KR101034824B1 - 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치 - Google Patents

다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101034824B1
KR101034824B1 KR1020080131508A KR20080131508A KR101034824B1 KR 101034824 B1 KR101034824 B1 KR 101034824B1 KR 1020080131508 A KR1020080131508 A KR 1020080131508A KR 20080131508 A KR20080131508 A KR 20080131508A KR 101034824 B1 KR101034824 B1 KR 101034824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nitrogen
liquid nitrogen
supplied
gas nitrogen
supply
Prior art date
Application number
KR1020080131508A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100072950A (ko
Inventor
서희준
문귀원
조혁진
이상훈
조창래
Original Assignee
한국항공우주연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to KR1020080131508A priority Critical patent/KR101034824B1/ko
Publication of KR20100072950A publication Critical patent/KR20100072950A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101034824B1 publication Critical patent/KR101034824B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0254Operation; Control and regulation; Instrumentation controlling particular process parameter, e.g. pressure, temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0012Primary atmospheric gases, e.g. air
    • F25J1/0015Nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0072Nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/42Nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2280/00Control of the process or apparatus
    • F25J2280/02Control in general, load changes, different modes ("runs"), measurements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/12Particular process parameters like pressure, temperature, ratios
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/60Details about pipelines, i.e. network, for feed or product distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 액체질소 및 기체질소로 다양한 온도를 조절하여 피 공급대상에 공급할 수 있는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치는, 액체질소를 저장하고, 공급하는 액체질소 공급탱크; 상기 액체질소 공급탱크에 저장된 액체질소를 피 공급대상에 공급하는 제1 공급관을 구비하는 액체질소 공급부; 상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 기화시켜 극저온 기체질소를 발생시키고, 저장하는 극저온 기체질소 공급탱크와, 상기 극저온 기체질소 공급탱크에 저장된 극저온 기체질소를 상기 피 공급대상에 공급하는 제2 공급관을 구비하는 극저온 기체질소 공급부; 상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 기화시켜 발생되는 기체질소를 상기 피 공급대상에 공급하는 제3 공급관과, 상기 기체질소를 가열하는 가열수단을 구비하는 가열 기체질소 공급부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구조로 송풍기와 같은 장치가 필요하지 않아 제작단가 및 유지보수 비용을 대폭 낮출 수 있으며, 종래의 극저온 기체질소의 온도보다 낮은 극저온 기체질소를 제공할 수 있는 효과가 있다.
기체질소, 액체질소, 열진공챔버, 개회로, 온도조절장치

Description

다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치{open loop thermal control system for multi channel temperature simulation}
본 발명은 기체질소 및 액체질소의 온도를 조절하여 피 공급대상에 공급할 수 있는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치에 관한 것이다.
우주 환경은 고진공 환경과, 고온 및 극저온 환경으로 대변되는 가혹 환경이다. 이와 같은 가혹 환경 하에서 작동하는 위성체는 지상에서와는 다른 특성을 나타내게 된다. 특히, 위성체 등이 초저온 상태와 같은 극한의 상태에서 노출될 경우, 위성체 부품들의 수축으로 인한 파손이 발생할 수도 있다. 또한, 열 제어, 전력 생산 및 관측 기능과 같은 위성체의 작동이 저해되거나, 경우에 따라서는 위성체의 기능을 상실하게 할 수도 있다.
따라서, 위성체 등이 우주 환경에 노출되기 전에 위성체 등을 모사 우주 환경에 노출시켜 발생 가능한 문제점을 관측함으로써, 위성체에 대한 작동 및 설계 신뢰도를 증대시킬 수 있다.
이러한 모사 우주 환경은 주로 열진공 챔버 내에서 이루어진다. 열진공 챔 버는 외부에 배치되는 진공 펌프를 통하여 챔버 내의 기체를 외부로 배출시킴으로 써 고진공 상태를 유지하는 고진공 장치 및 열진공 챔버 내에 배치되는 위성체 등과 열 교환을 이루는 쉬라우드(shroud)와 같은 열교환기를 구비한다.
이와 관련하여, 종래에는 극저온 환경을 제공하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같은 폐회로 온도조절시스템(10)이 사용되었다.
폐회로 온도조절시스템(10)은 열진공 챔버(11)와, 열진공 챔버(11) 내부에 위치한 쉬라우드(11a), 액체질소를 공급하는 액체질소 공급부(13), 액체질소가 기화되어 형성된 기체질소를 가열하는 히터(17), 기체질소를 쉬라우드(11a)로 송풍하는 송풍기(15)로 구성된다.
상기한 폐회로 온도조절시스템(10)은 송풍기(15) 전단에서 기화된 기체질소를 실험에서 요구되는 온도에 따라 히터(17)로 가열하거나 가열하지 않은 상태로 쉬라우드(11a)에 공급하여 실험을 하게 된다.
하지만, 상기 폐회로 온도조절시스템(10)은 시스템(10) 내의 기체질소를 순환시키기 위해서 송풍기(15)가 반드시 사용되어야 하며, 이 송풍기(15)는 극저온 기체질소를 순환시키기 위해 극저온에서도 작동할 수 있도록 특수 제작해야 하기 때문에 고가이다. 따라서, 시스템(10) 구축비용이 상승하게 되고, 송풍기를 작동시키기 위해 소모되는 전력량이 커 운용 및 유지비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 폐회로 온도조절시스템(10)은 -170℃ 이하의 극저온 환경을 모사하기 위해서는 극저온 펌프를 사용하는 등 별도의 장비를 추가로 설치해야 된다. 따라서, 시스템(10) 구축비용이 상승하고, 시스템이 비대해져 설치공간도 협소해지 는 문제점이 있었다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 장치의 제작단가를 낮출 수 있으며, 운용 및 유지보수 비용이 적게 들어가고, 다양한 온도 요구조건을 만족시킬 수 있는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치는 액체질소를 저장하고, 공급하는 액체질소 공급탱크; 상기 액체질소 공급탱크에 저장된 액체질소를 피 공급대상에 공급하는 제1 공급관을 구비하는 액체질소 공급부; 상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 기화시켜 극저온 기체질소를 발생시키고, 저장하는 극저온 기체질소 공급탱크와, 상기 극저온 기체질소 공급탱크에 저장된 극저온 기체질소를 상기 피 공급대상에 공급하는 제2 공급관을 구비하는 극저온 기체질소 공급부; 상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 기화시켜 발생되는 기체질소를 상기 피 공급대상에 공급하는 제3 공급관과, 상기 기체질소를 가열하는 가열수단을 구비하는 가열 기체질소 공급부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 공급관 및 상기 제3 공급관은 혼합부에 연결되고, 상기 혼합부는 상기 제2 공급관으로부터 공급되는 극저온 기체질소와 상기 제3 공급관으로부터 공급되는 가열 기체질소를 혼합하여 상기 피 공급대상으로 공급되는 기체질소의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액체질소 공급부는 액체질소의 공급을 제어하는 제1 제어부를, 상기 극저온 기체질소 공급부는 극저온 기체질소의 공급을 제어하는 제2 제어부를, 상기 기체질소 공급부는 기체질소의 공급을 제어하는 제3 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합부에는 압력센서와 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 제어부는 액체질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브와, 상기 제1 연결관을 개폐하는 솔레노이드 밸브를 포함하고, 상기 제2 제어부는 극저온 기체질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브와 상기 제2 연결관을 개폐하는 솔레노이드 밸브를 포함하고, 상기 제3 제어부는 상기 제3 공급관을 통해 상기 피 공급대상으로 공급되는 기체질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 공급관에는 상기 액체질소 공급탱크로부터 공급되는 액체질소를 기체질소로 기화시키는 기화기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 극저온 기체질소 공급탱크에는 내부 압력을 조절하기 위해 내부의 극저온 기체질소를 외부로 배출시키는 압력조절관이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 제어부는 상기 가열수단에 의해 가열된 기체질소의 과열을 방지하는 과열방지 온도센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 비교적 간단한 구조로 송풍기와 같은 장치가 필요하지 않아 제작단가 및 유지보수 비용을 대폭 낮출 수 있으며, 종래의 극저온 기체질소의 온도보다 낮은 극저온 기체질소, 액체질소 및 가열 기체질소를 함께 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 액체질소와 극저온 기체질소 및 가열 기체질소를 혼합하여 온도조절의 폭이 넓으며, 정밀한 온도조절을 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 본 명세서에 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치의 피 공급대상은 도 2에 도시된 바와 같이 지구에서 우주 환경을 모사하는 열진공 챔버(200)인 것으로 예를 들어 설명한다.
그리고 본 명세서에서의 극저온은 -150℃부터 절대 온도인 -273℃까지의 낮은 온도이고, 상온은 가열하거나 냉각하지 않은 자연 그대로의 온도를 의미하는 것으로 한다.
상기 열진공 챔버(200)는 임의의 용기형상으로 내부에 쉬라우드(210)가 위치한다. 이 열진공 챔버(200)는 내부를 진공상태로 만들 수 있다. 상기 쉬라우드(210)에는 시편이나 우주에서 사용될 장비 등의 피 실험물을 넣어 우주 환경에서의 변화나 작동 등을 실험하게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치(100)는 액체질소 공급탱크(110), 액체질소 공급부(130), 극저온 기체질소 공급부(150) 및 가열 기체질소 공급부(170)를 포함한다.
상기 액체질소 공급탱크(110)는 내부에 액체질소를 저장 및 공급할 수 있도록 임의의 용기형태로 형성될 수 있다.
상기 액체질소 공급부(130)는 제1 공급관(131)을 구비한다. 상기 액체질소 공급부(131)는 쉬라우드(210)에 액체질소를 공급하여 극저온의 우주 환경의 온도를 모사할 수 있다.
상기 제1 공급관(131)은 액체질소 공급탱크(110)에서 액체질소를 공급받아 쉬라우드(210)에 공급한다. 이 제1 공급관(131)에는 제1 제어부(133)가 설치될 수 있다. 상기 제1 제어부(133)는 제1 공급관(131)을 제어하여 액체질소 공급탱크(110)에서 쉬라우드(210)로 공급하는 액체질소의 공급, 차단 및 유량조절 등을 제어한다.
상기 제1 제어부(133)는 액체질소 공급탱크(110)에서 쉬라우드(210)로 공급되는 액체질소를 차단 및 공급할 수 있도록 개폐되는 밸브(133a)가 될 수 있으며, 이 밸브는 공지의 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다. 또한, 제1 제어부(133)는 액체질소 공급탱크(110)에서 쉬라우드(210)로 공급되는 액체질소의 공급량을 조절하는 밸브(133b)를 더 포함할 수 있다. 이 밸브(133b)는 공지의 유량조절밸브에 의해 구현될 수 있다.
한편, 상기 극저온 기체질소 공급부(150)는 극저온 기체질소 공급탱크(155)와 제2 공급관(151)을 구비한다.
상기 극저온 기체질소 공급탱크(155)는 상기 액체질소 공급탱크(110)에서 액 체질소를 공급받아 액체질소를 극저온 기체질소로 기화시켜 저장할 수 있다. 한편, 극저온 기체질소 공급탱크(155)는 기화된 극저온 기체질소를 쉬라우드(210)로 공급할 수 있도록 임의의 용기형상으로 형성될 수 있다.
또한, 극저온 기체질소 공급탱크(155)에는 공급탱크(155) 내부에 극저온 기체질소가 과충전되어 그 압력에 의해 공급탱크(155)가 파손되는 것을 방지하기 위한 압력조절관(155)이 더 설치될 수 있다.
이 압력조절관(155a)에는 극저온 기체질소 공급탱크(155) 내의 극저온 기체질소를 외부로 배출 및 차단할 수 있는 밸브(미도시)가 설치될 수 있다.
여기서, 극저온 기체질소 공급탱크(155)에서 액체질소를 극저온 기체질소로 기화시키는 방법으로는 예컨대, 액체질소가 기화된 기체질소를 상기 극저온 기체질소 공급탱크(150)에 저장된 액체질소에 공급하여 강제 기화시킴으로써, 액체질소를 극저온 기체질소로 변환시킨다. 이 후, 강제 기화된 극저온 기체질소를 다시 극저온 기체질소 공급탱크(150)에 저장된 액체질소를 경유하여 극저온 기체질소의 온도를 더 낮춘 후 쉬라우드(210)에 공급되도록 구성할 수 있다.(이상, 본 출원인의 특허출원 제2008-0129001호 참조).
상기 제2 공급관(151)은 극저온 기체질소 공급탱크(155)에 저장된 극저온 기체질소를 상기 쉬라우드(210)로 공급한다. 한편, 제2 공급관(151)에는 제2 제어부(153)가 설치될 수 있다. 이 제2 제어부(153)는 제2 공급관(151)을 제어하여 극저온 기체질소 공급탱크(110)에서 쉬라우드(210)로 공급하는 극저온 기체질소의 공급, 차단 및 유량 등을 제어한다.
한편, 상기 제2 제어부(153)는 극저온 기체질소 공급탱크(155)에서 쉬라우드(210)로 공급되는 극저온 기체질소를 공급 및 차단하도록 개폐되는 밸브(153a)가 될 수 있으며, 이 밸브(153a)는 공지의 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다. 또한, 제2 제어부(153)는 극저온 기체질소 공급탱크(155)에서 쉬라우드(210)로 공급되는 극저온 기체질소의 공급량을 조절하는 밸브(153b)를 더 포함할 수 있다. 이 밸브(153b)는 공지의 유량조절밸브에 의해 구현될 수 있다.
상기 가열 기체질소 공급부(170)는 제3 공급관(171) 및 가열수단(175)으로 구성된다.
상기 제3 공급관(171)은 액체질소 공급탱크(110)에서 공급되는 액체질소를 기체질소로 기화시켜 그 기체질소를 쉬라우드(210)에 공급한다. 이 제3 공급관(171)에는 액체질소를 기체질소로 기화시키는 기화기(179)가 설치될 수 있다.
상기 가열수단(175)은 제3 공급관(171)에 설치되어 제3 공급관(171)을 통해 쉬라우드(210)로 공급되는 기체질소를 가열하여 가열 기체질소로 만들수 있으며, 가열수단(175)의 가열 온도에 따라 가열 기체질소의 온도를 조절할 수 있다. 이 가열수단(175)은 전기에 의해 가열되는 가열코일과 같은 공지의 가열수단으로 구현될 수 있다.
제3 공급관(171)에는 제3 제어부(173)가 설치될 수 있다. 이 제3 제어부(173)는 제3 공급관(171)을 제어하여 제3 공급관(171)을 통하여 쉬라우드(210)에 공급되는 가열 기체질소의 공급, 차단 및 유량 등을 제어할 수 있다.
그리고 제3 공급관(171)에는 과열방지 온도센서(177)가 더 설치될 수 있다. 이 온도센서(177)는 가열수단(175)으로 가열된 가열 기체질소가 쉬라우드(210)로 공급되기 전 온도를 측정하여 기체질소가 과열 공급되는 것을 방지한다.
상기 제3 제어부(173)는 액체질소 공급탱크(110)에서 쉬라우드(210)로 공급되는 가열 기체질소를 공급 및 차단하도록 개폐되는 밸브(173a)가 될 수 있으며, 이 밸브(173a)는 공지의 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다. 또한, 제3 제어부(173)는 액체질소 공급탱크(110)에서 쉬라우드(210)로 공급되는 가열 기체질소의 공급량을 조절하는 밸브(173b)를 더 포함할 수 있다. 이 밸브(173b)는 공지의 유량조절밸브로 구현될 수 있다.
한편, 상기 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치(100)는 혼합부(190)를 더 구비할 수 있다.
혼합부(190)는 제2 공급관(151)으로부터 공급되는 극저온 기체질소와 제3 공급관(171)으로부터 공급되는 가열 기체질소를 혼합하여 혼합된 기체질소를 쉬라우드(210)로 공급할 수 있도록 상기 제2 공급관(151) 및 제3 공급관(171)이 연결될 수 있다. 이 혼합부(190)는 가열 기체질소와 극저온 기체질소를 각각 다른 비율로 혼합하여 기체질소의 온도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 혼합부(190)에는 제1 공급관(131)이 더 연결될 수 있다. 이 혼합부(190)에 제1 공급관(131)을 연결하여 극저온 기체질소 및 가열 기체질소보다 더 낮은 온도의 액체질소를 추가적으로 공급함으로써, 혼합부(190)의 온도조절의 폭을 넓힐 수 있다.
아울러, 상기 혼합부(190)에는 압력센서(191)와 온도센서(193)가 설치될 수 있다.
상기 압력센서(191)는 혼합부(190)를 통해 쉬라우드(210)로 공급되는 혼합된 기체질소 및 액체질소의 압력을 측정한다. 이 압력센서(191)에 의해 측정된 압력에 따라 제1 공급관(131), 제2 공급관(151) 및 제3 공급관(171)에 설치된 제어부(133,153,173)들을 조절하여 쉬라우드(210)에 액체질소 및 혼합된 기체질소를 일정한 압력으로 공급할 수 있다.
상기 온도센서(193)는 혼합부(190)를 통해 쉬라우드(210)로 공급되는 혼합된 기체질소 및 액체질소의 온도를 측정한다. 이 온도센서(193)에 의해 측정된 온도에 따라 제1 공급관(131), 제2 공급관(151) 및 제3 공급관(171)에 설치된 제어부(133,153,173)들을 조절하여 쉬라우드(210)에서 요구되는 온도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치(100)는 개회로(開回路)로 구성될 수 있다.
상기 온도조절장치(100)를 개회로로 구성함으로써, 각 구성부(130,150,170)에서 액체질소가 기체질소로 기화되는 압력에 의해 별도의 장치 없이도 액체질소 및 기체질소를 쉬라우드(210)로 공급할 수 있다.
또한, 상기 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치(100)는 이 장치 외부로 배출되는 기체질소를 회수하는 기체질소 회수덕트(300)와 연결될 수 있다. 예컨대, 쉬라우드(210)에 공급된 기체질소가 배출되는 배출구(미도시)와 상기 극저온 기체질소 공급탱크(155)에 설치된 압력조절관(155a)이 기체질소 회수덕트(300)와 연결 되어 외부로 배출되는 기체질소를 회수할 수 있다.
그리고 상기 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치(100)는 하나의 열진공 챔버(200)에 복수 개 설치될 수 있다. 이와 같이 온도조절장치(100)을 복수 개 설치하여 각 장치(100)마다 각각 다른 온도의 기체질소 및 액체질소를 공급하도록 구성하여 보다 더 정밀한 시험을 할 수 있다. 즉, 하나의 열진공 챔버(200) 내에 복수 개의 쉬라우드(210)가 존재하고, 쉬라우드(210)마다 각기 다른 온도 설정을 필요할 경우 복수 개의 온도조절장치(100)를 사용하여 효율적으로 다채널의 열환경 모사가 가능하다.
따라서, 본 발명의 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치(100)는 극저온 기체질소 공급부(150)에서 종래의 극저온 기체질소보다 낮은 온도의 극저온 기체질소를 공급할 수 있고, 액체질소, 극저온 기체질소 및 가열 기체질소를 각각 공급하거나 또는 혼합하여 온도조절 후 공급할 수 있으므로 폭 넓고 정밀한 온도조절이 가능하다.
또한, 개회로로 구성되어 액체질소가 기체질소로 기화되는 압력에 의해 액체질소 및 기체질소를 쉬라우드에 공급할 수 있어, 종래의 폐회로에 기체질소를 순환시키는 송풍기와 같은 순환장치가 필요로 하지 않는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라 면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
도 1은 종래의 폐쇄회로 온도조절시스템의 개략적인 구성을 나타낸 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치의 개략적인 구성을 나타낸 개략 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명>
100: 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치 110: 액체질소 공급탱크
130: 액체질소 공급부 131: 제1 공급관
133: 제1 제어부 150: 극저온 기체질소 공급부
151: 제2 공급관 153: 제2 제어부
170: 가열 기체질소 공급부 171: 제3 공급관
173: 제3 제어부 175: 가열수단
177: 과열방지 온도센서 190: 혼합부
191: 압력센서 193: 온도센서
200: 열진공 챔버 210: 쉬라우드
300: 기체질소 회수덕트

Claims (8)

  1. 액체질소를 저장하고, 공급하는 액체질소 공급탱크,
    상기 액체질소 공급탱크에 저장된 액체질소를 피 공급대상에 공급하는 제1 공급관을 구비하는 액체질소 공급부,
    상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 기화시켜 극저온 기체질소를 발생시키고 저장하는 극저온 기체질소 공급탱크와, 상기 극저온 기체질소 공급탱크에 저장된 극저온 기체질소를 상기 피 공급대상에 공급하는 제2 공급관을 구비하는 극저온 기체질소 공급부, 그리고
    상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 기화시켜 발생되는 기체질소를 상기 피 공급대상에 공급하는 제3 공급관과, 상기 기체질소를 가열하는 가열수단을 구비하는 가열 기체질소 공급부
    를 포함하며,
    상기 극저온 기체질소 공급탱크는 별도의 기화된 기체질소를 공급받아 상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 강제 기화시켜 상기 극저온 기체질소로 변환시키고, 변환된 상기 극저온 기체질소가 상기 액체질소 공급탱크에서 공급된 액체질소를 다시 경유하여 상기 제2 공급관으로 이동되도록 하며,
    상기 액체질소 공급부, 상기 극저온 기체질소 공급부, 및 상기 가열 기체질소 공급부는 상기 액체질소가 기화되는 압력을 통해 상기 피 공급대상에 상기 액체질소, 상기 극저온 기체질소, 상기 기체질소를 각각 공급할 수 있도록 개회로로 구비되는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 공급관 및 상기 제3 공급관은 혼합부에 연결되고, 상기 혼합부는 상기 제2 공급관으로부터 공급되는 극저온 기체질소와 상기 제3 공급관으로부터 공급되는 가열 기체질소를 혼합하여 상기 피 공급대상으로 공급되는 기체질소의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액체질소 공급부는 액체질소의 공급을 제어하는 제1 제어부를, 상기 극저온 기체질소 공급부는 극저온 기체질소의 공급을 제어하는 제2 제어부를, 상기 가열 기체질소 공급부는 기체질소의 공급을 제어하는 제3 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 혼합부에는 압력센서와 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 제어부는 액체질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브와, 상기 제1 공급관을 개폐하는 솔레노이드 밸브를 포함하고,
    상기 제2 제어부는 극저온 기체질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브와 상기 제2 공급관을 개폐하는 솔레노이드 밸브를 포함하고,
    상기 제3 제어부는 상기 제3 공급관을 통해 상기 피 공급대상으로 공급되는 기체질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 공급관에는 상기 액체질소 공급탱크로부터 공급되는 액체질소를 기체질소로 기화시키는 기화기가 설치되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 극저온 기체질소 공급탱크에는 내부 압력을 조절하기 위해 내부의 극저온 기체질소를 외부로 배출시키는 압력조절관이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
  8. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제3 공급관은 상기 가열수단에 의해 가열된 기체질소의 과열을 방지하는 과열방지 온도센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치.
KR1020080131508A 2008-12-22 2008-12-22 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치 KR101034824B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080131508A KR101034824B1 (ko) 2008-12-22 2008-12-22 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080131508A KR101034824B1 (ko) 2008-12-22 2008-12-22 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100072950A KR20100072950A (ko) 2010-07-01
KR101034824B1 true KR101034824B1 (ko) 2011-05-16

Family

ID=42636021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080131508A KR101034824B1 (ko) 2008-12-22 2008-12-22 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101034824B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH094954A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Nippon Sanso Kk 被冷却体の温度制御方法及び装置
KR20050065945A (ko) * 2003-12-26 2005-06-30 한국항공우주연구원 열진공챔버용 극저온 모사장치
JP2006194337A (ja) 2005-01-13 2006-07-27 Seiko Epson Corp 窒素供給システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH094954A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Nippon Sanso Kk 被冷却体の温度制御方法及び装置
KR20050065945A (ko) * 2003-12-26 2005-06-30 한국항공우주연구원 열진공챔버용 극저온 모사장치
JP2006194337A (ja) 2005-01-13 2006-07-27 Seiko Epson Corp 窒素供給システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
항공우주기술, Vol.3, No.1, pp 103~108(2004)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100072950A (ko) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2689090A (en) Heating system
JP5896555B2 (ja) 環境試験装置
CN108957273A (zh) 安装有内扇的老化测试机
CN105910285A (zh) 锅炉单元
CN110962531A (zh) 车辆的热管理系统
CN104549577A (zh) 一种全天候变工况补偿型高低温环境模拟试验箱
KR102487581B1 (ko) 액화가스 재기화 시스템
KR102076016B1 (ko) 상온에서 시동 가능한 극저온 루프 히트파이프
KR101034824B1 (ko) 다채널 온도 모사용 개회로 온도조절장치
CN102092481A (zh) 星载设备环路热管的阻断装置
JP2018158596A (ja) 宇宙環境試験装置の温度制御方法および宇宙環境試験装置
KR20070075971A (ko) 냉매 기화열을 이용한 변압기 수냉각시스템
KR20000057872A (ko) 항온항습장치
JP2001174381A (ja) 気槽式熱衝撃試験装置およびその運転方法
KR102141655B1 (ko) 극저온냉동기를 이용한 전도냉각방식의 우주환경 모사장치
KR101041423B1 (ko) 자체 냉매 순환 히터펌프
KR20180052276A (ko) 상 분리기를 포함하는 폐회로 열 제어 시스템
CN108088295B (zh) 操作具有旁路管道的热交换系统的方法和该热交换系统
KR100444130B1 (ko) 자동차 증발가스 시험장치의 온도조절장치
JP5617641B2 (ja) Lng気化設備
US20220220863A1 (en) Porous regulator with integrated ventilation
KR102540189B1 (ko) 배터리 테스팅장치
KR102684519B1 (ko) 장거리 냉방 기능을 보유한 액체 공기 발전 시스템 및 이의 제어방법
CN103292544B (zh) 使用两相制冷剂操作的冷却系统
KR20010114026A (ko) 열진공챔버용 슈라우드 냉각장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140508

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150507

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160502

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190326

Year of fee payment: 9