CN109011854B - 压缩空气用净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩空气用净化装置，通过双重旋风将压缩空气回旋两次，从而使水分、油分及微小的异物能够由压缩空气分离。

Description

压缩空气用净化装置

技术领域

本发明涉及一种压缩空气用净化装置，通过双重旋风将压缩空气回旋两次，从而使水分、油分及微小异物由压缩空气分离。

背景技术

机械、电子、医疗及食品等所有产业所使用的压缩空气，因冷凝水、微粒、油而导致空气压缩机的性能低下、堵塞及损伤等问题，因此，必须使用气水分离器、油气分离器以及杂质分离器。

空气压缩机是指通过压缩机或送风机等，将机械能转换为气体压力能，并通过控制阀等对该压缩气体进行适当的控制后供应至作动器，使其输出符合负荷要求的机械能的机器。此外，压缩空气压缩大气中的空气而成，因大气中混合有包括水分、尘埃等的污染物质，在使用压缩机进行压缩的过程中，污染物质也一同被压缩，导致污染程度提高。

除了上述与所吸入的空气一起流入的成分外，在压缩大气中的空气的过程中，还存在润滑油的油分及碳化物的混入、以及密封(seal)材料、过滤元件的残渣、摩擦部位所产生的金属粉末、腐蚀导致的锈，因此，需要净化压缩空气的设备。

现有的压缩空气用净化装置，通用型为“空气过滤器”，除水专用型，通常被称为“湿气分离器”(Mist Separater)或“除雾器”(Demister)，为去除包含在压缩空气中的水分，使用由微小多孔质部构成的过滤元件，其采用当压缩空气经过过滤元件时，水分吸附于微孔而无法通过，从而被捕集的原理。

现有的过滤元件以无纺布、塑料烧结体、金属烧结体等微小多孔质结构构成，因此，随着使用时间的延长，必然产生粉尘或细菌繁殖等引起的“堵塞”现象。由此，在更换新的过滤元件后的一段时间，虽然能够正常发挥其功能，但随着使用时间的延长，微孔持续堵塞，而随着堵塞的继续，供空气通过的截面面积减小，从而导致压缩空气难以通过。由此，增加了压力损失。并且，会导致能量的浪费以及出口侧压力下降而低于所需压力的问题。由此，当过滤元件前端与后端的压力差增大到一定程度以上时，需要更换过滤元件。

即，过滤元件作为消耗品，需要定期进行更换，此外，当过滤外壳不透明时，因看不到内部的过滤元件而难以判断堵塞程度，存在错过更换时间的问题。并且，当要求清洁程度高的压缩空气时，需要使用更小微孔的过滤元件，由此，因堵塞而产生的问题，在过滤元件的孔更微小时更加明显。并且，为了解准确的更换时间，要在压缩空气用除湿器的前端与后端分别设置压力计，或者设置差压计，从而把握压力差，如此，会导致设备费用的提高，设置空间的增大及由此产生的维护的增加。

另外，为消除该过滤元件的缺点，提出了运用离心(旋风)分离的净化装置。

在公开专利(韩国注册专利第10-2008-0078791号)中记载并公开有现有的离心式压缩空气用净化装置。

现有的离心式压缩气体净化装置，其特征在于，包括：排气筒，设置于外壳的内部；螺旋沟槽，形成于排气筒的圆周，并且，其构成为使污染物质沉淀于外壳的内壁，而净化后的压缩气体流向外壳的中央部。

压缩气体从吸气管流入后，其流动因受到挡板的阻挡而转换为旋转状态，并在壳体的内部形成的第一涡流室，沿通气口的周围以圆周方向旋转而第一次执行基于气液比重差的离心分离。

经过第一涡流室的压缩气体，在壳体的内面与排气筒之间形成的第二涡流室，沿着形成于排气筒的圆周的多线螺旋沟槽维持螺旋形流动，并且，通过离心分离力，并基于比重差施行气液分离作用。另外，由压缩气体离心分离出的液体通过在壳体的内壁与多线螺旋沟槽的外圆周之间形成的圆周空间的间隙而凝结于壳体的内壁，从而能够分类清理。

在壳体的内面与排气筒之间形成的第二涡流室，在维持螺旋形的流动的同时，在强力的离心分离力的作用下，使比重大的液体能够通过基于比重差的离心力的作用由比重小的气体而气液分离。由此，净化后的气体经过形成于排气筒下部的通气口，并在第三涡流室维持螺旋形的流动，从而将多余的液体成分再次离心分离后，经过中空的旋转轴而输送至排气管，而多余的冷凝水则排出至排气筒的下部，从而提高除湿效率。

由离心分离净化的气体，经过通气口并通过排气管及与外部气体排管连接的出口接头而输送至空气压缩机。如上所述，在第二涡流室及第三涡流室分离的液体或冷凝水，沉淀于壳体的下部的排水筒的内部的排水槽，最终通过排水口，并通过疏水阀而排出至外部。

但是，压缩空气在从一次涡流室移动至二次涡流室及三次涡流室的过程中，仅维持螺旋形的流动，而压缩空气的涡流离心力逐渐变小，因此，水分及异物由压缩空气分离的效率降低，导致微小的异物难以分离的问题。

专利文献

(专利文献1)韩国注册专利第10-2008-0078791号。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明为了解决上述问题而研发，其目的为提供一种压缩空气用净化装置，通过形成双重旋风，使压缩空气能够再次回旋，而使水分及微小的异物由压缩空气分离。

解决问题的技术方案

为实现上述目的，本发明的压缩空气用净化装置，包括：外壳，在上部形成有压缩空气的入口与出口，其下部开放；外筒，插入于所述外壳的内部，使由所述入口流入的压缩空气回旋并向下流动；排出管，形成于所述外筒的内部中央，而与所述出口连通；内筒，插入于所述外筒与所述排出管之间，使所述向下流动的压缩空气向上流动，而后再次回旋并向下流动。

并且，所述内筒的直径趋向下部而逐渐变小。

并且，形成有：第一通道，供压缩空气沿着所述外筒的上面圆周以切线方向排出；及第二通道，供压缩空气沿着所述内筒的上端圆周以切线方向流入。

并且，在所述外壳与所述外筒之间由压缩空气分离第一杂质，在所述内筒与所述排出管之间分离第二杂质，所述外壳的下部包括供排出所述第一杂质及第二杂质的排出部件，所述排出部件，包括：排出外壳，与所述外壳连通，并供第一杂质沉淀；捕集筒，与所述内筒连通，并供所述第二杂质沉淀，以及排出装置，基于所述排出外壳与所述捕集筒的压力差而排出所述第一杂质及第二杂质。

发明的效果

本发明具有下文所述的效果。

能够形成双重旋风的旋风发生部件，将流入外壳内部的压缩空气通过外筒进行第一次回旋后，由内筒再次回旋，因此，当压缩空气经过外筒流入内筒时，回旋的离心力变强，使油分及异物的分离效率无法降低，并且，因未使用过滤元件，而具有半永久性，并能够持续维持初始性能。

并且，因内筒的直径趋向下部而逐渐变小，而使压缩空气在第二次回旋时能够加速为高速，从而能够分离在第一次回旋时未能分离的微小的水分、油分及粒子，最大化空气净化效率。

而且，形成有第一通道，使得压缩空气能够沿着外筒的上面圆周，以切线方向排出，而使压缩空气向外筒的外侧回旋，并且，形成有第二通道，使压缩空气能够沿着内筒的上端的圆周以切线方向流入，而使压缩空气向内筒的内侧回旋，从而使水分、油分及异物易于由压缩空气分离。

第一杂质沉淀于排出外壳，第二杂质沉淀于捕集筒，排出装置能够通过因旋风发生部件的双重旋风而产生的捕集筒的压力变化而自动排出第一杂质及第二杂质，因此使用便利。

附图说明

图1为本发明的压缩空气用净化装置的优选的实施例的立体图。

图2为图1的分解剖视图。

图3为显示内筒与捕集筒的立体图。

图4为图1的A-A截面图。

图5为图4的B-B截面图。

图6为图4的C-C截面图。

图7a为显示排出部件的运行状态的截面图(压缩机OFF，空气压缩机OFF)。

图7b为显示排出部件的运行状态的截面图(压缩机ON，空气压缩机OFF)。

图7c为显示排出部件的运行状态的截面图(压缩机ON，空气压缩机ON)。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选的实施例进行说明。

图1为本发明的压缩空气用净化装置的优选的实施例的立体图，图2为图1的分解剖视图，图3为显示内筒与捕集筒的立体图，图4为图1的A-A截面图，图5为图4的B-B截面图，图6为图4的C-C截面图，图7a为显示排出部件的运行状态的截面图(压缩机OFF，空气压缩机OFF)，图7b为显示排出部件的运行状态的截面图(压缩机ON，空气压缩机OFF)，图7c为显示排出部件的运行状态的截面图(压缩机ON，空气压缩机ON)。

如图1至图7所示，本发明的优选的实施例的压缩空气用净化装置(400)，包括能够形成双重旋风的旋风发生部件(401)。

旋风发生部件(401)，包括：外壳(410)，上部形成有压缩空气的入口(411)与出口(413)，且下部开放；外筒(430)，插入于外壳(410)的内部，使由入口(411)流入的压缩空气回旋并向下流动；排出管(431)，形成于外筒(430)的内部且与出口(413)连通；内筒(450)，插入于外筒(430)与排出管(431)之间，使向下流动的压缩空气能够向上流动，而后使其再次回旋并向下流动。

第一腔室(420)为形成于外壳(410)与外筒(430)之间，并与入口(411)连通的空间；第二腔室(460)为形成于内筒(450)与排出管(431)之间，并与出口(413)连通的空间。

并且，旋风发生部件(401)的下部，还包括：排出部件(601)，排出在旋风发生部件(401)分离的杂质；密封圈(501)，供旋风发生部件(401)与排出部件(601)结合。

本发明的压缩空气的净化是指由压缩空气分离杂质，即水分、油分及异物。

外壳(410)形成为圆筒状且下部开放。

并且，外壳(410)的上面形成有供压缩空气流入及排出的直管。因此，管的一端形成有供压缩空气流入的入口(411)，另一端形成有供去除水分、油分及异物后的压缩空气排出的出口(413)。

入口(411)连接有压缩空气的压缩机等，出口(413)连接有空气压缩机。

如图4所示，从入口(411)流入的压缩空气，因形成于管的中间的中央板(417)的阻挡而下降，并流入外筒(430)的上面。

中央板(417)的下部，即外壳(410)的内侧的中间上面突出形成有与出口(413)连通的插入口(416)。

插入口(411)形成为圆筒状，其下部开放且上部与出口(413)连通。

插入口(411)的开放的下部供排出管(431)插入，从而排出净化后的压缩空气。

排出管(431)的上部结合有中空环状的O型密封件a(432)而密封，从而防止压缩空气由外筒(430)的上面漏出至排出管(431)。

外壳(410)的下部与排出外壳(610)的上部分别形成有螺纹，并通过密封圈(501)结合。此外，外壳(410)的下端与排出外壳(610)的上端之间套有中空环状的O型密封件b(415)而密封。

外筒(430)由外壳(410)的下部而插入内部。

如图2至图6所示，外筒(430)形成为圆筒状，且下部开放。

排出管(431)形成于外筒(430)的内部中央，并从外筒(430)的上面突出。因此，排出管(431)的上部插入于插入口(411)而使外筒(430)结合于外壳(410)。

排出管(431)形成为圆筒状，且与出口(413)连通。

并且，在外筒(430)的侧壁上部形成有向外侧突出的第一法兰盘(435)。

第一法兰盘(435)使压缩空气的水分及油分在凝集至一定量以上之后后下降。

并且，外筒(430)的上面形成有第一通道(434)，使压缩空气能够沿着上面圆周以切线方向排出。

即，如图5所示，第一通道(434)形成于叶片状的第一流路导流叶片(433)之间。因此，能够使流入至外筒(430)的上面的压缩空气回旋。

第一流路导流叶片(433)，如图2至图5所示，沿外筒(430)的上面圆周以等间距分隔设置。因此，压缩空气通过第一流路导流叶片(433)之间的第一通道(434)，沿着外筒(430)的上面圆周的以切线方向排出。

并且，如图5所示，每个第一流路导流叶片(433)的宽度以逆时针方向逐渐变窄。因此，压缩空气，如图5的箭头方向所示，通过形成于分隔的第一流路导流叶片(433)之间的第一通道(434)而排出至第一腔室(420)，即，外筒(430)与外壳(410)之间。

通过第一通道(434)，压缩空气回旋地排出至外筒(430)与外壳(410)之间，并回旋向下流动。

压缩空气的流动及净化过程，在下文中详细说明。

内筒(450)插入于外筒(430)与排出管(431)之间。

内筒(450)，如图2至图6所示，形成为圆筒状，通过外筒(430)的下部插入而配置于外筒(430)与排出管(431)之间。

内筒(450)的上端形成有第二通道(452)，使压缩空气能够沿着上端圆周以切线方向流入。

即，如图6所示，第二通道(452)形成于叶片状的第二流路导流叶片(451)之间。从而，再次回旋压缩空气。

第二流路导流叶片(451)，如图3至图6所示，沿内筒(450)的上端圆周以等间距分隔设置。因此，压缩空气通过第二通道(452)，并沿内筒(450)的上端圆周以切线方向流入。

并且，如图6所示，每个第二流路导流叶片(451)的宽度形成地以逆时针方向逐渐变窄。因此，压缩空气，如图6的箭头方向所示，通过形成于分隔的第二流路导流叶片(451)之间的第二通道(452)流入至第二腔室(460)，即，内筒(450)与排出管(431)之间。

即，通过第二通道(452)，压缩空气再次回旋并流入内筒(450)与排出管(431)之间，并回旋向下流动。

通过第一通道(434)及第二通道(452)，将压缩空气回旋两次，从而使水分、油分及异物易于分离。

并且，内筒(450)的直径由上部趋向下部而逐渐变小。

即，内筒(450)与排出管(431)之间的间距趋向下部而逐渐变窄，从而使压缩空气所通过的横截面积变小，使得在内筒(450)与排出管(431)之间的压缩空气的回旋速度变快，且离心力增大。

另外，压缩空气所经过的第一流路导流叶片(433)之间的第一通道(434)的横截面积之和形成地大于第二流路导流叶片(451)之间的第二通道(452)的横截面积之和。并且，第二通道(452)的横截面积之和形成地大于入口(411)的横截面积之和，但为加速压缩空气，优选地，形成为与入口(411)的横截面积相似的大小。第一通道(434)的横截面积之和形成地大于入口(411)的最小横截面积的1.5倍左右。此构成能够防止流量的损失。

下面，参照图4至图6，详细说明旋风发生部件(401)的压缩空气的流动及净化过程。

对于连接于入口(411)的压缩机、连接于出口(413)的空气压缩机，包括前文所述的现有技术在内已公开有许多，因此省略详细说明。

下面，对在压缩机与空气压缩机运行时，压缩空气由入口(411)流入，由出口(413)排出，并通过在旋风发生部件(401)内形成流动而将水分、油分及异物由压缩空气分离的过程进行说明。

如图4的箭头所示，流入至入口(411)的压缩空气因中央板(417)而垂直向下弯折，从而流入外筒(430)的上面。此后，再次垂直弯折而向外筒(430)的外侧方向移动。此时，压缩空气，如图5的箭头所示，经过第一流路导流叶片(433)之间的第一通道(434)并回旋。

之后，压缩空气在第一腔室(420)，即外壳(410)与外筒(430)之间回旋并向下流动。此时，通过离心力而由压缩空气分离出水分、油分及异物，并推至外壳(410)的内侧壁。并且，沿着外壳(410)的内侧壁及排出外壳(610)的内侧壁下降而沉淀于排出外壳(610)的下部，即下部捕集室(615)。

实际上，通过第一次回旋的水分、油分及异物由压缩空气的分离，是在第一腔室(420)，即外壳(410)与外筒(430)之间的下部空间实现。并且，如果供形成第一次回旋的空间的长度过短，会造成离心力作用不充分而无法实现正常分离，若长度过长，会因壁面摩擦而导致压缩空气的速度下降，使分离性能降低，因此，应在考虑该情况后，形成外壳(410)及外筒(430)。

在外壳(410)与外筒(430)之间分离出的水分、油分及异物，以下称之为第一杂质。

上文所述的通过压缩空气的第一次回旋而分离出的第一杂质为包含油分及异物的水滴或为以水流状流入的大量的冷凝水。

第一次回旋的速度低于在内筒(450)形成的第二次回旋的速度，但因所处理的流量多，而能够分离出相对较大的水分、油分及异物。

压缩空气在第一腔室(420)，即在外壳(410)与外筒(430)之间向下流动而分离第一杂质后，流入外筒(430)与内筒(450)之间的空间。由此，向上流动而上升至内筒(450)上端的第二通道(452)。

如图6的箭头所示，压缩空气在经过第二流路导流叶片(451)之间的第二通道(452)时再次回旋，即第二次回旋。

即，压缩空气经过第二通道(452)而流入第二腔室(460)，即内筒(450)与排出管(431)之间的空间。

因此，如图4所示，在内筒(450)与排出管(431)之间的空间快速回旋，而分离出微小的水分、油分及异物。

在内筒(450)与排出管(431)之间分离出的水分、油分及异物，以下称之为第二杂质。

分离出的第二杂质下降而沉淀于捕集筒(630)。

第二通道(452)的横截面积小于第一通道(434)的横截面积，并且，第二流路导流叶片(451)所形成的圆的直径也小于第一流路导流叶片(433)所形成的圆的直径，因此，对压缩空气的第二次回旋的加速显著地快于第一次回旋

并且，内筒(450)的直径具有趋向下部而逐渐减小的梯度，因此，压缩空气的回旋速度趋向内筒(450)的下部而逐渐变快。

如上所述，压缩空气的第二次回旋，在第二腔室(460)，即在内筒(450)与排出管(431)之间的空间向下逐渐加速而高速回旋。

因此，所形成的离心力显著地大于压缩空气的第一次回旋，而能够分离在第一次回旋时无法分离的微小的水分、油分及粒子，提高净化效率。

在第二腔室(460)分离出的微小的水分或粒子等的第二杂质推至内筒(450)的内侧壁，并沿内侧壁下降而沉淀于在内筒(450)下部形成的捕集筒(630)。

分离出第二杂质的压缩空气，流入排出管(431)的下部并由出口(413)迅速排出。

如果，压缩空气所经过的第一通道(434)的横截面积的总和形成为与入口的横截面积相似的大小，则会导致油分等异物容易附着于第一通道(434)而造成堵塞的问题，以及导致供形成第二次回旋的内筒(450)内发生流量损失。因此，第一次回旋应在宽的空间形成低速回旋而分离大的水分及异物，第二次回旋在窄的空间形成快速回旋而分离微小的水分及异物。

如上所述，通过在外筒(430)形成第一次回旋并在内筒(450)形成第二次回旋的双重旋风的方式，使压缩空气在经过外筒(430)而流入内筒(450)时，回旋离心力变得更强而使油分及异物的分离效率不会降低。

尤其，压缩空气的第二次回旋相比第一次回旋速度更快，因此，能够分离在第一次回旋时未能分离的微小的水分、油分及粒子，从而使空气净化效率最大化。

并且，因未使用过滤元件，而具有半永久性且持续维持初始性能的优点。

如上所述，通过低速的第一次回旋及高速的第二次回旋，即通过形成双重旋风，使从压缩空气分离第一杂质及第二杂质时，在旋风发生部件(401)的内部形成气压梯度。

进一步具体说明，从第一通道(434)至第二通道(452)的空间，即在外壳(410)与外筒(430)之间的空间及外筒(430)与内筒(450)之间的空间形成高压。并且，内筒(450)的内部，即内筒(450)与排出管(431)之间的空间气压大幅下降而形成低压。

因此，结合于旋风发生部件(401)下部的排出部件(601)，通过第一腔室(420)与第二腔室(460)的压力差而自动排出第一杂质及第二杂质。

下面，将详细说明通过压力差而自动排出第一杂质及第二杂质的过程。

排出部件(601)，包括：排出外壳(610)，其下部形成有排出口(611)并结合于外壳(410)的下部而收集第一杂质；捕集筒(630)，以圆筒状形成于内筒(450)的下部而收集第二杂质，排出装置，插入于捕集筒(630)，并通过排出外壳(610)与捕集筒(630)的压力差而将第一杂质及第二杂质排出。

排出外壳(610)形成为杯形的圆筒状，且上部开放。

排出外壳(610)通过密封圈(501)而结合于外壳(410)的下部。

在排出外壳(610)的内侧下部向内侧突出形成有板状的支架(613)。支架(613)沿排出外壳(610)的内侧壁的圆周以等间距分隔配置有四个。

因此，支架(613)的上端放置捕集筒(630)而支撑捕集筒(630)。

并且支架(613)能够抑制沉淀于下部捕集室(615)的杂质的流动，而使其高效排出。

而且，排出外壳(610)的下部，即支架(613)的下侧形成有供第一杂质与第二杂质排出至排出外壳(610)的外侧的排出口(611)。

排出口(611)突出形成为圆筒状。

在第一腔室(420)，即外壳(410)与外筒(430)之间生成的第一杂质下降而沉淀于排出外壳(610)的内侧下部的下部捕集室(615)。第一腔室(420)与排出外壳(610)连通，因此，排出外壳(610)形成与第一腔室(420)相似的压力。

内筒(450)的下部形成有直径大于内筒(450)直径的捕集筒(630)。捕集筒(630)配置于排出外壳(610)的内侧上部。

捕集筒(630)，整体形成为圆筒状，并形成于内筒(450)的下部并与内筒(450)形成一体。

捕集筒(630)，如图3及图4所示，包括：倾斜面(636)，连接于内筒(450)的下部并向下倾斜；第一侧壁(637)，由倾斜面(636)的外侧圆周垂直向下形成；阶梯部(631)，为在第一侧壁(637)的下部向外侧形成的阶梯；第二侧壁(638)，由阶梯部(631)的外侧圆周垂直向下形成；第二法兰盘(633)，突出形成于第二侧壁(638)的外圆周。

第二侧壁(638)与第二法兰盘(633)放置于支架(613)的上端。

第二法兰盘(633)的外径小于排出外壳(610)的内径，而使第一杂质能够通过排出外壳(610)与第二法兰盘(633)之间的空间而下降至下部捕集室(615)。即，第一腔室(420)与下部捕集室(615)连通。

并且，第二法兰盘(633)防止因支架(613)导致的外壳(410)与外筒(430)之间的压缩空气的回旋离心力的丧失。

并且，上升的压力切断部(641)的钳口(646)触碰到阶梯部(631)的内侧下部。由此，压力切断部(641)无法继续上升。

捕集筒(630)的内部具备弹性体a(635)，并配置于压力切断部(641)的上部。弹性体a(635)由具有弹性的弹簧构成。

弹性体a(635)向压力切断部(641)施加向下的力。

捕集筒(630)的上部开放而与第二腔室(460)连通。由此，在第二腔室(460)，即内筒(450)与排出管(431)之间生成的第二杂质下降而沉淀于捕集筒(630)。

由于第二腔室(460)与捕集筒(630)相连通，捕集筒(630)形成与第二腔室(460)相似的压力。

排出装置由捕集筒(630)的开放的下部插入。

排出装置，如图2至图4所示，包括：排出部(650)，形成有供与第一腔室(420)，即排出外壳(610)的内部连通的通孔(653)；压力切断部(641)，插入于捕集筒(630)，并通过排出外壳(610)与捕集筒(630)的压力差而开闭通孔(653)；排出销(670)，基于通孔(653)的开闭而开闭排出口(611)。

133压力切断部(641)，包括：圆板(642)，形成于压力切断部(641)的上部；中间杆(647)，形成于圆板(642)的下部；下部圆筒(648)，以扁平的圆筒状形成于中间杆(647)的下部。

圆板(642)与中间杆(647)插入配置于弹性体a(635)的内部，弹性体a(635)放置于下部圆筒(648)的上面。

下部圆筒(648)的上面外侧圆周形成有钳口(646)。由此，当压力切断部(641)上升时，钳口(646)与捕集筒(630)的阶梯部(631)相触碰而使压力切断部(641)停止上升。

下部圆筒(648)的外侧圆周结合有U型密封件a(643)而贴紧于捕集筒(630)的内侧壁。因此，能够密封捕集筒(630)的下部，从而切断捕集筒(630)与排出外壳(610)，即与下部捕集室(615)的连通。

U型密封件a(643)，如图4所示，开放的部分配置于下侧。因此，当压力切断部(641)下降时，捕集筒(630)的第二杂质能够下降至下部捕集室(615)。

即，当压力切断部(641)下降时，U型密封件a(643)开放而使第二杂质由捕集筒(630)向下部捕集室(615)的方向流动。

上文所述的U型密封件a(643)的单向开闭，将在下文中详细说明。

下部圆筒(648)的中央下部形成有供排出部(650)插入的插入筒(645)。

141插入筒(645)形成为圆筒状，开放的下部供排出部(650)的上部插入。

插入筒(645)的内侧上面，结合有

型通孔密封件(644)。通孔密封件(644)，优选的，为橡胶材质。

因此，通过压力切断部(641)的上升与下降，而使通孔密封件(644)能够开闭排出部(650)的通孔(653)。

压力切断部(641)，即其下部圆筒(648)的下部与第一腔室(420)连通，上部与第二腔室(460)连通。由此，通过第一腔室(420)与第二腔室(460)的压力差和上升气流，在捕集筒(630)内部升降并开闭通孔(653)。

另外，插入筒(645)的内径大于排出部(650)，即排出部主体(651)的外径。

形成排出部(650)的外形的排出部主体(651)为圆筒状，其中央部形成有阶梯。因此，排出部主体(651)的上部的直径形成地小于下部的直径。

排出部主体(651)的下部形成有结合槽(未图示)，插入于下部捕集室(615)的下部，即排出外壳(610)的内侧下面所形成的突出部(未图示)而固定。

排出部主体(651)的下端，沿着圆周分隔形成排出槽(657)。本实施例中，以等间距分隔形成有四个。

排出部主体(651)的内侧下部通过排出槽(657)而与排出外壳(610)，即下部捕集室(615)连通。

通过排出槽(657)而沉淀于下部捕集室(615)的第一杂质及第二杂质，流入排出部主体(651)的内部，并通过排出口(611)而排出至排出外壳(610)的外侧。

并且，排出部主体(651)的上部内侧面，沿圆周形成有第三突出部(658)。

在第三突出部(658)的上部配置有中空环状的O型密封件c(656)。

并且，在O型密封件c(656)的上部截面上，配置有

型的盖子(652)。

盖子(652)由排出部主体(651)的开放的上部插入，并且，排出部主体(651)的上端与盖子(652)之间配置有盖子密封件(655)而实现密封。

在盖子(652)上部中央形成有圆形的通孔(653)。

插入筒(645)的内径大于排出部(650)，即排出部主体(651)的外径，因此，当通孔(653)开放时，下部捕集室(615)的压缩空气由通孔(653)流入排出部(650)的内部。

即，通过通孔(653)，排出部主体(651)的内侧上部与排出外壳(610)，即下部捕集室(615)连通。

对由通孔(653)开闭的而产生的排出部(650)内部的压力变化及排出销(670)的动作，在下文中详细说明。

排出销(670)配置于排出部(650)，即排出部主体(651)的内部而上下滑动并往返。

排出销(670)，包括：圆盘(675)，紧贴于排出部(650)，即排出部主体(651)内圆周，切断排出部主体(651)内的上下连通；上部销(671)，形成于圆盘(675)的上部且直径小于圆盘(675)，并具备弹性体b(672)；下部销(678)，形成于圆盘(675)的下部且直径小于圆盘(675)，供开闭排出口(611)。

圆盘(675)位于排出销(670)的中央并形成为圆形。

圆盘(675)的外侧圆周结合有U型密封件b(676)。U型密封件b(676)的开放的部分向下侧配置。

U型密封件b(676)紧贴于排出部主体(651)的内圆周，即内侧壁，切断基于圆盘(675)的排出部主体(651)的上下连通。

圆盘(675)的上部形成有上部销(671)。

上部销(671)形成为圆柱状。上部销(671)的中央部所形成的直径小于上部及下部的直径。

并且，上部销(671)的下部的直径趋向下而逐渐变大。

上部销(671)的中央部的外侧配置有弹性体b(672)。弹性体b(672)，优选地，形成为具有弹性的弹簧。

弹性体b(672)的直径形成为能够插入上部销(671)的大小。当排出销(670)上升时，弹性体b(672)在第三突出部(658)与上部销(671)的下部之间压缩。

在圆盘(675)的下部形成有圆柱状的下部销(678)。

下部销(678)的中央部所形成的直径小于上部及下部的直径。

由此，下部销(678)的上部及下部紧贴于结合于排出口(611)的U型密封件c(612)，而直径小的中央部则无法紧贴于U型密封件c(612)。

即，当直径小的下部销(678)的中央部配置于U型密封件c(612)之间时，排出口(611)的密封被解除。由此，通过排出口(611)而排出第一杂质及第二杂质。

排出销(670)上贯通形成有空气流通路(680)。

空气流通路(680)，以梯形而横向贯通于上部销(671)，并且，垂直贯通圆盘(675)及下部销(678)而与排出外壳(610)的外侧连通。

由此，通过空气流通路(680)，排出外壳(610)外侧的大气压空气流入排出部(650)的内侧上部。

以下，参考图7a至图7c，详细说明通过第一腔室(420)与第二腔室(460)之间的压力差而沉淀于下部捕集室(615)及捕集筒(630)的第一杂质及第二杂质的自动排出的过程。

排出部(650)，即排出部主体(651)的内部的上部销(671)的上侧称为上部空间(690)，上部销(671)的侧面外侧及圆盘(675)的上侧称为中央空间(692)，圆盘(675)的下侧称为下部空间(691)。

并且，本实施例的压力大小形成为高压>低压>大气压的关系。

入口(411)连接有压缩机连接，出口(413)连接有空气压缩机。

如图7a所示，当压缩机与空气压缩机均为关闭(OFF)状态时，压力切断部(641)与排出销(670)在弹性体a(635)及弹性体b(672)的弹力作用下均为下降状态。

如图7b所示，当压缩机为开启(ON)状态，空气压缩机为OFF状态时，压缩空气通过入口(411)流入，但无法由出口(413)排出，因此，无法形成内部流动。因此，旋风发生部件(401)的内部，即第一腔室(420)及第二腔室(460)均为高压状态。

并且，与第一腔室(420)连通的排出外壳(610)的内部，即下部捕集室(615)也为高压状态，与第二腔室(460)连通的捕集筒(630)的内部也为高压状态。因此，压力切断部(641)的上部与下部均形成高压，而无法形成大的压力差，因此，压力切断部(641)在弹性体a(635)的向下的力的作用下保持下降状态而使通孔(653)关闭。

另一方面，圆盘(675)上部的上部空间(690)及中央空间(692)，通过空气流通路(680)而使排出外壳(610)外侧的大气压状态的空气流入。

由此，与下部捕集室(615)连通的圆盘(675)的下侧的下部空间(691)为高压状态，而圆盘(675)上侧的上部空间(690)及中央空间(692)为大气压状态，使以圆盘(675)为基准形成大的压力差。因此，如图7b所示，排出销(670)超过弹性体b(672)的拉力而上升。

直径小于下部销(678)的上部及下部的下部销(678)的中央部，在经过U型密封件c(612)之间时，将沉淀于下部捕集室(615)的第一杂质及第二杂质由排出口(611)排出。

即，当排出销(670)上升及下降时，通过排出口(611)而排出第一杂质及第二杂质。

随后，如图7c所示，当压缩机为ON状态，空气压缩机为ON状态时，压缩空气通过入口(411)流入并由出口(413)排出，而形成内部流动。

即，如上所述，通过形成第一次回旋及第二次回旋而使第一杂质及第二杂质由压缩空气分离，第一杂质下降而沉淀于下部捕集室(615)，第二杂质下降而沉淀于捕集筒(630)。

此时，旋风发生部件(401)的内部形成气压梯度。因此与第一腔室(420)连通的排出外壳(610)的内侧，即下部捕集室(615)为高压状态，与第二腔室(460)连通的捕集筒(630)为低压状态。

由此，由于压力切断部(641)的上下压力差，以及压缩空气在捕集筒(630)内的高速旋转而使中心部的压力变低，从而形成的上升气流使得压力切断部(641)上升。

圆板(642)位于排出管(431)的下方，而防止沉淀于捕集筒(630)的杂质随着上升气流排出至排出管(431)。由此，上升气流的力作用于圆板(642)的上面，而成为使整个压力切断部(641)上升的力的一部分。

当两侧的钳口(646)触碰到捕集筒(630)的阶梯部(631)时，压力切断部(641)停止上升。

并且，排出部(650)的通孔(653)随着压力切断部(641)的上升而开放。

由此，下部捕集室(615)的高压的压缩空气经过通孔(653)而流入上部空间(690)。在流入至上部空间(690)的压缩空气的高压，以及弹性体b(672)的弹力作用下，排出销(670)下降。

当排出销(670)下降时，与上升时相同，沉淀于下部捕集室(615)的第一杂质及第二杂质通过排出口(611)而自动排出。由此，使用者无需为了排出杂质而进行操作，由此变得便利。

当排出销(670)下降时，由通孔(653)流入的高压的压缩空气，经过空气流通路(680)而排出至排出外壳(610)的外侧。

如此，排出销(670)下降。如图7c所示，直至排出销(670)触碰下部捕集室(615)下面的突出部而停止下降。此时，上部销(671)的上部密封于O型密封件c(656)，而切断上部空间(690)与中央空间(692)的连通。由此，通过通孔(653)流入的高压的压缩空气，无法继续流出至空气流通路(680)。

即，上部空间(690)为高压状态，中央空间(692)因外部大气通过空气流通路(680)流入而为大气压状态，下部空间(691)则为高压状态。

在图7c的状态下，如图7b将空气压缩机关闭(OFF)，旋风发生部件(401)内部的压缩空气的流动再次停止。如此，捕集筒(630)与下部捕集室(615)均为高压状态而使压力切断部(641)重新下降而关闭通孔(653)。

此外，排出销(670)再次上升，并通过排出口(611)排出第一杂质及第二杂质。

并且，在通过排出口(611)而排出第一杂质与第二杂质的瞬间，下部捕集室(615)产生压力下降，而使捕集筒(630)与下部捕集室(615)在瞬间形成压力差。此时，捕集筒(630)的第二杂质推开U型密封件a(643)并移动至下部捕集室(615)。

如上文所述，U型密封件a(643)的开放部分向下方配置，使压力切断部(641)下降时，在捕集筒(630)向下部捕集室(615)的方向连通。即，单向连通。

如果，下部捕集室(615)的压力直接流入至捕集筒(630)，则会阻碍内筒(450)及捕集筒(630)的回旋，因此，U型密封件a(643)阻挡由下部捕集室(615)流入的压力，而起到维持捕集筒(630)的压力的作用。

即，U型密封件a(643)对压力切断部(641)的上升起到重要的作用，同时，使沉淀于捕集筒(630)的第二杂质能够移动至下部捕集室(615)侧。

如上所述，在旋风发生部件(410)将水分、油分及异物等第一杂质及第二杂质由压缩空气分离的过程中，在第一腔室(420)及第二腔室(460)形成压力变化(高压及低压)。形成高压的第一腔室(420)及形成低压的第二腔室(460)，分别与排出外壳(610)及捕集筒(630)连通，不需要供排出杂质的额外的动力而能够自动排出，经济便利。

由此，在旋风发生部件(410)形成供排出第一杂质及第二杂质由压缩空气分离的流动时，随时并且即刻使杂质排出，因此，下部捕集室(615)无法沉积杂质而能够防止细菌繁殖及排出口(611)的堵塞。

本发明并非限定于具有上述特点的优选的实施例，在不脱离权利要求书所要求的本发明的要旨的范围内，本发明的技术领域的普通技术人员都能够进行各种变形实施，并且，此类变更均属于权利要求所记载的范围内。

附图标记说明

400:压缩空气用净化装置 401:旋风发生部件

410:外壳 411:入口

413:出口 415:O型密封件b

416:插入口 417:中央板

420:第一腔室 430:外筒

431:排出管 432:O型密封件a

433:第一流路导流叶片 434:第一通道

435:第一法兰盘 450:内筒

451:第二流路导流叶片 452:第二通道

460:第二腔室 501:密封圈

601:排出部件 610:排出外壳

611:排出口 612:U型密封件c

613:支架 615:下部捕集室

630:捕集筒 631:阶梯部

633:第二法兰盘 635:弹性体a

636:倾斜面 637:第一侧壁

638:第二侧壁 641:压力切断部

642:圆板 643:U型密封件a

644:通孔密封件 645:插入筒

646:钳口 647:中间杆

648:下部圆筒 650:排出部

651:排出部主体 652:盖子

653:通孔 655:盖子密封件

656:O型密封件c 657:排出槽

670:排出销 671:上部销

672:弹性体b 675:圆盘

676:U型密封件b 678:下部销

680:空气流通路 690:上部空间

691:下部空间 692:中央空间

Claims (13)

1.一种压缩空气用净化装置，其特征在于，

包括：

外壳，其下部为开放的圆筒状，在上部形成有压缩空气的入口与出口，内部形成有外筒、内筒及排出管；

外筒，其插入于所述外壳的内部，使由所述入口流入的压缩空气在外筒与所述外壳之间形成的空间回旋并向下流动；

排出管，其形成于所述外筒的内部，与所述出口连通；

内筒，其插入于所述外筒与所述排出管之间，使向下流动的压缩空气向上流动，而后再次回旋并向下流动；

捕集筒，所述捕集筒以圆筒状形成于内筒的下部，用于收集从所述排出管与所述内筒之间空间排出的第二杂质；

排出外壳，所述排出外壳的下部形成有排出口并结合于所述外壳的下部而收集在所述外壳与所述外筒之间由压缩空气分离出的第一杂质；以及

排出装置，插入于捕集筒，并通过排出外壳与捕集筒的压力差而将第一杂质及第二杂质排出。

2.根据权利要求1所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述内筒的直径趋向下部而逐渐变窄，以使压缩空气的旋转速度变快。

3.根据权利要求1所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

包括：

第1通道，其沿着所述外筒的上面圆周而形成，以使压缩空气回旋地流入在所述外壳与所述外筒之间的第1腔室并回旋下降；

第2通道，其沿着所述内筒的上端圆周形成，以使压缩空气回旋地流入在所述排出管与所述内筒之间的第2腔室并回旋下降。

4.根据权利要求3所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述第一杂质沉淀于与所述外壳连通的所述排出外壳的内侧下部，所述第二杂质经过所述捕集筒而沉淀于所述排出外壳的内侧下部。

5.根据权利要求4所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述排出装置，包括：

排出部，形成有与所述排出外壳的内侧下部连通的通孔，并且，基于所述通孔的开闭而排出所述第一杂质及所述第二杂质；及

压力切断部，配置于所述捕集筒的内部，通过所述排出外壳的内侧下部与所述捕集筒内部的压力差来升降而开闭所述通孔。

6.根据权利要求1所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

还包括：

插入口，其在所述外壳内部形成，以使与所述出口连通，

并且，所述排出管插入于所述插入口，使得所述排出管与所述外壳结合。

7.根据权利要求1所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述压缩空气通过第1腔室和第2腔室向所述出口排出，

所述第1腔室通过所述捕集筒与所述排出外壳之间的空间与所述排出外壳的内侧下部连通，

并且，在所述排出外壳的内部包括排出杂质的排出装置。

8.根据权利要求7所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述排出装置，包括：

排出部，其上部形成有与所述排出外壳的内侧下部连通的通孔，并且，基于所述通孔的开闭而排出所述杂质；及

压力切断部，插入于所述捕集筒，配置于所述排出部上侧而开闭所述通孔，并且，所述压力切断部的下部通过所述空间与所述第1腔室连通，上部与所述第2腔室连通，通过所述第1腔室及所述第2腔室的压力差来升降而开闭所述通孔。

9.根据权利要求8所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述杂质沉淀于所述排出外壳的内侧下部；

并且，所述排出部包括用于开闭所述排出口的排出销，

所述排出销基于所述通孔的开闭在所述排出部内部滑动而开闭所述排出口，并且，所述杂质通过所述排出口从所述排出外壳的内侧下部向所述排出外壳的外侧排出。

10.根据权利要求9所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

包括：

板状支架，在所述排出外壳的内侧下部向内侧突出形成，而支撑所述捕集筒，

并且，所述排出口形成于所述支撑架的下侧。

11.根据权利要求10所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述杂质由从所述第1腔室生成而在所述排出外壳的内侧下部沉淀的第1杂质和从所述第2腔室生成而在所述捕集筒沉淀的第2杂质形成，

所述第2杂质当所述压力切断部下降时通过所述捕集筒与所述压力切断部之间，并从所述捕集筒向所述排出外壳的下部移动。

12.根据权利要求11所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述排出销，包括：

圆盘，其与所述排出部的排出部主体的内周面紧贴，阻断所述排出部主体内的上下连通；

上部销，其形成于圆盘的上部且直径形成得小于所述圆盘，并形成有弹性体；

下部销，其形成于圆盘的下部且直径形成得小于所述圆盘，而开闭所述排出口；

并且，所述下部销的中央部的直径形成得小于上部及下部的直径。

13.根据权利要求12所述的压缩空气用净化装置，其特征在于，

所述排出销上贯通形成有空气流通路，空气流通路以梯形而横向贯通所述上部销、垂直贯通所述圆盘及所述下部销而与所述排出外壳的外侧连通，

并且，通过形成于所述排出部的下部的排出孔使得所述排出部的内侧下部与所述排出外壳的内部连通，以使所述杂质流入，所述排出部的内侧上部通过所述通孔而与所述排出外壳的内部连通。

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