KR101473553B1 - 상하 순환 열풍 건조기 - Google Patents

Abstract

열풍을 상하로 반전시키면서 건조시키되, 송풍기의 정압손실을 열에너지로 보상해주어 건조효율을 유지시킬 수 있는 건조기가 개시된다. 본 발명에 따른 건조기는 구획판에 의해서 양쪽으로 분할되어 피건조물이 저장되는 건조실과, 건조실의 상부에 형성되는 하우징과, 서로 마주보면서 송풍하도록 하우징의 내부 양측에 설치되면서 각각의 방향쪽 건조실과 연통되는 송풍팬과, 하우징의 내부 중앙에 설치되어 송풍팬에서 발생된 바람을 가열하는 제1전기히터와, 제1전기히터의 아래쪽을 각각의 건조실방향을 향해 선택적으로 개폐시키는 도어와, 구획판의 하단부에 양쪽 건조실을 연통시키면서 제2전기히터가 설치되는 열풍순환구를 포함하여 구성된다.

Description

상하 순환 열풍 건조기{A drying apparatus for upper and lower circulating}

본 발명은 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아래쪽 방향과 위쪽 방향을 번갈아 가면서 열풍을 순환시켜 고른 건조기술을 제공할 수 있는 상하 순환 열풍 건조기에 관한 것이다.

일반적으로 열풍 건조기는 버너나 히터로부터 열풍을 만들어 건조실내로 공급해주고, 이를 다시 버너나 히터로 회수하여 재공급해주는 반복된 작용으로 구성된다. 이러한 열풍 건조기는 건조실내에 하부에서부터 상부까지 여러 개의 건조상자를 적층시킨 후, 열풍을 공급하여 건조상자에 올려진 피건조물을 건조시키게 된다.

이와 같은 건조기는 바람의 방향에 따라 밑바람식과 옆바람식으로 구분되는데, 밑바람식 열풍 건조기는 최초로 열풍이 공급되는 하부층의 건조상자와 마지막으로 열풍이 빠져나가는 상부층의 건조상자간의 온도차이로 인해 상부층과 하부층의 피건조물의 건조차가 발생되어 일정한 시간이 흐른뒤에는 상부층과 하부층의 건조상자를 교체해 주어야 하는 문제점이 발생되었다.

또한, 옆바람식 열풍 건조기는 열풍이 옆에서 공급되기 때문에 건조상자의 양측부와 중앙부의 온도차이로 인해 피건조물의 건조차이가 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것이 대한민국 특허 제10-0822809호(2008.04.17. 공고)인 "열풍의 방향을 반전시켜 피건조물의 상하층간 건조율을 균일하게 할 수 있는 열풍 건조기 및 건조방법"(이하, "선행기술1"이라 한다.)이 개시된 바 있다.

위 선행기술1에 의하면, 열풍이 건조실의 아래에서부터 위로 공급되도록 할 수도 있고, 또는 건조실의 위에서부터 아래로 공급될 수 있도록 할 수도 있는 열풍 건조기를 제공하는데 있다.

구체적인 구조를 살펴보면, 건조실에 건조상자를 다단으로 적층하여 통상의 열원으로부터 발생된 열풍을 건조실과 열원을 순환시키면서 피건조물을 건조시키는 열풍 건조기에 있어서,

상기 건조실은 상부측에서 연통되도록 격벽에 의해 등분된 제1건조실 및 제2건조실로 구성되고, 상기 제1건조실의 측벽에는 열풍이 순환되는 네 개의 입출구가 형성되되, 대각선으로 마주보는 입출구는 상기 제1건조실을 통과하여 상기 제2건조실로 연통되며, 상기 네 개의 입출구의 사이에는 위나 아래의 두개 입출구를 동시에 막을수 있는 반전판이 설치되는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나 상기 선행기술1은 건조실의 측면에 4개의 입출구를 형성하면서 이들을 반전판으로 제어해야 하므로 구조가 복잡해 규격이 자유롭지 못한 문제점과, 건조실의 아래쪽으로 4개의 입출구가 통과해야 하므로 건조기 전체 크기에 비해 건조상자의 적층양이 적은 문제가 있었다. 또한, 열풍 발생부가 건조기의 옆쪽에 돌출되어 있어 필요 이상의 공간 차지가 문제로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기한 선행기술처럼 열풍을 상하로 반전시키면서 건조시키되, 열풍발생부를 건조기의 상부에 설치하여 선행기술의 모든 문제점을 해결한 상하 순환 열풍 건조기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

구획판에 의해서 양쪽으로 분할되어 피건조물이 저장되는 건조실;

건조실의 상부에 형성되는 하우징;

서로 마주보면서 송풍하도록 하우징의 내부 양측에 설치되면서 각각의 방향쪽 건조실과 연통되는 송풍팬;

하우징의 내부 중앙에 설치되어 송풍팬에서 발생된 바람을 가열하는 제1전기히터;

제1전기히터의 아래쪽을 각각의 건조실방향을 향해 선택적으로 개폐시키는 도어; 및

구획판의 하단부에 양쪽 건조실을 연통시키면서 제2전기히터가 설치되는 열풍순환구;를 포함함을 특징으로 하는 상하 순환 열풍 건조기를 제공한다.

구체적으로, 송풍팬과 건조실을 연통시키는 열풍배출로에는 흡배기구가 설치됨이 바람직하다.

좀더 구체적으로, 흡배기구의 개폐량을 열리는 시간에 따른 단계별로 콘트롤하는 제어부를 더 포함하며, 흡배기구가 열려진 상태에서 닫힌 상태가 아닌 다른 단계로 이동할때에는 닫힌 상태로 초기화한 후에 각 단계의 시간으로 열리도록 제어할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 건조기는 송풍기가 설치된 건조실의 상부쪽은 물론 건조실의 하부쪽에도 전기히터가 설치되어 있어 작은 용량의 송풍기를 사용하더라도 송풍기의 정압손실을 하부쪽의 전기히터가 풍량을 대신해 손실보상을 해줄 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 건조기는 흡배기구를 1~3단으로 제어부에 의해 콘트롤하도록 하여 보다 정확한 습도를 제공할 수 있는 이점도 있다.

도 1은 선행기술2를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 건조기를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 건조기가 시계방향으로 순환되는 모습을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 건조기가 반시계방향으로 순환되는 모습을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 흡배기구 개폐량을 나타낸 도면이고,
도 6은 흡배기구를 2단에서 3단으로 변경하는 제어방법을 나타낸 도면이며, 그리고
도 7은 흡배기구를 3단에서 2단으로 변경하는 제어방법을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 순환 열풍 건조기를 설명한다.

본 발명은 동일 발명자에 의해 선출원된 한국 등록특허 제1214779호(2012.12.21. 공고, 명칭 : 상하 순환식 건조기)(이하, "선행기술2"라 한다.)의 연속 발명임을 밝히면서, 선행기술2의 구조를 간략하게 살펴본다.

도 1은 선행기술2를 나타낸 도면으로서, 상기 선행기술2는 첨부된 도면에서 보는 것과 같이, 피건조물이 저장되는 건조실(20)과, 건조실(20)의 하부와 연통되는 열풍통로(30)와, 건조실(20)의 상부와 열풍통로(30)의 상부를 연통시키는 순환통로(40)와, 순환통로(40)의 양쪽에 설치되는 순환팬(50)과, 순환팬(50)들의 사이 순환통로(40)에 설치되는 히터(60)와, 순환통로(40)의 중간부에서 건조실(20) 방향 및 열풍통로(30) 방향으로 연통되는 제1우회로(70) 및 제2우회로(75)와, 제1우회로(70) 및 제2우회로(75)를 선택적으로 열고 닫는 개폐기(85);를 포함하여 구성된다.

상기 선행기술2는 하나의 건조실(20)과, 이 건조실(20)의 측면에 열풍이 이동되는 통로(30)를 형성하여 이 건조실과 통로를 상,하 번갈아 가면서 순환시키는 기술을 제공하였었다.

그러나 건조기가 대형화(좌우로)가 되면 열풍통로(30)를 확장하여 제2건조실로 사용될 수도 있음은 당연할 것이다. 이와 같이 제2건조실이 늘어난 관계로 건조용량은 2배로 증가하게 됨은 당연할 것이고, 이러한 구조라면 순환팬의 용량을 더 크게 늘려야한다. 즉, 순환팬에서 발생된 바람은 건조상자를 통과하면서 정압이 손실되는데, 선행기술2에서 사용된 순환팬으로는 손실된 정압을 보상할 방법이 없게 되는 것이다.

본 발명은 위와 같은 정압손실을 온도로 보상해 주기 위한 발명으로서, 선행기술2와 같이 소용량의 송풍팬을 사용하면서도 건조효율을 떨어뜨리지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 건조기를 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 건조기(100)는 다수의 건조상자(121)가 상,하로 놓여지도록 내부에 건조실(120)이 형성된 본체(110)를 포함하며, 이 건조실(120)내에는 양쪽 좌우를 등분하도록 구획판(130)에 의해 건조실(120)이 2개로 분할된다. 이때, 구획판(130)의 하부는 양쪽 제1건조실(120a) 및 제2건조실(120b)을 횡방향으로 관통하도록 열풍순환구(132)가 형성된다.

이렇게 형성된 본체(110)의 상부면상에는 제1건조실(120a) 및 제2건조실(120b)로 열풍을 공급하거나 배출시키는 열풍공급부(140)가 형성된다.

열풍공급부(140)는 함체 형상을 갖는 하우징(142)과, 이 하우징(142)내의 양측에 설치되는 송풍팬(150)과, 하우징(142)내의 중앙부에 설치되는 제1전기히터(160a)를 포함한다. 제1송풍팬(150a) 및 제2송풍팬(150b)은 서로 마주보도록 설치되어 대향되는 앞쪽을 향해 송풍시킨다. 그리고 제1전기히터(160a)는 이러한 제1송풍팬(150a) 및 제2송풍팬(150b)의 중간에 설치되어 각 송풍팬(150)에서 공급된 바람을 가열시킨다.

보다 상세하게는, 제1송풍팬(150a)은 제1건조실(120a)과 연통되도록 설치되고, 제2송풍팬(150b)은 제2건조실(120b)과 연통되도록 설치된다. 따라서 제1건조실(120a) 및 제2건조실(120b)의 상부면상에는 각 송풍팬(150)으로 연통되기 위한 열풍배출로(146)가 형성된다. 또한, 제1전기히터(160a)의 아래쪽에는 제1건조실(120a) 및 제2건조실(120b)로 각각 연통되는 열풍흡입로(144)가 형성된다. 이때, 수분을 흡수한 열풍이 열풍배출로(146)를 통해 송풍팬(150)으로 유입되는데, 이러한 열풍배출로(146)에는 습도를 조절하기 위한 흡배기구(170)가 설치될 수 있다.

여기에서, 열풍배출로(146)는 건조실(120)내를 순환하면서 수분을 흡수한 열풍이 재순환되기 위해 송풍팬(150) 및 제1전기히터(160a)로 유입되는 통로이고, 열풍흡입로(144)는 송풍팬(150) 및 제1전기히터(160a)에 의해 형성된 열풍이 건조실(120)로 유입되기 위한 통로이다. 따라서 열풍흡입로(144)에는 어느 쪽 방향으로 열풍을 토출시킬 것인지를 제어하는 도어(180)가 설치된다.

도어(180)는 전술한 바와 같이 선택형이며, 어느 쪽을 개폐시킬 것인지에 따라 건조기(100)의 작동모드가 변하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 건조기(100)는 도 3에서 보는 것과 같이, 열풍을 시계방향으로 순환시킬 수도 있고, 도 4에서 보는 것과 같이, 반시계방향으로 순환시킬 수도 있게 된다. 이는 도어(180)가 어느쪽 방향을 열었는지와 어느쪽 송풍팬(150)이 작동되는지의 여부에 따라 달라진다.

먼저, 제2건조실(120b)은 열풍이 하향으로 진행되고 제1건조실(120a)은 상향으로 진행되는 시계방향 모드일 경우, 도어(180)는 제1열풍흡입로(144a)를 막고 제2열풍흡입로(144b)를 열며, 제1송풍팬(150a)이 작동된다. 그리고 제2흡배기구(170b)는 닫히게 되며, 제1흡배기구(170a)는 열리게 된다.

따라서 제1송풍팬(150a)에서 공급된 바람이 제1전기히터(160a)에 의해 가열된 후, 제2열풍흡입로(144b)를 통해 제2건조실(120b)로 들어가 하향 진행되다가 건조실의 구획판(130) 하부에 형성되어 있는 열풍순환구(132)를 통과하여 제1건조실(120a)을 상향으로 이동한 후, 제1열풍배출로(146a)를 통해 제1송풍팬(150a)으로 유입되어 재순환된다.

이때, 제1송풍팬(150a)에서 발생된 바람은 제2열풍흡입로(144b)측 뿐만 아니라 제2송풍팬(150b)측으로도 일부 공급되는데, 이렇게 제2송풍팬(150b)측으로 공급된 열풍은 정압손실이 일어나긴 하지만 제2송풍팬(150b)을 통과하여 제2열풍배출로(146b)를 통과하여 제2건조실(120b)내로 유입되기도 한다. 제2송풍팬(120b)이 정지되어 있기 때문에 열풍이 역으로 들어가더라도 건조기(100)의 작동에 문제될 것은 없게 된다.

반대로, 제2건조실(120b)은 열풍이 상향으로 진행되고 제1건조실(120a)은 하향으로 진행되는 반시계방향 모드일 경우, 도어(180)는 제2열풍흡입로(144b)를 막고 제1열풍흡입로(144a)를 열며, 제2송풍팬(150)이 작동된다. 그리고 제1흡배기구(170a)는 닫히게 되며, 제2흡배기구(170b)는 열리게 된다.

본 발명에 따른 건조기(100)는 작은 용량의 송풍팬(150)에 의한 정압손실을 보상해 주기 위해 열풍순환의 중간지점에 제2전기히터(160b)를 추가로 구성한다. 즉, 구획판(130)의 하부에 형성된 열풍순환구(132)에 제2전기히터(160b)를 설치하여, 순환되는 열풍에 열에너지를 보충해 줌으로서 정압손실의 보상이 가능해 지는 것이다.

이는 송풍팬(150)에서 공급된 바람이 제1건조실(120a) 또는 제2건조실(120b)을 통과하면서 급격히 떨어지게 되는데, 이때에 열원을 보충해주어 정압손실에 의해 풍량이 약한 건조실쪽의 건조효율을 높이기 위한 방안이다. 이러한 작동방법은 한쪽 방향으로만 오랫동안 작동시키면 제1건조실(120a)쪽 피건조물과 제2건조실(120b)쪽 피건조물이 다르게 건조될 수 있으므로 일정시간을 두고 교대로 작동시키는 것이 필요할 것이다.

본 발명에 따른 흡배기구(170)는 도 5에서 보는 것과 같이 열풍배출로(146)의 벽면에 대해 수직하게 되는 90°가 최대의 배습량이 되고, 이러한 흡배기구(170)는 회동샤프트의 양쪽1으로 날개판이 형성된 것이 사용된다. 그리고 이 회동샤프트가 구동모터(도시되지 않음)에 연결되어 자동으로 구동되도록 설치된다.

한편, 본 발명에 따른 건조기(100)는 전기히터(160)와 송풍팬(150)의 콘트롤은 물론, 열풍배출로(146)에 설치된 흡배기구(170)를 콘트롤하는 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

제어부는 위 시계방향 열풍순환 및 반시계방향 열풍순환을 위해 각 구성부들을 콘트롤하며, 건조실 내부 습도를 조절하기 위해 흡배기구(170)를 콘트롤한다. 이러한 제어부는 흡배기구(170)의 개폐량을 시간으로 설정하여 그 배습량을 조절한다.

본 발명에 따른 흡배기구(170)의 배습량 조절은 3단으로 이루어 질 수 있다. 제1단은 흡배기구(170)를 폐쇄시킨 0°일때이고, 제2단은 흡배기구를 반만 열은 45°일때이고, 제3단은 흡배기구를 완전히 열은 90°일때이다.

이러한 제1~3단의 흡배기는 구동모터의 작동시간을 제어부에서 콘트롤하여 조절한다. 즉, 흡배기구가 최대로 열리는 시간(t)을 측정한 후, 이 시간(t)을 제어부의 콘트롤 기준으로 삼게 되는 것이다. 상세하게는 흡배기를 최대인 제3단로 설정할때에는 위 시간(t)대로 적용하여 최대로 열면 되고, 제2단계로 설정할때에는 위 시간(t)을 1/2만 적용하면 되는 것이다.

그러나 만약, 제2단에서 제3단으로 상승시키거나 또는 제3단에서 제2단으로 하강시킬때에는 현재의 위치가 닫혀있는 상태가 아니므로 그 상태에서 움직이게 되면 정확한 개폐량을 보장할 수 없게 된다. 따라서 제2~3단에서 제1단이 아닌 다른 단계로 움직일때에는 도 6 및 도 7에서 보는 것과 같이, 우선적으로 제1단으로 움직여 개폐량을 초기화한 다음 원하는 단계만큼의 시간동안 움직이면 되는 것이다. 이때, 초기화를 위한 시간은 2단에서든 3단에서든 상관없이 최대의 개폐시간(t)으로 설정한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 t=2초이다.

본 발명에 따른 흡배기구(170)는 건조기(100)의 작동 방향에 따라 어느 한쪽만 작동된다. 즉, 흡배기구는 수분을 함유한 열풍이 배출되어야 하는 것이므로 건조실을 순환한후, 재순환되기 위해 올라가는 쪽에 형성되어야 한다. 따라서 흡배기구는 송풍팬이 작동되는 쪽이 작동을 하게 되고, 반대쪽 흡배기구는 닫히게 된다.

100 : 상하 순환식 건조기
110 : 본체 120 : 건조실
130 : 구획판 132 : 열풍순환구
140 : 열풍공급부 142 : 하우징
144 : 열풍흡입로 146 : 열풍배출로
150 : 송풍팬 160 : 전기히터
170 : 흡배기구 180 : 도어

Claims (3)

1. 구획판(130)에 의해서 양쪽으로 분할되어 피건조물이 저장되는 건조실(120);
   상기 건조실(120)의 상부에 형성되는 하우징(142);
   서로 마주보면서 송풍하도록 상기 하우징(142)의 내부 양측에 설치되면서 각각의 방향쪽 건조실(120)과 연통되는 송풍팬(150);
   상기 하우징(142)의 내부 중앙에 설치되어 상기 송풍팬(150)에서 발생된 바람을 가열하는 제1전기히터(160a);
   상기 제1전기히터(160a)의 아래쪽을 각각의 건조실(120)방향을 향해 선택적으로 개폐시키는 도어(180); 및
   상기 구획판(130)의 하단부에 양쪽 건조실(120)을 연통시키면서 제2전기히터(160b)가 설치되는 열풍순환구(132);를 포함함을 특징으로 하는 상하 순환 열풍 건조기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   송풍팬(150)과 건조실(120)을 연통시키는 열풍배출로(146)에는 흡배기구(170)가 설치됨을 특징으로 하는 상하 순환 열풍 건조기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 흡배기구(170)의 개폐량을 열리는 시간에 따른 단계별로 콘트롤하는 제어부를 더 포함하며, 상기 흡배기구가 열려진 상태에서 닫힌 상태가 아닌 다른 단계로 이동할때에는 닫힌 상태로 초기화한 후에 각 단계의 시간으로 열리도록 제어함을 특징으로 하는 상하 순환 열풍 건조기.
   

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