KR101010809B1 - Led manufacturing process circulating fluidal preheating cooling apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디(LED) 제조공정용 순환액 예열냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디(LED) 제조공정에 있어 냉각에 필요한 순환액이 순환하는 순환라인을 구성하고, 상기 순환라인에서 순환하는 순환액을 임시 수용하는 순환액저장탱크를 구성하며, 상기 순환액저장탱크에 임시 수용된 순환액을 순환라인으로 재순환하도록 공급하는 순환펌프를 구성하고, 상기 순환펌프에 의해 공급되는 순환라인의 순환액을 펠티어소자로 예열/냉각하는 서머모듈을 구성하며, 상기 서머모듈에 의해 예열/냉각된 순환라인의 순환액 온도를 감지하는 온도센서를 구성하고, 상기 서머모듈에서 발생하는 열을 냉각하는 방열수라인을 포함하여 구성한 열교환부와; 상기 열교환부의 순환펌프의 구동을 제어하고, 상기 온도센서에서 감지한 온도에 따라 서머모듈을 제어하는 온도조절유니트;를 포함하여 구성하되, 상기 서머모듈은 복수의 펠티어소자를 서로 전기적으로 직렬로 연결하여 제1그룹과 제2그룹과 제3그룹으로 나누어 순환라인에 맞닿도록 펠티어소자를 배열하되, 상기 제2그룹은 상기 제1그룹과 열적 극성이 상반되게 배열하고, 상기 제3그룹은 상기 제2그룹과 열적 극성이 상반되게 배열하며, 온도조절유니트는 외부에서 인가된 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 감압하며, 정전압하는 메인파워부와; 상기 메인파워부의 전원을 인가받아 노이즈를 필터링한 직류전원을 인가하는 파워스위치부와; 상기 온도센서로부터 인가받은 온도값을 검출하고, 설정온도값과 비교하여, 온도변화 및 온도변화량을 이용해 PID제어 알고리즘에 의한 교축제어부를 제어하는 마이컴와; 상기 마이컴에서 인가된 제어신호에 따라 상기 파워스위치부에서 인가된 +/-전원을 선택적으로 서머모듈로 출력하는 교축제어부를 포함하여 구성한 엘이디(LED) 제조공정용 순환액 예열냉각장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a circulating fluid preheating cooling device for an LED (LED) manufacturing process, and more particularly, to constitute a circulation line through which a circulating fluid required for cooling is circulated in the LED manufacturing process, and circulated in the circulation line. Comprising a circulating fluid storage tank for temporarily receiving a circulating fluid, and constitutes a circulating pump for supplying the circulating fluid temporarily accommodated in the circulating fluid storage tank to the circulation line, the circulation of the circulation line supplied by the circulating pump A thermal module for preheating / cooling the liquid to the Peltier element, a temperature sensor for sensing the temperature of the circulating fluid of the circulation line preheated / cooled by the summer module, and a heat radiation for cooling the heat generated from the summer module A heat exchanger configured to include a water line; And a temperature control unit for controlling the driving of the circulation pump of the heat exchange unit and controlling the summer module according to the temperature sensed by the temperature sensor, wherein the summer module electrically connects the plurality of Peltier elements to each other in series. The Peltier element is arranged to be in contact with the circulation line by dividing the first group, the second group and the third group, wherein the second group is arranged so that the thermal polarity is opposite to that of the first group, and the third group is the first group. The thermal polarity and the two groups are arranged opposite, the temperature control unit includes a main power unit for converting an AC power applied from the outside into a DC power, depressurizing, and constant voltage; A power switch unit configured to apply a DC power source that filters noise by receiving power from the main power unit; A microcomputer that detects a temperature value applied from the temperature sensor and controls the throttling control unit by a PID control algorithm using a temperature change and a temperature change amount by comparing with a set temperature value; The present invention relates to a circulating fluid preheating cooling device for an LED manufacturing process including an throttling control unit for selectively outputting +/- power applied from the power switch unit to a thermo module according to a control signal applied from the microcomputer. .
일반적으로 엘이디(LED) 제조공정으로 크게 기초 소재인 웨이퍼 위에 유기금속화학증착법 장비를 이용해 화합물 반도체를 성장시키는 웨이퍼 제조하는 단계, 상기 웨이퍼 제조 단계에 의해 제조된 웨이퍼에 전극을 만들고 개별 칩으로 절단하는 LED칩 생산을 하는 단계, 상기 LED칩 생산 단계에 의해 제조된 LED칩을 기판 전극과 연결하고 형광체와 함께 밀봉하는 패키징을 하는 단계, 상기 패키징된 LED를 일정한 프레임에 부착해 응용제품으로 만드는 모듈화하는 단계 등으로 진행되는데, 이 중 웨이퍼를 제조하는 단계에서 엘이디 포토 트랙(LED PHOTO TRACK)장비를 이용하게 되는데, 이때 공정의 특성상 장비 내의 온도를 일정한 온도를 유지하기 위해 냉각요소인 쿨플레이트(Cool Plate)를 구성하여, 냉각 기능을 수행하였다.In general, a method of manufacturing a wafer for growing a compound semiconductor using an organometallic chemical vapor deposition apparatus on a wafer, which is a basic material, as an LED manufacturing process, and making an electrode on the wafer manufactured by the wafer manufacturing step and cutting it into individual chips Producing an LED chip, packaging the LED chip manufactured by the LED chip production step with a substrate electrode and sealing the phosphor together, and attaching the packaged LED to a predetermined frame to make an application product. In the process of manufacturing a wafer, LED photo track equipment is used in the process of manufacturing a wafer. At this time, a cool plate, which is a cooling element, is used to maintain a constant temperature in the equipment due to the nature of the process. ) Was performed to perform the cooling function.
상기 쿨플레이트(Cool Plate)는 PCM(상변환물질-고액상 변환에 의한 잠열축열, 화학축열, 및 반응열) 및 냉동식 칠러(chiller)를 사용하였으나, 장비의 소형화 및 생산량의 증가로 인한 쿨플레이트(Cool Plate)의 부하로 인한 생산지연 및 품질문제로 쿨플레이트(Cool Plate)의 온도 안정화를 하지 못하는 문제점이 발생하고, 엘이디(LED)의 제조공정 중 정확한 온도제어가 요구되는 쿨플레이트(Cool Plate)에 청수, 순수, 불소화용액 등의 순환액을 순환시켜 냉각하게 되는데, 그 특성상 매우 정확한 온도제어가 요구되었으나, 정밀한 온도제어가 되지 못하는 문제점이 발생하였다.The cool plate used PCM (latent heat storage, chemical heat storage, and heat of reaction by solid-phase conversion) and a frozen chiller, but the cool plate due to the miniaturization of equipment and an increase in production volume Due to the production delay and quality problem due to the load of (Cool Plate), there is a problem that the temperature of the Cool Plate cannot be stabilized, and the Cool Plate which requires accurate temperature control during the LED manufacturing process Circulate cooling water such as fresh water, pure water, and fluorinated solution, but due to its characteristics, very accurate temperature control was required, but precise temperature control was not possible.
그리고 도 1에 도시한 바와 같이 종래에는 PID알고리즘에서는 비례에 대한 값을 먼저 산출한 후 그 값을 기준으로 적분과 미분의 값을 산출하여 온도헌팅(난조)현상과 오버슈트가 발생하여 정밀한 온도제어가 되지 않은 문제점이 있었다. As shown in FIG. 1, in the conventional PID algorithm, a value for proportion is first calculated, and then integral and derivative values are calculated based on the value, so that temperature hunting (hunting) phenomenon and overshoot occur to precise temperature control. There was a problem that was not.
또한 종래에는 펠티어소자를 제어하기 위해 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 온도콘트롤러 데이터의 온도차에 따라 통합형 전원공급장치(SMPS(Switched-mode power supply))가 각각의 펠티어소자에 전원을 공급하였으나, 상기 통합형 전원공급장치(SMPS(Switched-mode power supply))의 설계 및 구현이 힘들었고, 전원의 전극을 변환할 시 입력측의 노이즈가 피드백되어 전원장치의 메인보드 수명이 단축되었고, 장치의 온도차에 의해 상기 통합형 전원공급장치(SMPS(Switched-mode power supply)) 내에 결로현상이 발생해 잦은 쇼트에 의한 안전상에 문제점이 발생하였다.
In addition, in order to control the Peltier device, AC power is converted into DC power, and an integrated power supply (SMPS (Switched-mode power supply)) supplies power to each Peltier device according to the temperature difference of the temperature controller data. The design and implementation of the integrated power supply (SMPS) was difficult, and the input side noise was fed back when converting the electrode of the power supply, which shortened the lifespan of the power supply and caused by the temperature difference of the device. Condensation occurred in the integrated power supply (SMPS), causing frequent short-circuit safety problems.
따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 냉매가스를 이용한 종래의 냉각방식보다 저전력을 소모하고, 기동부(컴프레셔)가 없기 때문에 구동음 및 진동이 없으며, 장치의 수명이 길고, 주파수 조정이 필요없는 DC마그네틱 펌프를 순환펌프로 구성하여 일률적이고, 안전한 송수능력을 발하며, 장비의 크기와 무게를 현저히 줄일 수 있는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to consume less power than the conventional cooling method using the refrigerant gas, there is no driving part (compressor), there is no driving sound and vibration, the life of the device This long, frequency-free DC magnetic pump is configured as a circulation pump to achieve uniform and safe water supply, and to significantly reduce the size and weight of the equipment.
그리고 복수개의 펠티어소자를 제1그룹에서 제3그룹으로 나누어 열적으로 서로 상반되게 배열한 서머모듈을 교축제어하여 순환액을 1/100℃까지 정밀하게 제어하여 청수, 순수, 불소화용액 등의 순환액을 온도를 설정한 목표온도로 신속하게 도달하게 할 뿐만 아니라 온도헌팅(난조)현상과 오버슈트를 억제하여 일정하게 유지시켜주는 것을 그 목적으로 한다.Then, the plural Peltier elements are divided into the first group and the third group to throttle the thermal modules arranged thermally opposite to each other to precisely control the circulating fluid to 1/100 ° C. to circulate fresh water, pure water, and fluorinated solution It aims not only to quickly reach the target temperature set at the temperature, but also to keep the temperature constant (hunting) phenomenon and overshoot.
또한 서머모듈을 비례(P), 적분(I), 미분(D)이 한번에 통합연산하는 PID제어 알고리즘을 구성하여, 응답 및 제어성을 현저히 높인 것을 그 목적으로 한다.
In addition, a PID control algorithm in which the summer module is integrated with proportional (P), integral (I), and derivative (D) at once is designed to significantly increase the response and controllability.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 엘이디 제조공정에 있어 냉각에 필요한 순환액이 순환하는 순환라인을 구성하고, 상기 순환라인에서 순환하는 순환액을 임시 수용하는 순환액저장탱크를 구성하며, 상기 순환액저장탱크에 임시 수용된 순환액을 순환라인으로 재순환하도록 공급하는 순환펌프를 구성하고, 상기 순환펌프에 의해 공급되는 순환라인의 순환액을 펠티어소자로 예열/냉각하는 서머모듈을 구성하며, 상기 서머모듈에 의해 예열/냉각된 순환라인의 순환액 온도를 감지하는 온도센서를 구성하고, 상기 서머모듈에서 발생하는 열을 냉각하는 방열수라인을 포함하여 구성한 열교환부와; 상기 열교환부의 순환펌프의 구동을 제어하고, 상기 온도센서에서 감지한 온도에 따라 서머모듈을 제어하는 온도조절유니트;를 포함하여 구성한 것이 특징이다.In order to achieve the above object, the present invention constitutes a circulation line for circulating the circulating fluid required for cooling in the LED manufacturing process, and constitutes a circulating fluid storage tank for temporarily receiving the circulating fluid circulated in the circulation line A circulating pump for supplying the circulating fluid temporarily accommodated in the circulating fluid storage tank to the circulation line, and a summer module for preheating / cooling the circulating fluid of the circulating line supplied by the circulating pump to the Peltier element. A heat exchanger configured to include a temperature sensor configured to sense a temperature of the circulating fluid of the circulation line preheated / cooled by the summer module, and a heat radiation water line to cool the heat generated from the summer module; And a temperature control unit for controlling the driving of the circulation pump of the heat exchanger and controlling the summer module according to the temperature detected by the temperature sensor.
그리고 상기 서머모듈은 복수의 펠티어소자를 서로 전기적으로 직렬로 연결하여 제1그룹과 제2그룹과 제3그룹으로 나누어 순환라인에 맞닿도록 펠티어소자를 배열하되, 상기 제2그룹은 상기 제1그룹과 열적 극성이 상반되게 배열하고, 상기 제3그룹은 상기 제2그룹과 열적 극성이 상반되게 배열한 것이 특징이다.In addition, the thermo module electrically connects a plurality of Peltier elements to each other in series and arranges the Peltier elements so as to contact the circulation line by dividing the first group, the second group, and the third group, wherein the second group is the first group. The thermal polarity is arranged opposite to each other, and the third group is characterized in that the thermal polarity is arranged opposite to the second group.
또한 상기 온도조절유니트는 외부에서 인가된 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 감압하며, 정전압하는 메인파워부와; 상기 메인파워부의 전원을 인가받아 노이즈를 필터링한 직류전원을 인가하는 파워스위치부와; 상기 온도센서로부터 인가받은 온도값을 검출하고, 설정온도값과 비교하여, 온도변화 및 온도변화량을 이용해 PID제어 알고리즘에 의한 교축제어부를 제어하는 마이컴와; 상기 마이컴에서 인가된 제어신호에 따라 상기 파워스위치부에서 인가된 +/-전원을 선택적으로 서머모듈로 출력하는 교축제어부를 포함하여 구성한 것이 특징이다.The temperature control unit may include: a main power unit converting an AC power applied from the outside into a DC power source, reducing the pressure, and performing a constant voltage; A power switch unit configured to apply a DC power source that filters noise by receiving power from the main power unit; A microcomputer that detects a temperature value applied from the temperature sensor and controls the throttling control unit by a PID control algorithm using a temperature change and a temperature change amount by comparing with a set temperature value; And a throttling controller for selectively outputting +/- power applied from the power switch unit to the thermo module according to the control signal applied from the microcomputer.
더불어 상기 교축제어부는 상기 파워스위치부에서 인가된 +전원과 -전원을 각각 인가받는 한쌍의 무접점릴레이(SSR)로 각각 제1출력부와, 제2출력부로 구성하되, 제1출력부의 +전원출력과 제2출력부의 -전원출력을 서로 연결하고, 제1출력부의 -전원출력과 제2출력부의 +전원출력을 서로 연결하여, 상기 마이컴에서 인가된 신호에 따라 +/-전원을 선택적으로 서머모듈로 인가하도록 구성한 것이 특징이다.
In addition, the throttling controller is composed of a pair of solid-state relay (SSR) receiving + power and-power applied from the power switch unit, respectively, the first output unit and the second output unit, respectively, By connecting the power output and the power output of the second output unit with each other, and connecting the -power output of the first output unit and the + power output of the second output unit to each other, selectively + /-power in accordance with the signal applied from the microcomputer It is characterized by being configured to apply to the summer module.
상술한 바와 같이 본 발명은 냉매가스를 이용한 종래의 냉각방식보다 저전력을 소모하고, 기동부(컴프레셔)가 없기 때문에 구동음 및 진동이 없으며, 장치의 수명이 길고, 주파수 조정이 필요없는 DC마그네틱 펌프를 순환펌프로 구성하여 일률적이고, 안전한 송수능력을 발하며, 장비의 크기와 무게를 현저히 줄일 수 있는 효과를 가진 발명이다.As described above, the present invention consumes lower power than the conventional cooling method using the refrigerant gas, and there is no starting part (compressor), there is no driving sound and vibration, the life of the device is long, and the frequency adjustment does not require a DC magnetic pump It is an invention having the effect of producing a uniform, safe water supply capacity by configuring a circulation pump, significantly reducing the size and weight of the equipment.
그리고 복수개의 펠티어소자를 제1그룹에서 제3그룹으로 나누어 열적으로 서로 상반되게 배열한 서머모듈을 교축제어하여 순환액을 1/100℃까지 정밀하게 제어하여 청수, 순수, 불소화용액 등의 순환액을 온도를 설정한 목표온도로 신속하게 도달하게 할 뿐만 아니라 온도헌팅(난조)현상과 오버슈트를 억제하여 일정하게 유지시켜주는 효과를 가진 발명이다.Then, the plural Peltier elements are divided into the first group and the third group to throttle the thermal modules arranged thermally opposite to each other to precisely control the circulating fluid to 1/100 ° C. to circulate fresh water, pure water, and fluorinated solution It is an invention having the effect of not only allowing the liquid to quickly reach the target temperature set in temperature, but also keeping the temperature constant (hunting) phenomenon and overshoot to keep it constant.
또한 서머모듈을 비례(P), 적분(I), 미분(D)이 한번에 통합연산하는 PID제어 알고리즘을 구성하여, 온도헌팅(난조)현상과 오버슈트가 억제되어 응답 및 제어성을 현저히 높인 효과를 가진 발명이다.
In addition, by constructing PID control algorithm that integrates proportional (P), integral (I), and derivative (D) at once in the summer module, temperature hunting (hunting) phenomenon and overshoot are suppressed, which significantly improves response and controllability. It is an invention with.
도 1은 종래의 PID제어 알고리즘과 그에 따른 제어온도 그래프
도 2는 본 발명에 따른 엘이디 제조공정용 순환액 예열냉각장치의 구성을 보인 예시도
도 3은 본 발명에 따른 PID제어 알고리즘과 그에 따른 제어온도 그래프1 is a conventional PID control algorithm and the control temperature graph
Figure 2 is an exemplary view showing the configuration of the circulating fluid preheating cooling device for the LED manufacturing process according to the present invention
3 is a PID control algorithm and a control temperature graph according to the present invention.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.In order to achieve the above object, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
엘이디 제조공정용 순환액 예열냉각장치를 구성함에 있어서, In constructing the circulating fluid preheating cooling device for the LED manufacturing process,
엘이디 제조공정에 있어 냉각에 필요한 순환액이 순환하는 순환라인(110)을 구성하고, 상기 순환라인(110)에서 순환하는 순환액을 임시 수용하는 순환액저장탱크(120)를 구성하며, 상기 순환액저장탱크(120)에 임시 수용된 순환액을 순환라인(110)으로 재순환하도록 공급하는 순환펌프(130)를 구성하고, 상기 순환펌프(130)에 의해 공급되는 순환라인(110)의 순환액을 펠티어소자(141)로 예열/냉각하는 서머모듈(140)을 구성하며, 상기 서머모듈(140)에 의해 예열/냉각된 순환라인(110)의 순환액 온도를 감지하는 온도센서(150)를 구성하고, 상기 서머모듈(140)에서 발생하는 열을 냉각하는 방열수라인(160)을 포함하여 구성한 열교환부(100)와;In the LED manufacturing process constitutes a
상기 열교환부(100)의 순환펌프(130)의 구동을 제어하고, 상기 온도센서(150)에서 감지한 온도에 따라 서머모듈을 제어하는 온도조절유니트(200);를 포함하여 구성한다.And a
그리고 상기 서머모듈(140)은 복수의 펠티어소자(141)를 서로 전기적으로 직렬로 연결하여 제1그룹(142a)과 제2그룹(142b)과 제3그룹(142c)으로 나누어 순환라인(110)에 맞닿도록 펠티어소자(141)를 배열하되, 상기 제2그룹(142b)은 상기 제1그룹(142a)과 열적 극성이 상반되게 배열하고, 상기 제3그룹(142c)은 상기 제2그룹(142b)과 열적 극성이 상반되게 배열한다.The
또한 상기 온도조절유니트(200)는 외부에서 인가된 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 감압하며, 정전압하는 메인파워부(210)와;In addition, the
상기 메인파워부(210)의 전원을 인가받아 노이즈를 필터링하고, 승압한 직류전원을 인가하는 파워스위치부(220)와;A
상기 온도센서(150)로부터 인가받은 온도값을 검출하고, 설정온도값과 비교하여, 온도변화 및 온도변화량을 이용해 PID제어 알고리즘에 의한 교축제어부(240)를 제어하는 마이컴(230)와;A
상기 마이컴(230)에서 인가된 제어신호에 따라 상기 파워스위치부(220)에서 인가된 +/-전원을 선택적으로 서머모듈(140)로 출력하는 교축제어부(240)를 포함하여 구성한다.And a
그리고 상기 교축제어부(240)는 상기 파워스위치부에서 인가된 +전원과 -전원을 각각 인가받는 한쌍의 무접점릴레이(SSR)로 각각 제1출력부(241)와, 제2출력부(242)를 병렬로 구성하되, 제1출력부(241)의 +전원출력과 제2출력부(242)의 -전원출력을 서로 연결하고, 제1출력부(241)의 -전원출력과 제2출력부(242)의 +전원출력을 서로 연결하여, 상기 마이컴(230)에서 인가된 신호에 따라 +/-전원을 선택적으로 서머모듈(140)로 인가하도록 한다.In addition, the
도면을 참조하여 본 발명의 상세한 구성예와 그 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed configuration example and the embodiment of the present invention with reference to the drawings as follows.
먼저 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명은 엘이디 제조공정용 순환액 예열냉각장치는 크게 열교환부(100)와, 온도조절유니트(200)로 나눌 수 있는데, 상기 열교환부(100)는 쿨플레이트로 순환되어 쿨플레이트가 일정한 온도를 유지하도록 하는 순환액을 펠티어소자로 이루어진 서머모듈로 예열/냉각하고, 순환펌프로 순환액을 순환공급하는 기능을 수행하고, 상기온도조절유니트(200)는 상기 열교환부(100)의 기능인 순환액을 예열/냉각 및 공급하는 기능을 수행하도록 서머모듈과 순환펌프 등을 제어하는 기능을 수행한다.First, as shown in FIG. 2, the present invention is a circulating liquid preheating cooling apparatus for LED manufacturing process can be largely divided into a
상기 열교환부(100)를 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 크게 순환라인(110), 순환액저장탱크(120), 순환펌프(130), 서머모듈(140), 온도센서(150), 방열수라인(160)으로 구성하는데, 상기 순환라인(110)은 엘이디 제조공정에 있어 냉각에 필요한 청수, 순수, 불소화용액 등의 순환액을 순환할 수 있도록 금속재의 파이프라인으로 이루어지고, 상기 순환액저장탱크(120)은 상기 순환라인(110)에서 순환하는 순환액을 임시로 저장하여 수용하는데, 상기 순환라인(110)의 일률적인 수압을 유지하도록 순환라인(110) 내에 공기가 들어가는 것을 방지하는 기능을 수행한다.Looking at the
그리고 상기 순환펌프(130)는 DC마그네틱 펌프로 구성하여, 주파수 조정을 할 필요가 없고, 진동이 발생하지 않아 상기 순환액저장탱크(120)에 임시 수용된 순환액을 순환라인(110)으로 재순환하도록 공급하는 기능을 수행하기 용이하고, 상기 서머모듈(140)은 상기 순환펌프(130)에 의해 공급되는 순환라인(110)의 순환액을 복수개의 펠티어소자(141)로 예열/냉각하도록 한다.And the
이때 상기 서머모듈(140)은 복수의 펠티어소자(141)를 서로 전기적으로 직렬로 연결하여 제1그룹(142a)과 제2그룹(142b)과 제3그룹(142c)으로 나누어 순환라인(110)에 맞닿도록 펠티어소자(141)를 배열하는데, 상기 제2그룹(142b)은 상기 제1그룹(142a)과 열적 극성이 상반되게 배열하고, 상기 제3그룹(142c)은 상기 제2그룹(142b)과 열적 극성이 상반되게 배열한다.In this case, the
그리고 온도센서(150)는 상기 서머모듈(140)에 의해 예열/냉각된 순환라인(110)의 순환액 온도를 감지 검출하여 장치의 제어를 담당하는 온도조절유니트(200)로 그 값을 인가한다. The
더불어 방열수라인(160)는 상기 서머모듈(140)에서 발생하는 열을 냉각하도록 상기 순환라인(110)과 맞닿은 펠티어소자(141) 반대측에 맞닿도록 구성하여, 상기 펠티어소자(141)에서 발생하는 열을 흡수하여 펠티어소자(141)가 과열되는 것을 방지할 뿐만 아니라 펠티어소자(141)의 냉각기능이 배가되도록 한다.In addition, the heat
그리고 온도조절유니트(200)는 상기 열교환부(100)의 순환펌프(130)의 구동을 제어하고, 상기 온도센서(150)에서 감지한 온도에 따라 서머모듈(140)을 제어한다.And the
이때 상기 온도조절유니트(200)는 메인파워부(210), 파워스위치부(220), 마이컴(230), 교축제어부(240)로 구성하는데, 상기 메인파워부(210)는 외부에서 인가된 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 감압하며, 정전압한다.At this time, the
그리고 파워스위치부(220)는 상기 메인파워부(210)의 전원을 인가받아 노이즈를 필터링하고, 승압한 직류전원을 출력한다.The
또한 상기 마이컴(230)은 상기 온도센서(150)로부터 인가받은 온도값과 설정온도값을 비교연산하여, 온도변화 및 온도변화량을 이용해 PID제어 알고리즘에 의한 교축제어부(240)를 제어하는데, 이때 상기 PID제어 알고리즘은 비례(P), 적분(I), 미분(D)이 한번에 통합연산하도록 한다.In addition, the
그리고 상기 교축제어부(240)는 상기 마이컴(230)에서 인가된 제어신호에 따라 상기 파워스위치부(220)에서 인가된 +/-전원을 선택적으로 서머모듈(140)로 출력한다.The
이때 상기 교축제어부(240)는 상기 파워스위치부(220)에서 +전원과 -전원을 각각 인가받는 한쌍의 무접점릴레이(SSR)로 각각 제1출력부(241)와, 제2출력부(242)를 병렬로 구성하여, 상기 마이컴(230)의 제어신호만으로 제1출력부(241)와, 제2출력부(242)의 무접점릴레이를 구동하여 펠티어소자의 전원공급을 가변적으로 빠르고 안정되게 제어한다. At this time, the
따라서 상기 제1출력부(241)의 +전원출력과 제2출력부(242)의 -전원출력을 서로 연결하고, 제1출력부(241)의 -전원출력과 제2출력부(242)의 +전원출력을 서로 연결하여, 상기 마이컴(230)에서 인가된 신호에 따라 제1출력부(241)와 제2출력부에서 선택적으로 +/-전원을 서머모듈(140)로 인가하도록 한다.Therefore, the + power output of the
상기 교축제어부(240)는 개발 및 구현이 용이하고, 무접점릴레이가 입력측의 노이즈가 완벽하게 차단되어 펠티어소자의 수명이 극대화되고, 무접점릴레이는 난연성 수지로 완전하게 몰딩되어 습기,먼지 가스등의 외부환경에 영향을 받지 않아 작동 신뢰성이 우수하고, 안전하며, 유지 보수가 용이하고, 전력 소모를 줄일 수 있다.The
상기 구성에 의한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the embodiment of the present invention by the above configuration.
먼저 순환액 예열냉각장치의 순환라인(110) 입구로 순환액이 인입되어 열교환부(100)로 들어가면, 상기 순환액은 순환액저장탱크(120)에 임시 저장 수용된다.First, when the circulating fluid enters the
그리고 상기 순환액저장탱크(120)에 임시 저장 수용된 순환액은 순환펌프(130)에 의해 순환라인(110)을 따라 다시 열교환부(100)의 서머모듈(140)로 공급되면서 재순환하게 된다.In addition, the circulating fluid temporarily stored in the circulating
이때 순환펌프(130)의 구동은 온도조절유니트(200)에서 제어하게 된다.At this time, the driving of the
상기 순환펌프(130)에 의해 공급된 순환액은 서머모듈(140)을 거쳐 순환라인(110)의 출구로 방출되는데, 상기 순환라인(110)의 출구측에 구성된 온도센서(150)에 의해 순환액의 온도가 검출된다.The circulating fluid supplied by the
이때 상기 온도센서(150)에 의해 검출한 온도값을 마이컴(230)에서 설정온도값과 비교연산하여, 설정온도값보다 검출한 온도가 높으면 서머모듈(140)을 구동해 순환액 냉각이 이루어지고, 설정온도값보다 검출한 온도가 낮으면 서머모듈(140)을 구동해 순환액 예열이 이루어진다.At this time, by comparing the temperature value detected by the
상기 온도조절유니트(200)는 서머모듈(140)로 순환액을 냉각/예열하기 위해 상기 온도센서(150)에서 검출한 온도값과 설정온도값을 마이컴(230)에서 PID제어 알고리즘에 의한 비교 연산하여 교축제어부(240)로 제어신호를 출력하는데, 한쌍의 무접점릴레이(SSR)로 각각 제1출력부(241)와, 제2출력부(242)로 구성한 상기 교축제어부(240)는 파워스위치부(220)에서 인가받은 전원을 상기 마이컴(230)의 제어신호에 따라 서머모듈(140)로 +,-전원 또는 상반된 -,+전원을 선택적으로 인가하여 냉각/예열하도록 하는데, 상기 제1출력부(241)에서 +전원이 인가되면 상기 제2출력부(242)에서는 -전원이 인가되고, 상기 제1출력부(241)에서 -전원이 인가되면 상기 제2출력부(242)에서는 +전원이 인가된다.The
그리고 상기 서머모듈(140)은 복수개의 펠티어소자를 전기적으로 직렬로 제1그룹에서 제3그룹으로 나누어 연결되고, 각각의 그룹은 전기적으로 병렬로 연결되어 있고, 상기 제1그룹에서 제3그룹은 열적으로는 서로 상반되게 배열되어 있다.The
다시 말해 복수의 펠티어소자(141)를 서로 전기적으로 직렬로 연결하여 제1그룹(142a)과 제2그룹(142b)과 제3그룹(142c)으로 나누어 순환라인(110)에 맞닿도록 펠티어소자(141)를 배열하되, 상기 제2그룹(142b)은 상기 제1그룹(142a)과 열적 극성이 상반되게 배열하고, 상기 제3그룹(142c)은 상기 제2그룹(142b)과 열적 극성이 상반되게 배열되어 있어, 일예로 상기 제1그룹(142a)이 냉각 기능을 수행하면, 상기 제2그룹(142b)에서는 제1그룹과 열적 극성이 상반되게 연결되어 있어 예열 기능을 수행하고, 상기 제3그룹(142c)에서는 제2그룹(142b)과 열적 극성이 상반되게 연결되어 있어 다시 냉각 기능을 수행하도록 하므로서, 상기 파워스위치부(220)에서 +,-전원이 인가되면 제1그룹(142a)이 냉각 기능을 수행하면, 제2그룹(142b)에서는 예열 기능을 수행하고, 제3그룹(142c)에서는 다시 냉각 기능을 수행하며, 상기 파워스위치부(220)에서 -,+전원이 인가되면 제1그룹(142a)이 예열 기능을 수행하면, 제2그룹(142b)에서는 냉각 기능을 수행하고, 제3그룹(142c)에서는 다시 예열 기능을 수행한다.In other words, the plurality of
도 3에 도시한 바와 같이 비례(P), 적분(I), 미분(D)이 한번에 통합연산되는 PID제어 알고리즘에 의해 상기 마이컴(230)에서는 PID제어 알고리즘에 의한 제어신호를 교축제어부(240)로 인가하는데, 상기 교축제어부(240)는 상기 서머모듈(140)의 제1그룹(142a)에서는 순환액을 설정온도값과 근사한 온도로 냉각하고, 제2그룹(142b)에서는 설정온도값과 근사한 온도로 냉각된 순환액을 다시 설정온도값과 피크온도값의 중간온도값으로 예열하여 순환액을 히팅하고, 제3그룹(142c)에서는 중간온도값으로 히팅된 순환액을 다시 설정온도값으로 냉각하도록 하여, 온도헌팅(난조)현상과 오버슈트가 억제되어 목표온도까지 신속하고, 정밀하게 순환액의 온도를 조절한다.As shown in FIG. 3, the
이때 PID제어 알고리즘에 의한 제어신호는 정밀한 값을 얻기 위해 PID제어 연산에 필요한 조건을 오버슈트 억제, 외부부하 억제, 노멀(NORMAL)의 조건을 연산조건으로 선택할 수 있고, 오버슈트의 조절을 강,중,약으로 선택할 수 있어 세밀한 연산조건 선택에 의해 연산된 출력값을 고정밀 온도제어를 한다.At this time, the control signal by PID control algorithm can select overshoot suppression, external load suppression, normal condition as the operation condition for PID control operation to obtain precise value. It can be selected as medium or weak, and high-precision temperature control is performed on the output value calculated by careful operation condition selection.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 특허 청구범위에서 청구하는 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경할 수 있으나 그와 같은 변경은청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
Although the above has been illustrated and described with respect to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims of the present invention. Such changes are intended to fall within the scope of the claims.
♠주요도면부호에 관한 설명♠
100: 열교환부 110: 순환라인 120: 순환액저장탱크
130: 순환펌프 140: 서머모듈 141: 펠티어소자
142a: 제1그룹 142b: 제2그룹 142c: 제3그룹
150: 온도센서 160: 방열수라인 200: 온도조절유니트
210: 메인파워부 220: 파워스위치부 230: 마이컴
240: 교축제어부 241: 제1출력부 242: 제2출력♠ Explanation of major drawing codes ♠
100: heat exchanger 110: circulation line 120: circulating fluid storage tank
130: circulation pump 140: summer module 141: Peltier element
142a:
150: temperature sensor 160: heat dissipation water line 200: temperature control unit
210: main power unit 220: power switch unit 230: microcomputer
240: throttle control unit 241: first output unit 242: second output
Claims (4)
상기 교축제어부는 상기 파워스위치부에서 인가된 +전원과 -전원을 각각 인가받는 한쌍의 무접점릴레이(SSR)로 각각 제1출력부와, 제2출력부를 병렬로 구성하되, 제1출력부의 +전원출력과 제2출력부의 -전원출력을 서로 연결하고, 제1출력부의 -전원출력과 제2출력부의 +전원출력을 서로 연결하여, 상기 마이컴에서 인가된 신호에 따라 +/-전원을 선택적으로 서머모듈로 인가하도록 하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 제조공정용 순환액 예열냉각장치.In the LED manufacturing process, a circulating line for circulating fluid required for cooling is circulated, a circulating fluid storage tank for temporarily receiving a circulating fluid circulating in the circulating line, and a circulating fluid temporarily accommodated in the circulating fluid storage tank A circulation pump configured to supply recirculation to the circulation line, a summer module for preheating / cooling the circulating fluid supplied by the circulation pump to the Peltier element, and a circulation line preheated / cooled by the summer module A heat exchanger configured to include a temperature sensor configured to detect a temperature of the circulating fluid, and including a heat dissipation water line for cooling the heat generated from the summer module; And a temperature control unit for controlling the driving of the circulation pump of the heat exchange unit and controlling the summer module according to the temperature sensed by the temperature sensor, wherein the summer module electrically connects the plurality of Peltier elements to each other in series. The Peltier element is arranged to be in contact with the circulation line by dividing the first group, the second group and the third group, wherein the second group is arranged so that the thermal polarity is opposite to that of the first group, and the third group is the first group. Two groups and a thermal polarity arranged oppositely; The temperature control unit may include: a main power unit converting an AC power applied from the outside into a DC power supply, reducing the pressure, and performing a constant voltage; A power switch unit configured to apply a DC power source that filters noise by receiving power from the main power unit; A microcomputer that detects a temperature value applied from the temperature sensor and controls the throttling control unit by a PID control algorithm using a temperature change and a temperature change amount by comparing with a set temperature value; In the configuration of the circulating fluid preheating cooling device for the LED manufacturing process comprising a throttling control unit for selectively outputting + /-power applied from the power switch unit to the thermo module according to the control signal applied from the microcomputer,
The throttling controller comprises a pair of solid-state relays (SSR) for receiving + power and-power applied from the power switch, respectively, to configure the first output unit and the second output unit in parallel, respectively. The + power output and the -power output of the second output unit are connected to each other, and the -power output of the first output unit and the + power output of the second output unit are connected to each other, so that +/- power can be selectively selected according to the signal applied from the microcomputer. Circulating fluid preheating cooling device for an LED manufacturing process, characterized in that it comprises a configuration to be applied to the summer module.
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KR20180078898A (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 한국해양대학교 산학협력단 | cooling system for converter unit of a electric propulsion ship and control method for thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100254593B1 (en) * | 1997-02-07 | 2000-05-01 | 다까다 요시유끼 | Isothermal circulation unit |
JP2004270987A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Komatsu Electronics Inc | Heat exchanger and driving method of peltier element used in the same |
-
2010
- 2010-06-28 KR KR1020100061002A patent/KR101010809B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100254593B1 (en) * | 1997-02-07 | 2000-05-01 | 다까다 요시유끼 | Isothermal circulation unit |
JP2004270987A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Komatsu Electronics Inc | Heat exchanger and driving method of peltier element used in the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180078898A (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 한국해양대학교 산학협력단 | cooling system for converter unit of a electric propulsion ship and control method for thereof |
KR101878728B1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-16 | 한국해양대학교 산학협력단 | cooling system for converter unit of a electric propulsion ship and control method for thereof |
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