압축기의 종류

1. 압축기의 기능<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

증발기에서 피냉각 물체로부터 열을 흡수 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입 압축 하여 압력을 상승시켜 분자간의 거리를 가깝게 하고, 온도를 상승시켜 상온의 응축 기에서 쉽게 액화할 수 있도록 한다.

2. 압축기의 분류

(1) 압축방식에 의한 분류

1) 왕복동식 압축기(reciprocating compressor)

- 실린더 내에서 피스톤이 왕복 운동하면서 냉매가스를 압축한다. NH3 용 입형 왕복동 압축기freon용 왕복동 압축기 ① 입형압축기 - NH3용 : 250 ~ 600 rpm 정도의 저속이며 기통수는 1 ~ 4개이지만 주로 쌍기통이 많이 쓰인다. 실린더 상부에 안전두가 있으며 실린더는 워터재킷을 설치한 수냉식이다. top clearance는 0.8 ~ 1 mm 정도로 체적효율이 양호하며 피스톤은 주로 트 렁크형이다. - Freon용 : 주로 10HP 이하의 소형/중형에 채용되며 700 ~ 800 rpm 정도이 고, carcooler용일 경우 최대 6000 rpm 까지 사용하는 것도 있다. 실린더는 공냉식이며 흡입밸브 및 토출밸브는 실린더 헤드에 설치되고 사용되 는 피스톤은 오일 포밍을 방지하기 위하여 플러그형을 쓴다. 따라서 CCH(crank case heater)는 대부분 설치하지않는다. ② 고속다기통 압축기 - 종래의 압축기는 저속입형 쌍기통이 일반적으로 사용되어 왔으나 현재는 설치면적과중량을 고려하여 고속다기통 압축기가 널리 사용되고 있다. 대개 4,6,8 기통 등 밸런스를 유지하기 위하여 기통수는 짝수이며, 실린더 지름 이 행정보다 크거나 같고, 실린더와 본체가 분리되어 있어 실린더 라이너를 크랭 크 케이스 내에 끼워 넣는 구조이다. ③ 횡형 압축기 - 주로 NH3용이며 복동식이다. 안전두가 없는 대신 통극이 3 mm 정도로 체적효율이 나쁘다. 중량이 무겁고 설치면적이 크며 진동이 심하므로 현재 거의사용되지 않는다. 2) 회전식압축기(rotary compressor) - 로우터(회전자)가 실린더 내를 회전하면서 가스를 압축한다 특징 * 직결구동에 용이하다. * 왕복동에 비해 구조가 간단하다. * 진동/소음이 적다. * 압축이 연속적이므로 고진공을 얻을 수 있다. * 기동시 무부하로 기동될 수 있으며 전력 소비가 적다. * 소용량에 많이 쓰이며, 흡입밸브가 없고 크랭크 케이스 내는 고압이다. * 잔류 가스의 재팽창에 의한 체적효율 저하가 적다. ① 고정 블레이드형(stationary blade type) - 회전 피스톤과 1개의 고정된 블레이드가 있어 압축기 흡입측과 토출측을 분리 압축 작용을 한다. ② 회전 블레이드형(rotary blade type) - 회전 피스톤과 합께 블레이드가 실린더 내면에 접촉하면서 회전하여 압축 하는데 로우터가 회전하면 블레이드는 원심력에 의해 실린더 벽을 누르게 됨과 동시에 압축을 일으킨다. 3) 나사식압축기(screw compressor)

- 암나사(female) 및 수나사(male)로 된 두 개의 로터가 맞물림에 의해 가스를 압축한다. 압축기가 두 개의 나사로 되어 있어 운전 및 정지 중에 고압가스가 저압측으로 역류하는것을 방지하기 위하여 흡입측과 토출측에 체크밸브를 설치하여야 한다. 특징 * 흡입 및 토축밸브가 없다. * 크랭크샤프트, 피스톤링 등의 마모 부분이 없어 고장이 적다. * 냉매의 압력 손실이 없어 체적효율이 향상된다. * 10 ~ 100%의 무단계 용량제어가 가능하며 연속적으로 행할 수 있다. * 1단의 압축비를 크게 취할 수 있다. * 액흡입의 영향을 크게 받지 않는다. * 독립된 오일펌프가 필요하다. * 3500 rpm의 정도의 고속회전이므로 소음이 크다. * 경부하시 동력이 많이 소요되며 운전 유지비가 비싸다. 4) 원심식압축기(centrifugal compressor) - 터보 압축기라고도 하며, 고속 회전하는 임펠러의 원심력을 이용하여 냉매가스 의 속도에너지를 압력으로 바꾸는 냉동기이다. 사용냉매는 R11, R113과 같이 비중 이 큰 냉매가 요구되며, 1단으로는 압축비를 크게 할 수 없으므로 다단압축방식을 주로 채택한다. ★ 구조 ☞ 임펠러 : 강력경합금 주물로 제작되어 정적 및 동적 밸런스가 잡혀있고 가스통과 시 저항이 작게 설계되어 있다. ☞ 헬리컬기어 : 보통의 전동기로는 이론상 60Hz에서 3,000 rpm 까지의 회전이 가능 하다. 따라서 그 이상의 고속회전을 위한 증속장치로 정밀 가공된 1싸의 헬리컬기어 를 사용한다. ☞ 흡입가이드베인 : 흡입되는 냉매가스의통로에 설치하여 냉매가스의 양을 조절하 여 용량제어를 행하며 임펠러 전에서 미리 회전운동을 주어 효율을 증대시킨다. ☞ 추기회수장치 : 냉동기 운전 중 기내의 불응축 가스를 배출하는 역할을 하는 장치. <기능> ① 불응축가스퍼지 ② 진공작업 ③ 냉매충전 ④ 냉매재생 특징 * 마찰부분이 없어 고장이 적고, 마모에 의한 손상이나 성능저하가 없다. * 보수가 용이하고 수명이 길다. * 회전운동이므로 동적인 밸런스를 잡기 쉽고 진동이 적다. * 저압 냉매를 사용하므로 취급이 간편하고 위험이 적다. * 용량제어가 간단하고 제어범위가 넓으며 정밀한 제어가 가능하다. * 소용량은 제작이 곤란하고 100 R/T 이하에서는 가격이 비싸진다. * 1단의 압축으로 압축비를 크게 할 수 없다. * 한계치 이하의 유량으로 운전시 서징(surging)이 발생한다. ★ 서징(surging) - 터보냉동기의 운전 중 고압기 저하하고 저압이 상승하면서 전류계의 지침이 흔들 리고 심한 소음과 함께 베어링 등이 급격히 마모할 때가 있다. 이것은 고.저압차가 증 가하여 냉매가 임펠러를 통해 역류하기 때문인데 이러한 현상을 서징이라 한다. - 원인 : 흡입가이드 베인을 너무 조이거나 응축압력이 상승(냉각수 수온이 너무 높을 때)하게 되어 가스 유량이 감소하면 발생된다. 작성자 cooling114