KR20000018683A

KR20000018683A - Humidifier

Info

Publication number: KR20000018683A
Application number: KR1019980036370A
Authority: KR
Inventors: 최태민; 강선학; 김용균; 이성민
Original assignee: 강선학; 최태민
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2000-04-06
Also published as: KR100285226B1

Abstract

PURPOSE: A humidifier is provided to set the relative humidity of a chamber over the wide temperature range. CONSTITUTION: A humidifier is composed of: a chamber(1) that is humidified; a humidity adjuster(3) having a semiconductor typed humidity sensor(17) that senses humidity inside the chamber; a fin sheath typed heating tank(10) having a heater(8), a drain line coke valve(7) and a pressure gauge(6); a spraying nozzle(15) supplying vaporized water by blowing wind of a fan(16) and air pressure that is adjusted in an air regulator(12); a supplying water adjuster(11) adjusting supplying water through a solenoid valve(13); the air regulator adjusting air supply through a solenoid valve(14); and a temperature controller(2) controlling water temperature inside the tank to keep a regular setting value.

Description

Humidifier

본 발명은 가습 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 온도차에 대하여 기전력이 큰 E형 열전쌍과 온도차에 대하여 기전력이 작은 T형 열전쌍을, 각각 마스터 슬레이브 제어기와 챔버 사이 와, 마스터 슬레이브 제어기와 가열탱크 사이에 각각 구비하여 상기 2개의 이형 열전쌍에 의해서 발생되는 상이한 기전력의 차를 이용하여 챔버내로 스프레이 되는 가열탱크의 물의 온도를 적어도 챔버의 온도보다 높게 조절함으로서 챔버내의 상대 습도를 손쉽고 정확하게 유지할 수 있는 가습장치에 관한 것이다.The present invention relates to a humidifier, and more particularly, an E-type thermocouple having a large electromotive force with respect to a temperature difference and a T-type thermocouple having a low electromotive force with respect to a temperature difference, respectively, between a master slave controller and a chamber, and between a master slave controller and a heating tank. A humidifier that can be easily and accurately maintained at the relative humidity in the chamber by controlling the temperature of the water in the heating tank sprayed into the chamber at least higher than the temperature of the chamber by using a difference in electromotive force generated by the two release thermocouples, respectively. It is about.

최근 산업 구조의 개선, 첨단 산업의 발전, 유통기구의 약진, 또는 저장기술의 진보 등에 의해서 가습의 요구는 단순히 일반 공조에 머무르지 않고, 폭넓게 여러 분야에 걸쳐서 요구되고 있다. 종래에는 간단히 공기중에 물을 분무하여 공기에 습기를 공급하는 것을 생각하는 쪽이 강했으나, 다양한 산업 요구에 따라 실내 온도를 안정되게 유지하도록 제어하는 것이 상당히 중요한 요소로 되고 있다. 특히 자연 환경 조건을 인공적으로 만들어 4 계절에 관계 없이 청과물의 생산에 따른 장기저장성 확보와 정밀기계, 컴퓨터등의 유지 보수 관리를 위해서 소망하는 항온, 항습 조건을 만족하는 것이 절실히 요구되고 있다.In recent years, due to the improvement of industrial structure, the development of high-tech industries, the advancement of distribution mechanisms, and the advancement of storage technology, the demand for humidification is not merely limited to general air conditioning, but is widely requested in various fields. In the past, it was strongly thought to simply supply water to the air by simply spraying water into the air, but controlling to keep the room temperature stable according to various industrial demands has become a very important factor. In particular, it is urgently required to satisfy the desired constant temperature and humidity conditions for artificially creating natural environmental conditions to secure long-term storage according to the production of fruits and vegetables and maintenance and management of precision machines and computers regardless of the four seasons.

이러한 항온 항습조건을 만족시킬 수 있는 중요한 요소의 하나로서 가습수단이 필요하게 된다. 이에 사용되는 가습기도 그 용도에 따라서 정밀도가 높고, 가습 효율이 양호하고, 내구성이 좋고 유지 보수 관리가 간편한 것 등 사용 목적에맞추기 위해서 다양화 되어 가고 있다.Humidification means is required as one of the important factors to satisfy these constant temperature and humidity conditions. The humidifiers used for this purpose are diversified in order to meet the purpose of use, such as high precision, good humidification efficiency, good durability, and easy maintenance.

통상 공업적으로 가습을 위한 방법은 챔버의 상태와는 관계 없이 수증기를 항상 일정량, 일정시간에 발생시킬 수 있는 가습장치와 이의 발생을 조절하는 장치로 이루어져 있다.In general, the method for industrial humidification consists of a humidifying apparatus capable of always generating a certain amount of water vapor at a predetermined time, regardless of the state of the chamber and a device for controlling the generation thereof.

종래의 가습 장치의 전체 시스템을 도4를 참조하여 간단히 설명한다.The entire system of the conventional humidifying apparatus will be briefly described with reference to FIG.

종래의 가습장치는 가습하고자 하는 챔버(1) ; 상기 챔버(1)내의 습도를 조절하기 위해서 챔버내의 습도를 감지하는 반도체 타입의 습도감지센서(17)를 갖는 습도 조절기(3) ; 가습을 위해 공급할 물을 적당한 설정 온도로 가열하기 위한 히터(8)와 물을 배출하기 위한 드레인 라인 코크 밸브(7)와 압력을 표시하는 압력 게이지(6)를 구비한 핀 시더형(Fin sheath type) 가열탱크(10) ; 상기 가열탱크(10)에서 ; 가열된 물을 팬(16)의 송풍과 에어 레귤레이터(12)에서 조절된 에어의 압력으로 챔버(1)내로 물을 수증기화 하여 공급하는 분사 노즐(15) ; 상기 가열탱크(10) 쪽으로 공급되는 공급수를 솔레노이드 밸브(13)를 통하여 조절하는 공급수 조절기(11) ; 상기 분사노즐(15)쪽으로 공급되는 공기의 공급을 솔레노이드 밸브(14)를 거쳐서 조절하는 에어 레귤레이터(12) ; 및 상기 가열탱크(10)에 설치된 열전쌍(21)을 통하여 검출된 온도에 의거해서 상기 가열탱크(10)내의 물의 온도를 항상 일정한 설정치에 유지하도록 제어하는 온도 제어기(2)로 구성되어 있으며 ;Conventional humidifiers include a chamber (1) to be humidified; A humidity controller (3) having a humidity sensor (17) of semiconductor type for sensing humidity in the chamber to regulate humidity in the chamber (1); Fin sheath type with heater 8 for heating the water to be supplied for humidification to a suitable set temperature, a drain line coke valve 7 for discharging water, and a pressure gauge 6 indicating the pressure ) Heating tank 10; In the heating tank (10); An injection nozzle 15 for supplying heated water by vaporizing water into the chamber 1 at the blowing air of the fan 16 and the pressure of the air regulated by the air regulator 12; A feed water regulator 11 for controlling the feed water supplied toward the heating tank 10 through the solenoid valve 13; An air regulator 12 for controlling the supply of air supplied to the injection nozzle 15 via the solenoid valve 14; And a temperature controller (2) for controlling the temperature of the water in the heating tank (10) to always maintain a constant set value based on the temperature detected through the thermocouple (21) installed in the heating tank (10);

상기 습도 조절기(3)에서 측정된 챔버의 습도 측정 결과치에 준해서 공급수 조절기(11)와 에어 레귤레이터(12)의 솔레노이드밸브(13,14)를 조절하여 물과 공기량을 제어하여 습도를 조절하는 구성으로 되어 있다.According to the humidity measurement result of the chamber measured by the humidity controller (3) by adjusting the solenoid valves (13, 14) of the water supply regulator (11) and the air regulator 12 to control the water and air volume to control the humidity It is composed.

이러한 구성의 종래 가습장치에서는 상기 온도 제어기(2)에서 가열탱크(10)의 온도만을 감지하여 그 결과에 따라 히터(8)의 가열 온도를 항상 일정온도에 유지하도록 제어하는 한편, 상기 습도 조절기(3)에 의해 습도 감지 센서(17)를 통하여 챔버(1)의 습도를 검출하여 검출결과에 준해서 상기한 에어 레귤레이터(12)와 공급수 조절기(11)의 솔레노이드밸브(13,14)의 공기량과 물의 양을 조절 제어 한다.In the conventional humidifier having such a configuration, the temperature controller 2 senses only the temperature of the heating tank 10 and controls the heating temperature of the heater 8 to be maintained at a constant temperature at all times according to the result, while the humidity controller ( 3) The humidity of the chamber 1 is detected through the humidity sensor 17, and the air volume of the solenoid valves 13 and 14 of the air regulator 12 and the feed water regulator 11 according to the detection result. Regulate the amount of water and water.

이러한 장치는 분사노즐에 공급되는 물의 온도를 일정하게 유지하고 챔버의 습도상태에 따라 수증기 또는 물의 양을 조절하는 장치로 이루어져 있으므로, 챔버의 온도가 변화하는 경우에는 절대 습도량이 챔버의 온도 변화에 따라서 심하게 달라 진다. 이와같이 챔버내의 온도를 변화시키면서 상대습도(대기 중의 수증기의 상태를 백분율로 나타낸 값으로, 상대 습도(%) = 현재수증기압/포화수증기압 × 100 으로 나타낸다)를 조절하는 경우에는 절대 습도(공기 1㎥속에 들어 있는 수증기의 질량임)가 챔버내의 온도 변화에 따라 심하게 변동한다.Such a device is composed of a device that maintains a constant temperature of the water supplied to the injection nozzle and adjusts the amount of water vapor or water according to the humidity condition of the chamber. Therefore, when the chamber temperature changes, the absolute humidity is changed according to the temperature change of the chamber. Badly different Thus, when changing the temperature in the chamber and adjusting the relative humidity (relative humidity (%) = present steam pressure / saturated steam pressure × 100), the absolute humidity (in 1 ㎥ of air) The mass of water vapor) fluctuates greatly with temperature changes in the chamber.

예를들어, 도3의 증기압 곡선 ⓛ에 도시한 바와 같이 챔버의 온도가 -10℃에서 증기압은 2Torr, 0℃에서는 4.6Torr, 50℃에서는 92Torr이다. 따라서 예를들어 50℃(즉,고온시)의 증기압(92Torr)은 -10℃(즉,저온시)의 증기압(2Torr)의 46배가 되고, 0℃의 증기압(4.6Torr)의 20배가 되므로, 50℃에서는 가습조건을 맞출 수 있지만, 0℃에서는 증기를 극히 작게 공급해도 바로 포화공기가 된다. 결국 습도조절기에서 측정된 챔버의 습도측정결과치에 준해서 수증기 또는 물의 공급량을 임의로 조정할 경우 넓은 온도 분포의 조건에서는 습도를 정밀하게 조절하기 어려운 문제가 있다.For example, as shown in the vapor pressure curve of FIG. 3, the temperature of the chamber is 2 Torr at -10 ° C, 4.6 Torr at 0 ° C, and 92 Torr at 50 ° C. Thus, for example, the vapor pressure (92 Torr) at 50 ° C. (i.e., high temperature) is 46 times the vapor pressure (2 Torr) at -10 ° C. (ie, low temperature), and is 20 times the vapor pressure (4.6 Torr) at 0 ° C., At 50 ° C, humidification conditions can be met, but at 0 ° C, saturated air is immediately produced even if steam is supplied very small. As a result, when the amount of water vapor or water is arbitrarily adjusted based on the humidity measurement result of the chamber measured by the humidity controller, it is difficult to precisely control the humidity under a wide temperature distribution.

본 발명의 목적은 상기와 같이 문제점을 제거하도록 챔버의 넓은 온도 범위에 걸쳐 챔버의 상대습도를 손쉽게 정밀하게 맞출수 있는 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a device that can easily and precisely match the relative humidity of the chamber over a wide temperature range of the chamber to eliminate the problem as described above.

본 발명의 상술한 목적을 달성하기 위한 구체적인 기술적 과제는 챔버에 기전력이 큰 마스터열전쌍을 사용하고 가습원인 가열탱크에 기전력이 작은 슬레이브열전쌍을 사용하여, 상기 2 개의 열전쌍의 -극과 -극은 서로 연결하고, +극은 서로 독립시켜 배치한 상태로 온도 제어기에 연결함으로써, 상기 마스터 슬레이브 온도제어기에서 가열탱크와 챔버의 온도를 검출하여 챔버 내의 온도에 연동하여 가습원인 물의 온도가 적어도 챔버내의 온도보다 높도록 조정하여 챔버의 상대습도를 쉽게 정확하게 맞출 수 있는 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The technical problem to achieve the above object of the present invention is to use a master thermocouple having a large electromotive force in the chamber and a slave thermocouple having a low electromotive force in the heating tank as a humidification source, the -pole and -pole of the two thermocouples By connecting the + poles to the temperature controller in a state in which they are disposed independently of each other, the master slave temperature controller detects the temperature of the heating tank and the chamber, and interlocks with the temperature in the chamber so that the temperature of the water that is the humidification source is at least greater than the temperature in the chamber. It is a technical task to provide a device that can be adjusted to high to easily and accurately match the relative humidity of the chamber.

도1은 본 발명에 의한 마스터열전쌍과 슬레이브 열전쌍을 구비한 가습장치의 일실시 형태의 구성을 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing the configuration of an embodiment of a humidifying apparatus having a master thermocouple and a slave thermocouple according to the present invention.

도2는 열전쌍의 기전력과 챔버온도의 관계를 나타낸 그라프.2 is a graph showing the relationship between the electromotive force of the thermocouple and the chamber temperature.

도3에 챔버 온도와 포화수증기압의 관계를 나타낸 그라프.3 is a graph showing the relationship between the chamber temperature and the saturated steam pressure.

도4는 종래의 가습장치의 구성을 나타낸 도면.Figure 4 is a view showing the configuration of a conventional humidifier.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 효과를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and effect of the present invention.

도1은 본 발명에 의한 마스터 열전쌍과 슬레이브 열전쌍을 구비한 가습장치의 일실시 형태의 구성을 나타낸 도면이고, 도2는 열전쌍에 대한 기전력과 온도에 대한 특성을 나타낸 그라프이다. 여기서 사용되는 열전쌍(thermocouple)은 제백 효과(Seebeck effect)에 의한 열기전력을 이용하는 장치로 통상, 열전 온도계로 사용되고 열전기 발전에도 사용되는 것이다.1 is a view showing the configuration of an embodiment of a humidifier having a master thermocouple and a slave thermocouple according to the present invention, Figure 2 is a graph showing the characteristics of the electromotive force and temperature for the thermocouple. The thermocouple used herein is a device that uses thermoelectric power by the Seebeck effect, and is usually used as a thermoelectric thermometer and also used in thermoelectric power generation.

본 발명의 가습장치의 구성은 종래 기술의 구성(제4도)과 유사하므로 동일부분에 대한 설명은 생략하고 상이한 부분에 대해서만 설명한다.Since the configuration of the humidifier of the present invention is similar to the configuration of the prior art (FIG. 4), the description of the same parts will be omitted and only different parts will be described.

구체적으로, 본 발명의 온도제어기(20)가 종래의 온도제어기(2)와 다르다. 본 발명의 온도제어기(20)는 상기 챔버(1)에 기전력이 큰 열전쌍(22)을 설비하고, 가습원인 가열탱크에는 기전력이 작은 열전쌍(21)을 설비하여 상기 2 개의 열전쌍(21,22)의 -극과 -극을 서로 연결하고, +극은 서로 독립시켜 마스터 슬레이브 온도제어기(20)에 연결하여 구성한다.Specifically, the temperature controller 20 of the present invention is different from the conventional temperature controller 2. The temperature controller 20 of the present invention includes a thermocouple 22 having a large electromotive force in the chamber 1 and a thermocouple 21 having a small electromotive force in a heating tank that is a humidification source, thereby providing the two thermocouples 21 and 22. The-pole and-pole of each other, and + poles are configured to be connected to the master slave temperature controller 20 independent of each other.

상기와 같이 마스터 슬레이브 온도제어기(20)와 챔버(1) 사이에 구비한 기전력이 큰 열전쌍(22)은 예를들어, 한 전극(+)이 동으로 형성되고 다른 전극(-)이 구리-니켈로 형성된 T형 열전쌍이 바람직하며, 마스터 슬레이브 온도제어기(20)와 가열탱크(10) 사이에 구비된 기전력이 작은 열전쌍(21)은 예를들어, 한전극(+)이 니켈-크롬으로 형성되고, 다른 전극(-)이 동-니켈로 형성된 E형 열전쌍이 바람직하다. 상기한 열전쌍(21,22)중 마스터 슬레이브 온도제어기(20)와 챔버(1) 사이에 구비한 열전쌍을 이하 마스터 열전쌍(22)이라 하고, 상기 마스터 슬레이브 제어기(20)와 가열탱크(10) 사이에 구비한 열전쌍을 이하 슬레이브 열전쌍(21)이라 한다. 이들 마스터 슬레이브 열전쌍(21,22)은 전기적으로 서로 역방향이 되게 직렬로 접속되어 있다. 즉 -극과 -극은 접점B에 연결되어 있고, +극은 서로 독립시켜 접점A와 접점C를 거쳐서 마스터 슬레이브 온도제어기(20)에 연결되어 있다. 상술한 바와같이 구성된 가습장치는 마스터슬레이브온도제어기(20)에 의해챔버내로 스프레이되는 가열탱크의 물의 온도를 적어도 챔버의 온도보다 높게 제어한다. 예를들어 도2에서와 같이 챔버(1)의 온도를 0℃, 마스터 슬레이브 제어기(20)를 0℃로 설정하면 가열탱크(10)내의 히터(8)가 0℃가 된다. 그러나 상기 온도제어기(20)의 온도를 0℃로 유지하고, 챔버의 온도를 50℃로 올리면 T형 열전쌍(22)에서는 2,036mV의 기전력으로 운전되고 E형 열전쌍(21)에서는 약 2,047mV의 기전력으로 운전된다.As described above, the thermocouple 22 having a large electromotive force between the master slave temperature controller 20 and the chamber 1 is, for example, one electrode (+) formed of copper and the other electrode (-) formed of copper-nickel. T-type thermocouple is preferably formed, and the electromotive force thermocouple 21 provided between the master slave temperature controller 20 and the heating tank 10 is, for example, one electrode (+) is formed of nickel-chromium. E-type thermocouples in which the other electrode (-) is made of copper-nickel are preferable. Among the thermocouples 21 and 22, a thermocouple provided between the master slave temperature controller 20 and the chamber 1 is referred to as a master thermocouple 22 hereinafter, and between the master slave controller 20 and the heating tank 10. The thermocouple provided in the hereinafter is referred to as slave thermocouple 21. These master slave thermocouples 21 and 22 are connected in series to be electrically reversed to each other. That is, -pole and -pole are connected to contact point B, and + poles are connected to master slave temperature controller 20 via contact point A and contact point C independently of each other. The humidifier configured as described above controls the temperature of the water of the heating tank sprayed into the chamber by the master slave temperature controller 20 at least higher than the temperature of the chamber. For example, as shown in FIG. 2, when the temperature of the chamber 1 is set to 0 ° C and the master slave controller 20 is set to 0 ° C, the heater 8 in the heating tank 10 becomes 0 ° C. However, if the temperature of the temperature controller 20 is maintained at 0 ° C. and the temperature of the chamber is increased to 50 ° C., the T-type thermocouple 22 is operated with an electromotive force of 2,036 mV and the E-type thermocouple 21 has an electromotive force of about 2,047 mV. Is driven.

도3에 나타낸 바와같이 챔버 온도와 마스터 슬레이브 온도제어기의 온도와 히팅 탱크의 온도 관계는 다음과 같다.As shown in FIG. 3, the relationship between the chamber temperature, the temperature of the master slave temperature controller, and the heating tank is as follows.

(챔버의 온도+온도제어계의 온도)의 T형 열전쌍의 기전력=가열탱크의 E형 열전쌍의 기전력이 된다.The electromotive force of the T-type thermocouple (the temperature of the chamber + the temperature of the temperature control system) = the electromotive force of the E-type thermocouple of the heating tank.

예로서 챔버의 온도는 50℃이고, 가열탱크의 온도가 60℃인 경우 가열 탱크의 온도 (50℃+60℃)에 대한 T형 열전쌍(22)의 기전력은 4.75mV이며, 4.75mV의 E형 열전쌍(21)의 기전력에 대한 가열 탱크의 온도는 76.8℃가 된다.For example, when the temperature of the chamber is 50 ° C. and the temperature of the heating tank is 60 ° C., the electromotive force of the T-type thermocouple 22 with respect to the temperature of the heating tank (50 ° C. + 60 ° C.) is 4.75 mV, and the E type of 4.75 mV. The temperature of the heating tank relative to the electromotive force of the thermocouple 21 is 76.8 ° C.

도3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이형 열전쌍을 사용한 경우, 마스터 슬레이브 온도 제어기(20)가 60℃인 경우(③)와, 마스터 슬레이브 온도 제어기(20)가 40℃인 경우의 그라프(②)에 나타낸 바와 같이 절대 습도량의 온도 변화에 따라서 증기압의 변화가 적기 때문에 수증기 또는 물의 공급량을 특정상태에 맞출 경우 넓은 온도 분포의 조건에서도 습도를 조절하기가 용이하다는 장점이 있다.As shown in Fig. 3, in the case where the heterogeneous thermocouple of the present invention is used, graphs (2) when the master slave temperature controller 20 is 60 ° C (3) and the master slave temperature controller 20 is 40 ° C (2). As shown in), since the change in the vapor pressure is small according to the temperature change of the absolute humidity amount, the humidity can be easily controlled even under a wide temperature distribution when the water vapor or water supply amount is set to a specific state.

Claims

A chamber 1 to be humidified; A humidity controller (3) having a humidity sensor (17) of a semiconductor type for sensing humidity in the chamber (1) to adjust the humidity in the chamber (1); Fins seeder type heating tank (10) having a heater (8) for heating the water to be supplied for humidification to a suitable set temperature, a drain line coke valve (7) for discharging water, and a pressure gauge (6) indicating the pressure ; An injection nozzle 15 for supplying the water heated in the heating tank 10 to the chamber 1 by steaming the fan 16 and the pressure of the air regulated by the air regulator 12; A feed water regulator 11 for controlling the feed water supplied toward the heating tank 10 through the solenoid valve 13; An air regulator 12 for controlling the supply of air supplied to the injection nozzle 15 via the solenoid valve 14; And a temperature controller (2) configured to control the temperature of the water in the tank to maintain a constant set value on the basis of the temperature detected through the thermocouple (21) installed in the heating tank (10),

The temperature controller 2 is composed of a master slave temperature controller 20 controlled by the master thermocouple 22 and the slave thermocouple 21, and the chamber 1 is equipped with a large electromotive force master thermocouple 22 In the heating tank 10 serving as a humidification source, a slave thermocouple 21 having a small electromotive force is provided, and the master thermocouple 22 and the slave thermocouple 21 are connected in series so as to be reversed from each other, and the electromotive force detected by them is provided. Humidifier, characterized in that to maintain the temperature of the water of the heating tank (10) at least higher than the temperature of the chamber (1) by using the difference of.