WO2022131424A1 - 공기 건조기 카트리지 - Google Patents

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WO2022131424A1
WO2022131424A1 PCT/KR2020/018833 KR2020018833W WO2022131424A1 WO 2022131424 A1 WO2022131424 A1 WO 2022131424A1 KR 2020018833 W KR2020018833 W KR 2020018833W WO 2022131424 A1 WO2022131424 A1 WO 2022131424A1
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WO
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cartridge
air
protrusions
housing
air dryer
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/018833
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English (en)
French (fr)
Inventor
문성원
박상선
Original Assignee
주식회사 세명테크
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/28—Selection of materials for use as drying agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor

Definitions

  • the present invention relates to a dryer cartridge applied to a compressed air treatment system, and more particularly, to a filter cartridge for an air dryer applied to a compressed air treatment system for a commercial vehicle.
  • various actuation systems using pneumatic pressure are provided to control the operation of a large and heavy commercial vehicle.
  • pneumatic systems include a service brake system, a pneumatic suspension system, a parking brake system, and the like.
  • high-pressure compressed air is required, which is generated through a compressor driven by an engine or drive motor and then delivered to the reservoirs of the respective compressed air-consuming systems.
  • the compressed air supplied through the compressor contains foreign substances including oil and moisture, and foreign substances such as oil and moisture in the compressed air may adversely affect the system, such as causing a failure of the pneumatic system or reducing durability. do.
  • a dryer unit including a filter cartridge is provided to filter out foreign substances such as oil in the generated compressed air and to absorb moisture to make dry air.
  • FIG. 1 shows an example of a compressed air treatment system in which a conventional dryer unit is installed.
  • the high-pressure compressed air generated by the compressor 10 passes through the dryer unit 20 to remove oil and moisture.
  • the compressed air introduced into the dryer unit 20 is processed while passing through the filter cartridge 21 , and the processed compressed air is supplied to each consumption circuit through the valve assembly 22 .
  • compressed air treatment systems In a compressed air treatment system, oil and carbon black particles introduced into the compressed air from the compressor during the compression process as well as contaminant particles already contained in the intake air are removed from the compressed air, and moisture present in the compressed air is removed.
  • compressed air treatment systems for commercial vehicles are generally provided with air dryer cartridges that can dehumidify compressed air and preferably also absorb oil and contaminant particles.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2018-0118715 and Korean Patent Registration No. 10-2079405 show examples of conventional filter cartridges.
  • the desiccant is accommodated in the cartridge to secure the dehumidifying performance, and an oil adsorption filter is installed near the inlet of the compressed air to remove oil.
  • an oil adsorption filter is installed near the inlet of the compressed air to remove oil.
  • a check valve was installed near the oil absorption filter to allow compressed air to bypass the oil absorption filter during regeneration. There was a problem that could not be achieved.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention provides a dryer cartridge capable of improving the cleaning effect of compressed air by filtering moisture, oil, and foreign substances contained in the compressed air in multiple stages inside the cartridge. It is intended to do
  • an air dryer cartridge for a compressed air treatment system of a commercial vehicle comprising: a cartridge container in which a desiccant is accommodated in an internal space; a housing for accommodating the cartridge container; a spring member installed in the housing to press the cartridge container; and a base part having an inlet port and an outlet port configured to close the open surface of the housing and having an inlet port and an outlet port to move air into the housing; It is characterized in that the gap is formed, and a collision member is installed in the gap, so that the air moving through the gap is configured to filter the oil while colliding with the collision member.
  • a collision member that is a pre-filtering member that can primarily filter oil and the like between the cartridge body and the housing, It has the effect of improving the oil and moisture removal performance.
  • compressed air which has been primarily filtered for oil content by the collision member, passes through the oil adsorption filter, there is an effect of reducing the pollution degree of the oil adsorption filter and improving the life of the oil adsorption filter.
  • the present invention by providing a collision member that can primarily filter the oil content of compressed air before it flows into the oil absorption filter on a narrow passage between the cartridge body and the housing, the oil and water removal performance of the filter cartridge is improved There is an effect that can be done.
  • the cleaning effect of the compressed air can be improved by filtering the moisture, oil, and foreign substances contained in the compressed air in multiple stages inside the cartridge through the collision member and the oil adsorption filter.
  • the compressed air passes through the oil absorption filter after the oil content of the compressed air is first filtered by the collision member, the contamination level of the oil absorption filter is reduced and the life of the oil absorption filter can be improved.
  • FIG. 1 shows an example of a compressed air treatment system in which a conventional dryer unit is installed.
  • FIG. 2 shows a cross-section of a cartridge for a dryer according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded view of a cartridge for a dryer according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows an air flow during supply and regeneration of compressed air in the example of FIG. 2 .
  • 5A to 5D show the detailed structure of the collision member installed on the outer wall of the cartridge for a dryer according to the present invention.
  • 6A to 6F show another example of the detailed structure of the collision member installed on the outer wall of the cartridge for a dryer according to the present invention.
  • 7A and 7B show examples in which the side angle of the collision member is changed.
  • an air dryer cartridge for a compressed air treatment system of a commercial vehicle comprising: a cartridge container in which a desiccant is accommodated in an internal space; a housing for accommodating the cartridge container; a spring member installed in the housing to press the cartridge container; and a base portion having an inlet port and an outlet port configured to close the open surface of the housing, and having an inlet port and an outlet port to move air into the housing, and compressed air moves between the outer peripheral surface of the cartridge container and the inner wall of the housing
  • an air dryer cartridge characterized in that a gap is formed for washing the air, and a collision member is installed in the gap, so that air moving through the gap is configured to filter oil while impinging on the collision member.
  • the cartridge container portion consists of a cylindrical body portion forming the gap between the housing and a truncated conical body portion formed on the upper side of the cylindrical body portion, the truncated conical body portion radially from the center of the cartridge container portion It provides an air dryer cartridge, characterized in that a plurality of extending ribs are formed, the rib is a ring-shaped oil absorption filter is installed.
  • the air dryer cartridge characterized in that the truncated conical body portion is formed with a plurality of openings along the conical surface so that the air that has passed through the oil absorption filter can be introduced into the cartridge container portion.
  • the collision member is formed to protrude from the outer circumferential surface of the cartridge container part or the inner wall of the housing, and includes at least one blade-type protrusion continuously extending to guide air from the downstream of the gap to the upper side of the gap. It provides an air dryer cartridge, characterized in that.
  • the collision member may be a helical blade-type protrusion, or a blade-type protrusion in which a horizontal section parallel to a horizontal plane perpendicular to the central axis of the cartridge container and an inclined section inclined at a constant angle to the horizontal plane are alternately arranged, the blade A plurality of flow holes formed along the central axis direction may be formed in the horizontal section of the type protrusion.
  • the collision member is formed by spaced apart a plurality of horizontal blade protrusions extending parallel to a horizontal plane perpendicular to the central axis of the cartridge container part, and the horizontal blade protrusions have air between the upstream and downstream of the gap.
  • a plurality of flow holes may be formed so that the
  • the collision member is formed to protrude from the outer peripheral surface of the cartridge container part or the inner wall of the housing, a plurality of spaced apart from each other so as to obstruct the air flow between the upstream and downstream of the gap It provides an air dryer cartridge, characterized in that consisting of projections.
  • the protrusions may be 'V'-shaped protrusions or circular protrusions.
  • the projection is formed on the outer peripheral surface of the cartridge container portion, the lower surface of the projection and the outer peripheral surface of the cartridge container portion and the angle ( ⁇ ) is 0 ° ⁇ ⁇ ⁇
  • the protrusion may be formed by being oriented downward.
  • a part when a part is 'connected' to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which another element or device is interposed therebetween.
  • a part 'includes' a certain component this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
  • the air dryer cartridge described in this specification like the cartridge for a conventional dryer, is configured to remove oil in the compressed air, dry the compressed air and supply it in one direction, while using compressed air for cartridge regeneration under certain conditions. It means that it is configured so that it can carry out the process of flowing in the opposite direction and then venting it to the atmosphere.
  • the air dryer cartridge according to the present invention is also configured to include an inlet port through which compressed air is introduced and an outlet port through which compressed air is discharged. It is a concept that is relatively determined according to the operating state, and is related to the flow direction of compressed air. However, in this specification, for convenience of explanation, 'inflow' and 'outflow' are defined based on the state in which compressed air is supplied, that is, the air generated by the compressor flows into the air dryer cartridge and then flows out to the valve assembly side. Explain. For reference, since the air flow in the opposite direction is shown inside the cartridge during regeneration, those of ordinary skill in the art know that 'inflow' and 'outflow' are opposite to those of compressed air supply. If so, you will be able to understand.
  • compressed air being 'treated' means that the compressed air passes through the filter cartridge, while oil, moisture, and foreign substances in the compressed air are filtered.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a cartridge for a dryer according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded view of each configuration of the cartridge for a dryer of FIG. 2 .
  • the air dryer cartridge 100 is formed substantially rotationally symmetrical with respect to a central axis in the vertical direction, and the cartridge container part 120 filled with the desiccant inside the generally cylindrical housing 110 is accommodated.
  • the cylindrical housing 110 has a structure having an open surface with one open end, and the other end has a closed shape.
  • the housing 110 may have a cup shape manufactured by deep drawing a thin metal plate.
  • a cartridge container part 120 filled with a desiccant is located inside the housing 110 .
  • the desiccant filled in the cartridge container unit 120 may be a powder desiccant having a dehumidifying function, such as zeolite, or a structure impregnated with the desiccant.
  • the desiccant is filled in the inner space of the cartridge container unit 120, and the density of the desiccant can be sufficiently increased as the cartridge container unit 120 is pressed by the spring member 142 at the top.
  • the spring member 142 is positioned at the top of the housing 110 , and thus the spring member 142 has a top-down structure that presses the cartridge container unit 120 downward.
  • the upper surface of the cartridge container unit 120 is provided with a seating groove for the spring member 142 to be seated on, and a head plate 127 extending along a horizontal plane perpendicular to the central axis is formed around the seating groove. do.
  • the head plate 127 functions as a vertical support for the oil adsorption filter 141 to be described later, and is configured to be selectively supported by the closed end of the housing 110 .
  • the cartridge container unit 120 means the entire container for accommodating the desiccant, and the cartridge container unit 120 is a cartridge cover 122 covering the opening of the cartridge body 121 and the cartridge body 121, which is generally cylindrical. ) is meant to include
  • the cartridge cover 122 functions as a lid to prevent the desiccant from being discharged to the outside, and at the center, an outlet functioning as an inlet port 144 so that compressed air passing through the desiccant inside the cartridge container unit 120 can be discharged. is formed
  • a porous member 129 such as a nonwoven fabric may be installed at the outlet.
  • the base part 130 for fixing the cartridge container part 120 therein while being coupled to the housing 110 is installed. Accordingly, the base part 130 is located on the open surface side of the housing 110 , and the base part 130 functions as a cover for the open surface of the housing 110 .
  • the base part 130 partially closes the open surface of the housing 110 , where partially closing the open surface of the housing 110 means an inlet port 143 for moving air into and out of the housing 110 . ) and the inlet port 144 in the remaining area of the base portion 130 means that the movement of the fluid is limited. Accordingly, the base portion 130 is completely sealed so that fluid movement into the housing 110 is impossible except for the inlet port 143 and the inlet port 144 .
  • the base part 130 is, as shown in FIG. 2, a reinforcing plate 131 for structurally reinforcing the bottom of the air dryer cartridge 100. ) and a seaming cap 132 that supports the reinforcing plate 131 under the reinforcing plate 131 and is fastened to the end of the housing 110 through a flange-type seam method.
  • the base part 130 may be configured to be completely fixed to the housing 110 through welding or the like.
  • the air dryer cartridge 100 Since the air dryer cartridge 100 must be mounted directly on the valve assembly of the air treatment system, the air dryer cartridge 100 must be provided with a fastening structure for mounting in the air treatment system. Accordingly, the base portion 130 may include a fastening structure for being directly mounted on the valve assembly of the air treatment system, and preferably, a screw thread is formed around the inlet port 144 in the center of the reinforcing plate 131 . Thus, it can be configured to be screwed with the inlet side neck of the valve assembly.
  • At least one inlet port 143 may be formed around the central inlet port 146 on the reinforcing plate 131 , and one side flange of the seaming cap is inserted and fixed into the inlet port 143 .
  • a gasket 133 for maintaining airtightness of compressed air may be installed on the outside of the seaming cap, that is, on the side of the valve assembly, and preferably, the gasket 133 has a 'C' shape open toward the central axis. It may be an annular gasket 133 having a cross-section.
  • the annular gasket 133 has an upper portion inserted into the concave-convex portion of the seaming cap 132 and is fixed, and may form a protrusion protruding toward the central axis of the cartridge from the outside of the concave-convex portion of the seaming cap. Through this, it can have a 'C'-shaped cross-sectional structure as shown in FIG. 2, and when the cartridge is coupled to a valve housing (not shown) located under the air dryer cartridge, by the cross-sectional structure of the annular gasket 133 The sealing force according to the internal pressure may be improved.
  • each of the separated components that is, between the reinforcing plate 131 and the cartridge cover 122, and the cartridge cover 122 and the cartridge body (
  • Each sealing member 135 may be inserted between 121 .
  • An O-ring may be used as such a sealing member, and grooves in which the O-ring can be fixed are formed on the outside of the cartridge cover 122 and the outside of the reinforcing plate 131 , respectively, so that they can be fixed while providing a sufficient airtight effect.
  • the compressed air flowing in from the compressor is configured to filter the oil in two stages before passing through the desiccant.
  • the cartridge body 121 of the cartridge container part 120 is a truncated conical body part formed on the upper side of the cylindrical body part and the cylindrical body part forming the gap 145 between the housing 110 and the is done As shown in FIG. 2 , the cylindrical body portion has a cylindrical structure extending in the central axis direction, and a gap 145 for allowing compressed air to flow is formed between the outer wall of the cylindrical body portion and the inner wall of the housing 110 . do.
  • the collision member 125 is installed in the gap 145 .
  • the collision member 125 is formed to protrude on the cartridge container unit 120 or the housing 110 , and while air moving through the gap 145 collides with the collision member 125 , oil and foreign substances, etc. It is configured to filter primarily. A specific configuration of such a collision member will be described later.
  • the upper portion of the cylindrical body portion is connected to the truncated conical body portion, and the truncated conical body portion has a shape in which the radius decreases toward the upper side.
  • a plurality of ribs 123 extending radially from the center of the cartridge container portion 120 are formed in the frusto-conical body portion, and a plurality of air inlets 124 are formed between the adjacent ribs 123 . .
  • the air inlets 124 of the frusto-conical body part are openings through which air is introduced into the cartridge container part 120 inside the desiccant side.
  • a plurality of radially extending ribs 123 are not only reinforcing ribs for structurally reinforcing the cartridge container unit 120 , but also the oil adsorption filter 141 can be fixedly installed at the front end of the air inlets 124 .
  • the oil adsorption filter 141 is for secondary filtering of the compressed air filtered through the collision member, and is made of a porous material or a non-woven fabric.
  • the absorption filter 141 is manufactured in such a way that a porous material or nonwoven fabric is wrapped around the ribs 123 .
  • the oil adsorption filter 141 is fixedly installed in a spaced apart state from the air inlet 124 of the frusto-conical body portion by the ribs 123 .
  • the truncated conical body portion may have a two-step structure in which a shoulder portion is formed, and the shoulder portion may be configured to extend to a position corresponding to the head plate 127 in a radial direction.
  • FIG. 2 shows a plurality of air inlets 124 formed at the rear end of the oil adsorption filter 141, and these air inlets 124 are sufficiently formed on the conical surface of the truncated conical body. Since these air inlets 124 are directly related to the contact area of the desiccant and compressed air, it is preferable that the air inlets 124 are formed at the top of the conical surface to achieve sufficient contact with the desiccant. In addition, by forming a blocking region in which the air inlet 124 is not formed in the lower region of the conical surface, it is possible to prevent oil components not filtered by the oil adsorption filter 141 from flowing into the cartridge container unit 120 .
  • an air inlet area through which compressed air can be introduced into the cartridge container unit without loss of flow rate is set, and a lower blocking area is formed within the range of securing this air inlet area. It is preferable to do
  • FIG. 4 shows the air flow during supply and regeneration of compressed air.
  • a solid arrow indicates when compressed air is supplied
  • a dotted arrow indicates an air flow during regeneration.
  • the air introduced through the compressor is introduced through the inlet port 143, and then the housing 110 through the gap 145 between the housing 110 and the cartridge container unit 120, the lower housing (110). will move upwards from At this time, while the air passing through the gap 145 collides with the collision member 125 in the gap 145 , oil is separated and remains on the collision member 125 .
  • the separated oil remains on the collision member 125 or falls to the oil sump side of the bottom of the housing 110 on the outer wall of the housing 110 due to gravity.
  • the oils collected in the oil sump or the like may be discharged to the atmosphere together with the regeneration air.
  • the compressed air that has passed through the gap 145 is secondarily filtered while passing through the oil adsorption filter 141, and then passed through a tertiary filtering process in which moisture is removed while passing through the desiccant inside the cartridge container unit 120. Next, it is finally discharged to the valve assembly side through the inlet port 146 .
  • 5A to 5D respectively show specific embodiments of the collision member 125 installed on the outer wall of the cartridge for a dryer according to the present invention.
  • Each of the collision members 125 is to be disposed in the gap 145 between the housing 110 and the cartridge container part 120, and may be integrally formed with the cartridge container part 120 by injection molding. However, as described above, the collision member 125 may also be formed on the inner wall of the housing 110 . For example, the collision member 125 forms a wrinkle on the outer wall of the metal housing 110 . can be manufactured in this way. However, the housing 110 must be manufactured to withstand high pressure, and from the viewpoint of preventing damage due to stress concentration, it is more preferable that the collision member 125 is integrally formed with the cartridge container unit 120 . .
  • the collision member 125 will be described as an example formed on the cartridge container unit 120 , and the collision member 125 formed on the housing 110 may also have a corresponding structure.
  • FIGS. 5A to 5D show a blade-type protrusion.
  • the blade-type protrusion may include at least one blade-type protrusion continuously extending to guide air from a downstream side of the gap 145 to an upper side of the gap 145 .
  • the collision member 125 may be a helical blade-type protrusion as shown in FIG. 5A , or may be a blade-type protrusion having a horizontal section 125a and an inclined section 125b as shown in FIG. 5C .
  • the meaning of being made of at least one blade-type protrusion means that only one protrusion is continuously formed along the circumference of the cartridge container unit 120, or a plurality of continuous protrusions are spaced apart from each other at a predetermined interval and the cartridge container part ( 120) means that it can be extended along the perimeter.
  • the number of flow paths through which the compressed air can flow is increased compared to the case where the collision member 125 is formed with only one protrusion.
  • the number and angle of the blade-type protrusions may be appropriately adjusted according to the required air flow and oil filtering performance.
  • the spiral blade type protrusion has a structure extending while forming a constant angle with the horizontal plane.
  • the air flow is relatively smooth, and the oil is separated by centrifugal force.
  • the oil filtering effect may be relatively limited.
  • FIG. 5B shows an example including a plurality of horizontal blade protrusions.
  • the collision member 125 is formed by a plurality of horizontal blade protrusions extending in parallel to a horizontal plane perpendicular to the central axis of the cartridge container unit 120 are spaced apart, the horizontal blade protrusion It is characterized in that a plurality of flow holes are formed so that air can move between the upstream and downstream of the gap 145 .
  • the horizontal blade protrusion does not function as an air flow path between upstream and downstream, but only as a chamber of compressed air. Therefore, in this embodiment, the air flow hole should be formed on the horizontal blade protrusion so that the compressed air can move upward.
  • These air flow holes may be formed at regular intervals on the horizontal blade protrusion, and in the vertical direction parallel to the central axis, the holes on the adjacent horizontal blade protrusions are alternately arranged to improve oil filtering performance due to air collision. have.
  • FIG. 5C shows an example in which the horizontal blade of FIG. 5A and the spiral blade and the horizontal blade of FIG. 5B are combined.
  • the collision member 125 in this embodiment is a horizontal section (125a) parallel to a horizontal plane perpendicular to the central axis of the cartridge container unit 120 and an inclined section inclined at a constant angle to the horizontal plane. (125b).
  • the horizontal section 125a and the inclined section 125b are alternately arranged along the extension direction, and through this, when the air rotates at a high speed, the oil filtering effect by centrifugal force can be realized in the process of rising.
  • the air can sufficiently collide with the protrusion in the process of changing the air flow, the oil filtering effect due to the collision can also be achieved.
  • the separated oil may be partially coalesced in the horizontal section 125a while descending along the slope.
  • the oil separated by placing a gradient in the horizontal section 125a may be configured so that it does not coalesce on the blade and collects downward by gravity.
  • the horizontal section 125a also extends at a predetermined angle so as not to be parallel to the horizontal plane, and thus the collision member 125 is configured to include two or more groups of protrusions having different angles.
  • the horizontal section 125a may be configured to include at least one flow hole formed along the central axis direction, as shown in FIG. 5D . Since these flow holes are generally perpendicular to the flow of air, they have little effect on the flow of air, and are mainly responsible for discharging the coalesced oil to the bottom.
  • 6A to 6C illustrate examples in which the collision member 125 is configured with a plurality of protrusions arranged to have a predetermined pattern.
  • the collision member 125 is formed to protrude from the outer circumferential surface of the cartridge container unit 120 , so as to obstruct the air flow between the upstream and downstream of the gap 145 . It consists of a plurality of protrusions spaced apart from each other.
  • the protrusions are a first group (125c) and the first group of protrusions ( 125c) and may include a second group 125d composed of a plurality of protrusions disposed parallel to the horizontal plane and spaced apart from each other at regular intervals.
  • the first group of protrusions and the second group of protrusions 125d may be alternately disposed along the central axis direction as shown in FIGS. 6A to 6C .
  • FIG. 6A shows that the protrusions are 'V'-shaped protrusions
  • FIG. 6D shows an air flow passing therethrough.
  • the 'V'-shaped protrusion may be configured as an inverted ' ⁇ '-shaped protrusion.
  • it is more preferable to apply the 'V'-shaped protrusion because it excessively restricts the flow of compressed air when supplying compressed air and may form an unnecessary vortex.
  • oil may be accumulated in the valley portion of the 'V'-shaped protrusion.
  • a flow hole for discharging oil may be formed on the 'V'-shaped protrusion.
  • the oil accumulated on the 'V'-shaped protrusion may be periodically discharged through collision with compressed air introduced during regeneration, such a flow hole may be omitted.
  • FIG. 6B shows an example in which the protrusions are circular protrusions as another embodiment of the present invention
  • FIG. 6E shows an air flow passing therethrough.
  • the air flow is generally smooth compared to the previous 'V'-shaped protrusions, but the oil filtering effect is relatively insufficient.
  • the first group of protrusions 125c is a plate-shaped protrusion formed to have a constant angle with respect to the horizontal plane
  • the second group of protrusions 125d is the first group of protrusions. It is characterized in that it is a plate-shaped protrusion formed extending perpendicular to the.
  • the structure of the collision member 125 can obtain a good oil filtering effect by collision with each plate-shaped protrusion while showing a relatively smooth air flow.
  • FIG. 6f shows an example in which the collision member is formed of a mesh network (M).
  • the oil is primarily filtered by the mesh network while the air passes between the mesh networks M.
  • the mesh network (M) is densely formed, there may be a side effect that the oil may be excessively adhered to the mesh network (M) to completely block the air flow.
  • a low-density mesh network may be used, but any one of the collision members 125 of FIGS. 5A to 5D or any one of the collision members 125 of FIGS. 6A to 6C may be used together.
  • the side angle means an angle ( ⁇ ) between the lower surface of the protrusion and the outer circumferential surface of the cartridge container unit 120 .
  • angle ( ⁇ ) is set to 90 degrees as in FIG. 7a , there is an advantage in that it is easy to manufacture the protrusion in the cartridge container unit 120 itself by injection molding integrally.
  • the continuous blade-type protrusion including the spiral section is generally in close contact with the wall surface of the housing 110, this disadvantage can be offset while functioning as a flow path for guiding the compressed air. . Therefore, in forming the protrusion as a continuous blade-type protrusion including a spiral section, when the protrusion is formed at an angle of less than 90 degrees as in FIG.
  • the angle ⁇ of the protrusion may be within the range of 0° ⁇ ⁇ ⁇ 90°, and more preferably, the angle of the protrusion may be within the range of 45° ⁇ ⁇ ⁇ 90°.

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Abstract

본 발명은 압축 공기 내에 포함된 수분과 유분 및 이물질을 카트리지 내부에서 다단계로 필터링함으로써 압축 공기의 클리닝 효과를 개선할 수 있는 건조기 카트리지에 관한 것이다. 특히, 본 발명에서는 카트리지 바디와 카트리지 하우징 사이에 좁은 압축공기 유로를 형성함에 있어서, 카트리지 바디와 하우징 사이에 1차적으로 유분 등을 필터링할 수 있는 사전 필터링 부재인 충돌 부재를 형성함으로써, 필터 카트리지의 유분 및 수분 제거 성능을 개선할 수 있다는 점에 특징이 있다

Description

공기 건조기 카트리지 {AIR DRYER CARTRIDGE}
본 발명은 압축공기 처리 시스템에 적용되는 건조기 카트리지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상용차용 압축공기 처리 시스템에 적용되는 공기 건조기의 필터 카트리지에 관한 것이다.
상용 차량에서는 크고 무거운 상용차량의 작동 제어를 위해 공압을 이용한 여러 작동 시스템들이 구비된다. 이러한 공압 시스템들의 예로, 서비스 브레이크 시스템, 공압 서스펜션 시스템, 주차 브레이크 시스템 등이 있다. 이러한 공압 시스템들을 구동하기 위해서는 고압의 압축 공기가 필요하며, 이러한 압축 공기는 엔진 또는 구동 모터에 의해 구동되는 압축기를 통해 생성된 다음 각각의 압축 공기를 소비하는 시스템의 리저버들로 전달된다.
한편, 압축기를 통해 공급되는 압축공기에는 유분과 수분을 포함하는 이물질이 포함되어 있는데, 이러한 압축 공기 내 유분, 수분 등의 이물질은 공압 시스템의 고장을 일으키거나 내구성을 저하시키는 등 시스템에 악영향을 끼치게 된다.
따라서, 압축공기를 생성하여 공급하는 시스템에 있어서, 생성된 압축공기의 유분 등 이물질을 걸러내고, 수분을 흡수하여 건조한 공기를 만들기 위해 필터 카트리지를 포함한 건조기 유닛이 구비된다.
도 1은 종래 건조기 유닛이 설치된 압축공기 처리 시스템의 예를 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(10)에서 생성된 고압의 압축공기는 건조기 유닛(20)을 거치면서 유분과 수분이 제거된다. 특히 건조기 유닛(20)으로 유입된 압축 공기는 필터 카트리지(21)을 통과하면서 처리되고, 처리된 압축 공기는 밸브 어셈블리(22)를 통해 각 소비 회로 측으로 공급된다.
한편, 건조기 유닛 내 제습제가 포화 상태에 이르는 등, 충분한 제습 성능을 발휘하지 못하는 경우, 건조한 압축공기를 건조기 유닛 내로 되돌려 제습제 성능을 회복하기 위한 재생 공정이 실시될 수 있으며, 이 경우의 압축 공기 유동은 공급 시와 대체로 반대 방향의 흐름을 보인다.
압축 공기 처리 시스템에서, 이미 흡입 공기에 포함된 오염 입자 뿐만 아니라 압축 과정 중에 압축기로부터 압축 공기에 도입되는 오일 및 카본 블랙 입자가 압축 공기로부터 제거되고, 압축 공기 내에 존재하는 수분이 제거된다. 이를 위해 상용차의 압축 공기 처리 시스템에는 일반적으로 압축 공기를 제습하고 바람직하게 오일 및 오염 입자도 흡수할 수 있는 공기 건조기 카트리지가 제공된다.
이와 관련, 한국공개특허 제10-2018-0118715호 및 한국등록특허 제10-2079405호에서는 종래의 필터 카트리지의 예를 도시하고 있다.
종래의 건조기 유닛에는 카트리지 내부에 제습제가 수납되어 제습 성능을 확보하는 한편, 압축공기의 유입구 인근에 유흡착 필터를 설치하여 유분을 제거할 수 있도록 구성됨이 일반적이었다. 다만, 종래의 건조기용 카트리지 구조의 경우, 유흡착 필터만으로는 유분을 충분히 흡착 제거하는 것에 한계가 있었다. 또한, 유흡착 필터 인근에 체크 밸브를 설치하여, 재생 시 압축 공기가 유흡착 필터를 우회하도록 구성하고 있었는데, 이러한 체크 밸브를 추가로 설치함으로 인해 제조 원가가 상승하고, 체크 밸브 측에서 완전한 기밀을 이루지 못하는 문제가 발생하였다.
이에, 상용차량의 연비 및 시스템 내구성 개선 등을 위해 필터 카트리지의 수분 및 유분 제거 성능을 보다 개선하는 것이 요구된다. 또한, 필터 카트리지를 주기적으로 교체함에 있어서, 설치 및 교체 작업이 용이함은 물론, 보다 저렴한 비용으로 제작 가능한 필터 카트리지를 설계함으로써 교체 비용을 절감할 수 있는 공기 건조기 카트리지가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는 압축 공기 내에 포함된 수분과 유분 및 이물질을 카트리지 내부에서 다단계로 필터링함으로써 압축 공기의 클리닝 효과를 개선할 수 있는 건조기 카트리지를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상용차의 압축 공기 처리 시스템용 공기 건조기 카트리지로서, 내부 공간에 건조제가 수납되는 카트리지 용기부; 상기 카트리지 용기부를 수용하기 위한 하우징; 상기 카트리지 용기부를 가압하도록 상기 하우징 내에 설치되는 스프링 부재; 상기 하우징의 개방면을 폐쇄하도록 구성되며, 상기 하우징 내로 공기가 이동할 수 있도록 유입 포트와 유출 포트가 형성된 베이스부;를 포함하고, 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면과 상기 하우징 내벽 사이에는 압축 공기가 이동하기 위한 갭이 형성되고, 상기 갭 내에는 충돌 부재가 설치되어, 상기 갭을 통해 이동하는 공기가 상기 충돌 부재에 충돌하면서 유분을 필터링하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에서는 카트리지 바디와 카트리지 하우징 사이에 좁은 압축공기 유로를 형성함에 있어서, 카트리지 바디와 하우징 사이에 1차적으로 유분 등을 필터링할 수 있는 사전 필터링 부재인 충돌 부재를 형성함으로써, 필터 카트리지의 유분 및 수분 제거 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 충돌 부재에 의해 1차적으로 유분 등이 필터링된 압축공기가 유흡착 필터를 통과하기 때문에, 유흡착 필터의 오염도를 저감시켜 유흡착 필터의 수명을 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 카트리지 바디와 하우징 사이 좁은 유로 상에 유흡착 필터로 유입되기 전 압축 공기의 유분 등을 1차적으로 필터링할 수 있는 충돌 부재를 구비함으로써, 필터 카트리지의 유분 및 수분 제거 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따르면, 이러한 충돌 부재 및 유흡착 필터를 통해 압축 공기 내에 포함된 수분과 유분 및 이물질을 카트리지 내부에서 다단계로 필터링함으로써 압축 공기의 클리닝 효과를 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서는 충돌 부재에 의해 압축 공기의 유분 등이 1차로 필터링된 다음 압축 공기가 유흡착 필터를 통과하기 때문에, 유흡착 필터의 오염도를 저감시켜 유흡착 필터의 수명을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 유흡착 필터가 카트리지의 상부 측에 형성됨으로써 별도의 체크 밸브가 요구되지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 'ㄷ' 형상의 가스켓을 밸브 하우징 측에 설치함으로써, 내압에 따른 밀폐력이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 건조기 유닛이 설치된 압축공기 처리 시스템의 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 건조기용 카트리지의 단면을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 건조기용 카트리지의 분해도이다.
도 4는 도 2의 예에서 압축 공기 공급 및 재생 시 공기 흐름을 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5D는 본 발명에 따른 건조기용 카트리지의 외벽에 설치되는 충돌 부재의 세부 구조를 도시한 것이다.
도 6a 내지 도 6F는 본 발명에 따른 건조기용 카트리지의 외벽에 설치되는 충돌 부재의 세부 구조의 또 다른 예를 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7B는 충돌 부재의 측면 각도를 달리한 예를 도시하고 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상용차의 압축 공기 처리 시스템용 공기 건조기 카트리지로서, 내부 공간에 건조제가 수납되는 카트리지 용기부; 상기 카트리지 용기부를 수용하기 위한 하우징; 상기 카트리지 용기부를 가압하도록 상기 하우징 내에 설치되는 스프링 부재; 상기 하우징의 개방면을 폐쇄하도록 구성되며, 상기 하우징 내로 공기가 이동할 수 있도록 유입 포트와 유출 포트가 형성된 베이스부;를 포함하고, 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면과 상기 하우징 내벽 사이에는 압축 공기가 이동하기 위한 갭이 형성되고, 상기 갭 내에는 충돌 부재가 설치되어, 상기 갭을 통해 이동하는 공기가 상기 충돌 부재에 충돌하면서 유분을 필터링하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지를 제공한다.
또한, 상기 카트리지 용기부는 상기 하우징과의 사이에서 상기 갭을 형성하는 원통형 바디부와 상기 원통형 바디부의 상측에 형성되는 절두 원추형 바디부로 이루어지고, 상기 절두 원추형 바디부에는 상기 카트리지 용기부의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 다수의 리브들이 형성되며, 상기 리브에는 고리 형상의 유흡착 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지를 제공한다.
이 때, 상기 절두 원추형 바디부에는 상기 유흡착 필터를 통과한 공기가 상기 카트리지 용기부 내로 유입될 수 있도록 원추면을 따라 다수의 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
또한, 상기 충돌 부재는 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면 또는 상기 하우징 내벽에 돌출 형성되며, 상기 갭의 하류로부터 상기 갭의 상부 측으로 공기를 가이드할 수 있도록 연속적으로 연장된 적어도 하나의 블레이드 타입 돌기부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지를 제공한다.
상기 충돌 부재는 나선형 블레이드 타입 돌기부이거나, 상기 카트리지 용기부의 중심축에 수직한 수평면에 평행한 수평 구간과 상기 수평면에 일정한 각도로 경사진 경사 구간이 교대로 배치된 블레이드 타입 돌기부일 수 있으며, 상기 블레이드 타입 돌기부의 수평 구간에는 상기 중심축 방향을 따라 형성된 다수의 유동홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 충돌 부재는 상기 카트리지 용기부의 중심축에 수직한 수평면에 평행하게 연장되는 다수의 수평 블레이드 돌기부들이 이격 배치되어 형성되며, 상기 수평 블레이드 돌기부에는 상기 갭의 상류와 하류 사이에 공기가 이동할 수 있도록 다수의 유동홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 충돌 부재는 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면 또는 상기 하우징 내벽에 돌출 형성되며, 상기 갭의 상류와 하류 간 공기 유동을 방해할 수 있도록 서로 이격 배치되는 다수의 돌기부들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지를 제공한다. 이 때, 상기 돌기부들은 'V'형 돌기부이거나 원형 돌기부일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 돌기부는 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면에 형성되고, 상기 돌기부의 하부면이 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면과 이루는 각도(θ)가 0° < θ ≤ 90° 범위 내에 있도록, 상기 돌기부가 하향 배향되어 형성 되는 것일 수 있다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 따라서, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 일부 구성요소들에 대한 치환이나 변경이 이루어질 수 있다.
이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 설명하고 있는 공기 건조기 카트리지는 종래의 건조기용 카트리지와 마찬가지로, 압축공기 내 유분을 제거하고, 압축 공기를 건조시켜 일방향으로 공급하도록 구성되는 한편, 일정한 조건에 따라 카트리지 재생을 위해 압축 공기를 반대 방향으로 흐르게 한 다음 대기로 배출하는 과정을 수행할 수 있도록 구성된 것을 의미한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 공기 건조기 카트리지 또한 압축공기가 유입되는 유입 포트와 압축 공기가 배출되는 배출 포트를 포함하도록 구성되는 바, 여기서 사용되는 용어 '유입'과 '유출'은 압축 공기 처리 시스템의 동작 상태에 따라 상대적으로 결정되는 개념으로, 압축 공기의 유동 방향과 관련된다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 압축 공기가 공급되는 상태, 즉 압축기에서 생성된 공기가 공기 건조기 카트리지로 유입된 다음, 밸브 어셈블리 측으로 유출되는 상태를 기준으로 '유입'과 '유출'을 설명한다. 참고로, 재생 시에는 카트리지 내부에서 이와는 반대 방향의 공기 유동을 보이기 때문에, '유입'과 '유출'은 압축 공기 공급시와는 반대가 된다는 점은 이 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에서 압축 공기가 '처리'된다고 함은, 압축 공기가 필터 카트리지를 통과하면서 압축 공기 내 유분과 수분 및 이물질들이 필터링되는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 공기 건조기 카트리지를 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 건조기용 카트리지의 단면을 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 건조기용 카트리지의 각 구성을 분해하여 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 공기 건조기 카트리지(100)는 수직방향의 중심축에 대해 실질적으로 회전 대칭으로 형성되고, 대체로 원통형의 하우징(110) 내부에 건조제가 채워진 카트리지 용기부(120)가 수납된 형태를 갖는다. 도 2에 도시된 것처럼, 상기 원통형의 하우징(110)은 일단이 개방된 개방면을 갖는 구조이며, 그 맞은편 타단은 폐쇄된 형상이다. 예를 들어, 상기 하우징(110)은 금속 박판을 딥드로잉 가공하여 제작한 컵 형상일 수 있다.
상기 하우징(110) 내부에는 건조제가 채워진 카트리지 용기부(120)가 위치한다. 상기 카트리지 용기부(120)에 채워지는 건조제는 제올라이트와 같이 제습 기능을 갖는 분말의 건조제일 수 있으며, 또는 건조제가 함침된 구조체일 수도 있다. 이러한 건조제는 카트리지 용기부(120)의 내부 공간 내에 가득 채워지게 되고, 상단의 스프링 부재(142)에 의해 카트리지 용기부(120)가 가압됨에 따라 건조제의 밀도가 충분히 증가될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예의 경우, 스프링 부재(142)가 하우징(110) 상단에 위치하며, 따라서 스프링 부재(142)가 카트리지 용기부(120)를 하방으로 가압하는 하향식 구조로 이루어진다. 상기 카트리지 용기부(120)의 상면은 스프링 부재(142)가 안착되기 위한 안착홈을 구비하는 한편, 이 안착홈 주변으로 상기 중심축에 대하여 수직한 수평면을 따라 연장된 헤드 플레이트(127)가 형성된다. 상기 헤드 플레이트(127)는 후술할 유흡착 필터(141)에 대한 수직 방향 지지부로 기능하며, 또한 상기 하우징(110)의 폐쇄된 단부에 선택적으로 지지될 수 있도록 구성된다.
상기 카트리지 용기부(120)는 건조제를 수납하는 용기 전체를 의미하는 것으로, 상기 카트리지 용기부(120)는 대체로 원통형인 카트리지 바디(121)와 상기 카트리지 바디(121)의 개구를 덮는 카트리지 커버(122)를 포함하는 것을 의미한다. 상기 카트리지 커버(122)는 건조제가 외부로 배출되지 않도록 하는 뚜껑으로 기능하며, 중앙에는 카트리지 용기부(120) 내부의 건조제를 통과한 압축 공기가 배출될 수 있도록 유입 포트(144)로 기능하는 배출구가 형성된다. 다만, 상기 카트리지 커버(122)의 배출구로 건조제가 배출되는 것을 방지하기 위해, 상기 배출구에는 부직포 등 다공성 부재(129)가 설치될 수 있다.
카트리지 용기부(120)의 하단에는 상기 하우징(110)과 결합하면서 상기 카트리지 용기부(120)를 내부에 고정시키기 위한 베이스부(130)가 설치된다. 따라서, 상기 베이스부(130)는 상기 하우징(110)의 개방면 측에 위치하며, 상기 베이스부(130)는 하우징(110)의 개방면의 덮개로 기능한다. 상기 베이스부(130)는 하우징(110)의 개방면을 부분적으로 폐쇄하게 되는데, 여기서 하우징(110)의 개방면을 부분적으로 폐쇄한다는 것은 하우징(110) 내외로 공기가 이동하기 위한 유입 포트(143)와 유입 포트(144)를 제외한 베이스부(130)의 나머지 영역에서는 유체의 이동이 제한됨을 의미한다. 따라서, 상기 베이스부(130)는 유입 포트(143)와 유입 포트(144)를 제외하고는 하우징(110) 내부로의 유체 이동이 불가능하도록 완전히 밀봉된다.
이러한 베이스부(130)와 관련, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 베이스부(130)는, 도 2에서와 같이, 공기 건조기 카트리지(100)의 저부를 구조적으로 보강하기 위한 보강판(131)과, 상기 보강판(131) 하부에서 상기 보강판(131)을 지지하며 상기 하우징(110)의 단부와 플랜지형 시임 방식 등을 통해 체결되는 시밍캡(132)으로 구성될 수 있다. 한편, 이러한 플랜지형 시임 방식의 체결 구조와는 달리, 상기 베이스부(130)가 용접 등을 통해 하우징(110)에 완전히 고정되도록 구성할 수도 있다.
공기 건조기 카트리지(100)는 공기 처리 시스템의 밸브 어셈블리 상에 직접 장착되어야 하므로, 공기 건조기 카트리지(100)는 공기 처리 시스템에 장착되기 위한 체결 구조가 구비되어야 한다. 따라서, 상기 베이스부(130)는 공기 처리 시스템의 밸브 어셈블리에 직접 장착되기 위한 체결 구조를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 보강판(131) 중앙의 유입 포트(144)의 둘레에 나사산을 형성하여 밸브 어셈블리의 입구 측 넥부와 나사 결합되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 보강판(131)에는 중앙의 유입 포트(146) 주변으로 적어도 하나의 유입 포트(143)가 형성될 수 있으며, 이 유입 포트(143)의 내측으로 시밍 캡의 일측 플랜지가 삽입 고정될 수 있다. 이 때, 상기 시밍 캡의 외측, 즉 밸브 어셈블리 측으로는 압축공기의 기밀을 유지하기 위한 가스켓(133)이 설치될 수 있으며, 바람직하게는 상기 가스켓(133)은 중심축을 향해 열린 'ㄷ' 형상의 단면을 갖는 고리형 가스켓(133)일 수 있다. 이와 같이 'ㄷ' 형상의 단면을 갖는 가스켓(133)을 적용함으로써, 내압에 따른 밀폐력이 향상되어 공기 건조기 카트리지(100)의 기밀 성능이 더욱 개선될 수 있다. 상기 고리형 가스켓(133)은 상부가 시밍 캡(132)의 요철부에 인입되어 고정되며, 상기 시밍 캡의 요철부 외측에서 카트리지 중심축을 향해 돌출된 돌출부를 형성할 수 있다. 이를 통해 도 2에서와 같이 'ㄷ' 형상의 단면 구조를 가질 수 있으며, 공기 건조기 카트리지 아래에 위치하는 밸브 하우징(미도시)에 카트리지가 결합할 경우, 고리형 가스켓(133)의 단면 구조에 의해 내압에 따른 밀폐력이 향상될 수 있다.
또한, 하우징(110) 내부에서 압축 공기 유로 상의 기밀을 충분히 확보하기 위해, 분리된 각각의 구성들, 즉 보강판(131)과 카트리지 커버(122) 사이, 그리고 카트리지 커버(122)와 카트리지 바디(121) 사이에는 각각 실링 부재(135)가 삽입될 수 있다. 이러한 실링 부재로 오-링이 사용될 수 있으며, 충분한 기밀 효과를 내면서 고정될 수 있도록, 카트리지 커버(122)의 외측과 보강판(131)의 외측에는 각각 오-링이 고정될 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 압축기로부터 유입되는 압축 공기가 건조제를 통과하기 전에 2단계에 걸쳐 유분을 필터링하도록 구성되는 것에 특징이 있다.
구체적으로, 상기 카트리지 용기부(120)의 카트리지 바디(121)는 상기 하우징(110)과의 사이에서 상기 갭(145)을 형성하는 원통형 바디부와 상기 원통형 바디부의 상측에 형성되는 절두 원추형 바디부로 이루어진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 바디부는 중심축 방향으로 연장되는 원통형 구조를 가지며, 원통형 바디부의 외벽과 상기 하우징(110) 내벽 사이에 압축 공기의 유동을 허용하기 위한 갭(145)을 형성한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서는 상기 갭(145) 내에는 충돌 부재(125)가 설치되는 것을 특징으로 한다. 상기 충돌 부재(125)는 카트리지 용기부(120) 또는 하우징(110) 상에 돌출 형성되는 것으로, 상기 갭(145)을 통해 이동하는 공기가 상기 충돌 부재(125)에 충돌하면서 유분과 이물질 등을 1차적으로 필터링하도록 구성된다. 이러한 충돌 부재의 구체적인 구성은 후술하기로 한다.
또한, 상기 원통형 바디부의 상부는 상기 절두 원추형 바디부로 연결되며, 이러한 절두 원추형 바디부는 상측으로 갈수록 반경이 줄어드는 형태를 가진다. 또한, 상기 절두 원추형 바디부에는 상기 카트리지 용기부(120)의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 다수의 리브(123)들이 형성되며, 인접한 리브(123)들 사이에는 다수의 공기 유입구(124)가 형성된다. 이러한 절두 원추형 바디부의 공기 유입구(124)들은 카트리지 용기부(120) 내부 건조제 측으로 공기가 유입되는 개구이다.
한편, 방사상으로 연장 형성된 다수의 리브(123)들은 카트리지 용기부(120)를 구조적으로 보강하는 보강 리브일 뿐 아니라, 상기 공기 유입구(124)들 전단에 유흡착 필터(141)가 고정 설치될 수 있도록 지지한다. 유흡착 필터(141)는 충돌 부재를 통해 필터링된 압축 공기를 2차로 필터링하기 위한 것으로, 다공성 재료나 부직포로 구성된다. 일반적으로 상기 유흡착 필터(141)는 상기 리브(123)들의 둘레에 다공성 재료나 부직포가 랩핑(wrapping)되는 방식으로 제작된다. 따라서, 상기 유흡착 필터(141)는 상기 리브(123)들에 의해 절두 원추형 바디부의 공기 유입구(124)에 이격된 상태로 고정 설치된다. 바람직하게는 상기 절두 원추형 바디부는 숄더부가 형성된 2단 구조로 구성되고, 상기 숄더부가 반경방향을 따라 상기 헤드 플레이트(127)에 대응되는 위치까지 연장 형성되도록 구성할 수 있다. 이를 통해 고리 형상의 유흡착 필터(141)는 카트리지 용기부(120)에 완전히 밀착되고, 상기 유흡착 필터(141)를 우회하는 공기 유동을 완전히 차단하여 유흡착 필터(141)의 필터링 성능을 극대화할 수 있다.
또한, 도 2에서는 상기 유흡착 필터(141)의 후단에 형성되는 다수의 공기 유입구(124)들을 도시하고 있으며, 이러한 공기 유입구(124)들은 절두 원추형 바디부의 원추면에 충분하게 형성된다. 이러한 공기 유입구(124)들은 건조제와 압축 공기의 접촉 면적과 직접적으로 관련되므로, 상기 공기 유입구(124)들은 건조제와의 접촉을 충분하게 달성할 수 있도록 원추면의 상단에 형성됨이 바람직하다. 아울러, 상기 원추면의 하부 영역에는 공기 유입구(124)를 형성되지 않은 차단 영역을 형성함으로써, 유흡착 필터(141)에서 거르지 못한 유분들이 카트리지 용기부(120) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 압축기로부터 유입되는 압축 공기 유량을 고려하여, 유량 손실 없이 압축 공기가 카트리지 용기부 내로 유입될 수 있는 공기 유입구 면적을 설정하고, 이러한 공기 유입구 면적을 확보하는 범위 내에서 하부의 차단 영역을 형성하는 것이 바람직하다.
도 4에서는 압축 공기의 공급 및 재생 시의 공기 유동이 도시되어 있다. 특히 도 4에서 실선의 화살표는 압축 공기의 공급 시를 나타내는 것이며, 점선의 화살표는 재생 시의 공기 유동을 나타내는 것이다.
압축 공기의 공급 시를 살펴보면, 압축기를 통해 유입된 공기는 유입 포트(143)를 통해 유입된 다음, 하우징(110)과 카트리지 용기부(120) 사이의 갭(145)을 통해 하우징(110) 하부에서 상부로 이동하게 된다. 이 때, 상기 갭(145)을 통과하는 공기는 갭(145) 내의 충돌 부재(125)에 부딪히면서 유분 등이 충돌 부재(125) 상에 분리되어 잔존하게 된다. 참고로 분리된 유분은 충돌 부재(125) 상에 잔존해 있거나, 중력으로 인해 하우징(110) 외벽을 타고 하우징(110) 저부의 오일 섬프 측으로 떨어지게 된다. 이후 재생이 이루어지게 되면, 오일 섬프 등에 모여 있던 유분들이 재생 공기와 함께 대기로 배출될 수 있다.
한편, 상기 갭(145)을 통과한 압축 공기는 유흡착 필터(141)를 통과하면서 2차로 필터링되고, 이후 카트리지 용기부(120) 내부의 건조제를 통과하면서 수분이 제거되는 3차 필터링 과정을 거친 다음, 최종적으로 유입 포트(146)를 통해 밸브 어셈블리 측으로 배출된다.
이러한 3단계의 필터링 과정을 통해, 공기 건조기 카트리지(100)를 통과한 압축 공기에 대한 개선된 클리닝 효과를 제공할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 건조기용 카트리지의 외벽에 설치되는 충돌 부재(125)의 구체적인 구현예들을 각각 도시한 것이다.
각각의 충돌 부재(125)들은 하우징(110)과 카트리지 용기부(120) 사이의 갭(145) 내에 배치되는 것으로, 사출 성형에 의해 카트리지 용기부(120)와 일체로 형성될 수 있다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 충돌 부재(125)는 상기 하우징(110)의 내벽 상에도 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 충돌 부재(125)는 금속 하우징(110)의 외벽에 주름을 형성하는 방식으로 제작될 수 있다. 다만, 하우징(110)은 고압을 견딜 수 있도록 제작되어야 하는 바, 응력 집중으로 인한 파손을 방지하는 관점에서는, 상기 충돌 부재(125)가 카트리지 용기부(120)와 일체로 성형되는 것이 보다 바람직하다. 이하에서는 상기 충돌 부재(125)가 카트리지 용기부(120) 상에 형성되는 것을 예시로 하여 설명하며, 하우징(110) 상에 형성되는 충돌 부재(125) 또한 상응하는 구조를 가질 수 있다.
먼저, 도 5a 내지 도 5d는 블레이드 타입의 돌기부를 도시하고 있다.
구체적으로, 이러한 블레이드 타입 돌기부는 상기 갭(145)의 하류로부터 상기 갭(145)의 상부 측으로 공기를 가이드할 수 있도록, 연속적으로 연장된 적어도 하나의 블레이드 타입 돌기부로 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 충돌 부재(125)는 도 5a에서와 같이 나선형 블레이드 타입 돌기부일 수 있으며, 도 5c에서와 같이, 수평 구간(125a)과 경사 구간(125b)을 갖는 블레이드 타입 돌기부일 수도 있다. 여기서 적어도 하나의 블레이드 타입 돌기부로 이루어진다는 의미는 하나의 돌기부만이 카트리지 용기부(120)의 둘레를 따라 연속되어 형성되거나, 다수의 연속적인 돌기부들이 소정의 간격을 두고 서로 이격되면서 카트리지 용기부(120)의 둘레를 따라 연장 형성될 수 있다는 의미이다.
이 때, 다수의 돌기부들이 포함되는 예의 경우, 하나의 돌기부만으로 충돌 부재(125)를 형성하는 경우에 비해 압축 공기가 유동할 수 있는 유로의 수가 늘어나게 된다. 블레이드 타입 돌기부의 개수 및 각도는 요구되는 요구되는 공기 유동 및 유분 필터링 성능 등에 따라 적절히 조절될 수 있다.
도 5a에 도시된 것처럼, 나선형 블레이드 타입 돌기부는 수평면과 일정한 각도를 이루면서 연장되는 구조를 가진다. 이러한 나선형 블레이드 타입 돌기부의 경우, 공기 흐름은 비교적 원활하며, 원심력에 의해 유분이 분리될 수 있도록 구성된다. 다만, 공기와 돌기부 간의 충돌이 충분하게 이루어지지 않기 때문에, 상대적으로 유분 필터링 효과가 제한적일 수 있다.
또한, 도 5b에서는 다수의 수평 블레이드 돌기부들을 포함하는 예를 도시하고 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 충돌 부재(125)는 상기 카트리지 용기부(120)의 중심축에 수직한 수평면에 평행하게 연장되는 다수의 수평 블레이드 돌기부들이 이격 배치되어 형성되며, 상기 수평 블레이드 돌기부에는 상기 갭(145)의 상류와 하류 사이에 공기가 이동할 수 있도록 다수의 유동홀이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 예에서는 수평 블레이드 돌기부는 상류와 하류 간의 공기 유동 통로로는 기능하지 못하며, 단지 압축 공기의 챔버로만 기능한다. 따라서, 본 구현예에서는 압축 공기가 상부로 이동할 수 있도록 공기 유동홀이 수평 블레이드 돌기부 상에 형성되어야 한다. 이러한 공기 유동홀은 수평 블레이드 돌기부 상에 일정한 간격을 두고 형성될 수 있으며, 중심축에 평행한 수직 방향으로는 인접한 수평 블레이드 돌기부 상의 홀들이 서로 엇갈리게 배치됨으로써 공기 충돌에 의한 유분 필터링 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 5c에서는 도 5a와 나선형 블레이드와 도 5b의 수평 블레이드가 조합된 예를 도시하고 있다. 도 5c를 참고하면, 본 구현예에서의 충돌 부재(125)는 상기 카트리지 용기부(120)의 중심축에 수직한 수평면에 평행한 수평 구간(125a)과 상기 수평면에 일정한 각도로 경사진 경사 구간(125b)을 포함하도록 구성된다. 바람직하게는, 이러한 수평 구간(125a)과 경사 구간(125b)은 연장 방향을 따라 교대로 배치되며, 이를 통해 빠른 속도로 공기가 회전하면 상승하는 과정에서 원심력에 의한 유분 필터링 효과가 구현될 수 있는 한편, 공기의 흐름이 변하는 과정에서 공기가 돌기부에 충분히 충돌할 수 있기 때문에 충돌에 의한 유분 필터링 효과도 거둘 수 있다. 이 때, 분리된 유분은 경사면을 따라 내려오면서 수평 구간(125a)에 일부 유착되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 본 발명의 바람직한 구현예에서는 수평 구간(125a)에 구배를 두어 분리된 오일이 블레이드 상에 유착되지 않고, 중력에 의해 하방으로 모일 수 있도록 구성할 수도 있다. 이러한 예에서는 수평 구간(125a) 또한 수평면에 평행하지 않도록 일정한 각도를 가지고 연장되며, 따라서, 서로 다른 각도를 갖는 2 이상의 돌기부 그룹을 포함하도록 충돌 부재(125)가 구성된다.
또한, 수평 구간(125a)에서 오일이 유착되는 것을 방지하기 위해, 도 5d에서와 같이 상기 수평 구간(125a)에 상기 중심축 방향을 따라 형성된 적어도 하나의 유동홀을 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 유동홀은 공기의 흐름에는 대체로 수직하므로, 공기 흐름에는 거의 영향을 미치지 않으며, 유착된 오일을 하부로 배출하는 기능을 주로 담당하게 된다.
도 6a 내지 도 6c에서는 일정한 패턴을 갖도록 배치된 다수의 돌기부로 충돌 부재(125)를 구성한 예들을 도시하고 있다.
도 6a 내지 도 6c의 예에서, 상기 충돌 부재(125)는 상기 카트리지 용기부(120)의 외측 둘레면에 돌출 형성되는 것으로, 상기 갭(145)의 상류와 하류 간 공기 유동을 방해할 수 있도록 서로 이격 배치되는 다수의 돌기부들로 이루어진다.
특히, 상기 돌기부들은 상기 카트리지 용기부(120)의 중심축에 수직한 수평면에 평행하게 일정한 간격을 두고 이격 배치되는 다수의 돌기부들로 구성되는 제1그룹(125c)과 상기 제1그룹의 돌기부(125c)들과는 엇갈리게 배치되며, 상기 수평면에 평행하게 서로 일정한 간격을 두고 이격 배치되는 다수의 돌기부들로 구성되는 제2그룹(125d)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1그룹의 돌기부와 상기 제2그룹의 돌기부(125d)는, 도 6a 내지 도 6c에서와 같이, 상기 중심축 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.
구체적으로, 도 6a에서는 상기 돌기부들이 'V'형 돌기부인 것을 나타내고, 도 6d에서는 이를 통과하는 공기 흐름을 도시하고 있다. 이러한 'V'형 돌기부의 경우, 압축 공기가 상승하면서, 도 6a에서와 같이 'V'형 돌기부와 충돌하면서 유분이 분리된다. 한편, 도시되지는 않았으나, 상기 'V'형 돌기부는 반전된 형태의 'Λ'형 돌기부로 구성될 수도 있다. 다만, 반전된 'Λ'형 돌기부의 경우, 압축 공기 공급 시 압축 공기의 유동을 과도하게 제한하고, 불필요한 와류를 형성할 수 있으므로, 'V'형 돌기부를 적용하는 것이 보다 바람직하다. 'V'형 돌기부의 경우, 반대 방향으로 공기가 유동하는 경우, 즉 재생 시에는 압축 공기의 유동을 마찬가지로 제한하게 되나, 압축 공기의 공급 시와는 달리, 이미 건조제를 통과하면서 재생이 이루어진 다음, 충돌 부재(125)를 통과하게 되므로 재생에 미치는 영향은 상대적으로 적다. 또한, 이와 같이 'V'형 돌기부를 통해 압축 공기의 유동을 제한하여 공기의 유속을 줄이게 되므로써, 재생 시 대기로 배출되는 공기로 인한 소음을 저감시킬 수 있다.
한편, 상기 'V'형 돌기부의 골짜기 부분에는 유분이 축적될 수 있다. 이와 같이 유분이 과도하게 축적되는 문제를 해결하기 위해, 상기 'V'형 돌기부 상에는 유분 배출을 위한 유동홀을 형성할 수도 있다. 다만, 'V'형 돌기부 상에 축적된 유분은 재생 시 유입되는 압축 공기와의 충돌을 통해 주기적으로 배출될 수 있으므로, 이러한 유동홀을 생략할 수도 있다.
도 6b에서는 본 발명의 또 다른 구현예로써, 상기 돌기부들이 원형 돌기부인 예를 나타내고 있으며, 도 6e에서는 이를 통과하는 공기 흐름을 도시하고 있다. 이러한 원형 돌기부의 경우, 앞서의 'V'형 돌기부에 비해 공기 흐름이 대체로 원활한 반면, 유분 필터링 효과는 상대적으로 부족하다.
도 6c에서는 서로 다른 방향으로 배향된 플레이트형 돌기부들이 군을 이루어 배치된 예를 도시하고 있다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 본 구현예에서는 제1그룹의 돌기부(125c)는 상기 수평면에 대해 일정한 각도를 갖도록 형성된 플레이트형 돌기부이고, 제2그룹의 돌기부(125d)는 상기 제1그룹의 돌기부에 수직하게 연장 형성된 플레이트형 돌기부인 것을 특징으로 한다. 이러한 충돌 부재(125)의 구조는 비교적 원활한 공기 흐름을 보이면서도 각각의 플레이트형 돌기부와 충돌에 의해 양호한 유분 필터링 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 6f에서는 상기 충돌부재를 메쉬망(M)으로 형성한 예를 도시하고 있다. 도 6f의 예에서는 공기가 메쉬망(M) 사이를 통과하면서 유분이 메쉬망에 1차로 필터링된다. 한편 메쉬망(M)을 조밀하게 형성할 경우, 유분이 메쉬망(M)에 과도하게 유착되어 공기 유동을 완전히 폐색할 수 았는 부작용이 있을 수 있다. 이를 감안하여, 저밀도의 메쉬망을 사용하되, 앞서의 도 5a 내지 도 5d의 충돌 부재(125) 중 어느 하나 또는 도 6a 내지 도 6c의 충돌 부재(125) 중 어느 하나와 함께 사용할 수도 있다.
다음으로, 도 7a 및 도 7b에서는 충돌 부재(125)의 측면 각도를 달리한 예를 도시하고 있다. 여기서 측면 각도란, 돌기부의 하부면이 상기 카트리지 용기부(120)의 외측 둘레면과 이루는 각도(θ)를 의미한다.
먼저, 도 7a에서는 상기 돌기부의 하부면이 상기 카트리지 용기부(120)의 외측 둘레면과 이루는 각도(θ)가 90도인 경우, 도 7b에서는 상기 각도(θ)가 90도 미만인 경우를 각각 도시하고 있다.
도 7a에서와 같이 각도(θ)가 90도로 설정되는 경우, 카트리지 용기부(120) 자체에 돌기부를 일체로 사출 성형으로 제작이 용이한 장점이 있다.
한편, 도 7b에서와 같이, 각도(θ)가 90도 미만인 경우 돌기부가 하향되어 있기 때문에, 유분이 축적되지 않고 하방으로 자연스럽게 흘러 내릴 수 있는 효과가 있다.
또한, 블레이드 타입의 돌기부에 조합될 경우, 압축공기 공급 및 재생 시에 공기 흐름을 원활하게 하는 효과가 있다. 만일, 압축 공기의 유동방향이 대체로 아래에서 위로 상승하도록 구성되는 경우, 아래로 배향된 돌기부로 인해 압축 공기 유동이 방해되어 압축 공기의 공급 공정에서의 일부 손실을 야기할 수 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 나선형 구간을 포함하는 연속적인 블레이드 타입의 돌기부가 하우징(110) 벽면에 대체로 밀착되기 때문에, 압축 공기를 안내하는 유로로 기능하면서 이러한 단점을 상쇄시킬 수 있다. 따라서, 돌기부를 나선형 구간을 포함하는 연속적인 블레이드 타입의 돌기부로 형성함에 있어서, 돌기부를 도 6b에서와 같이 90도 미만의 각도로 구성하는 경우, 효과적으로 유분 축적을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 돌기부의 각도(θ)는 0° < θ ≤ 90° 범위 내에 있을 수 있으며, 더욱 바람직하게는 돌기부의 각도가 45° < θ ≤ 90° 범위 내에 있을 수 있다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

Claims (16)

  1. 상용차의 압축 공기 처리 시스템용 공기 건조기 카트리지로서,
    내부 공간에 건조제가 수납되는 카트리지 용기부;
    상기 카트리지 용기부를 수용하기 위한 하우징;
    상기 카트리지 용기부를 가압하도록 상기 하우징 내에 설치되는 스프링 부재;
    상기 하우징의 개방면을 폐쇄하도록 구성되며, 상기 하우징 내로 공기가 이동할 수 있도록 유입 포트와 유출 포트가 형성된 베이스부;를 포함하고,
    상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면과 상기 하우징 내벽 사이에는 압축 공기가 이동하기 위한 갭이 형성되고,
    상기 갭 내에는 충돌 부재가 설치되어, 상기 갭을 통해 이동하는 공기가 상기 충돌 부재에 충돌하면서 유분을 필터링하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카트리지 용기부는 상기 하우징과의 사이에서 상기 갭을 형성하는 원통형 바디부와 상기 원통형 바디부의 상측에 형성되는 절두 원추형 바디부로 이루어지는 카트리지 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 절두 원추형 바디부에는 상기 카트리지 용기부의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 다수의 리브들이 형성되며, 상기 리브에는 고리 형상의 유흡착 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 절두 원추형 바디부의 상단에는 상기 유흡착 필터를 통과한 공기가 상기 카트리지 용기부 내로 유입될 수 있도록 원추면을 따라 다수의 개구가 형성되고, 그 하단에는 공기 흐름을 차단하는 차단 영역이 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌 부재는 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면 또는 상기 하우징 내벽에 돌출 형성되며, 상기 갭의 하부로부터 상기 갭의 상부 측으로 공기를 가이드할 수 있도록 연속적으로 연장된 적어도 하나의 블레이드 타입 돌기부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 충돌 부재는 나선형 블레이드 타입 돌기부인 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 충돌 부재는 상기 카트리지 용기부의 중심축에 수직한 수평면에 평행한 수평 구간과 상기 수평면에 일정한 각도로 경사진 경사 구간이 교대로 배치된 블레이드 타입 돌기부인 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 블레이드 타입 돌기부의 수평 구간에는 상기 중심축 방향을 따라 형성된 다수의 유동홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 충돌 부재는 상기 카트리지 용기부의 중심축에 수직한 수평면에 평행하게 연장되는 다수의 수평 블레이드 돌기부들이 이격 배치되어 형성되며, 상기 수평 블레이드 돌기부에는 상기 갭의 상류와 하류 사이에 공기가 이동할 수 있도록 다수의 유동홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌 부재는 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면 또는 상기 하우징 내벽에 돌출 형성되며, 상기 갭의 상류와 하류 간 공기 유동을 방해할 수 있도록 서로 이격 배치되는 다수의 돌기부들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 돌기부들은 상기 카트리지 용기부의 중심축에 수직한 수평면에 평행하게 일정한 간격을 두고 이격 배치되는 다수의 돌기부들로 구성되는 제1그룹과 상기 제1그룹의 돌기부들과는 엇갈리게 배치되며, 상기 수평면에 평행하게 서로 일정한 간격을 두고 이격 배치되는 다수의 돌기부들로 구성되는 제2그룹을 포함하고, 상기 제1그룹의 돌기부와 상기 제2그룹의 돌기부는 상기 중심축 방향을 따라 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  12. 청구항 11 있어서,
    상기 돌기부들은 'V'형 돌기부인 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 돌기부들은 원형 돌기부인 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1그룹의 돌기부는 상기 수평면에 대해 일정한 각도를 갖도록 형성된 플레이트형 돌기부이고, 상기 제2그룹의 돌기부는 상기 제1그룹의 돌기부에 수직하게 연장 형성된 플레이트형 돌기부인 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌부재는 메쉬망인 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
  16. 청구항 5 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면에 형성되고,
    상기 돌기부의 하부면이 상기 카트리지 용기부의 외측 둘레면과 이루는 각도(θ)가 0° < θ ≤ 90° 범위 내에 있도록, 상기 돌기부가 하향 배향되어 형성 되는 것을 특징으로 하는 공기 건조기 카트리지.
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