KR102665111B1 - 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템 - Google Patents

응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존에 버려지는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용할 수 있어, 드레인수 처리 비용을 절약하는 효과와 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 적정량으로 공급되도록 할 수 있어, 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 부족하거나 과도하지 않게 되어 양질의 압축공기 또는 압축가스 생산을 할 수 있는 효과를 제공하는 발명으로, 압축부(100), 냉각부(200), 배출부(300), 수위 정보 제공부(400), 보충 윤활수 공급부(500), 컨트롤러(600)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템{An air/gas compressor system to recycle condensate water and drain water with lubricating water}
본 발명은 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 기존에 버려지는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하고, 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 적정량으로 공급되도록 하는 공기/가스 압축 시스템에 관한 기술이다.
최근 기술 발달에 따라 산업 현장에서는 많은 에너지와 동력을 사용하고 있고, 대표적으로 사용되는 동력 중에 압축공기, 압축가스가 있다.
압축공기 또는 압축가스를 생산하는 장치인 공기/가스 압축기(air/gas compressors)는 유입된 외부의 공기 또는 가스를 일정 압력 이상으로 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하는 설비로, 공기/가스 압축기가 생산한 압축공기 또는 압축가스는 각종 기계, 설비, 공구, 기구를 동작시키기 위해 사용되고 있다.
공기/가스 압축기는 압축대상인 유체의 종류나 압축 방식에 따라서 용적형과 터보형으로 크게 구분되고, 용적형은 다시 회전식과 왕복동식으로 구분되고, 회전식은 오일을 사용하지 않는 오일프리식과 오일을 사용하는 급유식으로 구분되며, 오일을 사용하지 않는 오일프리식은 공기 또는 가스 압축 시, 물을 사용하는 물윤활 오일프리식과 물을 사용하지 않는 드라이 오일프리식으로 구분된다.
한편, 공기 또는 가스 압축 시, 물을 윤활수로 사용하는 물윤활 오일프리식 공기/가스 압축기는 공기 압축 또는 가스 압축을 진행할 때 스크류 로터의 회전에 의해 발생되는 열을 냉각하도록 일정량의 윤활수를 투입하게 되는데, 압축 공정의 반복에 따라 압축공기 또는 압축가스의 흡습율이 높아져 윤활수 부족 현상이 발생하거나 윤활수 공급 제어 오류로 과도한 양의 윤활수가 투입되기도 한다.
공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 부족하거나 과도하게 되면, 효과적인 공기/가스 압축이 방해되어 양질의 압축공기 또는 압축가스 생산에 차질이 발생하기도 한다.
또한, 압축 공정과 압축공기/압축가스 배출 과정에서 발생하는 응축수와 드레인수는 기존에는 버려지고 있으며, 특히 드레인수를 정화처리하기 위한 비용이 발생하고 있어, 기존에 버려지는 응축수와 드레인수를 재활용하는 방안 개발이 필요하다 할 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제와 필요성을 해결하도록, 기존에 버려지는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하고, 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 적정량으로 공급되도록 하는 공기/가스 압축 시스템에 관한 기술을 제안하고자 한다. 다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-1668363호 에너지 시스템 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1887367호 열 회수 시스템 3. 대한민국 등록특허공보 제10-2144662호 일체형 공기압축기 폐열회수장치
본 발명은 기존에 버려지는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 적정량으로 공급되도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제 해결을 위한 본 발명인 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템은,
유입된 물을 윤활수로 이용해 유입된 공기 또는 가스를 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 냉각부(200)로 배출하는 압축부(100)와;
압축부(100)에서 섞여 배출된 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물을 냉각하고, 냉각 과정에서 분리된 압축공기 또는 압축가스는 배출부(300)로 공급하고, 냉각 과정에서 분리된 물은 윤활수용으로 압축부(100)로 공급하되, 압축부(100)로 공급되는 물의 일부가 수위 정보 제공부(400)로 공급되도록 하는 냉각부(200)와;
냉각부(200)에서 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 수분을 분리하고, 수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스를 외부로 배출하는 배출부(300)와;
냉각부(200)에서 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물의 양이 적정한지를 컨트롤러(600)가 판단할 수 있도록 하는 수위 관련 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 수위 정보 제공부(400)와;
압축부(100)로 공급할 보충 윤활수가 저장되고, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수를 압축부(100)에 공급하는 보충 윤활수 공급부(500)와;
배출부(300)에서 배출되는 압축공기 또는 압축가스의 과압을 방지하고, 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물이 적정량으로 공급되도록 제어하는 컨트롤러(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존에 버려지는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용할 수 있어, 드레인수 처리 비용을 절약하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 적정량으로 공급되도록 할 수 있어, 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 부족하거나 과도하지 않게 되어 양질의 압축공기 또는 압축가스 생산을 할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 압축부 및 냉각부 세부 구성도
도 3은 본 발명의 배출부 및 수위 정보 제공부 세부 구성도
도 4는 본 발명의 보충 윤활수 공급부 세부 구성도
도 5는 본 발명의 컨트롤러의 제어 예시도 1
도 6은 본 발명의 컨트롤러의 제어 예시도 2
도 7은 본 발명의 컨트롤러의 제어 예시도 3
도 8은 본 발명의 컨트롤러의 제어 예시도 4
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명인 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템(이하 본 발명)은 기존에 버려지는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용할 수 있어, 드레인수 처리 비용을 절약하는 효과와 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 적정량으로 공급되도록 할 수 있어, 공기/가스가 압축되는 에어 앤드 실린더로 공급되는 윤활수가 부족하거나 과도하지 않게 되어 양질의 압축공기 또는 압축가스 생산을 할 수 있는 효과를 제공하는 발명으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축부(100), 냉각부(200), 배출부(300), 수위 정보 제공부(400), 보충 윤활수 공급부(500), 컨트롤러(600)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명인 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이,
유입된 물을 윤활수로 이용해 유입된 공기 또는 가스를 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 냉각부(200)로 배출하는 압축부(100)와;
압축부(100)에서 섞여 배출된 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물을 냉각하고, 냉각 과정에서 분리된 압축공기 또는 압축가스는 배출부(300)로 공급하고, 냉각 과정에서 분리된 물은 윤활수용으로 압축부(100)로 공급하되, 압축부(100)로 공급되는 물의 일부가 수위 정보 제공부(400)로 공급되도록 하는 냉각부(200)와;
냉각부(200)에서 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 수분을 분리하고, 수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스를 외부로 배출하는 배출부(300)와;
냉각부(200)에서 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물의 양이 적정한지를 컨트롤러(600)가 판단할 수 있도록 하는 수위 관련 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 수위 정보 제공부(400)와;
압축부(100)로 공급할 보충 윤활수가 저장되고, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수를 압축부(100)에 공급하는 보충 윤활수 공급부(500)와;
배출부(300)에서 배출되는 압축공기 또는 압축가스의 과압을 방지하고, 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물이 적정량으로 공급되도록 제어하는 컨트롤러(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 압축부(100)는 유입된 물을 윤활수로 이용해 유입된 공기 또는 가스를 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 냉각부(200)로 배출하는 구성이며, 압축 대상인 가스는 수소, 메탄가스, 이산화탄소 가스 등일 수 있다.
상기 압축부(100)는 서로 맞물리는 스크류 로터와 게이트 로터를 회전시켜 외부로부터 유입되는 공기 또는 가스와 같은 압축대상을 압축하게 되는데, 압축 시, 열이 발생하기 때문에 냉각 기능과 윤활 기능을 하는 윤활수인 물을 이용해 발생된 열을 냉각하게 되고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 생산된 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 냉각부(200) 측으로 배출처리한다.
구체적으로, 상기 압축부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이,
기체 공급 관로(111)를 통해, 압축할 공기 또는 가스를 에어 앤드 실린더(120)에 공급하는 기체 공급기(110)와,
냉각부(200)에서 공급되는 물을 기본 윤활수로, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수 공급부(500)에서 공급되는 물을 보충 윤활수로 이용해, 기체 공급기(110)가 공급한 외부의 공기 또는 가스를 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 배출하는 에어 앤드 실린더(120)와,
비상시, 수돗물이 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)에 공급될 수 있도록, 수도관과 기체 공급 관로(111)를 연결하는 상수도 공급관(130)과,
컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 상수도 공급관(130) 상에 설치되는 제1 솔레노이드 밸브(140)와,
에어 앤드 실린더(120)에서 섞여 배출되는 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물이 냉각부(200)로 공급되도록, 에어 앤드 실린더(120)와 냉각부(200)의 냉각기 바디(210)를 연결하는 압축 기체 배출관(150)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기체 공급기(110)는 기체 공급 관로(111)를 통해, 압축할 공기 또는 가스를 에어 앤드 실린더(120)에 공급하는 구성으로, 기체 공급기(110)와 기체 공급 관로(111)에 의해 외부의 압축 대상인 공기 또는 가스가 에어 앤드 실린더(120)로 공급된다.
상기 에어 앤드 실린더(120)는 냉각부(200)에서 공급되는 물을 기본 윤활수로, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수 공급부(500)에서 공급되는 물을 보충 윤활수로 이용해, 기체 공급기(110)가 공급한 외부의 공기 또는 가스를 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 배출하는 구성이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 에어 앤드 실린더(120) 내부에는 서로 맞물려 회전하는 스크류 로터와 게이트 로터가 설치되어 있는데, 이때, 맞물려 회전하는 스크류 로터와 게이트 로터 사이 공간으로 공기 또는 가스가 흡입되고, 흡입된 공기 또는 가스의 용적이 축소되면서 압축공기 또는 압축가스가 생산되며, 생산된 압축공기 또는 압축가스는 윤활수로 사용된 물과 함께 냉각부(200) 측으로 배출된다.
이때, 맞물려 회전하는 스크류 로터와 게이트 로터에 마찰열이 발생하는데, 윤활수로 공급된 물에 의해 마찰열이 식고, 윤활작용도 하게 된다.
상기 상수도 공급관(130)은 비상시, 수돗물이 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)에 공급될 수 있도록, 수도관과 기체 공급 관로(111)를 연결하는 구성이고, 상기 제1 솔레노이드 밸브(140)는 컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 상수도 공급관(130) 상에 설치되는 구성이다.
냉각부(200)에서 공급되는 물이 기본 윤활수로, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수 공급부(500)에서 공급되는 물이 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)에 공급되는데, 비상시 즉, 냉각부(200)에서 공급되는 기본 윤활수가 부족해 보충 윤활수 공급부(500)에서 보충 윤활수가 공급되도록 해야 하는 상황에서 보충 윤활수 공급부(500)에 있는 보충 윤활수가 부족한 경우, 별도의 비상 윤활수가 에어 앤드 실린더(120)에 공급되도록 해야 한다.
이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 기체 공급 관로(111)에 상수도 공급관(130)을 연결시키고, 상수도 공급관(130)을 통해 별도의 비상 윤활수를 에어 앤드 실린더(120)에 공급한다.
이때, 수돗물을 별도의 비상 윤활수로 직접 에어 앤드 실린더(120)에 공급하게 되면, 수도압이 에어 앤드 실린더(120)의 압축 공정을 방해할 수 있다.
따라서 상수도 공급관(130)을 통해 기체 공급 관로(111)로 수돗물을 공급하여 별도의 비상 윤활수인 수돗물이 간접적으로 에어 앤드 실린더(120)에 공급되도록 하는 것이다.
또한, 비상시(냉각부(200)에서 공급되는 기본 윤활수가 부족해 보충 윤활수 공급부(500)에서 보충 윤활수가 공급되도록 해야 하는 상황에서 보충 윤활수 공급부(500)에 있는 보충 윤활수가 부족한 경우)로 판단한 컨트롤러(600)는 상수도 공급관(130) 상에 설치된 제1 솔레노이드 밸브(140)가 개방되도록 제어하여, 상수도 공급관(130)을 통해 기체 공급 관로(111)로 비상 윤활수인 수돗물이 공급되도록 한다.
상기 압축 기체 배출관(150)은 에어 앤드 실린더(120)에서 섞여 배출되는 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물이 냉각부(200)로 공급되도록, 에어 앤드 실린더(120)와 냉각부(200)의 냉각기 바디(210)를 연결하는 구성이다.
즉, 압축과정을 통해 생산된 압축공기 또는 압축가스는 윤활수로 사용된 물과 함께 섞여 에어 앤드 실린더(120)에서 배출된 후, 압축 기체 배출관(150)을 통해 냉각부(200)의 냉각기 바디(210)로 공급된다.
상기 냉각부(200)는 압축부(100)에서 섞여 배출된 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물을 냉각하고, 냉각 과정에서 분리된 압축공기 또는 압축가스는 배출부(300)로 공급하고, 냉각 과정에서 분리된 물은 윤활수용으로 압축부(100)로 공급하되, 압축부(100)로 공급되는 물의 일부가 수위 정보 제공부(400)로 공급되도록 하는 구성이다.
구체적으로, 상기 냉각부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이,
외부의 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(211)와 유입된 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구(212)와 압축부(100)에서 배출되는 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물이 유입되는 기체 유입구(213)와 냉각 과정에서 분리된 압축공기 또는 압축가스가 배출되는 기체 배출구(214)와 냉각 과정에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구(215)를 포함하는 냉각기 바디(210)와,
냉각기 바디(210)로 유입된 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물의 냉각을 위해, 냉각수 유입구(211)와 냉각수 배출구(212)를 연결하도록 냉각기 바디(210) 내부에 설치되어 냉각수가 흐르는 냉각수 이동관(220)과,
물 배출구(215)를 통해 배출되는 물이 압축부(100)의 에어 앤드 실린더(120)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급될 수 있도록 하는 분기형 윤활수 공급관(230)과,
압축부(100)의 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 물에 포함된 이물질을 필터링하도록, 에어 앤드 실린더(120) 측 윤활수 공급관(230) 상에 설치되는 제1 필터(240)와,
기체 배출구(214)를 통해 배출되는 압축공기 또는 압축가스를 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310)로 공급하는 기체 이송관(250)과,
압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 물 배출구(215)를 통해 배출되는 물의 일부가 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 분기형 윤활수 공급관(230)과 제1 탱크(510)를 연결하는 초과수 이송관(260)과,
컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 초과수 이송관(260) 상에 설치되는 제2 솔레노이드 밸브(270)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각기 바디(210)는 외부의 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(211)와 유입된 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구(212)와 압축부(100)에서 배출되는 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물이 유입되는 기체 유입구(213)와 냉각 과정에서 분리된 압축공기 또는 압축가스가 배출되는 기체 배출구(214)와 냉각 과정에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구(215)를 포함하는 구성이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 유입구(211)를 통해 유입된 냉각수는 냉각기 바디(210) 내부에 설치된 냉각수 이동관(220)을 통해 이동한 후, 냉각수 배출구(212)를 통해 배출되고, 기체 유입구(213)를 통해 냉각기 바디(210) 내부로 섞여 유입된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물은 냉각기 바디(210) 내부에 설치된 냉각수 이동관(220)에 부‹H혀 냉각되면서 물과 기체(압축공기 또는 압축가스)로 분리되며, 분리된 기체(압축공기 또는 압축가스)는 기체 배출구(214)를 통해 배출부(300) 측으로 배출되고, 분리된 물은 물 배출구(215)를 통해 압축부(100) 측으로 배출된다.
상기 냉각수 이동관(220)은 냉각기 바디(210)로 유입된 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물의 냉각을 위해, 냉각수 유입구(211)와 냉각수 배출구(212)를 연결하도록 냉각기 바디(210) 내부에 설치되어 냉각수가 흐르는 구성으로, 기체 유입구(213)를 통해 냉각기 바디(210) 내부로 섞여 유입된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물이 냉각수가 흐르는 상기 냉각수 이동관(220)에 부‹H혀 냉각된다.
상기 분기형 윤활수 공급관(230)은 물 배출구(215)를 통해 배출되는 물이 압축부(100)의 에어 앤드 실린더(120)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급될 수 있도록 하는 구성으로, 분기형 윤활수 공급관(230)의 일단은 물 배출구(215)와 연결되고, 분기된 2개의 타단은 각각 에어 앤드 실린더(120)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)에 연결된다.
따라서 냉각기 바디(210)의 물 배출구(215)를 통해 배출된 물 중, 대부분은 분기형 윤활수 공급관(230)을 통해 윤활수용 물로 재활용되도록 에어 앤드 실린더(120)로 공급되고, 일부는 수위 측정 환경이 조성될 수 있도록 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급된다.
상기 제1 필터(240)는 압축부(100)의 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 물에 포함된 이물질을 필터링하도록, 에어 앤드 실린더(120) 측 윤활수 공급관(230) 상에 설치되는 구성이다.
물 배출구(215)를 통해 배출된 윤활수용 물에는 이물질(에어 앤드 실린더(120)의 압축 공정 중, 맞물려 회전하는 스크류 로터와 게이트 로터에서 떨어져 나온 금속 조각 등)이 포함되어 있을 수 있는데, 이물질이 그대로 윤활수용 물과 함께 에어 앤드 실린더(120)로 공급되면 에어 앤드 실린더(120)의 압축 공정에 문제가 발생할 수 있다.
따라서 물 배출구(215)를 통해 배출된 윤활수용 물에 포함되어 있는 이물질을 제1 필터(240)를 이용해 걸러낸 후, 이물질이 없는 윤활수용 물이 에어 앤드 실린더(120)로 공급되도록 하는 것이다.
상기 기체 이송관(250)은 기체 배출구(214)를 통해 배출되는 압축공기 또는 압축가스를 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310)로 공급하는 구성으로, 기체 이송관(250)을 통해 기수 분리 탱크(310)로 공급된 압축공기 또는 압축가스는 기수 분리 탱크(310) 내부에서 압축공기 또는 압축가스에 포함되어 있는 잔존 수분이 분리된다.
상기 초과수 이송관(260)은 압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 물 배출구(215)를 통해 배출되는 물의 일부가 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 분기형 윤활수 공급관(230)과 제1 탱크(510)를 연결하는 구성이고, 상기 제2 솔레노이드 밸브(270)는 컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 초과수 이송관(260) 상에 설치되는 구성이다.
냉각기 바디(210)의 물 배출구(215)를 통해 배출된 물 중, 대부분은 분기형 윤활수 공급관(230)을 통해 윤활수용 물로 재활용되도록 에어 앤드 실린더(120)로 공급되고, 일부는 수위 측정 환경이 조성될 수 있도록 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급되지만, 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 윤활수용 물의 양이 과다한 경우, 에어 앤드 실린더(120)로 공급되고 있는 윤활수용 물의 양을 줄여야 한다.
이때, 줄이고자 하는 양 만큼의 물은 에어 앤드 실린더(120)가 아닌 다른 제3의 곳으로 배출시켜야 하는데, 본 발명은 압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 줄이고자 하는 양 만큼의 물을 보충 윤활수 공급부(500)로 배출시켜, 보충 윤활수로 재활용될 수 있도록 하는 것이며, 이를 위해, 물 배출구(215)를 통해 배출되는 물의 일부가 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 분기형 윤활수 공급관(230)과 제1 탱크(510)를 연결하는 초과수 이송관(260)을 형성하는 것이다.
또한, 초과수 이송관(260) 상에 제2 솔레노이드 밸브(270)를 설치하여, 압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 제2 솔레노이드 밸브(270)가 개방되도록 하여, 초과수 이송관(260)을 통해 줄이고자 하는 양 만큼의 물이 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급되도록 한다.
상기 배출부(300)는 냉각부(200)에서 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 수분을 분리하고, 수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스를 외부로 배출하는 구성이다.
상술한 냉각부(200)에서 물과 기체(압축공기 또는 압축가스)가 분리되고 분리된 압축공기 또는 압축가스를 바로 외부 사용처로 배출해도 되지만, 배출부(300)를 거쳐 배출시키는 이유는, 냉각부(200)에서 분리된 기체(압축공기 또는 압축가스)에 남아있는 잔존 수분을 배출부(300)를 통해 제거한 후, 외부로 고품질의 압축공기 또는 압축가스를 배출하기 위함이다.
구체적으로, 상기 배출부(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이,
냉각부(200)에서 배출되어 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 수분이 압축공기 또는 압축가스에서 분리되도록 하는 내부 공간이 형성된 기수 분리 탱크(310)와,
수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스가 외부 사용처로 공급되도록, 기수 분리 탱크(310)에 연결되는 기체 배출관(320)과,
기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스의 과압 시, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부를 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)로 퍼지시키기 위해, 기수 분리 탱크(310)와 기체 공급 관로(111)를 연결하는 퍼지용 관로(330)와,
컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 퍼지용 관로(330) 상에 설치되는 제3-1 솔레노이드 밸브(340)와,
수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410) 내부가 물로만 채워지지 않도록, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스 일부가 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급될 수 있도록, 퍼지용 관로(330)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)를 연결하는 센서 탱크용 관로(350)와,
기수 분리 탱크(310) 내부에서 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 수분에 의해 발생한 물이 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 기수 분리 탱크(310)와 제1 탱크(510)를 연결하는 분리수 배출관(360)과,
컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 분리수 배출관(360) 상에 설치되는 제3-2 솔레노이드 밸브(370)와,
기수 분리 탱크(310) 내부의 압력을 측정하고, 측정 압력이 기준치 이상의 과압 상태이면 컨트롤러(600)로 과압 신호를 제공하는 압력 감지 센서(380)와,
기수 분리 탱크(310) 내부의 수위를 측정하고, 측정 수위가 기준치 이상이면 컨트롤러(600)로 물 배출 신호를 제공하는 수위 감지 센서(390)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기수 분리 탱크(310)는 냉각부(200)에서 배출되어 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 수분이 압축공기 또는 압축가스에서 분리되도록 하는 내부 공간이 형성된 구성이고, 상기 기체 배출관(320)은 수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스가 외부 사용처로 공급되도록, 기수 분리 탱크(310)에 연결되는 구성이다.
냉각부(200)의 냉각기 바디(210)에서 배출되어 기체 이송관(250)을 통해 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 잔존 수분이 기수 분리 탱크(310) 내부 공간에서 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 후, 잔존 수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스가 기수 분리 탱크(310)에 연결된 기체 배출관(320)을 통해 외부 사용처로 공급된다.
상기 퍼지용 관로(330)는 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스의 과압 시, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부를 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)로 퍼지시키기 위해, 기수 분리 탱크(310)와 기체 공급 관로(111)를 연결하는 구성이고, 상기 제3-1 솔레노이드 밸브(340)는 컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 퍼지용 관로(330) 상에 설치되는 구성이다.
기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스가 과압 상태가 될 수 있으며, 과압 상태를 계속 방치하면 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스에 의해 기수 분리 탱크(310)의 균열이 발생하고 균열은 폭발로 이어질 수 있다.
따라서 기수 분리 탱크(310)의 과압 상태를 해소하도록, 과압 상태인 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스 일부를 외부로 퍼지시켜야 한다.
과압 상태인 압축공기 또는 압축가스의 퍼지 시, 본 발명은 외부 대기로 퍼지시키지 않고, 기수 분리 탱크(310)와 기체 공급 관로(111)를 연결하는 상기 퍼지용 관로(330)를 통해 과압 상태인 압축공기 또는 압축가스 일부를 압축부(100)의 기체 공급 관로(111) 내부로 퍼지시키는데, 그 이유는, 외부 대기로 퍼지시키게 되면 퍼지 소음이 발생하게 되는데 압축부(100)의 기체 공급 관로(111) 내부로 퍼지시키면 퍼지 소음이 발생하지 않는 장점이 있고, 어차피 기체 공급 관로(111) 내부에는 에어 앤드 실린더(120)로 공급할 기체(공기 또는 가스)가 존재하는 공간이어서 퍼지되는 압축공기 또는 압축가스를 에어 앤드 실린더(120)로 공급할 기체로 이용할 수 있도록 하는 장점이 있기 때문이다.
또한, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스가 과압 상태가 되면(압력 감지 센서(380)가 과압 신호를 컨트롤러(600)로 제공하면), 컨트롤러(600)는 퍼지용 관로(330) 상에 설치된 제3-1 솔레노이드 밸브(340)가 개방되도록 제어하여 퍼지용 관로(330)를 통해 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부가 기체 공급 관로(111)로 퍼지되도록 한다.
상기 센서 탱크용 관로(350)는 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410) 내부가 물로만 채워지지 않도록, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스 일부가 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급될 수 있도록, 퍼지용 관로(330)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)를 연결하는 구성이다.
상술한 바와 같이, 냉각기 바디(210)에서 배출되는 물 중, 일부가 냉각부(200)의 분기형 윤활수 공급관(230)을 통해 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급되는데 아무런 조치가 없으면 센서 탱크(410) 내부는 100% 물로 가득 차게 되고, 이로 인해, 수위 정보 제공부(400)의 제1 자력 감지 센서(440)와 제2 자력 감지 센서(450)가 수위 변화를 감지할 수 있도록 하는 부레(430)의 수직 이동이 불가능해져 수위 측정 환경(수위 변화가 가능하도록 센서 탱크(410) 내부가 물과 일부 공간으로 조성되는 환경)이 조성되지 않는다.
따라서, 수위 측정 환경(수위 변화가 가능하도록 센서 탱크(410) 내부가 물과 일부 공간으로 조성되는 환경)이 조성될 수 있도록, 즉, 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410) 내부가 물로만 채워지지 않고 물과 일부 기체 공간으로 채워지도록, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스 일부가 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급될 수 있도록, 퍼지용 관로(330)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)를 퍼지용 관로(330)로 연결하는 것이다.
상기 분리수 배출관(360)은 기수 분리 탱크(310) 내부에서 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 수분에 의해 발생한 물이 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 기수 분리 탱크(310)와 제1 탱크(510)를 연결하는 구성이고, 상기 제3-2 솔레노이드 밸브(370)는 컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 분리수 배출관(360) 상에 설치되는 구성이다.
냉각부(200)의 냉각기 바디(210)에서 배출된 압축공기 또는 압축가스에는 잔존 수분이 포함되어 있을 수 있는데, 압축공기 또는 압축가스에 포함된 잔존 수분은 기수 분리 탱크(310) 내부에서 압축공기 또는 압축가스로부터 분리되어 기수 분리 탱크(310) 내부의 하측에 물 상태로 보관된다.
기수 분리 탱크(310) 내부에서 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 수분에 의해 발생한 물을 보충 윤활수로 재활용하기 위해, 기수 분리 탱크(310)와 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)를 분리수 배출관(360)으로 연결하여 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 수분에 의해 발생한 물이 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록 한다.
또한, 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 수분에 의해 발생한 물이 일정 수위가 되면(배출부(300)의 수위 감지 센서(390)가 물 배출 신호를 컨트롤러(600)로 제공하면), 컨트롤러(600)는 분리수 배출관(360) 상에 설치된 제3-2 솔레노이드 밸브(370)가 개방되도록 제어하여, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 일정 수위의 물이 보충 윤활수로 재활용될 수 있도록 분리수 배출관(360)을 통해 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급되도록 한다.
상기 압력 감지 센서(380)는 기수 분리 탱크(310) 내부의 압력을 측정하고, 측정 압력이 기준치 이상의 과압 상태이면 컨트롤러(600)로 과압 신호를 제공하는 구성이고, 상기 수위 감지 센서(390)는 기수 분리 탱크(310) 내부의 수위를 측정하고, 측정 수위가 기준치 이상이면 컨트롤러(600)로 물 배출 신호를 제공하는 구성이다.
즉, 압력 감지 센서(380)가 컨트롤러(600)로 과압 신호를 제공하면, 컨트롤러(600)는 퍼지용 관로(330) 상에 설치된 제3-1 솔레노이드 밸브(340)가 개방되도록 제어하여 퍼지용 관로(330)를 통해 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부가 기체 공급 관로(111)로 퍼지되도록 하여 기수 분리 탱크(310) 내부의 과압 상태를 해소하고, 상기 수위 감지 센서(390)가 컨트롤러(600)로 물 배출 신호를 제공하면, 컨트롤러(600)는 분리수 배출관(360) 상에 설치된 제3-2 솔레노이드 밸브(370)가 개방되도록 제어하여, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 일정 수위의 물이 보충 윤활수로 재활용될 수 있도록 분리수 배출관(360)을 통해 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급되도록 한다.
상기 수위 정보 제공부(400)는 냉각부(200)에서 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물의 양이 적정한지를 컨트롤러(600)가 판단할 수 있도록 하는 수위 관련 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 구성으로, 수위 정보 제공부(400)가 제공하는 수위 관련 신호를 이용해 컨트롤러(600)는 압축부(100)로 적저한 양의 윤활수용 물이 공급되도록 제어한다.
구체적으로, 상기 수위 정보 제공부(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이,
냉각부(200)에서 공급된 물과 배출부(300)에서 배출되는 소량의 압축공기 또는 압축가스가 채워지는 센서 탱크(410)와,
센서 탱크(410) 내부에 수직으로 설치되는 수직봉(420)과,
자석이 설치된 상태로 수직봉(420)에 끼워지고, 수위에 따라 수직봉(420) 상에서 수직 이동하는 부레(430)와,
수직봉(420)의 상측에 설치되고, 부레(430)에 설치된 자석의 자력을 감지하는 경우, 윤활수 과잉 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 제1 자력 감지 센서(440)와,
수직봉(420)의 하측에 설치되고, 부레(430)에 설치된 자석의 자력을 감지하는 경우, 윤활수 부족 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 제2 자력 감지 센서(450)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서 탱크(410)는 냉각부(200)에서 공급된 물과 배출부(300)에서 배출되는 소량의 압축공기 또는 압축가스가 채워지는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센서 탱크(410)에는 분기형 윤활수 공급관(230)의 분기된 일단과 센서 탱크용 관로(350)가 각각 연결되어, 냉각기 바디(210)의 물 배출구(215)를 통해 배출된 물 중, 일부의 물이 채워지고 배출부(300)에서 배출되는 소량의 압축공기 또는 압축가스가 채워져, 수위 측정 환경(수위 변화가 가능하도록 센서 탱크(410) 내부가 물과 일부 공간으로 조성되는 환경)이 조성된다.
상기 수직봉(420)은 센서 탱크(410) 내부에 수직으로 설치되는 구성이고, 상기 부레(430)는 자석이 설치된 상태로 수직봉(420)에 끼워지고, 수위에 따라 수직봉(420) 상에서 수직 이동하는 구성이다. 즉, 자석이 설치된 부레(430)는 센서 탱크(410) 내부의 수위 변화에 따라 수직봉(420) 상에서 수직 이동한다.
상기 제1 자력 감지 센서(440)는 수직봉(420)의 상측에 설치되고, 부레(430)에 설치된 자석의 자력을 감지하는 경우, 윤활수 과잉 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 구성이고, 상기 제2 자력 감지 센서(450)는 수직봉(420)의 하측에 설치되고, 부레(430)에 설치된 자석의 자력을 감지하는 경우, 윤활수 부족 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 구성이다.
즉, 센서 탱크(410) 내부의 수위 변화에 따라 제1 자력 감지 센서(440)가 윤활수 과잉 신호를 컨트롤러(600)로 제공하기도 하고, 제2 자력 감지 센서(450)가 윤활수 부족 신호를 컨트롤러(600)로 제공하기도 하는 것이다.
윤활수 과잉 신호를 제공받은 컨트롤러(600)는 냉각부(200)의 냉각기 바디(210)에서 배출되는 윤활수용 물 일부가 보충 윤활수 공급부(500)로 이송되도록 하여 적정량의 윤활수용 물이 압축부(100)로 공급되도록 하고, 윤활수 부족 신호를 제공받은 컨트롤러(600)는 보충 윤활수 공급부(500)에 저장된 보충 윤활수가 압축부(100)로 추가 공급되도록 하여 적정량의 윤활수용 물이 압축부(100)로 공급되도록 한다.
상기 보충 윤활수 공급부(500)는 압축부(100)로 공급할 보충 윤활수가 저장되고, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수를 압축부(100)에 공급하는 구성이다.
상기 보충 윤활수 공급부(500)에 보충 윤활수로 저장되는 물은 압축부(100)로의 윤활수 공급 과다 시, 냉각부(200)의 냉각기 바디(210)에서 배출되는 물의 일부, 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부의 수위가 일정 수위 이상이어서 기수 분리 탱크(310)에서 배출되는 물, 압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수를 포함한다.
구체적으로, 상기 보충 윤활수 공급부(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이,
압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 냉각부(200)의 초과수 이송관(260)을 통해 이송된 물과 윤활수용 배출부(300)의 분리수 배출관(360)을 통해 이송된 물이 저장되는 제1 탱크(510)와,
압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수가 수집 저장되고, 드레인수에 포함되어 있는 이물질로 인한 침전물이 배출될 수 있도록 하는 침전물 배출구(521)가 형성된 제2 탱크(520)와,
제2 탱크(520)에 저장된 물 중, 상부측 물이 제1 탱크(510)로 넘어가도록 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520) 사이에 일정 높이로 설치되는 격벽(530)과,
제1 탱크(510)에 저장된 물이 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)로 공급될 수 있도록, 제1 탱크(510)와 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)를 연결하는 보충 윤활수 공급관(540)과,
보충 윤활수 공급관(540)을 통해 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 물에 포함된 이물질을 필터링하도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 제2 필터(550)와,
컨트롤러(600)의 제어에 따라 동작하도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 펌프(560)와,
컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 제5 솔레노이드 밸브(570)와,
제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 저장된 물이 얼어 동파되지 않도록 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 설치되는 히팅 수단(580)과,
압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수가 제2 탱크(520)로 유입되도록, 제2 탱크(520)에 연결된 드레인수 유입관(590)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 탱크(510)는 압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 냉각부(200)의 초과수 이송관(260)을 통해 이송된 물과 윤활수용 배출부(300)의 분리수 배출관(360)을 통해 이송된 물이 저장되는 구성이다.
도 4를 참조하면, 압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 초과수 이송관(260) 상에 설치된 제2 솔레노이드 밸브(270)가 개방되어 압축부(100)로 초과 공급되고 있는 윤활수용 물의 일부가 초과수 이송관(260)을 통해 제1 탱크(510)로 이송되어 저장되고, 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부의 수위가 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 수분에 의해 발생한 물에 의해 일정 수위가 되면, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 분리수 배출관(360) 상에 설치된 제3-2 솔레노이드 밸브(370)가 개방되어 기수 분리 탱크(310) 내부에 일정 수위로 차 있는 물이 분리수 배출관(360)을 통해 제1 탱크(510)로 이송되어 저장된다.
상기 제2 탱크(520)는 압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수가 수집 저장되고, 드레인수에 포함되어 있는 이물질로 인한 침전물이 배출될 수 있도록 하는 침전물 배출구(521)가 형성된 구성이다.
배출부(300)를 통해 외부 사용처로 배출되는 압축공기/압축가스는 배출 과정에서 압축공기/압축가스에 포함되어 있는 각종 이물질을 필터링하는 과정을 거쳐 외부 사용처로 배출되는데, 필터링 과정에서 이물질이 포함된 드레인수가 발생하게 되며, 기존에는 드레인수는 모두 버려졌다.
본 발명은 버려지는 드레인수를 재활용하고자 하는 것이며, 이를 위해, 압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수를 제2 탱크(520)에 수집 저장하는 것이다.
또한, 드레인수가 제2 탱크(520)에 수집 저장되면, 침전 과정을 통해 제2 탱크(520) 내부 바닥에 이물질로 인한 침전물이 생기게 되고, 침전물을 외부로 배출시키기 위한 침전물 배출구(521)가 제2 탱크(520)에 형성된다.
상기 격벽(530)은 제2 탱크(520)에 저장된 물 중, 상부측 물이 제1 탱크(510)로 넘어가도록 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520) 사이에 일정 높이로 설치되는 구성이다.
드레인수가 제2 탱크(520)에 수집 저장되면, 침전 과정을 통해 제2 탱크(520) 내부 바닥에 이물질로 인한 침전물이 생기게 되고, 이물질 침전으로 제2 탱크(520) 내부 상측에는 어느 정도 정화된 물이 위치하게 되는데, 어느 정도 정화된 제2 탱크(520) 내부 상측에 위치한 물은 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520) 사이에 일정 높이로 설치된 상기 격벽(530)을 넘어 제1 탱크(510) 측으로 넘어가게 된다.
상기 보충 윤활수 공급관(540)은 제1 탱크(510)에 저장된 물이 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)로 공급될 수 있도록, 제1 탱크(510)와 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)를 연결하는 구성이고, 상기 제2 필터(550)는 보충 윤활수 공급관(540)을 통해 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 물에 포함된 이물질을 필터링하도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 구성이고, 상기 펌프(560)는 컨트롤러(600)의 제어에 따라 동작하도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 구성이고, 상기 제5 솔레노이드 밸브(570)는 컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 구성이다.
도 4를 참조하면, 압축부(100)로 공급되는 윤활수용 물이 부족한 경우(수위 정보 제공부(400)의 제2 자력 감지 센서(450)가 윤활수 부족 신호를 컨트롤러(600)로 제공한 경우), 컨트롤러(600)는 상기 펌프(560)를 동작시킴과 동시에 제5 솔레노이드 밸브(570)가 개방되도록 제어하여, 보충 윤활수 공급관(540)을 통해 제1 탱크(510)에 저장된 물이 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)로 공급될 수 있도록 한다.
이때, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치된 제2 필터(550)는 보충 윤활수 공급관(540)을 통해 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 물에 포함된 이물질을 필터링하여, 정화된 물이 보충 윤활수로 공급되도록 한다.
또한, 보충 윤활수 공급관(540)을 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)에 연결시키는 이유는 일정 압력으로 공급되는 보충 윤활수의 공급 압력에 의해 에어 앤드 실린더(120)의 압축 공정이 방해되지 않게 하기 위함이다.
즉, 보충 윤활수 공급을 위해, 상기 펌프(560)가 동작하면, 공급되는 보충 윤활수는 일정 공급 압력을 갖게 되고, 일정 공급 압력을 갖는 보충 윤활수가 직접 에어 앤드 실린더(120)에 공급되면, 보충 윤활수의 공급 압력이 에어 앤드 실린더(120)의 압축 공정을 방해할 수 있다.
따라서 보충 윤활수 공급관(540)을 에어 앤드 실린더(120)가 아닌 기체 공급 관로(111)에 연결시키면, 대기압 상태인 기체 공급 관로(111)에 공급된 일정 공급 압력의 보충 윤활수의 공급 압력은 대기압 상태로 기체 공급 관로(111)를 통해 에어 앤드 실린더(120)에 간접 공급되어 보충 윤활수의 공급 압력으로 인한 에어 앤드 실린더(120)의 압축 공정이 방해받지 않게 되는 것이다.
상기 히팅 수단(580)은 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 저장된 물이 얼어 동파되지 않도록 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 설치되는 구성으로, 겨울철과 같이 추운 날씨가 되면 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 저장된 물이 얼어 에어 앤드 실린더(120)로의 보충 윤활수 공급이 곤란해질 수 있다. 따라서 히팅 수단(580)을 통해 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 저장된 물이 얼지 않도록 하는 것이다.
상기 드레인수 유입관(590)은 압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수가 제2 탱크(520)로 유입되도록, 제2 탱크(520)에 연결된 구성이다.
배출부(300)를 통해 외부 사용처로 배출되는 압축공기/압축가스는 배출 과정에서 압축공기/압축가스에 포함되어 있는 각종 이물질을 필터링하는 과정을 거쳐 외부 사용처로 배출되는데, 필터링 과정에서 이물질이 포함된 드레인수가 발생하게 되며, 기존에는 드레인수는 모두 버려졌다. 본 발명은 버려지는 드레인수를 재활용하고자 하는 것이며, 이를 위해, 압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수가 제2 탱크(520)에 수집 저장되도록, 드레인수 유입관(590)을 제2 탱크(520)에 연결하는 것이다.
상기 컨트롤러(600)는 배출부(300)에서 배출되는 압축공기 또는 압축가스의 과압을 방지하고, 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물이 적정량으로 공급되도록 제어하는 구성으로, 구체적으로, 상기 컨트롤러(600)는,
배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부 압력이 기준치 이상인 과압인 경우(압력 감지 센서(380)가 과압 신호를 제공한 경우), 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부가 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)로 퍼지되도록, 배출부(300)의 제3-1 솔레노이드 밸브(340)를 개방시키고,
배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 물의 수위가 기준 수위 이상인 경우(수위 감지 센서(390)가 물 배출 신호를 제공한 경우), 기수 분리 탱크(310) 내부의 물이 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 배출부(300)의 제3-2 솔레노이드 밸브(370)를 개방시키고,
압축부(100)로 과다한 윤활수용 물이 공급되고 있는 경우(제1 자력 감지 센서(440)가 윤활수 과잉 신호를 제공한 경우), 냉각부(200)에서 배출되는 물의 일부가 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 냉각부(200)의 제2 솔레노이드 밸브(270)를 개방시키고,
압축부(100)로 충분치 않은 윤활수용 물이 공급되고 있는 경우(제2 자력 감지 센서(450)가 윤활수 부족 신호를 제공한 경우), 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)에 저장된 물이 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)로 공급될 수 있도록, 보충 윤활수 공급부(500)의 펌프(560)를 동작시킴과 동시에 제5 솔레노이드 밸브(570)를 개방시키는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부가 과압 상태인 경우, 컨트롤러(600)의 제어 특성에 대해 설명한다.
도 5를 참조하면, 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부 압력이 기준치 이상인 과압인 경우(배출부(300)의 압력 감지 센서(380)가 과압 신호를 컨트롤러(600)로 제공한 경우), 상기 컨트롤러(600)는 배출부(300)의 제3-1 솔레노이드 밸브(340)가 개방되도록 제어하여 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부가 퍼지용 관로(330)를 통해 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)로 퍼지되도록 하여 기수 분리 탱크(310) 내부의 과압 상태를 해소한다.
이하에서는, 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 물의 수위가 기준 수위 이상인 경우, 컨트롤러(600)의 제어 특성에 대해 설명한다.
도 6을 참조하면, 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 물의 수위가 기준 수위 이상인 경우(배출부(300)의 수위 감지 센서(390)가 물 배출 신호를 컨트롤러(600)로 제공한 경우), 상기 컨트롤러(600)는 배출부(300)의 제3-2 솔레노이드 밸브(370)가 개방되도록 제어하여, 기수 분리 탱크(310) 내부의 물이 분리수 배출관(360)을 통해 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급되도록 하여, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 일정 수위 이상의 물이 보충 윤활수로 저장되도록 한다.
이하에서는, 에어 앤드 실린더(120)로 윤활수용 물이 과다 공급되는 경우, 컨트롤러(600)의 제어 특성에 대해 설명한다.
도 7을 참조하면, 에어 앤드 실린더(120)로 윤활수용 물이 과다 공급되는 경우(수위 정보 제공부(400)의 제1 자력 감지 센서(440)가 윤활수 과잉 신호를 컨트롤러(600)로 제공한 경우), 상기 컨트롤러(600)는 냉각부(200)의 제2 솔레노이드 밸브(270)가 개방되도록 제어하여, 냉각기 바디(210)에서 에어 앤드 실린더(120) 측으로 배출되는 윤활수용 물의 일부가 초과수 이송관(260)을 통해 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급되도록 하여, 에어 앤드 실린더(120)로 과다한 윤활수용 물이 공급되지 않도록 한다.
이하에서는, 에어 앤드 실린더(120)로 윤활수용 물이 부족 공급되는 경우, 컨트롤러(600)의 제어 특성에 대해 설명한다.
도 8을 참조하면, 에어 앤드 실린더(120)로 윤활수용 물이 부족 공급되는 경우(수위 정보 제공부(400)의 제2 자력 감지 센서(450)가 윤활수 부족 신호를 컨트롤러(600)로 제공한 경우), 상기 컨트롤러(600)는 보충 윤활수 공급부(500)의 펌프(560)를 동작시킴과 동시에 제5 솔레노이드 밸브(570)가 개방되도록 제어하여, 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)에 저장된 물이 보충 윤활수 공급관(540)을 통해 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)로 공급되도록 하여, 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 윤활수용 물의 부족을 해소한다.
이상에서 본 발명의 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 권리 범위는 실시예에 국한되지 않고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범주 내에서 변형한 것까지 포함함은 자명하다 할 것이다.
100 : 압축부
200 : 냉각부
300 : 배출부
400 : 수위 정보 제공부
500 : 보충 윤활수 공급부
600 : 컨트롤러

Claims (7)

  1. 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템에 있어서,
    유입된 물을 윤활수로 이용해 유입된 공기 또는 가스를 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 냉각부(200)로 배출하는 압축부(100)와;
    압축부(100)에서 섞여 배출된 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물을 냉각하고, 냉각 과정에서 분리된 압축공기 또는 압축가스는 배출부(300)로 공급하고, 냉각 과정에서 분리된 물은 윤활수용으로 압축부(100)로 공급하되, 압축부(100)로 공급되는 물의 일부가 수위 정보 제공부(400)로 공급되도록 하는 냉각부(200)와;
    냉각부(200)에서 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 수분을 분리하고, 수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스를 외부로 배출하는 배출부(300)와;
    냉각부(200)에서 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물의 양이 적정한지를 컨트롤러(600)가 판단할 수 있도록 하는 수위 관련 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 수위 정보 제공부(400)와;
    압축부(100)로 공급할 보충 윤활수가 저장되고, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수를 압축부(100)에 공급하는 보충 윤활수 공급부(500)와;
    배출부(300)에서 배출되는 압축공기 또는 압축가스의 과압을 방지하고, 윤활수용으로 압축부(100)로 공급되는 물이 적정량으로 공급되도록 제어하는 컨트롤러(600)를 포함하되,

    상기 냉각부(200)는,
    외부의 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(211)와 유입된 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구(212)와 압축부(100)에서 배출되는 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물이 유입되는 기체 유입구(213)와 냉각 과정에서 분리된 압축공기 또는 압축가스가 배출되는 기체 배출구(214)와 냉각 과정에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구(215)를 포함하는 냉각기 바디(210)와,
    냉각기 바디(210)로 유입된 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물의 냉각을 위해, 냉각수 유입구(211)와 냉각수 배출구(212)를 연결하도록 냉각기 바디(210) 내부에 설치되어 냉각수가 흐르는 냉각수 이동관(220)과,
    물 배출구(215)를 통해 배출되는 물이 압축부(100)의 에어 앤드 실린더(120)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급될 수 있도록 하는 분기형 윤활수 공급관(230)과,
    압축부(100)의 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 물에 포함된 이물질을 필터링하도록, 에어 앤드 실린더(120) 측 윤활수 공급관(230) 상에 설치되는 제1 필터(240)와,
    기체 배출구(214)를 통해 배출되는 압축공기 또는 압축가스를 배출부(300)의 기수 분리 탱크(310)로 공급하는 기체 이송관(250)과,
    압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 물 배출구(215)를 통해 배출되는 물의 일부가 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 분기형 윤활수 공급관(230)과 제1 탱크(510)를 연결하는 초과수 이송관(260)과,
    컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 초과수 이송관(260) 상에 설치되는 제2 솔레노이드 밸브(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축부(100)는,
    기체 공급 관로(111)를 통해, 압축할 공기 또는 가스를 에어 앤드 실린더(120)에 공급하는 기체 공급기(110)와,
    냉각부(200)에서 공급되는 물을 기본 윤활수로, 컨트롤러(600)의 제어에 따라 보충 윤활수 공급부(500)에서 공급되는 물을 보충 윤활수로 이용해, 기체 공급기(110)가 공급한 외부의 공기 또는 가스를 압축하여 압축공기 또는 압축가스를 생산하고, 생산된 압축공기와 윤활수로 사용된 물, 또는 압축가스와 윤활수로 사용된 물을 배출하는 에어 앤드 실린더(120)와,
    비상시, 수돗물이 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)에 공급될 수 있도록, 수도관과 기체 공급 관로(111)를 연결하는 상수도 공급관(130)과,
    컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 상수도 공급관(130) 상에 설치되는 제1 솔레노이드 밸브(140)와,
    에어 앤드 실린더(120)에서 섞여 배출되는 압축공기와 물, 또는 압축가스와 물이 냉각부(200)로 공급되도록, 에어 앤드 실린더(120)와 냉각부(200)의 냉각기 바디(210)를 연결하는 압축 기체 배출관(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출부(300)는,
    냉각부(200)에서 배출되어 공급된 압축공기 또는 압축가스에 포함된 수분이 압축공기 또는 압축가스에서 분리되도록 하는 내부 공간이 형성된 기수 분리 탱크(310)와,
    수분이 분리된 압축공기 또는 압축가스가 외부 사용처로 공급되도록, 기수 분리 탱크(310)에 연결되는 기체 배출관(320)과,
    기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스의 과압 시, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부를 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)로 퍼지시키기 위해, 기수 분리 탱크(310)와 기체 공급 관로(111)를 연결하는 퍼지용 관로(330)와,
    컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 퍼지용 관로(330) 상에 설치되는 제3-1 솔레노이드 밸브(340)와,
    수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410) 내부가 물로만 채워지지 않도록, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 압축공기 또는 압축가스 일부가 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)로 공급될 수 있도록, 퍼지용 관로(330)와 수위 정보 제공부(400)의 센서 탱크(410)를 연결하는 센서 탱크용 관로(350)와,
    기수 분리 탱크(310) 내부에서 압축공기 또는 압축가스로부터 분리된 수분에 의해 발생한 물이 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 기수 분리 탱크(310)와 제1 탱크(510)를 연결하는 분리수 배출관(360)과,
    컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 분리수 배출관(360) 상에 설치되는 제3-2 솔레노이드 밸브(370)와,
    기수 분리 탱크(310) 내부의 압력을 측정하고, 측정 압력이 기준치 이상의 과압 상태이면 컨트롤러(600)로 과압 신호를 제공하는 압력 감지 센서(380)와,
    기수 분리 탱크(310) 내부의 수위를 측정하고, 측정 수위가 기준치 이상이면 컨트롤러(600)로 물 배출 신호를 제공하는 수위 감지 센서(390)를 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수위 정보 제공부(400)는,
    냉각부(200)에서 공급된 물과 배출부(300)에서 배출되는 소량의 압축공기 또는 압축가스가 채워지는 센서 탱크(410)와,
    센서 탱크(410) 내부에 수직으로 설치되는 수직봉(420)과,
    자석이 설치된 상태로 수직봉(420)에 끼워지고, 수위에 따라 수직봉(420) 상에서 수직 이동하는 부레(430)와,
    수직봉(420)의 상측에 설치되고, 부레(430)에 설치된 자석의 자력을 감지하는 경우, 윤활수 과잉 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 제1 자력 감지 센서(440)와,
    수직봉(420)의 하측에 설치되고, 부레(430)에 설치된 자석의 자력을 감지하는 경우, 윤활수 부족 신호를 컨트롤러(600)로 제공하는 제2 자력 감지 센서(450)를 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 보충 윤활수 공급부(500)는,
    압축부(100)로 윤활수용 물이 과다 공급 시, 냉각부(200)의 초과수 이송관(260)을 통해 이송된 물과 윤활수용 배출부(300)의 분리수 배출관(360)을 통해 이송된 물이 저장되는 제1 탱크(510)와,
    압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수가 수집 저장되고, 드레인수에 포함되어 있는 이물질로 인한 침전물이 배출될 수 있도록 하는 침전물 배출구(521)가 형성된 제2 탱크(520)와,
    제2 탱크(520)에 저장된 물 중, 상부측 물이 제1 탱크(510)로 넘어가도록 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520) 사이에 일정 높이로 설치되는 격벽(530)과,
    제1 탱크(510)에 저장된 물이 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)로 공급될 수 있도록, 제1 탱크(510)와 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)를 연결하는 보충 윤활수 공급관(540)과,
    보충 윤활수 공급관(540)을 통해 에어 앤드 실린더(120)로 공급되는 물에 포함된 이물질을 필터링하도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 제2 필터(550)와,
    컨트롤러(600)의 제어에 따라 동작하도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 펌프(560)와,
    컨트롤러(600)의 제어에 따라 개폐되도록, 보충 윤활수 공급관(540) 상에 설치되는 제5 솔레노이드 밸브(570)와,
    제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 저장된 물이 얼어 동파되지 않도록 제1 탱크(510)와 제2 탱크(520)에 설치되는 히팅 수단(580)과,
    압축공기 또는 압축가스 외부 배출 과정에서 발생한 드레인수가 제2 탱크(520)로 유입되도록, 제2 탱크(520)에 연결된 드레인수 유입관(590)을 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러(600)는,
    배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부 압력이 기준치 이상인 과압인 경우, 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 과압 상태의 압축공기 또는 압축가스 일부가 압축부(100)의 기체 공급 관로(111)로 퍼지되도록, 배출부(300)의 제3-1 솔레노이드 밸브(340)를 개방시키고,
    배출부(300)의 기수 분리 탱크(310) 내부에 있는 물의 수위가 기준 수위 이상인 경우, 기수 분리 탱크(310) 내부의 물이 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 배출부(300)의 제3-2 솔레노이드 밸브(370)를 개방시키고,
    압축부(100)로 과다한 윤활수용 물이 공급되고 있는 경우, 냉각부(200)에서 배출되는 물의 일부가 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)로 공급될 수 있도록, 냉각부(200)의 제2 솔레노이드 밸브(270)를 개방시키고,
    압축부(100)로 충분치 않은 윤활수용 물이 공급되고 있는 경우, 보충 윤활수 공급부(500)의 제1 탱크(510)에 저장된 물이 보충 윤활수로 에어 앤드 실린더(120)로 공급될 수 있도록, 보충 윤활수 공급부(500)의 펌프(560)를 동작시킴과 동시에 제5 솔레노이드 밸브(570)를 개방시키는 것을 특징으로 하는 응축수와 드레인수를 윤활수로 재활용하는 공기/가스 압축 시스템.
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