KR20170011475A - 하이브리드 고효율 농수산물 건조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보존성을 높이며 유통이 보다 원활하도록 부패하기 쉬운 각종 농수산물을 저비용으로 급속 건조할 수 있는 하이브리드 고효율 농수산물 건조기에 관한 기술로서, 흡기구와 배기구를 갖는 챔버; 상기 챔버 내부를 건조실과 장치실로 구분하되, 상기 흡기구는 상기 장치실과 연결되고 상기 배기구는 상기 건조실과 연결되게 배치되는 격벽; 상기 흡기구를 통해 외기를 강제흡입하도록 상기 장치실에 마련되는 흡기팬; 상기 흡기팬의 하부에 마련되어 유동되는 공기를 가열되게 하는 가열부; 상기 격벽의 하단에 가열된 공기가 상기 건조실로 유입되게 개구된 제1유입구; 상기 격벽의 상단에 상기 장치실과 건조실이 연결되도록 함으로써 배기되는 공기의 일부가 상기 장치실로 유입되어 상기 흡기구를 통해 들어오는 외기와 혼합되게 하는 제2유입구; 상기 건조실의 하부측에 마련되어 상방으로 마이크로웨이브를 방출되게 하는 고정식 마이크로웨이브발생기; 및 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 고효율 농수산물 건조기{Hybrid high efficiency agricultural and marine products dryer}
본 발명은 보존성을 높이며 유통이 보다 원활하도록 부패하기 쉬운 각종 농수산물을 저비용으로 급속 건조할 수 있는 하이브리드 고효율 농수산물 건조기에 관한 기술이다.
인간의 생존을 위해서는 필수적으로 적당량의 영양분을 섭취해야 하며, 보다 건강한 삶을 영위하기 위해서는 단백질, 탄수화물, 지방, 비타민 등의 다양한 영양소를 균형있게 먹어야 한다.
기술의 발전으로 농산물의 생산량은 증가하고 있지만, 이에 반해 인구도 증가하고 있다. 현재로도 전세계적으로 보면 음식이 남아도는 지역이 있는가 하면 한끼의 식사도 못하는 사람들도 많이 있다.
즉, 아무리 많은 농수산물을 생산하더라도 어떠한 경제적, 정치적 이유로 인해 식량이 제대로 분배가 되지 않기 때문에 기아로 고통받는 사람들이 생기게 되는 것이다.
일반적으로 대부분의 농수산물은 원물 상태로는 장기보관이 불가능하며, 냉동을 하거나 건조를 하는 등 처리가 필요하다. 하지만 냉동을 하든 건조를 하든 많은 비용이 소요되고, 처리 시간이 길기 때문에 짧은 시간에 걸쳐 수확되는 대량의 농수산물을 처리하기가 쉽지 않은 실정이다.
실제 시중에 유통되는 생과일 등은 유통중에 수십% 정도가 부패로 인해 버려진다.
한편, 식량은 수요나 공급이 비탄력적인 특성이 있어 가격이 급등하더라도 포기할 수 없다는 성격이 있다. 이런 이유로 국제 곡물 가격이 급등하게 되면 식량 자급률이 극히 낮은 일부 국가에서는 폭동이 일어나고 정권이 바뀌기도 한다.
향후에는 식량이 하나의 자원으로 간주되어 식량으로 인한 국가간 분쟁이 발생될 가능성이 높을 것으로 예상되는 바, 국가 차원에서 식량 자급률을 높일 필요가 있고 이를 위해서는 농가를 지원하는 것은 물론이고 장기적으로 농민들이 안정적인 수익을 창출할 수 있도록 해야 할 것이다.
거의 매년 되풀이 되는 일 중의 하나로 어떠한 농산물의 가격 폭락으로 논밭을 갈아엎기도 하며, 정부에서 대량으로 수매한 후 보관상 어려움으로 폐기처분하고서라도 가격 안정을 이루려고 노력하기도 한다.
농수산물을 저렴한 가격에 대량으로 처리하여 장기보관할 수 있도록 한다면 새로운 부가가치를 창출할 수 있음은 물론이고 식량부족 사태에 대비할 수 있을 것이다.
농수산물의 장기보관을 위한 냉동이나 건조 그 외 방법들 모두 에너지가 소요되며, 경쟁력을 갖추기 위해서는 에너지 효율이 높은 건조기의 개발이 필수적이다.
가장 흔한 건조기로는 열풍건조기가 있으나, 에너지 효율이 극히 낮기 때문에 개선의 필요성이 높다.
관련 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1409855호의 "히터 펌프식 열풍건조기"가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 히터 펌프식 열풍건조기의 구성도이다.
종래기술은 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 액상으로 응축하는 응축기, 상기 응축기에서 액상으로 응축된 냉매액을 팽창시키는 팽창밸브, 상기 팽창 밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기, 및 상기 압축기, 상기 응축기, 및 상기 팽창밸브 및 상기 증발기의 사이를 연결하여 상기 냉매를 순환시키는 냉매 순환 라인을 포함하는 냉매 사이클 장치; 피건조물을 수용하는 건조실; 상기 건조실 내의 건조 공기를 상기 응축기를 통과시키면서 순환시키는 공기 순환 라인, 및 상기 공기 순환 라인 상에 설치되어 상기 건조 공기를 강제 순환시키는 순환팬을 포함하는 공기 순환 장치; 상기 공기 순환 라인 상에 설치된 히터; 상기 증발기측의 외부 공기 온도에 따라 상기 냉매 사이클 장치 및 상기 히터가 선택적으로 구동하도록 제어하는 제어기; 및 상기 증발기측의 외부공기 온도를 감지하는 온도조절기;를 포함하고, 상기 제어기가 상기 온도조절기를 통해 감지된 온도 설정값을 기초로 상기 냉매 사이클 장치 및 상기 히터를 선택적으로 구동하도록 구성된 히트 펌프식 열풍 건조기에 있어서,
상기 응축기 및 상기 팽창 밸브의 사이를 연결하는 냉매 순환 라인 상에 설치되어 액 냉매 흐름을 개폐하는 냉매액관전자밸브를 더 포함하는 히트 펌프식 열풍 건조기인 것을 특징으로 한다.
살펴본 바와 같이 종래기술은 많은 구성요소로 이루어져 제작비용이 높을 뿐 아니라 유지보수에도 어려움이 있고, 전기소비가 많다는 문제점은 여전하다.
대한민국 등록특허 제10-1409855호
따라서 본 발명은 열풍과 마이크로웨이브를 조합한 하이브리드 타입의 건조기를 제공하되, 에너지 효율을 높이기 위한 방안으로 배기되는 상대적으로 온도가 높은 배기공기를 재순환되게 하고, 효율이 높은 마이크로웨이브를 열풍과 동시에 작용시켜 신속한 건조가 가능하도록 하는 기술을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 건조실의 하부와 상부에 마이크로웨이브발생기를 장착하여 양방향에서 동시에 또는 선택적으로 어느 일측의 마이크로웨이브발생기를 작동시켜 균일한 건조가 이루어질 수 있도록 하는 기술을 제공하고자 한다.
이와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는 흡기구와 배기구를 갖는 챔버; 상기 챔버 내부를 건조실과 장치실로 구분하되, 상기 흡기구는 상기 장치실과 연결되고 상기 배기구는 상기 건조실과 연결되게 배치되는 격벽; 상기 흡기구를 통해 외기를 강제흡입하도록 상기 장치실에 마련되는 흡기팬; 상기 흡기팬의 하부에 마련되어 유동되는 공기를 가열되게 하는 가열부; 상기 격벽의 하단에 가열된 공기가 상기 건조실로 유입되게 개구된 제1유입구; 상기 격벽의 상단에 상기 장치실과 건조실이 연결되도록 함으로써 배기되는 공기의 일부가 상기 장치실로 유입되어 상기 흡기구를 통해 들어오는 외기와 혼합되게 하는 제2유입구; 상기 건조실의 하부측에 마련되어 상방으로 마이크로웨이브를 방출되게 하는 마이크로웨이브발생기; 및 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 본 발명의 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는, 상기 건조실의 상부측에 하방으로 마이크로웨이브를 방출되게 하는 마이크로웨이브발생기가 마련되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는, 상기 건조실의 정면 또는 배면에 가이드를 따라 상하 이동되면서 마이크로웨이브를 방출시키는 이동식 마이크로웨이브발생기가 마련되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 고정식 마이크로웨이브발생기는 마이크로웨이브가 다방향으로 방출되도록 다지도파관을 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 건조실의 상부측에는 상기 격벽 및 상기 격벽과 마주보는 내벽에 보조배기구가 마련되고, 상기 보조배기구는 상기 배기구와 연결되어 상기 건조실로 유입되는 가열공기가 중앙에 집중되지 않고 고르게 분산되어 유동될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는 열풍과 마이크로웨이브를 조합함으로써 에너지 효율을 높여 저비용으로 농수산물을 건조할 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 보다 신속하면서도 균일한 건조가 이루어지게 함으로써 대량 생산설비로 사용될 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 히터 펌프식 열풍건조기의 구성도.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 근거하는 하나의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 고효율 농수산물 건조기에 대한 개략적인 구성도.
이하 본 발명에 의한 하이브리드 고효율 농수산물 건조기에 대하여 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하도록 한다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 근거하는 하나의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 고효율 농수산물 건조기에 대한 개략적인 구성도를 보여준다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는 각종 야채나 과일 등의 농산물은 물론이고 어류나 조개류를 포함한 각종 해산물을 저렴한 비용으로 신속하게 건조하는데 적합한 건조기이다.
내부가 빈 사각형의 챔버(100)가 구비되는데, 물론 챔버(100)의 형상은 필요에 따라 다양한 형상 변경은 가능하다. 챔버(100)에는 외부와 연통되는 하나의 흡기구(110)와 하나의 배기구(120)가 구비된다.
그리고 챔버(100) 내부에 격벽(200)이 마련되는데, 격벽(200)에 의해 챔버(100) 내부는 건조실(A)과 장치실(B)로 구분되고, 흡기구(110)는 장치실(B)과 연결되고 배기구(120)는 건조실(A)과 연결된다. 즉, 도시된 바와 같이 격벽(200)의 좌측 상단에 흡기구(110)가 형성되고, 격벽(200)의 우측 상단에 배기구(120)가 마련되는 것과 같다.
장치실(B) 내부에 흡기팬(300)이 마련되며, 흡기팬(300)의 작동에 의해 흡기구(110)를 통해서 외기가 장치실(B) 내부로 강제 유입된다. 후술되겠지만 흡기팬(300)의 동작에 의해 흡기구(110)를 통한 외기의 유입 외에 건조실(A)을 거쳐 배기되는 공기의 일부도 다시 장치실(B)로 유입된다.
흡기팬(300)의 하부에 가열부(400)가 마련되며, 유입되는 외기는 가열부(400)를 통과하면서 고온으로 가열되어 유동하게 된다. 여기서 의미하는 고온이라 함은 유입되는 외기의 온도보다 높게 가열되게 하는 것을 말한다. 가열부(400)를 통한 가열정도는 건조하고자 하는 피건조물의 종류나 함수율 등에 따라 변경될 수 있다. 바람직하게 가열부(400)는 온도제어가 가능하도록 구성하는 것이 좋다. 가열부는 공지의 다양한 히팅장치를 이용하여 구성할 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
가열부(400)를 거치면서 가열된 공기는 건조실(A)로 유동되게 하는데, 이를 위해 격벽(200)의 하단에 개구된 제1유입구(500)가 형성된다. 바람직하게 제1유입구(500)는 필요에 따라서는 유입되는 가열공기의 유량을 조절할 수 있도록 개폐가 이루어질 수 있고 개폐정도도 제어할 수 있도록 한다.
한편, 격벽(200)의 상단에 장치실(B)과 건조실(A)을 연결시키는 제2유입구(600)가 형성되며, 제2유입구(600)를 두는 이유는 가열된 공기가 건조실(A)을 통과한 후 배기구(120)를 통해 배기되기 전에 일부 공기를 장치실(B)로 유입되도록 하기 위한 것이다. 배기되는 공기의 온도는 외기 공기보다는 온도가 높기 때문에 배기될 공기의 일부를 장치실(B)로 유입시켜 흡기팬(300)에 의해 강제유입되는 외기와 혼합시킴으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 한다. 제2유입구(600) 역시 필요에 따라 유입되는 가열공기의 유량을 제어할 수 있도록 개폐 및 개폐 정도를 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편 건조실(A)에는 피건조물을 일정량 담을 수 있는 복수의 채반(C)을 적재하도록 한다.
특히 본 발명의 건조기에는 보다 신속한 건조 및 에너지 효율을 높이기 위해 열풍과 마이크로웨이브를 동시에 사용하도록 하는데, 이를 위해 건조실(A)의 하부측에 고정식 마이크로웨이브발생기(700)를 설치하도록 한다.
고정식 마이크로웨이브발생기(700)에서는 마이크로웨이브가 발생되어 채반(C)이 있는 건조실(A) 상방으로 향하게 되며, 마이크로웨이브는 피건조물의 내부까지 침투하여 물분자를 진동되게 하여 신속한 건조가 이루어지도록 한다.
즉, 본 발명은 적정한 온도로 가열된 열풍이 건조실(A) 내부에 골고루 퍼지면서 피건조물을 건조되게 하며, 동시에 마이크로웨이브에 의해서도 건조가 이루어지므로 단시간에 피건조물을 건조시킬 수 있다.
열풍과 마이크로웨이브의 조합에 의한 하이브리드 타입의 본 건조기에서는 피건조물의 표면은 열풍에 의한 건조가 이루어지며, 동시에 마이크로웨이브에 의한 피건조물의 내부에서도 건조가 이루어지므로 건조효율을 높일 수 있는 것이다.
본 발명에 의한 하이브리드 고효율 농수산물 건조기의 동작을 위한 제어부(미도시)가 마련되며, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
보다 바람직하게 건조실(A)의 상부측에도 고정식 마이크로웨이브발생기(700)를 설치할 수 있으며, 건조실(A) 상부에 설치되는 고정식 마이크로웨이브발생기(700)는 마이크로웨이브를 하방으로 방출되게 한다. 즉, 건조실(A)의 하부 및 상부에서 동시에 마이크로웨이브를 방출시키게 되면 다수의 채반을 다단으로 적재하더라도 전체적으로 보다 균일하게 피건조물을 건조시킬 수 있다.
또한 더욱 바람직하게는 건조실(A)의 정면이나 배면에 이동식 마이크로웨이브발생기(800)를 두도록 하는데, 이동식 마이크로웨이브발생기(800)는 가이드(810)를 따라 상하 이동되면서 건조실(A) 전체에 고르게 마이크로웨이브가 방출될 수 있도록 한다. 물론 건조실(A)의 정면 및 배면 모두에 이동식 마이크로웨이브발생기(800)를 설치하여 사용할 수도 있다. 도 2에서 표시된 것은 건조실 정면을 이루는 도어에 이동식 마이크로웨이브발생기(800)가 설치된 경우를 보여준다.
한편 이동식 마이크로웨이브발생기(800)는 상하뿐 아니라 좌우로도 움직일 수 있도록 구성할 수 있을 것이다.
또한 고정식 마이크로웨이브발생기(700)의 경우는 보다 고르게 마이크로웨이브를 방출할 수 있도록 하기 위해 여러 개의 배출구가 형성되는 다지도파관(710)을 이용하도록 한다.
가열부(400)에 의해 가열된 공기는 건조실(A)의 하부측을 통해 유입되어 상승하게 되는데, 가열공기는 건조실(A) 전체에 걸쳐 고르게 분산되면서 상승되어야 피건조물을 보다 균일하게 건조시킬 수 있다.
이를 위해 건조실(A)의 상부측에 보조배기구(900)를 마련하도록 하는데, 보다 구체적으로는 격벽(200)의 상단측 및 격벽(200)과 마주보는 건조실(A) 내벽에 하나씩의 보조배기구(900)를 설치하며, 보조배기구(900)는 배기구(120)와 연결시켜서 인위적으로 건조실(A)의 외곽으로 가열공기가 원활히 공급되게 한다. 바람직하게 보조배기구(900)에는 강제로 가열공기를 흡입할 수 있는 팬을 마련하여 적정량의 흡입작용이 이루어지도록 한다.
보조배기구(900)를 두도록 하면 가열공기는 건조실(A) 중앙에 집중되지 않고 고르게 분산되어 상승 유동되므로 건조실(A) 전체에서 균일한 건조가 이루어지게 하는 효과를 얻을 수 있다.
설명한 바와 같은 구성 및 작용관계를 갖는 본 발명의 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는 열풍과 마이크로웨이브의 장점을 복합하여 에너지효율을 높이도록 함으로써 단시간에 우수한 품질의 건조물을 대량 생산할 수 있다.
본 발명은 농수산물을 장기보관 및 안전한 유통을 위한 목적으로 대량 건조하는 용도로 사용되기에 적합한 기술이다.
100 : 챔버 110 : 흡기구
120 : 배기구 200 : 격벽
300 : 흡기팬 400 : 가열부
500 : 제1유입구 600 : 제2유입구
700 : 고정식 마이크로웨이브발생기 710 : 다지도파관
800 : 이동식 마이크로웨이브발생기 810 : 가이드
900 : 보조배기구 A : 건조실
B : 장치실 C : 채반

Claims (5)

  1. 건조기에 있어서,
    흡기구와 배기구를 갖는 챔버;
    상기 챔버 내부를 건조실과 장치실로 구분하되, 상기 흡기구는 상기 장치실과 연결되고 상기 배기구는 상기 건조실과 연결되게 배치되는 격벽;
    상기 흡기구를 통해 외기를 강제흡입하도록 상기 장치실에 마련되는 흡기팬;
    상기 흡기팬의 하부에 마련되어 유동되는 공기를 가열되게 하는 가열부;
    상기 격벽의 하단에 가열된 공기가 상기 건조실로 유입되게 개구된 제1유입구;
    상기 격벽의 상단에 상기 장치실과 건조실이 연결되도록 함으로써 배기되는 공기의 일부가 상기 장치실로 유입되어 상기 흡기구를 통해 들어오는 외기와 혼합되게 하는 제2유입구;
    상기 건조실의 하부측에 마련되어 상방으로 마이크로웨이브를 방출되게 하는 고정식 마이크로웨이브발생기; 및 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 고효율 농수산물 건조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는, 상기 건조실의 상부측에 하방으로 마이크로웨이브를 방출되게 하는 고정식 마이크로웨이브발생기가 마련되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 고효율 농수산물 건조기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하이브리드 고효율 농수산물 건조기는, 상기 건조실의 정면 또는 배면에 가이드를 따라 상하 이동되면서 마이크로웨이브를 방출시키는 이동식 마이크로웨이브발생기가 마련되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 고효율 농수산물 건조기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정식 마이크로웨이브발생기는 마이크로웨이브가 다방향으로 방출되도록 다지도파관을 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 고효율 농수산물 건조기.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 건조실의 상부측에는 상기 격벽 및 상기 격벽과 마주보는 내벽에 보조배기구가 마련되고, 상기 보조배기구는 상기 배기구와 연결되어 상기 건조실로 유입되는 가열공기가 중앙에 집중되지 않고 고르게 분산되어 유동될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 고효율 농수산물 건조기.
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KR101409855B1 (ko) 2013-12-26 2014-06-19 주식회사 에이티이엔지 히트 펌프식 열풍 건조기

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