KR200349293Y1 - 원적외선 방사 건조장치 - Google Patents

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KR200349293Y1 KR20-2004-0003675U KR20040003675U KR200349293Y1 KR 200349293 Y1 KR200349293 Y1 KR 200349293Y1 KR 20040003675 U KR20040003675 U KR 20040003675U KR 200349293 Y1 KR200349293 Y1 KR 200349293Y1
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Abstract

본 고안은 전기발열체에 의해 가열되어 열에너지를 전자파에너지인 원적외선으로 변환하여 피건조물을 건조하기 위한 하나 이상의 원적외선 변환유니트, 하나 이상의 원적외선 변환유니트를 지지하기 지지프레임, 이 지지프레임을 이동시키기 위한 이동장치 및 방사된 원적외선을 피건조물로 유도하는 웨이브 가이드를 포함하여 이루어진 원적외선 방사 건조장치에 관한 것으로서, 원적외선의 가열 방사거리가 현저히 확대되는 효과가 있고, 대형 건조장을 구성할 수 있으며, 원적외선 변환유니트에서 절전효과를 얻을 수 있도록 되어 있으며, 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치를 페인트의 건조에 사용하는 경우 도막의 품질이 향상되어 미려한 광택효과를 얻을 수 있을뿐만 아니라 날씨 및 건조장치의 넓이에 관계없이 고품질의 도장작업을 할 수 있다.

Description

원적외선 방사 건조장치{Drying Apparatus Using Far Infrared Rays}
본 고안은 적외선 방사 건조장치에 관한 것으로, 특히 적외선을 발생시켜 전력소비를 줄이면서 피가열 건조물에 열전달효율을 향상시킨 적외선 방사 건조장치에 관한 것이다.
선박블록, 선박 의장품, 해양구조물 및 기타 대형 철구조물 등에는 내구성과 장치의 성능유지를 위해 많은 도장작업이 필수적이다. 이러한 도장작업의 품질은 선박이나 구조물 등의 수명에 직결되는 아주 중요한 작업이다. 그런데 제품의 표면에 균일하게 도장을 하는 작업도 중요하지만 도장의 건조작업도 도장품질에 큰 영향을 끼친다.
자연건조장의 경우에는 온도가 5℃ 이하로 내려가는 추운 날이나 비가오는 등 습도가 지나치게 높은 날에는 도장작업을 할 수 없는 사정이 있었다. 즉, 도장에 좋지 않은 기상상태로 인해 도장품질이 나빠지는 문제점도 있었고, 엄격한 도장품질의 유지를 위해 악천후에는 도장작업을 못하여 도장작업의 일수가 제한되어 작업공정에 차질이 생기거나 심지어는 제품의 납기에 차질이 생기는 문제점이 있었다.
또 대형 건조장의 경우 기존 열풍 건조장치를 사용하면 설비비가 지나치게 많이 드는 문제점도 있고, 대형 건조공간을 고온 상태로 유지시키기 위해서는 에너지 소비가 과다한 문제점도 있었다.
한편, 기존의 원적외선 가열장치의 경우, 원적외선의 조사거리가 70cm 내외로 짧고, 근적외선의 경우 조사거리가 5m 내외로 되나 도장색상을 변화시켜 도장의 품질이 저하되는 문제점이 있었다. 또한 대기의 대류로 인해 전자파 변환층에서 열효율이 저하되고 전자파 발산량이 저하되는 문제점이 있었다.
본 고안은 옥외나 옥내에서 기온이 낮은 겨울이나 습도가 높은 날에도 도장작업이 가능하도록 된 효율이 높으면서 대형 건조장을 구성할 수 있는 적외선 방사 건조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 고안은 건조효율이 높아 에너지 소모를 줄일 수 있으면서도 피건조물의 표면의 품질을 높일 수 있고, 원적외선 영역의 전자파 에너지 방사거리가 큰 적외선 방사 건조장치를 제공하는 데도 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 적외선 방사 건조장치는 전기발열체에 의해 가열되어 열에너지를 전자파에너지인 원적외선으로 변환시켜 피건조물을 건조하도록 되어 있는 하나 이상의 원적외선 변환유니트, 상기 하나 이상의 원적외선 변환유니트를 지지하기 위한 프레임 및 이 프레임을 이동시키기 위한 이동장치를 포함하여 이루어져 있다.
상기 프레임 이동장치는 프레임을 건물기둥 등에 지지하여 레일과 구동모터를 이용하여 이동시킬 수도 있고, 프레임을 하부의 지면위에서 레일과 구동모터를 이용하여 이동시킬 수도 있다. 이것은 필요에 따라 선택하여 사용하 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치의 제1 실시예의 개략적인 측면 개념도이고,
도 2은 본 고안의 제2 실시예에 따른 적외선 방사 건조장치의 개략적인 측면도이며,
도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 적외선 방사 건조장치에 사용되는 원적외선 변환유니트의 개략적인 도면이고,
도 4는 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치의 제2 실시예에 사용되는 원적외선 변환유니트의 개략적인 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치의 제1 실시예를 나타내는 개략적인 측면 개념도로서, 전기발열체에 의해 가열되어 열에너지를 전자파에너지인 원적외선으로 변환시키는 하나 이상의 원적외선 변환유니트(10)를 지지하는 지지프레임(12) 및 이 지지프레임(12)을 이동시키는 이동장치(14)가 설치되어 있다. 이 지지프레임(12)은 원적외선 변환유니트 고정부(12a)와 하부프레임(12b)을 구비한다. 이 고정부(12a)는 원적외선 변환유니트(10)를 고정하면서 상기 지지프레임(12)에 의해 지지되도록 한다. 상기 하부프레임(12b)은 다수의 원적외선 변환유니트(10)를 설치하여 넓은 면적의 건조장치를 구성하는 경우 건조장치의 이동방향을 따라 종방향으로 설치된다.
도장작업시에 발생하는 분진으로부터 원적외선 변환유니트(10)를 보호하기 위해 건조장치를 수평으로 이동시킬 필요가 있는데, 이를 위해 이동장치(14)가 구비되어 있다. 이 이동장치(14)는 기둥이나 건물벽과 같은 별도의 구조물(16)에 의해 지지되는 레일(18) 위로 이동하는 휠(20)과 모터 등으로 구성할 수 있다. 이 이동장치(14)는 지지프레임의 측면, 하부 또는 상부에 설치하는 것도 가능하다.
상기 지지프레임(12)의 상부나 측면부는 안전과 열효율을 높이기 위하여 단열층으로 단열시키는 것도 바람직하다.
원적외선 변환유니트(10)는 오목하게 형성된 반사경 내부에서 변환된 원적외선이 반사경에 반사되어 아래쪽에 놓여지는 피건조물을 높은 효율로 건조시킬 수 있게 되어 있다.
또 지지프레임(12)에서 아래로 드리워진 웨이브 가이드(wave guide, 22)가 설치되어 있어 원적외선이 피건조물까지 효율적으로 조사(照射)될 수 있도록 조절할 수 있게 되어 있다. 즉, 웨이브 가이드(22)는 원적외선 변환유니트(10)에서 변환된 원적외선이 건조장치의 바깥으로 이탈하지 않고 건조장치 내의 피건조물로 유도하는 기능을 한다. 이 웨이브 가이드(22)는 건조장치의 전후면, 측면의 사방 또는 적어도 어느 한쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 이 웨이브 가이드(22)는 원적외선을 반사하는 재질로 이루어지는데, 예컨대 섬유재나 부직포에 알미늄박판을 부착하여 커튼형식으로 구성하면 웨이브 가이드(22)의 높이를 조절하기에 편리하다. 또 피건조물의 크기나 높이에 따라 원적외선의 방사를 조절할 수 있도록 웨이브 가이드의 높이를 조절할 수 있는 조절장치(24)가 구비되는 것이 바람직하다. 이렇게 웨이브 가이드(22)의 높이를 조절하기 위한 조절장치(24)는 롤라와 모터 등으로 구성할 수 있다.
이러한 웨이브 가이드(22)로 인해 원적외선을 종래에 비해 현저히 장거리까지 조사시킬 수 있게 된다.
도 2는 본 고안에 따른 다른 적외선 방사 건조장치의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 도면으로서, 가운데에 놓이는 피건조물을 건조시키기 위해 원적외선 변환유니트(40)가 측면에 설치되는 실시예이다. 이 적외선 방사 건조장치는 앞의 제1 실시예에서와 같이 원적외선 변환유니트(40)를 지지하기 위한 지지프레임(12)을 구비하고 있다. 여기서 원적외선 변환유니트(40)는 건조장치의 양측면에 수직으로 배치된 지지프레임에 상하로 설치되어 있다.
이 실시예에서는 건조장치를 이동시키기 위한 이동장치(14)가 하부에 설치되어 있는데, 상부나 측면 등 어디에나 설치가능하며, 앞의 실시예와 같이이동장치(14)를 천정크레인 타입으로 구성할 수도 있다. 마찬가지로 안전과 열효율을 위해 지지프레임(12)은 단열층을 구비하는 것이 바람직하다. 여기서도 이동장치는 휠과 레일 및 모터로 구성할 수 있다.
원적외선 변환유니트(40)는 오목하게 형성된 반사경 내부에서 발생된 원적외선이 반사경에 반사되어 건조장치의 안쪽에 놓여지는 피건조물을 높은 효율로 건조시킬 수 있게 되어 있다.
이 실시예에서도 건조효율을 높이기 위해 웨이브 가이드(도시하지 않음)를 활용할 수 있다. 즉, 원적외선을 피건조물로 유도하여 효율적으로 조사될 수 있도록 그 높이를 조절할 수 있다. 이 웨이브 가이드는 건조장치의 전후면, 측면의 모두 또는 어느 적어도 한쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 이 웨이브 가이드는 원적외선을 반사하는 재질로 이루어지고 피건조물의 크기나 높이에 따라 원적외선의 방사를 조절할 수 있도록 웨이브 가이드의 높이를 조절할 수 있는 조절장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 웨이브 가이드의 위치를 조절하기 위한 조절장치는 롤라와 모터 등으로 구성할 수 있다.
도 3은 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치의 제1 실시예에서 사용된 원적외선 변환유니트(10)를 나타내는 개략도이다. 이 원적외선 변환유니트(10)는 내부에 전기발열체에 의해 가열되어 열에너지를 전자파에너지인 원적외선으로 변환시키는 원적외선 변환체(30)를 하나 이상 구비하고 있고, 이 원적외선 변환체(30)에서 나온 원적외선은 원적외선 변환유니트(10)의 상부 반사경(32)에 의해 피건조물 쪽으로 유도되어 피건조물을 건조시키도록 되어 있다. 이 반사경(32)은 원적외선 변환유니트(10)는 원적외선 발생효율을 높일 수 있도록 곡선부의 반사경(32)이 아래로 연장되어, 바람직하게는 수직방향으로 아래로 연장되어 작은 웨이브 가이드부(32a)를 형성하여 원적외선이 바깥쪽으로 퍼져나가는 것을 막고 피건조물로 유도하는 웨이브 가이드 또는 도파관의 역할을 함과 동시에 오목하게 원적외선 변환체(30)를 둘러싸도록 되어 있어서 공기의 대류에 의해 원적외선 변환체(30)의 열이 쉽게 손실되지 않도록 되어 있어서 열효율을 현저히 높일 수 있도록 되어 있다.
또 원적외선 변환유니트(10)에는 도장작업 중에 발생하는 분진이 날아와 원적외선 변환체(30)나 반사경(32) 등에 달라붙어 성능을 저하시키지 않도록 도장작업시에는 원적외선 변환유니트를 가릴 수 있는 차단장치(34)가 설치되어 있다. 이 차단장치(34)는 원격적으로 개폐를 제어하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치의 제2 실시예에 사용되는 원적외선 변환유니트의 개략도이다. 이 원적외선 변환유니트(40)는 도 3에 보인 원적외선 변환유니트와 마찬가지로 내부에 설치된 원적외선 변환체(42)를 하나 이상 구비하고 있고, 이 원적외선 변환체(42)에서 나온 원적외선은 원적외선 변환유니트(40)의 상부 반사경(44)에 의해 피건조물 쪽으로 유도되어 피건조물을 건조시키도록 되어 있다. 즉, 원적외선 변환유니트(40)는 원적외선 발생효율을 높일 수 있도록 반사경(44)이 아래로 연장되어, 바람직하게는 수직방향으로 연장되어 작은 웨이브 가이드부(44a)를 형성하여 원적외선이 바깥으로 퍼져나가는 것을 막고 피건조물로 유도하는 웨이브 가이드 또는 도파관의 역할을 함과 아울러, 오목하게 원적외선 변환체(42)를 둘러싸도록 되어 있어서 공기의 대류에 의해 원적외선 변환체(42)의 열이 쉽게 손실되지 않도록 되어 있음과 아울러, 상기 반사경(44)은 아래로 연장되어 웨이브 가이드의 기능을 하여, 원적외선 변환유니트(30)가 건조장치의 프레임의 측면부에 설치되어 있는 경우, 원적외선을 피건조물 쪽으로 유도하도록 되어 있다.
상기한 바와 같은 장치로 되어 있는 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치는 원적외선 변환유니트에서 열에너지가 전자파에너지인 원적외선으로 변환되어 나온 원적외선의 방사거리를 웨이브 가이드에 의해 현저히 멀리 할 수 있고, 공기의 대류로 인해 원적외선 변환유니트의 열이 발산되어 원적외선 생성효율이 떨어지는 문제점을 개선하여 적외선 변환유니트 주위를 200 - 500℃ 정도의 고온으로 감싸는 구조로 하여 에너지 효율을 현저하게 개선할 수 있게 된다.
또한, 본 고안에 따른 적외선 방사 건조장치는 도장작업에서 도막의 품질이 향상되어 미려한 광택효과를 얻을 수 있고, 통상보다 기온이 낮은 날이나 습도가 높은 비오는 날에도 고품질의 도장작업을 할 수 있는 장점이 있다.
또 원적외선 건조장치를 용이하게 이동시켜 도장작업 및 건조공정을 효율적으로 진행할 수 있도록 되어 있으며, 도장작업시 발생하는 분진으로부터 원적외선 변환유니트를 보호할 수 있도록 되어 있다.

Claims (7)

  1. 전기발열체에 의해 가열되어 원적외선을 방사하여 피건조물을 건조하도록 되어 있는 하나 이상의 원적외선 변환유니트; 상기 하나 이상의 원적외선 변환유니트를 지지하기 위한 지지프레임; 이 지지프레임을 이동시키기 위한 이동장치;를 포함하여 이루어진 원적외선 방사 건조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원적외선 변환유니트는 내부에 원적외선 변환체를 구비하고, 대류에 의한 열손실을 막고 가열공기층을 형성할 수 있도록 오목하게 원적외선 변환체를 둘러싸면서 피건조물을 향해 원적외선을 반사시키는 반사경과 이에 수직하방으로 이어지는 웨이브 가이드부를 구비하는 원적외선 방사 건조장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지프레임에는 단열층이 형성되어 있는 원적외선 방사 건조장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원적외선 변환유니트는 건조장치의 양단부에서 수직으로 이어지는 지지프레임에 고정되는 원적외선 방사 건조장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 건조장치에는 지지프레임에 아래로 향해 설치되어 상하로 이동함에 의해 방사된 원적외선의 조사거리와 방향을 조절하여 피건조물에 원적외선을 골고루 조사시키는 사방 또는 하나의 웨이브 가이드가 구비되는 원적외선 방사 건조장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원적외선 변환유니트의 반사경과 이에 이어지는 웨이브 가이드부의 뒷면에 단열층이 형성되어 있는 원적외선 방사 건조장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원적외선 변환유니트에는 개폐할 수 있는 차단장치가 구비되어 있는 원적외선 방사 건조장치.
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