KR100615795B1 - 전열식 농산물 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기히터의 전열을 이용하여 엽연초, 고추, 마늘과 같은 농산물을 건조시키도록 하는 전열식 농산물 건조기에 관한 것이다.

본 발명의 전열식 농산물 건조기는 공기의 유입구 및 배출구가 형성된 박스형상의 본체 내측에 건조실과 순환로가 구획 형성되고, 상기 건조실의 상부에는 건조실 내부의 공기를 상승시키는 팬이 구비되며, 상기 순환로상에는 건조열을 발생하는 전기히터가 구비되는 전열식 농산물 건조기에 있어서, 상기 건조실의 양측벽이 상기 본체의 양측벽과 일정 거리 이격 형성되어 그 사이 공간부가 외기의 유입통로를 형성하되, 상기 유입구는 상기 유입통로의 하부에 연통되도록 형성되고, 상기 건조실의 양측벽 상부에는 상기 건조실과 상기 유입통로를 연통하는 연통구가 형성되며, 상기 배출구는 상기 본체의 상면 후방부에 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 전기히터는 '∪'자형의 이중관체 형상으로 외측 중공부에 열매체유가 충진된 케이싱의 내측 중공부에 히터봉이 내삽 고정되고, 상기 케이싱의 외주부를 따라 내부에 열매체유가 충진된 둘 이상의 방열튜브가 일정 피치를 갖는 나선형으로 상호 교차되게 층을 이루어 감겨진 구조의 단위히터가 복수개 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 전열식 농산물 건조기에 의하면 유입된 외기가 건조기 내부에서 일순환을 거치면서 일차적으로 예열이 이루어진 후에 전기히터에 의해 가열되어 피건조물을 건조하는데 이용되고, 전기히터의 열전달효율이 향상되므로 최 대한 간소화된 구성에 의해서도 높은 건조효율이 달성되게 된다.

농산물 건조기, 건조실, 순환로, 채반, 유입통로, 방열튜브, 열매체유

Description

전열식 농산물 건조기 { An agricultural product drier using electrical heater }

도 1은 본 발명에 의한 전열식 농산물 건조기의 측단면도

도 2는 본 발명에 의한 전열식 농산물 건조기의 정단면도

도 3은 본 발명에 의한 전열식 농산물 건조기에 내설되는 전기히터의 구조를 보인 단면도

도 4는 전기히터 외측에 방열튜브가 설치되는 상태를 보인 예시도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10. 본체 10a. 본체 측벽

11. 유입구 12. 배출구

20. 건조실 20a. 건조실 측벽

21. 도어 22. 채반

23. 재치턱 24. 연통구

30. 순환로 40. 팬

50. 전기히터 51. 단위히터

511. 열매체유 512. 케이싱

513. 히터봉 514. 방열튜브

60. 온도센서 70. 콘트롤박스

80. 유입통로

본 발명은 전기히터의 전열을 이용하여 엽연초, 고추, 마늘과 같은 농산물을 건조시키도록 하는 전열식 농산물 건조기에 관한 것이다.

일반적으로 고추, 마늘 또는 담배용 엽연초 등과 같은 농산물은 유통중의 부패를 방지하여 보존기간을 연장하거나 상품성의 증대 등을 위해 건조 처리되는 경우가 많은데, 이와 같은 농산물의 건조를 위해서는 상품성의 측면에서 일광 및 자연풍에 의해 건조시키는 자연건조방식이 매우 바람직하나 이러한 자연건조방식은 기상조건 및 공간의 활용 측면에서 제약을 많이 받으며 건조에 소요되는 시간도 길어 불편하다는 문제점이 있어 기후조건에 관계없이 단시간내에 농산물을 건조시킬 수 있도록 한 다양한 형태의 건조기 내지 건조장치가 개발되어 사용되고 있는 실정이다.

특히, 최근에는 화석연료를 이용한 버너 대신 전기히터를 장착함으로써, 화석연료의 연소에 따른 냄새나 그을음, 아황산가스 등의 발생에 의한 피건조물의 상품성 저하를 방지하고, 소용량으로 제작 가능하여 개인이 소량의 농산물을 건조시 키기에 적합하며, 건조에 이용되는 공기가 건조기 내부를 순환토록 순환로를 형성하여 열효율을 향상시킨 전열식 농산물 건조기가 개발되어 사용되고 있는데, 종래의 전열식 농산물 건조기는 건조기 내부로 유입되는 외기가 충분한 예열과정 없이 곧바로 건조실 하부에서 전기히터에 의해 가열된 내부 공기와 섞이어 열교환이 이루어지면서 함께 상승하여 피건조물을 건조시키도록 된 구조이어서 그 효율성이 저하된다는 문제점이 있으며, 건조실 내부의 공기를 상승시키기 위한 메인팬 외에 순환로상에 별도의 보조팬과 배출구부에 배기팬이 더 구비되고 또한, 별도의 제습장치가 구비되는 경우가 많아 여전히 구조적으로 복잡하여 고장이 잦고 설비비가 많이 든다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 전열식 농산물 건조기에는 장착되는 전기히터가 외주부에 다수개의 방열핀이 형성되고 내측에 열매체유가 충진된 관체 형상의 케이싱 내측에 전원의 인가에 의해 건조열을 발생하는 히터봉이 상기 열매체유와 접촉하여 내삽, 고정된 구조로 그 열전달 효율이 높지 않으며 고장이나 노후 등으로 인한 히터봉의 교체작업시 케이싱 내측에 충진된 열매체유가 함께 빠져나와 버리게 되어 작업이 불편하고 불필요한 비용이 발생된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 건조기 내부로 유입되는 외기가 건조기 내부에서 먼저 일순환을 거치는 과정에서 예열이 이루어진 후에 내설된 전기히터에 의해 가열된 후 피건조물을 건조하는데 이 용되도록 하고, 건조기에 내설되는 전기히터의 구조를 보다 높은 열전달효율을 갖도록 개선함으로써, 최대한 간소화된 구조로도 높은 건조효율을 달성할 수 있도록 한 전열식 농산물 건조기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전열식 농산물 건조기는, 공기의 유입구 및 배출구가 형성된 박스형상의 본체 내측에 건조실과 순환로가 구획 형성되고, 상기 건조실의 상부에는 상기 건조실 내부의 공기를 상승시키는 팬이 구비되며, 상기 순환로상에는 전원의 인가에 의해 건조열을 발생하는 전기히터가 구비되는 전열식 농산물 건조기에 있어서, 상기 건조실의 양측벽이 상기 본체의 양측벽과 일정 거리 이격 형성되어 그 사이 공간부가 유입통로를 형성하되, 상기 유입구는 상기 유입통로의 하부에 연통되도록 형성되고, 상기 건조실의 양측벽 상부에는 상기 건조실과 상기 유입통로를 연통하는 연통구가 형성되며, 상기 배출구는 상기 본체의 상면 후방부에 형성된 구조이다.

그리고 상기 전기히터는 '∪'자형의 이중관체 형상으로 외측 중공부에 열매체유가 충진된 케이싱의 내측 중공부에 히터봉이 삽입 고정되고, 상기 케이싱의 외주부를 따라 내부에 열매체유가 충진된 둘 이상의 방열튜브가 일정 피치를 갖는 나선형으로 상호 교차되게 층을 이루어 감겨진 구조의 단위히터가 복수개 포함되어 이루어진다.

이하, 본 발명의 전열식 농산물 건조기를 첨부 도면에 의거, 보다 상세히 설 명하면 다음과 같다.

본 발명의 전열식 농산물 건조기는 종래의 전열식 농산물 건조기에서와 같이 외기가 유입되는 유입구(11)와 내부의 습기를 함유한 공기가 배출되는 배출구(12)가 형성된 박스형상의 본체(10) 내측에 도어(21)에 의해 개폐되고 피건조물을 얹어 놓기 위한 다수개의 채반(22)이 다단으로 설치되는 건조실(20)과 상기 건조실(20)의 배면을 따라 상기 건조실(20)의 상부 및 하부와 연통되게 설치되는 순환로(30)가 구획 형성되고, 상기 건조실(20)의 상부에는 건조실(20) 내부의 공기를 상승시키는 팬(40)이 구비되며, 상기 순환로(30)상에는 전원의 인가에 의해 건조열을 발생하는 전기히터(50)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 본체(10)의 일측 내부에는 본체(10) 내부의 온도 감지를 위한 온도센서(60)가 구비되고, 상기 본체(10)의 일측 외부에는 작동자의 조작에 따라 상기 팬(40)과 상기 전기히터(50)에 전원을 인가하는 한편, 상기 온도센서(60)가 감지한 온도값을 읽어들인 후 이를 미리 입력된 설정값과 비교하여 상기 전기히터(50)의 온/오프를 제어케 되는 콘트롤박스(70)가 구비되어 있다. 다만, 이와 같은 전원 인가 및 제어목적의 상기 온도센서(60) 및 콘트롤박스(70)의 구성은 이미 공지의 기술로서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 선택 적용할 수 있는 사항이므로 본 명세서에서는 그에 대한 구체적 한정은 하지 않는다.

상기 채반(22)은 통상 사각형상의 프레임 내측에 피건조물이 놓여지는 망이 설치되어 하부의 가열된 공기가 망위에 놓여진 피건조물과 접촉되어 피건조물을 건 조시킨 후 상부로 빠져나올 수 있는 구조이며, 상기 건조실(20)의 측벽(20a) 내측에 상하 격간으로 형성된 다수개의 재치턱(23)에 각각의 프레임부가 지지됨으로써 상기 건조실(20) 내측에 복수개가 다단으로 재치되게 된다.

여기서, 본 발명의 전열식 농산물 건조기는 상기 건조실(20)의 양측벽(20a)이 상기 본체(10)의 양측벽(10a)과 일정 거리 이격 형성되어 그 사이 공간부가 외기의 유입통로(80)를 형성하되, 상기 유입구(11)는 상기 유입통로(80)의 하부에 연통되도록 형성되고, 상기 건조실(20)의 양측벽(20a) 상부에는 상기 건조실(20)과 상기 유입통로(80)를 연통하는 하나 이상의 연통구(24)가 형성되며, 상기 배출구(12)는 상기 본체(10)의 상면 후방부에 형성됨에 구조적 특징이 있다.

상기 건조실(20)의 양측벽(20a)은 상기 유입통로(80)를 이동하는 공기에 용이하게 열을 전달할 수 있도록 열전도도가 높은 금속 재질로 이루어진다.

이와 같은 구조적 특징에 의해 본 발명의 전열식 농산물 건조기는 종래 유입된 외기가 충분히 가열되지 않고 곧바로 건조실(20)의 하부에서 고온의 내부 공기와 섞이어 건조실(20) 내를 상승하면서 피건조물의 건조에 이용되게 되는 것과 달리 건조기 내로 유입된 외기가 건조기 내부를 먼저 일순환함에 의한 예열 및 전기히터(50)에 의한 가열이 이루어진 후에 피건조물의 건조에 이루어지므로 보다 높은 건조효율을 달성할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 전열식 농산물 건조기에서의 외기의 유입 및 순환과정을 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 유입구(11)를 통해 건조기 내부로 유입된 상온의 외기는 도 1 및 도 2에 점선화살표로 표시된 것과 같이 먼저 상기 유입통로(80)를 따라 건조기 의 상부로 이동하여 상기 건조실(20)의 측벽(20a) 상부에 형성된 연통구(24)를 통해 건조실(20)의 내측 상부로 유입되게 된다.

여기서, 유입구(11)를 통해 유입된 상온의 외기는 상기 유입통로(80)를 따라 이동하는 과정에서 주로 건조실(20)의 측벽(20a)으로부터의 전도에 의해 1차 예열이 이루어지게 되고, 상기 건조실(20)의 내측 상부로 유입된 후에는 주로 당초에 건조기 내부에서 전기히터(50)에 의해 가열되어 건조실(20) 하부로 유입된 후 상승하여 피건조물의 건조에 이용된 고온의 내부 공기와 섞이어 건조기 내부를 순환하는 과정에서 고온의 내부 공기와의 대류에 의해 2차 예열이 이루어지게 된다.

팬(40)의 작동에 따라 상기 건조실(20)로부터 그 상부를 통해 빠져 나온 유입 외기 및 내부공기는 그 일부가 상기 본체(10)의 상면 후방부, 즉 상기 순환로(30)의 직상부상에 형성된 배출구(12)를 통해 건조기 외부로 배출되고 나머지 일부는 상기 순환로(30)를 따라 순환하게 되며, 이 과정에서 상기 순환로(30)상에 설치된 전기히터(50)에 의해 적정 온도로 가열이 이루어진 후 상기 건조실(20)의 하부로 유입되어 상승하면서 채반(22)의 상부에 놓여진 피건조물을 건조시키는데 이용되게 된다.

여기서, 상기 배출구(12)는 내부공기의 순환 방향상에 형성되므로 배출구(12) 형성부에 별도의 배기팬을 구비하지 않더라도 적절한 배출이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 전열식 농산물 건조기는 본체(10) 내부의 순환로(30)상에 설치되는 상기 전기히터(50)가 '∪'자형의 이중관체 형상으로 외측 중공부에 열매 체유(511)가 충진된 케이싱(512)의 내측 중공부에 히터봉(513)이 내삽 고정되고, 상기 케이싱(512)의 외주부를 따라 내부에 열매체유(511)가 충진된 둘 이상의 방열튜브(514)가 일정 피치를 갖는 나선형으로 상호 교차되게 층을 이루어 감겨진 구조의 단위히터(51)가 하나 또는 둘 이상 포함되어 이루어진다.

즉, 상기 전기히터(50)는 하나 또는 둘 이상의 단위히터(51)로 이루어지며 상기 각 단위히터(51)는 히터봉(513)이 내삽 고정되는 케이싱(512)과 상기 케이싱(512)의 공기와의 접촉면적 증대를 위해 상기 케이싱(512)의 외주부에 설치되는 방열튜브(514)로 이루어지는데, 여기서, 상기 케이싱(512)은 도 3에 도시된 바와 같이 '∪'자형의 이중관체 형상으로 되어 그 외측 중공부에는 열매체유(511)가 충진되고 히터봉(513)은 그 내측 중공부에 삽입, 고정되는 구조이므로, 히터봉(513)이 열매체유(511)와 접촉되지 않는 상태로 케이싱(512)에로의 삽출이 이루어질 수 있어 고장이나 노후 등으로 인한 히터봉(513)의 교체작업시에 열매체유(511)의 유실 없이 간편하게 작업이 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 방열튜브(514)는 도 4에 도시된 것과 같이 둘 이상이 상기 케이싱(512)의 외주부를 따라 일정 피치를 갖는 나선형으로 상호 교차되게 층을 이루어 감겨진 구조로 되어, 상기 케이싱(512)과 상기 방열튜브(514)가 접촉되는 면적과 상기 방열튜브(514)간에 접촉되는 면적을 제외한 상기 케이싱(512) 및 상기 방열튜브(514)의 전체 외주면이 방열면이 되므로 내부공기와의 열교환면적이 극대화되어 상기 순환로(30)를 경유하는 공기에 대한 가열효과가 한층 향상되게 된다.

상기 방열튜브(514)를 상기 케이싱(512)의 외주부에 나사형으로 감을 때의 피치는 대략 상기 방열튜브(514) 외경의 1 ∼ 1.5 배 정도로 하는 것이 바람직하다. 피치가 너무 넓으면 내부공기와의 열교환면적 증대 효과가 떨어지게 되고 너무 좁으면 방열튜브(514) 사이로 내부공기가 쉽게 들어갈 수 없어 오히려 열교환 효율이 떨어짐은 물론 순환로(30)를 이동하는 내부공기의 흐름에 방해가 될 수도 있기 때문이다.

그리고, 상기 방열튜브(514)의 내측에도 열매체유(511)가 충진되는데, 주지되는 바와 같이 열매체유(511)는 비열이 물의 절반 정도로 낮을 뿐 아니라, 300℃ 이상의 고온까지 가열이 가능하므로, 전기히터(50)가 소모하는 전력의 절감을 가져오고 순환로(30)를 경유하는 공기에 대한 빠른 가열이 가능하여 그 가열 효율이 보다 향상되게 되는 것이다.

상기 방열튜브(514)는 그 소재를 높은 내식성과 열전도도를 갖는 동(銅)으로 하는 것이 바람직하며, 설치 공간상의 제약, 열교환면적 극대화 등을 고려하여 상기 케이싱(512)의 외주부에 두개층 내지 세개층을 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

다만, 상기 전기히터(40)는 상기 본체(10)의 상면 후방부에 형성되는 상기 배출구(12)를 통해 열손실이 발생되는 것을 줄이기 위해 상기 순환로(30)의 하부에 치우쳐 설치되는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 전열식 농산물 건조기는 건조기 내부 로 유입되는 외기가 건조기 내부에서 먼저 일순환을 거치는 과정에서 예열이 이루어진 후에 내설된 전기히터에 의해 가열된 후 피건조물을 건조하는데 이용되고, 건조기에 내설되는 전기히터가 보다 높은 열전달효율을 갖는 구조를 가짐으로써, 높은 건조효율을 달성할 수 있게 되는 유용한 효과가 있으며, 최대한 간소화된 구조로 구성되어 설비의 구입 및 유지비용이 적게 들어 개인이 소량의 농산물을 건조하기 위한 목적으로 사용하는 데 편리한 부수적 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외기가 유입되는 유입구(11)와 내부의 습기를 함유한 공기가 배출되는 배출구(12)가 형성된 박스형상의 본체(10) 내측에 도어(21)에 의해 개폐되고 피건조물을 얹어 놓기 위한 다수개의 채반(22)이 다단으로 설치되는 건조실(20)과 상기 건조실(20)의 배면을 따라 상기 건조실(20)의 상부 및 하부와 연통되게 설치되는 순환로(30)가 구획 형성되고, 상기 건조실(20)의 상부에는 건조실(20) 내부의 공기를 상승시키는 팬(40)이 구비되며, 상기 순환로(30)상에는 전원의 인가에 의해 건조열을 발생하는 전기히터(50)가 구비되는 전열식 농산물 건조기에 있어서,

   상기 건조실(20)의 양측벽(20a)이 상기 본체(10)의 양측벽(10a)과 일정 거리 이격 형성되어 그 사이 공간부가 외기의 유입통로(80)를 형성하되, 상기 유입구(11)는 상기 유입통로(80)의 하부에 연통되도록 형성되고, 상기 건조실(20)의 양측벽(20a) 상부에는 상기 건조실(20)과 상기 유입통로(80)를 연통하는 하나 이상의 연통구(24)가 형성되며, 상기 배출구(12)는 상기 본체(10)의 상면 후방부에 형성됨을 특징으로 하는 전열식 농산물 건조기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 전기히터(50)는 '∪'자형의 이중관체 형상으로 외측 중공부에 열매체유(511)가 충진된 케이싱(512)의 내측 중공부에 히터봉(513)이 내삽 고정되고, 상기 케이싱(512)의 외주부를 따라 내부에 열매체유(511)가 충진된 둘 이상의 방열튜브(514)가 일정 피치를 갖는 나선형으로 상호 교차되게 층을 이루 어 감겨진 구조의 단위히터(51)가 하나 또는 둘 이상 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 전열식 농산물 건조기.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 방열튜브(514)는 그 소재가 동임을 특징으로 하는 전열식 농산물 건조기.

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