KR101849692B1 - Cooling water temperature control system precisely and precisely control the cooling water temperature method using an overflow-type multi-stage dilution - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템는 열교환기와 연결되는 공급관로에 설치되어 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수의 공급 온도를 선택적으로 제어하는 제1온도센서; 상기 공급 관로와 연결되어 냉각수가 유입 저장되고, 최상 수위층 선상 위치에 유입관이 마련된 제1희석조; 상기 제1희석조에 유입된 냉각수가 상기 제1희석조의 최상 수위보다 낮은 수위에서 월류되어 저장되도록 상기 제1희석조와 연결되는 제2희석조; 상기 제2희석조에 유입된 냉각수를 상기 제1희석조의 최상 수위층 선상에서 냉각수가 월류되어 저장되도록 상기 제2희석조와 연결되는 제3희석조; 상기 제3희석조에 유입된 냉각수가 하측으로 유입되어 저장되도록 상기 제3희석조와 연결되는 제4희석조; 및 상기 제4희석조의 하부로 연결되어 상기 냉방 또는 난방부하 측으로 냉각수를 공급하는 메인펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면 열교환기를 통해 설정온도 이하로 냉각 저장 수조에 공급되는 냉각수를 여러 개로 분할된 제1 내지 제4희석조를 통해 단계적으로 월류시켜서 체류시키고, 제1 및 제3희석조의 냉각수는 필요에 따라 선택적으로 순환펌프를 통하여 강제 순환킴으로써 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 최종 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃ 내로 정밀하게 제어하여 공급할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention relates to a cooling water temperature precise control system using an overflow multi-stage dilution method, comprising: a first temperature sensor installed in a supply pipe connected to a heat exchanger and selectively controlling a supply temperature of cooling water flowing from a cooling or heating load side; A first dilution tank connected to the supply line to receive and store the cooling water, and having an inlet pipe at a position on the highest level stratum; A second diluting tank connected to the first diluting tank so that the cooling water flowing into the first diluting tank is stored at a lower level than the highest water level of the first diluting tank; A third dilution tank connected to the second dilution tank so that the cooling water flowing over the uppermost level stratum of the first dilution tank is stored over the cooling water introduced into the second dilution tank; A fourth dilution tank connected to the third dilution tank so that the cooling water introduced into the third dilution tank flows downward and is stored; And a main pump connected to a lower portion of the fourth dilution tank and supplying cooling water to the cooling or heating load side.
According to this, the cooling water supplied to the cooling / storing tank at a temperature lower than the set temperature through the heat exchanger is stagewise flowed through the divided first to fourth dilution tanks, and the cooling water of the first and third dilution tanks is selectively The temperature of the final cooling water supplied to the cooling or heating load side can be precisely controlled within the range of 占 0.05 占 폚 to 0.1 占 폚.
Description
본 발명은 열교환기와 냉방 또는 난방 부하 영역을 순환하는 냉각수 온도를 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용하여 냉각수 온도를 정밀하게 제어할 수 있도록 이루어진 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템 및 냉각수 온도 정밀제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling water temperature precise control system using an overflowing multi-stage dilution system which is capable of precisely controlling a cooling water temperature by using a multi-stage dilution method of overflowing a cooling water temperature circulating through a heat exchanger and a cooling or heating load region, Temperature precision control method.
일반적으로 실험실이나 프린트 기판을 제조하는데 적용되는 냉,난방시스템에 있어서는 열교환기를 통해 순환되는 냉각수의 온도를 정밀하게 제어하는 것이 핵심이라 할 수 있다.Generally, it is essential to precisely control the temperature of the cooling water circulated through the heat exchanger in a cooling and heating system applied to manufacture a laboratory or printed circuit board.
일반적으로 냉각수의 온도를 정밀하게 제어하기 위한 구성으로서, 냉각수를 수조에 저장하여 열교환기를 통해 설정 온도 이하로 공급되는 냉각수 온도를 설정온도로 유지시킨 후 메인펌프를 통해 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급하였다.Generally, as a constitution for precisely controlling the temperature of the cooling water, the cooling water is stored in the water tank, and the cooling water temperature supplied to the set temperature or less through the heat exchanger is maintained at the set temperature, and then supplied to the cooling or heating load side through the main pump.
하지만 종래에는 냉각수를 저장하는 수조가 대량의 냉각수를 저장하는 단일 수조로 이루어졌기 때문에 내부에 저장된 냉각수의 온도를 설정온도로 유지하는데 오랜 시간이 소요되었으며, 냉각수 저장온도가 열교환기로부터 유입되는 냉각수에 의해 온도 편차가 크게 발생하는 문제가 있었다.However, in the related art, since the water tank for storing cooling water is composed of a single water tank for storing a large amount of cooling water, it takes a long time to maintain the temperature of the cooling water stored therein to the set temperature. There is a problem that a large temperature deviation occurs.
이에 따라 냉방 또는 난방 부하측으로 공급되는 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃의 온도로 정밀하게 제어하는데 한계가 있었다.Accordingly, there is a limit to precisely control the temperature of the cooling water supplied to the cooling or heating load side to a temperature of 占 .05 占 폚 to 0.1 占 폚.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 열교환기를 통해 설정온도 이하로 냉각 저장수조에 공급되는 냉각수 온도를 여러개로 분할된 복수의 희석조를 통해 냉각수를 오버플로잉 다단계 희석방식으로서 단계적으로 월류시켜 체류시킴으로써 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 최종 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃ 내로 정밀하게 제어하여 공급할 수 있도록 이루어진 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템 및 냉각수 온도 정밀제어방법과 관련된다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a cooling water storage tank, The cooling water temperature precise control system and the cooling water temperature precision control system using the overflowing multi-stage dilution system in which the final cooling water temperature supplied to the cooling or heating load side can be precisely controlled within ± 0.05 ° C to 0.1 ° C, Control method.
본 발명 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템의 바람직한 일 실시예에 의하면, 열교환기와 냉방 또는 난방 부하 영역을 순환하며 냉각수 온도를 제어하는 통상의 냉각수 온도 제어시스템에 있어서,
상기 열교환기와 연결되는 공급관로에 설치되어 냉방 또는 난방 부하 측으로 부터 유입되는 냉각수 공급 온도를 감지 후, 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 제1온도센서; 상기 공급관로와 연결되어 냉각수가 유입 저장되고, 수조본체의 내부 한쪽에 'T'형으로 제1격벽과 제2격벽이 설치되고, 상기 제1격벽의 상단은 유입구의 위치와 동일하며, 상기 제1격벽의 상단은 상기 제2격벽의 상단보다 낮게 형성되면서 상기 유입구를 향하는 상기 제1격벽의 안쪽에 위치하는 제1희석조; 상기 제1희석조와 마주하도록 상기 제1격벽의 바깥쪽에 위치하는 제2희석조; 상기 수조본체의 내부 중앙에 상기 제2격벽과 나란하게 간격을 유지하며 상단이 상기 제2격벽의 상단보다 높게 형성되고 표면 중심부에서 하부까지 복수의 월류공이 관통 형성된 제3격벽이 설치되면서 상기 제2격벽을 향하는 상기 제3격벽의 일측에 위치하는 제3희석조; 상기 제3희석조와 마주하도록 상기 제3격벽의 타측에 위치하는 제4희석조; 및 상기 제4희석조의 하부에 배출관을 통해 연결되어 상기 냉방 또는 난방부하 측으로 냉각수를 공급하는 메인펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the cooling water temperature precise control system using the overflowing multistage dilution system of the present invention, in a conventional cooling water temperature control system circulating the heat exchanger and the cooling or heating load region and controlling the cooling water temperature,
A first temperature sensor installed in a supply pipe connected to the heat exchanger and controlling the operation of the heat exchanger to change the cooling water to a set temperature after detecting a cooling water supply temperature flowing from the cooling or heating load side; A first partition and a second partition are provided in a 'T' shape on one side of the inside of the water tank body, the upper end of the first partition is the same as the position of the inlet, A first diluting tank disposed at an inner side of the first partition toward the inlet, the upper end of the first partition being formed lower than the upper end of the second partition; A second diluter located outside the first partition to face the first diluter; A third partition wall having an upper end formed to be higher than an upper end of the second partition and spaced apart from the second partition in parallel to the second partition and having a plurality of through holes extending from a central portion of the surface to a lower portion, A third diluting tank disposed at one side of the third partition wall facing the two partition walls; A fourth diluting tank located on the other side of the third partition to face the third dilution tank; And a main pump connected to a lower portion of the fourth dilution tank through a discharge pipe to supply cooling water to the cooling or heating load side.
본 발명에 의하면 상기 제1희석조와 제3희석조의 냉각수를 강제 순환시키는 순환펌프;를 더 포함할 수 있다.According to the present invention, it is possible to further include a circulation pump for forcibly circulating the cooling water of the first dilution tank and the third dilution tank.
본 발명에 의하면 상기 제4희석조의 냉각수 온도를 체크하여 상기 냉방 또는 난방 부하측으로 공급되는 냉각수 온도를 외부로 표시하는 제2온도센서;를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the apparatus may further include a second temperature sensor for checking the temperature of the cooling water of the fourth dilution tank and for indicating the temperature of the cooling water supplied to the cooling or heating load side to the outside.
본 발명 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어방법의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 열교환기와 연결되어 있는 공급 관로에 설치된 제1온도센서로 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수 온도를 설정온도로 유지하여 공급관로로 공급하는 단계; 설정 온도보다 낮은 온도의 냉각수가 상기 유입관을 통해 제1희석조에 공급하여 저장하는 단계; 상기 제1희석조의 냉각수를 일정 시간 체류시키면서 상층의 냉각수를 상기 제1희석조의 최상 수위보다 낮은 수위에서 상기 제2희석조로 월류시켜 저장하는 단계; 상기 제2희석조에 유입된 냉각수를 일정 시간 체류시키면서 상층의 냉각수를 상기 제1희석조의 최상 수위층 선상에서 상기 제3희석조로 월류시켜 저장하는 단계; 상기 제3희석조에 유입된 냉각수를 일정 시간 체류시키면서 제4희석조의 하측으로 유입되게 하여 저장하는 단계; 상기 제4희석조의 하부로 연결된 메인펌프를 통해 상기 냉방 또는 난방부하 측으로 냉각수를 공급하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다. According to a preferred embodiment of the cooling water temperature precise control method using the overflowing multistage dilution method of the present invention, the operation of the heat exchanger is controlled by the first temperature sensor provided on the supply pipe connected to the heat exchanger, Maintaining the temperature of the cooling water flowing from the cooling pipe at a predetermined temperature and supplying the cooling water to the supply pipe; Supplying cooling water having a temperature lower than a set temperature to the first dilution tank through the inflow pipe and storing the same; Circulating the cooling water of the upper layer in the second dilution tank at a level lower than the highest water level of the first dilution tank while keeping the cooling water of the first dilution tank for a predetermined time; Storing the cooling water in the upper layer on the uppermost level stratum of the first dilution tank and overflowing the third cooling water in the third dilution tank while staying the cooling water flowing into the second dilution tank for a predetermined time; Storing the cooling water introduced into the third dilution tank so as to flow into the lower side of the fourth dilution tank while staying therein for a predetermined time; And supplying cooling water to the cooling or heating load side through the main pump connected to the lower portion of the fourth dilution tank.
본 발명에 의하면 상기 제1희석조와 제3희석조의 냉각수는 상기 순환펌프를 통하여 강제 순환시키는 단계가 더 포함될 수 있다.According to the present invention, the cooling water of the first dilution tank and the third dilution tank may be forcedly circulated through the circulation pump.
본 발명에 의하면 상기 제4희석조 내부에 설치되는 제2온도센서를 통해 상기 냉방 또는 난방 부하측으로 공급되는 제4희석조의 냉각수 온도를 외부로 표시하는 단계가 더 포함될 수 있다.According to the present invention, the method further includes the step of externally displaying the temperature of the cooling water of the fourth dilution tank supplied to the cooling or heating load side through the second temperature sensor installed in the fourth dilution tank.
본 발명에 따르면 열교환기를 통해 설정온도 이하로 냉각 저장 수조에 공급되는 냉각수를 여러 개로 분할된 제1 내지 제4희석조를 통해 단계적으로 월류시켜서 체류시키고, 제1 및 제3희석조의 냉각수는 필요에 따라 선택적으로 순환펌프를 통하여 강제 순환킴으로써 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 최종 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃ 내로 정밀하게 제어하여 공급할 수 있는 효과를 발휘한다.According to the present invention, the cooling water supplied to the cooling / storing tank at a set temperature or lower through a heat exchanger is gradually overflowed through the divided first to fourth diluting baths, and the cooling water of the first and third diluting baths The temperature of the final cooling water supplied to the cooling or heating load side can be precisely controlled within ± 0.05 ° C to 0.1 ° C by the forced circulation through the circulation pump.
도 1 은 본 발명의 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템 및 냉각수 온도 정밀제어방법을 나타낸 계통도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템의 일실시 예에 따른 냉각수조의 구성을 나타낸 사시도와 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a systematic diagram showing a cooling water temperature precise control system and a cooling water temperature precise control method using an overflowing multistage dilution system of the present invention;
FIG. 2 and FIG. 3 are a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of a cooling water tank according to an embodiment of the cooling water temperature precise control system using the overflow multi-step dilution method of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.In addition, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, and the terms defined specifically in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user, operator And the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 일 실시 예에 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템은 다음과 같이 구성될 수 있다.1 to 3, the system for precisely controlling the cooling water temperature using the overflow multi-step dilution method according to an embodiment of the present invention can be configured as follows.
먼저 본 발명은 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(30), 열교환기(40), 제1온도센서(S1) 및 냉각수의 온도를 제어하기 위한 복수의 희석조(51,52,53,54)를 포함한다.The present invention relates to a method for controlling the temperature of a cooling water, comprising a
상기 압축기(10)는 열교환기(40)와 배관으로 연결되어 열교환기(40)와 연결된 냉방 부하측(예;실험실)에서 공급되는 열교환수와 열교환 된 기상(氣像)의 냉매를 압축시킨다.The
상기 응축기(20)는 압축기(10)와 연결되어 상기 압축기(10)에서 냉각된 냉매를 외기와 열교환시켜 응축시키는 역할을 한다.The
상기 팽창밸브(30)는 냉매를 임시 저장하도록 응축기(20)와 연결되는 수액기(리시버탱크;21) 후단에 연결되어 냉매를 증발기에 보내기 전에 저압으로 감압하고 냉매 유량을 조절한다.The
이때, 팽창밸브(30)와 수액기(21) 사이에는 필터드라이버(22)가 연결되어 냉매 속 수분을 흡수함으로써 냉매 속 수분으로 인해 팽창밸브(30)와 응축기(20)의 모세관 내부에 동결되어 냉매의 흐름을 방해하지 않도록 한다.At this time, a
상기 열교환기(40)는 상기 팽창밸브(30)에서 감압된 냉매를 공급받아 냉방 또는 난방 부하에서 유입되는 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 역할을 한다.The heat exchanger (40) serves to vary the cooling water flowing into the cooling or heating load to the set temperature by receiving the refrigerant depressurized by the expansion valve (30).
또한, 상기 팽창밸브(30)와 열교환기(40)의 냉매 공급 배관과 압축기(10)와 응축기(20)를 연결하는 냉매 회수 배관 사이에는 핫가스 바이패스 조절용 밸브(23)가 설치되어 냉매의 응축구간과 압축구간 사이의 부하를 제어하도록 구성된다.A hot gas
상기 열교환기(40)와 후술된 수조본체(55)와 연결되는 공급관로(P1)에는 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수의 공급 온도를 감지하여 상기 열교환기(40) 가동을 제어하기 위한 상기 제1온도센서(S1)가 구비됨으로써 냉각수를 설정 온도로 가변시킬 수 있도록 구성된 것이다.The supply pipe path P1 connected to the
이러한 기본 구성을 포함하는 본 발명은 열교환기와 냉방 또는 난방 부하 영역을 순환하는 냉각수 온도를 제어하는 통상의 냉각수 온도 제어시스템에 있어서, The present invention including this basic configuration is a conventional cooling water temperature control system for controlling a cooling water temperature circulating through a heat exchanger and a cooling or heating load region,
제1온도센서(S1)와 순환되는 냉각수를 수용하여 체류시키면서 월류 방식으로 이동시키기 위한 복수의 희석조(51,52,53,54)를 포함하고, 맨 마지막의 희석조와 연결되는 메인펌프(70)를 포함하여 구성된다.A first temperature sensor S1 and a plurality of
제1온도센서(S1)는 상기 열교환기와 연결되는 공급관로(P1)에 설치되는 것으로서 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수의 공급 온도를 감지하여 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 역할을 한다.The first temperature sensor S1 is installed in a supply pipe P1 connected to the heat exchanger and detects the supply temperature of the cooling water flowing from the cooling or heating load side to control the operation of the heat exchanger to change the cooling water to the set temperature .
그리고, 다수의 희석조(51,52,53,54)는 각각의 개별 수조로 구성되어 냉각수가 높이 차이에 의해 그 다음의 희석조로 월류되어 순환되는 방식으로 구성될 수 있다.The plurality of
본 발명에서는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 큰 수조본체(55) 내부에 복수의 격벽(56,57,58)으로 구획하여 냉각수를 복수의 희석조(51,52,53,54)에 순차적으로 월류시켜 순환시키는 방식으로 냉각수 온도를 정밀하게 제어하도록 구성하는 것을 일례로 설명하기로 한다.In the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, a large
예컨대, 열교환기(40)를 통해 설정온도 이하로 냉각 수조에 공급되는 냉각수 온도를 오버플로잉 다단계 희석방식으로서 단계적으로 월류시켜 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 최종 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃ 내로 정밀하게 제어하여 공급하기 위한 구성이다.For example, the cooling water temperature supplied to the cooling water tank through the
이를 위한 구성으로서, 본 실시예에서는 하나의 대형 수조 내부를 구획하여 복수의 희석조에 적용한 구성을 일례를 들어 설명하면 다음과 같다.In this embodiment, a configuration in which the interior of one large water tank is divided into a plurality of dilution vessels will be described as an example.
먼저, 수조본체(55)는 직육면체의 함체형으로 이루어지며, 최상위 수위에 열교환기(40)에서 공급되는 냉각수 유입구(55b)가 형성된 구성이다. 바람직하기로 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 수조본체(55) 외면 전체에는 단열재(미도시)가 구비되어 외부 온도에 의한 냉각수의 온도 변화를 최소화 하도록 구성된다. First, the water tank
상기 수조본체(5) 내부에는 상기 공급관로(P1)와 연결되어 냉각수가 유입 저장되고, 최상 수위층 선상 위치에 유입구(55b)가 마련된 제1희석조(51)가 구비된다.In the water tank 5, a
그리고, 상기 제1희석조(51)에 유입된 냉각수가 상기 제1희석조(51)의 최상 수위보다 낮은 수위에서 월류되어 저장되도록 상기 제1희석조(51)와 연결되는 제2희석조(52)가 마련되며, 상기 제2희석조(52)에 유입된 냉각수를 상기 제1희석조(51)의 최상 수위층 선상에서 냉각수가 월류되어 저장되도록 상기 제2희석조(52)와 연결되는 제3희석조(53)가 마련되고, 상기 제3희석조(53)에 유입된 냉각수가 하측으로 유입되어 저장되도록 상기 제3희석조(53)와 연결되는 제4희석조(54)가 마련되며, 상기 제4희석조(54)의 하부로 연결되어 상기 냉방 또는 난방부하 측으로 냉각수를 공급하는 메인펌프(70);를 포함하여 구성된다.The second diluting tank (51) is connected to the first diluting tank (51) so that the cooling water flowing into the first diluting tank (51) is stored over the lower level of the first diluting tank (51) And the cooling water flowing into the
구체적으로 상기 제1희석조(51) 내지 제4희석조(54)는 다음과 같이 구성될 수 있다.Specifically, the first diluting tank (51) to the fourth diluting tank (54) may be constructed as follows.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수조본체(55) 일측 영역은 'T' 형으로 교차되게 설치되는 제1격벽(56) 및 제2격벽(57)에 의해 상기 수조본체(55) 내부 공간 일측은 제1희석조(51)와 제2희석조(52)가 구비된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the one side region of the water tank
이때, 상기 제1격벽(56)의 높이는 상기 유입구(55b) 위치와 동일한 높이를 유지하고, 상기 제2격벽(57)의 높이는 상기 제1격벽(56)의 높이보다 낮게 형성되어 상기 유입구(55b) 쪽이 상기 열교환기(40)로부터 공급관로(P1)를 통해 설정 온도 이하의 온도가 유지되게 냉각수가 공급되어 체류하는 상기 제1희석조(51)가 마련된다.The height of the
그리고, 상기 제2희석조(52)는 상기 제1희석조(51)와 인접되게 형성되고, 상기 제1희석조(51)에 유입된 냉각수가 상기 제1희석조(51)에 채워진 후 상기 제1격벽(56)을 넘어 월류되어 체류하는 공간이 된다.The
또한, 상기 수조본체(55) 중앙에는 상기 제2격벽(57)과 나란하게 간격을 유지하여 위치되는 상기 제3격벽(58)에 의해 상기 제1희석조(51) 및 제2희석조(52)와 병렬로 배열되는 상기 제3희석조(53)가 마련된다. The
상기 제3희석조(53)는 상기 제1희석조(51)의 상층의 냉각수와 상기 제2희석조(52)에 유입된 냉각수가 상기 제3격벽(58)을 넘어 월류되어 체류하게 된다.The cooling water in the upper portion of the
또한, 상기 제3희석조(53) 일측에는 상기 제3격벽(58)을 기준으로 인접되게 배열되고, 상기 제3격벽(58) 중간에서 하부까지 다수 형성된 월류공(59)을 통해 상기 제3희석조(53)에 월류되어 체류하는 냉각수를 하측으로 유입시켜 체류하게 하게 하는 상부가 폐쇄된 제4희석조(54)가 마련된다.The
그리고, 상기 제4희석조(54)의 하부에 구비된 배출관(55a)과 접속되어 상기 냉방 또는 난방부하 측으로 설정 온도로 유지된 냉각수를 공급하는 메인펌프(70);를 포함하여 이루어진다.And a
이러한 구성을 갖는 월류형 냉각수 순환부재(50)에 의하면 상기한 바와 같이 열교환기(40)를 통해 설정 온도 이하로 냉각된 냉각수가 상기 유입구를 통해 제1희석조(51)에 먼저 공급된다.According to the flow-through type cooling
그리고, 제1희석조(51)에 채워진 냉각수는 제1격벽(56)을 넘어 제2희석조(52)에 월류되어 채워지게 된다.The cooling water filled in the first dilution tank (51) flows over the first dilution tank (52) beyond the first partition (56).
냉각수가 제1희석조(51) 및 제2희석조(52)에 채워지고 제2격벽(57)의 상단까지 채워진 후에는 제3희석조(53)로 월류되어 채워진다.After the cooling water is filled in the
이때 제3희석조(53)에 채워지는 냉각수는 월류공(59)을 통해 제4희석조(54)에도 함께 채워지기 시작하며, 제4희석조(54)는 상부가 폐쇄된 형태이므로 냉각수는 유입구 선상까지 전체적으로 채워진 후 온도가 일정하게 유지되도록 구성된다.At this time, the cooling water filled in the
이 상태에서 냉각수는 제1희석조(51)와 제2희석조(52), 제3희석조(53) 및 제4희석조(54)를 월류하여 순차적으로 체류하게 됨으로써 설정 온도 이하로 공급되는 냉각수의 온도가 설정온도까지 급변하지 않으면서 수조본체(55)에 저장될 수 있다. In this state, the cooling water is sequentially supplied to the
만약 수조본체가 하나의 공간으로 이루어진 단일 수조본체의 구성이라면 설정온도 이하로 공급되는 냉각수가 단일 수조본체 내부에서 대류 작용에 의해 이미 저장되어 있던 냉각수와 희석되므로 메인펌프로 배출되는 냉각수의 설정 온도와 편차가 심하게 되므로 냉각수 온도를 정밀하게 제어하기가 사실상 불가능하다If the water tank body is composed of a single water tank body, the cooling water supplied below the set temperature is diluted with the cooling water already stored by the convection action inside the single water tank body, so that the set temperature of the cooling water discharged to the main pump It is practically impossible to precisely control the cooling water temperature
하지만 본 발명은 각각의 희석조(51,52,53,54)에 순차적으로 월류되어 체류하는 냉각수는 각각의 희석조(51,52,53,54) 공간 내에서 대류 작용에 의해 순환되어 온도를 유지하다가 각각의 희석조(51,52,53,54) 상층의 냉각수부터 상기 제1격벽(56) 내지 제3격벽(58)을 넘어 다음의 희석조로 월류하도록 구성된 것이다.However, in the present invention, the cooling water that sequentially flows over the diluting
따라서, 각각의 희석조(51,52,53,54)에 체류된 냉각수는 각각의 희석조에 체류되는 과정에서 볼 때 대류 작용에 의해 상층의 냉각수 온도가 하층의 냉각수의 온도보다 미세한 차이로 온도가 약간 높게 유지는데, 이때 유입구(55b)를 통해 설정온도 이하로 냉각수가 제1희석조(51)에 지속적으로 공급되는 경우 새로 유입된 냉각수는 각 희석조에 체류하고 있는 냉각수보다 차가우므로 각각의 희석조(51,52,53,54)의 하측에 체류하면서 대류 작용에 의해 순환되고, 설정온도 이상으로 점차적으로 설정 온도로 상승되려는 상층의 냉각수는 제1격벽(56)을 통해 제2희석조(52)로 월류하게 된다.Accordingly, the cooling water staying in each of the
이러한 월류 작용은 제1희석조(51) 내지 제3희석조(53) 까지는 제1격벽(56) 내지 제2격벽(57)을 넘어가면서 서서히 설정 온도를 향해 상승되면서 월류하게 된다.This overflow action gradually rises from the
또한, 제4희석조(54)로 넘어가는 단계에서는 제3격벽(58)의 상측으로 월류되지 않고 제3격벽(58)의 중간부터 하측까지 형성된 다수의 월류공(59)을 통하여 제4희석조(54)로 하측 방향으로 냉각수가 밀려들어 가듯이 월류하게 되고 냉각수가 급격한 이동이 제한되면서 월류된다.In addition, in the step of passing to the
따라서, 메인펌프(70)와 연결된 수조본체(55)의 배출관(55a)은 제4희석조(54)의 하측에 인접해 있으므로 상기 제1희석조(51) 내지 제3희석조(53)를 거쳐 제4희석조(54)의 하부로 월류되는 냉각수는 설정온도를 항시 유지하고 있는 상태가 되는 것이다.Therefore, since the
결국, 제4희석조(54) 내에 저장되어 있는 설정온도를 유지한 냉각수는 메인펌프(70)와 연결된 배출관(55b) 통해 냉방 또는 난방 부하측으로 일정한 온도를 유지하면서 냉각수가 공급되므로 열교환 효율이 매우 안정적으로 유지될 수 있다.
As a result, the cooling water that maintains the set temperature stored in the
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 보다 정밀한 냉각수 온도 유지를 위하여 상기 제1희석조(51)와 제3희석조(53)의 냉각수를 강제 순환시키는 순환펌프(80);를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
이때, 본 발명에 의하면 냉각수 순환을 위한 입력포트(60)는 상기 제1희석조(51)의 중간부 또는 상단부에 위치될 수 있고, 출력포트(61)는 상기 제3희석조(53)의 중앙부에 위치될 수 있으며, 상기 순환펌프(80)의 배출관(82)은 상기 입력포트에 접속되고, 순환펌프(80)의 흡입관(81)은 상기 출력포트(61)에 접속되도록 구성할 수 있다.According to the present invention, the
즉, 제1희석조(51)에 냉각수는 유입구(55b)와 연결되어 있기 때문에 설정 온도 이하로 유지되고, 제3희석조(53)에 체류하고 있는 냉각수는 제2희석조(52)를 거쳐 월류되는 과정에서 설정온도와 가까지는 온도를 유지하고 있게 된다.That is, since the cooling water is connected to the
이때, 상기 제3희석조(53)의 냉각수를 순환펌프(80)를 통하여 강제로 제1희석조(51)에 공급하여 순환시킴으로써 냉각수가 자연적으로 월류되는 작용에 비해 월류 순환 사이클을 보다 활성화 시키게 됨으로써 상기 제3희석조(53)에 체류하고 있는 냉각수의 설정 온도가 급격히 상승하는 것을 제어하여 자연적인 월류 작용에 의한 냉각수 온도 유지 방법 보다 정밀한 냉각수 온도를 제어할 수 있게 한다.At this time, the cooling water of the third dilution tank (53) is supplied to the first dilution tank (51) through the circulation pump (80) for circulation, so that the circulation cycle is more activated than the natural cooling water So that the set temperature of the cooling water staying in the
상기 제4희석조(54) 내부 바닥에는 상기 냉방 또는 난방 부하측으로 공급되는 냉각수 온도를 체크하여 외부의 설정온도표시창에 표시하는 제2온도센서(S2);를 더 포함할 수 있다.And a second temperature sensor (S2) for checking the temperature of cooling water supplied to the cooling or heating load side and displaying the cooling water temperature on an external set temperature display window on the inner bottom of the fourth dilution tank (54).
상기 제4희석조(54)의 배출관(55a)은 상기 월류공(59)에 대응되는 위치에 형성되어 상기 메인펌프(70)의 흡입관(81)이 접속되도록 구성할 수 있다.
The
또한, 본 발명에 의하면 상기 제2격벽(57) 및 제3격벽(58) 하단 양측 모서리에는 도면에는 도시하지 않았으나 냉각수 이동통로(미도시)가 형성되어 냉각수의 월류 작용시 균일한 월류가 이루어지도록 구성될 수 있다.According to the present invention, a cooling water passage (not shown) is formed at both lower corners of the
상기 냉각수 이동통로는 제2격벽(57)을 기준으로 제1희석조(51) 및 제2희석조(52)의 냉각수가 제3희석조(53) 쪽으로 하측의 냉각수 일부가 지나들도록 함으로써 제2격벽(57) 상측으로 월류되는 냉각수의 흐름에 대응하여 냉각수가 유동되게 함으로써 균일한 월류 작용이 원활하게 이뤄질 수 있도록 하는 역할을 한다.The cooling water of the
또한, 상기 제1희석조(51) 및 제4희석조(54) 측벽 하부에는 수조본체(55)의 내부 청소 및 관리를 위하여 냉각수를 배출하기 위한 제1드레인포트(63) 및 제2드레인포트(64)가 각각 형성될 수 있다. 이때 상기한 냉각수 이동통로를 통하여 제3희석조의 바닥에 잔류하게 되는 냉각수 또는 세척수가 제1드레인포트(63) 및 제2드레인포트(64)를 통하여 완전히 배출된다.A
한편, 본 발명에 의하면 전술한 제1온도센서(S1)와 제2온도센서(S2)에서 얻어지는 냉각수 온도를 비교한 후 메인펌프(70)의 냉각수의 공급속도를 제어하고, 순환펌프(80)의 작동 여부를 제어하는 냉각수 정밀온도제어부(미도시)를 포함할 수 있다.According to the present invention, the cooling water temperature obtained by the first temperature sensor S1 and the second temperature sensor S2 is compared with each other. Then, the supply speed of the cooling water of the
즉, 냉각수 정밀온도제어부에 의하면 열교환기(40)에서 설정온도 이하로 공급되는 냉각수 온도값과 제4희석조(54)에 체류되는 설정온도 값에 근접한 냉각수 온도를 비교하여 온도 편차 정도에 따라 상기 제1희석조(51)와 제3희석조(53)의 냉각수에 대해 순환펌프(80)를 선택적으로 작동시켜 제4희석조(54)의 냉각수의 설정온도를 정밀하게 제어할 수 있다.That is, according to the cooling water precise temperature control section, the cooling water temperature value supplied to the temperature lower than the set temperature in the
또한, 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나 온도센서를 상기 제1희석조(51), 제2희석조(52) 및 제3희석조(53)에 각각 추가로 설치함으로써 제1온도세선 및 제2온도센서(S2)의 냉각수 온도 값과의 편차를 비교한 후 각각의 희석조에서 감지되는 냉각수 온도 값과 비교하여 냉각수의 월류 흐름 속도를 순환펌프(80)의 작동하는 시간 또는 작동 시간 간격을 변화시켜 원하는 냉각수 온도를 정밀하게 제어하도록 구성할 수 있음은 물론이다.Although not shown specifically in the drawing, temperature sensors are additionally provided in the
한편, 본 발명 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어방법은 다음과 같다. On the other hand, a method of accurately controlling the cooling water temperature using the overflowing multi-step dilution method of the present invention is as follows.
바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 열교환기와 연결되어 있는 공급 관로에 설치된 제1온도센서(S1)로 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수 온도를 설정온도로 유지하여 공급관로로 공급하는 단계를 포함한다.According to a preferred embodiment, the operation of the heat exchanger is controlled by the first temperature sensor (S1) installed in the supply pipe connected to the heat exchanger, and the temperature of the cooling water flowing from the cooling or heating load side is maintained at the set temperature, .
다음으로, 설정 온도보다 낮은 온도의 냉각수가 상기 유입구(55b)을 통해 제1희석조(51)에 공급하여 저장하는 단계를 포함한다.Next, cooling water having a temperature lower than the set temperature is supplied to the first diluting tank (51) through the inlet (55b) and stored.
다음으로 상기 제1희석조(51)의 냉각수를 일정 시간 체류시키면서 상층의 냉각수를 상기 제1희석조(51)의 최상 수위보다 낮은 수위에서 상기 제2희석조(52)로 월류시켜 저장하는 단계를 포함한다.Next, the cooling water of the first diluting tank (51) is retained for a predetermined time while the cooling water of the upper layer is overflowed to the second diluting tank (52) at a level lower than the highest water level of the first diluting tank (51) .
또한, 상기 제2희석조(52)에 유입된 냉각수를 일정 시간 체류시키면서 상층의 냉각수를 상기 제1희석조(51)의 최상 수위층 선상에서 상기 제3희석조(53)로 월류시켜 저장하는 단계를 포함한다.The cooling water flowing into the
그리고, 상기 제3희석조(53)에 유입된 냉각수를 일정 시간 체류시키면서 제4희석조(54)의 하측으로 유입되게 하여 저장하는 단계를 포함한다.The cooling water flowing into the third dilution tank (53) is allowed to flow into the lower side of the fourth dilution tank (54) while staying therein for a predetermined time, and then stored.
보다 정밀한 냉각수 온도 제어를 위한 단계로서 상기 제4희석조(54)의 하부로 연결된 메인펌프(70)를 통해 상기 냉방 또는 난방부하 측으로 냉각수를 공급하는 단계로 이루어지고; 상기 제1희석조(51)와 제2희석조(52)의 냉각수는 상기 순환펌프(80)를 통하여 강제 순환시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.Supplying cooling water to the cooling or heating load side through the
또한, 상기 제4희석조(54) 내부 바닥에 설치되는 제2온도센서(S2)를 통해 상기 냉방 또는 난방 부하측으로 공급되는 제4희석조(54)의 냉각수 온도를 외부로 표시하는 단계;를 더 포함한다.
The temperature of the cooling water of the fourth dilution tank (54) supplied to the cooling or heating load side through the second temperature sensor (S2) installed on the inner bottom of the fourth dilution tank (54) .
이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관한 설명을 하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
10: 압축기 20: 응축기
21: 수액기(리시버탱크) 22: 필터드라이버
30: 팽창밸브 40: 열교환기
50: 월류형 냉각수 순환부재 51: 제1희석조
52: 제2희석조 53: 제3희석조
54: 제4희석조 55: 수조본체
56: 제1격벽 57: 제2격벽
58: 제3격벽 59: 월류공
60: 입력포트 61: 출력포트
63: 제1드레인포트 64: 제2드레인포트
70: 메인펌프 71: 흡입관
80: 순환펌프 81: 흡입관
82: 배출관
S1: 제1온도센서 S2: 제2온도센서10: compressor 20: condenser
21: receiver (receiver tank) 22: filter driver
30: expansion valve 40: heat exchanger
50: overflow type cooling water circulation member 51: first dilution tank
52: second diluting tank 53: third diluting tank
54: fourth dilution tank 55: water tank main body
56: first partition 57: second partition
58: third partition wall 59:
60: input port 61: output port
63: first drain port 64: second drain port
70: main pump 71: suction pipe
80: circulation pump 81: suction pipe
82: discharge pipe
S1: first temperature sensor S2: second temperature sensor
Claims (6)
상기 열교환기와 연결되는 공급관로에 설치되어 냉방 또는 난방 부하 측으로 부터 유입되는 냉각수 공급 온도를 감지 후, 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 제1온도센서;
상기 공급관로와 연결되어 냉각수가 유입 저장되고,
수조본체의 내부 한쪽에 'T'형으로 제1격벽과 제2격벽이 설치되고, 상기 제1격벽의 상단은 유입구의 위치와 동일하며, 상기 제1격벽의 상단은 상기 제2격벽의 상단보다 낮게 형성되면서 상기 유입구를 향하는 상기 제1격벽의 안쪽에 위치하는 제1희석조;
상기 제1희석조와 마주하도록 상기 제1격벽의 바깥쪽에 위치하는 제2희석조;
상기 수조본체의 내부 중앙에 상기 제2격벽과 나란하게 간격을 유지하며 상단이 상기 제2격벽의 상단보다 높게 형성되고 표면 중심부에서 하부까지 복수의 월류공이 관통 형성된 제3격벽이 설치되면서 상기 제2격벽을 향하는 상기 제3격벽의 일측에 위치하는 제3희석조;
상기 제3희석조와 마주하도록 상기 제3격벽의 타측에 위치하는 제4희석조; 및
상기 제4희석조의 하부에 배출관을 통해 연결되어 상기 냉방 또는 난방부하 측으로 냉각수를 공급하는 메인펌프;를 포함하며,
상기 제3희석조와 상기 제1희석조가 흡입관과 배출관에 의해 순환펌프와 연결되어 상기 제3희석조의 냉각수와 상기 제1희석조의 냉각수가 강제적으로 순환되도록 하고, 상기 제4희석조의 내부 바닥에는 상기 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 냉각수 온도를 체크하여 외부의 설정온도표시창에 표시하도록 제2온도센서가 설치된 것을 특징으로 하는 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어시스템. 1. A conventional cooling water temperature control system circulating a heat exchanger and a cooling or heating load region and controlling the cooling water temperature,
A first temperature sensor installed in a supply pipe connected to the heat exchanger and controlling the operation of the heat exchanger to change the cooling water to a set temperature after detecting a cooling water supply temperature flowing from the cooling or heating load side;
The cooling water is connected to the supply pipe,
A first partition and a second partition are provided on one side of the inside of the water tank body, and the upper end of the first partition is the same as the position of the inlet, and the upper end of the first partition is located at the upper end of the second partition A first diluting tank formed inside the first partition toward the inlet while being formed at a lower level;
A second diluter located outside the first partition to face the first diluter;
A third partition wall having an upper end formed to be higher than an upper end of the second partition and spaced apart from the second partition in parallel to the second partition and having a plurality of through holes extending from a central portion of the surface to a lower portion, A third diluting tank disposed at one side of the third partition wall facing the two partition walls;
A fourth diluting tank located on the other side of the third partition to face the third dilution tank; And
And a main pump connected to a lower portion of the fourth dilution tank through a discharge pipe to supply cooling water to the cooling or heating load side,
The third dilution tank and the first dilution tank are connected to the circulation pump by the suction pipe and the discharge pipe so that the cooling water of the third dilution tank and the cooling water of the first dilution tank are forcedly circulated, Or a second temperature sensor is provided to check the temperature of the cooling water supplied to the heating load side and to display it on an external set temperature display window.
상기 열교환기와 연결되어 있는 공급관로에 설치된 제1온도센서로 상기 열교환기 가동을 제어하기 위해 상기 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수의 온도를 설정온도로 유지하여 상기 공급관로로 공급시키는 단계;
설정온도보다 낮은 온도의 상기 냉각수가 상기 유입구를 통해 상기 제1희석조에 공급되어 저장되는 단계;
상기 제1희석조의 상기 냉각수가 일정 시간 체류되면서 상기 제2희석조로 월류되어 저장되는 단계;
상기 제2희석조에 유입된 상기 냉각수를 일정 시간 체류되면서 상기 제3희석조로 월류되어 저장되는 단계;
상기 제3희석조에 유입된 상기 냉각수가 일정 시간 체류되면서 상기 제3희석조의 아래쪽에 위치한 상기 월류공을 통해 상기 제4희석조의 하측으로 유입되어 저장되는 단계;
상기 제4희석조의 하부로 연결된 메인펌프를 통해 상기 냉방 또는 난방 부하 측으로 상기 냉각수를 공급하는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어방법. A method for accurately controlling cooling water temperature using a cooling water temperature precise control system according to claim 1,
Maintaining the temperature of the cooling water flowing from the cooling or heating load side at a predetermined temperature for controlling the operation of the heat exchanger by a first temperature sensor installed in a supply pipe connected to the heat exchanger and supplying the cooling water to the supply pipe;
The cooling water having a temperature lower than the set temperature is supplied to the first dilution tank through the inlet and is stored;
The cooling water of the first diluting tank is stored and stored in the second diluting tank while staying therein for a predetermined time;
Storing the cooling water flowing into the second dilution tank while being flown with the third dilution tank while staying therein for a predetermined time;
The cooling water flowing into the third dilution tank flows into the lower side of the fourth dilution tank through the through-hole located below the third dilution tank while being stored for a predetermined time, and stored;
And supplying the cooling water to the cooling or heating load side through the main pump connected to the lower portion of the fourth dilution tank.
상기 제1희석조와 상기 제3희석조의 냉각수를 상기 순환펌프를 통해 강제 순환시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어방법. 5. The method of claim 4,
Further comprising the step of forcibly circulating the cooling water of the first diluting tank and the third diluting tank through the circulation pump.
상기 제4희석조 내부에 설치되는 제2온도센서를 통해 상기 냉방 또는 난방 부하측으로 공급되는 제4희석조의 냉각수 온도를 외부로 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용한 냉각수 온도 정밀제어방법.
5. The method of claim 4,
And displaying the temperature of the cooling water of the fourth dilution tank supplied to the cooling or heating load side via the second temperature sensor installed in the fourth dilution tank as an external, A Method for Precise Control of Coolant Temperature Using.
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