KR20090090560A

KR20090090560A - 분무식건조기용 분무기

Info

Publication number: KR20090090560A
Application number: KR1020080015844A
Authority: KR
Inventors: 류건영
Original assignee: 주식회사 제우기술
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2009-08-26

Abstract

본 발명은 분무식건조기용 분무기에 관한 것으로, 건조실의 내측으로 원액을 분무기로 분무하여 건조하는 분무식건조기에 있어서, 상기 분무기는 내부에 분무공간으로 원액을 공급하도록 연통된 일측에 원액공급구를 구비한 분무몸체를 형성하고, 분무공간의 하부로 직경이 축소되어 가압되는 가압부를 형성하며, 가압부의 하부로 가압된 원액이 분무되는 분무노즐을 형성한 몸체부와, 상기 몸체부의 분무공간 중앙으로 분무노즐의 불순물을 제거하도록 제거핀을 형성하고, 제거핀의 상부에 작동구를 형성한 제거부와, 상기 몸체부의 분무몸체 상부에 제거핀의 작동구와 연결되어 상하로 작동하여 분무노즐의 불순물을 제거하도록 작동시키는 구동수단을 내측에 구비한 구동몸체를 형성한 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한 다.

분무식건조기, 분무기, 제거핀, 분무노즐, 가압부

Description

분무식건조기용 분무기 {atomizer for spray dryer}

본 발명은 분무식건조기용 분무기에 관한 것이다.

일반적으로, 건조기는 수분을 증발시키는 데는 주로 열풍을 사용하는데, 적외선이나 고주파를 사용하는 건조기도 있다. 석회나 비료의 건조에 사용하는 회전건조기(回轉乾燥機:컨베이어식 ·원반식 또는 경사원통을 사용하는 방식 등이 있 다), 목재 ·벽돌 등의 건조에 사용하는 터널 건조기, 양모 ·점토 등에 사용하는 상자형건조기(箱子型乾燥機), 주로 저온에서 사용되며 의약품 ·사진재료 등을 건조시키는 진공건조기 등이 있다.

그밖에 보크사이트 등의 건조에 사용하는 분쇄건조기, 산성백토(酸性白土) ·염화칼슘 등을 사용하여 기체의 건조에 이용하는 흡수제건조기(吸收劑乾燥機), 분말 우유 등을 만들 때에 사용하는 분무식 건조기(噴霧式乾燥機:액상의 원료를 노즐로부터 분무상으로 내뿜어 급속히 건조시키는 방식) 등이 있다. 적외선건조기는 자동차나 기타 각종 기계의 도장면(塗裝面) 건조에 사용된다.

이런, 건조기 중에 분무건조(噴霧乾燥, spray drying)는 식품 등 어떤 재료의 액체를 열풍 속에 분무시켜, 1 mm 이하의 미세한 물방울 상태로 기류에 동반시 키면서 건조시키는 방법을 말하는 것으로, 재료를 미립화 한다는 것은, 재료 단위당의 표면적을 크게 함으로써 건조에 필요한 증발잠열을 주위의 열풍으로부터 받거나, 재료의 수분을 주위의 기류 속으로 증발시키는 데에 효과적이다. 따라서, 열풍과의 접촉시간이 짧고, 재료온도도 비교적 낮아서, 식품 등 온도의 영향을 받기 쉬운 것의 건조에 알맞다. 재료의 미립화에는 가압식 노즐, 기류식 노즐, 회전판(원심력식) 방식이 쓰인다. 또, 기류와의 접촉과 건조제품의 수집을 유효하게 하기 위하여, 사이클론형 형식을 취하는 경우도 많다.

이러한, 분무건조를 실시하는 분무식건조기는 건조실에 형성된 분무기 (atomizer)로 액체원료를 분무하여 낙하하는 동안 고온의 열풍과 접촉하면서 순간적으로 분말을 생산한다.

상기와 같은, 분무건조기는 건조 시간이 짧고 열변성 물질도 쉽게 건조할 수 있고, 연속 및 대량 생산이 가능하며, 액체에서 직접 분립체를 얻을 수 있고, 제품 상태를 중공구상으로 할 수 있으며, 용해성 및 유동성이 좋고, 유지보수가 간편하다.

이러한, 분무건조기는 식품인 식품 첨가물, 각종 엑기스, 향료, 아미노산, 조미료, 포도당, 물엿, 분유, 커피, 전분 등과, 세라믹인 알루미나, 페라이트, 마그네시아, 점토 등과, 약품인 의약품, 비타민제, 농약, 항생물질, 효소 등과, 화장품인 무기염료, 세제, 수지류, 계면활성제, 염화비닐, 소다, 유지, 카본 등 및 폐액인 페놀, 금속산화물 등에 사용한다.

상기와 같은 종래의 분무식건조기를 도 1을 참조하면서 살펴보면 다음과 같 다.

건조실(1) 내에서 분무기(5)로부터 분무된 원액이 열풍기(4)에서 발생된 열풍이 혼입되는 입구(2)에서 순간적으로 가열되어 액체성분은 증발되고, 고체성분은 미분체로 변위되며, 미분체는 대부분이 로타리밸브(6)를 통해서 제품으로 취출 되고, 미분체의 일부는 열풍으로 동반되어 배기구(3)를 지나 사이크론(7)에서 로타리밸브(8)로 회수되어 건조공정을 마친다.

이와 같이, 구성된 종래의 분무식건조기는 분무기에서 분무되는 원액이 분무와 동시에 열풍에 의해 건조되는 것으로 분무되는 노즐부분이 고열의 열풍이 접촉됨에 따라 원액이 몸체부분에서 분말화되면서 점도가 높아져서 몸체부분의 직경이 축소됨에 따라 분무압력이 증대하여 열풍에 의해 건조되지 않은 상태로 분무가 진행됨에 따라 건조효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 분무식건조기는 분무기에서 액상의 원액이 분무됨에 따라 분무를 중단한 상태에서도 분무기 내부에 잔존되는 액상의 원액이 건조실의 내부로 건조되지 않은 액상 원액이 투입되어 건조실의 내부를 오염시키는 문제점이 있었다.

아울러, 종래의 분무식건조기는 분무기로 원액을 분무하면서 열풍에 건조한 상태로 건조실로 공급함에 따라 분무기의 분무 측으로 열풍에 의해 건조된 원액이분말화 되면서 퇴적되어 몸체부분이 막히게 되면 건조기를 정지한 상태로 분무기를 해체하여 막힌 부분을 제거한 상태로 다시 재가동하여야 함으로써, 유지보수에 따른 비용이 증대하는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 분무식건조기의 건조실 내측으로 원액을 분무공급시키는 분무기의 내측으로 분무노즐의 이물질을 제거하도록 구동부로 작동되는 제거핀을 형성하여 구동부의 작동에 의해 제거핀을 분무노즐부분으로 이송 작동하여 열풍에 의해 건조된 원액의 잔존물을 제거함에 따라 건조효율성을 증대하고, 분무노즐의 막힘을 방지하여 유지보수 비용을 절감하는데 있다.

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 분무식건조기의 분무기는 건조실의 내측으로 원액을 분무기로 분무하여 건조하는 분무식건조기에 있어서, 상기 분무기는 내부에 분무공간으로 원액을 공급하도록 연통된 일측에 원액공급구를 구비한 분무몸체를 형성하고, 분무공간의 하부로 직경이 축소되어 가압되는 가압부를 형성하며, 가압부의 하부로 가압된 원액이 분무되는 분무노즐을 형성한 몸체부와, 상기 몸체부의 분무공간 중앙으로 분무노즐의 불순물을 제거하도록 제거핀을 형성하고, 제거핀의 상부에 작동구를 형성한 제거부와, 상기 몸체부의 분무몸체 상부에 제거핀의 작동구와 연결되어 상하로 작동하여 분무노즐의 불순물을 제거하도록 작동시키는 구동수단을 내측에 구비한 구동몸체를 형성한 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동부는 구동몸체의 분무몸체 결합부분으로 밀폐차단구를 형성하여 제거핀 작동 시에 분무공간에 공급된 원액이 분무몸체 측으로 유입되는 것을 방지하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동부의 구동수단은 제거핀의 작동구에 복귀스프링으로 복귀되는 솔레노이드밸브를 형성하여 전기적 신호에 의해 제거핀을 작동하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 구동부의 구동수단은 제거핀 작동구에 복귀스프링으로 복귀되는 이송캠을 작동시키는 이송모터를 형성하여 이송캠의 구동에 의해 제거핀을 상하로 작동하여 불순물을 제거하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 분무식건조기용 분무기는 분무식건조기의 건조실 내측으로 원액을 분무공급시키는 분무기의 내측으로 분무노즐의 이물질을 제거하도록 구동부로 작동되는 제거핀을 형성하여 구동부의 작동에 의해 제거핀을 분무노즐부분으로 이송 작동하여 열풍에 의해 건조된 원액의 잔존물을 제거함에 따라 건조효율성을 증대하고, 분무노즐의 막힘을 방지하여 유지보수 비용을 절감하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 분무식건조기용 분무기는 원액을 원액공급구로 분무공간으로 공급한 상태로 분무몸체의 하부에 직경이 축소되는 가압부에서 가압되어 분무노즐로 분무되도록 형성하고, 분무몸체의 내측으로 분무노즐 측에 뾰족한 첨단형상의 제거부를 구비한 제거핀을 형성하며, 제거핀의 상부에 형성된 작동구에 구동수단의 구동에 의해 상하로 작동하면서 분무노즐의 이물질을 제거함에 따라 원액이 공급 되어 열풍과 접촉되면서 분무노즐 측으로 분말화되어 퇴적되는 것을 함으로써, 불순불로 분무노즐의 직경이 축소되어 발생되는 이상고압현상을 방지하여 건조효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 분무식건조기용 분무기는 액상의 원액을 가압 분무하면 열풍에 의해 건조되어 분말화 하는 것으로 열풍이 분무되는 분무기의 분무노즐 측에서 공급되어 분무와 동시에 건조하는 것으로 내부에 형성된 제거핀의 작동에 의해 분무노즐의 막힘을 방지함에 따라 유지보수에 따른 비용을 축소하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 분무식건조기용 분무기는 원액을 분무하는 분무노즐에 불순물을 제거하도록 하부에 첨단형상의 제거부를 구비한 제거핀에 상부에 작동구를 형성하고, 작동구에 연결되어 분무노즐의 이물질을 제거하면서 개폐시키는 구동수단을 구비한 구동몸체를 형성하여 구동수단으로 구동하여 불순물을 제거하고, 구동수단의 작동에 의해 분무노즐을 폐쇄하여 잔존된 원액이 유출되는 것을 방지하여 청결도를 유지함에 따라 유지보수에 따른 비용을 축소시키는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 분무식건조기용 분무기는 원액을 가압해서 분무하는 분무몸체의 상부에 복귀스프링으로 복귀하는 솔레노이드밸브를 내측에 형성된 구동몸체를 형성하고, 분무몸체의 내측으로 분무노즐에 불순물을 제거하는 제거부의 제거핀에 상부로 작동구를 형성하여 작동구를 솔레노이드밸브로 구동되도록 연결 설치하 여 전자적인 신호에 의해 제거핀을 조작하여 불순물을 제거함에 따라 제거효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 분무식건조기용 분무기는 원액을 가압하여 분무하는 분무몸체의 내부에 불순물을 제거하는 제거핀에 상부에 형성된 작동구를 작동하도록 이송캠을 구비한 이송모터를 구동몸체의 내부에 형성하여 이송모터의 작동에 의해 제거핀을 작동하여 불순물을 제거함에 따라 제거효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

아울러, 본 발명의 분무식건조기용 분무기는 분무몸체의 상부에 제거핀을 작동하도록 결합되는 구동수단이 구비된 구동몸체의 결합부분에 밀폐차단구를 형성하여 원액이 구동몸체에 유입되는 것을 방지하여 수명을 증대시키는 효과를 제공한 다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 분무식건조기용 분무기에 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한 다.

도 2는 본 발명에 따른 분무식건조기용 분무기를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 분무식건조기용 분무기를 설치한 상태를 나타내는 일부 절 개 설치상태도이며, 도 4는 본 발명에 따른 분무식건조기용 분무기를 사용하는 상태를 나타내는 일부 절개 사용상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 분무식 건조기용 분무기의 다른 실시예를 나타내는 사용상태도이다.

도 2 내지 도 5 에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 분무식건조기용 분무기 (100)는 원액을 분무기(100)로 분무하여 건조하는 분무식건조기에 있어서, 상기 분무기(100)는 원액공급구(113)에서 공급된 원액을 분무노즐(115)로 분무하는 분무몸체(111)를 형성한 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)의 분무몸체(111) 내측으로 분무노즐(115)의 불순물을 제거하는 제거핀(121)을 형성한 제거부(120)와, 상기 몸체부(110)의 분무몸체(111) 상부로 제거부(120)의 제거핀(121)을 작동하도록 구동수단(132)을 형성한 구동부(130)를 포함하여 구성한다.

상기 몸체부(110)는 내부에 분무공간(112)으로 원액을 공급하도록 연통된 일측에 원액공급구(113)를 구비한 분무몸체(111)를 형성하고, 분무공간(112)의 하부로 직경이 축소되어 가압되는 가압부(114)를 형성하며, 가압부(114)의 하부로 가압된 원액이 분무되는 분무노즐(115)을 형성하도록 구성한다.

상기 제거부(120)는 몸체부(110)의 분무공간(112) 중앙으로 분무노즐(115)의 불순물을 제거하도록 제거핀(121)을 형성하고, 제거핀(121)의 상부에 작동구(122)를 형성하도록 구성한다.

상기 구동부(130)는 몸체부(110)의 분무몸체(111) 상부에 제거핀(121)의 작동구(122)와 연결되어 상하로 작동하여 분무노즐(115)의 불순물을 제거하도록 작동시키는 구동수단(132)을 내측에 구비한 구동몸체(131)를 형성하도록 구성한다.

여기서, 구동부(130)는 구동몸체(131)의 분무몸체(111) 결합부분으로 밀폐차단구(133)를 형성하여 제거핀(121) 작동 시에 분무공간(112)에 공급된 원액이 분무몸체(111) 측으로 유입되는 것을 방지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 구동부(130)의 구동수단(132)은 제거핀(121)의 작동구(122)에 복귀스프링(135)으로 복귀되는 솔레노이드밸브(134)를 형성하여 전기적 신호에 의해 제거핀(121)을 작동하도록 구성할 수도 있다.

아울러, 구동부(130)의 구동수단(132)은 제거핀(121) 작동구(122)에 복귀스프링(135)으로 복귀되는 이송캠(137)을 작동시키는 이송모터(136)를 형성하여 이송캠(137)의 구동에 의해 제거핀(121)을 상하로 작동하여 불순물을 제거하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 분무식건조기용 분무기에 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 액상의 원액을 건조하여 분말화 하기 위해서 열풍이 공급되는 입구(2) 측으로 공급하여 건조실(1)로 투입되도록 분무하는 분무기(100)에 분무몸체(111)의 일측으로 원액을 공급시키는 원액공급구(113)로 분무몸체(111)의 내부에 형성된 분무공간(112)에 원액이 건조될 원액을 공급시킨다.

이렇게, 원액공급구(113)로 분말화 하도록 원액을 분무몸체(111)의 내부에 분무공간(112)으로 공급된 상태에서 열풍을 공급하면서 분무를 실시하면 구동몸체 (131)의 내부에 형성된 구동수단(132)을 구동하여 구동수단(132)과 연결된 작동구 (122)를 구비한 제거핀(121)의 하부에 형성된 첨단형상의 제거부(120)로 폐쇄된 분 무노즐(115)을 개방한다.

이때, 제거핀(121)을 구동하는 구동수단(132)은 복귀스프링(135)을 구비한 솔레노이드밸브(134)로 형성하여 솔레노이드밸브(134)에 전기신호를 인가하면 작동구(122)로 연결된 제거핀(121)을 작동할 수도 있다.

또한, 제거핀(121)을 구동하는 구동수단(132)은 복귀스프링(135)으로 복귀되는 이송캠(137)을 구비한 이송모터(136)로 형성하여 이송모터(136)의 작동에 의해 이송캠(137)을 구동하여 작동구(122)로 연결된 제거핀(121)을 작동할 수도 있다.

상기와 같이, 분무노즐(115)을 개방하면 분무공간(112)의 내측으로 공급된 원액을 하부에 직경이 축소되는 가압부(114)에서 가압하면서 분무노즐(115) 측으로 분무되고, 분무된 원액은 열풍기(4)의 열풍으로 건조되면서 입구를 통해 건조실(1)로 공급된다.

이렇게, 원액을 분무노즐(115)로 분무작업을 지속적으로 실시하면 분무노즐 (115) 측으로 열풍이 접촉되면서 분무노즐(115)의 내측으로 분말화된 원액이 퇴적되어 직경이 축소되거나 막히면 구동몸체(131) 내부에 구동수단(132)을 구동하여 제거핀(121)의 제거부(120)를 분무노즐(115) 측으로 이송하면서 불순물을 제거한 다.

이때, 구동수단(132)이 내부에 형성된 구동몸체(131)는 분무몸체(111)의 상부에 밀폐차단구(133)로 밀폐하면서 결합되어 원액의 유입을 방지하면서 제거핀 (121)을 구동하도록 한다.

상기와 같이, 불순물을 제거하면서 분무작업을 실시하여 원액을 건조하고, 건조가 끝나면 구동부(130)의 구동수단(132)을 작동하여 제거핀(121)을 분무노즐 (115) 측으로 이송하여 분무노즐(115)을 폐쇄시킴에 따라 열풍기(4)가 작동되지 않는 상태로 분무공간(112)에 잔존한 원액이 분무노즐(115)을 통해서 건조실(1)로 유입되는 것을 방지하여 잔존된 원액으로 건조실(1)이 오염되는 것을 방지하면서 건조작업을 마친다.

따라서, 구동수단(132)의 구동에 의해 원액공급구(113)로 원액이 공급된 분무공간(112)의 내측으로 제거핀(121)을 작동하여 분무노즐(115)의 불순물을 제거하고, 제거핀(121)의 작동에 의해 분무노즐(115)을 개폐시켜 제어용이성을 향상시킴에 따라 건조효율을 증대하면서 불순물을 제거하여 유지보수에 따른 비용을 축소시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 분무식건조기를 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 분무식건조기용 분무기를 나타내는 분해사시도.

도 3은 본 발명에 따른 분무식건조기용 분무기를 설치한 상태를 나타내는 일부 절개 설치상태도.

도 4는 본 발명에 따른 분무식건조기용 분무기를 사용하는 상태를 나타내는 일부 절개 사용상태도.

도 5는 본 발명에 따른 분무식 건조기용 분무기의 다른 실시예를 나타내는 사용상태도.

*도면에 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 분무기 110 : 몸체부

111 : 분무몸체 112 : 분무공간

113 : 원액공급구 114 : 가압부

115 : 분무노즐 120 : 제거부

121 : 제거핀 122 : 작동구

130 : 구동부 131 : 구동몸체

132 : 구동수단 133 : 밀폐차단구

134 : 솔레노이드밸브 135 : 복귀스프링

136 : 이송모터 137 : 이송캠

Claims

건조실의 내측으로 원액을 분무기로 분무하여 건조하는 분무식건조기에 있어서,

상기 분무기는 내부에 분무공간으로 원액을 공급하도록 연통된 일측에 원액공급구를 구비한 분무몸체를 형성하고, 분무공간의 하부로 직경이 축소되어 가압되는 가압부를 형성하며, 가압부의 하부로 가압된 원액이 분무되는 분무노즐을 형성한 몸체부와,

상기 몸체부의 분무공간 중앙으로 분무노즐의 불순물을 제거하도록 제거핀을 형성하고, 제거핀의 상부에 작동구를 형성한 제거부와,

상기 몸체부의 분무몸체 상부에 제거핀의 작동구와 연결되어 상하로 작동하여 분무노즐의 불순물을 제거하도록 작동시키는 구동수단을 내측에 구비한 구동몸체를 형성한 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 분무식건조기용 분무기.
청구항 1에 있어서,

상기 구동부는 구동몸체의 분무몸체 결합부분으로 밀폐차단구를 형성하여 제거핀 작동 시에 분무공간에 공급된 원액이 분무몸체 측으로 유입되는 것을 방지하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 분무식건조기용 분무기.
청구항 1에 있어서,

상기 구동부의 구동수단은 제거핀의 작동구에 복귀스프링으로 복귀되는 솔레노이드밸브를 형성하여 전기적 신호에 의해 제거핀을 작동하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 분무식건조기용 분무기.
청구항 1에 있어서,

상기 구동부의 구동수단은 제거핀 작동구에 복귀스프링으로 복귀되는 이송캠을 작동시키는 이송모터를 형성하여 이송캠의 구동에 의해 제거핀을 상하로 작동하여 불순물을 제거하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 분무식건조기용 분무기.