KR102032143B1

KR102032143B1 - Glove box

Info

Publication number: KR102032143B1
Application number: KR1020130070814A
Authority: KR
Inventors: 카즈히코 카와구치; 케이스케 키다
Original assignee: 가부시키가이샤 세이부 기켄
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2019-10-15
Also published as: CN103568025B; JP2014034012A; CN103568025A; TW201406510A; JP5134157B1; KR20140020729A; TWI566901B

Abstract

(과제) 적은 에너지로 박스내의 이슬점을 임의의 이슬점으로 고정도로 제어 할 수 있는 글로브 박스를 복잡하지 않은 장치로 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결수단) 제습 로터(1)를 그 회전 방향에 대해 흡착영역(2), 퍼지영역(3), 재생영역(4)으로 분할하여 외부 공기의 일부 또는 전부를 흡착영역(2)에 통과시켜, 상기 외부 공기의 나머지 부분을 상기 흡착영역(2)의 상류측 분기점(28)과 하류측 합류점(29)을 연통하는 유량제어 장치를 갖춘 바이패스 경로를 통과시켜 공급처의 박스(5)에 공급하도록 했다. 박스(5)의 이슬점 온도 제어를 재생온도 비례제어와 상기 바이패스 유량제어를 결합하여 적은 에너지 소비량으로 어떤 이슬점에 정확하게 제어 할 수 있도록 했다. It is an object to provide a glove box that can control the dew point in the box with a high degree of accuracy with a small amount of energy with low energy.
(Solution means) The dehumidification rotor 1 is divided into the adsorption zone 2, the purge zone 3, and the regeneration zone 4 with respect to the rotational direction thereof so that some or all of the outside air passes through the adsorption zone 2. And supplying the remaining portion of the outside air to the box 5 of the supply source through a bypass path having a flow control device communicating the upstream branch point 28 and the downstream confluence point 29 of the adsorption zone 2. I made it. The dew point temperature control of the box 5 is combined with the regenerative temperature proportional control and the bypass flow control so that it can be accurately controlled at any dew point with low energy consumption.

Description

Glove box {GLOVE BOX}

글로브 박스는 박스 내부의 습도를 매우 낮은 상태로 유지시켜, 박스 외부에서 밀봉된 고무 장갑 (글로브)를 통해 박스 안으로 손을 넣어 건조한 환경을 이용한 실험 등을 하는 장치이다. 본 발명은 정밀한 이슬점 제어를 통한 에너지 소비가 적은 글로브 박스에 관한 것이다.The glove box is a device that keeps the humidity inside the box very low and puts the hand inside the box through a rubber glove sealed outside the box to perform experiments using a dry environment. The present invention relates to a glove box with low energy consumption through precise dew point control.

특정한 박스 안의 공기를 제습하는 경우, 냉동기를 사용하여 결로에 의한 제습을 하게 되면 에너지의 소비는 적었지만, 박스 안 공기의 습도를 영하의 이슬점까지 낮추는 것은 어려웠다.When dehumidifying air in a specific box, dehumidification by condensation using a freezer consumed less energy, but it was difficult to reduce the humidity in the box to below zero dew point.

최근 리튬이온 전지와 리튬이온·캐패시터 등의 개발 및 개선이 확대되고 있다. 리튬은 공기 중의 수분을 쉽게 흡착하여 전지와 캐패시터의 성능을 저하시킨다. 그렇기 때문에 이러한 개발에 따른 실험에 대해서 매우 낮은 이슬점의 분위기 또는 액체 질소를 기화시킨 질소로 충전된 분위기의 박스 내에서 실험을 할 필요가 있다. 액체 질소를 이용하는 경우에는 실험 전에 액체 질소를 준비해야 하며, 실험 중에 액체 질소를 계속 소모하기 때문에 비용이 많이 드는 문제점이 있다.Recently, development and improvement of lithium ion batteries, lithium ion capacitors, and the like have been expanded. Lithium readily adsorbs moisture in the air, degrading the performance of batteries and capacitors. For this reason, experiments with this development need to be conducted in a box with a very low dew point atmosphere or a nitrogen filled atmosphere of liquid nitrogen. In the case of using liquid nitrogen, it is necessary to prepare liquid nitrogen before the experiment, and there is a problem in that it is expensive because the liquid nitrogen is continuously consumed during the experiment.

또한, 액정 표시장치를 대체할 차세대 평판 디스플레이로 기대되는 유기 EL 표시장치 등에 사용되는 유기 EL 소자는 고체 발광형의 저렴한 대면적 풀컬러 표시소자 또는 기록장치 광원 어레이로서의 용도가 유망하므로 활발한 연구개발이 진행되고 있다. 그러나, 유기 EL 소자에 사용되는 유기발광재료 등의 유기물질과 전극 등은 수분에 취약하여 성능이나 특성이 급격히 저하된다. 따라서, 이러한 개발에 따른 실험을 할 때에도 매우 낮은 이슬점의 분위기 또는 액체 질소를 기화시킨 질소로 충전된 분위기의 박스 내에서 실험을 할 필요가 있다.In addition, organic EL devices used in organic EL displays and the like, which are expected as next-generation flat panel displays to replace liquid crystal displays, are promising to be used as solid-state, low-cost, large-area full-color display devices or recording device light source arrays. It's going on. However, organic materials such as organic light emitting materials and electrodes and the like used in organic EL devices are vulnerable to moisture, so that performance and characteristics are drastically degraded. Therefore, even when experimenting with this development, it is necessary to experiment in a box of an atmosphere of very low dew point or of an atmosphere filled with nitrogen vaporized with liquid nitrogen.

　여기서 실리카겔이나 제올라이트를 흡착제로하는 제습 로터를 이용한 제습기를 사용하게 되면, 박스 내 공기의 이슬점을 영하로 낮추는 것이 용이하다. 그러나, 소비 에너지가 커진다는 단점이 있었다.When a dehumidifier using a dehumidification rotor using silica gel or zeolite as an adsorbent is used, it is easy to lower the dew point of air in the box to below zero. However, there is a disadvantage that the energy consumption increases.

　또한, 리튬이온 전지, 리튬이온·캐패시터나 유기 EL 소자 등의 개발, 식품·의약품 관련 등에 수분이 존재하게 되면 위험한 물질이나 흡습성이 있는 화학 물질을 취급하는 개발 등 각종 개발에 있어서 글로브 박스를 사용하는 경우, 개발 목적에 따라 박스 내 공기를 임의의 이슬점으로 제어 할 필요가 있었다.In addition, in the development of lithium ion batteries, lithium ion capacitors, organic EL devices, etc., the presence of moisture in food and pharmaceuticals, etc., the use of the glove box in various developments, such as the development of handling dangerous substances or hygroscopic chemicals In this case, it was necessary to control the air in the box at an arbitrary dew point, depending on the purpose of development.

에너지 소비량이 커지는 것에 대한 개선책으로 특허문헌 1에 개시된 기술처럼, 제습 대상의 가스가 순환하는 경로에 있는 주 데시칸트 제습기로부터의 가열 재생 배기가스를 하나 또는 여러 개의 보조 데시칸트 제습기에 의해 습기를 없애고, 그 보조 데시칸트 제습기의 재생 배기가스를 응축·제습하여 순환경로로 되돌려 계 외부로 가스를 배출하지 않음으로써 에너지 절약으로 공기의 이슬점을 낮추는 것이 발명 되었다.As a technique to improve the energy consumption, as described in Patent Literature 1, the heating and regenerating exhaust gas from the main desiccant dehumidifier in the circulation path of the dehumidifying gas is removed by one or several auxiliary desiccant dehumidifiers. In addition, it has been invented to lower the dew point of the air by saving energy by condensing and dehumidifying the regeneration exhaust gas of the auxiliary desiccant dehumidifier and returning it to the circulation path so as not to discharge the gas to the outside.

또한 특허문헌 2에 개시된 것은 글로브 박스 내의 이슬점 제어를 제습 로터의 회전 수 및/또는 재생용 공기의 온도를 제어함으로써 실현하는 것이다. (도 11 등)Moreover, what was disclosed by patent document 2 is implement | achieved by controlling the dew point control in a glove box by controlling the rotation speed of a dehumidification rotor and / or the temperature of regeneration air. (Fig. 11, etc.)

또한 특허문헌 3에 개시된 것은 글로브 박스 등의 밀폐된 챔버 내를 정해진 습도 상태로 조절하는 밀폐 챔버의 습도조절장치에 관한 것으로, 흡착재를 가열함으로써 흡착재에 의한 수분의 흡착 또는 방출을 제어하는 것이 가능하여, 낮은 습도에서부터 높은 습도까지 흡착재에 의한 라인에 의해 습도 조절을 하는 것이다.Also disclosed in Patent Document 3 relates to a humidity control apparatus of a closed chamber for controlling the inside of a closed chamber, such as a glove box, to a predetermined humidity state, and it is possible to control the adsorption or release of moisture by the adsorbent by heating the adsorbent. In other words, the humidity control is performed by a line with an adsorbent from low humidity to high humidity.

일본 특허 공개 2012-81416 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2012-81416 일본 특허 공개 평11-094299 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 11-094299 일본 특허 제 4642440 호 공보Japanese Patent No. 4642440

상기 특허문헌 1에 개시된 것은 가스 공간내의 가스를 데시칸트 방식으로 제습하면서 계 외부로 가스를 배출 시키지 않고 유지 비용을 절감 할 수 있지만, 장치의 구성이 복잡하여 장비 자체가 커짐으로 인한 초기 비용이 커진다는 문제가 있다.The disclosed in Patent Document 1 can reduce the maintenance cost without discharging the gas in the gas space in a desiccant method without discharging the gas to the outside of the system, but the initial cost is increased due to the complicated structure of the device itself. Has a problem.

또한, 상기 특허문헌 2에 개시된 것은 글로브 박스의 용량이 건조된 공기를 밀폐 한 방으로 보내는 건조실 (일반적으로 드라이 룸 (등록 상표)이라고 한다) 등과 비교하여 작기 때문에 임의의 이슬점에 정확하게 제어 할 수 없다는 문제가 있다.In addition, what is disclosed in Patent Document 2 is that the capacity of the glove box is small compared to a drying room (typically referred to as a dry room (registered trademark)) that sends dried air to a sealed room, and thus cannot be accurately controlled at an arbitrary dew point. there is a problem.

또한, 상기 특허문헌 3에 개시된 것은 밀폐 챔버 내부를 낮은 이슬점으로 하는 경우, 정해진 이슬점 온도가 될 때까지 시간이 걸린다는 문제와 습도를 제어하는 히터 온도의 변동이 커지기 때문에 정확하게 습도를 제어 할 수 없다는 문제가 있다. (도 3 등) 또한, 글로브 박스의 용량을 크게 하면 흡착제를 넣는 양이 증가하여 흡착재를 넣는 용기 또한 커지기 때문에 장치가 대형화되는 문제가 있다.In addition, the patent document 3 discloses that when the inside of the hermetic chamber has a low dew point, it takes time to reach a predetermined dew point temperature and the humidity cannot be controlled accurately because the fluctuation of the heater temperature for controlling humidity increases. there is a problem. In addition, when the capacity of the glove box is increased, the amount of the adsorbent is increased and the container into which the adsorbent is placed also becomes large.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 한 것으로, 임의의 일정한 이슬점에 정확하게 제어 할 수 있고, 게다가 에너지 소비량을 줄이고, 유지 비용을 줄일 수 글로브 박스를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a glove box that can be accurately controlled at any constant dew point, and furthermore, can reduce energy consumption and reduce maintenance costs.

본 발명은 글로브 박스 내의 이슬점 제어를 재생온도 비례제어 및 로터 바이패스 유량제어를 결합하여 광범위한 이슬점 설정을 고정도로 행하는 것이 가능하고, 재생온도를 낮추면서 에너지 절약 효과도 발생하게 하는 것을 가장 중요한 특징으로 한다.The present invention is able to perform a wide range of dew point setting with high accuracy by combining the dew point control in the glove box with the regenerative temperature proportional control and the rotor bypass flow control, and the energy saving effect is also generated while lowering the regenerative temperature. do.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명의 글로브 박스는 제습로터의 제습부 전후에 피처리 공기가 제습로터를 통과하지 않도록 도중에 유량제어 장치를 갖춘 바이패스를 설치하여, 글로브 박스 내의 이슬점을 미세하게 조정할 수 있는 장점이 있다. 즉, 글로브 박스와 같은 비교적 용량이 작은 공간 (2㎥ 이하의 것이 일반적)에서는 재생온도 제어만으로는 비례제어 할 수 없으므로 재생온도 제어에 추가적으로 상기 로터 바이패스 유량제어를 실시하는 것으로써 정확한 이슬점 제어를 실현할 수 있다.The glove box of the present invention has an advantage of finely adjusting the dew point in the glove box by installing a bypass having a flow control device on the way so that the air to be treated does not pass through the dehumidifying rotor before and after the dehumidifying part of the dehumidifying rotor. In other words, in a relatively small space such as a glove box (2 m 3 or less in general), it is not possible to proportionally control by regeneration temperature control alone. Therefore, by performing the rotor bypass flow control in addition to regeneration temperature control, accurate dew point control can be realized. Can be.

또한 설정한 이슬점이 높은 경우와 낮은 경우 2 단계로 나누어 재생온도 비례제어 범위를 나누어 이슬점이 높은 경우의 재생온도를 낮게 설정하는 것이 가능하고, 에너지 소비를 적게 하는 것이다.In addition, it is possible to divide the regeneration temperature proportional control range by setting the regeneration temperature low when the dew point is high by dividing it into two stages when the set dew point is high and low, thereby reducing the energy consumption.

또한 재생온도를 낮게 설정할 수 있기 때문에 재생 히터의 수명을 연장 할 수 있게 되었다.In addition, since the regeneration temperature can be set low, the life of the regeneration heater can be extended.

도 1은 본 발명의 글로브 박스의 실시 예를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 재생온도와 글로브 박스의 이슬점의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에서 이슬점을 영하 5도로 설정한 경우 시간에 따른 이슬점 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에서 이슬점을 영하 30 도로 설정한 경우 시간에 따른 이슬점 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에서 이슬점을 영하 60 도로 설정한 경우 시간에 따른 이슬점 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart illustrating an embodiment of a glove box of the present invention.
2 is a graph showing the relationship between the regeneration temperature and the dew point of the glove box.
3 is a graph showing a dew point change with time when the dew point is set to minus 5 degrees in the present invention.
4 is a graph showing a dew point change with time when the dew point is set to minus 30 degrees in the present invention.
5 is a graph showing a dew point change with time when the dew point is set to minus 60 degrees in the present invention.

본 발명은 제습로터를 그 회전 방향에 대해 흡착영역, 재생영역, 퍼지영역으로 분할하고, 외부공기와 재생영역에서 반환공기 (이하, 한 번 장치 내의 유로를 통한 공기를 장치외부로 배출하지 않고 다시 그 유로로 되돌려 보낸 공기를 ‘반환공기’라 한다)와 글로브 박스에서 순환공기를 혼합시킨 공기를 흡착영역에 통과시키는 경로와 흡착영역의 상류측과 하류측을 연통하는 유량제어 장치를 갖춘 바이패스를 마련해 글로브 박스 내의 이슬점을 재생온도 비례제어와 상기 바이패스를 이용한 로터 바이패스 유량제어를 결합하여 적은 에너지 소비량으로 정확한 이슬점 제어를 할 수 있는 글로브 박스를 제공한다는 목적을 실현했다.The present invention divides the dehumidifying rotor into adsorption zones, regeneration zones, and purge zones with respect to its rotational direction, and returns air from outside air and regeneration zones (hereinafter, once without discharging air through the flow path in the device to the outside of the device). Bypass the air returned to the flow path is called 'return air') and a bypass that passes the air mixed with the circulating air in the glove box through the adsorption zone, and a flow control device communicating the upstream and downstream sides of the adsorption zone. The purpose of the present invention is to provide a glove box capable of precise dew point control with low energy consumption by combining the dew point in the glove box with regenerative temperature proportional control and rotor bypass flow control using the bypass.

실시 예 1Example 1

이하, 본 발명의 실시 예를 나타내는 도면 1에 따라 설명한다. 1은 제습로터이며, 실리카겔이나 제올라이트 등의 습기 흡착제가 담지된 허니컴로터 형태이다. 이 제습로터(1)는 모터 (일반적이기 때문에 도시하지 않음)에 의해 회전하게 되고, 그 회전 방향에 따라 다음과 같이 각 영역으로 나누어져 있다. 또한 다음 설명에서 사용 온도는 모두 섭씨이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. 1 is a dehumidification rotor and a honeycomb rotor in which a moisture adsorbent such as silica gel or zeolite is supported. This dehumidification rotor 1 is rotated by a motor (not shown because it is common), and is divided into respective regions as follows according to the rotation direction. In the following descriptions, the operating temperatures are all degrees Celsius.

즉, 2는 흡착영역이며 여기에서 공기 중의 수분이 제습로터(1)에 흡착된다. 3은 퍼지영역이며 4는 재생영역이다. 재생영역(4)을 통과하는 고온의 공기에 의해 제습로터(1)는 흡착 된 습기가 탈착된다.That is, 2 is an adsorption area, where moisture in the air is adsorbed to the dehumidifying rotor 1. 3 is a purge region and 4 is a reproduction region. Moisture adsorbed to the dehumidification rotor 1 is desorbed by the hot air passing through the regeneration zone 4.

17은 제 1 냉각코일이며, 냉동기 (도시하지 않음) 등 냉매가 공급되고 있다. 20은 흡착 블로어이고 제 1 냉각코일(17)에 의해 냉각 된 공기를 흡착영역(2)에 보내는 것이다. 11은 흡착영역(2)의 상류측 분기점(28)과 하류측 합류점(29)을 연통하는 바이패스 경로이며, 외부 공기가 흡착영역(2)을 통과하지 않도록 우회시킨다. 10은 모터 댐퍼에서 상기 바이패스 경로를 통과하는 공기의 유량을 제어한다.17 is a 1st cooling coil, and refrigerant | coolants, such as a refrigerator (not shown), are supplied. 20 is an adsorption blower and sends the air cooled by the 1st cooling coil 17 to the adsorption area 2. As shown in FIG. 11 is a bypass path for communicating the upstream branch point 28 and the downstream confluence point 29 of the adsorption region 2, and bypasses the outside air so as not to pass through the adsorption region 2. 10 controls the flow rate of air passing through the bypass path in the motor damper.

18은 재생 히터에서 분기점(27)으로 분기 된 퍼지영역(3)에서 나온 공기를 재생 가능한 온도 수준까지 올리는 것이다. 예를 들면 여기에는 전기 히터가 사용된다. 19는 재생 블로어이며 재생영역(4)의 공기를 빨아내는 것으로, 이 재생 블로어(19) 의 출구는 합류점(25)을 통해 제 1 냉각코일(17)에 연결되어있다. 즉, 제 1 냉각코일(17)에 들어가는 공기는 외부 공기와 재생 블로어(19)에서 나온 공기가 혼합 된 상태가 된다. 5 는 박스이며 필요에 따라 공급공기 가열기(15)에서 가열된 공기가 공급된다. 또한 이 박스의 측면에는 고무로 만든 장갑 (도시하지 않음)이 밀봉 상태로 설치되어있다.18 is to raise the air from the purge zone (3) branched to the branch point 27 in the regeneration heater to a renewable temperature level. For example, an electric heater is used here. 19 is a regeneration blower and sucks air in the regeneration area 4, and the outlet of the regeneration blower 19 is connected to the first cooling coil 17 through the confluence point 25. That is, the air entering the first cooling coil 17 is in a state in which the outside air and the air from the regeneration blower 19 are mixed. 5 is a box and heated air from the supply air heater 15 is supplied as needed. In addition, rubber gloves (not shown) are mounted on the sides of the box in a sealed state.

박스(5)로부터의 순환공기는 글로브 박스 환기로(6)를 통해서 제 2 냉각코일(16)에서 냉각되고, 응축·제습 된 후, 합류점(26)에서 제 1 냉각코일(17)을 나온 공기와 혼합된다. 또한, 장비 부팅 초기에 비교적 높은 이슬점의 공기가 박스(5)에 공급되지 않도록 댐퍼(14)를 완전히 닫고 댐퍼(13)를 완전히 개방함으로써 흡착영역(2)을 나온 공기가 처리 공기 환기로(7)에 의해 제 2 냉각코일(16)앞의 글로브 박스 환기로(6) 통해 합류점(26)으로 돌려 보내도 좋다. 이 경우 흡착영역(2)을 나온 공기의 이슬점이 설정한 이슬점 온도에 가까워지면서 댐퍼(14)를 열어 흡착영역(2)을 나온 공기가 박스(5)에 공급된다.The circulating air from the box 5 is cooled in the second cooling coil 16 through the glove box ventilation path 6, condensed and dehumidified, and then air exits the first cooling coil 17 at the confluence point 26. Mixed with In addition, the air exiting the adsorption zone 2 is closed by the damper 14 and the damper 13 fully opened so that air of relatively high dew point is not supplied to the box 5 at the beginning of the equipment booting. ) May be returned to the confluence point 26 via the glove box ventilation path 6 in front of the second cooling coil 16. In this case, while the dew point of the air out of the adsorption zone 2 approaches the set dew point temperature, the damper 14 is opened and the air out of the adsorption zone 2 is supplied to the box 5.

본 발명의 글로브 박스는 상기 구성으로 되어있고, 이하 그 동작에 대해 설명한다. 먼저 외부 공기는 제 1 냉각코일(17)에서 냉각되고 응축·제습 된다.The glove box of the present invention has the above configuration, and its operation will be described below. First, the outside air is cooled in the first cooling coil 17 and condensed and dehumidified.

응축·제습되어 온도가 내려간 공기가 흡착 블로어(20)에 의해 흡착영역(2)으로 보내진다. 흡착영역(2)에서 흡착·제습되고, 필요에 따라 공급공기 가열기(15)에서 가열되어 건조공기의 공급지인 박스(5)로 보내진다. 또한 박스(5)에 공급되는 공기의 풍량을 일정하게 하기 위해 댐퍼(14)에는 정 풍량제어 장치 CAV 등을 이용해도 좋다. 이 박스(5)의 내부에는 이슬점 검출기(9)가 설치되어있고, 이슬점 검출기(9)는 모터 댐퍼 제어 장치 (도시하지 않음)에 연통하고 있다. 박스(5)내부의 이슬점이 설정된 이슬점이 되지 않으면 모터 댐퍼(10)에 의해 바이패스 경로(11)를 통과하는 공기의 유량. 다시 말하면, 제습로터의 흡착영역(2)을 통과하지 않은 공기의 유량을 설정 이슬점이 되도록 제어된다. 이 박스(5)의 내부에서 리튬 전지의 시험제작 등 설정 이슬점 환경하에서 행해져야 하는 실험이 진행된다.The air which condensed and dehumidified and cooled down is sent to the adsorption area 2 by the adsorption blower 20. It is adsorbed and dehumidified in the adsorption area 2, and if necessary, it is heated in the supply air heater 15 and sent to the box 5 which is a supply source of dry air. In addition, in order to make the air volume of the air supplied to the box 5 constant, the damper 14 may use a CAV or the like. The dew point detector 9 is provided inside this box 5, and the dew point detector 9 communicates with a motor damper control device (not shown). The flow rate of air through the bypass path 11 by the motor damper 10 if the dew point inside the box 5 does not reach the set dew point. In other words, the flow rate of air which has not passed through the adsorption region 2 of the dehumidification rotor is controlled to be the set dew point. In this box 5, the experiment which should be performed in set dew point environment, such as test manufacture of a lithium battery, is advanced.

또한, 박스(5)내에서 유해한 화학 물질 등을 사용하는 경우, 댐퍼(12)를 완전히 닫고 글로브 박스 환기로(6)를 통과하는 공기를 제 2 냉각코일(16)로 통하지 않고, 박스(5)에 설치한 배기로 (도시하지 않음)를 통해 전량 실외로 배출해도 좋다. 이 때, 박스(5)내의 이슬점 온도가 영하 60도 등 낮은 이슬점을 필요로 하는 경우에는 댐퍼(13)와 댐퍼(14)를 사용하여 처리공기 환기로(7)를 통과하는 공기량을 조절하는 것에 의해 박스(5)내의 이슬점 온도가 정해진 이슬점으로 제어된다. 또한 박스(5)에 공급되는 공기의 일부를 댐퍼(12)에 의해 글로브 박스 환기로(6) 통해 제습로터(1)로 되돌리고 나머지 부분을 박스(5)에 설치한 배기로 (도시하지 않음)를 통해 박스(5)의 실외로 배출하게 해도 좋다.In addition, when harmful chemicals or the like are used in the box 5, the air is passed through the glove box ventilation path 6 with the damper 12 completely closed without passing through the second cooling coil 16 to the box 5. May be discharged to the outside through an exhaust path (not shown) installed in the At this time, when the dew point temperature in the box 5 requires a low dew point such as minus 60 degrees, the damper 13 and the damper 14 are used to adjust the amount of air passing through the process air ventilation path 7. The dew point temperature in box 5 is thereby controlled to a predetermined dew point. In addition, an exhaust path (not shown) in which part of the air supplied to the box 5 is returned to the dehumidification rotor 1 by the damper 12 through the glove box ventilation path 6 and the remaining part is installed in the box 5. It may be made to discharge to the outside of the box (5) through.

퍼지영역(3)을 나온 공기는 재생히터(18)에서 재생 가능한 온도 수준까지 올려 재생영역(4)으로 보내진다. 재생영역(4)을 나온 공기는 분기점(31)에서 일부 분기되어 재생 순환로(24), 합류점(30)을 통해서 재생히터(18)로 되돌려진다. 이 재생·순환을 함으로써 재생영역(4)에서 제 1 냉각코일(17)에 보내지는 공기의 습도를 올려 응축·제습 할 수 있다. 재생 순환로(24)를 통과하는 공기의 풍량에 대해서는 댐퍼(21, 22) 의해 조정된다. 또한, 재생공기가 계 외부로 배출되지 않고 제 1 냉각코일(17)에 보내지고 있으며 이 점에서도 에너지 절약이 된다.The air exiting the purge zone 3 is sent to the regeneration zone 4 up to a reproducible temperature level in the regeneration heater 18. The air exiting the regeneration area 4 is partially branched from the branch point 31 and returned to the regeneration heater 18 through the regeneration circulation path 24 and the confluence point 30. By regeneration and circulation, the humidity of the air sent to the first cooling coil 17 in the regeneration region 4 can be increased to condense and dehumidify. The air volume of the air passing through the regeneration circulation path 24 is adjusted by the dampers 21 and 22. In addition, regenerated air is sent to the first cooling coil 17 without being discharged to the outside of the system, and energy is also saved in this regard.

또한 이슬점 온도 영하 30도 이하의 낮은 이슬점이 필요한 경우, 댐퍼(8)를 완전히 닫고 외부 공기를 도입되지 않도록 제어 할 수 있다. 즉, 박스(5)로부터의 순환공기와 재생 블로어(19)에서 나온 공기만으로 운전하여 이슬점이 영하 30도 이하에서 영하 85 도의 낮은 이슬점의 제어를 가능하게 했다.In addition, if a dew point temperature of less than 30 degrees below zero is required, the damper 8 can be completely closed and controlled so as not to introduce external air. In other words, only the circulating air from the box 5 and the air from the regenerative blower 19 were operated to allow the control of the dew point of a low dew point of minus 85 degrees below 30 degrees below zero.

도 2는 본 발명의 글로브 박스에서 재생온도와 글로브 박스 이슬점 관계의 일례를 나타낸다. 로터 바이패스 유량 제어를 사용하지 않고 재생온도 제어만으로 제어한 것을 플롯하여 일점 쇄선으로 연결했다. 그 결과, 재생온도와 글로브 박스내의 이슬점 온도와의 관계를 비례 식으로 나타내지 못하고, 재생온도를 비례제어 하여도 정해진 이슬점 온도로 제어 할 수 없는 것을 확인할 수 있었다. 이 해결책으로, 설정한 이슬점 온도에 대해 이슬점 온도와 재생온도에 관한 비례식을 사용하여, 도합된 흡착영역 바이패스경로(11) 의 모터 댐퍼(10)에 의해 바이패스 경로를 흐르는 공기량을 제어하여 고정도로 이슬점 제어를 가능하게 했다. 재생온도의 비례식의 사용구분에 대해서는 이슬점 온도 0도에서 영하 25도까지, 재생온도 40도에서 140도 (도 2의 실선), 이슬점 온도 영하 25도에서 영하 60도까지, 재생온도 140도에서 220도로 한다 (도 2의 점선). 단, 이 이슬점 온도 범위, 재생온도 범위로 제한하는 것이 아니라, 제습 로터의 허니컴 사이즈, 두께 및 사용되는 흡착제 등의 사양, 공기 조건 등으로 달라진다. 이렇게 재생온도 비례제어를 2 단계로 나누어 실시함으로써 에너지가 절약되며, 재생 히터(18)에 가해진 에너지가 억제되기 때문에, 재생 히터(18)의 수명도 연장 될 수 있다.Figure 2 shows an example of the regeneration temperature and the glove box dew point relationship in the glove box of the present invention. The one controlled by regenerative temperature control without rotor bypass flow control was plotted and connected by a dashed-dotted line. As a result, it was confirmed that the relationship between the regeneration temperature and the dew point temperature in the glove box was not represented by a proportional expression, and even though the regeneration temperature was proportionally controlled, it was not possible to control the predetermined dew point temperature. In this solution, by using the proportional equations for the dew point temperature and the regeneration temperature with respect to the set dew point temperature, the amount of air flowing through the bypass path by the motor damper 10 of the combined adsorption zone bypass path 11 is controlled. To this point, dew point control was enabled. For proportional use of the regeneration temperature, the dew point temperature is 0 degrees to minus 25 degrees, the regeneration temperature is 40 degrees to 140 degrees (solid line in FIG. 2), the dew point temperature is 25 degrees below zero to minus 60 degrees, and the regeneration temperature is 140 degrees to 220 degrees. (Dotted line in Fig. 2). However, the present invention is not limited to the dew point temperature range and the regeneration temperature range, but varies depending on the honeycomb size of the dehumidifying rotor, the thickness, the specifications of the adsorbent and the like, and air conditions. Energy is saved by dividing the regeneration temperature proportional control into two stages, and the energy applied to the regeneration heater 18 is suppressed, so that the life of the regeneration heater 18 can be extended.

도 3에서 도 5에는 본 발명의 글로브 박스를 이용하여 실측한 시간 경과에 따른 글로브 박스 이슬점 온도의 변화 그래프를 보여준다. 이번 실측한 장치는 용량 1.3㎥의 글로브 박스에 합성 제올라이트를 담지한 제습 로터를 사용하여 외부 공기 건구 온도 32도, 외기 절대습도 21.1g/Kg, 처리풍속 2.4m/s, 퍼지풍속 1.0m/s, 재생순환풍속 1.0m/s의 조건에서 시험을 실시했다. 도 3은 글로브 박스 이슬점 온도 설정치 영하 5도, 재생온도 설정치 60도, 그림 4는 글로브 박스 이슬점 온도 설정치 영하 30도, 재생온도 설정치 150도, 도 5는 글로브 박스 이슬점 온도 설정치 영하 60 도, 재생온도 설정치 220도이다. 어떤 그래프에서도 글로브 박스 이슬점 온도가 상하 2도 이내로 된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 이슬점 검출기(9)에서의 이슬점 온도 설정은 배출공기 이슬점으로 하고 있지만, 공급공기 이슬점 온도 또는 두 가지 모두를 수행 해도 좋다. 또한, 본 발명에서는 비교적 단시간에 이슬점 온도 조절이 가능한 것도 확인할 수 있었다. 글로브 박스 이슬점 온도 영하 5도에서 영하 30도까지의 변경 시간은 약 60 분이며 이슬점 온도가 상하 2도 이내로 제어 가능하며, 영하 30도에서 영하 60도까지의 변경 시간은 약 80 분이며 이슬점 온도가 상하 2도 이내로 제어가 가능 해졌다.3 to 5 show graphs of changes in the glove box dew point temperature over time measured using the glove box of the present invention. The measured device uses a dehumidification rotor loaded with synthetic zeolite in a glove box with a capacity of 1.3㎥ and has an external air dry bulb temperature of 32 degrees, absolute air humidity of 21.1g / Kg, processing wind speed of 2.4m / s, and purge wind speed of 1.0m / s. The test was carried out under the conditions of 1.0 m / s of regenerative circulation wind speed. 3 is a glove box dew point temperature set point at -5 degrees Celsius, regeneration temperature set point is 60 degrees, Figure 4 is a glove box dew point temperature set point at -30 degrees Celsius, a regeneration temperature set point is 150 degrees, Figure 5 is a glove box dew point temperature set point is minus 60 degrees, regeneration temperature The set value is 220 degrees. In any graph, it was confirmed that the glove box dew point temperature was within 2 degrees. In addition, although the dew point temperature setting in the dew point detector 9 is set as the exhaust air dew point, the supply air dew point temperature or both may be performed. In addition, in the present invention, it was confirmed that the dew point temperature control in a relatively short time. Glove box dew point temperature The change time from minus 5 degrees to minus 30 degrees is about 60 minutes, the dew point temperature can be controlled within 2 degrees above and below, the change time from minus 30 degrees to minus 60 degrees is about 80 minutes and the dew point temperature is It is possible to control within 2 degrees up and down.

본 발명은 상기와 같이 적은 에너지로 임의의 이슬점 온도에 정확하게 제어 할 수 있는 글로브 박스를 제공 할 수 있다.The present invention can provide a glove box that can be accurately controlled at any dew point temperature with low energy as described above.

1 : 제습로터 2 : 흡착영역
3 : 퍼지영역 4 : 재생영역
5 : 글로브 박스 6 : 글로브 박스 환기로
7 : 처리공기 환기로 8, 12, 13, 14, 21, 22, 23 : 댐퍼
9 : 이슬점 검출기 10 : 모터
11 : 바이패스 경로 15 : 애프터 히터
16 : 제 2 냉각코일 17 : 제 1 냉각코일
18 : 재생히터 19 : 재생 블로어
20 : 흡착 블로어 24 : 재생 순환로1: dehumidification rotor 2: adsorption area
3: fuzzy area 4: playback area
5: glove box 6: glove box with ventilation
7: process air ventilation furnace 8, 12, 13, 14, 21, 22, 23: damper
9: dew point detector 10: motor
11: bypass path 15: after heater
16: 2nd cooling coil 17: 1st cooling coil
18: Play Heater 19: Play Blower
20 adsorption blower 24 regeneration circuit

Claims

A dehumidification rotor loaded with a moisture adsorbent and divided into an adsorption zone, a regeneration zone, and a purge zone with respect to the rotational direction;
A flow rate control device that can be controlled from fully closed to opened and through which suctioned external air passes;
A first cooling coil through which the outside air and return air from the regeneration area are mixed and passed;
A second cooling coil through which circulation air passes;
A bypass path having a flow control device for passing a portion of the air passing through the adsorption zone and communicating an upstream side and a downstream side of the adsorption zone; And
A box to which air passing through the adsorption zone or the bypass path is supplied;
The circulating air in the second cooling coil and the external air are mixed with the return air, branched to pass through the adsorption zone, and the remainder is passed through the purge zone and heated to flow into the regeneration zone.
Return the circulating air in the box to the second cooling coil,
And the outside air passing through the first cooling coil and the return air and the circulating air passing through the second cooling coil pass through the adsorption zone.

The method of claim 1,
A dew point detector is installed in the box, and the flow rate of the bypass path is controlled by the dew point of the dew point detector.

The method according to claim 1 or 2,
And controlling the dew point in the box by changing the regeneration temperature of the regeneration area, and proportionally controlling the regeneration temperature by dividing the regeneration temperature into a plurality of stages within the dew point range to be controlled.

The method of claim 3, wherein
And proportionally controlling the regeneration temperature of the regeneration area by dividing the regeneration temperature into two stages of a high dew point side and a low dew point side with respect to a predetermined value.

The method of claim 4, wherein
A glove box characterized in that the dew point temperature on the high dew point side is from 0 ° C to minus 25 ° C, and the dew point temperature on the low dew point is from 25 ° C to minus 60 ° C.