KR100986752B1 - Apparatus and method for filling up gas - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device and a method for feeding gas are provided to secure work safety by performing a gas feeding work and a container washing work. CONSTITUTION: A device(1) for feeding gas comprises a gas injection part(10), a vacuum generator(20), a gas feeding part(30), an operation controller(70), and a flow rate controller(40). The gas injection part is coupled to a high-pressure container for feeding gas. The vacuum generator eliminates residual gas in the container. The gas feeding part supplies the gas to the container. The operation controller controls the operation of the vacuum generator and the gas feeding part. The flow rate controller controls a flow rate of the gas supplied from the gas feeding part.

Description

가스 충전 장치 및 방법{Apparatus and method for filling up gas}Apparatus and method for filling up gas}

본 발명은 가스 충전 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 가스 충전을 위한 고압 용기에 고순도의 가스를 고압으로 충전하는 것이 가능한 가스 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas filling apparatus and method. More particularly, the present invention relates to a gas filling apparatus and a method capable of filling a high-pressure vessel for gas filling with high purity gas at high pressure.

일반적으로 가스 충전을 위한 고압 용기에는 질소 가스 등과 같은 고순도의 가스가 고압으로 충전되며, 고압 용기 내부에 고순도의 가스를 고압으로 충전하기 위한 사전 작업으로써 고압 용기 내부의 세정과 가열 과정이 요구된다.In general, the high-pressure vessel for gas filling is filled with a high-purity gas such as nitrogen gas at a high pressure, and a preliminary operation for filling the high-purity gas into the high-pressure vessel at high pressure requires cleaning and heating processes in the high-pressure vessel.

그리고, 고압 용기 내부를 세정 및 가열한 후 고압 용기 내부에 가스를 충전하는 경우 폭발 가능성이 높은 가스의 특성상 작업자의 안전을 확보하여 발생 가능한 안전 사고를 예방하는 것이 매우 중요한 요소이다.In the case of filling the gas into the high-pressure container after cleaning and heating the inside of the high-pressure container, it is very important to secure a worker's safety and prevent possible safety accidents due to the characteristics of the gas that is likely to explode.

그러나, 종래에는 고압 용기 내부의 세정과 가열 과정을 완료한 후 가스 충전 용기 내부에 가스를 충전하는 과정을 수행하는 경우 상기 고압 용기 내부의 세정 과정과 상기 고압 용기 내부에 가스를 충전하는 과정이 별도의 장비에 의해 이루어졌다.However, in the related art, when the process of filling the gas into the gas filling container after completing the cleaning and heating process inside the high pressure vessel is performed, the process of cleaning the inside of the high pressure vessel and filling the gas into the high pressure vessel are separate. Made by the equipment.

따라서, 세정 장치에 고압 용기를 연결하여 고압 용기 내부를 세정한 후 고 압 용기를 세정 장치로부터 분리하여 가스 충전 장치에 다시 연결하는 과정을 거치게 되므로 고압 용기를 탈착 후 재장착하는 과정에서 가스 충전 용기 내부에 오염이 발생하는 문제점이 있었다.Therefore, after the high pressure vessel is connected to the washing apparatus to clean the inside of the high pressure vessel, the high pressure vessel is separated from the washing apparatus and reconnected to the gas filling apparatus, and thus the gas filling vessel is removed in the process of removing and remounting the high pressure vessel. There was a problem that contamination occurs inside.

또한, 고압 용기 내부의 세정 작업과 고압 용기 내부에 가스를 충전하는 작업을 수행할 시마다 매번 작업자가 수동으로 직접 공정을 확인해야 하므로 작업이 비효율적이고 불필요한 인력과 시간 소모가 발생하는 문제점이 있었다.In addition, every time the cleaning operation inside the high pressure vessel and the operation of filling the gas inside the high pressure vessel, the operator has to check the process manually every time, so that the work is inefficient and unnecessary manpower and time was consumed.

또한, 고압 용기 내부에 가스를 충전하는 작업 중 충전되는 가스의 압력을 게이지 등을 통하여 작업자가 직접 확인해야 하므로 폭발 가능성이 높은 가스의 특성상 작업 과정에서 작업자의 안전이 제대로 보장되지 않는 문제점이 있었다.In addition, since the operator must directly check the pressure of the gas to be filled during the operation of filling the gas into the high-pressure container through a gauge, there is a problem that the safety of the operator is not properly guaranteed in the process of work due to the nature of the explosion gas.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서 가스 충전을 위한 고압 용기에 대한 세정 작업 및 가스 충전 작업을 일괄적으로 처리하여 작업 과정의 비효율성과 작업자의 안전 문제를 해결하는 것이 가능한 가스 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems as a gas filling device that can solve the process of inefficiency and safety of the operator by collectively processing the cleaning operation and the gas filling operation for the high-pressure container for gas filling And to provide a method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스 충전 장치는 가스 충전을 위한 고압 용기가 결합되는 가스 주입부, 상기 고압 용기가 미리 결정된 진공 압력 값을 갖도록 상기 가스 주입부를 통하여 상기 고압 용기 내부의 잔류 가스를 제거하는 진공 형성부, 미리 결정된 충전 압력 값에 따라 유량이 조절된 가스를 상기 가스 주입부를 통하여 상기 고압 용기에 공급하는 가스 공급부, 및 상기 진공 형성부와 상기 가스 공급부의 동작을 제어하는 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Gas filling apparatus according to the present invention for achieving the above object is a gas injection unit to which the high pressure vessel for gas filling is coupled, the residual gas inside the high pressure vessel through the gas injection unit such that the high pressure vessel has a predetermined vacuum pressure value A vacuum forming unit for removing a gas supply unit, a gas supply unit supplying a gas whose flow rate is adjusted according to a predetermined filling pressure value to the high pressure vessel through the gas injection unit, and an operation control unit for controlling operations of the vacuum forming unit and the gas supply unit. Characterized in that it comprises a.

또한, 본 발명에 따른 가스 충전 방법은 (a) 가스 충전을 위한 고압 용기를 미리 결정된 가열 온도 값으로 미리 결정된 가열 시간만큼 가열하는 단계, (b) 상기 고압 용기가 미리 결정된 진공 압력 값을 갖도록 상기 고압 용기 내부의 잔류 가스를 제거하는 단계, 및 (c) 미리 결정된 충전 압력 값을 갖는 가스를 공급받아 상기 고압 용기를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas filling method according to the present invention comprises the steps of (a) heating a high pressure vessel for gas filling to a predetermined heating temperature value by a predetermined heating time, and (b) the high pressure vessel to have a predetermined vacuum pressure value. Removing residual gas inside the high pressure vessel, and (c) receiving the gas having a predetermined filling pressure value to fill the high pressure vessel.

본 발명에 의하면 가스 충전을 위한 고압 용기에 대한 세정과 가스 충전 작업이 동작 제어부에 의해 일괄적으로 이루어지므로 작업이 효율적으로 이루어지고 작업이 완료될때까지 고압 용기를 탈착 후 재장착할 필요가 없어 작업 과정 중 가스 충전 용기 내부에 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the cleaning and gas filling of the high pressure vessel for filling gas are performed by the operation control unit in a batch, the work is efficiently performed and there is no need to remove and remount the high pressure vessel until the operation is completed. It is possible to prevent the generation of contamination inside the gas filling container during the process.

또한, 작업자가 터치 스크린 방식의 조작부를 조작하여 가스 충전 장치 내부에서 이루어지는 고압 용기에 대한 세정과 가스 충전 작업을 수행할 수 있으므로 작업자의 작업 안전이 보장될 수 있다.In addition, since the operator can operate the touch screen operation unit to perform the cleaning and gas filling operation for the high-pressure container inside the gas filling device can ensure the safety of the worker's work.

또한, 조작부에 디스플레이 되는 가스 공급부, 유량 조절부, 용기 가열부, 및 용기 냉각부의 동작 상태, 고압 용기 내부의 진공 압력 값, 고압 용기의 온도, 및 고압 용기에 공급되는 가스의 압력을 실시간으로 확인하고 조절하는 것이 가능하여 다양한 세정 조건과 충전 조건에 맞게 범용적으로 활용할 수 있다.In addition, the operation state of the gas supply unit, the flow control unit, the vessel heating unit, and the vessel cooling unit displayed on the operation unit, the vacuum pressure value inside the high pressure vessel, the temperature of the high pressure vessel, and the pressure of the gas supplied to the high pressure vessel are checked in real time. It can be used universally for various cleaning and filling conditions.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호들을 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it is to be noted that the components of each drawing have the same reference numerals as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention may be implemented by those skilled in the art without being limited or limited thereto.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 장치의 블록도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 장치의 정면도이다.1 is a block diagram of a gas filling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of a gas filling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

이때, 도 2의 경우 가스 충전 장치(1)의 구성 설명을 위하여 일부 구성 요소는 생략하여 도시하였다.In this case, in the case of FIG. 2, some components are omitted for explanation of the configuration of the gas filling apparatus 1.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 장치(1)는 가스 주입부(10), 진공 형성부(20), 가스 공급부(30), 유량 조절부(40), 용기 가열부(50), 용기 냉각부(60), 동작 제어부(70), 조작부(90), 및 상태 감지부(80)를 포함한다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the gas filling apparatus 1 according to the preferred embodiment of the present invention includes a gas injection unit 10, a vacuum forming unit 20, a gas supply unit 30, and a flow rate control unit 40. ), A vessel heating unit 50, a vessel cooling unit 60, an operation control unit 70, an operation unit 90, and a state detection unit 80.

가스 주입부(10)는 가스 충전을 위한 고압 용기(C)가 결합된다.The gas injection unit 10 is coupled to a high pressure vessel (C) for gas filling.

진공 형성부(20)는 고압 용기(C)가 미리 결정된 진공 압력 값을 갖도록 유체 주입부(10)를 통하여 고압 용기(C) 내부의 잔류 가스를 제거한다.The vacuum forming unit 20 removes residual gas inside the high pressure vessel C through the fluid inlet 10 so that the high pressure vessel C has a predetermined vacuum pressure value.

이때, 진공 형성부(20)는 진공 펌프(Vacuum pump)일 수 있으며, 상기 미리 결정된 진공 압력 값은 0.01 토르(torr) 내지 0.1 토르(torr)일 수 있다.At this time, the vacuum forming unit 20 may be a vacuum pump (Vacuum pump), the predetermined vacuum pressure value may be 0.01 tor (torr) to 0.1 tor (torr).

이와 같이, 진공 형성부(20)를 이용하여 고압 용기(C)가 상기 미리 결정된 진공 압력 값을 갖도록 고압 용기(C) 내부의 잔류 가스를 제거함으로써 고압 용기(C)에 고순도의 가스가 충전되도록 할 수 있다.As such, the high-pressure vessel C is filled with high purity gas by removing residual gas inside the high-pressure vessel C so that the high-pressure vessel C has the predetermined vacuum pressure value using the vacuum forming unit 20. can do.

가스 공급부(30)는 미리 결정된 충전 압력 값에 따라 유량이 조절된 가스를 가스 주입부(10)를 통하여 고압 용기(C)에 공급하여 고압 용기(C)에 상기 가스가 충전되도록 한다.The gas supply unit 30 supplies a gas whose flow rate is adjusted according to a predetermined filling pressure value to the high pressure vessel C through the gas injection unit 10 to fill the high pressure vessel C with the gas.

이때, 상기 미리 결정된 충전 압력 값은 4500 프사이(psi) 내지 5500 프사이(psi)일 수 있다.In this case, the predetermined filling pressure value may be 4500 psi to 5500 psi.

유량 조절부(40)는 가스 공급부(30)와 가스 주입부(10) 사이에 연결되며 가스 공급부(30)로부터 고압 용기(C)로 공급되는 가스가 상기 충전 압력 값과 매칭되는 압력 값을 갖도록 가스 공급부(30)로부터 공급되는 가스의 유량을 조절한다.The flow rate control unit 40 is connected between the gas supply unit 30 and the gas injection unit 10 so that the gas supplied from the gas supply unit 30 to the high pressure vessel C has a pressure value that matches the filling pressure value. The flow rate of the gas supplied from the gas supply part 30 is adjusted.

이때, 유량 조절부(40)는 가스 공급부(30)로부터 공급되는 가스의 유량을 측정하여 측정 결과에 따른 유량 정보를 생성하는 유량 정보 생성부(42), 상기 유량 정보를 입력받아 동작 제어부(70)로 전송하고 동작 제어부(70)로부터 유량 제어 정보를 수신하는 정보 송수신부(44), 및 상기 유량 제어 정보를 입력받아 가스 공급부(30)로부터 공급되는 가스가 상기 충전 압력 값과 매칭되는 압력 값을 갖도록 유량을 조절하는 조절 밸브(46)를 포함할 수 있다.In this case, the flow rate controller 40 measures the flow rate of the gas supplied from the gas supply unit 30 to generate the flow rate information according to the measurement result, and receives the flow rate information and the operation control unit 70. And a pressure value for receiving the flow control information from the operation control unit 70 and receiving the flow control information, and the gas supplied from the gas supply unit 30 by receiving the flow control information. It may include a control valve 46 for adjusting the flow rate to have.

또한, 조절 밸브(46)는 상기 유량 제어 정보에 따라 유량 조절부(40) 측으로공급되는 가스를 차단하는 것이 가능하여 가스 공급부(30)로부터 공급되는 고압의 가스가 급격하게 고압 용기(C)에 충전되는 경우 발생 가능한 고압 용기(C)의 과열과 가스 폭발 등의 안전 사고로부터 작업자의 안전을 유지할 수 있다.In addition, the control valve 46 may block the gas supplied to the flow control part 40 side according to the flow control information, so that the high pressure gas supplied from the gas supply part 30 suddenly enters the high pressure container C. It is possible to maintain the safety of the worker from safety accidents such as overheating of the high-pressure container (C) and gas explosion that can occur when the filling.

또한, 유량 정보 생성부(42)는 질량 유량 미터(Mass Flow Meter)일 수 있으며, 조절 밸브(46)는 과류 방지 기능을 갖는 과류 밸브(Excessive Flow Valve:EFV)일 수 있다.In addition, the flow rate information generation unit 42 may be a mass flow meter, and the control valve 46 may be an excess flow valve (EFV) having an overflow prevention function.

용기 가열부(50)는 고압 용기(C)를 미리 결정된 가열 온도 값으로 미리 결정된 가열 시간만큼 가열한다.The vessel heating section 50 heats the high pressure vessel C by a predetermined heating time at a predetermined heating temperature value.

이때, 용기 가열부(50)는 고압 용기(C)의 외주면을 따라 구비되어 가스 충전 용기(C)를 전체적으로 가열하는 것이 용이한 자켓 히터(Jacket Heater)일 수 있다.In this case, the container heating unit 50 may be a jacket heater provided along the outer circumferential surface of the high pressure container C to easily heat the gas filling container C as a whole.

또한, 상기 미리 결정된 가열 온도 값은 80도 내지 100도 일 수 있으며, 상기 미리 결정된 가열 시간은 30분 내지 1시간일 수 있다.In addition, the predetermined heating temperature value may be 80 degrees to 100 degrees, and the predetermined heating time may be 30 minutes to 1 hour.

이와 같이, 용기 가열부(50)를 이용하여 고압 용기(C)를 상기 가열 온도 값까지 가열하여 고압 용기(C) 내부에 잔류하고 있는 습기를 제거함으로써 고압 용기(C)에 가스를 충전하기 전 고압 용기(C)를 세정하는 것이 가능해진다.As such, before the gas is filled in the high pressure vessel C by removing the moisture remaining in the high pressure vessel C by heating the high pressure vessel C to the heating temperature value using the vessel heating portion 50. It becomes possible to wash the high pressure container C.

용기 냉각부(60)는 용기 가열부(50)와 이격되어 위치하며 용기 가열부(50)에 의해 상기 가열 온도 값까지 가열된 고압 용기(C)를 미리 결정된 냉각 온도 값까지 냉각한다.The vessel cooling unit 60 is spaced apart from the vessel heating unit 50 and cools the high pressure vessel C heated to the heating temperature value by the vessel heating unit 50 to a predetermined cooling temperature value.

이때, 용기 냉각부(60)는 냉각 팬일 수 있으며, 상기 미리 결정된 냉각 온도 값은 23 내지 25도일 수 있다.In this case, the container cooling unit 60 may be a cooling fan, and the predetermined cooling temperature value may be 23 to 25 degrees.

이와 같이, 용기 냉각부(60)를 이용하여 고압 용기(C)를 상기 냉각 온도 값까지 냉각함으로써 고압 용기(C)에 충전되는 가스가 고온 상태의 가스 충전 용기(C)에 충전되는 것을 방지할 수 있다.In this manner, by using the container cooling unit 60 to cool the high pressure vessel C to the cooling temperature value, it is possible to prevent the gas filled in the high pressure vessel C from filling the gas filling vessel C in a high temperature state. Can be.

동작 제어부(70)는 진공 형성부(20), 가스 공급부(30), 유량 조절부(40), 용기 가열부(50), 및 용기 냉각부(60)의 동작을 제어하여 가스 충전 용기(C) 내부의 진공 상태 형성, 고압 용기(C)의 가열, 고압 용기(C)의 냉각, 및 고압 용기(C)측으로의 가스 공급이 일괄적으로 이루어지도록 할 수 있다.The operation controller 70 controls the operations of the vacuum forming unit 20, the gas supply unit 30, the flow rate control unit 40, the container heating unit 50, and the container cooling unit 60 to control the gas filling container C. The internal vacuum can be formed, the high pressure vessel C can be heated, the high pressure vessel C can be cooled, and the gas can be supplied to the high pressure vessel C side at once.

상태 감지부(80)는 고압 용기(C)의 온도 또는 압력 값을 감지한 후 상기 감지 결과에 따른 온도 정보 또는 압력 정보를 동작 제어부(70)로 전송한다.The state detecting unit 80 detects a temperature or pressure value of the high pressure vessel C, and then transmits temperature information or pressure information according to the detection result to the operation control unit 70.

따라서, 동작 제어부(70)는 정보 송수신부(44)로부터 전송된 유량 정보를 이 용하여 가스 공급부(30)와 유량 조절부(40)의 동작을 제어할 수 있으며, 상태 감지부(80)로부터 전송된 고압 용기(C)의 상기 온도 정보 또는 상기 압력 정보를 이용하여 진공 형성부(20), 용기 가열부(50), 및 용기 냉각부(60)의 동작을 제어할 수 있다.Therefore, the operation control unit 70 may control the operation of the gas supply unit 30 and the flow rate adjusting unit 40 by using the flow rate information transmitted from the information transmitting and receiving unit 44, and transmits from the state detecting unit 80. The operation of the vacuum forming unit 20, the vessel heating unit 50, and the vessel cooling unit 60 may be controlled using the temperature information or the pressure information of the high pressure vessel C.

조작부(90)는 진공 형성부(20), 가스 공급부(30), 유량 조절부(40), 용기 가열부(50), 및 용기 냉각부(60)의 동작 상태, 상기 유량 정보, 상기 온도 정보, 및 상기 압력 정보가 디스플레이되며, 터치 스크린 방식으로 조작되어 동작 제어부(70)를 동작시킨다.The operation unit 90 includes an operation state of the vacuum forming unit 20, the gas supply unit 30, the flow rate control unit 40, the vessel heating unit 50, and the vessel cooling unit 60, the flow rate information, and the temperature information. And the pressure information are displayed and operated in a touch screen manner to operate the operation controller 70.

따라서, 가스 충전 장치(1)를 사용하는 작업자는 조작부(90)를 통하여 가스 충전 장치(1)의 동작 상태를 실시간으로 확인할 수 있고, 조작부(90)를 조작하여 동작 제어부(70)을 동작시켜 가스 충전 장치(1)의 동작이 이루어지도록 할 수 있다.Therefore, the operator using the gas filling device 1 can check the operating state of the gas filling device 1 in real time through the operation unit 90, and operate the operation unit 90 to operate the operation control unit 70. The operation of the gas filling device 1 can be made.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 방법의 순서도 이다.3 is a flowchart of a gas filling method according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 방법은 가스 충전 장치(1)에서 시계열적으로 수행되는 하기 단계들을 포함한다.The gas filling method according to the preferred embodiment of the invention shown in FIG. 3 comprises the following steps carried out in time series in the gas filling device 1.

S10에서 용기 가열부(50)는 동작 제어부(70)의 제어에 의해 동작하여 가스 충전을 위한 고압 용기(C)를 미리 결정된 가열 온도 값까지 가열한다.In S10, the vessel heating unit 50 operates under the control of the operation control unit 70 to heat the high pressure vessel C for gas filling to a predetermined heating temperature value.

이때, 용기 가열부(50)는 고압 용기(C)의 외주면을 따라 구비되는 자켓 히터(Jacket Heater)일 수 있으며, 상기 미리 결정된 가열 온도 값은 80도 내지 100도 일 수 있다.In this case, the vessel heating unit 50 may be a jacket heater provided along the outer circumferential surface of the high pressure vessel C, and the predetermined heating temperature value may be 80 degrees to 100 degrees.

S20에서 동작 제어부(70)가 상태 감지부(80)로부터 전송받은 상기 온도 정보를 이용하여 고압 용기(C)의 온도 값이 상기 가열 온도 값에 도달했는지를 판단한 후 고압 용기(C)의 온도 값이 상기 가열 온도 값에 도달하지 않은 경우 S10 이 반복 수행된다.In operation S20, after determining whether the temperature value of the high pressure vessel C reaches the heating temperature value by using the temperature information received from the state detection unit 80, the operation control unit 70 determines the temperature value of the high pressure vessel C. If the heating temperature value is not reached, S10 is repeatedly performed.

그리고 고압 용기(C)의 온도 값이 상기 가열 온도 값에 도달한 경우 S30에서 용기 가열부(50)는 동작 제어부(70)의 제어에 의해 동작하여 고압 용기(C)를 미리 결정된 가열 시간만큼 가열한다.When the temperature value of the high pressure vessel C reaches the heating temperature value, the vessel heating unit 50 operates under the control of the operation control unit 70 in S30 to heat the high pressure vessel C for a predetermined heating time. do.

이때, 상기 미리 결정된 가열 시간은 30분 내지 1시간 일 수 있다.In this case, the predetermined heating time may be 30 minutes to 1 hour.

S40에서 진공 형성부(20)는 동작 제어부(70)의 제어에 의해 동작하여 고압 용기(C)가 미리 결정된 진공 압력 값을 갖도록 고압 용기(C) 내부의 잔류 가스를 제거한다.In S40, the vacuum forming unit 20 operates under the control of the operation control unit 70 to remove residual gas inside the high pressure vessel C so that the high pressure vessel C has a predetermined vacuum pressure value.

이때, 진공 형성부(20)는 진공 펌프(Vacuum pump)일 수 있으며, 상기 미리 결정된 진공 압력 값은 0.01 토르(torr) 내지 0.1 토르(torr)일 수 있다.At this time, the vacuum forming unit 20 may be a vacuum pump (Vacuum pump), the predetermined vacuum pressure value may be 0.01 tor (torr) to 0.1 tor (torr).

S50에서 동작 제어부(70)가 상태 감지부(80)로부터 전송받은 상기 압력 정보를 이용하여 고압 용기(C)의 압력 값이 상기 미리 결정된 진공 압력 값에 도달했는지를 판단한 후 고압 용기(C)의 압력 값이 상기 진공 압력 값에 도달하지 않은 경우 S40이 반복 수행된다.In operation S50, after determining whether the pressure value of the high pressure vessel C reaches the predetermined vacuum pressure value by using the pressure information received from the state detection unit 80, the operation control unit 70 determines the If the pressure value does not reach the vacuum pressure value, S40 is repeated.

그리고, 고압 용기(C)의 압력 값이 상기 진공 압력 값에 도달한 경우 S60에서 용기 냉각부(60)는 동작 제어부(70)의 제어에 의해 동작하여 고압 용기(C)가 미리 결정된 냉각 온도 값을 갖도록 냉각한다.When the pressure value of the high pressure vessel C reaches the vacuum pressure value, the vessel cooling unit 60 is operated under the control of the operation control unit 70 in S60 so that the high pressure vessel C has a predetermined cooling temperature value. Cool to have

이때, 용기 냉각부(60)는 냉각 팬일 수 있으며, 상기 미리 결정된 냉각 온도 값은 23 내지 25도일 수 있다.In this case, the container cooling unit 60 may be a cooling fan, and the predetermined cooling temperature value may be 23 to 25 degrees.

S70에서 동작 제어부(70)가 상태 감지부(80)로부터 전송받은 상기 온도 정보를 이용하여 고압 용기(C)의 온도 값이 상기 미리 결정된 냉각 온도 값에 도달했는지를 판단한 후 고압 용기(C)의 온도 값이 상기 미리 결정된 냉각 온도 값에 도달하지 않은 경우 S60이 반복 수행된다.In operation S70, after the operation controller 70 determines whether the temperature value of the high pressure vessel C reaches the predetermined cooling temperature value by using the temperature information received from the state detection unit 80, the operation of the high pressure vessel C is performed. If the temperature value does not reach the predetermined cooling temperature value, S60 is repeated.

그리고, 고압 용기(C)의 온도 값이 상기 냉각 온도 값에 도달한 경우 S80에서 가스 공급부(30)는 동작 제어부(70)의 제어에 의해 동작하여 가스 주입부(10)를 통하여 고압 용기(C) 측으로 가스를 공급한다.When the temperature value of the high pressure vessel C reaches the cooling temperature value, the gas supply unit 30 operates under the control of the operation control unit 70 at S80 to operate the high pressure vessel C through the gas injection unit 10. ) Supply gas to the side.

S90에서 동작 제어부(70)가 정보 송수신부(40)로부터 전송된 유량 정보를 이용하여 가스 공급부(30)로부터 공급되는 가스의 압력이 상기 미리 결정된 충전 압력 값인지를 판단한 후 상기 가스의 압력이 상기 미리 결정된 충전 압력 값에 도달하지 않은 경우 S100에서 유량 조절 밸브(46)가 동작 제어부(70)의 제어에 의해 동작하여 고압 용기(C)측으로 공급되는 가스가 상기 충전 압력 값과 매칭되도록 상기 가스의 유량을 조절한 후 S80과 S90을 재수행한다.In operation S90, after the operation controller 70 determines whether the pressure of the gas supplied from the gas supply unit 30 is the predetermined filling pressure value using the flow rate information transmitted from the information transmitting and receiving unit 40, the pressure of the gas is increased. If the predetermined filling pressure value is not reached, the flow rate control valve 46 is operated by the control of the operation control unit 70 in S100 so that the gas supplied to the high pressure vessel C side matches the filling pressure value. After adjusting the flow rate, perform S80 and S90 again.

그리고, 고압 용기(C) 측으로 공급되는 가스의 압력 값이 상기 충전 압력 값에 도달한 경우 S110에서 고압 용기(C)에 상기 가스가 충전된 후 종료가 이루어진다.Then, when the pressure value of the gas supplied to the high pressure vessel (C) reaches the filling pressure value, the end is made after the gas is filled in the high pressure vessel (C) in S110.

이때, 상기 미리 결정된 충전 압력 값은 4500 프사이(psi) 내지 5500 프사이(psi)일 수 있다.In this case, the predetermined filling pressure value may be 4500 psi to 5500 psi.

본 발명의 가스 충전 장치(1)는 고압 용기(C)에 대한 세정과 가스 충전 작업이 동작 제어부(70)의 제어에 의해 일괄적으로 이루어지므로 작업이 효율적으로 이루어지며 작업이 모두 완료될 때까지 가스 충전 용기(C)의 탈착 후 재장착 작업이 필요없어 작업이 효율적으로 이루어지며 가스 충전 용기 내부의 오염을 방지할 수 있다.In the gas filling apparatus 1 of the present invention, since the washing and the gas filling work for the high pressure vessel C are performed collectively by the control of the operation control unit 70, the work is efficiently performed until all the work is completed. After the desorption of the gas filling container (C) does not require a re-installation operation can be done efficiently and to prevent contamination inside the gas filling container.

또한, 작업자가 터치스크린 방식으로 조작가능한 조작부(90)를 조작하여 가스 충전 용기(C)에 대한 세정과 가스 충전 작업을 수행할 수 있으므로 작업자의 작업 안전이 보장될 수 있다.In addition, since the operator can operate the operation unit 90 operable by the touch screen method to perform the cleaning and gas filling operation for the gas filling container (C) can be ensured the safety of the worker's work.

또한, 조작부(90)에 디스플레이 되는 가스 공급부(30), 유량 조절부(40), 용기 가열부(50), 및 용기 냉각부(60)의 동작 상태, 고압 용기(C) 내부의 진공 압력 값, 고압 용기(C)의 온도, 및 고압 용기(C)에 공급되는 가스의 압력, 및 고압 용기(C)의 가스 충전 상태를 실시간으로 확인 및 조절이 가능하여 다양한 세정 조건과 충전 조건에 맞게 가스 충전 장치(1)를 활용할 수 있다.In addition, the operating state of the gas supply unit 30, the flow control unit 40, the vessel heating unit 50, and the vessel cooling unit 60 displayed on the operation unit 90, the vacuum pressure value inside the high pressure vessel C , The temperature of the high-pressure vessel (C), the pressure of the gas supplied to the high-pressure vessel (C), and the gas filling state of the high-pressure vessel (C) can be checked and adjusted in real time to match the various cleaning conditions and filling conditions The charging device 1 can be utilized.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. It will be possible. Therefore, the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

본 발명에 의하면 가스 충전 용기에 대한 세정 작업과 가스 충전 작업을 터치 스크린 방식의 조작부를 이용하여 일괄적으로 수행할 수 있고 작업자의 안전 사고를 방지하는 것이 가능하므로 가스 충전 용기 내부에 질소 가스 등의 고압 가스를 충전하기 위한 가스 충전 장치로 활용할 수 있다.According to the present invention, since the cleaning operation and the gas filling operation for the gas filling container can be performed collectively using a touch screen operation unit, and the safety accident of the operator can be prevented, nitrogen gas, etc. It can be used as a gas filling device for filling high pressure gas.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 장치의 블록도, 1 is a block diagram of a gas filling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 장치의 정면도, 및2 is a front view of a gas filling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 충전 방법의 순서도 이다.3 is a flowchart of a gas filling method according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부위에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawings>

(1) : 가스 충전 장치 (10) : 가스 주입부(1): gas filling device 10: gas injection unit

(20) : 진공 형성부 (30) : 가스 공급부20: vacuum forming unit 30: gas supply unit

(40) : 유량 조절부 (42) : 유량 정보 생성부40: flow rate control section 42: flow rate information generating section

(44) : 정보 송수신부 (46) : 유량 조절 밸브44: information transmitting and receiving unit 46: flow control valve

(50) : 용기 가열부 (60) : 용기 냉각부50: vessel heating section 60: vessel cooling section

(70) : 동작 제어부 (80) : 상태 감지부70: operation control unit 80: state detection unit

(90) : 조작부90: operation unit

Claims (18)

가스 충전을 위한 고압 용기가 결합되는 가스 주입부;A gas injection unit to which a high pressure vessel for gas filling is coupled; 상기 고압 용기가 미리 결정된 진공 압력 값을 갖도록 상기 가스 주입부를 통하여 상기 가스 충전 용기 내부의 잔류 가스를 제거하는 진공 형성부;A vacuum forming unit for removing residual gas inside the gas filling container through the gas injecting unit so that the high pressure vessel has a predetermined vacuum pressure value; 미리 결정된 충전 압력 값에 따라 유량이 조절된 가스를 상기 가스 주입부를 통하여 상기 고압 용기에 공급하는 가스 공급부; 및 A gas supply unit supplying a gas whose flow rate is adjusted according to a predetermined filling pressure value to the high pressure vessel through the gas injection unit; And 상기 진공 형성부와 상기 가스 공급부의 동작을 제어하는 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.And an operation control unit for controlling operations of the vacuum forming unit and the gas supply unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 공급부와 상기 가스 주입부 사이에 연결되며 상기 동작 제어부의 제어에 따라 동작하여 상기 가스 공급부로부터 상기 고압 용기로 공급되는 가스가 상기 충전 압력값과 매칭되는 압력 값을 갖도록 상기 가스 공급부로부터 공급되는 가스의 유량을 조절하는 유량 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.The gas supply part is connected between the gas supply part and the gas injector part and operated under the control of the operation controller to supply the gas supplied from the gas supply part to the high pressure vessel to have a pressure value that matches the filling pressure value. Gas filling apparatus further comprises a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the gas. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 유량 조절부는 상기 가스 공급부로부터 공급되는 가스의 유량을 측정하여 측정 결과에 따른 유량 정보를 생성하는 유량 정보 생성부, 상기 유량 정보를 입력받아 상기 동작 제어부로 전송하고 상기 동작 제어부로부터 유량 제어 정보를 수신하는 정보 송수신부, 및 상기 유량 제어 정보를 입력받아 상기 가스 공급부로부터 공급되는 상기 충전 압력 값과 매칭되는 압력 값을 갖도록 유량을 조절하는 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.The flow rate adjusting unit measures a flow rate of the gas supplied from the gas supply unit and generates a flow rate information according to the measurement result, receives the flow rate information is transmitted to the operation control unit and the flow control information from the operation control unit And a control valve which receives the received information transmitting and receiving unit and the flow control information and adjusts the flow rate to have a pressure value matching the filling pressure value supplied from the gas supply unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동작 제어부의 제어에 따라 동작하며 상기 고압 용기를 미리 결정된 가열 온도 값으로 미리 결정된 가열 시간만큼 가열하는 용기 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.And a vessel heating unit operating under the control of the operation control unit and heating the high pressure vessel to a predetermined heating temperature value for a predetermined heating time. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 용기 가열부는 상기 가스 충전 용기의 외주면을 따라 구비되는 자켓 히터(Jacket Heater)인 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.The vessel heating unit is a gas filling apparatus, characterized in that the jacket heater (Jacket Heater) provided along the outer peripheral surface of the gas filling container. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 동작 제어부의 제어에 따라 동작하며 상기 미리 결정된 가열 온도 값까지 가열된 고압 용기를 미리 결정된 냉각 온도 값을 갖도록 냉각하는 용기 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.And a container cooling unit operating under the control of the operation control unit and cooling the high pressure vessel heated to the predetermined heating temperature value to have a predetermined cooling temperature value. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고압 용기의 온도 또는 압력을 감지한 후 상기 감지 결과에 따른 온도 정보 또는 압력 정보를 상기 동작 제어부로 전송하는 상태 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.And a state sensing unit for sensing the temperature or pressure of the high pressure vessel and transmitting temperature information or pressure information according to the sensing result to the operation control unit. 제 4항, 제 6항 및 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4, 6 and 7, 상기 진공 형성부, 상기 가스 공급부, 상기 유량 조절부, 상기 용기 가열부,및 상기 용기 냉각부 중에 적어도 어느 하나의 동작 상태가 디스플레이되고, 상기 유량 정보, 상기 온도 정보, 및 상기 압력 정보 중에 적어도 어느 하나가 디스플레이되며, 터치 스크린 방식으로 조작되어 상기 동작 제어부를 동작시키는 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.At least one operation state of the vacuum forming unit, the gas supply unit, the flow rate adjusting unit, the vessel heating unit, and the vessel cooling unit is displayed, and at least one of the flow rate information, the temperature information, and the pressure information is displayed. Gas display device, characterized in that the display unit further comprises an operation unit for operating the operation control unit is operated by a touch screen method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미리 결정된 진공 압력 값은 0.01 토르(torr) 내지 0.1 토르(torr)인 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.The predetermined vacuum pressure value is between 0.01 tor and 0.1 torr. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미리 결정된 충전 압력 값은 4500 프사이(psi) 내지 5500 프사이(psi)인 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.Wherein said predetermined fill pressure value is between 4500 psi and 5500 psi. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 미리 결정된 가열 온도 값은 80도 내지 100도이며, 상기 미리 결정된 가열 시간 값은 30분 내지 1시간인 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.The predetermined heating temperature value is 80 degrees to 100 degrees, and the predetermined heating time value is 30 minutes to 1 hour. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 미리 결정된 냉각 온도 값은 23도 내지 26도인 것을 특징으로 하는 가스 충전 장치.And said predetermined cooling temperature value is between 23 degrees and 26 degrees. (a) 가스 충전을 위한 고압 용기를 미리 결정된 가열 온도 값으로 미리 결정된 가열 시간만큼 가열하는 단계;(a) heating the high pressure vessel for gas filling to a predetermined heating temperature value by a predetermined heating time; (b) 상기 고압 용기가 미리 결정된 진공 압력 값을 갖도록 상기 고압 용기 내부의 잔류 가스를 제거하는 단계; 및(b) removing residual gas inside the high pressure vessel such that the high pressure vessel has a predetermined vacuum pressure value; And (c) 미리 결정된 충전 압력 값을 갖는 가스를 공급받아 상기 고압 용기를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 방법.(c) receiving a gas having a predetermined filling pressure value to fill the high pressure vessel. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 (b) 단계에 이어서,Following step (b), (b1) 상기 미리 결정된 가열 온도 값으로 가열된 상기 고압 용기를 미리 결정된 냉각 온도 값까지 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 방법.(b1) cooling the high pressure vessel heated to the predetermined heating temperature value to a predetermined cooling temperature value. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 (a) 단계에서 상기 미리 결정된 가열 온도 값은 80도 내지 100도이며, 상기 미리 결정된 가열 시간 값은 30분 내지 1시간인 것을 특징으로 하는 가스 충전 방법.In the step (a), the predetermined heating temperature value is 80 degrees to 100 degrees, and the predetermined heating time value is 30 minutes to 1 hour, characterized in that the gas filling method. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 (b) 단계에서 상기 미리 결정된 진공 압력 값은 0.01 토르(torr) 내지 0.1 토르(torr)인 것을 특징으로 하는 가스 충전 방법.The predetermined vacuum pressure value in the step (b) is characterized in that the gas to 0.01 tor (torr) to 0.1 tor (torr). 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 (c) 단계에서 상기 미리 결정된 충전 압력 값은 4500 프사이(psi) 내지 5500 프사이(psi)인 것을 특징으로 하는 가스 충전 방법.And wherein said predetermined filling pressure value in step (c) is between 4500 psi and 5500 psi. 제 14항에 있어서,15. The method of claim 14, 상기 (b1) 단계에서 상기 미리 결정된 냉각 온도 값은 23도 내지 26도인 것을 특징으로 하는 가스 충전 방법.In the step (b1), the predetermined cooling temperature value is a gas filling method, characterized in that 23 to 26 degrees.
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