KR102029859B1 - 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기에 관한 것으로, 건조 대상 재료를 진동 호퍼를 통해 순차적으로 주입하는 공급부, 상기 공급부를 통해 공급된 재료를 배기홀이 형성된 이송벨트를 통해 이송시켜 건조 공정으로 공급하는 이송부 및 상기 이송벨트를 통해 공급되는 재료에 열을 가해주는 히터부와, 상기 히터부 상부측에 구성되어 급기부에서 공급되는 건조 공기를 확산시키기 위한 다수의 확산홀이 마련된 확산판을 통해 건조 공기가 균형적으로 이송벨트 면적에 대응하여 확산되도록 공급되는 건조부를 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 급기 시스템을 통해 재료에 공기를 공급함으로써 높은 수분율 제거에 따라 물성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기{Conveyor type dryer having a supply air drying properties}

본 발명은 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 원재료의 연속 컨베이어 타입을 가지는 고효율 건조기에 관한 것이다.

산업에 사용되는 다양한 종류의 재료는 가공과정에서 물성 조건을 만족시키기 위하여 여러 차례 설비 공정을 거쳐 가공된다. 수분이 함유된 재료의 경우 수분에 의한 산화, 기능 저하, 조건 불만족 등의 결과를 일으킬 수 있기 때문에 수분 제거가 절대적으로 필요하다.

건조기는 일반적으로 높은 온도로 타겟 재료를 가열함과 동시에 흡/배기를 이용한 배출로 재료의 수분을 제거한다. 전기적 가열 방식이나 연료 에너지를 이용한 가열 방식 등 다양한 건조 방식으로 적용하여 적당한 조건으로 제품을 건조시킨다.

기존의 건조기를 살펴보면, 재료에 함유된 수분을 효율적으로 제거할 수 있도록 건조 과정에서 제거된 수분을 빠르게 배출시키는 구조가 필요하다. 수분 배출이 잘되지 않을 경우 결과적으로 재료의 수분 함유량은 높아지게 된다.

수분 제거의 효율성을 최대한 높이기 위하여 다양한 기술들이 적용되고 있으나, 컨베이어 구조의 건조기 즉, 연속 건조 기능을 가지는 컨베이어 타입 건조기에서 수분 제거율을 만족시킬 수 있는 건조기의 개발이 필요한 실정이다.

KR 10-047610호 KR 10-1257410호 KR 10-1379849호 KR 10-1147396호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기존의 건조기 구조에서 공간적, 물리적 특성에 따라 건조 효율이 떨어지고, 특히 수분 제거 효율의 만족성을 미치지 못했던 건조 특성을 충분히 만족시켜 결과적으로 건조 대상체의 건조 특성을 더 만족시킬 수 있는 건조기를 제공하고자 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건조 대상 재료를 진동 호퍼를 통해 순차적으로 주입하는 공급부, 상기 공급부를 통해 공급된 재료를 배기홀이 형성된 이송벨트를 통해 이송시켜 건조 공정으로 공급하는 이송부 및 상기 이송벨트를 통해 공급되는 재료에 열을 가해주는 히터부와, 상기 히터부 상부측에 구성되어 급기부에서 공급되는 건조 공기를 확산시키기 위한 다수의 확산홀이 마련된 확산판을 통해 건조 공기가 균형적으로 이송벨트 면적에 대응하여 공급하는 건조부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 건조부는, 상기 이송벨트의 배기홀을 통해 빠져나가는 수분이 포함된 건조 공기를 외부로 배출시키기 위한 배기부를 더 포함하여 구성된다.

또한, 상기 건조기는, 다수의 건조부를 통과하여 건조된 재료의 열을 냉각시키기 위하여 냉각부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 이송 벨트는, 스테인리스 시트로 구성된다.

또한, 상기 건조기는, 다수의 건조 존(zone)으로 마련되는 상기 건조부를 통과한 후 질소가스 공급을 통해 재료의 산화 및 제품 내에 수분량의 최소화시키기 위한 냉각부를 더 포함하여 구성된다.

또한, 상기 확산판은, 소정 면적을 가지고 규칙적으로 피치와 파이를 가지는 확산홀이 구성된 하나의 확산판이 연속적으로 복수개가 히터 상부측으로 고정 설치된다.

또한, 컨베이어 벨트를 통해 공급되는 재료를 가열 히터에 의해 가열하여 열처리 또는 건조시키는 건조기에 있어서, 건조 대상 재료를 진동 호퍼를 통해 순차적으로 주입하는 공급부, 상기 공급부를 통해 공급된 재료를 배기홀이 형성된 이송벨트를 통해 이송시켜 건조 공정으로 공급하는 이송부 및 상기 이송벨트를 통해 공급되는 재료에 열을 가해주는 히터부와, 상기 히터부 상부측에 구성되어 급기부에서 공급되는 건조 공기를 확산시키기 위한 다수의 확산홀이 마련된 확산판을 통해 건조 공기가 균형적으로 이송벨트 면적에 대응하여 확산되도록 공급되는 건조부;를 포함하여 구성되는

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 건조기의 효율 특성을 최대한 만족시켜 건조 타겟의 수분율을 최소활 수 있도록 배기 기능과 확산 메커니즘을 통해 건조 특성을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 컨베이어 건조기에 적용되는 이송 벨트는 급기된 건조 공기를 배기시키기 위하여 구조적으로 개선된 시스템을 적용함에 따라 매우 우수한 건조 성능을 확보할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 개략적인 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 건조부 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 공급부 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 부분 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 확산부를 나타낸 부분 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 확산부를 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 확산판을 상세히 나타낸 상세도,
도 8은 본 발명에 따른 컨베이어 타입 건조기의 이송벨트를 나타낸 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기는, 건조 대상 재료를 진동 호퍼를 통해 순차적으로 주입하는 공급부, 상기 공급부를 통해 공급된 재료를 배기홀이 형성된 이송벨트를 통해 이송시켜 건조 공정으로 공급하는 이송부 및 상기 이송벨트를 통해 공급되는 재료에 열을 가해주는 히터부와, 상기 히터부 상부측에 구성되어 급기부에서 공급되는 건조 공기를 확산시키기 위한 다수의 확산홀이 마련된 확산판을 통해 건조 공기가 균형적으로 이송벨트 면적에 대응하여 확산되도록 공급되는 건조부를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기는 크게, 재료를 공급하는 공급부(100), 공급된 재료를 컨베이어 이동시키기 위한 이송부(200), 가열 히터를 통해 재료를 히터를 통해 건조시키는 건조부(300), 가열 건조된 재료를 냉각시키는 냉각부(500)로 구성되고, 상기 건조부에는 건조 공기를 공급하는 급기부(301)와 여기 급기부에서 공급되는 건조 공기를 균형적으로 확산시키기 위한 확산판(310)을 통해 매우 우수한 건조 성능을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 개략적인 전체 구성도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 컨베이어 타입 건조기는 연속 건조 구현을 위하여 다수의 건조 존(zone)이 인라인 구조로 마련되고 한쪽에서는 재료를 공급하는 공급부(100), 반대쪽으로는 건조가 재료가 반출되는 반출부로 구성되며 상기 공급부(100)에서 공급되는 재료를 보다 효과적으로 건조시키기 위하여 각 건조 존으로는 건조 기류를 공급하기 위한 조건으로 급기부(301) 시스템을 마련하여 열 건조 시 기류를 공급하여 재료에 공급되도록 구성한다.

건조는 크게 공급부(100), 이송부(200), 건조부(300), 냉각부(500)로 구성된다.

공급부(100)는 건조기의 선단에 마련되는 것으로 탄소 펠럿(Pellet)과 같은 재료를 호퍼(미부호)를 통해 공급하며, 진동 피더와 같은 공급 디바이스에 의해 호퍼에 투입된 재료를 일정량씩 공급한다.

호퍼의 하단으로는 재료를 운반하기 위한 벨트 즉, 컨베이어 구조를 이루는 이송벨트(210)와 구동 롤러를 포함하는 이송부(200)가 위치한다. 본 발명에서는 재료가 놓이는 상기 이송벨트에 기술적 특징을 더 부가하였다. 효율적인 건조를 위하여 급기되는 공기가 재료에 전달된 후 다시 빠르게 배기될 수 있도록 이송벨트는 임의의 간격을 가지고 배기홀이 마련된다. 아래에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 냉각부는 건조기 타측으로 구성되며 복수의 건조존에서 건조된 재료를 냉각시켜 빠른 열적 물성 안정을 확보하기 위하여 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 건조부 단면도이다. 도 1의 A-A의 단면에 해당하는 것이며, 단면 구조에서 설명하면 최상부측에는 급기부(301)가 마련되어 있고, 급기부는 건조부의 챔버 내측으로 연결되어 급기 공기를 주입하도록 한다.

이때, 건조부 내부 상부측에는 가장 먼저 확산판(310)이 마련된 구조를 가지고 있으며, 급기부를 통해 공급된 기류는 확산판에 의해 확산되어 하부에 위치한 히터(400)를 지나 그 아래 이송벨트 위에 놓인 재료에 닿게 된다. 여기서 본 발명의 이송벨트는 스테인리스 재질로 구성된 시트 구성의 벨트로써, 피치 4mm,

1.7mm의 배기홀이 마련된 구조의 이송벨트(210)로 구성되어 있다.

이송벨트의 구조에 대해서는 아래에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 공급부 확대도이다.

공급부(100)는 건조 대상 재료를 공급하는 구성으로써, 호퍼가 마련되어 있어 건조 대상이 되는 탄소 펠럿이나 각종 건조 대상이 되는 재료를 연속적으로 공급해주는 것으로, 호퍼에 투입된 재료는 진동 피더에 의해 일정량씩 공급되며 호퍼 아래는 이송부의 구성으로써 재료를 건조부로 이송시키는 이송벨트(210)와 상기 이송벨트를 구동시키기 위한 구동롤러(220)가 구성되어 있다. 이 구동롤러에 재료를 건조부로 이송시키는 이송벨트가 권취된 구조를 가지며, 구동롤러 적정 회전수에 의해 이송벨트를 회전시키는 구조를 가지게 된다.

여기서 건조 대상 재료는 이송벨트에 의해 회전방향에 따라 건조부로 이송하게 되며 복수의 건조존을 순차적으로 통과하면서 건조가 이루어진다. 본 발명의 주요 기술적 구성에 따라 건조부에서는 건조 효율을 극대화시키기 위하여 상부측에 마련된 급기부와, 상기 급기부와 대칭되는 하부측으로 배기부가 구성되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 부분 확대도로써, 건조부(300)의 구조를 살펴보면, 존(zone) 내부에 상부측에서 순서대로 확산판, 히터, 이송벨트가 위치되며 히터 아래측으로 이송벨트에 의해 재료가 이송된다.

또한, 상기 이송벨트의 하부측으로는 배기부(320)가 마련되어 있어 상기 급기부(301)를 통해 급기된 건조 공기가 상기 배기부(320)를 통해 빠져나가게 되는 것이다.

본 발명에 주요 기술적 요지에 따라 급기부에서 공급되는 건조 공기는 이송벨트에 놓여진 재료의 면적에 따라 균형적으로 건조 공기를 확산시키기 위하여 확산판이 구성되어 급기부에서 공급된 건조 공기는 확산판(310)을 통과하면서 확산되어 골고루 건조 공기를 확산시킨다. 이것으로 재료의 건조 효율을 높이 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 상기 확산판은 아래에서 더 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 확산부를 나타낸 부분 확대도이다. 도시된 바와 같이 확산판은 건조부에 구성되며 상부측으로는 일정 면적을 갖는 소정 크기의 확산판(310)이 나란히 배치되어 설치된다. 상기 확산판(310)은 급기부에서 공급된 공기가 전달되어 공기를 통해 확산시키는 확산홀이 일정 피치와 사이즈를 가지고 구성된다. 확산판(310)은 금속재 또는 비금속재의 플레이트를 가공하여 설치할 수 있다. 또한, 정확한 수평 설치를 위하여 복수의 고정수단을 좌/우측으로 구성하여 고정하는 구조를 가진다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 확산판 바로 아래에는 가열 건조 방식을 구현하기 위하여 히터체(발열체)가 구성되는데, 본 발명의 일예로 파이프 히터를 적용하고 외측으로 전원 공급을 위한 부스바가 마련된 형태를 가지게 되다. 구조적 위치를 가만하여 건조부 일측에서 부스바를 적용하기 위하여 'ㄷ'형태의 파이프 히터를 구성한다. 또한, 상기 히터체는 전기 저항 니크롬 히터를 적용하는 것이 바람직하다.

상기 히터체는 건조부의 길이 방향을 따라 연속적으로 배열되는 구조를 가지는 것이 바람직하며, 총 100본의 히터체가 건조부 전체에 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 건조기는 총 5 ~ 8존의 건조존으로 마련되고 마지막 구성으로는 냉각부(500)가 마련되어 건조된 재료를 냉각시켜준다.

상기 냉각부(500)는 건조된 재료의 산화방지와 냉각 속도 증진 그리고 본 발명의 목적에 따라 수분 함량을 0.3% 이내로 유지하기 위하여 질소 공급 시스템을 마련한다. 질소는 안정적인 공급을 위하여 추가적인 정압기를 이용하고 공급하고 셔터오프 밸브(Shut-off valve)와 순간 유량계가 구성된다.

도 6은 본 발명에 따른 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기의 확산부를 나타낸 평면도, 도 7은 확산판을 상세히 나타낸 상세도이다.

상기 확산판(310)은 표면으로 규칙적인 확산홀(311)이 구성되고 히터(400) 길이와 대응되도록 구성되어 있다. 확산판 상부측에 구성되는 급기부(301)에 의해 공급되는 공기를 확산판을 통과하면서 하부 이송벨트로 균형적인 공급이 이루어진다.

건조 공기는 이송벨트 위에 놓여진 재료의 수분을 비산시키고, 이송벨트의 구조에 따라 배기홀을 통해 배기부에서 배기시켜 재료의 수분을 빠르게 제거할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 연속 컨베이어를 이용한 열 전달 방식의 건조 메커니즘을 가지는 터널식 건조기 시스템에서 건조 효율성을 위한 급기 시스템을 적용하고 여기에 급기 확산을 위한 확산 플레이트와 재료를 이송시키는 이송부의 바닥면을 배기 구조로 구성하여 매우 우수한 건조 특성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 공급부 110 : 호퍼
200 : 이송부 210 : 이송벨트
211 : 배기홀 220 : 구동 롤러
300 : 건조부 301 : 급기부
310 : 확산판 311 : 확산홀
320 : 배기부 400 : 히터
500 : 냉각부 600 : 재료

Claims (7)

1. 탄소 펠럿(Pellet)과 같은 건조 대상 재료를 진동 호퍼를 통해 순차적으로 주입하는 공급부;
   상기 공급부를 통해 공급된 재료를 배기홀이 형성된 이송벨트를 구동롤러 통해 이송시켜 건조 공정으로 공급하는 이송부; 및
   상기 이송벨트를 통해 공급되는 재료에 열을 가해주는 히터부와, 상기 히터부 상부측에 구성되어 급기부에서 공급되는 건조 공기를 확산시키기 위한 다수의 확산홀이 마련된 확산판을 복수의 고정수단을 통해 수평설치하여 건조 공기가 균형적으로 이송벨트 면적에 대응하여 확산되도록 공급되는 건조부;를 포함하여 구성되되, 상기 히터부는 파이프 히터로 구성되어 외측으로 마련된 부스바에의해 전원 공급 방식을 갖도록 구성되며,
   상기 건조부는, 상기 이송벨트의 배기홀을 통해 빠져나가는 수분이 포함된 건조 공기를 외부로 배출시키기 위한 배기부를 더 포함하며, 다수의 건조부를 통과하여 건조된 재료의 열을 냉각시키기 위하여 냉각부를 포함하고,
   상기 건조기는, 다수의 건조존으로 마련되는 상기 건조부를 통과한 후 질소가스 공급을 통해 재료의 산화 및 제품 내에 수분량의 최소화시키기 위한 냉각부로 구성되며,
   상기 냉각부는 산화방지와 냉각속도 증진, 수분 함량 제어를 위해 질소를 공급하며, 질소의 안정적인 공급을 위한 정압기를 구비하고,
   상기 이송벨트는 스테인리스 시트로 구성되고,
   상기 확산판은 소정 면적을 가지고 규칙적으로 피치와 파이를 가지는 확산홀이 구성된 하나의 확산판이 연속적으로 복수개가 히터 상부측으로 고정 설치되는 급기 건조 특성을 가지는 컨베이어 타입 건조기.
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