CO2 냉매 대응 스크롤 압축기의 변형제어 기술

전문가 제언

○ 냉동 공조기 등의 히트펌프에 사용되는 냉매의 발전과정은 자연냉매(natural refrigerants)를 포함할 경우, 대체로 자연냉매⇒CFC⇒HCFC⇒HFC⇒LGWP⇒자연냉매로 이루어지고 있는 경향을 보이고 있다. 최초의 합성 냉매는 1930년대 초반에 개발된 CFC(chloro fluoro carbon; 염화불화탄소)계의 R11, R12이며, 그 이전에는 물, 암모니아(NH3; 독성과 폭발성), 이산화탄소(CO2; 고압) 등이 사용되었다.

 

○ 프레온계인 CFC는 오존층파괴의 주범으로 밝혀져 몬트리올 의정서에서 이의 사용을 규제하고 있다. HCFC(hydro chloro fluoro carbon; 수소화염화불화탄소)는 CFC의 대체품으로 개발되었으나, 이 냉매도 지구온난화문제와 관련이 있어 문제가 되고 있다. 현재 우리나라의 히트펌프에 가장 많이 사용하고 있는 R22 냉매도 HCFC계다.

 

○ 5가지 자연냉매(물, 공기, 암모니아, 이산화탄소, 탄화수소) 중에서 이산화탄소(CO2; R744)는 고압이 필요한 단점이 있지만 독성과 가연성이 없는 장점이 있다. 에너지 활용 선진국에서는 CO2 냉매를 이용한 히트펌프 급탕기

(온수 공급기)가 이미 상품화되어 높은 평가를 받으며 널리 보급되고 있다.

 

○ 한편 CO2 냉매 이용 히트펌프 급탕기의 핵심 기기는 고압？고성능 스크롤 압축기이며, 이의 핵심 부품은 고정 스크롤, 선회 스크롤, 스크롤 랩 등이다. 따라서 고압에서 정밀 제어되는 압축기 내부 핵심 부품의 설계가 CO2 냉매 이용 히트펌프의 성능을 좌우한다.

 

○ 우리나라에서도 삼성전자(주) 등에서 CO2 냉매 이용 스크롤 압축기의 핵심 부품인 스크롤과 랩에 대한 연구가 진행되어 다수의 논문이 발표된 사례가 있다. 그러나 우리나라에서는 CO2 냉매 이용 히트펌프가 아직 상품화되지 못하고 있다. 따라서 본고에서 소개한 CO2 히트펌프의 스크롤 압축기의 변형 제어기술은, 냉매의 변천과 자연냉매의 활용이라는 측면에서 참고할 만한 가치가 있다고 생각한다.

저자

HIWATA A. et al

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

89(1037)

잡지명

冷凍

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

119~124

분석자

조*곤

분석물

• CO2 냉매 대응 스크롤 압축기의 변형제어 기술.pdf [319,541 byte]

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