KR101874163B1 - 상온 건조 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상온 건조 시스템에 관한 것으로, 내부 건조실, 온도차를 갖는 외곽실, 내부 건조실 내에 배치되는 하나 이상의 건조물 트롤리 및 온도차를 갖는 외곽실에 있는 벽에 설치되는 공조 장치를 주로 포함한다. 내부 건조실의 온도는 공조 장치에 의해 온도차를 갖는 외곽실보다 섭씨 2도 더 높게 제어되는 바, 내부 건조실 내의 히팅 요소의 따뜻한 공기 흐름은 건조될 젖은 물품으로 불기 때문에, 내부 건조실 내의 높은 습도의 공기, 즉 습기는 차가운 금속 주변벽 및 금속 상부벽 위에 응결될 것이며, 응결된 물은 금속 주변벽 및 금속 상부벽의 내부벽을 따라 물-방출 구멍 안으로 떨어져 결과적으로 방출되며, 그래서 건조되도록 의도된 물품을 건조하기 위한 목적을 성취한다.

Description

상온 건조 시스템{NORMAL TEMPERATURE DRYING SYSTEM}
본 발명은 상온 건조 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 건조될 물품을 상온에서 건조하기 위한 시스템에 관한 것으로, 시스템 내의 금속 주변벽 및 금속 상부벽은 물에 의해 세척될 수 있으며, 좀 더 효과적인 건조를 수행하기 위해 물을 배출하는 시스템으로서 내부 건조실 내에 상승된 층이 설치된다.
고대부터, 사람들 식품류는 식품류를 보존하기 위한 방법의 종류, 즉, 건조 및 절임 등의 음식을 보존하기 위한 주요 방법들을 갖는다. 현재의 생활에서, 냉장고는 식품류를 신선하게 유지하기 위해 사용된다. "건조"의 목적은 식품류 보관 시간을 길게 보존할뿐만 아니라, 보존 항목의 원래 특성에 더 나은 품질을 제공한다.
대만 특허 제534305호의 도 1 및 도 2을 참조하면, 도 1은 공지된 건조 기술의 3차원 도면이고, 도 2는 공지된 건조 기술의 평면도이다. "HERMETIC DRYER HAVING HIGH EFFICIENCY OF DEHUMIDIFICATION" 이라는 제목의 특허는 물질을 건조하기 위한 장치를 제공하는 바, 이 장치는 내부 공기 순환 흐름(internal air circulation flow)을 형성하는 폐쇄된 머신 바디; 전면부에 큰 공간을 지닌 건조실(1'); 상기 건조실의 양측 뒤로 연장되는 더 작은 환기 영역(ventilation area)을 지닌 윈드 카테터(wind catheter) 파이프(2'); 및 뒤쪽 파트에 있는 응결 워밍(condensation warming) 시스템(3')을 포함하며, 상기 건조실(1')의 내부 공간은 내부 공간에 건조물을 갖는 트롤리(11')를 수용할 수 있으며, 내부 공간의 온도는 건조물에 따라 세팅되고, 건조 공정에 따라 점진적으로 워밍되는 것을 특징으로 한다. 윈드 카테터 파이프(2')로서, 이것의 통풍 컷 영역(ventilation cut area)은, 카테터를 통해서 건조된, 뜨겁고, 습한 공기에 가습효과를 제공하기 위해, 건조실의 영역보다 작다. 게다가, 건조된 뜨거운 공기가 건조 실(1')의 큰 공간으로 이동되면, 건조될 물질을 건조하기 위해서 상대 습도는 확장된 공간에 의해 감소된다. 머신 바디의 후면에 배치된 응결 워밍 시스템(3')은 제습 및 워밍 효과를 만들어 내기 위해서 여길 통해 가스가 흐르도록 한다. 응결 워밍 시스템(3')은 자동 컨트롤 시스템(30')에 연결된다. 건조 공정에 따르면, 응결 워밍 시스템(3')의 순차적인 위치는 증발기(31'), 응결 장치(32'), 송풍기(33'), 압축기(34') 및 히터(35')이다. 건조 공정에서, 자동 컨트롤 시스템(30')에 의해 송풍기(33') 및 히터(35')가 자동적으로 흐름 온도를 조절하여, 건조실(1')내로 유입된 공기는 세팅된 온도에 도달한다. 전술한 바, 건조실(1')로부터의 뜨겁고 습한 공기는 증발기(31')에 의해 제습되며; 그 다음에 건조된 차가운 공기는 응축기(32', 응결 장치)를 통과하고; 그 공기는 송풍기(33')에 의해 배출되고 가열되어 예열되며; 재활용 사용하는 동안 히터(35')에 의해 가열되고 건조되며; 건조 공정에 따라 계단식으로 놓인 건조실(1') 내부에 도달하고, 증발기(31')의 제어가 이슬점 온도의 탈습을 유지한다. 2005년에, Luo Jun Jiang과 Luo Qi sheng이 전술한 대만 특허보다 개선된 특허인 2005년 10월 11일에 출원된 제M277516호를 제공했다. 그러나, 개선은 단지 하나의 응축기를 세 개로 증가시켰을 뿐이다. 구조 및 건조 원리는 여전히 전술한 대만 특허의 범위 내에 있다.
하지만, 전술한 건조 기술은 기본 요구 범위 내에서 물품의 습기(moisture)를 효과적으로 줄일수 있다. 사실, 건조를 위한 장치의 사용 시, 건조된 재료에 함유된 습기는 기정된 기준에 도달할 수 없다. 따라서, 사용자는 건조 온도를 높여야만 한다. 그러나, 상승된 온도는 종종 건조된 제품의 특성(효소 등과 같은)을 파괴하여, 건조된 제품의 질을 크게 감소시킨다. 하지만, 일부 사용자들은 예컨대 동결 건조와 같은 건조를 위해 낮은 온도를 사용한다. 이는 건조된 제품의 물리적 특성이 파괴될 뿐만아니라, 동일한 무게에서 동결된 물의 체적이 비동결된 물의 체적보다 크다는 잘 알려진 지식에 따라, 건조된 제품과 물의 상이한 팽창 계수로 좋지 못한 건조 효과가 초래된다. 게다가, 동결 건조는 건조된 제품의 향기 손실을 초래하므로 기피하게 된다.
본 발명의 주된 목적은, 건조될 물품을 상온에서 건조하기 위한 시스템을 제공하는 것으로, 시스템 내의 금속 주변벽 및 금속 상부벽은 물에 의해 세척될 수 있으며, 좀 더 효과적인 건조를 수행하기 위해 물을 배출하는(evacuate) 시스템으로서 내부 건조실 내에 상승된 층이 설치된다.
또한 본 발명의 목적은 상온 건조 시스템을 제공하는 것으로, 금속재로 구성된 금속 상부벽 및 금속 주변벽을 갖는, 내부 건조실; 상기 건조실과 온도차를 갖는 외곽실 사이의 온도차 상태를 유지하기 위해, 단열 외곽벽을 갖고, 상기 건조실의 주변 외측에 배치되는 온도차를 갖는 외곽실; 상기 온도차에 의해 상기 금속 주변벽 및 상기 금속 상부벽 상에 발생된 습기의 응결로 인한 물을 상기 내부 건조실의 실외로 배출하기 위해서 상기 내부 건조실 내 바닥에 배치되는 배수 구멍; 상기 내부 건조실 및 상기 온도차를 갖는 외곽실 사이의 온도차 상태를 유지하기 위해서 상기 온도차를 갖는 외곽실 내측에 설치되는 공조 장치; 및 상기 내부 건조실에 배치되고, 건조될 물품들로 부는 공기를 히팅하기 위한 히팅 요소를 갖는 복수의 건조물 트롤리를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 건조물 트롤리는 각각, 건조물층; 및 따뜻한 공기 흐름을 생성하기 위해 사용되는 히팅요소층을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 히팅요소층은 따뜻한 공기 흐름을 생성하기 위한 에어팬을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부 건조실의 금속 주변벽 및 금속 상부벽은 물결 처리, 발수 처리 또는 모세 표면 처리로 처리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부 건조실의 금속 주변벽 및 금속 상부벽은 스테인레스강으로 만들어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 상부벽은 아크 또는 삼각 형상으로 형성되며, 상기 금속 상부벽이 삼각 형상인 경우에는 상기 금속 상부벽과 수평면 사이의 내림각이 5도에서 85도 사이인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온도차는 섭씨 2도에서 15도 사이인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 트롤리가 배수되어 건조 상태에 있도록 유지하기 위해 상기 내부 건조실 내에 상승된 층을 더 포함하며, 상기 상승된 층은 배수를 용이하게 하기 위해 경사지는 것을 특징으로 한다.
또한, 온도가 한결같은 건조실을 만들기 위해 상기 내부 건조실에 배치되는 순환팬을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 온도차를 갖는 외곽실의 단열 외곽벽 및 외곽실 지붕은 단열판으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 건조될 물품들이 히팅되고 건조되는 시간은 10시간에서 48시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명 상온 건조 시스템의 이점 및 효과는 (1) 높은 건조 효율을 가지며, (2) 건조물의 우수한 특성 및 품질을 보존하고, (3) 금속 주변벽 및 금속 상부벽을 세척하기 위한 물 사용이 쉽다는 것이다.
도 1은 종래의 건조 기술의 3차원 개략도.
도 2는 종래의 건조 기술의 평면도.
도 3은 본 발명의 상온 건조 시스템의 3차원 개략도.
도 4는 본 발명의 상온 건조 시스템의 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 금속 주변벽 및 금속 상부벽의 개략도.
당업자가 본 발명의 목적, 특징 및 효과를 이해하기 위해서, 이제 다음의 구체적인 양태 및 첨부된 도면과 함께, 본 발명은 다음와 같이 상세히 설명된다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 도 3은 본 발명의 상온 건조 시스템의 3차원 개략도이며, 도 4는 본 발명의 상온 건조 시스템의 단면 개략도이다. 본 발명은 폐쇄형 또는 거의 폐쇄형 시스템의 상온 건조 시스템에 관한 것으로, 내부 건조실(1, inner drying chamber), 온도차를 갖는 외곽실(2, outer chamber with temperature difference), 물-방출 구멍(water-expelling slot) 또는 배수 구멍(draining slot)(141), 내부 건조실(1)에 위치되어 건조될 물품을 싣는 하나 이상의 건조물(dry article) 트롤리(121, 122, trolleys), 온도차를 갖는 외곽실(2) 내측 벽에 위치되는 공조 장치(22, air-conditioning device)를 주로 포함한다. 내부 건조실(1)의 온도는 공조 장치(22)에 의해 온도차를 갖는 외곽실(2)보다 섭씨 2도 더 높게 제어되는 바, 내부 건조실(1) 내의 히팅 요소(heating component)의 따뜻한 공기 흐름은 건조될 젖은 물품으로 불기 때문에, 내부 건조실(1) 내의 높은 습도의 공기, 즉 습기(moisture)는 차가운 금속 주변벽(111, metal circumferential wall) 및 금속 상부벽(112, metal top wall)상에 응결될 것이며, 응결된 물은 금속 주변벽(111) 및 금속 상부벽(112)의 내부벽을 따라 물-방출 구멍(141) 안으로 떨어져 차례로 방출되며, 그래서 건조되도록 의도된 물품을 건조하기 위한 목적을 달성한다. 내부 건조실(1)의 바닥(ground) 상에서 상승된 층(13, elevated layer)은 뒤에서 앞으로, 앞에서 뒤로, 또는 우에서 좌로, 좌에서 우로, 또는 상승된 층(13)의 가장높은 중심점으로부터 사방으로 경사지도록(quaquaversal) 약간 기울어지며, 이로 인해 물이 물-방출 구멍(141) 안으로 흘러서 방출되는 것을 가능하게 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 내부 건조실(1)은 스테인레스강으로 만들어진 금속 주변벽(111) 및 금속 상부벽(112), 상승된 층(13) 주변에 있는 하나의 물-방출 구멍(141), 두 개의 건조물 트롤리(121, 122) 및 하나의 순환팬(15, circulating fan)을 갖는다. 금속 주변벽(111) 및 금속 상부벽(112)은 다양한 금속들 및 합금들로 만들어질 수 있으며, 심지어 비용을 줄이기 위해 플라스틱으로 만들어질 수도 있다. 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 금속 주변벽(111) 및 금속 상부벽(112)은 물결 처리(wave treatment), 발수 처리(water repellent treatment) 또는 모세 표면 처리(capillary surface treatment)로 처리되며, 이때 물결 처리는 원호 형상(circular arc shape) 또는 삼각형의(triangular) 물결을 형성한다. 도 5b에서, 물방울(water droplets)은 미끌어지듯이 움직여 금속 상부벽(112)의 팁(1111)에서 모여질(be aggregated) 것이며, 그런 다음 흐름 속도는 중력으로 인해 가속화되고, 그로 인해 흘러 나가는(draining) 용량이 향상된다. 금속 주변벽(111) 및 금속 상부벽(112)은 물이 흘러나가는 것을 가속하기 위한 표면에 발수효과를 내도록 발수 처리된다. 금속 상부벽(112)은 삼각 또는 원형 형상으로 형성될 수도 있다. 삼각 형상인 경우, 금속 상부벽(112) 및 수평면 사이에 형성되는 내림각(α)은 5도에서 85도 사이이다.
두 건조물 트롤리(121, 122)는 각각 두 개의 건조 유닛(drying units)으로 형성되는데, 각각의 건조 유닛은 공기흐름 팬층(즉, 히팅 요소층, 1211, 1213, 1221, 1223, air flow fan layers) 및 건조물층(1212, 1214, 1222, 1224, dry article layers)을 갖는 바, 여기서 공기흐름 팬층(1211, 1213, 1221, 1223)에는 따뜻한 공기흐름을 생성하기 위한 복수의 공기흐름 팬이 제공되고, 생성된 따뜻한 공기흐름이 건조물층(1212, 1214, 1222, 1224) 위의 건조물들(4, dry articles)에 불어지게되며, 따라서 건조물들(4)이 건조된다. 히팅에 의한 건조에 요구되는 시간은 10시간에서 48시간이다. 건조물들(4)은 찻잎(tea), 과일 및 건조될 필요가 있는 다른 물품들일 수 있다. 건조 후에, 두 개의 건조물 트롤리(121, 122)는 문(미도시)을 통해 밖으로 밀려나오고, 건조를 계속하기 위하여 새로운 두 개의 건조물 트롤리로 교체된다. 공기 흐름팬은 상하로부터 하부까지 공기를 불 수 있으며, 또한 따뜻한 공기를 수평으로 불도록 설치되거나 기울어진 상태(tilted position)로 설치될 수도 있다.
온도차를 갖는 외곽실(2)은 내부 건조실(1)의 외측에 배치된다. 온도차를 갖는 외곽실(2)은 단열된 외곽실 주변벽(211), 외곽실 지붕(212, outer chamber roof) 및 공조 장치(22)를 갖는데, 공조 장치는, 내부 건조실(1)과 온도차를 갖는 외곽실(2)내에 각기 온도 센서를 설치함으로써 내부 건조실(1)과 온도차를 갖는 외곽실(2) 사이의 온도차를 유지하도록 외곽실 주변벽(211)에 설치된다. 공조 장치(22)의 온도 조절기는 온도차를 조절한다. 실외(3, outdoor)의 온도에 대해서는 무시된다.
그러므로, 본 발명은 건조물의 우수한 특성 및 품질을 보존하도록 상온에서 건조를 계속 유지할 수 있는 상온 건조 시스템을 제공한다. 따라서, 본 발명은 발명 특허의 요구를 충족시키며, 진보성이 있다. 전술한 바는 본 발명의 상세한 설명으로, 단지 바람직한 실시예이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 즉, 동등한 변형 및 수정은 본 발명의 범위내에 포함되며, 이는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어야 한다.
1 : 내부 건조실 111 : 금속 주변벽
112 : 금속 상부벽 121 : 제1 건조물 트롤리
122 : 제2 건조물 트롤리 13 : 상승된 층
141 : 물 방출 구멍 또는 배수 구멍 15 : 순환팬
2 : 온도차를 갖는 외곽실 211 : 외곽실 주변벽
212 : 외곽실 지붕 22 : 공조 장치
3 : 실외

Claims (11)

  1. 상온 건조 시스템에 있어서,
    금속재로 구성된 금속 상부벽 및 금속 주변벽을 갖는, 내부 건조실;
    상기 건조실과 온도차를 갖는 외곽실 사이의 온도차 상태를 유지하기 위해, 단열 외곽벽을 갖고, 상기 건조실의 주변 외측에 배치되는 온도차를 갖는 외곽실;
    상기 온도차에 의해 상기 금속 주변벽 및 상기 금속 상부벽 상에 발생된 습기의 응결로 인한 물을 상기 내부 건조실의 실외로 배출하기 위해서 상기 내부 건조실 내 바닥에 배치되는 배수 구멍;
    상기 내부 건조실 및 상기 온도차를 갖는 외곽실 사이의 온도차 상태를 유지하기 위해서 상기 온도차를 갖는 외곽실 내측에 설치되는 공조 장치; 및
    상기 내부 건조실에 배치되고, 건조될 물품들로 부는 공기를 히팅하기 위한 히팅 요소를 갖는 복수의 건조물 트롤리를 포함하는 상온 건조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 건조물 트롤리는 각각,
    건조물층; 및
    따뜻한 공기 흐름을 생성하기 위해 사용되는 히팅요소층을 포함하는 상온 건조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 히팅요소층은 따뜻한 공기 흐름을 생성하기 위한 에어팬을 포함하는 상온 건조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 건조실의 금속 주변벽 및 금속 상부벽은 물결 처리, 발수 처리 또는 모세 표면 처리로 처리되는 것을 특징으로 하는 상온 건조 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내부 건조실의 금속 주변벽 및 금속 상부벽은 스테인레스강으로 만들어진 것을 특징으로 하는 상온 건조 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 상부벽은 아크 또는 삼각 형상으로 형성되며,
    상기 금속 상부벽이 삼각 형상인 경우에는 상기 금속 상부벽과 수평면 사이의 내림각이 5도에서 85도 사이인 것을 특징으로 하는 상온 건조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온도차는 섭씨 2도에서 15도 사이인 것을 특징으로 하는 상온 건조 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 트롤리가 배수되어 건조 상태에 있도록 유지하기 위해 상기 내부 건조실 내에 상승된 층을 더 포함하며,
    상기 상승된 층은 배수를 용이하게 하기 위해 경사지는 것을 특징으로 하는 상온 건조 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    온도가 한결같은 건조실을 만들기 위해 상기 내부 건조실에 배치되는 순환팬을 더 포함하는 상온 건조 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 온도차를 갖는 외곽실의 단열 외곽벽 및 외곽실 지붕은 단열판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상온 건조 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 건조될 물품들이 히팅되고 건조되는 시간은 10시간에서 48시간인 것을 특징으로 하는 상온 건조 시스템.

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