KR102344851B1 - 저온 저장고 제습을 위한 고효율 수분제거 제습장치 - Google Patents

저온 저장고 제습을 위한 고효율 수분제거 제습장치 Download PDF

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김병곤
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Abstract

본 발명은 저온 저장고 제습을 위한 고효율 수분 제거 제습장치에 관한 것으로, 제습액체를 이용하여 공급되는 다습한 공기를 제습하되, 수봉식 진공펌프를 이용하여 공기와 제습액체를 접촉시키며, 다수의 펌프 및 다수의 챔버를 쌍을 이루어 순차적으로 배치하여 배출되는 공기의 습도를 조절할 수 있다. 또한, 장치 내부의 펌프에서 발생하는 열 및 외부 장비로부터 열을 이용하여 제습액체를 재생하는 것을 특징으로 하는 수분 제거 제습장치를 제시한다.

Description

저온 저장고 제습을 위한 고효율 수분제거 제습장치 {High efficiency moisture removal dehumidification device for dehumidifying low temperature storage}
본 발명은 수분 제거 제습장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 배관을 통해 유입되는 다습한 공기를 제습하여 배출하는 고효율 수분 제거 제습장치에 관한 것이다.
공조 시스템은 공기 조화를 위한 제습장치가 포함된 공조시스템을 갖는다. 액체 제습제를 이용하는 제습 냉각 사이클의 작동은 낮은 온도에서 주위공기로부터 수증기를 빨아들여 제습액의 농도가 희석되면서 공기를 제습하고 고온에서 수증기를 공기에 방출하는 제습액의 물성에 의해 가능하게 되었다. 공기와 제습액 사이의 수증기 교환은 공기 중의 수증기 분압과 공기와 접촉하는 제습액 표면의 증기 압력의 상대적 크기에 의존한다. 주어진 증기압력에서 제습액과 공기의 수증기압차에 따라 낮은 온도에서는 흡수과정을 통하여 습공기의 제습이 이루어지며, 높은 온도에서는 탈수과정을 통하여 제습액의 재생이 이루어진다.
일반적으로 다습한 공기를 챔버 내로 공급하되, 챔버 상단에 제습액을 분사하여 접촉면적을 높이도록 설계된다. 이후 흡습한 제습액을 포집하여, 온도를 높여주거나, 건조한 공기를 이용하여 제습액을 재생하도록 한다. 이는 제습액을 분사하기 위한 넓은 공간이 요구된다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제습액체와 다수의 진공펌프 및 탱크를 이용하여 다습한 공기를 제습하는 절차를 포함하는 제습장치를 제공한다.
또한, 진공펌프와 탱크를 쌍을 이루어 순차적으로 복수 배치하여 제습의 정도를 조절하는 제습장치를 제공한다.
또한, 펌프에서 발생되는 열을 이용하여 사용된 제습액체를 재생하는 제습장치를 제공한다.
또한, 사용된 제습액체는 시스템 외부장비로부터 열원을 공급받아 재생되는 제습장치를 제공한다.
본 발명은 제습액을 이용한 제습장치에 있어서, 다습한 공기가 유입되며, 제습액이 공급되고 상기 공기와 혼합하여 이송하는 펌프, 상기 펌프와 연결되고 기체와 제습액을 분리하는 탱크를 포함하고, 상기 펌프와 상기 탱크가 쌍을 이루어 순차적으로 복수로 배치되어 유입된 공기가 제습되는 것을 특징으로 한다.
또한, 다습한 공기가 유입되는 제1유로; 상기 제1유로로부터 상기 공기를 흡입하고, 1차제습액을 공급받아 혼합하여 배출하는 제1펌프; 상기 제1펌프와 연결되고, 상기 1차제습액이 유입되어 내부용액과 혼합된 후 재생되되, 저압환경 하에서 기화된 제습 공기가 제2유로로 배출되는 제1탱크; 상기 제1탱크와 연결된 상기 제2유로로부터 상기 제습 공기를 흡입하고, 2차제습액을 공급받아 혼합하여 배출하는 제2펌프; 및 상기 제2펌프와 연결되고, 상기 2차제습액이 유입되어 내부용액과 혼합된 후 제습된 공기가 제3유로 배출되는 제2탱크;를 포함한다.
또한, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프는 수봉식 진공펌프를 포함하고, 상기 제2펌프는 연결된 상기 제1탱크를 진공환경으로 조성시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1탱크는 상기 제1펌프와 연결되며, 상기 제1펌프로 내부용액을 1차제습액으로 공급하는 제4유로를 포함한다.
또한, 상기 제2탱크는 상기 제2펌프와 연결되며, 상기 제2펌프로 내부용액을 2차제습액으로 공급하는 제6유로를 포함하되, 상기 제6유로는 상기 제1탱크 경유하며 내부용액과 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1탱크는 외부장비로부터 열원을 더 공급받아 내부용액과 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차제습액과 상기 2차제습액은 폼산칼륨수용액을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제습장치을 포함하는 제습액 재생방법에 있어서, 상기 제1탱크 내에 제습으로 인해 묽어진 내부용액이 수집되는 수집단계, 상기 제2펌프로 인해 상기 제1탱크가 진공환경으로 조성되고, 내부용액이 끓는점에 도달하여 재생되는 기화단계, 및 상기 기화단계 이후 상기 제4유로를 통해 내부용액이 제습액으로 제1펌프에 공급하는 공급단계,를 포함한다.
또한, 상기 기화단계는 묽어진 내부용액이 상기 제2펌프에서 발생되는 열을 제6유로를 통해 전달받는 열교환단계를 포함한다.
또한, 상기 기화단계는 외부장비로부터 열원을 전달받는 열전달단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여 제습액체와 다수의 진공펌프 및 탱크를 이용하여 다습한 공기를 제습하는 절차를 포함한다.
또한, 진공펌프와 탱크를 쌍을 이루어 순차적으로 복수 배치하여 제습의 정도를 조절한다.
또한, 펌프에서 발생되는 열을 이용하여 사용된 제습액체를 재생한다.
또한, 사용된 제습액체는 시스템 외부장비로부터 열원을 공급받아 재생된다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 제습 구성도
도 3은 다단 설계 구성도
도 4는 본 발명의 외부열원 추가 실시예
도 5는 본 발명의 다른 실시예
도 6은 실시예에 따른 제습운전 구성도
도 7은 실시예에 따른 재생운전 구성도
본 발명은 공기제습 및 제습액체 재생 장치에 관한 것으로, 수봉식 펌프를 이용하여 공기와 제습액체를 접촉시켜 제습하고, 다수의 펌프 및 다수의 탱크를 다단으로 설치하여 배출되는 공기의 습도를 조절할 수 있으며, 펌프에서 발생하는 열을 이용하여 제습액체를 재생하는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기한 바와 같이 본 발명은 저장고 제습을 위한 제습장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
[1] 본 발명의 원리
본 발명은 제습액을 이용한 제습장치에 있어서, 다습한 공기가 유입되며, 제습액이 공급되고 상기 공기와 혼합하여 이송하는 펌프, 상기 펌프와 연결되고 기체와 제습액을 분리하는 탱크를 포함하고, 상기 펌프와 상기 탱크가 쌍을 이루어 순차적으로 복수로 배치되어 유입된 공기가 제습되는 것을 특징으로 한다.
다습한 공기를 포함하는 저장고와 연결된 배관은 진공펌프를 통해 저장고 내부의 공기를 흡입하여 제습하는 것을 목적으로 공기와 제습액체의 혼합을 통해 이루어진다. 제습액체는 펌프를 통해 탱크로 이동되며, 탱크 내에서 기체와 제습액으로 분리된다. 상기 펌프와 상기 탱크는 쌍을 이루어 순차적으로 복수개 배치되어, 배출되는 공기의 제습상태를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도이다. 도 1을 참고하면, 다습한 공기가 유입되는 제1유로(310), 상기 제1유로(310)로부터 상기 공기를 흡입하고, 1차제습액을 공급받아 혼합하여 배출하는 제1펌프(110), 상기 제1펌프(110)와 연결되고, 상기 1차제습액이 유입되어 내부용액과 혼합된 후 재생되되, 저압환경 하에서 기화된 제습 공기가 제2유로(320)로 배출되는 제1탱크(210), 상기 제1탱크(210)와 연결된 상기 제2유로(320)로부터 상기 제습 공기를 흡입하고, 2차제습액을 공급받아 혼합하여 배출하는 제2펌프(120) 및 상기 제2펌프(120)와 연결되고, 상기 2차제습액이 유입되어 내부용액과 혼합된 후 제습된 공기가 제3유로(330) 배출되는 제2탱크(220)를 포함한다.
제1유로(310)의 일단은 다습한 공기를 포함하고 있는 공간과 연결되고, 제1유로(310)의 타단은 공기를 흡입하는 제1펌프(110)와 연결된다. 제1펌프(110)는 진공펌프가 배치되어, 제1유로(310)의 일단에 연결된 공간의 기압을 낮춰 다습한 공기를 흡입한다.
제1펌프(110)는 진공펌프가 배치되되, 수봉식 진공펌프가 배치될 수 있으며, 내부에 제1제습액을 포함한다. 제1제습액은 폼산칼륨수용액을 포함할 수 있다. 제1제습액은 흡입된 공기와 접촉하여 흡습하고, 제1펌프(110)와 연결된 제5유로(350)는 흡습한 액체가 제1탱크(210)로 이동된다.
제1탱크(210)는 제5유로(350)로부터 흡습한 액체를 공급받고, 후단에 제2유로(320)와 연결된 제2펌프(120)를 통해 진공환경이 조성된다. 진공환경이 조성된 제1탱크(210)는 기체와 액체로 분리된다. 분리된 액체는 제1탱크(210)에 남게 되고, 기체는 제2유로(320)를 통해 제2펌프(120)로 이동된다. 이때, 제2유로(320)를 통해 이동되는 기체는 제1유로(310)를 통해 유입된 기체보다 습도가 낮다. 분리된 액체는 제4유로(340)를 통해 제1펌프(110)로 유입되되, 습기를 포함하여 희용액 상태인 액체는 진공환경 및 열을 전달받아 재생되어 제1펌프(110)로 이송된다. 자세한 제습액체의 재생단계는 후술하도록 한다.
제2펌프(120)는 진공펌프가 배치되되, 수봉식 진공펌프가 배치될 수 있으며 제2제습액을 포함한다. 제2유로(320)를 통해 공급된 기체는 제2제습액과 접촉하여 흡습되고, 연결된 제8유로(380)를 통해 제2탱크(220)로 이동된다. 이때, 제2펌프(120)는 작동에 의해 발생되는 열을 이용하여 제2제습액을 가열한다.
제2탱크(220)는 대기압상태를 유지하며, 제8유로(380)를 통해 유입된 액체는 액체와 기체로 분리되며, 기체는 제3유로(330)를 통해 배출된다. 이때, 제3유로(330)를 통해 배출되는 기체는 제2유로(320)를 통해 유입된 기체보다 습도가 낮다. 분리된 액체는 제2펌프(120)에 의해 가열된 상태이며, 제6유로(360)와 제7유로(370)를 통해 제2펌프(120)로 이송되되, 제6유로(360)는 제2탱크(220)에서 배출된 제2제습액이 제1탱크(210)를 지나도록 배치되어 제1탱크(210) 내에서 열교환이 이루어지게 되며, 이후 제2제습액은 제7유로(370)를 통해 제2펌프(120)에 이송된다.
이때, 제1펌프(110)와 제2펌프(120)는 동일한 수봉식 진공펌프가 배치되며, 사용되는 제습액체는 동일한 종류 및 동일한 농도를 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 제습 구성도이다. 각 구성 내에 유체의 온도와 습도를 예를 들어 제습 구성도를 자세하게 설명하도록 한다.
도 2를 참고하면, 영하 20℃, 습도 70%의 저온다습한 공기가 포함된 공간은 제1유로(310)를 통해 제1펌프(110)로 공급되며, 20℃, 농도 70%의 제1제습액은 제4유로(340)를 통해 제1펌프(110)로 공급된다. 제1펌프(110)로 공급된 공기와 제1제습액은 접촉되어 습기를 흡수한 제습액체가 제5유로(350)를 통해 이송되되, 15℃, 농도 60%의 제1제습액이 제1탱크(210)로 이송된다.
제1탱크(210) 내에서는 액체와 기체로 분리되고, 후단에 연결된 제2펌프(120)에 의해 진공환경이 조성되어 분리된 기체가 이송된다. 분리된 기체는 20℃, 50%습도를 가지며, 제2유로(320)를 통해 제2펌프(120)로 이송된다. 30℃, 농도 70%의 제2제습액은 제7유로(370)를 통해 제2펌프(120)로 공급되며, 제2펌프(120)는 공급된 기체와 제2제습액을 접촉시켜, 제8유로(380)로 이송시키되, 제8유로(380)는 40℃, 농도 60%의 제2제습액이 제2탱크(220)로 이송된다.
이때, 제1펌프(110)와 달리 제2펌프(120)는 작동에 의해 발생되는 열을 냉각수가 아닌 제2제습액으로 열을 전달하여 온도를 상승시키는 특징을 가지고 있다.
제2탱크(220)는 대기압환경이 조성되며, 공급된 액체상태의 제2제습액은 기체와 액체로 분리되며, 제3유로(330)를 통해 40℃, 습도 30%의 기체가 배출된다. 분리된 제2제습액은 제2펌프(120)로 공급되되, 제6유로(360)를 통해 제1탱크(210)에서 열교환이 이루어지며, 열교환 이후 온도가 낮아진 제2제습액은 제7유로(370)를 통해 제2펌프(120)로 공급된다.
상기 수치를 통해 제1유로(310), 제2유로(320), 및 제3유로(330)의 기체 내 습도를 비교하면, 제1유로(310)는 70%, 제2유로(320)는 50%, 및 제3유로(330)는 30%로 단계적으로 습도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 다단 설계 구성도이다. 본 발명의 제습장치는 펌프와 탱크가 쌍을 이루어 순차적으로 복수로 배치되어 유입된 공기가 제습되며, 제습된 정도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 3을 참고하면, 제2탱크(220)의 후단에 진공펌프인 제3펌프(130)를 배치하여 제2탱크(220) 내부를 제1탱크(210)와 동일한 진공환경을 조성하며, 제3펌프(130)는 대기압환경인 제3펌프(130)와 연결되어 제습된 기체가 배출된다. 도 3과 같이 펌프와 탱크를 쌍을 이루어 순차적으로 배치함으로써, 요구되는 습도를 가진 기체가 배출된다.
또한, 본 발명의 제습장치는 병렬로 시스템을 구성할 수 있으며, 설계자의 필요에 따라 충분히 변형가능하다. 병렬로 시스템 구성 시, 종류가 다른 제습액 또는 농도가 다른 수용액을 통해 다양한 온도와 습도를 가진 기체를 배출하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 외부열원 추가 실시예이다. 제2펌프(120)에서 발생되는 열을 제1탱크(210)로 전달하되, 필요에 따라 다른 장비로부터 열원을 공급받을 수 있다. 도 4를 참고하면, 도 1과 동일한 시스템을 가지되, 제1탱크(210)는 외부로부터 열원을 추가적으로 전달받아 내부의 제1제습액 온도가 상승된다. 제1탱크(210) 내부의 희용액은 진공환경 및 제2펌프(120)에서 발생되는 열과 외부장비(400)에서 전달받은 열에 의해 재생된다. 제1탱크(210)는 외부장비(400)로부터 열을 전달받은 제9유로(390)가 추가 배치된다.
[2] 본 발명의 다른 실시예
도 5는 본 발명의 다른 실시예이다. 복수의 밸브가 배치되되 구체적인 위치를 도면에 나타냈으며, 제1탱크(210)로 열을 추가로 전달되도록 구성을 하였다. 도 5를 참고하면, 도 1과 구성이 유사하되, 제5유로(350)에는 제1밸브(510)가 배치되며, 제2유로(320)에는 제3밸브(530)가 배치된다. 이때, 제2유로(320)는 제3밸브(530) 전 바이패스유로(600)가 형성되며, 바이패스유로(600)는 제2밸브(520)가 배치되며, 제1유로(310)와 연결된 냉동 창고(1)와 연결된다.
도 4와 같이 외부장비로부터 열원을 공급받는 구성이 포함되어 있으나, 실시예는 외부에 집열기(410)가 배치되고 제6유로(360)에 집열기(410)와 연결된 축열조(420)가 배치되는 특징을 가지고 있다. 이로 인해 도 4와 달리 집열기(410)에서 발생된 열을 직접적으로 제1탱크(210)로 전달하는 것이 아닌, 집열기(410)에서 발생되는 열과 제2펌프(120)에서 발생되는 열을 축열조(420)에 공급하여 제1탱크(210)로 열을 전달하도록 한다. 이로 인해, 전달되는 열 및 제1탱크(210) 내의 온도를 조절하기 원활한 이점이 있다.
유로에 배치된 복수의 밸브 제어를 통해 공기 제습과 제습액체의 재생을 제어하도록 한다. 이때, 배치된 복수의 밸브를 통해 제습모듈라인과 재생모듈라인으로 구분하였으며, 도 6과 도 7을 통해 설명하도록 한다. 제습모듈라인과 재생모듈라인은 동시에 작동하지 않는다. 제습모듈라인은 냉동 창고(1)의 습한 공기를 제습하기 위해 작동되며, 재생 모듈 라인은 농도가 낮아진 제습액체의 재생을 위해 작동된다.
도 6은 실시예에 따른 제습운전 구성도이다. 제습 운전 시 각각의 밸브의 상태를 기준으로 설명하도록 한다. 도 6을 참고하면, 제1펌프(110)와 제1탱크(210)를 연결하는 제5유로(350)에 배치된 제1밸브(510)와 제2유로(320)와 냉동 창고(1)를 연결하는 바이패스유로(600)에 배치된 제2밸브(520)는 열림 상태이며, 제2유로(320)에 배치되되, 바이패스유로(600) 이후에 배치된 제3밸브(530)는 닫힘 상태이다.
저온 다습한 공기를 가진 냉동 창고(1)는 제1유로(310)를 통해 제1펌프(110)로 공급되고, 제1펌프(110)는 공급된 저온다습한 공기와 제5유로(350)를 통해 공급된 제습액체가 접촉하며, 제1탱크(210)로 이송된다. 제1탱크(210) 내에서는 기체와 액체로 분리된다. 분리된 기체는 제2유로(320)를 통해 이송되되, 제3밸브(530)를 잠겨있어 바이패스유로(600)를 통해 냉동 창고(1)로 제습된 공기가 공급된다.
이때, 바이패스유로(600)는 공기를 냉각하기 위한 열교환기가 추가로 배치될 수 있으며, 냉동 창고(1)가 아닌 냉각기를 우회하여 냉동 창고(1)로 공기가 배출될 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 재생운전 구성도이다. 재생 운전 시 각각의 밸브의 상태를 기준으로 설명하도록 한다. 도 7을 참고하면, 제1탱크(210)의 공급유로인 제5유로에 배치된 제1밸브(510)와 바이패스유로(600)에 배치된 제2밸브(520)는 닫힘 상태이며, 제1탱크(210)와 제2펌프(120)를 연결하는 제2유로에 배치된 제3밸브(530)는 열림 상태이다.
제1탱크(210) 내의 제1제습액은 공급된 공기로부터 흡습하여 희용액상태이다. 제습액을 재생하기 위해 제1탱크(210) 내부를 진공환경으로 조성하고, 제6유로(360)를 통해 열원을 공급하여, 흡습한 제1제습액을 재생시킨다.
제습액 재생과정을 단계별로 설명하자면, 제1탱크 내에 제습으로 인해 묽어진 내부용액이 수집되는 수집단계, 제2펌프로 인해 제1탱크가 진공환경으로 조성되고, 내부용액이 끓는점에 도달하여 재생되는 기화단계, 및 기화단계 이후 제4유로를 통해 내부용액이 제습액으로 제1펌프에 공급하는 공급단계를 포함한다.
기화단계는 묽어진 내부용액이 제2펌프에서 발생되는 열을 제6유로를 통해 전달받는 열교환단계 및 기화단계는 외부장비로부터 열원을 전달받는 열전달단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 냉동 창고
110 : 제1펌프 120 : 제2펌프 130 : 제3펌프
210 : 제1탱크 220 : 제2탱크 230 : 제3탱크
310 : 제1유로 320 : 제2유로 330 : 제3유로
340 : 제4유로 350 : 제5유로 360 : 제6유로
370 : 제7유로 380 : 제8유로 390 : 제9유로
400 : 외부장비
410 : 집열기 420 : 축열조
510 : 제1밸브 520 : 제2밸브 530 : 제3밸브
600 : 바이패스유로

Claims (10)

  1. 제습액을 이용한 제습장치에 있어서,
    다습한 공기가 유입되며, 제습액이 공급되고 상기 공기와 혼합하여 이송하는 펌프,
    상기 펌프와 연결되고 기체와 제습액을 분리하는 탱크를 포함하고,
    상기 펌프와 상기 탱크가 쌍을 이루어 순차적으로 복수로 배치되어 유입된 공기가 제습되는 것을 특징으로 하고,
    다습한 공기가 유입되는 제1유로;
    상기 제1유로로부터 상기 공기를 흡입하고, 1차제습액을 공급받아 혼합하여 배출하는 제1펌프;
    상기 제1펌프와 연결되고, 상기 1차제습액이 유입되어 내부용액과 혼합된 후 재생되되, 저압환경 하에서 기화된 제습 공기가 제2유로로 배출되는 제1탱크;
    상기 제1탱크와 연결된 상기 제2유로로부터 상기 제습 공기를 흡입하고, 2차제습액을 공급받아 혼합하여 배출하며, 상기 제1탱크를 진공환경으로 조성시키는 제2펌프; 및
    상기 제2펌프와 연결되고, 상기 2차제습액이 유입되어 내부용액과 혼합된 후 제습된 공기가 제3유로 배출되는 제2탱크;를 포함하고,
    상기 제1탱크는 상기 제1펌프와 연결되며, 상기 제1펌프로 내부용액을 1차제습액으로 공급하는 제4유로를 포함하는 제습장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1펌프와 상기 제2펌프는 수봉식 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 제습장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2탱크는 상기 제2펌프와 연결되며, 상기 제2펌프로 내부용액을 2차제습액으로 공급하는 제6유로를 포함하되, 상기 제6유로는 상기 제1탱크를 경유하며 내부용액과 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 제습장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1탱크는 외부장비로부터 열원을 더 공급받아 내부용액과 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 제습장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 1차제습액과 상기 2차제습액은 폼산칼륨수용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 제습장치
  8. 제 1항 제3항 및 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제습장치을 포함하는 제습액 재생방법에 있어서,
    상기 제1탱크 내에 제습으로 인해 묽어진 내부용액이 수집되는 수집단계,
    상기 제2펌프로 인해 상기 제1탱크가 진공환경으로 조성되고, 내부용액이 끓는점에 도달하여 재생되는 기화단계, 및
    상기 기화단계 이후 상기 제4유로를 통해 내부용액이 제습액으로 제1펌프에 공급하는 공급단계,
    를 포함하는 제습액 재생방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 기화단계는 묽어진 내부용액이 상기 제2펌프에서 발생되는 열을 제6유로를 통해 전달받는 열교환단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제습액 재생방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 기화단계는 외부장비로부터 열원을 전달받는 열전달단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제습액 재생방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040042482A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 엘지전자 주식회사 냉방시스템
JP2009243866A (ja) * 2008-04-01 2009-10-22 Mitsubishi Electric Corp ヒートポンプ給湯装置
KR101767521B1 (ko) * 2015-12-15 2017-08-11 한양대학교 산학협력단 노점 증발 냉각기를 이용한 친환경 전외기 공조 시스템 및 전외기 공조 방법
KR20180112434A (ko) * 2017-04-04 2018-10-12 한양대학교 산학협력단 제습 장치 및 제습 시스템
KR20210073153A (ko) * 2019-12-10 2021-06-18 한양대학교 산학협력단 공조 시스템 및 그의 제어방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040042482A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 엘지전자 주식회사 냉방시스템
JP2009243866A (ja) * 2008-04-01 2009-10-22 Mitsubishi Electric Corp ヒートポンプ給湯装置
KR101767521B1 (ko) * 2015-12-15 2017-08-11 한양대학교 산학협력단 노점 증발 냉각기를 이용한 친환경 전외기 공조 시스템 및 전외기 공조 방법
KR20180112434A (ko) * 2017-04-04 2018-10-12 한양대학교 산학협력단 제습 장치 및 제습 시스템
KR20210073153A (ko) * 2019-12-10 2021-06-18 한양대학교 산학협력단 공조 시스템 및 그의 제어방법

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