KR100573810B1 - 진공 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조 장치에 관한 것으로 특히, 건조 공간을 진공 상태가 되게 함에 따라 그다지 높지 않은 온도상태에서도 건조가 이루어질 수 있게 한 진공 건조 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 일측이 개방된 원형 통체 형상으로 이중벽으로 형성되고 벽 사이에 냉각수가 저장되어 있는 냉각통체와, 상기 냉각통체의 외부를 덮고 있는 단열판과, 전원을 공급받음에 의해 발열하는 판체로서 상기 냉각통체의 내부에 설치되고, 프레임에 의해 다층으로 설치된 발열선반 및, 상기 냉각통체의 개방 단부에 설치된 도어로 이루어진 건조탱크와 ; 상기 건조탱크의 냉각통체를 구성하는 이중벽 사이에 저장된 냉각수를 순환시키는 순환펌프와 ; 상기 순환펌프에 의해 순환되는 용수의 저장공간인 냉각수조와 ; 상기 냉각통체 내부의 공기를 강제로 배출시킴으로서 냉각통체 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프 및 ; 상기 발열선반, 순환펌프, 진공펌프에 공급되는 전원을 제어하는 제어박스를 포함하여 구성된다.

건조탱크, 단열층, 순환팬, 순환펌프, 냉각펌프, 진공펌프

Description

진공 건조장치{The vacuum drying equipment}

도 1은 본 발명에 따른 진공 건조장치의 도시한 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 진공 건조장치의 일예를 도시한 정면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 진공 건조장치에 구비된 건조 선반의 일예를 도시한 사시도이며,

도 4는 본 발명에 따른 진공 건조장치를 구성하는 건조탱크의 일예를 도시한 부분 단면 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 건조 탱크 11 : 단열판 12 : 냉각통체

13 : 배수관 14 : 집수통 20 : 도어

21 : 투시창 22 : 통기구 30 : 순환팬

40 : 진공펌프 50 : 냉각수 순환펌프 60 : 냉각수조

70 : 냉동기 80 : 발열선반 81 : 프레임

90 : 트레이 100 : 제어박스

본 발명은 건조 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 건조 공간을 진공 상태로 만들어 온도를 높이지 않아도 건조 효과를 높일 수 있어 빠른 시간에 많은 양의 피 건조물을 건조시킬 수 있는 진공 건조장치에 관한 것이다.

곡물이나 기타 수분을 함유하는 물건을 건조시키기 위한 수단으로 건조 장치가 사용되고 있다.

이러한 건조장치는 보일러, 에젝트, 구동용 펌프, 가열용 동파이프 등 여러 가지 구성 요소를 포함하여 구성되어 있어 장치가 복잡하고 이러한 구조적인 문제에 따라 제작에 많은 비용이 소요되는 문제가 있으며, 이러한 건조 장치를 이용하여 고온에서 피 건조물을 가열하여 건조시킬 경우 피 건조물이 변형되거나 피 건조물의 성질이 변형되는 문제가 있었다.

이러한 단점을 보완하기 위해 온도가 높지 않은 상태에서 피 건조물을 건조시키는 방법이 사용되고 있으나 이러한 건조 장치는 건조에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 빠른 시간내 에 피 건조물을 건조시키되, 피 건조물의 특성이 유지될 수 있도록 높지 않은 온도에서 건조시킬 수 있는 진공 건조 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 일측이 개방된 원형 통체 형상으로 이중벽으로 형성되고 벽 사이에 냉각수가 저장되어 있는 냉각통체와, 상기 냉각통체의 외부를 덮고 있는 단열판과, 전원을 공급받음에 의해 발열하는 판체로서 상기 냉각통체의 내부에 설치되고, 프레임에 의해 다층으로 설치된 발열선반 및, 상기 냉각통체의 개방 단부에 설치된 도어로 이루어진 건조탱크와 ; 상기 건조탱크의 냉각통체를 구성하는 이중벽 사이에 저장된 냉각수를 순환시키는 순환펌프와 ; 상기 순환펌프에 의해 순환되는 용수의 저장공간인 냉각수조와 ; 상기 냉각통체 내부의 공기를 강제로 배출시킴으로서 냉각통체 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프 및 ; 상기 발열선반, 순환펌프, 진공펌프에 공급되는 전원을 제어하는 제어박스를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 진공 건조장치에 의해 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 진공 건조 장치의 일 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 진공 건조장치의 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 진공 건조장치의 일예를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 진공 건조장치에 구비된 건조 선반의 일예를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 진공 건조장치를 구성하는 건조탱크의 일예를 도시한 부분 단면 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 건조장치는 건조탱크(10)와, 상기 건조탱크(10)를 진공상태로 만들기 위한 진공펌프(40)와, 상기 건조탱크(10)의 내벽을 냉각시키기 위한 냉각 수단(50, 60)을 구비하고 있다.

상기 건조탱크(10)는 도 4에 도시한 바와 같이, 일측이 개방된 통체 형상으로 개방된 단부에는 도어(20)가 개폐 가능하게 설치되어 있으며, 내부의 냉각통체(12)와 상기 냉각통체(12)의 외부를 감싸는 단열판(14)으로 구성된다.

상기 도어(20)에는 그 내부 즉, 냉각통체(12)의 내부에서 건조되고 있는 피 건조물의 건조 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 일측에 투시창(21)이 형성되어 있고 그 중앙에는 냉각통체(12) 내부의 공기를 순환시키기 위한 순환팬(30)이 설치되어 있다.

또한, 상기 도어(20)에는 진공상태인 냉각통체(12)의 내부에 공기를 주입하여 외부 압력과 내부 압력을 맞추기 위한 통기구(22)가 더 형성되어 있으며, 이 통기구(22)에는 마개가 설치되어 있다.

상기 도어(20)에 설치된 순환팬(30)은 모터(미도시)에 의해 구동되며, 상기 모터의 회전은 후술하는 제어박스(100)의 제어에 의해 공급되는 전원을 단속함에 의해 이루어진다.

떠한, 상기 도어(20)의 일측 즉, 탱크 본체를 향한 면에는 패킹(23)이 더 설치되어 본체와 도어 사이로 공기가 출입하는 것을 방지하였다.

상기 냉각통체(12)는 이중벽을 갖는 일측이 개방된 통체 형상을 이루고 있으 며, 이중벽의 벽들 사이에는 냉각수가 저장되어 있으며, 그 벽의 일측에는 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프(50)가 연결되는 연결관(51)이 설치되어 있다.

상기 냉각통체(12)의 이중 벽 사이에 저장된 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프(50)에 의해 순환되는 냉각수는 냉각수조(60)에 저장되어 있으며, 상기 냉각수조(60)의 냉각수는 냉동기(70)에 의해 냉각된다.

상기 냉각통체(12)의 외부에는 냉각통체(12)의 냉기가 외부의 온기에 의해 따뜻해지는 것을 방지하기 위한 단열판(11)이 설치되어 있다.

상기 단열판(11) 역시 통체 형상으로 구성되며, 상기 냉각통체(12)의 전체 외주면을 감싸고 있다.

상기 냉각통체(12)는 도시한 바와 같이 원형 통체로 형성함이 바람직하다.

상기 냉각통체(12)를 원형 통체 형상으로 형성함으로서 피 건조물로부터 배출되어 냉각통체(12)의 내벽에 맺혀진 결로가 피 건조물로 다시 떵어지지 않고 냉각통체의 벽면을 따라 흘러 냉각통체(12)의 바닥에 고여지고 냉각통체의 바닥에 형성된 배수관(13)을 통해 집수통(14)으로 배출될 수 있게 된다.

상기 집수통(14)은 건조탱크(10) 외부에 설치되며, 상기 건조탱크(10)는 그 바닥이 상기 배수관(13)을 향해 기울어지게 형성되어 물의 배수과 원활하게 이루어지게 하였다.

상기 냉각통체(12)의 내부 공기를 강제 배출하여 냉각통체(12)의 내부 압력을 낮추기 위한 수단으로 상기한 진동펌프(40)가 설치되어 있다.

상기 진공펌프(14)는 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 건조탱크(10) 위에 설치할 수 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 냉각통체(12) 내부의 공기를 배출시킬 수 있는 위치이면 어느 곳에나 설치가 가능하다.

상기 냉각통체(12)의 내부에는 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 다단으로 피 건조물을 건조시킬 수 있는 건조대가 설치되어 있다.

상기 건조대는 프레임(81)에 의해 지지되는 다단의 발열선반(81)으로 구성된다.

상기 발열선반(81)은 도시한 바와 같이 많은 양의 피 건조물을 건조시킬 수 있도록하기 위해 다층으로 적층하여 구성되며, 프레임(81)에는 상기 발열선반(80)을 다층으로 설치할 수 있도록 선반 걸림턱(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 선반 걸림턱은 다수의 여유분을 형성하여 발열선반(80)이 설치되는 높이를 자유롭게 조절할 수 있도록 하였다.

상기와 같은 발열선반(80)은 전기를 공급받아 발열하는 발열체로 구성되며, 그 일측에는 전기를 공급하기 위한 전원공급단자가 형성되어 있다.

또한 상기 발열선반(80)은 그 중앙 부분이 높고 양측이 낮게 형성하거나 어느 일측으로 경사를 갖도록 형성함으로서 피 건조물로부터 배출되는 물이 용이하게 배출될 수 있게 하였다.

상기 발열선반(80)의 위에는 피 건조물을 상기 발열선반(80)의 위에 용이하게 넣거나 꺼낼 수 있게 하기 위한 트레이(90)가 더 설치되어 있고, 이 트레이는 발열선반에 용이하게 삽입 시킬 수 있도록 그 저면에 롤러 등을 설치될 수 있다.

상기 트레이(90)는 그 내부에 피 건조물을 넣은 수 있는 소정의 공간이 형성 된 용기로서 바닥면에는 다수의 구멍이 형성되거나 망체로 만들어져 있어 피 건조물로부터 배출되는 수분이 용이하게 배출될 수 있도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 발열선반(80)의 중앙부분을 높이고 양 가장자리를 낮게 형성할 경우 상기 트레이(90) 또한 그 중앙 부분은 높고 양 가장자리가 낮게 형성하여 발열선반(80)의 상부면에 바닥면 전체가 고르게 접촉되어 열의 전달이 잘 이루어지게 하였다.

상기와 같이 구성된 건조장치의 각 전기 장치들에는 전기가 공급되어야 하며, 각 전기 장치에 공급되는 전기를 단속하기 위한 수단으로 제어박스(100)가 설치되어 있다.

도시하지는 않았으나 상기 제어박스(100)에는 많은 종류의 제어 버튼 및 표시 수단이 구성되어 있으며, 상기 제어버튼은 순환팬, 진공펌프, 냉각수 순환펌프, 냉동기, 발열선반 등에 공급되는 전원을 일괄적으로 또는 선별적으로 제어할 수 있는 버튼이고, 피 건조물의 건조 완료 상태를 알리기 위한 벨이나 램프 등이 더 설치될 수 있으며, 이러한 제어 방법은 실험에 의해 얻어진 피 건조물의 특성에 대응되는 건조 시간 및 온도 등을 소프트웨어 형태로 저장하고 이 소프트웨어를 구동함에 의해 건조 시간과 온도 등을 제어할 수 있다.

즉, 마이컴 등에 기 제어 과정을 미리 설정하고 이에 따라 구동되게 함으로서 피 건조물의 건조의 전과정을 자동으로 이루어지게 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 건조탱크의 일측에는 상기 건조탱크의 내부 압력을 감지하기 위한 압력센서(미도시)가 더 설치되어 있어 상기 진공펌프(40)에 의해 공기가 강제로 배출될 때 탱크 내부의 압력을 확인할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 건조장치의 작용 예를 설명한다.

먼저, 트레이에 피 건조물을 올려 놓은 후 각 발열선반에 트레이를 넣어 피 건조물의 냉각탱크의 내부에 안치시킨다.

도어를 닫고 그 일측의 잠금장치를 잠가 도어가 건조 탱크 본체의 내부 공간을 밀폐하게 한 후, 진공펌프를 구동시킨다.

건조 탱크의 일측에 설치된 압력센서에 의해 감지된 탱크 내부 압력이 소정 기준치 이하가 되어 탱크 내부의 압력이 충분히 낮아지면 발열선반에 전기를 공급한다.

상기 발열선반의 온도는 10내지 150℃ 사이이며, 이 온도의 조절은 피 건조물의 특성에 따라 제어박스에서 제어한다.

상기와 같이 발열선반이 가열되어 피 건조불의 건조가 시작되면 탱크 내부의 온도가 상승하게 되고, 탱크 내부의 공기는 발열선반을 중심으로 한 부분이 높고 전체 공기는 낮은 상태가 되고 이러한 공기의 온도 차를 극복하기 위해 순환팬을 구동시켜 탱크 내부의 온도가 일정하게 한다.

즉, 피 건조물을 감싸고 있는 공기의 온도가 전체적으로 균등하게 해준다.

또한, 발열선반이 가열되고 이 열에 의해 피 건조물로부터 증발된 수증기는 냉각통체의 내벽 부착되고 이 수증기를 다시 물로 상변화시켜 냉각통체의 바닥면으로 흐르게 하기 위해 냉각통체를 냉각시킨다.

이러한 냉각통체의 냉각은 상기한 바와 같이, 냉각수 순환펌프를 구동시켜 냉각기에 의해 냉각되어 냉각수통에 저장된 냉각수를 냉각통체의 이중벽 사이로 순환시킴에 의해 이루어진다.

상기의 과정에서 탱크의 내부 압력을 낮게 조정함과 동시에 발열선반을 가열시킬 수 있으며, 이러한 제어는 제어박스에 기 설정된 제어 방법에 따라 제어될 수 있다.

상기와 같이 발열선반의 가열에 의해 발생된 열에 의해 건조되는 피 건조물로부터 배출되어 냉각통체의 내벽에 부착되고 냉각통체의 냉기에 의해 물로 상변화된 물은 냉각통체의 내벽을 따라 냉각통체의 바닥으로 흐르고 냉각통체의 바닥에 형성된 배수관을 통해 건조 탱크의 하부에 설치된 집수통에 집수된다.

상기와 같이 건조 장치가 구동됨에 따라 건조물의 건조가 이루어지는 과정은 도어에 형성된 투시창을 통해 육안으로 확인할 수 있으나, 피 건조물로부터 배출되는 수증기에 의해 탱크의 내부가 잘 투시되지 않을 수 있으며, 이러한 점을 고려하여 피 건조물의 특성에 따라 건조 시간이나 온도 등은 미리 설정하여 제어박스에 저장하여 제어할 수 있게 하였으며, 이러한 피 건조물의 특성에 따른 온도 및 시간의 제어는 실험에 의해 확인될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 건조 장치는 건조 전반 과정을 제어박스에 기 설정된 피 건조물의 특성에 따라 자동으로 진행되게 함으로서 피 건조물의 건조를 용이하게 할 수 있으며, 상기한 바와 같이 기 설정된 각 피 건조물의 특성에 따라 건조 과정을 진행함으로서 피 건조물의 특성을 유지한 상태에서 고 품질로 피 건조물을 건조시킬 수 있다.

본 발명은 상기에서 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

1. 일측이 개방된 원형 통체 형상으로 이중벽으로 형성되고 벽 사이에 냉각수가 저장되어 있는 냉각통체와, 상기 냉각통체의 외부를 덮고 있는 단열판과, 전원을 공급받음에 의해 발열하는 판체로서 상기 냉각통체의 내부에 설치되고, 프레임에 의해 다층으로 설치된 발열선반 및, 상기 냉각통체의 개방 단부에 설치된 도어로 이루어진 건조탱크와 ;

   상기 건조탱크의 냉각통체를 구성하는 이중벽 사이에 저장된 냉각수를 순환시키는 순환펌프와 ;

   상기 순환펌프에 의해 순환되는 용수의 저장공간인 냉각수조와 ;

   상기 냉각통체 내부의 공기를 강제로 배출시킴으로서 냉각통체 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프 및 ;

   상기 발열선반, 순환펌프, 진공펌프에 공급되는 전원을 제어하고, 건조물의 건조 상태를 확인할 수 있는 제어박스를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 진공 건조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발열선반은 경사지게 설치되며, 상기 발열선반에는 피 건조물을 발열선반에 올리기 위한 트레이가 서랍식으로 더 설치되며, 상기 트레이는 망체 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 진공 건조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각수조의 일측에는 냉각수조에 저장된 냉각수를 냉각시키기 위한 냉각기가 더 설치됨을 특징으로 하는 진공 건조장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 건조탱크에 설치된 도어에는 내부의 공기를 순환시키기 위한 순환팬과, 피 건조물의 상태를 확인하기 위한 투시창이 더 설치되고, 건조탱크의 일측에는 탱크 내부의 압력을 감지하기 위한 압력센서가 더 설치됨을 특징으로 하는 진공 건조장치.

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