건조기(35)가 대기와 통하게 되고, 그리하여 공기 건조기(26)내의 저장된 공기가 대기로 배출되며, 건조제(3))로부터 습기를 제거할 수 있다. 타이머(8)가 멈추면, 퍼지제어 솔레노이드밸브(28)는 작동되지 않으며, 제어포트(27)와 저장기(24)사이의 전달이 차단되고, 제어포트(27)가 구멍(29)을 통하여 연통되므로 공기 건조기(26)의 전화는 종료된다. 그러나, 공기 압축기(12)는 아직 언로딩되어 있으므로 압력 출력으로 발생하지 않으며, 공기 건조기(26)에 전달되는 압축공기는 없다.
센서(56)에 의하여 감지된 압력레벨이 비교기(66)의 입력(67)에 의하여 설정된 레벨 이하로 떨어질 때, 구동기(72)로의 신호는 오프되며, 그리하여 단자(40)위의 시호가 오프되고, 벨브(36)는 언로더(18)로의 압력신호를 단절시킨다. 따라서, 압축기(12)는 다시 로드 상태로 도며, 공기 건조기(26)를 통하여 저장기(24)에 전달되는 압력 출력을 발생한다. 타이머(8)가 설정시간 동안을 결과하기 전에 압축기가 다시 로드 상태로 되면, 타이머(80)는 자동으로 비교기(66)에서의 상태 변화에 대응하여 스스로 리세트하고, 구동기(86)로의 신호를 중단시키며, 이에 의해 타이머(8)가 정상적으로 타임아웃되기전에 바로 밸브(28)가 작동하지 않게 된다. 따라서, 압축기 밸브가 소정의 시간 주기보다 더 큰 시간 주기 동안 언로드되면, 공기건조기의 정화는 소정의 시간주기로 제한되나, 소정의 시간주기가 종료되기 전에 압축기가 로드 상태로 되돌아 오면, 정화작음은 바로 중단된다. 이와같은 본원 발명에 의하면, 공기건조기(26), 따라서 공기압축기(12)가 언로드될대 공기 압축기와 연통되는 엔진터보차이저에서의 압력레벨이 선행기술에서와 같이 긴 시간동안 대기와 접촉하지 않으므로, 터보차아저로부터의 압력감소가 없고, 선행하는 시스템에 비해 엔진효율이 증가되는 현저한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 공기를 압축하기 위한 공기압축기(12); 압축공기를 저장하기 위한 저장실(24);을 포함하며, 상기 공기 압축기(12)는 저장실내의 압력레벨이 소정의 압력레벨에 달하면 상기 공기 압축기를 비작동시키고, 저장실내의 압력레벨이 소정의 압력레벨 이하로 저하되면 다시 상기 공기압축기를 작동시키기 위하여 저장실내의 압력레벨의 함수로써 변하는 1차 전기신호에 응답하는 비작동수단(18 또는 22) 및 상기 저장실(24)에 연결된 압축공기출구(16)를 구비하고, 상기 저장실에 전달되는 압축공기내의 습기를 제거하기 위해 압축공기출구와 상기 저장실 사이에 연결되며, 상기 압축기가 비작동상태일 때 주기적인 정화가 필요한 건조제(30)를 포함하는 공기건조제(26); 및 상기 건조제의 정화를 제어하기 위한 제어수단(38); 으로 구성되는 압축공기시스템에 있어서, 상기 제어수단(38)은 상기 건조제를 정화하기 위해 2차 신호에 응답하는 밸브수단(28) 및 상기 1차 전기신호에 응답하여 2차 전기신호를 발생하는 타이머 수단(8)을 포함하고, 상기 타이머 수단은 상기 압축기가 소정의 시간주기보다 더 큰 시간주기 동안 비작동될 경우 상기 2차 전기신호의 발생을 소정의 시간주기로 제한하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타이머 수단은, 압축기가 상기 소정의 시간주기내에 작동될 경우 상기 2차 신호를 종료하고 소정의 시가주기를 리세트하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  3. 제2항에 저장실내의 압력레벨의 함수로써 변하는 3차 전기신호를 발생하는 압력감지수단(56) 및 상기 3차 전기신호를 소정의 기준레벨을 나타내는 소정의 기준 신호와 비교하는 비교기 수단(66)을 더 포함하고, 상기 비교기 구단(66)은 상기 3차 전기신호의 레벨이 상기 소정의 기준 레벨을 초과할 때 상기 제1전기신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  4. 제3항에 있어서, 압력신호를 수용하기 위한 입구를 구비하고 상기 압축기를 비작동시키기 위해 상기 압력신호에 응답하는 압축기 언로더(18), 상기 입구를 저장실에 연결하기 위한 도관수단(20) 및 상기 입구로의 압력신호전달을 제어하기 위해 상기 1차 전기신호에 응답하는 도관수단내의 전기적 작동밸브 수단(36)으로 구성되는 비작동수단(18 또는 22)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 공기압축기(12)는 차량의 엔진에 의해 구동되며, 상기 비직동수단(18 또는 22)은 공기압축기를 엔진에 접속하는 전자식 클러치(22)를 포함하고, 상기 클러치는 압축기와 엔진을 접속 및 비접속시켜 상기 공기 압축기를 작동 또는 비작동시키기 위하여 상기 1차 전기신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 압축 공기 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 저장실내의 압력레벨의 함수로써 변하는 3차 전기신호를 발생하는 압력감지수단(56) 및 상기 3차 전기신호를 소정의 기준 레벨을 초과할 때 상기 제1전기신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 압축공기시스템.
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