KR20200126180A - Cooling System for Curing Machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자외선 경화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경화장치의 자외선 발광다이오드(UV LED)를 냉각하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet curing device, and more particularly, to a system for cooling an ultraviolet light-emitting diode (UV LED) of the curing device.
자외선은 살균 또는 경화 공정(Curing Process)에 널리 사용되고 있다. 경화 공정에서 경화 대상이 되는 물체의 표면에 자외선이 골고루 조사되지 않으면 불량이 일어날 가능성이 매우 높다. 특히 반도체와 같은 초정밀 공정 분야에서 자외선의 조사 강도가 불균일하면, 수율이 낮아지는 문제가 있다.Ultraviolet rays are widely used in sterilization or curing processes. In the curing process, if the surface of the object to be cured is not evenly irradiated with ultraviolet rays, there is a very high possibility of failure. In particular, when the irradiation intensity of ultraviolet rays is uneven in the field of ultra-precision processing such as a semiconductor, there is a problem that the yield is lowered.
발광 다이오드에 대한 기술이 발전하면서 자외선을 발생시키는 광원으로서 주로 UV LED(자외선 발광 다이오드, Ultra-Violet Light Emitting Diode)가 널리 사용되기 시작하였다. UV LED는 발광 효율이 낮기 때문에, 가시광선 영역의 LED보다도 발열량이 더욱 많다. 또한 발열량이 증가하여 UV LED의 온도가 높아지면 그만큼 발광 효율은 더 낮아지게 된다.As technology for light-emitting diodes develops, UV LEDs (Ultra-Violet Light Emitting Diodes) have begun to be widely used as light sources that generate ultraviolet rays. Because UV LEDs have low luminous efficiency, they generate more heat than LEDs in the visible light region. In addition, as the heating value increases and the temperature of the UV LED increases, the luminous efficiency decreases further.
이에 종래에는, UV LED의 발광 효율을 확보하기 위하여, UV LED를 냉각하는 기술이 적용되어 왔다. UV LED는 발열량이 매우 많기 때문에, 이를 냉각하기 위한 장치 역시 강한 냉각에 초점이 맞추어져 있었다. 그러나 UV LED에 대해 과냉각이 이루어질 경우, 오히려 UV LED에 이슬이 맺혀 경화장치가 고장 나버리는 문제가 있었다.Thus, conventionally, in order to secure the luminous efficiency of the UV LED, a technology for cooling the UV LED has been applied. Because UV LEDs generate a lot of heat, the device for cooling them was also focused on strong cooling. However, when supercooling is performed on the UV LED, there is a problem in that the curing device fails due to dew condensation on the UV LED.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, UV LED를 충분히 냉각하여 UV LED의 발광 효율을 확보하면서도 UV LED에 이슬이 맺히는 등의 문제가 발생하지 않는 경화장치 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a cooling system for a curing device that does not cause problems such as condensation on the UV LED while ensuring the luminous efficiency of the UV LED by sufficiently cooling the UV LED. To do.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 경화장치(30)의 광원(37)과 접하여 광원(37)의 열을 흡수하는 냉각본체(31)를 설치하고, 상기 냉각본체(31)에 냉매 유동로(34)를 관통 형성하여 냉매로 하여금 상기 냉각본체(31)를 냉각하되, 냉각 유동로(34)를 흐르는 냉매의 온도와 상기 경화장치가 설치된 공간의 온도에 기초하여 상기 경화장치(30)에 대한 냉각을 제어하는 냉각 시스템을 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention provides a
상기 냉각 시스템은, 상기 냉각본체의 온도(Tc)가 상기 경화장치가 설치된 공간의 온도(Ta)보다 기준 온도 차(Ts) 이상으로 더 낮아지는 경우, 냉각본체의 온도(Tc)가 상기 경화장치가 설치된 공간의 온도(Ta)에 대해 기준 온도 차(Ts) 이내로 들어오도록 하는 결로 방지 제어를 실시할 수 있다.In the cooling system, when the temperature of the cooling body (Tc) is lower than the temperature (Ta) of the space where the curing device is installed, the temperature of the cooling body (Tc) is lower than the reference temperature difference (Ts). Condensation prevention control can be performed so that the temperature (Ta) of the space where is installed within the reference temperature difference (Ts).
상기 기준 온도 차(Ts)는 섭씨 10도일 수 있다. 즉 경화장치가 설치된 공간의 온도에 대해 상기 냉각본체의 온도는 섭씨 10도 이상 더 낮아지지 않도록 제어될 수 있다.The reference temperature difference Ts may be 10 degrees Celsius. That is, the temperature of the cooling body may be controlled so as not to be lowered by more than 10 degrees Celsius with respect to the temperature of the space where the curing device is installed.
구체적으로, 상기 경화장치 냉각 시스템은, 광원(37)을 구비하는 경화장치(30); 상기 광원(37)을 제어하는 광원제어장치(40); 상기 경화장치(30)를 냉각하는 냉매를 순환시키는 냉각장치(20); 및 상기 냉각장치(20)를 제어하는 시스템 제어장치(10);를 포함할 수 이다.Specifically, the curing apparatus cooling system includes: a
상기 경화장치(30)는: 발열원이 되는 광원(37); 상기 광원(37)을 지지하고, 상기 광원(37)에서 발생한 열을 흡수하는 냉각본체(31); 및 상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)를 측정하고 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)를 측정하는 온도센서(35);를 포함할 수 있다.The
상기 냉각본체(31)는: 상기 냉각장치(20)로부터 공급되는 냉매가 유입되는 냉매입구(32); 상기 냉매입구(32)와 연결되고 상기 냉각본체(31) 내부를 관통하는 냉매 유동로(34); 및 상기 냉매 유동로(34)와 연결되고 상기 냉매 유동로(34)를 유동한 냉매가 상기 냉각장치(20)로 리턴하는 경로가 되는 냉매출구(33);를 포함할 수 있다.The
상기 시스템 제어장치(10)는, 상기 온도센서(35)에서 측정된 온도에 기초하여 상기 냉각장치(20)를 제어할 수 있다.The
상기 광원제어장치(40)는 상기 시스템 제어장치(10)에 의해 제어될 수 있다.The light
상기 냉각장치(20)는 상기 냉각장치(20)의 설정 온도에 대응하도록 상기 냉매를 냉각할 수 있다. 상기 냉각장치(20)는 상기 냉매의 유동량을 조절할 수 있다.The
상기 시스템 제어장치(10)는 결로 방지 제어를 실시할 수 있다.The
상기 결로 방지 제어는, 상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)와 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)의 차(Tc-Ta)가 기준 온도 차(Ts) 이하인 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도(T)를 높이는 제1제어를 포함할 수 있다.The condensation prevention control, when the difference (Tc-Ta) between the temperature (Tc) of the
상기 결로 방지 제어는, 상기 제1제어가 실시되고 추종 시간이 지난 뒤, 상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)와 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)의 차(Tc-Ta)가 결로방지제어 종결 온도차(Tso)보다 낮은 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도(T)를 높이는 제2제어를 더 포함할 수 있다.In the condensation prevention control, after the first control is performed and a tracking time elapses, the difference between the temperature Tc of the
상기 결로방지제어 종결 온도차(Tso)는 상기 기준 온도차(Ts)보다 높을 수 있다. 상기 결로방지제어 종결 온도차(Tso)는 상기 기준 온도차(Ts)보다 섭씨 +2도 높을 수 있다. 이로 인해 제어의 채터링(chattering) 현상을 방지하고 제어 동작의 신뢰성을 확보할 수 있다.The condensation prevention control termination temperature difference Tso may be higher than the reference temperature difference Ts. The condensation prevention control end temperature difference Tso may be higher than the reference temperature difference Ts by +2 degrees Celsius. As a result, it is possible to prevent control chattering and ensure reliability of control operation.
추가로 실시된 결로 방지 제어의 회수(N)가 오류 판정 회수(Ne) 이상인 경우, 알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시킬 수 있다.When the number of times N of the additionally performed condensation prevention control is equal to or greater than the number of error determinations Ne, an alarm may be generated and the light
상기 온도센서(35)는: 상기 냉매입구(32)에 설치되는 제1센서(351); 상기 냉매 유동로(34)에 설치되는 하나 이상의 센서(352, 353); 및 상기 경화장치(30)에 설치되되 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도를 측정하는 제4센서(354);를 포함할 수 있다.The
상기 하나 이상의 센서(352, 353)는, 상기 냉매 유동로(34)의 경로 상의 서로 다른 두 위치에 설치되는 제2센서(352)와 제3센서(353)를 포함할 수 있다.The one or
상기 제2센서(352)와 제3센서(353) 중 상기 제2센서(352)가 상기 냉매입구(32)에 더 가까이 배치되고, 상기 제2센서(352)와 제3센서(353) 중 상기 제3센서(353)가 상기 냉매출구(33)에 더 가까이 배치될 수 있다.Of the second sensor 352 and the
상기 제2센서(352)는 상기 냉매입구(32)와 상기 냉매출구(33) 중 상기 냉매입구(32)에 더 가깝게 배치되고, 상기 제3센서(353)는 상기 냉매입구(32)와 상기 냉매출구(33) 중 상기 냉매출구(33)에 더 가깝게 배치될 수 있다.The second sensor 352 is disposed closer to the
상기 냉매 유동로(34)를 상기 냉매입구(32)부터 상기 냉매출구(33)까지 순서대로 제1등분 부분부터 제10등분 부분까지 10등분 하였을 때, 상기 제2센서(352)는 상기 냉매입구(32)와 인접하는 제1등분 부분에 배치되고, 상기 제3센서(353)는 상기 냉매출구(33)와 인접하는 제10등분 부분에 배치될 수 있다.When the
상기 결로 방지 제어 시, 상기 냉매입구(32)에 설치되는 제1센서(351) 및 상기 냉매 유동로(34)에 설치되는 하나 이상의 센서(352, 353)에서 측정된 온도 중 가장 낮은 온도가, 상기 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)로서 적용될 수 있다.During the condensation prevention control, the lowest temperature among the temperatures measured by the
상기 시스템 제어장치(10)는 기본 냉각 제어를 실시할 수 있다.The
상기 기본 냉각 제어는, 상기 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 허용 상한 온도(TL)보다 높은 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도를 낮추는 제3제어를 포함할 수 있다.The basic cooling control is a third control that lowers the set temperature of the
상기 제3제어가 실시되고 추종 시간이 지난 뒤, 상기 기본 냉각 제어를 반복할 수 있다.After the third control is performed and a follow-up time elapses, the basic cooling control may be repeated.
상기 기본 냉각 제어의 반복 회수(n)가 오류 판정 회수(ne) 이상인 경우, 알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시킬 수 있다.When the number of repetitions (n) of the basic cooling control is equal to or greater than the number of error determinations (ne), an alarm may be generated and the light
상기 시스템 제어장치(10)는 추종 시간 간격으로 온도센서(35)의 온도에 기초하여 냉각장치(20)를 제어할 수 있다.The
상기 제3센서(353)의 온도(T3)와 상기 제2센서(352)의 온도(T2)의 온도 차이가 비교설정온도보다 높은 경우, 냉각장치(20)의 설정온도(T)를 더 낮추는 제4제어와 냉매의 유동량을 증가시키는 제5제어 중 적어도 어느 하나를 실시할 수 있다.When the temperature difference between the temperature T3 of the
상기 제1센서(351)에서 측정된 온도(T1)와, 상기 제2센서(352)에서 측정된 온도(T2)와, 상기 제3센서(353)에서 측정된 온도(T3)가 기준 편차를 유지하며 상승할 경우, 알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시킬 수 있다.The temperature T1 measured by the
상기 제1센서(351)에서 측정된 온도(T1)와, 상기 제2센서(352)에서 측정된 온도(T2)와, 상기 제3센서(353)에서 측정된 온도(T3)와, 상기 제4센서(354)에서 측정된 온도(T4)가 기준값(Te) 이상으로 온도 변화가 이루어지면, 알람을 발생시킬 수 있다.The temperature T1 measured by the
상기 광원은 UV LED 모듈일 수 있다. 상기 UV LED 모듈은 기판(371)과, 상기 기판에 실장된 UV LED(372)를 포함할 수 있다. 상기 UV LED는 칩 형태일 수 있다. 상기 UV LED는 전방을 향해 자외선을 조사할 수 있고, 상기 냉각본체(31)는 상기 기판(371)의 후면에 밀착 설치될 수 있다. 상기 기판(371)은 열전도율이 높은 재질일 수 있다. 상기 냉각본체(31)는 열전도율이 높고 비열이 높은 재질일 수 있다. 상기 냉각본체(31)는 직육면체 형태일 수 있다.The light source may be a UV LED module. The UV LED module may include a
상기 냉매입구(32)는 측방향을 향해 개방되거나 후방을 향해 개방되고, 상기 냉매출구(33)는 측방향을 향해 개방되거나 후방을 향해 개방되고, 상기 냉매 유동로(34)는 측방향으로 연장되는 부분을 포함할 수 있다.The
본 발명의 경화장치 냉각 시스템에 따르면, UV LED를 충분히 냉각하여 UV LED의 발광 효율을 확보하면서도 UV LED에 이슬이 맺히는 등의 문제가 발생하지 않는다.According to the curing device cooling system of the present invention, the UV LED is sufficiently cooled to secure the luminous efficiency of the UV LED, while condensation does not occur on the UV LED.
또한 본 발명의 경화장치 냉각 시스템에 따르면, 경화장치의 결로 방지 제어의 신뢰성을 충분히 확보할 수 있다.Further, according to the cooling system of the curing apparatus of the present invention, the reliability of the condensation prevention control of the curing apparatus can be sufficiently ensured.
또한 본 발명의 경화장치 냉각 시스템에 따르면, 온도센서로부터 측정되는 온도 정보로부터, 경화장치의 광원의 정상 작동 여부, 경화장치 설치 환경의 적정성, 냉각장치의 이상 유무 등을 지속적으로 모니터링할 수 있다.In addition, according to the cooling system of the curing apparatus of the present invention, it is possible to continuously monitor whether the light source of the curing apparatus operates normally, the appropriateness of the installation environment of the curing apparatus, and whether or not there is an abnormality in the cooling apparatus, from the temperature information measured from the temperature sensor.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 경화장치 냉각 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예의 경화장치 냉각 시스템의 신호 체계도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 경화장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예의 경화장치 냉각 시스템의 제어도이다.
도 5 내지 도 10은 각각 본 발명에 따른 실시예의 경화장치의 다른 실시예들이다.1 is a schematic diagram of a cooling system for a curing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a signal system diagram of the cooling system of the curing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a curing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a control diagram of a cooling system for a curing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 to 10 are different embodiments of the curing apparatus of the embodiment according to the present invention, respectively.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiment is intended to complete the disclosure of the present invention, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art. It is provided to inform you.
설명의 편의 상 이하에서 전방이라 함은 경화장치에서 자외선이 조사되는 방향이고, 후방은 상기 전방의 반대방향일 수 있다. 이에 따라 전후방향이 규정될 수 있다.For convenience of explanation, hereinafter, the term "front" refers to a direction in which ultraviolet rays are irradiated from the curing apparatus, and the rear may be a direction opposite to the front. Accordingly, the front and rear directions can be defined.
제1 측방향은 상기 전후방향에 직각으로 교차하는 방향으로서, 이에 따라 제1방향 및 그 반대방향인 제2방향이 규정될 수 있다. 제1 측방향은 좌우방향일 수 있고, 제1방향과 제2방향 중 어느 하나는 좌측방향, 다른 하나는 우측방향일 수 있다.The first lateral direction is a direction perpendicular to the front-rear direction, and accordingly, a first direction and a second direction opposite to the first direction may be defined. The first lateral direction may be a left-right direction, one of the first direction and the second direction may be a left direction, and the other may be a right direction.
제2 측방향은 상기 전후방향에 직각으로 교차하는 방향이면서 상기 제1 측방향과도 직각으로 교차하는 방향으로서, 이에 따라 제3방향 및 그 반대방향인 제4방향이 규정될 수 있다. 제2 측방향은 상하방향일 수 있고, 제3방향과 제4방향 중 어느 하나는 상방, 다른 하나는 하방일 수 있다.The second lateral direction is a direction that crosses the front-rear direction at a right angle and also crosses the first lateral direction at a right angle, and accordingly, a third direction and a fourth direction opposite to the third direction may be defined. The second lateral direction may be an up-down direction, and one of the third and fourth directions may be upward and the other may be downward.
<경화장치 냉각 시스템><Curing system cooling system>
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 경화장치 냉각 시스템(1)은 시스템 제어장치(10), 냉각장치(20), 경화장치(30) 및 광원제어장치(40)를 포함한다.1 to 3, the curing apparatus cooling system 1 according to the present invention includes a
[경화장치][Curing device]
경화장치(30)는 경화 공정이 필요한 환경에 설치되어 피경화 면에 자외선을 조사하는 장치이다. 경화장치(30)는 자외선을 조사하기 위한 광원(37)을 구비한다. 상기 광원(37)은 UV LED 모듈일 수 있다. 상기 UV LED 모듈은 기판(371)과, 상기 기판(371)에 실장된 UV LED(372)를 포함할 수 있다.The curing
상기 기판(371)은 열전도율이 높은 금속 기판, 가령 알루미늄 기판일 수 있다. 상기 기판(371)의 표면과 이면 중 중 표면에 UV LED가 실장될 수 있다. 상기 기판의 표면은 정면을 바라보도록 설치될 수 있고, 경화장치의 전방에는 피경화 물질이 배치될 수 있다. 기판의 형상은 다양할 수 있으며, 도시된 바와 같이 직사각형 형태일 수 있다. 기판은 하나 또는 둘 이상이 설치될 수 있다.The
하나의 기판에는 복수 개의 UV LED가 2차원의 면에서 등 간격으로 실장될 수 있다. 복수 개의 기판은 모두 동일한 파장대의 자외선을 조사하는 UV LED가 실장되어 있을 수 있다. 복수 개의 기판은 서로 다른 파장대의 자외선을 조사하는 UV LED가 실장되어 있을 수 있다. 하나의 기판에 실장되는 복수 개의 UV LED의 파장대가 서로 다를 수도 있다. 상기 자외선의 서로 다른 파장대는 UVA, UVB 및 UVC를 포함할 수 있다.A plurality of UV LEDs may be mounted on one substrate at equal intervals on a two-dimensional surface. All of the plurality of substrates may have UV LEDs that irradiate ultraviolet rays in the same wavelength band. The plurality of substrates may have UV LEDs that irradiate ultraviolet rays in different wavelength bands. A plurality of UV LEDs mounted on a single substrate may have different wavelength bands. Different wavelength bands of the ultraviolet rays may include UVA, UVB and UVC.
상기 UV LED는 소자 형태로 실장 되고(되거나) 칩 형태로 실장될 수 있다.The UV LED may be mounted in the form of a device and/or may be mounted in the form of a chip.
UV LED 모듈(37)의 뒷면에는 냉각본체(31)가 배치된다. 즉 냉각본체(31)의 앞면에는 상기 UV LED 모듈(37)이 설치된다. 상기 기판(371)의 이면은 상기 냉각본체(31)의 앞면과 밀착될 수 있다. 상기 냉각본체(31)는 열전도율이 높고 비열이 높은 금속재질일 수 있다. 상기 UV LED에서 발생한 열은 기판(371)을 통해 냉각본체(31)에 전도의 방식으로 전달될 수 있다. 상기 냉각본체(31)는 상기 UV LED에서 발생한 열을 흡수한다.A cooling
상기 냉각본체(31)는 속이 꽉 찬 직육면체 형상일 수 있다. 상기 냉각본체(31)의 전면과 후면의 면적은 하나 이상의 UV LED 모듈(37)의 면적과 대응할 수 있다. 상기 냉각본체(31)에는 냉매 유동로(34)가 형성될 수 있다. 냉매 유동로(34)는 상기 냉각본체(31)의 전체 체적에 걸쳐 균일하게 분포되도록 형성될 수 있다. 상기 냉매 유동로(34)는 드릴링 등의 가공으로 형성되고, 드릴링 후 마개를 막아 마감할 수 있다.The cooling
냉매 유동로(34)의 일측 단부에는 냉매입구(32)가 설치될 수 있다. 그리고 냉매 유동로(34)의 타측 단부에는 냉매출구(33)가 설치될 수 있다. 하나의 냉각본체(31)에는 하나의 냉매입구(32)와 하나의 냉매출구(33)가 마련되고, 상기 하나의 냉매입구(32)와 하나의 냉매출구(33)를 연결하는 하나의 냉매 유동로(34)가 형성될 수 있다. 이와 달리 하나의 냉각본체(31)에는 복수 개의 냉매입구(32)와 복수 개의 냉매출구(33)가 마련되고, 상기 복수 개의 냉매입구(32)와 복수 개의 냉매출구(33)를 각각 연결하는 복수 개의 냉매 유동로(34)가 형성될 수도 있다.A
상기 경화장치(30)에는 온도센서(35)가 설치될 수 있다. 상기 온도센서(35)는 복수 개가 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 상기 온도센서(35)는 상기 냉매입구(32)에 설치되는 제1센서(351), 상기 냉매 유동로(34)의 서로 다른 위치에 설치되는 제2센서(352)와 제3센서(353), 및 상기 경화장치(30)에 설치되되 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도를 측정하는 제4센서(354)를 포함할 수 있다.A
상기 제1센서(351)는 냉매가 들어오는 입력단에 설치될 수 있다. 냉매가 들어오는 입력단은 경화장치를 흐르는 냉매의 유동 경로에서, 냉매의 온도가 가장 낮은 부위가 된다.The
상기 제2센서(352)는, 경화장치를 흐르는 냉매의 유동 경로에서 UV LED 점등 시 가장 먼저 온도가 올라가는 부위에 설치될 수 있다.The second sensor 352 may be installed in a portion where the temperature first rises when the UV LED is turned on in the flow path of the refrigerant flowing through the curing device.
상기 제3센서(353)는, 경화장치를 흐르는 냉매의 유동경로에서 냉각본체를 빠져나가는 마지막 단으로서 냉매가 데워져 온도가 가장 높게 상승하는 부위에 설치될 수 있다.The
상기 제2센서(352)와 제3센서(353) 중 상기 제2센서(352)가 상기 냉매입구(32)에 더 가까이 배치되고, 상기 제2센서(352)와 제3센서(353) 중 상기 제3센서(353)가 상기 냉매출구(33)에 더 가까이 배치될 수 있다.Of the second sensor 352 and the
상기 제2센서(352)는 상기 냉매입구(32)와 상기 냉매출구(33) 중 상기 냉매입구(32)에 더 가깝게 배치되고, 상기 제3센서(353)는 상기 냉매입구(32)와 상기 냉매출구(33) 중 상기 냉매출구(33)에 더 가깝게 배치될 수 있다.The second sensor 352 is disposed closer to the
상기 냉매 유동로(34)를 상기 냉매입구(32)부터 상기 냉매출구(33)까지 순서대로 제1등분 부분부터 제10등분 부분까지 10등분 하였을 때, 상기 제2센서(352)는 상기 냉매입구(32)와 인접하는 제1등분 부분에 배치되고, 상기 제3센서(353)는 상기 냉매출구(33)와 인접하는 제10등분 부분에 배치될 수 있다.When the
상기 제1센서 내지 제3센서는 냉각본체(31)의 서로 다른 위치의 온도를 측정한다. 상기 제1센서 내지 제3센서는 냉각본체(31)에 부착되거나 매립되어 냉각본체(31) 자체의 온도를 측정하거나, 냉매의 유동 경로 상에 설치되어 냉매의 온도를 측정할 수 있다.The first to third sensors measure temperatures at different locations of the cooling
상기 제4센서(354)는 경화장치가 설치된 공간의 온도(Ta)를 측정하기 위해, 냉각본체(31)에 설치되되, 냉각본체(31)의 온도에 영향을 받지 않도록 냉각본체(31)의 외부에 설치될 수 있다. 이를 위해 냉각본체(31)와 제4센서(354) 사이에는 단열재가 개재될 수 있다.The
제1센서의 설치 위치는 가장 차가운 온도부위를 측정 비교하기 위한 것이다. 제2센서와 제3센서의 설치 위치는, 냉각부위의 온도 변화를 비교하고, 가장 높은 온도를 비교하기 위한 것이다. 제4센서의 설치 위치는 외기온도를 측정하여 제1센서 내지 제3센서의 온도와 비교하기 위한 것이다.The installation position of the first sensor is for measuring and comparing the coldest temperature area. The installation positions of the second sensor and the third sensor are for comparing the temperature change of the cooling area and comparing the highest temperature. The installation position of the fourth sensor is for measuring the outside temperature and comparing it with the temperature of the first to third sensors.
[냉각장치][Cooling device]
냉각장치(20)는 상기 경화장치(30)를 냉각한다. 냉각장치는 상기 냉매유동로(34)를 흐르는 냉매를 공급하고 유동시키는 장치이다. 상기 냉각장치는 칠러일 수 있다. 상기 냉각장치는 설정 온도대로 냉매를 냉각한다. 가령 냉각장치에 섭씨 30도가 입력되면 냉매는 섭씨 30도로 냉각될 수 있다. 냉각장치에서 냉매가 나오는 냉매관은 상기 냉매입구(32)에 연결된다. 냉각장치로 냉매가 들어가는 냉매관은 상기 냉매출구(33)에 연결된다.The
냉각장치에서 공급되는 냉매는 상기 냉매입구(32)를 통해 상기 냉매유동로(34)를 거치고, 냉매출구(33)를 통해 냉각장치로 되돌아간다. 즉 냉각장치는 냉매를 순환시킨다. 냉각장치의 설정 온도를 낮추면 냉매의 온도가 낮아지므로, 그만큼 경화장치(30)는 더 차게 냉각된다.The refrigerant supplied from the cooling device passes through the
[광원제어장치][Light source control device]
광원제어장치(40)는 경화장치(30)의 UV LED(372)의 점등과 소등을 제어하는 UV LED 제어장치이다. 상기 광원제어장치는 전원 케이블을 통해 상기 광원(37)에 연결될 수 있다. 상기 광원제어장치는 UV LED에 공급되는 전원을 제어함으로써 상기 UV LED의 점등과 소등을 제어할 수 있다. 그리고 상기 광원제어장치는, 상기 UV LED에 공급되는 전원을 제어함으로써 UV LED의 발광량을 제어할 수 있다.The light
[시스템 제어장치][System control device]
시스템 제어장치(10)는 상기 냉각장치(20)에 연결되어 상기 냉각장치(20)를 제어할 수 있다. 상기 시스템 제어장치(10)는 상기 냉각장치(20)의 온/오프, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도 입력 등을 할 수 있다. 상기 시스템 제어장치(10)와 상기 냉각장치(20)는 RS232 프로토콜로 서로 연결될 수 있다. 시스템 제어장치(10)는 사용자가 관리하거나 프로그램에 의해 자동 관리될 수 있다. The
시스템 제어장치(10)는 온도센서(35)에 연결되어 온도센서(35)에서 측정된 온도 정보를 지속적으로 받을 수 있다. 상기 온도 센서는 상기 기판(371)에 연결될 수 있다. 상기 온도 센서에서 측정된 온도 정보는 유선 또는 무선으로 상기 시스템 제어장치(10)에 제공될 수 있다.The
상기 시스템 제어장치(10)는 상기 광원제어장치(40)에 연결되어 상기 광원제어장치(40)를 제어할 수 있다. 상기 시스템 제어장치(10)와 상기 광원제어장치(40)는 RS232 또는 TCP/IP 프로토콜로 서로 연결될 수 있다. 상기 시스템 제어장치(10)는 상기 광원제어장치(40)를 제어하여 상기 광원의 온/오프, 광원의 세기 등을 조정할 수 있다.The
상기 시스템 제어장치(10)는, 상기 온도센서(35)에서 측정된 온도에 기초하여 상기 냉각장치(20)와 상기 광원제어장치(40)를 제어할 수 있다.The
<경화장치 냉각 시스템의 작동><Operation of curing device cooling system>
이하 도 4를 참조하여 경화장치 냉각 시스템의 작동을 살펴본다. 경화장치 냉각 시스템은 기본 냉각 제어와 결로 방지 제어를 실시한다. 기본 냉각 제어는 UV LED의 온도가 허용 상한 온도(TL)보다 낮은 상태를 유지하도록 상기 경화장치(30)를 냉각하는 제어이다. 상기 결로 방지 제어는 상기 경화장치의 UV LED의 온도가 상기 경화장치가 설치된 공간의 분위기 온도보다 지나치게 낮아지지 않도록 제어하여 상기 경화장치의 UV LED에 결로가 생기지 않도록 하는 제어이다.Hereinafter, the operation of the curing device cooling system will be described with reference to FIG. 4. The curing unit cooling system performs basic cooling control and anti-condensation control. The basic cooling control is a control for cooling the
[기본 냉각 제어][Basic cooling control]
상기 기본 냉각 제어는, 상기 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 허용 상한 온도(TL)보다 높은 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도를 낮추는 제3제어를 포함한다. 상기 기본 냉각 제어에 적용되는 냉각본체(31)의 온도(Tc)는, 냉각본체에서 측정된 온도 중 가장 높은 온도가 대입될 수 있다. 즉 제1센서 내지 제3센서에서 측정된 온도 중 가장 높은 온도가, 허용 상한 온도보다 높은 경우, 제3제어가 실시된다. 가장 높은 온도는 물론 제3센서에서 측정된 온도일 것이 예상된다.The basic cooling control is a third control that lowers the set temperature of the
상기 설정 온도가 낮아지는 단위는 섭씨 5도 단위일 수 있다. 그러나 그 단위가 이에 한정될 필요는 없다.The unit by which the set temperature is lowered may be a unit of 5 degrees Celsius. However, the unit need not be limited to this.
상기 온도센서(35)에서 측정된 온도는 지속적으로 모니터링되거나, 추종 시간 간격으로 모니터링될 수 있다. 추종 시간이란, 시스템 제어장치(10)에서 냉각장치(20)의 설정 온도를 변경한 후, 경화장치(30)가 변경된 냉매의 설정온도에 대응하여 냉각되기에 충분한 시간을 의미한다. 상기 추종 시간은 가령 1분일 수 있다. 그러나 추종 시간이 이에 한정될 필요는 없다. 즉 냉각장치(20)의 설정 온도가 섭씨 5도만큼 낮아진 경우, 냉매의 온도가 낮아지고, 이에 따라 상기 경화장치(30)가 더 냉각되는데 걸리는 시간이 추종 시간일 수 있다.The temperature measured by the
상기 제3제어가 실시되고 추종 시간이 지난 뒤, 상기 기본 냉각 제어를 반복할 수 있다. 추종 시간의 인터벌을 주지 않으면, 경화장치(30)가 냉각장치(20)의 설정 온도를 추종하기도 전에, 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)와 허용 상한 온도(TL)가 비교될 수 있기 때문에, 제어가 잘못 이루어질 우려가 있다.After the third control is performed and a follow-up time elapses, the basic cooling control may be repeated. If the follow-up time interval is not given, the temperature Tc and the allowable upper limit temperature (Tc) of the cooling
상기 제3제어가 단 한번 이루어진 후 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 허용 상한 온도(TL)보다 낮아질 수도 있으나, 제3제어가 여러 번 이루어져야 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 허용 상한 온도(TL)보다 낮아질 수도 있다. 그런데 여러 가지 환경이나 다른 오류로 인해, 제3제어가 여러 번 이루어져도 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 허용 상한 온도(TL)보다 낮아지지 않는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황은, 가령 냉각장치의 냉매가 제대로 순환하지 않거나, 냉각장치가 제대로 냉매를 냉각하지 못하거나, 냉매가 누설되어 냉매의 양이 줄어들었거나, 온도 센서나 신호 체계에 오류가 있을 때 발생할 수 있다.After the third control is performed only once, the temperature Tc of the cooling
따라서 상기 기본 냉각 제어는, 제3제어의 반복 회수(n)가 오류 판정 회수(ne) 이상인 경우, 알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시킬 수 있다. 상기 오류 판정 회수(ne)는 가령 3회일 수 있다. 즉 3회 이상 연속적으로 제3제어가 이루어졌음에도 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 허용 상한 온도(TL)보다 낮아지지 않는다면 오류로 추정할 수 있을 것이다.Therefore, the basic cooling control may generate an alarm and cause the light
상기 온도센서(35)의 온도는 상기 시스템 제어장치(10)에 지속적으로 제공되거나 추종 시간 간격으로 제공될 수 있고, 상기 시스템 제어장치(10)는 추종 시간 간격으로 온도센서(35)의 온도에 기초하여 냉각장치(20)를 제어할 수 있다.The temperature of the
[결로 방지 제어][Condensation prevention control]
상기 결로 방지 제어는, 상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)와 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)의 차(Tc-Ta)가 기준 온도 차(Ts) 이하인 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도(T)를 높이는 제1제어를 포함한다.The condensation prevention control, when the difference (Tc-Ta) between the temperature (Tc) of the cooling
상기 결로 방지 제어에 적용되는 냉각본체(31)의 온도(Tc)는, 냉각본체에서 측정된 온도 중 가장 낮은 온도가 대입될 수 있다. 즉 제1센서 내지 제3센서에서 측정된 온도 중 가장 낮은 온도가, 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)보다 기준 온도 차(Ts) 이상 더 낮은 경우, 제1제어가 실시된다. 가장 낮은 온도는 물론 제1센서에서 측정된 온도일 것이 예상된다.As for the temperature Tc of the cooling
상기 기준 온도 차(Ts)는 섭씨 -10도일 수 있다. 즉 제4센서에서 측정된 온도가 섭씨 27도일 때, 제1센서 내지 제3센서에서 측정된 온도 중 가장 낮은 온도가 섭씨 20도라면 온도 차가 섭씨 -7도에 불과하므로 제1제어는 실시되지 않지만, 제1센서 내지 제3센서에서 측정된 온도 중 가장 낮은 온도가 섭씨 15도라면 온도 차가 섭씨 -12도에 이르므로 제1제어가 실시된다.The reference temperature difference Ts may be -10 degrees Celsius. That is, when the temperature measured by the fourth sensor is 27 degrees Celsius, and the lowest temperature among the temperatures measured by the first sensor to the third sensor is 20 degrees Celsius, the temperature difference is only -7 degrees Celsius, so the first control is not performed. If the lowest temperature among the temperatures measured by the first to third sensors is 15 degrees Celsius, the first control is performed because the temperature difference reaches -12 degrees Celsius.
상기 기준 온도차(Ts)는 결로가 생길 우려가 있는 온도 차이로 설정될 수 있다. 실험 결과, 경화장치(30)가 설치되는 환경에서 결로가 발생하기 시작하는 온도 차이는 섭씨 10도 정도인 것으로 확인되었다.The reference temperature difference Ts may be set as a temperature difference at which condensation may occur. As a result of the experiment, it was confirmed that the temperature difference at which condensation starts to occur in the environment in which the
상기 설정 온도(T)가 높아지는 단위는 섭씨 5도 단위일 수 있다. 그러나 그 단위가 이에 한정될 필요는 없다.The unit in which the set temperature T increases may be a unit of 5 degrees Celsius. However, the unit need not be limited to this.
한편, 상기 결로 방지 제어는, 상기 제1제어가 실시되고 추종 시간이 지난 뒤, 상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)와 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)의 차(Tc-Ta)가 결로방지제어 종결 온도차(Tso)보다 낮은 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도(T)를 높이는 제2제어를 더 포함한다. 상기 결로방지제어 종결 온도차(Tso)는 상기 기준 온도차(Ts)보다 큰 음수일 수 있다. 가령 기준 온도차(Ts)가 섭씨 -10도이고, 상기 결로방지 제어 종결 온도차(Tso)는 섭씨 -8도일 수 있다. 즉 상기 결로방지제어 종결 온도차(Tso)는 상기 기준 온도차(Ts)보다 섭씨 +2도 높을 수 있다. 상기 결로방지 제어 종결 온도차(Tso)는 섭씨 0도 미만 섭씨 -9도 이상의 범위일 수 있다. 가령 결로 방지 제어는, 상기 냉각본체(31)의 온도가 그 부근의 공기 분위기의 온도보다 섭씨 10도 이상 낮은 경우 실시되고, 상기 냉각본체(31)의 온도가 그 부근의 공기 분위기의 온도보다 섭씨 8도 이하로 낮아질 때까지 실시될 수 있다.On the other hand, the condensation prevention control, after the first control is implemented and the following time elapses, the difference between the temperature Tc of the cooling
상기 결로 방지 제어는, 제2제어의 반복 회수(N)가 오류 판정 회수(Ne) 이상인 경우, 알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시킬 수 있다. 상기 오류 판정 회수(Ne)는 가령 2회일 수 있다. 즉 제1제어가 한번 이루어지고, 제2제어가 2회 이상 연속적으로 이루어졌음에도 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)와 대비하여 결로방지 제어 종결 온도차(Tso)보다 더 낮은 경우 오류로 추정할 수 있을 것이다. 이러한 상황은, 가령 냉각장치의 오류이거나, 광원의 오류이거나, 온도 센서나 신호 체계에 오류가 있을 때 발생할 수 있다.In the condensation prevention control, when the number of repetitions N of the second control is equal to or greater than the number of error determinations Ne, an alarm may be generated and the light
상기 온도센서(35)의 온도는 상기 시스템 제어장치(10)에 지속적으로 제공되거나 추종 시간 간격으로 제공될 수 있고, 상기 시스템 제어장치(10)는 추종 시간 간격으로 온도센서(35)의 온도에 기초하여 냉각장치(20)를 제어할 수 있다.The temperature of the
[냉각 속도 제어][Cooling speed control]
상기 시스템 제어장치(10)는 냉각 속도 역시 제어할 수 있다.The
가령 상기 제3센서(353)의 온도(T3)와 상기 제2센서(352)의 온도(T2)의 온도 차이가 비교설정온도보다 높은 경우, 현재 흐르고 있는 냉매의 단위 질량당 흡열 양이 높다고 추정할 수 있다. 이는 광원의 발열량이 심하거나, 냉매의 유동량이 적다는 것을 의미할 수 있다.For example, if the temperature difference between the temperature T3 of the
이에 시스템 제어장치는, 상기 냉각장치(20)의 설정온도(T)를 더 낮추는 제4제어와 냉매의 유동량을 증가시키는 제5제어 중 적어도 어느 하나를 실시할 수 있다. 제4제어를 하면 발열량이 심한 광원에 대응할 수 있고, 제5제어를 하면 냉매의 단위 질량당 흡열 양을 낮출 수 있다. 이는 냉각 속도의 제어와 관계된다고 할 수 있다.Accordingly, the system control device may perform at least one of a fourth control to further lower the set temperature T of the
위와 같은 제4제어와 제5제어를 함에도 불구하고 제3센서(353)의 온도(T3)와 상기 제2센서(352)의 온도(T2)의 온도 차이가 비교설정온도보다 여전히 높다면, 냉매의 유동 방해가 이루어지고 있거나, 칠러의 용량이 부족한 것인지 여부를 확인할 필요가 있고, 냉각 속도 제어는 이와 같은 상황 체크의 기회를 제공한다.If the temperature difference between the temperature (T3) of the
[오류 확인 제어][Error Check Control]
상기 시스템 제어장치(10)는 경화장치의 네 위치의 온도를 지속적으로 모니터링 한다. The
모니터링 결과 상기 제1센서(351)에서 측정된 온도(T1)와, 상기 제2센서(352)에서 측정된 온도(T2)와, 상기 제3센서(353)에서 측정된 온도(T3)가 기준 편차를 유지하며 상승함이 확인된 경우, 냉각이 이루어지지 않는 상황임을 판단할 수 있다. 가령 이는 냉매입구(32)의 밸브가 닫혀 있는 상황이거나, 냉매가 누설되어 냉매가 냉매유동로(34)를 흐르지 않는 상황일 수 있다.As a result of monitoring, the temperature T1 measured by the
따라서 이러한 경우에는 알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시킬 수 있다.Accordingly, in this case, an alarm may be generated and the light
또한 모니터링 결과, 상기 제1센서(351)에서 측정된 온도(T1)와, 상기 제2센서(352)에서 측정된 온도(T2)와, 상기 제3센서(353)에서 측정된 온도(T3)와, 상기 제4센서(354)에서 측정된 온도(T4)가 기준값(Te) 보다 많이 온도 변화가 이루어진 것이 확인된 경우, 급격한 온도 변화가 있는 것으로 판단할 수 있다. In addition, as a result of monitoring, the temperature T1 measured by the
이 때에는 그 원인이 무엇인지 파악할 필요가 있다. 따라서 이 경우에는, 광원과 냉각장치의 작동은 그대로 유지하면서 알람만 발생시킬 수 있다.In this case, you need to figure out what is the cause. Therefore, in this case, only an alarm can be generated while maintaining the operation of the light source and the cooling device.
이러한 알람에 대응하여 사용자는, 실내 온도가 급격하게 오르거나 내린 상태를 확인할 수 있을 것이다. 가령 이를 통해서 화재의 발생 여부, 광원이 일부 또는 전부 꺼지는 오류, 외기 난방이나 냉방의 온도 이상을 확인할 수 있을 것이다.In response to such an alarm, the user will be able to check a state in which the indoor temperature has risen or fallen rapidly. For example, through this, it is possible to check whether a fire has occurred, an error in which some or all of the light sources are turned off, and an abnormality in the temperature of outside heating or cooling.
<경화장치의 냉매 유동로 구성><Composition of refrigerant flow path of curing device>
상기 경화장치의 냉매 유동로는 다양하게 구성 가능하다.The refrigerant flow path of the curing device can be configured in various ways.
도 5(a; 평면 투시도, b; 평면도, c; 정면도)를 참조하면, 가늘고 긴 냉각본체(31)의 경우, 냉매 유동로(34)는 길이방향(제1 측방향)으로 연장되고, 냉매 입구(32)와 냉매 출구(33)는 후방으로 연장되도록 구성할 수 있다. 도 5에는 하나의 냉매 입구(32)와 하나의 냉매 출구(33)와 하나의 냉매 유동로(34)가 마련된 경화장치가 예시되어 있다.Referring to Figure 5 (a; perspective view, b; top view, c; front view), in the case of the elongated cooling
도 6(a; 배면 투시도, b; 평면 투시도, c; 정면도)을 참조하면, 가늘고 긴 3단의 냉각본체가 어셈블리로서 구비되는 경우, 냉매 유동로(34)는 각 단의 냉각본체마다 길이방향(제1 측방향)으로 연장되고, 냉매 입구(32)와 냉매 출구(33)는 각 단의 냉각본체마다 후방으로 연장되도록 구성할 수 있다. 즉 도 6에 도시된 경화장치는 세 개의 냉매 입구(32)와 세 개의 냉매 출구(33)와, 이들을 각각 연결하는 세 개의 냉매 유동로(34)를 구비한다.Referring to Fig. 6(a; rear perspective view, b; plan perspective view, c; front view), when the cooling body of three elongated three stages is provided as an assembly, the
서로 다른 UV LED 모듈(37)을 적용할 필요가 있을 때 도 6과 같은 구조는 매우 효과적일 수 있다.When it is necessary to apply different
도 7(a; 평면도, b; 정면 투시도)과 도 8(a; 평면 투시도, b; 정면도, c: 측면도)을 참조하면, 전후방향보다 제2 측방향으로 더 큰 치수를 가지는 냉각본체(31)에 대해서, 냉매 유동로(34)를, 제1 측방향으로 연장되는 두 부분과, 상기 두 부분의 단부를 제2 측방향으로 연결하는 "ㄷ"자 형태로 형성할 수 있다. 상기 "ㄷ"자 형태는, 제1 측방향 축과 제2 측방향 축을 포함하는 평면과 나란하게 배치된다.Referring to Figures 7 (a; top view, b; front perspective) and Figure 8 (a; top view, b; front view, c: side view), the cooling body having a larger dimension in the second lateral direction than in the front-rear direction ( For 31), the
이러한 구조에 따르면 하나의 냉매 유동로(34)가 "ㄷ" 형태로 배열되면서, 냉매입구(32)에 가까운 부분의 냉매 유동로(34)와, 냉매출구(33)에 가까운 부분의 냉매 유동로가 서로 인접하므로, 냉매입구(32)와 냉매출구(33)를 가까이에 설치하여 냉매관의 설치를 간단하게 할 수 있다. 도 7에는 냉매입구(32)와 냉매출구(33)가 제1 측방향으로 연장된 형태가 도시되고, 도 8에는 냉매입구(32)와 냉매출구(33)가 후방으로 연장된 형태가 도시된다.According to this structure, while one
또한 냉매 유동로의 경로를 따라 냉매가 흐름에 따라 냉매의 온도가 점차 오르는데, 냉매 유동로(34)가 "ㄷ" 형태로 배열되면서, 냉매입구(32)에 가까운 부분의 냉매 유동로(34)와, 냉매출구(33)에 가까운 부분의 냉매 유동로가 서로 인접하므로, 모든 UV LED가 균등하게 냉각되는 것을 기대할 수 있다.In addition, the temperature of the refrigerant gradually rises as the refrigerant flows along the path of the refrigerant flow path. As the
도 9(a; 평면 투시도, b; 정면 투시도)를 참조하면, 2개의 냉매입구(32)와 2개의 냉매출구(33)가 각각 2개의 냉매 유동로(34)를 통해 연결된 구조가 도시되어 있다. 상기 냉매 유동로(34)는, 제1 측방향으로 연장되는 두 부분과, 상기 두 부분의 단부를 전후방향으로 연결하는 "ㄷ"자 형태이다. 상기 "ㄷ"자 형태는, 제1 측방향 축과 전후방향 축을 포함하는 평면과 나란하게 배치된다. 2개의 "ㄷ"자형 냉매 유동로(34)는 제2 측방향으로 2층 배치된다.Referring to FIG. 9 (a; a plan view, b; a front perspective view), a structure in which two
이에 따르면, 냉매입구(32)와 냉매출구(33)를 가까이에 설치하여 냉매관의 설치를 간단하게 할 수 있다. 또한 상부의 "ㄷ"자형 냉매 유동로(34)와 하부의 "ㄷ"자형 냉매 유동로(34)의 냉매 유동 방향이 서로 반대가 되도록 하면, 모든 UV LED가 균등하게 냉각되는 것을 기대할 수 있다.According to this, the
도 10(a; 배면 투시도, b; 평면 투시도, c; 정면도)에는, 냉매 유동로(34)가 "ㄹ"자 형태인 냉각본체(31)가 도시되어 있다. 이는 UV LED 모듈(37)이 제1 측방향과 제2 측방향으로 모두 넓게 연장된 형태의 냉각본체(31)에 적합한 형태일 수 있다. 냉매입구(32)는 제1 측방향의 제1방향 단부이면서 제2 측방향의 제4방향 단부에 배치되고, 냉매출구(33)는 제1 측방향의 제2방향 단부이면서 제2 측방향의 제3방향 단부에 배치될 수 있다. 그리고 냉매 유동로는 제1 측방향으로 연장되는 부분들과, 이들을 제2 측방향으로 연결하는 부분을 포함할 수 있다.In Fig. 10 (a; rear perspective view, b; plan perspective view, c; front view), a cooling
상술한 실시예의 경화장치 냉각 시스템에 따르면, 온도 센서와 이를 모니터링하고 제어하는 시스템 제어장치에 의해, 경화장치의 광원의 냉각을 충실히 할 수 있음은 물론, 광원이 과냉각되어 결로 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이 외에도 실내 환경의 변화나 경화장치, 냉각장치, 시스템 제어장치의 고장/오류를 모니터링 하는 것이 가능하다.According to the curing device cooling system of the above-described embodiment, the temperature sensor and the system control device for monitoring and controlling the same can faithfully cool the light source of the curing device and prevent condensation from occurring due to overcooling of the light source. In addition to this, it is possible to monitor changes in the indoor environment and failures/errors in curing devices, cooling devices, and system control devices.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above with reference to the drawings illustrated for the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and various by a person skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can be made. In addition, even if not explicitly described and described the effects of the configuration of the present invention while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects of the configuration should also be recognized.
1: 경화장치 냉각 시스템
10: 시스템 제어장치
20: 냉각장치(칠러)
30: 경화장치
31: 냉각본체
32: 냉매입구
33: 냉매출구
34: 냉매 유동로
35: 온도센서
351: 제1센서
352: 제2센서
353: 제3센서
354: 제4센서
37: UV LED 모듈(광원)
371: 기판
372: UV LED
40: UV LED 제어장치(광원제어장치)
Tc: 냉각본체의 온도
Ta: 경화장치가 설치된 공간의 온도
TL: 허용 상한 온도
T: 설정온도
To: 초기설정온도
dT: 가감온도
T1: 제1센서에서 측정된 온도
T2: 제2센서에서 측정된 온도
T3: 제3센서에서 측정된 온도
Ts: 기준 온도차
Tso: 결로방지제어 종결 온도차
Te: 기준값
N, n: 반복회수
Ne, ne: 오류 판정 회수1: curing device cooling system
10: system controller
20: cooling device (chiller)
30: curing device
31: cooling body
32: refrigerant inlet
33: refrigerant outlet
34: refrigerant flow path
35: temperature sensor
351: first sensor
352: second sensor
353: third sensor
354: fourth sensor
37: UV LED module (light source)
371: substrate
372: UV LED
40: UV LED control device (light source control device)
Tc: temperature of the cooling body
Ta: temperature of the space where the curing device is installed
TL: upper allowable temperature
T: set temperature
To: Initial setting temperature
dT: temperature
T1: temperature measured by the first sensor
T2: temperature measured by the second sensor
T3: Temperature measured by the third sensor
Ts: reference temperature difference
Tso: Condensation prevention control termination temperature difference
Te: reference value
N, n: number of repetitions
Ne, ne: number of error judgments
Claims (20)
상기 광원(37)을 제어하는 광원제어장치(40);
상기 경화장치(30)를 냉각하는 냉매를 순환시키는 냉각장치(20); 및
상기 냉각장치(20)를 제어하는 시스템 제어장치(10);를 포함하는 경화장치 냉각 시스템으로서,
상기 경화장치(30)는:
발열원이 되는 광원(37);
상기 광원(37)을 지지하고, 상기 광원(37)에서 발생한 열을 흡수하는 냉각본체(31); 및
상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)를 측정하고 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)를 측정하는 온도센서(35);를 포함하고,
상기 냉각본체(31)는:
상기 냉각장치(20)로부터 공급되는 냉매가 유입되는 냉매입구(32);
상기 냉매입구(32)와 연결되고 상기 냉각본체(31) 내부를 관통하는 냉매 유동로(34); 및
상기 냉매 유동로(34)와 연결되고 상기 냉매 유동로(34)를 유동한 냉매가 상기 냉각장치(20)로 리턴하는 경로가 되는 냉매출구(33);를 포함하고,
상기 시스템 제어장치(10)는, 상기 온도센서(35)에서 측정된 온도에 기초하여 상기 냉각장치(20)를 제어하는, 경화장치 냉각 시스템.
Curing apparatus 30 having a light source 37;
A light source control device 40 for controlling the light source 37;
A cooling device 20 for circulating a refrigerant cooling the curing device 30; And
As a curing device cooling system comprising a; system control device 10 for controlling the cooling device 20,
The curing device 30 is:
A light source 37 serving as a heat source;
A cooling body 31 supporting the light source 37 and absorbing heat generated from the light source 37; And
Including; a temperature sensor 35 for measuring the temperature (Tc) of the cooling body 31 and measuring the temperature (Ta) of the space in which the curing device 30 is installed,
The cooling body 31 is:
A refrigerant inlet 32 through which refrigerant supplied from the cooling device 20 flows into;
A refrigerant flow path 34 connected to the refrigerant inlet 32 and passing through the cooling body 31; And
A refrigerant outlet 33 connected to the refrigerant flow path 34 and serving as a path for returning the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 34 to the cooling device 20; and
The system controller (10) controls the cooling device (20) based on the temperature measured by the temperature sensor (35).
상기 광원제어장치(40)는 상기 시스템 제어장치(10)에 의해 제어되는, 경화장치 냉각 시스템.
The method according to claim 1,
The light source control device (40) is controlled by the system control device (10), the curing device cooling system.
상기 온도센서(35)는:
상기 냉매입구(32)에 설치되는 제1센서(351);
상기 냉매 유동로(34)에 설치되는 하나 이상의 센서(352, 353); 및
상기 경화장치(30)에 설치되되 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도를 측정하는 제4센서(354);를 포함하는, 경화장치 냉각 시스템.
The method according to claim 1,
The temperature sensor 35 is:
A first sensor 351 installed at the refrigerant inlet 32;
One or more sensors (352, 353) installed in the refrigerant flow path (34); And
A fourth sensor (354) installed in the curing apparatus (30) and measuring the temperature of the space in which the curing apparatus (30) is installed; including, a curing apparatus cooling system.
상기 하나 이상의 센서(352, 353)는, 상기 냉매 유동로(34)의 경로의 서로 다른 두 위치에 설치되는 제2센서(352)와 제3센서(353)를 포함하고,
상기 제2센서(352)와 제3센서(353) 중 상기 제2센서(352)가 상기 냉매입구(32)에 더 가까이 배치되고, 상기 제2센서(352)와 제3센서(353) 중 상기 제3센서(353)가 상기 냉매출구(33)에 더 가까이 배치되는, 경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 3,
The one or more sensors 352 and 353 include a second sensor 352 and a third sensor 353 installed at two different positions of the path of the refrigerant flow path 34,
Of the second sensor 352 and the third sensor 353, the second sensor 352 is disposed closer to the refrigerant inlet 32, and among the second sensor 352 and the third sensor 353 The third sensor (353) is disposed closer to the refrigerant outlet (33).
상기 제2센서(352)는 상기 냉매입구(32)와 상기 냉매출구(33) 중 상기 냉매입구(32)에 더 가깝게 배치되고, 상기 제3센서(353)는 상기 냉매입구(32)와 상기 냉매출구(33) 중 상기 냉매출구(33)에 더 가깝게 배치되는, 경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 4,
The second sensor 352 is disposed closer to the coolant inlet 32 of the coolant inlet 32 and the coolant outlet 33, and the third sensor 353 includes the coolant inlet 32 and the coolant outlet. Among the refrigerant outlets (33), the curing apparatus cooling system is disposed closer to the refrigerant outlet (33).
상기 냉매 유동로(34)를 상기 냉매입구(32)부터 상기 냉매출구(33)까지 순서대로 제1등분 부분부터 제10등분 부분까지 10등분 하였을 때, 상기 제2센서(352)는 상기 냉매입구(32)와 인접하는 제1등분 부분에 배치되고, 상기 제3센서(353)는 상기 냉매출구(33)와 인접하는 제10등분 부분에 배치되는, 경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 5,
When the refrigerant flow path 34 is divided in order from the refrigerant inlet 32 to the refrigerant outlet 33 in 10 equal parts, the second sensor 352 is The curing apparatus cooling system is disposed in a first divided portion adjacent to (32), and the third sensor (353) is disposed in a tenth divided portion adjacent to the refrigerant outlet (33).
상기 시스템 제어장치(10)는 결로 방지 제어를 실시하며,
상기 결로 방지 제어는,
상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)와 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)의 차(Tc-Ta)가 기준 온도 차(Ts) 이하인 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도(T)를 높이는 제1제어를 포함하는,
경화장치 냉각 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The system control device 10 performs condensation prevention control,
The condensation prevention control,
If the difference (Tc-Ta) between the temperature (Tc) of the cooling body 31 and the temperature (Ta) of the space where the curing device 30 is installed is less than or equal to the reference temperature difference (Ts), the cooling device 20 Including a first control to increase the set temperature (T),
Curing unit cooling system.
상기 결로 방지 제어 시, 상기 냉매입구(32)에 설치되는 제1센서(351) 및 상기 냉매 유동로(34)에 설치되는 하나 이상의 센서(352, 353)에서 측정된 온도 중 가장 낮은 온도가, 상기 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)로서 적용되는,
경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 7,
During the condensation prevention control, the lowest temperature among the temperatures measured by the first sensor 351 installed in the refrigerant inlet 32 and one or more sensors 352 and 353 installed in the refrigerant flow path 34 is, Applied as the temperature (Tc) of the cooling body 31 measured by the temperature sensor 35,
Curing unit cooling system.
상기 기준 온도 차(Ts)는 섭씨 -10도인, 경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 7,
The reference temperature difference (Ts) is -10 degrees Celsius, curing device cooling system.
상기 결로 방지 제어는,
상기 제1제어가 실시되고 추종 시간이 지난 뒤, 상기 냉각본체(31)의 온도(Tc)와 상기 경화장치(30)가 설치된 공간의 온도(Ta)의 차(Tc-Ta)가 결로방지제어 종결 온도차(Tso)보다 낮은 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도(T)를 높이는 제2제어를 더 포함하고,
상기 결로방지제어 종결 온도차(Tso)는 상기 기준 온도차(Ts)보다 높은,
경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 7,
The condensation prevention control,
After the first control is executed and the following time elapses, the difference (Tc-Ta) between the temperature (Tc) of the cooling body (31) and the temperature (Ta) of the space where the curing device (30) is installed is controlled to prevent condensation If it is lower than the end temperature difference (Tso), further comprising a second control to increase the set temperature (T) of the cooling device 20,
The condensation prevention control termination temperature difference (Tso) is higher than the reference temperature difference (Ts),
Curing unit cooling system.
상기 결로방지제어 종결 온도차(Tso)는 상기 기준 온도차(Ts)보다 섭씨 +2도 높은, 경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 10,
The condensation prevention control termination temperature difference (Tso) is +2 degrees Celsius higher than the reference temperature difference (Ts), the curing device cooling system.
추가로 실시된 결로 방지 제어의 회수(N)가 오류 판정 회수(Ne) 이상인 경우,
알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시키는,
경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 10,
When the number of times (N) of additionally implemented condensation prevention control is equal to or greater than the number of error determinations (Ne),
Generates an alarm and causes the light source control device 40 to stop the operation of the light source 37,
Curing unit cooling system.
상기 시스템 제어장치(10)는 기본 냉각 제어를 실시하며,
상기 기본 냉각 제어는,
상기 온도센서(35)에서 측정된 냉각본체(31)의 온도(Tc)가 허용 상한 온도(TL)보다 높은 경우, 상기 냉각장치(20)의 설정 온도를 낮추는 제3제어를 포함하는, 경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 7,
The system control device 10 performs basic cooling control,
The basic cooling control,
When the temperature (Tc) of the cooling body (31) measured by the temperature sensor (35) is higher than the allowable upper limit temperature (TL), the curing apparatus comprising a third control to lower the set temperature of the cooling device (20) Cooling system.
상기 제3제어가 실시되고 추종 시간이 지난 뒤, 상기 기본 냉각 제어를 반복하는, 경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 13,
After the third control is performed and a follow-up time elapses, the basic cooling control is repeated.
상기 기본 냉각 제어의 반복 회수(n)가 오류 판정 회수(ne) 이상인 경우,
알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시키는,
경화장치 냉각 시스템.
The method of claim 14,
When the number of repetitions (n) of the basic cooling control is greater than or equal to the number of error determinations (ne),
Generates an alarm and causes the light source control device 40 to stop the operation of the light source 37,
Curing unit cooling system.
상기 시스템 제어장치(10)는 추종 시간 간격으로 온도센서(35)의 온도에 기초하여 냉각장치(20)를 제어하는,
경화장치 냉각 시스템.
The method according to claim 1,
The system control device 10 controls the cooling device 20 based on the temperature of the temperature sensor 35 at a following time interval,
Curing unit cooling system.
상기 제3센서(353)의 온도(T3)와 상기 제2센서(352)의 온도(T2)의 온도 차이가 비교설정온도보다 높은 경우, 냉각장치(20)의 설정온도(T)를 더 낮추는 제4제어와 냉매의 유동량을 증가시키는 제5제어 중 적어도 어느 하나를 실시하는,
경화장치 냉각 시스템.
The method according to any one of claims 4 to 6,
When the temperature difference between the temperature T3 of the third sensor 353 and the temperature T2 of the second sensor 352 is higher than the comparison set temperature, the set temperature T of the cooling device 20 is further lowered. Performing at least one of the fourth control and the fifth control to increase the flow amount of the refrigerant,
Curing unit cooling system.
상기 제1센서(351)에서 측정된 온도(T1)와, 상기 제2센서(352)에서 측정된 온도(T2)와, 상기 제3센서(353)에서 측정된 온도(T3)가 기준 편차를 유지하며 상승할 경우,
알람을 발생시키고 상기 광원제어장치(40)가 상기 광원(37)의 작동을 중단시키는,
경화장치 냉각 시스템.
The method according to any one of claims 4 to 6,
The temperature T1 measured by the first sensor 351, the temperature T2 measured by the second sensor 352, and the temperature T3 measured by the third sensor 353 have a reference deviation. Keep and rise,
Generates an alarm and causes the light source control device 40 to stop the operation of the light source 37,
Curing unit cooling system.
상기 제1센서(351)에서 측정된 온도(T1)와, 상기 제2센서(352)에서 측정된 온도(T2)와, 상기 제3센서(353)에서 측정된 온도(T3)와, 상기 제4센서(354)에서 측정된 온도(T4)가 기준값(Te) 이상으로 온도 변화가 이루어지면, 알람을 발생시키는, 경화장치 냉각 시스템.
The method according to any one of claims 4 to 6,
The temperature T1 measured by the first sensor 351, the temperature T2 measured by the second sensor 352, the temperature T3 measured by the third sensor 353, and the third 4 When the temperature (T4) measured by the sensor 354 changes in temperature above the reference value (Te), generates an alarm, the curing device cooling system.
상기 냉매입구(32)는 측방향을 향해 개방되거나 후방을 향해 개방되고,
상기 냉매출구(33)는 측방향을 향해 개방되거나 후방을 향해 개방되고,
상기 냉매 유동로(34)는 측방향으로 연장되는 부분을 포함하는,
경화장치 냉각 시스템.
The method according to claim 1,
The refrigerant inlet 32 is opened toward the side or opened toward the rear,
The refrigerant outlet 33 is opened toward the side or open toward the rear,
The refrigerant flow path 34 includes a portion extending in the lateral direction,
Curing unit cooling system.
Priority Applications (1)
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KR1020190049834A KR102247922B1 (en) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | Cooling System for Curing Machine |
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KR100882052B1 (en) * | 2006-06-26 | 2009-02-09 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Nitrogen enriched cooling air module for uv curing system |
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2019
- 2019-04-29 KR KR1020190049834A patent/KR102247922B1/en active IP Right Grant
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