KR20120000276A - Dehumidification apparatus for vacuum freezing drier and dehumidification method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제습장치 및 이를 이용한 제습방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 진공동결건조기에 사용되는 제습장치 이를 이용한 제습방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dehumidifying apparatus and a dehumidifying method using the same, and more particularly, to a dehumidifying apparatus used in a vacuum freeze dryer.
진공동결건조는 식품가공분야, 제약분야, 생물학분야 등에서 식품, 액상의 약품, 혈액, 세포 등의 건조방법으로 널리 이용되고 있다.Vacuum freeze drying is widely used as a method of drying foods, liquid medicines, blood, cells, etc. in the food processing, pharmaceutical, and biological fields.
진공동결건조는 동결된 물질이 적재되어 있는 챔버 내부 압력을 물, 얼음 및 수증기가 공존하는 물의 삼중점 이하로 저하시키고, 서서히 열을 가하면 얼음이 직접 수증기로 변화되는 승화현상을 이용한다. 즉, 6 밀리바(mbar) 또는 4.6토르(Torr)이하의 낮은 압력 하에서 얼음의 형태를 가지는 수분은 열에너지의 공급에 따라 액체로 변하지 않고 수증기로 직접 승화되며, 승화되는 수증기에 의하여 물질에는 무수히 많은 공간이 남게 된다. 따라서 진공동결건조된 다공성 물질은 완전하고 신속하게 재수화(Rehydration) 시킬 수 있다.Vacuum freeze drying uses a sublimation phenomenon in which the pressure inside the chamber in which the frozen material is loaded is lowered below the triple point of water in which water, ice, and steam coexist, and when the heat is gradually applied, the ice is directly converted into water vapor. That is, under low pressure of 6 millibar (mbar) or 4.6 Torr or less, the water in the form of ice is sublimed directly into water vapor without changing into a liquid according to the supply of thermal energy, and there are a myriad of spaces in the material by the sublimed water vapor. Will remain. Therefore, the vacuum freeze-dried porous material can be completely and quickly rehydrated.
진공동결건조 과정에서는 다량의 수증기가 발생하기 마련이고, 이러한 수증기를 제거하기 위해 진공동결건조기에는 제습장치가 마련되어 있다.A large amount of water vapor is generated in the vacuum freeze drying process, and a dehumidifier is provided in the vacuum freeze dryer to remove such water vapor.
종래의 진공동결건조기용 제습장치는 냉각코일을 설치해서 수증기를 제거하는 냉동제습 방법을 사용했는데, 수증기가 냉각코일에 얼어붙어서 쌓이게 될 경우 공기의 흐름이 막히게 되고 제습능력이 떨어지게 되는 문제가 있었다.Conventional defrosting device for a vacuum freeze dryer used a freeze dehumidification method by installing a cooling coil to remove water vapor, there is a problem that the air flow is blocked and the dehumidification capacity is reduced when water vapor is frozen in the cooling coil.
물론 진공동결건조기의 가동을 중단하고 냉각코일에 붙은 얼음을 제거해서 제습능력을 향상시킬 수 있으나, 이는 동결건조 작업 중단으로 인해 건조효율이 저하되는 또 다른 문제를 초래하게 된다.Of course, it is possible to improve the dehumidification capacity by stopping the operation of the vacuum freeze dryer and removing the ice on the cooling coil, which causes another problem that the drying efficiency is lowered due to the stop of the freeze drying operation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 원활한 제습이 연속적으로 이루어질 수 있는 진공동결건조기용 제습장치 및 이를 이용한 제습방법을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer and a dehumidifying method using the same that can be smoothly dehumidified continuously.
본 발명의 다른 목적은 효율적인 동결건조가 가능한 진공동결건조기용 제습장치 및 이를 이용한 제습방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer capable of efficient freeze drying and a dehumidifying method using the same.
본 발명의 또 다른 목적은 유지 보수가 용이한 진공동결건조기용 제습장치 및 이를 이용한 제습방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a dehumidifying apparatus for vacuum freeze dryer which is easy to maintain and a dehumidifying method using the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 적재된 물질을 동결건조시키는 진공 챔버와, 상기 진공 챔버에서 배출되는 수증기가 유입될 수 있도록 상기 진공 챔버에 연결되며 내부에 냉각수단이 구비된 한 쌍의 제습부를 포함하며, 상기 진공 챔버에서 배출되는 수증기는 상기 한 쌍의 제습부에 교번하여 유입되며, 수증기가 유입되는 상기 제습부는 냉각되면서 수증기를 얼음으로 승화시키는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a vacuum chamber for lyophilizing a material loaded therein, and a cooling means connected to the vacuum chamber so that water vapor discharged from the vacuum chamber can be introduced therein. And a pair of dehumidifiers, and the water vapor discharged from the vacuum chamber is alternately introduced into the pair of dehumidification units, and the dehumidification unit into which the steam is introduced is cooled and sublimates water vapor into ice. Provide a dehumidifier.
수증기가 상기 한 쌍의 제습부에 교번하여 유입될 수 있도록 제어하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.And a control unit for controlling water vapor to alternately flow into the pair of dehumidifying units.
상기 제어부는, 상기 제습부 내부의 수증기량을 측정할 수 있는 습도센서와, 상기 제습부 내부의 습도가 설정치에 도달했을 경우 유로를 변경하도록 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.The control unit may include a humidity sensor capable of measuring an amount of water vapor inside the dehumidifying unit, and a controller configured to change the flow path when the humidity inside the dehumidifying unit reaches a set value.
상기 제어부는, 상기 냉각수단에 장착되어 빛을 방출하는 발광소자와 상기 발광소자에 방출되는 빛을 수용하는 수광소자로 이루어진 포토센서와, 적상량이 일정 두께 이상일 경우 유로를 변경하도록 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.The control unit includes a photo sensor comprising a light emitting element mounted on the cooling means for emitting light and a light receiving element for receiving the light emitted by the light emitting element, and a controller for controlling the flow path to be changed when the amount of accumulation is more than a predetermined thickness. It is characterized by.
기체 상태의 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고압 가스 상태의 냉매를 냉각하여 저온 고압의 액체로 응축하는 응축기와, 상기 응축기에서 냉각되어 액화된 저온 고압의 냉매를 저온 저압 상태의 냉매로 변환하는 팽창밸브가 더 포함되며, 상기 냉각수단은 상기 팽창밸브에서 토출된 저온 저압의 냉매가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 열교환기인 것을 특징으로 한다.A compressor for compressing a refrigerant in a gas state, a condenser for cooling a refrigerant in a high pressure gas state compressed by the compressor, and condensing it into a liquid of low temperature and high pressure, and a refrigerant of low temperature and high pressure cooled by liquefying the liquid in the condenser The expansion valve is further included, wherein the cooling means is characterized in that the heat exchanger is formed with a flow path so that the low-temperature low-pressure refrigerant discharged from the expansion valve flows.
상기 열교환기 표면에는 부동액이 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.An antifreeze is applied to the surface of the heat exchanger.
상기 한 쌍의 제습부에는 가열수단이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.The pair of dehumidifying unit is characterized in that it further comprises a heating means.
상기 가열수단은 전기히터인 것을 특징으로 한다.The heating means is characterized in that the electric heater.
상기 가열수단은 상기 응축기 내부에 흐르는 냉매와 열 교환해서 가열된 고온의 공기를 공급할 수 있도록 팬과 덕트로 구성되는 것을 특징으로 한다.The heating means is characterized in that it is composed of a fan and a duct so as to heat the refrigerant flowing in the condenser to supply the heated hot air.
상기 제습부에는 진공펌프가 연결되는 것을 특징으로 한다.The dehumidifying unit is characterized in that the vacuum pump is connected.
상기 진공 챔버와 한 쌍의 제습부 사이에 구비되는 제 1 배관과, 상기 팽창 밸브와 한 쌍의 제습부 사이에 구비된 제 2 배관과, 상기 압축기와 한 쌍의 제습부 사이에 구비된 제 3 배관과, 상기 진공펌프와 한 쌍의 제습부 사이에 구비된 제 4 배관이 더 포함되며, 각각의 상기 배관에는 3방향 밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.A first pipe provided between the vacuum chamber and the pair of dehumidifying units, a second pipe provided between the expansion valve and the pair of dehumidifying units, and a third unit provided between the compressor and the pair of dehumidifying units A pipe and a fourth pipe provided between the vacuum pump and the pair of dehumidifying parts are further included, and each of the pipes is characterized in that a three-way valve is installed.
또한, 본 발명은 진공 챔버 내부에 적재된 물질을 동결건조시키는 제 1 단계와, 상기 진공 챔버에서 배출되는 수증기가 유입될 수 있도록 상기 진공 챔버에 연결되고 내부에 냉각수단과 가열수단이 각각 구비된 한 쌍의 제습부 중 일 제습부에 수증기를 유입시키는 제 2 단계와, 상기 일 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키는 제 3 단계와, 상기 일 제습부 내부에서 수증기의 승화현상이 둔화되었을 때 상기 일 제습부로의 수증기 공급을 차단하고 타 제습부에 수증기를 유입시키는 제 4 단계와, 상기 타 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키고, 상기 일 제습부에 구비된 상기 가열수단을 작동시켜 제상하는 제 5 단계와, 상기 타 제습부 내부에서 수증기의 승화현상이 둔화되었을 때 상기 타 제습부로의 수증기 공급을 차단하고 상기 일 제습부에 수증기를 유입시키는 제 6 단계와, 상기 일 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키고, 상기 타 제습부에 구비된 상기 가열수단을 작동시켜 제상하는 제 7 단계를 포함하며, 상기 진공 챔버에서 수증기가 배출되지 않을 때까지 상기 제 4 단계 내지 제 7 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치의 이용방법을 제공한다.In addition, the present invention is a first step of lyophilizing the material loaded in the vacuum chamber, and connected to the vacuum chamber so that water vapor discharged from the vacuum chamber can be introduced as long as the cooling means and heating means are provided therein, respectively. A second step of introducing water vapor into one dehumidifying part of the pair of dehumidifying parts, a third step of operating the cooling means provided in the one dehumidifying part, and when the sublimation phenomenon of water vapor in the one dehumidifying part is slowed down. A fourth step of interrupting the supply of water vapor to the one dehumidifying part and introducing water vapor into another dehumidifying part, operating the cooling means provided in the other dehumidifying part, and operating the heating means provided in the one dehumidifying part The fifth step of defrosting, and when the sublimation of water vapor in the other dehumidification unit is slowed down, the supply of water vapor to the other dehumidifying unit is cut off and the one dehumidifying unit A sixth step of introducing water vapor; and a seventh step of operating the cooling means provided in the one dehumidifying unit, and operating and defrosting the heating means provided in the other dehumidifying unit, and steam in the vacuum chamber. It provides a method of using the dehumidifying apparatus for the vacuum freeze dryer, characterized in that the fourth to seventh steps are repeated until the discharge is not discharged.
기체 상태의 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고압 가스 상태의 냉매를 냉각하여 저온 고압의 액체로 응축하는 응축기와, 상기 응축기에서 냉각되어 액화된 저온 고압의 냉매를 저온 저압 상태의 냉매로 변환하는 팽창밸브가 더 포함되며, 상기 냉각수단은 상기 팽창밸브에서 토출된 저온 저압의 냉매가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 열교환기이고, 상기 가열수단은 전기히터 또는 상기 응축기 내부에 흐르는 냉매와 열 교환해서 가열된 고온의 공기를 공급할 수 있도록 팬과 덕트인 것을 특징으로 한다.A compressor for compressing a refrigerant in a gas state, a condenser for cooling a refrigerant in a high pressure gas state compressed by the compressor, and condensing it into a liquid of low temperature and high pressure, and a refrigerant of low temperature and high pressure cooled by liquefying the liquid in the condenser An expansion valve is further included, wherein the cooling means is a heat exchanger in which a flow path is formed so that the low-temperature low-pressure refrigerant discharged from the expansion valve flows, and the heating means is an electric heater or a refrigerant flowing in the condenser. It is characterized in that the fan and the duct so as to supply a hot air heated by exchange.
상기 한 쌍의 제습부에는 진공펌프가 각각 연결되며, 상기 가열수단의 작동이 종료되면 상기 진동펌프를 작동시키는 제 8 단계가 더 포함되며, 상기 진공 챔버에서 수증기가 배출되지 않을 때까지 상기 제 4 단계 내지 제 8 단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.The pair of dehumidifying units are respectively connected to a vacuum pump, and further comprising an eighth step of operating the vibration pump when the operation of the heating means is terminated, and the fourth chamber until no water vapor is discharged from the vacuum chamber. It is characterized by repeating the steps to eighth step.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 진공동결건조기용 제습장치 및 이를 이용한 제습방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer and the dehumidification method using the same according to the present invention described above are as follows.
첫째, 두 개의 제습부에서 교번하여 제습이 수행되므로 제습이 연속적으로 이루어지며 이를 통해 제습시간을 단축시킬 수 있다는 이점이 있다.First, since dehumidification is performed alternately in two dehumidifying units, dehumidification is continuously performed, thereby reducing the dehumidification time.
둘째, 제습이 연속적으로 이루어지므로 동결건조과정 중단에 따른 손실을 예방할 수 있다는 이점이 있다.Second, since the dehumidification is continuously performed, there is an advantage that the loss caused by stopping the freeze-drying process can be prevented.
셋째, 각각의 구성요소가 배관과 밸브를 통해 연결되므로 개별적으로 유지 보수가 가능하다는 이점이 있다.Third, since each component is connected through a pipe and a valve, there is an advantage that maintenance is possible individually.
도 1은 본 발명에 따른 진공동결건조기용 제습장치의 일 실시예를 도시한 개략도로서, 도 1a와 도 1b는 각각의 제습부가 사용될 때의 흐름을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 진공동결건조기용 제습장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 진공동결건조기용 제습장치를 이용한 제습방법을 나타낸 순서도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer according to the present invention, Figures 1a and 1b shows the flow when each dehumidifying unit is used.
Figure 2 is a schematic diagram showing another embodiment of a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a dehumidification method using a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 진공동결건조기용 제습장치 및 이를 이용한 제습방법의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer and a dehumidifying method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 진공동결건조기용 제습장치의 일 실시예를 도시한 개략도로서, 도 1a와 도 1b는 각각의 제습부가 사용될 때의 흐름을 나타내며, 도 2는 본 발명에 따른 진공동결건조기용 제습장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer according to the present invention, Figure 1a and Figure 1b shows the flow when each dehumidifying unit is used, Figure 2 is a vacuum freeze dryer according to the present invention It is a schematic diagram which shows another embodiment of the dehumidification apparatus.
본 발명은 내부에 적재된 물질(10)을 동결건조시키는 진공 챔버(100)와, 상기 진공 챔버(100)에서 배출되는 수증기가 유입될 수 있도록 상기 진공 챔버(100)에 연결되며 내부에 냉각수단(210)이 구비된 한 쌍의 제습부(200)를 포함하며, 상기 진공 챔버(100)에서 배출되는 수증기는 상기 한 쌍의 제습부(200)에 교번하여 유입되며, 수증기가 유입되는 상기 제습부(200)는 냉각되면서 수증기를 얼음으로 승화시키는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치를 제공한다.The present invention is connected to the
진공동결건조방법을 통해서 인간이나 동물의 시체 등을 포함한 유기물을 처리하는 방법이 개시되어 있다.Disclosed is a method of treating an organic material including a human body or an animal body through a vacuum freeze drying method.
이 방법은 유기물을 끊는점이 대략 -190℃인 액체 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 과정, 효과적인 건조를 위해서 초음파나 고압의 물이나 증기로 유기물을 잘게 분해하는 과정, 진공 챔버(100) 내에서 진공동결건조과정을 통해 수분을 제거하는 과정, 마지막으로 이물질을 제거하는 과정으로 구성된다.This method is a process of rapid freezing using liquid nitrogen having a break point of organic matter at approximately -190 ° C, a process of finely decomposing organic matter into ultrasonic or high pressure water or steam for effective drying, and vacuum freezing in the
상기 진공 챔버(100)에서는 적재된 물질(10) 내부에 존재하는 고체상태의 얼음이 기체상태의 수증기로 승화하게 되고, 이러한 수증기는 후술할 제 1 배관(310)을 통해 상기 한 쌍의 제습부(200)에 교번하여 유입된다.In the
종래에는 제습을 위한 냉각코일이 한 개 구비되었으나, 이로 인해 제습능력이 떨어지고, 종국적으로 동결건조과정 중단으로 인한 건조효율마저 저하되는 문제가 있었다.In the related art, one cooling coil for dehumidification was provided, but the dehumidification ability was lowered, and thus the drying efficiency was lowered due to the stop of the freeze-drying process.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 전술한 문제를 해결하기 위해 상기 제습부(200)를 한 쌍으로 구비하고, 상기 한 쌍의 제습부(200)를 교번하여 사용하기 때문에 상기 진공 챔버(100)에서 배출된 수증기는 상기 한 쌍의 제습부(200) 중 어느 하나의 제습부(200)로만 유입된다.As shown in FIG. 1A, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention includes the
수증기가 유입되는 상기 일 제습부(200)는 외부와는 격리되는 것이 바람직하다. 상기 일 제습부(200)는 수증기가 유입되는 동안에는 상기 진공 챔버(100)와 연통되는데, 만일 상기 일 제습부(200)가 외부와 격리되지 않으면 이로 인해 상기 진공 챔버(100) 내부에 형성된 진공상태가 깨질 수 있기 때문이다.The one
상기 일 제습부(200)에 유입된 수증기는 내부에 구비된 상기 냉각수단(210)에 의해 상변화 과정을 거치면서 제거된다. 기본적으로 상기 일 제습부(200)는 상기 진공 챔버(100)와 연통되어 같은 진공상태에 있으므로 수증기는 상기 진공 챔버(100)에서와는 반대로 기체에서 고체로 승화될 것이고, 승화된 얼음 알갱이가 상기 냉각수단(210)에 적상되는 과정을 통해 제습이 이루어진다.Water vapor introduced into the
하지만 얼음 알갱이가 적상되는 양이 많아지게 되면 이러한 얼음 알갱이들이 저항으로 작용하게 되고 이로 인해 제습능력이 저하되는 상황이 발생할 수 있는데, 이러한 경우 도 1b에 도시된 바와 같이, 다른 하나의 상기 제습부(200)에 수증기를 유입시키고 상기 냉각수단(210)을 작동시켜 전술한 제습과정을 수행하는 것이 바람직하다.However, when the amount of ice grains is increased, the ice grains act as a resistance, and thus the dehumidification capacity may be reduced. In this case, as shown in FIG. 1B, the other dehumidifying unit ( It is preferable to perform the aforementioned dehumidification process by introducing water vapor into the 200 and operating the cooling means 210.
이때, 수증기가 상기 일 제습부(200)로 유입되지 않도록 상기 일 제습부(200)로의 유로는 완전히 차단되는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 제 1 배관(310)에는 후술할 3방향 밸브(300)가 구비되는 것이 바람직하다.At this time, the flow path to the one
상기 3방향 밸브(300)는 하나의 입구와 두 개의 출구로 이루어져 유로가 2 개 형성되어 있으며, 2 개의 유로 중에서 원하는 유로를 선택해서 사용할 수 있다는 장점이 있다. 하나의 유로를 선택할 경우 다른 하나의 유로는 완전히 차단된다.The three-
타 제습부(200)에 수증기가 유입되고 상기 냉각수단(210)에 의해 제습이 진행되는 동안 상기 일 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)은 작동을 중단하는 것이 바람직하다. 상기 냉각수단(210)의 작동을 중단하게 되면 상기 일 제습부(200) 내부의 온도가 다시 상승하게 되고, 이를 통해 적상된 고체상태의 얼음 알갱이를 녹여서 제거할 수 있기 때문이다.While the water vapor flows into the
상기 제습부(200)에는 액체상태의 물을 배출할 수 있는 배출수단(400)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 일 제습부(200)의 내부 온도가 상승하게 됨으로써 고체상태의 얼음알갱이가 액체상태의 물로 상태변화하게 되고 이러한 물을 제거할 필요가 있기 때문이다. 상기 배출수단(400)으로는 일반적으로 사용되는 펌프가 사용될 수 있다.The
상기 타 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)에도 전술한 바와 같이 얼음 알갱이가 적상된 양이 많아지게 되면 상기 타 제습부(200)로의 유로를 차단하고 상기 일 제습부(200)로 수증기를 유입시키는 것이 바람직하다. 상기 타 제습부(200)에서 제습과정이 진행되고 있는 동안 상기 일 제습부(200)에 적상된 얼음 알갱이가 제거되었기 때문이다.As described above, the cooling means 210 provided in the
전술한 바와 같이, 두 개의 제습부에서 교번하여 제습이 수행되면 제습과정이 연속적으로 이루어질 수 있고, 이를 통해 제습시간을 단축시킬 수 있게 된다.
As described above, when dehumidification is performed alternately in two dehumidification units, the dehumidification process may be continuously performed, thereby shortening the dehumidification time.
수증기가 상기 한 쌍의 제습부(200)에 교번하여 유입될 수 있도록 제어하는 제어부(500)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.The
수증기가 유입되는 상기 일 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)에 적상된 얼음 알갱이의 양이 많아지고, 이로 인해 제습이 원활하게 이루어지지 않을 경우 상기 일 제습부(200)로의 유로를 차단하고 상기 타 제습부(200)로 수증기를 유입시킬 필요가 있다.The amount of ice grains accumulated in the cooling means 210 provided in the one
또한, 반대의 상황에서는 상기 타 제습부(200)로의 유로를 차단하고 상기 일 제습부(200)로 수증기를 유입시켜야 한다.In addition, in the opposite situation, the flow path to the
이를 위해 본 발명에서는 상기 제어부(500)가 구비된다. 상기 제어부(500)는 상기 진공 챔버(100)에서 상기 제습부(200)로 이동하는 수증기의 유로를 제어하는 기능을 수행하며 이를 통해 연속적인 제습이 가능하게 된다.To this end, the
상기 제어부(500)는 사용자가 설정한 시간 간격으로 수증기의 유로를 변경하는 것도 가능하다.
The
상기 제어부(500)는, 상기 제습부(200) 내부의 수증기량을 측정할 수 있는 습도센서와, 상기 제습부(200) 내부의 습도가 설정치에 도달했을 경우 유로를 변경하도록 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.The
일반적으로 상기 냉각수단(210)의 제습능력은 시간에 비례해서 감소하지 않는다. 이는 상기 냉각수단(210)에 얼음 알갱이가 적상되는 양이 시간에 비례하지 않기 때문이다. 따라서 일정 시간 간격으로 유로를 변경하는 것을 효율적이지 못할 수 있다. 물론 사용자가 상기 제습부(200) 내부의 제습 진행경과에 따라 유로를 변경해주면 제습효율은 유지할 수 있으나 별도의 노력과 수고를 필요로 한다는 점에서 효율적이지 못하다.In general, the dehumidification capacity of the cooling means 210 does not decrease in proportion to time. This is because the amount of ice grains accumulated in the cooling means 210 is not proportional to time. Therefore, changing the flow path at regular time intervals may not be effective. Of course, if the user changes the flow path according to the progress of the
상기 습도센서는 상기 제습부(200) 내부의 상대습도를 측정할 수 있는 일반적인 센서가 사용될 수 있기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. Since the humidity sensor may be used a general sensor that can measure the relative humidity in the
상기 컨트롤러는 상기 습도센서에서 읽어 들인 상기 제습부(200) 내부의 습도 값에 따라 유로를 변경하는 역할을 수행한다. 상기 제습부(200) 내부로 수증기가 유입되고 이에 따라 상기 냉각수단(210)의 작동으로 제습과정이 진행된다. 제습과정이 진행됨에 따라 상기 냉각수단(210)의 제습능력은 감소하게 되고, 이로 인해 상기 제습부(200) 내부의 습도는 점점 상승하게 될 것이다.The controller changes the flow path according to the humidity value inside the
상기 컨트롤러는 상기 제습부(200) 내부의 습도가 사용자가 임의로 설정한 습도 이상일 경우 수증기가 이동하는 유로를 변경한다.The controller changes a flow path through which water vapor moves when the humidity inside the
이와 같이 구성할 경우 상기 냉각수단(210)의 제습능력 변화에 탄력적으로 대응할 수 있다는 이점이 있다.
In this configuration, there is an advantage in that the cooling means 210 can flexibly respond to the change in dehumidification capacity.
상기 제어부(500)는, 상기 냉각수단(210)에 장착되어 빛을 방출하는 발광소자와 상기 발광소자에 방출되는 빛을 수용하는 수광소자로 이루어진 포토센서와, 적상량이 일정 두께 이상일 경우 유로를 변경하도록 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.The
일반적으로 상기 냉각수단(210)의 제습능력은 시간에 비례해서 감소하지 않는다. 이는 상기 냉각수단(210)에 얼음 알갱이가 적상되는 양이 시간에 비례하지 않기 때문이다. 따라서 일정 시간 간격으로 유로를 변경하는 것을 효율적이지 못할 수 있다. 물론 사용자가 상기 제습부(200) 내부의 제습 진행경과에 따라 유로를 변경해주면 제습효율은 유지할 수 있으나 별도의 노력과 수고를 필요로 한다는 점에서 효율적이지 못하다.In general, the dehumidification capacity of the cooling means 210 does not decrease in proportion to time. This is because the amount of ice grains accumulated in the cooling means 210 is not proportional to time. Therefore, changing the flow path at regular time intervals may not be effective. Of course, if the user changes the flow path according to the progress of the
상기 냉각수단(210)에 적상되는 얼음 알갱이의 양을 측정하기 위해 상기 포토센서가 사용될 수 있다.The photosensor may be used to measure the amount of ice grains accumulated on the cooling means 210.
상기 포토센서는 빛을 방출하는 발광소자와 상기 발광소자에서 방출되는 빛을 수용하는 수광소자로 구성된다. 상기 발광소자는 상기 냉각수단(210)에 장착되는데, 상기 냉각수단(210)에 얼음 알갱이 적상됨에 따라 상기 수광소자에 수용되는 빛의 양이 감소하게 된다. 이는 상기 발광소자에서 방출된 빛이 상기 수광소자에 수용되기 위해서는 적상된 얼음 알갱이를 통과해야 하기 때문이다.The photosensor is composed of a light emitting element for emitting light and a light receiving element for receiving the light emitted from the light emitting element. The light emitting device is mounted on the cooling means 210. As ice grains are accumulated on the cooling means 210, the amount of light received by the light receiving device is reduced. This is because light emitted from the light emitting device must pass through accumulated ice grains in order to be received by the light receiving device.
상기 컨트롤러는 상기 수광소자에 수용되는 빛의 양을 이용해서 상기 냉각수단(210)에 적상되는 얼음 알갱이의 적상량을 판단하게 되고, 얼음 알갱이의 적상량이 사용자가 임의로 설정한 두께 이상일 경우 수증기가 이동하는 유로를 변경한다.The controller determines an appropriate amount of ice grains accumulated on the cooling means 210 by using the amount of light accommodated in the light receiving element, and when the amount of ice grains is greater than or equal to a thickness arbitrarily set by the user, water vapor moves. Change the flow path.
이와 같이 구성할 경우 상기 냉각수단(210)의 제습능력 변화에 탄력적으로 대응할 수 있다는 이점이 있다.
In this configuration, there is an advantage in that the cooling means 210 can flexibly respond to the change in dehumidification capacity.
기체 상태의 냉매를 압축하는 압축기(50)와, 상기 압축기(50)에서 압축된 고압 가스 상태의 냉매를 냉각하여 저온 고압의 액체로 응축하는 응축기(60)와, 상기 응축기(60)에서 냉각되어 액화된 저온 고압의 냉매를 저온 저압 상태의 냉매로 변환하는 팽창밸브(70)가 더 포함되며, 상기 냉각수단(210)은 상기 팽창밸브(70)에서 토출된 저온 저압의 냉매가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 열교환기(211)인 것을 특징으로 한다.
상기 냉각수단(210)은 내부에 저온 저압의 냉매가 흐를 수 있는 유로가 형성된 열교환기(211)를 사용하는 것이 바람직하다.As the cooling means 210, it is preferable to use a
상기 냉각수단(210)에 저온 저압의 냉매를 공급하기 위해서 상기 압축기(50), 응축기(60), 팽창밸브(70)가 사용될 수 있으며, 이는 종래와 동일한 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The
상기 열교환기(211) 표면에는 부동액이 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.An antifreeze is applied to the surface of the
종래의 경우 증발기 코일에 얼음 알갱이가 적상되는 양이 증가할수록 제습효율이 급격하게 저하되는 문제점이 있었다.In the conventional case, as the amount of ice grains accumulated in the evaporator coil increases, the dehumidification efficiency rapidly decreases.
하지만 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 열교환기(211) 표면에 부동액을 도포한다. 부동액은 일반적으로 자동차 냉각수의 동결을 방지하기 위해 흔히 사용되는 액체로 주로 염화칼슘, 염화마그네슘, 에틸렌글리콜, 에틸알코올 등이 사용된다.However, in the present invention, to solve this problem, an antifreeze is applied to the surface of the
상기 열교환기(211) 표면에 부동액이 도포되어 있을 경우 상기 제습부(200)로 유입된 수증기는 부동액과 혼합되면서 고체 상태인 얼음 알갱이로 승화되지 않고, 액체 상태인 물로 액화하는 과정을 거치게 되는데, 이와 같이 수증기가 물로 액화하게 됨으로써 상기 열교환기(211) 표면에 적상되지 않고 흘러내리게 되므로 제습효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.
When antifreeze is applied to the surface of the
상기 한 쌍의 제습부(200)에는 가열수단(220)이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.The pair of
상기 타 제습부(200)에 수증기가 유입되고 상기 냉각수단(210)에 의해 제습이 진행되는 동안 상기 일 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)은 적상된 얼음 알갱이를 녹이기 위해 작동을 중단하게 된다.While the steam is introduced into the
하지만 상기 냉각수단(210)의 작동 중단으로 온도가 상승하는 폭은 매우 좁을 수 있고, 또한 온도가 상승하는데 상당한 시간이 소모될 수 있다.However, the range in which the temperature rises due to the operation of the cooling means 210 may be very narrow, and a considerable time may be consumed when the temperature rises.
따라서 상기 한 쌍의 제습부(200)에는 별도의 가열수단(220)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 가열수단(220)이 구비될 경우 상기 제습부(200) 내부의 온도를 짧은 시간동안 급격하게 상승시킬 수 있고, 이를 통해 상기 냉각수단(210)에 적상된 얼음 알갱이를 신속하게 제거할 수 있다는 이점이 있다.Therefore, the pair of
상기 가열수단(220)으로는 전기히터(221)가 사용될 수 있으며, 상기 전기히터(221)는 가열을 위해 일반적으로 사용되는 것과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.An
상기 가열수단(220)은 상기 응축기(60) 내부에 흐르는 냉매와 열 교환해서 가열된 고온의 공기를 공급할 수 있도록 팬(222)과 덕트(223)로 구성되는 것을 특징으로 한다.The heating means 220 is characterized in that the
상기 응축기(60) 내부를 지나는 냉매는 상기 응축기(60) 외부 표면을 지나는 공기와 열 교환함으로써 고온 상태로 유입되서 저온 상태로 유출된다. 즉, 상기 응축기(60) 외부 표면을 지나는 공기는 냉매와 반대로 저온에서 고온으로 온도가 상승하게 된다.The refrigerant passing through the
본 발명에서는 이러한 고온의 공기를 버리지 않고 상기 냉각수단(210) 표면에 적상된 얼음 알갱이를 제거하는데 사용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 팬(222)은 공기가 원활하게 상기 응축기(60)를 지나갈 수 있도록 추진력을 제공하는 역할을 수행한다. 상기 응축기(60)를 통과한 공기는 집적수단(미도시)을 통해 모이게 되고, 이렇게 모인 고온의 공기는 상기 3방향 밸브(300)와 덕트(223)를 거쳐 상기 제습부(200)에 공급된다.In the present invention, it is used to remove ice grains accumulated on the surface of the cooling means 210 without discarding such hot air. As shown in FIG. 2, the
상기 집적수단(미도시)은 상기 응축기(60)를 통과한 공기를 모을 수 있는 형상이면 어떠한 형상도 가능하다. 또한, 상기 집적수단(미도시)에는 추진수단(미도시)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 팬(222)이 상기 응축기(60)를 통과하는 공기에 추진력을 부가하는 역할을 수행하지만 상기 응축기(60)를 통과하면서 이러한 추진력이 대부분 소모되는 것이 일반적이다. 따라서 상기 추진수단(미도시)이 구비됨으로써 상기 응축기(60)를 통과한 고온의 공기가 상기 제습부(200)까지 원활하게 공급될 수 있게 된다.The accumulation means (not shown) may have any shape as long as it can collect air passing through the
상기 덕트(223)를 통해 상기 제습부(200)까지 공급된 고온의 공기가 상기 제습부(200) 내부에 공급됨으로써 상기 냉각수단(210)에 적상된 얼음 알갱이를 녹이게 되는데, 이와 같이 버려지는 공기를 재사용할 경우 에너지를 절약할 수 있고 결과적으로 동결건조효율이 증가하게 되는 이점이 있다.
The hot air supplied to the
상기 제습부(200)에는 진공펌프(230)가 연결되는 것을 특징으로 한다.The
상기 냉각수단(210)에 적상된 얼음 알갱이를 녹이기 위해 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 전기히터(221)를 사용하거나, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 응축기(60) 표면을 통과한 고온의 공기를 사용하는 경우 상기 제습부(200) 내부의 진공상태가 깨지는 문제가 발생할 수 있다.Hot air passing through the surface of the
따라서 상기 제습부(200) 내부를 상기 진공 챔버(100)와 같은 진공상태로 만들기 위해서 상기 제습부(200)에는 상기 진공펌프(230)가 연결되는 것이 바람직하다.
Therefore, it is preferable that the
상기 진공 챔버(100)와 한 쌍의 제습부(200) 사이에 구비되는 제 1 배관(310)과, 상기 팽창 밸브(70)와 한 쌍의 제습부(200) 사이에 구비된 제 2 배관(320)과, 상기 압축기(50)와 한 쌍의 제습부(200) 사이에 구비된 제 3 배관(330)과, 상기 진공펌프(230)와 한 쌍의 제습부(200) 사이에 구비된 제 4 배관(340)이 더 포함되며, 각각의 상기 배관(310, 320, 330, 340)에는 3방향 밸브(300)가 설치되는 것을 특징으로 한다.A
상기 진공 챔버(100)와 한 쌍의 제습부(200)는 상기 제 1 배관(310)으로 연결되어 있으며, 상기 제 1 배관(310)에는 상기 3방향 밸브(300)가 설치되어 있다. 상기 3방향 밸브(300)에는 전술한 바와 같이 두 개의 유로가 형성되어 있으며 상기 컨트롤러에 의해 유로가 결정된다.The
상기 3방향 밸브(300)는 상기 제 1 배관(310)을 포함한 각각의 상기 배관(310, 320, 330, 340)에 모두 설치되는 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 일 제습부(200)를 통해 제습이 진행될 경우 상기 3방향 밸브(300) 내부에는 상기 일 제습부(200)로 연결된 상기 제 1 배관(310)을 통해 수증기가 공급되도록 유로가 형성된다.The three-
이때, 상기 제 2 배관(320)에 설치된 상기 3방향 밸브(300) 내부에는 상기 팽창밸브(70)에서 토출된 저온 저압의 냉매가 상기 일 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)에 전달될 수 있도록 유로가 형성되며, 상기 제 3 배관(330)에 설치된 상기 3방향 밸브(300) 내부에는 상기 냉각수단(210)을 지난 고온 저압의 냉매가 상기 압축기(50)에 전달될 수 있도록 유로가 형성된다.At this time, the low-temperature low-pressure refrigerant discharged from the
다만, 상기 제 4 배관(340)에 설치된 상기 3방향 밸브(300) 내부에는 상기 진공펌프(230)와 타 제습부(200)를 연결하는 유로가 형성된다. 상기 일 제습부(200)에서 제습이 진행되는 동안 상기 타 제습부(200)에서는 얼음 알갱이를 제거하는 제상과정이 진행되는데, 제상과정을 거치면서 진공상태가 깨질 수 있다. 따라서 상기 타 제습부(200) 내부를 다시 진공상태로 만들기 위해서 상기 제 4 배관(340)에 설치된 상기 3방향 밸브(300) 내부에는 상기 타 제습부(200)와 진공펌프(230)를 연결하는 유로가 형성된다.However, a flow path connecting the
이러한 유로를 전술했던 상기 컨트롤러를 통해서 조절하게 되면 사용자의 편의성을 도모할 수 있다는 이점이 있다.If the flow path is adjusted through the controller described above, there is an advantage that the user's convenience can be achieved.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 응축기(60)를 통과한 고온의 공기를 상기 제습부(200)에 전달하기 위해서 상기 팬(222)과 덕트(223)가 설치되는데, 이러한 고온의 공기를 상기 한 쌍의 제습부(200) 중 어느 하나의 제습부(200)에 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 덕트(223)에도 상기 컨트롤러에 의해 유로가 조절되는 상기 3방향 밸브(300)가 설치되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, the
상기 제 1 배관(310)에는 일반적으로 사용되는 커플러와 같은 연결수단(미도시)이 구비되는 것이 바람직하다. 이와 같은 연결수단(미도시)을 이용해서 상기 진공 챔버(100), 상기 제습부(200), 상기 3방향 밸브(300)와 상기 제 1 배관(310)을 연결할 경우 각각 별도로 분리가 가능하게 되므로 유지 보수 및 교체가 용이하게 되는 이점이 있다.The
상기 연결수단(미도시)은 상기 제 1 배관(310) 뿐만 아니라 각각의 상기 배관(320, 330, 340)에 모두 구비되는 것이 바람직하다.
The connection means (not shown) is preferably provided in all of the pipes (320, 330, 340) as well as the first pipe (310).
도 3은 본 발명에 따른 진공동결건조기용 제습장치를 이용한 제습방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a dehumidification method using a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 또한, 본 발명은 진공 챔버 내부에 적재된 물질을 동결건조시키는 제 1 단계와, 상기 진공 챔버에서 배출되는 수증기가 유입될 수 있도록 상기 진공 챔버에 연결되고 내부에 냉각수단과 가열수단이 각각 구비된 한 쌍의 제습부 중 일 제습부에 수증기를 유입시키는 제 2 단계와, 상기 일 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키는 제 3 단계와, 상기 일 제습부 내부에서 수증기의 승화현상이 둔화되었을 때 상기 일 제습부로의 수증기 공급을 차단하고 타 제습부에 수증기를 유입시키는 제 4 단계와, 상기 타 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키고, 상기 일 제습부에 구비된 상기 가열수단을 작동시켜 제상하는 제 5 단계와, 상기 타 제습부 내부에서 수증기의 승화현상이 둔화되었을 때 상기 타 제습부로의 수증기 공급을 차단하고 상기 일 제습부에 수증기를 유입시키는 제 6 단계와, 상기 일 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키고, 상기 타 제습부에 구비된 상기 가열수단을 작동시켜 제상하는 제 7 단계를 포함하며, 상기 진공 챔버에서 수증기가 배출되지 않을 때까지 상기 제 4 단계 내지 제 7 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치의 이용방법을 제공한다.
As shown in FIG. 3, the present invention also relates to a first step of lyophilizing a material loaded in a vacuum chamber, and connected to the vacuum chamber so that water vapor discharged from the vacuum chamber can be introduced therein. A second step of introducing water vapor into one dehumidifying part of a pair of dehumidifying parts each provided with a cooling means and a heating means therein; a third step of operating the cooling means provided in the one dehumidifying part; When the sublimation of water vapor in the inside is slowed down, the fourth step of blocking the supply of steam to the one dehumidifying unit and introducing water vapor to the other dehumidifying unit, and operating the cooling means provided in the other dehumidifying unit, A fifth step of defrosting by operating the heating means provided in the dehumidifying unit, and water vapor to the other dehumidifying unit when the sublimation phenomenon of water vapor in the other dehumidifying unit slows A sixth step of shutting off the air supply and introducing water vapor into the one dehumidifying unit; and operating the cooling means provided in the one dehumidifying unit and operating the heating means provided in the other dehumidifying unit to defrost the seventh step. And a step of repeating the fourth to seventh steps until no water vapor is discharged from the vacuum chamber.
진공 챔버(100) 내부에 적재된 물질(10)을 동결건조시키는 제 1 단계(S100)와, 상기 진공 챔버(100)에서 배출되는 수증기가 유입될 수 있도록 상기 진공 챔버(100)에 연결되고 내부에 냉각수단(210)과 가열수단(220)이 각각 구비된 한 쌍의 제습부(200) 중 일 제습부(200)에 수증기를 유입시키는 제 2 단계(S200)와, 상기 일 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)을 작동시키는 제 3 단계(S300)와, 상기 일 제습부(200) 내부에서 수증기의 승화현상이 일어나지 않을 때 상기 일 제습부(200)로의 수증기 공급을 차단하고 타 제습부(200)에 수증기를 유입시키는 제 4 단계(S400)와, 상기 타 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)을 작동시키고, 상기 일 제습부(200)에 구비된 상기 가열수단(220)을 작동시키는 제 5 단계(S500)와, 상기 타 제습부(200) 내부에서 수증기의 승화현상이 일어나지 않을 때 상기 타 제습부(200)로의 수증기 공급을 차단하고 상기 일 제습부(200)에 수증기를 유입시키는 제 6 단계(S600)와, 상기 일 제습부(200)에 구비된 상기 냉각수단(210)을 작동시키고, 상기 타 제습부(200)에 구비된 상기 가열수단(220)을 작동시키는 제 7 단계(S700)를 포함하며, 상기 진공 챔버(100)에서 수증기가 배출되지 않을 때까지 상기 제 4 단계(S400) 내지 제 7 단계(S700)를 반복하는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치의 이용방법을 제공한다.The first step (S100) for lyophilizing the material (10) loaded in the vacuum chamber 100, and is connected to the vacuum chamber 100 so that water vapor discharged from the vacuum chamber 100 can be introduced into The second step (S200) of introducing water vapor into the one dehumidifying unit 200 of the pair of dehumidifying unit 200 provided with the cooling means 210 and the heating means 220, respectively, and the one dehumidifying unit 200 The third step (S300) for operating the cooling means 210 provided in the) and when the sublimation phenomenon of the steam does not occur inside the one dehumidifying unit 200 to block the supply of steam to the one dehumidifying unit 200 And operating the fourth step (S400) for introducing water vapor to the other dehumidifying unit 200, the cooling means 210 provided in the other dehumidifying unit 200, and is provided in the one dehumidifying unit 200 The fifth step (S500) for operating the heating means 220 and the sublimation phenomenon of the water vapor occurs in the other dehumidifying unit 200 When not in the sixth step (S600) for blocking the supply of water vapor to the other dehumidifying unit 200 and the flow of water into the one dehumidifying unit 200, and the cooling means 210 provided in the one dehumidifying unit 200 ) And a seventh step (S700) of operating the heating means 220 provided in the other dehumidifying part 200, and the water vapor is not discharged from the vacuum chamber 100. It provides a method of using a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer, characterized in that the fourth step (S400) to the seventh step (S700) is repeated.
상기 일 제습부(200)에서 수증기의 승화현상이 둔화되었을 때 상기 제 1 배관(310)에 설치된 상기 3방향 밸브(300)의 내부유로를 상기 일 제습부(200)에서 상기 타 제습부(200)로 변경하게 되는데, 승화현상이 둔화되는 것은 습도센서 또는 포토센서를 이용해서 용이하게 감지할 수 있고, 컨트롤러를 통해 유로를 변경하게 된다.When the sublimation phenomenon of the water vapor in the one
유로는 사용자가 정한 일정한 시간 간격으로 변경하는 것도 가능하다.
The flow path can also be changed at regular time intervals determined by the user.
기체 상태의 냉매를 압축하는 압축기(50)와, 상기 압축기(50)에서 압축된 고압 가스 상태의 냉매를 냉각하여 저온 고압의 액체로 응축하는 응축기(60)와, 상기 응축기(60)에서 냉각되어 액화된 저온 고압의 냉매를 저온 저압 상태의 냉매로 변환하는 팽창밸브(70)가 더 포함되며, 상기 냉각수단(210)은 상기 팽창밸브(70)에서 토출된 저온 저압의 냉매가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 열교환기(211)이고, 상기 가열수단(220)은 전기히터(221) 또는 상기 응축기(60) 내부에 흐르는 냉매와 열 교환해서 가열된 고온의 공기를 공급할 수 있도록 팬(222)과 덕트(223)인 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 제습부(200)에는 진공펌프(230)가 각각 연결되며, 상기 가열수단(220)의 작동이 종료되면 상기 진동펌프(230)를 작동시키는 제 8 단계(S800)가 더 포함되며, 상기 진공 챔버(100)에서 수증기가 배출되지 않을 때까지 상기 제 4 단계(S400) 내지 제 8 단계(S800)를 반복하는 것을 특징으로 한다.
The pair of
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, Comprising: It should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
100 : 진공 챔버 200 : 제습부
300 : 3방향 밸브 400 : 배출수단100: vacuum chamber 200: dehumidifying unit
300: three-way valve 400: discharge means
Claims (14)
상기 진공 챔버에서 배출되는 수증기가 유입될 수 있도록 상기 진공 챔버에 연결되며 내부에 냉각수단이 구비된 한 쌍의 제습부;
를 포함하며,
상기 진공 챔버에서 배출되는 수증기는 상기 한 쌍의 제습부에 교번하여 유입되며, 수증기가 유입되는 상기 제습부는 냉각되면서 수증기를 얼음으로 승화시키는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.A vacuum chamber for lyophilizing the material loaded therein;
A pair of dehumidifiers connected to the vacuum chamber to allow water vapor discharged from the vacuum chamber to flow therein and having cooling means therein;
Including;
The water vapor discharged from the vacuum chamber is alternately introduced into the pair of dehumidifying unit, the dehumidifying unit for the vacuum freeze dryer, characterized in that to sublimate the water vapor to ice while cooling the dehumidifying unit.
수증기가 상기 한 쌍의 제습부에 교번하여 유입될 수 있도록 제어하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 1,
And a control unit for controlling water vapor to be alternately introduced into the pair of dehumidifying units.
상기 제어부는,
상기 제습부 내부의 수증기량을 측정할 수 있는 습도센서와, 상기 제습부 내부의 습도가 설정치에 도달했을 경우 유로를 변경하도록 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 2,
The control unit,
And a humidity sensor capable of measuring the amount of water vapor inside the dehumidifying unit, and a controller configured to change the flow path when the humidity inside the dehumidifying unit reaches a set value.
상기 제어부는,
상기 냉각수단에 장착되어 빛을 방출하는 발광소자와 상기 발광소자에 방출되는 빛을 수용하는 수광소자로 이루어진 포토센서와, 적상량이 일정 두께 이상일 경우 유로를 변경하도록 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 2,
The control unit,
A photo sensor comprising a light emitting element mounted on the cooling means to emit light and a light receiving element receiving light emitted to the light emitting element, and a controller configured to control to change the flow path when the amount of accumulation is more than a predetermined thickness. Dehumidifier for vacuum freeze dryer.
기체 상태의 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고압 가스 상태의 냉매를 냉각하여 저온 고압의 액체로 응축하는 응축기와, 상기 응축기에서 냉각되어 액화된 저온 고압의 냉매를 저온 저압 상태의 냉매로 변환하는 팽창밸브가 더 포함되며,
상기 냉각수단은 상기 팽창밸브에서 토출된 저온 저압의 냉매가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 열교환기인 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method according to claim 3 or 4,
A compressor for compressing a refrigerant in a gas state, a condenser for cooling a refrigerant in a high pressure gas state compressed by the compressor, and condensing it into a liquid of low temperature and high pressure, and a refrigerant of low temperature and high pressure cooled by liquefying the liquid in the condenser Expansion valve is further included,
The cooling means is a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer, characterized in that the heat exchanger is formed with a flow path so that the low-temperature low-pressure refrigerant discharged from the expansion valve.
상기 열교환기 표면에는 부동액이 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 5,
Dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer, characterized in that the antifreeze is applied to the surface of the heat exchanger.
상기 한 쌍의 제습부에는 가열수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 1,
Dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer, characterized in that the pair of dehumidification unit further comprises a heating means.
상기 가열수단은 전기히터인 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 7, wherein
Dehumidifier for vacuum freeze dryer, characterized in that the heating means is an electric heater.
상기 가열수단은 상기 응축기 내부에 흐르는 냉매와 열 교환해서 가열된 고온의 공기를 공급할 수 있도록 팬과 덕트로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 7, wherein
And said heating means comprises a fan and a duct so as to exchange heat with the refrigerant flowing in said condenser and to supply heated hot air.
상기 제습부에는 진공펌프가 연결되는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method according to claim 8 or 9,
Dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer, characterized in that the dehumidifying unit is connected to a vacuum pump.
상기 진공 챔버와 한 쌍의 제습부 사이에 구비되는 제 1 배관과, 상기 팽창 밸브와 한 쌍의 제습부 사이에 구비된 제 2 배관과, 상기 압축기와 한 쌍의 제습부 사이에 구비된 제 3 배관과, 상기 진공펌프와 한 쌍의 제습부 사이에 구비된 제 4 배관이 더 포함되며,
각각의 상기 배관에는 3방향 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치.The method of claim 10,
A first pipe provided between the vacuum chamber and the pair of dehumidifying units, a second pipe provided between the expansion valve and the pair of dehumidifying units, and a third unit provided between the compressor and the pair of dehumidifying units Further comprising a pipe, and the fourth pipe provided between the vacuum pump and a pair of dehumidifying unit,
Dehumidifier for vacuum freeze dryer, characterized in that the three-way valve is installed in each of the pipe.
상기 진공 챔버에서 배출되는 수증기가 유입될 수 있도록 상기 진공 챔버에 연결되고 내부에 냉각수단과 가열수단이 각각 구비된 한 쌍의 제습부 중 일 제습부에 수증기를 유입시키는 제 2 단계;
상기 일 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키는 제 3 단계;
상기 일 제습부 내부에서 수증기의 승화현상이 둔화되었을 때 상기 일 제습부로의 수증기 공급을 차단하고 타 제습부에 수증기를 유입시키는 제 4 단계;
상기 타 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키고, 상기 일 제습부에 구비된 상기 가열수단을 작동시켜 제상하는 제 5 단계;
상기 타 제습부 내부에서 수증기의 승화현상이 둔화되었을 때 상기 타 제습부로의 수증기 공급을 차단하고 상기 일 제습부에 수증기를 유입시키는 제 6 단계;
상기 일 제습부에 구비된 상기 냉각수단을 작동시키고, 상기 타 제습부에 구비된 상기 가열수단을 작동시켜 제상하는 제 7 단계;
를 포함하며,
상기 진공 챔버에서 수증기가 배출되지 않을 때까지 상기 제 4 단계 내지 제 7 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치의 이용방법.A first step of lyophilizing the material loaded in the vacuum chamber;
A second step of introducing water vapor into one dehumidifying part of a pair of dehumidifying parts connected to the vacuum chamber so that the water vapor discharged from the vacuum chamber is introduced and provided with a cooling means and a heating means therein;
A third step of operating the cooling means provided in the one dehumidifying unit;
A fourth step of interrupting the supply of steam to the one dehumidifying unit and introducing water vapor to the other dehumidifying unit when the sublimation phenomenon of the steam in the one dehumidifying unit is slowed down;
A fifth step of operating the cooling means provided in the other dehumidifying part and defrosting by operating the heating means provided in the one dehumidifying part;
A sixth step of interrupting the supply of steam to the other dehumidifying unit and introducing water vapor into the one dehumidifying unit when the sublimation phenomenon of the steam in the other dehumidifying unit is slowed down;
A seventh step of operating the cooling means provided in the one dehumidifying part and defrosting by operating the heating means provided in the other dehumidifying part;
Including;
The method of using a dehumidifier for a vacuum freeze dryer, characterized in that the steps 4 to 7 are repeated until water vapor is not discharged from the vacuum chamber.
기체 상태의 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고압 가스 상태의 냉매를 냉각하여 저온 고압의 액체로 응축하는 응축기와, 상기 응축기에서 냉각되어 액화된 저온 고압의 냉매를 저온 저압 상태의 냉매로 변환하는 팽창밸브가 더 포함되며,
상기 냉각수단은 상기 팽창밸브에서 토출된 저온 저압의 냉매가 흐를 수 있도록 유로가 형성된 열교환기이고,
상기 가열수단은 전기히터 또는 상기 응축기 내부에 흐르는 냉매와 열 교환해서 가열된 고온의 공기를 공급할 수 있도록 팬과 덕트인 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치의 이용방법.The method of claim 12,
A compressor for compressing a refrigerant in a gas state, a condenser for cooling a refrigerant in a high pressure gas state compressed by the compressor, and condensing it into a liquid of low temperature and high pressure, and a refrigerant of low temperature and high pressure cooled by liquefying the liquid in the condenser Expansion valve is further included,
The cooling means is a heat exchanger in which a flow path is formed so that the low temperature low pressure refrigerant discharged from the expansion valve flows,
And the heating means is a fan and a duct so as to exchange heat with a refrigerant flowing in the electric heater or the condenser to supply heated high temperature air.
상기 한 쌍의 제습부에는 진공펌프가 각각 연결되며,
상기 가열수단의 작동이 종료되면 상기 진동펌프를 작동시키는 제 8 단계가 더 포함되며,
상기 진공 챔버에서 수증기가 배출되지 않을 때까지 상기 제 4 단계 내지 제 8 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 진공동결건조기용 제습장치의 이용방법.The method of claim 13,
The pair of dehumidifiers are respectively connected to a vacuum pump,
When the operation of the heating means is terminated further includes an eighth step of operating the vibration pump,
The method of using a dehumidifying apparatus for a vacuum freeze dryer, characterized in that the steps 4 to 8 are repeated until no water vapor is discharged from the vacuum chamber.
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