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컴프레서 (압축기)
컴프레서(compressor) 또는 압축기(壓縮機)란 기체를 압축시켜 압력을 높이는 기계 장치를 말한다. 냉장고나 항온항습기에 들어 있는 냉매 가스를 압축시켜 온도를 낮추는 역할을 한다. '콤프레샤', '콤프레셔', '컴프레샤', '컴프레셔'가 아니라 '컴프레서'가 올바른 표기법이다.
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목차
상세[편집]
컴프레서는 기체를 압축하여 부피를 줄임으로써 기체의 압력을 증가시키는 기계식 장치이다. 펌프와 압축기 둘 다 유체의 압력을 증가시키고 둘 다 파이프를 통해 유체를 전달할 수 있기 때문에 비슷하다.[1] 그러나 펌프는 액체를 압축하는 것이고 압축기는 기체에 압력을 가하여 압력과 속도를 변환시킨다는 점에서 펌프와 구별된다.[2] 컴프레서는 기체 압축이 가능하므로 기체의 부피 또한 감소시킨다. 유체는 상대적으로 압축이 어려운데, 일부는 압축이 가능하지만 펌프의 주된 동작은 유체에 압력을 가한 다음 다른 곳으로 전달하는 것이다.[1]
한편 압축기의 형식은 크게 용적형(positive displacement)과 다이내믹형(dynamic)으로 나눌 수 있다. 용적형 압축기의 대표적인 예로는 왕복 피스톤식 압축기가 있으며, 공장용 압축공기의 공급에 많이 사용된다. 이 압축기는 실린더 내 피스톤의 왕복운동과 밸브의 개폐에 따라 공기를 흡입하여 압축 후 배출하는 사이클로 이루어져 있다. 이 형태는 일반적으로 유량보다는 높은 압력이 필요할 때 많이 사용된다. 다이내믹형 압축기는 회전자를 아주 빠른 속도로 회전시켜 얻어지는 큰 유동속도로 인한 운동량으로 기체의 압력을 상승시키는 장치인데, 큰 유량이 필요할 때 많이 사용된다.[3]
용적형 압축기[편집]
용적형 압축기(positive displacement compressor)는 일정한 용적 속에 흡입된 기체를 피스톤이나 회전자를 이용하여 압력을 높이는 압축기이다. 피스톤을 사용하는 것을 왕복압축기(reciprocating compressor), 회전자를 사용하는 것을 회전압축기(rotary compressor)라고 한다.[4]
왕복압축기[편집]
왕복압축기(reciprocating compressor)는 자동차의 엔진이 작동하는 것처럼 일정한 용적을 가진 밀폐된 용기 속에 피스톤이 왕복운동을 하면서 흡입과 배출을 반복하는 용적형 압축기이다. 피스톤이 하사점으로 내려가면서 내부의 용적이 커질 때 외부의 공기를 흡입하고 다시 피스톤이 상사점을 향하여 상승할 때 압력이 높아지면서 배출구를 통하여 외부로 배출하는 방법이다. 이 때 보통의 경우에는 피스톤 1회 왕복에 흡입과 배출을 1번씩 행하는 단동식이지만, 토출량을 높이기 위하여 흡입과 동시에 반대쪽에서 배출하고 배출과 동시에 흡입하는 복동식이 사용되기도 한다.
공기가 압축되면 에너지의 외부 발산으로 인하여 압축공기에서 열이 발생하는데 이를 그대로 두게 되면 압축기의 압축효율이 저하되므로 냉각이 필요하다. 냉각은 수랭식과 공랭식이 있는데 압축기의 용량이 커질수록 열이 많이 발생하므로 공랭식보다 수랭식이 더욱 효과가 있다. 피스톤식에서는 공기의 압축효율을 높이기 위하고 내부 마찰을 줄이기 위하여 피스톤과 실린더 사이의 벽에 오일을 공급하는데 이로 인하여 틈새가 유막으로 막혀 실린더 내부에서의 압축공기가 새지 않도록 하는 효과를 얻을 수 있다. 그러나 압축되는 공기와 오일이 직접 접촉을 하기 때문에 배출되는 압축공기 속에 오일의 분진이 섞여 나가게 되어 있다. 따라서 깨끗한 공기를 원하는 식품기계, 의료용 기계, 잠수작업용 공기 공급기 등의 경우에는 최대의 단점이 되어 제한을 받게 되므로, 압축공기와 압축헤드를 다이아프램으로 차단하여 오일의 분진이 혼합되는 것을 막는 방법으로 다이아프램식 압축기를 사용한다.[5]
회전압축기[편집]
회전압축기 또는 로터리 컴프레서(rotary compressor)는 회전자의 회전 또는 회전자의 일부와 용기와의 습동으로 기체를 압축하는 용적형 압축기이다. 케이싱 속에 회전자가 회전해서 가압하는 구조의 압축기로, 회전자의 모양에 따라 여러 가지 종류가 있다. 일반적으로 풍량은 적지만 고압을 얻을 수 있는 특징이 있고, 냉매, 기름, 공기 등의 압축기로 많이 사용되고 있다.[6]
루츠 블로워[편집]
루츠 블로워(roots blower) 또는 로브(robe)형 압축기는 고정된 하우징 내부에 땅콩 모양과 같이 생긴 회전로터 2개가 서로 수직 상태로 맞물려 반대방향으로 회전하면서 흡입과 압축을 행하는 것이다. 흡입된 공기는 회전로터와 하우징 사이에서 밀폐되어 부피가 변하지 않으면서 토출구로 나가게 된다. 루츠 블로워의 특징은 비접촉형이므로 무급유식이며 소형으로 고압송풍이 가능하다. 그러나 토크의 변동이 크고 소음이 생기므로 특수한 모양의 회전로터를 사용하기도 한다. 이를 정리하면 압축효율이 낮고 운전할 때의 소음도 상당히 크지만 분체수송, 광산이나 화학공업에서의 공기압송 등 비교적 저기압일 경우에 사용된다.[5]
날개형 압축기[편집]
날개형 압축기 또는 베인 컴프레서(vane compressor)는 고정된 원형의 하우징 안에 편심된 위치에서 회전하는 로터를 놓고 로터에 반경 방향으로 홈을 만들어 그 안에서 미끄러져 움직이는 날개를 이용하여 흡입과 압축 및 토출을 행하는 방식이다. 로터가 회전을 하면 원심력에 의하여 날개가 홈 밖으로 나가게 되고 고정된 하우징의 벽에 밀착되어 흡입 또는 압축되는 공기가 앞뒤로 서로 통과하지 못하도록 차단하는 역할을 한다. 양쪽 날개로 밀폐된 내부 속으로 흡입된 공기는 회전이 진행되면서 로터의 편심으로 인하여 내부공간이 축소되어 압축되고 최고로 압축이 되기 직전에 토출된다. 따라서 공기의 압력은 밀어내는 힘, 즉 회전동력의 토크에 의하여 결정되므로 일정한 동력으로 압력을 높이면 토출량이 줄어들고 반대로 토출량을 증가시키면 토출압력이 낮아진다. 이 때 날개의 밀폐효율을 높이기 위하여 오일을 공급하면 날개와 하우징의 벽면 사이에 유막이 형성되어 압력을 더욱 높일 수 있으나 왕복식과 마찬가지로 오일과 공기가 직접 접촉하여 오일분진이 공기에 섞일 수가 있으므로 무유 공기를 얻으려면 마찰이 작은 소재로 철저한 가공정밀도와 조립정밀도를 유지하여 제작하여야 한다. 로터리 압축기의 경우 오랜 역사를 가지면서 가정용 에어컨에 널리 사용되고 있지만 상대적으로 공조 냉매용 압축기 분야의 연구활동은 미약하다. 수요자의 전력소비 절감에 대한 엄격한 요구로 인해 압축기의 고효율화, 저소음화 및 가변용량화는 필수적이며 또한 환경오염 문제로 인한 대체냉매의 적용연구도 수행되어야 할 것이다.[5]
나사형 압축기[편집]
나사형 압축기 또는 스크류 압축기(screw compressor)는 서로 맞물리는 나사 형태의 회전자를 일정한 공간으로 둘러쌓인 케이스에 넣어 회전시키면서 축 방향으로 공기를 밀어내어 압축하는 방법이다.[7] 이때 암, 수가 서로 맞물리면서 나사산과 나사골이 만나 밀폐된 공간이 형성되고 이 공간 안에 있던 공기가 회전에 따라 축 방향으로 밀려 나가면서 공기가 배출되는 것이다.[8] 이러한 방식의 압축기는 회전축이 평행하여 고속회전이 가능하고, 소음이 적으며, 발생한 소음의 제거가 용이하다. 또한 단속식이 아니라 연속식이기 때문에 토출맥동이 없고 진동이 적다. 더불어 슬라이딩부가 작아 급유가 거의 필요 없어 무급유 운전이 가능하다. 원래 오일리스 압축기로서 개발된 것이나 현재에는 주유기구를 조합하여 냉동기용 압축기로서 사용되고 있다.[5]
스크롤 압축기[편집]
스크롤 압축기(scroll compressor)는 고정스크롤과 회전스크롤 사이에 냉매가스를 넣어 압축하여 중앙의 토출부에서 고압가스를 내보내는 압축기이다. 개념은 프랑스의 레옹 크룩스(Leon Creux)에 의해 개발되어 1905년 미국에서 특허를 취득하였으나 당시에는 곧바로 실용화되지 못하다가 비로소 실용화가 이루어진 것은 1980년대에 들어와서 이다. 이 때는 가공기술이 발전하여 초정밀 가공기술 및 가스누설 방지기술의 적용이 가능해진 시절이었기 때문이다. 스크롤 압축기는 주로 일본에서 개발되어 저소음, 저진동을 주무기로 에어컨에 적용되기 시작하였고 이제는 세계적으로 그 보급이 확대되고 있으며 관련 분야의 연구 역시 활발히 진행되고 있다. 알루미늄 등의 가벼운 재료를 사용한 제품들도 선보였으며, 스크롤에 대해 기계가공뿐만 아니라 압출 등의 새로운 가공방식에 대한 연구도 함께 진행되고 있다. 스크롤 압축기의 경우도 역시 대체냉매의 적용, 가변용량 방식의 채택 등이 연구주제가 되어 활발히 진행되었다. 스크롤 압축기는 1981년에 샌덴(Sanden)이 자동차 에어컨용 냉매 압축기로, 1983년 히타치(Hitachi)가 거주형 에어컨용 냉매압축기로 각각 개발하여 처음으로 실용화에 성공한 이후 많은 제조업체들이 생겨났다. 스크롤 압축기는 다른 압축기에 비하여 고효율, 저소음, 저진동 및 경량 등의 장점을 가지고 있으며 특히 인버터를 장착하였을 때의 적합성 및 압축기 내에 액체 냉매나 이물질이 주입되었을 때 과도하게 높은 압력을 자동으로 방지할 수 있는 구조상의 특징을 가지고 있다.
스크롤 압축기의 주요 구성품은 고정스크롤, 선회스크롤, 올드햄 커플링, 크랭크축, 메인프레임 및 모터 등이다.[9] 크랭크축은 하나의 원기둥 위에 이보다 직경과 길이가 작은 원기둥이 얹혀 있는 형태이고, 작은 원기둥의 중심선은 큰 원기둥의 중심선에 대해 편심되어 있다. 선회스크롤은 크랭크축의 작은 원기둥에 연결되어 있으며, 모터에 의하여 크랭크축이 회전하게 되면 선회스크롤은 크랭크축 중심에 대해 선회운동을 행하게 된다. 이때 선회스크롤의 자전을 막기 위해 선회스크롤 후면에는 올드햄 커플링이 설치되어 있다. 또한 고정스크롤은 선회스크롤 위에 포개어지며, 프레임에 의해 고정된다. 고정스크롤의 인볼루트 랩과 선회스트롤의 인볼루트 랩이 서로 180도의 위상차를 가지고 조합되어 있는 상태에서, 선회스크롤이 선회운동을 하게 되면 두 랩 사이 쌍으로 형성되어 있는 압축실의 체적이 점차 감소되면서 공기는 랩 중앙부의 토출구를 향해 이동하게 된다. 이러한 선회스크롤의 선회운동에 따라 압축실 속의 가스는 점점 압축되어 최종적으로 중앙의 토출구를 통해 토출실로 토출된다. 이와 같은 압축방식은 흡입-압축-토출 행정이 부드럽고 연속적으로 발생하므로 토크 변동이 작고, 재팽창 손실이 없어 효율이 높다.
스크롤의 나선 부분이 이루어져 있는 끝단을 팁(tip)이라 하는데, 이 부분의 밀폐가 중요하며 그것을 팁실(tip seal)이라 한다. 스크롤의 윗면에 가늘고 긴 홈을 만들어 이곳에 테프론 계통의 밀봉재질을 삽입하는 방법으로 그 구조가 간단하고 일반적인 가공 오차 안에서도 제작이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 가늘고 긴 홈은 보편적으로 엔드밀로 가공되는데 이러한 공정은 긴 시간을 요구하고 작은 공구의 사용을 요구한다. 또한 스크롤의 두께가 밀봉재질을 수용할 수 있도록 커져야 하므로 스크롤의 크기 및 무게 그리고 이에 따른 베어링 하중 등에 영향을 주어 제조단가가 높아질 수도 있다. 한편 스크롤 후면에는 배압실을 설치하여 가스압력으로 스크롤간의 간극을 좁게 유지시키는 방법을 사용한다. 일반적으로 스크롤 팁과 경판 사이의 간극은 10μm 이내인데, 이렇게 하면 스크롤 팁 형상이 간단하고 스크롤 크기 및 무게 면에서는 팁실 방법보다 좋지만 스크롤의 높이 방향을 가광할 때에 매우 높은 가공 정밀도가 필요하고 배압실 안의 밀봉 기술도 함께 요구되는 단점이 있다. 배압실 안의 가스는 토출가스를 이용하거나 압축실과의 통로를 설치하여 중간압을 사용할 수 있다. 예를 들어 히타치 제품의 경우에는 선회스크롤 후면에 배압실을 설치하여 선회스크롤을 고정스크롤에 밀어붙이는 방법을 사용한다. 이때 선회스크롤에 적용하는 전복 모멘트를 상쇄시키기 위해서는 배압실 안의 추력을 크게 하여야 하므로 필요 이상의 팁 부하로 인해 마찰손실이 증가될 수 있다. 그리고 또 다른 방법으로는 코플랜드(Copeland)는 고정스크롤 후면에 배압실을 두고, 고정스크롤을 리프스프링으로 지지하여 고정스크롤이 축 방향으로만 움직이도록 설계하였다.
스크롤 압축기가 짝을 이루어 작동을 할 때는 나선의 접선 방향 누설이 매우 중요하다. 접선 방향 누설을 방지하기 위한 밀봉 구조는 고정반경과 가변반경 프랭크 기구로 분류된다. 고정반경 크랭크 기구는 정밀한 가공기술과 정확한 조립기술에 의해 스크롤 플랭크 사이의 틈새가 허용공차 이내가 되도록 스크롤들을 조합하여 누설을 방지하는 방법이다. 이 때 스크롤 안으로 액체냉매 및 고체오염물질이 들어오면 스크롤이 심각하게 손상될 수 있으므로 1마력 급의 비교적 소형 스크롤 압축기에 적용되고 있다. 가변방경 프랭크 기구는 반경방향의 추종기구로서 슬라이드 부싱, 편심부싱 및 슬라이드 블록 등의 메커니즘이 이용되고 있으며, 이들 반경방향 추종기구는 운전 중에 선회스크롤에 작용하는 원심력을 이용하여 선회스크롤의 플랭크 면을 고정스크롤의 플랭크 면에 압박하여 누설을 방지하는 방법이다.
스크롤 압축기는 종래의 왕복운동식에 비해 효율이 높고 진동 및 소음이 낮으며 소형화 및 경량화가 가능하여 점차 그 사용영역을 넓혀가고 있는 추세이다. 주로 히트펌프, 에어컨 그리고 자동차용 에어컨에 냉매압축기로 채용되고 있다. 스크롤 압축기 내에서 운동하는 부재로는 선회스크롤, 올담링, 슬라이더 부시, 크랭크축이 있는데 이들 부재에 작용하는 힘과 모멘트의 평형으로부터 운동방정식들을 세우고, 이를 연립하여 풀면 각종 반력들과 힘의 작용 등을 구할 수 있다. 이렇게 구한 반력에서 각종 기계적 마찰손실을 구하고 기계적 효율을 계산할 수 있다. 그런데 스크롤 압축기 내의 편심운동을 하는 부재들로 인해 압축기 본체에는 불균형력 즉, 가진력이 발생하고 또한 압축기를 전복시키려는 전복모멘트가 작용한다. 이러한 가진력과 전복모멘트는 균형추의 원심력과 관성력에 영향을 받는다.[5]
다이내믹 압축기[편집]
축류 압축기[편집]
축류 압축기(axial compressor)는 고속회전으로 높은 압력이나 큰 유량의 가스체를 취급하는 데 가장 적합하고, 대량의 기체를 압축하기 위해서 사용하는 압축기이다. 공기를 압축기의 축과 평행하게 일직선상으로 압축시키는 가스 터빈 엔진의 압축기로, 회전자와 고정자로 구성된다. 회전자는 여러 층의 원판 둘레에 많은 깃이 장착되어 있고, 고정자는 압축기의 외부 케이스 역할을 하며 안쪽에 많은 깃이 장착되어 있다. 전면 면적에 비하여 많은 양의 공기를 흡입·압축할 수 있고 다단으로 제작하기 쉬우며, 압축기 효율이 좋기 때문에 고성능 기관에 많이 사용한다.[10]
원심 압축기[편집]
원심 압축기(centrifugal compressor) 또는 터보형 압축기는 유체 동력학적인 원리를 이용하는 것인데 고속으로 회전하는 날개를 통과하는 기체의 운동량을 증가시켜 압력과 속도를 높이는 것으로 축류식과 원심식이 있다. 축류식은 날개에 의하여 축 방향으로 압축되는 것이고 원심식은 반경방향으로 흡입되어 가속되는 압축기이다. 원심 압축기는 크게 나누어 볼 때, 터보냉동기 분야와 터보압축기 분야로 구분할 수 있다. 터보냉동기는 증발기와 압축기, 그리고 응축기와 팽창기로 구성되는 냉동 사이클에서 압축기를 원심압축기로 이용하는 산업기계로서, 주로 사무용 빌딩이나 호텔 그리고 발전소 등지에서 대형 냉동공조를 위해 필수적으로 이용된다.
반면에 터보 압축기는 일반 산업현장에서부터 화학 프로세스 또는 공장에 이르기까지 공기를 포함한 다양한 종류의 가스를 압축하기 위해 사용되는 가장 기본적이고 중요한 요소기계라고 할 수 있다.[11] 이를 적용하는 산업분야는 주로 자동차 라인, 반도체 라인, 화학공장, 식품라인 등에 쓰이며 용도는 콘베어 조정, 샵에어, 공압 시스템 등에 쓰인다. 터보형 압축기는 생산현장에서 요구되는 청정공기를 생산하는데 적합하므로 점차 그 수요가 늘어나고 있는 추세에 있다. 터보형 압축기는 효율이 좋고 폭넓은 운용 영역의 제공이 쉬워 전력의 절감이 용이하다. 터보 압축기의 경우는 공기, 가스 등의 압축에 많이 사용되고 있지만 냉동기용 압축기로서도 그 수요가 매우 많다. 터보형 압축기의 경우 이와 관련한 베어링, 실링, 회전체 동력학 등에 관한 연구가 활발하며 유체역학 측면에서의 임펠러, 디퓨저의 공력설계 역시 매우 중요하다.[5]
산업용[편집]
산업용 가스 및 공기 압축기는 용량별로 서로 다른 형식이 쓰이고 있으며 이를 구동용 전기모터의 마력급으로 간단히 구분하기도 한다. 흔히 100마력 이하는 왕복운동 압축기가, 100~500마력 급은 스크류 압축기가 그리고 500마력급 이상은 원심 압축기가 주로 사용된다. 터보 압축기는 터보 냉동기와 구조상 매우 유사하다고 볼 수 있는데, 다른 점이라면 작동유체가 냉매가 아니고, 냉동사이클에서 응축기와 증발기가 미리 정하는 압력 헤드의 제한이 없으며, 응축기와 증발기 대신에 인터쿨러가 열교환기로 쓰인다는 점이다. 각 단 사이에 존재하는 인터쿨러는 다음 단에서 일어날 압축에 필요한 동력을 절감해 주는 역할을 하여 효율적인 압축과정이 되게 해 준다.
터보 압축기는 다시 일반적인 공기압축기와 프로세스 압축기로 구분된다. 프로세스 압축기는 공기뿐만 아니라 다른 여러 종류의 가스를 압축하는 용도로서, 주로 정유 화학용이나 유전 가스산업, 그리고 정제용, 식품용 등에 많이 쓰인다. 이들을 구분하는 기준은 API 기준에 근거한다. 즉, 같은 공기 압축기라도 API 기준에 따라 제작하면 프로세스 공기압축기에 속한다. 이 중에서도 유전 가스산업 용도로는 모든 가스의 생성에서부터 가스의 처리, 그리고 가스의 운송과정 등에 이르기까지 다양하다. 터보압축기를 구조에 따라 고속형과 저속형으로 나누기도 한다. 일반 산업현장의 터보 공기압축기 대부분은 전자의 구조를 갖고 있고, 후자는 주로 프로세스 압축기에서 많이 볼 수 있다. 후자는 일정한 저속으로 회전하는 밀폐형 임펠러를 쓸 수 있으므로 특별한 실링 시스템을 채택하지 않고도 유독성 가스 등을 취급할 수 있기 때문이다. 그러나 각 단별로 회전수가 일정하므로 최적 효율을 위한 비속도를 확보하지 못하여 전자에 비해 효율이 낮고 소비전력도 큰 단점이 있다.[5]
냉매용[편집]
일반적으로 냉동기로 사용되는 압축기의 종류에 다라 여러 가지로 분류될 수 있는데, 터보냉동기는 다른 방식의 냉동기에 비하여 압축되는 냉매의 유량이나 전체 냉동용량이 크기 때문에 사용하는 냉매도 그 특성에 따라 서로 다른 종류가 쓰인다. 주로 저압의 냉매가 쓰이기 때문에 취급이 간편하고 IGV를 이용한 미소용량 제어가 가능하여 비례제어가 가능하며, 대형이므로 단위 냉동 톤당의 중량이나 설치면적이 적다는 장점이 있으나 중형 이하 급에서는 가격 경쟁력이 떨어지고 저온장치에서는 압축단수가 많이 필요하다는 단점이 있다. 따라서 소용량 범위에 터보냉동기를 적용한다면 요구되는 회전수가 증가하여 증속기어의 개발이 어려워지고 임펠러가 소형화가 되어 설계 및 제작에 어려움이 많아 적당하지 않다. 터보냉동기의 분류는 냉동 용량에 따라 대형과 소형 터보냉동기로 구분한다. 그러나 소형 터보냉동기는 경쟁력이 많지 않다. 압축단수에 따라 분류할 경우, 과거에는 다단압축 형식을 취했으나 냉매가 개량됨에 따라 전기모터와 직결시킨 2단압축 형식으로 발전하였고 현재에는 소형화를 위해 증속기어를 연결한 1단 압축형식이 실용화된 상태이다. 또한 구동부와 압축기가 밀폐구조인가 개방구조인가에 따라 분류할 수도 있다. 밀폐구조인 경우, 전기모터를 압축기와 일체형의 밀폐구조로 함으로써 소형화가 가능하게 하고, 순환하는 냉매가 전기모터를 냉각하게 되어 별도의 냉각장치가 필요 없으며, 증속기어가 없는 경우에는 직결식이라서 소음을 줄일 수 있다.[5]
적용[편집]
냉장고[편집]
컴프레서는 냉장고 안에 지그재그로 연결된 튜브 안의 냉매가 냉장실을 거치면서 낮은 압력의 기체로 변한 것을 높은 압력의 기체로 변환시켜 다시 응축기로 전달하는 냉장고의 주요한 기관 중 하나이다.[12] 응축기→증발기→압축기→응축기로 순환되는 냉장고에서 압축기는 전기모터로 되어 있으며, 낮은 압력의 기체상태인 냉매를 압축하기 위해서 이 전기모터가 작동하면 모터 돌아가는 "우웅~"하는 소음을 내면서 압력을 높여준다. 우리가 알고 있는 '냉장고 소리'는 전기에 의해 돌아가는 압축기의 모터 소리이다.
자동차[편집]
- 열형 컴프레서 : 피스톤을 크랭크축으로 상하운동시키는 것으로, 구조가 간단하고 효율은 높지만, 수직형이어서 엔진룸에 장착성이 나쁘고 기통수를 늘리는 문제와 토크 변동이 크다. 레시프로형 컴프레서의 일종으로, 회전 구동력이 크랭크축을 사이에 두고 피스톤 왕복 운동으로 변하여 냉매를 흡입·압축하는 방식이다. 피스톤 수에 따라 1실린더, 2실린더 및 3실린더 등으로 분류되며, 각 피스톤이 평행으로 정렬되어 있어 모두 열형 컴프레서라고 부른다. 체적 효율은 좋지만 진동 소음이 크기 때문에 현재는 많이 사용하지 않는다.[13]
- 에어컨 컴프레서 : 에어컨은 냉매를 압축해 온도를 떨어뜨리고 열교환기를 통해 찬바람을 만들어낸다. 여기에 사용되는 냉매 압축기를 컴프레서라고 부르는데, 컴프레서는 회전에너지를 실린더를 통해 왕복에너지로 바꿔 냉매를 압축하는 역할을 한다. 내연기관 차량의 에어컨 컴프레서는 엔진과 벨트로 연결되어 있어 엔진 회전력으로 압축한다. 전기자동차의 경우 배터리에 연결된 전기모터를 통한 회전력을 사용한다. 고속으로 회전하고 왕복운동을 하는 에어컨 컴프레서에는 윤활제 즉 오일이 필요하다. 자동차용 에어컨 컴프레서는 냉매와 오일이 섞여 있는 상태로 작동한다. 압축기는 증발기 내의 냉매 압력을 낮은 상태로 유지시키며, 냉매는 온도가 0℃가 되더라도 계속 증발하려는 성질이 있으므로, 상온에서도 쉽게 액화할 수 있는 압력까지 냉매를 흡입하여 압축시킨다.[14] 한편 에어컨 냉매 가스가 부족하면 에어컨 컴프레서에도 문제가 발생해 더 큰 고장으로 이어질 수 있기 때문에 점검 후 반드시 냉매 가스를 충전해 주어야 한다.[15]
각주[편집]
- ↑ 1.0 1.1 〈압축기〉, 《위키백과》
- ↑ 수축열냉난방설비, 〈압축기의 종류및 압축기의 분류1〉, 《네이버 블로그》, 2011-09-08
- ↑ 한국전자기술연구원, 〈가변 자속형 모터의 제어 방법 및 제어 시스템〉, 《한국특허정보원》, 2011-12-26
- ↑ 〈용적형 압축기 ( displacement compressor )〉, 《공조냉동건축설비 용어사전》
- ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 〈공기 압축기의 기술동향〉, 《한국과학기술정보연구원》, 2003-12-28
- ↑ 〈회전 압축기 ( rotary compressor , 回轉壓縮機 )〉, 《환경공학용어사전》
- ↑ 서정범박사, 〈소음.진동배출시설 해설서(2008)-환경부〉, 《네이버 블로그》, 2014-02-28
- ↑ 일산한결행정사, 〈<고양일산김포파주 공장등록대행>소음진동배출시설(압축기) 상세설명〉, 《네이버 블로그》, 2020-05-19
- ↑ 월간 기계기술기자, 〈공조용 스크롤 압축기〉, 《MFG》, 2004-01-01
- ↑ 〈축류 압축기 ( Axial Flow Compressor , 軸流壓縮機 )〉, 《국방과학기술용어사전》
- ↑ 정정화 기자, 〈저소음 공기압축기의 기술동향〉, 《여기에뉴스》, 2008-12-01
- ↑ 팔공산, 〈제2장 압축기의 종류 및 분류〉, 《네이버 블로그》, 2017-07-20
- ↑ 〈열형 컴프레서 ( crank type compressor )〉, 《자동차 용어사전》
- ↑ 〈에어컨 컴프레서 ( air-con compressor )〉, 《에어컨 컴프레서》
- ↑ 〈자동차 에어컨, 똑똑하게 관리하기〉, 《KG모빌리티 공식 블로그》, 2022-06-10
참고자료[편집]
- 〈압축기〉, 《위키백과》
- 〈에어컨 컴프레서 ( air-con compressor )〉, 《에어컨 컴프레서》
- 〈열형 컴프레서 ( crank type compressor )〉, 《자동차 용어사전》
- 〈용적형 압축기 ( displacement compressor )〉, 《공조냉동건축설비 용어사전》
- 〈축류 압축기 ( Axial Flow Compressor , 軸流壓縮機 )〉, 《국방과학기술용어사전》
- 〈회전 압축기 ( rotary compressor , 回轉壓縮機 )〉, 《환경공학용어사전》
- 〈공기 압축기의 기술동향〉, 《한국과학기술정보연구원》, 2003-12-28
- 월간 기계기술기자, 〈공조용 스크롤 압축기〉, 《MFG》, 2004-01-01
- 정정화 기자, 〈저소음 공기압축기의 기술동향〉, 《여기에뉴스》, 2008-12-01
- 수축열냉난방설비, 〈압축기의 종류및 압축기의 분류1〉, 《네이버 블로그》, 2011-09-08
- 한국전자기술연구원, 〈가변 자속형 모터의 제어 방법 및 제어 시스템〉, 《한국특허정보원》, 2011-12-26
- 서정범박사, 〈소음.진동배출시설 해설서(2008)-환경부〉, 《네이버 블로그》, 2014-02-28
- 팔공산, 〈제2장 압축기의 종류 및 분류〉, 《네이버 블로그》, 2017-07-20
- 일산한결행정사, 〈<고양일산김포파주 공장등록대행>소음진동배출시설(압축기) 상세설명〉, 《네이버 블로그》, 2020-05-19
- 〈자동차 에어컨, 똑똑하게 관리하기〉, 《KG모빌리티 공식 블로그》, 2022-06-10
같이 보기[편집]
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