🤯폐품의 화려한 변신! 냉장고 콤프레셔를 이용해 강력한 에어 콤프레셔를 매우 쉽게

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만드는 방법

목차

1. 냉장고 콤프레셔 재활용, 왜 매력적인가?
2. DIY 콤프레셔 제작에 필요한 핵심 재료 준비
3. 냉장고 콤프레셔 작동 원리 이해와 분리 및 배선 작업
4. 에어 탱크(저장 용기) 준비 및 가공
5. 압력 제어 및 안전 시스템 구축
6. 주요 부품 조립 및 연결 단계
7. 작동 테스트 및 최종 점검

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냉장고 콤프레셔 재활용, 왜 매력적인가?

냉장고 콤프레셔(압축기)를 활용하여 에어 콤프레셔를 만드는 DIY 프로젝트는 많은 공작 애호가들에게 경제적이고 환경 친화적인 해결책을 제공합니다. 특히, 냉장고 콤프레셔는 기존 에어 콤프레셔에 비해 작동 소음이 매우 낮아 실내 작업이나 주거 환경에서도 부담 없이 사용할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있습니다. 또한, 폐기될 뻔한 가전제품의 핵심 부품을 재활용한다는 점에서 자원의 낭비를 줄이고 DIY의 즐거움을 극대화할 수 있습니다. 냉장고 콤프레셔는 저압의 냉매 가스를 고압으로 압축하는 역할을 하므로, 이를 공기를 압축하는 용도로 전용하면 에어 브러시 작업, 컴퓨터 청소, 타이어 공기 주입 등 가벼운 공압 작업에 충분히 활용 가능한 휴대용 콤프레셔를 만들 수 있습니다.

DIY 콤프레셔 제작에 필요한 핵심 재료 준비

성공적인 DIY 에어 콤프레셔 제작을 위해서는 몇 가지 핵심 부품이 필요합니다. 먼저, 프로젝트의 심장이라고 할 수 있는 폐냉장고 또는 폐에어컨에서 추출한 콤프레셔가 가장 중요합니다. 콤프레셔가 정상적으로 작동하는지 미리 확인해야 합니다. 다음으로, 압축된 공기를 저장할 에어 탱크가 필요하며, 일반적으로 폐소화기 용기나 에어컨 냉매 가스통 등 고압에 견딜 수 있는 용기가 많이 사용됩니다. 안전을 위해 용기의 내압 성능을 반드시 확인해야 합니다.

주요 공압 부품으로는 압력 스위치(Pressure Switch), 압력 게이지(Pressure Gauge), 안전 밸브(Safety Valve), 그리고 체크 밸브(Check Valve)가 필수입니다.

• 압력 스위치: 설정된 압력에 도달하면 콤프레셔 전원을 자동으로 차단하고, 압력이 일정 수준 이하로 떨어지면 다시 작동시켜 압력을 일정하게 유지하는 역할을 합니다.
• 압력 게이지: 탱크 내부의 현재 압력을 시각적으로 보여줍니다.
• 안전 밸브: 탱크 내부 압력이 설정치를 초과할 경우 자동으로 공기를 배출하여 과압으로 인한 폭발 위험을 방지하는 가장 중요한 안전 장치입니다.
• 체크 밸브: 콤프레셔가 멈췄을 때 탱크에 저장된 고압 공기가 콤프레셔 쪽으로 역류하는 것을 방지합니다.

이 외에도 공기 중의 수분을 제거하여 공압 도구의 수명을 늘려주는 에어 필터(수분 분리기)와 각 부품을 연결하기 위한 니플, 피팅, 호스 등이 필요합니다. 모든 부품은 공압용 규격에 맞는 것을 사용해야 합니다.

냉장고 콤프레셔 작동 원리 이해와 분리 및 배선 작업

냉장고 콤프레셔는 냉매 가스를 순환시키기 위해 모터를 사용하며, 이 모터에 전기를 공급하는 것이 첫 단계입니다. 일반적으로 콤프레셔 하우징 옆에는 릴레이(Relay)와 과부하 보호기(Overload Protector)가 연결되어 있습니다.

1. 콤프레셔 분리 및 배선 확인: 폐가전에서 콤프레셔를 분리할 때는 냉매 배관을 절단해야 하므로, 반드시 남아있는 냉매 가스를 안전하게 배출한 후 작업을 진행해야 합니다. 콤프레셔에는 보통 세 개의 단자(C: 공통, R: 구동, S: 시동)가 있습니다.
2. 배선 연결: 콤프레셔의 전원 코드는 압력 스위치에 연결되어야 합니다. 압력 스위치의 입력 단자에 전원 코드를 연결하고, 출력 단자를 콤프레셔의 릴레이 쪽으로 연결합니다.
3. 릴레이와 과부하 보호기: 이 두 부품은 콤프레셔 모터를 안전하게 구동시키기 위해 필수적이므로, 분리된 콤프레셔에 부착된 상태를 그대로 유지하고 배선해야 합니다. 릴레이는 모터 시동 시 높은 전류를 흘려주고, 과부하 보호기는 모터에 과도한 전류가 흐를 때 전원을 차단하여 모터를 보호합니다.

주의사항: 전기 배선 작업은 감전의 위험이 있으므로 반드시 전원을 차단한 상태에서 진행해야 하며, 연결 부위는 절연 테이프나 단자 처리로 안전하게 마감해야 합니다.

에어 탱크(저장 용기) 준비 및 가공

에어 콤프레셔의 성능과 안전에 직결되는 부분이 바로 에어 탱크입니다. 탱크는 고압의 공기를 저장하므로 절대 폭발해서는 안 되며, 사용 압력의 최소 1.5배 이상의 내압 성능을 가진 용기를 선택해야 합니다.

1. 용기 선택 및 세척: 폐소화기를 사용할 경우, 내부의 잔여 소화 약제를 완전히 제거하고 깨끗하게 세척 후 건조해야 합니다. 소화기 용기의 경우 상단의 밸브를 제거하고 그 자리에 공압 부품을 연결하기 위한 구멍이 이미 존재합니다.
2. 니플(Nipple) 용접 또는 체결: 탱크에 체크 밸브, 안전 밸브, 압력 게이지, 공기 배출구(에어 아웃) 등을 연결하기 위한 구멍을 뚫고 공압 규격에 맞는 니플을 장착해야 합니다. 폐소화기의 경우 기존 구멍을 활용하고, 필요에 따라 추가적인 구멍을 뚫어 나사산을 내어(탭핑) 니플을 체결하거나, 전문 용접을 통해 니플을 단단히 고정해야 합니다. 용접 작업은 탱크의 내구성에 영향을 미칠 수 있으므로, 가능하다면 기존의 구멍을 최대한 활용하거나 전문가의 도움을 받는 것이 안전합니다.
3. 드레인 밸브 설치: 탱크 바닥에는 공기 압축 시 발생하는 수분(응축수)을 주기적으로 배출하기 위한 드레인 밸브(Drain Valve)를 반드시 설치해야 합니다. 수분이 탱크 내부에 오래 머무르면 내부 부식을 일으켜 탱크의 내압 성능을 저하시킬 수 있기 때문입니다.

압력 제어 및 안전 시스템 구축

DIY 콤프레셔의 안전을 위해 압력 제어와 안전 시스템은 절대 소홀히 해서는 안 되는 부분입니다.

1. 체크 밸브 연결: 콤프레셔의 토출구에서 나온 고압 공기가 탱크로 유입되는 배관 중간에 체크 밸브를 설치하여 공기의 역류를 막습니다. 체크 밸브는 콤프레셔가 정지했을 때 모터가 고압 상태에서 재시동되는 것을 방지하여 모터에 무리가 가는 것을 막는 중요한 역할도 합니다.
2. 압력 스위치 설정 및 연결: 압력 스위치는 콤프레셔 작동의 시작과 끝을 자동으로 제어합니다. 스위치에는 작동을 멈추는 '차단 압력(Cut-off Pressure)'과 다시 작동을 시작하는 '재시동 압력(Cut-in Pressure)'을 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 7 bar에서 차단하고 5 bar에서 재시동되도록 설정할 수 있습니다. 이 압력 스위치에는 잔압 배출 기능이 있는 모델이 많은데, 이는 차단 시 체크 밸브와 콤프레셔 사이의 잔압을 배출하여 콤프레셔의 다음 시동을 원활하게 도와줍니다. 이 잔압 배출 포트는 작은 호스로 외부에 연결하여 공기를 배출하도록 합니다.
3. 안전 밸브 설치: 탱크의 최고 작동 압력보다 낮은 압력에서 작동하도록 설정된 안전 밸브를 탱크 상단에 설치합니다. 예를 들어, 탱크의 안전 작동 압력이 8 bar라면, 안전 밸브는 7.5 bar 정도에서 작동하도록 설정합니다. 이는 압력 스위치에 문제가 생겨 압축기가 멈추지 않을 경우를 대비한 최후의 안전장치입니다.

주요 부품 조립 및 연결 단계

준비된 모든 부품을 계획에 따라 순서대로 연결합니다.

1. 콤프레셔와 체크 밸브 연결: 콤프레셔의 토출구와 체크 밸브의 입구를 고압용 호스나 동관을 사용하여 단단히 연결합니다.
2. 체크 밸브와 탱크 연결: 체크 밸브의 출구는 에어 탱크 상단의 공기 유입구(니플)에 연결합니다.
3. 압력 스위치 및 게이지 연결: 압력 스위치와 압력 게이지는 탱크에 설치된 별도의 포트에 연결합니다. 이들은 탱크 내부의 압력을 감지하고 제어하는 역할을 합니다. 모든 공압 연결 부위에는 테프론 테이프(Teflon Tape)를 충분히 감아 공기 누설을 방지해야 합니다.
4. 에어 필터(레귤레이터) 설치: 압력 스위치 후단이나 에어 아웃 포트에 레귤레이터와 수분 분리기가 결합된 유닛을 설치합니다. 레귤레이터는 작업에 필요한 일정한 출구 압력을 설정할 수 있게 해주고, 수분 분리기는 도구로 유입되는 공기의 품질을 높여줍니다.
5. 운반 용이성을 위한 구조물 제작: 모든 부품을 하나의 안정적인 구조물(나무판이나 금속 프레임) 위에 단단히 고정하고, 필요하다면 바퀴를 달아 이동을 편리하게 합니다.

작동 테스트 및 최종 점검

조립이 완료되면 최종적으로 작동 테스트를 통해 안전성과 성능을 확인합니다.

1. 누설 테스트: 전원을 켜기 전에 모든 연결 부위에 비눗물을 발라 공기 누설이 없는지 꼼꼼히 확인합니다. 거품이 발생하는 곳이 있다면 연결을 풀고 테프론 테이프를 다시 감아 조여야 합니다.
2. 압력 스위치 테스트: 전원을 켜고 콤프레셔를 작동시켜 압력이 차단 압력에 도달했을 때 정확히 멈추는지 확인합니다. 이후 공기를 사용하며 압력이 재시동 압력으로 떨어졌을 때 자동으로 다시 작동하는지 확인합니다.
3. 안전 밸브 테스트: 안전 밸브가 설정 압력에서 제대로 작동하는지 확인하는 것이 가장 중요합니다. 안전 밸브가 작동할 정도의 고압까지 올리는 것은 위험할 수 있으므로, 안전 밸브의 작동 압력 설정이 탱크의 안전 사용 압력보다 훨씬 낮게 되어 있는지 서류상으로 최종 점검하는 것에 중점을 둡니다.

모든 테스트와 점검이 완료되면, 매우 조용하고 실용적인 나만의 DIY 에어 콤프레셔를 안전하게 사용할 수 있습니다. 제작 과정의 모든 단계에서 안전을 최우선으로 생각하고, 고압을 다루는 부품의 선택과 조립에 신중을 기하는 것이 성공적인 프로젝트의 핵심입니다.

 

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