KR102372827B1 - High Pressure Vessel Nitrogen Filling System Using Cooling Method and Control Method Therefor - Google Patents

High Pressure Vessel Nitrogen Filling System Using Cooling Method and Control Method Therefor Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 질소 가스를 공급하도록 마련되는 가스 공급부, 상기 고압 용기를 내측에 포함하며, 적어도 하나의 방열판을 포함하여 상기 방열판의 온도에 따라 상기 고압 용기의 온도를 조절하는 냉각 장치 및 일측이 상기 가스 공급부와 연결되고, 타측이 분리되어 상기 냉각 장치 및 상기 고압 용기에 각각 연결되는 파이프 라인을 포함하여 고압용기 냉각과 질소 충진을 동시에 수행하는 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템 및 이의 제어 방법이 개시된다.According to the present invention, a cooling device including a gas supply unit provided to supply nitrogen gas, the high-pressure vessel, and at least one heat sink to adjust the temperature of the high-pressure vessel according to the temperature of the heat sink, and one side A high-pressure container nitrogen filling system using a cooling method that simultaneously performs cooling and nitrogen filling of a high-pressure container, including a pipeline connected to the gas supply unit, the other side is separated and connected to the cooling device and the high-pressure container, respectively, and a control method thereof This is initiated.

Description

냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템 및 이의 제어 방법 {High Pressure Vessel Nitrogen Filling System Using Cooling Method and Control Method Therefor}High Pressure Vessel Nitrogen Filling System Using Cooling Method and Control Method Therefor

본 발명은 고압용기 질소 충진 시스템에 관한 것으로, 특히 유도 발사체에 연결되는 고압 용기에 질소를 충진하기 위한 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen filling system for a high-pressure container, and more particularly, to a nitrogen filling system for a high-pressure container using a cooling method for filling nitrogen in a high-pressure container connected to a guided projectile, and a method for controlling the same.

유도 발사체 내에 조립되는 고압용기는 충진된 질소가스를 이용해 유도 발사체의 비행성능에 영향을 주는 날개의 전개나, 발사체 내 유/공압계통의 정상적인 작동을 위해 이용된다.The high-pressure vessel assembled in the guided projectile is used for the deployment of wings that affect the flight performance of the guided projectile by using filled nitrogen gas, or for the normal operation of the hydraulic/pneumatic system in the projectile.

또한 지상종합시험 점검 때에는 유도 발사체 내부에 있는 고압용기 사용 시 재활용이 불가한 구성품들이 있어 외부에서 지상종합시험용 고압용기를 설치하여, 유도 발사체에 연결하여 점검을 진행한다.Also, when inspecting the ground comprehensive test, there are components that cannot be recycled when using the high-pressure container inside the guided projectile.

고압 용기에 고압의 질소를 충진 시 고압으로 인한 질소의 온도상승으로 인해 요구압력조건에 충족한 압력을 충진하더라도 시간이 지나 고압용기 내 질소의 온도가 상온으로 돌아오면 용기 내 질소의 압력이 떨어지는 현상이 발생하며 재충진 작업을 수행해야 요구압력조건을 충족할 수 있다.When the high-pressure container is filled with high-pressure nitrogen, the pressure of nitrogen in the container drops when the temperature of nitrogen in the high-pressure container returns to room temperature over time, even if the pressure that meets the required pressure conditions is filled due to the temperature rise of nitrogen due to high pressure. In order to satisfy the required pressure condition, refilling must be performed.

이에 따라, 불필요한 반복적인 작업과 소요되는 작업시간을 개선할 필요가 있다.Accordingly, it is necessary to improve unnecessary repetitive work and required work time.

본 발명은 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템 및 이의 제어 방법으로 질소 가스를 공급하도록 마련되는 가스 공급부, 상기 고압 용기를 내측에 포함하며, 적어도 하나의 방열판을 포함하여 상기 방열판의 온도에 따라 상기 고압 용기의 온도를 조절하는 냉각 장치 및 일측이 상기 가스 공급부와 연결되고, 타측이 분리되어 상기 냉각 장치 및 상기 고압 용기에 각각 연결되는 파이프 라인을 포함하여 고압용기 냉각과 질소 충진을 동시에 수행하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a high-pressure container nitrogen filling system using a cooling method and a control method thereof, including a gas supply unit provided to supply nitrogen gas, the high-pressure container, and at least one heat sink according to the temperature of the heat sink. A cooling device for controlling the temperature of the high-pressure vessel and a pipeline having one side connected to the gas supply unit and the other side separated to respectively connect the cooling device and the high-pressure vessel to the cooling device and the high-pressure vessel to perform cooling of the high-pressure vessel and nitrogen filling at the same time. There is a purpose.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other objects not specified in the present invention may be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템은, 질소 가스를 공급하도록 마련되는 가스 공급부, 상기 고압 용기를 내측에 포함하며, 적어도 하나의 방열판을 포함하여 상기 방열판의 온도에 따라 상기 고압 용기의 온도를 조절하는 냉각 장치 및 일측이 상기 가스 공급부와 연결되고, 타측이 분리되어 상기 냉각 장치 및 상기 고압 용기에 각각 연결되는 파이프 라인을 포함한다.In order to solve the above problems, the high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention includes a gas supply unit provided to supply nitrogen gas, the high-pressure vessel, and at least one heat sink. and a cooling device for controlling the temperature of the high-pressure vessel according to the temperature of the heat sink, and a pipeline having one side connected to the gas supply unit and the other side separated to be respectively connected to the cooling device and the high-pressure vessel.

여기서, 상기 파이프 라인은, 상기 가스 공급부와 연결되는 메인 파이프 라인, 상기 메인 파이프 라인으로부터 분리되며, 제1 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제1 파이프 라인 및 상기 메인 파이프 라인으로부터 분리되며, 제2 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제2 파이프 라인을 포함한다.Here, the pipeline includes a main pipeline connected to the gas supply unit, a first pipeline separated from the main pipeline, and a first pipeline controlled to be opened and closed using a first valve, and a second main pipeline. and a second pipeline whose opening and closing is controlled using a valve.

여기서, 상기 제1 파이프 라인은 상기 고압 용기에 연결되고, 상기 제2 파이프 라인은 상기 냉각 장치에 연결된다.Here, the first pipeline is connected to the high-pressure vessel, and the second pipeline is connected to the cooling device.

여기서, 상기 고압 용기에 부착되어 상기 고압 용기의 압력을 측정하는 압력 센서 및 상기 고압 용기의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 센서부를 더 포함한다.Here, it further includes a sensor unit attached to the high-pressure vessel including a pressure sensor for measuring the pressure of the high-pressure vessel and a temperature sensor for measuring the temperature of the high-pressure vessel.

여기서, 상기 센서부로부터 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받고, 입력 받은 상기 측정 온도값과 측정 압력값에 따라 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐 여부를 판단하여, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함한다.Here, the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure container and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure container are received from the sensor unit, and according to the received measured temperature value and the measured pressure value, the The control unit further includes a controller configured to determine whether the first valve and the second valve are opened or closed to control the opening and closing of the first valve and the second valve.

여기서, 상기 제1 파이프 라인을 통해 고압의 질소 가스가 상기 고압 용기로 공급되며, 상기 제2 파이프 라인을 통해 냉각용 질소 가스가 상기 냉각 장치로 공급되어 상기 방열판을 냉각시킨다.Here, high-pressure nitrogen gas is supplied to the high-pressure vessel through the first pipeline, and nitrogen gas for cooling is supplied to the cooling device through the second pipeline to cool the heat sink.

여기서, 상기 제어부는, 충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 설정하는 충진 조건 설정부, 상기 충진 조건에 따라 상기 고압 용기에 질소를 충진하기 위해 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 제1 파이프 라인 제어부, 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받는 데이터 입력부 및 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 기 설정한 임계 온도값을 비교하여, 상기 측정 온도값이 상기 임계 온도값을 초과할 경우 상기 제2 밸브로 개방 신호를 전송하는 제2 파이프 라인 제어부를 포함한다.Here, the control unit includes a filling condition setting unit for setting a filling condition including a filling pressure and a filling time, a first for transmitting an open signal to the first valve to fill the high-pressure container with nitrogen according to the filling condition A pipeline control unit, a data input unit for receiving the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel, and the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and a second pipeline control unit that compares the preset threshold temperature value and transmits an open signal to the second valve when the measured temperature value exceeds the threshold temperature value.

여기서, 상기 제어부는, 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값과 기 설정한 임계 압력값을 비교하는 충진 확인부를 더 포함하며, 상기 제1 파이프 라인 제어부는, 상기 측정 압력값이 상기 임계 압력값 미만일 경우 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송한다.Here, the control unit further comprises a filling confirmation unit for comparing the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel with a preset threshold pressure value, the first pipeline control unit, the measured pressure value is the When it is less than the threshold pressure value, an open signal is transmitted to the first valve.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어 방법은, 제어부가, 충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 설정하는 단계, 상기 충진 조건에 따라 상기 고압 용기에 질소를 충진하기 위해 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계, 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받는 단계, 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 기 설정한 임계 온도값을 비교하는 단계 및 상기 측정 온도값이 상기 임계 온도값을 초과할 경우 상기 제2 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계를 포함한다.The control method of a nitrogen filling system for a high-pressure container using a cooling method according to an embodiment of the present invention includes the steps of, by a controller, setting a filling condition including a filling pressure and a filling time, and nitrogen in the high-pressure container according to the filling condition. Transmitting an open signal to a first valve to fill Comprising the steps of comparing the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the preset threshold temperature value, and when the measured temperature value exceeds the threshold temperature value, transmitting an open signal to the second valve.

여기서, 상기 제1 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제1 파이프 라인은 상기 고압 용기에 연결되고, 상기 제2 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제2 파이프 라인은 냉각 장치에 연결된다.Here, a first pipeline whose opening/closing is controlled using the first valve is connected to the high-pressure vessel, and a second pipeline whose opening/closing is controlled using the second valve is connected to a cooling device.

여기서, 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값과 기 설정한 임계 압력값을 비교하는 단계 및 상기 측정 압력값이 상기 임계 압력값 미만일 경우 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다.Here, comparing the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel with a preset threshold pressure value and transmitting an open signal to the first valve when the measured pressure value is less than the critical pressure value include more

여기서, 상기 제1 파이프 라인을 통해 고압의 질소 가스가 상기 고압 용기로 공급되며, 상기 제2 파이프 라인을 통해 냉각용 질소 가스가 상기 냉각 장치로 공급되어 상기 방열판을 냉각시킨다.Here, high-pressure nitrogen gas is supplied to the high-pressure vessel through the first pipeline, and nitrogen gas for cooling is supplied to the cooling device through the second pipeline to cool the heat sink.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 질소 가스를 공급하도록 마련되는 가스 공급부, 상기 고압 용기를 내측에 포함하며, 적어도 하나의 방열판을 포함하여 상기 방열판의 온도에 따라 상기 고압 용기의 온도를 조절하는 냉각 장치 및 일측이 상기 가스 공급부와 연결되고, 타측이 분리되어 상기 냉각 장치 및 상기 고압 용기에 각각 연결되는 파이프 라인을 포함하여 고압용기 냉각과 질소 충진을 동시에 수행할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, a gas supply unit provided to supply nitrogen gas and the high-pressure vessel are included therein, and at least one heat sink is included in the high-pressure vessel according to the temperature of the heat sink. A cooling device for controlling a temperature and a pipeline having one end connected to the gas supply unit and the other end separated to be connected to the cooling device and the high-pressure vessel, respectively, may simultaneously perform cooling of the high-pressure vessel and nitrogen filling.

여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if it is an effect not explicitly mentioned herein, the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as if they were described in the specification of the present invention.

도 1은 종래의 고압용기 질소 충진 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어 흐름을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional high-pressure vessel nitrogen filling system.
2 is a view showing a high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a control unit of the high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a control method of a high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the control flow of the high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템 및 이의 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, a high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to the present invention and a control method thereof will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention may be embodied in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “모듈” 및 “부”는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes “module” and “part” for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 발명은 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen filling system for a high-pressure container using a cooling method and a control method thereof.

도 1은 종래의 고압용기 질소 충진 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional high-pressure vessel nitrogen filling system.

지상종합시험 점검 때에는 유도 발사체 내부에 있는 고압용기 사용 시 재활용이 불가한 구성품들이 있어 외부에서 지상종합시험용 고압용기를 설치하여, 유도 발사체에 연결하여 점검을 진행한다.When inspecting the ground comprehensive test, there are components that cannot be recycled when using the high-pressure container inside the guided projectile.

도 1을 참조하면, 질소 충진 시 고압질소가스공급 시설의 고압용 공압호스를 고압용기에 조립되어 있는 볼 밸브에 연결하여 질소 충진을 실시한다.Referring to FIG. 1 , nitrogen filling is performed by connecting a high-pressure pneumatic hose of a high-pressure nitrogen gas supply facility to a ball valve assembled in a high-pressure container during nitrogen filling.

이때, 고압용기 A의 요구압력조건은 6000 psi이고, 고압용기 B의 요구압력조건은 4500 psi이며, PV 1,2,3,4는 파이로 밸브이다.At this time, the required pressure condition of the high-pressure vessel A is 6000 psi, the required pressure condition of the high-pressure vessel B is 4500 psi, and PVs 1,2,3,4 are pyro valves.

도 1에서 점선으로 표시된 부분은 지상종합시험 점검 시 유도 발사체에 연결되는 배관이다.The part indicated by the dotted line in FIG. 1 is the pipe connected to the guided projectile during the inspection of the ground comprehensive test.

고압질소가스공급 시설을 이용하여 고압용기에 질소 충진 시 일정압력을 인가 후 안정화 시간을 가지면서 점진적으로 압력을 상승시켜 질소를 충진해야 한다.When nitrogen is filled in a high-pressure container using a high-pressure nitrogen gas supply facility, nitrogen should be filled by gradually increasing the pressure while having a stabilization time after applying a certain pressure.

예를 들어, 1000psi 인가 후 5분 안정화 대기 시간을 갖고 2000psi 인가 후 5분 안정화 대기 시간을 갖는다.For example, it has a 5 minute stabilization wait time after 1000 psi application and a 5 minute stabilization wait time after 2000 psi application.

또한, 요구압력조건 충진 후 압력확인을 위해 용기에 조립된 압력 센서에 파워서플라이과 DMM을 연결하여 파워서플라이를 통해 전원을 인가후 DMM에 출력된 전압값을 압력센서의 센서값을 환산하여 용기내 압력을 확인한다.In addition, to check the pressure after filling the required pressure condition, connect the power supply and the DMM to the pressure sensor assembled in the container, apply power through the power supply, and convert the voltage value output to the DMM to the sensor value of the pressure sensor, check

현재 고압용기에 질소를 충진할 시 실시간으로 충진된 압력값을 알 수가 없다. 또한 고압질소를 충진시에 압력값에 따른 용기내부의 온도상승량을 알지 못하며 고압용기의 온도가 상승하는 현상으로 질소의 압력이 상승해 고압용기 내 온도가 다시 상온으로 돌아왔을 시 충진할 때에 압력값보다 압력이 떨어져있어 충진작업을 재작업 해야하는 필요가 있다.Currently, when filling the high-pressure vessel with nitrogen, it is not possible to know the filled pressure value in real time. In addition, when filling with high-pressure nitrogen, the amount of temperature increase inside the container is not known according to the pressure value, and when the temperature in the high-pressure container returns to room temperature due to the phenomenon of the temperature of the high-pressure container rises, the pressure of the high-pressure container returns to room temperature. The lower the pressure, the more the filling operation needs to be reworked.

예를 들어, 질소를 6000psi로 충진한 후 온도가 올라간 용기의 내부온도가 상온일 때 압력값이 6000psi보다 낮게 측정되고, 충진압력의 약 5%정도 압력손실이 발생한다.For example, when the internal temperature of the container whose temperature has risen after filling nitrogen to 6000 psi is at room temperature, the pressure value is measured to be lower than 6000 psi, and a pressure loss of about 5% of the filling pressure occurs.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템(10)은 가스 공급부(100), 냉각 장치(200), 파이프 라인(300), 고압 용기(400), 센서부(500), 제어부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the high-pressure vessel nitrogen filling system 10 using a cooling method according to an embodiment of the present invention includes a gas supply unit 100 , a cooling device 200 , a pipeline 300 , and a high-pressure vessel 400 . , a sensor unit 500 , and a control unit 600 .

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템(10)은 고압질소가스(6000psi)공급 시설을 이용해 유도 발사체 지상점검시험용으로 사용되는 고압용기에 질소가스를 고압충진하여 사용하는 시스템이다.The high-pressure container nitrogen filling system 10 using a cooling method according to an embodiment of the present invention uses a high-pressure nitrogen gas (6000 psi) supply facility to fill a high-pressure container used for a ground inspection test of a guided projectile at a high pressure. it is a system

지상종합시험 점검 때에는 유도 발사체 내부에 있는 고압용기 사용 시 재활용이 불가한 구성품들이 있어 외부에서 지상종합시험용 고압용기를 설치하여, 유도 발사체에 연결하여 점검을 진행한다.When inspecting the ground comprehensive test, there are components that cannot be recycled when using the high-pressure container inside the guided projectile.

종래의 경우 고압 용기에 고압의 질소를 충진 시 고압으로 인한 질소의 온도상승으로 인해 요구압력조건에 충족한 압력을 충진하더라도 시간이 지나 고압용기 내 질소의 온도가 상온으로 돌아오면 용기 내 질소의 압력이 떨어지는 현상이 발생하며 재충진 작업을 수행해야 요구압력조건을 충족할 수 있다.In the conventional case, when high-pressure nitrogen is filled in a high-pressure container, even if the pressure that meets the required pressure conditions is filled due to the temperature rise of nitrogen due to high pressure, if the temperature of nitrogen in the high-pressure container returns to room temperature after time passes, the pressure of nitrogen in the container This drop occurs, and refilling must be performed to satisfy the required pressure condition.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템(10)은 일측이 상기 가스 공급부와 연결되고, 타측이 분리되어 상기 냉각 장치 및 상기 고압 용기에 각각 연결되는 파이프 라인을 포함하여 고압용기 냉각과 질소 충진을 동시에 수행할 수 있다.The high-pressure container nitrogen filling system 10 using a cooling method according to an embodiment of the present invention includes a pipeline in which one side is connected to the gas supply unit and the other side is separated and respectively connected to the cooling device and the high-pressure vessel High-pressure vessel cooling and nitrogen filling can be performed simultaneously.

가스 공급부(100)는 질소 가스를 공급하도록 마련된다.The gas supply unit 100 is provided to supply nitrogen gas.

가스 공급부(100)는 고압질소공급장치로 구현되며, 레귤레이터를 이용하여 고압질소가스 압력을 제어한다.The gas supply unit 100 is implemented as a high-pressure nitrogen supply device, and controls the high-pressure nitrogen gas pressure using a regulator.

냉각 장치(200)는 상기 고압 용기를 내측에 포함하며, 적어도 하나의 방열판을 포함하여 상기 방열판의 온도에 따라 상기 고압 용기의 온도를 조절한다.The cooling device 200 includes the high-pressure container inside, and includes at least one heat sink to control the temperature of the high-pressure container according to the temperature of the heat sink.

파이프 라인(300)은 일측이 상기 가스 공급부와 연결되고, 타측이 분리되어 상기 냉각 장치 및 상기 고압 용기에 각각 연결된다.One end of the pipeline 300 is connected to the gas supply unit, and the other end is separated and connected to the cooling device and the high-pressure vessel, respectively.

파이프 라인(300)은 메인 파이프 라인(310), 제1 파이프 라인(320), 제2 파이프 라인(320)을 포함한다.The pipeline 300 includes a main pipeline 310 , a first pipeline 320 , and a second pipeline 320 .

메인 파이프 라인(310)은 상기 가스 공급부와 연결된다.The main pipeline 310 is connected to the gas supply unit.

제1 파이프 라인(320)은 상기 메인 파이프 라인으로부터 분리되며, 제1 밸브(321)를 이용하여 개폐가 제어된다.The first pipeline 320 is separated from the main pipeline, and opening and closing is controlled using the first valve 321 .

여기서, 제1 밸브는 제1 솔레노이드 밸브이며, 제어부의 개폐 제어 신호에 의해 밸브 ON/OFF 작동을 통해 고압질소가스를 공급한다.Here, the first valve is a first solenoid valve, and supplies high-pressure nitrogen gas through valve ON/OFF operation according to an opening/closing control signal of the controller.

제2 파이프 라인(330)은 상기 메인 파이프 라인으로부터 분리되며, 제2 밸브(331)를 이용하여 개폐가 제어된다.The second pipeline 330 is separated from the main pipeline, and opening and closing is controlled using the second valve 331 .

여기서, 제2 밸브는 제2 솔레노이드 밸브이며, 제어부의 개폐 제어 신호에 의해 밸브 ON/OFF 작동을 통해 질소가스를 공급한다.Here, the second valve is a second solenoid valve, and supplies nitrogen gas through valve ON/OFF operation according to an opening/closing control signal of the control unit.

제1 파이프 라인(320)은 상기 고압 용기(400)에 연결되고, 상기 제2 파이프 라인(330)은 상기 냉각 장치(200)에 연결된다.The first pipeline 320 is connected to the high-pressure vessel 400 , and the second pipeline 330 is connected to the cooling device 200 .

제1 파이프 라인(320)을 통해 고압의 질소 가스가 상기 고압 용기로 공급되며, 제2 파이프 라인(330)을 통해 냉각용 질소 가스가 상기 냉각 장치로 공급되어 상기 방열판을 냉각시킨다.A high-pressure nitrogen gas is supplied to the high-pressure vessel through a first pipeline 320 , and a nitrogen gas for cooling is supplied to the cooling device through a second pipeline 330 to cool the heat sink.

제2 솔레노이드 밸브를 통하여 유입된 냉각용 질소가스에 의해 방열판이 냉각 되며, 고압질소충진으로 인해 온도가 상승한 고압용기 온도를 상온까지 냉각하게 된다.The heat sink is cooled by the nitrogen gas for cooling introduced through the second solenoid valve, and the temperature of the high-pressure vessel, whose temperature has risen due to the high-pressure nitrogen filling, is cooled to room temperature.

또한, 제2 솔레노이드 밸브를 통하여 고압의 질소가스를 고압용기 표면에 분사하여 냉각시킬 수도 있다.In addition, it may be cooled by spraying high-pressure nitrogen gas on the surface of the high-pressure vessel through the second solenoid valve.

고압 용기(400)는 고압질소공급장치를 통해 충진된 고압질소를 저장하는 용기이며, 냉각 장치의 내측에 마련된다.The high-pressure container 400 is a container for storing the high-pressure nitrogen filled through the high-pressure nitrogen supply device, and is provided inside the cooling device.

센서부(500)는 상기 고압 용기에 부착되어 상기 고압 용기의 압력을 측정하는 압력 센서(510) 및 상기 고압 용기의 온도를 측정하는 온도 센서(520)를 포함한다.The sensor unit 500 is attached to the high-pressure vessel and includes a pressure sensor 510 for measuring the pressure of the high-pressure vessel and a temperature sensor 520 for measuring the temperature of the high-pressure vessel.

센서부(500)는 DAQ, 계측 및 제어용 노트북과 연결되어 센서의 측정값을 실시간으로 변환하여 데이터(Data)를 계측하고, 디스플레이(Display)에 표시할 수 있다.The sensor unit 500 may be connected to DAQ, a laptop for measurement and control, convert the measured value of the sensor in real time, measure data, and display it on a display.

제어부(600)는 상기 센서부로부터 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받고, 입력 받은 상기 측정 온도값과 측정 압력값에 따라 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐 여부를 판단하여, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐를 제어한다.The control unit 600 receives, from the sensor unit, the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel, and the received measured temperature value and measured pressure value Accordingly, it is determined whether the first valve and the second valve are opened or closed, and the opening and closing of the first valve and the second valve are controlled.

제어부(600)는 DAQ로 전달받은 Data를 이용하여 자동으로 솔레노이드 밸브의 ON/OFF를 제어한다.The control unit 600 automatically controls ON/OFF of the solenoid valve using the data transmitted to the DAQ.

구체적으로, 고압용기의 온도가 상온 초과일때 솔레노이드 밸브를 ON하여 냉각을 시작하고, 고압용기의 온도가 상온 이하로 하강 했을 시 OFF하여 냉각을 중단한다.Specifically, when the temperature of the high-pressure vessel exceeds room temperature, the solenoid valve is turned on to start cooling, and when the temperature of the high-pressure vessel falls below room temperature, it is turned off to stop cooling.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어부를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a control unit of the high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어부(600)는 충진 조건 설정부(610), 제1 파이프 라인 제어부(620), 데이터 입력부(630), 제2 파이프 라인 제어부(640), 충진 확인부(650)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the control unit 600 of the high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention includes a filling condition setting unit 610 , a first pipeline control unit 620 , and a data input unit 630 . ), a second pipeline control unit 640 , and a filling confirmation unit 650 .

제어부(600)는 상기 센서부로부터 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받고, 입력 받은 상기 측정 온도값과 측정 압력값에 따라 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐 여부를 판단하여, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐를 제어한다.The control unit 600 receives, from the sensor unit, the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel, and the received measured temperature value and measured pressure value Accordingly, it is determined whether the first valve and the second valve are opened or closed, and the opening and closing of the first valve and the second valve are controlled.

제어부(600)는 아두이노의 솔레노이드 밸브 제어 프로그램으로 고압용기와 연결된 압력, 온도센서에서 수집된 Data를 통하여 제1 밸브와 제2 밸브를 자동 On/Off를 제어하여 충진작업 또는 냉각작업을 선택하여 제어한다.The control unit 600 is a solenoid valve control program of the Arduino, and through the data collected from the pressure and temperature sensors connected to the high-pressure vessel, the first and second valves are automatically turned on/off to select a filling operation or a cooling operation. control

초기 충진압력은 4000psi로 약 5분간 제1 솔레노이드 밸브를 통하여 충진 작업을 수행하고 온도센서를 통하여 전달된 고압용기 온도가 상온을 초과할 때 제2 솔레노이드 밸브를 On 하여 냉각용 질소가스를 분사하여 고압용기 온도를 상온까지 냉각한다. 이후 제2 솔레노이드 밸브를 Off하고, 제1 솔레노이드 밸브를 On하여 질소충진작업을 계속 수행한다. 위 작업을 반복수행하여 6000psi까지 재작업없이 한번작업으로 필요 충진량까지 충진한다.The initial filling pressure is 4000psi, and the filling operation is performed through the first solenoid valve for about 5 minutes. Cool the container to room temperature. After that, the second solenoid valve is turned off, and the first solenoid valve is turned on to continue the nitrogen filling operation. Repeat the above operation to fill up to the required filling amount in one operation without rework up to 6000psi.

충진 조건 설정부(610)는 충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 설정한다.The filling condition setting unit 610 sets a filling condition including a filling pressure and a filling time.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템은 단계별로 일정압력 충진 후 고압용기에 냉각용 질소가스를 분사하여 냉각하는 방식으로 예를 들어, 필요 충진량이 6000psi인 경우, 초기 질소충진압력 4000psi 이후 500psi씩 압력을 상승시켜 충진하게 된다. (4000psi->4500psi->5000psi…… )The high-pressure container nitrogen filling system using the cooling method according to an embodiment of the present invention is a method of cooling by spraying nitrogen gas for cooling to the high-pressure container after filling at a constant pressure step by step. For example, when the required filling amount is 6000 psi, the initial After the nitrogen filling pressure is 4000 psi, the pressure is increased by 500 psi to fill. (4000psi->4500psi->5000psi……)

이에 따라, 초기 충진압력은 4000psi로 충진 시간은 5분으로 충진 조건을 설정한다.Accordingly, the initial filling pressure is 4000 psi and the filling time is 5 minutes to set the filling conditions.

제1 파이프 라인 제어부(620)는 상기 충진 조건에 따라 상기 고압 용기에 질소를 충진하기 위해 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송한다.The first pipeline control unit 620 transmits an open signal to the first valve to fill the high-pressure vessel with nitrogen according to the filling condition.

데이터 입력부(630)는 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받는다.The data input unit 630 receives the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel.

제2 파이프 라인 제어부(640)는 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 기 설정한 임계 온도값을 비교하여, 상기 측정 온도값이 상기 임계 온도값을 초과할 경우 상기 제2 밸브로 개방 신호를 전송한다.The second pipeline control unit 640 compares the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel with a preset threshold temperature value, and when the measured temperature value exceeds the threshold temperature value, the second valve to transmit an open signal.

여기서, 임계 온도값은 상온(25℃)으로 설정한다. 고압용기 온도가 상온을 초과할 때 제2 솔레노이드 밸브를 On 하여 냉각용 질소가스를 분사하여 고압용기 온도를 상온까지 냉각한다. 이후 제2 솔레노이드 밸브를 Off하고, 제1 솔레노이드 밸브를 On하여 질소충진작업을 계속 수행한다.Here, the threshold temperature value is set to room temperature (25° C.). When the high pressure vessel temperature exceeds room temperature, the second solenoid valve is turned on to spray nitrogen gas for cooling to cool the high pressure vessel temperature to room temperature. After that, the second solenoid valve is turned off, and the first solenoid valve is turned on to continue the nitrogen filling operation.

충진 확인부(650)는 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값과 기 설정한 임계 압력값을 비교한다.The filling check unit 650 compares the pressure value measured by the sensor measuring the pressure of the high-pressure container with a preset critical pressure value.

제1 파이프 라인 제어부(620)는 상기 측정 압력값이 상기 임계 압력값 미만일 경우 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송한다.When the measured pressure value is less than the threshold pressure value, the first pipeline control unit 620 transmits an open signal to the first valve.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of a high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어 방법은 제어부가, 충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 설정하는 단계(S100)에서 시작한다.Referring to FIG. 4 , the control method of the high-pressure container nitrogen filling system using the cooling method according to an embodiment of the present invention starts in the step (S100) of the control unit setting the filling conditions including the filling pressure and the filling time. .

단계 S200에서 상기 충진 조건에 따라 상기 고압 용기에 질소를 충진하기 위해 제1 밸브로 개방 신호를 전송한다.In step S200, an open signal is transmitted to the first valve to fill the high-pressure vessel with nitrogen according to the filling conditions.

단계 S300에서 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받는다.In step S300, the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel are received.

단계 S400에서 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 기 설정한 임계 온도값을 비교한다.In step S400, the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel is compared with a preset threshold temperature value.

단계 S500에서 상기 측정 온도값이 상기 임계 온도값을 초과할 경우 상기 제2 밸브로 개방 신호를 전송한다.When the measured temperature value exceeds the threshold temperature value in step S500, an open signal is transmitted to the second valve.

여기서, 상기 제1 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제1 파이프 라인은 상기 고압 용기에 연결되고, 상기 제2 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제2 파이프 라인은 냉각 장치에 연결된다.Here, a first pipeline whose opening/closing is controlled using the first valve is connected to the high-pressure vessel, and a second pipeline whose opening/closing is controlled using the second valve is connected to a cooling device.

단계 S600에서 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값과 기 설정한 임계 압력값을 비교한다.In step S600, the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel is compared with a preset critical pressure value.

단계 S700에서 상기 측정 압력값이 상기 임계 압력값 미만일 경우 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송한다.When the measured pressure value is less than the threshold pressure value in step S700, an open signal is transmitted to the first valve.

단계 S100 내지 S700에서, 상기 제1 파이프 라인을 통해 고압의 질소 가스가 상기 고압 용기로 공급되며, 상기 제2 파이프 라인을 통해 냉각용 질소 가스가 상기 냉각 장치로 공급되어 상기 방열판을 냉각시킨다.In steps S100 to S700, high-pressure nitrogen gas is supplied to the high-pressure vessel through the first pipeline, and nitrogen gas for cooling is supplied to the cooling device through the second pipeline to cool the heat sink.

본 발명의 일 실시예에서, 단계 S200 내지 S400과 S500 내지 S600은 동시 진행으로 수행될 수 있으며, 이에 따라 질소 충진과 냉각, 계측을 동시진행으로 한 번 작업으로 충진 완료할 수 있다.In an embodiment of the present invention, steps S200 to S400 and S500 to S600 may be performed simultaneously, and accordingly, nitrogen filling, cooling, and measurement may be performed simultaneously and the filling may be completed in one operation.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템의 제어 흐름을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the control flow of the high-pressure vessel nitrogen filling system using a cooling method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 먼저 고압질소가스 공급시설의 레귤레이터를 이용해 압력을 조절 후 질소가스를 인가한다.Referring to FIG. 5 , first, the pressure is adjusted using a regulator of a high-pressure nitrogen gas supply facility, and then nitrogen gas is applied.

이후, 솔레노이드 밸브를 개방하여 고압용기로 질소 충진한다. 여기서 솔레노이드 밸브 이외에 볼 밸브를 이용하는 것도 가능하다.Thereafter, the solenoid valve is opened to fill the high-pressure vessel with nitrogen. Here, it is also possible to use a ball valve in addition to the solenoid valve.

고압용기의 질소 충진에 따라 고압용기의 온도 상승 시 고압용기 온도, 압력센서로부터 계측된 Data를 DAQ가 수신하고, 제어장치로 Data를 전달한다.When the temperature of the high-pressure container rises according to the nitrogen filling of the high-pressure container, the DAQ receives the measured data from the high-pressure container temperature and pressure sensor, and transmits the data to the control device.

제어장치는 DAQ로 전달받은 Data를 통하여 제어장치가 자동으로 솔레노이드 밸브를 제어한다. The control device automatically controls the solenoid valve through the data transmitted to the DAQ.

구체적으로, 고압용기의 온도가 상온보다 높을 경우 솔레노이드 밸브가 on되어 냉각용 질소가스를 공급하여 고압용기온도를 냉각하고, 고압용기온도가 상온일때 솔레노이드 밸브 off되어 냉각용 질소가스 공급을 차단한다.Specifically, when the temperature of the high-pressure vessel is higher than room temperature, the solenoid valve is turned on to supply nitrogen gas for cooling to cool the high-pressure vessel temperature, and when the high-pressure vessel temperature is room temperature, the solenoid valve is turned off to block the supply of nitrogen gas for cooling.

노트북을 통하여 계측된 Data를 실시간 확인하고, 질소충진압력 요구성능 확인 후 작업을 종료하게 된다.The measured data is checked in real time through the laptop, and the work is finished after confirming the performance of the nitrogen filling pressure requirement.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각방식을 이용한 고압용기 질소 충진 시스템에 따르면, 고압용기 질소 충진 시 실시간으로 용기 내부압력을 확인할 수 있고 DAQ를 통하여 인가한 압력에 따른 용기내부의 온도 상승값에 대한 Data를 확보할 수 있다.According to the high-pressure container nitrogen filling system using the cooling method according to an embodiment of the present invention, the internal pressure of the container can be checked in real time when the high-pressure container is filled with nitrogen, and the temperature rise value inside the container according to the pressure applied through the DAQ. Data can be obtained.

또한, 제어장치가 솔레노이드 밸브의 on/off 제어하여 고압용기 냉각과 질소 충진을 동시에 수행하여 종래기술 보다 소요되는 작업시간 단축과 불필요한 재작업을 수행해야 될 필요가 없는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the control device performs on/off control of the solenoid valve to perform cooling of the high-pressure vessel and nitrogen filling at the same time, thereby reducing the work time required in the prior art and unnecessary rework can be expected.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.The above description is only one embodiment of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to implement it in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and should be construed to include various embodiments within the scope equivalent to the content described in the claims.

Claims (12)

고압 용기에 질소를 충진하기 위한 질소 충진 시스템에 있어서,
질소 가스를 공급하도록 마련되는 가스 공급부;
상기 고압 용기를 내측에 포함하며, 적어도 하나의 방열판을 포함하여 상기 방열판의 온도에 따라 상기 고압 용기의 온도를 조절하는 냉각 장치; 및
일측이 상기 가스 공급부와 연결되고, 타측이 분리되어 상기 냉각 장치 및 상기 고압 용기에 각각 연결되는 파이프 라인을 포함하고,
상기 파이프 라인은, 상기 가스 공급부와 연결되는 메인 파이프 라인; 상기 메인 파이프 라인으로부터 분리되며, 제1 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제1 파이프 라인; 및 상기 메인 파이프 라인으로부터 분리되며, 제2 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제2 파이프 라인을 포함하며,
상기 질소 충진 시스템은 상기 고압 용기에 부착되어 상기 고압 용기의 압력을 측정하는 압력 센서 및 상기 고압 용기의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받고, 입력 받은 상기 측정 온도값과 측정 압력값에 따라 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐 여부를 판단하여, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 고려하여, 상기 측정 온도값이 임계 온도값을 초과하는 경우, 상기 제1 밸브가 오프(Off)되고 상기 제2 밸브가 온(On)되도록 제어하여, 냉각용 질소 가스가 분사되어 상기 고압 용기의 온도를 임계 온도값까지 냉각하고, 상기 측정 온도값이 임계 온도값을 초과하지 않는 경우, 상기 제2 밸브가 오프(Off)되고 상기 제1 밸브가 온(On)되도록 제어하여 질소 충진 작업을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템.In the nitrogen filling system for filling nitrogen in a high-pressure vessel,
a gas supply unit provided to supply nitrogen gas;
a cooling device including the high-pressure container inside and including at least one heat sink to control the temperature of the high-pressure container according to the temperature of the heat sink; and
and a pipeline having one side connected to the gas supply unit and the other side separated to be respectively connected to the cooling device and the high-pressure vessel,
The pipeline may include a main pipeline connected to the gas supply unit; a first pipeline separated from the main pipeline and controlled to open and close using a first valve; and a second pipeline separated from the main pipeline and controlled to open and close using a second valve,
The nitrogen filling system may include a sensor unit attached to the high-pressure vessel and including a pressure sensor for measuring the pressure of the high-pressure vessel and a temperature sensor for measuring the temperature of the high-pressure vessel; and a measured temperature value of a sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and a measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel from the sensor unit, and according to the received measured temperature value and measured pressure value A control unit for controlling the opening and closing of the first valve and the second valve by determining whether the first valve and the second valve are opened or closed; further comprising,
The control unit considers the filling conditions including the filling pressure and filling time, and when the measured temperature value exceeds a threshold temperature value, the first valve is turned off (Off) and the second valve is turned on (On) By controlling, the nitrogen gas for cooling is injected to cool the temperature of the high-pressure vessel to a critical temperature value, and when the measured temperature value does not exceed the threshold temperature value, the second valve is turned off and the first Nitrogen filling system, characterized in that by controlling the valve to be on (On) to control to perform the nitrogen filling operation. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 파이프 라인은 상기 고압 용기에 연결되고, 상기 제2 파이프 라인은 상기 냉각 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템.According to claim 1,
The nitrogen filling system according to claim 1, wherein the first pipeline is connected to the high-pressure vessel and the second pipeline is connected to the cooling device. 삭제delete 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 제1 파이프 라인을 통해 고압의 질소 가스가 상기 고압 용기로 공급되며, 상기 제2 파이프 라인을 통해 냉각용 질소 가스가 상기 냉각 장치로 공급되어 상기 방열판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템.4. The method of claim 3,
nitrogen gas at high pressure is supplied to the high-pressure vessel through the first pipeline, and nitrogen gas for cooling is supplied to the cooling device through the second pipeline to cool the heat sink. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 설정하는 충진 조건 설정부;
상기 충진 조건에 따라 상기 고압 용기에 질소를 충진하기 위해 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 제1 파이프 라인 제어부;
상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받는 데이터 입력부; 및
상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 기 설정한 임계 온도값을 비교하여, 상기 측정 온도값이 상기 임계 온도값을 초과할 경우 상기 제2 밸브로 개방 신호를 전송하는 제2 파이프 라인 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템.According to claim 1,
The control unit is
a filling condition setting unit for setting filling conditions including filling pressure and filling time;
a first pipeline control unit configured to transmit an open signal to the first valve to fill the high-pressure vessel with nitrogen according to the filling condition;
a data input unit for receiving the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel; and
A second pipe for transmitting an open signal to the second valve when the measured temperature value exceeds the threshold temperature value by comparing the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel with a preset threshold temperature value Line control unit; Nitrogen filling system comprising a. 제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값과 기 설정한 임계 압력값을 비교하는 충진 확인부;를 더 포함하며,
상기 제1 파이프 라인 제어부는, 상기 측정 압력값이 상기 임계 압력값 미만일 경우 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템.8. The method of claim 7,
The control unit is
It further includes; a filling confirmation unit that compares the pressure value measured by the sensor measuring the pressure of the high-pressure container with a preset critical pressure value;
The first pipeline control unit, nitrogen filling system, characterized in that for transmitting an open signal to the first valve when the measured pressure value is less than the threshold pressure value. 고압 용기에 질소를 충진하기 위한 질소 충진 시스템의 제어 방법에 있어서,
제어부가, 충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 설정하는 단계;
상기 충진 조건에 따라 상기 고압 용기에 질소를 충진하기 위해 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계;
상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값을 입력 받는 단계;
상기 고압 용기의 온도를 측정한 센서의 측정 온도값과 기 설정한 임계 온도값을 비교하는 단계; 및
상기 측정 온도값이 상기 임계 온도값을 초과할 경우 제2 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제1 파이프 라인은 상기 고압 용기에 연결되고, 상기 제2 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제2 파이프 라인은 냉각 장치에 연결되며, 상기 제1 파이프 라인과 상기 제2 파이프 라인은 가스 공급부와 연결되는 메인 파이프 라인에서 분리되고,
상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값과 기 설정한 임계 압력값을 비교하는 단계; 및 상기 측정 압력값이 상기 임계 압력값 미만일 경우 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계;를 더 포함하고,
상기 제2 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계는 상기 충진 압력과 충진 시간을 포함하는 충진 조건을 고려하여, 상기 측정 온도값이 임계 온도값을 초과하는 경우, 상기 제1 밸브가 오프(Off)되고 상기 제2 밸브가 온(On)되도록 제어하여, 냉각용 질소 가스가 분사되어 상기 고압 용기의 온도를 임계 온도값까지 냉각하고, 상기 측정 온도값이 임계 온도값을 초과하지 않는 경우, 상기 제2 밸브가 오프(Off)되고 상기 제1 밸브가 온(On)되도록 제어하여 질소 충진 작업을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템의 제어 방법.In the control method of a nitrogen filling system for filling nitrogen in a high-pressure vessel,
setting, by the controller, a filling condition including a filling pressure and a filling time;
transmitting an open signal to a first valve to fill the high-pressure vessel with nitrogen according to the filling condition;
receiving the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure container and the measured pressure value of the sensor measuring the pressure of the high-pressure container;
comparing the measured temperature value of the sensor measuring the temperature of the high-pressure vessel with a preset threshold temperature value; and
Transmitting an open signal to the second valve when the measured temperature value exceeds the threshold temperature value;
A first pipeline whose opening and closing is controlled by using the first valve is connected to the high-pressure vessel, and a second pipeline whose opening and closing is controlled by using the second valve is connected to a cooling device, and the first pipeline and the second pipeline is separated from the main pipeline connected to the gas supply,
comparing a pressure value measured by a sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel with a preset critical pressure value; and transmitting an opening signal to the first valve when the measured pressure value is less than the threshold pressure value;
In the step of transmitting an open signal to the second valve, when the measured temperature value exceeds a threshold temperature value in consideration of the filling conditions including the filling pressure and the filling time, the first valve is turned off and By controlling the second valve to be turned on, nitrogen gas for cooling is injected to cool the temperature of the high-pressure vessel to a critical temperature value, and when the measured temperature value does not exceed the critical temperature value, the second A control method of a nitrogen filling system, characterized in that the valve is turned off and the first valve is controlled to be on to perform a nitrogen filling operation. 제9항에 있어서,
상기 제1 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제1 파이프 라인은 상기 고압 용기에 연결되고, 상기 제2 밸브를 이용하여 개폐가 제어되는 제2 파이프 라인은 냉각 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템의 제어 방법.10. The method of claim 9,
A first pipeline whose opening/closing is controlled using the first valve is connected to the high-pressure vessel, and a second pipeline whose opening/closing is controlled using the second valve is connected to a cooling device. How to control the system. 제9항에 있어서,
상기 고압 용기의 압력을 측정한 센서의 측정 압력값과 기 설정한 임계 압력값을 비교하는 단계; 및
상기 측정 압력값이 상기 임계 압력값 미만일 경우 상기 제1 밸브로 개방 신호를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템의 제어 방법.10. The method of claim 9,
comparing a pressure value measured by a sensor measuring the pressure of the high-pressure vessel with a preset critical pressure value; and
Transmitting an open signal to the first valve when the measured pressure value is less than the threshold pressure value; The control method of the nitrogen filling system further comprising a. 제10항에 있어서,
상기 제1 파이프 라인을 통해 고압의 질소 가스가 상기 고압 용기로 공급되며, 상기 제2 파이프 라인을 통해 냉각용 질소 가스가 상기 냉각 장치로 공급되어 방열판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 질소 충진 시스템의 제어 방법.11. The method of claim 10,
Nitrogen filling system, characterized in that the high-pressure nitrogen gas is supplied to the high-pressure vessel through the first pipeline, and the nitrogen gas for cooling is supplied to the cooling device through the second pipeline to cool the heat sink. method.
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