KR100937155B1 - 액화가스 공급장치 가열히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액화가스 공급장치 가열히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자석 일체형으로 구성되어 액화가스 공급장치의 저장탱크에 탈부착이 용이한 액화가스 공급장치 가열히터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액화가스 공급장치 가열히터는, 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 구비되는 인덕션코일과; 상기 가열히터를 자력에 의해 저장탱크 표면에 탈착가능하게 부착하는 자석과; 상기 가열히터를 파지하기 위한 손잡이를 포함한다.

액화가스, 저장탱크, 유도가열, 인덕션코일, 자석

Description

액화가스 공급장치 가열히터{HEATER FOR LIQUIFIED GAS SUPPLYING APPARATUS}

본 발명은 액화가스 공급장치 가열히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자석 일체형으로 구성되어 액화가스 공급장치의 저장탱크에 탈부착이 용이한 액화가스 공급장치 가열히터에 관한 것이다.

통상 반도체, LCD, LED, 쏠라셀 제조에 있어서, 공정 가스로서 NH3, HBr, HCl 등과 같은 가스가 사용된다. 이러한 공정 가스는 액화 상태로 대형 저장탱크에 충전 저장되었다가 히터에 의해 가열 기화되어 각 공정 사용처에 공급된다.

도 1 에는 종래 액화가스 공급장치의 구성도가 개략적으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 공정 가스는 인접하는 2개의 저장탱크(10,10')에 액화 상태로 저장되어 있으며, 저장탱크(10,10') 표면을 가열하여 저장탱크(10,10') 내에 저장된 액화가스를 기화시킴에 따라 공정 사용처에 공급된다. 공정 가스는 실시간 지속적으로 공정 사용처에 공급되어야 하기 때문에 상기 저장탱크(10,10')의 용량이 매우 크고, 그에 따라 가스의 소모후 재충전을 위한 교체 작업이 매우 번거롭다. 이에, 실제 현장에서는 통상, 대형 저장탱크 2개를 서로 인접 배치함에 따라 저장탱크(10,10')의 교체 주기를 연장하고, 가스 소모후 인접하는 저장탱크(10,10')를 동시에 교체하는 방법을 취하고 있다.

이와 같이, 2개의 인접 저장탱크(10,10')로부터 기화되어 토출되는 공정 가스를 각 공정 사용처에 이송하기 위해, 도 1 에 도시된 바와 같이, 각 저장탱크(10,10')에는 토출관(40,40')이 연결되고, 상기 토출관(40,40')을 통하여 기화된 공정 가스가 토출된다. 상기 토출관(40,40')은 하나의 이송관(50)으로 수렴되고, 이송관(50)은 공정 사용처로 연결된다. 즉, 각 저장탱크(10,10')로부터 기화된 공정 가스는 토출관(40,40')을 통하여 독립적으로 토출된 후 하나의 이송관(50)에서 합쳐져서 공정 사용처에 공급되는 것이다. 한편, 상기 각 저장탱크(10,10')는 전원부가 내장되고 배기관(31,31')이 구비된 후드박스(30,30')에 결합되어 누출되는 공정 가스를 배기관(31,31')을 통하여 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 저장탱크(10,10')의 교체시 이동을 용이하게 하기 위해, 상기 저장탱크(10,10')의 하방에는 바퀴가 달린 이동용 대차(60,60')가 구비된다.

한편, 이러한 액화가스의 기화를 위해서는 각 저장탱크(10,10')를 가열하는 히터가 구비되어야 하는 바, 종래에는 도 1 에 도시된 바와 같이, 자켓히터(20,20')가 사용되었다. 상기 자켓히터(20,20')는 내부에 전열선이 내장된 매트형 히터로서 원통형인 저장탱크(10,10')의 외주면 둘레를 덮은 상태에서 밸트에 의 해 고정 설치되어 저장탱크(10,10') 표면을 가열하도록 구성되며, 자켓처럼 저장탱크(10,10')에 입혀진다는 점 때문에 자켓히터라 호칭된다.

그러나, 이러한 자켓히터에 따르면, 가스가 소모되어 저장탱크(10,10')를 교체하고자 하는 경우, 히터를 벗겨내고 새로 충전된 저장탱크를 설치한 후 다시 히터를 입히는 작업을 수행해야 하는데, 상기 자켓히터의 부피가 매우 크고, 무게도 약 40kg 정도로 매우 무겁기 때문에 작업자 혼자 히터 교체가 불가능할 뿐만 아니라, 자체 하중으로 인하여 히터가 하방으로 처지기 때문에 저장탱크 표면에 밀착되지 못하여 가열이 제대로 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 액화가스 공급장치 가열용 히터의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 가열히터의 탈부착이 용이하고, 가열히터가 저장탱크에 완전 밀착되어 원활한 가열 작업이 수행될 수 있는 액화가스 공급장치 가열히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액화가스 공급장치 가열히터는, 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 구비되는 인덕션코일과; 상기 가열히터를 자력에 의해 저장탱크 표면에 탈착가능하게 부착하는 자석과; 상기 가열히터를 파지하기 위한 손잡이를 포함한다.

여기서, 상기 자석은 케이싱의 하부에 부착되는 고무자석이거나, 상기 케이싱 내부에 내장되는 전자석인 것이 바람직하다.

상기 자석이 전자석인 경우, 상기 손잡이에는 전자석 코일로 전류를 공급 및 차단하기 위한 스위칭수단이 추가로 구비된다.

여기서, 상기 스위칭수단은, 상기 가열히터의 손잡이 내측에 수평 설치되며, 상기 손잡이의 수직부 내측에 형성된 장홈을 따라 상하 이동가능한 스위칭레버와; 상기 스위칭레버의 단부에 상방으로 돌출 형성되는 지지돌기와; 일단이 상기 손잡이의 수평부 내부 상면에 지지되고, 타단이 상기 지지돌기에 탄력지지되는 탄성스프링과; 상기 손잡이의 수평부 내부 저면 좌우 양측에 형성되되, 어느 하나는 외부 전원과 연결되고, 다른 하나는 전자석 코일에 연결되는 고정접점과; 상기 지지돌기에 수평방향으로 관통 설치되어, 스위칭레버의 상하 이동에 따라 함께 이동되어 상기 고정접점에 온오프되는 가동접점을 포함한다.

한편, 상기 스위칭수단은 푸시버튼 스위치일 수도 있다.

그리고, 상기 케이싱의 하부 표면에는 가열히터가 저장탱크와 충돌에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 실리콘 재질의 완충패드가 부착되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 저장탱크에 가열히터의 탈부착이 용이하여 교체가 쉽고, 가열히터가 저장탱크 표면에 완전 밀착되기 때문에 가열 성능이 우수하며, 가열히터가 유도가열 히터로 구성되기 때문에 온도 제어가 용이한 탁월한 효과를 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 액화가스 공급장치 가열히터의 구체적인 구성을 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2 에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가열히터의 구성도가 도시되고, 도 3 에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열히터의 구성도가 도시되고, 도 4 에는 상기 가열히터의 전자석 작동을 위한 스위칭수단의 구조 상세도가 도시되며, 도 5 에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스위칭수단의 구조 상세도가 도시된다.

상기 가열히터(200)는 각 저장탱크(10,10')의 표면에 각각 부착되어 각 저장탱크(10,10')를 가열하는 히터로서, 유도가열 방식의 히터이다. 유도가열이란 코일에 전류를 흘려줌에 따라 전자기유도 현상에 의해 코일에 인접한 도체에 소용돌이 전류가 발생하고, 이 소용돌이 전류에 의해 발생되는 줄열에 의해 도체가 가열되는 현상을 말한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 가열히터(200)는 케이싱(210), 인덕션코일(220), 자석(230), 그리고 손잡이(250)를 포함한다.

상기 케이싱(210)은 내부에 일정한 수용공간을 구비하고, 대체로 테프론 재질로 구성된 납작한 직육면체 함체로서, 내부에 인덕션코일(220), 그리고 히터내장온도센서(240)가 구비된다.

인덕션코일(220)은 전류 공급에 따라 주변에 자기장을 형성시키며, 케이싱(210)의 내부에 동심원으로 그리면서 다수회 감겨진 상태로 배치된다.

상기 히터내장온도센서(240)는 인덕션코일(220)의 작동에 따른 가열 온도를 감지한다. 감지된 신호는 전기신호로 제어부(미도시)에 전달되고, 제어부에서는 미리 설정된 적정 온도와 비교하고, 비교 결과에 근거하여 인버터(미도시)를 제어하 여 상기 인덕션코일(220)로 공급되는 전원의 주파수를 조절하여 가열 온도를 조절한다.

그리고, 상기 케이싱(210)에는 상기 인덕션코일(220)에 전류 공급을 위한 케이블 및 히터내장온도센서용 케이블을 접속할 수 있도록 커넥터(260)가 설치된다.

상기 자석(230)은 상기 가열히터(200)가 금속제 저장탱크(10,10') 표면에 자력에 의해 탈부착 가능하게 부착시키기 위한 것으로, 상기 케이싱(210)의 하부에 접착제 등에 의해 견고하게 부착된다. 상기 자석(230)의 하부표면은 저장탱크(10,10')에 밀착 부착될 수 있도록, 도 2 에 도시된 바와 같이, 저장탱크(10,10')의 외주 표면 곡률에 상응하게 오목하게 만곡 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 자석(230)은 케이싱(210)과의 접착이 용이하고, 충격에 의해 저장탱크(10,10')가 손상되는 것을 방지하기 위한 완충효과를 거둘 수 있도록 고무자석이 사용되는 것이 바람직하다.

추가적으로, 상기 외부 케이싱(210)의 상부면에는 작업자가 용이하게 파지할 수 있도록 손잡이(250)가 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 통하여, 작업자는 손잡이(250)를 파지한 상태에서 가열히터(200)를 저장탱크(10,10') 외주 표면에 부착하고, 인덕션코일(220)에 전류를 인 가함에 따라 저장탱크(10,10') 표면을 가열하여 액화가스를 기화시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 가열히터(200)의 부착 및 탈착을 보다 용이하게 하기 위해, 영구자석 대신에 전자석(270)을 사용할 수도 있다. 도 3 에는 전자석(270)을 사용한 가열히터의 구성도가 도시된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 전자석(270)을 이용한 가열히터(200)는, 케이싱(210) 내부에 전자석(270)이 구비된다. 상기 전자석(270)은 도체인 철심과, 상기 철심 외부에 권취된 코일로 구성되며, 도 3 에 도시된 바와 같이 케이싱(210)의 내부 좌우 양측에 1개씩 구비되는 것이 바람직하다. 상기 전자석(270)은 코일에 전류가 인가되는 경우 자성을 띠고 전류 인가가 중단되는 경우 자성을 잃도록 구성된다. 코일에의 전류 인가는 케이싱(210)에 구비된 커넥터(260)를 통하여 수행된다.

이와 같이, 본 실시예에서는 전자석(270)에 의해 저장탱크(10,10') 표면에 부착이 되므로, 케이싱(210) 하부에 별도의 고무자석이 구비되지 않아도 되며, 상기 고무자석 대신 저장탱크(10,10') 표면 손상을 방지하기 위한 실리콘 재질의 완충패드(280)가 부착되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 전자석(270)에의 전류 인가는 외부 전원의 온오프에 의해 수행될 수 있는데, 본 실시예에서는 사용자의 편의를 위하여, 상기 가열히터(200)의 손잡이(250)에 전자석 코일로 전원을 공급 및 차단하는 스위칭수단(300)이 추가로 구비되는 것이 바람직하다. 도 3 에 이러한 스위칭수단(300)이 구비된 가열히터(200)의 외부 사시도가 도시되고, 도 4 에는 상기 스위칭수단(300)의 접접 구조가 도시된다.

도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭수단(300)은 스위칭레버(310), 탄성스프링(330), 고정접점(340) 그리고 가동접점(350)을 포함한다.

상기 스위칭레버(310)는 봉 또는 막대 형상으로 구성되어, 케이싱(210) 표면에 형성된 손잡이(250) 내측에 수평 설치됨에 따라, 사용자가 손잡이(250)를 파지한 상태에서 손가락으로 잡아당기면 상방으로 이동되면서 코일로의 전류 인가가 중단되고, 손을 놓으면 다시 원위치로 복귀되어 코일로 전류가 인가되도록 하는 부재이다.

상기 스위칭레버(310)의 상하 이동을 위해, 상기 손잡이(250)의 수직부 내측에는 각각 상기 스위칭레버(310)의 단부가 삽입된 상태에서 상하 이동될 수 있도록 장홈(252)이 형성되며, 상기 손잡이(250)의 수평부 말단 내측에는 상방으로 이동된 스위칭레버(310)를 다시 하방으로 복귀시키는 탄성스프링(330)이 설치된다. 상기 탄성스프링(330)의 일단은 상기 손잡이(250)의 수평부 내부 상면에 지지되고, 타단 은 도 4 에 도시된 바와 같이 스위칭레버(310)의 단부에 상방으로 돌출 형성되는 지지돌기(320)에 탄력 지지된다.

그리고, 상기 스위칭레버(310)의 상하 이동에 따라 전자석 코일로의 전류 인가 및 차단을 위해, 상기 손잡이(250)의 수평부 내부 저면 좌우 양측에는 2개의 고정접점(340)이 형성된다. 상기 고정접점(340) 중 어느 한 접점은 외부 전원과 연결된 컨넥터와 전선에 의해 전기적으로 연결되고, 나머지 다른 접점은 전자석(270)의 코일에 연결된다.

한편, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭레버(310)의 말단에 구비된 지지돌기(320)의 상부에는 가동접점(350)이 수평방향으로 관통 설치된다. 상기 가동접점(350)은 스위칭레버(310)의 상하 이동시 함께 이동되어 상기 2개의 고정접점(340)에 동시에 붙었다 떨어졌다 하면서 전자석 코일로 전류를 인가 또는 차단한다.

이러한 구성을 통하여, 최초 컨넥터에 전원 케이블이 연결되면, 탄성스프링(330)에 의해 스위칭레버(310)가 하방으로 이동된 상태에 있게 되며, 이에 따라 가동접점(350)도 하방으로 이동되어 양측의 고정접점(340)에 붙게되므로 전자석 코일로 전류가 인가되어 전자석(270)이 자성을 띠게 된다. 전자석(270)이 자성을 띠게 되므로 사용자는 저장탱크(10,10') 표면에 가열히터(200)를 용이하게 부착할 수 있다.

한편, 가열히터(200)를 교체하고자 하는 경우에는, 사용자가 가열히터(200)의 손잡이(250)를 파지한 상태에서 손가락으로 스위칭레버(310)를 상방으로 잡아당기면 탄성스프링(330)이 수축되면서 스위칭레버(310)가 상승하고, 이에 따라, 가동접점(350)도 함께 상승하면서 고정접점(340)으로부터 떨어지게 된다. 가동접점(350)이 고정접점(340)에서 떨어지게 되므로 전류는 더 이상 전자석 코일로 인가되지 못하여 전자석(270)은 자성을 잃게 되어 가열히터(200)가 저장탱크(10,10')로부터 손쉽게 탈착되는 것이다.

이와 같이, 상기 스위칭수단(300)은 보조 손잡이 형태의 스위칭레버(310)로 구성될 수도 있으나, 도 6 에 도시된 바와 같이, 일반적인 전원 온오프용 푸시버튼 스위치(360) 또는 슬라이딩 방식 스위치가 사용되어도 무방하다 할 것이다.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다.

도 1 은 종래 액화가스 공급 장치의 구성도,

도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가열히터의 구성도,

도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열히터의 구성도,

도 4 는 상기 가열히터의 전자석 작동을 위한 스위칭수단의 구조도,

도 5 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스위칭수단의 구조도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,10' : 저장탱크 20,20' : 자켓히터 30,30' : 후드박스 40,40' : 토출관

50 : 이송관 60,60' : 대차 200 : 가열히터 210 : 케이싱

220 : 인덕션코일 230 : 자석

240 : 히터내장온도센서 250 : 손잡이

252 : 장홈 260 : 커넥터

270 : 전자석 280 : 완충패드

300 : 스위칭수단 310 : 스위칭레버

320 : 지지돌기 330 : 탄성스프링

340 : 고정접점 350 : 가동접점

360 : 푸시버튼 스위치

Claims (7)

1. 액화가스 공급장치 가열히터로서,

   케이싱과; 상기 케이싱 내부에 구비되는 인덕션코일과; 상기 가열히터를 자력에 의해 액화가스 공급장치의 저장탱크 표면에 탈착가능하게 부착하는 자석과; 상기 가열히터를 파지하기 위한 손잡이를 포함하되,

   상기 자석은 케이싱 내부에 내장되는 전자석이며,

   상기 손잡이에는 전자석 코일로 전류를 공급 및 차단하기 위한 스위칭수단이 추가로 구비되고,

   상기 스위칭수단은, 상기 손잡이 내측에 수평 설치되며 상기 손잡이의 수직부 내측에 형성된 장홈을 따라 상하 이동가능한 스위칭레버와; 상기 스위칭레버의 단부에 상방으로 돌출 형성되는 지지돌기와; 일단이 상기 손잡이의 수평부 내부 상면에 지지되고, 타단이 상기 지지돌기에 탄력지지되는 탄성스프링과; 상기 손잡이의 수평부 내부 저면 좌우 양측에 형성되되, 어느 하나는 외부 전원과 연결되고, 다른 하나는 전자석 코일에 연결되는 고정접점과; 상기 지지돌기에 수평방향으로 관통 설치되어, 스위칭레버의 상하 이동에 따라 함께 이동되어 상기 고정접점에 온오프되는 가동접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크 가열히터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 액화가스 공급장치 가열히터로서,

   케이싱과; 상기 케이싱 내부에 구비되는 인덕션코일과; 상기 가열히터를 자력에 의해 액화가스 공급장치의 저장탱크 표면에 탈착가능하게 부착하는 자석과; 상기 가열히터를 파지하기 위한 손잡이를 포함하되,

   상기 자석은 케이싱 내부에 내장되는 전자석이며,

   상기 손잡이에는 전자석 코일로 전류를 공급 및 차단하기 위한 스위칭수단이 추가로 구비되고, 상기 스위칭수단은 푸시버튼 스위치인 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크 가열히터.
7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 케이싱의 하부 표면에는 가열히터가 저장탱크와 충돌에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 실리콘 재질의 완충패드가 부착되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크 가열히터.

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