KR102271831B1

KR102271831B1 - 고압용 가스 누출 결함 검사 시스템

Info

Publication number: KR102271831B1
Application number: KR1020190082704A
Authority: KR
Inventors: 이규백
Original assignee: 비오티 주식회사
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2021-07-01
Also published as: KR20210006728A

Abstract

본 발명은 가스 누출 결함 검사 시스템에 관한 것으로, 검사 대상물에 가스 누출 검사용 압축 공기를 공급하는 과정에서, 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기와 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 순차적으로 2단계에 걸쳐 공급함으로써, 검사 대상물에 고압의 압축 공기를 공급하는 과정에서 검사 대상물에 대한 압력 충격에 의한 손상을 방지할 수 있고, 더욱 안정적으로 고압의 압축 공기를 공급하여 안전한 검사 과정을 수행할 수 있고, 소형의 에어 컴프레셔를 통해 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기를 생성하고 증압 모듈을 통해 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 생성하여 검사 대상물에 공급할 수 있도록 함으로써, 고압의 압축 공기를 공급함에도 불구하고 에어 컴프레셔 및 관련 장비를 대형화할 필요가 없이 소형화된 구조로 전체 설비를 구성할 수 있고, 이에 따라 운반이 용이하여 실제 현장에서 검사 대상물에 대한 현장 검사를 용이하게 수행할 수 있는 가스 누출 결함 검사 시스템을 제공한다.

Description

고압용 가스 누출 결함 검사 시스템{GAS LEAK TEST SYSTEM FOR HIGH PRESSURE}

본 발명은 가스 누출 결함 검사 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 검사 대상물에 가스 누출 검사용 압축 공기를 공급하는 과정에서, 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기와 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 순차적으로 2단계에 걸쳐 공급함으로써, 검사 대상물에 고압의 압축 공기를 공급하는 과정에서 검사 대상물에 대한 압력 충격에 의한 손상을 방지할 수 있고, 더욱 안정적으로 고압의 압축 공기를 공급하여 안전한 검사 과정을 수행할 수 있고, 소형의 에어 컴프레셔를 통해 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기를 생성하고 증압 모듈을 통해 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 생성하여 검사 대상물에 공급할 수 있도록 함으로써, 고압의 압축 공기를 공급함에도 불구하고 에어 컴프레셔 및 관련 장비를 대형화할 필요가 없이 소형화된 구조로 전체 설비를 구성할 수 있고, 이에 따라 운반이 용이하여 실제 현장에서 검사 대상물에 대한 현장 검사를 용이하게 수행할 수 있는 가스 누출 결함 검사 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 각종 제조 공장 등에는 가스를 공급하기 위한 다양한 설비가 구비되는데, 이러한 가스 설비들은 가스의 누출을 방지하기 위해 밀봉 상태를 안정적으로 유지하는 것이 매우 중요하다.

이러한 제조 공장 등에 사용되는 가스 설비 이외에 차량이나 가정, 사무실 등에서 널리 사용되는 에어컨이나 냉장고와 같은 냉각 장치에도 냉매 가스가 순환 공급되므로, 이러한 냉각 장치 또한 냉매 가스의 누출 방지를 위한 밀봉 상태 유지가 매우 중요하다.

이와 같이 가스를 이용하는 다양한 설비들은 가스 누출 방지를 위한 밀봉 성능이 매우 중요하므로, 주기적으로 또는 작동 이상이 발생한 경우, 설비에서 가스가 누출되는지 여부를 계속적으로 검사해야 한다.

일반적으로 가스 누출 여부를 검사하는 장비는 테스트 가스를 공급 및 회수하는 가스 유동 라인 상에 검사 대상물을 연결하여 테스트 가스가 검사 대상물을 통과하여 다시 회수되도록 구성되며, 검사 대상물의 전단 및 후단에서, 즉, 테스트 가스의 공급 포트 부분과 테스트 가스의 회수 포트 부분에서 상호 압력 차이를 검출하거나 또는 이 상태에서 검사 대상물을 물속에 투입하여 거품이 발생하는지 여부를 육안 관찰하는 방식으로 이루어진다.

이와 같이 검사 대상물에 테스트 가스를 공급 및 회수하는 방식으로 검사 대상물에 대한 가스 누출 결함 상태를 검사하기 때문에, 하나의 가스 누출 결함 검사 장비에서 하나의 검사 대상물만을 검사할 수 밖에 없고, 이에 따라 다수개의 검사 대상물을 검사하는데 시간이 오래 소요되는 등의 문제가 있다. 또한, 거품 발생을 육안 관찰하는 방식으로 검사 작업이 이루어지므로, 검사 정확도가 현저히 저하되는 등의 문제가 있다.

아울러, 검사 대상물의 종류에 따라서는 테스트 가스의 공급 압력을 더 크게 높일 필요가 있거나 서로 다른 압력으로 검사 작업을 수행할 필요가 있는데, 고압의 테스트 가스를 공급하기 위해서는 테스트 가스의 공급 설비가 대형화되어야 하므로, 전체적으로 가스 누출 결함 검사 장비의 크기가 대형화되어 제작 비용이 증가하고 운반이 어려워 현장 검사가 불가능하며, 테스트 가스의 공급 압력을 조절하는 것이 어려워 다양한 장비에 적용하는 것이 불가능하다는 등의 문제가 있다.

국내등록특허 제10-1182101호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 검사 대상물에 가스 누출 검사용 압축 공기를 공급하는 과정에서, 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기와 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 순차적으로 2단계에 걸쳐 공급함으로써, 검사 대상물에 고압의 압축 공기를 공급하는 과정에서 검사 대상물에 대한 압력 충격에 의한 손상을 방지할 수 있고, 더욱 안정적으로 고압의 압축 공기를 공급하여 안전한 검사 과정을 수행할 수 있는 가스 누출 결함 검사 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소형의 에어 컴프레셔를 통해 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기를 생성하고 증압 모듈을 통해 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 생성하여 검사 대상물에 공급할 수 있도록 함으로써, 고압의 압축 공기를 공급함에도 불구하고 에어 컴프레셔 및 관련 장비를 대형화할 필요가 없이 소형화된 구조로 전체 설비를 구성할 수 있고, 이에 따라 운반이 용이하여 실제 현장에서 검사 대상물에 대한 현장 검사를 용이하게 수행할 수 있는 가스 누출 결함 검사 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은, 가스 유로가 형성된 검사 대상물을 연결하여 상기 검사 대상물에 대한 가스 누출 결함 여부를 검사하는 가스 누출 결함 검사 시스템에 있어서, 압축 공기를 공급하는 에어 공급 모듈; 상기 에어 공급 모듈에 의해 공급된 압축 공기가 통과하도록 상기 에어 공급 모듈의 하류에 배치되어 상기 압축 공기의 압력을 제 1 기준 압력 상태로 일정하게 조정하는 제 1 레귤레이터; 상기 제 1 레귤레이터를 통과한 압축 공기를 공급받아 상기 제 1 기준 압력보다 높은 제 2 기준 압력 상태로 증압시켜 공급하는 증압 모듈; 상기 제 1 레귤레이터를 통과한 상기 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기가 유입되거나 또는 상기 증압 모듈을 통과한 상기 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 유입되도록 상기 제 1 레귤레이터 및 상기 증압 모듈과 연결 라인을 통해 연결되며, 내부로 유입된 압축 공기가 배출되도록 복수개의 배출 포트가 형성되는 멀티 매니폴드; 일단이 상기 멀티 매니폴드의 복수개 배출 포트에 각각 연결되고 타단은 상기 검사 대상물에 연결될 수 있도록 형성되는 복수개의 공급 라인; 상기 연결 라인 및 공급 라인 상에 각각 장착되는 개폐 밸브; 복수개의 상기 공급 라인 상에서 상기 개폐 밸브의 위치보다 하류에 각각 장착되어 복수개의 상기 공급 라인의 내부 압력을 각각 측정하는 압력 측정 센서; 및 상기 에어 공급 모듈 및 개폐 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기 및 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 순차적으로 상기 멀티 매니폴드에 공급되도록 상기 연결 라인 상의 개폐 밸브를 동작 제어하고, 상기 제어부는 복수개의 상기 압력 측정 센서의 측정값을 인가받고, 인가받은 측정값의 시간에 따른 변화량에 기초하여 복수개의 공급 라인에 각각 연결된 복수개의 검사 대상물에 대한 각각의 가스 누출 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 가스 누출 결함 검사 시스템을 제공한다.

이때, 상기 제어부는 상기 압력 측정 센서의 측정값이 상기 제 2 기준 압력 상태가 될 때까지 상기 공급 라인 상의 개폐 밸브를 개방 작동시키고, 상기 압력 측정 센서의 측정값이 상기 제 2 기준 압력 상태가 되면, 상기 공급 라인 상의 개폐 밸브를 폐쇄 작동시키며, 상기 공급 라인 상의 개폐 밸브를 폐쇄 작동시킨 상태로 기준 시간 동안 상기 압력 측정 센서의 측정값 변화량을 산출하고, 산출한 측정값 변화량이 미리 설정된 기준 변화량 이상이면, 상기 검사 대상물에 대한 가스 누출 결함이 있는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제 1 레귤레이터의 출구단에 연결된 연결 라인은 중간 구간에서 2개로 분기되어 하나는 상기 멀티 매니폴드 측으로 연장되고 나머지 하나는 상기 증압 모듈 측으로 연장되며, 2개의 분기 라인에 상기 개폐 밸브가 각각 장착될 수 있다.

또한, 상기 멀티 매니폴드의 상류 측에는 2개의 유입 포트와 1개의 배출 포트가 형성된 별도의 중간 매니폴드가 배치되고, 상기 2개의 분기 라인은 상기 중간 매니폴드의 유입 포트에 각각 연결되어 압축 공기가 상기 중간 매니폴드를 통과하여 상기 멀티 매니폴드로 유입될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 2개의 분기 라인에 각각 장착된 개폐 밸브를 순차적으로 개방 작동시킴으로써, 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기 및 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 순차적으로 상기 멀티 매니폴드에 공급되도록 할 수 있다.

또한, 상기 에어 공급 모듈은, 공기를 압축 공급하는 에어 컴프레셔; 상기 에어 컴프레셔로부터 압축 공기를 공급받아 저장하며, 저장된 압축 공기가 상기 제 1 레귤레이터로 공급되도록 일측에 연결 라인이 결합되는 제 1 에어 탱크; 상기 연결 라인에 장착되어 압축 공기를 필터링하는 에어 필터; 및 상기 연결 라인에 장착되어 압축 공기의 수분을 제거하는 에어 드라이어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 에어 컴프레셔는 상기 제 1 기준 압력 상태로 공기를 압축 공급할 수 있는 용량이 적용될 수 있다.

또한, 상기 증압 모듈은, 상기 제 1 레귤레이터를 통과한 상기 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기를 공급받고, 공급받은 압축 공기의 압력을 상기 제 1 기준 압력보다 높게 증압시키는 에어 부스터; 상기 에어 부스터에 의해 증압된 압축 공기를 공급받아 저장하는 제 2 에어 탱크; 및 상기 제 2 에어 탱크에 저장된 압축 공기가 공급되어 통과하도록 상기 제 2 에어 탱크의 하류에 배치되어 압축 공기의 압력을 상기 제 2 기준 압력 상태로 일정하게 조정하는 제 2 레귤레이터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 공급 라인 상에는 상기 공급 라인 내부 유로를 유동하는 압축 공기의 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온습도 센서가 장착될 수 있다.

본 발명에 의하면, 검사 대상물에 가스 누출 검사용 압축 공기를 공급하는 과정에서, 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기와 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 순차적으로 2단계에 걸쳐 공급함으로써, 검사 대상물에 고압의 압축 공기를 공급하는 과정에서 검사 대상물에 대한 압력 충격에 의한 손상을 방지할 수 있고, 더욱 안정적으로 고압의 압축 공기를 공급하여 안전한 검사 과정을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 소형의 에어 컴프레셔를 통해 상대적으로 낮은 압력 상태의 압축 공기를 생성하고 증압 모듈을 통해 상대적으로 높은 압력 상태의 압축 공기를 생성하여 검사 대상물에 공급할 수 있도록 함으로써, 고압의 압축 공기를 공급함에도 불구하고 에어 컴프레셔 및 관련 장비를 대형화할 필요가 없이 소형화된 구조로 전체 설비를 구성할 수 있고, 이에 따라 운반이 용이하여 실제 현장에서 검사 대상물에 대한 현장 검사를 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템의 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템의 압축 공기 흐름 상태를 단계적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템의 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템의 압축 공기 흐름 상태를 단계적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템은 가스 설비, 냉각 설비 등 가스 공급을 위한 가스 유로가 형성된 검사 대상물(10)을 연결하여 검사 대상물(10)에 대한 가스 누출 결함 여부를 검사하는 시스템으로서, 고압의 압축 공기를 공급하여 검사 대상물(10)의 검사 작업을 수행할 수 있으며, 에어 공급 모듈(100)과, 제 1 레귤레이터(200)와, 증압 모듈(800)과, 제 1 레귤레이터(200) 및 증압 모듈(800)과 연결 라인(L)을 통해 연결되는 멀티 매니폴드(300)와, 복수개의 공급 라인(400)과, 각 연결 라인(L) 및 공급 라인(400)에 장착되는 개폐 밸브(500)와, 공급 라인(400)에 장착되는 압력 측정 센서(600)와, 제어부(700)를 포함하여 구성된다.

에어 공급 모듈(100)은 압축 공기를 공급하기 위한 장치로서, 공기를 압축 공급하는 에어 컴프레셔(110)와, 에어 컴프레셔(110)로부터 압축 공기를 공급받아 저장하며 저장된 압축 공기가 제 1 레귤레이터(200)로 공급되도록 일측에 연결 라인(L)이 결합되는 제 1 에어 탱크(120)와, 연결 라인(L)에 장착되어 압축 공기를 필터링하는 에어 필터(130)와, 연결 라인(L)에 장착되어 압축 공기의 수분을 제거하는 에어 드라이어(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 에어 필터(130)는 에어 드라이어(140)의 상류 및 하류 지점에 각각 배치될 수 있으며, 압축 공기에 함유된 이물질 및 수분을 필터링하도록 형성될 수 있다.

제 1 레귤레이터(200)는 에어 공급 모듈(100)에 의해 공급된 압축 공기가 통과하도록 에어 공급 모듈(100)의 하류에 배치되어 압축 공기의 압력을 제 1 기준 압력 상태로 일정하게 조정한다. 이러한 제 1 레귤레이터(200)는 일반적인 압력 레귤레이터가 적용될 수 있으며, 일반적인 압력 레귤레이터는 압력값이 미세 변화하는 상태로 유입되는 유체를 설정 압력 상태로 안정적으로 일정하게 유지되도록 압력을 조정하는 기능을 수행하는 것으로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.

증압 모듈(800)은 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 압축 공기를 공급받아 제 1 기준 압력보다 높은 제 2 기준 압력 상태로 증압시켜 공급하는 구성으로, 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기를 공급받고, 공급받은 압축 공기의 압력을 제 1 기준 압력보다 높게 증압시키는 에어 부스터(810)와, 에어 부스터(810)에 의해 증압된 압축 공기를 공급받아 저장하는 제 2 에어 탱크(820)와, 제 2 에어 탱크(820)에 저장된 압축 공기가 공급되어 통과하도록 제 2 에어 탱크(820)의 하류에 배치되어 압축 공기의 압력을 제 1 기준 압력보다 높은 제 2 기준 압력 상태로 일정하게 조정하는 제 2 레귤레이터(830)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따라 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기는 에어 부스터(810), 제 2 에어 탱크(820) 및 제 2 레귤레이터(830)를 순차적으로 통과하며 제 2 기준 압력 상태로 증압될 수 있다. 에어 부스터(810)에서 증압된 압축 공기는 제 2 에어 탱크(820)에 임시 저장되어 안정화된 상태로 제 2 레귤레이터(830)를 통과하며 제 2 기준 압력 상태로 조정되므로, 압축 공기의 압력 상태를 제 2 기준 압력 상태로 더욱 안정적으로 유지시킬 수 있다.

멀티 매니폴드(300)는 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기가 유입되거나 또는 증압 모듈(800)을 통과한 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 유입되도록 제 1 레귤레이터(200) 및 증압 모듈(800)과 각각 연결 라인(L)을 통해 연결된다. 각각의 연결 라인(L)에는 각각의 연결 라인(L)의 내부 유로를 개폐할 수 있도록 개폐 밸브(500)가 장착된다. 멀티 매니폴드(300)에는 내부로 유입된 압축 공기가 배출되도록 복수개의 배출 포트(320)가 형성된다.

멀티 매니폴드(300)의 상류 측에는 2개의 유입 포트(351)와 1개의 배출 포트(352)가 형성된 별도의 중간 매니폴드(350)가 구비될 수 있고, 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기 및 증압 모듈(800)을 통과한 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 중간 매니폴드(350)에 2개의 유입 포트(351)를 통해 각각 유입되고, 1개의 배출 포트(352)를 통해 배출되어 멀티 매니폴드(300)로 유입되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 중간 매니폴드(350)가 구비됨으로써, 멀티 매니폴드(300)에는 1개의 유입 포트(310)만 형성될 수 있다.

공급 라인(400)은 일단이 멀티 매니폴드(300)의 배출 포트(320)에 결합되고 타단은 검사 대상물(10)에 연결되도록 형성된다. 이러한 공급 라인(400)은 복수개 구비되어 멀티 매니폴드(300)의 복수개 배출 포트(320)에 각각 연결되며, 각각의 공급 라인(400)에 각각 검사 대상물(10)이 연결된다.

이러한 공급 라인(400)에는 공급 라인(400)의 유로를 개폐할 수 있는 개폐 밸브(500)가 장착되고, 공급 라인(400)의 내부 압력을 측정할 수 있는 압력 측정 센서(600)가 장착된다. 압력 측정 센서(600)는 공급 라인(400) 상에서 개폐 밸브(500)의 위치보다 하류 지점에 각각 연결된다. 또한, 공급 라인(400)에는 공급 라인(400)의 내부 유로를 유동하는 압축 공기의 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온습도 센서(610)가 장착될 수 있다.

제어부(700)는 에어 공급 모듈(100) 및 개폐 밸브(500)를 동작 제어하며, 압축 공기의 흐름을 제어한다. 이러한 제어부(700)는 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기와 증압 모듈(800)을 통과한 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 순차적으로 멀티 매니폴드(300)에 공급되도록 연결 라인(L) 상의 개폐 밸브(500)를 동작 제어하고, 또한, 압력 측정 센서(600)의 측정값을 인가받고, 인가받은 측정값의 시간에 따른 변화량에 기초하여 공급 라인(400)에 연결된 검사 대상물(10)에 대한 가스 누출 결함 여부를 판단한다.

좀더 자세히 살펴보면, 제 1 레귤레이터(200)의 출구단에 연결된 연결 라인(L)은 중간 구간에서 2개로 분기되어 하나는 멀티 매니폴드(300) 측으로 연장되고 나머지 하나는 증압 모듈(800) 측으로 연장되며, 2개의 분기 라인에 개폐 밸브(500)가 각각 장착된다. 2개의 분기 라인은 중간 매니폴드(350)의 유입 포트(351)에 각각 연결되어 압축 공기가 중간 매니폴드(350)를 통과하여 멀티 매니폴드(300)로 유입된다. 또한, 제 1 레귤레이터(200)의 출구단에 연결된 연결 라인(L)에는 2개의 분기 라인으로 분기되는 지점의 상류 측에 별도의 3개 포트가 형성된 3-포트 피팅부재(910)가 장착되고, 3-포트 피팅부재(910)의 2개 포트에는 연결 라인(L)이 각각 결합되고, 1개 포트에는 별도의 압력 측정 센서(600)가 장착되어 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 압축 공기의 압력이 제 1 기준 압력 상태인지 여부를 검출할 수 있다.

제어부(700)는 2개의 분기 라인에 각각 장착된 개폐 밸브(500)를 순차적으로 개방 작동시킴으로써, 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기 및 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 순차적으로 멀티 매니폴드(300)에 공급되도록 할 수 있다.

즉, 먼저, 제 1 레귤레이터(200)에 연결되는 분기 라인 상에 장착된 개폐 밸브(500)를 개방 작동시키고, 증압 모듈(800)에 연결되는 분기 라인 상에 장착된 개폐 밸브(500)를 폐쇄 작동시키면, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 레귤레이터(200)를 통과한 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기가 중간 매니폴드(350)를 거쳐 멀티 매니폴드(300)로 유입되어 공급 라인(400)을 따라 검사 대상물(10)에 공급된다. 이때, 공급 라인(400) 상에 장착된 개폐 밸브(500)는 계속해서 개방 상태로 유지된다. 이후, 제 1 레귤레이터(200)에 연결되는 분기 라인 상에 장착된 개폐 밸브(500)를 폐쇄 작동시키고, 증압 모듈(800)에 연결되는 분기 라인 상에 장착된 개폐 밸브(500)를 개방 작동시키면, 도 4에 도시된 바와 같이 증압 모듈(800)을 통과한 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 중간 매니폴드(350)를 거쳐 멀티 매니폴드(300)로 유입되어 공급 라인(400)을 따라 검사 대상물(10)에 공급된다.

이러한 동작 과정에 따라 검사 대상물(10)에는 상대적으로 낮은 압력인 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기가 먼저 공급되고, 이후, 상대적으로 높은 압력(최종 공급 압력)인 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 순차적으로 공급된다.

이때, 제어부(700)는 공급 라인(400) 상에 장착된 압력 측정 센서(600)의 측정값이 제 2 기준 압력 상태가 될 때까지 공급 라인(400) 상의 개폐 밸브(500)를 개방 작동시키고, 압력 측정 센서(600)의 측정값이 제 2 기준 압력 상태가 되면, 개폐 밸브(500)를 폐쇄 작동시킨다. 이후, 개폐 밸브(500)를 폐쇄 작동시킨 상태로 기준 시간 동안 압력 측정 센서(600)의 측정값 변화량을 산출하고, 산출한 측정값 변화량이 미리 설정된 기준 변화량 이상이면, 검사 대상물(10)에 대한 가스 누출 결함이 있는 것으로 판단한다.

즉, 에어 공급 모듈(100)에 의해 공급되는 압축 공기가 제 1 레귤레이터(200)를 통해 제 1 기준 압력 상태로 안정화되어 1차적으로 검사 대상물(10)에 공급되고, 이후, 제 1 레귤레이터(200) 및 증압 모듈(800)을 통해 제 2 기준 압력 상태로 증압되어 2차적으로 검사 대상물(10)에 공급된다.

이와 같이 압축 공기가 공급 라인(400)을 통해 검사 대상물(10)에 2단계로 공급되는 과정에서 공급 라인(400) 상의 개폐 밸브(500)를 개방하고, 압축 공기가 검사 대상물(10)의 내부 가스 유로에 모두 공급 충전되면, 공급 라인(400)의 내부 유로 또한 압축 공기가 모두 충전되어 제 2 기준 압력 상태를 이루게 된다. 이러한 제 2 기준 압력 상태가 압력 측정 센서(600)에 의해 측정되면, 개폐 밸브(500)를 폐쇄 작동시키고, 이 상태로 기준 시간 동안 유지한다. 이와 같이 검사 대상물(10)에 압축 공기가 제 2 기준 압력 상태로 충전된 상태에서, 검사 대상물(10)에 가스 누출 결함이 없으면, 제 2 기준 압력이 그대로 유지되지만, 검사 대상물(10)에 가스 누출 결함이 있어 가스 누출이 발생한다면, 제 2 기준 압력이 그대로 유지되지 못하고 압력 저하가 발생하게 된다. 이러한 압력 변화 상태가 압력 측정 센서(600)에 의해 모두 측정되므로, 압력 측정 센서(600)에 의해 측정된 압력 변화량이 기준 변화량 이상이면, 검사 대상물(10)에 가스 누출 결함이 있는 것으로 판단한다.

이때, 압축 공기의 온도 및 습도에 따라 압축 공기의 압력이 자연 변화할 수도 있으므로, 공급 라인(400)에 압축 공기의 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온습도 센서(610)를 장착하고, 제어부(700)는 온습도 센서(610)의 측정값을 인가받고, 인가받은 온습도 센서(610)의 측정값을 고려하여 압력 측정 센서(600)에 의한 압력 변화량이 온도 및 습도 영향인지 아니면 가스 누출 결함에 의한 것인지 여부를 판단할 수 있고, 이를 통해 전술한 검사 대상물(10)에 대한 가스 누출 결함 여부 판단 결과를 보정하거나 검증할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템은, 멀티 매니폴드(300)에 복수개의 배출 포트(320)가 형성되고, 각각의 배출 포트(320)에 공급 라인(400)이 연결되며, 각각의 공급 라인(400)에 각각 검사 대상물(10)이 연결되므로, 1회 검사 작업시 복수개의 검사 대상물(10)에 대한 가스 누출 결함 여부를 동시에 판단할 수 있다. 특히, 검사 대상물(10)에 대해 압축 공기를 공급할 뿐 이를 다시 회수하지 않는 구조로 형성함으로써, 검사 대상물(10)을 멀티 매니폴드(300)를 통해 복수개 병렬 연결할 수 있어 1회 검사 작업시 복수개의 검사 대상물(10)을 동시에 검사할 수 있다.

이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 누출 결함 검사 시스템은, 압축 공기를 2단계에 걸쳐 낮은 압력 상태의 압축 공기와 높은 압력 상태의 압축 공기를 순차적으로 공급함으로써, 검사 대상물(10)에 고압의 압축 공기를 공급하는 과정에서 검사 대상물(10)에 대한 압력 충격에 의한 손상을 방지할 수 있다.

즉, 검사 대상물(10)의 검사에 요구되는 압축 공기의 압력이 상대적으로 높은 고압(제 2 기준 압력)인 경우, 검사 대상물(10)에 압축 공기를 공급하는 과정에서 검사 대상물(10)에 제 2 기준 압력 상태(고압 상태)의 압축 공기를 처음부터 공급하게 되면, 고압 압축 공기의 공급에 의해 검사 대상물(10)에 손상이 발생할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 전술한 바와 같이 최초 일정 시간 동안 상대적으로 낮은 압력인 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기가 검사 대상물(10)에 공급되도록 하고, 이후, 상대적으로 높은 압력인 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 검사 대상물(10)에 순차적으로 공급되도록 함으로써, 검사 대상물(10)의 압력 손상을 방지할 수 있다.

이때, 에어 공급 모듈(100)의 에어 컴프레셔(110)는 제 1 기준 압력 상태로 공기를 압축 공급할 수 있는 용량으로 적용될 수 있는데, 이와 같이 에어 컴프레셔(110)를 상대적으로 낮은 압력 상태인 제 1 기준 압력 용량으로 적용하더라도, 증압 모듈(800)을 통해 상대적으로 높은 압력 상태인 제 2 기준 압력 상태까지 압축 공기를 증압시켜 공급할 수 있고, 특히, 에어 컴프레셔(110)를 상대적으로 낮은 압력 상태인 제 1 기준 압력 용량으로 적용함으로써, 에어 컴프레셔(110)의 크기를 소형화할 수 있고 이에 따라 전체 시스템의 소형화가 가능하며 운반이 용이하므로, 실제 현장에서 검사 대상물(10)에 대한 현장 검사가 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 검사 대상물
100: 에어 공급 모듈
110: 에어 컴프레셔
120: 제 1 에어 탱크
130: 에어 필터
140: 에어 드라이어
200: 제 1 레귤레이터
300: 멀티 매니폴드
350: 중간 매니폴드
400: 공급 라인
500: 개폐 밸브
600: 압력 측정 센서
610: 온습도 센서
700: 제어부
800: 증압 모듈
810: 에어 부스터
820: 제 2 에어 탱크
830: 제 2 레귤레이터

Claims

가스 유로가 형성된 검사 대상물을 연결하여 상기 검사 대상물에 대한 가스 누출 결함 여부를 검사하는 가스 누출 결함 검사 시스템에 있어서,
압축 공기를 공급하는 에어 공급 모듈;
상기 에어 공급 모듈에 의해 공급된 압축 공기가 통과하도록 상기 에어 공급 모듈의 하류에 배치되어 상기 압축 공기의 압력을 제 1 기준 압력 상태로 일정하게 조정하는 제 1 레귤레이터;
상기 제 1 레귤레이터를 통과한 압축 공기를 공급받아 상기 제 1 기준 압력보다 높은 제 2 기준 압력 상태로 증압시켜 공급하는 증압 모듈;
상기 제 1 레귤레이터를 통과한 상기 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기가 유입되거나 또는 상기 증압 모듈을 통과한 상기 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 유입되도록 상기 제 1 레귤레이터 및 상기 증압 모듈과 연결 라인을 통해 연결되며, 내부로 유입된 압축 공기가 배출되도록 복수개의 배출 포트가 형성되는 멀티 매니폴드;
일단이 상기 멀티 매니폴드의 복수개 배출 포트에 각각 연결되고 타단은 상기 검사 대상물에 연결될 수 있도록 형성되는 복수개의 공급 라인;
상기 연결 라인 및 공급 라인 상에 각각 장착되는 개폐 밸브;
복수개의 상기 공급 라인 상에서 상기 개폐 밸브의 위치보다 하류에 각각 장착되어 복수개의 상기 공급 라인의 내부 압력을 각각 측정하는 압력 측정 센서; 및
상기 에어 공급 모듈 및 개폐 밸브의 동작을 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 제 1 레귤레이터의 출구단에 연결된 연결 라인은 중간 구간에서 2개로 분기되어 하나는 상기 멀티 매니폴드 측으로 연장되고 나머지 하나는 상기 증압 모듈 측으로 연장되며, 2개의 분기 라인에 상기 개폐 밸브가 각각 장착되고,
상기 멀티 매니폴드의 상류 측에는 2개의 유입 포트와 1개의 배출 포트가 형성된 별도의 중간 매니폴드가 배치되고,
상기 2개의 분기 라인은 상기 중간 매니폴드의 유입 포트에 각각 연결되어 압축 공기가 상기 중간 매니폴드를 통과하여 상기 멀티 매니폴드로 유입되며,
상기 에어 공급 모듈은
공기를 압축 공급하는 에어 컴프레셔;
상기 에어 컴프레셔로부터 압축 공기를 공급받아 저장하며, 저장된 압축 공기가 상기 제 1 레귤레이터로 공급되도록 일측에 연결 라인이 결합되는 제 1 에어 탱크;
상기 연결 라인에 장착되어 압축 공기를 필터링하는 에어 필터; 및
상기 연결 라인에 장착되어 압축 공기의 수분을 제거하는 에어 드라이어를 포함하고,
상기 증압 모듈은
상기 제 1 레귤레이터를 통과한 상기 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기를 공급받고, 공급받은 압축 공기의 압력을 상기 제 1 기준 압력보다 높게 증압시키는 에어 부스터;
상기 에어 부스터에 의해 증압된 압축 공기를 공급받아 저장하는 제 2 에어 탱크; 및
상기 제 2 에어 탱크에 저장된 압축 공기가 공급되어 통과하도록 상기 제 2 에어 탱크의 하류에 배치되어 압축 공기의 압력을 상기 제 2 기준 압력 상태로 일정하게 조정하는 제 2 레귤레이터를 포함하고,
상기 제 1 레귤레이터의 출구단에 연결된 연결 라인에는 2개의 분기 라인으로 분기되는 지점의 상류 측에 별도의 3-포트 피팅부재가 장착되고, 상기 3-포트 피팅부재의 1개 포트에는 상기 제 1 레귤레이터를 통과한 압축 공기의 압력이 제 1 기준 압력 상태인지 여부를 검출할 수 있는 별도의 압력 측정 센서가 장착되며,
상기 제어부는 상기 2개의 분기 라인에 각각 장착된 개폐 밸브를 순차적으로 개방 작동시킴으로써, 제 1 기준 압력 상태의 압축 공기 및 제 2 기준 압력 상태의 압축 공기가 순차적으로 상기 멀티 매니폴드에 공급되도록 하며,
상기 제어부는
상기 압력 측정 센서의 측정값이 상기 제 2 기준 압력 상태가 될 때까지 상기 공급 라인 상의 개폐 밸브를 개방 작동시키고, 상기 압력 측정 센서의 측정값이 상기 제 2 기준 압력 상태가 되면, 상기 공급 라인 상의 개폐 밸브를 폐쇄 작동시키며,
상기 공급 라인 상의 개폐 밸브를 폐쇄 작동시킨 상태로 기준 시간 동안 상기 압력 측정 센서의 측정값 변화량을 산출하고, 산출한 측정값 변화량이 미리 설정된 기준 변화량 이상이면, 상기 검사 대상물에 대한 가스 누출 결함이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가스 누출 결함 검사 시스템.
삭제
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제 1 항에 있어서,
상기 에어 컴프레셔는 상기 제 1 기준 압력 상태로 공기를 압축 공급할 수 있는 용량이 적용되는 것을 특징으로 하는 가스 누출 결함 검사 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 공급 라인 상에는 상기 공급 라인 내부 유로를 유동하는 압축 공기의 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온습도 센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 가스 누출 결함 검사 시스템.