KR101936425B1 - 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템 - Google Patents

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KR101936425B1 KR1020180046725A KR20180046725A KR101936425B1 KR 101936425 B1 KR101936425 B1 KR 101936425B1 KR 1020180046725 A KR1020180046725 A KR 1020180046725A KR 20180046725 A KR20180046725 A KR 20180046725A KR 101936425 B1 KR101936425 B1 KR 101936425B1
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전상민
옥영훈
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Abstract

본 발명은 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 축열 및 축냉 탱크 내부에 저장된 냉각수의 증발과 축냉 탱크로의 수분 유입을 각각 방지하여 축열 및 축냉 탱크를 만액 상태로 유지하는데 있다.
일례로, 고온의 냉각수가 저장된 축열 탱크; 저온의 냉각수가 저장된 축냉 탱크; 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크와 각각 연결되어 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 배출된 공기가 유입되는 버퍼 탱크; 냉각수 공급 라인과 상기 냉각수 회수 라인 간과, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크 각각과 냉각수 회수 라인 간 각각의 개도(開道)를 결정하고, 상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크 각각으로부터 상기 냉각수 공급 라인으로 공급되는 냉각수의 유량을 각각 조절하는 제어 밸브; 상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 상기 냉각수 공급 라인으로 공급되는 냉각수의 온도를 조절하는 온도 제어기; 및 상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 냉각수를 상기 온도 제어기로 각각 공급하는 메인 펌프를 포함하는 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템을 개시한다.

Description

급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템{CHILLER SYSTEM FOR RAPID HEATING AND COOLING}
본 발명은 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정에 있어서 온도제어는 필수적인 요소로서 챔버 내의 정전 척의 온도를 칠러(chiller)를 통해 일정하게 유지하고 있다. 이러한 칠러(chiller)를 통해 열매체의 온도를 일정하게 유지시키는 방식은 소정 온도 구간에 대응하는 방식으로서 최근에는 반도체의 미세화 및 다층화 제조에 따라 특정 단위 구간 내에서도 온도를 가변할 필요가 있게 되었다.
이러한 냉각수의 온도 가변 구성에 따라 종래의 칠러 시스템에서는, 고온의 냉각수를 저장하는 축열 탱크와 저온의 냉각수를 저장하는 축냉 탱크를 구비함으로써 고온의 냉각수와 저온의 냉각수를 즉시 제공하여 급가열 및 급냉각에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 되었다.
그러나, 이러한 축열 탱크에는 고온의 냉각수가 저장됨에 따라 내부의 고온에 의해 저장된 냉각수가 증발하는 현상이 발생하며, 축냉 탱크에는 저온의 냉각수가 저장됨에 따라 수분 유입 현상이 발생하는 문제가 있다. 이러한 냉각수 증발 현상과 수분 유입 현상은 축열 및 축냉 탱크의 저장 효율성을 저하시킬 뿐만 아니라, 그에 따른 에너지 효율도 저하시키는 문제를 유발할 수 있다.
등록특허공보 제10-1739369호(등록일자: 2017년05월18일) 등록특허공보 제10-1564172호(등록일자: 2015년10월22일)
본 발명의 실시예는, 축열 및 축냉 탱크 내부에 저장된 냉각수의 증발과 축냉 탱크로의 수분 유입을 각각 방지하여 축열 및 축냉 탱크를 만액 상태로 유지할 수 있는 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템은, 고온의 냉각수가 저장된 축열 탱크; 저온의 냉각수가 저장된 축냉 탱크; 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크와 각각 연결되어 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 배출된 공기가 유입되는 버퍼 탱크; 냉각수 공급 라인과 상기 냉각수 회수 라인 간과, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크 각각과 냉각수 회수 라인 간 각각의 개도(開道)를 결정하고, 상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크 각각으로부터 상기 냉각수 공급 라인으로 공급되는 냉각수의 유량을 각각 조절하는 제어 밸브; 상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 상기 냉각수 공급 라인으로 공급되는 냉각수의 온도를 조절하는 온도 제어기; 및 상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 냉각수를 상기 온도 제어기로 각각 공급하는 메인 펌프를 포함한다.
또한, 상기 축열 탱크와 상기 버퍼 탱크 사이에 연결된 제1 에어 라인 상에 설치되고, 상기 축열 탱크의 내부 공기를 상기 버퍼 탱크로 배출시켜 상기 축열 탱크를 만액 상태로 유지시키기 위한 제1 에어 벤트; 및 상기 축냉 탱크와 상기 버퍼 탱크 사이에 연결된 제2 에어 라인 상에 설치되고, 상기 축냉 탱크의 내부 공기를 상기 버퍼 탱크로 배출시켜 상기 축냉 탱크를 만액 상태로 유지시키기 위한 제2 에어 벤트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 밸브는, 상기 냉각수 회수 라인과 상기 메인 펌프 사이에 연결된 제1 냉각수 라인 상에 설치되는 제1 비례 제어 밸브; 상기 냉각수 회수 라인과 상기 축열 탱크 사이에 연결된 제2 냉각수 라인 상에 설치되는 제2 비례 제어 밸브; 및 상기 냉각수 회수 라인과 상기 축냉 탱크 사이에 연결된 제3 냉각수 라인 상에 설치되는 제3 비례 제어 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 일반 운전모드 시, 상기 제1 비례 제어 밸브를 개방하여 상기 냉각수 회수 라인을 통해 회수된 냉각수를 상기 메인 펌프를 통해 상기 온도 제어기로 전달하고, 급가열 운전모드 시, 상기 제1 비례 제어 밸브와 상기 제2 비례 제어 밸브를 개방하되, 상기 제2 비례 제어 밸브를 통해 상기 축열 탱크로 공급되는 냉각수 유량을 조절하고, 상기 제2 비례 제어 밸브를 통해 공급된 냉각수만큼 상기 축열 탱크로부터 고온의 냉각수를 공급 받아 상기 온도 제어기로 전달하고, 급냉각 운전모드 시, 상기 제1 비례 제어 밸브와 상기 제3 비례 제어 밸브를 개방하되, 상기 제3 비례 제어 밸브를 통해 상기 축냉 탱크로 공급되는 냉각수 유량을 조절하고, 상기 제3 비례 제어 밸브를 통해 공급된 냉각수만큼 상기 축냉 탱크로부터 저온의 냉각수를 공급 받아 상기 온도 제어기로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제1 비례 제어 밸브 및 상기 메인 펌프 사이에 설치된 메인 배관; 상기 메인 배관 및 상기 버퍼 탱크 사이에 설치된 제3 에어 라인; 상기 메인 배관 및 상기 버퍼 탱크 사이에 설치되어 상기 버퍼 탱크에 저장된 냉각수를 상기 메인 배관으로 공급하기 위한 리필 라인; 및 상기 제3 에어 라인 상에 설치되어 상기 메인 배관의 내부 공기를 상기 버퍼 탱크로 배출하기 위한 제3 에어 밴트를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 축열 및 축냉 탱크 내부에 저장된 냉각수의 증발과 축냉 탱크로의 수분 유입을 각각 방지하여 축열 및 축냉 탱크를 만액 상태로 유지할 수 있는 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 배관도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 일반 운전모드 시 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 급가열 운전모드 시 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 급냉각 운전모드 시 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 외부 모습을 나타낸 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 내부 모습을 나타낸 사진이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 배관도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템(100)은 축열 탱크(100), 축냉 탱크(200), 버퍼 탱크(300), 다수의 제어 밸브(400), 온도 제어기(500), 메인 펌프(PUMP1) 및 제1 내지 제3 에어 벤트(AV1, AV2, AV3)를 포함한다.
우선, 본 실시예의 칠러 시스템(100)는 냉각수 공급 라인(THERMAL FLUID SUPPLY)과 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)에 연결되며, 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID SUPPLY)은 제1 내지 제3 냉각수 라인(CL1, CL2, CL3)과 연결될 수 있다.
상기 제1 냉각수 라인(CL1)은 메인 배관(MP)과 연결되며, 메인 배관(MP)은 칠러 시스템(100)의 운전모드 시 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)을 통해 회수되는 대부분의 냉각수를 메인 펌프(PUMP1)를 통해 온도 제어기(500)로 전달하기 위한 수단이 되며, 이에 따라 다른 배관에 비해 그 직경이 충분히 크게 형성될 수 있다. 이러한 제1 냉각수 라인(CL1) 상에는 제1 비례 제어 밸브(MV1)가 설치되며, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
상기 제2 냉각수 라인(CL2)은 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)을 통해 회수되는 냉각수를 축열 탱크(100)로 전달하기 위한 배관일 수 있다. 이러한 제2 냉각수 라인(CL2) 상에는 제2 비례 제어 밸브(MV2)가 설치되며, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
상기 제3 냉각수 라인(CL3)은 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)을 통해 회수되는 냉각수를 축냉 탱크(200)로 전달하기 위한 배관일 수 있다. 이러한 제3 냉각수 라인(CL3) 상에는 제3 비례 제어 밸브(MV3)가 설치되며, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
상기 축열 탱크(100)는 고온의 냉각수가 저장 및 보관되는 수단으로, 냉각수를 일정 온도 이상 가열하고 유지하기 위한 히터(HT)와 함께 구성될 수 있다.
상기 축열 탱크(100)는 제2 냉각수 라인(CL2)과 연결되어 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)으로부터 전달되는 냉각수를 후술하는 제2 비례 제어 밸브(MV2)에 따라 유입 받고, 히터(HT)를 통해 일정 온도 이상으로 가열된 냉각수를 저장하는 역할을 하며, 칠러 시스템(1000)의 급가열 운전모드 시 일정량의 고온의 냉각수를 메인 펌프(PUMP1)를 통해 온도 제어기(500)로 제공할 수 있다.
상기 축냉 탱크(200)는 저온의 냉각수가 저장 및 보관되는 수단으로, 냉각수를 일정 온도 이하로 냉각시키고 유지하기 위한 냉각기(TEMPERATURE BLOCK, BT2) 및 축냉 탱크(200)에 저장된 냉각수를 냉각기(BT2)로 순환시키기 위한 순환 펌프(PUMP2)와 함께 구성될 수 있다.
상기 축냉 탱크(200)는 제3 냉각수 라인(CL3)과 연결되어 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)으로부터 전달되는 냉각수를 제3 비례 제어 밸브(MV3)에 따라 유입 받고, 냉각기(BT2)를 통해 일정 온도 이하로 냉각된 냉각수를 저장하는 역할을 하며, 칠러 시스템(1000)의 급냉각 운전모드 시 일정량의 저온의 냉각수를 메인 펌프(PUMP1)를 통해 온도 제어기(500)로 제공할 수 있다.
상기 버퍼 탱크(300)는 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200)와 각각 연결되어 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200)로부터 배출된 공기가 유입할 수 있다. 또한, 버퍼 탱크(300)는 메인 배관(MP)과도 연결되어 메인 배관(MP)으로부터 배출되는 공기를 유입할 수 있다. 이를 위해 버퍼 탱크(300)는 제1 에어 라인(AL1)을 통해 축열 탱크(100)와 연결되고, 제2 에어 라인(AL2)을 통해 축냉 탱크(200)와 연결되며, 제3 에어 라인(AL3)을 통해 메인 배관(MP)과 연결될 수 있다. 이러한 제1 내지 제3 에어 라인(AL1, AL2, AL3)은 축열 탱크(100), 축냉 탱크(200) 및 메인 배관(MP)과 연결되어 이들로부터 배출되는 공기를 버퍼 탱크(300)로 전달할 뿐만 아니라, 이들로부터 냉각수를 각각 전달할 수도 있다. 즉, 축열 탱크(100), 축냉 탱크(200) 및 메인 배관(MP)에 저장 또는 흐르는 냉각수가 포화상태가 되면, 남거나 넘치는 냉각수가 제1 내지 제3 에어 라인(AL1, AL2, AL3)을 통해 흘러 들어갈 수 있으며, 이렇게 유입된 냉각수가 버퍼 탱크(300)에 저장될 수 있다. 또한, 이렇게 버퍼 탱크(300)에 저장된 냉각수는 리필 라인(RL)을 통해 메인 배관(MP)으로 추가적으로 공급될 수 있다. 이러한 리필 라인(RL)은 메인 배관(MP) 및 버퍼 탱크(300) 사이에 설치되어 버퍼 탱크(300)에 저장된 냉각수를 메인 배관(MP)으로 추가 공급하기 위하여 설치될 수 있다.
상기 다수의 제어 밸브(400)는 냉각수 공급 라인(THERMAL FLUID SUPPLY)과 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN) 사이와, 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200) 각각과 냉각수 회수 라인(THERMALFLUID FLUID RETURN) 간 각각의 개도(開道)를 결정하고, 냉각수 회수 라인 THERMALFLUID FLUID RETURN, 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200) 각각으로부터 냉각수 공급 라인(THERMAL FLUID SUPPLY)으로 공급되는 냉각수의 유량을 각각 조절할 수 있다. 이를 위해 제어 밸브(400)는 제1 내지 제3 비례 제어 밸브(MV1, MV2, MV3)를 포함할 수 있다.
상기 제1 비례 제어 밸브(MV1)는 제1 냉각수 라인(CL1) 상에 설치되어 칠러 시스템(1000)의 운전모드 시 일정량의 냉각수가 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)에서 메인 배관(MP)으로 공급될 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 제2 비례 제어 밸브(MV2)는 제2 냉각수 라인(CL2) 상에 설치되어 칠러 시스템(1000)의 급가열 운전모드 시 일정량의 냉각수가 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)에서 축열 탱크(100)로 공급될 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 제3 비례 제어 밸브(MV3)는 제3 냉각수 라인(CL3) 상에 설치되어 칠러 시스템(1000)의 급냉각 운전모드 시 일정량의 냉각수가 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)에서 축냉 탱크(200)로 공급될 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 온도 제어기(500)는 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN), 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200)로부터 냉각수 공급 라인(THERMAL FLUID SUPPLY)으로 공급되는 냉각수의 온도를 정밀 조절할 수 있으며, 이를 위해 열전모듈이 적용될 수 있다.
상기 메인 펌프(PUMP1)는 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN), 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200)로부터 냉각수를 온도 제어기(500)로 각각 공급할 수 있다. 이를 위해 메인 펌프(PUMP1)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 예를 들어, 메인 배관(MP), 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200)와 각각 연결된 다수 개로 이루어질 수 있으며, 칠러 시스템(100)의 운전모드에 따라 동작할 수 있다.
상기 제1 에어 벤트(AV1)는 제1 에어 라인(AL1) 상에 설치되고, 축열 탱크(100)의 내부 공기를 버퍼 탱크(300)로 배출시킴으로써, 축열 탱크(100)에 냉각수가 만액으로 보충되도록 하며, 그에 따라 고온 상태에서 냉각수 증발을 방지함으로써 축열 탱크(100)가 항상 만액 상태로 유지시켜주며 고온의 냉각수가 버퍼 탱크(300)에 영향을 받지 않도록 하는 역할을 한다. 또한, 실제 냉각수 체적을 최소화시켜 냉각수 급가열 시 필요한 시간을 절약할 수 있다.
상기 제2 에어 벤트(AV2)는 제2 에어 라인(AL2) 상에 설치되고, 축냉 탱크(200)의 내부 공기를 버퍼 탱크(200)로 배출시킴으로써, 축냉 탱크(200)에 냉각수가 만액으로 보충되도록 하며, 그에 따라 저온 상태에서 수분유입을 방지함으로써 축냉 탱크(200)가 항상 만액 상태로 유지시켜주며 저온의 냉각수가 버퍼 탱크(300)에 영향을 받지 않도록 하는 역할을 한다. 또한, 실제 냉각수 체적을 최소화시켜 냉각수 급냉각 시 필요한 시간을 절약할 수 있다.
상기 제2 에어 벤트(AV3)는 제3 에어 라인(AL3) 상에 설치되어 메인 배관(MP)의 내부 공기를 버퍼 탱크(300)로 배출시켜주는 역할을 한다.
한편, 일반적인 칠러 시스템에서는 축열 탱크에 저장된 고온의 냉각수와 축냉 탱크에 저장된 저온의 냉각수를 혼합하여 냉각수의 온도 제어를 실시하는가 반면, 본 실시예의 칠러 시스템(1000)은 일반 운전모드 시 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200)와는 별도로 메인 배관(MP)만으로 운전하기 때문에(즉 축열 탱크(100) 및 축냉 탱크(200)를 이용한 냉각수 혼합(mixing) 없이도 운전이 가능하기 때문에), 그에 따른 소비전력을 감소시켜 에너지를 절약할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 일반 운전모드 시 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 급가열 운전모드 시 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 급냉각 운전모드 시 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 칠러 시스템(1000)의 일반 운전모드 시, 제1 비례 제어 밸브(MV1)를 개방하여 냉각수 회수 라인(THERMAL FLUID RETURN)을 통해 회수된 냉각수를 메인 펌프(PUMP1)를 통해 온도 제어기(500)로 전달할 수 있다. 이때, 제2 및 제3 비례 제어 밸브(MV2, MV3)는 개방하지 않고 제1 비례 제어 밸브(MV1)만을 제어하여 회수된 냉각수를 메인 배관(MP)과 메인 펌프(PUMP1)를 통해 온도 제어기(500)로 전달하여 냉각수가 필요한 위치로 공급할 수 있다.
도 3을 참조하면, 칠러 시스템(100)의 급가열 운전모드 시, 제1 비례 제어 밸브(MV1)와 제2 비례 제어 밸브(MV2)를 개방하되, 제2 비례 제어 밸브(MV2)를 통해 축열 탱크(100)로 공급되는 냉각수 유량을 조절하고, 제2 비례 제어 밸브(MV2)를 통해 공급된 냉각수만큼 축열 탱크(100)로부터 고온의 냉각수를 공급 받아 온도 제어기(500)로 전달할 수 있다. 이때, 제3 비례 제어 밸브(MV3)는 개방하지 않으며, 필요한 고온의 냉각수만큼을 축열 탱크(100)로 보내어 급가열시키고, 제2 비례 제어 밸브(MV2)를 통해 유입된 냉각수만큼을 메인 펌프(PMUP1)를 통해 축열 탱크(100)에서 온도 제어기(500)로 전달하여 고온의 냉각수가 필요한 위치로 공급할 수 있다.
도 4을 참조하면, 칠러 시스템(100)의 급냉각 운전모드 시, 제1 비례 제어 밸브(MV1)와 제3 비례 제어 밸브(MV3)를 개방하되, 제3 비례 제어 밸브(MV3)를 통해 축냉 탱크(200)로 공급되는 냉각수 유량을 조절하고, 제3 비례 제어 밸브(MV3)를 통해 공급된 냉각수만큼 축냉 탱크(200)로부터 저온의 냉각수를 공급 받아 온도 제어기(500)로 전달할 수 있다.
이때, 제2 비례 제어 밸브(MV2)는 개방하지 않으며, 필요한 저온의 냉각수만큼을 축냉 탱크(200)로 보내어 급냉각시키고, 제3 비례 제어 밸브(MV3)를 통해 유입된 냉각수만큼을 메인 펌프(PMUP1)를 통해 축냉 탱크(200)에서 온도 제어기(500)로 전달하여 저온의 냉각수가 필요한 위치로 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 외부 모습을 나타낸 사진이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 칠러 시스템의 내부 모습을 나타낸 사진이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1000: 칠러 시스템 100: 축열 탱크
200: 축냉 탱크 300: 버퍼 탱크
400: 제어 밸브 MV1: 제1 비례 제어 밸브
MV2: 제2 비례 제어 밸브 MV3: 제3 비례 제어 밸브
500: 온도 제어기 PUMP1: 메인 펌프
AV1: 제1 에어 벤트 AV2: 제2 에어 벤트
AV3: 제3 에어 벤트 CL1: 제1 냉각수 라인
CL2: 제2 냉각수 라인 CL3: 제3 냉각수 라인
MP: 메인 배관 AL1: 제1 에어 라인
AL2: 제2 에어 라인 AL3: 제3 에어 라인
RL: 리필 라인 HE: 열 교환기
HT: 히터 TB2: 냉각기
PUMP 2: 순환 펌프

Claims (5)

  1. 냉각수 공급 라인과 냉각수 회수 라인 사이에 설치되는 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템에 관한 것으로,
    고온의 냉각수가 저장된 축열 탱크;
    저온의 냉각수가 저장된 축냉 탱크;
    상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크와 각각 연결되어 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 배출된 공기가 유입되는 버퍼 탱크;
    상기 냉각수 회수 라인과 상기 축열탱크 및 상기 축냉 탱크 사이에 설치되어, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크 각각과 상기 냉각수 회수 라인 간의 개도(開道)를 결정하고, 상기 냉각수 회수 라인으로부터 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크 각각으로 공급되는 냉각수의 유량을 각각 조절하는 제어 밸브;
    상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 상기 냉각수 공급 라인으로 공급되는 냉각수의 온도를 조절하는 온도 제어기; 및
    상기 냉각수 회수 라인, 상기 축열 탱크 및 상기 축냉 탱크로부터 냉각수를 상기 온도 제어기로 각각 공급하는 메인 펌프를 포함하고,
    상기 제어 밸브는,
    상기 냉각수 회수 라인과 상기 메인 펌프 사이에 연결된 제1 냉각수 라인 상에 설치되는 제1 비례 제어 밸브;
    상기 냉각수 회수 라인과 상기 축열 탱크 사이에 연결된 제2 냉각수 라인 상에 설치되는 제2 비례 제어 밸브; 및
    상기 냉각수 회수 라인과 상기 축냉 탱크 사이에 연결된 제3 냉각수 라인 상에 설치되는 제3 비례 제어 밸브를 포함하고,
    상기 칠러 시스템은,
    상기 축열 탱크와 상기 버퍼 탱크 사이에 연결된 제1 에어 라인 상에 설치되고, 상기 축열 탱크의 내부 공기를 상기 버퍼 탱크로 배출시켜 상기 축열 탱크를 만액 상태로 유지시키기 위한 제1 에어 벤트;
    상기 축냉 탱크와 상기 버퍼 탱크 사이에 연결된 제2 에어 라인 상에 설치되고, 상기 축냉 탱크의 내부 공기를 상기 버퍼 탱크로 배출시켜 상기 축냉 탱크를 만액 상태로 유지시키기 위한 제2 에어 벤트;
    상기 제1 비례 제어 밸브 및 상기 메인 펌프 사이에 설치된 메인 배관;
    상기 메인 배관 및 상기 버퍼 탱크 사이에 설치되어 상기 버퍼 탱크에 저장된 냉각수를 상기 메인 배관으로 공급하기 위한 리필 라인; 및
    상기 메인 배관 및 상기 버퍼 탱크 사이에 연결된 제3 에어 라인 상에 설치되어 상기 메인 배관의 내부 공기를 상기 버퍼 탱크로 배출하기 위한 제3 에어 밴트를 더 포함하는 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    일반 운전모드 시, 상기 제1 비례 제어 밸브를 개방하여 상기 냉각수 회수 라인을 통해 회수된 냉각수를 상기 메인 펌프를 통해 상기 온도 제어기로 전달하고,
    급가열 운전모드 시, 상기 제1 비례 제어 밸브와 상기 제2 비례 제어 밸브를 개방하되, 상기 제2 비례 제어 밸브를 통해 상기 축열 탱크로 공급되는 냉각수 유량을 조절하고, 상기 제2 비례 제어 밸브를 통해 공급된 냉각수만큼 상기 축열 탱크로부터 고온의 냉각수를 공급 받아 상기 온도 제어기로 전달하고,
    급냉각 운전모드 시, 상기 제1 비례 제어 밸브와 상기 제3 비례 제어 밸브를 개방하되, 상기 제3 비례 제어 밸브를 통해 상기 축냉 탱크로 공급되는 냉각수 유량을 조절하고, 상기 제3 비례 제어 밸브를 통해 공급된 냉각수만큼 상기 축냉 탱크로부터 저온의 냉각수를 공급 받아 상기 온도 제어기로 전달하는 것을 특징으로 하는 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템.
  5. 삭제
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