KR101627742B1 - 진공 저온 건조 장치 - Google Patents

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조정우
김영민
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농업회사법인(주)지노팜
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Abstract

진공 저온 건조 장치가 개시된다. 본 발명의 진공 저온 건조 장치는, 건조 대상물이 투입되는 투입구와, 투입구를 통해 투입된 건조 대상물이 배출되는 배출구가 구비된 건조 본체; 건조 본체에 마련되어 건조 본체의 내부를 진공시키는 진공부; 건조 본체에 마련되어 건조 대상물로 원적외선을 방사하는 원적외선 방사부; 건조 본체에 마련되어 건조 대상물을 교반시키는 교반부; 및 건조 본체에 마련되며, 건조 본체의 내부에 있는 수분을 흡입하여 건조시킨 후 다시 건조 본체의 내부로 공급하는 수분 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

진공 저온 건조 장치{VACUUM DRYING APPARATUS}
본 발명은, 진공 저온 건조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원적외선과 진공을 이용하여 건조 대상물을 건조함과 아울러 건조 대상물에 있는 수분을 효과적으로 처리할 수 있는 진공 저온 건조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 건조 후 유통이 요구되는 고추, 고사리, 약초, 버섯, 오징어, 가자미, 멸치, 미역 등과 같은 각종 농수산물은 자연건조의 방법으로만 건조시킬 경우, 장시간이 소요되기 때문에 인공적인 열을 발생시켜 건조하는 강제건조방식을 이용하고 있다.
이처럼 강제건조방식을 이용할 경우 건조실에 열풍 형태의 열이 공급되어야 한다. 이전의 열풍을 이용하는 농수산물 건조기는 건조실 내에 다단 형태의 건조 채반이 설치되고, 여기에 건조시킬 농수산물을 놓은 후 건조실에 설치된 팬을 가동, 열풍이 건조실 내에서 순환되도록 함으로써 농수산물을 건조하도록 하고 있다.
특히 최근에는 항균작용, 중금속 제거, 제습, 공기정화 등의 기능을 갖는 원적외선을 이용한 농수산물 건조기가 출시되고 있고, 원적외선을 방출하는 원적외선 방사체로는 면상발열체, 원적외선 방사판 등이 사용되고 있다.
이전의 농수산물 건조기 중 원적외선 방사판을 이용한 농수산물 건조기는 건조기 내부에 구비된 한 개의 히터를 통해 열을 공급하고 송풍기를 이용하여 건조기 내부의 공기를 순환시키고 있다.
그리고 종래의 원적외선을 이용한 농수산물 건조기 중에는 원적외선 방사판이 건조기 내의 하부 일측에 설치되어 있는 것이 있다. 이러한 구조는 상하 다층으로 거치 된 채반 중 원적외선 방사판으로부터 멀리 떨어져 있는 상측의 채반에는 원적외선의 도달양이 미미하여 건조대상 농수산물에 원적외선이 고르게 전달되지 못하는 문제점이 있다.
또한 농수산물은 그 자체로 수분을 함유하고 있으므로 농수산물의 건조 중에 수분이 방출되어 건조 효율이 떨어질 수 있으므로 이에 대한 개선책도 요구된다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
한국등록특허공보 제10-1197224호(공성진) 2012. 10. 29.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 원적외선과 진공을 이용하여 건조 대상물을 건조함과 아울러 건조 대상물에 있는 수분을 효과적으로 처리할 수 있는 진공 저온 건조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 건조 대상물이 투입되는 투입구와, 상기 투입구를 통해 투입된 건조 대상물이 배출되는 배출구가 구비된 건조 본체; 상기 건조 본체에 마련되어 상기 건조 본체의 내부를 진공시키는 진공부; 상기 건조 본체에 마련되어 건조 대상물로 원적외선을 방사하는 원적외선 방사부; 상기 건조 본체에 마련되어 건조 대상물을 교반시키는 교반부; 및 상기 건조 본체에 마련되며, 상기 건조 본체의 내부에 있는 수분을 흡입하여건조시킨 후 다시 상기 건조 본체의 내부로 공급한는 수분 처리부를 포함하는 진공 저온 건조 장치가 제공될 수 있다.
상기 수분 처리부는, 상기 건조 본체와 연결되어 상기 건조 본체의 수분이 유입되는 통로로 제공되는 수분 유입관과, 상기 건조 본체와 연결되며 상기 수분 유입관을 통해 유입된 수분에서 습기가 제거된 건공기를 상기 건조 본체로 공급시키는 건조 공기 공급관이 구비된 수분 처리 본체; 상기 건조 본체에 마련되어 수분과 건공기를 상기 수분 유입관과 상기 건조 공기 공급관을 통해 순환시키는 순환팬; 및 상기 건조 공기 공급관의 외주면에 마련되는 히터를 포함할 수 있다.
상기 원적외선 방사부는, 상기 건조 본체의 내부에 마련되는 원적외선 증식용 세라믹; 및 상기 원적외선 증식용 세라믹의 상부에 위치되도록 상기 건조 본체에 마련되는 원적외선 히터를 포함할 수 있다.
상기 교반부는, 상기 건조 본체에 마련되는 교반 모터; 상기 건조 본체의 내부에 마련되며, 상기 교반 모터에 연결되어 회전하면서 건조 대상물을 교반시키는 회전 교반 날개; 및 상기 회전 교반 날개의 내부에 위치되도록 상기 회전 교반 날개의 하우징에 결합 되며 상기 회전 교반 날개와는 독립적으로 건조 대상물을 교반시키는 고정 교반 날개를 포함할 수 있다.
상기 수분 처리 본체의 내부에 마련되는 냉각부를 더 포함하고, 상기 냉각부는, 상기 수분 처리 본체에 착탈 가능하게 결합 되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 마련되며, 냉각홈을 갖는 복수의 냉각핀; 및 상기 베이스 플레이트의 하부에 착탈 가능하도록 결합 되는 깔때기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 원적외선 방사부에서 방사되는 원적외선으로 식물의 벽공을 파괴하여 수분의 방출이 용이하므로 건조 대상물을 신속히 건조할 수 있고, 진공을 통해 수분의 배출을 가속할 수 있다.
또한 건조 대상물을 교반부를 통해 교반시켜 건조 대상물을 균일하게 건조할 수 있고, 수분 처리부를 통해 수분을 순환시켜 건조 공기를 재공급할 수 있으므로 건조 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 저온 건조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 건조 본체의 내부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 수분 처리부의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 냉각부의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 냉각부의 다른 실시예이다.
도 6는 본 실시 예의 사용 상태도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 저온 건조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 건조 본체의 내부를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 수분 처리부의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 냉각부의 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 냉각부의 다른 실시예이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 진공 저온 건조 장치(1)는, 건조 본체(100)와, 건조 본체(100)에 마련되어 건조 본체(100)의 내부를 진공시키는 진공부(200)와, 건조 본체(100)에 마련되어 건조 대상물로 원적외선을 방사하는 원적외선 방사부(300)와, 건조 본체(100)에 마련되어 건조 대상물을 교반시키는 교반부(400)와, 건조 본체(100)에 마련되며 건조 본체(100)의 내부에 있는 수분을 흡입하여 건조시킨 후 다시 건조 본체(100)의 내부로 공급하는 수분 처리부(500)와, 수분 처리 본체(510)의 내부에 마련되는 냉각부(600)를 구비한다.
건조 본체(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상으로 마련될 수 있고, 건조 본체(100)의 상부에는 건조 대상물이 투입되는 투입구(110)가 마련되고, 건조 본체(100)의 하부에는 건조된 건조 대상물의 배출 통로인 배출구(120)가 마련된다.
본 실시 예에서 건조 대상물은 식품, 버섯, 과일, 야채, 수산물 등 농수산물을 포함한다.
또한 본 실시 예에서 투입구(110)와 배출구(120)에는 개폐 가능한 도어가 마련될 수 있다.
진공부(200)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 건조 본체(100)에 마련되어 건조 본체(100)의 내부를 진공 상태로 유지하는 역할을 한다.
본 실시 예는 진공부(200)로 건조 본체(100)의 내부를 진공으로 유지하므로 농수산물에서 수분의 배출을 가속하여 건조 시간을 대폭 단축할 수 있는 이점이 있다.
본 실시 예에서 진공부(200)는 진공 펌프, 진공 모터 등 공지된 다양한 진공 수단이 사용될 수 있다.
한편 본 실시 예는 건조 본체(100) 외에 수분 처리 본체(510)를 더 구비하므로 진공부(200)를 복수로 마련할 수도 있고, 수분 처리 본체(510)에도 마련할 수도 있다.
원적외선 방사부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 건조 본체(100)의 내부에 마련되며 교반부(400)에서 교반 되는 건조 대상물에 원적외선을 방사 하여 농산물의 벽공을 파괴한다. 그 결과 농산물에서 수분의 방출이 용이하게 이루어지므로 농수산물의 내부까지 신속하게 건조할 수 있는 이점이 있다.
본 실시 예에서 원적외선 방사부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 건조 본체(100)의 상측부에 마련되는 원적외선 증식용 세라믹(310)과, 원적외선 증식용 세라믹(310)의 상부에 마련되는 원적외선 히터(320)를 포함한다.
원적외선 방사부(300)의 원적외선 증식용 세라믹(310)은, 건조 본체(100)의 내벽에 볼트 또는 용접 결합 되는 케이스의 내부에 볼 형태로 복수로 마련될 수도 있고, 원적외선 증식용 세라믹(310) 자체를 하나의 블록으로 만든 후 브래킷을 이용하여 건조 본체(100)의 내부에 볼트 또는 용접 결합 될 수도 있다.
본 실시 예에서 원적외선 증식용 세라믹(310)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 진공부(200)와 교반부(400) 사이의 건조 본체(100) 내부에 마련될 수 있다.
원적외선 방사부(300)의 원적외선 히터(320)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원적외선 증식용 세라믹(310)의 상부에 배치되도록 건조 본체(100)의 내벽에 볼트 결합 될 수 있다.
본 실시 예는 순환팬(520)에 의해 건조 본체(100)의 내부에 있는 수분을 수분 처리 본체(510)로 순환시키므로 원적외선 방사부(300)에서 방사되는 원적외선이 건조 대상물에 닿기 전에 순환팬(520)에 의해 수분 처리 본체(510) 방향으로 빨려들어갈 수 있다.
본 실시 예는 이를 고려하여 원적외선 히터(320)의 상단부가 순환팬(520)의 흡입력을 차단하도록 밀폐 구조로 마련할 수 있다.
교반부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 건조 본체(100)의 하부에 마련되어 건조 대상물을 교반시킴으로써 건조 대상물에 원적외선을 균일하게 방사시키는 역할을 한다.
본 실시 예에서 교반부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 건조 본체(100)에 마련되는 교반 모터(410)와, 건조 본체(100)의 내부에 마련되며 교반 모터(410)에 연결되어 회전하면서 건조 대상물을 교반시키는 회전 교반 날개(420)와, 회전 교반 날개(420)의 내부에 위치되도록 회전 교반 날개(420)의 하우징에 결합 되며 회전 교반 날개(420)와는 독립적으로 건조 대상물을 교반시키는 고정 교반 날개(430)를 포함한다.
교반부(400)의 교반 모터(410)와 회전 교반 날개(420)는 축으로 직접 연결되어 교반 모터(410)와 회전 교반 날개(420)는 서로 같은 방향으로 회전될 수 있다.
교반부(400)의 고정 교반 날개(430)는, 회전 교반 날개(420)와 독립적으로 건조 대상물을 교반 할 수 있다. 이를 위해 본 실시 예에서 고정 교반 날개(430)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 교반 날개(420)의 단부에 마련되는 하우징에 베어링(B)을 이용하여 결합 될 수 있다. 그 결과 회전 교반 날개(420)가 회전되는 경우 고정 교반 날개(430)는 건조 대상물의 무게에 의해 회전 교반 날개(420)와 함께 회전되어 건조 대상물을 교반 할 수 있다.
그리고 본 실시 예는 건조 대상물을 효율적으로 교반하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 교반 날개(420)의 내부에 고정 교반 날개(430)를 배치시키고, 고정 교반 날개(430)와 회전 교반 날개(420)의 사이에는 공간이 있도록 마련할 수 있다.
수분 처리부(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 건조 본체(100)에 연결되어 건조 본체(100)의 내부에 있는 수분을 흡입하여 건공기는 다시 건조 본체(100)의 내부로 공급시키고, 건공기가 제거된 수분은 냉각부(600)에 의해 응축되어 저장한다.
본 실시 예에서 수분 처리부(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 건조 본체(100)와 연결되는 수분 유입관(511)과 건조 공기 공급관(512)이 구비된 수분 처리 본체(510)와, 건조 본체(100)에 마련되어 수분과 건공기를 수분 유입관(511)과 건조 공기 공급관(512)을 통해 순환시키는 순환팬(520)과, 건조 공기 공급관(512)의 외주면에 마련되는 히터(530)를 포함한다.
수분 처리부(500)의 수분 처리 본체(510)에는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수분 배출관(513)과 수분 배출관(513)을 개폐시키는 개폐 밸브(514)가 마련된다.
본 실시 예에서 순환팬(520)에 의해 수분 처리 본체(510)의 내부로 유입되는 수분은 냉각부(600)에서 냉각되어 액체로 상 변환되고, 상 변환된 액체는 수분 처리 본체(510)의 하부에 저장될 수 있다. 이렇게 저장된 액체는 농산물인 경우 향과 영양 성분을 함유할 수 있고, 이 액체는 수분 배출관(513)을 통해 배출될 수 있다.
수분 처리부(500)의 순환팬(520)은, 건조 본체(100)의 내부에 있는 수분을 흡입한 후 수분 유입관(511)을 통해 수분 처리 본체(510)로 공급함과 아울러 냉각부(600)를 통과한 후 마련되는 건공기를 건조 공기 공급관(512)을 통해 건조 본체(100)의 내부로 다시 공급시키는 역할을 한다.
수분 처리부(500)의 히터(530)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 건조 공기 공급관(512)의 외주면을 감싸도록 마련되어 건조 공기 공급관(512)을 가열함으로써 건조 본체(100)의 내부로 공급되는 건공기의 수증기를 더 제거하는 역할을 한다.
냉각부(600)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수분 처리 본체(510)에 마련되어 수분 유입관(511)을 통해 유입되는 수분을 냉각시키는 역할을 한다.
본 실시 예에서 냉각부(600)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수분 처리 본체(510)에 착탈 가능하게 결합 되는 베이스 플레이트(610)와, 베이스 플레이트(610)에 마련되며 냉각홈(621)을 갖는 복수의 냉각핀(620)과, 베이스 플레이트(610)의 하부에 착탈 가능하도록 결합 되는 깔때기(630)를 포함한다.
냉각부(600)의 베이스 플레이트(610)는, 수분 처리 본체(510)의 외벽에 착탈 가능하게 볼트 결합될 수 있고, 복수로 마련될 수 있다.
냉각부(600)의 복수의 냉각핀(620)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 수분 처리 본체(510)의 하부 방향으로 경사지게 마련될 수 있고, 복수의 냉각핀(620)에는 전 길이에 걸쳐 냉각홈(621)이 마련된다. 따라서 복수의 냉각핀(620)과 접촉됨으로써 응축되어 상 변환된 수분은 냉각홈(621)을 타고 수분 처리 본체(510)의 바닥부 방향으로 떨어질 수 있다.
본 실시 예에서 복수의 냉각핀(620)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(610)에 수직 되게 복수로 마련될 수도 있다.
냉각부(600)의 깔때기(630)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(610)에 결합 되며, 본 실시 예에서 깔때기(630)는 복수의 냉각핀(620)에서 떨어지는 물의 낙하를 가이드 함과 아울러 떨어지는 물이 건고 공기 공급관으로 유입되지 않도록 막아주는 역할을 한다.
이를 위해 본 실시 예에서 깔때기(630)의 하단부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 건고 공기 공급관의 위치에 배치될 수 있다.
또한 본 실시 예에서 깔때기(630)는 베이스 플레이트(610)에 탈착 가능하게 볼트 또는 걸림 결합 될 수 있다.
도 6는 본 실시 예의 사용 상태도이다.
이하에서 도 6을 참고하여 본 실시 예의 사용 상태를 간략히 설명한다.
건조 본체(100)의 내부로 투입된 건조 대상물은 교반부(400)의 교반에 의해 균일하게 섞일 수 있고, 원적외선 방사부(300)에서 방사되는 원적외선과 진공부(200)의 진공 유지에 의해 수분 방출이 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다.
또한 건조 대상물이 교반부(400)에 의해 서로 섞여지므로 건조 대상물에 원적외선이 골고루 방사될 수 있다.
나아가 건조 대상물에서 발생 되는 수분은 순환팬(520)의 작동에 의해 수분 처리 본체(510)로 공급되고, 수분 처리 본체(510)에서 수증기가 제거된 건공기는 건조 공기 공급관(512)을 통해 다시 건조 본체(100)로 공급될 수 있다.
그리고 수분 처리 본체(510)로 유입된 후 냉각부(600)에 의해 냉각되어 액상으로 상 변환된 수분은 수분 처리 본체(510)의 바닥부에 저장될 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 원적외선 방사부에서 방사되는 원적외선으로 식물의 벽공을 파괴하여 수분의 방출이 용이하므로 건조 대상물을 신속히 건조할 수 있고, 진공을 통해 수분의 배출을 가속할 수 있다.
또한 건조 대상물을 교반부를 통해 교반시켜 건조 대상물을 균일하게 건조할 수 있고, 수분 처리부를 통해 수분을 순환시켜 건조 공기를 재공급할 수 있으므로 건조 효율을 높일 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 진공 저온 건조 장치
100 : 건조 본체 110 : 투입구
120 : 배출구 200 : 진공부
300 : 원적외선 방사부 310 : 원적외선 증식용 세라믹
320 : 원적외선 히터 400 : 교반부
410 : 교반 모터 420 : 회전 교반 날개
430 : 고정 교반 날개 500 : 수분 처리부
510 : 수분 처리 본체 511 : 수분 유입관
512 : 건조 공기 공급관 513 : 수분 배출관
514 : 개폐 밸브 520 : 순환팬
530 : 히터 600 : 냉각부
610 : 베이스 플레이트 620 : 냉각핀
621 : 냉각홈 630 : 깔때기
B : 베어링

Claims (5)

  1. 건조 대상물이 투입되는 투입구와, 상기 투입구를 통해 투입된 건조 대상물이 배출되는 배출구가 구비된 건조 본체;
    상기 건조 본체에 마련되어 상기 건조 본체의 내부를 진공시키는 진공부;
    상기 건조 본체에 마련되어 건조 대상물로 원적외선을 방사하는 원적외선 방사부;
    상기 건조 본체에 마련되어 건조 대상물을 교반시키는 교반부; 및
    상기 건조 본체와 연결되어 상기 건조 본체의 수분이 유입되는 통로로 제공되는 수분 유입관과 상기 건조 본체와 연결되며 상기 수분 유입관을 통해 유입된 수분에서 습기가 제거된 건공기를 상기 건조 본체로 공급시키는 건조 공기 공급관이 구비된 수분 처리 본체와, 상기 건조 본체에 마련되어 수분과 건공기를 상기 수분 유입관과 상기 건조 공기 공급관을 통해 순환시키는 순환팬과, 상기 건조 공기 공급관의 외주면에 마련되는 히터가 구비된 수분 처리부를 포함하고,
    상기 수분 처리 본체의 내부에 마련되는 냉각부를 더 포함하고, 상기 냉각부는, 상기 수분 처리 본체에 착탈 가능하게 결합 되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 마련되며, 냉각홈을 갖는 복수의 냉각핀과, 상기 베이스 플레이트의 하부에 착탈 가능하도록 결합 되는 깔때기를 포함하는 진공 저온 건조 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 원적외선 방사부는,
    상기 건조 본체의 내부에 마련되는 원적외선 증식용 세라믹; 및
    상기 원적외선 증식용 세라믹의 상부에 위치되도록 상기 건조 본체에 마련되는 원적외선 히터를 포함하는 진공 저온 건조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 교반부는,
    상기 건조 본체에 마련되는 교반 모터;
    상기 건조 본체의 내부에 마련되며, 상기 교반 모터에 연결되어 회전하면서 건조 대상물을 교반시키는 회전 교반 날개; 및
    상기 회전 교반 날개의 내부에 위치되도록 상기 회전 교반 날개의 하우징에 결합 되며 상기 회전 교반 날개와는 독립적으로 건조 대상물을 교반시키는 고정 교반 날개를 포함하는 진공 저온 건조 장치.
  5. 삭제
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