特開 2024-97758 圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024097758

(43)【公開日】2024-07-19

(54)【発明の名称】圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/62 20060101AFI20240711BHJP

   B04C 5/04 20060101ALI20240711BHJP

   B04C 5/103 20060101ALI20240711BHJP

   F04D 29/70 20060101ALI20240711BHJP

【ＦＩ】

F04D29/62 B

B04C5/04

B04C5/103

F04D29/70 L

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023221617

(22)【出願日】2023-12-27

(31)【優先権主張番号】10-2023-0002449

(32)【優先日】2023-01-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】520206438

【氏名又は名称】ターボウィン カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】キム，ミン ス

【テーマコード（参考）】

3H130

4D053

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB27

3H130AB42

3H130AB69

3H130AC01

3H130BA44Z

3H130BA46Z

3H130DJ02X

4D053AA01

4D053AB01

4D053BA01

4D053BB02

4D053BC01

4D053BD04

4D053CA01

4D053CB11

4D053CB14

4D053DA03

(57)【要約】

【課題】本発明は、圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムに関する。
【解決手段】本発明は、多段ターボ圧縮機システム系で圧縮される圧縮空気から水分を除去して、最適な圧縮空気を獲得し、排出されるようにすることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム（１）において、
外部空気が流入および吸入される外部空気の吸入部（１００）；
前記外部空気の吸入部（１００）を介して流入および吸入される外部空気をフィルタリングする外部空気のフィルタリング部（２００）；
前記外部空気のフィルタリング部（２００）からフィルタリングされた外部空気が流入及び吸入されて圧縮空気を生成させるターボ空気圧縮部（３００）；
前記ターボ空気圧縮部（３００）を冷却するターボ空気圧縮部の冷却部（４００）；
前記ターボ空気圧縮部（３００）を作動させるターボ空気圧縮部の電源供給部（５００）；
前記ターボ空気圧縮部（３００）を介して生成された圧縮空気を冷却する圧縮空気の冷却インタークーラー部（６００）；
前記圧縮空気の冷却インタークーラー部（６００）を介して冷却された圧縮空気から凝縮水を分離する圧縮空気の気水分離部（７００）；及び
前記圧縮空気の気水分離部（７００）を介して凝縮水が除去された圧縮空気が排出される圧縮空気の排出部（８００）；で構成されるが、
前記外部空気の吸入部（１００）に吸入される外部空気が、前記外部空気のフィルタリング部２００、前記ターボ空気圧縮部（３００）、前記圧縮空気の冷却インタークーラー部（６００）、前記圧縮空気の気水分離部（７００）を介して、前記圧縮空気の排出部（８００）から水分が除去された最適な圧縮空気が排出されることを特徴とする圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム。

【請求項2】

前記圧縮空気の気水分離部（７００）は、
ターボ空気圧縮部（３００）によって圧縮された圧縮空気が流入し、圧縮空気から凝縮水を分離させる円筒形状の圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）；
前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）の上部一側に貫通形成され、ターボ空気圧縮部（３００）から排出される圧縮空気が前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）内に流入及び旋回するように、意図的に圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）の中心軸から離隔形成される圧縮空気の流入口モジュール（７２０）；
前記圧縮空気の流入口モジュール（７２０）に流入する圧縮空気によって回転され、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）内部に流入した圧縮空気の活発な旋回を図り、圧縮空気が圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール（７４０）に流れるように導くと同時に、圧縮空気との摩擦を誘導し、圧縮空気から凝縮水を除去する圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール（７３０）；
前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）の内部に同じ中心軸線上に位置され、特定形状に形成されて前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）内に流入した圧縮空気から凝縮水を除去し、凝縮水が除去された圧縮空気が外部に排出されるようにする圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール（７４０）；及び
前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）内部で圧縮空気から除去された凝縮水及び浮遊する凝縮水の液滴に宿る水分が外部に排出されるようにする凝縮水の排出メッシュ網モジュール（７５０）；で構成されるが、
前記圧縮空気の流入口モジュール（７２０）を介して流入した圧縮空気は、圧縮空気の流入口モジュール（７２０）をはじめ、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）内部の上端部を経て、前記圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール（７３０）、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール（７４０）内部に流れて、凝縮水が除去された圧縮空気が外部に排出されるようにする水分除去圧縮空気の排出経路Ｒを生成させることによって、
前記圧縮空気の流入口モジュール（７２０）を介して圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）内に流入した圧縮空気が、
前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）内部の上端部との摩擦で一次的に凝縮水が除去されるようにし、
前記圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール（７３０）との摩擦で二次的に凝縮水が除去されるようにし、
前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール（７１０）の内壁と、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール（７４０）の外壁との摩擦で三次的に凝縮水が除去されるようにし、
前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール（７４０）の下端部内壁との摩擦で四次的に凝縮水が除去されるようにして、
前記ターボ空気圧縮部（３００）によって圧縮された圧縮空気から水分を除去し、最適な圧縮空気が確保されるようにすることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムに関するものであり、より詳細には、多段ターボ圧縮機システム系で圧縮される圧縮空気から水分を除去して、最適な圧縮空気を獲得し、排出されるようにする圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

圧縮空気は様々な産業現場で、様々な目的に活用される。

【0003】

前記圧縮空気は、空気圧縮機によって加圧されて体積を縮小させた高圧の空気である。

【0004】

すなわち、空気を一定の圧力以上に圧縮して圧力を加えて体積を減らした空気であり、大気圧よりも高い圧力で密度が大きくなった空気である。

【0005】

このような圧縮空気には、大気中の空気を圧縮する過程で、大気中に含まれている水分や油分、各種不純物が一緒に凝縮される。

【0006】

このように圧縮空気に含まれる水分が流れながら凝縮水に変化し、変化した凝縮水は圧縮システムに深刻な問題を引き起こす。

【0007】

また、圧縮空気は、水分の含有量に応じて品質が決定される。

【0008】

すなわち、水分の含有量が少ないほど品質が優れる。

【0009】

品質が優れた圧縮空気は、エネルギー効率を最大化するだけでなく、圧縮空気が供給されるシステムの安全性および安定性の向上にも直結する。

【0010】

したがって、本発明は、水分が除去された良質の圧縮空気を得ることができる圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムを提供することを目的とする。

【0011】

そこで、圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムに関する先行技術として、図７ａに示すように、韓国登録特許第１０－１８６８９１５号公報「真空ポンプ水分除去システムのトラップ装置」（以下、「特許文献１」とする）は、内部に上下に複数のコンパートメントが形成されるハウジング；前記ハウジングの上部から前記ハウジングの内部に挿入されて、複数の前記コンパートメントのうち前記ハウジングの最下段に位置するコンパートメントへ真空対象から流入される空気を伝達する流入管；前記ハウジングの最下段に位置するコンパートメントを含む複数のコンパートメントに充填されているトラップオイル；及び複数の前記コンパートメントのいずれかのコンパートメントに挿入されて、前記トラップオイルを通過した空気中に含まれている水分、油分、及び異物のうち少なくともいずれか一つを除去する濾過材を含む真空ポンプ水分除去システムのトラップ装置に関するものである。

【0012】

複数の前記コンパートメントは連通口を介して相互に接続され、前記コンパートメントの上部および下部にそれぞれ形成される前記連通口を左右に交差して形成させ、前記ハウジングの最下段コンパートメントを含む複数のコンパートメントに充填されたトラップオイルを通過する空気は、左右に交差形成された前記連通口に沿って左右に移動及び上昇し、前記流入管を介して前記ハウジングの最下段に位置するコンパートメントに転送される空気は、前記トラップオイルを通過して前記ハウジングの上部に移動し、前記ハウジングの最上段に位置するコンパートメントは、真空ポンプと接続されて前記空気が前記真空ポンプに吸引されるようにすることによって、水分を効果的に除去することができる。

【0013】

別の先行技術として、図７ｂに示すように、韓国登録特許第１０－１８６８９１４号公報「真空ポンプの水分除去システム」（以下、「特許文献２」とする）は、真空対象から空気を吸引して前記真空対象の内部に負圧を形成するための真空ポンプと、前記真空ポンプの内部の空気を吸引する補助真空ポンプとを含み、前記真空対象から吸入される空気中に含まれて前記真空ポンプで吸引される水分は、前記真空ポンプの内部で凝結され、前記補助真空ポンプにより前記真空ポンプの内部圧力が低下すれば、前記真空ポンプの内部で結露して生成された凝縮水が気化されて、前記補助真空ポンプにより前記真空ポンプの外部に排出されるようにして、真空対象から吸入される空気に含まれて真空ポンプに流入される水分を効果的に除去することができる、真空ポンプ水分の除去システムに関するものである。

【0014】

前述したように、前記特許文献１ないし特許文献２は、本発明と同一の技術分野であり、空気を吸引する装置に流入される空気に含まれる水分を除去するためという発明の目的において、類似及び同じ概念が存在するが、発明が解決しようとする課題および効果、これを解決するための解決手段に違いがある。

【0015】

すなわち、特許文献１は、真空対象から吸引される空気に含まれて真空ポンプに流入する異物や水分を効果的に除去することができるトラップ装置を提供するためのものである。

【0016】

なお、先行技術２は、真空対象から吸入される空気に含まれて真空ポンプに流入する水分を効果的に除去することができる真空ポンプの水分除去システムに関するものである。

【0017】

したがって、本発明とは対照的に、発明が解決しようとする課題を解決し、その効果を発揮させるための発明の具体的な解決手段（構成要素）において技術的特徴に差がある。

【0018】

したがって、本発明は、前記特許文献１ないし特許文献２を含む従来の圧縮空気から水分を除去する装置およびシステムに対する技術とは異なる、本発明のみの発明の解決しようとする課題発明の目的、これを解決するための解決手段（構成要素）、及びそれを解決することに発揮される効果に基づいて、その技術的特徴を図りたい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－１８６８９１５号公報

【特許文献2】韓国登録特許第１０－１８６８９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

したがって、本発明は、前記のような問題点を解決するために提案された技術として、本発明の目的は、水分が除去された最適な圧縮空気を得ることができる圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの提供にある。

【0021】

すなわち、水分が除去された最適な圧縮空気を獲得して、排出されるようにすることによって、エネルギー効率はもちろん、多段ターボ圧縮機システムの耐久性と寿命の確保および最大化により、圧縮空気を活用する産業現場に安全性および安定性を備えた圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0022】

前記目的を達成するための本発明による圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムは、圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムにおいて、外部空気が流入および吸入される外部空気の吸入部；前記外部空気の吸入部を介して流入および吸入される外部空気をフィルタリングする外部空気のフィルタリング部；前記外部空気のフィルタリング部からフィルタリングされた外部空気が流入及び吸入されて圧縮空気を生成させるターボ空気圧縮部；前記ターボ空気圧縮部を冷却するターボ空気圧縮部の冷却部；前記ターボ空気圧縮部を作動させるターボ空気圧縮部の電源供給部；前記ターボ空気圧縮部を介して生成された圧縮空気を冷却する圧縮空気の冷却インタークーラー部；前記圧縮空気の冷却インタークーラー部を介して冷却された圧縮空気から凝縮水を分離する圧縮空気の気水分離部；及び前記圧縮空気の気水分離部を介して凝縮水が除去された圧縮空気が排出される圧縮空気の排出部；で構成されて、前記外部空気の吸入部に吸入される外部空気が、前記外部空気のフィルタリング部、前記ターボ空気圧縮部、前記圧縮空気の冷却インタークーラー部、前記圧縮空気の気水分離部を介して、前記圧縮空気の排出部から水分が除去された最適な圧縮空気が排出されることを特徴とする。

【0023】

この時、前記圧縮空気の気水分離部は、ターボ空気圧縮部によって圧縮された圧縮空気が流入し、圧縮空気から凝縮水を分離させる円筒形状の圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール；前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュールの上部一側に貫通形成され、ターボ空気圧縮部から排出される圧縮空気が前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール内に流入及び旋回するように、意図的に圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュールの中心軸から離隔形成される圧縮空気の流入口モジュール；前記圧縮空気の流入口モジュールに流入する圧縮空気によって回転され、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュールの内部に流入した圧縮空気の活発な旋回を図り、圧縮空気が圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュールに流れるように導くと同時に、圧縮空気との摩擦を誘導し、圧縮空気から凝縮水を除去する圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール；前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュールの内部に同じ中心軸線上に位置され、特定形状に形成されて前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール内に流入した圧縮空気から凝縮水を除去し、凝縮水が除去された圧縮空気が外部に排出されるようにする圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール；及び前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール内部で圧縮空気から除去された凝縮水及び浮遊する凝縮水の液滴に宿る水分が外部に排出されるようにする凝縮水の排出メッシュ網モジュール；で構成される。

【0024】

したがって、前記圧縮空気の流入口モジュールを介して流入した圧縮空気は、圧縮空気の流入口モジュールをはじめ、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール内部の上端部を経て、前記圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール内部に流れて、凝縮水が除去された圧縮空気が外部に排出されるようにする水分除去圧縮空気の排出経路Ｒを生成させることによって、前記圧縮空気の流入口モジュールを介して圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール内に流入した圧縮空気が、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール内部の上端部との摩擦で一次的に凝縮水が除去されるようにし、前記圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュールとの摩擦で二次的に凝縮水が除去されるようにし、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュールの内壁と、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュールの外壁との摩擦で三次的に凝縮水が除去されるようにし、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュールの下端部内壁との摩擦で四次的に凝縮水が除去されるようにして、前記ターボ空気圧縮部によって圧縮された圧縮空気から水分を除去し、最適な圧縮空気が確保されるようにすることを特徴とする。

【0025】

一方、これに先立ち、本明細書は、特許登録請求の範囲に使用された用語や単語は通常的であるか、辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、彼自身の発明を最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができる原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されるべきである。

【0026】

したがって、本明細書に記載された実施例と図面に図示された構成は、本発明の最も望ましい一実施例にすぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替することができる様々な均等物と変形例があることを理解しなければならない。

【発明の効果】

【0027】

以上の構成及び作用で、前記説明したように、本発明によれば、次のような効果がある。

【0028】

１．水分が除去された最適な圧縮空気が得られるようにする。

【0029】

２．水分が除去されるため、外部空気の圧縮時、圧縮比が向上されるようになる。

【0030】

３．多段ターボ圧縮機システムの寿命を確保して、延長するようにする。
すなわち、圧縮空気が流れる配管およびバルブ等を含む多段ターボ圧縮機システム系内に構成される構成要素の圧縮空気に含まれる水分による侵食、腐食、微生物汚染、及び氷結の防止で寿命を確保して、延長するようにする。

【0031】

４．水分が除去された最適な圧縮空気が得られるので、エネルギー効率を最大化する。

【0032】

すなわち、本発明は、水分が除去された最適な圧縮空気を確保し、これを排出させることによって、エネルギー効率はもちろん、多段ターボ圧縮機システムの耐久性と寿命の最大化を図る非常に効果的な発明といえる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成図を示す。

【図2】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムシステムの配管および計装図（Ｐ＆ＩＤ）を示す（４段圧縮）。

【図3】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する概略図を示す。

【図4】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する第１の参考図を示す。

【図5】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する第２の参考図を示す。

【図6】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する第３の参考図を示す。

【図7a】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムに対する特許文献１の代表図を示す。

【図7b】本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムに対する特許文献２の代表図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、添付された図面を参照して、本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム１に対する機能、構成、および作用を詳細に説明することにする。

【0035】

図１は、本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成図を示し、図２は、本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムシステムの配管および計装図（Ｐ＆ＩＤ）を示し、図３は、本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する概略図を示し、図４は、本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する第１の参考図を示し、図５は、本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する第２の参考図を示し、図６は、本発明である圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システムの構成要素のうち、圧縮空気の気水分離部に対する第３の参考図を示す。

【0036】

図１ないし図６に示すように、本発明は、圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム１において、外部空気が流入および吸入される外部空気の吸入部１００；前記外部空気の吸入部１００を介して流入および吸入される外部空気をフィルタリングする外部空気のフィルタリング部２００；前記外部空気のフィルタリング部２００からフィルタリングされた外部空気が流入及び吸入されて圧縮空気を生成させるターボ空気圧縮部３００；前記ターボ空気圧縮部３００を冷却するターボ空気圧縮部の冷却部４００；前記ターボ空気圧縮部３００を作動させるターボ空気圧縮部の電源供給部５００；前記ターボ空気圧縮部３００を介して生成された圧縮空気を冷却する圧縮空気の冷却インタークーラー部６００；前記圧縮空気の冷却インタークーラー部６００を介して冷却された圧縮空気から凝縮水を分離する圧縮空気の気水分離部７００；及び前記圧縮空気の気水分離部７００を介して凝縮水が除去された圧縮空気が排出される圧縮空気の排出部８００；で構成される。

【0037】

したがって、前記外部空気の吸入部１００に吸入される外部空気が、前記外部空気のフィルタリング部２００、前記ターボ空気圧縮部３００、前記圧縮空気の冷却インタークーラー部６００、前記圧縮空気の気水分離部７００を介して、前記圧縮空気の排出部８００から水分が除去された最適な圧縮空気が排出されることを特徴とする。

【0038】

すなわち、上述したように、本発明は、外部空気を、前記ターボ空気圧縮部３００を介して圧縮して圧縮空気を排出することにおいて、前記ターボ空気圧縮部３００を介して圧縮された圧縮空気が外部に排出される前に、前記圧縮空気の気水分離部７００を通過させて排出することによって、圧縮空気に含まれる水分（凝縮水）の除去を図り、水分（凝縮水）が除去された最適な圧縮空気を得ることができるようにする圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム１に関するものである。

【0039】

本発明の核心構成要素である圧縮空気水分離部７００をより具体的に説明する。

【0040】

前記ターボ空気圧縮部３００を介して圧縮された圧縮空気から水分（凝縮水）を除去する圧縮空気の気水分離部７００は、前記ターボ空気圧縮部３００によって圧縮された圧縮空気が流入し、圧縮空気から凝縮水を分離させる円筒形状の圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０；前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の上部一側に貫通形成され、ターボ空気圧縮部３００から排出される圧縮空気が圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０内に流入及び旋回するように、意図的に圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の中心軸から離隔形成される圧縮空気の流入口モジュール７２０；前記圧縮空気の流入口モジュール７２０に流入する圧縮空気によって回転され、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０内部に流入した圧縮空気の活発な旋回を図り、圧縮空気が圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール７４０に流れるように導くと同時に、圧縮空気との摩擦を誘導し、圧縮空気から凝縮水を除去する圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール７３０；前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の内部に同じ中心軸線上に位置され、特定形状に形成されて前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０内に流入した圧縮空気から凝縮水を除去し、凝縮水が除去された圧縮空気が外部に排出されるようにする圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール７４０；及び前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０内部で圧縮空気から除去された凝縮水及び浮遊する凝縮水の液滴に宿る水分が外部に排出されるようにする凝縮水の排出メッシュ網モジュール７５０；で構成される。

【0041】

前記圧縮空気の流入口モジュール７２０を介して流入した圧縮空気は、圧縮空気の流入口モジュール７２０をはじめ、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０内部の上端部を経て、前記圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール７３０、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール７４０内部に流れて、凝縮水が除去された圧縮空気が外部に排出されるようにする水分除去圧縮空気の排出経路Ｒを生成させる。

【0042】

したがって、前記圧縮空気の流入口モジュール７２０を介して圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０内に流入した圧縮空気が、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０内部の上端部との摩擦で一次的に凝縮水が除去されるようにし、前記圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール７３０との摩擦で二次的に凝縮水が除去されるようにし、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の内壁と、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール７４０の外壁との摩擦で三次的に凝縮水が除去されるようにし、前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール７４０の下端部内壁との摩擦で四次的に凝縮水が除去されるようにして、前記ターボ空気圧縮部３００によって圧縮された圧縮空気から水分を除去し、最適な圧縮空気が確保されることを特徴とする。

【0043】

すなわち、圧縮空気の気水分離部７００に流入する圧縮空気の流れに含まれる凝縮水は、遠心力により圧縮空気の気水分離部７００の内壁面と摩擦され、内壁面に沿って落下して、その下端部に集まって外部に排出される。

【0044】

すなわち、圧縮空気の気水分離部７００の内部を旋回しながら流れる圧縮空気が特定経路に沿って移動しながら水分が除去され、圧縮空気が外部に排出されるまで流れ中に浮遊する凝縮水液滴は、慣性により圧縮空気の気水分離部７００の下端部に落下し、水分が除去された圧縮空気のみが外部に排出されるように誘導する。

【0045】

より具体的には、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０は、前記圧縮空気の流入口モジュール７２０から流入する圧縮空気が圧縮空気凝縮水の除去旋回空間胴体要素７１２に流れるように誘導するが、前記圧縮空気の流入口モジュール７２０から流入する圧縮空気と摩擦されて、圧縮空気から一次的に凝縮水を除去することを可能にする特定の傾きを持つ圧縮空気凝縮水の除去旋回空間上端要素７１１；前記圧縮空気凝縮水の除去旋回空間上端要素７１１と摩擦して下側方向に流れる圧縮空気が旋回しながら圧縮空気から凝縮水が除去されるようにする圧縮空気凝縮水の除去旋回空間胴体要素７１２；及び前記圧縮空気凝縮水の除去旋回空間胴体要素７１２で旋回しながら圧縮空気から除去された凝縮水が落下して外部に排出するようにする凝縮水の排出孔７１３ａが形成された圧縮空気凝縮水の除去旋回空間下端要素７１３；で構成される。

【0046】

したがって、前述のように前記圧縮空気の流入口モジュール７２０から流入する圧縮空気が特定の経路に沿って旋回するようにしながら、凝縮水が除去される。

【0047】

前記圧縮空気の流入口モジュール７２０は、前記ターボ空気圧縮部３００から排出される圧縮空気が前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の内部に流入するように貫通形成されているが、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の内部に流入する圧縮空気が旋回して特定の経路に沿って流れるように前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の中心軸から意図的に離間して形成される。

【0048】

前記圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール７３０は、前記圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール７１０の上端一側に形成された圧縮空気の流入口モジュール７２０の位置より下に、前記圧縮空気凝縮水の除去旋回空間胴体要素７１２の内部に位置形成され、前記圧縮空気の流入口モジュール７２０から流入する圧縮空気によって回転され、圧縮空気の旋回流を図るとともに、圧縮空気との二次的な摩擦で、圧縮空気から凝縮水が除去されるようにする。

【0049】

前記圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール７４０は、漏斗状に形成されているが、前記圧縮空気凝縮水の除去旋回空間胴体要素７１２内部を旋回しながら流動する圧縮空気が、水分除去圧縮空気の排出通路口要素７４２に流れて外部に排出される前、最終的に圧縮空気から凝縮水が除去されるようにする、その断面を台形に形成した圧縮空気の水分除去フィルタリング要素７４１；及び前記圧縮空気の水分除去フィルタリング要素７４１の上端部から一定の長さが延び、前記圧縮空気の水分除去フィルタリング要素７４１を介して最終的に凝縮水が除去された圧縮空気を外部に排出させる水分除去圧縮空気の排出通路口要素７４２；から構成される。

【0050】

したがって、前記圧縮空気の流入口モジュール７２０に流入した前記圧縮空気から凝縮水を除去して、最適な圧縮空気が外部に排出されるようにする。

【0051】

この時、漏斗状に形成される理由は、前記圧縮空気の水分除去フィルタリング要素７４１の直径を増加させて、圧縮空気の水分除去フィルタリング要素７４１の外周縁面を旋回しながら流れる圧縮空気の流速を増加させ、前記圧縮空気の水分除去フィルタリング要素７４１の内部に流入する圧縮空気の流速は減少し、浮遊中の液滴が慣性により落下し、凝縮水の排出メッシュ網モジュール７５０を介して外部に排出されるようにするためである。

【0052】

すなわち、圧縮空気の水分をより効果的に除去するためである。

【0053】

前記凝縮水の排出メッシュ網モジュール７５０は、前記圧縮空気凝縮水の除去旋回空間胴体要素７１２の下部と、前記圧縮空気凝縮水の除去旋回空間下端要素７１３との間の一側に位置して形成され、一定間隔の粒径で特定のパターンに貫通形成され、圧縮空気から除去された凝縮水が結び落ち、前記凝縮水の排出孔７１３ａを介して外部に排出されるようにする。

【0054】

一方、前記圧縮空気の排出部８００は、圧縮空気の気水分離部を含む多段ターボ圧縮機システム１系の外部に、圧縮空気が必要な場所に排出されるようにする圧縮空気の外部供給排出モジュール８１０；及び前記圧縮空気の外部供給排出モジュール８１０に排出される圧縮空気の吐出圧力に応じて、圧縮空気の気水分離部を含む多段ターボ圧縮機システム１系内に圧縮空気が排出されるようにする圧縮空気の内部供給排出モジュール８２０；で構成されるる。

【0055】

前記圧縮空気の内部供給排出モジュール８２０は、前記圧縮空気の外部供給排出モジュール８１０に排出される圧縮空気の逆流を防止し、圧縮空気の円滑な流れを誘導するブローオフバルブ要素８２１；前記ブローオフバルブ要素８２１の開放に流れる圧縮空気の量を調整する圧縮空気量の調節バルブ要素８２２；及び圧縮空気が排出されたときに発生する騒音を低下させる圧縮空気の排出騒音防止マフラー要素８２３；で構成される。

【0056】

したがって、圧縮空気が、前記圧縮空気の気水分離部を含む多段ターボ圧縮機システム１系を基準として、内外部に排出及び供給されるようにすることによって、円滑な圧縮空気の流れが行われるようにする。

【0057】

このとき、前記圧縮空気の内部供給排出モジュール８２０には、圧縮空気の気水分離部７００が追加形成される。

【0058】

したがって、圧縮空気の水分を再度除去し、水分が除去された圧縮空気を圧縮空気の気水分離部を含む多段ターボ圧縮機システム１系内に排出させる。

【0059】

以上のように、本発明は、記載された実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく様々な修正及び変形することができることは、この技術の分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

【0060】

したがって、技術的思想や主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができるので、本発明の実施例は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならず、さまざまな変形して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は、圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム に関するものであり、これを製作する製作業及び販売業、特に、圧縮空気が必要な産業現場に水分が除去された最適な圧縮空気を提供できるようにすることによって、エネルギー効率はもちろん、圧縮空気が使用されるシステムの耐久性及び寿命の確保し、寿命の延長を図り、圧縮空気を活用する様々な産業分野の増進に貢献することに適用することができる。

【符号の説明】

【0062】

１ 圧縮空気の気水分離部を備えた多段ターボ圧縮機システム
１００ 外部空気の吸入部
２００ 外部空気のフィルタリング部
３００ ターボ空気圧縮部
４００ ターボ空気圧縮部の冷却部
５００ ターボ空気圧縮部の電源供給部
６００ 圧縮空気の冷却インタークーラー部
７００ 圧縮空気の気水分離部
７１０ 圧縮空気の気水分離チャンバーハウジングモジュール
７１１ 圧縮空気凝縮水の除去旋回空間上端要素
７１２ 圧縮空気凝縮水の除去旋回空間胴体要素
７１３ 圧縮空気凝縮水の除去旋回空間下端要素
７１３ａ 凝縮水の排出孔
７２０ 圧縮空気の流入口モジュール
７３０ 圧縮空気の水分除去流動ガイドベーンモジュール
７４０ 圧縮空気の水分除去フィルタリングハウジングモジュール
７４１ 圧縮空気の水分除去フィルタリング要素
７４２ 水分除去圧縮空気の排出通路口要素
７５０ 凝縮水の排出メッシュ網モジュール
８００ 圧縮空気の排出部
８１０ 圧縮空気の外部供給排出モジュール
８２０ 圧縮空気の内部供給排出モジュール
８２１ ブローオフバルブ要素
８２２ 圧縮空気量の調節バルブ要素
８２３ 圧縮空気の排出騒音防止マフラー要素
Ｒ 水分除去圧縮空気の排出経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】