DUAL CONTROL TYPE SCREW AIR COMPRESSOR DEVICE
본 발명은 공기 압축기 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2 개의 컴프레셔에 의해 제어되는 스크류 공기 압축기 장치에 관한 것이다. 공기 압축기는 전기모터나 터빈 등의 동력 발생장치로부터 동력을 전달받아 공기에 압축을 가함으로써 공기압을 높여주는 장치로서 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 공기 압축기는 압축을 이루는 방식에 따라 크게 용적형과 터보형으로 분리할 수 있으며, 용적형 압축기는 체적의 감소를 통해 압력을 증가시키는 방식이며 터보형은 공기의 운동에너지를 압력에너지로 변환시켜주는 방식을 일컫는다. 상기 분류 방식 외에도 작동 형태에 따라 왕복동 압축기, 다이어프램 압축기, 베인 압축기, 스크류 압축기 및 터보 압축기로 분류하기도 한다. 왕복동 압축기는 산업현장에서 오랫동안 사용되어온 압축기로서, 가장 널리 사용되고 있는 것으로 압축효율이 좋고 압력-유량 특성이 비교적 일정하며 값이 저렴한 반면 왕복운동의 관성 때문에 회전속도에 한계가 있을 뿐만 아니라 진동이 심하여 소형 압축기에 주로 사용된다. 다이어프램 압축기는 용적형 무급유식으로 횡격막의 운동으로 작동되는 것으로 제한된 범위의 소형 압축기로 한정되어 사용되고 있다. 베인 압축기는 원통형 실린더 내에 편심으로 로터를 설치하고, 로터에는 베인(Vane)을 설치함으로써 베인과 실린더에 둘러 쌓인 공간이 로터의 회전에 의해서 변화하는 것을 이용해서 공기를 압축하는 것으로 다량의 윤활유를 실린더 내에 주입하여 밀폐, 윤활과 동시에 압축 열을 제거하는 유냉식으로 구조상 습동에 의한 마모를 일으키고 고압용으로는 사용할 수 없는 단점이 있다. 터보 압축기는 회전축의 기계적 에너지를 공기의 운동에너지로 변환시키는 것으로, 토출 공기가 맥동이 없이 안정적이고 윤활유를 사용하지 않기 때문에 청정 공기를 얻을 수 있는 반면 용적형에 비해 효율이 낮고, 압축특성이 설계, 기계가공의 정밀도 및 사용조건에 민감할 뿐만 아니라 가격이 비싸고 주로 저압에서 사용되며, 고압에는 많은 수의 단계적 압축이 필요한 한계가 있다. 스크류 공기 압축기는 로터리 용적식 압축기의 가장 일반적인 형태로, 케이싱 내에 맞물려 회전하는 2개의 암 수 로터에 의해서 공기를 흡입 압축하여 토출하는 트윈 스크류 방식과 1개의 주 로터에 2개의 게이트 로터가 맞물리는 싱글 스크류 방식이 있다. 스크류 공기 압축기는 공기를 압축하여 압력과 속도를 변환하는 기계인데, 압축공기를 생성하여 시스템에 필요한 양의 공기를 공급할 수 있기 때문에 다양한 산업현장에 사용되고 있다. 최근에는 정밀가공 기술의 발달과 함께 소형 압축기 분야로도 적용범위가 확대되고 있다. 스크류 공기압축기는 케이싱(casing) 내부의 스크류 로터 회전에 의하여 흡입, 압축 및 토출과정을 통하여 압축공기를 생성한다. 본 발명은 여러 형태의 공기 압축기 중에서 특히, 스크류 공기 압축기에 관한 것으로, 종래에는 하나의 에어 엔드(Air End) 회전에 의해서 공기를 흡입 압축, 및 토출하도록 한 것을 2개의 에어 엔드를 사용함으로써 전력을 크게 절감하고, 스페어 파트를 소규격화하여 유지보수 및 운전비용을 줄이기 위하여 제공되는 것이다. 상기한 본 발명의 목적을 이루기 위한 수단으로서, 본 발명은 스크류 공기 압축기 장치에 있어서, 리시버 탱크에 공급되는 압축공기를 2 개의 컴프레셔를 작동시킴으로써 전력손실을 크게 절감하도록 한 것으로, 하나의 공기 압축기 장치에 인버터 제어형 컴프레셔와 언로더 제어형 컴프레셔를 장착하여 공기 압축기 장치가 완전 가동일 경우에는 인버터형 컴프레셔와 언로더형 컴프레셔를 동시에 작동시키고, 공기 압축기 장치가 50% 이상이고 완전 가동 미만일 경우에는 언로더형 컴프레셔를 가동시키되 인버터형 컴프레셔는 부분 가동되도록 한다. 또한 50% 미만으로 가동되는 경우에는 언로더형 컴프레셔는 정지시키고 인버터형 컴프레셔 만으로 부분 가동하도록 하는 공기 압축기 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 효과는, 압축 공기 사용량 변동에 따라 공기 압축기 장치의 운전도 가변적으로 대응하여 운전하는 것으로, 종래의 기술에 있어서는 압축 공기 사용량이 적을 경우에도 단일의 컴프레셔를 이루고 있는 압축기 장치에 있어서는 전체 시스템을 가동하여야 하기 때문에 전력 손실이 매우 크게 발생한 반면 본 발명에 따른 압축기 장치에 있어서는 압축 공기 사용량에 따라 2 대의 컴프레셔를 적절하게 작동시킴으로써 전력 손실을 크게 감소시킨다. 도 1은 본 발명에 따른 공기 압축기 장치의 구성도이다. 이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 공기 압축기 장치의 구성도로서, 압축 공기를 저장하는 리시버 탱크(3)로 압축 공기를 공급하기 위하여 2 개의 컴프레셔(1 및 2)가 도시되어 있는바, 하나는 언로더형 컴프레셔(2)로 구성되고 다른 하나는 인버터형 컴프레셔(3)로 구성되어 있다. 여기서 칭하는 언로더형 컴프레셔(2)는 설정 압력에 의해 가동과 가동대기 운전을 수행하는 컴프레셔를 나타낸 것이고, 인버터형 컴프레셔(3)는 주파수와 전압의 변경이 가능한 인버터를 이용해서 모터의 회전수를 조절함으로써 컴프레셔의 작동을 0 ~ 100% 범위로 조절할 수 있는 것을 나타낸다. 또한, 도 1에 나타낸 플레이트형 열교환기(4)는 2 개의 쿨러로 구성되어 있는바(도시 생략), 2 개의 컴프레셔 작동에 대응하여 선택적으로 2 개의 쿨러가 작동하도록 구성되어 있다. 이하 실시예를 통하여 더욱 상세히 본 발명을 설명하기로 한다. 공기 압축기 장치의 용량이 100 HP인 경우 각각 50 HP인 2 개의 컴프레셔(2, 3)를 도 1에 나타낸 바와 같이 설치한다. 먼저, 100 HP를 필요로 하는 100% 가동인 경우에는 언로더형 컴프레셔(2)와 인버터형 컴프레셔(3)를 동시에 작동시키고, 또한 플레이트형 열교환기(4)의 쿨러를 2 개 전부 작동시킨다. 상기 사용량이 50 이상이고 100 HP 이하인 경우에는 언로더형 컴프레셔(2)를 완전가동시켜 50 HP를 얻고, 인버터형 컴프레셔(3)를 제어하여 필요한 나머지 용량을 얻는다. 이때에도 쿨러는 2 개가 작동되도록 한다. 상기 사용량이 50 HP 미만인 경우에는 언로더형 컴프레셔(2)는 정지시키고 인버터형 컴프레셔(3) 만을 작동시켜 필요로 하는 용량을 얻도록 하며, 이때 쿨러는 1 개만이 작동되도록 한다. 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 설명하기 위한 것으로 그 크기 및 용량은 가변적인 것은 것으로 본 발명의 개념을 한정하기 위한 것이 아님은 당연하다. The present invention relates to an air compressor device. The air compressor device is provided to supply compressed air to one receiver tank by using two compressors while significantly reducing power loss by appropriately operating the two compressors according to the consumption of the compressed air. 스크류 공기 압축기 장치에 있어서, 리시버 탱크에 공급되는 압축공기를 2 개의 컴프레셔에 의해 공급하도록 구성하되, 하나의 컴프레셔는 언로더형을 이루도록 하고 다른 하나는 인버터형으로 이루어지도록 함으로써 압축공기 사용량이 100%인 경우에는 상기 2 개의 컴프레셔가 가동되도록 하며, 압축공기 사용량이 50% 이상 100% 미만인 경우에는 상기 언로더형 컴프레셔는 완전 가동하고 인버터형 컴프레셔를 제어하도록 하며, 압축공기 사용량이 50% 미만인 경우에는 언로더형 컴프레셔는 정지하고 인버터형 컴프레셔 만을 제어 가동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 제어형 스크류 공기 압축기 장치. 제 1항에 있어서, 상기 리시버 탱크의 열을 냉각시키기 위해 열교환기를 장착하되 사용되는 열교환기는 2 개의 쿨러를 포함하도록 하며, 상기 2 개의 컴프레셔 작동에 대응하여 2 개의 쿨러를 선택적으로 작동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 제어형 스크류 공기 압축기 장치.
