KR20110096620A

KR20110096620A - 건식제습장치

Info

Publication number: KR20110096620A
Application number: KR1020100015953A
Authority: KR
Inventors: 조영경
Original assignee: 조영경
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2011-08-31

Abstract

본 발명에 따른 건식제습장치는, 허니컴상 제습자재로 이루어진 로터와, 상기 로터를 회전 구동하는 회전구동수단으로 이루어진 건식제습장치로서, 상기 로터의 회전 통과 영역을 제1 및 제2 제습처리존, 제1 재생존, 퍼지존, 및 제2 재생존의 순서로 분할하고, 상기 제1 제습처리존에서 처리된 공기를 가열하여 제2 제습처리존에서 이중으로 처리되도록 상기 로터를 통과시키게끔 하는 처리공기 도입통로와, 상기 제1 재생존과 제2 재생존에서 이중으로 재생될 외기를 퍼지존에 도입하고, 이 퍼지존을 통과하는 공기를, 상기 퍼지존이 사이 개재된 상기 제1 재생존과 제2 재생존으로 분기하여 도입시킨 후, 재차 합쳐져 외부로 방출하기 위한 재생공기방출통로와, 상기 제1 및 제2 재생존에 도입하는 퍼지공기를 가열하는 가열히터를 구비하여, 이웃하는 재생존의 온도 상승에 기인한 퍼지공기의 재생 효율을 극대화할 수 있도록 하였다.

Description

건식제습장치{Heat exchanger for airconditioner}

본 발명은 저습화 대상공간(100) 등의 실내공기를 제습하는 저노점형 건식제습장치에 관한 것으로서, 특히 저습 때의 공기를 제습 처리하는 것에 적합한 건식제습장치에 관한 것이다.

근래, 전자부품을 탑재한 기기의 증가에 따라, 이 기기의 여러 유형의 환경하에서의 사용 특성을 시험하는 필요성이 증대되고, 이 때문에, 일예로 환경 시험실에 대한 수요가 증대하고 있으며, 특히 저온 및 저습 하에서의 시험이 의무화되는 케이스가 많아지고 있다.

이와 같이 저온 및 저습 조건은, 예를 들어 온도가 5℃, 상대습도가 5℃ 에 달하는 것으로 할 때, 이 조건은 통상의 대기 조건에 비해 습도를 대략 1/50 정도로 감소한 것이다. 종래, 이와 같은 조건을 달성하느 제습장치로서, 건식 제습기가 사용되고 있고, 특별히, 제습효율이 우수한 저-노점형의 건식제습장치에 대한 필요성이 절실해지고 있는 실정이다.

도 1은 종래의 저노점형 건식제습장치를 나타낸 블록도이다. 처리공기는 냉각기(2)에 의해 냉각된 후, 처리팬(3)에 의하여 허니컴상 제습자재로 이루어진 로터(1)의 제습처리존(1a)에 이송되고, 이 처리된 공기는 제습존(1a)을 통과하여 제습된다. 이 제습처리존(1a)을 나오는 제습 공기는, 저습화 대상공간(100)에 공급되게 된다.

또, 처리팬(3)에 의해 로터(1)에 이송되는 냉각후의 처리 공기의 일부는 로터(1)의 퍼지존(1c)에 도입된다. 이에 따라, 재생존(1b)에 앞서, 퍼지존(1c)이 냉각되어, 다음 공정의 흡착에 준비하게 되는 것이다.

또한, 퍼지존(1c)을 통과한 후의 공기는 재생팬(4)에 의해 히터(5)로 이송되어 가열된 후, 로터(1)의 재생존(1b)에 공급되게 되는 바, 이에 따라, 로터(1)는 재생존(1b)을 통과하고 있는 중에, 가열 공기에 의해 가열되어 흡착 수분이 이탈되어 제거되는 것이다.

상기한 바와 같이, 로터(1)가 정속으로 회전하는 도중에, 로터(1)는 공기를 제습처리존(1a)에서 제습하고, 가열 공기에 의해 재생존(1b)에서 수분이 제거되어 탈습되고, 그런 다음에, 퍼지존(1c)으로 냉각된 후, 제습처리존(1a)에 재차 처리 공기의 제습 처리를 수행한다. 이에 따라, 저습화 대상공간(100)에 제습 후의 건조 공기가 연속적으로 공급되는 것이다.

그러나, 종래의 건식제습장치에서는, 저습도 영역의 제습 공기를 얻기 위해서는, 저습도의 열풍 공기로 로터를 재생할 필요가 있고, 그를 위한 공기원으로서, 도 1에 예시된 바와 같이, 상술한 비교적 수분 함유량이 적은 처리팬(3)의 출구측으로부터 도입하고 있기 때문에, 재생 공기 풍량을 많이 하면 할수록, 그 풍량에 상당하는 고습도의 외기를 도입할 필요성이 생기고, 그 결과, 처리 입구 공기(처리팬(3)의 출구측 공기) 내의 수분 함유량이 증대하게 되어, 보다 고효율의 제습기의 필요성이 대두되게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 저온저습도 하에서의 제습을 고효율로 수행할 수 있는 건식제습장치를 제공함을 그 해결과제로 하고 잇는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명에서는 가열히터의 전열 효율을 높일 수 있으면서도 전반적인 제습 효율 또한 항시 상승세로 유지할 수 있도록 한 건식제습장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명에 따른 건식제습장치는,

허니컴상 제습자재로 이루어진 로터와,

상기 로터를 회전 구동하는 회전구동수단으로 이루어진 건식제습장치에 있어서,

상기 로터의 회전 통과 영역을 제1 및 제2 제습처리존, 제1 재생존, 퍼지존, 및 제2 재생존의 순서로 분할하고,

상기 제1 제습처리존에서 처리된 공기를 가열하여 제2 제습처리존에서 이중으로 처리되도록 상기 로터를 통과시키게끔 하는 처리공기 도입통로와,

상기 제1 재생존과 제2 재생존에서 이중으로 재생될 외기를 퍼지존에 도입하고, 이 퍼지존을 통과하는 공기를, 상기 퍼지존이 사이 개재된 상기 제1 재생존과 제2 재생존으로 분기하여 도입시킨 후, 재차 합쳐져 외부로 방출하기 위한 재생공기방출통로와,

상기 제1 및 제2 재생존에 도입하는 퍼지공기를 가열하는 가열히터를 구비한 것을 그 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 이와 같이 구성한 로터의 채용을 통해 제습 효율을 대폭적으로 향상시킴으로써, 가열히터의 전열 효율을 높일 수 있으면서도 전반적인 제습 효율 또한 항시 상승세로 유지할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 제습장치를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건식제습장치의 로터 분할 구도를 나타낸 개략 구성도, 및
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건식제습장치를 나타낸 블록도.

이하, 본 발명에 따른 건식제습장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 제습장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건식제습장치의 로터 분할 구도를 나타낸 개략 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건식제습장치를 나타낸 블록도이다.

도면에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건식제습장치 특히, 로터의 구조를 해석함에 있어, 그의 양측이 각각 부채꼴로 분할되어 관통된 덕트들로 이루어진 분할수단에 의해 로터의 일부를 구획한 종래의 구조로써 해석함을 원칙으로 한다.

본 발명에 따른 건식제습장치의 로터(1)는, 실리카 겔(silica gel), 제오라이트(zeolite), 활성탄 등의 흡착제를 이용한 흡착제층을 로터의 구성 요소로서 호터의 회전방향을 따라 연속적으로 배치한 것으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 로터의 회전축선을 따르는 방향으로 기체를 통과시킬 수 있는 원통 형상의 흡착 로터(1)를 채용하고 있다.

본원의 건식제습장치는, 허니컴상 제습자재로 이루어진 로터(1)와, 상기 로터(1)를 회전 구동하는 회전구동수단(M)과, 상기 로터(1)의 회전 통과 영역을 제1 및 제2 제습처리존(P1, P2), 제1 재생존(R1), 퍼지존(Pg), 및 제2 재생존(R2)의 순서로 분할하고, 상기 제1 제습처리존(P1)에서 처리된 공기를 제2 제습처리존(P2)에서 이중 처리하여 상기 로터(1)를 통과시키게끔 하는 처리공기 도입통로(10)와, 상기 제1 재생존(R1)과 제2 재생존(R2)에서 이중으로 재생될 외기를 퍼지존(Pg)에 도입하고, 이 퍼지존(Pg)을 통과하는 공기를, 상기 퍼지존(Pg)이 사이 개재된 상기 제1 재생존(R1)과 제2 재생존(R2)으로 분기하여 도입시킨 후, 재차 합쳐져 외부로 방출하기 위한 재생공기방출통로(20)와, 상기 제1 및 제2 재생존(R2)에 도입하는 퍼지공기를 가열하는 재생용 가열히터(5)를 포함한다.

상기 분할수단에 의한 로터(1)의 분할은, 그 중심각도로 보았을 때, 제1 및 제2 제습처리존(P1, P2)이 각각 108ㅀ, 제1 재생존(R1)이 36ㅀ, 퍼지존(Pg)이 72ㅀ, 및 제2 재생존(R2)이 36ㅀ의 각도로 구획 형성되어 이루어져 있다.

여기에서, 흡착 로터(1)는 흡착제층을 로터(1)의 구성요소로서 로터(1)의 회전방향으로 연속 배치한 것이면, 회전축선 방향으로 기체를 통과시킬 수 있는 원반 형상의 로터(1)를 채용해도 좋다.

또한, 부호(3)는 외기(OA)를 도입하는 처리팬이고, 부호 (4)는 퍼지존(Pg)를 통과한 후의 공기를 재생용 히터(5)로 이송함과 동시에 제1 및 제2 재생팬 및 외부로 급송하기 위한 재생팬으로서 채용되어 있고, 또 부호(7)는 저습화 대상공간(100)에 제습처리존에서 처리된 공기를 가열하기 위한 처리공기용 히터(7)이다.

도 3에 있어, 부호(100)는, 공기 중의 수분의 존재를 싫어하는 제품(예를 들어, 전자부품, 약제, 필름, LCD, 반도체)의 제조 작업을 수행하는 저습화 대상공간과 같은 드라이 룸이고, 이 드라이 룸에는 흡착 로터(1)를 사용하는 제습장치에 의해 생성되는 극저습의 공기(SA, 절대온도 0.03g/KgDA의 공기)를 공급하는 바, 이 저습 공기(SA)를 공급함에 따라 드라이 룸(10) 등을 필요한 저습 분위기(예를 들어, 절대온도 0.07g/KgDA의 분위기)를 유지하게 된다.

또한, 상기 흡착 로터(1)의 회전 경로는, 로터(1)의 회전 방향에 있어서, 제1 및 제2 제습처리존(P1, P2), 제1 재생존(R1), 퍼지존(Pg), 제2 재생존(R2)으로 구획되어 있고, 이들 5개의 존(R1, Pg, R2, P1, P2)을 상기 기재순으로 로터(1) 회전 방향에 연이어 배열되는 배치로 한 것으로, 흡착 로터(1)의 회전에 수반하여, 로터(1)의 각 부분을 제1 재생존(R1), 퍼지존(Pg), 제2 재생존(R2), 제1 및 제2 제습처리존(P1, P2)의 순서로 이행한다.

이것은, 퍼지후의 퍼지공기의 일부를 퍼지존(Pg) 이전의 1차 재생될 제1 재생존(R1)에 도입함과 동시에 퍼지존(Pg) 이후의 2차 재생될 제2 재생존(R2)에 도입할 경우에는, 종래의 로터(1)의 구조에서의 약점이었던, 도입 외기의 절대 온도가 낮아지고 제습 과정의 흡착제층의 흡착열에 의한 온도 상승이 신속하게 도모될 수 없는 상황(특히, 동절기)이 되면, 그 저습화 효율성이 저하되는 문제점을 해소하여, 도입 외기(OA)에 대한 제습후 직접적인 외기의 일부 혼합을 도모하는 대신에, 퍼지존(Pg)을 거친 퍼지 공기를 통해 온도 상승시켜, 재생용 가열히터(5)에 걸리는 부하를 경감시켜 에너지를 절감시킬 수 있게 되는 것이다.

다시 말해서, 제2 재생존(R2)을 마련하여 제2 재생존(R2)을 통과하는 공기의 습도를 낮추어 재생효율을 높임으로써 제1 제습처리존(P1)에서 보다 많은 수분을 흡착할 수 있도록 한 것이다.

이와 더불어, 1개의 로터(1)에서 제습처리존을 2등분하여 도입외기를 제1 및 제2 제습처리존(P1, P2)에서 2회 통과시킴으로써 낮은 노점온도(Td = -80℃)를 얻을 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 건식제습장치는 동절기에 채용될 때 보다 큰 효력을 나타내게 되는 것이다.

따라서, 도입 외기를 제1 재생존(R1)을 통과시켜 일정 부분 저습한 공기로 만든 다음 2 재생존을 통과시킴으로써 재생효율을 높일 수 있는 바, 외기의 온도를 30℃ 이내로 가정할 때, 상기 제1 재생존(R1)을 통과하게 되면 온도가 상승하여 재생용 가열히터(5)의 소비전력을 감소시킴에 있어, 이에 기한 제습효과로 인해 재생온도(140℃)까지 가열에 필요한 열량을 감소시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 구성한 로터(1)의 채용을 통해 제습 효율을 대폭적으로 향상시킬 수 있기 때문에, 가열히터의 전열 효율을 높일 수 있으면서도 전반적인 제습 효율 또한 항시 상승세로 유지할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 ... 로터 2 ... 냉각기
3 ... 처리팬 4 ... 재생팬
5 ... 재생용 히터 7 ... 처리용 히터
10 ... 처리공기도입통로 20 ... 재생공기방출통로
P1 ... 제1 제습처리존 P2 ... 제2 제습처리존
Pg ... 퍼지존 R1 ... 제1 재생존
R2 ... 제2 재생존

Claims

허니컴상 제습자재로 이루어진 로터(1)와, 상기 로터(1)를 회전 구동하는 회전구동수단으로 이루어진 건식제습장치에 있어서,
상기 로터(1)의 회전 통과 영역을 제1 및 제2 제습처리존(P1, P2), 제1 재생존(R1), 퍼지존(Pg), 및 제2 재생존(R2)의 순서로 분할하고,
상기 제1 제습처리존(P1)에서 처리된 공기를 가열하여 제2 제습처리존(P2)에서 이중으로 처리되도록 상기 로터(1)를 통과시키게끔 하는 처리공기 도입통로(10)와,
상기 제1 재생존(R1)과 제2 재생존(R2)에서 이중으로 재생될 외기를 퍼지존(Pg)에 도입하고, 이 퍼지존(Pg)을 통과하는 공기를, 상기 퍼지존(Pg)이 사이 개재된 상기 제1 재생존(R1)과 제2 재생존(R2)으로 분기하여 도입시킨 후, 재차 합쳐져 외부로 방출하기 위한 재생공기방출통로(20)와,
상기 제1 및 제2 재생존(R2)에 도입하는 퍼지공기를 가열하는 가열히터(5)를,
포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건식제습장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분할수단에 의한 로터(1)의 분할은, 그 중심각도로 보았을 때, 제1 및 제2 제습처리존(P1, P2)이 각각 108ㅀ, 제1 재생존(R1)이 36ㅀ, 퍼지존(Pg)이 72ㅀ, 및 제2 재생존(R2)이 36ㅀ의 각도로 설정된 것을 특징으로 하는 건식제습장치.