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KR101553202B1 - 제습 시스템 - Google Patents

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KR101553202B1
KR101553202B1 KR1020157018035A KR20157018035A KR101553202B1 KR 101553202 B1 KR101553202 B1 KR 101553202B1 KR 1020157018035 A KR1020157018035 A KR 1020157018035A KR 20157018035 A KR20157018035 A KR 20157018035A KR 101553202 B1 KR101553202 B1 KR 101553202B1
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adsorption
dehumidifying unit
dry
dehumidifying
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KR1020157018035A
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히로시 나카야마
도시유키 나츠메
나오토시 후지타
에이사쿠 오쿠보
노부키 마츠이
Original Assignee
다이킨 고교 가부시키가이샤
가부시키가이샤 다이킨 어플라이드 시스템즈
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Abstract

드라이 크린룸(dry clean room)(S1)보다 저습도의 공기가 공급되는 드라이 챔버(dry chamber)(S2)를 설치하고, 드라이 크린룸(S1)으로 공기를 공급하는 주(主) 제습유닛(40)과, 드라이 크린룸(S1)으로부터 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기를 처리하는 터미널 제습유닛(50)을 배치함으로써, 드라이 크린룸용 제습 시스템(10)의 에너지 절약화와 저(低)원가화를 가능하게 한다.

Description

제습 시스템{DEHUMIDIFICATION SYSTEM}
본 발명은, 제습한 공기를 실내로 공급하는 제습 시스템에 관한 것이다.
종래, 제습한 공기를 실내로 공급하는 제습 시스템이 알려져 있다. 특허문헌 1, 2에는, 이 종류의 제습 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 1, 2에는, 흡착로터(rotor)를 공기통로 상에서 직렬 복수단으로 배치하는 구성이 기재되어 있다. 공기통로는, 실외공기를 흡착로터에 의해 처리하여 실내로 공급하는 급기통로와, 실내공기를 실외로 배출하는 배기통로로 구성되어 있다. 흡착로터는, 급기통로와 배기통로에 걸쳐 배치되어 있고, 양(兩) 통로 사이의 회전 축을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다.
그리고, 흡착로터는, 급기통로를 흐르는 공기의 수분을 흡착하여 제습하는 한편, 배기통로를 흐르는 공기로 수분을 방출하여 재생된다. 배기통로에는, 공기를 가열하여 흡착로터의 재생에 이용하기 위해, 공기 가열용 히터가 배치된다. 흡착로터는, 수분을 흡착하고 있는 부분의 수분 흡착량이 많아지면 회전하여 배기통로로 이동하고, 거기서 수분을 방출하여 재생된 후, 다시 흡착측에 이용된다. 이상의 구성에 의해, 흡착측의 공기통로를 흐르는 저습(低濕)의 공기가 연속하여 실내로 공급됨으로써 실내가 제습되고, 실내의 공기는 가열되어 흡착로터를 재생한 후에 실외로 방출된다.
실외공기가 복수 회 흡착로터를 통과함으로써, 실내로 흡착되는 공기는 저노점(低露點)의 공기가 되고, 예를 들어 리튬이온 전지를 제조하는 드라이 크린룸(dry clean room)에 공급하는 공기(노점이 약 －50℃의 공기)로서 이용할 수 있다.
일본 특허 제 3762138호 공보 일본 특허공개 2011－64439호 공보
그러나, 복수의 흡착로터를 이용한 시스템에서는, 흡착로터마다 재생용 히터를 배치하여 각 흡착로터를 제습 재생유닛으로 할 필요가 있고, 흡착로터 자체가 원가가 비싼 부품인 것과 더불어, 히터에 의한 흡착로터의 재생 온도가 높기 때문에, 히터의 열량에 필요한 러닝 코스트도 높게 되어 버린다. 또한, 흡착로터를 다단(多段)으로 이용하는 시스템에서는, 흡착로터를 통과한 제습측 공기의 습도는 내려가나, 공기가 흡착로터를 통과할 시의 흡착열과 히터에 의한 재생 가열로 인해 온도는 높아진다. 때문에, 흡착로터의 입구에서 제습측 공기를 냉각할 필요가 있어, 이 냉각용 에너지도 필요하였다.
특히, 리튬전지의 제조공정에서는, 공조(空調) 시스템(제습 시스템)의 에너지 사용량이 약 50％를 차지하고, 이 시스템의 에너지 절약화를 도모하는 것이 리튬전지의 저(低)원가화에 크게 기여한다. 그러나, 실제로는 흡착로터의 재생에 제공하는 열량이 크기 때문에, 제습 시스템의 저(低)원가화를 실현하는 것은 매우 곤란하였다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 제습 시스템의 에너지 절약화와 저(低)원가화를 가능하게 하는 것이다.
제 1 발명은, 드라이 크린룸(S1)에 제습공기를 공급하는 제습장치(40, 50)를 구비한 제습 시스템을 전제로 한다.
그리고, 이 제습 시스템은, 드라이 크린룸(S1)보다 저습도의 공기가 공급되는 드라이 챔버(dry chamber)(S2)를 구비하고, 상기 제습장치(40, 50)가, 드라이 크린룸(S1)으로 공기를 공급하는 급기통로(20)에 배치된 주(主) 제습유닛(40)과, 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기를 처리하는 터미널 제습유닛(50)을 구비하여, 주(主) 제습유닛(40)이, 흡착부와 재생부로 전환할 수 있는 제 1 흡착부재(43, 44)(45)를 구비하고, 터미널 제습유닛(50)이, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 제습하여 드라이 챔버(S2)에 공급하는 제습부와, 드라이 크린룸(S1)의 공기에 의해 재생되는 재생부로 전환할 수 있는 제 2 흡착부재(51, 52)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 종래는, 드라이 크린룸(S1) 전체를, 노점 온도가 예를 들어 －50℃의 환경이 되도록 제습하였으나, 이 제 1 발명에서는, －50℃의 저(低)노점 온도의 환경이 실제로 필요하게 되는 영역에 드라이 챔버(S2)를 설치함으로써, 드라이 챔버(S2)만을 －50℃의 저(低)노점으로 하면, 드라이 크린룸(S1)에 공급하는 공기는 이보다 노점 온도가 높아도 된다. 그리고, 주(主) 제습유닛(40)으로부터 공급된 드라이 크린룸(S1)의 공기를, 더 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 드라이 챔버(S2)에 공급할 수 있다. 또, 드라이 크린룸(S1)의 공기는, 터미널 제습유닛(50)의 재생부를 재생하는 공기로서도 이용된다.
제 2 발명은, 제 1 발명에 있어서, 상기 드라이 챔버(S2)가, 드라이 크린룸(S1)의 내부에 설치되는 것을 특징으로 한다.
이 제 2 발명에서는, 주(主) 제습유닛(40)으로부터 공급된 드라이 크린룸(S1)의 공기를, 더 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 저(低)노점 온도의 공기로 하여, 드라이 크린룸(S1) 내부의 드라이 챔버(S2)에 공급할 수 있다.
제 3 발명은, 제 1 발명에 있어서, 상기 드라이 챔버(S2)가 드라이 크린룸(S1)의 외부에 설치되는 것을 특징으로 한다.
이 제 3 발명에서는, 주(主) 제습유닛(40)으로부터 공급된 드라이 크린룸(S1)의 공기를, 더 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 저(低)노점 온도의 공기로 하여, 드라이 크린룸(S1) 외부의 드라이 챔버(S2)에 공급할 수 있다.
제 4 발명은, 제 1에서 제 3 발명 중 어느 하나에 있어서, 터미널 제습유닛(50)의 재생부로부터 유출한 공기를 주(主) 제습유닛(40)의 재생부에 공급하는 재생통로(32)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 제 4 발명에서는, 터미널 제습유닛(50)을 재생한 공기에 의해, 주(主) 제습유닛(40)의 재생이 이루어진다.
제 5 발명은, 제 1에서 제 4 발명 중 어느 하나에 있어서, 주(主) 제습유닛(40)이, 전환식 제습유닛(41)과 로터식 제습유닛(42)을 구비하고, 전환식 제습유닛(41)이, 상기 제 1 흡착부재(43, 44)로서 흡착측과 재생측으로 교대로 전환할 수 있는 2개의 흡착 열교환기(43, 44)를 구비하여 공기를 흡착측의 흡착 열교환기(43, 44)에 의해 제습하도록 구성되고, 로터식 제습유닛(42)이, 일부가 흡착부로서 구성됨과 동시에 다른 일부가 재생부로서 구성된 상기 제 1 흡착부재(45)로서의 흡착로터(45)를 구비하여 전환식 제습유닛(41)에 의해 제습한 공기를 제습하도록 구성되고, 터미널 제습유닛(50)이, 상기 제 2 흡착부재(51, 52)로서 흡착측과 재생측으로 교대로 전환할 수 있는 2개의 흡착 열교환기(51, 52)를 구비하고, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 흡착측의 열교환기에 의해 제습하여 드라이 챔버(S2)에 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 제 5 발명에서는, 주(主) 제습유닛(40)에 있어서, 흡착 열교환기(43, 44)를 구비한 전환식 제습유닛(41)에 의해 제습한 공기가, 흡착로터(45)를 갖는 로터식 제습유닛(42)에 공급되어 더 제습된다. 흡착 열교환기(43, 44)를 통과한 제습공기는 저습이며 또한 저온이므로, 흡착로터(45)에서 흡착열의 발생이 억제된다. 또한, 터미널 제습유닛(50)도 흡착 열교환기(51, 52)를 이용한 전환식 제습유닛으로 하므로, 드라이 크린룸(S1)의 공기가 저습이며 또한 저온의 공기가 된다.
제 6 발명은, 제 1에서 제 5 발명 중 어느 하나에 있어서, 복수의 드라이 챔버(S2)가 설치되고, 상기 드라이 챔버(S2)마다 터미널 제습유닛(50)이 배치되는 것을 특징으로 한다.
이 제 6 발명에서는, 드라이 챔버(S2)마다 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리된 저(低)노점의 공기가 공급된다.
본 발명에 의하면, 주(主) 제습유닛(40)으로부터 공급된 드라이 크린룸(S1)의 공기를, 더 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 드라이 챔버(S2)에 공급할 수 있으므로, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 만드는 공기의 노점 온도가 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기의 노점 온도보다 높아도 되고, 주(主) 제습유닛(40)에서의 제습에 필요한 소비전력을 삭감할 수 있다. 또, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 생성되는 공기의 노점 온도를 높일 수 있으므로, 재생에 필요한 소비전력도 저감할 수 있다. 또한, 터미널 제습유닛(50)의 재생에는 드라이 크린룸(S1)의 저(低)노점의 공기를 이용하므로, 효율 좋게 재생하는 것이 가능하게 되고, 재생 에너지도 저감할 수 있다.
상기 제 2 발명에 의하면, 드라이 크린룸(S1)의 내부에 설치한 드라이 챔버(S2)로, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 공급함으로써, 저(低)노점의 공기가 필요한 드라이 챔버(S2)의 조건을 충족시키면서, 에너지 절약화도 실현할 수 있다.
상기 제 3 발명에 의하면, 드라이 크린룸(S1)의 외부에 설치한 드라이 챔버(S2)로, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 공급함으로써, 저(低)노점의 공기가 필요한 드라이 챔버(S2)의 조건을 충족시키면서, 에너지 절약화도 실현할 수 있다.
상기 제 4 발명에 의하면, 터미널 제습유닛(50)을 재생한 공기가 여전히 저습이므로, 이 공기에 의해 주(主) 제습유닛(40)의 재생을 행할 수 있다. 그리고, 이와 같이 함으로써, 주(主) 제습유닛(40)을 재생하기 위한 가열 에너지도 삭감할 수 있다.
상기 제 5 발명에 의하면, 주(主) 제습유닛(40)에 있어서, 흡착 열교환기(43, 44)를 구비한 전환식 제습유닛(41)에 의해 제습한 공기가, 흡착로터(45)를 갖는 로터식 제습유닛(42)에 공급되어 더 제습된다. 이 때에, 주(主) 제습유닛(40)의 흡착 열교환기(43, 44)를 통과한 제습공기가 저습이며 또한 저온이므로, 흡착로터(45)에서 흡착열의 발생이 억제되므로, 흡착로터(45)의 재생 에너지를 억제할 수 있다. 또, 터미널 제습유닛(50)도 흡착 열교환기(51, 52)를 이용한 전환식 제습유닛으로 하므로, 드라이 크린룸(S1)의 공기가 저습이며 또한 저온의 공기가 되어, 터미널 제습유닛(50)과 주(主) 제습유닛(40)의 재생 에너지를 억제하는데 효과적이다.
상기 제 6 발명에 의하면, 드라이 챔버(S2)마다 터미널 제습유닛(50)을 배치하므로, 각 드라이 챔버(S2)에 요구되는 노점 온도의 공기를 드라이 챔버(S2)마다 공급할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 제습 시스템의 구성도이다.
도 2는, 전환식 제습유닛의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 제습 시스템에 공기의 상태를 나타낸 도이다.
도 4는, 도 1의 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 5는, 변형예 1에 관한 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 6은, 변형예 2에 관한 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 7은, 변형예 3에 관한 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 8은, 변형예 4에 관한 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 9는, 변형예 5에 관한 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 10은, 변형예 6에 관한 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 11은, 변형예 7에 관한 제습 시스템의 개략 구성도이다.
도 12는, 변형예 8에 관한 제습 시스템의 시스템 구성도이다.
도 13은, 변형예 9에 관한 제습 시스템의 시스템 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
도 1에 나타내는 실시형태는, 실내공간(S)을 제습하는 제습 시스템(10)에 관한 것이다. 이 제습 시스템(10)은, 실외공기(OA)를 제습하여, 이 공기를 급기(SA)로서 실내로 공급한다. 제습대상이 되는 실내공간(S)은, 저(低)노점의 공기가 요구되는 리튬전지 제조라인의 드라이 크린 에리어이고, 도 1의 제습 시스템(10)은 리튬이온 전지 제조라인의 일부를 구성하는 것이다.
상기 실내공간(S)은, 드라이 크린룸(S1)과 드라이 챔버(S2)를 포함한다. 드라이 챔버(S2)는, 드라이 크린룸(S1) 내에서 특히 저(低)노점의 공기(본 실시형태에서는 노점 온도가 －50℃의 공기)가 요구되는 영역에 설치된다. 한편, 드라이 크린룸(S1) 내의 공간에서 드라이 챔버(S2)를 제외하는 영역에는, 노점 온도가 －50℃의 공기는 요구되지 않고, 노점 온도가 －35℃의 공기를 공급함으로써 조건이 충족된다. 이와 같이, 드라이 크린룸(S1) 내에는, 이 드라이 크린룸(S1)보다 저(低)노점의 공기가 공급되는 드라이 챔버(S2)가 설치된다. 여기서, 드라이 챔버(S2)는 사람이 들어갈 수 있는 공간이어도 되고, 사람이 들어가지 않고 손을 넣어 작업하는 비교적 작은 공간이어도 된다.
이 제습 시스템(10)은, 실외공기(OA)를 제습하여 급기(SA)로서 실내공간(S)으로 공급하기 위한 급기통로(20)를 구비한다. 또한, 제습 시스템(10)은, 드라이 크린룸(S1)의 실내공기(RA)를 배출공기(EA)로서 실외로 방출하는 배기통로(30)를 구비한다.
이 제습 시스템(10)은, 제습장치(40, 50)로서, 급기통로(20)에 배치되어 실외공기(OA)를 제습하는 주(主) 제습유닛(40)과, 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기를 처리하는 터미널 제습유닛(50)을 구비한다. 상기 급기통로(20)는, 주(主) 제습유닛(40)을 지나는 제 1 급기통로(21)와, 터미널 제습유닛(50)을 지나는 제 2 급기통로(22)를 포함한다. 또한, 상기 배기통로(30)는, 주(主) 제습유닛(40)을 지나는 제 1 배기통로(31)와, 터미널 제습유닛(50)을 지나는 제 2 배기통로(32)를 포함한다.
제 1 급기통로(21)는, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 처리한 공기를 드라이 크린룸(S1)에 공급하는 통로이고, 제 2 급기통로(22)는, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 드라이 챔버(S2)에 공급하는 통로이다.
제 2 배기통로(32)는, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 터미널 제습유닛(50)에 통과시키는 통로이고, 제 1 배기통로(31)는, 터미널 제습유닛(50)을 통과한 후의 공기를 주(主) 제습유닛(40)에 통과시키고 나서 실외로 배출하는 통로이다.
주(主) 제습유닛(40)은, 전환식 제습유닛(41)과 로터식 제습유닛(42)을 구비한다. 전환식 제습유닛(41)은, 흡착측과 재생측으로 교대로 전환할 수 있는 2개의 흡착 열교환기(43, 44)를 구비하고, 공기를 흡착측의 흡착 열교환기(43, 44)에 의해 제습하도록 구성된다. 흡착 열교환기(43, 44)는, 공기 열교환기의 핀 표면에 흡착제가 담지된 열교환기이다.
그리고, 도 1에서는 생략하나, 전환식 제습유닛(41)은, 제 1 급기통로(21)를 흐르는 공기가 항상 흡착측의 흡착 열교환기(43, 44)를 지나, 제 1 배기통로(31)를 흐르는 공기가 항상 재생측의 흡착 열교환기(44, 43)를 지나도록, 케이싱 내의 공기 흐름을 전환하는 구성이 채용된다. 한 쌍의 흡착 열교환기(43, 44)는, 냉매회로의 2개 열교환기에 의해 구성되고, 냉매의 순환방향을 반전(反轉)시킴으로써, 증발기가 되는 열교환기와 응축기가 되는 열교환기를 전환시켜, 흡착측과 재생측을 교대로 전환되도록 한다.
도 2는, 전환식 제습유닛(41)의 개략 구성을 나타낸다. 전환식 제습유닛(41)은, 복수(이 실시형태에서는 5개)의 서브유닛(46)으로 구성된다. 서브유닛(46)은, 각각 박스(box)형의 케이싱(46a)을 가지고, 각 케이싱(46a) 내에, 도 2에는 나타내지 않은 한 쌍의 상기 흡착 열교환기(43, 44)가 수납된다.
각 서브유닛(46)의 케이싱(46a)에는, 실외공기가 유입하는 처리입구(41a), 재생공기가 유입하는 재생입구(41b), 처리공기가 유출하는 처리출구(41c), 및 배기가 유출하는 재생출구(41d)가 형성된다. 상기 복수의 서브유닛(46)은, 급기통로(20) 및 배기통로(30)에 병렬로 접속된다.
이 구성에 있어서, 급기통로(20)를 흐르는 실외공기는, 분기(分岐)하여 각 서브유닛(46)으로 처리입구(41a)로부터 유입하고, 흡착측의 흡착 열교환기(43, 44)에 의해 제습된 후에 처리출구(41c)로부터 유출하여 하류측으로 흘러간다. 또, 배기통로(30)를 흐르는 실내공기는, 분기하여 각 서브유닛(46)으로 재생입구(41b)로부터 유입하고, 재생측의 흡착 열교환기(44, 43)를 재생한 후에 재생출구(41d)로부터 유출하여 실외로 방출된다. 한 쌍의 흡착 열교환기(43, 44)는, 소정의 타이밍(예를 들어 3분 간격)으로 흡착측과 재생측이 교대로 전환된다. 상기 케이싱(46a)은, 한 쌍의 흡착 열교환기(43, 44)가 흡착측과 재생측으로 전환되는 것에 맞추어, 공기통로에서의 공기 흐름도 전환되도록 구성된다.
로터식 제습유닛(42)은, 일부가 흡착부로서 구성됨과 동시에 다른 일부가 재생부로서 구성된 흡착로터(45)를 구비하고, 회전 축(45a)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 흡착로터(45)는, 허니콤 구조(honeycomb structure)의 기재 표면에 흡착제가 담지된 구성으로, 제 1 급기통로(21)를 흐르는 공기가 통과하는 부분이 흡착부이고, 제 1 배기통로(31)를 흐르는 공기가 통과하는 부분이 재생부이다. 그리고, 전환식 제습유닛(41)의 흡착측의 흡착 열교환기(43, 44)에 의해 제습한 공기를 흡착로터(45)의 흡착부에 의해 더 제습하도록 구성된다. 상기 흡착 열교환기(43, 44)와 흡착로터(45)는, 모두 흡착부와 재생부로 전환할 수 있는 제 1 흡착부재이다.
터미널 제습유닛(50)은, 흡착측과 재생측으로 교대로 전환할 수 있는 2개의 흡착 열교환기(51, 52)를 구비하고, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 흡착측의 흡착 열교환기(51, 52)에 의해 제습하여 드라이 챔버(S2)에 공급하도록 구성된다. 터미널 제습유닛(50)의 흡착 열교환기(51, 52)는, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 제습하여 드라이 챔버(S2)에 공급하는 제습부와, 드라이 크린룸의 공기에 의해 재생되는 재생부로 전환할 수 있는 제 2 흡착부재이다.
상기 제 1 급기통로(21)에는, 주(主) 제습유닛(40)의 상류측에 예냉(豫冷) 열교환기(61)가 배치되고, 주(主) 제습유닛(40)의 하류측에 재열(再熱) 열교환기(62)가 배치된다. 또한, 제 2 급기통로(22)에는, 터미널 제습유닛(50)의 하류측에 제 2 재열 열교환기(63)가 배치된다. 제 1 배기통로(31)에는, 주(主) 제습유닛(40)의 하류측에 배기 냉각 열교환기(64)가 배치된다.
상기 드라이 크린룸(S1) 내에는 복수의 드라이 챔버(S2)가 설치되고, 드라이 챔버(S2)마다 터미널 제습유닛(50)이 배치된다. 또한, 제 2 재열 열교환기(63)의 하류측인 각 드라이 챔버(S2)로의 공기 유입구에는, 허니콤 구조의 흡습재(65)가 배치된다. 드라이 챔버(S2)에는, 드라이 챔버(S2)의 저(低)노점의 공기를 드라이 크린룸(S1)에 유출시키는 유출로(S21)가 마련된다.
제 2 배기통로(32)는, 터미널 제습유닛(50)의 재생부가 되는 흡착 열교환기(52, 51)로부터 유출한 공기를 주(主) 제습유닛(40)의 재생부에 공급하는 재생통로이다. 드라이 크린룸(S1)에는, 드라이 크린룸(S1)의 저(低)노점의 공기를 배출하는 제 3 배기통로(33)가 형성되고, 이 제 3 배기통로(33)는, 이 제 2 배기통로(32)에 터미널 제습유닛(50)의 흡착 열교환기(52, 51)의 하류측에서 합류한다.
상기 예냉 열교환기(61), 배기 냉각 열교환기(64), 재열 열교환기(62), 및 제 2 재열 열교환기(63)는, 도시하지 않은 열회수 유닛의 냉매회로에 접속된다. 그리고, 이 냉매회로는, 상기 재열 열교환기(62)와 제 2 재열 열교환기(63)를 응축기로 하고, 예냉 열교환기(61)와 배기 냉각 열교환기(64)를 증발기로 하여 냉동 사이클을 행하도록 구성된다.
－운전동작－
다음에, 이 제습 시스템(10)의 운전동작을 설명한다. 도 3은, A점에서 O점의 각 점의 공기 상태를 나타낸 도이고, 도 4는 제습 시스템(10)을 간략화한 도이다. 도 3의 각 점의 4개 란에는, 좌측 상단 란에 풍량(㎥／min), 좌측 하단 란에 절대습도(g/kg), 우측 상단 란에 건구(乾球)온도 DB(℃), 우측 하단 란에 노점 온도 DP(℃)를 나타낸다.
급기통로(20)를 흐르는 A점의 실외공기는, 예냉 열교환기(61)에 의해 냉각 제습된 후, 주(主) 제습유닛(40)에 유입하여 제습된다. 이 공기는, 더 B점, C점, D점 및 E점의 순으로 상태가 변화하고 노점 온도가 －35℃의 공기가 되어, 드라이 크린룸(S1)에 공급된다. 드라이 크린룸(S1)의 F점의 공기는, 터미널 제습유닛(50)을 통과함으로써 G점에서 H점으로 상태 변화하고 노점 온도가 －50℃가 되어, 드라이 챔버(S2)에 공급된다. 드라이 챔버(S2)의 공기는, 순차로 드라이 크린룸(S1)으로 방출된다.
배기통로(30)에서는, 터미널 제습유닛(50)에 의해 I점에서 K점으로 상태가 변화한 공기에 J점의 공기가 혼합되어, 공기가 L점의 상태가 된다. 도 3에 나타내는 L점의 공기는, 터미널 제습유닛(50)을 3대 이용한 때의 예이다. L점의 공기는, 주(主) 제습유닛(40)과 배기 냉각 열교환기를 통과하여, M점, N점 및 O점의 순으로 상태가 변화하고, 배기통로(30)로부터 실외로 배출된다.
－실시형태의 효과－
본 실시형태에 의하면, 주(主) 제습유닛(40)으로부터 드라이 크린룸(S1)에 공급된 공기를, 더 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 드라이 챔버(S2)에 공급하도록 한다. 따라서, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 만드는 공기의 노점 온도가 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기의 노점 온도보다 높아도 되므로, 제습에 필요한 소비전력을 삭감할 수 있다.
또, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 생성되는 공기의 노점 온도를 드라이 챔버(S2)에 필요한 공기의 노점 온도보다 높일 수 있으므로, 재생의 수분량을 억제함으로써 재생에 필요한 소비전력도 저감할 수 있다. 특히, 이 실시형태에서는, 터미널 제습유닛을 재생한 공기가 저습이므로, L점의 공기를 가열하지 않고 주(主) 제습유닛(40)을 재생할 수 있도록 한다.
또한, 주(主) 제습유닛(40)에 있어서, 흡착 열교환기(43, 44)를 구비한 전환식 제습유닛(41)에 의해 제습한 공기가, 로터식 제습유닛(42)의 흡착로터(45)에 의해 더 제습될 시에, 흡착 열교환기(43, 44)를 통과한 제습공기는 저습이며 또한 저온이다. 따라서, 흡착로터(45)에서 흡착열의 발생이 억제되므로, 흡착로터(45)의 재생 에너지를 억제할 수 있다.
또, 터미널 제습유닛(50)에 흡착 열교환기(51, 52)를 이용한 전환식 제습유닛을 이용하므로, 드라이 크린룸(S1)의 공기는 저습이며 또한 저온의 공기가 된다. 그리고, 터미널 제습유닛(50)의 재생에 드라이 크린룸(S1)의 저(低)노점의 공기를 이용하므로, 효율 좋게 재생할 수 있으므로, 터미널 제습유닛(50)의 재생 에너지를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 드라이 챔버(S2)마다 터미널 제습유닛(50)을 배치하므로, 각 드라이 챔버(S2)에 필요한 노점 온도의 공기를 각 터미널 제습유닛(50)에 의해 확실하게 생성할 수 있다. 또, 터미널 제습유닛(50)으로부터 드라이 챔버(S2)로의 유입구에 흡습재(65)를 배치하므로, 온습도(溫濕度)가 시간적으로 변동하는 것을 흡수할 수 있다.
《그 밖의 실시형태》
상기 실시형태에 대해서는, 이하와 같은 구성으로 하여도 된다.
도 5에 나타내는 변형예 1은, 도 4의 실시형태에서, 터미널 제습유닛(50)을, 흡착 열교환기(51, 52)가 아닌 흡착로터(53)에 의해 구성한 예이다. 이 구성에서도, 주(主) 제습유닛(40)과 터미널 제습유닛(50)을 이용함으로써, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 만드는 공기의 노점 온도가 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기의 노점 온도보다 높아도 되므로, 제습에 필요한 소비전력을 억제할 수 있으며, 재생에 필요한 소비전력도 억제할 수 있다.
도 6에 나타내는 변형예 2는, 도 4의 실시형태에서, 주(主) 제습유닛(40)을 2개의 전환식 제습유닛(41)에 의해 구성한 예이다. 또, 도 7에 나타내는 변형예 3은, 도 6에 나타내는 변형예 2에서, 터미널 제습유닛(50)을 흡착로터(53)에 의해 구성한 예이다.
도 8에 나타내는 변형예 4는, 도 4의 실시형태에서, 주(主) 제습유닛(40)을 1개의 전환식 제습유닛(41)에 의해 구성한 예이다. 또, 도 9에 나타내는 변형예 5는, 도 8에 나타내는 변형예 4에서, 터미널 제습유닛(50)을 흡착로터(53)에 의해 구성한 예이다.
도 10에 나타내는 변형예 6은, 도 4의 실시형태에서, 주(主) 제습유닛(40)을 1개의 로터식 제습유닛(42)에 의해 구성한 예이다. 또, 도 11에 나타내는 변형예 7은, 도 10에 나타내는 변형예 6에서, 터미널 제습유닛(50)을 흡착로터(53)에 의해 구성한 예이다.
변형예 2에서 변형예 7에 있어서도, 주(主) 제습유닛(40)과 터미널 제습유닛(50)을 이용함으로써, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 만드는 공기의 노점 온도가 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기의 노점 온도보다 높아도 되므로, 제습에 필요한 소비전력을 억제할 수 있으며, 재생에 필요한 소비전력도 억제할 수 있다.
또, 도 1∼도 3에 나타낸 실시형태 1은, 드라이 챔버(S2)를 드라이 크린룸(S1)의 내부에 설치한 경우의 시스템 구성을 나타내나, 도 12, 도 13에 나타내듯이 드라이 챔버(S2)는 드라이 크린룸(S1)의 외부에 설치하여도 된다.
도 12에 나타내는 변형예 8은, 드라이 크린룸(S1)의 근방에 드라이 챔버(S2)를 설치한 예로, 드라이 크린룸(S1)과 드라이 챔버(S2)가 인접한 공간이 되지 않은 경우이다. 또, 도 13에 나타내는 변형예 9는, 드라이 크린룸(S1)에 인접하여 드라이 챔버(S2)를 설치한 예로, 드라이 크린룸(S1)과 드라이 챔버(S2)가 인접한 공간이 되는 경우이다.
이들 변형예 8, 9는, 드라이 챔버(S2)의 설치상태, 터미널 제습유닛(50)으로부터 드라이 챔버(S2)로 연결되는 제 2 급기통로(22)의 구성, 및 드라이 챔버(S2)의 공기를 실외로 배출하는 유출로(S21)의 구성을 제외하고, 도 1의 예와 구성이 동일하다.
이들 변형예 8, 9의 구성에 있어서는, 주(主) 제습유닛(40)에 의해 제습된 노점 온도가 －35℃의 공기가 드라이 크린룸(S1)에 공급되고, 이 드라이 크린룸(S1)의 공기가 터미널 제습유닛(50)에 의해 더 제습되어 노점 온도가 －50℃가 되고, 제 2 급기통로(22)를 지나 드라이 크린룸(S1) 외부의 드라이 챔버(S2)에 공급된다. 그 밖의 공기의 흐름은, 도 1∼도 3의 실시형태와 동일하다.
이 변형예 8, 9에 의하면, 드라이 크린룸(S1)의 외부에 설치된 드라이 챔버(S2)로, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 터미널 제습유닛(50)에 의해 처리하여 공급함으로써, 상기 실시형태와 마찬가지로, 드라이 챔버(S2)에 필요한 저(低)노점 공기의 조건을 충족시키면서, 에너지 절약화도 실현할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태는, 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도의 범위를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3에 나타낸 각 점의 공기의 상태는, 드라이 크린룸과 드라이 챔버에서 필요한 공기의 노점 온도와, 장치의 구체적인 구성 등에 따라 변경 가능하다.
[산업상 이용 가능성]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 제습한 공기를 실내로 공급하는 제습 시스템에 대해 유용하다.
10 : 제습 시스템 20 : 급기통로
32 : 재생통로 40 : 주(主) 제습유닛(제습장치)
41 : 전환식 제습유닛 42 : 로터식 제습유닛
43, 44 : 흡착 열교환기(제 1 흡착부재) 45 : 흡착로터(제 1 흡착부재)
50 : 터미널 제습유닛(제습장치)
51, 52 : 흡착 열교환기(제 2 흡착부재)
S1 : 드라이 크린룸 S2 : 드라이 챔버

Claims (6)

  1. 드라이 크린룸(dry clean room)(S1)에 제습공기를 공급하는 제습장치(40, 50)를 구비한 제습 시스템에 있어서,
    드라이 크린룸(S1)보다 저습도의 공기가 공급되는 드라이 챔버(dry chamber)(S2)를 구비하고,
    상기 제습장치(40, 50)는, 드라이 크린룸(S1)으로 공기를 공급하는 급기통로(20)에 배치된 주(主) 제습유닛(40)과, 드라이 챔버(S2)에 공급하는 공기를 처리하는 터미널 제습유닛(50)을 구비하며,
    주(主) 제습유닛(40)은, 흡착부와 재생부로 전환할 수 있는 제 1 흡착부재(43, 44)(45)를 구비하고,
    터미널 제습유닛(50)은, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 제습하여 드라이 챔버(S2)에 공급하는 제습부와, 드라이 크린룸(S1)의 공기에 의해 재생되는 재생부로 전환할 수 있는 제 2 흡착부재(51, 52)를 구비하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 드라이 챔버(S2)가 드라이 크린룸(S1)의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 드라이 챔버(S2)가 드라이 크린룸(S1)의 외부에 설치되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    터미널 제습유닛(50)의 재생부로부터 유출한 공기를 주(主) 제습유닛(40)의 재생부에 공급하는 재생통로(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    주(主) 제습유닛(40)은, 전환식 제습유닛(41)과 로터식 제습유닛(42)을 구비하고, 전환식 제습유닛(41)은, 상기 제 1 흡착부재(43, 44)로서 흡착측과 재생측으로 교대로 전환할 수 있는 2개의 흡착 열교환기(43, 44)를 구비하며, 공기를 흡착측의 흡착 열교환기(43, 44)에 의해 제습하도록 구성되고, 로터식 제습유닛(42)은, 일부가 흡착부로서 구성됨과 동시에 다른 일부가 재생부로서 구성된 상기 제 1 흡착부재(45)로서의 흡착로터(rotor)(45)를 구비하며, 전환식 제습유닛(41)에 의해 제습한 공기를 제습하도록 구성되고,
    터미널 제습유닛(50)은, 상기 제 2 흡착부재(51, 52)로서 흡착측과 재생측으로 교대로 전환할 수 있는 2개의 흡착 열교환기(51, 52)를 구비하고, 드라이 크린룸(S1)의 공기를 흡착측의 흡착 열교환기(51, 52)에 의해 제습하여 드라이 챔버(S2)에 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    복수의 드라이 챔버(S2)가 설치되고,
    상기 드라이 챔버(S2)마다 터미널 제습유닛(50)이 배치되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
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