KR101534533B1 - 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동사이클의 작동시 발생되는 열원을 이용하여 농수산물을 제습함과 동시에 히터를 이용하여 건조토록 하고, 또한 건조실의 건조채반을 턴테이블 방식으로 회전작동시키도록 함으로써 농수산물을 보다 효율적으로 건조할 수 있도록 하는 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기에 관한 것이다.
이는 도어에 의해 개폐되면서 내부에는 농수산물이 올려지는 건조채반이 다층으로 구비되어 턴테이블식으로 회전되는 건조실; 상기 건조실의 일측에 구비되고 각종 관련기기들이 설치되면서 공조공기를 변환시켜 건조실내로 공급토록 하는 공조실; 상기 공조실의 내부에 설치되고, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기, 보조응축기로 이루어지는 냉동사이클; 상기 냉동사이클의 증발기 및 응축기와 근접되게 설치되고 물을 순환시켜 냉동사이클의 응축기 및 증발기의 열교환성능을 배가시키도록 하는 보조열교환시스템; 상기 공조실에서 송풍팬에 의해 열교환된 공조공기를 건조실로 순환시키도록 하는 송풍수단; 상기 송풍수단의 송풍팬의 전단에 설치되는 히터부재;를 갖추어 구성한 것이다.

Description

냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기{Freezing cycle with drying machine}

본 발명은 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동사이클의 작동시 발생되는 열원을 이용하여 농수산물을 제습함과 동시에 히터를 이용하여 건조토록 하고, 또한 건조실의 건조채반을 턴테이블 방식으로 회전작동시킴로써 농수산물을 보다 효율적으로 건조할 수 있도록 하는 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클(freezing cycle)은 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발의 4과정으로 반복 순환시키면서 냉매의 증발 잠열을 주위로부터 빼앗아 주위의 열을 제거하는 방법으로 냉동기의 동작원리이다.

이러한 원리는 압축기에서 증발기로부터 증발된 냉매(프레온가스)를 흡입 압축하여 압력을 높여서 고온의 상태로 순환력을 부여하고, 압축기를 통과하는 고온 고압의 냉매는 응축기를 통과하는 동안 공기가 열을 빼앗아 액화시켜 중온 고압의 냉매액으로 응축된다.

이의 응축기에는 실외의 공기와 열교환되어져 냉매가스의 열을 제거하게 되고, 이에 따라 액화현상이 나타남과 동시에 증기와 액체의 혼합상태를 이루면서 완전히 응축된 액체상태로 순환된다.

이어서 팽창밸브를 거치는 냉매는 액체상태를 비교적 높은 온도에서 쉽게 증발시키기 위해 응축기에서 나온 냉매액의 압력을 낮추어주면서 냉매유량을 적절히 조절하여 증발기로 공급된다.

증발기에서는 팽창밸브를 통과하는 저온, 저압의 냉매액이 실내공기와 열교환되어져 기화되면서 열을 빼앗겨 실내를 냉방하게 되는 것으로, 냉매액은 주위로 부터 열을 흡수함과동시에 증발현상이 나타나게 되고, 완전히 증발된 가스상태에서 압축기로 순환되는 것을 반복하게 되는 것이다.

상기와 같은 냉동사이클은 냉장고, 에어컨, 제습기 등의 여러 냉방기기에 널리 사용되고 있는 것이고, 이와는 달리 근래에는 냉동사이클의 응축기에서 열교환됨에 의해 발생되는 고온의 열을 활용토록 하는 기기들이 제안된 바 있다.

냉동사이클을 이용하는 건조방식은 열풍을 이용하는 열풍건조방식에 대응하는 것으로, 이는 냉풍자체를 사용하는 것이 아니라 냉동기(히터 펌프방식)의 응축기에서 발생되는 폐열을 재활용하는 방식이다.

이러한 냉동건조방식은 제습하여 수증기압을 낮게 한 냉풍을 피건조물에 접촉시켜 건조하는 방법으로서, 일반적으로 온도 15∼35℃, 관계습도 20% 전후로 조절한 공조공기를 순환시켜 건조하는 방식이다.

이는 제습한 냉풍을 피건조물의 주위에 흘려 피건조물 표면의 수증기 장력과 냉풍의 수증기 장력의 차에 의하여 수분의 증발을 촉진하는 건조법으로서, 건조온도가 비교적 낮기 때문에 농수산물 등 단백질, 유지방이 많은 식품건조에 최적이며, 열풍건조방식에 의해 건조된 것 보다는 색, 맛, 향의 변화가 거의 없으며, 피건조물의 성질을 자연 그대로 보존시킬 수 있는 특징이 있다.

그 중에서 일예를 들어 살펴보면, 냉동사이클을 이용한 농산물 건조기를 들 수 있으며, 이는 국내 특허출원번호 제10-2005-0035727호(특허공개번호 10-2005-0046707호)가 있다.

상기 선출원 특허는 압축, 응축, 팽창, 증발의 과정을 순환시키도록 하는 냉동사이클을 이용하는 농산물 건조기로서, 중공부가 형성된 박스형상의 본체와, 본체의 내부에 설치되고 다수의 건조대가 다층으로 적층되는 건조실과, 상기 건조실의 상부에 설치되면서 냉동사이클로 이루어지는 제습시스템으로 구성되어 있다.

따라서 상기 본체내의 제습시스템에서 냉동사이클의 작동에 의해 제습이 이루어진 고온의 공기가 건조실내로 순환됨으로써 건조실내의 건조대에 적층되는 피건조물을 건조시키게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 구성은 냉동사이클을 이용하여 농산물을 건조시키도록 하는 것이나, 일반적인 냉동사이클의 시스템에서 응축기에 의해 열교환되는 열원만으로는 충분한 건조효율을 기대하기가 어려운 문제점이 있었다.

즉, 증발기와 응축기에서 송풍팬에 의한 공냉식의 열교환만으로는 충분한 열교환을 기대하기도 어렵기 때문에 응축기에서 열교환되는 열원이 농산물을 건조시키기에 충분하고도 적합한 고온으로 열교환되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 문제점외에도 건조실내에 설치되는 건조대가 다수로 적층되는 구조를 가지고 있음과 동시에, 흡입덕트 및 공급덕트를 통하여 제습된 공기를 순환시키기는 하지만 건조실내로 고르게 공급 및 순환시키지 못함으로써 건조효율이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 다층으로 적층되는 건조대에 올려지는 피건조물의 종류에 따라서는 제습공기의 순환을 차단하기 때문에 상,하 건조대의 건조효율이 현격한 차이를 가지게 되는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 방식과 다른 형태의 회전드럼형 농산물 건조기가 국내등록특허 제10-1137774호로 제안된 바 있으며, 이는 이산화탄소를 냉매로 하는 히터펌프(Heat Pump)장치로 이용하는 농산물 건조기이다.

상기 히터펌프를 이용한 농산물 건조기는 본체의 일측면에는 회전드럼을 가지는 건조실을 구비함과동시에, 이의 측면에는 히터펌프에 관련되는 냉,열기 발생장치가 설치되는 기계실을 구비하고, 이들 사이의 격벽에는 기계실내에서 열교환되는 공조공기를 건조실로 강제순환시키도록 하는 송풍장치가 설치되는 구조를 가진다.

따라서 기계실내의 냉,열기 발생장치에서 열교환된 열기는 송풍장치에 의해 건조실내로 유입된 후, 다시 기계실로 순환되는 것을 반복함으로써 건조실내의 건조드럼내에 투입된 농산물을 건조하게 되는 것이고, 이때 상기 건조드럼은 내부에 농산물이 투입된채로 회전가능토록 구비됨으로써 건조효율을 높이도록 하는 것이었다.

그러나 상기와 같은 구성에 있어서는 히터펌프에 의한 열원으로서 농산물을 건조시키는 방식임으로써 기본적인 히터펌프의 공냉식 열교환만으로는 기대하는 효율이 충분히 얻지 못하는 문제점이 있었고, 또한 건조실내에서는 횡방향으로 설치되는 회전드럼으로 농산물을 건조시키는 방식임에 따라 건조실내의 공간활용이 좋지 못할 뿐만 아니라, 농산물이 회전드럼내에서 회전시 상처를 입게되거나 파손되는 등의 문제점이 있었다.

또한 종래의 모든 농산물 건조기에 있어서는 여러 가지 방식에 의해 발생된 열풍을 건조실내에 공급되어 건조실내의 기존 공기와 더불어 피건조물과 열교환되어 건조되는 것을 반복하게 되고, 이때 발생된 습도와 기존의 공기가 외부로 밀려나면서 점차적으로 건조되는 방식임으로써 건조되는 시간이 길어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 냉동사이클을 이용한 냉풍제습형으로 구성하면서도 물을 이용한 보조열교환시스템을 추가함으로써 냉동사이클의 열교환효율을 좋게 하여 에너지 비용의 절감과 더불어 열효율을 월등히 향상시키도록 하는 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 건조실내를 밀폐되는 공간으로 이루어지게 한 상태에서 송풍팬으로서 강제 순환되게 함으로써 냉동사이클에 의한 제습기능을 갖도록 하는 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 건조실을 순환하는 공조공기를 히터를 이용하여 히팅되게 함으로써 냉동사이클에 의해 제습된 공조공기를 건조공기로 변환시켜 피건조물을 보다 효율적으로 건조토록 하는 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 건조실내의 건조채반을 수직방향의 턴테이블 방식으로 구현함으로써 열원이 건조실내에 고르게 순환되어 건조효율을 월등히 향상시키도록 하는 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 수행하기 위한 본 발명은 개선된 농수산물 건조기를 제공함으로써 달성되는 것으로, 즉 본 발명은 본체의 일측에는 도어에 의해 개폐되는 건조실과, 이 건조실의 격벽으로 구획되는 타측에는 냉동사이클에 의해 열원을 발생시키도록 하는 냉동시스템이 설치되는 공조실과, 상기 격벽에 설치되어 공조실내에서 발생되는 열원을 건조실내로 유입시킴과 아울러, 건조실내에서 열교환되는 공조공기를 공조실로 순환시키도록 하는 송풍수단을 갖추어 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

또한 상기 공조실내에 설치되는 냉동시스템은 냉동사이클을 이용함과 동시에, 물(부동액)을 이용한 보조열교환시스템을 동시에 적용함으로써 냉동사이클의 효율을 월등히 향상시키도록 함을 특징으로 한다.

특히 본 발명은 건조실과 공조실의 사이에 전원의 공급에 의해 순환되는 공기를 히팅토록 하는 히터부재를 설치함으로써 공조공기의 열교환효율을 월등히 배가토토록 함을 특징으로 한다.

또한 건조실내에 설치되는 건조채반은 다층으로 이루어지면서도 회전구동되는 턴테이블 방식으로 구비함으로써 공급되는 공조공기가 상,하부로 고르게 분포되어 고른 건조가 이루어지도록 함을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 하나의 본체에 일측에는 도어에 의해 개폐되는 건조실을 구비함과동시에 타측에는 공조실을 구비함으로써 공간활용을 극대화할 수 있는 농수산물 건조기를 제공하게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 냉동사이클과 물을 이용한 보조열교환시스템을 동시에 갖춤으로써 냉동사이클의 효율을 배가시켜 에너지의 절감과 더불어 높은 온도의 열원을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 건조실의 내부에 건조채반을 다층으로 구비하되 회전이 가능한 턴테이블 방식으로 구비함으로써 건조실내의 상,하 모든 채반에 건조제습된 건조공기가 균일하게 공급되어 건조효율을 월등히 향상시키게 되는 효과를 가지게 된다.

특히 본 발명은 건조실과 공조실의 사이에 전원의 공급에 의해 히팅되는 히터부재를 설치함으로써 냉동사이클에 의해 제습된 상태로 순환되는 공조공기를 건조한 열풍으로 변환시켜 건조효율을 더욱 배가시키게 되는 효과를 가지게 되는 것이다.

즉, 건조실 외부로부터 열풍이 유입됨과 동시에 습한공기는 배출되는 과정을 반복하여 건조하는 것이기 때문에 피건조물이 건조실내에 장입되면 건조가 완전히 끝날 때까지 밀폐된 공간에서 건조가 이루어져 열손실이 거의 없을 뿐만 아니라 건조시간이 월등히 단축되고, 매우 위생적이며 계절에 관계없이 전천후 건조작업이 가능한 효과가 있다.

또한 고열을 사용하지 않으므로 열에 의한 피건조물의 모양, 색상, 영양소 등이 파괴되지 않아 건조물의 품질이 균일하고도 우수한 장점을 가지게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 전체적인 외형을 보인 구성도
도 2는 본 발명 도1의 평단면구성도
도 3은 본 발명 도1의 후면부를 보인 정단면구성도
도 4는 본 발명 도1의 전면부를 보인 정단면구성도
도 5는 본 발명의 원리도
도 6은 본 발명 공조실 부분을 분리하여 보인 구성도
도 7은 본 발명 송풍수단에 따른 구성도
도 8은 본 발명 건조실을 보인 구성도
도 9은 본 발명 도8의 평단면구성도
도10은 본 발명 도8에서 건조채반을 보인 구성도
도11은 본 발명의 건조채반이 안착되는 건조채반을 보인 구성도
도12는 본 발명의 건조채반과 건조채반을 보인 사시도
도13 및 도14는 본 발명의 다른 실시예를 보인 구성도

이하에서 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면의 도1 내지 도4는 본 발명의 전체적인 구조를 나타내고 있고, 도5 내지 도7은 본 발명의 내부 구조를 나타내고 있으며, 도8 이하에서는 본 발명의 세부구조 및 다른 실시예를 나타내고 있다.

본 발명은 상기 도면에서도 보듯이 함체형상으로 구비되는 본체의 일측에는 냉동사이클로 인하여 공조공기를 얻도록 하는 공조실(100)이 구비됨과 동시에, 이와 격벽으로 구획되는 타측에는 농수산물을 투입시켜 건조토록 하는 건조실(200)이 갖추어 구성된다.

상기 공조실(100)은 냉동사이클을 이용하여 건조실(200)에서 농수산물을 건조시 필요로 하는 열원을 발생시키도록 하는 것으로, 이의 냉동사이클은 압축, 응축, 팽창, 증발의 과정에 따라 압축기(110), 응축기(120), 팽창밸브(130), 증발기(140)의 기본순환시스템에 보조응축기(150)가 설치되는 구조를 가진다.

상기 압축기(110)는 공조실(100)의 하부 일측에 설치되면서 전원의 공급에 의해 냉매를 압축하여 순환시키는 기능을 제공하게 된다.

또한 상기 압축기(110)와 연결되는 응축기(120)는 공조실(100)내에 설치되며, 압축기(110)에서 나오는 고압, 고온의 냉매를 공기와 열교환시켜 액화시키는 기능을 제공하게 된다.

상기 응축기(120)는 냉매배관으로서 압축기(110)와 연결되고, 지그 재그로 형성됨과동시에 표면에는 다수의 열교환핀들이 설치되어 송풍되는 공기에 의해 열교환되는 일종의 열교환기이다.

이때 상기 압축기(110)와 응축기(120) 사이의 냉매배관에는 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 역지변(111)이 설치된다.

상기 팽창밸브(130)는 응축기(120)에서 증발기(140)으로 연결되는 냉매배관상에 설치되고, 응축기(120)를 통과하는 액체냉매의 압력을 낮추어 주는 기능을 제공하게 된다.

이때 상기 응축기(120)와 팽창밸브(130)의 사이의 배관에는 수액기(131), 싸이트글래스(132), 드라이어(133), 전자변(134) 등이 설치되어 냉동사이클에 필요한 공지의 기능을 제공하게 된다.

또한 상기 증발기(140)는 공조실(100)의 내부에서 건조실(200)의 배출공에 인접되는 위치에 연통되게 설치되고, 팽창밸브를 통과하는 저온, 저압의 냉매액을 공조실(100)내의 공기와 열교환시키는 기능을 제공하게 된다.

상기 증발기(140)에서 열교환되는 공조공기는 공기 중에 포함된 수분이 응축되어 물로 변환되어 배출되는 것으로, 증발기(140)의 하부에는 호퍼형의 물받이통(141)이 설치되어 낙하되는 물을 드레인호스(142)를 통해 외부로 배출시키게 된다.

또한 상기 압축기(110)와 응축기(120)의 사이의 배관상에는 별도의 보조냉매관으로서 보조응축기(150)가 연결되며, 이 압축기(110)와 보조응축기(150) 사이의 보조냉매관에는 순환되는 압력을 제어하기 위한 전자변(151)이 설치된다.

이의 전자변(151)는 메인 냉매배관상으로 순환되는 냉매의 압력이 지나치게 상승할 경우, 이의 과압력에 의해 개방되어 일부 냉매를 보조응축기(150)로 순환되도록 하는 역활을 수행하게 된다.

한편 상기와 같은 냉동사이클의 시스템에 본 발명에 따른 보조열교환시스템(300)을 설치하여 냉동사이클의 작동을 배가토록 하는 것으로, 물을 순환시켜 냉동사이클에 의해 열교환이 이루어지도록 구성된다.

상기 보조열교환시스템(300)은 증발기(140)에 밀착되게 설치되는 제1열교환기(310)와, 응축기(120)에 밀착되게 설치되는 제2열교환기(320)와, 이들 제1 및 제2열교환기(310)(320)와 배관으로 연결되어 물을 순환시키도록 하는 펌프(330)와, 물을 공급하기 위한 물공급수조(340)로 구성된다.

상기 제1열교환기(310) 및 제2열교환기(320)는 통상적인 열교환기와 마찬가지로 물이 통과되는 배관이 상부에서 하부에 걸쳐 지그재그식으로 구비되어 열교환에 따른 표면적을 최대한 넓게 형성하는 것이며, 물이 지그재그식으로 순환되면서 충분한 열교환이 이루어지게 될 것이다.

따라서 상기 펌프(330)에 작동에 의해 펌핑되는 물은 배관을 통하여 제1열교환기(310) 및 제2열교환기(320)를 거쳐 순환되면서 이들과 밀착되게 설치되는 냉동사이클의 증발기(140) 및 응축기(120)와 열교환이 이루어지면서 그 성능을 더욱 향상시키게 된다.

이때 상기 보조열교환시스템(300)에 의해 순환되는 물은 기본적으로 물을 적용하는 것이나, 이는 하나의 실시예로서 동절기의 동파방지와 더불어 안정된 열교환을 위하여 부동액을 사용하는 것이 보다 바람직하다 할 것이다.

또한, 상기 냉동사이클의 응축기(120), 증발기(140)는 물론이고 보조열교환시스템(300)의 제1 및 제2열교환기(310)(320)들은 공조실(100)에서 수직으로 설치됨으로써 수평으로 순환되는 공조공기에 의해 열교환효율이 더욱 배가되는 특징을 지니게 된다.

즉, 종래에 알려진 냉동사이클의 열교환시스템들은 대부분은 응축기 및 증발기가 수평방향으로 설치됨과 동시에, 공조공기는 수직방향으로 순환되어 열교환됨으로써 본 발명의 수직구조에 비하여 열교환효율이 저하되는 특징을 지니게 되는 것이다.

또한 상기 공조실(100)과 연통되게 설치되는 건조실(200)은 농수산물의 피건조물을 넣어서 건조토록 하는 것으로, 이는 도면에서 보듯이 도어(210)에 의해 개폐되는 건조공간을 갖추어 구성된다.

건조실(200)의 건조공간에는 수직방향을 따라 다수 층으로 구비되는 원형의 건조채반(220)들이 턴테이블 방식으로 설치되어 회전구동되는 구조를 가진다.

상기 건조채반(220)들은 건조실(200)의 중심에서 수직으로 설치되는 회전축(230)에 다층으로 체결되고, 회전축(230)은 상부의 외부까지 연장되게 설치되며, 건조실(200)의 외부 상면에는 별도의 회전모터(240)가 회전축(230)과 연결되어 이를 회전구동시키도록 구성된다.

이때 상기 건조채반(220)은 첨부된 도면의 도9 내지 도12 에서 더욱 상세히 나타낸 바와 같이 세 개로 분할되는 단위로 형성되고, 표면에는 열풍은 통과되면서도 피건조물은 통과되지 않도록 다수의 통기공(221)들이 형성된다.

또 상기 건조채반(220)은 회전축(230)상에 방사상으로 고정되는 선반(250)에 안착될 수 있도록 구성되어 건조실(200)로부터 쉽게 넣고 꺼낼 수 있으며, 선반(250)은 분할되는 각각의 건조채반(220)들이 안정되게 안착될 수 있도록 구성된다.

즉, 선반(250)은 도면에서도 보듯이 원주방향을 따라 세 개가 각각 동일한 구조로 설치되는 것이며, 이의 선반(250)에는 피건조물이 올려진 각각의 건조채반(220)들이 각각 안착될 수 있도록 구성되는 것이다.

또한 상기 공조실(100)의 내부에는 냉동사이클에 의해 열교환되는 공조공기를 순환시키도록 하는 송풍수단(400)이 설치되는 것으로, 이는 모터(410)와, 이 모터(410)에 의해 회전구동되는 송풍팬(420)들이 상,하로 나란히 다수 개가 설치된다.

이때 상기 송풍팬(420)은 다수 개가 격벽의 상,하부에 나란히 형성됨으로써 공조공기를 건조실(200)내로 고르게 공급할 수 있도록 구성되는 것이며, 공조실(100)과 건조실(200)을 밀폐시킨 상태에서 순환시키는 기능을 제공하게 된다.

또한 상기 각 송풍팬(420)들의 전단에는 전원의 공급에 의해 히팅되는 히터부재(500)가 각각 설치된다.

상기 히터부재(500)는 냉동사이클에 의해 제습된 공조공기를 건조공기로 히팅토록 하는 기능을 제공하게 되는 것으로, 제어부에 의해 냉동사이클과 교대로 작동된다.

즉, 이러한 히터부재(500)는 제어부에 의해 제어되는 것으로, 냉동사이클이 작동될 경우에는 정지되고, 냉동사이클이 정지된 상태에서는 작동되는 것을 반복함으로써 냉동사이클의 작동에 의해 제습이 이루어진 공조공기를 건조공기로 건조시키는 기능을 제공하게 된다.

한편, 첨부된 도면의 도13 및 도14에서는 건조실(200)의 제습된 공조공기를 히팅하는 다른 실시예를 나타내고 있다.

이는 전술한 실시예에서 히터부재(500)를 대신하여 원적외선히터(510)를 건조실(200)내에 설치토록 한 것으로, 도면에서 보듯이 건조실(200)의 코너부분에 상,하 다수 개로 이루어지는 원적외선히터(510)를 설치하여 역시 제어부에 의해 히터부재(500)와 동일한 방법으로 제어될 수 있도록 구성된다.

이때 상기 원적외선히터(510)는 다수 개가 수직으로 설치되어 각각 교체사용이 가능함은 물론이고, 후면에는 반사판이 설치될 수 있음과 동시에 전면에는 별도의 보호망이 설치될 수 있다.

이러한 상기 원적외선히터(510)는 이미 공지된 바와 같이 전원의 공급에 의해 빛과 복사열을 동시에 조사하면서도 많은 양의 원적외선을 방출함으로써 피건조물의 본래 성분을 파괴하지 않은 상태에서 건조효율을 월등히 향상시키게 되는 특징을 지니게 된다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명은 도면에서도 보는 바와 같이 본체가 전체적으로 사각함체형상으로 구비되고, 좌,우 나란히 공조실(100)과 건조실(200)이 형성되는 구조를 가진다.

이러한 본 발명의 건조기를 이용하여 농수산물을 건조하고자 할 경우에는 먼저, 건조실(200)의 도어(210)를 개방하고 그 내부의 각 건조채반(220)에 건조하고자 하는 농수산물을 올려놓은 후 도어(210)을 닫고 준비작업을 완료한다.

이때 상기 건조채반(220)은 다수의 층으로 설치되면서도 하나의 층에 각각 세 개로 분할되는 건조채반(220)이 원형을 이루는 구조를 가짐에 따라 피건조물을 손쉽게 넣고 빼낼 수 있는 특징이 있고, 건조채반의 표면에는 무수한 통기공(221)이 형성됨에 따라 열풍이 원활하게 통과되어 건조효율이 증대될 것이다.

이어서, 본체의 전면에 설치되는 콘트롤박스의 해당되는 버튼을 눌러주면, 건조실(200)의 외측 상부에 설치된 회전모터(240)가 구동되면서 이의 동력이 회전축(230)을 통하여 선반(250)으로 전달되고, 선반(250)이 회전됨에 따라 이에 안착된 건조채반(220)들은 서서히 회전하게 된다.

이와 동시에 공조실(100)에 설치되는 냉동사이클이 작동됨과 동시에, 이에 근접되게 설치되는 보조열교환시스템(300)과 송풍수단(400)도 역시 동시에 작동하게 되고, 히터부재(500)는 냉동사이클과 교대로 작동하게 된다.

냉동사이클은 공지된 바와 같이 압축기(110)에는 냉매를 압축하여 고온, 고압의 액화상태로 응축기(120)로 보내게 되고, 응축기(120)에서는 외부와의 열교환에 의해 중온, 고압의 액체상태로 각 관련부품들을 통과하면서 팽창밸브(130)로 보내게 된다.

또 팽창밸브(130)를 통과하는 냉매는 압력이 현저히 낮아지면서 증발기(140)로 보내지게 되고, 증발기(140)에서는 공조실(100)내의 공기와 열교환되면서 열을 빼앗아 기화되며, 이같이 열교환된 냉매가스는 기체상태로 압축기(110)로 순환되는 것을 반복하게 된다.

이때 상기 증발기(140)를 통과하는 공조공기는 증발기(140)의 차가온 공기와 열교환 되는 과정에서 공기 중에 포함된 수분이 응축되어 그 하부로 낙하되고, 이의 수분은 물받이통(141)으로 모아져 드레인호스(142)를 통해 외부로 배출됨으로써 공기중의 습도가 제거된다.

또한 상기 냉동사이클의 응축기(120)를 통과하면서 열교환되는 고온의 열은 송풍수단(400)에 의해 건조실(200)내로 송풍되어져 건조실(200)의 내부를 제습하게 된다.

이와 동시에 상기 냉동사이클의 응축기(120) 및 증발기(140)과 근접되게 설치되는 보조열교환시스템(300)이 동시에 작동되어 냉동사이클의 열교환성능을 배가시키게 된다.

보조열교환시스템(300)은 물을 펌프(330)로서 증발기(140)와 근접되게 설치되는 제1열교환기(310)와, 응축기(120)와 근접되는 제2열교환기(320)측으로 순환시켜 냉동사이클의 증발기(140) 및 응축기(120)와 열교환이 이루어지도록 함으로써 냉동사이클의 열교환 성능을 월등히 배가시키게 된다.

즉, 증발기(140)와 밀착되게 설치되는 제1열교환기(310)는 이를 통과하는 고온의 물이 증발기(140)와 먼저 열교환을 이루게 되고, 이에 따라 증발기(140)를 통과하는 공조공기는 저온으로 변환되지 않은 상태로 순환된다.

이같이 증발기(140)를 통과하는 공조공기는 급격한 저온으로 변환되지 않음으로써 응축기(120)를 통하여 열풍으로 변환될 시 고온상태로 열교환되는 열교환효율을 증대시키게 되는 것이다.

이에 따라 응축기(120) 및 제2열교환기(320)와 열교환이 이루어져 제습된 고온의 공조공기는 송풍수단(400)에 의해 건조실(200)내로 송풍되는 것이고, 이때 송풍수단(400)의 각 송풍팬(420)에 설치되는 히터부재(500)가 가동되어 순환되는 제습된 공조공기를 건조공기로 히팅하게 된다.

상기 히터부재(500)는 냉동사이클과 교대로 작동되는 것으로, 냉동사이클이 중지된 상태에는 히팅되고, 냉동사이클이 작동되는 상태에서는 중지되는 것을 반복함으로써 냉동사이클의 작동에 의해 제습된 공조공기를 건조공기로 변환시키는 기능을 제공하게 되는 것이다.

이때 상기 히터부재(500)와 냉동사이클이 교대로 작동되는 사이클은 제어부의 설정된 입력값에 의해 제어되는 것이며, 이러한 작동사이클은 피건조물의 조건이나 상태 등에 따라 달리할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

상기와 같이 제습이 이루어지고 히팅부재(500)에 의해 건조된 공기가 건조실(200)내로 송풍되면, 건조실(200)에서는 건조채반(220)이 회전축(230)을 지지점으로 회전됨으로써 원판형으로 이루어지는 건조채반(220)의 위치가 지속으로 바뀌면서 그 상부에 올려진 피건조물인 농수산물들이 효과적으로 건조되는 것이다.

즉, 송풍수단(400)에 의해 상,중,하 세방향으로 송풍되는 제습된 고온의 공조공기가 건조실(200)내로 고르게 송풍되고, 이와 더불어 건조실(200)의 건조채반(220)이 지속적으로 회전되기 때문에 건조채반(220)에 올려진 피건조물은 고르게 건조가 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 건조실(200)내로 송풍된 고온의 공조공기에 의해 피건조물과 충분한 열교환을 이룬 후, 다시 공조실(100)내의 증발기(140) 및 응축기(120), 그리고 보조열교환시스템(300)의 제1 및 제2열교환기(310)(320)를 거쳐 건조실(200)내로 순환되는 것을 반복하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 작동되는 냉동사이클은 압축기(110)를 통과하여 압축되는 냉매의 압력이 설정된 이상으로 지나치게 상승될 경우, 전자변(151)이 개방되면서 냉매의 일부가 보조응축기(150)을 거쳐 순환되게 함으로써 지나친 온도상승을 방지하는 등 온도조절이 가능하게 된다.

즉, 냉동사이클을 이용한 고온의 열풍으로 건조실(200)내의 피건조물을 건조하는 중에 설정된 온도 이상으로 온도가 오를 경우 전자변(151)이 개방되면서 압축되는 냉매의 일부를 보조응축기(150)측으로 우회시키게 된다.

이때, 상기 보조응축기(150)는 공조실(100)의 외부에 위치하게 됨으로써 외부공기와 열교환되는 것이다.

따라서 본 발명은 통상에서와 같이 냉매가스를 이용하는 냉동사이클에 물을 순환시켜 열교환을 이루도록 하는 보조열교환시스템(300)을 더 구비함으로써 즉, 물로서 열교환되는 보조열교환시스템(300)의 제1열교환기(310) 및 제2열교환기(320)를 냉동사이클과 근접되게 구비함으로써 응축기(120)와 증발기(140)의 열교환효율을 더욱 증대시키게 되고, 이에 따라 냉동사이클의 전체적인 성능을 월등히 향상시키게 되는 것이다.

이와 더불어 상기 냉동사이클 및 보조열교환시스템에 의해 제습된 공기를 별도의 히터부재(500)로서 히팅하여 건조시킴으로써 건조기의 건조효율을 월등히 향상시킬 수가 있게 되는 것이다.

100:공조실 110:압축기
111:역지변 120:응축기
130:팽창밸브 131:수액기
132:싸이트글래스 133:드라이어
134,151:전자변 140:증발기
141:물받이통 142:드레인호스
150:보조응축기 200:건조실
210:도어 220:건조채반
221;통기공 230:회전축
240;회전모터 250:선반
300:보조열교환시스템 310:제1열교환기
320:제2열교환기 330:펌프
340;물공급수조 400:송풍수단
410:모터 420:송풍팬
500:히터부재 510:원적외선히터

Claims (9)

1. 도어에 의해 개폐되면서 내부에는 공조공기에 의해 농수산물이 건조되는 건조실(200)과, 상기 건조실(200)의 일측에 구비되고 냉동사이클에 따른 각종 관련기기들이 설치되면서 공조공기를 변환시켜 건조실(200)내로 공급토록 하는 공조실(100)과, 공조실(100)의 내부에 설치되고 송풍팬(420)에 의해 열교환된 공조공기를 건조실(200)로 순환시키도록 하는 송풍수단(400)을 갖추어 구성되는 냉동사이클을 이용한 건조기에 있어서,
   상기 건조실(200)에는 회전모터(240)에 의해 회전되는 회전축(230)이 상,하 수직으로 설치됨과 동시에 이의 회전축(230)에는 선반(250)이 세 개로 분할되면서 다층으로 구비되고, 각 선반(250)에는 다수의 통기공(221)이 구비되어 건조실(200)내로 입출이 가능한 건조채반(220)이 회전가능토록 구비되어 피건조물을 건조토록 구성되고,
   상기 공조실(100)에는 증발기(140) 및 응축기(120)에 밀착되게 설치되는 제1열교환기(310) 및 제2열교환기(320), 이들과 배관으로 연결되어 물을 순환시키도록 하는 펌프(330), 물을 공급하기 위한 물공급수조(340)로 이루어지는 보조열교환시스템(300)이 구비되어 냉동사이클에 따른 열교환효율을 향상시키도록 구성되며,
   상기 송풍수단(400)의 송풍팬(420) 전단에는 전원에 의해 히팅되는 별도의 히터부재(500)가 구비되어 냉동사이클에 의해 열교환되는 열기를 재차 가열토록 구성되고,
   냉동사이클의 배관상에는 압력이 지나치게 상승되는 경우 냉매가스를 우회시켜 순환시키도록 하는 보조응축기(150)가 구성됨을 특징으로 하는 냉동사이클을 이용한 농수산물 건조기.
   
   
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