KR100924595B1 - Cooling apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매를 다수 팽창시키어 고온 고압의 기체를 저온 저압의 상태로 압축기에 효율적으로 전달하여 고온 고압의 상태로 압축기에 직접적으로 전달되어 발생되는 압축기의 고장을 미연에 방지하고, 증발기를 통과한 고온 고압의 기체를 기설정되는 저온 저압의 조건에 만족하는 지를 다중으로 모니터링하여 설정되는 저온 저압의 조건을 만족하도록 제어할 수 있으며 냉각 유닛을 미생물 배양 장치 및 다른 발열 유닛에 일체 또는 착탈식으로 구성함으로써 냉각을 목적하고자 하는 장치에 용이하게 설치하여 냉각시킬 수 있는 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling apparatus, and more particularly, a failure of a compressor generated by expanding a plurality of refrigerants to efficiently deliver high-temperature, high-pressure gas to a compressor at a low-temperature low-pressure state, and directly delivering the compressor to a high-temperature, high-pressure compressor. Can be controlled to satisfy the conditions of low temperature and low pressure by multiple monitoring whether the high temperature and high pressure gas passing through the evaporator satisfies the conditions of the low temperature and low pressure set in advance. The present invention relates to a cooling apparatus that can be easily installed and cooled in an apparatus to be cooled by being configured integrally or detachably with another heat generating unit.
근래에 들어 환경오염이 심화되고 있는 바, 미생물을 이용하여 난분해성 물질을 분해하는 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, environmental pollution is intensifying, and researches for decomposing hardly decomposable substances using microorganisms are being actively conducted.
가축의 분뇨 및 폐기물 등은 토양, 공기 및 수질을 크게 오염시키는데 이러한 물질들을 분해하기 위한 방법으로서 광합성균을 이용하면 2차 오염물질 배출 등의 부작용을 방지하면서 상기 물질들을 용이하게 분해시킬 수 있다.Livestock manure and wastes pollute soil, air and water significantly, and as a method for decomposing these substances, photosynthetic bacteria can be easily decomposed while preventing side effects such as secondary pollutant discharge.
이에 따라, 현재 광합성균을 비롯한 미생물의 수요가 급증하고 있는 실정이 며, 최근에는 미생물을 인위적으로 대량 생산하기 위한 장치 및 방법의 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.Accordingly, the demand for microorganisms, including photosynthetic bacteria, is increasing rapidly. Recently, research and development of devices and methods for artificially producing microorganisms have been actively conducted.
그러나, 종래 미생물을 배양하는 장치들은 배양조내의 온도 제어는 물론, 배양수의 공급량을 신속 정확하게 제어하지 못하여 미생물 배양이 효율적으로 이루어지지 못하는 단점이 있다.However, the conventional apparatus for culturing microorganisms has a disadvantage in that microorganism cultivation cannot be efficiently performed as well as temperature control in the culture tank, as well as the rapid supply of culture water.
즉, 종래의 미생물 배양장치는 배양조에 배양수를 공급한 후 살균처리를 위해 배양수를 일정온도(예; 80∼90℃)로 가열하여야 한다.That is, in the conventional microbial culture apparatus, after supplying the culture water to the culture tank, the culture water must be heated to a predetermined temperature (eg, 80 to 90 ° C.) for sterilization.
그리고, 종래의 미생물 배양장치는 상기 배양수의 가열 후 미생물 배양을 위한 온도조건(예; 30∼40℃)으로 냉각하여 저장함이 필요하다. 그러나, 종래의 배양장치는 배양수의 온도가 떨어질때까지 기다리는 자연냉각방식을 적용하고 있는 바, 배양온도를 설정하는 작업에도 상당한 시간이 소요될 수 밖에 없었다.In addition, the conventional microbial culture apparatus needs to be cooled and stored under temperature conditions (eg, 30 to 40 ° C.) for microbial culture after heating of the culture water. However, since the conventional culture apparatus applies a natural cooling method that waits for the temperature of the culture water to drop, the operation of setting the culture temperature has to take a considerable time.
또한, 종래의 냉각 장치를 사용하여 상기 미생물 배양장치의 가열 온도를 냉각시키는 경우에 증발기를 통과한 고온 고압의 기체 냉매가 즉시 압축이로 전달되어 압축기에 일정 이상의 부하가 발생되어 고장이 발생되는 문제가 빈번하였다.In addition, when cooling the heating temperature of the microorganism culture apparatus using a conventional cooling device, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant passing through the evaporator is immediately delivered to the compression, causing the compressor to generate a certain load or more, causing a problem. Was frequent.
따라서, 종래에는 이러한 문제점을 해소하고자, 압축기 전단의 관에 배출구를 형성시키어, 압축기에 일정 이상의 고압이 걸리는 경우에 이를 강제적으로 배출구를 통하여 가스를 드레인 시키도록 하였다.Therefore, in order to solve such a problem in the related art, a discharge port is formed in the pipe in front of the compressor, and when a high pressure or more is applied to the compressor, the gas is forced to drain through the discharge port.
그러나, 이와 같은 방식은 압축기에 언제 고압이 걸리는 지를 정확하게 파악하지 못하기 때문에, 자칫 정확한 고압이 걸치는 시점을 잘못 선택하는 경우에 압축기가 파손되는 문제점이 그대로 발생된다.However, since such a method does not accurately determine when the high pressure is applied to the compressor, a problem occurs that the compressor is broken when the wrong time point for correct high pressure is incorrectly selected.
그리고, 이러한 종래의 냉각 장치는 상기의 미생물 배양장치와 같은 발열 장치 뿐 만이 아니라, 음식점에서 사용되는 다른 발열 장치에 선택적으로 부착하여 발열 장치들의 온도를 냉각시킬 수도 없었다.In addition, such a conventional cooling device was not only able to selectively attach not only a heat generating device such as the microorganism culturing device but also to other heat generating devices used in restaurants to cool down the temperature of the heat generating devices.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명은 냉매를 다수 팽창시키어 고온 고압의 기체를 저온 저압의 상태로 압축기에 효율적으로 전달하여 비정상적인 저온 저압의 상태, 즉 고온 고압의 상태로 압축기에 직접적으로 전달되어 발생되는 압축기의 고장을 미연에 방지할 수 있는 냉각 장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to expand the number of refrigerant to efficiently deliver the gas of high temperature and high pressure to the compressor in the state of low temperature low pressure to abnormal low temperature low pressure state, that is, the state of high temperature and high pressure It is to provide a cooling device that can prevent the failure of the compressor generated by being delivered directly to the compressor in advance.
본 발명의 다른 목적은 증발기를 통과한 고온 고압의 기체를 기설정되는 저온 저압의 조건에 만족하는 지를 다중으로 모니터링하여 설정되는 저온 저압의 조건을 만족하도록 제어할 수 있는 냉각 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a cooling apparatus capable of controlling the high temperature and high pressure gas passing through the evaporator to satisfy the low temperature and low pressure conditions set by multiple monitoring whether the high temperature and high pressure gas is satisfied.
본 발명의 또 다른 목적은 냉각 장치를 미생물 배양 장치 및 다른 발열 유닛에 일체 또는 착탈식으로 구성함으로써, 냉각을 목적하고자 하는 장치에 용이하게 설치하여 냉각시킬 수 있는 냉각 장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a cooling apparatus that can be easily installed and cooled in an apparatus to be cooled by configuring the cooling apparatus integrally or detachably with the microorganism culture apparatus and other heat generating units.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 냉각 장치를 제공한다.The present invention provides a cooling device for solving the above problems.
상기 냉각 장치는 일정 온도 이상으로 발열되는 발열 유닛; 및 증발되는 냉매를 다중으로 팽창시키어 일정 압력 및 온도 이하로 하강 시키고, 상기 발열 유닛을 일정 온도로 냉각시키는 냉각 유닛을 포함한다.The cooling device includes a heat generating unit that generates heat above a predetermined temperature; And a cooling unit that expands the refrigerant to be evaporated in multiple numbers, lowers the temperature below a predetermined pressure and temperature, and cools the heat generating unit to a predetermined temperature.
여기서, 상기 냉각 유닛은, 상기 발열 유닛과 연결되는 본체와, 상기 본체에 설치되며 기체인 냉매를 액화될 수 있는 상태로 압축하는 압축기와, 상기 압축기와 연결되며 상기 압축기로부터 전달 받은 기체를 중온 고압의 액체로 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 연결되며 상기 중온 고압의 액체를 저온 저압의 액체를 형성하는 제 1팽창기와, 상기 제 1팽창기와 연결되며 상기 저온 저압의 액체를 저온 저압의 기체로 형성하여 상기 발열 유닛을 일정 온도로 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기와 연결되며 상기 증발기를 통과한 고온 고압의 기체를 저온 저압의 기체로 형성되도록 팽창시키는 제 2팽창기를 구비한다.The cooling unit may include a main body connected to the heat generating unit, a compressor installed in the main body and compressing a refrigerant, which is a gas, into a liquefied state; A condenser condensed into a liquid of the liquid crystal, a first expander connected to the condenser to form a liquid of low temperature and low pressure, and a low expander liquid connected to the first expander to form a low temperature low pressure gas. And an evaporator for cooling the heat generating unit to a predetermined temperature, and a second expander connected to the evaporator and expanding the high-temperature, high-pressure gas passing through the evaporator to form a low-temperature, low-pressure gas.
그리고, 상기 제 2팽창기는 상기 제 2팽창기의 일단이 상기 증발기와 제 1관으로 연결되고 상기 제 2팽창기의 타단이 상기 압축기와 제 2관으로 연결되는 라디에이터인 것이 바람직하다.Preferably, the second expander is a radiator in which one end of the second expander is connected to the evaporator and the first tube and the other end of the second expander is connected to the compressor and the second tube.
또한, 상기 냉각 장치는 모니터링 부를 더 구비하되, 상기 모니터링 부는 상기 제 2관에 설치되어 상기 제 2관으로 유동되는 기체의 제 1온도값을 감지하는 온도 센서와, 상기 제 1관과 상기 제 2관을 서로 연결하는 바이패스 관과, 외부로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 바이패스 관을 개방하는 개폐 밸브와, 상기 온도 센서와 상기 개폐 밸브와 전기적으로 연결되며 기준 제 1온도값 범위가 설정되고 상기 온도 센서로부터 감지되는 제 1온도값을 전송 받아 상기 감지된 제 1온도값이 상기 기준 제 1온도값 범위를 넘으면 상기 개폐 밸브를 개방하여 상기 상기 바이패스 관을 개방시키도록 상기 개폐 밸브로 전기적 신호를 전송하는 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the cooling device further comprises a monitoring unit, the monitoring unit is installed in the second pipe and the temperature sensor for detecting the first temperature value of the gas flowing into the second pipe, the first pipe and the second pipe A bypass pipe connecting the pipes to each other, an on / off valve for opening the bypass pipe by receiving an electrical signal from the outside, and electrically connected to the temperature sensor and the on / off valve, and a reference first temperature range is set and the An electrical signal is transmitted to the on / off valve to open the on / off valve to open the bypass pipe when the first temperature value sensed by the temperature sensor is received and the detected first temperature value exceeds the reference first temperature value range. It is preferable to have a controller for transmitting the.
여기서, 상기 제 2관에는 상기 제 2관으로 유동되는 기체의 제 1압력값을 감지하여 상기 감지된 제 1압력값을 상기 제어기로 전송하는 압력 센서가 더 설치되 고, 상기 제어기는 상기 압력 센서로부터 감지되는 제 1압력값을 전송 받아 상기 감지된 제 1압력값이 상기 기준 제 1압력값 범위를 넘으면 상기 개폐 밸브를 개방하여 상기 바이패스 관을 개방시키도록 상기 개폐 밸브로 전기적 신호를 전송하는 것이 바람직하다.Here, the second pipe is further provided with a pressure sensor for detecting the first pressure value of the gas flowing into the second pipe and transmits the detected first pressure value to the controller, the controller is the pressure sensor Receiving the first pressure value detected from the electronic signal to the on / off valve to open the on / off valve to open the bypass pipe when the detected first pressure value exceeds the reference first pressure value range. It is preferable.
또한, 상기 냉각 장치는 상기 제 1관으로 유동되는 기체의 온도 및 압력을 확인하는 보조 모니터링 부를 더 구비할 수 있다.In addition, the cooling device may further include an auxiliary monitoring unit for checking the temperature and pressure of the gas flowing into the first pipe.
상기 보조 모니터링 부는, 상기 제 1관과 상기 제 2관을 서로 연결하는 보조 바이패스 관과, 상기 제 1관에 설치되어 상기 증발기로부터 유동되는 기체의 제 2온도값을 감지하는 보조 온도 센서와, 상기 제 1관에 설치되어 상기 증발기로부터 유동되는 기체의 제 2압력값을 감지하는 보조 압력 센서와, 상기 보조 바이패스 관을 개폐하는 보조 개폐 밸브와, 상기 보조 온도 센서 및 상기 보조 압력 센서 및 상기 개폐 밸브와 전기적으로 연결되며 기준 제 2온도값 범위와 기준 제 2압력값 범위가 설정되고 상기 보조 온도 센서로부터 감지되는 제 2온도값을 전송 받아 상기 감지된 제 2온도값이 상기 기준 제 2온도값 범위에 포함되고, 상기 보조 압력 센서로부터 감지되는 제 2압력값을 전송 받아 상기 감지된 제 2압력값이 상기 기준 제 2압력값 범위에 포함되면 상기 보조 개폐 밸브를 개방하여 상기 보조 바이패스 관을 개방시키도록 상기 보조 개폐 밸브로 전기적 신호를 전송하는 보조 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.The auxiliary monitoring unit may include an auxiliary bypass pipe connecting the first pipe and the second pipe to each other, an auxiliary temperature sensor installed at the first pipe and sensing a second temperature value of the gas flowing from the evaporator; An auxiliary pressure sensor installed in the first pipe to sense a second pressure value of the gas flowing from the evaporator, an auxiliary opening / closing valve to open and close the auxiliary bypass pipe, the auxiliary temperature sensor and the auxiliary pressure sensor, and The reference second temperature value is electrically connected to the on / off valve, and the reference second temperature value range and the reference second pressure value range are set, and the second temperature value detected by the auxiliary temperature sensor is transmitted to the reference second temperature. The second pressure value received from the auxiliary pressure sensor is included in the value range and the detected second pressure value is included in the reference second pressure value range. It is preferable to include an auxiliary controller for transmitting an electrical signal to the auxiliary on-off valve to open the auxiliary on-off valve to open the auxiliary bypass pipe.
여기서, 상기 라디에이터는 일정 길이의 관로를 형성하며, 상기 관로의 하나 또는 다수의 위치에는 관로의 단면적이 일정 이하로 형성되는 네크부가 더 형성되 는 것이 좋다.Here, the radiator forms a pipe of a predetermined length, it is preferable that one or more locations of the pipe is formed with a neck portion having a predetermined cross-sectional area of the pipe or less.
그리고, 상기 제어기와 상기 보조 제어기는 상기 제어기와 상기 보조 제어기 중 어느 하나를 선택할 수 있는 선택기와 전기적으로 더 연결되는 것이 바람직하다.Preferably, the controller and the auxiliary controller are further electrically connected to a selector capable of selecting any one of the controller and the auxiliary controller.
또한, 상기 발열 유닛은 상기 냉각 유닛과 일체로 이루어질 수 있다.In addition, the heat generating unit may be integrally formed with the cooling unit.
또한, 상기 냉각 유닛은 상기 발열 유닛과 탈착 가능하게 결합될 수도 있다.In addition, the cooling unit may be detachably coupled with the heat generating unit.
여기서, 상기 발열 유닛의 일측에는 슬라이딩 레일이 형성되고, 상기 냉각 유닛의 본체의 일측에는 상기 슬라이딩 레일과 슬라이딩 결합되는 슬라이딩 홈에 형성되는 것이 좋다.Here, a sliding rail is formed on one side of the heat generating unit, and one side of the main body of the cooling unit may be formed in a sliding groove slidingly coupled with the sliding rail.
또한, 상기 발열 유닛은, 배양조에 배양수를 공급한 후 살균처리를 위해 배양수를 일정 온도로 가열하여 미생물을 배양하는 미생물 배양 장치인 것이 바람직하다.In addition, the heating unit is preferably a microbial culture apparatus for culturing microorganisms by supplying the culture water to the culture tank and then heating the culture water to a predetermined temperature for sterilization treatment.
본 발명은 냉매를 다수 팽창시키어 고온 고압의 기체를 저온 저압의 상태로 압축기에 효율적으로 전달하여 고온 고압의 상태로 압축기에 직접적으로 전달되어 발생되는 압축기의 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of efficiently expanding a large number of refrigerant to efficiently deliver the gas of high temperature and high pressure to the compressor in the state of low temperature low pressure to prevent the failure of the compressor caused by being directly transmitted to the compressor in the state of high temperature and high pressure. .
또한, 본 발명은 증발기를 통과한 고온 고압의 기체를 기설정되는 저온 저압의 조건에 만족하는 지를 다중으로 모니터링하여 설정되는 저온 저압의 조건을 만족하도록 제어할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of controlling to satisfy the conditions of the low temperature and low pressure set by multiple monitoring whether the high temperature and high pressure gas passing through the evaporator satisfies the conditions of the predetermined low temperature and low pressure.
또한, 본 발명은 냉각 장치를 미생물 배양 장치 및 다른 발열 유닛에 일체 또는 착탈식으로 구성함으로써, 냉각을 목적하고자 하는 장치에 용이하게 설치하여 냉각시킬 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has an effect that can be easily installed and cooled in the device to be cooled by configuring the cooling device integrally or detachably to the microorganism culture device and other heat generating unit.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 냉각 장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, the cooling apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 냉각 장치 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 냉각 장치를 보여주는 다른 도면이다. 도 3은 본 발명에 따르는 제 2팽창기 근방 및 모니터링 부와의 연결 관계를 보여주는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따르는 제 2팽창기 근방 및 모니터링 부, 보조 모니터링 부와의 연결 관계를 보여주는 도면이다. 도 5는 도 3의 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따르는 제 2팽창기의 일부 단면을 보여주는 단면도이다. 도 6은 본 발명에 따르는 발열 유닛과 냉각 장치의 착탈 구성의 제 1예를 보여주는 단면도이다. 도 7은 본 발명에 따르는 발열 유닛과 냉각 장치의 착탈 구성의 제 2예를 보여주는 단면도이다. 도 8은 도 7의 결합홈에 금속판이 더 설치되는 것을 보여주는 부분 단면도이다.1 is a view schematically showing a configuration of a cooling device of the present invention. 2 is another view showing the cooling device of the present invention. Figure 3 is a view showing the connection between the vicinity of the second expander and the monitoring unit according to the present invention. 4 is a view illustrating a connection relationship between a second expander and a monitoring unit and an auxiliary monitoring unit according to the present invention. 5 is a cross-sectional view showing a partial cross section of the second expander along the line II ′ of FIG. 3. 6 is a cross-sectional view showing a first example of a detachable configuration of a heat generating unit and a cooling device according to the present invention. 7 is a cross-sectional view showing a second example of the detachable configuration of the heat generating unit and the cooling device according to the present invention. 8 is a partial cross-sectional view showing that the metal plate is further installed in the coupling groove of FIG.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 냉각 장치는 발열 유닛(100)과, 이 발열 유닛(100)에 일체 또는 착탈식으로 연결되는 냉각 유닛(200)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the cooling apparatus of the present invention includes a heat generating
여기서, 상기 발열 유닛(100)은 배양조(미도시)에 배양수를 공급한 후 살균처리를 위해 배양수를 일정 온도로 가열하여 미생물을 배양하는 미생물 배양 장치일 수 있다. 이 발열 유닛(100)은 95도씨 정도의 가열 온도를 형성할 수 있다.Here, the
상기 냉각 유닛(200)은 냉매를 다중으로 팽창시키어 일정 압력, 온도 이하로 하강 시키고, 상기 발열 유닛(100)을 일정 온도로 냉각시킬 수 있다. 이 냉각 유 닛(200)은 상기의 95도씨의 가열 온도를 바람직하게 배양수 500리터를 2시간 동안 냉각하여 35도씨 정도로 냉각시킬 수 있다.The
상기 냉각 유닛(200)의 구성을 도 2를 참조 하여 설명하도록 한다.The configuration of the
상기 냉각 유닛(200)은 상기 발열 유닛(100)과 연결되는 본체(201)와, 상기 본체(201)에 설치되며 기체인 냉매를 액화될 수 있는 상태로 압축하는 압축기(230)와, 상기 압축기(230)와 연결되며 상기 압축기(230)로부터 전달 받은 기체를 중온 고압의 액체로 응축하는 응축기(250)와, 상기 응축기(250)와 연결되며 상기 중온 고압의 액체를 저온 저압의 액체를 형성하는 제 1팽창기(220)와, 상기 제 1팽창기(220)와 연결되며 상기 저온 저압의 액체를 저온 저압의 기체로 형성하여 상기 발열 유닛(100)의 일정 부분을 바람직하게는 배양조가 위치되는 부분을 일정 온도로 냉각시키는 증발기(210)와, 상기 증발기(210)와 연결되며 상기 증발기(210)를 통과한 고온 고압의 기체를 저온 저압의 기체로 형성되도록 팽창시키는 제 2팽창기(240)로 구성된다.The
여기서, 상기 제 1팽창기(220)는 팽창 밸브인 것이 좋다.Here, the
따라서, 압축기(230)는 저온 저압을 이루는 기체 상태의 냉매를 액화시킬수 잇는 상태로 압축한다. 그리고, 상기 응축기(250)는 상기 압축되는 기체 상태의 냉매를 중온 고압의 액체로 응축하고, 이 응축된 중온 고압의 액체는 팽창 밸브인 제 1팽창기(220)에 의하여 저온 저압의 액체로 형성된다.Therefore, the
그리고, 상기 저온 저압의 액체는 증발기(210)를 통과하면서 저온 저압의 기체 상태로 상변화되어 발열 유닛(100)에서의 발열되는 열을 냉각시킨다. 이에 따라 서, 상기 저온 저압의 기체는 고온 고압의 기체 상태로 형성된다.The low temperature low pressure liquid phase changes into a low temperature low pressure gas state while passing through the
이어, 상기 고온 고압의 기체는 제 2팽창기(240)를 통과하면서 다시 한번 팽창되어 저온 저압의 기체 상태를 유지하여 다시 압축기(230)로 전달된다.Subsequently, the gas of high temperature and high pressure is expanded once again while passing through the
여기서, 상기 제 2팽창기(240)는 라디에이터와 같은 장치이고, 이는 일단이 제 1관(10)에 연결되고 타단이 제 2관(20)에 연결되며 고온 고압의 기체가 유동되는 주름관(241)을 갖는다.Here, the
이에 더하여, 도 3을 참조 하면, 상기 냉각 장치는 모니터링 부(300)를 더 구비한다.In addition, referring to FIG. 3, the cooling device further includes a
상기 모니터링 부(300)는 상기 제 2관(20)에 설치되어 상기 제 2관(20)으로 유동되는 기체의 제 1온도값을 감지하는 온도 센서(310)와, 상기 제 1관(10)과 상기 제 2관(20)을 서로 연결하는 바이패스 관(350)과, 외부로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 바이패스 관(350)을 개방하는 개폐 밸브(340)와, 상기 온도 센서(310)와 상기 개폐 밸브(340)와 전기적으로 연결되며 기준 제 1온도값 범위가 설정되고 상기 온도 센서로부터 감지되는 제 1온도값을 전송 받아 상기 감지된 제 1온도값이 상기 기준 제 1온도값 범위를 넘으면 상기 개폐 밸브(340)를 개방하여 상기 바이패스 관(350)을 개방시키도록 상기 개폐 밸브(340)로 전기적 신호를 전송하는 제어기(330)를 구비한다.The
또한, 상기 제 2관(20)에는 상기 제 2관(20)으로 유동되는 기체의 제 1압력값을 감지하여 상기 감지된 제 1압력값을 상기 제어기(330)로 전송하는 압력 센서(320)가 더 설치되고, 상기 제어기(330)는 상기 압력 센서(320)로부터 감지되는 제 1압력값을 전송 받아 상기 감지된 제 1압력값이 상기 기준 제 1압력값 범위를 넘으면 상기 개폐 밸브(330)를 개방하여 상기 바이패스 관(350)을 개방시키도록 상기 개폐 밸브(340)로 전기적 신호를 전송할 수 있다.In addition, the
이에 더하여, 상기 제어기(330)는 표시기(500) 및 알람 발생기(600)와 전기적으로 연결된다. 상기 표시기(500)에는 상기 제어기(330)로부터 전송 받는 상기 감지된 제 1온도값 및 제 1압력값이 표시될 수 있고, 상기 알람 발생기(600)는 상기 감지된 제 1온도값이 기준 제 1온도값 범위를 넘고 상기 감지된 제 1압력값이 기준 제 1압력값 범위를 넘으면 제어기(330)로부터 전기적 신호를 전송받아 알람을 발생할 수 있다.In addition, the
도 3을 참조 하면, 상기 증발기(210)로부터 유동되는 고온 고압의 기체 상태의 냉매는 제 1관(10)을 통하여 제 2팽창기(240) 측으로 유동된다.Referring to FIG. 3, the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant flowing from the
이때, 삼방 밸브인 개폐 밸브(340)는 바이패스 관(350)을 폐쇄하도록 하고, 제 1관과(10) 제 1팽창기(240) 및 제 2관(20)의 유동 경로를 유통시키도록 한다.At this time, the three-way valve opening and closing
이어, 제 2팽창기(240)로 유동되는 고온 고압의 기체 냉매는 라디에이터와 같은 형상의 제 2팽창기(240)를 통과하면서 외부와 열교환을 이룬다. 따라서, 고온 고압의 기체 냉매는 제 2팽창기(240)를 통하여 저온 저압의 기체 냉매로 될 수 있다.Subsequently, the high-temperature, high-pressure gas refrigerant flowing into the
이때, 라디에이터인 제 2팽창기(240)는 도 5에 도시된 바와 같이 네크부(240a)를 갖는다. 즉, 상기 라디에이터(240)는 일정 길이의 관로를 형성하며, 상기 관로의 하나 또는 다수의 위치에는 관로의 단면적이 일정 이하로 형성되는 네크 부(240a)가 형성된다. 따라서, 이 네크부(240a)를 통하여 고온 고압의 기체 냉매는 압력 강하가 용이하게 이루어지고 압력 강하에 의하여 냉각이 이루어진다.At this time, the
이어, 저온 저압으로 형성되는 기체 냉매는 제 2관(20)으로 유동할 수 있다.Subsequently, the gas refrigerant formed at low temperature and low pressure may flow to the
이때, 상기 제 2관(20)에 설치되는 온도 센서(310)는 기체 냉매의 제 1온도값을 감지하여 제어기(330)로 전송하고, 압력 센서(320)는 기체 냉매의 제 1압력값을 감지하여 제어기(330)로 전송한다.At this time, the
그리고, 상기 제어기(330)는 전송되는 상기 감지된 제 1온도값이 기설정되는 기준 제 1온도값에 포함되는 지의 여부와, 상기 감지된 제 1압력값이 기설정되는 기준 제 1압력값에 포함되는 지의 여부를 판단한다. 여기서, 상기 기준 제 1온도값 및 기준 제 1압력값의 범위는 압축기로 전달되는 바람직한 저온 저압을 이루는 조건인 것이 좋다.The
상기 감지된 제 1온도값이 기설정되는 기준 제 1온도값에 포함되고, 상기 감지된 제 1압력값이 기설정되는 기준 제 1압력값에 포함되면, 개폐 밸브(340)를 사용하여 바이패스 관(350)을 폐쇄한 상태를 이루어 기체 냉매가 제 2관(20)을 통하여 압축기(230)로 전달될 수 있도록 한다.When the sensed first temperature value is included in the preset reference first temperature value and the sensed first pressure value is included in the preset reference first pressure value, bypass is performed using the on / off
만일, 상기 감지된 제 1온도값이 기설정되는 기준 제 1온도값 범위를 넘고, 상기 감지된 제 1압력값이 기설정되는 기준 제 1압력값 범위를 넘으면, 제 2팽창기(240)를 통과한 기체 냉매가 정상적으로 저온 저압이 형성되지 않은 경우로, 제어기(330)는 개폐 밸브(340)를 사용하여 바이패스 관(350)을 개방한다. 이때, 제 2관(20)으로의 유로는 폐쇄된다. 따라서, 상기 개폐 밸브(340)는 삼방 밸브인 것이 좋다.If the detected first temperature value exceeds a preset reference first temperature value range and the detected first pressure value exceeds a preset reference first pressure value range, the
따라서, 상기 기체 냉매는 바이패스 관(350)으로 유동되어 다시 제 1관(10)으로 유동되고, 제 2팽창기(240)로 유동되도록 안내될 수 있다.Therefore, the gas refrigerant may be guided to flow into the
이에 따라, 본 발명에서의 모니터링 부(300)는 제 1관(10)에서 유동되는 고온 고압의 기체 냉매를 제 2팽창기(240)를 통하여 제 2관(20)으로 유동되는 경우에 바람직한 저온 저압의 기체 냉매를 이루도록 하여 압축기(230)로 전달시킬 수 있다.Accordingly, the
그러므로, 압축기(230)에 정상적으로 저온 저압을 이루지 못한 기체 냉매가 전달되어 압축기(230)에 이상이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the occurrence of abnormalities in the
한편, 도 2를 참조 하면, 도3의 제 1관(10)과 제 2팽창기(240) 및 제 2관(20), 바이패스 관(350)을 참조하면, 상기 제 1관(10)에 제 1온도 센서(310)가 설치될 수 있고, 제 1관(10)과 바이스패스 관(350)이 분기되는 위치에 개폐 밸브(340)가 설치될 수도 있다.Meanwhile, referring to FIG. 2, referring to the
이러한 경우에, 증발기(210)로부터 전달되는 기체의 온도는 제 1온도 센서(310)에 의하여 감지되고, 이 감지된 제 1온도값은 제어부(330)로 전달된다.In this case, the temperature of the gas delivered from the
상기 제어기(330)에는 바람직한 저온의 기준 온도값 범위가 설정된다. 여기서, 상기 제 1온도값이 기준 온도값 범위를 넘는 고온의 상태라면 제어부(330)는 개폐 밸브(340)를 사용하여 바이패스 관(350)을 폐쇄한다. 따라서, 고온 고압이 기체 냉매를 제 2팽창기(240)를 통하여 제 2관(20)으로 유동될 수 있도록 한다.The
반면에, 상기 제 1온도값이 기준 온도값 범위에 포함되어 바람직한 저온의 상태라면 제어부(330)는 개폐 밸브(340)를 사용하여 바이패스 관(350)을 개방한다. 이때, 제 1관(10)과 제 2팽창기(240)로의 유동 경로는 폐쇄된다.On the other hand, if the first temperature value is included in the reference temperature value range and the preferred low temperature state, the
따라서, 저온 저압이 기체 냉매는 바이패스 관(350)을 통하여 즉시 제 2관(20)으로 유동될 수 있도록 할 수도 있다. Accordingly, the low temperature low pressure gas refrigerant may be allowed to flow to the
여기서, 상기에 언급된 제 1온도 센서(310)는 기체의 온도를 감지하는 것에 언급하였지만, 이 온도 센서(310)는 발열 장치(100) 내부에서 가열되는 물의 온도를 직접적으로 감지할 수 있도록 발열 장치(100)에 설치될 수도 있다. 이러한 경우에, 제어부(330)에 설정되는 기준 온도값 범위는 가변 설정되어야 함은 물론이다.Here, although the above-mentioned
또 한편, 도 4를 참조 하면, 본 발명의 냉각 장치는 보조 모니터링 부(400)를 더 구비할 수 있다. 상기 보조 모니터링 부(400)는 제 1관(10)에 제 2팽창기(240) 측으로 유동되는 고온 고압의 기체 냉매의 조건을 모니터링하는 특징을 갖는다.On the other hand, referring to Figure 4, the cooling device of the present invention may further include an
상기 보조 모니터링 부(400)는 상기 제 1관(10)과 상기 제 2관(20)을 서로 연결하는 보조 바이패스 관(450)과, 상기 제 1관(10)에 설치되어 상기 증발기(210)로부터 유동되는 기체의 제 2온도값을 감지하는 보조 온도 센서(410)와, 상기 제 1관(10)에 설치되어 상기 증발기(210)로부터 유동되는 기체의 제 2압력값을 감지하는 보조 압력 센서(420)와, 상기 보조 바이패스 관(450)을 개폐하는 보조 개폐 밸브(440)와, 상기 보조 온도 센서(410) 및 상기 보조 압력 센서(420) 및 상기 개폐 밸브(440)와 전기적으로 연결되며 기준 제 2온도값 범위와 기준 제 2압력값 범위가 설정되고 상기 보조 온도 센서(410)로부터 감지되는 제 2온도값을 전송 받아 상기 감지된 제 2온도값이 상기 기준 제 2온도값 범위에 포함되고, 상기 보조 압력 센서(420)로부터 감지되는 제 2압력값을 전송 받아 상기 감지된 제 2압력값이 상기 기준 제 2압력값 범위에 포함되면 상기 보조 개폐 밸브(440)를 개방하여 상기 보조 바이패스 관(450)을 개방시키도록 상기 보조 개폐 밸브(440)로 전기적 신호를 전달시키는 보조 제어기를 갖는다.The
도 4를 참조 하면, 제 1관(10)에는 증발기(210)로부터 유동되는 고온 고압의 기체 냉매가 제 2팽창기(240) 측으로 유동된다.Referring to FIG. 4, the high temperature and high pressure gas refrigerant flowing from the
이때, 제 1관(10)에 설치되는 보조 온도 센서(410)는 제 1관(10)에서 유동되는 기체 냉매의 제 2온도값을 감지하여 이를 보조 제어기(430)로 전송하고, 보조 압력 센서(420)는 제 1관(10)에서 유동되는 제 2압력값을 감지하여 이를 보조 제어기(430)로 전송한다.At this time, the
이어, 상기 보조 제어기(430)는 전송된 상기 감지된 제 2온도값이 기준 제 2온도값 범위에 포함되는 지의 여부와, 상기 감지된 제 2압력값이 기준 제 2압력값 범위에 포함되는 지의 여부를 판단한다. 여기서, 상기 기준 제 2온도값 범위와 기준 제 2압력값 범위는 제 2팽창기(240) 측으로 전달되는 기체 냉매의 바람직한 고온 고압의 조건인 것이 좋다.Subsequently, the
이때, 상기 감지된 제 2온도값이 기준 제 2온도값 범위에 포함되고, 상기 감지된 제 2압력값이 기준 제 2압력값 범위에 포함되면, 제 1관(10)에서의 기체 냉매가 바람직한 고온 고압의 조건을 이루는 경우로, 상기 보조 제어기(430)는 보조 개폐 밸브(440)를 폐쇄하여 제 1관(10)과 제 2팽창기(240)를 사이의 유로를 서로 연 결시키어 기체 냉매가 제 2팽창기(240)로 유동되도록 한다.In this case, when the detected second temperature value is included in the reference second temperature value range and the detected second pressure value is included in the reference second pressure value range, a gas refrigerant in the
만일, 상기 감지된 제 2온도값이 기준 제 2온도값 범위 이하를 이루고, 상기 감지된 제 2압력값이 기준 제 2압력값 범위 이하를 이루면, 이는 압축기(230)로 전달되는 저온 저압의 조건에 해당되는 경우로, 상기 보조 제어기(430)는 보조 개폐 밸브(440)를 개방하여 제 1관(10)과 제 2관(20) 사이의 유로를 연결시키고, 제 1관(10)과 제 2팽창기(240) 측으로의 유로를 폐쇄한다. 여기서, 상기 보조 개폐 밸브(440)는 삼방 밸브인 것이 좋다.If the detected second temperature value is equal to or less than the reference second temperature value range, and the detected second pressure value is equal to or less than the reference second pressure value range, this is a condition of low temperature and low pressure transmitted to the
따라서, 본 발명에서의 보조 모니터링 부(400)는 제 1관(10)에서 유동되는 고온 고압의 기체 냉매가 바람직한 고온 고압의 조건을 이루는 지를 모니터링 할 수 있다.Therefore, the
여기서, 도 4를 참조 하면, 본 발명에서 언급된 상기 모니터링 부(300)와 보조 모니터링 부(400)는 선택기(700)에 의하여 선택되어 동작될 수 있다.Here, referring to FIG. 4, the
즉, 상기 선택기(700)는 제어기(330) 또는 보조 제어기(440) 중 어느 하나가 동작될 수 있도록 선택할 수 있다. 또한, 상기 선택기(700)는 상기 제어기(330) 및 보조 제어기(430)가 동시에 동작되도록 선택할 수도 있다.That is, the
또한, 상기에 언급되는 개폐 밸브(340) 및 보조 개폐 밸브(440)는 상기 제어기(330) 및 보조 제어기(430)로부터 전기적 신호를 전송 받아 개폐될 수 있음은 물론, 외부에서 힘을 가하여 개폐할 수 있도록 즉 수동식으로도 작동될 수 있다.In addition, the opening and closing
이에 더하여, 상기 제어기(330)와 상기 보조 제어기(430)는 표시기(500)와 알람 발생기(600)와 전기적으로 더 연결될 수 있다.In addition, the
상기 표시기(500)에는 상기 제어기(330) 및 보조 제어기(430)로부터 전송 받는 상기 감지된 제 1온도값 및 제 1압력값이 표시될 수 있고, 상기 알람 발생기(600)는 상기 감지된 제 1온도값이 기준 제 1온도값 범위를 넘고 상기 감지된 제 1압력값이 기준 제 1압력값 범위를 넘으면 제어기(330)로부터 전기적 신호를 전송받아 알람을 발생함과 아울러, 상기 감지된 제 2온도값이 기준 제 2온도값 범위 이하를 이루고 상기 감지된 압력값이 기준 압력값 범위 이하를 이루면 보조 제어기(430)로부터 전기적 신호를 전송받아 알람을 발생할 수 있다.The
한편, 본 발명에서의 발열 유닛(100)은 상기 냉각 유닛(200)과 일체로 이루어질 수 있다.On the other hand, the
또한, 본 발명에서의 냉각 유닛(200)은 상기 발열 유닛(100)과 탈착 가능하게 결합될 수도 있다.In addition, the
본 발명에 따르는 냉각 유닛(200)의 본체 일부분은 발열 유닛(100)의 발열 부분과 착탈 가능하게 결합된다.A portion of the body of the
도 6을 참조 하면, 발열 유닛(100)의 일측에는 슬라이딩 레일(110)이 형성되고, 상기 냉각 유닛(200)의 본체(201)의 일측에는 상기 슬라이딩 레일(110)과 슬라이딩 결합되는 슬라이딩 홈(202)이 형성된다.Referring to FIG. 6, a sliding
따라서, 상기 슬라이딩 레일(110)이 형성되는 발열 유닛(100)의 일부분은 발열이 되는 위치에 형성되는 것이 좋고, 상기 슬라이딩 홈(202)이 형성되는 냉각 유닛(200)의 일부분은 증발기(210)가 위치되는 부분인 것이 좋다.Accordingly, a portion of the
이에 따라, 냉각 유닛(200)의 슬라이딩 홈(202)에 발열 유닛(100)의 슬라이딩 레일(110)이 끼워짐으로써 서로 착탈 가능하게 결합될 수 있다.Accordingly, the sliding
또한, 도 7을 참조 하면, 냉각 유닛(200)의 본체(201) 모서리부에는 힌지단(271)이 형성되고, 상기 힌지단(271)에는 고정바(273)가 설치되고, 상기 고정바(273)의 끝단에는 자석(274)이 설치되며, 상기 힌지단(271)에는 상기 고정바(273)와 냉각 유닛(200)의 본체(201)를 탄지하는 토션 스프링(272)이 설치된다. 상기 토션 스프링(272)은 상기 고정바(273)를 상방으로 회전시키도록 유도할 수 있다.In addition, referring to FIG. 7, a
그리고, 발열 유닛(100)의 측부에는 상기 자석(274)이 삽입되는 결합홈(170)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 발열 유닛(100)은 금속의 테두리로 형성된다. 따라서, 상기 자석(274)은 상기 결합홈(170)에 삽입되면서 서로 인력의 발생으로 인하여 결합될 수 있다.In addition, a
또한, 상기 발열 유닛(100)의 테두리가 비금속으로 이루어지는 경우에, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 결합홈(170)에 상기 자석(274)과 인력으로 서로 결합될 수 있도록 금속체(171)를 더 구비하도록 할 수도 있다.In addition, when the edge of the
이에 따라, 상기 냉각 유닛(200)의 본체(201)와 그 상단에 위치되는 발열 유닛(100)은 상기와 같이 고정바(273)에 설치되는 자석(274)이 결합홈(170)에 삽입되어 결합됨으로써 서로 착탈 가능하게 결합될 수 있다.Accordingly, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가 진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications without departing from the scope of the present invention Of course it is possible.
따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라, 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명의 냉각 장치 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a cooling device of the present invention.
도 2는 본 발명의 냉각 장치를 보여주는 다른 도면이다.2 is another view showing the cooling device of the present invention.
도 3은 본 발명에 따르는 제 2팽창기 근방 및 모니터링 부와의 연결 관계를 보여주는 도면이다.Figure 3 is a view showing the connection between the vicinity of the second expander and the monitoring unit according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따르는 제 2팽창기 근방 및 모니터링 부, 보조 모니터링 부와의 연결 관계를 보여주는 도면이다.4 is a view illustrating a connection relationship between a second expander and a monitoring unit and an auxiliary monitoring unit according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따르는 제 2팽창기의 일부 단면을 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a partial cross section of a second expander according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따르는 발열 유닛과 냉각 장치의 착탈 구성의 제 1예를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a first example of a detachable configuration of a heat generating unit and a cooling device according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따르는 발열 유닛과 냉각 장치의 착탈 구성의 제 2예를 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a second example of the detachable configuration of the heat generating unit and the cooling device according to the present invention.
도 8은 도 7의 결합홈에 금속판이 더 설치되는 것을 보여주는 부분 단면도이다.8 is a partial cross-sectional view showing that the metal plate is further installed in the coupling groove of FIG.
** 주요부분에 대한 도면 설명 **** Description of Drawings for Main Parts **
100 : 발열 유닛 200 : 냉각 유닛100: heat generating unit 200: cooling unit
210 : 증발기 220 : 제 1팽창기210: evaporator 220: first expander
230 : 압축기 240 : 제 2팽창기230: compressor 240: second expander
250 : 응축기 251 : 냉각팬250: condenser 251: cooling fan
300 : 모니터링 부 400 : 보조 모니터링 부300: monitoring unit 400: auxiliary monitoring unit
500 : 표시기 600 : 알람 발생기500: indicator 600: alarm generator
700 : 선택기700: selector
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