KR102409186B1 - 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치 - Google Patents

질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치 Download PDF

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Abstract

컴프레서의 메인터넌스를 행할 때까지의 시간을 길게 할 수 있는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치를 제공한다. 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치는, 컴프레서에 의해 공기를 압축하여 당해 공기로부터 질소가스를 분리하는 질소가스 발생 장치로부터 질소가스의 입력을 접수하는 질소가스 입구와 상기 질소가스 입구가 입력을 접수한 질소가스를 외부에 출력하는 질소가스 출구를 갖는 배관과, 상기 배관의 내부의 압력을 계측하는 압력계와, 상기 배관의 내부를 흐르는 질소가스의 유량을 계측하는 유량계와, 상기 압력계 및 상기 유량계의 적어도 일방의 계측 결과에 응하여 상기 컴프레서에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단을 제어하는 제어부를 구비하였다.

Description

질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치
본 발명은, 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1은, 질소가스 발생 장치를 개시한다. 당해 질소가스 발생 장치는, 컴프레서에 의해 공기를 압축하여 당해 공기로부터 질소가스를 분리한다. 컴프레서에 관해서는, 본래의 사양을 만족시키기 위해 정기적인 메인터넌스가 필요해진다.
일본 특개2001-219024호 공보
컴프레서의 메인터넌스는, 컴프레서의 누적 가동 시간에 의거하여 행하여진다. 이 때문에, 질소가스가 사용되지 않는 때에 질소가스 발생 장치를 가동시켜 두면, 컴프레서의 메인터넌스를 행할 때까지의 시간이 짧아진다.
본 발명은, 상술의 과제를 해결하기 위해 이루어졌다. 본 발명의 목적은, 컴프레서의 메인터넌스를 행할 때까지의 시간을 길게 할 수 있는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치는, 컴프레서에 의해 공기를 압축하여 당해 공기로부터 질소가스를 분리하는 질소가스 발생 장치로부터 질소가스의 입력을 접수하는 질소가스 입구와 상기 질소가스 입구가 입력을 접수한 질소가스를 외부에 출력하는 질소가스 출구를 갖는 배관과, 상기 배관의 내부의 압력을 계측하는 압력계와, 상기 배관의 내부를 흐르는 질소가스의 유량을 계측하는 유량계와, 상기 압력계 및 상기 유량계의 적어도 일방의 계측 결과에 응하여 상기 컴프레서에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단을 제어하는 제어부를 구비하였다.
본 발명에 의하면, 압력계 및 유량계의 적어도 일방의 계측 결과에 응하여 컴프레서에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단이 제어된다. 이 때문에, 컴프레서의 메인터넌스를 행할 때까지의 시간을 길게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 질소가스 발생 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치의 동작의 개요를 설명하기 위한 플로우 차트.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템 구성도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템의 질소가스 안정 공급 모니터의 구성도.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템의 질소가스 안정 공급 모니터의 변형례의 구성도.
본 발명을 실시하기 위한 형태에 관해 첨부한 도면에 따라 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호가 부착된다. 당해 부분의 중복 설명은 적절하게 간략화 내지 생략한다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템 구성도이다.
도 1에서, 질량 분석 장치(1)는, 물질을 이온화한다. 질량 분석 장치(1)는, 이온을 분리한다. 질량 분석 장치(1)는, 분리된 이온에서 질량 전하비(電荷比)(m/z)에서의 이온의 개수(강도)를 검출기로 검출한다. 질량 분석 장치(1)는, 검출기의 검출 결과에 의거하여 정성(定性) 및 정량 분석을 행한다.
질량 분석 장치(1)는, 물질을 분리하기 위한 크로마토그래피와 조합되고 사용된다. 예를 들면, 질량 분석 장치(1)는, 액체를 사용하는 LC-MS이다. 예를 들면, 질량 분석 장치(1)는, 기체를 사용하는 GC-MS이다.
LC-MS에서 물질(용액)을 이온화한 방식으로서, 대기압 이온화법(API : atmospheric pressure ionization)이라고 총칭되는 방법이 사용된다. 예를 들면, 일렉트로스프레이 이온화법(ESI : electrospray ionization)이 사용된다. 예를 들면, 대기압 화학 이온화법(APCI : atmospheric pressure chemical ionization)이 사용된다.
질소가스 발생 장치(2)는, 질량 분석 장치(1)가 물질을 이온화할 때에 사용하는 질소가스를 생성한다. 질소가스는, 불활성이다. 이 때문에, 질소가스는, 이온화에 있어서 불필요한 반응을 피한다. 질소가스에서 구하여지는 조건으로서, 고순도일 것, 건조되어 있을 것, 안정된 일정 압력일 것, 안정된 일정 유량일 것을 들 수 있다.
질소가스의 순도가 낮거나, 질소가스에 습기가 포함되거나 하면, 정상적인 이온화가 행하여지지 않고 분석 결과가 이상하게 된다. 질소가스의 압력 또는 유량이 불안정하게 되어도, 마찬가지로 분석 결과가 이상하게 된다.
전원 제어 장치(3)는, 질량 분석 장치(1)에 의한 질소가스의 사용 상황에 응하여 질소가스 발생 장치(2)에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단을 제어한다.
다음에, 도 2를 이용하여, 질소가스 발생 장치(2)를 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 질소가스 발생 장치의 구성도이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 질소가스 발생 장치(2)는, 압축공기 생성기(4)와 질소가스 분리기(5)를 구비한다.
예를 들면, 압축공기 생성기(4)는, 배관(4a)과 대기 입구(4b)와 컴프레서(4c)와 에어 탱크(4d)와 가스 냉각기(4e)와 압축공기 출구(4f)를 구비한다.
배관(4a)은, 통형상(筒狀)으로 형성된다. 대기 입구(4b)는, 배관(4a)의 입측에 형성된다. 컴프레서(4c)는, 대기 입구(4b)보다도 하류측에서 배관(4a)의 유로상(流路上)에 마련된다. 에어 탱크(4d)는, 컴프레서(4c)보다도 하류측에서 배관(4a)의 유로상에 마련된다. 가스 냉각기(4e)는, 에어 탱크(4d)보다도 하류측에서 배관(4a)의 유로상에 마련된다. 압축공기 출구(4f)는, 배관(4a)의 출구측에 형성된다. 압축공기 출구(4f)는, 가스 냉각기(4e)보다도 하류측에서 배관(4a)의 출측에 마련된다.
대기 입구(4b)는, 대기의 입력을 접수한다. 컴프레서(4c)는, 대기 입구(4b)로부터 입력된 대기로부터 고온 고압의 압축공기를 생성한다. 에어 탱크(4d)는, 컴프레서(4c)에 의해 생성된 압축공기를 저장한다, 가스 냉각기(4e)는, 압축공기를 식힌다. 이때, 드레인수(水)(drain water)가 수적(水滴)으로서 발생한다. 압축공기 출구(4f)는, 압축공기를 출력한다.
예를 들면, 압축공기 생성기(4)는, 제1 에어 필터(4g)와 제2 에어 필터(4h)와 활성탄 필터(4i)와 마이크로 미스트 필터(4j)를 구비한다.
제1 에어 필터(4g)는, 에어 탱크(4d)와 가스 냉각기(4e) 사이에서 배관(4a)의 유로상에 마련된다. 제2 에어 필터(4h)는, 가스 냉각기(4e)와 압축공기 출구(4f) 사이에서 배관(4a)의 유로상에 마련된다. 활성탄 필터(4i)는, 제2 에어 필터(4h)와 압축공기 출구(4f) 사이에서 배관(4a)의 유로상에 마련된다. 마이크로 미스트 필터(4j)는, 활성탄 필터(4i)와 압축공기 출구(4f) 사이에서 배관(4a)의 유로상에 마련된다.
제1 에어 필터(4g)와 제2 에어 필터(4h)와 활성탄 필터(4i)와 마이크로 미스트 필터(4j)는, 압축공기에 포함되는 물, 기름, 및 이물 등을 제거한다.
예를 들면, 압축공기 생성기(4)는, 압력 센서(4k)와 전원 회로(4l)를 구비한다.
압력 센서(4k)는, 에어 탱크(4d)에 마련된다. 전원 회로(4l)의 입력측은, 전원 제어 장치(3)(도 2에서는 도시 생략)의 전원의 출력측에 접속된다. 전원 회로(4l)의 출력측은, 컴프레서(4c)의 입력측에 접속된다.
압력 센서(4k)는, 에어 탱크(4d)의 내부의 압력을 검지한다. 전원 회로(4l)는, 전원 제어 장치(3)(도 2에서는 도시 생략)에서의 전원의 입력을 접수하여 컴프레서(4c)의 구동 전원을 생성한다.
컴프레서(4c)의 배출구측의 압력이 이상하게 높아진 때에 작동하여 압축 가스를 빼기 위한 안전밸브가 마련되어 있어도 좋다. 에어 탱크(4d)의 내부의 압력이 미리 설정된 상한치에 도달한 경우에, 컴프레서(4c)가 자동적으로 운전 정지하도록 되어 있어도 좋다.
예를 들면, 질소가스 분리기(5)는, 배관(5a)과 압축공기 입구(5b)와 질소 분리막(5c)과 질소가스 레귤레이터(5d)와 질소가스 출구(5e)를 구비한다.
배관(5a)은, 통형상으로 형성된다. 압축공기 입구(5b)는, 배관(5a)의 입측에 마련된다. 압축공기 입구(5b)는, 압축공기 생성기(4)의 압축공기 출구(4f)의 하류측에 마련된다. 질소 분리막(5c)은, 압축공기 입구(5b)보다도 하류측에서 배관(5a)의 유로상에 마련된다. 질소가스 레귤레이터(5d)는, 질소 분리막(5c)보다도 하류측에서 배관(5a)의 유로상에 마련된다. 질소가스 출구(5e)는, 질소가스 레귤레이터(5d)의 하류측에서 배관(5a)의 출측에 마련된다.
압축공기 입구(5b)는, 압축공기 생성기(4)의 압축공기 출구(4f)로부터 압축공기의 입력을 접수한다. 질소 분리막(5c)은, 압축공기로부터 질소가스를 분리한다. 질소가스 레귤레이터(5d)는, 질소가스의 압력을 안정시킨다. 질소가스 출구(5e)는, 질소가스를 출력한다.
예를 들면, 질소가스 분리기(5)는, 압력 미터(5f)와 유량계(5g)를 구비한다.
압력 미터(5f)는, 질소가스 레귤레이터(5d)에 마련된다. 유량계(5g)는, 질소가스 레귤레이터(5d)의 하류측에서 배관(5a)의 유로상에 마련된다.
압력 미터(5f)는, 질소가스의 압력치를 계측 표시한다. 유량계(5g)는, 배관(5a)의 내부를 흐르는 질소가스의 유량을 계측한다.
다음에, 도 3을 이용하여, 전원 제어 장치(3)를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치의 구성도이다.
예를 들면, 전원 제어 장치(3)는, 배관(6a)과 질소가스 입구(6b)와 질소가스 탱크(6c)와 질소가스 출구(6d)를 구비한다.
배관(6a)은, 통형상으로 형성된다. 질소가스 입구(6b)는, 배관(6a)의 입측에 마련된다. 질소가스 입구(6b)는, 질소가스 분리기(5)의 질소가스 출구(5e)의 하류측에 마련된다. 질소가스 탱크(6c)는, 질소가스 입구(6b)보다도 하류측에서 배관(6a)의 유로상에 마련된다. 질소가스 출구(6d)는, 질소가스 탱크(6c)보다도 하류측에서 배관(6a)의 출측에 마련된다. 질소가스 출구(6d)는, 질량 분석 장치(1)의 입측에 접속된다.
질소가스 입구(6b)는, 질소가스 분리기(5)의 질소가스 출구(5e)로부터 질소가스의 입력을 접수한다. 질소가스 탱크(6c)는, 배관(6a)의 내부의 압력의 저하를 지연시킨다. 질소가스 출구(6d)는, 질소가스를 질량 분석 장치(1)를 향하여 출력한다.
예를 들면, 전원 제어 장치(3)는, 제어 밸브(7a)와 감압 밸브(7b)와 역지 밸브(7c)를 구비한다.
제어 밸브(7a)는, 질소가스 탱크(6c)와 질소가스 출구(6d) 사이에서 배관(6a)의 유로상에 마련된다. 감압 밸브(7b)는, 질소가스 입구(6b)와 질소가스 탱크(6c) 사이에서 배관(6a)의 유로상에 마련된다. 역지 밸브(7c)는, 감압 밸브(7b)와 질소가스 탱크(6c) 사이에서 배관(6a)의 유로상에 마련된다.
제어 밸브(7a)는, 질소가스 출구(6d)로부터의 질소가스의 출력을 제어한다. 감압 밸브(7b)는, 질소가스 발생 장치(2)로부터 질소가스 입구(6b)까지의 유로의 내부의 질소가스를 강제 배기할 때에 사용된다. 역지 밸브(7c)는, 감압 밸브(7b)에 의해 질소가스 발생 장치(2)로부터 질소가스 입구(6b)까지의 질소가스의 유로의 내부의 질소가스가 강제 배기될 때에 질소가스 탱크(6c)로부터 질소가스 출구(6d)까지의 압력의 저하를 억제한다.
예를 들면, 전원 제어 장치(3)는, 압력계(8a)와 유량계(8b)를 구비한다.
압력계(8a)는, 질소가스 탱크(6c)와 제어 밸브(7a) 사이에서 배관(6a)에 접속된다. 유량계(8b)는, 질소가스 탱크(6c)와 제어 밸브(7a) 사이에서 배관(6a)의 유로상에 마련된다.
압력계(8a)는, 배관(6a)의 내부의 압력을 계측한다. 유량계(8b)는, 배관(6a)의 내부를 흐르는 질소가스의 유량을 계측한다.
예를 들면, 전원 제어 장치(3)는, 전원 입력부(9a)와 전원 출력부(9b)와 전원 개폐기(9c)를 구비한다.
전원 입력부(9a)는, 외부 전원으로부터 전원 제어 장치(3)에의 전원 공급을 접수한다. 전원 출력부(9b)는, 전원 입력부(9a)로부터 얻은 전원을 압축공기 생성기(4)의 전원 회로(4l)에 공급할 수 있다. 전원 개폐기(9c)는, 온(on)인 경우에 전원 출력부(9b)로부터 압축공기 생성기(4)의 전원 회로(4l)로의 전원의 공급을 유지한다. 전원 개폐기(9c)는, 오프(off)인 경우에 전원 출력부(9b)로부터 압축공기 생성기(4)의 전원 회로(4l)에의 전원의 공급을 차단한다.
예를 들면, 전원 제어 장치(3)는, 모드 스위치(10a)와 날자(日付) 타이머(10b)와 표시기(10c)와 버저(10d)와 기록용 메모리(10e)와 CPU(10f)를 구비한다.
모드 스위치(10a)는, 외부로부터의 조작을 접수한다. 날자 타이머(10b)는, 일시(日時)를 파악할 수 있다. 표시기(10c)는, 전원 제어 장치(3)의 가동 상태를 나타내는 표시를 행한다. 예를 들면, 표시기(10c)는, 전원 제어 장치(3)의 전원 투입 상태를 나타내는 표시를 행한다. 예를 들면, 표시기(10c)는, 전원 개폐기(9c)의 상태를 나타내는 표시를 행한다. 버저(10d)는, 표시기(10c)와 연동하여 전원 제어 장치(3)의 가동 상태를 소리로 나타낸다. 기록용 메모리(10e)는, 불휘발성의 메모리이다. 기록용 메모리(10e)는, 전원 제어 장치(3)의 가동 상황의 정보를 기록한다. CPU(10f)는, 전원 제어 장치(3) 전체를 제어한다.
예를 들면, 전원 제어 장치(3)는, 외부 신호 입력부(11a)와 외부 신호 출력부(11b)와 외부 통신부(11c)를 구비한다.
외부 신호 입력부(11a)는, 외부의 장치로부터 신호의 입력을 접수한다. 외부 신호 출력부(11b)는, 외부의 장치에 신호를 출력한다. 예를 들면, 외부 신호 출력부(11b)는, 전원 제어 장치(3)의 동작 상황에 대응한 신호를 출력한다. 외부 통신부(11c)는, 외부의 장치와의 통신시에 사용된다. 예를 들면, 외부 통신부(11c)는, 기록용 메모리(10e)에 기록된 정보를 전송할 때에 사용된다. 예를 들면, 외부 통신부(11c)는, 외부의 장치로부터 전원 제어 장치(3)를 제어할 때에 사용된다.
질량 분석 장치(1)가 질소가스를 사용하지 않는 경우, 질량 분석 장치(1)의 유로는, 폐쇄된다. 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 미만인 경우일 때에 전원이 투입되면, CPU(10f)는, 전원 개폐기(9c)를 온으로 한다. 전원 개폐기(9c)가 온이 되면, 압축공기 생성기(4)의 전원 회로(4l)에의 전원의 공급이 시작된다. 그 결과, 컴프레서(4c)가 가동한다.
그 후, 컴프레서(4c)가 가동하면, 질소가스가 질소가스 탱크(6c)에 저장된다. 그 결과, 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 이상이 된다. 이때, CPU(10f)는, 전원 개폐기(9c)를 오프로 한다. 전원 개폐기(9c)가 오프가 되면, 압축공기 생성기(4)의 전원 회로(4l)에의 전원의 공급이 차단된다. 그 결과, 컴프레서(4c)가 정지한다.
그 후, CPU(10f)는, 압력계(8a)의 값에 의거하여 전원 개폐기(9c)를 제어한다. 컴프레서(4c)는, 전원 개폐기(9c)의 상태에 의거하여 가동 상태 또는 정지 상태가 된다. 그 결과, 배관(6a)의 내부의 압력의 값은, 규정된 범위 내로 수습된다.
이 상태에 있어서, 질량 분석 장치(1)가 질소가스를 사용하면, 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출한다. 질소가스의 압력의 값이 미리 설정된 값으로 상승할 때까지 기다리고 나서 질량 분석 장치(1)에 질소가스를 공급하는 경우, CPU(10f)는, 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출한 직후에 제어 밸브(7a)를 폐쇄한다. 그 후, CPU(10f)는, 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값이 된 때에 제어 밸브(7a)를 개방한다.
유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출하고 있는 동안은, CPU(10f)는, 전원 개폐기(9c)를 온의 상태로 유지한다. 전원 개폐기(9c)가 온의 상태로 유지되면, 압축공기 생성기(4)의 전원 회로(4l)에의 전원의 공급이 유지된다. 그 결과, 컴프레서(4c)는, 가동 상태를 유지한다.
그 후, 질량 분석 장치(1)가 질소가스를 사용하지 않게 되면, 유량계(8b)가 유량을 검출하지 않다 된다. 이때에 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, CPU(10f)는, 전원 개폐기(9c)를 오프로 한다. 전원 개폐기(9c)가 오프가 되면, 압축공기 생성기(4)의 전원 회로(4l)에의 전원의 공급이 차단된다. 그 결과, 컴프레서(4c)가 정지한다.
컴프레서(4c)가 정지하고 있을 때, CPU(10f)는, 감압 밸브(7b)를 제어함에 의해 질소가스 발생 장치(2)에서 질소가스 입구까지의 배관의 내부의 질소가스를 강제 배기한다. 그 결과, 질소가스 발생 장치(2)에서 질소가스 입구까지의 배관의 내부의 압력이 저하된다.
CPU(10f)는, 전원 제어 장치(3)의 전원 투입과 모드 스위치(10a)의 조작과 전원 개폐기(9c)의 상태와 압력계의 검출 상황과 유량계의 검출 상황의 정보를 기록용 메모리(10e)에 기록시킨다. 이때, CPU(10f)는, 각각의 정보에 날자 타이머(10b)에 의거한 일시의 정보를 대응시켜서 기록시킨다.
다음에, 도 4를 이용하여, 전원 제어 장치(3)의 동작의 개요를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치의 동작의 개요를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
스텝 S1에서는, CPU(10f)는, 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 미만인지의 여부를 판정한다. 스텝 S1에서 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 이상인 경우는, 스텝 S1이 반복된다. 스텝 S1로 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 미만인 경우는, 스텝 S2로 진행한다.
스텝 S2에서는, CPU(10f)는, 전원 개폐기(9c)를 온으로 한다. 그 후, 스텝 S3로 진행한다. 스텝 S3에서는, CPU(10f)는, 압력계(8a)의 값에 의거하여 전원 개폐기(9c)를 제어한다. 그 후, 스텝 S4로 진행한다. 스텝 S4에서는, CPU(10f)는, 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출하고 있는지의 여부를 판정한다.
스텝 S4에서 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출하지 않는 경우는, 스텝 S3으로 되돌아온다. 스텝 S4에서 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출하고 있는 경우는, 스텝 S5로 진행한다. 스텝 S5에서는, CPU(10f)는, 제어 밸브(7a)를 폐쇄한다. 그 후, 스텝 S6으로 진행한다. 스텝 S6에서는, CPU(10f)는, 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 미만인지의 여부를 판정한다.
스텝 S6에서 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 미만인 경우는, 스텝 S6이 반복된다. 스텝 S6에서 압력계(8a)의 값이 미리 설정된 값 이상인 경우는, 스텝 S7로 진행한다. 스텝 S7에서는, CPU(10f)는, 제어 밸브(7a)를 개방한다. 그 후, 스텝 S8로 진행한다.
스텝 S8에서는, CPU(10f)는, 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출하고 있는지의 여부를 판정한다. 스텝 S8로 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출하고 있는 경우는, 스텝 S8이 반복된다. 스텝 S8로 유량계(8b)가 질소가스의 흐름을 검출하지 않는 경우는, 스텝 S3으로 되돌아온다.
이상으로 설명한 실시의 형태 1에 의하면, 압력계(8a) 및 유량계(8b)의 적어도 일방의 계측 결과에 응하여 컴프레서(4c)에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단이 제어된다. 구체적으로는, 압력계(8a) 및 유량계(8b)의 적어도 일방의 계측 결과에 응하여 질소가스 발생 장치(2)에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단이 제어된다. 이 때문에, 컴프레서(4c)의 가동 시간을 절약할 수 있다. 컴프레서(4c)의 메인터넌스를 행할 때까지의 시간을 길게 할 수 있다.
예를 들면, 유량계(8b)에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름이 검출되지 않는 때에 압력계(8a)에 의해 계측된 압력의 값이 미리 설정된 값 미만인 경우, 컴프레서(4c)로의 전원의 공급을 유지하면 좋다. 예를 들면, 유량계(8b)에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름이 검출되지 않는 때에 압력계(8a)에 의해 계측된 압력의 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 컴프레서(4c)에의 전원의 공급을 차단하면 좋다. 이 경우, 배관(6a)의 내부의 압력의 값을 규정의 범위 내로 수습할 수 있다.
예를 들면, 유량계(8b)에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름이 검출되어 있는 경우, 컴프레서(4c)로의 전원의 공급을 유지하면 좋다. 예를 들면, 유량계(8b)에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름이 검출되지 않게 된 경우, 컴프레서(4c)에의 전원의 공급을 차단하면 좋다. 이 경우, 질소가스가 사용되지 않는 때에 컴프레서(4c)가 필요 없이 가동하는 것을 억제할 수 있다.
예를 들면, 유량계(8b)에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름이 검출되지 않는 경우, 제어 밸브(7a)를 열어 두면 좋다. 유량계(8b)에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름이 검출되지 않는 상태로부터 질소가스의 흐름이 검출된 상태로 변화한 때, 제어 밸브(7a)를 폐쇄하면 좋다. 제어 밸브(7a)가 폐쇄던 상태에서 압력계(8a)에 의해 계측된 압력의 값이 미리 설정된 값에 도달한 때에 제어 밸브(7a)를 개방하면 좋다. 이 경우, 질소가스의 압력의 값이 미리 설정된 값으로 상승할 때까지 기다리고 나서 질량 분석 장치(1)에 질소가스를 공급할 수 있다.
또한, 컴프레서(4c)에의 전원의 공급을 차단하는 제어를 행한 후, 감압 밸브(7b)를 동작시킴에 의해 질소가스 발생 장치(2)로부터 질소가스 입구(6b)까지의 질소가스의 유로의 내부의 압력을 내리게 하면 좋다. 이 경우, 컴프레서(4c)의 가동을 용이하게 재개시킬 수 있다.
또한, 역지 밸브(7c)에 의해, 질소가스 탱크(6c)로부터 질소가스 출구(6d)까지의 압력의 저하가 억제된다. 이 때문에, 질량 분석 장치(1)에 대해 질소가스를 조급(早急)히 공급할 수 있다.
또한, 기록용 메모리(10e)는, 전원 제어 장치(3)의 가동 상황의 정보를 기록한다. 이 때문에, 컴프레서(4c)의 가동 상황을 추정할 수 있다.
실시의 형태 2.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템 구성도이다. 또한, 실시의 형태 1과 동일 또는 상당 부분에는, 동일 부호가 붙여진다. 당해 부분의 설명은 생략된다.
실시의 형태 2의 질소가스 발생 장치(2)는, 실시의 형태 1의 질소가스 발생 장치(2)에 MS용 질소가스 안정 공급 모니터(12)를 부가한 질소가스 발생 장치(2)이다. MS용 질소가스 안정 공급 모니터(12)는, 외부 전원의 공급을 받는다.
실시의 형태 2에서, 전원 제어 장치(3)는, MS용 질소가스 안정 공급 모니터(12)로부터의 정지 신호에 의거하여 질소가스 발생 장치(2)에의 전원의 공급을 차단한다.
다음에, 도 6을 이용하여, MS용 질소가스 안정 공급 모니터(12)를 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템의 질소가스 안정 공급 모니터의 구성도이다.
도 6에 도시하는 바와 같이, MS용 질소가스 안정 공급 모니터(12)는, 가스 안정 공급부(13)와 제어부(14)를 구비한다.
가스 안정 공급부(13)는, 배관(13a)과 물(水) 필터(13b)와 차단 밸브(13c)와 드레인수(水)(drain water) 덮개(13d)와 물(水) 센서(13e)를 구비한다.
배관(13a)은, 압축공기 생성기(4)의 압축공기 출구(4f)와 질소가스 분리기(5)의 압축공기 입구(5b)를 연결한다. 물 필터(13b)는, 배관(13a)의 유로상에 마련된다. 차단 밸브(13c)는, 물 필터(13b)보다도 하류측에서 배관(13a)의 유로상에 마련된다. 드레인수 덮개(13d)는, 물 필터(13b)에 접속된다. 물 센서(13e)는, 물 필터(13b)에 마련된다.
물 필터(13b)는, 물을 여과한다. 차단 밸브(13c)는, 배관(13a)의 내부에서의 압축공기의 흐름을 제어한다. 드레인수 덮개(13d)는, 물 필터(13b)에 의해 여과된 물의 배출을 제어한다. 물 센서(13e)는, 물 필터(13b)에 의해 여과된 물을 검지한다.
물 센서(13e)의 구조 및 검지 방식에서는, 다양한 변화가 상정된다. 본 실시의 형태에서는, 광검출기가 물 센서(13e)로서 이용된다. 예를 들면, 광검출기는, 포토 다이오드 등으로 이루어지는 발광부(15)와 광 검지부(포토디텍터)(16)를 포함한다. 광 검지부(16)는, 발광부(15)로부터 물 필터(13b)를 투과하여 온 광을 수광한다. 광학 방식의 물 센서(13e)는, 수분량에 응한 광의 흡수 정도의 차이를 이용하여, 광 검지부(16)의 수광 강도 등에 의거하여, 수분의 유무 및 수분량을 검지한다.
예를 들면, 전기(電氣) 방식의 물 센서는, 수분량에 응한 전기 저항치의 변화 또는 전기 용량의 변화를 측정함으로써, 수분의 유무 및 수분량을 검지한다. 대형의 센서를 탑재할 수 있는 경우, 마이크로파 수분계 등을 물 센서(13e)로서 이용하여도 좋다. 어느 방식의 물 센서(13e)에서도, 물 필터(13b)의 내부의 수량(水量)이 미리 설정된 양에 도달하였는지의 여부가 검지되면 좋다.
차단 밸브(13c)의 부착 위치에 대해서도 다양한 베리에이션이 상정된다. 예를 들면, 질소가스의 유로의 도중에서의 임의의 개소에 차단 밸브(13c)를 마련하여도 좋다. 예를 들면, 질소가스 출구(5e)보다도 하류측에 차단 밸브(13c)를 마련해도 좋다.
물 필터(13b)의 내부의 수량이 미리 설정된 양에 도달한 경우, 제어부(14)는, 차단 밸브(13c)를 폐쇄한다. 그 결과, 질소가스의 흐름이 차단된다. 이때, 제어부(14)는, 전원 제어 장치(3)의 신호 입력부를 향하여 정지 신호를 출력한다.
이상으로 설명한 실시의 형태 2에 의하면, 외부로부터의 정지 신호에 의거하여 컴프레서(4c)에의 전원의 공급이 차단된다. 구체적으로는, MS용 질소가스 안정 공급 모니터(12)에서의 정지 신호에 의거하여 컴프레서(4c)에의 전원의 공급이 차단된다. 이 때문에, 필요에 응하여 컴프레서(4c)에의 전원의 공급을 차단할 수 있다.
다음에, 도 7을 이용하여, 질소가스 안정 공급 모니터의 변형례를 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치가 적용된 시스템의 질소가스 안정 공급 모니터의 변형례의 구성도이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 질소가스 분리기(5)보다도 하류측에 가스 안정 공급부(13)를 마련하여도 좋다. 이 경우도, 필요에 응하여 컴프레서(4c)에의 전원의 공급을 차단할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 관한 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치는, 컴프레서에의 전원의 공급을 차단하는 시스템에 이용할 수 있다.
1 : 질량 분석 장치
2 : 질소가스 발생 장치
3 : 전원 제어 장치
4 : 압축공기 생성기
4a : 배관
4b : 대기 입구
4c : 컴프레서
4d : 에어 탱크
4e : 가스 냉각기
4f : 압축공기 출구
4g : 제1 에어 필터
4h : 제2 에어 필터
4i : 활성탄 필터
4j : 마이크로 미스트 필터
4k : 압력 센서
4l : 전원 회로
5 : 질소가스 분리기
5a : 배관
5b : 압축공기 입구
5c : 질소 분리막
5d : 질소가스 레귤레이터
5e : 질소가스 출구
5f : 압력 미터
5g : 유량계
6a : 배관
6b : 질소가스 입구
6c : 질소가스 탱크
6d : 질소가스 출구
7a : 제어 밸브
7b : 감압 밸브
7c : 역지 밸브
8a : 압력계
8b : 유량계
9a : 전원 입력부
9b : 전원 출력부
9c : 전원 개폐기
10a : 모드 스위치
10b : 날자 타이머
10c : 표시기
10d : 버저
10e : 기록용 메모리
10f : CPU
11a : 외부 신호 입력부
11b : 외부 신호 출력부
11c : 외부 통신부
12 : MS용 질소가스 안정 공급 모니터
13, : 가스 안정 공급부
13a : 배관
13b : 물 필터
13c : 차단 밸브
13d : 드레인수 덮개
13e : 물 센서
14 : 제어부
15 : 발광부
16 : 광 검지부

Claims (10)

  1. 컴프레서에 의해 공기를 압축하여 당해 공기로부터 질소가스를 분리하는 질소가스 발생 장치로부터 질소가스의 입력을 접수하는 질소가스 입구와 상기 질소가스 입구가 입력을 접수한 질소가스를 외부에 출력하는 질소가스 출구를 갖는 배관과,
    상기 질소가스 입구와 상기 질소가스 출구 사이에서 상기 배관의 유로상에 마련된 제어 밸브와,
    상기 질소가스 입구와 상기 제어 밸브 사이에서 상기 배관의 내부의 압력을 계측하는 압력계와,
    상기 질소가스 입구와 상기 제어 밸브 사이에서 상기 배관의 내부를 흐르는 질소가스의 유량을 계측하는 유량계와,
    상기 압력계 및 상기 유량계의 적어도 일방의 계측 결과에 응하여 상기 컴프레서에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단을 제어하고, 상기 유량계에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름을 검출하지 않는 경우에 상기 제어 밸브를 개방하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 압력계 및 상기 유량계의 적어도 일방의 계측 결과에 응하여 상기 질소가스 발생 장치에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단을 제어함에 의해 상기 컴프레서에의 전원의 공급 및 전원의 공급의 차단을 제어하는 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 유량계에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름을 검출하지 않을 때에 상기 압력계에 의해 계측된 압력의 값이 미리 설정된 값 미만인 경우에 상기 컴프레서에의 전원의 공급을 유지하는 제어를 행하고, 상기 유량계에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름을 검출하지 않을 때에 상기 압력계에 의해 계측된 압력의 값이 미리 설정된 값 이상인 경우에 상기 컴프레서에의 전원의 공급을 차단하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 유량계에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름을 검출하고 있는 경우에 상기 컴프레서에의 전원의 공급을 유지하는 제어를 행하고, 상기 유량계에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름을 검출하지 않게 된 경우에 상기 컴프레서에의 전원의 공급을 차단하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 유량계에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름을 검출하지 않는 경우에 상기 제어 밸브를 개방하고, 상기 유량계에 의해 계측된 유량에 의거하여 질소가스의 흐름을 검출하지 않는 상태로부터 질소가스의 흐름을 검출한 상태로 변화한 때에 상기 제어 밸브를 폐쇄하고, 상기 제어 밸브를 폐쇄한 상태에서 상기 압력계에 의해 계측된 압력의 값이 미리 설정된 값에 도달한 때에 상기 제어 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 밸브보다도 상기 질소가스 입구의 측에서 상기 배관의 유로상에 마련된 감압 밸브를 구비하고,
    상기 압력계는, 상기 감압 밸브와 상기 제어 밸브 사이에서 상기 배관의 내부의 압력을 계측하고,
    상기 유량계는, 상기 감압 밸브와 상기 제어 밸브 사이에서 상기 배관을 흐르는 질소가스의 유량을 계측하고,
    상기 제어부는, 상기 컴프레서에의 전원의 공급을 차단하는 제어를 행한 후, 상기 감압 밸브를 동작시킴에 의해 상기 질소가스 발생 장치로부터 질소가스 입구까지의 질소가스의 유로의 내부의 압력을 내리게 하는 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감압 밸브와 상기 제어 밸브 사이에서 상기 배관의 유로상에 마련된 질소가스 탱크와,
    상기 감압 밸브와 상기 질소가스 탱크 사이에서 상기 배관의 유로상에 마련되고, 상기 질소가스 탱크로부터 상기 질소가스 출구까지의 압력의 저하를 억제하는 역지 밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 외부로부터의 정지 신호에 의거하여 상기 컴프레서에의 전원의 공급을 차단하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 질소가스 안정 공급 모니터가 질소가스의 흐름을 차단한 때에 출력하는 정지 신호로부터의 정지 신호에 의거하여 상기 질소가스 발생 장치를 정지시키는 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    당해 전원 제어 장치의 가동 상황의 정보를 기록하는 기록용 메모리를 구비한 것을 특징으로 하는 질소가스 발생 장치의 전원 제어 장치.
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