KR102015870B1 - Rotary type air dryer using near infrared light - Google Patents
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Abstract
본 발명은 근적외선을 이용하고 회전하는 방식을 적용한 건조기에 있어서: 복수의 근적외선 램프(15)를 지닌 본체(10); 건조프레임 상에 채반(23)을 다층으로 수용하고, 송풍기(25)로 공기를 유동시키는 건조수단(20); 상기 건조프레임에 기어드모터(45)를 연결하여 회전을 유발하는 구동수단(40); 및 상기 본체(10), 건조수단(20), 구동수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단(50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품에 대하여 에너지 소모를 경감하고, 내부와 표면의 건조 품질을 유지하며, 양산의 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.The dryer according to the present invention employs a method of rotating and using near infrared rays, comprising: a main body (10) having a plurality of near infrared lamps (15); Drying means 20 for receiving the channel 23 in a multi-layer on the drying frame, the air flowing to the blower 25; A driving means (40) for inducing rotation by connecting the geared motor (45) to the drying frame; And control means (50) for controlling the main body (10), the drying means (20), and the driving means (40) by a set algorithm.
This reduces the energy consumption, maintains the dry quality of the inside and the surface, and improves the productivity of mass production for well-being agricultural and marine products, expensive medicines, and other functional dry products that require high cleanliness and sterilization. .
Description
본 발명은 회전식 건조기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 농산물 뿐아니라 의약품을 비롯한 고부가가치의 연구 대상품을 건조하기 위한 근적외선을 이용한 회전식 건조기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary dryer, and more particularly, to a rotary dryer using near infrared rays for drying not only agricultural products but also high value-added research products including pharmaceuticals.
일반적으로 건조기는 냉풍이든 온풍이든 대기중의 공기를 냉풍으로 강제송풍하거나 가열된 열선이나 탱크를 통하여 온풍으로 공급하는 방식이다. 이때 사용하는 공기중에는 항상 50~80%의 수분이 함유되기에 습도를 낮추는 프로세스가 지연된다. 그리고 오로지 열풍에만 의존하여 건조기의 내부공간에 비하여 다량의 공기를 순환시키기 때문에 에너지 소모가 증대되고 지나친 열과 공기 접촉으로 건조품의 표면 산화를 유발하여 탁도를 높이기 쉽다.In general, the dryer is a cold air or hot air, forced air blowing in cold air or hot air through a heated hot wire or tank. At this time, the process of lowering humidity is delayed because the air used always contains 50 to 80% of moisture. In addition, since only a large amount of air circulates compared to the internal space of the dryer depending on hot air, energy consumption is increased, and excessive heat and air contact cause surface oxidation of the dried product, thereby increasing turbidity.
반면, 태양열의 복사열에 가장 가까운 근적외선은 주변의 공기를 데우지 않고 물체에만 열이 파장으로 전달되는 단파장의 광선으로서 화재의 위험성을 배제할 수 있고 인체에 무해하므로 건조기 등의 분야에서 활용도가 높다.On the other hand, near-infrared rays, which are closest to the radiant heat of solar heat, are short-wavelength rays in which heat is transmitted only to an object without heating the surrounding air, and thus can be excluded from the danger of fire and are harmless to the human body.
이와 관련되어 한국 등록실용신안공보 제0280048호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1379849호(선행문헌 2) 등의 특허문헌을 참조할 수 있다.In this regard, reference may be made to patent documents such as Korean Utility Model Publication No. 0280048 (prior document 1) and Korean Patent Registration No. 1379849 (prior document 2).
선행문헌 1은 공간부로 대상물을 회전시키기 위한 돌출턱이 형성된 회전날개, 프레임에 고정되며 중앙과 일측에 각각의 구멍이 형성된 가열판, 프레임에 고정되며 복사열을 발산하는 근적외선 램프, 근적외선 램프를 지지하는 브라켓으로 형성된 히터장치로 구성된다. 이에, 열손실을 최소화하여 낮은 전력으로 단시간에 음식물 쓰레기를 건조하는 효과를 기대한다.Prior art document 1 is a rotating blade formed with a projection jaw for rotating the object to the space portion, a heating plate is fixed to the frame and each hole is formed in the center and one side, a bracket for supporting the near-infrared lamp, the near-infrared lamp that radiates radiant heat and is fixed to the frame It is composed of a heater device formed as. Therefore, the effect of drying food waste in a short time with low power by minimizing heat loss is expected.
선행문헌 2는 이송롤러컨베이어의 상측에 램프설치프레임을 매개로 설치되어 이송롤러컨베이어를 통해 이송되는 농산물의 수분을 증발시키도록 하는 근적외선램프부; 내부몸체의 공기가 농산물의 이송방향과는 반대되는 방향으로 순환되게 하는 순환팬; 등을 포함하여 구성된다. 이에, 순환하는 열풍의 온도손실을 최소화하여 농산물의 건조효율을 높이는 효과를 기대한다.Prior art document 2 is installed on the upper side of the conveying roller conveyor via a lamp mounting frame to the near infrared lamp unit to evaporate the moisture of agricultural products conveyed through the conveying roller conveyor; A circulation fan allowing air of the inner body to be circulated in a direction opposite to a conveying direction of agricultural products; And the like. Thus, it is expected to minimize the temperature loss of the hot air circulating to increase the drying efficiency of agricultural products.
다만, 상기한 선행문헌은 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품에 적용하는 경우 근적외선에 기인하는 제반 건조 효용성을 높이기 위한 개선의 여지가 크다.However, the above-mentioned prior documents have a lot of room for improvement for improving the drying efficiency due to near infrared rays when applied to well-being agricultural and marine products, expensive medicines, and other functional dry products requiring high cleanliness and sterilization.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품에 대하여 에너지 소모, 건조 품질, 생산성 등의 측면에서 제반 효용성을 높일 수 있는 근적외선을 이용한 회전식 건조기를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for improving the conventional problems as described above, the general utility in terms of energy consumption, drying quality, productivity, etc. for well-being agricultural products, expensive medicines, and other functional dry products that require high clean and sterilization It is to provide a rotary dryer using the near infrared to increase the.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 근적외선을 이용하고 회전하는 방식을 적용한 건조기에 있어서: 복수의 근적외선 램프를 지닌 본체; 건조프레임 상에 채반을 다층으로 수용하고, 송풍기로 공기를 유동시키는 건조수단; 상기 건조프레임에 기어드모터를 연결하여 회전을 유발하는 구동수단; 및 상기 본체, 건조수단, 구동수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a dryer using a near-infrared and rotating method comprising: a body having a plurality of near-infrared lamps; Drying means for receiving the stack in a multi-layer on the drying frame, the air flowing through the blower; Drive means for inducing rotation by connecting a geared motor to the drying frame; And control means for controlling the main body, the drying means, and the driving means with a set algorithm.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단은 건조프레임의 수직대 상에 적어도 일부의 수평대를 경사지게 연결하여 채반의 경사를 유지하는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the present invention, the drying means is characterized in that to maintain the inclination of the platform by connecting at least a portion of the horizontal stand inclined on the vertical stand of the drying frame.
본 발명의 변형예로서, 상기 채반의 경사 자세를 변동하도록 수직대의 장공부에 수평대의 조임노브를 연계시키는 것을 특징으로 한다.As a modification of the present invention, the tightening knob of the horizontal unit is connected to the long hole of the vertical unit so as to vary the tilting position of the tray.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단은 송풍기와 연통되는 경로에 순간적 가열로 공기의 수분을 저감시키는 급속드라이어를 구비하는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the invention, the drying means is characterized in that it comprises a rapid dryer for reducing the moisture of the air by the instantaneous heating in the path communicating with the blower.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 건조프레임과 기어드모터 사이에 원웨이베어링를 구비하는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the present invention, the drive means is characterized by having a one-way bearing between the drying frame and the geared motor.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 온도센서, 습도센서, 풍량센서의 신호에 대응하여 설정된 출력을 발생하는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the invention, the control means is characterized in that for generating the output set in response to the signal of the temperature sensor, humidity sensor, air flow sensor.
본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 제어수단은 가이드레일을 개재하여 상하이동 가능하게 탑재되는 열화상검출기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.As another modification of the invention, the control means is characterized in that it further comprises a thermal image detector mounted so as to be movable through the guide rail.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품에 대하여 에너지 소모를 경감하고, 내부와 표면의 건조 품질을 유지하며, 양산의 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.As described above, the present invention reduces energy consumption, maintains dry quality of the inside and the surface, and improves productivity of mass production for agricultural products for well-being, expensive medicines, and other functional dry products requiring high cleanness and sterilization. It is effective to plan.
도 1은 본 발명에 따른 건조기를 외관 상태로 나타내는 구성도
도 2은 본 발명에 따른 건조기의 내부 상태를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 건조기의 주요부를 나타내는 사진
도 4는 본 발명에 따른 건조기의 변형예를 나타내는 모식도
도 5는 본 발명에 따른 건조기의 제어수단을 나타내는 블록도1 is a block diagram showing an external appearance of the dryer according to the present invention
2 is a block diagram showing an internal state of the dryer according to the present invention
3 is a photograph showing the main part of the dryer according to the present invention
4 is a schematic diagram showing a modification of the dryer according to the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing the control means of the dryer according to the invention
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 근적외선을 이용하고 회전하는 방식을 적용한 건조기에 관하여 제안한다. 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품을 대상으로 원적외선을 부가하면서 회전시켜 건조함을 요체로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.The present invention proposes a dryer using a near-infrared ray and rotating. It is essential to rotate dry by adding infrared rays to well-being agricultural and marine products, expensive medicines, and other functional dry goods requiring high cleanliness and sterilization.
본 발명에 따른 본체(10)는 복수의 근적외선 램프(15)를 지닌 구조이다. 본체(10)는 일면에 개폐용 도어(11)를 지닌 상자형 구조이다. 도 1 내지 도 3에서 상하로 길게 연장되는 근적외선 램프(15)가 본체(10)의 내부 코너에 대향하도록 배치된 상태를 예시한다. 건조 용량에 따라서 근적외선 램프(15)는 2개소 내지 4개소의 범위로 배치할 수 있다. 근적외선 램프(15)의 파장은 약 0.75~1.5㎛ 범위로 선정하고 근적외선 램프(15)의 후면에 스테인레스강의 반사판을 부가한다.The
한편, 도어(11) 상에는 내부 공간이 건조 상태를 감시하도록 투명성과 내열성을 지닌 감시창(12)을 설치한다.On the other hand, the
또, 본 발명에 따르면 건조수단(20)이 건조프레임 상에 채반(23)을 다층으로 수용하고, 송풍기(25)로 공기를 유동시키는 구조를 지닌다. 건조프레임은 근적외선 램프(15)의 길이에 대응하여 수직으로 배치되고 동일한 규격의 다공형 채반(23)을 다층으로 지지한다. 도 1 및 도 2를 참조하면 송풍기(25)는 건조프레임의 상측에 여과기(27)와 함께 설치되고, 본체(10)의 내부 공기 또는 외부 공기를 댐퍼(도시 생략)를 거쳐 혼합하여 제공한다.In addition, according to the present invention, the drying means 20 has a structure for receiving the
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단(20)은 건조프레임의 수직대(21) 상에 적어도 일부의 수평대(22)를 경사지게 연결하여 채반(23)의 경사를 유지하는 것을 특징으로 한다. 건조프레임은 3개의 수직대(21) 상에 십자형 수평대(22)를 연결한 구조이다. 도 2에서 전체의 수평대(22)가 수평선을 기준으로 일정 각도(예컨대 10˚)를 형성하도록 경사진 상태를 예시한다. 이에 따라 채반(23)이 수평대(22)에 의하여 경사를 유지하므로 일측 근적외선 램프(15)에 의하여 상면이 조사되는 동안 타측 근적외선 램프(15)에 의하여 하면이 조사된다. 채반(23)이 수평으로 유지되면 송풍기(25)에 의한 열풍은 전달되지만 근적외선 램프(15)의 광이 직선으로 지나치기 때문에 근적외선 단파장을 활용할 수 없다.As a detailed configuration of the present invention, the drying means 20 is characterized by maintaining at least a portion of the
본 발명의 변형예로서, 상기 채반(23)의 경사 자세를 변동하도록 수직대(21)의 장공부(31)에 수평대(22)의 조임노브(34)를 연계시키는 것을 특징으로 한다. 도 4는 하나의 채반(23)의 저면에서 수직대(21)와 수평대(22)에 지지된 상태를 예시한다. 횡으로 도시된 수평대(22)는 양단에 힌지부(33)를 개재하여 수직대(21)에 회동 가능하게 결합하고, 종으로 도시된 수평대(22) 중의 하나에 조임노브(34)를 나선으로 맞물려 결합한다. 수직대(21) 상에는 장공부(31)와 함께 그 주변으로 다수의 걸림홈(32)을 형성한다. 조임노브(34)는 장공부(31)를 통과하여 수평대(22)에 맞물리는 동시에 일측의 걸림홈(32)에도 맞물림 가능하다. 조임노브(34)를 풀어서 수평대(22)와 채반(23)의 각도를 조절한 후에 조임노브(34)를 조이면 채반(23)의 경사 자세가 그대로 유지된다. 이에, 건조품의 종류, 수량, 물성 등에 대응하여 채반(23)의 경사 자세를 다양하고 편리하게 변동할 수 있다.As a modification of the present invention, it is characterized in that the
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단(20)은 송풍기(25)와 연통되는 경로에 순간적 가열로 공기의 수분을 저감시키는 급속드라이어(36)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 급속드라이어(36)는 외부 공기의 수분이 높은 경우 순간적으로 고온을 작용하는 동시에 수분을 외부로 배출시켜 내부에 유입되지 않도록 한다. 근적외선 램프(15)의 파장열이 건조품 속에 파고 들어 내외에서 열이 동시에 발생하여 수분을 방출(땀현상)하면, 반대쪽 코너에서 채반(23)에 대응하도록 다층으로 형성된 통기유로로 일부를 배출하는 동시에 급속드라이어(36)를 통과한 건조 공기를 유입시킨다. 이에, 근적외선 고유의 단파장과 수분의 외부 방출로 자연건조와 유사한 환경을 조성할 수 있다.As a detailed configuration of the present invention, the drying means 20 is characterized in that it comprises a
또, 본 발명에 따르면 구동수단(40)이 상기 건조프레임에 기어드모터(45)를 연결하여 회전을 유발하는 구조이다. 구동수단(40)은 건조프레임의 중심에 배치된 구동축에 기어드모터(45)의 구동력을 인가하여 건조프레임의 회전을 유발한다. 기어드모터(45)는 회전 속도의 변동이 가능하도록 인버터 구동회로를 탑재하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the drive means 40 is connected to the geared
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단(40)은 건조프레임과 기어드모터(45) 사이에 원웨이베어링(42)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 4를 참조하면 채반(23)은 90˚간격으로 배치된 3개의 수직대(21)로 지지되므로 수직대(21)가 없는 개방구로 인출이 가능하다. 그러나, 건조가 완료되어 기어드모터(45)의 구동이 정지된 상태에서 개방구가 전방으로 향하지 않으면 여러번 기어드모터(45)를 반복 가동해야 하므로 고장과 내구성 저하의 원인이 된다. 기어드모터(45)에 원웨이베어링(42)이 설치되는 경우 기어드모터(45)가 정지된 상태에서 구동 방향과 반대 방향의 회전을 허용한다. 이에, 건조프레임을 수동으로 회전시켜 개방구를 전방으로 맞추어 채반(23)을 인출할 수 있다.As a detailed configuration of the present invention, the drive means 40 is characterized in that it further comprises a one-way bearing 42 between the drying frame and the geared motor (45). Referring to FIG. 4, the
또, 본 발명에 따르면 제어수단(50)이 상기 본체(10), 건조수단(20), 구동수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조이다. 제어수단(50)은 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 제어기(52)를 기반으로 한다. 제어를 위한 알고리즘은 메모리에 프로그램과 데이터 형태로 저장된다. 본체(10)의 근적외선 램프(15), 건조수단(20)의 송풍기(25)와 급속드라이어(36), 구동수단(40)의 기어드모터(45) 등은 제어기(52)의 출력인터페이스에 구동부를 개재하여 연결된다.Further, according to the present invention, the control means 50 controls the
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(50)은 온도센서(54), 습도센서(55), 풍량센서(56)의 신호에 대응하여 설정된 출력을 발생하는 것을 특징으로 한다. 온도센서(54), 습도센서(55), 풍량센서(56) 등은 제어기(52)의 입력인터페이스에 연결된다. 온도센서(54)와 온도센서(54)는 건조품의 건조 공정에서 온도와 습도 변화를 검출한다. 풍량센서(56)는 본체(10)로 유입되고 배출되는 공기의 풍량 변화를 검출한다. 건조품의 초기 공정에서 다량의 수분이 발생하므로 풍량을 높게 유지하지만 말기 공정으로 갈수록 점진적으로 온도와 풍량을 감소시킨다.As a detailed configuration of the present invention, the control means 50 is characterized in that for generating the output set in response to the signal of the
본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 제어수단(50)은 가이드레일(48)을 개재하여 상하이동 가능하게 탑재되는 열화상검출기(58)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 열화상검출기(58)는 건조프레임 상의 건조품이 고른 건조 상태를 유지하는지 알 수 있는 열화상을 생성한다. 도 2에서 도어(11)의 내면에 가이드레일(48)을 개재하여 열화상검출기(58)가 설치된 상태를 예시한다. 열화상검출기(58)는 복수의 열화상카메라 또는 열화상스캐너를 사용하며, 가이드레일(48) 상에 수동 및 자동으로 위치 변동이 가능하도록 구성한다.As a further variant of the invention, the control means 50 is characterized in that it further comprises a
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.
10: 본체 11: 도어
15: 근적외선 램프 20: 건조수단
21: 수직대 22: 수평대
23: 채반 25: 송풍기
31: 장공부 32: 걸림홈
33: 힌지부 34: 조임노브
36: 급속드라이어 40: 구동수단
42: 웬웨이베어링 45: 기어드모터
48: 가이드레일 50: 제어수단
52: 제어기 54: 온도센서
55: 습도센서 56: 풍량센서
58: 열화상검출기10: body 11: door
15: near infrared lamp 20: drying means
21: vertical stand 22: horizontal stand
23: tray 25: blower
31: long hole 32: locking groove
33: hinge portion 34: tightening knob
36: rapid drier 40: drive means
42: wenway bearing 45: geared motor
48: guide rail 50: control means
52: controller 54: temperature sensor
55: humidity sensor 56: air flow sensor
58: thermal image detector
Claims (7)
내부에 상하로 길게 연장되는 복수의 근적외선 램프(15)를 지닌 본체(10);
건조프레임 상에 채반(23)을 다층으로 수용하고, 송풍기(25)로 공기를 유동시키는 건조수단(20);
상기 건조프레임에 기어드모터(45)를 연결하여 회전을 유발하는 구동수단(40); 및
상기 본체(10), 건조수단(20), 구동수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단(50);을 포함하여 이루어지되,
상기 근적외선 램프(15)는 2개소 내지 4개소에 대향하도록 배치되고,
상기 건조수단(20)은 건조프레임의 수직대(21) 상에 적어도 일부의 수평대(22)를 경사지게 연결하여 채반(23)의 경사를 유지하고,
상기 채반(23)의 경사 자세를 변동하도록 수직대(21)의 장공부(31)에 수평대(22)의 조임노브(34)를 연계시키며,
상기 건조수단(20)은 송풍기(25)와 연통되는 경로에 순간적 가열로 공기의 수분을 저감시키는 급속드라이어(36)를 구비하고,
상기 구동수단(40)은 건조프레임과 기어드모터(45) 사이에 원웨이베어링(42)를 구비하고,
상기 제어수단(50)은 온도센서(54), 습도센서(55), 풍량센서(56)의 신호에 대응하여 설정된 출력을 발생하며,
상기 제어수단(50)은 가이드레일(48)을 개재하여 상하이동 가능하게 탑재되는 열화상검출기(58)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.In a dryer using a near infrared ray and rotating method:
A main body 10 having a plurality of near-infrared lamps 15 extending vertically in the interior thereof;
Drying means 20 for receiving the channel 23 in a multi-layer on the drying frame, the air flowing to the blower 25;
A driving means (40) for inducing rotation by connecting the geared motor (45) to the drying frame; And
Control means 50 for controlling the main body 10, the drying means 20, the drive means 40 by a set algorithm;
The near-infrared lamp 15 is disposed to face two to four places,
The drying means 20 is inclined to connect at least a portion of the horizontal stand 22 on the vertical stand 21 of the drying frame to maintain the inclination of the table 23,
The tightening knob 34 of the horizontal stage 22 is connected to the long hole 31 of the vertical stage 21 so as to vary the inclined posture of the tray 23.
The drying means 20 is provided with a rapid dryer 36 for reducing the moisture of the air by the instantaneous heating in the path communicating with the blower 25,
The drive means 40 is provided with a one-way bearing 42 between the drying frame and the geared motor 45,
The control means 50 generates an output set in response to the signals of the temperature sensor 54, humidity sensor 55, air flow sensor 56,
The control means (50) is a rotary dryer using a near infrared ray, characterized in that it further comprises a thermal image detector (58) mounted so as to be able to move through the guide rail (48).
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