KR20210138191A - 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템 - Google Patents

감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 따르면, 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 보일러로부터 제공된 과포화 증기를 지정된 이송 압력으로 감압하는 이송용 감압밸브와 상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 이송 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공급 압력으로 감압하여 매니폴드에 공급하는 제1 공급용 감압밸브 및 상기 제1 공급용 감압밸브와 병렬식으로 상기 매니폴드에 연결되고, 상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 공급 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공정 압력으로 감압하며, 상기 제1 공급용 감압밸브에 의해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 지정된 급기관을 연결한 N(N≥1)개의 챔버에 급기하여 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 시점에 상기 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하는 제2 공급용 감압밸브를 포함한다.

Description

감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템{System for Reducing Heat Energy by using Differential Pressure Control of Reducing Valve}
본 발명은 과포화 증기를 공급하는 감압밸브를 차등 압력 제어하여 지정된 공정을 수행하기 위해 사용되는 과포화 증기의 열에너지를 절감하는 것이다.
종래에 과포화 증기를 이용하여 살균과 같은 지정된 공정을 제공하는 시스템이 구축되어 운영되고 있다.
도면1a 내지 도면1e는 종래의 과포화 증기를 이용하여 지정된 공정을 제공하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도면1a 내지 도면1d를 참조하면, 종래의 과포화 증기를 이용하여 지정된 공정을 제공하는 시스템은, 보일러(100)로부터 제공된 고압력의 과포화 증기를 제공받아 1차 감압하는 이송용 감압밸브(105)와, 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 1차 감압되어 이송된 과포화 증기를 2차 감압하는 1개의 공급용 감압밸브(110)와, 상기 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압된 과포화 증기를 공급받아 유지하는 매니폴드(Manifold)(125)와, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 급기받아 가압되면서 지정된 공정을 수행하는 N(N≥1)개의 챔버(150)와, 상기 매니폴드(125)에 공급된 과포화 증기를 각 챔버(150)에 급기하기 위한 급기관(130)과, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 챔버(150)에 급기하거나 급기를 차단하는 급기밸브(135)와, 챔버(150)로 급기되어 현재 공정에서 사용한 과포화 증기를 배기하기 위한 배기관(140)과, 챔버(150)로 급기된 과포화 증기를 배기하거나 배기를 차단하는 배기밸브(145)를 포함한다.
한편 종래의 이송용 감압밸브(105)는 보일러(100)를 통해 생성되어 제공된 고압력의 과포화 증기를 수십~수백미터 정도 거리의 공급용 감압밸브(110)까지 이송 가능한 압력으로 1차 감압하고, 종래의 공급용 감압밸브(110)는 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 1차 감압되어 이송된 과포화 증기를 매니폴드(125)에 공급하도록 설정된 압력으로 2차 감압한다. 한편 종래에 이송용 감압밸브(105)를 통해 1차 감압되는 압력은 상기 이송용 감압밸브(105)와 공급용 감압밸브(110) 사이의 거리를 기준으로 경험적으로 임의로 설정되고, 종래에 공급용 감압밸브(110)를 2차 감압되는 압력은 챔버(150)에서 배기하는 시점의 압력을 기준으로 경험적으로 임의로 설정되었는데, 이 경우 공정을 거친 결과의 신뢰성을 확보하기 위해 각각의 감압 과정은 실제 필요한 감압압력보다 훨씬 높게 설정되어 과포화 증기의 열에너지를 낭비하는 문제점을 지니고 있다.
한편 종래의 급기관(130)은 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 재질로 제작되며, 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 동안 경질화되고, 챔버(150) 측의 챔버 상부(155)와 하부가 밀착되었다가 떨어지는 과정 중에 전달되는 충격에 의해 크랙이 발생하여 빈번하게 교체되는 문제점을 지니고 있다.
도면1e를 참조하면, 챔버(150)는 지정된 공정을 수행하기 전에 챔버 하부(160)에 지정된 공정을 수행할 대상물을 적치하고(도시생략), 도면1a와 같이 챔버 상부(155)와 챔버 하부(160)가 분리된 상태를 유지하며, 이 경우 급기밸브(135)는 닫고, 배기밸브(145)는 연 상태를 유지한다.
한편 챔버(150)는 지정된 공정이 개시되기 직전에 도면1b와 같이 챔버 상부(155)와 챔버 하부(160)를 밀착시키며, 내부 공기 제거 공정 구간을 수행하기 위해 급기밸브(135)와 배기밸브(145)를 모두 연 상태를 일정 시간 동안(예컨대, 1초 이내) 유지한다. 상기 내부 공기 제거 공정 구간의 경우 상기 매니폴드(125)의 급기 압력은 급격히 하락한다.
상기 내부 공기 제거 공정 구간을 수행된 경우, 도면1c와 같이 상기 급기밸브(135)는 연 상태를 유지하되 상기 배기밸브(145)를 닫으며, 상기 챔버(150)는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 급기받아 가압되면서 지정된 공정을 수행하는 가압 공정 구간을 수행한다. 상기 가압 공정 구간 초반의 경우 매니폴드(125)의 급기 압력은 상기 내부 공기 제거 공정 구간보다 서서히 하락하며, 상기 챔버(150) 내부의 챔버 압력은 상기 급기되는 과포화 증기에 의해 가압되면서 증가한다. 상기 매니폴드(125)의 급기 압력과 상기 챔버(150) 내부의 챔버 압력은 일정 시간 후 매칭되며, 이 후 상기 공급용 감압밸브(110)를 통해 상기 매니폴드(125)에 공급되는 과포화 증기에 의해 상기 가압되는 가압 공정 상태를 유지한다. 한편 도면1c의 경우 상기 챔버(150) 내부의 챔버 압력은 가압 공정 구간 동안 상기 공급 압력에 도달할 때까지 지속적으로 증가하기 때문에 상기 챔버(150)로 급기된 열에너지의 일부를 낭비하는 문제점을 유발하다.
상기 가압 공정 구간을 완료하기 위해 도면1d와 같이 상기 급기밸브(135)는 닫은 상태로 전환하고, 상기 배기밸브(145)는 연 상태로 전환하며, 이로써 상기 챔버(150) 내부의 챔버 압력은 대기압 상태로 전환된다. 이후 상기 도면1a의 과정을 반복할 수 있다. 한편 도면1d의 경우 상술한 바와 같이 급기관(130) 내부의 열에너지를 낭비하는 문제점을 유발하다.
본 발명의 목적은, 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 보일러로부터 제공된 과포화 증기를 지정된 이송 압력으로 감압하는 이송용 감압밸브와 상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 이송 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공급 압력으로 감압하여 매니폴드에 공급하는 제1 공급용 감압밸브 및 상기 제1 공급용 감압밸브와 병렬식으로 상기 매니폴드에 연결되고, 상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 공급 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공정 압력으로 감압하며, 상기 제1 공급용 감압밸브에 의해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 지정된 급기관을 연결한 N(N≥1)개의 챔버에 급기하여 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 시점에 상기 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하는 제2 공급용 감압밸브를 포함하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템은, 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 보일러로부터 제공된 과포화 증기를 지정된 이송 압력으로 감압하는 이송용 감압밸브와 상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 이송 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공급 압력으로 감압하여 매니폴드에 공급하는 제1 공급용 감압밸브 및 상기 제1 공급용 감압밸브와 병렬식으로 상기 매니폴드에 연결되고, 상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 공급 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공정 압력으로 감압하며, 상기 제1 공급용 감압밸브에 의해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 지정된 급기관을 연결한 N(N≥1)개의 챔버에 급기하여 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 시점에 상기 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하는 제2 공급용 감압밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 N개의 챔버에 지정된 압력의 과포화 증기를 급기하거나 배기하도록 제어하는 제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 매니폴드에 병렬식으로 연결된 제1 공급용 감압밸브와 제2 공급용 감압밸브를 통해 제각기 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 스위칭 공급하는 스위칭밸브를 더 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 스위칭밸브를 통해 상기 N개의 챔버에 급기되는 과포화 증기의 압력을 선택적으로 전환시켜 상기 N개의 챔버에 급기되는 과포화 증기의 열에너지를 절감하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 제어모듈은, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버로 급기하지 않거나, 또는 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버로 급기하였으나 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인 또는 예측되지 않거나, 또는 상기 N개의 챔버로 급기한 과포화 증기를 배기한 경우 상기 스위칭밸브를 제어하여 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하되 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하지 않도록 제어하며, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버로 급기하여 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우 상기 스위칭밸브를 제어하여 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하되 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하지 않도록 제어하는 공급 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 제1 공급용 감압밸브는, 지정된 공급 압력에 대응하는 압력을 인가하는 파일럿부와 과포화 증기의 흐름을 제어하는 스풀부 및 상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력이 제공되면 격막을 통해 상기 스풀부로 유입된 과포화 증기의 흐름을 차단하는 다이아프램부를 포함하며, 상기 공급 제어부는, 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 매니폴더 측의 과포화 증기에 대응하는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하고, 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급 차단하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 제2 공급용 감압밸브는, 지정된 공정 압력에 대응하는 압력을 인가하는 파일럿부와 과포화 증기의 흐름을 제어하는 스풀부 및 상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력이 제공되면 격막을 통해 상기 스풀부로 유입된 과포화 증기의 흐름을 차단하는 다이아프램부를 포함하며, 상기 공급 제어부는, 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 매니폴더 측의 과포화 증기에 대응하는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하고, 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급 차단하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 제어모듈은, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 챔버 내의 내부 공기 제거 공정을 수행하거나, 또는 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행하거나 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행하는 경우 상기 급기관에 연결된 급기밸브를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어하며, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하지 않거나, 또는 상기 N개의 챔버로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우 상기 급기관에 연결된 급기밸브를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어하는 급기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 제어모듈은, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하지 않거나, 또는 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 챔버 내의 내부 공기 제거 공정을 수행하거나, 또는 상기 N개의 챔버로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우 상기 챔버 측의 배기관에 구비된 배기밸브를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어하며, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행하거나 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행하는 경우 상기 챔버 측의 배기관에 구비된 배기밸브를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어하는 배기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 급기관은, 각 챔버 별 2개 이상의 급기관을 포함하여 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 급기관은, 챔버 측에서 가해지는 물리적 충격량을 흡수하기 위해 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 연질(또는 반연질)의 재질이나 휘어지는 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 급기관은, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 챔버에 급기하거나 급기를 차단하는 급기밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 챔버는, 챔버로 급기되어 현재 공정에서 사용한 과포화 증기를 배기하기 위한 배기관을 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 배기관은, 챔버로 급기된 과포화 증기를 배기하거나 배기를 차단하는 배기밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 배기관은, 챔버 측에서 가해지는 물리적 충격량을 흡수하기 위해 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 연질(또는 반연질)의 재질이나 휘어지는 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 챔버는, 상기 매니폴드의 과포화 증기를 챔버에 급기하기 위한 급기관과 상기 챔버로 급기된 과포화 증기를 배기하기 위한 배기관이 연결된 챔버 상부및 상기 과포화 증기를 이용한 공정을 적용할 대상물을 적치하며 상기 대상물을 적치한 상태로 상기 챔버 상부에 밀착되는 챔버 하부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 공정은, 상기 챔버 측의 배기관에 구비된 배기밸브와 상기 급기관의 급기밸브를 모두 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 챔버 내의 내부 공기를 제거하는 내부 공기 제거 공정 구간과, 상기 배기관의 배기밸브를 닫고 상기 급기관의 급기밸브를 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 가압하는 가압 공정 구간과, 상기 배기관의 배기밸브를 닫고 상기 급기관의 급기밸브를 연 상태에서 상기 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 상기 챔버 내에 상기 공정 압력 상태를 유지하는 평형 공정 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 상기 평형 공정 구간은, 상기 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 상태에서 가압 공정을 유지하는 것보다 상기 과포화 증기의 열에너지를 일정 비율 이상 절감하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서, 간편 밥 살균 공정의 경우,상기 이송 압력은, 6.5기압(±10%)의 과포화 증기를 포함하며, 상기 공급 압력은, 3.9기압(±10%)의 과포화 증기를 포함하고, 상기 공정 압력은, 3.2기압(±10%)의 과포화 증기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 과포화 증기를 이용하는 공정에서 단순히 공급용 감압벨브를 통해 감압된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 챔버에 지속적으로 급기하여 상기 챔버의 압력을 가압하는 공정을 유지하는 경우보다 상기 과포화 증기의 열에너지를 절감하는 이점이 있다. 본 발명의 열에너지의 절감량은 상기 공급용 감압벨브를 통해 감압된 공급 압력과 상기 절감용 감압벨브를 통해 감압된 공정 압력 사이의 압력 차, 또는 공급용 감압벨브를 통해 감압되어 챔버에 급기된 후 배기 시점의 배기 압력과 상기 절감용 감압벨브를 통해 감압된 공정 압력 사이의 압력 차에 비례하여 증가하며, 상기 압력 차가 0.5기압 미만에서도 10% 내외의 열에너지를 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1a 내지 도 1e는 종래의 과포화 증기를 이용하여 지정된 공정을 제공하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 방법에 따라 과포화 증기를 이용하여 지정된 공정을 제공하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 방법에 따른 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115) 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
즉, 하기의 실시예는 본 발명의 수 많은 실시예 중에 바람직한 합집합 형태의 실시예에 해당하며, 하기의 실시예에서 특정 구성을 생략하는 실시예, 또는 특정 구성에 구현된 기능을 특정 구성으로 분할하는 실시예, 또는 둘 이상의 구성에 구현된 기능을 어느 하나의 구성에 통합하는 실시예, 특정 구성의 동작 순서를 교체하는 실시예 등은, 하기의 실시예에서 별도로 언급하지 않더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함을 명백하게 밝혀두는 바이다. 따라서 하기의 실시예를 기준으로 부분집합 또는 여집합에 해당하는 다양한 실시예들이 본 발명의 출원일을 소급받아 분할될 수 있음을 분명하게 명기하는 바이다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도면2a 내지 도면2f는 본 발명의 실시 방법에 따라 과포화 증기를 이용하여 지정된 공정을 제공하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
보다 상세하게 본 도면2a 내지 도면2f는 과포화 증기를 공급하는 감압밸브를 차등 압력 제어하여 지정된 공정을 수행하기 위해 사용되는 과포화 증기의 열에너지를 절감하는 시스템의 구성을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면2a 내지 도면2f를 참조 및/또는 변형하여 상기 시스템의 구성에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 세분화되거나, 또는 합쳐진 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면2a 내지 도면2f에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.
도면2a 내지 도면2e를 참조하면, 본 발명의 시스템은, 보일러(100)로부터 제공된 과포화 증기를 지정된 이송 압력으로 감압하는 이송용 감압밸브(105)와, 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 이송 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공급 압력으로 감압하여 매니폴드(125)에 공급하는 제1 공급용 감압밸브(110)와, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)와 병렬식으로 상기 매니폴드(125)에 연결되고, 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 공급 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공정 압력으로 감압하며, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)에 의해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 지정된 급기관(130)을 연결한 N(N≥1)개의 챔버(150)에 급기하여 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 시점에 상기 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하는 제2 공급용 감압밸브(115)를 포함하며, 상기 N개의 챔버(150)에 지정된 압력의 과포화 증기를 급기하거나 배기하도록 제어하는 제어모듈(200)을 더 포함한다. 한편 본 발명의 시스템은, 상기 매니폴드(125)에 병렬식으로 연결된 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 제각기 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 스위칭 공급하는 스위칭밸브(120)를 더 포함하며, 상기 제어모듈(200)은 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 N개의 챔버(150)에 급기되는 과포화 증기의 열에너지를 절감하도록 제어하는 기능을 포함한다. 한편 본 발명의 시스템은, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 과포화 증기를 제각기 공급받아 유지하는 매니폴드(125)와, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 급기받거나 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 급기받아 지정된 공정을 수행하는 N(N≥1)개의 챔버(150)와, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기 또는 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 각 챔버(150)에 급기하기 위한 급기관(130)과, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 챔버(150)에 급기하거나 또는 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기의 급기를 차단하는 급기밸브(135)와, 챔버(150)로 급기되어 현재 공정에서 사용한 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 배기하기 위한 배기관(140)과, 챔버(150)로 급기된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 배기하거나 배기를 차단하는 배기밸브(145)를 포함한다.
상기 이송용 감압밸브(105)는 외부 기관(예컨대, 열병합 발전소 등)의 보일러(100)나 내부의 보일러(100)를 통해 생성되어 관로를 통해 제공된 고압력의 과포화 증기를 지정된 이송 압력으로 감압하여 이송관을 통해 이송시킨다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 제어모듈(200)은 과포화 증기를 통해 지정된 시간 동안 지정된 공정을 수행하여 지정된 공정의 결과를 도출 가능한 이론적 및/또는 경험적 압력 범위를 포함하는 공정 압력에 대응하는 정보가 설정된다. 예를들어, 과포화 증기를 이용하여 간편 밥의 재료(예컨대, 물에 불린 쌀)를 살균하는 공정의 경우 3.2기압 148℃ 이상의 과포화 증기를 6초 이내로 12번 적용시키켜 살균하기 위한 정보가 설정될 수 있으며, 이 경우 공정 압력은 상기 3.2기압이라고 할 수 있다. 한편 상기 공정 압력은 지정 오차 범위 내에서 유동적일 수 있다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 이송 압력은 상기 이송용 감압밸브(105)와 제1 공급용 감압밸브(110) 사이의 이송 거리를 기준으로 하는 압력 범위(예컨대, 상기 이송 거리를 유효하게 이송 가능한 압력 범위)에 매칭되면서, 상기 공정 압력의 일정 비율 이상의 압력을 포함할 수 있다. 예를들어, 과포화 증기를 이용하여 간편 밥의 재료를 살균하는 공정의 경우 상기 이송 압력은 상기 공정 압력의 2배 이상의 압력으로 설정될 수 있다. 이 경우 상기 이송 압력은 상기 이송 거리를 기준으로 하는 압력 범위와 공정 압력의 2배 이상의 압력을 모두 만족하는 압력으로 설정될 수 있다. 일례로, 상기 공정 압력이 3.2기압이고 상기 이송 거리가 100m 이내인 경우 상기 이송 압력은 6.5기압으로 설정될 수 있다.
상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 감압된 이송 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공급 압력으로 감압하여 매니폴드(125)에 공급한다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 공급 압력은 상기 매니폴드(125)의 부피(예컨대, 직경과 길이)와 각 급기관(130)의 부피(예컨대, 직경과 길이)를 기준으로 상기 매니폴드(125)로부터 각 급기관(130)을 통해 N개의 챔버(150)로 과포화 증기를 급기 시 지정된 시간 이내에 N개의 챔버(150) 별 챔버 압력을 지정된 공정 압력에 도달시키는 압력 범위를 포함하는 것이 바람직하다. 예를들어, 상기 공급 압력은 매니폴드(125)로부터 각 급기관(130)을 통해 N개의 챔버(150)로 과포화 증기를 급기 시 도면2f의 가압 공정 구간을 최소화하는 압력 범위를 포함하는 것이 바람직하다. 한편 과포화 증기를 이용하여 간편 밥의 재료를 살균하는 공정의 경우 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압되는 공급 압력은 3.9기압으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 공급 압력은 상기 공정 압력의 일정 비율 이상의 압력 범위를 포함할 수 있다. 예를들어, 과포화 증기를 이용하여 간편 밥의 재료를 살균하는 공정의 경우 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압되는 공급 압력은 3.9기압으로 설정될 수 있다. 한편 상기 이송 압력은 상기 공급 압력의 일정 비율 이상의 압력 범위를 포함할 수 있다.
상기 제2 공급용 감압밸브(115)는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)와 병렬식으로 상기 이송용 감압밸브(105)와 매니폴드(125)에 연결된다. 바람직하게, 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 지정된 이송 압력으로 감압된 과포화 증기는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115)에 동등하게 유입되고, 상기 매니폴드(125)에 동등하게 공급 가능한 구조를 포함한다.
상기 제2 공급용 감압밸브(115)는 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 공급 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공정 압력으로 감압한다. 예를들어, 과포화 증기를 이용하여 간편 밥의 재료를 살균하는 공정의 경우 상기 제2 공급용 감압밸브(115)에 의해 감압되는 공정 압력은 3.2기압으로 설정될 수 있다.
상기 제2 공급용 감압밸브(115)는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)에 의해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 지정된 급기관(130)을 연결한 N개의 챔버(150)에 급기하여 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인(예컨대, 챔버(150)나 급기관(130)에 압력 센서를 연결하여 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것이 센싱된 경우 등)되거나 및/또는 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 예측된 시점(예컨대, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)에 의해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 지정된 급기관(130)을 연결한 N개의 챔버(150)에 급기 시 지정된 공정 압력에 도달한 이론적 및/또는 경험적으로 산출된 시간에 대응하는 시점)에 상기 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급할 수 있다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 제2 공급용 감압밸브(115)는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)와 구조적으로 동일(또는 동등)하며, 동일한 매니폴드(125)에 연결되는 감압밸브이다. 다만 상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 상기 이송용 감압밸브(105)를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 지정된 공급 압력으로 감압하는 반면, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 이송용 감압밸브(105)를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 공급 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공정 압력으로 감압하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에서 상기 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115)는 동일한 매니폴드(125)에 연결되는 2개의 공급용 감압밸브(110) 중 상기 이송된 과포화 증기를 어떤 압력으로 감압하는지에 따라 기능적으로 명명되는 명칭이다.
상기 제어모듈(200)은 상기 N개의 챔버(150)에 지정된 압력의 과포화 증기를 급기하거나 배기하도록 제어하는 기능을 수행한다.
상기 스위칭밸브(120)는 병렬식으로 연결된 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115)에 연결되며, 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 제각기 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 선택적으로 스위칭 공급한다. 이 경우 상기 제어모듈(200)은 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 N개의 챔버(150)에 급기되는 과포화 증기의 압력을 선택적으로 전환시켜 상기 N개의 챔버(150)에 급기되는 과포화 증기의 열에너지를 절감하도록 제어할 수 있다.
도면2a 내지 도면2e를 참조하면, 상기 제어모듈(200)은, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하지 않거나, 또는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하였으나 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인 또는 예측되지 않거나, 또는 상기 N개의 챔버(150)로 급기한 과포화 증기를 배기한 경우 상기 스위칭밸브(120)를 제어하여 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하도록 제어하되, 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하지 않도록 제어하며, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우 상기 스위칭밸브(120)를 제어하여 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하도록 제어하되, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하지 않도록 제어하는 공급 제어부(205)를 포함한다.
상기 공급 제어부(205)는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하는지 확인한다. 만약 도면2a 또는 도면2e와 같이 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하지 않는 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 제어하여 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하되, 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하지 않도록 제어한다.
한편 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하는 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하였으나 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측되는지 판별한다. 만약 도면2b 또는 도면2c와 같이 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하였으나 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되지 않거나 예측되지 않은 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 제어하여 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하도록 제어하되, 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하지 않도록 제어한다. 한편 도면2d와 같이 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 제어하여 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하도록 제어하되, 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하지 않도록 제어한다.
한편 상기 공급 제어부(205)는 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 공정에 사용한 과포화 증기를 배기하는지 확인한다. 만약 도면2e와 같이 상기 N개의 챔버(150)로 급기한 과포화 증기를 배기한 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 제어하여 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하도록 제어하되, 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하지 않도록 제어한다.
도면2a 내지 도면2e를 참조하면, 상기 제어모듈(200)은, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 챔버(150) 내의 내부 공기 제거 공정을 수행하거나, 또는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행하거나 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행하는 경우 상기 급기관(130)에 연결된 급기밸브(135)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어하며, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하지 않거나, 또는 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우 상기 급기관(130)에 연결된 급기밸브(135)를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어하는 급기 제어부(210)를 포함한다.
상기 급기 제어부(210)는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기(예컨대, 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 공급된 과포화 증기)를 상기 챔버(150)로 급기하여 챔버(150) 내의 내부 공기 제거 공정을 수행할지 결정한다. 만약 도면2b와 같이 상기 내부 공기 제거 공정을 수행하는 경우, 상기 급기 제어부(210)는 상기 급기관(130)에 연결된 급기밸브(135)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어한다.
한편 상기 급기 제어부(210)는 상기 내부 공기 제거 공정을 수행한 후 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기(예컨대, 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 공급된 과포화 증기)를 상기 챔버(150)로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행할지 결정한다. 만약 도면2c와 같이 상기 가압 공정을 수행하는 경우, 상기 급기 제어부(210)는 상기 급기관(130)에 연결된 급기밸브(135)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어한다.
한편 상기 급기 제어부(210)는 상기 N개의 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측되어 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행할지 결정한다. 만약 도면2d와 같이 상기 평형 공정을 수행하는 경우, 상기 급기 제어부(210)는 상기 급기관(130)에 연결된 급기밸브(135)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어한다. 다만 상기 평형 공정의 경우 상기 N개의 챔버(150)로 급기되는 과포화 증기는 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 상기 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 포함하는 것이 바람직하다.
한편 도면2a와 같이 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하지 않거나, 또는 도면2e와 같이 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우, 상기 급기 제어부(210)는 상기 급기관(130)에 연결된 급기밸브(135)를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어한다.
도면2a 내지 도면2e를 참조하면, 상기 제어모듈(200)은, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하지 않거나, 또는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 챔버(150) 내의 내부 공기 제거 공정을 수행하거나, 또는 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어하며, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행하거나 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행하는 경우 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어하는 배기 제어부(215)를 포함한다.
상기 배기 제어부(215)는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하는지 확인한다. 만약 도면2a와 같이 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하지 않는 경우, 상기 배기 제어부(215)는 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어한다.
한편 상기 배기 제어부(215)는 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기(예컨대, 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 공급된 과포화 증기)를 상기 챔버(150)로 급기하여 챔버(150) 내의 내부 공기 제거 공정을 수행할지 결정한다. 만약 도면2b와 같이 상기 내부 공기 제거 공정을 수행하는 경우, 상기 배기 제어부(215)는 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어한다.
한편 상기 배기 제어부(215)는 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는지 확인한다. 만약 도면2e와 같이 상기 N개의 챔버(150)로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우, 상기 배기 제어부(215)는 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어한다.
한편 도면2c와 같이 기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행하거나, 또는 도면2d와 같이 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행하는 경우, 상기 배기 제어부(215)는 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어한다.
상기 매니폴드(125)는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 과포화 증기를 제각기 공급받아 N개의 챔버(150)로 급기할 때까지 유지한다.
상기 챔버(150)는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 급기받거나 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 급기받아 지정된 공정을 수행하는 밀폐된 공간을 형성하며, 상기 매니폴드(125)의 과포화 증기를 챔버(150)에 급기하기 위한 급기관(130)과 상기 챔버(150)로 급기된 과포화 증기를 배기하기 위한 배기관(140)이 연결된 챔버 상부(155)와, 상기 과포화 증기를 이용한 공정을 적용할 대상물을 적치하며 상기 대상물을 적치한 상태로 상기 챔버 상부(155)에 밀착되는 챔버 하부(160)를 포함한다.
상기 급기관(130)은 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기 또는 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 각 챔버(150)에 급기하는 관이다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 급기관(130)은 상기 매니폴드(125)로부터 각 급기관(130)을 통해 N개의 챔버(150)로 과포화 증기를 급기 시 지정된 시간 이내에 N개의 챔버(150) 별 챔버 압력을 지정된 공정 압력에 도달시키기 위해 각 챔버(150) 별로 복수의 급기관(130)을 포함하는 것이 바람직하다. 예를들어, 상기 급기관(130)은 각 챔버(150) 별 2개 이상의 급기관(130)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 급기관(130)은 챔버(150) 측에서 가해지는 물리적 충격량(예컨대, 챔버 상부(155)에 챔버 하부(160)를 밀착시키는 시점에 발생하는 충격량, 및/또는 챔버 상부(155)에서 챔버 하부(160)를 분리하는 시점에 발생하는 충격량 등)을 흡수하기 위해 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 연질(또는 반연질)의 재질이나 휘어지는(Flexible) 구조(예컨대, 금속망이나 관절식 구조물을 포함하는 구조)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 급기밸브(135)는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 챔버(150)에 급기하거나 또는 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 상기 매니폴드(125)로 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기의 급기를 차단한다.
한편 본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 급기밸브(135)는 현재 공정에서 급기관(130)을 통해 챔버(150)에 급기 중이던 급기관(130) 내의 과포화 증기를 다음 공정까지 보존하여 사용하기 위해 챔버(150) 측에 구비(도시생략)될 수 있다.
상기 배기관(140)은 챔버(150)로 급기되어 현재 공정에서 사용한 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 배기하기 위한 관이다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 배기관(140)은 챔버(150) 측에서 가해지는 물리적 충격량(예컨대, 챔버 상부(155)에 챔버 하부(160)를 밀착시키는 시점에 발생하는 충격량, 및/또는 챔버 상부(155)에서 챔버 하부(160)를 분리하는 시점에 발생하는 충격량 등)을 흡수하기 위해 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 연질(또는 반연질)의 재질이나 휘어지는 구조(예컨대, 금속망이나 관절식 구조물을 포함하는 구조)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 배기밸브(145)는 챔버(150)로 급기된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 배기하거나 배기를 차단한다.
도면2f를 참조하면, 본 발명에 과포화 증기를 이용하면서 상기 과포화 증기의 열에너지를 절감하는 공정은, 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)와 상기 급기관(130)의 급기밸브(135)를 모두 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 챔버(150) 내의 내부 공기를 제거하는 내부 공기 제거 공정 구간과, 상기 배기관(140)의 배기밸브(145)를 닫고 상기 급기관(130)의 급기밸브(135)를 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 가압하는 가압 공정 구간과, 상기 배기관(140)의 배기밸브(145)를 닫고 상기 급기관(130)의 급기밸브(135)를 연 상태에서 상기 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 상기 챔버(150) 내에 상기 공정 압력 상태를 유지하는 평형 공정 구간을 포함한다.
상기 공정을 수행하기 전에 챔버(150)는 챔버 하부(160)에 지정된 공정을 수행할 대상물을 적치하고(도시생략), 도면2a와 같이 챔버 상부(155)와 챔버 하부(160)가 분리된 상태를 유지하며, 이 경우 급기밸브(135)는 닫고, 배기밸브(145)는 연 상태를 유지한다.
한편 챔버(150)는 상기 공정이 개시되기 직전에 도면2b와 같이 챔버 상부(155)와 챔버 하부(160)를 밀착시키며, 상기 제어모듈(200)은 도면2b와 같이 상기 챔버(150) 측의 배기관(140)에 구비된 배기밸브(145)와 상기 급기관(130)의 급기밸브(135)를 모두 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 챔버(150) 내의 내부 공기를 제거하는 내부 공기 제거 공정을 일정 시간 동안(예컨대, 1초 이내) 수행한다. 상기 내부 공기 제거 공정 구간의 경우 상기 매니폴드(125)의 급기 압력은 급격히 하락하는 반면, 챔버(150) 내부의 챔버 압력은 대기압 상태를 유지한다.
상기 내부 공기 제거 공정을 통해 상기 챔버(150) 내부의 공기가 제거된 경우, 상기 제어모듈(200)은 도면2c와 같이 상기 배기관(140)의 배기밸브(145)를 닫고 상기 급기관(130)의 급기밸브(135)를 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행한다. 상기 가압 공정의 경우 매니폴드(125)의 급기 압력은 상기 내부 공기 제거 공정 구간보다 서서히 하락하며, 상기 챔버(150) 내부의 챔버 압력은 상기 급기되는 과포화 증기에 의해 가압되면서 증가한다. 상기 매니폴드(125)의 급기 압력과 상기 챔버(150) 내부의 챔버 압력은 일정 시간 후 매칭되며, 이 경우 상기 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측될 수 있다.
한편 상기 제어모듈(200)은 상기 배기관(140)의 배기밸브(145)를 닫고 상기 급기관(130)의 급기밸브(135)를 연 상태에서 상기 가압 공정을 수행하는 중에 상기 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우, 도면2d와 같이 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압되어 상기 매니폴드(125)에 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 상기 챔버(150)로 급기하여 상기 챔버(150) 내에 상기 공정 압력 상태를 유지하는 평형 공정을 수행한다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 평형 공정 구간은 상기 챔버(150)의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 상태에서 가압 공정을 유지하는 것보다 상기 과포화 증기의 열에너지를 일정 비율 이상 절감하는 것을 특징한다. 도면2f를 참조하면, 도면1e와 같이 가압 공정을 지속하는 경우와 대비하여 도면2f의 노란색 삼각형 영역에 해당하는 만큼의 열에너지를 절감하는 것을 특징한다. 예를들어, 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압되는 공급 압력이 3.9기압이고 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압되는 공정 압력이 3.2기압이고, 챔버(150)에서 배기되는 배기 압력이 3.6기압인 경우, 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압된 3.9기압의 공급 압력을 챔버(150)로 계속 급기하는 경우보다 약 10% 내외의 열에너지를 절감할 수 있다.
도면3a와 도면3b는 본 발명의 실시 방법에 따른 제1 공급용 감압밸브(110)와 제2 공급용 감압밸브(115) 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
보다 상세하게 본 도면3a와 도면3b는 스위칭밸브(120)를 이용하여 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 매니폴더로 공급하거나 공급 차단하는 제1 공급용 감압밸브(110)의 구성의 일 예와, 스위칭밸브(120)를 이용하여 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 매니폴더로 공급하거나 공급 차단하는 제2 공급용 감압밸브(115) 구성의 일 예를 도시한 것으로, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면3a와 도면3b를 참조 및/또는 변형하여 상기 감압밸브 구성에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 세분화되거나, 또는 합쳐진 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면3a와 도면3b에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.
도면3a를 참조하면, 제1 공급용 감압밸브(110)는, 지정된 공급 압력에 대응하는 압력을 인가하는 파일럿부(300)와, 과포화 증기의 흐름을 제어하는 스풀부(305)와, 상기 스풀부(305)로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력이 제공되면 격막을 통해 상기 스풀부(305)로 유입된 과포화 증기의 흐름을 차단하는 다이아프램부(310)를 포함한다.
한편 상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 선택적으로 스위칭 공급하기 위한 스위칭밸브(120)와 연결된다. 본 도면3a의 스위칭밸브(120) 실시예를 참조하면, 상기 스위칭밸브(120)는 상기 제어모듈(200)을 통해 전자적으로 제어 가능한 2개의 전자밸브(315)를 포함하며, 2개의 전자밸브(315) 중 일 측의 전자밸브(315)는 제1 공급용 감압밸브(110)로 입력되는 이송 압력의 과포화 증기가 전달되고, 다른 일 측의 전자밸브(315)는 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압된 공급 압력의 과포화 증기가 전달되며, 상기 2개의 전자밸브(315) 중 일 측의 전자밸브(315)가 'On'되면 다른 일 측의 전자밸브(315)는 자동으로 'Off'되되도록 제어된다. 즉, 상기 스위칭밸브(120)는 상기 2개의 전자밸브(315)를 통해 상기 이송 압력과 공급 압력 중 어느 한 압력의 과포화 증기만 제1 공급용 감압밸브(110) 측으로 선택적으로 스위칭할 수 있다. 한편 상기 스위칭밸브(120)를 통해 스위칭된 과포화 증기는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)의 파일럿부(300)와 다이아프램부(310) 중 어느 하나 또는 각각에 전달될 수 있다. 예를들어, 상기 도면3a의 실시예의 경우, 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 이송 압력의 과포화 증기를 상기 제1 공급용 감압밸브(110) 측으로 선택적으로 스위칭하면 상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 닫히게 되며, 반대로 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 공급 압력(또는 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 공정 압력)의 과포화 증기를 상기 제1 공급용 감압밸브(110) 측으로 선택적으로 스위칭하면 상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 열리면서 상기 이송 압력의 과포화 증기를 상기 공급 압력으로 감압하게 된다.
만약 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하도록 제어하는 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 매니폴더 측의 과포화 증기에 대응하는 압력을 상기 다이아프램부(310)로 제공하도록 제어할 수 있다. 이 경우 상기 상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급한다.
한편 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급 차단하도록 제어하는 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 스풀부(305)로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력을 상기 다이아프램부(310)로 제공하도록 제어할 수 있다. 이 경우 상기 제1 공급용 감압밸브(110)는 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하는 것이 차단된다.
도면3b를 참조하면, 제2 공급용 감압밸브(115)는, 지정된 공정 압력에 대응하는 압력을 인가하는 파일럿부(300)와, 과포화 증기의 흐름을 제어하는 스풀부(305)와, 상기 스풀부(305)로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력이 제공되면 격막을 통해 상기 스풀부(305)로 유입된 과포화 증기의 흐름을 차단하는 다이아프램부(310)를 포함한다.
한편 상기 제2 공급용 감압밸브(115)는 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 선택적으로 스위칭 공급하기 위한 스위칭밸브(120)와 연결된다. 본 도면3a의 스위칭밸브(120) 실시예를 참조하면, 상기 스위칭밸브(120)는 상기 제어모듈(200)을 통해 전자적으로 제어 가능한 2개의 전자밸브(315)를 포함하며, 2개의 전자밸브(315) 중 일 측의 전자밸브(315)는 제2 공급용 감압밸브(115)로 입력되는 이송 압력의 과포화 증기가 전달되고, 다른 일 측의 전자밸브(315)는 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 감압된 공정 압력의 과포화 증기가 전달되며, 상기 2개의 전자밸브(315) 중 일 측의 전자밸브(315)가 'On'되면 다른 일 측의 전자밸브(315)는 자동으로 'Off'되되도록 제어된다. 즉, 상기 스위칭밸브(120)는 상기 2개의 전자밸브(315)를 통해 상기 이송 압력과 공정 압력 중 어느 한 압력의 과포화 증기만 제2 공급용 감압밸브(115) 측으로 선택적으로 스위칭할 수 있다. 한편 상기 스위칭밸브(120)를 통해 스위칭된 과포화 증기는 상기 제2 공급용 감압밸브(115)의 파일럿부(300)와 다이아프램부(310) 중 어느 하나 또는 각각에 전달될 수 있다. 예를들어, 상기 도면3a의 실시예의 경우, 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 이송 압력의 과포화 증기를 상기 제2 공급용 감압밸브(115) 측으로 선택적으로 스위칭하면 상기 제2 공급용 감압밸브(115)는 닫히게 되며, 반대로 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 공정 압력(또는 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 감압된 공급 압력)의 과포화 증기를 상기 제2 공급용 감압밸브(115) 측으로 선택적으로 스위칭하면 상기 제2 공급용 감압밸브(115)는 열리면서 상기 이송 압력의 과포화 증기를 상기 공정 압력으로 감압하게 된다.
만약 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급하도록 제어하는 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 매니폴더 측의 과포화 증기에 대응하는 압력을 상기 다이아프램부(310)로 제공하도록 제어할 수 있다.
한편 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)에 공급 차단하도록 제어하는 경우, 상기 공급 제어부(205)는 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 스풀부(305)로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력을 상기 다이아프램부(310)로 제공하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 공급 제어부(205)는 상기 제1 공급용 감압밸브(110)에 연결된 스위칭밸브(120)와 상기 제2 공급용 감압밸브(115)에 연결된 스위칭밸브(120)를 통해 제1 공급용 감압밸브(110)와 제1 공급용 감압밸브(110) 중 어느 한 감압밸브를 통해 감압된 과포화증기를 상기 매니폴드(125)로 공급하도록 제어한다. 예를들어, 상기 공급 제어부(205)는 상기 도면2a, 도면2b, 도면2c 및 도면2e의 경우 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 제1 공급용 감압밸브(110)를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)로 공급하도록 제어하며, 상기 도면2d의 경우 상기 스위칭밸브(120)를 통해 상기 제2 공급용 감압밸브(115)를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드(125)로 공급하도록 제어할 수 있다.
100 : 보일러 105 : 이송용 감압밸브
110 : 제1 공급용 감압밸브 115 : 제2 절감용 감압밸브
120 : 스위칭밸브 125 : 매니폴드
130 : 급기관 135 : 급기밸브
140 : 배기관 145 : 배기밸브
150 : 챔버 155 : 챔버 상부
160 : 챔버 하부 200 : 제어모듈
205 : 공급 제어부 210 : 급기 제어부
215 : 배기 제어부 300 : 파일럿부
305 : 스풀부 310 : 다이아프램부

Claims (18)

  1. 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템에 있어서,
    보일러로부터 제공된 과포화 증기를 지정된 이송 압력으로 감압하는 이송용 감압밸브;
    상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 이송 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공급 압력으로 감압하여 매니폴드에 공급하는 제1 공급용 감압밸브; 및
    상기 제1 공급용 감압밸브와 병렬식으로 상기 매니폴드에 연결되고, 상기 이송용 감압밸브를 통해 감압되어 이송된 과포화 증기를 상기 공급 압력보다 일정 비율 미만의 지정된 공정 압력으로 감압하며, 상기 제1 공급용 감압밸브에 의해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 지정된 급기관을 연결한 N(N≥1)개의 챔버에 급기하여 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 시점에 상기 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하는 제2 공급용 감압밸브;를 포함하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 N개의 챔버에 지정된 압력의 과포화 증기를 급기하거나 배기하도록 제어하는 제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 매니폴드에 병렬식으로 연결된 제1 공급용 감압밸브와 제2 공급용 감압밸브를 통해 제각기 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 스위칭 공급하는 스위칭밸브를 더 포함하며,
    상기 제어모듈은, 상기 스위칭밸브를 통해 상기 N개의 챔버에 급기되는 과포화 증기의 압력을 선택적으로 전환시켜 상기 N개의 챔버에 급기되는 과포화 증기의 열에너지를 절감하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제어모듈은,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버로 급기하지 않거나, 또는 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버로 급기하였으나 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인 또는 예측되지 않거나, 또는 상기 N개의 챔버로 급기한 과포화 증기를 배기한 경우 상기 스위칭밸브를 제어하여 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하되 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하지 않도록 제어하며,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 N개의 챔버로 급기하여 상기 N개의 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우 상기 스위칭밸브를 제어하여 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하되 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하지 않도록 제어하는 공급 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 공급용 감압밸브는,
    지정된 공급 압력에 대응하는 압력을 인가하는 파일럿부;
    과포화 증기의 흐름을 제어하는 스풀부; 및
    상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력이 제공되면 격막을 통해 상기 스풀부로 유입된 과포화 증기의 흐름을 차단하는 다이아프램부;를 포함하며,
    상기 공급 제어부는,
    상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 매니폴더 측의 과포화 증기에 대응하는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하고,
    상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공급 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급 차단하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 공급용 감압밸브는,
    지정된 공정 압력에 대응하는 압력을 인가하는 파일럿부;
    과포화 증기의 흐름을 제어하는 스풀부; 및
    상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력이 제공되면 격막을 통해 상기 스풀부로 유입된 과포화 증기의 흐름을 차단하는 다이아프램부;를 포함하며,
    상기 공급 제어부는,
    상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 매니폴더 측의 과포화 증기에 대응하는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하고,
    상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 지정된 공정 압력으로 감압된 과포화 증기를 상기 매니폴드에 공급 차단하도록 제어하는 경우 상기 스위칭밸브를 통해 상기 스풀부로 유입되는 과포화 증기의 이송 압력과 매칭되는 압력을 상기 다이아프램부로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 제어모듈은,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 챔버 내의 내부 공기 제거 공정을 수행하거나, 또는 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행하거나 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행하는 경우 상기 급기관에 연결된 급기밸브를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어하며,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하지 않거나, 또는 상기 N개의 챔버로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우 상기 급기관에 연결된 급기밸브를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어하는 급기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 제어모듈은,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하지 않거나, 또는 상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 챔버 내의 내부 공기 제거 공정을 수행하거나, 또는 상기 N개의 챔버로 급기하여 사용한 과포화 증기를 배기하는 경우 상기 챔버 측의 배기관에 구비된 배기밸브를 열거나 연 상태를 유지하도록 제어하며,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 가압하는 가압 공정을 수행하거나 상기 공정 압력을 유지하는 평형 공정을 수행하는 경우 상기 챔버 측의 배기관에 구비된 배기밸브를 닫거나 닫은 상태를 유지하도록 제어하는 배기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 급기관은,
    각 챔버 별 2개 이상의 급기관을 포함하여 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 급기관은,
    챔버 측에서 가해지는 물리적 충격량을 흡수하기 위해 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 연질(또는 반연질)의 재질이나 휘어지는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 급기관은,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 챔버에 급기하거나 급기를 차단하는 급기밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 챔버는,
    챔버로 급기되어 현재 공정에서 사용한 과포화 증기를 배기하기 위한 배기관을 연결하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 배기관은,
    챔버로 급기된 과포화 증기를 배기하거나 배기를 차단하는 배기밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 배기관은,
    챔버 측에서 가해지는 물리적 충격량을 흡수하기 위해 상기 과포화 증기의 압력과 온도를 견디는 연질(또는 반연질)의 재질이나 휘어지는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 챔버는,
    상기 매니폴드의 과포화 증기를 챔버에 급기하기 위한 급기관과 상기 챔버로 급기된 과포화 증기를 배기하기 위한 배기관이 연결된 챔버 상부; 및
    상기 과포화 증기를 이용한 공정을 적용할 대상물을 적치하며 상기 대상물을 적치한 상태로 상기 챔버 상부에 밀착되는 챔버 하부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 공정은,
    상기 챔버 측의 배기관에 구비된 배기밸브와 상기 급기관의 급기밸브를 모두 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 챔버 내의 내부 공기를 제거하는 내부 공기 제거 공정 구간과,
    상기 배기관의 배기밸브를 닫고 상기 급기관의 급기밸브를 연 상태로 상기 제1 공급용 감압밸브를 통해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 지정된 공급 압력의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 가압하는 가압 공정 구간과,
    상기 배기관의 배기밸브를 닫고 상기 급기관의 급기밸브를 연 상태에서 상기 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 것으로 확인되거나 예측된 경우 상기 제2 공급용 감압밸브를 통해 감압되어 상기 매니폴드에 공급된 지정된 공정 압력의 과포화 증기를 상기 챔버로 급기하여 상기 챔버 내에 상기 공정 압력 상태를 유지하는 평형 공정 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 평형 공정 구간은,
    상기 챔버의 챔버 압력이 지정된 공정 압력에 도달한 상태에서 가압 공정을 유지하는 것보다 상기 과포화 증기의 열에너지를 일정 비율 이상 절감하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
  18. 제 1항에 있어서,
    간편 밥 살균 공정의 경우,
    상기 이송 압력은, 6.5기압(±10%)의 과포화 증기를 포함하며,
    상기 공급 압력은, 3.9기압(±10%)의 과포화 증기를 포함하고,
    상기 공정 압력은, 3.2기압(±10%)의 과포화 증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압밸브 차등 압력 제어를 이용한 열에너지 절감 시스템.
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