KR100703952B1 - 감압식열풍건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감압식열풍건조기에 관한 것으로서, 외기흡입구와 배습구가 형성된 제1보드와 내기흡입구와 외기공급구가 형성된 제2보드가 내측에 흡입개폐판과 외측에 배습개폐판이 구비된 외기유입관에 의해 외기흡입구와 외기공급구를 양끝으로 하여 연결된 내외기교환모듈; 상기 내외기교환모듈의 제1보드와 제2보드 사이에 인입되는 히터; 상기 내외기교환모듈의 제2보드에 형성된 내기흡입구의 하측에 부착되고 건조실의 공기를 흡입하여 건조실을 음압상태로 유지하기 위한 송풍기; 상기 송풍기에 의해 건조실로부터 흡입된 공기가 히터를 경유하여 흡입되도록 건조실의 양측벽과 열풍유도실을 형성하며, 채반가이드, 평면상에 형성된 복수의 1차 토출구, 복수의 돌출부에 복수의 2차 토출구가 형성되며 건조실 내부에서 상기 돌출부는 지그재그로 배치된 열풍균배기; 온도센서의 온도 값을 입력신호로 하여 작동되며, 상기 송풍기, 흡입개폐판, 배습개폐판, 상기 히터의 가동을 입력된 시간에 따라 자동으로 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

감압, 열풍, 건조기, 히터, 균배, 컨트롤러, 송풍기, 유입, 배습, 순환

Description

감압식열풍건조기{BULK DRYER USING NEGATIVE PRESSURE}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 개략도를 나타내기 위해 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 건조기에서의 기체순환 상태를 나타내기 위해 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 내외기교환모듈을 나타내기 위해 도시한 도면.

도 4는 도 3의 내외기교환모듈에서 배습기체가 배출되는 상태를 나타내기 위해 도시한 도면.

도 5는 도 3의 내외기교환모듈에서 공기의 교환이 이루어지는 상태를 나타내기 위해 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 열풍균배기를 나타내기 위해 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 열교환모듈의 메커니즘을 나타내기 위해 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 배습조절 메커니즘을 나타내기 위해 도시한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 감압식열풍건조기

50: 송풍기

60: 채반

70: 온도센서

80: 단열재

100: 내외기교환모듈

130: 제1보드

112: 내기흡입구

114: 외기공급구

120: 외기유입관

110: 제2보드

132: 외기흡입구

134: 배습구

140: 자동흡배습조절기

142: 흡배습조절핸들

150: 히터

200: 열풍균배모듈

202: 열풍유도실

205: 제1토출구

220: 채반가이드

230: 돌출부

235: 제2토출구

300: 컨트롤러모듈

310: 흡입개폐판

320: 배습개폐판

330: 동력전달부

400: 열교환모듈

410: 히트파이프

412: 냉매

430: 격판

432: 플로우가이더

445: 외기흡입구결합부

455: 배습구결합부

IW: 유입기체

OW: 배습기체

CW: 순환기체

본 발명은 감압식열풍건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음압을 이용한 감압식열풍건조기에 관한 것이다.

감압식열풍건조기는 농산물을 수확한 후 변질을 방지하고 장기간 저장하거나 유통 또는 이용을 하기 위하여 농산물에서 수분을 제거하기 위하여 사용한다. 이러한 감압식열풍건조기에는 전기 가열장치나 가스버너를 이용하여 발생시킨 열풍을 건조물에 가하여 수분을 가열하여·증발시키고, 이렇게 증발시킨 수분을 송풍기로 강제 순환시켜 제거하는 방식을 이용한다.

이러한 감압식열풍건조기를 이용하는 이유는 짧은 시간에 많은 양의 건조를 하기 위해서이고, 자연건조를 하는 기간 동안 발생하는 부패 건조물을 줄이기 위한 것이다.

종래의 열풍 건조기는 외기를 내실로 유입시켜 건조를 유도하는 원리를 이용하는 것이 주종이었다. 그러한 종래의 가압식열풍건조기는 실내의 증발한 수분과 높은 온도 등에 의해 고압이 형성된 건조실 내부에 외기를 유입하고, 기존의 내실에 형성된 공기를 외부로 토출하는 건조 방식 이었다. 상기와 같은 종래의 건조기는 외기를 내실로 유입하기 위하여 높은 송풍압력을 가해 주어야 하는데, 이때 에너지를 많이 소모하는 비효율적인 건조방식이었다.

또한, 종래의 감압식열풍건조기의 경우 하부에서 상부로 송풍하므로 상부에 있던 채반의 건조물은 흡습이 이루어진 상태이어서, 건조도중 수차례 상부와 하부 쪽의 채반을 교체해 주어야만 했으며 이로 인해 열손실은 물론 건조 작업 시간이 늘어나는 요인이 되었다. 더구나, 건조실 벽 쪽 평면상에 형성된 복수의 열풍 토출구를 타공하여 송풍하므로 열풍이 도달하기 못한 부위에는 무건조 상태로 남아 있는 경우가 잦았으며, 이로 인해 건조물을 자주 섞어 주어야 했다. 위와 같은 상하부 채반의 위치 교환과 함께 빈번한 건조실의 개폐는 에너지 손실뿐만 아니라 작업시간을 길게 하는 것은 물론 노동력의 낭비를 초래하였다.

또한, 여러 단계로 건조실 내부에 열풍통로를 형성해야 하기 때문에 건조실이 높아져 작업이 불편하고 줄 모양으로 무건조 부위가 형성되는 일이 발생하는 원인이 되었다.

상기의 건조기는 또한 건조물에서 배출된 수분을 건조실에 상당한 시간 동안 머물러 있도록 함으로써 건조물로부터 계속적으로 배출되는 수분이 더 활발히 배출되도록 하지 못했으며, 이러한 원인으로 인하여 많은 전력 소모를 가져왔고, 이러한 종래의 농수산물을 건조하려는 농수산가에서는 많은 비용을 부담해야 했다.

상기와 같은 비효율적인 종래의 건조기의 개선을 위해서는 건조실 내부의 수분을 신속히 외부로 토출하고 동시에 건조실 내부의 압력을 신속히 내려줄 필요가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 건조실 내부의 압력을 음압으로 형성함으로써 건조를 수행하는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조실의 수분을 조기에 외부로 배출시켜 건조하고자 하는 농수산물의 표면에서 수분이 활발히 배출할 수 있는 조건을 형성해 주는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조시간을 단축하여 많은 용량의 건조능력을 제공하는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조실내의 건조물을 담기 위한 채반의 위치를 수시로 갈아 주는 작업을 할 필요가 없는 건조기를 제시하여, 분주한 농수산가에서는 정해진 시간을 정하여 시작 시간과 끝 시간에만 작업을 해도 되는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 종래의 열풍식 건조기보다 더 적은 에너지 소비로서 더 많은 농수산물 건조가 가능한 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조실 내부의 모든 곳곳에서 건조가 균일하고 건조되는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 컨트롤러에 입력한 값에 따라 자동으로 건조를 수행하도록 하여 수요자에게는 이미 정해 놓은 시간이나 온도, 습도에 따라 자동으로 작업을 수행할 수 있는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조기에서 건조를 수행하고 발생하는 폐열을 재활용할 수 있는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조실내에서 열풍이 다량으로 발생하고 건조실에 골고루 열풍의 순환이 이루어지도록 함으로써 조기에 건조가 이루어지고 에너지가 종래에 비해 더 적게 소비되는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조실 내부에 음압을 형성하고 건조실내의 배습이 이루어지도록 유도함으로써, 고추는 습기 또는 공기의 밀도가 낮은 상태에서 더 활발하게 공기입자의 분출로 인해서 건조가 더 효율적으로 이루어질 수 있도록 유도한다.

또한, 건조실 내부에 적재되는 채반별로 열풍의 입사가 이루어지도록 열풍토출구를 설치하여 건조실 내부의 골고루 건조물이 균일하게 건조되는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 채반을 이용하여 건조물을 건조실에 적재할 경우 건조실 내부의 온도가 균일하게 유지되어 건조 중 채반 교환이 필요 없으며 건조물 중에서 무건조 부위의 발생 없이 균일하게 건조되는 건조기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외기흡입구와 배습구가 형성된 제1보드와, 내기흡입구와 외기공급구가 형성된 제2보드가 내측에 흡입개폐판과 외측에 배습개폐판이 구비된 외기유입관에 의해 외기흡입구와 외기공급구를 양끝으로 하여 연결된 내외기교환모듈;상기 내외기교환모듈의 제1보드와 제2보드 사이에 인입되는 히터; 상기 내외기교환모듈의 제2보드에 형성된 내기흡입구의 하측에 부착되고 건조실의 공기를 흡입하여 건조실을 음압상태로 유지하기 위한 송풍기; 상기 송풍기에 의해 건조실로부터 흡입된 공기가 히터를 경유하여 흡입되도록 건조실의 양측벽과 열풍유도실을 형성하며, 채반가이드, 평면상에 형성된 복수의 1차 토출구, 복수의 돌출부에 복수의 2차 토출구가 형성되며 건조실 내부에서 상기 돌출부는 지그재그로 배치된 열풍균배기; 온도센서의 온도 값을 입력신호로 작동되며, 상기 송풍기, 흡입개폐판, 배습개폐판, 상기 히터의 가동을 입력된 시간에 따라 자동으로 제어하기 위한 컨트롤러모듈을 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

이하, 본 발명의 상세한 설명은 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 개략도이고, 도 2는 건조기에서의 기체순환 상태를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 감압식열풍건조기(1)는 건조실 내부의 양 측벽에 설치되는 열풍균배기(200)의 일정 간격으로 형성된 돌출부(230) 사이에 형성된 채반가이드(220)에는 채반(60)이 놓여있고, 맨 위 채반(60)의 위에는 송풍기(50)가 설치되어 있으며, 그 위에는 내외기교환모듈(100)이 설치되어 있다. 한편, 상기 내외기 교환모듈(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 외기흡입구(132)와 배습구(134)가 형성된 제1보드(130)와, 내기흡입구(112)와 외기공급구(114)가 형성된 제2보드(110)가 외기유입관(120)에 의해 외기흡입구(132)와 외기공급구(114)를 양끝으로 하여 연결되어 있다.
상기 내외기교환모듈(100)의 제1보드(130)와 제2보드(110) 사이에는 히터(150)가 구비되어 있으며 건조실 내부에는 온도센서(70)가 도시되어 있다. 또한, 외부 케이스에는 단열재(80)가 인입되어 있으며, 외부케이스 위에는 열교환모듈(400)이 설치되어 있다. 또한, 건조기 일측에 설치되는 컨트롤러모듈(300) 위쪽에는 자동흡배습조절기(140)와 흡배습조절핸들(142)이 구비되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 감압식열풍건조기의 건조기에서의 기체순환 상태의 대략적인 상태를 나타내기 위해 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 건조기의 열풍균배기를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따르면, 내외기교환모듈(100)의 아래쪽에 구비된 송풍기(50)가 내외기 교환모듈(100)로 건조실의 공기를 흡입하여 토출해냄으로써 건조실에 음압을 형성하고, 상기 음압의 발생으로 히터를 경유한 순환기체(CW)가, 열풍유도실(202)을 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 돌출부(230)가 지그재그로 배치된 열풍균배기(200)에 형성된 제1토출구(205)와 제2토출구(235)를 통해서 건조실로 공급되며, 위쪽 열교환모듈(400)을 통해서 외부기체가 유입된다.

도 3은 본 발명에 따른 건조기의 내외기 교환모듈(100)을 나타내기 위해 도시한 도면이고, 도 4는 내외기 교환모듈에서 배습기체(OW)가 배출되는 상태를 나타내기 위해 도시한 도면이며, 도 5는 내외기 교환모듈에서 공기의 교환이 이루어지는 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 내외기교환모듈(100)은 외기흡입구(132)와 배습구(134)가 형성된 제1보드(130)와, 내기흡입구(112)와 외기공급구(114)가 형성된 제2보드(110)가 외기유입관(120)에 의해 외기흡입구(132)와 외기공급구(114)를 양끝으로 하여 연결되어 있다. 또한, 본 발명에 따르면 도 8에 도시된 바와 같이, 외기유입관(120)의 내측에 흡입개폐판(310)이, 외측에 배습개폐판(320)이 구비된다.

내외기 교환모듈(100)에 흡입된 내부기체는 외기유입관(120) 주위를 돌아 배습구(134)를 통하여 외부로 배출된다. 이때 배습되는 공기는 건조물에서 배출된 다량의 수분이 포함되어 있고, 이러한 다습 상태의 기체에는 재사용이 가능한 충분한 열에너지를 포함하고 있다.

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내외기 교환모듈(100)의 제1보드(130)와 제2보드(110) 사이에는 히터(150)가 설치되며, 상기 히터(150)에 의해 내기흡입구(112)를 통하여 내외기 교환모듈(100)로 흡입된 기체의 일부가 히터(150)를 경유하여 열풍유도실(202)로 인입된다. 또한, 외부기체는 외기유입관(120)을 통해 건조실로 유입되고, 배습구(134)를 통하여 기체가 배출된다. 본 발명의 일실시예에 따르면 배습기체(OW), 순환기체(CW), 유입기체(IW)의 이동이 동시에 이루어질 수 있다. 배습과 순환 및 유입되는 기체의 온도와 수분을 포함한 상태는 각기 다른데, 배습기체(OW)에는 건조물에서 배출된 수분이 다량 포함되어 있고, 유입기체(IW)는 통상은 더 건조한 상태이다.

이러한 배습기체(OW)와 유입기체(IW)에 의해 건조물은 점차로 건조가 이루어진다. 또한, 순환기체(CW)는 통상적인 건조실내부의 온도를 형성하고 있고, 이러한 순환기체(CW)가 송풍기(50)의 흡입에 의해 내외기교환모듈(100) 내부에 설치된 히터(150)를 경유하면서 더 높은 상태의 온도로 가열이 이루어진 후 순환이 이루어지게 된다. 상기의 히터(150)에 의해 가열된 순환기체(CW)가 건조물에 토출되고 이때 건조물은 가열되고 수분을 배출한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 열풍균배기(200)를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

열풍균배기(200)는 건조실의 양 측벽에 설치되며, 상기 열풍균배기(200)에는 복수의 채반(60) 가드와 평면상에 형성된 제1토출구(205) 및 돌출부(230)에 형성된 제2토출구(235)가 형성된다. 히터(150)를 경유하여 열풍유도실(202)로 유입된 순환기체(CW)가 일부는 제1토출구를 통하여, 일부는 제2토출구(235)를 통하여 토출된다. 열풍균배기(200)의 평면상에 형성된 제1토출구에 의해서는 건조실 내부 깊숙이까지 열풍이 도달되기는 어려우며, 종래에 이로 인해 무건조 부위가 발생되는 원인이 되어 왔다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 열풍균배기(200)의 돌출부(230)에는 제2토출구(235)가 형성되어 있으며, 상기의 제2토출구(235)를 통하여 건조실 중앙 깊숙이까지 열풍이 가해지므로 종래의 무건조 부위를 없애 준다. 또한, 상기 돌출부(230)는 건조실 내에서 지그재그로 형성해 놓아 돌출부(230)에서 토출된 열풍끼리 상쇄되는 작용을 방지하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 배습조절 메커니즘을 나타내기 위해 도시한 도면이다.

송풍기(50)에 의해 건조실의 기체가 흡입이 되고 일부는 순환이 이루어지고 일부는 배출이 되며, 외기유입관(120)의 내외측에 형성된 흡입개폐판(310) 및 배습개폐판(320)의 개방에 의해 배습과 흡기가 동시에 이루어진다. 상기 흡입개폐판(310)과 배습개폐판(320)은 동력전달부(330)에 의해 동시에 자동이나 수동으로 작동된다. 동시에 이루어지는 조작은 상기의 컨트롤러모듈(300)에 의해 자동으로 제어가 되거나, 건조기의 가동이 중단되었을 때 수동으로 개폐가 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 감압식열풍건조기의 열교환모듈(400)의 메커니즘을 나타내기 위해 도시한 도면이다.

열교환모듈(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 열풍건조기의 상부에 배습구 상에 설치되며, 열교환모듈(400)에 형성된 플로우가이더(432)에 의해 히트파이프(410)를 경유하여 외부로 배출되거나 내부로 인입되는 상태가 도시되어 있다.

열교환모듈(400)에는 고온다습한 기체의 배습이 배습구(134)를 통하여 일어난다. 이 고온 다습한 기체는 경사지게 설치된 히트파이프(410)의 냉매(412)를 데우면서 열을 잃고 냉매(412)를 기체 상태로 만들어 히트파이프(410)의 상부로 이동시킨다. 외부기체가 히트파이프(410)의 상부를 경유하면서 예열이 되고 이때 기체상태의 냉매(412)는 응결이 되어 아래쪽으로 흘러내린다. 히트파이프(410)는 이러한 순환을 반복하면서 열교환을 한다.

배습구(134)를 통하여 배출되는 기체는 고온 고습상태로서 열에너지를 많이 포함하고 있다. 상기의 히트파이프(410)의 전열면적을 최대로 하여 상기 배습구(134)에서 배출되는 고온 고습의 기체가 가지고 있는 열에너지를 이용하는 것이 이미 예열된 유입기체(IW)를 이용하여 히터(150)의 가열에 소비되는 에너지를 절약할 수 있을 것이며, 이로 인해 많은 에너지 절감을 꾀할 수 있다.

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상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른다면, 건조기를 가동한 후에 원하는 시간에 건조실에 음압이 형성되도록 자유자재로 조절할 수 있어, 건조물이 신속하고 효율적으로 건조될 수 있게 할 수 있을 것이며, 상기와 같이 신속하게 건조되더라도 전력 소비가 상대적으로 적고, 시간도 적게 걸리는 건조기를 제시해 줄 수 있을 것이다.

이러한 에너지 효율과 건조 효율을 제공함으로써 농수산물의 수확이 집중되는 농번기나 수확철에 더 많은 농수산물이 신속하고 안전하게 건조될 수 있도록 하여 농어민에게는 상품가치가 높은 수확물을 생산해 낼 수 있도록 하여 농수산물의 높은 품질로서 더 높은 소득을 얻을 수 있도록 하는데 기여를 할 것이다.

또한, 원하는 시간대와 원하는 온습도 상태에서 자유자재로 농산물의 건조를 쉽게 할 수 있도록 하여, 농수산물 건조시의 민감한 온습도 조건에 따라 수확되는 농수산물의 맛과 향 등 품질의 차이를 가져오는 요인들을 유리하게 조절할 수 있도록 할 것이다.

또한, 상기와 같이 적시에 효율적으로 농수산물의 건조가 이루어질 수 있도록 하여, 본 발명의 일실시예에 따른 건조기를 이용하여 수확된 농수산물이 양호한 품질로서 소비자에게 공급되어 일반 국민을 비롯하여 직접적인 수요자는 신선하고 맛도 좋은 농수산물을 이용할 수 있도록 할 것이다.

본 발명에 따른 효과는 상술한 바에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 얼마든지 변경실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 외기흡입구와 배습구가 형성된 제1보드와, 내기흡입구와 외기공급구가 형성된 제2보드를 포함하며, 상기 제1보드 및 제2보드가 내측에 흡입개폐판이 구비되고 외측에 배습개폐판이 구비된 외기유입관에 의해 외기흡입구와 외기공급구를 양 끝으로 하여 연결된 내외기교환모듈;

   상기 내외기교환모듈의 제1보드와 제2보드 사이에 인입되는 히터;

   상기 내외기교환모듈의 제2보드에 형성된 내기흡입구의 하측에 부착되고 건조실의 공기를 흡입하여 건조실을 음압상태로 유지하기 위한 송풍기;

   상기 송풍기에 의해 건조실로부터 흡입된 공기가 히터를 경유하여 흡입되도록 건조실의 양측벽과 열풍유도실을 형성하며, 채반가이드가 형성되어 있고, 평면상에 형성된 복수의 1차 토출구가 형성되어 있으며, 복수의 돌출부에 복수의 2차 토출구가 형성되며 건조실 내부에서 상기 돌출부는 지그재그로 배치된 열풍균배기; 및

   온도센서의 온도 값을 입력신호로 하여 작동되며, 상기 송풍기와 흡입개폐판 및 배습개폐판 및 히터의 가동을 입력된 시간에 따라 자동으로 제어하기 위한 컨트롤러모듈;

   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압식열풍건조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡입개폐판과 배습개폐판은 상기 컨트롤러모듈의 제어를 받거나 수동 조작에 의해 고정된 축 한 개를 조작함으로써 동시에 개폐가 이루어지며 개방 시에 외기의 흡기와 내기의 배습이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압식열풍건조기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 건조기 상부의 배습구 상에 설치되고 냉매가 봉입된 복수의 히트파이프를 포함하여 배습구에서 배출된 고온의 기체에서 열을 흡수하여 상기 히트파이프 내측 냉매의 기화를 유도하고 상기 기화된 냉매가 상부로 이동되었을 때 상기 히트파이프의 상단이 외기에 노출되어 열을 방출하면서 냉매가 응결되어 액화되는 사이클에 의해 열교환이 이루어지는 복수의 히트파이프를 경사지도록 배치한 열교환모듈을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압식열풍건조기.

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