KR101451238B1 - 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법 - Google Patents

사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법 Download PDF

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이재형
김상기
이재기
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안동대학교 산학협력단
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Abstract

사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법에 관한 것으로,
공기압축기의 전방에 설치되는 흡입필터 박스; 상기 흡입필터 박스 내부에 설치되어 공기압축기로 공급되는 외부공기에 포함된 먼지나 각종 불순물 입자들을 여과하는 흡입필터; 상기 흡입필터 박스의 외부공기 유입구에 설치되어 잠열냉각 방식으로 흡입필터 박스의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하는 기화식 가습기; 상기 기화식 가습기 후방에 설치되어 현열냉각 방식으로 흡입필터 박스의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하는 냉수코일 열교환기; 상기 기화식 가습기와 냉수코일 열교환기의 작동을 제어하는 제어기;를 포함하는 기술 구성을 통해
공기압축기의 구동전력이 항상 일정 수준 이하로 유지될 수 있게 되고, 그에 따라 공기압축기의 구동전력 절감과 안정적인 조업을 도모할 수 있게 되는 것이다.

Description

사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법 { APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING AIR COMPRESSOR HAVING CONSTANT DRIVING POWER THROUGHOUT FOUR SEASONS }
본 발명은 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 흡입필터 박스를 통해 공기압축기의 공기 흡입조건을 조절하는 것에 의해 공기압축기의 구동전력이 항상 일정 수준 이하로 유지될 수 있도록 한 것에 관한 것이다.
최근 들어 에너지 절감에 대한 사회적 관심이 증대되고 있으며, 산업용 유체기기들의 구동전력을 효과적으로 절감하는 방법에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다.
예를 들어 대기의 공기를 흡입하여 압축하는 공기압축기의 구동전력은 각종 플랜트나 공장설비에서 사용되는 에너지의 대부분을 차지하고 있어 공기압축기에 대한 구동전력의 절감이 매우 중요한 이슈로 부각되고 있다.
일반적으로 대형 압축기를 장기간 운전하면 하절기, 동절기 등 계절에 따라, 또는 대기 조건에 따라 구동전력이 크게 달라지게 된다.
즉, 대기의 온도가 낮을수록, 습도가 낮을수록 압축일이 낮아지고, 구동전력이 적어지게 되며, 이로 인하여 압축기 구동전력이 일중, 월중 뿐만 아니라 년중 많이 변하여 안정적 조업이 곤란하고, 이와 더불어 압축기가 생산하게 되는 공기량도 달라지게 되어 조업에 많은 차질이 발생할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 공기압축기의 월별 에너지 소비강도를 나타낸 그래프이다.
도 1의 그래프에서 종축은 단위체적(Nm3)의 압축공기를 생산하는데 필요한 압축기의 구동전력(kW)을　나타내는 에너지 소비 강도(ECI; Energy Consumption Intensity)이고, 횡축은 2011년 9월부터 2012년 8월까지 일별 압축기 운전데이터이다.
도 1의 그래프에서　사용된 압축기는 1500 마력의 원심형 터보공기압축기이다.
도 1의 데이터는 모두 365개가　있으며,　각 데이터는 일평균값을 의미한다.
도 1의 그래프에 도시된 바와 같이 공기압축기의 에너지 소비 강도(ECI)는 일별, 주별 및 월별로 크게 달라지며, 특히 동절기에 에너지 소비 강도, 즉 구동전력이 상대적으로 크게 작아진다.
한편, 공기압축기의 구동전력은 대용량일수록 증가하게 되며, 이 경우 대부분의 에너지는 공기를 압축하는 과정에 필요하게 된다.
공기압축기의 사양이 결정되어 있는 경우, 압축일은 흡입하는 공기의 유량, 대기의 공기온도와 밀도, 그리고 압축비의 함수가 되며, 유량이 증가할수록, 공기의 밀도와 온도가 증가할수록 증가한다.
한편, 공기압축기의 압축비는 대부분의 경우 설계 사양에 의하여 결정되며, 유량을 감소시키는 것은 필요로 하는 압축공기의 량이 감소하게 되므로 그다지 바람직하지 못하다.
따라서 흡입하는 공기의 온도를 저감하여 압축일을 감소시키는 방법이 효과적이며, 이러한 기술적 방법에 대하여 현재까지 많은 제안들이 보고되어 있다.
대용량 공기압축기의 구동에너지를 절감하기 위하여 지금까지 제안되어 있는 기술적 방법으로, 물분무의 증발잠열 효과를 이용하여 흡입공기를 냉각시키는 방법, 흡입하는 공기류가 열교환기를 통과하도록 하는 기계적인 냉각방법, 압축기 폐열을 이용하여 열교환을 통하여 흡입공기를 냉각하는 방법, 기타 냉매 등을 이용하여 흡입공기를 냉각하는 방법 등 매우 다양한 기술들이 제안되어 각종 플랜트에 적용되고 있다.
예를 들어 하기의 특허문헌 1에는 대용량 압축기의 폐열을 이용한 흡입기류 온도저감장치가 개시되어 있다.
특허문헌 1의 대용량 압축기의 폐열을 이용한 흡입기류 온도저감장치는 냉방사이클의 증발기에서 분출되는 냉기로써 다른 설비에 구비되는 압축기로 유입되는 공기의 온도를 낮춤으로써 압축기에 연결되는 설비의 효율을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.
하기의 특허문헌 2에는 물 분무 시스템을 이용한 압축기 흡입공기 여과장치가 개시되어 있다.
특허문헌 2의 물 분무 시스템을 이용한 압축기 흡입공기 여과장치는 공기흡입구 부분에 물을 분무함으로써 흡입공기가 냉각되어 하절기에 흡입공기의 온도가 상승하여 발생하는 압축기의 출력 감소현상을 개선할 수 있도록 한 것이다.
하기의 특허문헌 3에는 공기압축기의 흡입공기 냉각방법이 개시되어 있다.
특허문헌 3의 공기압축기의 흡입공기 냉각방법은 필터하우스의 입구로부터 각각의 필터 사이에 저온의 냉매와의 사이에서 열교환이 일어나도록 열교환기를 각각 설치하여 공기압축기로 흡입되는 원료공기를 순차적으로 냉각하는 냉각공정을 포함하는 것이다.
일반적으로 플랜트나 반도체 공정에서 사용되는 대용량 공기압축기는 대기공기를 흡입하는 위치에 흡입필터를 설치하여 대기 중에 부유하는 먼지나 각종 불순물 입자들을 여과시킨 후에 압축하게 된다.
상기 흡입필터를 통해 대기 중에 부유하는 황이나 염소 등의 화학 성분들을 적절히 여과하지 않으면 이들 성분들이 압축기의 임펠러나 열교환기 등에 고착되어 운전에 차질을 야기하게 된다.
이 경우 흡입필터의 여과성능을 증대시킬수록 필터를 통과하는 유동의 압력손실이 증가하게 되어 공기압축기의 구동에너지가 증가하게 되는 모순이 발생하게 된다.
국내의 여러 산업공단 등의 지역에서는 유황, 염소, 인 등의 공해물질들이 다량으로 공기 중에 부유하고 있으며, 이러한 화학성분들은 입자가 매우 작아 흡입필터로 여과시키는 데는 한계가 있다.
다행히도 이러한 화학물질의 대부분은 수용성이므로, 수분과 적절히 반응시키는 경우 효과적으로 여과시킬 수 있는 특성이 있다.
우리나라와 같이 일간, 월간뿐만 아니라 계절간 대기의 기온 변화폭이 매우 큰 지역에 설치되어 있는 대형 공기압축기의 경우, 구동전력이 대기의 온도/습도 조건에 의하여 상당히 변하게 된다.
따라서 안정적인 전력공급이 전제되지 않으면 공기압축기가 생산하게 되는 압축공기의 압력이나 유량이 변화하게 되므로 안정적 압축공기 생산에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서 대기의 온도/습도 조건에 민감하지 않도록 공기압축기의 운전 조건을 적절하게 조성하여 준다면 에너지 절감뿐만 아니라 안정적인 조업에도 도움이 될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0009901호(2012년 2월 2일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0001067호(2009년 1월 8일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0029096호(2001년 4월 6일 공개)
본 발명의 발명자는 대형 공기압축기의 구동전력을 최소로 할 수 있는 운전조건을 찾기 위한 장기간의 운전시험을 수행하여 흡입필터 박스 내에서 기류가 일정 온도 및 습도를 유지할 수 있도록 하면 대기의 온도/습도 변화에 관계없이 공기압축기의 안정적 운전이 가능해지며, 대기 상태의 황이나 염소 등의 화학물질들의 여과에도 큰 도움이 된다는 것을 확인하였다.
본 발명의 목적은 흡입필터 박스내의 공기 온도/습도를 조절하는 것에 의해 계절과 관계없이 공기압축기의 구동전력이 일정 수준 이하로 소모되도록 하여 공기압축기의 구동전력을 절감할 수 있도록 하고, 보다 안정적인 조업이 이루어지도록 하는 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 물입자의 유입으로 인한 공기압축기의 침식, 부식을 방지할 수 있도록 하고, 유입공기를 효과적으로 여과할 수 있도록 하여 공기압축기 및 관련 장비의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치는 공기압축기의 전방에 설치되며, 전면에 외부공기 유입구가 마련되고, 후면에 공기압축기의 외부공기 유입부와 접속되는 외부공기 배출구가 마련되는 흡입필터 박스; 상기 흡입필터 박스 내부의 외부공기 배출구 전방에 설치되어 공기압축기로 공급되는 외부공기에 포함된 먼지나 각종 불순물 입자들을 여과하는 흡입필터; 상기 흡입필터 박스의 외부공기 유입구에 설치되어 잠열냉각 방식으로 흡입필터 박스의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하는 기화식 가습기; 상기 흡입필터 박스의 외부공기 유입구의 기화식 가습기 후방에 설치되어 현열냉각 방식으로 흡입필터 박스의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하는 냉수코일 열교환기; 상기 흡입필터 박스의 내부에 설치되는 온도/습도센서, 기화식 가습기, 냉수코일 열교환기에 접속되어 상기 흡입필터 박스의 내부의 온도/습도 조건에 따라 상기 기화식 가습기와 냉수코일 열교환기의 작동을 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치는 상기 기화식 가습기의 상단과 하단에 가습수 공급배관과 드레인배관이 접속되고, 상기 가습수 공급배관에 제어기와 접속되는 제1제어밸브가 설치되며, 상기 냉수코일 열교환기의 하단과 상단에 냉수 공급배관과 리턴배관이 접속되고, 상기 리턴배관에 제어기와 접속되는 제2제어밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법은 흡입필터 박스의 내부에 설치된 온도/습도센서를 통해 상기 흡입필터 박스의 내부온도를 감지하는 단계; 제어기에서 상기 온도/습도센서로 감지된 필터 박스의 내부온도가 제1설정온도보다 높은가를 1차 판단하는 단계; 상기 1차 판단 결과 상기 온도/습도센서로 감지된 필터 박스의 내부온도가 제1설정온도보다 높으면 제어기가 흡입필터 박스의 유입측에 설치된 기화식 가습기와 냉수코일 열교환기를 동시 작동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법은 상기 1차 판단 결과 상기 온도/습도센서로 감지된 필터 박스의 내부온도가 제1설정온도보다 낮으면 제어기에서 상기 온도/습도센서로 감지된 필터 박스의 내부온도가 제2설정온도보다 높은가를 2차 판단하는 단계; 상기 2차 판단 결과 상기 온도/습도센서로 감지된 필터 박스의 내부온도가 제2설정온도보다 높으면 제어기가 상기 기화식 가습기를 작동하고 냉수코일 열교환기를 작동 정지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법은 상기 2차 판단 결과 상기 온도/습도센서로 감지된 필터 박스의 내부온도가 제1설정온도보다 낮으면 제어기가 상기 기화식 가습기와 냉수코일 열교환기를 모두 작동 정지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법은 종래의 물분무에 의한 잠열냉각법의 원리와 유사하지만 잠열냉각에서 발생하게 되는 물입자의 유입으로 인한 임펠러 침식(Erosion) 문제와 부식 문제 등을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 대기의 온도/습도 조건에 따른 물 분무량을 제어하여야 하는 번거로움을 없앨 수 있어 보다 실용적이다.
또한, 본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법은 수가습에 의하여 대기 상태의 부유하는 수용성 황산화물의 여과효과도 매우 커서 공기압축기의 임펠러나 열교환기 등에서 발생하는 고착 문제들도 동시에 해결할 수 있는 장점이 있다.
더욱이 종래의 잠열냉각법의 경우 대기의 온도가 높고 습도가 낮은 시기에 국한되어 적용되는데 반해 본 발명에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법은 년중 상시 작동 가능한 것이어서 에너지 절감효과가 매우 크다.
도 1은 일반적인 공기압축기의 월별 에너지 소비강도를 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치의 구성도,
도 3은 동 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치와 종래 기술의 월별 에너지 소비강도를 비교한 그래프,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법의 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치 및 그 운전 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치(100)는 흡입필터 박스(110), 흡입필터(120), 기화식 가습기(130), 냉수코일 열교환기(140), 제어기(150)를 포함한다.
흡입필터 박스(110)는 공기압축기(200)의 전방에 설치되고, 전면에 외부공기 유입구(111)가 마련되고, 후면에 공기압축기(200)의 외부공기 유입부(201)와 접속되는 외부공기 배출구(112)가 마련된다.
흡입필터(120)는 공기압축기(200)로 공급되는 외부공기에 포함된 먼지나 각종 불순물 입자들을 여과하기 위한 것으로, 상기 흡입필터 박스(110) 내부의 외부공기 배출구(112) 전방에 설치된다.
따라서 외부공기 유입구(111)를 통해 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입한 외부공기는 상기 흡입필터(120)와 외부공기 배출구(112)를 거쳐 공기압축기(200)로 공급된다.
기화식 가습기(130)는 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하기 위한 것으로, 상기 흡입필터 박스(110)의 외부공기 유입구(111)에 설치된다.
상기 기화식 가습기(130)는 냉각수가 가열되어 증기로 될 때의 기화열을 이용하여 냉각하는 잠열냉각(latent heat cooling) 방식으로 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각한다.
상기 기화식 가습기(130)의 상단에는 가습수 공급배관(131)이 접속되고, 하단에는 드레인배관(132)이 접속된다.
그리고 상기 기화식 가습기(130)의 가습수 공급배관(131)에는 후술할 제어기(150)와 접속되는 제1제어밸브(133)가 설치된다.
냉수코일 열교환기(140)는 전술한 기화식 가습기(130)과 마찬가지로 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하기 위한 것으로, 상기 흡입필터 박스(110)의 외부공기 유입구(111)의 기화식 가습기(130) 후방에 설치된다.
상기 냉수코일 열교환기(140)는 증발냉각 방식의 기화식 가습기(130)과는 달리 수분의 제거를 동반하지 않고 공기의 온도만을 내리는 현열냉각(sensible heat cooling) 방식으로 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각한다.
상기 냉수코일 열교환기(140)의 하단에는 냉수 공급배관(141)이 접속되고, 상단에는 리턴배관(142)이 접속된다.
그리고 상기 냉수코일 열교환기(140)의 리턴배관(142)에는 후술할 제어기(150)와 접속되는 제2제어밸브(143)가 설치된다.
제어기(150)는 상기 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)의 작동을 제어하기 위한 것으로, 상기 흡입필터 박스(110)의 내부에 설치되는 온도/습도센서(160), 제1제어밸브(133), 제2제어밸브(143)와 접속된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치(100)는 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기의 온도 및 습도를 잠열냉각 방식의 기화식 가습기(130)와 현열냉각 방식의 냉수코일 열교환기(140)의 복합 냉각수단으로 조절한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치(100)는 제어기(150)가 흡입필터 박스(110)의 내부의 온도, 습도 조건에 따라 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 선택 작동하게 된다.
즉, 제어기(150)는 흡입필터 박스(110)의 내부 온도, 습도에 따라 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 동시 작동시키거나 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140) 중의 하나만을 작동시키거나 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140) 모두를 정지시키게 된다.
예를 들어 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기의 온도가 30℃ 이고, 습도가 40% 일 때는 제어기(150)가 제1제어밸브(133)와 제2제어밸브(143)를 모두 개방하여 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 동시 작동시키게 된다.
상기 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)의 동시 작동 조건에서 외부공기의 온도/습도는 잠열냉각 방식의 기화식 가습기(130)를 통과할 때에 22℃/85%로 조절되고, 계속해서 현열냉각 방식의 냉수코일 열교환기(140)를 통과할 때에 19.5℃/85%로 조절되며, 그에 따라 공기압축기(200)의 유입부(201)에는 온도/습도가 19.5℃/85%인 외부공기가 공급된다.
예를 들어 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기의 온도/습도가 25℃/40% 일 때는 제어기(150)가 제1제어밸브(133)와 제2제어밸브(143)를 모두 개방하여 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 동시 작동시키게 된다.
상기 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)의 동시 작동 조건에서 외부공기의 온도/습도는 기화식 가습기(130)를 통과할 때에 17.5℃/88%로 조절되고, 계속해서 현열냉각 방식의 냉수코일 열교환기(140)를 통과할 때에 15.0℃/95%로 조절되며, 그에 따라 공기압축기(200)의 유입부(201)에는 온도/습도가 15.0℃/95%인 외부공기가 공급된다.
예를 들어 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기의 온도/습도가 15℃/40% 일 때는 제어기(150)가 제1제어밸브(133)를 개방하고 제2제어밸브(143)를 닫아 기회식 가습기(130)만을 작동시키게 된다.
상기 기화식 가습기(130)만의 작동 조건에서 외부공기의 온도/습도는 기화식 가습기(130)를 통과할 때에 9.5℃/90%로 조절되며, 그에 따라 공기압축기(200)의 유입부(201)에는 온도/습도가 9.5℃/90%인 외부공기가 공급된다.
예를 들어 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기의 온도가 10℃ 미만일 때는 제어기(150)가 제1제어밸브(133)와 제2제어밸브(143)를 모두 닫아 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140) 모두를 작동시키지 않게 된다.
상기 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)의 정지 조건에서는 흡입필터(120)를 거친 외부공기가 온도 및 습도 변화없이 공기압축기(200)의 유입부(201)에 공급된다.
아래는 상기의 작동 예들을 나타낸 표이다.
외부공기 온도/습도 기화식 가습기 통과후 온도/습도 냉각코일 열교환기 통과 후 온도/습도 공기압축기 유입공기 온도/습도
30℃/40% 22℃/85% 19.5℃/95% 19.5℃/95%
25℃/40% 17.5℃/88% 15℃/95% 15℃/95%
15℃/40% 9.5℃/90% (정지) 9.5℃/90%
10℃ 미만 (정지) (정지) 외기 동일 상태
이처럼 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치(100)는 흡입필터 박스(110)의 설정온도 이상일 때에 제어기(150)가 기화식 가습기(130)와 냉각코일 열교환기(140)를 동시 작동시키거나 기화식 가습기(130)만을 작동시켜 공기압축기(200)로 공급되는 공기의 온도를 낮춤으로써 흡입필터(120)의 여과 효율을 높이고 공기압축기(200)의 구동 동력을 절감하게 된다.
도 3은 동 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치와 종래 기술의 월별 에너지 소비강도를 비교한 그래프이다.
도 3과 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치(100)는 특히 하절기에 에너지 소비 강도(ECI)가 종래기술에 비해 현저하게 낮게 되며, 계절과 관계없이 공기압축기의 구동전력을 일정 수준 이하로 유지할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법의 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법은 흡입필터 박스(110)의 내부에 설치된 온도/습도센서(160)를 통해 상기 흡입필터 박스(110)의 내부온도를 감지하는 단계; 제어기(150)에서 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도(예를 들면 15℃)보다 높은가를 1차 판단하는 단계; 상기 1차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도보다 높으면 제어기(150)가 흡입필터 박스(110)의 유입측에 설치된 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 동시 작동하는 단계;를 포함한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법은 상기 1차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도보다 낮으면 제어기(150)에서 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제2설정온도(예를 들면 10℃)보다 높은가를 2차 판단하는 단계; 상기 2차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제2설정온도보다 높으면 제어기(150)가 상기 기화식 가습기(130)를 작동하고 냉수코일 열교환기(140)를 작동 정지하는 단계;를 포함한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법은 상기 2차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도보다 낮으면 제어기(150)가 상기 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 모두 작동 정지하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법은 흡입필터 박스(110)의 내부온도에 따라 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)의 작동을 제어함으로써 계절과 관계없이 공기압축기의 구동전력을 일정 수준 이하로 유지하여 구동전력을 저감하고 안정적인 조업을 할 수 있도록 한다
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
100 : 운전 제어장치
110 : 흡입필터 박스
120 : 흡입필터
130 : 기화식 가습기
140 : 냉수코일 열교환기
150 : 제어기
160 : 온도/습도센서

Claims (5)

  1. 공기압축기(200)의 전방에 설치되며, 전면에 외부공기 유입구(111)가 마련되고, 후면에 공기압축기(200)의 외부공기 유입부(201)와 접속되는 외부공기 배출구(112)가 마련되는 흡입필터 박스(110);
    상기 흡입필터 박스(110) 내부의 외부공기 배출구(112) 전방에 설치되어 공기압축기(200)로 공급되는 외부공기에 포함된 먼지나 각종 불순물 입자들을 여과하는 흡입필터(120);
    상기 흡입필터 박스(110)의 외부공기 유입구(111)에 설치되어 잠열냉각 방식으로 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하는 기화식 가습기(130);
    상기 흡입필터 박스(110)의 외부공기 유입구(111)의 기화식 가습기(130) 후방에 설치되어 현열냉각 방식으로 흡입필터 박스(110)의 내부로 진입하는 외부공기를 냉각하는 냉수코일 열교환기(140);
    상기 흡입필터 박스(110)의 내부에 설치되는 온도/습도센서(160), 기화식 가습기(130), 냉수코일 열교환기(140)에 접속되어 상기 흡입필터 박스(110)의 내부의 온도/습도 조건에 따라 상기 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)의 작동을 제어하는 제어기(150);를 포함하는 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기화식 가습기(130)의 상단과 하단에 가습수 공급배관(131)과 드레인배관(132)이 접속되고, 상기 가습수 공급배관(131)에 제어기(150)와 접속되는 제1제어밸브(133)가 설치되며,
    상기 냉수코일 열교환기(140)의 하단과 상단에 냉수 공급배관(141)과 리턴배관(142)이 접속되고, 상기 리턴배관(142)에 제어기(150)와 접속되는 제2제어밸브(143)가 설치된 것을 특징으로 하는 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어장치.
  3. 흡입필터 박스(110)의 내부에 설치된 온도/습도센서(160)를 통해 상기 흡입필터 박스(110)의 내부온도를 감지하는 단계;
    제어기(150)에서 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도보다 높은가를 1차 판단하는 단계;
    상기 1차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도보다 높으면 제어기(150)가 흡입필터 박스(110)의 유입측에 설치된 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 동시 작동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 1차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도보다 낮으면 제어기(150)에서 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제2설정온도보다 높은가를 2차 판단하는 단계;
    상기 2차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제2설정온도보다 높으면 제어기(150)가 상기 기화식 가습기(130)를 작동하고 냉수코일 열교환기(140)를 작동 정지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 2차 판단 결과 상기 온도/습도센서(160)로 감지된 필터 박스(110)의 내부온도가 제1설정온도보다 낮으면 제어기(150)가 상기 기화식 가습기(130)와 냉수코일 열교환기(140)를 모두 작동 정지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사계절 일정 구동전력을 가지는 공기압축기 운전 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11237099A (ja) * 1998-02-19 1999-08-31 Shinko Kogyo Co Ltd 空気調和装置
KR100654604B1 (ko) 2005-08-31 2006-12-08 휴론텍 주식회사 항온항습기
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