KR20210046146A - 압축기의 시동 시스템 및 시동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기유닛의 초기 작동 및 무부하 운전을 위하여 클러치수단과 시동 시스템을 부가하여 무부하 운전시 전력소모를 최소화하며, 초기 기동시 또는 재가동시 순간적으로 전기를 이용하는 구동수단에 공급되는 과전류를 방지해 장치 안전 및 블랙아웃을 방지할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 공압을 이용한 스타트모터의 작동으로 플라이휠을 저속 회전시킨 상태에서 구동수단을 이용해 고속 회전시켜 초기 회전을 부드럽게 진행시킬 수 있도록 함과 아울러 상기 구동수단의 기동전류 감소를 통한 전기효율을 향상시킬 수 있도록 한 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법에 관한 것이다.
또, 본 발명은 압축기모듈과 구동수단 사이에 구비된 제1커플러수단을 스타트모터로 저속회전 시킨 상태에서 구동수단으로 고속회전시켜, 상기 구동수단에서 요구되는 기동전력을 감소시켜 전기효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명은 상기 구동수단에 요구되는 기동전력의 감소에 따라 작업장의 블랙아웃현상을 방지하여 작업환경의 개선 및 작업 안전성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 저장탱크에 압축공기가 채워진 상태에서도 구동수단 도는 스타트모터를 이용해 제1클러치수단의 플라이휠이 회전되도록 구성하여 무부하 운전시의 전력 소모를 최소화하고 구동수단의 재사용시에도 기동전력 감소에 따른 전기효율을 향상시키는 장점도 있다.

Description

압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법{clutch and starting system of compressor unit and operating and starting method thereof}
본 발명은 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기유닛의 초기 작동 및 무부하 운전을 위하여 클러치수단과 시동 시스템을 부가하여 무부하 운전시 전력소모를 최소화하며, 초기 기동시 또는 재가동시 순간적으로 전기를 이용하는 구동수단에 공급되는 과전류를 방지해 장치 안전 및 블랙아웃을 방지할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 공압 등을 이용한 스타트모터의 작동으로 클러치 수단의 플라이휠을 저속 회전시킨 상태에서 구동수단을 이용해 고속 회전시켜 초기 회전을 부드럽게 진행시킬 수 있도록 함과 아울러 상기 구동수단의 기동전류 감소를 통한 전기효율을 향상시킬 수 있도록 한 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 구동수단과 연결되어 상기 구동수단의 작동에 따라 에어 또는 냉매 가스 등을 압축하는 컴프레셔(이하, ‘압축기유닛’이라 통칭 함)는 압축방식 및 구조에 따라 크게 왕복식 및 회전식으로 구분되고, 상기 왕복식의 경우에는 크랭크식, 사판식, 워블 플레이트식으로, 회전식의 경우에는 메인 로터리식, 스크류식으로 또 다시 분류된다.
상기 압축기 유닛은 구동모터에 연결되어 상기 구동 모터의 동력을 이용하여 압축기스핀들을 회전시켜 에어 또는 가스를 압축시켜 저장탱크에 저장 및 사용하며, 허용범위만큼 압축공기가 저장된 상태에서는 구동 모터를 정지시켜 압축기 유닛을 정지시키거나, 압축기 유닛에 에어 또는 가스의 공급을 차단한 상태에서 압축기 유닛을 회전시키는 무부하 운전을 수행한다.
압축기 유닛을 정지시키는 경우에는 재시동시 과전류에 따른 블랙아웃 현상이 문제될 수 있으며, 공장과 같은 작업 현장에서 상기 압축기 유닛 이외에도 다수의 전기를 이용하는 기계장치가 운전 중인 상황에서 상기와 같은 블랙아웃 현상이 발생되면 운전 중인 다른 기계장치가 연쇄적으로 긴급정지 되면서 기계장치의 고장 및 오작동과 이를 수리하고 다시 재가동해야 하는 문제점이 있었다.
압축기 유닛을 정지시키지 않고 공기를 차단한 상태에서 무부하 운전을 수행하는 경우에는 중량체인 압축기유닛을 무부하 회전시키는 만큼의 전력 소모에 따른 손실이 존재한다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0202320호 '스크류압축기'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 공압을 이용한 스타트모터에 의해 제1클러치수단의 플라이휠을 초기 가동시켜 저속 회전력을 얻은 상태에서, 구동수단을 작동시킴으로써 기동전력의 감소에 따른 전기효율을 향상시킬 수 있는 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 압축기유닛의 작동으로 저장탱크에 압축공기가 일정 이상으로 채워지면 압축기 유닛과 구동수단이 연결되어 부하 운전하고 있던 제1클러치수단을 제1릴리즈수단으로 떨어트려 제1클러치수단의 플라이휠만 회전시키는 무부하 운전되게 구성하게 된다. 상기 제1클러치수단의 플라이휠은 구동수단을 통하여 무부하 회전되며, 경우에 따라서는 스타트모터를 통하여 무부하 회전될 수도 있다.
또한, 본 발명은 저장탱크의 압축공기가 사용되면 저속회전 중인 플라이휠을 구동수단으로 고속회전시키고, 압축기유닛이 클러치수단에 연결되어 부하 운전하도록 구성함으로써, 블랙아웃 현상을 방지하고 작업장의 전기사용효율을 향상시킬 수 있는 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 제2클러치수단이 스타트모터와 플라이휠을 부하 또는 무부하 운전되게 구성시켜, 상기 플라이휠을 저속 회전시킨 다음에 구동수단이 상기 플라이휠을 회전시키면 시동샤프트는 무부하 운전되도록 하여 제품의 안전성을 향상시킬 수 있는 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 압축기 시동 시스템은, 센서부재의 전기신호에 따라서 전기 인가 여부 및 밸브를 개폐시켜 압축공기를 공급 및 배출시키는 제어부(20)가 구비된 베이스프레임(10)에, 압축기유닛(30)과 제1클러치수단(40) 및 구동수단(50)이 설치되어, 제1릴리즈수단(60)의 작동으로 상기 제1클러치수단(40)을 연결하여 상기 구동수단(50)의 동력이 압축기유닛(30)을 작동시켜 압축 생산된 공기를 저장탱크(15)로 저장하거나, 상기 제1릴리즈수단(60)의 원복으로 제1클러치수단(40)의 연결이 해제되어 구동수단(50)의 동력전달을 차단해 압축기유닛(30)의 작동을 중지시킬 수 있도록 구비되며, 상기 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41) 외주연에 형성된 링기어(42)에, 상기 베이스프레임(10)에 설치된 스타트모터(70)의 시동기어(72)가 제2릴리즈수단(90)의 작동으로 상기 링기어(42)와 연결 또는 연결 해제시키는 제2클러치수단(80)을 포함해 구성된다.
또, 본 발명에 따른 상기 제2클러치수단(80)은, 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2실린더부재(91)가 마그네틱레버(92)의 일측을 조작하여 타측의 릴리즈후크(93)가 시동기어(72)를 구비한 오버러닝 시동샤프트(71)를 이동시키도록 구성한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 압축기유닛(30)에는, 제어부(20)의 전기신호에 따라서 작동하는 공기유입밸브(31)가 에어공급구에 구비되어, 제1클러치수단(40)이 연결된 부하 운전상태에서 공기유입밸브(31)가 열림 작동되고, 제1클러치수단(40)이 연결 해제된 무부하 운전상태에서는 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되도록 구성하여 달성된다.
그리고, 본 발명에 따른 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템을 이용하는 시동 방법의
제 1실시예는,
압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결 해제된 상태에서, 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 전기 및 압축공기를 인가하는 스타트모터 준비단계(S110); 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되는 제2클러치수단 연결단계(S120); 저장탱크(15)에서 토출된 압축공기를 이용해 작동되면서, 시동기어(72)가 구비된 시동샤프트(71)를 회전시키는 스타트모터 작동단계(S125); 압축공기를 이용해 스타트모터(70)를 작동시켜 링기어(42)와 치합된 시동기어(72)가 회전되면서 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축을 회전시키는 저속회전단계(S130); 상기 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 플라이휠(41)의 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제하며, 상기 제1클러치수단(40)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 인가하여 플라이휠(41)을 회전시키는 제2클러치수단 연결해제단계(S140) 및 고속회전단계(S150); 제어부(20)의 전기신호에 따른 제1릴리즈수단(60)의 후진 작동으로 제1클러치수단(40)이 연결되어 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 부하 운전단계(S160); 상기 압축기유닛(30)이 작동하면서 공기를 압축하고, 상기 압축공기를 저장탱크(15)에 목표압력까지 저장하는 압축기유닛 작동단계(S170)를 포함하여 달성된다.
또, 상기 압축기유닛 작동단계(S170) 이후에, 저장탱크(15)의 목표압력도달 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 전진 작동시켜 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결 해제되는 무부하 운전단계(S180)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무부하 운전단계(S180) 이후에, 제어부(20)의 전기신호에 따라 구동수단(50)에 대한 전원공급을 차단하고, 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되며 회전시키는 저속유지단계(S190)를 포함할 수 있다.
또, 상기 부하 운전단계(S160)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(300의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S161);가 포함되고, 무부하 운전단계(S180)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S161);가 포함되어 달성한다.
제 2실시예는
압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결된 상태에서, 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 전기 및 압축공기가 인가되는 스타트모터 준비단계(S210); 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되는 제2클러치수단 연결단계(S220); 저장탱크(15)에서 토출된 압축공기를 이용해 작동되면서, 시동기어(72)가 구비된 시동샤프트(71)를 회전시키는 스타트모터 작동단계(S225); 상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(42)와 치합된 링기어(42)가 회전하면서 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축 및 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 저속회전단계(S230); 상기 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 플라이휠(41)의 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제하며, 상기 제1클러치수단(40)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 인가하여 플라이휠(41)을 회전시키는 제2클러치수단 연결해제단계(S240) 및 고속회전단계(S250); 상기 제1클러치수단(40)과 연결된 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전하면서 공기를 압축하고, 상기 압축공기를 저장탱크(15)에 저장하는 압축기유닛 작동단계(S270);를 포함하여 달성된다.
또, 상기 압축기유닛 작동단계(S270) 이후에, 저장탱크(15)의 목표압력도달 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 전진 작동시켜 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결 해제되는 무부하 운전단계(S280)를 포함한다.
또한, 상기 무부하 운전단계(S280) 이후에, 제어부(20)의 전기신호에 따라 구동수단(50)에 대한 전원공급을 차단하고, 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되며 회전시키는 저속유지단계(S290)를 포함한다.
또, 본 발명에 따른 상기 고속회전단계(S250)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S261);가 포함되고, 무부하 운전단계(S180)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S281);가 포함되어 달성한다.
제 3실시예는
압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결된 상태에서, 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 전기 및 압축공기를 인가하는 스타트모터 준비단계(S310); 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되는 제2클러치수단 연결단계(S320); 저장탱크(15)의 압축공기를 이용해 작동되면서, 시동샤프트(71)를 회전시키는 스타트모터 작동단계(S325); 상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(42)와 치합된 링기어(42)가 회전하면서 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축 및 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 저속회전단계(S330); 상기 스타트모터(70)의 작동 정지와 함께 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제하며, 상기 플라이휠(41)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 인가하여 플라이휠(41)을 회전시키는 제2클러치수단 연결해제단계(S340) 및 고속회전단계(S350); 상기 제1클러치수단(40)과 연결된 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전하면서 공기를 압축하고, 상기 압축공기를 저장탱크(15)에 저장하는 압축기유닛 작동단계(S370);를 포함하여 달성된다.
또, 상기 압축기유닛 작동단계(S370) 이후에, 저장탱크(15)의 목표압력도달 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 전진 작동시켜 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결 해제되며, 구동수단(50)이 무부하운전하는 무부하 운전단계(S380)를 포함한다.
또한, 상기 무부하 운전단계(S380) 이후에, 제어부(20)는 구동수단(50)의 무부하운전이 설정시간을 초과하는 경우에 구동수단(50)의 운전을 종료하거나, 또는 무부하운전 설정시간 이내에 저장탱크(15)의 저점압력 신호에 따라 제1릴리즈수단(60)을 후진 이동시켜 제1클러치수단(40)이 연결되며 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 제1클러치연결단계(S390)를 포함한다.
또, 고속회전단계(S350)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S361);가 포함되고, 무부하 운전단계(S180)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S381);가 포함되어 달성한다.
제 4실시예는
압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결 해제된 상태에서, 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 전기 및 압축공기를 인가하는 스타트모터 준비단계(S410); 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되는 제2클러치수단 연결단계(S420); 저장탱크(15)의 압축공기를 이용해 작동되면서, 시동샤프트(71)를 회전시키는 스타트모터 작동단계(S425); 상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(42)와 치합된 링기어(42)가 회전하면서 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축을 회전시키는 저속회전단계(S430); 상기 스타트모터(70)의 작동 정지와 함께 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제하며, 상기 플라이휠(41)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 인가하여 플라이휠(41)을 회전시키는 제2클러치수단 연결해제단계(S440) 및 고속회전단계(S450); 제어부(20)의 전기신호에 따른 제1릴리즈수단(60)의 후진 이동으로 제1클러치수단(40)이 연결되어 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 부하 운전단계(S460); 상기 압축기유닛(30)이 작동하면서 공기를 압축하고, 상기 압축공기를 저장탱크(15)에 목표압력까지 저장하는 압축기유닛 작동단계(S470)를 포함하여 달성된다.
또, 상기 압축기유닛 작동단계(S470) 이후에, 저장탱크(15)의 목표압력도달 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 전진 작동시켜 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결 해제되며, 구동수단(50)이 무부하운전하는 무부하 운전단계(S480)가 포함된다.
또한, 상기 무부하 운전단계(S480) 이후에, 제어부(20)는 구동수단(50)의 무부하운전이 설정시간을 초과하는 경우에 구동수단(50)의 운전을 종료하거나, 또는 무부하운전이 설정시간 이내에서 저장탱크(15)의 저점압력 신호에 따라 제1릴리즈수단(60)을 후진 이동시키는 제1클러치연결단계(S490)를 포함한다.
또, 상기 부하 운전단계(S470)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S461);가 포함되고, 무부하 운전단계(S480)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S481);가 포함되어 달성한다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 압축기유닛과 구동수단 사이에 클러치수단을 마련하여 무부하 운전 시 중량체인 압축기 유닛을 회전시키지 않고 플라이휠만 구동시킬 수 있어 무부하 운전시 발생되는 중량체인 압축기유닛 전력 손실을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 압축기모듈과 구동수단 사이에 구비된 제1커플러수단을 스타트모터로 저속회전 시킨 상태에서 구동수단으로 고속회전시켜, 상기 구동수단의 작동에 요구되는 기동전력을 감소시켜 전기효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명은 상기 구동수단에 요구되는 기동전력의 감소에 따라 작업장의 블랙아웃현상을 방지하여 작업환경의 개선 및 작업 안전성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 저장탱크에 압축공기가 목표압력치에 도달되게 채워지면 제1클러치수단의 플라이휠이 저속 회전되도록 구성하여 구동수단의 재사용시에도 기동전력 감소에 따른 전기효율을 향상시키는 장점도 있다.
또, 본 발명은 압축기모듈과 제1클러치수단 및 구동수단이 연결된 상태에서도 스타트모터를 통해 제1클러치수단을 저속회전시킨 다음 구동수단을 작동시키도록 구성함으로써, 제품의 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 구동수단이 제1클러치수단을 고속 회전시킨 다음에 압축기모듈과 연결하여 유입된 공기를 압축하도록 함으로써, 압축기모듈의 안전성과 압축효율을 증대시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명인 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템의 사시도.
도 2는 본 발명인 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템의 평면도.
도 3은 본 발명의 구성인 스타트모터의 작동상태도.
도 4는 본 발명인 압축기유닛의 운전 및 시동 방법의 제 1실시예를 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명인 압축기유닛의 운전 및 시동 방법의 제 2실시예를 나타낸 구성도.
도 6는 본 발명인 압축기유닛의 운전 및 시동 방법의 제 3실시예를 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명인 압축기유닛의 운전 및 시동 방법의 제 3실시예인 작동순서도.
도 8는 본 발명인 압축기유닛의 운전 및 시동 방법의 제 4실시예를 나타낸 구성도.
도 9는 본 발명인 압축기유닛의 운전 및 시동 방법의 제 4실시예인 작동순서도.
본 발명에 따른 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템 및 압축기유닛의 운전 및 시동 방법은, 압축기유닛의 초기 작동 및 무부하 운전을 위하여 클러치수단을 마련하고 시동 시스템을 부가하여 순간적으로 전기를 이용하는 구동수단에 공급되는 과전류를 방지해 제품 안전 및 블랙아웃을 방지할 수 있도록 한 것이다.
압축기유닛과 구동수단의 사이에 클러치수단을 마련하여 일정 압력 이상으로 저장탱크가 충전된 경우에 클러치수단을 해제시켜 구동수단을 이용하여 플라이휠만을 회전시킴으로서 종래 공기 유입만을 차단한 상태로 압축기 유닛 전체를 구동시키는 방식에 비하여 전력 손실을 크게 줄일 수 있으며, 재충전시 부하 운전으로 전환함에 있어서도 회전중인 플라이휠을 점진적으로 결합시킴으로써 압축기 유닛의 초기 구동이 가능하다.
상기 공압을 이용한 스타트모터의 작동으로 플라이휠을 저속 회전시킨 상태에서 구동수단을 이용해 고속 회전시켜 초기 회전을 부드럽게 진행시킬 수 있도록 함과 아울러 상기 구동수단의 기동전류 감소를 통한 전기효율을 향상시킬 수 있도록 하는데 사용된다.
본 발명인 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템은 도 1 내지 도 3에서와 같이 크게 베이스프레임(10)의 상판에 압축기유닛(30)과 제1클러치수단(40) 및 구동수단(50)이 설치되고, 상기 베이스프레임(10)의 일측에 센서부재의 전기신호에 따라서 전기 인가 여부 및 밸브 개폐를 단속하는 제어부(20)가 구비된다.
또, 베이스프레임(10)의 내측 또는 이격된 위치에 상기 압축기유닛(30)에서 압축 생산된 압축공기를 저장하고, 제어부(20)의 전기신호에 따라 공급 및 배출시키는 저장탱크(미 도시)가 더 구비된다.
상기 압축기유닛(30)은 스핀들이 제1클러치수단(40)과 축 연결되어 있으며, 상기 제1클러치수단(40)은 구동수단(50)과 축 연결되어 있어, 상기 구동수단(50)의 동력을 상기 제1클러치수단(40)의 작동으로 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시켜 압축공기를 생산하도록 구성된다.
그리고, 상기 압축기유닛(30)은 유입되는 공기를 압축시켜 배출하는 장치로, 본 발명에서는 스핀들에 구비된 스크류가 회전되며 공기를 압축하고, 제1클러치수단(40)은 동력을 끊거나 이어주는 축이음 장치로서, 본 발명에서는 클러치판과 플라이휠이 접촉(연결)되어 동력을 전달하거나 비접촉(연결 해제)되어 동력전달을 차단하는 방식의 구조가 간단한 마찰클러치 등 다양한 형태의 클러치를 고려할 수 있다.
또, 상기 압축기유닛(30)에는, 제어부(20)의 전기신호에 따라서 작동하는 공기유입밸브(31)가 에어공급구에 구비되어, 제1클러치수단(40)이 연결된 부하 운전상태에서 공기유입밸브(31)가 열림 작동되어 압축공기를 생산하고, 제1클러치수단(40)이 연결 해제된 무부하 운전상태에서는 압축기유닛의 정지와 함께 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되도록 구성한다.
또한, 구동수단(50)은 제어부(20)의 신호에 따라 공급되는 전기를 이용해 작동되면서 구동축을 회전시키는 전기모터를 사용하는데, 상기 구동축이 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)에 연결되도록 구성한다.
그리고, 상기 베이스프레임(10)에는 제어부(20)의 전기신호에 따라 실린더부재가 작동하면서 압축기유닛(30)의 스핀들을 제1클러치수단(40)에 연결 또는 연결 해제하는 제1릴리즈수단(60)이 구비된다.
즉, 제1릴리즈수단(60)의 클러치포크(미부호)가 상기 실린더부재의 후진 작동에 따라 릴리즈베어링(미부호)을 밀어 구동수단(50)의 동력을 전달할 수 있도록 연결하거나, 상기 릴리즈베어링이 전진 작동되면서 연결 해제되는데, 상기의 제1릴리즈수단(60)의 구성도 이미 일반적인 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 본 발명은 베이스프레임(10)에 압축공기를 이용해 작동되는 스타트모터(70)를 설치하여, 상기 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41) 외주연에 형성된 링기어(42)에, 상기 스타트모터(70)에 조립된 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 제2릴리즈수단(90)의 작동에 따라 상기 링기어(42)와 연결 또는 연결 해제시키는 제2클러치수단(80)으로 구성된다.
즉, 상기 제2클러치수단(80)은 오버러닝(overrunning) 구조를 갖고 시동샤프트(71)가 스타트모터(70)의 구동축에 조립되어 있는 상태에서, 상기 제2릴리즈수단(90)인 제2실린더부재(91)가 제어부(20)의 전기신호에 따라 마그네틱레버(92)의 일측을 조작하여 타측의 릴리즈후크(93)가 시동기어(72)를 구비한 시동샤프트(71)를 전진이동시켜 플라이휠(41)을 시동 또는 저속 회전시키도록 하지만 구동수단(50)으로 고속회전하는 플라이휠의 회전력이 스타트모터에 전달되지 않는 구조를 갖도록 한 것으로, 상기와 같은 오버러닝 클러치의 구성도 이미 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이 구성된 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템을 이용한 시동 방법에 대한 제 1실시예로 도 4를 참조해 구체적으로 설명하면 먼저, 압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결 해제되고, 전원이 차단되어 시스템이 작동 정지된 상태를 기준으로, 스타트모터 준비단계(S110)는, 작업자가 전원스위치를 ON하여 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 저장탱크(15)에 저장된 압축공기의 압력을 감지하고, 상기 압축공기의 토출 및 각종 센서 및 구성의 작동을 위한 전기를 인가하도록 한다.
제2클러치수단 연결단계(S120)는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서, 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)를 정지상태인 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합 연결되게 한다.
스타트모터 작동단계(S125)는, 상기 저장탱크(15)와 호스 연결된 공압용 스타트모터(70)에 압축공기를 제공하여, 상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(72)가 구비된 시동샤프트(71)를 회전시키게 한다.
여기에서, 상기 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동되어 정지상태인 플라이휠(41)의 링기어(42)에 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 연결된 다음 상기 스타트모터(70)를 작동시키는 것도 본 발명에 포함된다.
저속회전단계(S130)에서는, 상기 스타트모터(70)의 동력을 이용해 링기어(42)와 연결된 시동기어(72)를 회전시켜 제1클러치수단(40)에 포함된 플라이휠(41)을 저속 회전시키도록 구성한 것으로, 상기 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축도 저속으로 회전하는 상태를 갖게 된다.
제2클러치수단 연결해제단계(S140) 및 고속회전단계(S150)에는, 상기와 같이 플라이휠(41)이 저속 회전하는 상태에서, 상기 제2릴리즈수단(90)을 초기위치로 후진 작동시켜 플라이휠(41)의 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제함과 아울러, 상기 제1클러치수단(40)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 제어부(20)에서 인가하여 구동수단(50)이 작동되며 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)을 고속회전 시키도록 한다.
이때, 상기 제2클러치수단(80)은 오버러닝 방식으로 시동기어(72)와 링기어(42)가 치합되어 있으므로 링기어(42)의 고속회전에도 상기 회전력이 스타트모터(70)에 전달되지 않도록 하는 것은 당연하다.
부하 운전단계(S160)에서는, 상기 구동수단(50)의 작동으로 회전하는 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)에 제어부(20)의 전기신호에 따른 제1릴리즈수단(60)의 후진 작동으로 클러치디스크가 연결되어 상기 클러치디스크와 조립된 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전되도록 한다.
이때, 상기 부하 운전단계(S160)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S161)를 포함시키도록 한다.
압축기유닛 작동단계(S170)에서는, 상기 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전하면서 스크류에 의해 유입된 공기를 압축하고, 상기 압축공기는 저장탱크(15)에 목표압력(통상적으로 8bar 이상)에 맞춰 저장되는 단계이다.
무부하 운전단계(S180)는, 작업자의 선택 및 저장탱크(15)의 목표압력 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 초기상태로 전진 작동시키면서 제1클러치수단(40)의 클러치디스크와 플라이휠에 간극이 형성되게 함으로써, 압축기유닛(30)의 스핀들에 제1클러치수단(40)의 동력이 전달되지 않도록 연결 해제한다.
이때, 상기 무부하 운전단계(S180)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S181)가 포함되도록 한다.
저속유지단계(S190)는, 상기와 같이 압축기유닛(30)에 동력이 전달되지 않는 상태에서 제어부(20)의 전기신호에 따라 구동수단(50)에 대한 전원공급을 차단하여 정지시킴과 아울러 제2릴리즈수단(90)을 전진 작동시켜 전술된 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 연결시키고, 스타트모터(70)를 다시 작동시켜 플라이휠(41)의 저속회전을 유지시키도록 한다.
따라서, 상기 저장탱크(15)의 압축공기를 작업현장 등에서 사용하여 저점압력(통상적으로 6bar 정도)신호가 제어부(20)에 전달되어 다시 압축공기를 생산하는 경우 전술된 바와 같이 제2클러치수단 연결해제단계(S140)와 고속회전단계(S150)로 반복 진행되면서 구동수단(50)의 기동전력을 감소시켜 에너지를 절감시키고 전기효율을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 본 발명인 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템을 이용한 시동 방법에 제 2실시예로 도 5를 참조해 구체적으로 설명하면 먼저, 압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결되고, 전원이 차단되어 시스템이 작동 정지된 상태를 기준으로,
스타트모터 준비단계(S210)는, 작업자가 전원스위치를 ON하여 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 저장탱크(15)에 저장된 압축공기의 압력을 감지하고, 상기 압축공기의 토출 및 각종 센서 및 구성의 작동을 위한 전기를 인가하도록 한다.
제2클러치수단 연결단계(S220)는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서, 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)를 정지상태인 플라이휠(41)의 링기어(42)에 연결되게 한다.
스타트모터 작동단계(S225)는, 상기 저장탱크(15)와 호스 연결된 공압용 스타트모터(70)에 압축공기를 제공하여, 상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(72)가 구비된 시동샤프트(71)를 회전시키게 한다.
여기에서, 상기 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동되어 정지상태인 플라이휠(41)의 링기어(42)에 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 연결된 다음 상기 스타트모터(70)를 작동시키는 것도 본 발명에 포함된다.
저속회전단계(S230)에서는, 상기 스타트모터(70)의 동력을 이용해 링기어(42)와 연결된 시동기어(72)를 회전시켜 제1클러치수단(40)에 포함된 플라이휠(41)을 저속 회전시키도록 구성한 것으로, 상기 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축 및 압축기유닛(30)의 스핀들도 저속으로 회전하는 상태를 갖게 된다.
이때, 상기 제1클러치수단(40)에 압축기유닛(30)이 연결된 부하 운전상태이므로 상기 스타트모터(70)는 플라이휠(41)을 회전시키기 위한 비교적 큰 토크(torque)를 갖는 것이 바람직하다.
제2클러치수단 연결해제단계(S240) 및 고속회전단계(S250)에는, 상기와 같이 압축기유닛(30)과 제1클러치수단(40)이 연결되어 저속으로 회전하는 부하 운전상태에서, 상기 제2릴리즈수단(90)을 초기위치로 후진 작동시켜 플라이휠(41)의 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제함과 아울러, 상기 제1클러치수단(40)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 제어부(20)에서 인가하여 구동수단(50)이 작동되며 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)을 고속회전 시키도록 한다.
이때, 상기 제2클러치수단(80)은 오버러닝 방식으로 시동기어(72)와 링기어(42)가 치합되어 있으므로 링기어(42)의 고속회전에도 상기 회전력이 스타트모터(70)에 전달되지 않도록 하는 것은 당연하다.
따라서, 상기 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결된 상태에서 구동수단(50)의 작동으로 제1클러치수단(40)을 고속회전시킬 수 있고, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S261)를 포함시키도록 한다.
압축기유닛 작동단계(S270)에서는, 상기 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전하면서 스크류에 의해 유입된 공기를 압축하고, 상기 압축공기는 저장탱크(15)에 목표압력에 맞춰 저장하는 단계이다.
상기와 같이 고속회전단계(S250)에서 공기유입밸브(31)가 열림 작동되어 압축기유닛(30)에 공기가 공급되어 압축공기를 생산하는 것이 바람직하며, 저속회전단계(S230)의 부하 운전상태에서도 공기유입밸브(31)가 열림 작동되어 압축기유닛(30)을 통해 압축공기를 생산할 수도 있다.
무부하 운전단계(S280)는, 작업자의 선택 및 저장탱크(15)의 목표압력 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 초기상태로 전진 작동시키면서 제1클러치수단(40)의 클러치디스크와 플라이휠에 간극이 형성되게 함으로써, 압축기유닛(30)의 스핀들에 제1클러치수단(40)의 동력이 전달되지 않도록 연결 해제한다.
이때, 상기 무부하 운전단계(S280)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S281)가 포함되도록 한다.
저속유지단계(S290)는, 상기와 같이 압축기유닛(30)에 동력이 전달되지 않는 상태에서 제어부(20)의 전기신호에 따라 구동수단(50)에 대한 전원공급을 차단하여 정지시킴과 아울러 제2릴리즈수단(90)을 전진 작동시켜 전술된 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 연결시키고, 스타트모터(70)를 다시 작동시켜 플라이휠(41)의 저속회전을 유지시키도록 한다.
따라서, 상기 저장탱크(15)의 압축공기를 작업현장 등에서 사용하여 저점압력(통상적으로 6bar 정도)신호가 제어부(20)에 전달되어 다시 압축공기를 생산하는 경우 전술된 바와 같이 제2클러치수단 연결해제단계(S240)와 고속회전단계(S250)로 반복 진행되면서 구동수단(50)의 기동전력을 감소시켜 에너지를 절감시키고 전기효율을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 본 발명인 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템을 이용한 시동 방법에 제 3실시예로 도 6 및 도 7을 참조해 구체적으로 설명하면 먼저, 압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결되고, 전원이 차단되어 시스템이 작동 정지된 상태를 기준으로,
스타트모터 준비단계(S310)는, 작업자가 전원스위치를 ON하여 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 저장탱크(15)에 저장된 압축공기의 압력을 감지하고, 상기 압축공기의 토출 및 각종 센서 및 구성의 작동을 위한 전기를 인가하도록 한다.
제2클러치수단 연결단계(S320)는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서, 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)를 정지상태인 플라이휠(41)의 링기어(42)에 연결되게 한다.
스타트모터 작동단계(S325)는, 상기 저장탱크(15)와 호스 연결된 공압용 스타트모터(70)에 압축공기를 제공하여, 상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(72)가 구비된 시동샤프트(71)를 회전시키게 한다.
여기에서, 상기 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동되어 정지상태인 플라이휠(41)의 링기어(42)에 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 연결된 다음 상기 스타트모터(70)를 작동시키는 것도 본 발명에 포함된다.
저속회전단계(S330)에서는, 상기 스타트모터(70)의 동력을 이용해 링기어(42)와 연결된 시동기어(72)를 회전시켜 제1클러치수단(40)에 포함된 플라이휠(41)을 저속 회전시키도록 구성한 것으로, 상기 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축 및 압축기유닛(30)의 스핀들도 저속으로 회전하는 상태를 갖게 된다.
이때, 상기 제1클러치수단(40)은 압축기유닛(30)이 연결된 부하 운전상태이므로 상기 스타트모터(70)는 플라이휠(41)을 회전시키기 위한 비교적 큰 토크(torque)를 갖는 것이 바람직하다.
제2클러치수단 연결해제단계(S340) 및 고속회전단계(S350)에는, 상기와 같이 압축기유닛(30)과 제1클러치수단(40)이 연결되어 저속으로 회전하는 부하 운전상태에서, 상기 제2릴리즈수단(90)을 초기위치로 후진 작동시켜 플라이휠(41)의 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제함과 아울러, 상기 제1클러치수단(40)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 제어부(20)에서 인가하여 구동수단(50)이 작동되며 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)을 고속회전 시키도록 한다.
이때, 상기 제2클러치수단(80)은 오버러닝 방식으로 시동기어(72)와 링기어(42)가 치합되어 있으므로 링기어(42)의 고속회전에도 상기 회전력이 스타트모터(70)에 전달되지 않도록 하는 것은 당연하다.
따라서, 상기 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결된 상태에서 구동수단(50)의 작동으로 제1클러치수단(40)을 고속회전시킬 수 있고, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S361)를 포함시키도록 한다.
압축기유닛 작동단계(S370)에서는, 상기 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전하면서 스크류에 의해 유입된 공기를 압축하고, 상기 압축공기는 저장탱크(15)에 목표압력에 맞춰 저장하는 단계이다.
상기와 같이 고속회전단계(S350)에서 공기유입밸브(31)가 열림 작동되어 압축기유닛(30)에 공기가 공급되어 압축공기를 생산하는 것이 바람직하며, 저속회전단계(S330)의 부하 운전상태에서도 공기유입밸브(31)가 열림 작동되어 압축기유닛(30)을 통해 압축공기를 생산할 수도 있다.
무부하 운전단계(S380)는, 작업자의 선택 및 저장탱크(15)의 목표압력 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 초기상태로 전진 작동시키면서 제1클러치수단(40)의 클러치디스크와 플라이휠에 간극이 형성(분리)되게 함으로써, 압축기유닛(30)의 스핀들에 제1클러치수단(40)의 동력이 전달되지 않도록 연결 해제한다.
이때, 상기 무부하 운전단계(S380)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S381)가 포함되도록 한다.
그리고, 제1클러치 연결단계(S390)에서는, 상기와 같이 압축기유닛(30)에 동력이 전달되지 않는 상태에서 구동수단(50)의 무부하 운전시간이 설정시간을 초과하는 경우에는, 제어부(20)가 구동수단(50)의 운전을 종료하고 그 이후에 저장탱크(15)의 저점압력 신호가 제어부에 입력되면 초기 스타트모터 준비단계(S310)로 진행되게 한다.
또, 상기 구동수단(50)의 무부하 운전시간이 설정시간을 초과하지 않은 경우에 저장탱크(15)의 저점압력 신호가 제어부에 입력되면서 제1릴리즈수단(60)을 후진시켜 제1클러치수단(40)의 연결을 통해 압축기유닛(30)을 작동시키도록 한다.
따라서, 상기 저장탱크(15)의 압축공기를 작업현장 등에서 사용하여 저점압력(통상적으로 6bar 정도)신호가 제어부(20)에 전달되어 다시 압축공기를 생산하는 경우 전술된 바와 같이 스타트모터 준비단계(S310) 또는 제1클러치 연결단계(S390)로 선택 진행되면서 구동수단(50)의 기동전력을 감소시켜 에너지를 절감시키고 전기효율을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 본 발명인 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템을 이용한 시동 방법에 제 4실시예로 도 8 및 도 9를 참조해 구체적으로 설명하면 먼저, 압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결 해제되고, 전원이 차단되어 시스템이 작동 정지된 상태를 기준으로,
스타트모터 준비단계(S410)는, 작업자가 전원스위치를 ON하여 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 저장탱크(15)에 저장된 압축공기량을 감지하고, 상기 압축공기의 토출 및 각종 센서 및 구성의 작동을 위한 전기를 인가하도록 한다.
제2클러치수단 연결단계(S420)는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서, 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)를 정지상태인 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합 연결되게 한다.
스타트모터 작동단계(S425)는, 상기 저장탱크(15)와 호스 연결된 공압용 스타트모터(70)에 압축공기를 제공하여, 상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(72)가 구비된 시동샤프트(71)를 회전시키게 한다.
저속회전단계(S430)에서는, 상기 스타트모터(70)의 동력을 이용해 링기어(42)와 연결된 시동기어(72)를 회전시켜 제1클러치수단(40)에 포함된 플라이휠(41)을 저속 회전시키도록 구성한 것으로, 상기 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축도 저속으로 회전하는 상태를 갖게 된다.
제2클러치수단 연결해제단계(S440) 및 고속회전단계(S450)에는, 상기와 같이 플라이휠(41)이 저속 회전하는 상태에서, 상기 제2릴리즈수단(90)을 초기위치로 후진 작동시켜 플라이휠(41)의 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제함과 아울러, 상기 제1클러치수단(40)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 제어부(20)에서 인가하여 구동수단(50)이 작동되며 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)을 고속회전 시키도록 한다.
이때, 상기 제2클러치수단(80)은 오버러닝 방식으로 시동기어(72)와 링기어(42)가 치합되어 있으므로 링기어(42)의 고속회전에도 상기 회전력이 스타트모터(70)에 전달되지 않도록 하는 것은 당연하다.
부하 운전단계(S460)에서는, 상기 구동수단(50)의 작동으로 회전하는 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41)에 제어부(20)의 전기신호에 따른 제1릴리즈수단(60)의 후진 작동으로 클러치디스크가 연결되어 상기 클러치디스크와 조립된 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전되는 단계이다.
이때, 상기 부하 운전단계(S460)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S461)를 포함시키도록 한다.
압축기유닛 작동단계(S470)에서는, 상기 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전하면서 스크류에 의해 유입된 공기를 압축하고, 상기 압축공기는 저장탱크(15)에 목표압력(통상적으로 8bar 이상)에 맞춰 저장되는 단계이다.
무부하 운전단계(S480)는, 작업자의 선택 및 저장탱크(15)의 목표압력 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 초기상태로 전진 작동시키면서 제1클러치수단(40)의 클러치디스크와 플라이휠에 간극이 형성되게 함으로써, 압축기유닛(30)의 스핀들에 제1클러치수단(40)의 동력이 전달되지 않도록 연결 해제하는 단계이다.
이때, 상기 무부하 운전단계(S480)에서는, 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S481)가 포함되도록 한다.
그리고, 제1클러치 연결단계(S490)에서는, 상기와 같이 압축기유닛(30)에 동력이 전달되지 않는 상태에서 구동수단(50)의 무부하 운전시간이 설정시간을 초과하는 경우에는, 제어부(20)가 구동수단(50)의 운전을 종료하고 그 이후에 저장탱크(15)의 저점압력 신호가 제어부에 입력되면 초기 스타트모터 준비단계(S410)로 진행되게 한다.
또, 상기 구동수단(50)의 무부하 운전시간이 설정시간을 초과하지 않은 경우에는, 저장탱크(15)의 저점압력 신호가 제어부에 입력되면서 제1릴리즈수단(60)을 후진시켜 제1클러치수단(40)의 연결을 통해 압축기유닛(30)을 작동시키도록 한다.
따라서, 상기 저장탱크(15)의 압축공기를 작업현장 등에서 사용하여 저점압력(통상적으로 6bar 정도)신호가 제어부(20)에 전달되어 다시 압축공기를 생산하는 경우 전술된 바와 같이 스타트모터 준비단계(S410) 또는 부하 운전단계(S460)로 선택 진행되면서 구동수단(50)의 기동전력을 감소시켜 에너지를 절감시키고 전기효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
10 : 베이스프레임 20 : 제어부
30 : 압축기유닛 31 : 공기유입밸브
40 : 제1클러치수단 41 : 플라이휠
42 : 링기어 50 : 구동수단
60 : 제1릴리즈수단 70 : 스타트모터
71 : 시동샤프트 72 : 시동기어
80 : 제2클러치수단 90 : 제2릴리즈수단
91 : 제2실린더부재 92 : 마그네틱레버
93 : 릴리즈후크
S110, S210, S310, S410 : 스타트모터 준비단계
S120, S220, S320, S420 : 제2클러치수단 연결단계
S125, S225, S325, S425 : 스타트모터 작동단계
S130, S230, S330, S430 : 저속회전단계
S140, S240, S340, S440 : 제2클러치수단 연결해제단계
S150, S250, S350, S450 : 고속회전단계
S160, S460 : 부하 운전단계
S170, S270, S370, S470 : 압축기유닛 작동단계
S180, S280, S380, S480 : 무부하 운전단계
S190, S290, S390, S490 : 저속유지단계

Claims (10)

  1. 센서부재의 전기신호에 따라서 전기 인가 여부 및 밸브를 개폐시켜 압축공기를 공급 및 배출시키는 제어부(20)가 구비된 베이스프레임(10)에, 압축기유닛(30)과 제1클러치수단(40) 및 구동수단(50)이 설치되어, 제1릴리즈수단(60)의 후진작동으로 상기 제1클러치수단(40)을 연결하여 상기 구동수단(50)의 동력이 압축기유닛(30)을 작동시켜 압축 생산된 공기를 저장탱크(15)로 저장하거나, 상기 제1릴리즈수단(60)의 전진작동으로 제1클러치수단(40)의 연결이 해제되어 구동수단(50)의 동력전달을 차단해 압축기유닛(30)의 작동을 중지시킬 수 있도록 구비되며,
    상기 제1클러치수단(40)의 플라이휠(41) 외주연에 형성된 링기어(42)에, 상기 베이스프레임(10)에 설치된 스타트모터(70)의 시동기어(72)가 제2릴리즈수단(90)의 전진 또는 후진 작동으로 상기 링기어(42)와 연결 또는 연결 해제시키는 제2클러치수단(80)을 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기유닛(30)에는, 제어부(20)의 전기신호에 따라서 작동하는 공기유입밸브(31)가 에어공급구에 구비되어, 제1클러치수단(40)이 연결된 부하 운전상태에서 공기유입밸브(31)가 열림 작동되고, 제1클러치수단(40)이 분리된 무부하 운전상태에서는 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템.
  3. 제 1항의 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템을 이용하는 시동 방법에 있어서;
    압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결된 상태에서, 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 전기 및 압축공기를 인가하는 스타트모터 준비단계(S310);
    제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되는 제2클러치수단 연결단계(S320);
    저장탱크(15)의 압축공기를 이용해 작동되면서, 시동샤프트(71)를 회전시키는 스타트모터 작동단계(S325);
    상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(42)와 치합된 링기어(42)가 회전하면서 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축 및 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 저속회전단계(S330);
    상기 스타트모터(70)의 작동 정지와 함께 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제하며, 상기 플라이휠(41)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 인가하여 플라이휠(41)을 회전시키는 제2클러치수단 연결해제단계(S340) 및 고속회전단계(S350);
    상기 제1클러치수단(40)과 연결된 압축기유닛(30)의 스핀들이 회전하면서 공기를 압축하고, 상기 압축공기를 저장탱크(15)에 저장하는 압축기유닛 작동단계(S370);를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 압축기유닛 작동단계(S370) 이후에,
    저장탱크(15)의 목표압력도달 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 전진 작동시켜 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결 해제되며, 구동수단(50)이 무부하운전하는 무부하 운전단계(S380)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 무부하 운전단계(S380) 이후에,
    제어부(20)는 구동수단(50)의 무부하운전이 설정시간을 초과하는 경우에 구동수단(50)의 운전을 종료하거나, 또는 무부하운전 설정시간 이내에 저장탱크(15)의 저점압력 신호에 따라 제1릴리즈수단(60)을 후진 이동시켜 제1클러치수단(40)이 연결되며 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 제1클러치연결단계(S390)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
  6. 제 3항 및 제4항에 있어서,
    고속회전단계(S350)에서는,
    제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S361);가 포함되고, 무부하 운전단계(S180)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S381);가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
  7. 제 1항의 압축기유닛의 클러치 및 시동 시스템을 이용하는 시동 방법에 있어서;
    압축기유닛(30)의 스핀들이 제1클러치수단(40)에 연결 해제된 상태에서, 제어부(20)의 운전시작 신호에 따라 전기 및 압축공기를 인가하는 스타트모터 준비단계(S410);
    제어부(20)의 전기신호에 따라 제2릴리즈수단(90)이 전진 작동하면서 상기 시동샤프트(71)의 시동기어(72)가 플라이휠(41)의 링기어(42)에 치합되는 제2클러치수단 연결단계(S420);
    저장탱크(15)의 압축공기를 이용해 작동되면서, 시동샤프트(71)를 회전시키는 스타트모터 작동단계(S425);
    상기 스타트모터(70)의 작동으로 시동기어(42)와 치합된 링기어(42)가 회전하면서 플라이휠(41)과 연결된 구동수단(50)의 구동축을 회전시키는 저속회전단계(S430);
    상기 스타트모터(70)의 작동 정지와 함께 제2릴리즈수단(90)을 후진 작동시켜 링기어(42)와 시동기어(72)의 연결을 해제하며, 상기 플라이휠(41)과 축 연결된 구동수단(50)에 대한 전원공급을 인가하여 플라이휠(41)을 회전시키는 제2클러치수단 연결해제단계(S440) 및 고속회전단계(S450);
    제어부(20)의 전기신호에 따른 제1릴리즈수단(60)의 후진 이동으로 제1클러치수단(40)이 연결되어 압축기유닛(30)의 스핀들을 회전시키는 부하 운전단계(S460);
    상기 압축기유닛(30)이 작동하면서 공기를 압축하고, 상기 압축공기를 저장탱크(15)에 목표압력까지 저장하는 압축기유닛 작동단계(S470)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 압축기유닛 작동단계(S470) 이후에,
    저장탱크(15)의 목표압력도달 신호에 따라 제어부(20)가 제1릴리즈수단(60)을 전진 작동시켜 압축기유닛(30)의 스핀들과 제1클러치수단(40)이 연결 해제되며, 구동수단(50)이 무부하운전하는 무부하 운전단계(S480)가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 무부하 운전단계(S480) 이후에,
    제어부(20)는 구동수단(50)의 무부하운전이 설정시간을 초과하는 경우에 구동수단(50)의 운전을 종료하거나, 또는 무부하운전이 설정시간 이내에서 저장탱크(15)의 저점압력 신호에 따라 제1릴리즈수단(60)을 후진 이동시키는 제1클러치연결단계(S490)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
  10. 제 7항 및 제8항에 있어서,
    상기 부하 운전단계(S470)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 열림 작동되는 공기유입단계(S461);가 포함되고, 무부하 운전단계(S480)에서는 제어부(20)의 전기신호에 따라 압축기유닛(30)의 공기유입밸브(31)가 닫힘 작동되는 공기차단단계(S481);가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기유닛의 운전 및 시동 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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