• Journal of the KSME
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• v.33 no.11
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• pp.979-984
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• 1993

압축기는 냉동 . 공조 사이클에서 냉매를 압축하여 순환시키는 기능을 한다. 냉동 . 공조 사이클 에서 압축기의 효율 COP는 압축기 모터 입력에 대한 증발기에서의 냉각 능력의 비로서 정의 된다. 따라서 압축기 자체의 특성도 중요하지만 냉매의 열역학적 물성도 중요한 역할을 한다. 압축기의 효율향상문제가 최근에 대두되게 된 것은 첫 째, 몬트리올 협정에 의해 CFC의 사용이 제한되면서 새로 검토하게 된 대체냉매들의 열물성이 CFC보다 불리한 점과 둘째, 에너지 소비를 줄이려는 인식이 환경 측면에서 확산되고 있기 때문이다. 이 글에서는 압축기 효율을 결정하는 주요요소에 대하여 알아보고 최근 국내외에서 이루어지고 있는 효율향상 성과에 대하여 소개하 기로 한다.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.11
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• pp.973-978
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• 1993

스크류 냉동기의 특징은 CFC계 냉매를 사용하지 않고도 -60.deg. C까지 무난하게 온도를 내릴 수 있어 대체 물질의 사용기술이 취약한 국내사정에 빛추어 볼 때 상당한 시간을 벌 수가 있다. 또한 다른 방식의 압축기에 비해 고효율 운전을 할 수가 있다. 스크류냉동기에서 핵심 부품인 스크류 압축기는 1878년 독일의 Krigar에 의해 원리가 정립되었고, 1934년 스웨덴의 A. Lysholam에 의해 공기 압축기로써 상품화가 되었다. 가까운 일본에서는 1955년 스웨덴의 SRM 사로부터 기술을 도입하여 상품화를 시작하였다. 국내는 1970년대부터 스크류 압축기를 외국으 로부터 수입하고 기타 부속품은 국내에서 제작하는 정도로 성장하고 있다가, 1968년에 K사에서 스웨덴의 SRM사로부터 기술을 도입하여 1단 압축 스크류 냉매압축기를 제작하기 시작하였고, 1991년부터 국내 기술로 2단 압축 반밀폐형 냉매 압축기의 연구 개발에 들어가 92년 말부터 상 품화를 성공시켰다. 이 글에서는 스크류 냉동기의 특징과 구성을 소개하고 특히 스크류 압축기의 원리 및 기술현황에 관하여 언급하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.11
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• pp.942-950
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• 1993

이 글에서는 자동차용 에어컨의 냉매 규제에 따른 대체냉매의 적용시 에어컨의 성능 변화를 이 론적으로 예측하여 보고, 냉매의 대체에 따른 응축기의 변경에 의한 성능 특성을 실험 결과로 설명하였다. 기존의 응축기(SPC)를 SCC로 교체함으로써 대체냉매를 사용하는 시스템에서 열전 달성능의 향상을 꾀할 수 있었다. 자동차용 에어컨에서 냉매의 교체에 따라 변경이 예상되는 부품으로는 응축기를 비롯하여 증발기, 팽창밸브, 수액기건조제, 압력스위치, 배관호스류, 압축기 압축기오일, 팬모터 등이 될 수 있다. 이러한 요소부품의 변경을 위해 연구개발되어야 할 기술 로는 먼저 운전 및 성능을 고려한 각 부품의 설계기술과 제작기술의 개발이 필요하다. 특히 자 동차의 내구연한의 확장에 따른 에어컨의 내구성 및 신뢰성의 문제는 지속적으로 연구되어야 할 것이다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.31 no.11
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• pp.8-14
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• 2002

가정용 룸에어컨이나 가정, 점포, 사무실에 사용하는 패키지에어컨은 쾌적한 주거 사무공간을 실현할 수 있기 때문에 최근 10년 동안에 광범위하게 보급되었고, 그 기술도 해마다 진보하고 있다. 그림 1에서 나타나듯이 2001년 가정용 룸에어컨의 국내생산 수량은 연간 600만대 수준이며, 패키지에어컨은 연간 약 80만대 수준이다. 2001년 기준으로 에어컨의 국내시장규모는 약 130만대로 세대 보급률이 약 40%에 도달하고 있다. 비록 패키지에어컨은 생산 수량면에서는 룸에어컨과 비교할 수 없지만, 한대의 냉방능력이 룸에어컨의 수배에서 수십배로 크기 때문에 전력에너지소비, 환경 등에 미치는 영향은 룸에어컨과 비견될 수 있다. 공조장치 보급에 따른 환경, 에너지 측면에서의 사회적 영향과 관심이 점차 커지고 있고, 이것을 개선하기 위한 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 에어컨을 포함한 공조장치의 다수는 효율이 좋은 증기 압축식 냉동사이클로써 구성되어 있으며, 증기 압축식 사이클에서 냉매가스를 압축하여 순환시키는 심장역할을 하고 있는 것이 압축기이다. 또한 압축기는 공조장치 전체의 전력소비의 80%에서 90%을 차지하고 있어 에너지절감 기술개발과 환경기술개발의 포인트가 되는 기구이다. 최근에 에어컨용 냉매압축기의 기술적인 개발동향을 정리하면 다음과 같은 경향으로 진행되고 있다. (1)오존층 파괴 지수가 제로인 친환경 HFC계와 자연냉매용 밀폐형 압축기기술 (2)로터리압축기의 성능향상 및 대용량화 기술 (3)압축기용 모터의 DC화통에 의한 모터 효율 향상 및 압축기 효율 향상 기술 (4)스크롤압축기의 압축비 변화의 대응, 고효율 유지, 대용량화 등 성능향상기술 (5)로터리, 스크롤, 왕복동 압축기를 이용한 용량가변기술 본 논고에서는 룸에어컨과 패키지에어컨에서 사용되고 있는 밀폐형 압축기에 대해서 그림 2에서 나타내고 있는 냉방능력 10tons(120,000Btu/h) 이하를 중심으로 상기의 최근 기술 동향을 간략하게 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1997.10a
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• pp.85-92
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• 1997

R22 대체냉매로 R410A를 사용하는 가정용 분리형 에어컨의 성능을 향상시키기 위한 연구를 실험적으로 수행하였다. R22 시스템에서 냉매와 압축기의 오일만 교체할 경우 기본시스템에 비해 냉방능력은 17% 증가하였고 에너지 소비효율은 29% 감소하였다. 이를 해결하기 위해 고압냉매 R410A에 적합한 압축기와 시스템의 효율을 향상시키기 위한 고효율 응축기를 개발하였다. R410A 압축기와 고효율 응축기를 R410A 시스템에 적용할 경우 냉방능력과 효율이 R22 시스템에 비해 각각 1.8% 와 2.2% 증가하였으며, 소음도 R22 시스템과 동등한 수준을 나타내었다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2003.12a
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• pp.607-612
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• 2003

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.744-745
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• 2008

IT기기, 통신시기, 반도체 기기 등은 점점 더 고성능화되면서 속도도 빨라지고 기능도 추가되는 추세이다. 이러한 IT기기들은 속도와 더불어 열문제는 더욱더 크게 강조되고 있는 실정이며 개인용으로 많이 사용하고 있는 PC의 경우 더 이상 속도를 높이지 못하고 있는 실정이다. 이러한 열문제는 100W까지는 Heat pipe 등으로 냉각이 가능하였으나 거의 한계수준에 도달한 상황이다. 이러한 상황에서 일부 메니아들은 빠른 속도의 통신이나 작업을 위해서 수냉식 전용 냉각기를 설치하여 현재의 기능보다 더 좋은 환경에서 사용하고자 하고 있다. 본 연구에서는 수냉식 냉각기보다 더 큰 열용량을 가진 CPU의 냉각을 위해서 냉매 압축기를 적용하고자 하였으며 냉매 압축기에 사용하기 위한 선형압축기를 개발하고자 하였다. 즉 선형압축기에 의해서 압축된 냉매를 사용하여 CPU를 냉각하기 위해서 본 연구를 시작하였다. 본 연구에서는 선형전동기를 공진구동형 스프링을 장착하여 50-100Hz로 공진구동하는 액추에이터를 제작하여 그 특성을 알아보았다. 먼저 제자과정과 제작후 추력과 공진구동 설계 및 공진구동시 전기적, 기계적 특성변화를 확인하였으며 피스톤과 실린더 및 흡입밸브와 배기밸브 등을 장착하여 선형압축기로서 시운전까지 수행하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.4
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• pp.253-258
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• 2003

Manual type manifold gauge has been used for charging the refrigerant in the refrigeration systems. In this case, the refrigerant is released to the ambient during the hose-switching period. :he objectives of this study are to develop a novel automatic refrigerant charging system, and to quantify the effect of the automatic systems on the reduction of the non-condensable gas and the contamination of the compressor oil. The automatic charging system makes the pressure test, vacuum test, and refrigerant charging work very simple and easy because the charging hose does not have to be switched many times. It is found that the amount of water in the SiO$_2$and the compressor oil reduces to l/4 times of that for the manual type manifold gauge and the refrigerant is not released to the ambient at all when the automatic charging system is adopted.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.334-336
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• 2010

가정용 인버터 에어컨에 사용되는 싱글 피스톤 압축기는 가격은 저렴한 장점이 있지만, 한 회전 당 냉매를 1회 압축, 토출하므로 이에 따른 부하변동이 심해 진동이 심하다는 단점이 있다. 싱글 피스톤 압축기는 고속운전 시에는 관성에 의해 진동이 작지만, 에어컨의 효율을 높이기 위해 압축기를 저속으로 운전할 경우 진동이 심해, 소음 증대와 배관 소손의 문제점이 발생 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 싱글 피스톤 압축기 내의 BLDC 모터가 냉매를 압축, 토출 하는 시점을 검출하여, 인버터가 부하변동을 보상하여 저속 운전 시에도 소음 및 진동을 저감하는 제어 기술을 개발하였다. 부하 토크 변동 보상 기술을 적용하여 기존 35Hz가 최저 운전 주파수였던 싱글 피스톤 압축기를 15Hz까지 낮추어 운전이 가능하므로 에어컨의 저전력 고효율 운전이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1995.06b
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• pp.14-20
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• 1995

본 연구에서는 압축기내의 이상류, 즉 냉매와 오일의 혼합상태라 하는 특수한 환경에서 하중을 지지하고 있는 상하부 베어링에서의 윤활특성파악을 위하여, 압축기의 동역학해석 및 레이놀즈방정식을 이용, 베어링의 축심궤적을 수치해석에 의해 결정하고, 여러 운전조건에서 축심궤적의 변화를 살펴 보았다. 또한, 실험에서는 실제의 냉방시스템에 사용되고 있는 로터리 압축기의 축심궤적을 갭-센서를 이용하여 파악, 그 결과를 나타냈다.