KR102012158B1 - 환경조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 E-beam장치에 공급되는 공기의 온도를 효과적으로 조절할 수 있도록 된 새로운 구조의 환경조절장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 환경조절장치는 상기 외부흡기구(21a)에 구비되어 상기 외부흡기구(21a)를 개폐하는 제1 에어댐퍼(25)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 상기 냉각수단(23)의 하측으로 냉각된 공기를 공급하는 냉기공급수단(A)이 더 구비되어, 외부의 공기의 온도가 비정상적으로 상승되거나, 상기 냉각수단(23)에 이상이 발생될 경우, 상기 냉기공급수단(A)을 통해 차가운 공기를 케이스(21)의 내부로 공급함으로써, 본체(10)의 내부로 공급되는 공기의 온도가 상승되어, 상기 E-beam장치(1)에 의해 제조되는 반도체나 디스플레이패널에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

환경조절장치{air conditioning apparatus}
본 발명은 E-beam장치에 공급되는 공기의 온도를 효과적으로 조절할 수 있도록 된 새로운 구조의 환경조절장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체나 디스플레이패널 등을 제조할 때, 사용되는 E-beam장치는 온도가 정밀하게 조절되지 않을 경우, 불량이 발생되게 된다.
따라서, 이러한 E-beam장치는 환경조절장치의 내부에 구비되어, 상기 환경조절장치를 이용하여 정밀하게 온도가 조절된 공기가 공급되도록 하고 있다.
도 1은 이러한 환경조절장치를 도시한 것으로, 바닥면에 구비되며 내부에 상기 E-beam장치(1)가 구비된 본체(10)와, 상기 본체(10)의 일측에 구비되며 외부에서 흡입된 공기의 온도를 조절하여 상기 본체(10)의 내부로 공급하는 온도조절수단(20)으로 구성된다.
상기 본체(10)는 사각형의 케이스형상으로 구성된 것으로, 내부에는 본체(10)의 내부 공간을 상측의 흡기부(12)와 하측의 배기부(13)로 구획하는 필터(11)가 구비되고, 둘레면에는 상기 흡기부(12)에 연결되는 흡기구(14)와 상기 배기부(13)에 연결되는 배기구(15)가 각각 형성된다.
상기 E-beam장치(1)는 상기 배기부(13)의 바닥면에 구비된 지지대(16)에 설치된다.
상기 온도조절수단(20)은 상기 흡기구(14) 및 배기구(15)에 연결되며 일측에는 외측으로 개방된 외부흡기구(21a)가 형성된 케이스(21)와, 상기 케이스(21)의 내부에 구비되어 케이스(21) 내부의 공기가 상기 흡기구(14)를 통해 본체(10)의 내부로 공급되도록 하는 송풍기(22)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 케이스(21)를 통과하는 공기를 냉각시키는 냉각수단(23)과, 상기 냉각수단(23)을 통과한 공기를 일정한 온도로 가열하는 히터(24)로 구성된다.
상기 냉각수단(23)은 상기 케이스(21)의 내부에 구비된 증발기(23a)와, 냉매관을 통해 상기 증발기(23a)에 연결된 압축기(23b) 및 응축기(23c)로 구성되어, 상기 압축기(23b)에 의해 압축된 냉매가 상기 응축기(23c)를 통과하면서 응축된 후, 상기 증발기(23a)에서 증발되면서 주위의 열을 흡수하여 상기 증발기(23a) 주위를 통과하는 공기를 냉각시킨다.
상기 히터(24)는 상기 증발기(23a)의 상측에 위치되어, 상기 냉각수단(23)을 통과하여 냉각된 공기를 가열하도록 구성된다.
따라서, 상기 온도조절수단(20)을 작동시키면, 상기 배기구(15)를 통해 케이스(21)로 배출된 공기와 상기 외부흡기구(21a)를 통해 흡입된 외부공기가, 상기 냉각수단(23)에 의해 정해진 온도 이하로 냉각됨과 동시에 공기중에 포함된 습기가 상기 증발기(23a)에 의해 응축되어 제거된 후, 상기 히터(24)를 통과하면서 정해진 온도로 가열되어 상기 흡기구(14)를 통해 본체(10)의 내부로 공급된다.
이때, 상기 냉각수단(23)은 외부공기를 15~20℃ 정도로 냉각시키고, 상기 히터(24)는 냉각수단(23)을 통과하여 20℃로 냉각된 공기를 설정에 따라 21~25℃로 가열한다.
그런데, 이러한 환경조절장치는 상기 냉각수단(23)을 이용하여 외부에서 흡입된 공기를 냉각시킴으로, 냉각수단(23)에 고장이 발생될 경우, 상기 E-beam장치(1)에 공급되는 공기의 온도가 상승되며, 이에 따라, E-beam장치(1)에 의해 제조되는 반도체 또는 디스플레이패널에 불량이 발생되는 문제점이 발생되었다
또한, 상기 냉각수단(23)은 외부에서 흡입된 공기의 온도가 정상범위(예를 들어 45℃) 일 때, 공기를 15~20℃로 냉각시킬 수 있는 용량으로 구성됨으로, 외부의 온도가 비정상적으로 급격히 상승되는 상황이 발생될 경우, 상기 냉각수단(23)이 공기를 충분히 냉각시키지 못하거나, 냉각수단(23)에 과부하가 걸려 냉각수단(23)이 손상될 수 있는 문제점이 발생되었다
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
등록특허 10-0176125호,
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, E-beam장치에 공급되는 공기의 온도를 효과적으로 조절할 수 있도록 된 새로운 구조의 환경조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥면에 구비되며 내부에 상기 E-beam장치(1)가 구비되며 둘레면 상하측에는 각각 흡기구(14)와 배기구(15)가 형성된 본체(10)와, 상기 본체(10)의 일측에 구비되며 외부에서 흡입된 공기의 온도를 조절하여 상기 본체(10)의 내부로 공급하는 온도조절수단(20)을 포함하고, 상기 온도조절수단(20)은 둘레면 상하측에는 상기 흡기구(14) 및 배기구(15)와 연결되는 공급관(21b)과 순환관(21c)이 구비되고 하단 일측에는 외측으로 개방된 외부흡기구(21a)가 형성된 케이스(21)와, 상기 케이스(21)의 내부에 구비되어 케이스(21) 내부의 공기가 상기 흡기구(14)를 통해 본체(10)의 내부로 공급되도록 하는 송풍기(22)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 케이스(21)를 통과하는 공기를 냉각시키는 냉각수단(23)과, 상기 냉각수단(23)을 통과한 공기를 일정한 온도로 가열하는 히터(24)를 포함하며, 상기 냉각수단(23)은 상기 케이스(21)의 내부에 구비된 증발기(23a)와, 냉매관을 통해 상기 증발기(23a)에 연결된 압축기(23b) 및 응축기(23c)를 포함하는 환경조절장치에 있어서, 상기 외부흡기구(21a)에 구비되어 상기 외부흡기구(21a)를 개폐하는 제1 에어댐퍼(25)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 상기 냉각수단(23)의 하측으로 냉각된 공기를 공급하는 냉기공급수단(A)을 더 포함하며, 상기 냉기공급수단(A)은 상기 케이스(21)의 하부 일측에 연결된 급기관(31)과,
상기 급기관(31)의 입구에 구비되어 급기관(31)의 입구를 개폐하는 제2 에어댐퍼(32)와, 상기 급기관(31)의 중간부 상면에 구비된 냉각케이스(33)와, 상기 냉각케이스(33)의 내부에 기밀하게 결합되며 승강구동수단(34a)에 의해 승강되어 상기 하단부가 상기 급기관(31)의 내측으로 출몰되는 냉각블록(34)과, 내부에 열전달가스가 저장되며 상기 냉각케이스(33)에 연결된 리저브탱크(35)와, 상기 냉각케이스(33)의 내부에 저장된 열전달가스를 냉각시켜 상기 냉각블록(34)이 냉각되도록 하는 보조냉각수단(36)과, 케이스(21)의 내부에 구비되어 상기 외부흡기구(21a) 또는 급기관(31)을 통해 공급되는 공기의 온도를 측정하는 제1 온도측정센서(37)와, 상기 케이스(21)의 내부에 구비되어 상기 냉각수단(23)을 통과한 공기의 온도를 측정하는 제2 온도측정센서(38)와, 상기 냉각수단(23)의 압축기(23b)에 구비되어 압축기(23b)에서 발생되는 진동을 측정하는 진동센서(39)와, 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38) 및 진동측정센서의 신호를 수신하며 상기 제1 및 제2 에어댐퍼(32)와 승강구동수단(34a)의 작동을 제어하는 제어수단(40)을 포함하여, 상기 승강구동수단(34a)에 의해 상기 냉각블록(34)이 승강됨에 따라 상기 냉각케이스(33)의 내부에 발생되는 체적변화되면, 이에 추종하여, 상기 리저브탱크(35)에 저장된 열전달가스가 상기 냉각케이스(33)의 내부로 공급되거나, 냉각케이스(33) 내부의 열전달가스가 상기 리저브탱크(35)로 배출되어 저장되도록 구성되며, 상기 냉각블록(34)은 금속재로 구성성되며 하단부에는 냉각핀(34c)이 구비된 블록본체(34b)와, 상기 블록본체(34b)의 내부에 저장된 축열매체(34d)로 구성되어, 상기 블록본체(34b)가 냉각되면 상기 축열매체(34d)가 동결되어 냉기를 저장하도록 구성되며, 상기 제어수단(40)은 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)와 진동센서(39)의 신호를 수신하여 외부에서 흡입되는 공기의 온도가 과도하게 상승되거나 상기 냉각수단(23)에 작동불량이 발생된 것이 감지되면, 상기 제1 에어댐퍼(25)를 폐쇄하고 제2 에어댐퍼(32)를 개방하여 외부의 공기가 상기 급기관(31)을 통해 흡입되면서 상기 냉각블록(34)의 냉각핀(34c)을 통과하여 냉각된 후 상기 케이스(21)의 내부로 공급되도록 함과 동시에, 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)의 신호를 피드백하여 상기 승강구동수단(34a)을 제어하여 상기 냉각블록(34)이 급기관(31)의 내부로 출몰되는 정도를 조절하여 상기 급기관(31)을 통해 케이스(21)의 내부로 공급되는 공기의 온도를 조절하도록 된 것을 특징으로 하는 환경조절장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 냉각케이스(33)의 내부에는 상기 열전달가스를 순환시키기 위한 순환팬(44)이 구비된 것을 특징으로 하는 환경조절장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 냉각블록(34)의 하측에 위치되도록 상기 급기관(31)의 내부에 구비되어 상기 냉각블록(34)에 응축되어 낙하되는 응축수를 수집하는 수집통체(41)와, 상기 수집통체(41)에서 상기 냉각수단(23)의 응축기(23c)로 연장되는 급수관(42)과, 상기 급수관(42)의 중간부에 구비되어 상기 급수관(42)에 저장된 응축수를 상기 응축기(23c)로 공급하는 급수펌프(43)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경조절장치가 제공된다.
본 발명에 따른 환경조절장치는 상기 외부흡기구(21a)에 구비되어 상기 외부흡기구(21a)를 개폐하는 제1 에어댐퍼(25)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 상기 냉각수단(23)의 하측으로 냉각된 공기를 공급하는 냉기공급수단(A)이 더 구비되어, 외부의 공기의 온도가 비정상적으로 상승되거나, 상기 냉각수단(23)에 이상이 발생될 경우, 상기 냉기공급수단(A)을 통해 차가운 공기를 케이스(21)의 내부로 공급함으로써, 본체(10)의 내부로 공급되는 공기의 온도가 상승되어, 상기 E-beam장치(1)에 의해 제조되는 반도체나 디스플레이패널에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 환경조절장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 환경조절장치를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 환경조절장치의 냉기공급수단을 도시한 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 환경조절장치의 회로구성도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 환경조절장치의 작용을 도시한 참고도,
도 8은 본 발명에 따른 환경조절장치의 제2 실시예를 도시한 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 환경조절장치의 제2 실시예의 요부를 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 환경조절장치를 도시한 것으로, 바닥면에 구비되며 내부에 상기 E-beam장치(1)가 구비되며 둘레면 상하측에는 각각 흡기구(14)와 배기구(15)가 형성된 본체(10)와, 상기 본체(10)의 일측에 구비되며 외부에서 흡입된 공기의 온도를 조절하여 상기 본체(10)의 내부로 공급하는 온도조절수단(20)으로 구성된 것은 종래와 동일하다.
이때, 상기 본체(10)는 사각형의 케이스(21)형상으로 구성된 것으로, 내부에는 본체(10)의 내부 공간을 상측의 흡기부(12)와 하측의 배기부(13)로 구획하는 필터(11)가 구비되고, 둘레면에는 상기 흡기부(12)에 연결되는 흡기구(14)와 상기 배기부(13)에 연결되는 배기구(15)가 각각 형성된다.
또한, 상기 E-beam장치(1)는 상기 배기부(13)의 바닥면에 구비된 지지대(16)에 설치된다.
그리고, 상기 온도조절수단(20)은 둘레면 상하측에는 상기 흡기구(14) 및 배기구(15)와 연결되는 공급관(21b)과 순환관(21c)이 구비되고 하단 일측에는 외측으로 개방된 외부흡기구(21a)가 형성된 케이스(21)와, 상기 케이스(21)의 내부에 구비되어 케이스(21) 내부의 공기가 상기 흡기구(14)를 통해 본체(10)의 내부로 공급되도록 하는 송풍기(22)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 케이스(21)를 통과하는 공기를 냉각시키는 냉각수단(23)과, 상기 냉각수단(23)을 통과한 공기를 일정한 온도로 가열하는 히터(24)로 구성된다.
상기 냉각수단(23)은 상기 케이스(21)의 내부에 구비된 증발기(23a)와, 냉매관을 통해 상기 증발기(23a)에 연결된 압축기(23b) 및 응축기(23c)로 구성된다.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 외부흡기구(21a)에 구비되어 상기 외부흡기구(21a)를 개폐하는 제1 에어댐퍼(25)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 상기 냉각수단(23)의 하측으로 냉각된 공기를 공급하는 냉기공급수단(A)이 더 구비된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 제1 에어댐퍼(25)는 전자신호에 따라 작동제어되어, 상기 외부흡기구(21a)를 개폐하는 전자식 에어댐퍼를 이용한다.
그리고, 상기 냉기공급수단(A)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 케이스(21)의 하부 일측에 연결된 급기관(31)과, 상기 급기관(31)의 입구에 구비되어 급기관(31)의 입구를 개폐하는 제2 에어댐퍼(32)와, 상기 급기관(31)의 중간부 상면에 구비된 냉각케이스(33)와, 상기 냉각케이스(33)의 내부에 기밀하게 결합되며 승강구동수단(34a)에 의해 승강되어 상기 하단부가 상기 급기관(31)의 내측으로 출몰되는 냉각블록(34)과, 내부에 열전달가스가 저장되며 상기 냉각케이스(33)에 연결된 리저브탱크(35)와, 상기 냉각케이스(33)의 내부에 저장된 열전달가스를 냉각시켜 상기 냉각블록(34)이 냉각되도록 하는 보조냉각수단(36)과, 케이스(21)의 내부에 구비되어 상기 외부흡기구(21a) 또는 급기관(31)을 통해 공급되는 공기의 온도를 측정하는 제1 온도측정센서(37)와, 상기 케이스(21)의 내부에 구비되어 상기 냉각수단(23)을 통과한 공기의 온도를 측정하는 제2 온도측정센서(38)와, 상기 냉각수단(23)의 압축기(23b)에 구비되어 압축기(23b)에서 발생되는 진동을 측정하는 진동센서(39)와, 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38) 및 진동측정센서의 신호를 수신하며 상기 제1 및 제2 에어댐퍼(32)와 승강구동수단(34a)의 작동을 제어하는 제어수단(40)으로 구성된다.
상기 급기관(31)은 강도가 높은 금속재질로 구성되며 외주면에는 단열재가 적층된 것으로, 상기 케이스(21)의 하측면에 연결되어 외부의 공기를 상기 증발기(23a)의 하측으로 공급하도록 구성된다.
이때, 상기 급기관(31)의 중간부 상면에는 상기 냉각케이스(33)가 결합되는 관통공(31a)이 형성된다.
상기 제2 에어댐퍼(32)는 전자신호에 따라 작동제어되어, 상기 급기관(31)의 입구를 개폐하는 전자식 에어댐퍼를 이용한다.
상기 냉각케이스(33)는 상하방향으로 연장되며 하측면이 개방된 원통형상으로 구성되어 상기 급기관(31)의 관통공(31a)에 고정결합된다.
이때, 상기 냉각케이스(33)는 강도가 높은 금속재로 구성되며 외측에는 단열재가 적층된다.
상기 냉각블록(34)은 금속재로 형성되며 하단부에는 냉각핀(34c)이 구비된 블록본체(34b)와, 상기 블록본체(34b)의 내부에 저장된 축열매체(34d)로 구성된다.
이때, 상기 냉각블록(34)은 열전도율이 다른 금속재에 비해 높은 알루미늄이나 구리재질로 구성된다.
그리고, 상기 냉각블록(34)은 외경이 상기 냉각케이스(33)의 내경에 대응되는 원통형태로 구성되어 둘레면에 구비된 패킹에 의해 상기 냉각케이스(33)의 내부에 기밀하면서 승강가능하게 결합된다.
상기 축열매체(34d)는 비열이 물에 비해 높고 빙점이 낮은 액체형상의 것을 이용하는 것으로, 상기 블록본체(34b)가 냉각되면 동결되어 냉기를 저장하도록 구성된다.
이러한 축열매체(34d)는 다양한 종류가 개발되어 사용되고 있음으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 승강구동수단(34a)은 상하방향으로 연장되며 상기 냉각케이스(33)의 상측면을 관통하도록 결합되어 하측으로 연장된 피스톤로드가 상기 냉각블록(34)의 상면에 연결되며, 상측에 구비된 구동모터의 작동에 따라 상기 피스톤로드가 승강되어 상기 냉각블록(34)을 승강시키는 전동식 실린더장치를 이용한다.
상기 열전달가스는 알코올증기 등과 같이, 열전도율이 높은 가스를 이용하는 것으로, 상기 보조냉각수단(36)에 의해 발생된 냉기를 상기 냉각블록(34)으로 전달하여 냉각블록(34)이 냉각되도록 한다.
상기 리저브탱크(35)는 내부가 빈 탱크형상으로 구성되어 일단이 상기 냉각케이스(33)의 내부공간과 연통되도록 연결되어, 상기 승강구동수단(34a)에 의해 상기 냉각블록(34)이 승강됨에 따라 상기 냉각케이스(33)의 내부에 체적 및 압력변화가 발생되면, 이에 추종하여, 상기 리저브탱크(35)에 저장된 열전달가스가 상기 냉각케이스(33)의 내부로 공급되거나, 냉각케이스(33) 내부의 열전달가스가 상기 리저브탱크(35)로 배출되어 저장되도록 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 냉각블록(34)은 상기 냉각케이스(33)의 내부에 승강가능하게 결합되어 상기 승강구동수단(34a)에 의해 승강되며, 이때, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 냉각케이스(33) 내부의 공간은 좁아지거나 넓어지게 되다.
이때, 상기 열전달가스가 상기 냉각케이스(33)의 내부에 단순히 저장될 경우, 냉각블록(34)의 승강에 따라 냉각케이스(33) 내부의 체적이 변화되면, 열전달가스가 급격하게 압축되거나 팽창되어, 냉각케이스(33)의 내부에 저장된 열전달가스의 밀도가 변화되어 열전달가스의 열전달성능이 급속히 변화될 수 있을 뿐 아니라, 상기 냉각블록(34)이 승강될 때, 저항요소로 작용하거나, 압축된 열전달가스의 압력에 의해 상기 냉각블록(34)과 냉각케이스(33)의 사이에 열전달가스의 누출이 발생될 수 있다.
그러나, 상기 냉각케이스(33)의 일측에는 리저브탱크(35)가 연결됨으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 냉각블록(34)이 상승되고 이에 따라 상기 냉각케이스(33) 내부의 체적이 줄어들어 냉각케이스(33) 내부의 기압이 높아지면, 상기 냉각케이스(33) 내부의 열전달가스가 압력이 낮은 리저브탱크(35) 쪽으로 배출되어, 상기 냉각케이스(33) 내부의 압력이 급격하게 상승되는 것을 방지한다.
이때, 상기 리저브탱크(35) 내부의 기압은 냉각케이스(33) 내부의 기압과 동일 또는 유사하게 상승된다.
반대로, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 냉각블록(34)이 하강되고 이에 따라 상기 냉각케이스(33) 내부의 체적이 팽창되어 냉각케이스(33) 내부의 기압이 낮아지면, 리저브탱크(35)에 저장된 열전달가스가 압력이 낮은 냉각케이스(33) 쪽으로 배출되어, 상기 냉각케이스(33) 내부의 압력이 급격하게 하강되는 것을 방지한다.
이때, 상기 리저브탱크(35) 내부의 기압은 냉각케이스(33) 내부의 기압과 동일 또는 유사하게 하강된다.
따라서, 상기 승강구동수단(34a)에 의해 상기 냉각블록(34)이 승강됨에 따라 상기 냉각케이스(33)의 내부에 체적및 압력변화가 발생되면, 상기 냉각케이스(33) 내부의 열전달가스가 리저브탱크(35)로 배출되거나, 리저브탱크(35) 내부의 열전달가스가 냉각케이스(33)의 내부로 공급되어, 냉각케이스(33)의 내부에 저장된 열전달가스의 압력이 급격하게 변화되는 것을 방지하고, 이에 따라, 상기 열전달가스의 열전달성능이 변화되거나, 열전달가스의 누출이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 보조냉각수단(36)은 상기 냉각케이스(33) 내부의 상부 일측에 구비된 증발기(36a)와, 냉매관을 통해 상기 증발기(36a)와 연결된 압축기(36b) 및 응축기(36c)로 구성되어, 상기 압축기(36b)가 구동되면, 냉매가 압축되어 상기 응축기(36c)를 통과하면서 열을 외부로 발산하고, 상기 증발기(36a)에서 증발되면서 냉각케이스(33)의 내부에 저장된 열전달가스를 냉각시키고, 이와 같이 냉각된 열전달가스가 상기 냉각블록(34)을 냉각시키게 된다.
한편, 상기 냉각케이스(33)의 내부 일측에는 상기 열전달가스를 순환시키기 위한 순환팬(44)이 구비되어, 열전달가스가 빠르게 순환됨으로써, 상기 증발기(36a)의 냉기가 상기 냉각블록(34)을 효과적으로 전달되도록 한다.
상기 제1 온도측정센서(37)는 상기 냉각수단(23)의 증발기(23a)의 하측에 위치되어, 상기 증발기(23a)로 공급되는 공기의 온도를 측정하도록 구성된다.
상기 제2 온도측정센서(38)는 상기 냉각수단(23)의 증발기(23a)의 상측에 구비되어 상기 냉각수단(23)을 통과한 공기의 온도를 측정함으로써, 상기 냉각수단(23)에 작동불량이 발생되어 상기 냉각수단(23)의 증발기(23a)를 통과한 공기가 정해진 온도로 냉각되지 못할 경우, 이를 감지하는 기능을 한다.
상기 진동센서(39)는 상기 압축기(23b)의 진동을 측정함으로써, 상기 냉각수단(23)의 압축기(23b)에 작동불량이 발생될 경우, 이를 즉각적으로 확인하는 기능을 한다.
즉, 상기 냉각수단(23)은 상기 E-beam장치(1)가 작동될 경우, 지속적으로 작동되어, 상기 본체(10)로 공급되는 공기를 냉각시켜야 한다.
이러한 경우, 상기 압축기(23b)는 지속적으로 작동되어야 하며, 이에 따라, 압축기(23b)에서 지속적으로 일정한 진동이 발생된다.
반대로, 상기 압축기(23b)에 이상이 발생될 경우, 압축기(23b)에서 비정상적으로 큰 진동이 발생되거나, 진동이 발생되지 않게 됨으로, 상기 진동센서(39)를 이용하여 압축기(23b)에서 발생되는 진동을 감지함으로서, 압축기(23b)에 이상이 발생된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 진동센서(39)를 이용하여 압축기(23b)의 진동을 감지하면, 상기 압축기(23b)에 이상이 발생된 경우, 상기 제2 온도측정센서(38)를 이용하는 방법에 비해 더욱 빠르게 이상발생을 감지할 수 있다.
상기 제어수단(40)은 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)와 진동센서(39)의 신호를 수신하여 외부에서 흡입되는 공기의 온도가 과도하게 상승되거나 상기 냉각수단(23)에 작동불량이 발생된 것이 감지되면, 상기 제1 에어댐퍼(25)를 폐쇄하고 제2 에어댐퍼(32)를 개방하여 외부의 공기가 상기 급기관(31)을 통해 흡입되면서 상기 냉각블록(34)의 냉각핀(34c)을 통과하여 냉각된 후 상기 케이스(21)의 내부로 공급되도록 함과 동시에, 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)의 신호를 피드백하여 상기 승강구동수단(34a)을 제어하여 상기 냉각블록(34)이 급기관(31)의 내부로 출몰되는 정도를 조절하여 상기 급기관(31)을 통해 케이스(21)의 내부로 공급되는 공기의 온도를 조절하도록 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 제어수단(40)은 평상시에는 상기 제1 에어댐퍼(25)를 개방하고, 상기 제2 에어댐퍼(32)를 폐쇄함으로써, 도 2에 도시한 바와 같이, 외부의 공기가 상기 외부흡기구(21a)를 통해 케이스(21)의 내부로 흡입된 후, 상기 냉각수단(23)의 증발기(23a)를 통과하면서 냉각되도록 한다.
이때, 상기 제어수단(40)은 상기 보조냉각수단(36)을 작동시켜, 상기 냉각블록(34)이 미리 정해진 온도 이하로 냉각되도록 한다.
그리고, 상기 제어수단(40)은 상기 제1 온도측정센서(37)에 의해 측정된 공기의 온도가 미리 설정된 온도(예를 들어 45℃) 이상으로 상승될 경우, 외기의 온도가 비정상적으로 상승된 것으로 판단한다.
이러한 경우, 상기 제어수단(40)은 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1 에어댐퍼(25)를 폐쇄하고, 상기 제2 에어댐퍼(32)를 개방하여, 외부의 공기가 상기 급기관(31)을 통과하면서 상기 냉각블록(34)에 의해 냉각된 후, 상기 본체(10)로 공급되도록 한다.
이때, 상기 제어수단(40)은 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)의 신호를 수신하여, 상기 히터(24)로 공급되는 온도를 피드백하고, 상기 승강구동수단(34a)의 작동을 제어하여, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 냉각블록(34)이 상기 급기관(31)의 내부로 돌출되는 정도를 조절한다.
즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 냉각블록(34)이 급기관(31)의 내부로 조금 돌출되면 상기 급기관(31)을 통과하는 공기가 천천히 냉각되고, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 냉각블록(34)이 급기관(31)의 내부로 많이 돌출되면 상기 급기관(31)을 통과하는 공기가 급속으로 냉각된다.
따라서, 상기 본체(10)로 공급되는 공기의 온도가 상기 냉기공급수단(A)을 통해 1차로 냉각된 후, 상기 냉각수단(23)의 증발기(23a)를 통과하면서 2차 냉각됨으로, 냉각수단(23)에 과부하가 걸리게 되거나, 냉각수단(23)에 의해 공기가 충분히 냉각되지 못한 상태로 상기 히터(24)로 공급되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어수단(40)은 상기 제2 온도측정센서(38)에 의해 측정된 공기의 온도가 정해진 온도(15~20℃) 이상일 경우, 또는 상기 진동센서(39)에 응축기(23c)의 이상이 감지될 경우, 상기 냉각수단(23)에 이상이 발생된 것으로 판단한다.
이러한, 경우, 상기 제어수단(40)은 전술한 바와 같이, 상기 제1 에어댐퍼(25)를 폐쇄하고, 상기 제2 에어댐퍼(32)를 개방하여, 외부의 공기가 상기 급기관(31)을 통과하면서 상기 냉각블록(34)에 의해 냉각된 후, 상기 본체(10)로 공급되도록 함과 동시에, 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)의 신호를 수신하여, 상기 히터(24)로 공급되는 온도를 피드백하고, 상기 승강구동수단(34a)의 작동을 제어하여, 상기 냉각블록(34)이 상기 급기관(31)의 내부로 돌출되는 정도를 조절함으로써, 상기 본체(10)의 내부로 정해진 온도(15~20℃)로 냉각된 공기가 공급되도록 한다.
이와 같이 구성된 환경조절장치는 상기 외부흡기구(21a)에 구비되어 상기 외부흡기구(21a)를 개폐하는 제1 에어댐퍼(25)와, 상기 케이스(21)에 구비되어 상기 냉각수단(23)의 하측으로 냉각된 공기를 공급하는 냉기공급수단(A)이 더 구비되어, 외부의 공기의 온도가 비정상적으로 상승되거나, 상기 냉각수단(23)에 이상이 발생될 경우, 상기 냉기공급수단(A)을 통해 차가운 공기를 케이스(21)의 내부로 공급함으로써, 본체(10)의 내부로 공급되는 공기의 온도가 상승되어, 상기 E-beam장치(1)에 의해 제조되는 반도체나 디스플레이패널에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 냉각블록(34)의 하측에 위치되도록 상기 급기관(31)의 내부에 구비되어 상기 냉각블록(34)에 응축되어 낙하되는 응축수를 수집하는 수집통체(41)와, 상기 수집통체(41)에서 상기 냉각수단(23)의 응축기(23c)로 연장되는 급수관(42)과, 상기 급수관(42)의 중간부에 구비되어 상기 급수관(42)에 저장된 응축수를 상기 응축기(23c)로 공급하는 급수펌프(43)가 더 구비된다.
즉, 상기 냉각블록(34)은 매우 차갑게 냉각되며, 외부에서 공급되는 공기의 온도는 매우 높게 됨으로, 외부의 공기가 상기 냉각블록(34)의 주변을 통과하면서 냉각되면, 공기에 포함된 수분이 냉각블록(34)의 둘레부에 응축되어 응축수가 발생되며, 이와 같이 발생된 응축수는 도 9에 점선의 화살표로 도시한 바와 같이, 하측으로 낙하된다.
이때, 상기 급기관(31)의 내부에는 수집통체(41)가 구비됨으로, 냉각블록(34)에서 낙하되는 응축수는 상기 수집통체(41)에 수집된다.
상기 급수관(42)은 상기 응축기(23c)의 상측으로 연장되어, 상기 수집통체(41)에 저장된 응축수가 상기 응축기(23c)의 상면으로 공급되어 응축기(23c)를 냉각시키도록 한다
이와 같이 구성된 환경조절장치는 상기 냉각블록(34)에서 응축되어 낙하된 응축수가 상기 수집통체(41)에 수집되어 급수관(42)을 통해 냉각수단(23)의 응축기(23c)로 배출됨으로, 응축수가 급기관(31)을 통해 공급되는 공기와 함께 상기 케이스(21) 및 본체(10)의 내부로 유입되어, 본체(10) 내부의 습도가 상승되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 응축수는 온도가 매우 차가움으로, 외기의 온도가 비정상적으로 상승되어, 상기 냉기공급수단(A)과 냉각수단(23)이 함께 작동되는 상태에서, 상기 보조냉각수단(36)의 증발기(23a)에 발생되는 응축수가 상기 냉각수단(23)의 응축기(23c)로 공급되면, 상기 응축기(23c)가 차갑게 냉각되어 냉각수단(23)의 냉각효율이 향상되며, 이에 따라, 냉각수단(23)에 과부하가 걸리게 되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있으며, 냉각수단(23)의 증발기(23a)를 통과하는 공기를 더욱 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
10. 본체 20. 온도조절수단
A. 냉기공급수단

Claims (3)

  1. 바닥면에 구비되며 내부에 E-beam장치(1)가 구비되며 둘레면 상하측에는 각각 흡기구(14)와 배기구(15)가 형성된 본체(10)와,
    상기 본체(10)의 일측에 구비되며 외부에서 흡입된 공기의 온도를 조절하여 상기 본체(10)의 내부로 공급하는 온도조절수단(20)을 포함하고,
    상기 온도조절수단(20)은
    둘레면 상하측에는 상기 흡기구(14) 및 배기구(15)와 연결되는 공급관(21b)과 순환관(21c)이 구비되고 하단 일측에는 외측으로 개방된 외부흡기구(21a)가 형성된 케이스(21)와,
    상기 케이스(21)의 내부에 구비되어 케이스(21) 내부의 공기가 상기 흡기구(14)를 통해 본체(10)의 내부로 공급되도록 하는 송풍기(22)와,
    상기 케이스(21)에 구비되어 케이스(21)를 통과하는 공기를 냉각시키는 냉각수단(23)과,
    상기 냉각수단(23)을 통과한 공기를 일정한 온도로 가열하는 히터(24)를 포함하며,
    상기 냉각수단(23)은
    상기 케이스(21)의 내부에 구비된 증발기(23a)와,
    냉매관을 통해 상기 증발기(23a)에 연결된 압축기(23b) 및 응축기(23c)를 포함하는, 환경조절장치에 있어서,
    상기 외부흡기구(21a)에 구비되어 상기 외부흡기구(21a)를 개폐하는 제1 에어댐퍼(25)와,
    상기 케이스(21)에 구비되어 상기 냉각수단(23)의 하측으로 냉각된 공기를 공급하는 냉기공급수단(A)을 더 포함하며,
    상기 냉기공급수단(A)은
    상기 케이스(21)의 하부 일측에 연결된 급기관(31)과,
    상기 급기관(31)의 입구에 구비되어 급기관(31)의 입구를 개폐하는 제2 에어댐퍼(32)와,
    상기 급기관(31)의 중간부 상면에 구비된 냉각케이스(33)와,
    상기 냉각케이스(33)의 내부에 기밀하게 결합되며 승강구동수단(34a)에 의해 승강되어 하단부가 상기 급기관(31)의 내측으로 출몰되는 냉각블록(34)과,
    내부에 열전달가스가 저장되며 상기 냉각케이스(33)에 연결된 리저브탱크(35)와,
    상기 냉각케이스(33)의 내부에 저장된 열전달가스를 냉각시켜 상기 냉각블록(34)이 냉각되도록 하는 보조냉각수단(36)과,
    케이스(21)의 내부에 구비되어 상기 외부흡기구(21a) 또는 급기관(31)을 통해 공급되는 공기의 온도를 측정하는 제1 온도측정센서(37)와,
    상기 케이스(21)의 내부에 구비되어 상기 냉각수단(23)을 통과한 공기의 온도를 측정하는 제2 온도측정센서(38)와,
    상기 냉각수단(23)의 압축기(23b)에 구비되어 압축기(23b)에서 발생되는 진동을 측정하는 진동센서(39)와,
    상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38) 및 진동측정센서의 신호를 수신하며 상기 제1 및 제2 에어댐퍼(32)와 승강구동수단(34a)의 작동을 제어하는 제어수단(40)을 포함하여,
    상기 승강구동수단(34a)에 의해 상기 냉각블록(34)이 승강됨에 따라 상기 냉각케이스(33)의 내부에 발생되는 체적변화되면, 이에 추종하여, 상기 리저브탱크(35)에 저장된 열전달가스가 상기 냉각케이스(33)의 내부로 공급되거나, 냉각케이스(33) 내부의 열전달가스가 상기 리저브탱크(35)로 배출되어 저장되도록 구성되며,
    상기 냉각블록(34)은
    금속재로 구성되며 하단부에는 냉각핀(34c)이 구비된 블록본체(34b)와,
    상기 블록본체(34b)의 내부에 저장된 축열매체(34d)로 구성되어,
    상기 블록본체(34b)가 냉각되면 상기 축열매체(34d)가 동결되어 냉기를 저장하도록 구성되며,
    상기 제어수단(40)은 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)와 진동센서(39)의 신호를 수신하여 외부에서 흡입되는 공기의 온도가 과도하게 상승되거나 상기 냉각수단(23)에 작동불량이 발생된 것이 감지되면, 상기 제1 에어댐퍼(25)를 폐쇄하고 제2 에어댐퍼(32)를 개방하여 외부의 공기가 상기 급기관(31)을 통해 흡입되면서 상기 냉각블록(34)의 냉각핀(34c)을 통과하여 냉각된 후 상기 케이스(21)의 내부로 공급되도록 함과 동시에, 상기 제1 및 제2 온도측정센서(37,38)의 신호를 피드백하여 상기 승강구동수단(34a)을 제어하여 상기 냉각블록(34)이 급기관(31)의 내부로 출몰되는 정도를 조절하여 상기 급기관(31)을 통해 케이스(21)의 내부로 공급되는 공기의 온도를 조절하도록 된 것을 특징으로 하는 환경조절장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각케이스(33)의 내부에는 상기 열전달가스를 순환시키기 위한 순환팬(44)이 구비된 것을 특징으로 하는 환경조절장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각블록(34)의 하측에 위치되도록 상기 급기관(31)의 내부에 구비되어 상기 냉각블록(34)에 응축되어 낙하되는 응축수를 수집하는 수집통체(41)와,
    상기 수집통체(41)에서 상기 냉각수단(23)의 응축기(23c)로 연장되는 급수관(42)과,
    상기 급수관(42)의 중간부에 구비되어 상기 급수관(42)에 저장된 응축수를 상기 응축기(23c)로 공급하는 급수펌프(43)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경조절장치.
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