KR101866523B1

KR101866523B1 - 시간에 따른 기울기를 갖는 냉각수 온도 변화 실현이 가능한 부품 시험장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101866523B1
Application number: KR1020160126402A
Authority: KR
Inventors: 윤태진
Original assignee: (주)선두솔루션
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-06-12
Also published as: KR20180036159A

Abstract

본 발명은 전기차량 모터, 변속기, 배터리, 라디에이터 등 작동과정에서 냉각을 위하여 냉각수를 이용하는 부품 또는 히터와 같이 냉각수를 가열하는 부품에 대하여, 부품을 통과하며 순환하는 냉각수의 온도를 ± 1℃의 오차 범위에서 시간에 따른 기울기를 갖도록 변화시키면서 부품의 성능 및 내구성을 시험을 할 수 있고 아울러 상기 냉각수의 유량 및 압력도 변화시킬 수 있는 부품 시험장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 작동 과정에서 발생하는 열을 냉각수와의 열 교환에 의하여 냉각시키도록 되어 있는 부품, 또는 냉각수를 가열하는 부품에 대한 시험 장치로서, 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수에 대하여 온도를 조절하기 위한 제어수를 저장하는 1차 탱크(10), 상기 1차 탱크(10)의 제어수에 대하여 냉각작용을 하기 위하여 제1순환라인(13)을 통하여 제어수를 순환시키는 순환펌프(11), 상기 순환펌프(11)에 의하여 제1순환라인(13)을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 냉각 작용을 하는 제1열교환기(30), 상기 1차 탱크(10)의 제어수에 대하여 냉각작용을 하기 위하여 제2순환라인(14)을 통하여 순환시키는 순환펌프(12), 상기 1차 탱크(10)에 설치되어 내부의 제어수에 대하여 가열작용을 하는 히터(15), 상기 1차 탱크(10)의 제어수 온도를 감지하는 온도센서(16)를 포함하는 부품시험장치에 있어서, 상기 순환펌프(12)에 의하여 제2순환라인(14)을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 냉각 작용을 하는 제2열교환기(40); 시험과정에서 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수를 저장하는 2차 탱크(20); 상기 제2순환라인(14) 상에 설치되어 있으며 상기 1차 탱크(10)의 제어수와 2차 탱크(20)의 냉각수 사이에 열교환을 행하여 2차 탱크(20)의 냉각수 온도를 제어하는 제어 열교환기(50); 상기 2차 탱크(20)의 냉각수를 순환라인(21)을 따라 상기 제어 열교환기(50)를 통과하여 순환하게 하는 순환펌프(60); 상기 2차 탱크(20)의 냉각수에 대하여 가열작용을 하는 히터(22); 상기 2차 탱크(20)의 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(23); 그리고 상기 2차 탱크(20)의 온도 제어된 냉각수를 샘플(s)이 설치되어 있는 순환라인(24)을 따라 순환시키는 순환펌프(61)를 포함한다

Description

시간에 따른 기울기를 갖는 냉각수 온도 변화 실현이 가능한 부품 시험장치 및 그 방법{Testing device and the method thereof that the water's temperature change having gradient to time can be carried out}

본 발명은 전기차량 모터, 변속기, 배터리, 라디에이터 등 작동과정에서 냉각을 위하여 냉각수를 이용하는 부품, 또는 히터와 같이 부동액을 가열하는 부품의 성능 및 내구성을 시험하는 시험장치 및 그 시험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품을 통과하며 순환하는 냉각수 또는 온수의 온도를 ± 1℃의 오차 범위에서 시간에 따른 기울기를 갖도록 변화시키면서 부품의 성능 및 내구성을 시험을 할 수 있고 아울러 상기 냉각수의 유량 및 압력도 변화시킬 수 있는 부품 시험장치 및 그 방법에 관한 것이다.

전기차량 모터, 변속기, 배터리, 라디에이터 등의 부품은 작동과정에서 열이 발생하기 때문에 냉각시키면서 작동시켜야 그 부품의 기능을 제대로 발휘할 수 있다. 일반적으로 이들 부품의 냉각방법에는 수냉식과 공랭식이 있는데, 수냉식은 부품의 열 발생부분에 냉각수를 순환 시키면서 냉각작용을 행한다. 또한 히터는 부동액을 가열하는 부품으로서, 특히 전기 배터리를 이용한 차량은 외부 온도가 낮을 때 배터리 효율이 급격하게 나빠지는 것을 방지하고 차량의 각 부품을 냉각수를 이용하여 냉각하고 가열이 필요할 경우에 부동액 가열에 사용되는 전기 PTC(positive temperature coefficient heater) 히터이다.

본 명세서에서 냉각수라 함은 상기와 같은 부품의 내부를 흐르는 순수한 물, 또는 순수한 물과 부동액의 혼합물을 의미한다.

이러한 부품들은 개발단계에서 각종 환경조건에서 그 기능을 할 수 있는지에 대하여 시험을 한다. 부품의 종류에 따라 환경조건이 다양한데 환경 조건 중에서 도 1에 도시된 바와 같이 시간에 따른 기울기를 갖도록 냉각수의 온도를 변화시키면서 부품을 시험해야 하는데 시험조건이 있다. 온도는 -20℃에서 95℃ 사이를 변환 시켜야 하며 오차 ± 1℃ 이내여야 한다.

냉각수는 시험 부품 및 시험 조건에 따라 부동액과 순수한 물이 적절히 혼합되어 사용된다.

종래 이러한 온도조건을 만족시키기 위하여 도 2에 도시된 바와 같은 시험장치를 사용하였다. 종래 시험장치는 냉동장치(1)에서 탱크의 냉각수를 약 - 30℃ 정도 냉각시켜 저온 냉각수를 구비하고, 이와 별도로 가열장치(2)에서 탱크의 냉각수를 + 100℃ 까지 가열시켜 고온 냉각수를 구비한다. 상기 저온냉각수와 고온 냉각수는 펌프(5)(6)에 의하여 시험 샘플(s) 쪽으로 공급되는데 3방밸브(3)에서 고온 냉각수와 저온 냉각수를 적절히 혼합하여 목표 온도를 맞추고 이를 샘플(s)의 순환통로를 순환시키고 통과한 냉각수를 다시 다른 3방밸브(4)를 통하여 냉동장치(1) 또는 가열장치(2)의 탱크로 복귀시킨다.

이러한 종래 시험장치는 고온 냉각수와 저온 냉각수의 공급량을 3방밸브(3)에 의하여 조절하여 목표온도로 맞추는 방식이므로 냉각수의 온도를 정확하게 제어하는 것이 어렵다. 특히 도 1에 도시된 바와 같이 시간에 따른 기울기로 온도를 서서히 올리거나 내리는 온도변화 조건을 실현하는 것이 매우 곤란하다. 따라서 이러한 시험장치를 이용한 시험결과는 신뢰할 수 없을 정도가 되어 버린다. 또한 이러한 온도조건에 더불어 압력 및 유량 조건까지 추가되는 경우에는 종래 시험 장치로는 실현할 수 없다.

그리고 종래 시험장치는 냉동장치(1)와 가열장치(2)의 탱크 냉각수의 온도가 급격하게 변화되지 않게 하기 위하여 탱크용량이 커야 하고 그에 따라 냉동장치(1)와 가열장치(2)의 설비규모가 매우 커야 하며 설비 비용도 많이 소요된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 시험장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 시험에 사용할 냉각수에 대하여 시간에 따른 기울기를 갖는 온도변화를 실현할 수 있을 뿐만 아니라 압력 및 온도도 제어할 수 있으며, 설비의 구조도 간단하여 설비비용을 저렴하게 할 수 있는 부품 시험장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 시험에 사용할 냉각수에 대하여 시간에 따른 기울기를 갖는 온도변화를 실현할 수 있을 뿐만 아니라 압력 및 온도도 제어할 수 있으며, 설비의 구조도 간단하여 설비비용을 저렴하게 할 수 있는 부품 시험방법을 제공하는데 있다.

상기 한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품 시험장치는 작동 과정에서 발생하는 열을 냉각수와의 열 교환에 의하여 냉각시키도록 되어 있는 부품, 또는 냉각수를 가열하는 부품에 대한 시험 장치로서, 샘플 내부를 순환시키는 냉각수에 대하여 온도를 조절하기 위한 제어수를 저장하는 1차 탱크, 상기 1차 탱크의 제어수에 대하여 냉각작용을 하기 위하여 제1순환라인을 통하여 제어수를 순환시키는 순환펌프, 상기 순환펌프에 의하여 제1순환라인을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 냉각 작용을 하는 제1열교환기, 상기 1차 탱크의 제어수에 대하여 냉각작용을 하기 위하여 제2순환라인을 통하여 순환시키는 순환펌프, 상기 1차 탱크에 설치되어 내부의 제어수에 대하여 가열작용을 하는 히터, 상기 1차 탱크의 제어수 온도를 감지하는 온도센서를 포함하는 부품시험장치에 있어서, 상기 순환펌프에 의하여 제2순환라인을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 냉각 작용을 하는 제2열교환기; 시험과정에서 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수를 저장하는 2차 탱크; 상기 제2순환라인 상에 설치되어 있으며 상기 1차 탱크의 제어수와 2차 탱크의 냉각수 사이에 열교환을 행하여 2차 탱크의 냉각수 온도를 제어하는 제어 열교환기; 상기 2차 탱크의 냉각수를 순환라인을 따라 상기 제어 열교환기를 통과하여 순환하게 하는 순환펌프; 상기 2차 탱크의 냉각수에 대하여 가열작용을 하는 히터; 상기 2차 탱크의 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서; 그리고 상기 2차 탱크의 온도 제어된 냉각수를 샘플이 설치되어 있는 순환라인을 따라 순환시키는 순환펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 부품 시험장치는 또한 상기 냉각수를 샘플을 통하여 순환시키는 순환펌프는 냉각수의 유량을 조절할 수 있는 유량가변 펌프이며, 상기 순환라인 상에 유량계가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 부품 시험장치는 또한 상기 순환라인 상에 설치된 샘플의 출구 쪽에 압력제어를 위한 전동밸브가 설치되어 있고, 샘플의 입구 쪽에 압력센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품 시험방법은 작동 과정에서 발생하는 열을 냉각수와의 열 교환에 의하여 냉각시키거나 가열하도록 구성되어 있는 부품에 대한 시험 방법으로서, 샘플 내부를 순환시키는 냉각수에 대하여 온도를 조절하기 위한 제어수를 1차 탱크에 저장하고 제어수를 히터에 의하여 가열하는 제어수 가열단계, 상기 제어수를 제1순환라인을 통하여 순환시키며 냉각시키는 제어수 제1 냉각단계, 상기 제어수를 제2순환라인을 통하여 순환시키며 냉각시키는 제어수 제2 냉각단계를 포함하는 부품시험방법에 있어서, 시험과정에서 샘플 내부를 순환시키는 냉각수를 2차 탱크에 저장하고 상기 냉각수를 상기 제2순환라인 상에 설치되어 있는 제어 열교환기를 통과하도록 순환시켜 냉각수의 온도를 제어하고, 2차 탱크 내부의 히터에 의하여 냉각수를 가열하여 목표온도로 제어하는 냉각수 온도제어단계; 그리고 상기 목표온도로 제어된 2차 탱크의 냉각수를 순환라인을 통하여 샘플을 통과하도록 순환시키는 냉각수 순환단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부품 시험방법은 또한 상기 순환라인 상에 설치된 유량계에 의하여 측정된 유량에 근거하여, 순환펌프를 제어하여 냉각수의 유량을 조절하는 냉각수 유량 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 부품 시험방법은 또한 상기 순환라인 상의 샘플의 입구 쪽에 설치된 압력센서에 의하여 측정된 냉각수 압력에 근거하여, 샘플의 출구 쪽에 설치된 전동밸브를 개폐하여 냉각수 압력을 제어하는 냉각수압력 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부품 시험장치 및 그 방법은 1차 탱크에서 제어수의 온도를 제어하고 그 제어수에 의하여 냉각수의 온도를 제어하도록 되어 있고, 제어수의 온도는 병렬로 설치된 제1열교환기와 제2열교환기에 의해서 2단계로 냉각작용을 하고 히터에 의하여 가열작용을 하도록 되어 있으므로 시간에 대한 냉각수 온도변화의 기울기가 ± 1℃의 오차범위를 갖도록 냉각수 온도를 세밀하게 제어할 수 있으며, 상기와 같은 냉각수 온도 변화의 조건을 맞추면서 유량 및 압력까지 제어할 수 있으며, 냉각수의 급격한 변화를 방지하기 위한 대용량의 설비가 필요가 없으므로 설비의 구조도 간단하여 설비비용을 저렴하게 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 부품시험에 사용되는 냉각수에 대하여 요구되는, 시간에 따른 기울기를 갖는 온도 변화를 나타내는 그래프,
도 2는 종래 부품 시험장치의 개략 구성도,
도 3은 본 발명의 부품 시험장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 부품 시험방법을 구현하기 위한 구성요소에 대한 블록도,
도 5는 본 발명의 부품 시험방법을 구현하는 흐름도이다.

이하 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 따른 부품 시험장치에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 부품 시험 장치는 작동 과정에서 발생하는 열을 냉각수와의 열 교환에 의하여 냉각 또는 가열시키는 부품에 대한 시험 장치로서, 냉각수의 온도, 유량, 압력을 요구조건에 맞춰 세밀하게 제어할 수 있는 장치이다. 특히 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제어수(制御水)가 순환하는 1차 탱크(10)와, 상기 제어수와 같이 열교환에 의하여 온도가 제어되는 냉각수가 순환하는 2차 탱크(20)를 구비하여 시간에 대한 온도의 그래프가 도 1과 같은 기울기를 갖는 요구조건을 만족시킬 수 있도록 되어 있다.

본 발명은 1차 탱크(10), 순환펌프(11), 순환펌프(12), 히터(15), 온도센서(16), 2차 탱크(20), 히터(22), 온도센서(23). 제1열교환기(30), 제2열교환기(40), 제어 열교환기(50), 순환펌프(60)(61) 등을 포함하고 있다.

1차 탱크(10)는 제어수를 저장하는 탱크로서, 2차 탱크(20) 보다는 큰 용량으로 하는 것이 바람직하다. 제어수(制御水)는 시험할 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수의 온도를 열교환에 의하여 조절하기 위한 물을 의미한다. 제어수나 냉각수는 순수 물만으로 구성할 수 있고 물과 부동액을 혼합하여 사용할 수 있다. 1차 탱크(10)에는 드레인밸브(17)가 설치되어 있으며, 제1순환라인(13)과 제2순환라인(14)에는 각각 개폐밸브(17)(18)가 설치되어 있다.

순환펌프(11)는 상기 1차 탱크(10)의 제어수에 대하여 냉각작용을 하기 위하여 제1순환라인(13)을 통하여 제어수를 순환시킨다. 순환펌프(11)는 유량가변 펌프를 사용하는 것이 바람직하다.

제1순환라인(13)에는 제1열교환기(30)가 설치되어 있는데, 제1열교환기(30)는 상기 순환펌프(11)에 의하여 제1순환라인(13)을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 1단계로 냉각 작용을 한다. 이를 위하여 제1열교환기(30)에는 냉동장치(미도시)에 의하여 냉각된 냉매가 순환하는 냉매라인(31)이 구성되어 있다.

순환펌프(12)는 상기 1차 탱크(10)의 제어수에 대하여 2단계로 냉각작용을 하기 위하여 제2순환라인(14)을 통하여 순환시킨다. 순환펌프(12)는 유량가변 펌프를 사용하는 것이 바람직하다. 제2순환라인(14)에는 제2열교환기(40)가 설치되어 있는데, 제2열교환기(40)는 상기 순환펌프(12)에 의하여 제2순환라인(14)을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 냉각 작용을 한다. 이를 위하여 제2열교환기(40)에도 냉동장치(미도시)에 의하여 냉각된 냉매가 순환하는 냉매라인(41)이 구성되어 있다.

히터(15)는 상기 1차 탱크(10)에 설치되어 내부의 제어수에 대하여 가열작용을 하고, 온도센서(16)는 상기 1차 탱크(10)의 제어수 온도를 감지한다.

2차 탱크(20)는 시험과정에서 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수를 저장한다. 히터(22)는 상기 2차 탱크(20)의 냉각수에 대하여 가열작용을 하고 온도센서(23)는 2차 탱크(20)의 냉각수의 온도를 감지한다.

제어 열교환기(50)는 상기 제2순환라인(14) 및 냉각수 순환라인(21) 상에 설치되어 있으며 상기 1차 탱크(10)의 제어수와 2차 탱크(20)의 냉각수 사이에 열교환을 행하여 2차 탱크(20)의 냉각수 온도를 제어한다.

순환펌프(60)는 상기 2차 탱크(20)의 냉각수를 순환라인(21)을 따라 상기 제어 열교환기(50)를 통과하여 순환하게 하고, 순환펌프(61)는 2차 탱크(20)의 온도 제어된 냉각수를 샘플(s)이 설치되어 있는 순환라인(24)을 따라 순환시킨다.

상기 냉각수를 샘플(s)을 통하여 순환시키는 순환펌프(61)는 냉각수의 유량을 조절할 수 있는 유량가변 펌프이며, 상기 순환라인(24) 상에 유량계(82)가 설치되어 있다. 순환펌프(60)도 유량가변 펌프를 사용하는 것이 냉각수 온도를 세밀하게 할 수 있으므로 바람직하다.

상기 순환라인(24) 상에 설치된 샘플(s)의 출구 쪽에 압력제어를 위한 전동밸브(80)가 설치되어 있고, 샘플(s)의 입구 쪽에 압력센서(83)가 설치되어 있다. 또한 압력제어를 위해 샘플(s)의 입구 쪽에 전동밸브(80')를 설치할 수도 있다. 2차 탱크(20)에는 드레인밸브(25)가 설치되어 있으며, 샘플(s)의 전방과 후방에는 수동으로 순환라인(24)을 개폐하는 개폐밸브(81)(81')가 설치되어 있다.

시험할 샘플(s)은 샘플분배기(70)에 설치되는데, 샘플(s)의 출구와 입구쪽에는 각각 개폐밸브(71)(71')와 온도센서(72)(72')가 설치되어 있다. 샘플(s)은 각종 환경조건에 대한 성능 및 내구성을 위하여 환경조건을 구현할 수 있는 챔버(미도시)에 넣어 시험할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 부품 시험 장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(100)의 제어에 의하여 제어수 가열단계, 제어수 제1 냉각단계, 제어수 제2 냉각단계, 냉각수 온도제어단계, 냉각수 순환단계, 냉각수 가열단계, 냉각수 유량제어단계, 냉각수 압력제어단계를 거쳐서 부품에 흐르는 냉각수의 온도, 압력 및 유량을 제어한다.

제어수 가열단계에서는 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수에 대하여 온도를 조절하기 위한 제어수를 1차 탱크(10)에 저장하고 상기 제어수를 히터(15)에 의하여 가열한다.

제어수 제1 냉각단계에서는 순환펌프(11)를 작동시켜 상기 제어수를 제1순환라인(13)을 통하여 제1열교환기(30)를 순환시키며 1단계로 냉각시킨다.

이와 같이 1차 탱크(10) 내부의 히터(15)와 제1열교환기(30)에 의하여 제어수 온도를 조절한다. 그러나 제1열교환기(30)만으로는 세밀한 온도조절이 되지 않으므로 제2열교환기(40)에 의한 제어수 제2 냉각단계를 실행한다.

제어수 제2 냉각단계에서는 상기 제어수를 제2순환라인(14)을 통하여 순환시키며 냉각시킨다. 제어수의 냉각은 제1열교환기(30)와 제2열교환기(40)에서 냉동기에 의해 냉각된 냉매와의 열교환에 의하여 이루어진다.

본 발명은 이와 같이 제1순환라인(13)과 제2순환라인(14)을 구비하고 제1순환라인(13)에서만 냉각작용을 하거나, 제1순환라인(13)에서 냉각작용을 하면서 제2순환라인(14)에서 냉각작용을 하도록 되어 있으므로 냉각의 용량을 변경할 수 있고, 경우에 따라 순환라인을 추가할 수 있으며, 순환펌프들의 순환량을 조절하여 열교환량을 세밀하게 변경할 수 있다.

도 3에는 각 순환라인에 각각 1개의 열교환기만 설치되어 제어수를 냉각하는 것으로 되어 있으나 필요한 경우에는 각각 2개 이상의 열교환기를 설치하거나, 순환펌프의 순환량을 제어하여 제어수 냉각 속도를 세밀하게 변경할 수 있다.

냉각수 온도제어단계에서는 시험과정에서 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수를 2차 탱크(20)에 저장하고 그 냉각수를 상기 제2순환라인(14) 상에 설치되어 있는 제어 열교환기(50)를 통과하도록 순환시켜 냉각수의 온도를 제어한다. 제어부(100)는 온도센서(23)로부터의 신호에 의하여 2차 탱크(20)내부의 냉각수 온도를 감지하여 순환펌프(11)(12)를 제어한다. 그리고 상기 2차 탱크(20)의 순환라인(24)으로의 유출구 부분에 히터(22)를 설치하여 샘플(s)로 보내는 냉각수의 온도를 최종적으로 제어한다.

냉각수순환단계에서는 상기 목표온도로 제어된 2차 탱크(20)의 냉각수를 순환라인(24)을 통하여 샘플(s)을 통과하도록 순환시킨다.

냉각수 유량 조절단계에서는 상기 순환라인(24) 상에 설치된 유량계(82)에 의하여 측정된 유량에 근거하여, 순환펌프(61)를 제어하여 냉각수의 유량을 조절하고, 항에 있어서, 냉각수압력 제어단계에서는 상기 순환라인(24) 상의 샘플(s)의 입구 쪽에 설치된 압력센서(83)에 의하여 측정된 냉각수 압력에 근거하여, 샘플(s)의 출구 쪽에 설치된 전동밸브(80)를 개폐하여 냉각수 압력을 제어한다.

본 발명은 1차 탱크(10)에서 제어수의 온도를 제어하고 그 제어수에 의하여 샘플(s)을 순환하는 냉각수의 온도를 제어하도록 되어 있고, 제어수의 온도는 병렬로 설치된 제1열교환기(30)와 제2열교환기(40)에 의해서 2단계로 냉각작용을 하고 히터(16)에 의하여 가열작용을 하므로 시간에 대한 냉각수 온도변화의 기울기가 ± 1℃의 오차범위를 갖도록 냉각수 온도를 세밀하게 제어할 수 있다. 또한 냉각수의 유량 및 압력만을 제어하면 되므로 상기와 같은 냉각수 온도 변화의 조건을 맞추면서도 유량 및 압력까지 제어할 수 있다. 그리고 냉각수의 급격한 변화를 방지하기 위한 대용량의 탱크, 냉동기 등의 설비가 필요가 없으므로 설비비용을 저렴하게 할 수 있다.

또한 본 발명은 시험이 수행되는 샘플에서의 발열량이 커질 경우와 같이 필요에 따라서 제어수의 열교환 라인을 수를 증대할 수 있다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

s: 시료 1: 냉동장치
2: 가열장치 3, 4: 3방밸브
5, 6: 펌프
10: 1차탱크 11, 12: 순환펌프
13: 제1순환라인 14: 제2순환라인
15: 히터 16: 온도센서
17: 드레인밸브 18, 19: 개폐밸브
20: 2차탱크 21: 순환라인
22: 히터 23: 온도센서
24: 순환라인 25: 드레인밸브
30: 제1열교환기 31: 냉매라인
40: 제2열교환기 41: 냉매라인
50: 제어열교환기 60, 61: 순환펌프
70: 시료분배기 71, 71': 개폐밸브
72, 72': 온도센서 80, 80': 전동밸브
81, 81': 개폐밸브 82: 유량계
83: 압력센서

Claims

작동 과정에서 발생하는 열을 냉각수와의 열 교환에 의하여 냉각시키도록 되어 있는 부품, 또는 냉각수를 가열하는 부품에 대한 시험 장치로서, 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수에 대하여 온도를 조절하기 위한 제어수를 저장하는 1차 탱크(10), 상기 1차 탱크(10)의 제어수에 대하여 냉각작용을 하기 위하여 제1순환라인(13)을 통하여 제어수를 순환시키는 순환펌프(11), 상기 순환펌프(11)에 의하여 제1순환라인(13)을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 냉각 작용을 하는 제1열교환기(30), 상기 1차 탱크(10)의 제어수에 대하여 냉각작용을 하기 위하여 제2순환라인(14)을 통하여 순환시키는 순환펌프(12), 상기 1차 탱크(10)에 설치되어 내부의 제어수에 대하여 가열작용을 하는 히터(15), 상기 1차 탱크(10)의 제어수 온도를 감지하는 온도센서(16)를 포함하는 부품시험장치에 있어서,
상기 순환펌프(12)에 의하여 제2순환라인(14)을 순환하는 제어수에 대하여 열교환에 의하여 냉각 작용을 하는 제2열교환기(40);
시험과정에서 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수를 저장하는 2차 탱크(20);
상기 제2순환라인(14) 상에 설치되어 있으며 상기 1차 탱크(10)의 제어수와 2차 탱크(20)의 냉각수 사이에 열교환을 행하여 2차 탱크(20)의 냉각수 온도를 제어하는 제어 열교환기(50);
상기 2차 탱크(20)의 냉각수를 순환라인(21)을 따라 상기 제어 열교환기(50)를 통과하여 순환하게 하는 순환펌프(60);
상기 2차 탱크(20)의 냉각수에 대하여 가열작용을 하는 히터(22);
상기 2차 탱크(20)의 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(23); 그리고
상기 2차 탱크(20)의 온도 제어된 냉각수를 샘플(s)이 설치되어 있는 순환라인(24)을 따라 순환시키는 순환펌프(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 시험장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각수를 샘플(s)을 통하여 순환시키는 순환펌프(61)는 냉각수의 유량을 조절할 수 있는 유량가변 펌프이며, 상기 순환라인(24) 상에 유량계(82)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 시험장치.
제1항에 있어서, 상기 순환라인(24) 상에 설치된 샘플(s)의 출구 쪽에 압력제어를 위한 전동밸브(80)가 설치되어 있고, 샘플(s)의 입구 쪽에 압력센서(83)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 시험장치.
작동 과정에서 발생하는 열을 냉각수와의 열 교환에 의하여 냉각시키거나 가열하도록 구성되어 있는 부품에 대한 시험 방법으로서, 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수에 대하여 온도를 조절하기 위한 제어수를 1차 탱크(10)에 저장하고 제어수를 히터(15)에 의하여 가열하는 제어수 가열단계, 상기 제어수를 제1순환라인(13)을 통하여 순환시키며 냉각시키는 제어수 제1 냉각단계, 상기 제어수를 제2순환라인(14)을 통하여 순환시키며 냉각시키는 제어수 제2 냉각단계를 포함하는 부품시험방법에 있어서,
시험과정에서 샘플(s) 내부를 순환시키는 냉각수를 2차 탱크(20)에 저장하고 상기 냉각수를 상기 제2순환라인(14) 상에 설치되어 있는 제어 열교환기(50)를 통과하도록 순환시켜 냉각수의 온도를 제어하고, 2차 탱크(20) 내부의 히터(22)에 의하여 냉각수를 가열하여 목표온도로 제어하는 냉각수 온도제어단계; 그리고
상기 목표온도로 제어된 2차 탱크(20)의 냉각수를 순환라인(24)을 통하여 샘플(s)을 통과하도록 순환시키는 냉각수 순환단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 시험방법.
제4항에 있어서, 상기 순환라인(24) 상에 설치된 유량계(82)에 의하여 측정된 유량에 근거하여, 순환펌프(61)를 제어하여 냉각수의 유량을 조절하는 냉각수 유량 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 시험방법.
제4항에 있어서, 상기 순환라인(24) 상의 샘플(s)의 입구 쪽에 설치된 압력센서(83)에 의하여 측정된 냉각수 압력에 근거하여, 샘플(s)의 출구 쪽에 설치된 전동밸브(80)를 개폐하여 냉각수 압력을 제어하는 냉각수압력 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 시험방법.