KR102046951B1 - Air seperation apparatus having device for preventing fluctuation of flow - Google Patents
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Abstract
유량변동 방지장치를 포함하는 공기분리장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 공기분리장치는 정류탑과 정류탑에서 공급되는 샘플 가스를 분석하는 분석계와 정류탑에서 샘플 가스를 분석계로 공급하는 공급 배관과 공급 배관과 분석계 사이에 마련되고 공급되는 샘플 가스의 유량의 변동을 방지하는 유량변동 방지장치를 포함하고, 유량변동 방지장치는 본체와 본체에서 샘플 가스가 분석계로 유동되는 출구와 출구와 연결되는 일단과 본체 내부에 배치되고 개구를 가지는 타단을 포함하는 제 1관과 샘플 가스가 공급되는 일단과 제 1관의 내부에 배치되는 타단을 포함하는 제 2관을 포함하고, 제 2관의 적어도 일부는 제 1관의 개구 내측으로 삽입되고 샘플 가스의 유량을 조절하도록 제 1관 내부에서 병진 이동되도록 마련된다.An air separation device including a flow rate prevention device is disclosed. According to an aspect of the present invention, the air separation device is provided and supplied between the analysis pipe for analyzing the sample gas supplied from the rectification tower and the rectification tower and the supply pipe and supply piping and analysis system for supplying the sample gas from the rectification tower A flow fluctuation preventing device for preventing fluctuations in the flow rate of the sample gas, the flow fluctuation preventing device having one end connected to an outlet and an outlet through which the sample gas flows from the main body and the analyzer to the analyzer, and the other end having an opening And a second pipe including a first pipe including a first pipe and a second pipe including one end to which the sample gas is supplied and the other end disposed in the first pipe, at least a portion of the second pipe being inserted into an opening of the first pipe and It is arranged to translate within the first tube to regulate the flow rate of the gas.
Description
본 발명은 공기분리장치의 유량변동 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기분리 과정중 실시간으로 변하는 장치내 산소, 질소, 알곤의 농도를 빠른 시간 안에 정확한 농도를 분석하기 위하여 분석계에 공급되는 샘플가스(Sample Gas)의 압력 및 유량의 변화를 최소화 하여 분석계의 정확한 분석을 도모하기 위한 샘플가스 유량변동 방지장치를 포함하는 공기분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing flow fluctuation of an air separation device, and more particularly, a sample supplied to an analytical system to analyze an accurate concentration of oxygen, nitrogen, and argon in a device that changes in real time during an air separation process in a short time. The present invention relates to an air separation apparatus including a sample gas flow rate preventing device for minimizing changes in pressure and flow rate of a sample gas to facilitate accurate analysis of an analytical system.
일반적으로 산소제조공정 중 공기압축기에서 압축공기를 공기 분리장치에 보내어 한냉발생장치(Expansion Turbine)을 이용하여 공기분리장치를 점차적으로 초저온으로 냉각하면 공기분리 장치 내에서 비점차에 의해 산소,질소,알곤가스로 분리되는데 분리과정을 분석계의 농도지시 상태를 실시간으로 확인하면서 장치의 모든 부분의 유량 등의 조정을 통하여 고순도의 산소, 질소, 알곤가스로 분리하게 된다.In general, when the compressed air is sent to the air separator from the air compressor during the oxygen production process, and the air separator is gradually cooled to cryogenic temperature using an expansion turbine, oxygen, nitrogen, It is separated into argon gas, and the separation process is separated into high purity oxygen, nitrogen and argon gas by adjusting the flow rate of all parts of the device while checking the concentration indication state of the analyzer in real time.
정류의 과정 중 농도변화 상태를 정확하고, 빠르게 확인 할 수 없다면 고순도의 가스를 생산 하는 데는 긴 시간이 소요되거나 고순도의 가스가 생산되는 것이 어려울 수 있다.If the state of concentration change during the rectification process cannot be confirmed accurately and quickly, it may take a long time to produce high purity gas or it may be difficult to produce high purity gas.
본 발명의 일 측면은 공기분리장치에서 샘플 가스를 분석하는 분석계에 공급되는 샘플 가스의 유량 변화를 최소화하여 분석계의 빠르고 정확한 샘플 가스의 분석값을 제공하고자 한다.One aspect of the present invention is to provide a fast and accurate analysis of the sample gas of the analyzer by minimizing the change in the flow rate of the sample gas supplied to the analyzer for analyzing the sample gas in the air separation apparatus.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공기분리장치는 정류탑과 상기 정류탑에서 공급되는 샘플 가스를 분석하는 분석계와 상기 정류탑에서 샘플 가스를 상기 분석계로 공급하는 공급 배관과 상기 공급 배관과 분석계 사이에 마련되고 공급되는 샘플 가스의 유량의 변동을 방지하는 유량변동 방지장치를 포함하고, 상기 유량변동 방지장치는 본체와 상기 본체에서 상기 샘플 가스가 상기 분석계로 유동되는 출구와 상기 출구와 연결되는 일단과 상기 본체 내부에 배치되고 개구를 가지는 타단을 포함하는 제 1관과 상기 샘플 가스가 공급되는 일단과 상기 제 1관의 내부에 배치되는 타단을 포함하는 제 2관을 포함하고, 상기 제 2관의 적어도 일부는 상기 제 1관의 개구 내측으로 삽입되고 상기 샘플 가스의 유량을 조절하도록 상기 제 1관 내부에서 병진 이동되도록 마련된다.According to an aspect of the present invention, an air separation device includes an analytical system for analyzing a sample gas supplied from a rectifying tower and the rectifying tower, and a supply pipe for supplying sample gas from the rectifying tower to the analytical system, and between the supply pipe and the analytical system. And a flow rate prevention device for preventing a change in the flow rate of the sample gas provided and supplied, wherein the flow rate change device includes a main body and an outlet through which the sample gas flows to the analyzer and an end connected to the outlet; A first tube disposed inside the main body and having another end having an opening, and a second tube including one end to which the sample gas is supplied and the other end disposed inside the first tube; At least a portion is inserted into the opening of the first tube and translated in the first tube to regulate the flow rate of the sample gas. It is provided.
또한 상기 유량변동 방지장치는 구동 모터와 상기 구동 모터의 샤프트에 마련되는 제 1기어와 상기 제 2관의 외주면에 배치되고 상기 제 1기어와 치합 결합되는 제 2기어를 포함한다.In addition, the flow rate fluctuation prevention device includes a drive motor, a first gear provided on the shaft of the drive motor, and a second gear disposed on an outer circumferential surface of the second pipe and engaged with the first gear.
또한 상기 제 2관은 상기 구동 모터의 일 방향 또는 반대 방향의 회전을 통해 병진 이동된다.In addition, the second pipe is translated through rotation in one direction or the opposite direction of the drive motor.
또한 상기 제 1관의 내주면의 적어도 일부와 상기 제 2관의 외주면의 적어도 일부는 이격 배치된다.In addition, at least a portion of the inner peripheral surface of the first tube and at least a portion of the outer peripheral surface of the second tube are spaced apart.
또한 상기 제 1관은 상기 제 1관 내부의 어느 제 1위치에서의 내경보다 상기 제 1위치보다 상기 일단과 인접한 제 2위치에서의 내경이 작도록 마련된다.In addition, the first tube is provided such that the inner diameter at the second position adjacent to the one end than the first position is smaller than the inner diameter at any first position inside the first tube.
또한 상기 제 1관의 내주면은 상기 제 1위치에서부터 상기 제 2위치까지 연장되고, 상기 일단 방향으로 경사지게 마련되는 경사부를 포함한다.In addition, the inner circumferential surface of the first pipe extends from the first position to the second position and includes an inclined portion provided to be inclined in the one direction.
또한 상기 제 2관은 상기 제 2관의 타단이 상기 경사부와 접하도록 전진 이동되고, 상기 제 2관의 타단과 상기 경사부가 이격 배치되도록 후퇴 이동된다.In addition, the second tube is moved forward so that the other end of the second tube is in contact with the inclined portion, and the other end of the second tube and the inclined portion is moved backward to be spaced apart.
또한 상기 유량변동 방지장치는 상기 제 1관 내부에 배치되고 상기 제 2관이 전진 이동될 시 상기 제 2관의 타단과 접하여 상기 제 2관의 타단을 폐쇄하는 폐쇄 부재를 더 포함한다.In addition, the flow rate prevention device further includes a closing member disposed inside the first pipe and closing the other end of the second pipe in contact with the other end of the second pipe when the second pipe is moved forward.
또한 상기 제 1관의 내주면의 적어도 일부와 상기 제 2관의 외주면의 적어도 일부는 이격 배치되고, 상기 제 2관이 제 1위치에 배치될 시 상기 제 1관에서 공급되는 상기 샘플 가스는 상기 본체 내부로 유동되지 않고 상기 출구로 유동된다.At least a portion of the inner circumferential surface of the first tube and at least a portion of the outer circumferential surface of the second tube are spaced apart from each other, and the sample gas supplied from the first tube when the second tube is disposed in the first position includes the main body. It does not flow inside but flows to the outlet.
또한 상기 제 2관이 제 2위치에 배치될 시 상기 제 1관에서 공급되는 상기 샘플 가스의 적어도 일부는 상기 제 1관의 내부면과 상기 제 2관의 외주면 사이의 이격을 통해 상기 본체 내부로 유입된다.In addition, when the second tube is disposed in the second position at least a portion of the sample gas supplied from the first tube is separated into the main body through the separation between the inner surface of the first tube and the outer peripheral surface of the second tube Inflow.
또한 상기 유량변동 방지장치는 상기 제 1관 내부에 배치되고 상기 제 2관이 상기 제 1위치보다 상기 제 1관의 일단 방향으로 더 이동되는 제 3위치에 배치될 상기 제 2관의 타단을 폐쇄하여 상기 제 2관을 통해 공급되는 상기 샘플 가스가 상기 출구로 유출되는 것을 차단하는 폐쇄 부재를 더 포함한다.In addition, the flow rate prevention device is disposed inside the first tube and closes the other end of the second tube to be disposed in a third position where the second tube is moved further in one direction of the first tube than the first position. It further comprises a closing member for preventing the sample gas supplied through the second pipe from flowing to the outlet.
또한 상기 유량변동 방지장치는 상기 본체 내부로 유입된 상기 샘플 가스의 압력을 미리 설정된 수치로 유지하도록 마련되는 내부압력 조절 밸브를 더 포함한다.In addition, the flow rate fluctuation prevention device further includes an internal pressure control valve provided to maintain the pressure of the sample gas introduced into the body at a predetermined value.
또한 상기 유량변동 방지장치는 상기 본체 내부로 유입된 상기 샘플 가스의 적어도 일부를 외부로 방출하도록 마련되는 벤트 밸브를 더 포함한다.In addition, the flow rate fluctuation apparatus further includes a vent valve provided to discharge at least a portion of the sample gas introduced into the main body to the outside.
본 발명의 일 측면에 따른 공기분리장치의 유량변동 방지장치는 분석계로 공급되는 샘플 가스의 유량의 변화를 조절하여 분석계로 공급되는 샘플 가스의 유량의 변화를 최소화함에 따라 분석계가 빠르고 정확하게 샘플 가스를 분석할 수 있다.An apparatus for preventing fluctuations in flow rate of an air separation device according to an aspect of the present invention controls the change in the flow rate of the sample gas supplied to the analyzer, thereby minimizing the change in the flow rate of the sample gas supplied to the analyzer. Can be analyzed.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 상술한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 공기분리장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 공기분리장치의 유량변동 방지장치의 개략적인 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 공기분리장치의 유량변동 방지장치의 일부 구성의 구동에 대한 개략적인 도면이다.The present invention will be described in detail with reference to the following drawings, but the above-described drawings represent preferred embodiments of the present invention, and the technical concept of the present invention is not limited to the drawings and should not be interpreted.
1 is a schematic configuration diagram of an air separation apparatus according to an aspect of the present invention.
2 is a schematic diagram of a flow rate preventing apparatus of an air separation apparatus according to an aspect of the present invention.
3 to 6 is a schematic view of the driving of some components of the flow rate change prevention device of the air separation device according to an aspect of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 측면들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, one aspect of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as an example to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Parts not related to the description are omitted in the drawings in order to clearly describe the present invention, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 공기분리장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an air separation apparatus according to an aspect of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 의한 공기분리장치(1)는 공기 압축기(10)에서 공기를 압축시킨 후 흡착기(미도시)를 거쳐 정류탑(20) 내측으로 공기를 공급할 수 있다. 정류탑(20)으로 공기가 공급되는 동안 열교환기, 공기 승압기 등을 통해 공기가 고압 압축될 수 있으며 냉각되어 기체 또는 액체로 형성되어 다양한 방법으로 정류탑(20)에 공기가 공급될 수 있다.Referring to FIG. 1, the air separation device 1 according to an aspect of the present invention may compress air in the
이와 같이 다양한 방법으로 냉각된 기체 공기 또는 액체 공기는 정류탑(20)의 상탑(20a)과 하탑(20b)에 공급되어 정류탑(20) 내에서 산소, 질소, 알곤 등의 가스 또는 액체로 분리될 수 있다.The gas or liquid air cooled in various ways as described above is supplied to the
이와 같이 분리된 고순도의 가스 또는 액체들은 공급배관(30)을 통해 사용처(40)로 공급될 수 있다.The high purity gas or liquid separated in this way may be supplied to the place of
공기분리장치(1)는 정류탑(20)에서 공기분기가 진행되는 과정의 농도 또는 분리된 각각의 산소, 질소, 알곤 등의 농도를 분석하기 위하여 일정량의 샘플 가스(Sample Gas)를 분석하는 분석계(50)를 포함할 수 있다.Air separation device 1 is an analytical system for analyzing a certain amount of sample gas (Sample Gas) in order to analyze the concentration of the process of the air branch in the
정류탑(20)과 연결되는 제 1샘플 가스 공급배관(60)을 통해 샘플 가스가 분석계(50)에 공급될 수 있다. 이에 따라 분석계(50)에 공급된 샘플 가스를 통해 분석된 분석값으로 공기분리장치(1)내의 분리상황을 파악할 수 있다.The sample gas may be supplied to the
제 1샘플 가스 공급배관(60)은 분석계(50)에 공급되는 통상적인 샘플 가스 공급 프로세스인 샘플 가스 인출압력인 4~25Kg/Cm2의 압력을 약 2Kg/Cm2까지 감압하는 제 1감압밸브(61)를 포함할 수 있다.The first sample
이 때, 샘플 가스가 분석계(50)에 공급되는 과정에서 샘플 가스의 유량 및 압력이 변화될 수 있는데 이에 따라 분석계(50)에서 분석되는 분석값이 달라질 수 있다.At this time, the flow rate and the pressure of the sample gas may be changed while the sample gas is supplied to the
정류탑(20) 내의 정류(산소,질소,알곤의 분리)의 과정을 실시간 순도 분석을 통하여 순도조정에 필요한 조정등을 하기 위해서는 정확하고 빠른 순도 분석이 이루어 져야 하나 규칙, 불규칙적으로 변하는 정류탑(20) 내부의 압력 변화등이 발생하여 분석계(50)에 공급되는 샘플가스의 유량 변화가 발생하면 분석계(50)의 분석값에 변화가 발생하여 분석값의 신뢰도를 떨어트리고 이 분석값을 기준으로 각각의 요소들을 조정하는데 정상적이고 빠른 시간동안 정류작업을 수행 할 수 없게 될 수 있다.In order to adjust the process of rectification (separation of oxygen, nitrogen, argon) in the
이를 방지하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르는 공기분리장치(1)는 분석계(50)와 제 1샘플가스 공급배관(60) 사이에 배치되고 분석계(50)에 일정한 유량을 유지할 수 있도록 마련되는 유량변동 방지장치(100)를 포함할 수 있다.In order to prevent this, the air separation device 1 according to an aspect of the present invention is disposed between the
또한 분셕계(50)는 정류탑(20)에서 공급되는 샘플 가스뿐만 아니라 사용처(40)로 공급된 고순도의 가스를 실시간 분석할 수 있다. 사용처(40)로 공급되는 공급 배관(30)에서 샘플 가스가 추출될 수 있으며 공급 배관(30)과 분석계(50)를 연결하는 제 2샘플가스 공급배관(70)을 통해 샘플 가스가 분석계(50)로 공급될 수 있다.In addition, the
제 2샘플 가스 공급배관(70)은 사용처(40)에 공급되는 통상적인 샘플 가스 공급 프로세스인 샘플 가스 인출압력인 4~25Kg/Cm2의 압력을 약 2Kg/Cm2까지 감압하는 제 2감압밸브(71)를 포함할 수 있다.The second sample
제 1샘플 가스 공급배관(60)과 제 2샘플 가스 공급배관(70)은 유량변동 방지장치(100)와 삼방 밸브(90)를 통해 연결될 수 있다. The first sample
이 때 사용처(40)에 가스를 공급하는 공급 배관(30)의 압력이 수시로 변함에 따라 공급 배관(30)에서 분석계(50)로 공급되는 샘플 가스의 유량이 발생할 수 있는데 유량변동 방지장치(100)는 정류탑(20)에서 공급되는 샘플 가스의 유량을 안정화할 수 있으며, 공급 배관(30)에서 공급되는 샘플 가스의 유량도 안정화할 수 있다.At this time, as the pressure of the
유량변동 방지장치(100)를 통해 조정된 샘플 가스는 유량변동 방지장치(100)와 분석계(50) 사이에 마련되는 제 3감압밸브를 통해 인출 압력이 대략 0.2Kg/Cm2까지 감압될 수 있다.The sample gas adjusted through the flow
이 후 분석계(50)에 안정화된 유량으로 샘플 가스가 공급될 수 있으며, 이에 따라 정확한 분석을 통해 공기분리장치(1)의 효율을 향상시킬 수 있다.Thereafter, the sample gas may be supplied to the
이하에서는 유량변동 방지장치(100)에 대하여 자세하게 설명한다.Hereinafter, the flow rate
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 공기분리장치의 유량변동 방지장치의 개략적인 도면이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 공기분리장치의 유량변동 방지장치의 일부 구성의 구동에 대한 개략적인 도면이다.Figure 2 is a schematic view of the flow rate change preventing device of the air separation device according to an aspect of the present invention, Figures 3 to 6 is the driving of some components of the flow rate change prevention device of the air separation device according to an aspect of the present invention It is a schematic diagram for.
도 2에 도시된 바와 같이 유량변동 방지장치(100)는 본체(110)와 본체(110)로 공급된 샘플 가스가 분석계(50)로 유동되도록 마련되는 출구(121)와 본체(110)로 샘플 가스가 유입되도록 마련되는 입구(131)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the apparatus for preventing the
입구(131)를 통해 공급된 샘플 가스는 출구(121)를 통해 분석계(50)로 공급되면서 유량변동 방지장치(100)에 의해 유량 변동이 제한되어 일정한 유량으로 분석계(50)에 공급될 수 있다.The sample gas supplied through the
유량변동 방지장치(100)는 출구(121)를 형성하는 일단과 본체(110) 내부에 배치되고 개구(122)를 가지는 타단을 포함하는 제 1관(120)과 입구(131)를 형성하는 일단과 제 1관(120) 내부에 배치되는 타단(132)을 포함하는 제 2관(130)을 포함할 수 있다.The flow
다만 이에 한정되지 않고 입구(131)와 출구(121)는 각각 제 2관(130)의 일단과 제 1관(120)의 일단에 형성되지 않고 다른 구성에 의해 형성될 수 있으며, 이 때 제 1관(120)의 일단은 출구(121)와 연결되도록 마련될 수 있으며 제 2관(130)의 일단은 입구(131)와 연결되도록 마련될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the
본 발명의 일 측면에 따를 시, 제 2관(130)의 중공을 통해 샘플 가스가 본체(110) 내부로 유입될 수 있는데, 이에 한정되지 않고 본체(110)에 샘플 가스를 공급하는 공급관이 마련될 수 있으며 제 2관(130)은 공급관 내측에 병진 이동 가능하게 마련될 수 있다.According to one aspect of the invention, the sample gas may be introduced into the
제 2관(130)이 제 1관(120) 내부에서 병진 이동할 수 있도록 제 2관(130)을 구동시키는 구동부(140)를 포함할 수 있다. The
구동부(140)는 회전력을 발생시키는 구동 모터(141)와 구동 모터(141)의 샤프트에 배치되는 제 1기어부(141)와 제 2관(130)의 외주면에 배치되고 제 1기어부(141)와 치 결합되는 제2기어부(142)를 포함할 수 있다.The driving
구동 모터(141)의 일 방향 또는 반대 방향의 회전을 통해 제 2관(130)이 출구(121) 측을 향해 전진 이동되거나 출구(121)의 반대 방향으로 후퇴 이동될 수 있다.Through the rotation of the driving
제 2관(130)을 통해 공급되는 샘플 가스의 적어도 일부가 본체(110) 내부에 유입되면서 샘플 가스의 유량이 제어될 수 있다. 즉, 본체(110)로 유입되는 샘플 가스의 양을 조절하면서 압력 등이 조절될 수 있으며, 최종적으로 분석계(50)로 공급되는 샘플 가스의 유량을 제어할 수 있다. 이에 따라 불규칙적으로 변하는 정류탑(20) 내부의 압력 변화 등이 발생하여 균일하지 않은 유량으로 샘플 가스가 분석계(50)로 공급되어도 유량변동 방지장치(100)에 의해 균일한 유량으로 샘플 가스를 분석계(50)로 공급시킬 수 있다.The flow rate of the sample gas may be controlled while at least a portion of the sample gas supplied through the
유량변동 방지장치(100)는 제 1관(120) 내부에 배치되고 제 2관(130)이 병진 이동할 시 제 2관(130)의 타단(132)이 폐쇄되도록 마련되는 폐쇄 부재(150)를 포함할 수 있다.Flow
폐쇄 부재(150)는 제 1관(120)의 중공에 배치되고 출구(121)와 인접하게 마련될 수 있다. 제 2관(130)은 출구(121) 방향으로 계속 전진 이동될 경우 폐쇄 부재(150)와 접하게 마련될 수 있다.The closing
폐쇄 부재(150)와 제 2관(130)의 타단(132)이 접할 시 폐쇄 부재(150)의 적어도 일부는 제 2관(130)의 타단(132)에 삽입될 수 있으며 폐쇄 부재(150)의 다른 일부는 제 2관(130)의 타단(132)을 완전히 밀폐시킬 수 있다.When the closing
이에 따라 제 2관(130)을 통해 공급되는 샘플 가스는 분석계(50)로 공급되지 못하고 유량변동 방지장치(100)에 의해 분석계(50)로 유동되는 것이 차단될 수 있다. 따라서 분석계(50)가 샘플 가스를 분석하지 않을 시 샘플 가스에 의해 분석계(50)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the sample gas supplied through the
유량변동 방지장치(100)는 본체(110) 내부로 유입된 샘플 가스의 압력을 미리 설정된 수치로 유지하도록 마련되는 내부압력 조절 밸브(160)와 본체(110) 내부로 유입된 샘플 가스의 적어도 일부를 외부로 방출하도록 마련되는 벤트 밸브(170)를 포함할 수 있다.The flow
내부 압력 조절 밸브(160)는 본체(110)에 유입된 샘플 가스의 압력이 소정의 설정치 만큼 본제(110) 내부에서 유지될 수 있도록 샘플 가스의 압력을 조절할 수 있다.The internal
벤트 밸브(170)는 샘플 가스가 유량변동 방지장치(100) 내부에 계속 잔류하게 될 시 실시간 가스 순도 분석을 저해할 수 있으므로 벤트 밸브(170)를 미개하여 잔류된 샘플 가스가 미세량으로 본체(110)에서 배출될 수 있도록 마련될 수 있다.The
또한 유량변동 방지장치(100)는 사용자가 본체(110) 내부의 압력을 확인할 수 있도록 마련되는 본체 내부 압력계(180)를 포함할 수 있다.In addition, the flow
이하에서는 유량변동 방지장치(100)가 유량을 조절하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the flow rate by the flow
제 1관(120)은 중공을 포함하고 중공 내측으로 제 2관(130)이 삽입되어 병진 이동될 수 있다. 제 1관(120)의 내주면(125)과 제 2관(130)의 외주면(135)은 소정의 이격(d)이 형성되도록 배치될 수 있다. 이에 따라 제 2관(130)이 제 1관(120) 내부에서 병진 이동 가능하며, 제 2관(130)에서 공급되는 샘플 가스가 이격(d)을 통해 본체(110) 내부로 유입될 수 있다.The
제 1관(120)의 내주면(125)에는 제 1관(120) 상의 어느 1위치(A)에서 어느 1위치(A)보다 출구(121)와 인접한 어느 2위치(B)까지 출구(121)의 중심측을 향해 경사지게 형성되는 경사부(124)가 마련될 수 있다.The inner
경사부(124)에 의해 어느 1위치(A)에서의 제 1관(120)의 내경은 어느 2위치(B)에서의 제 1관(120)의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 경사부(124)에 의해 제 2관(130)이 소정의 길이로 출구(121)을 향해 전진 이동될 시 경사부(124)와 접하게 되어 전진 이동이 제한될 수 있다.The inner diameter of the
경사부(124)와 제 2관(130)의 타단(132)이 접하게 될 시, 제 1관(120)의 내주면(125)과 제 2관(130)의 외주면(135)이 접하는 지점에서부터 밀폐될 수 있다. 이에 따라 제 2관(130)을 통해 공급되는 샘플 가스가 이격(d)을 통해 본체(110)로 유동되지 않고 바로 출구(121)로 유동되어 직접 분석계(50)로 공급될 수 있다.When the
즉, 제 2관(130)의 병진 이동에 따라 샘플 가스의 유량이 조절될 수 있다. 자세하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2관(130)이 출구(121)를 향해 전진 이동될 시, 제 2관(130)의 타단(132)의 내주면측이 폐쇄 부재(150)와 접하게 되어 제 2관(130)의 중공을 통해 유동하는 샘플 가스가 분석계(50)로 공급되는 것이 차단되는 제 1위치(P1)에 배치될 수 있다.That is, the flow rate of the sample gas may be adjusted according to the translational movement of the
제 2관(130)이 제 1위치(P1)에 배치될 경우, 샘플 가스가 분석계(50)로 공급되는 것을 차단하여 분석계(50)가 샘플 가스의 분석이 필요없을 시 샘플 가스에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.When the
도 4에 도시된 바와 같이 제 2관(130)이 제 1위치(P1)에 대해 출구(121) 반대 방향으로 제 2관(130)이 후퇴 이동되는 중, 제 2관(130)의 타단(132)의 외주면측이 경사부(124)와 접하게 배치되는 제 2위치(P2)에 제 2관(130)이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 4, while the
제 2관(130)이 제 2위치(P2)에 배치될 시 제 2관(130)의 타단(132)과 경사부(124)가 완벽하게 접함에 따라 제 2위치(P2)에서의 제 2관(130)의 타단(132)에서부터 제 1관(120)의 내주면(125)과 제 2관(130)의 외주면(125)이 밀폐되도록 마련될 수 있다.When the
이에 따라 제 2관(130)을 통해 유동되는 샘플 가스가 이격(d)을 통해 본체(110)로 유입되지 않고 제 2관(130)을 유동하는 샘플 가스 전체가 출구(121)로 유동되어 분석계(50)에 공급될 수 있다.Accordingly, the entirety of the sample gas flowing through the
이 때, 상술한 바와 같이 샘플 가스 공급배관(60,70)에서 공급되는 샘플 가스가 전량 분석계(50)로 유동되는 바 유량변동 방지장치(100) 내에서 샘플 가스에 대한 완충작용 없이 샘플 가스가 분석계(50)로 공급될 수 있다.At this time, as described above, the sample gas supplied from the sample
도 5에 도시된 바와 같이 제 2관(130)이 제 2위치(P2)에 대해 출구(121) 반대 방향으로 제 2관(130)이 후퇴 이동되는 중, 제 2관(130)의 타단(132)이 경사부(124)가 마련되는 제 1관(120)의 중공에 배치되는 제 3위치(P3)에 제 2관(130)이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 5, while the
제 2관(130)이 제 3위치(P3)에 배치될 시 제 2관(130)의 타단(132)과 경사부(124) 사이에 형성되는 이격(d1)이 발생하여 제 2관(130)을 통해 유동되는 샘플 가스의 일부가 이격(d1)을 통해 본체(110)로 유입될 수 있다. When the
또한 도 6에 도시된 바와 같이 제 2관(130)이 제 3위치(P3)에 대해 출구(121) 반대 방향으로 제 2관(130)이 후퇴 이동되는 중, 제 2관(130)의 타단(132)이 제 1관(120)의 내주면(125)에 의해 형성되는 중공에 배치되는 제 4위치(P4)에 제 2관(130)이 배치될 수 있다.Also, as shown in FIG. 6, the second end of the
제 2관(130)이 제 4위치(P4)에 배치될 시 제 2관(130)의 타단(132)과 제 1관(120)의 내주면(125) 사이에 형성되는 이격(d)이 발생하여 제 2관(130)을 통해 유동되는 샘플 가스의 일부가 이격(d)을 통해 본체(110)로 유입될 수 있다. When the
도 5와 도 6일 비교할 시, 제 2관(130)이 제 3위치(P3)에 배치될 때 제 2관(130)의 타단(132)과 경사부(124) 사이에 형성되는 이격(d1)이 제 2관(130)이 제 4위치(P4)에 배치될 때 제 2관(130)의 타단(132)과 제 1관(120)의 내주면(125) 사이에 형성되는 이격(d)보다 좁게 형성될 수 있다.5 and 6, when the
이에 따라 제 3위치(P3)에 제 2관(130)이 배치될 시 제 4위치(P4)에 제 2관(130)이 배치될 때보다 적은 양의 샘플 가스가 본체(110) 내부로 유입될 수 있다.Accordingly, when the
즉, 유량변동 방지장치(100)는 제 2관(130)이 제 3위치(P3)에 배치될 시 제 2관(130)이 제 4위치(P4)에 배치될 시 보다 더 작은 완충작용을 하여 유량을 조절할 수 있다.That is, the flow rate
제 2관(130)이 제 3위치(P3)에 배치될 시 유량변동 방지장치(100)가 완충작용을 50% 수준으로 수행한다고 가정할 시 제 2관(130)이 제 4위치(P4)에 배치될 시 유량변동 방지장치(100)는 완충작용을 100% 수행할 수 있다.When the
이와 같이 제 2관(130)의 위치에 따라 유량변동 방지장치(100)가 샘플 가스의 완충 정도를 다르게 수행할 수 있으며, 이에 따라 분석계(50)로 유입되는 샘플 가스의 유량을 용이하게 유지하거나 조절할 수 있다.As such, the flow
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments have been illustrated and described. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and those skilled in the art may make various changes without departing from the spirit of the technical idea of the invention as set forth in the claims below.
1: 공기분리장치
10: 압축기
20: 정류탑
30: 공급 배관
40: 사용처
50: 분석계
60: 제 1샘플가스 공급배관
70: 제 2샘플가스 공급배관
100: 유량변동 방지장치
110: 본체
120: 제 1관
130: 제 2관
140: 구동부1: air separator
10: compressor
20: rectification tower
30: supply piping
40: Where to use
50: analyzer
60: first sample gas supply piping
70: second sample gas supply piping
100: flow fluctuation prevention device
110: main body
120: Hall 1
130: subsection 2
140: drive unit
Claims (13)
상기 정류탑에서 공급되는 샘플 가스를 분석하는 분석계;
상기 정류탑에서 샘플 가스를 상기 분석계로 공급하는 공급 배관;
상기 공급 배관과 분석계 사이에 마련되고 공급되는 샘플 가스의 유량의 변동을 방지하는 유량변동 방지장치;를 포함하고,
상기 유량변동 방지장치는,
본체와
상기 본체에서 상기 샘플 가스가 상기 분석계로 유동되는 출구와
상기 출구와 연결되는 일단과 상기 본체 내부에 배치되고 개구를 가지는 타단을 포함하는 제 1관과
상기 샘플 가스가 공급되는 일단과 상기 제 1관의 내부에 배치되는 타단을 포함하는 제 2관을 포함하고,
상기 제 2관의 적어도 일부는 상기 제 1관의 개구 내측으로 삽입되고 상기 샘플 가스의 유량을 조절하도록 상기 제 1관 내부에서 병진 이동되도록 마련되고,
상기 제 1관의 내주면의 적어도 일부와 상기 제 2관의 외주면의 적어도 일부는 이격 배치되는 공기분리장치.Rectification tower;
An analyzer for analyzing a sample gas supplied from the rectification tower;
A supply pipe for supplying sample gas from the rectification tower to the analyzer;
And a flow rate change preventing device provided between the supply pipe and the analyzer to prevent a change in the flow rate of the sample gas supplied.
The flow rate fluctuation prevention device,
With the body
An outlet through which the sample gas flows from the main body to the analyzer;
A first pipe including one end connected to the outlet and the other end disposed inside the main body and having an opening;
A second tube including one end to which the sample gas is supplied and the other end disposed inside the first tube,
At least a portion of the second tube is inserted into the opening of the first tube and provided to be translated in the first tube to adjust the flow rate of the sample gas,
At least a portion of the inner peripheral surface of the first tube and at least a portion of the outer peripheral surface of the second tube is spaced apart disposed.
상기 유량변동 방지장치는 구동 모터와 상기 구동 모터의 샤프트에 마련되는 제 1기어와 상기 제 2관의 외주면에 배치되고 상기 제 1기어와 치합 결합되는 제 2기어를 포함하는 공기분리장치.The method of claim 1,
The apparatus for preventing flow rate fluctuation includes a first gear provided on a drive motor and a shaft of the drive motor, and a second gear disposed on an outer circumferential surface of the second pipe and engaged with the first gear.
상기 제 2관은 상기 구동 모터의 일 방향 또는 반대 방향의 회전을 통해 병진 이동되는 공기분리장치.The method of claim 2,
The second pipe is an air separation apparatus that is translated through the rotation of one direction or the opposite direction of the drive motor.
상기 제 1관은 상기 제 1관 내부의 어느 제 1위치에서의 내경보다 상기 제 1위치보다 상기 일단과 인접한 제 2위치에서의 내경이 작도록 마련되는 공기분리장치.The method of claim 1,
And the first pipe is provided such that an inner diameter at a second position adjacent to the one end is smaller than an inner diameter at any first position inside the first tube.
상기 제 1관의 내주면은 상기 제 1위치에서부터 상기 제 2위치까지 연장되고, 상기 일단 방향으로 경사지게 마련되는 경사부를 포함하는 공기분리장치.The method of claim 5,
The inner circumferential surface of the first pipe extends from the first position to the second position, and includes an inclined portion provided to be inclined in the one direction.
상기 제 2관은 상기 제 2관의 타단이 상기 경사부와 접하도록 전진 이동되고, 상기 제 2관의 타단과 상기 경사부가 이격 배치되도록 후퇴 이동되는 공기분리장치.The method of claim 6,
The second pipe is moved forward so that the other end of the second tube is in contact with the inclined portion, the other end of the second tube and the air separation apparatus is moved back so that the inclined portion is spaced apart.
상기 유량변동 방지장치는 상기 제 1관 내부에 배치되고 상기 제 2관이 전진 이동될 시 상기 제 2관의 타단과 접하여 상기 제 2관의 타단을 폐쇄하는 폐쇄 부재를 더 포함하는 공기분리장치.The method of claim 7, wherein
The flow rate preventing device further includes a closing member disposed inside the first pipe and closing the other end of the second pipe in contact with the other end of the second pipe when the second pipe is moved forward.
상기 정류탑에서 공급되는 샘플 가스를 분석하는 분석계;
상기 정류탑에서 샘플 가스를 상기 분석계로 공급하는 공급 배관;
상기 공급 배관과 분석계 사이에 마련되고 공급되는 샘플 가스의 유량의 변동을 방지하는 유량변동 방지장치;를 포함하고,
상기 유량변동 방지장치는,
본체와
상기 본체에서 상기 샘플 가스가 상기 분석계로 유동되는 출구와
상기 출구와 연결되는 일단과 상기 본체 내부에 배치되고 개구를 가지는 타단을 포함하는 제 1관과
상기 샘플 가스가 공급되는 일단과 상기 제 1관의 내부에 배치되는 타단을 포함하는 제 2관을 포함하고,
상기 제 2관의 적어도 일부는 상기 제 1관의 개구 내측으로 삽입되고 상기 샘플 가스의 유량을 조절하도록 상기 제 1관 내부에서 병진 이동되도록 마련되고,
상기 제 1관의 내주면의 적어도 일부와 상기 제 2관의 외주면의 적어도 일부는 이격 배치되고,
상기 제 2관이 제 1위치에 배치될 시 상기 제 1관에서 공급되는 상기 샘플 가스는 상기 본체 내부로 유동되지 않고 상기 출구로 유동되는 공기분리장치.Rectification tower;
An analyzer for analyzing a sample gas supplied from the rectification tower;
A supply pipe for supplying sample gas from the rectification tower to the analyzer;
And a flow rate preventing device provided between the supply pipe and the analyzer to prevent a change in the flow rate of the sample gas supplied.
The flow rate fluctuation device,
With the body
An outlet through which the sample gas flows from the main body to the analyzer;
A first pipe including one end connected to the outlet and the other end disposed in the body and having an opening;
A second tube including one end to which the sample gas is supplied and the other end disposed inside the first tube,
At least a portion of the second tube is inserted into the opening of the first tube and provided to be translated in the first tube to adjust the flow rate of the sample gas,
At least a portion of the inner peripheral surface of the first tube and at least a portion of the outer peripheral surface of the second tube are spaced apart,
And the sample gas supplied from the first tube when the second tube is disposed in the first position does not flow into the main body but flows to the outlet.
상기 정류탑에서 공급되는 샘플 가스를 분석하는 분석계;
상기 정류탑에서 샘플 가스를 상기 분석계로 공급하는 공급 배관;
상기 공급 배관과 분석계 사이에 마련되고 공급되는 샘플 가스의 유량의 변동을 방지하는 유량변동 방지장치;를 포함하고,
상기 유량변동 방지장치는,
본체와
상기 본체에서 상기 샘플 가스가 상기 분석계로 유동되는 출구와
상기 출구와 연결되는 일단과 상기 본체 내부에 배치되고 개구를 가지는 타단을 포함하는 제 1관과
상기 샘플 가스가 공급되는 일단과 상기 제 1관의 내부에 배치되는 타단을 포함하는 제 2관을 포함하고,
상기 제 2관의 적어도 일부는 상기 제 1관의 개구 내측으로 삽입되고 상기 샘플 가스의 유량을 조절하도록 상기 제 1관 내부에서 병진 이동되도록 마련되고,
상기 유량변동 방지장치는 구동 모터와 상기 구동 모터의 샤프트에 마련되는 제 1기어와 상기 제 2관의 외주면에 배치되고 상기 제 1기어와 치합 결합되는 제 2기어를 포함하고,
상기 제 2관이 제 2위치에 배치될 시 상기 제 1관에서 공급되는 상기 샘플 가스의 적어도 일부는 상기 제 1관의 내부면과 상기 제 2관의 외주면 사이의 이격을 통해 상기 본체 내부로 유입되는 공기분리장치.Rectification tower;
An analyzer for analyzing a sample gas supplied from the rectification tower;
A supply pipe for supplying sample gas from the rectification tower to the analyzer;
And a flow rate change preventing device provided between the supply pipe and the analyzer to prevent a change in the flow rate of the sample gas supplied.
The flow rate fluctuation prevention device,
With the body
An outlet through which the sample gas flows from the main body to the analyzer;
A first pipe including one end connected to the outlet and the other end disposed inside the main body and having an opening;
A second tube including one end to which the sample gas is supplied and the other end disposed inside the first tube,
At least a portion of the second tube is inserted into the opening of the first tube and provided to be translated in the first tube to adjust the flow rate of the sample gas,
The flow rate variation prevention device includes a first motor provided on a drive motor and a shaft of the drive motor, and a second gear disposed on an outer circumferential surface of the second pipe and engaged with the first gear,
At least a portion of the sample gas supplied from the first tube when the second tube is disposed in the second position is introduced into the main body through the separation between the inner surface of the first tube and the outer peripheral surface of the second tube Air separator.
상기 유량변동 방지장치는 상기 제 1관 내부에 배치되고 상기 제 2관이 제 1위치보다 상기 제 1관의 일단 방향으로 더 이동되는 제 3위치에 배치될 상기 제 2관의 타단을 폐쇄하여 상기 제 2관을 통해 공급되는 상기 샘플 가스가 상기 출구로 유출되는 것을 차단하는 폐쇄 부재를 더 포함하는 공기분리장치.The method of claim 10,
The flow rate variation preventing device is disposed inside the first tube and closes the other end of the second tube to be disposed at a third position where the second tube is moved further in one direction of the first tube than the first position. And a closing member for blocking the sample gas supplied through the second pipe from flowing out to the outlet.
상기 정류탑에서 공급되는 샘플 가스를 분석하는 분석계;
상기 정류탑에서 샘플 가스를 상기 분석계로 공급하는 공급 배관;
상기 공급 배관과 분석계 사이에 마련되고 공급되는 샘플 가스의 유량의 변동을 방지하는 유량변동 방지장치;를 포함하고,
상기 유량변동 방지장치는,
본체와
상기 본체에서 상기 샘플 가스가 상기 분석계로 유동되는 출구와
상기 출구와 연결되는 일단과 상기 본체 내부에 배치되고 개구를 가지는 타단을 포함하는 제 1관과
상기 샘플 가스가 공급되는 일단과 상기 제 1관의 내부에 배치되는 타단을 포함하는 제 2관을 포함하고,
상기 제 2관의 적어도 일부는 상기 제 1관의 개구 내측으로 삽입되고 상기 샘플 가스의 유량을 조절하도록 상기 제 1관 내부에서 병진 이동되도록 마련되고,
상기 유량변동 방지장치는 상기 본체 내부로 유입된 상기 샘플 가스의 압력을 미리 설정된 수치로 유지하도록 마련되는 내부압력 조절 밸브를 더 포함하는 공기분리장치.Rectification tower;
An analyzer for analyzing a sample gas supplied from the rectification tower;
A supply pipe for supplying sample gas from the rectification tower to the analyzer;
And a flow rate change preventing device provided between the supply pipe and the analyzer to prevent a change in the flow rate of the sample gas supplied.
The flow rate fluctuation prevention device,
With the body
An outlet through which the sample gas flows from the main body to the analyzer;
A first pipe including one end connected to the outlet and the other end disposed inside the main body and having an opening;
A second tube including one end to which the sample gas is supplied and the other end disposed inside the first tube,
At least a portion of the second tube is inserted into the opening of the first tube and provided to be translated in the first tube to adjust the flow rate of the sample gas,
The apparatus for preventing flow rate fluctuation further includes an internal pressure control valve provided to maintain the pressure of the sample gas introduced into the body at a predetermined value.
상기 정류탑에서 공급되는 샘플 가스를 분석하는 분석계;
상기 정류탑에서 샘플 가스를 상기 분석계로 공급하는 공급 배관;
상기 공급 배관과 분석계 사이에 마련되고 공급되는 샘플 가스의 유량의 변동을 방지하는 유량변동 방지장치;를 포함하고,
상기 유량변동 방지장치는,
본체와
상기 본체에서 상기 샘플 가스가 상기 분석계로 유동되는 출구와
상기 출구와 연결되는 일단과 상기 본체 내부에 배치되고 개구를 가지는 타단을 포함하는 제 1관과
상기 샘플 가스가 공급되는 일단과 상기 제 1관의 내부에 배치되는 타단을 포함하는 제 2관을 포함하고,
상기 제 2관의 적어도 일부는 상기 제 1관의 개구 내측으로 삽입되고 상기 샘플 가스의 유량을 조절하도록 상기 제 1관 내부에서 병진 이동되도록 마련되고,
상기 유량변동 방지장치는 상기 본체 내부로 유입된 상기 샘플 가스의 적어도 일부를 외부로 방출하도록 마련되는 벤트 밸브를 더 포함하는 공기분리장치.Rectification tower;
An analyzer for analyzing a sample gas supplied from the rectification tower;
A supply pipe for supplying sample gas from the rectification tower to the analyzer;
And a flow rate change preventing device provided between the supply pipe and the analyzer to prevent a change in the flow rate of the sample gas supplied.
The flow rate fluctuation prevention device,
With the body
An outlet through which the sample gas flows from the main body to the analyzer;
A first pipe including one end connected to the outlet and the other end disposed inside the main body and having an opening;
A second tube including one end to which the sample gas is supplied and the other end disposed inside the first tube,
At least a portion of the second tube is inserted into the opening of the first tube and provided to be translated in the first tube to adjust the flow rate of the sample gas,
The flow rate fluctuation preventing device further comprises a vent valve provided to discharge at least a portion of the sample gas introduced into the main body to the outside.
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JPH07133982A (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Nippon Sanso Kk | Method and apparatus for preparing high purity argon |
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