KR20230009961A - 병렬로 유체 연결된 2개의 탈기장치를 작동하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 회로를 탈기하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 유체 회로는 제 1 진공 탈기장치 (10) 를 갖고, 상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 는 제 1 입구 밸브 (12), 제 1 탈기 챔버 (14), 제 1 출구 밸브 및 제 1 펌프 (16) 를 가지며, 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 상기 제 1 펌프 (16) 가 연속적으로 작동되고, 상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 는 2개의 사이클 단계들로 작동되고, 제 1 사이클 단계에서, 상기 제 1 입구 밸브 (12) 가 제 1 시간 기간 (110) 동안 개방되고, 제 2 사이클 단계에서, 상기 제 1 입구 밸브 (12) 는 제 2 시간 기간 (120) 동안 폐쇄되고, 상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 사이클의 지속시간은 상기 제 1 시간 기간 (110) 과 상기 제 2 시간 기간 (120) 의 합으로부터 형성되고, 상기 유체 회로는 제 2 진공 탈기장치 (20) 를 갖고, 상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 는 제 2 입구 밸브 (22), 제 2 탈기 챔버 (24), 제 2 출구 밸브 및 제 2 펌프 (26) 를 가지며, 상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 는 2개의 사이클 단계들로 작동되고, 제 1 사이클 단계에서, 상기 제 2 입구 밸브 (22) 가 제 3 시간 기간 (130) 동안 개방되고, 제 2 사이클 단계에서, 상기 제 2 입구 밸브 (22) 는 제 4 시간 기간 (140) 동안 폐쇄되고, 상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 의 사이클의 지속시간은 상기 제 3 시간 기간 (130) 과 상기 제 4 시간 기간 (140) 의 합으로부터 형성되고, 적어도 개별적인 사이클들에서, 상기 제 1 시간 기간 (110) 은 수정된 제 1 시간 기간 (112) 에 의해 또는 제 3 시간 기간 (130) 은 수정된 제 3 시간 기간에 의해 대체된다.

Description

병렬로 유체 연결된 2개의 탈기장치를 작동하기 위한 방법

본 발명은 병렬로 연결된 2개의 진공 탈기장치를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.

리던던시가 매우 중요한 적용 분야에서, 병렬로 연결된 2개의 진공 탈기장치의 사용이 중요할 수 있다. 이것의 예는 예를 들어, 군용 잠수함에 탑재된 연료 셀에서 냉각수의 탈기이다. 이러한 시스템들의 독립성 및 따라서 총 정지 시간 (outage time) 을 더 감소시키기 위해, 병렬로 연결된 2개의 진공 탈기장치들 (vacuum degasifiers) 의 방출물들이, 예를 들어, 사용되는 상이한 펌프들에 대해 약간 변화하는 것이 생산적일 수 있다. 이러한 이면에 깔린 생각은 하나의 타입의 펌프의 정지로 이어지는 문제가 가능하게 다른 타입의 펌프에는 영향을 미치지 않는다는 것이고, 이는 용량의 50% 가 여전히 사용 가능하다는 것을 의미한다.

그러나, 2개의 진공 탈기장치가 병렬로 운행하게 허용된다면, 2개의 상이한 극값이 존재한다. 이들 모두가 사이클에서 병렬로 동시에 운행하면, 유체 회로, 예를 들어 냉각 회로 상의 효과는 최대이고, 최소 압력 및 최대 압력이 함께 추가된다. 2개의 진공 탈기장치가 사이클의 지속시간의 절반만큼 엇갈리게 (stagger) 되면, 그 효과는 최소화되며; 전체적으로 시스템 내의 최대 압력 및 최소 압력이 최소화된다.

그러나 2개의 진공 탈기장치는 항상 완전히 동기식으로 실행되지 않는다. 동일하더라도, 상이한 성분들이 사용될 때 자연적으로 훨씬 더 큰 효과를 갖는 차이가 발생할 수 있다. 상이한 노화 또는 디포짓은 또한 사이클 시간이 가능하게는 또한 단지 약간만 변하는 것을 초래할 수 있다. 결과적으로, 주어진 시점에서 제시간에 진공 탈기장치들 모두가 동기식으로 운행되고, 따라서 시스템은 예를 들어, 상응하게 큰 압력 보상 용기 (pressure compensation vessel) 를 통해 최대 압력 로드들을 위해 설계되어야 하는 경우가 항상 있을 수 있다.

그러나, 특히 잠수함에 사용될 때, 공간 및 중량이 중요하며, 이는 공간 및 중량을 절감하기 위해 이러한 종류의 변동이 최소화되는 것이 바람직하다는 것을 의미한다. 또한, 변동의 감소는 또한 압력 펄스의 감소를 통한 노이즈 최소화를 야기할 수 있으며, 이는 음향 시그니쳐를 감소시킨다. 유사한 고려사항이 예를 들어 자동차 분야에서, 항공 및 우주 여행에서 모든 모바일 애플리케이션들에 적용된다.

진공 탈기장치는 후속적으로 공개된 DE 10 2020 202 024 로부터 공지되어 있다.

액체 탈기를 위한 디바이스는 JP 2002 / 239 303　A 로부터 공지되어 있다.

DE 10 2011 083 988 A1 에는 잠수함에서 연료 셀 시스템을 위한 냉각 디바이스가 공지되어 있다.

본 발명에 의해 해결되는 문제점은 2개의 진공 탈기장치의 병렬 연결을 통해 리던던시를 증가시키고 2개의 진공 탈기장치를 작동시키기 위한 방법을 제공한다는 것이다.

이러한 문제는 제 1 항에 특정된 특징들을 갖는 방법에 의해 해결된다. 유리한 개선예들은 종속항, 다음의 설명 및 도면들으로부터 기인한다.

본 발명에 따른 방법은 유체 회로를 탈기하기 위해 사용된다. 예를 들어, 유체 회로는 냉각 회로이다. 유체 회로는 제 1 진공 탈기장치를 갖고, 제 1 진공 탈기장치는 제 1 입구 밸브, 제 1 탈기 챔버, 제 1 출구 밸브 및 제 1 펌프를 갖는다. 진공 탈기장치는 또한 예를 들어 DE 10 2020 202 024 로부터 공지된 바와 같이 더욱 복잡한 설계를 가질 수 있다. 제 1 진공 탈기장치의 제 1 펌프가 연속적으로 작동된다. 결과적으로, 제 1 펌프는 제 1 탈기 챔버로부터 다시 유체 회로 내로 유체를 연속적으로 이송한다. 따라서, 펌프는 때때로, 예를 들어 밸브의 폐쇄를 통해 탈기 챔버로부터 분리되지 않지만, 유체 방식으로 제 1 탈기 챔버에 연속적으로 연결된다. 제 1 진공 탈기장치는 2개의 사이클 단계로 작동되는데, 제 1 사이클 단계에서 제 1 입구 밸브는 제 1 시간 기간 동안 개방되고, 제 2 사이클 단계에서 제 1 입구 밸브는 제 2 시간 기간 동안 폐쇄된다. 따라서, 제 1 사이클 단계 동안, 유체는 유체 회로로부터 제 1 입구 밸브를 통해 제 1 탈기 챔버 내로 유동하고, 동시에 제 1 펌프에 의해 제 1 탈기 챔버 밖으로 다시 유체 회로 내로 이송된다. 제 2 사이클 단계 동안에는, 제 1 입구 밸브가 폐쇄되어 있기 때문에, 유체가 안으로 유동될 수 없다. 그러나, 제 1 펌프는 제 1 탈기 챔버로부터 유체를 계속 이송하고, 그럼으로써 제 2 사이클 단계의 마지막에 제 1 탈기 챔버에서 진공을 생성하여, 그후 다음의 제 1 사이클 단계에서 제 1 탈기 챔버에서 진공 내로 유동하는 유체는, 탈기된다. 제 1 진공 탈기장치의 사이클의 지속시간은 사이클이 이들 2개의 사이클 단계들로 구성되기 때문에 제 1 시간 기간과 상기 제 2 시간 기간의 합으로부터 형성된다.

본 발명에 따르면, 상기 유체 회로는 제 2 진공 탈기장치를 갖는다. 제 2 진공 탈기장치는 제 2 입구 밸브, 제 2 탈기 챔버, 제 2 출구 밸브 및 제 2 펌프를 갖는다. 제 1 진공 탈기장치의 경우에서와 같이, 제 2 진공 탈기장치는 2개의 사이클 단계로 작동된다. 제 1 사이클 단계에서, 제 2 입구 밸브는 제 3 시간 기간 동안 개방되는 반면, 제 2 사이클 단계에서, 제 2 입구 밸브는 제 4 기간 동안 폐쇄된다. 기본 시퀀스는 동일하다. 예를 들어, 제 2 펌프는 제 1 펌프와 상이한 종류일 수 있어서, 그럼으로써 양쪽 펌프의 동시 중지가 더 적게 이루어진다. 제 2 진공 탈기장치의 사이클의 지속시간은 제 3 시간 기간과 상기 제 4 시간 기간의 합으로부터 형성된다.

본 발명에 따르면, 적어도 개별적인 사이클들에서, 상기 제 1 시간 기간은 수정된 제 1 시간 기간에 의해 또는 제 3 시간 기간은 수정된 제 3 시간 기간에 의해 대체된다. 이러한 방식으로, 제 1 진공 탈기장치의 위상 위치가 제 2 진공 탈기장치에 대해 변경되는 것이 가능하다.

본 방법의 목적은 제 1 진공 탈기장치 및 제 2 진공 탈기장치의 사이클의 동시 병렬 운행을 피하여 유체 회로에서의 압력 변동을 최소화하는 것이다.

연속적인 이송을 통해, 펌프는 한편으로는 연속적으로 작동할 수 있어 이는 펌프의 사용 수명에 유리하다. 다른 한편으로, 이는 더 작고 따라서 더 조용한 펌프가 가능하다는 것을 의미한다.

추가의 큰 이점은 2개의 진공 탈기장치가 실질적으로 임의의 시간 간격으로 스위치 온될 수 있다는 것이다. 단지 적은 수의 사이클 후에, 그들 모두가 서로에 대해 최적의 위상 관계를 갖도록 본 발명에 따른 방법에 의해 보장된다.

유체 회로로부터 제 1 탈기 챔버에서의 유체로부터 탈출한 가스를 제거할 수 있도록 하기 위해, 제 1 출구 밸브가 필요하다. 마찬가지로, 유체 회로로부터 제 2 탈기 챔버에서의 유체로부터 탈출한 가스를 제거할 수 있도록 하기 위해, 제 2 출구 밸브가 필요하다. 사이클 단계 내의 가능한 작업 방법은 예를 들어 DE 10 2020 202 024 로부터 추론될 수 있다.

특히 바람직하게는, 제어 유닛이 상기 방법을 수행하기 위해 사용되며, 상기 제어 유닛은 제 1 입구 밸브 및 제 2 입구 밸브를 제어한다. 하나의 실시예에서, 제 1 시간 기간, 제 2 시간 기간, 제 3 시간 기간 및 제 4 시간 기간은 제어 유닛에 저장된다. 또한, 이 제어 디바이스는 클록을 갖는 것이 바람직하다. 제어 유닛은 예를 들어 제 1 탈기 챔버에 연결된 제 1 압력 측정 디바이스 및 제 2 탈기 챔버에 연결된 제 2 압력 측정 디바이스에 더 연결될 수 있다. 수정된 제 1 시간 기간 및/또는 수정된 제 3 시간 기간은 상기 제어 유닛에 저장될 수 있다. 대안적으로, 수정된 제 1 시간 기간 및/또는 수정된 제 3 시간 기간을 생성하는 것에 대한 명령이 제어 유닛에 저장될 수 있다. 추가의 실시예에서, 제어 유닛을 위한 제 1 펌프 및 제 2 펌프는 또한 제어될 수 있다. 결과적으로, 본 실시예에서 제 1 진공 탈기장치와 제 2 진공 탈기장치는 제어 유닛를 통해 제어될 수 있을 뿐만 아니라 제어 유닛을 통해 스위칭 온/오프될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 제 2 및 제 4 시간 기간들은 제어 유닛에 저장된다. 또한, 수정된 제 1 시간 기간 및 수정된 제 3 시간 기간이 제어 유닛에 저장된다. 이 제어 디바이스는 또한 바람직하게는 클록을 갖는다. 제어 유닛은 제 1 탈기 챔버에 연결된 제 1 압력 측정 디바이스 및 제 2 탈기 챔버에 연결된 제 2 압력 측정 디바이스에 연결된다. 또한, 상기 제어 유닛에는 상기 제 1 및 제 3 시간 기간들 동안 각각의 탈기 챔버에서 초과되어야 하는 압력에 대한 제 1 한계값이 저장된다. 제 2 및 제 4 시간 기간들 동안 각각의 탈기 챔버에서 초과되어야 하는 압력에 대한 제 2 임계값이 또한 저장될 수 있다. 또한, 온도 센서가 탈기 챔버에 부착될 수 있어서, 제 1 임계값 또는 제 2 임계값은 따라서 온도-종속 방식으로 추가로 저장될 수 있다.

제어 유닛은 제 1 시점에서 제 1 입구 밸브를 개방하고, 제 2 시점에서 제 2 입구 밸브를 개방하며, 각각의 경우에 압력에 대한 제 1 임계값을 초과할 때까지 개방을 유지한다. 동시에, 제어 유닛은 충전 프로세스의 지속시간을 측정하고 이 시간을 제 1 시간 기간 또는 제 3 시간 기간으로서 저장한다. 일단 제 1 압력이 초과되면, 제어 유닛은 제 2 기간 기간의 지속시간 동안 제 1 입구 밸브를 폐쇄하고, 제 4 시간 기간의 지속시간 동안 제 2 입구 밸브를 폐쇄한다.

이러한 대안적인 실시예의 제어 유닛은 주어진 압력을 달성하기 위해 탈기 챔버들에 의해 요구되는 제 1 시간 기간 및 제 3 시간 기간을 클록의 도움으로 측정하도록 설정된다. 대안적으로, 제어 유닛은 또한 각각의 진공 탈기장치의 제 2 시간 기간 및 제 4 시간 기간, 또는 전체 사이클의 지속시간을 결정하도록 설정된다. 측정된 시간으로부터, 제어 유닛은 각각의 스루풋 시간 사이의 운행 시간 차이 및/또는 각각의 스위칭 포인트의 시간 오프셋을 결정한다. 또한, 제어 유닛은 운행 시간 차이 및/또는 시간 오프셋에 대한 미리결정된 임계값들이 초과될 때 제 1 및 제 3 시간 기간들을 수정된 제 1 시간 기간 또는 수정된 제 3 시간 기간으로 대체하도록 설정된다. 이 경우에 수정된 제 1 시간 기간 및 수정된 제 3 시간 기간은, 일단 시간이 경과하면, 운행 시간 차이 및/또는 시간 오프셋에 대한 미리규정된 임계값들이 다시 한 번 짧아지는 (fall short) 방식으로 선택된다. 이는 특히, 제 1 입구 밸브 또는 제 2 입구 밸브가 미리규정된 압력에 도달된 후에 추가의 시간 기간 동안 여전히 개방된 상태로 유지된다는 것을 의미한다. 따라서, 수정된 제 3 시간은 제 3 시간 및 추가적인 시간 간격 Δt 으로 구성될 수 있다.

본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 진공 탈기장치의 사이클의 지속시간이 상기 제 2 진공 탈기장치의 사이클의 지속시간보다 짧은 한, 제 1 시간 기간은 수정된 제 1 시간 기간으로 대체되거나, 또는 제 1 진공 탈기장치의 사이클의 지속시간이 제 2 진공 탈기장치의 사이클의 지속시간보다 긴 한, 제 3 시간 기간은 수정된 제 3 시간 기간으로 대체된다. 결과적으로, 더 빠른 사이클이 수정되고, 특히 바람직하게는 느려진다. 예를 들어, 제 1 진공 탈기장치의 사이클이 일반적으로 제 2 진공 탈기장치의 사이클보다 대략 1초 빠르다면, 모든 10 사이클에서 제 1 시간 기간은 10초만큼 길어질 수 있다. 이러한 방식으로, 작은 차이와 큰 차이 모두가 쉽게 밸런싱되는 것이 가능하다.

본 발명의 추가의 실시예에서, 수정된 제 1 시간 기간은 제 1 시간 기간에 시간 간격 Δt 를 더한 값에 의해 획득되거나, 수정된 제 3 시간 기간은 제 3 시간 기간에 시간 간격 Δt 를 더한 값에 의해 획득된다. 이러한 경우에, 시간 간격 Δt 은 (제 1 시간 기간, 제 2 시간 기간, 제 3 시간 기간 및 상기 제 4 시간 기간의 합) 의 값을 40 으로 나눈 것 내지 (제 1 시간 기간, 상기 제 2 시간 기간, 상기 제 3 시간 기간 및 상기 제 4 시간 기간의 합) 의 값을 8 로 나눈 것의 범위에서 선택된다. 즉, 시간 간격은 평균 사이클의 지속시간의 25% 내지 평균 사이클의 지속시간의 5% 의 범위에 있다. 5분의 평균 사이클의 지속시간을 가정한다면 10 / 8분 = 75초 내지 10 / 40분 = 15초의 범위가 가정된다. 제 1 시간 기간은 따라서 제 1 진공 탈기장치가 더 빠르면 이 간격에 의해, 또는 제 2 진공 탈기장치가 더 빠르면 제 3 시간 기간에 의해 연장될 것이다.

예로써, 이 실시예에서, 제 1 시간 기간, 제 2 시간 기간, 제 3 시간 기간 및 제 4 시간 기간 및 또한, 시간 간격 Δt 은 제어 유닛에 저장된다.

본 발명의 추가 실시예에서, 진공 탈기장치 모두에 대해 공동으로 사용되는 고정 사이클 포인트가 규정된다. 제 1 진공 탈기장치의 고정 사이클 포인트와 제 2 진공 탈기장치의 고정 사이클 포인트 사이에 있는 시간 지연이 측정된다. 이러한 방식으로, 제 1 진공 탈기장치와 제 2 진공 탈기장치의 위상 관계는 용이하게 결정될 수 있다. 입구 밸브의 개방 또는 폐쇄는 고정 사이클 포인트로서 특히 적합하다. 완벽한 위상 변위에 있어서, 시간-지연은 이상적으로는 평균 사이클의 지속시간의 절반에 상응할 것이다. 그로부터의 편차가 예를 들어 Δt/2 보다 크면, 제 1 시간 기간 또는 제 3 시간 기간은 다음의 사이클에서 수정될 수 있다. 마찬가지로, 측정된 시간-지연과 평균 사이클의 지속시간의 절반 사이의 정확한 차이가 계산되고 이 값이 Δt 에 대해 사용되고 제 1 시간 기간 또는 제 3 시간 기간이 다음 사이클에서 이것과 함께 수정되는 것이 가능하다. 실질적으로 더 간단한 제어 시스템으로 인해, Δt 의 일정한 선택은 그러나, 빈번하게 동적 방법이 최적에 가까운 작동을 가능하게 할지라도, 더 간단하다.

시간-지연은 제어 유닛에서 비교적 용이하게 검출될 수 있다. 특히, 제어 유닛에 통합된 클록이 있는 경우, 예를 들어, 제 1 입구 밸브의 개방과 제 2 입구 밸브의 개방 사이에 존재하는 시간-지연은 용이하게 측정될 수 있거나, 예를 들어, 제 1 입구 밸브의 폐쇄와 제 2 입구 밸브의 폐쇄 사이에 존재하는 시간-지연은 용이하게 측정될 수 있다.

본 발명의 추가의 실시예에서, 측정된 시간 지연이 제 1 시간 기간, 제 2 시간 기간, 제 3 시간 기간 및 제 4 시간 기간의 합을 4 로 나눈 값으로부터 상기 시간 간격 Δt 의 초과만큼 벗어나는 한, 상기 제 1 시간 기간은 수정된 제 1 시간 기간으로 대체되거나 상기 제 3 시간 기간은 수정된 제 3 시간 기간으로 대체된다.

본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 탈기 챔버의 유동 상류에 배열된 제 1 유동 볼륨 조절 디바이스를 갖는 제 1 진공 탈기장치 및/또는 제 2 탈기 챔버의 유동 상류에 배열된 제 2 유동 볼륨 조절 디바이스를 갖는 제 2 진공 탈기장치 (20) 가 선택된다. 유동-볼륨 조절 디바이스는 예를 들어, 더 빠른 진공 탈기장치의 상류에만 삽입될 수 있다. 마찬가지로, 유동-볼륨 조절 디바이스가 제조 동안 각각의 경우에 그리고 필요한 경우 어느 것이 더 빠른 지를 알지 못한다면 진공 탈기장치들 모두의 상류에 배열되는 것이 가능하다. 본 발명의 의미 내의 유동-볼륨 조절 디바이스는 볼륨의 관점에서 선택적으로 유체 유동을 변경시킬 수 있는 임의의 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 그것은 스로틀 밸브 또는 애퍼추어를 포함한다. 그러나, 유동 볼륨이 적어도 대략적으로 각도를 통해 조절될 수 있는 단일 2-방향 콕 (cock) 일 수도 있다. 절대적으로 정밀한 유동 볼륨의 조절이 가능하지만, 그것은 본질적으로 생산적이지는 않다. 진공 탈기장치들 사이의 관계는 시간을 통해 또는 또한 온도 변동들을 통해 변경될 수 있다. 이를 보상하기 위해, 본 발명에 따른 제 1 시간 기간 또는 제 3 시간 기간이 수정된다. 유동-볼륨 조절 디바이스는 단순히 제 1 진공 탈기장치 및 제 2 진공 탈기장치를 유사한 사이클의 지속시간으로 대략적으로 조정하기 위해 사용된다. 제 1 유동-볼륨 조절 디바이스에 의해, 유동이 제 1 진공 탈기장치에 의해 변경되고 따라서 제 1 시간 기간이 변경되고 및/또는 제 2 유동-볼륨 조절 디바이스에 의해, 유동이 제 2 진공 탈기장치에 의해 변경되고 따라서 제 3 시간 기간이 변경되어, ± 15% 의 허용오차를 갖는 제 1 시간 기간 및 제 2 시간 기간의 합이 제 3 시간 기간 및 제 4 시간 기간의 합과 동일하다.

이론적으로 말하면, 수정된 제 1 시간 기간 및 수정된 제 3 시간 기간 대신에, 제 1 시간 기간 및 제 3 시간 기간은 수정되지 않은 채로 남겨질 수 있고, 대신에, 수정된 제 2 시간 기간 및 수정된 제 4 시간 기간이 유사하게 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 대안적인 변형예에서, 유체는 더 긴 시간 동안 탈기 챔버 밖으로 펌핑될 것이고, 이는 극단적인 시나리오에서 가스가 펌프 내로 들어갈 수 있게 할 수 있고, 이는 차례로 불리할 것이다. 따라서, 이러한 변형예에서, 각각의 경우에 탈기 챔버들의 최소 충전 레벨을 위한 충전 레벨 센서가 제공되는 것이 제공될 수 있다. 그러나 이는 조금 더 복잡하다. 따라서, 이는 바람직한 대안이 아니다.

본 발명의 추가의 실시예에서, 제 1 압력은 제 1 탈기 챔버에서 측정되고, 제 2 압력은 제 2 탈기 챔버에서 측정된다. 이러한 경우에, 제 1 탈기 챔버에서 최대 압력과 제 2 탈기 챔버에서 최대 압력 사이의 시간-지연이 측정된다. 최대 압력들 사이의 시간 간격은 (제 1 시간 기간, 제 2 시간 기간, 제 3 시간 기간 및 제 4 시간 기간의 합) 을 4 로 나눈 것과 비교되고, 예를 들어, 편차가 Δt/2 보다 크면, 제 1 시간 기간 또는 제 3 시간 기간은 다음 사이클에서 수정될 수 있다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 유체 회로를 갖는 잠수함에서 본 발명에 따른 방법의 사용에 관한 것이며, 여기서 본 발명에 따른 방법은 유체 회로를 탈기하기 위해 수행된다. 특히 바람직하게는, 잠수함은 따라서 페일 세이프 (fail-safe) 성능이 매우 우선적인 연료 셀 디바이스를 갖는 군 잠수함이다.

상기 방법은 병렬로 연결된 3개, 4개 또는 그 이상의 진공 탈기장치들에 따라 조정될 수 있으며, 개별적인 진공 탈기장치들 사이의 시간 지연은 탈기장치들의 수로 나누어진 사이클 시간으로 설정된다.

본 발명에 따른 방법은 도면에 도시된 예시적인 실시예들의 도움으로 아래에서 더 상세히 설명된다.

도 1 은 2개의 진공 탈기장치를 갖는 유체 회로를 도시한다.
도 2 는 수정을 갖지 않는 시간 축을 도시한다.
도 3 은 수정을 갖는 시간 축을 도시한다.

2개의 진공 탈기장치 (10, 20) 를 갖는 유체 회로가 도 1 에 도시된다. 도시된 예에서 유체 회로는 냉각제 펌프 (50) 가 열 교환기 (70) 를 거쳐 냉각제를 운반하는 연료 셀 디바이스 (40) 를 위한 냉각제 회로로서 사용된다. 압력 보상 용기 (30) 가 회로에 연결되어, 예를 들어 볼륨 변경은 냉각제의 온도 변경에 의해 보상될 수 있다. 도시된 화살표들은 냉각제 유동 및 냉각제 유동 방향을 예시하기 위해 사용된다. 이러한 경우, 냉각제 유동은 예를 들어 연료 셀 디바이스 (40) 의 상류에서 분할되고, 냉각제의 80% 내지 95% 가 바람직하게는 연료 셀 디바이스 (40) 를 통해 유동한다. 냉각제의 5% 내지 20% 만이 제 1 진공 탈기장치 (10) 또는 제 2 진공 탈기장치 (20) 를 통해 유동한다. 이론적으로, 냉각제 회로는 또한 예를 들어, 그들을 스위칭 오프함으로써 짤은 기간 동안 음향 시그니처를 감소시키기 위해, 2개의 진공 탈기장치 (10, 20) 없이 적어도 단기간에, 작동될 수 있다.

제 1 진공 탈기장치 (10) 및 제 2 진공탈기 장치 (20) 는 연료 셀 디바이스 (40) 에 유체적으로 병렬로 연결된다. 제 1 진공 탈기장치 (10) 는 제 1 입구 밸브 (12), 제 1 탈기 챔버 (14), 제 1 펌프 (16) 를 갖는다. 제 2 진공 탈기장치 (20) 는 제 2 입구 밸브 (22), 제 2 탈기 챔버 (24), 및 제 2 펌프 (26) 를 갖는다. 제 1 입구 밸브 (12) 및 제 2 입구 밸브 (22) 는 본 발명에 따른 방법에 따라 제어 유닛 (60) 을 통해 제어된다. 이는 도 2 및 도 3 의 시간 프로파일들의 도움으로 도시된다.

도 2 는 초기에 제 1 시간 (110), 제 2 시간 (120), 제 3 시간 (130) 및 제 4 시간 (140) 의 프로파일을 도시한다. 상단 그래프는 제 1 유입 밸브 (12) 의 상태를 도시하도록 의도된다. 그래프가 높으면, 제 1 유입 밸브 (12) 는 개방되고, 그래프가 낮으면, 제 1 유입 밸브 (12) 는 폐쇄된다. 바닥 그래프는 제 2 유입 밸브 (22) 의 상태를 도시하도록 의도된다. 그래프가 높으면 제 2 유입 밸브가 개방되고, 그래프가 낮으면 제 2 유입 밸브 (22) 가 폐쇄된다.

도시된 예에서, 제 1 시간 (110) 은 35초이고, 제 2 시간 (120) 은 35초이고, 제 3 시간은 40초이고, 제 4 시간은 40초이다. 이 경우, 작업을 더 간단하게 하기 위해, 제 1 시간 (110) 및 제 2 시간 (120), 및 또한 제 3 시간 (130) 및 제 4 시간 (140) 은 각각 동일한 지속시간을 갖도록 선택되며, 그 유일한 목적은 작업을 단순화하고 명료성을 향상시키는 것이다. 현실적으로 모든 4번이 서로 상이할 것이다.

시간 기간이 시작될 때, 먼 좌측 상에서 제 1 진공 탈기장치 (10) 및 제 2 진공 탈기장치 (20) 는 서로 완전히 반대로 작동하고, 유체 회로에서의 압력 변동은 최소이다. 이러한 경우에 10초의 사이클의 지속시간의 차이는 사이클이 서로에 대해 시프트되게 하여, 소정 시간 기간 후에, 이들은 병렬로 운행할 것이고, 따라서 압력 변동은 최대일 것이다. 이를 방지하기 위해, 도시된 예에서의 많은 사이클에서, 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 사이클의 지속시간이 제 2 진공 탈기장치 (20) 의 사이클의 지속시간보다 짧기 때문에, 제 1 시간 기간 (110) 은 수정된 제 1 시간 기간 (112) 으로 수정된다. 이는 도 3 에 도시된다. 이를 위해 20초의 시간 간격 Δt 이 추가되어, 55초의 수정된 제 1 시간 기간 (120) 을 초래한다.

10 제 1 진공 탈기장치
12 제 1 입구 밸브
14 제 1 탈기 챔버
16 제 1 펌프
20 제 2 진공 탈기장치
22 제 2 입구 밸브
24 제 2 탈기 챔버
26 제 2 펌프
30 압력 보상 용기
40 연료 셀 디바이스
50 냉각제 펌프
60 제어 유닛
70 열 교환기
110 제 1 시간 기간
112 수정된 제 1 시간 기간
120 제 2 시간 기간
130 제 3 시간 기간
140 제 4 시간 기간

Claims (8)

1. 유체 회로를 탈기하기 위한 방법으로서,
   상기 유체 회로는 제 1 진공 탈기장치 (degasifier : 10) 를 갖고,
   상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 는 제 1 입구 밸브 (12), 제 1 탈기 챔버 (14), 제 1 출구 밸브 및 제 1 펌프 (16) 를 가지며,
   상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 상기 제 1 펌프 (16) 는 연속적으로 작동되어, 상기 제 1 펌프는 제 1 탈기 챔버로부터 다시 상기 유체 회로 내로 유체를 연속적으로 이송하고,
   상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 는 2개의 사이클 단계들로 작동되고,
   제 1 사이클 단계에서, 상기 제 1 입구 밸브 (12) 가 제 1 시간 기간 (110) 동안 개방되고,
   제 2 사이클 단계에서, 상기 제 1 입구 밸브 (12) 는 제 2 시간 기간 (120) 동안 폐쇄되고,
   상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 사이클의 지속시간은 상기 제 1 시간 기간 (110) 과 상기 제 2 시간 기간 (120) 의 합으로부터 형성되고,
   상기 유체 회로는 제 2 진공 탈기장치 (20) 를 갖고,
   상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 는 제 2 입구 밸브 (22), 제 2 탈기 챔버 (24), 제 2 출구 밸브 및 제 2 펌프 (26) 를 가지며,
   상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 는 2개의 사이클 단계들로 작동되고,
   제 1 사이클 단계에서, 상기 제 2 입구 밸브 (22) 가 제 3 시간 기간 (130) 동안 개방되고,
   제 2 사이클 단계에서, 상기 제 2 입구 밸브 (22) 는 제 4 시간 기간 (140) 동안 폐쇄되고,
   상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 의 사이클의 지속시간은 상기 제 3 시간 기간 (130) 과 상기 제 4 시간 기간 (140) 의 합으로부터 형성되고,
   적어도 개별적인 사이클에서, 상기 제 1 시간 기간 (110) 은 수정된 제 1 시간 기간 (112) 에 의해 또는 상기 제 3 시간 기간 (130) 은 수정된 제 3 시간 기간에 의해 대체되어, 상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 및 제 2 진공 탈기장치 (20) 의 사이클들의 동시 병렬 운행이 회피되고 그럼으로써 상기 유체 회로에서의 압력 변동이 최소화되는, 유체 회로를 탈기하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 사이클의 지속시간이 상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 의 사이클의 지속시간보다 짧은 한, 상기 제 1 시간 기간 (110) 은 수정된 제 1 시간 기간 (112) 으로 대체되거나, 또는 상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 사이클의 지속시간이 상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 의 사이클의 지속시간보다 긴 한, 상기 제 3 시간 기간 (130) 은 수정된 제 3 시간 기간으로 대체되는 것을 특징으로 하는, 유체 회로를 탈기하기 위한 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 수정된 제 1 시간 기간 (112) 은 상기 제 1 시간 기간 (110) 에 시간 간격 Δt 를 더한 값에 의해 획득되거나, 상기 수정된 제 3 시간 기간 (130) 은 상기 제 3 시간 기간에 시간 간격 Δt 를 더한 값에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는, 유체 회로를 탈기하기 위한 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 시간 간격 Δt 은 (상기 제 1 시간 기간 (110), 상기 제 2 시간 기간 (120), 상기 제 3 시간 기간 (130) 및 상기 제 4 시간 기간 (140) 의 합) 의 값을 40 으로 나눈 것 내지 (상기 제 1 시간 기간 (110), 상기 제 2 시간 기간 (120), 상기 제 3 시간 기간 (130) 및 상기 제 4 시간 기간 (140) 의 합) 의 값을 8 로 나눈 것의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 유체 회로를 탈기하기 위한 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   고정된 사이클 포인트가 규정되고, 상기 제 1 진공 탈기장치 (10) 의 고정된 사이클 포인트와 상기 제 2 진공 탈기장치 (20) 의 고정된 사이클 포인트 사이의 시간 지연이 측정되는 것을 특징으로 하는, 유체 회로를 탈기하기 위한 방법.
6. 제 4 항 및 제 5 항의 조합에 있어서,
   측정된 시간 지연이 상기 제 1 시간 기간 (110), 상기 제 2 시간 기간 (120), 상기 제 3 시간 기간 (130) 및 상기 제 4 시간 기간 (140) 의 합을 4 로 나눈 값으로부터 상기 시간 간격 Δt 의 초과만큼 벗어나는 한, 상기 제 1 시간 기간 (110) 은 수정된 제 1 시간 기간 (112) 으로 대체되거나 상기 제 3 시간 기간 (130) 은 수정된 제 3 시간 기간으로 대체되는 것을 특징으로 하는, 유체 회로를 탈기하기 위한 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 탈기 챔버 (14) 의 유동 상류에 (fluidically upstream) 배열된 제 1 유동 볼륨 조절 디바이스를 갖는 제 1 진공 탈기장치 (10) 및/또는 상기 제 2 탈기 챔버 (24) 의 유동 상류에 배열된 제 2 유동 볼륨 조절 디바이스를 갖는 제 2 진공 탈기장치 (20) 가 선택되고,
   상기 제 1 유동 볼륨 조절 디바이스에 의해, 상기 제 1 시간 기간 (110) 이 변경되고 및/또는 제 2 유동 볼륨 조절 디바이스에 의해, 제 3 시간 기간 (130) 이 변경되어, ± 15% 의 허용오차를 갖는 상기 제 1 시간 기간 (110) 과 상기 제 2 시간 기간 (120) 의 합이 상기 제 3 시간 기간 (130) 과 상기 제 4 시간 기간 (140) 의 합과 동등해지는 것을 특징으로 하는, 유체 회로를 탈기하기 위한 방법.
8. 유체 회로를 갖는 잠수함에서의 용도로서,
   유체 회로를 탈기시키는 방법은 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따라 수행되는, 용도.

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