KR20130033646A - 표준가스 혼합장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표준가스 혼합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질소가스를 바탕 가스(Balance gas)로 하여 각 채널별로 입력되는 고농도의 표준가스를 유량조정장치(Mass Flow Controller)를 이용하여 정적혼합방식을 통해 혼합유량비를 조절함으로써 원하는 농도의 표준가스를 용이하게 확보할 수 있도록 하는 표준가스 혼합장치에 관한 것이다. 본 발명은 케이스와, 상기 케이스의 일측면에 형성되는 가스주입구와, 상기 가스주입구에 연결 설치되어 주입된 가스의 유량을 조절하는 유량조정장치와, 상기 유량조정장치에 연결 설치되어 유량이 조절된 가스를 혼합시키는 정적혼합장치와, 상기 정적혼합장치에 연결 설치되는 가스배출구 및 상기 케이스에 설치되는 전원공급부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

표준가스 혼합장치{A Standard Gas Mixing Device}
본 발명은 표준가스 혼합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질소가스를 바탕 가스(Balance gas)로 하여 각 채널별로 입력되는 고농도의 표준가스를 유량조정장치(Mass Flow Controller)를 이용하여 정적혼합방식을 통해 혼합유량비를 조절함으로써 원하는 농도의 표준가스를 용이하게 확보할 수 있도록 하는 표준가스 혼합장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표준가스는 측정기의 교정이나 측정방법 평가 등에서 표준으로 사용되는 가스 상태의 물질을 뜻하는 것으로, 가스분석에 있어 분석기기를 활용하여 분석하기 전에 원하는 성분의 정량정성분석을 위하여 분석기기를 교정하는데 필요한 필수가스이다.
최근 들어 환경 규제가 점차적으로 엄격해짐에 따라 다수의 산업분야에서 저농도 표준가스 혼합물에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 표준혼합가스는 주로 대기오염물질 측정, 석유 화학공장의 공정 확인, 실험 및 연구용으로 사용되며, 일반적으로 특정 가스업체에서 분석, 제조하여 검증한 농도의 것을 공급하고 있다.
연구 및 사용목적에 따라 여러 농도의 표준가스가 요구되는 경우 원하는 농도의 가스를 제조업체에 의뢰하여 공급받게 되는데 표준가스의 종류 및 농도가 다양할 경우에는 표준혼합가스의 가격 및 제작기간이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 실험실에서 소량의 혼합가스 또는 표준가스를 제작하고자 할 때 플라스크 등의 실험기기를 통한 물리적 희석으로는 균질한 농도의 표준가스를 확보하는 것이 불가능할 뿐만 아니라, 특수가스의 경우 제조공정이 까다롭고 대부분이 고액의 것이므로 제조시의 소요시간과 가격에 대한 영향은 더욱 큰 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유량조정장치(Mass Flow Controller)를 이용하여 고농도의 표준가스와 바탕가스(Balance gas)의 혼합유량비를 조절하여 원하는 농도의 표준가스를 용이하게 획득할 수 있는 표준가스 혼합장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 정적혼합방식을 이용하여 균질한 상태로 혼합하기 어려운 가스를 기계적으로 강제혼합시키고, 온도컨트롤러를 이용하여 배관을 가열하여 배관 내의 가스 흡착을 최소화시킴으로써 균일한 농도의 표준가스를 희석 및 확보할 수 있는 표준가스 혼합장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스와, 상기 케이스의 일측면에 형성되는 가스주입구와, 상기 가스주입구에 연결 설치되어 주입된 가스의 유량을 조절하는 유량조정장치와, 상기 유량조정장치에 연결 설치되어 유량이 조절된 가스를 혼합시키는 정적혼합장치와, 상기 정적혼합장치에 연결 설치되는 가스배출구 및 상기 케이스에 설치되는 전원공급부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 케이스의 내부는 유량조정장치가 설치된 유량조절부와, 정적혼합장치가 설치된 가스혼합부로 구획된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스의 전면에는 케이스 내부에 설치되는 배관의 온도를 조절할 수 있도록 하는 온도컨트롤러가 설치된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 온도컨트롤러는 유량조절부의 내부에 설치되는 배관의 온도를 조절하는 제1온도컨트롤러와, 가스 혼합부의 내부에 설치되는 배관의 온도를 조절하는 제2온도컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스의 전면에는 유량조정장치의 작동을 제어하는 유량조정장치 컨트롤러와, 유량조정장치의 작동상황을 체크할 수 있도록 하는 표시장치가 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 케이스의 일면에는 혼합장치에 전원을 인가하기 위한 전원버튼과, 케이스 내부의 온도를 낮추기 위한 냉각팬이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유량조정장치와 정적혼합장치 사이의 연결부에는 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스주입구는 다수 개가 구비되고, 상기 가스주입구가 설치된 케이스의 일측면에는 가스선택밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스배출구는 혼합된 가스를 배출시키는 혼합가스 배출구와, 혼합 후 유량조정장치 및 정적혼합장치의 정화에 사용된 질소가스를 배출시키는 질소가스 배출구로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정적혼합장치에 구비되는 배관의 내부에는 표준가스와 질소가스를 강제로 혼합시키는 정적 혼합기(Static Mixer)가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 표준가스 혼합장치에 의하면, 질소가스를 바탕 가스로 하여 각 채널별로 입력되는 고농도의 표준가스를 유량조정장치를 이용하여 정적혼합방식을 통해 혼합유량비를 조절함으로써 원하는 농도의 표준가스를 용이하게 확보할 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 정적혼합방식을 이용하여 균질한 상태로 혼합하기 어려운 가스를 기계적으로 강제혼합시키고, 온도컨트롤러를 이용하여 배관을 가열하여 배관 내의 가스 흡착을 최소화시킴으로써 균질한 농도의 표준가스를 희석 및 확보할 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 고농도의 표준가스와 바탕가스만 주어지면 즉시 혼합 유량비 조절을 통해 희석된 상태의 가스를 여러 농도로 공급할 수 있고, ppm 단위의 저농도가스의 혼합도 가능할 뿐만 아니라 가스분석시 캘리브레이션 및 여러 산업분야에서 적절한 비율의 혼합가스를 유지해야 하는 조건이 요구될 경우에도 용이하게 사용될 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치를 나타낸 전면 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치를 나타낸 후면 사시도,
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명 중 케이스 내부의 유량조절부를 나타낸 사시도,
도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 중 케이스 내부의 가스혼합부를 나타낸 사시도,
도 5의 (a) ~ (c)는 도 1에 나타낸 본 발명 중 정적혼합장치의 배관 내에 설치되는 정적 혼합기를 나타낸 도면, 및
도 6은 일산화탄소와 질소가스를 혼합한 후 적외선 분광기를 통해 측정된 일산화탄소의 적외선 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치를 나타낸 전면 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치를 나타낸 후면 사시도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 본 발명 중 케이스 내부의 유량조절부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 중 케이스 내부의 가스혼합부를 나타낸 사시도이며, 도 5의 (a) ~ (c)는 도 4에 나타낸 본 발명 중 정적혼합장치의 배관 내에 설치되는 정적 혼합기를 나타낸 도면이고, 도 6은 일산화탄소와 질소가스를 혼합한 후 적외선 분광기를 통해 측정된 일산화탄소의 적외선 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
본 발명은 질소가스를 바탕 가스(Balance gas)로 하여 각 채널별로 입력되는 고농도의 표준가스를 유량조정장치(Mass Flow Controller)를 이용하여 정적혼합방식을 통해 혼합유량비를 조절함으로써 원하는 농도의 표준가스를 용이하게 확보할 수 있도록 하는 표준가스 혼합장치(10)에 관한 것으로, 그 구성은 크게 케이스(100), 가스주입구(110), 유량조정장치(200), 정적혼합장치(300), 가스배출구(120) 및 전원공급부(130)를 포함하여 구성된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 케이스(100)는 내부에 유량조정장치(200), 정적혼합장치(300) 및 이를 연결함과 동시에 그 내부로 가스가 통과하는 배관들을 수용하여 보호하는 역할을 하는 것으로, 케이스(100)의 내부는 유량조정장치(200)가 설치된 유량조절부(100a)와 정적혼합장치(300)가 설치된 가스혼합부(100b)로 구획되어진다.
이때, 상기 케이스(100)의 일측면에는 가스주입구(110)가 설치되는데, 상기 가스주입구(110)는 배관에 의해 유량조정장치(200)에 연결 설치되어 혼합을 위해 공급되는 가스, 즉 고농도의 표준가스와 바탕가스(Balance gas)로 사용되는 질소가스를 유량조정장치(200)로 주입시키는 역할을 한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 가스주입구(110)는 케이스(100)의 일측면에 다수 개가 설치되어 두 가지 이상의 가스를 동시에 주입하여 균질한 농도로 혼합시킬 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 가스주입구(110)가 설치된 케이스(100)의 동일측면, 즉 가스주입구(110)의 주위에는 가스선택밸브(140)가 설치되는데, 상기 가스선택밸브(140)는 가스주입구(110)와 유량조정장치(200)의 사이에 설치되는 배관에 연결 설치되어 혼합을 위해 주입되는 고농도의 표준가스와 바탕가스로 사용되는 질소가스를 가스주입구(110)를 통해 선택적으로 공급시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
다음, 상기 유량조정장치(200)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 케이스(100)의 유량조절부(100a) 내에 설치되어 가스주입구(110)를 통해 주입되는 고농도의 표준가스와 질소가스의 유량을 조절함으로써 원하는 농도의 혼합가스를 제조할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 가스가 통과하는 배관에 의해 가스주입구(110)와 정적혼합장치(300)의 사이에 연결 설치된다.
이때, 상기 케이스(100)의 전면에는 유량조정장치(200)의 작동을 제어하기 위한 유량조정장치 컨트롤러(210)와 표시장치(220)가 구비되는데, 상기 유량조정장치 컨트롤러(210)는 제조하고자 하는 혼합가스의 농도에 따라 유량조정장치(200)를 통과하는 가스의 유량을 설정할 수 있도록 함으로써 가스주입구(110)를 통해 주입되는 가스가 유량조정장치(200)에서 자동으로 유량을 조절할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 표시장치(220)는 사용자가 외부에서 유량조정장치(200)의 작동상황을 체크할 수 있도록 함으로써 사용자가 유량조정장치(200)의 작동상황을 확인하여 실시간으로 유량조정장치 컨트롤러(210) 또는 가스선택밸브(140)를 조절할 수 있도록 하는 것이다.
다음, 상기 정적혼합장치(300)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 케이스(100)의 가스혼합부([0032] 100b) 내에 설치되는데, 보다 상세하게는 유량조정장치(200)와 가스배출구(120)의 사이에 가스가 통과하는 배관에 의해 연결 설치되어 유량조정장치(200)를 통해 유량이 조절되어 주입되는 고농도의 표준가스와 바탕가스로 사용되는 질소가스를 정적혼합방식(Static Mixing)에 의해 강제로 혼합시켜 균질한 혼합밀도를 갖는 혼합가스를 만들어내는 역할을 하는 것이다.
즉, 유량조정장치(200)를 통해 유입되는 표준가스와 질소가스가 만나는 배관의 내부에는 도 5의 (a)에 나타낸 정적 혼합기(Static Mixer)(330)가 설치되는데, 상기 정적 혼합기(330)는 움직이는 부분이 없이 표준가스와 질소가스를 배관의 내부로 통과시킴과 동시에 연속적으로 교반시키는 역할을 함으로써 표준가스와 질소가스를 강제로 혼합시키는 역할을 하는 것이다.
보다 상세히 설명하면, 상기 정적 혼합기(330)는 180도로 비틀어진 좌,우 방향의 엘리먼트(element)(332,334)들이 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 서로 90도의 각도를 갖도록 하여 교차되도록 결합되어 있어 배관 내를 통과하는 표준가스와 질소가스의 흐름이 좌,우방향으로 뒤바뀌게 됨과 동시에 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 배관의 내측면에서 중심부로, 다시 배관의 중심부에서 관의 내측면으로 연속적으로 이동하게 되므로 표준가스와 질소가스의 혼합이 이루어지는 것이다.
이때, 상기 유량조정장치(200)와 정적혼합장치(300) 사이의 연결 배관에는 체크밸브(310)가 설치되는 것이 바람직한데, 상기 체크밸브(310)는 유량조정장치(200)를 통해 주입되는 가스의 역류를 방지함으로써 정적혼합장치(300)에서 이루어지는 고농도의 표준가스와 질소가스의 혼합이 원활히 이루어지도록 함과 동시에 유량조정장치(200) 내에서의 유량조절이 정확히 이루어질 수 있도록 할 수 있기 때문이다.
다음, 상기 가스배출구(120)는 정적혼합장치(300)에 연결 설치되어 강제 혼합이 이루어진 균질한 농도의 혼합가스를 배출시키는 역할을 함과 동시에 혼합을 마친 후에 혼합장치(10)의 정화에 사용된 질소가스를 배출하는 것으로, 케이스(100)의 타측면 즉, 가스주입구(110)가 설치된 측면의 반대쪽 측면에 설치된다.
즉, 상기 가스배출구(120)는 혼합가스 배출구(122)와 질소가스 배출구(124)로 구성되는데, 상기 혼합가스 배출구(122)는 정적혼합장치(300)에서 혼합이 이루어진 균질한 농도의 혼합가스를 케이스(100)의 외부로 배출시키는 역할을 하는 것이고, 상기 질소가스 배출구(124)는 혼합이 완료된 특정 농도의 혼합가스를 혼합가스 배출구(122)를 통해 모두 배출시킨 후, 유량조정장치(200), 정적혼합장치(300) 및 배관 내에 존재하는 잔여물질이나 이물질을 제거하기 위한 정화작업에 사용되는 질소가스를 케이스(100)의 외부로 배출시키는 역할을 하는 것이다.
이때, 상기 가스배출구(120)의 내측, 즉 정적혼합장치(300)와 가스배출구(120)의 사이에 연결 설치되는 배관에는 도 4에 나타낸 바와 같이, 니들밸브(Needle valve)(320)가 설치될 수도 있는데, 상기 니들밸브(320)는 혼합가스 배출구(122) 및 질소가스 배출구(124)를 통해 배출되는 혼합가스 및 질소가스의 배출량을 조절하는 역할을 한다.
그리고, 상기 케이스(100)에는 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치(10)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(130)가 설치되는데, 상기 전원공급부(130)는 케이스(100)의 어느 곳에 설치되어도 무방하나 외관이나 안전성을 고려하였을 때 도 2에 나타낸 바와 같이 케이스(100)의 후면부에 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이스(100)의 일면에는 혼합장치(10)에 전원을 인가하기 위한 전원버튼(160)이 구비되는데, 상기 전원버튼(160)은 사용의 편의를 고려하여 도 1에 나타낸 바와 같이 케이스(100)의 전면에 구비되어 있다.
그리고, 상기 케이스(100)의 일측면에는 냉각팬(170)이 구비되어 있는데, 상기 냉각팬(170)은 후술할 온도콘트롤러(150)에 의해 케이스(100)의 내부 온도가 너무 높게 올라가지 않도록 냉각시키는 역할을 하는 것이다.
한편, 혼합하려는 고농도의 표준가스가 침착(沈着)성을 갖는 가스일 경우 가스의 이동과정에서 배관 내에 흡착되는 문제로 인해 원하는 농도의 혼합가스를 얻을 수 없는 문제점이 있는데, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치(10)의 케이스(100) 전면에는 케이스(100) 내부에 설치되는 배관의 온도를 조절할 수 있도록 하는 온도컨트롤러(150)가 설치되어 있다.
즉, 상기 온도컨트롤러(150)는 배관 내에 가스의 흡착을 방지함과 동시에 흡착된 가스의 탈착을 용이하도록 하기 위하여 배관을 가열하는 역할을 하는 것으로, 제1온도컨트롤러(152)와 제2온도컨트롤러(154)로 구성되어 유량조절부(100a)와 가스혼합부(100b)로 구획된 케이스(100)의 내부를 별도로 가열하도록 구성되어 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 제1온도컨트롤러(152)는 유량조절부(100a)의 내부에 설치되어 있는 배관을 가열함과 동시에 가열온도를 설정할 수 있도록 구성된 것으로, 최대 90℃의 온도로 유량조절부(100a) 내부에 설치된 배관, 즉 유량조정장치(200)에 근접한 배관을 가열할 수 있도록 설정할 수 있다.
또한, 상기 제2온도컨트롤러(154)는 가스혼합부(100b)의 내부에 설치된 배관을 가열함과 동시에 가열온도를 설정할 수 있도록 구성된 것으로, 최대 220℃의 온도까지 가열온도를 설정할 수 있고, 가스혼합부(100b) 내부에 설치된 체크밸브(310)로부터 가스배출구(120)까지 연결된 배관을 가열할 수 있도록 구성되어 있다.
다음, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치(10)의 작동과정을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 혼합하고자 하는 고농도의 표준가스와 바탕가스로 사용할 질소가스를 준비한 후 케이스(100)에 설치된 전원공급부(130)에 전원을 연결하여 혼합장치(10)를 작동 준비시킨다.
이후, 준비된 고농도의 표준가스와 질소가스를 각각 케이스(100)의 일측면에 설치된 가스주입구(110)에 연결한 후 케이스(100)에 구비된 전원버튼(160)을 이용하여 혼합장치(10)에 전원을 인가한다.
그 후, 혼합하기 위한 표준가스의 종류와 제조하고자 하는 혼합가스의 농도를 고려하여 유량조절장치 컨트롤러(210)와 제1 및 제2온도컨트롤러(152)(154)를 설정한 후 혼합장치(10)를 작동시키면 가스주입구(110)를 통해 표준가스와 질소가스가 주입되어 배관을 통해 유량조정장치(200)의 내부로 유입된다.
이때, 상기 유량조정장치(200)에 연결 설치된 배관은 제1온도컨트롤러(152)에 의해 설정된 온도로 가열되어 배관 내에서 가스가 흡착되는 것을 방지하게 된다.
이와 같이, 유량조정장치(200)의 내부로 유입된 표준가스와 질소가스는 유량조절장치 컨트롤러(210)에 의해 설정된 유량으로 조정되어 유량조정장치(200)를 빠져나가 정적혼합장치(300)로 유입되는데, 이때 유량조정장치(200)와 정적혼합장치(300)의 사이에 설치된 체크밸브(310)에 의해 정적혼합장치(300)로 유입되는 가스의 역류가 방지된다.
또한, 케이스(100)의 전면에 구비된 표시장치(220)를 통해 유량조정장치(200)를 빠져나가는 가스의 유량을 실시간으로 확인할 수 있게 된다.
이와 같이, 정적혼합장치(300)의 내부로 유입된 표준가스와 질소가스는 배관 내에 설치된 정적 혼합기(Static Mixer)(330)에 의해 강제적인 혼합이 이루어져 균일한 혼합밀도를 갖는 혼합가스로 출력되어 혼합가스 배출구(122)를 통해 케이스(100)의 외부로 배출된다.
보다 상세히 설명하면, 정적혼합장치(300)의 내부로 유입된 표준가스와 질소가스는 정적 혼합기(330)에 의해 흐름의 분할(Flow division), 흐름방향의 뒤바뀜(Rotational Circulation) 및 흐름의 전환(Radial Mixing) 과정을 거치면서 균질한 밀도를 갖도록 혼합되는데, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 180도로 비틀어진 좌,우 방향의 엘리먼트(element)(332,334)들이 서로 90도의 각도를 갖도록 하여 교차되도록 결합되어 있으므로, 표준가스와 질소가스는 엘리먼트 한 개를 통과할 때마다 2등분 되고, 엘리먼트(332,334)들이 좌,우방향으로 교차 배열되어 있으므로 표준가스와 질소가스가 안팎으로 뒤바뀜 작용을 하게 되며, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 엘리먼트(332,334)들의 면을 타고 지나는 표준가스와 질소가스가 배관의 중심부에서 배관의 내측면으로, 다시 배관의 내측면에서 중심부로 이동하는 작용을 되풀이 하게 되므로 표준가스와 질소가스는 정적혼합장치(300)의 내부에서 정적 혼합기(330)의 작동에 의해 균질한 상태의 혼합가스로 강제 혼합되는 것이다.
상기와 같은 혼합과정 중 표준가스 및 혼합가스가 정적 혼합기(330)를 통과함에 따라 분할되는 수를 S라 하고, 정적 혼합기(330)를 구성하는 엘리먼트(332,334)들의 수를 n이라고 하면, S=2N과 같이 나타낼 수 있고, 정적 혼합기(330)가 설치되는 배관의 내경을 Di, 표준가스 및 혼합가스가 분할된 두께를 d라고 하면,
Figure pat00001
과 같이 나타낼 수 있게 된다.
이때, 상기 정적혼합장치(300)에 연결된 배관들은 모두 제2온도컨트롤러(154)에 의해 설정된 온도로 가열되어 배관 내에서 가스가 흡착되는 것을 방지함으로써 원하는 농도의 혼합가스를 확보할 수 있게 된다.
이와 같이, 원하는 농도로의 표준가스 혼합을 마친 후에는 배관 내의 이물질과 같은 잔여물질을 제거함으로써 표준가스 혼합장치(10)의 청결을 유지하기 위해, 최소 30분 이상 질소가스를 이용하여 배관을 정화시킨 후 표준가스 혼합장치(10)의 작동을 멈추게 된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 케이스(100)에 구비된 가스선택밸브(140)를 조절하여 질소가스만을 유량조정장치(200)로 유입시키고 유량조정장치 컨트롤러(210)를 이용하여 유량조정장치(200)에서 질소가스의 유량이 거의 최대가 되도록 조절하게 되면 질소가스가 배관 내를 통과하면서 잔여 이물질들을 제거하고, 질소가스 배출구(124)를 통해 배출되어 본 발명에 따른 표준가스 혼합장치(10)를 청결하게 유지시킬 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 표준가스의 혼합에 대한 일실시예로 도 5에는 일산화탄소와 질소가스를 혼합한 후 적외선 분광기를 이용하여 정량측정을 실시한 일산화탄소의 적외선 스펙트럼을 도시하였다.
즉, 표준가스로는 가스 공급업체에서 검증한 999ppm의 일산화탄소(CO)를 사용하고, 바탕가스로는 질소가스를 사용하여 상기 두 가스를 동시에 가스주입구(110)를 통해 주입하여 유량조정장치(200)를 거쳐 정적혼합장치(300)에서 강제 혼합되도록 하였다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 999ppm의 일산화탄소에 바탕가스인 질소가스의 혼합유량비를 점차 증가시켜 농도를 점점 낮추면서 스펙트럼을 확인한 결과, 일산화탄소는 2250~2000 의 적외선 영역에서 특성피크를 가지며 일산화탄소의 농도가 낮아질수록 흡광도(absorbance)가 감소함을 확인할 수 있었다.
따라서, 위와 같은 방법으로 고농도의 표준가스를 바탕가스로 점차 희석시켜 여러 농도의 가스를 원하는 대로 얻을 수가 있게 되는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
10 : (표준가스) 혼합장치, 100 : 케이스,
100a : 유량조절부, 100b : 가스혼합부,
110 : 가스주입구, 120 : 가스배출구,
122 : 혼합가스 배출구, 124 : 질소가스 배출구,
130 : 전원공급부, 140 : 가스선택밸브,
150 : 온도컨트롤러, 152 : 제1온도컨트롤러,
154 : 제2온도컨트롤러, 160 : 전원버튼,
170 : 냉각팬, 200 : 유량조정장치,
210 : 유량조정장치 컨트롤러, 220 : 표시장치,
300 : 정적혼합장치, 310 : 체크밸브,
320 : 니들밸브, 330 : 정적 혼합기.

Claims (9)

  1. 케이스(100)와,
    상기 케이스(100)의 일측면에 형성되는 가스주입구(110)와,
    상기 가스주입구(110)에 연결 설치되어 주입된 가스의 유량을 조절하는 유량조정장치(200)와,
    상기 유량조정장치(200)에 연결 설치되어 유량이 조절된 가스를 혼합시키는 정적혼합장치(300)와,
    상기 정적혼합장치(300)에 연결 설치되는 가스배출구(120) 및
    상기 케이스(100)에 설치되는 전원공급부(130)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(100)의 내부는 유량조정장치(200)가 설치된 유량조절부(100a)와, 정적혼합장치(300)가 설치된 가스혼합부(100b)로 구획된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 케이스(100)의 전면에는 케이스(100) 내부에 설치되는 배관의 온도를 조절할 수 있도록 하는 온도컨트롤러(150)가 설치된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온도컨트롤러(150)는 유량조절부(100a)의 내부에 설치되는 배관의 온도를 조절하는 제1온도컨트롤러(152)(150)와, 가스혼합부(100b)의 내부에 설치되는 배관의 온도를 조절하는 제2온도컨트롤러(154)(150)로 구성된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(100)의 전면에는 유량조정장치(200)의 작동을 제어하는 유량조정장치(200) 컨트롤러와, 유량조정장치(200)의 작동상황을 체크할 수 있도록 하는 표시장치(220)가 구비된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(100)의 일면에는 혼합장치에 전원을 인가하기 위한 전원버튼(160)과, 케이스(100) 내부의 온도를 낮추기 위한 냉각팬(170)이 구비된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유량조정장치(200)와 정적혼합장치(300) 사이의 연결부에는 체크밸브(310)가 설치된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가스주입구(110)는 다수 개가 구비되고, 상기 가스주입구(110)가 설치된 케이스(100)의 일측면에는 가스선택밸브(140)가 설치된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가스배출구(120)는 혼합된 가스를 배출시키는 혼합가스 배출구(122)와, 혼합 후 유량조정장치(200) 및 정적혼합장치(300)의 정화에 사용된 질소가스를 배출시키는 질소가스 배출구(124)로 구성된 것을 특징으로 하는 표준가스 혼합장치.
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