KR20100037674A

KR20100037674A - 가스 공급 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20100037674A
Application number: KR1020080096884A
Authority: KR
Inventors: 이진복; 김진석; 문동민; 김광섭; 이정순; 강남구; 민들레
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2010-04-12
Also published as: KR101000996B1

Abstract

본 발명은 가스 공급 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구성을 간소화하고 직경이 작은 배관 내부도 용이하게 진공상태를 유지할 수 있어 불필요한 가스 낭비를 막고 소형화가 가능하며, 잔존하는 가스에 의해 공급 가스가 오염되는 것을 방지하여 가스 공급의 정확도 및 신뢰성을 높일 수 있는 가스 공급 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 가스 공급 장치는 가스통으로 가스를 공급하는 가스 공급 장치에 있어서, 상기 가스 공급 장치는 연결부위를 제공하는 주입부가 돌출형성되되, 상기 주입부 내부와 가스가 공급되어 저장되는 공간을 선택적으로 연통하는 개폐밸브가 형성된 가스통; 가스가 저장되는 가스저장부; 상기 가스통의 하부에 구비되는 저울; 제1포트가 상기 가스저장부와 연결되는 제1배관과 연결되고, 제2포트가 상기 가스통과 연결되는 제2배관과 연결되며, 제3포트가 진공펌프가 연결되는 제3배관과 연결되는 연결수단; 상기 제1배관, 제2배관 및 제3배관에 각각 형성되는 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브; 상기 제2배관과 가스통의 주입부를 연결하여 상기 개폐밸브의 작동에 따라 상기 제2배관을 통해 이송된 가스가 상기 가스통 내부로 유입되도록 하거나 외부로 배출되도록 하는 가스배출수단; 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 가스 공급 장치 및 그 구동 방법은 내부 구성을 간소화하고 가스배출수단이 형성되어 내부에 가스가 잔존하는 것을 방지함으로써 가스 공급량의 오류를 방지할 수 있고, 복수개의 혼합 기체의 제조 시에도 각각의 기체를 정량 혼합가능하여 정밀한 성분비를 갖는 혼합가스를 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 가스 공급 장치 및 그 구동 방법은 낭비되는 가스량을 줄일 수 있으며, 장치를 소형화하고, 사용의 편리성을 높일 수 있는 장점이 있다.

가스, 공급

Description

가스 공급 장치 및 그 구동 방법{DEVICE FOR GAS SUPPLYING AND DRIVING METHOD THEREOF}

가스 공급 장치는 가스공급부에 저장된 가스를 목적 실린더로 정량을 공급하도록 하는 장치로서, 필요에 따라 둘 이상의 순수가스를 혼합하는 혼합가스 제고 장치로도 활용된다.

종래의 가스 공급 장치는 가스공급부와 목적 실린더를 연결하는 배관에 복수개의 밸브, 압력게이지 등이 형성된다.

이 때, 배관 내부 기체를 배출하여 공급되는 가스량의 정확도를 높일 수 있도록 진공펌프가 구비되는 데, 상기 배관의 이음새, 밸브 등의 구성품 사이에 틈이 발생되어 이전 가스가 잔존하기 쉬우며, 특히, 압력 게이지나 압력 센서 등은 내부가 좁고 긴 형태로 형성되어 진공을 형성하기 위해서는 오랜 시간이 소요되고 완벽한 제거가 어려운 문제점이 있다.

내부에 가스가 잔존하는 경우에 동일한 가스를 공급한다 할지라도 정확한 양의 가스를 공급하는 것이 어려워 장치의 신뢰성을 저하시킬 수 있고, 순차적으로 다른 종류의 가스를 주입하는 경우에는 각 가스의 농도비를 정밀하게 맞추기 힘들며, 진공작업에 오랜 시간이 소요되어 제조 과정이 오래 소요되는 문제점이 있다.

즉, 종래의 가스 공급 장치는 공급되는 가스의 양을 정확하게 조절하기가 어려운 문제점이 있다.

한편, 상기 진공형성의 어려움을 해결하기 위하여 배관의 직경 등을 증가하는 방법이 이용되고 있으나, 이는 불필요한 가스의 낭비를 유발하고, 각각의 구성품에 가스가 잔존함에 따라 발생되는 문제점이 여전히 남아 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구성을 간소화하여 내부에 이전 가스가 잔존하는 것을 줄이고 내부 가스가 원활히 배출될 수 있는 가스배출수단이 형성되어 장치 내부를 깨끗하게 유지하며, 진공이 용이하게 형성되도록 함으로써 잔존물에 의해 가스 공급량의 오류가 발생되거나 이로 인한 신뢰성 저하를 방지할 수 있는 가스 공급 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 직경이 작은 배관을 형성한다 하더라도 용이하게 진공을 형성할 수 있어 낭비되는 가스의 양을 줄일 수 있으며, 장치를 소형화하여 생산성을 높이고, 사용의 편리성을 높일 수 있는 가스 공급 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

또한, 상기 가스배출수단은 상기 개폐밸브가 개방되는 경우에, 상기 제2배관으로부터 유입된 가스가 상기 가스통 내부로 이동되도록 하는 제1유로; 및 상기 주입부에 삽입되는 측이 상기 제1유로의 일정 영역을 감싸도록 형성되고, 타측 단부가 외주 방향으로 돌출형성되어 상기 개폐밸브가 폐쇄되는 경우에, 상기 제1유로를 통해 유입된 가스가 배출되는 제2유로; 가 형성되고, 상기 제2유로의 돌출된 영역 단부는 배출밸브가 형성된 제4배관이 연결되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제4배관은 배출가스저장부가 더 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 가스배출수단은 상기 제2유로가 감싸지 않는 제1유로 내부로 공기를 공급하는 공기공급부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가스배출수단은 일측이 상기 주입부에 내부에 삽입되는 깊이를 조절하며 체결이 용이하도록 외주면에 방사형으로 돌출되는 밀폐플렌지가 형성되고, 상기 주입부의 외주면에 형성된 수나사와 맞물리는 암나사가 내주면에 형성되며, 체결시 상기 밀폐플랜지를 주입부 내측방향으로 압박하도록 중심을 향해 돌출되는 걸림턱이 형성된 밀폐형체결너트가 더 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 가스저장부는 상기 제1배관과 탈착가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스 공급 장치는 복수개의 가스통으로 공급되는 가스를 분배하는 멀티분배기가 더 형성되고, 상기 가스배출수단은 상기 멀티분배기와 가스통 사이에 각각 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 가스 공급 장치는 상기 가스통의 중량을 측정하는 저울의 하부 또는 상기 가스저장부의 하부에 높이조절수단이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 가스 공급 장치 구동 방법은 상술한 바와 같은 특징을 갖는 가스 공급 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 가스 공급 장치의 작동 방법은 S110) 상기 가스 공급 장치 내부가 진공 상태가 되도록 상기 진공펌프를 작동하는 진공펌프 작동 단계; S120) 상기 제1밸브, 제2밸브, 및 배출밸브를 개방하되, 상기 제3밸브 및 가스통의 개폐밸브는 폐쇄하여 상기 가스저장부에 저장된 가스가 상기 제1배관, 연결수단, 제2배관, 상기 가스배출수단의 제1유로 및 제2유로를 순차적으로 통과하여 배출되도록 하는 가스 배출 단계; 및 S130) 상기 제4펌프를 폐쇄하고, 상기 가스통의 개폐밸브를 개방하여 상기 가스통 내부로 가스가 공급되는 가스 주입 단계; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스 공급 장치의 작동 방법은 S140) 상기 공기공급부를 작동하여 상기 공기공급부를 통해 공급된 공기가 상기 가스배출수단의 제1유로 및 제2유로를 통해 배출되도록 함으로써 상기 가스배출수단 내부를 청소하는 청소 단계; 가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가스 공급 장치의 작동 방법은 여러 종류의 가스를 순차적으로 공 급하는 경우에 상기 진공펌프 작동 단계 내지 가스 주입 단계가 반복 수행되되, S150) 상기 진공펌프 작동 단계 이후에, 상기 제1밸브를 폐쇄하고 다른 가스가 저장된 가스저장부를 연결하는 가스저장부 재연결 단계; 가 수행되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 가스 배출 단계에서 상기 제1배관, 또는 제2배관은 가열되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 가스 공급 장치 및 그 구동 방법은 내부 구성을 간소화하고 가스배출수단이 형성되어 내부에 가스가 잔존하는 것을 방지함으로써 가스 공급량의 오류를 방지할 수 있고, 복수개의 혼합 기체의 제조시에도 각각의 기체를 정량 혼합가능하여 정밀한 성분비를 갖는 혼합가스를 제조할 수 있는 장점이 있다.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 가스 공급 장치(100) 및 그 구동 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)의 가스배출수단(160)의 사시도이며, 도 3은 상기 도 2의 AA' 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)의 부분 가스 흐름도이며, 도 5는 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)의 다른 개략도이고, 도 6은 상기 도 5에 도시한 가스 공급 장치(100)의 부분 가스 흐름도이며, 도 7은 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)의 또 다른 개략도이다.

본 발명의 가스 공급 장치(100)는 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 가스통(200), 가스저장부(110), 저울(120), 연결수단(130), 제1배관(141) 내지 제3배관(143), 제1밸브(151) 내지 제3밸브(153), 가스배출수단(160)을 포함하여 형성된다.

상기 가스통(200)은 가스가 공급되는 목적 공간으로서, 상기 가스통(200)은 필요에 따라 하나의 순수 가스가 공급될 수도 있고, 순차적으로 여러 종류의 순수 가스가 공급되어 혼합 가스가 내장되도록 할 수 있다.

상기 가스통(200)은 체결이 용이하도록 연결부위를 제공하는 주입부(210)가 돌출형성되고, 가스가 저장되는 공간과, 상기 주입부(210) 내부 공간을 선택적으로 연통시켜 가스가 공급되도록 하는 개폐밸브(220)가 형성된다.

상기 주입부(210)는 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 가스통(200)의 상부에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 주입부(210)를 통한 연결구조는 아래에서 다시 설명한다.

상기 가스저장부(110)는 상기 가스통(200)으로 공급되는 순수 가스가 저장된 공간으로, 상기 가스저장부(110) 역시 상기 가스통(200)과 같은 주입부 및 밸브가 형성되도록 구성될 수 있다.

상기 저울(120)은 상기 가스통(200)의 하부에 구비되어 가스의 유입에 따른 중량 변화를 정밀하게 측정하는 수단으로써, 본 발명의 가스 공급 장치(100)는 상기 저울(120)의 지침을 읽어 순수 가스의 충전량을 결정하는 "중량법"이 이용된다.

상기 제1배관(141) 내지 제3배관(143)은 각각 일측이 상기 가스저장부(110), 가스통(200), 진공펌프(190)가 연결되는 구성으로, 상기 제1배관(141) 내지 제3배관(143)의 타측은 연결수단(130)을 통해 상기 구성품들이 연통되도록 한다.

상기 진공펌프(190)는 대기압조건에서 이용이 가능한 드라이펌프(Dry Pump)가 이용될 수 있으며, 이 외에도 다양하게 형성될 수 있다.

더욱 상세하게, 상기 연결수단(130)은 상기 가스저장부(110)와 연결되는 제1배관(141)과 연결되는 제1포트(131), 상기 가스통(200)과 연결되는 제2배관(142)이 연결되는 제2포트(132), 및 상기 진공펌프(190)가 연결되는 제3배관(143)이 연결되는 제3포트(133)가 형성된다.

상기 도 1은 상기 제1포트(131) 및 제2포트(132)가 평행하게 형성되고, 상기 제3포트(133)가 이에 수직하는 방향으로 형성된 예를 도시한 것으로, 본 발명의 가스 공급 장치(100)는 이와 같은 형태의 연결수단(130)이 형성되고, 게이지 등과 같은 별도의 구성을 삭제함으로써 각 배관과의 연결이 용이하면서도 장치 내부의 상기 진공펌프(190)에 의한 진공 형성이 용이하게 진행될 수 있어 상기 배관의 직경이 필요 이상으로 커지는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

상기 연결수단(130)은 VCR Gasket Connector 등이 이용될 수 있으며, 단일 구성품으로 형성되어 데드 볼륨(Dead Volume) 형성을 방지하도록 한다.

상기 가스배출수단(160)은 상기 제2배관(142)과 상기 가스통(200)의 주입부(210)를 연결하여 상기 개폐밸브(220)의 작동에 따라 상기 제2배관(142)을 통해 이송된 가스가 상기 가스통(200) 내부로 유입되도록 하거나 외부로 배출되도록 하는 수단이다.

상기 가스배출수단(160)은 상기 가스통(200)의 개폐밸브(220)의 작동에 따라 상기 가스통(200)으로 공급되기 이전에 오염 물질을 포함하는 가스가 배출되도록 하는 1차적인 목표를 가지고 있으며, 그 형태를 설명하면, 상기 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 가스배출수단(160)은 상기 개폐밸브(220)가 개방되는 경우에, 상기 제2배관(142)으로부터 유입된 가스가 상기 가스통(200) 내부로 이동되도록 하는 제1유로(161); 및 상기 주입부(210)에 삽입되는 측이 상기 제1유로(161)의 일정 영역을 감싸도록 형성되고, 타측 단부가 외부 방향으로 돌출형성되어 상기 개폐밸브(220)가 폐쇄되는 경우에, 상기 제1유로(161)를 통해 유입된 가스가 배출되는 제2유로(162); 가 형성되고, 상기 제2유로(162)의 돌출된 영역 단부는 배출밸브(154)가 형성된 제4배관(144)이 연결된다.

이 때, 상기 제4배관(144)이 형성되는 측은 상기 제2유로(161)를 따라 도면에서 우측에서 좌측방향으로 이동되므로 가스가 원활히 배출되도록 상기 제2배관(142)이 형성된 측으로 일정각도 경사지게 형성될 수 있다.

도 3에서 제2유로(162)를 진하게 표시하였다.

상기 제1유로(161)는 상기 제2배관(142)과 가스통(200) 내부를 연결하도록 하는 구성으로, 상기 제2배관(142)으로부터 이송되는 가스가 동일 흐름을 가지고 상기 가스통(200) 내부로 공급될 수 있도록 관형태로 형성되며, 이 흐름을 도 4a에 도시하였다.

또한, 상기 제2유로(162)는 길이방향으로 상기 제1유로(161)의 일부를 감싸는 형태로 형성되며, 상기 주입부(210) 내부의 상기 개폐밸브(220)에 의해 폐쇄되어 상기 제1유로(161) 내부의 흐름과 반대방향의 흐름을 갖도록 이동되고 타측 단부에 외주 방향으로 돌출되어, 상기 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1유로(161)를 통해 유입된 가스는 상기 개폐밸브(220)에 부딪혀 상기 제2유로(162)로 유입되어 외부로 배출된다.

즉, 상기 제2유로(162)가 제1유로(161)를 감싸는 부분은 2중관 구조로 형성되며, 나아가 중심이 일치하는 동심원 형태를 갖는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 제2유로(162)의 단부는 가스가 배출됨을 조정하는 배출밸브(154)가 형성된 제4배관(144)이 연결되며, 상기 가스저장부(110)에 저장되어 이송된 가스가 대기로 배출되지 말아야 하는 유독성을 가진 물질일 수 있으므로 상기 제4배관(144)에는 배출가스저장부(166)가 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가스배출수단(160)은 상기 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제2유로(162)가 감싸지 않는 제1유로(161) 내부로 공기를 공급하는 공기공급부(167)가 형성되어 상기 가스배출수단(160) 내부를 청소할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명의 가스 공급 장치(100)는 상기 가스통(200)에 가스를 충전하기 이전에 진공을 형성한다 할지라도 내부에 남아있는 잔류 가스 또는 이물질 등의 구성이 가스 공급 과정에 포함되지 않도록 상기 가스통(200) 전단에서 이물질 등을 포함하는 가스가 배출되도록 하며, 장치의 사용 전ㆍ후에 상기 공기공급부(167)를 통해 고압의 공기를 공급함으로써 내부를 용이하게 청소할 수 있어 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.

더욱 상세하게, 본 발명의 가스 공급 장치(100)는 공급되는 가스가 맹독성 또는 흡착성 가스의 경우에는 일부 구성품의 교체과정에서 공기 중의 수분과 반응하여 내부 구성품이 손상될 수 있으므로, 상기 공기공급부(167)를 통해 구성 내부를 용이하게 청소할 수 있다.

상기 공기공급부(167)를 이용하는 경우에, 상기 공기공급부(167)에서 공기를 공급하면 상기 제1유로(161) 및 제2유로(162)를 통해 공기가 상기 가스배출수단(160) 내부에 잔류하는 가스 또는 이물질 등과 함께 상기 제4배관(144)을 통해 배출된다.

이 때, 상기 제4배관(144)에 형성된 배출밸브(154)는 개방되고, 상기 제1밸브(151) 및 제2밸브(152)는 필요에 따라 개폐될 수 있다.

상기 공기공급부(167)를 통해 공급되는 공기는 인체에 무해하며 외부 공기와 접촉될 때에도 반응하지 않는 공기가 이용되어야 하며, 이물질 제거 효과를 높이기 위해 가열된 공기가 공급될 수도 있다.

또한, 상기 공기공급부(167)는 공급되는 공기는 주입되는 공간에서 도면의 좌ㆍ우 양측으로(상기 가스저장부(110)가 형성된 측과, 상기 가스통(200)이 형성된 측)분기될 수 있으므로, 상기 가스배출수단(160) 측(도면에서 우측방향)으로의 흐름을 가질 수 있도록 일정각도 경사지게 장착되는 것이 바람직하며, 상기 공기공급부(167)에 의한 공기 주입 공정이 수행 될 때, 상기 제2밸브(152) 및 제1밸브(151)가 개방되는 경우에는 다음 가스 공급 공정을 수행하기 이전에 상기 진공펌프(190)를 작동하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가스통(200)이 교체될 수 있으므로 상기 가스배출수단(160)은 상기 제2배관(142)과 상기 가스통(200)의 주입부(210)를 용이하게 연결하면서도 내부에 틈을 형성하지 않고 내부 기밀이 유지될 수 있도록 상기 가스배출수단(160)은 일측이 상기 주입부(210)에 내부에 삽입되는 깊이를 조절하며 체결이 용이하도록 외주면에 방사형으로 돌출되는 밀폐플렌지가 형성되고, 상기 주입부(210)의 외주면에 형성된 수나사와 맞물리는 암나사가 내주면에 형성되며, 체결시 상기 밀폐플랜지(163)를 주입부(210) 내측방향으로 압박하도록 중심을 향해 돌출되는 걸림턱(165)이 형성된 밀폐형체결너트(164)가 더 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 가스 공급 장치(100)는 상기 가스배출수단(160)의 단부가 상기 주입부(210)에 일정 영역 삽입되도록 형성되고, 별도의 밀폐형체결너트(164)에 의해 상기 밀폐플랜지(163)가 상기 주입부(210)의 단부를 압착하여 상기 주입부(210) 외주와 결합되도록 함으로써 밀폐 상태를 안정적으로 유지할 수 있게 되며, 상기 가스 공급이 완료된 주입통의 교체 시에는 상기 밀폐형체결너트(164)를 해체하여 용이하게 상기 주입통을 교체할 수 있게 되는 장점이 있다.

상기 높이조절수단(180)은 상기 가스통(200) 또는 가스저장수단의 하부(명확 하게는 상기 저울(120)의 하부)에 형성되어 높이를 조절하는 수단으로 다양한 형태로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 공급 장치(100)는 상기 도 7에 도시된 바와 같이, 복수개의 가스통(200)에 가스를 동시 공급할 수 있도록 상기 멀티분배기(170)가 더 형성될 수 있다.

상기 멀티분배기(170)는 상기 제2배관(142)에 형성되거나 상기 제2배관(142)과 가스배출수단(160) 사이에 형성될 수 있으며, 상기 복수개의 가스통(200) 전단에는 상기 가스배출수단(160)이 각각 형성된다.

또, 본 발명의 가스 공급 장치(100)는 상기 가스통(200)에 복수개의 가스가 공급되어 혼합 가스가 제조될 수 있도록 순수 가스가 저장되는 가스저장부(110)가 상기 제1배관(141)과 탈착가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.

도면에는 도시하지 않았으나, 오염물질의 배출 및 탈착을 용이하게 하도록 상술한 바와 같은 가스배출수단(160)이 상기 가스저장부(110)에도 형성될 수도 있다.

도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)의 구동 방법을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 가스 공급 장치(100) 구동 방법은 상술한 바와 같은 가스 공급 장치(100)의 구성을 따르며, 장치가 구동된 이후의 구동 방법을 설명한다.

본 발명의 가스 공급 장치(100) 구동 방법은 상기 도 8에 도시된 바와 같이, S110) 진공펌프(190) 작동 단계; S120) 가스 배출 단계; 및 S130) 가스 주입 단계; 를 포함하여 형성된다.

상기 S110) 진공펌프(190) 작동 단계는 상기 진공펌프(190)를 작동하여 상기 가스 공급 장치(100) 내부를 진공 상태가 되도록 하는 단계로, 이 때, 상기 제1밸브(151) 내지 제3밸브(153)는 개방되고, 상기 가스통(200)의 개폐밸브(154) 및 가스저장부(110)의 밸브는 폐쇄된다.

상기 S120) 가스 배출 단계는 진공펌프(190) 작동 단계 완료 후, 상기 제3밸브(153)를 폐쇄하고, 상기 가스저장부(110)의 밸브, 제1밸브(151), 및 제2밸브(152)를 개방하여 가스가 이송되도록 하되, 상기 가스통(200)의 개폐밸브(220)는 폐쇄하고, 상기 배출밸브(154)가 개방되어 이송된 가스가 제4배관(144)을 통해 외부로 배출되도록 하는 단계이다.

이 때, 상기 가스가 이송되는 제1배관(141) 및 제2배관(142)은 외부에서 가열되어 내부 가스가 승온되어 가스에 의한 이물질 제거 효과를 높이도록 할 수 있다.

본 발명의 가스 공급 장치(100)는 상기 제1배관(141)과 제2배관(142)이 외부로 노출되므로, 별도의 장치를 통해 외부에서 가열하는 것이 용이하며, 상기 가열수단은 일체로 형성될 수도 있다.

상기 S130) 가스 주입 단계는 상기 가스 배출 단계를 통해 내부에 다른 이물질 없이 주입하고자 하는 가스만 존재하여, 상기 제3밸브(153), 및 배출밸브(154)를 폐쇄하고, 상기 제1밸브(151), 제2밸브(152), 및 상기 가스통(200)의 개폐밸 브(220)를 개방하여 상기 가스통(200) 내부로 가스가 충전되도록 하는 단계이다.

또한, 본 발명의 가스 공급 장치 작동 방법은 상기 도 9에 도시된 바와 같이, S140) 청소 단계; 가 더 포함될 수 있다.

상기 S140) 청소 단계는 상기 공기공급부(167)를 작동하여 상기 공기공급부(167)를 통해 공급된 공기가 상기 가스배출수단(160)의 제1유로(161) 및 제2유로(162)를 통해 배출되도록 함으로써 상기 가스배출수단(160) 내부를 청소하는 단계이다.

상기 도 9에서 상기 청소 단계가 진공펌프(190) 작동 단계 이전에 수행된 예를 도시한 것으로서, 상기 공기공급부(167)에 의해 공급되어 잔존하는 공기는 1차로 상기 진공펌프(190)에 의해 배출되며, 2차로 공급 가스에 의해 혼합되어 배출된다.

또한, 본 발명의 가스 공급 장치(100) 구동 방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 가스통(200)에 순수 가스가 저장된 가스저장부(110)를 교체하여 순차적으로 다른 가스가 주입함으로써 혼합 가스를 제조할 수 있도록, S150) 가스저장부(110) 재연결 단계가 더 수행될 수 있다.

상기 S150) 가스저장부(110) 재연결 단계는 여러 종류의 가스를 순차적으로 공급하는 경우에 상기 진공펌프(190) 작동 단계 내지 가스 주입 단계가 반복 수행되되, 상기 진공펌프(190) 작동 단계 이후에, 상기 제1밸브(151)를 폐쇄하고 다른 가스가 저장된 가스저장부(110)를 연결하도록 한다.

또한, 상기 도 10은 상기 청소 단계가 상기 가스 주입 단계 이후에 수행된 예를 도시한 것으로서, 다른 가스저장부(110)의 연결을 위해 장치 내부와 외부 공기가 접촉될 때, 구성품이 부식되는 것을 방지할 수 있도록 청소 및 진공 작업이 수행되도록 할 수 있다.

이는, 이전 주입 가스가 맹독이며 흡착성 물질일 경우에 내부 이물질을 용이하게 제거하기 위한 것으로, 주입되는 가스의 특성에 따라 전체 공정에서 상기 청소 단계가 여러 번 수행되어도 무방하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 공급 장치를 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 가스 공급 장치의 가스배출수단의 사시도.

도 3은 상기 도 2의 AA' 단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 가스 공급 장치의 부분 가스 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 가스 공급 장치의 다른 개략도.

도 6은 상기 도 5에 도시한 가스 공급 장치의 부분 가스 흐름도.

도 7은 본 발명에 따른 가스 공급 장치의 또 다른 개략도.

도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 가스 공급 장치의 구동 방법을 나타낸 블록도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 가스 공급 장치

110 : 가스저장부

120 : 저울

130 : 연결수단 131 내지 133 : 제1포트 내지 제3포트

141 내지 144 : 제1배관 내지 제4배관

151 내지 153 : 제1밸브 내지 제3밸브

154 : 배출밸브

160 : 가스배출수단 161, 162 : 제1유로, 제2유로

163 : 밀폐플렌지 164 : 너트

165 : 걸림턱 166 : 배출가스저장부

167 : 공기공급부

170 : 멀티분배기

180 : 높이조절수단

190 : 진공펌프

200 : 가스통 210 : 주입부

220 : 개폐밸브

S110 ~ S150 : 본 발명에 따른 가스 공급 장치의 구동 방법 각 단계

Claims

가스통(200)으로 가스를 공급하는 가스 공급 장치(100)에 있어서,

상기 가스 공급 장치(100)는

연결부위를 제공하는 주입부(210)가 돌출형성되되, 상기 주입부(210) 내부와 가스가 공급되어 저장되는 공간을 선택적으로 연통하는 개폐밸브(220)가 형성된 가스통(200);

가스가 저장되는 가스저장부(110);

상기 가스통(200)의 하부에 구비되는 저울(120);

제1포트(131)가 상기 가스저장부(110)와 연결되는 제1배관(141)과 연결되고, 제2포트(132)가 상기 가스통(200)과 연결되는 제2배관(142)과 연결되며, 제3포트(133)가 진공펌프(190)가 연결되는 제3배관(143)과 연결되는 연결수단(130);

상기 제1배관(141), 제2배관(142) 및 제3배관(143)에 각각 형성되는 제1밸브(151), 제2밸브(152) 및 제3밸브(153);

상기 제2배관(142)과 가스통(200)의 주입부(210)를 연결하여 상기 개폐밸브(220)의 작동에 따라 상기 제2배관(142)을 통해 이송된 가스가 상기 가스통(200) 내부로 유입되도록 하거나 외부로 배출되도록 하는 가스배출수단(160); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 가스배출수단(160)은

상기 개폐밸브(220)가 개방되는 경우에, 상기 제2배관(142)으로부터 유입된 가스가 상기 가스통(200) 내부로 이동되도록 하는 제1유로(161); 및 상기 주입부(210)에 삽입되는 측이 상기 제1유로(161)의 일정 영역을 감싸도록 형성되고, 타측 단부가 외주 방향으로 돌출형성되어 상기 개폐밸브(220)가 폐쇄되는 경우에, 상기 제1유로(161)를 통해 유입된 가스가 배출되는 제2유로(162); 가 형성되고,

상기 제2유로(162)의 돌출된 영역 단부는 배출밸브(154)가 형성된 제4배관(144)이 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
제2항에 있어서,

상기 제4배관(144)은 배출가스저장부(166)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
제3항에 있어서,

상기 가스배출수단(160)은 상기 제2유로(162)가 감싸지 않는 제1유로(161) 내부로 공기를 공급하는 공기공급부(167)가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
제2항에 있어서,

상기 가스배출수단(160)은 일측이 상기 주입부(210)에 내부에 삽입되는 깊이를 조절하며 체결이 용이하도록 외주면에 방사형으로 돌출되는 밀폐플렌지가 형성되고,

상기 주입부(210)의 외주면에 형성된 수나사와 맞물리는 암나사가 내주면에 형성되며, 체결시 상기 밀폐플랜지(163)를 주입부(210) 내측방향으로 압박하도록 중심을 향해 돌출되는 걸림턱(165)이 형성된 밀폐형체결너트(164)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
제2항에 있어서,

상기 가스저장부(110)는 상기 제1배관(141)과 탈착가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
제2항에 있어서,

상기 가스 공급 장치(100)는 복수개의 가스통(200)으로 공급되는 가스를 분배하는 멀티분배기(170)가 더 형성되고, 상기 가스배출수단(160)은 상기 멀티분배기(170)와 가스통(200) 사이에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 가스 공급 장치(100)는 상기 가스통(200)의 중량을 측정하는 저울(120)의 하부 또는 상기 가스저장부(110)의 하부에 높이조절수단(180)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치.
상기 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의한 가스 공급 장치의 작동 방법에 있어서,

상기 가스 공급 장치의 작동 방법은

S110) 상기 가스 공급 장치(100) 내부가 진공 상태가 되도록 상기 진공펌프(190)를 작동하는 진공펌프(190) 작동 단계;

S120) 상기 제1밸브(151), 제2밸브(152), 및 배출밸브(154)를 개방하되, 상기 제3밸브(153) 및 가스통(200)의 개폐밸브(220)는 폐쇄하여 상기 가스저장부(110)에 저장된 가스가 상기 제1배관(141), 연결수단(130), 제2배관(142), 상기 가스배출수단(160)의 제1유로(161) 및 제2유로(162)를 순차적으로 통과하여 배출되도록 하는 가스 배출 단계; 및

S130) 상기 제4펌프를 폐쇄하고, 상기 가스통(200)의 개폐밸브(220)를 개방하여 상기 가스통(200) 내부로 가스가 공급되는 가스 주입 단계; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치의 작동 방법.
제9항에 있어서,

상기 가스 공급 장치의 작동 방법은

S140) 상기 공기공급부(167)를 작동하여 상기 공기공급부(167)를 통해 공급된 공기가 상기 가스배출수단(160)의 제1유로(161) 및 제2유로(162)를 통해 배출되도록 함으로써 상기 가스배출수단(160) 내부를 청소하는 청소 단계; 가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치의 작동 방법.
제10항에 있어서,

상기 가스 공급 장치의 작동 방법은

여러 종류의 가스를 순차적으로 공급하는 경우에 상기 진공펌프(190) 작동 단계 내지 가스 주입 단계가 반복 수행되되,

S150) 상기 진공펌프(190) 작동 단계 이후에, 상기 제1밸브(151)를 폐쇄하고 다른 가스가 저장된 가스저장부(110)를 연결하는 가스저장부(110) 재연결 단계; 가 수행되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치의 작동 방법.
제9항에 있어서,

상기 가스 배출 단계에서 상기 제1배관(141), 또는 제2배관(142)은 가열되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 장치의 작동 방법.