WO2016175371A1 - 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a corrugated pipe positive pressure cylinder device and a method of using the same, and more particularly, to a fine leak-free corrugated pipe pressure that can be transported or stored while maintaining a constant pressure in a cylinder without a fine leak. It relates to a cylinder device and a method of use. That is, the present invention maintains the contents only in the liquid phase by maintaining a constant pressure inside the cylinder with respect to a substance in which gas and liquid coexist at room temperature, such as a refrigerant mixture gas, a volatile organic compound (VOC), and a hydrocarbon mixture.
- the present invention relates to a corrugated pipe constant pressure cylinder device and a method for using the same, which are capable of maintaining a constant pressure even when the internal volume is changed using the contents.
- the conventional piston type positive pressure gas cylinder 600 includes a sample chamber 601 for collecting a sample, as shown in FIG.
- An inert gas chamber 602 into which an inert gas is injected to increase the pressure of the sample chamber 601 according to the injection amount without affecting the sample;
- An O-ring piston 603 positioned between the sample chamber 601 and the inert gas chamber 602 to form a movable partition;
- On-off valves 604 and 604 ' provided in the sample chamber 601 and the inert gas chamber 602;
- the conventional piston type constant pressure gas cylinder 600 has a plurality of O-rings interposed at the edge of the O-ring-piston end plate, and the O-ring-piston 603 is coupled to be vertically flowable.
- one side of the cylinder divided into the O-ring-piston 603 forms a sample chamber 601, and the other side forms an inert gas chamber 602.
- the piston-type constant pressure gas cylinder 600 is a sample chamber 601 by filling the sample chamber 601 with the sample, closing the on-off valve 604, and gradually increasing the inert gas into the inert gas chamber 602. The pressure inside is adjusted to an appropriate pressure.
- the conventional piston type constant pressure gas cylinder described above contributes to adjusting the pressure in the sample chamber 601 to an appropriate pressure to some extent.
- a plurality of O-rings are interposed at the edge of the piston end plate, and the piston is able to flow up and down.
- a small amount of gas leakage occurs from the O-ring portion of the piston end plate edge, making it difficult to maintain a constant pressure in the sample chamber or to change the composition of the sample. This results in a lack of confidence in the compositional analysis of the sample.
- the present invention has been made to solve the above problems, it is possible to maintain the pressure in the sample chamber of the present inventors leak-free corrugated pipe constant pressure cylinder apparatus in a constant pressure state, the sample chamber by blocking the gas leakage factors of the chamber and the sample chamber
- a corrugated pipe constant pressure cylinder device and a method of using a micro-leak that can deliver a reliable composition analysis result of a sample by transporting a sample in a liquid state to a laboratory while directly equipping it to an analyzer and analyzing the composition of the sample. It is for.
- Corrugated pipe positive pressure cylinder device of the present invention for achieving the above object is a micro-leak without a leak, formed of a circular iron plate of a predetermined thickness, the sample inlet 101 is perforated in the center and coupled to the lower cylinder 200 chamber (a A fixed plate 100 forming a); The lower part is opened and the upper part is formed of a closed cylindrical steel, but the lower outer periphery forms a flange 210 through which a plurality of fastening holes 211 are formed, and is coupled with the fixing plate 100 to form a chamber (a).
- a cylinder 200 A fastening bolt (300) and a fastening nut (300 ') for forming a chamber (a) by joining and bolting the inner surface of the fixing plate (100) and the outer surface of the flange (210) below the cylinder (200);
- a pressure gauge 400 coupled to the coupling pipe 226 of the pressure gauge coupling hole 224 to check the pressure inside the chamber (a) to control the injection amount of the inert gas;
- An opening / closing valve 500 provided at the sample inlet 101 and the inert gas inlet 223 for opening and closing the injection pipes 110 and 225 of each gas;
- a sample chamber (b) provided inside the chamber (a) to store the collected sample and maintain and form a positive pressure.
- the inert gas inlet 223 of the cylinder 200 is used.
- Opening and closing valve 500 'and the inert gas is gradually injected through the inert gas inlet 223 to increase the amount of inert gas injected into the chamber (a) corrugated pipe (b10) of the sample chamber (b)
- the on / off valve 500 'of the inert gas injection port 223 is closed when the variable pressure is changed to the predetermined pressure at which the internal pressure of the chamber a and the internal pressure of the sample chamber b reach an equilibrium state.
- the microleak-free corrugated pipe constant pressure cylinder device configured as described above is configured to block the gas leakage factor of the chamber and the sample chamber so that the pressure in the sample chamber can be maintained at a constant pressure state.
- the present invention provides a corrugated tube positive pressure cylinder device and a method for using a micro-leak that can be formed, transported to a laboratory, mounted directly on an analyzer, and analyzed for the composition of a sample to provide a reliable composition analysis result of the sample.
- FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view for explaining the structure of a static pressure cylinder device without leakage of the invention.
- Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1;
- Figure 3 is a plan perspective view for explaining the fixing plate of the present invention.
- FIG. 4 is a bottom perspective view of FIG. 3.
- FIG 5 is an explanatory diagram for explaining the corrugated pipe of the present invention.
- FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a chamber (a) formed by combining a fixed plate and a corrugated pipe.
- Figure 7 is a perspective view for explaining the leak-free static pressure cylinder device of the present invention.
- FIG. 8 is an explanatory view of a leak-free constant pressure cylinder device of the present invention.
- FIG. 9 is an explanatory view showing a state in which the corrugated pipe is contracted.
- FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a change in a corrugated pipe after an inert gas is injected into the chamber (a).
- FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining a conventional piston type constant pressure gas cylinder.
- FIG. 12 is a conceptual view for explaining the formation of a positive pressure by collecting a sample of a conventional piston-type constant pressure gas cylinder.
- Fig. 13 is an explanatory view showing an example in which a conventional piston type constant pressure cylinder in which a sample is collected and formed and maintained at a constant pressure, or a leak-free constant pressure cylinder device according to the present invention, is mounted on an analyzer.
- Figure 1 is a cross-sectional explanatory view for explaining the structure of the present invention without the micro-leak corrugated pipe positive pressure cylinder device
- Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1
- Figure 3 is a plan perspective view for explaining the fixing plate of the present invention 4 is a bottom perspective view of FIG. 3
- FIG. 5 is an explanatory view for explaining a corrugated pipe of the present invention
- FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a chamber (a) formed by combining a fixing plate and a corrugated pipe
- FIG. 7 is a perspective view for explaining the leak-free static pressure cylinder device of the present invention
- Figure 8 is an explanatory view of the leak-free constant pressure cylinder device of the present invention
- Figure 9 is an explanatory view showing a state in which the corrugated pipe is contracted
- Figure 10 Is an explanatory diagram for explaining the change in the corrugated pipe after the inert gas is injected into the chamber (a).
- the micro-leak free corrugated pipe constant pressure cylinder device 1 is formed of a circular iron plate having a predetermined thickness, but the sample inlet 101 is perforated in the center and the cylinder 200 is lowered.
- a fixing plate 100 coupled to the chamber to form a chamber a;
- the lower part is opened and the upper part is formed of a closed cylindrical steel, but the lower outer periphery forms a flange 210 through which a plurality of fastening holes 211 are formed, and is coupled with the fixing plate 100 to form a chamber (a).
- a cylinder 200 A fastening bolt (300) and a fastening nut (300 ') for forming a chamber (a) by joining and bolting the inner surface of the fixing plate (100) and the outer surface of the flange (210) below the cylinder (200);
- a pressure gauge 400 coupled to the coupling pipe 226 of the pressure gauge coupling hole 224 to check the pressure inside the chamber (a) to control the injection amount of the inert gas;
- An open / close valve 500 provided with a sample inlet 101 and an inert gas inlet 223;
- a sample chamber (b) provided inside the chamber (a) to store the collected sample and maintain and form a positive pressure.
- the fixing plate 100 is to form a chamber (a) by combining the cylinder 200, as shown in Figures 1 to 4, is formed of a circular iron plate of a predetermined thickness, but the sample inlet 101 in the center portion
- the sample injection pipe 110 is coupled to the outside through the sample injection hole 101, and the open / close valve 500 is provided outside the sample injection pipe 110.
- O-ring groove 102 is formed on the inner surface of the fixing plate 100, the O-ring groove 102 is interposed to maintain the airtight.
- a plurality of sampling holes 103 are formed along the circumference of the fixing plate 100.
- the cylinder 200 refers to a cylinder which is a hollow cylindrical device in which a piston reciprocates in a steam engine or an internal combustion engine.
- the cylinder 200 is formed of a cylindrical steel with an open lower portion and a closed upper portion, with an outer circumferential edge formed at a lower end thereof to form a flange 210, and at the flange 210.
- a plurality of fastening holes 211 are formed to correspond to the fastening holes 103 through the fixing plate 100.
- a support insertion hole 221 is formed in the center of the outer surface of the upper closed opening 220 of the cylinder 200. As shown in FIG. 1, a plurality or a plurality of rings are provided in the inner surface of the support insertion hole 221. An o-ring groove 222 having a shape is formed so that the O-ring 230 is interposed in the o-ring groove 222.
- An inert gas inlet 223 and a pressure gauge coupling hole 224 are radially provided from the support insertion hole 221 on the outer surface of the upper closed opening 220 of the cylinder 200, respectively, and in the inert gas inlet 223.
- An inert gas injection pipe 225 is coupled and an open / close valve 500 'is provided outside the inert gas injection pipe 225.
- a chamber (a) as shown in FIG. 1 is formed as a whole by joining the outer surface of the flange 210 of the lower portion of the cylinder 200 to the inner surface of the fixing plate 100 and fastening the fastening bolt 300 and the fastening nut 300 '. Will be done.
- the pressure gauge coupling hole 224 is coupled to the coupling pipe 226, the coupling pipe 226 is provided with a pressure gauge 400 that can measure the pressure inside the chamber (a).
- the cylinder 200 is provided with a sample chamber (b) for collecting the sample and maintaining a positive pressure.
- the corrugated pipe b10 is an aluminum tube and one end is joined to the fixed plate 100.
- the length of the corrugated pipe (b10) is preferably formed in a length of 1/2 or more and 2/3 or less of the length of the cylinder 200.
- the outer diameter of the corrugated pipe (b10) preferably forms a gap between the inner diameter of the cylinder 200 and 5 ⁇ 10mm.
- the corrugated pipe b10 When the outer diameter of the corrugated pipe b10 forms a gap of less than 5 mm from the inner diameter of the cylinder 200, the corrugated pipe b10 may contact the inner surface of the cylinder 200, resulting in inefficiency, and the outer diameter of the corrugated pipe b10 may be a cylinder. In the case of forming a gap exceeding the inner diameter of (200) and 10 mm, it has been found through trial and error that the corrugated pipe (b10) may fall sideways and become inefficient.
- the end plate b20 is formed of a circular aluminum plate having a predetermined thickness equal to the diameter of the corrugated pipe b10, and one surface is joined to the other end of the corrugated pipe b10.
- the corrugated pipe b10 is made of steel, it is preferable that the corrugated pipe b10 is joined to the fixed plate 100 and the end plate b20 by welding to prevent leakage of gas.
- An end plate support coupling groove b21 is formed at the center of the outer surface of the end plate b20, and one end of the end plate support b30 is coupled to the end plate support coupling groove b21.
- the end plate support b30 is one end is coupled to the end plate support coupling groove (b21) of the outer surface of the end plate (b20) and the other end penetrates the support insertion hole 221 in the center of the closed surface of the cylinder 200 to the outside It protrudes.
- the end plate support b30 is airtightly inserted and movable by a plurality of or a plurality of O-rings 230 interposed in the support insertion hole 221 of the center of the closed surface of the cylinder 200 and the cylinder 200.
- the other end protrudes outside the closed surface 220.
- the end plate support (b30) is to hold the corrugated pipe (b10) flows from side to side by the pressure difference according to the injection strength of the inert gas to maintain the equilibrium state of the corrugated pipe (b10).
- the other end of the end plate support b30 protruding outside the closed surface 220 of the cylinder 200 is coupled to a handle b40 which also serves as a stopper function of the end plate support b30.
- the outer surface of the flange 200 of the cylinder 200 is bonded to the inner surface of the fixed plate 100 to which one end of the corrugated pipe b10 of the sample chamber b is welded, and then the fastening bolt 300 and the fastening nut 300 'are fastened.
- the configuration of the corrugated pipe constant pressure cylinder device 1 without the microleakage of the present invention as shown in Fig. 8 is completed.
- the corrugated pipe positive pressure cylinder device 1 without the fine leak configured as described above is moved to the sample collection site to connect the sample injection pipe 110 to the sample cylinder and the inert gas injection pipe 225 to the inert gas cylinder.
- the on / off valve 500 of the sample inlet 101 is opened and a predetermined amount of sample is injected into the sample chamber b through the sample inlet 101, and then the on / off valve 500 of the sample inlet 101 is closed.
- the on / off valve 600 ′ of the inert gas inlet 223 is opened and inert gas is gradually injected through the inert gas inlet 223.
- the sample chamber b contracts and the pressure inside the sample chamber b becomes large. Accordingly, when the corrugated pipe b10 of the sample chamber b is variable and the internal pressure of the chamber a and the internal pressure of the sample chamber b are in equilibrium, the pressure can be maintained at the same pressure.
- the corrugated pipe (b10) of the sample chamber (b), which does not overcome the pressure, is contracted to increase the pressure inside the sample chamber (b).
- the on / off valve 500 'of the inert gas inlet 223 is closed.
- the predetermined pressure inside the sample chamber b for stopping the injection of the inert gas refers to when the sample inside the sample chamber b becomes a liquid phase.
- inert gas is injected through the pressure gauge 400 until the pressure in the chamber (a) reaches the saturated vapor pressure of the hydrocarbon mixture as a sample, and the pressure inside the chamber (a) reaches the saturated vapor pressure of the hydrocarbon mixture as the sample.
- inert gas is injected through the pressure gauge 400 until the pressure in the chamber (a) reaches the saturated vapor pressure of the hydrocarbon mixture as a sample, and the pressure inside the chamber (a) reaches the saturated vapor pressure of the hydrocarbon mixture as the sample.
- the inert gas inlet 223 of the cylinder 200 is used.
- Opening and closing valve 500 'and the inert gas is gradually injected through the inert gas inlet 223 to increase the amount of inert gas injected into the chamber (a) corrugated pipe (b10) of the sample chamber (b)
- the on / off valve 500 'of the inert gas injection port 223 is closed when the variable pressure is changed to the predetermined pressure at which the internal pressure of the chamber a and the internal pressure of the sample chamber b reach an equilibrium state.
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Abstract
본 발명은 미세 누출이 없는 주름관 정압 실린더 장치 및 사용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세 누출이 없는 상태에서, 실린더 내부 압력을 일정 압력으로 유지한 채 운반하거나 저장할 수 있는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 냉매 혼합가스, 휘발성 유기화합물(VOC) 및 탄화수소 혼합물과 같이 실온에서 기체 및 액체가 공존하는 물질에 대하여 실린더 내부 압력을 일정하게 유지함으로써 내용물을 액체상으로만 유지하거나, 실린더 내부의 내용물을 사용하여 내부 체적이 변하는 경우에도 일정한 압력을 유지할 수 있는 미세 누출이 없는 주름관 정압 실린더 장치 및 사용 방법에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치는, 소정두께의 원형 철판으로 형성되되 중앙부에 샘플주입구(101)가 통공되고 실린더(200)하부에 결합되어 챔버(a)를 형성하는 고정판(100)과; 하부는 개구되고 상부는 폐구된 통형의 철재로 형성되되 하단 외주연에는 다수개의 체결공(211)이 통공된 플랜지(210)를 형성하고 상기 고정판(100)과 결합되어 챔버(a)를 형성하는 실린더(200)와; 상기 고정판(100) 내면과 상기 실린더(200) 하부의 플랜지(210) 외면을 접합하여 볼트체결 하여 챔버(a)를 형성하기 위한 체결볼트(300) 및 체결너트(300')와; 압력계결합공(224)의 결합관(226)에 결합되어 불활성가스의 주입량을 조절하기 위해 상기 챔버(a) 내부의 압력을 확인하는 압력계(400)와; 샘플주입구(101) 및 불활성가스주입구(223)이 구비되는 개폐밸브(500)와; 상기 챔버(a) 내부에 구비되어 포집된 샘플을 저장하고 정압을 형성 유지하는 샘플챔버(b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 사용방법은, 샘플챔버(b)에 소정량의 샘플을 포집하고 개폐밸브(500)를 잠근 후, 실린더(200)의 불활성가스주입구(223) 개폐밸브(500')를 열고 상기 불활성가스주입구(223)를 통해 불활성가스를 점진적으로 주입하여 상기 챔버(a) 내부에 불활성가스의 주입량이 증가함에 따라 샘플챔버(b)의 주름관(b10)이 가변하면서 챔버(a)의 내부 압력과 샘플챔버(b)의 내부 압력이 평형상태에 이르는 소정압력이 될 때 불활성가스주입구(223)의 개폐밸브(500')를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법에 의하면, 샘플챔버 내의 압력을 정압상태를 유지할 수 있도록 챔버 및 샘플챔버의 가스누출 요인을 차단함으로써 샘플챔버 내의 샘플을 액상의 정압상태를 형성 유지한 채 실험실로 수송하여 분석기에 바로 장착하고 샘플의 조성을 분석함으로써 신뢰도 높은 조성 분석을 기할 수 있는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법이 제공된다.
Description
본 발명은 미세 누출이 없는 주름관 정압 실린더 장치 및 사용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세 누출이 없는 상태에서, 실린더 내부 압력을 일정 압력으로 유지한 채 운반하거나 저장할 수 있는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 냉매 혼합가스, 휘발성 유기화합물(VOC) 및 탄화수소 혼합물과 같이 실온에서 기체 및 액체가 공존하는 물질에 대하여 실린더 내부 압력을 일정하게 유지함으로써 내용물을 액체상으로만 유지하거나, 실린더 내부의 내용물을 사용하여 내부 체적이 변하는 경우에도 일정한 압력을 유지할 수 있는 미세 누출이 없는 주름관 정압 실린더 장치 및 사용 방법에 관한 것이다.
냉매 혼합가스, 휘발성 유기화합물(VOC) 및 탄화수소 혼합물과 같이 실온에서 기체 및 액체가 공존하는 샘플의 조성을 정확히 분석하기 위해서는 샘플 포집 현장으로부터 샘플을 포집하여 실험실로 수송한 후 분석기에 주입하여 샘플의 조성을 분석하게 된다.
분석기에는 일정 압력의 액상 또는 기체상의 샘플을 계속적으로 주입하는 것이 검사의 신뢰를 기할 수 있다는 점은 잘 알려진 사실이다.
그러나 샘플가스가 탄화수소혼합물과 같이 증기압이 높아 동일 압력하에서도 액상과 기상으로 혼재하는 경우에는 분석기에 주입되는 샘플의 상태가 불안정하므로 샘플 조성 분석결과에 대한 신뢰를 기할 수 없게 된다.
종래에는 상기한 샘플을 액상으로 유지하고 실험실로 운반하여 분석하기 위해서는 도11 내지 도12의 개념도에 나타낸 것과 같은 오링을 사용한 피스톤식 정압 가스실린더(Piston Type Constant Pressure Cylinder, 600)가 사용되어 왔었다.
즉, 상기한 종래의 피스톤식 정압 가스실린더(600)는, 도11에 나타낸 것과 같이, 샘플을 포집하기 위한 샘플챔버(601); 샘플에 영향을 주지 않으면서도 주입량에 따라 샘플챔버(601)의 압력을 높여 주기 위해 불할성 가스가 주입되는 불활성가스 챔버(602); 상기 샘플 챔버(601)와 불활성가스챔버(602)의 사이에 위치되어 이동격벽을 형성하는 오링-피스톤(603); 상기 샘플 챔버(601)와 불활성가스챔버(602)에 구비되는 개폐밸브(604),(604'); 상기 샘플 챔버(601)와 불활성가스챔버(602)를 가스분석시스템과 연결하기 위한 연결부(605),(605');를 포함하여 구성된다.
상기한 종래의 피스톤식 정압 가스실린더(600)는, 오링-피스톤 종단판 가장자리에 다수개의 오링이 개재되어 있고, 오링-피스톤(603)은 상하유동 가능하게 결합되어 있다.
또한 상기 오링-피스톤(603)으로 분할된 실린더의 일측은 샘플챔버(601)를 형성하고, 타측은 불활성가스챔버(602)를 형성한다.
상기의 피스톤식 정압 가스실린더(600)는 샘플챔버(601)에 샘플을 채운 후 개폐밸브(604)를 폐쇄하고, 불활성가스챔버(602)에 불활성가스를 점차적으로 증액 주입함으로써 샘플챔버(601) 내의 압력을 적정압력으로 조정하게 된다.
즉, 상기 샘플챔버(601) 내의 샘플이 액상이 되었을 때 불활성가스의 주입을 중단하고 불활성가스챔버(602)의 개폐밸브(604)를 페쇄하게 되는 것이다.
이때, 도12에 나타낸 것과 같이, 불활성가스의 주입량 증가에 따라 불활성가스챔버(602)의 내부압력이 올라가게 되면 압력을 이기지 못한 오링-피스톤(603)은 샘플챔버(601) 쪽으로 밀리게 되어 샘플챔버(601) 내의 압력이 올라가게 되며, 샘플챔버(601) 내의 압력이 소정압력으로 조정되면 불활성가스챔버(602)의 개폐밸브(604)를 폐쇄한 후, 상기 피스톤식 정압 가스수송구(600)를 탈거하여 실험실로 이송하고 도13에 하나의 예를 나타낸 것과 같이 분석기에 장착하여 샘플의 조성을 분석하게 된다.
그러나 상기한 종래의 피스톤식 정압 가스실린더는, 샘플챔버(601) 내의 압력을 적정 압력으로 조정하는 데에는 어느 정도 공헌을 하였으나, 피스톤 종단판 가장자리에 다수개의 오링이 개재되어 있고 피스톤은 상하유동 가능하게 구성된 것이기 때문에, 피스톤 종단판 가장자리의 오링 부분으로부터 미량의 가스 누출이 발생하여 샘플챔버 내의 압력을 일정하게 유지하기 어렵게 되거나 샘플의 조성을 변화시키게 되는바, 결과적으로 샘플챔버 내의 샘플은 액상과 기상이 공존하게 되어 샘플의 조성 분석결과에 대한 신뢰를 기할 수 없게 된다.
특히 샘플에 미량 성분을 함유하는 경우, 분석기에 주입되는 샘플의 상태가 미세하게 변하게 되므로 더욱 조성분석 결과에 대한 신뢰를 기할 수 없게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명인 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 샘플챔버 내의 압력을 정압상태로 유지할 수 있고, 챔버 및 샘플챔버의 가스누출 요인을 차단함으로써 샘플챔버 내의 샘플을 액상의 정압상태로 유지한 채 실험실로 수송하여 분석기에 바로 장착하고 샘플의 조성을 분석함으로써 샘플의 신뢰도 높은 조성 분석결과를 기할 수 있는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치는, 소정두께의 원형 철판으로 형성되되 중앙부에 샘플주입구(101)가 통공되고 실린더(200)하부에 결합되어 챔버(a)를 형성하는 고정판(100)과; 하부는 개구되고 상부는 폐구된 통형의 철재로 형성되되 하단 외주연에는 다수개의 체결공(211)이 통공된 플랜지(210)를 형성하고 상기 고정판(100)과 결합되어 챔버(a)를 형성하는 실린더(200)와; 상기 고정판(100) 내면과 상기 실린더(200) 하부의 플랜지(210) 외면을 접합하여 볼트체결 하여 챔버(a)를 형성하기 위한 체결볼트(300) 및 체결너트(300')와; 압력계결합공(224)의 결합관(226)에 결합되어 불활성가스의 주입량을 조절하기 위해 상기 챔버(a) 내부의 압력을 확인하기 위한 압력계(400)와; 샘플주입구(101) 및 불활성가스주입구(223)에 구비되어 각 가스의 주입관(110)(225)을 개폐하기 위한 개폐밸브(500)와; 상기 챔버(a) 내부에 구비되어 포집된 샘플을 저장하고 정압을 형성 유지하는 샘플챔버(b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 사용방법은, 샘플챔버(b)에 소정량의 샘플을 포집하고 개폐밸브(500)를 잠근 후, 실린더(200)의 불활성가스주입구(223) 개폐밸브(500')를 열고 상기 불활성가스주입구(223)를 통해 불활성가스를 점진적으로 주입하여 상기 챔버(a) 내부에 불활성가스의 주입량이 증가함에 따라 샘플챔버(b)의 주름관(b10)이 가변하면서 챔버(a)의 내부 압력과 샘플챔버(b)의 내부 압력이 평형상태에 이르는 소정압력이 될 때 불활성가스주입구(223)의 개폐밸브(500')를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치에 의하면, 샘플챔버 내의 압력을 정압상태를 유지할 수 있도록 챔버 및 샘플챔버의 가스누출 요인을 차단함으로써 샘플챔버 내의 샘플을 액상의 정압상태를 형성 유지한 채 실험실로 수송하여 분석기에 바로 장착하고 샘플의 조성을 분석함으로써 샘플의 신뢰도 높은 조성 분석결과를 기할 수 있는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법이 제공된다.
도1은 본 발명의 누출이 없는 정압실린더 장치의 구조를 설명하기 위한 단면 설명도이다.
도2는 도1의 분리사시도이다.
도3은 본 발명의 고정판을 설명하기 위한 평면 사시도이다.
도4는 도3의 저면 사시도이다.
도5는 본 발명의 주름관을 설명하기 위한 설명도이다.
도6은 고정판과 주름관을 결합하여 형성한 챔버(a)를 설명하기 위한 설명도이다.
도7은 본 발명의 누출이 없는 정압실린더 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도8은 본 발명의 누출이 없는 정압실린더 장치의 설명도이다.
도9는 주름관이 수축된 모습을 나타낸 설명도이다.
도10은 챔버(a)에 불활성가스가 주입된 후 주름관의 변화를 설명하기 위한 설명도이다.
도11은 종래의 피스톤식 정압 가스실린더를 설명하기 위한 개념도이다.
도12는 종래의 피스톤식 정압 가스실린더의 샘플을 포집하여 정압을 형성하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도13은 샘플을 포집하여 정압을 형성 유지한 종래의 피스톤식 정압 실린더 또는 본 발명인 누출이 없는 정압실린더 장치를 분석기에 장착한 하나의 예를 도시한 설명도이다.
<부호의 설명>
1 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 a 챔버 b 샘플챔버
b10 주름관 b20 종단판 b21 종단판지지대결합홈 b30 종단판지지대 b40 손잡이
100 고정판 101 샘플주입구 102 오링홈 103 체결공 110 샘플주입관 120 오링
200 실린더 210 플랜지 211 체결공 220 폐구면 221 지지대삽입공 222 오링홈 223 불활성가스주입구 224 압력계결합공 225 불활성가스주입관 226 결합관 230 오링
300 체결볼트 300' 체결너트
400 압력계
500,500' 개폐밸브
600 종래의 피스톤식 정압 가스수송실린더 601 샘플챔버 602 불활성가스챔버 603 오링-피스톤 604,604' 개폐밸브 605,605' 연결부
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 및 사용방법에 대해 자세히 설명한다.
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.따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본원발명의 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한 각 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호, 동일한 명칭으로 표기되었음에 유의하여야 한다.
첨부된 도1은 본 발명인 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 구조를 설명하기 위한 단면 설명도이고, 도2는 도1의 분리사시도이고, 도3은 본 발명의 고정판을 설명하기 위한 평면 사시도이고, 도4는 도3의 저면 사시도이고, 도5는 본 발명의 주름관을 설명하기 위한 설명도이고, 도6은 고정판과 주름관을 결합하여 형성한 챔버(a)를 설명하기 위한 설명도이고, 도7은 본 발명의 누출이 없는 정압실린더 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도8은 본 발명인 누출이 없는 정압실린더 장치의 설명도이고, 도9는 주름관이 수축된 모습을 나타낸 설명도이고, 도10은 챔버(a)에 불활성가스가 주입된 후 주름관의 변화를 설명하기 위한 설명도이다.
첨부된 도1 내지 도10에 나타냈듯이, 본 발명인 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치(1)는, 소정두께의 원형 철판으로 형성되되 중앙부에 샘플주입구(101)가 통공되고 실린더(200)하부에 결합되어 챔버(a)를 형성하는 고정판(100)과; 하부는 개구되고 상부는 폐구된 통형의 철재로 형성되되 하단 외주연에는 다수개의 체결공(211)이 통공된 플랜지(210)를 형성하고 상기 고정판(100)과 결합되어 챔버(a)를 형성하는 실린더(200)와; 상기 고정판(100) 내면과 상기 실린더(200) 하부의 플랜지(210) 외면을 접합하여 볼트체결 하여 챔버(a)를 형성하기 위한 체결볼트(300) 및 체결너트(300')와; 압력계결합공(224)의 결합관(226)에 결합되어 불활성가스의 주입량을 조절하기 위해 상기 챔버(a) 내부의 압력을 확인하는 압력계(400)와; 샘플주입구(101) 및 불활성가스주입구(223)이 구비되는 개폐밸브(500)와; 상기 챔버(a) 내부에 구비되어 포집된 샘플을 저장하고 정압을 형성 유지하는 샘플챔버(b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 좀더 자세히 설명한다.
상기 고정판(100)은, 실린더(200)를 결합하여 챔버(a)를 형성하는 것으로써, 도1 내지 도4에 나타낸 것과 같이, 소정 두께의 원형 철판으로 형성되되 중앙부에는 샘플주입구(101)가 통공되고 상기 샘플주입구(101)에는 외측으로 샘플주입관(110)이 결합되고 상기 샘플주입관(110) 외부에는 개폐밸브(500)가 구비되어 있다.
상기 고정판(100)의 내면에는 오링홈(102)이 형성되고 상기 오링홈(102)에는 오링(120)이 기밀을 유지하며 개재된다.
상기 고정판(100)의 둘레를 따라 다수개의 채결공(103)이 통공된다.
한편, 상기 실린더(200)는, 증기기관이나 내연기관 따위에서 피스톤이 왕복운동을 하는 속이 빈 원통모양의 장치인 기통(氣筒)을 말한다.
상기 실린더(200)는, 도1 및 도7에 나타낸 것과 같이, 하부는 개구되고 상부는 폐구된 통형의 철재로 형성되되, 하단에는 외주연하여 플랜지(210)를 형성하고 상기 플랜지(210)에는 상기 고정판(100)에 통공된 체결공(103)에 대응하여 다수개의 체결공(211)이 통공된다.
상기 실린더(200) 상부 폐구면(220)의 외면 중앙부에는 지지대삽입공(221)이 통공되되, 도1에 나타냈듯이, 통공된 상기 지지대삽입공(221)의 내측면에는 복수개 또는 다수개의 링형상의 오링홈(222)이 형성되어 상기 오링홈(222)에는 오링(230)이 개재된다.
상기 실린더(200) 상부 폐구면(220)의 외면에는 상기 지지대삽입공(221)으로부터 방사상으로 불활성가스주입구(223)와 압력계결합공(224)이 각각 통공되어, 상기 불활성가스주입구(223)에는 불활성가스주입관(225)이 결합되고 상기 불활성가스주입관(225) 외부에는 개폐밸브(500')가 구비된다.
고정판(100)의 내면에 상기 실린더(200) 하부의 플랜지(210) 외면을 접합하고 체결볼트(300)및 체결너트(300')를 체결함으로써 전체적으로 도1에 나타낸 것과 같은 챔버(a)를 형성하게 되는 것이다.
또한 상기 압력계결합공(224)에는 결합관(226)이 결합되고 상기 결합관(226)에는 챔버(a) 내부의 압력을 측정할 수 있는 압력계(400)가 구비된다.
상기 압력계(400)에 의해 챔버(a) 내부의 압력을 확인함으로써 불활성 가스의 주입량을 조절할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 실린더(200) 내부에는 샘플을 포집하고 정압을 형성 유지하기 위한 샘플챔버(b)가 구비된다.
상기 샘플챔버(b)는, 도6에 나타낸 것과 같이, 일단은 고정판(100)에 접합되고 타단에는 종단판(b20)이 접합되는 주름관(b10)과; 상기 주름관(b10) 타단에 접합되는 원형의 종단판(b20)과; 상기 종단판(b20) 외면에 일단이 결합되는 종단판지지대(b30)와; 상기 종단판지지대(b30)의 타단에 결합되는 손잡이(b40);를 포함하여 이루어진다.
상기 주름관(b10)은 알루미늄관으로써 일단은 고정판(100)에 접합된다.
상기 주름관(b10)의 길이는 실린더(200) 길이의 1/2 이상 2/3이하의 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 주름관(b10)의 길이가 실린더(200) 길이의 1/2 미만일 경우에는 포집되는 샘플의 양이 적어 작업의 효율이 떨어지고 실린더(200) 길이의 2/3 를 초과하는 경우에는 샘플챔버(b)의 압축이 어렵게 되는 것을 시행착오를 통해 알게 되었다.
또한 상기 주름관(b10)의 외경은 실린더(200)의 내경과 5~10mm의 간극을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 주름관(b10)의 외경이 실린더(200)의 내경과 5mm 미만의 간극을 형성하는 경우에는 주름관(b10)이 실린더(200) 내면과 접촉가능성이 있어 비효율적이고 상기 주름관(b10)의 외경이 실린더(200)의 내경과 10mm를 초과하는 간극을 형성하는 경우에는 상기 주름관(b10)이 옆으로 스러질 가능성이 있어 비효율적이 되는 것을 시행착오를 통해 알게 되었다.
상기 종단판(b20)은 상기 주름관(b10)의 직경과 동일한 소정 두께의 원형 알루미늄판으로 형성되고 상기 주름관(b10)의 타단에 일면이 접합된다.
상기 주름관(b10)은 철재이므로 상기 고정판(100)과 상기 종단판(b20)과는 용접에 의해 접합되는 것이 가스의 누출을 방지할 수 있어 바람직하다
상기 종단판(b20)의 외면 중앙부에는 종단판지지대결합홈(b21)이 형성되어 상기 종단판지지대결합홈(b21)에는 종단판지지대(b30)의 일단이 결합된다.
상기 종단판지지대(b30)는 종단판(b20) 외면의 종단판지지대결합홈(b21)에 일단이 결합되고 타단은 실린더(200)의 폐구면 중앙부의 지지대삽입공(221)을 관통하여 외부에 돌출된다.
상기 종단판지지대(b30)는 상기 실린더(200)의 폐구면 중앙부의 지지대삽입공(221)에 개재된 복수개 또는 다수개의 오링(230)에 의해 기밀을 유지하며 이동가능하게 삽입되고 실린더(200) 폐구면(220) 외부에 타단이 돌출된다.
상기 종단판지지대(b30)는 불활성가스의 주입 강약에 따라 주름관(b10)이 압력차에 의해 좌우로 유동되는 것을 잡아주게 되어 주름관(b10)의 평형상태를 유지할 수 있게 해 준다.
상기의 실린더(200) 폐구면(220) 외부로 돌출된 종단판지지대(b30)의 타단에는 종단판지지대(b30)의 스토퍼 기능을 겸하는 손잡이(b40)가 결합된다.
다음은 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 작용을 자세히 설명한다.
샘플챔버(b)의 주름관(b10)의 일단이 용접 결합된 고정판(100) 내면에 실린더(200) 플랜지(210) 외면을 접합하고 체결볼트(300)와 체결너트(300')를 체결함으로써 도8에 나타낸 것과 같은 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치(1)의 구성을 완성한다.
상기와 같이 구성된 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치(1)를 샘플 포집현장으로 이동하여 샘플주입관(110)을 샘플실린더에 연결하고 불활성가스주입관(225)을 불활성가스실린더에 연결한다.
샘플주입구(101)의 개폐밸브(500)를 열고 샘플주입구(101)를 통해 소정량의 샘플을 샘플챔버(b)에 주입한 후 샘플주입구(101)의 개폐밸브(500)를 닫는다.
다음, 불활성가스주입구(223)의 개폐밸브(600')를 열고 불활성가스주입구(223)를 통해 불활성가스를 점진적으로 주입한다.
도10에 나타냈듯이, 챔버(a) 내부에 불활성가스의 주입량이 증가함에 따라 샘플챔버(b)는 수축되며 샘플챔버(b) 내부의 압력은 커지게 된다. 이에 따라 샘플챔버(b)의 주름관(b10)이 가변하면서 챔버(a) 내부 압력과 샘플챔버(b) 내부 압력이 평형상태가 되면 압력은 동일하게 일정압력을 유지할 수 있게 된다.
즉, 불활성가스의 주입량 증가에 따라 챔버(a)의 내부압력이 올라가게 되면 압력을 이기지 못한 샘플챔버(b)의 주름관(b10)이 수축되어 샘플챔버(b) 내부의 압력이 올라가게 되며, 샘플챔버(b) 내부의 압력이 소정압력이 되면 불활성가스주입구(223)의 개폐밸브(500')를 폐쇄한다.
불활성가스의 주입을 중단하는 상기 샘플챔버(b) 내부의 소정압력은, 샘플챔버(b) 내부의 샘플이 액상이 되었을 때를 말한다.
이때, 압력계(400)를 통해 챔버(a)내의 압력이 샘플인 탄화수소혼합물의 포화증기압에 이를 때까지 불활성가스를 주입하게 되며, 챔버(a) 내부의 압력이 샘플인 탄화수소혼합물의 포화증기압에 이르게 되면 챔버(a) 내부의 압력과 샘플챔버(b) 내부의 압력은 평형상태가 되어 동일하게 된다.
상기와 같이 샘플을 포집하여 정압이 형성 유지된 본 발명의 누출이 없는 정압실린더 장치(1)를 탈거하여 실험실로 이송한 후 분석기에 바로 장착하면 일정압력의 액상의 탄화수소혼합물을 계속적으로 주입할 수 있어 샘플 조성 분석의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 사용방법은, 샘플챔버(b)에 소정량의 샘플을 포집하고 개폐밸브(500)를 잠근 후, 실린더(200)의 불활성가스주입구(223) 개폐밸브(500')를 열고 상기 불활성가스주입구(223)를 통해 불활성가스를 점진적으로 주입하여 상기 챔버(a) 내부에 불활성가스의 주입량이 증가함에 따라 샘플챔버(b)의 주름관(b10)이 가변하면서 챔버(a)의 내부 압력과 샘플챔버(b)의 내부 압력이 평형상태에 이르는 소정압력이 될 때 불활성가스주입구(223)의 개폐밸브(500')를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
이상, 본 발명인 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 바람직한 실시예에 의하여 도면을 첨부하여 그 구성과 작용, 효과에 대해 자세히 설명하였지만, 본 발명사상은 이에 한정되는 것이 아니고 본 특허청구범위와 상기한 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형되어 실시되는 것이 가능할 것이며 이 또한 본 발명의 권리범위에 있음은 지극히 자명하다 할 것이다.
Claims (6)
- 소정두께의 원형 철판으로 형성되되 중앙부에 샘플주입구(101)가 통공되고 실린더(200)하부에 결합되어 챔버(a)를 형성하는 고정판(100)과; 하부는 개구되고 상부는 폐구된 통형의 철재로 형성되되 하단 외주연에는 다수개의 체결공(211)이 통공된 플랜지(210)를 형성하고 상기 고정판(100)과 결합되어 챔버(a)를 형성하는 실린더(200)와; 상기 고정판(100) 내면과 상기 실린더(200) 하부의 플랜지(210) 외면을 접합하여 볼트체결 하여 챔버(a)를 형성하기 위한 체결볼트(300) 및 체결너트(300')와; 압력계결합공(224)의 결합관(226)에 결합되어 불활성가스의 주입량을 조절하기 위해 상기 챔버(a) 내부의 압력을 확인하는 압력계(400)와; 샘플주입구(101) 및 불활성가스주입구(223)이 구비되는 개폐밸브(500)와; 상기 챔버(a) 내부에 구비되어 포집된 샘플을 저장하고 정압을 형성 유지하는 샘플챔버(b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 샘플챔버(b)는, 일단은 고정판(100)에 접합되고 타단에는 종단판(b20)이 접합되는 주름관(b10)과; 상기 주름관(b10) 타단에 접합되는 원형의 종단판(b20)과; 상기 종단판(b20) 외면에 일단이 결합되는 종단판지지대(b30)와; 상기 종단판지지대(b30)의 타단에 결합되는 손잡이(b40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 주름관(b10)의 길이는, 실린더(200) 길이의 1/2 이상 2/3이하의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 주름관(b10)의 외경은, 실린더(200)의 내경과 5~10mm의 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치.
- 소정두께의 원형 철판으로 형성되되 중앙부에 샘플주입구(101)가 통공되고 실린더(200)하부에 결합되어 챔버(a)를 형성하는 고정판(100)과; 하부는 개구되고 상부는 폐구된 통형의 철재로 형성되되 하단 외주연에는 다수개의 체결공(211)이 통공된 플랜지(210)를 형성하고 상기 고정판(100)과 결합되어 챔버(a)를 형성하는 실린더(200)와; 상기 고정판(100) 내면과 상기 실린더(200) 하부의 플랜지(210) 외면을 접합하여 볼트체결 하여 챔버(a)를 형성하기 위한 체결볼트(300) 및 체결너트(300')와; 압력계결합공(224)의 결합관(226)에 결합되어 불활성가스의 주입량을 조절하기 위해 상기 챔버(a) 내부의 압력을 확인하는 압력계(400)와; 샘플주입구(101) 및 불활성가스주입구(223)이 구비되는 개폐밸브(500)와; 상기 챔버(a) 내부에 구비되어 포집된 샘플을 저장하고 정압을 형성 유지하는 샘플챔버(b);를 포함하여 구성되는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치의 사용방법은, 샘플챔버(b)에 소정량의 샘플을 포집하고 개폐밸브(500)를 잠근 후, 실린더(200)의 불활성가스주입구(223) 개폐밸브(500')를 열고 상기 불활성가스주입구(223)를 통해 불활성가스를 점진적으로 주입하여 상기 챔버(a) 내부에 불활성가스의 주입량이 증가함에 따라 샘플챔버(b)의 주름관(b10)이 가변하면서 챔버(a)의 내부 압력과 샘플챔버(b)의 내부 압력이 평형상태에 이르는 소정압력이 될 때 불활성가스주입구(223)의 개폐밸브(500')를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 사용방법.
- 제5항에 있어서, 상기 챔버(a)의 내부 압력과 상기 샘플챔버(b)의 내부 압력이 평형상태에 이르는 소정압력은, 샘플챔버(b)의 내부가 포화증기압일 때인 것을 특징으로 하는 미세 누출이 없는 주름관 정압실린더 장치 사용방법.
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