KR20060014704A - Dehumidifier - Google Patents
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Abstract
다수개의 냉동기를 사용하고 각 냉동기에 1개 또는 1개 이상의 다수개의 냉매증발기와 냉매응축기를 직렬로 연결해 밀폐관에 설치해 냉동기를 작동하는 가운데 팬(fan)의 작동을 통해 공기를 밀폐관에 유입시키면 냉매증발기를 통과하는 동안 냉각하게 된다. 이때 공기 중에 함유된 수분이 응축되면서 제거되는데 냉각전 공기의 온도점과 냉각 후 공기의 온도점이 임의의 원하는 온도점까지 차이가 나게 할 수 있는데 일예로서 35℃온도의 공기중 함유된 수분을 1%의 습도이하로 제습시킨다고 할때 직렬로 6개의 냉매증발기를 설치하여 사용하면 35℃의 공기는 약72℃가 낮아져 -37℃가 되며 공기중에 함유된 많은양의 수분이 응축 및 응결되어 제거되게 된다. 냉매증발기를 통과해 냉각되는 제습이 이루어진 공기는 냉매응축기를 통과하는 동안 가열이 되면서 35℃이상의 온도점이 상승된다. 온도가 상승된 공기에 함유된 수분은 0.4torr이하의 압력에 해당되는 수분이 들어있게 되며 1%미만의 습도가 된다.If you use multiple refrigerators and connect one or more refrigerant evaporators and refrigerant condensers in series to each refrigerator and install them in a sealed tube to operate the refrigerator, the air flows into the sealed tube through the operation of a fan. Cooling while passing through the refrigerant evaporator. At this time, the moisture contained in the air is condensed and removed. The temperature point of the air before cooling and the temperature point of the air after cooling may be different to any desired temperature point. For example, 1% of moisture contained in air at a temperature of 35 ° C. If you use 6 refrigerant evaporators in series when you dehumidify below the humidity of 35 ℃, the air of 35 ℃ will be lowered by about 72 ℃ and becomes -37 ℃, and a lot of moisture contained in the air will be condensed and condensed. . The dehumidified air, which is cooled through the refrigerant evaporator, is heated while passing through the refrigerant condenser and the temperature point of 35 ° C. or higher is raised. The moisture contained in the elevated air contains moisture corresponding to the pressure below 0.4torr and the humidity is less than 1%.
이처럼 다수개의 냉동기와 다수개의 냉매증발기와 냉매응축기를 조합하여 공기중 함유된 수분을 제습을 시킬 경우 습도 1%미만의 저습도의 공기를 만들 수 있게 되는 것이다.As described above, when dehumidifying moisture contained in air by combining a plurality of refrigerators, a plurality of refrigerant evaporators, and a refrigerant condenser, it is possible to make air with low humidity of less than 1% humidity.
이상에서는 본 발명은 냉동공조장치를 이용해 공기의 온도를 임의의 원하는 온도를 유지토록 하여 공기 중에 함유된 습도를 임의의 원하는 습도로 조정할 수 있음을 보여 주었으며, 이러한 기능의 제습장치를 활용해 제습이 필요한 건조기, 실험실 등에 다양하게 적용시킬 수 있을 것이다.In the above description, the present invention has shown that the temperature of air can be adjusted to any desired humidity by using a refrigeration air conditioner so as to maintain any desired temperature. It may be applied to a variety of dryers, laboratories, etc. required.
건조기로 활용할 경우 건조시간의 큰 단축 및 피건조물의 고품질건조가 가능해지며, 실험실 등 저습도의 공기가 필요로 하는 곳에는 청정한 저습도의 공기를 제공할 수 있게 되는 것이다.When used as a dryer it is possible to greatly shorten the drying time and high-quality drying of the dry matter, it is possible to provide clean low-humidity air where low-humidity air, such as a laboratory.
제습장치, 냉동기, 냉매증발기, 냉매응축기, 수분, 냉매, 온도, 포화압력Dehumidifier, Refrigerator, Refrigerant Evaporator, Refrigerant Condenser, Moisture, Refrigerant, Temperature, Saturation Pressure
Description
도1은 본 발명의 일실시에 따른 1개의 냉동기와 다수개의 냉매증발기와 냉매응축기가 장치된 제습장치의 개략공정도1 is a schematic process diagram of a dehumidifier equipped with one refrigerator and a plurality of refrigerant evaporators and a refrigerant condenser according to one embodiment of the present invention;
도2는 본 발명의 일실시에 따른 다수개의 냉동기와 냉매증발기와 냉매응축기가 장치된 제습장치의 개략공정도이다.2 is a schematic process diagram of a dehumidifying apparatus equipped with a plurality of refrigerators, a refrigerant evaporator, and a refrigerant condenser according to one embodiment of the present invention.
☆도면의 주요부분에 대한 설명☆☆ Description of main parts of the drawings ☆
1: 팬(fan) 2, 2-1, 2-2 : 냉매증발기 3, 3-1, 3-2 : 냉매응축기
1:
4:수액기 5:냉동기 6:냉동기 6-1:냉매증발기 6-2:냉매응축기4: Receptor 5: Refrigerator 6: Refrigerator 6-1 : Refrigerant evaporator 6-2 : Refrigerant condenser
6-3:수액기6 -3 : receiver
9:밀폐관9: closed tube
공기중에 함유한 수분을 제거하는 제습장치에 있어서 냉동공조장치를 이용하여 실내의 공기에 함유된 수분을 제거하거나, 건조실에 순환하는 공기에 함유된 수분을 제거하는 용도로 활용되는 경우가 있다. 이 제습장치에 있어서 냉동기가 작동 하는 상황에서 증발기와 응축기를 통해 순환하는 공기에서 열을 전달받아서 저온부에서 고온부로 열을 이동시키게 된다. 냉동공조기를 이용한 건조기에 있어서 통상적으로 순환하는 공기의 온도는 최대 15℃의 온도를 낮추거나 가열시키게 되는 기능을 가지고 있다.In a dehumidifying apparatus for removing moisture contained in the air, a refrigeration and air conditioning apparatus may be used to remove moisture contained in indoor air or to remove moisture contained in air circulating in a drying chamber. In this dehumidifier, heat is transferred from the low temperature part to the high temperature part by receiving heat from the air circulating through the evaporator and the condenser while the refrigerator is operating. In a dryer using a refrigerating air conditioner, the temperature of circulating air typically has a function of lowering or heating a maximum temperature of 15 ° C.
제습장치의 효율은 짧은 시간 동안에 공기 중에 함유한 수분을 얼마나 많이 제거시키는가? 라는 면에 달려 있게 된다.How does the efficiency of the dehumidifier remove the moisture in the air in a short time? It depends on.
냉동공조장치를 이용하여 건조를 하는 건조공정에 있어서 동일시간동안 공기중에 함유된 수분의 제거율이 높으면 건조시간의 단축을 가져올 수 있게 되는데, 건조시간이 단축되면 동일건조시간에 건조할 경우 건조온도를 낮추어서 건조할 수 있음으로서, 건조온도가 낮은 조건에서 건조되면 피건조물의 건조품질이 우수해지므로 피건조물의 고품질 건조제품을 생산할 수 있으며, 동일온도조건에서 건조할 경우 건조시간이 단축되므로 기계의 가동율을 증가시킬 수 있는 효과가 있게 된다.In the drying process using the refrigeration and air conditioning apparatus, if the removal rate of moisture contained in the air during the same time is high, the drying time may be shortened. If the drying time is shortened, the drying temperature may be reduced. It can be lowered and dried, so that the drying quality is excellent when the drying temperature is low, so it is possible to produce high-quality dry products of the dried products, and when drying at the same temperature conditions, the drying time is shortened. There is an effect that can increase.
동일시간 동안 공기중에 함유된 수분의 제거율이 높으면 건조시간이 단축되는데 그것은 다음과 같은 요인에 의해서이다. 피건조물에서 발생된 수증기는 주변공기의 조건에 따라 일정한 증발량을 가지며 일정한 압력을 형성하고 있게 된다. 피건조물에 통과되는 공기의 습도가 낮을수록 수분의 증발량은 많아지게 되는데, 증발기를 통과하면서 냉각된 공기는 응축기를 통과하면서 가열이 되면서 건조실로 유입되며 건조가 진행되게 된다. 증발기를 통과하면서 냉각되는 동안 냉각온도차가 크면 수분의 응축량이 많게 되고, 공기가 냉각후 응축기를 통과하면서 가열되면 가열된 공기는 공기 중의 수분이 많이 제거가 된 상태이므로 습도가 낮은 공기가 되 어 건조실로 유입되게 된다. 건조실에 있는 피건조물은 낮은 습도의 공기와 부딪치면서 수분의 증발량이 많아지고 증발된 수분이 함유된 공기는 다시 증발기로 유입되어지며 냉각되어 많은양의 수분이 응축됨으로서 건조시간이 단축되게 되는 것이다.High removal rate of water in the air during the same time shortens the drying time due to the following factors. Water vapor generated in the dry matter has a constant evaporation amount and forms a constant pressure depending on the conditions of the surrounding air. The lower the humidity of the air passing through the dry matter, the greater the amount of evaporation of moisture. The air cooled while passing through the evaporator is heated while passing through the condenser and enters the drying chamber, and drying proceeds. If the cooling temperature difference is large while cooling while passing through the evaporator, the condensation amount of water increases. If the air is heated while passing through the condenser after cooling, the heated air is dehumidified. Will flow into. The dry matter in the drying chamber collides with air of low humidity, and the evaporation amount of moisture increases, and the air containing the evaporated water flows back into the evaporator and is cooled to condense a large amount of moisture, thereby shortening the drying time.
건조공정에 있어서 평형함수율의 개념으로 볼 때 피건조물의 건조단계가 마지막 국면일 때 피건조물에 남아있는 수분이 잔류되어 증발하는 속도가 늦게 되는 현상이 발생된다. 이때 순환하는 공기에 함유한 수분의 함유량 여부에 따라 건조속도가 좌우된다. 피건조물에 남아있는 수분은 감율건조조건으로써 증발속도가 늦어지게 되는 것인데 습도가 낮은 공기가 순환하면 증발속도가 증가하게 되는 원리가 있음으로서 건조시간을 단축하게 되는 측면이 있는 것이다.In terms of the equilibrium moisture content in the drying process, when the drying step is the last phase, the water remaining in the dry matter is evaporated. At this time, the drying speed depends on the content of moisture contained in the circulating air. Moisture remaining in the dry matter is the rate of drying rate, the evaporation rate is slow, the evaporation rate is increased when the air with low humidity circulate, there is a side that shortens the drying time.
냉동공조장치를 제습장치로 활용한 냉풍건조기의 건조조건의 경우를 일예로 본다면 건조온도조건이 55℃라고 할 때 증발기를 통과한 공기는 최대 40℃의 온도로 낮아지게 된다. 건조실에서 증발기를 통과되기 전의 공기의 습도가 90%라고 할때 이에 해당되는 수증기의 압력은 약 106torr이며 증발기를 통과한 40℃의 공기는 55torr의 압력이 되므로 공기중에 함유한 수분중 48%만이 제거가 되게 된다. 냉각된 공기의 온도가 40℃가 아닌 그 이하 온도로 낮아진다면 공기 중에 함유한 수분이 낮아진 온도에 따른 수분의 응축량만큼 더 많이 제거가 될 것이다. 냉각되는 공기의 온도가 20℃라고 가정한다면 공기 중에 잔류된 수분의 수증기압은 17.6torr로 제거된 수분의 양은 83%가 되게 되는 것이다. 현재 사용되는 냉풍제습건조기의 경우 55℃에서 습도 90%조건에서 15℃차이인 40℃로 공기의 온도를 낮추거나 다시55 ℃로 온도를 상승시키면서 건조할 경우 건조되는 총시간이 20시간이 소요된다면 동일조건에서 55℃차이인 20℃로 낮추거나 다시 55℃로 상승시켜 건조한다면 건조되는 총시간이 12시간 이내로 단축되게 된다.As an example of the drying conditions of the cold air dryer using the refrigeration air conditioner as a dehumidifier, the air passing through the evaporator is lowered to a maximum temperature of 40 ° C. when the drying temperature condition is 55 ° C. When the humidity of the air before passing through the evaporator in the drying chamber is 90%, the corresponding water vapor pressure is about 106torr, and the air at 40 ℃ through the evaporator is 55torr, so only 48% of the moisture contained in the air is removed. Becomes. If the temperature of the cooled air is lowered to a temperature lower than 40 ° C., the moisture contained in the air will be removed as much as the condensation of moisture according to the lowered temperature. Assuming that the temperature of the air to be cooled is 20 ° C, the water vapor pressure of the water remaining in the air is 17.6torr, resulting in 83% of the water removed. In the case of the currently used cold air dehumidifying dryer, if the air temperature is lowered from 55 ° C to 90 ° C and 40 ° C, which is a difference of 15 ° C, or dried while increasing the temperature to 55 ° C, the total drying time takes 20 hours. Under the same conditions, if the temperature is lowered to 20 ° C., which is 55 ° C., or increased to 55 ° C., the drying time is reduced to 12 hours or less.
고추의 건조시 55℃의 건조조건 일 때 습도 80%에서 60시간 넘게 소요되지만 습도 30%미만일때 22시간의 건조시간이 소요되게 되므로 건조시간이 크게 단축되는 것이다. 공기를 순환시켜 건조시키는 건조기에 있어서 건조속도는 순환하는 공기의 습도의 높고 낮음에 따라 크게 좌우되게 됨은 주지의 사실이다.When drying red pepper, it takes more than 60 hours at 80% humidity under the drying condition of 55 ℃, but the drying time is greatly shortened because it takes 22 hours drying time under 30% humidity. It is well known that the drying speed in a dryer for circulating air is greatly influenced by the high and low humidity of the circulating air.
저습도의 공기는 건조기가 아닌 실험실에서도 필요한 경우가 있다.Low humidity air may be needed in the laboratory, not in the dryer.
실내공기에 있는 수분을 제습을 함에 있어서 냉동공조장치를 이용할 경우 예를 들면 실내온도가 30℃라고 할 때 실내의 습도를 최대 30%미만으로 낮추기 힘들다. 그것은 냉동공조장치를 이용한 제습장치의 경우 냉매증발기를 이용해 실내공기를 냉각하여 공기 중 함유한 수분을 과포화증기로 만들어서 과포화된 수증기는 응축을 하게 되는데 이 응축이 이루어지는 냉각된 공기의 온도는 냉각전의 공기온도에서 10∼15℃로 냉각이 되므로 낮아진 온도점에 해당하는 포화 수중기안의 수증기는 응축이 되지 않게 된다. 즉 15℃의 온도에서 12.8toor의 포화압력에 해당되는 수증기는 응축이 이루어지질 않게 되는 것이다.In the case of using the refrigeration and air conditioning apparatus to dehumidify the moisture in the indoor air, for example, when the indoor temperature is 30 ℃, it is difficult to lower the indoor humidity to less than 30%. In the case of the dehumidifier using the refrigeration and air conditioning system, the indoor air is cooled by using a refrigerant evaporator to make the supersaturated steam into moisture, and the supersaturated water vapor condenses. Since it is cooled to 10-15 ℃ at the temperature, the water vapor in the saturated water tank corresponding to the lowered temperature point will not be condensed. That is, water vapor corresponding to a saturation pressure of 12.8 toor at a temperature of 15 ° C. is not condensed.
냉매증발기를 통해 냉각되어서 일부의 수분이 응축되어 제거된 공기는 냉매응축기를 통과하면서 가열되어 30℃의 온도로 상승되는데 공기 중에 응축이 되지 않고 잔류되어 있는 수분 12.8toorr는 30℃에서 약30%의 습도를 형성하게 된다. 공기의 온도가 35℃라면 기존 냉공공조장치를 이용한 제습장치를 사용하면 약40% 습 도에 해당되는 수분이 잔류하게 된다.The air that is cooled through the refrigerant evaporator and condensed with some moisture is heated while passing through the refrigerant condenser and is heated to a temperature of 30 ° C. The remaining water without condensation in the air is 30% at 30 ° C. Humidity will form. If the temperature of the air is 35 ℃ using the dehumidification device using the existing cold air conditioning equipment, moisture corresponding to about 40% humidity will remain.
즉 일반적으로 사용하는 냉동공조장치를 이용한 제습장치는 일정량의 수분만을 제거할 수 있으며 일정습도 이하를 낮출 수 없도록 되어 있다. 그러나 경우에 따라서는 실내공기의 함유한 습도를 10%미만 또는 1% 미만으로 만들어야 되는 필요성이 제기될 때가 있다. 습도1% 미만의 습도의 공기를 만듬에 있어서 일반적으로 공기압축기로 공기를 압축 후 수분을 제거하는 방법이나, 또는 제올라이트 등의 수분흡착제를 이용해 수분을 흡착하여 제거시키는 방법을 사용하게 된다.That is, the dehumidifier using the refrigeration and air conditioning apparatus generally used can remove only a certain amount of water and can not lower the predetermined humidity. In some cases, however, there is a need to make the humidity of indoor air less than 10% or less than 1%. Humidity In making air with a humidity of less than 1%, a method of generally compressing air with an air compressor to remove moisture or a method of adsorbing and removing moisture by using a moisture absorbent such as zeolite.
이 경우 공정 중에 유분이 공기 중에 섞이게 되어 유분을 제거하는 추가장치가 사용되어 지며, 제올라이트 등의 수분흡착제를 사용하는 경우에도 추가장비가 사용되어진다.In this case, the oil is mixed in the air during the process, and an additional device for removing oil is used, and additional equipment is used even when a water adsorbent such as zeolite is used.
냉동공조장치를 사용해 공기중 함유한 습도를 임의의 원하는 10%이하 또는 1%이하로 낮출수 있다면 그러한 문제점이 없는 청정한 저습도의 건조공기를 생산할 수 있을 것이다.If the humidity in the air can be lowered to any desired less than 10% or less than 1% using a refrigeration air conditioner, it will be possible to produce clean low humidity dry air without such a problem.
냉동공조장치를 이용해 공기를 냉각후 가열하여 공기중 함유한 수분을 제거함에 있어서 핀이 달린 관형 finned-tube타입의 냉매증발기에 일정량의 공기를 팬(fan)을 이용해 통과시키면 공기의 냉각이 이루어지고, 냉각된 공기에서 일정량의 수분을 응축해 제거하며 이 냉각된 공기를 냉매응축기로 통과시켜서 가열하는 방법을 이용함으로서 공기에 함유된 수분을 제거하게 되는데 이 방법은 기존에 사용하는 방법으로는 일정량의 수분을 제거할 수 있게 된다. When cooling air by using a refrigeration air conditioner and heating it to remove moisture in the air, if a certain amount of air is passed through a fan through a finned tubular finned-tube type refrigerant evaporator, the air is cooled. By condensing and removing a certain amount of water from the cooled air and passing the cooled air through a refrigerant condenser, the water contained in the air is removed. Moisture can be removed.
개발하고자 하는 기술은 냉동공조장치를 사용하되 공기중에 함유한 수분을 임의로 원하는 습도까지 낮출 수 있도록 하는 방법으로서 1개의 냉동기를 사용하여 냉매증발기와 냉매응축기에 통과되는 공기의 양을 적정량으로 조절하고 냉매증발기와 냉매응축기를 기준에는 1개씩 사용하였으나, 냉매증발기는 증발용량이 적은규모의 크기로 적정하게 계산된 수량으로 2개 이상의 다수개로 사용하고, 냉매응축기는 응축용량이 적은규모의 크기로 적정하게 계산된 수량으로 2개이상의 다수개로 사용하여, 다수개로 이루어진 냉매응축기와 냉매증발기를 직렬로 연결하여 공기를 통과시키면 냉매증발기와 냉매응축기로 통과되는 공기는 임의의 원하는 온도로 낮아져 공기중 함유한 수분의 대부분이 응축이 되어 공기중에 함유한 수분의 대부분을 제거할 수 있게 된다. 공기중 함유한 수분을 제거함에 있어서 1%미만의 저습도를 만들려고 할 경우 다수개의 냉동기를 사용하여 1개의 냉동기에 냉매증발기와 냉매응축기를 상황에 따라 1개 또는 2개 이상을 사용하고, 각각 냉동기와 연결된 다수개의 냉매증발기와 다수개의 냉매응축기를 직렬로 연결해 공기를 통과시킴으로서 냉각전과 냉각후의 온도격차를 크게 공기를 임의의 원하는 온도점까지 낮출 수 있다. 그러므로서 공기중 함유한 수분의 대부분을 응축시킬 수 있게되어 공기중에 수분함량을 1%의 제습도 미만으로 유지가 가능토록 한다.The technology to be developed is to use a refrigeration air conditioner, but to lower the moisture contained in the air to the desired humidity arbitrarily, by using a single refrigerator to adjust the amount of air passing through the refrigerant evaporator and the refrigerant condenser to an appropriate amount One evaporator and one refrigerant condenser were used, but the refrigerant evaporator was used in a number of two or more as appropriately calculated quantities with a small size of evaporation capacity, and a refrigerant condenser was appropriately sized with a small condensation capacity. When using two or more of the calculated quantity and connecting the refrigerant condenser and the refrigerant evaporator in series and passing the air through, the air passing through the refrigerant evaporator and the refrigerant condenser is lowered to a desired temperature and the moisture contained in the air. Is condensed and most of the moisture in the air can be removed. It is good. When trying to make low humidity less than 1% in removing moisture contained in air, use one or two or more refrigerant evaporators and one or more refrigerant condensers in one refrigerator using multiple refrigerators, respectively. By connecting a plurality of refrigerant evaporators and a plurality of refrigerant condensers connected in series and passing the air, the temperature gap before and after cooling can be greatly reduced to any desired temperature point. Therefore, it is possible to condense most of the moisture contained in the air, so that it is possible to maintain the moisture content in the air below 1% dehumidification.
도1에 나타난바와 같이 일측에 환풍기(1)가 장치되어 있고 내부에 냉매증발기(2,2-1,2-2) 3개가 직렬구조로 설치되어 있다. 냉매증발기(2, 2-1, 2-2) 3개는 서로 냉매관을 통해 서로 연결되어져 있으며 냉매증발기(2, 2-1, 2-2)는 냉매관을 통해 냉동압축기(5)와 연결 되어 있다. 냉매증발기중 우측에 있는 냉매증발기(2-2)의 우측에는 냉매응축기(3, 3-1, 3-2)가 직렬구조로 설치되어 있다. 우측의 냉매증발기(2-2)와 냉매응축기(3)는 밑면에 도시된 수액기(4)를 통해 서로 냉매관(10)으로 연결되어 있으며, 냉매응축기(3-2)와 냉동기는 냉매관(10)을 통해 연결되어 있다.As shown in Fig. 1, a
공기 중 함유한 수분을 제거하는 작용은 다음과 같다. 팬(1)이 작동되면 공기는 밀폐관(9)의 내부에 유입되고 내부에 있는 냉매증발기(2, 2-1, 2-2)를 통과한 다음 냉매응축기(3, 3-1, 3-2)를 통과하여 밀폐관(9)의 밖으로 나가게 되는 기능이 연속으로 이루어진다.The action of removing moisture contained in air is as follows. When the
일반적으로 사용하는 냉동공조장치에 있어서 냉매증발기에서 증발된 냉매는 냉동기의 흡입구로 유입되어진 다음 냉동기에서 압축되고 이 압축된 냉매는 냉매응축기에서 응축하게 된다.In a conventional refrigeration air conditioner, the refrigerant evaporated in the refrigerant evaporator is introduced into the inlet of the refrigerator and then compressed in the refrigerator, and the compressed refrigerant is condensed in the refrigerant condenser.
본 장치에서도 같은 원리의 사이클이 적용되어진다. 다만 냉매증발기와 냉매응축기가 다수개로 이루어져 있는데 냉매가 다수개로 이루어진 냉매응축기(3, 3-1, 3-2)에서 응축될 때 발생하는 응축열은 냉매증발기(2, 2-1, 2-2)를 통과하면서 냉각되어진 상태의 냉각된 공기로 열전달이 된다.The same principle applies to this device. However, the refrigerant evaporator and the refrigerant condenser are composed of a plurality of condensation heat generated when the refrigerant is condensed in the refrigerant condenser (3, 3-1, 3-2) consisting of a plurality of refrigerant evaporator (2, 2-1, 2-2) Heat is transferred to the cooled air in the cooled state while passing through.
냉각된 공기는 냉매응축기(3, 3-1, 3-2)를 통과하면서 냉매가 응축할 때 발생하는 냉매응축열을 냉매응축기로부터 열전달을 받아서 가열되면서 온도가 상승하게 된다.As the cooled air passes through the
응축된 냉매는 수액기(4)를 경유해 냉매증발기(2-2)로 유입되며 순서대로 냉 매증발기(2-1)를 지나 냉매증발기(2)로 유입되면서 증발이 이루어진다.The condensed refrigerant flows into the refrigerant evaporator (2-2) via the receiver (4) and passes through the refrigerant evaporator (2-1) to the refrigerant evaporator (2) in order to evaporate.
증발된 냉매는 냉매증발기(2)에서 냉동기(5)로 주입되어 압축되어진 다음 냉매응축기(3-2)로 들어가게 된다. 이러한 과정의 공정이 지속되게 된다.The evaporated refrigerant is injected from the refrigerant evaporator (2) into the refrigerator (5), compressed, and then enters the refrigerant condenser (3-2). The process of this process is continued.
일예로써 냉동기의 규모가 3마력(HP)이라면 크기는 약 10000㎉/h 열을 교환할 용량으로 1개씩 사용되지만 본 장치에 있어서는 도1에서와 같은 경우 3개로 나누어져 직렬로 연결되는데 1개의 냉매증발기와 냉매응축기는 3300㎉/h의 용량으로 되어져 있으며 약3개를 함한 용량에 10000㎉/h내외가 된다. 순환되는 공기의 양은 기존의 경우에는 약 7.5m3/min이 되지만 본 장치에 있어서 2.5m3/min로 약 1/3의 양이 된다. 냉동싸이클은 기존의 제습장치와 같은 원리이나 냉매증발기와 냉매응축기가 다수개로 이루어졌다는 점이 차이점인데 수액기(4)에서 우측냉매증발기(2-2)로 유입된 액냉매는 우측냉매증발기(2-2)에서 일부가 증발하여 기화되고 다음 중앙측 냉매증발기(2-1)로 유입되어 일부가 기화되고, 다음 좌측냉매증발기(2)에 유입되어 액냉매가 모두 기화되게 된다. 액냉매가 기화되는 기화열은 통과되는 공기에서 열을 교환받는데 되는데, 공기의 냉각열과 수분의 응축열 및 냉각열에서 교환받게 되는 것이다. 통과되는 공기는 온도가 35℃이고 습도가 80%라고 하면 이 공기는 첫째 응축냉매증발기(4)를 지날 때 약 10~12℃가 낮아지고 두 번째 중앙측냉매증발기(4)를 지날 때 약 10∼12℃가 낮아지며 세 번째 좌측냉매증발기(4)를 지날 때 약 10∼12℃가 낮아져 총 30∼36℃가 낮아지게 된다. 냉매증발기를 통과하기전 35℃였던 공기는 냉매증발기(4) 3개를 모두 통과후 5∼-1℃로 낮아져 있게 된다. 이때 공 기의 온도가 낮아져 있는 만큼 35℃에서 습도가 80%였던 공기는 수분의 응축이 이루어져 수중기 압력 35toor는 6.5∼4torr로 낮아지게 된다. 이처럼 온도가 낮아진 공기는 3개의 냉매응축기(5)를 지나는 동안 온도의 상승이 이루어져 35℃이상의 온도로 되어진다. 수분이 응축제거 되어서 저습의 공기이므로 냉매증발기를 통과하기전의 온도인 35℃보다 온도가 더 상승되어 있게 된다. 이 공기의 수분량은 수증기압이 약 6.5~4torr이므로 습도는 약12%내외가 된다.For example, if the size of the refrigerator is 3 horsepower (HP), one size is used for the capacity of exchanging heat of about 10000 mW / h. However, in this apparatus, as in FIG. The evaporator and the refrigerant condenser have a capacity of 3300 mW / h and about 10000 mW / h with a capacity of about three. The amount of air circulated is about 7.5 m 3 / min in the conventional case, but about 1/3 m / 2.5 m 3 / min in this device. The refrigeration cycle is the same principle as the existing dehumidifier, but the difference is that the refrigerant evaporator and the refrigerant condenser are composed of a plurality of liquid refrigerant flows from the
초기 습도 80%에서 본 제습장치를 통과하면 12%내외로 습도를 낮출수 있게 되는 것이다. 기존의 제습장치의 경우 35℃ 습도80%공기를 제습할 경우 약12℃의 온도를 냉매증발기를 통과시켜 낮추므로 23℃가 되는데 이때 되는 수증기량은 13torr의 압력에 해당되는 수증기량이며 21torr에 해당되는 수증기량은 잔류되어 있으므로 35℃에서 50%의 습도가 되는 수분이 남아 있게 된다.If the humidity is passed through the dehumidifier at the initial humidity of 80%, the humidity can be reduced to around 12%. In the case of the existing dehumidification device, when dehumidifying the air at 35 ℃ humidity 80%, the temperature of about 12 ℃ is lowered by passing through the refrigerant evaporator, so the temperature is 23 ℃. Is retained, so that moisture remaining at 50 ° C. at 35 ° C. remains.
본 제습장치에 있어서는 기존 제습장치와 비교 시 냉각시키는 공기량은 1/3로 작지만 냉각되는 공기에 함유된 수증기의 제거량이 많은 점의 특징을 갖게 되는 것이다.In this dehumidifier, the amount of air to be cooled is 1/3 smaller than that of a conventional dehumidifier, but it has a feature of removing a large amount of water vapor contained in the cooled air.
공기에 포함된 수분의 함량을 유지하고자 하는 습도에 따라서 냉매증발기와 냉매응축기의 수량을 조작하여 사용하게 되는데 유지하고자 하는 습도가 높은 때는 냉매증발기와 냉매응축기의 수량을 적게 하여 장치하고, 유지하고자 하는 습도가 낮을 때는 냉매증발기와 냉매응축기의 수량을 많게 하여 장치하면 유지하고자하는 습도를 적정하게 유지할 수 있게 되며, 그것은 냉매증발기가 직렬로 많은 수량이 설치되어 있으면 통과되는 공기의 냉각되는 온도점이 낮아지는 폭이 커지고, 냉매 증발기의 수량이 적게 설치되어 있으면 통과되는 공기의 냉각되는 온도점이 낮아지는 폭이 작아지게 되는 것이다. 풍량의 사용량은 냉매증발기와 냉매응축기의 수량이 적으면 풍량을 많이 보내고 수량이 많으면 풍량을 적게 보내어 공기와 냉매의 열교환 되는 열량의 균형을 맞출 수 있다.The amount of refrigerant evaporator and refrigerant condenser is manipulated and used according to the humidity to maintain the moisture content in the air. When the humidity is high, the quantity of refrigerant evaporator and refrigerant condenser is reduced and installed. When the humidity is low, the quantity of refrigerant evaporator and refrigerant condenser is increased so that the humidity to be maintained can be properly maintained. When the quantity of refrigerant evaporator is installed in series, the temperature point of cooling the air passing through is lowered. If the width is increased and the quantity of refrigerant evaporator is small, the width at which the temperature point to cool down the air passing through is reduced. The amount of air flow can be balanced by the amount of heat exchanged between the air and the refrigerant by sending a lot of air flow if the quantity of the refrigerant evaporator and the refrigerant condenser is small, and if the quantity is large.
공기 중에 함유된 수분은 1%미만의 제습도로 만들고자 하는 경우에 냉동기를 다수개를 사용하고 냉매증발기와 냉매응축기의 수량을 냉동기의 수량에 맞추어서 장치하여 공기를 냉각시키면 된다. 일예로서 35℃되는 공기에 함유된 수분을 1%미만의 저습도의 공기로 만들 경우 35℃에서 1%의 습도는 0.4torr의 압력이므로 0.4torr이하의 압력의 수분이 함유된 공기를 만들려면 약 -35℃이하로 냉각시켜야 되며 이 경우에 1개 냉매증발기와 12℃의 온도를 낮출 경우 냉매증발기를 6개 이상의 수량을 직렬로 장치해 공기를 냉각시키면 가능하다.If you want to make the moisture contained in the air to less than 1% dehumidification, use multiple refrigerators and cool the air by installing the quantity of refrigerant evaporator and refrigerant condenser according to the quantity of the refrigerator. For example, when the moisture contained in the air at 35 ° C. is made of low humidity air of less than 1%, the humidity of 1% at 35 ° C. is 0.4torr. It should be cooled below -35 ℃. In this case, if one refrigerant evaporator and the temperature of 12 ℃ are lowered, it is possible to cool the air by installing more than six refrigerant evaporators in series.
다수개의 냉동기를 장치해 사용함에 있어서 냉매증발기를 냉동기에 1개씩 부착할 경우 사용되는 냉동기의 수량은 6개가 되고 냉매증발기를 냉동기에 2개씩 부착할 경우 사용되는 냉동기의 수량은 3개가 된다.In the case of using a plurality of refrigerators, the number of refrigerators used when attaching one refrigerant evaporator to the refrigerator is six, and the number of refrigerators used when attaching two refrigerant evaporators to the refrigerator is three.
일실시예로서 도2에 도시된 도면은 냉동기1개에 냉매증발기가 2개씩 부착되어서 냉동기 3개를 사용하고 직렬로 설치된 냉매증발기와 수량이 6개로 이루어진 제습장치에 대한 공정도면이다.As an example, FIG. 2 is a process drawing of a dehumidifying apparatus having six refrigerants installed in series with two refrigerant evaporators attached to one refrigerator and having six refrigerants installed in series.
35℃되는 공기는 6개의 냉매증발기를 지나는 동안 -35℃로 온도가 낮아지며 수분의 제거가 이루어지고 6개의 냉매응축기를 통과하는 동안 35℃이상의 온도로 상승되어 진다.The air at 35 ° C is lowered to -35 ° C while passing through six refrigerant evaporators, and water is removed and raised to a temperature above 35 ° C while passing through six refrigerant condensers.
도2에 보이는 냉동기(6)에 부착된 냉매증발기(6-1) 35℃에서 11℃의 온도냉각시키는 기능을 하고 냉매응축기(6-2)는 11℃에서 35℃로 온도가 상승시키는 기능을 하며, 두 번째 냉동기(7)에 부착된 냉매증발기(7-1)의 냉각온도는 11℃에서 -13℃로 냉각시키는 기능을 하며 냉매응축기(7-2)는 -13℃에서 11℃로 상승시키는 기능을 하고, 세 번째 냉동기(8)에 부착된 냉매증발기(8-1)는 -13℃에서 -37℃로 냉각시키는 기능을 하고 냉매응축기(8-2)는 -37℃에서 -13℃로 상승시키는 기능을 한다.A function of the temperature of the cooling in the refrigerant evaporator (6 -1) 35 ℃ attached to the refrigerator (6) seen in the 2 and 11 ℃ refrigerant condenser (6 -2) in 11 ℃ to 35 ℃ a function of temperature increases The cooling temperature of the
이처럼 다수개의 냉동기와 조합되어진 다수개의 냉매증발기를 사용하여 공기중 함유된 수분의 대부분을 제거하여 1%미만의 저습도의 공기를 만들 수 있게 되는 것이다.Thus, using a plurality of refrigerant evaporators combined with a plurality of refrigerators to remove most of the moisture contained in the air to make a low humidity air of less than 1%.
1. 1개의 냉동기에 냉매증발기와 냉매응축기를 2개 또는 경우에 따라 2개이상의 수량인 다수개를 밀폐관에 직렬로 설치하여 팬(fan)을 이용해 냉매증발기와 냉매응축기도 제습시켜야할 공기를 통과시키면 통과되는 공기의 온도를 임의의 원하는 일정 온도까지 낮추게 되고 또한 가열하여 온도를 상승시킴으로써 공기 중에 함유된 수분 중 많은 양을 제거할 수 있게 된다.1. Install one refrigerant evaporator and two refrigerant condensers in one refrigerator or a plurality of two or more quantities in series in a closed tube in order to supply air to the refrigerant evaporator and the refrigerant condenser by using a fan. Passing lowers the temperature of the air passing through to any desired constant temperature, and it is possible to remove large amounts of moisture contained in the air by heating and raising the temperature.
일예로 공기온도가 35℃라면 기존에 사용되는 냉동공조장치를 이용한 제습장치는 30%이하의 습도수분을 제거할 수 없지만 본 기술에 있어서는 12%의 습도에 해 당하는 수분을 제거할 수 있다.For example, if the air temperature is 35 ℃ dehumidifier using a conventional refrigeration air conditioner can not remove the humidity moisture of less than 30%, but in the present technology can remove the moisture corresponding to the humidity of 12%.
2. 다수개의 냉동기를 사용하고 각 냉동기에 1개 또는 1개 이상의 다수개의 냉매증발기와 냉매응축기를 직렬로 연결해 밀폐관에 설치해 냉동기를 작동하는 가운데 팬(fan)의 작동을 통해 공기를 밀폐관에 유입시키면 냉매증발기를 통과하는 동안 냉각하게 된다. 이때 공기중에 함유된 수분이 응축되면서 제거되는데 냉각전 공기의 온도점과 냉각후 공기의 온도점이 임의의 원하는 온도점까지 차이가 나게 할 수 있는데 일예로서 35℃온도의 공기중 함유된 수분을 1%의 습도이하로 제습시킨다고 할때 직렬로 6개의 냉매증발기를 설치하여 사용하면 35℃의 공기는 약72℃가 낮아져 -37℃가 되며 공기중에 함유된 많은 량의 수분이 응축 및 응결되어 제거되게 된다. 냉매증발기를 통과해 냉각되는 제습이 이루어진 공기는 냉매응축기를 통과하는 동안 가열이 되면서 35℃이상의 온도점이 상승된다. 온도가 상승된 공기에 함유된 수분은 0.4torr이하의 압력에 해당되는 수분이 들어있게 되며 1%미만의 습도가 된다.2. Use a plurality of refrigerators and connect one or more refrigerant evaporators and refrigerant condensers in series to each refrigerator and install them in a sealed tube to operate the refrigerator. Inflow causes cooling during passage through the refrigerant evaporator. At this time, the moisture contained in the air is condensed and removed. The temperature point of the air before cooling and the temperature point of the air after cooling may be different from the desired temperature point. For example, 1% of moisture contained in the air at a temperature of 35 ° C. If the humidity is lowered below the humidity of 6 refrigerant evaporators installed in series, the air of 35 ℃ will be lowered by about 72 ℃ to -37 ℃, and a large amount of moisture contained in the air will be condensed and condensed. . The dehumidified air, which is cooled through the refrigerant evaporator, is heated while passing through the refrigerant condenser and the temperature point of 35 ° C. or higher is raised. The moisture contained in the elevated air contains moisture corresponding to the pressure below 0.4torr and the humidity is less than 1%.
이처럼 다수개의 냉동기와 다수개의 냉매증발기와 냉매응축기를 조합하여 공기중 함유된 수분을 제습을 시킬 경우 습도 1%미만의 저습도의 공기를 만들 수 있게 되는 것이다.As described above, when dehumidifying moisture contained in air by combining a plurality of refrigerators, a plurality of refrigerant evaporators, and a refrigerant condenser, it is possible to make air with low humidity of less than 1% humidity.
이상에서는 본 발명은 냉동공조장치를 이용해 공기의 온도를 임의의 원하는 온도를 유지토록 하며 공기 중에 함유 된 습도를 임의의 원하는 습도로 조정할 수 있음을 보여 주었으며, 이러한 기능의 제습장치를 활용해 제습이 필요한 건조기, 실험실 등에 다양하게 적용시킬 수 있을 것이다. In the above description, the present invention shows that the temperature of the air can be maintained at a desired temperature by using a refrigeration air conditioner and the humidity contained in the air can be adjusted to any desired humidity. It may be applied to a variety of dryers, laboratories, etc. required.
건조기로 활용할 경우 건조시간의 큰 단축 및 피건조물의 고품질건조가 가능해지며, 실험실 등 저습도의 공기가 필요로 하는 곳에는 청정한 저습도의 공기를 제공할 수 있게 되는 것이다.When used as a dryer it is possible to greatly shorten the drying time and high-quality drying of the dry matter, it is possible to provide clean low-humidity air where low-humidity air, such as a laboratory.
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| KR1020040063363A KR20060014704A (en) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | Dehumidifier |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160139124A (en) * | 2015-05-26 | 2016-12-07 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | External building structure for heat exchanging of refrigerants |
| CN111397141A (en) * | 2020-04-15 | 2020-07-10 | 江苏高科应用科学研究所有限公司 | Dehumidifier control method |
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2004
- 2004-08-11 KR KR1020040063363A patent/KR20060014704A/en not_active Application Discontinuation
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