KR102253094B1 - 압축기 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기의 메인 기어의 회전수에 무관하게 하나의 전기모터 연동펌프를 통해 정상적인 윤활유 공급이 가능하도록 하고, 엔진과 연동되는 발전기를 통해 전력을 생산하고 이를 전기모터 연동펌프의 동력원으로 사용되도록 함으로써 장치 구조를 간략화함과 함께 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 압축기 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 압축기 시스템은 엔진의 회전에 연동, 동작되어 임펠러의 회전을 가능하게 하는 메인 기어와, 상기 메인 기어에 맞물려 구비되어 메인 기어의 회전시 함께 회전하는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 일단에 구비되어 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전하여 공기를 압축하는 임펠러와, 로터가 메인 기어의 축과 연결되어, 메인 기어의 회전시 전력을 생산하는 발전기와, 상기 발전기에 의해 생산된 전력을 저장하는 배터리 및 전기모터에 의해 구동되어 상기 메인 기어와 피니언 기어의 마찰 부위에 윤활유를 공급하는 전기모터 연동펌프를 포함하여 이루어지며, 상기 전기모터는 상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작되는 것을 특징으로 한다.

Description

압축기 시스템{Compressure system}
본 발명은 압축기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기의 메인 기어의 회전수에 무관하게 하나의 전기모터 연동펌프를 통해 정상적인 윤활유 공급이 가능하도록 하고, 엔진과 연동되는 발전기를 통해 전력을 생산하고 이를 전기모터 연동펌프의 동력원으로 사용되도록 함으로써 장치 구조를 간략화함과 함께 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 압축기 시스템에 관한 것이다.
선박 엔진시스템은 과급기인 압축기를 구비한다. 압축기는 원심력을 이용하여 공기를 압축하는 장치이며, 원심력은 압축기의 임펠러에 의해 인가된다(한국공개특허 제2012-113878호 참조).
이와 같은 압축기의 임펠러(240)는 엔진(210)과 연동되어 회전되는데, 구체적으로 도 1에 도시한 바와 같이 압축기의 메인 기어(220)(main gear)(220)는 엔진(210)의 회전축(211)과 연결되며(coupling), 압축기의 메인 기어(220)는 피니언 기어(230)와 결합되며, 피니언 기어(230)의 일측에 임펠러(240)가 구비되는 구조를 이룬다. 이와 같은 구조 하에, 엔진(210)의 회전축(211)이 동작되면 임펠러(240)가 회전하게 된다.
한편, 압축기의 메인 기어(220)와 피니언 기어(230)가 맞물려 동작함에 따라, 메인 기어(220)의 동작시 메인 기어(220)와 피니언 기어(230)의 마찰 부위에는 일정량의 윤활유가 지속적으로 공급되어야 한다. 윤활유는 메인펌프(250)와 보조펌프(260)에 의해 공급된다(도 2 참조). 메인펌프(250)는 엔진(210)의 구동력에 의해 동작되는 펌프이며, 메인 기어(220)의 회전수 즉, 엔진(210)의 회전수가 일정 수준(기준값) 이상인 경우 정상적인 윤활유 공급이 진행된다. 엔진(210) 회전수가 기준값 이하인 경우에도 메인펌프(250)가 동작될 수는 있으나 충분한 양의 윤활유 공급은 이루어지지 않는다. 따라서, 엔진(210) 회전수의 회전수가 낮은 상태에서는 전기모터(270)에 의해 동작되는 보조펌프(260)에 의해 윤활유가 공급되고, 엔진(210) 회전수가 기준값 이상에 도달하면 메인펌프(250)에 의한 윤활유 공급이 진행된다.
이와 같이, 종래의 압축기 시스템은 윤활유 공급을 위해 메인펌프(250)와 보조펌프(260) 등 2개의 윤활유 공급펌프가 요구되며, 이에 따라 장치 구조가 복잡한 단점이 있다. 또한, 보조펌프(260) 동작을 위한 전력을 외부로부터 공급받아야 하는 문제점도 있다.
한국공개특허 제2012-113878호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 압축기의 메인 기어의 회전수에 무관하게 하나의 전기모터 연동펌프를 통해 정상적인 윤활유 공급이 가능하도록 하고, 엔진과 연동되는 발전기를 통해 전력을 생산하고 이를 전기모터 연동펌프의 동력원으로 사용되도록 함으로써 장치 구조를 간략화함과 함께 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 압축기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기 시스템은 엔진의 회전에 연동, 동작되어 임펠러의 회전을 가능하게 하는 메인 기어와, 상기 메인 기어에 맞물려 구비되어 메인 기어의 회전시 함께 회전하는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 일단에 구비되어 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전하여 공기를 압축하는 임펠러와, 로터가 메인 기어의 축과 연결되어, 메인 기어의 회전시 전력을 생산하는 발전기와, 상기 발전기에 의해 생산된 전력을 저장하는 배터리 및 전기모터에 의해 구동되어 상기 메인 기어와 피니언 기어의 마찰 부위에 윤활유를 공급하는 전기모터 연동펌프를 포함하여 이루어지며, 상기 전기모터는 상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작되는 것을 특징으로 한다.
상기 전기모터 연동펌프는 엔진 회전수에 무관하게 일정량의 윤활유를 공급한다. 또한, 상기 배터리는 압축기 시스템의 전장장치에 전력을 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 압축기 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
엔진 회전수 즉, 압축기 메인 기어의 회전수에 무관하게 일정량의 윤활유가 하나의 전기모터 연동펌프에 의해 공급 가능함에 따라, 윤활유 공급펌프의 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 메인 기어와 발전기를 연동시킴으로써 메인 기어의 동작시 발전기에 의한 전력 생산이 가능하고, 생산된 전력이 전기모터 연동펌프의 전력원으로 공급됨에 따라, 운용 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 압축기 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 시스템의 구성도.
본 발명은 엔진의 구동에 연동되어 동작되는 메인 기어에 발전기의 로터를 연결함으로써 엔진 동작시 발전기의 전력 생산이 가능하도록 하고, 생산된 전력을 배터리에 저장하며, 배터리의 전력을 윤활유를 공급하는 전기모터 연동펌프의 동력원으로 사용하는 기술을 제시한다. 이와 같은 기술을 통해 압축기 시스템에 요구되는 윤활유 공급펌프를 하나의 전기모터 연동펌프로 구성할 수 있으며, 전기모터 연동펌프의 동작을 위한 별도의 전력원이 필요하지 않게 된다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 시스템은 메인 기어(320), 피니언 기어(330), 임펠러(340), 발전기(350), 배터리(360) 및 전기모터 연동펌프(380)를 포함하여 이루어진다.
상기 메인 기어(320)는 엔진(310)의 회전에 연동, 동작되어 궁극적으로 임펠러(340)의 회전을 가능하게 하는 역할을 하며, 상기 메인 기어(320)의 축(321)은 엔진(310)의 회전축(311)과 연결된다. 상기 피니언 기어(330)는 상기 메인 기어(320)에 맞물려 구비되어 상기 메인 기어(320)의 회전시 함께 회전하며, 상기 피니언 기어(330)는 상기 메인 기어(320)의 양측부에 구비될 수 있다. 상기 임펠러(340)는 상기 피니언 기어(330)의 일단에 구비되어 상기 피니언 기어(330)의 회전에 따라 함께 회전되며, 임펠러(340)의 회전을 통해 공기의 압축이 가능하게 된다.
한편, 상기 발전기(350)는 상기 메인 기어(320)의 축(321)과 연결되어 메인 기어(320)의 동작 즉, 엔진(310) 회전축(311)의 동작에 연동된다. 구체적으로, 발전기(350)의 로터(351)가 메인 기어(320)의 축(321)과 연결되며, 메인 기어(320)의 회전시 로터(351)가 회전되어 발전기(350)에 의한 전력 생산이 가능하게 된다. 상기 배터리(360)는 상기 발전기(350)에 의해 생산된 전력을 저장함과 함께 상기 전기모터 연동펌프(380)를 구동하는 전기모터(370) 및 압축기 시스템의 전장장치에 전력을 공급하는 역할을 한다. 압축기 시스템의 전장장치로는 제어패널 등이 해당될 수 있다.
상기 전기모터 연동펌프(380)는 전기모터(370)에 의해 구동되어 메인 기어(320)와 피니언 기어(330)의 마찰 부위에 윤활유를 공급하는 역할을 하며, 상기 전기모터(370)는 상기 배터리(360)로부터 전력을 공급받는다. 상기 전기모터 연동펌프(380)는 전기모터(370)에 의해 구동됨에 따라, 엔진(310) 회전수에 무관하게 일정량의 윤활유 공급이 가능하다. 종래의 경우 엔진(310)의 초기 구동시에는 보조펌프를 적용하고, 엔진(310) 회전수가 일정 수준에 도달하면 엔진(310)의 구동에 연동되는 메인펌프를 적용하였으나, 본 발명의 경우 전기모터 연동펌프(380)가 엔진(310)의 초기 구동시 및 정상 구동시 모두에 적용된다.
310 : 엔진 311 : 엔진 회전축
320 : 메인 기어 321 : 메인 기어 축
330 : 피니언 기어 340 : 임펠러
350 : 발전기 351 : 로터
360 : 배터리 370 : 전기모터
380 : 전기모터 연동펌프

Claims (3)

  1. 엔진의 회전에 연동, 동작되어 임펠러의 회전을 가능하게 하는 메인 기어;
    상기 메인 기어에 맞물려 구비되어 메인 기어의 회전시 함께 회전하는 피니언 기어;
    상기 피니언 기어의 일단에 구비되어 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전하여 공기를 압축하는 임펠러;
    로터가 메인 기어의 축과 연결되어, 메인 기어의 회전시 전력을 생산하는 발전기;
    상기 발전기에 의해 생산된 전력을 저장하는 배터리; 및
    전기모터에 의해 구동되어 상기 메인 기어와 피니언 기어의 마찰 부위에 윤활유를 공급하는 전기모터 연동펌프를 포함하여 이루어지며,
    상기 전기모터는 상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작되며,
    상기 전기모터 연동펌프는 엔진 회전수에 무관하게 일정량의 윤활유를 공급하는 것을 특징으로 하는 압축기 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리는 압축기 시스템의 전장장치에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 압축기 시스템.
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