KR101971160B1 - 피 건조물의 역흐름 다중 방해판 건조장치 - Google Patents

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Abstract

피 건조물의 역흐름 다중 방해판 건조장치는 상부로부터 제공되는 피 건조물을 하부로부터 제공되는 공기에 의해 건조하고, 건조챔버를 포함한다. 상기 건조챔버는 상하방향으로 연장되며, 내부에서 피 건조물과 공기가 서로 접하고, 내측벽으로부터 연장되어 상기 피 건조물과 상기 공기의 흐름을 방해하는 복수의 배플부들을 포함한다. 상기 배플부들은 상기 건조챔버의 내부에서 상하방향으로 배열되며, 상기 배플부들 각각은 소정 각도를 이루며 연장된 복수의 플레이트들을 포함한다.

Description

피 건조물의 역흐름 다중 방해판 건조장치{COUNTER FLOW MUTI BAFFLE DRYER}
본 발명은 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 배플부를 포함하여 피 건조물로서 석탄 등의 광물류는 물론 바이오매스(biomass)의 건조 효율을 향상시킨 피 건조물의 역흐름 다중 방해판 건조장치에 관한 것이다.
석탄 등의 광물에 포함된 수분은 연소과정 중에 기화되면서 열을 흡수하므로 연료가 가진 열량을 소모시키는 문제가 있으며, 이에 따라 광물 등에 포함된 수분을 제거하는 기술내지 반탄화 기술이 다양하게 개발되어 왔다.
예를 들어, 고온의 열풍을 이용하거나 포화 수증기를 이용하여 수분을 제거하거나, 광물에 고압을 인가하여 수분을 제거하거나, 등유와 같은 기름을 추가하여 슬러리 상태에서 가열시켜 수분을 증발시키는 방법 등이 있다.
한편, 상기 광물의 수분을 제거하는 방법 중, 열풍을 이용하는 기술은 이미 다양한 형태로 상업화 되고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-1401341호에서도 이러한 열풍을 이용한 건조기를 통해 석탄의 수분을 제거하는 기술이 개시되고 있다.
상기 대한민국 등록특허 제10-1401341호에서는, 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같이, 상부에서 석탄이 투입되고 하부에서 열풍이 인가되면서 건조 챔버(130)에서 석탄이 열풍에 의해 건조되는 기술을 개시하고 있으며, 특히, 건조 챔버(130)에는 복수의 배플부(150)들이 서로 지그재그의 형태로 배열됨으로써 건조효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 배플부들(150)이 단순한 사각 플레이트(plate) 형상으로 형성됨에 따라, 배플부들의 상단에 입자가 축적되어 건조가 지연되고, 배플부의 하부에서 순환도가 저감되어 건조 효과가 저하되는 문제가 있었다. 또한, 석탄 등의 광물과 같이 비중이 높은 물질의 경우와 달리, 비중이 상대적으로 작은 바이오매스(biomass) 등의 물질에 대한 건조시, 순환도가 저감됨에 따라 건조 되지 않고 하부로 제거되어 건조 효과가 낮아지는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1401341호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 광물은 물론 바이오매스와 같은 상대적으로 비중이 작은 피 건조물에 대하여도 건조 효과를 향상시킬 수 있는 피 건조물의 역흐름 다중 방해판 건조장치에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 건조장치는 상부로부터 제공되는 피 건조물을 하부로부터 제공되는 공기에 의해 건조하고, 건조챔버를 포함한다. 상기 건조챔버는 상하방향으로 연장되며, 내부에서 피 건조물과 공기가 서로 접하고, 내측벽으로부터 연장되어 상기 피 건조물과 상기 공기의 흐름을 방해하는 복수의 배플부들을 포함한다. 상기 배플부들은 상기 건조챔버의 내부에서 상하방향으로 배열되며, 상기 배플부들 각각은 소정 각도를 이루며 연장된 복수의 플레이트들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배플부들 각각은, 제1 및 제2 플레이트들이 제1 각을 이루며 'V'자형 단면 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배플부들은 'V'자형 단면의 오목부가 상부 및 하부를 향하도록 교번적으로 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배플부들 각각은, 제1 내지 제4 플레이트들이 'W'자형 단면 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배플부들은 'W'자형 단면의 중앙 오목부가 상부 및 하부를 향하도록 교번적으로 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배플부들 각각은, 일 모서리부가 접혀진 플레이트 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배플부들 각각은, 상기 건조챔버의 내측벽으로부터 상기 접혀진 일 모서리부가 하측에 위치하도록 비스듬하게 하부방향으로 연장될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 건조챔버의 단면은 정사각형 형상이고, 상기 배플부들 각각은 평면으로 투영된 경우 직사각형 형상으로 상기 건조챔버의 내측 일 측면으로부터 연장되어 마주하는 다른 측면과의 사이에 공간을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 건조챔버의 상하 방향을 따라 서로 인접한 배플부들 각각은 상기 건조챔버의 측면과의 사이에서 서로 다른 방향으로 공간을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 건조챔버의 상부에 연결되며 상기 피 건조물을 제공하는 투입챔버, 및 상기 건조챔버의 하부에 연결되며 건조된 상기 피 건조물을 회수하는 배출챔버를 더 포함할 수 있고, 상기 공기는 상기 건조챔버의 하측에 형성된 공기 유입부로부터 유입되어, 상기 투입챔버에 형성된 공기 유출부로 유출될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 배플부의 형상이 단순한 정사각형 형상인 것에 비하여, 단면이 'V'자형 또는 'W'자형 형상으로 형성됨에 따라 상부로부터 낙하하는 피 건조물과 하부로부터 상승하는 공기의 흐름에 외란을 더욱 증가시키며, 이와 같이 피 건조물과 공기의 유동에 외란이 증가함에 따라 피 건조물이 배플부 상부에 적층되는 현상이 감소하고, 피 건조물이 공기와의 순환도가 증가하여 건조 효과가 보다 향상될 수 있다.
특히, 비중이 높은 석탄 등의 광물과 달리, 비중이 낮은 바이오매스(biomass) 등과 같은 피 건조물의 경우, 종래 단순한 정사각형 형상의 배플부가 형성된 건조장치에서는 배플부의 하부에서 공기와의 순환도가 높지 않아 건조효율이 낮았으나, 상기와 같이 외란이 증가하도록 배플부가 형성됨에 따라 배플부의 하부에서의 공기와의 순환도도 증가하여 건조 효율이 향상된다.
나아가, 배플부의 형상을 일 끝 모서리부분이 접히도록 형성하거나, 배플부와 건조챔버의 내측면 사이의 공간이 다양한 방향으로 형성되도록 함으로써, 낙하하는 피 건조물과 상승하는 공기에 외란을 증가시킴으로써, 피 건조물과 공기의 접촉을 증가시킬 수 있어, 건조 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 석탄 건조장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 상부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 건조장치의 상부를 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 건조장치의 배플부를 도시한 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건조장치의 상부를 도시한 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 건조장치의 배플부를 도시한 사시도이다.
도 5a는 도 1의 종래기술에 의한 석탄 건조장치의 피 건조물의 적체 상태를 도시한 이미지이고, 도 5b는 도 3a의 실시예에 의한 건조장치의 피 건조물의 적체 상태를 도시한 이미지이며, 도 5c는 도 4a의 실시예에 의한 건조장치의 피 건조물의 적체 상태를 도시한 이미지이다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 건조장치의 상부를 도시한 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 건조장치의 배플부를 도시한 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 건조장치의 건조챔버를 도시한 사시도이고, 도 7b는 도 7a의 건조장치의 배플부들의 배열상태를 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 건조장치의 상부를 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 건조장치의 배플부를 도시한 사시도이다.
본 실시예에 의한 건조장치(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 종래기술에 의한 건조장치(100)에서 배플부의 형상 및 배열을 제외하고는 상기 건조장치(100)와 동일하다.
이에 따라, 상기 배플부를 제외한 다른 구성에 대하여는 도 1을 동시에 참조하여 설명한다.
즉, 도 1 및 도 3a를 참조하면, 본 실시예에 의한 건조장치(200)는 투입챔버(110), 배출챔버(120) 및 건조챔버(130)를 포함하고, 상기 투입챔버(110)에는 피 건조물 투입부(111) 및 공기 유출부(112)가 형성되고, 상기 건조챔버(130)에는 공기 유입부(131)가 형성된다.
상기 피 건조물 투입부(111)로는 건조가 필요한 피 건조물이 투입되며, 이 경우, 피 건조물은 석탄 등과 같은 광물 외에, 바이오매스(biomass) 등의 물질도 포함될 수 있다. 또한, 상기 피 건조물은 본 실시예에 의한 건조장치(200)를 통해 건조되는 것은 물론 반탄화될 수 있다.
상기 건조챔버(130)는 상기 투입챔버(110)와 상기 배출챔버(120) 사이에 상하방향으로 연장되며, 하측의 끝단에는 상기 공기 유입부(131)가 형성된다.
그리하여, 상기 공기 유입부(131)로부터 건조용 공기, 예를 들어 열풍이 유입되며, 유입된 공기는 상기 건조챔버(130)를 따라 상승하며 상기 피 건조물을 건조시키고, 상기 공기 유출부(112)로 배출된다.
이 경우, 상기 건조챔버(130)에서 건조된 피 건조물은 상기 건조챔버(130)의 하측에 위치한 상기 배출챔버(120)로 배출된다.
한편, 상기 건조챔버(130)의 내측에는 상기 피 건조물의 공기와의 접촉에 의한 건조 효율을 향상시키기 위한 배플부들이 형성되며, 본 실시예에서의 상기 배플부(250)들의 형상 및 배열에 대하여 도 3b를 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 배플부(250)는 상기 건조챔버(130)의 내측에 상기 건조챔버(130)의 연장방향을 따라 상하 방향으로 복수개가 배열된다.
상기 배플부(250)들 각각은, 전체적으로 상기 건조챔버(130)의 내측 일 측면으로부터 비스듬하게 하부 방향으로 연장되며, 상하 방향으로 서로 인접한 배플부(250)들은 서로 마주하는 측면으로부터 연장된다.
즉, 상기 건조챔버(130)의 단면이 정사각형의 형상을 가지는 경우, 상부에 위치한 배플부(250)가 상기 건조챔버(130)의 제1 면으로부터 비스듬하게 연장된다면, 하부에 위치한 배플부(250)는 상기 제1 면에 마주하는 상기 건조챔버(130)의 제2 면으로부터 비스듬하게 연장된다. 그리하여, 상기 복수의 배플부들은 지그재그 배열로 상기 건조챔버(130)의 내부에 배치된다.
이 경우, 상기 배플부(250)들 각각은, 제1 및 제2 플레이트들(251, 252)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 플레이트들(251, 252)은 제1 각(A)을 이루도록 경사지도록 연결되고, 이에 따라 상기 배플부(250)의 단면 형상은 중앙이 오목하게 형성된'V'자 형상일 수 있다.
이 경우, 상기 제1 각(A)은 다양한 각도로 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트들(251, 252)의 너비는 서로 동일할 수 있다.
한편, 상기 배플부(250)들은 복수개가 상기 건조챔버(130)의 내부에 상하방향으로 배열되며, 상기 중앙의 오목부가 상부 및 하부를 향하도록 서로 교번적으로 배열된다.
즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상측에 위치한 상기 배플부(250)가, 상기 오목부가 상부를 향하도록, 즉 단면 형상이'V'자 형상을 가지도록 배치되는 경우, 하측에 위치한 배플부(250)는 상기 오목부가 하부를 향하도록, 즉 단면 형상이 '■'자 형상을 가지도록 배치된다. 또한, 상기와 같은 배열이 연속되어, 단면 형상이 'V'자 형상인 배플부와 '■'자 형상인 배플부가 교번적으로 배열된다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건조장치의 상부를 도시한 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 건조장치의 배플부를 도시한 사시도이다.
본 실시예에 의한 건조장치(300)는, 배플부(350)의 형상, 구조 및 배열을 제외하고는 도 3a를 참조하여 설명한 건조장치(200)와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 배플부(350)들도 복수개가, 상기 건조챔버(130)의 내측에 상기 건조챔버(130)의 연장방향을 따라 배열된다.
또한, 도 3a에서 설명한 바와 같이, 상기 건조챔버(130)의 단면이 정사각형의 형상을 가지는 경우, 상부에 위치한 배플부(350)가 상기 건조챔버(130)의 제1 면으로부터 비스듬하게 연장된다면, 하부에 위치한 배플부(350)는 상기 제1 면에 마주하는 상기 건조챔버(130)의 제2 면으로부터 비스듬하게 연장된다. 그리하여, 상기 복수의 배플부들은 지그재그 배열로 상기 건조챔버(130)의 내부에 배치된다.
이 경우, 상기 배플부(350)들 각각은, 제1 내지 제4 플레이트들(351, 352, 353, 354)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 플레이트들(351, 352)은 제2 각(B)을 이루도록 경사지도록 연결된다. 또한, 상기 제1 및 제3 플레이트들(351, 353)은 제3 각(C)을 이루도록 경사지며 연결되고, 상기 제2 및 제4 플레이트들(352, 354)도 제3 각(C)을 이루도록 경사지며 연결된다.
그리하여, 상기 배플부(350)의 단면 형상은 중앙은 오목하게 형성되고, 양 단은 볼록하게 형성된, 'W'자 형상일 수 있다.
이 경우, 상기 제1 및 제3 각들(B, C)은 다양한 각도로 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 플레이트들(351, 352)의 너비는 서로 동일하고, 상기 제3 및 제4 플레이트들(353, 354)의 너비도 서로 동일할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제3 플레이트들(351, 353)의 너비는 서로 다를 수 있다.
한편, 상기 배플부(350)들은 복수개가 상기 건조챔버(130)의 내부에 상하방향으로 배열되고, 상기 중앙의 오목부가 상부 및 하부를 향하도록 서로 교번적으로 배열된다.
즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상측에 위치한 상기 배플부(350)가 상기 오목부가 상부를 향하도록, 즉 단면 형상이 역(逆)'W'자 형상을 가지도록 배치되는 경우, 하측에 위치한 배플부(350)는 상기 오목부가 하부를 향하도록, 즉 단면 형상이 정(正)'W'자 형상을 가지도록 배치된다. 또한, 상기와 같은 배열이 연속되어, 단면 형상이 역(逆)'W'자 형상인 배플부와 정(正)'W'자 형상인 배플부가 교번적으로 배열된다.
도 5a는 도 1의 종래기술에 의한 석탄 건조장치의 피 건조물의 적체 상태를 도시한 이미지이고, 도 5b는 도 3a의 실시예에 의한 건조장치의 피 건조물의 적체 상태를 도시한 이미지이며, 도 5c는 도 4a의 실시예에 의한 건조장치의 피 건조물의 적체 상태를 도시한 이미지이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 종래 기술에서와 같이 배플부(150)가 단순한 플레이트 형상으로 지그재그로 배열된 경우보다, 도 3a에서의 배플부(250)와 같이 단면 형상이 'V'자인 배플부가 지그재그로 배열된 경우, 또는 도 4a에서의 배플부(350)와 같이 단면 형상이 'W'자인 배플부가 지그재그로 배열된 경우가, 피 건조물이 배플부 상에 적체되는 현상이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
즉, 첫 번째 배플부에 위치하며 적체되는 피 건조물의 양이 종래기술에서의 배플부(150)에서 최대가 되는 것을 확인할 수 있다.
특히, 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 도 3a에서의 배플부(250) 보다 도 4a에서의 배플부(350)가 적용된 경우 상대적으로 배플부들 사이에 적체되거나 건조 효능이 저하되며 상부로 상승하는 피 건조물의 양이 적어지는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 건조장치에 적용된 배플부들에 의해 피 건조물의 적체 현상이 감소하며 이에 따라 공기와의 접촉 및 순환이 보다 활발하게 발생하게 되며, 이에 따라 건조 효능이 향상된다고 할 수 있다.
나아가, 상기 배플부들의 형상이 보다 복잡하게 형성되어, 피 건조물이나 공기의 유동에 보다 많은 저항을 야기하는, 즉 유동에 대한 외란을 더욱 유발하는 경우 피 건조물과 공기와의 접촉이 향상되고 순환이 증가하여 건조 효능이 향상된다고 할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 건조장치의 상부를 도시한 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 건조장치의 배플부를 도시한 사시도이다.
본 실시예에 의한 건조장치(400)는, 배플부(450)의 형상, 구조 및 배열을 제외하고는 도 3a를 참조하여 설명한 건조장치(200)와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 배플부(450)들도 복수개가, 상기 건조챔버(130)의 내측에 상기 건조챔버(130)의 연장방향을 따라 배열된다.
또한, 도 3a에서 설명한 바와 같이, 상기 건조챔버(130)의 단면이 정사각형의 형상을 가지는 경우, 상부에 위치한 배플부(450)가 상기 건조챔버(130)의 제1 면으로부터 비스듬하게 연장된다면, 하부에 위치한 배플부(450)는 상기 제1 면에 마주하는 상기 건조챔버(130)의 제2 면으로부터 비스듬하게 연장된다. 그리하여, 상기 복수의 배플부들은 지그재그 배열로 상기 건조챔버(130)의 내부에 배치된다.
이 경우, 상기 배플부(450)들 각각은, 제1 및 제2 플레이트들(451, 452)을 포함하며, 상기 제2 플레이트(452)는 상기 제1 플레이트(451)의 일 모서리부가 접혀지며 형성된다.
즉, 상기 배플부(450)는 사각 플레이트 형상에서 일 모서리부가 접혀지도록 형성된다. 이 경우, 상기 접혀진 각은 다양하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 배플부(450)들은 복수개가 상기 건조챔버(130)의 내부에 상하방향으로 배열되고, 상기 제2 플레이트(452)의 접혀지는 방향이 상부를 향하도록 배치된다. 또한, 상기 배플부(450)들 각각은 상단은 상기 건조챔버(130)의 내측의 일 면에 고정된 상태에서 비스듬하게 하부방향으로 연장되는데, 상기 제2 플레이트(452)는 하단에 위치하도록 연장된다.
그리하여, 상부로부터 투입되는 피 건조물은 상기 배플부(450)들 각각을 따라 하부방향으로 가이드되되, 상기 제2 플레이트(452)가 상부를 향해 접혀진 상태이므로 상기 제2 플레이트(452)가 위치하지 않는 상기 제1 플레이트(451)를 따라서만 하부로 이동하도록 가이드된다(도 6a의 화살표 참조).
또한, 상기 제2 플레이트(452)의 형상에 의해 상기 피 건조물의 유동 및 하부로부터 유입되는 공기의 유동에 외란 효과를 제공하므로, 앞서 설명한 바와 같이, 유동에 외란 조건이 인가됨에 따라 피 건조물과 공기와의 접촉이 향상되고 순환이 증가하여 건조 효능이 향상된다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 건조장치의 건조챔버를 도시한 사시도이고, 도 7b는 도 7a의 건조장치의 배플부들의 배열상태를 도시한 평면도이다.
본 실시예에 의한 건조장치(500)는, 배플부(550)의 형상, 구조 및 배열을 제외하고는 도 3a를 참조하여 설명한 건조장치(200)와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 배플부들(550)도 복수개가, 상기 건조챔버(130)의 내측에 상기 건조챔버(130)의 연장방향을 따라 배열된다.
다만, 본 실시예에서의 상기 배플부들(550) 각각은 평면으로 투영된 경우 직사각형 형상을 가지며, 이에 따라 상기 건조챔버(130)의 단면이 정사각형 형상인 경우, 상기 건조챔버(130)의 내측면과의 사이에 소정의 공간을 형성한다.
보다 구체적으로, 상기 배플부들(550)은 4개 이상의 배플들을 포함할 수 있으나, 설명의 편의상 상기 배플부들(550)이 제1 내지 제3 배플들(551, 552, 553)을 포함한다고 가정한다.
이 경우, 상기 제1 배플(551)이 상기 건조챔버(130)의 제1 내측면으로부터 비스듬하게 연장되는 경우, 상기 제1 배플(551)이 평면으로 투영된 경우 직사각형 형상을 가지므로 상기 제1 배플(551)의 끝단과 상기 건조챔버(130)의 상기 제1 내측면과 마주하는 제2 내측면 사이에는 제1 공간(531)이 형성된다. 또한, 상부에서 하강하는 피 건조물은 화살표로 도시된 바와 같이 상기 제1 배플(551)을 따라 이동되며 상기 제1 공간(531)을 통해 하부로 이동한다.
반면, 상기 제2 배플(552)이 상기 건조챔버(130)의 상기 제1 및 제2 내측면들을 연결하는 제3 내측면으로부터 비스듬하게 연장되는 경우, 상기 제2 배플(552) 역시 평면으로 투영된 경우 직사각형 형상을 가지므로 상기 제2 배플(552)의 끝단과 상기 건조챔버(130)의 상기 제3 내측면과 마주하는 제4 내측면 사이에는 제2 공간(532)이 형성된다. 이에 따라 상부에서 하강하는 피 건조물은 화살표로 도시된 바와 같이 상기 제2 배플(552)을 따라 이동되며 상기 제2 공간(532)을 통해 하부로 이동한다.
나아가, 상기 제3 배플(553)이 상기 건조챔버(130)의 상기 제2 내측면으로부터 비스듬하게 연장되는 경우, 상기 제3 배플(553) 역시 평면으로 투영된 경우 직사각형 형상을 가지므로 상기 제3 배플(553)의 끝단과 상기 건조챔버(130)의 상기 제1 내측면 사이에는 제3 공간(533)이 형성된다. 이에 따라 상부에서 하강하는 피 건조물은 화살표로 도시된 바와 같이 상기 제3 배플(553)을 따라 이동되며 상기 제3 공간(533)을 통해 하부로 이동한다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 상기 배플부(550)들 각각이 평면으로 투영된 경우 직사각형 형상을 가지며, 나아가 상기 건조챔버(130)의 내측면 사이에 공간을 형성하되, 상기 형성되는 공간의 위치가 상하 방향으로 배열되는 각각의 배플들마다 서로 다르도록 배열된다. 이 경우, 상기 형성되는 공간의 위치는 도 7b에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전하는 방향일 수 있다.
이에 따라, 상부로부터 하강하는 피 건조물은 일정한 방향으로만 이송되지 않으며, 시계 방향으로 회전되는 공간을 따라 낙하하게 되며 이에 따라 불규칙한 낙하가 발생한다. 이와 마찬가지로, 하부로부터 상승하는 공기는 시계 반대방향으로 회전되는 공간을 따라 상승하게 되며 이에 따라 불규칙한 상승 유동이 발생하게 된다.
즉, 상기 피 건조물의 유동 및 상기 공기의 유동에서 모두 복잡한 외란이 발생하게 되며 이에 따라 피 건조물과 공기와의 접촉이 향상되고 순환이 증가하여 건조 효능이 향상된다고 할 수 있다.
한편, 상기 형성되는 공간의 방향이 시계 방향으로 균일하게 형성되지 않고 임의의 방향으로 섞이도록 배열될 수도 있으며, 이에 따라 외란 조건이 증가되어 건조 효능이 더욱 향상될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 배플부의 형상이 단순한 정사각형 형상인 것에 비하여, 단면이 'V'자형 또는 'W'자형 형상으로 형성됨에 따라 상부로부터 낙하하는 피 건조물과 하부로부터 상승하는 공기의 흐름에 외란을 더욱 증가시키며, 이와 같이 피 건조물과 공기의 유동에 외란이 증가함에 따라 피 건조물이 배플부 상부에 적층되는 현상이 감소하고, 피 건조물이 공기와의 순환도가 증가하여 건조 효과가 보다 향상될 수 있다.
특히, 비중이 높은 석탄 등의 광물과 달리, 비중이 낮은 바이오매스(biomass) 등과 같은 피 건조물의 경우, 종래 단순한 정사각형 형상의 배플부가 형성된 건조장치에서는 배플부의 하부에서 공기와의 순환도가 높지 않아 건조효율이 낮았으나, 상기와 같이 외란이 증가하도록 배플부가 형성됨에 따라 배플부의 하부에서의 공기와의 순환도도 증가하여 건조 효율이 향상된다.
나아가, 배플부의 형상을 일 끝 모서리부분이 접히도록 형성하거나, 배플부와 건조챔버의 내측면 사이의 공간이 다양한 방향으로 형성되도록 함으로써, 낙하하는 피 건조물과 상승하는 공기에 외란을 증가시킴으로써, 피 건조물과 공기의 접촉을 증가시킬 수 있어, 건조 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 건조장치는 석탄 등의 광물이나 바이오매스 등의 피 건조물을 건조내지 반탄화하기 위해 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
100 : 석탄 건조장치 200, 300, 400, 500 : 건조장치
110 : 투입챔버 120 : 배출챔버
130 : 건조챔버 111 : 피 건조물 투입부
112 : 공기 유출부 131 : 공기 유입부
150, 250, 350, 450, 550 : 배플부

Claims (10)

  1. 상부로부터 제공되는 피 건조물을 하부로부터 제공되는 공기에 의해 건조하는 피 건조물 건조장치에서,
    상하방향으로 연장되며, 내부에서 피 건조물과 공기가 서로 접하고, 내측벽으로부터 연장되어 상기 피 건조물과 상기 공기의 흐름을 방해하는 복수의 배플부들을 포함하는 건조챔버를 포함하고,
    상기 배플부들은 상기 건조챔버의 내부에서 상하방향으로 배열되며,
    상기 배플부들 각각은, 소정 각도를 이루며 서로 접혀지거나 또는 절곡되며 연장된 복수의 플레이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배플부들 각각은,
    제1 및 제2 플레이트들이 제1 각을 이루며 'V'자형 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배플부들은 'V'자형 단면의 오목부가 상부 및 하부를 향하도록 교번적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 배플부들 각각은,
    제1 내지 제4 플레이트들이 'W'자형 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배플부들은 'W'자형 단면의 중앙 오목부가 상부 및 하부를 향하도록 교번적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 배플부들 각각은,
    일 모서리부가 접혀진 플레이트 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 배플부들 각각은,
    상기 건조챔버의 내측벽으로부터 상기 접혀진 일 모서리부가 하측에 위치하도록 비스듬하게 하부방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 건조챔버의 단면은 정사각형 형상이고,
    상기 배플부들 각각은 평면으로 투영된 경우 직사각형 형상으로 상기 건조챔버의 내측 일 측면으로부터 연장되어 마주하는 다른 측면과의 사이에 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 건조챔버의 상하 방향을 따라 서로 인접한 배플부들 각각은 상기 건조챔버의 측면과의 사이에서 서로 다른 방향으로 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 건조챔버의 상부에 연결되며 상기 피 건조물을 제공하는 투입챔버; 및
    상기 건조챔버의 하부에 연결되며 건조된 상기 피 건조물을 회수하는 배출챔버를 더 포함하며,
    상기 공기는 상기 건조챔버의 하측에 형성된 공기 유입부로부터 유입되어, 상기 투입챔버에 형성된 공기 유출부로 유출되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
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