KR102134002B1 - 문화재 건조열판장치 - Google Patents

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김수철
오병호
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대한민국(한국전통문화대학교 총장)
오병호
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Abstract

본 발명은 문화재 건조열판장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동결건조 대상물을 수용하는 챔버 내측에 일정간격 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판과, 상기 고정형 측면열판 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판을 구성하고, 상기 챔버의 내측 상부면에서 일정간격 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단에 결합되고 길이 조절이 가능한 연결수단에 확장형 열판을 매달아 평평하게 설치하되, 복수의 챔버를 연결하고, 복수의 열판을 연결하여 평평하고 길게 확장시켜 구성함으로써, 다양한 크기의 문화재 시료를 원활하게 건조할 수 있는 문화재 건조열판장치에 관한 것이다.

Description

문화재 건조열판장치{Cultural property drying heat plate system}
본 발명은 문화재 건조열판장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양쪽에 탈차 가능한 개폐도어가 구비된 동결건조 대상물을 수용하는 챔버 내측에 일정간격 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판과, 상기 고정형 측면열판 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판을 구성하고, 상기 챔버의 내측 상부면에서 일정간격 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단에 결합되고 길이 조절이 가능한 연결수단에 확장형 열판을 매달아 평평하게 설치하되, 연결부의 개폐도어를 탈착시키고 복수의 챔버를 길이 방향으로 연결하고, 복수의 열판을 연결하여 평행하게 길이방향으로 길게 확장시켜 구성함으로써, 다양한 크기의 문화재 시료를 원활하게 건조할 수 있는 문화재 건조열판장치에 관한 것이다.
진공동결건조는 식품가공분야, 제약분야, 생물학분야 등에서 식품, 액상의 약품, 혈액, 세포 등의 건조방법으로 널리 이용되고 있으며, 동결된 물질이 적재되어 있는 챔버 내부 압력을 물, 얼음 및 수증기가 공존하는 물의 삼중점 이하로 저하시키고, 서서히 열을 가하면 얼음이 직접 수증기로 변화되는 승화현상을 이용한다. 즉, 4밀리바(mbar) 또는 3토르(Torr)이하의 낮은 압력 하에서 얼음의 형태를 가지는 수분은 열에너지의 공급에 따라 액체로 변하지 않고 수증기로 직접 승화되며, 승화되는 수증기에 의하여 물질에는 무수히 많은 공간이 남게 된다. 따라서 진공동결건조된 다공성 물질은 완전하고 신속하게 재수화(Rehydration) 시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 건조과정은 동결된 물질에 포함된 얼음이 승화될 수 있도록 서서히 열을 가하면서 진행되는데, 종래의 진공동결건조기에 의할 경우 동결된 물질의 적재 공간이 한정되어 있으므로 대량 또는 긴 길이의 대상물을 동결건조하기에 적합하지 않다는 단점이 있다.
또한, 이와 같이 낮은 압력하에서 건조가 진행되므로 외부 하우징이 강하고 밀폐를 위한 구조로 제작되어 확장을 못하고 처음 설계한 크기 이내의 대상물만 건조하는 한계가 있다.
한편, 통상의 동결건조장치나 냉, 난방장치 등과 같이 열을 방출하여 물체를 가온시키거나 또는 열을 흡수하여 물체를 냉각시키는 장치는 일반적으로 열매체가 순환되는 열판이 구비되어 있어 상기 장치들의 발열작동 또는 흡열작동시 각각의 사이클에 따라 열판 내부를 순환하는 열매체에 의해 물체가 가열 또는 냉각되도록 되어 있다.
이러한 장치에서 열판은 밀폐된 평판의 내부에 건 드릴을 이용하여 종, 횡으로 구멍을 뚫고 그들 구멍을 중간 중간 막아가는 방법을 이용하거나 두꺼운 상부 판에 밴딩된 파이프를 용접하여 부착하는 등의 방법을 사용하여 평활한 열판을 형성, 가열 혹은 냉각하여 왔다.
이러한 열전도 방식은 산업분야 전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있으며, 부가적으로 열판의 내부에 유로를 넓히거나 유체속도를 빨리하여 열전도를 향상시키는 방법들을 사용해왔다.
그러나 상기와 같은 종래 열판의 제조방법에 따르면, 열판을 구성하는 각각의 부분들을 제조하는 단계와, 다수의 완성된 열판들을 집합하여 전체적인 열판을 제조하는 단계가 구분됨에 따라 각각의 부분을 제작하기에는 용이하였으나 시설비가 고가이고 각 열판을 묶어 하나의 제품으로 제작하는데는 많은 어려움이 있었다.
또한 작업의 공정상 열판에 흐르는 열 유체의 량이 한정적이어서 많은 열량을 전달하여 빠른 작업의 순환을 기대하는 작업 공정에서는 생산효율의 저하를 피할 수가 없었다.
특히 동결 건조를 위한 열판은 그 재질이 스테인리스 재질이어야 할 경우가 대부분이어서 건 드릴을 이용한 기계식 가공방법이 아닌 용접을 이용하여 접합 식으로 생산할 때 발생하는 뒤틀림 현상 때문에 열판 상부면의 평활을 얻기 어려움이 있다.
한편, 본 출원인은 다수개의 열판을 적층하여 발열면적을 최대화할 수 있는 열교환기를 적용하기 위해 금속판을 절곡하고, 용접하여 완성하는 대한민국 등록특허 제10-1370131호 "열교환기용 열판 및 그 제조방법"을 개시하였으나, 상기 열교환기용 열판은 복수개의 열판을 적층하여 구성되고 지지대에 의해 서로 고정결합되며 그 크기가 정해져있어 단면적을 임의로 넓히기 어려워 이에 다양한 길이를 갖는 문화재를 한번에 건조하기 어려운 단점이 있다.
KR 10-1370131 (등록번호) 2014.02.26. KR 10-2008-0103170 (공개번호) 2008.11.27. KR 10-2030096 (등록번호) 2019.10.01.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
양쪽에 탈차 가능한 개폐도어가 구비된 동결건조 대상물을 수용하는 챔버 내측에 일정간격 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판과, 상기 고정형 측면열판 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판을 구성하고, 상기 챔버의 내측 상부면에서 일정간격 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단에 결합되고 길이 조절이 가능한 연결수단에 확장형 열판을 매달아 평평하게 설치하되, 연결부의 개폐도어를 탈착시키고 복수의 챔버를 길이 방향으로 연결하고, 복수의 열판을 연결하여 평행하게 길이방향으로 길게 확장시켜 구성함으로써, 다양한 크기의 문화재 시료를 원활하게 건조할 수 있는 문화재 건조열판장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 연결부의 개폐도어를 탈착시켜 복수의 챔버를 연결하고 확장형 열판을 연장설치하되, 상기 결합수단에 상하로 길이 조절이 가능한 제1연결수단을 연결하고, 상기 제1연결수단에 플렉시블한 재질의 제2연결수단을 더 결합하여 상기 확장형 열판을 상, 하부에 다단으로 형성하되 동일 높이로 평행하게 안정적으로 설치하고, 상, 하부에 구비되는 확장형 열판의 높낮이를 조절하여 효율적인 건조가 이루어질 수 있는 문화재 건조열판장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 문화재 시료의 크기에 따라 챔버의 갯수를 길이방향으로 늘리고 각 챔버의 확장형 열판 및 고정형 열판을 서로 연결하여 확장하므로 하나의 열판처럼 사용하므로 큰 챔버를 형성하는 것보다 높은 효용성을 갖는 문화재 건조열판장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 필요 규격이 정해지지 않고 임의로 확장가능하므로 유물이 발견된 곳에 따라 유물의 갯수, 두께, 길이가 변하는 문화재 시료를 건조하기에 알맞은 문화재 건조열판장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 챔버 내측 상부면에 형성되는 결합수단에 탈착가능한 연결수단을 이용해 연결설치하는 확장형 열판의 무게가 가벼워 쉽게 떼었다가 붙였다가 할 수 있는 문화재 건조열판장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동을 위하여 크기가 결정된 챔버를 건조위치에서 쉽게 서로 결합하여 문화재의 크기와 길이에 따라 다양하게 서로 결합하여 사용할 수 있는 문화재 건조열판장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양단이 개방되며 탈착되는 개폐도어(180)가 부착되며, 내부에 진공 상태가 형성되도록 구성되고, 동결건조 대상물을 수용하는 건조실로 구비되는 챔버(100)와; 상기 챔버(100)의 내측에서 서로 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판(110)과; 상부에 문화재가 놓이며 상기 고정형 측면열판(110) 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판(120)과; 상기 챔버(100)의 내측 상부면에서 서로 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단(101)에 제1개폐고리(131)로 연결되고 길이 조절이 가능하게 구비되는 제1연결수단(130)과; 상기 제1연결수단(130)에 연결되고, 플랙시블한 체인으로 이루어지는 제2연결수단(140)과; 각 모서리에서 상기 제2연결수단(140)과 연결되어 상기 챔버(100)의 내측 상부면에 매달아서 설치되되, 평평하게 설치되며, 상하 다단으로 형성되는 확장형 열판(150);을 포함하되, 복수개의 챔버(100)를 길이방향으로 연결하고, 복수개의 챔버(100)에 설치되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 각각 동일한 높이에 구비되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)과 서로 연결하여 평평하고 길게 확장시켜 구비된다.
본 발명의 상기 복수의 챔버(100)는 외부에 클램프로 이루어지는 제1체결수단(102)으로 연접된 챔버끼리 서로 연결 결합되고, 상기 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 각각 동일한 높이에 구비되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)과 클램프로 이루어지는 제2체결수단(160)으로 서로 결합된다.
본 발명의 상기 고정형 측면열판(110)은 금속판으로 이루어지는 평판부(111a)와, 상기 평판부(111a)의 횡측단부에 절곡되어 형성된 절곡홈(111b)이 형성된 상판(111)과; 상기 상판(111)에 결합되고, 금속판으로 이루어지며, 다수개의 평단면(112a)과 상기 평단면(112a)의 사이에 형성되는 다수개의 절곡뿔(112b)로 이루어진 하판(112);을 포함하며; 상기 상판(111)의 평판부(111a) 종측단부에는 상판(111)이 뒤틀리지 않도록 힘살 역할을 하는 절곡부(111c)가 더 형성되고, 상기 하판(112)의 평단면(112a)의 측면에는 상판(111)의 절곡부(111c)에 대응하며, 상기 하판(112)이 뒤틀리지 않도록 힘살 역할을 하는 절곡턱(112c)이 더 형성된다.
본 발명은 상기 고정형 측면열판(110)에서 상기 상판(111)과 하판(112)이 결합될 때, 상기 상판(111)의 평판부(111a)와, 하판(112)의 절곡뿔(112b)의 사이에 열매개체가 이동할 수 있는 공간인 유로(110a)가 형성된다.
본 발명의 상기 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 상기 고정형 측면열판(110) 사이에서 동일한 폭으로 구비되며, 상기 고정형 측면열판(110)과 동일한 구조로 이루어진다.
본 발명의 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 각각 일측면에 가열부(200)에서 가열된 열매체유가 이송되는 플렉시블한 재질의 열분배관(170)의 유입로(171)가 삽입형성되고, 반대측면에 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 통과한 열매체유가 배출되는 열분배관(170)의 유출로(172)가 삽입형성된다.
본 발명은 상하 다단으로 형성되는 상기 확장형 열판(150)과 상기 고정형 바닥열판(120)는 동일 크기의 동일 형상으로 이루어진다.
따라서, 본 발명의 문화재 건조열판장치는 양쪽에 탈차 가능한 개폐도어가 구비된 동결건조 대상물을 수용하는 챔버 내측에 일정간격 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판과, 상기 고정형 측면열판 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판을 구성하고, 상기 챔버의 내측 상부면에서 일정간격 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단에 결합되고 길이 조절이 가능한 연결수단에 확장형 열판을 매달아 평평하게 설치하되, 연결부의 개폐도어를 탈착시키고 복수의 챔버를 길이 방향으로 연결하고, 복수의 열판을 연결하여 평행하게 길이방향으로 길게 확장시켜 구성함으로써, 다양한 크기의 문화재 시료를 원활하게 건조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 문화재 건조열판장치는 복수개의 챔버를 연결하고 확장형 열판을 연장설치하되, 상기 결합수단에 상하로 길이 조절이 가능한 제1연결수단을 연결하고, 상기 제1연결수단에 플렉시블한 재질의 제2연결수단을 더 결합하여 상기 확장형 열판을 상, 하부에 다단으로 형성하되 동일 높이로 평행하게 안정적으로 설치하고, 상, 하부에 구비되는 확장형 열판의 높낮이를 조절하여 효율적인 건조가 이루어질 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 문화재 건조열판장치는 문화재 시료의 크기에 따라 챔버의 갯수를 길이 방향으로 늘리고 각 챔버의 확장형 열판 및 고정형 열판을 서로 연결하여 확장하므로 하나의 큰 챔버를 형성하는 것보다 높은 효용성을 갖는 장점이 있다.
본 발명의 문화재 건조열판장치는 필요 규격이 정해지지 않고 임의로 확장가능하므로 유물이 발견된 곳에 따라 유물의 갯수, 두께, 길이가 변하는 문화재 시료를 건조하기에 알맞은 장점이 있다.
본 발명의 문화재 건조열판장치는 챔버 내측 상부면에 형성되는 결합수단에 탈착가능한 연결수단을 이용해 연결설치하는 확장형 열판의 무게가 가벼워 쉽게 떼었다가 붙였다가 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 하나의 챔버를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 가열부와 진공펌프가 설치된 하나의 챔버를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 챔버와 열판이 분리된 상태를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 열판의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 확장형 열판의 부분 확대도이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 확장형 열판의 분리 사시도이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 고정형 측면열판의 부분 확대도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 챔버의 정면에서 열매체유가 이동하는 상태를 나타낸 단면도이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 문화재 건조열판장치에서 확장형 열판의 높낮이를 조절하는 상태를 나타낸 단면도이고,
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 챔버를 연결하여 문화재 건조열판장치를 구성한 상태를 나타낸 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명은 다양한 크기의 문화재 시료를 건조하기 위한 건조열판장치로서, 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이,
양단이 개방된 개방부로 이루어지고 상기 개방부에는 탈착되는 개폐도어(180)가 부착되며, 내부에 진공 상태가 형성되도록 구성되고, 동결건조 대상물을 수용하는 건조실로 구비되는 챔버(100)와,
상기 챔버(100)의 내측에서 일정간격 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판(110)과,
상기 고정형 측면열판(110) 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판(120)과,
상기 챔버(100)의 내측 상부면에서 서로 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단(101)에 제1개폐고리(131)로 연결되고 상하로 길이 조절이 가능하게 구비되는 제1연결수단(130)과,
상기 제1연결수단(130)에 연결되고, 좌우로 이동되도록 플랙시블한 체인으로 이루어지는 제2연결수단(140)과,
각 모서리에서 상기 제2연결수단(140)과 연결되어 상기 챔버(100)의 내측 상부면에 매달아서 설치되되, 높낮이 조절이 가능하게 구비되고, 평평하게 설치되며, 다단으로 형성되는 확장형 열판(150)을 포함한다.
본 발명에서 진공은 완전한 진공상태와 10 토르 이하의 매우 낮은 저압을 포함하는 용어이며, 열판은 제공되는 열매체유의 온도에 따라 매우 낮은 온도에서 높은 온도를 제공한다.
본 발명은 복수개의 챔버(100)를 서로 연결하고, 복수개의 챔버(100)에 설치되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 각각 다른 챔버(100)에서 동일한 높이에 구비되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)과 클램프로 이루어지는 제2체결수단(160)을 이용해 서로 연결하여 평평하고 길게 확장시켜 구성한다.
또한, 상기 챔버(100)는 전면과 후면 양측에서 건조될 대상물을 넣고 뺄 수 있도록 개구된 형태로 이루어지되, 개폐가능하도록 개폐도어(180)가 힌지결합되는며, 복수개의 챔버(100)를 서로 연결하기 위해서 다른 챔버(100)와 결합되는 챔버(100)에 결합된 개폐도어(180)를 분리하고 복수의 챔버(100)를 서로 연결 후 연결된 복수개의 챔버(100)의 양측 개구부를 개폐도어(180)로 폐쇄하도록 설치한다.
상기 개폐도어(180)는 중심에 내부를 볼 수 있는 투명창(181)이 구비되고, 별도의 잠금장치(미도시)에 의해 고정되게 구성될 수 있다.
이때, 복수의 챔버(100)는 외부에 클램프로 이루어지는 제1체결수단(102)으로 연접된 챔버의 개방부를 서로 연결 결합된다. 결합된 챔버의 가장자리에 해당하는 개방부는 개폐도어(180)가 결합되어 전체 챔버를 밀폐한다.
큰 대상물을 건조하기 위해 큰 형태로 챔버(100)를 형성하는 경우에는 이동과 보관이 어렵다. 본 발명이 건조하는 대상은 문화재로 발굴된 문화재는 그 크기가 다양하며, 옷, 기둥이나 장식물들은 10m 이상 되는 경우도 있다. 본 발명은 길이 방향으로 이동에 무리가 없을 정도의 크기로 제작한 후 복수의 챔버(100)를 제1체결수단(102)을 이용해 서로 연결하고 분리하는 것이 용이하여 임의로 챔버(100)를 확장할 수 있어 이동과 보관이 간편하다.
이와 같이 복수로 연결되는 챔버(100)는 전체적으로 내부에 진공 상태가 형성될 수 있도록 구성되고, 동결건조 대상물을 수용하는 대형 건조실로 구비될 수 있다.
본 발명의 문화재 건조열판장치는 상기 챔버(100) 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공펌프(300)와, 상기 챔버(100)와 진공펌프(300) 사이에 연결되고, 상기 챔버(100) 내부의 수분을 흡수하기 위한 냉동트랩(미도시)을 더 포함한다.
상기 진공펌프(300)는 피동결건조물, 즉 대상물(문화재 시료)을 건조하는 과정에서 대상물 내부의 수분이 얼음에서 수증기로 바로 승화가 일어날 수 있도록 상기 챔버(100)의 내부공간을 진공상태로 만들기 위한 구성이다.
상기 진공펌프(300)를 통하여 상기 대상물이 건조되는 과정에서 승화된 수증기도 함께 배출되게 되는데, 배출된 수증기를 냉동트랩에서 흡수 및 응축시킬 수 있다.
상기 챔버(100)에는 내부의 온도, 압력 및 습도를 감지하고, 대상물의 온도를 감지하는 센서로 이루어지는 감지부(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 챔버(100)의 온도가 높아졌다가 낮아질 수 있도록 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)에 공급되는 열매체유의 양을 조절하는 제어부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)에 공급되는 열매체유를 가열하는 가열부(200)는 상기 챔버(100) 외부에 위치하는 히터로 구비될 수 있으며, 상기 가열부(200)에서 가열된 열매체유는 유입관(210)을 따라 상기 챔버(100)로 삽입되는 상기 열분배관(170)으로 열매체유를 공급한다.
그리고, 상기 열분배관(170)은 복수의 유입로(171)를 통해 분기되어 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)과 결합되어 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)으로 열매체유를 공급하게 된다.
상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 각각 일측면에 가열부(200)에서 유입된 열매체유가 이송되는 플렉시블한 재질의 열분배관(170)의 유입로(171)가 삽입되는 삽입구가 형성되고, 반대측면에 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 통과한 열매체유가 배출되는 배출구가 형성된다.
상기 배출구는 상기 열분배관(170)의 유출로(172)와 연결되고, 열매체유는 상기 유출로(172)를 통해 외부의 유출관(220)으로 이송된다.
상기 유출관(220)으로 이동한 열매체유는 이송펌프(230)에 의해 가열부(200)로 이동한다.
상기 고정형 측면열판(110) 사이에 설치되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 챔버(100) 내부에서 충분한 간격으로 이루어져야 하므로 3단 정도가 바람직하며, 다단으로 구비되는 고정형 바닥열판(120)과 확장형 열판(150)은 고정형 측면열판(110) 사이에서 동일한 폭으로 형성된다.
상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)에 삽입되는 열매체유는 상기 챔버(100) 내부에서 하부면 양측면 3면 또는 상부면까지 4면에 구비되고 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)에 가득 차있게 되며, 일측으로 들어와서 반대측면으로 배출되어 외부에 있는 가열부(200)로 이송되었다가 정해진 온도로 다시 이동할 수 있게 된다.
상기 열매체유는 상기 가열부(200)에서 목표한 온도로 이송되고, 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)으로 삽입되어 상기 챔버(100) 내부에서 대상물의 건조가 이루어지며 온도가 변하게 된다.
상기 열매체유는 끊는점이 150℃를 초과하는 물질로 이루어질 수 있고, 제어부에서 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)으로 공급되는 상기 열매체유의 온도가 초기에 120℃를 유지하고 시간의 경과에 따라 순차적으로 또는 단계적으로 낮아지며 - 50℃를 유지하도록 상기 가열부(200)의 작동을 제어할 수 있다.
상기 가열부(200)와 연결된 이송펌프(230)는 동일한 압력으로 열매체유를 밀어서 플렉시블한 재질의 열분배관(170)을 통해 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)으로 공급하도록 한다.
상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)의 내측 구조는 동일하게 이루어지고, 그 중 상기 고정형 측면열판(110)을 자세히 설명하면, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 금속판으로 이루어지는 평판부(111a)와, 상기 평판부(111a)의 횡측단부에 절곡되어 형성된 절곡홈(111b)이 형성된 상판(111)과, 상기 상판(111)에 용접결합되고, 금속판으로 이루어지며, 다수개의 평단면(112a)과 상기 평단면(112a)의 사이에 형성되는 다수개의 절곡뿔(112b)로 이루어진 하판(112)으로 구성되며, 상기 상판(111)의 평판부(111a) 종측단부에는 상판(111)이 뒤틀리지 않도록 힘살 역할을 하는 절곡부(111c)가 더 형성되고, 하판(112)의 평단면(112a)의 측면에는 상판(111)의 절곡부(111c)에 대응하며, 하판(112)이 뒤틀리지 않도록 힘살 역할을 하는 절곡턱(112c)이 더 형성된다.
그리고, 상기 고정형 측면열판(110)에서 상기 상판(111)과 하판(112)이 결합될 때, 상기 상판(111)의 평판부(111a)와, 하판(112)의 절곡뿔(112b)의 사이에 열매개체가 이동할 수 있는 공간인 유로(110a)가 형성된다.
이와 같이 균일하게 형성된 구멍들 상기 고정형 측면열판(110)의 유로(110a), 상기 고정형 바닥열판(120)의 제1유로(120a), 상기 확장형 열판(150)의 제2유로(150a) 사이로 열매체유가 흘러 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 가열한다.
여기서 열매체유는 실리콘 오일로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 각각 금속판을 절곡하여 상판(111), 제1상판(121) 및 제2상판(151)을 성형하고, 상기 상판(111), 제1상판(121) 및 제2상판(151)에 대응하도록 금속판을 절곡하여 하판(112), 제1하판(122), 제2하판(152)을 성형한 후 상기 상판(111)과 하판(112), 제1상판(121)과 제1하판(122), 제2상판(151)과 제2하판(152)을 용접결합하여 완성된다.
이때, 상기 상판(111)의 하단면과 하판(112)의 상단면, 제1상판(121)의 하단면과 제1하판(122)의 상단면, 제2상판(151)의 하단면과 제2하판(152)의 상단면을 마주보도록 결합한다.
여기서 상기 상판(111)의 평판부(111a)와 하판(112)의 평단면(112a)이 접하도록 하고, 상기 상판(111)의 절곡부(111c)와 하판(112)의 절곡턱(112c)이 대응하도록 하여 용접 결합된다.
또한, 상기 제1상판(121)의 제1평판부(121a)와 제1하판(122)의 제1평단면이 접하고, 상기 제2상판(151)의 제2평판부(151a)와 제2하판(152)의 제2평단면(152a)이 접하게 된다.
그리고, 상기 제1상판(121)의 제1절곡부와 제1하판(122)의 제1절곡턱이, 상기 제2상판(151)의 제2절곡부(151c)와 제2하판(152)의 제2절곡턱(152c)이 대응하도록 결합된다.
이때, 상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)의 각각 연결부위는 용접을 통하여 밀봉되도록 결합한다.
상하 다단으로 형성되는 상기 확장형 열판(150)과 상기 고정형 바닥열판(120)는 동일 크기의 동일 형상으로 이루어진다. 다만 맨 밑에 배치되는 고정형 바닥열판(120)에는 연결고리(153)가 구비되어 있지 않다. 이와 같은 확장형 열판(1500과 바닥열판(120)이 동일 크기와 동일 형상으로 이루어지므로써 대량 생산이 가능하고, 길이방향으로 연접하여 확장할 수 있다.
상기 확장형 열판(150)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2절곡부(151c)의 양단부에 연결고리(153)가 형성되며, 상기 연결고리(153)에는 제2연결수단(140)과 연결된 제2개폐고리(141)가 장착되어 쉽게 탈착가능하게 구비된다.
한편, 상기 제2연결수단(140)은 상기 제1연결수단(130)의 하부고리나사(133)와 연결되고, 플랙시블한 체인으로 이루어져 굴곡이 가능하게 구비된다.
이에 상기 확장형 열판(150)의 각 모서리에 형성되는 연결고리(153)에 제2연결수단(140)이 결합되되, 상부와 하부에 다단으로 형성될 수 있는 복수의 확장형 열판(150)을 각각 연결하는 제2연결수단(140)이 다른 확장형 열판(150) 전면 또는 후면에서 걸리지 않고 제1연결수단(130)과 결합될 수 있게 된다. 건조대상물인 문화재의 무게가 무거울 경우 연결고리(153)를 제2절곡홈(151b)에 부가할 수 있다. 이때에도 연결고리는 제2연결수단(140)과 결합된다.
본 발명에서 확장형 열판(150)은 상하로 다단 형성할 수 있으며, 동일한 형상과 크기를 갖는다. 따라서, 연결고리(153)도 상하의 높이만 다를뿐 동일한 좌표에 형성되며, 이때 좌우로 굴곡되는 제2연결수단(140)에 의하여 굴곡되어 상부에 놓인 확장형 열판(150)에 방해받지 않고 하부의 확장형 열판이 고정될 수 있다.
상기 제2연결수단(140)은 상기 확장형 열판(150)의 연결고리(153)에 탈착 가능한 제2개폐고리(141)를 이용해 결합되어 쉽게 연결 설치가능하며, 상기 확장형 열판(150)은 길이 조절이 가능한 제1연결수단(130)에 의해 높낮이 조절이 용이하게 된다.
상기 제1연결수단(130)은 상기 챔버(100)의 내측 상부면에 구비되는 결합수단(101)에 제1개폐고리(131)로 연결되고, 상기 제1개폐고리(131)에 상부고리나사(132)로 연결되며, 상기 상부고리나사(132) 및 하부고리나사(133)를 회전시켜 그 길이를 조절할 수 있다. 상기 제1연결수단(130)으로 확장형 열판(150)은 다른 챔버와 고정되는 다른 확장형 열판(150)과 동일 높이에서 평행하면서도 평평하게 전체적으로 설치될 수 있어 상부에 놓인 문화재를 단턱없이 놓은 후에 건조시킬 수 있다.
상기 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 그 길이가 약 5m로 이루어지며, 도 10에 도시된 바와 같이 세 개의 챔버(100)를 제1체결수단(102)으로 결합하고, 상기 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 각각 동일한 높이에 있는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)과 제2체결수단(160)으로 결합시 그 길이가 15m까지 확장되어 길이가 긴 대상물, 즉 문화재 시료를 펼쳐서 건조할 수 있게 된다.
일반적인 건조열판은 필요규격이 정해진 상태로 제작되어 목적에 맞게 사용되나, 유물(문화재 시료)의 경우는 나온 곳에 따라 유물의 갯수, 두께, 길이가 변하기 때문에 열판의 크기를 변경하며 사용하도록 해야한다.
그리고, 상기 고정형 바닥열판(120)과 확장형 열판(150)에는 측면에 통공을 형성하거나 고리를 형성하여 제2체결수단(160)과 결합될 수 있도록 한다.
또한, 상기 고정형 측면열판(110) 및 고정형 바닥열판(120)은 원통형의 챔버(100) 내부에서 반듯하게 세워질 수 있도록 고정수단(103)에 용접설치된다.
따라서, 본 발명의 문화재 건조열판장치는 동결건조 대상물을 수용하는 챔버(100)의 내측에서 일정간격 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판(110)과, 상기 고정형 측면열판(110) 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판(120)을 구성하고, 상기 챔버(100)의 내측 상부면에서 일정간격 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단(101)에 탈착가능하게 결합되는 제1연결수단(130)에 확장형 열판(150)을 매달아 평평하게 설치하되, 연결부의 개폐도어를 탈착시키고 복수의 챔버를 길이 방향으로 연결하고, 복수의 열판을 연결하여 평행하게 길이방향으로 길게 확장시켜 구성함으로써, 다양한 크기의 문화재 시료를 원활하게 건조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 문화재 건조열판장치는 복수의 챔버(100)를 연결하고 확장형 열판(150)을 연장설치하되, 상기 결합수단(101)에 길이 조절이 가능한 제1연결수단(130)을 연결하고, 상기 제1연결수단(130)에 플렉시블한 재질의 제2연결수단(140)을 더 결합하여 상기 확장형 열판(150)을 상, 하부에 다단으로 형성하되 안정적으로 설치하고, 상, 하부에 구비되는 확장형 열판(150)의 높낮이를 조절하여 효율적인 건조가 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 문화재 건조열판장치는 문화재 시료의 크기에 따라 챔버(100)의 갯수를 늘리고 각 챔버(100)의 확장형 열판(150) 및 고정형 바닥열판(120)을 서로 연결하여 확장하므로 큰 챔버를 형성하는 것보다 높은 효용성을 갖는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 문화재 건조열판장치는 필요 규격이 정해지지 않고 임의로 확장가능하므로 유물이 발견된 곳에 따라 유물의 갯수, 두께, 길이가 변하는 문화재 시료를 건조하기에 알맞은 장점이 있다.
또한, 본 발명의 문화재 건조열판장치는 챔버(100) 내측 상부면에 형성되는 결합수단(101)에 탈착가능한 제1연결수단(130) 및 제2연결수단(140)을 이용해 연결설치하는 확장형 열판(150)의 무게가 가벼워 쉽게 떼었다가 붙였다가 할 수 있는 장점이 있다.
100 : 챔버 101 : 결합수단
102 : 제1체결수단 103 : 고정수단
110 : 고정형 측면열판 110a : 유로
111 : 상판 111a : 평판부
111b : 절곡홈 111c : 절곡부
112 : 하판 112a : 평단면
112b : 절곡뿔 112c : 절곡턱
120 : 고정형 바닥열판 120a : 제1유로
121 : 제1상판 121a : 제1평판부
122 : 제1하판 122b : 제1절곡뿔
130 : 제1연결수단 131 : 제1개폐고리
132 : 상부고리나사 133 : 하부고리나사
140 : 제2연결수단 141 : 제2개폐고리
150 : 확장형 열판 151 : 제2상판
151a : 제2평판부 151b : 제2절곡홈
151c : 제2절곡부 152 : 제2하판
152a : 제2평단면 152b : 제2절곡뿔
152c : 제2절곡턱 153 : 연결고리
160 : 제2체결수단 170 : 열분배관
171 : 유입로 172 : 유출로
180 : 개폐도어 181 : 투명창
200 : 가열부 210 : 유입관
220 : 유출관 230 : 이송펌프
300 : 진공펌프 310 : 진공관

Claims (7)

  1. 양단이 개방되며 탈착되는 개폐도어(180)가 부착되며, 내부에 진공 상태가 형성되도록 구성되고, 동결건조 대상물을 수용하는 건조실로 구비되는 챔버(100)와;
    상기 챔버(100)의 내측에서 서로 이격되어 용접결합되는 고정형 측면열판(110)과;
    상부에 문화재가 놓이며 상기 고정형 측면열판(110) 사이에서 용접결합되는 고정형 바닥열판(120)과;
    상기 챔버(100)의 내측 상부면에서 서로 이격되어 용접설치되는 고리형태의 결합수단(101)에 제1개폐고리(131)로 연결되고 길이 조절이 가능하게 구비되는 제1연결수단(130)과;
    상기 제1연결수단(130)에 연결되고, 플랙시블한 체인으로 이루어지는 제2연결수단(140)과;
    각 모서리에서 상기 제2연결수단(140)과 연결되어 상기 챔버(100)의 내측 상부면에 매달아서 설치되되, 평평하게 설치되며, 상하 다단으로 형성되는 확장형 열판(150);을 포함하되,
    복수개의 챔버(100)를 길이방향으로 연결하고, 복수개의 챔버(100)에 설치되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 각각 동일한 높이에 구비되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)과 서로 연결하여 평평하고 길게 확장시켜 구비되는 문화재 건조열판장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 챔버(100)는 외부에 클램프로 이루어지는 제1체결수단(102)으로 연접된 챔버끼리 서로 연결 결합되고,
    상기 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 각각 동일한 높이에 구비되는 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)과 클램프로 이루어지는 제2체결수단(160)으로 서로 결합되는 문화재 건조열판장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정형 측면열판(110)은 금속판으로 이루어지는 평판부(111a)와, 상기 평판부(111a)의 횡측단부에 절곡되어 형성된 절곡홈(111b)이 형성된 상판(111)과;
    상기 상판(111)에 결합되고, 금속판으로 이루어지며, 다수개의 평단면(112a)과 상기 평단면(112a)의 사이에 형성되는 다수개의 절곡뿔(112b)로 이루어진 하판(112);을 포함하며;
    상기 상판(111)의 평판부(111a) 종측단부에는 상판(111)이 뒤틀리지 않도록 힘살 역할을 하는 절곡부(111c)가 더 형성되고, 상기 하판(112)의 평단면(112a)의 측면에는 상판(111)의 절곡부(111c)에 대응하며, 상기 하판(112)이 뒤틀리지 않도록 힘살 역할을 하는 절곡턱(112c)이 더 형성되는 문화재 건조열판장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정형 측면열판(110)에서 상기 상판(111)과 하판(112)이 결합될 때, 상기 상판(111)의 평판부(111a)와, 하판(112)의 절곡뿔(112b)의 사이에 열매개체가 이동할 수 있는 공간인 유로(110a)가 형성되는 문화재 건조열판장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 상기 고정형 측면열판(110) 사이에서 동일한 폭으로 구비되며, 상기 고정형 측면열판(110)과 동일한 구조로 이루어지는 문화재 건조열판장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)은 각각 일측면에 가열부(200)에서 가열된 열매체유가 이송되는 플렉시블한 재질의 열분배관(170)의 유입로(171)가 삽입형성되고, 반대측면에 고정형 측면열판(110), 고정형 바닥열판(120) 및 확장형 열판(150)을 통과한 열매체유가 배출되는 열분배관(170)의 유출로(172)가 삽입형성되는 문화재 건조열판장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상하 다단으로 형성되는 상기 확장형 열판(150)과 상기 고정형 바닥열판(120)는 동일 크기의 동일 형상으로 이루어지는 문화재 건조열판장치.
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