KR20090113812A - 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기 - Google Patents

히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 염색공장에서 염색공정을 마친 원단을 열처리 및 건조할 때(텐타기라고 함) 건조기내에서 발생하는 고온의 습증기를 곧바로 외부로 배출시키지 않고 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용하여 열 교환방식으로 습증기를 응축시키고 열은 건조기내로 순환시켜 재사용하는 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기는, 열원을 공급받아 피 건조물을 건조시키는 건조실; 상기 건조실의 외부에 설치되어 있으며 고온의 습증기를 흡입하여 순환시키는 고압송풍기; 내부에는 비등점이 낮은 냉매가 주입되어 고온의 습증기 열을 전달받아 이동시키는 히트파이프방열기; 상기 히트파이프방열기의 증발기출구에 압력을 조절하는 제1댐퍼; 압축기, 응축기, 팽창변, 증발기를 직렬로 연결하여 폐회로를 구성한 히트펌프; 상기 히트펌프의 증발기출구에 압력을 조절하는 제2댐퍼; 상기 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기, 응축기와 건조실을 연결하는 흡입닥터 및 공급닥터로 연결된 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
텐타기, 히트펌프, 건조실, 히트파이프방열기, 흡입닥터, 공급닥터, 고압송풍기, 댐퍼

Description

히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기{omitted}
본 발명은 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 염색공장에서 염색공정을 마친 원단을 열처리 및 건조할 때 건조기내에서 발생하는 고온의 습증기를 곧바로 외부로 배출시키지 않고 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용하여 열 교환방식으로 습증기를 응축시키고 열은 건조기내로 순환시켜 재사용하는 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기에 관한 것이다.
일반적으로 염색공장에서 염색공정을 마친 원단을 열처리 및 건조할 때 여러 챔버을 만들어 버너를 이용하는 직화식 또는 열매체를 이용하는 건조 및 열처리방식이 있다.
염색공장에서 염색공정을 마친 원단을 열처리 및 건조할 때 종래의 기술인 도 2를 설명한다.
각 챔버(1~8)에 열원을 공급하고 또한 각 챔버(1~8)의 습증기가 배출될 수 있도록 닥터(23)를 연결하여 고압송풍기(50)로 건조실(10)에서 발생한 습증기를 흡입하여 공기청정기(51)에 공급하고 공기를 정화시킨 후 외부로 배출(52)시킨다.
이러한 텐타기는 건조실(10)의 높은 온도가 요구되므로 건조실(10)내에 공급되는 열에 의해 내부공기가 고온으로 가열되고, 가열된 공기는 피 건조물인 제품과 접촉하여 열 교환을 일으켜서 제품이 함유하고 있는 수분이 에너지를 얻어 증발하여 건조실(10)내의 공기와 혼합되고, 공기와 혼합된 고온의 습증기는 배출구를 통해 배출(52)된다.
이러한 배출된 열을 흡수하기 위해서 배출구에 열 교환기(300)를 장설하여 송풍기(301)로 외부의 공기(302)를 열 교환하여 공급닥터(24)를 이용하여 건조실(10)로 공급한다.
이러한 열 교환방식은 외부의 공기(302)를 많이 공급할수록 건조실(10) 내부의 습증기와 혼합되어 더 많은 열을 배출하므로 적절한 공기를 공급해야 한다.
이와 같은 종래의 건조방식은 습증기를 배출시킬 때 고온의 습증기가 곧바로 외부로 배출되기 때문에 많은 열손실이 생기게 되어 효율적이지 못하고, 또한 대기오염을 유발하며, 그에 따라 연료비가 증가하여 결국은 제품의 원가상승으로 이어져 제품의 경쟁력을 떨어뜨리는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 염색공장에서 염색공정을 마친 원단을 열처리 및 건조할 때 건조실내에서 발생하는 고온의 습증기를 곧바로 건조기 밖으로 배출시키지 않고 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 열 교환방식으로 열을 건조기내로 순환시켜 재사용하여 열손실을 절감하여 열효율을 향상시켜서 연료비를 절감할 수 있으며, 또한 대기오염을 동시에 줄이는 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 건조시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 문제해결을 위하여 본 발명에 따른 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기는, 열원을 공급받아 피 건조물을 건조시키는 건조실;
상기 건조실의 외부에 설치되어 있으며 고온의 습증기를 흡입하여 순환시키는 고압송풍기;
내부에는 비등점이 낮은 냉매가 주입되어 고온의 습증기 열을 전달받아 이동시키는 히트파이프;
상기 히트파이프의 한쪽은 열을 흡수하여 냉매가 증발하는 증발기;
상기 히트파이프의 또 다른 한쪽에는 열을 방출하여 냉매가 응축하는 응축기;
상기 증발기 및 응축기로 구성된 히트파이프방열기;
상기 히트파이프방열기의 증발기출구에 압력을 조절하는 제1댐퍼;
압축기, 응축기, 팽창변, 증발기를 직렬로 연결하여 폐회로를 구성한 히트펌프;
상기 히트펌프의 증발기 출구에 압력을 조절하는 제2댐퍼;
상기 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기, 응축기와 건조실을 각각 연결하는 흡입닥터 및 공급닥터로 연결된 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고압송풍기는 건조실의 습증기를 흡입하여 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기에 순차적으로 공급하고 각 증발기출구에 압력을 조절하는 제1댐퍼 및 제2댐퍼를 장설하여 압력을 낮추며, 상기 각 증발기의 열을 히트펌프의 응축기 및 히트파이프방열기의 응축기에 전달하여 고온을 만들어 건조실로 공급되며, 상기 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기에 응축수배출구를 만들어 응축수를 배출시킨다.
이상에서 설명한 것과 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기는 수분이 함유된 피 건조물을 건조실에서 건조시킬 때 발생하는 고온의 습증기를 건조실 밖으로 곧바로 배출시키지 않고 재사용함으로써, 대기오염을 줄이고, 열효율이 향상되며, 또한 건조실에서 생성되는 열을 지속적으로 이용할 수 있어 연료비가 절감되며, 대기오염을 줄이므로 경제적이다.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 히트파이프방열기(30) 및 히트펌프(40)를 이용한 텐타기의 실시 예를 설명한다.
상기 히트파이프방열기(30) 및 히트펌프(40)를 이용한 건조시스템은, 열원(미도시)을 공급받아 피 건조물을 건조시키는 건조실(10); 상기 건조실(10)의 외부에 설치되어 있으며 고온의 습증기를 흡입하여 순환시키는 고압송풍기(20); 내부에는 비등점이 낮은 냉매가 주입되어 고온의 습증기 열을 전달받아 이동시키는 히트파이프(30); 상기 히트파이프방열기(30)의 증발기(31)출구에 압력을 조절하는 제1댐퍼(21); 압축기(41), 응축기(42), 팽창변(43), 증발기(44)를 직렬로 연결하여 폐회로를 구성한 히트펌프(40); 상기 히트펌프(40)의 증발기(44)출구에 압력을 조절하는 제2댐퍼(22); 상기 히트파이프방열기(30) 및 히트펌프(40)의 증발기(31,44), 응축기(32,42)와 건조실(10)을 연결하는 흡입닥터(23) 및 공급닥터(24)로 연결된 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 히트파이프방열기(30)는 비등점이 낮은 냉매가 주입되는 히트파이프(33)를 이용하여 증발기(31)는 냉매의 증발잠열을 흡수하고, 응축기(32)는 응축잠열을 방출하여, 이러한 증발 및 응축을 반복하므로 증발기(31)에서 응축기(32)로 열을 전달한다.
이때 증발기(31)는 고압송풍기(20)로 인하여 증발기(31)출구에 장착된 제1댐퍼(21)가 일정압력을 유지시키므로 증발기(31)내부의 온도는 상승된다. 즉 히트파이프(33)는 증발기(31)의 고온을 흡수하여 응축기(32)로 열을 이동시키므로 건조실(10)에서 흡수한 습증기는 1차로 응축되어 별도의 배관을 통해 외부로 배출(00) 된다.
또한 상기 히트펌프(40)는 압축기(41), 응축기(42), 팽창변(43), 증발기(44)를 직렬로 연결하여 폐회로로 구성되어 있으며, 압축기(41)는 기체냉매에 에너지를 가해 압력을 상승시키며, 압축기(41)에 나온 고압냉매는 응축기(42)에서 고압의 액체냉매로 변환되어 외부로 열을 방출한 후, 팽창변(43)에서 저압의 액체 상태로 전환되어 증발기(44)에 이르면, 상기 히트파이프방열기에서 1차 응축된 습증기(열원)로부터 증발잠열을 흡수하므로, 이때 습증기는 2차 응축되어 별도의 배관을 통해 외부로 배출(00)시키며, 냉매는 저압의 기체 상태로 변환된 후 다시 압축기(41)로 이동하는 순환과정을 반복하고, 상기 폐회로를 구성하는 배관에는 냉매가 주입된다.
바람직하게는, 상기 고온의 습증기를 흡입하여 순환시키는 고압송풍기(20)는 히트파이프방열기(30) 및 히트펌프(40)의 증발기출구에 각각 제1,2댐퍼(21,22)를 장착하여 압력을 조절하여 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기(31,44)에 고압이 단계적으로 유지되도록 하고, 1차 히트파이프방열기(30)의 증발기(31)는 고온고압이 되도록 하며, 2차 히트펌프(40)의 증발기(44)는 더 낮은 중온중압이 되도록 유지하고, 상기 히트펌프(40)의 증발기(44)의 제2댐퍼를 통과하면 저압이 되도록 하면서 히트펌프(40)의 증발기(44)에서 흡수한 열을 응축기(42)에 전달하고, 히트파이프방열기(30)의 증발기(31)에서 흡수한 열을 응축기(32)에 전달하므로 상기 증발기(31,44)에서 습증기는 1차 및 2차로 응축되어 응축수배출구(34,45)로 배출된다.
상기 히트펌프(40)를 구성하는 상기 압축기(41)는 기체 냉매에 에너지를 가해 압력을승시키며, 압축기(41)에 나온 고압의 냉매는 응축기(42)에서 상 변환하여 고압의 액체 냉매로 변환되어 외부로 열을 방출한 후, 팽창변(43)에서 저압의 액체 상태로 전환되어 증발기(44)에 이르면, 상기 증발기(44)에서는 외부(열원)로부터 열을 흡수하여 저압의 기체 상태로 변환된 후 다시 압축기(41)로 이동하는 순환과정을 연속으로 하며, 상기 폐회로를 구성하는 배관(미도시)에는 냉매가 주입된다.
또한 히트파이프방열기(30)를 구성하는 밀폐된 히트파이프(33)의 내부에는 비등점이 낮은 열매체인 냉매가 주입되어, 상기 냉매는 고온고압인 증발기(31)에서 습증기와 열 교환하여 증발잠열을 흡수하고 응축기(32)에 전달하여 열을 방출하므로 냉매는 응축된다. 이러한 밀폐된 히트파이프(33)는 비등점이 낮은 냉매가 증발 및 응축을 반복하므로 증발기(31)에서 응축기(32)로 열을 이동시킨다.
상기의 본 발명에 따른 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기는 건조실(10)에서 발생하는 습증기의 열을 배출하지 않으므로 열손실이 적어 열효율이 향상되고, 고온의 증기를 재사용함으로써 연료비가 절감되어 경제적이며, 건조실에서 생성되는 열을 지속적으로 이용할 수 있어 건조능력이 향상된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시 예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시 예에 의하여 본 발명의 기술사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기을 도시한 구성도이다.
도 2는 종래의 텐타기의 실시 예를 도시한 구성도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1~8. 각 챔버
10. 건조실 11. 제품입구
12. 제품출구 20. 고압송풍기
21. 제1댐퍼 22. 제2댐퍼
23. 흡입닥터 24. 공급닥터
30. 히트파이프 방열기 31. 증발기
32. 응축기 33. 히트파이프
34. 응축수배출구
40. 히트펌프 41. 압축기
42. 응축기 43. 팽창변
44. 증발기 45. 응축수배출구
50. 배출송풍기 51. 공기청정기
52. 습증기배출 300. 열 교환기
301. 송풍기 302. 공기

Claims (3)

  1. 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기에 있어서,
    열원을 공급받아 피 건조물을 건조시키는 건조실;
    상기 건조실의 외부에 설치되어 있으며 고온의 습증기를 흡입하여 순환시키는 고압송풍기;
    내부에는 비등점이 낮은 냉매가 주입되어 고온의 습증기 열을 전달받아 이동시키는 히트파이프;
    상기 히트파이프의 한쪽은 열을 흡수하여 냉매가 증발하는 증발기;
    상기 히트파이프의 또 다른 한쪽에는 열을 방출하여 냉매가 응축하는 응축기;
    상기 증발기 및 응축기로 구성된 히트파이프방열기;
    상기 히트파이프방열기의 증발기출구에 압력을 조절하는 제1댐퍼;
    압축기, 응축기, 팽창변, 증발기를 직렬로 연결하여 폐회로를 구성한 히트펌프;
    상기 히트펌프의 증발기 출구에 압력을 조절하는 제2댐퍼;
    상기 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기, 응축기와 건조실을 각각 연결하는 흡입닥터 및 공급닥터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고압송풍기는 건조실의 습증기를 흡입하여 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기에 순차적으로 공급하고 각 증발기출구에 압력을 조절하는 제1댐퍼 및 제2댐퍼를 장설하여 압력을 낮추며, 상기 각 증발기의 열을 히트펌프의 응축기 및 히트파이프방열기의 응축기에 전달하여 고온을 만들어 건조실로 공급되는 것을 특징으로 하는 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 히트파이프방열기 및 히트펌프의 증발기에 응축수배출구를 만들어 응축수를 배출시키는 것을 특징으로 하는 히트파이프방열기 및 히트펌프를 이용한 텐타기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101044929B1 (ko) * 2011-03-08 2011-06-28 이순희 텐타기의 증기 배출장치
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