• 제목/요약/키워드: 냉동기 용량

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국산 크라이오펌프 HPM20 배기성능 시험

  • 이동주;한명희;인상렬
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.225-225
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    • 2012
  • 국내에서 크라이오펌프를 생산한 지 여러해가 지나 냉동기 및 활성탄 어레이를 비롯한 대부분의 핵심 부품들을 가공하고 펌프를 조립하는 것을 자체적으로 해결하고 있지만 지금까지 펌프의 구조설계는 외국 제휴 회사에서 전수받은 것을 큰 수정없이 고수해 온 것이 현실이다. 따라서 펌프의 성능에 관한 별도의 시험과정 없이도 제공받은 성능값을 그대로 제시하는 것으로 충분했다. GVT(주)는 국내의 선도적인 크라이오펌프 전문생산 업체로서 독자적인 냉동기와 어레이 및 배플 설계에 기초한 신규 모델들을 정립하고 펌프를 생산하기 시작하였으며 다양한 크기의 표준용기를 마련하여 전 모델에 대해서 엄격한 시험검사를 시행하고 있다. 본 발표에서는 특별히 구경 200 mm UHV형 크라이오 펌프의 배기속도, 배기용량, cross-over 등 주요 배기성능 지표들을 측정한 결과 및 몬테카를로 계산을 통한 예측치와 비교한 결과를 소개한다.

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냉동기유 주입량과 냉매 충진량에 따른 냉동기 성능 평가 (Effects of Refrigerant and Oil Charges on the Performance of an Refrigeration System)

  • 선종관;채수남;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제14권8호
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    • pp.617-625
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    • 2002
  • In this study, effects of refrigerant and oil charges on the performance of a refrigeration system simulating an automobile air conditioner have been experimentally investigated using R134a and PAG oil. Measurements were taken in a breadboard type refrigeration test unit with a compressor used for a commercial automobile air-conditioner under a set of condition imposed upon normally to automobile air conditioners. Both the COP and capacity decreased rapidly as the oil charge increased because of the decrease in vapor pressure of the circulating refrigerant/oil mixture. The excess oil left in the evaporator also caused heat transfer degradation resulting in a decrease in capacity and in turn COP. It was found that there is an optimum refrigerant charge at which the COP becomes the maximum. Below this optimum charge, both the capacity and COP increased as the refrigerant charge increased and above the optimum charge, both of them remained almost constant. Hence, the COP seems to be the most important factor in determining the optimum refrigerant charge. When the system was undercharged, the refrigerant at the condenser exit lost subcooling and showed a sign of poor miscibility.

흡수식 냉동기에서 흡수액이 증발기로 혼입시 냉각용량과 성능계수에 미치는 영향 (The Influences of the Refrigerant Adulteration by an Absorbent on the Cooling Capacity and COP of the Absorption Chiller)

  • 박찬우
    • 설비공학논문집
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    • 제18권9호
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    • pp.753-760
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    • 2006
  • The purpose of the present work is to investigate the influence of the refrigerant adulteration by LiBr solution on the cooling capacity and COP for three different types of abso게tion chillers: a single-effect type, a series-flow double-effect type and a parallel-flow with double-effect type. A simulation program has been prepared for the cyclic analysis of absorption chillers. With some assumptions, the calculations have been performed by solving the mass balance equation, energy balance equation and the state equation simultaneously. The range of the LiBr concentration of refrigerant was 0% to 20% in the present study. For the single-effect absorption chiller, the maximum decrease in the cooling capacity was 10% at the 20% of LiBr concentration. For the double-effect chiller, the capacity was decreased by 11.1% for the parallel-flow type and the series-flow type. Also, the COP was reduced by 3.0% in single-effect, 2.8% in series-flow type (SR=0.4) and 2.3% in parallel-flow type.

80K 200W급 단단 G-M 극저온 냉동기 개발에 따른 성능평가(2)

  • 이동주;한명희;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.93.1-93.1
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    • 2015
  • 근래 디스플레이 분야에서 OLED가 시장을 주도하면서 이 공정에 가장 적합한 진공펌프로 크라이오 펌프가 주목을 받고 있다. 화소 형성 공정에 사용되는 유기물이 수분에 취약하기 때문인데, 크라이오 펌프가운데서 특별히 수분만 집중적으로 배기할 수 있는 워터펌프(CWP or cold trap)가 각광받고 있다. 이에 HM GVT는 중소기업청 중소기업개발지원사업의 일환으로 진행된 2014년도 구매조건부 신제품 개발사업에 선정되어 '극저온 G-M냉동기를 이용한 대용량 Cold Trap개발' 과제를 수행하면서 32인치 급으로 수분에 대해서 30,000 [L/s] 이상의 배기속도를 가지는 대형 CWP를 개발하고 있다(수요처: (주)아바코). 통상적으로 흡기구가 30인치라면 수분 배기속도는 대략 65,000 L/s에 이르고 200 W 냉각능력이면 최대 수분 분압 0.008 mbar에서 작동시킬 수 있다. 따라서 1차년도의 목표는 큰 배기용량과 대형 사이즈의 CWP를 개발하기 위해 80 K에서 200 W 이상의 냉동능력을 보유한 단단 G-M 극저온냉동기를 선행 개발하는 것이다. 이에 현재 최대 냉동능력 80 K에 130 W의 냉동능력을 가지는 HPS055모델을 이용하여 다양한 예비시험들을 수행하여 최적의 설계인자들을 도출하였고 이를 근거로 80 K에서 200 W 이상의 냉동능력을 가지는 HPS80200모델을 설계 및 제작, 성능시험을 수행하였다. 이에 국내 최초로 80 K에서 200 W의 냉동능력을 가지는 단단 G-M냉동기를 개발하였고 설계 및 제작에 대한 원천기술을 확보할 수 있었다.

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인버터를 이용한 냉동용 압축기의 용량 제어 (Control of Refrigerating Compressor Capacity Using Inverter)

  • 양현석;김환성;김정훈;김상봉;김종수
    • 설비공학논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.94-101
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    • 1993
  • Recently, efforts of decreasing energy consumption are continously increased and user's preference is also diversified in refrigeration and air conditioning systems. Thus, in order to satisfy these demands, high efficiency, high intelligence, and energy saving for those systems are essential. As the basic study for diverse functions and intelligence of those systems, we investigated the response characteristics through the compressor capacity control concerned with superheat and refrigeration room temperature. And, response characteristics are investigated experimentally by using micro computer based PWM inverter control method. Experimental result of the conventional on-off control method is given in order to be compared to the results of inverter control method. The results obtained through this study are summarized as follows. It is shown from the experimental results of the on-off control method that the range of temperature variation around the steady state ($-18^{\circ}C$) is very large (about $7{\sim}8^{\circ}C$) and the settling time bringing the steady state is not found. In the inverter control method, we can see that the refrigeration room temperature after reaching the setting temperature is very stable without fluctuation and a robust control for disturbance such as opening the door has been realized.

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상용 크라이오펌프의 배기특성 분석 (Analysis on the Pumping Characteristics of a Commercial Cryopump)

  • 인상렬;박미영
    • 한국진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.86-92
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    • 2003
  • 초고진공용으로 시판되고 있는 G-M 냉동기 부착형 크라이오 펌프의 여러 기체에 대한 배기특성을 조사했다. 수소 및 중수소, 헬륨, 알곤, 질소, 일산화탄소의 배기량에 따른 배기속도의 변화를 측정하고 질소의 배기용량을 측정하였으며 그 경향을 이론적으로 분석했다. 또 크라이오펌프로 배기할 때 시스템의 잔류기체 변화에 대해서도 조사했다.

흡수기내 용액 냉각기가 흡수식 냉동기의 용액 결정화 온도차와 냉각 용량에 미치는 효과 (An Effect on the Solution Crystallization Temperature Difference and Cooling Capacity of the Absorption Chiller by a Solution Cooler in the Absorber)

  • 진성민;이재헌;정종수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1518-1523
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    • 2003
  • The objective of the present work is to investigate an effect on the solution crystallization temperature difference and the cooling capacity of the absorption chiller by a solution cooler in the absorber. The cooling capacity of the absorption chiller can be higher, with the enhanced performance of the solution heat exchangers. But, because the solution crystallization temperature difference becomes smaller at the absorber inlet, the heat capacity of the solution heat exchangers might be limited by the danger of crystallization, which can cause the serious damages. In this paper, the heat capacity ratio of the solution cooler is defined as the ratio of the heat capacity of the solution cooler to that of the absorber. If it becomes larger in the additional type solution cooler, the solution crystallization temperature difference is augmented and the cooling capacity is also increased.

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GVT, Inc.의 HP Series 2단 Gifford-McMahon 극저온 냉동기 성능시험

  • 이동주;한명희;문재영;인상렬
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.118-118
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    • 2012
  • Cryopump는 반도체 임플란타 공정, OLED분야, 신소재 개발, 표면분석 및 처리, 의료분야, 입자가속기, 핵융합 등 다양한 진공분야에 응용되는 고진공용 극저온펌프이다. 특히 향후로의 산업구조는 디스플레이, 반도체, IT 산업분야로 집중 재편될 것이기에, 이에 따른 핵심제조장비인 고진공 펌프의 수요가 급증할 것으로 판단된다. 그리고 이를 위한 핵심부품과 장비들의 국산화가 시급한 실정이다. 기술적인 측면에서 보자면 GVT는 미국의 Varian과 일본Ebara의 Cryopump 제조기술을 원천으로 한 회사로써 현재는 국내 유일의 G-M 냉동기와 Cryopump 제조기술을 보유한 업체이다. 그리고 최근 오랫동안 정체되었던 관련 기술을 발전시켜 최적화된 한국형 G-M 냉동기 및 이를 장착한 다양한 사이즈의 고성능 Cryopump를 출시하게 되었다. 가장 큰 수확은 Cryopump의 성능을 크게 향상시켰으며 무엇보다 고객맞춤형으로 디자인할 수 있을 정도의 기술력을 확보하게 되었다는 점이다. Cryopump의 성능은 장착되는 Cryocooler (G-M냉동기)의 성능과 밀접한 관련이 있기 때문에 일차로 Cryocooler의 성능을 개선하고 이차로 이를 장착한 Cryopump의 성능을 개선하였다. 본 연구는 일차로 진행된 HP Series 2단 Cryocooler 4가지 모델 중 가장 범용인 HPM 모델과 HPS모델에 대한 제작과 성능시험에 관한 것이다. 이는 각각 기존의 ICP Series 펌프에 장착되던 Expander 535 모델 및 Expander 855 모델에 대한 설계 최적화의 결과물로써 내용은 Cryocooler에 대한 'Typical Performance Test(1st STG와 2nd STG의 온도가 각각의 Stage에 인가되는 Heat Load에 의해 그물망 형태의 그래프가 되도록 수행하는 시험법)'의 절차를 따라 수행되었다. HPM Cryocooler의 성능은 2nd STG Temp. 20K와 1st STG Temp. 80K를 Heat Load기준으로 하였을 경우, 각각 8.2W, 55.0W의 성능을 나타내었고 HPS Cryocooler의 성능은 2nd STG Temp. 20K 와 1st STG Temp. 72K를 Heat Load기준으로 하였을 경우, 각각 14.0W, 90.0W의 성능을 나타내었다. 1st STG Temp.를 72K로 정한 이유는 Power Supply의 용량 한계로 인해 90W이상의 Heat Load를 인가할 수 없었기 때문이다. 만약 성능 그래프의 경향성을 고려하여 1st STG Temp. 80K로 가정한다면, 각각 약 13W, 100W 정도의 성능을 가질 것으로 추정된다. 단, 본 시험에 사용된 Compressor는 GVT의 HC80Plus 모델로 내부에는 Helium용 5HP급 Scroll Type의 Compressor가 장착되어 있으며, 봉입압력 250Psig에 저압 100Psig기준, 65scfm의 유량을 가지는 압축기이다. 압축기와 Cryocooler의 조합은 1:1이었고 시험방법은 Cryocooler에 대한 GVT 자체규정에 따라 진행되었으며 밤과 낮 및 공장전체의 부하변동에 따른 냉각수 온도변화에 따른 펌프의 성능변화는 고려되지 않았다.

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전력구트라프간접수냉방식에서의 지중송전케이블에 대한 열해석 (A Thermal Analysis for the Underground Power Transmission Cable by a Water Pipe Cooling Method with Trough in Tunnel)

  • 박만흥
    • 태양에너지
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    • 제15권3호
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    • pp.59-73
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    • 1995
  • 원활한 전력공급을 위해 지중송전케이블에서 발생된 열을 제거하기 위한 방법으로 전력구트라프간접수냉방식이 적용된 지중송전계통에 대한 각 주요 구성요소의 열해석을 수행하였다. 열해석을 수행한 결과, 주어진 조건에서 냉동기가 채택된 냉동장치에서는 냉각수유량은 $2{\sim}3{\ell}/s/pipe$, 팬에 의한 풍속은 $1{\sim}2m/s/fan$인 경우에 지중송전계통의 원활한 전력공급을 위한 냉각계통의 최적조건으로 계산되었다. 반면에 냉각탑만을 설치한 경우에는 냉각수유량 및 풍속이 각각 $2{\sim}3s/pipe$ 및 6 m/s/fan이 최적조건으로 계산되었다. 그러나 냉각탑만이 설치된 경우에는 풍속이 너무 커져서 용량이 큰 팬의 설치 및 전력구내에서 작업자의 작업조건에 적합하지 않다. 따라서 본 연구의 주어진 조건하에서 지중송전계통의 냉동계통은 냉동기가 설치된 냉동장치가 바람직하다.

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