KR860000244B1 - 회전식 제습기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회전식 제습기

제1도는 종래의 회전식 제습기의 개략 사시도.

제2도, 제2a도, 제2b도는 본 발명의 세가지 구체예를 나타내는 개략 사시도.

제3도, 제4도는 성능곡선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 충전물 2 : 드럼상로터(rotor)

3 : 처리가스 4 : 가열기

5 : 예열가스 P : 건조구역

R : 재생구역 P_g: 퍼지(purge)구역

본원 발명은 회전식 제습기에 관한 발명, 특히 그중에서도 이 제습기의 작동에 요구되는 에너지 절감을 목표로 한 회전식 제습기에 관한 발명이다.

이러한 회전식 제습기는 일반적으로 가스의 제습에 그 목적을 둔 것으로 케이싱(1)과, 제1도에서 도시된 바와같이 흡습제가 주입된 충전물(1)을 포함하면서 케이싱내의 회전 가능하게 끼워진 드럼상로터(2)로 구성된다.

상기 드럼상로터(2)의 상호 반대측단면(端面)은 각각 건조구역(P)으로서 사용되는 제1각도와 재생구역(R)으로서 사용되는 제2각도로 나뉘어져 있다.

건조구역(P)에서는 드럼상로터(2)의 일측(一側)에서 타측으로 향하여 제습하기 위한 처리가스(3)가 통기되는 한편, 재생구역(R)에서는 드럼상로터(2)의 타측으로부터 일측으로 향하여 가열기(4)에서 가열된 외기로 이루어지는 예열가스(5)가 통기되어 흡습한 충전제(1)로부터 습기를 제거함으로써 재생된다.

따라서 예열가스(5)는 드럼상로터(2)를 통과할때 다습한 가스가 되고 처리가스(3)는 드럼상로터(2)를 통해 나올때 제습된다.

이와같은 회전식 제습기에 있어서, 회로의 자원절약상 가열기(4)에 의한 열을 줄일것이 요구되고 드럼형로터(2)의 회전에 에너지가 들더라도 또는 상기 에너지 소비상 절약되지 않는다 하더라도 제습후에는 필요한 처리가스(3) 냉각이 요구되는 실정에 있다. 그러나 만일 통상 130℃에서 140℃에 달하는 예열가스(5)의 가열온도를 갖추면 재생구역(R)에서의 충전물(1)의 탈습, 재생이 불충분하게 되고 제습기 본래의 목적인 처리가스(3)의 제습능력이 저하한다. 또한 재생구역(R)에서 가열된 충전물(1)에 처리가스(3)를 통과시킬때 처리가스(3)도 가열됨을 피할 수 없으므로 처리가스(3)의 냉각도 필요하긴 하나 이 냉각을 위해 냉각기를 별도로 설치한다는 것은 문제가 있다.

따라서 본원 발명은 상술한 결점에 비추어, 가열기의 가열온도를 저하시키더라도 제습효율을 저하시키지 않고 또한 냉각기가 필요한 경우라도 가능한한 소형의 냉각기를 사용하여 에너지 절감을 목적으로 한 회전식 제습기의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본원 발명에 의한 제습기의 구성은 축을 중심으로 하여 회전하는 드럼상로터에 상기 축방향에 연하여 통기가 가능하고 흡습제가 들어있는 충전물을 그속에 내장하고 상기 드럼상로터의 대향단면에 있어서의 상기 축을 중심으로 하여 제1각도는 처리가스를 건조시키는 건조구역을 가짐과 동시에 제2각도는 상기 충전물을 예열가스에 의해 재생하는 재생구역을 가짐에 있어서, 상기 드럼상로터의 회전방향에 따라 상기 재생구역에 인접하는 상기 건조구역의 일부를 통과한 가스와, 가열된 외기로 이루어지는 상기 예열가스를 상기 재생구역의 전부에 통기(通氣)하는 것을 특징으로 한다.

다음에 본 발명을 성립시키는 착상점을 미리 말하기도 하겠다.

본 발명의 상술한 목적을 달성하기 위해, 제1도의 가열기(4)에 의존하지 않고 재생구역(R)에서의 충전물(1)을 제습하고 재생하는데 건조가스를 이용할 수 있다면 좋은데, 130 내지 140℃의 고온으로 가열된 예열가스(5)를 사용한다는 것은 가스(3)의 냉각기의 필요성을 최소화하기 위해서도 피해야 할 일인 것이다.

이러한 제한조건 하에서, 제1도에서 도시된 드럼상로터(2)의 회전방향을 따라 재생구역(R)에 인접한 건조구역(P)의 일부분이 주목을 끈다. 다시말해, 재생구역(R)과 건조구역(P)과의 경계(R)로부터 회전방향을 따라 연장되는 건조구역(P)의 일부분에 있어서, 충전물(1)은 재생구역(R)에서 충분히 가열 재생되어 고온상태에 있게되고 따라서 흡습제의 흡습능력은 그만큼 높아지지 못하고, 그러면서도 고온예열 가스의 가스분압이 건조구역(P)에 들어가는 습기를 가진 처리가스의 분압보다도 높기 때문에, 재생 직후의 건조구역(P)에서는 바라는 바와같은 충분히 건조된 처리가스(3)는 얻어지기 어렵다.

또한, 이 재생직후의 건조구역(P)에서의 온도는 재생구역(R)이 가열됨에 의해 고온으로 되고, 건조구역(P)에서 처리가스(3)의 온도를 올리는 원인이 되고 있다.

그결과 재생직후의 건조구역(P)에서의 처리가스에 착안하게 되었다.

여기에서 본 발명의 구체예를 제2도를 참조하여 설명하기로 한다.

제2도중 제1도와 동일부분에는 동일 참조번호를 붙였다.

제2도는 일 실시예를 보인 것으로 충전물(1)이 내장된 드럼상로터(2)의 축방향에 따라 대향 단면에는 축을 중심으로 하여 제1각도(그림에서는 270°)에 처리가스(3)를 얻기위한 건조구역(P)이 있다. 이 건조구역(P)의 일부로서 회전방향에 따른 재생구역(R)에 인접하는 부분도 따로 분할되어 퍼지구역(purge region)(Pg)이 형성되어 있다.

이 퍼지구역(Pg)은 이를테면 30°의 각도를 가지며, 건조구역(P)과 유사한 방법으로 가스가 흐르도록 되어 있다.

드럼상로터(2)에 대한 퍼지구역(Pg)에 있어서는 전술한 바와같이 고온, 제습불충분 하기 때문에 소망하는 필요한 처리가스(3)로서 그리 적당치 않은 것이 얻어진다. 다시 말하면 퍼지구역(Pg)으로부터 나온 처리가스는 필요한 처리가스(3)로서는 지나치게 고온이고 탈습되어 있어도 아직 불충분한 가스이다.

그런데 퍼지구역(Pg)으로부터 나온 처리가스는 제1도에 나타낸 예열가스(5)와 비교했을때 이 예열가스(5)보다도 약간 저온이면서도 상당히 건조된 가스라고 볼수 있다.

그결과 이 퍼지구역(Pg)으로부터의 처리가스를 예열해야 할 외기와 혼합하면 이 혼합가스로서는 외기보다 더 건조하고 고온인 가스가 된다.

따라서 이 혼합가스를 가열기(4)에서 가열할 경우 이미 어느정도 탈습 및 가열되어 있으므로 종래의 방법에 비하여 가열과정에서 요구되는 에너지를 절약할 수 있다.

가열기(4)로부터 나와 예열가스의 온도는 100℃ 전후가 될수 있다.

제2a도에 다른 실시예를 도시한 바, 여기에서는 충전물(1)을 함유하는 드럼상의 로터(2)의 대향 단면의 제1각도(그림에서는 270℃)로 정의된 제1구역에서 가스(3)를 얻기위한 건조구역(P)이 주어져 있다.

퍼지구역(PoA)은 재생구역(R)에 인접된 건조구역(P)에서 로터의 회전방향으로 형성되고 퍼지구역(PoA)은 예를들어 30°라는 각도로 정의될 수 있는데, 건조구역(P)에서와 유사한 방법으로 가스가 흐르도록 하나 외기 또는 재생에 사용되는 것과같은 것을 흐르게 한다.

퍼지구역(PoA)은 다음과 같은 효과를 거두기 위해 드럼상로터(2)상에 주어진다. 퍼지구역(PoA)에서의 고온 및 불충분한 탈습때문에 여기에서 얻어진 외기는 처리가스(3)처럼 원하는 표준에 달하지 못한다. 환언하면 퍼지구역(PoA)으로부터 나오는 외기의 온도는 지나치게 높고 탈습된 후라도 충분히 건조가 안된상태에 있다.

한편, 퍼지구역(PoA)으로부터 나오는 외기는 제1도에서 도시된 예열가스(5)에 비하여 약간 낮은온도를 갖고 있다.

퍼지구역(Poa)으로부터 나오는 외기가 예열되어야 할 외기와 혼합되고 가열기(4)에 흡입되면 가열작업에 필요한 다소의 에너지가, 퍼지구역을 통과한 외기부분이 이미 어느정도 가열되어 있기 때문에 종래의 방법에 비하여 절감될 수 있게 되는 것이다. 가열기(4)로부터 나오는 예열가스의 온도는 140℃ 또는 종래의 방법에 비하여 절감될 수 있게 되는 것이다. 가열기(4)로부터 나오는 예열가스의 온도는 140℃ 또는 종래의 제습기와 동일한 것이라야 한다. 또한, 퍼지구역(PoA)으로부터 나오는 외기는 제2b도에서 도시된 바와같이 이미 예열된 외기와 혼합되고 상기 재생구역 전체를 통해 공급될 수 있다.

여기에서 제3도를 참조하여 종래의 제1도에서 도시된 처리가스(3)와 제2도에서 도시된 처리가스(3)를 비교한 실험결과를 설명하겠다. 제3도에서 횡축은 건조구역(P)의 입구부분에서의 탈습해야 할 가스(처리가스가 되는 가스)의 습도를 나타내고 종축은 건조구역(P)의 출구부분에의 처리가스(3)의 절대습도(g/kg')와 온도(℃)를 나타낸다.

이 경우 탈습해야 할 가스의 건조구역(P)의 입구부분의 온도를 20℃에 두고, 드럼상로터(2)의 회전속도를 30RPH으로 한다. 또한 재생구역(R)을 90°, 건조구역(P)을 270℃, 퍼지구역(Pg)을 30°로 잡는다.

또한 재생구역(R)과 건조구역(P)(제2도에서는 퍼지구역(Pg)을 포함)과의 풍량비를 0.33 결국 R의 풍량/P의 풍량=1/3로 한다.

따라서 재생구역(R)과 건조구역(P)과 면적비가 90°: 270°로 하고 풍량비를 1 : 3으로 하는 것은 재생구역(R)과 건조구역(P)과의 중량속도(Vp)가 같게되고, 이 경우 Vp=5kg/㎡.S로 한다.

이상과 같은 조건하에서 제1도에서 나타낸 종래의 제습기와 제2도에서 나타낸 본 실시예의 제습기와의 성능곡선을 비교하였다.

제1도의 종래의 것으로 예열가스(5)의 온도를 140℃로 하고, 제2도의 본 실시예의 것으로 혼합예열가스의 온도를 100℃와 120℃로 설정하였다.

이결과, 얻어진 처리가스(3)의 온도는 제1도의 종래의 것이 본 실시예의 그것에 비하여 높았다.

다시말해 곡선(A)은 곡선(B)(120℃의 예열가스사용) 및 곡선(C)(100℃의 예열가스사용)보다 높다. 또한 얻어진 처리가스(3)의 습도는 제1도의 종래의 것과 본 실시예의 그것이 대략 동일하고, 특히 종래에 해당하는 곡선 D와 곡선 E(120℃의 예열가스사용)간에는 거의 차이가 없다. 따라서 제3도의 성능곡선으로 알수 있는것은 종래에 비하여 본 실시예에서는 처리가스(3)의 온도가 10 내지 15℃ 정도가 낮아지게 되어 냉각기(6)가 필요없게 되고 또한 필요하다해도 대단히 소용량으로 그치고, 또한 종래의 곡선 D와 곡선 E의 온도를 비교하여 볼때 대략 같아 예열가스를 얻기위한 가열기(4)의 가열정도를 본 실시예로서는 억제하게 되고, 종래에 있어서 140℃의 예열가스를 얻기 위한 재생용 열량을 100%로 한때 본 실시예에서 120℃의 예열가스를 얻기 위한 재생용 열량은 72.7%나 되고, 제습성능은 약간 떨어지나 곡선 F의 습도곡선과 같이 예열가스를 100℃로 한때 59.1로 억제할 수 있다고 하는 것임이 판명되었다.

결국 가열에너지 및 냉각에너지를 종래에 비하여 절감할 수가 있게 되었다.

제4도는 제1도 및 제2도에서 보인바 있는 제습기로서 예열가스의 온도를 100℃로 설정하고, 탈습해야할 가스의 건조구역(P)의 입구부분이 온도를 20℃, 회전속도를 20RPH, 풍량비 1/3=0.33, 면적비 90°/270°, 퍼지구역 30°로 한 경우에, 종래의 중량속도를 5kg/㎡.S로 하고, 본 실시예에서의 중량속도를 2.5kg/㎡.S로 한다.

제4도에서 도시된 바와같이 온도를 나타내는 종래의 곡선(G)는 본실시예의 곡선(H)보다 10℃전후 높고, 제습능력을 나타내는 곡선 I(종래), J(본 실시예)는 그리 차이가 없다. 따라서 본 실시예에서는 종래와 비교하여 냉각기를 소용량으로 할수 있고, 가열에너지도 종래 100℃의 예열가스를 본 실시예로 54.5% 감소할 수 있음을 알았다.

이경우, 중량속도가 2 : 1의 관계에 있음은 종래에 비하여 2배의 크기를 가진 드럼상로터(2)를 설치하는 것으로, 이점 본 실시예에서는 설치를 위한 초기 코스트가 종래보다 높게되고 점유공간도 많아지긴 하나, 운전시 상술한 바와같이 에너지 절감이 되므로 런닝코스트가 종래보다 적게 든다.

이상과 같은 실시예로서 설명한 바와같이 본 발명에 의해 퍼지구역의 처리가스를 외기와 함께 가열하여 예열가스로 사용함으로써 종래에 비교하여 가열에너지 및 냉각에너지를 절감할 수 있었다.

Claims (1)

1. 축을 중심으로 회전하는 드럼상로터(drum-shapedrotor)에 상기 축방향에 연하여 통기가 가능하고 흡습제가 함침(含浸)된 충전물을 그속에 내장하고, 상기 드럼상 로터의 대향단면에 있어서 상기 축을 중심으로 하여 제1각도는 처리가스를 건조시키는 건조구역을 가짐과 동시에 제2각도는 상기 충전물을 예열가스에 의해 재생하는 재생구역을 가짐에 있어서, 상기 드럼상로터의 회전방향에 연하여 상기 재생구역에 인접하는 상기 건조구역의 일부를 통한 처리가스와, 외기를 가열한 상기 예열가스를 상기 재생구역의 전부에 통기하는 것을 특징으로 하는 회전식 제습기.

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