KR101083369B1 - 액화회수장치 및 액화회수방법 - Google Patents
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Abstract
구조를 간소화할 수 있으며, 에너지소비를 절감할 수 있는 액화회수장치 및 액화회수방법이 개시된다. 액화회수장치는 가스저장부로부터의 가스를 임시로 저장하기 위한 회수탱크, 가스저장부의 가스를 회수탱크로 강제로 회수하는 가스회수압축기, 가스저장부로부터 가스회수압축기를 경유하여 회수탱크로 가스를 전달하는 유로부, 및 냉매를 압축하는 냉매압축기, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 냉매와 회수탱크의 가스가 열교환되는 열교환부를 포함하는 열교환 사이클부를 구비하고, 회수탱크로의 가스 회수시, 냉매는 냉매압축기, 응축기, 및 열교환부의 순서로 열교환 사이클부의 제1순환유로를 따라 순환되며 회수탱크의 내부를 냉각시키고, 가스저장부로의 가스 충전시, 냉매는 냉매압축기, 열교환부, 및 응축기의 순서로 열교환 사이클부의 제2순환유로를 따라 순환되며 회수탱크의 내부를 가열한다.
회수탱크, 열교환 사이클부, 냉매압축기, 응축기, 열교환부
Description
본 발명은 가스를 액화하여 회수하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, SF6 가스와 같이 유용하면서 위험성이 높은 가스를 전량 회수하고 다시 재충진할 수 있는 고효율의 액화회수장치 및 액화회수방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고전압의 전기를 취급하는 개폐기, 차단기, 개폐장치, 또는 일부 변압기는 SF6-가스를 절연매질로 이용하고 있으며, SF6-가스를 이용한 가스절연방식을 택하고 있는 변전소에서는 실제로 많은 양의 SF6 가스가 사용되고 있다.
SF6-가스는 불소(F)와 유황(S)으로 이루어진 화합물질로서 '육불화황가스'라고도 한다. SF6-가스는 1900년 처음 발견된 이후 1937년 절연력이 탁월한 것이 알려져 이후 지금까지 전기 절연물로 광범위하게 사용되고 있다.
SF6-가스는 보통상태에서 불활성, 무취, 무독성가스이고, 약 500℃ 이하의 온도에서는 잘 분해되지 않는다. 또한 절연력은 공기보다 약 2.5배 높고 약 3기압 이하에서는 절연유와 같은 절연력을 갖는다. SF6-가스는 공기보다 무겁지만 그 무게가 같은 부피의 절연유의 1/140에 불과하기 때문에 전력기기의 소형화 및 경량화에 큰 이점이 있다.
일반적으로 알려진 바와 같이, GIS(가스절연기기;Gas Insulated Switchgear)는 변전소의 주요 구성품인 차단기(CB;Circuit Breaker)와 단로기(Disconnecting Switch), 접지개폐기(Earthing Switch), 피뢰기(Lightning Arrester), 주모선(Main Bus) 및 분기회로(Feeder Bus) 등을 집약시킨 것으로서, 특정 부분에 절연 및 소호 특성이 우수한 SF6-가스를 충진하고 있으며, 변전소의 소형화와 안전 및 신뢰성에 대한 장점을 향상시킬 수 있다.
현재 변전소나 대형 수전설비에 사용되는 가스절연기기는 대부분 개폐부위와 충진부위를 SF6-가스로 밀폐 및 봉인하고 있으며, 나아가 SF6-가스는 초고압 변전소의 핵심 전력기기로서 변압기를 제외한 대부분의 주요 전력기기의 절연재료나 반도체 제조공정 등에서도 사용되고 있다.
또한, SF6-가스는 차단기나 개폐기, 개폐장치 등 전력기기의 절연물로 폭넓게 사용된다. 전원을 투입·개방(On/Off)하거나 일반전원과 비상전원을 서로 교체할 때 접점 부위에서는 고온고압의 불꽃인 아크가 발생할 수 있는데, SF6-가스 내부에서는 아크를 신속히 제거할 수 있다. 이와 함께 전기가 흐르는 모선 등 충진부는 서로 전기가 통하지 않도록 충분한 거리를 두어야 하는데 SF6-가스 내부에서는 이격거리를 대폭 좁힐 수 있다. 이는 기기의 부피와 무게를 줄일 수 있다는 장점으로 이어질 수 있다.
이렇게 SF6-가스는 절연능력, 아크(arc) 제거능력이 뛰어난 물질이다. 하지만, SF6-가스는 지구온난화지수와 수명이 매우 길어 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소, 과불화탄소(PFCS)와 함께 6대 지구온난화가스로 지정되어 있는 대표적인 환경오염물질이기도 하다.
SF6-가스는 교토의정서에서 규정한 6대 지구온난화가스 가운데 지구온난화 영향력이 가장 높은 물질이다. 특히 대표적인 지구온난화가스인 이산화탄소(CO2) 보다 지구온난화지수가 2만3900배나 높아 가장 심각한 환경오염물질로 지목 받고 있다. SF6-가스의 배출량은 1741만8000 CO2 Ton(2003년말 국내 기준)으로 전체 온실가스 배출량의 3%이지만 증가율은 약 14.7%로 매우 높은 것도 심각성을 더해준다.
그러나, GIS 등 가스절연 전력기기의 경우, 국내는 물론 해외에서도 아직까지는 SF6-가스를 이용한 절연방식을 적용하고 있다. 현재 SF6-가스 사용설비를 정밀 점검하거나 증설할 경우 가스 순도 저하나 불순물 혼입은 물론 작업시간 연장을 우려해 기존 가스를 날려 보내고 새로운 가스를 충진하고 있다. 이렇게 버려진 SF6-가스는 전 세계적으로 환경 문제를 야기할 수 있으며, 실제로 버려지는 SF6-가스로 인해 환경오염이 가속화되고 있다.
SF6-가스 액화회수장치는 가스절연기기로부터 SF6-가스를 액화하여 회수한 후, 가스절연기기를 점검 및 보수한 후 다시 충진하는 기기이다. 일반적으로 SF6-가스 액화회수장치는 가스회수압축기 및 회수탱크를 포함하며, 가스회수압축기는 가스절연기기와 회수탱크를 연결하고 강제적으로 가스절연기기의 SF6-가스를 회수탱크로 이동시킬 수 있다. 회수탱크에는 냉동기가 장착되어 가스의 회수와 동시에 액화를 진행시킬 수 있으며, 액화를 통해 회수 효율을 향상시킬 수가 있다.
압축기를 이용하는 경우, 가스절연기기 내의 압력을 0.1~0.2kg/cm2까지 낮추는 것이 가능하지만, 그 이하로 압력을 낮추는 것, 즉 일반적으로 가스절연기기 내의 압력이 5kg/cm2라고 가정할 때 회수 후 가스절연기기 내의 압력을 적어도 약 0.05kg/cm2까지 감소시키기 위해(99%이상의 회수율을 위해) 별도의 장치가 필요하다.
이와 관련하여, 등록특허 제10-0764109호(2007. 10. 5. 공고)의 액화회수장치는 2개의 진공펌프를 이용하되, 제1 진공펌프는 회수 및 재충진 과정 전에 회수탱크 또는 가스절연기기를 진공으로 전환하는 기능을 하며, 제2 진공펌프는 가스회수압축기에 의해서 가스절연기기의 압력이 약 0.1~0.2kg/㎠까지 떨어지면 그 이후에 작동하여 가스절연기기의 압력이 약 0.05kg/㎠ 이하로 떨어질 때까지 SF6-가스를 회수한다.
아울러, 종래 액화회수장치의 회수탱크에는 SF6-가스를 냉각하여 액화시키기 위한 냉동기 및 액화된 SF6-가스를 가열하여 다시 기화시키기 위한 히터가 연결되어 있다. 즉, SF6-가스의 회수 시 SF6-가스는 냉동기에 의해 액화되어 보관에 필요한 부피 및 압력을 감소시킬 수 있고, SF6-가스의 재충진시 SF6-가스는 히터에 의해 가열되어 기체로 전환될 수 있다.
그런데, 종래에는 회수탱크의 SF6-가스를 선택적으로 액화 및 기화시키기 위한 냉동기 및 히터가 각각 별도로 설치되기 위한 공간이 구비되어 했던 바, 이에 따라 구조가 복잡해지고 공간활용성 및 설계자유도가 저하되는 문제점이 있다. 더 욱이 종래에는 냉동기 및 히터가 각각 개별적으로 구동되어야 함에 따라 사용자의 조작이 번거롭고 불편한 문제점이 있다.
본 발명은 구조를 간소화할 수 있으며 설비의 구축 비용을 절감할 수 있는 액화회수장치 및 액화회수방법을 제공한다.
특히, 본 발명은 하나의 열교환 사이클부를 이용하여 가스를 냉각시킬 수 있음은 물론 열교환 사이클부의 폐열을 이용하여 가스를 가열할 수 있는 액화회수장치 및 액화회수방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 설비의 소형화에 기여할 수 있으며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시킬 수 있는 액화회수장치 및 액화회수방법을 제공한다.
또한, 시스템 구축 비용을 절감할 수 있으며, 조작의 편리함을 제공할 수 있는 액화회수장치 및 액화회수방법을 제공한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 액화회수장치는 가스저장부로부터의 가스를 임시로 저장하기 위한 회수탱크, 가스저장부의 가스를 회수탱크로 강제로 회수하는 가스회수압축기, 가스저장부로부터 가스회수압축기를 경유하여 회수탱크로 가스를 전달하는 유로부, 및 냉매를 압축하는 냉매압축기, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 냉매와 회수탱크의 가스가 열교환되는 열교환부를 포함하는 열교환 사이클부를 구비하고, 회수탱크로의 가스 회수시, 냉매는 냉매압축기, 응축기, 및 열교환부의 순서로 열교환 사이클부의 제1순환유로를 따라 순환되며 회수탱크의 내부를 냉각시키고, 가스저장부로의 가스 충 전시, 냉매는 냉매압축기, 열교환부, 및 응축기의 순서로 열교환 사이클부의 제2순환유로를 따라 순환되며 회수탱크의 내부를 가열한다.
본 명세서에서, 가스는 유용하거나 재활용이 가능한 기체로서, 가스절연기기 등에서는 SF6-가스와 같은 절연성 기체일 수 있으며, 가스저장부 역시 상기 가스를 저장하거나 저장할 수 있는 장치 또는 챔버로 이해될 수 있다. 유로부(flow part or pipe line)는 가스의 이동을 안내하기 위한 호스 또는 파이프로 연결된 통로로서, 본 발명에 명시적으로 언급된 유로 및 그외 언급되지는 않았지만 장치의 가동에 필요한 다양한 유로를 형성할 수 있으며, 유로부에는 밸브, 체크밸브, 감압밸브, 압력게이지, 유량게이지 등 다양한 장비가 장착되어 정해진 유로를 형성하던가 가스의 통과 특성을 측정할 수 있다.
제1순환유로 및 제2순환유로는 통상의 호스 또는 파이프로 구성될 수 있다. 또한, 제1순환유로 및 제2순환유로 상에는 통상의 밸브 및 각종 부가장치가 구비될 수 있으며, 제1순환유로 및 제2순환유로의 구조 및 부가장치의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
또한, 열교환 사이클부는 제1순환유로 및 제2순환유로를 동시에 정의하는 공통유로를 포함할 수 있으며, 공통유로와 제1순환유로 및 제2순환유로의 교차부위에 선택적으로 유로를 전환하기 위한 전환밸브가 구비될 수 있다. 전환밸브로서는 통상의 삼방밸브(3-ways valve)가 사용될 수 있으며, 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 여타 다른 밸브가 사용될 수도 있다.
참고로, 본 발명에서 공통유로라 함은 제1순환유로 및 제2순환유로의 일부 구간이 하나의 호스 또는 파이프에 의해 정의되는 것으로 이해될 수 있으며, 공통유로의 위치 및 길이는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 공통유로는 냉매압축기의 출구에 소정 길이로 제공될 수 있는 바, SF6-가스 회수시에는 냉매압축기로부턴 배출된 냉매가 공통유로를 통과한 후 삼방밸브에 의해 응축기로 전달될 수 있고, 이와 반대로, SF6-가스 충전시에는 냉매압축기로부터 배출된 냉매가 공통유로를 통과한 후 삼방밸브에 의해 열교환부로 전달될 수 있다. 경우에 따라서는 제1순환유로 및 제2순환유로가 공통유로를 배제하고 각각 독립적인 별도의 유로에 의해 정의될 수도 있다.
보다 구체적으로, 열교환 사이클부의 제1순환유로는 냉매압축기, 응축기, 회수탱크를 위한 열교환부 및 다시 냉매압축기의 순서로 정의될 수 있는 바, 열교환 사이클부는 제1순환유로에서, 냉매압축기의 출구에 장착되는 제1전환밸브, 회수탱크를 위한 열교환부의 입구에 장착되는 제2전환밸브, 회수탱크를 위한 열교환부의 출구에 장착되는 제3전환밸브, 및 응축기의 출구와 제2전환밸브 사이에 장착되는 제4전환밸브를 포함할 수 있다. 제1전환밸브는 응축기 또는 제2전환밸브로의 냉매 유동을 제어할 수 있고, 제2전환밸브는 제1전환밸브 및 응축기 중 어느 하나로부터 회수탱크를 위한 열교환부의 냉매 유동을 제어할 수 있으며, 제3전환밸브는 회수탱크를 위한 열교환부로부터 냉매압축기 또는 응축기로의 냉매 유동을 제어할 수 있고, 제4전환밸브는 응축기로부터 제2전환밸브 또는 냉매압축기로의 냉매 유동을 제어할 수 있다. 따라서, 제1순환유로는 냉매압축기, 제1전환밸브, 응축기, 제4전환밸브, 제2전환밸브, 회수탱크를 위한 열교환부, 제3전환밸브, 다시 냉매압축기의 순서로 정의될 수 있고, 제2순환유로는 냉매압축기, 제1전환밸브, 제2전환밸브, 회수탱크를 위한 열교환부, 제3전환밸브, 응축기, 제4전환밸브 및 다시 냉매압축기의 순서로 정의될 수 있다.
또한, 열교환 사이클부는 제3전환밸브 및 냉매압축기 사이에 제공되어 가스회수압축기의 출구 측을 통과하는 예비냉각부를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 별도의 예비냉각부를 배제하고 제3전환밸브를 통과한 냉매가 냉매압축기로 바로 유입되도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 유로부는 가스저장부로부터 가스회수압축기까지 2개 이상의 유로를 제공할 수 있고, 가스저장부와 가스회수압축기 사이의 유로 중 하나에 장착되며 토출 측이 가스회수압축기로 연결되는 유로 및 배기 트랩과 연결된 진공펌프를 포함할 수 있다. 따라서, 진공펌프는 가스회수압축기에 의한 회수 전에 배기 트랩을 통해 회수탱크에 잔류하는 기체를 외부로 배출할 수 있으며, 가스회수압축기 단독에 의한 회수 후에 가스회수압축기와 함께 가스저장부에 잔류하는 가스를 회수탱크로 전달할 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 일 측면에 따르면, 가스저장부에 대해 가스를 회수 및 충진하기 위한 액화회수방법은, 가스저장부로부터의 가스를 임시로 저장하기 위한 회수탱크, 가스저장부의 가스를 회수탱크로 강제로 회수하는 가스회수압축기, 가스저장부로부터 압축기를 경유하여 회수탱크로 가스를 전달하는 유로부, 및 열교환 사이클부를 포함하되, 열교환 사이클부는 냉매를 압축하는 냉매압축기, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 냉매와 회수탱크의 가스가 열교환되는 열교환부를 포함 하는 액화회수장치를 제공하는 단계; 회수탱크로 가스를 회수할 경우, 냉매를 냉매압축기, 응축기, 및 열교환부의 순서로 열교환 사이클부의 제1순환유로를 따라 순환시켜 회수탱크의 내부를 냉각시키는 단계; 및 가스저장부로 가스를 충전할 경우, 냉매를 냉매압축기, 열교환부, 및 응축기의 순서로 열교환 사이클부의 제2순환유로를 따라 순환시켜 회수탱크의 내부를 가열하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 액화회수장치 및 액화회수방법에 의하면, 구조를 간소화할 수 있으며 설비의 구축 비용을 절감할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 하나의 열교환 사이클부를 이용하여 선택적으로 가스를 냉각 또는 가열시킬 수 있다. 종래와 같이 가스를 냉각 및 가열하기 위한 냉동기 및 히터를 각각 별도로 구비할 필요가 없기 때문에 구조를 간소화할 수 있으며, 설비의 구축 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 가스를 가열하기 위한 별도의 히터가 배제될 수 있기 때문에, 설비의 소형화에 기여할 수 있으며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 하나의 열교환 사이클부에 의해 가스의 냉각 및 가열이 이루어질 수 있기 때문에 조작이 편리하고, 유지 및 보수의 편리함을 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명 하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액화회수장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2 내지 도 5는 도 1의 가스 액화회수장치를 이용하여 가스절연기기로부터 SF6-가스를 회수하는 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화회수장치(100)는 회수탱크(110), 가스회수압축기(150), 유로부(160), 진공펌프(170), 및 열교환 사이클부(200)를 포함한다.
상기 유로부(160)는 호스 또는 파이프로 구성되며, 회수탱크(110) 및 가스회수압축기(150) 등을 상호 연결한다. 상기 유로부(160)를 형성하는 유로에는 다수개의 밸브(V1~V15), 체크밸브(CV1~CV2), 감압밸브(RV1~RV2) 등이 설치되어 유로를 선택적으로 변경하거나 유량을 제어하는 용도로 사용될 수 있다. 밸브의 종류 및 배치에 대해서는 도면을 참고할 수 있으며, 회로 설계자에 따라 회로의 기본적 연결이나 구성, 밸브 배치 등은 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 유로부(160)는 서로 평행하게 배치되는 두 개의 유로 허브(162, 164)를 포함하며, 유로 허브(162, 164)에는 접속구(166)나 각 요소로 연결되기 위한 파이프 또는 호스가 연결될 수 있다.
상기 회수탱크(110)는 액화회수장치에서 일체형 또는 분리형으로 제공될 수 있으며, 상기 회수탱크(110)는 열교환 사이클부(200)와 연계될 수 있다. 즉, 상기 열교환 사이클부(200)는 SF6-가스의 회수 시 회수탱크(110)의 온도를 낮추거나 유로부(160) 중 일부의 온도를 낮추기 위한 용도로 사용될 수 있으며, SF6-가스를 액화시켜 보관에 필요한 부피를 감소시킬 수 있고, 액화시켜 보관하기 때문에 보관 시 압력을 낮출 수가 있다. 또한, 상기 열교환 사이클부(200)는 SF6-가스를 회수한 후, 가스절연기기(10) 등으로 재충진할 때 액화된 SF6-가스를 다시 기체로 전환시키고 재충진의 효율을 증가시키기 위한 용도로 사용될 수가 있다.
이와 같이, 상기 열교환 사이클부(200)는 회수탱크(110)의 SF6-가스를 선택적으로 냉각 또는 가열하기 위해 제공되며, 냉매를 압축하는 냉매압축기(210), 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(220), 및 상기 냉매와 회수탱크의 가스가 열교환되는 열교환부(230)를 포함한다.
따라서, 상기 회수탱크로의 SF6-가스 회수시, 상기 냉매는 냉매압축기(210), 응축기(220), 및 열교환부(230)의 순서로 열교환 사이클부(200)의 제1순환유로(F1)를 따라 순환되며 회수탱크의 가스를 냉각시킬 수 있고, 이와 반대로, 상기 가스저장부로의 SF6-가스 충전시에는, 냉매가 냉매압축기(210), 열교환부(230), 및 응축기(220)의 순서로 열교환 사이클부(200)의 제2순환유로(F2)를 따라 순환되며 회수탱크의 가스가 가열될 수 있다.
즉, 상기 회수탱크로의 SF6-가스 회수시에는, 냉매압축기(210)에서 배출된 고온 고압의 냉매가 응축기(220)를 통과하며 응축될 수 있고, 그 후 열교환부(230)로 전달된 응축된 냉매가 열교환부(230)에서 증발잠열을 흡수하며 기화됨으로써 회수탱크 내의 SF6-가스가 냉각될 수 있으며, 결과적으로 회수탱크 내의 SF6-가스가 액화될 수 있다. 또한, 상기 제1순환유로(F1) 상에는 응축기(220)를 통과한 냉매가 열교환부(230)에서 쉽게 증발될 수 있도록 팽창밸브가 제공될 수 있다. 즉, 상기 응축기(220)와 열교환부(230)의 사이에는 응축기(220)를 통과한 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 단열 팽창시키기 위한 통상의 팽창밸브가 제공될 수 있으며, 팽창밸브의 종류 및 특징에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
반면, 상기 가스저장부로의 SF6-가스 충전시에는, 냉매압축기(210)에서 배출된 고온 고압의 냉매가 바로 열교환부(230)로 보내질 수 있으며, 고온 고압의 냉매에 의해 회수탱크 내의 SF6-가스가 가열될 수 있으며, 결과적으로 회수탱크 내의 SF6-가스가 기화될 수 있다. 그 후, 열교환부(230)를 통과한 냉매는 응축기(220)를 거친 후 다시 냉매압축기(210)로 전달될 수 있다.
상기 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2)는 통상의 호스 또는 파이프로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2) 상에는 통상의 밸브 및 각종 부가장치가 구비될 수 있으며, 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2)의 구조 및 부가장치의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 상기 열교환 사이클부(200)가 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2)를 동시에 정의하는 공통유로를 포함하고, 상기 공통유로와 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2)의 교차부위에 선택적으로 유로를 전환하기 위한 전환밸브(301~304)가 구비된 예를 들어 설명하기로 한다. 상기 전환밸브로서는 통상의 삼방밸브(3-ways valve)가 사용될 수 있으며, 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 여 타 다른 밸브가 사용될 수도 있다.
참고로, 본 발명에서 공통유로라 함은 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2)의 일부 구간이 하나의 호스 또는 파이프에 의해 정의되는 것으로 이해될 수 있으며, 공통유로의 위치 및 길이는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
일 예로, 상기 공통유로는 냉매압축기(210)의 출구에 소정 길이로 제공될 수 있는 바, SF6-가스 회수시에는 냉매압축기(210)로부턴 배출된 냉매가 공통유로를 통과한 후 제1전환밸브(301)에 의해 응축기(220)로 전달될 수 있고, 이와 반대로, SF6-가스 충전시에는 냉매압축기(210)로부터 배출된 냉매가 공통유로를 통과한 후 제1전환밸브(301)에 의해 열교환부(230)로 전달될 수 있다. 아울러, 전환밸브(301~304)에 의한 유로 전환은 통상의 밸브제어부에 의해 제어될 수 있다.
보다 구체적으로, 열교환 사이클부(200)의 제1순환유로(F1)는 냉매압축기(210), 응축기(220), 회수탱크(110)를 위한 열교환부(230) 및 다시 냉매압축기(210)의 순서로 정의될 수 있는 바, 열교환 사이클부(200)는 제1순환유로(F1)에서, 냉매압축기(210)의 출구에 장착되는 제1전환밸브(301), 회수탱크(110)를 위한 열교환부(230)의 입구에 장착되는 제2전환밸브(302), 회수탱크(110)를 위한 열교환부(230)의 출구에 장착되는 제3전환밸브(303), 및 응축기(220)의 출구와 제2전환밸브(302) 사이에 장착되는 제4전환밸브(304)를 포함할 수 있다. 제1전환밸브(301)는 응축기(220) 또는 제2전환밸브(302)로의 냉매 유동을 제어할 수 있고, 제2전환밸브(302)는 제1전환밸브(301) 및 응축기(220) 중 어느 하나로부터 회수탱크(110) 를 위한 열교환부(230)의 냉매 유동을 제어할 수 있으며, 제3전환밸브(303)는 회수탱크(110)를 위한 열교환부(230)로부터 냉매압축기(210) 또는 응축기(220)로의 냉매 유동을 제어할 수 있고, 제4전환밸브(304)는 응축기(220)로부터 제2전환밸브(302) 또는 냉매압축기(210)로의 냉매 유동을 제어할 수 있다. 따라서, 제1순환유로(F1)는 냉매압축기(210), 제1전환밸브(301), 응축기(220), 제4전환밸브(304), 제2전환밸브(302), 회수탱크(110)를 위한 열교환부(230), 제3전환밸브(303), 다시 냉매압축기(210)의 순서로 정의될 수 있고, 제2순환유로(F2)는 냉매압축기(210), 제1전환밸브(301), 제2전환밸브(302), 회수탱크(110)를 위한 열교환부(230), 제3전환밸브(303), 응축기(220), 제4전환밸브(304) 및 다시 냉매압축기(210)의 순서로 정의될 수 있다.
또한, 열교환 사이클부(200)는 제3전환밸브(303) 및 냉매압축기(210) 사이에 제공되어 가스회수압축기(150)의 출구 측을 통과하는 예비냉각부(250)를 포함할 수 있다. 따라서, 가스회수압축기(150)의 출구 측을 통과하는 가스는 회수탱크(110)으로 유입되기 전에 예비냉각부(250)에 의해 미리 소정 온도로 예비냉각될 수 있다. 경우에 따라서는 별도의 예비냉각부를 배제하고 제3전환밸브를 통과한 냉매가 냉매압축기로 바로 유입되도록 구성할 수도 있다.
전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2)가 공통유로를 포함하여 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 제1순환유로(F1) 및 제2순환유로(F2)가 공통유로를 배제하고 각각 독립적인 별도의 유로에 의해 정의될 수도 있다.
상기 가스회수압축기(150)는 가스절연기기(10)를 접속하기 위한 접속구(166)와 유로부(160)를 통해서 가스절연기기(10)와 연결된다. 특히, 본 실시예에서는 가스회수압축기(150)와 접속구를 연결하는 유로가 2개 이상 형성되는 것이 바람직하다. 2개 이상의 유로 중 하나에는 진공펌프(170)가 장착되고, 다른 하나는 진공펌프(170)를 거치지 않고 가스회수압축기(150)로 SF6-가스를 안내할 수 있다. 물론, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 유로들은 파이프의 구성 및 밸브의 개폐에 의해서 선택적으로 변경될 수 있으며, 동일한 파이프 구성 하에서도 밸브의 개폐를 어떻게 조합하느냐에 따라 SF6-가스의 유로가 실시간으로 변경될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 진공펌프(170)는 가스절연기기(10)와 가스회수압축기(150)를 연결하는 2개의 유로 중 하나의 유로 상에 장착된다. 또한, 진공펌프(170)의 토출구와 연결된 유로는 2개로 분기되고, 분기된 유로 중 하나에는 배기밸브 및 오일증기트랩(175)이 장착된다.
본 실시예에서는 진공펌프(170)가 회수탱크(110) 및 유로부(160) 상에 잔류하는 기체를 외부로 배출하기 위한 용도로 사용될 수 있으며, 같은 진공펌프(170)가 가스회수압축기(150)와 함께 SF6-가스를 회수하기 위한 용도로 사용될 수가 있다.
하나의 진공펌프(170)로 기존 2대 이상의 진공펌프가 수행하던 기능을 수행할 수 있기 때문에, 액화회수장치(100)를 소형화하는 것이 가능하며 부품의 개수를 줄일 수 있어 액화회수장치를 저렴하게 제조하는 것이 가능하다.
다시 도 1을 참조하면, 진공펌프(170)의 입구 측에는 진공 댐퍼부(182)가 제공되며, 진공펌프(170)의 토출 측에는 압축 댐퍼부(184)가 제공된다. 진공 댐퍼부(182)는 진공펌프(170)로 연결되는 배관에서 발생할 수 있는 맥동현상을 없앨 수 있으며, 순간적으로 유입될 수 있는 미세압력의 변화를 축압함으로써 진공펌프(170)가 고효율로 작동할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 압축 댐퍼부(184)는 가스회수압축기(150)의 전단에서 발생할 수 있는 배관 상의 맥동현상을 줄일 수 있으며, 역시 축압 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 압축 댐퍼부(184)에서 진공펌프(170)의 토출 측과 연결된 라인에 오일증기트랩(186)을 설치할 수가 있다. 상기 오일증기트랩(186)은 진공펌프(170)에서 SF6-가스와 함께 유입되는 오일의 미세입자 및 찌꺼기를 여과할 수 있다.
특히 본 실시예에서는 진공펌프(170)와 연결되지 않은 유로가 압축 댐퍼부(184)와 연결되며, 상기 유로는 압축 댐퍼부(184)를 통해 가스회수압축기(150)로 연결될 수 있다. 이때 압축 댐퍼부(184)에서 오일증기트랩(186)이 진공펌프(170)의 토출 측 배관에 연결되기 때문에 가스회수압축기(150) 단독으로 회수하는 경우에는 오일증기트랩(186)을 거치지 않고 가스가 압축 댐퍼부(184)를 통과할 수 있으며, 필터의 불필요한 사용을 제한함으로써 종래보다 오일증기트랩(186)의 수명을 길게 연장할 수가 있다.
또한, 상기 진공 댐퍼부(182) 및 압축 댐퍼부(184)는 하나의 저장탱크(180) 내에 형성되며, 상기 댐퍼부는 저장탱크(180) 내에서 격벽을 경계로 정의되는 공간에 의해서 구분될 수 있다. 따라서 하나의 저장탱크(180)로 2개의 댐퍼부 역할을 하게 할 수 있으며, 차지하는 공간 및 배치 설계를 용이하게 할 수 있다. 게다가, 가스회수압축기(150) 단독에 의한 회수에서도 유로가 압축 댐퍼부(184)를 통과하게 함으로써 이미 설치된 압축 댐퍼부(184)를 재활용할 수 있다는 장점도 있다.
도시된 바에 따르면, 상기 진공펌프(170)에는 안전밸브(172)가 장착되며, 안전밸브(172)는 진공펌프(170)의 내부 압력이 소정의 기준 압력을 초과하면 가스를 외부로 배출할 수 있다. 본 실시예에서는 약 0.3kg/cm2를 기준 압력으로 할 수 있으며, 진공펌프(170) 내의 압력이 약 0.3kg/cm2를 초과하면 안전밸브(172)가 내부의 가스를 외부로 배출하여 진공펌프(170)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 유로부(160) 중 접속구(166)가 장착된 유로 허브(162, 164)에는 퍼지 필터(190)가 장착된다. 상기 퍼지 필터(190)는 공기 중 수분 제거 및 이물질 여과를 하기 위한 것으로서, SF6-가스를 회수하고 나서 진공 상태의 가스절연기기(10)를 분리하기 전에 사용될 수 있다. 접속구(166)에 가스절연기기(10)를 연결한 상태에서 퍼지 필터(190)가 연결된 밸브 V8 및 V15을 개방하면, 외부 공기가 퍼지 필터(190)를 통과해 가스절연기기(10)로 유입될 수 있으며, 이때 외부 공기의 유입은 가스절연기기(10) 내의 압력이 대략 대기압 수준이 될 때까지이다. 퍼지 필터(190)에 의해서 수분 및 이물질을 제거한 상태로 연결되기 때문에 가스절연기기(10)를 분리하기 전에 접속구(166)와 연결된 밸브 V11 또는 V12를 닫고 가스절연기기(10)를 분리시킬 수가 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 6을 참조하여 가스절연기기(10)로부터 SF6-가스 를 회수하는 과정을 설명하기로 한다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 액화회수장치(100)를 이용하여 회수를 하기 전에 회수탱크(110) 및 유로부(160) 상에 남아 있는 기체를 제거할 수 있다. 회수탱크(110) 및 유로부(160) 상에 남아 있는 기체는 다른 가스절연기기를 취급하는 과정에서 잔류하는 기체일 수도 있으며 액화회수장치를 보관하면서 유입된 공기일 수도 있다. 이를 위해서 회수탱크(110)에 인접한 밸브부터 밸브 V10, V7, V6, 진공용밸브, 배기밸브가 개방될 수 있으며, 진공펌프(170)가 작동하여 회수탱크(110) 및 통과하는 유로 상의 기체를 외부로 배출할 수 있다. 오일증기트랩(175)은 일종의 배기 트랩으로서 회수탱크(110)를 진공으로 형성하는 과정에서 배출되는 기체를 필터링할 수 있다.
도 3을 참조하면, 회수탱크(110)를 진공으로 형성한 후, 냉동기(120)를 가동하고 밸브 V11(또는 V12), V1, V3, V4 및 V7를 개방하여 자연회수를 시작할 수 있다. SF6-가스로 충진된 가스절연기기(10)는 일반적으로 약 5.0~6.0kg/cm2정도의 압력을 유지하기 때문에, 압력 차이에 의해서 자연적으로 가스절연기기(10)의 SF6-가스가 회수탱크(110)로 이동할 수 있다.
상기와 같이, 자연적으로 가스절연기기(10)의 SF6-가스가 회수탱크(110)로 이동하는 동안, 열교환 사이클부(200)의 냉매는 냉매압축기(210), 응축기(220), 및 열교환부(230)의 순서로 제1순환유로(F1)를 따라 순환될 수 있는 바, 냉매압축기(210)에서 배출된 고온 고압의 냉매는 응축기(220)를 통과하며 응축될 수 있고, 그 후 열교환부(230)로 전달된 응축된 냉매가 열교환부(230)에서 증발잠열을 흡수하며 기화됨으로써 회수탱크 내의 SF6-가스가 냉각될 수 있으며, 결과적으로 회수탱크 내의 SF6-가스가 액화될 수 있다.
도 4를 참조하면, 자연회수에 의해서 가스절연기기(10)로부터의 압력(PG1)이 약 1.5kg/cm2정도가 됐을 때, 가스회수압축기(150)에 의한 회수가 진행될 수 있다. 이때 가스회수압축기(150) 단독에 의한 회수를 위해서도, 역시 냉동기(120)가 가동될 수 있으며, 밸브 V11(또는 V12), V2, V4 및 V7가 열리고, 자연회수 시 열렸던 V3가 닫히고, 가스회수압축기(150)가 가동될 수 있다. 그리고 밸브 V1을 서서히 열면서 가스회수압축기(150) 단독에 의한 회수를 시작할 수 있다.
가스절연기기(10)로부터 유입된 SF6-가스는 감압밸브(RV1)을 통과하여 압축 댐퍼부(184)로 유입되며, 가스회수압축기(150)로 연결된 유로를 통해 먼지필터(DF) 및 오일필터(OF1), 체크밸브(CV1)를 통과한다. 이때 SF6-가스는 오일필터(OF2) 및 기타 기체필터(GF1, GF2)를 통과하면서 여과될 수 있으며, 체크밸브(CV2)를 통과하여 회수탱크(110) 내로 회수될 수 있다.
또한, 상기 가스회수압축기(150)에 의해 가스절연기기(10)의 SF6-가스가 회수탱크(110)로 회수되는 동안에도, 열교환 사이클부(200)의 냉매는 냉매압축기(210), 응축기(220), 및 열교환부(230)의 순서로 제1순환유로(F1)를 따라 순환될 수 있는 바, 냉매압축기(210)에서 배출된 고온 고압의 냉매는 응축기(220)를 통과하며 응축될 수 있고, 그 후 열교환부(230)로 전달된 응축된 냉매가 열교환부(230)에서 증발잠열을 흡수하며 기화됨으로써 회수탱크 내의 SF6-가스가 냉각될 수 있으며, 결과적으로 회수탱크 내의 SF6-가스가 액화될 수 있다.
도 5를 참조하면, 진공펌프(170)에 의한 회수가 시작되기 전에 진공펌프(170)에 의한 기체 배출을 수행한다. 자연회수 전에 진공펌프(170)로 회수탱크(110)를 진공으로 형성하는 과정에서, 진공펌프(170) 등에 기체가 일부 잔류할 수 있으며, 이는 이후 진공펌프(170)에 의한 회수 과정에서 SF6-가스와 섞여 순도를 저하시키는 원인이 될 수 있다. 따라서 이번 과정에서는 진공펌프(170)를 이용하여 유로 및 진공펌프(170) 내부에 남아 있는 기체를 외부로 배출할 수 있다. 이때 배기밸브를 개방하고, 진공펌프(170)를 가동하며, 진공용밸브를 개방하여 약 15초 또는 그 이상 진공펌프(170)에 의한 외기 배출을 실시할 수 있다.
도 6을 참조하면, 가스회수압축기(150) 및 진공펌프(170)를 이용하여 약 99% 이상의 회수율까지 SF6-가스를 가스절연기기(10)로부터 회수할 수 있다. 구체적으로, 냉동기(120)는 작동되고 있는 상태에서, 진공용밸브를 닫고, 진공펌프(170)를 정지시키고, 배기밸브를 닫는다. 그리고, 밸브 V4, V7을 개방하고, 가스회수압축기(150)를 가동하며, 증압밸브를 열고, 진공펌프(170)를 가동한다. 진공용밸브를 다시 열면서 밸브 V11(또는 V12)를 개방한다.
따라서 가스절연기기(10)로부터의 SF6-가스는 진공 댐퍼부(182), 진공펌프(170), 오일증기트랩(186), 압축 댐퍼부(184) 및 가스회수압축기(150)를 통해 회 수탱크(110)로 유입될 수 있다. 이 과정에서 가스절연기기(10)의 압력은 약 0.1~O.2kg/cm2에서 약 0.05kg/cm2 이하 까지 떨어질 수가 있으며, 99% 이상의 회수율을 달성할 수 있다.
또한, 상기 가스회수압축기(150) 및 진공펌프(170)를 이용하여 가스절연기기(10)의 SF6-가스를 회수탱크(110)로 회수하는 동안에도, 열교환 사이클부(200)의 냉매는 냉매압축기(210), 응축기(220), 및 열교환부(230)의 순서로 제1순환유로(F1)를 따라 순환될 수 있는 바, 냉매압축기(210)에서 배출된 고온 고압의 냉매는 응축기(220)를 통과하며 응축될 수 있고, 그 후 열교환부(230)로 전달된 응축된 냉매가 열교환부(230)에서 증발잠열을 흡수하며 기화됨으로써 회수탱크 내의 SF6-가스가 냉각될 수 있으며, 결과적으로 회수탱크 내의 SF6-가스가 액화될 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 액화회수장치를 이용한 재충진 과정을 설명하기로 한다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 회수탱크(110)에 저장된 SF6-가스를 가스절연기기(10)로 충진하기 전에 가스절연기기(10) 및 유로부(160) 상에 남아 있는 기체를 제거함으로써 가스절연기기(10)를 진공상태로 형성할 수 있다. 이를 위해서 가스절연기기(10)에 인접한 밸브부터 V11(또는 V12), 진공용밸브, 배기밸브를 개방할 수 있으며, 진공펌프(170)가 작동하여 가스절연기기(10) 및 통과하는 유로를 진공으로 형 성할 수 있다.
도 8을 참조하면, 열교환 사이클부(200)를 가동함으로써 자연충진을 실시할 수 있다. 이를 위해 밸브 V11(또는 V12), V6, V4 및 V3가 개방되며, 밸브 V9를 서서히 개방한다. 밸브 V9를 개방하면서, 회수탱크(110) 내의 SF6-가스가 접속구(166)를 통해 가스절연기기(10)로 충진될 수 있다.
즉, 열교환 사이클부(200)의 냉매는 냉매압축기(210), 열교환부(230), 및 응축기(220)의 순서로 제2순환유로(F2)를 따라 순환될 수 있는 바, 냉매압축기(210)에서 배출된 고온 고압의 냉매는 열교환부(230)로 보내질 수 있으며, 고온 고압의 냉매에 의해 회수탱크 내의 SF6-가스가 가열될 수 있으며, 결과적으로 회수탱크 내의 SF6-가스가 기화되어 가스절연기기(10)로 자연 충진될 수 있다. 그 후, 열교환부(230)를 통과한 냉매는 응축기(220)를 거친 후 다시 냉매압축기(210)로 전달되는 방식으로 순환될 수 있다.
도 9를 참조하면, 자연충진을 실시한 후, 밸브 V11(또는 V12), V6, V4, V2가 개방되고, 가스회수압축기(150)가 가동될 수 있으며, 자연충진 후 닫았던 밸브 V9를 서서히 개방한다. 이때 히터(130)는 여전히 가동될 수 있으며, 가스회수압축기(150)에 의해서 회수탱크(110)의 SF6-가스는 압축 댐퍼부(184), 가스회수압축기(150) 및 필터(OF2, GF1, GF2)를 통과해서 가스절연기기(10)로 강제 유입될 수 있다.
상기 가스회수압축기(150)에 의해서 회수탱크(110)의 SF6-가스가 가스절연기기(10)로 강제 유입되는 동안에도, 열교환 사이클부(200)의 냉매는 냉매압축 기(210), 열교환부(230), 및 응축기(220)의 순서로 제2순환유로(F2)를 따라 순환될 수 있는 바, 냉매압축기(210)에서 배출된 고온 고압의 냉매는 열교환부(230)로 보내질 수 있으며, 고온 고압의 냉매에 의해 회수탱크 내의 SF6-가스가 가열될 수 있으며, 결과적으로 회수탱크 내의 SF6-가스가 기화되어 가스절연기기(10)로 자연 충진될 수 있다. 그 후, 열교환부(230)를 통과한 냉매는 응축기(220)를 거친 후 다시 냉매압축기(210)로 전달되는 방식으로 순환될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액화회수장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 액화회수장치를 이용하여 가스절연기기로부터 SF6-가스를 회수하는 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 액화회수장치를 이용하여 회수탱크로부터 가스절연기기까지 SF6-가스를 재충진하는 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100：액화회수장치 110：회수탱크
150：가스회수압축기 160：유로부
170：진공펌프 180：저장탱크
182：진공 댐퍼부 184：압축 댐퍼부
190：퍼지 필터 200 : 열교환 사이클부
210 : 냉매압축기 220 : 응축기
230 : 열교환부
Claims (13)
- 가스저장부에 대해 가스를 회수 및 충진하기 위한 액화회수장치에 있어서,상기 가스저장부로부터의 가스를 임시로 저장하기 위한 회수탱크;상기 가스저장부의 가스를 상기 회수탱크로 강제로 회수하는 가스회수압축기;상기 가스저장부로부터 상기 가스회수압축기를 경유하여 상기 회수탱크로 가스를 전달하는 유로부; 및냉매를 압축하는 냉매압축기, 압축된 상기 냉매를 응축시키는 응축기, 상기 냉매와 상기 회수탱크의 가스가 열교환되는 열교환부를 포함하는 열교환 사이클부를 구비하고,상기 회수탱크로의 가스 회수시, 상기 냉매는 상기 냉매압축기, 상기 응축기, 및 상기 열교환부의 순서로 상기 열교환 사이클부의 제1순환유로를 따라 순환되며 상기 회수탱크의 내부를 냉각시키고,상기 가스저장부로의 가스 충전시, 상기 냉매는 상기 냉매압축기, 상기 열교환부, 및 상기 응축기의 순서로 상기 열교환 사이클부의 제2순환유로를 따라 순환되며 상기 회수탱크의 내부를 가열하는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 제1항에 있어서,상기 열교환 사이클부는 상기 제1순환유로 및 상기 제2순환유로와 일 지점에서 연결되는 공통유로를 포함하고,상기 공통유로, 상기 제1순환유로 및 상기 제2순환유로의 연결부위에는 선택적으로 유로를 전환하기 위한 전환밸브가 제공되는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1순환유로는 상기 냉매압축기, 상기 응축기, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부 및 다시 상기 냉매압축기의 순서로 정의되고,상기 제1순환유로에서, 상기 냉매압축기의 출구에 장착되는 제1전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부의 입구에 장착되는 제2전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부의 출구에 장착되는 제3전환밸브, 및 상기 응축기의 출구와 상기 제2전환밸브 사이에 장착되는 제4전환밸브를 포함하며,상기 제1전환밸브는 상기 응축기 또는 상기 제2전환밸브로의 냉매 유동을 제어하고, 상기 제2전환밸브는 상기 제1전환밸브 및 상기 응축기 중 어느 하나로부터 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부의 냉매 유동을 제어하고, 상기 제3전환밸브는 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부로부터 상기 냉매압축기 또는 상기 응축기로의 냉매 유동을 제어하고, 상기 제4전환밸브는 상기 응축기로부터 상기 제2전환밸브 또는 상기 냉매압축기로의 냉매 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 제3항에 있어서,상기 제1순환유로는 상기 냉매압축기, 상기 제1전환밸브, 상기 응축기, 상기 제4전환밸브, 상기 제2전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부, 상기 제3전환밸브, 다시 상기 냉매압축기의 순서로 정의되고,상기 제2순환유로는 상기 냉매압축기, 상기 제1전환밸브, 상기 제2전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부, 상기 제3전환밸브, 상기 응축기, 상기 제4전환밸브 및 다시 상기 냉매압축기의 순서로 정의되는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 제3항에 있어서,상기 열교환 사이클부는 상기 제3전환밸브 및 상기 냉매압축기 사이에 제공되어 상기 가스회수압축기의 출구 측을 통과하는 예비냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 제1항에 있어서,상기 유로부는 상기 가스저장부로부터 상기 가스회수압축기까지 2개 이상의 유로를 제공하고,상기 가스저장부와 상기 가스회수압축기 사이의 유로 중 하나에 장착되며, 토출 측이 상기 가스회수압축기로 연결되는 유로 및 배기 트랩과 연결된 진공펌프를 더 포함하며,상기 진공펌프는 상기 가스회수압축기에 의한 회수 전에 상기 배기 트랩을 통해 상기 회수탱크에 잔류하는 기체를 외부로 배출하며, 상기 가스회수압축기 단독에 의한 회수 후에 상기 가스회수압축기와 함께 상기 가스저장부에 잔류하는 가스를 상기 회수탱크로 전달하는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 제6항에 있어서,상기 진공펌프의 입구 측에는 진공 댐퍼부가 제공되며, 상기 진공펌프의 토출 측에는 압축 댐퍼부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 제7항에 있어서,상기 압축 댐퍼부에는 상기 가스저장부와 상기 가스회수압축기 사이의 유로 중 상기 진공펌프와 분리된 다른 하나의 유로가 연결되며, 상기 가스회수압축기 단독에 의한 회수 시 가스가 상기 진공펌프와 분리된 상기 다른 하나의 유로를 통해 상기 압축 댐퍼부를 거쳐 상기 가스회수압축기로 전달되는 것을 특징으로 하는 액화회수장치.
- 가스저장부에 대해 가스를 회수 및 충진하기 위한 액화회수방법에 있어서,상기 가스저장부로부터의 가스를 임시로 저장하기 위한 회수탱크, 상기 가스저장부의 가스를 상기 회수탱크로 강제로 회수하는 가스회수압축기, 상기 가스저장부로부터 상기 압축기를 경유하여 상기 회수탱크로 가스를 전달하는 유로부, 및 열 교환 사이클부를 포함하되, 상기 열교환 사이클부는 냉매를 압축하는 냉매압축기, 압축된 상기 냉매를 응축시키는 응축기, 상기 냉매와 상기 회수탱크의 가스가 열교환되는 열교환부를 포함하는 액화회수장치를 제공하는 단계;상기 회수탱크로 가스를 회수할 경우, 상기 냉매를 상기 냉매압축기, 상기 응축기, 및 상기 열교환부의 순서로 상기 열교환 사이클부의 제1순환유로를 따라 순환시켜 상기 회수탱크의 내부를 냉각시키는 단계; 및상기 가스저장부로 가스를 충전할 경우, 상기 냉매를 상기 냉매압축기, 상기 열교환부, 및 상기 응축기의 순서로 상기 열교환 사이클부의 제2순환유로를 따라 순환시켜 상기 회수탱크의 내부를 가열하는 단계;를포함하는 액화회수방법.
- 제9항에 있어서,상기 열교환 사이클부는 상기 제1순환유로 및 상기 제2순환유로와 일 지점에서 연결되는 공통유로를 포함하여 제공되며,상기 공통유로, 상기 제1순환유로 및 상기 제2순환유로의 연결부위에는 선택적으로 유로를 전환하기 위한 전환밸브가 제공되는 것을 특징으로 하는 액화회수방법.
- 제9항에 있어서,상기 제1순환유로는 상기 냉매압축기, 상기 응축기, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부 및 다시 상기 냉매압축기의 순서로 정의되고,상기 열교환 사이클부는 상기 제1순환유로에서, 상기 냉매압축기의 출구에 장착되는 제1전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부의 입구에 장착되는 제2전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부의 출구에 장착되는 제3전환밸브, 및 상기 응축기의 출구와 상기 제2전환밸브 사이에 장착되는 제4전환밸브를 포함하여 제공되며,상기 제1전환밸브는 상기 응축기 또는 상기 제2전환밸브로의 냉매 유동을 제어하고, 상기 제2전환밸브는 상기 제1전환밸브 및 상기 응축기 중 어느 하나로부터 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부의 냉매 유동을 제어하고, 상기 제3전환밸브는 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부로부터 상기 냉매압축기 또는 상기 응축기로의 냉매 유동을 제어하고, 상기 제4전환밸브는 상기 응축기로부터 상기 제2전환밸브 또는 상기 냉매압축기로의 냉매 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 액화회수방법.
- 제11항에 있어서,상기 제1순환유로는 상기 냉매압축기, 상기 제1전환밸브, 상기 응축기, 상기 제4전환밸브, 상기 제2전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부, 상기 제3전환밸브, 다시 상기 냉매압축기의 순서로 정의되고,상기 제2순환유로는 상기 냉매압축기, 상기 제1전환밸브, 상기 제2전환밸브, 상기 회수탱크를 위한 상기 열교환부, 상기 제3전환밸브, 상기 응축기, 상기 제4전 환밸브 및 다시 상기 냉매압축기의 순서로 정의되는 것을 특징으로 하는 액화회수방법.
- 제11항에 있어서,상기 열교환 사이클부는 상기 제3전환밸브 및 상기 냉매압축기 사이에 제공되어 상기 가스회수압축기의 출구 측을 통과하는 예비냉각부를 더 포함하여 제공되며,상기 냉매에 의해 상기 회수탱크의 내부가 냉각되는 동안 상기 가스회수압축기의 출구 측을 통과하는 가스는 예비냉각부에 의해 예비냉각되는 것을 특징으로 하는 액화회수방법.
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