KR20120035540A - 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기 - Google Patents

응축수 배출이 가능한 디스크 건조기 Download PDF

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KR20120035540A
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Abstract

피건조물을 공급하는 공급구를 일측에 구비하고, 타측에는 건조된 상기 피건조물을 배출하는 배출구를 구비하며, 내부에는 건조공간을 구비하는 몸체부와; 회전가능하도록 상기 몸체부의 중심부를 관통하여 결합하며, 외주면의 일측에는 스팀홀이 형성되며, 상기 스팀홀의 타측에는 응축수 유입홀이 형성된 스팀 공급관과; 상기 스팀 공급관의 내부에 삽입되며, 응축수 유출홀이 형성된 응축수 회수관과;
중심부에 형성된 제1 중심홀이 상기 스팀 공급관의 외주면과 결합되는 제1 디스크와; 중심부에 형성된 제2 중심홀이 상기 제1 중심홀과 이격되어 상기 스팀 공급관의 외주면과 결합하며, 가장자리가 상기 제1 디스크의 가장자리와 결합하는 제2 디스크와; 상기 제1 디스크의 내벽, 상기 제2 디스크의 내벽 및 상기 스팀 공급관의 외주면에 결합되며, 상기 스팀 공급관의 회전방향을 기준으로, 상기 응축수 유입홀의 후방에 위치하는 차단판을 포함하되, 상기 스팀홀과 상기 응축수 유입홀은 상기 제1 디스크와 상기 제2 디스크 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기가 제공될 수 있다.

Description

응축수 배출이 가능한 디스크 건조기 {Disc dryer discharging condenced water }
본 발명은 디스크 건조기에 관한 것으로서, 디스크 건조기 내부에 채워진 응축수를 지속적으로 배출할 수 있는 디스크 건조기에 관한 것이다.
일반적으로, 건조기는 수분을 증발시키는 것으로, 가열 방식에 따라 열풍, 적외선이나 고주파를 사용하여 직접적으로 가열하여 건조하는 직접가열식 건조기와 간접적으로 열을 공급하여 접촉에 의해 건조를 실시하는 간접 가열식 건조기로 분류되고, 건조하는 형태에 따라 석회나 비료의 건조에 사용하는 회전건조기(回轉乾燥機:컨베이어식 ?원반식 또는 경사원통을 사용하는 방식 등이 있다), 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.
상기 건조기 중에서 간접적으로 열을 전도하여 실제 공급 열량에 비해 건조에 필요한 열량을 극대화 하도록 전열면적을 확대하는 간접열전도 건조기는 동일한 전열면적에서 피건조물의 입자가 작을수록 비표면적이 커져 전열효과가 높고, 내부수분이 표면수로 존재함에 따라 건조속도가 빨라지는 특성을 가진다.
이런, 간접 열전도 방식의 건조기로는 패들건조기, 디스크건조기, 드럼건조기, 박막증발건조기가 대표적인 것으로 사용되고, 구동수단으로 회전하는 회전건조기의 일종으로 간접 열전도 방식의 디스크 건조기는 사료, 어분, 파인(fine), 세라믹 및 점착성 슬러지 상의 재료를 건조하는 광범위하게 사용되고 있다.
이러한, 종래기술의 디스크 건조기를 도 1을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.피건조물을 공급하는 공급구(7)를 일측에 구비한 몸체부(2)의 내측으로 회전수단으로 회전하도록 스팀 공급관(4)에 일정간격으로 복수로 디스크(3)를 형성하고, 스팀 공급관(4)에 일측으로 디스크(3)에 스팀을 공급하는 스팀 공급구(5)를 형성하며, 몸체부(2)의 중앙으로 건조 시에 발생되는 가스를 배출하는 가스배출구(9)를 형성하고, 몸체부(2)의 타측으로 건조물을 배출하는 배출구(8)를 형성한 디스크 건조기(1)를 구성한다.
이와 같이, 구성된 종래기술의 디스크 건조기(1)는 스팀 공급구(5)에서 발생된 스팀을 스팀 공급관(4)에 일정간격으로 복수로 형성된 디스크(3)로 공급하여 가열을 실시하고, 일정온도에 도달하면 공급구(7)로 피건조물을 공급하며, 공급된 피건조물은 구동수단으로 스팀 공급관(4)에 의해 회전되는 디스크(3)에 접촉하면서 배출구(8)측으로 이송한다.
이때, 디스크(3)의 회전에 의해 이송되는 피건조물이 가열된 디스크(3)에 접촉되면서 간접 열전도 방식으로 건조되고, 건조 시에 발생되는 가스는 가스 배출구 (9)로 배출되면서 건조된 건조물은 디스크(3) 회전에 의해 이송되어 배출구(8) 측으로 배출하도록 한다.
그러나, 종래 기술의 디스크 건조기는, 스팀 공급관(4)으로 공급된 높은 온도의 스팀이 피건조물과 디스크(3)에서 접촉하면서, 냉각되어 응축수로 변한다. 도 2와 같이 이러한 응축수는 회수되지 않고 하부 디스크(3)에 채워지게 된다.
응축수는 새롭게 공급되는 스팀의 온도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 응축수가 위치한 지점의 디스크(3)의 표면은 실질적으로 피건조물을 건조시킬 정도의 온도를 유지하기 힘들게 된다. 이러한 응축수는 결국 건조 효율의 저하를 일으키게 된다.
본 발명은 디스크에 채워진 응축수를 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 복수의 디스크에 채워진 응축수가 순차적으로 외부로 배출되도록 함으로써, 병목현상을 줄여주어 응축수 배출의 효율을 높힐 수 있는 디스크 건조기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면,
피건조물을 공급하는 공급구를 일측에 구비하고, 타측에는 건조된 상기 피건조물을 배출하는 배출구를 구비하며, 내부에는 건조공간을 구비하는 몸체부와;
회전가능하도록 상기 몸체부의 중심부를 관통하여 결합하며, 외주면의 일측에는 스팀홀이 형성되며, 상기 스팀홀의 타측에는 응축수 유입홀이 형성된 스팀 공급관과;
상기 스팀 공급관의 내부에 삽입되며, 응축수 유출홀이 형성된 응축수 회수관과;
중심부에 형성된 제1 중심홀이 상기 스팀 공급관의 외주면과 결합되는 제1 디스크와;
중심부에 형성된 제2 중심홀이 상기 제1 중심홀과 이격되어 상기 스팀 공급관의 외주면과 결합하며, 가장자리가 상기 제1 디스크의 가장자리와 결합하는 제2 디스크와;
상기 제1 디스크의 내벽, 상기 제2 디스크의 내벽 및 상기 스팀 공급관의 외주면에 결합되며, 상기 스팀 공급관의 회전방향을 기준으로, 상기 응축수 유입홀의 후방에 위치하는 차단판을 포함하되,
상기 스팀홀과 상기 응축수 유입홀은 상기 제1 디스크와 상기 제2 디스크 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 응축수 유입홀은 복수로 이루어지며,
상기 복수의 응축수 유입홀은 서로 이격되어 상기 스팀 공급관에 형성되며,
상기 복수의 응축수 유입홀은 상기 스팀 공급관의 회전방향을 기준으로 다른 위상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 응축수 유입홀과 상기 응축수 유출홀을 연결하는 응축수 배출관을 더 포함하는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기가 제공될 수 있다.
본 발명은 응축수 회수관을 스팀 공급관의 내부에 배치하여 디스크에 채워진 응축수를 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 디스크에 채워진 응축수가 순차적으로 외부로 배출되도록 함으로써, 병목현상 없이 응축수 배출의 효율을 높힐 수 있는 디스크 건조기를 제공 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 디스크 건조기의 몸체부를 절개한 측면도.
도 2는 종래 기술에 따른 디스크 건조기의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부를 절개한 디스크 건조기의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부를 제외한 디스크 건조기의 단면도.
도 5는 도 4의 A부분의 단면도.
도 6은 도 5를 반시계 방향으로 회전한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 건조기의 제1 디스크와 제2 디스크의 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급관과 응축수 회수관의 결합구조를 보여주는 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀 공급관과 응축수 회수관의 결합구조를 보여주는 사시도.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부를 절개한 디스크 건조기의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부를 제외한 디스크 건조기의 단면도이며, 도 5는 도 4의 A부분의 단면도, 도 6은 도 5를 반시계 방향으로 회전한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 건조기의 제1 디스크와 제2 디스크의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급관과 응축수 회수관의 결합구조를 보여주는 사시도이다.
본 실시예의 "디스크 건조기"는 특허청구범위 및 발명의 명칭에서 사용하는 "응축수 배출이 가능한 디스크 건조기"와 동일한 것으로 본다.
본 실시예의 디스크 건조기(10)는, 피건조물을 공급하는 공급구(111)를 일측에 구비하고, 타측에는 건조된 상기 피건조물을 배출하는 배출구(112)를 구비하며, 내부에는 건조공간(114)을 구비하는 몸체부(11)와; 회전가능하며, 상기 몸체부(11)의 중심부를 관통하여 결합하며, 외주면의 일측에는 스팀홀(121)이 형성되며, 상기 스팀홀(121)의 타측에는 응축수 유입홀(122)이 형성된 스팀 공급관(12)과; 상기 스팀 공급관(12)의 내부에 삽입되며, 응축수 유출홀(131)이 형성된 응축수 회수관(13)과;상기 응축수 유입홀(122)과 상기 응축수 유출홀(131)을 연결하는 응축수 배출관(14)과; 중심부에 형성된 제1 중심홀(1511)이 상기 스팀 공급관(12)의 외주면과 결합되는 제1 디스크(151)와; 중심부에 형성된 제2 중심홀(1521)이 상기 제1 중심홀(1511)과 이격되어 상기 스팀 공급관(12)의 외주면과 결합하며, 가장자리가 상기 제1 디스크(151)의 가장자리와 결합하는 제2 디스크(152)와; 상기 제1 디스크(151)의 내벽, 상기 제2 디스크(152)의 내벽 및 상기 스팀 공급관(12)의 외주면에 결합되며, 상기 스팀 공급관(12)의 회전방향을 기준으로, 상기 응축수 유입홀(122)의 후방에 위치하는 차단판(16)을 포함한다. 이때, 상기 스팀홀(121)과 상기 응축수 유입홀(122)은 상기 제1 디스크(151)와 상기 제2 디스크(152) 사이에 개재된다. (도 3 내지 도 8 참조)
몸체부(11)의 일측에는 피건조물이 유입되는 공급구(111)가 마련되어 있다. 공급구(111)를 통하여 음식물 쓰레기와 같은 피건조물이 유입된다. 스팀 공급관(12)으로부터 공급된 스팀으로 인하여 고온상태를 유지하는 디스크(15)의 표면과 피건조물이 접촉하게 되어 피건조물 내의 수증기가 증발하게 된다. 증발된 수증기는 가스배출구(113)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 피건조물이 모두 건조되면, 배출구(112)를 통하여 외부로 배출된다. 몸체부(11)의 내부는 피건조물이 건조되고 이동될 수 있도록 건조공간(114)이 구비되어 있다. (도 3 참조)
스팀 공급관(12)은 몸체부(11)를 관통하여 결합되며, 스팀 유입구와 스팀 유출구가가 형성되어 있어, 스팀의 유입과 배출이 원활하게 이루어진다. 이러한 스팀은 외부의 스팀 생성기를 통하여 공급된다. (도 4 참조)
스팀 공급관(12)의 외주면에는 스팀홀(121)이 복수로 형성되어 있다. 각각의 스팀홀(121)은 디스크(15)의 내부공간과 연결되어 있다. 스팀홀(121)을 통하여 스팀 공급관(12)의 스팀이 디스크(15) 내부로 공급된다. 한편, 스팀홀(121)과 대응되는 스팀 공급관(12)의 타측에는 응축수 유입홀(122)이 형성되어 있다. 응축수 유입홀(122)은 디스크(15)의 내부에 채워진 응축수가 응축수 회수관(13)으로 유입되도록 한다. (도 4 및 도 5 참조)
스팀 공급관(12)의 내부에는 응축수 회수관(13)이 결합되어 있다. 응축수 회수관(13)에는 응축수 유출홀(131)이 형성되어 있다. 응축수 유출홀(131)과 응축수 유입홀(122)은 응축수 배출관(14)으로 연결되어 있다. 스팀이 냉각되어 형성된 디스크(15)의 내부 공간에 위치한 응축수는 응축수 유입홀(122), 응축수 배출관(14), 응축수 유출홀(131)을 거쳐 응축수 회수관(13)으로 유입된다. 응측수 회수관(13)의 말단은 외부로 연결되어 있다. (도 4 참조)
한편, 응측수 회수관(13)의 외주면과 스팀 공급관(12)의 내주면이 밀착된 경우에는 응축수 배출관(14)이 필요하지 않을 수 있다. 이 경우, 응축수 유입홀(122)과 응축수 유출홀(131)은 직접 연결된다.
한편, 스팀 공급관(12)의 외주면과 복수의 디스크(15)가 이격거리를 두고 결합된다. 각각의 디스크(15)는 제1 디스크(151)와 제2 디스크(152)로 이루어진다. 제1 디스크(151)의 중심부에는 제1 중심홀(1511)이 형성되어 있으며, 제2 디스크(152)에는 제2 중심홀(1521)이 형성되어 있다. 제1 중심홀(1511)과 제2 중심홀(1521)에 스팀 공급관(12)이 관통되어 결합된다. 이때, 제1 중심홀(1511)과 제2 중심홀(1521)은 이격된다. 결과적으로, 제1 디스크(151)와 제2 디스크(152)의 사이에는 내부 공간이 확보된다. 이러한 내부 공간으로 스팀이 공급될 수 있다. 제1 디스크(151)와 제2 디스크(152)의 가장자리는 결합됨으로써, 스팀이 외부로 유출되지 않게 된다.(도 4 참조)
한편, 스팀 공급관(12)에는 복수의 스팀홀(121)과 복수의 응축수 유입홀(122)이 형성되어 있다. 각각의 스팀홀(121)과 응축수 유입홀(122)은 하나의 디스크(15)의 내부 공간과 공간적으로 연결될 수 있다. 이러한, 구조를 취하기 위하여, 하나의 스팀홀(121)과 하나의 유입홀(122)을 가운데 두고, 일측에는 제1 디스크(151)가 스팀 공급관(12)과 결합하고, 타측에는 제2 디스크(152)가 스팀 공급관(12)과 결합한다. (도 4 및 도 7 참조)
제1 디스크(151)의 내벽, 제2 디스크(152)의 내벽 및 스팀 공급관(12)의 외주면에는 차단판(16)이 결합된다. 차단판(16)은 스팀 공급관(12)의 회전방향을 기준으로, 응축수 유입홀(122)의 후방에 위치한다. 도 5와 같이, 차단판(16)에 의해서, d 영역에 위치한 응축수(100)는 e영역으로 이동할 수 없게 된다. 이후, 스팀 공급관(12)이 반시계 방향으로 회전하면, 차단판(16)이 도 6과 같이 이동하게 된다. 이때, 응축수(100)도 반시계 방향으로 회전하게 된다. 차단판(16), 제1 디스크(151)의 내벽, 제2 디스크(152)의 내벽 및 스팀 공급관(12)의 외주면에 의해서 응축수(100)의 일부는 갇혀지게 된다.(도 5, 도 6 및 도 7 참조)
차단판(16)이 회전함에 따라, 응축수 유입홀(122)의 위치가, 응축수 유출홀(131)의 위치보다 높게 되면, 중력에 의해서, 화살표 b와 같이, 응축수(100)가 응축수 회수관(13)으로 이동하게 된다. 한편, 스팀은 화살표 a와 같이 스팀홀(121)을 통하여 지속적으로 스팀 공급관(12)에서 디스크(15)의 내부로 유입된다. 이러한, 과정은 디스크(15)가 회전하면서 지속적으로 이루어진다. 그 결과, 스팀이 냉각되어 형성된 응축수는 지속적으로 응축수 회수관(13)을 통하여 외부로 배출된다.(도 5, 도 6 및 도 7 참조)
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀 공급관과 응축수 회수관의 사시도이다. 본 실시예의 디스크 건조기는 도 3내지 도 8에서 설명한 실시예와 전반적인 구조는 동일하다. 차이점은 스팀 공급관(22)에 형성된 응축수 유입홀(222)이 나선형으로 형성된 점이다.
본 실시예의 응축수 유입홀(222) 복수로 스팀 공급관(22)에 형성된다. 이때, 복수의 응축수 유입홀(222) 서로 이격되어 스팀 공급관(22)에 형성된다. 또한, 복수의 응축수 유입홀(222)은 회전방향을 기준 서로 다른 위상으로 형성된 다.
도 8의 경우, 복수의 응축수 유입홀(122)이 동일한 위상에 형성된 경우이다. 이 경우, 모든 응축수 유입홀(122)이 도 6과 같이 된다. 그 결과, 스팀 공급관(12)이 회전하면, 복수의 디스크(15)의 내부에 위치한 응축수가 한꺼번에 복수의 응축수 유입홀(122)을 따라 응축수 회수관(13)으로 유입된다. 응축수 회수관(13)이 수용할 수 없을 만큼 많은 양의 응축수가 한 번에 유입되어, 병목현상이 발생하여 응축수의 배출효율이 떨어진다.
그러나, 도 9와 같이, 복수의 응축수 유입홀(222)이 스팀 공급관(22)의 회전방향에 대하여 다른 위상을 가지도록 배치될 경우, 스팀 공급관(22)이 회전함에 따라 순차적으로 응측수 유입홀(222)을 통해서 응축수 회수관(23)으로 응축수가 유입된다. 그 결과, 한번에 응축수가 유입됨으로써 발생하는 응축수 회수관(23)에서의 병목현상은 줄어들게 된다. 한편, 본 실시예에서는 응축수 유입홀(222)의 위상이 모두 다르도록 도시되어 있으나, 일부는 동일 위상이고, 일부는 다른 위상인 형태로 복수의 응축수 유입홀(222)을 배치할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
디스크 건조기(10) 공급구(111)
배출구(112) 몸체부(11)
스팀홀(121) 응축수 유입홀(122)
스팀 공급관(12) 응축수 회수관(13)
응축수 유출홀(131) 응축수 배출관(14)
제1 중심홀(1511) 제1 디스크(151)
제2 중심홀(1521) 제2 디스크(152)
차단판(16)

Claims (3)

  1. 피건조물을 공급하는 공급구를 일측에 구비하고, 타측에는 건조된 상기 피건조물을 배출하는 배출구를 구비하며, 내부에는 건조공간을 구비하는 몸체부와;
    회전가능하도록 상기 몸체부의 중심부를 관통하여 결합하며, 외주면의 일측에는 스팀홀이 형성되며, 상기 스팀홀의 타측에는 응축수 유입홀이 형성된 스팀 공급관과;
    상기 스팀 공급관의 내부에 삽입되며, 응축수 유출홀이 형성된 응축수 회수관과;
    중심부에 형성된 제1 중심홀이 상기 스팀 공급관의 외주면과 결합되는 제1 디스크와;
    중심부에 형성된 제2 중심홀이 상기 제1 중심홀과 이격되어 상기 스팀 공급관의 외주면과 결합하며, 가장자리가 상기 제1 디스크의 가장자리와 결합하는 제2 디스크와;
    상기 제1 디스크의 내벽, 상기 제2 디스크의 내벽 및 상기 스팀 공급관의 외주면에 결합되며, 상기 스팀 공급관의 회전방향을 기준으로, 상기 응축수 유입홀의 후방에 위치하는 차단판을 포함하되,
    상기 스팀홀과 상기 응축수 유입홀은 상기 제1 디스크와 상기 제2 디스크 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응축수 유입홀은 복수로 이루어지며,
    상기 복수의 응축수 유입홀은 서로 이격되어 상기 스팀 공급관에 형성되며,
    상기 복수의 응축수 유입홀은 상기 스팀 공급관의 회전방향을 기준으로 다른 위상으로 형성되는 특징으로 하는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 응축수 유입홀과 상기 응축수 유출홀을 연결하는 응축수 배출관을 더 포함하는 응축수 배출이 가능한 디스크 건조기.

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