KR100943035B1 - 이동식 질소공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동식 질소공급장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 트레일러; 상기 트레일러 상에 설치된 적어도 하나이상의 질소저장탱크; 상기 질소저장탱크에 외부로부터 질소를 충전시킬 수 있도록 하는 질소공급부; 상기 트레일러 상에 설치되어 상기 질소저장탱크에 저장된 질소를 펌핑하는 가스부스터; 상기 가스부스터로부터 펌핑된 질소를 제 1소정압력으로 공급하는 고압공급부; 상기 고압공급부와 분기되어 설치되며 상기 가스부스터로부터 공급된 질소를 상기 제 1소정압력보다 낮은 제 2소정압력으로 공급하는 저압공급부를 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 필요시 선택적으로 고압상태 또는 저압상태의 질소를 선택적으로 공급할 수 있도록 함으로써 질소공급장치의 활용효율을 보다 향상시킬 수 있고, 또한 각각의 압력레귤레이터를 사용하여 정밀하게 질소공급압력을 제어할 수 있으므로 작업효율을 향상시킬 수 있으며, 더욱이 에어공급 또는 질소공급을 선택적으로 적용하여 질소펌핑을 수행할 수 있도록 하여 장치의 적용효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

이동식 질소공급장치{TRAVELING NITROGEN SUPPLY APPARATUS}
도 1은 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동식 질소공장장치를 도시한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치의 유압회로도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100...트레일러
110...질소공급부
120...질소저장탱크
130...에어공급부
140...가스부스터
160...고압공급부
170...저압공급부
본 발명은 이동식 질소공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질소공급이 이루어지는 각종 장치에 소정압력 이상의 고압상태 또는 소정압력 이하의 저압상태 로 질소를 선택적으로 공급할 수 있도록 한 이동식 질소공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 질소공급장치는 각종 산업분야에서 가장 널리 사용되는 것으로, 항공기, 반도체, 자동차. 평판디스플레이 등의 제조작업을 위한 공정에 질소를 공급하기 위하여 사용되는 장치이다.
이러한 질소공급장치에서 종래의 것들은 주로 사용을 위하여 설정된 압력상태로만 질소를 공급하도록 되어 있다. 즉 필요에 따라 저압상태와 고압상태를 선택적으로 적용하여 질소를 공급하지 못하고 있다.
특히 항공기의 제조공정에서 사용되는 질소공급장치의 경우는 주로 3500PSI 압력으로만 질소를 공급하는 고압 질소공급장치만이 적용되고 있기 때문에 저압상태로 질소를 공급할 필요가 있을 경우 별도의 저압 질소공급장치를 제작하여 사용하여야 하므로 장치의 사용효율과 질소공급을 위한 작업효율이 상당히 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 설정된 소정압력 이상으로 질소를 공급하도록 하고, 또한 선택적으로 소정압력 이하로도 질소를 공급할 수 있도록 한 이동식 질소공급장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 트레일러; 상기 트레일러 상에 설치된 적어도 하나이상의 질소저장탱크; 상기 질소저장탱크에 외부로부터 질소를 충전시킬 수 있도록 하는 질소공급부; 상기 트레일러 상에 설치되어 상기 질소저장탱크에 저장된 질소를 펌핑하는 가스부스터; 상기 가스부스터로부터 펌핑된 질소를 제 1소정압력으로 공급하는 고압공급부; 상기 고압공급부와 분기되어 설치되며 상기 가스부스터로부터 공급된 질소를 상기 제 1소정압력보다 낮은 제 2소정압력으로 공급하는 저압공급부를 구비한 것을 특징으로 한다.
그리고 바람직하게 상기 고압공급부는 상기 가스부스터로부터 펌핑된 질소의 압력을 측정하는 고압측 압력게이지와 상기 고압측 압력게이지에서 측정된 압력에 따라 질소가스를 상기 제 1소정압력으로 조절하는 고압측 압력레귤레이터와 상기 저압공급부로 질소가스가 공급될 때 상기 고압측 압력레귤레이터로부터 질소가 공급되는 것을 차단하는 차단밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 저압공급부는 상기 가스부스터로부터 공급된 질소의 압력을 측정하는 저압측 압력게이지와 상기 저압측 압력게이지에서 측정된 압력에 따라 질소를 상기 제 2소정압력으로 조절하는 저압측 압력레귤레이터와 상기 고압공급부로 질소가스를 공급할 때 상기 고압공급부로부터 질소가스가 역류하는 것을 차단하는 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 제 1소정압력은 3500PSI 인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 상기 제 2소정압력은 0 - 700PSI 인 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 일실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 차량에 연결하여 이동이 가능하도록 다수개의 바퀴(101)에 의하여 지지된 트레일러(100)로 구현되고, 트레일러(100) 상의 구성은 질소저장탱크(120)와 기타 각종 밸브류 등과 같은 제어장치가 대부분의 부피를 차지한다.
그리고 외부로부터 질소를 질소저장탱크(120)로 공급하여 저장할 수 있도록 하는 질소공급부(110)와 트레일러(100)에 장착된 가스부스터(140)의 동작을 위하여 외부로부터 에어가 공급되는 에어공급부(130)가 장착된다. 또한 본 발명에서의 가장 특징적인 부분이라고 할 수 있는 고압공급부(160)와 저압공급부(170)가 각각 마련되고, 최종에 공급대상물(190)로의 질소 공급을 위한 연결부(180)가 마련된다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치의 구성을 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 질소공급부(110)는 필요시 외부의 질소공급원과 연결되어 질소를 트레일러(100)에 적재된 다수의 질소저장탱크(120)에 충전하도록 한다. 이 질소저장탱크(120)는 1단계 질소저장탱크(121)로써 4개가 설치되고, 가스부스터(140) 직전에 별도로 2단계 질소저장탱크(122)로써 2개가 설치되어 2단 저장으로 안정적인 질소 공급상태가 유지하도록 한다.
그리고 질소저장탱크(120) 다음에는 가스부스터(140)가 장착된다. 이 가스부스터(140)는 외부의 에어 공급원으로부터 공급된 에어를 에어공급부(130)가 전달하여 동작하도록 되어 있다.
여기서 이 에어공급부(130)에는 필터(131)와 전술한 질소공급부(110)와 연결된 삼방밸브(132), 그리고 공급되는 에어의 압력을 조절하는 에어 레귤레이터(133) 및 공급되는 에어의 압력이 소정압력 이상일 경우 안정적인 유로동작을 위한 별도의 에어 파일롯 스위치(134)와 최대 3600PSI 로 셋팅된 릴리프 밸브(135)가 장착되 어 있다. 이 릴리프 밸브(135)는 가스부스터(140)의 하류 측과도 연결되어 펌핑된 질소의 과다 압력제어가 가능하게 한다.
한편, 전술한 삼방밸브(132)에 의하여 가스부스터(140)는 공기에 의한 동작과 함께 질소에 의한 동작이 선택적으로 가능하게 되어 있다. 즉 삼방밸브(132)는 유로의 개통을 에어공급부(130)와 가스부스터(140), 또는 질소공급부(110)와 가스부스터(140)가 각각 선택적으로 개통되도록 에어공급원이 존재하지 않은 장소에서도 가스부스터(140)를 작동시켜 질소공급을 수행할 수 있도록 한다.
다음으로 가스부스터(140) 하류에는 가스 필터(151)와 퓨어 필터(150)가 설치되어 보다 순도가 높은 질소의 공급이 이루어지도록 하고 있고, 각각의 필터(150)(151)의 하류에는 전술한 고압공급부(160)와 저압공급부(170)가 설치된다.
이 고압공급부(160)는 가스부스터(140)로부터 공급된 질소의 압력을 측정하는 고압측 압력게이지(161)와 고압측 압력게이지(161)에서 측정된 압력에 따라 질소가스를 제 1소정압력, 즉 3500PSI로 조정하여 공급하는 고압측 압력레귤레이터(162)가 설치되어 있고, 또한 고압측 압력레귤레이터(162)로부터 공급되는 질소가스가 저압공급부(170)로 공급되는 것을 차단하는 차단밸브(163)가 장착되어 있다.
그리고 저압공급부(170)는 필터(150)(151)의 하류에 고압공급부(160)에 대하여 병렬로 분기되어 유로를 형성하고 있다. 이 저압공급부(170)는 가스부스터(140)로부터 공급된 질소의 압력을 측정하는 저압측 압력게이지(171)와 저압측 압력게이 지(171)에서 측정된 압력에 따라 질소를 제 2소정압력, 즉 0 - 700PSI로 조절하는 저압측 압력레귤레이터(172)를 구비하고 있고, 저압측 압력레귤레이터(172)의 하류에는 고압공급부(160)로 질소가스를 공급될 때 고압공급부(160)로부터 저압공급부(170)로 질소가 역류하는 것을 차단하는 체크밸브(173)를 함께 구비하고 있다.
그리고 이들 고압공급부(160)와 저압공급부(170)의 하류에는 최종적으로 질소가스가 공급대상물(190)에 공급되도록 밸브(181)와 연결호스(182)로 된 연결부(180)가 장착되어 있다.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치의 작용상태에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 네 가지의 구동모드로 작동한다. 즉 에어구동-고압질소공급, 에어구동-저압질소공급, 질소구동-고압질소공급 및 질소구동-저압질소공급으로 동작을 수행한다. 이하 각각의 구동모드를 구분하여 설명하기로 한다.
먼저, 에어구동-고압질소공급은 외부의 에어공급원에 에어공급부(130)가 연결되어 가스부스터(140)로 소정 압력의 에어를 공급한다. 그러면 가스부스터(140)는 질소가스를 질소저장탱크(120)로부터 펌핑하여 고압공급부(160)로 질소를 공급하는데, 이때 차단밸브(163)는 열린 상태에 있기 때문에 고압레귤레이터(162)에서 압력이 조정된 질소는 제 1소정 압력으로 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다. 그리고 이때 고압공급부(160)를 통하여 공급되는 질소는 체크밸브(173)에 의하여 저압공급부(170)로 역류되는 것이 방지된다.
그리고 에어구동-저압질소공급은 외부의 에어공급원으로부터 에어공급부(130)를 거쳐 가스부스터(140)로 소정 압력의 에어가 공급되면 가스부스터(140)는 질소를 질소저장탱크(120)로부터 펌핑하여 저압공급부(170)로 질소를 공급하는데, 이때 차단밸브(163)는 닫힌 상태에 있다. 따라서 질소는 고압공급부(160)를 통하여 공급되지 않고 오로지 저압공급부(170)를 통하여만 공급되어 설정된 제 2소정 압력으로 질소가스를 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다.
계속해서, 질소구동-고압질소공급은 삼방밸브(132)를 조작하여 질소공급부(110) 또는 1단계 질소저장탱크(121) 측과 가스부스터(140) 측을 서로 연통시키면 가스부스터(140)에 질소가 공급되어 질소를 동력원으로 하여 가스부스터가 질소를 2단계 질소저장탱크로부터 펌핑하게 된다.
그리고 펌핑된 질소는 고압공급부(160)를 거쳐 공급대상물(190)로의 공급이 이루어지는데, 이때에도 전술한 바와 같이 차단밸브(173)는 열린 상태에 있기 때문에 고압레귤레이터(162)에서 압력이 조정된 질소는 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다. 그리고 이때에 고압공급부(160)를 통하여 공급되는 질소는 체크밸브(173)에 의하여 저압공급부(170)로 역류되는 것이 방지된다.
마지막으로, 질소구동-저압질소공급은 삼방밸브(132)를 조작하여 질소공급부(110) 또는 1단계 질소저장탱크(121) 측과 가스부스터(140) 측을 서로 연통시킨 상태에서 가스부스터(140)에 질소를 공급하여 질소를 동력원으로 하여 가 스부스터(140)가 질소를 2단계 질소저장탱크(122)로부터 펌핑하여 저압공급부(170)로 공급한다.
그리고 이때의 차단밸브(163)는 닫힌 상태다. 따라서 질소는 고압공급부(160)를 통하여 공급되지 않고, 오로지 저압공급부(170)를 통하여만 공급되어 설정된 제 2소정 압력으로 질소를 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 고압상태 또는 저압상태로 질소를 공급대상물에 선택적으로 공급할 수 있도록 한 것으로, 그 적용분야는 항공기 제조분야, 반도체 제조분야 및 그 외 질소가 소요되는 다양한 산업분야에 적용할 수 있을 것이다. 따라서 각각의 적용분야에서 그 실시상태가 일부 다르더라도 기본적으로 본 발명의 기술적 사상을 포함한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 필요시 선택적으로 고압상태 또는 저압상태의 질소를 선택적으로 공급할 수 있도록 함으로써 질소공급장치의 활용효율을 보다 향상시킬 수 있고, 또한 각각의 압력레귤레이터를 사용하여 정밀하게 질소공급압력을 제어할 수 있으므로 작업효율을 향상시킬 수 있으며, 더욱이 에어공급 또는 질소공급을 선택적으로 적용하여 질소펌핑을 수행할 수 있도록 하여 장치의 적용효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 트레일러(100);
    상기 트레일러(100) 상에 설치된 적어도 하나 이상의 질소저장탱크(121, 122);
    상기 질소저장탱크(121, 122)에 외부로부터 질소를 충전시킬 수 있도록 하는 질소공급부(110);
    상기 트레일러(100) 상에 설치되어 상기 질소저장탱크(121, 122)에 저장된 질소를 펌핑하는 가스부스터(140);
    상기 가스부스터(140)로부터 펌핑된 질소를 제 1 소정압력으로 공급하는 고압공급부(160); 및
    상기 고압공급부(160)와 분기되어 설치되며 상기 가스부스터(140)로부터 공급된 질소를 상기 제 1 소정압력보다 낮은 제 2 소정압력으로 공급하는 저압공급부(170)를 구비하고,
    상기 고압공급부(160)는 상기 가스부스터(140)로부터 펌핑된 질소의 압력을 측정하는 고압측 압력게이지(161)와, 상기 고압측 압력게이지(161)에서 측정된 압력에 따라 질소가스를 상기 제 1 소정압력으로 조절하는 고압측 압력레귤레이터(162)와, 상기 저압공급부(170)로 질소가스가 공급될 때 상기 고압측 압력레귤레이터(162)로부터 질소가 공급되는 것을 차단하는 차단밸브(163)를 포함하고,
    상기 저압공급부(170)는 상기 가스부스터(140)로부터 공급된 질소의 압력을 측정하는 저압측 압력게이지(171)와, 상기 저압측 압력게이지(171)에서 측정된 압력에 따라 질소를 상기 제 2 소정압력으로 조절하는 저압측 압력레귤레이터(172)와, 상기 고압공급부(160)로 질소가스를 공급할 때 상기 고압공급부(160)로부터 질소가스가 역류하는 것을 차단하는 체크밸브(173)가 설치된 것을 특징으로 하는 이동식 질소공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정압력은 3500PSI 인 것을 특징으로 하는 이동식 질소공급장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 소정압력은 0 - 700PSI 인 것을 특징으로 하는 이동식 질소공급장치.
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