KR102136007B1 - Liquid nitrogen auto supply device using mass sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치에 관한 것이다.
본 발명은 저장탱크(100)에 저장된 초저온 유체인 액체질소가 배관을 통해 공급용기로 이송된 후 안정화 상태에서 외부로 공급될 수 있도록 하기 위한 액체 질소 자동 공급 장치에 있어서, 상기 저장탱크(100)로부터 공급되는 액체질소가 컨트롤조(200)에 설치된 제1질량감지수단(L1)을 통해 열 평형이 유지된 안정화 상태에서 상기 공급용기(300)로 공급될 수 있도록 하고, 상기 공급용기(300)에 유입된 액체질소가 상기 공급용기(300)에 설치된 제2질량감지수단(L2)을 통해 안정화 상태로 감지된 후 사용처로 자동 공급될 수 있도록 한다.
본 발명은 저장탱크에 저장된 액체질소가 배관과 열평형을 유지한 액체상태에서 공급용기로 공급될 수 있도록 하여 신속하고 안정화 상태에서 액체질소를 공급하는 장점이 있다.
The present invention relates to a liquid nitrogen automatic supply device using a mass sensing means.
The present invention is a liquid nitrogen automatic supply device for allowing liquid nitrogen, which is a cryogenic fluid stored in the storage tank 100, to be supplied to the outside in a stabilized state after being transferred to a supply container through a pipe, the storage tank 100 The liquid nitrogen supplied from the control tank 200 can be supplied to the supply container 300 in a stabilized state in which thermal equilibrium is maintained through the first mass sensing means L1 installed in the control tank 200, and the supply container 300 After the liquid nitrogen introduced into the supply container 300 is sensed in a stabilized state through the second mass sensing means L2 installed in the supply container 300, it can be automatically supplied to the user.
The present invention has an advantage in that liquid nitrogen stored in a storage tank can be supplied to a supply container in a liquid state that maintains thermal equilibrium with the piping to supply liquid nitrogen in a fast and stable state.

Description

질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치 및 공급방법{Liquid nitrogen auto supply device using mass sensor}Liquid nitrogen auto supply device using mass sensing means and supply method {Liquid nitrogen auto supply device using mass sensor}

본 발명은 초저온 액체질소를 자동 공급하기 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장탱크로부터 사용처 공급을 위한 초저온 상태의 액체질소가 질량감지수단을 통해 액체 상태로의 확인 및 열 평형 상태의 안정화를 이룬 후 사용처 공급을 위한 공급용기로 공급될 수 있도록 하는 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치 및 공급방법에 관한 것이다.The present invention is for automatically supplying ultra-low temperature liquid nitrogen, and more specifically, it is used after confirmation of liquid nitrogen in a cryogenic state for supplying a use from a storage tank to a liquid state through mass sensing means and stabilization of thermal equilibrium. It relates to a liquid nitrogen automatic supply device and a supply method using a mass sensing means to be supplied to the supply container for supply.

초저온 유체는, 액체질소(끓는점 대기압에서 -196℃), 액체산소(끓는점 대기압에서 -185℃), 액화천연가스(끓는점 대기압에서 -165℃)등 초저온 상태의 다양한 유체가 있으며, 이들은 상온에서 기화되기 쉬운 특징이 있다.Cryogenic fluids include liquid nitrogen (-196℃ at boiling point atmospheric pressure), liquid oxygen (-185℃ at boiling point atmospheric pressure), liquefied natural gas (-165℃ at boiling point atmospheric pressure), and various fluids in a cryogenic state. There is a tendency to become.

액체질소는, 공기를 냉각하여 액체산소를 얻는 과정에서 발생되는 부산물로서 가격이 매우 저렴한 것이 특징이며, LNG나 LPG등과는 달리 액체질소 자체가 직접 연소를 하면서 에너지를 방출하는 것이 아닌 초저온 상태의 냉열매체이다.Liquid nitrogen is a by-product generated in the process of cooling the air to obtain liquid oxygen, and is characterized by a very low price. Unlike LNG or LPG, liquid nitrogen itself does not emit energy while directly burning, but rather cryogenic heat. It is a medium.

그리고, 대기압 하의 -196°C에서 1그램당 4765cal의 열을 빼앗아서 기화를 하는 상당히 큰 증발잠열을 가지고 있으며, 그 비중은 0808로서 무게 1킬로그램의 액체질소는 약 124리터 정도의 부피가 된다.Also, it has a fairly large latent heat of evaporation, which vaporizes by taking 4765 cal of heat per gram at -196°C under atmospheric pressure, and its specific gravity is 0808, and the liquid nitrogen with a weight of 1 kg is about 124 liters.

상기와 같이 액체질소는 가격이 아주 저렴하면서도 상당히 큰 값의 냉열에너지를 수용하고 있지만 대기와 접하여 기화를 하는 속도가 아주 느려서 현재까지 제대로 활용 되지 못하고 있는 실정에 있다.As described above, liquid nitrogen is very inexpensive and accommodates a fairly large amount of cold and heat energy, but the rate of evaporation in contact with the atmosphere is very slow, and thus it has not been properly utilized to date.

이러한 액체질소를 포함하여 초저온 액체를 사용하기 위해서 저장탱크에 배관 및 밸브를 연결해 사용하게 되는데, 사용하기 전에 초저온 액체와 이러한 배관 및 밸브 등의 설비가 온도평형을 이루어야 초저온 액체가 흐를 수 있다.In order to use the cryogenic liquid including such liquid nitrogen, a piping and a valve are connected to a storage tank to be used. Before using, the cryogenic liquid and the facilities such as the piping and the valve must be at a temperature equilibrium to allow the cryogenic liquid to flow.

즉, 초저온 액체의 온도와 배관 및 밸브의 온도가 동일한 온도로 될 때 까지, 초저온 액체는 계속해서 기체로 변하게 되며 이러한 과정을 냉각(cooldown)이라고 한다.That is, until the temperature of the cryogenic liquid and the temperature of the piping and valves become the same temperature, the cryogenic liquid continues to be converted into a gas, and this process is called cooling down.

상기한 과정의 초저온 액체를 사용하기 위해 온도평형을 이룰때까지 냉각이 진행되는데 이 시간 동안 기다림이 발생한다. In order to use the cryogenic liquid of the above-described process, cooling proceeds until a temperature equilibrium is achieved, and a wait occurs during this time.

그리고, 냉각 시행이 종료된 사실을 확인하는 방법으로는 액체와 기체를 확인하는 방법이 있으며, 이때 기체가 나오고 있음은 아직 온도평형을 이루지 못한 것이고, 액체가 흐르는 것은 온도평형을 달성했다는 것이다.And, as a method of confirming the fact that the cooling trial has ended, there is a method of confirming the liquid and the gas. At this time, the outflow of the gas has not yet achieved temperature equilibrium, and the flow of the liquid has achieved the temperature equilibrium.

이와같이 종래 사용되고 있던 기술에서 초저온 액체와 초저온 기체를 구별해 감지하는 기술을 살펴보면, 온도센서를 이용한 온도차의 차압센서를 이용하는 방법, 부이를 이용해 액체의 높이를 측정하는 방법, 전자식 거리센서를 이용하는 방법 등이 있으며, 보편적으로 차압센서를 이용한 방법이 널리 사용하고 있다. Looking at the technique of distinguishing and detecting the cryogenic liquid and the cryogenic gas from the conventionally used technology, a method of using a differential pressure sensor of a temperature difference using a temperature sensor, a method of measuring the height of a liquid using a buoy, a method of using an electronic distance sensor, etc. There is, and a method using a differential pressure sensor is widely used.

상기 차압센서를 이용한 방식의 장점은 가격이 저렴하다는 것에 있지만 측정오차가 크며 차압 센서를 장착할 때마다 새롭게 영점을 조정해야 하는 단점이 있다.The advantage of the method using the differential pressure sensor is that the price is low, but the measurement error is large and the zero point must be newly adjusted each time the differential pressure sensor is mounted.

이와같은 종래의 기술은 초저온 액체를 저장탱크에서 사용시설인 공급용기까지 배관을 설치해 사용하게 되는데 이때에도 아래와 같은 문제점이 있게 된다. This conventional technique is to install and use the ultra-low temperature liquid from the storage tank to the supply container, which is a use facility, but also has the following problems.

첫째; 액체가 나오기 전까지 배관이 액체와 온도평형을 이룰때까지 냉각되는 동안 오랜 시간을 기다려야 하는 문제점이 있다. first; There is a problem in that a long time must be waited while the pipe is cooled until the temperature is balanced with the liquid before the liquid comes out.

둘째; 액체가 나오기 전까지 기화된 가스에 의해 압력이 증가하고 배출가스가 많이 발생해 실내 공기를 오염시키는 문제점이 있다. second; There is a problem in that the pressure is increased by the vaporized gas and a lot of exhaust gas is generated until the liquid comes out, thereby polluting the indoor air.

셋째; 액체가 나오더라도 압력이 높아 초저온 액체가 비산해 액체를 받기 어려운 문제점이 있다.third; Even if the liquid comes out, there is a problem in that it is difficult to receive the liquid due to high pressure and scattering of the cryogenic liquid.

넷째; 이러한 초저온 액체가 기화되 가스로 실내공기를 오염시키고, 고압으로 공급되는 액체가 비산되어 사용자의 안전을 위협하는 문제점이 있다.fourth; There is a problem in that the cryogenic liquid is vaporized to contaminate indoor air with gas, and the liquid supplied at high pressure is scattered, threatening the safety of the user.

KR 10-0395596 공고일 2003. 08. 25KR 10-0395596 Announcement date 2003. 08. 25 KR 10-1092388 공고일 2011. 12. 09KR 10-1092388 Announcement date 2011. 12. 09 KR 10-2011-0085691 공개일 2011. 07. 27KR 10-2011-0085691 Publication date July 27, 2011 KR 10-2017-0042753 공개일 2017. 04. 19KR 10-2017-0042753 Publication date 2017. 04. 19

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 초저온 액체를 이송시키는 기술이 지닌 한계 및 문제점을 해결하려는 발상에서 착안하여 저장탱크에 저장된 액체질소가 배관과 열평형을 유지한 액체상태에서 공급용기로 공급될 수 있도록 하여 신속하고 안정화 상태에서 액체질소를 공급하는 효과를 도모할 수 있음은 물론이고 초저온 상태의 액체질소를 빠르고 간편하게 공급할 수 있는 기술 즉,In view of this, the present inventors have considered the limitations and problems of the technique of transferring the existing cryogenic liquid while comprehensively considering the above-mentioned matters, and the liquid nitrogen stored in the storage tank maintains the thermal equilibrium with the piping. It can be supplied to the supply container to promote the effect of supplying liquid nitrogen in a fast and stable state, as well as a technology that can quickly and easily supply liquid nitrogen in a cryogenic state.

가) 사용자가 초저온 액체를 사용하기 위해 기다리는 시간을 최소화 하고,A) Minimize the waiting time for users to use cryogenic liquids,

나) 공급중 발생되는 기체가스에 의한 실내공기 오염을 방지하며,B) Prevent indoor air pollution by gas gas generated during supply,

다) 초저온 액체의 압력을 자동으로 저압으로 안정화 시키고,C) Stabilize the pressure of the cryogenic liquid to low pressure automatically,

라) 초저온 액체의 위험으로부터 사용자의 안전을 높이는 장치를 개발하는데 목적이 있는 것이고, 이를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.D) The objective is to develop a device that increases the user's safety from the dangers of cryogenic liquids, and the present invention was invented as a result of continual research through intensive efforts to develop it.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치를 제공하는 데 있는 것이다.Therefore, the technical problem and object to be solved by the present invention is to provide an automatic liquid nitrogen supply device using a mass sensing means.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the technical problems and objects to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and objectives mentioned above, and other technical problems and objectives not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시에 따른 구체적 수단은,Specific means according to the implementation of the present invention for achieving the above object and solving technical problems,

일정한 체적(Volume)에 기체와 액체의 질량차를 이용해 기체와 액체를 판별하고, 압력값과 질량값을 기준으로 밸브를 제어하여, By determining the gas and liquid using the mass difference between the gas and the liquid at a constant volume, and controlling the valve based on the pressure and mass values,

a. 냉각절차가 종료되어 초저온 액체가 준비된 시점을 자동감지하고a. Automatically detects when the cryogenic liquid is ready after the cooling procedure is over.

b. 초저온 액체의 양을 자동감지하며,b. Automatically detects the amount of cryogenic liquid,

c. 액체의 압력을 자동조절 함으로써c. By automatically adjusting the pressure of the liquid

사용자가 초저온 액체를 즉시 또는 항시 사용할 수 있고, 이러한 초저온 액체를 저압으로 안전하게 공급하는 장비를 개발하는 것이다.The user can use the cryogenic liquid immediately or at all times, and develop equipment to safely supply the cryogenic liquid at low pressure.

이를 위해,for teeth,

저장탱크에 저장된 초저온 유체인 액체질소가 배관을 통해 공급용기로 이송된 후 안정화 상태에서 외부로 공급될 수 있도록 하기 위한 액체 질소 자동 공급 장치에 있어서,In the liquid nitrogen automatic supply device for allowing the liquid nitrogen, a cryogenic fluid stored in the storage tank, to be supplied to the outside in a stabilized state after being transferred to the supply container through the pipe,

상기 저장탱크로부터 공급되는 액체질소가 컨트롤조에 설치된 제1질량감지수단을 통해 열 평형이 유지된 안정화 상태에서 상기 공급용기로 공급되도록 하고, 상기 공급용기에 유입된 액체질소가 상기 공급용기에 설치된 제2질량감지수단을 통해 안정화 상태로 감지된 후 공급될 수 있도록 하는 장치를 구현하고자 하는 것이다.The liquid nitrogen supplied from the storage tank is supplied to the supply container in a stabilized state in which thermal equilibrium is maintained through the first mass sensing means installed in the control tank, and the liquid nitrogen introduced into the supply container is installed in the supply container. 2 It is intended to implement a device that can be supplied after being detected in a stable state through a mass sensing means.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은, 저장탱크에 저장된 액체질소가 배관과 열평형을 유지한 액체상태에서 공급용기로 공급될 수 있도록 하여 신속하고 안정화 상태에서 액체질소를 공급하는 장점이 있는 것으로, 사용자가 초저온 액체를 사용하기 위해 기다리는 시간을 최소화 하였고, 공급중 발생되는 기체가스에 의한 실내공기 오염을 방지하였으며, 초저온 액체의 압력을 자동 저압으로 안정화 시킬 수 있으며, 초저온 액체의 위험으로부터 사용자의 안전을 높이는 장점이 있다.The present invention, provided with means and configurations for achieving the above objectives and solving technical problems, enables rapid and stable stabilization by allowing liquid nitrogen stored in a storage tank to be supplied to a supply container in a liquid state maintaining thermal equilibrium with the piping. It has the advantage of supplying liquid nitrogen in the state, minimizing the waiting time for the user to use the cryogenic liquid, preventing indoor air pollution by gas gas generated during supply, and stabilizing the pressure of the cryogenic liquid to automatic low pressure It has the advantage of increasing the user's safety from the danger of cryogenic liquids.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명에 따른 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치의 구성도,
도 2는 도 1에 따른 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치를 통해 액체질소를 공급하는 과정을 도시한 흐름도.
1 is a block diagram of a liquid nitrogen automatic supply device using a mass sensing means according to the present invention,
FIG. 2 is a flow chart showing a process of supplying liquid nitrogen through an automatic supply of liquid nitrogen using the mass sensing means according to FIG. 1.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.Prior to this, terms to be described later are defined in consideration of the functions in the present invention, which clearly indicates that they should be interpreted in terms of concepts consistent with the technical spirit of the present invention and commonly recognized or commonly recognized in the art.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, if it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.Here, the accompanying drawings are exaggerated or simplified for a convenience and clarity of description and understanding of the structure and operation of the technology, and it is revealed that each component does not exactly match the actual size and shape.

아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the term and/or in the present specification is meant to include a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items, and when a part includes a certain component, this is a particularly opposite description. It does not mean that other components are excluded as long as there is no other component.

즉, 본 명세서에서 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.That is, it means that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the present specification exists, and one or more other features or number, step operation component, part, or combination thereof. It should be understood that it does not exclude the possibility of the existence or addition of things.

본 발명은, 저장탱크에 저장된 초저온 유체인 액체질소가 열평형 상태에서 배관을 통해 공급용기로 이송된 후 기 설정된 안정화 조건에서 외부로 공급될 수 있도록 하기 위한 액체질소 자동 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic supply device for liquid nitrogen to allow liquid nitrogen, which is a cryogenic fluid stored in a storage tank, to be transferred to a supply container through a pipe in a thermal equilibrium state and then supplied to the outside under a preset stabilization condition.

도 1의 도시에 의하여 본 발명은, 초저온 유체인 액체질소를 저장하는 저장탱크(100)와, 유입되는 액체질소가 기체 상태인지 액체 상태인지를 확인하여 기체는 배출시키고 안정화 상태의 액체질소를 공급하도록 제1질량감지수단(L1)을 갖는 컨트롤조(200)와, 유입되는 액체 상태의 액체질소가 제2질량감지수단(L2)을 통해 액체상태임이 확인되면 사용처로 액체질소를 공급하는 공급용기(300)를 포함하여 구성된다.The present invention by the illustration of Figure 1, the storage tank 100 for storing liquid nitrogen, which is a cryogenic fluid, and confirming whether the inflowing liquid nitrogen is in a gas state or a liquid state, discharges gas and supplies a stabilized liquid nitrogen Control vessel 200 having a first mass sensing means (L1) and a supply container for supplying liquid nitrogen to the user when it is confirmed that the liquid nitrogen in the flowing liquid state is liquid through the second mass sensing means (L2) It is configured to include 300.

상기 배관은, 상기 저장탱크(100)로부터 상기 컨트롤조(200)를 연결하는 액체질소 공급관(12), 상기 컨트롤조(200)와 상기 공급용기(300) 내의 기체를 외부로 배출하는 기체 배출관(22)(32), 상기 컨트롤조(200)와 상기 공급용기(300)를 연결하여 액체질소를 이송시키는 액체질소 이송관(24), 상기 공급용기(300)의 액체질소를 사용처로 공급하는 액체질소 배출관(34)을 말한다. The piping includes a liquid nitrogen supply pipe 12 connecting the control tank 200 from the storage tank 100, and a gas discharge pipe for discharging gases in the control tank 200 and the supply container 300 to the outside. 22) (32), the control tank 200 and the supply container 300 to connect the liquid nitrogen transfer pipe 24 for transporting liquid nitrogen, the liquid supplying the liquid nitrogen of the supply container 300 to the place of use Refers to the nitrogen discharge pipe 34.

여기서, 상기 배관을 구성함에 있어 배관 루프(loop)를 만들거나 배관에 주름관(flexible metal hose)을 연결하는 방법을 이용한다.Here, in constructing the pipe, a method of making a pipe loop or connecting a flexible metal hose to the pipe is used.

그리고, 상기 각 배관에는 공급, 배출, 이송을 위한 전자식 밸브(V1,V2,V3,V4,V5)가 각각 설치된다.In addition, electronic valves V1, V2, V3, V4, and V5 for supply, discharge, and transfer are respectively installed in the pipes.

즉, 밸브(V1)은 액체질소 공급관(12)에 설치되어 제어부(400) 신호값에 따라 개폐 되고, 밸브(V2)는 액체질소 이송관(24)에 설치되어 제어부(400) 신호값에 따라 개폐 되며, 밸브(V3)은 기체 배출관(22)에 설치되고, 밸브(V4)는 기체 배출관(32)에 설치되어 제어부(400) 신호값에 따라 개폐 된다. 그리고 밸브(V5)는 액체질소 배출관(34)에 설치되어 제어부(400)의 신호값에 따라 사용처로 공급 및 폐쇄시키게 된다. That is, the valve (V1) is installed in the liquid nitrogen supply pipe 12 is opened and closed according to the signal value of the control unit 400, the valve (V2) is installed in the liquid nitrogen transfer pipe 24 according to the signal value of the control unit 400 The valve V3 is installed in the gas discharge pipe 22, and the valve V4 is installed in the gas discharge pipe 32 to be opened and closed according to the signal value of the control unit 400. In addition, the valve V5 is installed in the liquid nitrogen discharge pipe 34 to supply and close it to the place of use according to the signal value of the control unit 400.

상기 제1 및 제2질량감지수단(L1)(L2)은, 무게를 측정하는 중량센서이며 상기 컨트롤조(200)의 무게를 측정하여 제어부(400)로 출력하게 된다.The first and second mass sensing means (L1) (L2) is a weight sensor for measuring the weight and outputs to the control unit 400 by measuring the weight of the control tank 200.

상기 제어부(400)는, 상기 중량센서의 센싱값을 입력받아 기 설정된 비교값을 통해 비교하여 상기 밸브(V1~V5)를 자동 조작하게 된다.The control unit 400 receives the sensing value of the weight sensor and compares it through a preset comparison value to automatically operate the valves V1 to V5.

상기 구성을 통해 저장탱크(100)에 저장된 초저온 유체인 액체질소를 배관을 통해 공급용기(300)로 이송시킨 후 안정화 상태에서 외부로 공급될 수 있도록 하기 위한 액체 질소 자동 이송 과정을 설명하면 다음과 같다.When the liquid nitrogen, which is the cryogenic fluid stored in the storage tank 100 through the above configuration, is transferred to the supply container 300 through the pipe, the automatic transfer of liquid nitrogen to be supplied to the outside in a stabilized state will be described below. same.

도 2의 도시에 의하여 먼저, 상기 저장탱크(100)에 저장된 액체질소를 밸브(V1) 온 동작으로 사용을 위한 공급용기(300)로 공급하는 액체질소 공급 단계(S1)를 수행한다. 그러면, 밸브(V1) 개방을 통해 이송되는 액체질소가 먼저 컨트롤조(200)로 유입되게 되고, 이때 제1질량감지수단(S1)의 중량센서가 센싱하여 중량을 감지하는 중량 센싱 단계(S2)를 수행하게 된다. 연속해서 제어부(400)는 센싱된 상기 컨트롤조(200)의 중량값과 기 입력된 중량값을 비교 분석하여 액체 상태인지 기체상태인지를 판단하는 제1비교 단계(S3)를 수행한다. 이후 상기 제1비교 단계(S3)에서 감지된 신호값이 기체 상태인 경우 기체 배출관(22)의 밸브(V3)를 온 동작시켜 배출하고, 감지된 신호값이 액체 상태인 경우 액체 배출관(24)의 밸브(V2)를 온 동작시켜 공급용기(300)로 액체 상태의 액체질소가 이송되도록 하는 밸브 선택 단계(S4)를 수행한다. 연속된 동작으로 상기 밸브 선택 단계(S4)를 통해 공급용기(300)로 액체 상태의 액체질소가 유입되면 제2질량감지수단(L2)이 중량을 감지하여 기 설정된 중량값과 비교하여 안정화 상태의 액체 질소인지를 판단하는 제2비교 단계(S5)를 수행한 후, 상기 제2비교 단계(S5)에서 안정화 상태의 경우 밸브(V5)를 온 동작시켜 액체 질소가 공급되도록 하는 액체 질소 배출 단계(S6)를 수행하게 된다.Referring to FIG. 2, first, a liquid nitrogen supply step (S1) of supplying liquid nitrogen stored in the storage tank 100 to a supply container 300 for use in a valve V1 operation is performed. Then, the liquid nitrogen transferred through the opening of the valve V1 flows into the control tank 200 first, and at this time, a weight sensing step (S2) in which the weight sensor of the first mass sensing means S1 senses the weight by sensing Will perform. Subsequently, the control unit 400 performs a first comparison step S3 of determining whether it is in a liquid state or a gas state by comparing and analyzing the weight value of the sensed control tank 200 and the previously input weight value. Thereafter, when the signal value detected in the first comparison step (S3) is in the gaseous state, the valve V3 of the gas discharge pipe 22 is turned on to discharge, and when the detected signal value is in the liquid state, the liquid discharge pipe 24 By operating the valve (V2) of the valve to perform a valve selection step (S4) to transfer the liquid nitrogen in the liquid state to the supply container (300). When the liquid nitrogen in the liquid state flows into the supply container 300 through the valve selection step (S4) in a continuous operation, the second mass sensing means (L2) detects the weight and compares it with a preset weight value to stabilize After performing the second comparison step (S5) to determine whether it is liquid nitrogen, in the case of the stabilization state in the second comparison step (S5), by operating the valve (V5) on the liquid nitrogen discharge step to supply liquid nitrogen ( S6) is performed.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백하다.On the other hand, the present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and can be variously modified and applied in various ways that are not exemplified without departing from the scope of the technical spirit of the present invention. It is apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that the present invention may be broadly applied by changing it to other equivalent embodiments.

그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.Therefore, contents related to modifying and applying the technical features of the present invention should be interpreted as being included within the technical spirit and scope of the present invention.

L1: 제1질량감지수단 L2: 제2질량감지수단
V1~V5: 밸브
12: 액체질소 공급관 22,32: 기체 배출관
24: 액체질소 이송관 34: 액체질소 배출관
100: 저장탱크
200: 컨트롤조
300: 공급용기
400: 제어부
L1: first mass sensing means L2: second mass sensing means
V1~V5: Valve
12: liquid nitrogen supply pipe 22,32: gas discharge pipe
24: liquid nitrogen transfer pipe 34: liquid nitrogen discharge pipe
100: storage tank
200: control tank
300: supply container
400: control

Claims (4)

저장탱크에 저장된 초저온 유체인 액체질소가 배관을 통해 공급용기로 이송된 후 안정화 상태에서 외부로 공급될 수 있도록 하기 위한 액체 질소 자동 공급 장치에 있어서,
밸브 온/오프 동작에 따라 상기 저장탱크의 액체질소를 가스 공급관을 통해 공급 및 가스 배출관을 통해 가스를 배출하도록 된 컨트롤조에 제1질량감지수단을 설치하여 열 평형이 유지된 안정화 상태에서 상기 공급용기로 공급될 수 있도록 하고,
밸브 온/오프 동작에 따라 가스 배출관을 통해 가스를 배출 및 액체질소를 사용처로 공급하는 액체질소 배출관이 설치된 상기 공급용기에 제2질량감지수단을 설치하여 유입된 액체질소가 안정화 상태로 감지된 후 사용처로 자동 공급될 수 있도록 함을 특징으로 하는 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치.
In the liquid nitrogen automatic supply device for allowing the liquid nitrogen, a cryogenic fluid stored in the storage tank, to be supplied to the outside in a stabilized state after being transferred to the supply container through the pipe,
In accordance with a valve on/off operation, a first mass sensing means is installed in a control tank configured to supply liquid nitrogen of the storage tank through a gas supply pipe and discharge gas through a gas discharge pipe, thereby maintaining the supply container in a stable state in which thermal equilibrium is maintained. To be supplied with
After the valve is turned on/off, a second mass sensing means is installed in the supply container in which the liquid nitrogen discharge pipe for discharging gas through the gas discharge pipe and supplying liquid nitrogen to the place of use is installed, and the liquid nitrogen introduced is stabilized. Automatic supply of liquid nitrogen using a mass sensing means characterized in that it can be automatically supplied to the place of use.
제1항에 있어서,
상기 제1질량감지수단은,
상기 컨트롤조의 중량을 센싱하여 액체질소의 질량을 출력하는 중량센서이고,
상기 제2질량감지수단은,
상기 공급용기의 중량을 센싱하여 액체질소의 질량을 출력하는 중량센서임을 특징으로 하는 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치.
According to claim 1,
The first mass sensing means,
It is a weight sensor that senses the weight of the control tank and outputs the mass of liquid nitrogen.
The second mass sensing means,
Automatic supply of liquid nitrogen using a mass sensing means, characterized in that it is a weight sensor for sensing the weight of the supply container and outputting the mass of liquid nitrogen.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤조와 상기 공급용기에,
밸브 온/오프 동작에 따라 액체질소를 상기 공급용기로 이송시키는 액체질소 이송관이 설치되도록 함을 특징으로 하는 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급장치.
According to claim 1,
In the control tank and the supply container,
Automatic supply of liquid nitrogen using a mass sensing means, characterized in that a liquid nitrogen transfer pipe for transferring liquid nitrogen to the supply container according to the valve on / off operation is installed.
저장탱크에 저장된 초저온 유체인 액체질소를 배관을 통해 공급용기로 이송시킨 후 안정화 상태에서 외부로 공급될 수 있도록 하기 위한 액체 질소 자동 공급 방법에 있어서,
상기 저장탱크에 저장된 액체질소를 밸브 온 동작으로 컨트롤조로 공급하는 액체질소 공급 단계(S1);
상기 액체질소 공급 단계를 통해 공급되는 액체질소가 상기 컨트롤조로 유입시 이를 제1질량감지수단의 중량센서로 감지하는 중량 센싱 단계(S2);
센싱된 상기 컨트롤조의 중량값과 제어부에 기 입력된 중량값을 비교 분석하여 액체 상태인지 기체상태인지를 판단하는 제1비교 단계(S3);
상기 비교 단계에서 감지된 신호값이 기체 상태인 경우 기체 배출관의 밸브를 온 동작시켜 배출하고, 감지된 신호값이 액체 상태인 경우 액체 배출관의 밸브를 온 동작시켜 공급용기로 이송되도록 하는 밸브 선택 단계(S4);
상기 밸브 선택 단계를 통해 공급용기로 액체 상태의 액체질소가 유입되면 제2질량감지수단이 중량을 감지하여 기 설정된 중량값과 비교하여 안정화 상태의 액체 질소인지를 판단하는 제2비교 단계(S5);
상기 제2비교 단계에서 안정화 상태의 경우 밸브를 온 동작시켜 액체 질소가 공급되도록 하는 액체질소 배출 단계(S6)를 수행함을 특징으로 하는 질량감지수단을 이용한 액체질소 자동 공급방법.
In the method for automatically supplying liquid nitrogen to allow liquid nitrogen, which is a cryogenic fluid stored in a storage tank, to be supplied to a supply container through a pipe to be supplied to the outside in a stabilized state,
A liquid nitrogen supply step (S1) of supplying liquid nitrogen stored in the storage tank to a control tank in a valve-on operation;
A weight sensing step (S2) of sensing liquid nitrogen supplied through the liquid nitrogen supply step into the control tank with a weight sensor of the first mass sensing means;
A first comparison step (S3) of determining whether it is in a liquid state or a gas state by comparing and analyzing the weight value of the sensed control tank and the weight value previously input to the control unit;
When the signal value detected in the comparison step is in the gaseous state, the valve is selected by operating the valve of the gas discharge pipe on and discharged, and when the detected signal value is in the liquid state, the valve of the liquid discharge pipe is activated to be transferred to the supply container. (S4);
When the liquid nitrogen in the liquid state is introduced into the supply container through the valve selection step, the second mass sensing means senses the weight and compares it with a preset weight value to determine whether it is a stable nitrogen liquid (S5). ;
Automatic stabilization method of liquid nitrogen using a mass sensing means characterized in that in the stabilization state in the second comparison step, a liquid nitrogen discharge step (S6) is performed to turn on the valve to supply liquid nitrogen.
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