KR101859944B1 - Precisely coolant temperature controllable cooling system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기상(氣像)의 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 냉각된 냉매를 외기와 열교환시켜 응축시키는 응축기; 냉매를 임시 저장하는 수액기 후단에 연결되어 냉매를 증발기에 보내기 전에 저압으로 감압하고 냉매 유량을 조절하는 팽창밸브; 상기 팽창밸브에서 감압된 냉매를 공급받아 냉방 또는 난방 부하에서 유입되는 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 열교환기; 상기 열교환기와 연결되는 공급관로에 설치되어 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수의 공급 온도를 감지하여 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 제1온도센서; 상기 공급 관로를 통해 설정온도보다 낮은 온도를 유지하여 공급되는 냉각수를 다단계적으로 오버플로우시키면서 냉각수 설정온도로 유지시키는 월류형 냉각수 순환부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면 열교환기를 통해 설정온도 이하로 냉각수조에 공급되는 냉각수를 월류형 냉각수 순환부재의 제1 내지 제4희석조를 통해 다단계적으로 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 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급할 수 있는 효과를 발휘한다.The present invention relates to a compressor for compressing a refrigerant in a vapor phase; A condenser for heat-exchanging the refrigerant cooled in the compressor with outside air to condense the refrigerant; An expansion valve connected to a rear end of the receiver for temporarily storing the refrigerant and reducing the pressure of the refrigerant to a low pressure before the refrigerant is sent to the evaporator and controlling the flow rate of the refrigerant; A heat exchanger supplied with the refrigerant depressurized by the expansion valve and varying the cooling water flowing into the cooling or heating load to a set temperature; A first temperature sensor installed in a supply pipe connected to the heat exchanger and sensing a supply temperature of cooling water flowing from the cooling or heating load side to control the operation of the heat exchanger to change the cooling water to a set temperature; And a flow-over type coolant circulation member that maintains a temperature lower than a set temperature through the supply conduit and maintains the supplied coolant at a coolant set temperature while overflowing the coolant in multiple stages.
According to this, the cooling water supplied to the cooling water tank below the set temperature through the heat exchanger flows over the first to fourth dilution tanks of the overflow type cooling water circulating member in multi-stepwise manner, and the cooling water of the first and third dilution tanks Selectively circulating the cooling water through the circulation pump to precisely control the temperature of the final cooling water supplied to the cooling or heating load side within ± 0.05 ° C to 0.1 ° C so as to supply the cooling water to the cooling or heating load side.
Description
본 발명은 열교환기와 냉방 또는 난방 부하 영역을 순환하는 냉각수 온도를 오버플로잉 다단계 희석방식을 이용하여 냉각수 온도를 정밀하게 제어할 수 있도록 이루어진 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system capable of precisely controlling the temperature of a cooling water, 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.
일반적으로 실험실이나 프린트 기판을 제조하는데 적용되는 냉,난방시스템에 있어서는 열교환기를 통해 순환되는 냉각수의 온도를 정밀하게 제어하기 위한 냉각시스템이 요구된다.BACKGROUND ART [0002] In general, in a cooling and heating system applied to manufacture a laboratory or printed circuit board, a cooling system is required to precisely control the temperature of cooling water circulated through a heat exchanger.
이러한 일반적인 냉각시스템은, 냉각수를 냉각수조에 저장하여 일정시간 동안 대류 작용에 의해 순환시키는 방식이다. Such a general cooling system is a system in which cooling water is stored in a cooling water tank and circulated by a convection action for a predetermined time.
즉, 냉각시스템의 열교환기를 통해 설정 온도 이하로 공급되는 냉각수 온도를 장시간 체류시켜서 설정온도로 유지시킨 후에 펌프를 통해 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급하게 된다.That is, the cooling water temperature supplied to the set temperature or less through the heat exchanger of the cooling system stays for a long time and is maintained at the set temperature, and then supplied to the cooling or heating load side through the pump.
하지만 종래의 냉각시스템은 냉각수를 저장하는 수조가 대량의 냉각수를 저장하는 단일 수조 형태로 이루어졌기 때문에 내부에 저장된 냉각수의 설정온도를 정밀하게 제어하는데 많은 시간이 소요되었으며, 냉각수 저장온도가 열교환기로부터 지속적으로 유입되는 냉각수에 의해 냉각수의 설정 온도 편차가 매우 심한 문제가 있었다.However, in the conventional cooling system, since the water tank for storing the cooling water is formed in the form of a single water tank storing a large amount of cooling water, it took a long time to precisely control the set temperature of the cooling water stored in the interior, There has been a problem that the set temperature deviation of the cooling water is extremely severe due to the continuously flowing cooling water.
이에 따라 실험실이나 프린트 기판을 제조하는데 적용되는 냉,난방시스템의 냉방 또는 난방 부하측으로 공급되는 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃의 온도로 정밀하게 제어하는데 한계가 있었다.Accordingly, there has been a limit in accurately controlling the temperature of the cooling water supplied to the cooling / heating system or the heating load side of the cooling / heating system applied to manufacture the laboratory or printed circuit board to a temperature of ± 0.05 ° C to 0.1 ° C.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 열교환기를 통해 설정온도 이하로 냉각 수조에 공급되는 냉각수 온도를 여러 개로 분할된 복수의 희석조를 통해 냉각수를 오버플로잉 다단계 희석방식으로서 단계적으로 월류시켜 체류시키는 월류형 냉각수순환부재를 통하여 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 최종 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃ 내로 정밀하게 제어하여 공급할 수 있도록 이루어진 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템과 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 an apparatus and a method for reducing the temperature of cooling water supplied to a cooling water tank below a set temperature through a heat exchanger, The present invention relates to a cooling system capable of precisely controlling the temperature of a cooling water, which can precisely control and supply the final cooling water temperature, which is supplied to the cooling or heating load side, through the overflow type cooling water circulation member.
본 발명 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템의 바람직한 일 실시예에 의하면, 기상의 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 냉각된 냉매를 외기와 열교환시켜 응축시키는 응축기; 냉매를 임시 저장하는 수액기 후단에 연결되어 냉매를 증발기에 보내기 전에 저압으로 감압하고 냉매 유량을 조절하는 팽창밸브; 상기 팽창밸브에서 감압된 냉매를 공급받아 냉방 또는 난방 부하에서 유입되는 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 열교환기; 상기 열교환기와 연결되는 공급관로에 설치되어 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수의 공급 온도를 감지 후, 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 제1온도센서; 상기 공급 관로를 통해 설정 온도보다 낮은 온도를 유지하여 공급되는 냉각수를 다단계적으로 오버플로우시키면서 냉각수 설정 온도를 유지시키는 월류형 냉각수 순환부재를 포함하며, 상기 월류형 냉각수 순환부재는 직육면체의 함체형으로 이루어지며, 최상위 수위에 열교환기에서 공급되는 냉각수가 유입될 수 있도록 유입구가 형성된 수조본체; 상기 수조본체의 내부 한쪽에 'T'형으로 제1격벽과 제2격벽이 설치되고, 상기 제1격벽의 상단은 상기 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, 입력포트는 상기 제1희석조의 중간부 또는 상단부에 위치되고, 출력포트는 상기 제3희석조의 중앙부에 위치되며, 상기 순환펌프의 배출관은 상기 입력포트에 접속되고, 상기 순환펌프의 흡입관은 상기 출력포트에 접속되고, 상기 제4희석조의 내부 바닥에는 상기 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 냉각수 온도를 체크하여 외부의 설정온도표시창에 표시하도록 제2온도센서가 설치되어 구성된다. According to a preferred embodiment of the present invention, a cooling system capable of precisely controlling the temperature of the cooling water comprises: a compressor for compressing gaseous refrigerant; A condenser for heat-exchanging the refrigerant cooled in the compressor with outside air to condense the refrigerant; An expansion valve connected to a rear end of the receiver for temporarily storing the refrigerant and reducing the pressure of the refrigerant to a low pressure before the refrigerant is sent to the evaporator and controlling the flow rate of the refrigerant; A heat exchanger supplied with the refrigerant depressurized by the expansion valve and varying the cooling water flowing into the cooling or heating load to a set 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 sensing the supply temperature of the cooling water flowing from the cooling or heating load side; And a flow-over type coolant circulation member that maintains a coolant set temperature while maintaining a temperature lower than a set temperature through the supply conduit and multi-stepping over the supplied coolant water, wherein the overflow type coolant circulation member has a rectangular parallelepiped shape A water tank main body having an inlet port for allowing the cooling water supplied from the heat exchanger to flow into the uppermost water level; A first partition wall and a second partition wall are provided on one side of the water tank main body in a 'T' shape, and an upper end of the first partition wall is the same as a position of the inlet, A first diluting tank formed inside the first partition toward the inlet while being formed lower than the top; 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, wherein the third dilution tank and the first dilution tank are connected to the circulation pump by a suction pipe and a discharge pipe, The cooling water of the third dilution tank and the cooling water of the first dilution tank are forcibly circulated, the input port is located at an intermediate portion or an upper end portion of the first dilution tank, the output port is located at a central portion of the third dilution tank, Wherein a discharge pipe of the circulation pump is connected to the input port, the suction pipe of the circulation pump is connected to the output port, and the temperature of the cooling water supplied to the cooling or heating load side is checked on the inner bottom of the fourth dilution tank, And a second temperature sensor is provided so as to be displayed on the display window.
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본 발명에 의하면 상기 배출관은 상기 월류공에 대응되는 위치에 형성되어 상기 메인펌프의 흡입관이 접속되도록 구성할 수 있다.According to the present invention, the discharge pipe may be formed at a position corresponding to the through-hole so that the suction pipe of the main pump is connected.
본 발명에 의하면 상기 제1격벽 및 제3격벽 하단 양측 모서리에는 냉각수 이동통로가 형성되고 상기 제1희석조 및 제4희석조 측벽 하부에는 드레인포트가 각각 형성될 수 있다.According to the present invention, cooling water transfer passages are formed at both sides of the lower part of the first partition and the lower part of the third partition and a drain port may be formed in the lower part of the side wall of the first dilution tank and the fourth dilution tank.
본 발명에 따르면 열교환기를 통해 설정온도 이하로 냉각수조에 공급되는 냉각수를 월류형 냉각수 순환부재의 제1 내지 제4희석조를 통해 다단계적으로 월류시켜서 체류시키고, 제1 및 제3희석조의 냉각수는 필요에 따라 선택적으로 순환펌프를 통하여 선택적으로 강제 순환시킴으로써 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 최종 냉각수 온도를 ±0.05℃ 내지 0.1℃ 이내로 정밀하게 제어하여 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급할 수 있는 효과를 발휘한다.According to the present invention, the cooling water supplied to the cooling water tank through the heat exchanger at a temperature lower than the set temperature is allowed to flow over the first to fourth dilution vessels of the overflow type cooling water circulation member in multiple stages, and the cooling water of the first and third dilution baths The temperature of the final cooling water supplied to the cooling or heating load side can be precisely controlled within a range of 占 .05 占 폚 to 0.1 占 폚 and supplied to the cooling or heating load side by selectively circulating the cooling water selectively through the circulation pump.
도 1 은 본 발명의 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템을 나타낸 계통도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템의 일실시예에 따른 월류형 냉각수 순환부재의 구성을 나타낸 사시도와 단면도들이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a flow diagram of a cooling system capable of precisely controlling the temperature of a cooling water of the present invention, Fig.
2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view showing the construction of a flow-through type cooling water circulating member according to an embodiment of the cooling water precise temperature controllable cooling system 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 및 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 일 실시 예에 따른 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템은 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(30), 열교환기(40), 제1온도센서(S1) 및 월류형 냉각수 순환부재(50)를 포함한다.1 and 2, a cooling system capable of controlling the cooling water precise temperature according to an embodiment of the present invention includes 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 냉매속 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 구비되어 냉각수를 설정 온도로 가변시킬 수 있도록 구성된다.The supply pipe path P1 connected to the
상기 월류형 냉각수 순환부재(50)는 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.The circulating-type cooling
즉, 상기 공급 관로(P1)를 통해 설정온도보다 낮은 온도를 유지하여 공급되는 냉각수를 다단계적으로 오버플로우시키면서 냉각수 설정온도로 유지시키도록 한다.That is, the cooling water is kept at a temperature lower than the set temperature through the supply pipe (P1), and the supplied cooling water is kept at the cooling water set temperature while overflowing in many stages.
이러한 상기 월류형 냉각수 순환부재(50)는 다음과 같이 구성될 수 있다.The circulation type cooling
먼저, 직육면체의 함체형으로 이루어지며, 최상위 수위에 열교환기(40)에서 냉각수가 공급되는 유입구(55b)가 형성된 수조본체(55)가 마련된다.First, a
바람직하기로 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 수조본체(55) 외면 전체에는 단열재(미도시)가 구비되어 외부 온도에 의한 냉각수의 온도 변화를 최소화 하도록 구성되는 것이 바람직하다. Preferably, a heat insulating material (not shown) is provided on the entire outer surface of the water tank
이러한 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.One side of the inner space of the water tub
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 제3격벽(58)에 의해 상기 제1희석조(51) 및 제2희석조(52)와 병렬로 배열되는 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 제어한다는데 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 virtually impossible to precisely control the cooling water temperature because of the large deviation
이에 비해 본 발명은 각각의 희석조에 체류하게 되는 냉각수는 각각의 희석조 공간 내에서 대류작용에 의해 순환되다가 각각의 희석조 상층의 냉각수가 상기 제1격벽(56) 내지 제3격벽(58)을 넘어 다음의 희석조로 월류하게 된다.On the contrary, in the present invention, the cooling water which is to be retained in each dilution tank is circulated by the convection action in each dilution tank space, and the cooling water of each diluting tank is separated from the
특히 냉각수는 각각의 희석조에 체류될 때 대류 작용에 의해 상층의 냉각수 온도가 하층의 냉각수의 온도보다 미세한 차이로 온도가 약간 높게 유지는데, 이때 유입구(55b)를 통해 설정온도 이하로 냉각수가 지속적으로 공급되는 경우 새로 유입된 냉각수는 희석조의 하측에 체류하면서 대류 작용에 의해 순환되고 설정온도 이상으로 점차적으로 설정 온도로 상승되려는 상층의 냉각수는 제1격벽(56)을 통해 제2희석조(52)로 월류하게 된다.In particular, when the cooling water is retained in each dilution tank, the temperature of the cooling water in the upper layer is slightly higher than the temperature of the cooling water in the lower layer due to the convection action. At this time, the cooling water continuously flows through 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
그리고, 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 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 상태이다.Therefore, since the
결국, 제4희석조(54) 내에 저장되어 있는 설정온도를 유지한 냉각수는 메인펌프(70)와 연결된 배출관(55a) 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 preset 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 제1희석조 및 제2희석조(52)를 거쳐 월류되는 과정을 통하여 설정온도에 근접하는 온도를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.That is, since the cooling water is connected to the
또한, 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 제3희석조(53)에 체류하고 있는 냉각수의 설정 온도가 급격히 상승하는 것을 제어하여 자연스러운 월류 순환이 이루어지도록 함으로써 전술한 냉각수 온도 유지 방법보다 정밀한 냉각수 온도를 제어할 수 있게 한다.In addition, the cooling water of 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
이러한 냉각수 이동통로에 의하면 상기 제2격벽(57)을 기준으로 제1희석조(51) 및 제2희석조(52)의 냉각수가 제3희석조(53) 쪽으로 하측의 냉각수 일부가 드나들도록 함으로써 상기 제2격벽(57) 상측으로 월류되는 냉각수의 흐름에 대응하여 균일한 월류 작용이 이뤄질 수 있게 된다.According to this cooling water transfer passage, 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 제1온도센서(S1) 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 in the drawing, a temperature sensor is additionally provided in each of the
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 (7)
상기 압축기에서 냉각된 냉매를 외기와 열교환시켜 응축시키는 응축기;
냉매를 임시 저장하는 수액기 후단에 연결되어 냉매를 증발기에 보내기 전에 저압으로 감압하고 냉매 유량을 조절하는 팽창밸브;
상기 팽창밸브에서 감압된 냉매를 공급받아 냉방 또는 난방 부하에서 유입되는 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 열교환기;
상기 열교환기와 연결되는 공급관로에 설치되어 냉방 또는 난방 부하 측으로부터 유입되는 냉각수의 공급 온도를 감지 후, 상기 열교환기 가동을 제어하여 냉각수를 설정 온도로 가변시키는 제1온도센서;
상기 공급 관로를 통해 설정 온도보다 낮은 온도를 유지하여 공급되는 냉각수를 다단계적으로 오버플로우시키면서 냉각수 설정 온도를 유지시키는 월류형 냉각수 순환부재를 포함하며,
상기 월류형 냉각수 순환부재는,
직육면체의 함체형으로 이루어지며, 최상위 수위에 열교환기에서 공급되는 냉각수가 유입될 수 있도록 유입구가 형성된 수조본체;
상기 수조본체의 내부 한쪽에 'T'형으로 제1격벽과 제2격벽이 설치되고, 상기 제1격벽의 상단은 상기 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, 입력포트는 상기 제1희석조의 중간부 또는 상단부에 위치되고, 출력포트는 상기 제3희석조의 중앙부에 위치되며, 상기 순환펌프의 배출관은 상기 입력포트에 접속되고, 상기 순환펌프의 흡입관은 상기 출력포트에 접속되고,
상기 제4희석조의 내부 바닥에는 상기 냉방 또는 난방 부하 측으로 공급되는 냉각수 온도를 체크하여 외부의 설정온도표시창에 표시하도록 제2온도센서가 설치된 것을 특징으로 하는 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템.A compressor for compressing the gaseous refrigerant;
A condenser for heat-exchanging the refrigerant cooled in the compressor with outside air to condense the refrigerant;
An expansion valve connected to a rear end of the receiver for temporarily storing the refrigerant and reducing the pressure of the refrigerant to a low pressure before the refrigerant is sent to the evaporator and controlling the flow rate of the refrigerant;
A heat exchanger supplied with the refrigerant depressurized by the expansion valve and varying the cooling water flowing into the cooling or heating load to a set 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 sensing the supply temperature of the cooling water flowing from the cooling or heating load side;
And a flow-over type coolant circulation member that maintains a coolant set temperature while maintaining a temperature lower than a set temperature through the supply conduit and multi-stepping over the coolant to be supplied,
The circulation type cooling water circulation member
A water tub main body having a rectangular parallelepiped shape and having an inlet port for allowing the cooling water supplied from the heat exchanger to flow into the uppermost water level;
A first partition wall and a second partition wall are provided on one side of the water tank main body in a 'T' shape, and an upper end of the first partition wall is the same as a position of the inlet, A first diluting tank formed inside the first partition toward the inlet while being formed lower than the top;
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, And the outlet port of the circulating pump is connected to the input port and the inlet port of the circulating pump is connected to the output port,
And a second temperature sensor is installed on the inner bottom of the fourth dilution tank so that the temperature of the cooling water supplied to the cooling or heating load side is checked and displayed on an external set temperature display window.
상기 배출관은 상기 월류공에 대응되는 위치에 형성되어 상기 메인펌프의 흡입관이 접속되는 것을 특징으로 하는 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템.The method according to claim 1,
Wherein the discharge pipe is formed at a position corresponding to the through hole so that the suction pipe of the main pump is connected.
상기 제1격벽 및 제3격벽 하단 양측 모서리에는 냉각수 이동통로가 형성되고 상기 제1희석조 및 제4희석조 측벽 하부에는 제1드레인포트 및 제2드레인포트가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 냉각수 정밀온도 제어 가능한 냉각시스템.
The method according to claim 1,
Wherein cooling water transfer passages are formed at both sides of the lower part of the first bank and the lower part of the third bank and a first drain port and a second drain port are formed under the side walls of the first dilution tank and the fourth dilution tank, Controllable cooling system.
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