KR200170762Y1 - 압축공기 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에어콤프레셔를 통해 공압기기로 유입되는 압축공기에 포함된 먼지, 유분, 수분 등의 이물질을 순차적으로 제거하여 정화된 압축공기만을 공압기기로 공급시킴은 물론, 제거된 이물질을 분리 배출할 수 있도록 구성된 것으로, 이를 위해 본 고안은 에어콤프레셔(1)와 공압기기(3)의 공압라인상에 설치되어 공기중에 포함된 이물질을 제거하는 압축공기 정화장치에 있어서, 에어콤프레셔(1) 측으로부터 유입되는 압축공기 유입통로(10a) 및 토출통로(10c)가 내부의 설치공간부(10b)와 연통되게 형성된 상부본체(10)와; 상부본체(10)에 분리 가능하게 설치되며, 내부에 이물질을 수거할 수 있는 이물질 저장공간부(22)를 갖고. 하부 중앙에 이물질을 소정량 배출시키는 밸브(26)가 설치된 하부본체(20)와; 상부본체(10) 및 하부본체(20) 사이에 연결 설치되는 소정두께의 받침판(30)과; 받침판(30)상에 고정 설치되어 상기 압축공기 유입통로로부터 유입되는 공기압에 의해 공기에 포함된 이물질을 분리한 후, 상기 압축공기 토출통로를 통해 배출시키는 이물질 분리수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

압축공기 정화장치{Pneumatic filter}

본 고안은 압축공기 정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공압기기로 공급되는 압축공기에 포함된 먼지, 유분, 수분 등의 이물질을 제거하여 공압기기의 작동이 원활하게 이루어지도록 한 압축공기 정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축공기는 에어콤프레셔에 의해 압축된 공기를 말하는 것으로, 이러한 압축공기는 원동기, 공기브레이크, 공기해머, 드릴 등의 다양한 공압기기에 사용된다.

그러나, 이와 같은 압축공기는 공기를 압축하여 공급하는 과정에서 에어콤프레셔로부터 먼지, 유분, 수분 등의 이물질이 포함되며, 이러한 이물질은 공압기기 고장의 제일 큰 원인이 된다. 즉, 압축공기에 포함된 먼지 등의 이물질은 공압기기의 결합부분 및 작동부위에 끼어 공압기기의 작동에 오차를 유발하여 오작동의 원인이 되고, 압축공기에 포함된 수분은 공압기기의 공기통로 내부를 부식시켜 공압기기의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다.

이와 같은 점을 고려하여 일반적인 공압기기는 흡수재나 필터에 의해 압축공기에 포함된 이물질 등을 정화시켜 사용되는 예가 보편적이나, 통상적으로 사용되고 있는 필터는 압축공기에 포함된 미세한 이물질을 완전하게 제거하지 못할 뿐만 아니라, 자동차에 사용되는 엘리먼트와 같은 필터는 축적된 이물질을 제거하여 재사용하기가 곤란하기 때문에 일정기간이 지나면 필터 자체를 교환해 주어야 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 보다 상세하게는 압축공기를 두 번에 걸쳐 완전하게 필터링하여 공압기기로 공급할 뿐 아니라, 필터를 세척하여 재사용할 수 있도록 구성된 압축공기 정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 압축공기 정화장치는 에어콤프레셔와 공압기기의 공압라인상에 설치되어 공기중에 포함된 이물질을 제거하는 압축공기 정화장치에 있어서, 에어콤프레셔 측으로부터 유입되는 압축공기 유입통로 및 토출통로가 내부의 설치공간부와 연통되게 형성된 상부본체와, 상부본체에 분리 가능하게 설치되며, 내부에 이물질을 수거할 수 있는 이물질 저장공간부를 갖고. 하부 중앙에 이물질을 소정량 배출시키는 밸브가 설치된 하부본체와, 상부본체 및 하부본체 사이에 연결 설치되는 소정두께의 받침판과, 받침판상에 고정 설치되어 상기 압축공기 유입통로로부터 유입되는 공기압에 의해 공기에 포함된 이물질을 분리한 후, 압축공기 토출통로를 통해 배출시키는 이물질 분리수단으로 이루어진다.

도 1은 본 고안인 압축공기 정화장치의 구성을 보인 분리 단면도,

도 2는 본 고안의 결합 단면도,

도 3은 본 고안에서 공기의 흐름을 보이기 위한 요부 확대도,

도 4는 본 고안의 송풍팬을 도시한 사시도,

도 5는 본 고안의 원심분리부재를 도시한 저면 사시도,

도 6은 본 고안의 사용상태를 개략적으로 나타낸 도면.

★ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 에어콤프레셔 3: 공압기기

10: 상부본체 10a: 압축공기 유입통로

10b: 설치공간부 10c: 압축공기 토출통로

12: 회전축 20: 하부본체

22: 이물질 저장공간부 24: 이물질 배출구

26: 밸브 30: 받침판

32: 관통공 40: 하부지지체

42: 틈새 44: 축지지공

46: 이물질 배출통로 50: 상부조립체

52: 틈새 54: 공간부

55: 유입통로 56: 축지지공

58: 배출공 60: 송풍팬

62: 날개 64: 원심분리부재

64a: 상부원판 64b: 하부원판

64c: 유입공 66: 제 1다공질막

68: 제 2다공질막 B: 볼트

P: 연결관

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안인 압축공기 정화장치의 구성을 보인 분리 단면도이고, 도 2는 결합 단면도이며, 도 3은 본 고안에서 공기의 흐름을 보이기 위한 요부 확대도이고, 도 4는 송풍팬을 도시한 사시도이며, 도 5는 원심분리부재를 도시한 저면 사시도이고, 도 6은 본 고안의 사용상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 고안은 압축공기를 제공하는 에어콤프레셔(1)와 압축공기에 의해 작동하는 공압기기(3)의 사이에 연결되어 에어콤프레셔(1)에서 공급하는 압축공기의 이물질을 정화하는 장치로, 그 구성은 상부본체(10)와 하부본체(20) 및 받침판(30)과 원심분리수단으로 구분되며, 이들은 볼트(B)에 의해 결합된다.

상부본체(10)는 내부에 설치공간부(10b)가 형성되고, 일측에는 에어콤프레셔(1)에서 공급되는 압축공기가 유입되는 압축공기 유입통로(10a)가 설치공간부(10b)와 연통되게 형성되며, 상부 일측에는 압축공기를 공압기기(3)로 공급하는 압축공기 토출통로(10c)가 설치공간부(10b)와 연통되게 형성되고, 중간부분에는 후술하는 회전축(12)이 끼워지는 축지지홈(12b)이 형성된 축지지체(12a)가 고정 설치된다.

여기에서, 압축공기 유입통로(10a)에는 에어콤프레셔(1)에서 연장된 압축공기 공급관과 연결되는 연결관(P)이 끼워지고, 압축공기 토출통로(10c)에는 공압기기(3)에서 연장된 압축공기 유입관과 연결되는 연결관(P)이 끼워진다.

하부본체(20)는 상부본체(10)에 대해 분리 가능하게 설치되며, 내부에는 이물질을 저장하는 이물질 저장공간부(22)가 형성되고, 이 이물질 저장공간부(22)의 바닥에는 저장된 이물질을 배출시키기 위한 이물질 배출구(24)가 형성된다. 또한, 이물질 저장공간부(22)의 바닥면은 이물질이 쉽게 배출되도록 이물질 배출구(24)로 갈수록 하방향으로 경사져 있고, 이물질 배출구(24)에는 밸브(26)가 설치되며, 이 밸브(26)는 쌓이는 이물질의 양을 감지하여 이물질 배출구(24)를 선택적으로 개폐하게 된다.

그리고, 상부본체(10)와 하부본체(20)의 사이에는 받침판(30)이 개재되고, 이 받침판(30)상에는 원심분리수단이 고정 설치되며, 일측에는 후술하는 하부지지체(40)의 틈새(42)와 대응되는 위치에 관통공(32)이 형성된다.

원심분리수단은 하부지지체(40)와 상부조립체(50) 및 송풍팬(60)과 그리고 원심분리부재(64)로 구성되며, 하부지지체(40)와 상부조립체(50)는 받침판(30) 상에 볼트(B)에 의해 고정된다.

상기 하부지지체(40)는 상부본체(10)의 내경에 대해 이물질을 자유 낙하시키기 위한 소정간격의 틈새(42)를 두고 설치되고, 중앙에 축지지공(44)이 형성되며, 하부에는 축지지공(44)과 대응되는 축지지홈(12b)이 형성된 축지지체(12a)가 고정 설치된다. 또한, 상면에는 후술하는 제 1다공질막(66)에 포집된 이물질이 이물질 저장공간부(22)로 수집되도록 제 1다공막질(66)의 하단에서 측면의 하부로 경사지게 관통된 이물질 배출통로(46)가 형성된다.

하부지지체(40)상에 조립되는 상부조립체(50)는 하부지지체(40)의 틈새(42)와 연통되도록 상부본체(10)의 내경에 대해 소정간격의 틈새(52)를 두고 설치되며, 저면에 소정직경의 공간부(54)를 갖되, 이 공간부(54)의 측면에 상부본체(10)에 형성된 압축공기 유입통로(10a)와 연통되는 유입통로(55)가 형성된다. 또한, 중앙에는 하부지지체(40)에 형성된 축지지공(44)과 대응되는 축지지공(56)이 형성되어 베어링(12c)이 개제되며, 중앙 상측으로 압축공기 배출공(58)이 경사지게 형성된다.

그리고, 축지지공(44,56)들을 관통하여 축지지홈(12b)에 회전가능하도록 회전축(12)이 설치되고, 상부조립체(50)의 공간부(54)에는 송풍팬(60)이 회전축(12)에 고정 설치되며, 이 송풍팬(60)의 외주면에는 적당한 등간격을 두고 일방향으로 경사진 다수의 날개(62)가 형성된다. 여기서, 날개(62)는 유입통로(55)를 통해 이송되는 압축공기에 의해 송풍팬(60)이 회전을 하는 방향으로 경사지게 형성되며, 따라서 유입되는 압축공기가 날개(62)를 밀치면 송풍팬(60)이 회전하게 되고, 회전축(12)도 송풍팬(60)과 함께 회전하게 된다. 또한, 상부조립체(50) 공간부(54)의 내면에는 둘레를 따라 압축공기의 이물질을 포집하는 제 1다공질막(66)이 설치된다. 여기에서, 다공질막(66)은 스테인레스 망을 지그재그 방식으로 여러번 접어서 만든 것으로, 공간부(54)으로부터 분리되어 세척이 가능하도록 구성된다. 그러나, 다공질막(66)의 제작이 이에 한정되는 것은 아니며, 알루미늄 등의 분말을 응축 소결하여 제작할 수도 있다.

원심분리부재(64)는 상부조립체(50)의 축지지공(56)으로 관통 설치되는 회전축(12)상에 고정 설치되어 상부조립체(50)의 배출공(58)을 따라 토출되는 압축공기를 통과시키면서 이물질을 분리하는 것으로, 상호 소정의 간격을 두고 있는 상부원판(64a)과 하부원판(64b)으로 구분된다. 상부원판(64a)은 단면이 중심부로 갈수록 상방향으로 경사진 형상이고, 하부원판(64b)은 단면이 평판 형상이며, 하부원판(64b)에는 상부조립체(50)의 배출공(58)으로부터 분출하는 압축공기가 유입되도록 다수의 유입공(14c)이 형성된다.

또한, 상부본체(10)의 설치공간부(10b)의 내면에는 원심분리부재(64)에서 배출되는 압축공기의 이물질을 포집하기 위한 제 2다공질막(68)이 설치되며, 이 다공질막(68)도 제 1다공질막(66)과 동일한 재질의 스테인레스 망을 지그재그 방식으로 여러번 접어서 제작된 것으로, 설치공간부(10b)로부터 분리되어 세척이 가능하도록 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안의 압축공기 정화장치에 대한 작용을 설명한다.

도 2를 참조하면, 에어콤프레셔(1)에서 공급되는 압축공기는 상부조립체(50)의 공간부(54)로 빠르게 이송되어 송풍팬(60)을 고속을 회전시키면서 함께 회전하게 된다. 이 때, 이물질이 포함된 압축공기는 공간부(54)의 내주면에 설치된 제 1다공질막(66)에 부딪히면서 소정크기의 입자를 갖는 이물질이 다공질막(66)에 포집되고, 포집된 이물질은 경사진 이물질 배출통로(46)를 통해 하방향으로 미끄러지면서 이물질 저장공간부(22)내로 수집된다. 그리고, 나머지 압축공기는 배출공(58)을 통해 토출된다.

배출공(58)을 통해 이송된 압축공기는 원심분리부재(64)의 하부원판(64b)에 형성된 유입공(64c)을 통해 원심분리부재(64) 내로 유입되고, 원심분리부재(64)는 회전축(12)이 회전하는 속도에 의해 유입되는 공기를 고속으로 회전시키게 된다. 이와 같이 압축공기를 회전시키게 되면, 순수 압축공기보다 무거운 이물질은 순수 압축공기에 비해 운동량이 많아져 서로 간에 분리되려는 힘이 발생되고, 이러한 현상에 의해 원심분리부재(64)의 상부원판(64a)과 하부원판(64b)의 사이의 간격으로 빠져나가는 압축공기는 순수 압축공기와 이물질이 분리되어 순수 압축공기는 상승하게 되고 이물질은 제 2다공질막(68)에 부딪히면서 포집된다. 즉, 순수 압축공기는 상방향으로 이송되어 압축공기 토출통로(10c)를 통해 공압기기(3)측으로 이송되고, 제 2다공질막(68)에 부딪히면서 합쳐진 이물질은 어느 정도의 시간이 지나면 커다란 입자를 이루어 그 무게에 의해 상부본체(10)의 내경과 상부조립체(50) 및 하부지지체(40) 사이의 틈새(42,52)를 따라 하방향으로 자유 낙하한다.

이와 같이 자유 낙하하는 이물질은 하부본체(20)의 내부에 형성된 이물질 저장공간부(22)에 축적되고, 축적되는 양이 정해진 양에 도달하면 밸브(26)가 이를 감지하여 이물질 배출구(24)를 개방시킨다. 그러면, 공기압에 의해 이물질은 이물질 저장공간부(22)의 바닥에 형성된 경상면을 따라 미끄러지면서 외부로 배출된다.

한편, 제 1및 제 2다공질막(66,68)은 분리하여 세척이 가능하며, 반 영구적으로 사용하게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안고안고안프레셔에서 공급되는 압축공기가 이송되면서 제 1다공질막과 제 2다공질막을 거쳐 이물질이 완전하게 걸러지도록 하므로써, 공압기기로 공급되는 압축공기는 이물질이 제거된 순수 압축공기만이 이송되어 공압기기의 원활한 작동을 구현할 수 있으며, 이물질의 효율적인 제거로 공압기기 고장 발생률을 현저히 저하시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 에어콤프레셔(1)와 공압기기(3)의 공압라인상에 설치되어 공기중에 포함된 이물질을 제거하는 압축공기 정화장치에 있어서,

   에어콤프레셔(1) 측으로부터 유입되는 압축공기 유입통로(10a) 및 토출통로(10c)가 내부의 설치공간부(10b)와 연통되게 형성된 상부본체(10)와;

   상기 상부본체(10)에 분리 가능하게 설치되며, 내부에 이물질을 수거할 수 있는 이물질 저장공간부(22)를 갖고. 하부 중앙에 이물질을 소정량 배출시키는 밸브(26)가 설치된 하부본체(20)와;

   상기 상부본체(10) 및 하부본체(20) 사이에 연결 설치되는 소정두께의 받침판(30)과;

   상기 받침판(30)상에 고정 설치되어 상기 압축공기 유입통로로부터 유입되는 공기압에 의해 공기에 포함된 이물질을 분리한 후, 상기 압축공기 토출통로(10c)를 통해 배출시키는 이물질 분리수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축공기 정화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이물질 분리수단은 상기 상부본체(10)의 설치공간부(10b) 내경에 대해 이물질을 자유 낙하시키기 위한 소정간격의 틈새(42)를 두고설치되되, 상기 받침판(30)에 고정 설치되고 중앙에 축지지공(44)이 형성되며, 이 축지지공(44)과 소정의 간격을 두고 상면에는 측면의 하부로 경사지게 관통된 이물질 배출통로(46)가 형성된 하부지지체(40)와;

   상기 하부지지체(40)의 틈새(42)와 연통되도록 상기 상부본체(10)의 설치공간부(10b) 내경에 대해 소정간격의 틈새(52)를 두고 상기 하부지지체(40) 상에 연결 설치되며, 저면에 소정직경의 공간부(54)를 갖되, 이 공간부(54)의 측편에 상기 압축공기 유입통로(10a)와 연통되는 유입통로(55)가 형성되고, 중앙에는 상기 하부지지체(40)의 축지지공(44)과 대응되는 축지지공(56)이 형성되며, 중앙 상측으로 압축공기 배출공(58)이 경사지게 형성된 상부조립체(50)와;

   상기 상부조립체(50)의 공간부(54)에 관통 설치되는 회전축(12)상에 고정 설치되어 상기 유입통로(55)로부터 유입된 공기를 회전시키는 송풍팬(60)과;

   상기 상부조립체(50)의 축지지공(56)으로 관통 설치되는 회전축(12)상에 고정 설치되어 상기 배출공(58)을 따라 토출되는 압축공기를 통과시키면서 이물질을 분리하는 원심분리부재(64)로 구성된 것을 특징으로 하는 압축공기 정화장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 원심분리부재(64)는 단면이 중심부로 갈수록 상방향으로 경사진 상부원판(64a)과, 단면이 평판 형상이며 다수의 유입공(64c)이 형성된 하부원판(64b)이 소정의 간격을 두고 회전축(12)상에 고정 설치된 것임을 특징으로 하는 압축공기 정화장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 상부본체(10)의 설치공간부(10b)와, 상기 상부조립체(50)의 공간부(54) 내면에 압축공기 중에 포함된 미세한 이물질을 포집하기 위한 다공질막(66,68)이 설치된 것을 특징으로 하는 압축공기 정화장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 다공질막(66,68)은 소정 두께와 통기율를 갖는 스테인레스 재질의 망을 지그재그로 절첩시켜 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기 정화장치.