KR20040041994A - Traveling nitrogen supply apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동식 질소공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질소공급이 이루어지는 각종 장치에 소정압력 이상의 고압상태 또는 소정압력 이하의 저압상태로 질소를 선택적으로 공급할 수 있도록 한 이동식 질소공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile nitrogen supply device, and more particularly, to a mobile nitrogen supply device capable of selectively supplying nitrogen to a high pressure state above a predetermined pressure or a low pressure state below a predetermined pressure to various devices in which nitrogen is supplied. .
일반적으로 질소공급장치는 각종 산업분야에서 가장 널리 사용되는 것으로, 항공기, 반도체, 자동차. 평판디스플레이 등의 제조작업을 위한 공정에 질소를 공급하기 위하여 사용되는 장치이다.In general, nitrogen supply is the most widely used in various industries, such as aircraft, semiconductors, automobiles. It is a device used to supply nitrogen to the process for manufacturing operations, such as flat panel display.
이러한 질소공급장치에서 종래의 것들은 주로 사용을 위하여 설정된 압력상태로만 질소를 공급하도록 되어 있다. 즉 필요에 따라 저압상태와 고압상태를 선택적으로 적용하여 질소를 공급하지 못하고 있다.The conventional ones in such a nitrogen supply device are mainly designed to supply nitrogen only at a pressure state set for use. That is, it is unable to supply nitrogen by selectively applying a low pressure state and a high pressure state as needed.
특히 항공기의 제조공정에서 사용되는 질소공급장치의 경우는 주로 3500PSI 압력으로만 질소를 공급하는 고압 질소공급장치만이 적용되고 있기 때문에 저압상태로 질소를 공급할 필요가 있을 경우 별도의 저압 질소공급장치를 제작하여 사용하여야 하므로 장치의 사용효율과 질소공급을 위한 작업효율이 상당히 떨어지는 문제점이 있다.In particular, in the case of the nitrogen supply device used in the manufacturing process of the aircraft, only a high pressure nitrogen supply device which mainly supplies nitrogen at a pressure of 3500 PSI is applied. Since it must be manufactured and used, there is a problem that the working efficiency of the device and the working efficiency for supplying nitrogen are considerably reduced.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 설정된 소정압력 이상으로 질소를 공급하도록 하고, 또한 선택적으로 소정압력 이하로도 질소를 공급할 수 있도록 한 이동식 질소공급장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a nitrogen supply above a predetermined pressure, and optionally to provide a mobile nitrogen supply device capable of supplying nitrogen even below a predetermined pressure. will be.
도 1은 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치를 도시한 측면도이다.1 is a side view showing a mobile nitrogen supply apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 이동식 질소공장장치를 도시한 블록 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a mobile nitrogen plant according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치의 유압회로도이다.3 is a hydraulic circuit diagram of a mobile nitrogen supply device according to the present invention.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
100...트레일러100 ... Trailer
110...질소공급부110.Nitrogen supply
120...질소저장탱크120. Nitrogen Storage Tank
130...에어공급부130 Air Supply
140...가스부스터140.Gas Booster
160...고압공급부160.High pressure supply
170...저압공급부170.Low pressure supply
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 트레일러; 상기 트레일러 상에 설치된 적어도 하나이상의 질소저장탱크; 상기 질소저장탱크에 외부로부터 질소를 충전시킬 수 있도록 하는 질소공급부; 상기 트레일러 상에설치되어 상기 질소저장탱크에 저장된 질소를 펌핑하는 가스부스터; 상기 가스부스터로부터 펌핑된 질소를 제 1소정압력으로 공급하는 고압공급부; 상기 고압공급부와 분기되어 설치되며 상기 가스부스터로부터 공급된 질소를 상기 제 1소정압력보다 낮은 제 2소정압력으로 공급하는 저압공급부를 구비한 것을 특징으로 한다.Mobile nitrogen supply apparatus according to the present invention for achieving the above object is a trailer; At least one nitrogen storage tank installed on the trailer; A nitrogen supply unit configured to charge nitrogen from the outside to the nitrogen storage tank; A gas booster installed on the trailer to pump nitrogen stored in the nitrogen storage tank; A high pressure supply unit supplying nitrogen pumped from the gas booster to a first predetermined pressure; It is installed to branch with the high pressure supply, characterized in that it comprises a low pressure supply for supplying nitrogen supplied from the gas booster to a second predetermined pressure lower than the first predetermined pressure.
그리고 바람직하게 상기 고압공급부는 상기 가스부스터로부터 펌핑된 질소의 압력을 측정하는 고압측 압력게이지와 상기 고압측 압력게이지에서 측정된 압력에 따라 질소가스를 상기 제 1소정압력으로 조절하는 고압측 압력레귤레이터와 상기 저압공급부로 질소가스가 공급될 때 상기 고압측 압력레귤레이터로부터 질소가 공급되는 것을 차단하는 차단밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.And preferably, the high pressure supply unit regulates the nitrogen gas to the first predetermined pressure according to the high pressure side pressure gauge for measuring the pressure of nitrogen pumped from the gas booster and the pressure measured at the high pressure side pressure gauge. And a shutoff valve for blocking nitrogen from being supplied from the high pressure side pressure regulator when nitrogen gas is supplied to the low pressure supply unit.
또한 바람직하게 상기 저압공급부는 상기 가스부스터로부터 공급된 질소의 압력을 측정하는 저압측 압력게이지와 상기 저압측 압력게이지에서 측정된 압력에 따라 질소를 상기 제 2소정압력으로 조절하는 저압측 압력레귤레이터와 상기 고압공급부로 질소가스를 공급할 때 상기 고압공급부로부터 질소가스가 역류하는 것을 차단하는 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.Preferably, the low pressure supply unit may include a low pressure side pressure gauge for measuring the pressure of nitrogen supplied from the gas booster and a low pressure side pressure regulator for adjusting nitrogen to the second predetermined pressure according to the pressure measured by the low pressure side pressure gauge; When the supply of nitrogen gas to the high pressure supply unit characterized in that the check valve is installed to block the back flow of nitrogen gas from the high pressure supply.
또한 바람직하게 상기 제 1소정압력은 3500PSI 인 것을 특징으로 한다.In addition, the first predetermined pressure is characterized in that the 3500PSI.
또한 바람직하게 상기 제 2소정압력은 0 - 700PSI 인 것을 특징으로 한다.Also preferably, the second predetermined pressure is 0 to 700 PSI.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 일실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 차량에 연결하여 이동이 가능하도록 다수개의 바퀴(101)에 의하여 지지된트레일러(100)로 구현되고, 트레일러(100) 상의 구성은 질소저장탱크(120)와 기타 각종 밸브류 등과 같은 제어장치가 대부분의 부피를 차지한다.The mobile nitrogen supply device according to the present invention is implemented as a trailer (100) supported by a plurality of wheels 101 so as to be movable by connecting to a vehicle as shown in Figs. The configuration occupies most of the volume of the control device such as nitrogen storage tank 120 and other various valves.
그리고 외부로부터 질소를 질소저장탱크(120)로 공급하여 저장할 수 있도록 하는 질소공급부(110)와 트레일러(100)에 장착된 가스부스터(140)의 동작을 위하여 외부로부터 에어가 공급되는 에어공급부(130)가 장착된다. 또한 본 발명에서의 가장 특징적인 부분이라고 할 수 있는 고압공급부(160)와 저압공급부(170)가 각각 마련되고, 최종에 공급대상물(190)로의 질소 공급을 위한 연결부(180)가 마련된다.And the air supply unit 130 to supply air from the outside for the operation of the nitrogen supply unit 110 and the gas booster 140 mounted to the trailer 100 to supply and store nitrogen from the outside to the nitrogen storage tank 120. ) Is mounted. In addition, the high-pressure supply unit 160 and the low-pressure supply unit 170, which may be said to be the most characteristic part of the present invention, are provided, respectively, and a connection unit 180 for supplying nitrogen to the supply object 190 is provided at the end.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치의 구성을 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 질소공급부(110)는 필요시 외부의 질소공급원과 연결되어 질소를 트레일러(100)에 적재된 다수의 질소저장탱크(120)에 충전하도록 한다. 이 질소저장탱크(120)는 1단계 질소저장탱크(121)로써 4개가 설치되고, 가스부스터(140) 직전에 별도로 2단계 질소저장탱크(122)로써 2개가 설치되어 2단 저장으로 안정적인 질소 공급상태가 유지하도록 한다.More specifically, the configuration of the mobile nitrogen supply apparatus according to the present invention with reference to Figs. 2 and 3, the nitrogen supply unit 110 is connected to an external nitrogen supply source if necessary, the number of nitrogen loaded on the trailer (100) To be filled in the nitrogen storage tank 120. Four nitrogen storage tanks 120 are installed as a first stage nitrogen storage tank 121, and two are installed as two-stage nitrogen storage tanks 122 immediately before the gas booster 140 to supply stable nitrogen in two-stage storage. Keep the state
그리고 질소저장탱크(120) 다음에는 가스부스터(140)가 장착된다. 이 가스부스터(140)는 외부의 에어 공급원으로부터 공급된 에어를 에어공급부(130)가 전달하여 동작하도록 되어 있다.Next, the gas booster 140 is mounted after the nitrogen storage tank 120. The gas booster 140 is configured such that the air supply unit 130 delivers air supplied from an external air supply source.
여기서 이 에어공급부(130)에는 필터(131)와 전술한 질소공급부(110)와 연결된 삼방밸브(132), 그리고 공급되는 에어의 압력을 조절하는 에어 레귤레이터(133) 및 공급되는 에어의 압력이 소정압력 이상일 경우 안정적인 유로동작을 위한 별도의 에어 파일롯 스위치(134)와 최대 3600PSI 로 셋팅된 릴리프 밸브(135)가 장착되어 있다. 이 릴리프 밸브(135)는 가스부스터(140)의 하류 측과도 연결되어 펌핑된 질소의 과다 압력제어가 가능하게 한다.Here, the air supply unit 130 has a filter 131 and the three-way valve 132 connected to the nitrogen supply unit 110 described above, an air regulator 133 for adjusting the pressure of the supplied air, and the pressure of the supplied air is predetermined. If the pressure is higher than the separate air pilot switch 134 for stable flow path operation and the relief valve 135 is set to a maximum 3600PSI is mounted. The relief valve 135 is also connected to the downstream side of the gas booster 140 to enable the excessive pressure control of the pumped nitrogen.
한편, 전술한 삼방밸브(132)에 의하여 가스부스터(140)는 공기에 의한 동작과 함께 질소에 의한 동작이 선택적으로 가능하게 되어 있다. 즉 삼방밸브(132)는 유로의 개통을 에어공급부(130)와 가스부스터(140), 또는 질소공급부(110)와 가스부스터(140)가 각각 선택적으로 개통되도록 에어공급원이 존재하지 않은 장소에서도 가스부스터(140)를 작동시켜 질소공급을 수행할 수 있도록 한다.On the other hand, by the above-described three-way valve 132, the gas booster 140 can be selectively operated by the nitrogen and the operation by the air. That is, the three-way valve 132 opens gas in the air supply unit 130 and the gas booster 140, or even in a place where no air supply source exists so that the nitrogen supply unit 110 and the gas booster 140 are selectively opened. The booster 140 is operated to perform nitrogen supply.
다음으로 가스부스터(140) 하류에는 가스 필터(151)와 퓨어 필터(150)가 설치되어 보다 순도가 높은 질소의 공급이 이루어지도록 하고 있고, 각각의 필터(150)(151)의 하류에는 전술한 고압공급부(160)와 저압공급부(170)가 설치된다.Next, a gas filter 151 and a pure filter 150 are installed downstream of the gas booster 140 to supply nitrogen with higher purity, and downstream of each filter 150 and 151 is described above. The high pressure supply unit 160 and the low pressure supply unit 170 is installed.
이 고압공급부(160)는 가스부스터(140)로부터 공급된 질소의 압력을 측정하는 고압측 압력게이지(161)와 고압측 압력게이지(161)에서 측정된 압력에 따라 질소가스를 제 1소정압력, 즉 3500PSI로 조정하여 공급하는 고압측 압력레귤레이터(162)가 설치되어 있고, 또한 고압측 압력레귤레이터(162)로부터 공급되는 질소가스가 저압공급부(170)로 공급되는 것을 차단하는 차단밸브(163)가 장착되어 있다.The high pressure supply unit 160 is a high pressure side pressure gauge 161 for measuring the pressure of the nitrogen supplied from the gas booster 140 and the high pressure side pressure gauge 161 according to the pressure measured in the first predetermined pressure, That is, the high pressure side pressure regulator 162 is provided to adjust and supply at 3500PSI, and the shutoff valve 163 which blocks supply of nitrogen gas supplied from the high pressure side pressure regulator 162 to the low pressure supply unit 170 is provided. It is installed.
그리고 저압공급부(170)는 필터(150)(151)의 하류에 고압공급부(160)에 대하여 병렬로 분기되어 유로를 형성하고 있다. 이 저압공급부(170)는 가스부스터(140)로부터 공급된 질소의 압력을 측정하는 저압측 압력게이지(171)와 저압측 압력게이지(171)에서 측정된 압력에 따라 질소를 제 2소정압력, 즉 0 - 700PSI로 조절하는 저압측 압력레귤레이터(172)를 구비하고 있고, 저압측 압력레귤레이터(172)의 하류에는 고압공급부(160)로 질소가스를 공급될 때 고압공급부(160)로부터 저압공급부(170)로 질소가 역류하는 것을 차단하는 체크밸브(173)를 함께 구비하고 있다.The low pressure supply unit 170 branches in parallel to the high pressure supply unit 160 downstream of the filters 150 and 151 to form a flow path. The low pressure supply unit 170 supplies nitrogen to the second predetermined pressure according to the pressure measured by the low pressure side pressure gauge 171 and the low pressure side pressure gauge 171 that measure the pressure of nitrogen supplied from the gas booster 140. The low pressure side pressure regulator 172 is adjusted to 0-700PSI, and when the nitrogen gas is supplied to the high pressure supply unit 160 downstream of the low pressure side pressure regulator 172, the low pressure supply unit 170 from the high pressure supply unit 160 is provided. And a check valve 173 for blocking nitrogen from flowing back.
그리고 이들 고압공급부(160)와 저압공급부(170)의 하류에는 최종적으로 질소가스가 공급대상물(190)에 공급되도록 밸브(181)와 연결호스(182)로 된 연결부(180)가 장착되어 있다.Further, downstream of these high pressure supply unit 160 and low pressure supply unit 170, a connection unit 180 including a valve 181 and a connection hose 182 is mounted so that nitrogen gas is finally supplied to the supply target 190.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치의 작용상태에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter will be described the operating state of the mobile nitrogen supply apparatus according to the present invention configured as described above.
본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 네 가지의 구동모드로 작동한다. 즉 에어구동-고압질소공급, 에어구동-저압질소공급, 질소구동-고압질소공급 및 질소구동-저압질소공급으로 동작을 수행한다. 이하 각각의 구동모드를 구분하여 설명하기로 한다.The mobile nitrogen supply device according to the invention operates in four driving modes. That is, air drive-high pressure nitrogen supply, air drive-low pressure nitrogen supply, nitrogen drive-high pressure nitrogen supply and nitrogen drive-low pressure nitrogen supply. Hereinafter, each driving mode will be described separately.
먼저, 에어구동-고압질소공급은 외부의 에어공급원에 에어공급부(130)가 연결되어 가스부스터(140)로 소정 압력의 에어를 공급한다. 그러면 가스부스터(140)는 질소가스를 질소저장탱크(120)로부터 펌핑하여 고압공급부(160)로 질소를 공급하는데, 이때 차단밸브(163)는 열린 상태에 있기 때문에 고압레귤레이터(162)에서 압력이 조정된 질소는 제 1소정 압력으로 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다. 그리고 이때 고압공급부(160)를 통하여 공급되는 질소는체크밸브(173)에 의하여 저압공급부(170)로 역류되는 것이 방지된다.First, in the air driving-high pressure nitrogen supply, the air supply unit 130 is connected to an external air supply source to supply air of a predetermined pressure to the gas booster 140. Then, the gas booster 140 pumps nitrogen gas from the nitrogen storage tank 120 to supply nitrogen to the high pressure supply unit 160. At this time, since the shutoff valve 163 is in an open state, the pressure is increased in the high pressure regulator 162. The adjusted nitrogen is supplied to the supply object 190 via the connection portion 180 at a first predetermined pressure. In this case, nitrogen supplied through the high pressure supply unit 160 is prevented from flowing back to the low pressure supply unit 170 by the check valve 173.
그리고 에어구동-저압질소공급은 외부의 에어공급원으로부터 에어공급부(130)를 거쳐 가스부스터(140)로 소정 압력의 에어가 공급되면 가스부스터(140)는 질소를 질소저장탱크(120)로부터 펌핑하여 저압공급부(170)로 질소를 공급하는데, 이때 차단밸브(163)는 닫힌 상태에 있다. 따라서 질소는 고압공급부(160)를 통하여 공급되지 않고 오로지 저압공급부(170)를 통하여만 공급되어 설정된 제 2소정 압력으로 질소가스를 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다.When the air driving-low pressure nitrogen supply is supplied from the external air supply source to the gas booster 140 through the air supply unit 130, the gas booster 140 pumps nitrogen from the nitrogen storage tank 120. Nitrogen is supplied to the low pressure supply unit 170, where the shutoff valve 163 is in a closed state. Therefore, nitrogen is not supplied through the high pressure supply unit 160 but is supplied only through the low pressure supply unit 170 to supply nitrogen gas to the supply target 190 through the connection unit 180 at the second predetermined pressure.
계속해서, 질소구동-고압질소공급은 삼방밸브(132)를 조작하여 질소공급부(110) 또는 1단계 질소저장탱크(121) 측과 가스부스터(140) 측을 서로 연통시키면 가스부스터(140)에 질소가 공급되어 질소를 동력원으로 하여 가스부스터가 질소를 2단계 질소저장탱크로부터 펌핑하게 된다.Subsequently, the nitrogen driving-high pressure nitrogen supply operates the three-way valve 132 to communicate with the nitrogen supply unit 110 or the first stage nitrogen storage tank 121 side and the gas booster 140 side to the gas booster 140. Nitrogen is supplied so that the gas booster pumps nitrogen from the second stage nitrogen storage tank using nitrogen as the power source.
그리고 펌핑된 질소는 고압공급부(160)를 거쳐 공급대상물(190)로의 공급이 이루어지는데, 이때에도 전술한 바와 같이 차단밸브(173)는 열린 상태에 있기 때문에 고압레귤레이터(162)에서 압력이 조정된 질소는 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다. 그리고 이때에 고압공급부(160)를 통하여 공급되는 질소는 체크밸브(173)에 의하여 저압공급부(170)로 역류되는 것이 방지된다.In addition, the pumped nitrogen is supplied to the supply target 190 via the high pressure supply unit 160. In this case, since the shutoff valve 173 is in the open state as described above, the pressure is adjusted in the high pressure regulator 162. Nitrogen is supplied to the supply object 190 via the connection portion 180. At this time, the nitrogen supplied through the high pressure supply unit 160 is prevented from flowing back to the low pressure supply unit 170 by the check valve 173.
마지막으로, 질소구동-저압질소공급은 삼방밸브(132)를 조작하여 질소공급부(110) 또는 1단계 질소저장탱크(121) 측과 가스부스터(140) 측을 서로 연통시킨 상태에서 가스부스터(140)에 질소를 공급하여 질소를 동력원으로 하여 가스부스터(140)가 질소를 2단계 질소저장탱크(122)로부터 펌핑하여 저압공급부(170)로 공급한다.Finally, the nitrogen driving-low pressure nitrogen supply gas booster 140 in a state in which the nitrogen supply unit 110 or the first stage nitrogen storage tank 121 side and the gas booster 140 side communicate with each other by operating the three-way valve 132. ) By supplying nitrogen to the nitrogen as a power source, the gas booster 140 pumps nitrogen from the second stage nitrogen storage tank 122 to supply the low pressure supply unit 170.
그리고 이때의 차단밸브(163)는 닫힌 상태다. 따라서 질소는 고압공급부(160)를 통하여 공급되지 않고, 오로지 저압공급부(170)를 통하여만 공급되어 설정된 제 2소정 압력으로 질소를 연결부(180)를 거쳐 공급대상물(190)에 공급되게 된다.At this time, the shutoff valve 163 is in a closed state. Therefore, nitrogen is not supplied through the high pressure supply unit 160, but is supplied only through the low pressure supply unit 170 to supply nitrogen to the supply object 190 through the connection unit 180 at a second predetermined pressure.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 고압상태 또는 저압상태로 질소를 공급대상물에 선택적으로 공급할 수 있도록 한 것으로, 그 적용분야는 항공기 제조분야, 반도체 제조분야 및 그 외 질소가 소요되는 다양한 산업분야에 적용할 수 있을 것이다. 따라서 각각의 적용분야에서 그 실시상태가 일부 다르더라도 기본적으로 본 발명의 기술적 사상을 포함한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.As described above, the mobile nitrogen supply apparatus according to the present invention is capable of selectively supplying nitrogen to a supply object under a high pressure state or a low pressure state, and its application fields include aircraft manufacturing field, semiconductor manufacturing field, and other nitrogen. It can be applied to various industries. Therefore, even if the embodiment is different in each application, if it is basically including the technical idea of the present invention all should be considered to be included in the technical scope of the present invention.
이상과 같은 본 발명에 따른 이동식 질소공급장치는 필요시 선택적으로 고압상태 또는 저압상태의 질소를 선택적으로 공급할 수 있도록 함으로써 질소공급장치의 활용효율을 보다 향상시킬 수 있고, 또한 각각의 압력레귤레이터를 사용하여 정밀하게 질소공급압력을 제어할 수 있으므로 작업효율을 향상시킬 수 있으며, 더욱이 에어공급 또는 질소공급을 선택적으로 적용하여 질소펌핑을 수행할 수 있도록 하여 장치의 적용효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.The mobile nitrogen supply device according to the present invention as described above can selectively supply nitrogen in a high pressure state or a low pressure state, if necessary, to further improve the utilization efficiency of the nitrogen supply device, and also use respective pressure regulators. It is possible to control the nitrogen supply pressure precisely so that the working efficiency can be improved, and the effect of improving the application efficiency of the device can be further improved by enabling the nitrogen pumping by selectively applying air supply or nitrogen supply. There is.
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