The diesel engine uses the intercooler for cooling of charging air by the turbo-charger. But the cooling efficiency of the intercooler which is influenced by the vehicle speed is decreased in low vehicle speed. If the vortex tubes are substituted for the intercooler due to their many intrinsic benefits in many industrial fields as parts for refrigerating machines, the cooling efficiency could be advanced in the low speed range. In this study, a counter-flow type of vortex tube is employed to investigate the temperature separation characteristics with various geometric configurations for optimization of charging air cooling. A parametric study was conducted to evaluate the performance of the vortex tube with various geometric structures and operating inlet pressures. The results show that variation of the cold exit orifice hole diameter significantly influences the energy separation between two exits.

HFC-134a is currently used as a refrigerant in automotive air conditioning system replacing the ozone depleting CFC-12 refrigerant. This paper was experimentally studied on the performance characteristics of an automotive air conditioning system with variations of charging refrigerant and compressor speed. An air conditioning system was composed of laminated type evaporator, parallel flow type condenser, vane rotary type compressor, externally equalized thermostatic expansion valve and receiver drier with specifications of Hyundai Sonata Ⅱ vehicle. And the automatic measuring system of air conditioner used KTE-1000BA developed by a KT ENG Co., Ltd.. of Korea. The optimum conditions which were tested as available parameters for better performance are indicated charging refrigerant 800 g and compressor speed 1700 rpm.

본 연구는 에어컨의 적정냉매충전량 진단을 위한 자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 공기 온도 33∼35℃, 습도 55∼57%RH로 조절되는 실내에서 SONATA III(Hyundai motor Co., Korea)자동차의 에어컨시스템을 대상으로 냉매충전 및 성능시험장치를 구성하고 냉매충전량 변화에 따른 냉매라인의 측정량으로 각 지점 온도와 고압 및 저압을 측정하고 분석하였다. 냉매라인의 측정온도는 압축기, 응축기, 리시버드라이어 및 증발기의 입구와 출구 파이프표면온도와 응축기와 증발기벤트 입구와 출구의 송풍공기온도이다. 이들 각 온도와 압력은 정도의 차이는 있으나 모두 냉매충전량(Wr)에 따른 영향을 받으며, 이들을 측정하여 냉매충전 정도를 진단할 수 있는 것으로 나타났다. 엔진회전속도 2,000 rpm과 1,500 rpm에 따른 각 측정량의 변화양상은 차이가 나타나지 않아 에너지사용량이 낮은 1500 rpm이 시험 회전수로 적당할 것으로 판단된다. 냉매충전량에 가장 큰 영향을 입는 측정량은 증발기벤트 입출구온도차(Td)이며, 그 다음이 냉매라인 고압측의 압력(P1)으로 나타났다. 1,500 rpm에서 Wr이 350 g까지 증가함에 따라 Td는 급격히 증가하다가 350g에서 700g까지는 12.8℃에서 16.7℃로 완만하게 증가하였고, 700g을 초과하면서 완만하게 감소하였다. P1은 Wr이 400 g까지 증가함에 따라 급격히 증가하다가 400 g에서 700 g까지는 14.3 kgf/cm2에서 16.0 kgf/cm2으로 완만하게 증가하였고 700 g을 초과하면 급격하게 상승하였다. 에어컨사용설명서에 제시된 냉매충전량이 720 g인 것을 고려하면 1,500 rpm에서 적정냉매충전량 진단은 5%오차범위에서 증발기벤트 입출구 공기온도차가 15℃, 고압측압력 15 kgf/cm2일 때로 추정된다. 에어컨상태가 정상인 진단은 Td가 12℃이상과 P1이 14 kgf/cm²에서 16 kgf/cm² 사이일 때로 판단된다.