KR100341970B1 - 제습기의 흡습탑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구획된 흡습탑 내에 흡습제를 충진하여 제습사이클에 의해 제습하도록 함으로써 저렴한 설치비용으로 높은 제습효과를 얻을 수 있고, 사용의 편리함과 그에 따른 많은 유지 관리비용을 줄일 수 있는 제습기의 흡습탑에 관한 것이다.

종래의 흡습탑은 흡습탑이 훼손되거나 수명이 다할 경우에는 흡습탑을 분해하고 흡습지를 말아 형성된 흡습탑 전체를 교환해 주어야 하므로 작업이 매우 어렵고 많은 시간이 지체되며 또 흡습탑이 고가이므로 많은 비용이 소요되는 폐단이 있었다.

따라서 본 발명은 중심부에 회전축을 갖는 원통형 흡습탑의 내부를 다수개의 격리판을 이용하여 방사형으로 구획 분리하여 독립된 실을 형성하고, 공기 순환구를 갖는 상,하부 공기순환디스크를 흡습탑의 상하부에 용접설치하고 각 실의 내부에는 흡습제를 충진하여 구성된 것이다.

이러한 구성에 의해 저렴한 가격에 흡습탑을 제조하고 또 흡습제의 성능이 떨어지거나 훼손에 의해 교체해야 할 경우에는 공기 순환박스를 제거한 후 흡입 블로워로 흡입배출시키면서 새로운 흡습제를 충진시키도록 함으로써 작업이 신속하고 간편하게 이루어짐은 물론, 흡습제의 교체에 의해 반영구적으로 재사용이 가능하며, 값싸고 높은 건조효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

제습기의 흡습탑{A hygroscopic tower of an humidity exclusion device}

본 발명은 제습기의 흡습탑에 관한 것으로, 특히 격리판으로 구획된 흡습탑내에 흡습제를 충진하여 제습사이클에 의해 제습하도록 함으로써 저렴한 설치비용으로 높은 제습효과를 얻을 수 있고, 또 흡습제의 교환이 가능하도록 함으로써 교체작업이 편리하고 그에 따른 많은 유지 관리비용을 줄일 수 있는 제습기의 흡습탑에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱의 사출이나 압출성형 등의 정밀을 요하는 제품들은 제조시 사용되어 지는 주변 장비에 따라 그 정밀도가 좌우되므로 가장 이상적인 조건들을 제공해 주기 위한 부가장치들이 반드시 필요하게 된다.

그 장치들 중 플라스틱 원료에 포함된 수분을 제거해 주는 제습건조장치가 있는데, 이러한 제습장치를 통해 완벽한 건조상태를 유지해 줌으로서 양질의 제품을 생산할 수가 있다.

이러한 제습장치는 건조를 필요로 하는 원료(소재)가 충진된 원료건조호퍼 내에 제습건조공기를 가열하여 불어 넣어줌으로써 원료 속의 수분을 제거하고, 제거된 수분을 공기와 함께 쿨러를 통해 제습이 용이한 온도로 낮추어 흡습탑 내로 통과시켜 회수된 공기 속의 수분을 제거한 후 다시 히터로 가열하여 원료건조호퍼 내로 재취입시키는 사이클로서 제습하도록 구성하였다.

이때 흡습탑은 항상 최적의 상태로 수분을 흡수할 수 있는 상태를 유지해야 한다. 이를 가능하게 하기 위해 흡습탑를 다수개(2개 또는 4개) 형성하여 이를 일정한 주기로 변환시키면서 한쪽은 유입공기의 습기를 흡습하여 제거하고 다른 쪽에서는 별도의 히터로 흡습된 수분을 열풍을 불어 흡습탑 밖으로 날려보내게 된다.

그 후 냉각된 건조공기를 가열되어 있는 흡습탑에 공급시켜 흡습탑을 냉각시키면서 흡습효율을 높일 수 있도록 하였으나, 노점이 불안하여 제습효율이 균일하지 못하는 단점이 있었다.

이러한 단점을 보완하기 위해 도 1에 도시한 것과 같이 흡습탑(1)을 골판지와 같은 독립된 구멍으로 다공체를 이루는 흡습지(2)에 세라믹코팅을 하여 이들을 다수회 말아 그 상하부에 흡습건조영역, 재생가열영역, 재생냉각영역을 갖는 상,하부 공기순환박스(3)(4)를 씌워 단탑형 흡습탑을 구성하였다.

그리고 상,하부 공기순환박스(3)(4)를 흡습건조영역과 재생가열영역 및 재생냉각영역으로 구획하여 도면에 도시하지 않은 외부의 원료건조호퍼로부터 공급되는 다습한 공기를 흡습탑(1)의 흡습건조영역을 통과시키는 중에 흡습건조에 의한 제습이 이루어지도록 하고, 외부의 히터를 경유하여 되돌아오는 공기를 가열시켜 원료건조호퍼로 공급하도록 함으로써 건조가 이루어진다.

그리고 상기의 흡습탑(1)을 회전축(5)을 중심으로 회전시킴으로써 흡습건조, 재생가열 및 재생냉각이 연속적으로 이루어질 수 있도록 하였다.

그러나, 이러한 단탑형 흡습탑은 제습효과가 뛰어난 장점은 있으나, 일정한 기간이 지난 후에 흡습탑(1)이 열화되어 수명이 다하면 이를 교체하여야 하는데, 흡습탑(1)이 흡습지(2)를 말아 형성된 것이므로 흡습탑(1)을 분리한 후, 전체를 교체해 주어야 하기 때문에 흡습탑(1)의 교체를 위한 작업이 매우 어렵고 흡습탑(1)자체가 고가이므로 많은 비용이 소요되는 폐단이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 폐단을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 흡습탑을 격리판으로 구획하고 이에 고흡습력을 가진 알맹이 형상의 흡습제를 충진하여 제습토록 함으로써 저렴한 가격에 균일하게 높은 제습효과를 가진 제습장치를 얻을 수 있고, 또 흡습제가 열화되어 수명이 다하면 흡습탑을 분해하지 않은 상태에서 흡습제만 흡입 블로워를 통해 교체토록 하여 저렴하고 간편하게 유지 보수관리가 가능하도록 한 제습기의 흡습탑을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 흡습탑의 구성을 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 흡습탑의 구성을 나타낸 개략도.

도 3은 본 발명의 흡습탑을 채용한 제습기의 구성을 나타낸 개략도

도 4는 본 발명의 흡습탑을 채용한 제습기의 일 실시예에 따른 사용상태를 나타낸 계통도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 흡습탑 11, 12 : 공기순환박스

13 : 회전축 14 : 격리판

15 : 실 16 : 흡습제

17, 18 : 구획판 19, 21 : 공기순환디스크

23 : 원료건조호퍼

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은,

제습장치에 회전가능하게 설치되어 일측으로는 원료탱크로부터 고온다습한 공기를 유입시키고 타측으로는 냉각장치와 연결되어 제습기능을 수행하는 흡습탑에 있어서,

상기 흡습탑은 중심부에 회전축을 갖는 원통형 본체의 내부를 격리판을 이용하여 방사형으로 구획 분리하여 독립된 실을 형성하고,각 실의 내부에는 흡습제를 충진하여 상,하부에 공기순환박스를 밀착시켜 고정시키고,방사형의 흡습탑을 회전하도록 하였다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 제습기의 흡습탑을 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 흡습탑을 채용한 제습기의 구성을 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명 흡습탑을 채용한 제습기의 일 실시예에 따른 계통도를 나타낸 것으로서,

도시된 바와 같이 흡습탑(10)은 본체의 상,하부에 상,하부 공기순환박스(11)(12)로 구성되어 있다.

흡습탑(10)은 원통의 중심부에 회전축(13)을 설치하여 회전이 가능하도록 하였으며, 흡습탑(10)의 내부에는 여러 개의 격리판(14)을 방사형태로 설치하여 다수의 실(15)로 구획되도록 한다.상기 각 실(15)의 내부에 고흡습력을 가진 알맹이 형상의 흡습제(16)가 충진된 상기 흡습탑(10)의 둘레에는 단열처리가 되어 있다.

또한 상기 상,하부 공기순환박스(11)(12)는 각각 세 개의 구획판(17)(18)을 통해 내부가 흡습건조영역, 재생가열영역 및 재생냉각영역의 세 개의 영역으로 구분된 통의 구조를 갖도록 한다.

또한 흡습탑(10)의 상하부와 상,하부 공기순환박스(11)(12)의 사이에는 각 실(15)로 연통되는 공기 순환구(20)(22)가 각각 형성된 상,하부 공기순환디스크(19)(21)를 상기 흡습탑(10)에 용접으로 결합하여 흡습탑(10)의 회전시 상,하면과 접하는 상,하부 공기순환박스(11)(12)가 각각의 영역을 독립적으로 유지한 상태로 슬라이딩 회전하도록 한다.

한편, 흡습탑(10)의 각 실(15)내에 충진되는 흡습제(16)는 멀레큘러 시브 (MOLECULAR SIEVES)로서, 대략 3∼4ψ정도의 입자인 작은 알맹이들이다. 이들이 하부로 이탈되지 않도록 흡습탑(10)의 하부에 1.5∼2ψ정도의 구멍이 천공된 펀칭플레이트 또는 스테인레스 매쉬망을 설치한다.

상기 상,하부 공기순환박스(11)(12)의 흡습건조영역에는 원료건조호퍼(23)로 부터 돌아오는 다습한 공기가 통과하도록 하고, 재생가열영역에는 재생히터(34)로 부터 공기를 가열시켜 공급하도록 하고, 재생냉각영역에는 원료건조호퍼(23)로 공급되는 건조된 공기의 일부를 취입하여 흡습탑(10)이 최적의 흡습상태를 유지하도록 냉각시키도록 한다.그리고 상기의 흡습탑(10)이 회전되므로 흡습건조, 재생가열, 재생냉각의 작용이 연속적으로 이루어진다.

또한 상기 흡습탑(10)의 둘레에는 흡습탑(10)을 지지하는 프레임(25)이 설치되어 있고, 상기 프레임(25)의 상하부에는 상,하부 공기순환박스(11)(12)의 중앙을 관통한 흡습탑(10)의 회전축(13)을 지지하는 축지지프레임(26)(27)을 설치한다.그리고 상기 회전축(13)의 하단에는 기어(28)를 구비하여 모터(29)의 회전축(30)과 연결된 상태에서 동력을 전달받는 것이 가능하도록 한다. 물론 상기의 흡습탑(10)이 저속으로 회전하기 때문에 감속의 동력전달 구조를 갖는다.이러한 구조에 의해 각 실(15)에 흡습제(16)를 충진시킬 때에는 상부 공기순환박스(11)를 제거한 상태에서 상부 공기순환디스크(19)의 공기 순환구(20)를 통해 충진시킨다.충진된 흡습제(16)의 수명이 다하여 이를 교체할 경우에는 도면에 도시되지 않은 상부 공기순환박스(11)를 제거한 상태에서 흡입 블로워의 튜브를 상부디스크(19)의 공기 순환구(20)로 삽입시켜 내부의 흡습제(16)를 외부로 배출시키도록 하고, 배출이 완료된 후에는 새로운 흡습제(16)를 충진시키면 된다.

이와 같이 구성한 본 발명의 제습기의 흡습탑의 사용상태를 도 4의 계통도를 참고로 하여 기술하면 다음과 같다.흡습건조작용은 원료(플라스틱)가 충진된 원료건조호퍼(23)내로 원료건조히터(24)에서 가열한 공기를 취입하여 원료내의 수분을 증발시키도록 하고, 증발된 수분을 포함하는 다습한 공기는 운전송풍기(33)에 의해 회수되어 필터(31)를 통과 시키는 중에 이물질이 제거되도록 한 후 쿨러(32)를 통과시키면서 제습에 적당한 온도로 낮추도록 한다.이 상태의 다습한 공기는 상기의 운전송풍기(33)에 의해 계속 이동하여 상부 공기순환박스(11)의 흡습건조영역의 유입구멍으로 유입시키도록 하여 이와 연통되는 상부 공기순환디스크(19)의 공기순환구(20)를 통하여 흡습탑(10)의 흡습건조영역 내부의 흡습제(16)를 통과하도록 함으로써 흡습제(16)에 공기에 포함된 수분이 제거된 후, 습기가 제거된 공기는 다시 원료건조히터(24)를 통해 원료건조호퍼(23)의 내부로 다시 취입되어 흡습건조의 과정을 진행한다.

또한 상기의 흡습탑(10)이 일정한 주기로 저속회전하기 때문에 흡습건조의 영역에서 습기를 먹은 흡습제(16)는 재생가열영역으로 이동하게 된다.상기 재생가열영역의 흡습제(16)에는 별도의 재생히터(34)를 통해 가열된 외부로부터의 공기를 취입하여 가열시키도록 함으로써 해당 영역의 흡습제(16)는 가열되면서 포함된 수분은 증발되어 배출된다.상기의 재생가열과정에 의해 건조된 흡습제(16)는 다시 흡습탑(10)의 회전에 의해 재생냉각영역으로 이동하도록 하고, 이는 상기 흡습탑(10)의 흡습건조영역을 통과한 일부 건조공기가 재생냉각영역으로 회수 유입되어 상기의 재생가열영역에서 가열된 흡습제(16)를 냉각시키도록 한다.상기의 흡습건조영역을 통과한 공기는 냉각된 상태의 건조한 공기이기 때문에 흡습탑(10)을 대략 -30∼45℃로 냉각시킴은 물로 잔류하는 수분을 흡수하여 다시 필터(31)와 쿨러(32) 및 운전송풍기(33)를 경유하는 원료건조호퍼(23)를 통과한 공기와 합류하여 상기의 흡습건조영역으로 순환하도록 한다.

이와 같은 흡습건조, 재생가열 및 재생냉각의 과정에 의해 흡습건조영역의 흡습제(16)가 최상의 흡습효능을 가질 수 있게 된다.이러한 사이클은 흡습탑(10)이 일정한 주기로 저속의 회전을 함에 따라 흡습건조작용, 재생가열작용 및 재생냉각작용이 연속적으로 이루어지게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 제습기의 흡습탑은 격리판에 의해 방사형으로 구획된 원통형사의 본체 내부에 일정한 크기(ψ3∼4mm)의 입자화된 흡습제를 충진하여 흡습탑을 구성하도록 함으로써 종래의 2탑식이나 4탑식을 채택한 제습건조기의 건조상의 단점을 보완하고, 세라믹코팅이 이루어진 흡수지를 흡습탑에 충진한 종래의 단탑형 흡습탑의 사용기간이 3내지 5년이고, 사용기간이 지난 후에는 흡습탑 전체를 폐기시켜야 하는 단점을 보완한 것으로서, 흡습탑 내부의 흡습제만 교환하면서 반영구적으로 사용할 수 있으므로 보수유지가 용이하며, 저렴한 관리비용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 원료건조호퍼(23)로부터 다습한 공기를 유입하여 습기를 제거하는 흡습영역과, 별도의 재생히터(34)를 통해 고온의 공기를 공급하여 흡습된 수분을 제거하는 재생가열영역과, 재생가열영역에 의해 가열된 흡습탑(10)의 내부를 상기의 흡습건조영역을 통과한 냉각건조된 공기의 일부를 회수하여 최적의 흡습조건으로 냉각시키는 재생냉각영역으로 구성된 상,하부 공기순환박스(11)(12)의 사이에 회전가능하게 설치된 제습기의 흡습탑에 있어서,

   상기 흡습탑(10)은 중심부에 회전축(13)을 갖는 본체의 내부를 격리판(14)을 이용하여 방사형으로 구획 분리하여 독립된 실(15)이 다수 형성되도록 하고,

   상기 각 실(15)의 내부에 작은 알맹이 형상의 흡습제(16)를 충진하여 구성된 것을 특징으로 하는 제습기의 흡습탑.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡습탑(10)의 외부에 단열처리를 한 것을 특징으로 하는 제습기의 흡습탑.
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