KR200429768Y1

KR200429768Y1 - 순환식 냉각시스템을 이용한 감압식 건조장치

Info

Publication number: KR200429768Y1
Application number: KR2020060021729U
Authority: KR
Inventors: 송익희
Original assignee: 송익희
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2006-08-14
Publication date: 2006-10-27

Abstract

본 고안은 건조물이 저장되는 건조실과, 상기 건조실 일측에 격벽에 의해 형성되는 외부공간과, 상기 건조실과 외부공간의 공기를 순환하게 하는 송풍팬을 구비하고 상기 공기중에 함유된 수분을 제거하기 위한 수분제거장치로 이루어진 감압식 건조장치에 있어서, 상기 수분제거장치의 공기유입구는 외부공간에 형성되고, 공기배출구는 건조실에 형성되도록 하되, 상기 공기유입구의 입구에는 증발기가 설치되고, 상기 증발기의 후방에는 내부 응축기가 설치되도록 하며, 상기 증발기와 내부 응축기는 압축기에 연결되어 순환식 냉각사이클을 이루도록 하여 상기 증발기 아래에 형성된 물배출관을 구비하는 집수통에 의해 증발기에 의해 모아진 물을 밖으로 배출할 수 있도록 하고, 상기 내부 응축기 후방에는 히터를 형성하여 공기를 가열하여 건조실에 공급할 수 있도록 구성된 순환식 냉각시스템을 이용한 감압식 건조장치를 제공하기 위한 것으로, 본 고안은 순환식 냉각시스템에 있어 증발기의 결로현상을 이용하여 건조실과 외부공간을 순환하는 공기의 습기를 제거함으로써 건조물의 보다 빠른 건조를 가능하게 하는 효과를 갖는 것이며, 또한 본 고안은 습기제거장치에 히터와 별도의 외부 응축기를 형성함으로써 건조물의 종류에 따라 고온의 건조한 공기를 건조실에 유입시킬 수도, 또는 저온의 건조한 공기를 건조실에 유입시킬 수도 있는 다양한 활용이 가능한 매우 유용한 고안인 것이다.

순환식, 냉각시스템, 감압식, 건조장치

Description

순환식 냉각시스템을 이용한 감압식 건조장치{VACUUM DRYING APPARATUS}

도 1 - 종래 감압식 건조장치의 개략적인 단면도.

도 2 - 본 고안 감압식 건조장치의 개략적인 단면도.

도 3 - 도 2의 A-A선 단면도.

도 4 - 본 고안에 있어서 공기의 순환상태와 순환식 냉각시스템의 구성을 보이기 위한 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 건조실 2 : 건조상자

3 : 가열수단 3a: 전기히터

3b: 열풍순환팬 3c: 열풍공급구

4 : 열풍분산판 5 : 흡입구

5a : 솔레노이드밸브 6 : 감압블로워

7 : 배풍구 7a : 솔레노이드밸브

100: 본 고안 감압식 건조장치(이하 "감압식 건조장치"라 한다)

110: 건조실 111: 격벽(隔璧)

111a: 통기공(通氣孔) 120: 외부공간

130: 수분제거장치 131: 공기유입구

132: 공기배출구 140: 증발기

141: 집수(集水)통 141a: 물배출관

150: 내부 응축기 160: 히터

170: 송풍팬 180: 압축기

190: 외부 응축기

본 고안은 감압식 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농산물 및 수산물, 기타 건조가 필요한 물품(이하 통칭하여 '건조물'이라 함)을 신속하게 건조시킬 수 있도록 하기 위한 순환식 냉각시스템을 이용한 감압식 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 건조물의 건조를 위해서는 버너로 열풍을 만들어 열풍이 피건조물을 건조하도록 하는 방법과, 특수건조기로 보급되어 있는 진공건조기를 이용하여 건조실 내부에 진공을 형성하여 수분의 기화점을 낮추고 전도열로 건조하는 방법이 사용되기도 한다.

전자인 열풍건조방식은 일반농가 등에서 많이 사용하고 있지만 에너지의 소비량이 크고, 건조시간이 오래 걸리며, 고품질의 건조물 생산이 곤란한 단점을 갖는 것이다.

후자인 진공건조방식은 건조기의 크기에 비해 건조량이 적고 에너지 소요가 많으며 건조에너지의 손실이 커 일반 건조물에 적용이 어려운 문제점이 있었다.

따라서 감압과 열풍을 이용하여 건조를 수행함으로써 신속한 건조가 이루어지고, 이로 인해 건조물의 품질손상을 최소화할 수 있도록 하기 위한 감압식 농산물 건조장치가 도 1에 도시한 바와 같이 대한민국특허 제10-2001-0051859호로 선출원된 바 있다.

상기한 장치는 건조실의 내부공기를 외부로 강제 배출하여 압력을 강하시키는 감압수단과, 상기 건조실 내부의 공기를 가열하여 순환시키는 가열수단과, 상기 가열수단에 의해 가열 및 송풍되어지는 열풍이 고르게 분산되어지도록 설치되어진 열풍분산 가이드와, 상기 건조실 내부로 외부공기가 인입되는 것을 제어하는 제1제어밸브로 구성된 것으로, 이로 인해 건조시간을 단축하고 건조에 필요한 연료의 소모량을 줄일 수 있어 농가소득에 기여할 수 있는 것이다.

그러나 상기한 감압식 농산물 건조장치는 열풍을 건조실에 불어넣고 상기 열풍이 건조물을 지나치면서 고온에 의해 건조물이 건조되도록 하는 구조를 갖는 것이어서 수분함유량이 높은 건조물의 건조시에는 건조효율이 급격히 떨어지는 단점을 갖는다. 왜냐하면 감압식 건조장치는 건조실 내부의 공기를 외부에 별도로 형성한 공간, 즉 외부공간으로 흡입하여 순간적으로 건조실 내부가 진공상태, 즉 감압 상태가 되도록 하되 흡입된 공기만큼 열풍이 건조물 사이를 지나면서 가열하도록 하는 사이클이 반복되도록 하는 구조를 갖는다. 따라서 종래의 감압식 건조장치는 건조물에 직접 열이 가함으로 인해 열효율은 높아지지만 건조물에 함유된 수분은 제거할 수 없어 결국 제거되지 못한 수분이 다시 건조실로 유입되어 건조효율은 떨어지는 폐단을 갖기 때문이다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 건조실 내부에 열풍을 불어넣고 건조실 내부의 공기는 외부공간으로 흡입함으로써 감압(減壓)되도록 하되, 이때 외부공간으로 흡입한 공기는 팬에 의해 건조실로 유입되기 전 순환식 냉각시스템에 의해 수분이 제거되고, 또 응축기와 히터에 의해 가열된 다음 건조실로 유입되도록 하였다.

이로 인해 건조실과 외부공간을 순환하는 공기가 건조실로 유입될 때는 습기가 제거된 상태가 되어 건조물에 함유된 습기를 더 많이 제거할 수 있으며, 히터에 의해 가열된 고온의 공기에 의해서 더욱 신속한 건조가 가능하게 되는 것이다.

본 고안을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안 감압식 건조장치(100)는 건조물(A)이 저장되는 건조실(110)과, 상기 건조실(110) 일측에 격벽(111)에 의해 형성되는 외부공간(120)과, 상기 격벽(111) 의 상부에는 수분제거장치(130)가 설치되도록 한다.

이때 상기 수분제거장치(130)의 공기유입구(131)는 외부공간(120)에 형성되고, 공기배출구(132)는 건조실(110)에 형성되어 지는데, 상기 공기유입구(131) 입구에 증발기(140)가 형성되고, 상기 증발기(140) 후방에는 내부 응축기(150)가 형성되며, 상기 내부 응축기(150) 후방에는 히터(160)가 형성되도록 하였다.

상기 수분제거장치(130)의 공기배출구(131)에는 송풍팬(170)이 형성되어져 건조실(110)의 공기와 외부공간(120)의 공기가 서로 순환될 수 있도록 하였다.

이때 상기 증발기(140) 아래에는 집수통(141)이 형성되며, 상기 집수통(141)에 의해 모여진 물은 집수통(141) 아래에 형성된 물배출관(141a)을 통해 외부공간(120) 밖으로 배출되도록 한다.

상기 증발기(140)와 내부 응축기(150)는 공지의 순환식 냉각시스템의 일부분으로, 순환식 냉각시스템의 구성은 도 4에 도시한 바와 같다.

즉 순환식 냉각시스템이라 함은 액상의 냉매가 압축기(180)와 응축기(190), 증발기(140)를 순환되도록 하면서 기화되어져 주변의 공기를 냉각시킬 수 있도록 하는 구조인바, 본 고안 감압식 건조장치(100)는 상기 순환식 냉각시스템을 건조물(A)의 건조에 활용할 수 있도록 한 것이다.

다시 말해 압축기(180)에 의해 압축된 냉매가 증발기(140)에 의해 증발되면서 기화되어지고 이때 기화열에 의해 증발기(140) 주변이 냉각되면서 증발기(140)의 표면에 결로(結露)현상이 발생하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 증발기(140)의 결로현상을 이용하는 것으로, 건조 실(110) 격벽(111)의 공기배출구(132)에 형성되는 송풍팬(170)을 구동시키게 되면 건조실(110)의 내부의 공기가 격벽(111)에 형성된 통기공(111a)을 통해 외부공간(120)으로 빨려들면서 건조실(110)의 내부에는 순간적인 진공현상, 즉 대기압보다 낮은 감압(減壓)상태가 되고, 따라서 상기 건조실(110)의 공기는 건조물(A) 사이를 지나면서 수분을 흡수한 상태로 수분제거장치(130)의 공기유입구(131)로 유입되어 지게 된다.

따라서 상기 수분을 함유한 공기는 증발기(140)를 통과하면서 결로현상에 의해 수분을 뺏기게 되고, 결국 건조된 상태로 내부 응축기(150)를 통과하게 된다.

이때 내부 응축기(150)는 냉매가 응축되면서 발생한 열에 의해 공기를 가열하게 되는데, 순환식 냉각사이클에 의한 내부 응축기(150)의 열량으로는 공기 가열에 한계가 있을 수 밖에 없고, 따라서 본 고안에서는 건조물(A)의 건조효율을 높이기 위해 충분한 열량을 얻을 수 있는 별도의 전기 히터(160)를 내부 응축기(150)의 후방에 형성함으로써 고온의 건조된 공기가 건조실(110)의 내부로 유입될 수 있도록 하였고, 이로인해 건조물(A)의 건조시간을 단축할 수 있도록 하였다.

상기 응축기는 별도로 건조실(110) 외부에 하나 더 형성할 수도 있는데, 이는 실내를 신속하게 냉각시키고자 할 때 필요한 구성이다. 다시 말해 가열된 공기를 건조실(110)의 내부로 유입시켜서는 곤란한 경우에 필요한 구성으로, 이때 냉매의 순환사이클은 압축기(180), 외부 응축기(190), 증발기(140) 순으로 별도의 냉각사이클을 이루게 된다. 물론 이 경우 내부 응축기(150)의 관로는 차단되어 작동하지 않도록 하여야 한다. 따라서 외부 응축기(190)가 작동할 때는 건조실(110) 내부 로 유입되는 공기는 차갑고 건조한 상태가 된다.

이처럼 본 고안은 순환식 냉각시스템에 있어 증발기의 결로현상을 이용하여 건조실과 외부공간을 순환하는 공기의 습기를 제거함으로써 건조물의 보다 빠른 건조를 가능하게 하는 효과를 갖는 것이며, 또한 본 고안은 습기제거장치에 히터와 별도의 외부 응축기를 형성함으로써 건조물의 종류에 따라 고온의 건조한 공기를 건조실에 유입시킬 수도, 또는 저온의 건조한 공기를 건조실에 유입시킬 수도 있는 다양한 활용이 가능한 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims

건조물이 저장되는 건조실과, 상기 건조실 일측에 격벽에 의해 형성되는 외부공간과, 상기 건조실과 외부공간의 공기를 순환하게 하는 송풍팬을 구비하고 상기 공기중에 함유된 수분을 제거하기 위한 수분제거장치로 이루어진 감압식 건조장치에 있어서,

상기 수분제거장치의 공기유입구는 외부공간에 형성되고, 공기배출구는 건조실에 형성되도록 하되, 상기 공기유입구의 입구에는 증발기가 설치되고, 상기 증발기의 후방에는 내부 응축기가 설치되도록 하며, 상기 증발기와 내부 응축기는 압축기에 연결되어 순환식 냉각사이클을 이루도록 하여 상기 증발기 아래에 형성된 물배출관을 구비하는 집수통에 의해 증발기에 의해 모아진 물을 밖으로 배출할 수 있도록 하고, 상기 내부 응축기 후방에는 히터를 형성하여 공기를 가열하여 건조실에 공급할 수 있도록 구성되어짐을 특징으로 하는 순환식 냉각시스템을 이용한 감압식 건조장치.
제 1항에 있어서 상기 압축기에는 외부 응축기가 별도로 장착되어 압축기와 증발기에 의해 별도의 순환식 냉각사이클을 이루도록 하되, 상기 외부 응축기가 작동할 때는 내부 응축기의 관로는 차단되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 순환식 냉각시스템을 이용한 감압식 건조장치.