KR101129531B1 - Electrical drying system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 농수산물 등을 인공적으로 건조시키는 전기식 건조시스템을 개시한다. 본 발명의 건조시스템은 내부공간을 가지는 건조실; 상기 건조실을 둘러싸는 벽체의 내부에 매설되거나 상기 벽체의 내측에 설치되며 내부에 고온의 유체가 유동하는 히팅배관; 일단과 타단이 각각 상기 건조실의 내부와 연통하는 제습유로; 상기 건조실의 내부공기를 상기 제습유로의 내부로 유동시키기 위해 상기 제습유로의 내부에 설치되는 송풍팬; 상기 제습유로의 내부에 설치되어 공기 중에 포함된 수증기를 응결시키는 응결수단을 포함한다. The present invention discloses an electric drying system for artificially drying agricultural and marine products. Drying system of the present invention comprises a drying chamber having an internal space; A heating pipe embedded in the wall surrounding the drying chamber or installed inside the wall and having a high temperature fluid flowing therein; A dehumidifying flow passage in which one end and the other end communicate with an interior of the drying chamber, respectively; A blowing fan installed inside the dehumidifying passage to flow the internal air of the drying chamber into the dehumidifying passage; It is installed inside the dehumidification passage includes a condensing means for condensing water vapor contained in the air.
본 발명에 따르면 건조과정에서 발생하는 습기를 효과적으로 제거할 수 있어서 건조효율을 크게 높일 수 있다. 또한 대량의 증기 및 온수를 최소한의 비용으로 생산하여 대용량의 건조실을 고온으로 가열할 수 있으므로 건조기 운영에 따른 농가의 비용부담이 크게 경감될 수 있다. According to the present invention can effectively remove the moisture generated during the drying process can greatly increase the drying efficiency. In addition, since a large amount of steam and hot water can be produced at a minimum cost, the large capacity drying chamber can be heated to a high temperature, thereby greatly reducing the cost burden of the farm.
건조실, 제습, 전기아크 Drying room, dehumidification, electric arc
Description
본 발명은 건조시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 고온의 수증기와 온수를 발생시키는 전기아크 반응장치를 이용하여 농수산물, 냉동물류 등을 건조하는 건조시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drying system, and more particularly, to a drying system for drying agricultural and marine products, frozen goods, etc. using an electric arc reactor that generates hot steam and hot water.
농수산물은 쉽게 변질되는 제품의 특성 때문에 유통 및 보관기한을 늘리기 위하여 건조물의 형태로 유통되는 경우가 많다. 그런데 수확한 농수산물을 자연적으로 건조시키는 데는 한계가 있기 때문에 대부분의 생산자들은 건조기를 이용하여 인공적으로 농수산물 등을 건조시키고 있다.Agricultural and marine products are often distributed in the form of dried products to increase shelf life and shelf life due to the characteristics of easily deteriorated products. However, since there is a limit in drying the harvested agricultural and marine products naturally, most producers artificially dry the agricultural and aquatic products using a dryer.
건조기는 고온의 환경에서 내부에 안치된 대상물을 건조시키는 장치로서, 종래의 건조기는 건조실의 측벽에 설치된 열선을 이용하거나 기름보일러의 연소열을 이용하여 고온 분위기를 조성하고 있다.A dryer is a device for drying an object placed therein in a high temperature environment, and a conventional dryer creates a high temperature atmosphere by using a heating wire installed on a side wall of a drying chamber or by using combustion heat of an oil boiler.
그런데 종래의 건조기들은 소규모로 운영하는 데는 큰 문제가 없으나, 대규모 건조설비로 활용하려면 전력비용이나 연료비용이 과도하게 발생하기 때문에 사용자 의 입장에서는 비용부담이 매우 크고 이로 인해 농수산물의 가격경쟁력이 저하되는 문제점이 있다.By the way, conventional dryers do not have a big problem in small scale operation, but if they are used as large-scale drying facilities, excessive power and fuel costs are incurred. Therefore, the cost burden is very high for the user, which lowers the price competitiveness of agricultural and marine products There is a problem.
또한 건조효율을 높이기 위해서는 건조과정에서 발생하는 습기를 효과적으로 제거해 주어야 하며, 종래의 건조기는 단순히 내부 공기를 주기적으로 환기시키거나 습기제거용 부직포를 이용하여 습기를 제거하고 있다. 그런데 이러한 방법은 소용량의 건조기에서 어느 정도의 제습효과를 얻을 수 있을 뿐이고 대규모 건조설비에서는 충분한 제습효과를 얻을 수 없는 실정이다.In addition, in order to increase the drying efficiency, the moisture generated during the drying process must be effectively removed, and the conventional dryer simply removes the moisture by periodically ventilating the internal air or using a non-woven fabric for removing moisture. However, this method can only achieve some dehumidification effect in a small capacity dryer, and a sufficient dehumidification effect cannot be obtained in a large-scale drying facility.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 최소한의 전력비용으로 건조실의 열원을 확보함으로써 건조기의 유지관리비용을 획기적으로 절감할 수 있는 방안을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, and to provide a way to significantly reduce the maintenance cost of the dryer by securing a heat source of the drying chamber at a minimum power cost.
또한 제습기능을 강화하여 건조효율을 크게 높일 수 있는 건조시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to provide a drying system that can greatly increase the drying efficiency by enhancing the dehumidification function.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 내부공간을 가지는 건조실; 상기 건조실을 둘러싸는 벽체의 내부에 매설되거나 상기 벽체의 내측에 설치되며 내부에 고온의 유체가 유동하는 히팅배관; 일단과 타단이 각각 상기 건조실의 내부와 연통 하는 제습유로; 상기 건조실의 내부공기를 상기 제습유로의 내부로 유동시키기 위해 상기 제습유로의 내부에 설치되는 송풍팬; 상기 제습유로의 내부에 설치되어 공기 중에 포함된 수증기를 응결시키는 응결수단을 포함하는 건조시스템을 제공한다.The present invention to achieve the above object, a drying chamber having an internal space; A heating pipe embedded in the wall surrounding the drying chamber or installed inside the wall and having a high temperature fluid flowing therein; A dehumidifying flow passage in which one end and the other end communicate with an interior of the drying chamber, respectively; A blowing fan installed inside the dehumidifying passage to flow the internal air of the drying chamber into the dehumidifying passage; It is provided inside the dehumidifying passage provides a drying system including condensation means for condensing water vapor contained in the air.
본 발명의 건조시스템의 상기 응결수단은 내부에 냉매가 유동하는 제습용 라디에이터인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 건조실의 외부에는 냉매를 저장하는 냉매탱크가 설치되고, 상기 제습용 라디에이터의 일단과 타단은 각각 냉매공급관과 냉매회수관을 통해 상기 냉매탱크에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.The condensing means of the drying system of the present invention may be characterized by being a dehumidifying radiator in which a refrigerant flows therein. In addition, a coolant tank configured to store a coolant may be installed outside the drying chamber, and one end and the other end of the dehumidification radiator may be connected to the coolant tank through a coolant supply pipe and a coolant return pipe, respectively.
또한 상기 냉매탱크의 내부공기를 상기 제습용덕터의 내부로 유입하는 토출관; 상기 제습유로의 내부공기를 상기 냉매탱크의 내부로 유입하는 흡입관을 더 포함하며, 상기 토출관과 상기 흡입관은 상기 제습용 라디에이터보다 상류에서 상기 제습유로에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the discharge pipe for introducing the internal air of the refrigerant tank into the dehumidification duct; It may further include a suction pipe for introducing the internal air of the dehumidification flow path into the refrigerant tank, wherein the discharge pipe and the suction pipe is connected to the dehumidification flow path upstream than the dehumidification radiator.
또한 상기 제습유로의 내부에는 상기 송풍팬의 상류측 또는 하류측에 상기 응결수단을 통과한 공기를 가열시키는 가열수단이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the dehumidification passage may be characterized in that the heating means for heating the air passing through the condensing means is installed upstream or downstream of the blowing fan.
또한 상기 건조실의 내부에는 램프히터가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the inside of the drying chamber may be characterized in that the lamp heater is installed.
또한 본 발명의 건조시스템은, 상기 히팅배관 내부의 유체가 유동하는 제1유로와 고온의 증기가 유동하는 제2유로를 구비하며, 상기 증기와 상기 유체의 열교환을 통해 상기 유체를 가열시키는 열교환기; 상기 제2유로의 일단과 타단에 각각 연결되는 증기공급관과 응축수회수관; 상기 증기공급관으로 공급할 증기를 발생시키는 전기아크 반응장치을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the drying system of the present invention includes a first flow path through which the fluid inside the heating pipe flows and a second flow path through which the high temperature steam flows, and a heat exchanger for heating the fluid through heat exchange between the steam and the fluid. ; A steam supply pipe and a condensate recovery pipe connected to one end and the other end of the second flow path, respectively; It may be characterized in that it comprises an electric arc reactor for generating steam to be supplied to the steam supply pipe.
또한 상기 전기아크 반응장치는, 상기 증기공급관과 연통하는 내부공간을 가 지는 반응탱크; 상기 반응탱크에 저장되는 용액; 상기 반응탱크로 공급할 용액을 저장하는 용액저장탱크; 상기 용액의 내부에 전기 아크(electric arc)를 발생시키기 위하여 상기 반응탱크를 관통하여 설치되고 상기 용액에 서로 이격되어 침지되는 다수의 전극봉을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the electric arc reaction apparatus, the reaction tank having an internal space in communication with the steam supply pipe; A solution stored in the reaction tank; A solution storage tank for storing a solution to be supplied to the reaction tank; It may be characterized in that it comprises a plurality of electrode rods which are installed through the reaction tank and spaced apart from each other in the solution to generate an electric arc inside the solution.
또한 본 발명은, 내부공간을 가지는 건조실; 상기 건조실을 둘러싸는 벽체의 내부에 매설되거나 상기 벽체의 내측에 설치되며 내부에 고온의 유체가 유동하는 히팅배관; 상기 히팅배관 내부의 유체가 유동하는 제1유로와 고온의 증기가 유동하는 제2유로를 구비하며, 상기 증기와 상기 유체의 열교환을 통해 상기 유체를 가열시키는 열교환기; 상기 제2유로의 일단과 타단에 각각 연결되는 증기공급관과 응축수회수관; 상기 증기공급관으로 공급할 증기를 발생시키는 전기아크 반응장치을 포함하며, 상기 전기아크 반응장치는, 상기 증기공급관과 연통하는 내부공간을 가지는 반응탱크; 상기 반응탱크에 저장되는 용액; 상기 반응탱크로 공급할 용액을 저장하는 용액저장탱크; 상기 용액의 내부에 전기 아크(electric arc)를 발생시키기 위하여 상기 반응탱크를 관통하여 설치되고 상기 용액에 서로 이격되어 침지되는 다수의 전극봉을 포함하는 건조시스템을 제공한다.In another aspect, the present invention, the drying chamber having an internal space; A heating pipe embedded in the wall surrounding the drying chamber or installed inside the wall and having a high temperature fluid flowing therein; A heat exchanger having a first flow path through which the fluid inside the heating pipe flows and a second flow path through which hot steam flows, and heats the fluid through heat exchange between the steam and the fluid; A steam supply pipe and a condensate recovery pipe connected to one end and the other end of the second flow path, respectively; And an electric arc reaction device for generating steam to be supplied to the steam supply pipe, wherein the electric arc reaction device comprises: a reaction tank having an internal space communicating with the steam supply pipe; A solution stored in the reaction tank; A solution storage tank for storing a solution to be supplied to the reaction tank; Provided is a drying system including a plurality of electrode rods installed through the reaction tank and spaced apart from each other in the solution to generate an electric arc inside the solution.
본 발명에 따르면 대량의 증기 및 온수를 최소한의 비용으로 생산하여 대용량의 건조실을 고온으로 가열할 수 있으므로 건조실 운영에 따른 농가의 비용부담이 크게 경감될 수 있다.According to the present invention, since a large amount of steam and hot water can be produced at a minimum cost, the large capacity drying chamber can be heated to a high temperature, thereby greatly reducing the cost burden of the farmhouse according to the operation of the drying chamber.
또한 건조과정에서 발생하는 습기를 효과적으로 제거할 수 있어서 건조효율을 크게 높일 수 있다.In addition, it is possible to effectively remove the moisture generated during the drying process can greatly increase the drying efficiency.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템(100)의 개념도이고, 도 2은 상기 건조시스템(100)에서 전기아크 반응장치(10)를 보다 상세히 나타낸 구성도이다.1 is a conceptual diagram of a
본 발명의 건조시스템(100)은 수증기 및/또는 온수를 대량으로 발생시킬 수 있는 전기아크 반응장치(10)를 이용하여 건조실(110)의 내부온도를 높이고 건조실(110)의 내부에 열풍을 발생시키는 점에 특징이 있다.
건조실(110)은 건조대(D)를 수용하는 내부공간을 구비하며, 내부공간을 둘러싸는 벽체에는 히팅배관(112)이 설치된다. 건조실(110)은 컨테이너와 같은 이동식 건조물일 수도 있고 고정식 건축물일 수도 있다.The
건조실(110)을 이루는 벽체는 외부와 단열되어야 하므로, 먼저 벽체의 내측에는 와이어매쉬 등을 이용하여 단열재를 부착하고 그 상부에 황토를 이용하여 황토벽체를 구성하는 것이 바람직하다. 황토, 볏집, 작은 돌멩이 등을 포함한 반죽을 이용하여 황토벽체를 만들면 제습, 탈취의 부수적인 효과를 얻을 수 있다. 건조실(110)의 바닥면은 건조대(D)의 이동과 하중을 고려하여 황토를 시공한 후에 그 상부에 시멘트 등으로 마감하고 방수처리를 하는 것이 바람직하다.Since the wall constituting the
황토벽체를 구성하는 천정, 측벽, 바닥면의 적어도 한 곳에는 히팅배관(112) 을 설치한다. 도면에는 천정과 바닥에 히팅배관(112)을 매설하였으나 설치위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 벽체의 내측으로 노출되도록 히팅배관(112)을 설치할 수도 있다. 히팅배관(112)은 내부에서 유동하는 고온의 온수 또는 증기를 이용하여 건조실(110)을 가열시키는 역할을 한다. At least one of the ceiling, the side wall, and the bottom surface of the ocher wall is provided with a
건조실(110)의 내부 또는 외부에는 열교환기(120)가 설치되며, 열교환기(120)는 그 내부에 서로 독립된 제1유로와 제2유로를 구비한다. 히팅배관(112)은 그 일단과 타단이 각각 열교환기(120)의 제1유로에 연결되며, 히팅배관(112)의 내부에서 유체를 유동시키는 동력은 펌프(P1)에 의해 제공된다.The
열교환기(120)의 제2유로의 일단과 타단에는 전기아크 반응장치(10)에 연결된 제1증기공급관(121)과 수용액 저장탱크(40)에 연결된 제1회수관(122)이 각각 연결된다. 제1회수관(122)에는 응축수를 일시 저장하는 트랩(124)이 설치될 수 있다. One end and the other end of the second flow path of the
히팅배관(112)의 일단과 타단을 모두 열교환기(120)의 제1유로에 연결하지 않고, 도 3에 도시된 바와 같이 히팅배관(112)의 일단은 열교환기(120)의 제1유로의 일단에 연결하고 타단은 수용액 저장탱크(40)에 연결할 수도 있다. 이 경우에는 수용액 저장탱크(40)와 열교환기(120)의 제1유로의 타단을 연결하는 공급배관(128)이 설치되어야 하며, 공급배관(128)에는 수용액 유동을 위한 펌프(P1)가 설치된다. 이 경우에는 수용액 저장탱크(40)에 저장된 수용액이 히팅배관(112)을 따라 유동하는 열매체의 역할을 하게 된다.Without connecting one end and the other end of the
또한 건조실(110)의 내부에는 제습유로(114)가 설치된다. 상기 제습유로(114) 는 건조실(110)의 내부공기를 유입하여 제습한 후 다시 건조실(110)로 배출하는 통로의 역할을 한다. In addition, the dehumidifying passage 114 is installed inside the
본 발명의 실시예에서는 건조실(110)의 천정을 따라 설치되는 수평덕트(114a)와, 측벽을 따라 설치되는 수직덕트(114b)를 이용하여 제습유로(114)를 형성하였다.In the embodiment of the present invention, the dehumidifying passage 114 is formed by using the
수평덕트(114a)의 일단은 건조실(110)의 측벽으로부터 소정 간격 이격되고 수직덕트(114b)의 하단은 건조실(110)의 바닥면으로부터 소정 간격 이격된다. 또한 수직덕트(114b)의 직하부에는 건조과정에서 발생한 물이 배출되는 배수구(102)가 형성되며, 배수구(102)의 하단에는 집수장치(104)가 설치된다.One end of the
이와 같이 설치된 제습유로(114)는 건조실(110)의 상단 모서리 부근과 하단 모서리 부근에서 각각 건조실(110)의 내부공간과 연통한다. 수평덕트(114a) 또는 수직덕트(114b)의 내부에 송풍장치를 설치하면 건조실(110) 내부의 공기가 제습유로(114)의 내부로 유입되어 유동하게 된다.The dehumidifying flow passage 114 installed as described above communicates with the internal space of the
이러한 제습유로(114)는 하나만 형성될 수도 있고, 다수 개가 형성될 수도 있다. 제습유로(114)의 설치위치 및 개수는 건조실(110)의 크기에 따라 다양하게 설계될 수 있다. 또한 수평덕트(114a)와 수직덕트(114b)의 폭도 다양하게 변경될 수 있는데, 예를 들어 수평덕트(114a)와 수직덕트(114b)가 각각 건조실(110)의 천정부 및 측벽의 폭과 동일한 폭을 가질 수도 있다. 이 경우에는 관 형태의 덕트를 사용하지 않고, 천정부와 측벽부에 각각 이격되어 설치되는 수평격벽과 수직격벽만으로도 건조실(110)의 내부공간과 격리되는 제습유로를 구현할 수도 있다. Only one dehumidifying passage 114 may be formed, or a plurality of dehumidifying passages 114 may be formed. The installation position and the number of the dehumidification passage 114 may be variously designed according to the size of the drying chamber (110). In addition, the widths of the
본 발명의 실시예에서는 수평덕트(114a)의 내부에 열풍용 라디에이터(130)와 공기유동을 발생시키는 송풍팬(138)을 설치한다. 열풍용 라디에이터(130)의 일단은 제2증기공급관(131)을 통해 전기아크반응장치(10)에 연결되고 열풍용 라디에이터(106)의 타단은 제2회수관(132)을 통해 수용액 저장탱크(40)에 연결된다.In an embodiment of the present invention, a
열풍용 라디에이터(130)와 송풍팬(138)은 제습과정을 거치면서 차가워진 공기를 다시 가열하여 건조실(110)의 내부로 공급하는 역할을 한다. 송풍팬(138)은 건조과정 동안 작동할 수도 있고, 설정된 주기에 따라 간헐적으로 작동할 수도 있다. 한편 열풍용 라디에이터(130)를 대신하여 저항성 발열수단을 설치할 수도 있으나, 건조실과 덕트의 크기가 커질수록 전력비용이 증가하기 때문에 본 발명의 실시예에 따른 전기아크반응장치(10)에서 발생한 증기를 이용하는 것이 비용면에서 더 유리하다.The
수직덕트(114b)의 내부에는 제습용 라디에이터(150)가 설치되며, 제습용 라디에이터(150)는 냉매탱크(200)로부터 공급된 냉매(예, 물)가 내부에서 순환하기 때문에 상대적으로 저온상태를 유지한다. 따라서 건조실(110) 내부의 고온다습한 공기가 제습용 라디에이터(150)를 통과하는 과정에서 수증기가 응결되어 제습효과가 얻어진다.The
제습용 라디에이터(150)의 내부로 공급되는 냉매는 별도의 냉동사이클을 통해 공급될 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 유지관리비용을 절약하기 위하여 지 중(G)에 매설된 냉매탱크(200)로부터 공급되는 물을 냉매로 사용한다.The refrigerant supplied into the
즉, 제습용 라디에이터(150)의 일단과 타단에는 각각 냉매탱크(200)에 연결된 물공급관(151)과 물회수관(152)이 연결되고, 물공급관(151)에는 순환펌프(P3)가 설치된다.That is, the
냉매탱크(200)는 지중온도를 이용하여 냉매를 냉각시키는 역할을 하며, 지중(G)과의 빠른 열교환을 위해서는 스테인레스 등과 같은 금속재질로 제작되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.The
냉매탱크(200)의 내부에는 내부탱크(210)가 설치되며, 내부탱크(210)의 바닥면 또는 측면 하단부에는 관통홀(도면에는 보이지 않음)이 설치된다. 따라서 냉매탱크(200)에 저장된 물은 내부탱크(210)의 안팎으로 유동할 수 있게 된다.An
내부탱크(210)의 내부에는 분사노즐(220)이 설치되고 분사노즐(220)은 내부탱크(210)의 외부에서 수중펌프(250)에 의해 공급된 물을 내부탱크(210)의 내부로 분사시키는 역할을 한다. 냉매탱크(200)의 주변부는 지중(G)과의 열교환이 활발하여 중앙부에 비해 물의 온도가 상대적으로 낮기 때문에 냉매탱크(200)에 수용된 물과 지중(G)과의 열교환을 촉진하기 위해서는 냉매탱크(200) 내부의 물을 적절히 교반 또는 유동시켜 주는 것이 바람직하다.An
본 발명의 실시예에서는 이를 위하여 내부탱크(210)를 설치하고 그 내부에 물을 분사하는 방식을 채택한 것이다. 또한 내부탱크(210)의 내부에서 물을 분사시키면 비산된 물 입자가 후술하는 토출관(161)을 통해 건조실(110)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.In the embodiment of the present invention for this purpose is to install the
또한 본 발명의 실시예에서는 제습용 라디에이터(150)와 함께 보조적으로 사용될 수 있는 제습구조를 제안한다.In addition, the embodiment of the present invention proposes a dehumidification structure that can be used auxiliary with the
즉, 제습유로(114)의 내부공간과 냉매탱크(200)의 내부공간을 토출관(161)과 흡입관(162)으로 연결하고, 토출관(161)에는 냉매탱크(200)의 공기를 제습유로(114)의 내부로 유동시키는 토출팬(167)을 설치하고, 흡입관(162)에는 제습유로(114) 내부의 공기를 냉매탱크(200)의 내부로 유동시키는 흡입팬(168)을 설치한다.That is, the inner space of the dehumidifying passage 114 and the inner space of the
이렇게 하면 흡입관(162)을 통해 냉매탱크(200)로 유입된 고온다습한 공기 중에 포함된 수증기의 일부가 저온의 냉매탱크(200)의 내부에서 응결되므로 토출관(161)의 내부로 유입되는 공기의 절대습도가 크게 줄어들게 된다.In this case, a part of the water vapor contained in the high temperature and high humidity air introduced into the
이때 제습유로(114)의 내부공간과 연통되는 토출관(161)의 토출구(163)를 흡입관(162)의 흡입구(164)가 더 높은 곳에, 구체적으로는 공기 유동방향을 기준으로 하류쪽에 설치하는 것이 바람직하다. 제습유로(114)의 내부에서 토출관(161)의 토출구(163)와 흡입관(162)의 흡입구(164)의 사이에는 습기 및/또는 이물질 제거를 위한 필터(170)가 설치될 수 있다.At this time, the
한편 냉매탱크(200)와 내부탱크(210)의 내부에는 다수의 돌을 넣을 수 있다. 이렇게 하면 전체적인 표면적이 넓어져서 수증기의 응결이 촉진되고, 보다 빨리 지중(G)과의 열적평형이 이루어지는 효과가 있다. 다만 돌을 충진하는 것이 필수적인 구성은 아니므로 필요에 따라 생략될 수도 있다.Meanwhile, a plurality of stones may be inserted into the
이상에서는 건조실(110)의 내부에 설치되는 제습유로(114)가 수평덕트(114a)와 수직덕트(114b)로 이루어진 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 수직덕트(114b) 또는 수평덕트(114b)만을 설치하고 그 내부에 열풍용 라디에이터(106)와 제습용 라디에이터(150)를 설치할 수도 있고, 필요에 따라서는 수직 또는 수평방향과 다른 방향으로 제습유로(114)를 설치할 수도 있다. In the above description, the dehumidifying passage 114 installed in the drying
다만, 제습유로(114)의 내부에서 공기가 유동하는 방향을 기준으로 열풍용 라디에이터(106)가 제습용 라디에이터(150)에 비해 하류 쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 그래야만 습기가 제거되는 과정에서 차가워진 공기가 열풍용 라디에이터(106)를 통과하면서 가열된 후에 건조실(110)의 내부로 공급될 수 있기 때문이다. However, it is preferable that the hot air radiator 106 is located downstream from the
또한 전술한 바와 같이 건조실(110)의 벽체에 이격되는 격벽을 설치하여 벽체와의 사이에 제습유로(114)를 형성할 수도 있다.In addition, as described above, a partition wall spaced apart from the wall of the drying
또한 제습유로(114)는 도시된 바와 같이 건조실(110)의 내부에 설치되는 것이 간편하지만, 일단과 타단 만을 건조실(110)의 내부공간과 연통시키고 중간부분은 건조실(110)의 외부에 위치시킬 수도 있다. 이 경우에는 건조실(110)의 외부로 노출된 제습유로(114)에 전술한 제습용 라디에이터(150)와 열풍용 라디에이터(106)를 설치하는 것이 바람직하다. 또한 이 경우에는 제습용 라디에이터(150)를 대신하여 제습유로(114)의 주변을 둘러싸는 냉매관을 설치할 수도 있다. 또한 열풍용 라디에 이터(106)를 대신하여 제습유로(114)의 주변을 둘러싸는 저항성 발열코일, 온수관 또는 증기관을 설치할 수도 있다.In addition, the dehumidifying passage 114 is easy to be installed in the interior of the drying
한편 냉매탱크(200)를 전술한 바와 같이 지중(G)에 설치하면 사시사철 일정한 온도의 냉매를 확보할 수 있는 이점이 있으나 외기의 온도에 따라서는 냉매탱크(200)를 지중(G)에 매설하지 않고 지상에 설치할 수도 있다. 예를 들어 겨울철의 경우에는 지상의 온도가 지중보다 훨씬 낮으므로 지상에 설치된 냉매탱크(200)를 이용하면 제습효과를 더 놓일 수 있을 것이다. 또한 여름철의 경우에도 건조실(110)의 내부는 외부에 비해 온도가 매우 높으므로 냉매탱크(200)를 지상에 설치하여도 어느 정도의 제습효과를 얻을 수 있다.On the other hand, if the
또한 지중 냉매탱크(200)와 지상 냉매탱크(200)를 모두 설치하고 외기의 온도에 따라 제습용 라디에이터(150) 및 제습유로(114)와 연결되는 냉매탱크(200)를 선택적으로 결정할 수도 있다.In addition, both the
건조실(110)의 내부에는 내부공간을 향하는 다수의 램프히터(140)를 설치하고, 램프히터(140)의 주변부 및/또는 바닥부에 반사판(142)을 설치할 수 있다. 램프히터(140)는 건조를 촉진시키기 위해 설치되는 것으로서, 지속적으로 또는 설정된 주기에 따라 간헐적으로 점등시킨다.In the interior of the drying
램프히터(140)의 종류는 제한되지 않으며, 예를 들어 카본램프히터, 할로겐램프히터 등이 사용될 수 있다. 램프히터(140)는 건조실(110)의 천정 및/또는 측벽에 설치되며, 제습유로(114)의 외측면에 설치될 수도 있다.The type of the
제1증기공급관(121)과 제2증기공급관(131)은 각각 전기아크반응장치(10)에 직접 연결될 수도 있고, 도시된 바와 같이 전기아크반응장치(10)에 직접 연결된 메인증기공급관(180)으로부터 각각 분기될 수도 있다.The first
수용액 저장탱크(40)에 저장된 수용액은 전기아크 반응장치(10)에 저장된 수용액이 부족할 경우에 펌프(P2)에 의해 전기아크 반응장치(10)로 공급된다.The aqueous solution stored in the aqueous
건조시스템을 전자적으로 제어하기 위하여 건조실(110)에 온도센서(미도시)를 설치하고, 센서의 검출결과를 피드백하여 히팅배관(112)으로 공급되는 유체의 유량을 제어하거나, 송풍팬(138)의 동작을 제어할 수도 있다.In order to electronically control the drying system, a temperature sensor (not shown) is installed in the drying
한편 전기아크 반응장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 소정 성분의 수용액(14)에 소정 재질의 전극봉(12)을 침지하여 전기아크를 발생시킴으로써 증기 또는 온수를 생산하는 장치이다. 도 4는 전기아크 반응장치(100)와 주변장치를 포함하는 제품 사시도이다. On the other hand, the
구체적으로 살펴보면, 전기아크 반응장치(10)는 내부공간을 가지는 반응탱크(11), 상기 반응탱크(11)의 내부에 저장된 소정 성분의 수용액(14), 상기 수용액(14)에 적어도 일부가 침지되는 다수의 전극봉(12)을 포함한다.Specifically, the electric
반응탱크(11)는 그 용도에 따라 합성수지 또는 금속재질이 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들어 증기 생산용으로 사용하는 경우에는 고압에 대비하여 스테인레 스 등의 금속재질이 사용되는 것이 바람직하고, 온수 생산용으로 사용하는 경우에는 저렴한 합성수지 재질이 사용될 수 있다. 또한 반응탱크(11)의 용량이나 크기는 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다.The
특히 본 발명의 실시예에 따른 전기아크 반응장치(10)는 수용액(14)의 내부에 전기 아크(arc)를 발생, 유지시킴으로써 종래의 저온전기분해 방식에 비해서 전력효율을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 이는 수용액(14)의 내부에 전기 아크가 발생한 이후부터 소비되는 전류량이 급격히 줄어들기 때문이다.In particular, the
반응탱크(11)의 내부에 전기 아크가 발생하면 전극봉(12)에 전기적 충격이 가해지기 때문에 전극봉(12)의 재질을 적절히 선택하는 것이 매우 중요하다. 예를 들어 저온 전기분해장치에서 사용되는 전극봉은 구리, 백금 등의 재질이 주로 사용되는데, 이러한 재질의 전극봉에 상용전원을 인가하여 전기 아크를 발생시키면 전기적 충격으로 인하여 전극봉이 순식간에 파손되어 사용이 불가능한 것으로 확인되었다. When an electric arc is generated in the
또한 동일한 전극봉(12)이라 하더라도 수용액(14)의 종류에 따라 소손되는 정도가 크게 다르기 때문에 수용액(14)과 전극봉(12)을 적절히 선택하여 조합하는 것이 매우 중요하다.In addition, even in the
수용액과 전극봉의 구체적인 성분 및 재질에 대해서는 후술하기로 한다.Specific components and materials of the aqueous solution and the electrode will be described later.
전원공급부(20)는 전원선을 통해 전극봉의 각 연결단자(13)에 연결되며, AC전 원을 공급할 수도 있고, AD컨버터(미도시)를 통해 변환된 DC전원을 공급할 수도 있다. The power supply unit 20 may be connected to each
제어부(30)는 반응탱크(11)에 설치된 온도센서(32), 비상용 온도센서(34) 등의 감지결과를 피드백하여 전원공급부(20)의 전원공급을 선택적으로 제어하는 역할을 한다.The
즉, 온도센서(32)의 감지결과를 피드백하여 각 전극봉(30)으로의 전원공급을 선택적으로 차단함으로써 수용액(14)의 온도를 목표온도로 유지시키며, 이를 위해 제어부(30)에는 사용자가 수용액(14)의 목표온도를 설정할 수 있는 입력수단(도시하지는 않았음)이 설치되는 것이 바람직하다.That is, by feeding back the detection result of the
그 밖에도 제어부(30)에는 비상용 온도센서(34)에서 과열온도를 감지하면 전원공급을 차단시키는 비상용 전원차단수단(미도시)을 설치할 수 있다. 제어부(30)의 제어동작에 이용되는 센서는 전술한 것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 압력센서, 실내온도센서, 등도 포함될 수 있다.In addition, the
그밖에도 도시하지는 않았지만 제어부(30)에는 작업자가 시스템의 각종 변수(예, 수용액 목표온도, 허용압력 등)를 입력할 수 있는 입력수단(스위치, 버튼, 터치스크린 등)과 비상시에 소정의 경고음을 발생시키는 스피커 또는 발광수단 등이 연결될 수 있다.Although not shown in the drawing, the
증기배출관(18)의 일단은 메인증기공급관(180)에 연결되는데, 증기배출관(18)이 연결되는 연결노드(N)를 중심으로 메인증기공급관(180)의 일 측에는 기액분리기(60)가 설치되고, 메인증기공급관(180)의 타 측에는 수위조절탱크(50)와 메인증 기공급관(180)을 연결하는 압력피드백관(62)이 연결된다.One end of the
기액분리기(60)는 배출된 증기에 포함된 액체를 분리하는 역할을 하며, 분리된 액체는 액체회수관(61)을 통해 트랩(80)으로 보내지고, 트랩(80)에서 다시 수용액저장탱크(40)로 보내진다. 액체회수관(61)에는 역류방지를 위한 체크밸브가 설치되는 것이 바람직하다.The gas-
압력피드백관(62)은 수위조절탱크(50)와 반응탱크(11)의 내부압력을 동일하게 하는 역할을 하며, 따라서 수위조절탱크(50)의 수위를 통해 반응탱크(11) 내부의 수위를 간접적으로 확인할 수 있다. 수위조절탱크(50)에는 수위센서(51)가 설치되며, 제어부(30)가 수위센서(51)의 검출결과를 피드백하여 펌프(P1)를 제어함으로써 반응탱크(11)의 내부로 수용액을 보충할 수 있다.The
메인증기공급관(180)에는 각종밸브(91,92)가 설치되며, 특히 과도 압력시에 안전을 위하여 오픈되는 안전밸브(93)가 설치되어야 한다. 그밖에도 메인증기공급관(180)에는 압력게이지(94), 온도게이지(95), 이상압력게이지(96), 절연플랜지(97) 등이 설치될 수 있다.
수용액저장탱크(40)에 저장된 수용액은 펌프(P1)를 통해 반응탱크(11)의 내부로 공급되며, 펌프(P1)와 반응탱크(11)를 연결하는 수용액 보충관(63)에는 역류방지를 위한 체크밸브(98)가 설치되는 것이 바람직하다. 또한 펌프(P1)와 수용액저장탱크(40)를 연결하는 파이프에는 이물질 제거를 위한 스트레이나(99)를 설치할 수 있다.The aqueous solution stored in the aqueous
전술한 액체회수관(61), 압력피드백관(62), 수용액보충관(63) 등은 플렉시블(flexible) 호스를 사용하는 것이 바람직하지만 반드시에 이에 한정되지 않음은 물론이다.The
반응탱크(11)는 케이스의 베이스(2)로부터 이격되어 설치되는 것이 바람직하며, 이를 위해 베이스(2)에 다수의 지지봉(4)을 설치하고, 지지봉(4)의 상단에 반응탱크(11)를 설치하는 것이 바람직하다. 이때 반응탱크(11)를 외부 충격으로부터 보호하고 전기적 절연을 위하여 지지봉(4)의 하단부와 베이스(2)의 사이에는 방진절연고무(6)를 개재시키는 것이 바람직하다. 또한 안전을 위하여 베이스(2)는 접지시키는 것이 바람직하다. 상기 베이스(2)는 반응탱크(11)를 내부에 수용하는 케이스의 저면부일 수 있다.The
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템(100)의 핵심적인 구성요소인 전기아크 반응장치(10)에 사용되는 수용액 및 전극봉에 대하여 설명한다. Hereinafter will be described the aqueous solution and electrode used in the
다음의 표 1은 본 발명의 전기아크 반응장치(10)에 사용되는 수용액(14)의 종류를 나타낸 것이다. MEG 용액은 수용액인지 여부에 상관없이 편의상 함께 표시하였다..Table 1 below shows the types of the
[표 1] 수용액의 종류[Table 1] Types of Aqueous Solutions
PH
나트륨계
이온수용액
Sodium
Ion Aqueous Solution
(중량비 100: 0.6 ~ 0.8)Water + Sodium Hydroxide (NaOH)
(Weight ratio 100: 0.6-0.8)
(중량비 100: 1: 1.2)Water + Sodium Chloride (NaCl) + Sodium Glutamate
(Weight ratio 100: 1: 1.2)
(중량비 100: 0.6 ~ 0.8)Water + sodium glutamate
(Weight ratio 100: 0.6-0.8)
(중량비 100: 0.6 ~ 0.8)Water + Sodium Nitrate (NaNO3)
(Weight ratio 100: 0.6-0.8)
(중량비 100: 0.6 ~ 0.8)Water + Sodium Sulfide (Na2S)
(Weight ratio 100: 0.6-0.8)
(중량비 100: 0.6 ~ 0.8)Water + Sodium Sulfate (Na2SO4)
(Weight ratio 100: 0.6-0.8)
(중량비 100: 0.6 ~ 0.8)Water + Sodium Carbonate (Na2CO3)
(Weight ratio 100: 0.6-0.8)
(중량비 100: 0.6 ~ 0.8)Water + Sodium Hydrocarbonate (NaHCO3)
(Weight ratio 100: 0.6-0.8)
Ocher longevity + sodium hydroxide
Water + ocher powder (weight ratio 7: 3 ~ 10: 3)
카본수용액
Carbon aqueous solution
(중량비 100: 10~20)Water + Carbon (Graphite, Charcoal) Powder
(Weight ratio 100: 10-20)
MEG용액
MEG solution
분말 (중량비 100 : 10~20)MEG (Mono Ethylene Glycol) + Carbon (Graphite, Charcoal)
Powder (weight ratio 100: 10-20)
MEG + sodium ion solution
11.00-12.70
즉, 본 발명의 실시예에서는 나트륨계 이온수용액, 황토지장수, 산성이온수용액, 카본수용액, MEG(Mono Ethylene Glycol)용액 등을 반응탱크(11)에 넣고 전극봉(12)간에 아크를 발생시킨다. That is, in the embodiment of the present invention, the sodium-based aqueous solution, the yellow soil longevity, the acidic ion water solution, the carbon aqueous solution, the MEG (Mono Ethylene Glycol) solution, etc. are placed in the
나트륨계 이온수용액은 물과 나트륨화합물을 혼합한 것으로서 본 발명의 일 실시예에서는 물과 나트륨화합물을 중량비 100 : 0.6~0.8 의 범위로 혼합하여, 수소이온농도(PH)가 11.00 ~ 12.70 의 범위인 것을 사용한다. Sodium-based aqueous solution is a mixture of water and sodium compounds in one embodiment of the present invention by mixing the water and sodium compounds in a weight ratio of 100: 0.6 ~ 0.8, the hydrogen ion concentration (PH) is in the range of 11.00 ~ 12.70 Use it.
나트륨화합물은 수산화나트륨(NaOH), 글루탐산나트륨, 질산나트륨(NaNO3), 황 화나트륨(Na2S), 황산나트륨(Na2SO4), 탄산나트륨(NaCO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 중에서 적어도 하나를 선택할 수 있다. 이밖에도 염화나트륨, 차아황산나트륨, EDTA2나트륨, EDTA2칼슘나트륨, 아황산나트륨, 주석산나트륨, 푸마르산나트륨, L-글루탐산나트륨, 5'이노신산이나트륨, 5'리보뉴크레오티드이나트륨, DL-주석산나트륨, 아질산나트륨, 사카린나트륨, 다하이드로초산나트륨, 안식향산나트륨 등이 사용될 수 있다.The sodium compound may be at least one selected from sodium hydroxide (NaOH), sodium glutamate, sodium nitrate (NaNO3), sodium sulfide (Na2S), sodium sulfate (Na2SO4), sodium carbonate (NaCO3), sodium hydrogencarbonate (NaHCO3). In addition, sodium chloride, sodium hyposulfite, EDTA2 sodium, EDTA2 calcium sodium, sodium sulfite, sodium tartarate, sodium fumarate, sodium L-glutamate, disodium 5'inosuccinate, sodium sodium ribonuate, sodium DL-tartrate, sodium nitrite, saccharin Sodium, sodium polyhydroacetate, sodium benzoate and the like can be used.
다른 실시예로서, 물에 염화나트륨(NaCl)과 글루탐산나트륨을 각각 100: 1: 1.2 의 중량비로 혼합하여 PH 11.00 ~ 12.70 의 범위로 제조한 이온수용액을 사용할 수도 있다.As another example, an ion aqueous solution prepared in the range of PH 11.00 to 12.70 by mixing sodium chloride (NaCl) and sodium glutamate in a weight ratio of 100: 1: 1.2, respectively, may be used.
또 다른 실시예로서, 황토지장수에 수산화나트륨을 첨가하여 PH 11.00 ~ 12.70 의 범위로 제조한 이온수용액을 사용할 수도 있다. 이때 황토지장수는 물에 황토분말을 100 : 20의 중량비로 첨가한 후, 예를 들어 600RPM의 교반기로 약 30분간 교반한 다음 24시간 동안 황토를 침전시키는 방법으로 제조된다.As another embodiment, an ion aqueous solution prepared in the range of PH 11.00 to 12.70 by adding sodium hydroxide to ocher longevity may be used. At this time, the ocher jangjang is prepared by adding ocher powder to water in a weight ratio of 100: 20, for example, stirring for about 30 minutes with a stirrer of 600 RPM and then precipitating ocher for 24 hours.
황토지장수만을 사용하는 경우에는 물과 황토를 7:3 내지 10:3의 중량비로 혼합하여 PH 9.0 ~ 10.8의 범위로 제조하는 것이 바람직하다. In the case of using only loess longevity, water and loess are preferably mixed in a weight ratio of 7: 3 to 10: 3 to prepare a pH of 9.0 to 10.8.
산성이온수용액은 공지된 산성화합물을 이용하여 PH 2.2 ~ 2.5 의 범위로 제조하는 것이 바람직하다. 예를 들어 초산, 빙초산, 글루코산, 구연산, 인산, 주석산, 젖산, 아디피산, 푸마르산, 글리산, 글리산, 솔빈산, 디하이드로초산(DHA), 안 식향산, 프로피온산, 발효식초, 오렌지액, 레몬액, 사과액, 콜라, 맥주 등이 사용될 수 있다.The acidic ion aqueous solution is preferably prepared in the range of PH 2.2 ~ 2.5 using known acid compounds. For example acetic acid, glacial acetic acid, gluconic acid, citric acid, phosphoric acid, tartaric acid, lactic acid, adipic acid, fumaric acid, glycic acid, glycic acid, sorbic acid, dihydroacetic acid (DHA), benzoic acid, propionic acid, fermented vinegar, orange liquid , Lemon juice, apple juice, cola, beer and the like can be used.
카본수용액은 물에 흑연, 참숯 등의 카본분말을 100: 10 ~ 20의 중량비로 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.The aqueous carbon solution is preferably prepared by mixing carbon powder such as graphite and charcoal in water at a weight ratio of 100: 10 to 20.
MEG 용액은 MEG에 흑연, 참숯 등의 카본분말을 100: 10 ~ 20의 중량비로 혼합한 것일 수도 있고, MEG에 전술한 나트륨계 이온수용액을 혼합하여 PH 11.00 ~ 12.70 의 범위로 제조된 것일 수도 있다.The MEG solution may be a mixture of carbon powders such as graphite and charcoal in MEG at a weight ratio of 100: 10 to 20, or may be prepared in the range of PH 11.00 to 12.70 by mixing the aforementioned sodium-based aqueous solution with MEG. .
전술한 이온수용액 등에 후술하는 재질의 전극봉(120)을 사용하면, 전기 아크가 발생한 이후에도 반응이 안정적으로 이루어질 뿐만 아니라 전극봉(12)의 손상도 발생하지 않는다. 그러나 PH범위가 전술한 기준보다 작은 경우에는 전기저항반응이 약해서 전기 아크가 발생하지 않고, 이보다 큰 경우에는 상용전원(220V, 380V)에서 폭발적인 전기저항반응이 일어나 전극봉(12)의 용융이나 소손이 발생하게 된다.When the
한편 전기아크 반응장치(10)에 사용되는 전극봉(12)의 재질은 스프링용 경강선(SWRH), 저합금 고장력강(Low alloy high tension steel), 부식저항 저합금 고장력강 또는 고장력계 탄소강인 것이 바람직하다. 또한 전술한 재질에 니켈, 백금 또는 소정의 합금을 도금한 것을 사용할 수도 있다.Meanwhile, the material of the
경강선은 탄소성분이 0.4% ~ 0.96% 함량을 가진 경강선재를 열처리 과정을 거친 후 신선한 선재로서 고인장력을 가지는 특성이 있다. Hard wire is characterized by having high tensile strength as a fresh wire after heat treatment of hard steel wire having a carbon content of 0.4% ~ 0.96%.
저합금 고장력강은 일반 구조용 탄소강(構造用炭素鋼)에 소량의 합금원소를 첨가한 것으로서, 통상 HT(High-Ten)으로 표시되고 인장강도가 50kg/mm2 이상, 항복점이 30kg/mm2 이상이며 내식성, 가공성이 우수한 특성을 가진다.Low alloy high tensile steel is a small amount of alloying element added to general structural carbon steel, usually expressed as HT (High-Ten), tensile strength is 50kg / mm 2 or more, yield point is 30kg / mm 2 or more It has the characteristics of excellent corrosion resistance and workability.
고장력계 탄소강은 0.2%정도의 탄소를 함유한 탄소강에 규소, 망간, 니켈, 크롬, 구리 등을 첨가한 것으로서 50kg/mm2 이상의 인장강도를 가진다.High tensile carbon steel is a carbon steel containing about 0.2% of carbon, and includes silicon, manganese, nickel, chromium and copper, and has a tensile strength of 50 kg / mm 2 or more.
다른 실시예로서, 탄화규소(SiC)나 칸탈(kanthal)을 사용할 수도 있고, 하스텔로이(Hastelloy), 인코넬(inconel), 모넬(monel), 텅스텐 등의 특수강봉을 사용할 수 있다. 탄화규소는 열전도도가 크면서도 내용해성, 내용융성, 내산화성이 뛰어난 특성이 있고, 칸탈은 철-크롬-알루미늄의 합금으로서 전열저항 합금중에서 가장 높은 온도에 견디는 특성이 있다. 또한 하스텔로이는 니켈을 주요성분으로 하는 내산합금이며, 인코넬은 니켈-크롬-철-탄소 등의 합금으로서 내열성이 뛰어난 특성이 있다.As another embodiment, silicon carbide (SiC) or kanthal may be used, and special steel bars such as Hastelloy, Inconel, Monel, and tungsten may be used. Silicon carbide has high thermal conductivity, but also has excellent solvent resistance, solvent resistance, and oxidation resistance, and Kantal is an iron-chromium-aluminum alloy, which has the highest temperature resistance among heat-resisting alloys. Hastelloy is an acid alloy containing nickel as a main component, and Inconel is an alloy such as nickel-chromium-iron-carbon and has excellent heat resistance.
이러한 전극봉(12)은 단상전원에 연결할 경우에는 2개를 사용하고, 3상 전원에 연결할 경우에는 도시된 바와 같이 3개를 사용할 수 있다. 반응탱크(11)의 용량이 큰 경우에는 2쌍 이상의 전극봉(12)을 설치할 수도 있다. 즉, 단상전원인 경우에는 2n(n은 1 이상의 정수)개의 전극봉(12)이 설치되고, 3상전원인 경우에는 3n(n은 1 이상의 정수)개의 전극봉(12)이 설치된다.Two
또한 전극봉(12)이 도시된 바와 같이 반드시 반응탱크(11)의 상면부를 관통하 여 설치되어야 하는 것은 아니므로 반응탱크(11)의 측면부를 관통하여 설치될 수도 있다. 전극봉(12)과 반응탱크(11)와의 경계부에는 고무패킹 등의 절연성 고정부재가 설치되어야 한다. 특히 금속재질의 반응탱크(11)를 사용하는 경우에는 전극봉(12)이 반응탱크(11)와 접촉하지 않도록 설치되어야 함은 물론이다. In addition, since the
반응탱크(10)의 외부로 노출된 전극봉(12)의 단부에는 전원연결을 위한 연결단자(13)가 형성된다. 연결단자(13)에 인가되는 전원은 상용AC전원일 수도 있고, 직류일 수도 있다.The end of the
반응탱크(11)의 저부 또는 측면 하단부에는 수용액(14)을 배출하기 위한 드레인밸브를 연결할 수 있다.A drain valve for discharging the
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템(100)의 작동을 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 1 describes the operation of the
먼저 건조실(110)의 내부에 건조할 농수산물 등이 놓여진 건조대(D)를 반입하고 도어를 닫아 밀폐시킨다.First, bring in the drying table (D) in which the agricultural and marine products to be dried, etc. are placed in the drying
이어서 전술한 성분의 수용액(14)이 채워진 반응탱크(11)에 침지된 각 전극봉의 연결단자(13)에 전력을 공급하면, 전도성을 띈 수용액(14)이 저항성 발열을 하면서 수용액(14)의 온도가 점차 상승한다. 이 과정에서 인가되는 전류량도 점차 증가한다. Subsequently, when electric power is supplied to the
그런데 전술한 성분의 수용액(20)이 약 80℃ 까지 가열되면 각 전극봉(14)의 사이에 전기 아크(arc)가 발생하며, 이로 인해 도 5의 사진과 같이 수용액(14)의 내부에 화염구(火焰球)가 발생한다.However, when the aqueous solution 20 of the above-described component is heated to about 80 ° C., an electric arc is generated between each
특히 아크가 발생한 이후부터는 오히려 소비전력이 감소하기 시작한다.In particular, power consumption begins to decrease after the arc occurs.
즉, 수용액(14)을 상온에서 약 80℃까지 상승시키는 과정에서는 소비전류가 최초 약 10A에서 약 50A까지 상승하였으나, 아크가 발생한 이후에는 소비전류가 점차 감소되면서 수용액(14)이 끓기 시작할 때는 약 10A의 수준으로 낮아지는 것으로 확인되었다. That is, in the process of raising the
따라서 수용액(14)의 목표온도를 끓는점 이상으로 설정해 두면 최소한의 소비전력으로 대량의 증기를 발생시킬 수 있다. 전극봉을 이용하는 종래 방식에 의하면 오랜 시간 가열하여도 아크가 발생하지 않기 때문에 전류량이 감소하는 현상은 나타나지 않는다.Therefore, if the target temperature of the
반응탱크(11)의 내부에서 발생한 고온의 증기는 메인증기공급관(180)을 통해 배출되고, 일부 증기는 제1증기공급관(121)을 통해 열교환기(120)로 공급되고 일부 증기는 제2증기공급관(131)을 통해 열풍용 라디에이터(130)로 공급된다.The high temperature steam generated inside the
열교환기(120)로 공급된 증기는 히팅배관(112)을 유동하는 유체와 열교환을 한 후 응축되어 제1회수관(122)을 통해 수용액 저장탱크(40)로 회수된다. 또한 열풍용 라디에이터(130)로 공급된 증기는 제습유로(114) 내부에서 유동하는 공기와 열교환을 한 후 응축되어 제2회수관(132)을 통해 수용액 저장탱크(40)로 회수된다. The steam supplied to the
이러한 과정을 통해 건조실(110)의 내부는 히팅배관(112)을 유동하는 고온의 유체에 의해 고온으로 가열되고, 건조물에서 발생한 수증기는 제습유로(114)를 통 과하면서 적절한 수준으로 제거된다.Through this process, the interior of the drying
제습유로(114)의 내부로 유입된 고온다습한 공기 중의 일부는 건조실(110)에 연결된 흡입관(162)을 통해 냉매탱크(200)의 내부로 유입된 후에 일부 수증기가 제거된 상태에서 토출관(161)을 통해 다시 제습유로(114)의 내부로 배출된다. 제습유로(114)의 내부는 냉매탱크(200)에 비해 훨씬 고온이기 때문에 냉매탱크(200)로부터 제습유로(114) 내부로 토출되는 공기의 상대습도는 크게 낮아지게 된다.Some of the high temperature and high humidity air introduced into the dehumidifying passage 114 flows into the
또한 제습유로(114)의 내부에서 유동하는 공기에 함유된 수증기는 차가운 표면을 가지는 제습용 라디에이터(150)를 통과하는 과정에서 다시 응결되어 배수구(102)를 통해 배출된다. 이러한 과정을 거쳐 건조과정에서 발생하는 수증기가 지속적으로 제거되므로 건조속도가 크게 빨라지게 된다.In addition, water vapor contained in the air flowing in the dehumidifying passage 114 is condensed again in the process of passing through the
또한 본 발명에 따르면 건조실 내부에 설치된 램프히터(140)에 의해 건조속도가 보다 빨라질 수 있다.In addition, according to the present invention may be faster drying speed by the
한편 이하에서는 본 발명 특유의 건조방법을 설명한다. 실험에 따르면 농수산물 등을 건조실(110)의 내부에 안치할 때 소정의 건조촉진제를 대상물에 뿌린 후에 램프히터를 조사(照射)하면 건조가 촉진되는 것으로 나타났다. On the other hand, the drying method peculiar to the present invention will be described below. According to the experiment, when the agricultural and marine products are placed in the interior of the drying
상기 건조촉진제를 만드는 방법은 다음과 같다.How to make the drying accelerator is as follows.
먼저 물, 황토분말, 토르말린 분말을 각각 70~100 : 30 :1 의 중량비로 혼합하여 교반 및 침전과정을 거친 후 상부액을 추출한다, 추출된 액은 PH 9.0 ~ 10.8 범위의 알카리성을 띄므로 편의상 황토이온알카리수로 칭하기로 한다.First, water, ocher powder, and tourmaline powder are mixed in a weight ratio of 70 to 100: 30: 1, respectively, and after stirring and precipitation, the upper liquid is extracted. The extracted solution has an alkaline range of PH 9.0 to 10.8, for convenience. It is called ocher alkaline water.
이어서 황토이온알카리수와 식용알코올을 10:1 내지 10:3의 중량비로 혼합하며, 대상물에 뿌려주거나 건조실(110)의 내부로 분사한다. 대상물에 직접 뿌려주는 경우에는 건조대상물 100g 에 대해 0.01~0.1g의 비율로 건조촉진제를 뿌려주는 것이 바람직하다. Subsequently, ocher alkaline water and edible alcohol are mixed in a weight ratio of 10: 1 to 10: 3, sprinkled on the object or sprayed into the drying
이러한 건조촉진제를 건조대상물에 직접 뿌리지 않고 건조실(110)의 내부공간에 분사하는 방법도 있다. 도 6은 이를 위한 건조시스템의 구성도를 나타낸 것으로서, 전기아크 반응장치(10)에 연결된 메인증기공급관(180)에 건조실(110) 내부와 연통되는 증기공급관(190)이 연결되고, 증기공급관(190)의 단부에 증기분사구(192)가 설치되는 점에 특징이 있다. 증기공급관(190)에는 개폐밸브가 설치되어야 한다.There is also a method of spraying the drying accelerator in the interior space of the drying
그리고 전기아크 반응장치(10)의 반응탱크(11)의 내부에는 전술한 방법으로 제조된 건조촉진제가 저장되며, 건조촉진제도 PH 9.0 ~ 10.8 범위의 알카리성을 띄므로 전기아크 반응을 일으켜서 대량의 수증기를 발생할 수 있다.And inside the
건조대상물을 안치한 후에 소정 시간 동안 증기분사구(192)를 통해 건조실(110)의 내부로 건조촉진제의 증기를 분사시키면, 분사된 증기가 건조대상물의 표면에 내려앉게 되고, 이때 램프히터(140)의 작용에 의해 건조가 촉진된다.After placing the drying object and spraying the vapor of the drying accelerator through the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니므로 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있다. 그런데 이와 같이 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be modified or modified in various forms. By the way, if the embodiment modified or modified as described also includes the technical spirit of the present invention described in the claims to be of course belongs to the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조시스템의 구성도1 is a block diagram of a drying system according to an embodiment of the present invention
도 2는 전기아크 반응장치를 상세히 표시한 건조시스템의 구성도2 is a block diagram of a drying system showing the electric arc reactor in detail
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조시스템의 변형예를 나타낸 구성도3 is a configuration diagram showing a modification of the drying system according to an embodiment of the present invention
도 4는 전기아크 반응장치와 그 주변장치를 나타낸 사시도Figure 4 is a perspective view of the electric arc reactor and its peripheral device
도 5는 반응탱크의 내에 전기 아크가 발생한 모습을 나타낸 사진Figure 5 is a photograph showing the appearance of an electric arc in the reaction tank
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조시스템의 다른 변형예를 나타낸 구성도6 is a configuration diagram showing another modification of the drying system according to an embodiment of the present invention
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 전기아크 반응장치 100: 건조시스템10: electric arc reactor 100: drying system
102: 배수구 104: 집수장치102: drain hole 104: water collecting device
110: 건조실 112: 히팅배관110: drying chamber 112: heating piping
114: 제습유로 120: 열교환기114: dehumidifying passage 120: heat exchanger
121: 제1증기공급관 122: 제1회수관121: first steam supply pipe 122: first recovery pipe
130: 열풍용 라디에터 131: 제2증기공급관130: hot air radiator 131: second steam supply pipe
132: 제2회수관 138: 송풍팬132: second recovery pipe 138: blowing fan
140: 램프히터 150: 제습용 라디에이터140: lamp heater 150: dehumidification radiator
151: 물공급관 152: 물회수관151: water supply pipe 152: water recovery pipe
161: 토출관 162: 흡입관161: discharge tube 162: suction tube
170: 필터 180: 메인증기공급관170: filter 180: main steam supply pipe
190: 증기공급관 192: 증기분사구190: steam supply pipe 192: steam injection port
200: 냉매탱크 210: 내부탱크200: refrigerant tank 210: inner tank
220: 분사노즐 250: 수중펌프220: injection nozzle 250: submersible pump
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