KR20100009086A - Drying system and device using cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수분함량이 많은 비지, 음식물쓰레기 등을 건조하는데 사용하기 위한 냉동장치를 이용한 건조시스템 및 건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drying system and a drying apparatus using a refrigeration apparatus for use in drying a large amount of water and waste, food waste and the like.
일반적으로 일반가정이나 요식업소 등에서 발생되는 음식물쓰레기를 수거한 다음 압착처리하여 부피를 최소화시킨 상태로 매립하거나 또는 소각처리하는 방법이 사용되어 왔었으나, 요즈음에 와서는 음식물쓰레기를 발효처리하여 퇴비화하거나 유기질비료화하여 재활용하는 방법이 제안되어 왔다.In general, a method of collecting food waste generated from a general home or a restaurant and crushing it and then filling it in a state of minimizing its volume or incineration has been used, but nowadays, food waste is fermented and composted. A method for recycling organic fertilizers has been proposed.
상기와 같이 음식물쓰레기를 퇴비화하거나 또는 유기질비료화하기 위해서는 우선적으로 음식물쓰레기를 건조처리하여야 하는데, 종래 기술에서는 유류를 연료로 하거나 또는 전기에너지를 이용하는 건조장치로 음식물쓰레기를 건조하여 왔었다.In order to compost food waste or organic fertilizer as described above, food waste should be dried first. In the prior art, food waste has been dried by a drying apparatus using oil as fuel or electric energy.
그러나 국제 유가의 고유가 시대에 이르러서는 에너지 효율면에서 볼 때 고가의 연료를 사용하여 음식물쓰레기를 건조처리하게 될 경우에는 음식물쓰레기를 건조하여 얻게 되는 퇴비 또는 유기질비료에 비하여 음식물쓰레기를 건조하여 퇴비 또는 유기질비료를 얻기 위해 소요되는 연료비용이 더 많이 소요되므로 비생산적이라는 것이 단점으로 지적되고 있는 실정이다.However, in the era of high oil prices of international oil prices, when food waste is dried by using expensive fuels, food waste is dried by compost or organic fertilizer, compared to compost or organic fertilizer obtained by drying food waste. It is pointed out that it is unproductive because it costs more fuel to obtain organic fertilizer.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 문제를 감안하여 고가의 유류 또는 전기에너지를 사용하여 음식물쓰레기를 건조할 때 소요되는 비용보다 훨씬 저렴한 비용으로 냉매를 순환시키는 냉동장치를 이용하여 음식물쓰레기를 건조처리할 수 있도록 하며, 또한 두부식품을 제조할 때 부산물로 나오는 비지 등을 건조할 수 있도록 하는 건조시스템 및 건조장치를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.The present invention is to dry the food waste by using a refrigeration device to circulate the refrigerant at a much lower cost than the cost of drying food waste using expensive oil or electric energy in view of the problems shown in the prior art as described above. Invented for the purpose of providing a drying system and a drying device that can be processed, and also to dry the sewage as a by-product when manufacturing tofu food.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
본 발명의 냉동장치를 이용한 건조시스템은,Drying system using the freezing device of the present invention,
냉매가스를 압축하는 압축기, 고온고압의 냉매가스를 응축하는 응축기, 응축된 냉매를 급속히 팽창시키는 팽창밸브, 팽창된 안개상태의 냉매를 증발시키는 증발기 및 상기 응축기에서 이송되는 응축냉매와 증발기에서 배출되는 냉매가스를 열교환시켜서 기체로 증발된 냉매가스만 압축기로 보내주도록 구성된 액열기를 구비하는 냉동장치를 이용한 건조시스템에 있어서,Compressor for compressing the refrigerant gas, condenser condensing the refrigerant gas of high temperature and high pressure, expansion valve for rapidly expanding the condensed refrigerant, evaporator for evaporating the expanded mist of refrigerant evaporated from the condensation refrigerant and the evaporator conveyed from the condenser In a drying system using a refrigerating device having a heat exchanger configured to heat the refrigerant gas and send only the refrigerant gas evaporated to the gas to the compressor,
투입되는 피건조물을 건조하기 위하여 상기 압축기에서 압축되어 순환하게 되는 냉매가스의 열교환작용으로 피건조물을 건조하는 메인열교환기가 장착되어 있는 건조챔버와;A drying chamber equipped with a main heat exchanger for drying the dried item by heat exchange of refrigerant gas compressed and circulated by the compressor to dry the dried item;
상기 메인열교환기와 함께 건조챔버 내부에 장착되며, 온수탱크로부터 공급 순환하게 되는 온수의 열량을 이용하여 건조챔버에 투입되는 피건조물을 건조하게 되는 온수열교환축과;A hot water heat exchange shaft mounted inside the drying chamber together with the main heat exchanger, and drying the dry items introduced into the drying chamber by using heat quantity of hot water supplied and circulated from the hot water tank;
상기 메인열교환기 및 온수열교환축에 의하여 가열 건조되는 피건조물에서 발생되는 습기(수증기)를 제거하기 위하여 건조챔버 내부에 장착되며, 냉수탱크로부터 공급 순환하게 되는 냉수를 이용하여 피건조물이 건조될 때 발생되는 습기가 부착되도록 하는 냉수순환코일과;It is mounted inside the drying chamber to remove moisture (vapor) generated from the dried material heated by the main heat exchanger and the hot water heat exchange shaft, and when the dried material is dried using cold water supplied from a cold water tank. Cold water circulation coil to attach the generated moisture;
상기 냉수탱크의 내부 및 외부 각각에 구분되어 독립된 상태로 설치되는 내,외부 증발기와;Inner and outer evaporator is installed separately in each of the inside and outside of the cold water tank;
상기 액열기의 수액기출구라인으로 이송되는 냉매가스를 상기 내,외부 증발기 중 어느 하나의 증발기에 공급하기 위하여 서로 반대적으로 개폐작동하도록 설치된 솔레노이드밸브가 각각 하나씩 장설되어 있으며, 또한 팽창밸브가 각각 하나씩 장설되어 있는 내,외부 증발기입구라인과;In order to supply the refrigerant gas transferred to the fluid outlet port of the liquid heater to one of the internal and external evaporators, one solenoid valve installed to open and close to each other is installed one by one. Internal and external evaporator inlet lines installed one by one;
상기 내,외부 증발기에서 토출되는 냉매가스를 액열기의 액분리기입구라인을 통해 액분리기로 이송시킬 수 있도록 하기 위하여 서로 반대적으로 개폐작동하도록 설치된 솔레노이드밸브가 각각 하나씩 장설되어 있는 내,외부 증발기출구라인;In order to transfer the refrigerant gas discharged from the internal and external evaporators to the liquid separator through the liquid separator inlet line of the liquid heater, each of the internal and external evaporator outlets is provided with a solenoid valve installed to open and close oppositely. line;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Characterized in that configured to include.
또한, 상기 압축기와 건조챔버에 장착되는 메인열교환기를 연결하는 압축기 출구라인에는 전기히터가 장착된 하나 이상의 전기히터가열기가 직렬상으로 연결 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the compressor outlet line connecting the compressor and the main heat exchanger mounted to the drying chamber is characterized in that the electric heater is equipped with one or more electric heater heaters connected in series.
또한, 상기 건조챔버에 장착된 메인열교환기와 응축기를 연결하는 응축기입구라인에는 상기 온수탱크에서 공급되는 온수가 순환하도록 설치되는 온수순환관과, 상기 온수순환관을 감싸준 상태로 형성되어 상기 메인열교환기를 경유하여 이송되는 냉매가스가 순환하도록 설치되는 냉매순환관이 이중 구조로 형성되어 있는 하나 이상의 냉매 온수 열교환기가 직렬상으로 연결 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the condenser inlet line connecting the main heat exchanger and the condenser mounted on the drying chamber is formed with a hot water circulation pipe installed to circulate the hot water supplied from the hot water tank, and the hot water circulation pipe wrapped around the main heat exchanger. At least one refrigerant hot water heat exchanger having a dual structure of the refrigerant circulation pipe installed to circulate the refrigerant gas transported through is characterized in that it is connected in series.
또한, 상기 응축기의 입구라인에는 냉매 온수 열교환기를 거친 냉매가스를 냉각시키기 위하여 상기 냉매 온수 열교환기를 경유하여 이송되는 냉매가스가 순환하는 내부냉매순환관과, 상기 액열기의 수액기출구라인에 연결되는 바이패스공급라인 및 상기 액분리기입구라인에 연결되는 바이패스회수라인이 각각 연결되는 외부냉매순환관이 이중 구조로 형성되어 있는 냉매 냉각용 열교환기를 구비하고 있으며, 상기 바이패스공급라인에는 냉매가스의 공급을 개폐하는 솔레노이드밸브와 냉매가스를 급속 팽창시키기 위한 보조팽창밸브가 장설되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the inlet line of the condenser is connected to an internal refrigerant circulation pipe through which the refrigerant gas transferred through the refrigerant hot water heat exchanger circulates to cool the refrigerant gas passing through the refrigerant hot water heat exchanger, and to the fluid outlet port of the liquid heat exchanger. And a refrigerant cooling heat exchanger having a dual structure of an external refrigerant circulation pipe connected to a bypass supply line and a bypass recovery line connected to the liquid separator inlet line, and the bypass supply line includes a refrigerant gas. A solenoid valve for opening and closing a supply and an auxiliary expansion valve for rapidly expanding a refrigerant gas are installed.
그리고 본 발명의 냉동장치를 이용한 건조장치는,And the drying device using the freezing device of the present invention,
냉매가스를 압축하는 압축기, 고온고압의 냉매가스를 응축하는 응축기, 응축된 냉매를 급속히 팽창시키는 팽창밸브, 팽창된 안개상태의 냉매를 증발시키는 증발기 및 상기 응축기에서 이송되는 응축냉매와 증발기에서 배출되는 냉매가스를 열 교환시켜서 기체로 증발된 냉매가스만 압축기로 보내주도록 구성된 액열기를 구비하는 냉동장치를 이용한 건조장치에 있어서,Compressor for compressing the refrigerant gas, the condenser condensing the refrigerant gas of high temperature and high pressure, expansion valve for rapidly expanding the condensed refrigerant, the evaporator for evaporating the expanded mist of the refrigerant evaporated from the condensation refrigerant and the evaporator conveyed from the condenser In the drying apparatus using a refrigerating device having a liquid heat exchanger configured to send only refrigerant gas evaporated as gas by exchanging refrigerant gas to a compressor,
상기 건조장치는,The drying device,
피건조물의 투입구와 배출구가 상,하부에 형성되어 있는 건조챔버와;A drying chamber having upper and lower inlets and outlets of the dried object;
상기 건조챔버의 상부에 고정 설치되어 상기 냉동장치의 압축기에서 압축되어 응축기로 이송되는 고온의 냉매가스의 열량으로 건조챔버 내부를 가열하도록 설치되어 있는 메인열교환기와;A main heat exchanger fixedly installed at an upper portion of the drying chamber and installed to heat the inside of the drying chamber by the heat amount of the high-temperature refrigerant gas compressed by the compressor of the refrigerating device and transferred to the condenser;
직경이 큰 대경 중공축과 직경이 작은 소경 중공축이 이중관 구조로 형성되어 있으며, 상기 대경 중공축에 일정간격의 위치마다 등각도상으로 돌출하는 복수의 교반관이 형성된 채 상기 건조챔버 양측에 형성된 양측 축수부에 회전가능하게 지지되는 온수열교환축과;A large diameter hollow shaft having a large diameter and a small diameter hollow shaft having a small diameter are formed in a double tube structure. A hot water heat exchange shaft rotatably supported by the bearing portion;
상기 건조챔버의 일측 축수부에 회전가능하게 지지된 온수열교환축 내부에 온수를 순환시키기 위하여 상기 온수열교환축의 대경 중공축 일측을 통해서는 온수를 공급하며, 상기 건조챔버의 타측 축수부에 회전가능하게 지지된 온수열교환축의 소경 중공축의 일측을 통해서는 상기 온수열교환축 내부를 순환한 온수를 회수하도록 상기 온수열교환축의 대경 중공축 및 소경 중공축에 연결되어 있는 온수탱크와;The hot water is supplied through one side of the large diameter hollow shaft of the hot water heat exchange shaft to circulate the hot water inside the hot water heat exchange shaft rotatably supported by the one side bearing portion of the drying chamber, and rotatably to the other bearing portion of the drying chamber. A hot water tank connected to the large diameter hollow shaft and the small diameter hollow shaft of the hot water heat exchange shaft through one side of the small diameter hollow shaft of the supported hot water heat exchange shaft to recover the hot water circulated inside the hot water heat exchange shaft;
상기 건조챔버의 내부를 가열하기 위하여 건조챔버의 외부에 온수탱크에서 공급되는 온수를 저장 및 순환시키기 위한 온수순환공간이 형성되도록 이중 구조로 부착 형성되는 이중벽부재와;A double wall member attached and formed in a double structure such that a hot water circulation space for storing and circulating hot water supplied from a hot water tank is formed outside the drying chamber to heat the inside of the drying chamber;
상기 건조챔버의 하부에는 건조챔버 내부에서 건조가 완료된 피건조물을 배 출시키기 위하여 상기 건조챔버 내부와 연통하는 배출구를 통해 배출되는 피건조물을 배출통로의 토출구쪽으로 이송시킬 수 있도록 상기 배출통로 내부에 회전가능하게 설치되어 있는 이송스크류와;The lower part of the drying chamber is rotated inside the discharge passage so that the dry matter discharged through the outlet communicating with the inside of the drying chamber to be discharged to the discharge port of the discharge passage in order to discharge the dried object inside the drying chamber. A transfer screw which is installed to be possible;
상기 건조챔버의 상부에는 그 내부에서 교반 및 건조되는 피건조물에서 발생되는 습기(수증기)를 제거하기 위하여 냉수탱크에서 공급되는 냉수의 순환작용으로 습기가 부착되도록 하는 냉수순환코일;A cold water circulation coil having an upper portion of the drying chamber to attach moisture to a circulation action of cold water supplied from a cold water tank in order to remove moisture (vapor) generated from the dried material which is stirred and dried therein;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Characterized in that configured to include.
또한, 상기 건조챔버의 내부에는 메인열교환기 바로 밑에 회전가능하게 설치되어 상기 메인열교환기에서 방출되는 열을 건조챔버 내부에 고르게 분포되도록 송풍시키는 송풍팬이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the inside of the drying chamber is rotatably installed under the main heat exchanger is characterized in that the blowing fan for blowing the heat emitted from the main heat exchanger to be evenly distributed in the drying chamber.
본 발명에 의하면 냉동장치를 순환하는 냉매가스의 열량을 이용하여 건조장치의 건조챔버 내부에 투입된 음식물쓰레기 또는 비지 등과 같은 피건조물을 가열함과 동시 냉매가스의 열량에 의해 가열된 온수의 열량으로도 피건조물을 가열토록 하므로써 피건조물을 효율적으로 건조할 수 있으며, 특히 고가의 유류를 연료로 하거나 또는 전기에너지를 이용하여 음식물쓰레기를 건조하는 종래 기술에 비하여 훨씬 저렴한 비용으로 가동시킬 수 있는 냉동장치를 이용하여 음식물쓰레기 또는 두부식품의 부산물인 비지를 건조할 수 있으므로 저렴한 비용으로 음식물쓰레기를 퇴비 및 유기질비료로 재활용할 수 있도록 할 뿐 아니라 두부식품의 부산물인 비지를 식물성 사료 및 비료로 재활용할 수 있도록 하는 장점을 제공하는 것이다.According to the present invention, by using the heat of the refrigerant gas circulating in the refrigerating device to heat the dried material, such as food waste or busy in the drying chamber of the drying device, and at the same time as the heat of hot water heated by the heat of the refrigerant gas. By heating the dry matter, the dry matter can be dried efficiently, and in particular, a refrigeration apparatus that can be operated at a much lower cost than the conventional technology of drying food waste by using expensive oil as fuel or electric energy. Soybeans can be dried as a by-product of food waste or tofu food, so that food waste can be recycled as compost and organic fertilizers at low cost, and it can be recycled as vegetable feed and fertilizer as a by-product of tofu food. To provide an advantage.
본 발명에 의한 냉동장치를 이용한 건조시스템 및 건조장치에 대한 구체적인 실시에를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed embodiment of a drying system and a drying apparatus using a freezing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 건조시스템을 설명하기 위한 냉동장치와 온수 및 냉수탱크의 회로구성도이며, 도 2는 본 발명의 건조장치를 설명하기 위한 건조챔버 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도를 도시한 것이다.1 is a circuit configuration diagram of a freezing device and a hot water and cold water tank for explaining the drying system of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the drying chamber for explaining the drying apparatus of the present invention, Figure 3 is a line AA of Figure 2 The cross section is shown.
도면부호 1은 냉동장치를 나타내는 것으로, 상기 냉동장치(1)는 냉매가스를 압축하는 압축기(11)를 비롯하여 응축기(12), 액열기(13), 팽창밸브, 증발기 등으로 구성되어 있는바, 상기에서 증발기 및 팽창밸브에 대하여서는 후술하기로 한다.Reference numeral 1 denotes a refrigerating device, wherein the refrigerating device 1 includes a
상기 압축기(11)의 압축기출구라인(111)에는 냉매가스에서 오일을 분리해내기 위한 유분리기(14)와 냉매가스의 역류를 방지하기 위한 일방향 체크밸브(15)가 각각 차례대로 장설되어 있으며, 상기 압축기(11)의 압축기출구라인(111)과 상기 응축기(12)의 응축기입구라인(120)은 메인열교환기(2)에 의하여 연결되어 있다.The
상기 압축기(11)의 압축기출구라인(111)에는 압축기(11)에서 압축되어 이송되는 냉매가스를 더 뜨거운 온도로 가열하기 위한 전기히터가 내장된 전기히터가열기(3)가 하나 이상 직렬로 연결되어 있다. 따라서 상기 압축기(11)에서 고온고압으로 압축된 냉매가스는 전기히터가열기(3)를 경유하는 과정에서 더 뜨거운 온도 예를 들면, 상기 압축기(11)에서 압축된 냉매가스가 하나의 전기히터가열기(3)를 경 유할 때마다 온도가 50℃씩 상승된다고 가정할 경우 도 1의 도시와 같이 압축기출구라인(111)에 두 대의 전기히터가열기(3)가 장설되어 있고 또 상기 압축기(11)에서 고온고압으로 압축된 냉매가스가 100℃의 뜨거운 온도로 가열된 상태라고 가정할 경우 냉매가스가 하나의 전기히터가열기(3)를 경유할 때마다 온도가 50℃씩 상승하게 되므로 두 대의 전기히터가열기(3)를 경유하여 메인열교환기(2)로 유입되는 냉매가스의 온도는 200℃의 고온상태가 되어 열교환작용이 매우 활발하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.The
본 발명의 특징은, 상기와 같이 하나 이상의 전기히터가열기(3)에 의해 더 뜨거운 온도로 가열된 냉매가스가 순환하게 되는 메인열교환기(2)와, 냉동장치(1)를 반복적으로 순환하는 냉매가스의 열량을 회수하여 뜨겁게 가열된 온수가 순환하는 온수열교환축(5) 및 냉수가 순환하는 냉수순환코일(6)을 음식물쓰레기 또는 비지와 같은 피건조물을 건조하기 위한 건조챔버(4) 내부에 장착한 것에 있다.A feature of the present invention is to repeatedly circulate the main heat exchanger (2) and the refrigerating device (1) in which the refrigerant gas heated to a hotter temperature is circulated by the one or more electric heater heaters (3) as described above. The inside of the
이를 위해, 상기 온수열교환축(5)은 직경이 큰 대경 중공축(51)과 직경이 작은 소경 중공축(52)이 이중관 구조 즉, 상기 대경 중공축(51) 내부에 소경 중공축(52)이 삽입된 상태로 형성되어 있으며, 또한 상기 온수열교환축(5)은 건조챔버(4)의 양측에 형성되어 있는 양측 축수부(41)(42)에 베어링에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 즉, 상기 건조챔버(4)의 일측(도면상 우측) 축수부(41)에는 온수열교환축(5)의 대경 중공축(51)이 지지되며, 상기 건조챔버(4)의 타측(도면상 좌측) 축수부(42)에는 온수열교환축(5)의 소경 중공축(52)이 지지된다.To this end, the hot water
상기 온수열교환축(5)의 대경 중공축(51)에는 일정간격 마다 복수의 교반 관(53)들이 서로간에 등각도상으로 벌어진 상태로 돌출 형성되어 있으며, 상기 각 교반관(53)들 내부에는 소경 중공축(52)에 연결되는 삽입관(54)이 돌출 형성되어 있는데, 상기 교반관(53)들 각각의 끝단은 착탈가능하게 조립되는 교반비트(55)에 의하여 막혀있는 반면, 상기 삽입관(54)들 각각의 끝단은 각 교반관(53) 내부와 연통하도록 개방되어 있다.The large diameter
또한, 상기 온수열교환축(5)의 일단 즉, 건조챔버(4)의 일측 축수부(41)에 회전가능하게 지지된 대경 중공축(51)의 우측단(도면 기준)에는 메카니컬실(부호 생략)에 의해 회전가능하게 지지된 상태에서 온수탱크(50)에서 공급되는 온수를 공급받을 수 있도록 온수공급라인(56)이 연결되어 있는 반면에, 상기 대경 중공축(51)의 좌측단(도면 기준)은 막혀 있다. 또한 상기 온수열교환축(5)의 타단 즉, 건조챔버(4)의 타측 축수부(42)에 회전가능하게 지지된 소경 중공축(52)의 좌측단(도면 기준) 역시 메카니컬실(부호 생략)에 의해 회전가능하게 지지된 상태에서 상기 온수열교환축(5) 내부의 순환작용을 완료한 온수가 상기 온수탱크(50)로 회수될 수 있도록 온수회수라인(57)이 연결되어 있는 반면에, 상기 소경 중공축(51)의 좌측단(도면 기준)은 막혀 있다.In addition, one end of the hot water heat exchange shaft (5), that is, the right side of the large diameter hollow shaft (51) rotatably supported by one side bearing portion (41) of the drying chamber (4) (not shown) On the other hand, the hot
또한, 상기와 같이 구성된 온수열교환축(5)은 제1 모터(58)로부터 회전동력을 전달받아 회전하도록 구성되어 있다.(도 2 참조)In addition, the hot water
그리고 상기 건조챔버(4)의 상부 일측에는 피건조물을 투입시키기 위한 투입구(43)가 형성되어 있으며, 하부 일측에는 건조가 완료된 피건조물을 배출시키기 위한 배출구(44)가 형성되어 있는데, 상기 건조챔버(4)의 하부에는 배출구(44)와 연결되도록 형성된 배출통로(45) 내부에 이송스크류(46)가 설치되어 상기 배출구(44)를 통해 배출되는 피건조물을 토출구(47) 쪽으로 이송시켜서 토출시키도록 구성되어 있다.In addition, an upper portion of the drying
상기 이송스크류(46)는 제2 모터(48)의 회전동력을 전달받아 회전하도록 구성되어 있다.(도 2 참조)The
한편, 상기 건조챔버(4)의 상부에 설치된 메인열교환기(2) 바로 밑에는 메인열교환기(2)에서 방출되는 열기를 건조챔버(4) 내부로 고르게 분포 확산시키도록 송풍작용을 하는 송풍팬(49)이 회전가능하게 설치되어 있으며, 상기 송풍팬(49)은 제3 모터(49a)의 회전력을 전달받아 회전하도록 구성되어 있다.(도 2 참조)On the other hand, directly below the main heat exchanger (2) installed above the drying chamber (4) a blowing fan that blows to distribute and spread the heat emitted from the main heat exchanger (2) evenly into the drying chamber (4) 49 is rotatably installed, and the blowing
상기 메인열교환기(2)와 응축기(12)를 잇는 응축기입구라인(120)에는 하나 이상의 냉매 온수 열교환기(7)가 장설되어 있는데, 상기 냉매 온수 열교환기(7)는 냉매가스가 순환하게 되는 냉매순환관(71)과 온수순환관(72)이 이중관 구조로 형성되어 있다.One or more refrigerant hot water heat exchangers (7) are installed in the condenser inlet line (120) connecting the main heat exchanger (2) and the condenser (12). The
즉, 상기 냉매 온수 열교환기(7)의 냉수순환관(71)은 내부에 형성되어 있고, 온수순환관(72)은 냉매순환관(71)을 감싼 상태로 외부에 형성되어 있다.That is, the cold
상기와 같이 응축기입구라인(120)에 하나 이상으로 설치되어 있는 냉매 온수 열교환기(7) 각각의 내부에 형성된 냉매순환관(71)들은 메인열교환기(2)를 경유한 냉매가스가 순차적으로 경유하면서 응축기(12)로 이송되도록 직렬상태로 연결 설치되어 있으며, 상기 복수의 냉매순환관(71)을 각각 감싸도록 형성된 온수순환관(72)들 각각은 온수공급라인(56)으로 연결되어 온수펌프(56a)에 의해 펌핑된 온수가 순 차적으로 순환하면서 온수열교환축(5)으로 공급되도록 직렬상태로 연결 설치되어 있는데, 이와 같이 하나 응축기입구라인(120)에 하나 이상으로 설치된 복수의 냉매 온수 열교환기(7)의 냉매순환관(71)을 순환하는 냉매가스와 온수순환관(72)을 순환하는 온수는 서로 반대방향으로 흐르면서 열교환작용을 하게 된다. 따라서 냉매가스와 온수의 열교환작용이 효율적으로 이루어지게 된다(도 1 참조).As described above, the
또한, 상기 건조챔버(4)는 온수열교환축(5)의 회전작동에 의해 교반되는 피건조물의 건조작용을 촉진시키기 위하여 건조챔버(4)의 외주에 이중벽부재(4a)를 이중구조로 부착하여 온수순환공간(40)이 형성되도록 하였으며, 상기 이중벽부재(4a)에는 온수공급라인(56)에서 온수를 온수순환공간(40)으로 공급하기 위한 보조온수공급라인(59)이 연결 형성되어 있다.In addition, the drying chamber (4) is attached to the double wall member (4a) in a double structure on the outer periphery of the drying chamber (4) in order to promote the drying operation of the dried object stirred by the rotation operation of the hot water heat exchange shaft (5) A hot
또한 상기 응축기입구라인(120)에는 냉매 온수 열교환기(7)와 응축기(12) 사이에 냉매 냉각용 열교환기(8)가 설치되어 있으며, 상기 냉매 냉각용 열교환기(8)는 내,외부 냉매순환관(81)(82)이 이중관 구조로 형성되어 있는데, 상기 내부 냉매순환관(81)은 냉매 온수 열교환기(7)에서 응축기(12)로 이송되는 냉매가스가 순환하는 것이며, 상기 외부 냉매순환관(82)은 액열기(13)의 수액기(13a)의 수액기출구라인(131)에 연결된 바이패스공급라인(83)으로 공급되어 보조팽창밸브(84)에 의해 급속 팽창된 안개상태의 냉매가스가 순환하게 되는데, 이와 같이 외부 냉매순환관(82)을 순환하는 안개상태의 냉매가스는 내부 냉매순환관(81)을 순환하는 냉매가스로부터 열을 빼앗아 증발되면서 바이패스회수라인(85)를 통해 액열기(13)의 액분리기(13b)로 이송되는 것이다.In the
다시 말해서, 상기 내부 냉매순환관(81)을 순환하는 냉매가스는 외부 냉매순환관(82)과의 열교환작용으로 냉각된 상태로 응축기(12)로 이송되는 것이다.In other words, the refrigerant gas circulating in the internal
또한, 상기 바이패스공급라인(83)에는 냉매가스의 공급을 개폐하기 위한 솔레노이드밸브(86)가 장설되어 있다.In addition, the
한편, 상기 냉동장치(1)의 증발기는 내부 증발기(9a)와 외부 증발기(9b)로 구분되어 열교환작용을 하도록 구성되어 있는데, 상기 내부 증발기(9a)는 냉수순환코일(6)에 냉수를 공급하는 냉수탱크(60) 내부에 장착되어 냉수탱크(60)에 저장된 냉수와의 열교환작용으로 냉수를 냉각시키는 작용을 하며, 상기 외부 증발기(9b)는 대기 중에 설치되어 대기와의 열교환작용으로 냉매를 증발시키게 된다.On the other hand, the evaporator of the refrigerating device (1) is divided into an internal evaporator (9a) and an external evaporator (9b) is configured to perform a heat exchange action, the internal evaporator (9a) to supply cold water to the cold water circulation coil (6). It is mounted inside the
그리고 상기 내,외부 증발기(9a)(9b)의 내,외부 증발기입구라인(91a)(91b) 각각은 수액기출구라인(131)에 각각 연결되고 내,외부 증발기출구라인(92a)(92b) 각각은 액분리기입구라인(130)에 각각 연결되어 있으며, 상기 내,외부 증발기입구라인(91a)(91b) 각각에는 팽창밸브(93a)(93b) 및 솔레노이드밸브(94a)(94b)가 각각 장설되어 있다.Each of the inner and outer
한편, 상기 냉수탱크(60)에 내부에 장착된 내부 증발기(9a)의 열교환작용으로 냉각된 냉수는 냉수펌프(61)에 의해 펌핑되어 냉수공급라인(62)을 통해 건조챔버(4) 내부에 설치되어 있는 냉수순환코일(6)로 공급되어 순환한 후 냉수회수라인(63)을 통해 냉수탱크(60)로 회수되는 작용이 반복되는 것이며, 상기 냉수순환코일(6) 저부에는 건조챔버(4) 내부에서 발생된 습기가 냉수순환코일(6)에 부착 응축되어 떨어지는 물방울을 건조챔버(4) 외부로 배출시키기 위한 드레인 슈트(64)가 고정 설치되어 있다.On the other hand, the cold water cooled by the heat exchange action of the
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention configured as described above will be described.
건조챔버(4)의 투입구(43)를 통해 투입된 피건조물을 건조작동을 개시하고자 할 때에는 우선, 냉수탱크(60) 내부에 장착된 내부 증발기(9a)를 가동시키기 위하여 내부 증발기입구라인(91a)에 장설된 솔레노이드밸브(94a)는 자동 개방작동시키는 한편, 외부 증발기입구라인(91b)에 장설된 솔레노이드밸브(94b)는 자동 폐쇄시킨 상태에서 냉동장치(1)를 가동하게 된다.In order to start the drying operation of the dried object introduced through the
상기 냉동장치(1)의 압축기(11)에서 고온고압으로 압축된 냉매가스는 유분리기(14)에서 오일이 분리되며, 압출기출구라인(111)에 직렬상으로 설치된 하나 이상의 전기히터가열기(3)를 차례로 경유하는 과정에서 전기히터에 의해 설정된 뜨거운 온도로 가열된 냉매가스는 건조챔버(4)에 설치된 메인열교환기(2)로 공급되어 뜨거운 열기를 방출하게 되는데, 이때 상기 메인열교환기(2) 바로 밑에서 회전하는 송풍팬(49)이 메인열교환기(2)에서 방출되는 뜨거운 열기를 건조챔버(4) 내부로 고르게 분산 송풍시키게 되며, 이와 같이 건조챔버(4) 내부로 고르게 송풍되는 뜨거운 열기에 의해 제1 모터(58)의 회전동력으로 회전하는 온수열교환축(5)에 일정간격 마다 돌출 형성된 각 교반관(53)에 의해 교반되는 피건조물이 건조되는 것이다.The refrigerant gas compressed at high temperature and high pressure in the
또한, 상기 메인열교환기(2)를 경유하여 응축기(12)로 이송되는 냉매가스와 온수탱크(50)에 공급되는 온수는 응축기입구라인(120)에 하나 이상으로 연결 설치된 냉매 온수 열교환기(7)의 각 냉매순환관(71) 및 각 온수순환관(72)을 순환하는 과정에서 서로 열교환작용을 하게 되는데, 이때 냉매 온수 열교환기(7)의 각 냉매순환관(71)을 순환하는 냉매가스는 온수와의 열교환작용으로 냉각되면서 응축기(12)로 이송되는 반면, 냉매 온수 열교환기(7)의 각 온수순환관(72)을 순환하는 온수는 냉매가스와의 열교환작용으로 가열되면서 온수열교환축(5) 및 온수순환공간(40)으로 각각 공급되는데, 온수가 공급 순환하게 되는 온수열교환축(5)은 회전작동으로 피건조물을 교반하면서 가열 건조하게 되며, 또 온수저장공간(40)으로 공급 순환하는 온수는 건조챔버(4)의 내면을 가열하게 되므로 상기 건조챔버(4)는 메인열교환기(2)에서 방출되는 열기와 온수열교환축(5) 및 건조챔버(4) 내면에 방출하는 열기로 피건조물을 건조하게 되므로 피건조물의 건조작동이 원활하게 이루어지게 되는 것이다.In addition, the refrigerant gas delivered to the
한편, 상기 건조챔버(4) 내부에 투입되어 교반되는 피건조물에는 습기가 많으므로 가열 건조시 많은 량의 습기(수증기)가 발생되는데, 이때 상기 건조챔버(4)의 상부에 설치되어 있는 냉수순환코일(6)에는 냉수가 순환되고 있는 상태이다. 따라서 상기 건조챔버(4) 내부에서 피건조물의 가열 건조시 발생되는 수증기는 상기 냉수순환코일(6)에 부착되어 물방울로 응축되면서 드레인 슈트(64)로 떨어져 건조챔버(4) 외부로 배출되므로써 건조챔버(4) 내부에 발생되는 수증기가 빠르게 제거되므로 피건조물의 건조시간을 단축시킬 수 있게 되는 것이다.On the other hand, the dried material that is added and stirred inside the drying
상기와 같이 냉동장치(1)의 내부 증발기(9a)를 가동시킬 때에는 내부 증발기(9a)로 공급되는 안개상태의 냉매가스가 냉수탱크(60)에 저장된 냉수로부터 열을 빼앗게 되므로 상기 내부 증발기(9a)가 정상적으로 작동하게 되므로 이에 따라 상 기 건조챔버(4)의 상부에 설치된 냉수순환코일(6)이 제습작동을 정상적으로 이루어지게 되는 것이며, 상기 내부 증발기(9a)를 순환하는 안개상태의 냉매가스가 상기 냉수순환코일(6)을 순환하여 냉수탱크(60)로 회수되는 냉수로부터 열량을 회수할 수 없는 상태가 될 경우에는 냉동장치(1)가 정상적으로 작동하지 못하게 되므로, 이때에는 내부 증발기입구라인(91a)에 장설되어 있는 솔레노이드밸브(94a)를 자동 폐쇄시키고 외부 증발기입구라인(91b)에 장설되어 있는 솔레노이드밸브(94b)를 자동 개방시키게 되면 상기 수액기출구라인(131)으로 공급되는 냉매가스는 외부 증발기(9b)로 공급되어 대기와의 열교환작용을 하게 되며, 이에 따라 상기 냉동장치(1)는 정상적으로 작동할 수 있게 되는 것이다.As described above, when the
한편, 상기 응축기입구라인(120)에 하나 이상으로 연결 설치된 냉매 온수 열교환기(7)를 차례로 경유한 후 냉매 냉각용 열교환기(8)의 내부 냉매순환관(81)을 거처 응축기(12)로 이송되는 냉매가스가 냉매 온수 열교환기(7)에서 적정 온도로 냉각되지 아니하였을 때에는 응축기(12)가 정상적으로 작동할 수 없게 되어 냉동장치(1)의 고장 원인이 될 수 있다. 따라서 상기 응축기(12)로 이송되는 냉매가스가 적정 온도로 냉각되지 않았을 때에는 바이패스공급라인(83)에 장설된 솔레노이드밸브(86)를 자동 개방시켜서 수액기출구라인(131)으로 이송되는 냉매가스의 일부가 보조팽창밸브(84)에서 급속 팽창되어 외부 냉매순환관(82)으로 공급되도록 하는데, 이와 같이 보조팽창밸브(84)에서 급속 팽창된 안개상태의 냉매가스가 공급되는 외부 냉매순환관(82)은 증발기와 같은 작용으로 내부 냉매순환관(81)을 순환하는 냉매가스를 냉각시키게 되며, 이에 따라 응축기(12)에는 적정 온도로 냉각된 냉매가 스가 공급되므로 상기 응축기(12)는 정상적으로 작동하게 되는 것이며, 또한 상기 응축기입구라인(120)에 하나 이상으로 연결 설치된 냉매 온수 열교환기(7)의 냉매순환관(71)을 경유하여 냉매 냉각용 열교환기(8)로 이송되는 냉매가스가 적정 온도로 냉각된 상태일 경우에는 바이패스공급라인(93)에 장설되어 있는 솔레노이드밸브(86)는 자동으로 폐쇄작동되므로 상기 액열기(13)의 수액기(13a)에서 수액기출구라인(131)으로 이송되는 냉매가스는 바이패스공급라인(83)으로 이송되지 않고 전량 내부 증발기(9a) 또는 외부 증발기(9b)로 이송 공급되므로 냉동장치(1)는 정상적으로 작동하게 되는 것이다.Meanwhile, after passing through the refrigerant hot
도 1은 본 발명의 건조시스템을 설명하기 위한 냉동장치와 온수 및 냉수탱크의 회로구성도.1 is a circuit diagram of a refrigerator and hot water and cold water tanks for explaining the drying system of the present invention.
도 2는 본 발명의 건조장치를 설명하기 위한 건조챔버 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the drying chamber for explaining the drying apparatus of the present invention.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1 : 냉동장치 11 : 압축기1
12 : 응축기 13 : 액열기12
13a : 수액기 13b : 액분리기13a:
14 : 유분리기 15 : 일방향 체크밸브14: oil separator 15: one-way check valve
2 : 메인열교환기 3 : 전기히터가열기2: main heat exchanger 3: electric heater heater
4 : 건조챕버 41,42 : 양측 축수부4:
42 : 투입구 44 : 배출구42: inlet 44: outlet
45 : 배출통로 46 : 이송스크류45: discharge passage 46: transfer screw
47 : 토출구 48 : 제2 모터47: discharge port 48: the second motor
49 : 송풍팬 49a : 제3 모터49: blowing
5 : 온수열교환기 50 : 온수탱크5: hot water heat exchanger 50: hot water tank
51 : 대경 중공축 52 : 소경 중공축51: large diameter hollow shaft 52: small diameter hollow shaft
53 : 교반관 54 : 삽입관53: stirring tube 54: insertion tube
56 : 온수공급라인 57 : 온수회수라인56: hot water supply line 57: hot water recovery line
58 : 제1 모터 59 : 보조온수공급라인58: first motor 59: auxiliary hot water supply line
6 : 냉수순환코일 60 : 냉수탱크6: cold water circulation coil 60: cold water tank
61 : 냉수공급라인 63 : 냉수회수라인61: cold water supply line 63: cold water recovery line
7 : 냉매 온수 열교환기 71 : 냉매순환관7: refrigerant hot water heat exchanger 71: refrigerant circulation tube
72 : 온수순환관 8 : 냉매 냉각용 열교환기72: hot water circulation tube 8: heat exchanger for cooling the refrigerant
81 : 내부 냉매순환관 82 : 외부 냉매순환관81: internal refrigerant circulation tube 82: external refrigerant circulation tube
84 : 보조팽창밸브 86 : 솔레노이드밸브84: auxiliary expansion valve 86: solenoid valve
9a : 내부 증발기 9b : 외부 증발기9a:
91a : 내부 증발기입구라인 91b : 외부 증발기입구라인91a: Internal evaporator inlet line 91b: External evaporator inlet line
92a : 내부 증발기출구라인 92b : 외부 증발기출구라인92a: Internal
93a : 내부 팽창밸브 93b : 외부 팽창밸브93a:
94a,94b : 솔레노이드밸브94a, 94b: Solenoid Valve
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