KR200158763Y1 - 질소압력 조절장치 - Google Patents

Abstract

질소주입제품에 주입되는 질소의 압력을 적정하게 조절할 수 있도록 된 질소압력 조절장치에 관하여 개시된다. 개시된 질소압력 조절장치는: 질소공급원으로부터 공급되는 질소를 질소주입제품에 주입하기 전에 소정 압력으로 조절하는 것으로, 상기 질소의 압력을 조절하는 1차 조절밸브와, 상기 1차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 측정하여 나타내는 1차 압력게이지와, 상기 1차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 보다 미세하게 조절하는 2차 조절밸브와, 상기 2차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 측정하여 나타내는 2차 압력게이지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 고안에 따르면 질소주입제품에 주입되는 질소의 압력을 2단계에 걸쳐 적정하게 조절할 수 있게 되므로 질소의 안정적 공급이 가능하게 된다.

Description

질소압력 조절장치

본 고안은 질소주입제품에 질소를 주입하는 질소공급장치에 사용되는 것으로, 주입되는 질소의 압력을 적정하게 조절할 수 있도록 된 질소압력 조절장치에 관한 것이다.

질소는 비활성기체로서, 산화에 의한 부식 등을 방지하는 성질을 가지고 있으므로, 전자부품이나 정밀기기 등의 부식을 방지하는데 사용될 수 있다. 예컨데, 전자부품이나 정밀기기 등이 내장된 제품에 질소를 주입하여 그 내부에 소정의 압력을 갖는 질소 분위기를 형성함으로써, 내장된 전자부품이나 정밀기기 등의 산화, 부식을 방지하여 그 수명을 연장시키거나 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 질소가 소정 압력으로 주입된 제품의 내부에는 부식성 물질이나 오염물질 등의 침투가 방지되어 부식이나 오염이 발생하지 않게 된다. 따라서, 이러한 성질을 가지는 질소는 실외에서 사용되거나 습기, 먼지 등이 많은 열악한 환경에서 사용되는 고정밀기기나 정밀계측기 등에 많이 사용된다.

상술한 바와 같은 목적으로 질소를 주입할 대상제품(이하, 질소주입제품이라 한다.)에 질소를 소정 압력으로 주입하기 위해서는 일반적으로 질소압력 조절장치가 구비된 질소공급장치가 사용된다.

도 1은 종래의 질소공급장치와 질소압력 조절장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 질소주입제품(130)에 질소를 주입하기위한 질소공급장치는, 일반적으로 질소공급원으로서 질소탱크(110)와, 상기 질소탱크(110)로부터 배출되는 질소의 압력을 조절하는 질소압력 조절장치(120)와, 상기 질소압력 조절장치(120)와 상기 질소주입제품(130)을 연결하는 질소주입관(111)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 종래의 질소압력 조절장치(120)는 통상 질소탱크(110)에 연결되어 설치되는 배출관(121)과, 상기 배출관(121)상에 설치되는 압력조절밸브(122)와, 두 개의 압력계(123, 124)를 구비하고 있다. 상기 압력조절밸브(122)는 배출관(121)을 차단하거나 열린 정도를 조절함으로써 질소탱크(110)로부터 배출되는 질소의 압력을 조절하는 역할을 하며, 상기 두 개의 압력계(123, 124)는 각각 압력조절밸브(122)의 전,후에 설치되어 배출관(121)을 통과하기 전,후의 질소 압력을 측정하여 나타내는 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 두 개의 압력계(123, 124)에 나타난 질소의 압력측정값을 보고 상기 압력조절밸브(122)를 조작함으로써 질소주입제품(130)에 주입되는 질소의 압력을 조절하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 질소압력 조절장치(120)에서는 질소탱크(110)로부터 배출되는 질소의 압력이 일정하지 않을 경우 질소주입제품(130)에 주입되는 질소의 압력 변동이 심하게 되어 질소의 안정적 공급이 힘들게 된다. 또한, 종래의 압력조절밸브(122)로는 압력의 미세 조정이 불가능하여 적정한 질소 압력을 얻기가 힘들고, 이에 따라 필요 이상의 질소가 주입됨으로 인한 질소의 낭비가 있게 된다. 그리고, 질소가 필요 이상의 강한 압력으로 주입될 경우에는 질소주입제품(130) 내부의 부품 손상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 질소주입제품에 주입되는 질소의 압력을 조절하여 적정 압력의 유지 및 질소의 안정적 주입이 가능하도록 하는 질소압력 조절장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 질소공급장치와 질소압력 조절장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 질소압력 조절장치의 외관을 도시한 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 질소압력 조절장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 질소탱크 111,112 : 질소주입관

120,220 : 질소압력 조절장치 121 : 배출관

122 : 압력조절밸브 123,124 : 압력계

130 : 질소주입제품 221 : 케이스

222 : 질소통기관 223 : 질소도입구

224 : 질소배출구 225 : 1차 조절밸브

226 : 2차 조절밸브 227 : 1차 압력게이지

228 : 2차 압력게이지 229 : 개폐밸브

240 : 제어장치 251 : 배기관

252 : 배기밸브 253 : 배기구

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 질소압력 조절장치는; 질소공급원으로부터 공급되는 질소를 질소주입제품에 주입하기 전에 소정 압력으로 조절하는 것으로, 상기 질소공급원으로부터 공급되는 질소가 통과하는 질소통기관과, 상기 질소통기관에 설치되어 상기 질소의 압력을 조절하는 1차 조절밸브와, 상기 1차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 측정하여 나타내는 1차 압력게이지와, 상기 질소통기관에 설치되어 상기 1차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 보다 미세하게 조절하는 2차 조절밸브와, 상기 2차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 측정하여 나타내는 2차 압력게이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 질소통기관에 설치되어 상기 질소의 흐름을 단속하는 개폐밸브가 더 구비되는 것이 바람직하고, 상기 질소통기관과 연통되도록 설치되어 상기 질소주입제품 내부의 가스를 배출하는 배기관과, 상기 배기관에 설치되어 상기 가스의 흐름을 단속하는 배기밸브를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2차 압력게이지에 의해 측정된 질소의 압력값에 따라 상기 2차 조절밸브를 제어함으로써, 질소주입제품에 주입되는 질소의 압력이 미리 설정된 소정 압력값으로 자동 조절되도록 하는 제어장치가 구비되는 것이 바람직하며, 여기에서 상기 2차 조절밸브는 상기 제어장치에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다.

따라서, 본 고안에 따르면 2단계의 질소압력 조절을 통해 질소주입제품에 주입되는 질소의 압력을 적정하게 조절할 수 있게 되어 질소의 안정적 공급이 가능하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 질소압력 조절장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 질소압력 조절장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 질소압력 조절장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2와 도3을 함께 참조하면, 본 고안에 따른 질소압력 조절장치(220)는, 내부 공간을 가지는 케이스(221)의 일측면에 돌출되도록 설치되는 두 개의 조절밸브(225, 226)와 두 개의 압력게이지(227, 228)를 기본적으로 구비하게 된다. 또한, 상기 질소의 흐름을 단속하는 개폐밸브(229)와, 배출되는 질소주입제품 내부의 가스 흐름을 단속하는 배기밸브(252)를 더 구비되며, 질소주입제품(130)에 주입되는 질소의 압력이 적정한 값을 가지도록 제어하는 제어장치(240)가 마련될 수 있다.

그리고, 질소공급원인 질소탱크(110)로부터 질소주입관(111)을 통해 공급되는 질소를 상기 질소압력 조절장치(220) 내부로 도입하는 질소도입구(223)와, 질소압력 조절장치(220) 내에서 적정한 압력으로 조절된 질소를 질소주입제품(130)에 주입하기 위해 배출하는 질소배출구(224)가 상기 케이스(221)의 일측면에 마련된다. 상기 질소도입구(223)에는 질소탱크(110)로부터 질소를 공급받는 질소주입관(111)이 연결되고, 상기 질소배출구(224)에는 상기 질소주입제품(130)으로 질소를 보내기 위한 질소주입관(112)이 연결된다. 이러한 질소도입구(223) 및 질소배출구(224)와 질소주입관(112)의 연결은 기밀을 유지하기 위해 커플링소켓과 커플링플러그로 이루어진다.

상기 케이스(221)의 내부에는 상기 질소탱크(110)으로부터 공급되는 질소가 통과하도록 상기 질소도입구(223)와 질소배출구(224)를 연결하는 질소통기관(222)이 마련된다. 따라서, 상기 두 개의 조절밸브(225, 226)와 두 개의 압력게이지(227, 228)는 상기 질소통기관(222)에 설치되어, 질소통기관(222)의 내부에 흐르는 질소의 압력을 조절하고 측정하는 역할을 하게 된다. 그리고, 상기 개폐밸브(229)도 질소통기관(222)에 설치되어 질소통기관(222) 내부의 질소흐름을 단속하게 된다. 이때, 질소흐름의 단속은 상기 두 개의 조절밸브(225, 226)에 의해서도 이루어질 수 있으나, 후술하는 바와 같이 질소주입제품(130)으로부터 배출되는 가스의 역류를 방지하기 위해서 상기 두 개의 조절밸브(225, 226) 다음에 상기 개폐밸브(229)를 별도로 설치하는 것이 바람직하다.

상기 배기밸브(252)는 상기 상기 개폐밸브(229) 이후의 질소통기관(222)과 연통되도록 설치되는 배기관(251)에 설치되어, 상기 배기관(251) 내부의 가스흐름을 단속하는 역할을 하게 된다. 즉, 질소주입제품(130)으로부터 배출되는 가스는 상기 배기관(251)으로 도입되고, 상기 배기밸브(252)의 조작에 의해 상기 케이스(221)의 일측에 마련된 배기구(253)를 통해 배출된다.

이와 같이 구성되는 본 고안에 따른 질소압력 조절장치(220)의 작용을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

질소탱크(110)로부터 공급되는 질소의 압력은 종래의 압력조절밸브(122)에 의해 약 500~600mmbar로 조절되어 질소주입관(111)을 통해 질소도입구(223)로 도입된다. 질소도입구(223)를 통해 도입된 질소는 질소통기관(222)을 흐르게 되고, 다시 1차 조절밸브(225)에 의해 약 400~450mmbar의 압력을 갖도록 감압된다. 이때, 1차 조절밸브(225)에 의한 질소압력의 조절은 1차 압력게이지(227)에 나타난 압력값을 보면서 행하여진다. 여기에서, 상기 1차 조절밸브(225)는 질소탱크(110)로부터 높은 압력의 질소가 공급되었을 때 견딜 수 있도록, 적어도 14bar의 질소 압력을 견딜 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 1차 조절밸브(225)를 통과한 질소는 다시 2차 조절밸브(226)에 의해 그 압력이 250~260mmbar로 감압되도록 미세하게 조절된다. 이때, 2차 조절밸브(226)에 의한 질소압력의 조절은 2차 압력게이지(228)에 나타난 압력값을 보면서 행하여진다. 따라서, 상기 2차 조절밸브(226)는 질소의 압력을 mmbar 단위로 미세하게 조절할 수 있도록 된 정밀밸브인 것이 바람직하고, 상기 2차 압력게이지(228)는 질소의 측정압력값을 디지털로 나타내도록 된 것이 바람직하게 된다.

여기에서, 상기 2차 조절밸브(226)는 사용자가 2차 압력게이지(228)를 보고 수동으로 조작할 수도 있으나, 제어장치(240)에 의해 자동으로 조작되도록 하는 것이 편리하다. 상기 제어장치(240)는 상기 2차 압력게이지(228)에 의해 측정된 질소의 압력값에 따라 상기 2차 조절밸브(226)를 제어함으로써, 질소주입제품(130)에 주입되는 질소의 압력이 미리 설정된 소정 압력값으로 자동 조절되도록 한다. 이와 같이 상기 제어장치(240)에 의해 상기 2차 조절밸브(226)를 제어하기 위해서 상기 2차 조절밸브(226)로는 솔레노이드 밸브를 사용하게 된다. 2차 조절밸브(226)를 통과한 질소는 질소배출구(224)와 연결된 질소주입관(112)을 통해 질소주입제품(130)에 주입된다.

따라서, 질소주입제품(130)에 주입되는 질소는 2단계의 압력 조절을 거쳐 적정 압력을 가지도록 조절되므로, 질소탱크(110)로부터 공급되는 질소압력의 변화가 있어도, 최종적으로 질소주입제품(130)에 주입되는 질소의 압력 변화는 최소화된다. 또한, 질소의 압력 변화는 제어장치(240)에 의해 서도 최소화되어 질소주입제품(130)에는 안정적인 압력값을 갖는 질소가 주입된다.

상술한 바와 같이, 질소탱크(110)로부터 질소주입제품(130)에 질소를 주입하는 과정은 상기 개폐밸브(229)는 열린상태이고 상기 배기밸브(252)는 닫힌상태에서 행하여진다. 그런데, 질소 주입전의 질소주입제품(130) 내에는 공기 등의 불필요한 가스가 들어 있으므로, 이를 제거할 필요가 있게 된다. 이때에는 상기 개폐밸브(229)를 닫고, 배기밸브(252)를 열게 된다. 따라서, 질소주입제품(130) 내의 가스는 질소주입관(112)를 통하여 배기관(251)으로 도입되고 다시 배기구(253)를 통해 배출된다.

한편, 본 고안에 따른 질소압력 조절장치(220)를 사용하여 질소주입제품(130)의 밀봉시험도 행할 수 있게 된다. 즉, 질소주입제품(130)에 소정 압력의 질소를 주입한 뒤, 상기 개폐밸브(229)와 배기밸브(252)를 모두 닫게 되면 질소주입제품(130)은 밀봉된 상태를 유지하게 되므로, 이 상태에서 소정 압력을 가진 질소의 누출 여부 등을 확인할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 질소주입제품에 주입되는 질소의 압력을 적정하게 조절할 수 있게 되어 질소의 안정적 공급이 가능하게 되고, 이에 따라 질소주입제품 내부의 부품 손상을 방지할 수 있게 되며, 필요 이상의 질소 낭비를 줄일 수 있게 된다. 또한, 부수적으로 질소주입제품의 밀봉시험도 가능하게 된다.

Claims (8)

1. 질소공급원으로부터 공급되는 질소를 질소주입제품에 주입하기 전에 소정 압력으로 조절하는 질소압력 조절장치에 있어서:

   상기 질소공급원으로부터 공급되는 질소가 통과하는 질소통기관;

   상기 질소통기관에 설치되어 상기 질소의 압력을 조절하는 1차 조절밸브;

   상기 1차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 측정하여 나타내는 1차 압력게이지;

   상기 질소통기관에 설치되어 상기 1차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 보다 미세하게 조절하는 2차 조절밸브; 및

   상기 2차 조절밸브를 통과한 질소의 압력을 측정하여 나타내는 2차 압력게이지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소압력 조절장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 질소통기관에 설치되어 상기 질소의 흐름을 단속하는 개폐밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 질소압력 조절장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 질소통기관과 연통되도록 설치되어 상기 질소주입제품 내부의 가스를 배출하는 배기관과, 상기 배기관에 설치되어 상기 가스의 흐름을 단속하는 배기밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 질소압력 조절장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 1차 조절밸브는 적어도 14bar의 질소 압력을 견딜 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 질소압력 조절장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 2차 조절밸브는 질소의 압력을 mmbar 단위로 조절할 수 있도록 된 정밀밸브인 것을 특징으로 하는 질소압력 조절장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 2차 압력게이지는 질소의 측정압력값을 디지털로 나타내도록 된 것임을 특징으로 하는 질소압력 조절장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 2차 압력게이지에 의해 측정된 질소의 압력값에 따라 상기 2차 조절밸브를 제어함으로써, 질소주입제품에 주입되는 질소의 압력이 미리 설정된 소정 압력값으로 자동 조절되도록 하는 제어장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 질소압력 조절장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 2차 조절밸브는 상기 제어장치에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 질소압력 조절장치.