KR101908123B1 - A device for freezing and drying food with good freezing and drying and good moisture removal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식품동결건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동결건조 성능 향상과 승화수분 제거 효율이 향상되도록 개선된 식품동결건조기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 동결건조기는 식품이나 채소 및 과일 또는 약품 등을 동결시킨 후 건조되게 하는데 주로 많이 사용되고 있다.Generally, a freeze-drier is widely used for freezing and drying foods, vegetables and fruits or drugs.
그러나 건조과정에서 가령 과일과 같은 동결건조대상물 내의 수분이 승화되어 발생 되는 승화 수분이 진공펌프로 유입됨에 따라 습기에 약한 진공펌프가 제 기능을 발휘하지 못하고 고장이 유발되는 문제점이 발생 되고 있다.However, in the drying process, since the sublimated water generated by sublimation of water in a freeze-dried object such as fruit is introduced into the vacuum pump, the vacuum pump weak in moisture is not able to exert its function and a trouble is caused.
그러므로 동결건조과정에 진공펌프가 고장이 발생되면 동결건조기 가동을 중지할 수밖에 없게 되므로 동결건조 시간이 오래 소요되고 효율성이 떨어지는 문제점이 야기되고 있다.Therefore, if the vacuum pump fails in the lyophilization process, the lyophilizer is forced to stop operating. Therefore, the lyophilization time is long and the efficiency is low.
그러므로 선행기술문헌의 특허문헌에 기재된 바와 같은 선행기술이 개시되고 있지만, 이는 단순한 응축기에 의해 승화수분이 응축되게 하면서 과다 수증기가 유입되면 진공펌프에 외부공기가 유입되도록 한 것이기 때문에 동결건조실의 공기를 빨아내는 시간이 오래 소요되므로 그로 인해 동결건조 시간이 오래 소요될 뿐만 아니라 동결건조 성능 저하가 초래되고 진공펌프의 성능이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, although the prior art as described in the patent literature of the prior art document is disclosed, since the external air is introduced into the vacuum pump when the excessive water vapor is introduced while the sublimated water is condensed by the simple condenser, It takes a long time to suck it, which causes a long freeze-drying time, deteriorates freeze-drying performance, and deteriorates the performance of the vacuum pump.
본 발명은 진공펌프에 의해 동결건조실 내의 공기를 빨아내는 식품동결건조기에 있어서 동결건조실에서 발생되는 열이 대류작용에 순응되게 하고 동결건조과정에 발생되는 승화수분을 물과 글리세린을 이용하여 효율적으로 제거되게 함으로써 동결건조 성능 향상과 승화수분 제거 효율이 크게 향상되도록 개선되어 진공펌프보호가 도모되는 식품동결건조기를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a food freeze-drying machine for sucking air in a freeze-drying chamber by a vacuum pump, allowing the heat generated in the freeze-drying chamber to be conformed to the convection action and effectively removing the sublimed water generated during the freeze drying process using water and glycerin The present invention provides a food freeze dryer in which the vacuum pump is protected by improving the freeze-drying performance and the sublimated water removal efficiency to be greatly improved.
본 발명은, 출입구뚜껑에 의해 개폐되고 적재챔버에 적재된 동결건조대상물이 수용되는 동결건조실 상부 쪽을 반원형으로 구성하고 냉매유니트에 의해 냉매가 순환되는 냉매관이 반원형의 동결건조실 내주면에 구비되게 하여 찬공기가 하부방향으로 대류되게 하고, 상기 반원형의 동결건조실 하부에 구비되는 안치대 하측에 열매체유니트와 연결되어 열매체가 순환되는 열매체관이 구비되어 더운공기가 상부방향으로 대류되도록 하고, 상기 더운공기의 열에너지가 복사열이 되어 사방으로 전달되도록 하기 위해 동결건조실 상부 쪽의 반원형의 내주면에 열반사판이 구비되도록 구성되는 동결건조수단 및 상기 동결건조실의 승화수분공기가 배출되는 배기관과 연결된 투입관이 삽입된 수분분리실과, 상기 투입관 끝단부가 침수되도록 수분분리실에 수용되는 물과, 상기 수분분리실 외측에 구비되고 열매체유니트에 의해 열매체가 공급되는 열매체실을 갖도록 이루어지는 1차수분처리수단 및 상기 수분분리실의 상부의 배기구와 연통 된 배기관과 연결된 투입관이 삽입된 수분분리실과, 상기 투입관 끝단부가 침수되도록 수분분리실에 수용되는 글리세린과, 상기 수분분리실 외측에 구비되는 실온냉수실과, 상기 실온냉수실의 실온 상태의 냉각수가 펌프와 순환관에 의해 순환되도록 이루어지는 2차수분제거글리세린처리수단과, 상기 동결건조실를 진공시키기 위해 공기를 빨아내는 진공펌프를 포함하여 구성되게 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.The present invention relates to a freeze-drying apparatus, comprising a semi-circular upper portion of a freeze-drying chamber in which a freeze-dried object accommodated in a loading chamber is opened and closed by an entrance lid, and a refrigerant tube circulated by the refrigerant unit is provided on an inner circumference of a semi- And a heat medium pipe connected to the heat medium unit and circulating the heat medium is disposed under the semi-circular freeze-drying chamber so that hot air is convected upward, and the hot air A freeze-drying unit configured to have a heat reflecting plate on a semicircular inner circumferential surface of the upper side of the freeze-drying chamber so that the thermal energy of the freeze-drying chamber is radiated in all directions, and an inlet pipe connected to the exhaust pipe through which the sublimated moisture air is discharged A water separation chamber, and a water separation chamber A first water treatment unit having water to be accommodated and a heating medium chamber provided outside the moisture separation chamber and to which a heating medium is supplied by the heating unit and an inlet pipe connected to the exhaust pipe communicating with the exhaust port in the upper part of the moisture separation chamber are inserted Temperature water-cooling chamber provided outside the water-separating chamber, and cooling water in a room-temperature state of the room-temperature cold-water room are circulated by a pump and a circulation tube, and the water- And a vacuum pump for sucking air in order to vacuum the freeze-drying chamber.
상기 2차수분제거글리세린처리수단의 수분분리실과 연결된 이송관과 펌프로 연결된 투입관이 삽입되어 수분이 함유된 글리세린이 수용되는 기화실과, 상기 기화실 외측에 구비되고 열매체유니트에 의해 열매체가 공급되는 가열실과, 상기 기화실 상부의 배기구와 연통 된 배기관으로 기화공기가 배출되도록 구성되는 글리세린수분처리수단 및 상기 기화실에서 배출되는 글리세린이 펌프와 이송관에 의해 이송되어 수용되는 저장실이 있고, 상기 저장실의 정화된 글리세린이 펌프와 이송관에 의해 2차수분제거글리세린처리수단의 수분분리실로 이송되도록 구성되는 글리세린저장수단을 더 갖도록 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.A vaporizing chamber in which water containing glycerin is inserted by inserting an inlet pipe connected to the transfer pipe connected to the water separation chamber of the secondary water removal glycerin treatment means and a feed pipe connected to the water vapor separation chamber by a pump, A heating chamber, a glycerine water treatment means configured to discharge vaporized air through an exhaust pipe communicated with an exhaust port above the vaporizing chamber, and a storage chamber for receiving and storing glycerin discharged from the vaporization chamber by a pump and a transfer pipe, Of the purified glycerin is transferred to the water separation chamber of the second water removal glycerin treatment means by the pump and the transfer pipe.
상기 수분분리실 및 기화실 상부에 있는 각각의 배기구와 배기관 사이에 투입관이 내장되게 관통되는 수직배출관을 각각 구비하고, 상기 수직배출관 외주연에는 순환관과 연결되어 열매체나 냉각수가 통과되는 기다란 수직열전달관을 각각 구비하도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.And a vertical outlet pipe through which the inlet pipe is inserted between each of the exhaust ports and the exhaust pipe in the upper portion of the water separation chamber and the upper portion of the vaporizing chamber, And a heat transfer tube, respectively.
상기 2차수분제거글리세린처리수단의 배기관과 직결로 연결되는 공기유입구와 연통된 분기실과, 상기 분기실 하부에 상,하부막음부재를 갖는 냉매챔버를 구비하여 냉매실을 구성하고, 상기 냉매챔버 외측에는 상하부에 각각 배기구와 배수구를 갖는 에어챔버를 갖도록 하여 하부에 에어유턴실을 구비하고, 상기 냉매실에는 분기실과 에어유턴실이 연통되게 하는 통기공이 있는 다수의 수분분리관을 수직방향으로 구비하고, 상기 분기실 상부에 구비되는 냉매공급실과, 상기 냉매공급실에서 냉매실로 냉매가 공급되도록 하기 위한 냉매투입관을 갖는 수분분리수단 및 상기 냉매공급실 및 냉매챔버에 각각 구비하는 냉매입구 및 냉매출구와 연결되는 냉매냉각유니트를 포함하여 이루어지는 3차수분제거처리수단을 더 구비하는 것을 또 다른 특징으로 한다.A branch chamber communicated with an air inlet connected directly to an exhaust pipe of the secondary water-removing glycerin treatment means, and a refrigerant chamber having upper and lower blocking members at a lower portion of the branch room to constitute a refrigerant chamber, A plurality of water separation pipes having ventilation holes for allowing the branch room and the air U-turn chamber to communicate with each other are vertically arranged in the coolant chamber, and the air chamber is provided at the upper and lower portions thereof with air chambers each having an exhaust port and a drain port. A water separating means having a refrigerant inlet tube for supplying a refrigerant to the refrigerant chamber in the refrigerant supply chamber and a refrigerant inlet and a refrigerant outlet provided in the refrigerant supply chamber and the refrigerant chamber, And a third-order moisture removal processing unit including a refrigerant cooling unit to be connected do.
상기 냉매투입관 하단부가 냉매실 하부에 근접되게 내려가도록 하여 냉매투입관 끝단부 하부에 냉매확산공간부를 갖도록 구성하고, 상기 냉매실에는 냉매투입관 사방으로 다수의 수분분리관이 구비되도록 구성한 것을 또 다른 특징으로 한다.The lower end of the refrigerant charging tube is located close to the lower portion of the refrigerant chamber so as to have a refrigerant diffusion space below the refrigerant charging tube end and a plurality of water separating pipes are provided in the refrigerant chamber in the refrigerant charging pipe Other features.
본 발명은 식품 동결건조시에 열의 대류현상에 순응하고 복사열을 동시에 전달할 수 있게 되므로 동결건조 효율이 크게 향상되어 동결건조 시간이 지연되지 않아서 성능 향상이 크게 도모되는 효과가 있다.The present invention can adapt to the convection of heat during the freeze drying of food and simultaneously transmit the radiant heat. Therefore, the freeze-drying efficiency is greatly improved and the freeze-drying time is not delayed.
또한, 식품동결건조기에서 필연적으로 발생 되는 수분함수율이 매우 높은 승화수분공기로부터 수분을 거의 제거할 수 있기 때문에 진공펌프에 수분함수율이 극히 낮은 공기가 흡입하게 되므로 진공펌프가 보호되어 고가의 진공펌프가 고장이 거의 발생하지 않게 되는 효과가 있는 것이다.In addition, since moisture can be almost removed from the sublimated moisture air having a very high water content inevitably generated in the food freeze dryer, the air having a very low moisture content is sucked into the vacuum pump, so that the vacuum pump is protected, There is an effect that a failure hardly occurs.
그러므로 본 발명은 예전에 습기에 의해 잦은 고장이 발생하던 진공펌프의 고장수리가 없게 되므로 식품동결건조기 가동을 중지하지 않고 연속 가동시킬 수 있게 할 수 있기 때문에 고장수리비 절감은 물론이거니와 동결건조물의 생산성 향상이 크게 도모되는 효과가 있다.Therefore, since the present invention eliminates the trouble of repairing the vacuum pump which has been frequently caused by moisture, the freeze dryer can be continuously operated without stopping the operation of the food freezer, thereby improving the productivity of the frozen product There is an effect to be greatly improved.
그리고 본 발명은 진공펌프의 수명 증대가 도모되므로 유지관리가 편리하고 진공펌프 재구입비 절감이 도모되므로 유지관리비 절감 및 경제성이 크게 향상되는 효과를 제공하게 되는 것이다.Further, since the lifetime of the vacuum pump is increased, maintenance of the vacuum pump is simplified and the cost of purchasing the vacuum pump is reduced, thereby reducing the maintenance cost and improving the economical efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 식품동결건조기의 전체 시스템을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 실시되는 적재이동수단의 일실시 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 동결건조수단의 전체를 나타낸 단면도,
도 4는 도 3의 X-X'선 단면 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 1차수준처리수단을 설명하는 구성도,
도 6은 본 발명의 2차수분제거글리세린처리수단 및 글리세린수분처리수단 및 글리세린저장수단을 나타낸 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 3차수분제거처리수단의 전체를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 3차수분제거처리수단의 전체를 나타낸 입면도,
도 9는 본 발명에 따른 3차수분제거처리수단의 단면구성도,
도 10은 본 발명의 3차수분제거처리수단의 요부를 보인 냉매챔버 단면도,
도 11은 도 10의 Y-Y'선 단면 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing an entire system of a food freeze-drier according to the present invention; Fig.
Fig. 2 is an embodiment configuration of the loading / moving means according to the present invention,
3 is a cross-sectional view showing the whole of freeze-drying means according to the present invention,
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line X-X 'in FIG. 3,
5 is a configuration diagram for explaining the first level processing means according to the present invention;
6 is a constitutional view showing the secondary water-removing glycerin treatment means, the glycerin moisture treatment means and the glycerin storage means of the present invention,
7 is a perspective view showing the entire third water removal processing means according to the present invention,
8 is an elevational view showing the entire third water removal processing means according to the present invention,
9 is a cross-sectional view of a third-order moisture removal processing unit according to the present invention,
10 is a cross-sectional view of the refrigerant chamber showing the essential part of the tertiary moisture removal processing means of the present invention,
11 is a cross-sectional view taken along the line Y-Y 'in Fig.
본 발명은 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명은 가령 과일과 같은 동결건조대상물(미도시됨. 이하 건조대상물이라고도 함)을 적재시켜서 이동시킬 수 있는 적재이동수단(10)과, 동결건조실(21)에서 건조대상물을 동결건조되게 하는 동결건조수단(20)과, 상기 동결건조실(21)에서 배출 되는 승화수분공기에 포함하고 있는 수분이 제거되게 하는 1차수분처리수단(40)과, 2차수분제거글리세린처리수단(60) 및 글리세린수분처리수단(70)과, 글리세린저장조(90)와, 3차수분제거처리수단(100) 및 진공펌프(200)를 구비하도록 되어 있다.1, the present invention relates to a lyophilization apparatus for a lyophilization apparatus, comprising: a lyocyte moving means (10) capable of moving a lyophilized object such as fruit (not shown, hereinafter also referred to as a drying object) A first water treatment means 40 for removing water contained in the sublimated moisture air discharged from the
적재이동수단(10)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 바닥지지대(11) 위에 구비된 랙(12)과 맞물려 있고 감속모터(14) 구동력으로 회전되는 피니언(15)이 회전됨에 따라 하부이동부재(13)가 좌우방향으로 이동되도록 되어 있다.2, the load transfer means 10 is engaged with the
또한, 하부이동부재(13) 상부에 있는 랙(12')과 맞물려 있고 감속모터(14') 구동력으로 회전되는 피니언(15')이 회전됨에 따라 상부이동부재(19)가 좌우방향으로 이동되도록 되어 있다. 부호 14a는 모터축을 나타낸다.The upper moving
따라서, 제어부(미도시됨)를 조작하여 감속모터(14)를 구동시켜 하부이동부재(19)를 동결건조수단(20)까지 근접되게 이동시킨 후에 다른 감속모터(14')를 구동시켜서 도 2에서 우측방향으로 이동시켜서 적재챔버(18)가 도 1에서 우측방향인 동결건조수단(20)으로 이동되게 하여 동결건조실(21) 내부로 적재챔버(18)가 삽입되게 하는 것이다.Accordingly, the control unit (not shown) is operated to drive the decelerating
물론, 적재챔버(18)에는 건조대상물(미도시됨)이 적재한 상태에서 이동되게 하는 것이고, 부호 17은 동결건조실(21) 내에서 도 4에 나타낸 안치대(22)의 레일(22')에 접촉되어 회동되는 캐스터를 나타낸다. 4 is a perspective view of the rail 22 'of the placing table 22 shown in FIG. 4 in the freeze-
이때, 상부이동부재(19)와 적재챔버(18)에는 탈착구(19')로 연결되게 하여 이동되게 하는 것이고, 상기 적재챔버(18)가 동결건조실(21)에 삽입된 후에는 탈착구(19')를 분리시키는 것이고, 동결건조가 완료된 후에 상기한 반대 순서에 의해서 적재챔버(18)를 동결건조수단(20)에서 인출하고 이동시키는 것이다.After the
도 3 및 도 4는 본 발명의 동결건조수단(20)을 나타낸 것으로서, 출입구뚜껑(24)에 의해 개폐되고 적재챔버(18)에 적재된 동결건조대상물(미도시됨)이 수용되는 동결건조실(21)을 구비한다. 상기 출입구뚜껑(24)은 일측에 경첩(미도시됨)이 있어서 개폐 가능한 것이다.3 and 4 show the lyophilization means 20 of the present invention. The lyophilization means 20 includes a
따라서, 동결건조실(21) 내주면에는 냉매유니트(29)에 의해 냉매가 순환되는 냉매관(23)을 구비하고, 상기 동결건조실(21) 하부 쪽에 고정된 안치대(22) 하부에 열매체관(28)이 구비되어 있다. 부호 22'는 적재챔버(18)가 이동하기 위한 레일을 나타낸다.The freeze-
또한, 본 발명은 상기 열매체관(28)으로 열매체를 공급하기 위한 열매체유니트(30)를 구비한다. 열매체는 주로 오일이 사용되는 것이나 다른 액체 종류가 사용될 수도 있는 것으로서, 이미 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.In addition, the present invention includes a heating medium unit (30) for supplying a heating medium to the heating medium pipe (28). As the heating medium, oil is mainly used and other liquid type may be used, and the detailed description will be omitted since it is already known.
도 4를 참조하면, 동결건조실(21)은 냉매관(23)이 설치되는 부분을 반원형상을 갖도록 하고, 열매체관(28)이 구비되는 부분을 안치대(22)가 있는 하부 쪽에 배치되도록 구성하고, 동결건조실(21) 내주면 벽에는 열반사판(28')을 구비하도록 되어 있다.4, the freeze-
열매체유니트(30)는, 내부에 히터(31)가 내장되어 열매체를 일정한 온도까지 가열하도록 되어 있고, 그 가열온도는 제어부(미도시됨)에서 제어할 수 있도록 되어 있으며, 열매체유니트(30)내의 열매체는 펌프(32)와 이송관(33)에 의해서 동결건조실(21)의 열매체관(28)에 공급되고 순환될 수 있도록 되어 있다.The
또한, 동결건조실(21)의 승화수분공기는 진공펌프(200) 가동에 의해서 배기관(27)를 통해 배기 될 수 있도록 배관 되어 있다.In addition, the sublimated moisture in the freeze-
따라서, 본 발명은 먼저 진공과정이 실시되는 것으로서, 진공펌프(200)를 가동하여 동결건조실(21)이 진공상태를 유지하도록 한다.Accordingly, the present invention is first performed with a vacuum process, so that the
다음, 동결과정이 실시되는 것으로서, 냉매유니트(29)를 가동하여 냉매관(23)으로 냉매가 순환되도록 함에 따라 동결건조실(21)이 영하 40℃가 되도록 하고, 이 상태에서 8~10시간 유지되도록 하여 적재챔버(18)에 있는 건조대상물이 동결되게 한다.Next, the freezing process is carried out so that the refrigerant is circulated through the
이때, 냉매관(23)이 설치되는 부분이 반원형상을 갖는 동결건조실(21) 상부쪽에 위치하게 되므로 찬공기가 하부쪽으로 내려오고 더운공기는 상부쪽으로 상승되는 대류작용에 순응하도록 되어 있기 때문에 보다 신속하게 냉각되므로 효율이 향상되고 처리시간이 신속해지게 된다.At this time, since the portion where the
다음, 건조과정이 실시되는 것으로서, 이때는 냉매유니트(29) 가동을 정지시킨 후 열매체유니트(30)와 펌프(32)를 가동시켜 동결건조실(21)내의 열매체관(28)으로 열매체가 공급 및 순환되도록 하는 동시에 동시에 진공펌프(200)도 가동되므로 동결건조실(21)내의 공기를 빨아내게 되는 것이다.Then, the drying process is performed. In this case, the
이때, 동결건조실(21) 온도가 영상 60~80℃에서 8~10시간 동안 유지되도록 하여 적재챔버(18)에 있는 건조대상물이 건조되게 하는 것이다.At this time, the temperature of the freeze-drying chamber (21) is maintained at 60 to 80 ° C for 8 to 10 hours to dry the object in the loading chamber (18).
상기한 동결온도 및 동결시간이나 건조온도 및 건조시간은 적재챔버(18)에 있는 건조대상물 종류에 따라 변동될 수 있는 것이고, 동결과정이나 건조과정 시에 도 3에 나타낸 바와 같이 모터(25) 동력으로 동결건조실(21) 내의 팬(26)을 회전시켜서 내부공기가 순환되도록 하면 더욱 효율적으로 동결 및 건조되도록 할 수 있다.The freezing temperature, the freezing time, the drying temperature, and the drying time may vary according to the type of the object to be dried in the
또한, 건조과정에 열매체관(28)이 동결건조실(21) 하부쪽에 구비하므로 열매체관(28)에 의해 더워진 공기는 상부쪽으로 이동되고 상부쪽의 찬공기는 하부쪽으로 이동되는 대류작용에 순응하도록 되어 있을 뿐만 아니라 동결건조실(21) 내주면 벽에 있는 열반사판(28')에 의해서 복사열이 건조대상물을 골고루 전달되므로 건조 효율 및 건조시간이 크게 향상된다.Also, since the
한편, 건조과정에 건조대상물에 포함되어 있는 수분이 승화되는 상태가 된다. 상기와 같은 승화 된 수분은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 승화수분공기라고 명칭하고 설명하는 것으로 한다.On the other hand, in the drying process, the water contained in the object to be dried sublimates. The sublimed water as described above is referred to as sublimation moisture air for the purpose of facilitating understanding of the present invention.
따라서, 동결건조실(21) 내의 승화수분공기는 진공펌프(200)가 빨아내는 힘에 의해서 배기관(27)을 통해 배출되는 상태가 되어 1차수분처리수단(40)으로 이송되어 승화수분공기에 포함되어 있는 수분이 1차적으로 제거되는 과정이 실시되고, 이러한 과정은 건조과정이 완료될 동안 계속적으로 실시되는 것이다.Therefore, the sublimated moisture in the freeze-
도 5를 참조하면, 1차수분처리수단(40)은, 동결건조실(21)의 승화수분공기가 배출되는 배기관(27)과 연결된 투입관(41)이 삽입된 수분분리실(42)을 구비한다.5, the first water treatment means 40 includes a
또한, 상기 투입관(41) 끝단부가 침수되도록 수분분리실(42)에 수용되는 물(43)이 있고, 상기 수분분리실(42) 외측에 구비되고 열매체유니트(50)에 의해 열매체가 공급되는 열매체실(44)을 갖도록 되어 있다.There is
열매체유니트(50)는, 내부에 히터(51)가 내장되어 열매체를 일정한 온도까지 가열하도록 되어 있고, 그 가열온도는 제어부(미도시됨)에서 제어할 수 있도록 되어 있으며, 열매체유니트(50)내의 열매체는 순환관(52)과 펌프(53) 및 환수관(56)에 의해서 열매체실(44)에 공급 및 순환된다.The
따라서, 동결건조실(21)의 건조온도가 영상 60~80℃일 경우 승화수분공기가 영상 60~80℃라고 할 수 있지만 건조대상물(식품) 종류에 따라 그보다 낮은 온도일 수도 있다.Accordingly, when the drying temperature of the freeze-
따라서, 투입관(41)으로 영상 60~80℃의 승화수분공기가 물(43) 속으로 투입되는 상태가 되는 것이고, 반면에 열매체실(44)로 순환되는 열매체는 영상 10~20℃의 열매체가 공급 및 순환되도록 함으로써 물(43)이 영상 10~30℃가 유지되도록 한다.Therefore, the sublimated water air of 60 to 80 ° C is injected into the
그러므로 10~20℃의 물(43) 속으로 60~80℃ 승화수분공기가 투입되는 상태가 되므로 승화수분공기가 급속히 냉각되는 상태가 되는 것이고, 그로 인해 승화수분공기에 포함되어 있는 수분이 응결되어 물로 변환되어 물(43)과 합쳐지는 상태가 되므로 승화수분공기 내의 수분이 제거되는 상태가 되는 것이다.Therefore, the sublimated moisture air is introduced into the
한편, 수분분리실(42) 상부에 있는 배기구(45)와 배기관(46) 사이에 투입관(41)이 내장되게 관통되는 수직배출관(47)을 구비하고, 상기 수직배출관(47) 외주연에는 순환관(52)과 연결되어 열매체가 통과되는 기다란 수직열전달관(53)을 구비하도록 구성된다.A
상기 배기구(45)를 통해 배출되는 승화수분공기는 물(43)을 통과하면서 열에너지를 빼앗기게 되므로 50~60℃의 승화수분공기가 배기되는 상태가 된다.The sublimated water vapor discharged through the
그러므로 물(43) 속을 통과한 승화수분공기는 배기구(45)를 통해서 배기관(46)으로 배출되는 과정에 수직열전달관(53)을 통과하는 25~30℃의 열매체에 배기 되는 승화수분공기가 열에너지를 빼앗기게 되므로 다시 한번 승화수분공기에 포함되어 있는 수분이 응결되어 물로 변환되어 밑으로 낙하 되는 상태가 되므로 승화수분공기로부터의 더욱 효율적인 수분제거가 도모된다.Therefore, the sublimated moisture air that has passed through the
1차수분처리수단(40)으로 배기되는 승화수분공기는 2차 수분 제거를 위해서 2차수분제거글리세린처리수단(60)으로 이송된다.The sublimated moisture air exhausted to the primary moisture treatment means (40) is sent to the secondary water removal glycerin treatment means (60) for secondary water removal.
도 6을 참조하면, 2차수분제거글리세린처리수단(60)은, 1차수분처리수단(40)의 배기관(46)과 연결된 투입관(61)이 삽입된 수분분리실(62)과, 상기 투입관(61) 끝단부가 침수되도록 수분분리실(62)에 수용되는 글리세린(63)를 구비한다.6, the second water removal glycerin treatment means 60 includes a
또한, 상기 수분분리실(62) 외측에 구비되는 실온냉수실(64)을 구비하고, 상기 실온냉수실(64)의 실온의 냉각수가 펌프(68)와 순환관(69)에 의해 순환되도록 구성되어 있고, 상기 순환관(69)에는 수도관(미도시됨)이나 보충수탱크(미도시됨)에 의해서 물 보충이 될 수도 있는 것으로서, 이러한 물 보충이 되도록 하는 것은 이미 알려진 기술이므로 상세한 도면과 설명은 생략하는 것으로 한다.The cooling water in the room temperature
따라서, 실온냉수실(64)에는 20~30℃ 실온의 냉각수가 순환되므로 글리세린(63)의 온도가 20~30℃를 유지하는 상태가 되는 것이고, 이러한 상태에서 1차수분처리수단(40)에서 50~60℃의 승화수분공기가 배기 되므로 투입관(61)을 통해 수분분리실(62)의 글리세린(63) 속으로는 50~60℃의 승화수분공기가 투입되는 상태가 된다.Therefore, the cooling water at room temperature of 20 to 30 DEG C is circulated in the room-temperature
따라서, 20~30℃의 글리세린(63) 속으로 50~60℃의 승화수분공기가 통과하게 되므로 승화수분공기에 포함되어 있는 수분이 응축될 뿐만 아니라 글리세린(63)은 흡습성이 매우 우수한 물질특성이 있기 떼문에 글리세린(63) 속으로 투입되는 승화수분공기에 포함되어 있는 수분이 글리세린(63)으로 흡수되는 상태가 됨으로써 승화수분공기에 포함되어 있던 수분이 제거되는 상태가 된다.Therefore, since the sublimated moisture air of 50 to 60 ° C passes through the
즉, 글리세린(63)은 무색, 무취의 액체이고, 점성이 매우 강한 물성 특징이 있다. 또한 지방산과 마찬가지로 유지 성분이며, 공업적으로도 유지를 분해함으로써 얻어진다. 글리세린은 3개의 수산기를 가진 3가 알코올이다. 무색의 끈기 있는 액체로 흡습성이 있으며 감미가 조금 있고 녹는점이 17.8℃이고 끓는점이 290℃이다.That is, glycerin (63) is a colorless and odorless liquid, and has a characteristic of very strong viscosity. It is a fat component as well as a fatty acid, and is industrially obtained by decomposing fat. Glycerin is a trihydric alcohol with three hydroxyl groups. It is a colorless, persistent liquid with hygroscopicity. It has little sweetness and has a melting point of 17.8 ℃ and a boiling point of 290 ℃.
또한, 글리세린(63)은 영하 40℃에서도 동결되지 않고 영상 250℃에서도 기화되지 않는 물질특성이 있을 뿐만 아니라 물과 잘 섞이는 흡습성이 있는 특성이 있기 때문에 승화수분공기로부터 응축되어 나오는 수분과 잘 섞일 뿐만 아니라 기화되지 않으므로 글리세린(63)을 통과한 승화수분공기에는 글리세린 성분이 섞이지 않게 되고 승화수분공기만 배출되는 상태가 되므로 대기 오염이 미연에 방지되는 것이다.In addition, since glycerin (63) is not frozen at minus 40 ° C and is not vaporized even at 250 ° C, it has a characteristic of hygroscopicity to be mixed with water. Therefore, it is mixed well with water coming out of condensed water Since it is not vaporized, the glycerin component is not mixed into the sublimated water air passed through the glycerin (63), and only the sublimated water air is discharged, thereby preventing air pollution.
한편, 수분분리실(62) 상부에 있는 각각의 배기구(65)와 배기관(66) 사이에 투입관(61)이 내장되게 관통되는 수직배출관(67)을 구비하고, 상기 수직배출관(67) 외주연에는 순환관(69)과 연결되어 냉각수가 통과되는 기다란 수직열전달관(69')을 각각 구비하도록 구성되어 있다.A
따라서, 배기구(65)를 통해 배출되는 승화수분공기는 글리세린(63)을 통과하면서 열에너지를 빼앗기게 되므로 40~45℃의 승화수분공기가 배기 되는 상태가 된다.Therefore, the sublimated moisture air discharged through the
그러므로 배기구(65)를 통해서 배기관(66)으로 배출되는 과정에 수직열전달관(69')을 통과하는 20~30℃의 냉각수에 배기 되는 승화수분공기가 열에너지를 빼앗기게 되므로 다시 한번 승화수분공기에 포함되어 있는 수분이 응결되어 물로 변환되어 밑으로 낙하 되는 상태가 되므로 승화수분공기로부터의 더욱 효율적인 수분제거가 도모된다.Therefore, in the process of being discharged to the
상기 배기구(65)와 연통 된 배기관(66)은 이후에 설명되는 3차수분제거처리수단(100)으로 배기되도록 되어 있다.The
따라서, 본 발명은 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 글리세린(63)에 승화수분공기속에 포함되어 있던 수분이 흡습되어 제거되므로 동결건조 성능과 효율이 향상된다.Therefore, in the present invention, the moisture contained in the sublimated water air is absorbed into the
본 발명의 이해를 돕기 위해, 예전과 같이 응축기에 의해 승화수분공기 내의 수분을 제거하게 되면 응축기 가동시간이 길어질수록 승화수분공기 내의 수분이 응축되면서 차거운 표면을 갖게 되는 냉매관이나 그 주변의 플랜트 표면에 수분이 얼어서 동결되거나 서리가 발생됨에 따라 응축기 기능이 저하되었고, 그로 인해 승화수분공기로부터 수분 분리가 제대로 이루어지지 않음에 따라 수분이 다량 포함된 승화수분공기가 진공펌프로 흡기됨으로써 수분에 약한 진공펌프가 고장이 나고, 그로 인해 동결건조기 전체가 가동 중지될 수밖에 없음으로써 동결건조 성능 및 효율이 저하되는 단점이 있었다.In order to facilitate the understanding of the present invention, if moisture in the sublimated moisture air is removed by the condenser as in the past, the longer the condenser operating time, the more the moisture in the sublimated moisture is condensed and the surface of the refrigerant, The condenser function is deteriorated due to freezing or freezing of water in the condenser. As a result, the moisture is not properly separated from the sublimated moisture air, and thus the sublimated moisture air containing a large amount of moisture is sucked into the vacuum pump, The pump is broken, and the entire freeze-drier is forced to be shut down, thereby deteriorating freeze-drying performance and efficiency.
그러나 본 발명은 2차수분제거글리세린처리수단(60)으로 투입되는 승화수분공기로부터 분리되어 글리세린(63)으로 흡습되는 수분이 얼지 않고 양호하게 분리되기 때문에 예전과 같이 동결건조기 가동이 중지되지 않고 연속으로 가동될 수 있게 됨으로써 동결건조 성능과 효율이 향상되는 것이다. However, in the present invention, since the moisture separated by the glycerin (63) is separated from the sublimated moisture air introduced into the secondary water-removing glycerin treatment means (60) and is well separated without freezing, So that freeze-drying performance and efficiency are improved.
한편, 본 발명은 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 글리세린(63)에 승화수분공기로부터 분리된 수분이 혼합되는 상태가 되므로 그 글리세린(63)으로부터 물 성분이 제거되게 하는 글리세린수분처리수단(70)을 구비한다.On the other hand, in the present invention, since the water separated from the sublimated water air is mixed with the glycerin (63) of the second water removal glycerin treatment means (60), the glycerin water treatment means (70).
도 6을 참조하면, 글리세린수분처리수단(70)은, 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 수분분리실(62)과 이송관(71a)으로 연결되어 펌프(71b)에 의해 글리세린(63)이 이송되는 투입관(71)이 삽입되고 수분이 함유된 글리세린(73)이 수용되는 기화실(72)을 구비한다.6, the glycerin moisture treatment means 70 is connected to the
또한, 기화실(72) 외측에 구비되고 열매체유니트(80)에 의해 열매체가 공급되는 가열실(74)을 구비하고, 상기 기화실(72) 상부의 배기구(75)와 연통 된 배기관(76)으로 수증기가 배출 되어 대기상으로 배기되도록 구성된다. The
열매체유니트(80)는, 내부에 히터(81)가 내장되어 열매체를 일정한 온도까지 가열하도록 되어 있고, 그 가열온도는 제어부(미도시됨)에서 제어할 수 있도록 되어 있으며, 열매체유니트(80)내의 열매체는 순환관(82)과 펌프(85) 및 환수관(86)에 의해서 가열실(74)에 공급 및 순환된다.The
또한, 기화실(72) 상부에 있는 각각의 배기구(75)와 배기관(76) 사이에 투입관(71)이 내장되게 관통되는 수직배출관(77)을 구비하고, 상기 수직배출관(77) 외주연에는 순환관(82)과 연결되어 열매체나 냉각수가 통과되는 기다란 수직열전달관(83)을 각각 구비하도록 구성되어 있다.A
따라서, 투입관(71)을 통해 기화실(72)로 유입되는 수분을 함유한 글리세린(73)은 20~30℃d의 온도 상태에서 유입되고, 가열실(74)로 공급되는 열매체는 130~140℃의 열매체가 공급되므로 기화실(72)에 있는 수분을 함유한 글리세린(73)이 100℃ 이상으로 가열되기 때문에 글리세린(73)에 함유하고 있던 수분이 수증기 상태로 증발되는 상태가 되어 배기구(75)로 배출되는 상태가 됨에 따라 글리세린(73)에 함유하고 있던 수분이 제거되는 상태가 된다.Therefore, the glycerin (73) containing water flowing into the vaporizing chamber (72) through the inlet pipe (71) flows into the heating chamber (74) at a temperature of 20 to 30 캜, Since the
또한, 배기구(65)를 통해 배출되는 수증기는 수직배출관(77)을 통과하는 과정에 수직열전달관(83)을 통과하는 열매체의 열에너지를 전달받게 됨에 따라 배기구(65)로부터 배기관(76)으로 배기 되는 과정에 수증기가 식지 않도록 하여 양호하게 배기 될 수 있도록 하는 역할을 수행하게 된다.The water vapor discharged through the
그리고 기화실(72)의 글리세린(73)은 약 2~3시간 가열되게 하면 글리세린(73)이 함유하고 있던 수분이 거의 수증기로 증발되는 상태가 됨으로써 거의 정화된 순수한 글리세린만 남게 된다. 상기 글리세린(73)의 가열시간은 기화실(72)의 크기에 따라 변경될 수 있다. 또한 상기와 같이 순수한 글리세린을 본 발명의 이해를 돕기 위해서 정화된 글리세린이라고 명칭하고 설명하는 것으로 한다.When the
그러므로 상기 상태가 되면 펌프(92)를 가동시켜 이송관(93)을 통해서 기화실(72)에 있는 수분이 거의 증발되어 정화된 상태의 글리세린(73)이 글리세린저장수단(90)으로 이송되게 한다.Therefore, when the above state is established, the
따라서, 본 발명은 도 6에 나타낸 바와 같이 기화실(72)에서 배출되는 글리세린(73)이 펌프(92)와 이송관(93)에 의해 이송되어 수용되는 저장실(91)이 있고, 상기 저장실(91)의 정화된 글리세린(93)이 펌프(95)와 이송관(94)에 의해 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 수분분리실(62)로 이송되도록 구성되는 글리세린저장수단(90)을 구비한다.6, there is a
그러므로 본 발명은 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 수분분리실(62)에 있는 수분이 함유된 글리세린(63)를 글리세린부분처리수단(70)의 기화실(72)로 이송시켜 수분이 제거되게 한 후에 글리세린저장수단(90)으로 이송시켜 저장하고 있다가 정화된 순수 글리세린(96)를 다시 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 수분분리실(62)로 이송시켜 사용하게 되므로 글리세린 재활용에 따른 낭비가 초래되지 않게 된다.Therefore, the present invention is characterized in that the water-containing glycerin (63) in the water separation chamber (62) of the second water removal glycerin treatment means (60) is transferred to the vaporization chamber (72) of the glycerin partial treatment means The purified
한편, 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 수분분리실(62)에서 수분이 분리 처리된 승화수분공기는 20~30% 함수율 상태에서 배기관(66)을 통해서 3차수분제거처리수단(60)으로 이송되어 다시 한번 3차적으로 수분이 제거된다.On the other hand, the sublimated moisture air separated from the moisture in the
도 7 내지 도 9를 참조하면, 3차수분제거처리수단(100)은, 공기중의 수분이 분리되게 하는 수분분리수단(101)과, 상기 수분분리수단(10)으로 냉매를 공급 및 순화되도록 하는 냉매냉각유니트(130)에 의해 구성되도록 되어 있다.7 to 9, the tertiary moisture removal processing means 100 includes a water separation means 101 for separating the moisture in the air, And a
수분분리수단(101)은, 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 배기관(66)과 직결로 연결되는 공기유입구(121)와 연통된 분기실(122)을 구비한다.The water separating means 101 is provided with a
상기 분기실(122) 하부에는 상,하부막음부재(111,112)를 갖는 냉매챔버(110)를 구비하여 냉매실(113)을 구성한다.A refrigerant chamber (110) having upper and lower blocking members (111, 112) is formed below the branch room (122) to constitute a refrigerant chamber (113).
상기 냉매챔버(110) 외측에는 상하부에 각각 배기구(125)와 배수구(126)를 갖는 에어챔버(123)를 갖도록 하여 하부에 에어유턴실(124)을 구비한다.An
상기 냉매실(113)에는 분기실(122)과 에어유턴실(124)이 연통되게 하는 통기공(120a)이 있는 다수의 수분분리관(120)을 수직방향으로 각각 구비한다.The
상기 다수의 수분분리관(120)은, 도 11에 나타낸 바와 같이 냉매투입관(117)을 중심으로 사방으로 배치되게 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of
또한, 분기실(122) 상부에 구비되는 냉매공급실(115)과, 상기 냉매공급실(115)에서 냉매실(113)로 냉매(K)가 공급되도록 하기 위한 냉매투입관(117)을 갖도록 구성된다.A
도 10을 참조하면, 상기 냉매투입관(117) 하단부가 냉매실(113) 하부에 근접되게 내려가도록 하여 냉매투입관(117) 끝단부 하부에 냉매확산공간부(118)를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다. 10, it is preferable that the lower end of the
그리고 본 발명은 냉매공급실(115) 및 냉매챔버(110)에 각각 구비하는 냉매입구(116) 및 냉매출구(119)와 연결되어 냉매가 순환되게 하는 냉매냉각유니트(130)를 구비한다.The present invention further includes a
상기 냉매냉각유니트(130)는 더운 열기를 가진 냉매를 차게 식혀서 다시 순환되게 하는 것으로서, 이미 알려진 장치이므로 상세한 도면과 설명은 생략하는 것으로 한다.부호 140은 냉매냉각유니트(130) 일측에 수분분리수단(101)을 지지하는 지지대를 나타낸 것이다. The
본 발명은 수분분리수단(101)의 배기구(125)가 도 1에 나타낸 진공펌프(200)와 연결되는 것이므로 에어챔버(123)내의 공기를 진공펌프(200)가 흡입하는 상태가 된다.Since the
그러므로 공기유입구(121)로 유입되는 승화수분공기는 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 분기실(122)를 통해서 각각의 수분분리관(120)의 통기공(120a)으로 유입되어 에어유턴실(124) 쪽으로 배기되는 상태가 된다.Therefore, the sublimated water flowed into the
한편, 냉매입구(116)를 통해 유입되는 냉매(K)는 냉매공급실(115)과 냉매투입관(117)으로 공급되어 하부쪽의 냉매확산공간부(118)로 투입되는 상태가 된다.On the other hand, the refrigerant K flowing through the
그러므로 냉매(K)가 냉매챔버(110)의 냉매실(113) 하부에서 상부 쪽의 냉매출구(119) 쪽으로 흐르게 되는 상태가 된다.Therefore, the refrigerant K flows from the lower portion of the
그러므로 열기와 수분을 가진 승화수분공기는 분기실(122)에서 에어유턴실(124) 방향으로 수분분리관(120)을 통해 이동하게 되는 반면에 냉매(K)는 냉매확산공간부(118)에서 냉매출구(119) 쪽으로 순환되게 이동하므로 냉매실(113) 하부에서 상부 쪽 방향으로 흐르게 되는 것이다.Therefore, the sublimated moisture air having heat and moisture moves from the
즉, 승화수분공기 이동방향과 냉매(K) 이동방향이 서로 반대방향으로 흐르게 되는 것이고, 이러한 상태에서 승화수분공기의 열에너지가 냉매(K) 쪽으로 전달됨에 따라 승화수분공기가 냉각되는 상태가 되고, 그로 인해 승화수분공기 속에 함유되어 있던 수분이 응결되어 물방울 상태가 되어 에어유턴실(124) 하부로 떨어지거나 흘러내리게 됨에 따라 승화수분공기 내의 수분이 분리되고 제거되는 것이다.That is, the sublimated moisture air flow direction and the refrigerant (K) moving direction flow in opposite directions to each other. In this state, the heat energy of the sublimated moisture air is transferred to the refrigerant K, As a result, the moisture contained in the sublimated moisture air condenses and becomes a water droplet, and falls or flows down to the lower portion of the
특히, 본 발명은, 승화수분공기 이동방향과 냉매(K) 이동방향이 서로 반대방향으로 흐르게 되는 것이므로 냉매(K)는 냉매실(113)의 하부 쪽인 냉매확산공간부(118)에서 냉매출구(119)가 있는 상부방향으로 이동하면서 승화수분공기의 열에너지를 흡수하게 되는 것이기 때문에 냉매출구(119)가 있는 냉매실(113) 상부 쪽으로 갈수록 냉매(K) 온도가 냉매실(113) 하부 쪽보다 상대적으로 더 낮은 온도 상태이다.Particularly, in the present invention, since the sublimated moisture air moving direction and the refrigerant (K) moving direction flow in opposite directions to each other, the refrigerant K flows from the refrigerant
그리고 승화수분공기는 수분분리관(120)의 통기공(120a) 상부 쪽으로 유입되어 하부 쪽으로 이동되면서 열에너지를 냉매(K)에 빼앗기게 됨으로써 하부 쪽으로 이동될 수록 점차적으로 온도가 내려가는 상태가 되는데, 냉매실(113) 상부 쪽 보다는 하부쪽의 냉매(K) 온도가 더 낮은 상태이기 때문에 하부 쪽으로 이동될수록 점차적으로 온도가 내려가는 승화수분공기의 열에너지를 흡수할 수 있게 된다.Subsequently, the sublimated moisture air flows into the upper portion of the
그러므로 본 발명은 열기와 수분을 가진 승화수분공기가 상부 쪽 분기실(122)에서 하부 쪽 에어유턴실(124)까지 이동하는 과정에 수분분리관(120) 상부에서 하부에 이르기까지 통기공(120a)의 전체적인 내주면에서 냉매(K)로의 열흡수가 전반적으로 이루어지기 때문에 승화수분공기가 확실하게 냉각됨으로써 승화수분공기 내의 수분 응축작용이 확실하게 이루어지게 되는 것이다.Therefore, in the process of moving the sublimated moisture air having heat and moisture from the upper
즉, 본 발명의 3차수분제거처리수단(100)은, 냉매(K)가 열교환기 기능을 하는 수분분리수단(101) 내부에 직접 투입되게 함에 따라 냉매(K)와 승화수분공기가 곧바로 열교환이 되어 수분이 응축되도록 한 것에 그 특징이 있는 것으로서, 냉각온도가 -80℃까지 가능하기 때문에 수분분리관(120)의 통기공(120a)으로 통과되는 승화수분공기가 신속히 냉각되어 수분이 응축되는 속도가 빠르게 진행될 수 있다.That is, since the third-order moisture removal processing means 100 of the present invention causes the refrigerant K to be directly introduced into the water separating means 101 serving as a heat exchanger, the refrigerant K and the sublimated water air are directly subjected to heat exchange And the water can be condensed. Since the cooling temperature can be up to -80 占 폚, the sublimated water air passing through the
또한, 수분이 응축되는 수분분리관(120)을 투명한 파이렛스 강화유리관으로 하고, 그 외측의 냉매챔버(110) 및 에어챔버(123) 전체나 또는 그 일부분을 투명한 강화 유리판으로 구성되게 하면 육안으로 수분이 응축되는 것을 확인할 수 있으므로 3차수분제거처리수단(100)이 정상으로 가동되는지를 육안으로 쉽게 파악할 수 있다.When the
그리고 수분분리관(120)에서 수분 분리가 이루어진 승화수분공기는 에어유턴실(124)에서 상부방향으로 선회하여 이동되는 상태가 되어 상부 쪽의 배기구(125)를 통해 진공펌프(200) 쪽으로 이송되는 상태가 되는데, 이때 냉매챔버(110) 외측에 에어챔버(123)가 있어서 이들 사이를 통해서 승화수분공기가 이동되는 과정에 냉매챔버(110)에 승화수분공기가 접촉됨에 따라 승화수분공기가 냉각되는 상태가 됨으로써 승화수분공기내의 수분이 응결되어 분리되는 상태가 되기 때문에 더욱 승화수분공기로부터 확실한 수분 분리작용이 일어나게 되는 것이고, 그러므로 배기구(125)를 통해 배기되는 승화수분공기 내에는 수분이 거의 존재 하지 않는 냉각된 공기만이 진공펌프(120)로 이송되는 것이다.Subsequently, the sublimated moisture air separated from the water in the
그러므로 습기에 취약한 진공펌프(200)에는 수분이 거의 없는 공기만을 흡입하는 상태가 되기 때문에 진공펌프(200)가 고장이 없게 되는 상태로 보호가 되는 것이므로 식품동결건조기를 양호하게 가동시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, since the
그리고 만약 승화수분공기의 수분함수율이 높을 경우에는 도 1에 나타낸 바와 같이 2개 이상의 3차수분제거처리수단(100)에 의해서 연속으로 수분분리가 이루어지게 하면 되는 것이다.If the moisture content of the sublimated moisture air is high, it is sufficient that the water separation is performed continuously by two or more tertiary moisture removal processing means 100 as shown in FIG.
따라서, 본 발명은 진공펌프(200)에 수분함수율이 극히 낮은 공기가 이송되어 흡입하게 되므로 비교적 고가인 진공펌프(200)의 고장이 거의 발생하지 않게 되는 것이고, 그로 인해 예전에 습기에 의해 잦은 고장이 발생하던 진공펌프(200)의고장수리가 없게 되므로 식품동결건조기 가동을 중지하지 않고 연속 가동시킬 수 있게 할 수 있기 때문에 고장수리비 절감은 물론이거니와 동결건조물의 생산성 향상이 크게 도모되는 것이다.Accordingly, since the air having a very low moisture content is sucked and sucked into the
그리고 진공펌프(200)의 수명 증대가 도모되므로 유지관리가 편리하고 진공펌프(200)를 재구입비 절감이 도모되므로 경제성이 향상되는 것이다.Further, since the lifetime of the
본 발명은 도면으로 도시되고 설명된 것에 반드시 국한되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러 가지 형태로 변형 실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는 한 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.It is to be understood that the invention is not limited to the details shown and described hereinabove and that various changes in form and details may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is self-evident.
10;적재이송수단 18:적재챔버
20:동결건조수단 21:동결건조실
23:냉매관 28:열매체관
28':열반사판 29:냉매유니트
30,50,80:열매체유니트 40:1차수분처리수단
60:2차수분제거글리세린처리수단 70:글리세린수분처리수단
90:글리세린저장수단 41,61,71:투입관
42,62:수분분리실 43:물
44:열매체실 45,65,75:배기구
46,66,76:배기관 47,67,77:수직배출관
63:글리세린 64:실온냉수실
72:기화실 73,96:글리세린
74:가열실 91:저장실
100:3차수분제거처리수단 101:수분분리수단
110:냉매챔버 113:냉매실
115:냉매공급실 116:냉매입구
117:냉매투입관 118:냉매확산공간부
119:냉매출구 120:수분분리관
121:공기유입구 122:분기실
123:에어챔버 124:에어유턴실
125:배기구 126:배수구
130:냉매냉각유니트 200:진공펌프10: Loading means 18: Loading chamber
20: freeze-drying means 21: freeze-drying chamber
23: refrigerant tube 28: heating medium tube
28 ': Heat reflector 29: Refrigerant unit
30, 50, 80: heating medium unit 40: primary moisture treatment means
60: Secondary water removal glycerin treatment means 70: Glycerine moisture treatment means
90: Glycerine storage means 41, 61, 71:
42, 62: water separation chamber 43: water
44: heating
46, 66, 76:
63: glycerin 64: room temperature cold water room
72:
74: heating chamber 91: storage chamber
100: tertiary moisture removal processing means 101: water separation means
110: Refrigerant chamber 113: Refrigerant chamber
115: Refrigerant supply chamber 116: Refrigerant inlet
117: Refrigerant inlet pipe 118: Refrigerant diffusion space
119: Refrigerant outlet 120: Water separation pipe
121: air inlet 122: branching chamber
123: Air chamber 124: Air U-turn chamber
125: exhaust port 126: drain port
130: Refrigerant cooling unit 200: Vacuum pump
Claims (5)
상기 동결건조실(21)의 승화수분공기가 배출되는 배기관(27)과 연결된 투입관(41)이 삽입된 수분분리실(42)과, 상기 투입관(41) 끝단부가 침수되도록 수분분리실(42)에 수용되는 물(43)과, 상기 수분분리실(42) 외측에 구비되고 열매체유니트(50)에 의해 열매체가 공급되는 열매체실(44)을 갖도록 이루어지는 1차수분처리수단(40)과;
상기 수분분리실(42)의 상부의 배기구(45)와 연통 된 배기관(46)과 연결된 투입관(61)이 삽입된 수분분리실(62)과, 상기 투입관(61) 끝단부가 침수되도록 수분분리실(62)에 수용되는 글리세린(63)과, 상기 수분분리실(62) 외측에 구비되는 실온냉수실(64)과, 상기 실온냉수실(64)의 실온 상태의 냉각수가 펌프(68)와 순환관(69)에 의해 순환되도록 이루어지는 2차수분제거글리세린처리수단(60)과;
상기 동결건조실(21)를 진공시키기 위해 공기를 빨아내는 진공펌프(200)를 포함하여 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공펌프 보호수단을 포함하는 식품동결건조기.
A refrigerant pipe (23) having a semicircular upper portion on the upper side of the freeze-drying chamber (21) in which the freeze-dried object accommodated in the loading chamber (18) is opened and closed by the entrance lid (24) and the refrigerant is circulated by the refrigerant unit Is provided on the inner circumferential surface of the semicircular freeze-drying chamber (21) so that the cold air is convex downward and the heat medium unit (30) is connected to the lower part of the bench And a heat medium pipe 28 through which the heat medium is circulated is provided so that hot air is convex in the upward direction and heat energy of the hot air is radiated to the four sides, A freeze-drying means (20) provided with a heat reflecting plate (28 ');
A water separation chamber 42 into which a discharge pipe 41 connected to an exhaust pipe 27 through which the sublimated moisture in the freeze drying chamber 21 is discharged is inserted and a water separation chamber 42 A first water treatment unit 40 having water 43 accommodated in the water separation chamber 42 and a heating chamber 44 provided outside the moisture separation chamber 42 and supplied with a heating medium by the heating unit 50;
A water separation chamber 62 into which an inlet pipe 61 connected to an exhaust pipe 46 communicated with an exhaust port 45 at an upper portion of the water separation chamber 42 is inserted; The cooling water in the room temperature state of the room temperature cold water chamber 64 is supplied to the pump 68 and the cooling water in the room temperature water cooling chamber 64 is supplied to the outside of the water separation chamber 62. [ And a circulation pipe (69) for circulating the second water-removed glycerin (60);
And a vacuum pump (200) for sucking in air for vacuuming the freeze-drying chamber (21).
상기 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 수분분리실(62)과 연결된 이송관(71a)과 펌프(71b)로 연결된 투입관(71)이 삽입되어 수분이 함유된 글리세린(73)이 수용되는 기화실(72)과, 상기 기화실(72) 외측에 구비되고 열매체유니트(80)에 의해 열매체가 공급되는 가열실(74)과, 상기 기화실(72) 상부의 배기구(75)와 연통 된 배기관(76)으로 기화공기가 배출되도록 구성되는 글리세린수분처리수단(70)과;
상기 기화실(72)에서 배출되는 글리세린(73)이 펌프(92)와 이송관(93)에 의해 이송되어 수용되는 저장실(91)이 있고, 상기 저장실(91)의 정화된 글리세린(93)이 펌프(95)와 이송관(94)에 의해 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 수분분리실(62)로 이송되도록 구성되는 글리세린저장수단(90)을 더 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공펌프 보호수단을 포함하는 식품동결건조기.
The method according to claim 1,
The transfer pipe 71a connected to the water separation chamber 62 of the secondary water removal glycerin treatment means 60 and the injection pipe 71 connected to the pump 71b are inserted so that the water- A heating chamber 74 provided outside the vaporizing chamber 72 and supplied with a heating medium by a heating medium unit 80 and a heating chamber 74 connected to an exhaust port 75 on the upper side of the vaporizing chamber 72, (70) configured to discharge vaporized air to the exhaust pipe (76);
There is a storage chamber 91 in which the glycerin 73 discharged from the vaporization chamber 72 is transported and received by the pump 92 and the transfer pipe 93 and the purified glycerin 93 of the storage chamber 91 Further comprising a glycerin storage means (90) configured to be transferred to the water separation chamber (62) of the second water removal glycerin treatment means (60) by a pump (95) and a transfer pipe (94) A food freeze dryer comprising a protective means.
상기 수분분리실(42,62) 또는 기화실(72) 상부에 있는 각각의 배기구(45,65,75)와 배기관(46,66,76) 사이에 투입관(41,61,71)이 내장되게 관통되는 수직배출관(47,67,77)을 각각 구비하고, 상기 수직배출관(47,67,77) 외주연에는 순환관(52,69,82)과 연결되어 열매체나 냉각수가 통과되는 기다란 수직열전달관(53,69',83)을 각각 구비하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공펌프 보호수단을 포함하는 식품동결건조기.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The inlet pipes 41, 61, 71 are installed between the exhaust ports 45, 65, 75 and the exhaust pipes 46, 66, 76 at the upper portions of the water separation chambers 42, And the vertical discharge pipes (47, 67, 77) are connected to the circulation pipes (52, 69, 82) at the outer periphery of the vertical discharge pipes (47, 67, 77) , And a heat transfer pipe (53, 69 ', 83), respectively.
상기 2차수분제거글리세린처리수단(60)의 배기관(66)과 직결로 연결되는 공기유입구(121)와 연통된 분기실(122)과, 상기 분기실(122) 하부에 상,하부막음부재(111,112)를 갖는 냉매챔버(110)를 구비하여 냉매실(113)을 구성하고, 상기 냉매챔버(110) 외측에는 상하부에 각각 배기구(125)와 배수구(126)를 갖는 에어챔버(123)를 갖도록 하여 하부에 에어유턴실(124)을 구비하고, 상기 냉매실(113)에는 분기실(122)과 에어유턴실(124)이 연통되게 하는 통기공(120a)이 있는 다수의 수분분리관(120)을 수직방향으로 구비하고, 상기 분기실(122) 상부에 구비되는 냉매공급실(115)과, 상기 냉매공급실(115)에서 냉매실(113)로 냉매가 공급되도록 하기 위한 냉매투입관(117)을 갖는 수분분리수단(101) 및
상기 냉매공급실(115) 및 냉매챔버(110)에 각각 구비하는 냉매입구(116) 및 냉매출구(119)와 연결되는 냉매냉각유니트(130)를 포함하여 구성되게 이루어지는 3차수분제거처리수단(100)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진공펌프 보호수단을 포함하는 식품동결건조기.
The method according to claim 1,
A branch room 122 communicating with an air inlet 121 connected directly to the exhaust pipe 66 of the secondary moisture removal glycerin treatment means 60 and an upper and lower blocking members And an air chamber 123 having an exhaust port 125 and a drain port 126 at upper and lower portions of the refrigerant chamber 110. The air chamber 123 is formed outside the coolant chamber 110, And a plurality of water separation pipes 120a and 120b having a vent hole 120a through which the branch room 122 and the air U-turn chamber 124 communicate with each other, And a refrigerant inlet pipe 117 for supplying the refrigerant to the refrigerant chamber 113 from the refrigerant supply chamber 115. The refrigerant supply pipe 115 communicates with the refrigerant inlet pipe 117, (101) having water separation means
And a refrigerant cooling unit 130 connected to the refrigerant inlet 116 and the refrigerant outlet 119 of the refrigerant supply chamber 115 and the refrigerant chamber 110, respectively, Further comprising a vacuum pump protecting means for protecting the freezing chamber.
상기 냉매투입관(117) 하단부가 냉매실(113) 하부에 근접되게 내려가도록 하여 냉매투입관(117) 끝단부 하부에 냉매확산공간부(118)를 갖도록 구성하고, 상기 냉매실(113)에는 냉매투입관(117) 사방으로 다수의 수분분리관(120)이 구비되도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공펌프 보호수단을 포함하는 식품동결건조기.
5. The method of claim 4,
The lower end of the refrigerant inlet pipe 117 is moved downward close to the lower portion of the refrigerant chamber 113 to have a refrigerant diffusion space 118 below the end of the refrigerant inlet pipe 117, And a plurality of water separation pipes (120) are installed on the refrigerant inlet pipe (117) in all directions.
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KR1020170085401A KR101908123B1 (en) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | A device for freezing and drying food with good freezing and drying and good moisture removal |
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-
2017
- 2017-07-05 KR KR1020170085401A patent/KR101908123B1/en active IP Right Grant
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