KR101427341B1 - 온도 센서 박스 - Google Patents

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KR101427341B1
KR101427341B1 KR1020130060740A KR20130060740A KR101427341B1 KR 101427341 B1 KR101427341 B1 KR 101427341B1 KR 1020130060740 A KR1020130060740 A KR 1020130060740A KR 20130060740 A KR20130060740 A KR 20130060740A KR 101427341 B1 KR101427341 B1 KR 101427341B1
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temperature
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박지엽
황병민
김남원
강하라
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(주) 예스티
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    • F25B2700/21161—Temperatures of a condenser of the fluid heated by the condenser

Abstract

본 발명의 온도 센서 박스는, 통공 형태로 가공된 입구부를 구비한 입구면과, 통공 형태로 가공된 출구부를 구비한 출구면과, 상기 입구면과 출구면 사이에 온도 검출부가 삽입되도록 통공형태로 설치된 온도 센서 설치부를 포함하여 이루어지는 온도 센서 박스로서; 상기 입구면의 입구부는 입구면 상측에 설치되며,상기 출구면의 출구부는 출구면 하측에 설치되고, 상기 입구부와 온도 센서 설치부 사이에는 제 1 격벽이 설치되며, 상기 제 1 격벽은 입구부로부터 유입된 냉매가 온도센서의 온도 검출부에 직접 닿지 않도록 하는 차단영역과, 복수 개의 통과공을 구비하고, 상기 제 1 격벽의 일면과 접하여 그물망이 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

온도 센서 박스 {Temperature Sensor Box}
본 발명은 온도 센서 박스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기로부터 공급되는 고온 고압 가스와 팽창밸브로부터의 포화증기가 혼합되어 포화증기 미스트 상태를 이룬 냉매의 온도 변화를 보다 정밀하게 측정하기 위한 온도 센서 박스에 관한 것이다.
통상 반도체 공장 등에서는 제조설비 등의 온도를 조절하기 위하여 온도 제어 시스템을 사용하고 있다. 이러한 온도 제어 시스템의 예로는 대한민국 등록특허 970065호를 들 수 있는데, 이러한 온도 제어 시스템은 압축기로부터의 고온 고압 가스와 팽창밸브로부터의 포화증기가 혼합되어 포화증기 미스트 상태를 이룬 냉매로 열부하의 온도를 조절하고 있다.
이를 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
압축기(10)에서 저온 저압의 기체를 고온 고압 기체로 가압한다. 압축기(10)로부터 토출된 고온 고압 기체의 일부는 응축기(20)로 유입되어 중온 고압 액체 상태로 변환되고 팽창밸브(30)를 통과하여 저온 저압의 포화증기로 변환된다.
한편 압축기(10)로부터 토출된 고온 고압 기체는 믹싱 티(Mixing Tee, 50)에서 상기 저온 저압의 포화증기와 혼합되어 포화증기 미스트(Mist) 상태로 된다. 고온 고압 기체와 저온 저압의 포화증기의 양은 핫 가스 밸브(Hot Gas valve, 40) 및 팽창밸브(30)의 개도량에 의해 각각 조절되게 되며, 이러한 조절에 의해 열부하(60)의 온도를 조절할 수 있게 된다.
열부하(60)의 입구에 설치된 온도센서(70)에 의해 열부하의 온도가 피드백되고 컨트롤러(80)는 상기 핫 가스 밸브(40)와 팽창 밸브(30)의 개도량을 조절하는 형태로 온도 조절이 이루어지게 되어, 열부하의 급가열 급냉각이 가능하게 된다.
상기 온도센서(70)는 열부하의 입구측 배관 내에 온도 검출부가 삽입되는 형태로 설치되는데, 상기 온도 검출부는 포화증기 미스트 상태의 냉매나 냉매 오일이 액적 상태로 표면에 부착되어 순간적으로 이루어지는 온도의 변화를 감지하지 못하고, 이에 따라 온도 센서(70)로부터 피드백을 받은 컨트롤러(80) 역시 핫 가스 밸브(40)와 팽창 밸브(30)의 개도량을 신속하게 조절하지 못하여 제어되는 온도의 편차가 심하게 나타나는 문제점이 있다.
KR 10-0970065 B, 2010.7.16., 도면 1
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 온도 센서의 온도 검출부에 포화증기 미스트 상태의 냉매나 냉매 오일이 액적 상태로 부착되는 것을 최소화하며, 이에 따라 온도 제어 시스템이 보다 정확하고 신속하게 온도 제어가 가능하고 제어되는 온도 편차를 감소시킬 수 있는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 온도 센서 박스는,
냉매가 압축기-응축기-팽창밸브-열부하-응축기 순으로 흐르는 온도제어 시스템에서 팽창밸브와 열부하 사이에 설치되어 열부하로 공급되는 냉매의 온도를 측정하기 위해 사용되는 온도 센서 박스로서,

상측에 통공 형태로 가공되어 냉매가 유입되는 입구부를 구비한 입구면과,

하측에 통공 형태로 가공되며 상기 입구부로 유입된 냉매가 모두 배출되는
출구부를 구비한 출구면과,

상기 입구면과 출구면 사이에 온도 검출부가 삽입되도록 통공형태로 설치된
온도 센서 설치부와,

상기 입구부와 온도 센서 설치부 사이에 수직방향으로 설치되며 복수 개의 통과공과 차단영역을 구비한 제 1 격벽과,

상기 제 1 격벽의 일면과 접해 수직방향으로 설치되며, 냉매나 냉매 오일의 액적 크기를 감소시키고 냉매의 재팽창이 일어나도록 하기 위한 그물망을 포함하여 이루어지며,

상기 차단영역은 입구부로부터 유입된 냉매가 온도센서의 온도 검출부에 직접 닿지 않도록 하기 위해, 입구부에서 온도센서 박스 내부를 바라보았을 때 온도센서의 온도 검출부가 보이지 않도록 하는 형태로 제 1 격벽에 형성된 것을 특징으로 한다.
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상기 온도 센서 박스는 제 1 격벽과의 사이에 그물망이 위치하도록 하는 제 2 격벽을 구비하며, 제 2 격벽도 복수 개의 통과공을 구비한 것이 바람직하다.
상기 그물망의 메쉬 사이즈는 #10 ~ #1200 인 것도 바람직하다.
본 발명에 의하면, 온도 센서의 온도 검출부에 포화증기 미스트 상태의 냉매나 냉매 오일이 액적 상태로 부착되는 것을 최소화하며, 이에 따라 온도 제어 시스템이 보다 정확하고 신속하게 온도 제어가 가능하며, 그물망을 통과할 때 압력손실로 인해 냉매의 재팽창이 발생하여 냉동능력이 개선되는 효과도 있다.
도 1은 종래의 온도 제어 시스템의 구조를 나타낸 도.
도 2는 본 발명 일 실시예 온도 센서 박스의 사시도.
도 3,4는 본 발명 일 실시예 온도 센서 박스의 단면도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 온도 센서가 설치된 본 실시예 온도 센서 박스(100)의 사시도를, 도 3은 도 2의 A-A단면도를, 도 4는 도 2의 B-B단면도를 나타낸 것이다.
온도 센서 박스(100)는 입구면(110)과 출구면(120)을 구비하고 있다. 입구면(110)의 상측에는 통공 형태로 가공된 입구부(111)를 구비하고 있으며, 입구면(110)과 대향되는 출구면(120)의 하측에는 통공 형태로 가공된 출구부(121)를 구비하고 있다. 온도 센서 박스에는 온도 센서(70)가 설치될 수 있는 온도 센서 설치부(130)를 통공 형태로 구비하고 있는데, 이러한 온도 센서 설치부(130)를 통하여 온도센서(70)의 온도 검출부(72)가 삽입되게 된다. 온도 센서 설치부(130)는 입구면(110)과 출구면(120) 사이에 위치하여 입구부(111)로 유입되어 출구부(121)로 유출되는 냉매의 온도를 감지할 수 있도록 그 위치가 결정된다.
입구부(111)와 온도 센서 설치부(130) 사이에는 제 1 격벽(140)이 설치된다. 제 1 격벽(140)은 입구부(111)로부터 유입된 냉매가 온도센서(70)의 온도 검출부(72)에 직접 닿지 않도록 하는 차단영역과, 복수 개의 통과공(150)을 구비하고 있다. 입구부(111)에서 온도 센서 박스 내부를 바라보았을 때, 온도 센서(70)의 온도 검출부(72)가 보이지 않도록 된 부분을 차단 영역이라 한다. 도 4는 하기 설명된 제 2 격벽(170) 측에서 바라본 단면도이지만, 제 1 격벽도 동일한 구조를 구비하고 있다.
제 1 격벽(140)의 일면에는 그물망(160)이 설치되는데, 이러한 그물망(160)은 포화증기 미스트 상태의 냉매나 냉매 오일의 액적이 지나치게 큰 경우 액적이 그물망(160)에 부딪혀 파괴되므로써 액적의 크기를 작게 할 수 있을 뿐 만 아니라, 냉매의 압력이 감소되어 냉매의 재팽창이 이루어지므로 냉동능력이 향상되게 된다. 본 실시예에서는 메쉬 사이즈 #1000의 시트 형태의 그물망 10매를 중첩시켜 사용하였다. 메쉬 사이즈가 #10 이하인 경우에는 액적의 파괴효과가 적고, #1200 이상에서는 냉매의 흐름이 원할하지 못하였다.
본 실시예에서는 복수 개의 통과공(150)을 구비한 제 2 격벽(170)을 별도로 구비하여 제1,2 격벽(140,170) 사이에 그물망(160)이 설치되도록 하였지만, 제 2 격벽 없이 그물망을 제 1 격벽에 고정되도록 설치할 수도 있을 것이다. 이와 같은 경우 그물망은 제 1 격벽의 출구부측 면에 설치될 수도 있고, 제 1 격벽의 입구부측 면에 설치될 수도 있을 것이다.
제 1, 2 격벽(140,170)의 최 하단에는 배출구(180)가 형성되어 있어, 액체 상태의 냉매 또는 냉매 오일이 격벽들 및 격벽과 입구면 사이에 고이지 않게 된다.
도 1 과 같은 종래의 온도 제어 시스템에서는 포화증기 미스트 상태의 냉매나 냉매 오일이 직접 온도센서(70)의 온도 검출부(72)에 잔류하기 때문에, 온도센서(70)로부터 측정되는 온도가 0.6℃ 정도의 단계로 돌연 상승하는 것으로 측정되는 경우가 많았다. 그러나 본 실시예와 같은 온도 센서 박스(100)를 설치하고, 온도 센서 박스(100)에 설치된 온도 센서(70)로부터 측정되는 온도는 0.1℃ 정도의 단계로 정밀하게 측정되었다. 이에 따라 컨트롤러(80)는 열부하(60)의 온도를 보다 정밀하게 제어할 수 있게 된다.
10 : 압축기 20 : 응축기 30 : 팽창밸브 40 : 핫 가스 밸브
50 : 믹싱 티 60 : 열부하 70 : 온도센서 72 : 온도 검출부
80 : 컨트롤러 100 : 온도 센서 박스 110 : 입구면 111 : 입구부
120 : 출구면 121 : 출구부 130 : 온도 센서 설치부 140 : 제 1 격벽
150 : 통과공 160 : 그물망 170 : 제 2 격벽 180 : 배출구

Claims (3)

  1. 냉매가 압축기-응축기-팽창밸브-열부하-응축기 순으로 흐르는 온도제어 시스템에서 팽창밸브와 열부하 사이에 설치되어 열부하로 공급되는 냉매의 온도를 측정하기 위해 사용되는 온도 센서 박스로서,

    상측에 통공 형태로 가공되어 냉매가 유입되는 입구부를 구비한 입구면과,

    하측에 통공 형태로 가공되며 상기 입구부로 유입된 냉매가 모두 배출되는
    출구부를 구비한 출구면과,

    상기 입구면과 출구면 사이에 온도 검출부가 삽입되도록 통공형태로 설치된
    온도 센서 설치부와,

    상기 입구부와 온도 센서 설치부 사이에 수직방향으로 설치되며 복수 개의 통과공과 차단영역을 구비한 제 1 격벽과,

    상기 제 1 격벽의 일면과 접해 수직방향으로 설치되며, 냉매나 냉매 오일의 액적 크기를 감소시키고 냉매의 재팽창이 일어나도록 하기 위한 그물망을 포함하여 이루어지며,

    상기 차단영역은 입구부로부터 유입된 냉매가 온도센서의 온도 검출부에 직접 닿지 않도록 하기 위해, 입구부에서 온도센서 박스 내부를 바라보았을 때 온도센서의 온도 검출부가 보이지 않도록 하는 형태로 제 1 격벽에 형성된 것을 특징으로 하는 온도 센서 박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 센서 박스는 제 1 격벽과의 사이에 그물망이 위치하도록 하는 제 2 격벽을 구비하며, 제 2 격벽도 복수 개의 통과공을 구비한 것을 특징으로 하는 온도 센서 박스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 그물망의 메쉬 사이즈는 # 10 ~ #1200 인 것을 특징으로 하는 온도 센서 박스.
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