KR0149838B1 - 피복된 로우터를 구비한 건스크류 압축기 - Google Patents

Abstract

건스크류 압축기로서, 나선형 돌출 톱니를 갖는 메일로우터; 나선형 오목 톱니를 갖는 피메일로우터; 및 케이싱을 포함하며, 상기 케이싱의 내부에서, 상기 메일로우터 및 상기 피메일로우터는 상기 케이싱에 배치된 베어링에 의해 지지되고 동기식 기어를 통해 서로 연결되며, 상기 로우터들 톱니가 실질적으로 서로 맞물리는 동안 비접촉 방식으로 회전하며, 상기 메일로우터와 상기 피메일로우터 각각은, 테트라플루오르에틸렌 퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체로 구성되며 용융후 고체화된 균질한 연속층으로 피복되는 것을 특징으로 하는 건스크류 압축기가 제공된다.

Description

피복된 로우터를 구비한 건스크류 압축기

본 발명은 통상 산업공장에서 무오일 공기원으로서 이용되는 압축기본체, 모터 및 보조기기가 하나의 박스 부재에 수납되게 배치된 패키지형 스크류 압축기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 건스크류 압축기의 스크류 로우터용 코팅에도 관련된다. 압축기에 의해 압축되는 가스는 공기일수도 있으며 공기가 아닌 가스일 수도 있다.

종래의 패키지형 건스크류 압축기는 잡음방지를 위해 방음커버로 전체를 피복한 패키지 구조로 되어 있다. 이런 형태의 압축기는 Energy Saving Clean Air System-Application of New Type Oil Free Screw Compressor(Hitachi Review Vol. 65, No.6(1983)p.19∼24)에서 기재되고 있다. 이 형태의 압축기(200)는 제15도에서 도시된 바와 같이, 압축기(200)를 운전하는데 요구되는 후술하는 모든 유닛이 공통의 베이스(201)에 배치되고 방음커버(209)로 덮히도록 배치된다: 상기 유닛으로는 주 전기모터(202), 가속기(203)를 통해 물(202)에 의해 운전되는 저압 및 고압단 스크류 압축기 본체(204 및 205), 저압단 압축기 본체(204)에서 고압단 압축기본체(205)로 공급되는 저압의 압축공기를 냉각시키는 중간냉각기(206), 고압단 압축기본체(205)로부터 배출된 고압의 압축공기를 냉각시키는 후단냉각기(207), 그리고 압축기본체(205,206)의 베어링 및 가속기(203)의 기어등을 윤활시키는 오일을 공급하는 오일공급장치(208)이 포함된다. 더 나아가, 마이크로컴퓨터를 포함하는 제어패널은 방음커버(209)에 부착되어, 압축기(200)의 운전이 제어패널에 의해 제어된다.

상기 기술되어진 패키지 구조체로 형성된 스크류 압축기는 외관이 개선되고 잡음이 제거될 수 있는 이점을 가지지만, 내부장치가 쉽게 보수 및 점검될 수 없고 보수공간도 매우 넓게 요구되는 문제점을 안고 있다. 또한 사용자들은 유지보수 및 점검 동작을 용이하게 하여 인건비를 줄일 수 있을 것을 요구한다.

반면, 건스크류 압축기는 케이싱내에서 압축챔버의 공기를 압축하도록 동기식 기어에 의해 작은 갭을 유지하면서 메일 로우터와 피메일 로우터가 비접촉식으로 서로 맞물려 있게 구성된다. 따라서, 건스크류 압축기는 두 로우터 사이에 그리고 로우터와 케이싱 사이에 작은 갭을 가지며, 압축기의 압축챔버는 그 안에 오일을 가지고 있지 않다. 따라서, 압축기가 운전되지 않는 동안, 공기중에 있는 수분의 이슬냉각으로 인해 로우터의 표면상에 녹이 생기면 이 녹은 메일 및 피메일 로우터의 톱니면 사이 또는 로우터와 압축챔버의 벽 사이를 고착시키는 작용을 한다. 결과적으로, 로우터 및 회전될 수 없는 경우에 로우터 로킹현상이 발생하는 문제가 생긴다.

여태까지는, 로우터의 내부식성을 향상시키는 방법으로서, 이황화 몰리브덴(이하 MoS₂라 칭함) 또는 테트라플루오로에틸렌의 균일한 미세분말(이하 PTFE 칭함)등 같은 고형윤활제를 로우터의 표면에 공급하여 코팅막을 형성하였다.

예를 들면, 종래의 MoS₂막은 제19도에 나타낸 공정에 의해 형성되어 왔다. 즉, 스크류 로우터의 형상이 소정의 크기로 가공된후 로우터의 톱니표면을 세척하고 윤활유 제거(18)하고, 인산망간처리(담금)(120)된다. 그 다음에, 스크류 로우터는 건조(122)되고, 그 다음에는 주성분으로 MoS₂를 포함하는 코팅재료가 침착(124)된 후 베이킹 공정(126 및 127)이 수행된다. 필요하다면, 제19도에 나타낸 단계(124) 내지 (128)은 필요한 막두께를 갖도록 반복수행되어 로우터의 내부식성을 향상시킨다. 결과적으로, 부식으로 인한 로우터 로킹발생이 방지된다.

그러나, MoS₂코팅재료에 이용되는 바인더와 인산망간막의 내열성이 약 20℃라는 사실 때문에, 압축기에서 배출되는 공기의 온도가 200℃를 넘은 경우는 압축기의 긴시간의 운전이 내부식성을 악화시켜, 로우터의 고장을 야기하는 , 공기중의 물로 인한 녹이 로우터에 발생될 수 있다는 문제가 생긴다.

그러므로, 흡입밸브가 밀폐된 무부하상태하에서, 압축 챔버의 물을 증발시키기 위해 약 20분동안 스크류 압축기를 운전시킨후 자동적으로 동작을 멈추게 하도록 스위치온되며, 압축기의 제어패널에 배치되는 장기간 무조작 스위치(long-period -no -operation swithch)를 구비하는 운전시스템이 부가되는 등의 대책이 세워져야 한다.

에폭시수지 바인더에 의해 함께 접착된 MoS₂입자의 코팅층을 갖는 로우터가 또한 제안된다(일본국 특허 공개(미심사된 공개)번호 제2-201072호).

한편, 코팅막이 로우터의 베이스의 표면에 형성되도록 배열된 형태로서는, 탄소섬유로 직접 또는 간접적으로 강화된 에틸렌-에틸렌 테트라플로라이드 공중합체 층 표면과 합성수지로 만든 로우터베이스를 포함한 로우터가 개시되고 있다(일본국 특허 공개번호 제2-75789호 및 제1-301977호). 더 나아가, 로우터의 베이스, 그 위의 내부식성 코팅층, 및 고형윤활제 표면층으로 이루어진 로우터가 개시되고 있다(일본국 특허 공개번호 제2-301694). 회전타원체 아연주조철, 무전해 니켈도금층, 황화수지층 그리고 에폭시수지 같은 유기수지의 표면층으로 구성된 다른 로우터가 제안된다(일본국 특허 공개번호 제3-290086호). 또한, 알루미늄이나 마그네슘합금 층등의 베이스와 베이스위에 열경화수지층으로 이루어진 로우터가 제안되었다(일본국 특허 공개번호 제3-271586호).

예를 들어, 일본국 특허 공개번호 제61-190184호는 스크류 로우터의 베이스상에 형성되는 코팅층의 두께를 나타낸다.

본 발명의 목적은 패키지형 스크류 압축기에 필요한 매일의 유지보수 작업 및 점검 작업을 용이하게 하고 필요한 보수공간과 점검공간을 최소화하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 압축기의 무부하 운전시에 배출되는 공기가, 모터로부터 배출된 냉각공기가 흐르는 통로로 흐르지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 스크류 로우터상에 녹 발생을 방지하고, 녹으로 인해 가스압축 챔버에 로우터의 로킹이 발생되는 것을 방지하는 것이다.

전술한 목적을 성취하기 위해, 본 발명은 매일 점검되는 압축기의 일부가 정면패널 및 이에 인접한 하나의 측면 패널 근처에 배치되도록 구성된다.

정면패널은 두 도어 패널로 구성되고, 이들 중 하나는 그 표면상에 디스플레이 또는 표시장치를 구비하여 보수시간 및 보수가 필요한 시기를 표시 또는 지시한다. 도어패널은 각각의 멀리 떨어지거나 대향한 측면 종단주위에서 개방된다. 두 도어패널은 두 도어패널 사이의 중심 프레임상에서 함께 결합되고, 이 중심프레임은 도어패널 개방시 제거 가능하다.

중간냉각기(더욱 상세히는, 압축기(본체)사이의 냉각기)과 후단냉각기(더욱 상세히는 압축기(본체)후단의 냉각기)는 쉘(shell)로부터 삽입/제거될 수 있는 튜브네스트(tube nest)이 삽입되어 있다. 중간냉각기 및 후단 냉각기는 튜브네스트가 인출되는 방향이 동일하게 배치된다. 튜브네스트는 정면 패널 또는 후방 패널 쪽으로 인출될 수도 있다.

이동을 가능하게 하는 캐스터가 가스냉각기(중간냉각기 및 후단냉각기)아래에 배치되어 패키지내에 배치된 레일상에서 이동된다.

가스냉각기 즉 중간냉각기 및 후단냉각기의 종단커버는 쉘의 힌지 주위에서 회전되도록 구성되어 있다.

냉각제 냉각기 및 오일냉각기는, 냉각제 냉각기 및 오일냉각기의 인출 방향이 중간냉각기 및 후단냉각기의 튜브네스트의 인출 방향과 동일하게 되도록 배치된다.

흡입덕트는 그 제거시에 일 측면 패널(one side panel)쪽 방향으로 미끄러지게 구성된다. 이러한 미끄러짐을 가능하게 하는 빔이 일측면 패널쪽으로 연장되게 배치된다.

압축기의 흡입덕트와 공기입구는 분리를 용이하게 하기위해, 고무로 만든 엘보우에 의해 접속된다.

보수용 크레인을 위한 지지기둥을 지지하는 장착시트가 패키지내에 형성된다. 장착시트는 패키지의 네 코너중 하나에서 베이스상에 배치된다. 폴 크레인(pole crane) 또는 그 일부가 장착시트의 일 이상의 부분에 미리 배치된다.

압축기 본체의 무부하 운전시 공기를 배출하기 위한 배기관은, 모터냉각공기가 배기관 주위에 흐르게 하도록 모터 냉각 공기를 배출하는 관에 배치되어, 배출된 공기와 모터 냉각 공기가 대기중에 분리되어 배출된다.

본 발명의 바람직한 실시예의 구성에 따르면, 저압 및 고압단 스크류 압축기 본체와 주모터가 각각 캔틸레버식으로 가속기의 케이싱에 고정되고, 반면 압축기 본체의 샤프트와 모터는 가속기어를 통해 서로 접속된다. 스크류 또는 모터의 축선은 정면 패널에 평행하게 연장된다. 중간냉각기는 압축기 본체아래 공간에 배치되고, 후단 냉각기는 가속기 위에 배치된다. 또한, 오일냉각기 및 냉각제 냉각기는 모터아래 배치된다. 각 냉각기의 길이 방향은 모터 또는 압축기 본체의 축선에 수직이 된다. 흡입덕트는 후단냉각기와 일측면 패널사이의 압축기 본체위에 배치되고, 제어패널은 주모터에 대향한 부분에 정면도어패널상에 장착된다. 더욱이, 가스(공기)냉각기의 배기구는 측면패널의 측면에 배치된다.

정면 패널과 이것에 인접한 일측면패널은 매일 점검이 행해지는 측면에 놓이도록 선택 또는 설계된다. 여기에서, 오일레벨미터기, 오일 공급구, 오일필터 및 배수검출 밸브, 그리고 모터 그리스 공급구가 매일 점검측면 근처에 배치된다. 결과적으로, 매일 점검을 행하는 자는, 전술된 매일 점검되는 측면의 부근에서 점검작업을 완료할 수 있다. 이에 따라, 점검이 용이해지고 점검하는데 소요되는 시간도 단축될 수 있다.

매일 점검되는 부분이 두측면상에 집중되기 때문에, 점검 실행공간은 전술한 두 측면의 정면에서 요구된다. 따라서, 점검은 설비공간이 제한되거나 설비방향이 제한되더라도 쉽게 실행될 수 있다.

각각 멀리 떨어지거나 대향한 측면 종단주위에서 개방되도록 배열된 두 도어패널(정면 패널부)로 정면 패널이 구성되는 경우는, 정면 패널부는 완전히 개방될 수 있다. 그러므로, 보수 및 점검작업은 용이해질 수 있다. 중심패널이 제거되면, 보수 및 점검 작업은 더욱 용이해지며 내부장치를 제거하는 작업이 쉽게 행해질 수 있다.

공기 냉각기의 튜브네스트는 냉각기의 길이방향으로 인출되기 때문에, 튜브네스트의 길이에 대한 공간은 튜브네스트를 완전히 제거할 수 있도록 냉각기의 길이방향으로 요구된다. 중간냉각기 및 후단냉각기가 동일 방향으로 제거되는 경우, 튜브네스트 제거공간이 일 패널의 정면에만 집중될 수 있기 때문에 전체 보수공간은 축소된다. 관이 정면 패널의 정면 공간에서 제거되면, 점검 공간과 보수공간이 공통으로 이용될 수 있다. 따라서, 압축기를 설비하는데 필요한 공간이 축소될 수 있다. 만약 설비공간면에서 필요하다면, 정면 패널앞의 점검 공간은 최소화되고, 대향한 또는 후방 패널부앞의 공간은 보수공간으로 이용되고, 냉각기 튜브네스트는 후방 패널쪽으로 제거될 수 있다.

캐스터가 가스냉각기 아래 배치되고 가스냉각기의 본체 전부가 냉각기의 길이방향으로 꺼내질 수 있는 경우에, 냉각수에 의한 패키지의 내측부의 오염을 방지하면서 가스냉각기를 보수할 수 있다.

공기냉각기의 종단에서 배수분리기로서 기능하는 커버가 냉각기관의 점검시 혹은 튜브네스트 제거시에 개방된다. 쉘에 커버를 고정시키는 힌지주위에서 커버가 개방/밀폐되는 경우, 쉘에 커버를 고정하는 볼트를 제거하고 관을 제거함으로써 커버가 개방 및 밀폐될 수 있다. 따라서, 크레인에 의해 커버를 개별적으로 들어올릴 필요가 없고, 따라서 냉각기 보수 및 점검작업이 쉽게 행해질 수 있다.

냉각제냉각기와 오일냉각기가, 이들의 길이방향이 중간냉각기 및 후단냉각기의 관이 제거되는 방향과 동일하도록 배치되는 경우에, 냉각제 냉각기 및 오일냉각기를 제거 및 보수하는 공간이 공기 냉각기의 보수에 필요한 공간과 공통으로 이용될 수 있다. 그러므로, 압축기를 설치하는데 필요한 공간이 축소될 수 있다.

흡입덕트는 패키지내에서 압축기 본체위에 배치되기 때문에, 보수 및 점검작업 실행시에 제거되어야 한다. 흡입덕트가 별도의 박스형상으로 형성되고 또한 방음커버에 장착되어 측면 패널부쪽으로 미끄럼가능하게 되면, 흡입덕트는 이것을 상측위치로부터 들어올릴 필요없이 쉽게 제거될 수 있다. 따라서, 보수 및 점검작업은 쉽게 실행될 수 있다.

흡입덕트 및 압축기의 공기입구가 고무엘보우에 의해 서로 접속되는 구조체는 장착 및 제거를 용이하게 한다.

크레인 같은 설비가 보수 및 점검작업 실행시에 장치를 제거 또는 인출하는데 필요하지만, 크레인 및 I-빔 같은 설비는 때로 압축기의 사용자측 위치에 설비되지 않는다. 그러나, 보수용 크레인을 고정하는 지지기등을 지지할 목적으로 사전에 형성된 장착시트를 패키지내에 구비하는 구조는 크레인을 부가하여 설치할 필요성이 없다. 분해될 수 있는 가동크레인은 보수작업을 만족스럽게 실행할 수 있게 한다. 따라서, 작업건물이나 구성물을 세우는 비용이 절감될 수 있다. 장착시트중 하나에 지지용 기둥이 장착될 폴 크레인을 이용하기에 적합하게 압축기가 구성되어있으면, 패키지의 장치는 압축기 본체용 보조기기를 보수하는 작업같은 점검작업을 실행하는 때에 방음커버의 일부를 간단히 제거함으로써 패키지안의 장치들이 제거될 수 있다. 그러므로, 보수작업을 완료하는데 드는 시간이 단축된다.

압축기의 무부하 운전시 배출되는 공기와 모터를 냉각하는 공기가 분리되어 배출되는 경우, 배출된 고온의 공기가 모터쪽으로 흐르는 것을 염려할 필요가 없다. 배기된 공기용 덕트주위로 모터 냉각 공기가 내부에 흐르는 구조체는 뜨거운 배기관을 냉각시키고, 무부하운전 및 부하운전 사이의 모드 전환시에 공기배기덕트의 측면을 통해 발생되는 잡음을 제거시킨다. 모터를 냉각시키는 공기를 배출하는 배기구가 압축기 본체로부터 공기를 배출하는 배기구 주위에 배치되는 구조체는 압축기 본체의 배기구로부터 배출되는 더운 공기의 온도를 저하시킨다.

주모터와 압축기 본체가 각각 캔틸레버식으로 가속기의 케이싱에 고정되는 경우에, 패키지내에서 가장 긴 길이는 주모터, 가속기 및 압축기 본체로 이루어진 주요장치의 전체길이이다. 그러므로, 주요장치는 정면패널에 평행하게 연장되도록 배치되게 하고, 저압단 압축기와 고압단 압축기 사이의 접속관으로 작용하는 중간냉각기는 압축기 본체아래 공간에 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 이 때에, 주장치의 높이가 적당히 설계되면 중간냉각기의 튜브네스트는 방음커버의 저부의 프레임같은 프레임에 의해 방해받지 않고 꺼내질 수 있다. 냉각제 냉각기와 오일 냉각기는 주모터아래 공간에 배치되고 후단 냉각기는 가속기 위에 배치되는 것이 바람직하다. 고압단 압축기의 배기구가 상측으로 개방되기 때문에, 후단냉각기 또한 배기관의 일부로 작용한다. 따라서, 패키지의 공기배기구는 측면 패널의 상측부분에 형성될 수 있으며, 이는 패키지의 배기관의 길이를 감소시킨다. 가속기위에 후단 냉각기를 배치한 후에 남은 압축기 본체위의 공간에 흡입덕트를 배치하는 것이 바람직하다. 더 나아가, 바람직하기로, 제어패널은 정면패널의 도어패널중 모터에 인접한 것에 장착되어, 모터의 온도와 상기 인접한 도어패널의 온도가 비교적 낮아진다. 공기 냉각기의 배기구가 냉각수관과 공기관이 접합하는 일측면 패널의 아래 또는 위의 일부나 측면에 형성되는 경우는, 물공급시스템과 공기공급 시스템용 관이 일측면 패널부에 집중될 수 있다. 그러므로, 패키지내에서의 배치가 쉽게 설계될 수 있다. 장치가 상기 기술된 바와 같이 배치되면, 패키지의 공간은 효과적으로 이용되고, 따라서 패키지의 크기가 감소된다.

전술한 다른 목적을 성취하기 위해, 본 발명은 소정의 톱니 형상을 갖도록 각각 가공된 스크류 로우터의 로브에 프라이머 코팅이 입혀진후 건조 및 베이킹이 수행되도록 한다. 다음에는, 테트라플루오로에틸렌 퍼플루오르알킬비닐에테르 공중합체(이하 PFA로 언급)를 포함하는 코팅재료가 균일하게 침착 또는 적용되고 건조 및 베이킹이 수행되어, 로우터 로브의 표면상에 PFA 코팅막 또는 코팅층을 형성함으로서 로우터 상에 녹이 발생하는 것이 방지된다.

PFA 코팅막은 PFA 입자, 바인더, 안료, 물이 혼합 및 분산되어 있는 프라이머 코팅용액을 로우터 베이스의 표면에 공급하고 건조 및 베이킹을 수행하는 단계와; 물에 분산된 안료, PFA 입자 및 바인더로 된 PFA 코팅용액을 공급하고, 로우터 베이스상의 PFA입자가 연속코팅막 형성을 위해 용해되는 온도에서 건조 및 베이킹을 수행하는 단계에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

PFA 코팅이 입혀지면, 로우터 베이스의 표면은 용융된 PFA 입자가 연속층을 형성하는 단일 PFA 막으로 피복되고, 핀홀은 쉽게 형성될 수 없다. 따라서, 녹방지 효과는 PFA막의 두께(50㎛이하)에 의해서도 성취될 수 있다. PFA 입자가 응고후 균일층을 형성하도록 용해되기 때문에, 미세분말의 낙하 때문에 생기는 코팅막의 열화 우려가 없다.

PFA는 비접착 특성을 가지고 있어, 메일로우터와 피메일로우터사이 또는 로우터와 케이싱 사이의 작은 갭안으로 들어가는 공기중 먼지같은 이물질이 쉽게 제거될 수 있다. 그러므로, 이물질의 축적으로 인한 로우터의 로킹문제가 방지된다.

상기 기술된 바와 같이, 건스크류 압축기의 로우터에 공급된 PFA 코팅은 로우터상의 녹 발생을 최소화시킨다. 따라서, 로우터 사이 또는 로우터와 케이싱 사이의 작은 갭에서 녹이 발생하여 야기되는 로킹이 발지될 수 있다. 결과적으로, 녹으로 인한 로우터의 로킹이 방지될 수 있다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지형 스크류 압축기의 내부장치의 배치를 설명하는 사시도.

제2a도는 제1도에 나타낸 압축기의 내부장치의 배치를 설명하는 평면도.

제2b도는 제2a도에 나타낸 배치의 배면도.

제3도는 제1도에 나타낸 압축기의 유닛의 기능적인 관계를 나타낸 블록도.

제4도는 제1도에 보인 압축기의 패키지의 외관을 나타내는 정면도.

제4a도는 브래킷에 의해 공기냉각기를 지지하는 구조체를 나타내는 설명도.

제4b도는 외측 프레임에 제거가능하게 부착된 중심프레임의 구조예를 나타내는 설명도.

제5도는 제1도의 압축기의 도어 패널이 개방/밀폐되는 상태를 나타내는 평면도.

제6도는 매일 점검되는 제1도의 압축기의 일부를 나타내는 평면도.

제7도는 제1도에 나타낸 압축기의 공기냉각기 튜브네스트가 인출되는 방향을 설명하는 측면도.

제8도는 제1도에 나타낸 압축기의 중간냉각기를 미끄러지게 인출하는 방법을 설명하는 측면도.

제9도는 제1도에 나타낸 압축기의 공기 냉각기의 종단 커버가 개방/밀폐되는 상태를 설명하는 평면도.

제10도는 제1도의 압축기의 보수 및 점검 크레인이 설비되는 상태도.

제11도는 제1도에 나타낸 압축기의 흡입 덕트를 인출하는 방법을 설명하는 사시도.

제12a도 및 제12b도는 각각 제1도의 압축기의 공기 배기관과 모터공기배기관의 조합 구조체의 측단면도 및 부분 절개 배면도.

제13도는 다양한 압력기준 레벨을 나타내는 설명도.

제13a도 내지 제13d도는 압축기의 용량을 조절하고, 선압력이 저하되는 경우 실행되는 자동기동을 위한 압력레벨을 설정 및 제어하는 플로우챠트.

제14도는 제13a도 내지 제13b도에 나타낸 제어를 실행하는 제어패널에 배치되는 스위치 및 표시장치를 나타내는 설명도.

제15도는 종래의 패키지형 스크류 압축기의 내부장칭의 배치를 나타내는 사시도.

제16도는 스크류 압축기의 메일로우터와 피메일로우터의 맞물림을 나타내는 사시도.

제17도는 본 발명의 실시예에 따른 코팅층을 나타내는 확대도면으로서, 스크류로우터의 베이스와 코팅층사이의 관계의 주요부가 확대된 단면으로 보여지는 도면.

제18도는 본 발명의 일실시예에 따른 PFA 코팅을 실행하는 공정도.

제19도는 종래의 MoS₂코팅을 실행하는 공정도.

제20도는 MoS₂코팅이 입혀진 스크류 로브를 가진 스크류 압축기의 경우와, PFA 코팅이 입혀진 스크류 로우터 로브를 가진 스크류 압축기의 경우를, 녹에 의한 로우터의 로킹 방지면에서 비교하는 그래프(로킹을 평가하기 위해 테스트중에 로킹이 재현됨).

제21도는 PFA 코팅막의 형성 과정을 나타내는 도면.

제22도는 종래의 PTFE 코팅막의 형성 공정도.

제23도는 종래의 MoS₂코팅막의 형성 공정도이다.

본 발명은 다른 목적, 특성 및 이점이 다음 상세한 설명으로부터 더욱 상세히 기술될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패키지형 스크류 압축기의 개요가 제1, 2a, 2b 및 3도를 참조하여 기술될 것이다.

가속기(3)은 진동-방지고무(3a)를 사이에 두고 압축기 패키지 베이스(21)상에 배치된다. 저압단 압축기(주 본체(1)와 고압단 압축기(주 본체)(2)는 캔틸레버식으로 가속기(3)에 고착된다. 주모터(4)는 케이스의 플랜지부에서 가속기(3)에 고정된 플랜지형 모터이다. 전술한 유닛(1∼4)은 회전축의 중심선(A)이 베이스(21)의 길이방향 X와 일치하도록 배치된다. 저압단 압축기(1)와 고압단 압축기(2)의 아래 공간에서는 중간냉각기(더 상세하게는 압축기(본체)사이의 냉각기)(5)가 배치되는데, 이것은 저압단 압축기(1)로부터 배출된 저압 압축공기를 냉각시키고 두 압축기(1)와 (2) 사이를 연결하는 접합관으로 작용한다. 중간냉각기(5)는 베이스(2)에 배치된 레일(26)상에서 회전하도록 그 다리부분에 캐스터(25)를 구비하여, 보수작업시에 중간냉각기(5)가 방향 Y로 미끄러지게 인출되거나 제거될 수 있다. 대개 중간냉각기(5)는, 캐스터(25)가 레일(26)과 접촉하지 않는 상태(제4a도에서 실선으로 표시된 상태)에서 브래킷(27)과 진동절연고무(27a)를 사이에 두고 베이스(21)에 고정된다. 너트(27b)가 중간냉각기(5)를 하측으로 이동시킬만큼 느슨해지면, 브래킷(27)은 또한 제4a도에 나타낸 점선에 의해 표시된 위치로 하측 이동되어, 캐스터(25)는 레일(26)상에 위치될 수 있다. 고압단 압축기(12)로부터 배출된 고압압축공기를 냉각시키는 후단냉각기(더욱 상세히는 압축기(본체)뒤의 냉각기(6)가, 진동 방지고무를 사이에 두고 가속기(3)위에 위치에 고정된다. 제9도를 참조하여 후에 기술되는 바와 같이, 중간냉각기(5)와 후단냉각기(6)은 쉘 및 관형 냉각기이고, 이들 냉각기 각각은 배플(35a) 및 냉각제관(35b)으로 구성된 일체형 튜브네스트 구조체(35c)가 외측 쉘(35)내에 수용되도록 배열된다. 한쪽에 배치된 관판(종단 판)(33)은 약간 움직이는 가동판이어서, 세척작업시 튜브네스트(35c)이 방향 Y로 인출 또는 제거될 수 있게 하는 구조체가 형성된다. 두 냉각기(5) 및 (6)은 중간냉각기(5)의 튜브네스트(35c)과 후단냉각기(6)의 튜브네스트가 동일방향 Y로 인출되거나 제거되도록 배열된다. 주모터(4)아래의 공간에서, 압축기(1) 및 (2)의 베어링과 가속기(3)의 기어를 윤활시키는 오일을 냉각시키는 오일냉각기(7)와, 압축기 본체() 및 (2)의 냉각쟈켓(1a 및 2a)를 위한 응고방지용 유체로 구성된 냉각제를 냉각시키는 냉각제 냉각기(8)가 배치되어 있다. 오일냉각기(7)와 냉각제 냉각기(8)는 이들의 길이방향이 주모터(4)의 출력축의 방향 X에 수직이도록 배치된다. 윤활유를 공급하는 오일펌프(9)는 오일냉각기(7)와 냉각제 냉각기(8)위에 배치되어 오일냉각기(7) 및 냉각제 냉각기(8)의 인출 또는 제거가 방해받지 않는다. 오일냉각기(7)에 의해 냉각된 오일이 공급되는 통로에 위치된 오일필터(13)는 저압단 압축기(2)에 인접하여 배치된다. 냉각제 냉각기는 후단냉각기(16)의 아래 영역과 가속기(3)의 측면에 배치된다.

전술된 모든 장치는 박스형상의 방음커버(22)로 피복된다. 방음커버(22)는, 직접 또는 간접적으로 베이스(21)에 고정되고 박스(50)의 프레임을 구성하는 복수의 외주프레임(51)에 부착 및 고정되고, 베이스(21)상에 배치되며 박스(50)의 정면의 일부를 한정하는 시작패널(12)에 부착 및 고정된다. 하나 이상의(움직일 수 있는) 정면 패널(52), 후방패널(53), 측면패널(54) 및 천장패널(30) 그리고 모터공기 흡입덕트(24)가 방음커버(22)에 부착된다. 비록 방음커버(22)도 일종의 패널이지만, 방음벽(22)이 프레임(51)에 대해 움직이지 않기 때문에 패널(52, 53 및 54)와는 다르다. 제어패널(11)은 정면패널(52)을 구성하는 가동패널(52a), (52b)중 하나, 즉 도어패널(52a)에 부착된다. 정면패널(52)과 정면패널(52)에 대향한 후방패널(53)을 구성하는 도어패널(52a), (52b), (53a) 및 (53b)는 각각의 멀리 떨어진 측면종단에서 힌지되는 방식으로 장착된다.

공기를 저압단 압축기(1)안으로 흡입하는 흡입덕트(18)는, 제11도를 참조하여 상세히 기술되는 것과 같이, 압축기 본체(1 및 2) 위의 위치에서 후단냉각기(6)와 측면패널(54)사이에 배치된다. 흡입덕트(18)는, 흡입덕트(18)가 측며패널(54)을 통해 인출 또는 제거되도록 방향 X로 미끄러질 수 있게 방음커버(22)의 프레임(51)의 일부를 부착된다. 흡입필터(19)는 흡입덕트(18)안에 배치되고, 고무 엘보우(20)를 사이에 두고 저압단 압축기(1)의 흡입구(1b)에 접합된다. 모터공기 배기덕트(15)는 배기구위에 배치되고, 팬(도시않됨)에 의해 냉각될 주모터(4)를 냉각시키는 공기가 배기구를 통해 배출된다. 배기덕트(15)는 방음커버(22)의 프레임(51)의 일부에 부착된다. 또한 배기턱트(15)는, 제12a도 및 제12b도를 참조하여 뒤에 상세히 기술되는 공기배기 루버(louver)(46)를 구비한 천장패널(30)로 상측면이 덮혀있다. 모터공기 배기턱트(15)는, 압축기 본체(1 및 2)의 무부하 운전시에 압축기(1 및 2)로부터 배출되는 공기에 대한 배기 소음기(17)를 수용하는 공기배기 챔버 또는 덕트(16)를 그안에 포함하여, 모터(4)에서 배출된 공기와 압축기 배출공기가 함께 합쳐지지 않고 패키지 외측으로 배출된다.

보수작업을 위한 크레인용 시트(28)는 베이스(21)의 상부표면상에 형성된다. 제10도를 참조하여 뒤에 상세히 기술되는 바와 같이, 측면패널(54)과 정면패널(52)측의 모서리에 있는 시트(28)는 보수 및 점검을 손쉽게 하는 폴 크레인(36)을 고착시키는 시트로 작용한다.

천장패널(30)의 흡입구를 통해 흡입된 공기는 흡입덕트(18), 흡입필터(19) 및 고무엘보우(20)를 통과하고 나서, 저압단 압축기(1)로 흡입되기 전에 용량 조절 밸브(도시 생략)를 통과한다. 저압단 압축기(1)에 의해 압축된 공기는 중간냉각기(5)에 의해 냉각되고, 고압단 압축기(2)에 의해 특정압력 레벨로 가압된다. 다음에, 가압공기는 후단냉각기(6)에 의해 냉각되어 배기관(6a)을 통해 배출된다. 압축기(1) 및 (2)가 무부하 운전될 때 압축기(1) 및 (2)로 배출된 공기는 배기 소음기(7)를 통해 배기덕트(16)로 흐르고, 천장패널(30)의 루버(45)(제12a도 참조)를 통해 패키지 밖으로 배출된다. 공기 냉각기(5 및 6)으로부터의 배수는 측면패널(54) 아래의 베이스(21)에서 배수관(14a)의 배수구(14)를 통해 배출된다. 분기관(14b)은 배수관(14a)에 연결되고, 분기관(14b)에는 배수가 배수관(14a)을 통과하는지 여부를 체크하기 위해 배수 검출밸브(14c)가 제공된다.

제3도에서 주로 도시된 바와 같이, 저압단 압축기(1)와 고압단 압축기(2)는 가속기(3)를 이용해 주모터(4)에 의해 운전된다. 주모터(4)는 모터흡입 덕트를 통하여 패키지 즉 박스부재(도시생략)의 외측으로부터 냉각공기를 흡입하는 팬을 그안에 포함하고 있다. 모터(4)를 냉각시키는 고온공기는 모터 공기 배기덕트를 통과하여 천정패널(22)의 루버(4b)(제12a도 참조)를 통해 패키지(50)의 외측으로 배출된다. 모터 공기흡입 덕트와 모터공기 배기턱트(15)는 그 내부표면에 공급된 잡음 흡수장치(47)(제12a도 및 제12b도 참조)을 구비하여, 패키지(50)밖으로 잡음이 누출되는 것이 최소화될 수 있다.

가속기(3)의 하측부에는 오일탱크(3b)가 놓인다. 오일펌프(9)에 의해 오일탱크(3b)로부터 흡입된 윤활유는 오일필터(13)를 통과하여, 압축기 본체(1) 및 (2)의 베어링부등에 그리고 가속기(3)의 기어에 분산 공급되기전에 오일냉각기(7)에 의해 냉각된다. 매일 점검되어야 하는 오일 윤활 시스템에서는 전술한 유닛의 오일시스템(13)이 측면패널(54)에 인접하여 배치되는 반면, 2차적으로 보수 및 점검되는 오일냉각기(7)는 베이스(21)상에 형성된 베드(21a)에 배치되어 베드(21a)상에서 단독으로 미끄러지게 인출되고 제거된다.

압축기 본체(1 및 2)의 냉각 쟈켓(1a 및 2a)을 위한 냉각제는 냉각제 펌프(10)에 의해 순환되고, 냉각제 냉각기(8)의 냉각수에 의해 냉각된다.

패키지(50)의 바깥으로부터 공급된 냉각수는 베이스(21)에 배치된 주 물공급관(29)으로부터 중간냉각기(5), 후단냉각기(6), 오일냉각기(7) 및 냉각제 냉각기(8)에 분산 공급된다. 각 냉각기(5 내지 8)에서 열을 수용하는 냉각수는 주요 배수관(29a)안으로 모여져 패키지(50)의 외측으로 배출된다. 오일냉각기(8)는 냉각제 냉각기(7)에 의해 냉각된 냉각제로 냉각될 수 있다. 이 경우, 오일냉각기(8)의 세척은 거의 생략할 수 있어 유지비용이 절감된다.

상기 기술한대로 패키지형 스크류 압축기(조립체 또는 장치)(55)를 구성함으로써, 패키지 또는 박스(50)의 공간은 패키지(50)의 규모를 효과적으로 축소시키는데 이용될 수 있어 설치에 필요한 공간이 최소화된다. 더구나, 보수 및 점검의 운전성이 향상된다.

제4도 및 제5도를 참조하면, 정면패널 및 후방패널은 각각 두 개의 도어패널(52)(52a 및 52b)과 (53)(53a 및 53b)를 포함하며, 제5도에 나타낸 점선으로 나타낸 바와 같이, 두 도어패널(52a 및 52b)(53a 및 53b)는 각각 먼쪽의 측면 종단에서 힌지되는 방식으로 방음커버(22)의 프레임(51)에 장착된다. 도어패널(52a),(52b),(53a) 및 (53b)가 닫힐 때, 이들은 외주프레임(51)과 유사하게 배열된 프레임인 중심프레임(31)에 고정된다. 예를 들어 제4b도에서 나타내듯이, 중심프레임(31)은 종단벽(31a)을 갖는 V형상 기둥으로 형성된다. 종단벽(31a)은 인접한 외주프레임(이 경우, 저부 외주 프레임)(51)에, 볼트(31b)를 이용하여 분리 가능하게 고착된다. 도어패널(52 및 53)이 개방될 때, 중심프레임(31)은 쉽게 제거될 수 있다. 그러므로, 보수 및 점검 작업이 쉽게 행해질 수 있다.

제어패널(11)은 정면측에서 도어패널(42a 및 52b)중 어느 하나(52a)에 고착된다. 제어패널(11)의 외부표면은 박스부재(50)의 외부표면의 일부가 된다. 장치가 박스부재(50)에 수용되어 있다는 것은 제어패널(11)등이 박스부재(50)의 일부가 된다는 사실을 포함한다. 제어패널(11)은 압축기 장치의 기동 및 정지 기능, 온도, 압력, 전류, 운전시간, 기동횟수 및 무부하운전 회수를 표시 또는 나타내는 디지털 표시기능, 위급한 고장과 위급하지 않은 고장을 나타내는 기능 그리고 비상정지 등같은 보호기능을 가진다. 더나아가, 제어패널(11)은 용량조절 압력을 자동적으로 설정하여 에너지 절감운전같은 운전제어기능, 장시간 무부하운전을 계속할 때 행해지는 자동정지기능, 선압력이 저하될 때의 자동정지 및 예정운전기능과 같은 운전제어 기능을 갖는다. 또한, 공기 냉각기(5 및 6)과 오일냉각기(7) 같은 냉각장치에 대한 냉각수 온도와 냉각될 유체의 온도 비교결과에 따른 냉각기 세척표시기능, 공기필터(19) 및 오일필터(13)에 발생한 압력손실과 이것의 압력레벨을 이용하여 실현하는 오염검출 및 세척표시기능, 그리고 모터(4)용 그리스가 공급되는 시기를 표시하는 기능이 포함된다. 또한, 압축기본체(1 및 2)를 위한 보조기기가 점검되어야 하는 시기와 주본체(1 및 2)가 점검되어야 하는 시기 및 상기 점검 수행시까지 소요된 시간을 나타내는 기능(11a)이 포함된다. 점검시기의 취급은 압축기본체(1) 및 (2)의 운전시간과 설치시에 소요되는 시간에 따라 다르다. 첫 설치기간이 경과한후, 규정된 운전 시간 또는 규정된 연도(Year)에 점검시간이 도래했음을 표시하는 기능이 발휘된다. 고장으로 인해서 트립(trip)이 발생하면, 트립바로전 부분의 온도와 같은 운전 데이터가 저장되어 트립바로전 운전데이타가 압축기(1) 및 (2)의 운전정지후에도 패널상에 표시된다. 제어패널(11)의 상기 기술된 제어중 일부는 EP-Al-O 482 592호와 EP-Al-O 460 578에 기재되어 있다.

용량을 조절하기 위해 설정되는 압력치가 패널(11)상에서 임의로 설정될 수 있다. 소프트웨어는 일정압력 레벨보다 더 큰 압력이 설정될 수 없도록 구성되어, 압력의 상한치가 압축기에 대해 허용가능한 압력을 초과하지 않는 것을 방지한다. 상한치 압력 레벨은 설정치중 하나가 변경되어도 하한치 압력레벨보다 작아지지 않는다. 이들의 압력차가 일정치보다 작은 값으로 감소되면, 다른 설정치는 허용가능한 압력차를 유지하도록 자동적으로 변경된다. 설정치가 자동적으로 변경되면, 그 변경은 디스플레이를 깜박거리게 하여 표시된다.

압축기(장치)(55)의 용량조절과, 선압력의 강하시에 자동적으로 기동하기 위한 압력 설정치의 조정예가 제13도, 제13a도 내지 제13d도 및 제14도를 참조하여 기술될 것이다.

제13도에 나타내듯이, 압축기의 압력한도는 P_max'로, 배기압의 상한은 P_U로, 배기압의 하한은 P_L로, 압축기에 대한 자동기동압은 P_A'로, 자동기동압의 최소레벨은 P_Amin그리고 운전압력은 P로 나타내었다.

압축기(55)는 기본적으로 다음의 방법(i) 내지 (iv)에 의해 자동 운전된다.

(i) 배기압P가 P_U로 상승되면, 압축기(1 및 2)는 무부하 상태에서 운전된다(무부하 운전).

(ii) 배기압 P이 P_L로 하강될 때, 압축기(1 및 2)는 부하 상태에서 운전되어 공기를 배출한다(부하운전).

(iii) 전술한 단계(i) 및 (ii)가 반복된다.

(iv) 압축기(1 및 2)이 정지된 동안 선압력이 P_A'보다 크지 않은 레벨로 강하되면, 압축기(1 및 2)는 자동적으로 기동된다.

전술한 설정 및 제어는 다음 조건하에서 실행된다.

(a) 압축기(1) 및 (2)의 무부하 운전 및 부하운전을 제어하는데 이용된다.

(b) 다음 관계가 만족되어야 한다: P_UP_LP_A와 P_max

P_U

(이것은 P_U와 P_L이 반대이면 (P_L

P_U), 압축기(1 및 2)는 제어될 수 없기 때문이다. P_AP_L이면, 자동기동신호는 항상 압축기(1) 및 (2)의 운전동안 바람직하지 않게 전송되어, 장치에 문제를 일으키기 때문이다)

(c) △P₁= P_U- P₁이 너무 작으면, 부하 운전 및 무부하운전이 짧은 기간에 반복되는 헌팅현상(hunting phenomenon)이 발생하여 용량제어장치가 손상된다. 그러므로, △P_1min은 △P₁

△P_1min이 만족되도록 결정된다.

(d) △P₂= P_L- P_A'에 대해서, △P_2min은 압력검출장치(도시생략)의 검출오차와, △P₂

P_2min관계를 유지하기 위한 압력 변화를 고려하여 결정된다.

전술한 설정 및 제어는 제13a도 내지 제13d도의 플로우챠트에 나타낸 바와 같이 실행된다.

먼저, 제14도에 나타낸 제어패널(11)상의 관련 스위치중 모드변경스위치(59a)가 단계 60에서 눌려져 압력설정모드가 선택된다.

다음에, 압력선택스위치(59j)가 눌려 배기압의 상한을 설정하는 모드를 선택하고, 다음에 현 상한값 P_U이 디지털 수치값 디스플레이 또는 표시기(59b)상에 표시되는 단계 61로 옮겨진다. 다음 단계 62에서 배기압의 상한을 나타내는 LED(발광 다이오드)(59c)가 턴온된다. 설정된 상한치 P_U가 상승되면, 설정치 증감스위치(59d)가 눌려져 단계(63)에서 단계(64)로 옮겨진다. 상한치 P_U가 P_max'인 경우에 P_U값은 단계 65에서 증가되고 디스플레이(59b)에 나타난 값도 변경된다. P_UP_max'이면, 단계 63 내지 65가 반복되어 상한치 P_U증가된다. 반면, P_U

P_max관계를 만족시키는 P_U설정은 전술한 조건(b)가 만족되지 않기 때문에 허용되지 않는다. 그러므로, 순서가 되돌아온다. 이때에, 경보등이 발생된다.

설정된 상한치 P_U가 하강되면, 설정치 하강 스위치(59e)가 눌려져 단계 66에서 단계 67로 진행된다. 단계 67에서, P_U값이 감소되고 디스플레이(59b)에 표시된 값도 변경된다. 다음 단계68에서, △P₁= P_U- P_L이 △P_1min와 비교된다. △P₁

△P_1min이면, 단계 66 및 67이 반복되고, 상한치 P_U가 감소된다. 반면, 단계 68에서 △P₁△P_1min라 결정되면, 단계 69에서 하한치 P_L이 변경되어 △P₁= △P_1min관계가 만족된다. 단계 70에서, 배기압의 하한이라는 문자 LED(59f)가 턴온 및 오(플리커)되어 하한치 P_L의 변화를 알려준다. 단계 71에서는, P_L이 상기 기술된 바와 같이 변경된 후 △P₂= P_L- P_A이 △P_2min과 비교된다. △P₂

△P_2min이면, 단계 66 내지 71이 반복되어 상한치 P_U와 하한치 P_L이 감소된다. △P₂△P_2min이라고 판별되면, 자동 기동압력 P_A은 단계 72에서 변경되어 △P₂=△P_2min관계가 만족된다. 단계 73에서는, 자동기동압 이라는 문자 LED(59g)가 턴온 및 오프(플리커)되어 자동기동압 P_A의 변경을 알려준다. 상한치 P_A가 더욱 감소되면, 단계 67 내지 73이 반복된다.

상한값 P_U'의 증가 또는 감소를 통해, 상한값 P_U이 소정치가 될 수 있음이 확인되면, 설정완료스위치(59h)가 눌려져 단계 63 또는 66에서 단계 74를 통해 단계 75로 진행되고, 여기에서 배기압의 상한이라는 문자 디스플레이(59c)가 플리커가 정지된다. 단계 76에서는, 전술한 단계에서 결정된 값 P_U, P_L및 P_A가 갱신된 설정치로서 채택되고, 압력 설정모드의 과정이 단계 77에서 완료된다.

모드변경스위치(59a)를 눌러 압력설정모드가 선택되고 압력선택 스위치(59j)를 눌러 배기압의 하한 P_L이 선택되면, 하한 P_L의 현재 값이 디스플레이(59b)에 표시되는 단계 78로 진행된다. 다음은 단계 79에서 배기압의 하한을 나타내는 LED(59f)가 턴온된다.

하한치 P_L가 상승되면, 증가스위치(59d)가 눌려져 단계 80에서 단계 81로 진행하게 한다. 단계 81에서 △P₁= P_U- P_L과 P_1min가 비교된다. △P₁△P_1min'이면 단계 82에서 △P_L이 증가되며, 하한치 P_L가 증가하도록 단계 80 내지 82가 반복된다. △P₁

△P_min'이라고 판정되면, 조건(C)가 만족되지 않는다. 따라서, P_L의 증가는 허용되지 않고 순서는 되돌아온다. 이때 경보 등이 발해진다.

하한치 P_L이 감소되면, 감소스위치(59e)가 눌려져 P_L값이 감소되는 단계 83로 진행되게 한다. 단계 71 내지 73과 동일한 단계 85 내지 87에서, P_L은 소정치로 감소되고, P_A는 필요하다면 감소된다.

하한치 P_L가 소정치로 증가 또는 감소된다고 단계 80 내지 87에서 판정되면, 설정완료스위치(59h)가 전술의 단계와 동일하게 눌러져서, 단계 80 또는 단계 83에서 단계 74 내지 76으로 진행되고 판정치 P_L및 P_A가 갱신된 설정치로 채택된다. 다음에, 압력설정모드의 과정이 단계 77에서 완료된다.

이와 유사하게, 모드스위치(59a)가 이용되어 압력설정모드를 선택하고 압력설정스위치(59j)가 이용되어 자동기동압 P_A'를 설정하는 모드를 선택하면, 자동기동압 P_A의 현재값이 디스플레이(59b)에 표시되는 단계 88로 진행된다. 다음 단계 89에서는 자동기동압을 나타내는 LED(59h)가 턴온된다.

자동기동압 P_A가 상승되면, 증가스위치(59d)가 눌려져 단계 90에서 단계 91로 진행되게 한다. 단계 91에서, △P₂=P_L-P_A가 △P_2min와 비교된다. △P₂△P_2min'이면, P_A는 단계 92에서 증가되고 단계 90 내지 92가 반복되어 자동기동압 P_A가 상승된다. 단계 91에서 △P₂

△P_2min'라고 판정되면, 조건(d)는 만족되지 않는다. 따라서, P_A의 상승이 허용되지 않고 순서는 되돌아온다. 이때, 경보등이 발해진다.

자동기동압(P_A)이 저하되면, 감소스위치(59e)가 눌려져 단계 93에서 단계94로 진행되게 한다. 만약 압력이 최저 자동기동압 P_Amin'보다 높으면, 단계 95에서 P_A의 감소가 반복되도록 단계 93 내지 95가 반복된다.

P_A가 소정치가 되면, 완료스위치(59h)가 눌려져 자동기동압 P_A이 단계 74 내지 77에서 갱신치로 설정된다.

제13, 13a도 내지 제13d 및 제14도에 나타낸 입력설정시스템은 오차 있는 설정으로 야기되는 문제를 방지하고, 또한 오차있는 설정 그 자체를 방지하는 것을 확실히 한다.

전술한 제어는 제13a도 내지 제13도에 나타낸 순서에 따른 프로그램을 내장한 마이크로프로세서를 구비하는 제3도의 제어장치(97)에 의해 실행된다.

제6도는 매일 또는 일상적으로 점검되는 패키지의 일부를 나타내는 평면도이다. 제어패널(11)이 장착되는 정면패널(52) 근처에, 그리스 공급구(56), 윤활유 레벨미터기(57) 그리고 오일공급구(58)가 제공된다. 또한, 인접한 측면패널(54) 근처에는 오일필터(13)와 공기 냉각기 배수구(14)가 공급된다. 정면패널(52)과 측면패널(54)은 매일 점검되는 측면 또는 방향 P 및 E에 있게 된다. 따라서, 운전자는 매일 점검을 위해 압축기(55)주위를 이동할 필요가 없다. 또한 패키지(50)를 설치하는데 필요한 공간이 축소될 수 있고, 또한 압축기장치(55)를 설치하는데 필요한 공간과 보수공간이 축소될 수 있다.

제7도는 중간냉각기(5)의 튜브네스트와 후단냉각기(6)의 튜브네스트가 제거 또는 인출되는 방향 Y1를 나타내고 있다. 정면패널(52)을 개방한 후, 중간냉각기(5) 및 후단냉각기(6)가 방향 Y1에서 개방된 정면패널(52)을 통해 제거될 수 있다.

제8도는 중간냉각기(5)를 미끄러지게 인출하여 제거시키는 방법을 설명하는 측면도이다. 정면패널(52) 및 측면패널(54)를 개방한 후, 고압단 흡입 덕트(32)가 분리 및 제거된다. 제4a도에 나타낸 너트(27b)를 느슨하게 하면, 전술한 고정 브래킷(27)이 하강된다. 그 다음에 캐스터(25)가 레일(26)에 위치되면, 중간냉각기(5)는 제8도에 나타낸 방향 Y1으로 이동된다. 중간냉각기(5) 전체가 패키지(50)의 외측으로 쉽게 인출될 수 있기 때문에, 세척작업이 쉽게 행해진다.

제9도는 공기 냉각기(중간냉각기(5) 및 후단냉각기(6))의 종단커버(33)가 개방 및 밀폐되는 상태를 나타내는 평면도이다. 제9도는 냉각기(5) 또는 (6)의 미스트 분리기로서의 공기출구의 측면에서 종단커버(33)가 개방 및 밀폐될 수 있도록 배열된 일례를 나타낸다. 종단커버(33)은 냉각기 쉘(35)의 플랜지에 대개 볼트(33a)로 고정되면, 보수 및 점검 작업시에는 고정볼트(33a)가 제거되어, 종단커버(33)가 냉각기 쉘(35)용 힌지 브래킷(34)의 힌지 핀(34a)주위에서 회전 이동되게 한다. 따라서, 세척 및 점검작업이 쉽게 실행될 수 있다. 이 실시예는 종단커버(33)의 전단위치에 힌지 브래킷(34)의 회전중심을 위치시켜, 종단커버(33)를 개방/밀폐하는데 필요한 공간이 최소화될 수 있다. 힌지브래킷(34) 또는 종단커버(33)의 힌지된 삽입 홀(33b)이 길이연장된 홀안으로 형성되기 때문에, 힌지핀(34a)은 종단커버(33)의 개방시에 길이방향 Y1으로 미끄러지게 이동될 수 있다. 따라서, 개방 및 밀폐 운전시에 0링 및 패킹이 손상되지 않게 보호될 수 있다.

제10도는 보수 및 점검 크레인이 설비된 상태를 나타낸다. 보조기기가 점검될 때, 정면패널(52), 측면패널(54), 그리고 외주프레임(51)의 파(par)등이 분리 및 제거된다. 그런후, 정면패널(52)(또는 그 연장부)와 측면패널(53)(또는 그 연장부)에 의해 형성된 모서리에 위치하는 시트(28)상에 폴 크레인 지지기둥(36)이 장착된다. 회전아암(37)이 기둥(36)에 장착되어, 호이스트(38)에 의해 장치가 들어올려질 수 있다. 측면패널(54)의 측면에서의 방음커버(22)와 그 프레임(51)이 분리될 수 있어 유닛은 동일(개방된) 방향으로 인출된다. 폴-크레인(36),(37) 및 (38)이 박스부재(50)에 수용될 수도 있다. 패키지(50) 전체가 보수 및 점검되면, 박스부재(50)를 구성하는 프레임(51)과 패널(22,52,53 및 54)이 제거된다. 다음에, 실선으로 나타낸 세 개의 기둥(39)(이들중 하나는 도시생략)과 기둥(36)이 베이스(21)상의 네 개의 시트(28)(세개의 시트는 도시생략)에 장착된다. 또한, 빔(40)과 이동가능한 거더(girder:41)가 배치되어 패키지(50)에서 장치를 들어올리는 작업이 실행된다.

제11도는 흡입덕트(18)를 제거 또는 인출하는 방법을 나타낸다. 플랜지(18a 및 18a)는 흡입덕트(18)위에 배치되어 흡입덕트(18)가 측면패널(54)에 수직으로 연장한 두 개의 빔(43)에 매달려 있다. 보수 및 점검작업 실행시, 천장패널(30)과 측면패널(54)이 개방 또는 제거된다. 그 다음은, 외주프레임(51)중에서, 측면패널(54) 위에 배치된 프레임(42)이 먼저 제거되고, 흡입덕트(18)가 측면패널(54) 및 표면쪽으로 인출되어 제거된다. 흡입덕트(18)가 빔(43)상의 플랜지부(18a)에서 미끄러지기 때문에, X1 방향으로 쉽게 제거될 수 있다. 흡입덕트(18)가 제거된 후에는 측면패널위의 중심부가 개방되어, 패키지(50)의 장치는 이를 들어올림으로써 쉽게 인출될 수 있다.

제12a도 및 제12b도는 무부하운전시의 공기배기덕트(16)와 모터공기 배기덕트(15)를 나타낸다. 배기 소음기(17)를 내부에 수용한 공기 배기덕트(16)는 모터공기배기덕트(15)내에 형성되어, 모터(4)로부터 배출된 공기가 통과하는 통로로부터 분리된다. 무부하 운전시에 압축기(1) 및 (2)로부터 배출된 공기가 공기배출 소음기(17)를 통해 배출되고나서, 배출된 공기는 천장패널(30)의 공기배기루버(45)를 통해 패키지(50)밖으로 흐른다. 모터(4)를 냉각시키며 모터공기 배기구(44)를 통해 모터(4)로부터 배기된 공기는 모터공기 배기덕트(15)를 통과한다. 다음에, 이 공기는 모터공기 배기루버(46)를 통해 패키지(50) 밖으로 배출된다. 모터공기 배기덕트(15)는 그 내벽에 공그뵌 잡음흡수기(47)를 구비하여 방음된다. 모터(4)로부터 배출된 공기가 외측으로 배출되기 전에 공기 배기덕트(16)로 흐르기 때문에, 공기 배기덕트(16)로부터 페키지(50)로 잡음이 통과하는 것 및 열방사가 최소화될 수 있다. 공기 배기루버(45) 및 모터공기 배기루버(46)가 인접하여 배치되기 때문에, 패키지(50)로부터 배출된 고온공기는 냉각된 모터(4)로부터 배출된 공기와 함께 합류한다.

본 발명에 따르면, 매일 또는 일상적인 점검작업은 쉽게 실행될 수 있고, 점검을 완료하는데 소요되는 시간이 단축될 수 있다. 또한, 점검 작업을 실행하는데 필요한 공간이 감소되어, 설치공간 및 설비방향 같은 설비시의 제한이 최소화될 수 있다. 따라서, 설비설계는 비교적 자유롭게 행해질 수 있다.

더 나아가, 보수 및 점검 작업이 쉽게 실행되어 보수비용이 절감된다.

또한, 보수공간이 줄어들어 설비가 비교적 자유롭게 행해질 수 있다.

냉각기 전체가 쉽게 제거될 수 있어, 보수 작업실행에 소요되는 시간이 단축되고, 따라서 보수비용이 절감된다.

공기 냉각기의 종단커버가 쉽게 개방 또는 밀폐되기 때문에, 공기 냉각기의 보수 및 점검작업이 쉽게 행해질 수 있고, 따라서 보수비용이 절감된다.

냉각제 냉각기와 오일 냉각기 등의 보수공간이 공기 냉각기용 보수공간과 공동으로 이용될 수 있다. 따라서, 압축기를 설비하는데 필요한 공간이 줄어든다.

흡입 덕트가 쉽게 제거되기 때문에, 여러 장치의 보수작업이 보수 및 점검시에 쉽게 행해지고, 따라서 보수비용이 절감될 수 있다.

천장에 장착된 크레인과 같은 장비가 생략될 수 있기 때문에, 압축기를 설비하는데 필요한 비용이 절감될 수 있다.

고온의 배출공기가 모터로 흐르지 않아, 신뢰성이 향상된다.

패키지의 공간이 효과적으로 이용되어, 패키지의 규모가 축소되고 보수작업이 쉬워진다.

저압단 및/또는 고압단 압축기 본체(1) 및 (2)의 로우터부로 구성된 실시예가 제16 내지 18, 20 및 21도를 참조하여 기술될 것이다.

제16도에서 나타낸 바와 같이, 나선형 돌출톱니(101a)를 갖는 메일로우터(101)와 나선형 오목톱니(102a)를 갖는 피메일로우터(102)는, 로우터(101 및 102)가 케이싱(151)에 비접촉방식으로 회전되지만 로우터(101 및 102)의 톱니(101a 및 102a)가 사실상 서로 맞물리도록, 케이싱(151)내에 배치된 베어링(152,152)(다른측의 베어링은 도시생략)에 의해 지지된다. 두 로우터(101) 및 (102)는 동기식 기어(153) 및 (154)를 이용하여 서로 연결된다.

제16도에서 나타낸 메일로우터(101)의 로브(103)와 피메일로우터(102)의 로브는, PFA 코팅재료가 로브(103)에서 그리스제거를 위해 베이킹되는 온도와 동일한 온도로 가열된다. 다음에, 탄소강 같은 재료로 제조된 로우터의 베이스(104) 표면은, 로우터의 베이스부의 일부를 나타내는 제17도의 참조부호 R로 나타내듯이 조면화된다(roughed). 조면화된 표면(104a)에는 프라이머코팅(105)이 입혀진후 건조된다. 그런 다음에, 건조된 프라이머코팅(105)의 표면에 PFA 코팅재료(106)가 공급되고나서, 전체가 베이킹된다.

LATEST FLUOROPOLYMER COATING TECHNOLOGY (Epote Co., Ltd가 발간) p8 내지 p304에서 기재된 바와 같이, PFA는 다음 구조를 갖는다:

여기서 x와 n은 양의 정수이다. 예를 들면, 듀퐁사의 Teflon PFA(상품명)에 상당하는 물질이며, Mitsui DuPont Prolochemical로부터 입수가 가능하다.

PFA 코팅공정은 제18도에서 상세히 나타낸다. 먼저, 각 건스크류 압축기(1) 및 (2)의 스크류 로우터의 각 로브(103)의 베이스(104)(제16도 및 제17도 참조)는 소정의 형상을 갖도록 가공된다. 다음에, 로브(103)의 베이스(104)는 PFA코팅이 베키이킹되는 온도와 동일한 온도에서 가열되어, 그리스제거된다(107). 다음에, 베이스(104)는 처리실의 온도로 가열되고나서, 로브(103)의 베이스(104)의 코팅표면은 알루미늄 쇼트블라스팅(shot blasting)을 행하여(108) 조면화된다. 다음에, 조면화된 면(104a)은 브러싱(109)으로 세척되고나서, PFA 입자,안료 및 바인더 같은 재료로 구성된 프라이머코팅 합성물을 코팅(110)시키는 작업이 수행된다. 다음에는 프라이머코팅막이 건조되고(단계 111), 300℃ 내지 350℃에서 예비 베이킹된 후(단계 112), 냉각된다. 그 다음에는 PFA막이 코팅된다(단계 113). 그 다음에는, PFA막이 건조(114)되는 것이 확인되면(단계 114), 390℃ 내지 420℃에서 베이킹된다(단계 115). 그 다음에는, 냉각(단계 116)된후, PFA막(106)의 두께가 측정된다. 소정의 두께가 달성되지 않으면, 필요한 두께를 얻을때까지 제18도의 단계 113 내지 단계 116이 반복된다.

제21도는 PFA코팅막을 형성하는 공정도이다. 이 공정에서, PFA입자(131), 바인더, 안료 및 물이 혼합 및 분산되어 있는 프라이머코팅용액(132)이, 전술한 프라이머 코팅단계(11)에서 로우터베이스(104)의 기복면(104a)에 공급된다. 건조(111)되고 예비 베이킹(112)된후에, 단계 113에서 PFA입자(131)의 용액이 예비 베이킹된 프라이머막(105a)에 공급된후 건조된다. 다음단계(115)에서 전체가 베이킹되어 로우터베이스(104)상의 PFA입자(31)가 용해되어 연속코팅막(105),(106)을 갖게 된다. PFA 코팅시에 막의 상태변화는 상기 기술된 LATEST FLUOROPOLYMER COATING TECHNOLOGY p104에서 기재되어 있다.

다음에, 본 발명에 따른 PFA 코팅이 종래의 PTFE 코팅과 비교된다.

PTFE 코팅막을 형성하는 종래의 공정단계는 제22도에서 나타낸 것과 유사하게 진행되지만, 로우터 베이스(104)의 표면에 공급된 PTFE입자(136)는 용해되는 것이 아니라, PTFE막(135)을 형성하도록 이들의 입자 모양을 유지하면서 축적된다. 참조번호 137은 PTFE 증합체 코팅용액을 나타내고, 138은 예비적 또는 임시적으로 베이킹된 PTFE 프라이머 코팅층을 나타내고, 139는 주요 PTFE 코팅용액을 나타낸다. PTFE막의 상태는 전술된 LATEST FLUOROPOLYMER COATING TECHNOLOGY p104에서도 기재되어 있다.

PTFE입자(136)의 내부식성이 PFA 입자(131)의 것과 유사하지만, PTFE 코팅막이 PTFE입자(136)의 축적으로 형성된다는 사실은 입자(136)와 입자(136)가 함께 합쳐지는 영역을 따라 핀 홀이 쉽게 형성되도록 한다. 따라서, PTFE 코팅막(135)의 두께는 만족스런 내부식성을 갖기 위해서는 PFA막(106)과 비교적 더 두꺼워야한다. 다시 말해서, PFA막(106)은 그 두께가 비교적 얇더라도 만족스런 내부식성을 갖는다.

다음에, 본 발명에 따른 PFA코팅과 종래의 MoS₂코팅이 비교된다.

제19도 및 제23도는 종래의 MoS₂코팅공정의 순서와 MoS₂코팅막의 형성공정을 나타낸다.

MoS₂코팅공정에서, 그리스제거(118)와 쇼트블라스팅(119)이 실행된 후, 인산망간 처리(120), 물세척(121) 및 건조(122)가 실행되어 인산망간막(140)이 로우터베이스(104)상에 형성된다. MoS₂코팅(124)과 건조(125)가 행해져 시든 잎 같은 MoS₂입자(141)가 축적된다. 다음에 예비베이킹(126)과 베이킹(127)이 행해지고, MoS₂입자(141)가 바인더에 의해 함께 접합된다. MoS₂막은 MoS₂입자(141)이 축적되고 이들 사이의 공간은 바인더로 채워지는 구조를 갖는다. 바인더와 인산망간(140)이 200℃보다 큰 고온의 온도를 받아, 내부식성이 악화된다. 그러므로, 핀 홀은 MoS₂입자(141) 및 (141) 사이에 쉽게 형성된다. 건스크류 압축기의 압축 챔버의 공기온도는 단열팽창으로 인한 200℃이상의 수준으로 상승되기 때문에, MoS₂코팅에 의해 항상 만족스런 내부식 효과가 나오지 않는다.

반면에, PFA 코팅은 로우터베이스(104)의 표면이 용해 및 응고된 연속의 균일 PFA 입자(131)로 피복되게 한다. 따라서, 핀 홀은 PFA코팅막(106)의 두께가 매우 얇더라도(40㎛이하) 내부식성이 만족스럽게 성취된다. PFA입자(131)가 PFA막(106)내에서 용해되고 합체되기 때문에, 미세분말의 낙하로 인해 코팅막(106)이 악화될 염려가 없다.

PFA는 비접착 특성을 갖기 때문에, 메일로우터(101)와 피메일로우터(102) 사이의 작은 갭에, 또는 각 압축기 본체(1) 및 (2)의 압축 챔버의 로우터(101),(102) 및 케이싱(151)중에 침입된 공기중 먼지같은 이물질이 쉽게 배출될 수 있다. 따라서, 로우터(101) 및 (102)의 로킹문제가 발생할 염려가 거의 없다.

상기 기술된 바와 같이 건스크류 압축기(1) 및 (2)의 로우터(101) 및 (102)에 PFA코팅을 인가하여, 로우터(101) 및 (102)의 녹발생이 방지되고 로우터(101)와 (102) 사이의 작은 갭에서 또는 로우터(101) 및 (102)와 케이싱(151)중의 녹으로 인한 로킹이 방지된다. 따라서, 녹으로 인한 로우터(101) 및 (102)의 로킹이 방지된다.

제20도는 로브가 MoS₂코팅된 로우터로 이루어진 건스크류 압축기의 로우터와, 로브가 PFA 코팅(Mitsui DuPont Florochemical의 Teflon PFA(상표명))된 건스크류 압축기의 로우터의, 로우터 로킹 또는 로킹력의 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 이 측정은, 소금물을 주기적으로 분무하여 녹으로 인한 로우터의 로킹이 발생하도록 내버려둔후, 로우터를 회전시키는데 필요한 회전력을 평가하여 행해진다. 종래의 MoS₂코팅된 로우터와 비교하여, PFA코팅된 로우터에서 로우터의 녹방지효과가 더욱 만족스럽다는 사실은 제20도로부터 이해될 수 있다. 따라서, 녹으로 인한 로우터의 로킹의 염려가 거의 없다.

상기 기술된 바와 같이, PFA 코팅이 스크류 로우터의 로브에 인가되면, 스크류로우터 로브의 녹발생이 최소화될 수 있다. 녹이 케이싱에 발생되더라도, 플루오르수지의 비접착특성은 케이싱의 녹으로 인한 로우터의 고착을 억제한다. 결과적으로 가스압축 챔버에서 녹으로 인한 로우터의 로킹이 방지될 수 있다.

본 발명은 특정하게 바람직한 형태로 기술되었지만, 특허청구된 본 발명의 정신 및 영역에서 벗어나지 않고도, 바람직한 형태의 기술 구성의 상세 사항이 변경될 수 있다.

Claims (4)

1. 건스크류 압축기로서, 나선형 돌출 톱니를 갖는 메일로우터; 나선형 오목 톱니를 갖는 피메일로우터; 및 케이싱을 포함하며, 상기 케이싱의 내부에서, 상기 메일로우터 및 상기 피메일로우터는 상기 케이싱에 배치된 베어링에 의해 지지되고 동기식 기어를 통해 서로 연결되면, 상기 로우터들 톱니가 실질적으로 서로 맞물리는 동안 비접촉 방식으로 회전하면, 상기 메일로우터와 상기 피메일로우터 각각은, 테트라플루오르에틸렌 퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체로 구성되며 용융후 고체화된 균질한 연속층으로 피복되는 것을 특징으로 하는 건스크류 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 층은 약 50㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 건스크류 압축기.
3. (a)로우터중 소정 형상의 원하는 표면영역을 프라이머 코팅하는 단계; (b) 상기 영역에 테트라플루오르에틸렌 퍼플루오로알킬비닐에테르로 이루어진 코팅을 입히는 단계; (c) 상기 테트라플루오르에틸렌 퍼플루오로알킬비닐에테르 코팅을 가열하여 굽는 단계; 및 (d) 소정 두께의 테트라플루오르에틸렌 퍼플루오로알킬비닐에테르 코팅이 상기 로우터 상에 연속적이고 균질한 층으로 입혀질 때까지 상기 (b) 내지 (c) 단계를 적어도 한 번 이상 수행하는 것을 특징으로 하는 건스크류 압축기 제조방법.
4. 제3항의 방법에 의해 제조된 피메일로우터 및 메일로우터를 포함하는 건스크류 압축기.

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