KR100610989B1 - 제습 건조기 - Google Patents

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미츠비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

과제
종래의 제습 건조기의 가열 히터에서는, 코일형상 니크롬선을 상하 2단으로 각각 병풍모양으로 구부려 고정하고 전체로서 대략 부채꼴로 할 필요가 있고, 가열 히터의 제작, 부착 가공에 막대한 노동력을 필요로 한다.
해결 수단
수분을 흡착하는 흡습재를 가지며, 회전체인 제습 로터(2)에 피제습 공기를 통과시키고, 해당 피제습 공기의 수분을 흡착시킴에 의해 건조 공기를 만들고, 또한, 수분을 흡착하는 제습 로터에 가열 히터(3)에서 만든 가열 공기를 통과시켜 제습 로터를 건조시키는 제습 건조기로서, 제습 로터(2)의 가열 공기 통과면으로부터의 거리로서, 가열 공기의 풍로의 상류측의 제습 로터 부근에 마련한 가열 히터(3)의 거리를 제습 로터(2)의 반경 방향의 외주측에서부터 중심측을 향하여 점차 커지도록 하였다.
제습, 건조기

Description

제습 건조기{DEHUMIDIFYING DRIER APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 제습 건조기의 내부 구조를 도시한 개략도.
도 2는 도 1의 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 사시도.
도 3은 도 1의 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 측면도.
도 4는 도 1의 제습 건조기의 운전시의 제습 로터의 제습부의 표면 온도 분포의 측정 결과를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2의 제습 건조기의 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 2의 제습 건조기의 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 측면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
2 : 제습 로터
3 : 가열 히터
7 : 재생 풍로
2a : 제습부
기술 분야
본 발명은 제습 건조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제습 로터의 흡착 수분을 증발시키는 가열 히터에 관한 것이다.
배경 기술
종래의 제습 로터와 가열 히터를 구비한 제습 건조기에서는 제습 로터의 재생부로 송풍하는 재생 공기를 가열하는 가열부의 가열 히터를, 제습 로터의 재생부에 대응하여 방사형상에 퍼지는 3장의 절연재에 코일형상 니크롬선을 상하 2단으로 각각 병풍모양으로 구부려 고정하고 전체로서 대략 부채꼴로 하고 있다(특허 문헌 1).
[특허 문헌 1]
특개평11-3O0144호 공보(제 3페이지 내지 제 5페이지, 도 2 내지 도 13)
상기한 바와 같이 구성된 종래의 가열 히터에서는, 코일형상 니크롬선을 상하 2단으로, 각각 병풍모양으로 구부려 고정하고 전체로서 대략 부채꼴로 할 필요가 있고 가열 히터의 제작, 부착 가공에 막대한 노동력을 필요로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 제습 로터의 건조용의 가열 히터의 제작, 부착 가공을 용이하게 하고, 또한, 제습 로터 의 재생부에 미건조부를 남기지 않는 제습 건조기를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 제습 건조기는 수분을 흡착하는 흡습재를 가지며, 회전체인 제습 로터에 피제습 공기를 통과시키고, 해당 피제습 공기의 수분을 흡착시킴에 의해 건조 공기를 만들고, 또한, 수분을 흡착하는 제습 로터에 가열 히터에서 만든 가열 공기를 통과시켜 제습 로터를 건조시키는 제습 건조기로서,
제습 로터의 가열 공기 풍로(風路)의 상류측 부근에 가열 히터를 마련하고, 가열 히터의 제습 로터의 가열 공기 통과면으로부터의 거리가 제습 로터의 반경 방향의 외주측에서부터 중심측을 향하여 점차로 커지도록 한 것이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
실시의 형태 1
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 제습 건조기의 내부 구조를 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1의 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 측면도이다.
도 1에 있어서, 본 제습 건조기는 몸체 내에 재생 공기의 수분을 응축하는 응축기(1), 실내 공기인 피제습 공기를 통과시키고, 그 수분을 흡착하는 회전 흡습체인 제습 로터(2), 재생 공기를 가열하는 가열 히터(3), 몸체의 흡기구(도시 생략)로부터 피제습 공기인 실내 공기를 받아들이고, 몸체의 취출구(도시 생략)로부터 건조 공기로서 실외로 취출하는 송풍 팬(4), 응축기(1)에서 응축된 물을 모아 두는 저수 탱크(5), 벽부로 형성되고 재생 풍로용 송풍기(6)에 의해 재생 공기가 순환한 재생 풍로(7), 송풍 팬(4)의 구동용 모터(8)를 수용한다.
제습 로터(2)는 제습 로터 회전용 모터(도시 생략)로 회전하는 회전 원반형상체이고, 제오라이트 등의 수분 흡착재를 담지시키고, 공기가 회전 원반형상체의 원반면의 전후로 유통하는 통기성을 갖는 것이다. 또한, 제습 로터(2)는 피제습 공기를 통과시키고, 피제습 공기로부터 수분을 흡습하는 제습부(2a)와, 가열 히터(3)로 가열된 가열 공기인 재생 공기를 통과시키고, 증발 수분으로서 수분이 제거되는 재생부(2b)로 이루어진다.
응축기(1)는 재생 풍로(7)의 일부분이고, 제습 로터(2)의 재생부(2b)를 통과하고, 재생부(2b)로부터 흡습 수분을 증발시킨 따뜻하고 축축한 재생 풍로(7) 내의 재생 공기와, 흡기구로부터 받아들인 재생 풍로(7) 밖의 실내 공기가 열교환함에 의해 재생 풍로(7)의 따뜻하고 축축한 재생 공기가 냉각되고, 수분이 응축된다.
재생 풍로(7)의 도중에는 제습 로터(2)가 재생 공기 통과면을 재생 공기 흐름 방향에 대해 직교하도록 회전 가능하게 삽입되어 있다. 재생 풍로(7)의 제습 로터(2)의 삽입부분은 제습 로터(2)의 외주측에서부터 중심측에 걸쳐 제습 로터(2)와 대향하도록 대략 직사각형 등의 긴 형상이고, 또한 가열 히터(3)인 후술하는 봉형상 가열 히터(3a)의 외형 형상에 맞추어 형성되어 있다. 그리고, 제습 로터(2)의 재생 풍로(7)의 개구부에 대응하는 부분, 즉, 개구부로부터의 가열 공기가 통과하고, 또한, 가열 히터(3)의 복사열이 조사되는 부분이 제습 로터(2)의 재생부(2b)이고, 그 밖의 부분, 즉 피제습 공기가 통과하는 부분이 제습부(2a)이다.
또한, 재생 풍로(7)의 하측에는 응축기(1)에서 응축된 물을 몸체 하부의 저수 탱크(5)로 보내는 연통로가 형성되어 있고, 연통로를 통하여 응축기(1)에서 응축된 수분은 저수 탱크(5)에 저수된다.
다음에, 도 2, 도 3에 의해 제습 로터(2)에 대한 가열 히터(3)의 배치 관계를 설명한다.
제습 로터(2)의 가열에 의한 수분 재방출은 「복사열」과 「가열 공기의 통과」의 양쪽에 의한 것이다. 「복사열」의 효과의 비율은 「가열 공기의 통과」의 수분 방출 효과에 비하면 낮다.
본 실시의 형태에서는 가열 히터(3)로서 U자형상의 봉형상 가열 히터(3a)를 사용한다. 봉형상 가열 히터(3a)는 그 U자로 형성하는 면을 제습 로터(2)의 재생부(2b)에 대향시켜 배치한다. 또한, 가열 히터(3)의 길이 방향의 일단측(리드선측)을 제습 로터(2)의 외주측에, 타단측을 제습 로터(2)의 회전 중심측에 배치한다.
제습 로터(2)는 회전체이기 때문에, 회전 중심으로부터의 위치에 의해 속도가 상위하다. 즉 회전 중심으로부터 떨어질수록 속도가 빠르고, 회전 중심에 가까울수록 속도가 느리다. 따라서 제습 로터(2)의 재생 공기 통과면과 평행하게 가열 히터(3)를 배치하면 건조 얼룩이 생겨 버린다. 본 실시의 형태에서는 가열 히터(3)를 제습 로터(2)의 재생부(2b)로부터의 거리가 제습 로터(2)의 외주측을 향할수록 작고, 회전 중심측을 향할수록 커지도록 경사시켜 설치한다. 이로써, 제습 로터(2)의 외주측은 봉형상 가열 히터(3a)까지의 거리가 작기 때문에 가열 공기가 고온인 채로 제습 로터(2)를 통과하고, 속도가 느린 중심측은 봉형상 가열 히터(3a)까지의 거리가 크기 때문에 가열 공기가 약간의 온도 저하된 상태로 제습 로터(2)를 통과하게 된다. 또한, 봉형상 가열 히터(3a)에 의한 복사열은 봉형상 가열 히터(3a)로부터 제습 로터(2)의 재생부(2b)에 조사되기 때문에, 제습 로터(2)와 봉형상 가열 히터(3a)와의 거리가 떨어질수록 봉형상 가열 히터(3a)로부터 제습 로터(2)에의 조사 열량은 저하한다. 이로써, 제습 로터(2)의 외주측은 봉형상 히터(3a)와의 거리가 가깝기 때문에 조사 열량이 많고, 또한 고온의 가열 공기가 통과하기 때문에 속도가 빨라도 단시간 가열되고, 제습 로터(2)의 중심측은 조사 열량이 적고, 또한 외주부보다는 낮은 온도의 가열 공기가 통과하지만, 속도가 느리기 때문에 비교적 긴 시간에 걸쳐서 가열된다. 즉, 제습 로터(2)의 재생부(2b)의 반경 방향의 가열이 균일하게 행하여진다.
또한, 봉형상 가열 히터(3a)는 제습 로터(2)의 재생부(2b)에 대향시키지만 제습 로터(2)와 접촉하지 않도록 설치한다.
본 제습 건조기에 있어서는, 흡기구로부터 받아들인 피제습 공기인 실내 공기는 제습 로터(2)의 제습부(2a)를 통과함에 의해 수분이 제거되고, 건조 공기로서, 취출구로부터 실내로 취출한다. 또한, 제습 로터(2)의 수분을 흡습한 제습부(2a)는 회전에 의해 재생부(2b)로 되고, 가열 히터(3)(봉상 가열 히터(3a))에 의해 가열된 고온의 가열 공기가 통과함에 의해 건조한다. 이때, 제습 로터(2)의 재생부(2b)에 대해 봉형상 가열 히터(3a)를 경사시켜 마련하였기 때문에, 제습 로터(2)의 회전에 의한 회전 중심으로부터의 거리에 의한 속도의 상위에 의해 생기는 건조 얼룩을 방지할 수 있고, 재생부(2b)의 수분을 미건조 부분 없이 균일하게 건조할 수 있다.
또한, 가열 히터(3)는 제습 로터(2)의 반경 방향의 외주측에서부터 중심측으로 연신하는 단순한 구조의 히터를 경사하여 설치하면 좋고, 또한, 재생 풍로(7)의 개구부의 개구 형상도 직사각형 형상의 단순한 것으로 좋고, 가열 히터(3)의 제작, 부착이 용이하다.
도 4는, 본 제습 건조기의 운전시의 제습 로터(2)의 제습부(2a)의 표면 온도 분포의 측정 결과를 도시한 도면이다. 횡축은 제습 로터(2)의 회전 중심으로부터의 거리이고, 종축은 정상 운전중의 제습 로터(2)의 표면 온도이다. 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 의하면 제습 로터(2)의 표면 온도(t)는 제습 로터(2)의 중심으로부터의 거리 R1으로부터 R2까지 반경 방향으로 균일한 온도가 얻어졌다.
또한, 재생 공기인 가열 공기를 만드는 가열 히터(3)는 제습 로터(2)에 복사열을 방사하는 가열 히터(3)와는 다른 히터로 하여도 좋고, 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 재생 풍로(7)의 개구부의 개구 형상은, 반경 방향으로 긴 형태의 직사각형 형상의 단순한 것으로 한하지 않고, 제습 로터(2)의 원반형상체를 모방하여 대략 부채꼴로 하여도 좋고, 대략 부채꼴로 하면, 그 개구 면적을 적절한 값으로 함으로써 가열 공기에 의한 반경 방향의 외주측과 중심측의 건조 얼룩도 완화할 수 있다.
실시의 형태 2
도 5는 실시의 형태 2의 제습 건조기의 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 사시도이고, 도 6은 마찬가지로 제습 로터에 대한 가열 히터의 배치 관계를 도시한 측면도이다. 각각 실시의 형태 1의 도 2, 도 3에 대응하는 도면이다.
실시의 형태 1의 제습 건조기의 가열 히터(3)는 직선적으로 경사시켰지만, 본 실시의 형태의 가열 히터(3)는 곡선을 그리며 경사시킨 것이다. 그 밖의 구성 등은 실시의 형태 1과 같기 때문에 이하 주로 상위점을 설명한다.
본 실시의 형태의 가열 히터(3)는 실시의 형태 1의 U자형상의 봉형상 가열 히터(3a)에 있어서, U자형상체의 직선부를 일단측(제습 로터(2)의 외주측과 대향하는 측)으로부터 타단측(제습 로터(2)의 회전 중심측과 대향하는 측)의 길이 방향으로 제습 로터(2)측이 오목하게 되도록 연속적으로 구부린(도 5, 도 6의 예에서는 원호형상이 되도록 구부렸다) 것이다. 즉, 실시의 형태 1에서는 제습 로터(2)의 재생부(2b)의 면에 대해 봉형상 가열 히터(3a)를 반경 방향으로 외주측에서부터 회전 중심측을 향하여 양자간의 거리가 커지도록 직선적으로 경사시켰음에 대해, 본 실시의 형태에서는 곡선적으로 경사시킨 곡선 가열 히터(3b)로 하였다.
본 실시의 형태에서는 제습 로터(2)의 재생부(2b)의 면에 대해, 곡선 가열 히터(3b)를 제습 로터(2)의 외주측에서부터 회전 중심측을 향하여 양자간의 거리가 커지도록, 곡선을 그리며 경사시켜 배치하였기 때문에, 제습 로터(2)의 중심으로부터의 거리에 있어서의 속도의 상위에 의해 생기는 건조 얼룩을 실시의 형태 1과 마찬가지로 방지할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는 피제습 공기의 공기 조건의 상위인 제습부(2a)의 반경 방향의 풍량의 상위, 가열 공기의 공기 조건의 상위인 재생부(2b)의 반경 방향의 풍량이나 온도의 상위, 즉, 재생부(2b)의 반경 방향으로 피제습 공기의 공기 조건, 가열 공기의 공기 조건에 의해 흡습량의 상위가 있는 경우에도 곡률을 선정함에 의해 조건에 대응한 가열이 용이하게 되고, 건조 얼룩을 방지할 수 있고, 재생부(2b)의 수분을 미건조 부분 없이 균일하게 건조할 수 있다.
또한, 본 제습 건조기는 제습 로터(2)의 회전에 의한 중심으로부터의 거리의 차이에 의한 속도의 상위와, 제습 로터(2)의 제습부(2a)의 반경 방향의 피제습 공기의 공기 조건의 상위 및/또는 제습 로터(2)의 재생부(2b)의 반경 방향의 가열 공기의 공기 조건의 상위를 고려하여, 가열 히터(3)의 경사 상태를 변화시켜서 설치하면 보다 효과적으로 재생부(2b)의 수분을 미건조 부분 없이 균일하게 건조할 수 있다.
본 발명의 제습 건조기는 가열 히터를 제습 로터에 대해 외주에서부터 중심을 향하여 점차로 커지도록 마련하였기 때문에, 제습 로터의 반경 방향의 외주측에서부터 중심측으로 연신(延伸)하는 단순한 구조의 히터를 경사 설치하면 좋고, 가열 히터의 제작, 부착 가공이 용이하다. 또한, 제습 로터는 회전하고 있기 때문에 회전 중심으로부터의 반경 방향의 위치에 의해 속도가 상위하고 있기 때문에, 건조 얼룩이 생기기 쉽지만, 본 발명과 같이 가열 히터를 제습 로터에 대한 거리가 외주측에서부터 중심측을 향하여, 점차로 커지도록 마련함에 의해 건조 얼룩을 방지할 수 있고, 제습 로터의 재생부의 수분을 미건조 부분 없이 균일하게 건조할 수 있다.

Claims (5)

  1. 수분을 흡착하는 흡습재를 가지며, 회전체인 제습 로터에 피제습 공기를 통과시키고, 해당 피제습 공기의 수분을 흡착시킴에 의해 건조 공기를 만들고, 또한, 수분을 흡착하는 상기 제습 로터에 가열 히터에서 마련한 가열 공기를 통과시켜 상기 제습 로터를 건조시키는 제습 건조기에 있어서,
    상기 제습 로터의 상류측 부근에 가열 히터를 마련하고, 상기 가열 히터의 상기 제습 로터의 가열 공기 통과면으로부터의 거리를, 상기 제습 로터의 반경 방향의 외주측에서부터 중심측을 향하여, 점차로 커지도록 한 것을 특징으로 하는 제습 건조기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열 히터의 상기 제습 로터의 가열 공기 통과면으로부터의 거리를, 상기 제습 로터의 반경 방향의 외주측에서부터 중심측을 향하여 직선적으로 점차로 커지도록 한 것을 특징으로 하는 제습 건조기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가열 히터의 상기 제습 로터의 가열 공기 통과면으로부터의 거리를, 상기 제습 로터의 반경 방향의 외주측에서부터 중심측을 향하여 곡선을 그리며 점차로 커지도록 한 것을 특징으로 하는 제습 건조기.
  4. 수분을 흡착하는 흡습재를 가지며, 회전체인 제습 로터에 피제습 공기를 통과시키고, 해당 피제습 공기의 수분을 흡착시킴에 의해 건조 공기를 만들고, 또한, 수분을 흡착하는 상기 제습 로터에 가열 히터에서 만든 가열 공기를 통과시켜 상기 제습 로터를 건조시키는 제습 건조기에 있어서,
    상기 제습 로터의 상류측 부근에 가열 히터를 마련하고, 상기 가열 히터의 상기 제습 로터의 가열 공기 통과면으로부터의 거리를, 상기 제습 로터의 반경 방향의 외주측과 중심측의 회전 속도의 상위와, 통과시키는 피제습 공기의 공기 조건의 상위 또는 통과시키는 가열 공기의 공기 조건의 상위에 의거하여 상기 제습 로터의 반경 방향으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 제습 건조기.
  5. 수분을 흡착하는 흡습재를 가지며, 회전체인 제습 로터에 피제습 공기를 통과시키고, 해당 피제습 공기의 수분을 흡착시킴에 의해 건조 공기를 만들고, 또한, 수분을 흡착하는 상기 제습 로터에 가열 히터에서 만들어진 가열 공기를 통과시켜 상기 제습 로터를 건조시키는 제습 건조기에 있어서,
    상기 제습 로터의 상류측 부근에 가열 히터를 마련하고, 상기 가열 히터의 상기 제습 로터의 가열 공기 통과면으로부터의 거리를, 상기 제습 로터의 반경 방향의 외주측과 중심측의 회전 속도의 상위와, 통과시키는 피제습 공기의 공기 조건의 상위와, 통과시키는 가열 공기의 공기 조건의 상위에 의거하여, 상기 제습 로터의 반경 방향으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 제습 건조기.
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