KR100232695B1 - 농수산물용 다단식 밑바람열풍순환 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농수산물용 다단식 밑바람열풍순환 건조장치에 관한 것으로서 다단식 농수산물 건조기의 건조과정을 습공기선도에 의하여 문제점을 찾아내서 상하단의 건조속도를 동일하게 유지하여 고르게 건조되게 하고 건조대를 다단식으로 확대하여 건조실을 유효하게 활용할 수 있으며 하단에서 피건조물을 통과한 습공기가 별도의 배출구로 배출되게 하여 상단에 놓인 피건조물에 닿지 아니하게 하므로서 피건조물의 품질에 손상을 주지 아니하게 하는 건조기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 구성은 열교환로(2)와 송풍기(3) 및 외부공기진입구(4)가 구비된 열교환실(1) 좌우에 순환공기유입구(8)(8′)와 열풍진입구(9)(9′)가 상하단에 형성된 격판넬(7)(7′)로 구획하여 공기배출구(6)(6′)가 구비된 건조실(5)(5′)을 배설하고 건조실(5)(5′)내에 다단계건조대를 형성한 농수산물용 다단식 밑바람열풍순환건조장치에 있어서 건조실(5)(5′)내에 다단계건조대(A)와(B),(A′)와 (B′)의 상단을 비스듬이 결착하여 사다리꼴로 혹은 삼각형으로 형성된 열풍진입구에 다수의 조립건조대(X)(Y) 및 (X′)(Y′)를 연결하여 배설하고 각 단위건조대(A)(B)의 양측벽에 일정한 공간을 두고 저면이 다공판(12)(12′)으로 된 건조상자수납실(10)(10′)을 다단으로 형성하여 경사판(13)(13′)으로 아래쪽 건조상자 수납실의 내벽상단과 위쪽건조상자수납실의 외벽하단을 경사지게 칸막이하고, 열교환로(2) 주벽에 다수의 수직날개(14)를 돌설하며 열교환실(1) 저면에 열풍통로조절용 경사판(16)(16′)을 착설함을 특징으로 하는 다단식 밑바람열풍순환 건조장치이다.

또한 본 발명은 조립건조대(X)(Y) 및 (X′)(Y′)를 구성하는 각 다단계건조대(A)(B) 및 (A′)(B′)의 내벽과 외벽을 다공판(19)(19′)으로 구성하고 각 건조대(A)(B) 및 (A′)(B′)의 내벽과 외벽사이에 막대를 걸쳐서 건조상자재치공간(20)(20′)을 다단으로 구성할 수도 있다.

Description

농수산물용 다단식 밑바람열풍순환 건조장치

제1도는 본 발명의 구성을 나타낸 정단면도.

제2도는 본 발명의 요부확대도로서,

(a)도는 열교환로 사시도.

(b)도는 안내깃 사시도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예의 단면도.

제4도는 참고도로서,

(a)도는 옆바람식 건조방식을 나타낸 건조기 단면도.

(b)도는 균일한 공기흐름을 설명하기 위한 닥트이론을 이용한 개념도.

제5도는 습공기선도로서,

(a)도는 건조 초기의 상태점을 표시한 공기선도.

(b)도는 건조 중기의 상태점을 표시한 공기선도.

(c)도는 건조 말기의 상태점을 표시한 공기선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 열교환실 2 : 열교환로

3 : 송풍기 4 : 외부공기 진입구

5,5′: 건조실 6,6′: 공기배출구

7,7′: 격판넬 8,8′: 순환공기유입구

9,9′: 열풍진입구 10,10′: 건조상자 수납실

11,11′: 다공판으로 만들어진 건조상자 12,12′: 다공판

13,13′: 경사판 14 : 수직날개

15 : 좌우건조실에 풍량을 배분하는 안내깃

16,16′: 열풍통로조절용 경사판

17,17′: 가열공기 진입구 18,18′: 습공기 배출구

19,19′: 다공판 20,20′: 건조상자재치공간

22,22′: 급기구 23,23′: 배기구

A,A′,B,B′: 다단계건조대

C,C′,D,D′,E,E′: 가열공기진입로 X,X′,Y,Y′: 조립건조대

본 발명은 농수산물용 다단식 밑바람열풍순환식 건조장치에 관한 것으로서 농수산물 건조기의 건조과정을 습공기선도에 의하여 밑바람식 건조기의 건조시에 야기되는 제반 문제점을 찾아내서 이것을 해소하므로서 농수산물을 균일하게 건조하여 건조제품의 품질을 향상시키고 연비를 절감하며 건조대를 다단식으로 확대하여 건조실을 효율적으로 활용할 수 있는 장치를 제공하는데 목적이 있다.

종래 농수산물은 건조할 때 주로 밑바람식 건조방식에 의한 건조기를 사용하여 왔으나 이 건조방식은 대기중에 수분이 함유된 공기를 송풍기로 열교환로에 보내서 열교환로를 통과하면서 상대습도가 떨어뜨려진 가열공기를 밑바람식 건조대의 다공판을 통하여 피건조물의 적재층 하단부로 불어 넣어서 피건조물에 함유되어있는 수분을 제거하는 건조방식이었으나 이 경우에는 가열공기가 상층으로 옮아가면 갈수록 온도가 점차 떨어지고 수분이 점점 많이 흡수된 습공기(濕空氣)로 변해져서 습공기가 상단부에 이르렀을때는 건조능력을 거의 상실하게 되므로 이러한 상태가 오랫동안 지속되면 될수록 하단부는 과건조현상이 일어나고 상단부는 부패,품질저하,색상변화,향기저하 등 피건조물의 품질저하의 원인이 되는 결점이 있어서 이와같은 현상을 피하기 위하여 건조과정 중에 피건조물상자를 상단부와 하단부로 서로 위치를 강제로 바꾸거나 상단부의 상자가 완전히 건조될 때까지 송풍기와 열교환로를 계속적으로 가동시켜 필요이상으로 연료를 소모시키는 번거로움을 면치 못하였으므로 이와같은 건조물의 상하층간의 건조진행속도차로 인하여 생긴 문제점을 보완하기 위한 것으로서 제5(a)도의 한국 실용신안공보 제87-2162호와 같은 옆바람식 건조방식도 있는데 이방식은 열교환로를 통과한 가열공기를 피건조물 한쪽편 측면에서 분사하여 반대편 측면으로 빠져 나오게 하는 방식으로서 이 경우 측면에서 불어 넣어진 가열공기를 살펴보면 가열공기가 피건조물상자의 가장자리에서는 피건조물을 통과하지만 따뜻한 공기는 위로 상승하는 성질이 있어서 가열공기가 피건조물을 따라 흐르지 아니하고 피건조물상자 중앙에서는 피건조물 윗부분을 통과하는 바이패스(BY-PASS)현상이 일어나서 건조가 이루어지는 부분은 가열공기를 분사한 한쪽 측면만 건조되어서 의도한대로 고르게 건조가 진행되지 못하고 이 경우에도 적층된 건조상자 상하간에 건조속도 차이가 생기고 상자의 중앙에는 가장자리보다 역시 늦게 건조가 진행되는 등 결점을 면치 못하였다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해소하기 위하여 현재 많이 사용하고 있는 농수산물 건조기의 건조과정을 습공기선도(PSYCHROMETRIC CHART)를 이용하여 상세하게 분석하고 건조시에 발생되는 문제점을 찾아내서 개선한 것이다.

즉 습공기선도가 나타낸 건조과정에 의하여 가열공기가 수분을 많이 함유한 피건조물을 통과하면서 진행되는 건조과정을 살펴보면 외부공기가 열교환실내로 진입하면서 건조실에서 나오는 순환공기와 혼합하여 혼합공기가 되고, 이 혼합공기는 열교환로를 거치면서 가열되어 상대습도가 떨어진 가열공기로 변하고 이 가열공기는 피건조물을 통과하면서 수분을 빼았고 온도가 떨어져서 상대습도가 높은 습공기로 변한다. 이 습공기중 일부는 대기중으로 방출되고 나머지는 순환되어 열교환실로 들어가서 외부로부터 진입되는 새로운 외부공기와 혼합하여 혼합공기로 변하는 과정을 반복하는 것이다. 이와같은 건조과정중에서 가열공기가 습공기로 변하면서 등엔탈피선을 따라 이동하지 않는데 그 이유는 피건조물속에 함유된 잠열(潛熱) 때문이다. 가열공기가 피건조물 속에 있는 수분에 열을 가하면 증발하게 되는데 수분이 증발하면 잠열을 빼았아 가기 때문이므로 온도가 떨어지는 현상이 일어난다. 한편 건조가 잘된다는 것은 절대습도를 기준해서 볼 때 수분을 많이 배기시켰음을 의미한다. 그러나 완전한 배기를 하면 다시 완전한 외기의 공기를 보충해야 하므로 열교환로의 용량을 고려해서 일부만 배기하면 된다. 실제로 건조실 내부에서 가열공기가 습공기로 진행되는 건조과정을 살펴보면 각 층마다 등간격으로 건조가 진행되지 아니함을 알 수 있다. 만약 등간격으로 진행된다면 건조실 내부의 상단부와 하단부가 동시에 그리고 균일되게 건조되는 것을 의미하는데 실제로는 건조실에서 상단부와 하단부의 건조속도에 현저한 차이가 발생되는 것을 보면 등간격이 아니라는 점이 입증된다.

농수산물 건조기중에서 기본이 되는 밑바람식 건조기의 건조실내에서 일어나는 실제 건조과정을 살펴보면 건조대의 하단부로부터 가열공기가 통과하여 상단부에 이르면서 각층에 쌓인 상자마다 건구온도와 습구온도를 측정하여 측정된 건구,습구온도를 가지고 공기선도위의 상태점을 형성하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다. 즉 건조 초기에는 제5(a)도의 건조 초기의 상태점을 나타낸 공기선도와 같이 하단부의 상자에서 가장 먼저 많은량의 수분이 건조되기 시작하고 상부로 올라가면서 갈수록 상태점의 간격이 점점 더 줄어들어 상단부 근처에서는 상태점의 거리가 가까워진다는 것으로 이는 건조 초기의 경우 상부로 올라가면 갈수록 건조가 덜 된다는 것을 의미한다. 또한 건조 중기에는 제5(b)도의 건조 중기의 상태점을 나타낸 공기선도와 같이 하단부의 수분은 제거된 상태이며 (과건조가 진행되고 있다.) 상자의 중앙부에서 활발한 건조가 진행되고 있으며 상단부의 상자에도 건조가 초기 보다 비교적 활발하게 건조활동이 일어나고 있음을 알 수 있다.

또한 제5(c)도는 건조 말기의 상태점을 나타낸 공기선도로써 건조실 상단부에서는 건조과정이 활발하게 진행되고 있고 건조실 중앙부위에는 건조 완료된 상태이며 하단부에서는 과건조가 지속되므로 색상변화,향기저하등 품질저하가 발생되고 있는 상태이다.

본 발명은 이와같이 습공기선도를 이용하여 종래의 밑바람식 건조기의 문제점을 개선하여 가열공기의 속도를 동일하게 유지하고 가열공기가 피건조물을 통과하므로 인하여 다른 피건조물에 닿지 않도록 하며 먼저 진입된 가열공기가 나중에 빠져 나오게 진입통로 입구와 배기구를 리버스 리턴 파이프(REVERSE RETURN PIPE)방식의 개념을 도입하고 제4(b)도에서 공기닥트(DUCT)의 이론을 적용하여 각각의 배기구에 동일한 풍량 q를 공급하기 위해 공기 조화설비인 닥트(DUCT)의 모양을 사다리꼴 혹은 삼각형으로 구성하여 건조실 하단부에 진입되는 열풍의 풍량 Q₃, 를 동일하게 배분하고 상부건조상자와 하부건조상자를 통과하는 풍량 q도 공기흐름을 균일하게 유도하였으며 열교환로의 주벽에 직선날개를 형성하여 공기의 흐름을 원활하게 하고 가열공기의 배분을 균일하게 조절하며 건조실의 건조기능을 효율적으로 한것으로서 이는 밑바람식 건조기에서 최하단부가 가장 먼저 건조된다는점을 착안하여 건조실 하단부부터 상단부까지 밑바람식의 최하단부의 조건과 동일하게 만들어서 건조실 상하층간이 동시에 그리고 균일하게 건조되게 한것으로써 이하 본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 농수산물용 건조기의 구성은 제1도에 도시한바와 같이 열교환로(2)와 송풍기(3) 및 외부공기진입구(4)가 구비된 열교환실(1) 좌우에 순환공기유입구(8)(8′)와 열풍진입구(9)(9′)가 상하단에 형성된 격판넬(7)로 구획하여 공기배출구(6)(6′)가 구비된 건조실(5)(5′)를 배설하고 건조실(5)(5′)내에 다단계건조대를 장치함에 있어서 다단계의 단위건조대(A)와(B),(A′)와(B′)의 상단을 비스듬이 결착하여 사다리꼴 혹은 삼각형으로 형성된 다수의 조립건조대(X)(Y) 및 (X′)(Y′)를 연결하여 연속 배설하고 각 단위 건조대 (A)(B)의 양측벽에 일정한 공간을 두고 저면이 다공판(12)(12′)으로 된 건조상자수납실(10)(10′)을 다단으로 형성하여 경사판(13)(13′)으로 아래쪽 건조상자수납실의 내벽상단과 위쪽 건조상자 수납실의 외벽하단을 순차로 연결하여 단면상 내저외고(內低外高)로 경사지게 칸막이하여 가열공기진입로(C)(C′)에 진입된 가열공기가 다단계건조대(A)(B) 및 (A′)(B′)의 내벽하단에 개구된 진입구로부터 경사판(13)(13′)을 따라 상승하면서 각 건조상자수납실(10)(10′)에 쌓인 피건조물을 통과하여 외벽상단에 개구된 배출구로 배출되므로서 각단에 형성된 건조상자수납실(8)(8′)에 진입되는 가열공기의 진입과 배출속도를 동일하게 하여 종래의 밑바람식건조기의 상하단간에 건조속도차이로 생긴 현상인, 건조 초기에는 하부에서만 건조과정이 진행되고 상부에서는 건조과정이 진행되지 못하여 이로 인하여 하단부는 과건조되고 상단부는 부패,품질저하,색상변화,향기저하 등 문제점을 해소하고 하부에서 상부까지 가열공기가 분산되는 열을 동일하게 하여 피건조물을 보다 더 균일하게 건조되게 하였고 가열공기가 피건조물을 통과하고 난 후에 생긴 습공기를 별도의 습공기배출구를 통하여 배출되게 하므로서 습공기가 다른 피건조물에 닿지 않게하여 건조효율을 향상시켰다. 또한 열교환로(2) 주벽에 다수의 날개(14)를 수직으로 돌설하며 축류송풍기의 유선이 나선형으로 되므로 인하여 공기의 흐름이 한쪽으로 쏠리는 현상을 시정하였고 다수의 날개가 전열면적을 높여 열교환이 기존의 열전환보다 잘되게하여 열효율을 높이고 열교환로 직하에 위치한 열교환실(1) 저면에 안내깃(15)을 장치하여 풍량을 양측 건조실(5)(5′)로 고르게 배분되도록 조절기능을 갖추고 건조실(5)(5′) 저면에 열풍통로조절용 경사판(16)(16′)을 열풍진입구(9)(9′) 가깝게 착설하여 열풍의 속도가 D와E, 그리고 D′와 E′ 에서 동일하게 유지하도록하여 건조실 내부의 상하,좌우,전후 모든부분을 균일하게 건조시키므로서 건조효율을 향상시켰다.

또한 본 발명은 조립건조대(X)(Y) 및 (X′)(Y′)를 구성하는 단위 다단계건조대(A)(B) 및 (A′)(B′)의 내외측벽을 다공판(19)(19′)으로 구성하고 각건조대(A)(B) 및 (A′)(B′)의 내벽과 외벽 사이에 막대를 걸쳐서 건조상자 재치공간(20)(20′)을 다단으로 형성하여 부품의 소요를 줄이고 제작을 용이하게 하여 경제적으로 구성하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 농수산물용 건조기는 다단식 건조기에 있어서 상하단의 건조속도를 동일하게 유지하여 고르게 건조되게 하므로서 연소효율을 높이고 건조대를 다단식으로 확대하여 건조실을 유효하게 활용할수 있어 경제적이며 하단에서 피건조물을 통과하여 건조능력을 상실한 습공기가 별도의 배기구를 통하여 배출되게 하여 상단에 놓인 피건조물에 닿지 아니하게 하므로서 피건조물의 품질에 손상을 주지 아니하며 열교환실내에서의 가열공기의 흐름과 배분을 적절히 하므로서 연비를 절약하여 건조효율을 향상시키는 매우 유용한 것이다.

Claims (2)

1. 열교환로(2)와 송풍기(3) 및 외부공기진입구(4)가 구비된 열교환실(1) 좌우에 순환공기유입구(8)(8′)와 열풍진입구(9)(9′)가 상하단에 형성된 격판넬(7)(7′)로 구획하여 공기배출구(6)(6′)가 구비된 건조실(5)(5′)을 배설하고 건조실(5)(5′)내에 다단계건조대를 입설한 농수산물용 다단식 밑바람열풍순환건조장치에 있어서, 건조실(5)(5′) 내에 다단계건조대(A)와(B), (A′)와(B′)의 상단을 비스듬이 결착하여 사다리꼴 혹은 삼각형으로 형성된 열풍진입구에 다수의 조립건조대(X)(Y) 및 (X′)(Y′)를 연결하여 배설하고 각 단위건조대(A)(B)의 양측벽에 일정한 공간을 두고 저면이 다공판(12)(12′)으로 된 건조상자수납실(10)(10′)을 다단으로 형성하여 경사판(13)(13′)으로 아래쪽 건조상자 수납실의 내벽상단과 위쪽 건조상자수납실의 외벽하단을 경사지게 칸막이 하고, 열교환로(2) 주벽에 다수의 수직날개(14)를 돌설하며 열교환실(1) 저면에 풍량을 배분하는 안내깃(15)을 착설하고 건조실(5)(5′) 저면에 열풍통로조절용경사판(16)(16′)을 착설함을 특징으로 하는 다단식 밑바람열풍순환 건조장치.
2. 청구범위 제1항에 있어서 조립건조대(X)(Y) 및 (X′)(Y′)를 구성하는 각 다단계 건조대(A)(B) 및 (A′)(B′)의 내벽과 외벽을 다공판(19)(19′)으로 구성하고 각 건조대(A)(B) 및 (A′)(B′)의 내벽과 외벽 사이에 막대를 걸쳐서 건조상자재치공간(20)(20′)을 다단으로 형성함을 특징으로 하는 농수산물용 다단식 밑바람열풍 순환건조장치.

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