KR200398629Y1 - 상온건조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상온건조장치에 관한 것으로, 특히 공기가 순환되는 밀폐공간 내부에 설치되는 건조실과 통풍관을 포함하고 있는데, 상기 통풍관 내에는 복수개의 제습장치가 장착되어 있고, 상기 제습장치는 공기 온도를 상승시키는 가열장치와 공기 온도를 하강시키는 응결장치를 구비하여, 온도 차이에 의한 응결 과정을 반복 실시하여 통풍관 내부의 공기 수분을 감소시키고, 상기 통풍관에 진입하거나 상기 통풍관을 빠져나오는 공기의 온도가 항상 상온 상태를 유지하도록 함으로써, 건조시키고자 하는 물품이 상온 상태에서 건조되도록 하여 물품 자체의 품질이 저하되는 것을 방지함과 동시에 건조된 물품의 이용가치를 최대로 제고시켜 산업 경쟁력을 증가시키도록 하는 것이다.

Description

상온건조장치{Apparatus for a Room Temperature Desiccation System}

본 고안은 상온건조장치에 관한 것으로, 상온 상태에서 건조시키고자 하는 물품을 건조시킴으로써 물품 본래의 특성 및 품질을 유지하는 것을 특징으로 한다.

고금을 통하여 식용 가능한 식품을 보존하는 방식은 다양하게 존재해 왔는데, 건조시키거나 절이는 방법 이외에도 냉동장치를 이용하여 식품을 보존하는 방식 등이 그 예이다. 그 중 「건조방법」은 식품의 보존 시간을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 식품 본래의 특성을 비교적 우수하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

중화민국 특허공보 제534305호는 "고효율 밀폐형 제습 건조장치"에 관한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공기가 순환되는 밀폐공간을 구비한 물품 건조 장치를 개시하고 있는데, 상기 건조장치는 전방에 비교적 큰 공간을 구비한 건조실(1'), 상기 건조실(1') 양측에서 후방으로 연장되어 있으며 상대적으로 작은 통풍 공간을 가지는 통풍관(2') 및 후방에 장착되는 응결발열장치(3')를 포함하고 있는데, 상기 건조실(1') 내부에는 건조시키고자 하는 물품을 놓아두는 선반(11')이 장착되어 있고, 건조물(乾燥物)의 종류에 따라 실내 온도가 설정되어 건조과정을 걸치면서 온도가 점차적으로 상승하게 된다: 상기 통풍관(2')의 통풍 단면적은 건조실(1')보다 작은데, 상기 건조실을 경유한 고온 다습한 공기가 상기 통풍관(2')으로 이동하면서 습기가 증가되는 효과를 얻게 된다. 한편, 고온 건조한 공기가 상기 통풍관(2')을 경유하여 큰 공간의 건조실(1')로 이동하게 되는 경우에는 상대습도가 낮아지게 되어 건조물이 더 용이하게 건조된다: 후방에 위치한 응결발열장치(3')는 이동하는 기체가 습기는 제거되고 온도가 높아지도록 하며, 자동제어장치(30')와 연결되어 있다. 상기 응결발열장치(3')는 증발기(31'), 응결기(32'), 공기펌프(33'), 압축기(34') 및 가열기(35')가 차례로 장착되어 있는데, 건조 과정 중에 공기펌프(33'), 가열기(35')에 의하여 자동제어장치(30')로 하여금 공기의 온도를 자동으로 조절하도록 하고, 건조실(1')에 진입한 공기가 설정온도에 도달하도록 한다: 상기 과정에 의할 경우 건조실(1')의 고온 다습한 공기는 증발기(31')를 경유하면서 습기가 제거되고, 건조 냉각된 공기는 응결기(32'), 공기펌프(33') 및 가열기(35')를 경유하면서 고온 건조하게 된다. 상기 과정이 순환되는 건조 과정에서 건조실(1')에 설정된 온도에 단계적으로 도달하게 되고, 증발기(31')를 제어하여 습기를 제거할 수 있는 응결점 온도를 유지하게 된다.

상술한 종래 기술이 이론적으로는 건조시키고자 하는 물품이 함유하고 있는 수분을 제거하여 요구되는 수분함유의 허용 범위에 도달할 수 있다고 하더라도, 실제적으로 상기 건조장치를 이용하여 건조를 진행하게 될 경우에 있어서는 건조물이 최종적으로 도달해야 하는 설정 기준에 도달하지 못하게 되어, 사용자들이 종종 설정 건조 온도를 높이게 되고, 상승된 온도는 일반적으로 건조물의 성질(예를 들어 효소 등)을 바꿔 놓게 되어, 건조물의 품질이 크게 손상된다. 냉동건조장치를 이용하여 건조시키는 경우도 있으나, 저온 방식으로 건조시키는 경우에는 건조물과 수분 양자의 팽창 계수가 서로 상이하여, 수분 결빙시 결빙되지 않은 물의 중량이 더 크게 되어, 건조물의 물리적 특성이 쉽게 파괴된다.

본 고안은 상기 종래 기술의 문제점을 보완하기 위하여 창작된 것으로, 본 고안의 목적은 상온 상태에서 물품을 건조시키는 건조장치를 제공함으로써, 건조 물품의 본래 특성이 유지되도록 하며, 과온 또는 과냉으로 인하여 건조 물품의 품질이 파괴되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 보전기능을 제공하여, 제습장치 내에 장착된 가열장치 또는 응결장치 중 어느 하나가 훼손될 경우, 인접한 다른 장치의 작동을 중지시키며, 건조실에 온도감지장치를 장착하여 상기 건조실 내의 온도가 온도감지장치에 설정된 온도의 범위를 초과할 경우 상기 건조실은 외부 환경과 서로 교류하여 상온 상태를 유지하도록 함으로써, 건조 물품의 본래 특성이 파괴되는 것을 방지하도록 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 상온건조장치는 공기가 순환되는 밀폐공간을 내부에 구비하고 있는데, 건조시키고자 하는 물품을 놓아두는 적재공간을 구비한 건조실; 상기 건조실 양측으로 연접하여, 상기 건조실 내부의 공기와 서로 유통될 수 있도록 관통된 통풍관; 상기 통풍관 내에 장착되며 공기의 온도를 상승시키는 가열장치와 공기의 온도를 감소시키는 응결장치를 포함하는 복수개의 제습장치를 포함하여 구성되어 있는데, 온도 차이에 의한 응결 과정을 반복 실시하여 통풍관 내부의 공기 수분을 감소시키고, 상기 통풍관에 진입하거나 상기 통풍관을 빠져나오는 공기의 온도가 상온 상태를 유지하도록 함으로써, 건조시키고자 하는 물품이 상온 상태에서 건조되도록 하여 물품 자체의 품질이 저하되는 것을 방지하는 동시에 건조된 물품의 이용가치를 최대로 제고시켜 산업 경쟁력을 증가시키도록 하는 것이다.

본 고안이 속하는 당업자들이 본 고안의 목적, 특징 및 효과를 용이하게 이해할 수 있도록, 실시예 및 첨부 도면을 이용하여 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 상온건조장치의 설명도이고, 도 4는 본 고안에 따른 상온건조장치의 입체 설명도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 상온건조장치는 건조시키고자 하는 물품을 놓아두는 적재공간을 구비한 건조실(1); 중공관의 형상을 하고 있으며 상기 건조실(1) 양측으로 연접하여, 상기 건조실(1) 내부의 공기와 서로 유통될 수 있도록 관통된 통풍관(2)으로써, 상기 건조실(1)과 연접하여 공기가 서로 유통되도록 제 1 송풍기(60) 및 제 2 송풍기(61)가 장착되어 있으며, 상기 제 1 송풍기(60)는 상기 건조실(1)의 공기를 내부로 진입 시키며, 상기 제 2 송풍기(61)는 내부 공기를 건조실(1) 내부로 유출시키는 통풍관(2); 및 상기 통풍관(2) 내에 설치되며, 제 1 제습장치(31), 제 2 제습장치(32) 및 제 3 제습장치(33)를 구비하고 있으며, 각각 제 1 가열장치(310), 제 1 응결장치(311), 제 2 가열장치(320), 제 2 응결장치(321), 제 3 가열장치(330) 및 제 3 응결장치(331)가 장착되어 있고, 상기 3개의 응결장치는 각각 제 1 열분산장치(312), 제 2 열분산장치(322) 및 제 3 열분산장치(332)와 연접되어 있는 3개 조의 제습장치를 포함하고 있다.

본 고안에 따른 상온건조과정은 건조시키고자 하는 물품을 건조실(1)에 올려놓는 것에서 시작되는데 그 구체적인 과정은 다음 단계를 포함한다: 장치가 작동되기 시작한 후 상기 제 1 송풍기(60)는 건조실(1) 내부의 공기를 빨아들여 송풍관(2) 내부로 진입시키게 되는데, 상기 공기의 유동은 일방향으로 진행되어 공기의 역류 현상을 방지하여 건조물에 영향을 미치지 않도록 한다. 공기가 통풍관(2) 내부로 진입한 후에는 상기 제 1 제습장치(31)의 제 1 가열장치(310)에 접촉하게 되는데, 상기 제 1 가열장치(310)는 공기의 온도를 상승시키게 된다. 그리고 나서 연속하여 제 1 응결장치(311)에 접촉하게 되는데, 공기가 제 1 가열장치(310)를 경유하여 온도가 상승된 후에 곧바로 제 1 응결장치(311)에 접촉하여 온도가 하강되기 때문에, 공기의 온도 차이가 커져 공기 중의 수분이 쉽게 포화상태에 도달하게 됨으로써 제 1 응결장치(311)를 경유하면서 수분이 쉽게 응결되어 공기 중의 습도가 낮아지게 된다. 그리고 제 1 응결장치(311)가 응결과정에서 공기로부터 흡수한 열에너지는 제 1 열분산장치(312)까지 이동되고, 그 이후에는 제 2 제습장치(332) 및 제 3 제습장치(33)에 의하여 다시 제 1 제습장치(31)의 과정을 반복하게 된다. 상기 3개 조의 제습장치에 의하여 온도 차이에 의한 응결 제습 과정이 반복 실시된 후에는, 공기 중의 수분이 목표 범위 내에 도달하게 되는데, 공기는 각각의 제습장치를 경유하면서 온도 상승과 온도 하강 과정을 반복하면서 공기 중의 수분을 감소시키되 상온 상태의 온도를 유지할 수 있게 되는 것이다. 공기가 3개 조의 제습장치를 통해 유동한 후에는 상기 통풍관(2) 내부의 제 3 제습장치 후단에 설치된 온도제어장치(4)로 이동하게 되고, 상기 온도제어장치(4)는 이곳을 통과하는 공기의 온도를 조절하여 건조실(1)로 유출되는 공기 온도가 상온 상태를 유지하도록 한다. 즉 상기 온도제어장치(4)를 경유하는 공기는 다시 제 2 송풍기(61)에 의하여 통풍관(2)으로 이동하고 다시 건조실(1)에 유입됨으로써, 상기 건조실의 공기가 건조시키고자 하는 물품의 수분을 흡수하고, 다시 순환 과정을 반복하여 건조 기준에 도달하도록 한다. 이 과정에서 건조물은 상온 상태가 유지되기 때문에 건조물의 성질이 파괴되지 아니하며 물품 자체의 품질이 유지되는 것이다.

나아가 본 고안에 따른 상온건조장치의 제 1 제습장치(31), 제 2 제습장치(32) 및 제 3 제습장치(33)는 모두 자동제어장치(7)에 의하여 제어되고, 온도제어장치(4) 및 온도감지장치(5)와는 전기적으로 연결되어 있다. 상기 자동제어장치(7)는 보전의 작용을 구비하여, 상기 제 2 가열장치(320)가 훼손되었을 경우, 상기 자동제어장치(7)는 선택적으로 상기 제 2 가열장치(320)와 연접해 있는 장치 중 어느 하나, 즉 제 1 응결장치(311) 또는 제 2 응결장치(321)를 차단시키고, 나머지 장치들의 작동을 유도하여, 공기의 온도가 과도하게 상승하거나 과도하게 하강되는 상황의 발생을 방지하여 건조물의 품질에 영향을 미치지 않도록 한다. 또한, 건조물이 설정된 상온 상태로 건조실(1)에서 건조되도록 하기 위해서, 건조실(1) 내에 온도감지장치(5)를 장착하여, 건조실(1) 내부에 공기 온도가 온도감지장치(5)에 설정된 허용범위를 초과하였을 경우에는 상기 온도감지장치(5)가 온도에 대한 정보를 자동제어장치(7)까지 전달하여, 즉시 상기 3개 조의 제습장치의 작동을 정지시키고, 상기 건조실(1)의 문(11)이 자동으로 열려 외부 환경과 접촉되도록 함으로써, 상기 건조실(1)이 다시 밀폐되지 않도록 한다. 이로써 장치 내부의 공기가 외부와 교류됨으로써, 건조물은 상온의 상태를 유지할 수 있으며, 건조물이 훼손되는 것을 방지된다.

상기 제 1 응결장치(311), 제 2 응결장치(321) 및 제 3 응결장치(331)는 공기로부터 흡수한 열에너지를 각각 제 1 열분산장치(312), 제 2 열분산장치(322) 및 제 3 열분산장치(332)로 이동시켜, 상기 3개 응결장치가 지속적으로 상기 통풍관(2) 내의 공기로부터 열에너지를 흡수하게 하고, 상기 3개의 열분산장치에 이동된 열에너지는 각각 상기 제 1 가열장치(310), 상기 제 2 가열장치(320) 및 상기 제 3 가열장치(330)로 이동함으로써 상온건조장치에서 상기 3개 가열장치에 공급되는 에너지를 감소시켜 열 재이용의 효과를 달성할 수 있도록 한다. 또는 열에너지를 열 재이용건조상자(8)에 집중시켜 상기 열 재이용건조상자(8)가 필요로 하는 온도를 제공하도록 한다.

본 고안에 대한 상세한 설명은 위에서 기술한 바와 같으나, 이는 본 고안의 실시예에 지나지 아니하므로 본 고안의 보호범위를 부당하게 제한하지 아니한다. 본 고안의 기본정신을 벗어나지 아니하는 범위에서 본 고안을 숙지한 당업자들에 의한 자유로운 변형이 가능하므로, 이러한 변형 실시는 모두 본 고안의 보호범위에 포함된다.

본 고안에 따른 상온건조장치는 상온 상태에서 건조 과정이 진행됨으로써, 건조 물품 자체의 특성과 품질이 훼손되지 않으며, 온도조절이 가능한 보전시설을 구비하여 에너지의 재이용이 가능하게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 건조장치의 입체 설명도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 건조장치의 조감도이다.

도 3은 본 고안에 따른 건조장치의 구조 설명도이다.

도 4는 본 고안에 따른 건조장치의 입체 설명도이다.

* 도면 부호의 설명*

1': 건조실 11': 선반

2': 통풍관 3': 응결발열장치

30': 자동제어장치 31': 증발기

32': 응결기 33': 공기펌프

34': 압축기 35': 가열기

1 : 건조실 11 : 문

2 : 통풍관 31 : 제 1 제습장치

310 : 제 1 가열장치 311 : 제 1 응결장치

312 : 열분산장치 32 : 제 2 제습장치

320 : 제 2 가열장치 321 : 제 2 응결장치

322 : 제 2 열분산장치 33 : 제 3 제습장치

330 : 제 3 가열장치 331 : 제 3 응결장치

332 : 제 3 열분산장치 4 : 온도제어장치

5 : 온도감지장치 60 : 제 1 송풍기

61 : 제 2 송풍기 7 : 자동제어장치

8 : 열 재이용건조상자

Claims (4)

1. 건조시키고자 하는 물품을 놓아두는 적재공간을 구비한 건조실;

   중공관의 형상을 하고 있으며, 상기 건조실 양측으로 연접하여, 상기 건조실 내부의 공기와 서로 유통될 수 있도록 관통된 통풍관;

   상기 통풍관 내부에 장착되며, 공기의 온도를 상승시키는 가열장치와 공기의 온도를 감소시키는 응결장치를 포함하여 구성되어, 통풍관 내부의 공기 수분을 감소시키고, 상기 통풍관에 진입하거나 상기 통풍관을 빠져나오는 공기의 온도가 상온 상태를 유지할 수 있도록 하는 복수개의 제습장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 상온건조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 건조실 내에 온도감지장치를 장착하여, 건조실 내부의 공기 온도가 온도감지장치에 설정된 허용범위를 초과하였을 경우 상기 건조실이 외부 환경과 서로 교류되도록 함으로써, 상기 복수개의 제습장치가 작동을 중지하여 상기 건조실의 공기가 상온 상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 상온건조장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 제습장치에 설치된 가열장치 또는 응결장치 중 어느 하나가 작동하지 않을 경우, 인접한 나머지 장치의 작동을 정지시킴으로써, 공기가 가열장치에 의하여 가열되고 난 후 응결장치에 의하여 공기 중의 수분을 응결시키게 되고, 다시 다음 단계의 제습장치를 경유하도록 함으로써, 공기 온도가 상온의 상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 상온건조장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제습장치 중 응결장치는 열분산장치에 연접하여, 상기 응결장치가 공기로부터 흡수한 열에너지를 상기 열분산장치까지 이동시키고, 상기 열분산장치에 전달된 열에너지는 선택적으로 열 재이용건조상자 및 상기 가열장치에 공급되어 사용될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 상온건조장치.