KR102304172B1 - 다중질소 연속공급 장치 및 방법 - Google Patents

다중질소 연속공급 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102304172B1
KR102304172B1 KR1020190166147A KR20190166147A KR102304172B1 KR 102304172 B1 KR102304172 B1 KR 102304172B1 KR 1020190166147 A KR1020190166147 A KR 1020190166147A KR 20190166147 A KR20190166147 A KR 20190166147A KR 102304172 B1 KR102304172 B1 KR 102304172B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nitrogen
control valve
concentration
generator
nitrogen generator
Prior art date
Application number
KR1020190166147A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210074952A (ko
Inventor
박천완
손재용
최동수
김용훈
김진세
이수장
Original Assignee
대한민국
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국 filed Critical 대한민국
Priority to KR1020190166147A priority Critical patent/KR102304172B1/ko
Publication of KR20210074952A publication Critical patent/KR20210074952A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102304172B1 publication Critical patent/KR102304172B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
    • C01B21/0405—Purification or separation processes
    • C01B21/0433—Physical processing only
    • C01B21/0438—Physical processing only by making use of membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Storage Of Fruits Or Vegetables (AREA)

Abstract

본 발명은, 다중질소 연속공급 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기체농도를 연속적으로 공급할 경우 기체농도의 제어를 빠르게 완료할 수 있으며, 질소발생기의 기계효율을 증가시킬 수 있는 기술에 관한 것이다. 본 발명은, 상기 질소를 발생시키며, 압축 공기의 압력이 일정할 경우 공급되는 유량에 따라 질소의 농도를 다르게 발생시키는 질소 발생기; 상기 질소 발생기의 외부의 외기 온도를 기반으로 상기 질소 발생기에 공급되는 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하도록 상기 질소 발생기의 유로 상에 설치되는 압력 조절 밸브; 및 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하는 유량 조절 밸브를 포함하고, 상기 질소를 연속적으로 공급하기 위해 상기 외기 온도를 고려하여 상기 압력 조절 밸브 또는 상기 유량 조절 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중질소 연속공급 장치 및 방법을 제공한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 질소발생기가 CA저장고에서 요구하는 기체농도를 연속적으로 공급하여 CA저장고의 기체농도제어를 빠르게 완료할 수 있으며, 질소발생기의 기계효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

다중질소 연속공급 장치 및 방법{MULTIPLE NITROGEN CONCENTRATION CONTINUOUS SUPPLY UNIT AND ITS CONTROL METHOD}
본 발명은, 다중질소 연속공급 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기체농도를 연속적으로 공급할 경우 기체농도의 제어를 빠르게 완료할 수 있으며, 질소발생기의 기계 효율을 증가시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 이산화탄소 기체 전처리는 농산물 수확 후 농산물의 성숙 지연과 미생물에 의한 부패방지를 위하여 수행되는 것으로서, 화학 약제처리에 비하여 잔류물이 없고 이산화탄소 기체의 경우 독성이 없어 친환경적으로 농산물의 전처리를 할 수 있는 것이다.
통상의 채소 저장 창고는 온도와 습도를 유지하여 채소를 보관, 저장하고 있지만 수분 및 산소에 의해 박테리아 및 곰팡이 등의 호기성 미생물이 번식하여 신선도를 떨어뜨리고 미생물의 성장은 식품 제품의 조직감, 색, 향, 영양학적 변화를 초래하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로 질소가 저장되어 있는 저장 용기를 통해 저장 창고에 질소를 공급하는 방법과 흡착식 질소 발생장치를 이용하여 공급하여 보관할 수도 있으나 이는 질소 소모에 따른 보충을 추가적으로 계속하여 필요하게 되거나 초기 설치비용이 과다한 점 등 경제성과 소요 공간 과다 등 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 외부의 공기나 저장 창고 내부의 공기를 이용 연속적으로 질소를 발생시켜 순환하는 장치와 방법을 통해 경제성과 효율성을 극대화하기 위한 수단이 필요하다.
이와 관련, 종래의 기술과 관련하여 도 1은 종래의 산업용 PSA-type 및 Membrane-type 방식의 질소발생기 시스템 개략도를 나타내고, 도 2는 종래의 산업용 질소발생기와 CA저장고(Controlled Atmosphere storage)용 질소발생기의 운전에 따른 공급산소농도의 변화와 공급밸브 작동상태의 그래프를 나타낸다.
도 1을 참조하면, PSA방식과 기체분리막 방식의 질소발생기 시스템 개략도를 나타내는데, PSA방식은 시스템이 복잡하지만 반영구적으로 안정적인 질소를 공급할 수 있으며 기체분리막 방식은 구조가 간단하고 기체조절에 빠른 반응속도를 보이지만, 고순도 질소를 생산할 경우 시스템 효율이 나쁠 수 있는 단점이 있다.
도 2를 참조하면, 질소 발생기의 공급 질소 설정 농도 변화는 공급질소 농도를 맞추기 위해 간헐적 공급운전 발생의 원인이 되며 기계작동효율을 저하키고 질소공급시간을 늘리며 이에 따른 CA저장고 내부 농산물의 품질변화에 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 저장고에서 요구하는 다양한 기체 농도를 연속적으로 공급할 수 있는 다중질소 연속공급 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 연속적인 기체를 공급할 수 있도록 외기온도에 따라 다중질소 연속공급 장치 내 밸브를 조절하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 질소 공급이 중단되는 현상을 방지하기 위한 다중질소 연속공급 장치에 있어서, 상기 질소를 발생시키며, 압축 공기의 압력이 일정할 경우 공급되는 유량에 따라 질소의 농도를 다르게 발생시키는 질소 발생기; 상기 질소 발생기의 외부의 외기 온도를 기반으로 상기 질소 발생기를 통해 공급되는 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하도록 상기 질소 발생기의 유로 상에 설치되는 압력 조절 밸브; 및 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하는 유량 조절 밸브를 포함하고, 상기 질소를 연속적으로 공급하기 위해 상기 외기 온도를 고려하여 상기 압력 조절 밸브 또는 상기 유량 조절 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중질소 연속공급 장치를 제공한다.
상기 질소를 연속적으로 공급하기 위해 상기 외기 온도를 고려하여 상기 압력 조절 밸브 또는 상기 유량 조절 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 압력 조절 밸브는, 상기 외기 온도에 따라 압축되는 공기의 밀도를 통해 공기 압축기 및 제습기를 가동하여 공급되는 질소의 기체 농도를 일정하게 유지할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 압력 조절 밸브는, 상기 외기 온도에 따른 기체 농도와 기 설정된 설정 농도에 따라 복수의 내부 밸브(PV01, PV02)를 개별적으로 조절할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 유량 조절 밸브는, 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 판단하여 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 개별적으로 조절할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 유량 조절 밸브는, 상기 복수의 내부 밸브를 조절하여 출력되는 공급 산소 농도를 측정하며, 상기 공급 산소 농도가 설정 범위이면 상기 질소 발생기의 작동을 중지하고 상기 설정 범위가 아니면 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 다시 판단하여 상기 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 다시 조절할 수 있다.
또한 본 발명은, 질소 공급이 중단되는 현상을 방지하기 위한 다중질소 연속공급 방법에 있어서, 상기 질소를 발생시키는 질소 발생기의 외부의 외기 온도를 측정하는 단계; 상기 외기 온도에 따라 상기 질소 발생기에 공급되는 질소의 기체 농도와 기 설정된 설정 농도를 비교하여 압력 조절 밸브를 조절하는 단계; 및 상기 설정 농도의 범위를 판단하여 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하는 유량 조절 밸브를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 유량 조절 밸브로부터 배출되는 공급 산소 농도를 통해 상기 유량 조절 밸브를 다시 제어하여 상기 질소를 연속적으로 공급할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 외기 온도를 측정하는 단계는, 상기 질소의 기체 농도를 측정하는 단계; 및 상기 압력 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(PV01, PV02) 또는 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 조절하여 상기 기체 농도와 기 설정된 설정 농도가 같아지는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 설정 농도가 상기 유량 조절 밸브를 통해 배출되는 배출 농도와 같다면, 상기 설정 농도의 범위를 판단하여 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 조절하는 단계; 및 상기 공급 산소 농도의 범위를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 공급 산소 농도의 범위가 설정 범위이면 상기 질소 발생기의 작동을 중지하고 상기 설정 범위가 아니면 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 다시 판단하여 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 다시 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 질소발생기가 CA저장고에서 요구하는 기체농도를 연속적으로 공급하여 CA저장고의 기체농도제어를 빠르게 완료할 수 있으며, 질소발생기의 기계효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은, CA저장고의 냉각기가 작동할 때 질소공급이 중단되는 경우 외기가 흡입되어 기체조절이 지연되는 현상을 억제하여 기체조절시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 산업용 PSA-type 및 Membrane-type 방식의 질소발생기 시스템 개략도.
도 2는 종래의 산업용 질소발생기와 CA저장고용 질소발생기의 운전에 따른 공급산소농도의 변화와 공급밸브 작동상태의 그래프.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 압력 조절 밸브와 유량 조절 밸브가 포함된 다중질소 연속공급 장치를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중질소 연속공급 장치에 의해 연속 공급을 수행하는 방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 공급 산소 농도 및 공급 질소 농도를 고려한 유량 제어 밸브의 내부 밸브((AV10, AV11, AV12)의 제어 모습.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중질소 연속공급 장치의 성능 테스트 결과.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
CA(Controlled Atmosphere)저장 시스템은, 홍수출하를 억제하고 신선도유지 및 공급안정을 위해서 장기저장기술이 요구되는데, CA저장은 저온저장을 바탕으로 대기보다 O2농도는 낮추고 CO2농도는 증가시킨 조건에서 저장하여 호흡억제, 에틸렌의 생성 및 작용억제, 후숙과 노화를 지연시켜 품질을 유지시키는 장기저장기술이다.
이때 기체농도는 작물에 따라 달라지며 일반적으로 O2 1∼10%, CO2 0.5∼20%의 조건에서 최적조건 갖으며, 저장 시스템은 배출식과 순환식으로 구성될 수 있다.
배출식(Purge type)은, 질소발생기를 이용해 고농도의 질소를 저장고 내부로 밀어 넣고 저장고 내의 산소, 이산화탄소, 에틸렌 등을 밖으로 배출시키는 구조로, 설비가 단순하며 저장고 내에 유해가스의 축적을 피하는 장점이 있지만 질소가스의 소모가 많아서 질소발생기의 작동이 많아지는 단점이 있다.
순환식(Static type)은, 질소발생기 및 이산화탄소제거장치를 부착하고 필요에 따라 에틸렌제거장치가 추가될 수 있다. 농산물 입고 후 질소발생기로 산소농도를 맞추고 이후에 이산화탄소 및 에틸렌 제거장치를 이용해 내부의 공기를 순환시키면서 이산화탄소와 에틸렌을 제거하는 방식을 사용한다.
도 1은 종래의 산업용 PSA-type 및 Membrane-type 방식의 질소발생기 시스템 개략도를 나타내고, 도 2는 종래의 산업용 질소발생기와 CA저장고용 질소발생기의 운전에 따른 공급산소농도의 변화와 공급밸브 작동상태의 그래프를 보여준다.
도 1 및 도 2의 종래 기술을 적용하는 경우, 외기온도에 따라 배출농도 조절이 어려운 단점이 있다. 사계절에 따라 외기온도변화가 발생하며 대기의 온도변화는 공기의 밀도를 변화시켜 공기압축기의 공기압축효율이 변화하는데, 동일 조건에서 외기온도가 낮을수록 질소발생기의 질소농도는 고농도로 생산되며, 외기온도가 높을 경우 질소발생기의 질소농도는 저농도로 생산될 수 있다.
PSA방식과 기체분리막 방식의 질소발생기 시스템(도 1)은 시스템이 복잡하지만 반영구적으로 안정적인 질소를 공급할 수 있으며, 기체분리막 방식은 구조가 간단하고 기체조절에 빠른 반응속도를 보이지만 고순도 질소를 생산할 경우 시스템 효율이 나쁜 단점이 있다.
또한, 질소발생기의 공급 질소 농도 변화는 도 2에 나타난 바와 같이 간헐적 공급운전 발생의 원인이 되며 기계작동효율을 저하키고 질소공급시간을 늘리며 이에 따른 CA저장고 내부 농산물의 품질변화에 영향을 미치는 문제점이 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 압력 조절 밸브와 유량 조절 밸브가 포함된 다중질소 연속공급 장치를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명은 질소 발생기, 압력 조절 밸브, 유량 조절 밸브 및 제어부를 포함할 수 있다.
질소 발생기는, 질소 공급이 중단되는 현상을 방지하기 위한 다중질소 연속공급 장치에 있어서 질소를 발생시키며, 압축 공기의 압력이 일정할 경우 공급되는 유량에 따라 질소의 농도를 다르게 발생시키는 역할을 수행한다.
압력 조절 밸브는, 상기 질소 발생기의 외부의 외기 온도를 기반으로 상기 질소 발생기에 공급되는 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하도록 상기 질소 발생기의 유로 상에 설치될 수 있다.
압력 조절 밸브는, 상기 외기 온도에 따라 압축되는 공기의 밀도를 통해 공기 압축기 및 제습기를 가동하여 공급되는 질소의 기체 농도를 일정하게 유지할 수 있다.
유량 조절 밸브는, 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 기체 농도를 일정하게 유지할 수 있으며, 상기 질소를 연속적으로 공급하기 위해 상기 외기 온도를 고려하여 상기 압력 조절 밸브 또는 상기 유량 조절 밸브가 제어될 수 있다.
제어부는, 상기 질소를 연속적으로 공급하기 위해 상기 외기 온도를 고려하여 상기 압력 조절 밸브 또는 상기 유량 조절 밸브를 제어할 수 있다.
CA저장고에서 산소 제거 또는 이산화탄소 제거 등에 요구되는 일정 순도의 질소공급이 필요하며, 기존의 질소발생기는 외기온도 또는 시스템의 고정유량에 따라 일정순도를 맞추기 위해 간헐적으로 질소공급이 이루어지는데 반해 본 발명은 외기환경의 변화와 CA저장고의 요구조건에 맞는 질소를 연속적으로 공급하기 위해 시스템의 공급유량 및 배출유량을 조절할 수 있다.
따라서 위 구성요소 이외에, 일정압력으로 압축공기를 공급 공기압축기, 공기 중에 포함된 수분을 제거하는 제습기, 공기 중의 산소, 이산화탄소 등을 분리하고 질소를 공급하는 흡착타워 또는 기체분리막 및 공기 중의 오일 또는 수분을 제거하여 시스템 오염을 방지하는 에어필터를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라 압력 조절 밸브는, 상기 외기 온도에 따른 기체 농도와 기 설정된 설정 농도에 따라 복수의 내부 밸브(PV01, PV02)를 개별적으로 조절할 수 있다.
질소 발생기는 외기온도 조건에 따라 압축되는 공기의 밀도가 달라져 공급농도에 영향을 미치게 되며, 설정된 외기온도에 따라 압력 조절 밸브(PV1, PV2)의 작동을 조절하여 외기가 질소 발생기 공급농도를 일정하게 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
실시 예에 따라 유량 조절 밸브는, 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 판단하여 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 개별적으로 조절할 수 있다.
특히, 상기 유량 조절 밸브는, 상기 복수의 내부 밸브를 조절하여 출력되는 공급 산소 농도를 측정하며, 상기 공급 산소 농도가 기 설정된 범위인지 판단하여 각 밸브를 제어한다.
상기 공급 산소 농도가 설정 범위이면 상기 질소 발생기의 작동을 중지하고 상기 설정 범위가 아니면 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 다시 판단하여 상기 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)는 제어부에 의해 다시 조절될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 질소 발생기는 압축 공기의 압력이 일정할 경우 공급되는 유량에 따라 질소의 농도가 달라지게 되며, 이때 CA저장고에서 요구하는 특정 산소농도(1, 2, 5%) 또는 이에 상응하는 질소농도(99, 98, 95%)를 맞추기 위해 유량 조절 밸브(AV10, AV11, AV12)의 작동을 조절하여 연속적으로 질소를 공급하도록 제어할 수 있다.
이하 상술한 연속공급 장치를 이용하여 연속적으로 다중 질소를 공급하는 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중질소 연속공급 장치에 의해 연속 공급을 수행하는 방법의 순서도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 다중 질소 연속공급 장치의 제어부는 질소 농도, 산소 농도를 측정하고, 기 설정된 설정 농도와의 비교를 통해 압력 조절 밸브와 유량 조절 밸브를 조절한다.
다중질소 연속공급 방법은, 상기 질소를 발생시키는 질소 발생기의 외부의 외기 온도를 측정하는 단계; 상기 외기 온도에 따라 상기 질소 발생기에 공급되는 질소의 기체 농도와 기 설정된 설정 농도를 비교하여 압력 조절 밸브를 조절하는 단계; 및 상기 설정 농도의 범위를 판단하여 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하는 유량 조절 밸브를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
특히, 상기 유량 조절 밸브로부터 배출되는 공급 산소 농도를 통해 상기 유량 조절 밸브를 다시 제어하여 상기 질소를 연속적으로 공급할 수 있다.
상기 외기 온도를 측정하는 단계는, 상기 질소의 기체 농도를 측정하는 단계; 및 상기 압력 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(PV01, PV02) 또는 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 조절하여 상기 기체 농도와 기 설정된 설정 농도가 같아지는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
연속공급 장치가 켜지고(on), 압력 조절 밸브를 통해 설정된 외기온도에 따라 압력조절밸브(PV1, PV2)의 작동을 조절하여 외기가 질소 발생기 공급농도를 일정하게 유지할 수 있도록 제어한다. 이 과정에서 공기압축기 및 제습기의 운전을 할 수 있다.
외기 온도에 따른 공급되는 질소 농도가 설정 농도보다 높다면 압력 조절 밸브 내부의 PV01과 PV02를 개방하고, 그 외에는 PV01을 개방할 수 있다. PSA와 멤브레인의 밸브 운전은 도면에 도시된 바와 같다.
본 발명의 실시 예에 따라 설정 농도가 상기 유량 조절 밸브를 통해 배출되는 배출 농도와 같다면, 상기 설정 농도의 범위를 판단하여 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 조절하는 단계; 및 상기 공급 산소 농도의 범위를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
배출 농도가 설정 농도와 같다면 설정 농도의 범위에 따라 유량 조절 밸브의 각 밸브를 조절할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 공급산소농도의 설정 농도 1%, 2%, 5%에 따라 내부 밸브((AV10, AV11, AV12)를 조절할 수 있다.
이후 공급산소농도의 범위를 판단할 수 있고, 각 공급산소농도에 따라 도시된 바와 같이 각 밸브를 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 공급 산소 농도 및 공급 질소 농도를 고려한 유량 제어 밸브의 내부 밸브((AV10, AV11, AV12)의 제어 모습을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 각각의 제어농도에 따른 시스템 운전상태와 예상되는 질소공급과정을 알 수 있다. 이 과정에서 상기 공급 산소 농도의 범위가 설정 범위이면 상기 질소 발생기의 작동을 중지하고 상기 설정 범위가 아니면 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 다시 판단하여 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 다시 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중질소 연속공급 장치의 성능 테스트 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실험 예로서, 제작된 다중질소 연속공급 장치를 운전한 결과 99, 98, 95%의 질소 농도를 각각 2시간 동안 오차 범위 내에서 공급하였으며, 각각의 설정된 농도에서 높은 안정화를 보인 것을 알 수 있다.
현재 CA저장고에서 산소 제거 또는 이산화탄소 제거 등에 요구되는 일정 순도의 질소공급이 필요하다.
실험 결과에 따라, 기존의 질소발생기의 간헐적인 질소공급을 개선할 수 있으며, 외기 환경의 변화와 CA저장고의 요구조건에 맞는 질소를 연속적으로 공급하기 위해 시스템의 공급유량 및 배출유량을 조절할 수 있음을 테스트를 통해 확인 가능하였다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 질소 공급이 중단되는 현상을 방지하기 위한 다중질소 연속공급 장치에 있어서,
    상기 질소를 발생시키며, 압축 공기의 압력이 일정할 경우 공급되는 유량에 따라 질소의 농도를 다르게 발생시키는 질소 발생기;
    상기 질소 발생기의 외부의 외기 온도를 기반으로 상기 질소 발생기를 통해 공급되는 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하도록 상기 질소 발생기의 유로 상에 설치되는 압력 조절 밸브; 및
    상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하는 유량 조절 밸브를 포함하고,
    상기 압력 조절 밸브는,
    상기 외기 온도에 따라 압축되는 공기의 밀도를 통해 공기 압축기 및 제습기를 가동하여 공급되는 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하며 상기 외기 온도에 따른 기체 농도와 기 설정된 설정 농도에 따라 복수의 내부 밸브(PV01, PV02)를 개별적으로 조절하고,
    상기 질소를 연속적으로 공급하기 위해 상기 외기 온도를 고려하여 상기 압력 조절 밸브 또는 상기 유량 조절 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중질소 연속공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 질소를 연속적으로 공급하기 위해 상기 외기 온도를 고려하여 상기 압력 조절 밸브 또는 상기 유량 조절 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하는 다중질소 연속공급장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 조절 밸브는,
    상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 판단하여 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 개별적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 다중질소 연속공급장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유량 조절 밸브는,
    상기 복수의 내부 밸브를 조절하여 출력되는 공급 산소 농도를 측정하며,
    상기 공급 산소 농도가 설정 범위이면 상기 질소 발생기의 작동을 중지하고 상기 설정 범위가 아니면 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 다시 판단하여 상기 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 다시 조절하는 것을 특징으로 하는 다중질소 연속공급장치.
  7. 질소 공급이 중단되는 현상을 방지하기 위한 다중질소 연속공급 방법에 있어서,
    상기 질소를 발생시키는 질소 발생기의 외부의 외기 온도를 측정하는 단계;
    상기 외기 온도에 따라 상기 질소 발생기에 공급되는 질소의 기체 농도와 기 설정된 설정 농도를 비교하여 압력 조절 밸브를 조절하는 단계; 및
    상기 설정 농도의 범위를 판단하여 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 기체 농도를 일정하게 유지하는 유량 조절 밸브를 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 유량 조절 밸브로부터 배출되는 공급 산소 농도를 통해 상기 유량 조절 밸브를 다시 제어하여 상기 질소를 연속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 다중질소 연속공급 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외기 온도를 측정하는 단계는,
    상기 질소의 기체 농도를 측정하는 단계; 및
    상기 압력 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(PV01, PV02) 또는 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 조절하여 상기 기체 농도와 기 설정된 설정 농도가 같아지는지 판단하는 단계를 더 포함하는 다중질소 연속공급 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 설정 농도가 상기 유량 조절 밸브를 통해 배출되는 배출 농도와 같다면, 상기 설정 농도의 범위를 판단하여 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 조절하는 단계; 및
    상기 공급 산소 농도의 범위를 판단하는 단계를 포함하는 다중질소 연속공급 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공급 산소 농도의 범위가 설정 범위이면 상기 질소 발생기의 작동을 중지하고 상기 설정 범위가 아니면 상기 질소 발생기로부터 발생되는 상기 질소의 배출 농도와 기 설정된 설정 농도의 범위를 다시 판단하여 상기 유량 조절 밸브의 복수의 내부 밸브(AV10, AV11, AV12)를 다시 조절하는 단계를 포함하는 다중질소 연속공급 방법.
KR1020190166147A 2019-12-12 2019-12-12 다중질소 연속공급 장치 및 방법 KR102304172B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190166147A KR102304172B1 (ko) 2019-12-12 2019-12-12 다중질소 연속공급 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190166147A KR102304172B1 (ko) 2019-12-12 2019-12-12 다중질소 연속공급 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210074952A KR20210074952A (ko) 2021-06-22
KR102304172B1 true KR102304172B1 (ko) 2021-09-23

Family

ID=76600867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190166147A KR102304172B1 (ko) 2019-12-12 2019-12-12 다중질소 연속공급 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102304172B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102655860B1 (ko) * 2023-01-16 2024-04-05 표우영 시에이 컨테이너의 고속 고농도 질소 주입 방법 및 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100271479B1 (ko) * 1993-08-23 2000-11-15 김순택 플라즈마 표시판넬의 구동방법
KR101790025B1 (ko) * 2015-11-10 2017-10-26 대한민국 농산물 저장 시스템 및 이를 이용한 농산물 저장 방법
KR101824092B1 (ko) * 2015-12-30 2018-01-31 주식회사 한국가스기술공사 질소 유량 및 농도 조절이 가능한 질소공급시스템 및 이를 이용한 질소공급방법
KR102000468B1 (ko) * 2017-10-17 2019-07-16 대한민국 팔렛트 ca 저장 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102655860B1 (ko) * 2023-01-16 2024-04-05 표우영 시에이 컨테이너의 고속 고농도 질소 주입 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210074952A (ko) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3102777A (en) Apparatus and method of preserving animal and plant materials
CA3093864C (en) Ripening chamber and method for fruit ripening
US10905141B2 (en) Controlled atmosphere system and method for controlling the same
KR102304172B1 (ko) 다중질소 연속공급 장치 및 방법
CN205106213U (zh) 一种果蔬贮藏用的气调保鲜装置
KR20160057535A (ko) 농산물 저장 시스템 및 방법
WO2006060227A3 (en) Controlling the ripening of bananas
WO1991011913A1 (en) Controlled atmosphere generation in horticultural applications
US3102779A (en) Apparatus and method of preserving animal and plant materials
CN112304000A (zh) 果蔬产品冷库温湿度动态循环控制系统
US20210212332A1 (en) Two selective modules for a controlled atmosphere container
US20140065274A1 (en) Systems and methods for storing and transporting perishable foods
US20220322687A2 (en) Transport container with gas selective membrane exhaust
JPH0441315A (ja) 貯蔵装置
CN113137814A (zh) 一种冰箱的气调方法及冰箱
CN105103823B (zh) 具有自动空气调节的储存系统
JPH01296940A (ja) 青果物の貯蔵方法
CN217876677U (zh) 一种用于储存果蔬的储存室内氧气调节装置
CN104621240B (zh) 微量气体自动控制装置
CN213029639U (zh) 一种用于果蔬保鲜的空气置换系统
JPH0457780A (ja) コンテナ及びそれを用いた輸送方法
KR102549343B1 (ko) 농산물 생리감응형 dca 저장 시스템 및 방법
JPS6485038A (en) Method for storing vegetables, fruits or the like
JPH04207121A (ja) 貯蔵装置
JP2519833B2 (ja) 貯蔵装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant