KR101726322B1

KR101726322B1 - 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기와 이를 이용하는 건조방법

Info

Publication number: KR101726322B1
Application number: KR1020150120247A
Authority: KR
Inventors: 차동안; 권오경; 배경진
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-04-14
Also published as: KR20170026696A

Abstract

본 발명의 일실시 예는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 열원으로 사용할 수 있는 히트펌프, 가변적인 공기 유로를 형성하는 장치 등을 사용하여 에너지를 절감하고 건조 온도를 정밀하게 제어할 수 있는 건조기와 이를 이용하는 건조방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기는 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치, 상기 마이크로파발생장치로부터 전송 받은 마이크로파에 의한 가열로 피건조물을 건조시키는 제1건조챔버, 상기 제1건조챔버에서 건조된 피건조물이 운반되어 2차로 건조되는 제2건조챔버, 상기 제1건조챔버와 상기 제2건조챔버로부터 배출된 공기가 유입되어, 상기 제1건조챔버의 배열과 상기 2차건조챔버의 배열이 혼합되는 혼합장치, 상기 혼합장치로부터 배출된 공기가 유입되고, 상기 제2건조챔버로 공급되는 열풍을 생성하는 기능을 하며, 히트펌프부와 복수 개의 가변유로를 생성할 수 있는 열풍덕트부를 구비하는 열풍생산부 및 상기 마이크로파발생장치에 구비되는 마이크로파발생장치냉각수배관을 포함한다.

Description

마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기와 이를 이용하는 건조방법{A heat pump dryer using waste heat of a microwave dryer and a drying method using the same}

본 발명은 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기와 이를 이용하는 건조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 열원으로 사용할 수 있는 히트펌프, 가변적인 공기 유로를 형성하는 장치 등을 사용하여 에너지를 절감하고 건조 온도를 정밀하게 제어할 수 있는 건조기와 이를 이용하는 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건조기는 열풍건조 또는 복사건조로 분류되며, 에너지원에 따라 크게 기름을 사용하는 건조기와 전기를 사용하는 건조기로 구분된다. 그 외에 원적외선 건조기, 감압식 건조기, 제습 건조기 등이 있다. 이러한 종래의 건조방식은 널리 사용되고 있으나, 건조시간이 길어 에너지의 소모가 비교적 많고, 피건조물이 균일하게 건조되지 않는다. 따라서, 최근에는 에너지의 소모가 비교적 적고, 균일한 건조가 가능하며, 살균 기능도 구비한 마이크로파를 이용하는 건조기가 선호되고 있다.

이러한 마이크로파의 건조특성은, 건조열이 피건조물의 외부에서 내부로 점차적으로 전달되는 전달열 방식이 아니고, 내외부가 동시에 발열되어 건조되며, 복잡한 형상을 갖는 물체 등 다양한 형태의 피건조물을 건조할 수 있어 피건조물의 품질이 우수하다. 또한, 마이크로파가 물질 내부에 침투하여 열로 변환되어 열손실이 적어, 열효율이 뛰어나다. 다만, 대량의 피건조물을 건조할 경우, 1차적으로 마이크로파를 이용해 건조를 하고, 2차적으로 전기히터 등에 의해 발생한 열풍으로 건조를 하는 방식이 사용되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0344569호(발명의 명칭: 마이크로파를 이용하는 농산물 건조기, 이하 종래기술1이라 한다.)에서는, 각각의 출입구를 가지는 가열실 및 제 1,2건조실이 각각 배치되는 본체와, 본체의 내부에 설치되어 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생부와, 마이크로파 발생부로부터 발생된 마이크로파를 가열실의 내부로 유도하는 도파관과, 도파관에 의해서 유도된 마이크로파로 가열 건조된 농산물을 제 1,2건조실의 내부로 이송시키는 순환 이송수단과, 순환 이송수단에 의해서 제 1,2건조실의 내부로 이송된 농산물을 일정 간격의 수직상태로 적층시키는 적층수단과, 적층된 농산물측으로 열풍을 공급하는 가열공기 공급수단으로 구성된 건조기가 개시되어 있다.

상기 종래기술1은, 마이크로파를 사용하여 피건조물을 1차 건조하고, 히터를 사용하여 발생한 열풍으로 피건조물을 2차 건조해서, 히터 사용에 따른 전력소비가 극심하다는 제1문제점을 갖는다.

또한, 상기 종래기술1은, 마이크로파 발생장치를 냉각시킨 냉각수의 열원이 재사용되지 못하고 전량 버려진다는 제2문제점을 갖는다.

또한, 상기 종래기술1은, 피건조물의 물성에 따라 건조부하가 발생하는 경우, 마이크로파의 조사량 또는 히터의 온도를 조절해도 공기의 온도 변화에는 시간이 소요되므로, 상기의 건조부하에 대해 즉각적인 대응이 어렵다는 제3문제점을 갖는다.

그리고, 상기 종래기술1은, 마이크로파 발생장치와 히터가 건조기 구성으로 단순히 결합되어 있어, 피건조물을 건조시키는 열풍의 온도를 정밀하게 제어하기가 어렵다는 제4문제점을 갖는다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치, 상기 마이크로파발생장치로부터 전송받은 마이크로파에 의한 가열로 피건조물을 건조시키는 제1건조챔버, 상기 제1건조챔버에서 건조된 피건조물이 운반되어 2차로 건조되는 제2건조챔버, 상기 제1건조챔버와 상기 제2건조챔버로부터 배출된 공기가 유입되어, 상기 제1건조챔버의 배열과 상기 2차건조챔버의 배열이 혼합되는 혼합장치, 상기 혼합장치로부터 배출된 공기가 유입되고, 상기 제2건조챔버로 공급되는 열풍을 생성하는 기능을 하며, 히트펌프부와 복수 개의 가변유로를 생성할 수 있는 열풍덕트부를 구비하는 열풍생산부 및 상기 마이크로파발생장치에 구비되는 마이크로파발생장치냉각수배관을 포함하여 이루어지고, 상기 마이크로파발생장치냉각수배관이 상기 열풍생산부에 연결되어, 마이크로파발생장치 냉각수의 배열을 상기 열풍생산부의 열원으로 이용하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 히트펌프부는, 응축기가 내부에 구비된 응축기챔버, 증발기가 내부에 구비된 증발기챔버, 압축기 및 팽창밸브를 포함하고, 상기 열풍덕트부는, 상기 혼합장치로부터 상기 증발기챔버로 공기유로를 형성하는 제1덕트, 상기 증발기챔버로부터 상기 응축기챔버로 공기유로를 형성하는 제2덕트, 상기 응축기챔버로부터 상기 제2건조챔버로 공기유로를 형성하는 제3덕트, 상기 혼합장치로부터 상기 제2건조챔버로 공기유로를 형성하는 제4덕트 및 상기 제2덕트와 상기 제4덕트를 연결하는 바이패스덕트를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 마이크로파발생장치냉각수배관은, 일부가 상기 증발기챔버의 내부에 설치되어 냉각수 배열을 상기 증발기챔버 내부로 공급하는 냉각수배열열교환부를 이룰 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 열풍덕트부는, 상기 제1덕트 내부에 설치되어, 제1덕트유입구로 유입되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제1개폐장치, 상기 제3덕트 내부에 설치되어, 제3덕트배출구로 배출되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제2개폐장치, 상기 제4덕트 내부에서 제4덕트유입구에 인접하도록 설치되어, 상기 제4덕트유입구로 유입되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제3개폐장치, 상기 제4덕트 내부에서 제4덕트배출구에 인접하도록 설치되어, 상기 제4덕트배출구로 배출되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제4개폐장치 및 상기 바이패스덕트 내부에 설치되어, 상기 바이패스덕트를 통과하는 공기를 통과 또는 차단시키는 바이패스개폐장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 마이크로파발생장치냉각수배관을 통해 유동하는 냉각수를 공급받아, 해당 냉각수를 분무하여 상기 증발기의 표면을 세척하거나 상기 증발기의 온도를 증가시키는 분무장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1건조챔버는, 상기 마이크로파발생장치로부터 마이크로파를 전송 받아 상기 제1건조챔버 내부로 방출하는 복수 개의 마이크로파조사기, 피건조물이 투입되는 제1피건조물투입구, 건조된 피건조물이 배출되는 제1피건조물배출구, 외부의 공기가 유입되는 제1건조챔버유입구 및 상기 혼합장치로 공기를 배출하는 제1건조챔버배출구를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1건조챔버는, 상기 제1피건조물투입구로 투입된 피건조물을 상기 제1피건조물배출구 방향으로 운반하고, 동시에 피건조물이 골고루 노출되며 가열 건조되도록 하는 제1건조챔버교반기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제2건조챔버는, 상기 제1건조챔버에서 건조되어 배출된 피건조물이 투입되는 제2피건조물투입구, 건조된 피건조물이 배출되는 제2피건조물배출구, 상기 열풍생산부로부터 공기가 유입되는 제2건조챔버유입구 및 상기 혼합장치로 공기를 배출하는 제2건조챔버배출구를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제2건조챔버는, 상기 제2피건조물투입구로 투입된 피건조물을 상기 제2피건조물배출구 방향으로 운반하고, 동시에 피건조물이 골고루 노출되며 가열 건조되도록 하는 제2건조챔버교반기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1건조챔버로부터 배출된 피건조물을 상기 제2건조챔버로 운반하는 제1운반장치와 상기 제2건조챔버로부터 배출된 피건조물을 소정의 장소로 운반하는 제2운반장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 혼합장치는, 상기 제1건조챔버로부터 배출된 공기가 유입되는 제1혼합유입구, 상기 제2건조챔버로부터 배출된 공기가 유입되는 제2혼합유입구 및 상기 히트펌프로 공기를 배출하는 혼합배출구를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, (ⅰ) 상기 제1개폐장치 및 상기 제2개폐장치를 개방하고, 상기 제3개폐장치, 상기 제4개폐장치 및 바이패스개폐장치를 차폐하는 단계, (ⅱ) 상기 히트펌프부를 작동시키는 단계, (ⅲ) 상기 제1덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제1덕트, 상기 증발기챔버 및 상기 제2덕트를 순차적으로 통과하는 단계 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ)단계의 상기 제2덕트를 통과한 공기가 상기 응축기챔버를 통과하면서 가열되고, 상기 제3덕트를 통과하여 상기 제3덕트배출구로 배출되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 기본건조 운전방법을 제공한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, (ⅰ) 상기 제1개폐장치, 상기 제2개폐장치 및 바이패스개폐장치를 개방하고, 상기 제3개폐장치 및 상기 제4개폐장치를 차폐하는 단계, (ⅱ) 상기 히트펌프부를 작동시키는 단계, (ⅲ) 상기 제4덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제4덕트, 상기 바이패스덕트 및 상기 제2덕트를 순차적으로 통과하는 단계 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ)단계의 상기 제2덕트를 통과한 공기가 상기 응축기챔버를 통과하면서 가열되고, 상기 제3덕트를 통과하여 상기 제3덕트배출구로 배출되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 최고온건조 운전방법을 제공한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, (ⅰ) 상기 제1개폐장치 및 상기 제2개폐장치를 개방하고, 상기 제3개폐장치, 상기 제4개폐장치 및 바이패스개폐장치를 차폐하는 단계, (ⅱ) 상기 히트펌프부를 중단시키는 단계, (ⅲ) 상기 제1덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제1덕트를 통과하고, 상기 증발기챔버를 통과하면서 가열되는 단계 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ)단계의 상기 증발기챔버를 통과한 공기가 상기 제2덕트, 상기 응축기챔버 및 상기 제3덕트를 순차적으로 통과하여 상기 제3덕트배출구로 배출되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 고온건조 운전방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 (ⅲ)단계의 상기 증발기챔버를 통과하는 공기는, 상기 냉각수배열열교환부로부터 냉각수 배열을 공급받아 가열될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, (ⅰ) 상기 제3개폐장치 및 상기 제4개폐장치를 개방하고, 상기 제1개폐장치, 상기 제2개폐장치 및 바이패스개폐장치를 차폐하는 단계, (ⅱ) 상기 히트펌프부를 중단시키는 단계 및 (ⅲ) 상기 제4덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제4덕트를 통과하여 상기 제4덕트배출구로 배출되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 저온건조 운전방법을 제공한다.

본 발명은, 마이크로파를 사용하여 피건조물을 1차 건조하고, 히트펌프를 사용하여 발생한 열풍으로 피건조물을 2차 건조해서, 히터를 사용하지 않음으로써 에너지를 절감할 수 있다는 제1효과를 갖는다.

또한 본 발명은, 마이크로파 발생장치를 냉각시켜 가열된 냉각수의 배열(排熱)을 히트펌프의 열원으로 재사용하여, 건조기 전체의 열효율을 높일 수 있다는 제2효과를 갖는다.

또한 본 발명은, 댐퍼 등과 같은 공기 유로를 개폐하는 장치를 복수 개 사용하여, 피건조물의 물성에 따라 건조부하가 발생하는 경우, 공기 유로의 조절을 통해 각 건조챔버로 투입되는 공기의 온도를 조절함으로써, 상기의 건조부하에 대해 즉각적인 대응이 가능하다는 제3효과를 갖는다.

그리고 본 발명은, 공기 유로를 개폐하는 각 장치의 개폐 정도를 조절하여 공기의 온도를 제어할 수 있으므로, 건조 온도를 정밀하게 제어할 수 있다는 제4효과를 갖는다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 히트펌프 건조기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증발기챔버 내부의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부의 기본건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부의 최고온건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부의 고온건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부의 저온건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 히트펌프 건조기의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부(200)의 확대도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증발기챔버(310) 내부의 모식도이다.

(도 1 및 도 3에서는 마이크로파발생장치냉각수배관(110)의 연결관계가 생략되어 있는데, 그 연결관계는 냉각수의 흐름과 같고, 마이크로파발생장치냉각수유입구(121)로 유입된 냉각수가 마이크로파발생장치(100)를 냉각시키고 마이크로파발생장치냉각수배출구(122)로 배출되며, 해당 냉각수가 냉각수배열열교환부유입구(123)로 유입되어 증발기챔버(310) 내부의 냉각수배열열교환부(111)를 통과한 후 냉각수배열열교환부배출구(124)에서 배출되어, 다시 마이크로파발생장치냉각수유입구(121)로 유입된다. 또한, 도 1에서의 제2건조챔버(600)는, 도면 작성과 이해의 편의를 위해, 측면의 형태가 도시된 다른 구성요소와 다르게 평면의 형태가 도시되어 있다.)

도 1및 도2에서 보는 바와 같이, 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기는, 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치(100), 마이크로파발생장치(100)로부터 전송 받은 마이크로파에 의한 가열로 피건조물을 건조시키는 제1건조챔버(500), 제1건조챔버(500)에서 건조된 피건조물이 운반되어 2차로 건조되는 제2건조챔버(600), 제1건조챔버(500)와 제2건조챔버(600)로부터 배출된 공기가 유입되어, 제1건조챔버(500)의 배열과 제2건조챔버(600)의 배열이 혼합되는 혼합장치(700), 혼합장치(700)로부터 배출된 공기가 유입되고, 제2건조챔버(600)로 공급되는 열풍을 생성하는 기능을 하며, 히트펌프부(300)와 복수 개의 가변유로를 생성할 수 있는 열풍덕트부(400)를 구비하는 열풍생산부(200) 및 마이크로파발생장치(100)에 구비되는 마이크로파발생장치냉각수배관(110)을 포함하여 이루어질 수 있고, 마이크로파발생장치냉각수배관(110)이 열풍생산부(200)에 연결되어 마이크로파발생장치(100) 냉각수의 배열을 열풍생산부(200)의 열원으로 이용할 수 있다.

열풍생산부(200), 히트펌프부(300) 및 열풍덕트부(400)는 일점쇄선에 의해 구분되어져 있다.

마이크로파발생장치(100)는, 일정 주파수를 갖는 마이크로파를 발생시키는 마그네트론을 포함할 수 있다. 마그네트론은 원통형 양극과 이와 동심인 음극으로 구성된 2극관으로 고주파수의 진동을 갖는 마이크로파를 발생시키는 장치로, 가정용 전자레인지뿐만 아니라 다양한 산업분야에서 널리 사용된다.

본 발명의 실시 예에서는, 마그네트론이 마이크로파를 발생시킨다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

히트펌프부(300)는, 응축기(321)가 내부에 구비된 응축기챔버(320), 증발기(311)가 내부에 구비된 증발기챔버(310), 압축기(330) 및 팽창밸브(340)를 포함할 수 있고,

열풍덕트부(400)는, 혼합장치(700)로부터 증발기챔버(310)로 공기유로를 형성하는 제1덕트(410), 증발기챔버(311)로부터 응축기챔버(320)로 공기유로를 형성하는 제2덕트(420), 응축기챔버(320)로부터 제2건조챔버(600)로 공기유로를 형성하는 제3덕트(430), 혼합장치(700)로부터 제2건조챔버(600)로 공기유로를 형성하는 제4덕트(440) 및 제2덕트(420)와 제4덕트(440)를 연결하는 바이패스덕트(450)를 포함할 수 있다.

히트펌프는 내부에 열을 운반하는 냉매가 주입되고, 냉매는 증발기(311)의 열 흡수작용에 의해 증발되어 저온 저압의 냉매가스로 변환된 상태에서 압축기(330)로 유입되며, 냉매가스가 유입된 압축기(330)는 고온, 고압 상태로 냉매가스를 압축하여 기화시킨 다음 응축기(321)로 보내 높은 온도의 열을 온도가 낮은 바깥 쪽으로 내뿜는 사이클을 반복하는 일련의 과정을 통해 열기를 발생하는 것이며, 이와 같은 구조의 히트펌프는 일반적으로 널리 사용되기 때문에 이에 대한 상세한 구조의 설명은 생략하도록 하겠다.

히트펌프부(300)는, 히트펌프의 응축기(321)와 증발기(311)가 응축기챔버(320)와 증발기챔버(310)의 각각 내부에 설치된 구조이며, 응축기챔버(320)와 증발기챔버(310)는 공기가 통과할 수 있다.

히트펌프부(300)가 작동 중인 경우, 증발기챔버(310) 내부를 통과하는 공기는 냉각이 되면서 증발기(311)의 표면에 수분을 응결시켜 제습이 될 수 있고, 응축기챔버(320) 내부를 통과하는 공기는 가열이 되면서 열풍이 생성될 수 있다.

열풍덕트부(400)는, 복수 개의 덕트로 구성되고, 일부 덕트가 증발기챔버(310) 또는 응축기챔버(320)와 연결되어 가변적으로 복수 개의 공기유로를 생성할 수 있다.

제1덕트(410), 증발기챔버(310), 제2덕트(420), 응축기챔버(320) 및 제3덕트(430)는 순차적으로 직렬로 연결될 수 있으며, 이러한 직렬연결된 1군의 장치와 병렬적으로 제4덕트(440)가 연결될 수 있다. 그리고, 제2덕트(420)와 제4덕트(440)는 바이패스덕트(450)로 연결될 수 있다. 이러한 장치들에 의해 형성되는 공기유로는 후단의 열풍생산부(200) 운전방법에서 상세히 설명하도록 한다.

열풍덕트부(400)는, 제1덕트(410) 내부에 설치되어, 제1덕트유입구(411)로 유입되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제1개폐장치(461), 제3덕트(430) 내부에 설치되어, 제3덕트배출구(431)로 배출되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제2개폐장치(462), 제4덕트(440) 내부에서 제4덕트유입구(441)에 인접하도록 설치되어, 제4덕트유입구(441)로 유입되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제3개폐장치(463), 제4덕트(440) 내부에서 제4덕트배출구(442)에 인접하도록 설치되어, 제4덕트배출구(442)로 배출되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제4개폐장치(463) 및 바이패스덕트(450) 내부에 설치되어, 바이패스덕트(450)를 통과하는 공기를 통과 또는 차단시키는 바이패스개폐장치(465)를 더 포함할 수 있다.

각 개폐장치의 개방 또는 차폐에 의해 열풍덕트부(400), 증발기챔버(310) 및 응축기챔버(320)가 생성하는 가변적인 공기유로를 제어할 수 있다. 이러한 가변적인 공기유로의 제어에 의해, 열풍생산부(200)는 기본온도, 최고온도, 고온, 저온의 다양한 온도로 건조를 수행할 수 있다. 이에 대한 자새한 사항은 후단의 열풍생산부(200) 운전방법에서 상세히 설명하도록 한다.

각 개폐장치는, 회전에 의해 덕트 내부의 공기 흐름을 통과시키거나 차단시키는 나비형 댐퍼일 수 있다. 나비형 댐퍼는 일정한 각도의 회전에 의해 공기 흐름의 통과 또는 차단 뿐만 아니라, 공기 유량의 조절도 가능할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 각 개폐장치가 나비형 댐퍼로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 단익 댐퍼, 루버 댐퍼 등도 설치 위치와 댐퍼의 숫자 변경에 의해 사용될 수 있다.

도 3에서 보는 바와 같이, 마이크로파발생장치냉각수배관(110)은, 일부가 증발기챔버(310)의 내부에 설치되어 냉각수 배열을 증발기챔버(310) 내부로 공급하는 냉각수배열열교환부(111)를 이룰 수 있다.

또한, 마이크로파발생장치냉각수배관(110)을 통해 유동하는 냉각수를 공급받아, 해당 냉각수를 분무하여 증발기(311)의 표면을 세척하거나 증발기(311)의 온도를 증가시키는 분무장치(112)를 더 포함할 수 있다.

냉각수배열열교환부(111)는, 히트펌프부(300)의 작동이 중단된 상태에서 열풍을 생산할 때 사용된다. 이때의 열풍은 냉각수 배열을 이용하는 것으로써, 마이크로파발생장치냉각수유입구(121)로 유입된 냉각수가 마이크로파발생장치(100)를 냉각시키고 가열되어 마이크로파발생장치냉각수배출구(122)로 배출되며, 가열된 냉각수가 냉각수배열열교환부유입구(123)로 유입되어 증발기챔버(310)를 통과하는 공기에 냉각수 배열(排熱)을 공급하여 열풍이 생성될 수 있다.

증발기(311) 및 냉각수배열열교환부(111)의 표면에는 증발기챔버(310)를 통과하는 공기에 포함된 피건조물의 분진 등이 부착될 수 있고, 이러한 분진 등은 증발기(311)와 냉각수배열열교환부(111)의 성능을 저하시켜, 열풍생산부(200)에서 생성된 열풍의 온도를 감소시킬 수 있다.

이러한 성능 저하를 방지하기 위해, 마이크로파발생장치냉각수배관(110)과 연결되어 있는 분무장치(112)는, 냉각수를 선택적으로 공급받아 증발기(311) 및 냉각수배열열교환부(111)의 표면에 분무하여 피건조물의 분진 등에 대한 세척을 수행할 수 있다.

또한, 히트펌프부(300)의 작동이 중단된 후, 냉각수배열열교환부(111)의 냉각수 배열에 의해 건조를 수행하는 경우, 아직 차가운 상태인 증발기(311)에 의해 냉각수배열열교환부(111)에 의해 가열되는 공기의 온도가 감소할 수 있으므로, 분무장치(112)에 유입된 고온의 냉각수를 증발기(311)의 표면에 분무하여 증발기(311)의 온도를 증가시킴으로써, 상기와 같은 온도 감소를 방지할 수 있다.

냉각수배열열교환부(111)에는 냉각수배열열교환부밸브(113)가 구비되고 분무장치(112)에는 분무장치밸브(114)가 구비되어, 냉각수배열열교환부(111)와 분무장치(112)에 선택적으로 냉각수가 유입될 수 있다.

냉각수배열열교환부밸브(113)와 분무장치밸브(114)는 전자밸브로 구성될 수 있으며, 각 밸브가 잠겨있더라도, 마이크로파발생장치냉각수배관(110)은 우회배관 부분을 구비하여 냉각수의 순환을 지속할 수 있다.

제1건조챔버(500)는, 마이크로파발생장치(100)로부터 마이크로파를 전송 받아 제1건조챔버(500) 내부로 방출하는 복수 개의 마이크로파조사기(550), 피건조물이 투입되는 제1피건조물투입구(530), 건조된 피건조물이 배출되는 제1피건조물배출구(540), 외부의 공기가 유입되는 제1건조챔버유입구(510) 및 혼합장치(700)로 공기를 배출하는 제1건조챔버배출구(520)를 포함할 수 있다.

제1건조챔버(500)는, 제1피건조물투입구(530)로 투입된 피건조물을 제1피건조물배출구(540) 방향으로 운반하고, 동시에 피건조물이 골고루 노출되며 가열 건조되도록 하는 제1건조챔버교반기(560)를 더 포함할 수 있다.

마이크로파조사기(550)는, 제1건조챔버(500) 내부의 상측에 복수 개 구비되어, 마이크로파발생장치(100)에서 발생한 마이크로파를 제1건조챔버(500) 내부로 골고루 조사할 수 있다.

제1건조챔버교반기(560)는, 스크류(screw)의 형태를 가지고, 제1피건조물투입구(530)로 투입된 피건조물을 회전시키면서 제1피건조물배출구(540)로 운반시킨다. 그리고, 그 회전에 의해 피건조물이 교반되면서 마이크로파에 골고루 노출되고, 이에 따라 피건조물이 균일하게 가열 및 건조될 수 있다.

제2건조챔버(600)는, 제1건조챔버(500)에서 건조되어 배출된 피건조물이 투입되는 제2피건조물투입구(630), 건조된 피건조물이 배출되는 제2피건조물배출구(640), 열풍생산부(200)로부터 공기가 유입되는 제2건조챔버유입구(610) 및 혼합장치(700)로 공기를 배출하는 제2건조챔버배출구(620)를 포함할 수 있다.

제2건조챔버(600)는, 제2피건조물투입구(630)로 투입된 피건조물을 제2피건조물배출구(640) 방향으로 운반하고, 동시에 피건조물이 골고루 노출되며 가열 건조되도록 하는 제2건조챔버교반기(650)를 더 포함할 수 있다.

제2건조챔버교반기(650)의 형태와 기능은 제1건조챔버교반기(560)와 동일하다.

본 발명의 실시 예에서는 각 건조챔버의 피건조물이 각 건조챔버에 설치된 교반기에 의해 운반되고 교반된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기는, 제1건조챔버(500)로부터 배출된 피건조물을 제2건조챔버(600)로 운반하는 제1운반장치(810)와 제2건조챔버(600)로부터 배출된 피건조물을 소정의 장소로 운반하는 제2운반장치(820)를 더 포함할 수 있다.

제1운반장치(810)와 제2운방장치는 컨베이어 벨트로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 운반 수단이 사용될 수 있다.

혼합장치(700)는, 제1건조챔버(500)로부터 배출된 공기가 유입되는 제1혼합유입구(710), 제2건조챔버(600)로부터 배출된 공기가 유입되는 제2혼합유입구(720) 및 히트펌프로 공기를 배출하는 혼합배출구(730)를 포함할 수 있다.

혼합장치(700)에 의해 제1건조챔버(500)와 제2건조챔버(600)에서 발생하는 배열을 열풍생산부(200)에 공급할 수 있어, 전체 건조기 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기는, 마이크로파발생장치(100)의 마이크로파의 주파수 및 발생량을 조절하고, 교반기 및 각 운방장치의 작동을 제어하며, 열풍생산부(200)의 히트펌프부(300)와 각 개폐장치를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 제어부에 의해 여러 모드의 건조를 수행할 수 있다.

상기의 제어부는 마이크로컨트롤러나 DSP 등의 프로세서 코어가 장착된 임베디드 시스템일 수 있다. 또는 상기의 제어부는 특정 하드웨어 장치의 롬이나 플래시 메모리에 내장하는 소프트웨어인 펌웨어를 이용할 수 있다. 다만, 제어부의 구성이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이하 하단에서는, 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 건조 수행 시, 열풍생산부(200)의 운전방법에 대해 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부(200)의 기본건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.

(증발기챔버(310) 내부의 상세 구조에 대해서는 도3을 참조한다.)

도 4를 참조하여, 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 기본건조의 경우, 열풍생산부(200)의 기본건조 운전방법에 대해 설명한다.

첫째, 제1개폐장치(461) 및 제2개폐장치(462)를 개방하고, 제3개폐장치(463), 제4개폐장치(463) 및 바이패스개폐장치(465)를 차폐할 수 있다.

둘째, 히트펌프부(300)를 작동시킬 수 있다.

여기서, 증발기(311)의 온도 하락에 따라 증발기챔버(310) 내부의 온도가 감소하고, 응축기(321)의 온도 상승에 따라 응축기챔버(320) 내부의 온도가 상승할 수 있다.

셋째, 제1덕트유입구(411)로 유입된 공기가 제1덕트(410), 증발기챔버(310) 및 제2덕트(420)를 순차적으로 통과할 수 있다.

셋째 단계의 공기는, 증발기챔버(310)를 통과하면서 증발기(311)에 의해 냉각되고, 해당 공기에 포함된 수분이 증발기(311) 표면에서 응결되면서 제습될 수 있다. 증발기챔버(310)에는 배수관이 설치되어, 응결된 수분이 드레인(drain)될 수 있다.

넷째, 셋째 단계의 제2덕트(420)를 통과한 공기가 응축기챔버(320)를 통과하면서 가열되고, 제3덕트(430)를 통과하여 제3덕트배출구(431)로 배출될 수 있다.

셋째 단계에서 냉각된 공기는, 넷째 단계의 응축기챔버(320)를 통과하면서 응축기(321)에 의해 가열되어 열풍이 될 수 있다. 이 때, 증발기챔버(310)를 통과하면서 냉각된 공기와 응축기챔버(320)를 통과하면서 가열된 공기의 온도 차이는 20℃일 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부(200)의 최고온건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.

도 5를 참조하여, 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 최고온건조의 경우, 열풍생산부(200)의 최고온건조 운전방법에 대해 설명한다.

첫째, 제1개폐장치(461), 제2개폐장치(462) 및 바이패스개폐장치(465)를 개방하고, 제3개폐장치(463) 및 제4개폐장치(463)를 차폐할 수 있다.

둘째, 히트펌프부(300)를 작동시킬 수 있다.

셋째, 제4덕트유입구(441)로 유입된 공기가 제4덕트(440), 바이패스덕트(450) 및 제2덕트(420)를 순차적으로 통과할 수 있다.

셋째 단계의 공기는, 증발기챔버(310)를 통과하지 않기 때문에 냉각되지 않는다.

셋째 단계의 제2덕트(420)를 통과한 공기는, 넷째 단계의 응축기챔버(320)를 통과하면서 응축기(321)에 의해 가열되어 열풍이 될 수 있다. 해당 공기는, 증발기챔버(310)에서 냉각되는 과정 없이 응축기챔버(320)에서 가열되어 제2건조챔버(600)로 공급되기 때문에, 열풍생산부(200)에서 배출되는 가장 높은 온도의 열풍이 될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부(200)의 고온건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.

도 6을 참조하여, 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 고온건조의 경우, 열풍생산부(200)의 고온건조 운전방법에 대해 설명한다.

(증발기챔버(310) 내부의 상세 구조에 대해서는 도3을 참조한다. 그리고 도6에서, 히트펌프는 중단되므로 은선으로 도시되고, 냉각수 배열(排熱)을 제공하는 냉각수배열열교환부(111)는 실선으로 도시되었다. )

둘째, 히트펌프부(300)를 중단시킬 수 있다.

셋째, 제1덕트유입구(411)로 유입된 공기가 제1덕트(410)를 통과하고, 증발기챔버(310)를 통과하면서 가열될 수 있다.

셋째 단계의 공기는, 증발기챔버(310)를 통과하면서 냉각수배열열교환부(111)에서 공급하는 냉각수 배열에 의해 가열될 수 있다.

여기서, 도5에 의한 열풍생산부(200)의 최고온건조 운전 이 후 짧은 시간 내에 첫째 단계와 둘째 단계를 거쳐 셋째 단계가 수행되는 경우, 증발기(311)는 아직 차가운 상태일 수 있고, 이 때 분무장치(112)에서 증발기(311)로 가열된 냉각수를 분무하여, 냉각수배열열교환부(111)에서 공급하는 냉각수 배열의 효율을 상승시킬 수 있다. 또한, 분진 등으로 오염된 증발기(311) 또는 냉각수배열열교환부(111)를 세척하여 전체 시스템의 효율을 상승시킬 수 있다.

넷째, 셋째 단계의 증발기챔버(310)를 통과한 공기가 제2덕트(420), 응축기챔버(320) 및 제3덕트(430)를 순차적으로 통과하여 제3덕트배출구(431)로 배출될 수 있다.

도5에 의한 열풍생산부(200)의 최고온건조 운전 이 후 짧은 시간 내에 첫째 단계 내지 셋째 단계를 거쳐 넷째 단계가 수행되는 경우, 셋째 단계에서 가열된 공기는, 응축기챔버(320)를 통과하면서 가열되었던 응축기(321)의 배열을 사용하여 열에너지를 보충 받을 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 열풍생산부(200)의 저온건조 운전 시 공기유동에 대한 모식도이다.

도7을 참조하여, 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 저온건조의 경우, 열풍생산부(200)의 저온건조 운전방법에 대해 설명한다.

첫째, 제3개폐장치(463) 및 제4개폐장치(463)를 개방하고, 제1개폐장치(461), 제2개폐장치(462) 및 바이패스개폐장치(465)를 차폐할 수 있다.

둘째, 히트펌프부(300)를 중단시킬 수 있다.

셋째, 제4덕트유입구(441)로 유입된 공기가 제4덕트(440)를 통과하여 제4덕트배출구(442)로 배출될 수 있다.

이 때, 열풍생산부(200)의 저온건조 운전 시 공기는 증발기챔버(310)와 응축기챔버(320)를 통과하지 않고, 제4덕트유입구(441)로 유입된 후 제4덕트(440)를 거쳐 바로 제4덕트배출구(442)로 배출될 수 있다. 이러한 저온건조 운전방법은, 제2차건조챔버 내부의 열기에 대해 환기시키거나 약간의 습기를 필요로 하는 피건조물을 건조시키는 경우에 사용될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 마이크로파발생장치
110 : 마이크로파발생장치냉각수배관
111 : 냉각수배열열교환부
112 : 분무장치
113 : 냉각수배열열교환부밸브
114 : 분무장치밸브
121 : 마이크로파발생장치냉각수유입구
122 : 마이크로파발생장치냉각수배출구
123 : 냉각수배열열교환부유입구
124 : 냉각수배열열교환부배출구
200 : 열풍생산부
300 : 히트펌프부
310 : 증발기챔버
311 : 증발기
320 : 응축기챔버
321 : 응축기
331 : 압축기
341 : 팽창밸브
400 : 열풍덕트부
410 : 제1덕트
411 : 제1덕트유입구
420 : 제2덕트
430 : 제3덕트
431 : 제3덕트배출구
440 : 제4덕트
441 : 제4덕트유입구
442 : 제4덕트배출구
450 : 바이패스덕트
461 : 제1개폐장치
462 : 제2개폐장치
463 : 제3개폐장치
464 : 제4개폐장치
465 : 바이패스개폐장치
500 : 제1건조챔버
510 : 제1건조챔버유입구
520 : 제1건조챔버배출구
530 : 제1피건조물투입구
540 : 제1피건조물배출구
550 : 마이크로파조사기
560 : 제1건조챔버교반기
600 : 제2건조챔버
610 : 제2건조챔버유입구
620 : 제2건조챔버배출구
630 : 제2피건조물투입구
640 : 제2피건조물배출구
650 : 제2건조챔버교반기
700 : 혼합장치
710 : 제1혼합유입구
720 : 제2혼합유입구
730 : 혼합배출구
810 : 제1운반장치
820 : 제2운반장치

Claims

마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기에 있어서,
마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생장치;
상기 마이크로파발생장치로부터 전송 받은 마이크로파에 의한 가열로 피건조물을 건조시키는 제1건조챔버;
상기 제1건조챔버에서 건조된 피건조물이 운반되어 2차로 건조되는 제2건조챔버;
상기 제1건조챔버와 상기 제2건조챔버로부터 배출된 공기가 유입되어, 상기 제1건조챔버의 배열과 상기 제2건조챔버의 배열이 혼합되는 혼합장치;
상기 혼합장치로부터 배출된 공기가 유입되고, 상기 제2건조챔버로 공급되는 열풍을 생성하는 기능을 하며, 히트펌프부와 복수 개의 가변유로를 생성할 수 있는 열풍덕트부를 구비하는 열풍생산부; 및
상기 마이크로파발생장치에 구비되는 마이크로파발생장치냉각수배관;을 포함하고,
상기 제2건조챔버는, 상기 제1건조챔버에서 건조되어 배출된 피건조물이 투입되는 제2피건조물투입구, 건조된 피건조물이 배출되는 제2피건조물배출구, 상기 열풍생산부로부터 공기가 유입되는 제2건조챔버유입구 및 상기 혼합장치로 공기를 배출하는 제2건조챔버배출구를 포함하며,
상기 제2건조챔버는, 상기 제2피건조물투입구로 투입된 피건조물을 상기 제2피건조물배출구 방향으로 운반하고, 동시에 피건조물이 골고루 노출되며 가열 건조되도록 하는 제2건조챔버교반기를 더 포함하고,
상기 마이크로파발생장치냉각수배관이 상기 열풍생산부에 연결되어, 마이크로파발생장치 냉각수의 배열을 상기 열풍생산부의 열원으로 이용하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항1에 있어서,
상기 히트펌프부는,
응축기가 내부에 구비된 응축기챔버, 증발기가 내부에 구비된 증발기챔버, 압축기 및 팽창밸브를 포함하고,
상기 열풍덕트부는,
상기 혼합장치로부터 상기 증발기챔버로 공기유로를 형성하는 제1덕트;
상기 증발기챔버로부터 상기 응축기챔버로 공기유로를 형성하는 제2덕트;
상기 응축기챔버로부터 상기 제2건조챔버로 공기유로를 형성하는 제3덕트;
상기 혼합장치로부터 상기 제2건조챔버로 공기유로를 형성하는 제4덕트; 및
상기 제2덕트와 상기 제4덕트를 연결하는 바이패스덕트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항2에 있어서,
상기 마이크로파발생장치냉각수배관은,
일부가 상기 증발기챔버의 내부에 설치되어 냉각수 배열을 상기 증발기챔버 내부로 공급하는 냉각수배열열교환부를 이루는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항3에 있어서,
상기 열풍덕트부는,
상기 제1덕트 내부에 설치되어, 제1덕트유입구로 유입되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제1개폐장치;
상기 제3덕트 내부에 설치되어, 제3덕트배출구로 배출되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제2개폐장치;
상기 제4덕트 내부에서 제4덕트유입구에 인접하도록 설치되어, 상기 제4덕트유입구로 유입되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제3개폐장치;
상기 제4덕트 내부에서 제4덕트배출구에 인접하도록 설치되어, 상기 제4덕트배출구로 배출되는 공기를 통과 또는 차단시키는 제4개폐장치; 및
상기 바이패스덕트 내부에 설치되어, 상기 바이패스덕트를 통과하는 공기를 통과 또는 차단시키는 바이패스개폐장치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항4에 있어서,
상기 마이크로파발생장치냉각수배관을 통해 유동하는 냉각수를 공급받아, 해당 냉각수를 분무하여 상기 증발기의 표면을 세척하거나 상기 증발기의 온도를 증가시키는 분무장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항1에 있어서,
상기 제1건조챔버는,
상기 마이크로파발생장치로부터 마이크로파를 전송 받아 상기 제1건조챔버 내부로 방출하는 복수 개의 마이크로파조사기;
피건조물이 투입되는 제1피건조물투입구;
건조된 피건조물이 배출되는 제1피건조물배출구;
외부의 공기가 유입되는 제1건조챔버유입구; 및
상기 혼합장치로 공기를 배출하는 제1건조챔버배출구;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항6에 있어서,
상기 제1건조챔버는, 상기 제1피건조물투입구로 투입된 피건조물을 상기 제1피건조물배출구 방향으로 운반하고, 동시에 피건조물이 골고루 노출되며 가열 건조되도록 하는 제1건조챔버교반기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
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청구항1에 있어서,
상기 제1건조챔버로부터 배출된 피건조물을 상기 제2건조챔버로 운반하는 제1운반장치와 상기 제2건조챔버로부터 배출된 피건조물을 소정의 장소로 운반하는 제2운반장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항1에 있어서,
상기 혼합장치는,
상기 제1건조챔버로부터 배출된 공기가 유입되는 제1혼합유입구;
상기 제2건조챔버로부터 배출된 공기가 유입되는 제2혼합유입구; 및
상기 히트펌프로 공기를 배출하는 혼합배출구;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기.
청구항4의 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 기본건조의 경우, 상기 열풍생산부의 기본건조 운전방법에 있어서,
(ⅰ) 상기 제1개폐장치 및 상기 제2개폐장치를 개방하고, 상기 제3개폐장치, 상기 제4개폐장치 및 바이패스개폐장치를 차폐하는 단계;
(ⅱ) 상기 히트펌프부를 작동시키는 단계;
(ⅲ) 상기 제1덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제1덕트, 상기 증발기챔버 및 상기 제2덕트를 순차적으로 통과하는 단계; 및
(ⅳ) 상기 (ⅲ)단계의 상기 제2덕트를 통과한 공기가 상기 응축기챔버를 통과하면서 가열되고, 상기 제3덕트를 통과하여 상기 제3덕트배출구로 배출되는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 기본건조 운전방법.
청구항4의 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 최고온건조의 경우, 상기 열풍생산부의 최고온건조 운전방법에 있어서,
(ⅰ) 상기 제1개폐장치, 상기 제2개폐장치 및 바이패스개폐장치를 개방하고, 상기 제3개폐장치 및 상기 제4개폐장치를 차폐하는 단계;
(ⅱ) 상기 히트펌프부를 작동시키는 단계;
(ⅲ) 상기 제4덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제4덕트, 상기 바이패스덕트 및 상기 제2덕트를 순차적으로 통과하는 단계; 및
(ⅳ) 상기 (ⅲ)단계의 상기 제2덕트를 통과한 공기가 상기 응축기챔버를 통과하면서 가열되고, 상기 제3덕트를 통과하여 상기 제3덕트배출구로 배출되는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 최고온건조 운전방법.
청구항4의 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 고온건조의 경우, 상기 열풍생산부의 고온건조 운전방법에 있어서,
(ⅰ) 상기 제1개폐장치 및 상기 제2개폐장치를 개방하고, 상기 제3개폐장치, 상기 제4개폐장치 및 바이패스개폐장치를 차폐하는 단계;
(ⅱ) 상기 히트펌프부를 중단시키는 단계;
(ⅲ) 상기 제1덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제1덕트를 통과하고, 상기 증발기챔버를 통과하면서 가열되는 단계; 및
(ⅳ) 상기 (ⅲ)단계의 상기 증발기챔버를 통과한 공기가 상기 제2덕트, 상기 응축기챔버 및 상기 제3덕트를 순차적으로 통과하여 상기 제3덕트배출구로 배출되는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 고온건조 운전방법.
청구항14에 있어서,
상기 (ⅲ)단계의 상기 증발기챔버를 통과하는 공기는, 상기 냉각수배열열교환부로부터 냉각수 배열을 공급받아 가열되는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 고온건조 운전방법.
청구항4의 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기를 이용하는 저온건조의 경우, 상기 열풍생산부의 저온건조 운전방법에 있어서,
(ⅰ) 상기 제3개폐장치 및 상기 제4개폐장치를 개방하고, 상기 제1개폐장치, 상기 제2개폐장치 및 바이패스개폐장치를 차폐하는 단계;
(ⅱ) 상기 히트펌프부를 중단시키는 단계; 및
(ⅲ) 상기 제4덕트유입구로 유입된 공기가 상기 제4덕트를 통과하여 상기 제4덕트배출구로 배출되는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 열풍생산부의 저온건조 운전방법.