KR101967903B1 - 마이크로웨이브 발진모듈과 이를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치 및 이에 의해 건조된 건조 농산물 - Google Patents

마이크로웨이브 발진모듈과 이를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치 및 이에 의해 건조된 건조 농산물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브 발진모듈과 이를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치 및 이에 의해 건조된 건조 농산물에 관한 것으로, 마이크로웨이브 발진구성의 모듈화를 통해 제조와 유지관리 및 마이크로웨이브의 손실을 줄이고 건조 챔버 안의 아크방전을 외부에서 확인하여 농산물의 품질 저하를 방지하며 마이크로웨이브의 전파면적을 넓혀 건조 효율을 증대하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치는, 건조 챔버(10)와; 상기 건조 챔버 내부를 진공 분위기로 조성하는 진공수단(20)과; 상기 건조 챔버 내부에 설치되며 건조트레이를 이동시키는 건조트레이 로딩수단(30)과; 상기 건조트레이 로딩수단에 수용된 건조트레이의 상부와 하부에 각각 배치되며 마이크로웨이브를 발진하여 상기 건조트레이에 담긴 농산물을 건조하는 마이크로웨이브 발진모듈(40)을 포함하고, 상기 마이크로웨이브 발진모듈은 파워서플라이로부터 파워를 공급받아 마이크로웨이브를 발생하는 마이크로웨이브 발생기(41), 상기 마이크로웨이브에서 발생된 마이크로웨이브를 가이드하는 런처(45), 상기 런처의 둘레부에 형성되며 상기 건조 챔버에 분리 가능하게 고정되는 챔버 고정부(43), 상기 런처에 연결되며 상기 건조 챔버 안에 상기 건조 트레이를 횡단하는 방향으로 배치되어 상기 런처에 의해 가이드되는 마이크로웨이브를 발진홀을 통해 상기 건조트레이에 전파하는 도파관(42)을 포함한다.

Description

마이크로웨이브 발진모듈과 이를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치 및 이에 의해 건조된 건조 농산물{MICROWAVE MODULE, AND DRYING APPARATUS FOR FARM PRODUCE INCLUDE THIS SAME, AND DRIED FARM PRODUCE BY THIS DRYING APPARATUS}
본 발명은 농산물 건조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 조건에서 마이크로웨이브를 이용하여 농산물(과수, 보통작물, 특용작물, 채소, 사료 등), 동물성 농산물, 수산물 등을 품질 저하없이 신속하게 건조하고 자동 컨트롤을 통해 무인 운용이 가능한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치 및 이에 의해 건조된 건조 농산물에 관한 것이다.
과수(딸기 등), 보통작물(미곡, 맥류, 잡곡 등), 채소, 동물성 농산물 등은 장기 보관 등을 위하여 건조기를 통해 건조 가공되어 건조 식품으로 소비자에게 공급된다.
농산물 등의 건조기는 농수산물에 열풍만을 가하여 건조하는 방식이 일반적이다. 열풍 방식의 건조기는 오랜 건조 시간과 에너지가 소요되는 단점이 있다. 또한, 농수산물이 장시간 열풍에 노출되는 경우, 농수산물의 색 및 광택, 성분, 맛 그리고, 향과 같은 품질이 저하되는 현상, 즉 열화 현상이 일어난다.
열풍 건조기의 문제점을 해결하기 위해 최근 들어서는 마이크로웨이브를 이용하여 농수산물을 건조시키는 마이크로웨이브 건조기가 개발되었다. 종래 마이크로웨이브 건조기는 마이크로웨이브 발생기에서 발생한 마이크로웨이브를 가열실 내로 분산시켜 그 가열실 내에서 농수산물을 건조한다.
본 발명의 배경기술을 확인할 수 있는 특허문헌(등록특허 제10-1144824호)은 덮개를 닫음에 따라 밀폐가 이루어지는 건조챔버와, 마이크로파를 발생시키고 발생시킨 마이크로파를 유도하기 위한 도파관이 상기 건조챔버 내부의 한쪽 측면에서 반대쪽 측면을 향하여 길게 형성하여 설치되는 마이크로파조사장치와, 상기 건조챔버 내부에 위치하고 상기 마이크로파조사장치의 도파관 상부쪽 및 하부쪽에 피건조물을 위치시킨 상태로 왕복 운동 가능하도록 형성하여 설치되는 건조대와, 상기 마이크로파조사장치의 도파관 상부쪽 및 하부쪽에 위치하는 피건조물에 전체적으로 마이크로파가 균일 조사되도록 상기 건조대를 왕복 운동시키는 왕복운동장치를 포함하는 마이크로파 건조장치로서, 도파관의 상부와 하부로 마이크로웨이브를 전파하여 피건조물을 건조하는 것이다.
특허문헌 등의 종래 기술에 의한 마이크로웨이브 건조 기술은 마이크로웨이브 발생기가 모듈화되지 않아 설치와 유지보수가 번거롭고 불편한 문제점이 있다.
그리고, 마이크로웨이브의 전파에 의한 건조 과정에서 발생되는 아크방전을 확인할 수 없어 아크방전에 의한 피건조물의 품질 저하를 해결하지 못한다.
또한, 도파관의 발진홀이 작은 크기로 형성되어 마이크로웨이브의 전파효율이 약하다.
또한, 건조 챔버 내부의 습도 등을 센싱하기 위한 센서가 적용되지만 마이크로웨이브의 영향을 받는 구조로 이루어지기 때문에 센서값의 신뢰도가 떨어지고, 결국 잘못된 센싱값을 확인하면서 피건조물의 상태를 판단하여 피건조물의 품질에 손상을 주는 문제점이 있다.
등록특허 제10-1144824호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 진공 분위기에서 마이크로웨이브로 농산물을 건조하여 저온에서도 농산물을 효과적으로 건조하며, 마이크로웨이브 발진구성의 모듈화를 통해 제조와 유지관리 및 마이크로웨이브의 손실을 줄이는 마이크로웨이브 발진모듈과 이를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치 및 이에 의해 건조된 건조 농산물을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 건조 챔버 안의 아크방전을 외부에서 확인하여 농산물의 품질 저하를 방지하며 마이크로웨이브의 전파면적을 넓혀 건조 효율을 증대하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 건조 챔버 안에 설치되는 센서를 마이크로웨이브로부터 보호하여 제품의 양호한 품질을 유지하는데 있다.
본 발명에 의한 마이크로웨이브 발진모듈은, 파워서플라이로부터 파워를 공급받아 마이크로웨이브를 발생하는 마이크로웨이브 발생기, 상기 마이크로웨이브 발생기의 둘레부에 고정되며 상기 마이크로웨이브 발생기에서 발생된 마이크로웨이브를 가이드하는 런처, 상기 런처의 둘레부에 형성되며 상기 건조 챔버에 분리 가능하게 고정되는 챔버 고정부, 상기 런처에 연결되며 상기 건조 챔버 안에 상기 건조 트레이를 횡단하는 방향으로 배치되어 상기 런처에 의해 가이드되는 마이크로웨이브를 발진홀을 통해 상기 건조트레이에 전파하는 도파관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치는, 건조 챔버와; 상기 건조 챔버 내부를 진공 분위기로 조성하는 진공수단과; 상기 건조 챔버 내부에 설치되며 건조트레이를 이동시키는 건조트레이 로딩수단과; 상기 건조트레이 로딩수단에 수용된 건조트레이의 상부와 하부에 각각 배치되며 마이크로웨이브를 발진하여 상기 건조트레이에 담긴 농산물을 건조하는 마이크로웨이브 발진모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로웨이브 발진모듈을 통해 형성되며 상기 건조 챔버 안에서 발생된 아크방전을 상기 건조 챔버의 외부에서 확인하도록 알려주는 아크확인수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 마이크로웨이브 발진모듈과 이를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치 및 이에 의해 건조된 건조 농산물에 의하면, 건조 챔버 내부를 진공 분위기로 조성하여 저온의 마이크로웨이브를 통해서도 농산물을 효과적으로 건조하여 열효율을 향상하고 특히 마이크로웨이브 발진모듈의 전파공간을 극대화하여 넓은 면적을 이용한 전파를 통해 건조효율을 높이는 효과가 있고, 또한, 일체형의 마이크로웨이브 발진모듈을 통해 제조와 유지관리가 매우 용이함과 아울러 마이크로웨이브 발진모듈이 각각의 파워서플라이로부터 파워를 공급받아 안정적인 파워 공급과 함께 개별 가동과 제어가 가능하므로 건조 장치의 휴식없이 지속적인 건조가 가능한 효과가 있다.
그리고, 건조 챔버의 외부에서 건조 챔버 안의 아크방전을 확인(육안 확인, 센싱)하여 아크방전으로 인한 농산물의 품질 저하를 방지하므로 건조 장치로서의 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.
또한, 습도 등을 센싱하는 센서가 마이크로웨이브의 영향을 받지 않고 건조 챔버 내부의 습도 등을 정확하게 센싱하므로 센서의 오동작으로 인한 피건조물의 품질 저하를 막아 양질의 제품을 건조하는 효과가 있다.
또한, 각종 센서와 컨트롤러의 조합을 통해 건조 모니터링 및 제어가 가능하므로 최적의 건조 상태를 유지할 수 있고 무인 운용을 통해 건조 비용을 절감하는 효과가 있다.
또한, 건조 챔버 안에서 발생되는 습증기의 배출로 건조 챔버를 양호한 건조 분위기로 조성하고, 건조 챔버의 진공 조성 과정에서 발생되는 습증기를 응축수로 상변화시킨 후 관리하여 진공수단의 고장을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치의 전체 외관 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치에 적용된 마이크로웨이브 발진모듈과 건조트레이 로딩수단을 보이기 위한 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치에 적용된 마이크로웨이브 발진모듈의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치에 적용된 습도 센서의 분해 사시도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치는, 농산물의 건조 공간을 제공하는 건조 챔버(10), 건조 챔버(10) 내부를 진공분위기로 조성하는 진공수단(20), 건조 트레이(1)를 건조 챔버(10) 안에서 이동시키는 건조트레이 로딩수단(30), 건조 챔버(10) 내부를 고온으로 조성하여 건조트레이 로딩수단(30)에 의해 이동하는 농산물을 건조하는 마이크로 웨이브 발진모듈(40)을 기본 구성으로 한다.
건조 챔버(10)는 예를 들어 내부에 공간이 구비되며 건조 트레이의 투입과 인출을 위한 출입구를 갖는 챔버 본체(11) 및 챔버 본체(11)의 출입구를 밀폐하는 도어(12)로 구성되며, 별도의 프레임을 통해 설치될 수 있다.
건조 챔버(10)는 내부에 외부 에어를 공급하도록 구성되며, 예를 들어 건조 챔버(10)의 천정부에는 하나 이상의 에어 공급밸브(13)(예를 들어 퍼지 밸브)가 형성된다. 또한, 부가적으로 에어 공급밸브(13)에는 별도의 에어공급관이 구성되는 것도 가능하다.
이와 같이 증기(습증기)를 건조 챔버(10) 외부로 배출함으로써 건조 챔버(10) 내부를 최적의 건조 분위기로 조성함으로써 건조 효율을 높이는 효과가 있다.
진공수단(20)은 건조 챔버(10) 내부와 진공관(22)을 통해 연결되어 건조 챔버(10) 내부를 진공 분위기로 조성하는 진공펌프(21)를 포함한다.
진공관(22)은 간단하게는 건조 챔버(10) 내부와 진공펌프(21)를 연결하는 유체의 통로만을 제공하는 기능을 하며, 본 발명에서는 콜드 트랩과 함께 적용되어 진공펌프(21)에 유입되는 습기를 줄여 진공펌프(21)의 성능저하와 오동작 등을 방지하는 효과가 있다.
건조트레이 로딩수단(30)은 체인 컨베이어로서, 양방향 모터(31), 상호 간에 일정 거리를 두고 설치되는 스프로킷(32)에 감기는 체인(33)으로 구성된다.
모터(31)는 건조 트레이의 로딩(건조 위치로 이송), 오실레이션(양방향 반복 이송), 언로딩(인출 위치로 이송)을 위하여 양방향의 회전력을 발생하는 양방향 모터이다.
스프로킷(32)은 체인(33)의 방향에 맞춰 서로 일정 거리를 두고 배치되는 구동 스프로킷과 종동 스프로킷으로 구성된다.
스프로킷(32)은 건조 트레이(1)의 폭에 맞춰 좌우 2개의 1셋트로 구성되며, 연결축(34)을 통해 서로 연결되어 하나의 모터(31)를 통해 구동한다.
스프로킷(32)은 건조 챔버(10)의 안쪽 벽에 형성되는 고정브래킷(35)에 베어링을 매개로 하여 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
체인(33)은 스프로킷(32)에 궤도 형태로 설치되며 스프로킷(32)의 회전에 의해 양방향으로 회전하면서 건조 트레이(1)를 이동하고, 건조 트레이(1)의 이동시 건조 트레이(1)가 이탈되지 않도록 정렬하는 구성 예를 들어 건조 트레이(1)의 홈에 끼워지는 돌기 등이 구성될 수 있다. 체인(33)은 스프로킷(32)에 맞춰 도 2 기준 좌우 2개소에 적용되어 건조 트레이(1)의 좌우 양측을 지지한 상태에서 안정적인 자세로 건조 트레이(1)를 이송한다.
연결축(34)은 도 2 기준 좌우 횡방향으로 배열되어 좌우에 배치되는 스프로킷(32)을 연결하여 함께 회전하도록 한다.
건조 챔버(10) 안에 배치되는 스프로킷(32), 체인(33), 연결축(34)은 절연 성을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 모터(31)는 건조 챔버(10) 안과 밖 어디에든 설치될 수 있으며, 단 건조 챔버(10) 밖에 설치되는 경우 열에 의한 손상을 방지하고 보호하는 이점이 있다. 여기서, 모터(31)가 건조 챔버(10)의 외부에 설치되는 경우 외부의 모터(31)와 내부의 축을 연결하기 위하여 건조 챔버(10)에는 내부와 외부가 통하는 홀이 구성되어야 하며, 이 홀을 통해 마이크로 웨이브가 외부로 누출되지 않도록 구성되어야 하며, 예를 들어 홀을 관통하는 축의 둘레부에 환형의 턱을 하나 이상 형성함과 아울러 베어링을 결합하여 마이크로 웨이브가 누출되지 않도록 한다.
이와 같은 구성의 건조트레이 로딩수단(30)은 1층 이상으로 배열된다.
도 2와 도 3에서 보이는 것처럼, 마이크로 웨이브 발진모듈(40)은 마이크로웨이브 발생기(41), 마이크로웨이브 발생기(41)에서 발생한 마이크로웨이브를 건조 챔버(10) 안의 건조 트레이(1)로 가이드하는 도파관(42)으로 구성된다.
마이크로웨이브 발진모듈(40)은 마이크로웨이브 발생기(41)와 도파관(42)이 결합된 일체형의 모듈로서 건조 챔버(10)의 외부에서 내부로 삽입한 후 체결구를 체결하는 방법을 통해 건조 챔버(10)에 설치되도록 챔버 고정부(43)가 구성된다.
예를 들어 건조 챔버(10)에는 내외부가 통하는 홀을 형성하며 도파관(42)을 건조 챔버(10) 안에 삽입하면 고정부(43)가 건조 챔버(10)의 홀 주변에 형성된 고정부에 일치하고 이들 고정부에 체결구(볼트 등)를 체결함으로써 마이크로웨이브 발진모듈(40)을 건조 챔버(10)에 설치한다.
마이크로웨이브 발진모듈(40)은 건조 트레이(1)의 위치에 맞춰 건조 챔버(10)의 길이방향을 따라 상호 간에 일정 거리를 두고 다수개가 설치된다.
도파관(42)은 바람직하게 장방형의 직육면체로서 내부가 빈 관의 형태이고 마이크로웨이브를 전파하기 위한 발진홀(42a)이 구비된다.
도파관(42)은 건조 트레이(1)의 폭과 대응하는 길이로 이루어져 건조 트레이(1)의 상부에 배치된다.
발진홀(42a)은 도파관(42)의 저면에 저부를 향해 개방 형성되며 도파관(42)의 저면에 전체적으로 형성되어 건조 트레이(1)에 담긴 피건조물의 신속하고 균일한 건조가 이루어지도록 한다.
도파관(42)은 발진홀(42a)이 건조 트레이(1)의 상부를 향하도록 건조 트레이(1) 상부에 배치되며 따라서 마이크로웨이브는 발진홀(42a)을 통해 건조 트레이(1)에 담긴 피건조물에 전파되어 피건조물을 건조하며, 이 때 일부 마이크로웨이브가 건조 트레이(1)의 아래로 전파될 수 있고 이 마이크로웨이브를 상부의 건조 트레이(1)에 전파하기 위하여 건조 트레이(1)의 하부에는 반사부재가 적용될 수 있다.
다수의 마이크로웨이브 발진모듈(40)은 각각의 파워서플라이와 연결되어 작동하며, 즉, 마이크로웨이브 발진모듈(40)이 모듈화되어 있고 파워서플라이를 각각 이용하기 때문에 교체를 필요로 하는 마이크로웨이브 발진모듈(40)만을 선택하여 교체, 보수하는 것이 매우 용이하다.
도 4에서 보이는 것처럼, 본 발명은 마이크로웨이브 발진모듈(40)의 마이크로웨이브를 이용한 건조 시 발생될 수 있는 아크방전 현상을 건조 챔버(10)의 도어(12)를 열지 않고 운전 중에도 확인할 수 있도록 아크확인수단이 갖추어진다.
상기 아크확인수단은 건조 챔버(10) 안에서 발생되는 아크방전을 건조 챔버(10) 외부에서 육안으로 확인할 수 있는 확인창(44) 및 아크센서이다.
확인창(44)은 마이크로웨이브 발진모듈(40)에 구성되어 일체로 운용되는 점에서 특징이 있으며, 도파관(42)이 이미 건조 챔버(10)의 내부와 외부에 걸쳐 설치되어 있고 마이크로웨이브를 전파하도록 발진홀(42a)을 갖기 때문에 확인창(44)을 도파관(42)과 연계하여 형성하는 것만을 통해 건조 챔버(10)의 외부에서 건조 챔버(10)의 내부를 볼 수 있다. 즉, 건조 챔버(10)에 별도의 홀을 가공하지 않아 마이크로웨이브의 누출도 더욱 효과적으로 막을 수 있고 제조성도 우수하다.
예를 들어 마이크로웨이브 발생기(41)의 웨이브가이드 런처(waveguide launcher)(45)와 도파관(42)이 연계하도록 구성되며, 확인창(44)은 런처(45)에 형성된다.
확인창(44)은 건조 챔버(10) 외부에서 건조 챔버(10) 내부를 확인할 수 있는 다양한 구성이 가능하고, 예를 들어 투명의 봉 또는 투명의 관으로 이루어져 일측이 건조 챔버(10)의 내부를 향해 배치되고 타측이 건조 챔버(10)의 외부에 배치된다.
단, 확인창(44)는 육안으로 아크방전의 빛을 볼 수 있는 것이지 평상시 빛이 외부로 조사되도록 하는 것은 아니며, 따라서 불투명의 보호관으로 덮여 보호될 수 있고 아울러 건조 챔버(10) 외부에 배치되는 관측부에는 보호 캡(46)이 분리 가능하게 결합된다.
아크센서는 공지의 제품으로서 확인창(44) 안에 1개 이상이 설치되며 아크 발생을 감지하고 컨트롤러는 아크센서에 의한 아크발생이 감지되면 마이크로 웨이브 출력 조정 및 정지 등으로 자동 제어하고 이러한 제어를 통해 아크가 없는 것으로 확인되면 다시 건조 운전 등으로 자동 제어한다.
즉, 본 발명은 관리자의 육안확인과 아크센서의 병행을 통해 아크센서가 고장난 경우에도 아크방전의 확인이 가능하고 또한 관리자가 확인하지 못하는 상황에서도 아크방전을 확인하여 제품을 보호하는 효과가 있다.
본 발명은 자동 컨트롤 방식(퍼지)의 건조 장치로서 센서, 컨트롤러, 모니터, 조작패드 등이 갖추어진다.
센서로는 건조 챔버(10) 내부의 습도를 측정하는 습도센서(50), 온도를 측정하는 온도센서, 마이크로웨이브 센서, 건조트레이 로딩수단의 속도센서, 마이크로웨이브 발진모듈의 온/오프 센서, 진공수단의 온/오프 센서, 진공센서 등이 있다.
도 5에서 보이는 것처럼, 습도센서(50)는 센서봉(51) 및 센서봉(51)을 보호하는 보호관(52)으로 이루어진다.
센서봉(51)은 습도를 감지하는 탐침자를 갖는 것이며 케이블을 통해 컨트롤박스와 연결된다.
보호관(52)은 건조 챔버(10)의 외부에서 내부로 삽입 및 록너트 등을 통해 건조 챔버(10)에 고정되며 또한 기밀을 위하여 상부에 플랜지와 패킹이 구비된다.
보호관(52)은 내부에 삽입 설치된 센서봉(51)이 습도를 센싱할 수 있도록 바람직하게 다수의 홀이 형성되는데, 이 홀은 마이크로웨이브의 파장보다 작은 직경으로 이루어져 마이크로웨이브의 방해를 받지 않고 습도를 측정하도록 한다.
이와 같은 센서 구조는 온도센서에도 적용 가능하다.
컨트롤러는 각종 센서의 센싱값, 운전 시간, 진공수단 등의 가동 상태를 화면출력하기 위한 제어를 하고, 관리자의 키패드 조작에 의해 설정된 운전 조건에 맞춰 진공수단 등을 가동 제어한다.
키패드는 운전 온/오프, 마이크로웨이브 설정, 운전 시간 설정,
건조 챔버(10) 안에서 피건조물을 건조하는 과정에서 습공기가 발생되어 진공수단(20)을 통해 건조 챔버(10) 외부로 배출되며, 습공기는 건조 효율을 저하시키는 것이므로 콜드 트랩(60)을 통해 습공기를 액상으로 상변화시켜 회수한다.
콜드 트랩(60)은 진공관(22)의 둘레부를 감싸며 냉각매체(냉각수 또는 냉각공기)가 순환하도록 배관되며, 콜드 트랩(60)을 순환하는 냉각매체는 진공관(22)을 따라 흐르는 습공기를 냉각하여 응축수로 상변화시킨다.
콜드 트랩(60)에 의해 생성되는 응축수의 저장을 위하여 응축수 회수탱크(61)와 드레인 탱크(62)가 갖추어진다.
응축수 회수탱크(61)는 진공관(22)과 연결되어 콜드 트랩(60)에 의해 상변화된 응축수를 1차 저장한 후 드레인 탱크(62)에 공급한다. 응축수 회수탱크(61)는 진공펌프(21)와 연결되어 진공펌프(21)에 의한 진공 조성이 파괴되지 않도록 한다.
드레인 탱크(61)는 응축수 회수탱크(61)로부터 공급되는 응축수를 보관 및 배수한다.
본 발명에 의한 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치를 이용한 농산물 건조 방법은 다음과 같다.
1. 건조트레이 수납.
건조 챔버(10)의 도어를 열어 건조 공간을 개방한 후, 농산물이 담긴 건조트레이(1)의 저부의 좌우 양측을 건조트레이 로딩수단(30)의 좌우 양측에 설치된 체인(33) 위에 올려 수납한다.
2. 건조.
진공수단(20), 건조트레이 로딩수단(30), 마이크로웨이브 발진모듈(40) 및 부속장치의 작동을 선택하고, 건조 조건 등을 설정한다.
진공수단(20)이 가동하여 건조 챔버(10) 내부가 진공 분위기로 조성되며, 건조트레이 로딩수단(30)은 건조 트레이(1)를 일정 궤적 내에서 왕복 이동시킨다.
건조 챔버(30) 내부의 진공도가 설정 값에 맞춰지면 마이크로웨이브 발진모듈(40)이 가동하여 마이크로웨이브에 의한 건조가 진행되며, 마이크로웨이브 발진모듈(40)은 마이크로웨이브를 발생하여 도파관(42)의 발진홀(42a)을 통해 건조 트레이(1)의 농산물로 전파하여 건조가 이루어진다.
이와 같은 건조 과정 중에 아크방전이 발생할 수 있으며, 관리자는 확인창(44)을 통해 건조 챔버(10) 외부에서 건조 챔버(10) 내부 특히 도파관(42)과 건조트레이(1) 주변을 육안으로 확인하고 아크방전이 확인되면 건조 제어[아크방전이 발생된 곳의 마이크로웨이브 발진모듈(40) 정지/강도 조절, 건조 장치 가동 정지 등]를 진행한다. 또한, 아크센서가 아크 발생을 감지하면 컨트롤러가 상기와 같은 건조 제어를 하고 아크가 없으면 다시 건조 모드로 복귀제어한다.
건조 챔버(10) 안에서 건조가 진행되는 중에 유체(습증기)가 발생하고, 습증기는 진공수단(20)을 통해 건조 챔버(10) 외부로 배출된다.
한편, 건조 챔버(10) 내부는 진공수단(20)에 의해 진공 분위기가 유지되고, 이 과정에서 건조 챔버(10) 내부의 유체가 진공관(22)을 통해 진공펌프(21)로 유도되며, 상기 유체에 포함된 습증기는 콜드 트랩(60)을 통과하면서 응축수로 상변화되어 드레인 탱크(61)에 저장된다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 건조 챔버, 20 : 진공수단
21 : 진공펌프, 22 : 진공관
30 : 건조트레이 로딩수단, 31 : 모터
32 : 스프로킷, 33 : 체인
34 : 연결축,
40 : 마이크로웨이브 발진모듈,
41 : 마이크로웨이브 발생기,
42 : 도파관, 42a : 발진홀
43 : 챔버 고정부, 44 : 확인창
45 : 런처, 46 : 보호 캡
50 : 습도 센서, 51 : 센서봉
52 : 보호관, 60 : 콜드 트랩

Claims (9)

  1. 파워서플라이로부터 파워를 공급받아 마이크로웨이브를 발생하는 하나 이상의 마이크로웨이브 발생기(41), 상기 마이크로웨이브 발생기의 둘레부에 고정되며 상기 마이크로웨이브 발생기에서 발생된 마이크로웨이브를 가이드하는 런처(45), 상기 런처의 둘레부에 형성되며 건조 챔버에 분리 가능하게 고정되는 챔버 고정부(43), 상기 런처에 연결되며 상기 건조 챔버 안에 건조 트레이를 횡단하는 방향으로 배치되어 상기 런처에 의해 가이드되는 마이크로웨이브를 발진홀을 통해 건조트레이에 전파하는 도파관(42), 상기 건조 챔버 안에서 발생된 아크방전을 알려주는 아크확인수단을 포함하되,
    상기 아크확인수단은 길이방향의 양측이 관통하는 관 또는 투명의 봉으로서 일측이 상기 건조 챔버의 내부를 향해 배치되고 타측이 상기 건조 챔버의 외부에 배치되어 외부에서 상기 건조 챔버 내부를 육안 확인하도록 하는 확인창인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 발진모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 건조 챔버 내부의 아크방전을 감지하는 아크센서를 더 포함하고, 상기 아크센서에 의한 아크발생의 감지 시 컨트롤러에 의해 건조 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 발진모듈.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 확인창의 외부쪽에 분리 가능하게 결합되는 보호 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 발진모듈.
  6. 건조 챔버(10)와;
    상기 건조 챔버 내부를 진공 분위기로 조성하는 진공수단(20)과;
    상기 건조 챔버 내부에 설치되며 건조트레이를 이동시키는 건조트레이 로딩수단(30)과;
    상기 건조트레이 로딩수단에 수용된 건조트레이의 상부와 하부에 각각 배치되며 마이크로웨이브를 발진하여 상기 건조트레이에 담긴 농산물을 건조하는 청구항 1에 의한 마이크로웨이브 발진모듈(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 발진모듈을 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 건조 챔버 내부의 습도나 온도를 측정하는 센서를 포함하되, 상기 센서는 센서봉, 하나 이상의 홀이 구비되며 상기 센서봉을 보호하는 보호관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 발진모듈을 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치.

  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 상기 건조 챔버 내부의 증기를 냉각매체와 열교환을 통해 냉각하여 액상으로 상변화시키는 액화하는 콜드 트랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 발진모듈을 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치.
  9. 청구항 6에 의해 건조된 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 농산물 건조 장치에 의해 건조된 건조 농산물.
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