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스크롤 압축기의 동적 거동 해석
Dynamic Behavior Analysis of Scroll Compressor 원문보기

융ㆍ복합기술연구소 논문집 = Journal of institute of convergence technology, v.2 no.2, 2012년, pp.49 - 54  

천승우 (한국교통대학교 기계공학과) ,  박성준 (한국교통대학교 기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

These conventional reciprocating compressor(reciprocating type compressor) or household refrigerators and car air conditioning rotary compressor, rotary compressor, has been used by a reciprocating piston torque variability and the deepening of the vibration problem, the suction valve and discharge ...

주제어

#고정 스크롤   #회전 스크롤   #구조 해석   #모달 해석  

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

문제 정의

  • 그러므로 토크의 변화가 작고 소음과 진동을 작게 하여 쾌적한 환경을 만드는데 많은 기여를 한다. 본 논문에서는 스크롤 압축기의 fixed scroll(고정 스크롤)과 orbiting scroll(회전 스크롤)의 구조진동특성을 파악하기 위하여 진동실험을 수행하였다. 또한 실험결과의 비교를 위하여 상용 유한요소 프로그램인(ANSYS)를 이용하여 해석을 수행하였고, 유한요소모델을 이용하여 재료변경에 따른 고유 진동특성에 대해 연구하였다.
  • 고정스크롤과 회전스크롤간에 접촉해석 처리를 적용하여 전체변형량(total deformation) 과 모달 해석(modal analysis) 그리고, 1차에서 6차까지의 모드 형상(mode shape)를 분석하도록 하였다. 본 논문에서는 스크롤 압축기의 구조 및 원리와 기술에 대하여 간단히 요약하고 스크롤 압축기의 스크롤 동적 거동 해석에 관하여 서술하고자 한다.

가설 설정

  • 이렇게 누설량이 작기 때문에 기존 압축기에 비해 스크롤 압축기의 효율은 매우 좋은 편이다. 둘째, 압축기내 밸브가 없다는 것이다. 흡입과 배출이 밸브에 의하여 작동되는 것이 아니라 자연스러운 공간사이의 압력운동으로 이뤄지므로 밸브에 의한 압력손실을 방지할 수 있으며 팽창 체적이 없으므로 체적 효율이 높다.
  • 또한 밸브의 부재는 압축기의 고장부위를 줄여주므로 압축기의 신뢰성을 향상 시켜준다. 셋째, 압축이 여러 과정으로 나누어져 일어난다는 것이다. 그러므로 토크의 변화가 작고 소음과 진동을 작게 하여 쾌적한 환경을 만드는데 많은 기여를 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
압축기란? 일반적으로, 압축기는 외부의 동력을 이용하여 로터(rotor)의 회전작용으로 인해 가스 상태인 작동유체의 전압(total pressure)을 증가시켜 압축 작업을 수행하는 유체기계로 정의한다. 이러한 압축기는 종래에는 왕복동식 압축기(reciprocating type comp‐ressor)나 로터리식 압축기(rotary compressor)가 가정용 냉장고 및 자동차 에어컨에 사용되어 왔으나, 피스톤 왕복 운동에 의한 토크 변동성의 심화와 진동 문제, 흡입 밸브와 토출 밸브에서의 손실 등으로 인해 현재는 저소음, 고 효율, 소형 경량화의 특징을 가진 스크롤 압축기(scroll compressor)의 사용이 늘어나고 있다.
스크롤 압축기의 소재 변경에 따른 진동 해석은 어떻게 되는가? 스크롤 압축기의 소재 변경에 따른 진동 해석을 수행하였다. 알루미늄합금과 마그네슘합금의 차이는 밀도와 전도도의 차이에서 나타났지만 해석결과에서는 물성치만 바뀌었을 뿐 큰차이는 없는걸 확인할 수 있고 스크롤간의 정밀한 분석을 위하여 세밀한 모델링이 필요하며 효율적인 모델링을 개선할 필요가 있다.
스크롤 압축기는 어디에 사용되는가? 이러한 압축기는 종래에는 왕복동식 압축기(reciprocating type comp‐ressor)나 로터리식 압축기(rotary compressor)가 가정용 냉장고 및 자동차 에어컨에 사용되어 왔으나, 피스톤 왕복 운동에 의한 토크 변동성의 심화와 진동 문제, 흡입 밸브와 토출 밸브에서의 손실 등으로 인해 현재는 저소음, 고 효율, 소형 경량화의 특징을 가진 스크롤 압축기(scroll compressor)의 사용이 늘어나고 있다. 스크롤 압축기는 인벌류트 치형의 두 개의 맞물린 스크롤이 선회운동을 하면서 압축하는 압축기로서 여러 장점으로 인해 룸에어컨 및 패키지 에어컨, 자동차용 에어컨, 저온 냉동기등 많은 분야에서 사용되고 있다. 스크롤 압축기는 기존 압축기에 비해 여러 장점을 가지고 있다.
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