캠구동 방식을 적용한 자동차 공조시스템용 전자팽창밸브의 성능에 관한 연구

김성철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김성철 (영남대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제17권 제9호

발행연도: 2016.9

수록면: 732 - 736 (5page)

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공조시스템을 구성하는 핵심 부품들의 설계 방향은 효율 향상 및 고생산성 측면을 둘 다 고려하는 것이다. 이러한 핵심부품 중의 하나인 팽창장치는 증발 부하, 압축 용량 및 응축 능력에 따라 냉매의 유량을 조절한다. 본 연구에서는 자동차용 공조시스템을 대상으로 하여 현 냉매인 R134a와 더불어 향후 대체냉매의 하나인 고압 CO2의 사용이 가능한 겸용 전자팽창밸브가 개발되었다. 이 전자팽창밸브는 저 비용 및 고 생산성을 위해 기존 방식과는 달리 편심형 캠구동 방식이 채택되었다. 고안된 설계안을 바탕으로 수치해석을 이용하여 고압 조건에서의 내압성능과 밸브 개도에 따른 유량성능을 각각 평가하였다. 최대작동 압력 조건에서 98MPa의 최대응력을 보이며 탄성영역 이내의 변형을 나타내었다. 파괴압력 조건에서는 233MPa의 최대응력을 보여 소성변형이 일어나지만 파괴가 일어나지 않는 것으로 예측되었다. 밸브 개도에 따라 유량이 증가하며, CO2 냉매와 R134a 냉매 적용시 각각 550 kg/h, 386 kg/h의 최대 유량을 나타내었다. 또한 R134a에 대한 내압 및 유량성능 실험은 해석결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

#Air conditioning system #Cam driving #Electronic expansion valve #Numerical analysis #Refrigerant

참고문헌 (10)

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[단행본] - F. C. McQuiston / 2002 / Heating, Ventilating, and Air Conditioning: Analysis and Design / John Wiley & Sons, Inc. : 165 ~ 179

[단행본] - H. J. Sauer / 1991 / Heat Pump System / Krieger Publishing Company : 221 ~ 228

[학술대회논문] - Y. S. Nam / 2009 / A Study on Performance Characteristics of Electronic Expansion Valve / Spring Conference of KSPSE : 396 ~ 401

[학술지(정기간행물)] - Sung Chul Kim / 2007 / Heating performance enhancement of a CO2 heat pump system recovering stack exhaust thermal energy in fuel cell vehicles / International Journal of Refrigeration 30 (7) : 1215 ~ 1226

[학술지(정기간행물)] - 이준경 / 2007 / 연료전지 자동차용 R-134a 전동식 히트펌프 시스템 개발에 관한 연구 / 한국자동차공학회 논문집 15 (3) : 124 ~ 132

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