KR20140122783A - 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기에 관한 것으로서, 히트펌프의 열원 및 마이크로웨이브와 진공펌프에 의해 진공환경에서 고주파를 이용하여 건조물을 건조하는 건조기에 있어서, 상단부에 통로가 개방된 원통형 배플에 의해 상기 배플의 안쪽 내부는 건조챔버가 됨과 동시에 바깥쪽 내부는 응축챔버로 구성하되, 상부에는 상기 마이크로웨이브가 연결되고 뒤쪽에는 상기 진공펌프가 연결되며 하부에는 배수장치가 연결된 진공챔버; 상기 진공챔버의 건조챔버 내부에 설치된 건조물 적재판; 증발기는 상기 진공챔버의 응축챔버에 설치되고 응축기는 건조물 적재판의 저면에 설치되며, 상기 증발기와 응축기와 연결된 압축기와 팽창밸브는 상기 진공챔버의 아래에 설치한 히트펌프; 및 상기 진공챔버와 히트펌프의 펌프 사이에 설치한 컨트롤러;를 포함하여 구성되며, 건조물의 건조와 응축이 건조챔버와 응축챔버가 내부에 일체로 형성된 상기 진공챔버 내에서 동시에 이루어져 건조효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기{DRYER OF ONE BODY WITH DRY AND CONDENSER CHAMBER}

본 발명은 건조챔버와 응축챔버가 일체형으로 구비된 건조기에 관한 것으로서, 상세히는 히트펌프의 열원 및 마이크로웨이브를 이용하여 건조물을 건조시키고, 진공펌프를 이용하여 챔버 내를 진공환경으로 만들어 저온에서도 건조물에 포함된 수분을 증발시킬 수 있도록 한 것이고, 상기 건조물을 건조시키기 위해 건조챔버와 응축챔버가 배플로 분리된 형태의 일체형 건조기에 관한 것이다.

본 발명의 배경기술로는 히트펌프의 열원 및 마이크로웨이브와 진공펌프에 의한 진공환경에서의 고주파로 건조물을 건조하는 건조기가 있는데, 상기 건조기는 건조챔버와 응축챔버가 분리되어 있어, 히트펌프의 응축기로 생성한 열로 건조챔버를 가열하여 건조물을 건조하면서 마이크로웨이브에 의한 공진주파수와 히트펌프의 증발기로 수분을 증발시키고, 증발되는 건조물의 수분은 진공펌프에 의해 진공상태에 있는 응축챔버에서 히트펌프의 증발기로 응축하여 배수장치로 배출하고 있다.

그런데 이러한 종래 건조기는 건조챔버와 응축챔버가 분리되어 있어 건조기의 구성이 복잡하고 설치면적이 커지며, 건조물의 건조효율이 떨어지는 문제가 있다.

미국 등록특허공보 US 6,446,464 B1

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 히트펌프의 열원 및 마이크로웨이브와 진공펌프에 의해 진공환경에서 고주파로 건조물을 건조하는 건조기에서, 진공챔버의 내부를 일종의 분리기구인 원통형의 배플(baffle)에 의해 상기 배플의 안쪽은 건조챔버가 되고 바깥쪽은 응축챔버가 되며, 상기 건조챔버의 내부에 설치한 건조물 적재판에 히트펌프의 응축기를 설치하고 응축챔버에는 히트펌프의 증발기를 설치하여, 진공챔버 내에서 건조물의 건조와 응축을 동시에 실시함으로써, 저온에서도 건조물에 포함된 수분을 증발시켜 상기 건조물의 건조효율을 높이도록 한 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기를 제공함에 있다.

다른 목적은 건조챔버의 응축기와 응축챔버의 증발기 외 또 다른 응축기와 증발기를 상기 건조챔버의 응축기와 응축챔버의 증발기와 병렬연결하여 히트펌프로 구성함으로써, 상기 히트펌프의 열효율을 높이도록 한 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기는, 히트펌프의 열원 및 마이크로웨이브와 진공펌프에 의해 진공환경에서 고주파를 이용하여 건조물을 건조하는 건조기에 있어서, 상단부에 통로가 개방된 원통형 배플에 의해 상기 배플의 안쪽 내부는 건조챔버가 됨과 동시에 바깥쪽 내부는 응축챔버로 구성하되, 상부에는 상기 마이크로웨이브가 연결되고 뒤쪽에는 상기 진공펌프가 연결되며 하부에는 배수장치가 연결된 진공챔버; 상기 진공챔버의 건조챔버 내부에 설치된 건조물 적재판; 증발기는 상기 진공챔버의 응축챔버에 설치되고 응축기는 건조물 적재판의 저면에 설치되며, 상기 증발기와 응축기와 연결된 압축기와 팽창밸브는 상기 진공챔버의 아래에 설치한 히트펌프; 및 상기 진공챔버와 히트펌프의 펌프 사이에 설치한 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또 상기 컨트롤러는 히트펌프를 제어하는 히트펌프 컨트롤러와 진공펌프를 제어하는 진공 컨트롤러 및 상기 히트펌프와 진공펌프 외 다른 구성들을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하는 것이 바람직하다.

또, 상기 진공챔버의 아래에도 또 다른 증발기와 응축기를 설치하되 상기 진공챔버의 증발기 및 응축기와 각각 한 쌍으로 병렬연결하여 히트펌프로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기에 의하면, 진공챔버 내에 건조챔버와 응축챔버와 일체로 형성되어 있기 때문에, 저온에서도 마이크로웨이브와 진공펌프에 의해 진공환경에서 건조물에 포함된 수분을 증발시키면서 상기 건조물의 건조와 응축이 건조챔버와 응축챔버가 내부에 일체로 형성된 상기 진공챔버 내에서 동시에 이루어져 건조효율이 향상되는 효과가 있다.

또 진공챔버 내에 건조챔버와 응축챔버와 일체로 형성되어 있어 건조기의 구성이 간단해지고 설치면적도 줄어드는 효과가 있다.

또한 건조챔버의 응축기와 응축챔버의 증발기 외에도 또 다른 응축기와 증발기가 한 쌍으로 구성되어 히트펌프를 구성하므로 상기 히트펌프의 열효율이 증가하는 효과가 있다.

더욱이 건조챔버와 응축챔버가 일체로 형성된 진공챔버 내부를 진공펌프에 의해 진공상태로 만들게 되므로 상기 진공챔버 내의 진공도 유지시간이 종래 진공펌프에 의한 건조기보다 길어져 건조물의 건조효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기의 실물 사진
도 2는 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기의 개략적인 사시도
도 3은 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기의 진공챔버의 내부 사진
도 4는 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기에 사용되는 히트펌프의 구성도

이하, 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기의 실물 사진을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기의 개략적인 사시도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기는 기본적으로 히트펌프의 열원 및 마이크로웨이브와 진공펌프에 의한 진공환경에서의 고주파를 이용하여 건조물을 건조하는 건조기로써, 설치프레임(12) 상부에 설치된 진공챔버(1)와 중간에 설치된 각종의 컨트롤러(2) 및 하부에 설치된 히트펌프(3)로 구성되어 있다.

상기 진공챔버(1)는 상부에 마이크로웨이브(4)가 연결되고 뒤쪽으로 진공펌프(5)가 연결되며 하부에 배수장치(10)가 연결된다. 또 진공챔버(1)의 내부는 도 3에 도시한 바와 같이, 상단부에 통로가 개방된 일종의 분리기구인 원통형 배플(baffle)(6)이 안쪽의 중간에 삽입되는 것에 의해 상기 원통형 배플(6)의 안쪽은 건조챔버(7)가 되고 바깥쪽은 응축챔버(8)로 구성된다.

이와 같은 상기 진공챔버(1)의 건조챔버(7) 내부의 중간에는 건조물 적재판(9)이 설치되며, 상기 히트펌프(3)의 응축기(3a)가 상기 건조물 적재판(9)의 저면에 설치되고, 상기 진공챔버(1)의 응축챔버(8)에는 히트펌프(3)의 증발기(3b)가 설치된다. 따라서 설치프레임(12)의 하부에 설치된 히트펌프(3)는 압축기(3c)와 팽창밸브(3d)로 구성되며, 상기 압축기(3c)와 팽창밸브(3d)는 상기 건조챔버(7)의 응축기(3a) 및 응축챔버(8)의 증발기(3b)와 서로 연결되어 냉매가 순환하는 히트펌프(3)로 된다. 그리고 상기 응축챔버(8)의 증발기(3b)에는 배수장치(10)가 연결되어 있다.

상기 컨트롤러(2)는 각종의 스위치가 있는 패널 형태로 되어 히트펌프(3)의 작동을 제어하는 히트펌프 컨트롤러(2a)와 다른 여러 가지의 구성들의 작동을 제어하는 메인 컨트롤러(2b)로 구성되어 나란히 배치되며, 상기 히트펌프 컨트롤러(2a)의 아래에 진공펌프(5)의 작동을 제어하는 진공 컨트롤러(2c)가 배치되어 있다.

상기한 건조챔버(7)의 응축기(3a)와 응축챔버(8)의 증발기(3b) 외에도 또 다른 응축기와 증발기가 설치프레임(12) 아래의 히트펌프(3)에 추가적으로 더 구비될 수 있는데, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 건조물 적재판(9)의 응축기(3a)와 응축챔버(8)의 증발기(3b)는 또 다른 응축기(3a1) 및 증발기(3b1)와 각각 한 쌍을 이루어 병렬로 연결되고, 한 쌍의 응축기(3a)(3a1)와 증발기(3b)(3b1) 각각은 압축기(3c) 및 팽창밸브(3d)와 서로 연결되어 냉매가 순환하는 히트펌프(3)로 된다. 또한 한 쌍의 상기 증발기(3b)(3b1)는 배수장치(10)를 통해 저장탱크(11)와 연결된다.

이렇게 응축기(3a)(3a1)와 증발기(3b)(3b1) 각각 2개씩 한 쌍으로 구성하게 되면 히트펌프(3)의 열효율이 높아진다.

다음은 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기의 작동에 의해 건조물이 건조되는 과정을 설명하도록 한다.

상기 진공펌프(5)에 의해 진공환경의 상태에 있는 진공챔버(1) 내부에 형성된 건조챔버(7)의 건조물 적재판(9) 위에 건조해야 할 건조물을 올려놓고, 히트펌프(3)의 응축기(3a)에 의해 발생하는 응축잠열로 상기 건조물 적재판(9)을 가열하여 건조물 내의 수분을 증발시키며, 이때 건조물에 포함된 수분과 공진할 수 있는 공진주파수를 마이크로웨이브(4)에 의해 발생시켜 건조챔버(7) 내부로 공급함으로써, 저온에서도 건조물의 수분 증발이 더 잘 일어나도록 하여 건조물의 건조효율을 높이도록 한다.

다음에, 건조챔버(7) 내에서 건조물의 가열에 의해 수분이 증발되어 발생하는 증기는 배플(6)의 상단부 통로를 통해 응축챔버(8) 내로 유입되고, 상기 응축챔버(8)의 히트펌프(3)의 증발기(3b)에 의해 증기가 응축되어 수분으로 생성된 후 이 수분은 배수장치(10)를 통해 저장탱크(11)에 저장됨으로써 건조물의 건조를 완료하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 진공챔버 2 : 컨트롤러
2a : 히트펌프 컨트롤러 2b : 메인 컨트롤러
2c : 진공 컨트롤러 3 : 히트펌프
3a,3a1 : 응축기 3b,3b1 : 증발기
3c : 압축기 3d : 팽창밸브
4 : 마이크로웨이브기기 5 : 진공펌프
6 : 배플 7 : 건조챔버
8 : 응축챔버 9 : 건조물 적재판
10 : 배수장치 11 : 저장탱크
12 : 설치프레임

Claims (3)

1. 히트펌프의 열원 및 마이크로웨이브와 진공펌프에 의해 진공환경에서 고주파를 이용하여 건조물을 건조하는 건조기에 있어서,
   상단부에 통로가 개방된 원통형 배플에 의해 상기 배플의 안쪽 내부는 건조챔버가 됨과 동시에 바깥쪽 내부는 응축챔버로 구성하되, 상부에는 상기 마이크로웨이브가 연결되고 뒤쪽에는 상기 진공펌프가 연결되며 하부에는 배수장치가 연결된 진공챔버;
   상기 진공챔버의 건조챔버 내부에 설치된 건조물 적재판;
   증발기는 상기 진공챔버의 응축챔버에 설치되고 응축기는 건조물 적재판의 저면에 설치되며, 상기 증발기와 응축기와 연결된 압축기와 팽창밸브는 상기 진공챔버의 아래에 설치한 히트펌프; 및
   상기 진공챔버와 히트펌프의 펌프 사이에 설치한 컨트롤러;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 히트펌프를 제어하는 히트펌프 컨트롤러와 진공펌프를 제어하는 진공 컨트롤러 및 상기 히트펌프와 진공펌프 외 다른 구성들을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 진공챔버의 아래에도 또 다른 증발기와 응축기를 설치하되 상기 진공챔버의 증발기 및 응축기와 각각 한 쌍으로 병렬연결하여 히트펌프로 구성함을 특징으로 하는 건조챔버와 응축챔버 일체형 건조기.

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