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냉장고 컴프레서/압축기(compressor)는 냉장고의 냉각 시스템에서 필수적인 구성 요소로서, 기기 내부에서 원하는 저온을 유지하는 기본적인 역할을 하며, 냉장고 컴프레서/압축기의 순환공정을 아래와 같이 정리했습니다.
개념
컴프레서의 용도
냉장고 컴프레서의 주된 목적은 증발기 코일에서 저압 저온의 냉매 증기를 압축하여 압력과 온도를 높이는 것입니다.
이는 냉동 사이클이 효과적으로 작동하기 위해서 반드시 필요합니다.
컴프레서의 구성
압축기는 모터, 피스톤, 밸브 등 여러 가지 주요 부품으로 구성되어 있으며, 이들 부품이 함께 작동하여 원하는 냉각 효과를 얻을 수 있는 순환 과정을 생성합니다.
모터
압축기 모터는 압축 과정의 전 과정을 구동하는 역할을 하며, 일반적으로 전기로 작동하며, 냉장고를 사용하는 동안에도 계속 작동하도록 설계되어 있습니다.
피스톤
압축기 내부에는 상하로 움직이는 피스톤이 있으며, 피스톤은 모터와 연결되어 냉매 가스를 압축하는 역할을 하며, 피스톤이 움직임에 따라 압축기 내부의 압력 변화를 발생시킵니다.
밸브
압축기에는 흡입 밸브와 토출 밸브의 두 가지 밸브가 있습니다. 이 밸브들은 냉매가 올바른 방향으로 흘러가도록 하고 압축 과정에서 역류가 없도록 합니다.
냉매
냉매는 시스템의 중요한 구성 요소이며, 저온에서 액체와 기체 사이에서 쉽게 변화할 수 있는 특수한 유형의 유체입니다. 일반적인 냉매로는 클로로플루오르카본(CFC), 하이드로클로로플루오르카본(HCFC), 하이드로플루오르카본(HFC) 및 암모니아 및 이산화탄소와 같은 천연 냉매가 있습니다.
순환 공정
냉장고 압축기의 작동은 증기 압축 사이클로 알려진 순환 과정을 거치게 되는데, 이 사이클은 압축, 응축, 팽창, 증발의 4단계로 이루어져 있습니다.
a. 압축
사이클은 컴프레서의 피스톤이 아래쪽으로 이동하면서 시작됩니다.
이 작용으로 저압 영역이 형성되고 증발기 코일에서 나온 저온의 기체 냉매가 흡입 밸브를 통해 컴프레서로 유입됩니다.
피스톤은 위쪽으로 이동하여 기체를 압축합니다. 이 압축은 냉매의 압력과 온도를 모두 증가시킵니다.
b. 응축
고압, 고온의 냉매 가스는 압축기를 벗어나 냉장고의 뒷면이나 바닥에 위치한 응축기 코일로 들어가는데, 이러한 코일은 냉매로부터 열을 방출하여 열을 잃고 고압의 액체 상태로 변하게 되는데, 이러한 열교환은 냉매의 냉각에 매우 중요한 역할을 합니다.
c. 팽창
그러면 고압의 액체 냉매는 팽창 밸브를 통해 흐르게 되고, 팽창 밸브는 압력을 감소시킵니다. 이 급격한 압력 강하는 냉매를 팽창시켜 액체와 증기의 저압, 저온 혼합물로 만듭니다.
d. 증발
저압의 냉매는 메인 냉장실 내부의 증발기 코일로 들어가는데, 이 코일들을 순환하면서 냉장고 내부의 열을 흡수하여 액체 냉매가 증발하여 저압의 증기로 변하게 되는데, 이 증발 과정을 통해 냉장고 내부가 냉각되어 내용물이 차갑게 유지됩니다.
사이클 순환
증발 단계 이후 저압 증기는 흡입 밸브를 통해 다시 압축기로 흡입되고 사이클은 반복되며, 압축기는 계속 가동되며, 필요에 따라 사이클을 조절하여 냉장고 내부의 원하는 온도를 유지합니다.
온도 제어
냉장고의 서모스탯(thermostat)은 내부 온도를 모니터링하고 그에 따라 압축기의 작동을 조절하도록 신호를 보내며, 온도가 설정된 지점 이상으로 올라가면 원하는 온도를 유지하기 위해 압축기가 더 자주 작동하고, 반대로 온도가 너무 낮으면 에너지를 절약하기 위해 압축기가 더 적게 작동합니다.
효율성 및 유지보수
냉장고 컴프레서의 효율은 가전제품의 전체적인 에너지 효율을 위해 필수적이며, 콘덴서 코일을 세척하고 적절한 냉매 충전을 보장하는 등 정기적인 유지보수를 통해 컴프레서의 효율을 유지하고 냉장고의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.
정리하면, 냉장고 압축기는 음식물 및 기타 음식물의 보존에 필요한 저온을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 압축, 응축, 팽창, 증발 과정을 통해 냉매를 지속적으로 순환시켜 전 과정을 압축 모터가 구동함으로써 이를 달성합니다. 냉장고의 효율적이고 에너지 효율적인 냉각을 위해서는 압축기의 적절한 유지보수와 효율적인 작동이 필수적입니다.