KR20240040794A - 압축가스를 건조시키는 재생 수단 및 건조 장치 - Google Patents

Abstract

압축가스용 건조 장치(1) 내의 건조제를 재생하는 재생 수단을 개시하며, 이 재생 수단(9)은 건조 장치(1)의 재생용 입구(11) 연결되는 재생 라인(10)을 포함하고, 재생 라인(10)은 재생 가스의 공급을 위해 재생용 입구(11)를 송풍기(12)의 출구(13)에 연결하며, 가열 수단(14)이 재생 가스를 가열하도록 송풍기(12)의 출구(13)와 재생용 입구(10) 사이에 구비되는, 재생 수단에 있어서, 한편으로는 송풍기(12)의 출구(13)와 다른 한편으로는 가열 수단(14) 사이에 재생 가스를 건조시키도록 건조제를 갖는 추가적 용기(20)가 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

압축가스를 건조시키는 재생 수단 및 건조 장치

본 발명은 압축가스를 건조시키는 재생 수단에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은, 가스를 건조시키는 건조 장치에 그 효율을 증가시키고 그 건조 장치가 환경 변수에 덜 의존적이고 보다 신뢰할 수 있게 하도록 적용하고자 한다.

건조될 압축가스를 위한 입구와 건조된 압축가스를 위한 출구가 마련된 압축가스를 건조시키는 장치가 이미 공지되어 있으며, 그 건조 장치는, 재생 가능한 건조제를 수용하는 적어도 2개의 용기 및 제어 가능 밸브 시스템을 포함하며, 이 제어 가능 밸브 시스템은 입구와 출구를 각각 용기에 연결하는 제1 밸브 블록 및 제2 밸브 블록으로 이루어지며, 제어 가능 밸브 시스템은, 다른 용기가 재생 및 냉각되는 중에 적어도 하나의 용기는 압축가스의 건조를 수행할 수 있고, 밸브 시스템의 제어에 의해 각 용기가 차례대로 압축가스의 건조를 수행하도록 구성된다.

본 명세서에서 재생 가능한 건조제라 함은, 흡착에 의해 가스로부터 수분을 흡수할 수 있고, 수분으로 포화되는 경우에, 소위 재생 가스를 통과시킴으로써 건조될 수 있는, 건조제(drying agent 또는 desiccant)를 의미한다. 이 프로세스는 또한 건조제 재생으로서 알려져 있다. 재생 가스는 통상 고온 가스이다.

흡착 원리를 본 명세서에서 언급하지만, 본 발명은 또한 흡수 원리에도 적용 가능하다.

용기가 건조를 수행하는 경우, 그 용기는 건조될 압축가스로부터 수분을 흡수하여, 건조제가 포화될 것이다. 이는 추가적인 수분을 거의 또는 전혀 흡수할 수 없음을 의미한다.

그 후, 그 용기는 재생되는데, 재생 가스로 불리는 통상 고온 가스, 예를 들면 고온 공기가 그 용기를 통과하게 된다. 그러한 고온 가스는 건조제로부터 수분을 추출하여 건조제를 재생할 것이다.

이어서, 용기는 선택적으로는 압축가스를 건조시키는 데에 다시 사용하기 전에 우선 냉각될 수 있다. 재생 후에, 건조제는 가열될 것이다. 그 용기를 건조에 다시 사용하기 전에 용기 내의 건조제를 먼저 냉각시킴으로써, 건조제는 수분을 보다 효율적으로 추출할 수 있을 것이다.

용기의 재생을 제공할 수 있도록 하기 위해, 가열 수단이 마련된 제1 재생 라인과, 포화된 재생 가스를 배출하기 위한 제2 재생 라인을 구비하는 장치가 이미 공지되어 있는데, 제1 재생 라인은 재생 가스를 재생 중인 용기에 공급하도록 마련되는 한편, 제1 재생 라인은 제2 밸브 블록에 연결되며, 제2 재생 라인은 제1 밸브 블록에 연결되며, 제1 및 제2 재생 라인은 주위 공기의 공급을 위해 송풍기 등의 출구에 그리고 블로우-오프 개구(blow-off opening)에 각각 연결되거나 그 반대로 각각 연결된다.

용기가 재생 중인 경우, 제1 재생 라인은 송풍기에 연결되고 제2 재생 라인은 블로우-오프 개구에 연결된다.

송풍기는 주위 공기를 공급할 수 있고, 이 주위 공기는 재생 중인 용기로 제2 밸브 블록을 통해 이송되기 전에 가열 수단에 의해 가열된다.

재생 중인 용기를 통과한 후, 포화된 재생 공기는 제2 재생 라인 및 블로우-오프 개구를 통해 장치를 떠날 것이다.

이어서, 재생된 용기는 우선 냉각된다.

이를 위해, 제1 재생 라인은 블로우-오프 개구에 연결되고, 제2 재생 라인은 송풍기에 연결된다.

송풍기는 이제는 냉각 가스를 제2 재생 라인을 거쳐 재생된 용기를 통과해 흐르게 할 것이며, 건조제는 그 냉각 가스에 의해 냉각된다.

그 냉각 가스는 제1 재생 라인 및 블로우-오프 개구를 통해 장치를 떠날 것이다.

그러한 장치들의 단점은, 재생 가스 및 나아가서는 가열 수단의 비교적 높은 온도를 요구하여 비교적 많은 에너지를 소모한다는 점이다.

이는, 수분을 항상 함유하는 주위 공기를 재생에 사용하여, 주위 공기를 매우 강하게 가열하지 않는다면 재생이 최적으로 이루어지지 않을 것이라는 점 때문이다.

추가로, 그러한 장치는 주위 공기를 재생 및 냉각에 사용하기 때문에 환경 변수에도 의존한다.

본 발명은 상기한 단점 및 기타 단점들 중의 적어도 하나에 대한 해결책을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 압축가스용 건조 장치 내의 건조제를 재생하는 재생 수단에 관한 것으로서, 재생 수단은 건조 장치의 재생용 입구에 연결되는 재생 라인을 포함하고, 재생 라인은 재생 가스의 공급을 위해 재생용 입구를 송풍기의 출구에 연결하며, 가열 수단이 재생 가스를 가열하도록 송풍기의 출구와 재생용 입구 사이에 구비되는, 재생 수단에 있어서, 한편으로는 송풍기의 출구와 다른 한편으로는 가열 수단 사이에 재생 가스를 건조시키도록 건조제를 갖는 추가적 용기가 마련되는 것을 특징으로 한다.

그 이점은, 건조 장치 내의 건조제의 재생 중에, 재생 가스, 통상 주위 공기가 가열되기 전에 추가적 용기를 통과하게 된다는 점이다.

모든 (주위 공기의) 수분이 추가적 용기 내의 건조제에 의해 추출되어, 재생이 완전히 건조된 주위 공기를 사용하여 행해질 수 있게 할 것이다. 이는 보다 효율적인 재생을 보장할 것이다.

이에 대한 추가적 이점은, 재생 가스를 덜 강하게 가열해도 되어, 가열 수단이 보다 낮은 온도로 설정될 수 있고 적어도 일시적으로는 보다 적은 전력을 사용할 수 있다는 점이다.

통상적으로, 이는 예를 들면 공지의 장치에 비해 30 내지 40°C의 감소일 것이다.

따라서, 보다 작은 가열 용량을 필요로 하기 때문에 보다 콤팩트한 가열 수단을 마련하는 것도 역시 가능하다.

바람직하게는, 재생 수단은 송풍기의 출구를 건조 장치의 냉각용 입구에 연결되는 냉각 라인에 연결할 수 있도록 구성되는 밸브 시스템을 더 구비한다.

그러한 냉각 라인에 의해, 냉각 가스가 건조 장치 내의 건조제를 냉각시키도록 건조 장치에 공급되고, 냉각 가스는 건조 장치 내의 건조제를 통과한 후에 재생 라인을 통해 건조 장치를 떠난다.

다른 이점은, 건조 장치 내의 건조제가 재생 후 냉각되는 경우, 그 재생된 건조제로부터의 열이 냉각 가스를 통해 추가적 용기로 운반되며, 그리고 추가적 용기 내의 건조제가 그 과정 중에 재생된다는 점이다.

게다가, 열은, 추가적 용기 내에 말하자면 일시적으로 저장될 것이며, 이는 추가적 용기가 가열됨을 의미한다.

건조 장치 내의 건조제가 후속 사이클 중에 재생되는 경우, 송풍기에 의해 흡인되는 주위 공기는 추가적 용기에 의해 건조될 뿐만 아니라, 소정 시간 동안 가열될 것이다.

게다가, 추가적 용기에서는 열이 흡착을 통해 방출될 것이다. 이는 또한 '흡착 열'이라고도 하며, 응축 열과 유사하다.

통상적으로, 이는 예를 들면 공지의 장치에 비해 10°C의 증가에 상당할 것이다.

명확화를 위해, 추가적 용기 내의 건조제가 건조 장치 내의 건조제와 동일한 건조제이지만, 상이한 건조제일 수도 있다는 점을 여기에서 명시적으로 말한다.

바람직하게는, 냉각 라인은 한편으로는 송풍기의 출구와 다른 한편으로는 추가적 용기 사이의 위치에서 밸브 시스템을 통해 재생 라인에 연결된다.

실질적 실시예에서, 추가적 용기는 단열된다.

이러한 단열은, 예를 들어, 추가적 용기의 내부 및/또는 외부 상의 단열 코팅의 형태 및/또는 추가적 용기에 채워지는 단열 재료의 층의 형태를 취할 수 있다.

이에 대한 이점은 냉각 단계 중에 추가적 용기에 일시적으로 보내지는 열이 가능한 한 최적으로 저장될 수 있게 한다는 점이다.

본 발명은 또한, 건조될 압축가스를 위한 입구와 건조된 압축가스를 위한 출구가 마련된, 압축가스를 건조시키는 건조 장치에 관한 것으로서, 그 건조 장치는, 재생 가능한 건조제를 수용하는 적어도 2개의 용기 및 제어 가능 밸브 장치를 포함하며, 이 제어 가능 밸브 장치는 입구와 출구를 각각 용기에 연결하는 제1 밸브 블록 및 제2 밸브 블록으로 이루어지며, 제어 가능 밸브 장치는, 다른 용기가 재생 및 냉각되고 있는 동안, 적어도 하나의 용기가 압축가스의 건조를 수행하게 하고, 밸브 장치를 제어함으로써 용기들이 각각 차례대로 압축가스의 건조를 수행하게 할 수 있도록 구성되는, 건조 장치에 있어서, 건조 장치는 본 발명에 따른 재생 수단을 추가로 구비하며, 그 재생 라인은 건조 장치의 재생용 입구에 재생 라인을 연결하도록 제2 밸브 블록에 연결되는 것을 특징으로 한다.

그러한 건조 장치의 이점은 본 발명에 따른 재생 수단의 이점과 유사하다.

바람직하게는, 냉각 라인이 건조 장치의 냉각용 입구에 냉각 라인을 연결하는 제1 밸브 블록에 연결된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 추가적 용기의 내부 용적은 상기한 적어도 2개의 용기 각각의 내부 용적보다 작다.

이는 추가적 용기 내의 건조제의 전체 용적이 냉각 중 항상 완전히 재생되도록 보장하여, 재생 프로세스의 시작 시에 추가적 용기 내에 임의의 수분이 남는 것을 방지할 것이다.

본 발명의 특징을 보다 잘 설명하기 위해, 본 발명에 따른 재생 수단 및 압축가스를 건조시키는 건조 장치의 몇몇 바람직한 실시예를, 한정하고자 하는 것이 아니라 예로서 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 재생 수단이 마련된, 본 발명에 따른 압축가스를 건조시키는 건조 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 건조 장치를 상이한 위치에서 도시한다.

도 1에 도시한 압축가스를 건조시키는 건조 장치(1)는 건조될 압축가스를 위한 입구(2)와 건조된 압축가스를 위한 출구(3)를 포함한다.

도 1의 예에서, 입구(2)는 압축기(5)의 출구(4)에 연결된다.

건조 장치(1)는 또한 재생 가능한 건조제를 수용하는 2개의 용기(6a, 6b)를 더 포함한다.

본 발명에 있어서, 건조 장치(1)가 2개보다 많은 그러한 용기(6a, 6b)를 포함하는 것을 배제하진 않는다.

게다가, 건조 장치(1)는 제1 밸브 블록(8a) 및 제2 밸브 블록(8b)으로 구성되는 제어 가능 밸브 장치(7)를 포함한다.

제1 밸브 블록(8a)은 용기(6a, 6b)를 건조될 압축가스를 위한 입구(2)에 연결하는 한편, 제2 밸브 블록(8b)은 용기(6a, 6b)를 건조된 압축가스를 위한 출구(3)에 연결한다.

밸브 블록(8a, 8b)은, 다른 용기(6a, 6b) 또는 다른 용기(6a, 6b)들은 압축가스를 건조시키는 동안 적어도 하나의 용기(6a, 6b)는 재생되고 이어서 냉각되고, 밸브 장치(7)를 제어함으로써 용기(6a, 6b)들이 각각 차례대로 압축가스의 건조를 수행하게 하도록 하는 식으로 제어될 수 있는, 상이한 파이프 및 밸브를 갖는 시스템이다.

본 발명에 따르면, 건조 장치(1)는 본 발명에 따른 재생 수단(9)을 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 재생 수단(9)은 재생 라인(10)을 포함한다.

재생 라인(10)은 건조 장치(1)의 재생용 입구(11)에 연결된다.

재생 라인(10)은 제2 밸브 블록(8b)에 연결된다. 따라서, 재생용 입구(11)는 제2 밸브 블록(8b)의 위치에 위치한다.

재생용 입구(11)를 통해, 재생 가스가 건조 장치(1) 내로 공급될 수 있다.

재생 라인(10) 및 재생용 입구(11)를 통해, 재생 가스가 재생 중인 용기(6a, 6b)에 공급될 수 있다.

추가로, 재생 수단(9)에는 재생 라인(10)에 의해 재생용 입구(11)에 출구(13)가 연결되는 송풍기(12)가 마련된다. 재생 가스의 공급은 송풍기(12)를 통해 제공될 수 있으며, 이에 의해 송풍기(12)는 주위 공기를 흡인할 것이다. 물론, 송풍기(12) 대신에, 주위 공기를 흡인하는 다른 수단을 마련하는 것을 배제하진 않는다.

송풍기(12)의 출구(13)와 재생용 입구(11) 사이에서 재생 라인(10)에 가열 수단(14)이 마련되어, 재생 중인 용기(6a, 6b)에 유입되어 통과하기 전에 재생 가스를 가열할 수 있도록 된다.

이 경우, 가열 수단(14)은 전기 가열 시스템을 포함하지만, 재생 라인(10)에 통합되는 증기 히터 또는 열교환기를 포함하는 것을 배제하진 않는다.

가열 수단(14)은 또한 압축기(5)의 압축열을 사용하여 재생 가스를 가열하는 열교환기를 포함할 수도 있다.

도 1의 도시한 예에서, 재생 수단은 건조 장치(1)의 냉각용 입구(17)에 연결되는 냉각 라인(16)에 송풍기(12)의 출구(13)를 연결할 수 있도록 구성되는 밸브 시스템(15)을 더 구비한다.

또한, 밸브 시스템(15)이 상기한 연결을 실현하고 있는 도 2를 참조하여 설명한다.

이 경우, 냉각 라인(16)은 제1 밸브 블록(8a)에 연결된다. 따라서, 냉각용 입구(17)는 제1 밸브 블록(8a)의 위치에 위치한다.

냉각용 입구(17)를 통해, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각 가스가 건조 장치(1) 내로 공급될 수 있다.

냉각 라인(16) 및 냉각용 입구(11)를 통해, 재생 가스가 재생 중인 용기(6a, 6b)에 공급될 수 있다.

재생 라인(10)과 냉각 라인(16)은 각각 상이한 밸브 블록(8a, 8b)에 연결된다.

밸브 시스템(15)은 재생 라인(10) 및 냉각 라인(16)을 송풍기(12)의 출구(13) 및 블로우-오프 개구(18)에 각각 연결하거나 그 반대로 연결할 수 있도록 구성된다.

재생 라인(10)을 송풍기(12)의 출구(13)에 연결하고 냉각 라인(16)을 블로우-오프 개구(18)에 연결하거나, 그 반대로 냉각 라인(16)을 송풍기(12)의 출구(13)에 연결하고 재생 라인(10)을 블로우-오프 개구(18)에 연결한다.

상기한 작동은 도 1의 경우에 냉각용 입구(17)가 말하자면 재생 출구로서 작용하고 그 반대로 도 2의 경우에는 재생용 입구(11)가 말하자면 냉각 출구로서 작용함을 의미한다는 점을 유념해야 한다.

재생 라인(10)과 냉각 라인(16) 양자 모두를 위해 송풍기(12)와 블로우-오프 개구(18)를 마련하고 둘 간의 스위칭을 위해 스위칭 수단을 마련하는 것이 가능하지만, 도 1의 예에서는 보다 콤팩트한 설계를 실현하기 위해 4방향 밸브(19)로서의 밸브 시스템(15)을 장치(1)에 마련하는 것으로 선택하였다.

하지만, 그러한 콤팩트한 밸브 시스템(15)이 반드시 4방향 밸브(19)를 구비할 필요는 없다.

밸브 시스템(15)은 바람직하게는 다음 구성 요소 중 하나 이상을 포함한다.

- 4방향 밸브(four-way valve)(19);

- 3방향 밸브;

- 나비 밸브; 및

- 온/오프 밸브.

밸브 시스템(15)은, 예를 들면 4개의 별개의 버터플라이 밸브, 4개의 별개의 온/오프 밸브 또는 2개의 3방향 밸브로 구성될 수 있다.

4방향 밸브(19)를 통해, 재생 라인(10)과 냉각 라인(16)은 각각 송풍기(12)의 출구(13)와 블로우-오프 개구(18)에 또는 그 반대로 연결될 수 있다.

이를 위해, 4방향 밸브(19)의 하나의 연결 지점은 재생 라인(10)에 연결되고, 하나의 연결 지점은 냉각 라인(16)에 연결되며, 하나의 연결 지점은 블로우-오프 개구(18)에 연결되며, 그리고 하나의 연결 지점은 송풍기(12)의 출구(13)에 연결된다.

4방향 밸브(19)를 스위칭함으로써, 재생 라인(10)과 냉각 라인(16) 중 어느 것을 송풍기(12)의 출구(13)에 연결하고 어느 것을 블로우-오프 개구(18)에 연결할지를 선택할 수 있다.

도 1은 재생 라인(10)이 송풍기(12)의 출구(13)에 연결되어 있는 4방향 밸브(19)의 제1 위치의 상황을 도시한다.

장치(1)는, 4방향 밸브(19)의 그러한 위치에서, 송풍기(12)에 의해 흡인되는 주위 공기가 4방향 밸브(19), 재생 라인(10) 및 제2 밸브 블록(8b)을 거쳐 재생 중인 용기(6b)에 보내지도록 되어 있다.

물론, 밸브 장치(7)는 주위 공기를 위한 정확한 유동 경로를 가능하게 하도록 적절하게 제어된다.

도 2는 재생 라인(10)이 블로우-오프 개구(18)에 연결되어 있는 4방향 밸브(19)의 제2 위치의 상황을 도시한다.

장치(1)는, 4방향 밸브(19)의 그러한 위치에서, 송풍기(12)에 의해 흡인되는 주위 공기가 4방향 밸브(19), 냉각 라인(16) 및 제1 밸브 블록(8a)을 거쳐 냉각되고 있는 용기(6b)로 들어갈 수 있도록 되어 있다.

또한, 밸브 장치(7)는 주위 공기를 위한 정확한 유동 경로를 가능하게 하도록 적절하게 제어된다.

4방향 밸브(19) 대신에, 예를 들면 4개의 밸브를 갖는 밸브 블록 또는 4방향 밸브(19)와 동일한 구성을 실현할 수 있는 다른 수단을 이용하는 것을 배제하진 않는다.

본 발명에 따르면, 추가적인 용기(20)가 블로우-오프 개구(18) 또는 송풍기(12)와 전술한 가열 수단(14) 사이의 재생 라인(10) 내에 통합된다.

도면에서 확인할 수 있는 바와 같이, 냉각 라인(16)은 한편으로는 송풍기(12)의 출구(13)와 다른 한편으로는 추가적 용기(20) 사이의 위치에서 밸브 시스템(15)을 통해 재생 라인(10)에 연결된다.

그 추가적 용기(20)에는 또한 재생 가능 건조제가 제공된다.

이 경우에 그리고 바람직하게는, 그 건조제는 예를 들면 실리카 겔 또는 활성 알루미늄 산화물(활성 알루미나) 등의 내수성 건조제이다.

이는 응축수가 추가적 용기(20) 내에서 발생한다면, 건조제에 영향 또는 충격을 주지 않는다는 이점을 갖는다.

이 경우, 추가적 용기(20)는 예를 들면 알루미늄으로 압출에 의해 제조된다. 추가적 용기(20)는 또한 튜브, 예를 들면 특히 강철 튜브일 수도 있다.

압축가스가 추가적 용기(20)에 유입되지 않기 때문에, 추가적 용기(20)가 압력 용기일 필요는 없지만, 추가적 용기(20)가 압력 용기인 것을 배제하진 않는다.

또한, 이 경우에, 추가적 용기(20)는 추가적 용기를 단열시키도록 그 내에 단열 재료(21)가 패킹된다.

대안으로, 추가적 용기(20)의 내측 및/또는 외측에 단열 코팅에 의해 추가적 용기(20)를 단열시키는 것도 가능하다.

추가적 용기(20)의 내부 용적은 바람직하게는 용기(6a, 6b) 각각의 내부 용적보다 작으며, 또한 추가적 용기(20) 내의 건조제의 양도 용기(6a, 6b) 중 하나에서의 건조제의 양보다 적다.

바람직하게는, 추가적 용기(20)의 내부 용적은 2개의 용기(6a, 6b) 중 하나의 내부 용적의 최대 1/3, 보다 바람직하게는 1/4이다.

추가적 용기(20)의 바람직한 최대 치수는 예상되는 환경 파라미터에 의존할 것이다.

상대 습도가 100%인 경우, 추가적 용기(20)의 내부 용적은 바람직하게는 용기(6a, 6b)의 내부 용적의 1/3이다.

상대 습도가 70%인 경우, 추가적 용기(20)의 내부 용적은 바람직하게는 용기(6a, 6b)의 내부 용적의 1/4이다.

이 경우, 장치(1)에는 또한, 재생 중인 용기(6a, 6b)의 입구와 전기 히터(14) 사이의 위치에서 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서(22)가 마련된다. 여기에서, "재생 중인 용기(6a, 6b)의 입구"라 함은 용기(6a, 6b)에 있어서의 재생 가스가 해당 용기에 유입되는 쪽을 의미한다는 점을 유의해야 한다.

도 1의 예에서, 온도 센서(22)는 전기 히터(14)와 제2 밸브 블록(8b) 사이의 재생 라인(10)에 마련된다.

그 위치는 단지 하나의 온도 센서(22)를 마련하면 된다는 이점을 갖는다. 하지만, 대안적으로 용기(6a, 6b)들의 입구 각각에 온도 센서(22)를 마련하는 것도 가능하다.

도 1의 예에서, 온도 센서(22)가 가열 수단(14)과 제2 밸브 블록(8b) 사이에 배치되지만, 반드시 그럴 필요는 없다.

마지막으로, 본 예에서 장치(1)에는 온도 센서(22)에 의해 측정된 온도에 기초하여 가열 수단(14)을 제어하기 위한 제어 유닛(23)이 마련된다.

이를 위해, 제어 유닛(1)은 온도 센서(22) 및 가열 수단(14)에 연결된다.

건조 장치(1)의 작동은 매우 간단하며 아래와 같다.

장치(1)의 작동 중에, 입구(2)를 통해 그리고 밸브 장치(7)의 적절한 제어에 의해, 건조될 압축가스가 건조를 진행하고 있는 용기(6a) 내로 들어갈 것이다.

도 1 및 도 2의 예에서, 좌측 용기(6a)는 압축가스의 건조를 수행할 것이다.

압축가스가 좌측 용기(6a)를 통과할 때, 건조제는 그 가스로부터 수분을 추출할 것이다.

건조된 압축가스는 출구(3)를 통해 장치(1)를 떠날 것이다.

밸브 장치(7)의 적절한 제어에 의해, 건조될 압축가스를 위한 정확한 유동 경로가 실현된다.

이전 사이클 또는 단계 중에 가스의 건조를 이미 수행한 다른 용기, 본 예의 경우에 우측 용기(6b)는 수분을 함유하며, 그 동안에 재생된다.

본 예에서는 주위 공기를 가열하고 그 공기가 해당 용기(6b)를 통과하게 한 다음, 그 공기를 분출하는 것으로 구성되는 재생 사이클이 사용된다.

이를 위해, 4방향 밸브(19)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 위치로 스위칭된다.

송풍기(12)는 주위 공기를 흡인하고, 그 주위 공기는 4방향 밸브(19)를 통해 추가적 용기(20)로 들어간다.

여기서, 주위 공기는 건조될 것이며, 이어서 가열 수단(14)에 의해 가열될 것이다.

추가적 용기(20)를 떠나는 주위 공기의 측정된 온도에 기초하여, 제어 유닛(23)은 주위 공기가 해당 용기(6b)를 재생할 수 있게 원하는 온도를 갖도록 가열 수단(10)을 적절하게 제어한다.

이에 의해, 제어 유닛(23)은, 주위 공기가 훨씬 더 효율적으로 건조를 수행할 수 있게 주위 공기가 건조되었다는 점을 고려하여, 미건조 주위 공기에 비해 온도가 너무 높게 설정될 필요가 없도록 할 것이다.

건조 및 가열된 주위 공기는 이제 제2 밸브 블록(8b)을 통해 우측 용기(6b)에 공급되어, 이 용기(6b) 내의 건조제를 재생시킬 것이다.

용기(6b)를 통과한 후에, 용기(6b)의 건조제는 건조될 뿐만 아니라 가열될 것이다.

이어서, 주위 공기는 제1 밸브 블록(8a), 4방향 밸브(19) 및 블로우-오프 개구(18)를 통해 장치(1)를 떠날 것이다.

이제, 우측 용기(6b)는 재생이 완료되었으며, 이는 수분이 건조제로부터 제거되었고 가열되었음을 의미한다.

용기(6b)는 다음 사이클 또는 단계 중에 압축가스를 최적으로 건조시킬 수 있도록 보장하기 위해 먼저 냉각된다.

어쨋든, 저온의 건조제가 고온의 건조제보다 더 잘 건조를 수행한다.

이를 위해, 4방향 밸브(19)는 도 2에 도시된 바와 같이 제2 위치로 스위칭된다.

밸브 장치(7)의 상태 또는 위치는 좌측 용기(6a)가 여전히 압축가스를 건조시킬 수 있도록 변경되지 않는다.

4방향 밸브(19)를 전환함으로써, 송풍기(12)에 의해 흡인되는 주위 공기는 이제 제1 밸브 블록(8a)을 통해 용기(6b)에 도달하여 용기(6b)로부터의 열을 소산시킬 것이다.

제2 밸브 블록(8b) 및 히터(14)를 통해, 이제 가열된 주위 공기가 추가적 용기(20) 내로 보내진다.

제어 유닛(23)은 늦어도 냉각의 시작 시에 가열 수단(10)을 오프시킨다는 점을 유념해야 할 것이다.

가열된 주위 공기는 이제 추가적 용기(20)를 재생할 것이며, 이는 이전 단계에서 주위 공기로부터 흡수된 수분이 추가적 용기(20)로부터 추출되며, 또한 건조제를 역시 가열할 것임을 의미한다.

이러한 프로세스의 결과로서, 우측 용기(6b)는 냉각될 것이며, 그리고 추가적 용기(20)는 재생 및 가열될 것이다.

제공되는 단열재(21)로 인해, 그러한 모든 열은 추가적 용기(20)에 최적으로 저장될 것이다.

냉각 단계의 종료시에, 좌측 용기(6a) 내의 건조제는 포화되어, 그 용기는 재생될 준비가 되는 반면, 우측 용기(6b)는 이제 압축가스를 건조시킬 준비가 될 것이다.

밸브 장치(7)를 제어하거나 스위칭함으로써, 이제는 건조될 압축가스가 건조를 수행할 우측 용기(6b)에 보내지도록 보장할 것이다.

한편, 좌측 용기(6a)는 이전 단계에서와 동일한 방식으로 재생될 것이다.

따라서, 4방향 밸브(19)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 위치로 복귀될 것이다.

송풍기(12)는 추가적 용기(20)로 보내질 주위 공기를 흡인할 것이다.

여기서, 주위 공기는 건조될 뿐만 아니라 적어도 부분적으로 가열될 것이다.

그 결과, 건조되고 이미 예열된 주위 공기가 재생 라인(10)을 통해 가열 수단(14)에 보내질 것이다.

제어 유닛(23)은 온도 센서(22)에 기초하여 가열 수단(14)을 제어한다.

주위 공기가 이미 예열되었기 때문에, 가열 수단(14)은 덜 높게 설정해야 하며, 그 결과 가열 수단(14)이 공급해야 하는 최대 온도가 덜 높게 설정된다.

게다가, 용기(6a)의 재생 및 이에 후속한 냉각은 우측 용기(6b)에 대해 전술한 바와 유사하게 진행된다.

좌측 용기(6a)를 냉각시키고 나면, 우측 용기(6b)는 포화될 것이며, 그 용기들은 다시 교체될 수 있다.

이어서, 전체 사이클이 처음부터 반복된다.

도시하고 설명한 예에서는 단지 2개의 용기(6a, 6b)가 존재하지만, 2개보다 많은 용기(6a, 6b)가 존재하고, 이 경우 적어도 하나의 용기(6a, 6b)가 항상 압축가스의 건조를 수행하도록하는 것을 배제하진 않는다.

예를 들면, 6개의 용기(6a, 6b)가 존재할 수 있으며, 그 중 3개의 용기(6a, 6b)가 압축가스의 건조를 수행하는 한편, 2개의 용기(6a, 6b)는 재생되고 1개의 용기(6a, 6b)가 냉각될 수 있다.

도시한 예에서 온도 센서(22)는 가열 수단(14) 다음에 위치하지만, 온도 센서(22)가 재생 라인에서의 다른 곳에 위치하는 것을 배제하진 않는다.

본 발명은 예로서 설명하고 도면에 도시한 실시예들에 결코 제한되는 것이 아니라, 본 발명에 따른 압축가스를 건조시키는 장치 및 방법은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 모든 종류의 변형예로 실현될 수 있다.

Claims (15)

1. 압축가스용 건조 장치(1) 내의 건조제를 재생하는 재생 수단으로서:
   상기 재생 수단(9)은 상기 건조 장치(1)의 재생용 입구(11)에 연결되는 재생 라인(10)을 포함하고, 상기 재생 라인(10)은 재생 가스의 공급을 위해 상기 재생용 입구(11)를 송풍기(12)의 출구(13)에 연결하며, 가열 수단(14)이 상기 재생 가스를 가열하도록 상기 송풍기(12)의 출구(13)와 상기 재생용 입구(10) 사이에 구비되는, 재생 수단에 있어서,
   한편으로는 상기 송풍기(12)의 출구(13)와 다른 한편으로는 상기 가열 수단(14) 사이에 상기 재생 가스를 건조시키도록 건조제를 갖는 추가적 용기(20)가 마련되는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
2. 제1항에 있어서,
   상기 재생 수단은 상기 건조 장치(1)의 냉각용 입구(17)에 연결되는 냉각 라인(16)에 상기 송풍기(12)의 출구(13)를 연결할 수 있도록 구성되는 밸브 시스템(15)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
3. 제2항에 있어서,
   상기 냉각 라인(16)은 한편으로는 상기 송풍기(12)의 출구(13)와 다른 한편으로는 상기 추가적 용기(20) 사이의 위치에서 상기 밸브 시스템(15)을 통해 상기 재생 라인(10)에 연결되는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 밸브 시스템(15)은 상기 재생 라인(10) 및 상기 냉각 라인(16)을 상기 송풍기(12)의 출구(13) 및 블로우-오프 개구(18)에 각각 연결하거나 그 반대로 연결할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밸브 시스템(15)은,
   - 4방향 밸브(four-way valve)(19);
   - 3방향 밸브;
   - 나비 밸브; 및
   - 온/오프 밸브
   중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   내수성 건조제가 상기 추가적 용기(20) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추가적 용기(20)는 압출 또는 튜브에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추가적 용기(20)는 단열되는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 재생 라인(10)에 마련된 상기 가열 수단(14)은 상기 재생 라인(10)에 통합되는 전기 히터(14), 증기 히터 또는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 수단.
10. 압축가스를 건조시키는 건조 장치(1)로서:
    상기 건조 장치(1)에는 건조될 압축가스를 위한 입구(2)와 건조된 압축가스를 위한 출구(3)가 마련되며, 상기 건조 장치(1)는 재생 가능 건조제를 수용하는 적어도 2개의 용기(6a, 6b), 및 제어 가능 밸브 장치(7)를 포함하며, 상기 제어 가능 밸브 장치(17)는 상기 용기(6a, 6b)들에 상기 입구(2)와 상기 출구(3)를 각각 연결하는 제1 밸브 블록(8a) 및 제2 밸브 블록(8b)으로 이루어지며, 상기 제어 가능 밸브 장치(7)는, 다른 용기(6a, 6b)가 재생 및 냉각되고 있는 동안, 적어도 하나의 용기(6a, 6b)가 압축가스의 건조를 수행하게 하고, 상기 밸브 장치(17)를 제어함으로써 상기 용기(6a, 6b)들이 각각 차례대로 압축가스의 건조를 수행할 수 있게 하도록 구성되는, 건조 장치(1)에 있어서,
    상기 건조 장치(1)는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 재생 수단(9)을 더 구비하며, 상기 재생 라인(10)은 상기 건조 장치(1)의 재생용 입구(11)에 상기 재생 라인(10)을 연결하도록 상기 제2 밸브 블록(8b)에 연결되는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 재생 수단(9)은 제2항에 따른 재생 수단(9)이며, 상기 냉각 라인(16)은 상기 건조 장치(1)의 냉각용 입구(17)에 상기 냉각 라인(16)을 연결하도록 상기 제1 밸브 블록(8a)에 연결되는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 추가적 용기(20)는 상기 적어도 2개의 용기(6a, 6b) 각각의 내부 용적보다 작은 내부 용적을 갖는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 추가적 용기(20)의 내부 용적은 상기 적어도 2개의 용기(6a, 6b) 중 하나의 내부 용적의 최대 1/3 또는 최대 1/4인 것을 특징으로 하는 건조 장치.
14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조 장치(1)에는 상기 가열 수단(14)과 재생 중인 용기(6a, 6b) 사이의 위치에 온도 센서(22)가 마련되는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 건조 장치(1)에는 상기 온도 센서(22)에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 가열 수단(10)을 제어하기 위한 제어 유닛(23)이 마련되는 것을 특징으로 하는 건조 장치.