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극저온 상태의 액체 질소가 저장된 저장 탱크; 상기 저장 탱크로부터 상기 극저온 상태의 액체 질소가 유입되면, 상기 액체 질소를 증압시켜 극저온 상태 고압 액체 질소로 형성하는 증압 실린더; 상기 증압 실린더에 연결되고, 단열을 위한 진공 공간을 포함하며, 상기 증압 실린더로부터 전달된 상기 극저온 상태 고압 액체 질소의 온도를 유지시켜 이송하는 제1 이송 배관; 상기 제1 이송 배관과 연결되고, 단열을 위한 진공 공간을 포함하며, 상기 제1 이송 배관으로부터 상기 극저온 상태 고압 액체 질소가 유입되면 냉매를 공급하여 온도를 유지시키고 상기 극저온 상태 고압 액체 질소가 균일한 압력을 갖도록 하는 감쇠기; 상기 감쇠기에 연결되고, 단열을 위한 진공 공간을 포함하며, 상기 감쇠기로부터 전달되는 상기 극저온 상태 고압 액체 질소의 온도를 유지시켜 이송하는 제2 이송 배관; 상기 제2 이송 배관으로부터 이송된 상기 극저온 상태 고압 액체 질소에 연마제를 혼합하여 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물을 분사하는 혼합 챔버; 및 절단을 위한 타겟이 장착되어 상기 혼합 챔버를 통해 분사되는 상기 혼합물에 의해 상기 타겟을 절단하는 절단 작업대;를 포함하며,
상기 감쇠기는, 제1 직경의 유입구 및 배출구를 포함하며 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경을 가지고, 상기 증압 실린더로부터 유입되는 상기 극저온 상태의 고압 액체 질소가 균일한 압력을 갖도록 하는 감쇠기 관; 상기 제2 직경보다 큰 제3 직경을 가져 상기 감쇠기 관을 둘러싸며, 상기 극저온 상태의 고압 액체 질소의 온도를 유지하기 위한 냉매가 공급되는 냉매 공급관; 상기 제3 직경보다 큰 제4 직경을 가져 상기 냉매 공급관을 둘러싸며, 상기 진공 공간을 포함하는 진공관; 및, 상기 감쇠기 관, 상기 냉매 공급관 및 상기 진공관의 양 단부에 볼트를 이용하여 고정되는 연결 플랜지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 이송 배관은,
제1 직경의 유입구 및 배출구를 포함하며 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경을 가지며, 상기 감쇠기로부터 유입되는 상기 극저온 상태 고압 액체 질소를 상기 혼합 챔버로 이송시키는 액체 질소 이송관;
상기 제2 직경보다 큰 제3 직경을 가져 상기 액체 질소 이송관을 둘러싸며, 상기 극저온 상태 고압 액체 질소의 온도를 유지하기 위한 냉매가 이송되는 냉매 이송관; 및,
상기 제3 직경보다 큰 제4 직경을 가져 상기 냉매 이송관을 둘러싸며, 상기 진공 공간을 포함하는 진공관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제1항에 있어서,
상기 감쇠기 관은 Ni-Cr-Mo 합금강으로 이루어지고,
상기 냉매 공급관 및 상기 진공관은 SUS 304 스테인레스 강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제3항에 있어서,
상기 액체 질소 이송관은 Ni-Cr-Mo 합금강으로 이루어지고,
상기 냉매 이송관 및 상기 진공관은 SUS 304 스테인레스 강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 진공관은 1torr 내지 10-3 torr 범위의 중진공도를 갖는 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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7
제1항에 있어서,
상기 증압 실린더는,
유압 모터;
상기 유압 모터의 양 측에 각각 연결되며, 서로 상이한 단면적을 갖는 제1 및 제2 피스톤; 및,
상기 제1 피스톤과 제2 피스톤 각각에 연결되어 상기 저장 탱크로부터 유입된 상기 극저온 상태 액체 질소가 채워지는 제1 및 제2 실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제7항에 있어서,
상기 증압 실린더는
상기 제1 피스톤과 제2 피스톤의 단면적 비율에 대응되는 고압을 형성하는 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제8항에 있어서,
상기 제1 피스톤과 제2 피스톤의 단면적 비율은 1:10 내지 1:24인 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제1항에 있어서,
상기 증압 실린더는,
200~600Mpa의 압력을 갖는 상기 극저온 상태의 고압 액체 질소를 형성하는 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제1항에 있어서,
상기 혼합 챔버는,
내부에 공기를 포함하는 알루미나 하우징;
상기 알루미나 하우징의 상부면에 형성되어 상기 이송 배관과 연결되며, 상기 이송 배관으로부터 상기 극저온 상태 액체 질소를 이송받는 오리피스;
상기 알루미나 하우징 일 측에 형성되며, 상기 알루미나 하우징 내부에서 상기 공기, 상기 극저온 상태의 고압 액체 질소 및 상기 연마제가 혼합되어 절단을 위한 혼합물을 형성하도록 상기 연마제를 공급하는 연마제 공급 채널; 및,
상기 혼합물을 상기 절단 작업대 상에 장착된 상기 타겟에 포커싱하여 분사하는 분사 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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제11항에 있어서,
상기 오리피스는 0
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제11항에 있어서,
상기 오리피스는 사파이어, 루비 및 다이아몬드 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 극저온 절단 시스템
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