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자동차용 사판식 압축기의 흡, 토출밸브 설계

The Design of Suction and Discharge Valve of Automotive Swash Plate Type Compressor

유체기계저널 = Journal of fluid machinery, v.9 no.2 = no.35, 2006년, pp.13 - 18  

이건호 (두원 공과 대학) ,  권윤기 (두원 공과 대학)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper was studied to design Process considered flexibility and reliability of suction and discharge valves. Flexibility and reliability of valves are main important factors in compressor valves design. And they are incompatible with efficiency of compressor. In this study, we have performed the...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 2에서 보듯이 7개의 실린더와 3개의 검사 체적으로 구성되어 있고, 따라서 각각에 관하여 질량과 온도변화에 관한 1차 미분식 20개, 흡/토출 밸브에 대한 밸브거동 2차 방정식은 각각 7개로 구성된다. 따라서 본 연구는 20개의 1차 미분 방정식과 14개의 2차 미분 방정식을 동시에 연립으로 풀기 위하여 14개의 2차 미분 방정식을 28개의 1차 미분 방정식으로 변환시킨 후 총 48개의 상미분방정식을 4계 Runge-kutta method를 사용하여 해를 구하였다.
  • 따라서 이에 대한 강도 안전성이 확보된 설계 또한 흡, 토출 밸브의 개발에 있어 기본적 요구사항이라 할 수 있다. 본 연구는 C02를 냉매로 사용하는 압축기의 흡, 토출 밸브를 설계함에 있어 몇 가지 중요한 설계 변수들을 검토함으로 밸브설계의 방향을 제시함을 목적으로 한다. 알려진 대로 C02를 냉매로 사용하는 압축기는 기존의 R134의 경우와는 달리 매우 고압의 환경에서 구동되어 지는데 이와 같은 구동 환경의 악화로 인해 밸브 시스템에 있어서도 매우 다양하고도 정밀한 검토가 요구된다.
  • 본 연구에서는 성능해석에서 결정된 스토퍼 높이 H 에 대하여 밸브의 폭을 변화하여 밸브 형상 변화에 따른 역학적 인자들의 변화를 검토하였다. Table 3은 해석에 사용한 형상의 변화값을 나타낸다.
  • 4의 다섯 번째인 충격하중이 지배적인 인자로 작용할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 이들 두 가지의 가장 기본적인 경우에 대해 고찰하였다. 한편 밸브의 유연성은 앞에서도 설명했듯이 압축기의 효율에 매우 중요한 인자로 작용하고 있는데 이에 대한 검토로 구현된 밸브 형상에 대한 고유진동수를 고찰함으로 강도의 안정성을 확보한 최적의 압축기 효율을 극대화시킬 수 있는 설계 인자를 찾아내기 위한 반복적 해석을 수행했다.
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참고문헌 (9)

  1. Werner Soedel, 1984, 'Design and Mechanics of Compressor Valves,' Purdue University Press 

  2. Werner Soedel, 1984, 'Introduction to Computer Simulation of Positive Displacement Type Compressor,' Purdue University Press 

  3. J.Y.Bae, J.W.Suk, 1994, 'A Study on the Fatigue Failure of Valve System in Rotary Compressor,' Proceeding of International Compressor Engineering Conference at Purdue pp409-414 

  4. Jan-Olof Nilsson, 1988, 'Impact Stress in Flapper Valves a Finite Element Analysis,' Proceeding of International Compressor Engineering Conference at Purdue 

  5. Jan-Olof Nilsson, 1980, 'Bending Fatigue Failures in Valve Steel,' Proceeding of International Compressor Engineering Conference at Purdue 

  6. Yunki Kwon, Geoho Lee, Taejin Lee, 2004, 'The Design of Compressor Valve to Consider the Flexibility and Reliability', Proceeding of International Compressor Engineering Conference at Purdue vol 1, c127 

  7. N. Kammer, 2003, 'Method of Design and Reliability Assessment in the Development of Refrigerant Compressor,' Proceeding of International Compressor Engineering Conference at Purdue 

  8. Casini, Dorin, 2001, ' $CO_2$ Compressor and Equipment Use and Availability,' Euro Cooling and Heating Politecnico di Milano 

  9. 2003, Sandvik Technical Note 

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