KR100314234B1 - 에어 드라이어 및 이를 이용한 제어방법 - Google Patents
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Abstract
고온 고압의 터보 콤프레셔에서 압축된 에어가 토출되고, 이 압축된 에어를 이용하여 제1 제습탱크의 제습재를 재생 가열한 후, 다량의 수분이 함유된 에어를 쿨러 및 세퍼레이터를 통과시키면서 수분을 분리하여 건조시켜 제2 제습탱크를 지나도록 하여 제습이 이루어져 에어 시스템으로 일정시간 토출한 후, 터보 콤프레셔에서 압축된 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하여 수분이 분리되면서 에어의 건조가 이루어지고 제2 제습탱크를 지나면서 제습재에 의하여 제습이 이루어진 후 에어 시스템으로 에어를 토출할 때 일부의 에어를 이용하여 제1 제습탱크를 일정시간 동안 재생냉각하고, 이러한 과정을 제1, 2 제습탱크에서 교대로 반복적으로 일어나도록 제어하는 구성 및 그의 제어 방법을 제공함으로서,
대기로 배출되는 에어의 양을 최소화시킴으로서 에어의 이용 효율을 증대시키고, 에너지를 절감하며, 별도의 히터를 사용하지 않고도 지속적으로 제1, 2 제습탱크를 반복적으로 냉각시켜 고품질의 에어를 낮은 코스트로 생산할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 에어 드라이어 및 이를 이용한 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터보 콤프레셔(turbo compressor)에서 토출되는 고온의 압축 에어 속에포함되어 있는 수분을 흡착제에 의하여 건조시킬 때 에어 이용률을 높여 에너지의 효율성을 증대시키며, 흡착제를 건조하기 위한 별도의 히터를 사용하지 않는 흡착식 에어 드라이어 및 이를 이용한 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 흡착식 에어 드라이어는, 흡착제가 수납되어 있는 제1, 2 제습탱크(1, 3)를 구비하고 있다. 상기 제1, 2 제습탱크(1, 3)의 일측에는 에어를 공급하거나 배출하기 위하여 형성되는 에어 관로(5, 7)와, 상기 에어 관로(5, 7)의 반대편에 역시 에어를 공급하거나 배출하기 위한 또 다른 에어 관로(9, 11)가 결합되어 있다. 상기 에어 관로(5, 7)에는 에어 콤프레셔(도시생략)의 압축 에어 및 제1, 2 제습탱크(1, 3)의 에어를 선택적으로 공급하거나 배출하기 위한 밸브(13)가 결합되어 있다. 상기 밸브(13)는 4웨이 밸브로 이루어져 있으며, 제1, 2 제습탱크(1, 3)로 에어 콤프레셔의 에어를 공급하기 위한 에어 공급구(15)가 마련되어 있고, 에어 공급구(15)의 일측에는 제1, 2 제습탱크(1, 3)의 에어를 배출하기 위한 에어 배출구(17)가 마련되어 있다.
상기 에어 관로(9, 11)는 서로 연결된 부분에 제1, 2 제습탱크(1, 3)의 에어를 배출할 수 있는 에어 배출구(19)가 마련되어 있으며, 이 에어 배출구(19)와 에어 관로(9, 11)를 선택적으로 연통시킬 수 있도록 첵크 수단이 설치된다. 또한, 상기 에어 관로(9, 11)는 중간부가 분지되어 오리피스 관로(21)가 설치된다.
이와 같이 이루어지는 에어 콤프레셔의 압축공기는 4웨이 밸브의 에어 공급구(15)를 통하여 관로(5)를 따라 제1 제습탱크(1)로 인입된다. 이때 에어 콤프레셔의 압축 에어는 다량의 수분을 함유하고 있으며, 이 수분이 제1 제습탱크(1)의 내부를 지나면서 제습재에 의하여 제거되어 건조가 이루어진다. 그리고 습기가 제거된 에어는 관로(9)를 통하여 에어 배출구(19)로 배출되어 에어 시스템에 사용된다. 이때 첵크 수단에 의하여 관로(9, 11)는 서로 연통상태가 폐쇄되고, 분지 관로(21)를 통하여 일부의 건조된 제2 제습탱크(3) 내부로 인입되어 흡착제에 섞여 있는 수분을 흡수하여 에어 배출구(17)로 배출된다. 따라서 제2 제습탱크(3)의 제습재는 건조가 이루어진다.
제2 제습탱크(3)의 제습이 완료되면 밸브(13)가 전환되어 에어 콤프레셔의 에어가 에어 인입구(15)를 통하여 관로(7)를 통하여 제2 제습탱크(3)로 인입되어 제습재에 의하여 건조가 이루어진다. 이렇게 건조된 에어는 관로(11)를 통하여 에어 배출구(19)로 배출되어 에어 시스템에 사용된다. 이때 첵크 수단은 관로(9, 11)를 서로 폐쇄하고 관로(11)과 에어 배출구(19) 만을 연통시켜 건조된 에어가 에어 시스템에 사용될 수 있게 된다. 이때 건조된 에어는 분지 관로(21)을 통하여 제1 제습탱크(1)의 내부로 인입되어 제습재에 포함되어 있는 수분과 함께 관로(5)를 통과하여 외부로 배출되면서 제1 제습탱크(1)의 건조가 이루어진다. 이와 같은 과정을 반복하면서 에어 시스템에 사용되는 에어가 지속적으로 건조된다. 이러한 에어 드라이어는 제습재의 재생을 위하여 제습재의 수분을 건조하는 효율을 증대시키도록 블로어 또는 히터를 적절하게 연결하여 사용하기도 한다.
이러한 종래의 에어 드라이어는 하나의 제습탱크가 사용되는 동안 다른 제습탱크는 재생이 이루어지게 되는데, 이때 지속적으로 일부의 냉각 건조된 에어를 외부로 방출하게 됨으로서 에어의 소비가 급증하여 에어의 이용 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 손실되는 에너지의 양이 많아지며 에어 시스템에 사용하기 위한 에어의 생산 비용이 증대되는 문제점이 있다. 또한 제습탱크의 재생 효율을 증대시키기 위하여 히터나 블로워를 사용하는 경우에는 전력 소모가 더욱 증대되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 제습탱크의 재생시에 외부로 배출되는 에어의 양을 최소화시켜 에어의 이용 효율을 증대시켜 에너지를 절감하고, 제습탱크 재생을 위한 별도의 히터 등을 사용하지 않음으로서 전력소모를 감소시켜 에어 시스템에 사용되는 에어의 생산효율을 증대시키는 에어 드라이어 및 이를 이용한 제어방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
제습재가 수납되어 있는 제1 제습탱크와;
상기 제1 제습탱크와 인접한 위치에 배치되며 내부에 제습재가 수납되어 있는 제2 제습탱크와;
상기 제1, 2 제습탱크로 에어 콤프레셔의 압축 에어를 선택적으로 공급하기 위하여 상기 제1, 2 제습탱크의 일측에 각각 연결되는 제1 에어 유통 관로와;
상기 제1 에어 유통 관로 중 일정한 거리를 이격하여 복수의 지점을 분지하여 제1, 2 제습탱크로부터 나오는 에어를 에어 시스템으로 토출시키기 위한 제2 에어 유통 관로와;
상기 제1, 2 제습탱크에서 나오는 에어를 대기로 방출하기 위하여 각각 에어배출구가 설치되어 있으며, 상기 1, 2 제습탱크의 일측과 연결되는 제3 에어 유통관로와;
상기 제3 에어 유통 관로에서 상기 에어 배출구 설치되어 있는 부분 사이의 복수 지점을 각각 분지하여 연통시키고, 상기 제1 에어 유통 관로와 연통시키는 제4 에어 유통 관로와;
상기 제4 에어 유통 관로의 일측을 분지하여 제3 에어 유통 관로의 중간부와 연통시키는 제5 에어 유통관로와;
상기 제5 에어 유통 관로의 중간부에 설치되며 에어를 냉각하기 위한 쿨러와;
상기 쿨러와 인접하여 상기 제5 에어 유통 관로에 설치되며 냉각된 에어에서 수분을 분리하기 위한 세퍼레이터와;
상기 제2 에어 유통 관로를 통하여 에어 시스템으로 배출되는 일부의 에어를 리턴시켜 상기 제1, 2 제습탱크로 선택적으로 인입되도록 하기 위하여 상기 제2 에어 유통 관로 및 제1 에어 유통 관로와 상기 제1, 2 제습탱크 연결되는 인접하는 복수의 지점을 연통시키는 제6 에어 유통 관로와;
상기 제1 에어 유통 관로의 일측에 설치되어 있으며, 상기 제1 에어 유통 관로를 통하여 인입되는 압축에어를 선택적으로 제1, 2 제습탱크에 인입시킬 수 있는 제1, 2 개폐 밸브와;
상기 제4 에어 유통관로 상에 설치되어 있으며, 상기 제1, 2 제습 탱크를 통과한 에어가 제5 에어 유통 관로를 통하여 상기 쿨러로 선택적인 인입이 이루어지는 제3, 4 개폐 밸브와;
상기 제5 에어 유통 관로를 통하여 제3 에어 유통 관로로 인입되는 에어가 선택적으로 제1, 2 제습탱크로 인입되도록 제3 에어 유통 관로에 설치되어 있는 제5, 6 개폐 밸브와;
상기 제4 에어 유통 관로에 설치되어 있어 상기 제1 에어 유통 관로를 통하여 인입되는 에어가 제4 에어 유통 관로를 통하여 선택적으로 상기 쿨러로 인입되는 것을 선택적으로 차폐하는 제7 개폐 밸브와;
상기 제1, 2 제습탱크로부터 토출되는 에어가 제2 에어 유통 관로를 통하여 에어 시스템 측으로 선택적인 배출이 이루어도록 제2 에어 유통 관로 상에 설치되는 제8, 9 개폐 밸브와;
상기 제6 에어 유통 관로 상에 설치되어 있으며, 제2 에어 유통 관로에서 제6 에어 유통 관로를 통하여 상기 제1, 2 제습탱크로 선택적으로 인입시키기 위한 제 10, 11 개폐 밸브와;
상기 제3 에어 유통 관로에 설치되어 있으며, 상기 제1, 2 제습탱크로부터 배출된 에어를 대기로 선택적인 방출이 이루어지는 제12, 13 개폐밸브;
를 포함하고 있는 에어 드라이어를 제공한다.
또한, 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 제1 제습탱크를 지나면서 제습재의 재생가열이 이루어지고, 상기 제1 제습탱크를 통과한 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지며, 제2 제습탱크를 통과하면서 에어의 제습이 이루어져 에어 시스템 측으로 토출되는 단계와;
상기 단계 후에 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지고, 제2 제습탱크를 지나면서 제습재에 의하여 제습이 이루어져 에어 시스템으로 배출되며, 제습된 에어의 일부가 제1 제습탱크로 인입되어 제습재에 함유된 수분 등을 흡수하여 대기로 방출하여 제1 제습탱크를 재생 냉각하는 단계와;
상기 단계 후에 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 제2 제습탱크를 지나면서 제습재의 재생가열이 이루어지고, 상기 제2 제습탱크를 통과한 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지며, 제1 제습탱크를 통과하면서 에어의 제습이 이루어져 에어 시스템 측으로 토출되는 단계와;
상기 단계 후에 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지고, 제1 제습탱크를 지나면서 제습재에 의하여 제습이 이루어져 에어 시스템으로 배출되며, 제습된 에어의 일부가 제2 제습탱크로 인입되어 제습재에 함유된 수분 등을 흡수하여 대기로 방출하여 제2 제습탱크를 재생 냉각하는 단계;
를 일정 시간동안 반복적으로 수행하여 에어를 건조시키는 에어 드라이어의 제어 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어 드라이어 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위하여 제1 제습탱크를 재생 가열하고, 제2 제습탱크에서 제습하는 상태를 나타내고 있는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위하여 제1 제습탱크를 재생 냉각하고, 제2 제습탱크를 제습하는 상태를 나타내고 있는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위하여 제1 제습탱크를 제습하고, 제2 제습탱크를 재생 가열하는 상태를 나타내고 있는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위하여 제1 제습탱크를 제습하고, 제2 제습탱크를 재생 냉각하는 상태를 나타내고 있는 도면,
도 6은 종래 기술에 의한 에어 드라이어를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 에어 드라이로, 제1, 2제습탱크(101, 103)와, 쿨러 및 세퍼레이터(105, 107) 및 이들을 연결하는 다수의 관로, 그리고 에어의 흐름을 제어하기 위한 다수의 개폐 밸브들을 도시하고 있다.
상기 제1, 2 제습탱크(101, 103) 서로 인접하는 위치에 배치되며, 그 내부에는 수납공간이 형성되어 있다. 상기 제1, 2 제습탱크(105, 107)의 수납공간에는 낮은 온도에서 제생이 잘되는 제습제(sorbead, 대략 131∼216℃에서 100% 재생이 가능한 흡착제)가 수납되어 있다.
상기 제1, 2 제습탱크(101, 103)의 상부(도 1 기준)에는 에어 콤프레셔(도시생략, oil free screw or turbo compressor)에서 토출되는 고온의 압축 에어가 제1, 2 제습탱크(101, 103)에 선택적으로 인입되도록 둘로 갈라져 연결되는 제1 에어 유통 관로(111)가 연결되어 있다. 그리고 상기 제1 에어 유통 관로(111)에는 갈라진 양측의 일부를 각각 분지하여 이 분지된 관로를 서로 연통시켜 에어 시스템(에어 공구 또는 에어가 소비되는 장비 등)으로 토출시킬 수 있는 제2 에어 유통 관로(113)가 연결되어 있다.
또한, 상기 제1, 2 제습탱크(101, 103)의 하부(도 1 기준)에는 제1, 2 제습탱크(101, 103)에서 어느 하나의 제습탱크 쪽으로 에어를 인입시키거나 배출시킬 수 있도록 서로 연통하는 제3 에어 유통 관로(115)가 연결되어 있다.
상기 제3 에어 유통 관로(115)에는 일정한 거리를 이격한 지점을 각각 분지한 분지 관로를 형성하고 이 관로를 제1 에어 유통 관로(111)로 연결시키는 제4 에어 유통 관로(117)가 연결되어 있다.
그리고 상기 제4 에어 유통 관로(117)에는 제1 에어 유통 관로(111)와 연결되는 부분을 연장하여 제3 에어 유통 관로(115)의 중간측과 연통시키는 제5 에어 유통 관로(119)가 연결되어 있다.
상기 제5 에어 유통 관로(119)에는 에어를 냉각시키기 위한 쿨러(105) 및 에어의 수분을 분리하게 위한 세퍼레이터(107)가 연결된다. 상기 쿨러(105)는 차가운 물을 순환시키는 냉각수를 이용하는 등 통상의 것을 이용하며, 또한 세퍼레이터 역시 통상의 것을 사용한다.
상기 제2 에어 유통 관로(113)에는 에어 토출구 쪽의 한점을 분지하여 제1, 2 제습탱크(101, 103)와 인접하여 연결된 제1 에어 유통 관로(111)와 연결되는 제6 에어 유통 관로(121)가 설치된다. 상기 제6 에어 유통 관로(121)는 제1 내지 5 에어 유통 관로에 비하여 내경이 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 제1 에어 유통 관로(113)로 토출되는 에어의 일부만을 리턴시켜 제1, 2 제습탱크(101, 103)로 인입되도록 하기 위한 것이다.
그리고 제1 에어 유통 관로(111)에는 제1, 2 제습탱크(101, 103)로 에어 콤프레셔로부터 토출되는 고온 고압의 에어가 선택적으로 인입될 수 있도록 제1, 2 개폐 밸브(151, 153)가 설치되어 있다.
상기 제4 에어 유통 관로(117)에는 제3 에어 유통 관로(115)와 인접하는 지점에 각각 제3, 4 개폐 밸브(153, 157)를 설치하여, 상기 제1, 2 제습 탱크(101, 103)를 통과한 에어가 제5 에어 유통 관로(119)를 통하여 상기 쿨러(105)로 선택적인 인입이 이루어지도록 구성되어 있다.
상기 제3 에어 유통 관로(115)에는 상기 제5 에어 유통 관로(119)를 통하여제3 에어 유통 관로(115)로 인입되는 에어가 선택적으로 제1, 2 제습탱크(101, 103)로 인입되도록 제5, 6 개폐 밸브(159, 161)가 설치되어 있다.
상기 제4 에어 유통 관로(117)에 상기 제1 에어 유통 관로(111)를 통하여 인입되는 에어가 제4 에어 유통 관로(117)를 통하여 선택적으로 상기 쿨러(105)로 인입되는 것을 선택적으로 차폐하도록 제7 개폐 밸브(163)가 설치되어 있다.
상기 제2 에어 유통 관로(113)에는 상기 제1, 2 제습탱크(101, 103)로부터 토출되는 에어가 제2 에어 유통 관로(113)를 통하여 에어 시스템 측으로 선택적인 배출이 이루어도록 제8, 9 개폐 밸브(165, 167)가 설치되어 있다.
상기 제6 에어 유통 관로(121)에 제2 에어 유통 관로(113)에서 제6 에어 유통 관로(121)를 통하여 상기 제1, 2 제습탱크(101, 103)로 선택적으로 에어를 인입시키기 위하여 제 10, 11 개폐 밸브(169, 171)가 설치되어 있다.
상기 제3 에어 유통 관로(115)에 상기 제1, 2 제습탱크(101, 103)로부터 배출된 에어를 대기로 선택적으로 방출하기 위하여 제12, 13 개폐 밸브(173, 175)가 설치되어 있다. 그리고 상기 제12, 13 개폐 밸브(173, 175)의 배출구에는 고압의 에어가 대기중으로 방출될 때 발생하는 소음을 줄이기 위한 머플러가 설치되어 있다.
상기 제1 내지 제13 개폐 밸브는 별도로 구성되는 제어 장치(도시생략)에 의하여 에어 유통 관로의 개폐가 이루어지도록 연결되어 있다.
이와 같이 이루어지는 에어 드라이어의 작동 과정을 도 2 내지 도 4를 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선 도 2를 통하여 제1 제습탱크의 재생가열 및 제2 제습탱크의 제습과정을 설명한다.
에어 콤프레셔에서 고온의 압축 에어가 토출되면 제1 에어 유통 관로(111)를 따라 인입되면 제어 장치에 의하여 제 1, 3, 6, 9 개폐 밸브(111, 155, 161, 167)는 오픈되어 에어가 유통할 수 있도록 제어되며, 그 외 다른 개폐 밸브는 모두 닫힌 상태가 된다.
그러면 고온의 압축 에어는 제1 개폐 밸브(151)를 통과하여 제1 제습탱크(101) 내로 인입된다. 제1 제습탱크(101)로 인입된 에어는 다량의 수분이 함유되어 있는 제습재를 재생하기 위하여 가열한다. 제1 제습탱크(101)의 제습재를 가열하여 수분을 흡수한 에어는 제3 에어 유통 관로(115)의 일부를 통과하여 제4 에어 유통 관로(117)의 제3 개폐 밸브(155)를 거쳐 제5 에어 유통 관로(119)를 통하여 쿨러(105)로 인입된다. 쿨러(105)로 인인된 에어는 급속하게 냉각되고 세퍼레이터(107)를 통과하면서 수분이 분리되어 건조 상태가 된다. 그리고 계속해서 제3 에어 유통 관로(115)의 제6 개폐 밸브(161)를 통과하여 제2 제습탱크(103)로 인입된다. 제2 제습 탱크(103)로 인입된 에어는 이를 통과하는 과정에서 제습재에 의하여 수분이 완전히 제거되어 건조상태의 에어가 되고, 제1 에어 유통 관로(111)의 일부 및 제2 유통 관로(113)의 제9 개폐밸브(167)를 통과하여 에어 시스템으로 토출된다. 이러한 과정은 약 3시간정도 이루어지는 것이 바람직하며, 에어 드라이어의 설계조건에 따라 차이가 달라질 수 있다.
이와 같이 일정시간이 경과한 후 제어 장치에 의하여, 도3에 도시하고 있는바와 같이, 제1, 3 개폐밸브(111, 155)를 클로우즈하고, 제7, 12 개폐밸브(163, 173))를 오픈하면, 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어는 제4 에어 유통 관로(117)의 제7 개폐밸브(163)를 통하여 쿨러(105) 및 세퍼레이터(107)로 인입되고, 상술한 바와 같이 수분이 분리되어 건조 공기가 되어 제2 제습탱크(103)로 인입되어 제습재에 의하여 건조가 이루어진다. 그리고 건조된 에어는 제1 에어 유통 관로(111)의 일부 및 제2 에어 유통 관로(113)의 제9 개폐밸브(167)를 통하여 에어 시스템으로 토출된다. 이때 에어 시스템으로 토출되는 일부의 건조 에어는 제6 에어 유통 관로(121)를 통하여 제10 개폐밸브(169)를 거쳐 제1 제습탱크(101)로 인입되어 고온의 제습재를 냉각한다. 이때 상기 제1 제습탱크(101)의 제습재를 냉각한 에어는 제12 개폐밸브(173)를 거쳐 외부의 대기로 방출된다. 이러한 과정은 대략 1시간 정도가 적당하다. 제1 제습탱크(101)의 제습이 완료되면 에어 시스템으로 토출되는 에어가 제2 제습탱크(103)에서 제습되던 것을 제1 제습탱크(101)에서 제습이 이루어지도록 할 필요가 있으며, 제2 제습탱크(103)는 재생시킬 필요가 발생한다.
이때 제12 개폐밸브(173)를 일정시간 동안 클로우즈하여 일정한 압력을 유지한 상태에서 제2 제습탱크(103)에서 제1 제습탱크(101)로 제습이 이루어지도록 제어한다.
계속해서 제어장치는, 도4에 도시하고 있는 바와 같이, 제6, 7, 9, 10, 12 개폐밸브(161, 163, 167, 169, 173)를 클로우즈하고, 제 2, 4, 5, 8 개폐밸브(153, 157, 159, 165)를 오픈되도록 제어한다.
그러면 에어 콤프레셔에서 토출되는 고온의 압축 에어는, 제1 에어 유통 관로(111)의 제2 개폐밸브(153)를 통하여 제2 제습탱크(103)로 인입되어 제습재를 재생하기 위한 가열을 하고, 제3 에어 유통 관로(115)의 일부를 통과하여 제4 에어 유통 관로(117)의 제4 개폐밸브(157)를 통과하여 쿨러(105) 및 세퍼레이터(107)로 인입되어 상술한 바와 마찬가지로 냉각 및 수분 분리가 이루어진다. 계속해서 제5 에어 유통 관로(119)를 통과하여 제3 에어 유통 관로(115)의 제5 개폐밸브(159)를 거쳐 제1 제습탱크(101)로 인입되어 제습이 이루어져 건조된 에어는, 제1 에어 유통 관로(111)의 일부 및 제2 에어 유통 관로(113)의 제8 개폐밸브(115)를 통과하여 에어 시스템으로 건조된 공기가 토출된다.
이러한 제1 제습탱크(101)의 제습 및 제2 제습탱크(103)의 재생가열은 약 3시간 정도로 이루어지는 것이 바람직하며, 이러한 시간은 에어 드라이어의 설계에 따라 달라질 수 있다.
이와 같이 일정시간이 지나면 제어장치는, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 제7, 11, 13 개폐밸브(163, 171, 175)를 오픈하고, 제2, 4 개폐밸브(153, 157)를 클로우즈 되도록 제어한다. 그러면 제1 에어 유통 관로(111)를 통하여 제4 에어 유통 관로(117)의 제7 개폐밸브(163)를 통과하여 쿨러(105) 및 세퍼레이터(107)로 인입된다. 상기 쿨러(105) 및 세퍼레이터(107)로 인입된 에어는 상술한 바와 같이 냉각되어 분리됨으로서 건조되고, 이 에어는 계속해서 제3 에어 유통 관로(115)의 제5 개폐밸브(159)를 통과하여 제1 제습탱크(101)로 인입되어 제습재에 의하여 제습이 이루어진 후 제1 에어 유통 관로(111)의 일부 및 제2 에어 유통 관로(113)의 제8 개폐밸브(165)를 통과하여 에어 시스템으로 토출된다. 이때 에어 시스템으로토출되는 일부의 에어는 제6 에어 유통 관로(121)를 통하여 제2 제습탱크(103)로 인입되고 제2 제습탱크(103) 내에 있는 제습제를 재생 냉각시킨 후 제13 개폐밸브(175)를 통하여 대기로 방출된다.
이러한 과정 역시 대략 1시간 정도가 적당하며 에어 드라이어의 설계에 따라 적정하게 할 수 있다.
이때 제13 개폐밸브(175)를 일정시간 동안 클로우즈하여 일정한 압력을 유지한 상태에서 제1 제습탱크(101)에서 제2 제습탱크(103)로 제습이 이루어지도록 제어한다.
이와 같은 사이클을 반복적으로 수행하도록 함으로서 항상 건조된 에어가 에어 시스템으로 인입될 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명은 고온 고압의 터보 콤프레셔에서 압축된 에어가 토출되고, 이 압축된 에어를 이용하여 제1 제습탱크의 제습재를 재생 가열한 후, 다량의 수분이 함유된 에어를 쿨러 및 세퍼레이터를 통과시키면서 수분을 분리하여 건조시켜 제2 제습탱크를 지나도록 하여 제습이 이루어져 에어 시스템으로 일정시간 토출한 후, 터보 콤프레셔에서 압축된 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하여 수분이 분리되면서 에어의 건조가 이루어지고 제2 제습탱크를 지나면서 제습재에 의하여 제습이 이루어진 후 에어 시스템으로 에어를 토출할 때 일부의 에어를 이용하여 제1 제습탱크를 일정시간 동안 재생냉각하고, 이러한 과정을 제1, 2 제습탱크에서 교대로 반복적으로 일어나도록 제어함으로서, 대기로 배출도는 에어의 양을 최소화시킴으로서 에어의 이용 효율을 증대시키고, 에너지를 절감하며, 별도의 히터를 사용하지 않고도 지속적으로 제1, 2 제습탱크를 반복적으로 냉각시켜 전력 소모를 감소시키면서 고품질의 에어를 낮은 코스트로 생산할 수 있는 효과가 있다.
Claims (5)
- 제습재가 수납되어 있는 제1 제습탱크와;상기 제1 제습탱크와 인접한 위치에 배치되며 내부에 제습재가 수납되어 있는 제2 제습탱크와;상기 제1, 2 제습탱크로 에어 콤프레셔의 압축 에어를 선택적으로 공급하기 위하여 상기 제1, 2 제습탱크의 일측에 각각 연결되는 제1 에어 유통 관로와;상기 제1 에어 유통 관로 중 일정한 거리를 이격하여 복수의 지점을 분지하여 제1, 2 제습탱크로부터 나오는 에어를 에어 시스템으로 토출시키기 위한 제2 에어 유통 관로와;상기 제1, 2 제습탱크에서 나오는 에어를 대기로 방출하기 위하여 각각 에어 배출구가 설치되어 있으며, 상기 1, 2 제습탱크의 일측과 연결되는 제3 에어 유통관로와;상기 제3 에어 유통 관로에서 상기 에어 배출구 설치되어 있는 부분 사이의 복수 지점을 각각 분지하여 연통시키고, 상기 제1 에어 유통 관로와 연통시키는 제4 에어 유통 관로와;상기 제4 에어 유통 관로의 일측을 분지하여 제3 에어 유통 관로의 중간부와 연통시키는 제5 에어 유통관로와;상기 제5 에어 유통 관로의 중간부에 설치되며 에어를 냉각하기 위한 쿨러와;상기 쿨러와 인접하여 상기 제5 에어 유통 관로에 설치되며 냉각된 에어에서 수분을 분리하기 위한 세퍼레이터와;상기 제2 에어 유통 관로를 통하여 에어 시스템으로 배출되는 일부의 에어를 리턴시켜 상기 제1, 2 제습탱크로 선택적으로 인입되도록 하기 위하여 상기 제2 에어 유통 관로 및 제1 에어 유통 관로와 상기 제1, 2 제습탱크 연결되는 인접하는 복수의 지점을 연통시키는 제6 에어 유통 관로와;상기 제1 에어 유통 관로의 일측에 설치되어 있으며, 상기 제1 에어 유통 관로를 통하여 인입되는 압축에어를 선택적으로 제1, 2 제습탱크에 인입시킬 수 있는 제1, 2 개폐 밸브와;상기 제4 에어 유통관로 상에 설치되어 있으며, 상기 제1, 2 제습 탱크를 통과한 에어가 제5 에어 유통 관로를 통하여 상기 쿨러로 선택적인 인입이 이루어지는 제3, 4 개폐 밸브와;상기 제5 에어 유통 관로를 통하여 제3 에어 유통 관로로 인입되는 에어가 선택적으로 제1, 2 제습탱크로 인입되도록 제3 에어 유통 관로에 설치되어 있는 제5, 6 개폐 밸브와;상기 제4 에어 유통 관로에 설치되어 있어 상기 제1 에어 유통 관로를 통하여 인입되는 에어가 제4 에어 유통 관로를 통하여 선택적으로 상기 쿨러로 인입되는 것을 선택적으로 차폐하는 제7 개폐 밸브와;상기 제1, 2 제습탱크로부터 토출되는 에어가 제2 에어 유통 관로를 통하여 에어 시스템 측으로 선택적인 배출이 이루어도록 제2 에어 유통 관로 상에 설치되는 제8, 9 개폐 밸브와;상기 제6 에어 유통 관로 상에 설치되어 있으며, 에어가 제2 에어 유통 관로에서 제6 에어 유통 관로를 통하여 상기 제1, 2 제습탱크로 선택적으로 인입시키기 위한 제 10, 11 개폐 밸브와;상기 제3 에어 유통 관로에 설치되어 있으며, 상기 제1, 2 제습탱크로부터 배출된 에어가 대기로 선택적인 방출이 이루어지는 제12, 13 개폐밸브;를 포함하고 있는 에어 드라이어.
- 제1항에 있어서, 상기 개폐 밸브는 제어장치에 의하여 개폐 제어가 이루어지는 에어 드라이어.
- 제1항에 있어서, 상기 제6 에어 유통 관로는 상기한 제2 에어 유통 관로에 비하여 내경이 작은 오리피스 관로로 이루어지는 에어 드라이어.
- 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 제1 제습탱크를 지나면서 제습재의 재생가열이 이루어지고, 상기 제1 제습탱크를 통과한 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지며, 제2 제습탱크를 통과하면서 에어의 제습이 이루어져 에어 시스템 측으로 토출되는 단계와;상기 단계 후에 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지고, 제2 제습탱크를 지나면서 제습재에 의하여 제습이 이루어져 에어 시스템으로 배출되며, 제습된 에어의 일부가 제1 제습탱크로 인입되어 제습재에 함유된 수분 등을 흡수하여 대기로 방출하여 제1 제습탱크를 재생 냉각하는 단계와;상기 단계 후에 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 제2 제습탱크를 지나면서 제습재의 재생가열이 이루어지고, 상기 제2 제습탱크를 통과한 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지며, 제1 제습탱크를 통과하면서 에어의 제습이 이루어져 에어 시스템 측으로 토출되는 단계와;상기 단계 후에 에어 콤프레셔에서 토출되는 에어가 쿨러 및 세퍼레이터를 통과하면서 수분이 분리되어 건조가 이루어지고, 제1 제습탱크를 지나면서 제습재에 의하여 제습이 이루어져 에어 시스템으로 배출되며, 제습된 에어의 일부가 제2 제습탱크로 인입되어 제습재에 함유된 수분 등을 흡수하여 대기로 방출하여 제2 제습탱크를 재생 냉각하는 단계;를 일정 시간동안 반복적으로 수행하여 에어를 건조시키는 에어 드라이어의 제어 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 제1, 2 제습탱크의 재생 냉각 후 제습탱크의 교환 운전시에 일정 시간동안 압력을 유지하도록 밸브를 제어한 후 상기 제습탱크를 교환 운전하는 단계를 더 포함하는 에어 드라이어의 제어 방법.
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