KR102223571B1 - 냉각제 회수를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

제1 전극 냉각제 경로는 공급로로부터 제1 전극 냉각제 경로를 통해 복귀로로 유동하는 액체 냉각제로 제1 용접 전극을 냉각하도록 구성된다. 제2 전극 냉각제 경로는 공급로로부터 제2 전극 냉각제 경로를 통해 복귀로로 유동하는 액체 냉각제로 제2 용접 전극을 냉각하도록 구성된다. 3개 이상의 밸브는 제1 또는 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제1 또는 제2 전극 냉각제 경로를 통한 액체 냉각제 유동을 중단 또는 저감하도록 구성되고 그리고 복귀로로부터의 액체 냉각제 역류를 중단 또는 저감하도록 구성된다. 적어도 하나의 밸브가 제1 또는 제2 전극 냉각제 경로 내에 커플링된다. 회수 장치는 제1 또는 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성된 간극으로부터 멀어지게 액체 냉각제를 인출하는 흡인력을 발생시킨다.

Description

냉각제 회수를 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR COOLANT DRAWBACK}
본 발명(들)은 전체적으로 액체 냉각 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명(들)은 용접 전극의 냉각 및 냉각제 손실의 저감을 위한 시스템과 방법에 관한 것이다.
저항 용접(예컨대, 점용접) 기계는 효과적으로 운용되기 위해서 냉각 시스템을 필요로 한다. 통상적으로, 수냉식 시스템이 기계, 또는 보다 구체적으로는 용접 전극을 냉각하는데 사용된다. 그러나, 용접 전극은 (예컨대, 고장 중에 또는 예정된 유지보수를 위해) 상당한 액체 유출을 유발할 수 있는 용접 기계로부터 제거되도록 설계된다. 그런 유출은 용접 장비를 손상시키고, 운용 인원에 유해하고 그리고/또는 고전류 환경에서 잠재적으로 위험할 수도 있다.
용접 전극이 손실 또는 제거될 때 현 시스템은 소스에서의 액체 유동을 단순히 차단함으로써 유출을 어느 정도 감소시킬 수도 있지만, 이는 유출이 냉각 시스템 내에서 이미 순환하고 있는 액체로부터 여전히 유발될 수 있다는 이유로 인해 최적이 아니다.
본 명세서에 개시된 몇몇 실시예는 고전류 환경에서 운용될 수도 있는 액체 냉각 시스템에서의 액체 손실(예컨대, 유출)을 저감 또는 제거한다. 본 명세서에 개시된 다양한 실시예는 액체 냉각 시스템의 유체 경로로부터의 액체 냉각제의 회수를 논의한다. 예컨대, 몇몇 실시예에서 시스템은 예정된 시스템 유지보수 또는 수리를 대비하여 액체 냉각제를 유체 경로로부터 회수하고 그리고/또는 하나 이상의 시스템 부품(예컨대, 용접 전극)의 고정에 응답하여 액체 냉각제를 회수할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 용접 전극을 냉각하기 위한 액체 냉각 시스템이 본 명세서에 개시되어 있다. 시스템은 제1 전극 경로를 통해 순환하는 액체 냉각제로 제1 용접 전극을 냉각하도록 구성된 제1 전극 경로를 포함할 수도 있다. 제2 용접 전극이 제1 용접 전극과 협력하도록 포함될 수도 있다. 제1 밸브 요소는 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제1 전극 경로를 통한 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하도록 구성될 수도 있다. 제1 전극 경로에 커플링된 제1 회수 요소(drawback element)는 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성되는 제1 전극 경로 내의 간극으로부터 멀어지게 액체 냉각제를 회수하도록 구성될 수도 있다. 제1 회수 요소는 적어도 피스톤과 챔버를 포함할 수도 있으며, 피스톤은 액체 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 챔버 내로 회수하도록 구성된다.
제2 전극 경로는 제2 용접 전극을 포함할 수도 있으며 그리고 제2 전극 경로를 통해 순환하는 액체 냉각제로 제2 용접 전극을 냉각하도록 구성될 수도 있다. 제2 밸브는 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제2 전극 경로를 통해 순환하는 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하도록 구성될 수도 있다. 제2 회수 요소는 제2 전극 경로에 커플링될 수도 있으며 그리고 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성되는 제2 전극 경로 내의 간극으로부터 멀어지게 액체 냉각제를 회수하도록 구성될 수도 있다.
제1 전극 경로를 통해 순환하는 액체 냉각제는 제2 전극 경로를 통해 순환하는 액체 냉각제와 동일한 냉각제 소스로부터 공급될 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 전극 경로 양자 모두로부터의 냉각제는 공유하고 있는 냉각제 복귀부로 복귀될 수도 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극 경로를 통해 순환하는 액체 냉각제는 제2 전극 경로를 통해 순환하는 액체 냉각제와는 상이한 냉각제 소스로부터 공급될 수도 있으며, 그리고 또한 상이한 냉각제 복귀로로 복귀될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 제3 밸브는 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제1 전극 경로를 통해 순환하는 냉각제 복귀부로부터의 액체 냉각제의 역류를 중단 또는 저감하도록 구성될 수도 있다. 제3 회수 요소는 제1 전극 경로에 커플링될 수도 있으며 그리고 제1 전극 경로 내의 간극으로부터 멀어지게 액체 냉각제를 회수하도록 구성될 수도 있다. 제3 회수 요소는 제1 회수 요소와는 달리 제1 전극 경로 내의 간극으로부터 멀어지는 다른 방향으로 액체 냉각제를 회수하도록 구성될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 제4 밸브는 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제2 전극 경로를 통해 순환하는 냉각제 복귀부로부터의 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하도록 구성될 수도 있다. 제4 회수 요소는 제2 전극 경로에 커플링될 수도 있으며 그리고 제2 전극 경로 내의 간극으로부터 멀어지게 액체 냉각제를 회수하도록 구성될 수도 있다. 제4 회수 요소는 제2 회수 요소와는 달리 제2 전극 경로 내의 간극으로부터 멀어지는 다른 방향으로 액체 냉각제를 회수하도록 구성될 수도 있다.
제3 회수 요소는 제1 회수 요소에 대해 제1 전극 경로 내의 간극의 대향하는 측부에 배치될 수도 있다. 제4 회수 요소는 제2 회수 요소에 대해 제2 전극 경로 내의 간극의 대향하는 측부에 배치될 수도 있다.
예시적인 방법은 용접 전극을 냉각하기 위해 제공될 수도 있다. 예시적인 방법은 제1 용접 전극과 유체 커플링된 제1 전극 경로를 통해 액체 냉각제를 순환시킴으로써 제1 용접 전극을 냉각하는 단계를 포함할 수도 있다. 제1 액체 경로를 통한 액체 냉각제의 유동은 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 저감 또는 중단될 수도 있으며, 액체 냉각제는 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성되는 제1 전극 경로 내의 간극으로부터 회수될 수도 있다.
몇몇 실시예는 제2 용접 전극과 유체 커플링된 제2 전극 경로를 통해 액체 냉각제를 순환시킴으로써 제2 용접 전극을 냉각하는 단계와, 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제2 액체 경로를 통한 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하는 단계와, 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성되는 제2 용접 전극 내의 간극으로부터 액체 냉각제를 회수하는 단계를 개시하고 있다.
예시적인 방법은 제2 전극 경로 내에서 순환하는 액체 냉각제와 동일한 소스로부터 제1 전극 경로 내에서 순환하는 액체 냉각제를 공급하는 단계와, 그리고 또한 양쪽 경로로부터 공통의 냉각제 복귀부로 냉각제를 복귀시키는 단계를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 예시적인 방법은 제2 전극 경로 내에서 순환하는 액체 냉각제와는 상이한 소스를 이용하여 제1 전극 경로 내에서 순환하는 액체 냉각제를 공급하는 단계와, 그리고 또한 상이한 냉각제 복귀부로 냉각제를 복귀시키는 단계를 포함할 수도 있다. 예시적인 방법은 제1 전극 경로 내의 간극으로부터 멀어지는 다른 방향으로 액체 냉각제를 회수하는 단계를 포함할 수도 있다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 용접 기계의 하나 이상의 부품 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 2a는 몇몇 실시예에 따른 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 2b는 몇몇 실시예에 따른 유체 유동 시스템을 위한 유체 차단 밸브의 개략도이다.
도 2c는 몇몇 실시예에 따른 유체 유동 시스템의 유체 차단과 함께 용접 전극의 분리를 예시하는 개략도이다.
도 3a는 몇몇 실시예에 따른 유체 회수 장치를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 3b는 몇몇 실시예에 따른 유체를 비우는(또는 "회수하는") 유체 회수 장치의 개략도이다.
도 3c는 몇몇 실시예에 따른 유체 통로(들)을 따라 위치설정된 추가적인 차단 밸브(들) 및 유체 회수 장치를 포함하는 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 4는 몇몇 실시예에 따른 (예컨대, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은) 유체 회수 장치의 예시적인 운용을 예시하는 흐름도이다.
도 5a는 몇몇 실시예에 따른 복수의 유체 경로 세그먼트를 위한 독립적인 유체 차단부를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 5b는 몇몇 실시예에 따른 복수의 유체 경로 세그먼트를 위해 독립적인 유체 제거를 제공하는 회수 장치의 개략도이다.
도 5c는 몇몇 실시예에 따라 용접 전극이 유체 유동 시스템으로부터 분리될 때의 회수 유체 유동을 예시하는 개략도이다.
도 5d는 몇몇 실시예에 따라 양쪽 용접 전극이 유체 유동 시스템으로부터 분리될 때의 회수 유체 유동을 예시하는 개략도이다.
도 6은 몇몇 실시예에 따른 (예컨대, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같은) 유체 회수 장치의 운용을 예시하는 흐름도이다.
도 7a는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 7b는 몇몇 실시예에 따른 단일 액추에이터에 의해 운용되는 회수 밸브 장치의 개략도이다.
도 7c는 몇몇 실시예에 따른 복수의 액추에이터에 의해 운용되는 회수 밸브 장치의 개략도이다.
도 8a는 몇몇 실시예에 따른 제1 위치(예컨대, "개방 위치")에 있는 회수 밸브의 개략도이다.
도 8b는 몇몇 실시예에 따른 제2 위치(예컨대, "폐쇄 위치")에 있는 회수 밸브의 개략도이다.
도 8c는 몇몇 실시예에 따른 제3 위치(예컨대, "회수 위치")에 있는 회수 밸브의 개략도이다.
도 8d는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브의 개략도이다.
도 9는 몇몇 실시예에 따른 (예컨대, 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같은) 회수 밸브의 운용을 예시하는 흐름도이다.
도 10a는 몇몇 실시예에 따른 제1 위치(예컨대, "개방 위치")에 있는 회수 밸브의 개략도이다.
도 10b는 몇몇 실시예에 따른 제2 위치(예컨대, "폐쇄" 또는 "회수" 위치)에 있는 회수 밸브의 개략도이다.
도 11은 몇몇 실시예에 따른 액체 손실을 방지 또는 저감하기 위한 독립적인 유체 차단부 및 회수부를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 12는 몇몇 실시예에 따른 액체 냉각 시스템[예컨대, 시스템(1100)]의 운용을 예시하는 흐름도이다.
도 13은 몇몇 실시예에 따른 단일 유체 경로(1312)의 개별 유체 경로 세그먼트를 위한 독립적인 유체 차단부 및 회수부를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 14a는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치 및 복귀 유동 센서를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 14b는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치, 공급 유동 센서 및 복귀 유동 센서를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 14c는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치, 공급 및 복귀 유동 센서, 및 추가적인 보조 장비(예컨대, 변압기)를 포함하는 용접 전극(1402, 1404) 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 15는 몇몇 실시예에 따른 오작동(예컨대, 적어도 하나의 부분적으로 분리된 전극, 막힌 경로 등)을 검출하여 이에 반응하도록 구성된 (예컨대, 도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같은) 액체 냉각 시스템의 예시적인 운용을 예시하는 흐름도이다.
도 16a 및 도 16b는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치 및 유동 센서를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 17은 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치, 유동 센서 및 온도 센서를 포함하는 용접 전극 냉각용 유체 유동 시스템의 개략도이다.
도 18은 몇몇 실시예에 따른 유동 센서 및 온도 센서를 포함하는 (예컨대, 도 17에 도시된 바와 같은) 액체 냉각 시스템의 예시적인 운용을 예시하는 흐름도이다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 용접 기계의 하나 이상의 부품 냉각용 유체 유동 시스템(100)의 개략도이다. 시스템(100)은 저항 용접 시스템으로 도시되어 있지만, 본 명세서에 개시된 실시예는 임의의 특정 시스템 또는 어플리케이션에 제한되지 않는다. 본 명세서에 개시된 실시예들 중의 적어도 몇몇은 부품(들)을 액체 냉각하고 그리고/또는 하나 이상의 유동 경로(또는 "통로")로부터 유체를 회수하는 것이 요구되는 임의의 유체 유동 시스템에 유리하게 이용될 수도 있다.
시스템(100)은 구리 또는 다른 적절한 재료로 제조된 2개의 수직 대향 용접 전극(106, 108)을 지지하는 중공 프레임(104)을 갖는 저항 용접 기계(102)를 포함한다. 전극(106, 108)은 또한 용접 팁 또는 캡으로 공지되어 있다. 운용시, 통상 2개 이상의 금속 시트로 구성된 작업편(110)이 전극(106, 108) 사이에 클램핑되고 그리고 전기 전압이 전극(106, 108)을 가로질러 인가될 수 있다. 이는 큰 전류가 전극(106, 108) 중의 하나로부터 작업편(110)을 통해 다른 하나의 전극으로 흐르게 하여, 작업편(110)의 개별 시트 서로 간의 국부적인 용융 및 융합을 야기할 수 있는 수준으로 작업편(110)의 온도를 상승시킬 수 있다.
또한, 전극(106, 108)을 통과하는 고전류는 냉각 수단이 제공되지 않은 경우 젼극을 용융시킬 수도 있다. 이런 이유로, 가압된 냉각 유체(예컨대, 물 또는 다른 적절한 유체)의 소스로 이어지는 유입구로부터 장치(114)를 통해 프레임(104) 내의 유체 유동 통로까지 연장될 수 있는 냉각 유체 유동 경로[예컨대, 이하에 기술된 경로(212, 214)]가 제공될 수 있다. 유체는 장치(114)로부터 유입구 Y-커넥터(116)를 통해 프레임(104)의 상부 및 하부 유체 유입구(118, 120)까지 유동할 수 있다. 유체는 상부 및 하부 유출구(122, 124)와 유출구 Y-커넥터(126)를 통해 프레임(104)을 빠져나가 장치(114)를 통해 유체 유출구 및 저장조까지 유동할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 냉각 유체의 측정 및 제어를 위한 장치(114)는 WELDSAVER™라는 상표명으로 캘리포니아주 마운틴 뷰 소재의 Proteus Industries, Inc.로부터 상용으로 입수할 수 있는 유형일 수 있다.
도 1뿐만 아니라 다음 도면들의 장치는 예시일 뿐 본 명세서에 개시된 실시예의 범주를 제한하려는 의도가 아님을 알아야 한다. 다른 통상적인 구성은 예컨대, Y-커넥터가 없는 상부 및 하부 유동 경로의 연속 연결부를 포함한다. 또한, 냉각될 필요가 있는 변압기, 전원 및 고전류 케이블과 같은 다른 장치도 시스템(100)에 삽입될 수도 있다.
도 2a는 몇몇 실시예에 따른 용접 전극(202, 204) 냉각용 유체 유동 시스템(200)의 개략도이다. 그런 시스템(200)은 예컨대, 저항 용접 장치[예컨대, 용접 기계(102)]의 전극을 냉각하는데 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 보다 구체적으로 액체 냉각제(206)(예컨대, 물)는 공급원(208)(예컨대, 하나 이상의 펌프, 저장조 등)으로부터 예컨대, 상술된 유형의 용접 전극(202, 204)을 통해 하나 이상의 유체 통로를 통해 유동할 수 있다. 도시된 실시예에서, 통로는 유체 경로(212, 214)로 논리적으로 분할될 수 있는 루프를 형성한다. 액체 냉각제(206)는 냉각제 소스(208)로 복귀되거나 또는 냉각제 복귀부(210)를 통해 달리 배출될 수 있다.
도시된 바와 같이, 액체 냉각제(206)는 화살표(216)로 표시된 바와 같이 경로(212, 214)를 통해 유동함으로써, 전극(202, 204)을 예컨대, 전극(202, 204)이 용융되지 않거나 전극의 기능이 열에 의해 달리 손상되지 않는 온도로 냉각한다. 2개의 전극(202, 204)과 2개의 대응하는 유체 경로(212, 214)가 여기에 도시되어 있지만, 다른 실시예는 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 전극 및/또는 유체 경로를 가질 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 경로(212, 214)는 가요성 및/또는 경질 배관을 포함할 수도 있다.
도시된 전극(202, 204)은 예컨대, 압입 끼워맞춤 등에 의해 프레임(104)에 탈착가능하게 연결될 수도 있다. 하나의 또는 양쪽 전극은 용접 기계로부터 분리될 수도 있다. 전극은 예정된 유지보수, 전극에 대한 손상, 또는 진행 중인 작업편에 대한 전극들 중의 하나 이상의 전극의 융합과 같은 다양한 이유로 분리될 수 있다. 융합은 아연 도금된 부품의 용접시에 특히 일반적인 것일 수도 있다.
전극(202, 204)이 분리된다면, 다량의 유체(206)가 (본 명세서에 개시된 하나 이상의 실시예가 달리 실시되지 않는다면) 유체 경로(212, 214)의 외부로 분출될 수도 있다. 예컨대, 전극(202, 204)이 분리된다면, 유체(206)는 경로(212, 214) 내에서의 공급 압력, 배압 및/또는 중력으로 인해 최종 간극의 외부로 분출될 수도 있다. 특히 고전류의 환경에서의 유체(206)의 유출은 상술된 바와 같이 안전하지 못하고 낭비적이며, 그리고 작업 환경에 영향을 미치거나 장비를 손상시킬 수도 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 실시예는 유체 누출을 저감 또는 제거할 수도 있다.
도 2b는 몇몇 실시예에 따른 유체 유동 시스템(200)을 위한 유체 차단 밸브(220, 222)의 개략도이다. 몇몇 실시예에서, 냉각제(206)의 유동은 예컨대, 유지보수를 위한 전극(202, 204) 분리를 예상하고 또는 예컨대, 고장 중에 전극(202, 204)의 의도치 않은 분리에 응답하여 저감 또는 중단될 수도 있다. 보다 구체적으로, 차단 밸브(220)는 공급부(208)로부터의 냉각제 유동을 저감 또는 중단하는데 사용될 수 있으며, 차단 밸브(222)는 복귀부(210)로부터의 역류를 방지하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 밸브(220)는 솔레노이드 또는 공압 구동식 밸브일 수 있으며, 밸브(222)는 역류방지(non-return) 체크 밸브일 수 있지만 다른 실시예에선 다른 것일 수도 있다.
도 2c는 몇몇 실시예에 따른 유체 유동 시스템(200)의 유체 차단과 함께 용접 전극(202)의 분리를 예시하는 개략도이다. 냉각제 공급부(208) 및 복귀부(210)의 차단과 함께 전극(202)의 분리는 2개의 단부(230, 232)에서 개방된 그리고 냉각제(206)로 충진된 단절 루프를 생성할 수 있다. 양쪽 단부(230, 232)가 대기로 개방된 상태에선, 간극(236)이 형성되어 냉각제(206)가 용이하게 누설될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 용접 전극, 예컨대 용접 전극(202)의 분리시, 차단 밸브(220 및/또는 222)가 구동됨으로써 유체 통로(212, 214)를 통한 유체의 유동을 차단할 수도 있다. 유체의 유동을 차단함으로써, 분리된 용접 전극(202)에 의해 야기되는 유체 손실이 저감될 수도 있다.
차단 밸브(220 및/또는 222)는 분리를 검출하거나 또는 다양한 방법으로 구동되도록 명령을 받을 수도 있다. 예컨대, 차단 밸브(220 및/또는 222)는 압력의 변화 또는 다른 유체 유동 상태의 검출시 유체 유동을 차단할 수도 있다. 다른 예에서, 차단 밸브(220 및/또는 222)는 용접 전극(202)이 분리되었는지를 예컨대, 용접 전극(202)과의 전기 통신을 통해 검출하는 센서와 통신할 수도 있다. 센서는 유체의 유동을 차단하기 위해 차단 밸브(220 및/또는 222) 중의 하나 또는 양자 모두에 명령을 송신할 수도 있다. 또 다른 예에서, 차단 밸브(220, 222)는 예컨대, 센서와 유사한 방식으로 전자적으로 또는 기계적으로 로봇식 자동화 시스템 또는 유체 유동 시스템(200)에 있는 작업자에 의해 유체의 유동이 차단되도록 명령을 받을 수도 있다. 또 다른 예에서, 유체의 유동이 어느 하나의 유체 통로(212 또는 214) 내에서 중단되는 경우 차단 밸브(220 및/또는 222)는 차단될 수도 있다.
도 3a는 몇몇 실시예에 따른 유체 회수 장치(340)를 포함하는 용접 전극(302, 304) 냉각용 유체 유동 시스템(300)의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 시스템(300)은 용접 전극(302, 304), 냉각제 공급부(308), 유체 통로(312, 314), 냉각제 복귀부(310), 차단 밸브(320, 322) 및 회수 장치(340)를 포함한다. 시스템(300)의 특징부는 본 명세서에 개시된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(202, 204), 차단 밸브(220, 222), 용접 전극(502, 504) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다.
도시된 회수 장치(340)는 회수 챔버(예컨대, 실린더)(342) 및 회수 챔버 내부에 배치된 회수 피스톤(346)을 포함한다. 피스톤(346)의 운동은 예컨대, 어느 하나의 전극(302, 304)이 적어도 부분적으로 분리된 경우 냉각제(306)를 통로(312, 314)로부터 실린더(342)로 인입시킬 수도 있는 흡인력을 생성할 수 있다. 다양한 구성의 회수 장치(340)에 대한 추가적인 설명은 이하에서 찾아볼 수 있다. 회수 장치(340)는 도시된 바와 같은 공급 라인(350)에 또는 복귀 라인(352)에 커플링될 수도 있다.
일례에서, 회수 장치(340)는 전극(302) 및/또는 전극(304)이 분리되는 경우 냉각제(306)를 통로(312 및/또는 314)로부터 인출할 수도 있다. 회수 장치(340)에 의한 냉각제(306)의 회수는 유체(306)를 통로(312 및/또는 314) 내의 임의의 파손부 또는 간극으로부터 멀어지게 인출할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 장치(340)는 차단 밸브(320 및/또는 322)가 유체 유동을 차단할 때 유체, 예컨대 냉각제(306)를 동시에 또는 근사하게 인출할 수도 있다. 예컨대, 회수 장치(340)는 정기적인 또는 예정된 유지보수를 위해 양쪽 전극(302, 304)을 제거하기 바로 직전에 냉각제(306)를 회수하기 위한 흡인력을 생성할 수도 있다.
도 3b는 몇몇 실시예에 따른 냉각제(306)를 비우는(또는 "회수하는") 유체 회수 장치(340)의 개략도이다. 회수 장치(340)는 용접 전극(302)의 분리시에 형성되는 간극(336)으로부터의 냉각제(306) 누설을 방지 또는 저감하기 위해 냉각제(306)를 유체 통로(312)로부터 회수하는데 이용될 수 있다(도 3a 참조). 간극(336)은 공극이거나 또는 대기로의 다른 통기구일 수 있다. 전극(302)이 완전히 분리된 것으로 도시되어 있지만, 임의의 간극이 형성될 때, 예컨대 전극(302)이 분분적으로 분리될 때 또는 통로(312 및/또는 314)가 파손될 때 회수 장치(340)가 이용될 수 있음을 알아야 한다.
도시된 바와 같이, 회수 장치(340)는 통로(312)를 간극(336)의 일측에 있는 짧은 세그먼트(312b)로 그리고 통로(314)와 통로(312)의 일부를 간극(336)의 대향하는 측에 있는 긴 세그먼트(314b)로 분할하는 지점에서 통로와 교차하도록 유체 공급 라인(또는 "경로" 또는 "세그먼트")(350) 상에 배치된다. "세그먼트"는 또한 "경로"로도 지칭될 수 있음을 알아야 한다.
다른 실시예에서, 회수 장치(340)는 공급 라인(350)에 추가하여 또는 이 공급 라인 대신에 유체 복귀 라인(또는 "경로" 또는 "세그먼트")(352) 상에 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 회수 장치(340)는 모든 냉각제(206)를 통로(들)(312, 314)로부터 비우는데 충분한 액체 체적 용량을 가질 수 있다. 예컨대, 체적 용량은 250㏄일 수 있다. 냉각제 회수 장치(340)를 이용하여 냉각제(306)를 회수하는 것은 냉각제(306)를 간극(336)으로부터 멀어지게 인출함으로써 냉각제(306) 손실을 방지 또는 저감한다. 몇몇 실시예에서, 짧은 세그먼트(312b)를 비우는 것은 긴 세그먼트(314b)에 대기로의 통기구를 생성함으로써, 임의의 추가적인 냉각제(306) 제거를 방지 또는 저감한다. 다양한 실시예에서, 냉각제 회수 장치(340)는 차단 밸브(320, 322, 362)가 냉각제(306)의 유동을 차단한 후에 냉각제(306)를 회수한다.
몇몇 실시예에서, 도 3c에 도시된 바와 같이 시스템(300)은 유체 통로(312, 314)를 따라 위치설정된 하나 이상의 추가적인 차단 밸브(360 및/또는 362)(예컨대, 역류방지 체크 밸브)를 포함할 수도 있다. 예컨대, 밸브(360)는 통로(312)의 유출구에 위치설정될 수도 있으며, 밸브(362)는 통로(314)의 유출구에 위치설정될 수도 있다. 밸브의 배치 및 개수에 따라, 밸브(360 및/또는 362)는, 예컨대 밸브(322)를 생략한 것으로 도시된 바와 같이 밸브(320 및/또는 322)의 필요성을 제거할 수도 있다. 밸브(360, 362)는 밸브(320, 322)와 동시에 또는 거의 동시에 (예컨대, 액추에이터, 컴퓨터 등에 의해) 자동으로 또는 (운용자에 의해) 수동으로 차단될 수도 있다. 그런 구성은, 예컨대 전극(302, 304)이 적어도 부분적으로 분리된 경우 긴 세그먼트(314b)에서의 대기로의 가능한 통기를 폐색함으로써 통로(312, 314)로부터의 액체 유출을 저감 및/또는 방지할 수도 있다. 이는 전극(302)이 도시된 바와 같이 분리된 경우 간극(336)으로부터의 냉각제 회수가 없는 상태로 세그먼트(312c)를 남겨 둘 수 있지만, 몇몇 실시예에선 전극에 인접한 통로의 통상적으로 소형인 기하학적 구조는 냉각제의 표면 장력을 허용하여 상당한 유출을 방지할 수도 있다. 2개의 추가적인 밸브(360, 362)가 여기에 도시되어 있지만, 다른 실시예에선 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 밸브가 통로(312, 314)의 다른 곳에 사용 및/또는 위치설정될 수도 있다.
도 4는 몇몇 실시예에 따른 유체 회수 장치[예컨대, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 회수 장치(340)]의 예시적인 운용을 예시하는 흐름도이다. 단계(402 내지 408)가 특정한 순서로 이하에 기술되어 있지만, 단계(402 내지 408)는 또한 다른 순서로 수행될 수도 있음을 알아야 한다. 각각의 단계(402 내지 408)는 또한 다른 단계(402 내지 408) 중의 하나 이상과 순차적으로, 연속적으로 및/또는 병렬적으로 수행될 수도 있다. 예컨대, 단계(402)는 단계(404)와 동시에 또는 거의 동시에(즉, 병렬적으로 또는 거의 병렬적으로) 수행될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 장치의 운용은 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 단계를 포함할 수도 있다.
단계(402)에서, 제1 용접 전극[예컨대, 용접 전극(302)]은 제1 용접 전극과 유체 커플링된 제1 액체 냉각제 경로[예컨대, 경로(312)]를 통해 순환하는 액체 냉각제[예컨대, 냉각제(306)]에 의해 냉각된다. 보다 구체적으로, 냉각제 공급부[예컨대, 공급부(308)]는 액체 냉각제를 공급 라인[예컨대, 공급 라인(350)]을 통해 제1 액체 냉각제 경로에 공급할 수 있다. 제1 용접 전극은 제1 냉각제 경로 내에 포함되어 있기 때문에, 제1 전극은 순환하는 액체에 의해 냉각된다.
단계(404)에서, 제2 용접 전극[예컨대, 용접 전극(304)]은 제2 용접 전극과 유체 커플링된 제2 액체 냉각제 경로[예컨대, 경로(314)]를 통해 순환하는 액체 냉각제[예컨대, 냉각제(306)]에 의해 냉각된다. 보다 구체적으로, 냉각제 공급부[예컨대, 공급부(308)]는 액체 냉각제를 공급 라인[예컨대, 공급 라인(350)]을 통해 제2 액체 냉각제 경로에 공급할 수 있다. 제2 용접 전극은 제2 냉각제 경로 내에 포함되어 있기 때문에, 제2 전극은 순환하는 액체에 의해 냉각된다.
도시된 실시예에서 제1 및 제2 경로는 동일한 소스[예컨대, 공급부(308)]에 의해 냉각제가 공급되지만, 다른 실시예에선 상이한 소스[예컨대, 공급부(308) 및 별개의 공급원]에 의해 공급될 수도 있다. 예컨대, 각각의 경로는 서로 분리되어 있고 그리고/또는 각각의 경로는 하나 이상의 별개의 냉각제 공급부를 포함할 수도 있다.
단계(406)에서, 제1 액체 냉각제 경로를 통한 액체 냉각제의 유동은 제1 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 중단 또는 저감된다. 공급 라인 상에 위치설정된 차단 밸브[예컨대, 밸브(320)]는 적어도 부분적으로 분리되는 전극을 예상하거나 그런 전극에 응답하여 (예컨대, 사람 운용자에 의해) 수동으로 또는 (예컨대, 액추에이터, 컴퓨터 등에 의해) 자동으로 트리거링될 수 있다. 상술된 바와 같이, 전극은 예정된 유지보수 또는 고장, 예컨대 진행 중인 작업편[예컨대, 작업편(110)]에 대한 전극 용융 및/또는 융합을 포함하지만 이에 제한되지 않은 다양한 이유로 분리될 수 있다.
단계(408)에서, 액체 냉각제는 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성되는 제1 액체 냉각제 경로 내의 간극[예컨대, 간극(336)]으로부터 회수된다. 예컨대, 회수 장치[예컨대, 회수 장치(340)]는 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 챔버[예컨대, 챔버(342)] 내로 인입하는 [예컨대, 피스톤(346)의 운동에 의한] 흡인력을 생성할 수 있다. 냉각제는 경로의 일측 또는 양측에 있는 간극으로부터 간극으로 회수될 수도 있다.
도 5a는 몇몇 실시예에 따른 유체 경로(512)의 각각의 유체 경로 세그먼트(512a, 512b)를 위한 독립적인 유체 차단부를 포함하는 용접 전극(502, 504) 냉각용 유체 유동 시스템(500)의 개략도이다. 독립적인 차단 밸브(520, 522)를 갖춘 격리 전극(502)은 전극(502)이 적어도 부분적으로 분리될 때 대기로 통기되는 양쪽 단부와 관련된 단절 루프의 문제점을 제거할 수도 있다. 대신에, 각각의 경로 세그먼트(512a, 512b)(또는 "라인 세그먼트")는 일 단부에서만 각각 개방된 상태로 형성될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 각각의 밸브(520, 522)는 솔레노이드 또는 공압 구동식 밸브, 역류방지 밸브 또는 다른 밸브일 수 있다.
시스템(500)의 특징부는 본 명세서에 개시된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(202, 204), 차단 밸브(220, 222), 용접 전극(702, 704) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다. 도 5a는 유체 경로(512)와 관련하여 도시되어 있지만 이의 내용은 하나 이상의 다른 유체 경로, 예컨대 유체 경로(514)에도 적용될 수 있음을 알아야 한다.
몇몇 실시예에서, 차단 밸브(520, 522)는 세그먼트(512a, 512b)를 시스템(500)의 나머지 부분으로부터 격리시킴으로써 냉각제 공급부(508)와 냉각제 복귀부(510)로부터의 유체를 차단한다. 차단 밸브(520 및/또는 522)는 (예컨대, 전기적으로) 제어되거나 또는 기계식일 수도 있다. 차단 밸브(520 및/또는 522)는 전극(502)이 제거될 때 그리고/또는 제거를 예상하고 세그먼트(512a, 512b)로의 그리고/또는 이 세그먼트로부터의 유체 유동을 차단하도록 구동 또는 트리거링될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 전극(502)의 완전한 또는 부분적인 제거에 의해 형성된 간극 외부로의 냉각제의 제한적인 누출이 있을 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 간극 외부로의 냉각제의 손실은 대기로부터의 공기압 및/또는 세그먼트(512a, 512b) 내의 냉각제의 표면 장력으로 인해 제한된다.
도 5b는 몇몇 실시예에 따른 각각의 경로 세그먼트(512a, 512b)를 위해 독립적인 유체(506) 제거를 제공하기 위한 회수 장치(540)의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 회수 장치(540)는 유체 경로(512 또는 514)의 부분(또는 "세그먼트")에 각각 위치설정된 4개의 회수 요소(542 내지 548)를 포함한다. 보다 구체적으로, 회수 요소(542)는 부분(512a)에 위치설정되고, 회수 요소(544)는 부분(512b)에 위치설정되고, 회수 요소(546)는 부분(514a)에 위치설정되며, 회수 요소(548)는 부분(514b)에 위치설정된다.
도시된 실시예에서, 각각의 회수 요소(542 내지 548)는 상술된 회수 장치(340)와 동일한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있다. 따라서, 예컨대 각각의 회수 요소(542 내지 548)는 챔버(542b 내지 548b) 내부에 배치된 피스톤(542a 내지 548a)을 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 각각의 회수 요소는 예컨대, 본 명세서에 개시된 회수 밸브(800 또는 1000)의 구성 및/또는 운용과 같이 상이한 구성 및/또는 운용을 가질 수 있다.
도 5c는 몇몇 실시예에 따라 용접 전극(502)이 유체 유동 시스템(500)으로부터 분리되거나 또는 부분적으로 분리될 때의 회수 유체 유동을 예시하는 개략도이다. 일반적으로, 충분히 작은 단면적을 갖는 냉각제 통로[예컨대, 유체 경로(512)]에 있어서, 표면 장력은 각각의 격리된 경로[예컨대, 경로(512a, 512b)]로부터 누설될 수도 있는 냉각제의 양을 크게 저감하여 회수 장치(540)의 체적 용량이 제한될 수도 있다. 예컨대, 4개의 독립적인 회수 요소(542 내지 548)의 조합된 총 체적은 이전의 단일 회수 장치(340)보다 상당히 작을 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 전극이 분리되어 간극이 경로(512)를 따라 형성될 때, 차단 밸브(520, 522)는 세그먼트(512a, 512b)를 따르는 냉각제의 유동을 중단하도록 결합될 수도 있다. 하나의 또는 양쪽 회수 요소(542, 544)는 유체를 세그먼트(512a, 512b)로부터 회수할 수도 있다. 차단 밸브(520, 522)는 냉각제가 세그먼트(512a, 512b)로 이동되는 것을 허용하기 않기 때문에, 냉각제는 간극으로부터 회수될 수도 있는데, 예컨대 회수 요소(542)는 냉각제를 세그먼트(512a)를 따라 간극으로부터 회수할 수도 있으며 그리고 회수 요소(544)는 냉각제를 세그먼트(512b)를 따라 간극으로부터 회수할 수도 있다.
냉각제는 차단 밸브(520, 522)가 결합된 경우에도 경로(514)를 따라 계속 유동할 수도 있다. 일례에서, 경로(514)를 따르는 냉각제는 다른 전극의 온도를 저감시키기 위해 계속 유동한다.
어떤 차단 밸브도 경로(514)를 따라 도시되어 있진 않지만, 차단 밸브가 없거나 또는 하나 이상의 차단 밸브가 존재하여, 예컨대 경로(514)의 세그먼트를 형성할 수 있음을 알아야 한다. 도 5d는 이런 예를 도시하고 있다.
도 5d는 몇몇 실시예에 따라 양쪽 용접 전극(502, 504)이 유체 유동 시스템(500)으로부터 적어도 부분적으로 분리될 때의 회수 유체 유동을 예시하는 개략도이다. 각각의 경로 세그먼트(512a, 512b 및 514a, 514b)에 대해 독립적인 차단 밸브(520 내지 526) 및 회수 요소(542 내지 548)를 포함함으로써, 양쪽 전극(502, 504)은 어떤 냉각제 손실도 없이 또는 냉각제 손실이 저감된 상태에서 즉시, 심지어는 동시에(또는 거의 동시에) 분리될 수 있다.
회수 장치(540)는 또는 보다 구체적으로 각각의 회수 요소(542 내지 548)는 용접 전극(502, 504)이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성되는 간극(533, 534)으로부터 냉각제(506)를 회수할 수도 있다. 화살표(550 내지 553)는 냉각제가 인출될 수 있는 간극(533, 534)으로부터 멀어지는 방향을 나타낸다.
도 6은 몇몇 실시예에 따른 유체 회수 장치[예컨대, 회수 장치(540)]의 예시적인 운용을 예시하는 흐름도이다. 단계(602 내지 616)가 특정한 순서로 이하에 기술되어 있지만, 단계(602 내지 616)는 또한 다른 순서로 수행될 수도 있음을 알아야 한다. 각각의 단계(602 내지 616)는 또한 다른 단계(602 내지 616) 중의 하나 이상과 순차적으로, 연속적으로 및/또는 병렬적으로 수행될 수도 있다. 예컨대, 단계(602 내지 608)는 단계(610 내지 616)와 동시에(즉, 병렬적으로) 수행될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 장치의 운용은 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 단계를 포함할 수도 있다.
단계(602)에서, 제1 용접 전극[예컨대, 용접 전극(502)]은 제1 용접 전극과 유체 커플링된 제1 액체 냉각제 경로[예컨대, 경로(512)]를 통해 순환하는 액체 냉각제[예컨대, 냉각제(506)]에 의해 냉각된다. 몇몇 실시예에서, 냉각제 공급부[예컨대, 공급부(508)]는 액체 냉각제를 제1 경로에 공급할 수도 있다. 액체 냉각제는 상술된 바와 같이 물일 수도 있지만, 임의의 유체(예컨대, 화학 물질 및/또는 액체의 조합물)일 수 있다. 순환하는 액체 냉각제는 제1 용접 전극을 고장, 예컨대 작업편[예컨대, 작업편(110)]에 대한 용융, 융합 등을 저감 또는 방지할 온도로 냉각할 수도 있다.
단계(604)에서, 제1 액체 냉각제 경로를 통한 액체 냉각제의 유동은 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 중단 또는 저감된다. 예를 들어, 제1 용접 전극이, 예컨대 고장 또는 유지보수에 응답하여 적어도 부분적으로 분리될 때, 차단 밸브[예컨대, 밸브(520, 522)]는 제1 유체 경로[또는 이의 일부분, 예컨대 부분(514a, 514b)]으로의 및/또는 이를 통한 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감한다. 상술된 바와 같이, 차단 밸브의 가동은 (예컨대, 운용자에 의해) 수동으로 또는 (예컨대, 하나 이상의 액추에이터, 컴퓨터 등에 의해) 자동으로 발생될 수도 있다.
단계(606)에서, 액체 냉각제는 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제1 액체 냉각제 경로 내에 형성되는 간극으로부터 멀어지는 제1 방향으로 [예컨대, 하나 이상의 회수 장치(540)에 의해] 회수된다. 예컨대, 제1 회수 요소[예컨대, 회수 요소(542)]는 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 제1 요소 내로 인입할 수도 있다. 회수 피스톤[예컨대, 피스톤(542a)]의 운동은 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 회수 챔버[예컨대, 챔버(542b)] 내로 인입하는 흡인력을 생성할 수도 있다.
단계(608)에서, 액체 냉각제는 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제1 액체 냉각제 경로 내에 형성되는 간극으로부터 멀어지는 제2 방향으로 회수된다. 예컨대, 제2 회수 요소[예컨대, 회수 요소(544)]는 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 제2 회수 요소 내로 인입할 수도 있다. 회수 피스톤[예컨대, 피스톤(544a)]의 운동은 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 회수 챔버[예컨대, 챔버(544b)] 내로 인입하는 흡인력을 생성할 수도 있다. 단계(606, 608)는 동시에 또는 거의 동시에 수행될 수도 있다.
단계(610)에서, 제2 용접 전극[예컨대, 용접 전극(504)]은 제2 용접 전극과 유체 커플링된 제2 액체 냉각제 경로[예컨대, 경로(514)]를 통해 순환하는 액체 냉각제에 의해 냉각된다. 몇몇 실시예에서, 냉각제 공급부는 액체 냉각제를 제2 경로에 공급할 수도 있다. 순환하는 액체 냉각제는 제2 용접 전극을 고장, 예컨대 작업편[예컨대, 작업편(110)]에 대한 용융, 융합 등을 저감 또는 방지할 온도로 냉각할 수도 있다.
단계(612)에서, 제2 액체 냉각제 경로를 통한 액체 냉각제의 유동은 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 중단 또는 저감된다. 예컨대, 제2 용접 전극이, 예컨대 고장 또는 유지보수에 응답하여 적어도 부분적으로 분리될 때, 차단 밸브[예컨대, 밸브(524, 526)]는 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감할 수도 있다. 밸브(524, 526)는 제2 경로[또는 이의 일부분, 예컨대 부분(514a, 514b)]으로의 및/또는 이를 통한 냉각제의 유동을 중단 또는 저감할 수도 있다. 상술된 바와 같이, 차단 밸브의 가동은 (예컨대, 운용자에 의해) 수동으로 또는 (예컨대, 컴퓨터, 액추에이터(들) 등에 의해) 자동으로 개시될 수도 있다.
단계(614)에서, 액체 냉각제는 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제2 액체 냉각제 경로 내에 형성되는 간극으로부터 멀어지는 제1 방향으로 회수된다. 예컨대, 제3 회수 요소[예컨대, 회수 요소(546)]는 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 제3 요소 내로 인입할 수도 있다. 회수 피스톤[예컨대, 피스톤(546a)]의 운동은 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 회수 챔버[예컨대, 챔버(546b)] 내로 인입하는 흡인력을 생성할 수도 있다.
단계(616)에서, 액체 냉각제는 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 제2 액체 냉각제 경로 내에 형성되는 간극으로부터 멀어지는 제2 방향으로 회수된다. 예컨대, 제4 회수 요소[예컨대, 회수 요소(544)]는 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 제4 요소 내로 인입할 수도 있다. 회수 피스톤[예컨대, 피스톤(548a)]의 운동은 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 회수 챔버[예컨대, 챔버(548b)] 내로 인입하는 흡인력을 생성할 수도 있다.
도시된 실시예에선 동일한 액체 냉각제[예컨대, 냉각제(506)]가 제1 및 제2 액체 냉각제 경로 양자 모두를 통해 유동하지만, 다른 실시예에선 상이한 액체 냉각제(예컨대, 상이한 소스로부터 공급된 액체 냉각제 및/또는 상이한 유형의 액체 냉각제)가 제1 및 제2 액체 냉각제 경로 각각을 통해 유동할 수 있음을 알아야 한다.
도 7a는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치(740)를 포함하는 용접 전극(702, 704) 냉각용 유체 유동 시스템(700)의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 각각의 전극을 위한 밸브가 회수 밸브 장치(740)를 형성하도록 회수 장치[예컨대, 회수 장치(540)]에 포함될 수 있다.
시스템(700)의 특징부는 상술된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(202, 204), 차단 밸브(220, 222) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다. 따라서, 회수 요소(742 내지 748)는 상술된 회수 요소(542 내지 548)와 동일한 또는 유사한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있다. 마찬가지로, 밸브(720 내지 724)도 상술된 밸브(520 내지 524)와 동일한 또는 유사한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있지만, 다른 실시예에서 밸브(720 내지 724)는 회수 요소(740 내지 746)에 포함될 수도 있다.
도 7a에서, 냉각제 공급부(708)는 용접 전극(702, 704)을 각각 냉각하기 위해 냉각제(706)를 경로(712, 714)를 따라 제공한다. 냉각제(706)는 후속하여 냉각제 복귀부(710)에 의해 수용된다[몇몇 실시예에서 냉각제(706)는 재순환될 수도 있다]. 시스템(700)은 [예컨대, 간극 또는 파손부가 경로(712) 내에 생성되는 경우에 또는 전극(702)의 계획된 제거 이전에] 경로(712)를 따르는 냉각제(706)의 유동을 차단할 수도 있는 차단 밸브(720, 722)를 포함할 수도 있다. 유사하게, 시스템(700)은 경로(714)를 따르는 냉각제(706)의 유동을 차단할 수도 있는 차단 밸브(724, 726)를 포함할 수도 있다. 회수 요소(742, 744)는 간극 또는 파손부가 경로(712) 내에 형성되는 경우 냉각제(706)를 회수 요소(742, 744) 내로 각각 인입할 수도 있다. 유사하게, 회수 요소(746, 748)는 간극 또는 파손부가 경로(714) 내에 존재하는 경우 냉각제(706)를 회수 요소(746, 748) 내로 각각 인입할 수도 있다.
도 7a에 도시된 예에서, 양쪽 경로(712, 714)는 적어도 부분적으로 동일한 경로를 따라 냉각제 공급부(708)로부터 냉각제(706)를 수용한다[즉, 경로는 냉각제 공급부(708)로부터의 부분적으로 공유하고 있는 경로를 포함하는 루프를 형성한다]. 유사하게, 양쪽 경로(712, 714)는 적어도 부분적으로 동일한 경로를 따라 냉각제(706)를 냉각제 복귀부(710)에 제공한다.
다양한 실시예에서, 회수 요소(742)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(720)]와 전극(702) 사이에 배치된다. 유사하게, 회수 요소(744)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(722)]와 전극(702) 사이에 배치될 수도 있다. 회수 요소(746)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(724)]와 전극(704) 사이에 배치될 수도 있다. 회수 요소(748)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(726)]와 전극(704) 사이에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에서, [예컨대, 시스템의 파괴 및/또는 용접 전극(702)의 분리에 의해 형성된] 경로(712) 내의 또는 경로를 따르는 파손부 또는 간극의 검출시, 차단 밸브(720)와 차단 밸브(722)는 냉각제 공급부(708)로부터의 냉각제(706)의 유동을 폐색하도록 그리고 냉각제 복귀부(710)로부터의 냉각제(706)의 역류를 폐색하도록 각각 가동될 수도 있다.
회수 요소(742)는 차단 밸브(720)가 냉각제(706)의 유동을 차단할 때까지 가동되지 않을 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 요소(742)는 차단 밸브(720, 722) 양자 모두가 냉각제(706)의 유동을 차단할 때까지 가동되지 않는다. 일단 가동되면, 회수 요소(742)는 냉각제(706)를 저장조[예컨대, 회수 요소(744) 내부의 챔버] 내로 인입함으로써 유체를 간극 또는 파손부로부터 멀어지게 인출할 수도 있다.
유사하게, 회수 요소(744)는 차단 밸브(722)가 냉각제(706)의 유동을 차단할 때까지 가동되지 않을 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 요소(744)는 차단 밸브(720, 722) 양자 모두가 냉각제(706)의 유동을 차단할 때까지 가동되지 않는다. 일단 가동되면, 회수 요소(744)는 냉각제(706)를 저장조[예컨대, 회수 요소(744) 내부의 챔버] 내로 인입함으로써 유체를 간극 또는 파손부로부터 멀어지게 인출할 수도 있다.
간극 또는 파손부가 수정되면, 차단 밸브(720, 722)는 냉각제(706)의 유동을 허용하도록 개방될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 요소(742 및/또는 744)는 냉각제(706)를 각각의 저장조로부터 경로에 인입시킬 수도 있다.
하나 이상의 차단 밸브는 선택 사항일 수도 있음을 알아야 한다. 예컨대, 시스템(700)의 경로 내의 파손부 또는 간극이 검출되는 경우 냉각제 공급부(708)는 그 자체로 차단되도록 구성될 수도 있다. 회수 요소(742, 744, 746 및/또는 748)가 [예컨대, 파손부 또는 간극이 생성될 경우] 냉각제(706)를 경로로부터 멀어지게 인출하는 경우에도 냉각제(706)가 냉각제 공급부(708)로부터 경로 내로 거의 누출되지 않도록 또는 전혀 누출되지 않도록 냉각제 공급부(708)는 그 자체로 차단될 수도 있다. 유사하게, 회수 요소(742, 744, 746 및/또는 748)가 냉각제(706)를 경로로부터 멀어지게 인출하는 경우에도 냉각제(706)가 냉각제 복귀부(710)로부터 경로 내로 거의 누출되지 않도록 또는 전혀 누출되지 않도록 냉각제 복귀부(710)는 그 자체로 차단될 수도 있다.
도 7b는 몇몇 실시예에 따른 단일 액추에이터(770)에 의해 운용되는 회수 밸브 장치(740)의 개략도이다. 보다 구체적으로, 회수 밸브(720 내지 724)와 회수 요소(742 내지 748), 및 이들의 부품(예컨대, 피스톤 등)은 액추에이터(770)에 의해 운용된다. 여기에는 4개의 밸브(722 내지 724)와 회수 요소(742 내지 744)를 운용하는 액추에이터(770)가 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 액추에이터(770)는 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 밸브 및/또는 회수 요소를 운용할 수도 있다. 액추에이터(770)는 공압 액추에이터이거나 또는 다른 액추에이터(예컨대, 전기식, 유압식, 기계식 등)일 수도 있다. 임의 개수의 액추에이터가 존재할 수도 있음을 알아야 한다.
다양한 실시예에서, 각각의 차단 밸브(720, 722, 724 및/또는 726)는 하나 이상의 액추에이터를 공유할 수도 있다(또는 별개의 액추에이터와 각각 관련될 수도 있다]. 액추에이터는 시스템(700)의 경로 내의 파손부 또는 간극을 검출하기 위한 임의 개수의 센서에 커플링될 수도 있다. 파손부 또는 간극이 검출되는 경우, 임의 개수의 액추에이터는 냉각제(706)의 유동을 차단하기 위해 임의 개수의 차단 밸브를 제어할 수도 있다. 대안적으로, 몇몇 실시예에서 액추에이터(들)는 (예컨대, 작업자에 의해) 기계적으로 제어될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 파손부의 감지시, 액추에이터(들)는 서브세트의 차단 밸브를 제어할 수도 있다. 예컨대, 경로(712) 내에서 구멍이 [예컨대, 전극(702)의 분리로 인해] 검출되는 경우, 액추에이터(들)는 냉각제(706) 유동을 차단하기 위해 차단 밸브(720 및/또는 722)를 가동할 수도 있다. 경로(714) 내에서 구멍이 [예컨대, 전극(704)의 분리로 인해] 검출되는 경우, 액추에이터(들)는 냉각제(706) 유동을 차단하기 위해 차단 밸브(724, 726)를 가동할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 액추에이터(들)는 회수 요소[예컨대, 회수 요소(742 내지 748)]를 제어할 수도 있다. 예컨대, 차단 밸브(720, 722)가 냉각제(706)의 유동을 차단한 후에, 액추에이터(들)는 회수 요소(742, 744, 746 및/또는 748)를 제어할 수도 있다. 액추에이터(들)는 서브세트의 회수 요소를 제어할 수도 잇다. 예컨대, 경로(712) 내에서 구멍이 검출된 후에, 액추에이터(들)는 냉각제(706)를 경로로부터(예컨대, 구멍으로부터) 회수하기 위해 회수 요소(742 및/또는 744)를 제어할 수도 있다. 구멍이 수정되었다고[예컨대, 용접 전극(702)이 교체되었다고] 검출하거나 명령을 받을 때, 액추에이터(들)는 냉각제를 경로로 다시 추진시키기 위해 회수 요소(742 및/또는 744)를 제어할 수도 있다. 유사하게, 경로(714) 내에서 구멍을 검출한 후에, 액추에이터(들)는 냉각제(706)를 경로로부터(예컨대, 구멍으로부터) 회수하기 위해 회수 요소(746 및/또는 748)를 제어할 수도 있다. 구멍이 수정되었다고 감지하거나 명령을 받을 때, 액추에이터(들)는 냉각제를 경로로 다시 추진시키기 위해 회수 요소(746 및/또는 748)를 제어할 수도 있다.
도 7c는 몇몇 실시예에 따른 복수의 액추에이터(770, 772)에 의해 운용되는 회수 밸브 장치(750)의 개략도이다. 일반적으로, 독립적인 냉각제 제어가 각각의 전극(702, 704)에 요구되는 경우, 하나 초과의 액추에이터가 이용될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 액추에이터(770)는 제1 용접 전극(702)에 대한 냉각을 제어할 수도 있으며, 액추에이터(772)는 제2 용접 전극(704)에 대한 냉각을 제어할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 액추에이터(770)는 밸브(720, 722) 및 회수 요소(742, 744)를 운용하며, 액추에이터(772)는 밸브(724, 726) 및 회수 요소(746, 748)를 운용한다. 여기에는 2개의 밸브와 회수 요소를 운용하는 각각의 액추에이터(770, 772)가 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 액추에이터들은 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 밸브 및/또는 회수 요소를 각각 운용할 수도 있다. 추가적으로, 다른 실시예는 더 많은 개수의 그런 액추에이터를 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 양쪽 액추에이터(770, 772)는 공압식 액추에이터이지만, 다른 실시예에서는 다른 액추에이터일 수 있다.
도 8a는 몇몇 실시예에 따른 제1 위치(예컨대, "개방" 위치)에 도시된 회수 밸브(800)의 개략도이다. 도시된 예에서, 회수 밸브(800)는 회수 챔버(816)(예컨대, 실린더) 내에 모두 포함되어 있는 밸브 요소(802)(예컨대, 다이어프램), 스프링(804), 피스톤(810) 및 유지 핀(holdback pin)(814)을 포함한다. 냉각제는 냉각제 공급부(808)에 의해 제공될 수도 있다.
도시된 바와 같이, 스프링(804)은 스프링의 일측에선 밸브 요소(802)에 대해 가압되거나 밸브 요소에 커플링되고 그리고 스프링(804)의 대향하는 측에선 챔버(816)의 내부 부분에 대해 가압되거나 챔버의 내부 부분에 커플링될 수 있다. 그런 밸브 요소와 스프링 배열체는 통상적인 역류방지 체크 밸브에 사용될 수 있지만, 이 실시예에서 밸브 요소(802)와 스프링(804)은 공급부(808)로부터 용접 전극[예컨대, 전극(702 또는 704)]로의 냉각제의 정상 유동에 대해 편향된다. 운용시, 밸브 요소(802)는 회수 피스톤(810)의 특징부[즉, 유지 핀(814)]에 의해 강제 개방되어, 냉각제(806)가 냉각제 유입구로서 기능하는 챔버 개구(818)와 냉각제 유출구로서 기능하는 챔버 개구(820)를 갖춘 액체 냉각제 경로(812)를 통해 전극으로 유동하는 것을 허용할 수 있다. 냉각제(806)의 유동은 유입구에서 유출구까지 방향 화살표(822)로 표시되어 있다. 몇몇 실시예에서, 유지 핀(814)은 피스톤(810)에 의해 유사하게 강제 개방될 수도 있는 밸브 요소(802)의 특징부일 수도 있다.
밸브 요소(802)는 편평한 것으로 도시되어 있지만, 밸브 요소(802)는 냉각제의 유동을 보조 및/또는 제어할 임의의 형상일 수도 있다. 예컨대, 밸브 요소(802)는 각진 형상이거나, 오목한 형성이거나 또는 임의의 형상일 수도 있다. 유사하게, 피스톤(810)도 임의의 형상일 수도 있다.
회수 밸브(800)는 구멍 또는 간극이 전극에 생성될 때 폐쇄되도록 전극의 유출 경로 내의 상시 편향된(normally biased) 역류방지 밸브로서 구성될 수도 있다. 예컨대, [냉각제 유입구로서 기능하는 챔버 개구(818) 및 냉각제 유출구로서 기능하는 챔버 개구(820)를 갖춘 상태에서] 도 8a에 도시된 것과 대향하는 방향으로의 냉각제의 정상 유동은 밸브 요소를 개방 위치에 유지시킬 수도 있다. 유입 경로 내의 구멍 또는 간극은 유체의 압력을 저감함으로써 스프링 및/또는 유체 배압이 냉각제의 회수를 위한 피스톤의 구동과 협력하여 밸브 요소(802)를 폐쇄 위치로 추진시킬 수도 있다.
도 8b는 몇몇 실시예에 따른 제2 위치(예컨대, "폐쇄" 위치)에 도시된 회수 밸브(800)의 개략도이다. 예컨대 액추에이터(770 또는 772)에 의해 구동될 때, 피스톤(810)의 초기 운동은 밸브 요소(802)를 해제시켜, 스프링(804) 힘과 공급부(808) 압력이 밸브 요소를 강제 폐쇄하게 함으로써 전극으로의 냉각제(806)의 유동을 중단 또는 저감할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 밸브(800)는 (예컨대, 냉각제 압력, 전기 제어 또는 기계적 제어에 의해) 개방 위치로부터 기계적으로 폐쇄될 수도 있다.
도 8c는 몇몇 실시예에 따른 제3 위치(예컨대, "회수" 위치)에 도시된 회수 밸브(800)의 개략도이다. 피스톤(810)의 나머지 행정은 개구(818)를 통한 냉각제 유동이 밸브 요소(802)의 폐쇄에 의해 폐색된 상태에서 냉각제(806)를 전극으로부터 개구(820)를 통해 챔버(816) 내로 회수한다. 예컨대, 몇몇 실시예에서 피스톤(810)은 밸브 요소(802)가 개구(818)로부터의 냉각제의 공급을 폐색하도록 폐쇄된 상태에서 [예컨대, 방향 화살표(824)로 표시된 바와 같이] 밸브(800)의 냉각제 유출구로서 기능하는 개구(820)로부터 냉각제(806)를 인출할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 유동의 방향은 역전될 수도 있으며 그리고 피스톤(810)은 밸브(800)의 냉각제 유입구로서 기능하는 개구(820)로부터 냉각제(806)를 인출할 수도 있는데, 여기서 밸브 요소(802)는 개구(818)로부터의 냉각제의 역류를 방지하기 위해 스프링 및/또는 유체 배압에 의해 폐쇄되는 상시 편향된 역류방지 체크 밸브로서 기능한다.
도 8d는 다른 구성을 갖는 회수 밸브(800)의 개략도이다. 몇몇 실시예에서, 다이어프램(802) 대신에 또는 이 다이어프램에 추가하여 회수 밸브(800)는 회수 밸브 요소(802a)를 포함할 수도 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 회수 밸브 요소(802a)는 니들형 회수 밸브 요소를 포함할 수도 있다. 다른 유형 및 구성의 회수 장치(800)도 본 명세서에 개시된 방법으로 실시될 수도 있음을 알아야 한다.
도 8a 내지 도 8d에 도시된 바와 같은 회수 밸브(800)는 용접 전극에 대해 예시적인 위치에 도시되어 있음을 알아야 한다. 보다 구체적으로, 회수 밸브(800)는 용접 전극에 대해 "좌측"(또는 상류부)에 도시되어 있다. 예컨대, 회수 요소(742)는 전극(702)에 대해 좌측 위치에 도시되어 있다. 따라서, 상술된 바와 같이 액체 냉각제(806)는 개구(820)를 통해 회수 밸브(800) 내로 회수된다. 몇몇 실시예에서, 회수 밸브(800)는 또한 전극에 대해 다른 위치에, 예컨대 용접 전극에 대해 "우측"(또는 하류부)에 배치될 수도 있다. 예컨대, 회수 요소(744)는 전극(702)에 대해 우측 위치에 도시되어 있다. 그런 구성에서, 회수 밸브(800)는 액체 냉각제(806)를 전극으로부터 개구(820)를 통해 회수하기 위해 회수 밸브(800)의 다이어프램의 좌측부에 개구(820)를 갖도록(즉, 현재 도시된 바와 같은 우측부에 대향하게) 역전될 수도 있다.
도 9는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브[예컨대, 밸브(800)]의 운용을 예시하는 흐름도이다. 단계(902 내지 916)가 특정한 순서로 이하에 기술되어 있지만, 단계(902 내지 916)는 또한 다른 순서로 수행될 수도 있음을 알아야 한다. 각각의 단계(902 내지 916)는 또한 다른 단계들 중의 하나 이상과 순차적으로, 연속적으로 및/또는 병렬적으로 수행될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 장치의 운용은 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 단계를 포함할 수도 있다.
단계(902)에서, 용접 전극[예컨대, 전극(702)]을 냉각하기 위해 액체 냉각제 경로[예컨대, 경로(812)]를 통해 유동하는 액체 냉각제[예컨대, 냉각제(806)]는 회수 챔버[예컨대, 챔버(816)] 내부에 수용된다. 예컨대, 액체 냉각제는 하나 이상의 챔버 개구[예컨대, 챔버 개구(818)]를 통해 챔버 내부에 수용된다.
단계(904)에서, 회수 챔버 내부에 배치된 밸브 요소[예컨대, 밸브 요소(802)]가 개방 위치에 있을 때 냉각제가 액체 냉각제 경로를 통해 유동하는 것을 허용함으로써 용접 전극을 냉각한다. 예컨대, 밸브 요소가 회수 피스톤[예컨대, 피스톤(814)]의 특징부, 즉 유지 핀[예컨대, 유지 핀(814)]에 의해 강제 개방될 때 밸브 요소는 개방 위치에 있을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 피스톤에 의해 발생된 힘은 대향하는 스프링[예컨대, 스프링(804)] 및/또는 유체 압력에 의해 발생된 힘보다 크기 때문에 밸브 요소는 가압되어 개방될 수도 있다.
단계(906)에서, 액체 냉각제 경로를 통한 액체 냉각제의 유동은 밸브 요소가 폐쇄 위치에 있을 때 저감 또는 중단된다. 밸브 요소는 용접 전극이 적어도 부분적으로 개방될 때 액추에이터[예컨대, 액추에이터(770)]로부터의 신호에 응답하여 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.
단계(908)에서, 액체 냉각제는 용접 전극이 적어도 부분적으로 개방될 때 형성되는 액체 냉각제 경로 내의 간극으로부터 멀어지게 회수된다. 예컨대, 회수 피스톤의 운동은 냉각제를 간극으로부터 멀어지게 인출하여 챔버 내로 인입하는 흡인력을 생성할 수 있으며, 그런 냉각제는 챔버 내부에 임시로 저장된다[단계(910)].
단일 회수 밸브의 운용이 본 명세서에 기술되어 있지만, 본 발명의 실시예는 서로 병렬적으로 또는 순차적으로 운용되는 복수의 그런 밸브의 운용을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
도 10a는 몇몇 실시예에 따른 제1 위치(예컨대, "개방" 위치)에 있는 회수 밸브(1000)의 개략도이다. 도시된 예에서, 회수 밸브(1000)는 밸브 요소(1002)(예컨대, 다이어프램), 스프링(1004), 및 피스톤 챔버(1028)를 통해 이동될 수도 있는 피스톤(1016)을 포함한다.
도시된 바와 같이, 스프링(1004)은 스프링의 일측에선 밸브 요소(1002)에 대해 가압되거나 밸브 요소에 커플링되고 그리고 스프링(1004)의 대향하는 측에선 회수 밸브(1000)의 내부 부분에 대해 가압되거나 회수 밸브의 내부 부분에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 그런 밸브 요소와 스프링 배열체는 통상적인 역류방지 체크 밸브로서 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 밸브 요소(1002)와 스프링(1004)은 냉각제 공급부[예컨대, 공급부(708)]로부터 용접 전극[예컨대, 전극(702 또는 704)]로의 냉각제의 정상 유동에 대해 편향된다.
운용시, 밸브 요소(1002)는 피스톤(1016)에 의해 강제 개방된다. 몇몇 실시예에서, 피스톤(1016)은 밸브 요소(1002)에 커플링된 밸브 요소 액추에이터 부재(1018)를 가압함으로써, 냉각제[예컨대, 냉각제(706)]가 방향 화살표(1024)로 표시된 바와 같이 액체 냉각제 경로(1012, 1014)와 회수 밸브 개구(1020, 1022)를 통해 전극으로 유동하는 것을 허용한다. 다양한 실시예에서, 피스톤(1016)은 냉각제가 경로(1012, 1014)와 개구(1020, 1022)를 통해 유동하는 것을 허용하기 위해 밸브 요소(1002)를 직접 가압할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 냉각제는 또한 상시 편향된 역류방지 체크 밸브로서 기능하는 밸브 요소에 의해 대향하는 방향으로 유동할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, [예컨대, 방향 화살표(1026)로 표시된 바와 같은] 피스톤(1016)의 운동은 피스톤(1016)에 의해 커플링된 피스톤 지지 부재(1028)(예컨대, 피스톤 로드, 피스톤 샤프트 등)를 제어하는 하나 이상의 액추에이터[예컨대, 액추에이터(770)]에 의해 수행될 수도 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 액추에이터는 그 자체로, 즉 피스톤 지지 부재(1028) 없이 피스톤(1016)을, 예컨대 피스톤의 직접적인 유압 또는 공압 구동, 피스톤의 전자기 제어 등을 직접 제어할 수도 있다.
밸브 요소(1002)는 편평한 것으로 도시되어 있지만, 밸브 요소(1002)는 냉각제의 유동을 보조 및/또는 제어할 임의의 형상일 수도 있다. 예컨대, 밸브 요소(1002)는 각진 형상이거나, 오목한 형성이거나 또는 임의의 형상일 수도 있다. 유사하게, 피스톤(1016)도 임의의 형상일 수도 있다.
도 10b는 몇몇 실시예에 따른 제2 위치(예컨대, "폐쇄" 및/또는 "회수" 위치)에 있는 회수 밸브(1000)의 개략도이다. 예컨대 액추에이터(770 또는 772)에 의해 구동될 때, 피스톤(1016)의 초기 운동은 밸브 요소(802)를 해제시키고 그리고 스프링(804) 및/또는 유체 압력이 밸브 요소를 가압하여 폐쇄함으로써, 전극으로의 냉각제의 유동을 중단 또는 저감할 수 있다. 예컨대, 액추에이터는, 예컨대 고장의 경우 하나 이상의 센서에 의해 검출된 파손부 또는 간극에 응답하여 자동으로 트리거링될 수 있다. 대안적으로, 액추에이터는 예컨대, 예정된 유지보수를 수행하기 위해 운용자에 의해 수동으로 또는 기계적으로 제어될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 예컨대 화살표(1018)로 표시된 바와 같은 피스톤(1016)의 행정은 또한 예컨대, 방향 화살표(1032)로 표시된 바와 같이 냉각제를 전극으로부터 또는 구멍이 생성된 경우에는 간극으로부터 개구(1022)를 통해 저장조(1030) 내로 인입할 수도 있다. 예컨대, 저장조(1024)는 모든 냉각제를 통로(들)로부터 비우는데 충분한 액체 체적 용량, 또는 전극만을 확실히 배우는데 충분한 용량을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 저장조(1030)로부터의 액체는 예컨대, 구멍이 수리되었거나 예정된 유지보수가 완료되면 피스톤(1016)의 운동에 의해 통로 내로 다시 추진될 수도 있다.
회수 밸브(1000)는 구멍 또는 간극이 전극에 생성될 때 폐쇄되도록 전극의 유출 경로 내의 상시 편향된 역류방지 밸브로서 구성될 수도 있다. 이 경우, 예컨대 냉각제의 유동은 밸브 요소를 개방 위치에 유지시킬 수도 있다. 유입 경로 내의 구멍 또는 간극은 유체의 압력을 저감함으로써 스프링 및/또는 유체 배압이 냉각제의 회수를 위한 피스톤의 구동과 협력하여 밸브 요소(1002)를 폐쇄 위치로 추진시킬 수도 있다.
도 11은 예컨대, 시스템(1100) 유지보수 동안 액체 손실을 방지 또는 저감하기 위한 독립적인 유체 차단부 및 회수부를 포함하는 용접 전극(1102, 1104) 냉각용 유체 유동 시스템(1100)의 개략도이다.
시스템(1100)의 특징부들 중의 일부는 상술된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(202, 204), 차단 밸브(220, 222) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다. 따라서, 회수 장치(또는 "회수 마스터")(1140)는 회수 장치(340)와 동일한 또는 유사한 구성을 가질 수도 있고 그리고/또는 밸브(1120 내지 1128)는 상술된 밸브(520 내지 524)와 동일한 또는 유사한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있지만, 다른 실시예에서 밸브(1120 내지 1128)는 각각의 회수 장치(1140) 및/또는 회수 요소(또는 "회수 슬레이브")(1142 내지 1148) 내에 포함될 수도 있다.
도 11에서, 냉각제 공급부(1108)는 용접 전극(1102, 1104)을 각각 냉각하기 위해 액체 냉각제(1106)를 공급로(1150)를 통해 경로(1112, 1114)에 제공한다. 냉각제(1106)는 후속하여 복귀로(1152)를 통해 냉각제 복귀부(1110)에 의해 수용될 수도 있다[몇몇 실시예에선, 냉각제 복귀부에서 냉각제(1106)는 재순환될 수도 있다]. 시스템(1100)은 [예컨대, 간극 또는 파손부가 경로(1112 및/또는 1114) 내에 생성되는 경우에 또는 전극(1102 및/또는 1104)의 예정된 제거 이전에] 경로(1112, 1114)로의 냉각제(1106)의 유동을 차단할 수도 있는 "마스터" 밸브(1120)를 포함할 수도 있다. 유사하게, 몇몇 실시예는 [예컨대, 간극 또는 파손부가 경로(1112) 내에 생성되는 경우에 또는 전극(1102)의 계획된 제거 이전에] 경로(1112)로의 냉각제(1106)의 유동을 차단할 수도 있는 차단 밸브(1122, 1124)를 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템(1100)은 경로(1114)를 따르는 냉각제(1106)의 유동을 차단할 수도 있는 차단 밸브(1126, 1128)를 또한 포함할 수도 있다. 회수 요소(1142, 1144)는 간극 또는 파손부가 경로(1112) 내에 형성되는 경우 냉각제(1106)를 회수 요소(1142, 1144) 내로 각각 인입할 수도 있다. 유사하게, 회수 요소(1146, 1148)는 간극 또는 파손부가 경로(1114) 내에 존재하는 경우 냉각제(1106)를 회수 요소(1146, 1148) 내로 각각 인입할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 차단 밸브(1122, 1124)는 유체 경로 세그먼트(1112a, 1112b)를 시스템(1100)의 나머지 부분으로부터 격리시킬 수도 있다. 차단 밸브(1122 및/또는 1124)는 (예컨대, 전기적으로) 제어되거나 또는 기계식일 수도 있다. 차단 밸브(1122 및/또는 1124)는 [예컨대, 예정된 시스템(100) 유지보수를 위해] 전극(1102)이 제거될 때 그리고/또는 전극(1102) 제거를 예상하고 세그먼트(1112a, 1112b)로의 그리고/또는 이 세그먼트로부터의 유체 유동을 차단하도록 구동 또는 트리거링될 수도 있다.
유사하게, 몇몇 실시예에서, 차단 밸브(1126, 1128)는 유체 경로 세그먼트(1114a, 1114b)를 시스템(1100)의 나머지 부분으로부터 격리시킬 수도 있다. 차단 밸브(1126 및/또는 1128)는 (예컨대, 전기적으로) 제어되거나 또는 기계식일 수도 있다. 차단 밸브(1126 및/또는 1128)는 [예컨대, 예정된 시스템(100) 유지보수를 위해] 전극(1104)이 제거될 때 그리고/또는 전극(1102) 제거를 예상하고 세그먼트(1114a, 1114b)로의 그리고/또는 이 세그먼트로부터의 유체 유동을 차단하도록 구동 또는 트리거링될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 회수 요소(1142)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(1122)]와 전극(1102) 사이에 배치될 수도 있다. 유사하게, 회수 요소(1144)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(1124)]와 전극(1102) 사이에 배치될 수도 있다. 회수 요소(1146)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(1126)]와 전극(1104) 사이에 배치될 수도 있다. 회수 요소(1148)는 차단 밸브[예컨대, 차단 밸브(1128)]와 전극(1104) 사이에 배치될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 회수 요소(1142 내지 1148)는 흡인력 저장 요소[예컨대, 스프링 장착식 벨로우]를 각각 포함할 수도 있다. 예컨대, 회수 요소(1142 내지 1148)는 챔버(또는 "하우징") 내부에 배치된 스프링(1142a 내지 1148a)을 포함할 수도 있으며, 각각의 회수 요소(1142 내지 1148)는 냉각제(1106)를 각각의 유체 경로 세그먼트로부터 인출하도록 편향될 수도 있다. 예컨대, 회수 요소(1142)는 액체 냉각제(1106)를 유체 경로 세그먼트(1112a)로부터 회수하도록 편향될 수도 있고; 회수 요소(1144)는 액체 냉각제(1106)를 유체 경로 세그먼트(1112b)로부터 회수하도록 편향될 수도 있고; 회수 요소(1146)는 액체 냉각제(1106)를 유체 경로 세그먼트(1114a)로부터 회수하도록 편향될 수도 있고; 회수 요소(1148)는 액체 냉각제(1106)를 유체 경로 세그먼트(1114b)로부터 회수하도록 편향될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 장치(1140) 내부에서 공급로(1150)까지의 액체 냉각제(1106)를 비우도록 편향될 수도 있는 회수 장치(1140)는 예컨대, 액체 냉각제(1106)를 통해 회수 요소(1142 내지 1148)로 전달될 수도 있는 (예컨대, 피스톤의 운동에 인한) 흡인력을 발생시킴으로써 스프링(1142a 내지 1148a)을 압축시킬 수도 있다. 전극(1102 및/또는 1104) 제거시, 스프링(1142a 내지 1148a)은 팽창됨으로써, 액체 냉각제(1106)를 경로(1112) 내에 형성된 간극 및/또는 경로(1114) 내에 형성된 간극으로부터 멀어지게 인출하여 각각의 회수 요소(1142 내지 1148)의 챔버 내로 인입할 수도 있는 흡인력을 발생시킬 수도 있다.
회수 요소(1142 내지 1148)는 상술된(예컨대, 도 5 및 도 7의) 회수 요소보다 경량이고 소형이기 때문에, 그런 구성은 상술된 시스템[예컨대, 시스템(500) 또는 시스템(700)]에 비해 용접 장치 상에 직접 위치될 수도 있는 시스템 요소의 전체 크기 및/또는 중량을 저감할 수도 있다. 또한, 마스터 실린더(1140) 및 관련된 시스템 구동 요소는 용접 장치의 크기 및/또는 중량을 추가로 저감하기 위해 용접 장치에서 이격되어 위치될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 예컨대 시스템(1100)의 예정된 유지보수 이전에 차단 밸브(1120)와 차단 밸브(1124, 1128)는 냉각제 공급부(1108)로부터의 냉각제(1106)의 유동을 폐색하도록 그리고 냉각제 복귀부(1110)로의 그리고/또는 이 냉각제 복귀부로부터의 냉각제(1106)의 유동 및/또는 역류를 각각 폐색하도록 가동될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 회수 장치(1140) 및/또는 회수 요소(1142 내지 1148)는 차단 밸브(1120, 1124, 1128)가 냉각제(1106)의 유동을 차단할 때까지 가동되지 않을 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 차단 밸브(1122, 1126)는 회수 요소(1142, 1148)가 가동된 후에 폐쇄될 수도 있다. 일단 가동되면, 회수 요소(1142 내지 1148)는 냉각제(1106)를 저장조[예컨대, 회수 요소(1142 내지 1148) 내부의 챔버] 내로 인입함으로써 유체를 액체 냉각제 경로(1112, 1114) 내의 간극 또는 파손부로부터 멀어지게 인출할 수도 있다.
간극 또는 파손부가 수정되면, 예컨대 유지보수의 완료시, 차단 밸브(1120 내지 1128) 중의 하나 이상은 냉각제(1106)의 유동을 허용하도록 개방될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 요소(1142 내지 1148)는 냉각제(1106)를 그 각각의 저장조로부터 경로(1112 및/또는 1114)에 인입시킬 수도 있다.
5개의 밸브(1120 내지 1128), 하나의 회수 장치(1140) 및 4개의 회수 요소(1142 내지 1148)가 여기에 도시되어 있지만, 다른 실시예는 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 부품을 포함할 수도 있음을 알아야 한다. 예컨대, 유지보수 사이클당 하나의 전극만이 제거된다면(즉, 하나의 전극만이 정해진 시간에 분리된다면), 더 적은 밸브 및/또는 회수 요소가 사용될 수도 있다. 추가적인 예로서, 각각의 액체 냉각제 경로에 대해 마스터 회수 장치를 사용하는 것은 시스템(1100)이 마스터 밸브(1120) 없이 기능하는 것을 허용할 수도 있다.
(예컨대, 여기에 개시된 바와 같이) 하나 이상의 액추에이터가 회수 장치(1140), 회수 요소(1142 내지 1148) 및/또는 밸브(1120 내지 1128)의 운용을 제어하는데 사용될 수도 있음을 알아야 한다. 예컨대, 상술된 바와 같이 하나 이상의 액추에이터는 시스템(1100)의 예정된 유지보수를 대비하여 그런 부품의 운용을 트리거링할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 그런 하나 이상의 액추에이터는 (예컨대, 용접 장치에서 이격되어 위치된) 원격 액추에이터일 수도 있다.
도 12는 몇몇 실시예에 따른 액체 냉각 시스템[예컨대, 시스템(1100)]의 운용을 예시하는 흐름도이다. 단계(1202 내지 1218)가 특정한 순서로 이하에 기술되어 있지만, 몇몇 실시예에서 단계(1202 내지 1218)는 또한 다른 순서로 수행될 수도 있음을 알아야 한다. 각각의 단계(1202 내지 1218)는 또한 다른 단계들 중의 하나 이상과 순차적으로, 연속적으로 및/또는 병렬적으로 수행될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 액체 냉각 시스템의 운용은 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 단계를 포함할 수도 있다.
단계(1202)에서, 공급 밸브[예컨대, 공급 밸브(1120)]는 액체 냉각제[예컨대, 액체 냉각제(1106)]가 공급로를 통해 제1 용접 전극[예컨대, 전극(1102)]을 냉각하도록 제1 전극 냉각제 경로[예컨대, 전극 냉각제 경로(1112)]로 그리고 제2 용접 전극[예컨대, 전극(1104)]을 냉각하도록 제2 전극 냉각제 경로[예컨대, 전극 냉각제 경로(1114)]로 유동하는 것을 허용하기 위해 공급로[예컨대, 공급로(1150)] 내에서 개방된다. 몇몇 실시예에서, 제1 전극 냉각제 경로는 공급로와 제1 용접 전극 사이에 제1 공급측 전극 냉각제 세그먼트[예컨대, 세그먼트(1112a)]를 그리고 제1 용접 전극과 복귀로[예컨대, 복귀로(1152)] 사이에 제1 복귀측 전극 냉각제 세그먼트[예컨대, 세그먼트(1112b)]를 갖는다. 유사하게, 제2 전극 냉각제 경로는 공급로와 제2 용접 전극 사이에 제2 공급측 전극 냉각제 세그먼트[예컨대, 세그먼트(1114a)]를 그리고 제2 용접 전극과 복귀로 사이에 제2 복귀측 전극 냉각제 세그먼트[예컨대, 세그먼트(1114b)]를 가질 수도 있다. 회수 마스터[예컨대, 회수 장치(1140)]는 공급 밸브와 제1 전극 냉각제 경로 사이에서 공급로에 커플링될 수도 있으며, 회수 마스터는 액체 냉각제를 회수 마스터로부터 공급로 내로 비우도록 편향된다.
단계(1204)에서, 제1 공급측 전극 냉각제 세그먼트 내에 커플링된 제1 밸브[예컨대, 밸브(1122)]는 액체 냉각제가 공급로로부터 제1 공급측 전극 냉각제 세그먼트를 통해 제1 용접 전극으로 유동하는 것을 허용하도록 개방될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 공급측 전극 냉각제 세그먼트는 제1 밸브와 제1 용접 전극 사이에 제1 회수 슬레이브[예컨대, 회수 요소(1142)]를 가질 수도 있다. 제1 회수 슬레이브는 액체 냉각제를 제1 공급측 전극 냉각제 세그먼트로부터 인출하도록 편향될 수도 있다.
단계(1206)에서, 제1 복귀측 전극 냉각제 세그먼트 내에 커플링된 제2 밸브[예컨대, 밸브(1124)]는 액체 냉각제가 제1 용접 전극으로부터 제1 복귀측 액체 냉각제 세그먼트를 통해 복귀로로 유동하는 것을 허용하도록 개방될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 복귀측 액체 냉각제 세그먼트는 제1 용접 전극과 제2 밸브 사이에 제2 회수 슬레이브[예컨대, 회수 요소(1144)]를 가질 수도 있다. 제2 회수 슬레이브는 액체 냉각제를 제1 복귀측 액체 냉각제 세그먼트로부터 인출하도록 편향될 수도 있다.
단계(1208)에서, 제2 공급측 액체 냉각제 세그먼트 내에 커플링된 제3 밸브[예컨대, 밸브(1126)]는 액체 냉각제가 공급로로부터 제2 공급측 액체 냉각제 세그먼트를 통해 제2 용접 전극으로 유동하는 것을 허용하도록 개방될 수도 있다. 단계(1210)에서, 제4 밸브[예컨대, 밸브(11216)]는 액체 냉각제가 제2 용접 전극으로부터 복귀로로 유동하는 것을 허용하기 위해 제2 공급측 액체 냉각제 세그먼트 내에 커플링될 수도 있다.
단계(1212)에서, 공급 밸브는 공급로를 통한 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하기 위해 폐쇄될 수도 있다. 유사하게, 제2 밸브는 또한 제1 복귀측 액체 냉각제 세그먼트를 통한 액체 냉각제의 유동 또는 역류를 중단 또는 저감하기 위해 폐쇄될 수도 있으며, 제4 밸브는 제2 복귀측 액체 냉각제 세그먼트를 통한 액체 냉각제의 유동 또는 역류를 중단 또는 저감하도록 폐쇄될 수도 있다.
단계(1214)에서, 공급 밸브, 제2 밸브 및 제4 밸브가 폐쇄된 후에, 회수 마스터는 액체 냉각제를 공급로로부터 회수하는데 충분한 흡인력을 인가함으로써, 흡인력을 제1 회수 슬레이브와 제2 회수 슬레이브 각각으로 전달할 수도 있다. 예컨대, 회수 마스터 내부에 배치된 피스톤의 운동이 흡인력을 인가할 수도 있다. 피스톤의 운동은 예컨대, 제1 전극의 계획된 제거 바로 직전에 트리거링될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 전달된 흡인력은 제1 회수 슬레이브가 이의 내부의 액체 냉각제를 제1 공급측 액체 냉각제 세그먼트로 배출하게 하고 그리고 제2 회수 슬레이브가 이의 내부의 액체 냉각제를 제1 복귀측 액체 냉각제 세그먼트 내로 배출하게 한다.
단계(1216)에서, 회수 마스터가 흡인력을 인가한 후에, 제1 밸브는 제1 공급측 액체 냉각제 세그먼트를 통한 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하기 위해 폐쇄될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 밸브와 제1 용접 전극 사이의 제1 공급측 액체 냉각제 세그먼트의 일부분, 및 제1 용접 전극과 제2 밸브 사이의 제1 복귀측 액체 냉각제 세그먼트의 일부분은 공급로와 복귀로로부터 격리될 수도 있다.
단계(1220)에서, 제1 밸브가 폐쇄된 후에, 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리됨으로써, 제1 회수 슬레이브와 제2 회수 슬레이브가 액체 냉각제를 제1 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때 형성된 간극으로부터 멀어지게 인출하도록 회수 마스터로부터 전달된 흡인력을 인가할 수도 있다. 예컨대, 전극을 적어도 부분적으로 분리시키는 것은 회수 요소 내부에 배치된 회수 마스터에 의해 인가된 흡인력에 의해 압축된 스프링[예컨대, 스프링(1142a, 1144a)]이 팽창되게 함으로써, 액체 냉각제를 간극으로부터 인출할 수도 있다.
도 13은 몇몇 실시예에 따른 단일 유체 경로(1312)의 개별 유체 경로 세그먼트(1312a 내지 1312d)를 위한 독립적인 유체 차단부 및 회수부를 포함하는 용접 전극(1302, 1304) 냉각용 유체 유동 시스템(1300)의 개략도이다. 도시된 실시예에서, 밸브(1320, 1326)는 각각 솔레노이드 또는 공압 구동식 밸브, 역류방지 체크 밸브 또는 다른 것일 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 냉각제(1306)는 냉각제 공급로(1308)를 통해 유체 경로(1312)에 공급되며, 냉각제(1306)는 냉각제 복귀부(1308)를 통해 경로(1312)로부터 복귀된다. 몇몇 실시예에서, 냉각제(1306)는 공급 라인을 통해 냉각제 공급부(1308)로부터 경로(1312)에 공급되며, 냉각제(1306)는 복귀 라인을 통해 냉각제 복귀부(1308)로 복귀될 수도 있다.
시스템(1300)의 특징부는 본 명세서에 개시된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(202, 204), 차단 밸브(220, 222), 용접 전극(702, 704) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다.
몇몇 실시예에서, 차단 밸브(1320, 1326)는 세그먼트(1312a 내지 1312d)를 시스템(1300)의 나머지 부분으로부터 격리시킴으로써 경로(1312)를 통한 유체 유동을 차단할 수도 있다. 차단 밸브(1320 내지 1326)는 (예컨대, 전기적으로) 제어되거나 또는 기계식일 수도 있다. 차단 밸브(1320 내지 1326)는 전극(1302, 1304)이 (예컨대, 예정된 유지보수를 위해 또는 고장에 응답하여) 제거되거나 또는 적어도 부분적으로 분리될 때 세그먼트(1312a 내지 1312d)로의 그리고/또는 이 세그먼트로부터의 유체 유동을 차단하도록 구동 또는 트리거링될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 시스템(1300)은 몇몇 실시예에서 각각의 경로 세그먼트(1312a 내지 1312d)를 위한 독립적인 유체(1306) 제거(또는 "회수")를 제공한다. 도시된 바와 같이, 회수 장치(1340 내지 1346)는 각각 유체 경로(1312)의 세그먼트 상에 위치설정될 수도 있다. 보다 구체적으로, 회수 장치(1340)는 세그먼트(1312a) 상에 위치설정되고, 회수 장치(1342)는 세그먼트(1312b) 상에 위치설정되고, 회수 장치(1344)는 세그먼트(1312c) 상에 위치설정되며, 회수 장치(1346)는 세그먼트(1312d) 상에 위치설정된다.
도시된 실시예에서, 각각의 회수 장치(1340 내지 1346)는 상술된 회수 장치(340)와 동일한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있다. 따라서, 예컨대 각각의 회수 장치(1340 내지 1346)는 챔버 내부에 배치된 피스톤을 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 이들 회수 장치는 예컨대, 본 명세서에 개시된 회수 밸브(800 또는 1000)의 구성 및/또는 운용과 같이 상이한 구성 및/또는 운용을 각각 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 하나의 또는 양쪽 전극이 분리되어 간극이 경로(1312)를 따라 형성될 때, 차단 밸브(1320 내지 1326)는 세그먼트(1312a 내지 1312d)를 따르는 냉각제의 유동을 중단하도록 결합될 수도 있다. 회수 장치(1340 내지 1346) 중의 하나 이상은 세그먼트(1312a 내지 1312d)로부터 유체를 회수할 수도 있다. 차단 밸브(1320 내지 1326)는 냉각제가 세그먼트(1312a 내지 1312d)로 이동되는 것을 허용하기 않기 때문에, 냉각제는 간극으로부터 회수될 수도 있는데, 예컨대 회수 요소(1340)는 냉각제를 세그먼트(1312a)를 따라 간극으로부터 회수할 수도 있고 그리고 회수 요소(1344)는 냉각제를 세그먼트(1312b)를 따라 간극으로부터 회수할 수도 있는 것 등이다.
4개의 차단 밸브(1320 내지 1326)와 4개의 회수 장치(1340, 1346)가 여기에 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 밸브 및/또는 회수 장치가 사용될 수도 있음을 알아야 한다. 유사하게, 그런 밸브와 회수 장치는 유체 경로 상의 다른 곳에 위치설정될 수도 있다.
도 14a는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치(1440) 및 유동 센서(1460)를 포함하는 용접 전극(1402, 1404) 냉각용 유체 유동 시스템(1400)의 개략도이다. 시스템(1400)의 특징부들 중의 일부는 상술된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(202, 204), 회수 요소(742 내지 748) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다. 따라서, 회수 요소(1442 내지 1448)는 상술된 회수 요소(742 내지 748)와 동일한 또는 유사한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있다. 마찬가지로, 밸브(1420 내지 1424)도 상술된 밸브(720 내지 724)와 동일한 또는 유사한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있지만, 다른 실시예에서 밸브(1420 내지 1424)는 회수 요소(1442 내지 1448) 내에[예컨대, 개시된 바와 같이 회수 밸브(800) 내에] 포함될 수도 있다.
도 14a에서, 냉각제 공급부(1408)는 용접 전극(1402, 1404)을 각각 냉각하기 위해 냉각제(1406)를 경로(1412, 1414)를 따라 제공한다. 냉각제(1406)는 후속하여 냉각제 복귀부(1410)에 의해 수용될 수도 있다[몇몇 실시예에선, 냉각제 복귀부에서 냉각제(1406)는 재순환될 수도 있다]. 시스템(1400)은 [예컨대, 간극 또는 파손부가 경로(1412) 내에 검출되는 경우, 또는 전극(1402)의 계획된 제거 이전에] 경로(1412)를 따르는 냉각제(1406)의 유동을 조절할 수도 있는 밸브(1420, 1422)를 포함할 수도 있다. 유사하게, 시스템(1400)은 경로(1414)를 따르는 냉각제(1406)의 유동을 조절할 수도 있는 밸브(1424, 1426)를 포함할 수도 있다. 회수 요소(1442, 1444)는 예컨대, 간극 또는 파손부가 경로(712) 내에 검출되는 경우 또는 예정된 유지보수 이전에 냉각제(1406)를 회수 요소(1442, 1444) 내로 각각 인입할 수도 있다. 유사하게, 회수 요소(746, 748)는 경로(714) 내에 간극 또는 파손부가 존재하는 경우 또는 예정된 유지보수 이전에 냉각제(1406)를 회수 요소(1446, 1448) 내로 각각 인입할 수도 있다.
도 14a에 도시된 예에서, 양쪽 경로(1412, 1414)는 적어도 부분적으로 동일한 경로[즉, 공급로(1450)]를 따라 냉각제 공급부(1408)로부터 냉각제(1406)를 수용한다. 유사하게, 양쪽 경로(1412, 1414)는 냉각제(1406)를 적어도 부분적으로 동일한 경로[즉, 복귀로(1452)]를 따라 냉각제 복귀부(1410)에 제공한다.
다양한 실시예에서, 회수 요소(1442)는 밸브[예컨대, 밸브(1420)]와 전극(1402) 사이에 배치될 수도 있다. 유사하게, 회수 요소(1444)는 밸브[예컨대, 밸브(1422)]와 전극(1402) 사이에 배치될 수도 있다. 회수 요소(1446)는 밸브[예컨대, 밸브(1424)]와 전극(1404) 사이에 배치될 수도 있다. 회수 요소(1448)는 밸브[예컨대, 밸브(1426)]와 전극(1404) 사이에 배치될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 밸브(1420 내지 1424)와 회수 요소(1442 내지 1448), 및 이들의 부품(예컨대, 피스톤 등)은 유동 제어기(또는 "유동 프로세서")(1470)에 의해 운용 또는 제어될 수도 있다. 4개의 밸브(1422 내지 1424)와 회수 요소(1442 내지 1444)를 운용하는 유동 제어기(1470)가 여기에 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 유동 제어기(1470)는 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 밸브 및/또는 회수 요소를 운용할 수도 있다. 임의 개수의 유동 제어기 및/또는 액추에이터가 존재할 수도 있음을 알아야 한다. 몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1470)는 시스템(1400)에서 이격되어 있을 수도 있다.
도시된 실시예에서, 시스템(1400)은 하나 이상의 유동 센서(1460)를 포함할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 유동 센서(1460)는 복귀로(1452) 내에 위치설정될 수도 있지만, 다른 실시예는 유동 센서(1460)에 추가하여 또는 이 유동 센서 대신에 하나 이상의 다른 유동 센서를 포함할 수도 있다. 예컨대, 다른 실시예는 공급로(1450), 제1 전극 경로(1412) 및/또는 제2 전극 경로(1414) 내에 유동 센서(들)를 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 유동 센서(1460)는 복귀로(1452)를 통해 유동하는 액체 냉각제(1406)의 하나 이상의 유량(예컨대, 분당 12리터)을 검출할 수도 있다. 유동 센서(1460)는 예컨대, 복귀로(1452) 내에서의 저유동 상태를 검출할 수도 있는데, 이 저유동 상태는 냉각제의 불충분한 공급, 경로들 중의 하나 이상의 경로 내에서의 폐색, 오작동하는 밸브, 손실된 전극 등과 같은 시스템(1400)에서의 오작동을 나타낼 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1470)는 [예컨대, 센서(1460)로부터의] 센서 데이터 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 오작동을 검출할 수도 있다. 예컨대, 유동 제어기(1470) 또는 다른 관련된 장치(예컨대, 서버 또는 다른 프로세서)는 오작동을 나타낼 수도 있는 유량의 변화를 검출하기 위해 센서(1460) 데이터를 사전에 수집된 센서 데이터와 비교할 수도 있다. 유사하게, 유동 제어기는 센서(1460) 데이터를 임계값과 비교할 수도 있다. 예컨대, 검출된 유량이 미리 결정된 유량 미만으로 떨어진다면, 이는 오작동을 나타낼 수도 있다. 예시적인 유동 상태는 다음을 포함할 수도 있다:
불충분한 냉각제 공급: 검출된 유량이 미리 결정된 공급 임계율(threshold rate)보다 낮다면, 이는 불충분한 냉각제 공급을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 불충분한 냉각제 공급을 나타낼 수도 있다.
경로(예컨대, 전극 경로, 공급로, 복귀로 등) 내에서의 폐색: 검출된 유량이 미리 결정된 폐색 임계율보다 낮다면, 이는 경로들 중의 하나 이상이 폐색되었다는(또는 "막혔다는") 것을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 통로들 중의 하나 이상이 폐색되었다는 것을 나타낼 수도 있다.
밸브 및 회수 요소 오작동: 검출된 유량이 미리 결정된 값 임계율보다 낮다면, 이는 하나 이상의 오작동하는 밸브 및/또는 회수 요소를 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 하나 이상의 오작동하는 밸브를 나타낼 수도 있다.
손실된 전극: 검출된 유량이 미리 결정된 전극 임계율보다 낮다면, 이는 하나 이상의 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 하나 이상의 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1470)는 [예컨대, 센서(1460)에 의해 검출된] 센서 데이터 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 하나 이상의 동작 응답을 트리거링할 수도 있다. 예시적인 동작 응답은 다음을 포함할 수도 있다:
냉각제 유동 중단: 경로들 중의 하나 이상을 통한 냉각제 유동을 중단하기 위해 하나 이상의 밸브를 폐쇄한다. 예컨대, 냉각제 유동은 손실된 전극의 경우 중단되거나 또는 사실상 중단될 수도 있다.
액체 냉각제의 회수: 하나 이상의 관련된 회수 요소를 이용하여 경로들 중의 하나 이상으로부터 액체 냉각제를 회수한다.
유동 제어기가 오작동을 검출할 수도 있지만, 다른 실시예에선 다른 장치(예컨대, 서버 또는 다른 프로세서)가 유동 제어기(1470)에 추가하여 또는 이 유동 제어기 대신에 그런 기능을 수행할 수도 있음을 알아야 한다. 다양한 실시예에서, 각각의 밸브(1420, 1422, 1424 및/또는 1426)는 하나 이상의 유동 제어기를 공유할 수도 있다(또는 별개의 유동 제어기와 각각 관련될 수도 있다]. 유동 제어기(1470)는 예컨대, 오작동을 검출하고 그리고/또는 오작동에 응답하기 위해 임의 개수의 센서(예컨대, 이하에 기술된 유동 센서, 온도 센서 등)에 커플링될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 오작동의 검출시 유동 제어기(1470)는 서브세트의 밸브 및/또는 회수 요소를 제어할 수도 있다. 예컨대, [예컨대, 센서(1460)로부터의 센서 데이터에 기초하여] 경로(1412) 내에서의 오작동이 검출되는 경우, 유동 제어기(1470)는 냉각제(1406) 유동을 차단하기 위해 밸브(1420 및/또는 1422)를 가동할 수도 있다. [예컨대, 센서(1460)로부터의 센서 데이터에 기초하여] 경로(1414) 내에서의 오작동이 검출되는 경우, 유동 제어기(1470)는 냉각제(1406) 유동을 차단하기 위해 밸브(1424, 1426)를 가동할 수도 있다.
도 14b는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치(1440), 유동 센서(1462) 및 유동 센서(1462)를 포함하는 용접 전극(1402, 1404) 냉각용 유체 유동 시스템(1400)의 개략도이다.
유동 센서(1460)와 유사하게, 센서(1462)는 공급로(1450) 내로의 액체 냉각제(1406)의 유량을 검출할 수도 있다. 센서(1462)는 센서(1460)와 결합하여 다양한 오작동의 보다 정확한 검출을 제공할 수도 있다. 예컨대, 오작동을 나타낼 수도 있는 센서(1460)로부터의 데이터는 센서(1462)로부터의 대응하는 데이터로 확인될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1470)는 유동 센서(1460, 1462) 중의 하나 또는 양자 모두로부터의 센서 데이터, 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 오작동을 검출할 수도 있다. 상술된 유동 상태와 유사하게, 다양한 실시예에서 예시적인 유동 상태는 다음을 포함할 수도 있다:
불충분한 냉각제 공급: [예컨대, 센서(1462)에 의한] 공급로 내의 검출된 유량 및 [예컨대, 센서(1460)에 의한] 복귀로 내의 검출된 유량 양자 모두가 미리 결정된 임계율보다 낮다면, 이는 불충분한 냉각제 공급을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 공급로와 복귀로 양자 모두 내의 유량이 예컨대, [센서(1462 및/또는 1460)에 의한] 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 [예컨대, 센서(1462 및/또는 1460)에 의한] 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 불충분한 냉각제 공급을 나타낼 수도 있다.
경로(예컨대, 전극 경로, 공급로, 복귀로 등) 내에서의 폐색: [예컨대, 센서(1462)에 의한] 공급로 내의 검출된 유량 및 [예컨대, 센서(1460)에 의한] 복귀로 내의 검출된 유량 양자 모두가 미리 결정된 폐색 임계율보다 낮다면, 이는 경로들 중의 하나 이상이 폐색되었다는(또는 "막혔다는") 것을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 통로들 중의 하나 이상이 폐색되었다는 것을 나타낼 수도 있다.
밸브 및/또는 회수 요소 오작동: [예컨대, 센서(1462)에 의한] 공급로 내의 검출된 유량 및 [예컨대, 센서(1460)에 의한] 복귀로 내의 검출된 유량 양자 모두가 미리 결정된 값 임계율보다 낮다면, 이는 하나 이상의 오작동하는 밸브[예컨대, 밸브(1420 내지 1424) 및/또는 회수 요소[예컨대, 회수 요소(1442 내지 1448)]를 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 하나 이상의 오작동하는 밸브를 나타낼 수도 있다.
손실된 전극: [예컨대, 센서(1460)에 의한] 복귀로 내의 검출된 유량이 미리 결정된 폐색 임계율을 초과하는 만큼 [예컨대, 센서(1462)에 의한] 공급로 내의 검출된 유량보다 작다면, 이는 하나 이상의 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량의 차이가 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 증가된다면, 이는 하나 이상의 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1470)는 [예컨대, 센서(1460)에 의해 검출된] 센서 데이터 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 (예컨대, 상술된 바와 같은) 하나 이상의 동작 응답을 트리거링할 수도 있다.
도 14c는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치(1440), 유동 센서(1460, 1462) 및 추가적인 보조 장비(1454)를 포함하는 용접 전극(1402, 1404) 냉각용 유체 유동 시스템(1400)의 개략도이다.
몇몇 실시예에서, 보조 장비(1454)(예컨대, 변압기)를 위한 배관 탭에서의 유량은 센서(1460, 1462)에 의해 검출된 유량들 간의 차이에 기초하여 계산될 수도 있다. 이는 예컨대, 대체로 고가일 수 있는 보조 장비(1454)가 시스템(1400) 내에서의 부적절한 유동으로 인해 손상되지 않는다는 것을 보장하는데 도움을 줄 수도 있다.
도 15는 몇몇 실시예에 따른 오작동(예컨대, 적어도 하나의 부분적으로 분리된 전극, 막힌 경로 등)을 검출하여 이에 반응하도록 구성된 액체 냉각 시스템[예컨대, 액체 냉각 시스템(1400)]의 예시적인 운용을 예시하는 흐름도이다.
단계(1502 내지 1514)가 특정한 순서로 이하에 기술되어 있지만, 단계(1502 내지 1514)는 또한 다른 순서로 수행될 수도 있음을 알아야 한다. 각각의 단계(1502 내지 1514)는 또한 다른 단계(1502 내지 1514) 중의 하나 이상과 순차적으로, 연속적으로 및/또는 병렬적으로 수행될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 오작동에 대한 검출 및/또는 응답은 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 단계를 포함할 수도 있다.
단계(1502)에서, 제1 용접 전극[예컨대, 용접 전극(1402)]은 공급로[예컨대, 공급로(1450)]로부터 제1 전극 경로[예컨대, 전극 경로(1412)]를 통해 복귀로[예컨대, 복귀로(1452)]로 유동하는 액체 냉각제[예컨대, 냉각제(1406)]에 의해 냉각된다. 보다 구체적으로, 냉각제 공급부[예컨대, 공급부(1408)]는 액체 냉각제를 공급로를 통해 제1 전극 경로에 공급할 수도 있다. 제1 용접 전극은 제1 전극 경로 내에 포함되어 있기 때문에, 제1 전극은 유동하는 액체 냉각제에 의해 냉각된다.
단계(1504)에서, 제2 용접 전극[예컨대, 용접 전극(1404)]은 공급로로부터 제2 전극 경로[예컨대, 전극 경로(1414)]를 통해 복귀로로 유동하는 액체 냉각제에 의해 냉각된다. 보다 구체적으로, 냉각제 공급부는 액체 냉각제를 공급로를 통해 제2 전극 경로에 공급할 수도 있다. 제2 용접 전극은 제2 전극 경로 내에 포함되어 있기 때문에, 제2 전극은 유동하는 액체 냉각제에 의해 냉각된다.
단계(1506)에서, 공급로 내의 액체 냉각제의 공급 유량은 제1 유동 센서[예컨대, 유동 센서(1462)]에 의해 검출될 수도 있다. 단계(1508)에서, 복귀로 내의 액체 냉각제의 복귀 유량은 제2 유동 센서[예컨대, 유동 센서(1460)]에 의해 검출될 수도 있다.
단계(1510)에서, 하나 이상의 오작동(예컨대, 막힌 전극 경로, 하나 이상의 적어도 부분적으로 분리된 전극 등)이 검출된 복귀 유량과 검출된 공급 유량에 기초하여 결정될 수도 있다. 예컨대, 유동 제어기는 검출된 복귀 유량과 검출된 공급 유량을 비교할 수도 있는데, 검출된 복귀 유량이 검출된 공급 유량보다 작다면, 이는 오작동을 나타낼 수도 있다. 예컨대 상술된 바와 같은 다른 유동 상태도 시스템에서의 오작동을 결정하는데 이용될 수도 있다.
임의의 단계(1512)에서, 하나 이상의 오작동은 예컨대, 상술된 바와 같은 유동 상태에 기초하여 (예컨대, 유동 제어기에 의해) 식별될 수도 있다. 예컨대, 검출된 복귀 유량이 0의 파지티브 유동 또는 네거티브 유동(즉, 역류)에 근접한다면, 오작동은 분리된 또는 적어도 부분적으로 분리된 용접 전극으로 식별될 수도 있다.
단계(1514)에서, 동작 응답이 검출된 공급 유량과 검출된 복귀 유량에 기초하여 [예컨대, 유동 제어기(1470)에 의해] 트리거링될 수도 있다. 예컨대, 동작 응답은 상술된 바와 같이, 액체 냉각제 유동을 중단 또는 저감하기 위해 밸브[예컨대, 밸브(1420 내지 1420)]를 개방 또는 폐쇄하는 것, 하나 이상의 회수 요소[예컨대, 회수 요소(1442 내지 1448)]를 이용하여 액체 냉각제를 전극 경로로부터 회수하는 것 등을 포함할 수도 있다.
도 16a는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치(1640) 및 유동 센서(1664, 1666)를 포함하는 용접 전극(1602, 1604) 냉각용 유체 유동 시스템(1600)의 개략도이다. 시스템(1600)의 특징부들 중의 일부는 상술된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(1402, 1404), 전극 경로(1412, 1414) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다. 따라서, 예컨대 회수 요소(1642 내지 1648)와 밸브(1620 내지 1626)는 상술된 회수 요소(1442 내지 1448) 및 밸브(1420 내지 1426)와 동일한 또는 유사한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 밸브(1620 내지 1624)는 그 각각의 경로를 통해 유동하는 액체 냉각제의 유량을 조절할 수도 있는 비례 제어 밸브를 포함할 수도 있다. 예컨대, 밸브(1620 내지 1464)는 밸브를 폐쇄 위치를 향해 이동시킴으로써 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하고 그리고/또는 밸브를 개방 위치를 향해 이동시킴으로써 액체 냉각제의 유동을 증가시킬 수도 있다. 몇몇 실시예에서 밸브(1620 내지 1624)는 예컨대, 하나 이상의 유동 제어기, 액추에이터 및/또는 제어 장치(들)로부터의 신호 송신에 응답하여 폐쇄 위치, 개방 위치 및 부분적으로 폐쇄된 위치(들)[또는 부분적으로 개방된 위치(들)] 사이에서 각각 독립적으로 이동될 수도 있음을 알아야 한다.
도시된 실시예에서, 전극 경로(1612, 1614)는 유동 센서(1664, 1666)를 각각 포함한다. 상술된 센서(1460, 1462)와 유사하게, 센서(1664)는 전극 경로(1612)를 통해 유동하는 액체 냉각제(1606)의 유량을 검출할 수도 있으며, 센서(1666)는 전극 경로(1614)를 통해 유동하는 액체 냉각제(1606)의 유량을 검출할 수도 있다. 각각의 전극 경로에 대한 각 유동 센서는 예컨대, 오작동의 보다 정확한 검출 및/또는 식별을 허용하고 그리고/또는 각각의 전극 경로 내에서의 바람직한 유량을 유지하도록 비례 유동 제어기(들)[예컨대, 유동 제어기(1670)]로의 피드백을 위해 비례 제어 밸브[예컨대, 밸브(1620 내지 1624)]의 상대 위치의 식별을 제공할 수도 있다. 예컨대, 센서(1664)에서만의 유량의 갑작스런 변화는 용접 전극(1602)이 분리되었거나 또는 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 센서(1666)에서만의 유량의 갑작스런 변화는 용접 전극(1604)이 분리되었거나 또는 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 보다 구체적으로 유동 제어기(1670)는 유동 센서(1664, 1666) 중의 하나 또는 양자 모두로부터의 센서 데이터, 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 오작동을 검출할 수도 있다. 상술된 유동 상태와 유사하게, 다양한 실시예에서 예시적인 유동 상태는 다음을 포함할 수도 있다:
불충분한 냉각제 공급: [예컨대, 센서(1664, 1666)에 의해 검출된] 양쪽 전극 경로 내의 검출된 유량이 미리 결정된 공급 임계율보다 낮다면, 이는 불충분한 냉각제 공급을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 양쪽 전극 경로 내의 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 불충분한 냉각제 공급을 나타낼 수도 있다.
경로(예컨대, 전극 경로, 공급로, 복귀로 등) 내에서의 폐색: [예컨대, 센서(1664 또는 1666)에 의한] 전극 경로 내의 검출된 유량이 미리 결정된 폐색 임계율보다 낮다면, 이는 그 경로 내의 폐색을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 전극 경로 내의 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 그 경로 내의 폐색을 나타낼 수도 있다.
밸브 및/또는 회수 요소 오작동: [예컨대, 센서(1664 또는 1666)에 의한] 전극 경로 내의 검출된 유량이 미리 결정된 값 임계율보다 낮다면, 이는 하나 이상의 오작동하는 밸브[예컨대, 밸브(1420 내지 1424)] 및/또는 회수 요소[예컨대, 회수 요소(1442 내지 1448)]를 나타낼 수도 있다. 유사하게, 전극 경로 내의 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 그 경로 내의 하나 이상의 오작동하는 밸브 및/또는 회수 요소를 나타낼 수도 있다.
손실된 전극: [예컨대, 센서(1664 또는 1666)에 의해 검출된] 전극 경로 내의 검출된 유량이 미리 결정된 전극 임계율보다 낮다면, 이는 그 경로 내의 용접 전극이 분리되었거나 또는 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 유량이 예컨대, 하나 이상의 현재의 유동 센서 측정값과 하나 이상의 이전의 유동 센서 측정값으로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 저감된다면, 이는 그 경로 내의 용접 전극이 분리되었거나 또는 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1670)는 [예컨대, 센서(1666 및/또는 1666)에 의해 검출된] 센서 데이터 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 하나 이상의 동작 응답을 트리거링할 수도 있다. 예시적인 동작 응답은 다음을 포함할 수도 있다:
냉각제 유동 중단: 경로들 중의 하나 이상을 통한 냉각제 유동을 중단하기 위해 하나 이상의 밸브를 폐쇄한다. 예컨대, 냉각제 유동은 손실된 전극의 경우 또는 예정된 유지보수의 이전에 중단되거나 또는 사실상 중단될 수도 있다(유지보수를 위해 전극을 제거하기로 결정하는 것은 복귀로 상의 단일 센서로부터의 데이터에 응답하는 것이 아닐 수도 있다. 최신의 기술에선 개별 전극에 대하여 유량과 온도 양자 모두를 측정하는 능력을 갖는 것이 시스템의 진보된 개념일 수도 있다).
냉각제 유동 저감: 경로들 중의 하나 이상을 통한 냉각제 유동을 저감하기 위해 하나 이상의 밸브를 조절한다(예컨대, 부분적으로 폐쇄한다).
냉각제 유동 증가: 경로들 중의 하나 이상을 통한 냉각제 유동을 증가시키기 위해 하나 이상의 밸브를 조절한다(예컨대, 개방하거나 또는 부분적으로 개방한다).
액체 냉각제의 회수: 하나 이상의 관련된 회수 요소를 이용하여 경로들 중의 하나 이상으로부터 액체 냉각제를 회수한다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1670)는 회수 요소[예컨대, 회수 요소(1442 내지 1448)]를 제어할 수도 있다. 예컨대, 밸브(1620, 1622)가 냉각제(1606)의 유동을 차단한 후에, 유동 제어기는 회수 요소(1642, 1644, 1646 및/또는 1648)를 제어할 수도 있다. 유동 제어기는 서브세트의 회수 요소를 제어할 수도 있다. 예컨대, 경로(1612) 내에서의 오작동을 검출한 후에, 유동 제어기(1670)는 냉각제(1606)를 경로로부터 회수하기 위해 회수 요소(1642 및/또는 1644)를 제어할 수도 있다. 오작동이 수정되었다고[예컨대, 용접 전극(1602)이 교체되었다고] 감지하거나 명령을 받을 때, 유동 제어기(1670)는 냉각제를 경로로 다시 추진시키기 위해 회수 요소(1642 및/또는 1644)를 제어할 수도 있다. 유사하게, 경로(1614) 내에서의 오작동을 검출한 후에, 유동 제어기는 냉각제(1606)를 경로로부터 회수하기 위해 회수 요소(1646 및/또는 1648)를 제어할 수도 있다. 오작동이 수정되었다고 감지하거나 명령을 받을 때, 유동 제어기(1670)는 냉각제를 경로로 다시 추진시키기 위해 회수 요소(1446 및/또는 1448)를 제어할 수도 있다.
도 16b는 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치(1640)와 유동 센서(1662 내지 1666)를 포함하는 용접 전극(1602, 1604) 냉각용 유체 유동 시스템(1600)의 개략도이다.
몇몇 실시예에서, 공급로(1650)는 유동 센서(1662)를 포함할 수도 있다. 추가적인 센서(1662)는 예컨대, 시스템 오작동의 보다 정확한 검출 및/또는 식별을 제공할 수도 있다. 센서(1664, 1666)와 유사하게, 유동 센서(1662)는 공급로(1650) 내의 액체 냉각제(1606)의 유량을 검출할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 보다 구체적으로 유동 제어기(1670)는 유동 센서(1662 내지 1666)의 일부 또는 전부로부터의 센서 데이터, 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 오작동을 검출 및/또는 식별할 수도 있다. 예컨대, 어느 하나의 전극 경로 내의 센서에 의해 검출된 유량이 공급로 내의 센서에 의해 검출된 유량의 증가와 함께 감소된다면, 이는 오작동을, 예컨대 그 경로 내의 용접 전극이 분리되었거나 또는 적어도 부분적으로 분리되었다는 것을 나타낼 수도 있다. 다른 예시적인 유동 상태가 본 명세서에 개시되어 있다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1670)는 센서 데이터 및/또는 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 (예컨대, 상술된 바와 같은) 하나 이상의 동작 응답을 트리거링할 수도 있다.
도 17은 몇몇 실시예에 따른 회수 밸브 장치(1740), 유동 센서(1762 내지 1766) 및 온도 센서(1780 내지 1784)를 포함하는 용접 전극(1702, 1704) 냉각용 유체 유동 시스템(1700)의 개략도이다. 시스템(1700)의 특징부들 중의 일부는 상술된 대응하는 특징부[예컨대, 용접 전극(1402, 1404), 전극 경로(1412, 1414), 유동 센서(1462 내지 1466) 등]와 동일하거나 또는 상이할 수도 있음을 알아야 한다. 따라서, 예컨대 유동 센서(1762 내지 1766), 회수 요소(1742 내지 1748) 및 밸브(1720 내지 1726)는 상술된 유동 센서(1462 내지 1466), 회수 요소(1442 내지 1448) 및 밸브(1420 내지 1426)와 동일한 또는 유사한 구성 및/또는 운용을 가질 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 공급로(1750)는 유동 센서(1762) 및 온도 센서(1780)를 포함할 수도 있다. 유사하게, 전극 경로(1712, 1714)는 유동 센서(1764, 1766)를 각각 그리고 온도 센서(1782, 1784)를 각각 포함할 수도 있다. 3개의 유동 센서와 3개의 온도 센서가 여기에 도시되어 있지만, 이는 예시적인 것일 뿐 다른 실시예는 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 유동 및/또는 온도 센서를 가질 수도 있음을 알아야 한다.
몇몇 실시예에서, 온도 센서(1780 내지 1784)는 그 각각의 경로를 통해 유동하는 액체 냉각제(1706)의 온도를 검출할 수도 있다. 이는 예컨대, 액체 냉각제(1706)의 미리 결정된 온도, 예컨대 전극(1702, 1704)에 유입되고 그리고 이 전극을 빠져나가는 냉각제를 위한 최적의 차등 온도(differential temperature)를 유지하는데 그리고/또는 미리 결정된 임계치를 초과하는 차등 온도의 검출에 의해 시스템(1700) 부품에 대한 손상을 방지하는데 도움을 줄 수도 있다. 다양한 실시예에서, 유동 센서(1762 내지 1766)와 온도 센서(1780 내지 1784)를 조합함으로써, 유동 제어기(1770)는 검출된 온도(들) 및 유량(들)에 기초하여 열전달률을 결정할 수 있는데, 이는 예컨대, 시스템 고장(예컨대, 전극 고장)을 예측하는데 도움을 주거나 또는 용접 상태를 최적화하는데 즉, 용접 전극 전류 및/또는 사이클 시간을 조절하는데 도움을 줄 수도 있다.
다양한 실시예에서, 유동 제어기(1770)는 측정된 온도 및/또는 유동 센서 데이터, 및 하나 이상의 유동 상태에 기초하여 하나 이상의 동작 응답을 트리거링할 수도 있다. 예시적인 유동 상태는 다음을 포함할 수도 있다:
열전달률: 열전달률이 열전달 임계값을 초과한다면, 이는 시스템에서의 기존의 오작동 또는 예측되는 오작동(예컨대, 용접 전극이 초과 온도에서 운용될 수도 있는 이유로 인한 용접 전극 고장)을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 열전달률이 예컨대, 하나 이상의 현재의 열전달률과 하나 이상의 이전의 열전달률로 나타내지는 적어도 미리 결정된 양만큼 변화(예컨대, 증가)된다면, 이는 시스템에서의 기존의 오작동 또는 예측되는 오작동을 나타낼 수도 있다.
액체 냉각제 온도: 경로를 통해 유동하는 액체 냉각제의 검출된 온도(예컨대, 절대 온도 또는 차등 온도)가 임계 온도를 초과한다면, 이는 기존의 오작동 또는 예측되는 오작동을 나타낼 수도 있다. 유사하게, 검출된 온도가, 예컨대 하나 이상의 현재의 온도와 하나 이상의 이전의 온도로 나타내지는 적어도 미리 결정된 온도만큼 증가 또는 감소된다면, 이는 시스템에서의 기존의 오작동 또는 예측되는 오작동을 나타낼 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 유동 제어기(1770)는 검출된 센서 데이터 및/또는 유동 상태(들)에 기초하여 동작 응답을 트리거링할 수도 있다. 예시적인 동작 응답은 예컨대, 공급부(1708)에서의 온도를 낮춤으로써 온도를 미리 결정된 임계치로 조절하는 것, 액체 냉각제(1706)의 유량(들)에 영향을 미치기 위해 밸브(1720 내지 1724)를 조절하는 것 등을 포함할 수도 있다. 추가적인 동작 응답(예컨대, 액체 냉각제를 회수하는 것)은 상술되어 있다.
도 18은 몇몇 실시예에 따른 유동 센서[예컨대, 유동 센서(1762 내지 1766)] 및 온도 센서[예컨대, 온도 센서(1780 내지 1784)]를 포함하는 액체 냉각 시스템[예컨대, 액체 냉각 시스템(1700)]의 예시적인 운용을 예시하는 흐름도이다.
단계(1802 내지 1812)가 특정한 순서로 이하에 기술되어 있지만, 단계(1802 내지 1812)는 또한 다른 순서로 수행될 수도 있음을 알아야 한다. 각각의 단계(1802 내지 1812)는 또한 다른 단계(1802 내지 1812) 중의 하나 이상과 순차적으로, 연속적으로 및/또는 병렬적으로 수행될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 단계가 포함될 수도 있다.
단계(1802)에서, 제1 용접 전극[예컨대, 용접 전극(1702)]은 공급로[예컨대, 공급로(1750)]로부터 제1 전극 경로[예컨대, 전극 경로(1712)]를 통해 복귀로[예컨대, 복귀로(1752)]로 유동하는 액체 냉각제[예컨대, 냉각제(1706)]에 의해 냉각된다. 보다 구체적으로, 냉각제 공급부[예컨대, 공급부(1708)]는 액체 냉각제를 공급로를 통해 제1 전극 경로에 공급할 수도 있다. 제1 용접 전극은 제1 전극 경로 내에 포함되어 있기 때문에, 제1 전극은 유동하는 액체 냉각제에 의해 냉각된다.
단계(1804)에서, 제2 용접 전극[예컨대, 용접 전극(1704)]은 공급로로부터 제2 전극 경로[예컨대, 전극 경로(1714)]를 통해 복귀로로 유동하는 액체 냉각제에 의해 냉각된다. 보다 구체적으로, 냉각제 공급부는 액체 냉각제를 공급로를 통해 제2 전극 경로에 공급할 수도 있다. 제2 용접 전극은 제2 전극 경로 내에 포함되어 있기 때문에, 제2 전극은 유동하는 액체 냉각제에 의해 냉각된다.
단계(1806)에서, 공급로 내의 액체 냉각제의 제1 유량은 제1 유동 센서[예컨대, 유동 센서(1762)]에 의해 검출될 수도 있다. 유사하게, 제1 전극 경로 내의 액체 냉각제의 제2 유량은 제2 유동 센서[예컨대, 유동 센서(1764)]에 의해 검출될 수도 있으며, 제2 전극 경로 내의 액체 냉각제의 제3 유량은 제3 유동 센서[예컨대, 유동 센서(1766)]에 의해 검출될 수도 있다.
단계(1808)에서, 공급로 내의 액체 냉각제의 제1 온도는 제1 온도 센서[예컨대, 유동 센서(1780)]에 의해 검출될 수도 있다. 유사하게, 제1 전극 경로 내의 액체 냉각제의 제2 온도는 제2 온도 센서[예컨대, 온도 센서(1782)]에 의해 검출될 수도 있으며, 제2 전극 경로 내의 액체 냉각제의 제3 온도는 제3 온도 센서[예컨대, 온도 센서(1784)]에 의해 검출될 수도 있다.
단계(810)에서, 하나 이상의 잠재적인 오작동이 검출된 온도 및/또는 검출된 유량의 일부 또는 전부에 기초하여 [예컨대, 유동 제어기(1770)에 의해] 결정될 수도 있다. 예컨대, 유동 제어기는 검출된 온도와 유량에 기초하여 열전달률을 계산할 수도 있다. 유동 제어기는 후속하여 열전달률과 임계 전달률을 비교할 수도 있는데, 열전달률이 임계 전달률을 초과한다면 유동 제어기는 오작동(예컨대, 전극 고장)을 예측할 수도 있다. 유사하게, 유동 제어기는 현재의 열전달률과 이전의 열전달률을 비교할 수도 있는데, 그 차이가 미리 결정된 양을 초과한다면 유동 제어기는 오작동을 예측할 수도 있다.
단계(1812)에서, 하나 이상의 동작 응답이 검출된 센서 데이터 및/또는 잠재적인 오작동에 기초하여 (예컨대, 유동 제어기에 의해) 트리거링될 수도 있다. 예컨대, 유동 제어기는 전극 경로를 통한 냉각제의 유동을 중단하기 위해 하나 이상의 밸브[예컨대, 밸브(1720 내지 1726)]를 폐쇄하고 그리고/또는 [예컨대, 회수 요소(1742 내지 1748)를 통해] 액체 냉각제를 전극 경로로부터 회수할 수도 있다.
예시적인 개수의 유동 센서와 온도 센서가 여기에 도시되고 개시되어 있지만, 다른 실시예는 더 많은 또는 더 적은 개수의 그런 센서를 포함할 수 있음을 알아야 한다. 예컨대, 하나 이상의 유동 센서 및/또는 온도 센서가 공급로, 복귀로, 제1 전극 경로 및/또는 제2 전극 경로 각각에 포함될 수도 있다.
상술된 실시예에서 기술된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 전극은 다양한 이유로 적어도 부분적으로 분리될 수도 있음을 또한 알아야 한다. 예컨대, 하나 이상의 전극은 예정된 유지보수를 대비하여 또는 하나 이상의 전극의 고장에 응답하여 분리될 수도 있다.
본 발명(들)은 예시적인 실시예를 참조하여 상술되어 있다. 본 발명(들)의 더 넓은 범주를 벗어나지 않고 다양한 변경예가 이루어지고 그리고 다른 실시예가 이용될 수 있음이 통상의 기술자에겐 명백할 것이다. 따라서, 예시적인 실시예에 대한 그런 변경예와 다른 변경예는 본 발명(들)에 포함되는 것이다.

Claims (44)

  1. 용접 장치의 복수의 용접 전극을 냉각하기 위한 액체 냉각 시스템이며,
    공급로와,
    복귀로와,
    상기 공급로와 복귀로 사이의 제1 전극 냉각제 경로로서, 제1 전극 냉각제 경로는 공급로로부터 제1 전극 냉각제 경로를 통해 복귀로로 유동하는 액체 냉각제로 제1 용접 전극을 냉각하도록 구성되고, 공급로와 제1 용접 전극 사이에 제1 공급측 세그먼트를 가지며, 제1 용접 전극과 복귀로 사이에 제1 복귀측 세그먼트를 갖는, 제1 전극 냉각제 경로와,
    상기 공급로와 복귀로 사이의 제2 전극 냉각제 경로로서, 제2 전극 냉각제 경로는 공급로로부터 제2 전극 냉각제 경로를 통해 복귀로로 유동하는 액체 냉각제로 제2 용접 전극을 냉각하도록 구성되고, 공급로와 제2 용접 전극 사이에 제2 공급측 세그먼트를 가지며, 제2 용접 전극과 복귀로 사이에 제2 복귀측 세그먼트를 갖는, 제2 전극 냉각제 경로와,
    공급로를 제1 공급측 세그먼트 및 제2 공급측 세그먼트에 커플링하는 제1 y- 커넥터와,
    제1 복귀측 세그먼트 및 제2 복귀측 세그먼트를 복귀로에 커플링하는 제2 y- 커넥터와,
    상기 제1 용접 전극 또는 제2 용접 전극이 적어도 부분적으로 분리될 때, 공급로로부터 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나를 통한 액체 냉각제의 유동을 중단 또는 저감하도록 그리고 복귀로로부터 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나를 통한 액체 냉각제의 역류를 중단 또는 저감하도록 구성되는 3개 이상의 밸브로서, 3개 이상의 밸브 중의 적어도 하나의 밸브는 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중 하나 내에 커플링되는, 3개 이상의 밸브와,
    상기 제1 용접 전극 또는 제2 용접 전극 중의 적어도 하나가 적어도 부분적으로 분리될 때 형성된 간극으로부터 멀어지게 액체 냉각제의 적어도 일부를 인출하는데 충분한 흡인력을 발생시키도록 구성되는 제1 회수 장치와,
    상기 제1 용접 전극 또는 제2 용접 전극 중 적어도 하나가 적어도 부분적으로 분리된 것을 검출할 때 제1 회수 장치가 흡인력 발생의 개시를 야기하도록 구성된 제어기
    를 포함하는, 액체 냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 3개 이상의 밸브는 공급로 내의 제1 밸브, 복귀로 내의 제2 밸브, 및 제1 전극 냉각제 경로 내의 제3 밸브를 포함하며,
    상기 제1 회수 장치는 공급로, 복귀로, 제1 전극 냉각제 경로, 또는 제2 전극 냉각제 경로 내에 커플링되는, 액체 냉각 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 3개 이상의 밸브는 제1 전극 냉각제 경로 내의 제1 밸브, 제2 전극 냉각제 경로 내의 제2 밸브, 및 공급로 또는 복귀로 내의 제3 밸브를 포함하며,
    상기 제1 회수 장치는 공급로, 복귀로 또는 제1 전극 냉각제 경로 내에 커플링되는, 액체 냉각 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 3개 이상의 밸브는 제1 공급측 세그먼트 내의 제1 밸브, 제1 복귀측 세그먼트 내의 제2 밸브, 제2 공급측 세그먼트 내의 제3 밸브, 및 제2 복귀측 세그먼트 내의 제4 밸브를 포함하며,
    상기 제1 회수 장치는 제1 전극 냉각제 경로 내에 커플링되고, 제2 회수 장치가 제2 전극 냉각제 경로 내에 커플링되는, 액체 냉각 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 회수 장치는 제1 용접 전극과 제1 밸브 사이에서 제1 공급측 세그먼트 내에 커플링되며,
    상기 제1 용접 전극과 제2 밸브 사이에서 제1 복귀측 세그먼트 내에 커플링되는 제2 회수 장치, 제2 용접 전극과 제3 밸브 사이에서 제2 공급측 세그먼트 내에 커플링되는 제3 회수 장치, 및 제2 용접 전극과 제4 밸브 사이에서 제2 복귀측 세그먼트 내에 커플링되는 제4 회수 장치를 더 포함하는, 액체 냉각 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 제1 회수 장치 내로 인입될 수도 있는 액체 냉각제의 체적은 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중 적어도 하나 내의 냉각제의 총 체적보다 작으며,
    제1 용접 전극에 인접한 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 용접 전극에 인접한 제2 전극 냉각제 경로 중 적어도 하나의 단면적은 액체 냉각제의 표면 장력이 제1 회수 장치 내로 인입되지 않은 액체 냉각제의 누설을 방지하는 것을 허용할 만큼 충분히 작은, 액체 냉각 시스템.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제1 밸브는 제1 복귀측 세그먼트 내에 커플링되고, 제2 밸브는 제2 복귀측 세그먼트 내에 커플링되며, 제3 밸브는 공급로 내에 커플링되는, 액체 냉각 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제1 밸브는 제1 공급측 세그먼트 내에 커플링되고, 제2 밸브는 제2 공급측 세그먼트 내에 커플링되며, 제3 밸브는 복귀로 내에 커플링되는, 액체 냉각 시스템.
  9. 제3항에 있어서, 제1 회수 장치 내로 인입될 수도 있는 액체 냉각제의 체적은 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중 적어도 하나 내의 냉각제의 총 체적보다 작으며,
    제1 용접 전극에 인접한 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 용접 전극에 인접한 제2 전극 냉각제 경로 중 적어도 하나의 단면적은 액체 냉각제의 표면 장력이 제1 회수 장치 내로 인입되지 않은 액체 냉각제의 누설을 방지하는 것을 허용할 만큼 충분히 작은, 액체 냉각 시스템.
  10. 제4항에 있어서, 제1 회수 장치 내로 인입될 수도 있는 액체 냉각제의 체적은 제1 전극 냉각제 경로 내의 냉각제의 총 체적보다 작으며,
    제1 용접 전극에 인접한 제1 전극 냉각제 경로의 단면적은 액체 냉각제의 표면 장력이 제1 회수 장치 내로 인입되지 않은 액체 냉각제의 누설을 방지하는 것을 허용할 만큼 충분히 작은, 액체 냉각 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제1 회수 장치는 공급로, 제1 공급측 세그먼트, 또는 제2 공급측 세그먼트 내에 커플링되는, 액체 냉각 시스템..
  12. 제8항에 있어서, 상기 제1 회수 장치는 복귀로, 제1 복귀측 세그먼트, 또는 제2 복귀측 세그먼트 내에 커플링되는, 액체 냉각 시스템.
  13. 용접 장치의 복수의 용접 전극을 냉각하는 방법이며,
    액체 냉각제가 제1 용접 전극을 냉각하기 위해 제1 전극 냉각제 경로로 그리고 제2 용접 전극을 냉각하기 위해 제2 전극 냉각제 경로로 공급로를 통해 유동하는 것을 허용하는 단계로서, 제1 전극 냉각제 경로는 공급로와 제1 용접 전극 사이의 제1 공급측 세그먼트 및 제1 용접 전극과 복귀로 사이의 제1 복귀측 세그먼트를 가지며, 제2 전극 냉각제 경로는 공급로와 제2 용접 전극 사이의 제2 공급측 세그먼트 및 제2 용접 전극과 복귀로 사이의 제2 복귀측 세그먼트를 갖고, 공급로는 제1 공급측 세그먼트 및 제2 공급측 세그먼트에 커플링되고, 제1 복귀측 세그먼트 및 제2 복귀측 세그먼트는 복귀로에 커플링되는, 단계와,
    상기 공급로로부터 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나를 통한 액체 냉각제의 유동을 그리고 복귀로로부터 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나를 통한 액체 냉각제의 역류를 중단 또는 저감하기 위해 3개 이상의 밸브를 가동하는 단계로서, 3개 이상의 밸브 중의 적어도 하나의 밸브는 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중 하나 내에 커플링되는, 단계와,
    상기 제1 용접 전극 또는 제2 용접 전극 중 하나가 적어도 부분적으로 분리될 때 형성된 간극으로부터 멀어지게 액체 냉각제의 적어도 일부를 인출하는데 충분한 흡인력을 발생시키는 단계로서, 흡인력을 발생시키는 것은 제1 용접 전극 또는 제2 용접 전극 중 적어도 하나가 적어도 부분적으로 분리되는 것을 검출할 때 개시되는, 단계
    를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 3개 이상의 밸브는 공급로 내의 제1 밸브, 복귀로 내의 제2 밸브, 및 제1 전극 냉각제 경로 내의 제3 밸브를 포함하며,
    상기 흡인력은 제1 회수 장치에 의해 발생되고, 상기 제1 회수 장치는 공급로, 복귀로, 제1 전극 냉각제 경로, 또는 제2 전극 냉각제 경로 내에 커플링되는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 제1 회수 장치 내로 인입될 수도 있는 액체 냉각제의 체적은 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나 내의 냉각제의 총 체적보다 작으며,
    제1 용접 전극에 인접한 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 용접 전극에 인접한 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나의 단면적은 액체 냉각제의 표면 장력이 제1 회수 장치 내로 인입되지 않은 액체 냉각제의 누설을 방지하는 것을 허용할 만큼 충분히 작은, 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 3개 이상의 밸브는 제1 전극 냉각제 경로 내의 제1 밸브, 제2 전극 냉각제 경로 내의 제2 밸브, 및 공급로 또는 복귀로 내의 제3 밸브를 포함하며,
    상기 흡인력은 제1 회수 장치에 의해 발생되고, 상기 제1 회수 장치는 공급로, 복귀로 또는 제1 전극 냉각제 경로 내에 커플링되는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 밸브는 제1 복귀측 세그먼트 내에 커플링되고, 제2 밸브는 제2 복귀측 세그먼트 내에 커플링되며, 제3 밸브는 공급로 내에 커플링되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 회수 장치는 공급로, 제1 공급측 세그먼트, 또는 제2 공급측 세그먼트 내에 커플링되는, 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제1 밸브는 제1 공급측 세그먼트 내에 커플링되고, 제2 밸브는 제2 공급측 세그먼트 내에 커플링되며, 제3 밸브는 복귀로 내에 커플링되는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 회수 장치는 복귀로, 제1 복귀측 세그먼트, 또는 제2 복귀측 세그먼트 내에 커플링되는, 방법.
  21. 제16항에 있어서, 제1 회수 장치 내로 인입될 수도 있는 액체 냉각제의 체적은 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나 내의 냉각제의 총 체적보다 작으며,
    제1 용접 전극에 인접한 제1 전극 냉각제 경로 또는 제2 용접 전극에 인접한 제2 전극 냉각제 경로 중의 적어도 하나의 단면적은 액체 냉각제의 표면 장력이 제1 회수 장치 내로 인입되지 않은 액체 냉각제의 누설을 방지하는 것을 허용할 만큼 충분히 작은, 방법.
  22. 제13항에 있어서, 상기 3개 이상의 밸브는 제1 공급측 세그먼트 내의 제1 밸브, 제1 복귀측 세그먼트 내의 제2 밸브, 제2 공급측 세그먼트 내의 제3 밸브, 및 제2 복귀측 세그먼트 내의 제4 밸브를 포함하며,
    상기 흡인력은 제1 회수 장치 및 제2 회수 장치에 의해 발생되고, 상기 제1 회수 장치는 제1 전극 냉각제 경로 내에 커플링되고, 상기 제2 회수 장치는 제2 전극 냉각제 경로 내에 커플링되는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 회수 장치는 제1 용접 전극과 제1 밸브 사이에서 제1 공급측 세그먼트 내에 커플링되고, 상기 제2 회수 장치는 상기 제1 용접 전극과 제2 밸브 사이에서 제1 복귀측 세그먼트 내에 커플링되며,
    제2 용접 전극과 제3 밸브 사이에서 제2 공급측 세그먼트 내에 커플링되는 제3 회수 장치, 및 제2 용접 전극과 제4 밸브 사이에서 제2 복귀측 세그먼트 내에 커플링되는 제4 회수 장치를 더 포함하는, 방법.
  24. 제22항에 있어서, 제1 회수 장치 내로 인입될 수도 있는 액체 냉각제의 체적은 제1 전극 냉각제 경로 내의 냉각제의 총 체적보다 작으며,
    제1 용접 전극에 인접한 제1 전극 냉각제 경로의 단면적은 액체 냉각제의 표면 장력이 제1 회수 장치 내로 인입되지 않은 액체 냉각제의 누설을 방지하는 것을 허용할 만큼 충분히 작은, 방법.
  25. 회수 밸브 장치이며,
    챔버, 제1 개구 및 제2 개구를 갖는 하우징과,
    상기 챔버 내의 밸브 요소로서, 밸브 요소가 개방될 때 액체 냉각제가 제1 개구 및 제2 개구를 통과하는 것을 가능케 하도록 구성되고 그리고 밸브 요소가 폐쇄될 때 제1 개구 및 제2 개구를 통한 액체 냉각제의 유동을 사실상 중단시키도록 구성되는, 밸브 요소와,
    상기 챔버 내의 회수 피스톤으로서, 회수 피스톤은 챔버 내에서 제1 위치로부터 제2 위치로 제3 위치로 이동되도록 구성되고, 회수 피스톤이 제1 위치에 있을 때 밸브 요소를 개방시키도록 구성되고, 회수 피스톤이 제2 위치에 있을 때 밸브 요소를 폐쇄시키도록 구성되며, 회수 피스톤이 제2 위치로부터 제3 위치를 향해 이동될 때 제2 개구에 연결된 액체 냉각제 경로로부터 제2 개구를 통해 챔버 내로 액체 냉각제를 인출하기 위해 챔버 내에 흡인력을 야기하도록 구성되는, 회수 피스톤과,
    액체 냉각제 경로에 제공된 제거 가능한 용접 전극의 적어도 부분적 분리를 검출할 때 제2 위치로부터 제3 위치를 향해 회수 피스톤의 이동을 야기하도록 구성되는 제어기
    를 포함하는, 회수 밸브 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 밸브 요소는 스프링과 실링 요소를 포함하며, 스프링은 폐쇄된 밸브 요소를 편향시키기 위해 실링 요소의 제1 측부에 힘을 인가하도록 구성되는, 회수 밸브 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 회수 피스톤은 실링 요소의 제2 측부에 힘을 인가함으로써 밸브 요소가 개방되는 것을 야기하도록 구성되는, 회수 밸브 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 실링 요소의 제2 측부와 회수 피스톤에 접촉되도록 구성되는 유지 핀을 더 포함하는, 회수 밸브 장치.
  29. 제25항에 있어서, 상기 회수 피스톤을 제1, 제2 및 제3 위치 사이에서 이동시키기 위해 회수 피스톤에 커플링되는 액추에이터를 더 포함하는, 회수 밸브 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 액추에이터는 제1 개구 또는 제2 개구를 통해 유동하는 액체 냉각제의 압력 또는 유량의 변화에 기초하여 트리거링되는, 회수 밸브 장치.
  31. 제25항에 있어서, 상기 회수 피스톤은 회수 피스톤이 제3 위치로부터 제2 위치를 향해 이동될 때 액체 냉각제를 챔버 외부로 추진시키도록 구성되는, 회수 밸브 장치.
  32. 방법이며,
    밸브 요소를 개방하기 위해 회수 밸브 장치의 하우징의 챔버 내부에 배치된 회수 피스톤을 제1 위치로 이동시키는 단계와,
    상기 밸브 요소가 개방되어 있는 동안, 액체 냉각제를 액체 냉각제 유입구 경로로부터 하우징 내의 유입구 개구를 통해 챔버 내로 수용하는 단계와,
    상기 밸브 요소가 개방되어 있는 동안, 액체 냉각제를 챔버로부터 하우징 내의 유출구 개구를 통해 액체 냉각제 유출구 경로로 진행시키는 단계와,
    상기 밸브 요소를 폐쇄하여 유입구 개구로부터 유출구 개구로의 액체 냉각제의 유동을 중단시키기 위해 회수 피스톤을 제2 위치로 이동시키는 단계와,
    액체 냉각제 유입구 경로 및 액체 냉각제 유출구 경로 중 하나에 제공된 제거 가능한 용접 전극이 교체되거나 적어도 부분적으로 분리될 때, 상기 액체 냉각제를 액체 냉각제 유입구 경로 및 액체 냉각제 유출구 경로 중 하나로부터 챔버 내로 인출하기 위해 챔버 내에 흡인력을 야기하도록 회수 피스톤을 제3 위치를 향해 이동시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 밸브 요소는 스프링과 실링 요소를 포함하고,
    폐쇄된 밸브 요소를 편향시키기 위해 실링 요소의 제1 측부에 힘을 인가하도록 스프링을 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 회수 피스톤을 제1 위치로 이동시키는 단계는 실링 요소의 제2 측부에 힘을 인가하는 단계를 포함하는, 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 회수 피스톤을 제1 위치로 이동시키는 단계는 실링 요소의 제2 측부에 힘을 인가하기 위해 유지 핀을 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  36. 제32항에 있어서, 상기 회수 피스톤을 제1, 제2 및 제3 위치 사이에서 이동시키기 위해 회수 피스톤에 커플링된 액추에이터를 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 액체 냉각제 유입구 경로 또는 액체 냉각제 유출구 경로를 통해 유동하는 액체 냉각제의 압력 또는 유량의 변화를 검출하고 그리고 이런 검출에 기초하여 액추에이터를 트리거링시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  38. 제32항에 있어서, 상기 액체 냉각제를 챔버의 외부로 추진시키기 위해 회수 피스톤을 제3 위치로부터 제2 위치를 향해 이동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  39. 회수 밸브 장치이며,
    밸브 챔버 및 제1 개구를 갖는 밸브 하우징과,
    회수 챔버, 액체 냉각제가 밸브 챔버로부터 회수 챔버 내로 진행하는 것을 허용하도록 구성되는 제2 개구, 및 제3 개구를 갖는 회수 하우징과,
    상기 밸브 챔버 내의 밸브 요소로서, 밸브 요소가 개방될 때 액체 냉각제가 제1, 제2 및 제3 개구를 통과하는 것을 가능케 하도록 구성되고 그리고 밸브 요소가 폐쇄될 때 제1, 제2 및 제3 개구를 통한 액체 냉각제의 유동을 사실상 중단시키도록 구성되는, 밸브 요소와,
    상기 회수 챔버 내의 회수 피스톤으로서, 회수 피스톤은 회수 챔버 내에서 제1 위치로부터 제2 위치로 제3 위치로 이동되도록 구성되고, 회수 피스톤이 제1 위치에 있을 때 밸브 요소를 개방시키도록 구성되고, 회수 피스톤이 제2 위치에 있을 때 밸브 요소를 폐쇄시키도록 구성되며, 회수 피스톤이 제2 위치로부터 제3 위치를 향해 이동될 때 제3 개구에 연결된 액체 냉각제 경로로부터 제3 개구를 통해 회수 챔버 내로 액체 냉각제를 인출하기 위해 회수 챔버 내에 흡인력을 야기하도록 구성되는, 회수 피스톤과,
    액체 냉각제 경로에 제공된 제거 가능한 용접 전극의 적어도 부분적 분리를 검출할 때 제2 위치로부터 제3 위치를 향해 회수 피스톤의 이동을 야기하도록 구성되는 제어기
    를 포함하는, 회수 밸브 장치.
  40. 제39항에 있어서, 상기 밸브 요소는 스프링과 실링 요소를 포함하고, 스프링은 개방된 또는 폐쇄된 밸브 요소를 편향시키기 위해 실링 요소의 제1 측부에 힘을 인가하도록 구성되는, 회수 밸브 장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 회수 피스톤은 실링 요소의 제2 측부에 힘을 인가함으로써 밸브 요소가 개방 또는 폐쇄되는 것을 야기하도록 구성되는, 회수 밸브 장치.
  42. 제39항에 있어서, 상기 회수 피스톤을 제1, 제2 및 제3 위치 사이에서 이동시키기 위해 회수 피스톤에 커플링되는 액추에이터를 더 포함하는, 회수 밸브 장치.
  43. 제42항에 있어서, 상기 액추에이터는 제1 개구 또는 제3 개구를 통해 유동하는 액체 냉각제의 압력 또는 유량의 변화에 기초하여 트리거링되는, 회수 밸브 장치.
  44. 제39항에 있어서, 상기 회수 피스톤은 회수 피스톤이 제3 위치로부터 제2 위치를 향해 이동될 때 액체 냉각제를 회수 챔버 외부로 추진시키도록 구성되는, 회수 밸브 장치.
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