KR100537455B1 - Continuous feeding dryer for insulating material using microwave heater by variable output - Google Patents

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Abstract

본 발명은 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 퍼라이트(Perlite) 입자에 실리콘과 규산소다를 혼합하여 반원통형, 육면체의 형상으로 성형하여 약 함수율 30% 인 것을 3% 까지 건조시켜서 단열재를 생산하는 출력가변형의 마이크로파 가열을 이용하여 단열재를 연속적으로 건조시키는 건조장치에 관한 것이다.       The present invention relates to a continuous drying device of heat insulating material using variable power microwave heating, and more specifically, to a semi-cylindrical, hexahedral shape by mixing silicon and sodium silicate into perlite particles to have a water content of about 30%. It relates to a drying apparatus for continuously drying the heat insulating material using microwave heating of the output variable type to produce a heat insulating material by drying up to 3%.

본 발명은 단열재를 연속식으로 건조하고자 하는 데에 있어서 건조 부하의 변화에 따라 건조 품질의 변화 없이 일정한 수준으로 건조를 진행하는 데에 필수적으로 요구되는 것으로, 단열재의 건조 중에 발생되는 물리적인 변화와 유동공기의 특성을 감지하고 이에 따른 마이크로파 출력 혹은 열풍의 온도, 컨베이어 속도 등의 조건을 최적화 시키며, 부수적인 이송장치와 마이크로파 출력장치로 구성된 것이다.       The present invention is required to continuously dry the insulation to a certain level without a change in the drying quality in accordance with the change of the drying load, it is necessary to physically change during the drying of the insulation It detects the characteristics of the flow air and optimizes the conditions such as microwave output or hot air temperature, conveyor speed, etc., and is composed of an additional feeder and microwave output device.

출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치는 기존의 열풍 건조보다도 약 20배 정도의 빠른 건조를 달성할 수 있어 에너지절감을 할 수 있는 것이며, 효율적인 연속식 건조공정으로 자동화의 실현 및 작업인원의 절감으로 생산성 향상 및 원가의 절감을 달성할 수 있고, 기존의 건조 품질 보다 우수한 품질을 확보 할 수 있다.       Continuous drying device of heat insulation material using variable power microwave heating can achieve 20 times faster drying than conventional hot air drying, which can save energy. Realization of automation and workforce by efficient continuous drying process In this way, productivity and cost reduction can be achieved, and quality superior to existing drying quality can be ensured.

Description

출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치{Continuous Feeding Dryer for Insulating Material Using Microwave Heater by Variable Output}Continuous Feeding Dryer for Insulating Material Using Microwave Heater by Variable Output}

본 발명은 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 퍼라이트(Perlite) 입자에 실리콘과 규산소다를 혼합하여 반원통형, 육면체의 형상으로 성형하여 약 함수율 30% 인 것을 3% 까지 건조시켜서 단열재를 생산하는 출력가변형의 마이크로파 가열을 이용하여 단열재를 연속적으로 건조시키는 건조장치에 관한 것이다.       The present invention relates to a continuous drying apparatus of heat insulating material using variable power microwave heating, and more specifically, to a semi-cylindrical, hexahedral shape by mixing silicon and sodium silicate into perlite particles, and having a water content of about 30%. The present invention relates to a drying apparatus for continuously drying a heat insulating material by using microwave heating of an output variable type to dry the heat insulating material by 3%.

입자나 분말로 된 소재에 적당한 경화제 혹은 바인더를 혼합하여 일정한 형상으로 성형하여 그것을 경화 혹은 건조 시켜 새로운 소재를 만드는 것은 산업 분야에서는 흔히 볼 수 있는 현상이다. 이러한 것은 도자기, 벽돌 등으로서 요업 분야가 그 대표적인 것을 보여 주고 있다.       It is a common phenomenon in the industrial field to make a new material by mixing a suitable hardener or binder with a particle or powder material and molding it into a certain shape and curing or drying it. These are ceramics, bricks, etc., and the ceramics field is representative of them.

단열재를 자연건조 보다 빠른 시간에 균일하게 건조하기 위한 노력이 경주되어 왔으며, 한국 등록특허공보 제184227호에는 유리면이나 암면을 원자재로 조립식 불연패널을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이것은 페놀수지를 함침한 유리면이나 암면을 솜 형태로 타면하여 하부철판상에 적재한 뒤 상·하부 컨베이어 사이에 통과시킴으로써 일정 두께와 밀도로 성형하고, 이를 고주파 가열로 경화시킨 뒤 단열재 표면의 페놀수지에 폴리비닐 아세테이트 에멀젼을 도포하여 열풍으로 건조 경화시킴으로써 단열패널을 제조하도록 되어 있다.      Efforts have been made to uniformly dry the heat insulating material at a faster time than the natural drying, and Korean Patent Publication No. 184227 discloses a method of manufacturing a prefabricated nonflammable panel using glass or rock wool as raw materials. This is a cotton or impregnated glass or rock surface impregnated with phenolic resin, which is loaded on a lower steel plate and passed between upper and lower conveyors to form a certain thickness and density, which is cured by high frequency heating, and then phenolic resin on the surface of the heat insulating material. A polyvinyl acetate emulsion was applied to the film, followed by dry curing with hot air to prepare an insulation panel.

그런데, 이러한 단열패널 제조방법은 패널의 건조에 고주파 유전가열방식을 사용하고 있으므로 많은 전력소비에도 불구하고 패널을 신속하게 가열하기 어려운 문제가 있었다.        However, such a method of manufacturing a heat insulating panel has a problem that it is difficult to heat the panel quickly despite a lot of power consumption because the high frequency dielectric heating method is used for drying the panel.

한편, 이 밖에도 단열패널 제조에 있어서의 건조장치로는 열풍건조, 진공건조 및 적외선 가열건조등이 사용되고 있는데, 열풍건조는 스팀, 직·간접 연소열, 전기히터 등의 열원을 이용하고 있기 때문에 건조 대상물에 인화성 용제가 포함된 경우 상당한 위험성이 잠재하고 있을 뿐 아니라 항상 신선한 공기를 사용하여 가스의 농도를 낮게 유지해야 하는 단점이 있다. 그리고 진공건조는 건조용 기내를 감압하여 액체의 비점을 낮춰줌으로써 액체를 증발시켜 건조시키는 방법으로 별도의 가열수단이 병용되며, 증발잠열이 크고 감압공정이 필요하므로 그만큼 건조에 많은 시간이 소요되게 된다. 또한, 열풍건조와 적외선 가열건조의 경우 그 특성상 국부가열로 인한 단열패널의 품질불량의 우려가 있다.      Meanwhile, hot air drying, vacuum drying, and infrared heating drying are used as drying apparatus in the insulation panel manufacture. Since hot air drying uses heat sources such as steam, direct and indirect combustion heat, and electric heaters, the objects to be dried If flammable solvents are included, there is a significant risk potential and there is a disadvantage that the concentration of the gas must be kept low with fresh air at all times. In addition, vacuum drying is a method of evaporating and drying a liquid by reducing the boiling point of the liquid by reducing the drying point of the drying chamber, and a separate heating means is used in combination. . In addition, in the case of hot air drying and infrared heating drying, there is a fear of poor quality of the insulation panel due to local heating.

또 다른 시도는 등록특허공보 제0374364호로 암면, 유리면, 세라믹 화이버 등에 페놀수지나 에폭시수지 등의 분말상의 열경화성 바인더를 함침시켜 성형된 패널을 고주파코일로 유도가열하여 도전체의 자기발열을 유발시킴과 동시에 원적외선 히터로 가열하여 용융된 바인더를 경화 건조시키는 경화 및 건조공정을 갖는 것으로 패널을 내부에서부터 단시간에 가열하고 균일하게 건조하기에는 충분하지 못하였다.      Another attempt is disclosed in Korean Patent Publication No. 0374364, which impregnates a surface formed by impregnating powdery thermosetting binders such as phenolic resins and epoxy resins with rock wool, glass wool and ceramic fibers to induce heating of a conductor by induction heating with high frequency coils. At the same time, having a curing and drying process of curing and drying the molten binder by heating with a far infrared heater was not sufficient to heat the panel from within and to dry uniformly in a short time.

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종래의 제조 공정은 퍼라이트(Perlite) 입자에 실리콘과 규산소다를 혼합하여 반원통형, 육면체의 형상으로 성형하여 약 함수율 30% 인 것을 3% 까지 건조시켜서 단열재를 생산하는 장치로, 재료의 혼합과 성형기에서의 성형 후 취출은 자동으로 이루어지며, 이후 건조실에서 200℃의 열풍으로 195분 건조 후 최종 제품을 생산하고 포장하여 출하하고 있다. 이러한 제조 공정에서 건조에 195분이라는 긴 시간이 소요되므로 성형기의 작업시간에 부합되는 연속식(Continuous Type)으로는 도저히 건조공정을 구성할 수 없어, 대차에 성형된 단열재를 다량으로 적재하여 건조실에 투입하여 약 40m의 건조 터널을 서서히 통과하면서 건조를 하고 있었다.       Conventional manufacturing process is a device for producing insulation by mixing silicon and sodium silicate into perlite particles, forming a semi-cylindrical, hexahedral shape, and drying a water content of about 30% to 3%. After molding in Esau take out automatically, and after drying for 195 minutes by hot air of 200 ℃ in a drying room, the final product is produced, packaged and shipped. In this manufacturing process, drying takes a long time of 195 minutes, so it is hard to compose a drying process by using a continuous type that matches the working time of the molding machine. It was put in and dried while slowly passing through a drying tunnel of about 40 m.

이러한 열풍에 의한 건조 방법은 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.      The drying method by such hot air has the following problems.

기존 방식은 열풍을 건조의 열원으로 사용하므로 전열은 단열재 표면으로부터 내부로 열전도에 의해 이루어지므로 건조시간이 길어지며 이에 따라 건조효율이 저조해 진다. 또한 두꺼운(두께 50mm 이상) 단열재의 건조에 있어서는 겉과 속의 건조도의 불균일 현상으로 인하여 제품의 곡강도와 발수도가 나빠지는 품질 저하의 현상이 나타나며, 대차에 적재하여 건조를 진행하는 건조공정에 있어서 제품의 적재와 취출에 인원이 소요되므로 생산 단가가 증가되며 정하여진 건조시간으로 인하여 생산성의 개선을 기대하기가 어려운 문제를 가지고 있다. 기존 방식은 일종의 간접가열 방식에서 기인된 것으로 일정한 체적을 유지하는 피건조체의 건조에 있어서 열원에 의해 필연적으로 나타나는 것이므로, 피건조체를 고효율, 고품질로 건조하는 장치가 필요하게 되었다. The conventional method uses hot air as a heat source for drying, so the heat transfer is performed by heat conduction from the surface of the heat insulating material to the inside, so that the drying time is long, and thus the drying efficiency is low. In addition, in the drying of thick (over 50mm thick) heat insulating material, the quality and deterioration of the curvature and water repellency of the product are deteriorated due to the unevenness of the dryness of the outer and inner parts. The production cost is increased because people are required to load and take out products, and it is difficult to expect productivity improvement due to the predetermined drying time. The existing method is caused by a kind of indirect heating method, which is inevitably caused by the heat source in the drying of the dried object to maintain a constant volume, and therefore, an apparatus for drying the dried product with high efficiency and high quality is required.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서,       The present invention has been invented to solve the above problems,

본 발명의 목적은 단열재의 생산 공정에 적용 가능한 마이크로파 가열을 이용한 단열재 건조장치를 제공하는 것이며,       An object of the present invention is to provide a heat insulating material drying apparatus using microwave heating applicable to the production process of the heat insulating material,

본 발명의 다른 목적은 종래의 방식에 비하여 피건조체의 내부까지 단시간에 전체적인 피건조체의 온도편차를 1%이내로 가열하여 건조시간을 단축시키는 단열재 건조장치를 제공하는 것이다.       Another object of the present invention is to provide a heat insulating material drying apparatus which shortens the drying time by heating the temperature deviation of the entire dried object within 1% in a short time to the inside of the dried object, as compared with the conventional method.

마이크로파 건조 방식은 분자 내의 쌍극자(dipole)에 회전과 진동에너지를 가함으로써 그 내부의 마찰로부터 열이 발생되는 데 이러한 가열을 마이크로파 가열 혹은 유전체 가열이라 한다. 따라서 유전율이 크거나 작은 것이 혼재된 피건조체에서는 마이크로파는 유전율이 큰 곳으로 침투된다. 즉 피건조체가 습단열재인 경우에 건단열재 부분보다는 습단열재의 전 체적에 내재되어 있는 물을 직접적으로 가열시킨다. 이러한 가열 방법은 전기적 체적가열(Electrical-Volumetric-heating)방식으로 일컬어지며 앞에서 언급한 대류를 통한 전도 가열(Conduction-heating)방식에 비하여 피건조체의 내부까지 단시간에 전체적인 피건조체의 온도편차를 1%이내로 가열할 수 있으므로 건조시간을 단축시킬 수 있다.Microwave drying method is referred to as a dipole (dipole) rotation and vibration energy of the column is heated by microwave heating to these generated or dielectric heat from the friction of the interior in the molecule. Therefore, in the dried material having a large or small dielectric constant, microwaves penetrate into a large dielectric constant. In other words, when the dry object is a wet insulation material, the water contained in the entirety of the wet insulation material is directly heated rather than the dry insulation portion. This heating method is referred to as Electrical-Volumetric-heating method, and compared with the Conduction-heating method through the convection mentioned above, the temperature deviation of the entire dry matter in a short time to the inside of the dry matter is 1%. The heating time can be shortened, so that drying time can be shortened.

이러한 마이크로파 가열을 이용하여 성형된 단열재를 건조하면 기존의 열풍방식에 의한 건조 보다 에너지를 절약하고 고품질 건조의 달성과 성형기 작업시간에 부합하는 연속식 건조 방법의 적용으로 생산성 향상 및 건조 원가절감도 가능하리라 기대된다. 이에 따라 단열재의 생산 공정에 적용 가능한 마이크로파 가열을 이용한 단열재 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.       Drying the molded insulation using microwave heating saves energy than conventional hot air drying, and improves productivity and reduces drying cost by applying continuous drying method that meets molding machine working time and achieves high quality drying. I am expected to. Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat insulating material drying apparatus using microwave heating applicable to the production process of the heat insulating material.

본 발명은 단열재를 연속식으로 건조하고자 하는 데에 있어서 건조 부하의 변화에 따라 건조 품질의 변화 없이 일정한 수준으로 건조를 진행하는 데에 필수적으로 요구되는 것으로, 단열재의 건조 중에 발생되는 물리적인 변화와 유동공기의 특성을 감지하고 이에 따른 마이크로파 출력 혹은 열풍의 온도, 컨베이어 속도 등의 조건을 최적화 시키며, 부수적인 이송장치와 마이크로파 출력장치로 구성된 것이다.       The present invention is required to continuously dry the insulation to a certain level without a change in the drying quality in accordance with the change of the drying load, it is necessary to physically change during the drying of the insulation It detects the characteristics of the flow air and optimizes the conditions such as microwave output or hot air temperature, conveyor speed, etc., and is composed of an additional feeder and microwave output device.

본 발명의 구성은 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는       The configuration of the present invention relates to a continuous drying apparatus of a heat insulating material using a variable power microwave heating, more specifically

단열재를 건조하기 위한 장치에 있어서,       In the device for drying the heat insulator,

단열재를 연속으로 이송시키기 위한 이송장치와;A transfer device for continuously transferring the heat insulating material;

단열재를 내부에서부터 건조시키기 위한 마이크로파 가열장치와;A microwave heating device for drying the heat insulating material from the inside;

전자파 누설을 방지하기 위한 전자파 누설 방지 장치와;An electromagnetic leakage preventing device for preventing electromagnetic leakage;

열풍을 발생시키는 열풍건조장치로 구성된 것을 특징으로 하며, Characterized in that consisting of a hot air drying device for generating hot air,

상기 마이크로파 가열장치는 마이크로파 발진장치와;The microwave heating device includes a microwave oscillation device;

전자파 균일 분산장치로 구성된 것을 특징으로 하고, Characterized in that the electromagnetic wave uniform dispersion device,

상기 마이크로파 발진장치는 30(kWh)급 고정 마이크로파 출력과 30(kWh)급 가변 마이크로파 출력을 복합 적용하는 것을 특징으로 하며,       The microwave oscillator is characterized in that a combination of 30 (kWh) class fixed microwave output and 30 (kWh) class variable microwave output,

상기 전자파 균일 분산장치는 전자파의 조사구를 다수개(Window Array)로 하여 에너지의 균일한 분산을 유도하는 것을 특징으로 하는 것이다. The electromagnetic uniform dispersion device is characterized by inducing uniform dispersion of energy by using a plurality of irradiation holes for electromagnetic waves (Window Array).

또한 상기 마이크로파 발진장치는 재료예열구간(A), 항률건조구간(B)과, 감률건조구간(C)으로 구성된 것을 을 특징으로 하고,       In addition, the microwave oscillation device is characterized in that consisting of the material preheating section (A), constant drying section (B), and reduction rate drying section (C),

상기 마이크로파 가열장치 중 마이크로파 발진장치의 각 구간 구성인 재료예열구간(A)의 출력포트(40)는 투입되는 제품의 온도를 급격하게 상승시키기 위하여 세밀하게 배치되어 있고, 항률건조구간(B)은 출력포트(40)가 항률건조구간(B) 보다는 간격이 넓고 일정하게 배치되어 있으며, 감률건조구간(C)에서는 세밀한 건조를 하기위하여 항률건조구간(B) 보다 간격이 넓게 배치된 것을 특징으로 한다.       The output port 40 of the material preheating section A, which is a constituent section of the microwave oscillation device, of the microwave heating device is arranged in detail to sharply increase the temperature of the product to be introduced, and the constant drying section B is The output port 40 has a wider interval and is uniformly arranged than the constant dry section (B), the reduced rate dry section (C) is characterized in that the interval is wider than the constant dry section (B) for fine drying. .

이하 첨부한 도면의 간단한 설명으로,       In the following description of the accompanying drawings,

도 1은 퍼라이트 계열 단열재의 도면이고, 도 2는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치의 개략도이며, 도 3은 마이크로파 출력 변화에 따른 건조시간과 함수율의 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4는 마이크로파 출력 변화에 따른 건조시간과 단열재 내부의 온도변화를 나타내는 그래프이며, 도 5는 마이크로파 입력포트 배치도이고, 도 6은 열풍 순환 및 수증기 배기 개략도이며, 도 7은 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치 이다.       1 is a view of a perlite-based heat insulating material, Figure 2 is a schematic diagram of a continuous drying apparatus of a heat insulating material using a variable power microwave heating, Figure 3 is a graph showing the change in drying time and water content according to the microwave output change, Figure 4 Is a graph showing the drying time and temperature change inside the insulation according to the microwave output change, FIG. 5 is a layout diagram of microwave input ports, FIG. 6 is a schematic diagram of hot air circulation and steam exhaust, and FIG. It is a continuous drying device.

이하 첨부한 각 각의 도면을 바탕으로 상세한 구조를 설명한다. Hereinafter, detailed structures will be described based on the accompanying drawings.

도 1은 퍼라이트 계열 단열재의 도면으로 본 발명에서 건조하고자하는 단열재를 나타내는 것이다.       1 is a view of a ferrite-based heat insulating material showing the heat insulating material to be dried in the present invention.

도 2는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치의 개략도로서, 개략적인 본 발명의 구성을 설명하고 있는 것이다. 단열재(15)가 컨베어 벨트(17)에 놓여 일정한 속도로 진행되어 출력이 가변되는 마이크로파(30)로 가열되는 것으로 구간이 셋으로 구분 되어 진다. 단열재(15)가 투입되어 재료가 예열되는 구간이 투입구 전면에 구성되어 있으며, 이 재료예열구간(A)은 수분을 포함하고 있는 단열재(15)를 예열하는 구간으로, 내부의 수분을 직접적으로 가열하므로, 열풍건조의 외부로부터 가열하는 수단에 비하여 효율적으로 가열이 가능한 것으로 내부적 가열과 외부적 가열을 복합적으로 사용하는 것이 본 발명의 특징 중에 하나이다. 재료예열구간(A)은 내부에 포함되어 있는 수분이 증발하기 시작하기 직전까지의 구간을 말하는 것이다.       2 is a schematic diagram of a continuous drying apparatus of a heat insulating material using variable power microwave heating, illustrating a schematic configuration of the present invention. The heat insulating material 15 is placed on the conveyor belt 17 and proceeds at a constant speed to be heated by a microwave 30 whose output is variable. The section in which the heat insulator 15 is input and the material is preheated is configured on the front of the inlet. This material preheating section A is a section in which the heat insulator 15 containing water is preheated. Therefore, it is one of the features of the present invention to use a combination of internal heating and external heating as it is possible to heat efficiently compared to the means for heating from the outside of hot air drying. The material preheating section (A) refers to the section just before the moisture contained therein starts to evaporate.

개략도의 중앙부위는 향률건조구간(B)이며, 이 구간은 가열되는 열량이 내부의 온도가 수분의 증발로 인한 증발열로 바뀌어 증발하기 시작하는 구간이며, 단열재(15)의 수분이 증발로 인하여 점차 감소하게 되는 것이다. 단열재(15)가 포함한 수분의 증발이 거의 된 후에는 온도가 급격하게 상승하는 구간이 형성되는데 이구간이 감률건조구간(C)이다. 감률건조구간(C)은 단열재(15)가 적은 량의 수분만을 함유하고 있기 때문에 많은 열량을 짧은 시간에 가열하게 되면 내부의 온도가 급격하게 상승하여 단열재(15)가 손상이 되므로 적은 열량을 가열하기이하여 마이크로파(30)의 량을 줄여 세밀한 컨트롤이 필요하게 된다.       The central part of the schematic diagram is a fragrance drying section (B). This section is a section in which the amount of heat to be heated starts to evaporate due to the change of internal temperature into evaporative heat due to the evaporation of moisture. Will decrease. After the evaporation of the moisture contained in the heat insulator 15 is almost completed, a section in which the temperature rises rapidly is formed, and this section is the reduction rate drying section (C). Since the heat reduction material (C) contains only a small amount of water, the heat insulating material (15) contains only a small amount of water. When a large amount of heat is heated in a short time, the internal temperature rises rapidly and the heat insulating material (15) is damaged. In the following, the amount of the microwave 30 is reduced to require fine control.

장치의 입구와 출구에는 고주파가 누설되는 것을 방지하기위한 필터존(25)이 설치되어 고주파가 외부로 누출되는 것을 방지하는 구성이고, 메인 컨트롤 판넬(20)과 연결된 마이크로웨이브 컨트롤시스템(22)은 출력포트에 가해지는 마이크로파의 출력을 컨트롤하는 것으로 전원공급장치(24)와 마그네트론(26)을 컨트롤하여 정확한 출력을 단열재(15)에 가해지도록 하는 것이다. 컨베어 벨트(17)는 단열재(15)를 이송하기 위한 유사한 다른 수단으로도 이송이 능한 것이다.       The filter zone 25 is installed at the inlet and the outlet of the device to prevent high frequency leakage, and the microwave control system 22 connected to the main control panel 20 is configured to prevent the high frequency leakage. By controlling the output of the microwave applied to the output port is to control the power supply device 24 and the magnetron 26 so that the correct output is applied to the insulation 15. The conveyor belt 17 is also transferable by similar other means for transporting the insulation 15.

도 3은 마이크로파 출력 변화에 따른 건조시간과 함수율의 변화를 나타내는 그래프로서, 마이크로파 출력에 따라 단열재(15)에 포함되어 있는 수분의 량이 어떻게 감소하는지를 나타내는 그래프로 출력의 600W 인 경우와 300W 인 경우 두 가지의 상황을 비교하고 있으며 고출력인 경우는 급격한 함수량의 감소를 얻을 수 있어 짧은 시간에 건조시킬 수 있으며, 함수율이 3% 정도 까지는 거의 직선으로 수분이 줄어드나 3%미만에서는 시간에 비하여 줄어드는 수분량이 점차 감소하게 된다. 단열재(15)의 온도 상승은 탄화 혹은 녹는 현상, 또는 물성의 변화를 초래할 수 있으므로 건조 후 제품의 품질 확보를 위하여 허용 온도 이내로 건조 중 온도상승을 억제할 필요가 있어, 온도 상승을 억제하기 위하여 적은 출력을 사용하여 미세한 컨트롤이 요구되는 구간을 감률건조구간(C)이라고 한다.       3 is a graph showing a change in drying time and moisture content according to the microwave output change, and a graph showing how the amount of moisture contained in the heat insulating material 15 decreases according to the microwave output. Compared to the situation of eggplants, it can be dried in a short time at high output in case of high output, and moisture decreases almost linearly until moisture content is about 3%, but water content decreases compared to time at less than 3%. It will gradually decrease. Increasing the temperature of the heat insulating material 15 may cause carbonization or melting, or change in physical properties. Therefore, in order to secure product quality after drying, it is necessary to suppress the temperature rise during drying within the allowable temperature. The section where fine control is required using the output is called the deceleration dry section (C).

도 4는 마이크로파 출력 변화에 따른 건조시간과 단열재 내부의 온도변화를 나타내는 그래프로서, 단열재(15) 또는 피건조체(16)의 크기 및 수분 함량에 따라 건조 시간과 출력을 달리 할 수 있는 것이며 보다 많은 수분이 포함되어 있는 피건조체인 경우에는 컨베어의 이송속도를 조절하여 대처할 수 있는 것이다. 따라서 피건조체(16)의 종류나 성질에 따라 건조가 가능한 설비이다.       4 is a graph showing the drying time according to the microwave output change and the temperature change inside the heat insulating material, and the drying time and output may be different according to the size and moisture content of the heat insulating material 15 or the dried object 16 and more. In the case of a dry body containing water, it is possible to cope by adjusting the conveying speed of the conveyor. Therefore, it is a facility which can be dried according to the kind and property of to-be-dried body 16. FIG.

도면에서 온도의 구배를 살펴보면, 재료예열구간(A)에서 온도가 일정하게 상승하는 것을 알 수 있으며, 항률건조구간(B)에서는 온도가 일정하게 유지되며 수분이 증발하고 있는 것을 나타내는 것이며, 감률건조구간(C)은 적은 수분이 존재하므로 온도상승이 급격하게 되는 구간을 보여주는 것이다. 300W의 출력을 사용한 경우는 세구간의 구분이 뚜렷하나 600W를 사용한 구간은 건조 시간은 줄일 수 있는 것이나, 영역의 구분이 불분명하므로 미세한 제품의 품질을 획득하기 어려울 수 있다. 따라서 그래프의 특성이 세 영역으로 구분되는 특성을 얻을 수 있으면 출력의 변화 또는 피건조체(16)의 변화나 포함된 수분의 함량변화에도 대처가 가능한 것을 보여 주는 것이다.       Looking at the temperature gradient in the figure, it can be seen that the temperature rises constantly in the material preheating section (A), and in the constant drying section (B), the temperature is kept constant, indicating that water is evaporating, and drying rate-sensitive Section (C) shows a section in which the temperature rises sharply because there is less moisture. When the 300W output is used, the three sections can be clearly distinguished, but the section using 600W can reduce the drying time, but it is difficult to obtain fine product quality because the division of the area is unclear. Therefore, if the characteristics of the graph can be obtained by dividing the characteristics into three areas, it is to show that it is possible to cope with the change in the output or the change of the dry matter 16 or the change in the content of moisture contained.

도 5는 마이크로파 입력포트 배치도를 설명하는 것으로 세 영역인 재료예열구간(A), 항률건조구간(B)과, 감률건조구간(C)을 보여주는 개략도면이다. 상기 마이크로파 가열장치에 포함된 마이크로파 발진장치의 각 구간 구성인 재료예열구간(A)에는 투입되는 제품의 온도를 급격하게 상승시키기 위하여 출력포트(40)가 세밀하게 배치되어 있고, 상기 재료예열구간(A)의 일측 항률건조구간(B)에는 출력포트(40)가 재료예열구간(A) 보다는 간격이 넓고 일정하게 배치되어 있으며, 상기 항률건조구간(B)의 일측 감률건조구간(C)에는 출력포트(40)가 세밀한 건조를 하기 위하여 항률건조구간(B)보다 간격이 넓게 배치된다. 단열재(15)가 제품 투입구에 투입되면 컨베어 벨트(17)가 일정 속도로 이송하며 세 영역을 통과하여 제품을 건조시키고 제품 배출구에서 단열재(15)를 추출하게 되는 것이다. 따라서 종전의 설비에서는 필요한 인원이 투입과 추출하는 곳에서만 필요하게 되었다.       FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a microwave input port layout, and a schematic diagram showing three regions of a material preheating section (A), a constant drying section (B), and a reduction ratio drying section (C). In the material preheating section (A) of each section of the microwave oscillation device included in the microwave heating device, the output port 40 is finely disposed to sharply increase the temperature of the product to be introduced, and the material preheating section ( The output port 40 is arranged at one side of the constant dry section B of the A) at a wider distance than the material preheating section A. The output port 40 is output at one side of the constant dry section C of the constant dry section B. The port 40 is arranged to have a wider interval than the constant dry section (B) to dry fine. When the heat insulator 15 is inserted into the product inlet, the conveyor belt 17 transfers at a constant speed, passes through three areas to dry the product, and extracts the heat insulator 15 from the product outlet. Therefore, in previous facilities, the necessary personnel were needed only at the place of input and extraction.

도 6은 열풍 순환 및 수증기 배기 개략도로 열풍을 어떻게 순환 시키며, 배기를 어느 방향으로 하는 것인가를 보여주는 것이다. 열풍은 습기를 포함하고 있으므로 수분을 적게 함유하고 있는 단열재(15)의 방향 즉 출구 방향에서 입구방향으로 배기가 이루어지도록 배치하였고, 열풍(70) 발생의 열원은 폐열의 재활용에 유리하도록 전기히터(45)를 채용하였고 건조실 전체 길이에 5개 부분으로 구분하여 열풍(70)의 방향에 변화를 주면서 단열재(15)의 균일한 건조를 유도하였다. 즉 제품의 입구 2개소에는 건조실의 하 방향에서 상 방향으로, 다음 2개소에서는 상 방향에서 하 방향으로, 이후 마지막 1개소에서는 하 방향에서 상 방향으로 열풍을 순환(60)하여 히터의 소비전력이 최소화가 되도록 설계하였다. 발생된 수증기는 입구 쪽에 설치된 배기구(55)를 통하여 강제 배기하여 출구 쪽으로부터 건조한 고온의 공기가 자연적으로 유동되도록 하여 건조 중에 단열재의 표면으로 밀려나오는 수증기의 제거를 원활하도록 하였다. 또한 열풍의 사용온도는 습공기의 재활용에 유리한 역전점 이상의 온도 즉 180 - 230 (℃) 가 적절하다.       Figure 6 shows how to circulate the hot air in the hot air circulation and steam exhaust schematic, and in which direction the exhaust. Since hot air contains moisture, exhaust air is disposed in the direction of the heat insulating material 15 containing less moisture, that is, from the exit direction to the inlet direction, and the heat source of the hot air 70 is generated by an electric heater to favor recycling of waste heat. 45) was employed in five parts of the length of the drying chamber to change the direction of the hot air 70 to induce uniform drying of the heat insulating material (15). That is, the hot air is circulated (60) at two inlets of the product from the downward direction of the drying chamber to the upward direction, at the next two locations from the upward direction to the downward direction, and then at the last one location, the heat consumption is increased. Designed to be minimal. The generated water vapor is forced out through the exhaust port 55 installed at the inlet side, so that the hot air flows naturally from the outlet side to smoothly remove the water vapor that is pushed to the surface of the heat insulator during drying. In addition, the hot air is used at a temperature above the inversion point, which is advantageous for recycling the wet air, that is, 180-230 (° C).

도 7은 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치를 나타내는 것으로, 한 장치 내에서 자동으로 연속적으로 단열재(15)를 건조시킬 수 있으므로 인력감축과 생산성 향상, 균일한 품질의 단열재(15)를 얻을 수 있는 건조 장치이다.       FIG. 7 shows a continuous drying apparatus of heat insulator using variable power microwave heating, which can automatically and continuously dry the heat insulator 15 in one device, thereby reducing manpower and improving productivity, and insulating material 15 of uniform quality. It is a drying device that can be obtained.

이상으로, 본 발명에 따른 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치를 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 여기에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 사항과 균등한 범위의 모든 기술적 사상에 대하여 미친다고 할 것이다.      As mentioned above, although the continuous drying apparatus of the heat insulating material using the variable-wavelength microwave heating which concerns on this invention was described, the scope of the present invention is not limited to this, Comprising: All the technical thought of the range equivalent to the matter of a claim is equivalent to it. You'll be crazy about it.

이와 같은, 본 발명의 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치는 기존의 열풍 건조보다도 약 20배 정도의 빠른 건조를 달성할 수 있어 에너지절감을 할 수 있는 것이며, 효율적인 연속식 건조공정으로 자동화의 실현 및 작업인원의 절감으로 생산성 향상 및 원가의 절감을 달성할 수 있고, 기존의 건조 품질 보다 우수한 품질을 확보 할 수 있다.       As described above, the continuous drying apparatus of the heat insulating material using the variable microwave heating of the present invention can achieve about 20 times faster drying than the conventional hot air drying, which can save energy, and is an efficient continuous drying process. By realizing automation and reducing workforce, productivity and cost reduction can be achieved, and quality superior to existing drying quality can be secured.

도 1은 퍼라이트 계열 단열재의 도면이고, 1 is a view of a ferrite-based insulation,

도 2는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치의 개략도이며, 2 is a schematic diagram of a continuous drying apparatus of a heat insulating material using a variable power microwave heating,

도 3은 마이크로파 출력 변화에 따른 건조시간과 함수율의 변화를 나타내는 그래프이고, 3 is a graph showing a change in drying time and moisture content according to a microwave output change,

도 4는 마이크로파 출력 변화에 따른 건조시간과 단열재 내부의 온도변화를 나타내는 그래프이며, Figure 4 is a graph showing the drying time and the temperature change inside the insulation according to the microwave output change,

도 5는 마이크로파 입력포트 배치도이고, 5 is a layout diagram of microwave input ports,

도 6은 열풍 순환 및 수증기 배기 개략도이며, 6 is a schematic diagram of hot air circulation and steam exhaust,

도 7은 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치 이다. 7 is a continuous drying device of the heat insulating material using the variable power microwave heating.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings

15 : 단열재 16 : 피건조체 15: heat insulating material 16: dry body

17 : 컨베어벨트 20 : 메인컨트롤 판넬17: conveyor belt 20: main control panel

22 : 마이크로웨이브(MW) 컨트롤 시스템 24 : MW 전원공급장치22: Microwave (MW) control system 24: MW power supply

25 : 필터존 26 : 마그네트론25 filter zone 26 magnetron

28 : 벽면 열풍건조 30 : 마이크로웨이브(MW)28: wall hot air drying 30: microwave (MW)

40 : 출력포트 45 : 히터40: output port 45: heater

50 : 송풍기 55 : 배기50: blower 55: exhaust

60 : 순환 70 : 열풍60: circulation 70: hot air

Claims (6)

단열재를 건조하기 위한 장치에 있어서,       In the device for drying the heat insulator, 단열재를 연속으로 이송시키기 위한 이송장치와;A transfer device for continuously transferring the heat insulating material; 단열재를 내부에서부터 건조시키기 위한 마이크로파 가열장치와;A microwave heating device for drying the heat insulating material from the inside; 전자파 누설을 방지하기 위한 전자파 누설 방지 장치와;An electromagnetic leakage preventing device for preventing electromagnetic leakage; 열풍을 발생시키는 열풍건조장치로 구성된 것을 특징으로 하는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치.Continuous drying device of the heat insulating material using the variable power microwave heating, characterized in that consisting of a hot air drying device for generating hot air. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로파 가열장치는 마이크로파 발진장치와;The microwave heating device includes a microwave oscillation device; 전자파 균일 분산장치로 구성된 것을 특징으로 하는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치.Continuous drying device of the heat insulating material using the variable power microwave heating, characterized in that the electromagnetic wave uniform dispersion device. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 마이크로파 발진장치는 30(kWh)급 고정 마이크로파 출력과 30(kWh)급 가변 마이크로파 출력을 복합 적용하는 것을 특징으로 하는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치.The microwave oscillator is a continuous drying device of heat insulating material using a variable power microwave heating, characterized in that the combination of 30 (kWh) fixed microwave output and 30 (kWh) variable microwave output. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 전자파 균일 분산장치는 전자파의 조사구를 다수개(Window Array)로 하여 에너지의 균일한 분산을 유도하는 것을 특징으로 하는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치.The electromagnetic uniform dispersion device is a continuous drying device of the heat insulating material using the variable microwave heating output, characterized in that to induce a uniform distribution of energy by using a plurality of irradiation holes of the electromagnetic wave (Window Array). 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 마이크로파 발진장치는 재료예열구간(A), 항률건조구간(B)과, 감률건조구간(C)으로 구성된 것을 특징으로 하는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치.The microwave oscillation device is a continuous drying device of heat insulating material using a variable power microwave heating, characterized in that consisting of a material preheating section (A), constant drying section (B), and reduction rate drying section (C). 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 마이크로파 가열장치에 포함된 마이크로파 발진장치의 각 구간 구성인 재료예열구간(A)에는 투입되는 제품의 온도를 급격하게 상승시키기 위하여 출력포트(40)가 세밀하게 배치되어 있고, 상기 재료예열구간(A)의 일측 항률건조구간(B)에는 출력포트(40)가 재료예열구간(A) 보다는 간격이 넓고 일정하게 배치되어 있으며, 상기 항률건조구간(B)의 일측 감률건조구간(C)에는 출력포트(40)가 세밀한 건조를 하기 위하여 항률건조구간(B)보다 간격이 넓게 배치된 것을 특징으로 하는 출력가변형 마이크로파 가열을 이용한 단열재의 연속식 건조장치.In the material preheating section (A) of each section of the microwave oscillation device included in the microwave heating device, the output port 40 is finely disposed to sharply increase the temperature of the product to be introduced, and the material preheating section ( The output port 40 is arranged at one side of the constant dry section B of the A) at a wider distance than the material preheating section A. The output port 40 is output at one side of the constant dry section C of the constant dry section B. Port 40 is a continuous drying device of the heat insulating material using the variable-wavelength microwave heating, characterized in that the interval is wider than the constant drying section (B) to dry fine.
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KR101194012B1 (en) * 2006-02-17 2012-10-24 이영희 A drying machine
KR101401904B1 (en) 2012-11-27 2014-05-30 김지현 Low temperature drying method of abalone and sea slug using micro wave generated from magnetron which is installed in refrigeration facilities

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