KR20180032798A - 데시칸트 제습 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데시칸트 제습 장치를 제공한다. 본 발명의 데시칸트 제습 장치는 재생공기가 이동하는 재생영역과, 습공기가 이동하는 흡착영역을 갖는 하우징; 상기 습공기 중의 수분을 흡착하고, 상기 재생공기에 의해 재생되는 데시칸트 블록들; 상기 데시칸트 블록들이 상기 재생영역과 상기 흡착영역을 순환하도록 무한 궤도 형태로 제공되는 이송 유닛; 및 상기 재생영역에 위치되는 히트싱크와 상기 흡착영역에 위치되는 냉각싱크를 갖는 열전소자부를 포함할 수 있다.

Description

데시칸트 제습 장치{desiccant dehumidifying Apparatus}
본 발명은 데시칸트 제습 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 컨베이어 방식으로 데시칸트 블록들을 이동시키면서 제습하는 데시칸트 제습 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박에는 냉방 및 난방 시스템이 공기조화 시스템으로 적용되며, 그 적용되는 공기조화 시스템은 중앙공급식을 사용한다.
중앙공급식 공기조화 시스템은 에어 핸들링 유닛(air handling unit: AHU)에서 공기를 설정된 온도 및 습도에 맞게 냉각 또는 가열하여 각 룸(room)에 공급하고, AHU에서 공급된 공기 중 일부를 귀환 덕트(return duct)를 이용하여 AHU로 회수하여 외기와 혼합하여 재사용하는 방식이다.
이러한 에어 핸들링 유닛(AHU)에서 습도를 낮게 유지하기 위한 공조로서, 데시칸트 로터를 이용한 데시칸트 공조 시스템이 채용되고 있다. 데시칸트 로터는 원통형의 허니컴 구조로 형성되어, 그 축 방향으로 공기가 관통할 수 있는 무수한 유로가 있는 구조로 되어 있다. 데시칸트 로터의 유로 표면에는, 다공성의 무기 화합물을 주성분으로 하는 고체 흡착물이 함침되어 있어서, 상기 유로를 따라 공기가 통과할 때 다공성 표면의 흡착성질에 의해 공기 중의 수분을 흡착한다. 이 다공성의 무기 화합물로서는, 세공 직경이 0.1 ㎚∼20㎚ 정도로 수분을 흡착하는 것, 예컨대 실리카겔이나 제올라이트, 고분자 흡착제 등의 고체 흡착제가 사용된다. 또한, 데시칸트 로터는 모터에 의해 구동되어, 중심축을 중심으로 회전하고, 처리측 공기로부터의 흡습과 재생측 공기에 대한 방습 과정을 연속적으로 행한다.
이러한 데시칸트 공조 시스템과 관련된 기술이 특허등록 제0853375호에 제안된 바 있다.
이하에서 종래기술로서 특허등록 제0853375호에 개시된 건식 회전형 제습기를 간략히 설명한다.
도 6은 특허등록 제0853375호(이하 '종래기술'이라 함)에서 이동 가능한 건식 회전형 제습기를 나타낸 도면이다. 도 6에서 보는 바와 같이 종래기술의 이동 가능한 건식 회전형 제습기는, 제습 공기 처리팬(23)의 구동으로 외기(i)를 흡기류 영역(21a)에 위치하는 제습로터(21) 부분으로 통과시켜 제습하고, 그 공기(j)를 실내로 공급하는 흡기류(g)를 형성한다. 한편, 로터 재생팬(25)의 구동으로 재생 외기를 로터 재생히터(29)에서 가온한 후, 배기류 영역(21b)에 위치하는 제습 로터(21) 부분으로 통과시켜 흡기류 영역(21a)에서 흡착된 수분을 제거하여 배출시키도록 흡기류(g) 반대 방향으로 배기류(h)를 형성한다. 또한, 모터(35)의 구동으로 제습 로터(21)를 흡기류 영역(21a)에서 배기류 영역(21b)으로 회전(c)시키도록 구성된다.
그러나 전술한 종래기술은 재생공기를 재생히터에서 고온의 공기로 만들고 이를 로터의 재생영역으로 통과시켜 수분을 증발, 배출시키는 과정을 거치게 되는데 이때 재생히터에서의 에너지 소비가 증가되는 문제점이 있다.
특허등록 제0853375호
본 발명의 일 과제는, 에너지 절감을 달성할 수 있는 데시칸트 제습 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 과제는, 별도의 냉매 사용 없이 냉각 제습 효과를 얻을 수 있는 데시칸트 제습 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 재생공기가 이동하는 재생영역과, 습공기가 이동하는 흡착영역을 갖는 하우징; 상기 습공기 중의 수분을 흡착하고, 상기 재생공기에 의해 재생되는 데시칸트 블록들; 상기 데시칸트 블록들이 상기 재생영역과 상기 흡착영역을 순환하도록 무한 궤도 형태로 제공되는 이송 유닛; 및 상기 재생영역에 위치되는 히트싱크와 상기 흡착영역에 위치되는 냉각싱크를 갖는 열전소자부를 포함하는 데시칸트 제습 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 이송 유닛은 상기 재생영역을 경유하는 제1주행부와 상기 흡착영역을 경유하는 제2주행부를 갖는 상부 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 회전롤러들; 및 상기 회전롤러들 중 적어도 하나에 연결되어 회전력을 제공하는 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열전소자부는 상기 컨베이어 벨트 안쪽 공간에 설치되고, 상기 히트싱크는 상기 제1주행부를 향하도록 위치되고, 상기 냉각싱크는 상기 제2주행부를 향하도록 위치될 수 있다.
또한, 상기 데시칸트 블록들은 상기 컨베이어 벨트의 표면에 주행 방향을 따라 배치될 수 있다.
또한, 상기 데시칸트 블록들은 상기 컨베이어 벨트의 표면에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 습공기가 유입되는 상기 흡착영역의 전단에 설치되는 공기정화필터 및 수분제거필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1주행부는 상기 재생영역으로 유입되는 상기 외부공기와 상기 데시칸트 블록들 간의 접촉면적이 증가되도록 경사지게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2주행부는 상기 흡착영역으로 유입되는 상기 습공기와 상기 데시칸트 블록들 간의 접촉면적이 증가되도록 경사지게 제공될 수 있다.
또한, 상기 컨베이어 벨트는 공기가 통과할 수 있도록 메쉬형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 가열식 히터를 이용한 가열 방식을 배제하여 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 열전소자부가 공기 뿐만 아니라 데시칸트 블록들을 가열 또는 냉각함으로써 제습 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 데시칸트 제습 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 데시칸트 제습 장치의 사시도이다.
도 3은 데시칸트 제습 장치의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 컨베이어 벨트의 변형예를 보여주는 도면들이다.
도 6은 종래 건식 회전형 제습기를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 데시칸트 제습 장치의 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 데시칸트 제습 장치의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 데시칸트 제습 장치(10)는 하우징(100), 데시칸트 블록(200)들, 이송 유닛(300) 그리고 열전소자부(400)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 재생공기가 이동하는 재생영역(112)을 제공하는 상부 챔버(110)와, 습공기가 이동하는 흡착영역(122)을 제공하는 하부 챔버(120)를 포함할 수 있다. 재생영역(112)과 흡착영역(122)은 재생공기와 습공기가 혼합되지 않도록 유로가 구획될 수 있으며, 이러한 구획은 열전소자부(400)에 의해 제공될 수 있다. 하우징(100)의 내벽은 보온재로 마감될 수 있다.
하우징(100)의 하부 챔버(120)에는 도면에서 바라보았을 때 좌측에 습공기를 흡입하는 제1포트(102)와 우측에 데시칸트 블록(200)들을 통과하면서 제습된 공기를 공조 공간으로 급기하는 제2포트(104)를 포함한다.
하부 챔버(120)의 제1포트(102)에는 제1공조팬(130)이 설치되고, 제1공조팬(130)은 습공기를 하우징(100)의 흡착영역(122)으로 공급한다. 제1공조팬(130)은 습공기의 진행방향인 데시칸트 블록(200)들의 전방인 제1포트(102) 측에 위치되는 것으로 예시하였지만 경우에 따라서는 데시칸트 블록(200)들의 후방인 제2포트(104) 측에 위치할 수도 있다.
하부 챔버(120)에는 습공기가 유입되는 흡착영역의 전단에 설치되는 공기정화필터(170) 및 수분제거필터(160)를 포함할 수 있다. 공기정화필터(170)와 수분제거필터(160)는 제1포트(102)와 데시칸트 블록(200) 사이에 위치될 수 있다.
하우징(100)의 상부 챔버(110)에는 도면에서 바라보았을 때 우측에 재생공기를 흡입하는 제3포트(106)와 좌측에 데시칸트 블록(200)들을 통과하면서 습도가 높아진 공기가 배출되는 제4포트(108)를 포함할 수 있다.
상부 챔버(110)의 제3포트(106)에는 제2공조팬(140)이 설치되고, 제2공조팬(140)은 재생공기를 하우징(100)의 재생영역(112)으로 공급한다. 제2공조팬(140)은 재생공기의 진행방향인 데시칸트 블록(200)들의 전방인 제3포트(106) 측에 위치되는 것으로 예시하였지만 경우에 따라서는 데시칸트 블록(200)들의 후방인 제4포트(108) 측에 위치할 수도 있다.
여기서, 습공기는 수분이 포함된 외부공기(실내공기)를 의미하고, 재생공기는 재생영역을 통과하면서 데시칸트 블록(200)들로부터 수분을 흡수하기 위한 공기를 의미한다.
도시하지 않았지만, 하우징(100)의 제1포트(102) 및 제3포트(106)에는 댐퍼가 각각 구비될 수 있으며, 여기서, 댐퍼는 송풍량을 조절하는 공기조절판을 말하며, 수평 방향으로 다수 배치된 공기조절판의 각도를 변경하여 각도에 따라 개폐량을 조절하는 구조로 구현될 수 있다.
데시칸트 블록(desiccant block)(200)은 화학적으로 공기 중의 습기를 흡착하는 기능을 하며, 실리카 겔(silica gel), 제오라이트(zeolite), 활성탄 등의 흡착제를 벌집 모양의 블록에 함침한 것으로, 표면에 공기가 통과할 수 있는 다수의 유로가 형성되어 있고, 이 유로를 따라 공기가 통과할 때 다공성 표면의 흡착성질에 의해 공기 중의 수분(물분자)을 흡착한다.
데시칸트 블록(200)들은 이송 유닛(300)의 컨베이어 벨트(310)의 폭과 대응되는 길이를 갖는 블록 형태로 제공될 수 있다. 데시칸트 블록(200)들은 컨베이어 벨트(310)의 표면에 주행 방향을 따라 배치될 수 있으며, 데시칸트 블록(200)들은 컨베이어 벨트(310)의 표면에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.
데시칸트 블록(200)들은 이송 유닛(300)에 의해 재생영역(112)과 흡착영역(122)을 순환 이동하게 된다. 즉, 데시칸트 블록(200)들이 흡착영역(122)으로 이동되면 수분이 포함된 습공기가 데시칸트 블록(200)들을 통과하면서 수분이 데시칸트 블록(200)들에 흡착되고, 데시칸트 블록(200)들이 재생영역(112)으로 이동되면, 흡착영역(122)에서 데시칸트 블록(200)들에 흡착된 수분이 열전소자부(400)의 히트싱크(420)에 의해 가열된 재생공기에 의해 탈착되면서 데시칸트 블록(200)들이 재생되어 다시 흡착영역(122)에서 수분을 흡착할 수 있게 된다.
이송 유닛(300)은 데시칸트 블록(200)들을 하우징(100)에서 재생영역(112)과 흡착영역(122)을 순환하도록 연속적으로 이송시키기 위한 것으로, 일 예로 컨베이어 수단을 통해 데시칸트 블록(200)들을 이송시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이송 유닛(300)은 컨베이어 벨트(310), 회전 롤러(321,322,323,324)들 그리고 구동부(330)를 포함할 수 있다.
컨베이어 벨트(310)는 열전소자부(400)를 상하로 에워싸는 형태로 배치되어 무한궤도 식으로 순환한다. 일 예로, 컨베이어 벨트(310)는 재생영역(112)을 경유하는 제1주행부(312)와 흡착영역(322)을 경유하는 제2주행부(314)를 포함할 수 있다. 컨베이어 벨트(310)는 복수의 회전 롤러들에 의해 지지될 수 있다. 본 실시예에서는 회전 롤러들이 제1회전롤러(321), 제2회전롤러(322), 제3회전롤러(323) 그리고 제4회전롤러(324)를 포함할 수 있으며, 제1,2회전롤러(321,322)는 재생영역(112)에 배치되고, 제3,4회전롤러(323,324)는 흡착 영역(122)에 배치되어 컨베이어 벨트(310)의 원활한 주행을 안내한다.
컨베이어 벨트(310)는 일측(예컨대, 도 2의 오른쪽) 단부 부근에 배치된 모터(332)를 갖는 구동부(330;도 2에 표시됨)에 의해 구동될 수 있다. 모터(332)의 동력은, 예컨대 구동스프로킷(334)으로부터 체인(336)을 거쳐 종동스프로킷(338)으로 전달될 수 있다. 종동스프로킷(338)으로 전달된 구동력은 종동스프로킷(338)과 동축 상에 결합되어 컨베이어 벨트(310)의 일측 단부를 지지하는 제3회전롤러(323)로 전달될 수 있다. 컨베이어 벨트(310)는 열전소자부(400)의 가열에 의해 물성이 열화되지 않도록, 금속이나 내열성 고무나 합성수지 등 열에 강한 재질로 이루어질 수 있다. 도 1에는 도면 편의상 구동부를 생략하였다.
컨베이어 벨트(310)의 주행속도는 모터(332)의 회전속도, 구동스프로킷(334)과 종동스프로킷(338)의 감속비 및 제3회전롤러(323)의 직경 등의 변수에 따라 결정될 수 있다. 컨베이어 벨트(310)의 주행속도는 데시칸트 블록(200)들의 제습율을 결정하는 하나의 변수로서, 그 구체적인 속도는 열전소자부(400)의 용량, 공급되는 습공기의 송풍량 등에 따라 달라질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트(310)의 주행방향은 습공기의 공급 방향과 반대인 화살표 방향을 따르게 된다.
컨베이어 벨트(310)의 표면에는 복수의 데시칸트 블록(200)들이 컨베이어 벨트(310)의 주행방향을 따라 배치될 수 있다. 데시칸트 블록(200)은 교체가 용이하도록 컨베이어 벨트(310)에 분리 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 그리고 각 데시칸트 블록(200)들은 컨베이어 벨트(310)가 그 양측 단부에서 곡면을 이룰 때 컨베이어 벨트(310)의 형상에 가해지는 응력이나 변형을 최소화할 수 있도록 그 중앙(센터) 영역에서만 컨베이어 벨트(310)에 결합되는 것이 바람직하다. 데시칸트 블록(200)은 나사에 의한 결합이나 돌기와 홈에 의한 결합 등 공지된 다양한 방법에 의해 컨베이어 벨트(310)와 결합할 수 있다.
열전소자부(400)는 알려진 바와 같이 펠티어 효과를 이용한 것으로 전류의 방향에 따라 발열하거나 흡열하면서 열기나 냉기를 제공한다.
열전소자부(400)는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 열전소자(410)의 상면에 히트싱크(420), 열전소자(410)의 후면에 냉각싱크(430)를 포함한다. 히트싱크(420)는 재생영역(112)에 위치되며 컨베이어 벨트(310)의 제1주행부(312)와 대향되게 배치된다. 냉각싱크(430)는 흡착영역(122)에 위치되며 컨베이어 벨트(310)의 제2주행부(314)와 대향되게 배치된다.
열전소자(410)는 전원을 공급받음에 따라 저면에서는 흡열 현상 즉, 냉각이 이루어지고, 상면에서는 발열현상 즉, 고온이 발생되는 공지된 일반적인 형태를 이룬다.
히트싱크(420))는 열전소자(410)에서 발생되는 열을 방열하되고, 이렇게 방열된 열은 재생영역(112)으로 유입되는 재생공기 및 재생영역으로 이동한 데시칸트 블록(200)들을 가열시킨다. 도시하지 않았지만, 히트싱크(420)는 열전소자(410)의 상면에 연결되는 방열판 및 방열판에 연결되는 다수의 방열핀을 포함할 수 있다.
냉각싱크(430)는 열전소자(410)에서 발생되는 흡열현상에 의해 냉각되며, 이러한 흡열현상에 의해 흡착영역(122)으로 유입되는 습공기 및 데시칸트 블록(200)들의 온도를 낮추게 된다. 도시하지 않았지만, 냉각싱크(430)는 열전소자(410)의 후면에 연결되는 냉각판 및 냉각판에 연결되는 다수의 냉각핀을 포함할 수 있다.
상술한 구조를 갖는 데시칸트 제습 장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 우선, 수분이 포함된 습공기가 제2챔버의 흡착영역으로 유입되어 흡착영역에 위치한 데시칸트 블록들을 통과하면 데시칸트 블록들 표면에 수분이 흡착되고, 데시칸트 블록들을 통과한 공기는 습도가 낮아진 제습된 공기가 된다. 본 발명에 적용하는 데시칸트 제습 장치는 열전소자부를 이용하여 습공기의 온도를 낮출 뿐만 아니라 흡착영역으로 이동된 데시칸트 블록들을 냉각함으로써 별도의 냉매 사용 없이 냉각제습 효과를 기대할 수 있다.
습기가 흡착된 상태의 데시칸트 블록들은 컨베이어 벨트의 이동에 의해 재생영역으로 이동된다. 재생영역으로 이동된 데시칸트 블록들은 히트싱크(420)로부터 방열되는 열 및 히트싱크로부터 방열되는 열에 의해 가열된 재생공기에 노출되고, 데시칸트 블록들에 흡착되어 있는 수분이 가열되어 증발된다. 그 후, 증발된 수증기는 재생공기와 함께 제4포트(108)를 통해 배출된다. 이때 데시칸트 블록들에 흡착상태로 존재하는 수분을 탈착하기 위해서는 재생영역을 통과하는 재생공기의 온도 및 재생영역으로 이동된 데시칸트 블록들의 자체 온도가 높을수록 효과가 높다. 즉, 본 발명에서는 히트싱크에 의해 재생공기 및 데시칸트 블록들의 온도를 높일 수 있다.
여기서, 데시칸트 제습 장치는 데시칸트 블록들의 수분 흡착 성능에 그 제습 성능을 의존하는데 지속적인 데시칸트 블록들의 흡착 성능을 유지하기 위해선 데시칸트 블록들 표면의 수분을 탈착, 배기시키는 재생과정이 매우 중요하다.
일반적인 로터형 건식 제습기는 재생과정을 진행하기 위해 공기 가열식 히터를 재생 열원으로 하면서 공기를 가열시켜 만든 고온의 열풍을 이용하여 로터를 가열, 표면의 수분을 탈착, 배기시킨다. 이때 다량의 공기를 배기하게 된다.
반면, 본 발명에 적용하는 데시칸트 제습 장치는 열전소자부를 이용하여 재생공기를 가열시킬 뿐만 아니라 재생영역으로 이동된 데시칸트 블록들을 가열함으로써 수분의 탈착 효과가 높을 수 있다.
도 3은 데시칸트 제습 장치의 변형예를 보여주는 도면이다.
변형예에 따른 데시칸트 제습 장치는 하우징(100a), 데시칸트 블록(200)들, 이송 유닛(300a) 그리고 열전소자부(400)를 포함하며, 이들은 도 1에 도시된 하우징(100), 데시칸트 블록(200)들, 이송 유닛(300) 그리고 열전소자부(400)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 변형예를 설명하기로 한다.
본 변형예에서, 컨베이어 벨트(310a)의 제1주행부(312a)는 재생영역으로 유입되는 재생공기와 데시칸트 블록들 간의 접촉면적이 증가되도록 경사지게 제공될 수 있다. 또한, 컨베이어 벨트(310a)의 제2주행부(314a)는 흡착영역으로 유입되는 습공기와 데시칸트 블록들 간의 접촉면적이 증가되도록 경사지게 제공될 수 있다.
도 4 및 도 5는 컨베이어 벨트의 변형예를 보여주는 도면들이다.
도 4에서와 같이, 컨베이어 벨트(310b)는 공기가 통과할 수 있도록 메쉬형태로 제공될 수 있다.
또한, 컨베이어 벨트(310c)는 도 5에서와 같이 테두리를 제외한 나머지 부분이 개방된 오픈형태로 제공될 수 있다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 하우징 200 : 데시칸트 블록
300 : 이송 유닛 400 : 열전소자부

Claims (9)

  1. 재생공기가 이동하는 재생영역과, 습공기가 이동하는 흡착영역을 갖는 하우징;
    상기 습공기 중의 수분을 흡착하고, 상기 재생공기에 의해 재생되는 데시칸트 블록들;
    상기 데시칸트 블록들이 상기 재생영역과 상기 흡착영역을 순환하도록 무한 궤도 형태로 제공되는 이송 유닛; 및
    상기 재생영역에 위치되는 히트싱크와 상기 흡착영역에 위치되는 냉각싱크를 갖는 열전소자부를 포함하는 데시칸트 제습 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 유닛은
    상기 재생영역을 경유하는 제1주행부와 상기 흡착영역을 경유하는 제2주행부를 갖는 상부 컨베이어 벨트;
    상기 컨베이어 벨트를 지지하는 회전롤러들; 및
    상기 회전롤러들 중 적어도 하나에 연결되어 회전력을 제공하는 구동부를 포함하는 데시칸트 제습 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열전소자부는
    상기 컨베이어 벨트 안쪽 공간에 설치되고, 상기 히트싱크는 상기 제1주행부를 향하도록 위치되고, 상기 냉각싱크는 상기 제2주행부를 향하도록 위치되는 데시칸트 제습 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 데시칸트 블록들은 상기 컨베이어 벨트의 표면에 주행 방향을 따라 배치되는 데시칸트 제습 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 데시칸트 블록들은 상기 컨베이어 벨트의 표면에 탈부착 가능하게 설치되는 데시칸트 제습 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 습공기가 유입되는 상기 흡착영역의 전단에 설치되는 공기정화필터 및 수분제거필터를 더 포함하는 데시칸트 제습 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1주행부는 상기 재생영역으로 유입되는 상기 외부공기와 상기 데시칸트 블록들 간의 접촉면적이 증가되도록 경사지게 제공되는 데시칸트 제습 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2주행부는 상기 흡착영역으로 유입되는 상기 습공기와 상기 데시칸트 블록들 간의 접촉면적이 증가되도록 경사지게 제공되는 데시칸트 제습 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트는 공기가 통과할 수 있도록 메쉬형태로 제공되는 데시칸트 제습 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210268426A1 (en) * 2018-07-09 2021-09-02 Shanghai Shencheng Environmental Protection Equipment & Engineering Co., Ltd. Gas adsorption and separation apparatus and applications thereof
KR102482599B1 (ko) * 2021-07-15 2022-12-28 박승만 세정수 방울을 이용한 공기 세정 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115869A (ja) * 2000-10-12 2002-04-19 Daikin Ind Ltd 調湿装置
WO2006030901A1 (ja) * 2004-09-17 2006-03-23 Japan Exlan Company Limited 空調機
JP2011220604A (ja) * 2010-04-09 2011-11-04 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
JP2013228153A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
JP2015034689A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 サーバーラック室内システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115869A (ja) * 2000-10-12 2002-04-19 Daikin Ind Ltd 調湿装置
WO2006030901A1 (ja) * 2004-09-17 2006-03-23 Japan Exlan Company Limited 空調機
JP2011220604A (ja) * 2010-04-09 2011-11-04 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
JP2013228153A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
JP2015034689A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 サーバーラック室内システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210268426A1 (en) * 2018-07-09 2021-09-02 Shanghai Shencheng Environmental Protection Equipment & Engineering Co., Ltd. Gas adsorption and separation apparatus and applications thereof
US11872517B2 (en) * 2018-07-09 2024-01-16 Shanghai Shencheng Environmental Protection Equipment & Engineering Co., Ltd. Gas adsorption and separation apparatus and applications thereof
KR102482599B1 (ko) * 2021-07-15 2022-12-28 박승만 세정수 방울을 이용한 공기 세정 시스템

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