KR200491102Y1 - 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 고안에 따른 실시예는 윤활수를 이용하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출구로부터 배출된 유체를 압축공기와 수분으로 분리하고 분리된 수분의 일부를 상기 압축기로 제공하는 세퍼레이터부; 및 상기 윤활수 자동 교환장치;를 포함하고, 상기 윤활수 자동 교환장치는, 상기 세퍼레이터부 내에 보관된 윤활수의 수위에 기초하여 상기 압축기로의 순수 윤활수 공급을 제어함으로써 윤활수를 교환하는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수 있다.

Description

윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템{Compression System with Automatic Lubricant Changer}
본 고안은 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 오염된 윤활수를 자동으로 교환할 수 있는 장치를 구비한 압축 시스템에 관한 것이다.
압축기는 압축과정의 압축, 윤활 및 냉각작용을 위하여 윤활유를 인위적으로 주입하는 Oil Injection과 윤활유가 사용되지 않는 Oil free 타입이 있다. 오일인젝션 압축기를 사용할 경우, 압축기 윤활오일이 산화되어 배관으로 넘어가서 배관 내부 오염, 장비 오염, 제품 불량 및 공장 환경 오염의 치명적인 원인이 되고 있다. 압축 공기 내에 오일 성분이 포함되지 않는 오일프리 압축기의 대다수가 식품, 제약 및 전자산업의 특정한 분야에서 사용되고 있다. 대개의 경우, 오일프리 압축기를 사용할 경우 압축공기에 오일 성분이 없을 것이라고 생각될 수 있지만, 흡입공기 중에 오일성분이 많은 경우에는 결과적으로 압축공기에 오일성분이 존재하게 된다. 뿐만 아니라, 압축기로부터 생성된 마모입자, 오일씰의 손상에 의한 2차 오염가능성, 배관내의 부식 오염물과 압축시 흡입된 공기에 있는 유분에 따라 압축 공기의 오염 가능성은 얼마든지 존재할 수 있다. 또한, 압축 공기 자체의 오염뿐만 아니라 압축 시스템 자체의 기계적인 마모나 손상을 초래하기도 하는데 일 예로 고강도의 금속성 미세입자는 기계장치의 작동부위(moving part) 사이에 들어가서 마모를 급속히 촉진시킨다. 그리이스 또는 오일과 결합되면 원치 않는 연마제로 작용될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 압축 시스템에는 다양한 필터 장치가 구비된다. 이러한 필터 장치는 대기중에서 흡입된 고형체, 압축과정에서 발생한 부식물, 배관내부의 부식물, 미세한 박테리아류, 응축수, 오일방울, 에어로졸, 오일미스트, 불포화 탄화수소, 부식성 가스 등 다양한 오염 물질을 필터링하게 된다. 그러나, 필터 장치의 노후화나 시간이 지남에 따른 윤활수의 오염도 증가, 특정 오염 물질의 필터링에 특화된 필터 장치의 특성에 따른 다양한 오염 물질의 필터링의 한계로 인한 문제 등에 의하여 고청정한 압축공기를 획득하는데 한계가 있다.
대한민국특허공개공보 제10-2012-0083631호
본 고안은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로써, 압축 시스템에 사용 중인 윤활수를 자동으로 교환할 수 있는 장치를 압축기에 적용함으로써 압축공기의 품질을 향상시키고 압축 시스템의 기계적인 손상을 방지하고자 한다.
본 고안에 따른 실시예는 윤활수를 이용하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출구로부터 배출된 유체를 압축공기와 수분으로 분리하고 분리된 수분의 일부를 상기 압축기로 제공하는 세퍼레이터부; 및 상기 윤활수 자동 교환장치;를 포함하고, 상기 윤활수 자동 교환장치는, 상기 세퍼레이터부 내에 보관된 윤활수의 수위에 기초하여 상기 압축기로의 순수 윤활수 공급을 제어함으로써 윤활수를 교환하는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 윤활수 자동 교환장치는, 상기 세퍼레이터부에 보관된 윤활수의 일부를 배수하고 상기 세퍼레이터부에 보관된 윤활수가 미리 설정된 제1 기준치 이하가되면 상기 세퍼레이터부의 윤활수 배수를 중단하고 상기 압축기로 순수 윤활수를 공급하며 상기 세퍼레이터부에 보관된 윤활수가 미리 설정된 제2 기준치 이상이 되면 상기 순수 윤활수 공급을 중단함으로써 상기 압축기의 구동 중에 윤활수를 교환하는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 세퍼레이터부는 보관된 윤활수가 배수되는 배수관에 연결되고, 상기 세퍼레이터부의 윤활수 배수를 제어하기 위한 윤활수 배수 솔레노이드 밸브가 상기 세퍼레이터부과 상기 배수관에 사이에 설치되는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 윤활수 자동 교환장치는, 순수 윤활수를 보관하는 윤활수 보관부; 상기 윤활수 보관부로부터 공급된 윤활수를 상기 압축기로 공급하기 위한 윤활수 펌프; 및 상기 순수 윤활수의 공급 및 상기 세퍼레이터부의 배수를 제어하는 윤활수 교환 제어부;를 포함하는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 윤활수 자동 교환 장치는, 상기 윤활수 펌프와 상기 압축기를 연결하는 윤활수 공급 배관; 및 상기 윤활수 공급 배관과 상기 압축기 사이에 설치된 윤활수 공급 솔레노이드 밸브;를 더 포함하는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 윤활수 교환 제어부는, 상기 세퍼레이터부 내의 수위 센서의 센싱 정보에 기초하여 상기 순수 윤활수의 공급 및 상기 세퍼레이터부의 배수를 제어하는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 제1-1 피드백 배관 및 제1-2 피드백 배관으로 구성된 제1 피드백 배관; 상기 제1-1 피드백 배관 및 제1-2 피드백 배관의 연결 지점에 설치된 윤활수 흐름 교환장치; 상기 윤활수 흐름 교환장치와 상기 윤활수 펌프 사이에 연결된 제1 교환 배관; 및 상기 윤활수 흐름 교환장치와 상기 배수관 사이에 연결된 제2 교환 배관;을 더 포함하고, 상기 윤활수 흐름 교환장치는 상기 세퍼레이터부로부터 피드백되어 상기 제1-1 피드백 배관을 통해 흐르는 윤활수가 상기 제1-2 피드백 배관를 거쳐 상기 압축기로 공급되도록 하거나, 상기 세퍼레이터부로부터 피드백되어 상기 제1-1 피드백 배관을 통해 흐르는 윤활수가 상기 제2 교환 배관을 통해 상기 배수관으로 공급되도록 하고, 상기 윤활수 흐름 교환장치는 상기 제1 교환 배관을 통해 공급되는 순수 윤활수가 상기 제1-2 피드백 배관을 통해 상기 압축기로 공급되도록 하는 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템을 제공할 수도 있다.
본 고안은 압축 시스템의 윤활수에 대한 자동 교환이 가능한 압축 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 압축 시스템의 운전 중에도 윤활수를 교환할 수 있도록 하여 공장의 생산라인의 가동에 영향을 주지 않고도 윤활수 교환이 가능하다.
또한, 압축기와 세퍼레이터부 그리고 이들의 배관에 존재하는 윤활수를 순수 윤활수로 교환할 수 있도록 하여 압축 공기 불순물을 줄임음로써 압축 공기의 품질을 높이고, 윤활수의 희석 및 교체 그리고 압축기 내부의 세척을 통해 미세 금속 물질 등의 오염원에 따른 압축 시스템의 마모를 최소화하고 압축 시스템 내의 각종 장치의 손상을 줄인다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2는 고안의 실시예에 따른 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템의 개략적인 상부면도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 압축 시스템의 전체적인 개략도이다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 압축 시스템의 전체적인 개략도이다.
도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 압축 시스템의 전체적인 개략도이다.
본 고안은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 고안의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 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, 또는 구성요소가 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 고안이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템에 대한 개략적인 사시도이고, 도 2는 고안의 실시예에 따른 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템의 개략적인 상부면도이다. 그리고, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 압축 시스템의 전체적인 개략도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템(10)은 압축기(100), 세퍼레이터부(200), 윤활수 자동 교환장치(300)를 포함한다.
실시예에 따른 압축기(100)는 오일프리 타입의 압축기로써 물을 윤활제로 이용한다. 압축기(100)는 싱글 스크류 타입이 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
압축기(100)는 필터링된 외부 공기를 유입하고 모터(101)의 구동력에 의해 회전하는 스크류의 구동에 의해 공기를 압축하며 압축 공기를 세퍼레이트(200)로 배출한다. 압축기(100)는 외부 공기를 필터링하기 위하여 필터링 장치(505)를 구비할 수 있다. 또한, 압축기(100)에는 세퍼레이터부(200)로부터 및/또는 윤활수 자동 교환장치(300)로부터 윤활수가 공급되고 이를 이용하여 공기를 압축한다. 추가적으로 압축기(100)에는 윤활수 보충을 위한 윤활수 보충 장치가 추가로 구비될 수도 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 압축기(100)에는 오버플로우된 물이나 가스가 배출될 수 있는 오버플로우용 배관 설비가 추가로 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 도시된 바에 따르면 압축기(100)는 1단 압축 과정을 통해 공기를 압축하는 것으로 되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니고 다단 압축 구조를 가질 수도 있다.
또한, 압축기(100)에는 압축기 내부의 압력을 조절하기 위한 릴리프 장치가 추가로 구비될 수 있다. 예시적으로, 솔레노이드 밸브와 압축기(100)에 연결된 배관 설비가 구비됨으로써 솔레이노이드 밸브의 해제에 따라 압축기(100)의 내부 압력을 낮출 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다.
또한, 압축기(100)의 공기 흡입구와 압축 공기의 배출구는 모두 압축기(100)의 외관을 형성하는 하우징의 상부면에 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 공기 흡입구는 모터(101) 측에 위치하고, 압축 공기의 배출구는 모터(101)와 이격된 영역에 위치함으로써 고압단인 공기의 배출구가 모터(101)와 압축기(100)의 연결부위에서 이격된 위치가 되도록 할 수 있다. 따라서, 모터(101)와 압축기(100)의 연결부위에서 누수 현상을 최소화할 수 있다. 다만, 전술한 공기 흡입구와 배출구의 위치에 제한되는 것은 아니다.
또한, 압축기(100)의 배출구에는 압축공기의 압력에 따라 선택적으로 개폐 동작하는 체크밸브가 추가로 구비될 수 있다. 체크밸브는 압축공기가 미리 설정된 압력에 도달하면 압축공기를 세퍼레이터부(200)로 전달하도록 개방동작을 할 수 있다.
세퍼레이터부(200)는 압축기(100)의 압축 공기의 배출구에 연결되어 상기 압축기(100)로부터 압축 공기를 공급받는다. 그리고, 세퍼레이터부(200)는 압축 공기 내의 수분을 분리, 즉 압축 공기와 윤활수를 분리하고 압축 공기로부터 분리된 윤활수의 적어도 일부를 보관한다. 세퍼레이터부(200)는 압축공기와 수분을 중량에 의해 분리할 수 있다. 압축공기로부터 분리된 수분은 세퍼레이터부(200)의 하부에 저장되고 압축공기는 윤활수보다 중량이 가볍기 때문에 물의 상부에 저장될 수 있다. 그리고, 세퍼레이터부(200)는 보관하고 있는 윤활수 중 적어도 일부를 압축기(100)로 공급하거나 배수한다.
실시예에서 세퍼레이터부(200)로부터 배출된 윤활수는 피드백 배관(506)을 통해 압축기(100)로 공급될 때 윤활수 내의 불순물을 제거하거나 윤활수의 온도를 낮추기 위하여 각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(504)가 추가로 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 피드백 배관(506)은 제1 및 제2 피드백 배관(506a, 506b)로 구성될 수 있고, 제2 피드백 배관(506b)은 세퍼레이터부(200)와 각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(504) 사이에 연결되고 제1 피드백 배관(506a)는 각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(504)와 압축기(100) 사이에 연결되어 세퍼레이터부(200)에서 압축기(100)로 피드백되는 윤활수의 경로를 제공한다.
또한, 세퍼레이터부(200)에서 윤활수가 분리된 압축 공기는 압축 공기 저장 탱크 또는 공압을 이용하는 공압 장비(501)로 전달될 수 있다. 실시예에서, 세퍼레이터부(200)로부터 배출된 압축 공기가 압축 공기 저장 탱크로 전달될 때 압축 공기의 온도를 낮추거나 분순물 제거를 위한 각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(503)가 추가로 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 세퍼레이터부(200)에는 내부의 압력을 조절하기 위하여 내부의 압축 공기의 적어도 일부의 배출을 위한 탈기 장치(502)가 추가로 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 세퍼레이터부(200)는 내부의 압력을 감지하고 감지된 압력에 따른 센싱 정보를 생성할 수 있는 센서가 추가로 구비될 수 있으며, 센서의 센싱 정보에 기초하여 탈기 장치가 제어될 수 있다.
또한, 세퍼레이터부(200)에는 수위 센서(201)가 설치될 수 있다. 수위 센서(201)는 센싱된 수위 정보를 윤활수 자동 교환장치(300)로 전달할 수 있다. 여기서의 수위 센서(201)는 세퍼레이터부(200)의 내부에 보관된 윤활수의 수위 정보를 센싱하는 장치이다.
수위 센서(201)는 세퍼레이터부(200)의 수위에 대응하여 수위가 변화하는 레벨게이지, 레벨게이지 내부의 수면을 따라 부유하는 레벨러 및 레벨게이지의 상하에 설치되어 레벨러를 감지하는 제1 및 제2 근접센서로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 근접센서는 제1 기준치에 대응하는 세퍼레이터부(200)의 위치에 설치되고, 제2 근접센서는 제2 기준치에 대응하는 세퍼레이터부(200)의 위치에 설치될 수 있다. 여기서의 제1 및 제2 기준치는 미리 설정된 세퍼레이터부(200)의 수위이다.
세퍼레이터부(200)는 윤활수 자동 교환장치(300)의 제어 하에 보관하고 있는 윤활수의 적어도 일부를 배수할 수 있다. 보다 상세하게는 세퍼레이터부(200)는 보관하고 있는 윤활수의 적어도 일부의 배수를 위한 배수관(210)에 연결되고, 세퍼레이터부(200)로부터의 윤활수의 배수를 제어하기 위한 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)가 세퍼레이터부(200)와 배수관(210) 사이에 설치될 수 있다. 그리고, 윤활수 자동 교환장치(300)는 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 제어함으로써 세퍼레이터부(200) 내의 윤활수의 배수를 제어할 수 있다.
윤활수 자동 교환장치(300)는 세퍼레이터부(200) 내에 보관된 윤활수의 수위 정보에 기초하여 압축기(100)로의 순수 윤활수 공급을 제어함으로써 윤활수를 교환할 수 있다. 보다 상세하게는, 윤활수 자동 교환장치(300)는 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수의 일부를 배수하고 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수가 미리 설정된 제1 기준치 이하가 되면 세퍼레이터부(200)의 윤활수 배수를 중단하고 압축기(100)로 순수 윤활수를 공급하며 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수가 미리 설정된 제2 기준치 이상이 되면 순수 윤활수 공급을 중단함으로써 압축기(200)의 구동 중에도 윤활수를 교환할 수 있다. 여기서의 제2 기준치는 제1 기준치보다 높은 수위이다.
윤활수 자동 교환장치(300)는 순수 윤활수를 보관하는 윤활수 보관부(310), 윤활수 보관부(310)로부터 공급된 순수 윤활수를 압축기(100)로 공급하기 위한 윤활수 펌프(320), 순수 윤활수의 공급 및 세퍼레이터부(200)의 배수를 제어하는 윤활수 교환 제어부(330)를 포함할 수 있다.
윤활수 보관부(310)는 제1 윤활수 공급 배관(311)을 통해 윤활수배관인터페이스(390)를 거쳐 윤활수 펌프(320)에 연결된다.
윤활수 펌프(320)는 제2 윤활수 공급 배관(321)을 통해 압축기(100)와 연결된다. 그리고, 제2 윤활수 공급배관(321)과 압축기(100) 사이에는 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)가 설치된다.
윤활수 교환 제어부(330)는 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 해제하고 윤활수 펌프(320)를 구동개시함으로써 윤활수 보관부(310)내에 보관된 순수 윤활수가 압축기(100)로 공급되도록 한다.
윤활수 교환 제어부(330)는 예시적으로, 미리 설정된 시간 또는 주기적으로 압축기(100)와 세퍼레이터부(200) 내의 윤활수를 교환하기 위한 윤활수 교환 동작을 수행한다. 여기서의 압축기(100)와 세퍼레이터부(200) 내의 윤활수의 교환에 국한된 것은 아니고, 압축기(100)와 세퍼레이터부(200)에 연결된 각종 배관 등에 존재하는 윤활수 등의 전체적인 교환에 대한 의미를 포함하는 것임을 유의해야 한다.
윤활수 교환 제어부(300)는 먼저 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 해제하여 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수가 배수관(210)을 통해 배수되도록 한다. 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)의 해제에 따라 세퍼레이터부(200)의 내압에 의해 보관된 윤활수는 자동적으로 배수관(210)을 통해 배출된다. 그리고, 윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터의 수위 센싱 정보에 기초하여 세퍼레이터부(200)의 윤활수 수위가 미리 설정된 제1 기준치 이하가 되면 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 잠금으로써 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수의 배수를 중단한다. 여기서의 제1 기준치는 윤활수 보관부(310)에 보관된 소정의 수량의 윤활수가 압축기(100)로 공급되는데 걸리는 시간 동안 세퍼레이터부(200)에서 배수되지 않고 보관된 윤활수를 이용하여 압축기(100)에 공급함으로써 압축기(100)의 정상적인 동작 유지를 할 수 있을 정도를 고려하여 결정된다.
윤활수 교환 제어부(330)는 전술한 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 잠그는 동작과 동시에 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 해제하고 윤활수 펌프(320)의 구동을 개시한다. 윤활수 펌프(320)의 구동에 따라 윤활수 보관부(310)에 보관된 순수 윤활수는 제1 및 제2 윤활수 공급 배관(311, 321)을 거쳐 압축기(100)로 공급된다. 이렇게 압축기(100)로 공급된 순수 윤활수는 흡입공기와 함께 압축 과정을 거친 후 세퍼레이터부(200)로 공급된다. 소정의 시간이 흐르면서, 세퍼레이터부(200)에는 윤활수의 수위가 제2 기준치에 도달하게 된다. 윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터 윤활수의 수위가 제2 기준치에 도달하였다는 정보를 수신하면 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 잠그고 윤활수 펌프(320)의 가동을 중지한다.
윤활수 교환 제어부(330)는 전술한 과정을 반복함으로써 압축기(100)와 세퍼레이터부(200) 내의 오염된 윤활수를 희석 및/또는 교환할 수 있다.
다른 측면에서, 세퍼레이터부(200)의 수위가 제2 기준치를 초과하면 세퍼레이터부(200)에 보관된 압축 공기가 함유한 수분 함량이 기준치를 초과하게 된다. 따라서, 윤활수 교환 시점이 아닌 경우에 있어서, 윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터의 센싱 정보에 기초하여 세퍼레이터부(200)의 수위가 제2 기준치를 초과한다고 판단하면 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 해제하여 세퍼레이터부(200)에 저장된 윤활수를 배수할 수 있다. 반면, 세퍼레이터부(200)의 수위가 제1 기준치 미만이 되면 압축기(100)에 공급되는 윤활수의 양이 감소됨에 따라 압축기(100)의 윤활, 냉각, 기밀 및 압축작용이 원활히 이루어질 수 없어 공기와 물의 압축 동작이 정상적으로 수행되지 못하고 압축기(100)의 과열에 따른 손상을 비롯한 각종 안전사고가 발생할 수 있다. 따라서, 윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터의 센싱 정보에 기초하여 세퍼레이터부(200)의 수위가 제1 기준치 미만임을 판단하면 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 해제하고 윤활수 펌프(320)의 구동을 개시함으로써 압축기(100)에 공급되는 윤활수의 양을 증가시킬 수 있고, 그에 따라 세퍼레이터부(200)의 수위를 증가시킬 수 있다. 일부 실시예에서는, 윤활수 교환 제어부(330)는 윤활수 보충 장치를 구동하여 압축기(100)에 윤활수를 보충할 수도 있다. 일부 실시예에서는 세퍼레이터부(200)에 추가로 마련된 윤활수 보충 장치를 구동하여 세퍼레이터부(200)에 윤활수를 보충할 수도 있다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 압축 시스템의 전체적인 개략도이다.
도 4를 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 따른 압축 시스템(10)은 윤활수 흐름 교환장치(410), 제1 교환 배관(420) 및 제2 교환 배관(430)을 더 포함할 수 있다.
제1 피드백 배관(506a)은 서로 연결된 제1-1 피드백 배관(506aa) 및 제1-2 피드백 배관(506ab)로 구성될 수 있다.
윤활수 흐름 교환장치(410)는 제1-1 피드백 배관(506aa) 및 제1-2 피드백 배관(506ab)의 연결 지점에 설치될 수 있다. 그리고, 제1 교환 배관(420)은 윤활수 흐름 교환장치(410) 및 윤활수 펌프(320) 사이에 연결될 수 있다. 그리고, 제2 교환 배관(430)은 윤활수 흐름 교환장치(410) 및 배수관(210) 사이에 연결될 수 있다.
윤활수 흐름 교환장치(410)는 윤활수 교환 제어부(330)의 제어 하에 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되는 윤활수가 흐르는 경로를 변경할 수 있다. 상세하게는, 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수는 제2 교환 배관(430)을 통해 배수관(210)으로 흐를 수 있다. 그리고, 제1 윤활수 공급 배관(311)을 지나는 순수 윤활수는 윤활수 펌프(320)를 통해 제1 교환 배관(420)으로 유입되어 윤활수 흐름 교환장치(410) 그리고 제1-2 피드백 배관(506ab)를 거쳐 압축기(100)로 제공될 수 있다.
즉, 윤활수 흐름 교환장치(410)는 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)를 거쳐 압축기(100)로 공급되도록 하거나(윤활수 미교환 평시 구동), 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제2 교환 배관(430)을 통해 배수관(210)으로 공급되도록 할 수 있다(윤활수 교환 과정시).
또한, 윤활수 흐름 교환장치(410)는 제1 교환 배관(420)을 통해 공급되는 순수 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)을 통해 압축기(100)로 공급되도록 할 수 있다(윤활수 교환 과정시).
윤활수 교환 제어부(330)는 미리 설정된 시간 또는 주기적으로 압축기(100)와 세퍼레이터부(200) 내의 윤활수에 대한 고비율 교환 동작을 수행한다.
윤활수 교환 제어부(330)는 먼저 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 해제하여 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수가 배수관(210)을 통해 배수되도록 한다. 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)의 해제에 따라 세퍼레이터부(200)의 내압에 의해 보관된 윤활수는 자동적으로 배수관(210)을 통해 배출된다. 그리고, 윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터의 수위 센싱 정보에 기초하여 세퍼레이터부(200)의 윤활수 수위가 미리 설정된 제1 기준치 이하가 되면 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 잠금으로써 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수의 배수를 중단한다.
윤활수 교환 제어부(330)는 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 잠그는 동작과 동시에 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 해제하고 윤활수 펌프(320)의 구동을 개시한다. 윤활수 펌프(320)의 구동에 따라 윤활수 보관부(310)에 보관된 순수 윤활수는 제1 및 제2 윤활수 공급 배관(311, 321)을 거쳐 압축기(100)로 공급된다. 또한, 윤활수 교환 제어부(330)는 윤활수 펌프(320)의 구동을 개시한 후, 윤활수 흐름 교환장치(410)를 구동한다.
윤활수 흐름 교환장치(410)가 구동되면 윤활수 펌프(320)의 구동력에 의해 제1 교환 배관(420)을 통해 공급되는 순수 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)를 통해 압축기(100)로 공급될 수 있고, 그와 동시에 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제2 교환 배관(430)을 통해 배수관(210)으로 배수될 수 있다.
이렇게 압축기(100)로 공급된 순수 윤활수는 흡입공기와 함께 압축 과정을 거친 후 세퍼레이터부(200)로 공급된다. 소정의 시간이 흐르면서, 세퍼레이터부(200)에는 윤활수의 수위가 제2 기준치에 도달하게 된다.
윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터 윤활수의 수위가 제2 기준치에 도달하였다는 정보를 수신하면 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 잠그고 윤활수 펌프(320)의 가동을 중지하고, 윤활수 흐름 교환장치(410)를 제어하여 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)를 거쳐 압축기(100)로 공급되도록 한다.
윤활수 교환 제어부(330)는 전술한 과정을 반복함으로써 압축기(100)와 세퍼레이터부(200) 내의 오염된 윤활수를 희석 및/또는 교환할 수 있다.
본 고안에 따른 실시예는 도 3에서 설명한 실시예 보다 고비율로 윤활수 희석화를 수행할 수 있다. 따라서, 교환 과정의 반복의 횟수를 줄일 수 있으므로 빠른 시간 내에 윤활수의 교환이 가능하다.
도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 압축 시스템의 전체적인 개략도이다.
도 5를 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 따른 압축 시스템(10)은 윤활수 흐름 교환장치(410), 제1 교환 배관(420), 제2 교환 배관(430), 제3 교환 배관(440) 및 윤활수 임시보관부(450)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 윤활수 흐름 교환장치(410)는 제1 윤활수 흐름 교환장치(411) 및 제2 윤활수 흐름 교환장치(412)를 더 포함할 수 있다.
제1 피드백 배관(506a)은 서로 연결된 제1-1 피드백 배관(506aa) 및 제1-2 피드백 배관(506ab)로 구성될 수 있다. 그리고, 제2 피드백 배관(506b)는 서로 연결된 제2-1 피드백 배관(506ba) 및 제2-2 피드백 배관(506bb)로 구성될 수 있다.
윤활수 임시보관부(450)는 세퍼레이터부(200) 내부에 설치될 수 있고, 압축기(100)로부터 공급되는 압축공기 내의 윤활수를 일시적으로 보관할 수 있고, 윤활수 교환 제어부(330)의 제어 하에 보관한 윤활수를 배출할 수 있다.
제1 윤활수 흐름 교환장치(411)는 제1-1 피드백 배관(506aa) 및 제1-2 피드백 배관(506ab)의 연결 지점에 설치될 수 있다. 그리고, 제1 교환 배관(420)은 제1 윤활수 흐름 교환장치(411) 및 윤활수 펌프(320) 사이에 연결될 수 있다. 그리고, 제2 교환 배관(430)은 제1 윤활수 흐름 교환장치(411) 및 배수관(210) 사이에 연결될 수 있다. 그리고, 제2 윤활수 흐름 교환장치(412)는 제2-1 피드백 배관(506ba) 및 제2-2 피드백 배관(506bb)의 연결 지점에 설치될 수 있다.
제2-1 피드백 배관(506ba)은 세퍼레이터부(200)와 제2 윤활수 흐름 교환장치(412) 사이에 연결되고, 제2-2 피드백 배관(506bb)은 제2 윤활수 흐름 교환장치(412)와 각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(504) 사이에 연결될 수 있다. 그리고, 제3 교환 배관(440)은 제2 윤활수 흐름 교환장치(412)와 배수관(210) 사이에 연결될 수 있다.
제1 윤활수 흐름 교환장치(411)는 윤활수 교환 제어부(330)의 제어 하에 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되는 윤활수의 피드백 경로를 변경할 수 있다.
또한, 제2 윤활수 흐름 교환장치(412)는 윤활수 교환 제어부(330)의 제어 하에 세퍼레이터부(200)로부터 배수되는 윤활수의 배수 경로를 변경할 수 있다.
상세하게는, 제1 윤활수 흐름 교환장치(411)는 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)를 거쳐 압축기(100)로 공급되도록 하거나, 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제2 교환 배관(430)을 통해 배수관(210)으로 공급되도록 할 수 있다. 그리고, 제1 윤활수 흐름 교환장치(411)는 제1 교환 배관(420)을 통해 공급되는 순수 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)를 통해 압축기(100)로 공급되도록 할 수 있다.
또한, 제2 윤활수 흐름 교환장치(412)는 세퍼레이터부(200)로부터 공급된 윤활수가 제2-1 피드백 배관(506ba) 및 제2-2 피드백 배관(506bb)을 통해 피드백되도록 하거나(윤활수 미교환 평시 구동), 세퍼레이터부(200)로부터 배수된 윤활수가 제3 교환 배관(440) 및 제2-2 피드백 배관(506bb)를 통해 각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(504)로 피드백되도록 할 수 있다(윤활수 교환 과정시).
윤활수 교환 제어부(330)는 미리 설정된 시간 또는 주기적으로 압축기(100)와 세퍼레이터부(200) 내의 윤활수를 전면 교환하기 위한 윤활수 전면 교환 동작을 수행한다.
윤활수 교환 제어부(330)는 먼저 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 해제하여 세퍼레이터부(200)에 보관된 윤활수가 배수관(210)을 통해 배수되도록 한다.
윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)의 해제에 따라 세퍼레이터부(200)의 내압에 의해 보관된 윤활수는 자동적으로 배수관(210)을 통해 배출된다. 그리고, 윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터의 수위 센싱 정보에 기초하여 세퍼레이터부(200)의 윤활수 수위가 미리 설정된 제1 기준치 이하가 되면 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 해제하고 윤활수 펌프(320)의 구동을 개시한다.
윤활수 펌프(320)의 구동에 따라 윤활수 보관부(310)에 보관된 순수 윤활수는 제1 및 제2 윤활수 공급 배관(311, 321)을 거쳐 압축기(100)로 공급된다.
또한, 윤활수 교환 제어부(330)는 윤활수 펌프(320)의 구동을 개시한 후, 제1 및 제2 윤활수 흐름 교환장치(411, 412)를 구동한다.
제1 윤활수 흐름 교환장치(411)가 구동되면 윤활수 펌프(320)의 구동력에 의해 제1 교환 배관(420)을 통해 공급되는 순수 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)를 통해 압축기(100)로 공급될 수 있고, 그와 동시에 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제2 교환 배관(430)을 통해 배수관(210)으로 배수될 수 있다.
또한, 제2 윤활수 흐름 교환장치(412)가 구동되면 세퍼레이터부(200)로부터의 윤활수가 제2-1 및 제2-2 피드백 배관(506ba, 506bb)을 통해 피드백되는 동작은 중단되고, 배수관(210)을 통해 배수되는 윤활수는 제3 교환 배관(440), 제2-2 피드백 배관(506bb) 그리고 제2 교환 배관(430)을 거쳐 배수된다.
한편, 윤활수 교환 과정 중에 압축기(100)로부터 세퍼레이터부(200)로 공급되는 압축공기는 일차적으로 윤활수 임시보관부(450)에 보관될 수 있다.
평상시 압축 시스템(10)의 운행 중에는 윤활수 임시보관부(450)의 바닥면이 개방되어 세퍼레이터부(200) 내부에서 압축 공기와 윤활수는 서로 분리될 수 있다. 그리고, 윤활수 전면 교환 과정 중에는 윤활수 임시보관부(450)의 바닥면이 폐쇄됨에 따라 압축 공기와 윤활수로 서로 분리되어 압축 공기는 세퍼레이터부(200)의 상부 영역으로 윤활수는 윤활수 임시보관부(450) 내에서 보관된다.
또한, 윤활수 교환 제어부(330)는 세퍼레이터부(200) 내의 잔존 윤활수의 양이 미리 설정된 수량(예를 들어 90% 이상의 배수가 완료된 시점에 세퍼레이터부에 잔존하는 윤활수의 양)이 되면 윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)를 잠근다. 그리고, 이와 동시에 윤활수 교환 제어부(330)는 윤활수 임시보관부(450)내의 바닥면을 개방함으로써 윤활수가 세퍼레이터부(200) 하부 영역으로 이동하도록 한다. 그리고, 제1 및 제2 윤활수 흐름 교환장치(411, 412)를 제어함으로써 세퍼레이터부(200)로부터 공급된 윤활수가 제2-1 피드백 배관(506ba) 및 제2-2 피드백 배관(506bb)을 통해 압축기(100)로 피드백되도록 하고, 세퍼레이터부(200)로부터 피드백되어 제1-1 피드백 배관(506aa)을 통해 흐르는 윤활수가 제1-2 피드백 배관(506ab)를 거쳐 압축기(100)로 공급되도록 한다. 그리고, 소정의 시간이 흐르면서, 세퍼레이터부(200)에는 윤활수의 수위가 제2 기준치에 도달하게 된다.
윤활수 교환 제어부(330)는 수위 센서(201)로부터 윤활수의 수위가 제2 기준치에 도달하였다는 정보를 수신하면 윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)를 잠그고 윤활수 펌프(320)의 가동을 중지한다.
도 3에서 설명한 실시예에 따르면, 압축기로 공급되는 윤활수는 윤활수 보관부(310)로부터의 순수 윤활수와 세퍼레이터부(200)에 잔존하는 윤활수이다. 따라서. 압축기(100) 및 세퍼레이터부(200) 내의 윤활수의 희석화 과정을 통해 윤활수가 교환된다.
이와 달리, 도 4에서 설명한 실시예에 따르면, 압축기로 공급되고 피드백되는 모든 윤활수는 윤활수 보관부(310)로부터의 순수 윤활수에 해당하므로 압축기(100) 및 세퍼레이터부(200) 내의 기존 윤활수가 순수 윤활수로 희석화 정도가 높다. 따라서, 교환 과정의 반복 횟수를 줄일 수 있어 빠르게 윤활수 교환이 가능하다.
또 다른 실시예에 따른 도 5에서의 실시예의 경우 1회의 윤활수 교환 과정을 통해서 거의 전면적인 윤활수 교환이 가능하다. 또한, 다양한 실시예들은 압축 시스템(10)의 구동의 일시 중단 없이도 윤활수의 희석화 및/또는 교환이 가능하다.
설명한 본 고안의 상세한 설명에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
압축 시스템(10)
압축기(100)
모터(101)
세퍼레이터부(200)
수위 센서(201)
배수관(210)
윤활수 배수 솔레노이드 밸브(220)
윤활수 자동 교환장치(300)
윤활수 보관부(310)
제1 윤활수 공급 배관(311)
제2 윤활수 공급 배관(321)
윤활수 공급 솔레노이드 밸브(322)
윤활수 펌프(320)
윤활수 교환 제어부(330)
윤활수배관인터페이스(390)
윤활수 흐름 교환장치(410)
제1 윤활수 흐름 교환장치(411)
제2 윤활수 흐름 교환장치(412)
제1 교환 배관(420)
제2 교환 배관(430)
제3 교환 배관(440)
윤활수 임시보관부(450)
공압 장비(501)
탈기 장치(502)
각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(503)
각종 필터 장치 및/또는 냉각 장치(504)
필터링 장치(505)
피드백 배관(506)
제1 피드백 배관(506a)
제1-1 피드백 배관(506aa)
제1-2 피드백 배관(506ab)
제2 피드백 배관(506b)
제2-1 피드백 배관(506ba)
제2-2 피드백 배관(506bb)

Claims (7)

  1. 윤활수를 이용하는 압축기;
    상기 압축기로부터 토출구로부터 배출된 유체를 압축공기와 수분으로 분리하고 분리된 수분의 일부를 상기 압축기로 제공하는 세퍼레이터부; 및
    윤활수 자동 교환장치;를 포함하고,
    상기 윤활수 자동 교환장치는 상기 세퍼레이터부에 보관된 윤활수의 일부를 배수하고, 상기 세퍼레이터부에 보관된 윤활수가 미리 설정된 제1 기준치 이하가 되면 상기 세퍼레이터부의 윤활수 배수를 중단하고, 상기 압축기로 순수 윤활수를 공급하며 상기 세퍼레이터부에 보관된 윤활수가 미리 설정된 제2 기준치 이상이 되면 상기 순수 윤활수 공급을 중단함으로써 상기 압축기의 구동 중에 윤활수를 교환하고,
    상기 세퍼레이터부는 보관된 윤활수가 배수되는 배수관에 연결되고, 상기 세퍼레이터부의 윤활수 배수를 제어하기 위한 윤활수 배수 솔레노이드 밸브가 상기 세퍼레이터부과 상기 배수관에 사이에 설치되고,
    상기 윤활수 자동 교환장치는 순수 윤활수를 보관하는 윤활수 보관부, 상기 윤활수 보관부로부터 공급된 윤활수를 상기 압축기로 공급하기 위한 윤활수 펌프, 상기 순수 윤활수의 공급 및 상기 세퍼레이터부의 배수를 제어하는 윤활수 교환 제어부, 상기 윤활수 펌프와 상기 압축기를 연결하는 윤활수 공급 배관 및 상기 윤활수 공급 배관과 상기 압축기 사이에 설치된 윤활수 공급 솔레노이드 밸브를 포함하고,
    제1-1 피드백 배관 및 제1-2 피드백 배관으로 구성된 제1 피드백 배관;
    상기 제1-1 피드백 배관 및 제1-2 피드백 배관의 연결 지점에 설치된 윤활수 흐름 교환장치;
    상기 윤활수 흐름 교환장치와 상기 윤활수 펌프 사이에 연결된 제1 교환 배관; 및
    상기 윤활수 흐름 교환장치와 상기 배수관 사이에 연결된 제2 교환 배관;을 더 포함하고,
    상기 윤활수 흐름 교환장치는 상기 세퍼레이터부로부터 피드백되어 상기 제1-1 피드백 배관을 통해 흐르는 윤활수가 상기 제1-2 피드백 배관을 거쳐 상기 압축기로 공급되도록 하거나, 상기 세퍼레이터부로부터 피드백되어 상기 제1-1 피드백 배관을 통해 흐르는 윤활수가 상기 제2 교환 배관을 통해 상기 배수관으로 공급되도록 하고, 상기 제1 교환 배관을 통해 공급되는 순수 윤활수가 상기 제1-2 피드백 배관을 통해 상기 압축기로 공급되도록 하는
    윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 윤활수 자동 교환장치는,
    상기 세퍼레이터로부터 수위 정보를 수신하여 상기 제1 및 제2 기준치를 판단하는
    윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터부의 보관된 윤활수의 상기 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 높은 수위인
    윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템.
  4. 삭제
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 윤활수 공급 배관은 제1 및 제2 윤활수 공급 배관을 포함하고,
    상기 윤활수 보관부는 상기 제1 윤활수 공급 배관을 통해 윤활수배관인터페이스를 거쳐 상기 윤활수 펌프로 연결되고,
    상기 윤활수 펌프는 상기 제2 윤활수 공급 배관을 통해 상기 압축기에 연결되는
    윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 윤활수 교환 제어부는,
    상기 세퍼레이터부 내의 수위 센서의 센싱 정보에 기초하여 상기 순수 윤활수의 공급 및 상기 세퍼레이터부의 배수를 제어하는
    윤활수 자동 교환장치를 구비한 압축 시스템.
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218209A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Hokuetsu Kogyo Co Ltd 水循環式コンプレッサにおける循環水交換方法及び循環水交換装置
KR20120083631A (ko) 2011-01-18 2012-07-26 한국에어로(주) 공기 압축 장치
JP2015045266A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 三井精機工業株式会社 水潤滑式コンプレッサ

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