KR100723992B1 - 대류 건조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 젖은 재료를 건조시키는데 유용한 대류 건조기에 관한 것으로서, 이것은 폐쇄된 상부와 개방된 저부를 가진 건조 챔버(1)와, 건조되어야 하는 재료를 유지하는 수단(2) 및 그것을 걸기 위한 수단(3)을 구비하며 폐쇄 수단(11)이 제공된다. 건조에 필요한 고온의 공기는 재료의 건조에 필요한 공기를 제공하도록 건조기의 하부 부분에 위치한 가열원(5)에 의해 발생되며 그러한 공기는 덕트(7)를 통하여 거조기의 상부 영역으로 배향된다. 상부 영역으로부터 상기 고온의 공기는 하방향으로 유동하여 젖은 재료(4)와 접촉하며 건조기의 저부(9)에서 배출된다. 이러한 과정에서 젖은 재료는 건조된다.

Description

대류 건조기{A Convection Drier}
본 발명은 세탁된 젖은 옷감, 낟알 모양의 재료를 가정에서 건조시키는데 유용한 대류 건조기에 관한 것이다.
전기 가열 또는 적절한 수단에 의해 발생된 뜨거운 공기는 덕트를 통하여 위로 상승하여, 제공된 개구를 통하여 건조 챔버 안으로 들어간다. 건조 챔버 안에서 젖은 옷들(드레스)은 옷걸이, 클립등에 걸려 있다. 뜨거운 공기가 젖은 옷과 접촉할때, 공기의 온도는 강하하며, 공기의 밀도는 증가하고 아래로 밀려내려가서, (개방되어 있는) 저부에서 대기중으로 차가운 포화 공기로서 배출된다. 이 과정에서 옷감은 건조된다.
옷을 비누로 세탁하고 물로 행군 이후에 건조시키기 위한 통상적인 방법은 옷을 햇볕 아래에 개방 상태로 노출시키는 것이다. 태양으로부터의 조사와 공기(바람)의 복합적인 작용에 기인하여 옷은 건조되며 건조에 드는 시간은 기후 조건, 옷의 종류, 두께 등에 따라서 변화한다. 태양 건조는 종종 주부들에게 우기에 문제를 야기하며 또한 좁은 거주 공간, 공동 주택 등에 사는 사람들에게도 문제를 야기한다. 주부들의 고역을 극복하기 위하여 현대의 세탁기에는 탈수기(원심 분리기)를 구비한 것이 소개되었다. 그러나 탈수 이후에도 옷감 중량의 20 내지 25 % 에 걸친 잔류의 습기 함량은 태양 건조에 의해서 제거되어야 한다.
편리하고 보다 빠른 건조를 위해서 강제 유동 옷 건조기가 개발되어서 시장에 소개되었다. 건조기는 세탁기(원심 분리기)에서 탈수 이후에 젖은 옷을 유지하도록 필수적으로 전방의 개구를 가진 사각형의 박스이다. 모터로 구동되는 중앙 샤프트는 옷에 느린 회전 운동을 제공한다. 사각형 박스 안에 있는 송풍기는 전기 히터에 의해 가열된 공기를 챔버를 통하여 통과시킨다. 고온의 공기는 옷과 연속적으로 접촉하며 유출 포트를 통하여 챔버를 떠난다. 이러한 과정은 옷들이 건조될때까지 반복된다. 챔버 내측에서 옷이 덩어리로 뭉쳐있기 때문에, 종종 옷의 구겨짐과 부적절한 건조가 발생한다. 구동 부품이 구비되어 있기 때문에, 장비의 가격도 상대적으로 비싸다.
회전 샤프트와 흡입 장치를 가진 강제 유동의 다른 개량된 버전은 1989 년 3 월 14 일자의 미국 특허 제 4,811,495 호에 개시된 바와 같이 E. J. 미주엘, 챠오 슈우에, 유 친-칭 및, 수 치-추에 의해서 발명되었다. 이것도 구동 부품의 존재에 기인하여 장비의 가격이 상대적으로 비싸다.
옷과 세탁-건조 장비에 대한 광범위한 문헌적 조사가 밝혀낸 바에 따르면, 역전 공기 유동 자연 대류에 의한 본 발명과 같은 건조기는 보고되지 않았다.
미국 특허 제 4471537 호 "향상된 공기 순환을 구비한 건조기 장치"와 같은 장치는 제공된 보조 송풍기를 사용하여 대류 공기 순환 효과의 속도를 증가시키도록 하는 설비와 함께 자연 대류의 원리로 작동한다. 이러한 시스템은 (건조 과정에 의해서) 부분적으로 냉각된 공기를 집적하고 냉각 유니트에 의해서 공기를 냉각시 키며 그에 의해서 습도를 응축시킨다. 제습되고 냉각된 공기는 다시 가열되며 그 과정은 계속된다. 공기를 냉각시키고 차갑게 하며 연결부들을 상호 연결하는 콤프레서 유니트를 구비하는 건조 시스템은 복잡해지고 가격이 비싸진다. 이러한 시스템에서, 공기의 순환은 냉각기 콤프레서 유니트에 의해서 제공된 냉각에 의해 달성된다. 시스템은 전체적으로 복잡하고, 주체스러우며, 가격이 비싸다.
통상적으로 이용된 태양 건조와, 세탁기에서의 탈수 건조 및, 그 이후에 옷을 뒤섞으면서 강제 공기 유동 건조시키는 것의 단점을 극복하기 위하여, 향상된 자연 대류 건조기를 더 개발하기 위해서 연구 작업이 수행되었다.
본 발명의 목적은 대류 건조기를 제공하는 것인데, 이것은 태양 건조와 관련된 곤란 및, 옷의 강제 유동 건조와 관련된 단점들을 회피하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 건조 챔버내에서 수직으로 걸려있는 젖은 옷과 접촉한 이후에 가열된 공기를 하방향으로 유동하게 하는 것이다.
도 1 은 건조기의 정면도이다.
도 2 는 XX 에서 도시한 평면 단면도이다.
도 3 은 YY 에서 도시한 측면 단면도이다.
따라서, 본 발명은 젖은 재료를 건조시키는데 유용한 대류 건조기를 제공하는데, 이것은 폐쇄된 상부와 개방된 저부를 가진 건조 챔버(1), 건조되어야하는 재료를 유지하는 수단(2) 및 건조되어야 하는 재료를 걸기 위한 수단(3)을 구비하고, 그리고 폐쇄 수단(11)이 제공되며, 건조에 필요한 고온의 공기는 건조기의 하부 부분에 위치된 가열원(heat source, 5)에 의해서 발생되고 가열된 공기는 덕트(7)를 통하여 건조기의 상부 영역으로 배향되고, 상부 영역으로부터의 상기 고온의 공기는 하방향으로 유동하여 젖은 재료(4)와 접촉하며 저부(9)에서 배출하여 이러한 과정에서 젖은 재료들이 건조하게 된다.
본 발명의 구현예에서, 면, 글래스 울(glass wool), 나무, PU 포말 및, 써모콜(thermocol)로부터 선택된 단열 재료는 챔버를 외측 표면에서 단열시킨다.
본 발명의 다른 구현예에서, 온도를 제어하는 수단은 스위치와 써모스태트(thermostat)이다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 챔버를 폐쇄하는 수단은 도어 또는 셔터(shutter)이다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 배출 공기의 필요한 양은 제어용 댐퍼(밸브)의 보조로 재순환될 수 있어서 특정의 요건에 필요할때마다 건조 챔버의 내측에서 보다 높은 습도와 보다 높은 온도를 초래할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 건조기는 필요에 따라서 제어된 온도 조건을 가지고 다른 재료로부터의 다른 종류의 옷들을 건조시키도록 사용된다.
본 발명의 다른 구현예에서, 건조기에는 낟알 모양의 재료들을 건조시키기 위하여 옷을 위한 옷걸이 대신에 건조 챔버의 내측에 관통된 트레이(tray)와 고정구가 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 옷을 건조시키도록 수정된, 향상 된 자연 대류 건조기의 개발 원리는 다음과 같다.
적절한 수단에 의해 발생된 고온의 공기는 덕트를 통하여 상승하여 건조 챔버의 안으로 들어간다. 건조되어야 하는 젖은 옷들은 건조 챔버의 상부로부터 저부에 이르는 체적을 채우도록 옷걸이, 클립등을 사용하여 챔버내에 걸리게 된다. 뜨거운 공기는 건조기의 상부 대부분의 영역을 점유한다. 뜨거운 공기가 젖은 옷들에 접촉하면, 온도는 강하하며 뜨거운 공기는 하방향으로 강하하여 마지막으로 저부를 통하여 대기중으로 배출된다. 저부에는 와이어 그물이 제공되어 차가운 공기의 외부 유동을 부분적으로 조절하고 균형을 맞춘다.
본 발명은 젖은 옷의 건조에 유용한 자연 대류 건조기를 제공하는데, 이것은 옷과 같은 젖은 재료(4)들을 걸림 위치에 유지하여 고정시키도록, 로드와 같은, 건조되어야 하는 재료를 유지하는 수단(2)과, 옷걸이와 같은, 건조되어야 하는 재료를 걸기 위한 수단(3)과, 클립등이 제공되는 건조 챔버(1)를 구비한다.
건조에 필요한 고온의 공기는 가열 모드의 경우와 같이, 전기적으로 이루어질 수 있는 가열원(5)에 의해 발생된다. 개구(6)를 통해 들어간 신선한 공기는 가열되어서, 덕트(7)를 통하여 상승하며, 유입 포트(8)에서 건조 챔버(1) 안으로 들어간다. 유입 포트(8)에서 고온의 공기가 옷과 같은 젖은 재료(4)와 접촉하게 되어 공기가 냉각되면, 공기의 밀도는 증가하고 하방향으로 유동하여 마지막으로 와이어 그물의 형태로 형성될 있는 저부(9)를 통하여 대기중으로 배출된다. 따라서, 대기로부터의 신선한 공기는 개구(6)에서 유입되어 차갑고 습기찬 공기가 저부(9)에서 배출되며 이러한 과정에서 옷이 건조된다. 전기 히터의 경우에 써모스태트를 조절하거나 또는 가열원(5)의 표면 온도를 조절하는 것은 공기의 온도를 제어한다. 외부에 대한 열손실을 최소화하도록 건조기 동체는 단열 재료(10)로써 외부와 단열된다. 건조기는 상이한 재료로 만들어진 옷을 건조시킬 수 있으며 건조 조건들은 적절하게 선택될 수 있다.
저부(9)에서 습기찬 공기를 완전하게 대기로 배출시키는 대신에, 저부(9) 및, 신선한 공기의 유입구인 개구(6)를 단순히 부분적으로 폐쇄함으로써 공기는 재순환되었다. 공기 유입 챔버와 공기 배출구에 공통적인 분리 벽의 저부에 설치된 댐퍼 제어 밸브는 공기 재순환의 적절한 제어를 허용하였다. 공기는 자동적으로 순환되었다. 고온의 공기가 덕트(7)를 통하여 상승하면, 흡입은 개구(6)에서 자동적으로 발생되며 그에 의해서 습기찬 공기의 일부가 흡입되고, 개구(6)의 개구 면적에 따라 신선한 공기가 흡입된다. 제어 밸브(댐퍼(damper))의 보조로 수행되는 부분적인 재순환은 건조기 내측에서 습도가 높게 유지되는 조건을 가능하게 하였고, 건조 챔버를 통해서 온도가 높게 유지될 수 있게 하였다.
관통된 트레이를 유지하도록 건조 챔버내에 지지용 고정구를 제공함으로써, 낟알 모양의 재료들이 세탁물 대신에 건조되었다.
본 발명에 따른 향상된 건조기의 사용은 다음의 예에서 보다 상세하게 설명될 것인데, 이들은 단지 예시를 위해서만 제공되며, 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예 1
세탁 및, 손으로 탈수시킨 이후에 옷을 건조시킴
합성 섬유, 면 및, 면-합성 혼합물로 만들어진 상이한 종류의 드레스(3.8 Kg)를 물에 적셔서, 꺼낸후에, 손으로 짜서 물의 일부를 제거하고 옷걸이를 이용하여 건조기내에 두었다. 전기 히터를 이용하여 고온의 공기가 발생하였으며 건조기내 상부 층에서의 최대 온도는 70 ℃ 로 제어되었다. 5 Kg 의 수분이 추출되었으며 완전하게 건조시키는데 5 시간이 걸렸다. 우선으로, 처음의 1 시간 동안에, 약 500 g 의 응축된 물이 건조기의 저부에 유지된 수집 트레이에서 모였다.
예 2
세탁과 세탁 기계에서의 탈수 건조 이후의 옷의 건조
예 1 에서 언급된 바와 같은 옷들이 물에 적셔지고 탈수기를 이용하여 부분적으로 건조된 이후에 세탁기에서 세탁되었다. 3.8 Kg 의 건조한 옷은 2 kg 의 물기를 가졌다. 완전한 건조를 수행하는데는 3 시간이 걸렸다. 응축된 물이 방울로 떨어지지 않았다.
예 3
세탁과 손으로 짠 이후에 건조시켜, 50 % 의 배출 공기가 재순환됨
합성 섬유, 면 및, 면-합성 혼합물로 만들어진 상이한 종류의 드레스(3.76 kg)를 물에 담구고, 꺼내서, 손으로 짜서 물의 일부를 제거하고 옷걸이를 사용하여 건조기내에 배치되었다. 댐퍼 밸브를 제어하여 50 % 의 배출 공기가 재순환되었다. 추출된 수분은 4.91 kg 이며, 완전한 건조를 위해서 5 시간이 걸렸다. 응축된 물의 총량은 1000 그램이었다.
예 4
낟알 모양의 재료의 건조
제거 가능한, 관통된 트레이가 건조 챔버내에 포함되었다. (절반으로 잘려진) 코코넛, 칠리, 생강, 및, 가르시니아 캄보지아(garcinia cambogia)와 같은, 수확된 신선한 재료들이 건조되었다. 건조 시간은 20 내지 48 시간으로 변화하였다. 건조 시간은 온도, 최초의 수분 함량, 요구되는 최종의 수분 함량 및, 건조를 위해 유지된 재료량에 달려있다.
본 발명의 대류 건조기의 주된 장점은 다음과 같다.
(1) 디자인은 단순하고, 작동이 용이하고, 집약적이며 건조기의 제작 가격이 상대적으로 저렴하다.
(2) 건조기는 상이한 재료로 제작된 상이한 유형의 옷들을 건조시킬 수 있다.
(3) 옷이 뒤엉키지 않으며 결과적으로 건조에 기인하여 옷에 구김이 만들어지지 않는다.
본 발명은 옷의 건조 및, 낟알 모양 재료의 건조등에 사용된다.

Claims (10)

  1. 폐쇄된 상부와 개방된 저부를 가지는 건조 챔버(1)와, 건조되어야 하는 재료를 유지하는 수단(2) 및 건조되어야 하는 재료를 걸기 위한 수단(3)을 구비하고, 그리고 폐쇄 수단(11)이 제공되며, 건조에 필요한 공기는 재료를 건조시키는데 필요한 공기를 제공하도록 건조기의 하부 부분에 위치한 가열원(heat source, 5)에 의해서 발생되며 공기는 덕트(7)를 통하여 건조기의 상부 영역으로 배향되고, 상부 영역으로부터 상기 고온의 공기는 하방향으로 유동하여 젖은 재료(4)와 접촉하며 건조기의 저부(9)에서 배출되며 이러한 과정에서 젖은 재료가 건조되는 것을 특징으로 하는, 젖은 재료의 건조에 유용한 대류 건조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    건조 챔버는 면, 글래스 울(glass wool), 나무, PU 포말 및, 써모콜(thermocol)로부터 선택된 단열 재료로 건조 챔버를 건조 챔버의 외측 표면에서 덮음으로써 단열되는 것을 특징으로 하는 건조기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    스위치 또는 써모스태트(thermostat)로부터 선택된 온도를 제어하는 수단을 구비하는 건조기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    건조 챔버를 폐쇄하는 수단은 도어 또는 셔터인 것을 특징으로 하는 건조기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    배출 공기의 필요한 양은 제어 댐퍼(밸브)의 보조로 재순환될 수 있어서 특정의 요건에 필요할때마다 건조 챔버 내측에 보다 높은 습도와 보다 높은 온도를 초래하는 것을 특징으로 하는 건조기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상부 영역의 상부에 건조되어야 하는 재료를 유지하는 수단 또는 건조되어야 하는 재료를 걸기 위한 수단을 고정시키는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 건조기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    건조되어야 하는 재료를 유지하는 수단 또는 건조되어어야 하는 재료를 걸기 위한 수단은 로드(rod), 후크, 옷걸이 및, 클립(clip)인 것을 특징으로 하는 건조기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    건조기는 필요에 따라서 제어된 온도 조건으로써 상이한 재료로부터의 상이한 종류의 옷을 건조시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 건조기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    건조 챔버에는 낟알 모양 재료를 건조시키도록 건조 챔버의 내측에 고정구 및, 관통된 트레이들이 제공되는 것을 특징으로 하는 건조기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    건조되어야 하는 재료는 농산물 또는 농산 제품인 것을 특징으로 하는 건조기.
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