KR101881950B1 - 멀티냉각형 듀얼콘트롤 공기압축기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합화력발전소 등과 같이 대용량 공기압축시스템이 필요한 반면 압축공기 사용량이 적은 시간대가 많이 있어 대용량 공기압축시스템 운영에 따른 전력낭비가 많은 문제점이나 공기압축기 발열을 냉각시켜주는 수냉식 쿨러 운전에 따른 위험발생 가능성 등의 문제점을 해결하기 위해 창안된 발명으로서, 수냉식 공기압축기를 운영하는 곳에서 해수공급계통의 문제발생 시에도 설비를 안정적으로 운전할 수 있도록 수냉식과 공냉식 냉각방식을 동시에 구현하고 사용환경에 따라 자동절환하여 사용할 수 있도록 함으로써 냉각효율을 유지하면서도 안전성을 높이고, 부하변동에 대한 제어방식이 상이한 두 대의 공기압축기를 사용하여 압축공기 사용량 변동에 따라 두 대의 공기압축기 각각에 대한 가동제어를 함으로써 공기압축기 시스템 운영에 따른 전력소비를 절감시켜 주는, 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에 관한 것이다.

Description

멀티냉각형 듀얼콘트롤 공기압축기 시스템 {Air Compressor System Having Multi type Coolers and Air Compressors with Different Controller}

본 발명은 공기압축기 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복합화력 발전소 등에서 석탄과 천연가스 등 사용연료의 종류에 따른 압축공기 사용량 차이로 전력소비량이 많이 소요되는 문제점을 해결하기 위하여 용량 제어방식이 각각 다른 공기압축기 두 대를 이용하여 부하변동에 신축성 있게 대응하면서 전력소비를 절감시키고, 이와 더불어 공기압축기 가동과정에서 발생되는 압축열의 냉각을 위해 사용하는 해수이용 수냉식 쿨러의 문제점 해결을 위하여 수냉식 쿨러와 공랭식 쿨러를 동시에 사용할 수 있는, 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에 관한 것이다.

압축공기를 생성하기 위해서는 대기로부터 공기를 흡입한 후에 그 흡입한 공기를 단열 또는 등온상태에서 부피를 작게 압착하여 압력을 높인다. 이렇게 제안된 공기량에 대해 이 공기가 차지하는 공간(부피)를 줄임으로써 압력이 높아진 상태의 공기를 압축공기(Compressed Air)라 한다. 다시 말해 압축공기는 단위 부피당 공기량이 증가된 상태이다. 이처럼 대기 중의 공기를 흡입하여 이 공기가 차지하는 부피를 줄이기 위해서는 공기압축기가 필요하다. 일반적으로 공기 등 기체의 압축에 사용되는 압축기(compressor)는 압축방식에 따라, 왕복동식, 원심식, 스크류식 및 터보식 등 다양한 형태의 공기압축기가 있다.

한편 공기압축기를 제어하는 방법 즉, 압축공기의 사용량에 따른 공기압축기의 가동을 제어하는 방법으로는 언로더제어방식과 인버터제어방식이 있는데, 언로더제어방식은 리시버탱크에 미리 설정해놓은 하한압력(부하운전 압력, Loading 압력)과 상한압력(무부하운전 압력, Unloading 압력)을 기준으로 하여 리시버탱크내 압력이 상한압력이 될 때 까지 공기압축기를 가동하여 압축공기를 생산하면서 리시버탱크에 공급하다가, 리시버탱크내 압력이 높아져서 상한압력에 도달하면 무부하운전으로 하여 압축공기의 생산을 중단하며, 압축공기가 계속 사용되어 리시버탱크내 압력이 다시 낮아져서 하한압력에 도달하게 되면 공기압축기를 다시 부하운전으로 전환하여 압축공기를 생산하도록 로딩/언로딩 방식으로 제어하는 방법을 말하는데, 공기압축기의 흡입밸브를 개폐하는 방법을 사용하여 공기흡입밸브가 열려 압축공기가 생산되는 과정을 부하운전, 흡입밸브가 닫히고 공회전하는 상태를 무부하 운전이라 한다. 무부하운전이 일정시간 지속되는 경우 공기압축기 구동에 사용되는 모터의 운전을 정지시키는 방법을 병행하기도 한다. 그러나 너무 잦은 기동, 정지는 모터의 과열을 초래하기 때문에 압축공기의 사용패턴 등을 감안하여 적절한 모드를 설정해야 한다. 이렇게 언로더제어방식은 무부하 운전에 따른 에너지손실이 있으나, 고가의 인버터장비를 사용하지 않고 Y-△기동방식을 사용하여 구동제어가 가능하므로 초기 구축비용이 저렴하다는 장점이 있다.

한편 인버터제어방식은 압축공기의 사용량에 따라 공기압축기 구동에 사용되는 모터의 회전속도를 적절히 제어하는 방법으로서, 리시버탱크 내의 목표압력과 무부하 운전 압력을 미리 설정해 놓고, 현재압력이 목표압력 미만일 경우에는 인버터의 출력전원을 조정하여 공기압축기를 가동하는 모터의 회전속도를 증가시키며, 현재압력이 목표압력보다 높은 경우에는 다시 인버터의 출력전원을 조정하여 공기압축기를 가동하는 모터의 회전속도를 감소시키는 등의 방법을 이용하여, 즉 공기압축기를 가동하는 모터회전의 증속 또는 감속을 통하여 현재압력이 목표압력과 일치되는 정압운전을 구현할 수 있게 된다. 따라서 압축공기의 사용량에 따른 공급을 정밀하게 제어할 수 있고 모터의 무부하운전이 없기 때문에 언로더방식에 비하여 공기압축기 가동에 따른 에너지를 효율적으로 사용하게 되며, 이로 인한 전력요금이 절감되는 장점이 있다. 그러나 구축에 소요되는 비용이 다소 높다는 단점이 있다.

한편 공기압축기 중 스크류타입 공기압축기는 압축챔버 내에서 로터의 회전을 통하여 공기를 압축하게 되는데, 공기의 압축과정에서 다량의 열이 발생하기 때문에 냉각수단이 필요하다. 공기압축기의 냉각수단은 공기압축기의 종류에 따라 다르겠지만, 본 발명에 사용되는 싱글스크류타입 공기압축기의 경우 물 윤활방식을 채택할 수 있는데, 물 윤활방식으로 하는 경우 그 물을 이용하여 냉각을 동시에 추구할 수 있다. 따라서 압축챔버 내로 순환수를 공급하여 압축과정에서 발생된 열을 회수한 뒤 순환라인을 통하여 빠져나오는 구조로 할 수 있는데, 순환라인을 거쳐 나온 순환수를 다시 냉각시켜 압축챔버 내로 공급해야 하므로 이에 대한 냉각수단 즉 쿨러가 필요하다. 이러한 냉각수단 즉 쿨러는 공랭식으로 할 수도 있고 수냉식을 채택할 수도 있을 것이나, 수냉식의 경우 초기투자비용은 많이 소요되나 운영비용이 저렴하며, 공랭식의 경우 초기투자비용은 상대적으로 저렴하나 팬의 가동에 따른 전력요금 즉, 운영비용이 수냉식에 비하여 많이 소요되는 단점이 있다.

화력발전소나 복합화력발전소 등에서 사용되는 공기압축기 시스템의 냉각에 소요되는 쿨러를 설치할 때는, 풍부한 수량을 확보할 수 있고 발전소 내 타 장비에서도 수냉식시스템을 사용하므로 수냉식 설비를 설치하기 용이하다는 점과 전력요금 등 운전비용을 감안해서 공랭식 쿨러로 하지 않고 해수를 이용하는 해수냉각시설인 수냉식쿨러를 채택한다. 그러나 통상적으로 발전소 내 해수공급시설은 공기압축기 전용으로 설치되는 것이 아니라 복수기 등 중요장비를 포함한 여러 장비들의 냉각을 위하여 겸용으로 설치되게 되며, 이로 인하여 타 장비의 냉각수요 등에 따라 해수공급이 원활하지 못할 경우도 발생할 수 도 있고, 심지어는 해수펌프의 고장이 일어날 수도 있는데, 이는 해수를 사용하다 보니 염분 등에 의한 부식으로 인하여 고장날 가능성이 높기 때문이다. 만일 해수펌프 등에 고장이 발생한다든가 여러 가지 원인으로 수냉식 냉각계통이 작동하지 않는 경우 공기압축기 또한 가동이 불가능해지고, 압축공기 생산이 안되므로 연료공급 등 주요기능 작동을 압축공기에 의존하는 발전소도 가동이 불가능해지는 대형사고가 발생한다는 문제점이 있어왔다.

한편 최근 들어 석탄을 연료로 하는 화력발전소는 건설이 중단되고 기존의 화력발전소 또한 석탄과 천연가스를 동시에 사용하는 복합화력발전소로 전환되는 추세에 있다. 복합화력발전소의 경우 상술한 바와 마찬가지로 두 가지 연료 즉 석탄을 사용하여 발전하기도 하고 천연가스를 사용하여 발전을 하기도 하는데, 석탄을 사용하는 시간대에는 석탄공급에 따른 밸브의 개폐 등에 많은 압축공기를 사용하게 되지만, 천연가스를 사용하여 발전하는 시간대에는 압축공기의 수요가 현저하게 감소하게 된다. 즉, 사용되는 연료에 따라 압축공기의 수요에 급격한 변화가 있지만, 공기압축기 설비용량은 최대수요에 맞추어 구비해야 하기 때문에 공기압축 시스템의 가동에 따른 에너지 과다소비가 문제가 되어오고 있다. 통상적으로 발전소 전체 전기사용량의 10% 정도가 공기압축시스템 운영에 소요되고 있기 때문에 공기압축시스템의 전력요금 절감을 위한 대책이 필요한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점 즉, 복합화력발전소 등과 같이 대용량 공기압축시스템이 필요한 반면 압축공기 사용량이 적은 시간대가 많이 있어 대용량 공기압축시스템 운영에 따른 전력낭비가 많은 문제점이나 공기압축기 발열을 냉각시켜주는 수냉식 쿨러 운전에 따른 위험발생 가능성 등의 문제점을 해결하기 위한 발명으로서, 수냉식 공기압축기를 운영하는 곳에서 해수공급계통의 문제발생 시에도 설비를 안정적으로 운전할 수 있도록 수냉식과 공냉식 냉각방식을 동시에 구현하고 사용환경에 따라 자동절환하여 사용할 수 있도록 함으로써 냉각효율을 유지하면서도 안전성을 높이고, 부하변동에 대한 제어방식이 상이한 두 대의 공기압축기를 사용하여 압축공기 사용량 변동에 따라 두 대의 공기압축기 각각에 대한 가동제어를 함으로써 공기압축기 시스템 운영에 따른 전력소비를 절감시켜 주는, 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은, 싱글스크류 타입 공기압축기로서, 압축챔버에 포함되는 로터의 윤활 및 압축열 냉각을 위해 냉각라인을 통해 순환공급되는 순환수를 사용하는 두 대의 공기압축기; 상기 두 대의 공기압축기로부터 압축공기를 공급받아 저장하면서 압축공기 사용장비들에 대하여 상기 압축공기를 공급하는 리시버탱크; 상기 냉각라인에 연결되어 상기 순환수를 냉각시키는 두 대의 쿨러; 상기 두 대의 공기압축기 각각의 운전을 제어할 수 있는 압축기운전 제어기; 및 상기 두 대의 쿨러 각각의 운전을 제어할 수 있는 쿨러운전 제어기; 를 포함하는 공기압축기시스템에 있어서, 상기 두 대의 공기압축기 중 하나는 인버터제어방식 공기압축기이고, 다른 하나는 언로더제어방식 공기압축기이며, 상기 두 대의 쿨러 중 하나는 공냉식 쿨러이고 다른 하나는 수냉식 쿨러이며, 상기 쿨러운전 제어기는 평상시에는 상기 두 대의 쿨러 중 상기 수냉식 쿨러를 가동시키되, 상기 수냉식 쿨러의 가동이 불가능한 경우에는 상기 공냉식 쿨러를 가동하며, 상기 압축기운전 제어기는 상기 압축공기 사용장비들의 압축공기 사용량 변동에 따라 상기 두 대의 공기압축기 각각에 대한 가동제어를 하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

이와 더불어 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은 상기 특징들에 더하여, 상기 두 대의 공기압축기 각각의 용량이 동일할 경우 상기 압축기운전 제어기는, 상기 압축공기 사용량이 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량의 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 넘어서서 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량과 같아지기까지는 상기 언로더제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량이상일 경우에는 상기 두 대의 공기압축기를 동시에 가동시키며, 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량이 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량보다 작은 경우 상기 압축기운전 제어기는, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 넘어서서 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량과 같아지기까지는 상기 언로더제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량을 초과하는 경우에는 상기 두 대의 공기압축기를 동시에 가동시키며, 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량이 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량보다 큰 경우 상기 압축기운전 제어기는, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 초과하는 경우 상기 두 대의 공기압축기를 동시에 가동시키는 특징을 더 포함하는 것도 가능하다.

뿐만 아니라 상술한 특징들에 더하여 상기 수냉식 쿨러의 냉각용량은 상기 두 대의 공기압축기에 대한 냉각수요량의 피크 값보다 적으며, 상기 공랭식 쿨러의 냉각용량은 상기 피크 값과 같으며, 상기 평상시에 상기 쿨러운전제어기는, 상기 냉각수요량이 상기 수냉식 쿨러의 냉각용량 이하일 경우에는 상기 수냉식 쿨러만 가동시키고, 상기 냉각수요량이 상기 수냉식 쿨러의 냉각용량보다 큰 경우에는 두 대의 쿨러를 동시에 가동시키는 것을 특징으로 하는 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템으로 하는 것도 가능하다

또한 상기 냉각라인에는 상기 순환수를 상기 복수의 쿨러 모두에 대하여 순차적으로 순환시키는 순차순환방식 또는 상기 복수의 쿨러 중 하나만 선택하여 순환시키는 단독순환방식 중에서 선택이 가능하도록 하는 순환라인 절환수단을 더 포함하며, 상기 쿨러운전 제어기는 상기 두 대의 쿨러 중 하나만 가동해야 경우에는 상기 순환라인 절환수단을 제어하여 상기 단독순환방식으로 가동시키되, 상기 두 대의 쿨러를 동시에 가동해야 할 경우에는 상기 순환라인 절환수단을 제어하여 상기 순차순환방식으로 가동시키는 것을 특징을 더 포함하는 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템으로 하는 것도 바람직하다.

그리고, 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은 상기 특징들에 더하여, 상기 쿨러운전 제어기는 상기 공냉식 쿨러를 가동하다가 상기 수냉식 쿨러로 전환가동하는 경우 또는 상기 수냉식 쿨러를 가동하다가 상기 공냉식 쿨러로 전환가동하는 경우에는 상기 순환라인 절환수단을 제어하여 상기 전환가동 전후로 일정시간 동안 상기 순차순환방식으로 가동시키다가 상기 단독순환방식으로 전환하는 것을 특징을 더 포함하는 것도 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은 수냉식 쿨러와 공랭식 쿨러를 포함하고 있으며, 쿨러의 가동여건을 판단하여 필요에 따라 수냉식 쿨러와 공랭식 쿨러를 절환하여 사용할 수 있도록 되어 있기 때문에, 평상시에는 수냉식으로 가동하여 냉각효율을 높여 운용할 수 있고, 수냉식 쿨러 가동이 불가능한 경우에는 공랭식으로 전환할 수 있기 때문에 공기압축기시스템 운용의 효율성과 안정성을 동시에 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은 인버터제어방식의 공기압축기와 언로더제어방식의 공기압축기 두 대를 사용하여 압축공기 수요에 대응하기 때문에 압축공기의 사용량 변동에 따라 두 대의 압축기를 제어하여 효율적으로 가동할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높아지고 전력요금을 절감할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은 압축공기 사용량이 적을 경우에는 가변부하에 대응이 잘되고 에너지효율이 높은 인버터제어방식 공기압축기를 가동하고 압축공기 사용량이 많아지는 경우에는 언로더제어방식 공기압축기도 사용하도록 함으로써 가변부하에 대응 시 에너지 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라 인버터제어방식 공기압축기는 자신의 용량의 80% 내지 90%를 초과하게 되면 오히려 언로더제어방식 공기압축기보다 효율이 낮아지는 등의 단점이 있는 문제점을 해결하기 위하여 인버터제어방식의 효율이 낮아지는 특정영역에서는 언로더제어방식 공기압축기가 담당하도록 하는 등 두 대의 공기압축기를 최적의 에너지절약이 되도록 가동제어하는 방식을 제공하여 전력요금을 절감하는 효과가 뛰어나다.

뿐만 아니라 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은 수냉식 쿨러의 용량을 피크 값보다 적게 하도록 한 후 수냉식 쿨러의 용량을 초과하는 냉각부하에 대하여는 공랭식 쿨러를 같이 가동시켜 공랭식 쿨러가 부담하도록 하기 때문에 초기설치비용이 많이 소요되는 수냉식 쿨러를 적은 용량으로 설치할 수 있기 때문에 초기단계에 비용부담을 완화시키면서도 운영효율성도 가질 수 있는 경제적인 효과가 있다. 즉, 수냉식 쿨러의 경우 평상시 자주 운전되는 부하범위를 커버할 수 있는 정도의 용량으로 설치하여 가동하다가 가끔씩 필요한 첨두부하의 경우에는 공랭식 쿨러로 커버하는 방식으로 운영이 가능하기 때문에 초기설치비용이 적게 들면서도 냉각부하의 변동에 탄력적으로 대응할 수 있고, 운영비용 절감효과도 그대로 유지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템은 순환수를 공랭식 쿨러와 수냉식 쿨러 각각 모두에 순차적으로 순환시키는 순차순환방식으로 가동할 수도 있고 둘 중의 하나만 선택하여 순환시키는 단독순환방식으로 전환 할 수도 있기 때문에 하나의 쿨러만 가동시킬 때는 순환수가 하나의 쿨러만 순환토록 하여 불필요한 부분까지 순환수가 순환함에 따른 순환펌프의 에너지손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라 공냉식 쿨러를 가동하다가 수냉식 쿨러로 전환가동하는 경우 또는 수냉식 쿨러를 가동하다가 공냉식 쿨러로 전환가동하는 경우에는 전환가동 전후로 일정시간 동안 순차순환방식으로 가동시키다가 단독순환방식으로 전환하도록 하는 구성을 포함하고 있기 때문에 쿨러 전환시 전환직전에 가동하던 쿨러에서 이미 냉각되어 순환라인에 남아있는 순환수를 충분히 활용할 수 있기 때문에 순환수 냉각에 따른 에너지 사용을 효율화 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템의 전체적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에 대한 제어계통에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에서 순환수가 두 대의 쿨러를 순차순환하여 흐르는 것을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에서 순환수가 수냉식 쿨러만 통과하여 흐르는 것을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에서 순환수가 공냉식 쿨러만 통과하여 흐르는 것을 나타낸 개념도이다.

상술한 목적과 특징이 분명해지도록 첨부된 도면을 참조하여 여러 가지 실시 예들에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.

이하의 설명에서 제시되는 실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

다양한 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 구분하여 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 즉 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있으며, 실시 예들에 대한 설명 가운데 사용될 수 있는 “포함 한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 발명된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 다양한 실시 예들에 대한 설명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

먼저, 도 1을 이용하여 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템의 구성요소 간 구체적인 연결관계와 상호간의 작동관계를 살펴보기로 한다. 도 1에서 보는 바와 같이 본 발명은 두 대의 공기압축기(100, 200), 리시버탱크(300), 두 대의 쿨러(400, 500), 압축기운전 제어기(600), 쿨러운전제어기(700)를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

그 중 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)는 싱글스크류 타입 공기압축기로서, 압축챔버에 포함되는 로터의 윤활 및 압축열 냉각에는 냉각라인(800)을 통해 순환펌프(830)에 의하여 순환공급되는 순환수를 사용하도록 하며, 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 중 한 대는 인버터제어방식 공기압축기(100)로 구성하고, 다른 한 대는 언로더제어방식 공기압축기(200)로 구성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)의 압축공기 출구 각각에는 압축된 공기에 대한 온도센서(110, 210)가 각각 포함되도록 하고 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 중에서 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)에는 언로더밸브(220)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 리시버탱크(300)는 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)가 각각 생산한 압축공기를 공급받아 저장하면서 압축공기 사용장비들에 대하여 상기 압축공기를 공급하게 되는데, 상기 압축공기가 토출되는 토출구에는 토출압센서(320)가 포함되도록 하고, 리시버탱크 내부의 압력을 측정하는 내압센서(330)도 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 냉각라인(800)에 연결되어 상기 순환수를 냉각시키는 상기 두 대의 쿨러(400, 500) 중 한 대는 해수를 공급하여 냉각시키는 수냉식 쿨러(400)로 구성하고, 나머지 한 대는 쿨링팬(510)를 가동시켜 냉각시키는 공랭식 쿨러(500)로 구성하는 것이 바람직한데, 각 쿨러에서 상기 순환수가 들어오고 나오는 부분에는, 운전되는 쿨러에 따라 순환수의 순환경로가 제어될 수 있도록 순환라인 절환수단(820a 내지 820d)이 각각 포함되도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편 도 2는 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템의 제어계통에 대한 개념도이다. 이하 도 2를 이용하여 두 대의 공기압축기(100, 200) 및 두 대의 쿨러(400, 500)에 대한 제어 및 작동과정을 설명한다. 도 2에 보는 바와 같이 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에는 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 각각의 운전을 제어할 수 있는 압축기운전 제어기(600); 및 상기 두 대의 쿨러(400, 500) 각각의 운전을 제어할 수 있는 쿨러운전 제어기(700)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

먼저 상기 압축기운전 제어기(600)는 상기 압축공기 사용량에 따라서 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 중 어느 공기압축기를 가동시킬 것인지를 판단해서 제어하는데, 이를 위하여 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 각각의 작동전류와 상기 리시버탱크(300)의 목표압력값 변화를 비교하여 상기 압축공기 사용량 변동을 판단하는 방법을 적용하는 것도 가능하다. 이와 더불어 상기 압축기운전 제어기(600)에게 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 각각이 작동될 때 각각의 용량범위 내에서 부하변동에 대응하도록 제어신호를 보내게 하는 것도 바람직하다.

일반적으로 공기압축기는 인버터제어방식이 언로더제어방식보다 효율이 높기 때문에 전력절감 효과가 크다. 따라서 본 발명에서는 압축공기 사용량이 적은 경우에는 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 중에서 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)를 가동시키도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)의 용량범위 내에서 상기 압축공기의 사용량이 변화하는 경우에는 상기 압축기운전 제어기(600)가 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)를 제어하는 인버터제어기 대하여 신호를 보내서 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)를 구동하는 모터의 회전을 제어하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 리시버탱크(300) 내의 목표압력과 무부하운전 압력을 미리 설정해 놓고, 토출압센서(320) 및 내압센서(330)를 통하여 측정한 현재압력이 목표압력 미만일 경우에는 인버터의 출력전원을 조정하여 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)를 가동하는 모터의 회전속도를 증가시키며, 현재압력이 목표압력보다 높은 경우에는 다시 인버터의 출력전원을 조정하여 상기 모터의 회전속도를 감소시키는 등의 방법을 이용하여, 압축공기 사용량 변동에 대응하게 된다.

그러나 압축공기 사용량이 증가하여 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량범위를 초과하게 되면 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)도 동시에 가동시켜 부하증가에 대응하게 된다. 이 경우에도 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)를 제어하여 사용량 변동에 대응하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 인버터제어방식 공기압축기의 가변제어범위가 12% 내지 100%인 점을 감안할 때 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)를 동시에 가동하기 시작하는 단계에서 일정범위 까지는 오히려 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)를 이용하여 로딩/언로딩 방식으로 가변제어를 하도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량이 50마력이고, 상기 언로더제어방식 공기압축기(200) 용량도 50마력일 경우 50마력을 초과하여 56마력에 다다를 때 까지 부하변동에 따른 대응은 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)를 이용하여 로딩/언로딩 방식으로 대응토록 하는 것이 바람직하다.

한편, 인버터제어방식 공기압축기의 경우 일정범위의 출력구간에서는 오히려 언로더제어방식보다 효율이 떨어지는데, 공기압축기의 종류에 따라 다소 다르겠지만, 부하율이 80% 이상일 경우 오히려 손실이 나타날 수 있다. 이는 여러 가지 원인이 있겠지만 인버터 자체의 에너지 손실도 크다는 점도 원인으로 볼 수 있을 것이다. 따라서 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에서는 인버터제어방식과 언로더제어방식의 효율특성을 감안하여 최적의 운전방안을 제시하고 있다. 즉 압축공기의 사용량에 따라, 또 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 각각의 용량차이에 따라 각각의 공기압축기 중 어떤 공기압축기를 가동시킬지를 결정하는 바람직한 방법을 제시하고 그에 따라 시스템을 구성하고 있다.

이를 위해서 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 각각의 용량이 동일할 경우 상기 압축기운전 제어기(600)는, 상기 압축공기 사용량이 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량의 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)만 가동시키게 된다. 여기서 상기 ‘일정퍼센트’는 상술한 바와 같이 공기압축기의 종류 등에 따라 다르겠지만, 예를 들어 80퍼센트로 할 수도 있고, 어떤 경우에는 90퍼센트가 될 수도 있다. 그리고, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 넘어서서 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량과 같아지기까지는 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)만 가동시키게 하는 것이 바람직한데, 이는 상술한 바와 같이 인버터제어방식의 비효율 구간에서는 언로더제어방식 공기압축기(200)를 가동하여 공기압축기 시스템의 전체적인 효율을 증대시키기 위함이다. 그 후 상기 압축공기 사용량이 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량이상으로 증가하는 경우에는 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)를 동시에 가동시키게 된다.

또한, 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량이 상기 언로더제어방식 공기압축기(200) 용량보다 작은 경우가 있을 수 있는데, 이 경우 상기 압축기운전 제어기(600)는, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 넘어서서부터, 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)의 용량을 넘어서기 까지는 물론 상기 언로더제어방식 공기압축기(200) 용량과 같아지기까지 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)만 가동시키며, 상기 언로더제어방식 공기압축기(200) 용량을 초과하는 경우에는 상기 두 대의 공기압축기를 동시에 가동시키는 것이 바람직하다. 여기서 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)의 용량을 넘어서는 구간에서부터 상기 언로더제어방식 공기압축기(200) 용량과 같아지기까지의 구간에서는 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)를 동시에 가동하는 경우도 생각해 볼 수 있지만, 이 경우 어차피 상기 언로더제어방식 공기압축기(200) 용량범위 이내이기 때문에 두 대를 동시에 가동하는 것은 전력낭비만 될 것이므로 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)만 가동하면서 언로더방식으로 부하변동에 대응하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량이 상기 언로더제어방식 공기압축기(200) 용량보다 큰 경우에 상기 압축기운전 제어기(600)는, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 초과하는 경우 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)를 동시에 가동시키는 것이 바람직하다. 이렇게 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)의 효율이 좋은 구간에서만 상기 인버터제어방식 공기압축기(100)를 단독가동 하도록 하고 그 이상일 경우 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)도 같이 가동하도록 하는 것이 전력소비 측면에서 더 효율적이다.

한편, 인버터제어방식 공기압축기의 출력의 비효율구간이 하위 10%미만에서도 나타나는 점을 감안하여 상기 압축기운전 제어기(600)는 상기 압축공기 사용량이 상기 인버터제어방식 공기압축기(100) 용량의 특정퍼센트 예를 들어 10퍼센트 미만인 경우에는 상기 언로더제어방식 공기압축기(200)만 가동하도록 하는 것도 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에서는 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)의 용량과 인버터제어방식과 언로더제어방식의 효율특성을 감안하여 최적의 운전방안을 제시함으로써 공기압축기시스템의 가동에 따른 전력손실을 최소화하여 효율이 높은 공기압축기 시스템을 구현할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에서는 상기 수냉식 쿨러(400) 및 상기 공랭식 쿨러(500) 등 두 대의 쿨러를 사용하는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 수냉식 쿨러(400)의 냉각용량은 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)에 대한 냉각수요량의 피크 값보다 적으며, 상기 공랭식 쿨러(500)의 냉각용량은 상기 피크 값과 같도록 하는 것이 좋다. 그리고 평상시, 즉 상기 수냉식 쿨러(400)의 가동이 가능한 경우에 상기 쿨러운전제어기는, 상기 냉각수요량이 상기 수냉식 쿨러(400)의 냉각용량 이하일 경우에는 상기 수냉식 쿨러(400)만 가동시키고, 상기 냉각수요량이 상기 수냉식 쿨러(400)의 냉각용량보다 큰 경우에는 상기 두 대의 쿨러(400, 500)를 동시에 가동시키는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 공랭식 쿨러(500)의 쿨링팬(510)은 인버터제어방식의 모터로 구동함으로써 냉각용량의 변동에 가변적으로 대응할 수 있도록 하는 것이 좋다. 상기 두 대의 쿨러(400, 500) 중 어느 쿨러를 가동시킬지에 대한 판단은 상기 두 대의 공기압축기(100, 200)의 압축공기 출구에 포함되어 있는 온도센서들(110, 210)과 상기 수냉식 쿨러(400)에 해수를 공급해주는 해수펌프 작동센서(420) 등을 감안하여 판단되도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 쿨러운전 제어기(700)는 상기 수냉식 쿨러(400)가 가동되는 상황에서, 상기 수냉식 쿨러(400)에 공급되는 해수냉각수 유량이 일정량 이하로 되거나, 상기 두 대의 공기압축기(100, 200) 각각의 토출공기에 대한 온도가 일정온도 이상이라고 판단되는 경우에는 상기 수냉식 쿨러(400)의 가동이 불가능한 경우로 판단하여 상기 공랭식 쿨러(500)의 가동으로 전환하도록 하는 것이다.

상술한 바와 같이 이렇게 상기 수냉식 쿨러(400)의 용량을 피크 값보다 적게 하도록 한 후 상기 수냉식 쿨러(400)의 용량을 초과하는 냉각부하가 발생할 때에는 상기 공랭식 쿨러(500)도 같이 가동시켜, 초과하는 부분의 냉각부하를 상기 공랭식 쿨러(500)가 부담하도록 하기 때문에 초기설치비용이 많이 소요되는 상기 수냉식 쿨러(400)를 적은 용량으로 설치할 수 있어 초기단계에 비용부담을 완화시키는 경제적인 효과가 있다. 따라서 상기 수냉식 쿨러(400)의 경우 평상시 자주 운전되는 부하범위를 커버할 수 있는 정도의 용량으로 설치하여 가동하다가 가끔씩 필요한 첨두부하의 경우에는 공랭식 쿨러로 커버하는 방식이 가능하기 때문에 초기설치비용이 적게 들면서도 냉각부하의 변동에 탄력적으로 대응할 수 있고, 수냉식 쿨러 운영에 따른 경제적인 효과도 대부분 그대로 유지할 수 있는 효과가 있다. 상기 수냉식 쿨러(400)의 용량을 피크 값보다 얼마나 적게 설정할지는 해당 발전소의 압축공기 수요패턴 등과 기타 현장여건 등을 감안하여 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템에서는 상기 냉각라인(800)에는 상기 순환수를 상기 복수의 쿨러(400, 500) 모두에 대하여 순차적으로 순환시키는 순차순환방식 또는 상기 복수의 쿨러(400, 500) 중 하나만 선택하여 순환시키는 단독순환방식 중에서 선택이 가능하도록 하는 순환라인 절환수단(820a 내지 820d)을 더 포함하고 있다. 도 3 내지 도 5는 상기 순환라인 절환수단(820a 내지 820d)의 절환에 따라 순환수가 흐르는 경로를 표시한 것인데, 도 3은 순환수가 두 대의 쿨러(400, 500)를 순차순환방식으로 흐르는 것을 나타낸 것이며, 도 4는 순환수가 상기 수냉식 쿨러(400)만 단독순환방식으로 통과하여 흐르는 것을 나타낸 것이며, 도 5는 순환수가 상기 공냉식 쿨러(500)만 단독순환방식으로 통과하여 흐르는 것을 나타낸 것이다. 상기 순환라인 절환수단(820a 내지 820d)은 원격제어가 가능한 전자식 밸브를 사용하여 상기 쿨러운전 제어기(700)에 의하여 제어되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 쿨러운전 제어기(700)는 상기 두 대의 쿨러(400, 500) 중 하나만 가동해야 경우에는 도 4 또는 도 5에서 보는 바와 같이 상기 순환라인 절환수단(820a 내지 820d)을 제어하여 상기 단독순환방식으로 가동시키되, 상기 두 대의 쿨러(400, 500)를 동시에 가동해야 할 경우에는 도 3에서 보는 바와 같이 상기 순환라인 절환수단(820a 내지 820d)을 제어하여 상기 순차순환방식으로 가동시키도록 하는 것이 바람직한데 이렇게 하면, 하나의 쿨러만 가동시킬 때는 순환수가 하나의 쿨러만 순환토록 하여 불필요한 부분까지 순환수가 순환함에 따른 순환펌프(830)의 에너지손실을 최소화할 수 있는 효과를 거둘 수 있다.

뿐만 아니라 상기 쿨러운전 제어기(700)는 상기 공냉식 쿨러(500)를 가동하다가 상기 수냉식 쿨러(400)로 전환가동하는 경우 또는 상기 수냉식 쿨러(400)를 가동하다가 상기 공냉식 쿨러(500)로 전환가동하는 경우에는 상기 순환라인 절환수단(820a 내지 820d)을 제어하여 상기 전환가동 전후로 일정시간 동안 도 3에서와 같이 상기 순차순환방식으로 가동시키다가 상기 단독순환방식으로 전환하도록 하는 것이 바람직한데, 이렇게 함으로써 다른 쿨러로 전환시 전환직전에 가동하던 쿨러에서 이미 냉각되어 순환라인에 남아있는 순환수를 충분히 활용할 수 있기 때문에 순환수 냉각에 따른 에너지 사용을 효율화 할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 인버터제어방식 공기압축기
110 온도센서
200 언로더제어방식 공기압축기
210 온도센서 220 언로더밸브
300 리시버탱크
320 토출압센서 330 내압센서
400 수냉식 쿨러
420 해수펌프 작동센서
500 공랭식 쿨러
510 쿨링팬
600 압축기운전 제어기
700 쿨러운전 제어기
800 냉각라인
820 순환라인 절환수단 830 순환펌프

Claims (5)

1. 싱글스크류 타입 공기압축기로서, 압축챔버에 포함되는 로터의 윤활 및 압축열 냉각을 위해 냉각라인을 통해 순환공급되는 순환수를 사용하는 두 대의 공기압축기;
   상기 두 대의 공기압축기로부터 압축공기를 공급받아 저장하면서 압축공기 사용장비들에 대하여 상기 압축공기를 공급하는 리시버탱크;
   상기 냉각라인에 연결되어 상기 순환수를 냉각시키는 두 대의 쿨러;
   상기 두 대의 공기압축기 각각의 운전을 제어할 수 있는 압축기운전 제어기; 및
   상기 두 대의 쿨러 각각의 운전을 제어할 수 있는 쿨러운전 제어기; 를 포함하는 공기압축기시스템에 있어서,
   상기 두 대의 공기압축기 중 하나는 인버터제어방식 공기압축기이고, 다른 하나는 언로더제어방식 공기압축기이며,
   상기 두 대의 쿨러 중 하나는 공냉식 쿨러이고 다른 하나는 수냉식 쿨러이며,
   상기 쿨러운전 제어기는, 상기 수냉식 쿨러의 가동이 가능한 경우에는 상기 두 대의 쿨러 중 상기 수냉식 쿨러를 가동시키되, 상기 수냉식 쿨러의 가동이 불가능한 경우에는 상기 공냉식 쿨러를 가동시키며
   상기 압축기운전 제어기는 상기 압축공기 사용장비들의 압축공기 사용량 변동에 따라 상기 두 대의 공기압축기 각각에 대한 가동제어를 하는 것을 특징으로 하는 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템
2. 제1항에 있어서,
   상기 두 대의 공기압축기 각각의 용량이 동일할 경우 상기 압축기운전 제어기는, 상기 압축공기 사용량이 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량의 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 넘어서서 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량과 같아지기까지는 상기 언로더제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 인버터제어방식 공기압축기 용량이상일 경우에는 상기 두 대의 공기압축기를 동시에 가동시키며,
   상기 인버터제어방식 공기압축기 용량이 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량보다 작은 경우 상기 압축기운전 제어기는, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 넘어서서 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량과 같아지기까지는 상기 언로더제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량을 초과하는 경우에는 상기 두 대의 공기압축기를 동시에 가동시키며,
   상기 인버터제어방식 공기압축기 용량이 상기 언로더제어방식 공기압축기 용량보다 큰 경우 상기 압축기운전 제어기는, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트 이하인 경우에는 상기 인버터제어방식 공기압축기만 가동시키며, 상기 압축공기 사용량이 상기 일정퍼센트를 초과하는 경우 상기 두 대의 공기압축기를 동시에 가동시키는 특징을 더 포함하는 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 수냉식 쿨러의 냉각용량은 상기 두 대의 공기압축기에 대한 냉각수요량의 피크 값보다 적으며, 상기 공냉식 쿨러의 냉각용량은 상기 피크 값과 같으며 ,
   상기 수냉식 쿨러의 가동이 가능한 경우에 상기 쿨러운전제어기는, 상기 냉각수요량이 상기 수냉식 쿨러의 냉각용량 이하일 경우에는 상기 수냉식 쿨러만 가동시키고, 상기 냉각수요량이 상기 수냉식 쿨러의 냉각용량보다 큰 경우에는 두 대의 쿨러를 동시에 가동시키는 것을 특징으로 하는 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템
4. 제3항에 있어서,
   상기 냉각라인에는 상기 순환수를 상기 복수의 쿨러 모두에 대하여 순차적으로 순환시키는 순차순환방식 또는 상기 복수의 쿨러 중 하나만 선택하여 순환시키는 단독순환방식 중에서 선택이 가능하도록 하는 순환라인 절환수단을 더 포함하며,
   상기 쿨러운전 제어기는 상기 두 대의 쿨러 중 하나만 가동해야 경우에는 상기 순환라인 절환수단을 제어하여 상기 단독순환방식으로 가동시키되, 상기 두 대의 쿨러를 동시에 가동해야 할 경우에는 상기 순환라인 절환수단을 제어하여 상기 순차순환방식으로 가동시키는 것을 특징으로 하는 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템
5. 제4항에 있어서,
   상기 쿨러운전 제어기는 상기 공냉식 쿨러를 가동하다가 상기 수냉식 쿨러로 전환가동하는 경우 또는 상기 수냉식 쿨러를 가동하다가 상기 공냉식 쿨러로 전환가동하는 경우에는 상기 순환라인 절환수단을 제어하여 상기 전환가동 전후로 일정시간 동안 상기 순차순환방식으로 가동시키다가 상기 단독순환방식으로 전환하는 것을 특징으로 하는 듀얼타입 용량제어방식과 멀티냉각방식을 갖는 공기압축기 시스템

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