1-1. 공기압의 정의

공기압은 같은 압력을 이용하는 유압과 흔히 비교가 되는데 공기압은 간단히 압축성을 이용한다고 볼 수 있다. 우리들이 살고 있는 지구 둘레는 공기로 둘러싸여 있다. 이 공기의 주성분은 질소(78.03%), 산소(20.99%) 등이 함유되어 있고 압축성이 있다. 이 압축성을 이용하는 것이 바로 공기압이다.


1-2. 파스칼의 원리(압력의 전달)

정지한 압력의 전달에 관해서는 17세기에 프랑스의 파스칼에 의하여 실험중에 입증한 파스칼의 원리가 있다. 이 원리는 다음과 같다.

밀폐된 용기중에 정지하고 있는 유체의 일부에 가해진 압력은 유체의 모든 부분에 수직으로 작용한다


1-3. 보일의 법칙

영국의 보일에 의하여 발견된 법칙으로서 그림과 같이 실린더의 피스톤을 누르면 체적은 줄지만 압력은 오른다. 즉 일정한 온도로 유지되고 있는 기체의 압력과 체적은 서로 반비례한다 는 것으로서 이를 식으로 나타내면,

P₁x V₁= P₂x V₂=일정
의 관계가 있다.
P₁:초기절대압력 MPa abs(kgf/㎠)
P₂:변화 후의 절대압력 MPa abs(kgf/㎠)
V₁:초기의 체적 ℓ
V₂:변화 후의 체적 ℓ

-1. 유효단면적의 측정방법

압력 5kgf/㎠에 충분한 내용적 V의 용기에 직결되고 여자회로에 그 정격전압을 시간 t만 가하거나 또는 절전하고 용기내압력이 2kgf/㎠가 될때까지 공기를 대기로 방출한 후, 잔존압력을 그 압력계의 지시가 일정하게 되는 것을 기다려서 측정하여 다음의 식에 의해서 산출합니다. 단 용기의 내용적 V는 시간 t가 몇초이상 되로록 선정해야 합니다. 또한 실험은 포트 P,A,B 사이 및 포트 A,B,R 사이로 행합니다.

S={ 12.9V (1/t)log10 x (P0+1.03)/(P+1.03) } x √(273 / T)

S : 유효단면적 ㎟
V : 용기의 내용적 ℓ
P0 : 용기의 초기압력 kgf/㎠
P : 공기방출후 충분한 시간이 경과된 후의 잔여압력 kgf/㎠
t : 여자시간(또는 무여자시간) s
T : 실온(절대온도) K

 2-2. 합성유효단면적

2-3. 유효단면적과 Cv값

미국 등 INCH계 단위를 사용하고 있는 나라에서는 유효단면적에 상당하는 값으로서 Cv값을 사용하고 있습니다. 이 값은 60˚F (15.6˚C)의 맑은 물을 밸브 전후의 차압 1psi (1ℓb/inch²=0.07kgf/㎠)로 유지하여 흐를때의 유량을 G. P. M (가론/min) (1G.P.M=3.785ℓ/min)으로 표시한 값으로 표시합니다

유효단면적 S와 Cv값의 관계는 근사적으로 다음과 같습니다.

S=18.45Cv

2-4. 온도상승특성