공기압축기

Air compressor / 空氣壓縮機

휴대가 간편하게 크기를 줄인 소형 제품.

주변에서 흔히 볼수있는 중소형 제품.

건설현장에서 볼수있는 차량 탑재식 대형 제품.

1 개요

공기를 일정 압력 이상으로 압축하여 고압 탱크에 저장시키는 장치. 건설현장에서는 흔히 '콤프레샤'라고 부르며, 경력 있는 목수라면 필수적으로 갖고 다니는 장치이다. 얼마나 필수이냐면 이게 있느냐 없느냐에 따라 목수로서의 취급이 딴판이 될 정도. 하나만 갖고 있어도 목수의 일당이 좌지우지되며 여러대를 갖고 오면 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 그러니까 소형 하나 갖고 있는 목수 집안의 위키러라면 부모님께 효도하자. 한대도 아니고 여러대라면 패드립은 아예 사전에서 지워야 한다. 건설현장 뿐만 아니라, 가구 제조 공장, 카센터, 유리제조업 심지어 식품업체, 산업전반에서 심심찮게 찾을 수 있으며, 치과에서는 필수로 사용하고, 군대에도 하나쯤 굴러다니고 있고 프라모델을 도색할 때도 많이 사용된다. 왜 산업전반에서 사용되냐면 이 압축공기만큼 가성비가 좋은 동력전달원이 없기 때문이다, 전기가 쓰기에는 출력 및 툴의 크기가 제약되어지기에 공기가 주로 사용된다.

당장 자전거 공방의 에어 펌프도 이 컴프레셔로 압축한 공기를 쓰는것이다.

좀더 자세한 설명을 하자면, 대기중의 공기를 에어 필터를 통해 인렛(Inlet)밸브로 흡입하여 두개의 스크류가 내장 되어 있는 에어엔드에 전달하면 모터가 회전하면서 모터의 축과 에어엔드의 축간에 연결된 커플링을 통해서 에어엔드 내부의 스크류가 서로 맞물려 돌아가며 흡입 된 공기를 압축시킨다. 생산하는 회사나 기종에 따라서 냉동식 드라이어가 결합된 모델이나 오일이 들어가지 않는 오일프리 모델도 존재한다.

통상적으로 콤푸레샤의 부대시설은 콤푸레샤의 토출구를 시작해서 리시버탱크, 쿨러, 드라이어, 필터 등으로 이루어져 있고 기기를 사용하는 현장의 상황이나 제품에 맞게 배치가 된다.

부대시설의 필요성은 콤푸레샤가 대기중의 공기를 압축시키는 과정을 거치다보니 자연스럽게 수분이 생길 수 밖에 없고 수분에 민감한 제품일 수록 부대시설에 쓰이게 될 제품들의 필요성이 커진다.

기계라고 하는 것 자체가 온도에 영향을 많이 받게 되는 만큼 콤푸레샤 역시 온도에 민감하다. 때문에 더운 여름철에 콤프레샤 옆에 선풍기 혹은 그 외 냉방시설이 자리 잡고, 겨울철에는 배관에 열선을 감고 난로가 틀어져 있는 경우가 많다. 특히 겨울에는 수분이 발생하게 되는 콤푸레샤의 특성상 배관이나 기기의 내부에서 수분이 얼게 되는 경우가 발생하는만큼 각별한 관리가 필요하다.

2 장치

첫번째로는 콤푸레샤에서 압축된 공기를 저장하는 역할을 하는 리시버 탱크가 있다. 용량은 압축기의 용도 및 압력에 의해서 결정된다. 일반적으로 입형(세로)으로 제작 되는 것이 표준이지만 용도나 업체의 요구사항에 따라서 드물게 횡형(가로)으로도 제작되기도 한다. 리시버 탱크는 산업안전 보건법에 의거 반드시 산업안전 공단의 검사를 받아야만 한다.

두번째로는 에프터 쿨러이다. 콤푸레샤에서 토출되는 압축 공기는 고온다습하기 때문에 그대로 현장에 나가게 될 시 제품이나 기기에 품질 저하와 수명 단축의 결과를 낳을 수 있다. 에프터 쿨러는 이런 고온 다습한 압축공기를 1차 냉각 시켜 일반 대기 온도 상태로 안정시켜주는 냉각 보조 장치다. 냉동식 에어드라이어가 높은 온도에 약하다는 특성상 에어드라이어 앞에 설치하여 냉각 된 압축공기가 입구로 들어갈 수 있도록 해주는 것이 좋다. 주의할 점은 쿨러 가동시 전면부의 위치한 팬이 돌아가게 되는데 긴 선같은 이물질이 빨려 들어가지 않게 조심해야 한다.

세번째로는 필터이다. 말 그대로 이물질을 걸러주는 역할을 하는 것이라는 개념으로 알고 있으면 된다. 콤푸레샤가 흡입하는 대기의 공기가 포함하고있는 수분, 먼지, 그외 각종 오염 물질들이 공기가 압축되는 과정에서 고온의 마찰열에 의해 산화 또는 탄화현상으로 고형물이 생성되 다량의 오일 미스트가 발생하게되는데 이러한 압축 공기를 정화 시키기 위한 장치다.

네번째로는 에어 드라이어이다. 에어 드라이어는 흡착식 드라이어와 냉동식 드라이어로 나뉘어진다.

냉동식 드라이어 - 어렵게 생각 할 필요 없이 압축 공기상에 존재하는 수분을 잡는 역할을 하는 기기이다. 흡착식도 이와 같은데 다만 냉동식의 방식은 공기중에 포함되어 있던 유수분이나 불순물을 수분이 생성되는 온도인 4℃로 노점을 맞추어 내부의 필터를 거쳐 제거시킨 뒤 다음 연동 기기로 보내는 역할을 한다.

흡착식 드라이어 - 냉동식과의 큰 차이점을 보자면 우선 비용부터 많이 들어가며 화학적 건조제를 사용한다는 점이다. 그러나 냉동식에 비해서 수분을 잡는 능력이 빼어나기 때문에 미세한 수분만으로도 제품에 치명적인 문제가 발생 할 수 있는 전자, 의료, 제약, 식품, 화학 공장에서는 필수적으로 사용 해야만 하는 장비이다.
이론상으로는 99.95%의 수분을 잡는 것으로 알려져있다. 다만 각 타워에서 에어를 이동시킬때 생기는 에어 로스(loss)는 큰 단점이기도하다. 생산 현장에서 소모되는 압력을 제대로 고려하지 않고 설치시 현장에서 압력이 딸리는 현상이 일어 날 수 도 있기 때문에 사용 압력에 따르는 여러 사항을 제대로 고려해야만 한다. 다만 수분을 잡는 기능성 하나는 발군이다.

3 사용 용도와 특징

보통 혼자서 쓰이는 일은 없고, 에어브러쉬나 네일 건, 타카, 드릴(!) 등 고압의 공기를 필요로 하는 애드온과 함께 쓰인다. 요즘이야 모두 대응되는 전동공구가 있지만, 전동공구는 결정적으로 전기, 그리고 콘센트를 잡아먹기 때문에 전기톱이나 열처리 공구 정도를 제외하고는 에어 공구를 사용하는 게 보통이다.

크기는 프라모델 도색이나 차량용으로 쓰이는 1마력짜리 백과사전만한 초소형부터 대형차에 버금가는 500마력 산업용 까지 각양각색이다. 보통은 크기에 비례해 성능이 증대되는데, 성능은 모터의 성능을 따지는 것이 보통이다.따라서 "2마력 짜리"라 하면 장착되어 있는 모터가 "2마력 짜리"라는 얘기. 탱크 용량, 최초 충압시간 (Charging Time), 배기량, 토출량 등을 따지기도 하는데, 탱크 용량을 제외하고는 모터 성능에 영향을 받는 경우가 있다.

최초 충압시간은 짧을수록, 나머지는 클수록 좋지만 그만큼 크기도 가격도 크게 뛰니 그냥 사용 목적에 맞게 적절한 것 고르자. 1마력만 넘어가도 건설현장 등 특수목적으로 넘어가는 경우가 많고, 프라모델 도색의 경우 30W ~ 0.2마력 짜리 초소형이 많으며, 이 정도로도 성능은 충분하다.

4 개조

물론 이 성능에 만족하지 않는 사람도 있는 법. 일부는 멀쩡한 외제 모터를 버리고 국산으로 바꾸거나 배관을 최적화하는 등 마개조를 단행하기도 한다. 물론 이렇게 개조하려면 전기 계통의 전문 지식이 반드시 필요한데다, 개조된 물품은 원래보다도 성능이 좋은 경우가 많은데, 경우에 따라선 실질적인 성능이 2배로 뛰기도 한다. 물론, 성능이 2배 이상으로 뛰면 부르는 게 값이 되기도 한다.

모델링 용도로 쓰기위해 중고 냉장고의 압축기를 떼어내어 각종 부품을 더해 재조립, 자작 콤프레샤 (속칭 냉콤)를 만드는 경우도 있다. 시중에 있는 저가형 콤프레샤보다 조용하고 공기압도 높고 저렴하다고. 사실 냉장고의 모터 자체가 냉매를 압축/순환시키는 역할을 하기 때문에 곱게 떼어내기만 해도 그대로 콤프레서가 된다.

5 사용시 주의할 점

어느쪽이든 압축 도중엔 엄청 시끄러운 건 매한가지이므로 밤중에는 가동하지 않는 것이 좋다. 그리고 가능하다면 압축기 하부에 충격흡수제나 매트같은 것을 깔아주는 편이 좋은데, 압축과정에서 바닥으로 진동이 많이 전달되므로 민원이 쇄도하기 딱 좋기 때문이다. 이외에도 윤활유와 공기 필터등을 사용전이나 사용후에 반드시 체크해주는 것도 기계장치라면 당연히 해야 하는 것이다.

또한 사용이 끝난 후에는 반드시 압축된 공기를 모두 빼줘야 고장 염려가 줄어드는데, 밑부분의 잠금장치가 바로 그 기능을 해준다. 공기를 빼는 도중에 나오는 물은 '응축수'라고 불리는데, 응축수가 녹물로 자주 나올수 있으므로 녹물을 처리하기 쉬운 베란다 같은 곳에서 빼주는 것이 좋다. 그리고 공기토출구로 오일이나 물이 나가는 것을 막기 위해 필터를 설치하고, 필터 상태를 정기적으로 점검하면 불의의 사고를 막을 수 있다.

마지막으로, 위에 언급한 것은 기존 제품을 관리할 때 적용되는 최소의 점검기준이다. 그러므로 개조한 물건일 때는 세심한 주의가 필요한 것은 당연한 일이다. 만일 점검하지 않고 계속 굴려먹을 때는… 더 이상 말할 필요가 없다. 실제로 대형의 경우 안전밸브관련 개조나 탱크용량개조후 사고발생으로 사망사고가 비일비재하다.