KR20150095101A - 냉각제 충전 방법 - Google Patents

Abstract

호스(4)를 통한 냉각 시스템(6)으로의 냉각재의 정밀한 충전을 보장하기 위해, 온도 센서들(Ts, Te)과 압력 센서들(Ps, Pe)이 호스(4)의 입구측 및/또는 출구측에 설치된다.
이들 센서로부터 컴퓨터(11)로 신호가 인가될 수 있고, 이러한 컴퓨터(11)는 호스(4)를 통해 펌핑된 양을 계산하여, 밸브(5)를 통해 그 양을 제어한다.
이러한 식으로, 이전 경우에서와 같이 무게 제어에만 기초하는 것이 아니라, 충전된 양이 그것의 밀도에 기초하여 결정되는 것이 보장된다.

Description

냉각제 충전 방법{A METHOD OF CHARGING A COOLANT}

본 발명은 호스와 같은 도관을 통한 냉각 시스템으로의 냉각재의 충전 방법에 관한 것으로, 이러한 호스에는 입구 단부에서 상기 냉각재가 인가되고, 출구 단부에서 상기 냉각 시스템과 연결되며, 이러한 충전은 상기 호스의 상기 입구 단부 상의 계량기에 의해 제어되고, 상기 계량기는 상기 호스의 상기 출구 단부에서 밸브를 제어하며, 또한 본 발명은 그러한 방법을 위한 장치와 그러한 장치의 용도에 관한 것이다.

그러한 방법은 냉각 시스템들의 서비스 및 수리와 관련되어 생긴다.

기체 냉각재가 사용될 때, 특별한 물리적 상태가 수반되고, 이로 인해 기체 냉각재의 주어진 양이 충전되어야 할 때 그러한 물리적 상태가 고려되어야 한다.

공지된 방법들은 칭량으로 충전하는 것에 관계되고, 이는 충전하는 동안 충전된 양이 실시간으로(currently) 무게가 재어진다는 것을 의미한다.

그러한 충전의 예들은 JP8303960A호와 US4470265A호로부터 알려져 있고, 이들 모두 냉각재를 칭량함으로써 충전하는 것을 설명하고 있다.

냉각재의 질량 유량(mass flow) 측정에 기초하여 충전하는 것은, US5231841A호로부터 알려져 있고, 일정한 체적 유량은 플로우 밸브(flow valve)에 의해 유지된다. 압력과 온도를 측정함으로써, 밀도가 밸브 다음에 결정될 수 있고, 그 후 질량 유량이 계산될 수 있다.

유사한 방법이 US5758506A호로부터 알려져 있다. 이 경우 역시 질량 유량이 측정된다. 노즐의 형태로 고정된 저항을 사용하고, 노즐에 걸친 압력 차이를 측정함으로써, 그리고 노즐 전후의 온도 및 압력을 측정함으로써, 노즐을 통한 - 그리고 그로 인한 충전 - 유량이 계산될 수 있다.

하지만, 이들 충전 방법들은 상당한 부정확성을 가지는데, 이는 내부 용적이 내부 직경 뿐만 아니라, 7미터에 이를 수 있는 길이에 의존적인 호스를 통해 충전이 일어나고, 냉각재의 공급 압력처럼 온도와, 주위 환경의 온도가 냉각재의 밀도에 영향을 미친다는 사실에 의해 야기되는 것이다. 이는 단위 체적당 무게로 측정된다.

그러므로, 냉각재의 측정된 그리고 계산된 양은 단지 계량기를 통과하는 양을 측정한 것에 지나지 않는다. 하지만, 이 양은 측정량과 밸브 사이의 호스의 길이 때문에, 호스의 출구측에서의 충전 밸브를 통과하는 양은 아니다. 이는 냉각재의 충전된 양의 부정확성을 의미한다.

이로 인해 호스를 통해 압력이 떨어질 수 있다는 점이 덧붙여 말해야 하는데, 이는 호스가 보통 출구측 단부에서보다 입구측 단부에서 압력이 더 높게 되고, 이로 인해 그것의 밀도가 충전하는 동안 출구 단부에서보다 입구 단부에서 더 높기 때문이다.

이는 호스에서의 냉각재의 평균 밀도는 더 작게 되고, 이로 인해, 호스에서의 양은 호스에서의 입구측에서 비례하여 떨어지게 된다는 것을 의미한다. 그러므로, 충전이 시작되서 끝날 때까지 어느 정도 호스가 비워지고, 그 양은 그것을 기록한 계량기 없이도 냉각 시스템에 추가되어 진다.

밀도에 있어서의 이러한 차이는 또한 호스의 길이와 호스의 내부 직경에 의존적이 되지만, 이러한 호스의 길이 및 내부 직경은 보상의 필수적인 계산에 포함될 수 있는 변수들이다.

이들 요인들은 냉각 시스템으로의 냉각재의 올바르고 정밀한 양의 충전을 어렵게 하는데 기여한다.

본 발명의 목적은 냉각 시스템으로의 냉각재 충전의 공지된 방법들의 이러한 결점을 고치는 것이다.

이는 본 발명에 따른 방법에 의해 이루어지는데, 이러한 방법에서는, 냉각재의 압력과 함께 냉각재의 온도가 호스로의 냉각재의 유입시 및/또는 호스로부터의 냉각재의 방출시 쉽게 기록된다. 이는 간단한 방식으로 가장 높은 가능한 정확도를 보장하고, 이로 인해 틀림없이, 냉각재의 원하는 양이 냉각재의 물리적 상태에 관계없이 충전된다는 확실성을 보장한다.

청구항 2와 청구항 3에 기재된 바와 같이, 호스의 입구 단부와 출구 단부에서의 온도 및 압력에 관한 센서들이 사용되고, 적절한 소프트웨어와 연결된 컴퓨터가 플로우 밸브를 통한 충전을 보장하고 제어할 수 있게 된다.

마지막으로, 청구항 4에 기재된 바와 같이, 기체 냉각재의 충전의 제어 및 조절을 위한 방법을 사용하는 것이 유리한데, 이는 그로 인해 생성된 유량 및 압력 강하로 인한 호스를 통한 밀도에 있어서의 상대적으로 큰 차이가 존재하게 되기 때문이다.

본 발명의 방법의 일 실시예와 그것을 위한 장치의 일 예가 도면을 참조하여 아래에 좀더 완전하게 설명이 이루어진다.
도 1은 공지된 충전 방법의 기본 스케치를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 도시하는 도면.

도 1은 펌프(2)와 연결된 압력 실린더(1)에서의 냉각재를 보여주는 시스템 그림에 의해 예시된, 공지된 충전 방법의 일 예를 도시하는 것으로, 이 경우 펌프(2)는 수 미터의 길이를 가질 수 있는 호스(4)에 계량기(3)를 지나서 도관(2a)을 거쳐 냉각재가 흘러가게 한다.

호스(4)의 출구 단부는 계량기(3)로부터의 신호(5a)를 통해, 냉각재가 충전될 냉각 시스템(6)으로 도관(6a)을 거쳐 기체를 공급하는 것을 제어하는 플로우 밸브(5)를 내부에 설치하였다.

이 방법은 매우 정확하지 않은데, 이는 충전량이 계량시(3)에만 기초하고, 냉각재 자체의 온도, 시스템 부근의 온도, 그것의 압력, 및 호스의 체적에 의존적인 냉각재의 밀도에는 어떠한 고려도 기울여지지 않기 때문이다.

도 2는 도관(2a)을 통한 펌프 압력 하에 냉각재가 공급되는 호스(4)를 포함하는, 본 발명에 따른 시스템의 일 예를 도시하는 것으로, 이러한 시스템은 도관(6a)을 통한 냉각 시스템(미도시)으로의 냉각재의 제어를 위한 플로우 밸브(5)를 구비하고 있다.

정확한 충전을 보장하기 위해, 본 발명에 따른 센서들이 설치된다. 각각 온도(T) 및 압력(P)의 이들 센서는 호스(4)의 출구 단부 뿐만 아니라 입구 단부에도 설치된다. 이들 센서는 각각 입구 센서들에 관해서는 Ts와 Ps로 표시되고, 출구 센서들에 관해서는 Te와 Pe로 표시된다.

센서들은 호스의 입구 부분에 관해서는 신호 발생기(7a, 9a)를 거쳐, 호스의 출구 부분에 관해서는 신호 발생기(8a, 10a)를 거쳐 컴퓨터(11)에 신호를 보낸다.

이는 컴퓨터(11)에서의 소프트웨어가 호스(4)를 통한 기체 흐름 밀도를 계산하고, 그로 인해 밸브(5)를 통과하는 양을 보상함으로써, 냉각재의 물리적 상태에 관계없이, 그리고 냉각재가 기체 형태거나 액체 형태인지에 무관하게, 정확한 양의 냉각재가 충전되는 것을 보장하는 것을 허용한다.

기설정된 양이 밸브(5)를 통과하게 되면, 신호(5a)가 밸브(5)에 인가되고, 이로 인해 밸브(5)는 흐름을 차단할 수 있고, 따라서 냉각 시스템으로의 충전을 차단할 수 있다.

그 결과, 충전은 더 정밀하게 되는데, 이는 정확한 양의 냉각재와 그로 인한 이러한 냉각 시스템의 가장 경제적인 유지 및 동작이 보장되기 때문이다.

실제로는, 신호 발생기(4)가 이들의 운반체(carrier)가 될 호스(4) 둘레에 집결하게 되고, 동시에 냉각재는 호스의 내부를 통해 운반된다. 충전 부분과 냉각 시스템 사이의 결합 수단은 일반적으로 밸브(5)가 설치되는 호스의 출구 단부에서 공지된 방식으로 설치된다.

Claims (4)

1. 호스와 같은 도관을 통해 냉각 시스템으로 냉각재를 충전하는 방법으로서,
   상기 호스에는 입구 단부에서 상기 냉각재가 인가되고, 출구 단부에서 상기 냉각 시스템과 연결되며, 상기 충전은 상기 호스의 상기 입구 단부 상의 계량기에 의해 제어되고, 상기 계량기는 상기 호스의 상기 출구 단부에서 밸브를 제어하며, 상기 충전 동안 상기 냉각재의 밀도는 상기 냉각 시스템의 정밀한 충전을 달성하기 위해, 상기 호스에서의 상기 냉각재의 압력뿐만 아니라 상기 냉각재의 온도의 현재 기록을 포함하여 모니터링되고,
   상기 냉각재의 상기 온도(T)와 상기 냉각재의 압력(P) 모두, 상기 냉각재의 상기 호스(4)로의 유입(7, 9) 및/또는 상기 호스(4)로부터의 방출(8, 10)에서 기록되는 것을 특징으로 하는, 냉각재 충전 방법.
2. 제 1 항에 따른 충전을 기록하고 제어하기 위한 장치로서,
   온도(T) 및 압력(P) 모두 각각 상기 호스(4)의 상기 입구 단부 및 상기 출구 단부에 위치한 센서들(9, 10 및 7, 8)에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는, 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   냉각재의 양의 제어는 컴퓨터(11)에서 이루어지는데, 상기 컴퓨터(11)에는 온도 센서들(9a, 10a)과 압력 센서들(7a, 8a)로부터의 신호들이 인가되고, 상기 컴퓨터(11)로부터는 상기 밸브(5)의 제어를 위한 신호(5a)가 인가되는 것을 특징으로 하는, 장치.
4. 제 1 항에 따른 냉각재 충전 방법 및 제 2 항 또는 제 3 항에 따른 장치의 용도로서,
   냉각 시스템(6) 내로 충전된 냉각재를 제어하기 위해 사용되고, 상기 냉각재는 길이가 가변적이고, 그로 인해 체적이 가변적인 호스(4)를 통해, 그리고 상기 호스(4)에서의 상기 냉각재의 온도(T) 및 압력(P)을 고려하여 공급되는 것을 특징으로 하는, 용도.

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