KR20180127143A

KR20180127143A - 고중점도 물질용 복합 건조 장치

Info

Publication number: KR20180127143A
Application number: KR1020170118367A
Authority: KR
Inventors: 김성일; 오상현; 박기호
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2018-11-28
Also published as: KR102023455B1; US20180335257A1; US10415880B2

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 복합 건조장치는, 상면이 수평으로 배치되는 베드부; 상기 베드부의 상면에 피 건조물을 도포하는 피 건조물공급부; 상기 베드부 또는 상기 피 건조물공급부를 회전구동하는 구동부를 포함하며, 상기 베드부와 상기 피 건조물공급부가 상대 회전하면서 상기 피 건조물공급부로 제공되는 피 건조물이 상기 베드부의 상면에 도포되며, 상기 베드부는 하부로부터 가열되는 방식으로 상기 상면이 가열되어 상기 피 건조물공급부에 의해 상기 베드부의 상면 상에 도포된 피 건조물을 건조시킨다.

Description

고중점도 물질용 복합 건조 장치{HYBRID DRYER FOR HIGH OR MIDIUM VISCOUS MATERIALS}

본 발명은 고중점도 물질용 복합 건조 장치 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착성과 점도가 상대적으로 일정 수준 이상인 중점도 이상의 고중점도 물질을 건조하기 위한 고중점도 물질용 복합 건조 장치에 관한 것이다.

마이크로미터 단위의 크기를 갖는 미세입자로 이루어진 미세조류, 에어로겔페이스트, 총인슬러지 등과 같은 물질은 액상과 같이 흐르지 않는 점도 이상의 중점도 물질(0.1 pa·s 이상) 또는 이보다 점도가 높은 고점도 물질로서, 건조를 통해 수분이 제거된 후, 다양한 용도로 사용성이 향상될 수 있다. 이에 따라 상기와 같은 고점도 또는 중점도 물질의 건조장치는 다양하게 개발되고 있다.

예를 들어, 일본국 특허출원 특원2001-47841호에서는 교반날개의 회전에 의해 교반날개 사이로 점성물질이 이동되어 교반되면서 건조되는 건조장치에 관한 기술을 개시한다. 그러나 상기와 같은 교반날개의 회전에 의한 건조장치에서는, 피 건조물질이 교반날개에 점착되어 주기적인 세척작업이 필요하거나 건조효율이 저하되는 문제가 있다.

교반날개 등에 의해 피 건조물질이 점착되는 것을 방지하기 위해, 일본국 특허출원 특원2005-303999호에서는 건조드럼의 내부에 자유회전이 가능한 교반 홀더를 추가로 포함하는 기술을 개시하고 있다. 그러나 상기 교반 홀더를 추가로 포함시키는 경우, 상기 교반 홀더가 자유회전을 함에 따라 일률적인 제어가 어려우며 이에 따른 교반의 효율, 즉, 건조의 효율이 저하되는 문제점이 있다.

나아가, 대한민국 등록특허 제10-1668781호에서는 고점도 물질에 대한 복합 건조장치에 관한 기술로서, 회전실린더의 외면에 물질의 점착을 유도하여 건조를 수행하는 기술을 개시하고 있으나, 점도가 상대적으로 낮은 물질의 경우 상기 회전실린더의 외면을 따라 하부로 흐르는 문제가 발생할 수 있어 건조 대상이 제한적인 문제점이 있다.

일본국 공개특허공보 특개2002-250589호 일본국 공개특허공보 특개2007-113809호 대한민국 등록특허 제10-1668781호

본 발명은 상대적으로 점도가 높지 않은 중점도 물질은 물론 고점도 물질 모두를 보다 효과적으로 건조할 수 있는, 건조효율이 향상된 고중점도 물질용 복합 건조장치를 제공하는 것을 것을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 복합 건조장치는, 상면이 수평으로 배치되는 베드부; 상기 베드부의 상면에 피 건조물을 도포하는 피 건조물공급부; 상기 베드부 또는 상기 피 건조물공급부를 회전구동하는 구동부를 포함하며, 상기 베드부와 상기 피 건조물공급부가 상대 회전하면서 상기 피 건조물공급부로 제공되는 피 건조물이 상기 베드부의 상면에 도포되며, 상기 베드부는 하부로부터 가열되는 방식으로 상기 상면이 가열되어 상기 피 건조물공급부에 의해 상기 베드부의 상면 상에 도포된 피 건조물을 건조시킨다.

일 실시예에서, 상기 베드부는, 원형 플레이트 형상일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 베드부의 중앙에는 회전축이 구비되고, 상기 회전축은 구동부에 의해 회전가능하게 연결된다.

일 실시예에서, 상기 베드부의 저면을 커버하고, 상기 베드부의 상기 저면과의 사이에 열풍 유동을 위한 공간부를 형성하며, 열풍이 상기 공간부 내부로 유입되는 제1 유입부와, 열풍이 상기 공간부 외부로 배출되는 제1 유출부가 형성된, 하부자켓을 포함하고, 상기 하부자켓 내부로 도입된 열풍에 의해 상기 베드부가 열을 제공받아 상기 베드부의 상면에 도포된 피 건조물을 건조한다.

일 실시예에서, 상기 하부자켓 내부에는 상기 베드부의 저면으로 연장된 복수의 열전달 핀들을 포함하는 핀부가 구비된다.

일 실시예에서, 상기 회전축은 상기 베드부의 하측으로 연장 형성되고, 상기 제1 유입부는 상기 회전축을 둘러싸고 상기 하부자켓의 하측으로 연장되고, 상기 공간부에서 상기 베드부의 저면을 향해 연장된 중공부로 형성되고, 상기 제1 유출부는, 상기 하부자켓의 하측으로 상기 중공부를 둘러싸고 하측으로 연장된 외측 중공부로 형성된다.

일 실시예에서, 상기 베드부의 피 건조물이 도포된 구간을 커버하고, 상기 베드부의 상면 상에 상부공간을 형성하는 상부커버부를 더 포함하고, 상기 베드부의 상면 상에 도포된 피 건조물에서 발생하는 배출가스를 방출하는 제2 유출구를 구비한다.

일 실시예에서, 상기 상부커버부의 상기 상부공간으로 열풍이 유입되는 제2 유입구를 구비한다.

일 실시예에서, 상기 상부커버부의 제2 유입구로부터 유입되는 열풍은 상기 하부자켓으로부터 배출된 열풍이 된다.

일 실시예에서, 상기 피 건조물공급부는 피 건조물을 상기 베드부의 상면에 제공하기 위하여, 상기 베드부의 상면의 중심부로부터 상면 모서리를 향해 연장 형성된다.

일 실시예에서, 상기 피 건조물공급부는 상기 베드부의 상면의 중심부로부터 상면 모서리를 향해 연장 형성되며 피 건조물이 배출되는 슬릿을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 피 건조물공급부는 상기 베드부의 중심부로부터 외측으로 갈수록 상기 피 건조물공급부로터 제공되는 피 건조물의 양을 증가시키는 것이 가능하게 형성된다.

일 실시예에서, 상기 베드부 상에 배치되어 상기 베드부의 상면에서 건조된 피 건조물을 상기 베드부의 상면으로부터 제거하는 스크레이핑 유닛을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 스크레이핑 유닛은 상기 베드부의 상면 상에 상기 중심부로부터 상면 모서리를 향해 연장 형성된다.

일 실시예에서, 상기 스크레이핑 유닛은 상기 베드부의 상면에 접촉하게 형성되고, 상기 베드부가 회전함에 따라 상기 베드부의 상면의 피 건조물과 접촉하면서 상기 베드부의 상면으로부터 제거하고 상기 베드부의 외측 방향으로 이동하도록 안내한다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 피 건조물이 플레이트 형상의 베드부 상에 도포된 상태에 건조가 진행되므로, 피 건조물이 상기 베드부의 외측으로 유출되는 것을 방지할 수 있어 상대적으로 점도가 낮은 중점도 물질부터 고점도 물질까지 다양한 점도의 피 건조물에 대한 보다 효과적인 건조를 수행할 수 있다.

또한, 하부자켓을 통과하여 공급되는 열풍에 의해 피 건조물이 다양한 위치로부터 열풍을 제공받아 보다 효과적으로 건조될 수 있다.

또한, 베드부의 하측에 연장된 핀부를 통해 열이 상기 베드부의 상면 상에 도포된 피 건조물로 효과적으로 전달되므로, 건조 성능이 향상될 수 있다.

또한, 베드부는 원형 플레이트 형상으로 상기 회전축을 중심으로 회전하는 경우, 상기 하부자켓으로부터 제공되는 열이 상대적으로 적게 손실되고 균일하게 상기 피 건조물로 제공될 수 있다.

또한, 상기 베드부의 상면에 상부커버부가 형성되고, 상기 상부커버부를 통해 상기 베드부 상면에 도포된 피 건조물에 열풍을 제공하여, 피 건조물에 대한 추가적인 건조를 수행하는 것이 가능하므로, 건조 성능이 향상된다. 특히, 상기 상부커버부로 인가되는 열풍은, 상기 하부자켓을 통과한 열풍이 유입되는 것으로, 이를 통해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 건조가 완료된 피 건조물을 제거하는 스크레이핑 유닛이 상기 베드부의 상면에 위치하므로 복합 건조장치의 구조를 상대적으로 간단하게 설계할 수 있으면서도 피 건조물 획득을 효과적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 건조장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 하부자켓 및 상부커버부를 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 베드부를 하측에서 관찰한 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 건조장치의 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 5은 도 1의 피 건조물공급부를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5의 'A'를 확대하여 도시한 확대도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 건조장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 하부자켓 및 상부커버부를 제거한 상태를 도시한 사시도이고, 도 3 은 도 1의 베드부를 하측에서 관찰한 저면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 복합 건조장치(10)는 베드부(100), 구동부(115), 피 건조물공급부(300), 스크레이핑 유닛(400), 하부자켓(500) 및 상부커버부(600)을 포함한다.

상기 베드부(100)는 원형 플레이트 형상을 구비한다. 상기 베드부(100)의 상면은 수평으로 배치되고, 상기 베드부(100)의 상면에 피 건조물(301)이 도포된다.

본 발명에서, 상기 피 건조물(301)은 중점도 물질 또는 고점도 물질로서, 중점도 물질은 액상처럼 흐르지는 않는 점도 이상의 점도를 가지는 물질이며, 고점도 물질은 상기 중점도 물질보다 높은 점도로 표면에 밀착되어 거의 고정되는 정도의 점도를 가지는 물질로 정의한다.

상기 베드부(100)는 상면이 지면과 평행하게 배치되므로, 본 발명의 일 실시예와 같이 상기 베드부(100)가 회전축(110)에 의해 회전하더라도, 상기 베드부(100) 상으로 도포되는 피 건조물이 상기 중점도 물질 이상의 점도를 가지는 경우라면 상기 베드부(100)의 외측으로 흘러내리지 않고 상기 베드부(100)의 상면 상에 위치할 수 있다. 따라서, 중점도 이상의 점도를 가지는 물질은 베드부(100) 상에서 효과적으로 건조될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 베드부(100)의 중앙에는 회전축(110)을 구비하고, 상기 베드부(100)는 상기 회전축(110)의 회전에 따라 회전하게 된다. 상기 회전축(110)은 상기 베드부(100)의 하측으로 연장되며, 상기 회전축(110)은 구동부(115)인 구동모터에 연결되어 회전한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 베드부(100)는 고정되며, 상기 베드부(100)의 상면으로 배치된 상기 피 건조물공급부(300) 및 상기 스크레이핑 유닛(400)이 상기 상부커버부(600)과 일체로 상기 베드부(100)에 대하여 회전할 수 있다. 이때, 구동부(115)는 상기 피 건조물공급부(300), 상기 스크레이핑 유닛(400), 상기 상부커버부(600)를 일체로 상기 베드부(100)에 회전시키기 위해 연결될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 베드부(100)가 회전하는 경우를 예로 하여 본 발명을 설명한다.

상기 피 건조물공급부(300)는 상기 베드부(100)의 상면 상에 배치되어, 상기 베드부(100)의 상면에 상기 피 건조물(301)을 도포한다.

도 5 및 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 건조장치의 피 건조물공급부를 보여주는 도면이다.

상기 피 건조물공급부(300)는 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 압출기(320), 호퍼(310), 피스톤(311), 슬릿(332) 및 노즐부(331)를 포함한다.

상기 압출기(320)는 상기 피 건조물(301)을 압출시켜 상기 호퍼(310)로 배출하며, 상기 호퍼(310)의 하부 끝단에 형성된 상기 슬릿(332)을 통해 상기 피 건조물(301)이 상기 베드부(100)의 상면 상에 도포될 수 있다.

상기 압출기(320)는 상기 피스톤(311)을 통해 상기 호퍼(310)의 내부의 피 건조물(301)을 상기 슬릿(332)으로 밀어내는데, 이 경우, 상기 호퍼(310)에 위치하는 피 건조물(301)은 중점도 물질 내지 고점도 물질이므로, 상기 피스톤(311)의 롤링이 발생하는 것을 방지하고 상기 피 건조물(301)이 보다 효과적으로 이송을 위해 상기 피스톤(311)의 내부에는 오링(O-ring)(미도시)이 형성될 수 있다.

슬릿(332)의 일측으로 피 건조물(301)이 도포되는 방향으로 상기 노즐부(331)가 구비된다. 피 건조물(301)은 상기 노즐부(331)를 통해 상기 베드부(100)의 상면 상에 도포되는 데, 피 건조물(301)의 도포 시 노즐부(331)와 상기 베드부(100)의 상면이 이루는 간격 't' 가 일정하게 유지되도록 함으로써 상기 베드부(100)의 상면에 도포되는 피 건조물의 두께를 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 또한 상기 간격 't'를 다양하게 변경시킴으로써, 상기 베드부(100) 상에 도포되는 상기 피 건조물(301)의 두께를 다르게 변경할 수 있다.

한편, 상기 슬릿(332)을 통해 토출되는 상기 피 건조물(301)이 상기 노즐부(331)가 위치한 방향 외의 다른 방향으로 새는 것을 방지하기 위해 상기 슬릿(332)에는 상기 노즐부(331)에 대향하는 위치에 차단막(333)이 형성될 수 있다. 차단막(333)은 실리콘, 테프론 등으로 형성될 수 있다. 차단막(333)은 상기 베드부(100)의 상면으로 제공된 열풍이 차단막(333) 외측으로 이동하는 것을 방지하는 기능도 할 수 있다.

상기 피 건조물공급부(300)는 상기 베드부(100)의 상면 중앙의 중심부(101)로부터 상기 베드부(100)의 상면 모서리를 향하도록 배치된다. 예컨대, 상기 피 건조물공급부(300)는 상기 베드부(100)의 상면 상에 반경 방향으로 배치될 수 있다. 따라서 상기 압출기(320)에 의해 피 건조물(301)이 압출되면서 상기 베드부(100)가 중앙에 위치한 회전축(110)에 의해 회전하는 경우 상기 베드부(100)의 상면에 피 건조물이 박막 형태로 도포될 수 있다.

상기 베드부(100)의 회전 시에 상기 베드부(100)의 중심부(101)로부터 모서리로 갈수록 접선 속도가 증가하게 되므로, 상기 베드부(100)에 도포되어야 하는 피 건조물(301)은 상기 베드부(100)의 중심부(101)로부터 모서리로 갈수록 그 양이 증가되어야 한다. 이를 위해 상기 슬릿(332)의 폭 상기 베드부(100)의 모서리로 갈수록 증가되도록 형성될 수 있다. 이를 통해 상기 베드부(100)의 상면 상에는 상기 피 건조물(301)이 보다 균일하게 도포될 수 있다.

상기 스크레이핑 유닛(400)는 상기 피 건조물공급부(300)와 인접하도록 상기 베드부(100)의 상면 상에 배치된다.

상기 베드부(100)의 상면 상에 도포되는 피 건조물(301)이 최대한 건조되기 위해서는 상기 베드부(100)의 상면 상에 최대한 오랜 시간 위치하는 것이 필요하다. 이에 따라, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베드부(100)가 반시계방향으로 회전하는 경우라면, 상기 스크레이핑 유닛(400)은 상기 피 건조물공급부(300)를 기준으로 시계방향으로 최대한 인접하도록 배치되는 것이 유리하다.

상기 스크레이핑 유닛(400)은 상기 피 건조물공급부(300)와 동일하게 상기 베드부(100) 상면의 중심부(101)로부터 상면 모서리를 향해 연장된다. 예컨대, 상기 베드부(100)의 상면 상에서 반경 방향 또는 나선 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 상기 스크레이핑 유닛(400)은 상기 베드부(100)가 회전하는 경우 상기 베드부(100) 상면 상의 모든 피 건조물(301)을 제거할 수 있도록 배치된다.

상기 스크레이핑 유닛(400)은 상기 베드부(100)의 상면에 접촉되는 상기 스크레이핑 유닛(400)의 끝단에 상기 피 건조물(301)을 제거할 수 있는 스크레이퍼를 구비한다.

상기 스크레이핑 유닛(400)을 통해 상기 베드부(100)의 상면으로부터 제거되는 피 건조물(301)은 상기 베드부(100)가 회전할 때, 상기 베드부(100)의 중심부(101)으로부터 외곽(즉, 원주면 방향)으로 상기 스크레이핑 유닛(400)을 따라 이동하여, 상기 베드부(100)의 외부로 배출된다. 상기 상부커버부(600)에는 상기 스크레이링 유닛(400)의 반경방향 끝단이 위치하는 부분에 피 건조물(301)이 배출되는 피 건조물 배출 개구(601)를 구비한다.

상기 스크레이핑 유닛(400)을 통해 상기 베드부(100)의 외부로 배출된 상기 피 건조물(301)은 상기 베드부(100)의 외곽에 위치한 수납부(700)에 수납될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 베드부(100)의 저면과의 사이에 열풍이 순환하는 공간부(540)를 형성하도록, 상기 베드부(100)의 저면을 커버하는 하부자켓(500)이 구비된다. 그리고 상기 하부자켓(500) 내부에는 베드부(100)의 저면으로부터 연장된 핀부(200)를 포함할 수 있다.

상기 핀부(200)는 상기 베드부의 저면, 즉 상기 피 건조물(301)이 도포되는 상면의 반대면으로부터 하측으로 돌출되어 상기 회전축(110)의 연장방향과 평행한 방향, 즉 베드부(100)의 저면에 수직인 방향으로 소정길이로 연장된다.

상기 핀부(200)는 복수개가 일정 간격으로 배열되는 데, 상기 핀부(200)의 간격이나 배열은 다양하게 변형될 수 있다.

상기 핀부(200)는 상기 하부자켓(500) 내로 제공되는 열이 상기 베드부(200)에 효과적으로 전달되도록 하기 위한 것으로, 열전도성이 우수한 재질로 형성될 수 있다.

상기 핀부(200)를 통해 상기 베드부(200)의 저면에 균일하게 열이 전달되도록 하기 위해서는, 상기 베드부(200)의 저면 중앙부에 위치한 핀부(200)까지 열이 제공되어야 한다. 이를 위해, 상기 핀부(200)들은 사이에 소정의 공간이 형성되도록 복수개가 배열되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 핀부(200)를 통해 상기 베드부(100)로 제공된 열은 상기 베드부(100) 상면에 도포된 상기 피 건조물(301)을 보다 효과적으로 건조할 수 있게 한다. 본 발명의 실시예에 의하면 상기 핀부(200)를 구비하는 것이 바람직하지만, 상기 베드부(100)로의 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 다양한 수단의 사용을 배제하지 않는다.

도 1 및 도 4 에 도시되는 바와 같이, 상기 하부자켓(500)은, 상기 베드부(100)의 저면을 커버하며 내측으로 상기 베드부(100)의 저면을 가열하는 열풍이 순환되는 공간부(540)를 형성한다.

상기 하부자켓(500)은 외부로부터 열풍이 도입되는 제1 유입부(510)와 열풍이 외부로 유출되는 제1 유출부(520)를 구비한다. 제1 유입부(510)를 통해 상기 공간부(540)로 도입된 열풍은 상기 베드부(100)의 저면 및 상기 핀부(200)에 열을 제공하여 상기 베드부(100)의 상면에 도포된 피 건조물(301)이 건조되도록 한다.

도 1 에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 하부자켓(500)의 일 측에 개구된 상기 제1 유입부(510)가 형성되고, 상기 제1 유입부(510)의 반대 측이 개구되어 제1 유출부(520)가 형성된다. 그리하여, 상기 열풍은 상기 제1 유입부(510)을 통해 유입되어 상기 하부자켓(500) 내부에서 상기 핀부(200)를 통과한 뒤 상기 제1 유출부(520)를 통해 유출된다. 이 때 상기 베드부(100)로 열이 직접적으로 제공될 수 있다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 건조장치의 변형예로서, 상기 제 1유입부(510) 및 상기 제2 유입부(520)가 상기 하부자켓(500)의 하측으로 형성된다.

도 4를 참조하면, 상기 제1 유입부(510)는 상기 베드부(100)의 상기 회전축(110)을 둘러싸고 상기 회전축(110)을 따라 연장되는 중공부(512)를 포함한다.

상기 중공부(512)는 상기 하부자켓(500)의 하단으로부터 아래로 연장되고 상기 하부자켓(500) 내부 공간부(540)에서 상기 베드부(100)의 저면을 향해 상측으로 연장된다. 상기 중공부(512)를 통해 상기 하부자켓(500) 내측으로 도입된 열풍은 상기 베드부(100)의 저면을 향해 열풍을 제공하고, 상기 베드부(100)의 저면 및 상기 핀부(200) 사이의 공간을 따라 방사 방향으로 유동하면서 상기 베드부(100)의 저면 및 상기 핀부(200)를 가열한다. 따라서 상기 하부자켓(500) 내부로 도입된 열풍이 보다 효율적으로 상기 베드부(100)의 저면 및 상기 핀부(200)에 열을 제공할 수 있다.

상기 중공부(512) 내부로 상기 베드부(100)를 회전시키는 상기 회전축(110)이 연장되며, 상기 중공부(512)의 하단에 상기 회전축(110)을 회전시키는 상기 구동모터(115)가 배치된다. 열풍은 상기 중공부(512)의 일측으로 형성된 도입구(514)를 통해 도입된다.

본 발명에 따른 복합 건조장치는 상기 도입구(514)에 연결되어 형성되고, 외측으로부터 도입되는 공기를 가열 송풍하는 에어 가열장치(800)를 구비할 수 있다. 에어 가열장치(800)는 에어의 가열을 위한 히터 및 팬을 포함한다.

상기 제1 유출부(520)는 상기 하부자켓(500)의 하단으로 상기 중공부(512)를 둘러싸고 하측으로 연장되는 외측 중공부(522)를 포함하고, 상기 외측 중공부(522)는 상기 하부자켓(500)의 하단과 연통되어 상기 하부자켓(500) 내로 도입된 열풍이 배출되는 경로를 형성한다.

상기 하부자켓(500) 내부의 상기 공간부(540)에는 상기 핀부(200)의 하측으로 중공부(512)의 외주면에서 외측으로 돌출된 방해판(530)을 구비할 수 있다. 방해판(530)에 의해 상기 중공부(512)를 통해 상기 베드부(100)의 저면을 향해 배출된 열풍은 상기 베드부(100)의 저면 및 상기 핀부(200) 사이의 공간을 따라 방사 방향으로 유동하면서 상기 하부자켓(500)의 내측면을 따라 하강하여 상기 방해판(530)과 상기 하부자켓(500)의 바닥면 사이를 통해 외측 중공부(522)로 유입된다. 방해판(530)은 하부자켓(500) 내부로 도입된 열풍의 유동 거리를 증가시키고 체류 시간을 증가시켜 열전달 효율을 향상시킨다.

상기 외측 중공부(522)의 일측으로 배출구(524)가 형성되어 열풍이 상기 하부자켓(500) 외부로 배출된다. 상기 배출구(524)는 상기 상부커버부(600)에 형성된 제2 유입부(610)와 연결되어, 상기 하부자켓(500)으로부터 유출된 열풍이 상부커버부(600) 내측으로 공급되어 상기 베드부(100)의 상면 측에서 피 건조물을 건조하는 데 이용될 수 있다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 복합 건조장치는, 상기 베드부(100)의 상면을 덮어 상기 베드부(100)의 상면 상에 상부공간(630)을 형성하는 상부커버부(600)를 포함한다.

상부공간(630)으로는 열풍이 공급되며, 상기 상부공간(630)으로 공급된 열풍을 통해 상기 베드부(100)의 상면에 도포된 상기 피 건조물이 직접적으로 건조될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 상부공간(630)으로 공급되는 열풍은 상기 하부자켓(500)으로 배출된 열풍으로서, 열풍이 재사용되므로 에너지 효율이 향상된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 베드부(100)의 상면에서는 앞서 설명한 상기 피 건조물공급부(300) 및 상기 스크레이핑 유닛(400)이 위치하고, 상기 베드부(100)의 회전 방향으로 상기 피 건조물공급부(300) 및 상기 스크레이핑 유닛(400) 사이의 구간에서 상기 피 건조물(301)이 도포된다. 따라서 상부커버부(600)는 도 1 에 보이는 바와 같이 상기 피 건조물공급부(300) 및 상기 스크레이핑 유닛(400) 사이의 피 건조물 도포 구간을 커버하도록 형성될 수도 있다. 상부커버부(600)가 형성되지 않은 구간을 통해 상기 피 건조물공급부(300) 및 상기 스크레이핑 유닛(400)의 작동을 관찰할 수 있다.

상기 상부커버부(600)에는 도 1 에 도시된 바와 같이, 상부커버부(600)의 일 측면으로 열풍이 상부 공간(630)으로 유입되도록 하는 제2 유입부(610)가 형성된다. 상술한 바와 같이 제2 유입부(610)은 제1 유출부(520)와 열풍이 유동가능하게 연결된다.

또한, 상기 상부 커버부(600)에는 상기 상부공간(630)을 통과한 열풍이 유출되는 제2 유출부(620)를 구비하여 상기 상부공간(630)을 통과한 열풍이 외부로 유출된다.

도 1 에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2유입부(610)는 상기 피 건조물공급부(300)에 인접한 측면 위치에 형성되고, 상기 제2 유출부(620)는 상기 스크레이핑 유닛(400)에 인접한 상면 위치에 형성되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대 상기 제2 유입구(610) 및 제2 유출부(620) 모두 상부커버부(600)의 측면에 형성되거나, 상면에 형성될 수 있다. 또한, 도 4 에 도시된 바와 같이, 제2 유출부(620)는 상기 베드부(100)의 상기 중심부(101)를 둘러싸고 형성될 수 있다. 상부 공간(630)으로 유입된 열풍은 상기 베드부(10)의 상면 상에 도포된 피 건조물을 직접적으로 건조하며, 피 건조물로부터 증발된 수분 등과 같은 배출가스를 외부로 배출시키는 기능을 하여 건조 효율을 향상시킨다.

이하에서는, 도 1 을 참조하여, 상기 복합 건조장치(10)의 작동 및 이에 따른 상기 피 건조물(301)의 건조에 대하여 설명한다.

먼저, 열풍의 유동 경로를 살펴보면, 외부로부터 제공된 열풍은, 상기 하부자켓(500)의 제1 유입부(510)를 통해 상기 하부자켓(500)의 내측으로 제공된다.

상기 제1 유입부(510) 통해 유입된 열풍은 상기 하부자켓(500)의 내부에 위치하는 상기 베드부(100)의 저면 및 상기 핀부(200)에 열을 전달하고 상기 제1 유출부(520)를 통해 상기 하부자켓(500)의 외부로 유출된다. 상기 하부자켓(500) 내부의 열풍의 유동에 의해 상기 베드부(100)는 열을 제공받아 가열되고, 상기 베드부(100) 상면에 도포된 피 건조물(301)이 간접 가열방식으로 건조된다.

또한 상기 하부자켓(500)의 제1 유출부(520)를 통해 유출된 열풍은 상부커버부(600)의 일측으로 형성된 제2 유입부(610)를 통해 상기 상부커버부(600)의 내측으로 유입된다.

상기 제2 유입부(610)로 유입된 열풍은 상기 상부커버부(600) 내부의 상부공간(630)을 유동하면서 상기 베드부(100) 상의 피 건조물(301)을 직접 건조하고 상기 피 건조물(301)로부터 증발된 수분 등과 같은 배출가스를 함께 상기 상부 커버부(600)의 타측으로 형성된 제2 유출부(620)를 통해 외부로 배출된다.

상기 열풍의 유동과 함께 상기 복합 건조장치의 동작을 살펴보면, 상기 베드부(100)가 회전하면서 상기 피 건조물공급부(300)로부터 피 건조물이 공급되어 상기 베드부(100)의 상면에 도포된다.

상기 베드부(100)의 상면에 도포된 피 건조물은 상기 베드부(100)의 하측의 상기 하부자켓(500)으로 상기 베드부(100)로 제공되는 열에 의해 건조된다. 또한, 상기 하부자켓(500)으로부터 상기 상부커버부(600)로 제공된 열풍에 의해 직접적으로 건조되는 데, 피 건조물의 건조 시 발생하는 수분 등은 열풍에 의해 외부로 배출되므로 건조가 촉진된다.

이러한 피 건조물의 건조 과정은 상기 베드부(100)의 회전과 동시에 이루어지며, 상기 베드부(100)의 회전에 따라 상기 스크레이핑 유닛(400)에 도달하는 건조된 피 건조물은 상기 스크레이핑 유닛(400)에 의해 상기 베드부(100)의 상면으로부터 제거되고, 상기 스크레이핑 유닛(400)에 의해 안내되어 상기 베드부(100)의 외부로 배출된다.

상기 베드부의 외부로 배출되는 피 건조물은 수납부(700)에 모아지고 추후 수거된다.

도면을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예는 상기 베드부(100)가 상기 회전축(110)에 의해 회전하고, 상기 피 건조물공급부(300) 및 상기 스크레이핑 유닛(400)이 상기 베드부(100)의 상면의 소정 위치에 고정되어 있으나, 상기 베드부(100)가 고정되고, 상기 피 건조물공급부(300) 및 상기 스크레이핑 유닛(400)이 상기 상부커버부(600)와 함께 회전하도록 변형될 수 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시예 역시 본 발명의 범위에 속한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 베드부(100)가 회전하는 경우 구조의 단순화 측면에서 유리하다.

본 발명의 실시예에 의하면, 열풍은 상기한 바와 같이, 상기 하부자켓(500) 내부에서 상기 베드부(100)를 가열한 후 상기 상부커버부(600)로 유입되어 재사용되므로, 열풍이 가진 열에너지가 효과적으로 활용될 수 있으며, 이에 따라 에너지 활용 효율이 향상되며, 상기 피 건조물(301)에 대한 보다 효과적인 건조를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 피 건조물이 상면이 수평으로 배치된 플레이트 형상의 베드부 상에 도포된 상태에서 건조가 진행되므로, 피 건조물이 상기 베드부의 외측으로 유출되는 것을 방지할 수 있어 상대적으로 점도가 낮은 중점도 물질부터 고점도 물질까지 다양한 점도의 피 건조물에 대한 보다 효과적인 건조를 수행할 수 있다.

또한, 하부자켓을 통과하여 공급되는 열풍에 의해 피 건조물이 다양한 위치로부터 열풍을 제공받아 보다 효과적으로 건조될 수 있으며, 베드부의 하측에 연장된 핀부를 통해 열이 상기 베드부의 상면 상에 도포된 피 건조물로 효과적으로 전달되도록 할 수 있다.

또한, 베드부는 원형 플레이트 형상으로 상기 회전축을 중심으로 회전하므로, 상기 하부자켓으로부터 제공되는 열이 상대적으로 적게 손실되고 균일하게 상기 피 건조물로 제공될 수 있다.

또한, 상기 베드부의 상면을 커버하는 상부커버부에 열풍이 제공되므로, 상기 베드부 상의 피 건조물에 대한 추가적인 건조를 수행할 수 있어 건조 성능이 향상된다. 특히, 상기 상부커버부로 인가되는 열풍은, 상기 하부자켓을 통과한 열풍이 재순환되어 유입되는 것으로, 이를 통해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 건조가 완료된 피 건조물을 제거하는 스크레이핑 유닛도 상기 베드부의 상면에 위치하므로 복합 건조장치의 구조를 상대적으로 간단하게 설계할 수 있으면서도 피 건조물 획득을 효과적으로 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 고중점도 물질 복합 건조장치는 고점도 또는 중점도 물질을 건조시켜 건조물로 회수하기 위한 건조장치에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

10 : 복합 건조장치 100 : 베드부
110 : 회전축 200 : 핀부
300 : 피 건조물공급부 400 : 스크레이핑 유닛
500 : 하부자켓 600 : 상부커버부
700 : 수납부

Claims

상면이 수평으로 배치되는 베드부;
상기 베드부의 상면에 피 건조물을 도포하는 피 건조물공급부;
상기 베드부 또는 상기 피 건조물공급부를 회전구동하는 구동부를 포함하며,
상기 베드부 또는 상기 피 건조물공급부가 회전하면서 상기 피 건조물공급부로부터 제공되는 피 건조물이 상기 베드부의 상면에 도포되며,
상기 베드부는 하부로부터 가열되는 방식으로 상기 상면이 가열되어 상기 피 건조물공급부에 의해 상기 베드부의 상면 상에 도포된 피 건조물을 건조시키는 복합 건조장치.
제1항에 있어서,
상기 베드부는, 원형 플레이트 형상인 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제2항에 있어서,
상기 베드부는 중앙에는 회전축이 구비되고, 상기 회전축은 구동부에 의해 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제3항에 있어서,
상기 베드부의 저면을 커버하고, 상기 베드부의 상기 저면과의 사이에 열풍 유동을 위한 공간부를 형성하며, 열풍이 상기 공간부 내부로 유입되는 제1 유입부와, 열풍이 상기 공간부 외부로 배출되는 제1 유출부가 형성된, 하부자켓을 포함하고,
상기 하부자켓 내부로 도입된 열풍에 의해 상기 베드부가 열을 제공받아 상기 베드부의 상면에 도포된 피 건조물을 건조하는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제4항에 있어서,
상기 하부자켓 내부에는 상기 베드부의 저면으로 연장된 복수의 열전달 핀들을 포함하는 핀부가 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제4항에 있어서,
상기 회전축은 상기 베드부의 하측으로 연장 형성되고,
상기 제1 유입부는 상기 회전축을 둘러싸고 상기 하부자켓의 하측으로 연장되고, 상기 공간부에서 상기 베드부의 저면을 향해 연장된 중공부로 형성되고,
상기 제1 유출부는, 상기 하부자켓의 하측으로 상기 중공부를 둘러싸고 하측으로 연장된 외측 중공부로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제4항에 있어서,
상기 베드부의 피 건조물이 도포된 구간을 커버하고, 상기 베드부의 상면 상에 상부공간을 형성하는 상부커버부를 더 포함하고,
상기 베드부의 상면 상에 도포된 피 건조물에서 발생하는 배출가스를 방출하는 제2 유출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제7항에 있어서,
상기 상부커버부의 상기 상부공간으로 열풍이 유입되는 제2 유입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제8항에 있어서,
상기 상부커버부의 제2 유입구로부터 유입되는 열풍은 상기 하부자켓으로부터 배출된 열풍인 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제7항에 있어서,
상기 피 건조물공급부는 피 건조물을 상기 베드부의 상면에 제공하기 위하여, 상기 베드부의 상면의 중심부로부터 상면 모서리를 향해 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제10항에 있어서,
상기 피 건조물공급부는 상기 베드부의 상면의 중심부로부터 상면 모서리를 향해 연장 형성되며 피 건조물이 배출되는 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 피 건조물공급부는 상기 베드부의 중심부로부터 외측으로 갈수록 상기 피 건조물공급부로터 제공되는 피 건조물의 양을 증가시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제7항에 있어서,
상기 베드부 상에 배치되어 상기 베드부의 상면에서 건조된 피 건조물을 상기 베드부의 상면으로부터 제거하는 스크레이핑 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제13항에 있어서,
상기 스크레이핑 유닛은 상기 베드부의 상면 상에 상기 중심부로부터 상면 모서리를 향해 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.
제13항에 있어서,
상기 스크레이핑 유닛은 상기 베드부의 상면에 접촉하게 형성되고, 상기 베드부가 회전함에 따라 상기 베드부의 상면의 피 건조물과 접촉하면서 상기 베드부의 상면으로부터 제거하고 상기 베드부의 외측 방향으로 이동하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 복합 건조장치.