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제안 방법
- 기본 성능시험 종료 후 당사의 제습로터에 대한 제습성능 차트 작성을 위한 시험을 하였다. 시험 조건은 표 1에서 보는 바와 같다.
- 기본 성능시험은 제습로터의 제습입구 건구온도를 32℃, 이슬점 온도 18.5℃(상대습도 약 45%) 조건에서 실시하였다. 재생입구는 재생용 온수 코일의 전단과 후단으로 구분되는데 온수 코일의 전단은 제습입구의 조건과 동일하며, 후단은 온수 코일로 공기를 가열하여 건구온도를 60℃로 유지하였다.
- 또한 제습 로터 표면은 로터 구동에 따른 마찰 발생 감소와 외부의 미세한 충격에 형상을 유지할 수 있는 표면경화작업이 필요하다. 따라서 이러한 공정을 최적화할 수 있는 방법을 개발하여 생산 공정에 적용하였고 장시간 구동에도 외부 손상이 없도록 하였다
- 제습로터의 초기 제습 성능을 확인 후 내구성 시험기에서 지속적으로 제습/재생을 반복한 후 매 500시간 경과 후 제습 성능 변화 확인 시험을 하였다. 시험 조건은 당사 기본 성능시험 조건인 제습입구 건구온도 32℃, 이슬점 온도 18.5℃(상대습도 약 45%) 조건에서 실시하였다. 제습로터의 재생 온도는 60℃이며 면유속은 2.
- 재단과 와인딩, 표면경화까지 완료된 제습로터는 그림 10과 같이 로터 외부에 원형의 프레임을 붙이고 중심축과 프레임은 스포크를 삽입, 원형 프레임과 중심축을 연결하여 중심축의 위치가 변하지 않도록 하였다. 앞서 언급한 바와 같이 제습지자체는 형태를 유지할 수 있는 강성이 다소 약하므로 외부에 부착되는 원형 프레임이 원형을 잘 유지할 수 있는 형태로 설계하여 적용하였다.
- 재단과 와인딩, 표면경화까지 완료된 제습로터는 그림 10과 같이 로터 외부에 원형의 프레임을 붙이고 중심축과 프레임은 스포크를 삽입, 원형 프레임과 중심축을 연결하여 중심축의 위치가 변하지 않도록 하였다. 앞서 언급한 바와 같이 제습지자체는 형태를 유지할 수 있는 강성이 다소 약하므로 외부에 부착되는 원형 프레임이 원형을 잘 유지할 수 있는 형태로 설계하여 적용하였다.
- 제습로터는 제습과 재생이 반복되면서 제습 성능이 어느 정도 감소하게 되는데 그 감소 정도가 어느 정도인지를 확인하고 내구성을 더욱 향상시키기 위해 지속적인 제습/재생을 반복하면서 제습 성능을 측정하였다. 내구성 시험기는 그림 25에서 보는 바와 같이 제습로터 카세트를 장착할 수 있게 되어 있으며, 열환경 챔버 외부에 설치되어 있다.
- 제습로터의 두께는 100 mm, 150 mm, 200 mm로 세 가지, 유속 조건은 2 m/s, 3 m/s의 두 가지로 총 6가지 조건에서 상기 온습도 조건으로 시험을 실시하였다.
- 그림 22와 그림 23은 당사에서 개발한 제습로터와 일본 S社 실리카 재질의 제습로터로 제습성능을 저온 재생(60℃)조건에서 비교한 것이다. 제습로터의 두께는 150 mm로 동일하나 직경이 각각 달라 제습량은 단위 면적당 제습량으로 비교하였다. 비교 결과 이슬점 강하는 외산 제습로터 대비 24.
- 내구 성능시험에 사용된 제습로터의 크기는 직경 600 mm, 두께 120 mm이며, 제습로터의 회전 주기는 120초를 적용하였다. 제습로터의 초기 제습 성능을 확인 후 내구성 시험기에서 지속적으로 제습/재생을 반복한 후 매 500시간 경과 후 제습 성능 변화 확인 시험을 하였다. 시험 조건은 당사 기본 성능시험 조건인 제습입구 건구온도 32℃, 이슬점 온도 18.
- 제습부와 재생부의 전면유속은 동일한 2 m/s로 설정하였고, 제습로터의 회전 주기는 최소 60 sec/rev에서 최대 400 sec/rev 범위로 설정하였다. 제습성능은 제습로터의 회전 주기별로 측정하였는데, 안정화 구간 30분, 측정 구간은 5분씩 6회로 총 1시간을 측정하여 결과를 얻었다.
- 측정된 데이터들은 DAQ를 통해 컴퓨터에 저장되며, 그래프로 표시되어 성능시험 진행사항을 직접 확인할 수 있도록 하였다. 측정 방법은 열환경 챔버의 내부 조건을 설정하여 안정화시키고, 제습로터를 구동하여 안정화 30분, 측정 30분으로 하여 총 1시간 동안 측정을 진행하였다. 매 초 저장된 측정데이터로 성능시험 결과를 분석할 수 있다.
- 압력 손실 측정은 디지털 마노메터를 이용하여 제습 및 재생부의 입출구 차압을 측정하고, 제습 및 재생부 입출구에 설치된 건습구 온도계와 노즐 풍량계를 이용하여 각각의 제습량과 재생량을 계산하고 있다. 측정된 데이터들은 DAQ를 통해 컴퓨터에 저장되며, 그래프로 표시되어 성능시험 진행사항을 직접 확인할 수 있도록 하였다. 측정 방법은 열환경 챔버의 내부 조건을 설정하여 안정화시키고, 제습로터를 구동하여 안정화 30분, 측정 30분으로 하여 총 1시간 동안 측정을 진행하였다.
대상 데이터
- 제습지는 기재인 부직포에 SDP를 코팅하여 가공된 것이다. SDP를 코팅하는 기재인 부직포는 일정한 인장강도가 필요하므로 스펀 본드로 제조된 부직포를 사용하였다. 분말형태의 SDP를 부직포에 코팅하기 위해 SDP를 코팅액 형태로 제조를 하는데 대부분의 재료들이 물에 쉽게 부푸는 특성이 있어서 별도의 특수 코팅액 형태로 개발하여 적용하였다.
- 덕트를 이용하여 열환경 챔버 내부 조건의 공기를 내구성 시험기로 공급할 수 있으며, 제습부와 재생부의 출구 측에는 풍량 측정 장치와 온습도 측정 장치가 있어 지속적인 시험 중에 제습로터의 운전 상태 및 성능 변화를 볼 수가 있다. 내구 성능시험에 사용된 제습로터의 크기는 직경 600 mm, 두께 120 mm이며, 제습로터의 회전 주기는 120초를 적용하였다. 제습로터의 초기 제습 성능을 확인 후 내구성 시험기에서 지속적으로 제습/재생을 반복한 후 매 500시간 경과 후 제습 성능 변화 확인 시험을 하였다.
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