• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2011.06a
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• pp.277-277
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• 2011

본 논문은 $CO_2$ 히트펌프용 모세관의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 모세관 길이 예측에 대해서 이론 및 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 증발온도, 가스냉각기 냉각압력, 냉매유량, 모세관의 관경 등이다. 몇몇연구자들의 자료를 바탕으로 $CO_2$ 모세관 길이를 예측할 수 있는 수학적 모델식을 작성하였다. 그리고 단열 모세관 팽창장치내 $CO_2$의 증발온도, 냉매유량, 냉각압력 등에 대해서 실험한 결과, Fig. 1에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 증발온도는 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고 증발온도에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스(flash gas)의 발생으로 인해 액상의 양보다 기상의 양이 많아지고 액상의 압력강하보다 기상의 압력강하가 휠씬 더 크기 때문이다. 또한 증발온도에 대한 실험값과 예측값은 6.5~9.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 2에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량은 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 모세관 길이가 증가할수록 냉매 압력강하가 더욱더 증가하기 때문이다. 그리고 냉매유량에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. 이는 전술한 증발온도와 동일한 이유로 실제 $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스의 발생량이 많아지기 때문이다. 또한 냉매유량에 대한 실험값과 예측값은 0.64~10.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 3에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉각압력은 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 증발온도가 일정한 경우 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량이 감소하여 압축기 토출측 온도(압력)가 상승하기 때문이다. 그리고 냉각압력에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 낮게 나타났으며 실험값과 예측값은 1.04~3.7% 이내에서 좋은 일치를 보였다. 따라서 본 연구에서는 수송기계용 $CO_2$ 열펌프 단열 모세관에 대한 기초설계 자료로서, 냉각압력, 증발온도, 모세관 직경, 냉매유량 등의 조건으로부터 모세관 길이를 계산해낼 수 있는 예측 상관식을 제안하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.4
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• pp.1427-1433
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• 2012

In this paper, cycle performance analysis of cascade refrigeration system using alternative FREON refrigerants and natural refrigerants are presented to offer the basic design data for the operating parameters of the system. The operating parameters considered in this study include subcooled and superheated degree, and condensing and evaporating temperature, temperature difference of cascade heat exchanger in cascade refrigeration system. The COP of cascade refrigeration system increases with the increasing subcooled degree, but there is no significant changes with the increasing superheated degree. The COP of cascade refrigeration system depends on evaporating and condensing temperatures of cascade heat exchanger. Therefore, subcooled degree, evaporating and condensing temperature of cascade heat exchanger using alternative FREON refrigerants and natural refrigerants have an effect on the COP of this system. In this paper, COP of cascade refrigeration system using (R23 / R290), (R23 / R600), (R23 / R600a), (R23 / R717), (R744 / R404A) are higher 20 ~ 36 % than (R23 / R22), using R23 for low temperature system and R22 for high temperature system.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.982-991
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• 1991

본 연구에서는 냉방기에서 널리 이용되고 있는 평판핀이 연속적으로 부착된 다관식 증발 열교환기에 대하여 (1) 냉매의 열역학적 물성치의 변화 (2) 냉매와 공기 측 열전달 계수의 변화 (3) 냉매측 관 마찰 손실등을 고려한 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 그 결과를 실험을 통하여 보정 완성하였다. 계산결과로 부터 공조기기의 설계조건, 공조계통 해석을 위한 기초자료를 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.94-99
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• 1995

본 연구는 태양열 열펌프시스템에 의한 약 6평 규모의 실내의 난방방법으로서 간접 난방인 온수순환난방과 직접난방인 복사난방의 성능을 분석하였다. 태양열 열펌프의 최대의 열적성능을 나타낼 수 있도록 알루미늄 롤 본드형 태양열 집열기의 면적을 조절하였으며 집열효과를 극대화하기 위하여 온도감응 자동팽창밸브의 용량을 변화시켰다. 본 실험에서 적용된 태양열 열펌프 난방은 서울지방 봄 가을철의 외기온도에서 실내온도가 18~2$0^{\circ}C$로 유지되도록 설계제작되었다. 태양열 열펌프시스템에 적용된 작용유체는 온수순환 난방에는 R-12냉매. 그 대체냉매는 R-134a 및 혼합냉매, 복사난방에는 R-22냉매이었다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.16 no.3
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• pp.42-47
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• 2012

In this paper, alternative natural refrigerant R290(Propane), R600(Butane), R717(Ammonia), R1270(Propylene) for freon refrigerant R22 were used working fluids for 2-stage compression and 1-stage expansion refrigeration system. The operating parameters considered in this study included evaporation temperature, condensation temperature, subcooling degree, superheating degree, mass flow rate ratio of inter-cooler. The main results were summarized as follows : The COP of 2-stage compression and 1-stage expansion refrigeration system increases with the increasing subcooling degree and mass flow rate ration of inter-cooler, but decreases with the increasing evaporating temperature, condensing temperature and superheating degree. Therefore, subcooling degree, mass flow rate ratio of inter-cooler of 2-stage compression and 1-stage expansion refrigeration system using natural refrigerants have an effect on COP of this system. The COP of natural refrigerants was higher than the COP of freon R22 in this study, so points to be considered are the security, the attached facilities for natural refrigerants than COP.

• Journal of Energy Engineering
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• v.18 no.3
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• pp.203-211
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• 2009

Vapor pressure of HFC-404a and polyol ester system were measured at 56 points from 263.15 to 323.15 K and from 0 to 90 mass %polyol ester. It was found that below 273.15 K, the effect of the polyol ester on the vapor pressure was negligible up to 30 mass % polyol ester. The vapor pressure of the system significantly decreased as the mass fraction of polyol ester increased over 50 percent. Raoult's model and Flory-Huggins model were tested for data reduction. Empirical vapor pressure equations were obtained in terms of temperature and mass fraction of polyol ester.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.1
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• pp.552-558
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• 2011

In this paper, simulation works for a cascade refrigeration cycle using propane, ethylene and methane as a refrigerant have been performed for the liquefaction of natural gas using Peng-Robinson equation of state built-in PRO/II with PROVISION release 8.3. The natural gas feed compositions were supplied from Korea Gas Corporation and the flow rate was assumed to be 5.0 million tons per annual. Supply temperature for propane refrigerant was fixed as $-40^{\circ}C$, that for ethylene refrigerant as $-95^{\circ}C$, and that for methane refrigerant as $-155^{\circ}C$. Natural gas was finally cooled and liquefied to $-162^{\circ}C$ by Joule-Thomson expansion. Conclusively, 91.64% by mole of the natural gas liquefaction ratio was obtained through a cascade refrigeration cycle and Joule-Thomson expansion.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.1
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• pp.14-22
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• 1999

본 연구는 일반적으로 소·중용량의 냉동·공조기에 많이 사용되고 있는 플레이트 핀 코일형 공냉응축기를 대상으로 수치해석에 의해 응축기의 특성을 파악하였다. 해석에서는 응축기를 과열증기영역, 2상영역 및 과냉각액영역으로 구분하여 공냉 응축기의 성능에 큰 영향을 미치고 있는 공기온도, 공기측열전달률, 입구 냉매온도, 응축온도 및 질량유량 등을 파라메터로하여 이들의 상호관계와 이들이 응축완료점까지의 거리 및 방열량 등에 미치는 영향을 파악하였다. 해석결과로는 해석모델로부터 각 영역의 냉매 상태량, 온도분포 및 열전달률을 구할 수 있었고, 일반적으로 응축기의 성능에 많은 영향을 미치는 각종 파라메터들을 중심으로 광범위한 동작조건에서 이들의 상관관계 및 특성을 파악하므로서 응축기 설계를 위한 기초 자료 및 설치장소나 주위환경 등에 따라 서로간에 다양한 영향을 미치는 실제장치의 동적특성 해석을 위한 자료를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.637-639
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• 2012

본 논문에서는 대형 공조기기에서 냉매의 회수시간을 단축하기 위해 진공과 가압방식을 겸용하면서 작업 시 이동이 손쉽게 소형으로 회수 및 충전이 가능할 수 있는 냉매 회수 및 충전 전용기 개발을 하고자 한다. 냉매회수시스템의 작업과정은 냉매회수 장치와 냉동기의 증발기 하부에 충진용 밸브를 호스로 연결하고 진공펌프를 운전하여 저장 탱크 내에 부착된 압력계가 진공상태가 될 때까지 액냉매를 회수 한 후, 자체적으로 증발, 흡입, 액화시켜 탱크내의 온도와 압력을 낮추어 액화된 냉매를 저장탱크로 회수하는 장치로 구성되어 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.24 no.6
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• pp.513-522
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• 1999

This study was performed to get the optimal operating conditions of an water-air compact heat pump system using R-134a. The experiments was done for three elvels of the air mass flow rate and the compressor driving speed during air-heating process. The temperature of the air at the condenser inlet and outlet was 17~23$^{\circ}C$, 36~44$^{\circ}C$, respectively. The average temperature of the refrigerant at the evaporator and condenser was 1$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$, respectively. The temperature of the refrigerant was not depending on the air mass flow rate and the compressor driving speed. The pressure of the refrigerant at the condenser inlet and outlet was ranged of 10~18.5kg/$\textrm{cm}^2$ and that at the evaporator was ranged of 3.1~3.3kg/$\textrm{cm}^2$. The pressure drop at the condenser and evaporator was about 1.5, 1.2 kg/$\textrm{cm}^2$, respectively. The performance of coefficient for air heating was about 3.3~4.0.