KR101813803B1 - 급유식 스크류 압축기 - Google Patents

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KR101813803B1 KR1020160107689A KR20160107689A KR101813803B1 KR 101813803 B1 KR101813803 B1 KR 101813803B1 KR 1020160107689 A KR1020160107689 A KR 1020160107689A KR 20160107689 A KR20160107689 A KR 20160107689A KR 101813803 B1 KR101813803 B1 KR 101813803B1
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Abstract

급유식 스크류 압축기가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기는, 서로 맞물려 회전하는 한 쌍의 로터와, 상기 한 쌍의 로터의 측면을 감싸는 하우징을 포함하는 스크류 압축부; 상기 스크류 압축부로부터 토출되는 토출 유체가 외벽에 충돌하여 상기 토출 유체에 혼재된 오일을 1차 분리하는 커버와, 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 커버를 통과한 상기 토출 유체로부터 오일을 2차 분리하는 오일 분리기 및 상기 커버와 상기 오일 분리기가 수용되는 케이싱을 포함하는 오일 분리부; 상기 오일 분리부로부터 분리된 오일이 상기 로터 측으로 공급되는 오일 순환부; 상기 스크류 압축부와 상기 오일 분리부를 상호 연결하여 상기 토출 유체가 이동하는 토출 유로; 및 상기 커버에서의 오일의 1차 분리효율이 증가되도록, 상기 토출 유로의 토출측 단부에 복수 개의 날개가 원형을 형성하며 링크 결합되며, 상기 토출 유체의 유량에 따라 회전량을 달리하며 회전함으로써 상기 토출 유체가 이동하는 공간을 형성하여, 상기 토출 유체의 유속을 보정하며 와류를 생성시키는 유속 보정·와류 생성부;를 포함한다. 이에 의하여, 스크류 압축부로부터 토출되는 압축가스에 혼재되어 있는 윤활유의 분리 효율을 상승시키며, 오일 분리기의 내구성이 증가되는 급유식 스크류 압축기가 제공된다.

Description

급유식 스크류 압축기{AN OIL-INJECTED SCREW AIR COMPRESSOR}
본 발명은 급유식 스크류 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 스크류 압축부로부터 토출되는 토출 유체에 혼재되어 있는 윤활유의 분리 효율을 상승시키며, 오일 분리기의 내구성이 증가되는 급유식 스크류 압축기에 관한 것이다.
스크류 압축기는 원통형 밀폐용기 내에 로터가 서로 반대방향으로 맞물려 고속 회전하면서, 고압의 압축 공기를 얻는 장치이다.
스크류 압축기는 로터와 하우징 사이에 생기는 밀봉선(sealing line)에 의해 작동유체를 흡입, 압축, 토출과정을 거쳐 고압의 상태가 되며, 압축 공기는 일반 냉동 공조 시스템, 식품 및 화학 약품 운송, 차량 부품 그리고 제습 및 건조분야 등 많은 산업분야에서 중요한 에너지 매개체로 사용되고 있다.
스크류 압축기의 로터는 고압 상태의 공기를 얻기 위하여 하우징에서 고속으로 회전한다. 이때 회전력과 체적변화에 따라 압축 공기는 약 250℃까지 상승하게 된다. 이러한 고온의 온도 분포가 지속적으로 유지되기 때문에 로터 등의 내구성 저하를 방지하기 위하여 효과적인 냉각 시스템 확보가 필요하다.
스크류 압축기 중 급유식 스크류 압축기(유냉식 스크류 압축기)는 압축시에 발생하는 열에 의한 압축 유체 등의 온도 상승을 방지하며, 스크류 로터, 하우징 등의 기계 요소끼리의 간극을 밀봉하거나 윤활기능을 수행하기 위해 하우징 내에 윤활유(오일)가 공급된다.
급유식 스크류 압축기로부터 토출된 토출 유체에는 압축 유체와 윤활유가 혼재되어 있으므로 윤활유의 분리가 요구된다. 이에 따라 급유식 스크류 압축기에는 오일 분리기가 설치되어 압축 유체에 혼재되어 있는 윤활유를 분리한다. 그러나, 오일 분리기가 설치되었음에도 불구하고 압축 유체로부터 오일 성분을 완전히 제거하기란 쉽지 않으며, 오일 성분을 포함하지 않는 청정한 압축 공기가 요구되는 식품 공장, 의약품 공장, 정밀 장비 공장 등에서는 스크류 로터가 오일에 의해 윤활되는 스크류 압축기를 사용하는 것이 불가능하다.
따라서, 급유식 스크류 압축기에서 토출 유체로부터 윤활유 분리 효율의 상승이 요구된다.
대한민국 등록특허공보 제10-0758569호 (2007.09.07.) 대한민국 등록특허공보 제10-0326583호 (2002.02.18.) 일본 등록특허공보 제2501345호 (1996.03.13.)
본 발명에 따른 급유식 스크류 압축기는, 스크류 압축부로부터 토출되는 토출 유체의 유속을 보정하며 와류가 형성되도록 함으로써, 토출 유체에 혼재되어 있는 윤활유의 분리 효율을 상승시키며 오일 분리기의 내구성이 증가되는 급유식 스크류 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기는, 서로 맞물려 회전하는 한 쌍의 로터와, 상기 한 쌍의 로터의 측면을 감싸는 하우징을 포함하는 스크류 압축부; 상기 스크류 압축부로부터 토출되는 토출 유체가 외벽에 충돌하여 상기 토출 유체에 혼재된 오일을 1차 분리하는 커버와, 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 커버를 통과한 상기 토출 유체로부터 오일을 2차 분리하는 오일 분리기 및 상기 커버와 상기 오일 분리기가 수용되는 케이싱을 포함하는 오일 분리부; 상기 오일 분리부로부터 분리된 오일이 상기 로터 측으로 공급되는 오일 순환부; 상기 스크류 압축부와 상기 오일 분리부를 상호 연결하여 상기 토출 유체가 이동하는 토출 유로; 및 상기 커버에서의 오일의 1차 분리효율이 증가되도록, 상기 토출 유로의 토출측 단부에 복수 개의 날개가 원형을 형성하며 링크 결합되며, 상기 토출 유체의 유량에 따라 회전량을 달리하며 회전함으로써 상기 토출 유체가 이동하는 공간을 형성하여, 상기 토출 유체의 유속을 보정하며 와류를 생성시키는 유속 보정·와류 생성부;를 포함한다.
또한, 상기 토출 유로는, 상기 커버와 대향되되 토출측 단부는 상기 커버의 중심에 대하여 경사를 형성할 수 있다.
삭제
또한, 상기 오일 순환부는, 상기 케이싱의 하부와 상기 스크류 압축부를 상호 연결하며 오일 냉각기가 장착되는 순환 배관; 상기 순환 배관에 장착되며 상기 오일이 상기 오일 냉각기를 통과하지 않도록 하는 바이패스 배관; 및 상기 오일의 온도에 따라 상기 바이패스 배관과 상기 순환 배관을 개폐시키는 자동 온도 조절 밸브;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스크류 압축부로부터 토출되는 토출 유체에 혼재되어 있는 윤활유의 분리 효율을 상승시키며 오일 분리기의 내구성이 증가되는 급유식 스크류 압축기가 제공된다.
또한, 스크류 압축부의 운전 용량에 관계없이 토출되는 토출 유체의 유속이 최대 용량으로 운전되어 토출되는 것과 동일하게 보정되어 커버에서의 윤활유의 분리 효율이 상승된다.
또한, 스크류 압축부로부터 토출되는 토출 유체에 와류가 형성됨으로써 커버에서의 윤활유의 분리 효율이 상승된다.
또한, 커버에서의 윤활유의 분리 효율이 상승됨으로써 오일 냉각기의 윤활유 분리 효율도 상승되며 오일 냉각기의 내구성이 증가한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 개략적인 장치도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 스크류 압축부의 개략적인 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 오일 분리부의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 오일 분리부의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 유속 보정·와류 생성부의 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 오일 순환부를 개략적으로 설명한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 이에 대해 상세한 설명에 상세하게 설명 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
설명에 앞서 상세한 설명에 기재된 용어에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 개략적인 장치도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기(100)는 스크류 압축부로부터 토출되는 압축가스에 혼재되어 있는 윤활유의 분리 효율을 상승시키며, 오일 분리기의 내구성이 증가되는 급유식 스크류 압축기에 관한 것으로서, 도 1을 참조하면, 스크류 압축부(110)와, 오일 분리부(120)와, 토출 유로(130)와, 유속 보정·와류 생성부(140, 도 5 참조) 및 오일 순환부(150)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 스크류 압축부의 개략적인 도면이다.
스크류 압축부(110)는 한 쌍의 로터(111) 및 로터(111)의 측면을 감싸는 하우징(112)을 포함한다.
로터(111)는 회전하면서 작동 유체를 흡입, 압축 및 토출시켜 압축 유체를 만들기 위한 구성으로서 한 쌍으로 마련된다. 구체적으로, 로터(111)는 숫로터(Male Rotor)와 암로터(Female Rotor) 한 쌍으로 마련되며, 하우징(112) 내에서 로터(111)는 맞물려 서로 반대방향으로 회전한다. 로터(111)는 하우징(112) 내면과 접촉되도록 수용되며, 로터(111)가 회전하면서 로터(111)와 하우징(112) 사이에 생기는 밀봉선(sealing line)에 의해 작동 유체를 흡입, 압축 및 토출시켜 압축 유체를 만든다. 설명의 편의를 위해, 스크류 압축부(110)에 흡입되는 유체는 작동 유체, 스크류 압축부(110)를 통과한 유체는 토출 유체로 정의하며, 토출 유체에는 작동 유체가 압축된 압축 유체와 윤활유가 혼재되어 있다.
하우징(112)의 한쪽에는 흡입 유로(113)가 접속되어 이 흡입 유로(113)를 통해서 압축 대상인 작동 유체가 흡입되며, 하우징(112)의 다른쪽에는 토출 유로(130)가 접속되어 이 토출 유로(130)를 통해서 압축된 토출 유체가 토출된다. 또한, 흡입 유로(113)에는 흡입 필터(114)가 장착된다.
그리고, 하우징(112) 내부에는 오일 순환부(150)로부터 오일(윤활유)가 공급(분사)된다. 로터(111)는 고압 상태의 유체를 얻기 위하여 하우징(112)에서 고속으로 회전하는데, 이때 회전력과 체적변화에 따라 작동 유체의 온도는 약 250℃까지 상승하게 된다. 이에 따라, 압축시에 발생하는 열에 의한 압축 유체 등의 온도 상승을 방지하며 또한, 로터(111), 하우징(112) 등의 기계 요소끼리의 간극을 밀봉하거나 윤활기능을 수행하기 위해 하우징(112) 내에 윤활유(오일)가 공급된다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 오일 분리부의 개략적인 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 오일 분리부의 개략적인 평면도이다.
오일 분리부(120)는 스크류 압축부(110)로부터 토출되는 토출 유체 중에서 오일을 분리하기 위한 구성이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 오일 분리부(120)는, 커버(121)와, 오일 분리기(122) 및 케이싱(123)을 포함한다.
커버(121)는 토출 유로(130)로부터 토출되는 토출 유체로부터 오일을 1차적으로 분리하는 구성이다. 즉, 오일 분리기(122)에서 토출 유체로부터 오일을 분리하기 전에 커버(121)에서 먼저 오일을 분리함으로써, 오일 분리기(122)의 오일 분리 효율을 향상시키며 오일 분리기(122)의 내구성을 향상시킨다.
커버(121)는 상면과 하면이 개구된 대략 원통 형상으로 마련되며 내부에 오일 분리기(122)가 배치된다. 토출 유로(130)에서 토출된 토출 유체가 커버(121)의 외면과 충돌하면 비중차에 의해 압축 유체에 혼재된 오일의 일부가 하방으로 떨어져 케이싱(123)의 하부에 쌓인다.
오일 분리기(122)는 커버(121)에서 오일이 분리되지 않은 토출 유체가 유입되어 2차적으로 오일을 분리하는 구성이다. 오일 분리기(122)는 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
토출 유로(130)와 유속 보정·와류 생성부(140)는 커버(121)에서의 오일 분리의 효율이 상승되도록 하는 구성이다.
토출 유로(130)는 스크류 압축부(110)에서 압축된 작동 유체가 토출되는 유로이다. 즉, 토출 유로(130)는 스크류 압축부(110)와 오일 분리부(120)를 상호 연결한다. 토출 유로(130)의 토출측 단부는 경사를 갖도록 형성된다. 구체적으로 토출 유체의 토출 방향이 커버(121)의 정면에 대해서 경사를 갖도록 형성된다. 또는 커버(121)의 가상의 중심으로부터 경사를 갖도록 형성된다. 이로 인해 토출되는 토출 유체가 커버(121)에 대하여 정면으로 충돌되는 것이 방지된다. 토출 유체가 커버(121)에 대하여 정면으로 충돌되는 경우 충돌시 저항이 강하며 충돌된 토출 유체가 다시 토출 유로(130) 내부로 유입되는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 토출 유로(130)의 토출측 단부가 경사를 가짐으로써 토출되는 압축 공기가 커버에 대하여 경사(121)를 형성하며 충돌되고, 이에 따라 충돌된 토출 유체가 커버(121)의 외주면을 따라서 이동함으로써 저항이 감소되며 커버(121)에서의 1차 분리효율이 증가된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 유속 보정·와류 생성부의 개략적인 도면이다.
유속 보정·와류 생성부(140)는 토출 유로(130)로부터 토출되는 토출 유체의 유속을 보정하며 토출 유체가 와류가 형성되도록 하는 구성이다.
일반적으로 압축기는 항상 최대용량으로 구동되는 것은 아니며, 산업현장에 따라 최대용량보다 작은 용량으로 구동되는 경우가 매우 많다. 이러한 경우 토출 유로(130)로부터 토출되는 토출 유체의 유속이 다르다. 즉, 최대용량으로 구동되는 경우와 그보다 적은 용량으로 구동되는 경우 토출 유로(130)로부터 토출되는 토출 유체의 유속이 다르다.
유속 보정·와류 생성부(140)는 압축기가 구동되는 용량과 관계없이 토출 유체의 유속이 일정해지도록 한다. 도 5를 참조하면, 유속 보정·와류 생성부(140)는 토출 유로(130)의 토출측 단부 내부에 설치되며, 복수 개의 날개(141)가 링크 결합된다. 유속 보정·와류 생성부(140)는 토출 유체의 유량에 따라 복수 개의 날개(141)들이 회전하도록 마련된다. 복수 개의 날개(141)는 대략 원형을 형성하며 각각의 날개(141)는 반경방향을 기준으로 회전된다.
유속 보정·와류 생성부(140)는 링크 구조에 의해 토출되는 토출 유체의 유량에 따라 자동적으로 회전하며, 별도의 전동기를 통해 움직이는 구조가 아니다. 구체적으로 토출되는 토출 유체의 유량에 따라 회전하는 정도가 달라지게 되며, 토출 유체의 유량이 적을수록 날개(141)가 적게 회전하여 날개(141) 간에 형성되는 공간이 적어진다. 이에 따라, 압축기가 구동되는 용량과 관계없이 토출 유체의 유속이 일정하게 된다.
또한, 유속 보정·와류 생성부(140)는 토출 유체의 흐름에 따라 날개(141)가 회전하면서 토출 유체가 지나가는 공간을 형성하게 된다. 토출 유체는 날개(141)에 의하여 와류가 형성된다. 이 와류에 의하여 압축 유체와 오일 간의 비중차에 의한 분리 효율이 상승하게 된다. 커버(121)에서의 분리 효율이 증가됨에 따라 오일 분리기(122)에서의 분리 효율도 증가되며, 오일 분리기(122)에서 분리하는 오일의 양이 적어지므로 오일 분리기(122)의 내구성도 향상된다.
오일 순환부(150)는 오일 분리부(122)에서 분리된 오일이 다시 스크류 압축부(110)로 이동되도록 하는 구성이다. 오일 순환부(150)는 순환 배관(151), 바이배스 배관(152), 자동 온도 조절 밸브(153)과 오일 냉각기(154) 및 오일 필터(155)를 포함한다.
순환 배관(151)은 케이싱(123)의 하부와 스크류 압축부(110)를 상호 연결하는 배관이며, 순환 배관(151)에는 오일 냉각기(154)가 설치된다. 또한, 바이패스 배관(152)은 오일 냉각기(154)를 통과하지 않는 배관이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 오일 순환부를 개략적으로 설명한 도면이다.
자동 온도 조절 밸브(153)는 온도에 따라 조절되는 감온성 밸브로서, 설정 온도에 따라 바이패스 배관(152)의 개방 또는 폐쇄를 결정한다. 오일 분리부(120)에서 분리된 오일의 온도가 설정온도 이하인 경우 오일 냉각기(122)를 통과시 과냉각되어 드레인 시켜야 할 수 있으므로, 드레인 되는 오일의 양을 줄이기 위해 오일 분리부(120)에서 분리된 오일의 온도가 설정온도 이하인 경우 바이패스 배관(152)으로 유입시켜 오일 냉각기(154)에 유입되지 않도록 한다.
오일 분리부(120)에서 분리된 오일의 온도가 설정온도 이상인 경우에는 자동 온도 조절 밸브(153)는 바이패스 배관(152)을 폐쇄하여 오일이 오일 냉각기(154)로 유입되도록 한다.
오일 냉각기(154) 또는 바이패스 배관(152)을 통과한 오일은 오일 필터(155)를 거쳐 스크류 압축기(110)로 재공급되며, 이는 상술한 윤활, 냉각, 밀봉 등의 기능을 수행한다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유식 스크류 압축기의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 작동 유체는 오염물질을 여과시키는 흡입 필터(114)를 통과하여 흡입 유로(113)를 통해 하우징(112) 내부로 공급된다. 로터(111) 측으로 유입된 작동 유체는 로터(111)와 하우징(112) 사이의 밀봉선에 의하여 압축된 후 토출 유로(130)를 통해 토출된다.
구체적으로, 서로 맞물리는 수로터와 암로터 간의 홈이 벌어지면서 암로터 치차와 수로터 치차 사이에 빈 공간이 형성되며 작동 유체가 채워진다. 로터(111)가 계속 회전하면서 이 공간은 계속 증가하고 작동 유체가 흡입된다. 이 후, 로터(111)가 계속 회전하면서 로터(111)와 하우징(112)에 의해 형성된 체적이 점차 감소하면서 압축이 된 뒤 토출 유로(130)를 통해 토출된다. 로터(111)는 고압 상태의 공기를 얻기 위하여 하우징(112)에서 고속으로 회전하므로 회전력과 체적변화에 따라 작동유체의 온도는 약 250℃까지 상승하게 된다.
한편, 하우징(112) 내에 설치된 노즐 또는 기타 수단을 통하여 로터(111) 측으로 오일이 분사된다. 로터(111) 측으로 분사되는 오일은 밀봉, 냉각, 윤활 등 중요한 역할을 수행하며, 로터(111) 사이의 틈새나 주위의 누설통로를 메워줌으로써 높은 압축비에서도 체적효율이 유지되도록 한다.
스크류 압축부(110)로부터 토출되는 토출 유체는 토출 유로(130)를 통해 오일 분리부(120) 측으로 이동한다. 이때 토출 유체에는 스크류 압축부(110)에 의해 압축된 압축 유체와 로터(111) 측으로 분사된 오일이 혼합되어 있다.
토출 유체는 토출 유로(130)를 통해 오일 분리부(120) 측으로 이동하는 과정에서 토출 유로(130)의 토출측 단부 내부에 설치되는 유속 보정·와류 생성부(140)를 통과한다. 유속 보정·와류 생성부(140)는 복수 개의 날개(141)들이 링크 구조에 의해 토출 유체의 유량에 따라 회전하도록 마련되는데, 토출 유체의 유량이 적을수록 날개(141)가 적게 회전하여 날개(141) 간에 형성되는 공간이 적어진다. 이에 따라, 압축기가 구동되는 용량과 관계없이 토출되는 토출 유체의 유속이 일정하게 된다.
또한, 토출 유체는 유속 보정·와류 생성부(140)의 날개(141) 및 날개(141)가 형성한 공간에 의해 와류가 형성되면서 토출 유로(130)로부터 토출된다.
한편, 토출 유로(130)의 토출측 단부는 경사를 갖도록 형성된다. 구체적으로 토출 유체의 토출 방향이 커버(121)의 정면에 대해서 경사를 갖도록 형성된다. 또는 커버(121)의 중심에 대하여 경사를 형성한다. 이로 인해, 토출 유체가 커버(121)에 대하여 경사를 형성하며 충돌되고, 이에 따라 충돌된 토출 유체가 커버(121)의 외주면을 따라서 이동함으로써 저항이 감소된다.
토출 유로(130)에서 토출된 토출 유체가 커버(121)의 외면과 충돌하면 비중 차에 의해 압축 유체에 혼재된 오일의 일부가 하방으로 떨어져 케이싱(123)의 하부에 쌓인다. 커버(121)의 외주면을 따라서 이동하는 토출 유체는 오일 분리기(122)로 유입되어 커버(121)에서 분리되지 않은 오일이 분리되며, 오일 분리기(122)에서 분리된 오일 또한 하방으로 떨어져 케이싱(123)의 하부에 쌓인다.
즉, 토출 유체가 토출되는 과정에서 유속 보정·와류 생성부(140)에 의해 적은 용량으로 압축기가 구동되더라도 최대 용량으로 구동된 것과 동일한 유속을 가지며 와류가 형성되어 토출된다. 저항이 적은 상태에서 커버(121)에 충돌되므로 커버(121)에서의 분리 효율이 증가됨에 따라 오일 분리기(122)에서의 분리 효율도 증가되며, 오일 분리기(122)에서 분리하는 오일의 양이 적어지므로 오일 분리기(122)의 내구성도 향상된다.
토출 유체에서 오일이 분리된 압축 유체는 이후 애프터 쿨러(A)를 통과해 냉각되며, 드라이어(D)를 통해 수분이 배출되고 미스트 필터(M)를 통해 미량 혼재된 오일이 배출된 뒤 외부 수요 측으로 공급된다.
한편, 오일 분리부(120)에서 분리된 오일은 다시 스크류 압축부(110) 측으로 이동하여 로터(111) 측으로 분사된다.
구체적으로, 오일 분리부(120) 내의 압력과 스크류 압축부(110) 내의 압력차에 의해 오일은 스크류 압축부(110) 측으로 이동한다. 오일 분리부(120)에서 분리된 오일의 온도가 설정온도 이하인 경우, 자동 온도 조절 밸브(153)는 오일이 오일 냉각기(154)에 유입되지 않도록 바이패스 배관(152)을 개방시키며 순환 배관(151)을 폐쇄시켜 오일이 바이패스 배관(152)을 따라 이동하여 오일 필터(155)를 통과한 뒤 로터(111) 측으로 분사되도록 한다. 오일 분리부(120)에서 분리된 오일의 온도가 설정온도 이상인 경우, 자동 온도 조절 밸브(153)는 바이패스 배관(152)을 폐쇄시키며 순환 배관(151)을 개방시켜 오일이 오일 냉각기(154)에서 냉각되도록 한 뒤 오일 필터(155)를 통과하여 로터(111) 측으로 분사되도록 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 스크류 압축부로부터 토출되는 압축가스에 혼재되어 있는 윤활유의 분리 효율을 상승시키며, 오일 분리기의 내구성이 증가되는 급유식 스크류 압축기가 제공된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 제1터보 압축기 및 제2터보 압축기를 포함하는 다단 터보 압축 시스템에서 운전 중인 터보 압축기의 애프터 쿨러를 통과한 압축가스를 이용하여 운전 정지 상태의 터보 압축기의 오일 탱크의 온도를 유지하는 다단 터보 압축 시스템의 오일 탱크 온도 유지 시스템이 제공된다.
본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 급유식 스크류 압축기 110 : 스크류 압축부
111 : 로터 112 : 하우징
120 : 오일 분리부 121 : 커버
122 : 오일 분리기 123 : 케이싱
130 : 토출 유로 140 : 유속 보정·와류 생성부
150 : 오일 순환부 151 : 순환 배관
152 : 바이패스 배관 153 : 자동 온도 조절 밸브
154 : 오일 냉각기 155 : 오일 필터

Claims (4)

  1. 서로 맞물려 회전하는 한 쌍의 로터와, 상기 한 쌍의 로터의 측면을 감싸는 하우징을 포함하는 스크류 압축부;
    상기 스크류 압축부로부터 토출되는 토출 유체가 외벽에 충돌하여 상기 토출 유체에 혼재된 오일을 1차 분리하는 커버와, 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 커버를 통과한 상기 토출 유체로부터 오일을 2차 분리하는 오일 분리기 및 상기 커버와 상기 오일 분리기가 수용되는 케이싱을 포함하는 오일 분리부;
    상기 오일 분리부로부터 분리된 오일이 상기 로터 측으로 공급되는 오일 순환부;
    상기 스크류 압축부와 상기 오일 분리부를 상호 연결하여 상기 토출 유체가 이동하는 토출 유로; 및
    상기 커버에서의 오일의 1차 분리효율이 증가되도록, 상기 토출 유로의 토출측 단부에 복수 개의 날개가 원형을 형성하며 링크 결합되며, 상기 토출 유체의 유량에 따라 회전량을 달리하며 회전함으로써 상기 토출 유체가 이동하는 공간을 형성하여, 상기 토출 유체의 유속을 보정하며 와류를 생성시키는 유속 보정·와류 생성부;를 포함하는 급유식 스크류 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출 유로는,
    상기 커버와 대향되되 토출측 단부는 상기 커버의 중심에 대하여 경사를 형성하는 것을 특징으로 하는 급유식 스크류 압축기.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 오일 순환부는,
    상기 케이싱의 하부와 상기 스크류 압축부를 상호 연결하며 오일 냉각기가 장착되는 순환 배관;
    상기 순환 배관에 장착되며 상기 오일이 상기 오일 냉각기를 통과하지 않도록 하는 바이패스 배관; 및
    상기 오일의 온도에 따라 상기 바이패스 배관과 상기 순환 배관을 개폐시키는 자동 온도 조절 밸브;를 포함하는 급유식 스크류 압축기.

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