KR100806574B1 - 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 원료의 압출 및 사출시 제품의 품질 향상을 위하여 플라스틱 원료를 건조시키는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 유로 변경 수단과, 공기로부터 수분을 제거하는 제습 수단 및 마이크로파와 탈습 공기를 이용하여 제습제의 수분 흡착능력을 회복시키는 흡착능 회복 수단을 포함하고, 제습제는 공기의 제습 작동과, 흡착능력 회복작동을 교대로 이루도록 구성된 것이다.

본 발명은 마이크로파와 탈습 공기를 이용하여 제습제의 흡착능 회복성능을 향상시킴으로써 제습기의 수분 배출 효율을 높이고, 그에 따른 전력 소모를 최소화할 수 있다. 또한 간단한 장치 구조를 통하여 시스템 전체의 신뢰성을 높이고 사용수명을 길게 보장할 수 있도록 개선된 효과를 얻는 것이다.

플라스틱 원료, 건조 장치, 유로 변경 수단, 마이크로파, 공기 제습, 흡착능력 회복

Description

탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습건조장치{Apparatus for Dehumidifying Synthetic Plastic Raw Material by Using Dry Air}

제1도는 종래의 기술에 따른 플라스틱 원료 제습 건조장치를 도시한 구성도;

제2도는 본 발명에 따른 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조장치를 전체적으로 도시한 것으로서, 좌측의 제습 수단에서는 제습 공정이 이루어지고, 우측의 제습 수단에서는 흡착능 회복공정이 이루어지는 상태를 도시한 구성도;

제3도는 본 발명에 구비된 유로 변경 수단의 작동 상태를 도시한 것으로서, 좌측 내부 유로를 통하여 제습제 측으로 공기가 유입되고, 우측 내부 유로를 통하여 제습제로부터 공기가 배출되는 상태를 도시한 구성도;

제4도는 본 발명에 구비된 유로 변경 수단의 다른 작동 상태를 도시한 것으로서, 우측 내부 유로를 통하여 제습제 측으로 공기가 유입되고, 좌측 내부 유로를 통하여 제습제로부터 공기가 배출되는 상태를 도시한 구성도;

제5도는 본 발명의 작동상태를 도시한 것으로서, 우측의 제습 수단에서는 제습 공정이 이루어지고, 좌측의 제습 수단에서는 흡착능 회복공정이 이루어지는 상태를 도시한 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1.... 본 발명의 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치

5.... 공기 공급원 10... 공기 공급 조절 장치

12... 송풍 수단 15... 냉각 수단

30... 제습 수단 32... 제습제

20.... 유로 변경 수단 22.... 유로 가이드

25.... 구동부 27.... 중공형 보디

29a... 공기 유입구 29b,29b'... 배기구

29c,29c'... 공기 배출구 30.... 제습 수단

35a... 좌측 케이싱 35b... 우측 케이싱

37a,37b... 유입 배관 43.... 금속 환봉

50.... 흡착능 회복 수단 52.... 마그네트론 유닛

56a,56b... 유출배관 60.... 필터 수단

70.... 히터 수단 80.... 호파 수단

85.... 플라스틱 원료 87.... 원료 장입구

89.... 원료 배출구 90a... 배관

90b... 배출관 200.... 압축기

210... 질소 발생기 220.... 히터

230.... 호파(Hopper) 240.... 이송장치

250.... 성형기 p.... 내부 유로

본 발명은 플라스틱 원료의 압출 및 사출시 제품의 품질 향상을 위하여 플라스틱 원료를 건조시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 마그네트론 유닛의 마이크로파를 이용하여 제습제에 포집된 수분을 제습제로부터 분리시키고, 제습제 내로 제습 처리된 탈습 공기를 통과시켜 공기와 함께 외부로 배출시킴으로써 제습기의 수분 배출 효율을 높이고, 그에 따른 전력 소모를 최소화할 수 있으며, 간단한 장치 구조를 통하여 시스템 전체의 신뢰성을 높이고 사용수명을 길게 보장할 수 있도록 개선된 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱은 흡습성을 갖추어서 대기 중으로부터 수분을 흡수하고 재질에 따라서는 일정한 량의 수분을 항상 함유한다. 이와 같은 플라스틱은 사출 또는 압출 성형기에 펠렛(Pellets) 형태의 원료로서 공급되며, 가열 성형되어 원하는 형태의 플라스틱 제품으로 제작된다. 이와 같이 사출 또는 압출 성형기를 통하여 완제품으로 성형되는 과정에서 플라스틱 원료에 과도하게 수분이 포함되는 경우에는, 플라스틱 원료가 가수분해를 일으키거나, 원료 자체가 열화되어 성형 후의 플라스틱 제품의 강도 또는 인성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 성형기로 공급되는 플라스틱 원료는 그 수분 함량이 일정량 이하로 유지되도록 사전에 건조시키는 것이 필요한 것이다.

이와 같이 플라스틱 원료를 사전에 건조시키는 공정에 관련된 종래의 기술은 로터리(Rotary) 제습기와 같은 제습 장치로 공기를 통과시켜 제습시키고, 히터를 통하여 가열한 다음 합성수지에 공급하여 건조시키는 방식이다. 그렇지만 이와 같은 로터리 제습기를 이용한 건조 방식은 별도의 제습장치가 필요하고, 가열된 공기를 순환시키는 구조를 갖추고 있어서 장치가 복잡하고, 운전에 많은 전력이 필요한 단점이 있다.

이와는 다른 방식의 플라스틱 원료의 건조공정은 진공건조 방식이다. 이는 진공 챔버(Vacuum Chamber)내에 합성수지 원료를 넣고서 가열하여 제습하는 구조이다. 그렇지만 이와 같은 진공건조 방식은 배치(Batch) 공정형태로 작업이 이루어지므로, 원료를 연속적으로 공급하는 방식보다는 크게 작업 효율이 저하되고, 작업 생산성이 낮은 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 다른 한 가지 방식이 도 1에 도시되어 있다. 이는 공기보다 수분 함유율이 적은 질소가스를 이용하는 것으로서, 공기를 흡인하는 압축기(200)의 후방 측에 공기로부터 질소가스를 분리하는 질소 발생기(210)를 갖추고, 그 후방 측에 히터(220)를 구비하여 플라스틱 원료가 담긴 호파(230)에 고온 고압의 질소 가스를 공급하는 것이다.

그리고 호파로부터 질소가스의 일부분을 회수하여 재순환시키고, 연속적으로 고온 고압의 질소가스를 호파에 공급하여 제습기 없이 플라스틱 원료를 호파 내에서 건조시키도록 된 것이다.

또한 이와 같은 과정을 통하여 건조된 플라스틱 원료는 별도의 이송장치(240)들을 통하여 성형기(250)로 이송시키는 구성이다.

그렇지만 이와 같은 종래의 기술은 공기로부터 질소를 분리시키기 위한 고가(高價)의 질소 발생기(210)와 질소 가스를 순환시키기 위한 기계 장치들을 필요로 하는 것이다. 따라서 장치를 구축하는 데에 필요한 초기 투자비가 증가되어 실용적이지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 제습제가 충전된 제습기의 재생 효율을 높여서 효과적으로 수분 배출을 이룰 수 있도록 개선된 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공함에 있다.

그리고 본 발명은 간단한 장치 구조를 통하여 시스템 전체의 작동 신뢰성을 높이고, 장치의 사용수명을 길게 보장할 수 있도록 개선된 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

플라스틱 원료를 건조시키는 장치에 있어서,

대기로부터 공기를 제공하는 공기 공급원;

상기 공기 공급원의 후방 측에 연결되어 공기를 받고, 다수의 유로 중 원하는 어느 하나의 유로로 공기를 배출하기 위하여 유로를 동력적으로 변경시키는 구동부를 갖는 유로 변경 수단;

상기 유로 변경 수단의 후방 측에 각각 유입배관을 통하여 각각 병렬 연결된 다수의 케이싱을 갖추고, 상기 케이싱 내에는 공기로부터 수분을 흡착 제거하는 제습제를 각각 충전하며, 상기 케이싱 중의 적어도 어느 하나를 통해 공기가 통과되도록 하여 공기로부터 수분을 제거하는 제습 수단;

상기 제습 수단의 후방 측에서 각각 인출되는 유출배관에 연결되어 제습 처리된 공기를 가열시키는 히터 수단;

상기 히터 수단의 후방 측에 연결되어 고온의 탈습 공기를 받고, 내부에는 플라스틱 원료가 충전되며, 상기 고온의 제습 공기에 의해 플라스틱 원료를 건조시키는 중공형의 호파 수단; 및

상기 제습 수단의 케이싱 각각에 마그네트론 유닛들을 장착하고, 상기 각각의 마그네트론 유닛들은 제습 작동이 이루어지지 않는 케이싱 측에서 작동하여 상기 제습제로부터 수분을 제거시켜 제습제의 수분 흡착능력을 회복시키는 흡착능 회복 수단;을 포함하고,

상기 케이싱 내의 제습제는 공기의 제습 작동과, 흡착능력 회복작동을 교대로 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 제습 수단은 그 후방 측에서 각각 인출되는 유출배관들이 서로 연결되어 제습 작동중인 케이싱으로부터 배출되는 탈습 공기의 일부가 흡착능력 회복작동중인 케이싱의 내부로 유입되어 제습제로부터 분리된 수분을 외부로 배출시킴을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 공기 공급원은 그 후방 측에 상기 공기 공급원으로부터 제공되는 공기와 상기 호파 수단으로부터 배출되는 공기를 받아서 그 후방측으로 제공하는 송풍기를 갖는 송풍 수단을 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 송풍 수단은 그 후방 측에 공기의 온도를 낮추기 위한 냉각 수단을 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 유로 변경 수단은 중공형 보디의 일측에 하나의 공기 유입구와 복수의 배기구를 갖추고, 타측에는 다수의 공기 배출구를 구비하며, 상기 보디 내에서 유로 가이드를 이동시키는 구동부를 구비하여 상기 공기 유입구와 다수의 공기 배출구 중의 어느 하나를 상기 유로 가이드가 연통시킴으로써 상기 유로 변경 수단의 다수의 공기 배출구에 각각 연결된 케이싱 중의 어느 하나로 공기를 배출시키도록 구성됨을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 제습 수단의 케이싱은 그 내부에 상기 흡착능 회복 수단의 마그네트론 유닛들로부터 방출된 마이크로파의 난반사를 촉진시키기 위한 다수의 금속 환봉들이 장착된 것임을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 흡착능 회복 수단의 마그네트론 유닛들은 상기 각각의 케이싱 하부 측에 장착된 것임을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 제습 수단의 유출배관들은 그 후방 측에 필터 수단을 장착하여 공기로부터 이물질을 여과 처리하는 것임을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치(1)는 플라스틱 원료를 건조시키는 장치로서 예를 들면 도 2에 전체적으로 도시된 바와 같 다.

본 발명은 대기로부터 공기를 흡인하여 제공하는 공기 공급원(5)을 갖는다.

상기 공기 공급원(5)은 예를 들면 공기압축기(Air Compressors)와 같은 기계장치일 수 있다. 이와 같은 공기 공급원(5)은 그 후방 측에 압력 조절밸브와 자동개폐밸브들을 포함하는 공기 공급 조절 장치(10)를 구비하여 정해진 압력의 압축 공기를 그 후방 측으로 공급한다. 이하 '후방'은 각 구성요소의 유입과 반대편인 '유출' 측을 의미하는 것으로 한다.

그리고 상기 공기 공급원(5)의 후방 측에는 상기 공기 공급원(5)으로부터 제공되는 공기를 받고, 이후에 설명되는 호파 수단(80)으로부터 배출되는 공기를 받아서 그 후방 측으로 일정량의 공기를 제공하는 송풍 수단(12)을 구비한다. 상기 송풍 수단(12)은 예를 들면 송풍기, 바람직하게는 고압용 송풍기인 링 블로워(Ring-Blower)일 수 있다.

또한 본 발명은 상기 송풍 수단(12)의 후방 측에서 공기의 온도를 낮추기 위한 냉각 수단(15)을 포함하며 상기 송풍 수단(12)으로부터 공급되는 공기의 온도를 일정온도 이하로 낮춘다. 상기 냉각 수단(15)은 예를 들면 냉매가 순환되는 냉매 코일(미 도시)을 상기 공기가 흐르는 배관 외면에 장착한 구조이거나, 또는 냉각 팬(미 도시)을 작동시켜 냉풍을 상기 송풍 수단(12)으로부터 연결된 배관으로 분사하고 그 내부에서 흐르는 공기의 온도를 일정온도 이하로 낮추는 구조일 수 있다. 이와 같은 냉각 수단(15)은 당 업계에서 일반적으로 사용되는 구조를 사용하면 무 방하므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 송풍 수단(12)으로부터 공급되는 공기의 온도를 낮추게 되면, 공기 중에 포함된 수분의 응축온도, 즉 이슬점 온도를 낮출 수 있게 되고, 따라서 이후에 설명되는 제습 수단(30) 내의 제습제(32)가 공기로부터 수분을 한층 쉽게 흡착 제거할 수 있도록 하여 준다. 따라서 제습 수단(30) 내의 제습제(32)가 공기로부터 수분을 흡착하여 공기로부터 분리하기에 용이한 온도로 유입 공기의 온도를 낮추는 것이다.

그리고 상기 냉각 수단(15)의 후방 측에는 유로 변경 수단(20)이 배치되며, 이는 내부에 다수의 유로(p)를 갖추며, 그 중 원하는 어느 하나의 유로(p)로 공기를 배출하기 위하여 유로(p)를 동력적으로 변경시키는 유로 가이드(22)와 구동부(25)를 갖는 구조이다.

상기 유로 변경 수단(20)은 도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 중공형 보디(27)의 일측에 하나의 공기 유입구(29a)와 복수의 배기구(29b)(29b')를 갖추고, 타측에는 다수의 공기 배출구(29c)(29c')를 구비한다. 또한 상기 보디(27) 내에서 상기 공기 유입구(29a)와 다수의 공기 배출구(29c)(29c') 중의 어느 하나를 연통시키는 유로 가이드(22)와 이를 이동시키는 구동부(25)를 구비한다.

상기 유로 가이드(22)는 그 일측 단부가 보디(27)의 외측으로 연장되어 에어 실린더로 이루어지는 구동부(25)의 로드(25a)에 연결되는 구조이고, 상기 에어 실린더의 작동으로 상기 중공형 보디(27) 내에서 이동하여 내부의 유로(p)를 변경한 다.

예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(25)가 작동하여 에어 실린더의 몸체(25b) 측으로 로드(25a)를 당기면, 상기 중공형 보디(27) 내의 유로 가이드(22)가 우측으로 이동하여 상기 공기 유입구(29a)와 좌측의 공기 배출구(29c)를 연통시키고, 상기 냉각 수단(15)을 통과한 찬 공기가 이후에 설명되는 제습 수단(30)의 좌측 케이싱(35a) 측으로 유입되도록 한다. 동시에 상기 중공형 보디(27)의 우측 공기 배출구(29c')는 우측 배기구(29b')에 연통되어 제습 수단(30)의 우측 케이싱(35b)으로부터 배출되는 공기가 수분과 함께 대기로 방출되도록 한다. 이와 같은 유로 변경 수단(20)의 배치 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 적용될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동부(25)가 작동하여 에어 실린더의 몸체 (25b)측으로부터 로드(25a)를 밀어주면, 상기 중공형 보디(27) 내의 유로 가이드(22)가 좌측으로 이동하여 상기 공기 유입구(29a)와 우측의 공기 배출구(29c')를 연통시키고, 상기 냉각 수단(15)을 통과한 찬 공기는 제습 수단(30)의 우측 케이싱(35b) 측으로 유입되도록 한다. 동시에 상기 중공형 보디(27)의 좌측 공기 배출구(29c)는 좌측 배기구(29b)에 연통되어 제습 수단(30)의 좌측 케이싱(35a)으로부터 배출되는 공기가 수분과 함께 대기로 방출되도록 한다. 이와 같은 유로 변경 수단(20)의 배치 구조는 도 5에 도시된 바와 같이 적용될 수 있다.

따라서, 상기 유로 변경 수단(20)은 구동부(25)의 작동으로 내부 유로(p)를 변경할 수 있으며, 이러한 유로 변경 수단(20)은 예를 들면 5방향 밸브(5 way valve)가 될 수 있다. 상기에서는 유로 변경 수단(20)의 구동부(25)를 에어 실린더로 이루도록 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 전기적으로 작동되는 실린더를 이용할 수도 있는 것이다.

이와 같이 상기 유로 변경 수단(20)은 다수의 공기 배출구(29c)(29c')에 각각 연결된 제습 수단(30)의 좌,우측 케이싱(35a)(35b) 중의 어느 하나로 찬 외부 공기를 제공할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 유로 변경 수단(20)의 후방 측에는 제습 수단(30)이 배치되며, 상기 제습 수단(30)은 각각 유입배관(37a)(37b)을 통하여 상기 유로 변경 수단(20)의 공기 배출구(29c)(29c')에 각각 연결된 다수의 케이싱(35a)(35b)을 갖는다. 그리고 상기 각각의 케이싱(35a)(35b) 내에는 공기로부터 수분을 흡착 제거하는 제습제(32)를 각각 충전하며, 상기 케이싱(35a)(35b) 중의 적어도 어느 하나를 통해 공기가 통과되도록 하여 공기로부터 수분을 제거하는 구조이다.

이와 같이 상기 제습 수단(30)은 내부에 배치된 제습제(32)들이 찬 공기 중의 수분을 흡착하여 케이싱(35a)(35b)의 하부 측으로는 건조 공기, 즉 탈습 공기를 배출한다.

상기 제습제(32)는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 구조이면 무방하고, 어느 한 특정 구조로 한정되지는 않는다. 예를 들면 다공성 펠렛(Pellets) 형태의 구조를 가질 수 있고, 그 내부 구멍 또는 공간을 통과하는 공기의 수분 입자를 흡착하여 공기와 수분을 분리시키는 구조이면 무방한 것이다.

그리고 상기 제습 수단(30)의 케이싱(35a)(35b)에는 각각 흡착능 회복 수단(50)이 구비되어 있는 데, 상기 흡착능 회복 수단(50)은 상기 케이싱(35a)(35b)의 하부 측에 각각 장착된 다수의 마그네트론 유닛(52)들을 갖추고 있다. 상기 각각의 마그네트론 유닛(52)들은 제습 작동이 이루어지지 않는 케이싱(35a)(35b) 측에서 작동하게 되며, 상기 케이싱(35a)(35b)의 내부로 마이크로파를 제공하고, 수분을 흡착하여 젖은 상태의 제습제(32)로부터 수분 입자들을 진동 및 가열시켜 분리한다.

상기 마그네트론 유닛(52)으로부터 발생하는 마이크로파는 금속에서는 반사되며 물에서는 흡수된다. 이는 물 분자가 마이크로파의 주파수에 따라 운동하여 마찰 열을 발생시키도록 한다. 따라서 마이크로파를 받은 각각의 물 분자는 마이크로파와 같은 수만큼 회전하고, 인접한 물 분자와 서로 마찰 열을 발생시켜 기화하게 된다.

상기와 같은 흡착능 회복 수단(50)의 마그네트론 유닛(52)들은 케이싱(35a)(35b)의 어느 부분에라도 장착가능한 것이지만, 바람직하게는 케이싱(35a)(35b)의 하부 측에 장착되어 제습제(32)로부터 수분 분리성능을 우수하게 유지할 수 있다.

또한 상기 제습 수단(30)의 케이싱(35a)(35b) 내에는 상기 흡착능 회복 수단(50)의 마그네트론 유닛(52) 들로부터 방출된 마이크로파의 난반사를 촉진시키기 위한 다수의 금속 환봉(43)들이 장착된 구조이다.

이와 같은 금속 환봉(43)들의 표면은 매끄럽게 폴리싱(Polishing) 처리되어 마그네트론 유닛(52)으로부터 발생된 마이크로파가 난 반사되도록 하고, 제습제(32)로부터 수분이 보다 효과적으로 분리 제거되도록 한다. 이와 같은 금속 환봉(43)들은 케이싱(35a)(35b)의 내측에서 상하 길이 방향으로 다수 개가 고정된 구조이다.

상기와 같은 제습 수단(30)과 흡착능 회복 수단(50)들은 제습제(32)의 제습 작동과, 흡착능력 회복작동을 교대로 번갈아서 이루도록 구성된 것이다.

그리고 본 발명은 상기 제습 수단(30)의 후방 측에서 각각 인출되는 유출배관(56a)(56b)들이 서로 연결되어 제습 작동중인 어느 하나의 케이싱으로부터 배출되는 탈습 공기의 일부가 흡착능력 회복작동중인 다른 하나의 케이싱의 내부로 유입되어 제습제(32)로부터 분리된 수분을 외부로 배출시키도록 구성된다.

또한 상기 유출배관(56a)(56b)들은 서로 통합되어 그 후방 측에 필터 수단(60)을 장착하고 있으며, 상기 제습 수단(30)을 통과하여 제습 처리된 건조 공기, 즉 탈습 공기로부터 이물질을 여과 처리하도록 구성된다.

그리고 상기 필터 수단(60)의 후방 측에는 제습 처리된 탈습 공기를 가열시키는 히터 수단(70)을 구비한다. 상기 히터 수단(70)은 여러 타입이 사용가능하지만, 바람직하게는 전기적 저항 발열 코일을 사용하는 구조이면 무방하다. 이와 같은 히터 수단(70)을 통과한 탈습 공기는 플라스틱 원료를 건조시키기에 알맞은 온 도로 가열되어 배출된다.

또한 상기 히터 수단(70)의 후방 측에는 내부에 플라스틱 원료가 충전된 중공형의 호파 수단(80)이 연결되며, 이는 상기 히터 수단(70)에 연결되어 고온의 탈습 공기를 받고, 상기 고온의 탈습 공기에 의해 내부에 담긴 플라스틱 원료(85)를 건조시키는 구조이다. 상기 호파 수단(80)은 상부 측에 원료 장입구(87)가 형성되고, 하부 측에는 원료 배출구(89)가 형성되며, 상기 호파 수단(80)의 하부측으로는 히터 수단(70)으로부터 배관(90a)이 연결되고, 상부측으로는 송풍 수단(12)으로 공기를 배출하기 위한 배출관(90b)이 형성된다. 따라서 상기 호파 수단(80)을 하부로부터 상부측으로 통과한 공기는 다시 송풍 수단(12)으로 제공되어 재사용되는 하나의 싸이클(Cycle)을 이룬다.

이와 같은 과정에서 상기 공기 공급 조절 장치(10)를 통해서는 외부로부터 새로운 공기가 보충되어 상기 송풍 수단(12)에서는 항상 일정한 압력의 공기를 그 후방 측으로 제공할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치(1)는 아래와 같이 작동한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 제습 수단(30)에 구비된 다수의 케이싱(35a)(35b) 중에서 어느 하나가, 예를 들면 좌측 케이싱(35a) 측이 제습 작동을 한다고 가정한다. 그리고 상기 호파 수단(80) 내에는 건조시키고자 하는 플라스틱 원료(85)가 사전에 충전된 상태이다.

본 발명은 공기 공급원(5)으로부터 공기가 유입되고, 그 공기는 예를 들면 링 블로워(Ring Blower)와 같은 송풍 수단(12)을 통해서 냉각 수단(15) 측으로 제공된다. 상기 냉각 수단(15)을 통과한 공기는 온도가 낮은 상태를 유지하고, 유로 변경 수단(20)을 통과하게 된다.

상기 유로 변경 수단(20)은 에어 실린더와 같은 구동부(25)의 작동으로, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 배치되어 그 내부 유로(p)가 상기 냉각 수단(15)으로부터 좌측 케이싱(35a) 측으로만 공기가 유입되도록 한다. 따라서 찬 공기는 좌측 케이싱(35a) 내에 충전된 제습제(32) 층을 통과하면서 제습 처리되며, 좌측 케이싱(35a) 하부의 유출배관(56a)을 통하여 건조 공기, 즉 탈습 공기로서 배출된다.

이와 같은 탈습 공기는 그 일부분이 후방 측의 필터 수단(60) 측으로 이동되며, 나머지 일부분은 우측의 케이싱(35b) 측으로 유입되며, 우측 케이싱(35b)을 거쳐서, 그리고 유로 변경 수단(20)의 또 다른 유로(p), 즉 우측 케이싱(35b)의 유입 배관(37b)을 대기로 연결하는 내부 유로(p)를 거쳐서 대기로 방출된다.

또한 상기와 같은 공기의 방출을 효과적으로 온-오프 제어하기 위해서, 또는 공기 방출 유량을 조절하기 위해서 우측 케이싱(35b)의 유출배관(56b) 또는 유입배관(37b) 측에 유량 조절 밸브(미 도시)를 장착하면 바람직하다.

한편, 상기 필터 수단(60)을 통과한 탈습 공기는 그 후방 측의 히터 수단(70)을 통과하게 되고, 이러한 히터 수단(70)을 통과한 탈습 공기는 고온으로 유 지된 다음, 그 후방측의 호파 수단(80)으로 이동된다. 따라서 고온 건조 상태의 탈습 공기가 호파 수단(80)내에 이미 충전되어 있는 플라스틱 원료(85)를 건조시키게 되고, 호파 수단(80)을 거쳐서 배출된다.

이와 같이 공기는 호파 수단(80) 유입 직전의 고온 건조 상태로부터 호파 수단(80)을 통과한 다음에는 저온 다습의 공기로 변환된 상태이고, 이와 같은 공기는 다시 송풍 수단(12)을 통하여 냉각 수단(15)과 유로 변경 수단(20) 측으로 이동된다. 이러한 도중에 공기 공급 조절 장치(10)로부터 추가적인 공기의 유입이 이루어지며, 송풍 수단(12)을 통해서 일정한 량의 공기가 순환된다.

그리고 이와 같이 좌측 케이싱(35a)을 이용한 제습 작동으로 호파 수단(80) 내의 플라스틱 원료(85)를 가열시키게 되면, 시간이 지남에 따라서 좌측 케이싱(35a) 내의 제습제에는 수분이 축적되어 제습 능력이 저하된다. 이와 같은 경우, 상기 유로 변경 수단(20)을 통하여 우측 케이싱(35b) 측으로 유로(p)가 변경된다. 이는 유로 변경 수단(20)의 구동부(25)를 작동시켜 쉽게 이루어질 수 있으며, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같은 상태로부터 도 4에 도시된 바와 같은 상태로 유로(p)를 변경한다. 이와 같은 유로 변경 상태에서는 상기 냉각 수단(15)을 통과한 저온 다습의 공기는 우측의 케이싱(35b) 측으로 유도되어 제습 작동이 이루어지며, 수분이 축적되어 흡착능력이 저하된 좌측 케이싱(35a)에서는 제습제(32)의 수분 흡착능력을 회복시키는 흡착능 회복 공정이 이루어진다.

이와 같은 상태가 도 5에 예시적으로 도시되어 있다.

상기 좌측 케이싱(35a)의 흡착능 회복 공정은 흡착능 회복 수단(50)을 통하여 이루어지는데, 상기 흡착능 회복 수단(50)은 상기 좌측 케이싱(35a)의 하부 측에 장착된 마그네트론 유닛(52)을 통하여 이루게 된다. 이와 같은 마그네트론 유닛(52)은 상기 좌측 케이싱(35a)의 내부로 마이크로파를 제공하고, 수분을 흡착하여 젖은 상태의 제습제(32)로부터 수분 입자들을 진동 및 가열시켜 분리한다. 이때 상기 마그네트론 유닛(52)으로부터 발생하는 마이크로파는 제습제(32)에 부착된 물 분자들을 마이크로파와 같은 수만큼 회전시키고, 인접한 물 분자끼리 서로 마찰 열을 발생시켜 가열시키는 것이다.

그리고 이러한 과정에서 상기 제습 수단(30)의 케이싱(35a) 내에는 다수의 금속 환봉(43) 들이 장착되어 있음으로써 상기 마그네트론(52)으로부터 방출된 마이크로파들의 난반사를 촉진시키고, 제습제(32)로부터 수분이 보다 효과적으로 분리 제거되도록 한다.

한편, 상기 우측의 케이싱(35b)을 통과하는 저온 다습의 공기는 우측의 케이싱(35b) 내에 충전된 제습제(32) 층을 통해서 제습 처리되며, 우측 케이싱(35b) 하부의 유출배관(56b)을 통하여 제습 처리된 건조 공기, 즉 탈습 공기로서 배출된다.

이와 같은 탈습 공기는 그 일부분이 후방 측의 필터 수단(60) 측으로 이동되며, 나머지 일부분은 좌측 케이싱(35a)의 하부 측으로 유입되며, 좌측 케이싱(35a)을 거쳐서 좌측 케이싱(35a)의 내부에서 기화하고 있는 수분 입자들을 흡수하고 상 기 유로 변경 수단(20)의 또 다른 유로(p), 즉 좌측 케이싱(35a)의 유입 배관(37a)을 대기로 연결하는 내부 유로(p)를 거쳐서 대기로 수분과 함께 방출된다.

이와 같은 작동은 우측의 케이싱(35b)에서 배출되는 건조 상태의 탈습 공기를 이용하여 좌측 케이싱(35a)에서 상기 제습제(32)로부터 분리된 수분 입자들을 포집하고, 수분의 함량이 높은 상태, 즉 습한 상태로 좌측 케이싱(35a)을 빠져나가도록 함으로서 좌측 케이싱(35a) 내의 제습제(32)로부터 수분을 제거하고, 제습제(32)의 수분흡착 능력을 회복시키는 것이다.

이때 상기 좌측 케이싱(35a)을 통한 공기의 방출을 효과적으로 온-오프 제어하기 위해서, 또는 제습제(32)의 수분흡착능력을 회복시키는 데에 필요한 공기 방출 유량을 조절하기 위해서 좌측 케이싱(35a)의 유출배관(56a) 또는 유입배관(37a) 측에 유량 조절 밸브(미 도시)를 장착할 수 있다.

한편, 상기 우측 케이싱(35b)과 그 후방 측의 필터 수단(60)을 통과한 탈습 공기는 그 후방 측의 히터 수단(70)을 통과하게 되고, 이러한 히터 수단(70)을 통과한 탈습 공기는 고온으로 유지된 다음, 그 후방 측의 호파 수단(80)으로 이동되며, 상기에서 설명한 공정과 같이 고온 건조 상태의 탈습 공기가 호파 수단(80) 내에 이미 충전되어 있는 플라스틱 원료(85)를 건조시키면서 배출된다.

또한 이와 같이 호파 수단(80)을 통과한 공기는 다시 송풍 수단(12)을 통하여 냉각 수단(15)과 유로 변경 수단(20) 측으로 이동된다. 이와 같은 도중에 상기 공기 공급 조절 장치(10)로부터 추가적인 공기의 유입이 이루어지며, 송풍 수 단(12)을 통해서 일정한 량의 공기가 순환된다.

그리고 이와 같이 우측 케이싱(35b)을 이용한 제습 작동으로 우측 케이싱(35b)의 제습 능력이 저하된 경우, 상기 유로 변경 수단(20)을 통하여 재차 좌측 케이싱(35a) 측으로 유로 변경된다. 따라서 상기 냉각 수단(15)을 통과한 저온 다습의 공기는 재차 좌측 케이싱(35a) 측으로 유도되어 제습 작동이 이루어지며, 대신 우측의 케이싱(35b)에서는 제습제(32)의 수분 흡착능력을 회복시키는 흡착능 회복 공정이 이루어진다.

이와 같은 제습 작동과 흡착능 회복 공정은 좌측 및 우측 케이싱(35a)(35b) 측에서 교대로 번갈아 이루어지게 되며, 이와 같은 과정에서 좌,우측 케이싱(35a)(35b)에서의 흡착능 회복 공정은 마이크로파의 가열작동과 탈습 공기의 수분 흡착작용을 이용하게 되므로 한층 효과적으로 제습제(32)의 흡착능 회복 공정을 이룰 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 제습 작동과 흡착능 회복 공정의 반복적인 교대 작동으로 호파 수단(80)에 충전된 플라스틱 원료(85)는 양호한 상태로 건조될 수 있는 것이다.

그리고 상기와 같은 제습 작동과 흡착능 회복 공정의 반복적인 교대 작동을 거치는 과정에서 각각의 케이싱(35a)(35b)에 장착된 마그네트론 유닛(52)은 해당 케이싱(35a)(35b) 내의 제습제(32)가 충분한 제습 능력을 회복한 경우에는 언제라도 작동 중단될 수 있고, 전기적 소모량을 최소화하면서 제습제(32)의 흡착능을 회복할 수 있다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면 상기에서는 좌,우측 2대의 케이싱 내에 제습제가 충전되어 제습 공정과 흡착능 회복공정을 이루도록 설명되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 필요하면 3개 이상의 케이싱들을 이용할 수 있으며, 그와 같은 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 제습제의 흡착능 회복공정 중에 마그네트론 유닛으로부터의 마이크로파와 탈습 공기의 일부분을 이용하게 되므로 제습제가 충전된 제습기의 흡착능 회복 효율, 즉 재생 효율을 높여서 효과적으로 수분 배출을 이룰 수 있는 것이다.

그리고 본 발명은 제습제가 충전된 제습 수단들을 번갈아서 작동시켜 제습 작동과 흡착능 회복작동을 이룰 수 있은 구조이어서, 별도의 고가의 장치를 필요로 하지 않는 간단한 구조이고 따라서 시스템 전체의 작동 신뢰성을 높이고, 장치의 사용수명을 길게 연장할 수 있도록 개선된 효과를 얻는 것이다.

Claims (8)

1. 플라스틱 원료를 건조시키는 장치에 있어서,

   대기로부터 공기를 제공하는 공기 공급원;

   상기 공기 공급원의 후방 측에 연결되어 공기를 받고, 다수의 유로 중 원하는 어느 하나의 유로로 공기를 배출하기 위하여 유로를 동력적으로 변경시키는 구동부를 갖는 유로 변경 수단;

   상기 유로 변경 수단의 후방 측에 각각 유입배관을 통하여 각각 병렬 연결된 다수의 케이싱을 갖추고, 상기 케이싱 내에는 공기로부터 수분을 흡착 제거하는 제습제를 각각 충전하며, 상기 케이싱 중의 적어도 어느 하나를 통해 공기가 통과되도록 하여 공기로부터 수분을 제거하는 제습 수단;

   상기 제습 수단의 후방 측에서 각각 인출되는 유출배관에 연결되어 제습 처리된 공기를 가열시키는 히터 수단;

   상기 히터 수단의 후방 측에 연결되어 고온의 탈습 공기를 받고, 내부에는 플라스틱 원료가 충전되며, 상기 고온의 제습 공기에 의해 플라스틱 원료를 건조시키는 중공형의 호파 수단; 및

   상기 제습 수단의 케이싱 각각에 마그네트론 유닛들을 장착하고, 상기 각각의 마그네트론 유닛들은 제습 작동이 이루어지지 않는 케이싱 측에서 작동하여 상기 제습제로부터 수분을 제거시켜 제습제의 수분 흡착능력을 회복시키는 흡착능 회복 수단;을 포함하고,

   상기 케이싱 내의 제습제는 공기의 제습 작동과, 흡착능력 회복작동을 교대로 이루도록 구성되고,

   상기 유로 변경 수단은 중공형 보디의 일측에 하나의 공기 유입구와 복수의 배기구를 갖추고, 타측에는 다수의 공기 배출구를 구비하며, 상기 보디 내에서 유로 가이드를 이동시키는 구동부를 구비하여 상기 공기 유입구와 다수의 공기 배출구 중의 어느 하나를 상기 유로 가이드가 연통시킴으로써 상기 유로 변경 수단의 다수의 공기 배출구에 각각 연결된 케이싱 중의 어느 하나로 공기를 배출시키도록 구성됨을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제습 수단은 그 후방 측에서 각각 인출되는 유출배관들이 서로 연결되어 제습 작동중인 케이싱으로부터 배출되는 탈습 공기의 일부가 흡착능력 회복작동중인 케이싱의 내부로 유입되어 제습제로부터 분리된 수분을 외부로 배출시킴을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 공기 공급원은 그 후방 측에 상기 공기 공급원으로부터 제공되는 공기와 상기 호파 수단으로부터 배출되는 공기를 받아서 그 후방측으로 제공하는 송풍기를 갖는 송풍 수단을 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 송풍 수단은 그 후방 측에 공기의 온도를 낮추기 위한 냉각 수단을 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 제습 수단의 케이싱은 그 내부에 상기 흡착능 회복 수단의 마그네트론 유닛들로부터 방출된 마이크로파의 난반사를 촉진시키기 위한 다수의 금속 환봉들이 장착된 것임을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 흡착능 회복 수단의 마그네트론 유닛들은 상기 각각의 케이싱 하부 측에 장착된 것임을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 제습 수단의 유출배관들은 그 후방 측에 필터 수단을 장착하여 공기로부터 이물질을 여과 처리하는 것임을 특징으로 하는 탈습 공기를 이용한 플라스틱 원료 제습 건조 장치.

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