KR100777562B1 - 근적외선 복사를 이용한 건조장치 - Google Patents

근적외선 복사를 이용한 건조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열대류 방식이 아닌 근적외선 복사를 통해 피착재나 소재의 열변형을 야기하지 않고 단시간에 건조시킬 수 있도록 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 관한 것으로서,
건조 대상물(50)을 이송하는 이송부재(52)가 설치된 이송베드(51)와; 상기 건조 대상물(50)의 상측에 이송 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 근적외선을 방사하는 복수의 근적외선 방사체(53)와; 상기 근적외선 방사체(53)의 상측에 설치되어 근적외선 방사체(50)로부터 방사되는 근적외선을 상기 건조 대상물(50) 측으로 반사시키는 반원형 단면의 반사부재(54)와; 상기 반사부재(54)의 상측에서 상호 결합되어 상기 반사부재(54)를 지지하고 상기 반사부재(54)와 함께 이중관을 형성하는 지지부재(55)와; 상기 지지부재(55)의 중앙에 형성된 구멍 및 상기 반사부재(54)에 형성된 구멍을 통해 바람을 공급하는 급기부재(56)와; 상기 이송베드(51)와의 간격조절이 가능하도록 이송베드(51)의 상측에 설치되고 내부에 위치되는 상기 지지부재(55) 및 급기부재(56)를 지지하며 복수의 배기공(58)이 구비된 케이스(57)와; 공기를 흡입하여 상기 급기부재(56)로 공급시키는 송풍기(59)를 포함하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 있어서, 상기 이송베드(51)의 내부에 공기를 가열하는 공기 가열부(60)가 구비되고, 상기 공기 가열부(60)에서 가열된 공기가 상기 송풍기(59)에 의해 상기 급기부재(56)로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
근적외선, 원단, 건조, 공기가열, 격벽, 송풍기, 급기, 결로

Description

근적외선 복사를 이용한 건조장치{The Drier of Using Near Infra Red Radiation}
도 1은, 종래의 근적외선 복사를 이용한 건조장치가 도시된 구성도.
도 2는, 종래의 근적외선 복사를 이용한 건조장치의 공기 공급 구조가 도시된 도면.
도 3은, 본 발명에 의한 근적외선 복사를 이용한 건조장치가 도시된 구성도.
도 4는, 본 발명의 요부 구성인 공기 가열부의 내부 구조가 도시된 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50: 건조 대상물 51: 이송베드
52: 이송부재 53: 근적외선 방사체
54: 반사부재 55: 지지부재
56: 급기부재 57: 케이스
58: 배기공 59: 송풍기
60: 공기 가열부 61: 분리판
62: 격벽 63: 흡입구
64: 필터부재 65: 토출구
66: 연결관 67: 급기관
본 발명은 필름이나 종이 등의 원단을 가열 및 건조시킬 때 열대류를 이용하지 않고 근적외선 복사를 통해 피착재나 소재의 열변형을 야기하지 않고 단시간에 건조시킬 수 있도록 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 관한 것으로서, 특히 근적외선 복사에 의한 잉여열을 이용하여 가열한 공기를 장치 내로 공급하여 외부 기온에 상관없이 원단에 결로가 발생하지 않도록 하고 에너지를 절약할 수 있도록 한 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 필름이나 종이 등의 원단에 실리콘 수지를 부착된 실리콘 패드는, 원단에 실리콘 수지를 부착시키기 위하여 사용되는 아크릴 접착제를 건조시켜 제조하게 된다. 이때, 원단에 실리콘 수지를 부착시키기 위하여 사용되는 아크릴 접착제를 건조시키기 위하여 열풍을 이용하고 있다. 즉, 필름이나 종이 등의 원단에 실리콘 패드를 형성하기 위해서는 원단에 실리콘 수지를 코팅하게 되는데, 원단에 실리콘 수지를 부착시키기 위하여 솔벤트나 톨루엔과 같은 휘발성 용제와 고형분이 혼합된 아크릴 접착제를 사용하고 있다.
상기한 아크릴 접착제는 건조로를 통과하면서 용제는 휘발되어 사라지고 고형분만 남게 되며, 이 고형분의 접착력에 의하여 원단에 실리콘 수지가 부착됨으로써 실리콘 패드를 형성하게 된다. 이에 따라 아크릴 접착제 중 휘발되는 용제 성분이 건조로 내에 잔류할 수 있게 되고, 여기에 정전기나 불꽃이 발생하게 되면 휘발 된 용제 성분이 폭발하여 화재가 발생할 수 있다.
이러한 화재를 예방하기 위하여 본 출원인은 근적외선 복사를 이용한 건조장치를 출원번호 10-2006-0055443호로 출원한 바 있습니다.
상기한 근적외선 복사를 이용한 건조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 건조 대상물(10)을 이송하는 이송부재(12)가 설치된 이송베드(11)와; 상기 건조 대상물(10)의 상측에 이송 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 근적외선을 방사하는 복수의 근적외선 방사체(13)와; 상기 근적외선 방사체(13)의 상측에 설치되어 근적외선 방사체(10)로부터 방사되는 근적외선을 상기 건조 대상물(10) 측으로 반사시키는 반원형 단면의 반사부재(14)와; 상기 반사부재(14)의 상측에서 상호 결합되어 상기 반사부재(14)를 지지하고 상기 반사부재(14)와 함께 이중관을 형성하는 지지부재(15)와; 상기 지지부재(15)의 중앙에 형성된 구멍 및 상기 반사부재(14)에 형성된 구멍을 통해 바람을 공급하는 급기부재(16)와; 상기 이송베드(11)와의 간격조절이 가능하도록 이송베드(11)의 상측에 설치되고 내부에 위치되는 상기 지지부재(15) 및 급기부재(16)를 지지하며 복수의 배기공(18)이 구비된 케이스(17);로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래의 근적외선 복사를 이용한 건조장치는 근적외선에 의한 복사열을 이용하여 건조 대상물을 빠르게 건조하게 된다.
종이나 필름 원단으로 된 건조 대상물(10)은 이송베드(11)의 이송롤러와 같은 이송부재(12)에 의해 이동하게 되고, 상기 이송베드(11)의 상측에 설치된 케이스(17)의 근적외선 방사체(13)에서 방사되는 근적외선에 의하여 건조 대상물(10)이 건조된다. 이때, 상기 근적외선 방사체(13)에서 방사되는 근적외선은 상기 건조 대상물(10)에 직접 조사되거나 반사부재(14)에 의해 반사되어 건조 대상물(10)에 조사된다. 이때, 상기 반사부재(14)가 반구형으로 되어 있으므로 초점 위치 또는 초점의 아랫부분에 위치되는 건조 대상물(10)을 건조하게 된다.
이때, 상기 건조 대상물(10)이 반사부재(14)의 초점 위치 또는 그 아래 부분에 위치되도록 하는 것은 케이스(17)를 승강시키거나 회전시키는 것을 통해 수행할 수 있다. 상기 건조 대상물(10)을 반사부재(14)의 초점 위치에 위치시키는 것은 복사열의 집중을 통해 빠른 건조를 수행하기 위한 것이고, 반사부재(14)의 초점 아래 부분에 위치시키는 것은 복사열의 과도한 집중으로 인하여 건조 대상물(10)에 열적 피해가 발생하지 않도록 복사열을 분산시키기 위한 것이다.
한편, 상기한 근적외선 복사를 이용한 건조장치는 급기부재(16)를 통해 원단 측으로 바람을 공급하여 원단의 건조를 도움과 동시에 장치 내에 휘발성 용제가 잔류하지 않도록 하고 있다. 이를 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 외부 공기를 흡입하여 송풍하기 위한 송풍기(20)를 설치하고 있다. 또, 상기 송풍기(20)의 흡입 측에는 흡기관(21)을 설치하여 건물 외부로 노출시키고, 상기 송풍기(20)의 출구 측에는 급기관(22)을 설치하여 상기 급기부재(16)에 연결하고 있다.
그러나 상기한 종래의 근적외선 복사를 이용한 건조장치는, 동절기와 같이 외부기온이 낮을 때 외부 공기를 흡입하여 원단으로 공급하는 경우 원단에 결로가 발생하여 원단의 품질을 저하시키고 건조 속도가 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 상기한 종래의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에서, 원단을 통과한 근적외선으로 인해 이송부재가 설치되는 이송베드의 내부에 열이 축적되고 있는데 이 잉여열을 활용하지 못하고 낭비하는 실정이다. 따라서, 상기 하부 케이스에 축적되는 잉여열을 회수하여 활용하는 방안이 필요하다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이송베드 내부에 축적된 열을 이용하여 급기부재로 공급되는 공기를 가열함으로써 외부기온이 낮더라도 원단에 결로 현상이 발생하지 않도록 하여 원단의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 이송베드 내의 공기 가열부를 통과하면서 가열된 공기를 원단 측으로 공급하여 근적외선 방사체 가동에 필요한 에너지를 줄일 수 있도록 한 근적외선 복사를 이용한 건조장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공기 가열부 내에서의 공기 경로를 지그재그 형태로 구성하여 공기가 충분히 가열된 이후에 급기부재로 공급되도록 함으로써 공기 가열부 내의 잉여열을 충분히 활용할 수 있도록 한 근적외선 복사를 이용한 건조장치를 제공하는데 목적이 있다.
또, 본 발명은 필터수단을 이용하여 공기 가열부로 유입되는 공기에 포함된 미세 먼지를 제거하여 원단의 품질이 저하되지 않도록 한 근적외선 복사를 이용한 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치 는, 건조 대상물을 이송하는 이송부재가 설치된 이송베드와; 상기 건조 대상물의 상측에 이송 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 근적외선을 방사하는 복수의 근적외선 방사체와; 상기 근적외선 방사체의 상측에 설치되어 근적외선 방사체로부터 방사되는 근적외선을 상기 건조 대상물 측으로 반사시키는 반원형 단면의 반사부재와; 상기 반사부재의 상측에서 상호 결합되어 상기 반사부재를 지지하고 상기 반사부재와 함께 이중관을 형성하는 지지부재와; 상기 지지부재의 중앙에 형성된 구멍 및 상기 반사부재에 형성된 구멍을 통해 바람을 공급하는 급기부재와; 상기 이송베드와의 간격조절이 가능하도록 이송베드의 상측에 설치되고 내부에 위치되는 상기 지지부재 및 급기부재를 지지하며 복수의 배기공이 구비된 케이스와; 공기를 흡입하여 상기 급기부재로 공급시키는 송풍기를 포함하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 있어서, 상기 이송베드의 내부에 공기를 가열하는 공기 가열부가 구비되고, 상기 공기 가열부에서 가열된 공기가 상기 송풍기에 의해 상기 급기부재로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 상기 공기 가열부는, 상기 이송베드의 바닥면과 이격되게 설치되어 둘 사이의 공간으로 공기가 유동되도록 하는 분리판과, 상기 이송베드의 길이 방향 양단에 각각 형성되고 상기 분리판보다 낮게 위치되는 흡입구 및 토출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 상기 이송베드의 바닥면과 상기 분리판 사이에는 복수의 격벽이 지그재그 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 상기 분리판은 상기 근적외선 방사체로부터의 복사열을 흡수하기 쉽도록 상면이 채색된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 상기 흡입구에는 흡입되는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 필터부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 근적외선 복사를 이용한 건조장치가 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명의 요부 구성인 공기 가열부의 내부 구조가 도시된 도면이다.
본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치는, 건조 대상물(50)을 이송하는 이송부재(52)가 설치된 이송베드(51)와; 상기 건조 대상물(50)의 상측에 이송 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 근적외선을 방사하는 복수의 근적외선 방사체(53)와; 상기 근적외선 방사체(53)의 상측에 설치되어 근적외선 방사체(50)로부터 방사되는 근적외선을 상기 건조 대상물(50) 측으로 반사시키는 반원형 단면의 반사부재(54)와; 상기 반사부재(54)의 상측에서 상호 결합되어 상기 반사부재(54)를 지지하고 상기 반사부재(54)와 함께 이중관을 형성하는 지지부재(55)와; 상기 지지부재(55)의 중앙에 형성된 구멍 및 상기 반사부재(54)에 형성된 구멍을 통해 바람을 공급하는 급기부재(56)와; 상기 이송베드(51)와의 간격조절이 가능하도록 이송베드(51)의 상측에 설치되고 내부에 위치되는 상기 지지부재(55) 및 급기부재(56)를 지지하며 복수의 배기공(58)이 구비된 케이스(57)와; 상기 이송베드(51)의 내부에 설치되어 공기를 가열하는 공기 가열부(60)와; 상기 공기 가열부(60)에서 가열된 공기를 상기 급기부재(56)로 공급하는 송풍기(59)와; 상기 급기부재(56)와 상기 송풍기(59)의 출구를 연결하는 급기관(67)과; 상기 송풍기(59)의 흡기구와 상기 공기 가열부(60)를 연결하는 연결관(66)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 공기 가열부(60)는 상기 이송베드(51)의 바닥면과 이격되게 설치되어 둘 사이의 공간으로 공기가 유동되도록 하는 분리판(61)과, 상기 이송베드(51)의 길이 방향 일단에 형성되고 상기 분리판(61)보다 낮게 위치되는 흡입구(63)와, 상기 이송베드(51)의 길이 방향 타단에 형성되고 상기 분리판(61)에 비해 낮게 위치되며 상기 연결관이 연결되는 토출구(65)와, 상기 이송베드(51)의 바닥면과 상기 분리판(61) 사이에 지그재그 형태로 배치되는 복수의 격벽(62)으로 이루어진다.
이때, 상기 분리판(61)은 상기 근적외선 방사체(53)로부터의 복사열을 흡수하기 쉽도록 상면이 채색된다. 특히 검은색으로 채색되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 흡입구(63)에는 흡입되는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 필터부재(64)가 설치된다.
상기와 같이 구성된 근적외선 복사를 이용한 건조장치의 원단 건조에 관련한 부분은 종래와 동일하므로 생략하고, 공기 가열과 관련한 부분만 설명한다.
송풍기가 작동되면 외부 공기가 이송베드에 구비된 공기 가열부를 거쳐 유입된 후 급기부재로 공급된다. 이때, 근적외선 방사체의 복사열에 의하여 분리판이 가열된 상태이므로, 가열된 분리판에 의하여 흡입구를 통해 유입된 외부 공기가 가열된다. 한편, 상기 흡입구에 필터부재가 구비되어 있으므로 공기 가열부 내로 유입되는 공기에 포함된 이물질이 제거되며, 격벽에 의하여 공기 가열부 내의 공기 유동 경로가 지그재그 형태로 형성되어 있으므로, 유입된 공기는 공기 가열부 내에서 충분히 가열된 후 토출구를 통해 빠져나가게 된다.
상기 토출구를 빠져나온 공기는 연결관을 통해 송풍기로 유입되며, 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 급기관을 통해 급기부재로 공급된다. 상기 급기부재는 지지부재 및 반사부재에 각각 형성된 구멍을 통하여 원단 측으로 가열된 공기를 송풍함으로써 원단의 건조 속도를 빠르게 한다.
이와 같이 외부 공기를 가열한 후 원단측으로 송풍하게 되면, 외부 공기의 온도에 관계없이 원단에 결로 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 결로 현상에 따른 원단의 품질저하를 방지할 수 있다.
그리고, 가열된 공기에 의하여 원단이 건조되므로 송풍되는 공기의 온도가 높을 경우에는 근적외선 방사체의 근적외선 방사량을 감소시키더라도 원단을 무난하게 건조시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 원단을 통과한 근적외선에 의하여 발생한 잉여열을 이용하여 가열한 공기를 장치 내로 공급하게 되므로 외부 기온에 관계없이 원단에 결로가 발생하지 않게 되어 원단의 품질을 양호하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 잉여열에 의해 가열된 공기를 장치 내로 송풍하게 되므로 근적외선 방사체에 의한 근적외선 방사량을 줄이더라도 원단을 충분히 건조시킬 수 있어 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 공기 가열부 내에서 공기가 충분히 가열된 후 송풍되므로 송풍되는 공기의 온도를 적절하게 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 따르면, 외부로부터 흡입되는 공기에 포함된 미세먼지 및 이물질을 필터부재를 이용하여 제거하게 되므로 이물질에 의한 원단의 손상을 방지할 수 있어 우수한 품질의 원단을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 건조 대상물(50)을 이송하는 이송부재(52)가 설치된 이송베드(51)와; 상기 건조 대상물(50)의 상측에 이송 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 근적외선을 방사하는 복수의 근적외선 방사체(53)와; 상기 근적외선 방사체(53)의 상측에 설치되어 근적외선 방사체(50)로부터 방사되는 근적외선을 상기 건조 대상물(50) 측으로 반사시키는 반원형 단면의 반사부재(54)와; 상기 반사부재(54)의 상측에서 상호 결합되어 상기 반사부재(54)를 지지하고 상기 반사부재(54)와 함께 이중관을 형성하는 지지부재(55)와; 상기 지지부재(55)의 중앙에 형성된 구멍 및 상기 반사부재(54)에 형성된 구멍을 통해 바람을 공급하는 급기부재(56)와; 상기 이송베드(51)와의 간격조절이 가능하도록 이송베드(51)의 상측에 설치되고 내부에 위치되는 상기 지지부재(55) 및 급기부재(56)를 지지하며 복수의 배기공(58)이 구비된 케이스(57)와; 공기를 흡입하여 상기 급기부재(56)로 공급시키는 송풍기(59)를 포함하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치에 있어서,
    상기 이송베드(51)의 내부에 공기를 가열하는 공기 가열부(60)가 구비되고, 상기 공기 가열부(60)에서 가열된 공기가 상기 송풍기(59)에 의해 상기 급기부재(56)로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 가열부(60)는, 상기 이송베드(51)의 바닥면과 이격되게 설치되어 둘 사이의 공간으로 공기가 유동되도록 하는 분리판(61)과, 상기 이송베드(51)의 길이 방향 양단에 형성되고 상기 분리판(61)보다 낮게 위치되는 흡입구(63) 및 토출구(65)를 포함하는 것을 특징으로 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이송베드(51)의 바닥면과 상기 분리판(61) 사이에는 복수의 격벽(62)이 지그재그 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 분리판(61)은 상기 근적외선 방사체(53)로부터의 복사열을 흡수하기 쉽도록 상면이 채색된 것을 특징으로 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 흡입구(63)에는 흡입되는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 필터부재(64)가 설치되는 것을 특징으로 하는 근적외선 복사를 이용한 건조장치.
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