KR101916092B1 - 냉각 시스템 및 냉각시스템의 냉각방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기(10), 응축기(20), 복수의 팽창장치, 이코노마이저(40), 증발기(50), 및 히터(H)를 구비한 브라인 탱크(60)를 포함하되, 상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)에 바이패스하여 상기 증발기(50)에서 열교환시킨 후, 상기 압축기(10)로 다시 회수하는 냉매 메인공급유로(L5 내지 L9); 상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)를 거친 후에 상기 압축기(10)에 베이퍼 인젝팅하는 냉매 베이퍼 인젝션 유로(L3, L4); 상기 압축기(10)와 상기 응축기(20) 사이의 유로(L1)에 일단부가 연결되고, 상기 증발기(50)와 상기 압축기(10) 사이에 위치하는 상기 유로(L9)에 타단부가 연결되며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(70)가 설치된 유로; 상기 응축기(20)와 상기 유로(L9)를 연결하고 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(80)가 설치된 유로; 상기 이코노마이저(40)로 유입되는 냉매의 온도 및 상기 브라인 탱크(60)의 상기 히터(H)를 지난 냉매의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터의 온도 정보에 의거하여 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하여 상기 냉매의 온도를 제어하는 제어 소프트웨어가 내장된 제어 시스템을 구비한 제어판넬을 포함하고, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(90)는 상기 유로(L3)에 설치되어 있으며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(100)는 상기 이코노마이저(40)와 상기 증발기(50) 사이의 유로에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템 및 그 냉각방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 압축기(10), 응축기(20), 복수의 팽창장치, 이코노마이저(40), 증발기(50), 및 히터(H)를 구비한 브라인 탱크(60)를 포함하되, 상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)에 바이패스하여 상기 증발기(50)에서 열교환시킨후, 상기 압축기(10)로 다시 회수하는 냉매 메인공급유로(L5 내지 L9); 상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)를 거친 후에 상기 압축기(10)에 베이퍼 인젝팅하는 냉매 베이퍼 인젝션 유로(L3, L4); 상기 압축기(10)와 상기 응축기(20) 사이의 유로(L1)에 일단부가 연결되고, 상기 증발기(50)와 상기 압축기(10) 사이에 위치하는 상기 유로(L9)에 타단부가 연결되며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(70)가 설치된 유로; 상기 응축기(20)와 상기 유로(L9)를 연결하고 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(80)가 설치된 유로; 상기 이코노마이저(40)로 유입되는 냉매의 온도 및 상기 브라인 탱크(60)의 상기 히터(H)를 지난 냉매의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터의 온도 정보에 의거하여 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하여 상기 냉매의 온도를 제어하는 제어 소프트웨어가 내장된 제어 시스템을 구비한 제어판넬을 포함하고, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(90)는 상기 유로(L3)에 설치되어 있으며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(100)는 상기 이코노마이저(40)와 상기 증발기(50) 사이의 유로에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템 및 그 냉각방법에 관한 것이다.
본 발명은 공정라인에 공급되는 냉매의 온도를 일정 온도로 유지하기 위한 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 냉각방법에 관한 것이다.
일부 공정, 예를 들어, 반도체 제조를 위한 공정에서는 과도한 열이 발생한다. 따라서 Chamber 내의 웨이퍼나 주변온도를 일정하게 유지할 수 있도록 온도의 정밀제어가 요구된다.
이와 같은 반도체 제조를 위한 공정에서 요구되는 온도의 정밀제어를 위해서는 반도체 제조를 위한 공정으로 공급되었다가 복귀하는 냉매 온도에 대한 정밀제어가 필요하다.
위와 같은 냉매를 냉각하여 반도체 제조공정으로 공급하였다가 복귀시키는 냉각 시스템은 기본적으로 압축기, 응축기, 팽창밸브, 및 증발기로 구성되는데, 여기에서 압축기(compressor)는 증발기에서 주변으로부터 열량을 흡수한 저온 저압의 냉매가스를 흡입하여 압축하므로 상온에서 쉽게 응축할 수 있도록 하는 장치로서 압축기에 흡입된 증기는 실린더내에서 피스톤에 의하여 압축된다.
응축기(condenser)는 압축기로부터 압축된 고온 고압의 가스가 공기 또는 물이나 공기에 의해 열량을 잃게 하여 냉각되어 기체에서 액체로 변하고, 압축기에서 나온 고압의 냉매가스는 상온의 냉각수나 냉각 공기에 의하는 쉽게 액화할수 있는 기체 상태가 되며 이때 냉각수나 냉각 공기로 방출되는 열을 응출열량이라 하며 이 응출열량은 냉매가 증발기에서 흡수한 열과 압축기에서 압축에 가해진 열을 합한 열량이 되고 응축과정도 증발과정과 마찬가지로 응축기 내에서의 냉매는 증기와 액이 공존하고 있는 상태이며 기체에서 액체로 냉매의 상이 변화하는 동안에는 응축압력과 응축온도는 일정하다.
팽창밸브(expansion valve)는 고온 고압의 액 냉매를 단열팽창시켜 저온 저압의 냉매액을 증발기부하 변동에 따라 공급하는 장치로서 냉매가 팽창밸브를 통과할때 냉매의 상태변화를 말하며 외부와의 열출입이 없는 단열팽창으로 엔탈피의 변화가 없다. 이 팽창과정은 응축기에서 응축된 액체 냉매가 증발기에서 쉽게 증발할수 있도록 압력을 저하시키며 팽창과정 동안 온도도 저하하게 된다. 팽창밸브는 냉매의 팽창이 일어나는 곳이므로 감압작용과 함께 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 역할을 한다. 기본적으로 냉매는 이와 같이 네가지 작용을 순차적으로 반복하면서 냉동 시스템 내를 순환하여 온도가 낮은 물체나 공간으로부터 온도가 높은 냉각수 또는 냉각공기로 열을 이동시키는 역할을 한다
증발기(evaporator)는 팽창밸브를 통과한 저온저압의 액체상의 냉매액이 냉각관주위로부터 증발에 필요한 증발잠열을 흡수하여 흡수하여 증발과정을 하며 냉매에서 열을 빼앗긴 주위의 공기나 물질은 냉각되어 저온으로 유지되며 냉매가 액체에서 기체로 증발하는 과정의 냉매온도와 압력은일정하게 유지된다. 이때 냉매액은 점차 냉매가스로 변한다. 이와 같이 증발기는 냉매와 피냉각 물질과의 열교환에 의해 냉각 목적을 달성하는 장치이다.
이와 같은 냉각 시스템 내의 냉매 순환 과정은 압축기 --> 응축기 --> 팽창밸브 --> 증발기의 순서로 순환한다.
또한, 냉각 시스템은 기본적인 압축기, 응축기, 팽창밸브, 및 증발기 외에도 필요에 따라 응축기에서 응축한 액을 일시 저장하면서, 증발기 내에서 소요되는 만큼의 냉매만을 팽창밸브로 보내주는 역할을 하는 수액기 등을 추가로 구비할 수 있다.
그런데 산업현장에 설치된 공정라인에서는 그 공정라인에 따라 요구되는 냉각 온도가 상이하며, 예컨데 일부 반도체 공정에서는 -30℃의 온도로 유지될 것이 요구되므로 상기한 기본적인 냉각 시스템만으로는 그러한 요구에 맞출 수 없는 문제가 있다.
따라서, 산업현장에 설치된 공정라인에서 요구되는 냉각 온도를 맞추기 위한 공급 냉매의 온도를 제어하기 위한 냉각 시스템 및 그 냉각방법에 대한 제공의 필요성이 대두하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 산업현장에 설치된 공정라인에서 요구되는 냉각 온도를 맞추기 위한 공급 냉매의 온도를 제어하기 위한 냉각 시스템 및 그 냉각방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉각 시스템은 압축기(10), 응축기(20), 복수의 팽창장치, 이코노마이저(40), 증발기(50), 및 히터(H)를 구비한 브라인 탱크(60)를 포함하되, 상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)에 바이패스하여 상기 증발기(50)에서 열교환시킨 후, 상기 압축기(10)로 다시 회수하는 냉매 메인공급유로(L5 내지 L9); 상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)를 거친 후에 상기 압축기(10)에 베이퍼 인젝팅하는 냉매 베이퍼 인젝션 유로(L3, L4); 상기 압축기(10)와 상기 응축기(20) 사이의 유로(L1)에 일단부가 연결되고, 상기 증발기(50)와 상기 압축기(10) 사이에 위치하는 상기 유로(L9)에 타단부가 연결되며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(70)가 설치된 유로; 팽창장치(80, 90)로 분기되는 유로 전의 유로(L2)와 상기 유로(L9)를 연결하고 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(80)가 설치된 유로; 상기 이코노마이저(40)로 유입되는 냉매의 온도 및 상기 브라인 탱크(60)의 상기 히터(H)를 지난 냉매의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터의 온도 정보에 의거하여 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하여 상기 냉매의 온도를 제어하는 제어 소프트웨어가 내장된 제어 시스템을 구비한 제어판넬을 포함하고, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(90)는 상기 유로(L3)에 설치되어 있으며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(100)는 상기 이코노마이저(40)와 상기 증발기(50) 사이의 유로에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 팽창장치(70)는 핫가스용 전자식 팽창밸브이고, 상기 팽창장치(80)는 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브이며, 상기 팽창장치(90)는 이코노마이저용 전자식 팽창팰브이고, 상기 팽창장치(100)는 증발기용 전자식 팽창밸브인 것을 특징으로 한다.
상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브와 상기 유로(L9)의 사이에 상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 개폐하기 위한 셧오프 밸브(SH)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 응축기(20)와 상기 증발기(40) 사이의 유로 중 상기 응축기(20)와 상기 팽창장치(80, 90)로 분기되는 유로 전의 유로(L2)에 설치된 수액기(30); 및 상기 유로(L9)에 설치된 액분리기(110)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각시스템의 제어 소프트웨어가 내장된 제어시스템을 작동시키는 시스템 작동단계; 압축기(10)를 기동시키고 상기 냉각 시스템을 작동시키는 단계; 상기 냉각 시스템의 냉매의 흡수 열부하를 설정하는 단계; 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하는 단계; 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량을 확인하여 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량이 동일한 경우에는 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같은지를 확인하는 단계; 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같다고 확인된 경우 상기 냉각 시스템에 설치된 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하기 위한 High Temp. 모드를 가동하는 단계; 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉각 시스템에 설치된 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하는 단계; 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 압축기(10)의 흡입증기 온도의 실제값이 설정값보다 큰 경우 상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 개방하고 작은 경우에는 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 폐쇄한 후 상기 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하는 단계로 되돌아가는 단계를 포함하고, 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량이 동일하지 않은 지를 확인하여 동일하지 않은 경우에는 상기 실제 흡열량이 상기 설정 흡열량보다 큰지를 확인하여 큰 경우에는 핫가스용 전자식 팽창밸브(70)를 개방하고 작은 경우에는 상기 핫가스용 전자식 팽창밸브를 폐쇄하는 단계; 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도를 확인하여 상기 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같지 않은 경우 상기 냉매의 목표 제어온도를 check하는 단계; 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값을 확인하여 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값이 같지 않은 경우 상기 냉매의 실제온도가 설정온도보다 큰지를 확인하고 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값이 같은 경우 상기 냉매의 흡수 열부하를 설정하는 단계로 되돌아가는 단계; 및 상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 실제온도가 설정온도를 확인하여 상기 냉매의 실제온도가 설정온도보다 큰 경우에는 상기 냉각 시스템의 브라인 탱크(60) 내 히터(H) 열량을 감소시키고 크지 않은 경우에는 상기 브라인 탱크(60) 내 히터(H) 열량을 증가시킨 후 상기 냉매의 목표 제어온도를 check하는 단계로 되돌아가는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각 시스템을 작동시키는 단계는 상기 시스템 작동단계가 수행되고 나서 60초 후에 수행되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명은 산업현장에 설치된 공정라인에서 요구되는 냉각 온도를 맞추기 위한 공급 냉매의 온도를 제어하기 위한 냉각 시스템 및 그 냉각방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각 시스템의 P&I 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 냉각 시스템의 냉각방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 냉각 시스템의 냉각방법을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
또한, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 아울러, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각 시스템의 P&I 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각 시스템은, 압축기(10), 응축기(20), 복수의 팽창장치, 이코노마이저(40), 증발기(50), 및 히터(H)를 구비한 브라인 탱크(60), 냉매 메인공급유로, 냉매 베이퍼 인젝션 유로, 팽창장치(70)가 설치된 유로, 팽창장치(80)가 설치된 유로, 온도센서, 및 제어판넬을 포함한다.
상기 압축기(10)는 증발기에서 주변으로부터 열량을 흡수한 저온 저압의 냉매가스를 흡입하여 압축하므로 상온에서 쉽게 응축할 수 있도록 하는 장치이다.
상기 응축기(20)는 압축기(10)에서 고온,고압으로 압축한 냉매증기를 응축기로 받아들여 고온,고압의 냉매증기를 냉각하여 액화시키는 장치이다.
상기 이코노마이저(40)는 응축기(20)와 증발기(50)의 중간에 위치하여 응축기에서 오는 상온의 고압 냉매액을 보조팽창밸브를 통해 이코노마이져 내에 팽창시켜, 증발기에 공급되는 냉매액을 과냉각시켜 냉동효과를 증대시키고, 이때 발생한 중간 압력의 플래쉬 가스는 직접 압축기 중간단으로 흡입되게 함으로써 압축기 동력이 절약되게 하여 주는 기기로서 중간 냉각기의 역할을 수행하는 기기이고, 증발기(50)는 냉매액이 피냉각체인 공기 혹은 액체(물, 브라인, 기름)등에서 증발잠열을 흡수하여 가스가 되는 곳으로서 냉동효과가 일어나는 기기이다.
상기 브라인 탱크(60)는 히터(H)를 구비하고 있어 브라인 탱크(60) 내의 히터 열량을 필요에 따라 증감시킬 수 있게 구성되어 있다.
상기 냉매 메인공급유로(L5 내지 L9)는 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)에 바이패스하여 상기 증발기(50)에서 열교환시킨 후, 상기 압축기(10)로 다시 회수하는 유로이다.
상기 냉매 베이퍼 인젝션 유로(L3, L4)는 상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)를 거친 후에 상기 압축기(10)에 베이퍼 인젝팅하는 유로이다.
상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(70)가 설치된 유로는 그 일단이 상기 응축기(20)에 연결되고, 타단이 상기 증발기(50)와 상기 압축기(10) 사이에 위치하는 상기 유로(L9)에 연결되어 있으며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(80)가 설치된 유로는 응축기(20)와 유로(L9)를 연결하고 있고, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(90)는 상기 유로(L3)에 설치되어 있으며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(100)는 상기 이코노마이저(40)와 상기 증발기(50) 사이의 유로에 설치되어 있다.
여기에서, 상기 팽창장치(70)는 핫가스용 전자식 팽창밸브이고, 상기 팽창장치(80)는 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브이며, 상기 팽창장치(90)는 이코노마이저용 전자식 팽창팰브이고, 상기 팽창장치(100)는 증발기용 전자식 팽창밸브이다.
상기 온도센서는 이코노마이저(40)로 유입되는 냉매의 온도 및 상기 브라인 탱크(60)의 히터(H)를 지난 냉매의 온도를 감지하는데, 도 1의 실시예에 도시된 위치 외에 유로(L1 내지 L9) 중 어디에서나 하나 이상 설치되는 구성도 가능하다.
도 1의 실시예에서는 도시되어 있지 않고 설명도 되어 있지 않으나, 상기 온도센서 외에 상기한 유로들을 흐르는 냉매의 유량을 측정할 수 있는 플로우미터를 상기 유로들 중에 하나 이상 설치하는 구성도 가능함은 물론이다.
상기 제어판넬은 온도센서로부터의 온도 정보에 의거하여 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하여 상기 냉매의 온도를 제어하는 제어 소프트웨어가 내장된 제어 시스템을 구비하고 있다.
이러한 제어를 위해 상기 제어판넬은 온도센서라던지 플로우미터 등으로부터의 정보를 수신하여 냉각 시스템의 각 구성요소에 제어명령을 전달하는 송수신장치를 내장하고 있다.
상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브와 유로(L9)의 사이에는 셧오프 밸브(SH)가 설치되어 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 개폐할 수 있게 구성되어 있다.
도 1의 실시예에서는 상기 응축기(20)와 상기 증발기(40) 사이의 유로 중 상기 응축기(20)와 상기 팽창장치(80, 90)로 분기되는 유로 전의 유로(L2)에는 응축기(20)에서 응축한 액을 일시 저장하면서 증발기(50) 내에서 소요되는 만큼의 냉매만을 증발기용 전자식 팽창밸브(110)로 보내주는 역할을 하는 수액기(30)가 설치되어 있으며 유로(L9)에는 압축기(10)로 흡입되는 냉매가스 중에 포함된 냉매액을 분리해내는 액분리기(110)이 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 다른 실시예에서는 수액기(30)와 액분리기(110) 중 하나가 또는 양자가 모두 설치되지 않을 수도 있다.
또한, 도 1의 실시예에서는 도시되어 있지 않고 설명도 되어 있지 않지만, 다른 실시예에서는 압축기(10)와 응축기(20) 사이의 유로(L1)에, 구체적으로 진동 제거기(VE1)와 응축기(20) 사이의 유로(L1)에 유분리기를 설치하여 압축기(10)로부터 토출되는 가스 중에 포함된 윤활유를 분리해내는 구성을 추가하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 냉각 시스템의 작용효과에 대해 이하에 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템의 냉각 방법은,
냉각 시스템의 제어시스템을 작동시키고 제어 소프트웨어를 작동시키는 시스템 작동단계;
압축기(10)를 기동시키고 상기 냉각 시스템을 작동시키는 단계;
상기 냉각 시스템의 냉매의 흡수 열부하를 설정하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량을 확인하여 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량이 동일한 경우에는 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같은지를 확인하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같다고 확인된 경우 상기 냉각 시스템에 설치된 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하기 위한 High Temp. 모드를 가동하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉각 시스템에 설치된 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 압축기(10)의 흡입증기 온도의 실제값이 설정값보다 큰 경우 상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 개방하고 작은 경우에는 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 폐쇄한 후 상기 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하는 단계로 되돌아가는 단계를 포함하고,
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량이 동일하지 않은 지를 확인하여 동일하지 않은 경우에는 상기 실제 흡열량이 상기 설정 흡열량보다 큰지를 확인하여 큰 경우에는 핫가스용 전자식 팽창밸브(70)를 개방하고 작은 경우에는 상기 핫가스용 전자식 팽창밸브를 폐쇄하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도를 확인하여 상기 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같지 않은 경우 상기 냉매의 목표 제어온도를 check하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값을 확인하여 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값이 같지 않은 경우 상기 냉매의 실제온도가 설정온도보다 큰지를 확인하고 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값이 같은 경우 상기 냉매의 흡수 열부하를 설정하는 단계로 되돌아가는 단계; 및
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 실제온도가 설정온도를 확인하여 상기 냉매의 실제온도가 설정온도보다 큰 경우에는 상기 냉각 시스템의 브라인 탱크(60) 내 히터(H) 열량을 감소시키고 크지 않은 경우에는 상기 브라인 탱크(60) 내 히터(H) 열량을 증가시킨 후 상기 냉매의 목표 제어온도를 check하는 단계로 되돌아가는 단계를 더 포함한다.
상기 냉각 시스템을 작동시키는 단계는 상기 시스템 작동단계가 수행되고 나서 60초 후에 수행된다.
상기 실시예에서는 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같은지의 여부를 확인할 때 20℃를 기준으로 하였으나 본 발명은, 이에 한정되지 않으며 다른 실시예에서는 다른 온도, 예컨데 25℃를 기준으로 하는 것도 가능하다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10 : 압축기
20: 응축기
30: 수액기
40: 이코노마이저
50: 증발기
60: 브라인 탱크
70, 80, 90, 100: 팽창장치
110: 액분리기
200: 공정라인
L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9: 유로
20: 응축기
30: 수액기
40: 이코노마이저
50: 증발기
60: 브라인 탱크
70, 80, 90, 100: 팽창장치
110: 액분리기
200: 공정라인
L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9: 유로
Claims (6)
- 압축기(10), 응축기(20), 복수의 팽창장치, 이코노마이저(40), 증발기(50), 및 히터(H)를 구비한 브라인 탱크(60)를 포함하되,
상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)에 바이패스하여 상기 증발기(50)에서 열교환시킨 후, 상기 압축기(10)로 다시 회수하는 냉매 메인공급유로(L5 내지 L9);
상기 압축기(10)에서 나와서 상기 응축기(20)를 거친 냉매 중 일부를 상기 이코노마이저(40)를 거친 후에 상기 압축기(10)에 베이퍼 인젝팅하는 냉매 베이퍼 인젝션 유로(L3, L4);
상기 압축기(10)와 상기 응축기(20) 사이의 유로(L1)에 일단부가 연결되고, 상기 증발기(50)와 상기 압축기(10) 사이에 위치하는 상기 유로(L9)에 타단부가 연결되며, 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(70)가 설치된 유로;
팽창장치(80, 90)로 분기되는 유로 전의 유로(L2)와 상기 유로(L9)를 연결하고 상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(80)가 설치된 유로;
상기 이코노마이저(40)로 유입되는 냉매의 온도 및 상기 브라인 탱크(60)의 상기 히터(H)를 지난 냉매의 온도를 감지하는 온도센서; 및
상기 온도센서로부터의 온도 정보에 의거하여 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하여 상기 냉매의 온도를 제어하는 제어 소프트웨어가 내장된 제어 시스템을 구비한 제어판넬을 포함하고,
상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(90)는 상기 유로(L3)에 설치되어 있으며,
상기 복수의 팽창장치 중 팽창장치(100)는 상기 이코노마이저(40)와 상기 증발기(50) 사이의 유로에 설치되어 있으며,
상기 팽창장치(70)는 핫가스용 전자식 팽창밸브이고, 상기 팽창장치(80)는 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브이며, 상기 팽창장치(90)는 이코노마이저용 전자식 팽창팰브이고, 상기 팽창장치(100)는 증발기용 전자식 팽창밸브이며,
상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브와 상기 유로(L9)의 사이에 상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 개폐하기 위한 셧오프 밸브(SH)를 포함하며,
상기 응축기(20)와 상기 증발기(40) 사이의 유로 중 상기 응축기(20)와 상기 팽창장치(80, 90)로 분기되는 유로 전의 유로(L2)에 설치된 수액기(30)와, 상기 유로(L9)에 설치된 액분리기(110)를 포함하며,
상기 유로(L1)에 설치되어 상기 압축기(10)에서 토출되는 가스에 포함된 윤활유를 분리하는 유분리기를 포함하는 냉각 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항의 냉각시스템의 제어 소프트웨어가 내장된 제어시스템을 작동시키고 제어 소프트웨어를 작동시키는 시스템 작동단계;
압축기(10)를 기동시키고 상기 냉각 시스템을 작동시키는 단계;
상기 냉각 시스템의 냉매의 흡수 열부하를 설정하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 설정 흡열량과 실제 흡열량을 비교하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량을 확인하여 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량이 동일한 경우에는 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같은지를 확인하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같다고 확인된 경우 상기 냉각 시스템에 설치된 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하기 위한 High Temp. 모드를 가동하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉각 시스템에 설치된 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 압축기(10)의 흡입증기 온도의 실제값이 설정값보다 큰 경우 상기 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 개방하고 작은 경우에는 리퀴드 인젝션용 전자식 팽창밸브를 폐쇄한 후 상기 압축기(10)의 흡입증기 온도를 체크하는 단계로 되돌아가는 단계를 포함하고,
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 상기 설정 흡열량과 상기 실제 흡열량이 동일하지 않은 지를 확인하여 동일하지 않은 경우에는 상기 실제 흡열량이 상기 설정 흡열량보다 큰지를 확인하여 큰 경우에는 핫가스용 전자식 팽창밸브(70)를 개방하고 작은 경우에는 상기 핫가스용 전자식 팽창밸브를 폐쇄하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도를 확인하여 상기 냉매의 목표 제어온도가 20℃보다 크거나 같지 않은 경우 상기 냉매의 목표 제어온도를 check하는 단계;
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값을 확인하여 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값이 같지 않은 경우 상기 냉매의 실제온도가 설정온도보다 큰지를 확인하고 상기 냉매의 목표 제어온도의 설정값과 실제값이 같은 경우 상기 냉매의 흡수 열부하를 설정하는 단계로 되돌아가는 단계; 및
상기 제어 소프트웨어에 의해 상기 냉매의 실제온도가 설정온도를 확인하여 상기 냉매의 실제온도가 설정온도보다 큰 경우에는 상기 냉각 시스템의 브라인 탱크(60) 내 히터(H) 열량을 감소시키고 크지 않은 경우에는 상기 브라인 탱크(60) 내 히터(H) 열량을 증가시킨 후 상기 냉매의 목표 제어온도를 check하는 단계로 되돌아가는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 냉각 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 냉각 시스템을 작동시키는 단계는 상기 시스템 작동단계가 수행되고 나서 60초 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 냉각 방법.
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| KR1020170045135A KR101916092B1 (ko) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | 냉각 시스템 및 냉각시스템의 냉각방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003214682A (ja) * | 2002-01-14 | 2003-07-30 | Smc Corp | 比例制御弁を用いたブラインの温度制御装置 |
| JP2015210026A (ja) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍機 |
| JP2016084972A (ja) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | 株式会社ラスコ | 温度制御方法 |
-
2017
- 2017-04-07 KR KR1020170045135A patent/KR101916092B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003214682A (ja) * | 2002-01-14 | 2003-07-30 | Smc Corp | 比例制御弁を用いたブラインの温度制御装置 |
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