KR102661399B1 - 배터리 시험용 챔버 공조 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 시험용 챔버 공조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인버터 방식의 가열/냉각법을 사용하여 챔버 내측의 항온 항습을 유지할 수 있는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 배터리를 가열 또는 냉각하여 시험하는 챔버의 공조 시스템에 있어서, 상기 공조 시스템(1)은, 상기 챔버의 동작을 제어하는 제어부(10), 상기 챔버의 배터리실 어느 일측에 설치되되, 배터리가 수용되는 배터리실 내부 온도를 측정하고, 측정된 측정값을 상기 제어부(10)에 전달하는 센서부(20), 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 냉각하는 냉각부(30), 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 가열하는 가열부(40), 상기 냉각부(30)에서 냉각된 냉각 공기와 상기 가열부(40)에서 가열된 가열 공기를 혼합하는 석션팬(50) 및 상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 배터리실에 수용된 배터리 측으로 혼합된 공기를 토출하는 토출팬(60)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 배터리를 가열 또는 냉각하여 시험하는 챔버의 공조 시스템에 있어서, 상기 공조 시스템(1)은, 상기 챔버의 동작을 제어하는 제어부(10), 상기 챔버의 배터리실 어느 일측에 설치되되, 배터리가 수용되는 배터리실 내부 온도를 측정하고, 측정된 측정값을 상기 제어부(10)에 전달하는 센서부(20), 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 냉각하는 냉각부(30), 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 가열하는 가열부(40), 상기 냉각부(30)에서 냉각된 냉각 공기와 상기 가열부(40)에서 가열된 가열 공기를 혼합하는 석션팬(50) 및 상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 배터리실에 수용된 배터리 측으로 혼합된 공기를 토출하는 토출팬(60)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 배터리 시험용 챔버 공조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인버터 방식의 가열/냉각법을 사용하여 챔버 내측의 항온 항습을 유지할 수 있는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 배터리 시험용 챔버는 배터리를 챔버 내에 배치하고, 챔버 내의 온도 및 습도를 조절하여 특정 환경에서의 배터리 성능을 시험하는 장치이다.
이러한 장치는 가열을 통해 온도를 조절하는 히터, 냉각을 통해 온도를 조절하는 냉각기, 내부 습도를 조절하는 가습기, 챔버 내 공기 순환을 유도하고, 히터 또는 냉각기 등에서 가열/냉각된 공기를 전달하는 송풍기 등이 포함된다.
한편, 배터리 시험용 챔버를 활용한 배터리 시험 중에는 가열에 의한 폭발 사고 및 배터리 파손에 의한 유해 가스 누출 등의 사고가 발생할 수 있는데, 이를 해결하기 위한 선행기술로서 국내등록특허 제10-2183295호(이하, 선행기술)가 개시된 바 있다.
상기 선행기술은 챔버 내에서 배터리 등의 폭발이 발생되어 도어에 충격이 가해지더라도 도어가 닫힌 상태를 유지하여 배터리 등의 시험 과정에서 폭발 등으로 인한 사고를 방지할 수 있도록 도어가 닫히는 즉시 제1 록킹장치가 가동되어 도어가 잠기고, 실험대상물이 수용되는 챔버 내에서의 온도 상승에 따른 배터리 등의 폭발이 발생되어 도어에 충격이 가해지더라도 도어의 닫힌 상태가 유지되도록 하여 배터리 등의 시험 과정에서 폭발 등으로 인한 사고를 방지할 수 있는 항온항습장치에 관한 것이다.
상기 선행기술은 폭발 등으로 발생하는 피해를 최소화하는 것을 목적으로 하는 것으로 폭발에 의한 충격을 챔버 내에서 처리되도록 하는데, 단순히 도어가 개방되는 것을 방지할 뿐, 내부에서 발생하는 폭압(暴壓)에 의한 장치 파손 등의 문제는 해결할 수 없는 문제가 있다.
또한, 상기와 같은 항온항습장치는 송풍기에서 발생하는 바람에 의해 배터리의 특정부 또는 표층부만 가열/냉각되어 배터리 자체에서 발생하는 온도 불균형으로 인해 시험환경과 실사용 환경에 차이가 발생하여 시험 데이터가 부정확하거나, 배터리 자체에 불량이 생기는 문제가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 송풍으로 인해 배터리의 표층부만 가열/냉각되는 것을 방지할 수 있도록 인버터 방식의 가열/냉각법을 사용하여 배터리를 균일하게 가열/냉각하여 온도 불균형이 일어나는 것을 방지하고, 챔버 내측의 항온 항습을 유지할 수 있는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템의 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로 그 목적은 송풍으로 인해 배터리의 표층부만 가열/냉각되는 것을 방지할 수 있도록 인버터 방식의 가열/냉각법을 사용하여 배터리를 균일하게 가열/냉각하여 온도 불균형이 일어나는 것을 방지하고, 챔버 내측의 항온 항습을 유지할 수 있는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 센서부를 이용해 배터리실 내부의 온도를 측정하고, 이를 제어부에 설정된 온도와 비교하여 실시간으로 냉각부의 작동 주파수를 조절하는 것으로 자동으로 온도가 조절 및 유지되는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 달성하기 위해 본 발명의 배터리를 가열 또는 냉각하여 시험하는 챔버의 공조 시스템에 있어서, 상기 공조 시스템(1)은, 상기 챔버의 동작을 제어하는 제어부(10); 상기 챔버의 배터리실 어느 일측에 설치되되, 배터리가 수용되는 배터리실 내부 온도를 측정하고, 측정된 측정값을 상기 제어부(10)에 전달하는 센서부(20); 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 냉각하는 냉각부(30); 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 가열하는 가열부(40); 상기 냉각부(30)에서 냉각된 냉각 공기와 상기 가열부(40)에서 가열된 가열 공기를 혼합하되, 인버터 제어되는 석션팬(50); 및 상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 배터리실에 수용된 배터리 측으로 혼합된 공기를 토출하되, 인버터 제어되는 토출팬(60);을 포함하고, 상기 제어부(10)는, 상기 챔버의 제어 명령을 수동 또는 자동으로 입력하는 조작부(11); 상기 조작부(11)에서 입력된 명령에 따라 상기 챔버의 동작을 처리하는 처리부(12); 상기 조작부(11) 및 처리부(12)의 동작, 또는 상기 센서부(20)의 측정값을 수신받아 메모리에 저장하는 저장부(13); 및 상기 제어부(10)의 상태 또는 상황을 화상으로 표시하는 디스플레이(15);를 포함하되, 상기 제어부(10)의 제어에 의해 상기 배터리실 내부의 항온 항습이 유지되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 센서부(20)는, 상기 챔버의 배터리실에 수용된 배터리의 온도를 적외선을 이용해 측정하는 제1 온도센서(21) 및 상기 챔버의 배터리실에 복수 개 설치되어 배터리실 내부 온도를 측정하는 제2 온도센서(22)를 포함하되, 상기 제1 온도센서(21)에서 측정된 배터리 온도의 측정값 및 상기 제2 온도센서(22)에서 측정된 배터리실 내부 온도의 측정값을 각각 상기 제어부(10)로 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각부(30)는, 주파수 변환 제어에 의해 모터 속도가 조절되는 인버터압축기(31), 상기 인버터압축기(31)의 토출 가스에서 오일 입자를 분리하는 유분리기(32), 상기 인버터압축기(31)에서 압축된 고온 고압의 토출 가스를 응축하는 응축기(33), 상기 응축기(33)에서 응축 및 액화한 저온 고압의 액체 냉매를 임시 저장하는 수액기(34), 상기 수액기(34)에 저장된 저온 고압의 액체 냉매를 전달받아 수분 및 불순물을 제거하는 필터드라이어(35) 및 상기 필터드라이어(35)에서 전달된 냉매를 기화시키면서 주변 열을 흡수해 공기를 냉각하는 증발기(38)를 포함하되, 상기 증발기(38)의 압력 변화에 반응하여 작동하는 정압식 팽창밸브(36) 및 상기 증발기(38) 출구의 온도에 반응하여 작동하는 온도식 팽창밸브(37)가 필터드라이어(35)와 증발기(38) 사이에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각부(30)는 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값 미만이면 인버터압축기(31)에 입력되는 주파수를 감소시키고, 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값을 초과하면 인버터압축기(31)에 입력되는 주파수를 증가시키는 것으로, 상기 제어부(10)에 의해 자동으로 온도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각부(30)는, 상기 증발기(38)의 토출 측 과열, 또는 상기 인버터압축기(31)의 고속 동작에 의한 과열을 감지하면 상기 제어부(10)로 신호를 송신하여 필터드라이어(35)에서 인버터압축기(38) 측으로 연결되는 우회 배관을 개방하여 저온 고압 액체 냉매를 바로 공급하는 것으로, 인버터압축기(38)를 냉각해 과열을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공조 시스템(1)은 상기 챔버에 공기를 공급하는 공급 단계(S100), 상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기가 상승하면서 냉각부(30)를 통과하며 냉각되는 냉각 단계(S200), 상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기 및 상기 냉각 단계(S200)에서 냉각된 공기가 상승하면서 가열부(40)를 통과하며 가열되는 가열 단계(S300), 상기 냉각 단계(200)에서 냉각된 공기, 및 상기 가열 단계(S300)에서 가열된 공기를 석션팬(50)을 이용해 흡기함과 동시에 고르게 혼합하는 혼합 단계(S400), 상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 상기 챔버의 배터리실로 토출하는 토출 단계(S500), 상기 토출 단계(S500)에서 토출된 공기를 상기 챔버의 배터리실 내로 고르게 분산하는 분산 단계(S600) 및 상기 챔버의 배터리실을 가열 또는 냉각한 공기를 냉각부(30) 측으로 재공급하는 순환 단계(S700)의 순서가 반복되는 것으로 챔버 내의 공기를 순환시켜 배터리를 가열 또는 냉각하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각 단계(S200)는 상기 제어부(10)를 통해 작동 주파수를 조절하여 냉각부(30)의 인버터압축기(31)의 모터 속도를 설정하는 조정 단계(S210); 상기 냉각부(30)의 증발기(38)에 의해 냉매가 기화하며 냉각부(30)을 통과하는 공기에서 열을 흡수하는 흡수 단계(S220) 및 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)에 의해 측정된 배터리실 내부의 온도에 따라 상기 제어부(10)를 통해 작동 주파수를 조절하여 냉각부(30)의 인버터압축기(31)의 모터 속도를 재설정하는 재조정 단계(S230);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 단계(S400)는, 상기 냉각부(30) 및 가열부(40)를 통과한 공기를 흡기하면서 석션팬(50)에 의해 냉각 공기와 가열 공기가 섞이는 흡기 단계(S410), 상기 흡기 단계(S410)에서 혼합된 공기를 제습 필터에 통과시키는 것으로 수분을 제거하는 제습 단계(S420) 및 상기 제습 단계(S420)에서 수분이 제거된 혼합 공기를 토출팬(60) 측으로 송풍하는 송풍 단계(S430)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분산 단계(S600)은 토출팬(60)의 마이크로 타공망(602)를 통해 수분이 챔버의 배터리실 내부로 유입되는 것을 방지하면서 토출 공기를 분산하는 제1 분산 단계(S610) 및 상기 제1 분산 단계(S610)에서 분산된 토출 공기를 다시 분산하여 챔버의 배터리실 내부로 고르게 유입되도록 하는 제2 분산 단계(S620)로 이루어져 챔버의 배터리실에 공급되는 공기가 무풍 상태로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 송풍으로 인해 배터리의 표층부만 가열되는 것을 방지할 수 있도록 인버터 방식의 가열/냉각법을 사용하여 배터리를 균일하게 가열/냉각하여 온도 불균형이 일어나는 것을 방지하고, 챔버 내측의 항온 항습을 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서부를 이용해 배터리실 내부의 온도를 측정하고, 이를 제어부에 설정된 온도와 비교하여 실시간으로 냉각부의 작동 주파수를 조절하는 것으로 자동으로 온도가 조절 및 유지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템의 공기 순환도.
도 2는 본 발명 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템의 냉각 계통도.
도 3은 본 발명 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템 개념도.
도 4는 본 발명 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템의 순환 개념도.
도 5는 도 4의 상세도.
도 6은 본 발명 일실시예의 공조 시스템이 적용된 배터리 시험용 챔버의 배터리실 예시도.
도 2는 본 발명 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템의 냉각 계통도.
도 3은 본 발명 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템 개념도.
도 4는 본 발명 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템의 순환 개념도.
도 5는 도 4의 상세도.
도 6은 본 발명 일실시예의 공조 시스템이 적용된 배터리 시험용 챔버의 배터리실 예시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일실시예의 배터리 시험용 챔버 공조 시스템에 대해 상세히 설명한다.
여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해됨이 바람직하다.
본 발명을 설명하는 데 사용된 '제1' 또는 '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 유사한 형태의 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이러한 용어의 사용으로 권리 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 설명하는 데 사용되는 용어 '무풍'은 송풍에 의한 바람의 발생이 전혀 없다는 것이 아니라, 송풍 작용으로 인해 챔버 내 설치된 배터리의 특정부만 가열 또는 냉각되어, 배터리 시험 중 온도 불균형이 일어나는 것을 방지하는 수준으로 미량의 바람이 발생하는 것으로 이해함이 바람직하다.
본 발명을 설명하는 데 사용된 도면은 발명의 특징을 쉽게 파악할 수 있도록 도시된 표현 일부가 과장되거나 생략된 부분이 존재할 수 있으며 이것이 발명의 특정한 실시 형태를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 설명에서 특정한 방향(상, 하, 좌, 우, 종, 횡, 내, 외 등)을 지정하는 경우, 이러한 기재는 어디까지나 설명을 용이하게 하고 이해를 돕기 위해특정한 예시를 설명하는 것일 뿐, 이것이 특정한 구성 또는 특정한 실시 형태를 한정하거나 구속하는 것이 아님을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배터리를 가열 또는 냉각하여 시험하는 챔버의 공조 시스템에 있어서, 공조 시스템(1)은, 상기 챔버의 동작을 제어하는 제어부(10)와, 상기 챔버의 배터리실 어느 일측에 설치되되, 배터리가 수용되는 배터리실 내부 온도를 측정하고, 측정된 측정값을 상기 제어부(10)에 전달하는 센서부(20)와, 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 냉각하는 냉각부(30)와, 상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 가열하는 가열부(40)와, 상기 냉각부(30)에서 냉각된 냉각 공기와 상기 가열부(40)에서 가열된 가열 공기를 혼합하되, 인버터 제어되는 석션팬(50) 및 상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 배터리실에 수용된 배터리 측으로 혼합된 공기를 토출하되, 인버터 제어되는 토출팬(60)을 포함한다.
상기 제어부(10)는 냉각부(30), 가열부(40), 석션팬(50) 및 토출팬(60)의 동작을 인버터 제어하여 상기 배터리실 내부의 항온 항습이 유지되도록 하고, 배터리실 내부에 수용되는 배터리를 균일하게 가열 또는 냉각하여 온도 불균형이 일어나는 것을 방지한다.
이때, 상기 챔버는 배터리를 시험할 수 있도록 배터리가 수용되는 배터리실이 적어도 하나 이상 구비되며, 배터리실은 개폐부에 의해 개방되거나 폐쇄될 수 있도록 하고 배터리실 상부에 마이크로 타공망을 설치하는 것으로, 배터리실 내측으로 토출되는 공기를 분산하여 배터리실 내부에 공기가 무풍 상태로 공급되도록 할 수 있은며, 상기 냉각부(30) 및 상기 가열부(40)의 설치가 용이하도록 챔버 내측 후방에는 복수 개의 브라켓이 설치된 온도조절부가 형성되는 것이다.
또한, 챔버의 온도조절부 상부에는 석션팬(50)이 구비되고, 챔버의 배터리실 상부에는 토출팬(60)이 구비되는 것이다.
상기 제어부(10)는 상기 챔버의 제어 명령을 수동 또는 자동으로 입력하는 조작부(11), 상기 조작부(11)에서 입력된 명령에 따라 상기 챔버의 동작을 처리하는 처리부(12), 상기 조작부(11) 및 처리부(12)의 동작, 또는 상기 센서부(20)의 측정값을 수신받아 메모리에 저장하는 저장부(13)를 포함하되, 상기 제어부(10)의 상태 또는 상황을 화상으로 표시하는 디스플레이(15)가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 조작부(11)는 챔버의 어느 일측에 구비되거나 챔버에 연결되는 키보드, 터치 패드, 다이얼 또는 컴퓨터 장치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 입력장치일 수 있으며, 이러한 입력장치를 이용해 입력 또는 선택한 제어 명령은 입력 또는 선택한 즉시, 상기 디스플레이(15)에 화상으로 표시될 수 있도록 한다.
또한, 상기 처리부(12)는 CPU의 일종으로 상기 조작부(11)를 이용해 입력 또는 선택된 제어 명령을 수신받아 상기 챔버의 구성에 각각 제어 명령을 수행 및 동작하도록 전기 신호를 송신하는 장치이며, 반대로 상기 챔버의 구성으로부터 각 구성의 작동 상태 또는 배터리 시험 상황 등의 신호를 수신받아 이를 상기 디스플레이(15)에 화상으로 표시될 수 있도록 할 수도 있다.
또한, 상기 저장부(13)는 RAM, EPROM(Erasable PROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 또는 UVEPROM(Ultra-Violet EPROM) 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 복수 개의 메모리로 이루어진 구성으로 상기 조작부(11) 및 처리부(12)의 동작, 또는 상기 센서부(20)의 측정값을 수신받아 이를 상기 메모리에 저장하고, 이를 디스플레이(15)에 화상으로 표시할 수 있도록 하거나 연결된 출력장치를 통해 출력할 수도 있는 것이다.
이때, 상기 저장부(13)에 저장되는 상기 조작부(11) 및 처리부(12)의 동작, 또는 상기 센서부(20)의 측정값은 윈도우 운영체제에서 호환되는 텍스트 또는 데이터 시트 형식의 로그(log) 파일로 저장될 수도 있다.
상기 센서부(20)는 상기 챔버의 배터리실에 수용된 배터리의 온도를 적외선을 이용해 측정하는 제1 온도센서(21) 및 상기 챔버의 배터리실에 복수 개 설치되어 배터리실 내부 온도를 측정하는 제2 온도센서(22)를 포함하되, 상기 제1 온도센서(21)에서 측정된 배터리 온도의 측정값 및 상기 제2 온도센서(22)에서 측정된 배터리실 내부 온도의 측정값을 각각 상기 제어부(10)로 송신할 수 있다.
상기 제1 온도센서(21)는 챔버의 배터리실에 수용된 배터리의 적외선 방사율을 통해 온도를 측정하는 것으로, 배터리가 고르게 가열 또는 냉각되는 것을 확인하기 위해 설치되며, 구체적으로는 상기 배터리의 상부면, 측면 및 하부면의 표면 온도를 확인할 수 있도록 적어도 3개 이상이 설치되고, 상부면, 측면 및 하부면의 표면 온도를 제1 온도센서(21)를 이용해 측정한 측정값을 각각 비교하여 제어부(10)에 설정된 오차범위를 벗어나면, 상기 제1 온도센서(21)에서 제어부(10)에 신호를 송신하고, 제어부(10)의 디스플레이(15)에 알림 메시지를 팝업하여 챔버 내 공기가 고르게 분산되지 않음을 사용자에게 알릴 수 있는 것이다.
상기 제2 온도센서(22)는 챔버의 배터리실 내부 온도를 측정하는 센서로 상기 제2 온도센서(22)에 의해 측정된 배터리실 내부 온도 측정값은 챔버의 동작을 제어하기 위한 변수값으로 활용될 수 있는 것으로 구체적인 예시는 후술할 냉각부(30) 및 가열부(40)의 설명에서 함께 기재한다.
상기 냉각부(30)는 주파수 변환 제어에 의해 모터 속도가 조절되는 인버터압축기(31), 상기 인버터압축기(31)의 토출 가스에서 오일 입자를 분리하는 유분리기(32), 상기 인버터압축기(31)에서 압축된 고온 고압의 토출 가스를 응축하는 응축기(33), 상기 응축기(33)에서 응축 및 액화한 저온 고압의 액체 냉매를 임시 저장하는 수액기(34), 상기 수액기(34)에 저장된 저온 고압의 액체 냉매를 전달받아 수분 및 불순물을 제거하는 필터드라이어(35) 및 상기 필터드라이어(35)에서 전달된 냉매를 기화시키면서 주변 열을 흡수해 공기를 냉각하는 증발기(38)를 포함한다.
또한, 상기 냉각부(30)는 상기 증발기(38)의 압력 변화에 반응하여 작동하는 정압식 팽창밸브(36) 및 상기 증발기(38) 출구의 온도에 반응하여 작동하는 온도식 팽창밸브(37)가 필터드라이어(35)와 증발기(38) 사이에 각각 설치될 수 있다.
또한, 상기 냉각부(30)는 상기 인버터압축기(31) 작동 주파수에 따라 상기 응축기(33)의 압력을 보상하여 과냉각을 방지하는 PSC(Pan-Speed-Controller)를 더 포함할 수 있는 것이다.
또한, 상기 인버터압축기(31)는 주파수 60 내지 200Hz의 작동 범위를 갖는 압축기로 상기 증발기(38)에서 발생한 저압의 증발 기체를 모터에 의해 압축하는 것으로, 고온고압의 기체 냉매를 생성하여 응축기(33) 측으로 전달한다.
또한, 상기 유분리기(32)는 상기 인버터압축기(31)의 모터에 도포된 윤활유가 섞인 고온고압의 기체 냉매로부터 오일 입자를 분리하는 구성으로 윤활유가 섞인 고온고압의 기체 냉매가 유분리기(32)의 스크린(Screen)과 배플(Baffle)을 통과하면서 고온고압의 기체 냉매로부터 오일 입자가 분리되고, 분리된 오일 입자는 유분리기(32) 하부로 낙하한다.
이때, 유분리기(32) 하부에는 고온고압의 기체 냉매로부터 분리된 오일 입자가 모이는 공간이 형성되어 있고, 유분리기(32) 하부에는 FLOAT 작동 방식의 니들 밸브가 상기 인버터압축기(31)에 연결되어 유분리기(32) 하부에 모인 오일 입자는 상기 인버터압축기(31)로 원복된다.
또한, 상기 응축기(33)는 상기 인버터압축기(31)에서 압축된 고온고압의 기체 냉매를 공랭식으로 응축하여 저온 고압의 액체 냉매를 생성하고, 생성된 저온 고압의 액체 냉매를 수액기(34) 측으로 토출한다.
또한, 상기 수액기(34)는 상기 응축기(33)에서 생성된 저온 고압의 액체 냉매를 임시로 저장하면서 상기 응축기(33)에서 응축되지 않은 기체 냉매를 제거하고 저온 고압의 액체 냉매만 증발기(38) 측으로 토출한다.
또한, 상기 필터드라이어(35)는 증발기(38) 측으로 토출되는 저온 고압의 액체 냉매에서 수분(水分) 및 불순물을 제거한다.
또한, 상기 정압식 팽창밸브(36)는 증발기(38) 내 압력이 증가하면 폐쇄되고 증발기(38) 내 증발 압력이 감소하면 개방되는 구조로 증발기(38) 내 압력이 일정하도록 유지할 수 있는 것이다.
또한, 상기 온도식 팽창밸브(37)는 증발기(38) 출구에 상기 온도식 팽창밸브(37)의 감온통을 설치하는 것으로, 냉매의 과열도가 증가하면 개방되고, 부하 감소에 의한 냉매 과열도 하락 시 폐쇄되는 구조로 냉매 유량을 제어할 수 있는 것이다.
이때, 상기 정압식 팽창밸브(36)와 상기 온도식 팽창밸브(37)는 서로 병렬이 되도록 연결하여 상기 정압식 팽창밸브(36)의 개방 조건 또는 상기 온도식 팽창밸브(37) 개방 조건 중 어느 하나만 만족하더라도 증발기(38) 측으로 저온 저압의 액체 냉매를 공급할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정압식 팽창밸브(36) 또는 온도식 팽창밸브(37)를 통과한 저온 고압의 액체 냉매는 압력이 조절되면서 저온 저압의 액체 냉매로 전환되고, 상기 정압식 팽창밸브(36) 또는 온도식 팽창밸브(37)에서 전환된 저온 저압의 액체 냉매는 증발기(38) 측으로 토출된다.
또한, 상기 증발기(38)는 상기 정압식 팽창밸브(36) 또는 온도식 팽창밸브(37)에서 전환된 저온 저압의 액체 냉매를 기화시키면서 주변의 열을 흡수해 증발기(38)를 통과하는 공기를 냉각하는 것으로, 증발기(38)에서 기화된 저온 저압의 기체 냉매는 상기 인버터압축기(31) 측으로 공급되어 순환하는 것이다.
이때, 상기 냉각부(30)는 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값 미만이면 인버터압축기(31)에 입력되는 주파수를 감소시키고, 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값을 초과하면 인버터압축기(31)에 입력되는 주파수를 증가시키는 것으로, 상기 제어부(10)에 의해 자동으로 온도가 조절되는 것이다.
더불어 상기 냉각부(30)는 상기 인버터압축기(31)의 고속 동작에 의한 과열을 감지하면 상기 제어부(10)로 신호를 송신하여 필터드라이어(35)에서 인버터압축기(38) 측으로 연결되는 우회 배관을 개방하여 저온 고압 액체 냉매를 바로 공급하는 것으로, 인버터압축기(38)를 냉각해 과열을 방지할 수도 있다.
상기 가열부(40)는 공기를 가열하는 히터(41)와 상기 히터(41)에 전원을 공급하는 단자부(42)로 구성된다.
이때, 상기 가열부(40)는 위상제어방식의 SCR(Silicon Control Rectifier) 온도제어 또는 ON/OFF 방식의 SSR(Solid State Relay) 온도제어되는 것이다.
상기 히터(41)는 Cu, Fe, SUS304 또는 SUS321 등을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나로 이루어진 금속 보호관에 전열선을 코일 모양으로 내장하고, 산화마그네슘을 충진 후 압축하여 전열선과 금속 보호관을 절연시킨 파이프 형태를 사용할 수 있다.
또한, 상기 히터(41)는 히터(41)를 통과하는 공기와의 접촉 면적을 확대할 수 있도록 다수회 절곡된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 히터(41)에 전원을 공급하는 단자부(42)는 챔버의 후방 측으로 돌출되도록 설치하여 전원을 외부에서 연결 또는 단절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단자부(42)는 습기 유입 방지를 위해 내열 처리된 실리콘을 엔드씰로 사용할 수 있으며, 히터(41)의 금속 보호관과 단자부(42)를 절연하기 위해 세라믹 애자를 히터(41)의 금속 보호관과 단자부(42) 사이에 배치할 수 있다.
이러한 히터(41)는 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값 미만이면 단자부(42)에 공급되는 전류량을 증가시켜 히터(41) 온도를 상승시키고, 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값을 초과하면 단자부(42)에 공급되는 전류량을 감소시켜 히터(41) 온도를 하강하는 것으로, 상기 제어부(10)에 의해 자동으로 온도가 조절되는 것이다.
즉, 상기 냉각부(30)의 온도 및 상기 가열부(40)의 온도는 챔버의 배터리실 온도를 측정한 센서부(20)의 측정값을 수신받은 제어부(10)에 의해 제어되는 것으로, 하나의 예로 제어부(10)의 조작부(11)를 통해 챔버의 작동 온도를 25℃로 설정하는 경우, 냉각부(30)의 인버터압축기(31)에 입력되는 작동 주파수는 최저 주파수인 60Hz로 설정되어 작동하고, 가열부(40)의 히터(41)는 제2 온도센서(22)에서 측정된 챔버의 배터리실 내부 온도의 측정값을 참조하여 배터리실 내부의 온도가 25℃가 되도록 온도를 보상하는 방식으로 작동하는 것이다.
이때, 센서부(20)를 이용해 배터리실 내부의 온도를 측정하고, 이를 제어부(10)에 설정된 온도와 비교하여 실시간으로 냉각부(30)의 작동 주파수를 조절하거나 가열부(40)의 단자부(42)에 공급되는 전류량을 조절하는 것으로 배터리실 내부의 온도가 자동으로 조절 및 유지된다.
상기 석션팬(50)은 챔버의 온도조절부 상부에 위치하도록 설치되는 것으로, 챔버 상부에 배치되는 복수 개의 설치 블록(51), 상기 설치 블록(51) 상부에 각각 설치되는 복수 개의 인버터 모터(52) 및 상기 인버터 모터(52)의 선단에 설치되어 회전하는 팬 조립체(53)로 구성된다.
상기 설치 블록(51)은 챔버 상부에 나사 등의 결합 부재를 이용하여 단단히 고정되도록 하고, 상기 인버터 모터(52)의 결합이 용이하도록 상기 설치 블록(51)의 상부에 인버터 모터(52)의 결합부 형상으로 함몰된 설치부가 형성될 수 있는 것이다.
또한, 상기 인버터 모터(52)는 60 내지 200Hz의 주파수로 운전되는 모터로 사용자 필요에 따라 제어부(10)을 통하여 저속 운행 또는 급속 운행의 동작을 조절할 수 있는 것이다.
또한, 상기 팬 조립체(53)는 챔버의 온도조절부의 공기를 흡기하되, 상기 냉각부(30)에서 냉각된 냉각 공기와 상기 가열부(40)에서 가열된 가열 공기를 고르게 혼합하여 후술할 토출팬(60) 측으로 송풍하는 것으로, 냉각 공기 또는 가열 공기 내에 잔존하는 수분을 제거하기 위해 팬 조립체(53) 내측에 제습 필터가 더 설치될 수 있는 것이다.
상기 토출팬(60)은 챔버의 배터리실 상부에 설치되는 것으로, 챔버 상부에 배치되는 복수 개의 설치 블록(61), 상기 설치 블록(61) 상부에 각각 설치되는 복수 개의 인버터 모터(62) 및 상기 인버터 모터(62)의 선단에 설치되어 회전하는 팬 조립체(63)로 구성된다.
상기 설치 블록(61)은 챔버 상부에 나사 등의 결합 부재를 이용하여 단단히 고정되도록 하고, 상기 인버터 모터(62)의 결합이 용이하도록 상기 설치 블록(61)의 상부에 인버터 모터(62)의 결합부 형상으로 함몰된 설치부가 형성될 수 있는 것이다.
또한, 상기 인버터 모터(62)는 60 내지 200Hz의 주파수로 운전되는 모터로 사용자 필요에 따라 제어부(10)을 통하여 저속 운행 또는 급속 운행의 동작을 조절할 수 있는 것이다.
또한, 상기 팬 조립체(63)는 챔버의 배터리실에 석션팬(50)으로부터 전달된 공기를 토출하되, 무풍 상태로 공급하여 챔버의 배터리실에 수용된 배터리가 바람의 영향에 의해 특정부만 바르게 가열 또는 냉각되는 것을 방지하고, 고르게 가열/냉각되도록 하는 것이다.
더불어, 상기 토출팬(60)은 상기 석션팬(50)에서 제거되지 않은 수분이 배터리실로 유입되는 것을 방지하는 범람 방지부(601) 및 상기 범람 방지부(601) 하부에 설치되어 상기 팬 조립체(63)에 의해 챔버의 배터리실 측으로 송풍되는 공기를 분산하는 마이크로 타공망(602)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 범람 방지부(601)은 상기 챔버의 배터리실 상부에 위치하도록 설치되는 판형 베이스에 상기 팬 조립체(63)가 인입될 수 있도록 복수 개의 중공부가 타공되고, 타공된 중공부 외주면을 따라 소정 높이만큼 돌출된 돌출부가 형성된 것일 수 있다.
또한, 상기 마이크로 타공망(602)은 상기 챔버의 배터리실 상부에 구비된 마이크로 타공망과는 별도로 구비되는 것으로, 상기 마이크로 타공망(602)은 상기 팬 조립체(63)로부터 토출된 공기를 1차로 분산하되, 공기 중 섞인 수분이 함께 토출되는 것을 방지하는 것으로, 바람직하게는 상기 마이크로 타공망(602)에 타공된 구멍의 크기는 100 내지 1000㎛ 크기의 구멍이 복수 개 타공된 것일 수 있으며, 상기 마이크로 타공망(602)에 타공된 구멍과 챔버의 배터리실 상부에 구비된 마이크로 타공망에 타공된 구멍은 서로 엇갈리도록 타공 또는 배치되어 챔버의 배터리실로 토출되는 공기를 고르게 분산하여 무풍 상태로 공급되도록 한다.
이때, 인버터 제어되는 토출팬(60)에 의해 토출되는 공기의 풍속은 0.01 ~ 0.1㎧이고, 상기 토출팬(60)에 의해 토출된 공기는 토출팬(60)의 마이크로 타공망(602) 및 챔버의 배터리실 상부에 구비된 마이크로 타공망에 의해 각각 분산되어 배터리실 내측에 무풍 상태로 공급되는 것이다.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공조 시스템(1)은 상기 챔버에 공기를 공급하는 공급 단계(S100), 상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기가 상승하면서 냉각부(30)를 통과하며 냉각되는 냉각 단계(S200), 상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기 및 상기 냉각 단계(S200)에서 냉각된 공기가 상승하면서 가열부(40)를 통과하며 가열되는 가열 단계(S300), 상기 냉각 단계(200)에서 냉각된 공기, 및 상기 가열 단계(S300)에서 가열된 공기를 석션팬(50)을 이용해 흡기함과 동시에 고르게 혼합하는 혼합 단계(S400), 상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 상기 챔버의 배터리실로 토출하는 토출 단계(S500), 상기 토출 단계(S500)에서 토출된 공기를 상기 챔버의 배터리실 내로 고르게 분산하는 분산 단계(S600) 및 상기 챔버의 배터리실을 가열 또는 냉각한 공기를 냉각부(30) 측으로 재공급하는 순환 단계(S700)의 순서가 반복되는 것으로 챔버 내의 공기를 순환시켜 배터리를 가열 또는 냉각하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 공급 단계(S100)는 챔버의 공기유입부 또는 배터리실의 공기순환부를 통해 공기가 냉각부(30) 및 가열부(40)가 위치한 챔버의 온도조절부 측으로 공급된다.
상기 냉각 단계(S200)는 상기 제어부(10)를 통해 작동 주파수를 조절하여 냉각부(30)의 인버터압축기(31)의 모터 속도를 설정하는 조정 단계(S210), 상기 냉각부(30)의 증발기(38)에 의해 냉매가 기화하며 냉각부(30)을 통과하는 공기에서 열을 흡수하는 흡수 단계(S220) 및 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)에 의해 측정된 배터리실 내부의 온도에 따라 상기 제어부(10)를 통해 작동 주파수를 조절하여 냉각부(30)의 인버터압축기(31)의 모터 속도를 재설정하는 재조정 단계(S230)로 이루어진다.
이때, 상기 조정 단계(S210)는 제어부(10)에서 설정된 온도에 따라 냉각부(30)의 인버터압축기(31) 작동 주파수가 조절되는 단계로, 하나의 예로 상기 제어부에서 ??40℃로 챔버의 작동 온도를 설정한 경우 인버터압축기(31) 작동 주파수는 200Hz로 조정되어 고속 운행하는 것이고, 25℃ 이상의 온도로 설정되는 경우 인버터압축기(31) 작동 주파수는 60Hz로 조정되어 저속 운행하는 것이다.
또한, 상기 흡수 단계(S220)는 상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기가 냉각부(30)를 통과할 때, 열을 흡수하며 냉각시키는 단계로, 구체적으로는 냉각부(30)의 증발기(38)의 저온 저압의 액체 냉매를 기화시키면서 주변의 열을 흡수해 냉각부(30)을 통과하는 공기를 냉각하는 것이다.
또한, 상기 재조정 단계(S230)는 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)에 의해 측정된 배터리실 내부의 온도에 따라 제어부(10)에 의해 냉각부(30)의 인버터압축기(31) 작동 주파수를 조절하는 단계로, 배터리실 내부 온도를 측정하고, 측정값을 제어부(10)에 피드백하는 것으로 배터리실 내부 온도가 제어부(10)에서 설정된 온도로 항시 유지될 수 있도록 한다.
상기 가열 단계(S300)는, 상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기 및 상기 냉각 단계(S200)에서 냉각된 공기가 상승하면서 가열부(40)를 통과하며 가열되는 단계로, 상기 가열부(40)의 단자부(42)에 전원이 공급되면 코일 모양의 전열선이 내장된 히터(41)가 가열되고, 히터(41)를 통과하는 상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기 또는 상기 냉각 단계(S200)에서 냉각된 공기가 가열되는 것이다.
이때, 상기 가열 단계(S300)는 상기 제어부(10)에서 설정된 챔버 작동 온도에 따라 단자부(42)에 공급되는 전류를 증가시키거나 감소시키는 것을 통해 히터(41)의 온도를 조절할 수 있으며, 구체적으로는 상기 제어부(10)에서 챔버의 작동 온도가 25℃ 이하로 설정되는 경우 상기 제어부(10)에서 단자부(42)를 통해 공급되는 전류를 최소로 공급하도록 할 수 있고, 다르게는 챔버의 작동 온도가 25℃를 초과하는 것으로 설정되는 경우 단자부(42)를 통해 공급되는 전류를 챔버의 작동 온도에 비례하게 증가시켜 공급하도록 할 수 있는 것이다.
상기 혼합 단계(S400)는, 상기 냉각부(30) 및 가열부(40)를 통과한 공기를 흡기하면서 석션팬(50)에 의해 냉각 공기와 가열 공기가 섞이는 흡기 단계(S410), 상기 흡기 단계(S410)에서 혼합된 공기를 제습 필터에 통과시키는 것으로 수분을 제거하는 제습 단계(S420) 및 상기 제습 단계(S420)에서 수분이 제거된 혼합 공기를 토출팬(60) 측으로 송풍하는 송풍 단계(S430)로 이루어진다.
이때, 상기 흡기 단계(S410)는 냉각부(30) 및 가열부(40) 상부에 배치된 석션팬(50)을 이용하여 냉각부(30) 및 가열부(40)를 각각 통과한 냉각 공기 및 가열 공기를 흡기하고 고르게 혼합한다.
또한, 상기 제습 단계(S420)는 상기 흡기 단계(S410) 단계에서 흡기 및 혼합된 공기를 팬 조립체(53) 내측에 구비된 제습 필터를 통해 제습하는 단계로, 구체적으로는 냉각 공기 또는 가열 공기 내 잔존 수분(水分), 및 냉각 공기와 가열 공기가 혼합되면서 발생하는 응축 수분(水分)을 제거할 수 있는 것이다.
또한, 상기 송풍 단계(S430)는 상기 제습 단계(S420)에서 제습이 완료된 혼합공기를 토출팬(60) 측으로 송풍하는 단계로, 이때 상기 석션팬(50)으로부터 상기 토출팬(60) 방향으로 정확하게 송풍하기 위해 석션팬(50)의 토출 방향을 고정하는 가이드 패널이 더 형성될 수 있다.
상기 토출 단계(S500)는, 상기 혼합 단계(S400)에서 혼합된 혼합 공기를 석션팬(50)으로부터 전달받아 토출팬(60)을 이용해 챔버의 배터리실 측으로 송풍하는 단계로, 상기 토출팬(60)을 인버터 제어하여 토출팬(60)에 의해 토출되는 혼합 공기의 풍속이 0.01 ~ 0.1㎧가 되도록 제어해 무풍 상태로 배터리실에 토출되도록 할 수 있다.
상기 분산 단계(S600)은 토출팬(60)의 마이크로 타공망(602)를 통해 수분이 챔버의 배터리실 내부로 유입되는 것을 방지하면서 토출 공기를 분산하는 제1 분산 단계(S610) 및 상기 제1 분산 단계(S610)에서 분산된 토출 공기를 다시 분산하여 챔버의 배터리실 내부로 고르게 유입되도록 하는 제2 분산 단계(S620)로 이루어져 챔버의 배터리실에 공급되는 공기가 무풍 상태로 공급된다.
상기 제1 분산 단계(S610)는 토출팬(60)에 구비된 마이크로 타공망(602)에 의해 혼합 공기 중에 섞인 수분이 배터리실 측으로 토출되는 것을 방지하고, 공기를 1차로 분산하는 것이다.
또한, 상기 제2 분산 단계(S620)는 상기 제1 분산 단계(S610)에서 분산된 혼합공기가 배터리실 상부에 구비된 마이크로 타공망을 통과하면서 2차 분산되는 단계로, 배터리실 상부에 구비된 마이크로 타공망을 통과하면서 분산된 공기는 무풍 상태로 배터리실에 공급되는 것이다.
이때, 챔버의 배터리실 내측에 공급된 무풍 상태의 공기는 배터리실 내측에 수용된 배터리를 향해 하강하고, 배터리는 배터리실 내측에 공급된 무풍 상태의 공기에 의해 고르게 가열 또는 냉각된다.
상기 순환 단계(S700)는 상기 챔버의 배터리실을 가열 또는 냉각한 공기를 냉각부(30) 측으로 재공급하는 단계로, 챔버의 배터리실 하부 또는 후방에 구비되는 공기순환부를 통해 냉각부(30) 및 가열부(40)이 구비된 온도조절부 측으로 공기를 순환시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 공기순환부는 상기 배터리실에 공급된 공기가 배터리를 가열 또는 냉각한 후 상기 온도조절부 측으로 순환할 수 있도록 복수 개의 구멍이 타공된 판재 또는 공기를 강제로 순환시키는 순환팬으로 형성될 수 있으며, 공기순환부가 복수 개의 구멍이 타공된 판재로 형성되는 경우에는 별도로 고려할 사항은 없으나 공기를 강제로 순환시키는 순환팬으로 형성되는 경우, 상기 공기순환부에 의해서 상기 배터리실에 수용된 배터리에 온도 변화를 주는 것을 방지하도록 공기의 역류를 방지하는 댐퍼가 추가로 설치될 수 있다.
상기 내용에서 본 발명의 도면을 기준으로 설명하였으며, 상기 도면을 기준으로 설명한 부분에 한정되지 아니하고, 상기 도면을 기준으로 설명한 부분을 통해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있다.
1 : 공조 시스템
10 : 제어부
20 : 센서부
30 : 냉각부
38 : 증발기
40 : 가열부
41 : 히터
50 : 석션팬
60 : 토출팬
601 : 범람 방지부
602 : 마이크로 타공망
S100 : 공급 단계
S200 : 냉각 단계
S300 : 가열 단계
S400 : 혼합 단계
S500 : 토출 단계
S600 : 분산 단계
S700 : 순환 단계
10 : 제어부
20 : 센서부
30 : 냉각부
38 : 증발기
40 : 가열부
41 : 히터
50 : 석션팬
60 : 토출팬
601 : 범람 방지부
602 : 마이크로 타공망
S100 : 공급 단계
S200 : 냉각 단계
S300 : 가열 단계
S400 : 혼합 단계
S500 : 토출 단계
S600 : 분산 단계
S700 : 순환 단계
Claims (10)
- 배터리를 가열 또는 냉각하여 시험하는 챔버의 공조 시스템에 있어서,
상기 공조 시스템(1)은,
상기 챔버의 동작을 제어하는 제어부(10);
상기 챔버의 배터리실 어느 일측에 설치되되, 배터리가 수용되는 배터리실 내부 온도를 측정하고, 측정된 측정값을 상기 제어부(10)에 전달하는 센서부(20);
상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 냉각하는 냉각부(30);
상기 제어부(10)에 의해 제어되되, 상기 챔버의 배터리실 내측으로 공급되는 공기를 가열하는 가열부(40);
상기 냉각부(30)에서 냉각된 냉각 공기와 상기 가열부(40)에서 가열된 가열 공기를 혼합하되, 인버터 제어되는 석션팬(50); 및
상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 배터리실에 수용된 배터리 측으로 혼합된 공기를 토출하되, 인버터 제어되는 토출팬(60);을 포함하고,
상기 제어부(10)는,
상기 챔버의 제어 명령을 수동 또는 자동으로 입력하는 조작부(11);
상기 조작부(11)에서 입력된 명령에 따라 상기 챔버의 동작을 처리하는 처리부(12);
상기 조작부(11) 및 처리부(12)의 동작, 또는 상기 센서부(20)의 측정값을 수신받아 메모리에 저장하는 저장부(13); 및
상기 제어부(10)의 상태 또는 상황을 화상으로 표시하는 디스플레이(15);를 포함하되,
상기 제어부(10)의 제어에 의해 상기 배터리실 내부의 항온 항습이 유지되는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 센서부(20)는,
상기 챔버의 배터리실에 수용된 배터리의 온도를 적외선을 이용해 측정하는 제1 온도센서(21); 및
상기 챔버의 배터리실에 복수 개 설치되어 배터리실 내부 온도를 측정하는 제2 온도센서(22);를 포함하되,
상기 제1 온도센서(21)에서 측정된 배터리 온도의 측정값 및 상기 제2 온도센서(22)에서 측정된 배터리실 내부 온도의 측정값을 각각 상기 제어부(10)로 송신하는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 냉각부(30)는,
주파수 변환 제어에 의해 모터 속도가 조절되는 인버터압축기(31);
상기 인버터압축기(31)의 토출 가스에서 오일 입자를 분리하는 유분리기(32);
상기 인버터압축기(31)에서 압축된 고온 고압의 토출 가스를 응축하는 응축기(33);
상기 응축기(33)에서 응축 및 액화한 저온 고압의 액체 냉매를 임시 저장하는 수액기(34);
상기 수액기(34)에 저장된 저온 고압의 액체 냉매를 전달받아 수분 및 불순물을 제거하는 필터드라이어(35); 및
상기 필터드라이어(35)에서 전달된 냉매를 기화시키면서 주변 열을 흡수해 공기를 냉각하는 증발기(38);를 포함하되,
상기 증발기(38)의 압력 변화에 반응하여 작동하는 정압식 팽창밸브(36); 및 상기 증발기(38) 출구의 온도에 반응하여 작동하는 온도식 팽창밸브(37);가 필터드라이어(35)와 증발기(38) 사이에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 냉각부(30)는,
상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값 미만이면 인버터압축기(31)에 입력되는 주파수를 감소시키고, 상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)의 측정값이 제어부(10)에 입력된 설정값을 초과하면 인버터압축기(31)에 입력되는 주파수를 증가시키는 것으로, 상기 제어부(10)에 의해 자동으로 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 냉각부(30)는,
상기 인버터압축기(31)의 고속 동작에 의한 과열을 감지하면 상기 제어부(10)로 신호를 송신하여 필터드라이어(35)에서 인버터압축기(38) 측으로 연결되는 우회 배관을 개방하여 저온 고압 액체 냉매를 바로 공급하는 것으로, 인버터압축기(38)를 냉각해 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공조 시스템(1)은,
상기 챔버에 공기를 공급하는 공급 단계(S100);
상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기가 상승하면서 냉각부(30)를 통과하며 냉각되는 냉각 단계(S200);
상기 공급 단계(S100)에서 공급된 공기 및 상기 냉각 단계(S200)에서 냉각된 공기가 상승하면서 가열부(40)를 통과하며 가열되는 가열 단계(S300);
상기 냉각 단계(200)에서 냉각된 공기, 및 상기 가열 단계(S300)에서 가열된 공기를 석션팬(50)을 이용해 흡기함과 동시에 고르게 혼합하는 혼합 단계(S400);
상기 석션팬(50)에서 혼합된 공기를 전달받아 상기 챔버의 배터리실로 토출하는 토출 단계(S500);
상기 토출 단계(S500)에서 토출된 공기를 상기 챔버의 배터리실 내로 고르게 분산하는 분산 단계(S600); 및
상기 챔버의 배터리실을 가열 또는 냉각한 공기를 냉각부(30) 측으로 재공급하는 순환 단계(S700);의 순서가 반복되는 것으로 챔버 내의 공기를 순환시켜 배터리를 가열 또는 냉각하는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 냉각 단계(S200)는,
상기 제어부(10)를 통해 작동 주파수를 조절하여 냉각부(30)의 인버터압축기(31)의 모터 속도를 설정하는 조정 단계(S210);
상기 냉각부(30)의 증발기(38)에 의해 냉매가 기화하며 냉각부(30)을 통과하는 공기에서 열을 흡수하는 흡수 단계(S220);
상기 센서부(20)의 제2 온도센서(22)에 의해 측정된 배터리실 내부의 온도에 따라 상기 제어부(10)를 통해 작동 주파수를 조절하여 냉각부(30)의 인버터압축기(31)의 모터 속도를 재설정하는 재조정 단계(S230);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 혼합 단계(S400)는,
상기 냉각부(30) 및 가열부(40)를 통과한 공기를 흡기하면서 석션팬(50)에 의해 냉각 공기와 가열 공기가 섞이는 흡기 단계(S410);
상기 흡기 단계(S410)에서 혼합된 공기를 제습 필터에 통과시키는 것으로 수분을 제거하는 제습 단계(S420); 및
상기 제습 단계(S420)에서 수분이 제거된 혼합 공기를 토출팬(60) 측으로 송풍하는 송풍 단계(S430);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 분산 단계(S600)은,
토출팬(60)의 마이크로 타공망(602)를 통해 수분이 챔버의 배터리실 내부로 유입되는 것을 방지하면서 토출 공기를 분산하는 제1 분산 단계(S610); 및
상기 제1 분산 단계(S610)에서 분산된 토출 공기를 다시 분산하여 챔버의 배터리실 내부로 고르게 유입되도록 하는 제2 분산 단계(S620);로 이루어져 챔버의 배터리실에 공급되는 공기가 무풍 상태로 공급되는 것을 특징으로 하는 배터리 시험용 챔버 공조 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020240005629A KR102661399B1 (ko) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | 배터리 시험용 챔버 공조 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020240005629A KR102661399B1 (ko) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | 배터리 시험용 챔버 공조 시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102661399B1 true KR102661399B1 (ko) | 2024-04-26 |
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ID=90883037
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020240005629A KR102661399B1 (ko) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | 배터리 시험용 챔버 공조 시스템 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102661399B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130072730A (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | (주)우리에어텍코리아 | 챔버 온도 유지 장치 |
| KR102183295B1 (ko) | 2019-03-26 | 2020-11-26 | 주식회사 진성피엘티 | 항온항습장치 |
| KR102575491B1 (ko) * | 2023-04-04 | 2023-09-07 | 주식회사 코티 | 소화기가 장착된 전자기기 테스트 챔버 |
-
2024
- 2024-01-12 KR KR1020240005629A patent/KR102661399B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130072730A (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | (주)우리에어텍코리아 | 챔버 온도 유지 장치 |
| KR102183295B1 (ko) | 2019-03-26 | 2020-11-26 | 주식회사 진성피엘티 | 항온항습장치 |
| KR102575491B1 (ko) * | 2023-04-04 | 2023-09-07 | 주식회사 코티 | 소화기가 장착된 전자기기 테스트 챔버 |
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