축압기란? 어큐뮬레이터란?
어큐뮬레이터는 유체나 기체를 압력을 가해 저장해 두었다가 필요할 때 에너지원으로 사용하는 용기입니다. 주로 유압 시스템에서 사용됩니다. 어큐뮬레이터는 주로 압축성이 낮은 유압유와, 공기나 질소 같은 압축성 기체를 함께 사용해 압력을 저장합니다. 이렇게 하면 유압 시스템에서 압력이 갑자기 변해도 이를 완화하고, 항상 일정한 압력을 유지할 수 있어 정밀한 작업이나 안전한 운전이 가능해집니다. 축압기의 역할은 아래와 같습니다.
첫째, 펌프가 작동하면서 생기는 압력의 변화나 맥동, 순간적으로 치솟는 압력을 흡수해 유압 시스템이 안정적으로 작동하도록 도와줍니다. 둘째, 유압 시스템에서 갑자기 압력이 변하거나 충격이 발생할 때 그 충격을 완화해주어, 시스템에 연결된 부품들의 수명을 늘리고 전체적인 안전성을 높여줍니다. 셋째, 정전이나 기계 고장 등 비상 상황에서도 어큐뮬레이터에 저장된 압력을 이용해 시스템을 잠시 더 움직일 수 있어, 작업이 갑자기 멈추는 것을 막아줍니다.
어큐뮬레이터의 종류와 특징
블래더형 어큐뮬레이터(Bladder type)는 내부에 고무로 만든 주머니(블래더)가 있어, 기체와 액체가 완전히 분리된 상태로 저장됩니다. 이 용기는 상하부가 반구형인 이음매 없는 관 형태로 제작되며, 블래더의 반응 속도가 빠르고 소형임에도 불구하고 큰 용량을 가질 수 있어 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 블래더의 내구성이 전체 어큐뮬레이터의 수명을 결정하는 중요한 요소입니다. 현재 가장 많이 쓰이는 대표적인 축압기입니다.
다이어프램형 어큐뮬레이터(Diaphragm type)는 두 개의 반구형 용기 내부에 고무 다이어프램이 설치되어 기체와 액체를 분리합니다. 구형 구조라서 가볍고 소형화가 가능해 주로 항공기 등 경량이 중요한 분야에 사용됩니다. 다만, 오일 방출량이 적고 다이어프램의 수명이 블래더형에 비해 짧은 편입니다.
피스톤형 어큐뮬레이터(Piston type)는 실린더 내부의 피스톤이 기체와 액체를 나누는 구조로 되어 있습니다. 구조가 단순하고 강도가 높으며 내구성이 뛰어나지만, 저압에서는 작동이 어렵고 피스톤의 무게나 진동 때문에 반응 속도가 느린 단점이 있습니다5.
비분리식 어큐뮬레이터(Non-separator type)는 기체와 액체가 직접 맞닿아 압축되는 구조로, 설계가 단순하지만 기체가 액체에 섞일 수 있는 위험이 있습니다. 주로 대용량 설비에 적합하며 일반적으로는 많이 사용되지 않습니다.
스프링형 어큐뮬레이터(Spring type)는 액체를 금속 스프링의 힘으로 압축하는 방식입니다. 저압, 소용량에 적합하지만 현재는 거의 사용되지 않는 형식입니다.
중량형 어큐뮬레이터(Weighted type)는 실린더 내 피스톤 위에 무거운 추를 올려 중력으로 액체를 가압하는 방식입니다. 일정한 압력을 유지할 수 있지만, 내용량에 비해 크기가 크고 고압을 얻으려면 매우 무거운 추를 사용해야 하므로, 저압·대용량 설비에 주로 쓰입니다.
코일형, 원통다관식, 이중관식, 판형 열교환기 간단 정리