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리니어 압축기의 제어시스템

전문가 제언: ○ 냉각시스템에는 냉매(冷媒)가 순환되는 냉각회로에 증발기 및 응축기와 함께 압축기가 구성된다. 압축기는 냉매가스를 압축하며 증발기와 응축기 사이에 압력차가 발생시켜 냉각효과를 일으킨다.

○ 기존 냉각시스템에서의 냉각용량 조절 방법은 압축기를 온-오프(on-off)하는 방식으로 대개 압축기가 꺼진 후 회로 내 압력이 평형된 상태에서 압축기를 기동(起動)시킨다. 이것은 압력차가 큰 상태에서 기동시키려면 기동 토크가 매우 비싸고 실용성이 낮은 모터가 사용해야 되기 때문이다. 따라서 종래 시스템에서는 온-오프 운전으로 인한 저효율과 기동·정지소음 등의 문제가 있다.

○ 이와 같은 종래 시스템의 문제 해결에는 냉매회로 내의 압력상태에 관계없이 기동특성이 좋은 리니어 압축기(linearcompressor)를 이용한 제어시스템 개발로 해결된다. 리니어 압축기는 냉매회로의 흡입과 토출 압력의 급격한 변동이 없도록 아주 짧은 온-오프 시간으로 제어되며 용량은 0에서 100%로 변화된다. 따라서 이 시스템은 효율이 높으며 기동·정지소음이 커지는 문제도 해결된다.

○ 리니어 압축기는 1990년대 초반부터 국내에서는 가전회사들을 중심으로 가정용 냉장고 적용을 위한 연구개발이 시작되어, 일부 회사는 현재 리니어 압축기를 적용한 절전형 고급 기종 냉장고를 판매하고 있다.

○ 리니어 압축기는 냉장고에 주로 사용되고 있는 왕복식 압축기보다 근본적으로 기구적인 마찰손실이 적어 효율이 높고 기동특성이 좋으며 단순한 구조 등 장점이 많다. 따라서 향후 공기조화기용으로의 적용 확대도 가능할 것으로 보인다.

○ 그러나 리니어 압축기는 효율향상과 피스톤의 충돌방지를 위한 정밀한 피스톤 위치제어 등 성능과 신뢰성 확보를 위한 정밀 제어기술의 향상이 필요하다. 또한 가격경쟁력을 위해서는 압축기 기구는 물론 코스트 비중이 큰 제어회로에 대한 코스트 절감기술 확보도 필수적이다.

저자: WHIRLPOOL.S.A
자료유형: 특허정보