KR101479662B1 - Non-Purge and non-heater air dryer system using heat of compression and air drying method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an adsorption type air drying system of a non-purge method. According to the present invention, the air drying system comprises: a compressor to supply all of compressed air as high temperature air for recycling by compressing air flowing from an outside; an adsorption column for recycling filled with an adsorbent inside, to heat and recycle the adsorbent while the high temperature air for recycling supplied through the compressor passes from an upper part to a lower part in a first step, and to cool and recycle the adsorbent while low temperature air for recycling passes from a lower part to an upper part; an adsorption column for dehumidifying filled with an adsorbent inside, and to dehumidify air for dehumidifying from a lower part to an upper part in the first and second steps; a first cooler to cool air for recycling discharged from the adsorption column for recycling and to supply the air for dehumidifying to the adsorption column for dehumidifying in the first step, and to cool high temperature air for recycling supplied from the compressor and to supply low temperature air for recycling to the adsorption column for recycling in the second step; and a second cooler to cool air for recycling discharged from the adsorption column for recycling and to supply the air for dehumidifying to the adsorption column for dehumidifying in the second step.

Description

압축열을 이용한 넌히터 넌퍼지 공기건조시스템 및 공기건조방법{Non-Purge and non-heater air dryer system using heat of compression and air drying method} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-heater non-purge air drying system and a non-heater air dryer system using compressed heat,

본 발명은 압축열을 이용한 넌히터 넌퍼지 공기건조시스템 및 공기건조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 별도의 히터를 구비함이 없이 압축열을 이용하여 제습 및 재생을 수행하고 절전효과를 가질 수 있는 공기건조시스템 및 공기건조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-heater non-purging air drying system and an air drying method using compressed heat, and more particularly, to a non-heater non-purging air drying system and an air drying method that use a compressed heat to perform dehumidification and regeneration using a compressed heat, The present invention relates to an air drying system and an air drying method.

일반적으로 공기 속에 포함된 수분을 제거한 건조공기는 각종 자동화설비, 반도체 제조공정 및 수분 접촉 시 화학반응을 일으키는 화학공정의 생산라인 등에 널리 사용된다.Generally, dry air with moisture removed from air is widely used in various automation equipment, semiconductor manufacturing process, and production line of chemical process that causes chemical reaction during water contact.

이러한 건조공기 생산을 위한 공기건조 시스템은, 냉동 압축기를 이용하여 압축공기의 온도를 낮춘 뒤 압축공기에 포함된 수분을 응축시켜 제습하는 냉동식 공기건조 시스템과, 흡착제(또는 제습제, 흡습제)를 이용하여 습한 공기에 포함된 공기를 흡착하여 제습하는 흡착식 공기건조 시스템으로 구분된다.The air drying system for producing the dry air includes a freezing air drying system for reducing the temperature of the compressed air by using a refrigeration compressor and then dehumidifying the moisture contained in the compressed air by condensing the moisture and a desiccant And a desiccant type air drying system for adsorbing and dehumidifying air contained in moist air.

이 중에서 본 발명과 연관된 흡착식 공기건조 시스템의 일반적인 구성과 기능을 참고적으로 설명하면 다음과 같다.The general structure and function of the adsorption type air drying system related to the present invention will be described as follows.

상술한 흡착식 공기건조 시스템은, 흡착제가 내장된 한 쌍의 흡착탑과, 상기 한 쌍의 흡착탑에서 제습과 재생공정이 상호 교번되게 수행되도록 압축공기의 방향을 바꾸는 방향전환밸브와, 상기 방향전환밸브의 작동을 제어하는 전자밸브 및 타이머를 포함하는 제어부로 이루어진다.The adsorption type air drying system includes a pair of adsorption towers in which an adsorbent is incorporated, a direction switching valve that changes the direction of the compressed air so that the dehumidification and the regeneration processes are alternately performed in the pair of adsorption towers, And a control section including a solenoid valve for controlling operation and a timer.

이와 같은 구성을 갖는 일반적인 흡착식 공기건조 시스템은 흡착제의 재생방법에 따라 소정의 열원을 이용하여 흡착제를 재생하는 가열 흡착식 공기건조 시스템과 재생용 공기만으로 흡착제를 재생하는 비(非)가열 흡착식 공기건조 시스템으로 구분된다.In general, the adsorption type air drying system having the above-described structure is composed of a heat adsorption type air drying system for regenerating an adsorbent using a predetermined heat source in accordance with a regeneration method of an adsorbent and a non-heat adsorption type air drying system .

또한, 상기 가열 흡착식 공기건조 시스템은 재생용 공기의 재사용 여부에 따라, 압축기에서 압축된 공기를 순환시켜 흡착제를 재생하는 순환 가열 흡착식 공기건조 시스템(이하, 넌 퍼지(Non-Purge) 방식 공기건조 시스템이라 함.)과, 압축기에서 압축된 공기를 건조하고 건조된 공기로 흡착제를 재생하고 사용된 공기를 외부로 배출하는 비순환 가열 흡착식 공기건조 시스템(이하, 퍼지(Purge) 방식 공기건조 시스템이라 함.)으로 구분된다.In addition, the heat adsorption type air drying system includes a circulation heat adsorption type air drying system (hereinafter, referred to as a non-purge type air drying system) that recycles the adsorbent by circulating the compressed air in the compressor in accordance with reuse of the regeneration air ), A non-circulating heat adsorption type air drying system (hereinafter referred to as a purge type air drying system) for regenerating an adsorbent with air dried by compressed air and discharging used air to the outside. ).

이 중에서 본 발명과 관련된 넌 퍼지 방식 공기건조 시스템은, 대한민국 등록특허 제10-0825391호(2008.04.21.)에 기재된 바와 같이, 압축기에서 압축되어 공급되는 압축공기를 냉각하여 대부분을 제습용 공기로 사용하고, 압축공기의 일부(예를 들면, 30% 정도)는 전기히터를 이용하여 가열하여 가열재생용 공기로 사용하는 방식이었다. 이러한 종래의 공기건조시스템은 별도의 전기히터가 필요하게 되므로, 추가적인 에너지가 필요하여 에너지 낭비요인이 되고 있으며, 공기건조를 위한 처리 비용이 증가한다는 문제점이 있었다. Among them, the non-purge type air drying system related to the present invention is characterized in that as described in Korean Patent Registration No. 10-0825391 (Apr. 21, 2008), most of the compressed air supplied from a compressor is cooled by dehumidifying air , And a part of the compressed air (for example, about 30%) was heated using an electric heater and used as air for heating and regeneration. Such a conventional air drying system requires a separate electric heater, which requires additional energy, which is a waste of energy, and increases the processing cost for air drying.

대한민국 등록특허 제10-0825391호(2008.04.21.)Korean Patent No. 10-0825391 (Apr. 21, 2008)

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 압축열을 이용한 넌히터 및 넌퍼지 공기건조시스템 및 공기건조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a non-heater and non-purge air drying system and an air drying method using the compressed heat, which can overcome the above-described conventional problems.

본 발명의 다른 목적은 압축기에서 압축된 압축공기 전체를 재생용으로 사용함에 따라, 에너지 소비를 줄이고 처리비용을 절감할 수 있는 압축열을 이용한 넌히터 및 넌퍼지 공기건조시스템 및 공기건조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a non-heater and non-purge air drying system and an air drying method using compressed heat which can reduce energy consumption and processing cost by using the entire compressed air compressed by the compressor for regeneration I have to.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 공기건조시스템은 외부에서 유입되는 공기를 압축하여 압축된 압축공기 전부를 고온의 재생용 공기로 공급하는 압축기와; 내부에 흡착제가 충전되며, 제1공정에서는 상기 압축기를 통해 공급되는 고온의 재생용 공기가 상부에서 하부방향으로 통과하면서 상기 흡착제가 가열재생되고, 제2공정에서는 저온의 재생용 공기가 하부에서 상부방향으로 통과하면서 상기 흡착제가 냉각재생되는 재생용 흡착탑과; 내부에 흡착제가 충전되며, 상기 제1공정 및 상기 제2공정에서 제습용 공기가 하부에서 상부방향으로 통과하면서 제습되는 제습용 흡착탑과; 상기 제1공정에서는 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 상기 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에 공급하고, 상기 제2공정에서는 상기 압축기에서 공급되는 고온의 재생용 공기를 냉각하고 이를 저온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑에 공급하는 제1냉각기와; 상기 제2공정에서 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 상기 제습용 공기로 상기 제습용 흡착탑에 공급하는 제2냉각기를 구비한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an air drying system comprising: a compressor for compressing air introduced from the outside and supplying all of the compressed air to high temperature regeneration air; In the first step, the high-temperature regeneration air supplied through the compressor passes through from the upper portion to the lower portion so that the adsorbent is heated and regenerated. In the second step, low-temperature regeneration air flows from the lower portion to the upper portion A recovery adsorption tower through which the adsorbent is cooled and regenerated while passing through the adsorption tower; An adsorption tower for dehumidifying which is filled with an adsorbent therein and is dehumidified while the dehumidifying air passes through from the bottom to the top in the first and second steps; In the first step, the regeneration air discharged from the regeneration adsorption tower is cooled and supplied to the adsorption tower for dehumidification as the dehumidification air. In the second step, the high temperature regeneration air supplied from the compressor is cooled And supplying it to the adsorption tower for regeneration as low-temperature regeneration air; And a second cooler for cooling the regeneration air discharged from the adsorption tower for regeneration in the second step and supplying it to the adsorption tower for dehumidification with the desiccant air.

상기 공기건조시스템은, 내부에 흡착제가 각각 충전되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하며, 상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑은 서로 교번하여 상기 재생용 흡착탑 또는 상기 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용될 수 있다.The air drying system includes a first adsorption tower and a second adsorption tower in which an adsorbent is charged, respectively, and the first adsorption tower and the second adsorption tower are alternately switched to the regeneration adsorption tower or the desorption tower for dehumidification .

상기 공기건조시스템은, 상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 하부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제1방향전환밸브와; 상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 상부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제2방향전환밸브를 구비하되, 상기 제1방향전환밸브는, 제습용 공기를 상기 제습용 흡착탑으로 각각 주입하기 위한 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브와, 상기 재생용 흡착탑에서 재생된 공기를 각각 순환시키기 위한 제3개폐밸브 및 제4개폐밸브로 구성되고, 상기 제2방향전환밸브는, 상기 제습용 흡착탑에서 제습된 공기를 각각 외부로 배출하기 위한 제5개폐밸브 및 제6개폐밸브와, 재생용 공기를 상기 재생용 흡착탑으로 주입하거나 배출하기 위한 제7개폐밸브 및 제8개폐밸브로 구성될 수 있다.The air drying system includes a first adsorption tower and a second adsorption tower, which are installed at the lower part of the first adsorption tower and the second adsorption tower and are connected to the first adsorption tower and the second adsorption tower, A one-way switching valve; And a second direction switching valve provided on the first adsorption tower and the second adsorption tower for switching the direction of air flowing into the first adsorption tower and the second adsorption tower or discharged from the first adsorption tower and the second adsorption tower Wherein the first direction switching valve comprises a first on-off valve and a second on-off valve for respectively introducing dehumidification air to the dehumidifying adsorption tower, and a third on / off valve for circulating air regenerated from the regeneration adsorption tower, Closing valve for discharging the air dehumidified by the adsorption tower for dehumidification to the outside, and a fifth opening / closing valve for opening / And a seventh opening / closing valve and an eighth opening / closing valve for injecting or discharging the gas into / from the adsorption tower for adsorption.

상기 제1공정은 상기 압축기에서 압축되어 공급되는 압축공기의 전부를 고온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑을 가열재생하고, 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에서 제습하여 외부로 건조공기를 배출하는 가열재생 및 제습공정이고, 상기 제2공정은 상기 압축기에서 공급되는 상기 고온의 재생용 공기 전부를 냉각하고 이를 저온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑을 냉각재생하고, 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 다시 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에서 제습하여 외부로 건조공기를 배출하는 냉각재생 및 제습공정일 수 있다.The first step is a step of regenerating the regeneration adsorption tower by using all of the compressed air compressed and supplied by the compressor as high temperature regeneration air to regenerate the regeneration air discharged from the regeneration adsorption tower, And the second step is a step of cooling the high temperature regeneration air supplied from the compressor to regenerate the regeneration air to the low temperature regeneration air A cooling regeneration and dehumidification process for cooling the regeneration tower for regeneration and cooling the regeneration air discharged from the regeneration tower for dehumidification and dehumidifying the regeneration air in the adsorption tower for dehumidification to discharge dry air to the outside .

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 내부에 흡착제가 각각 충전되며 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하는 공기건조시스템의 공기건조방법은, 외부에서 유입되는 공기를 압축기를 통해 압축된 압축공기 전부를 고온의 재생용 공기로 하여 공급하는 제1단계와; 상기 압축기에서 공급되는 고온의 재생용 공기가 상기 재생용 흡착탑을 상부에서 하부방향으로 통과하면서 상기 재생용 흡착탑을 가열재생하는 제2단계와; 상기 재생용 흡착탑을 가열재생하고 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에 공급하는 제3단계와; 상기 제습용 흡착탑에서 상기 제습용 공기를 건조시켜 외부로 건조공기를 배출하는 제4단계를 구비한다.According to an embodiment of the present invention to achieve some of the above-mentioned technical problems, there is provided a method of recovering a first adsorption tower and a second adsorption tower, which are filled with an adsorbent in accordance with the present invention, The method comprising: a first step of supplying all the compressed air compressed through the compressor from the outside as high-temperature regeneration air; A second step of heating and regenerating the regeneration adsorption tower while the high temperature regeneration air supplied from the compressor passes through the regeneration adsorption tower in a downward direction; A third step of heating and regenerating the regeneration tower for regeneration, cooling the regeneration air to be discharged and supplying it to the adsorption tower for dehumidification as dehumidification air; And a fourth step of drying the dehumidifying air in the adsorption tower for dehumidification to discharge the dry air to the outside.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 내부에 흡착제가 각각 충전되며 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하는 공기건조시스템의 공기건조방법은, 외부에서 유입되는 공기를 압축기를 통해 압축된 압축공기 전부를 고온의 재생용 공기로 하여 공급하는 제1단계와; 상기 압축기에서 공급되는 고온의 재생용 공기를 냉각하고 이를 저온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑에 공급하는 제2단계와; 상기 저온의 재생용 공기가 상기 재생용 흡착탑을 하부에서 상부방향으로 통과하면서 상기 재생용 흡착탑을 냉각재생하는 제3단계와; 상기 재생용 흡착탑을 냉각재생하고 배출되는 재생용 공기를 다시 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에 공급하고, 상기 제습용 흡착탑에서 상기 제습용 공기를 건조시켜 외부로 건조공기를 배출하는 제4단계를 구비한다.According to an embodiment of the present invention to achieve some of the above-mentioned technical problems, there is provided a method of recovering a first adsorption tower and a second adsorption tower, which are filled with an adsorbent in accordance with the present invention, The method comprising: a first step of supplying all the compressed air compressed through the compressor from the outside as high-temperature regeneration air; A second step of cooling the high-temperature regeneration air supplied from the compressor and supplying the low-temperature regeneration air to the regeneration adsorption tower; A third step of cooling and regenerating the adsorption tower for regeneration while the low temperature regeneration air passes through the regeneration adsorption tower from the bottom to the top; The regeneration tower is cooled and regenerated, the regeneration air is cooled again, and the regeneration air is supplied to the adsorption tower for dehumidification as dehumidification air, and the dehumidification air is dried in the adsorption tower for dehumidification to discharge the dry air to the outside And a fourth step.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 압축기를 통해 압축된 압축공기 전부를 재생용으로 사용함에 따라, 에너지 소비를 줄이고 처리비용을 절감할 수 있게 된다. 또한 제1공정 및 제2공정으로 공정이 단순화되어 제습 및 재생 처리 시간을 줄일 수 있다. As described above, according to the present invention, all the compressed air compressed through the compressor is used for regeneration, thereby reducing energy consumption and processing cost. In addition, the process can be simplified by the first process and the second process, and the dehumidification and regeneration process time can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넌 퍼지 방식의 공기건조 시스템의 구성을 도시하는 개략도이고,
도 2는 도 1의 가열재생 및 제습과정을 나타낸 개략도이고,
도 3은 도 1의 냉각재생 및 제습과정을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a configuration of a non-purge air drying system according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic view showing the heating regeneration and dehumidification process of FIG. 1,
FIG. 3 is a schematic view showing the cooling regeneration and dehumidification process of FIG. 1;

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without intending to intend to provide a thorough understanding of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

이때, 본 발명을 구성하는 각 구성요소 중 공지된 구성 및 그 구성의 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들 중 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, a detailed description of known configurations and functions of the constituent elements of the present invention will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be blurred. It is to be noted that, among the constituent elements shown in the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넌 퍼지 방식의 흡착식 공기건조 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing the construction of a non-purge adsorption-type air drying system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 넌 퍼지 방식의 흡착식 공기건조시스템은 한쌍의 흡착탑(110), 압축기(120), 제1냉각기(150), 제2냉각기(170) 등을 구비한다. 이외에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 필수 구성요소가 추가로 구비될 수 있다.1, a non-purge adsorption type air drying system according to an embodiment of the present invention includes a pair of adsorption columns 110, a compressor 120, a first cooler 150, a second cooler 170, And the like. In addition, essential components well known to those skilled in the art may be additionally provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기건조시스템은 제1공정 및 제2공정을 구비한다.The air drying system according to an embodiment of the present invention includes a first process and a second process.

상기 제1공정은 압축공기 전부를 재생용 공기로 하여 재생용 흡착탑에 대한 가열재생공정을 수행하고, 가열재생공정을 수행한 재생용 공기를 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 제습용 흡착탑을 통해 건조하여 건조공기를 배출하는 공정이다.In the first step, the heating / regeneration process is performed on the adsorption tower for regeneration using all of the compressed air as the regeneration air, the regeneration air subjected to the heat regeneration process is cooled, and the regeneration air is dehydrated through the adsorption tower for dehumidification Thereby discharging dry air.

그리고, 제2공정은 상기 압축공기 전부를 재생용 공기로 하여 재생용 흡착탑에 대한 냉각재생공정을 수행하고, 냉각재생공정을 수행한 재생용 공기를 다시 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 제습용 흡착탑을 통해 건조하여 건조공기를 배출하는 공정이다.In the second step, the cooling regeneration process is performed on the regeneration adsorption tower using all of the compressed air as the regeneration air, the regeneration air subjected to the cooling regeneration process is cooled again, and the regeneration air is used as the dehumidification air, And then drying air is discharged.

상기 한쌍의 흡착탑(110)은 습한 공기 중에 포함된 수분을 흡착하여 건조한 공기를 생산하기 위한 것으로 서로 동일한 형상 및 구조로 이루어진 제1흡착탑(112) 및 제2흡착탑(114)을 구비한다. The pair of adsorption towers 110 are provided for the first adsorption tower 112 and the second adsorption tower 114 having the same shape and structure to produce air by adsorbing moisture contained in humid air.

상기 제1흡착탑(110) 및 상기 제2흡착탑(114) 각각은 소정의 길이를 갖는 밀폐된 원통형상으로 형성되고, 내부에는 흡착제(Adsorbent)가 충전되며, 그 상부 및 하부에는 흡착제 전환시 사용되는 주입구 및 배출구가 각각 설치된다. 또한, 상기 각 흡착탑(112, 114)의 상부 및 하부 내측에는 흡착제의 유실을 방지하기 위한 스테인리스 재질의 스크린 메시(Mesh)와, 공기(제습용 및 재생용 공기)의 흐름을 적절하게 분산하기 위한 공기 분배기(Air Distributor)가 구비된다. Each of the first adsorption tower 110 and the second adsorption tower 114 is formed into a closed cylindrical shape having a predetermined length and is filled with an adsorbent therein. An inlet and an outlet are respectively installed. In order to prevent the loss of the adsorbent, a screen mesh (Mesh) made of stainless steel and a mesh mesh (not shown) for dispersing the flow of air (dehumidifying and regenerating air) are appropriately dispersed in upper and lower portions of the adsorption towers 112 and 114 An air distributor is provided.

상기 각 흡착탑(112, 114)에 충전되는 흡착제에는 활성 알루미나(Activated Alumina), 실리카겔(Silica Gel), 알루미나 실리카겔(Alumina SilicaGel), 몰레큘러시브(Molecular Sieves) 등이 있다.Activated alumina, silica gel, alumina silica gel, molecular sieves, and the like can be used as the adsorbent to be charged in each of the adsorption towers 112 and 114.

상기 제1흡착탑(110) 및 상기 제2흡착탑(114) 각각은 재생용 흡착탑 및 제습용 흡착탑으로 서로 교번하여 전환되어 사용되게 된다. Each of the first adsorption tower 110 and the second adsorption tower 114 is alternately used as an adsorption tower for regeneration and a desorption tower for dehumidification.

상기 제1흡착탑(110) 또는 상기 제2흡착탑(114)이 재생용으로 사용되는 경우 재생용 흡착탑으로 칭하고, 제습용으로 사용되는 경우 제습용 흡착탑으로 칭할 수 있다. 예를 들어 제1흡착탑(112)이 제습용으로 사용되고 제2흡착탑(114)이 재생용으로 사용되는 경우에는 제1흡착탑(112)이 제습용 흡착탑이 되고, 제2흡착탑(114)이 재생용 흡착탑이 된다. 또한 제1흡착탑(112)이 재생용으로 사용되고 제2흡착탑(114)이 제습용으로 사용되는 경우에는 제1흡착탑(112)이 재생용 흡착탑이 되고, 제2흡착탑(114)이 제습용 흡착탑이 된다. When the first adsorption tower 110 or the second adsorption tower 114 is used for regeneration, it may be referred to as an adsorption tower for regeneration and may be referred to as an adsorption tower for dehumidification when it is used for dehumidification. For example, when the first adsorption tower 112 is used for dehumidification and the second adsorption tower 114 is used for regeneration, the first adsorption tower 112 becomes the adsorption tower for dehumidification and the second adsorption tower 114 becomes the adsorption tower for dehumidification, Adsorption tower. When the first adsorption tower 112 is used for regeneration and the second adsorption tower 114 is used for dehumidification, the first adsorption tower 112 serves as the adsorption tower for regeneration and the second adsorption tower 114 serves as the adsorption tower for dehumidification do.

이하에서는 이해의 편의를 위해 상기 제1흡착탑(112)을 재생용 흡착탑으로, 상기 제2흡착탑(114)를 제습용 흡착탑으로 편의상 구분하기로 한다.Hereinafter, for convenience of understanding, the first adsorption tower 112 is referred to as an adsorption tower for regeneration and the second adsorption tower 114 is referred to as an adsorption tower for dehumidification.

상기 압축기(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기건조 시스템의 최 선단에 위치되어 외부에서 유입된 습한 공기를 소정의 압력(약 7.0㎏/㎠)으로 압축하기 위한 것이며, 통상적인 스크루 방식 압축기 또는 터보 방식 압축기가 사용될 수 있다.The compressor 120 is located at the extreme end of the air drying system according to an embodiment of the present invention to compress the humid air introduced from the outside to a predetermined pressure (about 7.0 kg / cm 2) A compressor or a turbo-type compressor may be used.

이 중에서 스크루 방식의 압축기는 압축 시 약 140~160℃의 압축열이 발생되고 터보 방식의 압축기는 약 100~120℃의 압축열이 발생되는 바, 상기 압축기(120)를 통해 압축된 압축공기는 대략 100 ~ 160℃의 온도를 갖게 된다.In the screw type compressor, compressed heat is generated at about 140 to 160 DEG C during compression, and compressed heat is generated at about 100 to 120 DEG C in the turbo type compressor. The compressed air, which is compressed through the compressor 120, And has a temperature of about 100 to 160 ° C.

이하에서 고온이란 100℃ 이상을 의미하고, 저온이란 50℃ 이하를 의미할 수 있다. Herein, the high temperature means 100 DEG C or higher, and the low temperature means 50 DEG C or lower.

상기 압축기(120)는 압축된 압축공기 전부를 고온의 재생용 공기로 공급하게 된다. The compressor 120 supplies all of the compressed air to the high-temperature regeneration air.

종래의 공기건조시스템의 경우에는 상기 압축기(120)를 통해 공급되는 압축공기의 대략 30% 정도만 가열재생용으로 사용되고, 70% 정도는 제습용으로 사용되었기 때문에, 재생용 흡착탑에 대한 가열재생 용도로 사용되기 위해서는 상대적으로 적은 공기를 사용하므로 재생의 효율성 확보를 위해 별도의 전기히터를 이용해 공기를 200℃ 이상으로 가열하는 것이 필요했다. In the conventional air drying system, only about 30% of the compressed air supplied through the compressor 120 is used for heating and regenerating, and about 70% is used for dehumidifying. Since relatively little air is used in order to be used, it is necessary to heat the air to 200 ° C or more by using an electric heater to ensure the efficiency of regeneration.

그러나, 본 발명에서는 압축된 압축공기 전부를 재생용도로 사용하기 때문에 별도의 전기히터가 필요하지 않아, 에너지 절감 및 건조공기 발생을 위한 처리비용이 절감되는 효과가 있다.However, in the present invention, since all the compressed air compressed is used for regeneration, a separate electric heater is not required, and energy saving and processing cost for generating dry air are reduced.

상기 압축기(120)의 압축공기 배출구 후단에는 전처리 필터(130)가 구비되며, 상기 전처리 필터(130)는 상기 압축공기에서 이물질(수분 또는 유분 및 분진)을 제거하기 위한 것으로, 제거된 이물질은 외부로 배출된다. A pretreatment filter 130 is provided at a downstream end of the compressed air outlet of the compressor 120. The pretreatment filter 130 removes foreign matter (moisture, oil and dust) from the compressed air, .

또한, 상기 전처리 필터(130)는 상기 흡착탑(110)에서의 과도한 차압 발생 및 각종 밸브 등의 작동불량으로 인한 출구의 압력 저하를 방지하기 위하여 바이패스 밸브를 자동으로 개방하여 출구의 압력을 일정하게 유지시킨다.In addition, the pre-treatment filter 130 automatically opens the bypass valve to prevent a pressure drop at the outlet due to an excessive differential pressure in the adsorption tower 110 and malfunction of various valves, .

상기 전처리 필터(130)는 서로 병렬로 두 개가 구비되어 필터교체시나 고장시 대체할 수 있도록 구성된다.The preprocessing filters 130 are provided in parallel with each other so that they can be replaced when a filter is replaced or when a failure occurs.

상기 전처리 필터(130)는 구비되지 않을 수도 있다. 상기 압축기(120)에서 배출되는 공기는 100℃ 이상의 고온이고 이물질이 많지 않기 때문에 상기 전처리 필터(130)는 생략가능하다.The preprocessing filter 130 may not be provided. Since the air discharged from the compressor 120 is at a high temperature of 100 ° C or higher and there are not many foreign substances, the pre-processing filter 130 may be omitted.

상기 제1냉각기(150)는 제1공정에서는 재생용 흡착탑(112)에서 흡착탑을 재생하고 배출되는 재생용 공기를 대략 40℃ 정도로 냉각하여 이를 제습용 공기로 하여 제습용 흡착탑(114)에 공급하게 된다. 또한 제2공정에서는 상기 압축기(120)에 공급되는 고온 및 고압상태의 재생용 공기 전체를 대략 40℃ 이하로 냉각하여 이를 제습용 공기로 하여 제습용 흡착탑(114)에 공급하게 된다. In the first step, the first cooler 150 regenerates the adsorption tower in the adsorption tower 112 for regeneration, and the regeneration air to be discharged is cooled to about 40 ° C. and supplied to the adsorption tower 114 for dehumidification do. In the second step, the entire regeneration air in the high-temperature and high-pressure state supplied to the compressor 120 is cooled to approximately 40 ° C or lower and supplied to the adsorption tower 114 for dehumidification as dehumidification air.

상기 제1냉각기(150)의 토출구 측에 마련된 제1분리기(160)는 상기 제1냉각기(150)에서 냉각된 제습용 공기에 포함된 수분을 분리하기 위한 것이며, 통상적인 사이클론 타입(Cyclone Type) 또는 디미스터 타입(Demister Type)의 분리기가 사용될 수 있다.The first separator 160 provided at the discharge port side of the first cooler 150 is for separating moisture contained in the dehumidifying air cooled by the first cooler 150 and may be a conventional cyclone type, Or a demister type separator may be used.

상기 제2냉각기(170)는 제1공정에서는 사용되지 않으며, 제2공정에서 사용되며, 상기 재생용 흡착탑(112)에서 냉각재생과정을 수행하고 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑(114)에 공급하게 된다. The second cooler 170 is not used in the first process and is used in the second process. The regenerating adsorption tower 112 performs a cooling regeneration process and cools the regeneration air to be discharged, And is supplied to the adsorption tower 114 for dehumidification.

상기 제2냉각기(170)의 토출구 측에 마련된 제2분리기(180)는 상기 제2냉각기(170)에서 냉각된 제습용 공기에 포함된 수분을 분리하기 위한 것이며, 통상적인 사이클론 타입(Cyclone Type) 또는 디미스터 타입(Demister Type)의 분리기가 사용될 수 있다.The second separator 180 provided at the discharge port side of the second cooler 170 is for separating moisture contained in the dehumidifying air cooled by the second cooler 170 and may be a conventional cyclone type, Or a demister type separator may be used.

여기서 제습용 공기 또는 재생용 공기로의 전환, 제1공정에서 제2공정으로의 전환, 및 제2공정에서 제1공정으로의 전환은 제습용 공기 및 재생용 공기가 이송되는 배관상에 설치된 복수의 개폐밸브들(240)의 개폐 제어에 의해 가능하다.Here, the switching to the dehumidifying air or the regeneration air, the switching from the first step to the second step, and the switching from the second step to the first step are carried out in such a manner that the dehumidifying air and the plurality Closing control of the opening / closing valves 240 of the control valve 240.

그리고, 상기 제1흡착탑(112) 및 제2흡착탑(114)를 재생용 흡착탑과 제습용 흡착탑으로 서로 교번하여 사용하는 경우에, 제습용 공기와 재생용 공기의 이송방향을 전환시켜 상기 제1흡착탑(112) 및 제2흡착탑(114)에 적절하게 유입시키고 배출시키기 위해 복수의 제1방향전환밸브(260) 및 복수의 제2방향전환밸브(270)가 구비된다. When the first adsorption tower 112 and the second adsorption tower 114 are alternately used as the adsorption tower for regeneration and the adsorption tower for dehumidification, the feeding direction of the dehumidifying air and the regeneration air is switched, A plurality of first directional control valves 260 and a plurality of second directional control valves 270 are provided for appropriately introducing and discharging the gas into and from the second adsorption tower 112 and the second adsorption tower 114.

상기 제1방향전환밸브(260)는 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)의 하부에 위치되는 제습용 공기 및 재생용 공기의 순환 라인에 연결되어 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)으로 유입되거나 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)에서 토출되는 제습용 및 재생용 공기의 이송 방향을 전환한다. The first direction switching valve 260 is connected to the circulation line of the dehumidifying air and the regeneration air located below the first adsorption tower 112 and the second adsorption tower 114, And the transfer direction of the dehumidifying and regenerating air that is introduced into the second adsorption tower (114) or discharged from the first adsorption tower (112) and the second adsorption tower (114).

그리고 상기 제2방향전환밸브(270)는 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)의 상부에 위치되는 제습용 공기 및 재생용 공기의 순환 라인에 연결되어 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)으로 유입되거나 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)에서 토출되는 제습용 및 재생용 공기의 이송 방향을 전환한다.The second direction switching valve 270 is connected to the circulation line of the dehumidifying air and the regeneration air located in the upper part of the first adsorption tower 112 and the second adsorption tower 114, ) And the transfer direction of the dehumidifying and regenerating air that is introduced into the second adsorption tower (114) or discharged from the first adsorption tower (112) and the second adsorption tower (114).

상기 제1방향전환밸브(260) 및 상기 제2방향전환밸브(270)는 각각 4개의 개폐밸브들(262, 264, 266, 268 및 272, 274, 276,278)로 이루어지고, 이들의 개폐를 조합할 경우 제습용 공기 및 재생용 공기의 이송을 선택적으로 단속하여 상기 제1흡착탑(112) 및 상기 제2흡착탑(114)이 상호 교번하여 제습 및 재생하는 것이 가능하다.The first directional control valve 260 and the second directional control valve 270 each include four on-off valves 262, 264, 266, 268 and 272, 274, 276, 278, It is possible to intermittently dehumidify and regenerate the first adsorption tower 112 and the second adsorption tower 114 by selectively interrupting the transfer of the dehumidifying air and the regeneration air.

이때, 상기 제1방향전환밸브(260)를 구성하는 총 4개의 개폐밸브를 편의상 제1개폐밸브(262), 제2개폐밸브(264), 제3개폐밸브(266) 및 제4개폐밸브(268)라 하고, 상기 제2방향전환밸브(270)를 구성하는 총 4개의 개폐밸브를 편의상 제5개폐밸브(272), 제6개폐밸브(274), 제7개폐밸브(276) 및 제8개폐밸브(278)라 칭하기로 한다.At this time, a total of four opening / closing valves constituting the first directional control valve 260 are referred to as a first open / close valve 262, a second open / close valve 264, a third open / close valve 266 and a fourth open / Closing valves 272, 274, 276, 276, 276, 276, 276, 276, 276, 276, 278, It will be referred to as an on-off valve 278.

즉 상기 제1방향전환밸브(260)는, 제습용 공기를 상기 제습용 흡착탑으로 각각 주입하기 위한 제1개폐밸브(262) 및 제2개폐밸브(264)와, 상기 재생용 흡착탑에서 재생된 공기를 각각 순환시키기 위한 제3개폐밸브(266) 및 제4개폐밸브(268)로 구성되고, 상기 제2방향전환밸브(270)는, 상기 제습용 흡착탑에서 제습된 공기를 각각 외부로 배출하기 위한 제5개폐밸브(272) 및 제6개폐밸브(274)와, 재생용 공기를 상기 재생용 흡착탑으로 주입하거나 배출하기 위한 제7개폐밸브(276) 및 제8개폐밸브(278)로 구성될 수 있다.That is, the first directional control valve 260 includes a first on-off valve 262 and a second on-off valve 264 for injecting dehumidification air into the dehumidifying adsorption tower, And a second on-off valve (268) for circulating the dehumidified air from the dehumidifying adsorption tower, respectively, and the second direction switching valve (270) A fifth on-off valve 272 and a sixth on-off valve 274, and a seventh on-off valve 276 and an eighth on-off valve 278 for injecting or discharging the regeneration air into the regeneration adsorption tower have.

상기 제습용 흡착탑(112 또는 114)을 통해 건조된 건조공기는 상기 제2방향전환밸브(270)에 의해 이송방향이 제어되어 각종 사용처에서의 사용을 위해 외부로 배출된다.The drying air dried through the adsorption tower for dehumidification (112 or 114) is controlled by the second direction switching valve (270) to be discharged to the outside for use in various places of use.

상기 건조공기는 각종 사용처로 배출되기 전에 후처리 필터(140)에 의해 이물질(수분 또는 유분 및 분진)을 한 번 더 제거하여 건조한 공기를 사용하는 각종 장비가 손상되는 것을 방지한다. The drying air is further removed by the post-treatment filter 140 to remove foreign matter (water, oil, and dust) before being discharged to various uses, thereby preventing damage to various equipment using the dried air.

또한, 상기 후처리 필터(140)도 전처리 필터(130)와 마찬가지로 흡착탑(110)에서의 과도한 차압 발생 및 각종 밸브 등의 작동불량으로 인한 출구의 압력 저하를 방지하기 위하여 바이패스 밸브를 자동으로 개방하여 출구의 압력을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.In addition, the post-treatment filter 140 is also automatically opened to prevent a pressure drop at the outlet due to excessive differential pressure in the adsorption tower 110 and operation failure of various valves, as in the case of the preprocessing filter 130 Thereby maintaining the pressure of the outlet at a constant level.

또한, 상기 후처리 필터(140)도 전처리 필터(130)와 마찬가지로 서로 병렬로 두 개가 구비되어 필터교체시나 고장시 대체할 수 있도록 구성된다.Also, the post-processing filters 140 are provided in parallel with each other like the preprocessing filter 130, so that the post-processing filters 140 can be replaced when a filter is replaced or when a failure occurs.

상기 복수의 개폐밸브들들(240)은 상기 압축기(120)에 공급되는 재생용 공기 및 공기를 순환시켜 흡착제를 재생하고, 재생을 수행한 공기를 제습용 공기로 전환하여 사용하기 위한 것으로, 이들의 개폐를 제어하여 제1공정 및 제2공정을 수행하게 된다. The plurality of on-off valves 240 regenerates the adsorbent by circulating the regeneration air and the air supplied to the compressor 120, and converts the regenerated air into dehumidifying air for use. The first step and the second step are performed.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 공기건조시스템의 동작을 도 2 내지 도 3을 통해 설명하기로 한다. The operation of the air drying system having the above-described structure will be described with reference to FIGS. 2 to 3. FIG.

여기서는 제1공정 및 제2공정은 한 쌍의 흡착탑(112, 114)에서 동시에 이루어지되, 본 실시예에서는 상기 제1흡착탑(112)에서 재생이 이루어지고 상기 제2흡착탑(114)에서는 제습이 이루어진다고 가정하여, 제습용 흡착탑은 제2흡착탑(114)이고, 재생용 흡착탑은 제1흡착탑(112)인 것으로 가정한 상태에서 설명한다. Here, the first step and the second step are performed simultaneously in the pair of adsorption towers 112 and 114. In this embodiment, the first adsorption tower 112 regenerates and the second adsorption tower 114 performs dehumidification , It is assumed that the adsorption tower for dehumidification is the second adsorption tower 114 and the adsorption tower for regeneration is the first adsorption tower 112. [

이하에서 제습용 공기의 이동경로는 건조공기와 함께 실선화살표로, 재생용 공기의 이동경로는 점선화살표로 나타내었다.Hereinafter, the moving path of the dehumidifying air is indicated by a solid line arrow along with the dry air and the moving path of the regeneration air is indicated by a dotted arrow.

도 2는 도 1에서의 제1공정(가열재생 및 제습과정)에서의 공기흐름을 나타낸 개략도이다. Fig. 2 is a schematic view showing the air flow in the first process (heating regeneration and dehumidification process) in Fig.

도 2에 도시된 바와 같이, 외부에서 유입된 습한 공기는 압축기(120)에 의해 고온(약 100 ~ 160℃) 및 고압(약 7.0㎏/㎠)으로 압축된 뒤, 전체가 고온의 재생용 공기로 공급된다.2, the humid air introduced from the outside is compressed at a high temperature (about 100 to 160 ° C.) and a high pressure (about 7.0 kg / cm 2) by the compressor 120, .

상기 고온의 재생용 공기는 상기 전처리 필터(130)를 통해 이물질을 제거하게 된다.The high-temperature regeneration air removes foreign matter through the pretreatment filter 130.

이물질이 제거된 고온의 재생용 공기는 재생용 흡착탑인 상기 제1흡착탑(112)의 상부쪽으로 유입된다. 여기서 고온의 재생용 공기가 상기 제1흡착탑(112)으로 유입되고, 제2흡착탑(114)으로 유입되지 않도록 제2방향전환밸브(270)의 제5 및 제8개폐밸브(272, 278)는 폐쇄되고, 제6 및 제7개폐밸브(274, 276)는 개방되어야 한다. The high-temperature regeneration air from which the foreign substance is removed flows into the upper portion of the first adsorption tower 112 which is the adsorption tower for regeneration. The fifth and eighth open / close valves 272 and 278 of the second directional control valve 270 are controlled such that the high temperature regeneration air flows into the first adsorption tower 112 and is not introduced into the second adsorption tower 114 And the sixth and seventh open / close valves 274 and 276 should be opened.

또한, 냉각재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(244,246,252)은 폐쇄되고, 가열재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(242,248,254)는 개방되어야 한다. 이는 고온의 재생용 공기가 제1흡착탑(112)을 거치지 않고 상기 제1냉각기(150) 또는 제2흡착탑(114)로 직접 이송되거나 상기 제1흡착탑(112)을 거친 재생용 공기가 다른 곳으로 새지 않고 상기 제1냉각기(150)로 이송되도록 하기 위함이다.Also, the on-off valves 244, 246, and 252 provided on the circulation pipe for cooling regeneration are closed, and the on-off valves 242, 248, and 254 provided on the circulation pipe for the heating regeneration must be opened. This is because the high temperature regeneration air is directly sent to the first cooler 150 or the second adsorption tower 114 without passing through the first adsorption tower 112 or the regeneration air passed through the first adsorption tower 112 is moved to another place So that it is transferred to the first cooler 150 without leaking.

상기 제1흡착탑(112)으로 유입된 고온의 재생용 공기는 그 내부에 충전된 흡착제의 수분을 탈착시킨 후, 제3개폐밸브(266)와 개폐밸브(248)의 개방에 의해 상기 제1냉각기(150)로 이송된다. 상기 재생용 공기는 상기 제1흡착탑(112)의 상부에서 하부방향으로 통과하게 된다.The high-temperature regeneration air introduced into the first adsorption tower 112 desorbs the moisture of the adsorbent charged therein and then flows into the first cooler 150 by opening the third on-off valve 266 and the on- (Not shown). The air for regeneration passes downward from the upper portion of the first adsorption tower 112.

그리고 상기 제1흡착탑(112)을 통과한 재생용 공기는 상기 제1냉각기(150)에서 대략 40℃로 냉각되고, 상기 제1분리기(160)에서 수분을 포함한 이물질이 제거된 후, 개폐밸브(254)를 통해 제습용 공기로 상기 제2흡착탑(114)으로 유입된다.The regeneration air that has passed through the first adsorption tower 112 is cooled to about 40 ° C by the first cooler 150. After foreign substances including moisture are removed from the first separator 160, 254 to the second adsorption tower 114 through the dehumidifying air.

이때, 상기 제1방향전환밸브(260)의 제2 및 제3 개폐밸브(264, 266)는 개방되고, 제1개폐밸브(262) 및 제4개폐밸브(268)는 폐쇄된 상태를 가지며, 이에 따라 상기 개폐밸브(254)를 통해 유입된 제습용 공기는 상기 제2흡착탑(114)의 하부측으로 유입되게 된다.At this time, the second and third opening / closing valves 264 and 266 of the first direction switching valve 260 are opened, the first opening / closing valve 262 and the fourth opening / closing valve 268 are closed, Accordingly, the dehumidifying air flowing through the opening / closing valve 254 flows into the lower side of the second adsorption tower 114.

상기 제습용 공기는 상기 제2흡착탑(114)의 하부에서 상부방향으로 통과하게 된다.The dehumidifying air passes through the lower part of the second adsorption tower 114 in an upward direction.

상기 제2흡착탑(114)으로 유입된 제습용 공기는 그 내부의 흡착제와 접촉하며 수분이 완전히 제거되어 건조한 건조공기로 바뀌게 되고, 후처리 필터(140)를 통과하여 외부로 배출되게 된다. 이때 제습이 완료된 건조 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 제2방향전환밸브(270)의 제5 및 제8개폐밸브(272, 278)는 폐쇄되고, 제6및 제 7 개폐밸브(274,276)는 개방되어야 한다.The dehumidifying air introduced into the second adsorption tower 114 is in contact with the adsorbent therein, and the moisture is completely removed to be replaced with the dry air, which is then discharged to the outside through the post-treatment filter 140. The fifth and eighth open / close valves 272 and 278 of the second direction switch valve 270 are closed so that the dehumidified dry air can be discharged to the outside, and the sixth and seventh open / close valves 274 and 276 are closed Should be open.

도 3은 도 1에서의 제2공정(냉각재생 및 제습과정)에서의 공기흐름을 나타낸 개략도이다.Fig. 3 is a schematic view showing the air flow in the second process (cooling regeneration and dehumidification process) in Fig. 1. Fig.

도 3에 도시된 바와 같이, 외부에서 유입된 습한 공기는 압축기(120)에 의해 고온(약 100 ~ 160℃) 및 고압(약 7.0㎏/㎠)으로 압축된 뒤, 전체가 고온의 재생용 공기로 공급된다.3, the humid air introduced from the outside is compressed to a high temperature (about 100 to 160 ° C.) and a high pressure (about 7.0 kg / cm 2) by the compressor 120, .

상기 고온의 재생용 공기는 상기 전처리 필터(130)를 통해 이물질을 제거하게 된다.The high-temperature regeneration air removes foreign matter through the pretreatment filter 130.

이물질이 제거된 고온의 재생용 공기는 상기 제1냉각기(150)로 유입된다.The high-temperature regeneration air from which the foreign substance is removed flows into the first cooler 150.

여기서 고온의 재생용 공기가 상기 제1냉각기(150)로 유입되고 냉각재생을 위한 순환배관을 통해 순환되도록, 냉각재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(244,246,252)은 개방되고, 가열재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(242,248,254)는 폐쇄되어야 한다.The open / close valves 244, 246, and 252 provided on the circulation pipe for cooling regeneration are opened so that the high temperature regeneration air flows into the first cooler 150 and circulates through the circulation pipe for cooling regeneration, The on-off valves 242, 248, and 254 provided on the circulation pipe for the intake pipe 242 must be closed.

이는 고온의 재생용 공기가 상기 제1냉각기(150)을 거치지 않고 바로 제1흡착탑(112)으로 유입되거나 상기 제1흡착탑(112)을 거친 재생용 공기가 다른 곳으로 새지 않고 상기 제2냉각기(170)로 이송되도록 하여, 미리 정해진 냉각재생 순환 경로를 유지하도록 하기 위함이다.This is because the high temperature regeneration air flows directly into the first adsorption tower 112 without passing through the first cooler 150 or the regeneration air passing through the first adsorption tower 112 does not leak to another place, 170 so as to maintain a predetermined cooling regeneration circulation path.

상기 제1냉각기(150)으로 유입된 고온의 재생용 공기는 상기 제1냉각기(150)를 통해 대략 40℃로 냉각되고, 상기 제1분리기(160)에서 수분을 포함한 이물질이 제거된 후, 개폐밸브(254,248)의 폐쇄, 개폐밸브(252)의 개방에 의해 상기 제1방향전환밸브(260)인 제3개폐밸브(266)를 통해 상기 제1흡착탑(112)으로 유입된다.The high-temperature regeneration air introduced into the first cooler 150 is cooled to about 40 ° C through the first cooler 150. After the foreign material including moisture is removed from the first separator 160, Closing valves 254 and 248 and opening of the opening and closing valve 252 are introduced into the first adsorption tower 112 through the third opening and closing valve 266 which is the first direction switching valve 260.

이때, 냉각된 재생용 공기가 제1흡착탑(112)로 유입되고 상기 제2흡착탑(114)로 유입되지 않도록, 상기 제1방향전환밸브(260)의 제1 및 제4 개폐밸브(262, 268)는 폐쇄되고, 제2 및 제3개폐밸브(264, 266)는 개방된 상태이어야 한다. At this time, the first and fourth open / close valves 262 and 268 of the first directional control valve 260 are controlled so that the cooled regeneration air flows into the first adsorption tower 112 and is not introduced into the second adsorption tower 114 And the second and third open / close valves 264 and 266 should be in the open state.

또한, 냉각재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(244,246,252)은 개방되고, 가열재생을 위한 순환배관 상에 구비되는 개폐밸브들(242,248,254)는 폐쇄되어야 하는데, 이는 재생용 공기가 상기 제1흡착탑(112)을 거치지 않고 상기 제2냉각기(170)로 이송되는 등 미리 정해진 냉각재생 및 제습과정을 위한 경로를 유지하도록 하기 위함이다.In addition, the on-off valves 244, 246, and 252 provided on the circulation pipe for cooling regeneration are opened and the on-off valves 242, 248, and 254 provided on the circulation pipe for heating regeneration must be closed, 1 is transferred to the second cooler 170 without passing through the adsorption tower 112, and the path for the predetermined cooling regeneration and dehumidification process is maintained.

상기 재생용 공기는 상기 제1흡착탑(112)의 하부에서 상부방향으로 통과하게 된다.The air for regeneration passes through the lower part of the first adsorption tower 112 in the upper direction.

상기 제1흡착탑(112)으로 유입된 재생용 공기는 그 내부에 충전된 흡착제의 수분을 탈착시킨 후 배출되어, 제7개폐밸브(276)와 개폐밸브(244)를 통해 상기 제2냉각기(170)로 이송된다. 이때도 상기 개폐밸브들(242,248,254)의 폐쇄에 의해 상기 제1흡착탑(112)을 통과한 재생용 공기가 다시 제1흡착탑(112)으로 유입되거나 상기 제1냉각기(150) 측으로 유입되는 것을 방지하게 된다.The regeneration air introduced into the first adsorption tower 112 desorbs moisture of the adsorbent charged therein and is discharged through the seventh open / close valve 276 and the open / close valve 244 to the second cooler 170 . The regeneration air that has passed through the first adsorption tower 112 is prevented from flowing into the first adsorption tower 112 or the first adsorption tower 112 due to the closing of the open / close valves 242, 248, do.

그리고 상기 제1흡착탑(112)을 통과한 재생용 공기는 상기 제2냉각기(170)를 통해 대략 40℃로 냉각된 후, 제2분리기(180)에서 수분을 포함한 이물질이 제거된 후, 제습용 공기로 되어 개폐밸브(254)의 폐쇄에 의해 상기 제1방향전환밸브(260)측으로 유입된다.The regeneration air having passed through the first adsorption tower 112 is cooled to about 40 ° C. through the second cooler 170 and then the foreign material including moisture is removed from the second separator 180, And flows into the first direction switching valve 260 side by closing the opening / closing valve 254.

이때, 상기 제1방향전환밸브(260)의 제2 및 제3 개폐밸브(264, 266)는 개방되고, 제1개폐밸브(262) 및 제4개폐밸브(268)는 폐쇄된 상태를 가지며, 이에 따라 상기 제1방향전환밸브(260)측으로 유입된 제습용 공기는 상기 제2흡착탑(114)의 하부측으로 유입되게 된다.At this time, the second and third opening / closing valves 264 and 266 of the first direction switching valve 260 are opened, the first opening / closing valve 262 and the fourth opening / closing valve 268 are closed, Accordingly, the dehumidifying air flowing into the first directional control valve 260 flows into the lower portion of the second adsorption tower 114.

이때, 제1방향전환밸브(260)의 제1개폐밸브(262) 및 제4개폐밸브(268)는 폐쇄된 상태이므로 제습용 공기가 직접적으로 제1흡착탑(112)으로 유입되지 아니한다.At this time, since the first on-off valve 262 and the fourth on-off valve 268 of the first direction switching valve 260 are closed, the dehumidifying air is not directly introduced into the first adsorption tower 112.

상기 제습용 공기는 상기 제2흡착탑(114)의 하부에서 상부방향으로 통과하게 된다.The dehumidifying air passes through the lower part of the second adsorption tower 114 in an upward direction.

상기 제2흡착탑(114)으로 유입된 제습용 공기는 그 내부의 흡착제와 접촉하며 수분이 완전히 제거되어 건조한 건조공기로 바뀌게 되고, 후처리 필터(140)를 통과하여 외부로 배출되게 된다. 이때 제습이 완료된 건조 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 제2방향전환밸브(270)의 제5 및 제8개폐밸브(272, 278)는 폐쇄되고, 제6및 제 7 개폐밸브(274,276)는 개방되어야 한다.The dehumidifying air introduced into the second adsorption tower 114 is in contact with the adsorbent therein, and the moisture is completely removed to be replaced with the dry air, which is then discharged to the outside through the post-treatment filter 140. The fifth and eighth open / close valves 272 and 278 of the second direction switch valve 270 are closed so that the dehumidified dry air can be discharged to the outside, and the sixth and seventh open / close valves 274 and 276 are closed Should be open.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압축기(120)를 통해 압축된 압축공기 전체를 재생과정에 사용하고, 재생과정을 거친 공기를 제습하여 건조공기로 배출함에 따라, 별도의 히터가 필요하지 않아, 에너지 효율을 극대화시킬 수 있으며, 건조공기 처리를 위한 처리비용을 절감할 수 있다. 또한 제1공정 및 제2공정으로 공정이 단순화되어 제습 및 재생 처리 시간을 줄일 수 있다. As described above, according to the present invention, the entire compressed air compressed through the compressor 120 is used for the regeneration process, and the regenerated air is dehumidified and discharged as dry air, so that a separate heater is not required , Maximizing energy efficiency, and reducing the processing cost for dry air treatment. In addition, the process can be simplified by the first process and the second process, and the dehumidification and regeneration process time can be reduced.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다. The foregoing description of the embodiments is merely illustrative of the present invention with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and thus should not be construed as limiting the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the basic principles of the present invention.

110 : 흡착탑 120 : 압축기
130 : 전처리 필터 140 : 후처리 필터
150 : 제1냉각기 160 : 제1분리기
170 : 제2냉각기 180 : 제2분리기
240 : 개폐밸브들 260 : 제 1 방향전환밸브
270 : 제 2 방향전환밸브 110: adsorption tower 120: compressor
130: preprocessing filter 140: postprocessing filter
150: first cooler 160: first separator
170: second cooler 180: second separator
240: opening / closing valves 260: first direction switching valve
270: second direction switching valve

Claims (6)

외부에서 유입되는 공기를 압축하여 압축된 압축공기 전부를 고온의 재생용 공기로 공급하는 압축기와;
내부에 흡착제가 충전되며, 제1공정에서는 상기 압축기를 통해 공급되는 고온의 재생용 공기가 상부에서 하부방향으로 통과하면서 상기 흡착제가 가열재생되고, 제2공정에서는 저온의 재생용 공기가 하부에서 상부방향으로 통과하면서 상기 흡착제가 냉각재생되는 재생용 흡착탑과;
내부에 흡착제가 충전되며, 상기 제1공정 및 상기 제2공정에서 제습용 공기가 하부에서 상부방향으로 통과하면서 제습되는 제습용 흡착탑과;
상기 제1공정에서는 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 상기 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에 공급하고, 상기 제2공정에서는 상기 압축기에서 공급되는 고온의 재생용 공기를 냉각하고 이를 저온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑에 공급하는 제1냉각기와;
상기 제2공정에서 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 상기 제습용 공기로 상기 제습용 흡착탑에 공급하는 제2냉각기를 구비함을 특징으로 하는 공기건조시스템.A compressor for compressing the air introduced from the outside and supplying all the compressed air to the high-temperature regeneration air;
In the first step, the high-temperature regeneration air supplied through the compressor passes through from the upper portion to the lower portion so that the adsorbent is heated and regenerated. In the second step, low-temperature regeneration air flows from the lower portion to the upper portion A recovery adsorption tower through which the adsorbent is cooled and regenerated while passing through the adsorption tower;
An adsorption tower for dehumidifying which is filled with an adsorbent therein and is dehumidified while the dehumidifying air passes through from the bottom to the top in the first and second steps;
In the first step, the regeneration air discharged from the regeneration adsorption tower is cooled and supplied to the adsorption tower for dehumidification as the dehumidification air. In the second step, the high temperature regeneration air supplied from the compressor is cooled And supplying it to the adsorption tower for regeneration as low-temperature regeneration air;
And a second cooler for cooling the regeneration air discharged from the adsorption tower for regeneration in the second step and supplying it to the adsorption tower for dehumidification with the dehumidification air. 청구항 1에 있어서, 상기 공기건조시스템은,
내부에 흡착제가 각각 충전되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하며, 상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑은 서로 교번하여 상기 재생용 흡착탑 또는 상기 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용됨을 특징으로 하는 공기건조시스템.The air drying system according to claim 1,
Wherein the first adsorption tower and the second adsorption tower are alternately used for the regeneration adsorption tower or the dehumidification adsorption tower for use in air drying system. 청구항 2에 있어서, 상기 공기건조시스템은,
상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 하부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제1방향전환밸브와;
상기 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑의 상부에 설치되어 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑으로 유입되거나 제1흡착탑 및 상기 제2흡착탑에서 배출되는 공기의 이송 방향을 전환하는 제2방향전환밸브를 구비하되,
상기 제1방향전환밸브는, 제습용 공기를 상기 제습용 흡착탑으로 각각 주입하기 위한 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브와, 상기 재생용 흡착탑에서 재생된 공기를 각각 순환시키기 위한 제3개폐밸브 및 제4개폐밸브로 구성되고,
상기 제2방향전환밸브는, 상기 제습용 흡착탑에서 제습된 공기를 각각 외부로 배출하기 위한 제5개폐밸브 및 제6개폐밸브와, 재생용 공기를 상기 재생용 흡착탑으로 주입하거나 배출하기 위한 제7개폐밸브 및 제8개폐밸브로 구성됨을 특징으로 하는 공기건조시스템.The air drying system according to claim 2,
A first direction switching valve installed at a lower portion of the first adsorption tower and the second adsorption tower for switching a transfer direction of air introduced into the first adsorption tower and the second adsorption tower or discharged from the first adsorption tower and the second adsorption tower;
And a second direction switching valve installed on the first adsorption tower and the second adsorption tower for switching the direction of air flowing into the first adsorption tower and the second adsorption tower or air discharged from the first adsorption tower and the second adsorption tower However,
Wherein the first direction switching valve comprises a first on-off valve and a second on-off valve for respectively introducing dehumidification air to the dehumidifying adsorption tower, a third on-off valve for circulating air regenerated from the regeneration adsorption tower, A fourth on-off valve,
The second direction switching valve includes a fifth opening / closing valve and a sixth opening / closing valve for discharging the air dehumidified from the dehumidifying adsorption tower to the outside, and a seventh opening / closing valve for opening / An opening / closing valve, and an eighth open / close valve. 청구항 1에 있어서,
상기 제1공정은 상기 압축기에서 압축되어 공급되는 압축공기의 전부를 고온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑을 가열재생하고, 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에서 제습하여 외부로 건조공기를 배출하는 가열재생 및 제습공정이고,
상기 제2공정은 상기 압축기에서 공급되는 상기 고온의 재생용 공기 전부를 냉각하고 이를 저온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑을 냉각재생하고, 상기 재생용 흡착탑에서 배출되는 재생용 공기를 다시 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에서 제습하여 외부로 건조공기를 배출하는 냉각재생 및 제습공정임을 특징으로 하는 공기건조시스템.The method according to claim 1,
The first step is a step of regenerating the regeneration adsorption tower by using all of the compressed air compressed and supplied by the compressor as high temperature regeneration air to regenerate the regeneration air discharged from the regeneration adsorption tower, Dehumidifying step for dehumidifying the dehumidifying adsorption tower and discharging the dry air to the outside,
The second step is a step of cooling the high temperature regeneration air supplied from the compressor and regenerating the regeneration adsorption tower as cold regeneration air to regenerate and regenerate the regeneration air discharged from the regeneration adsorption tower And dehumidifying the dehumidified air in the adsorption tower for desiccation and discharging the dry air to the outside as dehumidifying air. 삭제delete 내부에 흡착제가 각각 충전되며 서로 교번하여 재생용 흡착탑 또는 제습용 흡착탑으로 전환되어 사용되는 제1흡착탑 및 제2흡착탑을 구비하는 공기건조시스템의 공기건조방법에 있어서:
외부에서 유입되는 공기를 압축기를 통해 압축된 압축공기 전부를 고온의 재생용 공기로 하여 공급하는 제1단계와;
상기 압축기에서 공급되는 고온의 재생용 공기를 냉각하고 이를 저온의 재생용 공기로 하여 상기 재생용 흡착탑에 공급하는 제2단계와;
상기 저온의 재생용 공기가 상기 재생용 흡착탑을 하부에서 상부방향으로 통과하면서 상기 재생용 흡착탑을 냉각재생하는 제3단계와;
상기 재생용 흡착탑을 냉각재생하고 배출되는 재생용 공기를 다시 냉각하고 이를 제습용 공기로 하여 상기 제습용 흡착탑에 공급하고, 상기 제습용 흡착탑에서 상기 제습용 공기를 건조시켜 외부로 건조공기를 배출하는 제4단계를 구비함을 특징으로 하는 공기건조방법.1. An air drying method of an air drying system comprising a first adsorption tower and a second adsorption tower which are filled with an adsorbent and alternately switched to an adsorption tower for regeneration or an adsorption tower for dehumidification,
A first step of supplying all of the compressed air compressed through the compressor to the outside as high temperature regeneration air;
A second step of cooling the high-temperature regeneration air supplied from the compressor and supplying the low-temperature regeneration air to the regeneration adsorption tower;
A third step of cooling and regenerating the adsorption tower for regeneration while the low temperature regeneration air passes through the regeneration adsorption tower from the bottom to the top;
The regeneration tower is cooled and regenerated, the regeneration air is cooled again, and the regeneration air is supplied to the adsorption tower for dehumidification as dehumidification air, and the dehumidification air is dried in the adsorption tower for dehumidification to discharge the dry air to the outside And a fourth step of drying the air.
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