• 기계저널
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• 제33권11호
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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.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1996년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.98-103
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• 1996

석탄가스화복합발전소내 공기분리장치와 연계된 가스터빈 공기압축기의 성능병화를 예측할 수 있는 해석방법을 제안하였다. 공기분리장치와 연계된 가스터빈용 공기압축기의 성능변화는 유선곡률방법과 압력손실모델을 결합한 해석방법을 사용하였으며, 예측결과들을 실제 압축기성능 시험 결과와 비교하여 예측정확도를 검증하였다. 제안된 압축기성능 해석방법을 근간으로, 압축기와 공기분리장치의 연계조건인 열교환기의 핀치포인트 온도차, 추출공기량 및 추출 공기압력이 압축기 성능변화에 미치는 영향을 정량적으로 예측하였다. 공기추출량이 늘어나거나 핀치포인트 온도차가 커질수록, 압축기의 압축비 및 소요동력은 증가하나, 압축기 효율은 공기추출량의 증가에 따라 고압공기추출시에는 저하되고, 저압공기추출시에는 향상되었다. 더 나아가, 압축기의 일반화된 성능특성곡선의 제시를 통해, 압축기 효율을 극대화 할 수 있는 압축기/공기분리장치 간 연계조건의 최적화를 시도하였다.

• 기계저널
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• 제25권2호
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• pp.106-110
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• 1985

압축기의 체적효율, 압축효율에 관련된 부분에 대해서만 검토를 하였으며, 이는 주로 실린더 내 외의 냉해의 압력, 온도 등의 변화과정과 관련이 있다. 압축기의 모델로는 그림 1과 같은 스카 치-요크(Scotch-Yoke)형의 소형 완전 밀폐형 왕복식 압축기를 사용하였다. 그리고 냉매는 R-1 2를 사용하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권11호
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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.

• 전기저널
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• 통권315호
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• pp.74-79
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• 2003

지구온난화 방지 등 환경보전을 목적으로 전기기기 및 설비의 전력소비를 저감시키기 위한 성에너지관련법이 일부에서 시행되어 각 방면에서 그에 대한 대책이 이루어지고 있다. 전기기기 중에서도 공조기는 일반가정의 소비전력에서 차지하고 있는 비율이 $24\%$로 상당히 큰 편이다 최근 공조기는 소비전력을 저감시키기 위해 기간부품의 효율 개선을 도모하여 왔으나, 이 효율 개선에는 전력소비가 큰 압축기(탑재)모터와 이것을 구동하는 인버터의 손실 저감도 반드시 필요하다. 또 효율개선 외에 공조기 운전시의 쾌적성 향상의 관점에서 저진동화 및 저소음화를 도모할 필요가 있어 구조명과 함께 인버터 제어면에서의 대책을 시행하여 왔다. 압축기 중에서도 성능개선이 두드러진 룸에어컨은 압축기에 고효율의 브러시레스 DC모터를 탑재하여 정현파구동방식을 이용한 인버터에 의해 고효율화를 실현하였다. 이 정현파구동방식은 독자적인 과(過)변조 PWM(Pulse-Width Modulation) 방식을 적용하여 효율 개선에 크게 기여하고 있다. 또 인버터는 압축기 특유의 맥동(脈動)부하에 기인하는 진동을 제어$\cdot$억제하여 저진동화를 실현하였다. 또한 패키지에어컨에서는 인버터 캐리어주파수에 기인하는 캐리어음(音)을 인버터제어로 억제하여 저소음화를 실현하였다. 본고에서는 공조기를 대상으로 특히 에너지 소비가 큰 압축기용 모터와 이것을 구동하는 인버터의 효율개선 기술과 저진동화 및 저소음화를 도모하기 위한 인버터 응용기술에 관하여 기술한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1200-1210
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• 1990

본 연구에서는 먼저, 단열 압축기 또는 단열압축 과정에 대한 기존의 효율들, 즉 등 엔트로피 효율과 폴리트로픽 효율 및 엑서지 효율에서의 출력에 해당하는 양의 의미를 검토하고, 이들을 엑서지 출력을 일반화 시킨 형태의 일종으로서 설명하며, 기 타의 가능한 효율을 정의하고, 나아가 같은 논리를 압축과정 중 외부와 열교환이 있는 비단열 압축과정에 대하여 확장 적용시켜 비단열 압축과정에서의 열역학 제2법칙적 출 력 및 효율들을 정의하고 그들의 특성을 살펴보려 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권3호
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• pp.139-148
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• 2016

터빈과 압축기의 1차 근사 모델을 대상으로 열역학적 해석을 하여 단열 효율의 특성을 파악하였다. 비단열 터빈과 압축기에 대해서는 엔트로피 평균 온도와 생성 엔트로피, 열원 온도, 열전달량 등의 값에 따라 단열 효율이 1보다 커질 수 있다. 즉, 단열 효율을 비단열 검사체적에 적용하면 실제보다 성능을 높게 평가하는 오류가 생길 수 있다. 이 문제를 해결하는 대안으로 실제 과정과 동일한 열이 전달되는 가역 비단열 과정을 이상 과정으로 채택하여 정의하는 비단열 효율을 제안한다. 이 비단열 효율은 항상 0과 1 사이에 있으며, 대부분의 경우 엑서지 효율보다 작음을 입증하였다. 비단열 효율은 단열 효율을 포함하는 더 일반적인 효율의 정의식으로 사용할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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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.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.215-220
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• 2002

This paper describes a simulation model for estimation the performance of the swash plate type compressor for automotive air conditioning system. The model includes consideration of both the compression process and the dynamic behavior. Also, this study compares the results obtained from the performance simulation with experimental results. Further, the effects of the inclined angle of swash plate on the performance of swash plate type compressor are discussed.

• 플랜트 저널
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• 제10권3호
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• pp.39-44
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• 2014

국내 S복합발전본부의 150 MW급 가스터빈 축류압축기(18단)에서 저압단(1~9단)을 교체하여 압축기의 압력비를 기존 13.5에서 증가시킬 때 가스터빈 열효율을 예측하였다. 압력비 13.5일 때의 운전자료로 구한 압축기 단열효율과 터빈 단열효율을 적용하여 압력비 14.2에서 터빈일이 최대가 되는 압력비인 18.2까지 압력비를 1씩 증가하면서 열효율을 예측하였다. 압력비 증가 시 이론 열효율은 각 압력비에 대하여 각각 36.95%에서 38.6%까지 예측되었다. 압축기 저압단 교체 후 압력비가 16.2으로 증가되었을 때 실시한 성능시험 결과 열효율은 35.11%였다. 압력비 16.2일 때의 이론 열효율 37.87%와 비교하여 7.86% 범위에서 일치하였다. 압축기 교체 전 압력비 13.5일 때의 운전자료로 구한 압축기 단열효율과 터빈 단열효율을 이용하여 압력비 증가 시의 열효율을 성능시험 열효율의 7.86%내에서 예측할 수 있다.