KR101853450B1 - 회전형 건조장치 - Google Patents

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KR101853450B1
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이영옥
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Abstract

본 발명은 고춧가루나 옥수수 분말 및 밀가루 등과 같은 곡물 분말이 젖어 있거나 수분이 많이 포함되어 있을 때 이를 건조시키는 과정에서, 피건조물이 투입된 함체의 중심 부분과 외측 부분에서 피건조물이 서로 반대 방향으로 이송되면서 마찰을 일으켜 건조되도록 함과 아울러 함체 내부의 습기를 제거함으로써, 건조 효율과 건조 품질이 향상되도록 한 회전형 건조장치에 관한 것으로서,
상부에 투입구(110)가 형성되고 하부에 배출구(120)가 형성된 함체(100)와; 구동모터(150)에 의해 상기 함체(100)의 내부에서 일정한 간격으로 정방향 및 역방향으로 반복 회전되는 회전축(160)과; 피건조물을 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축(160)에 스크류 형태로 설치되는 일정 폭의 내부 링(170)과; 피건조물을 상기 내부 링(170)과는 반대 방향으로 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축(160)에 스크류 형태로 설치되며 상기 내부 링(170)에 비해 큰 외경을 갖는 일정 폭의 외부 링(180)과; 상기 내부 링(170)과 외부 링(180)의 끝단 부근에서 상기 회전축(160)에 설치되어 이송된 피건조물을 배출구(120) 방향으로 안내하는 노 구조체(190)와; 상기 함체(100)에 연결되어 함체(100) 내부로 고온 고압의 공기를 공급함과 아울러 상기 함체(100) 내의 습한 공기를 공급받아 수분을 제거하는 제습기(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전형 건조장치{Rotary Type Drying Apparatus}
본 발명은 고추나 옥수수와 같은 고형물 또는 고춧가루나 옥수수 분말 및 밀가루 등과 같은 곡물 분말이 젖어 있거나 수분이 많이 포함되어 있을 때 이를 건조시키는 회전형 건조장치에 관한 것으로서, 특히 분말체가 투입된 함체의 중심 부분과 외측 부분에서 분말체가 서로 반대 방향으로 이송되면서 마찰을 일으켜 건조되도록 함과 아울러 함체 내부의 습기를 제거함으로써, 건조 효율과 건조 품질이 향상되도록 한 회전형 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 고춧가루나 밀가루 등은 밀폐된 상태는 물론 밀폐되지 않은 상태에서도 쉽게 썩지 않는데, 이는 건조 과정에서 수분이 완전히 제거되었기 때문이다. 따라서, 고춧가루는 물론 옥수수 분말이나 밀가루, 미숫가루 등의 곡물 분말을 건조시키는 것은 매우 중요하다.
통상적으로 고춧가루는 보통 고추를 따서 햇빛 등을 이용하여 완전히 건조시킨 후, 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 방식으로 제조되고 있으며, 옥수수 분말이나 밀가루 등의 곡물 분말은 볶음 방식을 이용하여 건조시킨 후 분쇄하는 방식으로 제조되고 있다.
하지만, 기 제조된 고춧가루나 곡물 분말 등의 미세한 분말체를 건조하기 위한 장치는 그리 많지 않으며, 대부분 건조통에 분말체를 투입한 후 교반시키면서 열풍에 노출시켜 건조하는 방식을 채택하고 있다. 이에 따라 고른 건조가 이루어지지 않고 교반 과정에서 이물질이 혼입될 수 있는 단점이 있다.
또한, 기존의 건조장치는 젖어 있거나 수분이 많이 포함된 분말체는 건조하기가 어려운 다른 문제점이 있다.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.
특허문헌 1은, 건조조의 상부에 열풍발생기를 설치하여 내부에 수납된 고춧가루나 곡물가루 및 입자가 작은 곡물류에 열풍을 불어 가온하고, 상기 건조조의 외주에 2중벽 구조로서 내부에 열전달매체와 히터가 수용된 가온조를 설치하며, 상기 건조조는 모터에 의해 회전 구동되는 회전축을 내부 중심에 보유하고, 이 수평축에는 교반봉이 방사방향으로 다수 배열되어서 투입된 고춧가루나 곡물가루 및 입자가 작은 곡물류를 휘저어 건조 처리되도록 함으로써, 대상물이 탄화되거나 과잉 건조되지 않도록 하는, 고춧가루 및 곡물가루 건조기에 대하여 기재하고 있다.
특허문헌 2는, 외부와 격리되게 건조드럼이 설치되는 건조룸내에서 회전구동되고 내부로 열풍이 공급되어 건조작업을 수행하는 다공판으로 형성되고 에어챔버가 구비되는 건조드럼의 회전지지관에 연동되게 설치되는 동력전달장치와, 건조드럼의 회전지지관에 연결된 송급관을 통해 건조드럼 내부로 열풍을 공급하는 열풍기와, 건조드럼 내부로 피건조물을 투입하고 배출시키기 위해 건조드럼에 형성되는 투입구 및 그 커버와, 건조룸 외부에서 건조드럼의 투입구를 통해 피건조물을 투입할 수 있도록 건조룸에 형성되는 슈트 및 슈트커버, 건조룸을 개폐하는 도어로 이루어져, 뛰어난 열효율성과 열풍에 의한 고른 건조작업을 도모하며 피건조물의 훼손우려를 최소화하여 과립상의 유부는 물론 곡물류, 채소류, 해초류 등의 다양한 식료품을 효과적으로 건조작업할 수 있도록 한, 식료품 건조기에 대하여 기재하고 있다.
특허문헌 3은, 분말류 또는 편류의 원재료가 투입되는 살균건조부와, 원재료에 물을 분사하여서 원재료가 열에 의해 변색되는 것을 방지시키는 물분사부와, 기체를 살균건조부 내부로 공급하는 기체분사부와, 원재료에 고압의 스팀을 분사하여 살균처리하는 살균부와, 내부의 공기를 외부로 배출시키는 진공처리부와, 살균건조부에 저온 건조 기체를 투입하는 기체공급부와, 살균건조부를 가열하여서 그 내부의 온도를 상승시키므로 원재료를 건조시키는 건조부와, 살균, 건조된 분말류 및 편류 식재료가 투입되는 저장탱크와, 저장탱크 내의 식재료를 이송시키는 이송부와, 저장탱크 내의 식재료가 공급되며 공급된 식재료를 포장하는 포장부와, 제어부를 포함하며, 원재료의 투입, 살균, 건조, 저장, 이송, 포장의 공정들이 외부로부터 차단된 하나의 밀폐된 시스템 내에서 이루어지므로 공정 간의 이송 과정에서 유입될 수 있는 세균이나 바이러스의 침투를 봉쇄하여서 위생적이고 안전한 식재료를 생산, 공급할 수 있도록 한, 분말류 및 편류 식재료 살균건조기 및 살균건조방법에 대하여 기재하고 있다.
KR 20-0401815 Y1 KR 20-2010-0005724 U KR 10-1545493 B1
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 젖어 있거나 수분이 많이 포함된 피건조물을 함체의 안쪽 부분과 바깥쪽 부분에서 반대 방향으로 이송하면서 교반하고 제습기를 이용하여 습기를 제거하는 방식으로 건조시킴으로써 건조 효과를 향상시킴과 아울러 피건조물이 고르게 건조되어 건조 품질이 향상되도록 한, 회전형 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피건조물이 젖어 있거나 수분이 많이 포함되어 있을 때 이를 건조시키는 회전형 건조장치로서, 상부에 투입구가 형성되고 하부에 배출구가 형성된 함체와; 구동모터에 의해 상기 함체의 내부에서 일정한 간격으로 정방향 및 역방향으로 반복 회전되는 회전축과; 피건조물을 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축에 스크류 형태로 설치되는 일정 폭의 내부 링과; 피건조물을 상기 내부 링과는 반대 방향으로 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축에 스크류 형태로 설치되며 상기 내부 링에 비해 큰 외경을 갖는 일정 폭의 외부 링과; 상기 내부 링과 외부 링의 끝단 부근에서 상기 회전축에 설치되어 이송된 피건조물을 배출구 방향으로 안내하는 노 구조체와; 상기 함체에 연결되어 함체 내부로 고온 고압의 공기를 공급함과 아울러 상기 함체 내의 습한 공기를 공급받아 수분을 제거하는 제습기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 상기 외부 링은 굴곡진 평면 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 상기 내부 링과 외부 링은 두 부분으로 분할되어 상기 투입구와 배출구가 설치된 부분을 기준으로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 상기 함체 내의 공기가 제습기로 이동되는 제1통로의 입구와 상기 제습기에서 건조된 공기가 함체로 이동되는 제2통로의 출구에 각각 필터가 설치되고, 상기 제1통로의 입구측에 비상시 압력 제거를 위한 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 상기 제습기는 압축기와 열교환기 및 응축기를 포함하는 냉동회로와 응축기에서 발생한 열을 이용하여 고온의 열풍을 상기 함체로 송풍하는 송풍팬을 구비하고, 상기 열교환기의 측부에 상기 제1통로가 연결되고 상기 압축기의 측부에 제2통로가 연결되어, 제1통로를 통해 유입된 공기가 열교환기와 응측기를 거친 후 상기 압축기의 측부에 연결된 제2통로를 통해 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 상기 배출구에 이송 컨베이어로 연결되어 배출구를 통해 배출된 피건조물을 2차 건조시키는 회전식 건조기를 더 포함하고, 하부쪽에 송풍기가 설치되고 출구가 상측에 위치하도록 경사지게 설치되는 배출관이 상기 배출구에 연결되어, 상기 배출구로부터 빠져나온 피건조물을 밀폐 구조로 형성된 상기 이송 컨베이어로 송풍하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 상기 회전식 건조기는 원통 형상의 건조통과; 피건조물의 건조를 위하여 상기 건조통으로 가열 공기를 공급하는 열 펌프와; 상기 건조통의 일측 단부에 베어링을 개재하여 연결되어 상기 건조통으로 피건조물을 공급하는 피건조물 공급부와; 상기 건조통의 타측 단부에 베어링을 개재하여 연결되며 상기 건조통에서 건조가 완료된 피건조물이 빠져나오는 토출부와; 상기 건조통을 회전시키는 회전 구동부와; 상기 건조통의 길이 방향 양측 끝단 부분에서 지지 롤러를 이용하여 상기 건조통을 회전 가능하게 지지하는 지지부와; 상기 회전 구동부와 지지부가 설치되는 지지대와; 상기 토출부에 연결되며 건조된 피건조물을 상측으로 배출하는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회전형 건조장치는 회전축에 설치된 내부 링과 외부 링의 스크류 방향이 반대로 되어 있어 안쪽의 이송 방향과 바깥쪽의 이송 방향이 달라 피건조물이 충분히 교반됨과 아울러 제습기에 의해 습기가 제거되고 노 구조체에 의해 건조된 분말이 배출구 방향으로 안내되므로, 피건조물의 건조 효율이 향상되고 고른 건조로 인해 건조 품질이 향상됨은 물론 젖어있거나 수분이 포함된 피건조물까지도 건조시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 외부 링이 굴곡진 형태로 형성되어 교반 효과가 더욱 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 분말건조장치에 따르면, 함체의 공기가 빠져나가는 제1통로의 입구에 필터가 설치되어 피건조물이 제습기로 유입되지 않고 함체로 고온의 공기가 되돌아오는 제2통로의 출구에도 필터가 설치되어 이물질이 함체로 유입되지 않게 되므로 피건조물로 인한 제습기의 고장이 방지되고 함체에서 건조되는 피건조물의 품질이 향상됨은 물론 제1통로에 설치된 댐퍼가 비상시 개방되어 고온 고압의 공기를 배출하게 되므로 함체의 내부 압력이 과다하게 상승하여 폭발하는 것이 방지되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 회전형 건조장치에 따르면, 배출구를 통해 배출된 피건조물을 추가 건조시키는 회전식 건조기를 이용하여 충분히 건조되지 않은 피건조물을 완전히 건조시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 회전형 건조장치가 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 요부인 내부 링과 외부 링이 도시된 확대도.
도 3은 본 발명의 회전형 건조장치의 평면도.
도 4는 본 발명의 요부인 제습기의 구성도.
도 5는 회전식 건조기로 피건조물을 이송하기 위한 구조를 나타낸 참고도.
도 6은 본 발명의 요부인 회전식 건조기가 도시된 구성도.
도 7은 본 발명의 회전식 회전형 건조장치의 단면도.
도 8은 도 6의 "A-A" 단면이 도시된 단면도.
도 9는 도 6의 "B-B" 단면이 도시된 단면도.
도 10은 본 발명의 요부인 토출부 및 배출부가 도시된 구성도.
도 11은 본 발명의 변형 예가 도시된 구성도.
도 12는 도 11의 "C-C" 단면이 도시된 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 회전형 건조장치에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 의한 회전형 건조장치는 고추나 옥수수와 같은 고형물 뿐 아니라, 고추가루나 옥수수 가루와 같은 분말체를 모두 건조시킬 수 있는데, 특히 분말체의 건조에 유리한바, 이하에서는 피건조물이 분말체인 경우를 기준으로 설명한다.
본 발명에 의한 회전형 건조장치는 고춧가루나 곡물 분말을 포함하는 분말체가 젖어 있거나 수분을 포함하고 있을 때 이를 건조시키는 회전형 건조장치이며, 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 상부에 투입구(110)가 형성되고 하부에 배출구(120)가 형성된 함체(100)와; 구동모터(150)에 의해 상기 함체(100)의 내부에서 일정한 간격으로 정방향 및 역방향으로 반복 회전되는 회전축(160)과; 분말체를 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축(160)에 스크류 형태로 설치되는 일정 폭의 내부 링(170)과; 분말체를 상기 내부 링(170)과는 반대 방향으로 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축(160)에 스크류 형태로 설치되며 상기 내부 링(170)에 비해 큰 외경을 갖는 일정 폭의 외부 링(180)과; 상기 내부 링(170)과 외부 링(180)의 끝단 부근에서 상기 회전축(160)에 설치되어 이송된 분말체를 배출구(120) 방향으로 안내하는 노 구조체(190)와; 상기 함체(100)에 연결되어 함체(100) 내부로 고온 고압의 공기를 공급함과 아울러 상기 함체(100) 내의 습한 공기를 공급받아 수분을 제거하는 제습기(200);를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 배출구(120)를 통해 배출된 분말체가 충분히 건조되지 않을 경우 이를 건조시킬 수 있도록, 상기 배출구(120)에 이송 컨베이어(400)로 연결되어 배출구(120)를 통해 배출된 분말체를 2차 건조시키는 회전식 건조기(300)가 더 설치될 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 하부쪽에 송풍기(130)가 설치되고 출구가 상측에 위치하도록 경사지게 설치되는 배출관(140)이 상기 배출구(120)에 연결되어, 상기 배출구(120)로부터 빠져나온 분말체를 밀폐 구조로 형성된 상기 이송 컨베이어(400)로 송풍하게 된다. 이와 같이 상기 이송 컨베이어(400)가 밀폐 구조로 형성됨에 따라 분말체가 이송 도중 날려가는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 외부 링(180)은 굴곡진 평면 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 외부 링(180)에 의한 교반 효과를 향상시키기 위한 것이다.
상기 내부 링(170)과 외부 링(180)은 두 부분으로 분할되어 상기 투입구(110)와 배출구(120)가 설치된 부분을 기준으로 대칭되게 배치되고, 상기 노 구조체(190)는 상기 내부 링(170)과 외부 링(180)의 안쪽 끝부분에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 함체(100)의 좌우에서 동일하게 분말체의 교반 및 건조가 이루어지게 되고, 상기 노 구조체(190)에 의해 양측의 분말체가 배출구(120)로 배출될 수 있게 된다.
그리고, 상기 함체(100) 내의 공기가 제습기(200)로 이동되는 제1통로(210)의 입구와 상기 제습기(200)에서 건조된 공기가 함체(100)로 이동되는 제2통로(220)의 출구에 각각 필터(240)가 설치되고, 상기 제1통로(210)의 입구측에 비상시 압력 제거를 위한 댐퍼(230)가 설치되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 제1통로(210)의 입구에 설치된 필터(240)에 의해 분말체가 제습기(200)로 유입되지 않게 되어 분말체로 인한 제습기(200)의 고장이 방지되고, 상기 제2통로(220)의 출구에 설치된 필터(240)에 의해 이물질이 함체(100)로 유입되지 않게 되어 함체(100)에서 건조되는 분말체의 품질이 향상된다. 그리고, 상기 제1통로(210)에 설치된 댐퍼(230)가 비상시 개방되어 고온 고압의 공기를 배출하게 되므로 함체(100)의 내부 압력이 과다하게 상승하여 폭발하는 것이 방지된다.
상기 제습기(200)는 도 4와 같이, 압축기(260)와 열교환기(270) 및 응축기(280)를 포함하는 냉동회로(250)를 구비함과 아울러 상기 응축기(280)에서 발생한 열을 이용하여 고온의 열풍을 함체(100)로 송풍하는 송풍팬(290)을 구비한다. 이때, 상기 열교환기(270)의 측부에 상기 제1통로(210)가 연결되고 상기 압축기(260)의 측부에 제2통로(220)가 연결되어, 제1통로(110)를 통해 유입된 공기가 열교환기(270)와 응측기(280)를 거친 후 상기 압축기(260)의 측부에 연결된 제2통로(220)를 통해 배출되도록 한다.
이에 따라, 상기 제1통로를 통해 함체(100)로부터 유입된 습기가 포함된 공기가 열교환기(270)를 거치면서 냉각되고, 이 과정에서 습기가 냉각되어 형성된 응축수가 제습기(200)의 외부로 배출됨에 따라 공기의 습도가 낮아지게 된다. 그리고 습도가 낮아진 공기가 응축기(280)를 거치면서 가열되므로, 송풍팬(290)의 작동에 따라 열풍으로 송풍되어 압축기(260)의 측부에 형성된 제2통로(220)로 배출된다. 그리고, 상기 제2통로(220)에 설치된 필터(240)를 거쳐 상기 함체(100)로 되돌아가게 된다.
한편, 상기 제습기(200)의 공조실은 격벽에 의해 상측 공간과 하측 공간이 완전히 분리되어 상측 공기가 하측 공간에 영향을 미치지 못하도록 차단하고, 하측 공간으로는 오로지 송풍팬(290)의 배출단을 통해서 공급되는 열풍만 공급되도록 완전히 분리 구성함이 특히 바람직하다. 이것은 열손실을 최소화하여 건조효율을 극대화시키기 위한 것이다.
또한, 공조실에서는 열풍을 만들기 위해 공지된 냉동 회로를 그대로 이용하는데, 함체(100)로부터 유입된 공기가 열교환기(270)와 접촉하면서 제습되고, 응축기(280)에서 발생된 고온은 송풍팬(290)으로로 흡입되어 열풍으로 만들어져 함체(100)로 공급된다. 이때, 열풍 온도가 일정온도, 예컨대 건조 적정온도인 27℃ 이하로 떨어지면 이를 강제 히팅하기 위해 히터가 더 설치될 수 있는데, 이 히터는 제2통로(220)가 연결된 부분에 가까운 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
또, 상기 회전식 건조기(300)는 도 6 내지 10에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 건조통(10)과; 분말체의 건조를 위하여 상기 건조통(10)으로 가열 공기를 공급하는 열 펌프(20)와; 상기 건조통(10)의 일측 단부에 연결되어 상기 건조통(10)으로 분말체를 공급하는 분말체 공급부(11)와; 상기 건조통(10)의 타측 단부에 연결되며 상기 건조통(10)에서 건조가 완료된 분말체가 빠져나오는 토출부(12)와; 상기 건조통(10)의 길이 방향 중간 부분에서 상기 건조통(10)을 회전시키는 회전 구동부(13)와; 상기 건조통(10)의 길이 방향 양측 끝단 부분에서 지지 롤러(14a)(14b)를 이용하여 상기 건조통(10)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(14)와; 상기 회전 구동부(13)와 지지부(14)가 설치되는 지지대(15)와; 상기 토출부(12)에 연결되며 건조된 분말체를 상측으로 배출하는 배출부(16)와; 상기 지지부(14)와 회전 구동부(13) 사이에 배치되어 상기 건조통(10)을 보호하는 단열 캡(17)과; 상기 지지대(15)에 설치되는 제어반(18);을 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 열 펌프(20)의 가열 공기가 상기 건조통(10)으로 공급되고 상기 건조통(10)에서 빠져나온 공기가 상기 열 펌프(20)로 회수도록 하는 공기 순환 라인이 구비된다. 상기 공기 순환 라인은 상기 건조통(10)의 출구 부분에 설치되며 상기 건조통(10)에 연통되어 가열 공기가 공급되도록 하는 공기 공급통(21)과, 상기 건조통(10)의 입구 부분에 설치되며 상기 건조통(10)에 연통되어 내부의 공기가 배출되도록 하는 공기 배출통(22)과, 상기 열 펌프(20)와 공기 공급통(21)을 연결하는 공기 공급관(23)과, 상기 공기 배출통(22)과 상기 열 펌프(20)를 연결하는 공기 회수관(24)을 포함한다.
상기 공기 공급통(21)과 공기 배출통(22)은 상기 건조통(10)에 베어링을 개재하여 결합됨으로써 상기 건조통(10)의 회전에 관계없이 고온 건조 상태의 가열 공기를 공급하고 고온 다습한 건조통(10)의 내부 공기가 배출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 분말체 공급부(11)는 호퍼(11a)를 통해 투입되는 분말체를 이송 스크루(11b)를 이용하여 상기 건조통(10)으로 공급하며, 상기 건조통(10)으로 공급된 분말체는 상기 열 펌프(20)에 의해 건조통(10) 내부로 유입되는 가열 공기에 의해 건조된다.
또한, 상기 회전 구동부(13)는 도 9와 같이, 상기 건조통(10)의 외주면을 따라 설치되는 체인부재(13a)와, 감속기가 구비된 구동모터(13b)와, 상기 체인부재(13a)에 치합되며 상기 구동모터(13b)에 의해 회전되는 체인 스프로킷(13c)과, 상기 체인부재(13a)의 외측을 감싸 보호할 수 있도록 상기 지지대(15)에 설치되는 대략 U자 형상의 캡 부재(13d)로 이루어진다. 상기 캡 부재(13d)는 대략 'ㄷ' 형태의 단면 형상을 가짐으로써 내측의 체인부재(13a)를 보호하게 된다.
한편, 상기 체인부재(13a)와 체인 스프로킷(13c) 대신에 외부 기어와 피니언 기어를 사용할 수도 있다. 이 경우 상기 피니언 기어의 직경을 작게 할 경우 구동모터(13b)에 감속기를 적용하지 않고도 큰 감속비를 얻을 수 있게 된다.
이에 따라 상기 구동모터(13b)에 구비된 감속기에 의해 감속 회전하는 체인 스프로킷(13c)이 상기 체인부재(13a)에 치합되어 상기 체인부재(13a)가 설치된 상기 건조통(10)을 서서히 회전시키게 된다.
상기 지지부(14)는 도 8과 같이, 상기 건조통(10)의 전후 양측에 대칭되게 설치되는 한 쌍의 지지 롤러(14a)(14b)와, 상기 지지대(15)에 설치되어 상기 건조통(10)의 롤러 접촉부와 상기 지지 롤러(14a)(14b)를 감싸 보호하는 캡 부재(14c)를 포함한다. 여기서, 상기 지지 롤러(14)를 대칭되게 설치하는 이유는 상기 건조통(10)을 안정적으로 지지하기 위한 것이다. 상기 캡 부재(14c) 역시 상기 회전 구동부의 캡 부재(13d)와 마찬가지로 대략 U 자 형상으로 형성되고 대략 'ㄷ' 형상의 단면 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 건조통(10)의 내부면에 일정 크기의 가이드 베인(10')이 다수 부착되고, 상기 가이드 베인(10')은 원주 방향과 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치되어 경사지게 부착되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 건조통(10)이 회전될 때 그 내부의 분말체가 토출부(12) 방향으로 이동하게 된다.
상기 배출부(16)는 상기 토출부(12)에 연결되며 출구가 상측에 위치하도록 경사지게 설치되는 배출관(16a)과, 상기 토출부(12)로부터 빠져나온 분말체가 출구로 배출되도록 상기 배출관(16a)의 하부쪽에 설치되는 송풍기(16b)로 이루어진다.
상기 배출관(16a)을 출구가 상측에 위치하도록 경사지게 설치하는 이유는 배출관(16a)을 통해 배출되는 건조된 분말체를 용기나 포대 등에 담아 포장하기 쉽게 하기 위한 것이다. 상기 송풍기(16b)는 약한 바람으로 분말체를 날려 보내기 위한 것으로, 상기 배출관(16a)의 하부에 바로 연결될 수도 있지만 상기 배출관(16a)과 약간 어긋나게 설치되고 상기 배출관(16a)의 하부를 개방 구조로 형성하여 바람에 의해 날려가지 않은 분말체가 배출관(16a)의 아래로 빠져나올 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 토출부(12)의 끝 부분에 덩어리진 분말체를 분쇄하기 위한 분쇄기(12')가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 분쇄기(12')의 출구 아래에 금속 성분을 흡착할 수 있는 자석이 설치되는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 회전형 건조장치는 분말체를 정방향 및 역방향으로 반복 회전되는 내부 링과 외부 링을 이용하여 교반 및 이송함과 아울러 제습기를 이용하여 함체 내부로 고온의 공기를 공급하고 습기를 제거함으로써 분말체를 건조시키게 된다.
함체(100)의 상부에 형성된 투입구(110)로 젖어있거나 수분이 포함된 분말체가 투입된 후 구동모터(150)가 작동되어 회전축(160)을 일정한 간격으로 정방향 및 역방향으로 반복 회전시키게 된다. 이에 따라, 상기 회전축(160)에 설치된 내부 링(170)과 외부 링(180)이 각각 회전되면서 분말체를 이송 및 교반하게 된다. 이때, 제습기(200)에서 고온의 공기가 제2통로(220)를 통해 함체(100) 내부로 유입되므로, 상기 내부 링(170)과 외부 링(180)에 의해 이송 및 교반 중인 분말체가 건조된다.
또, 상기 내부 링(170)과 외부 링(180)의 스크류 방향이 반대이므로, 상기 함체(100)의 중심 부분과 외측 부분에서 분말체가 서로 반대 방향으로 이송되면서 건조된다. 예를 들면, 상기 내부 링(170)과 외부 링(180)이 정방향으로 회전하는 경우에는 상기 내부 링(170)은 분말체를 투입구(110)로부터 멀어지는 방향으로 이송하고, 상기 외부 링(180)은 내부 링(170)에 의해 이송된 분말체를 투입구(110) 및 배출구(120)에 가까워지는 방향으로 이송한다. 그리고, 상기 내부 링(170)과 외부 링(180)이 역방향으로 회전하는 경우에는 상기 외부 링(180)이 투입구(110)에서 멀어지는 방향으로 분말체를 이송하고 상기 내부 링(170)이 배출구(120)에 가까워지는 방향으로 분말체를 이송한다. 물론, 정방향 회전시 상기 외부 링(180)이 투입구(110)에서 멀어지는 방향으로 분말체를 이송하고 상기 내부 링(170)이 배출구(120)에 가까워지는 방향으로 분말체를 이송하도록 구성되더라도 무방하다.
이와 같이, 상기 함체(100)의 중심 부분과 외측 부분에서 분말체가 서로 반대 방향으로 이송되면서 교반 및 건조되므로, 분말체 간 마찰이 발생하여 분말체가 빠르게 건조된다. 건조된 분말체는 노 구조체(190)에 의해 배출구(120) 방향으로 안내된 후, 상기 함체(100)의 하부에 형성된 배출구(120)를 통해 배출된다.
한편, 분말체가 건조되는 과정에서 함체(100) 내부의 습도가 올라가게 되는데, 상기 함체(100)와 제습기(200)가 제1통로(210) 및 제2통로(220)로 연결되어 있으므로, 습도가 높은 함체(100) 내의 공기가 제1통로(210)를 통해 제습기(200)로 공급되어 습기가 제거되고, 상기 제습기(200)에서 발생한 고온의 공기가 제2통로(220)를 통해 함체(100)로 유입되어 분말체를 건조시키게 된다.
상기 제습기(200)에는 제1통로(210)를 통해 습도가 높은 함체(100)의 공기가 유입되는데, 이 공기가 열교환기(270)에 의해 냉각되는 과정에서 습기가 응축되므로 공기의 습도가 낮아지게 된다. 이때, 습기가 응축되어 형성된 응축수는 상기 제습기(200)의 외부로 배출되고, 습기가 제거되어 건조된 공기는 응축기(280)를 거치면서 가열되어 온도가 상승하게 된다. 이어, 송풍팬(290)의 작동에 따라 열풍으로 변화되어 압축기(260)의 측부에 연결된 제2통로(220)를 통해 함체(100)로 되돌아가게 된다.
이때, 상기 제1통로(210)의 입구와 제2통로(220)의 출구에 각각 필터(240)가 구비되어 있으므로, 분말체가 제습기(200)로 유입되는 것이 방지되고 제습 과정에서 발생한 이물질이 상기 함체(100)의 내부로 유입되는 것도 방지된다. 따라서, 제습기로 유입된 분말체로 인한 제습기(200)의 고장이 방지되고, 이물질이 분말체에 혼입되지 않게 되어 건조된 분말체의 품질이 향상된다.
또, 상기 함체(100) 내부의 온도와 압력이 과다하게 상승하게 되면 함체(100)가 폭발할 수 있으므로, 일정 압력 이상이 되면 상기 제1통로(210)에 설치된 댐퍼(230)가 개방되어 상기 함체(100) 내부의 고온 고압의 공기를 외부로 배출하게 된다. 따라서, 상기 함체(100)의 폭발이나 파손이 방지된다.
만약, 상기 배출구(120)를 통해 배출된 분말체의 건조 정도가 만족할 수준이 아닌 경우 이송 컨베이어(400)로 연결된 회전식 건조기(300)를 이용하여 분말체를 2차 건조한다. 상기 배출구(120)를 통해 배출된 분말체는 송풍기(130)에 의해 배출관(140)의 출구로 배출되어 밀폐 구조의 이송 컨베이어(400)의 내부로 유입된다. 상기 이송 컨베이어(400)는 밀폐 구조를 이용하여 분말체가 외부로 누출되지 않도록 하면서 상기 회전식 건조기(300)로 분말체를 이송한다.
이송된 분말체는 회전식 건조기(300)의 분말체 공급부(330)를 통해 건조통(310)의 내부로 유입되어 2차 건조된다.
분말체 공급부(11)의 호퍼(11a)에 분말체가 투입되면, 상기 호퍼(11a)에 연결된 이송 스크루(11b)에 의해 분말체가 건조통(10)의 내부로 유입된다. 이때, 열 펌프(20)가 작동하여 가열 공기를 건조통(10)의 내부로 공급하며, 열 펌프(20)의 가열 공기가 공기 공급관(23)을 거쳐 건조통(10)에 연통된 공기 공급통(21)으로 유입됨으로써 건조통(10) 내부가 고온 건조한 상태가 된다. 이에 따라 분말체에 남아 있는 수분이 증발하여 분말체가 건조된다. 분말체의 수분이 증발하면 건조통(10) 내부의 습도가 높아지고 고온 다습한 건조통(10) 내부의 공기가 공기 배출통(22)과 공기 회수관(24)을 통해 상기 열 펌프(20)로 회수되어 순환된다.
이 과정에서 상기 회전 구동부(13)의 구동모터(13b)가 작동되고 그로 인해 상기 건조통(10)을 서서히 회전하게 된다. 따라서, 상기 건조통(10)의 하부에 적체되어 있던 분말체가 분산되면서 고온 건조한 가열 공기에 노출되고 그로 인해 분말체가 빠르게 건조된다. 그리고, 상기 건조통(10)의 내부면에 경사진 가이드 베인(10')이 다수 설치되어 있으므로, 상기 건조통(10)의 회전에 따라 분말체가 건조통(10)의 입구측에서 출구측으로 이동하게 된다.
이때, 상기 가이드 베인(10')에 의한 분말체의 이동 방향과 가열 공기의 이동 방향은 정반대가 되므로, 상기 건조통(10)의 입구 부분은 고온 다습한 상태가 되고 상기 건조통(10)의 출구 부분은 고온 건조한 상태가 유지된다.
상기 건조통(10)의 내부를 이동하면서 건조된 분말체는 상기 건조통(10)에 연결된 토출부(12)를 통해 빠져나가게 된다. 이때, 상기 토출부(12)의 끝부분에 분쇄기(12')가 구비되어 있으므로 뭉쳐진 상태의 분말체가 토출부(12)로 빠져나오더라도 상기 분쇄기(12')에 의해 분쇄되어 가루로 변하게 된다.
상기 토출부(12)를 빠져나온 분말체는 경사지게 설치된 배출관(16a)을 통해 배출되며, 상기 배출관(16a)의 하부에 설치된 송풍기(16b)로 인해 바람에 의해 날려지는 형태로 배출된다. 이때, 상기 배출관(16a)의 출구가 상측에 위치하고 있어 특정 용기나 자루 등에 분말체를 수용하여 포장하기가 쉬워진다.
한편, 상기 열 펌프(20)로부터 공급되는 가열 공기의 일부를 이용하여 상기 건조통(10) 내부에 적체되어 있는 분말체를 분산시키는 공기 분사수단이 더 구비될 수 있다. 즉, 상기 건조통(10)이 회전하더라도 일부 분말체가 건조통(10)의 내부면에 적체될 수 있으므로, 공기를 분사하여 적체된 분말체를 분사시키는 것이다.
이때, 상기 공기 분사수단은 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 열 펌프(20)에서 나온 가열 공기를 송풍하는 송풍기(25)와, 상기 건조통(10)에 구비된 하나 이상의 공기 분사부(10")로 공기가 공급되도록 하는 공기 공급관(26)과, 공기의 공급을 조절할 수 있도록 상기 공기 공급관(26)에 설치되는 밸브(27)를 포함하며, 상기 공기 분사부(10")는 건조통(10)의 어디에도 형성될 수 있지만, 도 12와 같이 상기 지지부(14)에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 공기 분사부(10")는 건조통(10)의 내부에 설치되어 건조통(10)과의 사이에 공기 통로가 형성되도록 하는 내측 부재(10a)와, 상기 건조통(10)의 내부로 공기를 분사할 수 있도록 상기 내측 부재(10a)에 설치되는 복수의 공기 분사노즐(10b)과, 건조통(10)의 상부에 위치한 상기 공기 공급관(26)과 연통될 수 있도록 상기 건조통(10)에 형성되며 상기 공기 분사노즐(10b)과는 반대쪽에 위치하는 공기유입구멍(10d)으로 이루어진다. 이때, 상기 공기 분사노즐(10b)의 구멍이 막히지 않도록 상기 공기 분사노즐(10b)에 노즐 캡(10c)이 설치되는 것이 바람직하며, 상기 노즐 캡(10c)과 공기 분사노즐(10b)이 스프링 등의 탄성부재(10e)로 연결되어 상기 노즐 캡(10c)이 공기 분사노즐(10b)의 구멍을 막고 있다가 공기압에 의해 상기 공기 분사노즐(10b)로부터 분리되어 구멍이 개방되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
이에 따라 상기 건조통(10)이 회전하여 상기 공기유입구멍(10d)이 건조통 상부(10)의 공기 공급관(26)에 연통될 경우에만 상기 건조통(10)과 내측 부재(10a) 사이의 공기 통로로 공기가 유입되고, 상기 공기유입구멍(10d)과 반대쪽에 위치한 공기 분사노즐(10b)은 건조통(10)의 하부에서 공기를 분사함으로써 건조통(10)에 적체된 분말체를 분산시키게 된다. 상기 공기 공급관(26)과 공기유입구멍(10d)이 연통되어 공기 통로로 공기가 유입되는 동안 공기가 누출되지 않도록 상기 공기 공급관(26)과 공기유입구멍(10d) 사이에는 통상의 밀봉수단이 설치되는 것이 바람직하다.
물론, 상기 건조통(10)이 더 회전되어 상기 공기유입구멍(10d)과 공기 공급관(26) 사이의 연결이 해제되면 상기 공기 분사노즐(10b)을 통한 공기 분사가 중지된다. 이와 같이 공기 분사가 중지되면 상기 공기 분사노즐(10b)의 구멍이 분말체에 의해 막힐 수도 있으나, 상기 노즐 캡(10c)으로 인해 공기 분사노즐(10b)의 구멍이 막히는 것이 방지된다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100...함체
110...투입구
120...배출구
150...구동모터
160...회전축
170...내부 링
180...외부 링
190....노 구조체
200...제습기
210...제1통로
220...제2통로
230...댐퍼
240...필터
250...냉동회로
260...압축기
270...열교환기
280...응축기
290...송풍팬
300...회전식 건조기
10...건조통
10'...가이드 베인
10"...공기 분사부
10a...내측 부재
10b...공기 분사노즐
10c...노즐 캡
10d...공기유입구멍
10e...탄성부재
11...분말체 공급부
11a...호퍼
11b...이송 스크루
12...토출부
12'...분쇄기
13...회전 구동부
13a...체인부재
13b...구동모터
13c...체인 스프로킷
13d...캡 부재
14...지지부
14a, 14b...지지 롤러
14c...캡 부재
15...지지대
16...배출부
16a...배출관
16b...송풍기
17...단열 캡
18...제어반
20...열 펌프
21...공기 공급통
22...공기 배출통
23...공기 공급관
24...공기 회수관
25...송풍기
26...공기 공급관
27...밸브
400...이송 컨베이어

Claims (7)

  1. 피건조물이 젖어 있거나 수분이 많이 포함되어 있을 때 이를 건조시키는 회전형 건조장치로서,
    상부에 투입구(110)가 형성되고 하부에 배출구(120)가 형성된 함체(100)와;
    구동모터(150)에 의해 상기 함체(100)의 내부에서 일정한 간격으로 정방향 및 역방향으로 반복 회전되는 회전축(160)과;
    피건조물을 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축(160)에 스크류 형태로 설치되는 일정 폭의 내부 링(170)과;
    피건조물을 상기 내부 링(170)과는 반대 방향으로 이송하면서 건조시키도록 상기 회전축(160)에 스크류 형태로 설치되며 상기 내부 링(170)에 비해 큰 외경을 갖는 일정 폭의 외부 링(180)과;
    상기 내부 링(170)과 외부 링(180)의 끝단 부근에서 상기 회전축(160)에 설치되어 이송된 피건조물을 배출구(120) 방향으로 안내하는 노 구조체(190)와;
    상기 함체(100)에 연결되어 함체(100) 내부로 고온 고압의 공기를 공급함과 아울러 상기 함체(100) 내의 습한 공기를 공급받아 수분을 제거하는 제습기(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 건조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 링(180)은 굴곡진 평면 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 건조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 링(170)과 외부 링(180)은 두 부분으로 분할되어 상기 투입구(110)와 배출구(120)가 설치된 부분을 기준으로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 회전형 건조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 함체(100) 내의 공기가 제습기(200)로 이동되는 제1통로(210)의 입구와 상기 제습기(200)에서 건조된 공기가 함체(100)로 이동되는 제2통로(220)의 출구에 각각 필터(240)가 설치되고,
    상기 제1통로(210)의 입구측에 비상시 압력 제거를 위한 댐퍼(230)가 설치되는 것을 특징으로 하는 회전형 건조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제습기(200)는 압축기(260)와 열교환기(270) 및 응축기(280)를 포함하는 냉동회로를 구비함과 아울러 상기 응축기(280)에서 발생한 열을 이용하여 고온의 열풍을 발생하여 함체(100)로 송풍하는 송풍팬(290)을 구비하고,
    상기 열교환기(270)의 측부에 상기 제1통로(210)가 연결되고 상기 압축기(260)의 측부에 제2통로(220)가 연결되어, 제1통로(110)를 통해 유입된 공기가 열교환기(270)와 응측기(280)를 거친 후 상기 압축기(260)의 측부에 연결된 제2통로(220)를 통해 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 회전형 건조장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출구(120)에 이송 컨베이어(400)로 연결되어 배출구(120)를 통해 배출된 피건조물을 2차 건조시키는 회전식 건조기(300)를 더 포함하고,
    하부쪽에 송풍기(130)가 설치되고 출구가 상측에 위치하도록 경사지게 설치되는 배출관(140)이 상기 배출구(120)에 연결되어, 상기 배출구(120)로부터 빠져나온 피건조물을 밀폐 구조로 형성된 상기 이송 컨베이어(400)로 송풍하는 것을 특징으로 하는 회전형 건조장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전식 건조기(300)는 원통 형상의 건조통(10)과; 피건조물의 건조를 위하여 상기 건조통(10)으로 가열 공기를 공급하는 열 펌프(20)와; 상기 건조통(10)의 일측 단부에 연결되어 상기 건조통(10)으로 피건조물을 공급하는 피건조물 공급부(11)와; 상기 건조통(10)의 타측 단부에 연결되며 상기 건조통(10)에서 건조가 완료된 피건조물이 빠져나오는 토출부(12)와; 상기 건조통(10)의 길이 방향 중간 부분에서 상기 건조통(10)을 회전시키는 회전 구동부(13)와; 상기 건조통(10)의 길이 방향 양측 끝단 부분에서 지지 롤러(14a)(14b)를 이용하여 상기 건조통(10)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(14)와; 상기 회전 구동부(13)와 지지부(14)가 설치되는 지지대(15)와; 상기 토출부(12)에 연결되며 건조된 피건조물을 상측으로 배출하는 배출부(16);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 건조장치.
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