KR101473554B1 - 상하 열풍 순환식 전기 건조기 - Google Patents

Abstract

열풍을 상하로 반전시키면서 건조시킬 수 있는 건조기가 개시된다. 본 발명에 따른 건조기는 구획판에 의해서 양쪽으로 분할되어 피건조물이 저장되는 건조실과, 건조실의 상부에 형성되는 하우징과, 하우징의 내부 양측에 설치되어 아래쪽 건조실 방향으로 송풍시키는 송풍팬과, 송풍팬의 하측에 각각 설치되는 전기히터와, 전기히터의 아래쪽에 형성되어 그 하측의 건조실과 연통시키는 열풍입출로와, 그리고 송풍팬의 사이에 횡방향 또는 종방향으로 회동되도록 설치되어 열풍을 재순환시키거나 또는 배출시키는 흡배기구를 포함하여 구성된다. 이때, 구획판의 하단부에 열풍순환로가 형성되어 양쪽 건조실을 연통시키며, 열풍순환로내에는 또 다른 전기히터가 설치될 수 있다.

Description

상하 열풍 순환식 전기 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 열풍 순환식 전기 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 열풍 순환식 전기 건조기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

구획판에 의해서 양쪽으로 분할되어 피건조물이 저장되는 건조실;

건조실의 상부에 형성되는 하우징;

하우징의 내부 양측에 설치되어 아래쪽 건조실 방향으로 송풍시키는 송풍팬;

송풍팬의 하측에 각각 설치되는 전기히터;

전기히터의 아래쪽에 형성되어 그 하측의 건조실과 연통시키는 열풍입출로; 및

송풍팬의 사이에 횡방향 또는 종방향으로 회동되도록 설치되어 열풍을 재순환시키거나 또는 배출시키는 흡배기구;를 포함함을 특징으로 하는 상하 열풍 순환식 전기 건조기를 제공한다.

좀더 구체적으로, 구획판의 하단부에 열풍순환로가 형성되어 양쪽 건조실을 연통시키며, 열풍순환로내에는 또 다른 전기히터가 설치될 수 있다.

그리고 송풍팬, 전기히터 및 흡배기구를 콘트롤하는 제어부;를 더 포함하며, 흡배기구는 제어부의 콘트롤로 작동되는 구동모터에 연결되어 회동될 수 있다.

또한, 송풍팬은 초기 건조구간에서는 송풍량을 최대로 하면서 중후반으로 넘어갈수록 송풍량을 점차 줄이도록 제어부에 의해 스피드가 콘트롤될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 건조기는 송풍팬의 사이에 설치된 흡배기구를 열거나 닫으면서 구동시킬 수 있어 흡배기구를 열었을때에는 충분한 외기의 유입이 가능해 지면서 흡배기구를 닫았을때에는 고추 등과 같이 찜을 필요로 하는 특정 농산물의 찌는 구간을 설정할 수도 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 건조기는 송풍팬가 설치된 건조실의 상부쪽은 물론 건조실의 하부쪽에도 전기히터가 설치되어 있어 작은 용량의 송풍팬를 사용하더라도 송풍팬의 정압손실을 하부쪽의 전기히터가 풍량을 대신해 손실보상을 해줄 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 건조기는 송풍팬의 스피드를 조절하여 배습량이 많은 초기 건조구간에서는 송풍량이 많도록 하면서 배습량이 줄어드는 중후반 구간에서는 송풍량이 줄어들도록 하여 열효율 및 건조효율을 높일 수 있는 이점도 있다.

도 1은 선행기술2를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 건조기를 나타낸 도면이고,
도 3은 흡배기구의 회동에 따른 작동 모습을 나타낸 도면이며, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 건조기가 시계방향으로 순환되는 모습을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하 열풍 순환식 전기 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.

또한, 본 발명은 2개의 송풍팬 사이에 흡배기구를 설치하여 이 흡배기구에 의해 외기의 유입을 효율적으로 콘트롤할 수 있으면서 특정 농산물에 대한 건조시에 찜을 찌는 구간을 설정할 수도 있게 된다.

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 열풍순환로(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, 송풍팬(150)의 하부측에 설치되는 전기히터(160)를 포함한다.

제1송풍팬(150a) 및 제2송풍팬(150b)은 서로 마주보도록 설치되어 그 아래쪽의 전기히터(160)를 향해 송풍시키며, 전기히터(160)에 의해 가열된 열풍은 그 아래쪽의 건조실(120)로 송풍된다. 따라서 제1건조실(120a) 및 제2건조실(120b)의 상부 천장에는 하우징(142)과 개방되어 열풍을 공급받거나 배출하도록 양측에 열풍입출로(144) 즉, 제1입출로(144a) 및 제2입출로(144b)가 형성된다.

본 발명에 따른 열풍공급부(140)는 건조실(120)내를 순환한 열풍을 그대로 다시 재순환시키거나 아니면 전량 외부로 배출하여 새로운 외기에 의한 건조를 시도할 수 있게 된다.

따라서 제1송풍팬(150a)과 제2송풍팬(150b)은 서로 연통되어 있지만 그 사이에 종방향 및 횡방향으로 회동될 수 있는 흡배기구(170)가 설치된다. 이러한 흡배기구(170)가 도 3a에서 보는 것과 같이, 종방향으로 세워졌을때에는 어느 일측의 정지되어 있는 송풍팬(150a)쪽으로 토출된 열풍이 세워진 흡배기구(170)에 막혀 구동중인 송풍팬(150b)쪽으로 순환되지 않고 바로 외부로 배출된다. 반대로 흡배기구(170)가 횡방향으로 누워졌을때에는 도 3b에서 보는 것과 같이, 어느 일측의 정지되어 있는 송풍팬(150a)쪽으로 토출된 열풍이 누워진 흡배기구(170)가 상부쪽을 막고 있어 구동중인 송풍팬(150b)쪽으로 순환되면서 순환을 완료한 열풍이 다시 재순환시킬 수 있게 된다.

이처럼 흡배기구(170)를 닫아 열풍을 재순환시키는 이유는 고추 등과 같은 특정 농산물은 건조의 처음 단계에서 찜을 찌는 구간이 필요하게 되는데, 이러한 경우에 사용하려는 목적에서이다.

본 발명에 따른 건조기(100)는 2개의 송풍팬(150)중에서 어느쪽 송풍팬을 구동시키느냐에 따라 건조기의 순환구조가 달라지게 된다. 즉, 우측의 제2송풍팬(150b)을 구동시키게 되면 도 4에서 보는 것과 같이, 제1송풍팬(150a)은 정지하게 되고, 제2송풍팬(150b)에 의해 발생된 풍량은 제2전기히터(160b)를 통과하면서 가열되며, 이 가열된 열풍이 제2건조실(120b) 및 제1건조실(120a)을 시계방향으로 순환하면서 다시 제1송풍팬(150a)을 통해 토출된다. 반대로 좌측의 제1송풍팬(150a)을 구동시키게 되면 도 4의 화살표 역순 방향에 따라 제2송풍팬(150b)은 정지하게 되고, 제1송풍팬(150a)에 의해 발생된 풍량은 제1전기히터(160a)를 통과하면서 가열되며, 이 가열된 열풍이 제1건조실(120a) 및 제2건조실(120b)을 반시계방향으로 순환하면서 다시 제2송풍팬(150b)을 통해 토출된다.

여기에서, 제1전기히터(160a) 및 제2전기히터(160b)는 그쪽의 송풍팬 구동에 따라 자동으로 ON/OFF 된다. 즉, 송풍팬들은 하향으로 송풍되므로, 구동되는 송풍팬쪽의 아래쪽에 위치한 전기히터가 ON 되고, 반대쪽 전기히터는 OFF 되도록 제어된다.

본 발명에 따른 건조기(100)는 작은 용량의 송풍팬(150)에 의한 정압손실을 보상해 주기 위해 열풍순환의 중간지점에 제3전기히터(160c)를 추가로 구성한다. 즉, 구획판(130)의 하부에 형성된 열풍순환로(132)에 제3전기히터(160c)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.

한편, 본 발명에 따른 건조기(100)는 전기히터(160)와 송풍팬(150)의 콘트롤은 물론, 흡배기구(170)를 콘트롤하는 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 제어부는 위 시계방향 열풍순환 및 반시계방향 열풍순환을 위해 각 구성부들을 콘트롤하며, 흡배기구(170)의 개폐를 콘트롤한다. 따라서 흡배기구(170)는 이를 회동시키기 위한 구동모터(도시되지 않음)가 구비되어 제어부에 의해 작동되고, 이 구동모터에 흡배기구(170)의 중심에 위치한 회동축이 연결된다.

또한, 본 발명에 따른 송풍팬(150)은 제어부에 의해 스피드가 콘트롤되어 송풍량을 조절할 수 있다. 본 발명에 따른 건조기(100)는 전술한 바와 같이 흡배기구(170)의 작동이 완전 닫히거나 또는, 완전 열리는 구조인데, 찜을 찌는 초기 구간외에는 항상 열려진 상태로 작동될 수 밖에 없다. 초기의 건조구간에는 배습량이 많기 때문에 송풍량을 최대로 해도 되나, 점차 배습량이 작아지는 중후반 구간에서는 굳이 송풍량을 최대로 하여 필요 이상의 에너지 낭비를 할 필요가 없게 되는 것이다. 따라서 초기 작동구간에는 송풍팬을 최대로 돌리면서 점차 송풍량을 줄여 열효율 및 건조효율을 높이기 위해 송풍팬(150)의 스피드 콘트롤이 필요하게 되는 것이다.

100 : 상하 열풍 순환식 전기 건조기
110 : 본체 120 : 건조실
130 : 구획판 132 : 열풍순환로
140 : 열풍공급부 142 : 하우징
144 : 열풍입출로 150 : 송풍팬
160 : 전기히터 170 : 흡배기구

Claims (4)

1. 구획판(130)에 의해서 양쪽으로 분할되어 피건조물이 저장되는 건조실(120);
   상기 건조실(120)의 상부에 형성되는 하우징(142);
   상기 하우징(142)의 내부 양측에 설치되어 아래쪽 건조실 방향으로 송풍시키는 송풍팬(150);
   상기 송풍팬(150)의 하측에 각각 설치되는 전기히터(160);
   상기 전기히터(160)의 아래쪽에 형성되어 그 하측의 건조실(120)과 연통시키는 열풍입출로(144); 및
   상기 송풍팬(150)의 사이에 횡방향 또는 종방향으로 회동되도록 설치되어 열풍을 재순환시키거나 또는 배출시키는 흡배기구(170);를 포함함을 특징으로 하는 상하 열풍 순환식 전기 건조기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구획판(130)의 하단부에 열풍순환로(132)가 형성되어 양쪽 건조실(120)을 연통시키며, 상기 열풍순환로(132)내에는 또 다른 전기히터(160c)가 설치됨을 특징으로 하는 상하 열풍 순환식 전기 건조기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 송풍팬(150), 전기히터(160) 및 흡배기구(170)를 콘트롤하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 흡배기구(170)는 상기 제어부의 콘트롤로 작동되는 구동모터에 연결되어 회동함을 특징으로 하는 상하 열풍 순환식 전기 건조기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 송풍팬(150)은 초기 건조구간에서는 송풍량을 최대로 하면서 중후반으로 넘어갈수록 송풍량을 점차 줄이도록 상기 제어부에 의해 스피드가 콘트롤됨을 특징으로 하는 상하 열풍 순환식 전기 건조기.
   

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