KR100965625B1 - 에어 건조 장치의 제어 방법 - Google Patents

에어 건조 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

컴프레서(compressor)에 의하여 발생되는 압축 에어에 포함된 수분을 제거하여 건조한 공기를 생산하는 과정에서 제습 탱크의 내부에 수용된 제습제를 재생할 때 구동되는 전기 히터의 전력 소비를 감소시키는 에어 건조 장치의 제어 방법을 개시한다.
본 발명의 에어 건조 장치의 제어 방법은 컨트롤러에 의하여 제어되며 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어를 제1 제습 탱크에 통과시켜 건조된 압축 에어를 배출시키는 제1 제습 단계, 제1 제습 단계를 진행하는 동안 제2 제습 탱크를 재생시키는 단계를 포함하며, 제2 제습 탱크를 재생시키는 단계는 데워진 압축 에어가 제2 제습 탱크를 통과하여 제2 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열한 후 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제1 가열 단계, 히터를 가동시킨 후 제1 가열 단계에서의 데워진 압축 에어가 히터에 의하여 재차 데워진 후 제2 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열한 후 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제2 가열 단계, 제1 제습 단계에서 일부의 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 제2 제습 탱크를 통과하여 제2 제습 탱크를 냉각시킨 후 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제1 쿨링 단계를 포함한다.
압축, 에어, 건조, 재생, 히터, 제습

Description

에어 건조 장치의 제어 방법{Method for controlling device of air dryer}
본 발명은 에어 건조 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컴프레서(compressor)에 의하여 발생되는 압축 에어에 포함된 수분을 제거하여 건조한 공기를 생산하는 과정에서 제습 탱크를 재생할 때 구동되는 전기히터의 가동률을 줄여 전력 소비를 줄이는 에어 건조 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 흡착식 에어 건조 장치는 수분을 흡착하는 흡착제가 수납되어 있는 제1 제습 탱크와 제2 제습 탱크를 포함한다. 제1 제습 탱크와 제2 제습 탱크에는 에어를 공급하거나 배출하기 위한 에어 관로들이 배치된다. 그리고 에어 관로들에는 제1 제습 탱크와 제2 제습 탱크에 교대로 압축된 에어를 공급할 수 있는 밸브들이 마련된다. 이러한 흡착식 에어 건조 장치는 제1 제습 탱크와 제2 제습 탱크에 교대로 압축 공기를 공급하면서 압축 공기 중에 포함되어 있는 수분을 제거하게 된다. 그리고 상술한 제1 제습 탱크와 제2 제습 탱크 중에서 하나의 제습 탱크가 압축 공기의 수분을 제거하는 과정을 수행할 때 다른 하나의 제습 탱크는 재생 과정을 수행한다.
제1 제습 탱크와 제2 제습 탱크 중에서 하나의 제습 탱크가 재생 과정을 수 행할 때 그 제습 탱크는 일정한 시간 동안 약 150℃~ 200℃정도가 되도록 가열(heating)되고, 이어서 일정한 시간 동안 냉각(cooling)되는 과정을 거친다. 재생 과정에 있는 제습 탱크를 가열할 때 고온의 전기 히터를 통과하는 에어를 함께 공급하여 재생 중에 있는 제습 탱크를 가열하게 된다.
이러한 종래의 방법은 재생 중에 있는 제습 탱크의 내부 온도를 일정한 온도까지 올리는 과정에서 높은 전력을 소비하는 전기 히터를 지속적으로 가동시키게 된다. 따라서 종래의 에어 건조 장치의 제어 방법은 전기 히터의 가동률이 상승되면서 전력 소비를 증대시켜 에어 건조 장치의 가동 비용을 증대시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 제습 탱크를 재생할 때 컴프레서(compressor)에서 공기 압축시에 발생되는 압축열에 의하여 데워진 뜨거운(hot) 에어를 일정한 시간이 경과하거나 또는 일정한 온도가 될 때까지 제습 탱크에 공급한 후 필요한 나머지 시간 동안 만 전기 히터를 구동하여 전력 소비를 최소화시켜 에어 건조 장치의 가동 비용을 줄일 수 있는 에어 건조 장치의 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 컨트롤러에 의하여 제어되며 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어를 제1 제습 탱크에 통과시켜 건조된 압축 에어를 배출시키는 제1 제습 단계; 상기 제1 제습 단계를 진행하는 동안 제2 제습 탱크를 재생시키는 단계를 포함하며,
상기 제2 제습 탱크를 재생시키는 단계는 데워진 압축 에어가 제2 제습 탱크를 통과하여 상기 제2 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제1 가열 단계; 히터를 가동시킨 후 상기 제1 가열 단계에서의 데워진 압축 에어가 상기 히터에 의하여 재차 데워진 후 상기 제2 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제2 가열 단계; 상기 제1 제습 단계에서 일부의 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 상기 제2 제습 탱크를 통 과하여 상기 제2 제습 탱크를 냉각시킨 후 상기 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제1 쿨링 단계를 포함하는 에어 건조 장치의 제어 방법을 제공한다.
상기 제1 쿨링 단계 후에
압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 제2 제습 탱크를 통과하여 상기 압축 에어의 내부에 포함되어 있는 수분이 제습되도록 한 후 건조된 압축 에어를 배출시키는 제2 제습 단계; 상기 제2 제습 단계를 진행하는 동안 제1 제습 탱크를 재생하는 단계가 이루어지며,
상기 제1 제습 탱크를 재생하는 단계는
일정한 온도로 데워진 압축 에어가 제1 제습 탱크를 통과하여 상기 제1 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제2 제습 탱크로 유입되도록 하는 제3 가열 단계; 상기 제3 가열 단계 후에 히터를 가동시켜 상기 제3 가열 단계에서의 데워진 압축 에어가 상기 히터에 의하여 다시 데워지도록 한 후 제1 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제2 제습 탱크로 유입되도록 하는 제4 가열 단계; 상기 제4 가열 단계 후에 일부의 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 상기 제1 제습 탱크를 통과하여 상기 제1 제습 탱크를 냉각시킨 후 상기 제2 제습 탱크로 유입되도록 하는 제2 쿨링 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 가열 단계와 제2 가열 단계에서 데워진 압축 에어는 컴프레서의 압축열에 의하여 데워진 압축 에어가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 제1 제습 단계는 압축 에어 저장 탱크에서 제1 제습 탱크로 압축 에어 를 공급하는 관로에 설치되는 제1 건조 밸브와 상기 제1 제습 탱크에서 건조된 공기를 배출하는 관로에 설치되는 제1 작동 밸브를 개방 상태로 제어하고,
상기 제1 가열 단계는 데워진 압축 에어를 상기 제2 제습 탱크로 공급하는 관로에 설치되는 핫 에어 공급 밸브와 제2 재생 유입 밸브를 개방 상태로 제어하고, 상기 제2 제습 탱크에서 나오는 압축 에어가 상기 제1 제습 탱크로 유입되는 관로에 설치되는 제2 재생 유출 밸브와 쿨링 바이패스 밸브를 개방 상태로 제어하고,
상기 제2 가열 단계는 히터가 작동되도록 제어하고,
상기 제1 쿨링 단계는 압축 에어 저장 탱크와 연결되는 쿨링 사이클 밸브와 데워진 에어가 유입되어 쿨러에 전달되는 관로에 설치되는 히터 바이패스 밸브가 개방 상태로 제어되고, 상기 쿨링 바이패스 밸브, 상기 핫 에어 공급 밸브가 폐쇄되는 상태로 제어되는 것이 바람직하다.
상기 제2 제습 단계는 압축 에어 저장 탱크에서 제2 제습 탱크로 압축 에어를 공급하는 관로에 설치되는 제2 건조 밸브와 상기 제2 제습 탱크에서 건조된 공기를 배출하는 관로에 설치되는 제2 작동 밸브를 개방 상태로 제어하고,
상기 제3 가열 단계는 데워진 압축 에어를 상기 제1 제습 탱크로 공급하는 관로에 설치되는 핫 에어 공급 밸브와 제1 재생 유입 밸브를 개방 상태로 제어하고, 상기 제1 제습 탱크에서 나오는 압축 에어가 상기 제2 제습 탱크로 유입되는 관로에 설치되는 제1 재생 유출 밸브와 쿨링 바이패스 밸브를 개방 상태로 제어하고,
상기 제4 가열 단계는 히터가 작동되도록 제어하고,
상기 제2 쿨링 단계는 압축 에어 저장 탱크와 연결되는 쿨링 사이클 밸브와 데워진 에어가 유입되어 쿨러에 전달되는 관로에 설치되는 히터 바이패스 밸브가 개방 상태로 제어되고, 상기 쿨링 바이패스 밸브, 상기 핫 에어 공급 밸브가 폐쇄되는 상태로 제어되는 것이 바람직하다.
상기 제1 쿨링 단계에서는 상기 압축 에어 저장 탱크와 제1 제습 탱크를 연결하는 관로에는 프로포션 밸브가 설치되어 상기 압축 에어 저장 탱크로부터 공급되는 압축 에어의 일부가 쿨러로 전달되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명은 제습 탱크를 재생하는 과정에서 일차적으로 콤프레서의 압축열을 이용하여 제습 탱크를 가열하고, 일정한 시간이 경과하거나 또는 일정한 온도가 상승한 후에 전기 히터를 가동하여 다시 제습 탱크 내부를 가열함으로써 전기 히터의 가동율을 줄여 전력 소비를 최소화하여 에어 건조 장치의 유지비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 구성을 도시한 도면으로, 에어 건조 장치의 주요부를 도시하고 있다. 에어 건조 장치는 제습제가 수용된 제1 제습탱크(100), 이 제1 제습 탱크(100)와 나란하게 배치되면서 동일한 구조로 이루어진 제2 제습 탱크(300)를 포함한다.
제1 제습 탱크(100)는 압축 에어 저장 장치(도시생략)와 관로(p1, p3, p5)로 연결된다. 따라서 압축 에어 저장 장치에 수용된 압축 에어가 제1 제습 탱크(100)로 전달될 수 있다. 상술한 관로(p3)에는 컨트롤러(C, 도 7에 표시하고 있음)에 의하여 제어되는 프로포션 밸브(V3, proportion valve)가 배치된다. 프로포션 밸브(V3)는 압축 에어 저장 장치에서 공급되는 압축 에어를 일부만 통과시키고 이 프로포션 밸브(V3)를 통과하지 못한 압축 에어를 쿨러(500) 측으로 보낼 수 있는 역할을 한다.
그리고 관로(p5)에는 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 제1 건조 밸브(V5)가 배치된다. 제1 건조 밸브(V5)는 압축 에어 저장 탱크에서 공급되는 압축 에어를 제1 제습 탱크(100) 측으로 전달하거나 차단하는 역할을 한다.
제1 제습탱크(100)에는 제1 제습 탱크(100)를 통과하면서 건조된 압축 에어를 외부(압축 에어를 사용하는 곳)로 보낼 수 있는 관로(p7)가 연결된다. 그리고 이 관로(p7)에는 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 제1 작동 밸브(V7)가 배치된다. 제1 작동 밸브(V7)는 제1 제습 탱크(100)에서 건조된 공기를 외부로 보내거나 차단하는 역할을 한다.
그리고 제2 제습 탱크(300)는 관로(p5)와 연결되는 관로(p9)와 연결된다. 관로(p9)에는 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 제2 건조 밸브(V9)가 배치된다. 제2 건조 밸브(V9)는 압축 에어 저장 장치에서 공급되는 압축 에어를 제2 제습 탱크(300)로 공급하거나 차단하는 역할을 한다. 또한, 제2 제습 탱크(300)는 관로(p7)와 연 결되는 관로(p11)와 연결된다. 관로(p11)에는 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 제2 작동 밸브(V11)가 배치된다. 제2 작동 밸브(V11)는 제2 제습 탱크(300)에서 건조되어 배출되는 압축 에어를 외부(압축 에어를 사용하는 곳)로 보내거나 차단하는 역할을 한다.
또한 관로(p5, p9)들에서 일부가 각각 분지되어 서로 연결되어 또 다른 관로(p13, p15)들을 이룬다. 이 관로(p13, p15)에는 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 제1 재생 유출 밸브(V13)와 제2 재생 유출 밸브(V15)가 각각 배치된다. 제1 재생 유출 밸브(V13)와 제2 재생 유출 밸브(V15)들은 제1 제습 탱크(100)와 제2 제습 탱크(300)들을 재생할 때 배출되는 에어가 통과할 수 있다.
그리고 관로(p7, p11)들에서 일부가 각각 분지되어 서로 연결되어 또 다른 관로(p17, p19)들을 이룬다. 이 관로(p17, p19)에는 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 제1 재생 유입 밸브(V17)와 제2 재생 유입 밸브(V19)가 각각 배치된다. 제1 재생 유입 밸브(V17)와 제2 재생 유입 밸브(V19)들은 제1 제습 탱크(100)와 제2 제습 탱크(300)들의 내부에 수용된 제습제를 재생할 때 그 내부로 유입되는 에어가 통과할 수 있다.
그리고 콤프레서의 압축열에 의하여 데워진 압축 에어가 공급되는 관로(p21)는 전기 히터(700, 이하 '히터'라고도 함)에 연결된다. 그리고 이 관로(p21)에는 핫 에어(hot air)가 공급되거나 공급되는 것을 차단하는 핫 에어 공급 밸브(V21)가 배치된다. 이러한 핫 에어 공급 밸브(V21) 역시 컨트롤러(C)에 의하여 개폐가 제어된다. 그리고 히터(700)는 제1 제습 탱크(100) 또는 제2 제습 탱크(300)로 핫 에어 를 공급할 수 있도록 관로(p23)가 연결되고, 이 관로(p23)는 다른 관로(p17, p19)들 사이에 연결된다.
상술한 관로(p21)는 또 다른 관로(p25, p27, p29)를 통하여 관로(p1)에 연결된다. 그리고 관로(p25)에는 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 히터 바이패스 밸브(V25, Heater bypass valve)가 배치된다. 또한, 관로(p27)에는 쿨링 바이패스 밸브(V27, Cooling bypass valve)가 배치되고, 관로(p29)에는 쿨링 사이클 밸브(V29, Cooling cycle valve)가 배치된다.
히터 바이패스 밸브(V25)는 압축 에어 저장 탱크로부터 일부의 압축 에어가 공급되어 히터(700)를 거치지 않고 쿨러(500)로 전달할 수 있도록 컨트롤러(C)에 의하여 제어되는 밸브이다. 쿨링 바이패스 밸브(V27)와 쿨링 사이클 밸브(V29)는 압축 에어 저장 탱크에서 공급되는 일부의 압축 에어를 통하여 제1 제습 탱크(100) 또는 제2 제습 탱크(300)에 공급하여 그 내부를 냉각시키는 역할을 한다.
그리고 관로(p27, p29)들이 연결되는 부분과 관로(p13, p15)들이 연결되는 부분 사이에는 또 다른 관로(p31)가 연결된다. 또한, 관로(p3, p25)들 사이에는 또 다른 관로(p33, p35)가 연결된다. 상술한 관로(p33, p35)들 사이에는 쿨러(500)가 설치된다. 그리고 쿨러(500)와 연결되는 관로(p35)에는 세퍼레이터(550, separator)가 배치된다. 세퍼레이터(550)는 쿨러(500)를 통과한 에어에서 수분을 분리할 수 있는 것이다.
한편, 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 컨트롤러(C)는 타이머(T) 또는 온도 센서(S)와 전기적으로 연결되어 이들 신호 값에 의하여 상술한 밸브들과 쿨러 그리 고 히터를 제어할 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 에어 건조 장치의 제어 방법에 대하여 도 1 내지 도 9를 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
스위치(SW)를 작동시킨 후(S1), 임의의 제1 설정시간, 제2 설정시간, 그리고 제3 설정시간을 세팅한다(S3). 그러면 컨트롤러(C)는 제1 건조 밸브(V5)와 제1 작동 밸브(V7)를 개방상태가 유지되도록 제어한다(S5). 이때 다른 모든 밸브들이 폐쇄(오프)된 상태를 초기 상태로 가정한다. 그러면 압축 에어 저장 탱크(도시생략)의 압축 에어가 제1 제습 탱크(100)를 통과하면서 건조(제습)가 이루어지고 건조된 압축 에어가 배출되는 것이다. 이와 같은 컨트롤러(C)의 제어에 의하여 제1 제습 단계가 수행되는 것이다(도 1 기준). 이때 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어는 포지션 밸브(V3)의 작용에 의하여 약 70%만이 제1 제습 탱크(100)를 지나게 되고, 나머지 약 30%는 제2 제습 탱크(300)의 재생을 위하여 콤프레서의 압축열을 받는 별도의 관로(도시생략)를 통하여 핫 에어 공급 밸브(V21)로 전달된다.
즉, 상술한 제1 제습 단계를 진행하는 동안 제2 제습 탱크(300)는 컨트롤러(C)의 제어에 의하여 재생하는 단계를 수행하게 된다.
이러한 제2 제습 탱크(300)를 재생시키는 단계는 컴프레서의 압축열에 의하여 데워진 압축 에어가 제2 제습 탱크(300)를 통과하여 제2 제습 탱크(300)를 일정한 시간 동안 가열한 후 제1 제습 탱크(100)로 유입되는 제1 가열 단계를 수행한다. 즉, 제1 가열 단계에서 컨트롤러(C)는 데워진 압축 에어를 상기 제2 제습 탱크(300)로 공급하는 관로(p21)에 설치되는 핫 에어 공급 밸브(V21)와 제2 재생 유 입 밸브(V19)를 개방 상태로 제어함과 동시에 제2 재생 유출 밸브(V15)와 쿨링 바이패스 밸브(V27)를 개방 상태로 제어한다(S7). 이때 히터(700)는 작동되지 않는 상태로 컨트롤러(C)에 의하여 제어된다. 그러면, 핫 에어 공급 밸브(V21)를 통과한 압축 에어는 히터(700)를 통과하지만 히터(700)가 비작동 상태로 제어되고 있으므로 관로(p23)를 통하여 제2 재생 유입 밸브(V19)를 거쳐 제2 제습 탱크(300)로 유입되면서 제2 제습 탱크(300) 내부의 제습제가 가열되는 것이다.
그리고 제2 제습 탱크(300)를 통과하여 나오는 핫 에어는 제2 재생 유출 밸브(V15)와 쿨링 바이패스 밸브(V27)를 순차적으로 통과하고 쿨러(500)를 통과하면서 쿨러(500)에 의하여 냉각되고 세퍼레이터(550)에 의하여 수분이 분리되면서 관로(p3)로 전달된다. 따라서 핫 에어 공급 밸브(V21)를 통과한 약 30%의 핫 에어는 냉각되어 다시 제1 제습 탱크(100)를 통과하게 되는 것이다.
이러한 제1 가열 단계는 타이머(T)에 의한 제1 설정시간(약 1시간 정도)을 만족 할 때까지 계속된다. 본 발명의 실시 예에서는 타이머(T)에 의하여 제1 가열 단계를 수행하는 시간을 정하고 있으나, 다른 실시 예로 온도 센서(도 7에서 S로 표시함)의 측정값에 따라 제1 가열 단계를 수행하는 시간을 정할 수 있다. 이때의 제2 제습 탱크(300)의 온도는 콤프레서의 압축열에 준하는 약 80℃~ 150℃까지 상승시킬 수 있다.
계속해서 제1 설정시간을 만족하면(S9) 컨트롤러(C)는 히터(700)를 작동시킨다(S11). 그러면 제2 가열 단계가 진행된다(도 2에 도시하고 있음). 이러한 제2 가열 단계는 제2 설정시간(예를 들면 시간 기준으로 1시간 30분 정도, 온도 기준으로 150℃~200℃ 범위)을 만족할 때까지 진행하고, 제2 설정 시간을 만족하면(S13) 제2 제습 탱크(300)를 냉각시키게 된다.
제2 제습 탱크(300)를 냉각시키는 제1 쿨링 단계는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 쿨링 사이클 밸브(V29)와 히터 바이패스 밸브(V25)를 개방 상태로 제어하고, 쿨링 바이패스 밸브(V27), 핫 에어 공급 밸브(V21)를 폐쇄되는 상태로 제어한다(S15). 이때에는 히터(700)는 작동하지 않도록 제어된다.
그러면 압축 에어 저장 탱크에서 공급되는 일부의 압축 에어가 쿨링 사이클 밸브(V29), 제2 재생 유출 밸브(V15)를 거쳐 제2 제습 탱크(300)로 유입되어 제습제의 냉각이 이루어지고, 계속해서 제2 제습 탱크(300)를 통과한 에어는 제2 재생 유입밸브(V19), 히터(700, 작동하지 않는 상태임), 히터 바이패스 밸브(V25)를 순차적으로 거치면서 쿨러(500, 작동 상태로 제어되며 도 8에서 S17 단계임)로 전달되어 냉각되어 관로(p3)를 통하여 다시 제1 제습 탱크(100)로 전달된다. 이러한 제1 쿨링 단계는 제3 설정시간을 만족하면(S19) 제2 제습 단계를 수행한다. 이러한 제1 쿨링 단계는 약 1시간 30분 정도 수행되도록 하는 것이 바람직하다.
제2 제습 단계는 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 제2 제습 탱크(300)를 통과하면서 제습(건조)이 이루어지고 제1 제습 탱크(100)는 재생되는 것이다.
컨트롤러(C)는 제1 건조 밸브(V5)와 제1 작동 밸브(V7)를 폐쇄(오프)상태가 유지되도록 제어하고, 제2 건조 밸브(V9)와 제2 작동 밸브(V11)를 개방 상태가 유지되도록 제어한다(S21).
그러면 압축 에어 저장 탱크(도시생략)의 압축 에어가 제2 제습 탱크(300)를 통과하면서 건조(제습)가 이루어지고 건조된 압축 에어가 배출되는 것이다. 이와 같은 컨트롤러(C)의 제어에 의하여 제2 제습 단계가 수행되는 것이다(도 4 기준).
이때 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어는 프로포션 밸브(V3)의 작용에 의하여 약 70%만이 제2 제습 탱크(300)를 지나게 되고, 나머지 약 30%는 제1 제습 탱크(100)의 재생을 위하여 콤프레서의 압축열을 전달받는 별도의 관로(도시생략)를 통하여 핫 에어 공급 밸브(V21)로 전달된다.
제1 제습 탱크(100)를 재생시키는 단계는 컴프레서의 압축열에 의하여 데워진 압축 에어가 제1 제습 탱크(100)를 통과하여 제1 제습 탱크(100)를 일정한 시간 동안 가열한 후 제2 제습 탱크(300)로 유입되는 제3 가열 단계를 수행한다. 즉, 제3 가열 단계에서 컨트롤러(C)는 데워진 압축 에어를 상기 제1 제습 탱크(100)로 공급하는 관로(p21)에 설치되는 핫 에어 공급 밸브(V21)와 제1 재생 유입 밸브(V17)를 개방 상태로 제어하고, 제1 재생 유출 밸브(V13)와 쿨링 바이패스 밸브(V27)를 개방 상태로 제어한다(S23). 그리고 쿨링 사이클 밸브(V29)와 히터 바이패스 밸브(V25)는 패쇄 상태(오프)로 제어된다. 이때 히터(700)는 작동되지 않는 상태로 컨트롤러(C)에 의하여 제어된다.
그러면, 핫 에어 공급 밸브(V21)를 통과한 압축 에어는 히터(700)를 통과하지만 히터(700)가 비작동 상태로 제어되고 있으므로 관로(p23)를 통하여 제1 재생 유입 밸브(V17)를 거쳐 제1 제습 탱크(100)로 유입되면서 제1 제습 탱크(100) 내부의 제습제가 가열되는 것이다. 그리고 제1 제습 탱크(100)를 통과하여 나오는 핫 에어는 제1 재생 유출 밸브(V13)와 쿨링 바이패스 밸브(V27)를 순차적으로 통과하 고 쿨러(500)를 통과하면서 냉각되고 관로(p3)로 전달된다. 따라서 핫 에어 공급 밸브(V21)를 통과한 약 30%의 핫 에어는 냉각되어 다시 제2 제습 탱크(300)를 통과하게 되는 것이다. 물론 쿨러(500)를 통과하면서 냉각된 에어는 세퍼레이터(550)를 통과하면서 수분의 분리가 일어나게 된다.
이러한 제3 가열 단계는 타이머(T)에 의한 제1 설정시간(약 1시간 정도)을 만족 할 때까지 계속된다. 이때의 제1 제습 탱크(100)의 온도는 약 80℃~ 150℃까지 상승시킬 수 있다.
계속해서 제1 설정시간을 만족하면(S25) 컨트롤러(C)는 히터(700)를 작동시킨다(S27). 그러면 제4 가열 단계가 진행된다(도 5에 도시하고 있음). 이러한 제4 가열 단계는 제2 설정시간(예를 들면 1시간 30분 정도)을 만족할 때까지 진행하고, 제2 설정 시간을 만족(S29)하면 제1 제습 탱크(100)를 냉각시키게 된다.
제1 제습 탱크(100)를 냉각시키는 제2 쿨링 단계는, 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 쿨링 사이클 밸브(V29)와 히터 바이패스 밸브(V25)를 개방 상태로 제어하고, 쿨링 바이패스 밸브(V27), 핫 에어 공급 밸브(V21)를 폐쇄(오프)되는 상태로 제어한다(S31). 이때에는 히터(700)는 작동하지 않도록 제어된다.
그러면 압축 에어 저장 탱크에서 공급되는 일부의 압축 에어가 쿨링 사이클 밸브(V29), 제1 재생 유출 밸브(V13)를 거쳐 제1 제습 탱크(100)로 유입되어 제습제의 냉각이 이루어지고, 계속해서 제1 제습 탱크(100)를 통과한 에어는 제1 재생 유입밸브(V17), 히터(700, 작동하지 않는 상태임), 히터 바이패스 밸브(V25)를 순차적으로 거치면서 쿨러(500, 작동 상태로 제어되며 도 9의 S33 단계)로 전달되어 냉각되어 관로(p3)를 통하여 다시 제2 제습 탱크(300)로 전달된다. 이러한 제2 쿨링 단계는 제3 설정시간을 만족할 때까지 수행한다(S35).
따라서 본 발명의 실시 예는 제습 탱크를 재생시키는 과정에서 전기 히터의 작동을 최소화시킬 수 있으로 전력 소모를 감소시키고 따라서 에어 건조 장치의 유지 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예의 구성 및 작동 과정(제1 가열 단계)을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예의 제2 가열 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예의 제1 쿨링 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예의 제3 가열 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예의 제4 가열 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예의 제2 쿨링 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 8과 도 9는 본 발명의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

Claims (6)

  1. 컨트롤러에 의하여 제어되며 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어를 제1 제습 탱크에 통과시켜 건조된 압축 에어를 배출시키는 제1 제습 단계;
    상기 제1 제습 단계를 진행하는 동안 제2 제습 탱크를 재생시키는 단계;
    를 포함하며,
    상기 제2 제습 탱크를 재생시키는 단계는
    데워진 압축 에어가 제2 제습 탱크를 통과하여 상기 제2 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제1 가열 단계;
    히터를 가동시킨 후 상기 제1 가열 단계에서의 데워진 압축 에어가 상기 히터에 의하여 재차 데워진 후 상기 제2 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제2 가열 단계;
    상기 제1 제습 단계에서 일부의 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 상기 제2 제습 탱크를 통과하여 상기 제2 제습 탱크를 냉각시킨 후 상기 제1 제습 탱크로 유입되도록 하는 제1 쿨링 단계;
    를 포함하는 에어 건조 장치의 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 쿨링 단계 후에
    압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 제2 제습 탱크를 통과하여 상기 압축 에어의 내부에 포함되어 있는 수분이 제습되도록 한 후 건조된 압축 에어를 배출시키는 제2 제습 단계;
    상기 제2 제습 단계를 진행하는 동안 제1 제습 탱크를 재생하는 단계;
    가 이루어지며,
    상기 제1 제습 탱크를 재생하는 단계는
    일정한 온도로 데워진 압축 에어가 제1 제습 탱크를 통과하여 상기 제1 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제2 제습 탱크로 유입되도록 하는 제3 가열 단계;
    상기 제3 가열 단계 후에 히터를 가동시켜 상기 제3 가열 단계에서의 데워진 압축 에어가 상기 히터에 의하여 다시 데워지도록 한 후 제1 제습 탱크를 일정한 시간 동안 가열하거나 또는 일정한 온도까지 가열한 후 상기 제2 제습 탱크로 유입되도록 하는 제4 가열 단계;
    상기 제4 가열 단계 후에 일부의 압축 에어 저장 탱크의 압축 에어가 상기 제1 제습 탱크를 통과하여 상기 제1 제습 탱크를 냉각시킨 후 상기 제2 제습 탱크로 유입되도록 하는 제2 쿨링 단계;
    를 더 포함하는 에어 건조 장치의 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가열 단계와 제2 가열 단계에서 데워진 압축 에어는
    콤프레서의 압축열에 의하여 데워진 압축 에어가 사용되는 것을 특징으로 하는 에어 건조 장치의 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제습 단계는
    압축 에어 저장 탱크에서 제1 제습 탱크로 압축 에어를 공급하는 관로에 설치되는 제1 건조 밸브와 상기 제1 제습 탱크에서 건조된 공기를 배출하는 관로에 설치되는 제1 작동 밸브를 개방 상태로 제어하고,
    상기 제1 가열 단계는
    데워진 압축 에어를 상기 제2 제습 탱크로 공급하는 관로에 설치되는 핫 에어 공급 밸브와 제2 재생 유입 밸브를 개방 상태로 제어하고, 상기 제2 제습 탱크에서 나오는 압축 에어가 상기 제1 제습 탱크로 유입되는 관로에 설치되는 제2 재생 유출 밸브와 쿨링 바이패스 밸브를 개방 상태로 제어하고,
    상기 제2 가열 단계는
    히터가 작동되도록 제어하고,
    상기 제1 쿨링 단계는
    압축 에어 저장 탱크와 연결되는 쿨링 사이클 밸브와 데워진 에어가 유입되어 쿨러에 전달되는 관로에 설치되는 히터 바이패스 밸브가 개방 상태로 제어되고, 상기 쿨링 바이패스 밸브, 상기 핫 에어 공급 밸브가 폐쇄되는 상태로 제어되는 에 어 건조 장치의 제어 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 제습 단계는
    압축 에어 저장 탱크에서 제2 제습 탱크로 압축 에어를 공급하는 관로에 설치되는 제2 건조 밸브와 상기 제2 제습 탱크에서 건조된 공기를 배출하는 관로에 설치되는 제2 작동 밸브를 개방 상태로 제어하고,
    상기 제3 가열 단계는
    데워진 압축 에어를 상기 제1 제습 탱크로 공급하는 관로에 설치되는 핫 에어 공급 밸브와 제1 재생 유입 밸브를 개방 상태로 제어하고, 상기 제1 제습 탱크에서 나오는 압축 에어가 상기 제2 제습 탱크로 유입되는 관로에 설치되는 제1 재생 유출 밸브와 쿨링 바이패스 밸브를 개방 상태로 제어하고,
    상기 제4 가열 단계는
    히터가 작동되도록 제어하고,
    상기 제2 쿨링 단계는
    압축 에어 저장 탱크와 연결되는 쿨링 사이클 밸브와 데워진 에어가 유입되어 쿨러에 전달되는 관로에 설치되는 히터 바이패스 밸브가 개방 상태로 제어되고, 상기 쿨링 바이패스 밸브, 상기 핫 에어 공급 밸브가 폐쇄되는 상태로 제어되는 에어 건조 장치의 제어 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 쿨링 단계에서는
    상기 압축 에어 저장 탱크와 제1 제습 탱크를 연결하는 관로에는 프로포션 밸브가 설치되어 상기 압축 에어 저장 탱크로부터 공급되는 압축 에어의 일부가 쿨러로 전달되는 것을 특징으로 하는 에어 건조 장치의 제어 방법.
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