KR100853875B1 - 압축공기용 제습기 - Google Patents

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KR100853875B1
KR100853875B1 KR1020070062415A KR20070062415A KR100853875B1 KR 100853875 B1 KR100853875 B1 KR 100853875B1 KR 1020070062415 A KR1020070062415 A KR 1020070062415A KR 20070062415 A KR20070062415 A KR 20070062415A KR 100853875 B1 KR100853875 B1 KR 100853875B1
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홍욱선
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Abstract

본 발명은 집수조에 채워져 있는 수분이 배출구에서 강한 압력으로 배출되더라도 수분이 포함되지 않고 배출되게 하는 것으로, 압축공기가 유입되는 유입구 및 압축공기가 배출되는 배출구와 저면에 제1격판이 설치된 상부 몸체, 상기 상부 몸체에 결합되는 원통체, 상기 원통체의 저면에 결합되는 집수조 및 수분이 통과되는 구멍이 형성된 하부 몸체, 상기 원통체 내부를 구획하는 파이프의 내부에 상기 배출구와 연결되는 연장부가 구비된 압축공기용 제습기로서, 상기 연장부의 하단에 수분 유입을 차단하는 차단캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 차단캡과 단차부에 의해 수분의 유입을 차단함으로써 수분이 제거된 압축공기를 배출시켜 압축공기 효율을 높이고, 차단캡과 단차부에 의해 2중으로 차단되는 구조로 이루어져 수분의 차단을 보다 양호하게 할 수 있으며, 차단캡과 단차부의 인접한 배치 및 단차부의 높이에 의해 배출구로 수분이 유입됨을 차단시키는 유용한 효과가 있다.
제습기, 차단캡, 단차부, 연장부

Description

압축공기용 제습기{Dehumidifier used Compressor}
도1a는 종래의 압축공기용 수분분리기를 나타낸 단면도.
도1b는 종래의 압축공기용 수분분리기에서 차폐판을 나타낸 사시도.
도2a는 종래의 압축공기용 제습기를 도시한 분해 사시도.
도2b는 종래의 압축공기용 제습기를 도시한 단면도.
도3은 본 발명의 압축공기용 제습기를 도시한 분해 사시도.
도4는 본 발명의 압축공기용 제습기를 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 원통체 110: 상부 몸체
111: 유입구 112: 연장부
113: 배출구 115: 차단캡
120: 하부 몸체 121: 구멍
122: 단차부
131: 격판 136: 파이프
본 발명은 압축공기용 제습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컴프레셔 등 압축공기를 사용하는 장치에서 압축공기에 포함되어 있는 수분을 분리시켜 압축공기 효율을 높이도록 하는 압축공기용 제습기에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 압축공기용 제습기는 미스트세퍼레이터(Mist Separater) 또는 디미스터(Demister)로 불리는 것으로서, 압축공기에 포함되어 있는 수분을 제거하도록 미세 다공질의 필터 엘리먼트를 사용하고 있다.
이러한 필터 엘리먼트는 압축공기가 필터 엘리먼트를 통과할 때 물방울이 필터 엘리먼트의 미세구멍에 걸려 통과하지 못함으로써 포집되는 원리이다.
이와 같은 필터 엘리먼트형 압축공기용 제습기는 압축공기로부터 수분을 제거하는 효과는 있으나, 필터 엘리먼트를 장기간 사용함에 따라 수분 제거 성능 및 유지관리에 어려움이 따르게 된다.
즉, 필터 엘리먼트는 부직포, 플라스틱 소결체, 금속 소결체 등의 미세 다공질 구조로 이루어져 있어 분진 또는 세균 등이 번식됨에 따라 필터 엘리먼트가 막히게 된다.
따라서 필터 엘리먼트는 수시로 교체해 주어야 하며, 필터 엘리먼트의 교체 초기에는 일정 기간 동안 정상적인 기능을 유지하며, 사용 기간이 길어짐에 따라 필터 엘리먼트의 미세 구멍이 막히게 된다.
이에 따라 필터 엘리먼트는 미세 구멍이 막힘에 따라 공기가 통과되는 단면적을 감소시켜 압축공기의 통과가 어렵게 되어 압력손실이 발생하게 된다.
그러므로 출구측 압력이 요구압력 보다 낮아져 필터 엘리먼트를 교체해 주어야 한다.
이러한 단점을 보완하기 위하여 대한민국 실용신안출원 제2003-23530호(이하, '종래기술1'이라 함)에 "압축공기용 수분분리기"가 개시되어 있으며, 이를 도1a 및 도1b에 도시하였다.
도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 종래기술의 압축공기용 수분분리기는 원통형의 하우징 내부 공간을 외주부위에 균등 각도로 분할 형성되며, 수직축에 대하여 큰 경사각도를 가지는 다수의 경사노즐(2a)이 형성된 차폐판(2)에 의하여 상부 압력실(A1)과 상대적으로 큰 공간의 하부 압력실(A2)로 된 상하 2개의 압력실로 구분된다.
아울러 수분이 포함된 압축공기를 일차적으로 상부 압력실(A1)에 유입시킨 후 상기 차폐판(2)에 형성된 다수의 경사노즐(2a)을 통하여 상대적으로 압력이 낮은 하부 압력실(A2)의 접선 방향으로 경사 토출시킴으로써 회전중심이 일정하고 수평에 가까운 고속의 와류회전을 발생시킨다.
이와 함께 와류회전에 의한 원심력으로 압축공기에 포함된 수분이 외측으로 회전함으로써 내벽과 마찰시켜 분리시키며, 하부 압력실(A2) 아래쪽 중앙에 공기 출구를 가지도록 설치된 배출 파이프(6)를 통하여 수분이 분리 제거된 청정 압축공기를 배출시키도록 구성된다.
이와 같은 종래기술의 압축공기용 수분분리기는 상부몸체(1)의 유입구(1a)로 유입된 압축공기가 상부몸체(1)의 상부압력실(A1)에 잠시 머물다가 차폐판(2)의 외 주면에 형성된 경사노즐(2a)을 통해 하부압력실(A2)로 이동된다.
이때, 상부압력실(A1)의 압축공기는 경사진 경사노즐(2a)을 통해 이동되면서 바깥쪽으로 튕겨나가는 원심력이 발생되어 외통(3) 내측면(3a)에 부딪히게 된다.
이와 같이 압축공기는 원심력에 의한 회전과 외통(3) 내측면에 부딪히면서 압축공기에 포함되어 있는 수분이 분리된다.
이렇게 수분이 분리된 압축공기는 하부압력실(A2)에 고정된 파이프(6)를 통해 배출구(1c)로 배출된다.
또한, 대한민국 실용신안등록출원 제2005-34572호(이하, '종래기술2'라 함)에 "압축공기용 제습기"가 개시되어 있다.
종래기술2에서 이동된 압축공기는 외통의 내측면을 따라 회전하면서 하강 된다. 이와 같은 압축공기는 하강 되면서 원심력에 의해 비중이 무거운 수분이 공기로부터 분리된다. 이렇게 분리된 수분은 하부몸체의 물 통과구멍을 통해 집수조에서 집수 된다.
이와 같이 집수조에 물이 채워진 상태에서 압축공기가 유입되어 제3압력실과 배출통로를 통해 배출구로 배출된다. 이와 같은 압축공기는 유입구로 유입됨과 함께 배출구를 통해 배출됨에 따라 제2,3압력실의 압력과 집수조는 서로 다른 압력 상태로 유지된다.
또한, 외통과 집수조로 이루어진 하우징은 압축공기의 유입과 배출이 계속적으로 이루어짐에 따라 진동이 발생된다.
이에 따라 압축공기용 제습기는 배출구를 통해 압축공기가 배출되면서 압력 이 높은 압력실과 압력이 낮은 집수조 사이에 압력차가 발생되며, 컴프레셔 등의 진동 등에 의해 집수조에 채워진 집수된 물의 일부가 상부측 즉, 제2압력실 내부로 비산되어 흡입된다.
이와 같이 종래기술1 및 종래기술2는 집수조에 채워진 물이 압축공기 이동 시 내부 압력차 및 진동 등에 의해 집수조의 물이 제2압력실로 비산되는 문제점이 있으며, 이렇게 비산된 물은 배출되는 압축공기에 포함된 상태로 배출되어 압축공기 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허 제685369호(이하 <종래기술3>이라 함)로 "압축공기용 제습기"가 개시되어 있으며, 이를 도2a 및 도2b에 도시하였다.
도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 종래기술3은 압축공기가 유입되는 유입구(111) 및 압축공기가 배출되는 배출구(113)가 형성된 상부 몸체(110) 저면에 제1격판(131)이 설치되고, 상기 원통형의 상부 몸체(110)에 원통체(100)가 체결되며, 상기 상부 몸체(110)의 저면에 상부 압력실과 하부 압력실로 구획시키는 제1격판(131)이 설치되고, 상기 제1격판(131) 저면에 파이프(136)가 고정되며, 상기 원통체(100) 하부에 하부 몸체(120)가 체결되고, 상기 하부 몸체(120)에 집수조(140)가 설치된 압축공기용 제습기로서, 상기 파이프(136) 일측에는 압축공기가 통과되도록 관통공(136a)이 형성된다.
또한 상기 파이프(136) 하부에는 제1격판(131)과 동일하게 중앙에 통공(132)이 형성되고, 그 외주면에 경사진 경사홈(134)이 인접되게 형성된 제2격판(137)이 더 구비되고, 상기 제1,2격판(131,137) 일면에는 파이프(136)에 끼워지도록 삽입 홈(135)이 형성되며, 상기 제1,2격판(131,137) 외주면에는 경사홈(134)이 다수개 형성된다.
이러한 종래기술3의 압축공기용 제습기는 배출구에서 강한 압력으로 압축공기를 빨아들이게 되면, 제2격판에 의해 차단되어 있는 집수조로부터 수분의 일부가 하부 압력실로 유입되는 단점이 있으며, 이렇게 하부 압력실로 유입된 수분은 배출구를 통해 압축공기와 함께 배출되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 집수조에 채워져 있는 수분이 배출구에서 강한 압력으로 배출되더라도 수분이 포함되지 않고 배출되게 하는 압축공기용 제습기를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 연장부의 하단에 형성된 차단캡과 단차부로 배출구로 수분이 유입됨을 차단하는 압축공기용 제습기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 압축공기용 제습기는 압축공기가 유입되는 유입구 및 압축공기가 배출되는 배출구와 저면에 제1격판이 설치된 상부 몸체, 상기 상부 몸체에 결합되는 원통체, 상기 원통체 저면에 결합되어 수분이 통과되는 구멍이 형성된 하부 몸체, 상기 하부 몸체에 결합된 집수조, 나사부에 의해 상기 배출구와 체결되는 연장부, 상기 제1격판 저면에 형성된 삽입홈에 수직으로 끼워지고 상기 연장부 보다 직경이 큰 파이프, 상기 제1격판을 상기 연장부에 고정시키는 스냅링, 상기 연장부의 하단에 끼워 맞춰지고 수분 유입을 차단하는 차단캡, 상기 하부 몸체의 상면에 상부로 돌출된 단차부를 포함하는 압축공기용 제습기에 있어서, 상기 차단캡은 상기 단차부의 상면과 인접하게 고정되며, 상기 단차부의 직경 보다 작은 직경으로 형성된 것을 특징으로 한다.
삭제
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도3은 본 발명의 압축공기용 제습기를 도시한 분해 사시도이고, 도4는 본 발명의 압축공기용 제습기를 도시한 단면도이다.
도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 압축공기용 제습기는 본 출원인에 의해 등록된 종래기술3과 동일한 명칭에 대해 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다.
본 발명의 압축공기용 제습기는 상부 몸체(110)와 하부 몸체(120) 사이에 고정되는 원통체(100), 상기 상부 몸체(110) 하부에 설치되는 격판(131), 상기 하부 몸체(120)와 일체로 된 집수조(140)로 이루어진다.
아울러 원통체(100)의 양단 내측에는 상부 몸체(110)와 하부 몸체(120)를 체결하도록 체결부(101)가 형성된다. 이러한 원통체(100) 상단에는 상부 몸체(110)가 체결되며, 원통체(100) 하부에는 집수조(140)가 결합된 하부 몸체(120)가 체결된다.
또 상부 몸체(110)에는 압축공기를 유입하는 유입구(111)가 형성되며, 상기 상부 몸체(110)의 저면 중앙에는 하부 몸체(120)와 인접하게 연장된 연장부(112)가 고정되고, 연장부(112)는 압축공기가 배출되는 배출구(113)와 연결된다.
상기 연장부(112)의 상부에는 배출구(113)와 체결되게 나사부가 형성되며, 나사부의 하부에는 연장부(112) 보다 직경이 큰 파이프(136)가 고정된다.
이와 함께 연장부(112) 하단에는 차단캡(115)이 구비된다. 이러한 차단캡(115)은 도5에 도시된 바와 같이, 저면이 개방된 캡 형상으로 이루어지고, 그 중앙부는 배출구(113)와 연결된 연장부(112)에 끼워 맞춰 고정된다.
또 격판(131)에는 연장부(112)가 삽입되는 통공(132)이 형성되며, 격판(131)은 상부 몸체(110)와 원통체(100) 내부를 구획하여 주므로, 격판(131) 상부에는 상부 압력실(P1)이 형성되고, 격판(131) 하부에는 하부 압력실(P2)이 형성된다.
또한, 격판(131) 저면에는 격판(131)을 안정되게 고정시키는 스냅링(131a)이 고정된다.
아울러 격판(131) 외주면에는 일정 간격으로 경사진 경사홈(134)이 형성되며, 상기 경사홈(134)은 격판(131) 외주면에 사이클론(Cyclone) 형태로 다수개 형성된다.
또 상기 격판(131) 저면에는 통공(132)의 직경 보다 큰 직경의 삽입홈(135)이 형성되며, 상기 삽입홈(135)에는 일정 길이로 된 파이프(136)가 수직으로 끼워져 고정되고, 파이프(136) 길이는 상기 연장부(112)의 길이 보다 짧게 형성된다.
또한 하부 몸체(120)는 원판으로 이루어지고, 하부 몸체(120)에는 집수조(140)와 연통되도록 다수개의 구멍(121)이 원주상에 일정 간격으로 형성되며, 상기 하부 몸체(120)의 상면에는 구멍(121)이 형성된 원주 보다 작은 직경을 가지면서 구멍(121)의 위치 보다 높은 단차를 갖는 단차부(122)가 형성된다.
이러한 단차부(122)는 상기 연장부(112)에 고정된 차단캡(115)과 인접하게 형성된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 압축공기용 제습기는 상부 몸체(100)의 유입구(111)를 통해 압축공기가 유입된다. 이렇게 유입된 압축공기는 격판(131) 상부의 상부 압력실(P1)에 일시적으로 채워지고, 상부 압력실(P1)에 채워진 압축공기는 격판(131) 외주면에 형성된 경사홈(134)을 통해 하부 압력실(P2)로 이동된다.
이와 같이 이동되는 압축공기는 격판(131)의 사이클론 형태로 경사진 경사홈(134)을 따라 이동되면서 자연스럽게 원심력에 의한 회전력을 얻게 된다.
이러한 압축공기는 하부 압력실(P2)로 이동되는데, 원심력에 의한 회전력은 압축공기를 보다 빠르게 이동시킬 뿐만 아니라 원심력에 의해 원통체(100)의 내면을 따라 회전되면서 하강되는 압축공기에 포함되어 있는 수분이 분리된다.
이와 같이 압축공기로부터 분리된 수분은 원통체(100) 내면을 따라 흘러내리는 물방울과 합쳐져 보다 큰 물방울을 이루면서 하부 몸체(120)로 떨어지게 된다.
또 압축공기는 원통체(100)의 내면을 따라 하부 몸체(120) 위치까지 하강된 다음 차단캡(115) 내측으로 이동되어 연장부(112)를 통해 배출구(113)로 배출된다.
또한, 압축공기로부터 분리된 수분은 하부 몸체(120)의 구멍(121)을 통해 집수조(140) 내부로 채워지고, 수분과 함께 집수조(140)로 유입된 압축공기는 대류에 의해 원통체(100) 내부의 하부 압력실(P2)로 이동된다.
이러한 하부 압력실(P2)의 압축공기는 수분이 분리된 상태에서 차단캡(115) 과 단차부(122) 사이의 좁은 공간을 통해 연장부(112) 내부로 이동되어 배출구(113)로 배출된다.
이와 같은 집수조(140)에서는 하부에 설치된 드레인 밸브(141)를 통해 수동 또는 자동으로 배출된다.
이와 같이 본 발명의 압축공기용 제습기는 압축공기 이송 도중에 집수조(140)에 채워진 물이 압축공기 이동 중에 원통체(100) 내부의 하부 압력실(P2) 압력과 집수조(140)의 압력 차이 또는 배출구(113)에서 강한 압력으로 압축공기의 흡입, 진동 등에 의해 집수조(140) 내부의 물이 하부 압력실(P2)로 비산될 수 있다.
이렇게 집수조(140)의 물이 구멍(121)을 통해 비산되더라도 차단캡(115)과 단차부(122)의 공간이 좁게 형성되어 있어 수분이 유입되는 것을 차단됨은 물론 좁은 구멍(121)을 통해 방사상으로 비산되는 수분은 단차부(122)에 의해 그 비산이 제한되어 차단캡(115)으로의 유입이 차단된다.
즉, 집수조(140)에서 비산된 수분은 하부 몸체(120)의 구멍(121)을 통해 소량의 물이 방사상으로 비산하더라도 하부 몸체(120)의 단차부(122)에 부딪혀 차단캡(115)으로의 유입이 차단되어 수분이 배출구(113)를 통해 배출되지 않게 된다.
이와 같은 본 발명은 차단캡과 단차부에 의해 수분의 유입을 차단함으로써 수분이 제거된 압축공기를 배출시켜 압축공기 효율을 높이고, 차단캡과 단차부에 의해 차단되는 구조로 이루어져 수분의 차단을 보다 양호하게 할 수 있으며, 차단캡과 단차부의 인접한 배치 및 단차부의 높이에 의해 배출구로 수분이 유입됨을 차단시키는 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 압축공기가 유입되는 유입구 및 압축공기가 배출되는 배출구와 저면에 제1격판이 설치된 상부 몸체, 상기 상부 몸체에 결합되는 원통체, 상기 원통체 저면에 결합되어 수분이 통과되는 구멍이 형성된 하부 몸체, 상기 하부 몸체에 결합된 집수조, 나사부에 의해 상기 배출구와 체결되는 연장부, 상기 제1격판 저면에 형성된 삽입홈에 수직으로 끼워지고 상기 연장부 보다 직경이 큰 파이프, 상기 제1격판을 상기 연장부에 고정시키는 스냅링, 상기 연장부의 하단에 끼워 맞춰지고 수분 유입을 차단하는 차단캡, 상기 하부 몸체의 상면에 상부로 돌출된 단차부를 포함하는 압축공기용 제습기에 있어서,
    상기 차단캡은 상기 단차부의 상면과 인접하게 고정되며, 상기 단차부의 직경 보다 작은 직경으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기용 제습기.
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