KR102134652B1 - 이동식 칠러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동이 가능하며, 수리 교체가 용이하고, 이중 순환을 통해 비교적 빠른 시간내에 주위 온도를 낮출 수 있는 칠러에 관한 것이다. 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이동이 가능한 케이스부를 포함하고, 케이스부의 내측에 하나의 응축부 및 하나의 증발부를 포함하고, 이중 순환을 위해 드라이어, 압축부, 팽창밸브를 각각 둘씩 구비한다.

Description

이동식 칠러{MOVABLE CHILLER}
본 발명은 이동식 칠러에 관한 것으로, 이동이 편리하며 냉매의 이중 순환을 통해 주변온도의 냉각 효과를 향상시킬 수 있는 칠러이다.
일반적으로 칠러는 각종 공정 설비 또는 장치 등에서 발생하는 열을 방지하기 위해 해당 설비 또는 장치 등에 냉각수를 제공하여 냉각시키기 위한 장치로서, 산업 전반에 걸쳐 매우 다양하게 사용되고 있다.
예를 들면, 반도체 제조 공정, 화학공정, 각종 기술공정 등의 전방에 걸쳐 많은 열이 발생하게 되므로, 이러한 열 발생을 방지하여 효율적인 제조 공정을 수행할 수 있도록 칠러 장치를 사용하여 냉각수를 공정 설비에 계속적으로 제공하고, 냉각수를 통해 공정 설비를 적정 온도로 유지시키고 있다.
이러한 칠러는 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발의 과정을 거치는 냉동사이클로 순환시키고, 특정 설비에 순환 공급되는 부동액을 냉매와 열교환시켜 부동액을 냉각시키는 방식으로 구성되며, 특정 설비의 가동과 함께 항상 작동하게 된다.
그러나, 기존의 칠러는 일정 공간에 고정식으로 대형으로 설치되어 이동이 어려우며, 일방향으로 순환을 통해 저온으로 온도를 유지하는 것이 한정적인 문제점이 있다. 따라서, 본원 발명은 이동식 케이스 내측에 칠러 장치를 구비하여 이동이 수월하고 이중 순환을 통해 냉각 및 온도 유지 효과가 향상되는 칠러를 제공한다.
대한민국 등록특허 제10-391832호 대한민국 등록특허 제10-1268055호
본 발명은 이동이 가능하며, 수리 교체가 용이한 칠러에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이중 순환을 통해 비교적 빠른 시간내에 주위 온도를 낮출 수 있는 칠러에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 저면에 이동부가 구비되고, 측면에 개폐가능한 하나 이상의 도어부를 구비하는 케이스부를 포함하고, 케이스부의 내측에 드라이어, 압축부, 응축부, 팽창밸브 및 증발부를 더 포함하는 이동식 칠러를 제공한다.
본 발명에 따르면, 이동부가 구비된 케이스부 내측에 칠러의 구성이 구비되어 있어, 칠러의 이동이 수월한 효과가 있다.
또한, 케이스부에 개폐가능한 도어부가 구비되어, 도어부의 개폐를 통해 칠러의 구성요소의 교체 및 수리가 용이한 효과가 있다.
또한, 냉매의 이중 순환을 통해 비교적 빠른 시간내에 주위 온도를 낮추고, 주위온도를 효율적으로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
최종적으로, 적은 비용 및 적은 시간으로 효율을 향상시킬 수 있는 칠러를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 칠러를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매의 순환 경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수의 순환 경로를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 칠러를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 이동식 칠러는 케이스부(100)를 포함하며, 케이스부(100)의 내측에 드라이어(50), 압축부(40), 응축부(10), 팽창밸브(20), 증발부(30)가 구비되어 있다.
케이스부(100)는 칠러의 이동이 용이할 수 있도록 칠러의 구성요소들을 내장시켜 보호하는 외관이다. 케이스부(100)는 이동이 가능하도록 저면에 이동부(101)가 구비될 수 있으며, 측면에 개폐가능한 하나 이상의 도어부(102)를 구비하는 것이 바람직하다. 이동부(101)는 칠러의 구성요소들이 내장되어 있는 케이스부(100)의 이동이 수월할 수 있도록 하는 구성으로, 회전운동이 가능한 롤러 또는 슬라이드가능한 레일 등으로 구비되는 것이 바람직하다. 도어부(102)는 개폐가 가능하도록 구비되어 도어부(102)의 개방을 통해 칠러 구성요소의 수리 및 교체가 용이하며, 도어부(102)의 폐쇄를 통해 내측에 구비된 칠러 구성요소들의 보호를 할 수 있다. 도어부(102)는 케이스부(100)의 각 측면에 복수개 구비되는 것이 바람직하며, 필요에 따라서 각각의 도어부(102)를 각각 별도로 개폐가 가능하도록 구비될 수 있다.
케이스부(100)의 내측에는 주위 온도를 낮추는 칠러의 작용을 하기 위한 드라이어(50), 압축부(40), 응축부(10), 팽창밸브(20) 및 증발부(30) 등이 구비된다. 또한, 각각의 드라이어(50), 압축부(40), 응축부(10), 팽창밸브(20) 및 증발부(30) 등이 서로 연결되어 냉각수 또는 냉매가 이동될 수 있는 복수의 관이 구비될 수 있으며, 복수의 관은 케이스부(100)의 내측 및 외측으로 관통되도록 구비될 수 있다. 복수의 관이 내측 및 외측으로 관통됨으로써, 관 내에 흐르는 유체의 흐름을 케이스부(100) 외측에서도 용이하게 관찰할 수 있다.
드라이어(50)는 냉매 기체의 수분 및 불순물을 제거시키는 구성이다. 압축부(40)에서 냉매 기체를 압축 시 공기중의 수분이 응축되어 압축된 냉매 기체에 섞여 수분이 고이는 경우가 생긴다. 따라서, 이러한 수분을 제거하기 위해 드라이어(50)를 통해 수분을 건조시키는 것이 바람직하다.
압축부(40)는 냉매 기체를 압축하여 고온 및 고압으로 방출시키는 구성이다. 압축부(40)를 통해 냉매 기체가 압축됨으로써 고온 및 고압의 상태가 되어 응축부(10)로 이동되어야 냉매 기체에서 냉매 액체로 응축되는 것이 용이해진다.
응축부(10)는 고온 및 고압의 상태로 압축된 냉매 기체를 응축하여 냉매 액체로 방출시키는 구성이다. 응축부(10)에서는 내측에 순환되는 냉각수와 열교환을 통해 냉매 기체를 냉매 액체로 응축(액화)시킬 수 있다.
팽창밸브(20)는 응축부(10)에서 응축된 냉매 액체를 교축 작용을 통해 압력을 감압시키는 구성이다. 응축된 고온 고압의 냉매 액체를 저온 저압으로 압력을 낮추고, 용량을 팽창시키는 동시에 유량을 조절할 수 있다. 구체적으로, 팽창밸브(20)에 고온 고압의 냉매 액체가 유입되고 저온 저압이 되어 배출되는데, 고온 및 고압의 냉매 액체가 팽창밸브(20)를 통과하여 저압으로 압력이 순간적으로 낮아지게 되면 낮아진 압력으로 인해 냉매의 밀도가 줄어들어 온도가 함께 낮아진다. 따라서, 고온 및 고압의 냉매 액체가 팽창밸브(20)를 통과하여 저온 및 저압의 냉매 액체로 배출될 수 있다.
증발부(30)는 감압된 저온 및 저압의 냉매 액체를 증발시켜 주위의 온도를 낮추는 구성이다. 증발부(30)는 내측에 냉각수가 순환되는 통로가 별도로 구비될 수 있다. 따라서, 내측에 순환되는 냉각수와 유입된 냉매 액체의 열 교환을 통해 주위의 공기를 냉각시킬 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 칠러의 순환을 상세히 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매의 순환 경로를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수의 순환 경로를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 드라이어(50), 압축부(40) 및 팽창밸브(20)는 각각 서로 대칭되도록 둘씩 구비되는 것이 바람직하다. 각각의 드라이어(50)로부터 수분이 제거된 냉매 기체가 서로 다른 이동관을 따라 각각의 압축부(40)로 유입될 수 있다. 각각의 압축부(40)로 유입된 냉매 기체는 고온 및 고압으로 압축되어 하나의 증발부(30)로 유입될 수 있다. 상세하게, 각각의 압축부(40)에서 방출된 고온 고압의 냉매 기체는 증발부(30)의 서로 다른 유입구로 유입될 수 있다. 보다 상세하게, 압축부(40)는 유입된 냉매 기체를 고온 및 고압의 상태로 압축하는 압축 공정을 수행한다. 구체적으로, 압축부(40)는 일 방향에서 냉매 기체가 들어와 압축 공정을 수행한 뒤 타 방향으로 압축된 냉매 기체를 배출시킨다. 보다 구체적으로, 압축부(40)는 물리적으로 냉매 기체를 가압하여 압력을 높이는 콤프레서(Compressor)로서, 저온 저압의 기체에 압력을 가해 고압의 기체로 압축하고, 저압에서 고압으로 압축된 냉매 기체는 밀도가 높아짐에 따라 저온에서 고온으로 온도가 상승한다. 즉, 저온 및 저압의 냉매 기체는 압축부(40)에서 물리적인 압력에 의해 고온 및 고압의 냉매 기체로 압축된다. 한편, 각각의 압축부(40)는 냉매 기체의 순환에 따라 유입되는 입구가 두개 구비될 수 있으며, 압축된 냉매 기체가 배출되는 배출구는 한 개로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 압축부(40)의 배출구로부터 배출된 고온 고압의 냉매 기체는 응축부(10)로 유입될 수 있다. 응축부(10)는 냉매 기체를 응축(액화)시켜 냉매 액체로 상태를 변환시킬 수 있다. 상세하게, 응축부(10)는 한 개 구비되며, 두 개로 양측에 구비되는 압축부(40)로부터 각각 고온 고압의 냉매 기체가 배출되어 응축부(10)의 서로 다른 유입구로 유입될 수 있다. 이 때, 응축부(10)의 내측에는 냉각수가 순환할 수 있는 관이 구비되어 냉각수를 응축부(10)로 유입 및 방출하며 순환시킬 수 있다. 순환되는 냉각수에 의해 서로 다른 유입구로 유입된 냉매 기체가 냉각수와 열교환을 하여 냉매 액체로 응축될 수 있다. 응축된 냉매 액체는 각각 서로 다른 배출구로 배출되어 증발부(30)로 유입된다.
증발부(30)로 유입되기 전에 응축된 고온 및 고압의 냉매 액체는 서로 다른 각각의 팽창밸브(20)를 통과할 수 있다. 팽창밸브(20)를 통과하면서 고온 고압의 냉매 액체는 저온 저압의 냉매 액체로 팽창된다. 상세하게, 고압의 냉매 액체가 팽창밸브(20)를 통해 저압의 냉매 액체로 배출되는데, 이때 고온 고압의 냉매 액체가 팽창밸브(20)를 통과하여 저압으로 압력이 순간 낮아지게 되면, 낮아진 압력으로 인해 냉매 액체의 밀도가 줄어들어 온도도 함께 낮아진다. 따라서, 고온 고압의 냉매 액체가 팽창밸브(20)를 통과함으로써 저온 저압의 냉매 액체로 배출될 수 있다. 응축부(10)의 서로 다른 배출구로 배출된 고온 고압의 냉매 액체는 서로 다른 팽창밸브(20)를 통과하여, 하나의 증발부(30)로 유입될 수 있다. 상세하게, 서로 다른 팽창밸브(20)를 통과한 저온 저압의 냉매 액체는 동일한 하나의 증발부(30)의 서로 다른 유입구로 유입되는 것이 바람직하다.
증발부(30)는 열교환을 통해 유입된 냉매 액체를 증발시킬 수 있다. 상세하게, 증발부(30)는 내측에 냉각수가 순환될 수 있으며, 유입된 냉매 액체와 순환되는 냉각수의 열교환을 통해 냉매 액체가 증발될 수 있다. 이때, 냉매 액체가 증발됨에 따라 주위의 열을 흡수하여 주위 온도가 낮아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에서와 같이 응축부(10)에서 배출된 냉매 액체가 팽창밸브(20)를 통과하는 경로 각각에 별도의 자동밸브(60) 및 사이트 글라스(70)가 더 구비될 수 있다. 또한, 드라이어(50)와 압축부(40) 사이에도 자동밸브(60) 및 사이트 글라스(70)가 더 구비될 수 있다. 자동밸브(60)는 관을 따라 이동되는 냉매 기체 또는 냉매 액체의 유량을 자동으로 조절해주는 구성이다. 상세하게, 자동밸브(60)는 이동관에 흐르는 냉매 기체 또는 냉매 액체의 압력 및 유속 등을 측정하여 적정하게 유지되며 흐를 수 있도록 관의 입구를 자동적으로 개폐 및 관의 내경을 조절할 수 있다. 또한, 사이트 글라스(70)는 관의 내측을 들여다볼 수 있는 투명한 유리 관으로, 내측의 냉매 기체 또는 냉매 액체가 적절하게 이동되고 있는지를 확인할 수 있는 창이다.
이하, 도 3을 참조하여 냉각수의 순환에 대해 상세히 설명한다. 도 3을 참조하면, 본 발명은 냉각수를 저장하는 탱크부(80)를 더 포함할 수 있다. 탱크부(80)는 순환되는 대량의 냉각수를 저장하고, 저장된 냉각수를 배출시키며 유입되는 냉각수를 보관하는 구성이다. 탱크부(80)에서 배출된 냉각수는 응축부(10) 및 증발부(30)로 각각 유입될 수 있다. 이때, 탱크부(80)에서 배출된 냉각수가 응축부(10) 또는 증발부(30)로 수월하게 유입될 수 있도록 별도의 펌프(P)가 구비될 수 있다. 상세하게, 일 실시예에 따르면 탱크부(80)로부터 증발부(30)로 냉각수를 유입시킬 수 있도록 탱크부(80)와 증발부(30) 사이에 펌프(P)가 구비되는 것이 바람직하다. 응축부(10) 및 증발부(30) 각각으로 유입된 냉각수는 응축부(10) 및 증발부(30) 내측에 관을 따라 순환되고 방출될 수 있다. 이 때, 응축부(10)로 유입되어 순환하고 방출되는 냉각수의 불순물을 제거하기 위해 별도의 필터(F)가 더 포함될 수 있다. 필터(F)를 통화가 냉각수는 다시 탱크부(80)로 유입되어 재순환될 수 있으며, 냉각수의 오염 정도에 따라 다른 경로로 이동되어 산업용수로 재사용 될 수 있다. 또한, 탱크부(80), 증발부(30) 및 응축부(10) 각각에는 칠러의 작동이 완료되고 점검이 필요할 때 각각의 내측에 고여있는 냉각수를 배출할 수 있도록 별도의 배출부(DARAIN)를 각각 더 구비할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 본 발명의 냉매 기체 및 냉매 액체의 순환되는 순서 및 냉각수의 이동 경로 및 순서는 상술한 바에 의해 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 각각의 순서가 동시에 발생될 수 있으며, 또다른 단계가 추가 또는 일부 단계가 생략되어서도 본 발명의 이동식 칠러의 효과를 이룰 수 있다.
10: 응축부 20: 팽창밸브(20)
30: 증발부 40: 압축부
50: 드라이어 60: 자동밸브
70: 사이트 글라스 80: 탱크부
100: 케이스부 101: 이동부
102: 도어부

Claims (5)

  1. 냉매를 순환시켜 주위 온도를 저온으로 유지시키는 칠러에 있어서,
    저면에 이동부(101)가 구비되어 이동 가능하고, 측면에 개폐가능한 하나 이상의 도어부(102)를 구비하는 케이스부(100);를 포함하고,
    상기 케이스부(100)의 내측에
    냉매 기체의 수분 및 불순물을 제거시키는 드라이어(50);
    수분 및 불순물이 제거된 상기 냉매 기체를 압축하여 고온 및 고압으로 방출시키는 압축부(40);
    압축된 상기 냉매 기체를 응축하여 냉매 액체로 방출시키는 응축부(10);
    응축된 상기 냉매 액체를 교축 작용을 통해 압력을 감압시키는 팽창밸브(20); 및 감압된 상기 냉매 액체를 증발시켜 주위의 온도를 낮추는 증발부(30);를 더 포함하고,
    상기 응축부(10)는 냉각수를 유입 및 방출하며 순환시킴으로써 유입된 냉매 기체를 냉매 액체로 응축시키고,
    상기 드라이어(50), 압축부(40) 및 팽창밸브(20)는 각각 서로 대칭되도록 둘씩 구비되어 상기 냉매 기체 또는 냉매 액체가 이중 순환되며,
    상기 냉각수를 저장하는 탱크부(80);
    상기 탱크부(80)로부터 상기 증발부(30)로 상기 냉각수를 유입시킬 수 있도록 하는 펌프(P);
    상기 응축부(10)로 유입되어 순환하고 방출되는 냉각수의 불순물을 제거하는 필터(F); 및
    상기 응축부(10)와 상기 증발부(30) 또는 상기 드라이어(50)와 상기 압축부(40) 사이에 연결되어 냉매 기체 또는 냉매 액체가 이동되는 이동관에 상기 냉매 기체 또는 냉매 액체의 유량을 자동으로 조절하는 자동밸브(60)를 더 포함하고,
    상기 탱크부(80) 및 증발부(30)는 내측에 고여있는 냉각수를 배출할 수 있는 배출부(DRAIN)를 각각 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 칠러.
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