• 기계저널
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• 제33권11호
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• pp.951-956
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• 1993

우리나라 자동차 공업의 성장과 더불어 자동차용 공조기기 산업도 빠른 속도로 양적인 성장을 하여, 특히 자동차용 공조장치는 1992년 공조 관련 기기 총생산액의 약 40%를 차지했다. 자동 차용 공조장치는 압축기, 열교환기, 송풍팬 등의 주요 요소로 구성되어 있으며 이중에서 열교환 기는 공조 공간인 차실내의 쾌적성 향상, 구성 기기의 에너지 효율 향상등과 밀접한 관계가 있다. 이러한 자동차용 열교환기는 에너지 파동 이후 에너지와 자원의 절약에 대한 사회적인 요구에 부응하여 보다 고성능, 소형화, 경량화를 요구하게 되었다. 최근에는 전세계적으로 지구 환경문 제에 대한 관심이 고조되어 에너지 자원의 효율적인 이용, 환경 보호 등을 포함하는 광범위한 열문제를 고려할 필요가 있게 되었다. 특히 자동차용 열교환기는 산업용이나 가정용 고조 시스 템의 열교환기와는 달리 설치공간의 제약, 부하 변동폭의 증대 등으로 인해 고성능, 소형화가 요구되며 또한 자동차의 연비향상을 목적으로 경량화가 요구됨과 동시에 환경 문제의 발단인 대체 프레온 대응 등 해결해야 할 기술적인 과제가 많다. 이러한 상황을 감안하여 대표적인 자 동차용 열교환기의 기술 동향을 소개하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제3권4호
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• pp.297-305
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• 1991

Recently, automotive air conditioning system manufacturers have been made a great efforts on the system compactness and high efficiency. This growing interest comes improvements in evaporator thermal performance, one of the most important factors affecting the performance of air conditioning system. In order to improve design of compact type evaporator, this study executes performs to develop a computer program for evaporator thermal performance prediction of automotive air conditioning system. The brief summaries of this study are as follows: 1) To predict the overall thermal performance of serpentine type evaporator, the new simulating method is developed. 2) The calculations are performed as functions of oil mass concentration and refrigerant two-phase distribution at inlet manifold of evaporator. 3) The validity of this simulating program is confirmed by comparing the predicted thermal performance results to experimental results of practical available evaporator. 4) Based on these results, suggestions are made to improve the thermal performance of evaporator.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.732-736
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• 2016

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 $CO_2$의 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 233 MPa의 최대응력을 보여 소성변형이 일어나지만 파괴가 일어나지 않는 것으로 예측되었다. 밸브 개도에 따라 유량이 증가하며, $CO_2$ 냉매와 R134a 냉매 적용시 각각 550 kg/h, 386 kg/h의 최대 유량을 나타내었다. 또한 R134a에 대한 내압 및 유량성능실험은 해석결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.31-36
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• 2021

최근에 지구온난화 문제로 인하여 자동차 공조시스템은 GWP 지수가 높은 R134a 냉매를 대체할 수 있는 대체 냉매를 적용하고 있다. 본 연구에서는 R1234yf 냉매를 사용하여 내부열교환기와 가면용량형 팽창밸브인 TXV를 적용한 자동차 공조시스템의 성능특성을 해석하였다. 상용 소프트웨어인 Amesim을 이용하여 주요 부품인 압축기, 응축기, 팽창장치, 증발기와 내부열교환기를 모델링을 하여 외기온도와 응축기 휜 피치 변화에 따른 냉동사이클 시뮬레이션을 수행하였다. 외기온도가 30℃에서 40℃로 증가함에 따라 시스템의 냉방용량은 3.1% 감소하고, 압축기 소비동력은 17.1% 증가하였다. 또한, 응축기의 휜 피치를 0.8 mm에서 1.4 mm로 증가시키면서, 사이클 성능특성을 해석하였다. 휜 피치가 1.0 mm 클 경우에 응축기의 방열량은 감소하였고, COP는 5.9% 까지 감소하였다. 응축기 휜 피치가 1.0 mm 보다 작은 0.8 mm에서는 시스템 성능에 큰 변화가 없어 휜 피치 1.0 mm에서 최적의 성능을 나타내는 것으로 분석되었다.