• 기계저널
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• 제33권11호
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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.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제1권2호
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• pp.46-53
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• 1972

• 설비공학논문집
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• 제15권11호
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• pp.902-909
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• 2003

Screw compressor type chillers are widely used in refrigeration for capacity over 30 RT. In general, chillers operate under part-load conditions. Therefore, information on characteristics at part-load is very important in view of chiller performance and energy economy. In this study, performance tests of part-load and economizer system using R22 and R407C have been performed for various secondary fluid temperatures. Adoption of an economizer system increased the cooling capacity and improved COP except for lower part-load condition when injection volume ratio is 1.01. For the same cooling capacity condition at part-load, COP of both non-economizer and economizer system showed similar values.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제7권4호
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• pp.282-288
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• 1978

• 설비공학논문집
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• 제11권1호
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• pp.48-60
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• 1999

An experimental study on the performance enhancement of a screw-compressor-type chiller with 100kW of nominal cooling capacity has been carried out. Performance test facility was developed to investigate the effects of a partial modification from the existing chiller on the performance. By replacing the existing shell-and -tube heat exchangers with plate heat exchangers, the cooling capacity is increased by 15~18% and the COP is also increased by 19~21% depending on the operation temperature range. Charging mixed refrigerant R22/R142b(80 : 20) instead of R22 into the chiller with plate heat exchangers improves the cooling capacity by 4% and the COP very largely by 30%. Each contribution of the plate evaporator, plate condenser, and mixed refrigerant to the performance enhancement is examined by analyzing the refrigeration cycle and the heat transfer processes. It is also shown that the chiller performance can be improved by adapting 2-stage-compression cycle using an economizer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.171-171
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• 2011

헬륨냉동계통은 연구용 원자로인 하나로에서 냉중성자를 생산할 수 있도록 설치된 수조내기기 내의 감속재인 수소가 정상적으로 열 사이펀을 유지하기 위한 주요 계통이다. 헬륨냉동계통은 헬륨가스를 압축하는 헬륨 압축부분과 헬륨가스를 팽창시켜 저온을 생성시키는 헬륨 팽창부분으로 나누어진다. 헬륨 압축부분은 두 개의 스크류가 맞물려 회전하면서 약 1.05 bar(a)의 헬륨가스를 최대 13 bar(a)까지 압축시키는 압축기가 있으며, 헬륨 팽창부분인 냉동박스의 팽창 터빈은 self-acting gas bearing에 의해 구동되며, 저온모드 운전 시작시 헬륨 압축부분에서 일부의 가스는 팽창 터빈 축(shaft)으로 유입되어 회전속도가 서서히 증가하면서 고속으로 회전하여 극저온의 헬륨가스(14~18 K)를 생성하는 주요 기기이다. 헬륨을 팽창하는 부분인 냉동박스 내로 헬륨 압축가스를 유입하기 전에 압축된 헬륨가스 내 불순물의 순도를 분석하여 냉동박스의 주요 부품인 팽창터빈의 운전에 영향을 미치지 않는 것이 가장 중요하다. 따라서 헬륨 저압측에 헬륨가스 내 불순물 즉, 수소($H_2$), 수분($H_2O$), 질소($N_2$), 탄화수소류(CxHy) 및 오일(Oilaerosol) 등의 함량을 분석하기위해 가스 분석기가 설치되어 있으며, 냉동박스 내로 유입되기 전에 헬륨압축에서 순환되는 가스 내 불순물인 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일은 10 vpm 이하이어야 하며, 수소 함량은 0.1 % 이내이어야 한다. 헬륨 압축부분에서 순환되는 가스의 불순물이 요구 조건에 만족하도록 헬륨 고압측과 헬륨 저압측에 cryogenic adsorber를 설치하여 가스 내 불순물을 제거하는 가스순도제어 작업을 수행해야 한다. cryogenic adsorber를 사용하기 위해서는 장치 내의 불순 가스를 공정진공도(1.33 X $10^{-3}$ mbar) 이하로 진공배기하는 작업이 매우 중요하다. 이는 계통의 헬륨가스가 오염되지 않도록 하는 것으로 cryogenic adsorber 내에는 액체질소를 충전하여 액체질소 온도에 노출된 활성탄층을 헬륨가스가 흐르면서 수분, 질소, 탄화수소류 및 오일 등이 제거된다. 이 논문에서는 헬륨냉동계통의 가스 순도 제어 작업을 통해 헬륨가스의 순도가 요구조건 이하로 만족하며, 팽창 터빈의 운전에 영향을 미치지 않음을 기술하고자 한다.