[논문]로터리 컴프레서 진동원 검출을 위한 인텐시티 기법

김희철; 이동연; 이화조; 심재술

doi:10.5762/kais.2011.12.8.3398

초록
AI-Helper

본 논문에서는 공조용 로타리 컴프레서에서 발생하는 진동을 줄이기 위하여 진동 인텐시티를 이용하는 방법을 다룬다. 일반적으로 진동 인텐시티는 진동의 흐름을 통해서 소음원을 그래픽적으로 보여주기 위한 좋은 도구이다. 진동 인텐시티의 유용성을 보이기 위하여, 동일한 평면 위에서 동일한 방향(z 방향)을 향하도록 위치한 세밀하게 설계된 단축 3개의 가속도계를 이용하여 정상적인 컴프레서와 문제가 있는 컴프레서에 대해 진동 인텐시티를 측정하였다. 본 논문에서 컴프레서의 표면에서 진동원 위치를 찾을 수 있었고, 문제가 되는 3kHz ~ 6.3kHz의 주된 소음원은 컴프레서의 Bottom 부분에서 발생하는 것으로 밝혀졌고, 베인 슬롯의 열 변형에 의한 소음임을 알 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Vibration intensity (VI) method is used to reduce sound source generated from air-conditioning rotary compressor. Generally VI method is a good tool to find a sound source through vibration power flow. In this paper, the vibrations are measured by using the 3 uni-axial accelerometer from both the sh...

Vibration intensity (VI) method is used to reduce sound source generated from air-conditioning rotary compressor. Generally VI method is a good tool to find a sound source through vibration power flow. In this paper, the vibrations are measured by using the 3 uni-axial accelerometer from both the shells of the normal compressor and the fault compressor. The VI method successfully found out the sound source position on the surface of the compressor. In addition, the main noise (3kHz ~ 6.3kHz) was deminished by applying the newly designed compressor inner part which is related to the orginal noise source.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문은 공조용 컴프레서와 같이 복잡한 구조물에서 VI의 해석 및 계측 방법을 소개하고, 실제 사이클 작동 중에 문제가 되는 3kHz ~ 6.3kHz의 주요 소음원 레벨이 48dBA를 상회하고 있어서 문제가 되고 있으므로, 그 소음 레벨의 저감을 위하여 VI 실험 계측 방법을 사용하여 공조용 컴프레서의 진동원의 위치를 규명하고 진동원의 주 원인을 개선하여 공조용 컴프레서의 소음 문제를 해결하고자 한다.

가설 설정

진동 인텐시티 픽업으로 판의 굽힘 진동을 검출하는데, 진동 인텐시티 센서 중심점인 측정점의 진동 가속도를 3채널 가속도계의 출력에 의해 얻을 수 있는 것은 굽힘파의 파장이 진동 인텐시티 픽업 밑면 직경과 비교해 충분히 길다고 가정하는 것이다. 이론상으로는 굽힘파의 파장 r는 진동 인텐시티 픽업 밑면 직경 d의 4배 이상일 필요가 있다.

제안 방법

본 논문에서는 공조기용 컴프레서에 대해 VI 측정 및 분석을 수행하였다. VI 측정 및 분석 을 수행함으로써 공조기용 컴프레서 Shell의 진동 가시화를 구현할 수 있었다.
소음 양품 컴프레서와 소음 불량 컴프레서를 VI 측정 면에서 VI 진동 측정을 수행하고 VI 해석을 수행한다.
공조용 컴프레서는 일반 가정에서 흔히 볼 수 있는 가정용 에어컨에 장착되는 컴프레서이다. 이러한 컴프레서를 소음 양품 1대, 소음 불량품 1대를 VI 각각 소음 시험과 VI 측정 시험하여 그 특성을 비교 분석할 것이다.
일반적인 경우의 곡률을 가지는 임의 형상 쉘에서 굽힘파에 의한 진동 인텐시티의 이론식은 3차원 얇은 쉘의 탄성 이론을 적용하여 도출할 수 있으나 이것은 매우 복잡하고 실제 현상을 규명하는 것도 곤란하다. 이런 이유로 본 논문에서는 한 방향만 굴곡을 가지는 단순 원통 쉘에 대한 진동 인텐시티의 이론식을 기술한다.

이론/모형

진동 인텐시티 기법은 1970년에 Noiseux 에 의해서 처음으로 도입되었는데, “판 또는 보내를 굽힘파에 전파되는 단위 시간, 단위 폭 당의 진동 에너지”로 정의할 수 있다[3]. VI 기법은 기본적으로 평판을 대상으로 이용되었으나, 1976년에 Pavic이 수행한 임의의 굴곡을 가지는 쉘에서 VI의 엄밀해를 도출한 굴곡을 가지는 쉘 구조에 적용하였다[4]. 하지만 그 해는 상당히 복잡하고 실제 계측에서는 실용적이지 못하였다.

성능/효과

본 VI 실험 결과에 의하면, 문제가 되는 3kHz ∼ 6.3kHz의 주된 소음원은 컴프레서의 Bottom 부분에서 발생하는 것으로 밝혀졌고 이것은 베인 슬롯의 열 변형에 의한 소음임을 알 수 있다.
압축기의 진동 전달 경로는 내부 압축 기구부에서 발생하여 진동이 주로 용접점을 통하여 쉘로 전달되고 있는 것으로 파악되며, 내부 기구부의 회전에 따라 용접점을 통해서 진동이 전달되고 이렇게 전달된 진동이 소음을 유발함을 추정할 수 있다. 이러한 추론은 공조용 컴프레서의 구조를 상기해보면 상당히 타당한 추론임을 알 수 있고, 로터 지지 방식 변경에 의한 진동원을 개선해 보면 문제가 되었던 위치의 진동원이 사라짐을 확인할 수 있어 VI 실험 결과의 타당성을 입증할 수 있다.
VI 측정 및 분석 을 수행함으로써 공조기용 컴프레서 Shell의 진동 가시화를 구현할 수 있었다. 진동 가시화의 구현 결과, 단순한 소음 측정에 의한 주파수 분석 결과로는 알 수 없었던 제품의 주된 소음 발생위치를 알 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	VI 기법은 은 기본적으로 평판을 대상으로 이용되었으나, 1976년에 Pavic이 수행한 임의의 굴곡을 가지는 쉘에서 VI의 엄밀해를 도출한 굴곡을 가지는 쉘 구조에 적용하였는데 그 해의 단점은?	VI 기법은 기본적으로 평판을 대상으로 이용되었으나, 1976년에 Pavic이 수행한 임의의 굴곡을 가지는 쉘에서 VI의 엄밀해를 도출한 굴곡을 가지는 쉘 구조에 적용하였다[4]. 하지만 그 해는 상당히 복잡하고 실제 계측에서는 실용적이지 못하였다. 한편 Kojima는 굴곡을 가지는 원통 쉘에서 산출한 VI 해석 및 계측 방법을 보다 실용적을 고안하였다[5].
	진동 인텐시티란?	진동 인텐시티 (Vibration Intensity 이하 VI) 는 얇은 판에서 면외 진동 중 굽힘 진동에 의해 전파되는 진동 에너지를 벡터량으로 나타낸 것이다. 진동 인텐시티를 나타내는 기초 식은 그림1에서와 같이 판의 미소 단면에 작용하는 전단력 Qx , 굽힘 모멘트 wx , 비틀림 모멘트 wxy에 의해 단위 폭 및 단위 시간에 이루어지는 일의 합으로 정의된다[6].
	공조용 컴프레서의 단점은?	이러한 소음원으로부터 발생한 소음이 컴프레서 내부에서 발생하여 쉘을 통하여 외부로 전달된다. 특히 공조용 컴프레서는 쉘에 직접적으로 내부 구성물들이 용접되어 결합되어 있으므로 내부 소음원별로 발생 위치나 그 전달 경로를 알기 어렵다[1]. 소음원의 위치를 알아내는 방법으로 일련의 마이크로폰을 사용하는 음향 홀로그래피 방법 [2]과 진동 픽업으로 진동 에너지의 흐름을 측정하는 진동 인텐시티 해석방법이 있다[3].

참고문헌 (5)

K. Sano, Kawahara, Fujiwara,Ishii, "Experimental study for noise and vibration in Hermetic type compressor(1st report:Reduction of noise caused by resonance of each scroll compressor element)," Trans. JSRAE, Vol.14, No.2, 1997, pp.125-136.
R. C. Wei, A. L. Pate and M. R. Bai, "Power Estimation from Acoustical Holography," ASME Winter Annual Meeting, Nov. 25-30 (1990)
D. Noieux, Measurement of power flow in uniform beams and plates, Journal Acoustic Society America, Vol.47, No.1,1970, pp.238-247

상세보기
G. Pavic, Measurement of structure borne wave intensity, Part 1:Formulation of the methods, J. Sound and Vibration, Vol.49, No.2, 1976, pp.221-230

상세보기
N. Kojima, H. Zhou, M. Endo, M. Sito, Measurement of Vibration intensity in a U-shaped shell, Proceedings of Inter Noise 96, 1996, pp. 1379-1382

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

로터리 컴프레서 진동원 검출을 위한 인텐시티 기법
Vibration Intensity Method to Detect Vibration Source of Rotary Compressor 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

이론/모형

성능/효과

질의응답

참고문헌 (5)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

로터리 컴프레서 진동원 검출을 위한 인텐시티 기법 Vibration Intensity Method to Detect Vibration Source of Rotary Compressor 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

이론/모형

성능/효과

질의응답

참고문헌 (5)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

김희철 (1) 이화조 (27) 심재술 (17)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

로터리 컴프레서 진동원 검출을 위한 인텐시티 기법
Vibration Intensity Method to Detect Vibration Source of Rotary Compressor 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper