KR101582276B1

KR101582276B1 - 낙수방지기능이 있는 냉각장치

Info

Publication number: KR101582276B1
Application number: KR1020150103238A
Authority: KR
Inventors: 김승섭
Original assignee: 주식회사 삼정이엔씨
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2016-01-04

Abstract

본 발명은 순환펌프의 정지시, 부하장비와 급수관 및 배수관 내부의 냉각수가 저수탱크로 배출되어 넘치게 되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 낙수방지기능이 있는 냉각장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치는 상기 순환펌프(30)가 정지되면 상기 제어유닛(60)이 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 제어하여 상기 배수관(22)의 중간부를 밀폐함으로, 상기 부하장비와 급수관(21) 및 배수관(22) 내부의 냉각수가 상기 저수탱크(10)로 배출되지 못하게 된다.
따라서, 상기 순환펌프(30)가 정지되었을 때, 상기 부하장비와 급수관(21) 및 배수관(22)에 저장된 냉각수가 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 통해 상기 저수탱크(10)로 배출되어 넘치게 되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

낙수방지기능이 있는 냉각장치{chiller}

본 발명은 순환펌프의 정지시, 부하장비와 급수관 및 배수관 내부의 냉각수가 저수탱크로 배출되어 넘치게 되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 낙수방지기능이 있는 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 내부에 투입된 대상물과 기타 촉매가 상호 반응되도록 하는 반응기의 경우, 열이 발생됨으로, 냉각장치를 연결하여 일정한 온도로 냉각시킬 수 있도록 구성된다.

도 1 및 도 2는 이와 같이, 상기 반응기(1)에 연결되어 반응기(1)를 냉각시키는데 사용되는 냉각장치의 일반적인 예를 도시한 것으로, 내부에 냉각수가 저장되는 저수탱크(10)와, 상기 저수탱크(10)와 반응기(1)를 연결하는 급수관(21) 및 배수관(22)과, 상기 급수관(21)에 연결된 순환펌프(30)와, 상기 급수관(21)에 구비되어 급수관(21)을 통해 반응기(1)로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(40)와, 상기 저수탱크(10)에 연결되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 냉각시키는 냉각유닛(50)과, 상기 온도센서(40)의 신호를 수신하며 순환펌프(30)와 냉각유닛(50)의 작동을 제어하는 제어유닛(60)으로 구성된다.

상기 저수탱크(10)에는 상면이 개방된 통형상으로 구성되어 내부에 냉각수를 저장할 수 있도록 된 것으로, 급수구(11)와 배수구(12)가 형성되어, 내부에 냉각수를 공급하거나 냉각수를 외부로 배출함으로써 내부에 저장된 냉각수의 수위를 조절할 수 있도록 구성된다.

상기 냉각유닛(50)은 상호 서클을 이루도록 연결된 증발기(51)와 응축기(52) 및 압축기(53)로 구성되며, 상기 증발기(51)는 상기 저수탱크(10)의 내부에 배치되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 냉각유닛(50)의 구조 및 작용은 일반적으로 널리 알려진 것임으로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 제어유닛(60)은 상기 순환펌프(30)를 작동시킴과 동시에, 상기 온도센서(40)의 신호를 피드백하여 상기 냉각유닛(50)의 작동을 제어함으로써, 상기 저수탱크(10)의 내부에서 일정한 온도로 냉각된 냉각수가 상기 반응기(1)쪽으로 순환되어, 반응기(1)를 냉각시키도록 한다.

이와 같이 구성된 냉각장치의 구조 및 작용은 등록특허 10-1043156호나, 등록특허 10-1335435호를 비롯한 다수의 선행문건에 자세히 나타나 있음으로, 더 이상 자세한 설명은 생략한다.

한편, 이러한 냉각장치는 하중과 진동 등을 고려하여 1층에 구비되는 것이 일반적인 반면, 냉각을 시킬 반응기(1)는 꼭 1층에 구비되지 않고, 2층 이상의 고층에 설치되는 경우가 많이 발생된다.

이러한 경우, 상기 저수탱크(10)와 상기 반응기(1) 사이에 발생되는 높이차(h)에 의해, 상기 반응기(1)와 급수관(21) 및 배수관(22)에 저장된 냉각수에 위치에너지가 발생된다.

따라서, 상기 순환펌프(30)를 이용하여 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수가 상기 반응기(1)로 순환되도록 한 상태에서, 상기 순환펌프(30)를 정지시키면, 냉각수의 흐름이 정지되면서 상기 반응기(1)와 급수관(21) 및 배수관(22)에 저장된 냉각수가 자중에 의해 상기 저수탱크(10)쪽으로 배출되는 경우가 발생되었다.

이때, 상기 저수탱크(10)쪽으로 배출되는 냉각수의 양은 상기 저수탱크(10)와 반응기(1) 사이의 높이차(h)와, 급수관(21)과 배수관(22)의 길이와 직경을 비롯한 다양한 조건에 따라 달라진다.

그런데, 상기 저수탱크(10)는 냉각수를 저장할 수 있는 용량과, 상기 배수구(12)를 통해 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 배출하는 속도에는 한계가 있음으로, 많은 양의 냉각수가 한꺼번에 빠른 속도로 저수탱크(10)로 배출되면, 저수탱크(10)가 배수된 냉각수를 모두 수용하지 못하고 냉각수가 넘치게 되는 문제점이 발생되었다.

한편, 이러한 문제점을 방지하기 위하여, 상기 순환펌프(30)를 정지시키기 전에 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 배출하여, 저수탱크(10)에 상기 반응기(1)와 급수관(21) 및 배수관(22)에서 배출된 냉각수를 저장할 공간을 확보한 후, 상기 순환펌프(30)를 정지시키는 방법이 제안될 수 있으나, 이러한 경우, 작업이 매우 번거롭고 순환펌프(30)를 정지시킬 때까지 걸리는 준비시간이 길어지는 문제점이 있었다.

특히, 다양한 이유로 순환펌프(30)를 긴급정지시켜야 할 경우, 냉각수가 저수탱크(10)로 배출되어 넘치게 되는 것을 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 전술한 반응기(1) 뿐 아니라, 작동시 열을 발생시키는 다양한 종류의 부하장비에 연결되어 부하장비를 냉각시키는 모든 종류의 냉각장치에 동일하게 발생되었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 순환펌프(30)의 정지시, 냉각수가 저장되는 저수탱크(10)와 부하장비 사이의 높이차에 의해 발생되는 수두에 의해, 부하장비와 급수관(21) 및 배수관(22) 내부의 냉각수가 저수탱크(10)로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 낙수방지기능이 있는 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 냉각수가 저장되는 저수탱크(10)와, 상기 저수탱크(10)와 부하장비를 연결하는 급수관(21) 및 배수관(22)과, 상기 급수관(21)에 연결된 순환펌프(30)와, 상기 급수관(21)에 구비되어 급수관(21)을 통해 부하장비로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(40)와, 상기 저수탱크(10)에 연결되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 냉각시키는 냉각유닛(50)과, 상기 온도센서(40)의 신호를 수신하며 순환펌프(30)와 냉각유닛(50)의 작동을 제어하는 제어유닛(60)을 포함하는 냉각장치에 있어서, 상기 급수관(21)의 중간부에 구비되며 상기 부하장비 쪽으로 개방되는 체크밸브(21a)와, 상기 배수관(22)의 중간부에 구비되며 상기 제어유닛(60)에 의해 제어되는 메인솔레노이드밸브(22a)를 더 포함하며, 상기 제어유닛(60)은 상기 순환펌프(30)가 정지될 때 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 구동시켜 상기 배수관(22)의 중간부를 밀폐하여, 상기 부하장비와 급수관(21) 및 배수관(22) 내부의 냉각수가 상기 저수탱크(10)로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 낙수방지기능이 있는 냉각장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 급수관(21)은 상기 저수탱크(10)와 상기 체크밸브(21a)를 연결하는 제1 급수부(21b)와, 상기 체크밸브(21a)와 상기 부하장비를 연결하는 제2 급수부(21c)로 구성되고, 상기 배수관(22)은 상기 부하장비와 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 연결하는 제1 배수부(22b)와, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)와 상기 저수탱크(10)를 연결하는 제2 배수부(22c)로 구성되며, 상기 제1 배수부(22b)와 제2 급수부(21c)를 연결하는 연결관(23)과, 상기 연결관(23)의 중간부에 구비되며 상기 제어유닛(60)에 의해 작동제어되는 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 더 포함하며, 상기 제어유닛(60)은 평상시에는 상기 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 이용하여 상기 연결관(23)의 중간부를 밀폐하고, 상기 순환펌프(30)가 정지될 때 상기 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 작동시켜 상기 연결관(23)의 중간부를 개방함으로써, 상기 제1 배수부(22b) 내부의 냉각수가 상기 연결관(23)을 통해 상기 제2 급수관(21)으로 순환되도록 하는 것을 특징으로 하는 낙수방지기능이 있는 냉각장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 배수부(22b)와 상기 제2 급수부(21c)를 연결하는 순환관(24)과, 상기 순환관(24)의 중간부에 구비되어 상기 제1 배수부(22b)로 배출된 냉각수가 상기 제2 급수부(21c)로 순환되도록 하는 제1 보조펌프(24a)와, 상기 순환관(24)의 중간부에 구비된 제2 보조솔레노이드밸브(24b)와, 상기 부하장비에 구비되어 부하장비의 온도를 측정하는 보조온도센서(70)를 더 포함하며, 상기 순환관(24)은 상기 냉각유닛(50)의 응축기(52)와 열교환하여 내부를 통과하는 냉각수가 가열되도록 구성되고, 상기 제어유닛(60)은 상기 부하장비가 on되면 상기 보조온도센서(70)의 신호를 수신하여 상기 부하장비의 온도가 미리 설정된 운전온도 이하일 경우, 상기 냉각유닛(50)이 구동되고 상기 순환펌프(30)는 정지되도록 한 상태에서, 상기 제2 보조솔레노이드밸브(24b)를 개방함과 동시에 상기 제1 보조펌프(24a)를 구동시켜, 냉각수가 상기 순환관(24)을 통과하면서 가열되고 이에 따라 상기 부하장비가 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 낙수방지기능이 있는 냉각장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 저수탱크(10)에 연결되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 급속으로 냉각시키는 급속냉각수단(90)을 더 포함하며, 상기 급속냉각수단(90)은 보조급수관(91a)과 보조배수관(91b)을 통해 상기 저수탱크(10)에 연결되며 내부에 냉각수가 저장된 보조탱크(91)와, 상기 보조급수관(91a)에 연결된 제2 보조펌프(92)와, 상기 보조탱크(91)에 연결되어 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수에 비해 낮은 온도로 냉각시키는 보조냉각유닛(93)을 포함하여, 상기 제어유닛(60)은 상기 보조온도센서(70)의 신호를 감지하여 상기 부하장비의 온도가 설정된 온도 이상으로 상승되면, 상기 제2 보조펌프(92)를 구동시켜 상기 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 상기 저수탱크(10)로 공급하여, 저수탱크(10)에 저장된 냉각수의 온도를 급속도로 낮출 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 낙수방지기능이 있는 냉각장치가 제공된다.

본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치는 상기 순환펌프(30)가 정지되면 상기 제어유닛(60)이 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 제어하여 상기 배수관(22)의 중간부를 밀폐함으로, 상기 부하장비와 급수관(21) 및 배수관(22) 내부의 냉각수가 상기 저수탱크(10)로 배출되지 못하게 된다.

따라서, 상기 순환펌프(30)가 정지되었을 때, 상기 부하장비와 급수관(21) 및 배수관(22)에 저장된 냉각수가 상기 급수관(21)과 배수관(22)을 통해 상기 저수탱크(10)로 배출되어 넘치게 되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 냉각장치를 도시한 구성도,
도 2는 종래의 냉각장치를 도시한 회로구성도,
도 3은 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치의 회로구성도,
도 5는 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치의 제2 실시예를 도시한 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치의 제2 실시예의 회로구성도,
도 7은 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치의 제2 실시예의 작용을 도시한 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치의 제3 실시예를 도시한 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치의 제3 실시예를 도시한 회로구성도,
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치의 제3 실시예의 작용을 설명하기 위한 참고도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 낙수방지기능이 있는 냉각장치를 도시한 것으로, 내부에 투입된 대상물과 기타 촉매가 상호 반응되도록 하는 반응기(1)에 연결되는 냉각장치에 적용된 것을 예시한 것이다.

이에 따르면, 상기 냉각장치는 내부에 냉각수가 저장되는 저수탱크(10)와, 상기 저수탱크(10)와 반응기(1)를 연결하는 급수관(21) 및 배수관(22)과, 상기 급수관(21)에 연결된 순환펌프(30)와, 상기 급수관(21)에 구비되어 급수관(21)을 통해 반응기(1)로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(40)와, 상기 저수탱크(10)에 연결되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 냉각시키는 냉각유닛(50)과, 상기 온도센서(40)의 신호를 수신하며 순환펌프(30)와 냉각유닛(50)의 작동을 제어하는 제어유닛(60)으로 구성되어, 상기 반응기(1)를 냉각시킬 수 있도록 구성된느 것은 종래와 동일하다.

이때, 상기 저수탱크(10)에는 상면이 개방된 통형상으로 구성되어 내부에 냉각수를 저장할 수 있도록 된 것으로, 급수구(11)와 배수구(12)가 형성되어, 내부에 냉각수를 공급하거나 냉각수를 외부로 배출함으로써 내부에 저장된 냉각수의 수위를 조절할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 냉각유닛(50)은 상호 서클을 이루도록 연결된 증발기(51)와 응축기(52) 및 압축기(53)로 구성되며, 상기 증발기(51)는 상기 저수탱크(10)의 내부에 배치되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 구성된다.

그리고 본 발명에 따르면, 상기 급수관(21)의 중간부에는 상기 반응기(1)쪽으로 개방되는 체크밸브(21a)가 구비되어, 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수가 상기 반응기(1)쪽으로만 흐를 수 있고 그 반대방향으로는 냉각수가 흐를 수 없도록 구성된다.

그리고, 상기 배수관(22)의 중간부에는 상기 제어유닛(60)에 의해 제어되는 메인솔레노이드밸브(22a)가 구비되어, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 개폐함으로서, 상기 배수관(22)을 통해 흐르는 냉각수의 흐름을 제어할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 제어유닛(60)은 상기 순환펌프(30)가 구동될 때는 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 개방하여, 상기 배수관(22)을 통해 냉각수가 흐를 수 있도록 하고, 상기 순환펌프(30)가 정지되면 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 밀폐하여, 상기 배수관(22)을 통해 냉각수가 흐르지 못하도록 한다.

이와 같이 구성된 낙수방지기능이 있는 냉각장치는 상기 순환펌프(30)가 정지되면 상기 제어유닛(60)이 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 제어하여 상기 배수관(22)의 중간부를 밀폐함으로, 상기 부하장비와 급수관(21) 및 배수관(22) 내부의 냉각수가 상기 저수탱크(10)로 배출되지 못하게 된다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 급수관(21)은 상기 저수탱크(10)와 상기 체크밸브(21a)를 연결하는 제1 급수부(21b)와, 상기 체크밸브(21a)와 상기 부하장비를 연결하는 제2 급수부(21c)로 구성되고, 상기 배수관(22)은 상기 반응기(1)와 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 연결하는 제1 배수부(22b)와, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)와 상기 저수탱크(10)를 연결하는 제2 배수부(22c)로 구성된다.

그리고, 본 실시예에 따르면, 상기 제1 배수부(22b)와 제2 급수부(21c)를 연결하는 연결관(23)과, 상기 연결관(23)의 중간부에 구비되며 상기 제어유닛(60)에 의해 작동제어되는 제1 보조솔레노이드밸브(23a)가 더 구비된다.

그리고, 상기 제어유닛(60)은 평상시, 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)가 개방되고 순환펌프(30)가 구동되어 상기 배수관(22)을 통해 냉각수가 순환될 때는, 상기 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 이용하여 상기 연결관(23)의 중간부를 밀폐하고, 상기 순환펌프(30)가 정지될 때 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 작동시켜, 상기 제1 배수부(22b)와 제2 배수부(22c) 사이를 밀폐함과 동시에, 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 작동시켜 상기 연결관(23)의 중간부를 개방한다.

이와 같이, 상기 제1 배수부(22b)와 제2 배수부(22c) 사이를 밀폐함과 동시에, 상기 연결관(23)의 중간부를 개방하면, 상기 배수관(22)을 통해 상기 저수탱크(10)쪽으로 순환되는 냉각수가 상기 연결관(23)을 통해 상기 제2 급수부(21c)로 순환됨으로, 상기 배수관(22)을 통해 저수탱크(10)쪽으로 순환되는 냉각수의 흐름이 상기 메인솔레노이드밸브(22a)에 의해 갑자기 정지되어, 냉각수에 의한 충격, 즉, 수격이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이를 자세히 설명하면, 상기 순환펌프(30)가 구동되면, 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수가 상기 급수관(21)과 반응기(1) 및 배수관(22)을 통해 고속으로 순환됨으로, 상기 순환펌프(30)를 정지시킨 후 상기 급수관(21)과 반응기(1) 및 배수관(22) 내부의 냉각수가 상기 저수탱크(10)로 배출되지 않도록 하기 위해서는, 상기 순환펌프(30)를 정지시킨 후 바로 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 밀폐하여, 상기 배수관(22)을 통해 냉각수가 흐르지 않도록 하여야 한다.

그런데, 상기 순환펌프(30)를 정지시키더라도, 급수관(21)과 반응기(1) 및 배수관(22) 내부의 냉각수는 냉각수의 순환방향으로 전진하려는 관성을 갖게 됨으로, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 밀폐시켜 배수관(22)을 흐르는 냉각수의 흐름을 강제로 정지시킬 경우, 흐르는 냉각수가 상기 메인솔레노이드밸브(22a)에 충돌하여 수격이 발생되며, 심할 경우, 메인솔레노이드밸브(22a)나, 급수관(21) 및 배수관(22)의 연결부에 손상이 발생될 수 있다.

그런데, 본 실시예의 경우, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 밀폐함과 동시에, 상기 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 개방하면, 상기 제2 급수부(21c)와 반응기(1)와 제1 배수부(22b)와 연결관(23)이 냉각수가 흐르는 폐루프를 형성하며, 이에 따라, 상기 제1 배수부(22b)를 따라 흐르던 냉각수가 상기 연결관(23)을 통해 상기 제2 급수부(21c)로 순환되어, 수격이 발생되지 않게 된다.

따라서, 상기 급수관(21)과 반응기(1) 및 배수관(22) 내부의 냉각수가 상기 저수탱크(10)로 배출되는 것을 신속하게 막으면서, 상기 저수탱크(10)로 배출되는 냉각수의 흐름을 급격하게 정지시킴에 따라 수격이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 제3 실시예를 도시한 것으로, 상기 제1 배수부(22b)와 상기 제2 급수부(21c)를 연결하는 순환관(24)과, 상기 순환관(24)의 중간부에 구비되어 상기 제1 배수부(22b)로 배출된 냉각수가 상기 제2 급수부(21c)로 순환되도록 하는 제1 보조펌프(24a)와, 상기 순환관(24)의 중간부에 구비된 제2 보조솔레노이드밸브(24b)가 더 구비된다.

따라서, 상기 순환펌프(30)가 구동되는 상태에서 상기 제2 보조솔레노이드밸브(24b)를 이용하여 상기 순환관(24)의 중간부를 밀폐하면, 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수가 상기 급수관(21)을 통해 상기 반응기(1)로 공급된 후 상기 배수관(22)을 통해 상기 저수탱크(10)로 순환된다.

그리고, 상기 순환펌프(30)가 정지된 상태에서, 상기 제2 보조솔레노이드밸브(24b)를 개방하고 상기 제1 보조펌프(24a)를 구동시키면, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 제2 급수부(21c)와 반응기(1) 및 제1 배수부(22b) 내부의 냉각수가 상기 순환관(24)을 통해 순환된다.

이때, 상기 순환관(24)은 상기 냉각유닛(50)의 응축기(52)와 열교환하여, 상기 응축기(52)에서 발생되는 열에 의해 내부를 통과하는 냉각수가 가열되도록 구성된다.

이를 위해, 상기 냉각유닛(50)의 응축기(52)와 상기 순환관(24)의 사이에는, 상기 응축기(52)에서 발생된 열을 상기 순환관(24)으로 전달하는 열교환장치(80)가 구비되어, 상기 냉각유닛(50)이 작동될 때 응축기(52)에서 발생되는 열에 의해 상기 순환관(24)을 통과하는 냉각수가 가열되도록 구성된다.

이와 같이, 응축기(52)에서 발생되는 열을 상기 순환관(24)으로 전달하여 순환관(24)을 통과하는 냉각수가 가열되도록 하는 열교환장치(80)는 다양한 구조의 것을 이용할 수 있음으로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

따라서, 상기 냉각유닛(50)이 구동된 상태에서, 전술한 바와 같이, 상기 제2 급수부(21c)와 반응기(1) 및 제1 배수부(22b) 내부의 냉각수가 상기 순환관(24)을 통해 순환되도록 하면, 상기 냉각수가 가열되고, 이에 따라, 상기 반응기(1)가 가열된다.

그리고, 상기 반응기(1)에는 반응기(1)의 온도를 측정하는 보조온도센서(70)가 구비되며, 상기 제어유닛(60)은 상기 반응기(1)가 on되면 상기 보조온도센서(70)의 신호를 수신하여 상기 반응기(1)의 온도가 미리 설정된 운전온도 이하일 경우, 상기 냉각유닛(50)이 구동되고 상기 순환펌프(30)는 정지되도록 한 상태에서, 상기 제2 보조솔레노이드밸브(24b)를 개방함과 동시에 상기 제1 보조펌프(24a)를 구동시켜, 냉각수가 상기 순환관(24)을 통해 순환되고, 이에 따라 상기 냉각수가 가열된 후 상기 반응기(1)로 순환되어 반응기(1)를 가열하도록 한다.

즉, 상기 반응기(1)는 내부온도가 설정된 운전온도에 비해 낮을 경우 불량발생율이 높아지게 됨으로, 내부 온도가 미리 설정된 운전온도로 상승된 상태에서 작동을 하게 된다.

따라서, 유지보수 등의 이유로 반응기(1)를 정지시킨 후 재가동할 때는, 내부에 구비된 구동부 또는 히터를 작동시켜 반응기(1) 전체가 적절한 운전온도로 상승되도록 가열을 하게 되는데, 이와 같이, 반응기(1)를 가열하기 위해서는 짧지 않은 시간이 소요되는 문제점이 발생된다.

이때, 상기 제어유닛(60)은 상기 반응기(1)가 on되면 상기 보조온도센서(70)를 통해 상기 반응기(1)의 온도를 감지하며, 상기 반응기(1)의 온도가 미리 설정된 운전온도 이하일 경우, 상기 순환펌프(30)의 작동을 정지시킴으로써, 상기 저수탱크(10)에 저장된 차가운 냉각수가 상기 반응기(1)로 공급되지 않도록 하고, 상기 냉각유닛(50)을 구동시킴과 동시에, 상기 제2 보조솔레노이드밸브(24b)와 제1 보조펌프(24a)를 제어하여, 상기 제2 급수부(21c)와 반응기(1)와 제1 배수부(22b) 내부의 냉각수가 상기 순환관(24)을 통해 순환되도록 한다.

이때, 상기 냉각유닛(50)이 구동되면 상기 열교환장치(80)에 의해 순환관(24)이 가열됨으로, 상기 제2 급수부(21c)와 반응기(1)와 제1 배수부(22b) 내부의 냉각수가 상기 순환관(24)을 통해 순환되도록 하면, 냉각수가 순환관(24)을 통과하여 가열된 후 상기 반응기(1)를 통과하여 반응기(1)가 가열되도록 하며, 따라서, 반응기(1)가 빠르게 가열된다.

그리고, 상기 제어유닛(60)은 상기 보조온도센서(70)의 신호를 지속적으로 감시하여, 상기 반응기(1)가 충분히 가열되면, 상기 제2 보조솔레노이드밸브(24b)를 밀폐하고 상기 제1 보조펌프(24a)의 작동을 정지시켜, 상기 냉각수가 상기 순환관(24)을 순환하지 않도록 하고, 상기 반응기(1)가 더욱 높은 온도로 가열되면, 상기 순환펌프(30)와 냉각유닛(50)을 작동을 제어하여 반응기(1)가 일정한 온도로 냉각되도록 한다.

또한, 상기 저수탱크(10)에는 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 급속으로 냉각시키는 급속냉각수단(90)이 연결된다.

상기 급속냉각수단(90)은 보조급수관(91a)과 보조배수관(91b)을 통해 상기 저수탱크(10)에 연결되며 내부에 냉각수가 저장된 보조탱크(91)와, 상기 보조급수관(91a)에 연결된 제2 보조펌프(92)와, 상기 보조탱크(91)에 연결되어 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 냉각시키는 보조냉각유닛(93)으로 구성된다.

상기 보조냉각유닛(93)은 전술한 냉각유닛(50)과 동일하게, 상호 서클을 이루도록 연결된 증발기(93a)와 응축기(93b) 및 압축기(93c)로 구성되며, 상기 증발기(93a)는 상기 보조탱크(91)의 내부에 배치되어 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 냉각시키도록 구성된다.

이때, 상기 보조냉각유닛(93)은 상기 보조탱크(91)의 내부에 저장된 냉각수를 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수에 비해 낮은 온도, 바람직하게는 0℃에 가까운 온도로 냉각시키도록 구성된다.

그리고, 상기 제어유닛(60)은 상기 보조온도센서(70)의 신호를 감지하여 상기 반응기(1)의 온도가 설정된 온도 이상으로 상승되면, 즉, 상기 반응기(1)가 알 수 없는 이유에 의해 과열될 경우, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 제2 보조펌프(92)를 구동시켜 상기 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 상기 저수탱크(10)로 공급하여, 저수탱크(10)에 저장된 냉각수의 온도를 급속도로 낮아지도록 한다.

즉, 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수는 지속적으로 상기 반응기(1)로 순환되어 비교적 고온상태를 유지하게 되는 반면, 상기 보조탱크(91)에 저장된 냉각수는 상기 보조냉각유닛(93)에 의해 매우 낮은 온도로 냉각된다.

따라서, 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 상기 저수탱크(10)로 공급하면, 저수탱크(10)에 저장된 냉각수의 온도가 신속하게 낮아지게 되며, 이와 같이 냉각된 냉각수를 상기 반응기(1)로 공급함으로써, 반응기(1)가 신속하게 냉각되도록 한다.

이때, 상기 제어유닛(60)에는 도시 안된 경보장치가 구비되어, 전술한 바와 같이, 상기 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 저수탱크(10)로 공급하여 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수의 온도를 낮추고, 이와 같이 충분히 온도가 낮아진 냉각수가 상기 반응기(1)로 공급되도록 한 상태에서도 상기 반응기(1)의 온도가 미리 설정된 온도 이하로 낮아지지 않을 경우, 상기 제어유닛(60)은 상기 보조온도센서(70)를 통해 이를 감지하고, 상기 반응기(1)에 이상이 발생된 것으로 판단하고, 상기 경보장치를 작동시켜 작업자에게 경고를 한다.

이와 같이 구성된 건조기는 상기 제1 배수부(22b)와 상기 제2 급수부(21c)를 연결하는 순환관(24)으로 냉각수를 순환시킨 상태에서, 냉각유닛(50)의 응축기(52)에서 발생되는 열을 이용하여, 상기 반응기(1)가 빠르게 가열되도록 할 수 있음으로, 반응기(1)를 재가동시킬 때 반응기(1)가 운전온도까지 가열되는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 저수탱크(10)에는 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 급속으로 냉각시키는 급속냉각수단(90)이 더 구비되어, 상기 반응기(1)의 온도가 비정상적으로 상승되었을 때, 반응기(1)가 신속하게 냉각되도록 함으로서, 반응기(1)의 온도상승에 따라 불량이 발생되거나, 반응기(1)에 고장이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

전술한 실시예의 경우, 본 발명에 따른 냉각장치는 반응기(1)에 연결되어 반응기(1)를 냉각시키는 것을 예시하였으나, 반응기(1) 이외에 반도체 제조장비 등과 같이, 열이 발생되는 장비라면 어떠한 것에도 용도에 맞게 연결되어 사용될 수 있다.

10. 저수탱크 22. 급수관
22. 배수관 23. 연결관
24. 순환관 30. 순환펌프
40. 온도센서 50. 냉각유닛
60. 제어유닛 70. 보조온도센서
80. 열교환장치 90. 급속냉각수단

Claims

내부에 냉각수가 저장되는 저수탱크(10);
상기 저수탱크(10)와 부하장비를 연결하는 급수관(21) 및 배수관(22);
상기 급수관(21)에 연결된 순환펌프(30);
상기 급수관(21)에 구비되어 상기 급수관(21)을 통해 부하장비로 공급되는 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(40);
상기 저수탱크(10)에 연결되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 냉각시키는 냉각유닛(50);
상기 온도센서(40)의 신호를 수신하고, 상기 순환펌프(30)와 상기 냉각유닛(50)의 작동을 제어하는 제어유닛(60);
상기 급수관(21)의 중간부에 구비되어 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수가 상기 부하장비 쪽으로만 흐르도록 상기 부하장비 쪽으로만 개방되는 체크밸브(21a); 및
상기 배수관(22)의 중간부에 구비되고, 상기 제어유닛(60)에 의해 제어되는 메인솔레노이드밸브(22a); 를 포함하되,
상기 급수관(21)은 상기 저수탱크(10)와 상기 체크밸브(21a)를 연결하는 제1 급수부(21b)와, 상기 체크밸브(21a)와 상기 부하장비를 연결하는 제2 급수부(21c)로 구성되고,
상기 배수관(22)은 상기 부하장비와 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 연결하는 제1 배수부(22b)와, 상기 메인솔레노이드밸브(22a)와 상기 저수탱크(10)를 연결하는 제2 배수부(22c)로 구성되고,
상기 제1 배수부(22b)와 제2 급수부(21c)를 연결하는 연결관(23); 및
상기 연결관(23)의 중간부에 구비되며 상기 제어유닛(60)에 의해 작동제어되는 제1 보조솔레노이드밸브(23a); 를 더 포함하되,
상기 제어유닛(60)은 상기 순환펌프(30)가 구동될 때는 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 통해 상기 배수관(22)을 개방하여 상기 배수관(22)을 통해 냉각수가 흐르도록 하고, 상기 순환펌프(30)가 정지될 때는 상기 메인솔레노이드밸브(22a)를 통해 상기 배수관(22)을 밀폐하여 상기 부하장비와 상기 급수관(21) 및 상기 배수관(22) 내부의 냉각수가 상기 배수관(22)을 통해 상기 저수탱크(10)로 배출되는 것을 차단하고,
상기 제어유닛(60)은 평상시에는 상기 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 이용하여 상기 연결관(23)의 중간부를 밀폐하고, 상기 순환펌프(30)가 정지될 때 상기 제1 보조솔레노이드밸브(23a)를 작동시켜 상기 연결관(23)의 중간부를 개방함으로써, 상기 제1 배수부(22b) 내부의 냉각수가 상기 연결관(23)을 통해 상기 제2 급수관(21)으로 순환되도록 하는,
것을 특징으로 하는 낙수방지기능이 있는 냉각장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제1 배수부(22b)와 상기 제2 급수부(21c)를 연결하는 순환관(24);
상기 순환관(24)의 중간부에 구비되어 상기 제1 배수부(22b)로 배출된 냉각수가 상기 제2 급수부(21c)로 순환되도록 하는 제1 보조펌프(24a);
상기 순환관(24)의 중간부에 구비된 제2 보조솔레노이드밸브(24b); 및
상기 부하장비에 구비되어 부하장비의 온도를 측정하는 보조온도센서(70); 를 더 포함하며,
상기 순환관(24)은 상기 냉각유닛(50)의 응축기(52)와 열교환하여 내부를 통과하는 냉각수가 가열되도록 구성되고,
상기 제어유닛(60)은 상기 부하장비가 on되면 상기 보조온도센서(70)의 신호를 수신하여 상기 부하장비의 온도가 미리 설정된 운전온도 이하일 경우, 상기 냉각유닛(50)이 구동되고 상기 순환펌프(30)는 정지되도록 한 상태에서, 상기 제2 보조솔레노이드밸브(24b)를 개방함과 동시에 상기 제1 보조펌프(24a)를 구동시켜, 냉각수가 상기 순환관(24)을 통과하면서 가열되고 이에 따라 상기 부하장비가 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 낙수방지기능이 있는 냉각장치.
제 3항에 있어서,
상기 저수탱크(10)에 연결되어 저수탱크(10)에 저장된 냉각수를 급속으로 냉각시키는 급속냉각수단(90)을 더 포함하며,
상기 급속냉각수단(90)은,
보조급수관(91a)과 보조배수관(91b)을 통해 상기 저수탱크(10)에 연결되며 내부에 냉각수가 저장된 보조탱크(91);
상기 보조급수관(91a)에 연결된 제2 보조펌프(92); 및
상기 보조탱크(91)에 연결되어 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 상기 저수탱크(10)에 저장된 냉각수에 비해 낮은 온도로 냉각시키는 보조냉각유닛(93); 을 포함하고,
상기 제어유닛(60)은 상기 보조온도센서(70)의 신호를 감지하여 상기 부하장비의 온도가 설정된 온도 이상으로 상승되면, 상기 제2 보조펌프(92)를 구동시켜 상기 보조탱크(91)에 저장된 냉각수를 상기 저수탱크(10)로 공급하여, 저수탱크(10)에 저장된 냉각수의 온도를 급속도로 낮출 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 낙수방지기능이 있는 냉각장치.