KR20050080623A - 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치 - Google Patents

원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치 Download PDF

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KR20050080623A KR1020040008703A KR20040008703A KR20050080623A KR 20050080623 A KR20050080623 A KR 20050080623A KR 1020040008703 A KR1020040008703 A KR 1020040008703A KR 20040008703 A KR20040008703 A KR 20040008703A KR 20050080623 A KR20050080623 A KR 20050080623A
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Abstract

원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 건조장치는 건조실, 이송부 및 송풍시스템을 포함한다. 건조실은 투입호퍼 및 배출구를 가지며 투입호퍼에서부터 배출구까지 지그재그 형상으로 연통되면서 다단으로 형성된 다수개의 챔버를 갖는다. 이러한 각각의 챔버에는 이송부가 배치된다. 이송부는 각각의 챔버의 양측에 구동축이 수평하게 배치되고 구동축의 외주면상에는 체인스프로켓이 장착된다. 이때, 서로 마주보는 체인스프로켓에는 벨트형 원적외선 방사체가 체결되어 회전된다. 또한, 벨트형 원적외선 방사체의 내측에는 벨트형 원적외선 방사체에 전기를 공급해주는 전원공급 스프로켓이 장착된 전원공급축이 배치된다. 한편, 송풍시스템은 건조실의 상부 및 하부에 흡입닥트가 형성되고 이러한 흡입닥트에 내부송풍기가 연결되며 내부송풍기는 다시 각각의 챔버의 상부 및 측면에 형성된 하향송풍관 및 측향송풍관에 연결된다. 또한, 각각의 챔버의 일측 또는 타측면상에는 하위 챔버의 예열을 상위챔버로 이송시키는 송풍팬이 장착된다.

Description

원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치{F.I.R. Drying system using far infrared rays and preheating and exhaust air}
본 발명은 건조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원적외선 방사체를 이용하여 고품질의 농수산물 및 식품을 생산할 수 있는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 수확된 농수산물 또는 식품의 건조방법으로는 재래식 방법(자연건조)과 유류 등의 화석연료를 사용하는 방법 등이 있다. 재래식 방법은 햇빛에 노출된 자연 상태에서 건조하는 방법으로 농수산물의 우수한 품질을 유지로 상품성이 뛰어나 높은 가격을 받을 수 있는 장점이 있으나 대부분 품질관리가 어렵고, 기후 및 공간의 활용 측면에서 제약을 받는다는 단점을 가지고 있다.
유류 등의 화석연료를 사용하는 건조방법은 연료를 연소시켜 발생하는 열로 열풍을 발생시켜 건조하는 방법으로 널리 보급되어 가장 많이 이용되고 있는 방법이기는 하나, 이는 대류에 의한 건조로 열효율이 낮아 건조시간이 길고, 농수산물이나 기타 제품을 고온에서 장시간 노출하게 되어 품질이 떨어지므로 고품질의 제품생산에 어려움이 따르고 있다.
한편 원적외선은 세라믹 재료 등에서 방사되는 복사에너지로서 다른 열원에 의해서 가열되었을 때 방사된다. 그러므로 각종 열처리 특성에 맞추어 판형, 튜브형, 램프형 또는 코팅형태 등으로 내열성 소재표면에 가열 원적외선 방사 세라믹을 코팅 또는 성형하고, 전기나 기타 연료를 이용하여 원적외선 방사 세라믹을 가열함으로써 원적외선을 방사시켜 이용할 수 있는 특성을 가지고 있다.
따라서 이러한 세라믹에서 방사되는 원적외선과 제습배기 및 예열공기의 송품시스템을 이용하여 경제적이면서도 고품질의 제품으로 농수산물 및 식품을 건조할 수 있는 방법이 절실히 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 부응하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 건조실 내부에서 벨트를 따라 다단의 하부로 지그재그 이동되는 피건조물에 양방향 원적외선 복사열을 조사하여 건조시킴으로써, 고품질의 농수산물 및 식품을 생산할 수 있는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 피건조물을 건조시킨 고온다습한 습공기를 제습하여 다시 피건조물에 건공기를 송풍시킬 수 있으며, 다단으로 이루어진 건조실내의 습공기를 제습하여 상부로 끌어올릴 수 있는 송풍시스템을 구비함으로써, 건조시간을 단축할 수 있고, 소비에너지를 줄일 수 있으며, 친환경적인 전기에너지원을 사용함에 따라 화석연료 사용시 발생하는 환경오염을 방지할 수 있는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,
일측 상부 및 일측 하부에 형성된 투입호퍼 및 배출구와, 투입호퍼에서부터 배출구까지 지그재그 형상으로 연통되면서 다단으로 형성된 다수개의 챔버와, 각각의 챔버중 최상부의 챔버의 상측에 배치되는 판형 원적외선 방사체와, 각각의 챔버의 연통부위에 장착되는 피건조물 가이드를 갖는 건조실;
각각의 챔버의 양측에 서로 마주보도록 한 쌍이 수평하게 배치되면서 외주면상에 체인스프로켓이 장착된 구동축과, 서로 마주보는 각각의 체인스프로켓에 체결되어 회전되는 벨트형 원적외선 방사체와, 각각의 벨트형 원적외선 방사체의 내측에는 외주면상에 벨트형 원적외선 방사체에 밀착되도록 전원공급 스프로켓이 장착된 전원공급축을 가지며 피건조물을 각각의 챔버를 따라 투입호퍼에서부터 배출구까지 이송시키면서양방향 원적외선을 조사하여 건조시키는 이송부; 및
건조실의 상부 및 하부에 배치되며 제 1 제습장치가 함께 연결된 흡입닥트와, 각각의 흡입닥트와 연결되는 한 쌍의 내부송풍기와, 각각의 챔버의 상부 및 측면에 장착되면서 한 쌍의 내부송풍기와 연결되는 하향송풍팬 및 측향송풍팬과, 각각의 챔버의 일측 또는 타측면상에 제 2 제습장치와 함께 장착되어 상위 챔버로 예열을 이송시키는 송풍팬을 갖는 송풍시스템으로 이루어지는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치를 제공하는데 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 건조장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 그리고 도 2는 또 다른 실시예에 따른 건조장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치(100)는 건조실(110), 이송부(130) 및 송풍시스템(150)으로 이루어진다.
건조실(110)은 상부면상 일측에 피건조물을 투입하는 투입호퍼(112)가 형성되고, 하부의 일측에는 투입호퍼(112)로 투입된 피건조물이 건조실(110) 내부에서 건조되어 외부로 배출되는 배출구(114)가 형성된다. 이러한 건조실(110)의 내부에는 상부에서부터 하부까지 일정간격을 가지며 연속적으로 형성되는 다수개의 챔버(116)가 형성된다. 이때, 최상단에 위치한 챔버(116)의 일측은 투입호퍼(112)와 연통되고, 최하단에 위치한 챔버(116)의 일측은 배출구(114)와 연통된다. 바람직하게는 최상단에 위치한 챔버(116)의 타측은 인접한 하부의 챔버(116)의 타측과 연통되고 계속해서 지그재그 형상을 이루면서 연통된다. 더욱 바람직하게는 각각의 챔버(116) 사이의 연통되는 부분은 건조실(110) 내측 방향으로 일정 각도의 피건조물 가이드(118)가 장착된다. 한편, 건조실(110)의 상부 즉, 최상단에 위치한 챔버(116)의 상부면상에는 판형 원적외선 방사체(180)가 장착된다. 이때, 판형 원적외선 방사체(180)는 맥반석이나 황토 및 세라믹층이 형성되어 열원에 의하여 원적외선이 방사된다. 이와 같이 형성된 건조실(110) 내에는 투입호퍼(112)에서부터 배출구(114)까지 피건조물을 이동시키는 이송부(130)가 배치된다.
이송부는 구동축(132), 벨트형 원적외선 방사체(135), 전원공급축(136) 및 브러쉬(142)를 구비한다. 구동축(132)은 각각의 챔버(116)의 양측에 서로 마주보도록 한 쌍이 수평하게 배치되고 각각의 구동축(132)에는 체인스프로켓(134)이 장착된다. 이때, 서로 마주보는 한 쌍의 체인스프로켓(134)에는 벨트형 원적외선 방사체(135)가 체결된다. 이러한 벨트형 원적외선 방사체(135)는 판형 원적외선 방사체(180)와 마찬가지로 맥반석이나 황토 및 세라믹층이 형성되어 열원에 의하여 원적외선이 방사된다. 한편, 각각의 벨트형 원적외선 방사체(135)의 내측에는 구동축(132)과 동일한 형상을 갖는 전원공급축(136)이 장착되고 각각의 전원공급축(136)에는 전원공급 스프로켓(138)이 장착된다. 이러한 전원공급 스프로켓(138)은 회전되는 벨트형 원적외선 방사체(135)에 전기를 공급해주도록 벨트형 원적외선 방사체(135)와 밀착되게 장착된다. 바람직하게는 전원공급 스프로켓(138)이 벨트형 원적외선 방사체(135)에 전기를 공급하게 되면 벨트형 원적외선 방사체(135)에서 원적외선이 방사된다. 이때, 각각의 구동축(132)에는 각각의 체인스프로켓(134)과의 접촉면에 절연재(140)로 피복되어 벨트형 원적외선 방사체(135)에서 흐르는 전류가 외부로 통하지 않도록 한다.
이와 같이 형성된 이송부(130)는 투입호퍼(112)로 투입된 피건조물이 각각의 챔버(116)의 연통부분을 거쳐 지그재그 형상을 이루면서 배출구(114)로 배출되도록 회전된다. 이때, 하위 챔버(116)로 넘어가는 피건조물은 연통부분에 형성된 피건조물 가이드(118)에 의해 다음 단계로 넘어가며, 피건조물 가이드(118)의 반대편상 챔버(116)에는 벨트형 원적외선 방사체(135)의 상부면상에 묻어있는 찌꺼기를 제거해주는 브러쉬(142)가 각각 장착된다.
또한, 이송부(130)는 벨트형 원적외선 방사체(135)를 대신하여 메쉬망 벨트를 사용할 수도 있다. 또 다른 실시예에 따른 이송부(130)는 도 2에서 보는 바와 같이 구동축(132), 메쉬망 벨트(146), 브러쉬(142) 및 판형 원적외선 방사체(180)를 구비한다. 구동축(132)은 각각의 챔버(116)의 양측에 서로 마주보도록 한 쌍이 장착되고 각각의 구동축(132)에는 드럼형 풀리(144)가 장착된다. 이때, 서로 마주보는 드럼형 풀리(144)에는 메쉬망 벨트(146)가 감겨지고 피건조물 가이드(118)의 반대편상 챔버(116)에는 브러쉬(142)가 장착된다. 또한, 각각의 메쉬망 벨트(146)의 내측에는 판형 원적외선 방사체(180)가 배치된다.
한편, 송풍시스템(150)은 흡입닥트(152), 내부 송풍기(156) 및 송풍팬(162)을 구비한다. 흡입닥트(152)는 건조실(110)의 상부와 하부 즉, 최상단의 챔버(116)의 상부와 최하단의 챔버(116)의 하부면상에 배치된다. 이러한 각각의 흡입닥트(152)는 건조실(110)의 하부에 배치된 내부 송풍기(156)에 연결되고 내부 송풍기(156)는 각각의 챔버(116)의 상부면 및 측면에 형성된 하향송풍관(158) 및 측향송풍관(160)에 연결되어 피건조물의 이송방향과 직각 방향으로 예열 건조공기를 송풍시켜 피건조물로부터 제습을 원활하게 한다. 이때, 흡입닥트(152)로 흡입되는 공기는 건조실(110)의 상부면상에 배치된 제 1 제습장치(154)가 투입호퍼(112)측의 고온 다습한 습공기를 흡입하여 습기를 제거한 후 흡입닥트(152) 내부로 유입시킨다.
또한, 건조공기의 열손실을 막기 위하여 각각의 챔버(116)의 일측 또는 타측면상에는 상위 챔버(116)로 예열을 이송시키는 송풍팬(162)이 장착된다. 이때, 각각의 송풍팬(162)에는 제 2 제습장치(164)가 장착되어 하위의 챔버(116)에서 발생된 다습한 공기를 제습한다. 이처럼 형성된 송풍팬(162)들은 각각의 챔버(116)에서 발생된 고온 다습한 습공기를 제습하면서 최하단에서부터 최상단까지 역으로 끌어올린다.
하기에는 전술한 바와 같이 형성된 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치(100)의 사용상태를 간략하게 설명한다.
먼저, 피건조물이 투입호퍼(112)에 투입되면 벨트형 원적외선 방사체(135) 또는 메쉬망 벨트(146)의 상부에 올려진다. 이때, 벨트형 원적외선 방사체(135)에서 방사되는 원적외선 또는 메쉬망 벨트(146)의 내측에 배치된 판형 원적외선 방사체(180)에서 방사되는 원적외선과 건조실(110) 상부에 배치된 판형 원적외선 방사체(180)에서 방사되는 원적외선에 의해 피건조물이 1차 건조된다. 바람직하게는 피건조물이 이송과 함께 벨트형 원적외선 방사체(135) 또는 메쉬망 벨트(146)의 내측에 배치된 판형 원적외선 방사체(180)에서 방사되는 원적외선 복사열이 상측으로 조사되며, 동시에 건조실(110)의 상부에 배치된 판형 원적외선 방사체(180)로부터 하측으로 피건조물에 원적외선 복사열이 조사되어 양방향 원적외선 조사방식으로 건조가 이루어진다. 한편, 하위의 다른 챔버(116)에서는 벨트형 원적외선 방사체(135)가 상, 하 방향으로 원적외선이 조사되고 또는 메쉬망 벨트(146)의 내측에 배치된 판형 원적외선 방사체(180)가 상, 하 방향으로 원적외선이 조사되어 마찬가지로 양방향 원적외선 조사방식으로 피건조물의 건조가 2차, 3차, 4차 등등이 이루어지면서 양질의 피건조물이 배출구(114)로 배출된다. 이때, 보다 효과적이면서 열효율을 높이기 위하여 제습된 건공기를 흡입닥트(152)에서 흡입한 내부 송풍기(156)가 각각의 챔버(116)에 장착된 하향송풍관(158) 및 측향송풍관(160)으로 송풍시켜 이송되는 피건조물의 직각방향으로 건조공기를 송풍시킨다. 또한, 각각의 챔버(116)의 일측 또는 타측에 장착된 송풍팬(162)에서는 하위 챔버(116)내의 습공기를 흡입하여 제습시켜 상위 챔버(116)로 끌어올린다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치는 원적외선이 방사되는 벨트형 원적외선 방사체 및 판형 원적외선 방사체를 장착하고, 제습장치를 이용하여 제습공기를 예열하여 건조실 내부에 건조공기를 투입하는 방법으로 상향 및 측향 송풍시스템을 도입함으로써, 건조실에서 피건조물이 건조되는 시간을 단축할 수 있고, 소비에너지를 줄일 수 있으며, 친환경적인 전기에너지원을 사용함에 따라 화석연료 사용시 발생하는 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 고품질의 농수산물 및 식품을 얻을 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치는 건조실 내부에 형성된 각각의 챔버 일측 또는 타측에 제습장치가 포함된 송풍팬을 장착함으로써, 하부에서 사용된 습공기를 제습하여 역순으로 상부로 끌어올릴 수 있어서 열효율이 높은 장점이 있고, 또한 내부송풍기를 이용하여 각각의 챔버 내부에서 하방향 및 측방향으로 송풍을 함으로서 건조효율을 높일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 건조장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며,
도 2는 또 다른 실시예에 따른 건조장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 건조장치 110 : 건조실
112 : 투입호퍼 114 : 배출구
116 : 챔버 118 : 피건조물 가이드
130 : 이송부 132 : 구동축
134 : 체인스프로켓 136 : 전원공급축
138 : 전원공급 스프로켓 140 : 절연재
142 : 브러쉬 144 : 드럼형 풀리
146 : 메쉬망 벨트 150 : 송풍시스템
152 : 흡입닥트 154 : 제 1 제습장치
156 : 내부송풍기 158 : 하향송풍관
160 : 측향송풍관 162 : 송풍팬
164 : 제 2 제습장치 180 : 판형 원적외선 방사체
190 : 벨트형 원적외선 방사체

Claims (5)

  1. 일측 상부 및 일측 하부에 형성된 투입호퍼 및 배출구와, 상기 투입호퍼에서부터 상기 배출구까지 지그재그 형상으로 연통되면서 다단으로 형성된 다수개의 챔버와, 상기 각각의 챔버중 최상부의 챔버의 상측에 배치되는 판형 원적외선 방사체와, 상기 각각의 챔버의 연통부위에 장착되는 피건조물 가이드를 갖는 건조실;
    상기 각각의 챔버의 양측에 서로 마주보도록 한 쌍이 수평하게 배치되면서 외주면상에 체인스프로켓이 장착된 구동축과, 서로 마주보는 각각의 체인스프로켓에 체결되어 회전되는 벨트형 원적외선 방사체와, 상기 각각의 벨트형 원적외선 방사체의 내측에는 외주면상에 상기 벨트형 원적외선 방사체에 밀착되도록 전원공급 스프로켓이 장착된 전원공급축을 가지며 피건조물을 상기 각각의 챔버를 따라 투입호퍼에서부터 배출구까지 이송시키면서양방향 원적외선을 조사하여 건조시키는 이송부; 및
    상기 건조실의 상부 및 하부에 배치되며 제 1 제습장치가 함께 연결된 흡입닥트와, 상기 각각의 흡입닥트와 연결되는 한 쌍의 내부송풍기와, 상기 각각의 챔버의 상부 및 측면에 장착되면서 상기 한 쌍의 내부송풍기와 연결되는 하향송풍팬 및 측향송풍팬과, 상기 각각의 챔버의 일측 또는 타측면상에 제 2 제습장치와 함께 장착되어 상위 챔버로 예열을 이송시키는 송풍팬을 갖는 송풍시스템으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이송부는 상기 각각의 챔버의 양측에 서로 마주보도록 한 쌍이 장착되면서 외주면상에 드럼형 풀리가 장착된 구동축과, 서로 마주보는 각각의 드럼형 풀리에 감겨 회전되는 메쉬망 벨트와, 상기 각각의 메쉬망 벨트의 내측에 배치되는 판형 원적외선 방사체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 구동축에는 상기 각각의 체인스프로켓과의 접촉면에 절연재로 피복되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치.
  4. 제 1 항 및 2 항에 있어서, 상기 각각의 챔버에는 상기 각각의 피건조물 가이드와 대향되도록 반대편상에 브러쉬가 장착되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치.
  5. 제 1 항 및 2 항에 있어서, 상기 각각의 벨트형 원적외선 방사체 및 판형 원적외선 방사체는 맥반석이나 황토 및 세라믹층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체와 제습장치를 이용한 제습배기 및 예열공기를 이용한 연속식 원적외선 건조장치.
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