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발열량 변동 대응 공연비 제어 장치 및 시스템 그리고 이를 이용한 제어 방법

  • 기술번호 : KST2015154158
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명에 따른 발열량 변동 공연비 제어 장치는 연료가스의 연소가 일어나는 공업로, 상기 공업로로 연료가스를 공급하는 연료가스 공급라인, 상기 공업로 연소에 필요한 공기를 공급하는 공기 공급라인, 상기 연료가스 공급라인 및/또는 상기 공기 공급라인에 설치되어 상기 공업로에 공급되는 상기 연료가스와 공기의 공연비를 조절하는 유량제어장치, 상기 연료가스 공급라인으로부터 상기 연료가스의 물성치를 측정하여 발열량을 추정하는 발열량 센서 및 상기 발열량 센서로부터 발열량 값을 입력받고 상기 유량제어장치에 공연비 제어신호를 전달하는 제어부를 포함하여 구성된다.
Int. CL F23N 1/02 (2006.01) F23N 5/02 (2006.01) F23N 5/00 (2006.01)
CPC F23N 5/02(2013.01)
출원번호/일자 1020130062668 (2013.05.31)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1464486-0000 (2014.11.18)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141204) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.05.31)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 동상근 대한민국 대전 서구
2 양제복 대한민국 대전 동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 윤병국 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***길, **, *층 (대치동, 삼호빌딩)(지성국제특허법률사무소)
2 이영규 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***길, **, *층 (대치동, 삼호빌딩)(지성국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.05.31 수리 (Accepted) 1-1-2013-0487311-79
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
3 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2014.02.07 수리 (Accepted) 1-1-2014-0123770-10
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.05.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.06.13 수리 (Accepted) 9-1-2014-0050966-14
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.07.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0454007-12
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.01 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0833622-70
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.09.01 수리 (Accepted) 1-1-2014-0833623-15
9 등록결정서
Decision to grant		 2014.11.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0773121-68
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
연료가스의 연소가 일어나는 공업로;상기 공업로로 연료가스를 공급하는 연료가스 공급라인; 상기 공업로로 연소에 필요한 공기를 공급하는 공기 공급라인;상기 연료가스 공급라인 및/또는 상기 공기 공급라인에 설치되어 상기 공업로에 공급되는 상기 연료가스와 공기의 공연비를 조절하는 유량제어장치;상기 연료가스 공급라인으로부터 상기 연료가스의 물성치를 측정하여 발열량을 추정하는 발열량 센서; 및상기 발열량 센서로부터 발열량 값을 입력받고 상기 유량제어장치에 공연비 제어신호를 전달하는 제어부;를 포함하며,상기 유량제어장치는,상기 공기 공급라인에 설치되는 제1밸브;상기 연료가스 공급라인에 설치되어, 상기 제1밸브를 지난후 상기 공기 공급라인의 압력과 상기 연료가스 공급라인의 압력비를 일정하게 하는 압력비 조정기형 제어밸브; 및상기 연료가스 공급라인에 있어서 상기 압력비 조정기형 제어밸브와 공업로 사이에 위치되며, 상기 압력비 조정기형 제어밸브를 통과하여 상기 공업로로 공급되는 연료가스의 공급량을 조절하는 미세제어수단;을 포함하되,상기 미세제어수단은 상기 제어부의 연료조정 제어 출력 제어신호를 입력받아 상기 연료가스의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 장치
2 2
제1항에 있어서,상기 발열량 센서가 측정하는 물성치는 음속 및/또는 열전도성인 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 장치
3 3
삭제
4 4
삭제
5 5
삭제
6 6
제1항에 있어서,상기 미세제어수단은 일정 주기로 상기 연료가스의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 장치
7 7
삭제
8 8
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9 9
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10 10
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11 11
연료가스와 공기의 공연비를 조절하는 공연비 제어 시스템에 있어서,연료가스의 발열량 측정하여 연료가스의 발열량 정보를 출력하는 측정부;상기 측정부로부터 출력된 이론 공연비 정보를 기반으로 공정별 설정 공연비를 계산하고 연료조정 제어 출력을 연산하는 연산부; 및상기 공정별 연료조정 제어 출력 값을 입력받아 상기 연료가스 및 공기의 공급량을 조절하는 유량제어부;를 포함하며,상기 연산부로부터 계산된 공정별 설정 공연비, 연료 조정율, 연료조정 제어 출력 및 상기 측정부에서 측정된 발열량의 변동을 화면에 출력하는 디스플레이부;를 더 포함하며,상기 디스플레이부는, 웨버지수, 비중(공기밀도 대비), 연료 보정률 및 발열량 대응 출력을 더 포함하는 데이터를 화면에 출력하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
12 12
삭제
13 13
제11항에 있어서,상기 연산부는 공정조건, 분위기조건 및 상기 유량제어부의 종류를 고려하여 상기 연료가스 및 연료공기의 공급량, 연료 조정율, 연료조정 제어 출력을 결정하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
14 14
삭제
15 15
제13항에 있어서,상기 유량제어부는,공기 공급라인에 설치되는 제1밸브;연료가스 공급라인에 설치되는 제2밸브;상기 제1밸브를 작동시키는 액츄에이터; 및상기 제1밸브와 제2밸브를 상호 기계적으로 연동시켜 개폐하는 링크부;를 포함하되,상기 링크부는 상기 연산부의 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 제1밸브와 제2밸브의 상대적인 개폐 비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
16 16
제15항에 있어서,상기 링크부는 일정 주기로 상기 상대적인 개폐 비율을 재설정하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
17 17
제13항에 있어서,상기 유량제어부는,공기 공급라인에 설치되는 제1밸브;연료가스 공급라인에 설치되어, 상기 제1밸브를 통과한 상기 공기 공급라인의 압력과 상기 연료가스 공급라인의 압력비를 일정하게 하는 압력비 조정기형 제어밸브; 및상기 연료가스 공급라인에 있어서, 상기 압력비 조정기형 제어밸브와 상기 연료가스 공급라인이 최종 연결되는 공업로 사이에 위치되며, 상기 압력비 조정기형 제어밸브를 통과하여 상기 공업로로 공급되는 연료가스의 공급량을 조절하는 미세제어수단;을 포함하되,상기 미세제어수단은 상기 연산부의 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 연료가스의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
18 18
제17항에 있어서,상기 미세제어수단은 일정 주기로 상기 연료가스의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
19 19
제13항에 있어서,상기 유량제어부는,공기 공급라인에 설치되는 제1밸브;연료가스 공급라인에 설치되는 제2밸브;상기 제1밸브 및 제2밸브의 개폐정도를 각각 조절하는 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터;를 포함하되,상기 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터는 각각 상기 연산부의 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
20 20
제19항에 있어서,상기 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터는 일정 주기로 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
21 21
제11항에 있어서,공기 공급라인에 설치되는 제1유량센서;연료가스 공급라인에 설치되는 제2유량센서;상기 공기 공급라인 및 연료가스 공급라인이 연결되어 공기 및 연료가스가 공급되는 공업로;상기 공기 공급라인에 있어서, 상기 제1유량센서와 상기 공업로 사이에 설치되는 제1밸브;상기 연료가스 공급라인에 있어서 상기 제2유량센서와 상기 공업로 사이에 설치되는 제2밸브;상기 제1밸브 및 제2밸브의 개폐정도를 각각 조절하는 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터; 및상기 제1유량센서 및 제2유량센서로부터 공기 및 연료가스의 유량 정보를 입력받고 상기 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터를 작동시키는 유량 제어 콘트롤러(FIC);를 포함하되,상기 유량 제어 콘트롤러(FIC)는 상기 각각 상기 연산부의 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
22 22
제21항에 있어서,상기 유량 제어 콘트롤러(FIC)는 일정 주기로 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
23 23
제13항에 있어서,상기 측정부는 상기 연료가스의 음속 및/또는 열전도성을 측정하여 발열량을 출력하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
24 24
제13항에 있어서,상기 분위기조건은,공업로로 내부의 O2 % 농도, CO % 농도 또는 온도 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
25 25
제13항에 있어서,상기 공정조건은,가열공정, 직화식 소둔 열처리공정, DX 가스 소둔 열처리공정 중 어느 하나의 공정인 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 시스템
26 26
발열량 센서를 이용하여 연료가스의 발열량을 측정하는 측정단계;측정단계에서 출력된 발열량 정보를 기반으로 공정별 설정 공연비를 계산하고, 연료 보정율, 연료조정 제어 출력을 출력하는 연산단계; 및상기 연산단계에서 출력된 공정별 연료조정 제어 출력 입력받아 상기 연료가스 및 공기의 공급량을 조절하는 유량제어단계;를 포함하며,상기 연산단계는,상기 발열량 센서로부터 측정된 발열량 측정값이 공연비 진단 프로그램으로 입력되는 단계;상기 공연비 진단 프로그램으로부터 로컬 스풀을 거쳐 설정 공연비 설정프로그램으로 상기 발열량 측정값이 입력되는 단계;상기 설정 공연비 설정프로그램에서 공정별 설정 공연비를 결정하는 단계;상기 설정 공연비 프로그램으로부터 결정된 공정별 설정 공연비를 로컬 스풀을 통하여 상기 공연비 진단 프로그램으로 입력하는 단계;상기 공연비 진단 프로그램으로부터 PLC(Programmable Logic Controller)를 거쳐 연료 보정 값, 연소 부하 출력 값 및 연료조정 제어 출력 값을 출력하는 단계; 및상기 PLC로부터 출력되는 연료 보정 값, 연소 부하 출력 값 및 연료조정 제어 출력 값을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 방법
27 27
삭제
28 28
제26항에 있어서,상기 유량제어단계는,공기 공급라인에 설치되는 제1밸브 및 연료가스 공급라인에 설치되는 제2밸브를 통하여 상기 공기 및 연료가스의 공급량을 조절하되,상기 제1밸브를 작동시키는 액츄에이터를 마련하고, 상기 제1밸브와 제2밸브를 상호 기계적으로 연동시켜 개폐하는 링크부를 마련하여, 상기 연산단계의 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 링크부의 상기 제1밸브와 제2밸브의 상대적인 개폐 비율을 조절하여 발열량 변동에 따른 공연비를 제어하는 것을 특징으로 발열량 변동 공연비 제어 방법
29 29
제28항에 있어서,상기 링크부는 일정 주기로 상기 상대적인 개폐 비율을 재설정하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 방법
30 30
발열량 센서를 이용하여 연료가스의 발열량을 측정하는 측정단계;측정단계에서 출력된 발열량 정보를 기반으로 공정별 설정 공연비를 계산하고, 연료 보정율, 연료조정 제어 출력을 출력하는 연산단계; 및상기 연산단계에서 출력된 공정별 연료조정 제어 출력 입력받아 상기 연료가스 및 공기의 공급량을 조절하는 유량제어단계;를 포함하며,상기 유량제어단계는,공기 공급라인 및 연료가스 공급라인을 통하여 공업로에 공기 및 연료가스를 공급하며,상기 공기 공급라인에 설치되는 제1밸브 및 상기 연료가스 공급라인에 설치되어 상기 제1밸브를 통과한 상기 공기 공급라인의 압력과 상기 연료가스 공급라인의 압력비를 일정하게 하는 압력비 조정기형 제어밸브를 통하여 상기 공기 및 연료가스의 공급량을 조절하되,상기 연료가스 공급라인에 있어서, 상기 압력비 조정기형 제어밸브와 상기 공업로 사이에 위치되며, 상기 압력비 조정기형 제어밸브를 통과하여 상기 공업로로 공급되는 연료가스의 공급량을 조절하는 미세제어수단을 마련하여,상기 연산단계의 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 미세제어수단의 개폐율을 조절하여 상기 연료가스의 공급량을 조절하여 발열량 변동에 따른 공연비를 제어하는 것을 특징으로 발열량 변동 공연비 제어 방법
31 31
제30항에 있어서,상기 미세제어수단은 일정 주기로 상기 연료가스의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 방법
32 32
제26항에 있어서,상기 유량제어단계는,공기 공급라인 및 연료가스 공급라인을 통하여 공업로에 공기 및 연료가스를 공급하며,상기 공기 공급라인에 설치되는 제1밸브 및 상기 연료가스 공급라인에 설치되는 제2밸브를 통하여 상기 공기 및 연료가스의 공급량을 조절하되,상기 제1밸브 및 제2밸브의 개폐정도를 각각 조절하는 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터를 마련하여,상기 연산단계의 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터를 독립적으로 작동시켜 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하여 발열량 변동에 따른 공연비를 제어하는 것을 특징으로 발열량 변동 공연비 제어 방법
33 33
제32항에 있어서,상기 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터는 일정 주기로 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 방법
34 34
제26항에 있어서,상기 유량제어단계는,공기 공급라인 및 연료가스 공급라인을 통하여 공업로에 공기 및 연료가스를 공급하며,상기 공기 공급라인에 설치되는 제1유량센서 및 상기 연료가스 공급라인에 설치되는 제2유량센서를 통하여 공기 공급라인 및 연료가스 공급라인으로 공급되는 공기 및 연료가스의 유량을 측정하며,상기 공기 공급라인에 있어서 상기 제1유량센서와 상기 공업로 사이에 설치되는 제1밸브 및 상기 연료가스 공급라인에 있어서 상기 제2유량센서와 상기 공업로 사이에 설치되는 제2밸브를 통하여 상기 공기 및 연료가스의 유량을 조절하되,상기 제1밸브 및 제2밸브의 개폐정도를 각각 조절하는 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터 및 상기 제1유량센서 및 제2유량센서로부터 공기 및 연료가스의 유량 정보를 입력받고 상기 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터를 작동시키는 유량 제어 콘트롤러(FIC)를 마련하여,상기 연산단계의 공정별 설정 공연비, 공정별 연료조정 제어 출력에 따라 상기 유량 제어 콘트롤러는 상기 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터를 독립적으로 작동시켜 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 방법
35 35
제34항에 있어서,상기 유량 제어 콘트롤러(FIC)는 일정 주기로 상기 제1밸브 및 제2밸브의 상대적인 개폐비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 발열량 변동 공연비 제어 방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 한국에너지기술연구원 공공수탁사업 산업용 가스기기에서의 천연가스 저열령화에 따른 대응기술 연구