KR20220102779A - 멀티 압력 시험 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 압력 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어컴프레셔의 압축공기를 이용하여 시험대상용기의 압력 시험에 필요한 압력을 생성하되, 유입된 압축공기를 각각 설정된 압력으로 감압하여 출력할 수 있는 복수개의 압력조절 레귤레이터와 단계선택 개폐밸브를 구비하여 시험하고자 하는 압력 범위에 맞는 단계를 선택하고, 각 단계별로 출력압력을 정밀하게 세팅하여 하나의 장치로 다양한 압력 시험을 할 수 있는 멀티 압력 시험 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 멀티 압력 시험 장치는 압축공기를 생성하는 에어컴프레셔와; 상기 에어컴프레셔에 연결되는 에어 유입포트와; 상기 에어 유입포트로 유입된 압축공기를 설정된 압력으로 감압하여 출력할 수 있는 압력조절 레귤레이터와; 상기 압력조절 레귤레이터에서 출력되는 압축공기를 시험대상용기로 공급하도록 상기 시험대상용기에 연결되는 에어 배출포트와; 상기 압력조절 레귤레이터의 출력단과 상기 에어 배출포트 사이에 형성되는 압력을 측정할 수 있는 압력센서를; 포함하되, 상기 압력조절 레귤레이터는 복수개로 구비되어 각각의 출력압력을 독립적으로 설정하는 것이 가능하고, 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터의 출력단 각각에 연결되는 단계선택 개폐밸브와; 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터 중 어느 하나의 압력조절 레귤레이터를 상기 에어 배출포트에 연결할 수 있도록 상기 단계선택 개폐밸브의 개폐를 제어하는 제어부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 압력 시험 장치{Multi pressure test device}

본 발명은 멀티 압력 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어컴프레셔의 압축공기를 이용하여 시험대상용기의 압력 시험에 필요한 압력을 생성하되, 유입된 압축공기를 각각 설정된 압력으로 감압하여 출력할 수 있는 복수개의 압력조절 레귤레이터와 단계선택 개폐밸브를 구비하여 시험하고자 하는 압력 범위에 맞는 단계를 선택하고, 각 단계별로 출력압력을 정밀하게 세팅하여 하나의 장치로 다양한 압력 시험을 할 수 있는 멀티 압력 시험 장치에 관한 것이다.

용접구조물, 배관장치, 에어컨, 난방장치 등의 압력용기는 통상 일정 이상의 압력을 버틸 수 있어야 함은 물론 내부로 흐르는 유체가 외부로 누설되는 경우 많은 문제점을 야기하게 되므로 필수적으로 압력 시험 장치를 이용한 압력 및 누설시험이 요구된다.

종래기술에 따른 압력 시험 장치는 수동펌프 및 아날로그 압력 게이지를 이용하여 시험하고자 하는 압력을 맞추는 방법으로 시험대상용기의 압력 시험을 수행하였다.

하지만, 수동펌프 및 아날로그 압력 게이지의 경우 원하는 압력을 정밀하게 맞추기 힘들고, 힘도 많이 소요되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결해보고자 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0081702호(2002.10.22. 공개)에는 에어 공급원으로 작동되는 펌프 및 압력조정부를 구비한 "공기압을 이용한 튜브 압력테스트 장치"가 제안된 바 있다.

상기의 장치는 특정된 튜브에 대한 압력을 시험하기 위한 장치로서 하나의 장치로 요구되는 압력범위가 다른 다양한 시험대상용기를 시험할 수 없는 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 압력 시험에 필요한 압축공기를 자동으로 공급할 수 있으면서도 하나의 장치로 출력압력을 달리하며 다양한 압력 시험을 할 수 있는 멀티 압력 시험 장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 멀티 압력 시험 장치는 압축공기를 생성하는 에어컴프레셔와; 상기 에어컴프레셔에 연결되는 에어 유입포트와; 상기 에어 유입포트로 유입된 압축공기를 설정된 압력으로 감압하여 출력할 수 있는 압력조절 레귤레이터와; 상기 압력조절 레귤레이터에서 출력되는 압축공기를 시험대상용기로 공급하도록 상기 시험대상용기에 연결되는 에어 배출포트와; 상기 압력조절 레귤레이터의 출력단과 상기 에어 배출포트 사이에 형성되는 압력을 측정할 수 있는 압력센서를; 포함하되, 상기 압력조절 레귤레이터는 복수개로 구비되어 각각의 출력압력을 독립적으로 설정하는 것이 가능하고, 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터의 출력단 각각에 연결되는 단계선택 개폐밸브와; 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터 중 어느 하나의 압력조절 레귤레이터를 상기 에어 배출포트에 연결할 수 있도록 상기 단계선택 개폐밸브의 개폐를 제어하는 제어부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 멀티 압력 시험 장치는 상기 압력센서에서 측정된 압력을 포함하는 압력정보를 실시간으로 표시할 수 있는 압력표시부를; 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 압력센서에 측정된 압력이 설정된 시간 동안 설정된 압력차 범위를 유지하는 경우 정상이라고 판단하고, 상기 설정된 압력차 범위를 넘어서 감소되는 경우 누설로 판단하여 상기 압력표시부가 판단결과를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터는 출력압력이 증가하는 방향으로 단계별로 설정 가능한 출력압력 범위가 상호 다르게 구비되고, 상기 제어부는 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터에 각각 매칭된 단계 중 어느 단계에 대한 시험에서 정상이라고 판단된 경우 자동으로 다음 단계의 시험이 가능하도록 상기 단계선택 개폐밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 멀티 압력 시험 장치는 에어컴프레셔의 압축공기를 이용하여 시험대상용기의 압력 시험에 필요한 압력을 생성할 수 있는 장점이 있고, 유입된 압축공기를 각각 설정된 압력으로 감압하여 출력할 수 있는 복수개의 압력조절 레귤레이터와 단계선택 개폐밸브를 구비하여 시험하고자 하는 압력 범위에 맞는 단계를 선택하고, 각 단계별로 출력압력을 정밀하게 세팅하여 하나의 장치로 다양한 압력 시험을 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 압력 시험 장치의 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 압력 시험 장치의 에어 흐름에 따른 구성을 도시한 개념도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 표시부 및 조작버튼을 도시한 개념도

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 압력 시험 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 압력 시험 장치의 에어 흐름에 따른 구성을 도시한 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 표시부 및 조작버튼을 도시한 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 압력 시험 장치는 케이스(1)와, 에어컴프레셔(10)와, 압력조절 레귤레이터(20)와, 단계선택 개폐밸브(30)와, 압력센서(40)와, 압력 표시부(50)와, 제어부(60)를 포함한다.

상기 케이스(1)는 본 발명에 따른 장치의 외형을 형성하고, 다른 구성들이 연결 또는 내장되는 구성으로 에어 유입포트(P1)와, 에어 배출포트(P2)와, 에어 드레인포트(P3)와, 에어건 연결포트(P4)가 형성된다.

상기 에어 유입포트(P1)에는 에어컴프레셔(10)가 연결되어 압축공기가 유입되고, 상기 에어 배출포트(P2)에는 시험대상용기(O)가 연결되어 상기 시험대상용기(O)로 압력 시험에 필요한 압력으로 조정된 에어가 배출된다.

한편, 상기 에어 드레인포트(P3)는 외부로 개방되고, 상기 에어건 연결포트(P4)에는 에어건(G)이 연결된다.

압력 시험은 통상 시험대상용기(O)에 비압축성 유체인 물을 채워서 시험을 하게 되는데, 상기 에어건(G)은 이러한 시험대상용기(O)의 측정부를 세척하거나 시험 종료 후 내부에 잔류되어 있는 물을 건조시키는 용도로 이용될 수 있다.

또한, 상기 에어 유입포트(P1)에서 이어지는 에어라인에는 에어 유입밸브(V1)가 구비되고, 상기 에어 배출포트(P2) 전의 에어라인에는 에어 배출밸브(V2)가 구비되며, 상기 에어 드레인포트(P3) 전의 에어라인에는 에어 드레인밸브(V3)가 구비된다.

상기 에어 유입밸브(V1), 에어 배출배브(V2) 및 에어 드레인밸브(V3)는 사용자의 조작버튼(B) 조작에 의해 개폐되는데, 이의 사용방법 및 작동순서에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 에어컴프레셔(10)는 전원을 공급받아 작동되며 자동으로 압축공기를 생성하는 구성으로 상기 에어 유입포트(P1)에 연결되어 압력 시험에 필요한 압축공기를 제공하게 된다.

상기 에어컴프레셔(10)에 의해 생성되어 본 발명에 따른 장치의 내부로 공급되는 압축공기는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 에어 유입포트(P1)를 지나자 마자 먼저 에어필터(11)를 통과시켜 여과시켜 사용하는 것이 바람직하다.

상기 압력조절 레귤레이터(20)는 상기 에어컴프레셔(10)를 통해 상기 에어 유입포트(P1)로 유입된 압축공기를 설정된 압력으로 감압하여 출력할 수 있는 구성이다.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 압력조절 레귤레이터(20)는 복수개(21, 22, 23, 24)로 구비되어 각각의 출력압력을 독립적으로 설정하는 것이 가능하게 구성되는데, 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터(21, 22, 23, 24)는 출력압력이 증가하는 방향으로 단계별로 설정 가능한 출력압력 범위가 상호 다르게 구비된다.

보다 구체적으로 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터(21, 22, 23, 24)는 상호 용량이 다른 레귤레이터로 구성되어 도 3에 도시된 바와 같이 제1 압력조절 레귤레이터(21)는 0.5~2Kg/Cm², 제2 압력조절 레귤레이터(22)는 2~4Kg/Cm², 제3 압력조절 레귤레이터(23)는 4~6Kg/Cm², 제4 압력조절 레귤레이터(22)는 6~9Kg/Cm²의 압력 범위내에서 각자의 출력압력을 조절할 수 있도록 구성되고, 사용자의 다이얼 조작을 통해 미세하게 설정압력을 설정할 수 있도록 구성된다.

상기 단계선택 개폐밸브(30)는 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터(21, 22, 23, 24)의 출력단 각각에 연결되고, 사용자의 조작버튼(B)의 의한 수동 조작 또는 제어부(60)의 자동 제어에 의해 개폐되는 구성이다.

보다 구체적으로 상기 단계선택 개폐밸브(30)는 수동 조작의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 시험대상용기(O)의 압력 시험에 필요한 압력 범위를 사용자가 MODE 1 ~ 4의 조작버튼(B)을 통해 선택함에 따라 복수개의 단계선택 개폐밸브(31, 32, 33, 34) 중 어느 하나의 단계선택 개폐밸브(31 or 32 or 33 or 34)가 개폐되게 된다.

상기 압력센서(40)는 상기 압력조절 레귤레이터(20)의 출력단과 상기 에어 배출포트(P2) 사이에 형성되는 압력을 측정할 수 있는 구성이다.

상기 압력센서(40)는 상기 에어 배출밸브(V2)가 폐쇄된 상태의 경우 상기 압력조절 레귤레이터(20)를 통과한 압축공기의 설정압력을 측정할 수 있고, 상기 에어 배출밸브(V2)가 개방된 상태의 경우 시험대상용기(O)로 배출되는 배출압력을 측정할 수 있게 된다.

상기 압력표시부(50)는 상기 압력센서(40)에서 측정된 압력을 포함하는 압력정보를 실시간으로 표시할 수 있는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 압력표시부(50)는 유입압력 표시부(51)와, 설정압력 표시부(52)와, 배출압력 표시부(53)를 포함하여 구성된다.

상기 유입압력 표시부(51)는 상기 에어컴프레셔(10)를 통해 내부로 유입되는 압축공기의 압력을 측정하여 표시하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 상기 에어컴프레셔(10)와 상기 압력조절 레귤레이터(20) 사이의 에어라인에 장착되는 아날로그 압력 게이지로 구성된다.

상기 설정압력 표시부(52)는 상기 압력조절 레귤레이터(20)를 통과한 압축공기의 압력을 표시하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 상기 압력센서(40)에서 측정된 압력을 표시할 수 있는 디지털 압력 게이지로 구성된다.

사용자는 디지털 숫자로 표시되는 압력값을 확인하며 상기 압력조절 레귤레이터(20)를 미세하게 조절하여 설정압력을 설정함으로써 아날로그 압력 게이지보다 정교한 설정압력의 세팅이 가능하게 된다.

상기 배출압력 표시부(53)는 시험대상용기(O)로 배출되는 압력을 표시하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 상기 에어 배출밸브(V2)와 에어 배출포트(P2) 사이의 에어라인에 장착되는 아날로그 압력 게이지로 구성된다.

전술한 바와 같이 상기 압력센서(40)는 상기 에어 배출밸브(V2)가 폐쇄된 상태의 경우 상기 압력조절 레귤레이터(20)를 통과한 압축공기의 설정압력을 측정할 수 있고, 상기 에어 배출밸브(V2)가 개방된 상태의 경우 시험대상용기(O)로 배출되는 배출압력을 측정할 수 있어 상기 설정압력 표시부(52)가 실질적으로 상기 배출압력 표시부(53)의 역할을 아울러 수행할 수도 있다.

하지만, 본 발명의 일실시예에서 상기와 같이 별도의 아날로그 방식의 배출압력 표시부(53)를 구비하는 것은 시험대상용기(O)에서 압력 누설이 발생되는 경우 사용자가 압력의 변화를 바늘의 움직임으로 즉각 확인할 수 있어 본 장치를 교육적 목적으로 사용할 수 있도록 하기 위함이다.

이하에서는 우선 수동 조작 방식으로 본 장치를 사용하는 방법을 살펴보기로 한다.

상기 에어 유입포트(P1)에 상기 에어컴프레셔(10)가 연결되고, 상기 에어 배출포트(P2)에 시험대상용기(O)가 연결된 상태에서 먼저 도 3에 도시된 조작버튼(B)으로서 메인전원 스위치를 누르게 되고, 이 경우 상기 에어 유입밸브(V1)가 개방되며 상기 에어컴프레셔(10)의 압축공기가 장치의 내부로 유입되고, 상기 유입압력 표시부(51)의 압력 게이지는 상기 에어컴프레셔(10)로부터 유입되는 압축공기의 압력을 표시하게 된다.

다음으로 사용자는 시험하고자 하는 압력값에 따라 도 3에 도시된 조작버튼(B)으로서 MODE 스위치를 누르게 되고, 이 경우 선택된 MODE에 대응되는 단계선택 개폐밸브(31 or 32 or 33 or 34)가 개방되게 되며, 상기 설정압력 표시부(52)는 상기 단계선택 개폐밸브를 통과한 압축공기의 압력을 표시하게 된다.

사용자는 상기 설정압력 표시부(52)에 디지털 숫자로 표시된 설정압력을 확인하여 선택된 MODE에 대응되는 압력조절 레귤레이터(21 or 22 or 23 or 24)를 미세하게 조절하여 원하는 설정압력을 세팅하게 된다.

다음으로 사용자는 도 3에 도시된 조작버튼(B)으로서 시작 스위치를 누르게 되고, 이 경우 상기 에어 배출밸브(V2)가 개방되며 설정압력으로 세팅된 압축공기가 시험대상용기(O)로 공급되게 되며, 상기 배출압력 표시부(53)의 압력 게이지는 상기 시험대상용기(O)로 배출되는 압축공기의 압력을 표시하게 된다.

이 상태에서 상기 설정압력 표시부(52) 또는 상기 배출압력 표시부(53)에서 표시되는 압력이 초기 설정압력보다 일정 이하로 감소되는 것이 확인되면 시험대상용기(O)에 누설이 발생했다고 판단할 수 있는 것이다.

압력 시험이 끝나면 사용자는 도 3에 도시된 조작버튼(B)으로서 정지 스위치를 누르게 되고, 이 경우 상기 드레인밸브(V3)가 개방되며 내부의 압축공기가 외부로 배출되게 된다.

경우에 따라서 사용자는 도 3에 도시된 조작버튼(B)으로서 에어건 스위치를 누름으로써 필요에 따라 에어건(G)을 사용할 수 있다.

이상에서는 수동 조작 방식으로 본 장치를 사용하는 방법을 살펴보았고, 이하에서는 자동 조작 방식으로 본 장치가 작동되는 방법을 살펴보기로 한다.

본 장치의 자동 조작을 위해 상기 제어부(60)가 요구된다.

상기 제어부(60)는 상기 에어 유입밸브(V1), 에어 배출밸브(V2) 및 드레인밸브(V3)의 개폐를 제어하고, 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터(21, 22, 23, 24) 중 어느 하나의 압력조절 레귤레이터(21 or 22 or 23 or 24)를 상기 에어 배출포트(P2)에 연결할 수 있도록 상기 단계선택 개폐밸브(30)의 개폐를 제어하는 구성이다.

또한, 상기 제어부(60)는 상기 압력센서(40)에 측정된 압력이 설정된 시간 동안 설정된 압력차 범위를 유지하는 경우 정상이라고 판단하고, 상기 설정된 압력차 범위를 넘어서 감소되는 경우 누설로 판단하여 상기 압력표시부(50)가 판단결과를 표시하도록 제어하도록 구성된다.

또한, 상기 제어부(60)는 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터(21, 22, 23, 24)에 각각 매칭된 단계 중 어느 단계에 대한 시험에서 정상이라고 판단된 경우 자동으로 다음 단계의 시험이 가능하도록 상기 단계선택 개폐밸브(30)의 개폐를 제어하도록 구성된다.

앞에서 설명되고 도면에서 도시된 멀티 압력 시험 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

1 케이스
P1 에어 유입포트 V1 에어 유입밸브
P2 에어 배출포트 V2 에어 배출밸브 O 시험대상용기
P3 에어 드레인포트 V3 드레인밸브
P4 에어건 연결포트 G 에어건
10 에어컴프레셔
11 에어필터
20 압력조절 레귤레이터
30 단계선택 개폐밸브
40 압력센서
50 압력 표시부
51 유입압력 표시부
52 설정압력 표시부
53 배출압력 표시부
60 제어부

Claims (3)

1. 압축공기를 생성하는 에어컴프레셔와; 상기 에어컴프레셔에 연결되는 에어 유입포트와; 상기 에어 유입포트로 유입된 압축공기를 설정된 압력으로 감압하여 출력할 수 있는 압력조절 레귤레이터와; 상기 압력조절 레귤레이터에서 출력되는 압축공기를 시험대상용기로 공급하도록 상기 시험대상용기에 연결되는 에어 배출포트와; 상기 압력조절 레귤레이터의 출력단과 상기 에어 배출포트 사이에 형성되는 압력을 측정할 수 있는 압력센서를; 포함하되,
   상기 압력조절 레귤레이터는 복수개로 구비되어 각각의 출력압력을 독립적으로 설정하는 것이 가능하고,
   상기 복수개의 압력조절 레귤레이터의 출력단 각각에 연결되는 단계선택 개폐밸브와;
   상기 복수개의 압력조절 레귤레이터 중 어느 하나의 압력조절 레귤레이터를 상기 에어 배출포트에 연결할 수 있도록 상기 단계선택 개폐밸브의 개폐를 제어하는 제어부를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 압력 시험 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 압력센서에서 측정된 압력을 포함하는 압력정보를 실시간으로 표시할 수 있는 압력표시부를; 더 포함하되,
   상기 제어부는 상기 압력센서에 측정된 압력이 설정된 시간 동안 설정된 압력차 범위를 유지하는 경우 정상이라고 판단하고, 상기 설정된 압력차 범위를 넘어서 감소되는 경우 누설로 판단하여 상기 압력표시부가 판단결과를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 압력 시험 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수개의 압력조절 레귤레이터는 출력압력이 증가하는 방향으로 단계별로 설정 가능한 출력압력 범위가 상호 다르게 구비되고,
   상기 제어부는 상기 복수개의 압력조절 레귤레이터에 각각 매칭된 단계 중 어느 단계에 대한 시험에서 정상이라고 판단된 경우 자동으로 다음 단계의 시험이 가능하도록 상기 단계선택 개폐밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 압력 시험 장치.

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