KR102115432B1 - 인공위성 열진공 시험 챔버용 블로워의 냉각수 채널 부식 방지 장치를 이용한 블로워의 냉각수 채널 부식 방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 인공위성의 열진공 시험을 위한 우주환경을 제공하는 열진공챔버 내부로 소정 온도의 기체질소를 공급하는 블로워(B)의 냉각수 채널 부식을 방지하는 장치로서, 상기 블로워의 냉각수 채널로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(10); 상기 블로워로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출관(20); 상기 냉각수 공급관을 개폐하는 제1개폐밸브(15); 상기 냉각수 배출관을 개폐하는 제2개폐밸브(25); 상기 제1개폐밸브(15)와 상기 블로워 사이에서 상기 냉각수 공급관(10)에 일단이 연결되어 상기 블로워로 기체를 공급하는 기체 공급관(30); 및 상기 기체 공급관을 개폐하는 제3개폐밸브(35);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열진공챔버용 블로워의 냉각수 채널 부식 방지 장치를 제공한다.

Description

인공위성 열진공 시험 챔버용 블로워의 냉각수 채널 부식 방지 장치를 이용한 블로워의 냉각수 채널 부식 방지 방법{CORROSION PREVENTING METHOD USING PREVENTING CORROSION APPARATUS FOR COOLING CHANNEL OF BLOWER FOR SATELLITE THERMAL VACUUM TEST CHAMBER}

본 발명은, 인공위성 시험 장비인 열진공 시험용 챔버에 사용되는 블로워의 오염과 부식방지를 위한 장치이며, 구체적으로는 블로워 내부의 냉각수 흐름 통로인 냉각 채널이 부식되거나 오염되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다.

인공위성은 우주와 같은 열진공 환경에서의 시험을 거쳐야 하며, 이를 위해 열진공 챔버를 이용하고 있으며, 챔버 내부의 온도를 우주 환경에서의 온도로 제어하기 위해 기체 질소를 블로워를 이용하여 챔버 내부로 공급하고 있다. 도 1을 보면, 일반적인 열진공 챔버의 개념적인 모식도를 도시하고 있다.

즉, 열진공챔버(100)는 지상에서 우주환경을 모사하는 장치로 인공위성의 우주 열환경 모사시험에 사용되는 고가의 장비이며, 통상 진공환경을 만들고 열진공챔버(100) 내부 공간을 감싸는 슈라우드(110)의 온도를 -196℃∼110℃까지 변화시키면서 열환경시험을 하게 된다. 이러한 열진공챔버 내부 온도 제어를 위해 특정 온도로 제어된 기체를 블로워(B)를 사용하여 공급하고 있다. 일반적으로, 우주 환경을 모사하기 위해 열진공 챔버 내부로는 기체 질소를 공급하고 있다.

그런데, 블로워는 기체 공급을 위해 고속으로 회전하기 때문에 열이 발생하게 된다. 블로워에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 블로워 내부에는 냉각수가 흐르는 채널을 구비하고 이곳을 통해 냉각수를 순환시켜서 블로워를 냉각하고 있다.

그런데, 냉각수에는 냉각 성능을 위해 부동액과 기타 필요한 물질들을 함유하고 있는데, 이러한 부동액과 오염물질에 의해 냉각수의 흐름 통로인 채널 유로가 부식되는 문제점이 있었다. 도 2에서는 블로워의 냉각수 채널이 부식된 상태를 보여주는 이미지이다. 이렇게 냉각수 사용시 발생되는 스케일 등으로 인해 냉각수 유로가 부식되거나 폐쇄되어 냉각이 원활하지 않은 경우 블로워 고장이 발생 된다. 블로워의 고장이 발생된 후 수리에는 많은 비용과 노력이 필요하며, 열진공챔버 작동을 중지하고 블로워를 전체적으로 분해하여 청소를 해야 하는 등 불편이 따르며, 장비 사용 불가로 위성체 개발 일정에 차질이 발생하는 등 많은 문제가 있었다.

본 발명은, 우주 환경을 모사하기 위한 열진공 챔버에 사용되는 블로워의 냉각수 채널의 오염과 부식을 사전에 방지할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 인공위성의 열진공 시험을 위한 우주환경을 제공하는 열진공챔버 내부로 소정 온도의 기체질소를 공급하는 블로워(B)의 냉각수 채널 부식을 방지하는 장치로서,

상기 블로워의 냉각수 채널로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(10); 상기 블로워로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출관(20); 상기 냉각수 공급관을 개폐하는 제1개폐밸브(15); 상기 냉각수 배출관을 개폐하는 제2개폐밸브(25); 상기 제1개폐밸브(15)와 상기 블로워 사이에서 상기 냉각수 공급관(10)에 일단이 연결되어 상기 블로워로 기체를 공급하는 기체 공급관(30); 및 상기 기체 공급관을 개폐하는 제3개폐밸브(35);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열진공챔버용 블로워의 냉각수 채널 부식 방지 장치를 제공한다.

상기 블로워와 상기 제2개폐밸브(25) 사이에서 상기 냉각수 배출관(20)에 일단이 연결되는 추가 배출관(40); 및 상기 추가 배출관을 개폐하는 제4개폐밸브(45);를 더 포함한다.

상기 기체 공급관에 구비되어 블로워로 공급되는 기체를 가열하는 히터(38);를 더 포함하여, 상기 블로워의 냉각수 채널로 열풍을 공급한다.

또한, 본 발명은 블로워 부식방지 장치를 이용하여 열진공챔버용 블로워의 부식을 방지하는 방법으로서,

블로워 작동을 중지시키는 1단계; 상기 제1개폐밸브(15)를 잠그는 2단계; 및 상기 기체 공급관(30)을 통해 상기 블로워의 냉각수 채널로 기체를 공급하고, 상기 블로워를 통과한 상기 기체를 상기 냉각수 배출관(20)으로 배기하는 3단계;를 포함하며,

상기 히터로 상기 기체 공급관으로 공급되는 기체를 가열하여 상기 블로워 내부로 열풍을 공급하여 블로워 내부에 잔류하는 냉각수를 증발시키는 4단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 제2개폐밸브(25)를 잠그는 5단계; 및 상기 제4개폐밸브(45)를 개방하여 상기 블로워를 통과한 상기 기체를 상기 추가 배출관(40)으로 배기하는 6단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 블로워 재 가동을 위해 블로워 내부 냉각수 채널로 냉각수를 재공급하는 7단계;를 더 포함하고, 상기 7단계는, 상기 제2개폐밸브(25)가 잠기고 상기 제4개폐밸브(45)가 개방된 상태에서 상기 블로워로 냉각수가 공급되어, 상기 블로워를 통과한 냉각수는 상기 블로워 내부의 냉각수 채널에 잔류하는 기체와 함께 상기 추가 배출관으로 배출되는 7-1단계;와 상기 블로워 냉각수 채널에 잔류하는 기체가 제거된 후, 상기 제4개폐밸브(45)가 잠기고 상기 제2개폐밸브(25)가 개방되어 상기 블로워로 냉각수가 공급되는 제7-2단계;로 이루어진다.

본 발명은, 상기 구성에 의해서, 열진공 챔버용 블로워의 냉각수 채널의 오염과 부식을 방지할 수 있어서 블로워의 고장이나 작동 불량을 사전에 방지할 수 있고 수명을 연장할 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 우주환경 모사용 열진공 챔버 및 이에 사용되는 블로워의 개념적인 모식도이며,
도 2는 도 1의 블로워 내부의 냉각수 채널이 부식된 모습이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 블로워 냉각수 채널 오염 방지 수단이 구비된 모습이며,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블로워 냉각수 채널 오염 방지 수단이 구비된 모습이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은, 우주환경을 모사하는 열진공챔버 내부로 기체질소를 공급하는 블로워(B)의 냉각수 채널 부식을 방지하는 장치이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 블로워 냉각수 채널 오염 방지 수단이 구비된 모습이다.

본 발명의 구성을 보면, 열진공 챔버(미도시)로 기체 질소를 공급하는 블로워(B)로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(10)과 상기 블로워로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출관(20)을 갖는다. 그리고, 본 발명은 상기 냉각수 공급관(10)을 개폐하는 제1개폐밸브(15)와 상기 냉각수 배출관(20)을 개폐하는 제2개폐밸브(25)를 구비한다.

상기 냉각수 공급관(10)과 냉각수 배출관(20)의 타단에는 별도의 냉각수 공급장치(미도시)와 연결되고, 냉각수 공급장치에 의해 냉각수는 블로워 내부로 순환하게 된다. 블로워 내부에는 냉각수가 흐르는 채널이 형성되어 있어서, 냉각수는 상기 채널로 유동하면서 블로워를 냉각하게 된다.

본 발명에서는 블로워 내부의 냉각수 채널이 부식되는 것을 방지하기 위해, 블로워를 사용하지 않는 동안(열진공챔버 미작동 시기)에 냉각수 채널로 공기를 주입하여 블로워 내부에 냉각수를 완전히 제거함으로써 냉각수에 존재하는 부동액과 기타 오염원을 채널에서 제거하여 냉각수 채널이 클린한 상태를 유지하는 원리를 생각하였다. 즉, 냉각수 채널에 존재하는 냉각수를 제거하기 위해 별도의 기체 공급관을 고안한 것이다.

본 발명의 장치는, 상기 제1개폐밸브(15)와 상기 블로워 사이에서 상기 냉각수 공급관(10)에 일단이 연결되는 기체 공급관(30)을 발명하였다. 상기 기체 공급관(30)은 상기 블로워 미작동시(열진공챔버 미작동시) 블로워 내부의 냉각 채널로 기체를 공급하기 위한 구성이다. 상기 기체 공급관에는 이를 개폐하는 제3개폐밸브(35)가 배치된다.

그리고, 상기 기체 공급관(30)에 구비되어 블로워로 공급되는 기체를 가열하는 히터(38)를 더 포함하여, 상기 블로워의 냉각수 채널로 열풍을 공급할 수 있다. 블로워 미사용시 블로워 내부에 존재하는 냉각수를 제거하는 것이 본 발명이므로 내부로 공급되는 기체를 가열하여 열풍을 냉각수 채널로 공급하면 냉각수 채널에 존재하는 냉각수를 기화시켜 제거할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블로워 냉각수 채널 오염 방지 수단이 구비된 모습이다. 도 4에 도시된 구조는 도 3에서 도시된 구조와 유사지만, 상기 블로워(B)와 상기 제2개폐밸브(25) 사이에서 상기 냉각수 배출관(20)에 일단이 연결되는 추가 배출관(40) 및 상기 추가 배출관을 개폐하는 제4개폐밸브(45)를 더 포함하는 것이 차이점이다.

블로워 미사용시 냉각수 채널로 기체를 공급하여 냉각수를 밀어내어 제거하는 과정에서 기체는 냉각수 배출관(20)으로 배출될 수도 있으나, 상기 제4개폐밸브(45)를 개방하여 상기 블로워를 통과한 상기 기체를 상기 추가 배출관(40)으로 배기하게 할 수도 있다.

그리고, 이렇게 블로워 미사용시 블로워 내부 냉각수를 제거한 경우, 블로워를 재가동하기 위해서는 블로워 내부 냉각수 채널로 냉각수를 재공급하여야 한다. 그런데, 냉각수 재공급시 냉각수 채널에 기체(기포)가 존재하면 냉각 성능이 떨어지므로 냉각수 채널에서 기체를 완전히 제거하는 것이 중요하며, 이를 위해 상기 추가 배출관(40)과 제4개폐밸브(45)를 이용한다.

즉, 블로워 재가동이 필요한 상황에서, 상기 제2개폐밸브(25)를 잠기고 상기 제4개폐밸브(45)를 개방하고, 상기 블로워의 채널로 냉각수를 공급하면, 상기 블로워를 통과한 냉각수는 상기 블로워 내부의 냉각수 채널에 잔류하는 기체와 함께 상기 추가 배출관으로 배출되게 되어, 상기 블로워 냉각수 채널에 잔류하는 기체가 제거될 수 있다. 이렇게 추가 배출관(40)을 활용하여 냉각수에 기체(기포)가 포함된 상태로 상기 냉각수 배출관(20)으로 냉각수가 흘러가지 않도록 한 것이다.

블로워 재가동 전에, 블로워의 냉각수 채널로 충분한 냉각수를 공급하면서 상기 추가 배출관(40)으로 기체와 함께 냉각수를 흘러보낸 후, 제4개폐밸브를 닫고 제2개폐밸브(25)를 개방하여 블로워를 재가동시키는 것이다. 즉, 블로워가 냉각 성능을 발휘할 수 있도록 한 상태에서 블로워를 재가동하여 질소를 상기 열진공챔버로 공급하는 것이다.

본 발명의 블로워 부식방지 장치를 이용하여 열진공챔버용 블로워의 부식을 방지하는 방법을 보면, 블로워 작동을 중지시키는 1단계; 상기 제1개폐밸브(15)를 잠그는 2단계; 및 상기 기체 공급관(30)을 통해 상기 블로워의 냉각수 채널로 기체를 공급하고, 상기 블로워를 통과한 상기 기체를 상기 냉각수 배출관(20)으로 배기하는 3단계;를 포함하며, 상기 히터로 상기 기체 공급관으로 공급되는 기체를 가열하여 상기 블로워 내부로 열풍을 공급하여 블로워 내부에 잔류하는 냉각수를 증발시키는 4단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 블로워 재 가동을 위한, 예비 동작으로 블로워 내부 냉각수 채널로 냉각수를 재공급하는 7단계;를 더 포함하고, 상기 7단계는, 상기 제2개폐밸브(25)가 잠기고 상기 제4개폐밸브(45)가 개방된 상태에서 상기 블로워로 냉각수가 공급되어, 상기 블로워를 통과한 냉각수는 상기 블로워 내부의 냉각수 채널에 잔류하는 기체와 함께 상기 추가 배출관으로 배출되는 7-1단계;와 상기 블로워 냉각수 채널에 잔류하는 기체가 제거된 후, 상기 제4개폐밸브(45)가 잠기고 상기 제2개폐밸브(25)가 개방되어 상기 블로워로 냉각수가 공급되는 제7-2단계를 수행하도록 한다.

본 발명은, 상기 구성에 의해서, 열진공 챔버용 블로워의 냉각수 채널의 오염과 부식을 방지할 수 있어서 블로워의 고장이나 작동 불량을 사전에 방지할 수 있고 수명을 연장할 수 있는 효과가 발생한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (7)

1. 인공위성의 열진공 시험을 위한 열진공챔버 내부로 소정 온도의 기체질소를 공급하는 블로워(B)의 냉각수 채널 부식을 방지하는 장치의 제어방법으로서,
   상기 장치는,
   상기 블로워의 냉각수 채널로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(10); 상기 블로워로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출관(20); 상기 냉각수 공급관을 개폐하는 제1개폐밸브(15); 상기 냉각수 배출관을 개폐하는 제2개폐밸브(25); 상기 제1개폐밸브(15)와 상기 블로워 사이의 상기 냉각수 공급관(10)에 일단이 연결되어 상기 블로워로 기체를 공급하는 기체 공급관(30); 상기 기체 공급관을 개폐하는 제3개폐밸브(35); 상기 블로워와 상기 제2개폐밸브(25) 사이의 상기 냉각수 배출관(20)에 일단이 연결되는 추가 배출관(40); 상기 추가 배출관을 개폐하는 제4개폐밸브(45); 및 상기 기체 공급관에 구비되어 블로워로 공급되는 기체를 가열하는 히터(38);를 포함하고
   상기 블로워 작동을 중지시키는 1단계; 상기 제1개폐밸브(15)를 잠그는 2단계; 상기 기체 공급관(30)을 통해 상기 블로워의 냉각수 채널로 기체를 공급하고, 상기 블로워를 통과한 상기 기체를 상기 냉각수 배출관(20)으로 배기하는 3단계; 상기 히터로 상기 기체 공급관으로 공급되는 기체를 가열하여 상기 블로워 내부 냉각수 채널로 열풍을 공급하여 블로워 내부에 잔류하는 냉각수를 증발시키는 4단계; 상기 제2개폐밸브(25)를 잠그는 5단계; 및 상기 제4개폐밸브(45)를 개방하여 상기 블로워를 통과한 상기 기체를 상기 추가 배출관(40)으로 배기하는 6단계; 상기 블로워 재 가동을 위해 블로워 내부 냉각수 채널로 냉각수를 재공급하는 7단계;를 포함하고,
   상기 7단계는, 상기 제2개폐밸브(25)가 잠기고 상기 제4개폐밸브(45)가 개방된 상태에서 상기 블로워로 냉각수가 공급되어, 상기 블로워를 통과한 냉각수는 상기 블로워 내부의 냉각수 채널에 잔류하는 기체와 함께 상기 추가 배출관으로 배출되는 7-1단계;와 상기 블로워 냉각수 채널에 잔류하는 기체가 제거된 후, 상기 제4개폐밸브(45)가 잠기고 상기 제2개폐밸브(25)가 개방되어 상기 블로워로 냉각수가 공급되는 제7-2단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공위성 열진공 시험 챔버용 블로워의 냉각수 채널 부식 방지 방법.
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