KR20080004779U

KR20080004779U - 반도체 및 ｌｃｄ 제조용 냉각장치의 결빙방지시스템

Info

Publication number: KR20080004779U
Application number: KR2020070006294U
Authority: KR
Inventors: 황학원
Original assignee: 주식회사 앰이티; 황학원
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-10-22

Abstract

본 고안은 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 결빙방지시스템에 관한 것이다. 본 고안은 1차 냉매와 2차 냉매간 열교환이 이루어지도록 한 제1증발기를 거치더라도 냉매 자체 온도가 극저온인 점을 감안하여 압축기 출구로부터 배출되는 뜨거운 가스(폐열) 냉매와의 열교환이 이루어지도록 제2열교환기를 추가 구성하여 제1증발기를 거친 냉매의 온도를 2차적으로 열교환시킴으로써 압축기의 결빙으로 인한 고장방지는 물론, 수명 연장을 도모하며, 냉매사이클을 안정화시켜 안정된 냉각회로를 구성하도록 한 기술이다.

반도체, LCD, 칠러, 압축기, 결빙

Description

반도체 및 ＬＣＤ 제조용 냉각장치의 결빙방지시스템{Freezing prevention system of chiller for semiconductor and Liquid Crystal Display }

도 1은 종래 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 냉각시스템도.

도 2는 본 고안의 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 냉각시스템도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : 제1증발기 12 : 제2열교환기

13 : 체크밸브 14 : 니들밸브

15 : 전자밸브 16 : 액분리기

17 : 압축기 18 : 응축기

19 : 건조기 20 : 가시경

21 : 팽창밸브

본 고안은 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 결빙방지시스템에 관한 것으로 써, 특히 제1증발기를 거친 극저온 냉매에 의한 압축기 결빙을 방지하도록 압축기를 거친 뜨거운 가스(폐열) 냉매를 이용하여 제1증발기를 거친 극저온 냉매와의 열교환이 이루어지도록 한 장치이다.

도 1에 도시한 바와 같이 종래 반도체 및 LCD 제조용 냉각기의 냉각시스템은 압축기(1), 응축기(2), 팽창밸브(3), 증발기(4)로 이루어진다.

미설명부호 5는 액분리기, 6은 건조기, 7은 가시경 및 8은 저장탱크이다.

이와 같은 종래 냉각시스템 구성은 증발기(4)에서 배출된 1차 냉매가 극저온으로 완전히 증발되지 않은 저온의 액체 냉매와 증발되었다 하더라도 저온의 기체 냉매가 그대로 압축기(1)로 흡입된다.

이에 따라 압축기(1)의 실린더실 내부 압축기 윤활유의 점도를 극도로 떨어뜨려 압축기(1)의 흡입, 토출밸브를 손상시킴과 동시에 압축비를 상승시켜 압축기에 무리를 가함으로써 압축기(1)의 신뢰성과 효율 저하는 물론, 안정된 냉각싸이클을 저해하는 요인이 되고 있다.

본 고안은 이와 같은 종래의 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 압축기 결빙문제를 해결하기 위한 것으로, 제1증발기를 거친 극저온의 냉매를 압축기를 거친 뜨거운 가스(폐열) 냉매와의 열교환이 이루어지도록 제2열교환기를 추가 구성하여 압축기 결빙방지와 내구성 향상을 도모한 반도체 및 LCD 제조용 냉각기의 결빙방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 결빙방지시스템은 냉각제를 저장하는 저장탱크; 피냉각장치로부터 유입되는 1차 냉매와 상기 저장탱크에 저장된 냉각제를 열교환하여 1차 냉매를 증발시키는 제1증발기; 상기 제1증발기를 거친 극저온의 냉매와 후술하는 압축기를 거친 고온 가스(폐열) 냉매와 열교환이 이루어지도록 구성된 제2열교환기; 상기 제2열교환기로 유입되는 고온 가스 냉매의 역류 방지를 위해 구성된 체크밸브; 상기 제2열교환기로 유입되는 고온 가스 냉매의 유량을 조절하는 니들밸브; 상기 제1증발기를 거친 냉매의 온도가 극저온일 경우에만 고온 가스 냉매를 이용한 제2열교환기의 2차 열교환이 이루어지도록 고온 가스 냉매의 흐름을 제어하는 전자밸브; 상기 제1증발기와 제2열교환기를 거친 냉매의 기체와 액체를 분리하는 액분리기; 상기 액분리기로부터 흡입된 기체 냉매의 압력을 높이는 압축기; 상기 압축기를 거친 고온 고압의 기체화된 냉매를 응축 액화시키는 응축기; 상기 응축기를 거친 냉매를 재차 냉각시키는 건조기; 상기 건조기를 거친 냉매의 냉각 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 보여주는 가시경; 및 상기 가시경을 거친 냉매가 저장탱크로 유입되도록 제어하는 팽창밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전자밸브는 제1증발기를 거친 냉매의 온도에 따라 2차 열교환이 이루어지도록 상기 압축기를 거친 고온 가스 냉매가 제2열교환기로 순환되도록 순환밸브를 온/오프시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전자밸브는 제1증발기를 거친 온도가 압축기를 거친 고온 가스 냉매의 온도보다 낮을 경우 온, 높을 경우 오프 동작이 이루어지도록 하는 것을 특징 으로 한다.

본 발명의 액분리기는 제1증발기와 제2열교환기를 거친 냉매 중 완전히 증발되지 않은 액체 냉매와 완전히 증발된 기체 냉매를 분리하여 기체 냉매만을 압축기로 배출하도록 함으로써 압축기의 결빙을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 냉각시스템도이다.

도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 결빙방지시스템은, 냉각제를 저장하는 저장탱크(10); 피냉각장치(22)로부터 유입되는 1차 냉매와 상기 저장탱크(10)에 저장된 냉각제를 열교환하여 1차 냉매를 증발시키는 제1증발기(11); 상기 제1증발기를 거친 극저온의 냉매와 후술하는 압축기를 거친 고온 가스(폐열) 냉매와 열교환이 이루어지도록 구성된 제2열교환기(12); 상기 제2열교환기(12)로 유입되는 고온 가스 냉매의 역류 방지를 위해 구성된 체크밸브(13); 상기 제2열교환기(12)로 유입되는 고온 가스 냉매의 유량을 조절하는 니들밸브(14); 상기 제1증발기(11)를 거친 냉매의 온도가 극저온일 경우에만 고온 가스 냉매를 이용한 제2열교환기(12)의 2차 열교환이 이루어지도록 고온 가스 냉매의 흐름을 제어하는 전자밸브(15); 상기 제1증발기(11)와 제2열교환기(12)를 거친 냉매의 기체와 액체를 분리하는 액분리기(16); 상기 액분리기(16)로부터 흡입된 기체 냉매의 압력을 높이는 압축기(17); 상기 압축기(17)를 거친 고온 고압의 기체화된 냉매를 응축 액화시키는 응축기(18); 상기 응축기(18)를 거친 냉매를 재차 냉각시키는 건조기(19); 상기 건조기(19)를 거친 냉매의 냉각 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 보여주는 가시경(20); 및 상기 가시경(20)을 거친 냉매가 저장탱크(10)로 유입되도록 제어하는 팽창밸브(21)로 구성된다.

상기 전자밸브(15)는 제1증발기(11)를 거친 냉매의 온도에 따라 2차 열교환이 이루어지도록 상기 압축기(17)를 거친 고온 가스 냉매가 제2열교환기(12)로 순환되도록 온/오프 동작을 한다.

상기 전자밸브(15)의 온/오프 동작은 제1증발기(11)를 거친 온도가 압축기(17)를 거친 고온 가스 냉매의 온도보다 낮을 경우 온, 높을 경우 오프 동작이 이루어지도록 한다.

상기 액분리기(16)는 제1증발기(11)와 제2열교환기(12)를 거친 냉매 중 완전히 증발되지 않은 액체 냉매와 완전히 증발된 기체 냉매를 분리하여 기체 냉매만을 압축기(17)로 배출하도록 함으로써 압축기(17)의 결빙을 방지한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안의 반도체 및 LCD 제조용 냉각장치의 결빙방지시스템의 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

1) 제1증발기를 거친 냉매의 온도가 압축기를 거친 고온 가스 냉매의 온도보다 낮을 경우(전자밸브(15)는 온 시킴)

먼저, 피냉각장치(22)로부터 유입된 1차 냉매는 제1증발기(11)를 통해 저장탱크(10)에 저장된 냉각제를 열교환시킨 후, 제2열교환기(12)로 유입된다.

상기 제2열교환기(12)로 유입된 1차 냉매는 압축기(17)로부터 토출되어 상기 제2열교환기(12)로 유입된 고온 가스(폐열) 냉매와 2차 열교환이 이루어진다.

이에 따라 상기 고온 가스 냉매는 니들밸브(14)와 전자밸브(15)를 통해 응축기(18)로 유입된 후, 냉각수 배출구(도시 생략)를 통해 배출되며, 상기 고온 가스 냉매와 열교환된 1차 냉매는 액분리기(16)와 압축기(17)를 통해 응축기(18)로 유입된다.

상기 응축기(18)로 유입된 1차 냉매는 건조기(19), 가시경(20) 및 팽창밸브(21)를 통해 재차 상기 제1증발기(11)로 유입된다.

2) 제1증발기를 거친 냉매의 온도가 압축기를 거친 고온 가스 냉매의 온도보다 높을 경우(전자밸브(15)는 오프 시킴)

상기 제2열교환기(12)로 유입된 1차 냉매는 전자밸브(15)가 오프됨에 따라 압축기(17)로부터 토출되어 상기 제2열교환기(12)로 유입된 고온 가스(폐열) 냉매과의 열교환 없이 액분리기(16)와 압축기(17)를 거쳐 응축기(18)로 유입된다.

본 고안은 특정한 실시예를 들어 설명하였으나 이에 한정하는 것은 아니며, 본 고안의 기술적사상의 범주내에서는 수정 및 변형 실시가 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의한 반도체 및 LCD 제조용 냉각기의 결빙방지장치에 따르면, 제1증발기를 거친 극저온의 냉매를 압축기의 고온 가스 냉매와의 열교환이 가능하도록 제2열교환기를 추가 구성함으로써 극저온의 냉매를 완전히 증발시켜 압축기로 흡입시킴으로써 압축기의 결빙방지와 내구성을 향상시킬 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

냉각제를 저장하는 저장탱크(10);

피냉각장치(22)로부터 유입되는 1차 냉매와 상기 저장탱크(10)에 저장된 냉각제를 열교환하여 1차 냉매를 증발시키는 제1증발기(11);

상기 제1증발기를 거친 극저온의 냉매와 후술하는 압축기를 거친 고온 가스(폐열) 냉매와 열교환이 이루어지도록 구성된 제2열교환기(12);

상기 제2열교환기(12)로 유입되는 고온 가스 냉매의 역류 방지를 위해 구성된 체크밸브(13);

상기 제2열교환기(12)로 유입되는 고온 가스 냉매의 유량을 조절하는 니들밸브(14);

상기 제1증발기(11)를 거친 냉매의 온도가 극저온일 경우에만 고온 가스 냉매를 이용한 제2열교환기(12)의 2차 열교환이 이루어지도록 고온 가스 냉매의 흐름을 제어하는 전자밸브(15);

상기 제1증발기(11)와 제2열교환기(12)를 거친 냉매의 기체와 액체를 분리하는 액분리기(16);

상기 액분리기(16)로부터 흡입된 기체 냉매의 압력을 높이는 압축기(17);

상기 압축기(17)를 거친 고온 고압의 기체화된 냉매를 응축 액화시키는 응축기(18);

상기 응축기(18)를 거친 냉매를 재차 냉각시키는 건조기(19);

상기 건조기(19)를 거친 냉매의 냉각 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 보여주는 가시경(20); 및

상기 가시경(20)을 거친 냉매가 저장탱크(10)로 유입되도록 제어하는 팽창밸브(21)로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 냉각기의 결빙방지장치.
제1항에 있어서, 상기 전자밸브(15)는 제1증발기(11)를 거친 냉매의 온도에 따라 2차 열교환이 이루어지도록 상기 압축기(17)를 거친 고온 가스 냉매가 제2열교환기(12)로 순환되도록 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 냉각기의 결빙방지장치.
제1항에 있어서, 상기 전자밸브(15)는 제1증발기(11)를 거친 온도가 압축기(17)를 거친 고온 가스 냉매의 온도보다 낮을 경우 온, 높을 경우 오프 동작이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 냉각기의 결빙방지장치.
제1항에 있어서, 상기 액분리기(16)는 제1증발기(11)와 제2열교환기(12)를 거친 냉매 중 완전히 증발되지 않은 액체 냉매와 완전히 증발된 기체 냉매를 분리하여 기체 냉매만을 압축기(17)로 배출하도록 함으로써 압축기(17)의 결빙을 방지하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 냉각기의 결빙방지장치.