KR20150022140A - 다용도 건조장치 - Google Patents

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KR20150022140A
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길영환
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주식회사 하원 이
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Abstract

본 발명은 발열체를 구비한 선반을 복층구조로 배치하되 내부 공기가 원활히 순환되도록 송풍통로를 형성하여 동일한 온도와 속도로 균일한 건조가 이루어지도록 하는 다용도 건조장치에 관한 것이다.

Description

다용도 건조장치 {GENERAL-PURPOSE DRYING APPARATUS}
본 발명은 건조장치에 관한 것으로, 자세하게는 발열체를 구비한 선반을 복층구조로 배치하되 내부 공기가 원활히 순환되도록 송풍통로를 형성하여 동일한 온도와 속도로 균일한 건조가 이루어지도록 하는 다용도 건조장치에 관한 것이다.
고추, 담배, 버섯, 약재 등과 같은 농산물 및 생선, 건어물, 해조류와 같은 수산물의 경우 장시간 보관하기 위한 건조가 요구되는 경우가 많으며, 이때 건조조건에 따라 제품의 품질이 크게 좌우된다.
종래에는 대부분의 농어촌 현장에서 노출된 공간에 농수산물과 같은 건조물을 펼쳐놓고 태양열과 자연풍을 이용하여 말리는 자연건조방식을 사용하였으나, 건조를 위한 넓은 공간이 소요되고 일조 후에는 건조물을 거둔 다음날 다시 펼치거나 기상상태에 따라 제약을 받는 등의 번거로움이 있었으며, 균일한 건조가 이루어지도록 일정시간 간격으로 건조물을 뒤집어야 하는 불편함이 있었다.
이러한 문제로 인해, 내측에 건조물이 수용된 트레이를 수납하기 위한 선반을 다층으로 배치하고 보일러나 전열수단을 이용하여 열을 발생시켜 인위적으로 건조시키는 건조장치가 개발되어 활용되고 있다.
일례로 한국공개특허공보 제10-2012-0137661호(2012.12.24. 공개)에는 케이싱 내측에 다단으로 고추가 담긴 채반과, 엘이디 로드 및 환풍기를 포함하는 엘이디를 이용한 고추 건조장치를 제안하고 있다.
이와 같은 건조장치는 자연건조방식과 대비하여 건조시간을 획기적으로 단축하고 기상상태에 제약을 받지 않는 등의 장점이 있으나, 건조조건이 알맞지 않을 경우 자칫 건조물의 색감이나 맛에 문제가 생겨 경제성이 떨어질 수 있다.
특히 건조물을 다단으로 배치할 경우 필연적으로 상부와 하부의 온도차가 발생하고 내부의 열기가 원활히 순환되지 않음에 따라 부분별 건조속도에 차이가 있었다. 또한, 균일한 건조가 이루어지지 못하는 문제와 더불어, 습기가 원활하게 배출되지 않고 장시간 사용에 따른 냄새가 누적되는 문제가 더해져 고품질의 건조물을 얻기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 원적외선과 열을 방출하는 면상발열체를 활용하여 제작된 복수의 선반을 복층으로 배치하고 내부 전 구역에 대한 원활한 열 순환을 통해 균일한 건조가 이루어지도록 하여 고품질의 건조물을 얻을 수 있는 다용도 건조장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 다용도 건조장치에 있어서, 내부에 복층구조로 복수의 선반이 탈착 가능하되, 홀수층 선반의 한쪽 및 짝수층 선반의 다른 쪽으로 송풍통로가 형성되도록 구성된 케이스; 상기 각 선반에 설치되어 공급되는 전력을 통해 상측 및 하측으로 열을 발생시키는 발열부; 상기 케이스 내부 상측의 공기를 흡입하여 하측으로 유입시키는 송풍부; 상기 케이스 내측의 온도 및 습도를 측정하는 센서부; 상기 센서부의 신호를 받고 상기 송풍부 및 발열부의 동작을 제어하는 제어부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 케이스 바닥에 설치된 배수구와, 한쪽 끝이 상기 배수구에 연결되고 다른 쪽 끝이 상기 케이스 외측으로 노출되는 'U'자형 배관으로 이루어지는 배수부; 를 더 포함할 수 있다.
상기 발열부는 전력이 공급됨에 따라 상하방향으로 열과 원적외선을 발생시키는 면상발열체와, 상기 면상발열체의 상측과 하측을 덮는 투명절연체와, 상기 면상발열체에 전력을 공급하며 상기 케이스 외측에서 접근가능한 소켓부로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이스 외측에 부착되되, 상기 케이스 내측의 공기를 흡입하여 습기를 제거 후 상기 케이스 내측으로 배출하는 제습부를 더 포함할 수 있다.
상기 송풍부는 상기 케이스 내측 상부와 하부를 연결하도록 상기 케이스 외측으로 형성된 송풍로와, 상기 송풍로 내의 공기를 강제 이송시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 통해 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 예열부를 구비한 흡기부와, 상기 송풍로 상측으로 상기 케이스의 외부와 연통하되 개폐가능하도록 구성되는 환기부로 이루어질 수 있다.
본 발명은 각 트레이의 상하방향으로 열과 원적외선이 방출되고 내부 전체 구역에 대해 빠짐없이 순환구조가 형성됨에 따라 건조시간을 대폭 단축하면서 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 원적외선의 영향으로 말미암아 건조물로부터 발생할 수 있는 냄새제거효과 탁월하며, 동일한 온도와 건조속도로 균일한 건조가 이루어짐에 따라 고품질의 건조물을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부구조를 나타낸 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우측면을 나타낸 투시도,
도 4는 본 발명에 따른 발열부의 구조를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성요소 간의 연결관계를 나타낸 블록도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 다용도 건조장치의 구성을 자세히 설명하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부구조를 나타낸 정면도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우측면을 나타낸 투시도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성요소 간의 연결관계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 케이스(110)와, 발열부(130)와, 송풍부(140)와, 센서부(150)와, 제어부(180)의 주요구성을 갖추게 된다.
상기 케이스(110)는 전면에 문(Door)이 설치되며 내부에 건조공간이 형성된 직사각형의 몸체로서 외부 기상상태의 영향을 최소화하면서 건조가 이루어지도록 밀폐구조를 갖게 됨과 동시에 열효율을 높이도록 문과 각 벽체에 적절한 방열구조를 구비한다.
또한, 상기 케이스(110)의 내부는 스테인리스 재질로 구성함으로 세균증식을 방지하고 청결을 유지할 수 있도록 하며, 문의 내측으로 실리콘 패킹 처리를 함으로 후술되는 각 선반(120)와 문 사이의 공간을 최소화하여 내부 공기 흐름에 영향을 주지 않도록 하게 된다.
상기 케이스(110)의 내부에는 내부 확인이 용이하도록 실내등(120)이 설치됨과 더불어 가능한 다량의 건조물을 효율적으로 배치할 수 있도록 복수의 선반(120)이 다층구조로 탈착 가능하게 설치된다. 첨부된 도 1에서는 총 11개의 선반(120)이 설치되는 모습을 도시하고 있으나, 사용자의 필요에 따라 적절한 개수로 가감할 수 있음은 당연하다.
본 발명에서는 상기 선반(120)들을 지그재그로 배열하여 케이스(110) 내부의 전 구역에 대해 연속적인 송풍통로(111)가 형성되도록 한다. 즉 홀수층 선반의 한쪽 및 짝수층 선반의 다른 쪽으로 상기 케이스(110) 내벽과의 간격을 두어 송풍통로(111)를 형성하는 것으로, 첨부된 도 1에서는 홀수층에 해당하는 선반의 우측 및 짝수층에 해당하는 선반의 좌측에 각각 송풍통로(111)를 형성시킨 모습을 나타내고 있으며, 이때 형성되는 각 송풍통로(111)의 치수는 선반의 치수를 가로×세로의 치수 100×100㎝로 가정할 경우 (5 내지 7)×100㎝의 치수를 갖도록 송풍통로(111)를 형성하는 것이 효과적이다.
이때 상기 각 선반(120)에는 공급되는 전력을 통해 상측 및 하측으로 열과 원적외선을 방출시키는 발열부(130)가 설치된다.
상기 발열부(130)는 건조물의 열 접촉면적을 넓히기 위해 선반에 건조물을 넓게 펼쳐 배치하게 되는 점을 감안하여 선반(120)의 면적에 대응되는 판 형상의 히터로 이루어지며, 상기 각 선반(120)은 건조물 및 상기 발열부(130)를 지지하는 프레임의 역할을 하되 상기 발열부(130)를 통해 방출되는 열이 해당 선반(120) 상측에 올려진 건조물뿐만 아니라 하측에 위치한 선반(120)에 올려진 건조물에도 전달될 수 있도록 구성된다.
즉 상기 선반(120) 상측에 내부에 건조물이 수용된 쟁반 형상의 트레이(190)가 올려지며, 이를 통해 통상 건조물의 한쪽 방향(대부분 상측)에서 열이 조사되는 방식의 기존 건조장치와는 달리 본 발명은 건조물의 상측 및 하측 모두에서 열이 전달됨으로 인해 보다 효과적이면서도 균일한 건조가 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 발열부의 구조를 나타낸 단면도로서, 구체적으로 상기 발열부(130)는 전력이 공급됨에 따라 상하방향으로 열과 원적외선을 발생시키는 필름형 히터인 면상발열체(131)와, 상기 면상발열체(131)의 상측과 하측을 덮는 투명절연체(132)로 이루어지게 된다.
또한, 각 발열부(130)는 상기 면상발열체(131)에 전력을 공급하며 상기 케이스(110) 외측에서 접근가능한 소켓부(133)를 각각 구비하게 된다. 이는 상기 발열부(130)의 전원공급을 위한 연결부가 상기 케이스(110)의 내부가 아닌 외부에 형성되도록 함으로, 케이스(110) 내부에 생성되는 습기로 인한 쇼트나 절연 저하 등의 문제를 방지하고, 예기치못한 전기적인 문제나 고장이 발생하더라도 해당 선반에 설치된 발열부로 공급되는 전력만을 차단하고 해당 선반과 함께 발열부를 개별적으로 교체함으로 원활한 보수·유지관리가 이루어질 수 있다.
상기 송풍부(140)는 상기 케이스(110) 내부 상측의 공기를 흡입하여 하측으로 유입시켜 열기를 순환시키면서 건조물로부터 증발된 습기를 이송하는 기능을 수행한다. 즉 상기 각 선반(120) 사이의 공간과, 선반(120)와 케이스(110) 내벽 사이에 형성된 송풍통로(111)를 통해 케이스(110) 내 모든 구역에 대해 빠짐없이 열 순환을 일으키게 된다.
구체적으로 상기 송풍부(140)는 상기 케이스(110) 내측 상부와 하부를 연결하도록 상기 케이스(110) 외측으로 형성된 송풍로(141)와, 상기 송풍로(141) 내의 공기를 강제 이송시키는 송풍팬(142)과, 상기 송풍팬(142)을 통해 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 예열부(144)를 구비한 흡기부(143)와, 상기 송풍로(141) 상측으로 상기 케이스(110)의 외부와 연통하되 개폐가능하도록 구성되는 환기부(145)로 구성된다.
즉 건조를 원활하게 하거나 건조물의 냄새를 제거하는 등의 목적을 위해 습하지 않은 기후환경에서 상기 흡기부(143) 및 환기부(145)를 개방할 수 있다. 이때 상기 흡기부(143) 측에 전기히터로 이루어진 예열부(144)를 설치하여 흡입되는 공기 온도가 어느 정도 높아진 상태에서 공급되도록 하여 열효율을 높이면서, 케이스(110) 내부의 갑작스런 온도변화 및 수분 응결 등으로 건조물의 품질이 저하되는 것을 방지한다.
또한, 수분을 다량 함유하고 있는 건조물의 경우 건조 초기에 케이스(110) 내부의 습도가 급격하게 높아지게 되므로, 상기 환기부(145)를 개방함으로 습기가 대기중으로 빠져나가도록 하게 되며, 온도 및 습도 설정에 따라 상기 제어부(180)를 통해 상기 환기부(145)가 개폐되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이때 첨부된 도 2에서와 같이 상기 케이스(110) 하측으로 공기를 공급하는 부분의 단면적을 넓게 형성하여 넓은 면적으로 바람이 공급되되 바람의 속도를 줄여 송풍에 따른 소음과 진동을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
상기 센서부(150)는 온도센서(151) 및 습도센서(152)로 구분되며 케이스 내층의 중간 부분에 설치되어 온도 및 습도를 측정하여 문을 열지 않고도 외부에서 내부 상태를 확인할 수 있도록 한다.
상기 제어부(180)는 상기 송풍부(140) 및 발열부(130)의 동작을 제어하는 컨트롤 패널(Control Panel)로서, 주로 상기 센서부(150)를 통해 측정된 온도 및 습도를 각각 설정온도 및 설정습도를 비교하여 상기 발열부(130) 및 송풍부(140)를 제어하게 된다.
또한, 상기 제어부(180)는 상기 발열부(130) 및 송풍부(140)를 설정된 시간 동안 작동시키기 위한 타이머와, 설정온도 및 설정습도를 세팅하는 설정부를 포함하게 되며, 상기 케이스(110)의 전면 상당에 설치하여 사용자의 접근이 용이하도록 구성하며, 상기 센서부(150), 발열부(130), 송풍부(140) 외에도 자명한 구성으로서 구체적인 설명이 생략되는 실내등(112) 및 전기안전수단을 비롯하여 후술되는 제습부(170)도 함께 제어할 수 있도록 구성된다.
건조물의 상태 및 외기상태에 따라 건조물이 함유한 다량의 수분이 증발하는 상태에서 외부와의 온도차이에 의해 상기 케이스(110) 내부에 수증기의 응결이 발생하여 응결수가 바닥에 고이게 되므로 이를 외부로 배출시키기 위한 배수부(160)가 설치된다.
이때, 상기 배수부(160)는 상기 케이스(110) 바닥 부분에 고인 응결수를 배출하기 위해 상기 배수부(160)는 상기 케이스(110) 바닥에 설치된 배수구(161)와, 한쪽 끝이 상기 배수구(161)에 연결되고 다른 쪽 끝이 상기 케이스(110) 외측으로 노출되는 'U'자형 배관(162)으로 이루어지게 된다.
즉 본 발명에서는 상기 케이스(110) 바닥에 응결수가 고일 경우 사용자로부터의 별도 조작 없이 자동으로 응결수가 외부로 배출되도록 하되, 배수구를 통해 그대로 배출시키는 것이 아닌 배수구(161)에 'U'자형 배관(162)을 설치함으로, 상기 'U'자형 배관(162) 내부에 물이 항시 잔존하도록 구성한다.
첨부된 도 2에서와 같이 'U'자형 배관(162)의 출구 측을 상기 배수구(161)에 연결된 입구 측보다 높이가 낮게 함으로, 'U'자형 배관(162) 내부에 물이 잔존하면서 물의 양이 증가함에 따라 외측으로 넘치면서 배출되고, 이를 통해 상기 케이스(110) 내측의 열기가 상기 배수구(161)를 통해 밖으로 배출되거나 먼지와 같은 외부 이물질이 내부로 침투하는 것을 효과적으로 방지한다.
또한, 건조시간을 대폭적으로 단축시키기 위해 상기 케이스(110) 내측의 습기를 강제적으로 제거하는 제습부(170)를 포함할 수 있다. 상기 제습부(170)는 구체적으로 상기 케이스(110) 외측에 부착되되, 상기 케이스(110) 내측의 공기를 흡입하여 습기를 제거 후 상기 케이스(110) 내측으로 다시 공급하여, 결과적으로 제습이 이루어진 건조한 공기가 상기 송풍팬(142)을 통해 순환·공급되도록 한다.
첨부된 도 2에서는 케이스(110) 내측 하부의 상기 송풍로(141)를 통해 공급되는 측의 공기를 흡입하여 제습 작용을 거쳐 다시 케이스(110) 내측 하부로 건조한 공기를 공급하도록 상기 제습부(170)가 설치되는 실시예를 나타내고 있으나, 설계조건 및 특성에 맞춰 다른 방식으로 연결하는 것도 가능하다.
상기 제습부(170)를 사용함으로 통상의 건조시간의 1/3수준의 짧은 시간 내에 완전한 건조가 이루어지는 효과를 볼 수 있으며, 상기 제습부(170)는 산업용 또는 가정용으로 사용되는 제습기를 연결하여 사용하거나, 공기 중에 포함된 수분을 응축시키는 수냉식 기구를 추가로 설치함으로 구현하게 된다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
110: 케이스 111: 송풍통로
112: 실내등 120: 선반
130: 발열부 131: 면상발열체
132: 투명절연체 133: 소켓부
140: 송풍부 141: 송풍로
142: 송풍팬 143: 흡기부
144: 예열부 145: 환기부
150: 센서부 151: 온도센서
152: 습도센서 160: 배수부
161: 배수구 162: 'U'자형배관
170: 제습부 180: 제어부
190: 트레이

Claims (5)

  1. 다용도 건조장치에 있어서,
    내부에 복층구조로 복수의 선반(120)이 탈착 가능하되, 홀수층 선반의 한쪽 및 짝수층 선반의 다른 쪽으로 송풍통로(111)가 형성되도록 구성된 케이스(110);
    상기 각 선반(120)에 설치되어 공급되는 전력을 통해 상측 및 하측으로 열을 발생시키는 발열부(130);
    상기 케이스(110) 내부 상측의 공기를 흡입하여 하측으로 유입시키는 송풍부(140);
    상기 케이스(110) 내측의 온도 및 습도를 측정하는 센서부(150);
    상기 센서부(150)의 신호를 받고 상기 송풍부(140) 및 발열부(130)의 동작을 제어하는 제어부(180); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다용도 건조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(110) 바닥에 설치된 배수구(161)와, 한쪽 끝이 상기 배수구(161)에 연결되고 다른 쪽 끝이 상기 케이스(110) 외측으로 노출되는 'U'자형 배관(162)으로 이루어지는 배수부(160); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 건조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발열부(130)는 전력이 공급됨에 따라 상하방향으로 열과 원적외선을 발생시키는 면상발열체(131)와, 상기 면상발열체(131)의 상측과 하측을 덮는 투명절연체(132)와, 상기 면상발열체(131)에 전력을 공급하며 상기 케이스(110) 외측에서 접근가능한 소켓부(133)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다용도 건조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(110) 외측에 부착되되, 상기 케이스(110) 내측의 공기를 흡입하여 습기를 제거 후 상기 케이스(110) 내측으로 배출하는 제습부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다용도 건조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송풍부(140)는 상기 케이스(110) 내측 상부와 하부를 연결하도록 상기 케이스(110) 외측으로 형성된 송풍로(141)와, 상기 송풍로(141) 내의 공기를 강제 이송시키는 송풍팬(142)과, 상기 송풍팬(142)을 통해 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 예열부(144)를 구비한 흡기부(143)와, 상기 송풍로(141) 상측으로 상기 케이스(110)의 외부와 연통하되 개폐가능하도록 구성되는 환기부(145)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다용도 건조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109520264A (zh) * 2018-11-29 2019-03-26 朱玉林 香菇烘干框

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