플런저 구동 방식의 소형 미소 유량 공기압축기의 설계 이론 연구 = Development of a High Pressure Air Compressor with Small Volume Flowrate by the Plunger Operating Mechanism
저자
발행사항
서울: 서울과학기술대학교 산업대학원, 2012
학위논문사항
학위논문(석사)-- 서울과학기술대학교 산업대학원: 자동차공학과 2012. 2
발행연도
2012
작성언어
한국어
KDC
556.14 판사항(5)
발행국(도시)
서울
형태사항
vi, 27 p.; 26 cm.
일반주기명
지도교수: 김철호
참고문헌: p. 25
소장기관
Recently, a micro-size, light-weight, higher efficiency mechanical system has been focused to develop for an advanced precision industrial products. In this research, a high pressure, low mass flow-rate compact-type air compressor was developed to apply to a micro bubble generation system. There are several mechanical systems to generate compressed air; reciprocating type, rotary type, scroll type etc. A poppet valve with cam shaft is most popular mechanism for the air flow control on a large-size air compressor. But for a small-size air compressor, a plate-type spring valve is a common method to control on-and-off of the air flow in the system. In this project, a reciprocating-type with a plate-type spring valve was incorporated with a plunger operating mechanism.
For the design theory of a model air compressor, a compression and expansion process of the model air compressor was assumed to be an adiabatic process. The required compression pressure and volume flow rate of the model air compressor is 5atg and 0.6 liters/min respectively. For this output performance of an air compressor, a design algorithm was developed and an experiment was carried out to prove the reliability of the design theory. The output performance of the model air compressor is very well matched to the experimental results.
The most important design parameters are a reasonable clearance volume size of an reciprocating-type air compressor and the size of the plate-type spring valve. With the design theory developed, an electrical driven motor size can be decided.
최근 산업기술이 고도화되면서 더욱 정밀하면서 저 중량, 소형화 및 에너지 효율이
높은 제품이 각광을 받고 있다.
본 연구를 통해 개발하려는 소형 공기압축기의 설계 기술은 생물학적 유체소자에 대한
해석 및 전자제어 시스템에서 전자소자의 억제 요소인 열 문제를 해결하기 위한 냉각장치에도 많이 응용되며 제품의 신뢰성 및 성능을 향상시키는 중대한 역할을 하기 때문에 많은 관심이 집중되고 있다.
본 연구에서는 이러한 공기압축기 기술개발 동향에 맞춰 나노기술 산업분야의 실험 장치 및 생산설비에 다양한 용도로 적용되는 소형 미소 유량 공기압축기의 개발을 위해 필요한 신뢰성 높은 설계 이론과 압축기의 성능 예측을 위한 시뮬레이션 이론을 완성하는데 연구의 목적을 두고 있으며, 설계 및 성능 평가 이론의 신뢰성을 검증하기 위해 게이지압력은 5 atg에서 0.6 liter/min의 유량을 연속적으로 생산 할 수 있는 공기압축기를 설계, 제작하였으며, 개발된 공기압축기의 성능 평가를 통해 본 연구에서 개발하고자 하는 미소 유량 공기압축기의 설계 및 성능 평가 이론의 신뢰성을 판단하였다.
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