KR102509455B1 - 에어드라잉 시스템 및 이를 이용한 압축공기 건조 방법 - Google Patents

Abstract

본발명에 따른 에어드라잉 시스템은 재생전용 드라이어 및 적어도 하나 이상의 에어드라이유닛을 포함하고, 상기 에어드라이유닛은 제습공정과 재생공정이 교대로 이루어지는 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크; 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하기 위한 메인 콤프레서; 인입라인으로부터 공급된 습공기의 경로를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 제습공정을 수행하는 제습탱크로 전달하거나 또는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 재생공정을 수행하는 제습탱크로부터 배출된 재생공기의 경로를 냉각기로 전달하도록 구비된 제1 방향전환밸브부; 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 제습공정을 수행하는 제습탱크로부터 공급된 압축건조공기를 토출라인으로 전달하거나 또는 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 상기 재생전용 건조공기를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 전달하도록 구비된 제2 방향전환밸브부; 및 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기를 가열하기 위한 히팅부; 상기 히팅부를 통해 가열된 재생전용 건조공기가 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크에 충진된 제습제의 수분을 박리하여 생성된 고온상태의 습증기로부터 수분을 분리하여 응축수를 만들기 위한 냉각기;를 포함하고, 상기 재생전용 드라이어는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 재생전용 건조공기를 전달하도록 구비된다.

Description

에어드라잉 시스템 및 이를 이용한 압축공기 건조 방법{AIR DRYING SYSTEM AND COMPRESSED AIR DRYING METHOD THEREOF}

본 발명은 에어드라잉 시스템 및 이를 이용한 압축공기 건조방법에 대한 것으로, 보다 구체적으로 재생공정에서 버려지는 고온고압의 압축공기를 제습공정에 다시 투입함으로써 에너지 낭비를 최소화하도록 복수로 구비된 한 쌍의 제습탱크를 구비한 압축공기 건조장치 및 이를 이용한 압축공기 건조방법에 대한 것이다.

일반적으로 공기 속에 포함된 수분을 제거하는 압축공기 건조장치는 각종 자동화 설비, 반도체 제조라인, 도장라인, 수분과 접촉시 화학반응을 일으키는 화학공정 등 넓은 산업분야에 사용되고 있다.

압축공기 건조장치는 냉동콤프레셔를 이용하여 압축공기의 온도를 떨어뜨린 다음 공기 속에 포함된 수분을 응축시켜 제습시키는 냉동식과, 제습제가 충전된 탱크에 수분이 포함된 압축공기를 통과시켜 압축공기 속에 포함된 수분이 제습제에 흡착되도록 하는 흡착식으로 크게 구분된다.

흡착식 압축공기 건조장치는 제습제의 재생방법에 따라 열원이 필요없는 비가열식과 열원이 필요한 가열식으로 분류된다. 비가열식은 열원이 필요 없는 만큼 재생에 필요한 압축공기의 소모가 많아 에너지 소모가 큰 단점이 있고, 가열식은 열원(히팅부)에 의해 제습제를 재생하는 만큼 비가열식에 비해 에너지 소비가 적은 장점이 있다.

상기 흡착식 압축공기 건조장치는 제습제가 충전된 두 개의 탱크를 구성하여 한 개의 탱크가 압축공기의 제습공정을 거치는 동안 다른 탱크는 제습된 제습제의 재생공정을 거치고, 일정한 시간이 지나면 압축공기 제습공정을 거치던 탱크는 재생공정으로 전환되고 제습제 재생공정을 거치던 탱크는 압축공기 제습공정으로 전환된다.

도 1은 종래 압축공기 건조장치를 개략적으로 도시한 것으로, 제1탱크(10)가 압축공기 제습공정을 수행하고, 제2탱크(20)가 제습제 재생공정을 거치는 상태를 나타낸 구성도이고, 도 2는 제2탱크(20)가 압축공기 제습공정을 수행하고, 제1탱크(10)가 제습제 재생공정을 거치는 상태를 나타낸 구성도이다.

도 1을 살펴보면, 습한 압축공기(WA)가 방향전환밸브(30)를 통해 제1탱크(10)의 하부로부터 공급되면 습한 압축공기(WA)가 제1탱크(10) 상부를 거치며 건조되고, 건조된 압축공기(DA)가 제1탱크(10)의 상부로 이동하여 체크밸브(51)를 통해 배출된다.

그리고 배출되는 건조된 압축공기(DA)중 일부가 리턴유로(90)를 통해 제2탱크(20)의 상부로 공급되는데, 상기 재생공기 공급유로(90)에는 히팅부(70)가 설치되어 이 유로(90)를 통해 제2탱크(20)로 공급되는 건조된 압축공기(DA)를 200~250℃의 온도까지 가열시킨 후 제2탱크(20)로 재생공기를 공급한다.

이때, 상기 재생공기 공급유로(90)에는 유량조절밸브(60)를 설치하여 건조된 압축공기(DA) 중 약 8~15%의 건조된 재생공기(DA)를 재생공기 조절밸브와 오리피스를 통해 균일한 압력으로 제2탱크(20)로 공급되도록 구성한다.

상기와 같이 재생공기 공급유로(90)를 통해 가열된 압축공기(DA)가 제2탱크(20)의 상부로 유입되어 제2탱크(20) 내부의 제습된 제습제를 가열하여 제습제로부터 수분을 박리시켜 재생시키고 제2탱크(20)의 하부를 통하여 수분을 함유한 재생공기는 밸브(42)와 머플러(80)를 통해 외부로 배출된다.

일정한 시간동안 가열된 건조재생공기(DA)를 제2탱크(20)로 공급하여 제습제를 재생시킨 다음에는 설정된 시간에 따라 히팅부(70)에 전원이 차단되고, 상온 상태의 건조된 재생공기를 계속 제2탱크(20)에 공급하여 제습제를 냉각시킨다.

그리고 설정된 시간이 경과한 후에는 도 2에 도시한 바와 같이 방향전환밸브(30)가 습한 압축공기(WA) 유로를 전환하여 제2탱크(20)로 공급하여 제습공정에 의하여 습한 압축공기(WA) 제습공정을 수행하도록 하고, 제1탱크(10)는 재생공정을 거치도록 한다.

이때도 마찬가지로 재생공기 공급유로(90)를 통해 건조된 압축공기(DA) 중 일부를 히팅부(70)로 가열하여 제1탱크(10)로 공급함으로써 재생공정을 거치도록 한다.

이처럼 종래의 압축공기 건조장치의 경우 제습공정이 완료되어 생산된 건조공기 일부를 재생공정에 활용하는 장점이 있으나, 인입된 습공기에 섞이게 하여 손실 없이 전량을 사용할 수 없는 구조인 것이다.

또한, 종래의 압축공기 건조장치의 경우 재생유로로 공급되는 압축건조공기가 재생공정에 사용된 후 고온 다습한 압축공기형태로 방출되도록 구비됨으로써 방출이 일어나는 머플러 주변 대기 등에 영향을 주는 문제점이 있었다.

요컨대, 상기와 같이 종래의 압축공기 건조장치는 배출되는 압축공기 중 일부를 제습제 재생공정에 사용하는데, 통상 7.0 내지 9.0 kgf/㎠G의 압력을 갖는 압축 건조공기의 일부를 재생공정에 사용하고 외부로 배출하여 소모하므로 에너지 손실이 매우 큰 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템은 에어드라잉 시스템은 복수의 에어드라이어유닛이 재생에 필요한 고온의 건조공기를 별도의 재생전용 에어드라이어로부터 공급받아 제습제의 재생은 물론, 에어드라이어의 인입라인 습공기와 합쳐져 제습되도록 하여 일정한 양의 건조공기를 연속적으로 공급함으로써 건조공기가 필요한 자동화 설비, 반도체 제조라인, 도장라인, 수분과 접촉시 화학반응을 일으키는 화학공정 설비 등에 손실 없이 연속적인 압축건조공기를 공급하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템은 주변환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 복수의 에어드라이어유닛으로부터 제습제의 재생 후 발생하는 고온다습한 압축공기의 배출이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일양상에 따른 에어드라잉 시스템은 재생전용 드라이어 및 적어도 하나 이상의 에어드라이유닛을 포함하고, 상기 에어드라이유닛은 제습공정과 재생공정이 교대로 이루어지는 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크; 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하기 위한 메인 콤프레서; 인입라인으로부터 공급된 습공기의 경로를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 제습공정을 수행하는 제습탱크로 전달하거나 또는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 재생공정을 수행하는 제습탱크로부터 배출된 재생공기의 경로를 냉각기로 전달하도록 구비된 제1 방향전환밸브부; 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 제습공정을 수행하는 제습탱크로부터 공급된 압축건조공기를 토출라인으로 전달하거나 또는 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 상기 재생전용 건조공기를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 전달하도록 구비된 제2 방향전환밸브부; 및 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기를 가열하기 위한 히팅부; 상기 히팅부를 통해 가열된 재생전용 건조공기가 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크에 충진된 제습제의 수분을 박리하여 생성된 고온상태의 습증기로부터 수분을 분리하여 응축수를 만들기 위한 냉각기;를 포함하고, 상기 재생전용 드라이어는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 재생전용 건조공기를 전달하도록 구비된다.

여기서, 상기 에어드라잉 시스템은 제3 방향전환밸브부를 더 포함하고, 상기 습공기는 제3 방향전환밸브부를 통하여 공급되고, 상기 제3 방향전환밸브부는 상기 메인 콤프레서부와 연결되어 구비될 수 있다.

여기서, 상기 에어드라잉 시스템은, 상기 재생전용 드라이어에 압축공기를 공급하는 재생전용 콤프레서를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 에어드라잉 시스템은, 상기 냉각기와 연결되어 상기 응축수를 분리하기 위한 수분분리기;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 재생전용 콤프레서는 상기 재생전용 건조공기의 압력이 상기 인입라인으로부터 공급되는 습공기의 압력에 비하여 0.2~0.7 kgf/㎠G 높은 압력으로 상기 재생전용 건조공기를 압축하고, 상기 냉각기를 통과한 냉각건조공기 유로는 상기 인입라인과 연결되도록 구비될 수 있다.

여기서, 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기의 경로를 상기 토출라인 또는 상기 히팅부 방향 중 어느 한 방향으로 전달하도록 구비된 제1 개폐밸브 및 제2 개폐밸브;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크를 통과한 압축공기의 처리능력은 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기의 건조도와 동일하거나 낮아야 한다.

여기서, 상기 메인 에어드라이어나 재생전용 드라이어의 압축건조공기의 노점온도(x)는 -40℃~ -100℃일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 압축공기 건조방법은, 메인 콤프레서를 이용하여 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하는 단계; 인입라인을 통해 공급된 습공기를 제습제가 충전된 한 쌍의 제습탱크 중 미리 설정된 하나의 제습탱크에 통과시켜 상기 제습제에 상기 습공기의 수분이 흡착되도록 하여 생산한 건조공기를 토출라인으로 배출하는 제습공정; 상기 제습공정이 진행되는 동안 이미 제습공정을 수행했던 다른 제습탱크에 포함된 수분을 흡착한 제습제를 가열재생 시키기 위하여 재생전용 드라이어로부터 별도의 재생전용 건조공기를 공급받아 히팅라인에 설치된 히팅부로 가열하고, 상기 가열된 재생전용 건조공기를 상기 다른 제습공정을 수행했던 제습탱크로 공급하여 통과시켜 상기 수분을 흡착한 제습제를 가열하여 수분을 박리시키는 가열과정; 및 상기 가열과정이 끝난 후 상기 히팅부의 전원을 차단하여 가동이 중지한 상태에서 습증기 상태의 뜨거운 공기를 상온에 도달하도록 식히는 1~3시간의 냉각과정;을 포함한다.

여기서, 상기 냉각과정을 수행하는 동안 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기가 상기 토출라인으로 전달할 수 있도록, 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기의 경로를 상기 토출라인 또는 상기 히팅부 방향 중 어느 한 방향으로 전달하도록 구비된 제1 개폐밸브를 상기 토출라인 경로로 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 생산한 건조공기를 토출라인으로 배출하는 제습공정;은 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기가 상기 토출라인으로 공급되지 않도록 상기 제1 개폐밸브를 차단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 냉각과정을 거친 상기 습증기를 냉각기를 통하여 냉각하는 단계; 및 수분분리기를 통하여 상기 냉각기를 통해 분리된 수분을 분리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템은 에어드라잉 시스템은 복수의 에어드라이어유닛이 재생에 필요한 고온의 건조공기를 별도의 재생전용 에어드라이어로부터 공급받아 제습제의 재생은 물론, 에어드라이어의 인입라인 습공기와 합쳐져 제습되도록 하여 일정한 양의 건조공기를 연속적으로 공급함으로써 건조공기가 필요한 자동화 설비, 반도체 제조라인, 도장라인, 수분과 접촉시 화학반응을 일으키는 화학공정 설비 등에 손실 없이 연속적인 압축건조공기의 공급이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템은 복수의 에어드라이어유닛으로부터 제습제의 재생 후 발생하는 고온다습한 압축공기의 배출을 억제하여 주변환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 압축공기 건조장치를 개략적으로 도시한 것으로, 제1탱크(10)가 압축공기 제습공정을 수행하고, 제2탱크(20)가 제습제 재생공정을 거치는 상태를 나타낸 구성도이고, 도 2는 제2탱크(20)가 압축공기 제습공정을 수행하고, 제1탱크(10)가 제습제 재생공정을 거치는 상태를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어드라잉 시스템을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템에서의 제습공정 및 재생공정이 동시에 이루어지는 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템의 에어드라이유닛과 재생전용 드라이어에 의한 제습공정을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어드라잉 시스템에서의 제습공정 및 재생공정이 동시에 이루어지는 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 에어드라잉 시스템에서을 도시한 것이다.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기증을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 또는 "...유닛" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있으며, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템, 및 압축공기 건조방법에 대하여 첨부한 도면을 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템을 도시한 것이다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 에이드라잉 시스템은 적어도 2 이상의 에어드라이유닛을 포함한다.

도 3은 2개의 에어드라이유닛이 병렬로 재생전용 드라이어에 연결된 모습을 예시한 것으로, 도시된 하나의 에어드라이유닛은 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크(110, 120), 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하기 위한 메인 콤프레서(100), 제1 방향전환밸브부(101; 101a, 101b, 101c, 101d), 제2 방향전환밸브부(102; 102a, 102b, 102c, 102d), 히팅부(130) 및 냉각기(140)를 포함하여 구비된다.

도 3에 도시된 하나의 에어드라이유닛에서의 제습공정과 재생공정을 설명하면, 한 쌍의 제습탱크(110, 120)는 제습공정과 재생공정이 교대로 이루어지도록 구비된다. 제습탱크에는 습공기의 수분과 결합하여 수분을 흡착하는 제습제가 충진되어 있어 제습공정이 진행되는 제습탱크의 내부에서 수분의 제거가 수행된다.

메인 콤프레서(100)는 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하도록 구비된다. 메인 콤프레서(100)는 7.0 내지 9.0 kgf/㎠G 의 압력을 가하여 인입라인으로부터 공급되는 습공기를 가압하고, 가압된 습공기가 메인 에어드라이어 제습탱크에 공급되도록 한다.

재생전용콤프레서(600)는 상기 재생전용 건조공기의 압력이 인입라인으로부터 공급되는 메인 콤프레서(100)에 의하여 가압된 습공기의 압력에 비하여 0.2 ~ 0.7 kgf/㎠G 높은 압력으로 상기 재생전용 건조공기를 압축하도록 구비된다.

재생전용 콤프레서(600)는 7.2 ~ 9.7 kgf/㎠G의 압력으로 재생전용 건조공기를 공급하도록 구비될 수 있다. 재생전용 콤프레서(600)의 압력은 메인 콤프레서(100)의 압력에 비하여 약 3 ~ 7 %P 높은 압력을 제공하도록 구비됨으로써 인입라인에 유입되는 습공기와 재생전용 건조공기가 함께 제습공정에 사용될 수 있다.

연속적인 제습공정을 수행하기 위하여 제습공정이 이루어지는 제습탱크 이외의 다른 제습탱크에서는 제습제를 재생시키기 위한 재생공정이 이루어진다. 즉, 하나의 제습탱크에서 제습공정이 진행되는 사이에 다른 이미 제습공정이 끝난 제습탱크에서는 고온의 압축건조공기를 통해 제습제에 흡착된 수분을 박리하여 원래의 제습제 성능으로 회복시키는 가열과 가열된 제습탱크를 냉각시키는 공정이 수행된다.

즉, 하나의 에어드라이유닛에 있어서 제습공정과 재생공정은 교대로 일어나게 된다.

다음으로, 제1 방향전환밸브부(101; 101a, 101b, 101c, 101d)는 제습탱크의 습공기 인입라인으로부터 공급된 습공기의 경로를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 제습공정을 수행하는 제습탱크로 전달하거나 또는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 재생공정을 수행하는 제습탱크로부터 배출된 재생공기의 경로를 냉각기(140)로 전달하도록 구비된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어드라잉 시스템을 도시한 것이다.

도 4를 참고하면, 2개의 에어드라이유닛이 하나의 메인 컴프레서와 하나의 재생전용 드라이어에 병렬로 연결된 모습을 확인할 수 있다 .

에어드라잉 시스템은 제3 방향전환밸브부를 더 포함할 수 있으며, 습공기는 제3 방향전환밸브부를 통하여 제습유로로 공급된다. 이 경우, 제3 방향전환밸브부는 메인 콤프레서부와 연결되도록 구비됨으로써 다수의 습공기 공급유로로부터 공급되는 습공기의 제습이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 하나의 메인 콤프레서부와 하나의 재생전용 콤프레서부 사이의 압력을 조절하는 것으로 전체 시스템을 가동할 수 있다. 이를 통해 병렬연결된 에어드라이유닛에 균일한 압력이 전달될 수 있고, 각각의 콤프레서부의 내구연한을 증대시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)에서 압축건조공기의 생산과 제습탱크의 재생공정에서의 재생전용 건조공기의 흐름을 예시한 도면이다.

도 5를 참고하면, 2개의 에어드라이유닛에 있어서, 메인 에어드라이어의 인입라인으로부터 공급된 습공기의 경로가 제습공정이 이루어지고 있는 각각의 제습탱크로 공급되는 모습을 확인할 수 있다. 도 5에서 확인할 수 있듯이, 재생공정은 이미 제습공정을 끝낸 바 있는 제습탱크를 가열하는 가열공정과 사용된 뜨거운 재생공기가 냉각기(140)로 향하도록 방향을 전환하는 냉각단계를 확인할 수 있다.

도 5에서는 인입라인으로부터 공급된 습공기(Wet air)와 재생공기의 경로를 전환하기 위하여 각각의 전환밸브들이 구성된 것을 확인할 수 있다. 다만, 제1 방향전환밸브부(101; 101a, 101b, 101c, 101d)는 도시된 바에 한하지 않으며 습공기와 재생공기가 서로 간섭하지 않고 각각의 유로로 전달되도록 하는 방향전환밸브를 구비한 것이면 어느 것이든 사용될 수 있다.

다음으로, 재생전용 드라이어(500)는 에어드라이유닛 중 한 쌍의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 재생전용 건조공기를 전달하도록 구비된다.

도 5를 참고하면, 재생전용 드라이어(500)를 통해 공급된 재생전용 건조공기가 히팅부(130)를 거쳐 재생공정이 이루어지는 제습공정이 끝난 제습탱크로 이동하는 모습을 확인할 수 있다.

도면에서 확인할 수 있듯이, 재생전용 드라이어(500)에서 생산된 압축건조공기는 메인 에어드라이어의 재생공정 전용 공기로 재생공정이 요구되는 제습공정이 끝난 제습탱크에 공급되도록 할 수 있다. 또한, 제습공정에 인입된 습공기와 냉각기(140) 등을 통해 수분이 어느정도 제거된 압축건조공기가 함께 제습공정에 투입될 수 있도록 함으로써, 제습이 이루어지는 제습탱크의 부하를 감소할 수 있다.

재생공정에 공급되는 재생전용 건조공기는 에어드라이어유닛의 인입라인(Inlet line)에 공급되는 습공기에 비하여 고압상태로 공급되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)은, 상기 재생전용 드라이어(500)에 압축공기를 공급하는 재생전용 콤프레서(600)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 재생전용콤프레서(300)는 상기 재생전용 건조공기의 압력이 상기 인입라인으로부터 공급되는 습공기의 압력에 비하여 0.2~0.7 kgf/㎠G 높은 압력으로 상기 재생전용 건조공기를 생산하고, 메인 에어드라이어 제습탱크의 재생과정을 수행한 후 상기 냉각기(140)를 통과한 냉각건조공기 유로가 상기 인입라인과 연결되도록 하여 재생에 사용하였던 건조공기가 합쳐지도록 구비될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템은 2개의 에어드라이유닛으로 제공될 수 있다. 각각의 에어드라이어유닛의 처리유량은 약 30%를 더한 용량으로 설계에 반영시키는 것이 중요하다. 메인 콤프레서의 압력이 약 7.0kgf/㎠G으로 가동하고 있는 상태에서 별도의 재생전용 콤프레서(600)가 유량 약 6,000N㎥/h이고, 약 7.2~7.5kgf/㎠G 에 해당하는 압력으로 에어드라이어유닛의 가동압력보다 높은 압축공기를 재생전용 에어드라이어에 의하여 건조공기를 생산하여 메인 에어드라이어 제습탱크의 재생과정에 사용후 메인 에어드라이어의 인입라인에 합쳐지도록 하여 증가한 6,000N㎥/h를 감안하여야 하는 것이다.

이를 통해 약 3,000N㎥/h의 재생전용 건조공기가 각각의 에어드라이유닛의 메인 에어드라이어 제습탱크의 약 10,000N㎥/h의 습공기와 함께 인입라인에서 합쳐져 13,000N㎥/h의 유량이 제습탱크로 유입되어 건조공기(Dry Air, 도 5 참조)가 되어 토출라인(Outlet line)을 통해 배출될 수 있다.

다음으로, 도 5에서 하나의 에어드라이유닛을 예로 들면, 제2 방향전환밸브부(102; 102a, 102b, 102c, 102d)는 한 쌍의 제습탱크 중 제습공정을 수행하는 제습탱크로부터 공급된 압축건조공기를 토출라인으로 전달하거나 또는 재생전용 드라이어(500)로부터 공급된 상기 재생전용 건조공기를 상기 한 쌍의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 전달하도록 구비된다.

도 5를 참고하면, 제습공정을 마친 압축건조공기가 토출라인으로 배출되도록 방향을 전환하는 모습이 도시되어 있다. 아울러, 재생공정을 위하여 가열된 재생전용 건조공기가 재생공정이 진행중인 제습공정이 끝난 제습탱크로 전달되는 모습을 확인할 수 있다.

도 5에서, 좌측의 에어드라이유닛을 참고하면, 토출라인으로부터 배출되는 압축건조 공기와 재생중인 제습탱크로 가열된 재생전용 공기의 경로를 전환하기 위하여 각각의 전환밸브들이 구비된 것을 확인할 수 있다. 다만, 제2 방향전환밸브부(102; 102a, 102b, 102c, 102d)는 도시된 바에 한하지 않으며 압축건조공기와 가열된 재생전용 공기가 서로 간섭이 없이 각각의 유로로 향하도록 구비된 방향전환밸브를 구비한 것이면 어느 것이든 사용될 수 있다.

다음으로, 히팅부(130)는 재생전용 드라이어(500)로부터 공급된 재생전용 건조공기를 가열하도록 한다. 히팅부(130)는 재생전용 건조공기를 약 200~280℃로 가열하여 재생공정을 수행하는 제습탱크의 제습제에 부착된 수분을 박리하도록 하기 위한 것으로써, 약 1~3시간의 재생공정과정 동안 제습제를 가열하게 된다.

다음으로, 냉각기(140)는 히팅부(130)를 통해 가열된 재생전용 건조공기가 상기 한 쌍의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크에 충진된 제습제의 수분을 박리하여 생성된 고온상태의 습증기로부터 수분을 분리하여 응축수를 발생시키고 응축된 물은 트랩을 이용하여 대기로 배출시킨다.

재생공정에 사용된 재생전용 건조공기는 제습공정이 이루어지는 습공기의 유로에 합쳐져, 합쳐진 압축건조공기를 생산하기 위해 함께 제습공정이 이루어지도록 구비될 수 있다. 이때, 제습공정이 이루어지는 제습탱크에 고온의 과포화 습공기가 공급되면 제습효율을 크게 낮추는 요인이 될 수 있다. 또한, 토출라인으로 상온의 압축건조공기가 배출되어야 하므로 냉각되지 않은 약 200~280℃ 내외의 고온 고압의 공기를 제습공정에 투입하게 되면 제습제의 제습능력이 떨어져 요구하는 건조도를 충족시킬 수 없으며 제습공정 후 생산되는 건조공기가 상온의 적정온도로 공급될 수 없다.

이를 방지하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 상기 에어드라이어유닛은, 냉각기(140)를 통해 재생공정이 진행되는 제습탱크에 충진된 제습제에서 박리된 고온상태의 습증기를 냉각하고, 습증기에 포함된 수분을 분리하여 응축된 물은 대기로 배출하고 수분이 분리된 압축공기는 제습공정을 수행하는 메인 에어드라이어 제습탱크의 인입라인에서 합쳐지도록 하여 제습공정이 이루어지는 제습탱크로 함께 공급될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 에어드라이어유닛은, 상기 냉각기(140)와 연결되어 상기 응축수를 분리하기 위한 수분분리기(150)를 더 포함할 수 있다.

수분분리기(150)는 상대습도가 크게 높아진 재생공정의 재생전용 건조공기 등은 수분분리기(150)를 통과하며 수분이 응축되어 분리되어 응축된 물은 대기로 트랩을 통하여 배출시키고 분리된 낮은 농도로 수분을 포함하고 있는 상태로, 습공기 인입라인(Inlet line)의 습공기와 합쳐지게 되어 메인 에어드라이어의 제습공정이 이루어지는 제습탱크로 공급될 수 있다.

수분분리기(150)를 포함한 상태에서는 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)의 습공기 인입라인(Inlet line)과 상기 수분분리기(150)가 서로 연결되고, 상기 수분분리기(150)를 통과한 상기 재생전용 건조공기가 상기 습공기 인입라인(Inlet line)으로부터 유입된 습공기와 함께 상기 제습공정이 이루어지는 다른 제습탱크로 공급되도록 구비될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)에 있어서, 제습공정만이 수행되는 경우를 도시한 예시도이다.

제습탱크의 가열공정이 종료된 후에는 히팅부(130)의 작동을 중단함으로써 재생공정을 수행한 제습탱크의 온도를 상온에 도달하도록 식히는 약 1~3시간의 냉각과정을 거치게 된다. 가열하여 뜨거워진 제습탱크에 충진된 제습제의 온도가 약 200~280℃ 내외의 고온 상태이므로 다시 상온으로 냉각된 상태라야 유입된 습공기의 제습효율을 높이고 건조공기의 생산효율을 높이일 수 있다.

상기 냉각과정에 있어서, 냉각된 습증기를 수분분리기(150)에 공급하여 수분을 제거하는 수분제거공정이 더 포함될 수 있다. 습기가 포함된 상태로 인입라인(Inlet line)의 습증기와 함께 합쳐지는 경우 제습공정을 수행하는 제습탱크의 가동시간이 낮아질 수 있고 제습제의 흡착효율과 수명에 있어 불리하므로 습증기의 냉각을 통해 응축수를 발생시켜 분리하여 배출시켜 유입되는 습공기의 적정한 습도 한계를 넘지 않도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)는 상기 재생전용 드라이어(500)로부터 공급된 재생전용 건조공기의 경로를 상기 토출라인 또는 상기 히팅부(130) 방향 중 어느 한 방향으로 전달하도록 구비된 제1 개폐밸브(103) 및 제2 개폐밸브(106)를 더 포함할 수 있다. 제1 개폐밸브(103) 및 제2 개폐밸브(106)을 통하여 재생전용 드라이어로부터 공급되는 건조공기가 토출라인으로 함께 공급되도록 하거나 재생공정에 사용되도록 할 수 있다.

도 5 또는 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)에 있어서 약 1~3시간의 재생공정이 종료된 후 재생전용 건조공기가 제습공정을 수행하는 제습탱크의 제습공정이 완료된 압축건조공기와 합쳐져 토출라인으로 이동하는 것을 도시한 도면이다.

히팅부(130)의 작동이 중단된 경우, 제1 개폐밸브(103)를 통해 재생공정이 이루어지는 제습탱크로의 재생전용 건조공기의 공급을 차단하고 재생전용 건조공기가 직접 토출라인과 연결되어 배출되도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템은 반도체의 제조설비와 같은 고도로 건조된 공기를 필요로 하는 곳에 노점온도가 약 -100℃에 가까운 건조공기를 연속적으로 공급하도록 구비될 수 있다. 다만, 도 5 또는 도 7에 도시된 바와 같이 재생전용 건조공기가 토출라인과 직접 연결되어 노점온도가 약 -40℃ 수준의 건조공기를 공급하도록 할 수 있다. 식품보관시설 또는 창고 등과 같이 상대적으로 높은 노점온도의 건조공기가 공급되어도 무방한 경우 또는 다량의 건조공기가 긴급히 필요한 경우, 재생전용 건조공기를 토출라인을 통해 함께 공급하여 적절한 건조도를 유지할 수 있도록 할 수 있다.

제습공정으로 재생전용 건조공기를 공급하는 경우 또는 재생공정 중 냉각과정이 수행되어 토출라인에 직접 재생전용 건조공기가 공급되는 경우에 에어드라이유닛의 인입라인 또는 토출라인의 경우 통상적으로 약 7.0 내지 9.0 kgf/㎠G 의 압력을 가지므로 이보다 약 0.2~0.7 kgf/㎠G 높은 압력으로 재생전용 건조공기를 압축하기 위하여 재생전용콤프레서(600)가 재생전용 건조공기를 압축하도록 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)은, 재생전용 드라이어(500)의 연속적 동작 및 충분한 양의 압축건조공기의 토출라인으로의 배출을 가능하도록 함으로써 고효율의 제습공정이 이루어질 수 있다. 안정적으로 원하는 양의 압축건조공기를 제공하기 위하여 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 제습공정을 수행하는 제습탱크를 통과한 압축건조공기의 노점온도와 상기 재생전용 드라이어(500)로부터 공급된 재생전용 건조공기의 노점온도는 메인 에어드라이어의 건조도와 같거나 낮은 조건으로 설계되어야 한다.

메인 에어드라이어의 제습탱크를 통해 생산되는 건조공기의 요구 건조도에 따라 재생전용 드라이어(500)의 압축건조 공기의 건조도를 탄력적으로 공급하도록 설계되어야 한다. 특히, 건조도를 같거나 낮게 설계하여, 연속적인 제습공정을 수행하면서도 상황에 맞도록 재생전용 드라이어(500)를 운영하여 토출라인으로 함께 공급하거나 또는 제습공정에 함께 투입할 수 있도록 한다.

건조압축공기를 배출하는 토출유로는 외부 환경에 직접 노출되지 않은 실내환경에 위치할 수 있다. 다만, 외부 환경에 직접 노출되는 경우 한파 등으로 인하여 약 -20 ~ -30℃의 온도조건하에 처할 수 있는 자연조건을 고려하여 토출라인으로 배출되는 압축건조공기의 노점온도는 -40℃ 보다 낮은 것이 바람직하다.

아울러, 노점온도 약 -100℃의 압축건조공기의 경우 일상에서는 필요치 않으나 반도체 공정분야 등 특정한 분야에서는 경우에 따라 이보다 더 낮은 건조도를 요구하기도 한다. 그 외의 경우라면, 압축건조공기의 노점온도(x)는 -40℃~ -100℃에 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 압축공기 건조방법은, 에어드라이어의 인입라인을 통해 공급된 습공기(Wet Air)를 제습제가 충전된 한 쌍의 제습탱크 중 미리 설정된 하나의 제습탱크에 통과시켜 상기 제습제에 상기 습공기의 수분이 흡착되도록 하여 생산한 건조공기(Dry Air)를 토출라인으로 배출하는 제습공정이 포함된다.

제습공정에서는 상온의 습공기가 제습탱크 내부에 충전된 제습제에 의하여 건조한 상태로 변화하게 되는데, 예를 들면, 약 10,000N㎥/h의 습공기에 대한 제습공정은 약 4시간의 범위에서 이루어지는 것이 경제적인 면과 설치면적을 감안한 부분과 유지관리에 바람직한 규격으로 통상적으로 쓰이고 있다.

상기 제습공정이 진행되는 동안 이미 제습공정을 수행했던 다른 제습탱크에 포함된 수분을 흡착한 제습제를 가열재생 시키기 위하여 재생전용 드라이어(500)로부터 별도의 재생전용 건조공기를 공급받아 히팅라인에 설치된 히팅부(130)로 가열하고, 상기 가열된 재생전용 건조공기를 상기 다른 제습공정이 끝난 제습탱크로 공급하여 통과시켜 상기 수분을 흡착한 제습제를 가열하여 수분을 박리시키는 가열과정이 포함된다.

종래 제습공정이 완료된 건조공기의 일부에 해당하는 약 8~15%가 재생에 사용 후 대기중으로 방출되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 에어드라잉 시스템(1100)은 별도의 재생전용 드라이어(500)와 재생전용 콤프레서(600)를 통해 재생전용 건조공기를 전달받아 이를 가열하여 사용하므로 각각의 에어드라이어유닛의 토출라인(Outlet line)의 고압 건조공기 일부를 사용하지 않고 재생공정이 이루어질 수 있게 하고 재생에 사용하였던 건조공기를 재사용하여 소실되는 압축공기를 획기적으로 절감시킬 수 있는 것이다.

재생전용 콤프레서(600)는 7.2 내지 9.7 kgf/㎠G의 압력으로 재생전용 건조공기를 공급하도록 구비될 수 있다. 재생전용 콤프레서(600)의 압력은 메인 콤프레서(100, 200 또는 400)의 압력에 비하여 약 3 ~ 7 %P 높은 압력을 제공하도록 구비될 수 있다.

즉, 메인 콤프레서는 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하게 되는데, 약 7.0 내지 9.0 kgf/㎠G 의 압력을 가하여 인입라인으로부터 공급되는 습공기를 가압하고, 가압된 습공기가 메인 에어드라이어 제습탱크에 공급되도록 한다. 재생전용콤프레서(600)는 상기 재생전용 건조공기의 압력이 인입라인으로부터 공급되는 메인 콤프레서(100)에 의하여 가압된 습공기의 압력에 비하여 0.2~0.7 kgf/㎠G 높은 압력으로 상기 재생전용 건조공기를 압축하도록 구비됨으로써 제습공정에서의 에너지 낭비를 제거할 수 있다.

또한, 상기 가열과정이 끝난 후 상기 히팅부(130)의 전원을 차단하여 가동이 중지한 상태에서 습증기 상태의 뜨거운 공기를 상온에 도달하도록 식히는 1~3시간의 냉각과정을 포함한다. 가열하여 뜨거워진 제습탱크에 충진된 제습제의 온도가 약 200~280℃ 내외의 고온 상태이므로 다시 상온으로 냉각된 상태라야 유입된 습공기의 제습효율을 높여 건조공기의 생산효율을 높이도록 하는 것이다.

상기 냉각과정에 있어서, 상기 냉각된 습증기를 수분분리기(150)에 공급하여 수분을 분리하여 응축된 물은 트랩을 통하여 대기로 배출시키고 분리된 압축공기를 재사용할 수 있도록 한 제거하는 수분제거공정을 더 포함할 수 있다. 습기가 포함된 상태로 에어드라이어의 인입라인(Inlet line)의 습증기와 함께 합쳐지는 경우 제습공정을 수행하는 제습탱크의 가동시간이 낮아질 수 있고 제습제의 흡착효율과 수명에 있어 불리하므로 냉각을 통해 응축수를 발생시켜 분리하여 배출시켜 유입되는 습공기의 적정한 습도 한계를 넘지 않도록 하기 위함이다.

이때, 상기 수분제거공정을 거친 상기 재생전용 건조공기의 압력은 습증기 인입라인(Inlet line)으로 용이하게 인입이 될 수 있도록, 상기 에어드라이어의 인입라인(Inlet line)을 통해 공급된 습공기의 압력을 초과하도록 되어야 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 에어드라이유닛에 필요한 재생(가열, 냉각)에 필요한 공기를 에어 드라이어 토출라인에서 일부를 인출하여 사용하는 것이 아니고, 인입라인에 가해지는 가동압력보다 높은 압력(최대 약 0.2~0.7 kgf/㎠G정도)을 가진 별도의 건조공기를 받아 재생(가열, 냉각)에 사용하고, 또한 재생에 사용된 후 습공기의 인입라인으로 보내 습공기와 합쳐지게 하여 늘어난 재생전용 공기와 함께 제습탱크에서 생성된 건조공기를 전량 재사용하도록 함으로써 공기손실이 전혀 없게 하는 시스템인 것이다.

여기서, 상기 냉각과정을 수행하는 동안 상기 재생전용 드라이어(500)로부터 공급된 재생전용 건조공기를 상기 토출라인으로 전달할 수 있도록, 상기 재생전용 드라이어(500)로부터 공급된 재생전용 건조공기의 경로를 상기 토출라인 또는 상기 히팅부(130) 방향 중 어느 한 방향으로 전달하도록 구비된 제1 개폐밸브(103) 및 제2 개폐밸브(106)를 상기 토출라인 경로로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 생산한 건조공기를 토출라인으로 배출하는 제습공정은 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기가 상기 토출라인으로 공급되지 않도록 상기 제1 개폐밸브를 차단하는 단계포함할 수 있다. 이는, 고도로 건조된 공기만이 토출라인을 통해 공급되도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 냉각과정을 거친 상기 습증기를 냉각기를 통하여 냉각하는 단계와 수분분리기를 통하여 상기 냉각기를 통해 분리된 수분을 분리하는 단계가 포함될 수 있다.

구체적으로, 상기 냉각과정을 거친 상기 습증기를 냉각기를 통하여 냉각하는 단계와 수분분리기를 통하여 상기 냉각기를 통해 분리된 수분을 분리하는 단계를 거치도록 함으로써 습증기에 포함된 수분을 분리하여 습도를 낮출 수 있다.

냉각기를 통해 수분을 분리해 내는 과정을 통해 수분함량 또는 습도가 낮아진 공기를 인입라인의 공기와 함께 혼합하고 이를 제습공정에 투입하게 되므로 토출하는 건조공기의 양을 증량하는 데 필요한 제습공정을 수행하는 제습탱크의 부하(load)를 낮출 수 있다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 우선 인입라인의 습공기와 냉각기를 통과한 재생전용 건조공기가 합쳐진 상태로 제습공정이 이루어지는 제1 제습탱크(110)으로 이동한다. 제1 제습탱크(110)을 통과하여 건조된 압축건조공기는 토출라인으로 배출된다. 이와 동시에 재생전용 드라이어(500)로부터 공급된 재생전용 건조공기는 히팅부(130)에서 가열된 후 제2 제습탱크(120)로 공급되고, 제2 제습탱크(120)에 충진된 제습제로부터 수분을 박리하여 냉각기(140)으로 향하고, 냉각기와 배출트랩을 통해 수분이 제거된 냉각된 재생전용 건조공기는 인입라인의 습공기와 합쳐지게 된다.

도 5 및 도 7과 같은 공정을 진행하는 경우, 재생전용 드라이어(500)를 거친 약 6,000N㎥/h 을 각각 약 3,000N㎥/h의 유량으로 나누어 각각의 병렬로 된 메인 에어드라이어의 제습탱크 재생공정(가열, 냉각)에 투입한다.

상기 공정을 수행한 후 발생한 습증기 중 수분의 분리를 위하여 냉각기(140, 240)와 수분분리기(150, 250)를 거치도록 한다. 이때 수분분리기(150, 250)에 연결된 배출트랩(151, 251)을 통해 분리된 응축수는 배출되도록 하고 응축수가 분리된 공기 각각이 제습공정을 수행하는 에어드라이어유닛 각각의 메인 에어드라이어의 제습탱크 습공기 유입구(인입라인)에서 합쳐지게 하여 재생에 사용되었던 재생공기를 전량 제습공정에 사용할 수 있도록 함으로써 에너지 절감 효율을 극대화할 수 있다.

요컨대 예시적 시스템에서, 재생전용 드라이어(500) 및 재생전용 콤프레서(600)에서 공급된 압축공기 약 6,000N㎥/h는 절반으로 나뉘어 에어드라이어유닛 2세트 각각의 유입 습공기 유량 약 10,000N㎥/h의 재생에 필요한 유량으로 사용하고 합쳐져 처리되어 건조공기가 약 13,000N㎥/h의 유량이 생산되도록 하는 것이다. 도시되지는 않았으나, 도 3 또는 도 4와 같이 재생전용 드라이어(500) 및 재생전용 콤프레서(600)로부터 공급되는 재생전용 건조공기의 양을 키우면 그 만큼 제습공정을 수행하는 제습탱크의 댓수를 증가시킨 에어드라잉 시스템이 제공될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 에어드라잉 시스템에서을 도시한 것이다. 도 8을 참고하면, 습공기의 유입라인은 복수의 메인 콤프레서를 통해 가압되도록 구비될 수 있다. 제3 밸브부는 어느 하나의 메인 콤프레서의 가동이 불량한 경우 다른 메인 컴프레서의 가동을 통해 적정한 가동압력을 제공할 수 있도록 유로를 형성할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 재생전용 콤프레서의 경우 역시 복수로 구비되고 제3 개폐밸브부와 유사한 방식의 제4 개폐밸브부를 통해 어느 하나의 재생전용 콤프레서의 가동이 불량한 경우 또는 유지보수를 위한 작업이 필요한 경우 다른 재생전용 콤프레서의 가동을 통해 재생전용 건조공기의 에 필요한 가동압력을 제공할 수 있도록 구비될 수 있다.

본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100, 200, 400: 메인 콤프레서
101(101a, 101b, 101c, 101d), 201(201a, 201b, 201c, 201d): 제1 방향전환밸브부
102(102a, 102b, 102c, 102d), 202(202a, 202b, 202c, 202d): 제2 방향전환밸브부
103, 203: 제1 개폐밸브
106, 206: 제2 개폐밸브
300(300a, 300b, 300c, 300d): 제3 방향전환밸브부
108, 208: 제4 컨트롤밸브
110, 210: 메인 에어드라이어 제습탱크(제1 제습탱크)
120, 220: 메인 에어드라이어 제습탱크(제2 제습탱크)
130, 230: 히팅부
140, 240: 냉각기
150, 250: 수분분리기
151, 251: 배출트랩
500: 재생전용 드라이어
600: 재생전용 콤프레서

Claims (10)

1. 연속적으로 건조공기를 공급하기 위한 에어드라잉 시스템에 있어서, 상기 시스템은, 적어도 하나 이상의 에어드라이유닛 및 재생전용 드라이어를 포함하고, 상기 에어드라이유닛은 제습공정과 재생공정이 교대로 이루어지는 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크; 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하기 위한 메인 콤프레서; 상기 인입라인으로부터 공급된 습공기의 경로를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 제습공정을 수행하는 제습탱크로 전달하거나 또는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 재생공정을 수행하는 제습탱크로부터 배출된 재생공기의 경로를 냉각기로 전달하도록 구비된 제1 방향전환밸브부; 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 제습공정을 수행하는 제습탱크로부터 공급된 압축건조공기를 토출라인으로 전달하거나 또는 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 상기 재생전용 건조공기를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 전달하도록 구비된 제2 방향전환밸브부; 및 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기를 가열하기 위한 히팅부; 상기 히팅부를 통해 가열된 재생전용 건조공기가 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크에 충진된 제습제의 수분을 박리하여 생성된 고온상태의 습증기로부터 수분을 분리하여 응축수를 만들기 위한 냉각기;를 포함하고, 상기 재생전용 드라이어는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 재생전용 건조공기를 전달하도록 구비되고,
   상기 에어드라잉 시스템은, 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기의 경로를 상기 토출라인 또는 상기 히팅부 방향 중 어느 한 방향으로 전달하도록 구비된 제1 개폐밸브 및 제2 개폐밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어드라잉 시스템.
   
2. 연속적으로 건조공기를 공급하기 위한 에어드라잉 시스템에 있어서, 상기 시스템은, 적어도 하나 이상의 에어드라이유닛 및 재생전용 드라이어를 포함하고, 상기 에어드라이유닛은 제습공정과 재생공정이 교대로 이루어지는 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크; 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하기 위한 메인 콤프레서; 상기 인입라인으로부터 공급된 습공기의 경로를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 제습공정을 수행하는 제습탱크로 전달하거나 또는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중에서 재생공정을 수행하는 제습탱크로부터 배출된 재생공기의 경로를 냉각기로 전달하도록 구비된 제1 방향전환밸브부; 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 제습공정을 수행하는 제습탱크로부터 공급된 압축건조공기를 토출라인으로 전달하거나 또는 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 상기 재생전용 건조공기를 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 전달하도록 구비된 제2 방향전환밸브부; 및 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기를 가열하기 위한 히팅부; 상기 히팅부를 통해 가열된 재생전용 건조공기가 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어의 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크에 충진된 제습제의 수분을 박리하여 생성된 고온상태의 습증기로부터 수분을 분리하여 응축수를 만들기 위한 냉각기;를 포함하고, 상기 재생전용 드라이어는 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 재생공정을 수행하는 제습탱크로 재생전용 건조공기를 전달하도록 구비되고,
   상기 에어드라잉 시스템은 제3 방향전환밸브부를 더 포함하고,
   상기 습공기는 제3 방향전환밸브부를 통하여 공급되고, 상기 제3 방향전환밸브부는 상기 메인 콤프레서부와 연결되는 것을 특징으로 하는 에어드라잉 시스템.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기의 노점온도(y)가 상기 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 제습공정을 수행하는 제습탱크를 통과한 압축건조공기의 노점온도(x)보다 같거나 낮고, 상기 압축건조공기의 노점온도는 -40℃-100℃인 것을 특징으로 하는 에어드라잉 시스템.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 에어드라잉 시스템은, 상기 냉각기와 연결되어 상기 응축수를 분리하기 위한 수분분리기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어드라잉 시스템.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 재생전용 드라이어에 압축공기를 공급하는 재생전용 콤프레서를 더 포함하고,
   상기 재생전용 콤프레서는 상기 재생전용 건조공기의 압력이 상기 인입라인으로부터 공급되는 습공기의 압력에 비하여 0.2~0.7 kgf/㎠G 높은 압력을 갖도록 상기 재생전용 건조공기를 압축하고, 상기 냉각기를 통과한 냉각건조공기 유로는 상기 인입라인과 연결되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 에어드라잉 시스템.
   
6. 삭제
7. 메인 콤프레서를 이용하여 습공기를 가압하여 인입라인으로 공급하는 단계;
   상기 인입라인을 통해 공급된 가압된 상기 습공기를 제습제가 충전된 한 쌍의 메인 에어드라이어 제습탱크 중 미리 설정된 하나의 제습탱크에 통과시켜 상기 제습제에 상기 습공기의 수분이 흡착되도록 하여 생산한 건조공기를 토출라인으로 배출하는 제습공정;
   상기 제습공정이 진행되는 동안 이미 제습공정을 수행했던 다른 제습탱크에 포함된 수분을 흡착한 제습제를 가열재생 시키기 위하여 재생전용 드라이어로부터 별도의 재생전용 건조공기를 공급받아 히팅라인에 설치된 히팅부로 가열하고, 상기 가열된 재생전용 건조공기를 상기 다른 제습탱크로 공급하여 통과시켜 상기 수분을 흡착한 제습제를 가열하여 수분을 박리시키는 가열과정; 및
   상기 가열과정이 끝난 후 상기 히팅부의 전원을 차단하여 가동이 중지한 상태에서 습증기 상태의 뜨거운 공기를 상온에 도달하도록 식히는 1~3시간의 냉각과정;
   을 포함하고,
   상기 냉각과정을 수행하는 동안 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기가 상기 토출라인으로 전달할 수 있도록, 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기의 경로를 상기 토출라인 또는 상기 히팅부 방향 중 어느 한 방향으로 전달하도록 구비된 제1 개폐밸브를 상기 토출라인 경로로 설정하는 단계;를 더 포함하는 압축공기 건조방법.
   
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 생산한 건조공기를 토출라인으로 배출하는 제습공정;은 상기 재생전용 드라이어로부터 공급된 재생전용 건조공기가 상기 토출라인으로 공급되지 않도록 상기 제1 개폐밸브를 차단하는 단계;를 더 포함하는 압축공기 건조방법.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 냉각과정을 거친 상기 습증기를 냉각기를 통하여 냉각하는 단계; 및
    수분분리기를 통하여 상기 냉각기를 통해 분리된 수분을 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기 건조방법.
    

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