KR101311632B1 - 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템 및 그 건조 시스템을 이용한 건조방법 - Google Patents

히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템 및 그 건조 시스템을 이용한 건조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템 및 그 건조 시스템을 이용한 건조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 건조 시스템에 있어서, 전방으로 피 건조물을 건조시킨 습증기가 유입되고, 내부에 구비된 냉각코일 내로 냉각수가 유입되어 습증기를 냉각시키도록 구성된 냉각부, 냉각부의 후방에 결합되고, 냉각부에서 냉각된 습증기가 유입되고, 별도의 라인을 통해 통과되는 냉매가 증발되어 습증기의 습기를 제거하는 습기제거부 및 습기제거부의 후방에 결합되고, 습기제거부에서 냉각된 습증기가 유입되고 별도의 라인을 통해 통과되는 냉매로부터 열을 공급받아 냉매가 응축되면서 습증기를 가열시키는 콘덴서부를 구비하여 콘덴서부의 후방으로 토출되는 공기를 피 건조물측으로 유입시키는 건조장치; 내부에 냉각수가 저장되고, 저장된 냉각수를 냉각부로 유입시키고, 냉각부에서 열교환된 냉각수가 다시 유입되는 냉각수저장탱크; 및 습기제거부에서 증발된 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체 냉매를 콘덴서부 측으로 토출시키는 압축기 및 콘덴서부에서 응축된 냉매가 유입되어 습기제거부 측으로 토출시키는 수액기를 구비하는 히트펌프유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템에 관한 것이다.

Description

히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템 및 그 건조 시스템을 이용한 건조방법{Drying system using heat pump unit and cooling unit and drying method using the drying system}
본 발명은 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템 및 그 건조 시스템을 이용한 건조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 냉각장치와 히트펌프에 의해 피 건조물을 거친 습증기의 열을 냉각하고 연속적으로 가열시켜 습기제거와 열을 공급받은 열풍을 피 건조물에 순환적으로 공급할 수 있는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템 및 그 건조 시스템을 이용한 건조방법에 관한 것이다.
일반적으로 김(해태) 등과 같은 피 건조물을 건조시키기 위해서는 약 50℃정도에서 건조를 하는데 버너를 이용하는 열풍건조방식과 전기히터를 이용한 전기히터방식 등이 사용된다. 그러나 이러한 열풍건조방식이나 전기히터방식은 간접가열방식으로 건조실 내에 버너 또는 전기히터에 의해 내부공기가 가열되고, 가열된 공기는 건조시키려는 피 건조물인 김 등과 접촉하여 열교환을 일으켜 피 건조물이 함유하고 있는 수분이 에너지를 얻어 증발하여 공기와 혼합하고, 공기와 혼합된 습증기는 팬이 부착된 배출구를 통해 배출되게 된다.
즉, 종래에 이러한 건조방식은 습증기를 배출시킬 때 습증기가 곧바로 밖으로 배출되기 때문에 많은 열손실이 생기게 되어 효율적이지 못하며, 이레 따라 연료비가 증가하여 결국은 제품의 원가 상응으로 이어져 제품의 경쟁력을 떨어뜨리는 문제가 존재한다.
따라서, 종래 공개된 대한민국 공개 특허 제2009-0116680호(2009년 11월 11일자 공개)는 건조시스템에 히트펌프를 이용하여 습증기를 바로 밖으로 배출하지 않고, 열 교환식으로 공기를 건조실 내부로 순환시키는 구조를 기재하고 있다. 도 1은 종래 히트펌프를 이용한 김 건조시스템의 구성도를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 히트펌프를 이용한 건조 시스템(10)은 건조실(2) 외부에 히트펌프 유닛(5)을 구비하고 있음을 알 수 있다. 히트펌프 유닛(5)은 통상의 경우와 같이, 증발기(6), 압축기(7), 응축기(9) 및 팽창밸브(8)를 포함하고 있다. 따라서, 히트펌프 유닛(5)을 순환하는 냉매는 압축기(7)에 유입되어 고압, 고온의 기체 냉매가 토출되고, 압축기(7)에서 토출된 냉매는 응축기(9)로 유입되어 다른 라인을 통해 유입된 습증기로 열을 방출하면서 응축되게 된다.
그리고, 응축된 냉매는 팽창밸브(8)를 거쳐 증발기(6)로 유입되고, 별도의 라인을 통해 유입된 습증기와 외부열원(외기 등)로부터 열을 공급받아 증발되고, 다시 압축기(7)로 유입되는 냉매라인(11)을 구성하게 된다. 그리고, 건조실(2)에서 배출된 습증기는 히트펌프유닛(5)의 증발기(6)로 유입되어 냉매로 열을 방출하고, 응축기(9)로 유입되어 열을 공급받아 다시 건조실(2)로 유입되어 습증기라인을 구성하게 된다.
즉, 종래 히트펌프를 이용한 건조 시스템(10)은 피 건조물(1)을 통과한 습증기를 곧바로 밖으로 배출하지 않고, 히트펌프 유닛(5)을 거쳐 다시 가열되어 건조실(2) 내부로 유입되게 된다. 그러나, 이러한 종래 히트펌프를 이용한 건조 시스템(10)은 피 건조물(1)을 냉각시키기 위한 냉각수단을 구비하지 않고 있고, 별도의 냉각장치를 설치해야하는 문제점이 존재한다. 또한, 히트펌프 유닛(5)에서 가열된 공기를 다시 건조실 내부로 유입하면서 열효율을 감소시키게 된다.
따라서, 피 건조물을 통과한 습증기를 순환식으로 다시 건조실로 유입하면서습증기를 냉각, 습기제거 및 가열을 연속적으로 수행할 수 있는 히트펌프를 이용한 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템 및 건조방법이 요구되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 히트펌프를 이용함으로써 피 건조물을 통과한 습증기를 밖으로 배출시키지 않고, 건조장치 내부로 유입시켜 다시 건조부로 순환시켜 재사용하여 열효율을 향상시킬 수 있는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템 및 건조방법에 제공하게 된다.
또한, 피 건조물을 통과한 습증기는 건조장치를 통해 건조시스템을 연속적으로 습기제거와 가열된 공기를 생산할 수 있는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템 및 건조방법에 제공하게 된다.
또한, 냉각수단을 갖는 냉각수 저장탱크를 구비한 냉각수 순환라인을 일체로 건조장치에 연결함으로써, 피 건조물을 통과한 습증기가 건조장치에 유입되어 연속적으로 습증기를 냉각, 습기제거 및 가열할 수 있는 일체형 건조시스템 및 건조방법에 제공하게 된다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 목적은, 건조 시스템에 있어서, 전방으로 피 건조물을 건조시킨 습증기가 유입되고, 내부에 구비된 냉각코일 내로 냉각수가 유입되어 습증기를 냉각시키도록 구성된 냉각부, 냉각부의 후방에 결합되고, 냉각부에서 냉각된 습증기가 유입되고, 별도의 라인을 통해 통과되는 냉매가 증발되어 습증기의 습기를 제거하는 습기제거부 및 습기제거부의 후방에 결합되고, 습기제거부에서 냉각된 습증기가 유입되고 별도의 라인을 통해 통과되는 냉매로부터 열을 공급받아 냉매가 응축되면서 습증기를 가열시키는 콘덴서부를 구비하여 콘덴서부의 후방에서 토출되는 공기를 피 건조물측으로 유입시키는 건조장치; 내부에 냉각수가 저장되고, 냉각수를 냉각하는 냉각수단이 구비되고, 저장된 냉각수를 냉각부로 유입시키고, 냉각부에서 열교환된 냉각수가 다시 유입되는 냉각수저장탱크; 및 습기제거부에서 증발된 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체 냉매를 콘덴서부 측으로 토출시키는 압축기 및 콘덴서부에서 응축된 냉매가 유입되어 증발기 측으로 토출시키는 수액기를 구비하는 히트펌프유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템으로서 달성될 수 있다.
수액기와 습기제거부 사이에 구비되어 수액기에서 토출된 액체 냉매를 팽창시키는 팽창밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
건조장치의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나에 구비되어 피 건조물을 거친 습증기를 건조장치의 냉각부 측으로 유입시키고, 건조장치의 콘덴서부에서 토출된 공기를 피 건조물 측으로 유동시키도록 구성된 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
냉각수저장탱크의 토출부와 냉각부의 유입부를 연결하는 냉각수 유입관과 냉각수의 토출부와 냉각수저장탱크의 유입부를 연결하는 냉각수토출관을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
냉각수 유입관 및 냉각수 토출관 중 적어도 어느 하나에 구비되어 냉각수의 유량을 조절하는 냉각수유량조절부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
압축기의 토출부와 콘덴서부의 유입부를 연결하는 제1관, 콘덴서부의 토출부와 수액기의 유입부를 연결하는 제2관, 수액기의 토출부와 습기제거부의 유입부를 연결하는 제3관 및 증발기의 토출부와 압축기의 유입부를 연결하는 제4관을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제1관, 제2관, 제3관 및 제4관 중 적어도 어느 하나에 구비되어 냉매의 유량과 순환속도를 조절하는 냉매유량조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
송풍팬의 회전속도와 압축기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은, 앞서 언급한 건조시스템을 이용한 건조방법에 있어서, 송풍팬이 가동되어 피 건조물을 거친 습증기가 건조장치의 냉각부의 전방으로 유입되는 단계; 냉각수저장탱크에 저장된 냉각수가 냉각수 유입관을 통해 냉각부로 유입되어 냉각수가 습증기의 열을 흡수하고, 토출된 냉각수가 냉각수저장탱크에 유입되어 냉각수 순환라인이 가동되는 단계;히트펌프유닛의 수액기에서 토출된 액체 냉매가 건조장치의 습기제거부로 유입되어 증발되면서 냉각부를 통과한 습증기의 습기를 제거하고, 토출된 냉매가 히트펌프유닛의 압축기 측으로 유입되는 단계; 및 압축기에 유입된 냉매가 압축되어 고온고압의 기체 냉매가 건조장치의 콘덴서부로 유입되어 응축되면서 습기제거부를 통과한 습증기를 가열하고, 토출된 냉매가 히트펌프유닛의 수액기 측으로 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조시스템을 이용한 건조방법으로서 달성될 수 있다.
압축기 측으로 유입되는 단계는, 수액기에서 토출된 액체 냉매가 수액기와 습기제거부 사이에 구비된 팽창밸브를 통과하여 팽창된 냉매가 습기제거부로 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
제어부가 압축기의 구동을 제어하고, 건조장치에 구비된 송풍팬의 회전속도를 조절하는 단계; 냉각수유량조절부가 냉각부로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하는 단계; 및 냉매유량조절부가 습기제거부 및 콘덴서부로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의하면, 히트펌프를 이용함으로써 피 건조물을 통과한 습증기를 밖으로 배출시키지 않고, 건조장치 내부로 유입시켜 다시 건조부로 순환시켜 재사용하여 열효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 피 건조물을 통과한 습증기는 건조장치를 통해 건조시스템을 연속적으로 습기제거와 가열된 공기를 생산할 수 있는 장점이 있다.
또한, 냉각수단을 갖는 냉각수 저장탱크를 구비한 냉각수 순환라인을 일체로 건조장치에 연결함으로써, 피 건조물을 통과한 습증기가 건조장치에 유입되어 연속적으로 습증기를 냉각, 습기제거 및 가열할 수 있는 효과를 갖는다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 종래 히트펌프를 이용한 김 건조시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템을 간략히 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템의 히트펌프 유닛의 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템의 건조장치의 구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템을 상세히 나타낸 구성도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템이 설치된 건조실의 단면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템을 이용한 건조방법의 흐름도를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템(100)의 구성 및 작용에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 일실시예에서 설명되는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템(100)은 김과 같은 음식물의 습기를 제거하여 건조하기 위한 것으로 구체적 실시예에서는 피 건조물(1)로서 김을 사용하였다. 먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템(100)을 간략히 나타낸 구성도를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템(100)은 히트펌프 유닛(130), 건조장치(110) 및 냉각수 저장탱크(120) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 피 건조물(1)을 거친 습증기는 건조장치(110)의 전방측을 통해 건조장치(110)로 유입되어 냉각, 습기제거, 가열단계를 거친 후 후방측을 통해 배출되어 건조실(2)로 유입되게 된다.
이하에서는 이러한 히트펌프 유닛(130)이 구성 및 작용, 건조장치(110)의 구성 및 작용 그리고, 냉각수 순환라인에 대해 상세히 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템(100)의 히트펌프 유닛(130)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템(100)의 건조장치(110)의 구성도를 도시한 것이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템(100)을 상세히 나타낸 구성도를 도시한 것이다.
도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각수저장탱크(120) 내부에는 냉각수가 저장되어 있다. 그리고, 이러한 냉각수저장탱크(120)에는 저장된 냉각수를 냉각하기 위한 냉각수단이 구비되어 있다. 냉각수저장탱크(120)에는 저장된 냉각수는 냉각수유입관(121)을 통해 본 발명의 일실시예에에 따른 건조장치(110)의 냉각부(111)로 유입되게 된다.
냉각부(111) 내부에는 냉각코일(112)이 구비되어 이러한 냉각코일(112) 내부로 냉각수가 유입되고, 유입된 냉각수에 의해 습증기가 냉각되게 된다. 습증기로부터 열을 공급받은 냉각수는 냉각수토출관(122)을 통해 다시 냉각수저장탱크(120)로 유입되어 냉각수 순환라인을 완성하게 된다. 또한, 이러한 냉각수유입관(121) 일측에는 냉각수유량조절부(123)를 포함하여, 건조장치(110)의 냉각부(111)로 유입되는 냉각수의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 히트펌프 유닛(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(131)와 수액기(132) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 건조장치(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 습증기가 유입되는 냉각부(111)와 냉각부(111) 후방에 연결되어 구성되는 습기제거부(113) 그리고, 습기제거부(113)의 후방에 연결되어 구성되는 콘덴서부(114)를 포함하고 있음을 알 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 건조장치(110)로 유입되는 습증기는 순차적으로 냉각부(111), 습기제거부(113) 및 콘덴서부(114)를 거쳐 토출되게 된다. 이하에서는 히트펌프유닛(130)과 건조장치(110)를 순환하는 냉매 순환라인에 대해 설명하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 압축기(131)로 유입된 냉매는 압축기(131)에 의해 압축되어 고온고압의 기제 냉매가 제1관(150)을 통해 토출되게 된다. 제1관(150)은 압축기(131)와 건조장치(110)의 콘덴서부(114)를 연결하게 된다. 따라서, 냉매는 제1관(150)을 통해 콘덴서부(114) 내부로 유입되어 습증기와 열교환을 하게 된다. 구체적으로 압축기(131)에서 토출된 냉매의 열을 습증기가 흡수하여 습증기는 가열되고, 냉매는 응축되게 된다. 따라서, 콘덴서부(114)를 통과한 습증기는 가열되어 토출되게 된다.
콘덴서부(114)에서 응축된 냉매는 제2관(160)을 통해 히트펌프 유닛(130)의 수액기(132)로 유입되게 된다. 수액기(132)를 거친 냉매는 제3관(170)을 통해 팽창밸브(140)를 거쳐 건조장치(110)의 습기제거부(113)로 유입되게 된다. 습기제거부(113)에서는 냉매와 습증기가 열교환을 하면서, 습증기의 습기가 제거되게 된다.
냉매과 습증기 간의 열교환은 습증기의 열을 냉매가 흡수하여 냉매가 증발되게 된다. 이러한 습증기의 열을 흡수하여 증발된 냉매는 제4관(180)을 통해 히트펌프유닛(130)의 압축기(131)로 유입되게 된다. 따라서, 냉매는 압축기(131), 제1관(150), 콘덴서부(114), 제2관(160), 수액기(132), 제3관(170), 팽창밸브(140), 습기제거부(113) 그리고 다시 압축기(131)로 유입되면서, 냉매순환라인을 구성하게 된다.
이러한 냉매의 순환에 의해 건조장치(110)에 유입된 습증기는 습기제거부(113)에서 습기가 제거되고, 연속적으로 콘덴서부(114)에서 가열되어 토출되게 된다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템(100)은 제1관(150), 제2관(160), 제3관(170) 및 제4관(180) 일측 중 적어도 어느 하나에 냉매유량조절부를 더 포함하여 순환되는 냉매의 유량속도를 제어할 수 있다.
그리고, 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템(100)은 압축기(131)와 송풍팬(115)을 제어하는 제어부를 더 포함하여, 압축기(131)에서 토출되는 냉매 기체의 압력을 조절할 수 있고, 송풍팬(115)의 회전속도를 제어하여 건조장치(110)로 유입되는 습증기의 풍량을 조절할 수 있다.
이하에서는 앞서 설명한 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조 시스템(100)을 사용한 건조방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 건조시스템(100)이 설치된 건조실(2)의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 건조시스템(100)을 이용한 건조방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 건조실(2)은 격벽에 의해 건조부(3)와 가공부(4)로 구획되게 됨을 알 수 있다. 따라서, 콘베어벨트(190)에 놓여진 김 등과 같은 피 건조물(1)은 가공부(4)에서 유입되는 습증기를 공급받아 건조되고, 피 건조물(1)을 통과한 습증기는 건조부(3)에서 가공부(4)로 흡입되어 앞서 설명한 일체형 건조 시스템(100)에 의해 냉각, 습기제거 및 가열되게 된다.
즉, 먼저, 송풍팬(115)이 가동되어 피 건조물(1)을 거친 습증기가 건조부(3)에서 가공부(4)로 흡입되어 건조장치(110)의 냉각부(111)의 전방으로 유입되게 된다(S10). 그리고, 냉각수저장탱크(120)에 저장된 냉각수가 냉각수 유입관(121)을 통해 건조장치(110)의 냉각부(111)로 유입되어 냉각수가 습증기의 열을 흡수하게 된다(S20). 즉, 냉각부(111)로 유입된 습증기가 냉각수에 의해 냉각되게 된다. 냉각부(111)에서 토출된 냉각수는 다시 냉각수저장탱크(120)에 유입되어 냉각수가 순환되게 된다. 그리고 냉각수 유입관(121) 또는 냉각수 토출관(122)에 구비되는 냉각수유량조절부(123)에 의해 냉각부(111)로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하게 된다.
다음으로, 히트펌프유닛(130)의 수액기(132)에서 토출된 액체 냉매가 건조장치(110)의 습기제거부(113)로 유입되어 습증기와 열교환하여 증발되면서 냉각부(111)를 통과한 습증기의 습기를 제거하게 된다(S30). 또한, 습기제거부(113)로 유입된 냉매는 습증기의 열을 공급받아 증발되어 토출되게 된다. 토출된 냉매는 히트펌프유닛(130)의 압축기(131) 측으로 유입되게 된다.
그리고, 압축기(131)에 유입된 냉매는 압축기(131)에 의해 압축되어 고온고압의 기체 냉매가 건조장치(110)의 콘덴서부(114)로 유입되어 응축되면서 습기제거부(113)를 통과하여 콘덴서부(114)로 유입된 습증기를 가열하게 된다(S40). 콘덴서부(114)에서 응축된 냉매는 토출되어 히트펌프유닛(130)의 수액기(132) 측으로 유입되게 된다. 그리고, 콘덴서부(114)에서 가열된 습증기는 가공부(4)의 하단으로 유동되어 컨베어벨트(190)에 의해 이동되는 피 건조물(1)을 거치면서 피 건조물(1)을 건조하게 된다(S50).
또한, 제어부는 압축기(131)의 구동을 제어하여 압축기(131)에선 토출되는 냉매의 압력을 조절할 수 있고, 건조장치(110)에 구비된 송풍팬(115)의 회전속도를 조절하여 건조장치(110)로 유입되는 습증기의 풍량을 제어할 수 있다. 그리고, 냉매유량조절부에 의해 습기제거부(113) 및 콘덴서부로 유입되는 냉매의 유량을 조절할 수 있다.
1:피건조물
2:건조실
3:건조부
4:가공부
5:종래 건조시스템의 히트펌프유닛
6:종래 건조시스템의 증발기
7:종래 건조시스템의 압축기
8:종래 건조시스템의 팽창밸브
9:종래 건조시스템의 응축기
10:종래 건조시스템
100:본 발명의 일실시예에 따른 건조시스템
110:건조장치
111:냉각부
112:냉각코일
113:습기제거부
114:콘덴서부
115:송풍팬
120:냉각수저장탱크
121:냉각수유입관
122L냉각수토출관
123:냉각수유량조절부
130:히트펌프유닛
131:압축기
132:수액기
140:팽창밸브
150:제1관
160:제2관
170:제3관
180:제4관
190:컨베어벨트

Claims (11)

  1. 건조 시스템에 있어서,
    전방으로 피 건조물을 건조시킨 습증기가 유입되고, 내부에 구비된 냉각코일 내로 냉각수가 유입되어 상기 습증기를 냉각시키도록 구성된 냉각부, 상기 냉각부의 후방에 결합되고, 상기 냉각부에서 냉각된 습증기가 유입되고, 별도의 라인을 통해 통과되는 냉매가 증발되어 상기 습증기의 습기를 제거하는 습기제거부 및 상기 습기제거부의 후방에 결합되고, 상기 습기제거부에서 냉각된 습증기가 유입되고 별도의 라인을 통해 통과되는 냉매로부터 열을 공급받아 상기 냉매가 응축되면서 상기 습증기를 가열시키는 콘덴서부를 구비하여 상기 콘덴서부의 후방에서 토출되는 공기를 상기 피 건조물측으로 유입시키는 건조장치;
    내부에 냉각수가 저장되고, 상기 냉각수를 냉각하는 냉각수단이 구비되고, 저장된 상기 냉각수를 상기 냉각부로 유입시키고, 상기 냉각부에서 열교환된 상기 냉각수가 다시 유입되는 냉각수저장탱크; 및
    상기 습기제거부에서 증발된 냉매가 유입되고, 유입된 상기 냉매를 압축하여 고온고압의 기체 냉매를 상기 콘덴서부 측으로 토출시키는 압축기 및 상기 콘덴서부에서 응축된 냉매가 유입되어 상기 습기제거부 측으로 토출시키는 수액기를 구비하는 히트펌프유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수액기와 상기 습기제거부 사이에 구비되어 상기 수액기에서 토출된 액체 냉매를 팽창시키는 팽창밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 건조장치의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나에 구비되어 피 건조물을 거친 상기 습증기를 상기 건조장치의 냉각부 측으로 유입시키고, 상기 건조장치의 콘덴서부에서 토출된 공기를 상기 피 건조물 측으로 유동시키도록 구성된 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각수저장탱크의 토출부와 상기 냉각부의 유입부를 연결하는 냉각수 유입관과 상기 냉각수의 토출부와 상기 냉각수저장탱크의 유입부를 연결하는 냉각수토출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 냉각수 유입관 및 상기 냉각수 토출관 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 냉각수의 유량을 조절하는 냉각수유량조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기의 토출부와 상기 콘덴서부의 유입부를 연결하는 제1관, 상기 콘덴서부의 토출부와 상기 수액기의 유입부를 연결하는 제2관, 상기 수액기의 토출부와 상기 습기제거부의 유입부를 연결하는 제3관 및 상기 습기제거부의 토출부와 상기 압축기의 유입부를 연결하는 제4관을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1관, 상기 제2관, 상기 제3관 및 상기 제4관 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 냉매의 유량과 순환속도를 조절하는 냉매유량조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 송풍팬의 회전속도와 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프와 냉각수단을 이용한 일체형 건조시스템.
  9. 제1항의 건조시스템을 이용한 건조방법에 있어서,
    송풍팬이 가동되어 피 건조물을 거친 습증기가 건조장치의 냉각부의 전방으로 유입되는 단계;
    냉각수저장탱크에 저장된 냉각수가 냉각수 유입관을 통해 상기 냉각부로 유입되어 상기 냉각수가 상기 습증기의 열을 흡수하고, 토출된 냉각수가 상기 냉각수저장탱크에 유입되어 냉각수 순환라인이 가동되는 단계;
    히트펌프유닛의 수액기에서 토출된 액체 냉매가 상기 건조장치의 습기제거부로 유입되어 증발되면서 상기 냉각부를 통과한 습증기의 습기를 제거하고, 토출된 상기 냉매가 상기 히트펌프유닛의 압축기 측으로 유입되는 단계; 및
    상기 압축기에 유입된 상기 냉매가 압축되어 고온고압의 기체 냉매가 상기 건조장치의 콘덴서부로 유입되어 응축되면서 상기 습기제거부를 통과한 습증기를 가열하고, 토출된 상기 냉매가 상기 히트펌프유닛의 수액기 측으로 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조시스템을 이용한 건조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 압축기 측으로 유입되는 단계는,
    상기 수액기에서 토출된 액체 냉매가 상기 수액기와 상기 습기제거부 사이에 구비된 팽창밸브를 통과하여 팽창된 냉매가 상기 습기제거부로 유입되는 것을 특징으로 하는 건조시스템을 이용한 건조방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    제어부가 상기 압축기의 구동을 제어하고, 상기 건조장치에 구비된 송풍팬의 회전속도를 조절하는 단계;
    냉각수유량조절부가 상기 냉각부로 유입되는 상기 냉각수의 유량을 조절하는 단계; 및
    냉매유량조절부가 상기 습기제거부 및 상기 콘덴서부로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조시스템을 이용한 건조방법.
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