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KR102665073B1 - Air Dryer with Enhanced Microwave Transfer - Google Patents

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KR102665073B1
KR102665073B1 KR1020210142533A KR20210142533A KR102665073B1 KR 102665073 B1 KR102665073 B1 KR 102665073B1 KR 1020210142533 A KR1020210142533 A KR 1020210142533A KR 20210142533 A KR20210142533 A KR 20210142533A KR 102665073 B1 KR102665073 B1 KR 102665073B1
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KR
South Korea
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reaction tower
adsorbent
microwave irradiation
irradiation unit
air
Prior art date
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KR1020210142533A
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Korean (ko)
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KR20230058839A (en
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조병철
윤우진
유명환
이현욱
박상준
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주식회사 에코프로에이치엔
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Abstract

본 발명은 수분 또는 이산화탄소를 흡착하는 흡착제를 이용하여 기체를 건조하고, 사용된 흡착제를 마이크로파를 이용하여 재생하는 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착제에 마이크로파를 조사하는 도파관의 구조를 개선함으로써 건조 시 비활성화 영역을 최소화 하면서 흡착제 전체에 균일하게 열원을 전달할 수 있어 마이크로파 효과를 최적화한 장치를 제공하며, 흡착제 재생 시 가열된 공기를 이용하여 간접 가열함과 동시에 마이크로파를 이용하여 직접 가열함으로써, 재생에 필요한 건조 공기의 양을 줄일 수 있어 공기 건조 효율을 향상시킬 수 있는 공기건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drying device that dries gas using an adsorbent that adsorbs moisture or carbon dioxide and regenerates the used adsorbent using microwaves. More specifically, it relates to a drying device that improves the structure of the waveguide that radiates microwaves to the adsorbent. It provides a device that optimizes the microwave effect by minimizing the inactivated area during drying and delivering the heat source uniformly throughout the adsorbent. When regenerating the adsorbent, it is regenerated by indirectly heating using heated air and directly heating using microwaves. This relates to an air drying device that can improve air drying efficiency by reducing the amount of drying air required.

Description

마이크로파 전달 효율을 향상시킨 공기건조장치{Air Dryer with Enhanced Microwave Transfer}Air dryer with enhanced microwave transfer efficiency {Air Dryer with Enhanced Microwave Transfer}

본 발명은 기체에 포함된 수분 또는 이산화탄소를 제거하기 위한 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로파 전달 효율을 향상시킬 수 있는 구조를 적용한 공기건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drying device for removing moisture or carbon dioxide contained in gas, and more specifically, to an air drying device applying a structure that can improve microwave transmission efficiency.

건조장치는 대기 중의 공기나 공정에 사용되는 챔버 내의 공기를 흡입하여 압축시키고, 압축된 공기에 대해 공기 내에 포함되어 있는 수분 또는 이산화탄소를 제거하는 장치로, 일반적으로 반도체 제조공정, 화학 공정이나 전자, 의료, 제약 산업 등과 같이 공기가 사용되고, 공기의 정화를 필요로 하는 산업의 생산 공정에서 널리 사용되고 있다. A drying device is a device that sucks in atmospheric air or the air in a chamber used in a process, compresses it, and removes moisture or carbon dioxide contained in the compressed air. It is generally used in semiconductor manufacturing processes, chemical processes, electronics, etc. It is widely used in the production process of industries that use air and require air purification, such as the medical and pharmaceutical industries.

종래의 건조장치는 압축된 공기의 온도를 낮추고 이에 포함된 수분을 응축 및 용해시킴으로써 수분 또는 이산화탄소를 제거하는 형태의 냉동 압축기를 이용한 방식과, 흡착제가 내장된 흡착탑에 압축된 공기를 통과시키며 제습에 의해 공기에 포함된 수분 또는 이산화탄소를 흡착하여 제거하는 형태의 흡착제를 이용한 방식이 사용되고 있다. 다만, 냉동 압축기를 이용한 방식은 냉동을 위한 전력을 많이 필요로 하여 전력 소모가 많고, 냉매 사용에 따른 환경 오염 문제를 동반하는 단점이 있다. 또한, 흡착제를 이용한 방식은 냉매를 사용하지 않지만, 제습에 사용된 흡착제를 재사용하기 위해 흡착제를 가열함으로써 건조하는 과정을 필요로 하기 때문에, 냉동 압축기와 마찬가지로 많은 전력을 필요로 하고, 재생을 위한 건조 과정에 많은 시간이 소요되게 된다는 단점이 있다. The conventional drying device uses a refrigeration compressor to remove moisture or carbon dioxide by lowering the temperature of the compressed air and condensing and dissolving the moisture contained in it, and dehumidifies by passing the compressed air through an adsorption tower with a built-in adsorbent. A method using an adsorbent that absorbs and removes moisture or carbon dioxide contained in the air is being used. However, the method using a refrigeration compressor has the disadvantage of requiring a lot of power for refrigeration, resulting in high power consumption and environmental pollution problems due to the use of refrigerant. In addition, the method using an adsorbent does not use a refrigerant, but requires a drying process by heating the adsorbent to reuse the adsorbent used for dehumidification, so it requires a lot of power like a refrigeration compressor and requires drying for regeneration. The disadvantage is that the process takes a lot of time.

이에, 복수의 흡착탑을 구비하여 어느 하나의 흡착탑에서 제습을 수행하면, 다른 흡착탑에서 건조를 교대로 수행하도록 건조장치를 구성하여, 건조 시간 효율을 최대화한 장치가 제안되었다. 이때, 건조를 수행하는 흡착탑에서는 건조를 위한 가열 과정 이후, 가열된 흡착탑이 다시 제습을 수행하도록 냉각하는 냉각 과정을 필요로 하며, 충분한 건조 및 냉각이 수행되어야만 흡착제의 재생이 적절하게 수행되고, 이로 인한 최적의 제습 효율을 얻을 수 있다. 그러나, 공기에 포함된 수분 또는 이산화탄소의 양이나, 다른 환경에 따라 재생을 위한 가열 과정의 시간이 길어지는 경우에는, 냉각 과정에 충분한 시간을 확보할 수 없으며, 이에 흡착제의 재생이 충분히 수행되지 않아 다음에 수행되는 제습의 과정에서 문제가 발생될 수 있다. 또는 냉각 과정의 시간이 충분히 확보되지 않은 경우, 시간 내의 충분한 흡착제 재생을 위해 다량의 건조 공기의 투입이 필요로 하게 되고, 건조 공기의 낭비에 의해 건조장치의 효율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.Accordingly, a device was proposed that maximizes drying time efficiency by configuring the drying device to have a plurality of adsorption towers so that when dehumidification is performed in one adsorption tower, drying is alternately performed in the other adsorption towers. At this time, in the adsorption tower that performs drying, after the heating process for drying, a cooling process is required to cool the heated adsorption tower to perform dehumidification again, and only when sufficient drying and cooling are performed can the regeneration of the adsorbent be properly performed. Optimal dehumidification efficiency can be achieved. However, if the time for the heating process for regeneration becomes long depending on the amount of moisture or carbon dioxide contained in the air or other environments, sufficient time cannot be secured for the cooling process, and thus the regeneration of the adsorbent is not sufficiently performed. Problems may arise during the dehumidification process that follows. Alternatively, if sufficient time for the cooling process is not secured, a large amount of dry air may need to be input to sufficiently regenerate the adsorbent within the time, and the efficiency of the drying device may be reduced due to waste of dry air. .

따라서, 흡착제를 이용해 제습하는 건조장치에 있어, 복수의 흡착탑이 교번으로 제습과 재생을 수행하도록 구성되는 경우, 건조 시 사용되는 건조공기나, 가열에 사용되는 열원을 최대한으로 사용될 수 있도록 개선함으로써, 건조의 비활성 영역을 최소화하고, 과도한 열원 사용을 방지할 수 있는 구조로 구성함으로써, 같은 시간 대비 건조 효율을 향상시켜 재생과정에서 가열시간을 단축함으로써 충분한 냉각시간을 확보하는 것이 필요하다.Therefore, in a drying device that dehumidifies using an adsorbent, when a plurality of adsorption towers are configured to alternately perform dehumidification and regeneration, the dry air used during drying or the heat source used for heating can be used to the maximum. By minimizing the inactive area for drying and constructing a structure that prevents excessive use of heat sources, it is necessary to secure sufficient cooling time by improving drying efficiency compared to the same time period and shortening the heating time during the regeneration process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 마이크로파 조사범위 영역의 한정에 따라서 반응타워 내부의 흡착제에 전량을 가열하기 위해, 다수의 도파관 설치가 요구되고, 일정 지름 이상의 반응타워 중앙부에 위치되는 흡착제는 기존 도파관 형상으로는 마이크로파 전달성능이 감소하여, 흡착제 직접가열 효율이 떨어지는 문제를 해결하고자 하는 것이다. 이에 흡착제에 마이크로파를 조사하는 도파관의 구조를 개선함으로써 건조 시 비활성화 영역을 최소화 하면서 흡착제 전체에 균일하게 열원을 전달할 수 있어 마이크로파 효과를 최적화한 장치를 제공함에 있다. The present invention was devised to solve the above problems. The purpose of the present invention is to heat the entire amount of adsorbent inside the reaction tower according to the limitation of the microwave irradiation range, which requires the installation of a large number of waveguides and has a certain diameter. The adsorbent located in the center of the reaction tower above is intended to solve the problem that the microwave transmission performance is reduced with the existing waveguide shape, resulting in low efficiency of direct heating of the adsorbent. Accordingly, by improving the structure of the waveguide that irradiates microwaves to the adsorbent, the heat source can be delivered uniformly throughout the adsorbent while minimizing the deactivated area during drying, thereby providing a device that optimizes the microwave effect.

또한, 흡착제 재생 시 가열된 공기를 이용하여 간접 가열함과 동시에 마이크로파를 이용하여 직접 가열함으로써, 재생에 필요한 건조 공기의 양을 줄일 수 있어 공기 건조 효율을 향상시킬 수 있고, 건조 장치의 에너지 효율을 높이며 재생의 가열시간을 감소시킬 수 있는 건조장치를 제공함에 있다. In addition, by indirectly heating using heated air during adsorbent regeneration and directly heating using microwaves, the amount of dry air required for regeneration can be reduced, improving air drying efficiency and improving the energy efficiency of the drying device. The goal is to provide a drying device that can increase and reduce the heating time of regeneration.

또한, 반응타워에 도파관이 고정되는 형태를 통해 보다 효과적으로 흡착제를 가열하면서 반응타워 내부의 기체 누설을 최소화하도록 구성하는 건조장치를 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a drying device that heats the adsorbent more effectively and minimizes gas leakage inside the reaction tower by fixing the waveguide to the reaction tower.

본 발명의 공기건조장치는 수분 또는 이산화탄소를 흡착하는 흡착제가 중앙부에 내장되며, 외면에 일정영역이 중공되는 중공부가 적어도 하나 이상 형성되는 복수 개의 상기 반응타워; 상기 반응타워에 연결되어 공기를 이송하는 배관; 상기 배관 상에 구비되어 공기의 흐름을 제어하는 밸브; 상기 반응타워의 중공부에 결합되어, 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사부; 및 일정 길이를 가지며 형성되어 일측이 상기 마이크로파 조사부와 연결되되, 적어도 일측의 일부가 상기 중공부에 삽입되어서 상기 마이크로파 조사부가 생성하는 마이크로파를 상기 흡착제에 조사하는 도파관;을 포함하고, 상기 도파관은, 상기 반응타워의 높이방향을 따라, 길이가 연장 형성되는 수직 도파관이며, 상기 수직 도파관은, 상기 수직 도파관의 길이방향을 따라 배치되는 복수의 슬릿을 포함하고, 상기 슬릿은, 타측으로 갈수록, 정방향 또는 역방향으로 소정 각도로 점차 회전되는 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.The air drying device of the present invention includes a plurality of reaction towers in which an adsorbent for adsorbing moisture or carbon dioxide is built into the central portion, and at least one hollow portion having a certain area is formed on the outer surface; Piping connected to the reaction tower to transport air; A valve provided on the pipe to control the flow of air; A microwave irradiation unit coupled to the hollow portion of the reaction tower and irradiating microwaves; and a waveguide formed to have a certain length, one side of which is connected to the microwave radiator, and at least a portion of one side of which is inserted into the hollow portion to irradiate the adsorbent with microwaves generated by the microwave irradiator. The waveguide includes, It is a vertical waveguide that extends in length along the height direction of the reaction tower, and the vertical waveguide includes a plurality of slits arranged along the longitudinal direction of the vertical waveguide, and the slits move in a forward or forward direction toward the other side. It is characterized in that it is arranged in a form that is gradually rotated at a predetermined angle in the reverse direction.

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이때, 상기 마이크로파 조사부는, 복수 개로 형성되어, 상기 반응타워의 원주 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 한다.At this time, the microwave irradiation unit is formed in plural pieces and arranged along the circumferential direction of the reaction tower.

이때, 상기 반응타워는, 길이방향 중 어느 일측에 연결된 상기 배관에 의해 공기가 유입되어 타측으로 이동되며 작업을 수행하고, 상기 마이크로파 조사부는, 상기 반응타워의 일측에 배치되는 것을 특징으로 한다.At this time, the reaction tower performs work by having air flow in through the pipe connected to one side of the longitudinal direction and moving to the other side, and the microwave irradiation unit is disposed on one side of the reaction tower.

또한, 상기 복수의 슬릿은, 상기 수직 도파관에서 상기 반응타워의 중앙부를 향해 배치되고, 상기 슬릿은 상기 반응타워의 타측으로 갈수록 각도가 회전되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of slits are disposed in the vertical waveguide toward the center of the reaction tower, and the slits are rotated at an angle toward the other side of the reaction tower.

본 발명의 공기건조장치에 있어서, 수분 또는 이산화탄소를 흡착하는 흡착제가 중앙부에 내장되며, 외면에 일정영역이 중공되는 중공부가 적어도 하나 이상 형성되는 복수 개의 상기 반응타워; 상기 반응타워에 연결되어 공기를 이송하는 배관; 상기 배관 상에 구비되어 공기의 흐름을 제어하는 밸브; 상기 반응타워의 중공부에 결합되어, 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사부; 및 일정 길이를 가지며 형성되어 일측이 상기 마이크로파 조사부와 연결되되, 적어도 일측의 일부가 상기 중공부에 삽입되어서 상기 마이크로파 조사부가 생성하는 마이크로파를 상기 흡착제에 조사하는 도파관;을 포함하고, 상기 도파관은, 상기 반응타워의 반경방향을 따라, 길이가 연장 형성되는 수평 도파관이며, 상기 마이크로파 조사부는, 복수로 구성되어 상기 반응타워의 높이방향을 따라 배치되되, 상기 반응타워의 중앙부를 향하며 서로 다른 위치에서 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 한다.In the air drying device of the present invention, an adsorbent for adsorbing moisture or carbon dioxide is built into the central portion, and a plurality of reaction towers having at least one hollow portion having a certain area on the outer surface are formed; Piping connected to the reaction tower to transport air; A valve provided on the pipe to control the flow of air; A microwave irradiation unit coupled to the hollow portion of the reaction tower and irradiating microwaves; and a waveguide formed to have a certain length, one side of which is connected to the microwave radiator, and at least a portion of one side of which is inserted into the hollow portion to irradiate the adsorbent with microwaves generated by the microwave irradiator. The waveguide includes, It is a horizontal waveguide extending in length along the radial direction of the reaction tower, and the microwave irradiation unit is composed of a plurality and is arranged along the height direction of the reaction tower, and are staggered at different positions toward the center of the reaction tower. It is characterized by being placed.

이때, 상기 마이크로파 조사부는, 복수개로 형성되어, 상기 반응타워의 높이 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 한다.At this time, the microwave irradiation unit is formed in plural pieces and arranged along the height direction of the reaction tower.

이때, 상기 수평 도파관의 길이는, 상기 반응타워의 반지름 길이 이하인 것을 특징으로 한다.At this time, the length of the horizontal waveguide is characterized in that it is less than or equal to the radius of the reaction tower.

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상기 반응타워는 상기 중공부에 결합되되, 상기 중공의 테두리를 따라 상기 반응타워의 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부와, 돌출부의 내측에 용접 패드가 삽입되는 제1 결합수단을 포함하고, 상기 제1 결합수단에 상기 마이크로파 조사부가 연결되고, 상기 용접 패드를 용접함으로써 상기 제1 결합수단과 상기 마이크로파 조사부가 결합되는 것을 특징으로 한다.The reaction tower is coupled to the hollow portion and includes a protrusion formed to protrude outwardly of the reaction tower along an edge of the hollow, and a first coupling means in which a welding pad is inserted into the inside of the protrusion, and the first coupling means is coupled to the hollow portion. The microwave irradiation unit is connected to the coupling means, and the first coupling means and the microwave irradiation unit are coupled by welding the welding pad.

이때, 상기 마이크로파 조사부는 일측에는 상기 제1 결합수단과 대향되는 형태로 형성되어, 돌출부에 용접 패드가 삽입되는 제2 결합수단과, 타측에 형성되어 마이크로파를 생성하는 마그네트론, 및 상기 제2 결합수단과 상기 마그네트론을 연결하는 런처를 포함하여 구성되고, 상기 제1 결합수단의 용접 패드와 상기 제2 결합수단의 용접 패드를 함께 용접함으로써 서로 결합되는 것을 특징으로 한다.At this time, the microwave irradiation unit is formed on one side in a shape opposite to the first coupling means, a second coupling means in which a welding pad is inserted into the protrusion, a magnetron formed on the other side to generate microwaves, and the second coupling means. and a launcher connecting the magnetron, and are characterized in that they are coupled to each other by welding the welding pad of the first coupling means and the welding pad of the second coupling means together.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 건조장치는 재생에 마이크로파를 사용하되, 비활성화 영역이 최소화되며 흡착제의 전체적으로 열이 균일하게 전달될 수 있는 구조로 형성되며, 일정 지름 이상의 반응타워도 중앙부에 위치되는 흡착제에 마이크로파 전달 성능을 향상시킴으로써, 흡착제 가열 시간을 줄이고 건조 효과는 향상시켜 재생 시 소모되는 건조 공기의 양을 줄일 수 있고, 가열에 사용되는 전력의 양도 최소화할 수 있어, 향상된 에너지 효율 및 건조 효율을 제공할 수 있는 효과가 있다. The drying device of the present invention with the above configuration uses microwaves for regeneration, but has a structure in which the deactivation area is minimized and heat can be transferred uniformly throughout the adsorbent. A reaction tower of a certain diameter or more is also located in the center. By improving the performance of microwave transmission to the adsorbent, the adsorbent heating time can be reduced and the drying effect can be improved, reducing the amount of dry air consumed during regeneration and minimizing the amount of power used for heating, thereby improving energy efficiency and drying efficiency. It has the effect of providing.

또한, 반응타워와 마이크로파 조사 수단이 내측의 기체 누출을 최소화하며 흡착제에 직접적으로 가열할 수 있는 구조를 포함하고 있으므로, 조립 및 장치에 용이할 뿐 아니라 마이크로파 효과를 최적화함으로써 운영비용을 절약할 수 있으며, 반응타워 내부 기체의 누설 효과 또한 제공할 수 있는 효과가 있다. In addition, since the reaction tower and microwave irradiation means minimize internal gas leakage and contain a structure that can directly heat the adsorbent, it is not only easy to assemble and install, but also saves operating costs by optimizing the microwave effect. , there is an effect that can also provide the effect of leakage of gas inside the reaction tower.

도 1은 본 발명에 따른 공기건조장치의 개략도
도 2는 수직 도파관이 삽입된 반응타워의 평면도
도 3은 수직 도파관이 삽입된 반응타워의 측면도
도 4는 중공부에서 결합되는 수직 도파관 및 마이크로파 조사부의 분해 사시도
도 5는 다른 실시예에 따른 수직도파관의 사시도
도 6은 다른 실시예에 따른 수직도파관의 정면도
도 7은 수평 도파관이 삽입된 반응타워의 평면도
도 8은 수평 도파관이 삽입된 반응타워의 측면도
도 9는 중공부에서 결합되는 수평 도파관 및 마이크로파 조사부의 분해 사시도
도 10은 반응타워와 마이크로파 조사부의 결합 수단에 대한 다른 실시예의 단면도
도 11은 반응타워와 마이크로파 조사부의 결합 수단에 대한 다른 실시예의 분해 단면도1 is a schematic diagram of an air drying device according to the present invention.
Figure 2 is a plan view of a reaction tower with a vertical waveguide inserted.
Figure 3 is a side view of the reaction tower with a vertical waveguide inserted.
Figure 4 is an exploded perspective view of the vertical waveguide and the microwave irradiation unit combined in the hollow part.
Figure 5 is a perspective view of a vertical waveguide according to another embodiment.
6 is a front view of a vertical waveguide according to another embodiment.
Figure 7 is a plan view of a reaction tower with a horizontal waveguide inserted.
Figure 8 is a side view of the reaction tower with a horizontal waveguide inserted.
Figure 9 is an exploded perspective view of the horizontal waveguide and microwave irradiation unit combined in the hollow part.
Figure 10 is a cross-sectional view of another embodiment of the coupling means between the reaction tower and the microwave irradiation unit.
Figure 11 is an exploded cross-sectional view of another embodiment of the coupling means between the reaction tower and the microwave irradiation unit.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing this application, various alternatives are available to replace them. It should be understood that variations may exist.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기건조장치의 개략도로서, 도 1을 참고하여 설명하면, 본 발명의 공기건조장치(1000)는, 수분 또는 이산화탄소를 흡착하는 흡착제가 중앙부에 내장되며, 외면에 일정영역이 중공되는 중공부(110)가 적어도 하나 이상 형성되는 복수 개의 상기 반응타워(100), 상기 반응타워(100)에 연결되어 공기를 이송하는 배관(200) 및 상기 배관(200) 상에 구비되어 공기의 흐름을 제어하는 밸브(300), 상기 반응타워(100)의 중공부(110)에 결합되어, 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사부(400), 일정 길이를 가지며 형성되어 상기 마이크로파 조사부(400)와 연결되되, 적어도 일부가 상기 중공부(110)에 삽입되어서 상기 마이크로파 조사부(400)가 생성하는 마이크로파를 길이방향으로 이동시켜서 상기 흡착제에 마이크로파를 조사하는 도파관(500)을 포함된다.Figure 1 is a schematic diagram of an air drying device according to an embodiment of the present invention. When described with reference to Figure 1, the air drying device 1000 of the present invention has an adsorbent built in the central portion to adsorb moisture or carbon dioxide, A plurality of reaction towers 100 having at least one hollow portion 110 having a certain area formed on the outer surface, a pipe 200 connected to the reaction tower 100 to transport air, and the pipe 200 A valve 300 provided on the top to control the flow of air, a microwave irradiation unit 400 coupled to the hollow part 110 of the reaction tower 100 to irradiate microwaves, and a microwave irradiation unit 400 formed to have a certain length and forming the microwave irradiation unit. It is connected to 400 and includes a waveguide 500 that is at least partially inserted into the hollow portion 110 to move the microwaves generated by the microwave irradiation unit 400 in the longitudinal direction to irradiate the adsorbent with microwaves.

반응타워(100)는 공정을 수행하고자 하는 공기가 유입되면 내부에 내장된 흡착제를 이용하여 수분 또는 이산화탄소를 흡착하여 건조 공정을 수행하고, 건조된 공기를 외부로 배출하는 장치이다. 또한, 건조 공정을 수행한 반응타워(100)에 있어, 상기 반응타워(100)의 내부를 가열하여 흡착제가 흡수한 수분 또는 이산화탄소를 증발시키고, 온도가 올라간 반응타워(100)를 냉각시킴으로써, 공기 건조에 사용된 상기 흡착제의 재생 공정을 수행하며, 재생된 흡착제를 이용하여 건조 공정을 다시 수행할 수 있도록 작동되는 장치이다. 이에, 상기 공기건조장치(1000)는 복수의 반응타워(100)를 구비할 수 있고, 하나의 반응타워(100)는 공기의 건조 공정과 흡착제의 재생공정을 교번하여 수행하도록 설정되는 것이 바람직하며, 연속 공정을 통해 공정 시간을 최소화하기 위해, 복수의 반응타워(100)가 서로 다른 공정이 수행되도록 순차적으로 또는 쌍을 이루어 교번하며 건조와 흡착제 재생이 수행되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 반응타워(100)는 최소한 2개의 반응타워(100)가 구비되는 것이 바람직하며, 어느 하나의 반응타워(100)가 건조 공정을 수행하고 있으면, 다른 하나의 반응타워(100)는 흡착제 재생 공정을 수행하고, 이후 건조 공정을 마친 상기 반응타워(100)는 흡착제 재생 공정을 수행하며, 이에 다른 하나의 상기 반응타워(100)는 건조 공정을 수행하는 것으로, 서로 교번 수행하는 것을 특징으로 한다.The reaction tower 100 is a device that performs a drying process by adsorbing moisture or carbon dioxide using an adsorbent built inside when air to perform the process flows in, and discharges the dried air to the outside. In addition, in the reaction tower 100 that has undergone a drying process, the interior of the reaction tower 100 is heated to evaporate moisture or carbon dioxide absorbed by the adsorbent, and the reaction tower 100, whose temperature has risen, is cooled to remove the air. It is a device that performs a regeneration process of the adsorbent used for drying and operates so that the drying process can be performed again using the regenerated adsorbent. Accordingly, the air drying device 1000 may be provided with a plurality of reaction towers 100, and one reaction tower 100 is preferably set to alternately perform the air drying process and the adsorbent regeneration process. In order to minimize the process time through a continuous process, a plurality of reaction towers 100 alternate sequentially or in pairs to perform different processes, and drying and adsorbent regeneration are performed. That is, the reaction tower 100 is preferably equipped with at least two reaction towers 100, and when one reaction tower 100 is performing a drying process, the other reaction tower 100 uses the adsorbent. The reaction tower 100, which performs the regeneration process and then completes the drying process, performs the adsorbent regeneration process, and the other reaction tower 100 performs the drying process, and these are performed alternately. do.

본 발명의 반응타워(100)는 외면에 일정 영역이 중공되는 중공부(110)를 포함하며, 상기 중공부(110)에 마이크로파 조사부(400)가 설치되는 것을 특징으로 한다. 상기 중공부(110)는 적어도 하나 이상으로 형성되는 것이 바람직하며, 필요에 따라 개수 및 위치를 조절하여 형성될 수 있다.The reaction tower 100 of the present invention includes a hollow portion 110 in which a certain area is hollow on the outer surface, and a microwave irradiation unit 400 is installed in the hollow portion 110. The hollow portion 110 is preferably formed of at least one, and may be formed by adjusting the number and position as necessary.

배관(200)은 상기 반응타워(100)에 공기가 유동될 수 있도록 이송하는 것으로, 공정을 수행하고자 하는 공기가 외부로부터 유입되고, 공정을 수행한 공기를 외부로 배출하도록 연결할 수 있으며, 또한 공정을 수행한 공기의 일부를 반응타워(100)와 연결하여 건조된 공기가 다시 상기 반응타워(100) 내에서 재사용될 수 있도록 구성하는 것이다. 복수의 반응타워(100) 중 공기 건조를 수행한 후 흡착제 재생을 수행하는 어느 기준 반응타워(100)를 예를 들어 본 발명의 일실시예를 설명하면, 상기 반응타워(100)는 상기 배관(200)에 의해 건조하고자 하는 공기가 유입되고, 상기 흡착제에 의해 공기의 건조가 수행되어, 상기 배관(200)에 의해 상기 반응타워(100) 밖으로 건조 공기가 배출되게 된다. 이후, 상기 반응타워(100)는 다음으로 흡착제 재생을 수행하게 되는데, 이때, 본 발명은 건조 공기가 배출되는 배관(200)에서 분기하여 소정의 건조 공기를 이동시키는 재생용 공기배관을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 재생용 공기배관은 건조된 공기 중 소정의 양이 건조 수행을 완료한 상기 반응타워(100)에 다시 유입되도록 연결하는 배관(200)이며, 상기 재생용 공기배관 상에 가열부를 포함하고 있고, 상기 가열부가 작동함으로써 유동되는 건조된 공기가 가열되어 상기 반응타워(100)로 유입됨으로써, 상기 반응타워(100)의 흡착제 재생이 수행되도록 상기 배관(200)이 구성될 수 있는 것을 특징으로 한다. The pipe 200 is used to transport air to the reaction tower 100, and can be connected so that the air to be processed is brought in from the outside, and the air that has been processed is discharged to the outside. A portion of the air that has been processed is connected to the reaction tower (100) so that the dried air can be reused again within the reaction tower (100). If one embodiment of the present invention is described by taking as an example a reference reaction tower (100) that performs adsorbent regeneration after performing air drying among the plurality of reaction towers (100), the reaction tower (100) is the pipe ( Air to be dried is introduced through 200, the air is dried by the adsorbent, and the dry air is discharged out of the reaction tower 100 through the pipe 200. Afterwards, the reaction tower 100 next performs adsorbent regeneration. At this time, the present invention further includes a regeneration air pipe that branches off from the pipe 200 through which the dry air is discharged and moves a predetermined amount of dry air. It can be configured. The regeneration air pipe is a pipe 200 that is connected so that a predetermined amount of dried air flows back into the reaction tower 100 on which drying has been completed, and includes a heating unit on the regeneration air pipe, The pipe 200 may be configured so that the dried air flowing as the heating unit operates is heated and flows into the reaction tower 100, thereby performing adsorbent regeneration of the reaction tower 100.

밸브(300)는 상기 배관(200) 상에 구비되는 것으로, 공기의 흐름을 제어하는 장치이다. 본 발명의 일실시예를 들어 설명하면, 상기 밸브(300)는 상기 반응타워(100)에 공기가 유입되는 배관(200)에 배치되어 상기 반응타워(100)로의 공기 유입을 제어할 수 있으며, 또한 상기 반응타워(100)로부터 건조된 공기를 배출하는 배관(200)에 배치되어, 건조된 공기 배출을 제어할 수 있다. 상기 재생용 공기배관(200)이 구비되는 경우, 상기 밸브(300)는 상기 재생용 공기배관(200)이 분기되는 위치에 배치되어, 상기 재생용 공기배관(200)을 통해 이동하는 건조된 공기의 유량을 제어하거나, 배관(200)의 개폐를 제어할 수 있다. 상기 밸브(300)는 필요에 의해 공기의 흐름 제어가 필요한 배관(200) 상에 자유롭게 설치되어 사용될 수 있다.The valve 300 is provided on the pipe 200 and is a device that controls the flow of air. To describe an embodiment of the present invention, the valve 300 is disposed in the pipe 200 through which air flows into the reaction tower 100 and can control the inflow of air into the reaction tower 100. In addition, it is disposed in the pipe 200 that discharges dried air from the reaction tower 100, so that discharge of dried air can be controlled. When the regeneration air pipe 200 is provided, the valve 300 is disposed at a location where the regeneration air pipe 200 branches, so that the dried air moving through the regeneration air pipe 200 The flow rate can be controlled or the opening and closing of the pipe 200 can be controlled. The valve 300 can be freely installed and used on the pipe 200 where air flow control is required.

마이크로파 조사부(400)는 마이크로파를 생성하여 조사하는 장치로, 상기 중공부(110)에서 결합되어, 상기 반응타워(100) 내부로 마이크로파를 조사하도록 설치되는 것이 바람직하다. The microwave irradiation unit 400 is a device that generates and irradiates microwaves, and is preferably installed to radiate microwaves into the reaction tower 100 by being coupled to the hollow portion 110.

도파관(500)은 상기 마이크로파 조사부(400)가 생성하는 마이크로파를 일방향으로 이동시켜 조사하는 장치로, 일정 길이를 가지며 형성되고, 일측에 상기 마이크로파 조사부(400)가 결합되어, 상기 도파관(500)의 길이방향으로 마이크로파가 이동하며 조사되게 된다. 상기 도파관(500)은 상기 중공부(110)에 삽입되며 설치되어, 상기 반응타워(100) 내부에 위치되는 것이 바람직하고, 상기 중공부(110)를 기준으로 일측에 결합된 상기 마이크로파 조사부(400)는 상기 반응타워(100)의 외면에 설치되고, 상기 반응타워(100)의 내부에 도파관이 배치되는 것을 특징으로 한다. The waveguide 500 is a device that radiates microwaves generated by the microwave irradiation unit 400 by moving them in one direction. It is formed to have a certain length, and the microwave irradiation unit 400 is coupled to one side, so that the waveguide 500 Microwaves move in the longitudinal direction and are irradiated. The waveguide 500 is preferably installed by inserting into the hollow part 110 and located inside the reaction tower 100, and the microwave irradiation unit 400 is coupled to one side with respect to the hollow part 110. ) is installed on the outer surface of the reaction tower 100, and a waveguide is disposed inside the reaction tower 100.

본 발명은 상기 공기건조장치(1000)에 있어서, 상기 흡착제에 의해 공기의 건조를 수행하고, 상기 흡착제를 가열된 공기와 상기 마이크로파 조사부(400)를 이용하여 간접 및 직접 가열함으로써 상기 흡착제를 건조하여 재생하며, 상기 마이크로파 조사부(400)에 의해 가열 시간을 크게 단축할 수 있어, 냉각 시간을 더 많이 확보할 수 있어 최소의 건조 공기만을 사용하여 냉각 공정을 수행할 수 있는 효과가 있다. 이때 상기 도파관(500)에 의해 상기 마이크로파 조사부(400)가 생성하는 마이크로파가 상기 흡착제에 직접 조사되며 가열되되, 상기 도파관(500)의 형상 특징을 통해 상기 흡착제 가열에 비활성화 영역을 최소화하며 상기 흡착제의 전량을 균일하게 가열하는 것을 특징으로 하고, 마이크로파 전달 성능을 향상시켜 상기 흡착제 직접 가열 효율을 향상시켜 건조 효율을 크게 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.In the air drying apparatus 1000, the present invention performs drying of air using the adsorbent, and dries the adsorbent by indirectly and directly heating the adsorbent using heated air and the microwave irradiation unit 400. The heating time can be greatly shortened by the microwave irradiation unit 400, thereby securing more cooling time, which has the effect of performing the cooling process using only a minimum amount of dry air. At this time, the microwave generated by the microwave irradiation unit 400 by the waveguide 500 is directly radiated to the adsorbent and heated, and the inactive area for heating the adsorbent is minimized through the shape characteristics of the waveguide 500 and the adsorbent is heated. It is characterized by uniformly heating the entire amount, and by improving microwave transmission performance, the direct heating efficiency of the adsorbent is improved, thereby significantly increasing drying efficiency.

도 2 내지 6은 본 발명에 따른 도파관의 일실시예에 대한 도면이고, 도 7 내지 9는 본 발명에 따른 도파관의 다른 일실시예 대한 도면이며, 이에 각 도면을 참조하여 실시예에 따른 도파관에 대해 보다 자세히 설명한다. Figures 2 to 6 are drawings of one embodiment of the waveguide according to the present invention, and Figures 7 to 9 are drawings of another embodiment of the waveguide according to the present invention, and with reference to each drawing, the waveguide according to the embodiment Explain in more detail.

도 2 및 3은 도파관의 일실시예인 수직 도파관(510)에 대한 도면이며, 수직 도파관(510)은 일방향으로 연장된 길이가 상기 반응타워(100)의 높이 방향을 따라 배치되는 도파관인 것을 특징으로 한다. 상기 수직 도파관(510)은 상기 마이크로파 조사부(400)가 생성하는 마이크로파가 상기 수직 도파관(510)의 길이방향을 따라 상기 반응타워(100)의 내부로 이동하되, 상기 수직 도파관(510)에 의해 마이크로파를 상기 반응타워(100)의 높이방향으로 이동시키며 상기 흡착제에 전달하는 것을 특징으로 한다. 도 4를 참고하면, 상기 수직 도파관(510)은 일방향으로 형성된 길이가 상기 반응타워(100) 내에서 수직하게 배치되며, 상기 수직 도파관(510)의 측면 부분이, 상기 중공부(110)에 설치되는 상기 마이크로파 조사부(400)와 연결됨으로써, 마이크로파가 상기 수직 도파관(510)으로 이동하도록 형성된다. 또한, 상기 수직 도파관(510)은 마이크로파가 길이방향을 따라 이동하며 상기 흡착제에 마이크로파를 조사하기 위해, 상기 수직 도파관(510)의 길이 방향을 따라서 상기 반응타워(100)의 중심부 측을 향하는 방향에 형성되는 복수의 슬릿(511)을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 슬릿(511)의 형태는 필요에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 상기 수직 도파관(510)은 상기 반응타워(100)의 지름이 소형 또는 중형으로 형성되는 반응타워(100)에 적용되는 것이 적절하다.2 and 3 are diagrams of a vertical waveguide 510, which is an embodiment of a waveguide, and the vertical waveguide 510 is a waveguide whose length extending in one direction is arranged along the height direction of the reaction tower 100. do. The vertical waveguide 510 allows microwaves generated by the microwave irradiation unit 400 to move into the interior of the reaction tower 100 along the longitudinal direction of the vertical waveguide 510, and the microwaves are transmitted by the vertical waveguide 510. It is characterized in that it is moved in the height direction of the reaction tower (100) and delivered to the adsorbent. Referring to FIG. 4, the vertical waveguide 510 has a length formed in one direction and is arranged vertically within the reaction tower 100, and the side portion of the vertical waveguide 510 is installed in the hollow portion 110. By being connected to the microwave irradiation unit 400, microwaves are formed to move to the vertical waveguide 510. In addition, the vertical waveguide 510 moves along the longitudinal direction of the vertical waveguide 510 in a direction toward the center of the reaction tower 100 along the longitudinal direction of the vertical waveguide 510 in order to irradiate the adsorbent with microwaves. It may be formed to include a plurality of slits 511, and the shape of the slits 511 may be applied in various ways as needed. The vertical waveguide 510 is appropriately applied to the reaction tower 100 having a small or medium diameter.

이때, 상기 마이크로파 조사부(400)는 복수개로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 반응타워(100)에서, 상기 반응타워(100)의 원주 방향인 둘레를 따라 복수개가 배치되는 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 반응타워(100)는 상기 마이크로파 조사부(400)의 개수 및 설치 위치에 따라 상기 중공부(110)도 복수개로 형성되어 상기 반응타워(100)의 원주 방향을 따라 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 각 상기 마이크로파 조사부(400)가 상기 중공부(110)를 통해 상기 수직 도파관(510)이 서로 연결되며 상기 반응타워(100)에 설치되게 된다.At this time, the microwave irradiation unit 400 is preferably formed in plural pieces, and in the reaction tower 100, a plurality of microwave irradiation units 400 are disposed along the circumference of the reaction tower 100 in the circumferential direction. Accordingly, the reaction tower 100 is preferably formed with a plurality of hollow parts 110 according to the number and installation location of the microwave irradiation unit 400 and arranged along the circumferential direction of the reaction tower 100. Accordingly, each of the microwave irradiation units 400 is connected to the vertical waveguide 510 through the hollow part 110 and is installed in the reaction tower 100.

본 발명의 일실시예로, 상기 반응타워(100)는 하측에 연결된 상기 배관(200)에 의해서 공정전 공기가 유입되고, 상기 반응타워(100)의 상측에 연결된 상기 배관(200)에 의해, 건조가 완료된 공기가 배출되도록 구성될 수 있으며, 이때 상기 마이크로파 조사부(400)가 상기 반응타워(100)의 하측에 배치되는 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 마이크로파 조사부(400)가 중공부(110)에 의해 상기 반응타워(100)의 하측부분에 원주방향을 따라 복수개가 배치되며, 상기 반응타워(100) 중공부(110)의 내측에서 상기 수직 도파관(510)이 연결됨으로써, 상기 수직 도파관(510)에 의해 마이크로파가 상기 반응타워(100)의 하측에서 상방으로 이동하며 조사되는 것을 특징으로 한다. 이는, 상기 반응타워(100) 내에서 상방으로 공기가 유동하며 상기 흡착제가 건조가 수행됨에 따라 상기 흡착제의 하측에 수분 또는 이산화탄소의 흡착이 집중되어 수행될 수 있다. 따라서 상기 흡착제를 직접적으로 가열하는 상기 마그네트론 조사부를 상기 반응타워(100)의 하측에 구비하여 상기 흡착제의 하부에 마그네트론이 먼저 조사되도록 하고, 상기 수직 도파관(510) 통해 상방으로 마이크로파가 이동하며 상기 흡착제를 직접 가열하는 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 흡착제는 비활성화 부분을 최소화하여 직접 가열의 면적을 넓혀 가열 시간을 줄일 수 있으며, 상기 흡착제의 흡착 정도에 따라서 마이크로파의 양을 조절하여 조사할 수 있어, 보다 상기 흡착제가 전제적으로 균일하게 건조될 수 있고, 이에 건조 공정의 효율이 향상되는 효과가 있다. In one embodiment of the present invention, pre-process air is introduced into the reaction tower 100 by the pipe 200 connected to the lower side, and by the pipe 200 connected to the upper side of the reaction tower 100, It may be configured to discharge completely dried air, and in this case, the microwave irradiation unit 400 is disposed below the reaction tower 100. Accordingly, a plurality of the microwave irradiation units 400 are disposed along the circumferential direction in the lower part of the reaction tower 100 by the hollow part 110, and on the inside of the hollow part 110 of the reaction tower 100 By connecting the vertical waveguide 510, microwaves are irradiated while moving upward from the bottom of the reaction tower 100 by the vertical waveguide 510. This can be accomplished by concentrating the adsorption of moisture or carbon dioxide on the lower side of the adsorbent as air flows upward within the reaction tower 100 and the adsorbent is dried. Therefore, the magnetron irradiation unit that directly heats the adsorbent is provided on the lower side of the reaction tower 100 so that the magnetron irradiates the lower part of the adsorbent first, and the microwave moves upward through the vertical waveguide 510 and the adsorbent It is characterized by direct heating. Accordingly, the adsorbent can reduce the heating time by minimizing the deactivated part and expanding the area of direct heating, and the amount of microwaves can be adjusted and irradiated according to the degree of adsorption of the adsorbent, so that the adsorbent is dried more uniformly overall. This has the effect of improving the efficiency of the drying process.

상기 수직 도파관(510)은, 상기 수직 도파관(510)을 따라 이동하는 마이크로파가 도파관의 길이방향을 따라서 이동하며 각각 균일하게 분산되기 위해서, 상기 수직 도파관(510)은 길이방향에 따라 상기 슬릿(511)의 형태, 개수 및 배열을 다양하게 형성할 수 있다. 이때, 상기 슬릿(511)의 개수가 많을수록 마이크로파의 분산도가 향상되지만, 과하게 형성되는 경우 더 이상 분산도가 향상되지 않기 때문에, 상기 슬릿(511)의 수는 상기 마이크로파 조사부(400)의 전자기장 시뮬레이션에 따라서 적절한 슬릿(511)의 수를 결정하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 슬릿(511)은, 상기 수직 도파관(510)의 길이방향을 따라 복수개가 배치되는 것이 바람직하며, 본 발명에서의 상기 슬릿(511)은 길이방향을 따라서 소정 각도가 회전되며 배치되는 것을 특징으로 한다. 도 5 및 6을 참고하여 보다 상세히 설명하면, 상기 슬릿(511)은, 가로 또는 세로 중 어느 한 측이 보다 긴 길이로 형성되는 직사각형의 형태일 수 있으며, 상기 마이크로파 조사부(400)가 배치된 일측에 형성된 상기 슬릿(511)이 가로 또는 세로로 배치되고, 타측으로 갈수록 상기 슬릿(511)이 소정 각도로 점차 회전되는 형태로 배치되며, 이에 타끝단에 형성된 상기 슬릿(511)이 최대 각도로 회전된 형태로 배치될 수 있다. 즉, 일측의 상기 슬릿(511)은 지면에 수평한 형태로 배치되고, 타측으로 갈수록 상기 슬릿(511)이 왼쪽 또는 오른쪽 방향으로 점차 기울어지는 각도를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 슬릿(511)의 회전 각도는 EM 시뮬레이션을 통하여 조절할 수 있다. 이에, 상기 마이크로파 조사부(400)로부터 조사되는 마이크로파가 상기 수직 도파관(510)의 일측의 슬릿(511)에 수평하게 통과되기 때문에 전기장 방사가 감소될 수 있고, 점차 상기 수직 도파관(510)의 타측으로 갈수록 상기 슬릿(511)이 각도가 기울어지게 형성됨으로써 전기장 방사의 양이 향상되기 때문에, 상기 마이크로파 조사부(400)와 멀리 떨어져 있는 위치까지 마이크로파를 보다 균일하게 전달할 수 있는 효과가 있다. 상기 수직 도파관(510)에 의해서 마이크로파 효과가 최적화 되어 전력 사용량을 줄여 건조를 수행할 수 있으며, 건조 시간을 감소할 수 있으므로, 운용비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The vertical waveguide 510 has slits 511 along the longitudinal direction so that the microwaves moving along the vertical waveguide 510 move along the longitudinal direction of the waveguide and are uniformly dispersed. ) can be formed in various shapes, numbers, and arrangements. At this time, as the number of slits 511 increases, the dispersion of microwaves improves, but if they are formed excessively, the dispersion does not improve any further. Therefore, the number of slits 511 depends on the electromagnetic field simulation of the microwave irradiation unit 400. Accordingly, it is desirable to determine and form an appropriate number of slits 511. In addition, it is preferable that a plurality of slits 511 are arranged along the longitudinal direction of the vertical waveguide 510, and in the present invention, the slits 511 are arranged while rotating at a predetermined angle along the longitudinal direction. It is characterized by If explained in more detail with reference to FIGS. 5 and 6, the slit 511 may have a rectangular shape with one side of the slit 511 having a longer length, either horizontally or vertically, and one side where the microwave irradiation unit 400 is disposed. The slit 511 formed at the other end is arranged horizontally or vertically, and the slit 511 is gradually rotated at a predetermined angle as it moves toward the other end, and the slit 511 formed at the other end rotates at the maximum angle. It can be arranged in any form. That is, the slit 511 on one side is disposed horizontally on the ground, and the slit 511 is formed at an angle that gradually tilts to the left or right as it moves toward the other side. At this time, the rotation angle of the slit 511 can be adjusted through EM simulation. Accordingly, since the microwaves irradiated from the microwave irradiation unit 400 pass horizontally through the slit 511 on one side of the vertical waveguide 510, electric field radiation can be reduced, and gradually move to the other side of the vertical waveguide 510. Since the amount of electric field radiation is improved as the slit 511 is formed at an inclined angle, there is an effect of transmitting microwaves more uniformly to a location further away from the microwave irradiation unit 400. The vertical waveguide 510 optimizes the microwave effect, allowing drying to be performed with reduced power usage and reducing drying time, thereby reducing operating costs.

도 7 내지 9는 도파관의 일실시예인 수평 도파관(520)에 대한 도면이며, 수평 도파관(520)은 일방향으로 연장되는 길이가 상기 반응타워(100)의 중심부를 따라 배치되는 도파관인 것을 특징으로 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 수평 도파관(520)은, 상기 반응타워(100)의 외면에 부착되어 마이크로파를 생성하는 상기 마이크로파 조사부(400)로부터 마이크로파를 이동시켜 상기 반응타워(100)의 중심부에 형성된 상기 흡착제에 조사함으로써, 상기 흡착제의 직접 가열의 성능을 향상시키기는 것을 특징으로 한다. 상기 수평 도파관(520)은 상기 반응타워(100)의 지름이 일정 이상 되는 중형 또는 대형의 반응타워(100)에 설치되어 사용되는 것이 바람직하고, 일례로 상기 반응타워(100)의 지름이 800mm 이상으로 형성되는 곳에 설치될 수 있다. 이때, 상기 수평 도파관(520)은 상기 반응타워(100)의 반지름 길이와 유사한 길이로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 반응타워(100)의 반지름이 R인 경우, 상기 수평 도파관(520)의 길이(r)는 2/3R≤r≤R 의 범위 내에서 형성될 수 있다.7 to 9 are diagrams of a horizontal waveguide 520, which is an example of a waveguide. The horizontal waveguide 520 is characterized as a waveguide whose length extending in one direction is disposed along the center of the reaction tower 100. . As shown in FIG. 9, the horizontal waveguide 520 is attached to the outer surface of the reaction tower 100 and moves microwaves from the microwave irradiation unit 400, which generates microwaves, to the center of the reaction tower 100. By irradiating the adsorbent formed in, the performance of direct heating of the adsorbent is improved. The horizontal waveguide 520 is preferably installed and used in a medium-sized or large-sized reaction tower 100 whose diameter is at least a certain level. For example, the diameter of the reaction tower 100 is 800 mm or more. It can be installed in a place where it is formed. At this time, the horizontal waveguide 520 is preferably formed to have a length similar to the radius of the reaction tower 100, and when the radius of the reaction tower 100 is R, the length of the horizontal waveguide 520 ( r) can be formed within the range of 2/3R≤r≤R.

상기 마이크로파 조사부(400)는 복수개로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 반응타워(100)에서, 상기 반응타워(100)의 높이 방향을 따라 복수개가 배치되는 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 반응타워(100)는 상기 마이크로파 조사부(400)의 개수 및 설치 위치에 따라 상기 중공부(110)도 복수개로 형성되어 상기 반응타워(100)의 높이 방향을 따라 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 각 상기 마이크로파 조사부(400)가 상기 중공부(110)를 통해 상기 수평 도파관(520)과 서로 연결되며 상기 반응타워(100)에 높이 방향을 따라 설치되게 된다. The microwave irradiation unit 400 is preferably formed in plural pieces, and in the reaction tower 100, a plurality of microwave irradiation units 400 are disposed along the height direction of the reaction tower 100. Accordingly, the reaction tower 100 is preferably formed with a plurality of hollow parts 110 according to the number and installation location of the microwave irradiation unit 400 and arranged along the height direction of the reaction tower 100. Accordingly, each of the microwave irradiation units 400 is connected to the horizontal waveguide 520 through the hollow part 110 and is installed in the reaction tower 100 along the height direction.

본 발명의 일실시예로, 도 8을 참고하면, 상기 반응타워(100)는 상기 흡착제가 중앙부에 배치되되, 상기 흡착제가 상기 반응타워(100)의 높이방향을 따라 배치될 수 있다. 이에 상기 흡착제의 심부영역까지 가열범위를 활성화 시키며 상기 흡착제의 전량을 균일하게 직접 가열하기 위해서, 각 상기 반응타워(100)의 외면에 설치되는 마이크로파 조사부(400)로부터 상기 중앙부까지 수평하게 연장되는 상기 수평 도파관(520)이 설치되어 마이크로파를 상기 흡착제에 조사하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 마이크로파 조사부(400)는 상기 반응타워(100)의 높이 방향을 따라 배치되고, 각 상기 마이크로파 조사부(400)가 순차적으로 상기 반응타워(100) 상에서 서로 마주보는 방향으로 교차 배치될 수 있다. 즉, 상기 수평 도파관(520)을 구비하는 상기 마이크로파 조사부(400)는 상기 반응타워(100)의 외면에서 서로 마주보는 방향 또는 사선 방향으로 엇갈린 위치에서 높이 방향으로 교차 배치되는 것을 특징으로 한다. 이에 상기 흡착제의 직접 가열 범위를 넓힘으로써 가열 시간을 줄일 수 있으며, 상기 흡착제의 심부 영역까지 직접 가열을 수행하여, 마이크로파에 의한 건조 효율이 상승되는 효과가 있다. In one embodiment of the present invention, referring to FIG. 8, the adsorbent may be placed in the center of the reaction tower 100, and the adsorbent may be placed along the height direction of the reaction tower 100. Accordingly, in order to activate the heating range up to the deep area of the adsorbent and directly heat the entire amount of the adsorbent uniformly, the microwave irradiation unit 400 installed on the outer surface of each reaction tower 100 extends horizontally to the central part. A horizontal waveguide 520 may be installed and configured to irradiate microwaves to the adsorbent. At this time, the microwave irradiation units 400 are arranged along the height direction of the reaction tower 100, and each of the microwave irradiation units 400 is sequentially arranged on the reaction tower 100 in a direction facing each other. . That is, the microwave irradiation units 400 including the horizontal waveguide 520 are arranged in a height direction at opposite or diagonal positions on the outer surface of the reaction tower 100. Accordingly, the heating time can be reduced by expanding the direct heating range of the adsorbent, and by directly heating the deep area of the adsorbent, the drying efficiency by microwaves is increased.

도 10 및 11을 참고하면, 본 발명의 일실시예로, 반응타워(100)의 중공부(110)에 마이크로파 조사부(400)가 결합되는데, 상기 반응타워(100) 내의 기밀을 유지하며 상기 마이크로파 조사부(400)를 결합하기 위한 제1 결합수단(600)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제1 결합수단(600)은 내측에 상기 중공부(110)를 수용하도록 상기 중공부(110)와 대응되는 구멍이 형성되며, 상기 구멍의 테두리를 따라서 상기 반응타워(100)의 외측으로 돌출되는 돌출부(610)가 소정 두께로 형성되는 형태일 수 있다. 일례로, 상기 중공부(110)가 원형으로 형성되는 경우, 상기 제1 결합수단(600)의 내측은 원형의 구멍이 형성되며, 구멍의 테두리에 상기 돌출부(610)가 형성되는, 즉 단면이 ㄷ자 형태일 수 있다. 이때, 상기 돌출부(610)의 내부에는 용접패드(611)가 삽입되어 형성되며, 상기 용접패드(611)를 이용해 상기 마이크로파 조사부(400)가 상기 제1 결합수단(600)과 용접되며 상기 반응타워(100)에 결합될 수 있다. Referring to Figures 10 and 11, in one embodiment of the present invention, a microwave irradiation unit 400 is coupled to the hollow part 110 of the reaction tower 100, and the microwave irradiation unit maintains airtightness within the reaction tower 100. It may further include a first coupling means 600 for coupling the irradiation unit 400. The first coupling means 600 has a hole corresponding to the hollow part 110 formed on the inside to accommodate the hollow part 110, and protrudes to the outside of the reaction tower 100 along the edge of the hole. The protrusion 610 may be formed to have a predetermined thickness. For example, when the hollow portion 110 is formed in a circular shape, a circular hole is formed inside the first coupling means 600, and the protrusion 610 is formed on the edge of the hole, that is, the cross section is It may be U-shaped. At this time, a welding pad 611 is inserted into the protrusion 610, and the microwave irradiation unit 400 is welded to the first coupling means 600 using the welding pad 611, and the reaction tower is welded to the first coupling means 600. It can be combined with (100).

이에, 상기 마이크로파 조사부(400)는 일측에 상기 제1 결합수단(600)과 대향되는 형태인 제2 결합수단(410)과, 타측에는 마이크로파를 생성하는 마그네트론(420), 상기 제2 결합수단(410)과 상기 마그네트론(420)을 연결하는 런처(430)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제2 결합수단(410)은 상기 제1 결합수단(600)과 대응되는 형태로, 돌출부(411)를 포함하고 있으며, 상기 돌출부(411)의 내부에 용접패드(412)가 삽입되어 있다. 일례로, 상기 중공부(110)가 원형으로 형성되는 경우, 상기 제2 결합수단(410)의 내측도 상기 제1 결합수단(600)과 마찬가지로 원형의 구멍이 형성될 수 있고, 이에 상기 런처(430)는 원통의 형태일 수 있으며, 상기 마그네트론(420)이 생성한 마이크로파를 상기 런처(430)를 통해 상기 제2 결합수단(410)의 내측으로 이동시키도록 형성될 수 있다. 상기 제1 결합수단(600)과 상기 제2 결합수단(410)은 각 서로 대응되는 용접패드(412)를 용접함으로써 결합될 수 있다. Accordingly, the microwave irradiation unit 400 includes a second coupling means 410 opposite to the first coupling means 600 on one side, a magnetron 420 that generates microwaves on the other side, and the second coupling means ( It may be formed to include a launcher 430 that connects 410 and the magnetron 420. The second coupling means 410 has a shape corresponding to the first coupling means 600 and includes a protrusion 411, and a welding pad 412 is inserted into the protrusion 411. For example, when the hollow portion 110 is formed in a circular shape, a circular hole may be formed on the inside of the second coupling means 410 as well as the first coupling means 600, and thus the launcher ( 430) may be in the form of a cylinder and may be formed to move the microwaves generated by the magnetron 420 to the inside of the second coupling means 410 through the launcher 430. The first coupling means 600 and the second coupling means 410 can be coupled by welding corresponding welding pads 412.

본 발명은 상기 반응타워(100) 내측의 기체의 기밀을 유지하며 마그네트론(420)이 형성하는 마이크로파만 상기 반응타워(100) 내측으로 전달하기 위해서, 투과판(620)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 투과판(620)은 상기 중공부(110)의 영역을 차단하는 판의 형태이며, 마이크로파는 통과할 수 있는 재질로 형성되어서, 반응타워(100) 내부의 기체는 통과할 수 없는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 결합수단(600)과 상기 제2 결합수단(410) 사이에 구비되는 것이 바람직하다. 보다 상세히, 상기 투과판(620)은 상기 중공부(110)와 대응되는 형태 및 크기로 형성되어, 판의 양면이 상기 제1 결합수단(600)과 상기 제2 결합수단(410)의 중앙에 각각 맞물리며 조립되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 투과판(620)이 고정되며 결합될 수 있도록 상기 투과판(620)은 테두리 방향으로 연장 형성되는 고정부(621)를 더하여 형성될 수 있으며, 상기 고정부(621)는 양 면이 각 상기 제1 결합수단(600)과 상기 제2 결합수단(410)에 접촉되어 함께 용접됨으로써 고정될 수 있다. 상기 제1 및 2 결합수단(600, 410)에 의해, 상기 마이크로파 조사부(400)의 조립 및 장착이 용이하며, 상기 반응타워(100) 내부 기체의 기밀을 유지하며 마이크로파만 상기 반응타워(100) 내부로 전달되는 효과가 있다. In the present invention, it is preferable to provide a transmission plate 620 in order to maintain gas tightness inside the reaction tower 100 and transmit only the microwaves generated by the magnetron 420 to the inside of the reaction tower 100. The transmission plate 620 is in the form of a plate that blocks the area of the hollow portion 110, and is made of a material that allows microwaves to pass through, so that gases inside the reaction tower 100 cannot pass through. And, it is preferably provided between the first coupling means 600 and the second coupling means 410. In more detail, the transmission plate 620 is formed in a shape and size corresponding to the hollow portion 110, so that both sides of the plate are positioned at the center of the first coupling means 600 and the second coupling means 410. It is preferable that they are assembled while engaging each other. At this time, so that the transmission plate 620 can be fixed and coupled, the transmission plate 620 may be formed by adding a fixing part 621 extending in the direction of the edge, and the fixing part 621 has both sides. They can be fixed by contacting each of the first coupling means 600 and the second coupling means 410 and welding them together. By using the first and second coupling means (600, 410), it is easy to assemble and install the microwave irradiation unit (400), maintain gas tightness inside the reaction tower (100), and only microwaves are transmitted to the reaction tower (100). There is an effect that is transmitted internally.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to specific details such as specific components and limited embodiment drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. No, those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all matters that are equivalent or equivalent to the claims of this patent as well as the claims described below shall fall within the scope of the spirit of the present invention. .

1000 : 공기건조장치
100 : 반응타워 110 : 중공부
200 : 배관
300 : 밸브
400 : 마이크로파 조사부
500 : 도파관 510 : 수직 도파관
511 : 슬릿 530 : 수평 도파관 1000: Air drying device
100: Reaction Tower 110: Ministry of Heavy Industries
200: Piping
300: valve
400: Microwave irradiation unit
500: waveguide 510: vertical waveguide
511: Slit 530: Horizontal waveguide

Claims (11)

수분 또는 이산화탄소를 흡착하는 흡착제가 중앙부에 내장되며, 외면에 일정영역이 중공되는 중공부가 적어도 하나 이상 형성되는 복수 개의 반응타워;
상기 반응타워에 연결되어 공기를 이송하는 배관;
상기 배관 상에 구비되어 공기의 흐름을 제어하는 밸브;
상기 반응타워의 중공부에 결합되어, 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사부; 및
일정 길이를 가지며 형성되어 일측이 상기 마이크로파 조사부와 연결되되, 적어도 일측의 일부가 상기 중공부에 삽입되어서 상기 마이크로파 조사부가 생성하는 마이크로파를 상기 흡착제에 조사하는 도파관;을 포함하고,
상기 도파관은, 상기 반응타워의 높이방향을 따라, 길이가 연장 형성되는 수직 도파관이며,
상기 수직 도파관은, 상기 수직 도파관의 길이방향을 따라 배치되는 복수의 슬릿을 포함하고,
상기 슬릿은, 타측으로 갈수록, 정방향 또는 역방향으로 소정 각도로 점차 회전되는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 공기건조장치.
A plurality of reaction towers in which an adsorbent for adsorbing moisture or carbon dioxide is built into the central portion and at least one hollow portion having a certain area is formed on the outer surface;
Piping connected to the reaction tower to transport air;
A valve provided on the pipe to control the flow of air;
A microwave irradiation unit coupled to the hollow portion of the reaction tower and irradiating microwaves; and
A waveguide formed to have a certain length, one side of which is connected to the microwave irradiation unit, and at least a portion of one side of which is inserted into the hollow part to radiate microwaves generated by the microwave irradiation unit to the adsorbent;
The waveguide is a vertical waveguide extending in length along the height direction of the reaction tower,
The vertical waveguide includes a plurality of slits arranged along the longitudinal direction of the vertical waveguide,
The air drying device is characterized in that the slit is arranged to gradually rotate at a predetermined angle in the forward or reverse direction toward the other side.
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 마이크로파 조사부는, 복수 개로 형성되어, 상기 반응타워의 원주 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 공기건조장치.
According to clause 1,
An air drying device, characterized in that the microwave irradiation unit is formed in plural pieces and arranged along the circumferential direction of the reaction tower.
 제 3항에 있어서,
상기 반응타워는, 길이방향 중 어느 일측에 연결된 상기 배관에 의해 공기가 유입되어 타측으로 이동되며 작업을 수행하고,
상기 마이크로파 조사부는, 상기 반응타워의 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기건조장치.
According to clause 3,
The reaction tower performs work by allowing air to flow in through the pipe connected to one side of the longitudinal direction and moving to the other side,
An air drying device, characterized in that the microwave irradiation unit is disposed on one side of the reaction tower.
 제 4항에 있어서,
상기 복수의 슬릿은, 상기 수직 도파관에서 상기 반응타워의 중앙부를 향해 배치되고,
상기 슬릿은 상기 반응타워의 타측으로 갈수록 각도가 회전되는 것을 특징으로 하는 공기건조장치.
According to clause 4,
The plurality of slits are disposed in the vertical waveguide toward the center of the reaction tower,
An air drying device, characterized in that the angle of the slit rotates toward the other side of the reaction tower.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 반응타워는
상기 중공부에 결합되되, 상기 중공의 테두리를 따라 상기 반응타워의 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부와, 돌출부의 내측에 용접 패드가 삽입되는 제1 결합수단을 포함하고,
상기 제1 결합수단에 상기 마이크로파 조사부가 연결되고, 상기 용접 패드를 용접함으로써 상기 제1 결합수단과 상기 마이크로파 조사부가 결합되는 것을 특징으로 하는 공기건조장치.
According to clause 1,
The reaction tower is
It is coupled to the hollow portion, and includes a protrusion formed to protrude outwardly of the reaction tower along an edge of the hollow portion, and a first coupling means in which a welding pad is inserted into the inside of the protrusion,
An air drying device, wherein the microwave irradiation unit is connected to the first coupling means, and the first coupling means and the microwave irradiation unit are coupled by welding the welding pad.
 제 10항에 있어서,
상기 마이크로파 조사부는
일측에는 상기 제1 결합수단과 대향되는 형태로 형성되어, 돌출부에 용접 패드가 삽입되는 제2 결합수단과, 타측에 형성되어 마이크로파를 생성하는 마그네트론, 및 상기 제2 결합수단과 상기 마그네트론을 연결하는 런처를 포함하여 구성되고,
상기 제1 결합수단의 용접 패드와 상기 제2 결합수단의 용접 패드를 함께 용접함으로써 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 공기건조장치.According to clause 10,
The microwave irradiation unit
A second coupling means formed on one side to face the first coupling means and having a welding pad inserted into the protrusion, a magnetron formed on the other side to generate microwaves, and a device connecting the second coupling means and the magnetron. It consists of a launcher,
An air drying device characterized in that the welding pad of the first coupling means and the welding pad of the second coupling means are coupled to each other by welding them together.
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