KR20190039887A - Gas Humidity Control Method and Regulator - Google Patents
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Abstract
습도 제어 동안에 온도를 조절하고 습도-제어 효율을 개선할 수 있는 기체 습도 조절 방법 및 조절기를 제공하기 위한 것이다. 피처리 기체를 위한 공기 습도 조절 방법에 있어서, 제1 매질(22)이 제습기(11) 내의 기체-액체 접촉부(18)의 열 교환 파이프(17) 상으로 유동하고; 한편으로는 제2 매질(24)이 열 교환 파이프(17)를 통과한다. 이러한 상태에서, 공기가 유입구(14)로부터 기체-액체 접촉 케이스(13) 내로 공급되고, 기체-액체 접촉부(18) 상의 제1 매질(22)에 의해 기체-액체 접촉이 이루어져서 수분이 공기로부터 제1 매질(22)로 흡수된다. 제1 매질(22)은 높은 흡수도를 갖는 이온성 액체를 함유한다. 제1 매질(22)의 온도는 제2 매질(24)에 의해 조절된다. 그 후에, 처리된 공기는 기체-액체 접촉 케이스(13)의 유출구(15)로부터 배출된다.And to provide a gas humidity control method and regulator that can adjust the temperature during the humidity control and improve the humidity-control efficiency. A method for controlling air humidity for a gas to be treated, comprising the steps of: flowing a first medium (22) onto a heat exchange pipe (17) of a gas-liquid contact portion (18) in a dehumidifier (11); On the other hand, the second medium (24) passes through the heat exchange pipe (17). In this state, air is supplied from the inlet 14 into the gas-liquid contact case 13 and gas-liquid contact is made by the first medium 22 on the gas-liquid contact 18, 1 medium (22). The first medium 22 contains an ionic liquid having a high degree of absorption. The temperature of the first medium 22 is controlled by the second medium 24. Thereafter, the treated air is discharged from the outlet 15 of the gas-liquid contact case 13.
Description
본 발명은, 예를 들어 병원, 요양원, 사무실, 운동 시설, 식품 공장, 및 제약 공장에서의, 공기 중 수분, 즉 습도를 제어하는 기체 습도 조절 방법 및 조절기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a regulator for regulating moisture in air, i.e., humidity, in a hospital, a nursing home, an office, an exercise facility, a food factory, and a pharmaceutical factory.
이러한 조절기는 액체 흡습제 (건조제)를 사용하는 액체-흡습 공조기로서 공지되어 있다. 액체-흡습 공조기는 잠열과 현열을 분리하기 위한 열 펌프와 결합되고, 에너지-절약형 공조 시스템을 구축할 수 있다.Such a regulator is known as a liquid-moisture-absorbing air conditioner using a liquid absorbent (desiccant). The liquid-hygroscopic air conditioner is combined with a heat pump for separating the latent heat and the sensible heat, and an energy-saving air conditioning system can be constructed.
예를 들어, 습식 흡습 장치가 특허문헌 1에 개시되어 있다. 습식 흡습 장치는 액체 흡습제 (흡수제)로의 수분 흡수를 허용하는 제습 유닛; 액체 흡습제 내의 수분을 방출하는 재순환 유닛; 흡수제를 제습 유닛으로부터 재순환 유닛으로 수송하는 제습 유닛 펌프; 흡수제를 역방향으로 수송하는 재순환 유닛 펌프; 및 펌프를 미리 결정된 조건 하에 구동시키는 펌프 제어기를 포함한다.For example, a wet type moisture absorber is disclosed in Patent Document 1. The wet type moisture absorber includes a dehumidifying unit that allows moisture to be absorbed by the liquid absorbent (absorbent); A recycle unit for releasing moisture in the liquid absorbent; A dehumidification unit pump for transporting the absorbent from the dehumidification unit to the recycle unit; A recirculation unit pump for transporting the absorbent in a reverse direction; And a pump controller for driving the pump under predetermined conditions.
구체적으로, 제습 유닛은 케이스, 및 케이스 내에 넣어지고 핀(fin) 등이 제공되어 있는 구조체를 포함한다. 피처리 공기를 공급하기 위한 유입구가 케이스의 하부에 제공되고, 한편으로는 제습된 피처리 공기를 배출하기 위한 유출구가 케이스의 상부에 제공된다. 액체 흡습제가 구조체에 부어지는 동안에, 유입구로부터의 피처리 공기는 액체 흡습제와 접촉하여 피처리 공기로부터의 수분이 액체 흡습제로 흡수된다. 제습된 피처리 공기는 유출구로부터 배출된다.Specifically, the dehumidifying unit includes a case and a structure that is put in a case and provided with a fin or the like. An inlet for supplying the air to be treated is provided in the lower part of the case, and on the other hand, an outlet for discharging the dehumidified air to be treated is provided in the upper part of the case. While the liquid absorbent is poured into the structure, the air to be treated from the inlet is in contact with the liquid absorbent, so that moisture from the air to be treated is absorbed by the liquid absorbent. The dehumidified air to be treated is discharged from the outlet.
재순환 유닛은 제습 유닛과 동일한 구성을 갖는다. 제습 유닛으로부터의 흡수된 수분을 갖는 액체 흡습제가 구조체에 부어지는 동안에, 유입구로부터의 재순환될 공기는 액체 흡습제와 접촉하여 수분이 액체 흡습제로부터 공기 중으로 제거되고, 이어서 가습된 공기는 유출구로부터 배출된다.The recirculation unit has the same configuration as the dehumidifying unit. While the liquid desiccant having absorbed moisture from the dehumidifying unit is poured into the structure, the air to be recirculated from the inlet comes into contact with the liquid desiccant, the water is removed from the liquid desiccant into the air, and then the humidified air is discharged from the outlet.
특허문헌 1에 따른 관련 기술분야 구성을 갖는 습식 흡습 장치에 있어서, 제습 유닛 내의 액체 흡습제는 피처리 공기 중 수분이 액체 흡습제에 흡수될 때 발생하는 열에 의해 온도가 상승한다. 따라서, 그 경우에 액체 흡습제의 포화 증기압이 증가하여 액체 흡습제로의 수분 흡수가 억제된다. 이에 의해 습도-제어 효율이 감소할 수 있다.In the wet type moisture absorber having the structure of the related art according to Patent Document 1, the temperature of the liquid absorbent in the dehumidifying unit is raised by the heat generated when the moisture in the air to be treated is absorbed by the liquid absorbent. Therefore, in this case, the saturated vapor pressure of the liquid absorbent increases, so that the absorption of moisture into the liquid absorbent is suppressed. Whereby the humidity-control efficiency can be reduced.
또한, 흡수된 수분을 갖는 액체 흡습제가 구조체에 부어질 때, 재순환 유닛 내의 액체 흡습제의 온도가 저하되어 액체 흡습제로부터 재순환될 공기로의 수분의 이동이 억제된다. 이에 의해 습도-제어 효율이 감소할 수 있다.Further, when the liquid absorbent having the absorbed moisture is poured into the structure, the temperature of the liquid absorbent in the recirculating unit is lowered, and the movement of moisture from the liquid absorbent to the air to be recycled is suppressed. Whereby the humidity-control efficiency can be reduced.
본 발명의 목적은 습도 제어 동안에 온도를 조절하고 습도-제어 효율을 개선할 수 있는 기체 습도 조절 방법 및 조절기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and regulator for regulating the temperature and humidity-controlling efficiency during humidity control.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기체 습도 조절 방법에 있어서, 열 교환 파이프를 갖는 기체-액체 접촉부가 피처리 기체를 공급하기 위한 유입구 및 처리된 기체를 배출하기 위한 유출구를 갖는 기체-액체 접촉 케이스 내에 제공되고, 액체 흡습제로서 작용하는 제1 매질이 기체-액체 접촉부 상으로 유동하고, 온도를 조절하기 위한 제2 매질이 열 교환 파이프를 통과한다. 이러한 상태에서, 피처리 기체가 유입구로부터 기체-액체 접촉 케이스 내로 공급되고, 기체-액체 접촉부 상의 제1 매질에 의해 기체-액체 접촉이 이루어져서 수분이 피처리 기체로부터 제1 매질로 흡수되고, 이어서 처리된 기체는 유출구로부터 배출된다.In order to attain the above object, the present invention provides a method for controlling gas humidity, comprising the steps of: providing a gas-liquid contact having a heat exchange pipe with an inlet for supplying a gas to be treated and an outlet for discharging the processed gas; A first medium provided in the case and acting as a liquid desiccant flows onto the gas-liquid contact portion, and a second medium for controlling the temperature passes through the heat exchange pipe. In this state, the gas to be treated is fed from the inlet into the gas-liquid contact case, and gas-liquid contact is made by the first medium on the gas-liquid contact portion so that moisture is absorbed from the gas to be processed into the first medium, The gas is discharged from the outlet.
따라서, 피처리 기체 및 제1 매질은 기체-액체 접촉부 상에서 기체-액체 접촉을 이루고, 피처리 기체 내의 수분은 액체 흡습제로서 작용하는 제1 매질에 흡수된다. 이때, 제2 매질은 기체-액체 접촉부를 구성하는 열 교환 파이프를 통과하여 기체-액체 접촉부 상의 제1 매질의 온도를 조절한다. 이에 의해 제습 또는 가습이 촉진되어 습도-제어 효율이 증가할 수 있다.Thus, the gas to be treated and the first medium make gas-liquid contact on the gas-liquid contact portion, and the moisture in the gas to be treated is absorbed into the first medium, which acts as a liquid absorbent. At this time, the second medium passes through the heat exchange pipe constituting the gas-liquid contact portion to regulate the temperature of the first medium on the gas-liquid contact portion. Thereby promoting dehumidification or humidification and increasing the humidity-control efficiency.
본 발명에 따른 기체 습도 조절 방법에 따라, 온도가 습도 제어 동안에 조절될 수 있고, 그에 의해 습도-제어 효율이 개선될 수 있다.According to the gas humidity control method according to the present invention, the temperature can be adjusted during the humidity control, whereby the humidity-control efficiency can be improved.
도 1은 한 실시양태에 따른 제습기 및 가습기를 포함하는 공기 습도 조절기를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 2(a)는 제습기 또는 가습기를 위한 기체-액체 접촉부 상의 기체-액체 접촉 구조체를 나타내는 정면도이고, 도 2(b)는 기체-액체 접촉 구조체를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 3(a)는 제습기 또는 가습기 내의 기체-액체 접촉 구조체를 나타내는 투시도이고, 도 3(b)는 관련 기술분야의 기체-액체 접촉부 상의 기체-액체 접촉 구조체를 나타내는 투시도이다.
도 4는 실시예 또는 비교 실시예에서 제1 매질의 유량과 절대 습도 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4에서 x-축은 제1 매질의 유량 (단위 "kg/m2·s")을 나타낸다. 도 4에서 y-축은 제1 매질의 절대 습도 (단위 "g/kg")를 나타낸다.
도 4에서 점의 의미는 하기와 같이 각각의 실시예의 용액에 대해 수득된 결과를 나타낸다:
실시예 1: ◎; 실시예 2: △ ; 실시예 3: ◇;
실시예 4: □; 실시예 5: ×; 실시예 6:*;
실시예 7: +; 비교 실시예 1: ○.
도 5는 실시예 및 비교 실시예에서 제1 매질의 점도와 포화 증기압 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5에서 x-축은 제1 매질의 점도 (단위 "mPa·s")를 나타낸다. 도 5에서 y-축은 제1 매질의 포화 증기압 (단위 "kPa")을 나타낸다.
도 5에서 점의 의미는 하기와 같이 각각의 실시예의 용액에 대해 수득된 결과를 나타낸다:
실시예 1: ◎; 실시예 2: △ ; 실시예 3: ◇;
실시예 4: □; 실시예 5: ×; 실시예 6:*;
실시예 7: +; 비교 실시예 1: ○.
도 6은 실시예 또는 비교 실시예에서 제1 매질의 유량과 절대 습도 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6에서 x-축은 제1 매질의 유량 (단위 "kg/m2·s")을 나타낸다. 도 6에서 y-축은 제1 매질의 절대 습도 (단위 "g/kg")를 나타낸다.
도 6에서 점의 의미는 하기와 같이 각각의 실시예의 용액에 대해 수득된 결과를 나타낸다:
실시예 1 내지 4 (평균값): ◎; 비교 실시예 1: ○.1 is an explanatory view schematically showing an air humidity controller including a dehumidifier and a humidifier according to one embodiment.
Fig. 2 (a) is a front view showing a gas-liquid contact structure on a gas-liquid contact part for a dehumidifier or a humidifier, and Fig. 2 (b) is an explanatory view schematically showing a gas-
Fig. 3 (a) is a perspective view showing a gas-liquid contact structure in a dehumidifier or humidifier, and Fig. 3 (b) is a perspective view showing a gas-liquid contact structure on the gas-
4 is a graph showing the relationship between the flow rate and the absolute humidity of the first medium in the embodiment or the comparative example.
In Fig. 4, the x-axis represents the flow rate (unit: kg / m 2 · s) of the first medium. 4, the y-axis represents the absolute humidity (unit " g / kg ") of the first medium.
The meaning of the points in Fig. 4 represents the results obtained for the solutions of the respective examples as follows:
Example 1:?: Example 2:?; Example 3: ◇;
Example 4:?; Example 5: x; Example 6: *;
Example 7: +; Comparative Example 1: ○.
5 is a graph showing the relationship between the viscosity of the first medium and the saturated vapor pressure in Examples and Comparative Examples.
In Fig. 5, the x-axis represents the viscosity (unit " mPa · s ") of the first medium. In Fig. 5, the y-axis represents the saturated vapor pressure (unit " kPa ") of the first medium.
In Figure 5 the meanings of the points represent the results obtained for the solutions of the respective examples as follows:
Example 1:?: Example 2:?; Example 3: ◇;
Example 4:?; Example 5: x; Example 6: *;
Example 7: +; Comparative Example 1: ○.
6 is a graph showing the relationship between the flow rate and the absolute humidity of the first medium in the embodiment or the comparative example.
In FIG. 6, the x-axis represents the flow rate (unit: kg / m 2 · s) of the first medium. In Fig. 6, the y-axis represents the absolute humidity (unit " g / kg ") of the first medium.
The meaning of the points in Fig. 6 represents the results obtained for the solutions of the respective examples as follows:
Examples 1 to 4 (average value): ???; Comparative Example 1: ○.
본 발명의 실시양태는 첨부된 도면에 따라 하기에 구체적으로 기술될 것이다.Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 실시양태에 따른 기체 습도 조절기(10)를 나타내는 개략도이다. 조절기(10)는 서로 연결된 제습기(11) 및 가습기(12)를 포함한다. 제습기(11) 및 가습기(12)는 동일한 기본 구성을 갖는다. 제습기(11)가 먼저 하기에 논의될 것이다.1 is a schematic diagram showing a
도 1에 나타내어진 바와 같이, 피처리 기체로서의 공기를 공급하기 위한 유입구(14)가 기체 습도 조절기(10)를 구성하는 기체-액체 접촉 케이스(13)의 측부 벽(13a) 상에 형성되고, 처리된 공기를 배출하기 위한 유출구(15)가 기체-액체 접촉 케이스(13)의 상부 벽(13b) 상에 형성된다.An
도 2(a) 및 2(b)에 나타내어진 바와 같이, 기체-액체 접촉 케이스(13)는 열 교환 파이프(17)의 표면 상에 제공된 핀(16)을 갖는 사행 열 교환 파이프(17)를 함유한다. 열 교환 파이프(17)는 기체-액체 접촉부(18)로서 작용하는 제습 유닛을 구성한다. 열 교환 파이프(17) 및 핀(16)은 알루미늄, 스테인레스강 또는 합금과 같은 금속으로 만들어지고 열 교환 기능을 개선할 수 있다.As shown in Figures 2 (a) and 2 (b), the gas-
도 3(a)에 나타내어진 바와 같이, 예를 들어, 열 교환 파이프(17)는 수평으로 평행하게 5행으로 배열된 사행 파이프(19)를 포함하고, 파이프(19)는 규칙적인 간격으로 사행식으로 수직으로 연장된다. 도 3(b)에 나타내어진 바와 같이, 관련 기술분야의 기체-액체 접촉을 위한 기체-액체 접촉부(18)는 규칙적인 간격으로 배치된 종이 접촉 부재(51)를 갖는다. 기체-액체 접촉부(18)는 흡수제가 접촉 부재(51)의 표면을 따라 유동하도록 구성된다.As shown in Fig. 3 (a), for example, the
도 1에 나타내어진 바와 같이, 살포 파이프(21)의 저부에 복수의 배출구(20)를 갖는 살포 파이프(21)가 열 교환 파이프(17) 위에 배치된다. 제1 매질(22)을 수용하기 위한 수용 팬(23)이 열 교환 파이프(17) 아래에 배치된다. 제1 매질(22)로서 작용하는, 주로 이온성 액체로 구성된 용액과 물의 혼합 용액이 살포 파이프(21)의 배출구(20)로부터 핀(16) 및 열 교환 파이프(17)로 분사되어, 제1 매질(22)이 열 교환 파이프의 표면 상에 쌓이고 머무르며, 과량의 제1 매질(22)은 수용 팬(23) 내에 수집된다.As shown in Fig. 1, a
더욱이, 유량계(32) 및 온도계(33)가 열 교환 파이프(17)의 유입구에 연결되고 한편으로는 온도계(33)가 열 교환 파이프(17)의 유출구에 연결된다. 이러한 구성은 제2 매질(24)의 유량 및 온도의 측정을 허용한다.Moreover, the
살포 파이프(21)로부터 분사된 제1 매질(22)은 바람직하게는 0.5 내지 10 kg/m2·s의 유량을 갖는다. 제1 매질(22)의 유량이 0.5 kg/m2·s보다 더 낮은 경우에, 단지 소량의 수분이 공기로부터 제1 매질(22)로 흡수되어, 불리하게도 나쁜 제습 기능이 초래된다. 제1 매질(22)의 유량이 10 kg/m2·s보다 더 높은 경우에, 유량이 너무 과해서, 공기 중 수분이 더 이상 흡수되기 어렵다. 따라서, 제습 기능의 개선은 기대되지 않고 제1 매질(22)이 낭비될 수 있다.The first medium 22 injected from the
제습기(11)에서, 유입구(14)로부터 공급된 공기는 핀(16) 및 열 교환 파이프(17)의 표면 상의 제1 매질(22)과 접촉하고, 공기는 유동하는 제1 매질(22)과 접촉하고, 공기 중 수분은 제1 매질(22) 중 이온성 액체에 의해 흡수되고, 이어서 제습된 공기는 유출구(15)로부터 배출된다.In the
주로 이온성 액체로 구성된 용액이 액체 흡습제로서 바람직하게 사용된다. 바람직하게 사용되는, 높은 물 흡수도를 갖고 금속에 대해 부식성이 아닌 이온성 액체는 화학식 C+A-에 의해 표현되며, 여기서 C+는 1,3-디알킬이미다졸륨 양이온이고, A-는 산 음이온이다. 알킬 기로서, 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기가 바람직하고 메틸 기 또는 에틸 기가 더 바람직하다. 바람직한 산 음이온은 술포네이트 음이온, 포스페이트 음이온, 또는 카르복실레이트 음이온이다.A solution mainly composed of an ionic liquid is preferably used as a liquid absorbent. A preferably used ionic liquid having a high water absorption and not corrosive to metals is represented by the formula C + A - , wherein C + is a 1,3-dialkylimidazolium cation and A - is Acid anion. As the alkyl group, an alkyl group containing from 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable. A preferred acid anion is a sulfonate anion, a phosphate anion, or a carboxylate anion.
1,3-디알킬이미다졸륨 양이온은 하기 화학식 1에 의해 표현된다:The 1,3-dialkylimidazolium cation is represented by the following formula:
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 식에서, R1 및 R2는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기이다.Wherein R 1 and R 2 are alkyl groups containing from 1 to 4 carbon atoms.
구체적으로는, 이온성 액체는 1,3-디메틸이미다졸륨 아세테이트 (음이온은 CH3COO-임), 1,3-디메틸이미다졸륨 메틸술포네이트 (음이온은 SO3H-임), 1-에틸-3-메틸 이미다졸륨 디에틸포스페이트 [음이온은 (C2H5)2PO3 -임], 1,3-디메틸이미다졸륨 프로피오네이트 (음이온은 C2H5COO-임)로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 이온성 액체는 1-에틸-3-메틸 이미다졸륨 디에틸포스페이트 [음이온은 (C2H5)2PO3 -임]이다. 이온성 액체가 1,3-디메틸이미다졸륨 아세테이트 (음이온은 CH3COO-임), 1,3-디메틸이미다졸륨 메틸술포네이트 (음이온은 SO3H-임), 1-에틸-3-메틸 이미다졸륨 디에틸포스페이트 [음이온은 (C2H5)2PO3 -임], 1,3-디메틸이미다졸륨 프로피오네이트 (음이온은 C2H5COO-임)로부터 선택되는 경우에, 가습을 40℃ 내지 90℃, 특히 50℃ 내지 80℃, 더욱 더 바람직하게는 45℃ 내지 70℃, 더욱 더 바람직하게는 50℃ 내지 60 ℃, 가장 바람직하게는 55℃에서 수행하는 것이 바람직하다.Specifically, the ionic liquid 1,3-dimethyl-imidazolium acetate (anions are CH 3 COO - Im), 1,3-dimethyl-imidazolium methyl sulfonate (anion is SO 3 H - Im), 1 Ethyl-3-methylimidazolium diethyl phosphate [the anion is (C 2 H 5 ) 2 PO 3 - ], 1,3-dimethylimidazolium propionate (the anion is C 2 H 5 COO - ) Is selected. Most preferably, the ionic liquid is 1-ethyl-3-methyl imidazolium diethyl phosphate [the anion is (C 2 H 5 ) 2 PO 3 - ]. The ionic liquid is 1,3-dimethyl-imidazolium acetate (anions are CH 3 COO - Im), 1,3-dimethyl-imidazolium methyl sulfonate (anion is SO 3 H - Im), 1-ethyl-3- Methyl imidazolium diethyl phosphate [the anion is (C 2 H 5 ) 2 PO 3 - ], and 1,3-dimethylimidazolium propionate (the anion is C 2 H 5 COO - ) , It is preferred that the humidification is carried out at 40 to 90 DEG C, particularly 50 to 80 DEG C, even more preferably 45 to 70 DEG C, even more preferably 50 to 60 DEG C, most preferably 55 DEG C .
주로 이온성 액체로 구성된 용액은 매질, 예컨대 물 및 다른 성분을 함유한다. 용액에 함유된 이온성 액체의 양은 바람직하게는 60 내지 99, 바람직하게는 60 내지 90, 또는 대안적으로 70 내지 99 질량%이다. 상이하게 언급되지 않았다면, "질량%"는 완전한 용액의 중량에 대한 특정한 물질 (예를 들어, 이온성 액체)의 백분율을 나타낸다.Solutions consisting predominantly of ionic liquids contain mediums such as water and other components. The amount of the ionic liquid contained in the solution is preferably 60 to 99, preferably 60 to 90, or alternatively 70 to 99 mass%. Unless otherwise stated, " mass% " refers to the percentage of a particular material (e.g., ionic liquid) relative to the weight of the complete solution.
이온성 액체는 적절한 점도를 갖는 액체 흡습제로서 만족스럽게 기능하고, 따라서 제1 매질(22)은 주로 이온성 액체로 구성된 용액과 물의 혼합 용액으로서 사용된다. 제1 매질(22) 중 이온성 액체는 바람직하게는 60 내지 90, 바람직하게는 70 내지 80 질량%의 농도를 갖는다. 이온성 액체의 농도가 60 질량% 미만으로 떨어지는 경우에, 혼합 용액 중 이온성 액체의 농도는 극히 낮아서, 이온성 액체의 물 흡수도가 불리하게 감소한다. 이온성 액체의 농도가 90 질량% 초과인 경우에, 혼합 용액의 점도가 과하게 증가하여 공기와 이온성 액체 사이의 접촉이 나빠져서 물 흡수도가 저하된다.The ionic liquid satisfactorily functions as a liquid desiccant having an appropriate viscosity, so that the
이온성 액체의 농도가 80 질량%인 경우에, 제1 매질(22)은 바람직하게는 35℃에서 낮은 포화 증기압을 갖는다. 예를 들어, 1.9 kPa 이하의 포화 증기압이 바람직하다. 그러나, 낮은 포화 증기압을 갖는 이온성 액체는 불안정해지기 쉽고, 따라서 이온성 액체 종류를 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 제1 매질(22)의 포화 증기압이 1.9 kPa을 초과하는 경우에, 물 흡수도는 증기-액체 평형으로 인해 불리하게 감소한다.When the concentration of the ionic liquid is 80 mass%, the first medium 22 preferably has a low saturated vapor pressure at 35 占 폚. For example, a saturated vapor pressure of 1.9 kPa or less is preferred. However, an ionic liquid having a low saturated vapor pressure tends to become unstable, and therefore, it is preferable to selectively use an ionic liquid type. When the saturated vapor pressure of the
제1 매질(22)은 바람직하게는 13 내지 21 mPa·s의 점도를 갖는다. 제1 매질(22)의 점도가 13 mPa·s 미만인 경우에, 제1 매질(22)이 높은 포화 증기압을 가져서 물 흡수도가 불리하게 감소된다. 제1 매질(22)의 점도가 21 mPa·s 초과인 경우에, 제1 매질(22)이 유동성이 저감되고 공기와 제1 매질(22) 사이의 기체-액체 접촉이 저하되어, 물 흡수도가 감소된다.The first medium 22 preferably has a viscosity of 13 to 21 mPa · s. When the viscosity of the
열 교환 파이프(17)에서, 제2 매질(24)이 유동하여 열 교환 파이프(17)의 표면 및 핀(16)의 표면 상의 제1 매질(22)과 (주로 냉각에 의해) 열을 교환한다. 이에 의해 제1 매질(22)의 온도가 조절되어 물 흡수도가 조절된다. 제2 매질(24)은 물, 히드로플루오로카본 (HFC), 또는 히드로플루오로올레핀 (HFO)일 수 있다. 물이 열 교환능 및 취급의 용이함의 관점에서 가장 바람직하다.In the
제2 매질(24)의 온도는 바람직하게는 제1 매질(22)의 온도와 같거나 더 낮다. 이때, 제1 매질(22)의 물 흡수도는 기체-액체 접촉부(18) 상에서 증가하고, 그에 의해 제습 효율이 개선된다.The temperature of the
용기(25)가 수용 팬(23) 아래에 놓인다. 수용 팬(23) 내에 수집된 제1 매질(22)은 용기(25) 내에 저장되고 축적된다. 제1 연결 파이프(26)의 한쪽 단부는 용기(25)의 저부에 연결된다.The
가습기(12)가 하기에 논의될 것이다. 가습기(12)의 기본 구성은 제습기(11)의 것과 동일하다. 따라서, 동일한 부품이 동일한 도면부호로 표시되고 그것에 대한 설명은 생략된다.The
제습기(11)의 용기(25)에 연결된 제1 연결 파이프(26)는 밸브(31)를 경유하여 제습기(11)와 가습기(12) 사이에 제공된 열 교환기(27)를 통해 가습기(12)의 살포 파이프(21)에 연결된다. 가습기(12) 내의 열 교환 파이프(17)는 기체-액체 접촉부(18)로서 작용하는 가습 유닛을 구성한다. 제2 연결 파이프(28)의 한쪽 단부가 가습기(12) 내의 용기(25)의 저부에 연결된다. 제2 연결 파이프(28)는 밸브(31)를 경유하여 열 교환기(27)를 통해 제습기(11)의 살포 파이프(21)에 연결된다. 더욱이, 유량계(32) 및 온도계(33)는 제1 연결 파이프(26) 및 제2 연결 파이프(28)에 연결되어 제1 매질(22)의 유량 및 온도를 측정한다.The first connecting
제2 매질(24)의 온도는 바람직하게는 제1 매질(22)의 온도와 같거나 더 높다. 이때 제1 매질(22)로부터의 물 방출이 기체-액체 접촉부(18) 상에서 증진되고, 그에 의해 가습 효율이 개선된다.The temperature of the
가습기(12)에서, 유입구(14)로부터 공급된 공기는 열 교환 파이프(17)의 표면 상의 제1 매질(22) 및 유동하는 제1 매질(22)의 액적과 접촉하고, 제1 매질(22) 중 수분은 공기 중으로 방출되고, 이어서 가습된 공기는 유출구(15)로부터 배출된다.In the
본 실시양태에 따른 공기 습도 조절기(10) 및 조절 방법의 효과가 하기에 기술될 것이다.The effects of the
도 1에 나타내어진 바와 같이, 습한 공기의 제습에 있어서, 이온성 액체를 함유하는 제1 매질(22)은 제습기(11) 내의 살포 파이프(21)의 배출구(20)로부터 기체-액체 접촉부(18)로서 작용하는 핀(16) 및 열 교환 파이프(17)로 분사된다. 이러한 상태에서, 습한 공기는 기체-액체 접촉 케이스(13)의 유입구(14)로부터 기체-액체 접촉부(18)로 불어 넣어진다.1, the first medium 22 containing the ionic liquid is discharged from the
이때, 공기는 제1 매질(22)의 액적 및 열 교환 파이프(17)의 표면 상에 쌓인 제1 매질(22)과 접촉하여, 기체-액체 접촉이 유발된다. 제1 매질(22)은 높은 물 흡수도를 갖는 이온성 액체를 함유하기 때문에, 공기 중 수분은 기체-액체 접촉부(18) 상의 이온성 액체에 흡수되어, 공기 중 수분이 저감되어, 제습이 달성된다.At this time, the air comes into contact with the droplets of the
또한, 제2 매질(24)은 기체-액체 접촉부(18) 상의 열 교환 파이프(17)를 통과한다. 이에 의해 제2 매질(24)과 열 교환 파이프(17)의 표면 상의 제1 매질(22) 사이에서 열이 교환된다. 구체적으로는, 열 교환 파이프(17)의 표면 상의 제1 매질(22)은 냉각되고 공기로부터 이온성 액체로의 수분 흡수는 촉진된다. 이에 의해 또한 이온성 액체로의 수분 흡수 시에 발생하는 열에 의해 유발되는 온도 상승이 억제될 수 있다. 따라서, 공기는 높은 제습 속도로 빠르게 제습될 수 있다.In addition, the second medium 24 passes through a
구체적으로 논의되는 실시양태의 효과는 하기에 기술될 것이다.The effects of the specifically discussed embodiments will be described below.
(1) 본 실시양태의 공기 습도 조절 방법에 있어서, 제1 매질(22)이 제습기(11) 내의 기체-액체 접촉부(18)의 열 교환 파이프(17) 상으로 유동하고; 한편으로는 제2 매질(24)이 열 교환 파이프(17)를 통과한다. 이러한 상태에서, 공기가 유입구(14)로부터 기체-액체 접촉 케이스(13) 내로 공급되고 기체-액체 접촉부(18) 상의 제1 매질(22)에 의해 기체-액체 접촉이 이루어져서, 수분이 공기로부터 제1 매질(22)로 흡수된다. 그 후에, 처리된 공기는 유출구(15)로부터 배출된다.(1) In the air humidity control method of this embodiment, the first medium 22 flows onto the
따라서, 공기 및 제1 매질(22)은 기체-액체 접촉부(18) 상에서 기체-액체 접촉을 이루고 공기 중 수분은 액체 흡습제로서 작용하는 제1 매질(22)에 흡수된다. 이러한 경우에, 제2 매질(24)은 기체-액체 접촉부(18)를 구성하는 열 교환 파이프(17)를 통과하고, 따라서 제1 매질(22)의 온도는 기체-액체 접촉부(18) 상에서 조절될 수 있고, 그에 의해 제습이 촉진될 수 있다.Thus, the air and the first medium 22 make gas-liquid contact on the gas-
가습기(12)에서, 제습기(11)의 제1 매질(22)은 제1 연결 파이프(26)로부터 살포 파이프(21)로 공급되고, 이어서 기체-액체 접촉부(18)에 분사된다. 이때, 기체-액체 접촉 케이스(13) 내로 공급된 공기는 제1 매질(22)과 기체-액체 접촉을 이루고, 이어서 제1 매질(22) 중 수분은 공기 중에 방출된다. 또한 이러한 경우에, 제2 매질(24)은 열 교환 파이프(17)를 통과하고, 따라서 제1 매질(22)의 온도는 기체-액체 접촉부(18) 상에서 조절될 수 있고, 그에 의해 가습이 촉진될 수 있다.In the
이리하여 여름에 실내 공기를 효율적으로 제습할 수 있고 겨울에 실내 공기를 효율적으로 가습할 수 있다. 따라서, 본 실시양태의 공기 습도 조절 방법은 습도 제어 동안에 온도를 조절할 수 있고, 그리하여 습도-제어 효율을 개선할 수 있다.This enables efficient dehumidification of indoor air in summer and efficient humidification of indoor air in winter. Thus, the air humidity control method of this embodiment can adjust the temperature during humidity control, thus improving the humidity-control efficiency.
(2) 제1 매질(22)은 주로 이온성 액체로 구성된 용액과 물의 혼합 용액이다. 따라서, 액체 흡습제로서 작용하는 이온성 액체의 점도를 조절하여 기체-액체 접촉을 개선할 수 있다. 이리하여 이온성 액체의 물 흡수도에 효과적으로 영향을 미칠 수 있고, 그리하여 습도-제어 효율을 개선할 수 있다. (2) The
(3) 이온성 액체는 화학식 C+A-에 의해 표현되며, 여기서 C+는 1,3-디알킬이미다졸륨 양이온이고, A-는 산 음이온이다. 이러한 방식으로, 이온쌍의 적절한 디자인 선택을 통해 이온화를 용이하게 한다. 이리하여 제1 매질(22)의 물 흡수도를 개선하고 금속에 대한 부식성을 방지할 수 있다.(3) The ionic liquid is represented by the formula C + A - , wherein C + is a 1,3-dialkylimidazolium cation and A - is an acid anion. In this way, ionization is facilitated through proper design selection of ion pairs. Thus, it is possible to improve water absorption of the
(4) 1,3-디알킬이미다졸륨 양이온의 알킬 기는 바람직하게는 메틸 기 또는 에틸 기이다. 산 음이온은 카르복실레이트 음이온, 술포네이트 음이온, 또는 포스페이트 음이온이다. 이러한 이온성 액체는 특히 높은 물 흡수도를 갖고, 그리하여 습도-제어 효율의 개선에 기여한다.(4) The alkyl group of the 1,3-dialkylimidazolium cation is preferably a methyl group or an ethyl group. The acid anion is a carboxylate anion, a sulfonate anion, or a phosphate anion. These ionic liquids have a particularly high water absorption and thus contribute to the improvement of the humidity-control efficiency.
(5) 제1 매질(22) 중 이온성 액체는 바람직하게는 60 내지 90 질량%, 바람직하게는 70 내지 80 질량%의 농도를 갖는다. 이러한 경우에, 이온성 액체의 점도를 적절한 범위로 설정할 수 있고, 그리하여 이온성 액체에 기초한 물 흡수도에 적절하게 영향을 미칠 수 있다.(5) The ionic liquid in the first medium 22 preferably has a concentration of 60 to 90 mass%, preferably 70 to 80 mass%. In this case, the viscosity of the ionic liquid can be set in an appropriate range, and thus can appropriately affect the water absorption based on the ionic liquid.
(6) 이온성 액체가 80 질량%의 농도 및 바람직하게는 20 질량% 물을 갖는 경우에, 제1 매질(22)은 35℃에서 1.9 kPa 이하, 바람직하게는 1.8 kPa 이하, 더 바람직하게는 1.2 kPa 이하, 더욱 더 바람직하게는 1.0 kPa 이하의 포화 증기압, 및 13 내지 21, 바람직하게는 14 내지 16 mPa·s의 점도를 갖는다. 따라서, 제1 매질(22)은 기체-액체 접촉부(18) 상에서 적절한 포화 증기압 및 적절한 점도를 갖고, 그리하여 이온성 액체의 물 흡수도에 효과적으로 영향을 미친다.(6) When the ionic liquid has a concentration of 80% by mass and preferably 20% by mass water, the
(7) 제1 매질(22)은 0.5 내지 3 kg/m2·s, 바람직하게는 0.5 내지 1.0 kg/m2·s의 유량을 갖는다. 이리하여 기체-액체 접촉부(18) 상에서의 제1 매질(22)과 공기 사이의 접촉 효율이 개선될 수 있고, 그에 의해 높은 습도-제어 효율이 수득될 수 있다.(7) The
(8) 공기 습도 조절 방법을 위해 사용되는 조절기(10)에서, 기체-액체 접촉부(18)로서 작용하는 열 교환 파이프(17)는 공기를 공급하기 위한 유입구(14) 및 처리된 공기를 배출하기 위한 유출구(15)를 포함하는 기체-액체 접촉 케이스(13) 내에 사행식으로 배치된다. 제1 매질(22)을 열 교환 파이프(17)에 분사하는 살포 파이프(21)는 열 교환 파이프(17) 위에 제공되고, 제2 매질(24)은 열 교환 파이프(17)를 통과한다.(8) In a regulator (10) used for air humidity regulation, a heat exchange pipe (17) serving as a gas-liquid contact (18) has an inlet (14) for supplying air and an outlet
따라서, 기체-액체 접촉부(18) 상에서, 공기와 제1 매질(22) 사이에 기체-액체 접촉이 이루어진다. 이때, 제2 매질(24)은 제1 매질(22)의 온도를 조절하고, 그에 의해 습도-제어 효율이 개선된다.Thus, on the gas-
(9) 조절기(10)는 한 쌍의 제습기(11) 및 가습기(12)를 포함한다. 제습기(11)의 용기(25) 내에 수집된 제1 매질(22)을 가습기(12)의 살포 파이프(21)로 인도하기 위한 제1 연결 파이프(26)가 제공된다. 가습기(12)의 용기(25) 내에 수집된 제1 매질(22)을 제습기(11)의 살포 파이프(21)로 인도하기 위한 제2 연결 파이프(28)가 제공된다.(9) The regulator (10) includes a pair of dehumidifiers (11) and a humidifier (12). A first connecting
이리하여 제습기(11)에서의 제습 효율 및 가습기(12)에서의 가습 효율을 동시에 개선할 수 있고, 그리하여 제습기(11) 및 가습기(12)에서의 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.Thus, the dehumidifying efficiency in the
(10) 열 교환 파이프(17) 및 핀(16)은 금속, 바람직하게는 알루미늄, 스테인레스강 또는 합금, 더욱 더 바람직하게는 알루미늄 또는 스테인레스강으로 만들어지고, 알루미늄이 가장 바람직하다. 따라서, 열은 기체-액체 접촉부(18) 상에서 효율적으로 교환되고, 그에 의해 물 흡수도가 개선된다.(10)
[실시예][Example]
실시양태는 실시예 및 비교 실시예에 따라 하기에 더 구체적으로 기술될 것이다.Embodiments will be described in more detail below based on examples and comparative examples.
본원에서 언급된 매개변수의 값은 하기 각각의 방법에 의해 측정되었고 재현될 수 있다:The values of the parameters referred to herein can be measured and reproduced by each of the following methods:
"절대 습도"는 건조한 공기 (단위 kg)의 주어진 질량 당 수증기의 총 질량 (단위 g)을 지칭한다. 이는 통상의 기술자에게 공지된 방법, 예를 들어 ISO/TR 18931:2001 (en)에 의해 측정될 수 있다.&Quot; Absolute humidity " refers to the total mass (in g) of water vapor per given mass of dry air (in kg). This can be measured by a method known to a person skilled in the art, for example ISO / TR 18931: 2001 (en).
"포화 증기압"은 문헌(OECD Guidelines for the Testing of Chemicals (1981): Test No. 104, items 14 - 19 "Static Method", adopted March 23, 2006)에 기술된 방법에 의해 결정되었다."Saturated vapor pressure" was determined by the method described in OECD Guidelines for the Testing of Chemicals (1981): Test No. 104, items 14-19 "Static Method", adopted March 23, 2006.
용액의 "유량"은 통상의 기술자에게 공지된 코리올리스(Coriolis) 유량계를 사용하여 결정되었다.The " flow rate " of the solution was determined using a Coriolis flow meter known to the ordinarily skilled artisan.
본원에서 사용되는 "점도"는 동적 점도를 지칭한다. 동적 점도의 측정은 지시된 온도 (예를 들어 35℃)에서 DIN EN ISO 3104 ("multirange capillary")에 의해 수행되었다. 본 명세서에 주어진 모든 점도 값은 이러한 방법이 사용될 때 수득된 것을 의미한다. 밀도 측정은 DIN 51757, 공정 4 ("Biegeschwinger-Verf." = "bending vibrator method")를 사용하여 수행되었다.As used herein, " viscosity " refers to dynamic viscosity. Measurements of dynamic viscosity were performed by DIN EN ISO 3104 (" multirange capillary ") at the indicated temperature (e.g. 35 ° C). All viscosity values given herein are those obtained when such a method is used. Density measurements were performed using DIN 51757, Step 4 (" Biegeschwinger-Verf. " = " Bending vibrator method").
(실시예 1 내지 7 및 비교 실시예 1)(Examples 1 to 7 and Comparative Example 1)
실시예 1 내지 7에서, 공기 습도 조절 방법은 도 1의 공기 습도 조절기(10)를 사용하여 하기 조건 하에 시험되었다:In Examples 1 to 7, the air humidity control method was tested using the
[제1 매질(22)][First medium (22)]
실시예 1: 80 질량% 1,3-디메틸이미다졸륨 아세테이트와 20 질량% 물의 혼합 용액, 35℃에서 1.0 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 14 mPa·s의 점도Example 1: A mixed solution of 80 mass% 1,3-dimethylimidazolium acetate and 20 mass% water, a saturated vapor pressure of 1.0 kPa at 35 占 폚, and a viscosity of 14 mPa 占 퐏 at 35 占
실시예 2: 80 질량% 1,3-디메틸이미다졸륨 메틸술포네이트와 20 질량% 물의 혼합 용액, 35℃에서 1.9 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 13 mPa·s의 점도Example 2: A mixed solution of 80 mass% 1,3-dimethylimidazolium methylsulfonate and 20 mass% water, a saturated vapor pressure of 1.9 kPa at 35 占 폚, and a viscosity of 13 mPa 占 퐏 at 35 占 폚
실시예 3: 80 질량% 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 디에틸포스페이트와 20 질량% 물의 혼합 용액, 35℃에서 1.8 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 21 mPa·s의 점도Example 3: A mixed solution of 80 mass% of 1-ethyl-3-methylimidazolium diethyl phosphate and 20 mass% water, a saturated vapor pressure of 1.8 kPa at 35 deg. C, and a viscosity of 21 mPa
실시예 4: 80 질량% 1,3-디메틸이미다졸륨 프로피오네이트와 20 질량% 물의 혼합 용액, 35℃에서 1.2 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 16 mPa·s의 점도Example 4: A mixed solution of 80 mass% 1,3-dimethylimidazolium propionate and 20 mass% water, a saturated vapor pressure of 1.2 kPa at 35 占 폚, and a viscosity of 16 mPa 占 퐏 at 35 占
실시예 5: 80 질량% 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트와 20 질량% 물의 혼합 용액, 35℃에서 3.5 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 4 mPa·s의 점도Example 5: A mixed solution of 80 mass% 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate and 20 mass% water, a saturated vapor pressure of 3.5 kPa at 35 deg. C, and a viscosity of 4 mPa
실시예 6: 80 질량% 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 니트레이트와 20 질량% 물의 혼합 용액, 35℃에서 2.8 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 21 mPa·s의 점도Example 6: A mixed solution of 80 mass% 1-ethyl-3-methylimidazolium nitrate and 20 mass% water, a saturated vapor pressure of 2.8 kPa at 35 占 폚, and a viscosity of 21 mPa 占 퐏 at 35 占 폚
실시예 7: 1,3-디메틸이미다졸륨 클로라이드와 리튬 클로라이드 (질량비 5 대 1)의 80 질량% 혼합물과 20 질량% 물의 혼합 용액, 35℃에서 1.9 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 52 mPa·s의 점도Example 7: A mixed solution of an 80 mass% mixture of 1,3-dimethylimidazolium chloride and lithium chloride (5: 1 by mass ratio) and 20 mass% water, a saturated vapor pressure of 1.9 kPa at 35 占 폚, and a pressure of 52 mPa · S viscosity
비교 실시예 1: 흡수제로서의 리튬 클로라이드 (35℃에서 33 질량% 수용액), 35℃에서 1.8 kPa의 포화 증기압, 및 35℃에서 4 mPa·s의 점도Comparative Example 1: Lithium chloride (33 mass% aqueous solution at 35 캜) as an absorbent, a saturated vapor pressure of 1.8 kPa at 35 캜, and a viscosity of 4 mPa 35 at 35 캜
[제습기(11)][Dehumidifier (11)]
피처리 기체로서의 공기: 34℃의 온도, 19.5 g/kg의 절대 습도, 및 216 m3/h 의 유량 [도 3(a)에서, L = 0.1 m, H = 0.4 m이고, 1.5 m/s의 유량이 결정되었고 따라서 0.1 x 0.4 x 1.5 x 3600 = 216 m3/h가 수득되었다.]Target air as a gas: temperature of 34 ℃, and at an absolute humidity, and 216 m a flow rate of 3 / h [Fig. 3 (a) of 19.5 g / kg, L = 0.1 m, H = 0.4 m, 1.5 m / s Was determined and therefore 0.1 x 0.4 x 1.5 x 3600 = 216 m 3 / h was obtained.
제1 매질(22): 17℃의 온도First medium (22): a temperature of 17 캜
제2 매질(24): 17℃의 온도, 6 L/min의 유량Second medium (24): a temperature of 17 캜, a flow rate of 6 L / min
[가습기(12)][Humidifier (12)]
피처리 기체로서의 공기: 34℃의 온도, 19.5 g/kg의 절대 습도, 및 216 m3/h 의 유량 (제습기(11)의 경우에서와 같음).Air as the gas to be treated: a temperature of 34 캜, an absolute humidity of 19.5 g / kg, and a flow rate of 216 m 3 / h (as in the case of the dehumidifier 11).
제1 매질(22): 50℃의 온도First medium (22): temperature of 50 캜
제2 매질(24): 50℃의 온도 및 2.5 L/min의 유량Second medium (24): a temperature of 50 캜 and a flow rate of 2.5 L / min
제1 매질(22)의 유량은 변경되었고 절대 습도는 처리된 기체로서 작용하는 공기에서 측정되었다. 도 4는 측정 결과를 나타낸다.The flow rate of the
비교 실시예 1에서, 공기 습도 조절 방법은 관련 기술분야에 따른 플레이트 열 교환기 및 기체-액체 접촉기를 사용하여 시험되었다. 도 4는 시험 결과를 나타낸다.In Comparative Example 1, the air humidity control method was tested using a plate heat exchanger and a gas-liquid contactor according to the related art. Figure 4 shows the test results.
도 4의 결과에 따르면, 실시예 1 내지 4에서, 제1 매질(22)이 0.5 내지 3 kg/m2·s의 유량, 특히 0.5 내지 1.0 kg/m2·s의 낮은 유량을 갖는 경우에, 처리된 공기의 절대 습도는 목표 습도 이하, 즉 13 g/kg 이하로 감소되었다. 도 3(a)에서 L = 0.1 m 및 W = 0.2 m로 결정되었기 때문에, 제1 매질(22)의 통로 횡단면적은 0.02 m2이었다. 유량은 제1 매질(22)의 유속 (kg/s)을 제1 매질(22)의 통로 횡단면적으로 나눔으로써 계산되었다.In Fig. According to the results of 4, Examples 1 to 4, if the first medium 22 having a low flow rate of 0.5 to 3 kg / m 2 · s flow rate, in particular 0.5 to 1.0 kg / m 2 · s of , The absolute humidity of the treated air was reduced below the target humidity, i.e., below 13 g / kg. 3 (a), the cross-sectional area of the
실시예 5 내지 7에서, 제1 매질(22)이 0.5 내지 3 kg/m2·s의 유량을 갖는 경우에, 절대 습도가 13 내지 15 g/kg으로 감소하였다.In Examples 5 to 7, when the first medium 22 had a flow rate of 0.5 to 3 kg / m 2 · s, the absolute humidity decreased to 13 to 15 g / kg.
비교 실시예 1에서, 흡수제가 2 kg/m2·s 이하의 낮은 유량을 갖는 경우에, 처리된 공기는 14 내지 18 g/kg의 높은 절대 습도를 가졌고 절대 습도는 13 g/kg 이하로 감소하지 않았다. 이는 기체-액체 접촉부(18)로서 작용하는 종이 접촉 부재(51)가 온도 상승을 억제하지 않아서 열 교환을 방해했기 때문이다. 더욱이, 비교 실시예 1의 흡습제는 금속에 대해 부식성이 강했고, 따라서 금속성 핀(16) 또는 금속성 열 교환 파이프(17)를 사용할 수가 없었다.In Comparative Example 1, when the absorbent had a low flow rate of 2 kg / m 2 s or less, the treated air had a high absolute humidity of 14 to 18 g / kg and the absolute humidity decreased to 13 g / kg or less Did not do it. This is because the
[제1 매질의 점도와 포화 증기압 사이의 관계][Relationship between Viscosity of First Medium and Saturated Vapor Pressure]
실시예 1 내지 7 및 비교 실시예 1에서 사용되는 제1 매질(22) 또는 흡수제의 점도 및 포화 증기압은 상기에 언급된 방법에 따라 측정되었다. 도 5는 측정 결과를 나타낸다.The viscosity and saturation vapor pressure of the first medium (22) or absorbent used in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were measured according to the method mentioned above. Figure 5 shows the measurement results.
도 5에 나타내어진 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 제1 매질(22)은 낮은 포화 증기압 및 비교적 높은 점도를 가졌다. 실시예 5 내지 7의 제1 매질(22)은 비교적 높은 포화 증기압 및 낮은 점도 또는 높은 점도를 가졌다. 비교 실시예 1의 흡수제는 낮은 포화 증기압 및 낮은 점도를 가졌다.As shown in FIG. 5, the
[제1 매질(22) 중 이온성 액체의 농도에 대한 시험][Test for Concentration of Ionic Liquid in First Medium (22)] [
공기 습도 조절 방법은 실시예 1 내지 4에서와 같이 시험되었고, 한편으로는 실시예 1내지 4에서 사용된 제1 매질(22) 중 이온성 액체의 농도가 5 질량%씩 50 질량%로부터 95 질량%로 변경되었고, 제1 매질(22)은 2 kg/m2·s의 유량을 가졌다. 표 1은 시험 결과를 나타내는데, 여기서 양호 ("○"로 표시됨)는 13 g/kg 이하의 절대 습도를 나타내고, 불량 ("x"로 표시됨)은 13 g/kg 이상의 절대 습도를 나타내고, 미시험 ("-"로 표시됨)은 높은 점도의 미시험 상태를 나타낸다.The air humidity control method was tested as in Examples 1 to 4, while the concentration of the ionic liquid in the first medium 22 used in Examples 1 to 4 was 50 mass% to 95 mass% in 5 mass% %, And the first medium 22 had a flow rate of 2 kg / m 2 · s. Table 1 shows the test results, where good (denoted as " O ") indicates absolute humidity below 13 g / kg, bad (denoted as " x ") indicates absolute humidity above 13 g / kg, (Denoted by " - ") represents an untested state of high viscosity.
<표 1><Table 1>
표 1의 시험 결과에 나타내어진 바와 같이, 제1 매질(22) 중 이온성 액체는 바람직하게는 60 내지 90 질량%의 농도를 갖는다.As shown in the test results of Table 1, the ionic liquid in the first medium 22 preferably has a concentration of 60 to 90 mass%.
[가습기(12) 상에서의 가습 시험][Humidification test on the humidifier 12]
실시예 1 내지 4에서의 제습기(11) 상에서의 제습 시험에서와 같이, 가습 시험이 가습기(12)의 조건 하에 수행되었다. 더욱이, 제1 매질(22)의 유량과 절대 습도 사이의 관계가 결정되었다. 시험 결과는 도 6에 나타내어져 있다.As in the dehumidification test on the
도 6은 실시예 1 내지 4에서의 절대 습도의 평균값을 나타낸다. 비교 실시예 1에서도 가습 시험이 유사하게 수행되었다. 시험 결과는 도 6에 나타내어져 있다.Fig. 6 shows the average values of the absolute humidity in Examples 1 to 4. Fig. In Comparative Example 1, a humidification test was similarly performed. The test results are shown in Fig.
도 6에 나타내어진 바와 같이, 제1 매질(22)이 가습 시험에서 낮은 유량을 갖는 경우에, 절대 습도는 비교 실시예 1에서보다 실시예 1 내지 4에서 더 높았다.6, the absolute humidity was higher in Examples 1 to 4 than in Comparative Example 1, when the first medium 22 had a low flow rate in the humidification test.
[가습기(12)에 의한 가습 동안의 온도의 영향][Influence of temperature during humidification by the humidifier 12]
실시예 1 내지 4에서, 가습 시험이 수행되었고, 한편으로는 제1 매질(22)은 2 kg/m2·s의 유속을 갖고 제1 매질(22)의 온도는 30℃로부터 90℃로 변경되었다. 표 2는 시험 결과를 나타내는데, 여기서 양호 ("○"로 표시됨)는 22 g/kg 이상의 절대 습도를 나타내고, 불량 ("x"로 표시됨)은 22 g/kg 미만의 절대 습도를 나타낸다.In Examples 1 to 4, a humidification test was performed, while the first medium 22 had a flow rate of 2 kg / m 2 s and the temperature of the
<표 2><Table 2>
표 2에 나타내어진 바와 같이, 가습 동안에 40 내지 90℃의 온도에서 적절한 가습이 달성되었다.As shown in Table 2, adequate humidification was achieved at a temperature of 40 to 90 DEG C during humidification.
실시양태는 하기와 같이 구체적인 형태로 변경될 수 있다:Embodiments may be modified in specific forms as follows:
* 제1 매질(22)의 통과를 허용하는 제1 연결 파이프(26) 또는 제2 연결 파이프(28)에는, 제2 매질(24)과의 열 교환을 통해 제1 매질(22)의 온도 조절을 촉진하는, 제2 매질(24)과의 열 교환을 위한 열 교환기가 제공될 수 있다.The first connecting
* 살포 파이프(21)의 배출구(20)는, 배출구(20)로부터 유동하는 제1 매질(22)의 액적 크기를 조절하기 위해, 개구 직경에 있어서 다양할 수 있다.The
* 기체-액체 접촉 케이스(13) 내의 용기(25)는 생략될 수 있고 제1 매질(22)은 기체-액체 접촉 케이스(13)의 하부에 수집될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 연결 파이프(26) 또는 제2 연결 파이프(28)의 한쪽 단부는 기체-액체 접촉 케이스(13)에 연결된다.The
10 조절기
11 제습기
12 가습기
13 기체-액체 접촉 케이스
13a 기체 액체 접촉 케이스의 측부 벽
13b 기체 액체 접촉 케이스의 상부 벽
14 유입구
15 유출구
16 핀
17 열 교환 파이프
18 기체-액체 접촉부
19 파이프
20 배출구
21 살포 파이프
22 제1 매질
23 수용 팬
24 제2 매질
25 용기
26 제1 연결 파이프
27 열 교환기
28 제2 연결 파이프
31 밸브
32 유량계
33 온도계
51 종이 접촉 부재10 regulator
11 Dehumidifier
12 Humidifier
13 gas-liquid contact case
13a side wall of the gas liquid contact case
13b The upper wall of the gas liquid contact case
14 Inlet
15 outlet
16 pin
17 Heat exchange pipe
18 gas-liquid contact
19 Pipe
20 outlet
21 spray pipe
22 First medium
23 receiving fans
24 second medium
25 containers
26 First connection pipe
27 Heat exchanger
28 second connecting pipe
31 valve
32 Flowmeter
33 Thermometers
51 paper contact member
Claims (12)
수분을 피처리 기체로부터 제1 매질(22)로 흡수시키고, 한편으로는 기체-액체 접촉부(18) 상의 제1 매질(22)과의 기체-액체 접촉을 이루고;
처리된 기체를 유출구(15)로부터 배출시키는 것
을 포함하는 기체 습도 조절 방법.Liquid contact case 13 from the inlet 14 of the gas-liquid contact case 13 having the inlet 14 for supplying the gas to be treated and the outlet 15 for discharging the processed gas into the gas- Liquid contact portion 18 including the heat exchange pipe 17 in the gas-liquid contact case 13 and the first medium 22 serving as the liquid absorbent on the one hand are arranged on the gas- Passing a second medium (24) for temperature regulation through a heat exchange pipe (17);
Absorbing moisture from the gas to be treated into the first medium 22 and making gas-liquid contact with the first medium 22 on the other hand on the gas-liquid contact portion 18;
And discharging the treated gas from the outlet 15
/ RTI >
한 쌍의 제습기(11) 및 가습기(12);
제습된 제1 매질(22)을 제습기(11)의 기체-액체 접촉 케이스(13)와 가습기(12)의 살포 파이프(21) 사이에 통과시키는 제1 연결 파이프(26); 및
가습된 제1 매질(22)을 가습기(12)의 기체-액체 접촉 케이스(13)와 제습기(11)의 살포 파이프(21) 사이에 통과시키는 제2 연결 파이프(28)
를 추가로 포함하는 기체 습도 조절기(10).9. The method of claim 8,
A pair of dehumidifiers 11 and a humidifier 12;
A first connecting pipe 26 for passing the dehumidified first medium 22 between the gas-liquid contact case 13 of the dehumidifier 11 and the spray pipe 21 of the humidifier 12; And
A second connecting pipe 28 for passing the humidified first medium 22 between the gas-liquid contact case 13 of the humidifier 12 and the spraying pipe 21 of the dehumidifier 11,
(10). ≪ / RTI >
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