KR100743003B1 - 콤프레서가 구비된 순환 시스템에서 세균 증식을 억제하는방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉매 순환 시스템(1,4,6,8,11,13)이 결합된 콤프레서(1)에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 냉매 순환 시스템(1,4,6,8,11,13)을 포함하는 콤프레서(1)에서 세균의 함량을 낮게 유지하는 방법에 관한 것으로서, 이는 작동 기체와 냉매를 순환 시스템의 작동 중에 콤프레서(1)에 공급한 뒤 그 기체를 콤프레서(1)에서 출구 압력으로 압축시키고, 그 기체와 냉매는 콤프레서(1)로부터 함께 제거한 후 기체상과 액상으로 분리하고, 이후에 그 기체는 용기로 전달하고, 그 액체는 냉각 후 냉매로서 콤프레서에 반송하는 방법이다. 이 방법은 냉매의 온도를 적어도 15초의 지속 시간 동안 55℃ 이상의 온도로 상승시키기 위한 콤프레서(1)의 발열 용량을 이용하여, 시스템 내에 세균 사멸 조건을 간헐적으로 생성하는 것을 특징으로 한다.

Description

콤프레서가 구비된 순환 시스템에서 세균 증식을 억제하는 방법{BACTERIAL GROWTH INHIBITION IN A CIRCULATION SYSTEM COMPRISING A COMPRESSOR}

본 발명은 냉매 순환 시스템을 포함하는 콤프레서에서 세균의 함량을 낮게 유지하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 순환 시스템 작동 중에 작동 기체와 냉매를 콤프레서에 공급한 뒤 그 작동 기체를 출구 압력으로 압축시키고, 그 기체와 냉매는 콤프레서로부터 함께 제거한 후 기체상과 액상으로 분리하고, 이후에 그 기체는 용기로 전달하고, 그 액체는 냉각 후 냉매로서 콤프레서로 반송하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 콤프레서에서 세균의 함량을 낮게 유지하기 위한, 냉매 순환 시스템과 연결된 콤프레서에 관한 것이다.

이 후 용기로 전달될 공기 또는 일부의 다른 기체를 압축하는 데 이용되는 콤프레서(예컨대, 압력 기체 시스템 등)는 종종 액체 냉매(예, 물)로 냉각시킨다. 이 냉매는 압축 하에 기체와 직접 접촉하게 된다. 일반적으로, 적어도 냉매의 일부는 압축 시에 발생하는 열에 의해 증발된다. 그 결과, 냉매를 회수하기 위해 기체를 함유하는 압축된 냉매에 대해 기체-액체 분리 공정 처리를 실시할 필요가 있다. 또한, 기체가 매우 소량의 냉매를 함유하는 것이 바람직한데, 다시 말하자면, 용기로 전달되는 기체 중에 존재하는 냉매의 양이 가능한 한 최소로 존재하는 것이 바람직할 것이다.

일반적인 냉매는 오일 및 물이다. 특히 냉매가 물이고 기체가 공기인 경우에, 세균이 번식할 수 없도록 냉매 순환 시스템 조건을 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 세균 증식은 일반적으로 액체의 유속이 낮거나 또는 액체가 움직이지 않는 냉매 순환 시스템 부위에서 일어날 것이다. 이 시스템에서 이러한 부위의 온도는 세균이 증식하기에 알맞은 온도이다. 따라서, 곤죽같은 덩어리를 형성하는 세균의 군락이 빨리 증식된다. 세균은 보통 지수함수적으로 증식한다.

압축된 기체(일반적으로는 공기)가 이후의 액체 분리단계에서 다량의 세균을 함유하지 않도록 하는 것을 확실히 하기 위해서, 이들 세균 군락이 더 커지기 전에 이 군락을 간헐적으로 제거해 줄 필요가 있다. 이러한 제거 방법으로는 존재하는 모든 액체를 제거한 후 이를 깨끗한 액체로 대체하는 방법, 또는 시스템을 순환하는 액체를 연속적으로 세정하는 방법이 있다. 냉매가 물인 경우라도, 적어도 최소량의 물 순환 시스템을 세정하기 위해 약 40 리터의 증류수 또는 탈이온수를 비교적 짧은 간격을 두고 첨가할 경우 비용이 많이 든다.

본 발명의 제1 목적은 콤프레서의 냉매 도관에 유해한 세균이 증식하는 것을 방지할 수 있는 간단하면서도 효과적인 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 냉매 도관에서 세균 증식을 방지하거나 크게 감소시킬 수 있는 냉매 시스템을 지닌 콤프레서를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따라, 콤프레서의 발열 용량은 냉매를 저온 살균 처리하기에 충분한 시간 동안 냉매의 온도를 세균 사멸 레벨로 올린다. 압축된 기체를 용기, 예컨대 압력 기체 시스템으로 전달하는 일은 이 시간대를 피하므로, 기체는 주변환경으로 통과되거나 또는 바람직하게는 콤프레서의 기체의 유입구로 반송된다. 후자의 경우, 반송되지 않으면 소실되었을 상당량의 냉매가 시스템으로 반송된다. 냉매의 농도를 증가시키는 조건을 얻기 위해서는, 냉매가 작동 공정에서 냉각되는 규모를 감소시키는 것이 필요하다. 가능한 한 가장 빨리 소정 레벨의 온도로 상승시키기 위해, 세균 사멸 과정 중에 냉매의 냉각을 완전히 중지시킨다.

냉매의 온도는, 냉매 냉각 장치 또는 열교환기와 콤프레서의 냉매 유입구 사이에 배치된 온도 센서 또는 냉매 유입구 자체 내에 배치된 온도 센서에 의해 제어된다.

냉매의 저온 살균과정은 자동으로 또는 수동으로 개시할 수 있다. 실제적인 저온 살균 과정과 이의 지속 시간은, 예컨대, 밸브같은 적당한 제어 장치를 이용하여 조절할 수 있다.

상술한 본 발명의 제1 목적은 냉매 순환 시스템을 포함하는 콤프레서에서 세균 함량을 낮게 유지하는 방법에 의해 수행되는 것으로서, 이 때 작동 기체와 냉매를 순환 시스템 작동 중에 콤프레서에 공급한 뒤 그 기체를 출구 압력으로 압축시키고, 그 기체와 냉매는 콤프레서로부터 함께 제거한 후 기체상과 액상으로 분리하고, 이후에 기체상은 용기로 전달하고, 액상은 냉각 후 냉매로서 콤프레서에 반송한다. 이 방법의 특징은 순환하는 냉매의 온도를 적어도 15초의 지속 시간 동안 55℃ 이상의 온도로 상승시키기 위한 콤프레서의 발열 용량을 이용하여, 시스템 내에 세균 사멸 조건을 간헐적으로 생성하는 데 있다.

바람직한 구체예는 첨부된 종속항에서 명백히 알 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 제2 목적은 기체 유입구, 이 기체 유입구와는 분리된 냉매 유입구 및 압축 기체와 냉매를 위한 공통의 출구를 포함하는, 회합된 냉매 순환 시스템을 구비한 콤프레서에 의해 달성되는데, 상기 순환 시스템은 기체/냉매 유입 수단, 기체상 출구 수단 및 액상 출구 수단을 구비한 분리기, 액상의 온도를 낮추기 위한 열교환기, 콤프레서 출구와 분리기 입구를 연결하는 도관, 분리기의 액상 출구와 열교환기를 연결하는 도관 및 열교환기와 콤프레서의 냉매 유입구를 연결하는 도관을 포함하는 시스템이다. 본 발명의 콤프레서는 콤프레서의 냉매 유입구에, 또는 열교환기와 상기 콤프레서의 냉매 유입구를 연결하는 냉매 도관에 온도 센서가 배치되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 액체 분리기를 구비한 냉매 도관을 지닌 콤프레서를 개략적으로 도시한 것이다

본 발명은 액체 분리기를 구비한 냉매 도관을 지닌 콤프레서를 개략적으로 도시한 첨부 도면을 참조로 이하에서 자세히 설명될 것이다.

콤프레서(1), 바람직하게는 나선형 스크류 콤프레서는 공기 유입구(2)와 압축된 공기의 출구(3)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 출구(3)는 도관(4)에 의해 액체 분리기(6)의 입구(5)에 연결되어 있다. 액체 분리기(6)는 제1 출구(23)를 구비하는데, 이 출구는 도관(7)에 연결되어 공기를 용기(도시하지 않음)로 운반한다. 도관(7)은 샷-오프 밸브(shut-off valve)(17)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

분리기(6)는 제2 출구(9)를 구비하며, 이 출구는 도관(8)에 의해 액상 냉각 장치(11), 예컨대 열교환기의 입구(10)에 연결되어 있다. 냉각 장치(11)의 출구(12)는 도관(13)에 연결되며, 이것은 다시 냉각 장치(14)를 콤프레서(1)의 냉매 유입구(14)에 연결한다. 본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 콤프레서(1)는 나선형 스크류 콤프레서이다. 콤프레서(1)의 냉매 유입구(14)는 압축 사이클의 작동 개시 시에 배치된 폐쇄된 압축 챔버 내로 개방되어 있다. 온도 센서(16)는 냉매 유입구(14)의 바로 상류 도관(13)에 배치되어 있으며, 이 센서는 온도 기록 수단 또는 온도 지시 수단(15)에 연결되어 있다. 또는, 센서(16)는 냉매 유입구(14) 자체 내에 배치될 수도 있다.

샷-오프 밸브(17)의 상류 도관(7)으로부터 연장된 부분은 가지 도관(20)으로서, 이의 다른쪽 말단부는 제1 도관(21)과 제2 도관(22)으로 분기한다. 제1 도관(21)은 밸브(18)의 하류에서 대기와 연통하며, 제2 도관은 콤프레서 기체 유입구(2)와 연통한다. 제2 도관(22)은 밸브(19)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

콤프레서가 작동 중인 경우, 밸브(18) 및 밸브(19)는 폐쇄시킨다. 공기는 공기 유입구(2)를 통하여 콤프레서(1)에 공급된 후, 통합된 공기/냉매 출구(3)를 통하여 콤프레서를 빠져 나간다. 이후 거기에서 액상 분리기(6)로 가서 냉매(물)를 기체(공기)와 분리시킨다. 공기는 제1 출구(23)를 통하여 분리기(6)를 빠져 나간 후, 도관(7) 및 개방 밸브(17)를 통과하여 용기(도시하지 않음)로 운반된다. 밸브(18) 및 밸브(19)가 폐쇄되기 때문에, 모든 공기는 용기로 전달될 것이다.

분리된 물은 제2 출구(9)를 통하여 분리기(6)를 빠져 나가고, 도관(8)을 통해 냉매 냉각 장치 또는 열교환기(11)로 운반되어 냉각된다. 냉각된 물은 도관(13)을 통하여 콤프레서(1)의 냉매 유입구(14)에 운반되어, 유입구(2)로부터 컷-오프된 압축 챔버에 도달한다.

콤프레서의 작동 시에 증식되어 배가된 세균은 밸브(17)의 폐쇄 및 밸브(18) 또는 밸브(19)의 개방에 의해 사멸된다. 밸브(18)가 개방되면, 압축된 공기는 대기로 방출된다. 한편, 공기는 밸브(19)가 개방되어 있을 경우 콤프레서로 반송된다. 사멸 과정은 또한 냉각기(11)에서 순환되는 물의 냉각 규모를 감소시키거나 또는 바람직하게는 냉각을 함께 중지시키는 과정을 포함한다. 도관(8)과 도관(13)은 선택적으로 서로 연결되어 물이 냉각기(11)를 우회하도록 할 것이다. 이 후자 방법의 단점은 냉각기(11)에서의 세균 증식이 영향을 받지 않는다는 것이다.

공기의 압축에 의해 발생된 열은 냉각되지 않기 때문에, 물의 온도가 상승될 것이다. 물의 온도는 콤프레서 유입구 옆에 위치한 도관(13) 내의 센서(16) 또는 콤프레서 물 유입구(14)에 위치한 센서(16)에 의해 측정된다. 센서(16)에 의해 감지된 온도가 적어도 15초의 지속 시간 동안 55℃ 이상의 온도로 도달되면, 저온 살균 과정이 종식되고 그 시스템은 정상 공정으로 복구한다. 목적하는 온도는 65℃ 이상인 것이 바람직하다. 도달 시, 이 55℃의 온도는 적어도 1분간 지속 유지될 것이다.

언급한 콤프레서는 나사산을 보유하는 2개의 상호 작용성 로터가 구비된 나선형 스크류 콤프레서인 것이 바람직하다. 나사산은 중합 재료, 바람직하게는 폴리우레탄 또는 이를 함유하는 공중합체로 구성된 것이 바람직하다. 보강 물질로서 중합 재료가 바람직하게 이용된다.

Claims (10)

1. 시스템의 작동 중에 기체와 냉매를 콤프레서(1)에 공급한 뒤 그 기체를 콤프레서(1)에서 출구 압력으로 압축시키고, 그 기체와 냉매는 콤프레서(1)로부터 함께 제거한 후 기체상과 액상으로 분리하고, 이후에 그 기체는 용기로 전달하고, 그 액체는 냉각 후 냉매로서 콤프레서로 반송하는, 냉매 순환 시스템(1,4,6,8,11,13)을 포함하는 콤프레서(1)에서 세균의 함량을 낮게 유지하는 방법으로서, 순환하는 냉매의 온도를 적어도 15초의 지속 시간 동안 55℃ 이상의 온도로 상승시키기 위한 콤프레서의 발열 용량을 이용하여 시스템 내에 세균 사멸 조건을 간헐적으로 생성하는 것이 특징인 방법.
2. 제1항에 있어서, 냉매의 온도는 65℃ 이상으로 상승시키는 것이 특징인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조건은 액상의 냉각을 감소시켜 생성하는 것이 특징인 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조건은 기체상을 콤프레서 유입구로 반송함으로써 생성하는 것이 특징인 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 콤프레서의 냉매 유입구에서 또는 이의 바로 상류나 하류에서 반송된 냉매의 온도를 측정하는 것이 특징인 방법.
6. 제3항에 있어서, 기체상을 상기 용기와는 다른 별도의 기체 시스템에 전달하는 것이 특징인 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기체상 성분은 공기이고 냉매는 물인 것이 특징인 방법.
8. 기체 유입구(2), 이 기체 유입구와는 분리된 냉매 유입구(14) 및 압축 기체와 냉매를 위한 공통의 출구(3)를 포함하는, 회합형 냉매 순환 시스템(1,4,6,8,11,13)을 구비한 콤프레서(1)로서, 상기 순환 시스템(1,4,6,8,11,13)은 기체 및 냉매를 위한 유입구(5), 기체상 출구 및 액상 출구를 구비한 분리기(6), 액상의 온도를 낮추기 위한 열교환기(11) 및 콤프레서 출구(3)와 분리기 입구(5)를 연결하는 도관(4), 분리기의 액상 출구(9)와 열교환기(11)를 연결하는 도관(8) 및 열교환기(11)와 콤프레서(1)의 냉매 유입구(14)를 연결하는 도관(13)을 포함하며, 콤프레서(1)의 냉매 유입구(14)에, 또는 콤프레서의 냉매 유입구(14)와 열교환기(11)를 연결하는 냉매 도관(13)에 온도 센서(16)가 배치되며, 또 냉매가 냉각되는 정도를 순환하는 냉매의 온도를 적어도 15초의 지속 시간 동안 55℃ 이상의 온도로 상승시키는 정도 및 기간으로 간헐적으로 감소시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 콤프레서.
9. 제8항에 있어서, 콤프레서(1)는 나사사(helical threads)와 공동으로 작동하는 로터를 구비한 나선형 스크류 콤프레서인 것이 특징인 콤프레서.
10. 제9항에 있어서, 나사사는 중합 재료로 이루어진 것이 특징인 콤프레서.

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