KR100475793B1 - 전자파 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피건조물의 고유한 물성이 변화되지 않는 저온상압의 상태에서 피건조물을 자연상태와 가장 근접하게 건조시킬 수 있을 뿐만 아니라 고속으로 또한 균일하게 건조시키기 위한 것으로서, 마이크로파의 유전가열 방식과 외부의 청정공기를 건조 챔버의 내부로 강제로 순환시켜 냉각하는 방식 등을 사용하여 피건조물의 특성에 맞추어 피건조물을 건조시킬 수 있는 전자파 건조기에 관한 것이다.

즉 마그네트론 발생장치가 가동될 때에 마이크로파를 마이크로 도파관을 통하여 트레이판으로 조사(照射)함과 동시에 상기 마그네트론 발생장치에서 자체적으로 발생하는 열기를 에어덕트로 공급하고, 마그네트론 발생장치가 가동되지 않을 때에 에어덕트를 통하여 외부의 공기를 챔버의 내부로 유입하고, 배기팬에 의하여 챔버 내의 열과 수분을 외부로 배출시킨다.

Description

전자파 건조기{MICROWAVE DRYER}

본 발명은 피건조물의 고유한 물성(物性)이 변화되지 않는 저온상압(低溫常壓)의 상태에서 피건조물을 자연상태와 가장 근접하게 건조시킬 뿐만 아니라 고속으로 또한 균일하게 건조시키기 위한 것으로서, 마이크로파(microwave)의 유전가열(誘電加熱) 방식과 공기를 강제로 순환시켜 냉각하는 방식 등을 사용하여 피건조물의 건조 특성에 맞추어 피건조물을 건조시킬 수 있는 전자파 건조기(電磁波 乾燥機)에 관한 것이다.

종래에는 피건조물을 건조시키는 방법에 있어서, 건조 챔버에 피건조물을 투입하고 챔버 내에 열풍(熱風) 또는 원적외선(遠赤外線) 등을 공급하거나 피건조물 부근에 전열선(電熱線)이나 기타 가스 버너 등의 가열수단으로 강한 열을 발생시켜 건조시키는 열풍 방식이나 회전 드럼에 고온의 증기(蒸氣)를 투입하여 가열한 후에 회전 드럼에서 피건조물의 수분(水分)을 제거하는 로타리 킬른(rotary kiln) 방식 또는 피건조물을 급속하게 냉동시킨 후에 건조 챔버를 진공에 가깝게 만들어 건조 챔버 내에서 저온상태로 가열하여 건조시키는 냉동 진공 방식 등이 일반적으로 사용되었다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 방식에서는 피건조물의 고유한 물성변화가 클 뿐만 아니라 건조시키는 데 시간이 많이 걸린다. 또한 진공상태를 만들기 위하여 컴프레셔 등 고가의 장비와 이들을 제어하기 위한 부속장비들이 많이 필요하다. 그리고 여기에 투입되는 대부분의 장치가 대형이어서 설치면적이 크게 소요될 뿐만 아니라 고가의 설비로서 경제성과 운전의 실효성이 떨어지는 등 많은 문제점을 가지고 있다.

특히 피건조물이 농수산물, 임산물, 고가의 특용작물, 약재(藥材) 등인 경우에는 계절적으로 일시에 대량으로 출하되므로 장기간 보관하기 위하여는 태양열에 의한 자연건조 방식이 선호된다. 그러나 최근에는 공해, 황사, 환경 호르몬, 먼지 및 박테리아 등에 의한 부패, 해충(害蟲) 들에 의한 오염문제가 심각하게 대두되고 있어 새로운 건조방식이 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은, 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 피건조물을 건조시킬 때에 물성변화가 거의 없으며 또한 생산자가 용이하게 설치할 수 있는 소형의 전자파 건조기를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 마이크로파에 의한 피건조물의 내부가열 방식, 건조 챔버 내의 마이크로파가 외부로 방출되는 것을 차단하는 방식, 외부의 공기를 건조 챔버의 내부에 강제로 급기·배기(給氣·排氣)시켜 냉각하는 방식 및 건조시간을 조정하기 위한 회전식 구동장치를 구비하여 피건조물을 건조시키는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 있어서의 챔버는, 피건조물을 적재하는 적재 트레이를 싣는 트레이판과, 챔버의 한 면에 설치되어 마이크로파(microwave)를 발생시키는 마그네트론 발생장치(magnetron 發生裝置)와, 상기 마그네트론 발생장치에서 발생한 마이크로파를 상기 트레이판으로 조사(照射)하는 마그네트론 도파관(magnetron wave guide)과, 상기 마그네트론 발생장치가 가동될 때에 마그네트론 발생장치에서 자체적으로 발생하는 열기(熱氣)를 챔버의 내부로 유입하고, 상기 마그네트론 발생장치가 가동되지 않을 때에 외부의 공기를 챔버의 내부로 유입하는 에어덕트와, 상기 마그네트론 발생장치에서 자체적으로 발생하는 열기와 외부의 공기를 상기 에어덕트를 통하여 챔버의 내부로 유입시키는 급기팬과, 상기 챔버 내의 열과 수분(水分)을 외부로 배출시키는 배기팬으로 구성되어 이루어지는 전자파 건조기로서, 상기 마그네트론 발생장치가 가동될 때에 마이크로파를 상기 마이크로 도파관을 통하여 상기 트레이판으로 조사(照射)함과 동시에 상기 마그네트론 발생장치에서 자체적으로 발생하는 열기를 상기 에어덕트로 공급하고, 상기 마그네트론 발생장치가 가동되지 않을 때에 상기 에어덕트를 통하여 외부의 공기를 챔버의 내부로 유입하고, 상기 배기팬에 의하여 챔버 내의 열과 수분을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 트레이판은 회전한다. 또한 에어덕트는 복수로 이루어지는 것으로서, 상기 에어덕트 중 하나는 챔버 내부의 일측(一側)에서 후면으로부터 전면에 걸쳐 배치되고, 상기 에어덕트 중 다른 하나는 챔버 내부의 타측(他側)에서 후면으로부터 전면에 걸쳐 배치되고, 상기 챔버의 일측 또는 타측에 배치된 에어덕트의 밑면과 상기 트레이판의 윗면과의 간격을 상기 마그네트론 발생장치에서 발생하는 마이크로파가 통과하지 못하는 높이로 설정한다.

또한 본 발명에 있어서의 챔버는 상하 및/또는 좌우 방향으로 복수로 접속한다.

또한 본 발명에 있어서의 다단(多段) 챔버는, 상기 챔버를 가로 방향으로 복수 접속시켜 다단 챔버를 구성하고, 상기 각 챔버의 접촉면에 개구부를 형성하여 각 챔버 사이를 이동할 수 있는 이동 통로를 형성하고, 상기 이동 통로를 통하여 상기 트레이판을 실은 상태에서 이동하는 컨베이어를 설치하고, 상기 각 챔버 내의 마그네트론 발생장치를 상기 각 챔버 하나씩 걸러 동일한 전원에 각각 연결하고, 상기 각각의 전원에 일정한 시간동안 전원을 교대로 인가하여 인접하는 각 챔버 내의 마그네트론 발생장치가 교대로 온/오프 동작을 반복한다.

또한 본 발명에 있어서의 챔버는, 챔버의 다른 한 면에 상기 마그네트론 발생장치를 더 배치한다.

(실시예1)

본 발명에 관한 전자파 건조기에 있어서 건조 챔버1은, 피건조물이 배치된 적재 트레이12가 적재되어 고정된 상태에서 DC 모터의 회전력에 의하여 회전하는 트레이 구동축7을 따라 적재 트레이12와 함께 회전하는 원형 트레이판6과, 마이크로파를 발생시키는 마그네트론 발생장치24에서 발생하는 마이크로파를 상기 원형 트레이판6에 조사(照射)하는 마그네트론 도파관2와, 외부의 공기를 건조 챔버1의 내부로 강제 순환시켜 마그네트론 발생장치24에 의하여 발생한 열에너지를 냉각시키는 에어덕트A3 및 에어덕트B4와, 피건조물에서 배출되는 수분(水分)과 상기 열에너지를 외부로 배출하는 배기 덕트5 등으로 구성된다.

본 발명의 전자파 건조기는 건조시키고자 하는 피건조물에 예를 들면 2.45GHz의 유전가열용(誘電加熱用)의 마이크로파를 조사시켜 피건조물의 내부에 존재하는 물분자 사이의 마찰에 의하여 열에너지를 발생시켜 피건조물을 가열하는 방식과 건조 챔버1 내에서 가열에 의하여 발생하는 수분(水分)과 상기 열에너지를 냉각시키기 위하여 건조 챔버1의 내부로 외부의 공기를 강제로 급기·배기(給氣·排氣)시키는 방식을 이용하여 피건조물을 건조시킨다.

본 발명에 관한 전자파 건조기에 관하여 도1∼도4에 의거하여 설명한다.

도1은 본 발명에 관한 전자파 건조기의 전체 구조를 나타내는 사시도이다. 도2는 도1에서 건조기 도어9를 제거한 상태에서의 정면도이다. 도3은 전자파 건조기의 배면을 나타내는 배면도이다. 도4는 본 발명에 관한 전자파 건조기의 에어덕트A3과 에어덕트B4의 구조를 나타내기 위한 도면이다. 도5는 본 발명에 관한 전자파 건조기에서 피건조물을 적재하는 적재 트레이12를 나타내는 도면이다.

먼저 원형 트레이판6이 회전하는 과정에 관하여 설명한다.

건조시키고자 하는 피건조물을 도5에 나타나 있는 바와 같은 원형의 적재 트레이12 위에 골고루 배치한다. 이 때 비교적 두께가 얇은 피건조물은 적재 트레이12의 내주측(內周側)에 위치하도록 배치하고, 두께가 두껍고 수분(水分)이 많이 함유된 피건조물은 적재 트레이12의 외주측(外周側)에 위치하도록 배치한다.

그리고 건조 챔버1의 건조기 도어9를 열고 스테인레스로 만든 원형 트레이판6 위에 적재 트레이12를 올려 놓아 고정시키고 건조기 도어9를 닫는다. 도면에 나타내지 않은 전원버튼을 누르면 원형 트레이판6을 회전시키기 위하여 역시 도면에 나타내지 않은 모터가 구동한다. 이 모터는 트레이 구동축7과 연결되어 있고, 트레이 구동축7은 원형 트레이판6과 연결되어 있다. 즉 모터가 구동함에 따라 트레이 구동축7과 원형 트레이판6이 함께 회전한다. 따라서 원형 트레이판6에 고정된 적재 트레이12도 원형 트레이판6과 함께 회전한다.

여기에서 건조 챔버1 내에서 회전하는 원형 트레이판6에 구름 마찰 등이 작용하는 것을 고려하여 원형 트레이판6이 원활하게 회전할 수 있도록 테플론(teflon) 등으로 만든 원형의 구름 구동자8을 도1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이 건조 챔버1의 양측면과 에어덕트B4의 전방과 후방에 각각 설치한다.

또한 피건조물의 고유한 물성(物性)이 변화하지 않도록 균일한 가열, 냉각, 저온 유지 및 장시간 건조에 적합하도록 원형 트레이판6을 회전시켜 건조시키는 원형 트레이 회전방식으로 구성하였다. 또 피건조물의 양과 피건조물에 함유된 수분(水分)의 양에 따라 DC 모터의 회전속도를 임의로 변화시킬 수 있는 도면에 나타내지 않은 회전속도 조정 스위치를 채용하여 원형 트레이판6의 회전속도를 조정할 수 있다. 즉 피건조물의 양이 많고 수분이 많을 경우에는 회전속도 조정 스위치를 고속위치로 조정하고, 양이 적고 수분이 적을 경우에는 회전속도 조정 스위치를 저속위치로 조정한다.

이어서 외부의 공기를 건조 챔버1의 내부로 원활하게 공급하기 위하여 급기(給氣) 역할을 하는 에어덕트A3과 에어덕트B4의 구조에 관하여 도4를 참조하여 설명한다. 에어덕트A3은 도4에 나타나 있는 바와 같이 건조 챔버1의 상부 중앙에 전면으로부터 후면까지 돌출되도록 길게 설치한 것으로서, 건조 챔버1의 중앙으로부터 전면까지는 개구(開口) 부분으로 형성하고, 중앙으로부터 후면까지는 막힌 부분으로 형성한다. 또한 에어덕트B4는 건조 챔버1의 하부 중앙에 전면으로부터 후면까지 돌출되도록 길게 설치한 것으로서, 건조 챔버1의 중앙으로부터 전면까지는 막힌 부분으로 형성하고, 중앙으로부터 후면까지는 개구 부분으로 형성한다. 또한 에어덕트A3과 에어덕트B4의 개구 부분은 복수의 에어덕트A용 핀28과 복수의 에어덕트B용 핀29이 각각 부착되어 건조 챔버1의 외부에서 유입되는 공기의 양과 방향을 조절할 수 있게 구성한다.

또한 본 발명에서는 에어덕트A3과 에어덕트B4를 도1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이 건조 챔버1의 중앙부분에 돌출시켜 설치함으로써 건조 챔버1을 에어덕트A3과 에어덕트B4를 경계로 하여 마그네트론 발생장치24 등 마이크로파를 발생시켜 피건조물을 가열시키는 가열부101과 외부의 공기를 유입하여 피건조물을 냉각시키는 냉각부102로 분리한다. 또 도2에 나타나 있는 바와 같이 에어덕트A3의 밑면과 적재 트레이12의 윗면과의 간격을 가열부101에서 발생하는 마이크로파가 냉각부102로 넘어가기 못하는 높이로 설정함으로써 가열과 냉각을 확실하게 분리하여 저온상태에서 피건조물의 건조가 이루어지도록 구성한다.

다음에 마이크로파에 의한 피건조물의 내부 가열 과정에 관하여 설명한다.

상기한 바와 같이 전원버튼을 누르면 원형 트레이판6과 적재 트레이12가 함께 회전함과 동시에 마이크로파를 발생시키기 위한 발생장치인 마그네트론 발생장치24가 가동되어 마이크로파가 발생한다. 이렇게 발생된 마이크로파는 마그네트론 발생장치24와 연결되는 마그네트론 도파관(magnetron waveguide)2를 통하여 가열부101로 유입되어 회전하고 있는 원형 트레이판6과 피건조물이 적재된 적재 트레이12에 조사(照射)된다.

또한 본 발명의 전자파 건조기에서는 마이크로파를 발생시킬 때에 마그네트론 발생장치24에서 자체적으로 발생하여 외부로 방출되어 버리는 열기를 가열부101에 공급하기 위하여 도3에 나타나 있는 바와 같이 마그네트론 발생장치24의 근방에 온풍 유도관22, 급기팬23, 급기관A26, 급기관B27을 배치한다. 즉 온풍 유도관22는 급기팬23에 연결되고, 급기팬23은 급기관A26과 급기관B27에 연결된다. 또 급기관A26은 에어덕트A3에 연결되고, 급기관B27은 에어덕트B4에 연결된다. 따라서 마그네트론 발생장치24에서 자체적으로 발생하는 열기는 온풍 유도관22를 거쳐 급기팬23으로 공급되고, 급기팬23에서 급기관A26과 에어덕트A3을 거쳐 가열부101로 공급되고 또한 급기관B27과 에어덕트B4를 거쳐 가열부101로 공급된다.

따라서 가열부101에는 마그네트론 발생장치24에서 발생하는 마이크로파에 의한 열에너지와 마그네트론 발생장치24에서 자체적으로 발생하는 열기가 함께 공급되어 피건조물을 가열하는 데 이용된다.

여기에서 마이크로파에 의한 유전가열 건조의 원리에 관하여 설명한다. 즉 모든 물체는 분자로 구성되어 있기 때문에 분자간에 마이크로 고주파 전류를 흐르게 할 경우에는 유전체 손실(분자간의 마찰)에 의한 마찰열이 발생한다. 따라서 유전체(즉 피건조물)에 마이크로파를 조사하게 되면 1초당 약 24억 5천만회의 분자배향에 의한 회전운동이 일어나 분자간의 마찰에 의하여 열에너지가 발생한다. 이 마찰열에 의한 열에너지에 의하여 유전체 내의 수분이 가열된다.

또한 건조 챔버1 내에서 피건조물의 용량과 피건조물의 건조조건에 따라 도면에 나타내지 않은 타이머 스위치로 건조시간을 조정할 수 있다. 즉 메인 타이머(main timer)에 전체 건조시간을 입력하고, 트원 타이머(twin timer)에 가열시간과 냉각시간을 각각 입력한다. 예를 들면 메인 타이머에는 전체 건조시간을 1시간으로 입력하고, 트윈 타이머에는 가열시간을 2분, 냉각시간을 2분으로 입력한다. 그러면 마그네트론 발생장치24는 입력된 가열시간인 2분동안 동작하고, 냉각시간인 2분동안은 동작하지 않는 것을 전체 건조시간인 1시간동안 반복한다. 따라서 피건조물의 고유한 물성이 변화하지 않도록 가열온도를 사용자가 조절할 수 있다.

계속하여 외부 공기에 의한 상압(常壓) 공기 냉각 과정에 관하여 설명한다.

상기한 바와 같이 마그네트론 발생장치24는 입력된 가열시간에 동작하고, 냉각시간에는 동작하지 않는다. 즉 마그네트론 발생장치24가 동작을 멈추면 도3에 나타나 있는 바와 같이 마그네트론 발생장치24의 근방에 설치된 마그네트론 냉각용 팬21이 계속 동작하여 마그네트론 발생장치24에서 발생한 열기를 신속하게 외부로 방출시킨다. 따라서 급기팬23에 의하여 외부 공기가 온풍 유도관22로 유입된다. 이렇게 유입된 외부 공기는 급기팬23에 연결된 급기관A26과 에어덕트A3을 거쳐 도4에 나타나 있는 바와 같이 냉각부102의 전면으로 분사되고 또한 급기팬23에 함께 연결된 급기관B27과 에어덕트B4를 거쳐 냉각부102의 후면으로 분사된다. 즉 회전하는 원형 트레이판6과 적재 트레이12의 전면의 상방에서는 에어덕트A3에서, 후면의 하방에서는 에어덕트B4에서 외부 공기가 분사되면서 마이크로파에 의하여 발생한 열에너지를 상압상태에서 냉각한다. 또한 배기팬13이 동작하여 냉각부102의 공기가 배기 덕트5와 배기관30을 거쳐 외부로 배출되어 냉각 및 배기 과정이 종료된다.

즉 외부의 공기를 원형 트레이판6 및 적재 트레이12로 분사함으로써 상압상태에서 공기에 의한 냉각이 이루어진다. 결국 마이크로파에 의한 내부가열로 발생하는 열에너지는 외부에서 유입되는 공기에 의하여 상압상태에서 냉각되므로 피건조물이 저온에서 건조되는 것이다.

상기한 바와 같은 가열, 냉각 및 배기의 과정이 반복되어 전체 건조시간에 도달하면 모든 건조과정이 종료하게 된다.

또한 본 발명에서는 마이크로파 가열에 의한 피건조물의 온도상승(△T)과 피건조물의 온도가 상승되지 않도록 하기 위하여 외부 공기의 유입에 의한 온도냉각(-△T)을 피건조물의 특성에 맞추어 마그네트론 발생장치24를 일정한 시간 간격으로 온/오프(on/off)를 반복하여 가열온도를 조정하거나 연속적으로 가열하여 가열온도를 조정할 수 있다. 또 가열하는 시간을 조정하는 프로그램 로직 컨트롤러(PLC)를 사용하여 고정 프로그램화 할 수도 있다. 그리고 필요한 경우에는 가열부101에 외부 공기 가열기를 부착하여 열풍(熱風)을 보조적으로 공급할 수도 있다.

또한 본 발명에서는 외부에서 건조 챔버1의 내부를 관찰할 수 있도록 도1에 나타나 있는 바와 같이 투시창11a, 11b를 설치하고, 직경 2mm 이하의 금속으로 만든 철망을 투시창11a, 11b의 내부에 부착하여 건조 챔버1 내의 전자파가 외부로 누출되지 않도록 한다.

또한 본 발명에서는 건조용량을 증가시키기 위하여 도1에 나타나 있는 바와 같이 건조 챔버1에 제2챔버103, 제3챔버104 …… 등을 다단(多段)으로 연속하여 접속하여 대용량의 건조 챔버를 구성할 수 있다. 본 실시예에서는 건조 챔버1의 하방으로 건조 챔버를 적층하는 구조로 설치하였지만 건조 챔버1을 중심으로 하여 상하 및/또는 좌우 방향으로 다수의 건조 챔버를 접속하여 대용량의 건조 챔버를 구성할 수도 있다. 또 대용량의 건조 챔버를 구성하기 위하여 마그네트론 발생장치를 예를 들면 건조 챔버의 전면에 더 설치하는 등 복수의 마그네트론 발생장치를 건조 챔버의 내부에 설치하여 구성할 수도 있다.

또한 본 발명에서는 건조조건에 따라 마이크로파를 조사하는 시간을 사용자가 알맞게 조정할 수 있어 사용자가 원하는 상태로 피건조물을 건조시킬 수 있다. 뿐만 아니라 저온상압 상태에서 피건조물의 고유한 물성을 변화시키지 않는 상태로 건조, 살균(殺菌) 및 살충(殺蟲)하여 피건조물의 내부에 존재하는 수분만을 배출시킴으로써 물성의 변화가 거의 없는 자연에서 건조시킨 것과 가장 근접한 상태로 건조시킬 수 있다. 따라서 농수산물 또는 임산물 등의 천연식품, 의약 원재료, 건강 식품류 등 피건조물의 고유한 맛과 향기 그리고 색상 등에 있어서 물성이 변화되지 않도록 건조되므로 상품성이 뛰어나며 또한 건조품질이 우수하여 경제성과 고부가 가치의 확보가 가능하다.

(실시예2)

실시예1과 실시예2와의 차이점에 관하여 설명한다.

실시예1에서는 피건조물을 적재한 적재 트레이 및 원형 트레이판이 회전하면서 마그네트론 발생장치에서 발생하는 마이크로파에 의하여 피건조물을 건조시키는 방식이다. 이에 반하여 실시예2에 있어서는, 건조 챔버가 가로 방향으로 다단(多段)으로 연결되는 복수의 건조 챔버를 구성하고, 복수의 건조 챔버의 내부를 관통하도록 컨베이어를 설치하고, 컨베이어의 트레이판에 피건조물을 적재하여 도6에 나타나 있는 바와 같이 화살표X의 방향으로 컨베이어를 이동시키면 건조 챔버의 내부에 설치되는 복수의 마그네트론 발생장치에서 발생하는 마이크로파에 의하여 피건조물을 연속적으로 건조시키는 방식이다. 즉 실시예2에 있어서는, 실시예1에서의 4개의 건조 챔버1을 가로 방향으로 연속적으로 접속시켜 1개의 건조 챔버200으로 구성하고, 마그네트론 도파관2 및 마그네트론 발생장치24의 위치를 에어덕트A3과 에어덕트B4의 사이로 이동시켜 배치하고, 회전하는 원형 트레이판 대신에 수평으로 피건조물을 연속적으로 이동시키는 컨베이어C를 설치하고 또한 컨베이어C가 건조 챔버200의 내부를 통과할 수 있도록 가로 방향으로 접속되는 4개의 건조 챔버1의 벽면에 3개의 개구부를 형성하여 컨베이어C의 이동통로210, 211, 212를 구성한다.

도6은 본 발명에 관한 전자파 건조기의 실시예2를 나타내는 도면으로서, 건조기의 도어를 제거한 상태에서의 (A)는 사시도, (B)는 평면도, (C)는 정면도이다. 우선 복수의 마그네트론 발생장치201∼204에 관하여 설명한다. 여기에서 복수의 마그네트론 발생장치201∼204는 실시예1에서의 마그네트론 발생장치24와 동일한 것으로서, 설명의 편의상 복수의 마그네트론 발생장치201∼204로 한다. 복수의 마그네트론 발생장치201∼204에 있어서, 홀수번째에 위치하는 마그네트론 발생장치201, 203과 짝수번째에 위치하는 마그네트론 발생장치202, 204는 각각 동일한 전원에 연결되어 있다. 그리고 홀수번째의 마그네트론 발생장치201, 203과 짝수번째 마그네트론 발생장치202, 204에는 피건조물의 양과 컨베이어C의 이동속도 등을 고려하여 미리 정해진 일정한 시간동안 교대로 전원을 인가시킨다.

그러면 본 발명에 관한 전자파 건조기의 실시예2의 동작에 관하여 설명한다. 트레이판T에 피건조물을 골고루 배치하고, 트레이판T를 컨베이어C에 적재하여 고정한 후에 컨베이어C를 화살표X의 방향으로 미리 정해진 일정한 속도로 이동시킨다. 트레이판T가 건조 챔버200의 내부를 통과할 때에 마그네트론 발생장치201, 203과 마그네트론 발생장치202, 204는 일정한 시간동안 교대로 온/오프를 반복한다. 이후의 건조과정은 실시예1에서 설명한 바와 같이 실시예1과 동일한 원리에 의하여 피건조물을 가열, 냉각, 배기 등의 동작을 반복하여 피건조물을 연속적으로 건조시킨다.

또한 피건조물을 대량으로 연속하여 건조시키고자 할 경우에는 상기한 건조 챔버200과 동일한 구조를 가지는 건조 챔버를 피건조물의 양에 따라 가로 방향으로 복수로 연속하여 접속시켜 구성하여도 좋다.

또한 실시예2에서는 설명의 편의상 4개의 건조 챔버1을 가로 방향으로 접속시켜 건조 챔버200으로 구성하였지만 접속되는 건조 챔버1의 수는 이에 한정되지 않는다.

또한 마그네트론 발생장치를 예를 들면 각 건조 챔버1의 전면에 더 설치하여 구성할 수도 있다.

(실시예3)

실시예3에 있어서는, 실시예1에서의 2개의 건조 챔버1을 가로 방향으로 연속적으로 접속시켜 1개의 건조 챔버300을 구성하고, 마그네트론 발생장치와 배기 덕트를 앞면에 각각 더 배치하고, 회전하는 원형 트레이판 대신에 수평으로 피건조물을 연속적으로 이동시키는 컨베이어C를 설치하고 또한 컨베이어C가 건조 챔버300의 내부를 통과하여 도7에 나타나 있는 화살표X의 방향으로 이동할 수 있도록 건조 챔버300의 중앙의 벽면에 개구부를 형성하여 컨베이어C의 이동통로310을 형성한다.

도7은 본 발명에 관한 전자파 건조기의 실시예3을 나타내는 도면으로서, 건조기의 도어를 제거한 상태에서의 (A)는 사시도, (B)는 평면도, (C)는 정면도이다. 우선 복수의 마그네트론 발생장치301∼304에 관하여 설명한다. 여기에서 복수의 마그네트론 발생장치301∼304는 실시예1에서의 마그네트론 발생장치24와 동일한 것으로서, 설명의 편의상 복수의 마그네트론 발생장치301∼304로 한다. 복수의 마그네트론 발생장치301∼304에 있어서, 먼저 마그네트론 발생장치301이 온되면 나머지 3개의 마그네트론 발생장치는 오프되고, 다음에 마그네트론 발생장치302가 온되면 나머지 3개의 마그네트론 발생장치는 오프된다. 마찬가지로 마그네트론 발생장치303이 온되면 나머지 3개의 마그네트론 발생장치는 오프되고 또한 마그네트론 발생장치304가 온되면 나머지 3개의 마그네트론 발생장치는 오프된다. 즉 실시예3에서는 4개의 마그네트론 발생장치301∼304를 피건조물의 양과 컨베이어C의 이동속도 등을 고려하여 미리 정해진 일정한 시간동안 301 → 302 → 303 → 304 → 301 → 302 …… 의 순서대로 반복하여 온시킨다.

그러면 본 발명에 관한 전자파 건조기의 동작에 관하여 설명한다. 트레이판T에 피건조물을 골고루 배치하고, 트레이판T를 컨베이어C에 적재하여 고정한 후에 컨베이어C를 화살표X의 방향으로 미리 정해진 일정한 속도로 이동시킨다. 트레이판T가 건조 챔버300의 내부를 통과할 때에 마그네트론 발생장치가 미리 정해진 시간동안 301 → 302 → 303 → 304 → 301 → 302 …… 의 순서대로 반복하여 온된다. 이후의 건조과정은 실시예1에서 설명한 바와 같이 실시예1과 동일한 원리에 의하여 피건조물을 가열, 냉각, 배기 등의 동작을 반복하여 피건조물을 연속적으로 건조시킨다.

또한 피건조물을 대량으로 연속하여 건조시키고자 할 경우에는 상기한 건조 챔버300과 동일한 구조를 가지는 건조 챔버를 피건조물의 양에 따라 가로 방향으로 복수로 연속하여 접속시켜 구성하여도 좋다.

또한 실시예3에서는 설명의 편의상 건조 챔버1을 가로 방향으로 2개 연속하여 접속시켜 건조 챔버300으로 구성하였지만 필요한 경우에는 건조 챔버1을 3개, 4개 …… 등으로 연속하여 접속시켜 구성하여도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 전자파 건조기는 종래 건조기의 문제점인 물성의 변화, 균일한 건조, 건조품질 등 제반 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 장치의 크기, 설치 및 운영방법 등 다방면에서 종래의 건조기에 비하여 매우 우수한 효과가 있다.

그러면 종래의 건조기와 비교하여 본 발명에 관한 소형의 전자파 건조기의 장점에 대하여 설명한다.

첫째, 피건조물의 고유한 물성의 변화가 일어나지 않는다. 즉 피건조물의 물리적인 성질이 건조에 의하여 변화되지 않고 원래 그대로 보존되므로 건조된 후에도 피건조물의 고유한 맛과 향기 그리고 색상 등이 손상되지 않는다. 또한 피건조물의 영양가(營養價) 차이도 없으며 수분을 가하면 원상태로 복원되는 복원성(復原性)에서도 우수하다. 그리고 미량의 생리활성물질 활용이 가능하다.

둘째, 저온에서 속성으로 건조되므로 건조효율이 높다. 즉 피건조물에 낮고 균일한 온도로 수분(水分)만을 마이크로파로 가열하여 건조시키기 때문에 에너지 대비 건조효율이 높으며 또한 함수율(含水率)이 불규칙한 경우에도 균일한 건조효과를 얻을 수 있다. 따라서 농수산물, 임산물, 고가의 특용작물, 약재(藥材) 등과 같이 쉽게 변질되는 제품에 있어서 고품질(高品質)의 건조가 요구되는 경우에도 적합하다.

셋째, 소형이고 사용방법이 간단하여 운반, 설치, 운전가동이 용이하다. 따라서 생산자가 본 발명의 전자파 건조기를 사용하여 예를 들면 소량 다품종의 농수산물, 임산물, 특용작물, 약재 등을 직접 건조시킬 수 있다. 또한 전력 에너지만을 사용하기 때문에 배기 가스 등의 공해가 없을 뿐만 아니라 피건조물의 수분만을 마이크로파에 의하여 가열하므로 에너지의 사용효율이 매우 높아 운영비가 크게 절감된다. 아울러 본 발명의 건조기는 소형이므로 이동이 간편하여 생산지에서 다목적 또는 다품종의 생산물을 직접 건조시키거나 건조용역 사업에서도 사용할 수 있다.

도1은 본 발명에 관한 전자파 건조기의 전체 구조를 나타내는 사시도이다.

도2는 도1에서 건조기 도어9를 제거한 상태에서의 정면도이다.

도3은 본 발명에 관한 전자파 건조기의 건조 챔버의 배면을 나타내는 배면도이다.

도4는 본 발명에 관한 전자파 건조기에서의 에어덕트A3과 에어덕트B4의 구조를 나타내기 위한 도면이다.

도5는 본 발명에 관한 전자파 건조기에서 피건조물을 적재하는 적재 트레이12를 나타내는 도면이다.

도6은 본 발명에 관한 전자파 건조기의 실시예2를 나타내는 도면으로서, 건조기의 도어를 제거한 상태에서의 (A)는 사시도, (B)는 평면도, (C)는 정면도이다.

도7은 본 발명에 관한 전자파 건조기의 실시예3을 나타내는 도면으로서, 건조기의 도어를 제거한 상태에서의 (A)는 사시도, (B)는 평면도, (C)는 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 건조 챔버(dry chamber)

2 : 마그네트론 도파관(magnetron waveguide)

3 : 에어덕트A(급기용(給氣用))

4 : 에어덕트B(급기용)

5 : 배기 덕트 6 : 원형 트레이판

7 : 트레이 구동축 8 : 구름 구동자

9 : 건조기 도어 11a : 투시창(우측)

11b : 투시창(좌측) 12 : 피건조물 적재 트레이

13 : 배기팬 21 : 마그네트론 냉각용 팬

22 : 온풍 유도관 23 : 급기팬

24 : 마그네트론 발생장치 26 : 급기관A

27 : 급기관B 28 : 에어덕트A용 핀

29 : 에어덕트B용 핀 101 : 가열부

102 : 냉각부 103 : 제2챔버

104 : 제3챔버

Claims (6)

1. 챔버는,

   피건조물을 적재하는 적재 트레이를 싣는 트레이판과,

   챔버의 한 면에 설치되어 마이크로파(microwave)를 발생시키는 마그네트론 발생장치(magnetron 發生裝置)와,

   상기 마그네트론 발생장치에서 발생한 마이크로파를 상기 트레이판으로 조사(照射)하는 마그네트론 도파관(magnetron wave guide)과,

   상기 마그네트론 발생장치가 가동될 때에 마그네트론 발생장치에서 자체적으로 발생하는 열기(熱氣)를 챔버의 내부로 유입하고, 상기 마그네트론 발생장치가 가동되지 않을 때에 외부의 공기를 챔버의 내부로 유입하는 에어덕트와,

   상기 마그네트론 발생장치에서 자체적으로 발생하는 열기와 외부의 공기를 상기 에어덕트를 통하여 챔버의 내부로 유입시키는 급기팬과,

   상기 챔버 내의 열과 수분(水分)을 외부로 배출시키는 배기팬

   으로 구성되어 이루어지는 전자파 건조기로서,

   상기 마그네트론 발생장치가 가동될 때에 마이크로파를 상기 마이크로 도파관을 통하여 상기 트레이판으로 조사(照射)함과 동시에 상기 마그네트론 발생장치에서 자체적으로 발생하는 열기를 상기 에어덕트로 공급하고,

   상기 마그네트론 발생장치가 가동되지 않을 때에 상기 에어덕트를 통하여 외부의 공기를 챔버의 내부로 유입하고,

   상기 배기팬에 의하여 챔버 내의 열과 수분을 외부로 배출시키는

   것을 특징으로 하는 전자파 건조기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트레이판은 회전하는 것을 특징으로 하는 전자파 건조기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 에어덕트는 복수로 이루어지는 것으로서,

   상기 에어덕트 중 하나는 챔버 내부의 일측(一側)에서 후면으로부터 전면에 걸쳐 배치되고,

   상기 에어덕트 중 다른 하나는 챔버 내부의 타측(他側)에서 후면으로부터 전면에 걸쳐 배치되고,

   상기 챔버의 일측 또는 타측에 배치된 에어덕트의 밑면과 상기 트레이판의 윗면과의 간격을 상기 마그네트론 발생장치에서 발생하는 마이크로파가 통과하지 못하는 높이로 설정하는

   것을 특징으로 하는 전자파 건조기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 챔버는 상하 및/또는 좌우 방향으로 복수로 접속하는 것을 특징으로 하는 전자파 건조기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 챔버를 가로 방향으로 복수 접속시켜 다단(多段) 챔버를 구성하고,

   상기 각 챔버의 접촉면에 개구부를 형성하여 각 챔버 사이를 이동할 수 있는 이동 통로를 형성하고,

   상기 이동 통로를 통하여 상기 트레이판을 실은 상태에서 이동하는 컨베이어를 설치하고,

   상기 각 챔버 내의 마그네트론 발생장치를 상기 각 챔버 하나씩 걸러 동일한 전원에 각각 연결하고,

   상기 각각의 전원에 일정한 시간동안 전원을 교대로 인가하여 인접하는 각 챔버 내의 마그네트론 발생장치가 교대로 온/오프 동작을 반복하는

   것을 특징으로 하는 전자파 건조기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 챔버의 다른 한 면에 상기 마그네트론 발생장치를 더 배치하는 것을 특징으로 하는 전자파 건조기.