KR101346683B1 - 성층축열방식 처리액 가열 및 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리액을 제조 또는 처리 공정단계 및 공정시간에 따라 요구되는 온도로 유지하거나 가열/냉각하는 방법이 축열조와 열교환장치 및 순환펌프, 순환관으로 구성된 성층축열방식 처리액 가열/냉각 시스템을 이용하여 열에너지를 순환 재활용할 수 있는 처리액 가열 및 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 처리액 가열 및 냉각장치는, 처리조와, 처리조 내의 처리액을 순환시키기 위한 처리액 순환라인 및 펌프와, 처리액 순환라인에 설치된 열교환기와, 열원을 열교환기에 공급하기 위한 열원공급부를 구비하며, 상기 열원공급부는, 축열조와, 축열조의 상하방향으로 복수개 배치된 층열형성관과, 복수개의 층열형성관을 연결하는 층열연결관과, 층열연결관의 양단을 열교환기에 연결하는 제1 및 제2 순환라인과, 제1 순환라인과 제2 순환라인 사이를 교차시켜 연결한 제1 및 제2 교차라인과, 축열조 내의 열매체를 제1 및 제2 순환라인으로 순환시키기 위한 열매체 순환펌프와, 제1 및 제2 순환라인으로 순환하는 열매체를 가열하기 위한 가열기와, 열매체의 흐름을 제어하기 위한 다수개의 밸브로 이루어진다.

Description

성층축열방식 처리액 가열 및 냉각장치{Treating Liquid Heating and Cooling Apparatus}

본 발명은 물품의 제조 또는 처리공정에 사용되는 처리액을 공정에 적합한 온도로 가열 또는 냉각시키기 위한 성층축열(成層蓄熱)방식 처리액 가열 및 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 물품의 제조 또는 처리공정을 수행할 때 처리액을 사용하는 설비중에는, 처리액을 공정에 적합한 온도로 가열 또는 냉각시켜야 하는 경우가 있다. 이 경우 열교환기를 통해 처리액을 가열 또는 냉각시키고 있으며, 열교환기에는 처리액과의 열교환을 위한 고온 또는 저온의 열원을 공급하도록 되어 있다.

처리액을 사용하는 설비로서, 예를 들면 염색수를 사용하는 염색설비의 경우, 염색수는 처리조 내에 담겨져 사용되고, 피염재료에 대하여 염색 공정이 순차적으로 진행되는 동안, 해당 공정에서 요구하는 온도를 유지하기 위해 가열수단과 냉각수단에 의해 가열 또는 냉각된다.

도 1은 피염재료가 합성섬유인 경우를 일예로 하여 염색공정에 따른 시간과 염색수 온도와의 관계를 나타낸 그래프로서, 초기 40℃에서 염료 및 분산제를 투입한 후, 일정시간 동안 온도유지와 온도상승을 단계적으로 수행하여 120℃까지 승온시키고, 120℃에서 염료가 섬유 내부로 고르게 침투되도록 일정시간 동안 온도를 유지하게 되며, 염색공정이 종료되면, 60℃로 냉각시켜 다음 염색공정을 수행하게 된다.

이와 같이 염색수는 염색공정에서 요구하는 온도로 일정시간 유지되거나 단계적으로 승온되도록 가열되고, 또한 다음 염색공정을 위해 냉각되도록 제어되는 것으로, 종래에 따른 염색설비의 염색수 가열 및 냉각장치는, 도 2에 도시된 바와 같이 염색수가 저장된 처리조(1)와, 처리조(1) 내의 염색수를 순환시키기 위한 순환라인(2) 및 펌프(3)와, 상기 순환라인에 구비된 열교환기(4)와, 상기 열교환기(4)에 열원을 공급하기 위한 온열공급부(5) 및 냉열공급부(6)로 이루어져 있다.

따라서, 순환라인(2) 및 펌프(3)에 의해 처리조(1) 내의 염색수를 순환시키면서, 염색수를 가열할 때에는 온열공급부(5)쪽의 밸브를 열어 고온의 열매체를 열교환기(4)에 공급하고, 염색수를 냉각시킬 때에는 냉열공급부(6)의 밸브를 열어 저온의 열매체를 열교환기(4)에 공급함으로써 열교환기(4)에서 염색수를 고온 또는 저온의 열매체와 열교환시켜 염색수를 가열 또는 냉각시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 염색수 가열 및 냉각장치는, 염색수를 가열할 때에는, 염색수와 열교환시키기 위한 고온의 열매체가 온열공급부(5)로부터 직접 공급되는 것이므로, 열에너지의 소모량이 매우 많다. 또한, 염색수를 냉각시킬 때에는, 냉열공급부(6)로부터 공급되는 저온의 열매체(냉수)로서 가열시에 사용되는 열원과는 별개의 열원이 사용되므로 비효율적인 에너지 사용으로 운영비가 상승하고 에너지가 낭비됨과 동시에, 가열기에 의해 이미 120℃로 상승된 고온의 열매체는 염색수의 냉각시에는 전혀 사용되지 않음에 따라 그대로 열손실 되어 버리는 불합리한 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 처리액을 제조 또는 처리공정 단계 및 공정시간에 따라 요구되는 온도로 유지하거나 가열하는 것이 보다 신속하고 정확하게 이루어질 수 있도록 하여 처리액을 가열 또는 냉각시키기 위한 별도의 열원이나 냉각수를 사용하지 않고 축열/축냉조의 저장된 온/냉 에너지를 재활용하고 열교환기를 대향류로 구성하여 양유체간의 온도 접근도를 높임으로써 에너지 재활용도를 극대화 시키는 구조로 가열 및 냉각에 필요한 에너지를 획기적으로 절감시킬 수 있는 성층축열방식의 처리액 가열 및 냉각장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 처리액이 넣어진 처리조와, 상기 처리조 내의 처리액을 순환시키기 위한 처리액 순환라인 및 펌프와, 상기 처리액 순환라인에 설치된 열교환기와, 처리액과 열교환시키기 위한 열원을 상기 열교환기에 공급하는 열원공급부를 구비하는 처리액 가열 및 냉각장치에 있어서, 상기 열원공급부는, 내부에 열매체를 수용하는 축열조; 상기 축열조의 상하방향으로 복수개 배치되어 열매체를 축열조로부터 유입 및 배출하기 위한 층열형성관; 상기 복수개의 층열형성관을 연결하는 층열연결관; 상기 층열연결관의 양단을 열교환기에 연결하는 제1 및 제2 순환라인; 상기 열교환기에 근접한 위치에서 제1 순환라인과 제2 순환라인 사이를 교차시켜 연결한 제1 및 제2 교차라인; 상기 축열조 내의 열매체를 제1 및 제2 순환라인으로 순환시키기 위한 열매체 순환펌프; 상기 제2 순환라인과 가열연결관으로 연결되어 상기 제1 및 제2 순환라인으로 순환하는 열매체를 가열하기 위한 가열기; 상기 제1 및 제2 순환라인으로 순환하는 열매체를 가열하기 위한 가열기; 상기 각 층열형성관에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제1 내지 제9 밸브; 상기 층열연결관에 구비되는 것으로, 상기 층열형성관 사이사이에 위치하여 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제11 내지 제18 밸브; 상기 제1 및 제2 순환라인에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제21 내지 제23 밸브; 상기 제1 및 제2 교차라인에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제31 및 제32 밸브; 및 상기 가열연결관에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제41 및 제42 밸브를 포함하여 이루어진 처리액 가열 및 냉각장치에 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 축열조 내에는 각 층열형성관과 연결된 복수개의 디퓨저가 구비된 처리액 가열 및 냉각장치에 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 축열조 내에 축열재를 충전시킨 처리액 가열 및 냉각장치에 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 축열조 최하단의 층열형성관에서 최상단의 층열형성관까지의 온도범위는 40∼120℃로 설정된 처리액 가열 및 냉각장치에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 열원공급부의 축열조 내에 저장된 열매체가 40∼120℃ 범위의 온도로 층열을 형성함에 따라, 처리액의 가열시 공정에 필요한 온도의 열매체를 열교환기에 공급하여 처리액을 신속하게 가열할 수 있게 되고 처리액의 냉각시에는 처리조의 열에너지를 열교환기를 통하여 대부분 축열조로 이동하여 저장되었다가 처리공정이 다시 시작될 때에는 축열조에 저장되어있는 열에너지를 열교환기를 통하여 처리조로 다시 이동시켜 대부분의 열에너지와 냉각에너지를 재활용함으로써 에너지효율을 극대화시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 일반적인 염색공정의 일예에 따른 염색수의 온도와 시간과의 관계를 나타낸 그래프.
도 2는 종래에 따른 염색설비의 염색수 가열 및 냉각장치를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 처리액 가열 및 냉각장치를 나타낸 구성도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 열매체 가열시 열매체의 흐름도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 처리액 가열시 열매체의 흐름도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 처리액 냉각시 열매체의 흐름도.

이하, 본 발명에 따른 처리액 가열 및 냉각장치를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 처리액 가열 및 냉각장치는, 처리액이 넣어진 처리조(11)와, 상기 처리조(11) 내의 처리액을 순환시키기 위한 처리액 순환라인(12) 및 펌프(13)와, 상기 처리액 순환라인(12)에 설치된 열교환기(14)와, 처리액과 열교환시키기 위한 열원을 상기 열교환기(14)에 공급하는 열원공급부(20)를 구비한다.

열원공급부(20)는, 내부에 열매체를 수용하는 축열조(21)를 구비하고, 축열조(21)에는 상하방향으로 복수개의 층열형성관(22a∼22i)이 배치되어 있으며, 복수개의 층열형성관(22a∼22i)은 축열조(21)의 외부에서 층열연결관(23)에 의해 연결되어 있다. 따라서 온도가 다른 열매체가 복수개의 층열형성관(22a∼22i)을 통해 선택적으로 축열조(21)내에 유입됨으로써 축열조(21)내의 상,하방향으로 온도가 다른 층열영역을 형성하게 되고, 또한 복수개의 층열형성관(22a∼22i)을 통해 온도가 다른 층열영역의 열매체를 선택적으로 배출할 수 있도록 되어 있다.

층열연결관(23)의 양단은 제1 및 제2 순환라인(24,25)에 의해 열교환기(14)와 연결된 것으로, 즉 층열연결관(23)의 최하단측 끝단과 연결된 제1 순환라인(24)은 열교환기(14)의 입구측과 연결하고, 층열연결관(23)의 최상단측 끝단과 연결된 제2 순환라인(25)은 열교환기(14)의 출구측과 연결하여 구성된다.

또한, 제1 순환라인(24)과 제2 순환라인(25)에는 열교환기(14)와 근접한 위치에서 서로 교차하여 연결된 제1 및 제2 교차라인(26,27)을 구비한다. 이 제1 및 제2 교차라인(26,27)은 후술하는 밸브를 선택적으로 개폐조작하는 것에 의해 처리액의 가열시와 냉각시에 열매체의 순환경로를 전환할 수 있는 기능을 수행한다.

축열조(21) 내의 열매체는 열매체 순환펌프(28)에 의해 제1 및 제2 순환라인(24,25)을 따라 순환하도록 되어 있고, 이 열매체 순환펌프(28)는 제1 순환라인(24)과 제2 교차라인(27)이 연결된 부분과 열교환기(14)의 입구 사이에 구비된다.

제2 순환라인(25)에는 순환하는 열매체를 가열하기 위한 가열기(29)가 구비되어 있다. 즉, 제2 순환라인(25)에서 2개의 가열연결관(29a,29b)을 분기하여 하나는 가열기(29)의 입구측에 연결하고, 다른 하나는 가열기(29)의 출구측에 연결함으로써 구성되고, 열매체를 가열하기 위한 가열기(29)의 열원으로는 증기가 공급된다.

열매체의 흐름을 제어하기 위한 다수개의 밸브는, 각 층열형성관(22a∼22i)에 구비된 제1 내지 제9 밸브(V1∼V9)와, 각 층열형성관(22a∼22i) 사이사이에 위치하여 층열연결관(23)에 구비된 제11 내지 제18 밸브(V11∼V18)와, 제1 및 제2 순환라인(24,25)에 구비된 제21 내지 제23 밸브(V21∼V23)와, 제1 및 제2 교차라인(26,27)에 구비된 제31 및 제32 밸브(V31,V32)와, 가열기(29)의 가열연결관(29a,29b)에 구비된 제41 및 제42 밸브(V41,V42)로 구성된다.

이때, 상기한 다수개의 밸브는 전자제어가 가능한 솔레노이드 밸브를 사용하고, 축열조(21) 내의 각 층열형성관(22a~22i) 위치에 열매체의 온도를 검출하기 위한 온도센서(T1∼T9)를 각각 구비하며, 도시하지 않은 제어부에는 상기 온도센서(T1∼T9)로부터 검출된 온도에 의거하여 다수개의 밸브를 제어할 수 있도록 미리 프로그램해 두는 것이 바람직하다.

한편, 상기 축열조(21) 최하단의 층열형성관(22a)에서 최상단의 층열형성관(22i)까지의 층열온도범위는 염색설비의 염색수를 가열 및 냉각시키는 경우, 40∼120℃로 유지시키는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 최하단부에 위치한 층열형성관(22a)을 40℃로 하여 10℃ 간격으로 120℃까지 모두 9개의 층열형성관(22a∼22i)으로 구성하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 이러한 축열조(21) 내의 층열에 대한 온도 범위나 층열형성관(22a∼22i)의 수는 제품의 제조설비 또는 처리설비의 공정에 따라 설계변경될 수 있다.

또한, 상기 축열조(21) 내에는 디퓨저(30)가 설치되어 각 층열형성관(22a∼22i)과 연결되어 있어 있고, 이 디퓨저(30)를 통해 열매체가 축열조(21) 내에 유입되거나 축열조(21)로부터 배출된다. 이때, 열매체를 축열조(21)내에 유입할 때에는 열매체가 디퓨저(30)에서 수평방향으로 서서히 분출되도록 함으로써 축열조(21)내에 상,하방향으로 온도가 다른 층열영역을 더욱 용이하게 형성할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 축열조(21) 내에 축열재(31)를 채워 넣은 것으로, 축열재(31)로서는 예를 들면 고체에서 액체로 혹은 액체에서 고체로 상변화할 때 발생하는 잠열을 이용하는 잠열축열재를 사용하는 것이 좋다. 이러한 잠열축열재를 이용하여 열을 저장하게 되면 열용량과 열효율을 더욱 높일 수 있어 축열조(21)의 사이즈를 보다 작게 구성할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4a 내지 도 4c는 축열조(21)에 저장된 열매체의 온도를 40∼120℃ 범위의 층열로 형성하기 위해 열매체를 가열하는 흐름을 나타낸 것으로, 먼저 도 4a에 도시된 바와 같이, 축열조(21) 내에 저장된 열매체의 온도가 40℃이하인 경우, 다수개의 밸브중에서, 밸브(V1,V2,V12∼V18,V21,V22,V41,V42)를 개방하고, 밸브(V3∼V9,V11,V23,V31,V32)를 폐쇄한 후, 열매체 순환펌프(28)를 구동하면, 축열조(21) 하부에 위치한 열매체는 최하단의 40℃에 위치한 층열형성관(22a)을 통해 층열연결관(23)-제1 순환라인(24)-열교환기(14)-제2 순환라인(25)-가열기(29)를 경유하여 흐르게 되고, 이 과정에서 가열기(29)로 공급되는 증기와 열교환하여 열매체는 가열된다. 이어서 온도가 상승된 열매체는 제2 순환라인(25)-층열연결관(23)을 경유하여 40℃보다 높은 50℃에 위치한 층열형성관(22b)을 통해 축열조(21) 내에 유입된다.

이러한 흐름을 반복하여 축열조(21) 내의 50℃위치에 구비된 온도센서(T1)로부터 검출된 열매체의 온도가 50℃가 되면, 도시하지 않은 제어부는 도 4b에 도시된 바와 같이 밸브(V1,V12)를 폐쇄하고 밸브(V3,V11)를 개방하여 이번에는 층열형성관(22b)을 통해 50℃로 승온된 열매체를 전술한 경로로 순환시켜 가열기(29)에서 가열한 후, 50℃보다 높은 60℃에 위치한 층열형성관(22c)을 통해 축열조(21) 내에 유입시키다.

이와 같은 방식으로 열매체의 온도를 단계적으로 승온시키게 되고, 최종적으로는 도 4c에 도시된 바와 같이 밸브(V1-8,V1-9,V11∼V17)는 개방하고, 밸브(V1∼V7,V18)는 폐쇄하여 층열형성관(22h)을 통해 110℃로 승온된 열매체를 순환시켜 가열기(29)에서 가열한 후, 110℃보다 높은 120℃에 위치한 층열형성관(22i)을 통해 축열조(21) 내에 유입시킴으로써 축열조(21)내에 상,하방향으로 40∼120℃ 범위의 층열을 형성하고 또한 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

도 5a 내지 도 5c는 축열조(21)에 저장된 40∼120℃ 범위의 층열을 이용하여 처리조(11) 내의 처리액을 가열하는 동작을 나타낸 것으로, 먼저 도 5a에 도시된 바와 같이, 처리조(11)에 저장된 처리액의 온도를 공정에 따라 60℃로 가열하고자 하는 경우에는, 다수개의 밸브중에서, 밸브(V2,V3,V11,V13∼V18,V23,V31,V32)를 개방하고, 밸브(V1,V4∼V9,V12,V21,V22,V41,V42)를 폐쇄한 후, 열매체 순환펌프(28)를 구동하면, 축열조(21)의 60℃에 위치한 층열형성관(22c)을 통해 60℃의 열매체가 배출되어 층열연결관(23)-제2 순환라인(25)-제2 교차라인(27)-제1 순환라인(24)-열교환기(14)를 경유하여 열교환기(14)에서 처리액을 가열하게 되고, 열교환기(14)에서 처리액과 열교환하여 온도가 하강된 열매체는 제2 순환라인(25)-제1 교차라인(26)-제1 순환라인(24)-층열연결관(23)을 경유하여 60℃보다 낮은 50℃에 위치한 층열형성관(22b)을 통해 축열조(21) 내에 유입되며, 이러한 흐름을 반복하여 처리액의 온도를 60℃로 상승시키게 된다.

이어서 처리액의 온도를 70℃로 가열하고자 하는 경우, 도시하지 않은 제어부가 도 5b에 도시된 바와 같이 밸브(V2,V13)를 폐쇄하고 밸브(V4,V12)를 개방하게 되면, 이번에는 축열조(21)의 70℃에 위치한 층열형성관(22d)을 통해 70℃의 열매체가 배출되어 전술한 가열경로로 순환하여 처리액을 가열하게 되고, 처리액과 열교환하여 온도가 하강된 열매체는 70℃보다 낮은 60℃에 위치한 층열형성관(22c)을 통해 축열조(21) 내에 유입되며, 이러한 흐름을 반복하여 처리액의 온도를 70℃로 상승시키게 된다.

이어서, 처리액의 온도를 120℃로 가열하고자 하는 경우, 도 5c에 도시된 바와 같이 밸브(V8,V9)를 개방하고 밸브(V18)를 폐쇄하게 되면, 이번에는 축열조(21)의 120℃에 위치한 층열형성관(22i)을 통해 120℃의 열매체가 배출되어 전술한 가열경로로 순환하여 처리액을 가열하게 되고, 처리액과 열교환하여 온도가 하강된 열매체는 120℃보다 낮은 110℃에 위치한 층열형성관(22h)을 통해 축열조(21) 내에 유입되며, 이러한 흐름을 반복하여 처리액의 온도를 120℃로 상승시키게 된다.

이와 같이 본 발명은 축열조(21)의 상,하방향으로 40∼120℃ 범위로 층열을 형성하고 있는 열매체를 이용하여 공정단계에서 필요로 하는 온도의 열매체를 즉시 공급할 수 있어 처리액을 신속하고 정확하게 요구하는 온도로 가열 및 유지할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 축열조(21)에 저장된 40∼120℃ 범위의 층열을 이용하여 처리조(11)내의 처리액을 냉각하는 동작을 나타낸 것으로, 120℃로 승온된 처리액을 60℃로 냉각시키고자 하는 경우에는, 먼저 도 6a에 도시된 바와 같이, 다수개의 밸브중에서, 밸브(V8,V9,V11∼V17,V21∼V23)를 개방하고 밸브(V1∼V7,V18,V31,V32,V41,V42)를 폐쇄한 후, 열매체 순환펌프를 구동하면, 축열조(21)의 110℃에 위치한 층열형성관(22h)을 통해 110℃의 열매체가 배출되어 층열연결관(23)-제1 순환라인(24)-열교환기(14)를 경유하여 열교환기(14)에서 120℃의 처리액과 열교환하여 처리액을 냉각시키게 되고, 열교환기(14)에서 처리액과 열교환하여 온도가 상승된 열매체는 제2 순환라인(25)을 따라 110℃보다 높은 120℃에 위치한 층열형성관(22i)을 통해 축열조(21) 내에 유입되며, 이러한 흐름을 반복하여 처리액의 온도를 110℃로 낮추게 된다.

이어서 도시하지 않은 제어부가 도 6b에 도시된 바와 같이 밸브(V9,V17)를 폐쇄하고 밸브(V7,V18)를 개방하게 되면, 이번에는 축열조(21)의 100℃에 위치한 층열형성관(22g)을 통해 100℃의 열매체가 배출되어 전술한 냉각경로로 순환하여 처리액을 냉각하게 되고, 처리액과 열교환하여 온도가 상승된 열매체는 100℃보다 높은 110℃에 위치한 층열형성관(22h)을 통해 축열조(21) 내에 유입되며, 이러한 흐름을 반복하여 처리액의 온도를 100℃로 낮추게 된다.

이와 같은 방식으로, 단계적으로 90℃, 80℃로 처리액을 냉각시키고, 최종적으로 도 6c에 도시된 바와 같이 밸브(V3,V4)를 개방하고 밸브(V13)를 폐쇄하게 되면, 이번에는 축열조(21)의 60℃에 위치한 층열형성관(22c)을 통해 60℃의 열매체가 배출되어 전술한 냉각경로로 순환하여 처리액을 냉각시키게 되고, 처리액과 열교환하여 온도가 상승한 열매체는 60℃보다 높은 70℃에 위치한 층열형성관(22d)을 통해 축열조(21) 내에 유입되며, 이러한 흐름을 반복하여 처리액의 온도를 60℃로 낮출 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 축열조(21)의 상,하방향으로 40∼120℃ 범위로 층열을 형성하고 있는 열매체를 이용하여 처리액을 냉각시킬 수 있게 되고, 처리액 냉각에 사용되어 온도가 상승한 열매체는 축열조(21)의 해당 온도에 위치한 층열형성관(22a∼22i)을 통해 축열조(21) 내에 저장되므로, 에너지를 효율적으로 사용하여 열효율을 증대시킬 수 있고, 별도의 냉각수를 사용하지 않아 에너지를 절감할 수 있게 된다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

11 : 처리조 12 : 처리액 순환라인
13 : 처리액 펌프 14 : 열교환기
20 : 열원공급부 21 : 축열조
22a∼22i : 층열형성관 23 : 층열연결관
24,25 : 제1 및 제2 순환라인 26,27 : 제1 및 제2 교차라인
28 : 열매체 순환펌프 29 : 가열기
30 : 디퓨저 31 : 축열재
V1∼V9,V11∼V18,V21∼V23,V31,V32,V41,V42 : 밸브
T1∼T9 : 온도센서

Claims (4)

1. 처리액이 넣어진 처리조와, 상기 처리조 내의 처리액을 순환시키기 위한 처리액 순환라인 및 펌프와, 상기 처리액 순환라인에 설치된 열교환기와, 처리액과 열교환시키기 위한 열원을 상기 열교환기에 공급하는 열원공급부를 구비하는 처리액 가열 및 냉각장치에 있어서,
   상기 열원공급부는, 내부에 열매체를 수용하는 축열조(21);
   상기 축열조(21)의 상하방향으로 복수개 배치되어 열매체를 축열조(21)로부터 유입 및 배출하기 위한 층열형성관(22a~22i);
   상기 복수개의 층열형성관(22a~22i)을 연결하는 층열연결관(23);
   상기 층열연결관(23)의 양단을 열교환기(14)에 연결하는 제1 및 제2 순환라인(24,25);
   상기 열교환기(14)에 근접한 위치에서 제1 순환라인(24)과 제2 순환라인(25) 사이를 교차시켜 연결한 제1 및 제2 교차라인(26,27);
   상기 축열조(21) 내의 열매체를 제1 및 제2 순환라인(24,25)으로 순환시키기 위한 열매체 순환펌프(28);
   상기 제2 순환라인(25)과 가열연결관(29a,29b)으로 연결되어 상기 제1 및 제2 순환라인(24,25)으로 순환하는 열매체를 가열하기 위한 가열기(29);
   상기 각 층열형성관(22a~22i)에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제1 내지 제9 밸브(V1~V9);
   상기 층열연결관(23)에 구비되는 것으로, 상기 층열형성관(22a~22i) 사이사이에 위치하여 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제11 내지 제18 밸브(V11~V18);
   상기 제1 및 제2 순환라인(24,25)에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제21 내지 제23 밸브(V21~V23);
   상기 제1 및 제2 교차라인(26,27)에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제31 및 제32 밸브(V31,V32); 및
   상기 가열연결관(29a,29b)에 구비되어 열매체의 흐름을 제어하기 위한 제41 및 제42 밸브(V41,V42)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 처리액 가열 및 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 축열조(21) 내에는 각 층열형성관(22a~22i)과 연결된 복수개의 디퓨저(30)가 구비된 것을 특징으로 하는 처리액 가열 및 냉각장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 축열조(21) 내에 축열재(31)를 충전시킨 것을 특징으로 하는 염색설비의 처리액 가열 및 냉각장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 축열조(21) 최하단의 층열형성관(22a)에서 최상단의 층열형성관(22i)까지의 온도범위는 40∼120℃로 설정된 것을 특징으로 처리액 가열 및 냉각장치.

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