KR20140106223A - Cryogenic Materials Laboratory Devices - Google Patents

Cryogenic Materials Laboratory Devices Download PDF

Info

Publication number
KR20140106223A
KR20140106223A KR1020130020494A KR20130020494A KR20140106223A KR 20140106223 A KR20140106223 A KR 20140106223A KR 1020130020494 A KR1020130020494 A KR 1020130020494A KR 20130020494 A KR20130020494 A KR 20130020494A KR 20140106223 A KR20140106223 A KR 20140106223A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
casing member
temperature
test
cooling
Prior art date
Application number
KR1020130020494A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101448375B1 (en
Inventor
김경수
박태영
김윤완
박주일
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020130020494A priority Critical patent/KR101448375B1/en
Publication of KR20140106223A publication Critical patent/KR20140106223A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101448375B1 publication Critical patent/KR101448375B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/42—Low-temperature sample treatment, e.g. cryofixation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

The present invention relates to a cryogenic material testing device for performing the measurement of the heat flow of materials and the test of the thermal conduction properties of the materials at the cryogenic state of about -162°C. More specifically, the cryogenic material testing device comprises a casing member forming a hexahedral body frame with an internal storage space; multiple insulation members attached to the front, rear, upper, lower, left, and right surfaces of the casing member, and insulating the casing member to prevent heat from flowing between the storage space and the outside; a cooling plate member arranged in the upper part of the internal storage space of the casing member to conduct chilly air generated by a refrigerant supplied from the outside to the test materials stored in the storage space; and a protective heat plate member arranged in the lower part of the internal storage space of the casing member, providing heat input capacity into the storage space, and measuring the thermal conductivity and the heat flow. Accordingly, the present invention have an excellent insulation effect, accurately controls the temperature of the chilly air for cooling the storage space where the test materials are stored at a test temperature, and performs the measurement of the heat flow of the test materials and the test of the thermal conduction properties of the test materials in the cryogenic state of about -162°C. Also, the present invention can reduce the error of test results since external heat loss is increased according to the volume of the test materials by performing the test regardless of the size of the materials.

Description

극저온 재료 실험장치{Cryogenic Materials Laboratory Devices}[0001] Cryogenic Materials Laboratory Devices [

본 발명은 약 -162℃ 초저온 상태에서 재료의 열류량 측정 및 열전도 속성을 시험하기 위한 극저온 재료 실험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 수용공간을 형성한 육면체의 본체 외곽을 이루는 케이싱부재와, 상기 케이싱부재의 내측 전,후,상,하,좌,우측면에 각각 접합 구비되어, 상기 수용공간과 외부가 서로 열이 통하지 않도록 단열하는 복수의 내단열부재와, 상기 케이싱부재의 내부에 형성된 수용공간 상부에 배치되어, 외부에서 공급되는 냉매로 인해 발생하는 냉기를 상기 수용공간에 수용되는 실험재료로 전도하는 냉각판부재 및 상기 케이싱부재의 내부에 형성된 수용공간 하부에 배치되어, 상기 수용공간으로 입열량을 제공하고, 열전도도 및 열류량을 측정하는 보호열판부재가 포함되는 극저온 재료 실험장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a cryogenic material testing apparatus for measuring a heat flow rate of a material and a thermal conduction property at a temperature of about -162 캜 at a very low temperature. More specifically, the present invention relates to a cryogenic material testing apparatus, A plurality of heat-insulating members joined to the inner side, the rear side, the upper side, the lower side, the left side, and the right side of the casing member to insulate the receiving space from the outside, A cooling plate member disposed at an upper portion of the space for conducting cool air generated by the refrigerant supplied from the outside to an experimental material accommodated in the accommodating space and a cooling plate member disposed below the accommodating space formed inside the casing member, To a cryogenic material testing apparatus including a protective heat plate member for providing heat input and measuring thermal conductivity and heat flow rate.

일반적으로 천연가스는 메탄이 주성분으로 약 90~95% 정도를 차지하고 있고 이 외에 에탄, 프로판, 부탄 등이 소량 함유되어 있으며, 이런 천연가스를 액화시키면 부피가 600분의 1로 감소하게 되는데 이 상태의 천연가스를 액화천연가스라고 한다. In general, natural gas is mainly composed of methane, which accounts for about 90 ~ 95%. In addition, ethane, propane, butane, etc. are contained in a small amount, and liquefaction of such natural gas reduces the volume to 1 / Of natural gas is called liquefied natural gas.

액화천연가스는 대기압 상태에서 액화 온도가 약 -162℃이기 때문에 액화천연가스(LNG)선 화물탱크의 내부온도도 약 -162℃의 초저온 상태로 유지되어야 한다. Liquefied natural gas (LNG) is required to maintain the internal temperature of the liquefied natural gas (LNG) cargo tank at an extremely low temperature of about -162 ° C because the liquefaction temperature is about -162 ° C at atmospheric pressure.

따라서 액화천연가스(LNG)선의 설계 및 건조 시에는 일반 선박과는 달리 특별한 설계기술 및 열해석이 필요하다. Therefore, unlike general ships, special design techniques and thermal analysis are required for the design and drying of LNG carriers.

상기한 이유로 종래에도 극저온 환경에서 사용되는 여러 가지 장치를 실험하는 장비가 제공되었는데, 그 중 등록특허 제10-0947109호(2010.03.04)에서는 초저온의 환경에서 사용되는 부품의 안전성, 강도, 취성, 밀폐성 등의 성능을 시험하기 위하여 초저온 환경이 조성되도록 액화가스가 담겨지는 부품이 설치되는 챔버부와; 챔버부의 상부 양측에 각각 고정되는 고정지그들과, 하단이 챔버부 내에 고정되고 부품의 양측에 각각 설치되어서 부품을 지지하는 부품지그들과, 양측의 부품지그들에 각각 설치되고 일측의 하나는 액화가스공급수단의 액화가스탱크에 연결관으로 연결되어서 액화가스가 부품에 공급되도록 하고 다른 하나는 밀폐가스충진수단의 밀폐가스탱크에 연결관으로 연결되어서, 밀폐확인가스가 부품에 공급되도록 하는 브라켓들과, 양단이 고정지그들의 상단 및 부품지그들의 상단에 각각 결합되어서 이들 사이의 간격을 조절하는 간격조절구로 이루어져서, 부품을 지지, 고정하는 고정수단과; 부품의 내부에 액화가스를 충진하는 액화가스공급수단과; 부품의 연결부위의 밀폐성을 확인하기 위하여 밀폐확인가스를 충진하는 밀폐가스충진수단과; 챔버부의 내부 및 외부의 온도를 체크하는 온도센서로 이루어진 온도체크부와; 액화가스 속에 침적된 부품의 물성변화를 체크하기 위한 체크센서부와; 액화가스공급수단, 밀폐가스충진수단, 온도체크부, 체크센서부에서 체크된 데이터를 송신하여, 부품의 상태를 표시하는 데이터 로그로 구성되는 초저온 부품 시험기를 제공하였다.For the above reasons, there has been provided a device for testing various devices used in a cryogenic environment. Among them, in Patent No. 10-0947109 (Mar. 4, 2010), safety, strength, brittleness, A chamber part in which a component containing the liquefied gas is installed so as to create an ultra-low temperature environment for testing performance such as hermeticity; A fixing jig fixed to both sides of the upper portion of the chamber portion; component jigs fixed to the chamber portion at the lower ends thereof and respectively installed at both sides of the component to support the components; The gas supply means is connected to the liquefied gas tank by a connection pipe so that the liquefied gas is supplied to the component and the other is connected to the hermetically sealed gas tank of the hermetic gas filling means by a connection pipe, Fixing means for supporting and fixing the component, the fixing member being composed of spacing adjusting members, both ends of which are coupled to the upper ends of the fixing members and the upper ends of the component parts, respectively, to adjust the distance therebetween; Liquefied gas supply means for filling liquefied gas inside the component; A sealing gas filling means for filling the sealing confirmation gas to check the sealing of the connection portion of the component; A temperature check unit comprising a temperature sensor for checking the temperature inside and outside the chamber; A check sensor unit for checking a change in physical properties of the parts immersed in the liquefied gas; And a data log for transmitting the checked data from the liquefied gas supply means, the closed gas filling means, the temperature check portion, and the check sensor portion and displaying the state of the component.

하지만 상기한 종래의 실험장치는 특히 초저온 상태의 시설장치에 사용하는 부품 및 부품 재료의 안정성과 성능 등을 불연성 액화가스인 액화질소에 침적시킨 후 물성변화 및 필요부위 온도변화 측정과 밸브를 이루는 금속의 저온 취성 발생을 확인하는 것으로, 초저온 상태에서 화물을 운송 및 하역하는 액화천연가스(LNG)선의 가스탱크를 이루는 단열재를 실험하기 위하기에는 적절하지 못하다. However, the above-mentioned conventional experimental apparatus is particularly useful for the stability and performance of components and component materials used in facility devices at extremely low temperature, immersed in liquefied nitrogen, which is a noncombustible liquefied gas, , It is not appropriate to test the insulation material constituting the gas tank of the liquefied natural gas (LNG) line which carries and unloads the cargo at the ultra-low temperature state.

액화천연가스(LNG)선은 약 -162℃의 액화천연가스를 극저온 상태로 유지해야하기에 액화천연가스를 수용하는 가수탱크의 열 차단이 매우 중요하다.Liquefied natural gas (LNG) lines must keep the liquefied natural gas at about -162 ° C at a cryogenic temperature, so it is very important to block the heat of the syringe tank that houses the liquefied natural gas.

따라서 상기 가수탱크의 단열재를 이루는 각각의 재료 물성치는 각기 다를 뿐만 아니라, 물성치가 온도에 따라 각각 다른 값을 가지고 있어, 외부에서부터 액화천연가스(LNG) 접촉부분까지 각 구성 물질별로 어떤 온도분포를 갖는 지에 대한 정확한 연구와 분석을 할 수 있는 실험장치가 필요한 실정이다.
Therefore, the material properties of the insulator of the water tank are not only different from each other, but also have different values depending on the temperature, so that they have a certain temperature distribution for each constituent material from the outside to the liquefied natural gas (LNG) It is necessary to have an experimental apparatus that can accurately analyze and analyze the paper.

따라서 본 발명은 우수한 단열효과를 가짐은 물론, 실험재료가 수용되는 수용공간의 냉각하는 냉기의 온도를 실험이 이루어지는 온도로 정확하게 제어하도록 하고, 약 -162℃ 초저온 상태에서 실험재료의 열류량 측정 및 열전도 속성을 시험하기 위한 극저온 재료 실험장치를 제공한다.Accordingly, the present invention has an excellent heat insulating effect, and also allows precise control of the temperature of the cooling air in the receiving space in which the test material is accommodated to the temperature at which the experiment is performed, and measures the heat flux of the test material and the thermal conductivity Lt; RTI ID = 0.0 > material properties < / RTI >

그리고 실험재료의 크기에 제약을 받지 않도록 해 실험재료의 부피에 따라 외부 열 손실이 증가하여 시험결과에 대한 오차가 적은 극저온 재료 실험장치를 제공한다.
Also, it is possible to provide a cryogenic material testing apparatus which is free from the limitation of the size of the test material and has a small error in the test result due to an increase in external heat loss depending on the volume of the test material.

본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 내부에 수용공간을 형성한 육면체의 본체 외곽을 이루는 케이싱부재와, 상기 케이싱부재의 내측 전,후,상,하,좌,우측면에 각각 접합 구비되어, 상기 수용공간과 외부가 서로 열이 통하지 않도록 단열하는 복수의 내단열부재와, 상기 케이싱부재의 내부에 형성된 수용공간 상부에 배치되어, 외부에서 공급되는 냉매로 인해 발생하는 냉기를 상기 수용공간에 수용되는 실험재료로 전도하는 냉각판부재 및 상기 케이싱부재의 내부에 형성된 수용공간 하부에 배치되어, 상기 수용공간으로 입열량을 제공하고, 열전도도 및 열류량을 측정하는 보호열판부재가 포함된다.The cryogenic material testing apparatus according to the present invention is characterized in that the cryogenic material testing apparatus comprises a casing member forming a body of a hexahedron forming a housing space therein and a plurality of housing members provided on the front, rear, upper, lower, left, and right sides of the casing member, A plurality of heat-insulating members which heat the space so that the space and the outside do not communicate with each other; and a plurality of heat-insulating members disposed in the upper portion of the housing space formed in the casing member for accommodating the cool air generated by the refrigerant supplied from the outside, And a protective heat plate member disposed below the accommodation space formed inside the casing member for providing the heat input amount into the accommodation space and measuring the thermal conductivity and the heat flow amount.

이때 본 발명에 따른 상기 케이싱부재는 강화플라스틱, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.At this time, the casing member according to the present invention may be made of any one of reinforced plastic, stainless steel and aluminum.

그리고 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 상기 냉각판부재의 하부에 배치되고, 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 발열선과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선이 내부에 구비되어, 상기 냉각판부재에서 방출되는 냉기에 열을 가해 온도보정을 하는 보조열원부재와, 상기 냉각판부재와 보조열원부재 사이에 배치되어, 상기 냉각판부재에서 방출되는 냉기가 상기 보조열원부재로 바로 전도되는 것을 방지하는 보조내단열부재가 더 포함된다.In the cryogenic material testing apparatus according to the present invention, a heating wire disposed at a lower portion of the cooling plate member for generating heat by an external power source and a temperature sensing wire for sensing an exothermic temperature are provided inside, And an auxiliary heat source member disposed between the cooling plate member and the auxiliary heat source member for preventing the cool air emitted from the cooling plate member from being directly conducted to the auxiliary heat source member And further includes an auxiliary internal thermal insulating member.

이때 본 발명에 따른 상기 내단열부재 또는 보조내단열부재는 VIP단열재, 폴리우레탄, 파이로셀(Pirocel) 단열재, R-PUP(Reinfroced PU Foam), 에어로젤의 제품군, 폴리에스터, 수성 연질폼 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.At this time, the heat-insulating member or the supplementary heat-insulating member according to the present invention may be applied to any one of VIP insulator, polyurethane, Pirocel insulator, R-PUP (Reinfroced PU Foam), a family of aerogels, polyester, It can be made of one material.

그리고 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 상기 내단열부재의 내측 전,후,좌,우측면에 각각 배치되어, 상기 수용공간의 열손실을 막는 유리벽부재가 더 포함될 수 있다.Further, the cryogenic material testing apparatus according to the present invention may further include glass wall members disposed on the inner front, rear, left, and right sides of the inner heat insulating member, respectively, to prevent heat loss in the receiving space.

이때 본 발명에 따른 상기 유리벽부재는 강화유리로 내부에 공간이 형성되는 직육면체의 벽체로 구성되고, 내부에 형성된 공간은 진공 상태를 유지한다.At this time, the glass wall member according to the present invention is composed of a rectangular parallelepiped wall in which a space is formed by tempered glass, and a space formed therein is maintained in a vacuum state.

또한 본 발명에 따른 상기 유리벽부재의 표면에는 복사열을 차단하기 위해 은박표면코팅, 동도금, 은도금 중 어느 하나로 표면처리층이 형성될 수 있다.Further, a surface treatment layer may be formed on the surface of the glass wall member according to the present invention by any one of silver surface coating, copper plating, and silver plating in order to shield radiant heat.

그리고 본 발명에 따른 상기 유리벽부재의 공간에는 진공에 대한 강도를 유지하기 위해 코르크, 석면 및 고무 중 어느 하나로 공간 사이를 지지하는 하나 이상의 지지부재가 더 구비될 수 있다.In addition, the space of the glass wall member according to the present invention may further include at least one supporting member for supporting the space between the cork, the asbestos and the rubber in order to maintain the strength against vacuum.

더불어 본 발명에 따른 상기 냉각판부재는 판상의 몸체를 이루는 냉각플레이트와, 상기 냉각플레이트 내부에 가로로 배열되고, 외부에서 공급되는 냉매로 냉기를 발생하는 제1냉각코일 및 상기 냉각플레이트 내부에 세로로 배열되고, 외부에서 공급되는 냉매로 냉기를 발생하는 제2냉각코일을 포함하되, 상기 제1냉각코일과 제2냉각코일은 코일들이 직각 교차하게 서로 적층 구성된다.In addition, the cooling plate member according to the present invention comprises a cooling plate constituting a plate-shaped body, a first cooling coil arranged horizontally inside the cooling plate and generating cool air by refrigerant supplied from the outside, And a second cooling coil arranged to generate cool air with coolant supplied from the outside, wherein the first cooling coil and the second cooling coil are stacked on each other so that the coils cross each other at right angles.

이때 본 발명에 따른 상기 제1,제2냉각코일은 원형 또는 사각형의 단면형상으로 형성될 수 있다.At this time, the first and second cooling coils according to the present invention may have a circular or rectangular sectional shape.

그리고 본 발명에 따른 상기 보호열판부재는 판상으로 상면 중앙에는 매립부가 형성되고, 상기 매립부 주변에는 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 복수의 발열선과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선이 내장 구비되는 보호열판플레이트와, 상기 보호열판플레이트의 매립부에 안착되어 열류량을 측정하는 열류량측정기와, 상기 보호열판플레이트의 매립부에 안착되는 상기 열류량측정기의 상부에 접합되고, 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 발열선과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선이 내부에 구비되는 열판이 포함된다.The protective heat plate member according to the present invention has a plate shape and a buried portion is formed at the center of the upper surface. Around the buried portion, a plurality of heating lines that generate heat by an external power source and a temperature sensing line A heat flux measuring device mounted on the buried portion of the protective heat plate for measuring the amount of heat flux; and a power source connected to an upper portion of the heat flux meter mounted on the buried portion of the protective heat plate, And includes a heating plate having a heating wire for generating heat and a temperature sensing wire for sensing an exothermic temperature.

이때 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 내부에 수용되는 실험재료를 교체할 수 있도록, 상기 케이싱부재의 하면을 개구하여 형성되는 개구부와, 상기 개구부가 형성된 상기 케이싱부재의 하부에 위치되고, 상기 케이싱부재 내의 수용공간에 수용될 실험재료가 안치되는 받침부재와, 상기 케이싱부재의 외부에 결합되고, 일단이 상기 받침부재의 측면에 연결되어, 상기 케이싱부재 및 받침부재를 승강하여 상기 개구부를 상기 받침부재에 의해 개폐하도록 하는 유압실린더가 더 포함된다.
At this time, the cryogenic material testing apparatus according to the present invention is characterized in that the cryogenic material testing apparatus is provided with an opening formed by opening a lower surface of the casing member and a lower portion of the casing member formed with the opening, A supporting member which is coupled to the outside of the casing member and whose one end is connected to the side surface of the supporting member so as to lift the casing member and the supporting member so that the opening is supported by the support And a hydraulic cylinder which is opened and closed by a member.

본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 다음과 같은 효과를 가진다.The cryogenic material testing apparatus according to the present invention has the following effects.

첫째, 실험재료가 수용되는 수용공간 상부에 보조열원부재가 더 구비되어, 상기 수용공간을 냉각하는 냉각판부재에 의해 생성되는 냉기의 온도를 보정하도록 정확한 실험 및 측정이 이루어지는 효과를 가진다.First, an auxiliary heat source member is further provided at an upper portion of the accommodation space in which the test material is accommodated, so that accurate test and measurement are performed to correct the temperature of the cool air generated by the cooling plate member that cools the accommodation space.

둘째, 실험재료가 수용되는 수용공간의 전,후,좌,우측면에는 내부공간이 진공상태의 유리벽부재가 구비되어, 상기 수용공간에서 외부로 열전도 및 대류에 의한 측면 열손실을 현저히 감소시키는 매우 우수한 단열 효과를 가진다.Second, there is provided a glass wall member having an inner space in a vacuum state on the front, rear, left and right sides of the accommodating space in which the test material is accommodated, so that the surface heat loss due to heat conduction and convection from the accommodating space to the outside It has excellent insulation effect.

셋째, 유리벽부재의 표면을 은박표면코팅 또는 동도금 또는 은도금 처리를 함으로써 복사열을 차단하는 효과를 가진다.
Third, the surface of the glass wall member has an effect of shielding radiant heat by performing silver surface coating or copper plating or silver plating treatment.

도 1은 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치의 구성을 보인 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치의 냉각판부재의 구성을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치의 단면을 보인 단면예시도이다.
도 4는 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재를 더 포함한 실시예를 보인 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재를 더 포함한 실시예의 단면을 보인 단면예시도이다.
도 6은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 유리벽부재를 더 포함한 실시예를 보인 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 유리벽부재를 더 포함한 실시예의 단면을 보인 단면예시도이다.
도 8은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재 및 유리벽부재를 더 포함한 실시예를 보인 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재 및 유리벽부재를 더 포함한 실시예의 단면을 보인 단면예시도이다.
도 10은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 승강수단인 유압실린더를 더 포함하는 실시예를 보인 예시도이다.1 is an exploded perspective view showing a configuration of an apparatus for testing a cryogenic material according to the present invention.
2 is an exemplary view showing a configuration of a cooling plate member of an apparatus for testing a cryogenic material according to the present invention.
3 is a cross-sectional exemplary view showing a cryogenic material testing apparatus according to the constitution of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing an embodiment in which an auxiliary heat source member and an auxiliary heat-insulating member are further included in the apparatus for testing cryogenic materials according to the configuration of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a cryogenic material testing apparatus according to an embodiment of the present invention, which further includes an auxiliary heat source member and an auxiliary heat insulating member.
6 is an exploded perspective view showing an embodiment including a glass wall member in the cryogenic material testing apparatus according to the configuration of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing an embodiment of a cryogenic material experimental apparatus according to the present invention further including a glass wall member.
8 is an exploded perspective view showing an embodiment in which an auxiliary heat source member, an auxiliary heat-insulating member, and a glass wall member are further included in the cryogenic material testing apparatus according to the present invention.
9 is a cross-sectional view showing an embodiment in which an auxiliary heat source member, an auxiliary heat-insulating member, and a glass wall member are further included in the cryogenic material testing apparatus according to the constitution of the present invention.
10 is an exemplary view showing an embodiment including a hydraulic cylinder as an elevating means in a cryogenic material testing apparatus according to the constitution of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that variations can be made.

도 1은 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치의 구성을 보인 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치의 냉각판부재의 구성을 보인 예시도이며, 도 3은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치의 단면을 보인 단면예시도이고, 도 4는 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재를 더 포함한 실시예를 보인 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재를 더 포함한 실시예의 단면을 보인 단면예시도이고, 도 6은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 유리벽부재를 더 포함한 실시예를 보인 분해사시도이며, 도 7은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 유리벽부재를 더 포함한 실시예의 단면을 보인 단면예시도이고, 도 8은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재 및 유리벽부재를 더 포함한 실시예를 보인 분해사시도이며, 도 9는 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 보조열원부재와 보조내단열부재 및 유리벽부재를 더 포함한 실시예의 단면을 보인 단면예시도이고, 도 10은 본 발명의 구성에 따른 극저온 재료 실험장치에 승강수단인 유압실린더를 더 포함하는 실시예를 보인 예시도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a cryogenic material testing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an exemplary view showing a configuration of a cooling plate member of a cryogenic material testing apparatus according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view showing an embodiment in which the auxiliary heat source member and the auxiliary heat-insulating member are further included in the apparatus for testing cryogenic materials according to the constitution of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional view of an embodiment including an auxiliary heat source member and an auxiliary heat-insulating member in a cryogenic material testing apparatus according to the present invention. 7 is a cross-sectional view illustrating a cross-section of an embodiment including a glass wall member in a cryogenic material testing apparatus according to the configuration of the present invention. Fig. And FIG. 8 is an exploded perspective view showing an embodiment in which an auxiliary heat source member, an auxiliary heat-insulating member, and a glass wall member are further included in the apparatus for testing cryogenic materials according to the constitution of the present invention. 10 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the apparatus further includes an auxiliary heat-insulating member, an auxiliary heat-insulating member, and a glass wall member. FIG. 10 further includes a hydraulic cylinder as an elevating means in the apparatus for testing cryogenic materials according to the constitution of the present invention Fig. 8 is an example showing an embodiment. Fig.

본 발명은 약 -162℃ 초저온 상태에서 재료의 열류량 측정 및 열전도 속성을 시험하기 위한 극저온 재료 실험장치에 관한 것으로, 상기 극저온 재료 실험장치에 대해 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The present invention relates to a cryogenic material testing apparatus for measuring the heat flow rate and thermal conductivity of a material at a temperature of about -162 캜 at a very low temperature, and the cryogenic material testing apparatus will be described with reference to the drawings.

먼저 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치의 구성 중 본체 외곽을 이루는 케이싱부재(10)를 살펴보면, 상기 케이싱부재(10)는 강화플라스틱, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어지고, 내부에 수용공간(a)을 형성한 육면체로 이루어진다.1 to 10, a casing member 10 forming an outer casing of a cryogenic material testing apparatus according to the present invention will be described. The casing member 10 is made of any one material of reinforced plastic, stainless steel, and aluminum And has a hexahedron in which a receiving space (a) is formed.

이때 상기 케이싱부재(10)의 하부에는 개구부(11)를 형성하고, 개폐장치에 의해 상기 케이싱부재(10)의 하부가 개폐되도록 할 수도 있다.At this time, an opening 11 may be formed in the lower part of the casing member 10, and a lower portion of the casing member 10 may be opened or closed by an opening / closing device.

그리고 상기 케이싱부재(10)의 내측면에는 VIP단열재, 폴리우레탄, 파이로셀(Pirocel) 단열재, R-PUP(Reinfroced PU Foam), 에어로젤의 제품군, 폴리에스터, 수성 연질폼 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 복수의 내단열부재(20a,20b,20c,20d,20e,20f)가 접합 구비되는데, 상기 복수의 내단열부재(20a,20b,20c,20d,20e,20f)는 상기 케이싱부재(10)의 내측 전,후,상,하,좌,우측면에 각각 배치되어, 상기 수용공간(a)과 외부가 서로 열이 통하지 않도록 단열한다. The inner surface of the casing member 10 is formed of a material selected from the group consisting of VIP insulation, polyurethane, Pirocel insulation, R-PUP (Reinfroced PU Foam), a family of aerogels, polyester, 20b, 20c, 20d, 20e, and 20f are joined to the casing member 10, and the plurality of heat-insulating members 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, Left, and right sides of the housing space (a) so as to insulate the outside from each other.

그리고 상기 케이싱부재(10)의 상부 내측, 즉 상기 수용공간(a)의 상부에는 냉각판부재(30)가 배치되는데, 상기 냉각판부재(30)는 상기 케이싱부재(10)의 상부 내측에 접합 위치되는 상기 상측 내단열부재(20a)의 하부에 배치되어, 외부에서 공급되는 냉매로 인해 생성되는 냉기를 상기 수용공간(a)에 생성되도록 해 상기 수용공간(a)에 수용되는 실험재료로 전도한다. A cooling plate member 30 is disposed inside the upper portion of the casing member 10, that is, in the upper portion of the accommodation space a. The cooling plate member 30 is joined to the inside of the upper portion of the casing member 10, (A) so that cold air generated by the refrigerant supplied from the outside is generated in the accommodating space (a), and is conducted to the test material accommodated in the accommodating space (a) do.

이때 도 2에 도시한 바와 같이 상기 냉각판부재(30)는 판상의 몸체를 이루는 냉각플레이트(31)가 구비되고, 상기 냉각플레이트(31) 내부에는 외부에서 공급되는 냉매로 냉기를 생성하는 제1냉각코일(32)과 제2냉각코일(33)이 구비된다.2, the cooling plate member 30 is provided with a cooling plate 31 constituting a plate-shaped body, and the inside of the cooling plate 31 is provided with a first A cooling coil 32 and a second cooling coil 33 are provided.

상기 제1냉각코일(32)은 상기 케이싱부재(10)의 전방을 기준으로 가로로 배열되고, 제2냉각코일(33) 상기 케이싱부재(10)의 전방을 기준으로 세로로 배열되어, 상기 냉각플레이트(31) 내부에 상기 제1냉각코일(32)과 제2냉각코일(33)은 코일들이 직각 교차하게 서로 적층된다.The first cooling coils 32 are arranged laterally with respect to the front of the casing member 10 and the second cooling coils 33 are arranged vertically with respect to the front of the casing member 10, In the plate 31, the first cooling coil 32 and the second cooling coil 33 are stacked on each other at right angles to each other.

그리고 상기 제1,제2냉각코일(32,33)은 원형 또는 사각형의 단면형상으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 제1냉각코일(32)과 제2냉각코일(33) 각각의 주입구 및 배출구는 상기 상측 내단열부재(20a)를 관통하여 상기 케이싱부재(10)의 외부로 노출되게 구성된다.Preferably, the first and second cooling coils 32 and 33 are formed in a circular or rectangular cross-sectional shape, and the injection port and the discharge port of the first cooling coil 32 and the second cooling coil 33, respectively, Is exposed through the upper side heat insulating member (20a) to the outside of the casing member (10).

이러한 상기 제1냉각코일(32)과 제2냉각코일(33) 각각의 주입구 및 배출구는 외부에 설치되는 액화질소탱크와 냉매호스로 연결되어, 선택적으로 상기 제1냉각코일(32)과 제2냉각코일(33)에 냉매로 액화질소를 공급해 상기 수용공간(a)의 내부온도를 약 -162℃ 이하로 내려가게 냉기를 생성한다.The injection port and the discharge port of each of the first cooling coil 32 and the second cooling coil 33 are connected by a refrigerant hose to a liquid nitrogen tank provided outside and selectively connected to the first cooling coil 32 and the second cooling coil 32. [ Cooling air is generated so that the internal temperature of the accommodation space (a) is lowered to about -162 ° C or lower by supplying the liquefied nitrogen with the coolant to the cooling coil (33).

또한 도 1 내지 도 9를 참조하면 상기 케이싱부재(10)의 하부 내측, 즉 상기 수용공간(a)의 하부에는 보호열판부재(40)가 배치되는데, 상기 보호열판부재(40)는 상기 케이싱부재(10)의 하부 내측에 접합 위치되는 상기 하측 내단열부재(20b)의 상부에 배치되어, 상기 수용공간(a)에 수용되는 실험재료에 입열량을 제공한다.1 to 9, a protective heat plate member 40 is disposed inside the lower portion of the casing member 10, that is, below the accommodation space a, Is disposed on the lower side of the lower heat-insulating member (20b) which is located on the lower inner side of the lower heat-insulating member (10), and provides an amount of heat input to the experimental material accommodated in the accommodation space (a).

이때 상기 보호열판부재(40)는 판상으로 몸체를 이루는 보호열판플레이트(41)로 구성되고, 상기 보호열판플레이트(41)의 상면 중앙에는 원형 또는 사각형의 매립부(42)가 형성되며, 상기 매립부(42) 주변에는 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 복수의 발열선(도시하지 않음)과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선(도시하지 않음)이 내장 구비된다.The protective heat plate 40 includes a protective heat plate 41 having a plate shape and a circular or rectangular buried portion 42 is formed at the center of the upper surface of the protective plate 41, A plurality of heating lines (not shown) that generate heat by an external power source and a temperature sensing line (not shown) that senses a temperature to be heated are installed around the periphery of the unit.

상기 매립부(42) 주변에 내장되는 발열선(도시하지 않음) 및 온도감지선(도시하지 않음)은 상기 케이싱부재(10)의 외부에 구성되는 온도제어부(T1)와 전기적으로 연결되어, 상기 온도감지선에서 감지된 온도를 토대로 내장된 발열선의 구동을 온도제어부(T1)가 설정온도로 제어한다.A heating line (not shown) and a temperature sensing line (not shown), which are embedded in the periphery of the buried portion 42, are electrically connected to a temperature control unit T1 formed outside the casing member 10, Based on the temperature sensed at the sensing line, the temperature control unit (T1) controls the built-in heating line to the set temperature.

그리고 상기 매립부(42)에는 열류량측정기(43)와 열판(44)이 구비되는데, 상기 열류량측정기(43)는 상기 보호열판플레이트(41)의 매립부(42)에 안착되어 상기 열판(44)의 열류량을 측정하고, 상기 열판(44)은 상기 열류량측정기(43)의 상부에 접합 배치되어, 열류량을 측정할 수 있는 열원을 제공한다.The burr 42 is provided with a heat flow meter 43 and a heat plate 44. The heat flow meter 43 is mounted on the buried portion 42 of the heat shield plate 41, And the heat plate 44 is bonded to the upper portion of the heat flow meter 43 to provide a heat source capable of measuring the heat flow.

상기 열판(44)은 상기 보조열판플레이트(41)와 마찬가지로 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 발열선과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선이 내부에 구비되어, 상기 케이싱부재(10)의 외부에 구성되는 온도제어부(T2)와 전기적으로 연결되어, 상기 열판(44)에 내장된 온도감지선에서 감지된 온도를 토대로 내장된 발열선의 구동을 상기 온도제어부(T2)가 설정온도로 제어한다.The heating plate 44 includes a heating line for generating heat by an external power source and a temperature sensing line for sensing an exothermic temperature, like the auxiliary heating plate 41, And the temperature control unit T2 controls the driving of the built-in heating line based on the temperature sensed by the temperature sensing line built in the heating plate 44 to a set temperature.

이때 상기 보조열판플레이트(41)의 상기 열판(44)의 온도제어는 각각 달리 제어되는 것이 바람직하다.At this time, the temperature control of the heat plate 44 of the auxiliary heat plate 41 is preferably controlled differently.

따라서 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 실험재료의 측정 부위에 입열량을 제공하고, 그에 따른 열류량을 측정하는 것으로, 상기 수용공간(a)의 하부에는 위치되고, 보호열판플레이트(41)과, 열류량측정기(43)와, 열판(44)으로 구성되는데, 상기 보호열판플레이트(41) 중심에는 상기 열판(44)과 열류량측정기(43)가 삽입될 수 있는 사각형 또는 원형의 홈인 매립부(42)가 구비된다.Therefore, the cryogenic material testing apparatus according to the present invention is provided at the lower part of the accommodation space (a) for providing heat input to the measurement site of the test material and measuring the heat flow rate thereof, A heat flux measuring device 43 and a heat plate 44. The center of the protective heat plate plate 41 is filled with a buried portion 42 having a rectangular or circular groove into which the heat plate 44 and the heat flow meter 43 can be inserted, .

그리고 상기 보호열판플레이트(41)는 상기 매립부 주변 내부에는 발열선(도시하지 않음)과 온도감지선(도시하지 않음)이 복수로 구비되어, 상기 케이싱부재(10)의 외부에 구성되는 외부의 온도제어부(T1)에 의해 설정한 온도가 유지되도록 구성된다.In addition, a plurality of heating lines (not shown) and temperature sensing lines (not shown) are provided in the vicinity of the buried portion of the protective heating plate plate 41 so that the temperature of the outside of the casing member 10 And the temperature set by the control unit T1 is maintained.

상기 매립부(42)에 안착되는 상기 열판(44)은 실험재료의 열전도도를 측정하기 위한 열원을 제공하는데, 상기 열판(44)은 상기 보호열판플레이트(41)와 마찬가지로 내부에 발열선(도시하지 않음)과 온도감지선(도시하지 않음)이 구비되고, 상기 발열선 및 온도감지선은 상기 케이싱부재(10)의 외부에 구성되는 외부의 온도제어부(T2)에 의해 설정한 온도가 유지되도록 구성된다. The heat plate 44 mounted on the buried portion 42 provides a heat source for measuring the thermal conductivity of the test material. The heat plate 44 has a heating line And a temperature sensing line (not shown), and the heating line and the temperature sensing line are configured to maintain the temperature set by an external temperature control unit T2 formed outside the casing member 10 .

상기한 보호열판플레이트(41)과 열판(44)은 조립된 표면의 평평도가 균일하고, 각각의 전원이 따로 존재하며, 각각의 온도가 온도제어부(T1,T2)에 의해 따로 관리된다.The surfaces of the protective heat plate plate 41 and the heat plate 44 are uniform in flatness and each power source is separately provided and the respective temperatures are separately managed by the temperature control units T1 and T2.

또한 상기 보호열판플레이트(41)와 열판(44)은 열전도율을 높이기 위해 순수한 구리로 제작되는 것이 바람직하다.It is preferable that the protective plate 41 and the plate 44 are made of pure copper in order to increase the thermal conductivity.

그리고 상기 열류량측정기(Heat Flux Meter, HFM : 43)는 상기 보호열판플레이트(41) 중심부의 열판(44) 하부에 배치되며, 상기 열판(44)으로 흘러들어간 열류량을 측정한다.The heat flux meter (HFM) 43 is disposed under the heat plate 44 at the central portion of the protective heat plate plate 41 and measures the heat flow rate flowing into the heat plate 44.

본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 도 4 및 도 5, 도 8 및 및 도 9에 도시한 바와 같이 정확한 측정을 위해 냉매에 의해 생성되는 냉기의 온도를 보정하는데, 상기 수용공간(a)으로 전도되는 냉기의 온도를 조절하기 위해 보조열원부재(50)를 더 포함한다.The cryogenic material testing apparatus according to the present invention corrects the temperature of the cold air generated by the refrigerant for accurate measurement, as shown in FIGS. 4, 5, 8, and 9, And the auxiliary heat source member 50 for adjusting the temperature of the cold air to be cooled.

상기 냉각판부재(30)로 공급되는 냉매는 액화질소로 상기 액화질소에 의해 생성되는 냉기는 약 -190℃로, 정확한 측정을 위해 냉기의 온도를 약 -162℃로 생성 공급되도록, 상기 보조열원부재(50)가 냉기의 온도를 보정한다.The refrigerant supplied to the cooling plate member 30 is liquefied nitrogen, and the cool air generated by the liquefied nitrogen is generated at about -190 ° C., so that the temperature of the cold air is generated and supplied to about -162 ° C. for accurate measurement. The member 50 corrects the temperature of the cold air.

상기 보조열원부재(50)는 상기 냉각판부재(30)의 하부에 배치되고, 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 발열선(도시하지 않음)과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선(도시하지 않음)이 내부에 구비되어, 상기 냉각판부재(30)에서 방출되는 냉기에 열을 가해 온도보정을 한다.The auxiliary heat source member 50 is disposed below the cooling plate member 30 and includes a heating wire (not shown) that generates heat by a power source supplied from the outside and a temperature sensing wire Is provided in the inside of the cooling plate member 30 to perform temperature correction by applying heat to the cold air discharged from the cooling plate member 30. [

상기 보조열원부재(50)에 구비되는 상기 발열선 및 온도감지선 또한 상기 케이싱부재(10)의 외부에 구성되는 외부의 온도제어부(T3)에 의해 설정한 온도가 유지되도록 한다.The heating wire and the temperature sensing wire provided on the auxiliary heat source member 50 are maintained at a temperature set by an external temperature control unit T3 formed outside the casing member 10. [

그리고 상기 냉각판부재(30)에서 방출되는 냉기가 상기 보조열원부재(50)로 바로 전도되는 것을 방지하기 위해 보조내단열부재(60)를 상기 냉각판부재(30)와 보조열원부재(50) 사이에 배치된다.The cooling plate member 30 and the auxiliary heat source member 50 may be formed of an insulating material so as to prevent cold air emitted from the cooling plate member 30 from being directly conducted to the auxiliary heat source member 50. [ Respectively.

상기 보조내단열부재(60) 또한 VIP단열재, 폴리우레탄, 파이로셀(Pirocel) 단열재, R-PUP(Reinfroced PU Foam), 에어로젤의 제품군, 폴리에스터, 수성 연질폼 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The auxiliary heat-insulating member 60 may be made of any one of VIP thermal insulation material, polyurethane, Pirocel insulation material, R-PUP (Reinfroced PU Foam), a product family of aerogels, polyester, desirable.

따라서 본 발명은 따른 극저온 재료 실험장치는 냉매인 액화질소에 의해 약 -190℃로 생성되는 냉기를 정확한 실험측정을 위해 약 -162℃의 냉기가 생성되도록 보조열원부재(50)를 상기 수용공간(a)의 상부, 즉 상기 냉각판부재(30)의 하부에 보조열원부재(50)를 구성하여 냉기의 온도를 보정하고, 상기 냉각판부재(30)에서 방출되는 냉기가 상기 보조열원부재(50)로 바로 전도되는 것을 방지하기 위해 보조내단열부재(60)를 상기 냉각판부재(30)와 보조열원부재(50) 사이에 배치한다.Therefore, in the cryogenic material testing apparatus according to the present invention, the auxiliary heat source member 50 is installed in the accommodating space (not shown) so as to generate cool air of about -162 DEG C for accurate measurement of cool air generated at about -190 DEG C by the refrigerant liquid nitrogen the cooling heat generated by the cooling plate member 30 is absorbed by the auxiliary heat source member 50 so that the cooling heat generated by the cooling plate member 30 is absorbed by the auxiliary heat source member 50 The auxiliary heat-insulating member 60 is disposed between the cooling plate member 30 and the auxiliary heat-source member 50 so as to prevent it from being directly conducted to the cooling plate member 30.

또한 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 도 6 내지 도 9를 참조하면 단열효과를 극대화하기 위해 상기 내단열부재(20a,20b,20c,20d)의 내측 전,후,좌,우측면에 각각 유리벽부재(70)가 더 배치되어, 상기 수용공간(a)의 열손실을 막는다. 6 to 9, the apparatus for testing a cryogenic material according to the present invention is characterized in that a glass wall (not shown) is provided on the inner front, rear, left, and right sides of the inner heat insulating members 20a, 20b, 20c, A member (70) is further disposed to prevent heat loss in the accommodation space (a).

상기 유리벽부재(70)는 강화유리로 내부에 공간이 형성되는 직육면체의 벽체로 구성되고, 내부에 형성된 공간은 진공 상태이다.The glass wall member 70 is composed of a rectangular parallelepiped wall in which a space is formed by tempered glass, and the space formed therein is in a vacuum state.

그리고 상기 유리벽부재(70)의 표면에는 복사열을 차단하기 위해 은박표면코팅, 동도금, 은도금 중 어느 하나로 표면처리층(71)이 더 형성될 수 있다. A surface treatment layer 71 may be further formed on the surface of the glass wall member 70 in order to shield radiant heat, either silver surface coating, copper plating or silver plating.

또한 상기 유리벽부재(70)의 진공 상태인 공간에는 진공에 대한 강도를 유지하기 위해 코르크, 석면 및 고무 중 어느 하나로 공간 사이를 지지하는 하나 이상의 지지부재(72)가 더 구비될 수 있다.In addition, the vacuum space of the glass wall member 70 may further include one or more supporting members 72 for supporting spaces between the cork, the asbestos, and the rubber to maintain the strength against vacuum.

더불어 본 발명에 따른 극저온 재료 실험장치는 도 10을 참조하면 내부에 수용되는 실험재료를 교체할 수 있도록, 상기 케이싱부재(10)의 하측을 개구하여 개구부(11)를 형성되고, 상기 개구부(11)가 형성된 상기 케이싱부재(10)의 하부에는 받침부재(12)가 배치되어, 상기 케이싱부재(10) 하측 개구부(11)를 통해 실험재료가 수용공간(a)에서 입출된다.10, the experimental apparatus for cryogenic materials according to the present invention is characterized in that an opening 11 is formed by opening the lower side of the casing member 10 so that the test material accommodated therein can be replaced, A test piece is received in and out of the receiving space a through the lower opening 11 of the casing member 10. The receiving member 12 is provided at a lower portion of the casing member 10,

즉 다시 말해 하부에 개구부(11)가 형성된 상기 케이싱부재(10)의 하부에는 받침부재(12)가 배치되고, 상기 받침부재(12)의 상면에는 내단열부재(20f)가 구비되면 상기 내단열부재(20f) 상면에는 보호열판부재(40)가 구비된다.That is, in the case where the supporting member 12 is disposed on the lower part of the casing member 10 having the opening 11 at the lower portion thereof and the upper surface of the supporting member 12 is provided with the insulating member 20f, A protective heat plate member (40) is provided on the upper surface of the member (20f).

그러므로 상기 실험재료는 상기 보호열판부재(40)의 상면에 안치되어, 상기 받침부재(12)가 상,하로 유동하여 상기 받침부재(12)가 승강됨에 따라 상기 실험재료가 상기 수용공간(a)에 수용될 수 있다.Therefore, the test material is placed on the upper surface of the protection hot plate member 40 so that the test piece is held in the receiving space a as the receiving piece 12 flows upward and downward, Lt; / RTI >

상기 받침부재(12)를 승강하는 승강수단으로는 유압실린더(80)를 포함하는데, 상기 유압실린더(80)는 2개가 한 조로 상기 케이싱부재(10)의 외부 좌,우측에 각각 결합되고, 상기 유압실린더(80)의 일단들이 상기 받침부재(12)의 측면에 연결되어, 상기 케이싱부재(10) 및 받침부재(12)를 승강시켜, 상기 개구부(11)를 상기 받침부재(12)에 의해 개폐한다.The lifting means for lifting and lowering the support member 12 includes a hydraulic cylinder 80. The hydraulic cylinder 80 is coupled to the outer left and right sides of the casing member 10 in a pair, One end of the hydraulic cylinder 80 is connected to the side surface of the support member 12 to raise and lower the casing member 10 and the support member 12 so that the opening 11 is supported by the support member 12 Open and close.

따라서 외부 조작에 의해 상기 유압실린더(80)가 작동하게 되면, 상기 받침부재(12)가 승강하여, 상기 케이싱부재(10)의 하부에 형성된 개구부를 개폐함과 동시에, 상기 받침부재(12)의 상부에 안치된 실험재료가 상기 수용공간(a)으로 입출한다.When the hydraulic cylinder 80 is operated by an external operation, the support member 12 is moved up and down to open and close the opening formed in the lower portion of the casing member 10, The test material placed on the upper part enters and leaves the accommodation space (a).

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

a: 수용공간 T1, T2, T3: 온도제어부
10: 케이싱부재 11: 개구부
12: 받침부재 20a,20b,20c,20d,20e,20f: 내단열부재
30: 냉각판부재 31: 냉각플레이트
32: 제1냉각코일 33: 제2냉각코일
40: 보호열판부재 41: 보호열판플레이트
42: 매립부 43: 열류량측정기
44: 열판 50: 보조열원부재
60: 보조내단열부재 70: 유리벽부재
71: 표면처리층 72: 지지부재
80: 유압실린더a: accommodation space T1, T2, T3: temperature control unit
10: casing member 11: opening
12: Support members 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f:
30: cooling plate member 31: cooling plate
32: first cooling coil 33: second cooling coil
40: protective heat plate member 41: protective heat plate plate
42: buried portion 43: heat flow meter
44: heating plate 50: auxiliary heat source member
60: auxiliary insulative member 70: glass wall member
71: surface treatment layer 72: support member
80: Hydraulic cylinder

Claims (12)

약 -162℃ 초저온 상태에서 재료의 열류량 측정 및 열전도 속성을 시험하기 위한 극저온 재료 실험장치를 구성함에 있어서,
내부에 수용공간을 형성한 육면체의 본체 외곽을 이루는 케이싱부재;
상기 케이싱부재의 내측 전,후,상,하,좌,우측면에 각각 접합 구비되어, 상기 수용공간과 외부가 서로 열이 통하지 않도록 단열하는 복수의 내단열부재;
상기 케이싱부재의 내부에 형성된 수용공간 상부에 배치되어, 외부에서 공급되는 냉매로 인해 발생하는 냉기를 상기 수용공간에 수용되는 실험재료로 전도하는 냉각판부재; 및
상기 케이싱부재의 내부에 형성된 수용공간 하부에 배치되어, 상기 수용공간으로 입열량을 제공하고, 열전도도 및 열류량을 측정하는 보호열판부재가 포함되는 극저온 재료 실험장치.
In constructing the cryogenic material test apparatus for measuring the heat flow rate of the material and testing the thermal conductivity property at a temperature of about -162 ° C,
A casing member which forms an outer periphery of a main body of a hexahedron in which a receiving space is formed;
A plurality of heat-insulating members joined to the front, rear, upper, lower, left, and right sides of the casing member, respectively, to insulate the receiving space and the outside from heat;
A cooling plate member disposed above the accommodation space formed in the casing member to conduct cold air generated by the refrigerant supplied from the outside to an experimental material accommodated in the accommodation space; And
And a protective heat plate member disposed below the accommodation space formed in the casing member to provide an inlet heat quantity to the accommodation space and measure the thermal conductivity and the heat flow rate.
청구항 1에 있어서,
상기 케이싱부재는
강화플라스틱, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 극저온 재료 실험장치.
The method according to claim 1,
The casing member
A cryogenic material testing device made of reinforced plastic, stainless steel or aluminum.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각판부재의 하부에 배치되고, 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 발열선과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선이 내부에 구비되어, 상기 냉각판부재에서 방출되는 냉기에 열을 가해 온도보정을 하는 보조열원부재;
상기 냉각판부재와 보조열원부재 사이에 배치되어, 상기 냉각판부재에서 방출되는 냉기가 상기 보조열원부재로 바로 전도되는 것을 방지하는 보조내단열부재가 더 포함되는 극저온 재료 실험장치.
The method according to claim 1,
And a temperature sensing line disposed at a lower portion of the cooling plate member for sensing a temperature generated by a power source supplied from an external source and a heat generating unit for generating heat, An auxiliary heat source member
Further comprising an auxiliary internal thermal insulating member disposed between the cooling plate member and the auxiliary heat source member to prevent cold air emitted from the cooling plate member from being directly conducted to the auxiliary heat source member.
청구항 3에 있어서,
상기 내단열부재 또는 보조내단열부재는
VIP단열재, 폴리우레탄, 파이로셀(Pirocel) 단열재, R-PUP(Reinfroced PU Foam), 에어로젤의 제품군, 폴리에스터, 수성 연질폼 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 극저온 재료 실험장치.
The method of claim 3,
The above-described heat-insulating member or heat-
A cryogenic material testing device consisting of VIP insulation, polyurethane, Pirocel insulation, R-PUP (Reinfroced PU Foam), a family of aerogels, polyester, and water-based flexible foam.
청구항 1에 있어서,
상기 내단열부재의 내측 전,후,좌,우측면에 각각 배치되어, 상기 수용공간의 열손실을 막는 유리벽부재가 더 포함되는 극저온 재료 실험장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a glass wall member disposed on the inner front, rear, left, and right sides of the inner heat insulating member to prevent heat loss in the receiving space.
청구항 5에 있어서,
상기 유리벽부재는
강화유리로 내부에 공간이 형성되는 직육면체의 벽체로 구성되고, 내부에 형성된 공간은 진공 상태인 극저온 재료 실험장치.
The method of claim 5,
The glass wall member
Wherein the cavity is formed of a rectangular parallelepiped wall in which a space is formed by tempered glass, and a space formed in the cavity is in a vacuum state.
청구항 6에 있어서,
상기 유리벽부재의 표면에는
복사열을 차단하기 위해 은박표면코팅, 동도금, 은도금 중 어느 하나로 표면처리층이 형성되는 극저온 재료 실험장치.
The method of claim 6,
On the surface of the glass wall member
A cryogenic material testing device in which a surface treatment layer is formed by either silver surface coating, copper plating or silver plating to block radiation heat.
청구항 6에 있어서,
상기 유리벽부재의 공간에는
진공에 대한 강도를 유지하기 위해 코르크, 석면 및 고무 중 어느 하나로 공간 사이를 지지하는 하나 이상의 지지부재가 더 구비되는 극저온 재료 실험장치.
The method of claim 6,
In the space of the glass wall member
Further comprising at least one support member for supporting between the spaces with one of cork, asbestos and rubber to maintain the strength against vacuum.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각판부재는
판상의 몸체를 이루는 냉각플레이트;
상기 냉각플레이트 내부에 가로로 배열되고, 외부에서 공급되는 냉매로 냉기를 발생하는 제1냉각코일; 및
상기 냉각플레이트 내부에 세로로 배열되고, 외부에서 공급되는 냉매로 냉기를 발생하는 제2냉각코일을 포함하되, 상기 제1냉각코일과 제2냉각코일은 코일들이 직각 교차하게 서로 적층 구성되는 극저온 재료 실험장치.
The method according to claim 1,
The cooling plate member
A cooling plate constituting a plate-shaped body;
A first cooling coil arranged laterally inside the cooling plate and generating cool air with refrigerant supplied from the outside; And
And a second cooling coil arranged vertically inside the cooling plate and generating cool air with coolant supplied from the outside, wherein the first cooling coil and the second cooling coil are stacked in such a manner that the coils are stacked at right angles to each other, Experimental apparatus.
청구항 9에 있어서,
상기 제1,제2냉각코일은
원형 또는 사각형의 단면형상으로 형성되는 극저온 재료 실험장치.
The method of claim 9,
The first and second cooling coils
A cryogenic material test apparatus formed in a circular or rectangular cross-sectional shape.
청구항 1에 있어서,
상기 보호열판부재는
판상으로 상면 중앙에는 매립부가 형성되고, 상기 매립부 주변에는 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 복수의 발열선과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선이 내장 구비되는 보호열판플레이트;
상기 보호열판플레이트의 매립부에 안착되어 열류량을 측정하는 열류량측정기;
상기 보호열판플레이트의 매립부에 안착되는 상기 열류량측정기의 상부에 접합되고, 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하는 발열선과 발열되는 온도를 감지하는 온도감지선이 내부에 구비되는 열판이 포함되는 극저온 재료 실험장치.
The method according to claim 1,
The protection plate member
A plurality of heating lines that generate heat by a power source supplied from the outside and a temperature sensing line that senses a temperature at which heat is generated are built in the periphery of the buried portion,
A heat flux measuring device mounted on the buried portion of the protective heating plate to measure a heat flux;
A cryogenic material including a heating plate joined to an upper portion of the heat flow meter mounted on the buried portion of the protective heating plate and having a heating line for generating heat by an external power source and a temperature sensing line for sensing an exothermic temperature, Experimental apparatus.
청구항 1에 있어서,
내부에 수용되는 실험재료를 교체할 수 있도록,
상기 케이싱부재의 하면을 개구하여 형성되는 개구부;
상기 개구부가 형성된 상기 케이싱부재의 하부에 위치되고, 상기 케이싱부재 내의 수용공간에 수용될 실험재료가 안치되는 받침부재;
상기 케이싱부재의 외부에 결합되고, 일단이 상기 받침부재의 측면에 연결되어, 상기 케이싱부재 및 받침부재를 승강하여 상기 개구부를 상기 받침부재에 의해 개폐하도록 하는 유압실린더가 더 포함되는 극저온 재료 실험장치.The method according to claim 1,
In order to be able to replace the experimental material contained therein,
An opening formed by opening a lower surface of the casing member;
A supporting member positioned at a lower portion of the casing member in which the opening is formed and in which an experimental material to be accommodated in a receiving space in the casing member is placed;
Further comprising a hydraulic cylinder coupled to the outside of the casing member and having one end connected to a side surface of the receiving member for lifting the casing member and the receiving member to open and close the opening by the receiving member, .
KR1020130020494A 2013-02-26 2013-02-26 Cryogenic Materials Laboratory Devices KR101448375B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130020494A KR101448375B1 (en) 2013-02-26 2013-02-26 Cryogenic Materials Laboratory Devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130020494A KR101448375B1 (en) 2013-02-26 2013-02-26 Cryogenic Materials Laboratory Devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140106223A true KR20140106223A (en) 2014-09-03
KR101448375B1 KR101448375B1 (en) 2014-10-07

Family

ID=51754748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130020494A KR101448375B1 (en) 2013-02-26 2013-02-26 Cryogenic Materials Laboratory Devices

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101448375B1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160036678A (en) * 2014-09-25 2016-04-05 삼성중공업 주식회사 Paint performance test apparatus in Cryogenic thermal environment
KR101655906B1 (en) * 2015-06-08 2016-09-09 한국과학기술연구원 Cryogenic effective thermal conductivity tester of insulation material
CN106611532A (en) * 2016-12-29 2017-05-03 兰州空间技术物理研究所 Space comprehensive material scientific experiment apparatus
CN110199187A (en) * 2017-03-27 2019-09-03 株式会社Lg化学 Method of the prediction for the rubber reinforcement effect of the composite organic-inorganic material of rubber reinforcement
KR20200089998A (en) * 2019-01-18 2020-07-28 전북대학교산학협력단 Thermal dissipation characteristics sensing device
WO2020218690A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 서울대학교 산학협력단 Probe system for low-temperature high-precision heat transport measurement and measurement device including same
CN117233196A (en) * 2023-11-16 2023-12-15 山东恒川越新材料科技有限公司 Thermal-insulated extruded sheet capability test device keeps warm
KR102645636B1 (en) * 2023-12-14 2024-03-11 국립목포대학교산학협력단 Fatigue Test Method for Insulation System

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006203154A (en) 2004-04-20 2006-08-03 National Institutes Of Natural Sciences Superconducting pulse coil, and superconducting device and superconducting power storage using same
JP2008121917A (en) 2006-11-09 2008-05-29 Shinei Kk Constant temperature generating device and its heat transferring structure
KR101163070B1 (en) * 2010-12-01 2012-07-05 한국기계연구원 A measuring device for thermal conductivity and thermal expansion coefficient at cryogenic temperature and method for simultaneous measurment of thermal conductivity and thermal expansion coefficient

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160036678A (en) * 2014-09-25 2016-04-05 삼성중공업 주식회사 Paint performance test apparatus in Cryogenic thermal environment
KR101655906B1 (en) * 2015-06-08 2016-09-09 한국과학기술연구원 Cryogenic effective thermal conductivity tester of insulation material
CN106611532A (en) * 2016-12-29 2017-05-03 兰州空间技术物理研究所 Space comprehensive material scientific experiment apparatus
CN106611532B (en) * 2016-12-29 2019-02-19 兰州空间技术物理研究所 A kind of spatial synthesis Experiment of Material Science device
CN110199187A (en) * 2017-03-27 2019-09-03 株式会社Lg化学 Method of the prediction for the rubber reinforcement effect of the composite organic-inorganic material of rubber reinforcement
CN110199187B (en) * 2017-03-27 2022-02-11 株式会社Lg化学 Method for predicting rubber reinforcing effect of organic-inorganic composite material for rubber reinforcement
US11852647B2 (en) 2017-03-27 2023-12-26 Lg Chem, Ltd. Method for predicting the rubber reinforcing effect of organic-inorganic composite for rubber reinforcement
KR20200089998A (en) * 2019-01-18 2020-07-28 전북대학교산학협력단 Thermal dissipation characteristics sensing device
WO2020218690A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 서울대학교 산학협력단 Probe system for low-temperature high-precision heat transport measurement and measurement device including same
CN117233196A (en) * 2023-11-16 2023-12-15 山东恒川越新材料科技有限公司 Thermal-insulated extruded sheet capability test device keeps warm
CN117233196B (en) * 2023-11-16 2024-04-16 山东恒川越新材料科技有限公司 Thermal-insulated extruded sheet capability test device keeps warm
KR102645636B1 (en) * 2023-12-14 2024-03-11 국립목포대학교산학협력단 Fatigue Test Method for Insulation System

Also Published As

Publication number Publication date
KR101448375B1 (en) 2014-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101448375B1 (en) Cryogenic Materials Laboratory Devices
CN103925759B (en) Wide warm area temperature control thermostat for thermophysical property measurement
CN102809581B (en) Device for testing performance of low-temperature vacuum multilayer heat-insulation material based on thermal protection
ES2611929T3 (en) Molding tool temperature control set
CN102890006B (en) A kind of high/low temperature space environment simulation container of high Cooling rate
US10024812B1 (en) Guarded flat plate cryogenic test apparatus and calorimeter (C-600)
US8721173B2 (en) Temperature calibration device, a calibrator block, and a method for calibrating a temperature probe
CN108614007B (en) Multilayer heat-insulating material and composite heat-insulating material performance testing device
RU2671083C1 (en) Vacuum-tight entry via film
JP2014239372A (en) Temperature test apparatus
CN106404592A (en) Heat insulation material outgassing rate test device
CN207600992U (en) A kind of device that block thermal conductivity factor is measured based on steady state method
CN106248730B (en) Test device for heat-insulating material performance detection
CN102339655B (en) Temperature-controlled inflatable vacuum radiation equipment
KR101652860B1 (en) Measurement Apparatus of the Insulation to Measure Thermal Insulation Performance
CN113295544A (en) Long-term aging test device
KR101655906B1 (en) Cryogenic effective thermal conductivity tester of insulation material
CN107966474A (en) A kind of device based on steady state method measurement block thermal conductivity factor
CN116222824A (en) High-precision low-temperature sensor calibration device and calibration method
TW201433767A (en) Substrate heat treatment apparatus
CN206684125U (en) A kind of hot jacket air circulation lightweight vacuum simulation test device
Rousset et al. Cryogenic performances of a heat exchanger prototype suitable for the superconducting HL-LHC recombination dipole D2
Ilardi et al. Development of light and highly radiation transparent cryostats for FCC detector magnets: first analyses of insulation materials
Nakagawa et al. Dilution refrigerator for nuclear refrigeration and cryogenic thermometry studies
Chevalier et al. Design of a horizontal test cryostat for superconducting RF cavities for the FREIA facility at Uppsala University

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170626

Year of fee payment: 4