KR20190085651A - Rotary type air dryer using near infrared light - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 회전식 건조기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 농산물 뿐아니라 의약품을 비롯한 고부가가치의 연구 대상품을 건조하기 위한 근적외선을 이용한 회전식 건조기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary dryer, and more particularly, to a rotary dryer using near-infrared rays for drying high value-added research products including medicines as well as agricultural products.
일반적으로 건조기는 냉풍이든 온풍이든 대기중의 공기를 냉풍으로 강제송풍하거나 가열된 열선이나 탱크를 통하여 온풍으로 공급하는 방식이다. 이때 사용하는 공기중에는 항상 50~80%의 수분이 함유되기에 습도를 낮추는 프로세스가 지연된다. 그리고 오로지 열풍에만 의존하여 건조기의 내부공간에 비하여 다량의 공기를 순환시키기 때문에 에너지 소모가 증대되고 지나친 열과 공기 접촉으로 건조품의 표면 산화를 유발하여 탁도를 높이기 쉽다.Generally, the dryer is a system in which the air in the air is forcedly blown by cold air or hot air is supplied through a heated hot line or a tank, whether in cold or hot air. At this time, the air used always contains 50 to 80% of water, so the process of lowering the humidity is delayed. And because it relies solely on hot air to circulate a large amount of air compared to the internal space of the dryer, energy consumption is increased and excessive heat and air contact cause surface oxidation of the article to increase turbidity.
반면, 태양열의 복사열에 가장 가까운 근적외선은 주변의 공기를 데우지 않고 물체에만 열이 파장으로 전달되는 단파장의 광선으로서 화재의 위험성을 배제할 수 있고 인체에 무해하므로 건조기 등의 분야에서 활용도가 높다.On the other hand, the near-infrared ray which is closest to the radiant heat of the solar heat can be used in the field of the dryer and the like because it can exclude the danger of fire as a short-
이와 관련되어 한국 등록실용신안공보 제0280048호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1379849호(선행문헌 2) 등의 특허문헌을 참조할 수 있다.In connection with this, reference can be made to patents such as Korean Registered Utility Model No. 0280048 (Prior Art 1) and Korean Patent Registration No. 1379849 (Prior Art 2).
선행문헌 1은 공간부로 대상물을 회전시키기 위한 돌출턱이 형성된 회전날개, 프레임에 고정되며 중앙과 일측에 각각의 구멍이 형성된 가열판, 프레임에 고정되며 복사열을 발산하는 근적외선 램프, 근적외선 램프를 지지하는 브라켓으로 형성된 히터장치로 구성된다. 이에, 열손실을 최소화하여 낮은 전력으로 단시간에 음식물 쓰레기를 건조하는 효과를 기대한다.Background Art [0002] In the prior art document 1, a rotary blade having protruding jaws formed to rotate an object by a space, a heating plate fixed to the frame and having a hole at the center and one side thereof, a near infrared ray lamp fixed to the frame and radiating radiant heat, As shown in Fig. Therefore, it is expected that the heat loss is minimized and the food garbage is dried in a short time with low electric power.
선행문헌 2는 이송롤러컨베이어의 상측에 램프설치프레임을 매개로 설치되어 이송롤러컨베이어를 통해 이송되는 농산물의 수분을 증발시키도록 하는 근적외선램프부; 내부몸체의 공기가 농산물의 이송방향과는 반대되는 방향으로 순환되게 하는 순환팬; 등을 포함하여 구성된다. 이에, 순환하는 열풍의 온도손실을 최소화하여 농산물의 건조효율을 높이는 효과를 기대한다.The prior art document 2 includes a near-infrared lamp unit installed on the conveying roller conveyer via a lamp installation frame to evaporate moisture of agricultural products conveyed through the conveying roller conveyor; A circulation fan circulating the air of the inner body in a direction opposite to the direction of conveyance of the agricultural product; And the like. Therefore, it is expected that the temperature loss of the circulating hot air is minimized, thereby improving the drying efficiency of agricultural products.
다만, 상기한 선행문헌은 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품에 적용하는 경우 근적외선에 기인하는 제반 건조 효용성을 높이기 위한 개선의 여지가 크다.However, when the above-mentioned prior art is applied to well-being agricultural and marine products, expensive pharmaceutical products, and other functional dry products requiring high cleaning and sterilization, there is a lot of room for improvement in order to improve the drying efficiency attributable to near-infrared rays.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품에 대하여 에너지 소모, 건조 품질, 생산성 등의 측면에서 제반 효용성을 높일 수 있는 근적외선을 이용한 회전식 건조기를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the prior art by providing various advantages in terms of energy consumption, drying quality, productivity, etc. for well-being agricultural and marine products, expensive pharmaceutical products, and other functional dry products requiring high cleaning and sterilization The present invention provides a rotary type dryer using near-infrared rays.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 근적외선을 이용하고 회전하는 방식을 적용한 건조기에 있어서: 복수의 근적외선 램프를 지닌 본체; 건조프레임 상에 채반을 다층으로 수용하고, 송풍기로 공기를 유동시키는 건조수단; 상기 건조프레임에 기어드모터를 연결하여 회전을 유발하는 구동수단; 및 상기 본체, 건조수단, 구동수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a dryer using a near-infrared ray and rotating method, comprising: a main body having a plurality of near-infrared lamps; Drying means for receiving the wicket in multiple layers on a drying frame and for allowing air to flow through the blower; Driving means for connecting the geared motor to the drying frame to cause rotation; And control means for controlling the main body, the drying means, and the driving means with an established algorithm.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단은 건조프레임의 수직대 상에 적어도 일부의 수평대를 경사지게 연결하여 채반의 경사를 유지하는 것을 특징으로 한다.In a detailed construction of the present invention, the drying means is characterized in that at least a part of the horizontal stand is inclinedly connected to the vertical stand of the drying frame to maintain the inclination of the harvesting machine.
본 발명의 변형예로서, 상기 채반의 경사 자세를 변동하도록 수직대의 장공부에 수평대의 조임노브를 연계시키는 것을 특징으로 한다.As a modification of the present invention, the tightening knob of the horizontal band is connected to the bow of the vertical band so as to change the inclination posture of the harvesting belt.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단은 송풍기와 연통되는 경로에 순간적 가열로 공기의 수분을 저감시키는 급속드라이어를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the detailed construction of the present invention, the drying means is characterized by comprising a rapid drier for reducing the moisture of air by instant heating in a path communicating with the blower.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 건조프레임과 기어드모터 사이에 원웨이베어링를 구비하는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the present invention, the driving means is characterized in that a one-way bearing is provided between the drying frame and the geared motor.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 온도센서, 습도센서, 풍량센서의 신호에 대응하여 설정된 출력을 발생하는 것을 특징으로 한다.According to a further embodiment of the present invention, the control means generates an output set corresponding to a signal of a temperature sensor, a humidity sensor, and an airflow sensor.
본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 제어수단은 가이드레일을 개재하여 상하이동 가능하게 탑재되는 열화상검출기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.As another modification of the present invention, the control means may further comprise a thermal image detector mounted on the guide rail so as to be movable up and down.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품에 대하여 에너지 소모를 경감하고, 내부와 표면의 건조 품질을 유지하며, 양산의 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, energy consumption is reduced for well-being agricultural and marine products, expensive pharmaceutical products, and other high-cleanliness and sterilization-requiring functional dried products, maintenance of the interior and surface drying quality, There is an effect to plan.
도 1은 본 발명에 따른 건조기를 외관 상태로 나타내는 구성도
도 2은 본 발명에 따른 건조기의 내부 상태를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 건조기의 주요부를 나타내는 사진
도 4는 본 발명에 따른 건조기의 변형예를 나타내는 모식도
도 5는 본 발명에 따른 건조기의 제어수단을 나타내는 블록도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
2 is a schematic view showing the internal state of the dryer according to the present invention
3 is a photograph showing the main part of the dryer according to the present invention
4 is a schematic view showing a modified example of the dryer according to the present invention
5 is a block diagram showing the control means of the dryer according to the present invention
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 근적외선을 이용하고 회전하는 방식을 적용한 건조기에 관하여 제안한다. 웰빙용 농수산물, 고가의 의약품류, 기타 고청정ㆍ멸균을 요하는 기능성 건조품을 대상으로 원적외선을 부가하면서 회전시켜 건조함을 요체로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.The present invention proposes a dryer using a near-infrared ray and rotating method. But it is not necessarily limited to such things as well-being agricultural and marine products, expensive medicines, and other functional products requiring high cleaning and sterilization.
본 발명에 따른 본체(10)는 복수의 근적외선 램프(15)를 지닌 구조이다. 본체(10)는 일면에 개폐용 도어(11)를 지닌 상자형 구조이다. 도 1 내지 도 3에서 상하로 길게 연장되는 근적외선 램프(15)가 본체(10)의 내부 코너에 대향하도록 배치된 상태를 예시한다. 건조 용량에 따라서 근적외선 램프(15)는 2개소 내지 4개소의 범위로 배치할 수 있다. 근적외선 램프(15)의 파장은 약 0.75~1.5㎛ 범위로 선정하고 근적외선 램프(15)의 후면에 스테인레스강의 반사판을 부가한다.The body (10) according to the present invention is a structure having a plurality of near infrared lamps (15). The
한편, 도어(11) 상에는 내부 공간이 건조 상태를 감시하도록 투명성과 내열성을 지닌 감시창(12)을 설치한다.On the other hand, on the
또, 본 발명에 따르면 건조수단(20)이 건조프레임 상에 채반(23)을 다층으로 수용하고, 송풍기(25)로 공기를 유동시키는 구조를 지닌다. 건조프레임은 근적외선 램프(15)의 길이에 대응하여 수직으로 배치되고 동일한 규격의 다공형 채반(23)을 다층으로 지지한다. 도 1 및 도 2를 참조하면 송풍기(25)는 건조프레임의 상측에 여과기(27)와 함께 설치되고, 본체(10)의 내부 공기 또는 외부 공기를 댐퍼(도시 생략)를 거쳐 혼합하여 제공한다.According to the present invention, the drying means (20) has a structure for accommodating the trays (23) in multiple layers on a drying frame and allowing air to flow through the air blower (25). The drying frame is disposed vertically in correspondence with the length of the near-
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단(20)은 건조프레임의 수직대(21) 상에 적어도 일부의 수평대(22)를 경사지게 연결하여 채반(23)의 경사를 유지하는 것을 특징으로 한다. 건조프레임은 3개의 수직대(21) 상에 십자형 수평대(22)를 연결한 구조이다. 도 2에서 전체의 수평대(22)가 수평선을 기준으로 일정 각도(예컨대 10˚)를 형성하도록 경사진 상태를 예시한다. 이에 따라 채반(23)이 수평대(22)에 의하여 경사를 유지하므로 일측 근적외선 램프(15)에 의하여 상면이 조사되는 동안 타측 근적외선 램프(15)에 의하여 하면이 조사된다. 채반(23)이 수평으로 유지되면 송풍기(25)에 의한 열풍은 전달되지만 근적외선 램프(15)의 광이 직선으로 지나치기 때문에 근적외선 단파장을 활용할 수 없다.The
본 발명의 변형예로서, 상기 채반(23)의 경사 자세를 변동하도록 수직대(21)의 장공부(31)에 수평대(22)의 조임노브(34)를 연계시키는 것을 특징으로 한다. 도 4는 하나의 채반(23)의 저면에서 수직대(21)와 수평대(22)에 지지된 상태를 예시한다. 횡으로 도시된 수평대(22)는 양단에 힌지부(33)를 개재하여 수직대(21)에 회동 가능하게 결합하고, 종으로 도시된 수평대(22) 중의 하나에 조임노브(34)를 나선으로 맞물려 결합한다. 수직대(21) 상에는 장공부(31)와 함께 그 주변으로 다수의 걸림홈(32)을 형성한다. 조임노브(34)는 장공부(31)를 통과하여 수평대(22)에 맞물리는 동시에 일측의 걸림홈(32)에도 맞물림 가능하다. 조임노브(34)를 풀어서 수평대(22)와 채반(23)의 각도를 조절한 후에 조임노브(34)를 조이면 채반(23)의 경사 자세가 그대로 유지된다. 이에, 건조품의 종류, 수량, 물성 등에 대응하여 채반(23)의 경사 자세를 다양하고 편리하게 변동할 수 있다.A modification of the present invention is characterized in that the tightening
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건조수단(20)은 송풍기(25)와 연통되는 경로에 순간적 가열로 공기의 수분을 저감시키는 급속드라이어(36)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 급속드라이어(36)는 외부 공기의 수분이 높은 경우 순간적으로 고온을 작용하는 동시에 수분을 외부로 배출시켜 내부에 유입되지 않도록 한다. 근적외선 램프(15)의 파장열이 건조품 속에 파고 들어 내외에서 열이 동시에 발생하여 수분을 방출(땀현상)하면, 반대쪽 코너에서 채반(23)에 대응하도록 다층으로 형성된 통기유로로 일부를 배출하는 동시에 급속드라이어(36)를 통과한 건조 공기를 유입시킨다. 이에, 근적외선 고유의 단파장과 수분의 외부 방출로 자연건조와 유사한 환경을 조성할 수 있다.In the detailed construction of the present invention, the drying means (20) is characterized by having a rapid drier (36) for reducing the moisture of air by instant heating in a path communicated with the blower (25). When the moisture of the outside air is high, the
또, 본 발명에 따르면 구동수단(40)이 상기 건조프레임에 기어드모터(45)를 연결하여 회전을 유발하는 구조이다. 구동수단(40)은 건조프레임의 중심에 배치된 구동축에 기어드모터(45)의 구동력을 인가하여 건조프레임의 회전을 유발한다. 기어드모터(45)는 회전 속도의 변동이 가능하도록 인버터 구동회로를 탑재하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the drive means (40) connects the geared motor (45) to the drying frame to cause rotation. The driving means 40 applies the driving force of the geared
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단(40)은 건조프레임과 기어드모터(45) 사이에 원웨이베어링(42)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 4를 참조하면 채반(23)은 90˚간격으로 배치된 3개의 수직대(21)로 지지되므로 수직대(21)가 없는 개방구로 인출이 가능하다. 그러나, 건조가 완료되어 기어드모터(45)의 구동이 정지된 상태에서 개방구가 전방으로 향하지 않으면 여러번 기어드모터(45)를 반복 가동해야 하므로 고장과 내구성 저하의 원인이 된다. 기어드모터(45)에 원웨이베어링(42)이 설치되는 경우 기어드모터(45)가 정지된 상태에서 구동 방향과 반대 방향의 회전을 허용한다. 이에, 건조프레임을 수동으로 회전시켜 개방구를 전방으로 맞추어 채반(23)을 인출할 수 있다.As a detailed configuration of the present invention, the driving means (40) further includes a one-way bearing (42) between the drying frame and the geared motor (45). Referring to FIG. 4, the
또, 본 발명에 따르면 제어수단(50)이 상기 본체(10), 건조수단(20), 구동수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조이다. 제어수단(50)은 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 제어기(52)를 기반으로 한다. 제어를 위한 알고리즘은 메모리에 프로그램과 데이터 형태로 저장된다. 본체(10)의 근적외선 램프(15), 건조수단(20)의 송풍기(25)와 급속드라이어(36), 구동수단(40)의 기어드모터(45) 등은 제어기(52)의 출력인터페이스에 구동부를 개재하여 연결된다.According to the present invention, the control means (50) controls the main body (10), the drying means (20), and the driving means (40) with a set algorithm. The control means 50 is based on a microprocessor, a memory, and a
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(50)은 온도센서(54), 습도센서(55), 풍량센서(56)의 신호에 대응하여 설정된 출력을 발생하는 것을 특징으로 한다. 온도센서(54), 습도센서(55), 풍량센서(56) 등은 제어기(52)의 입력인터페이스에 연결된다. 온도센서(54)와 온도센서(54)는 건조품의 건조 공정에서 온도와 습도 변화를 검출한다. 풍량센서(56)는 본체(10)로 유입되고 배출되는 공기의 풍량 변화를 검출한다. 건조품의 초기 공정에서 다량의 수분이 발생하므로 풍량을 높게 유지하지만 말기 공정으로 갈수록 점진적으로 온도와 풍량을 감소시킨다.The control means 50 generates an output that is set in correspondence with the signals of the
본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 제어수단(50)은 가이드레일(48)을 개재하여 상하이동 가능하게 탑재되는 열화상검출기(58)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 열화상검출기(58)는 건조프레임 상의 건조품이 고른 건조 상태를 유지하는지 알 수 있는 열화상을 생성한다. 도 2에서 도어(11)의 내면에 가이드레일(48)을 개재하여 열화상검출기(58)가 설치된 상태를 예시한다. 열화상검출기(58)는 복수의 열화상카메라 또는 열화상스캐너를 사용하며, 가이드레일(48) 상에 수동 및 자동으로 위치 변동이 가능하도록 구성한다.As another modification of the present invention, the control means (50) further comprises a thermal image detector (58) mounted on the guide rail (48) so as to be movable up and down. The
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
10: 본체
11: 도어
15: 근적외선 램프
20: 건조수단
21: 수직대
22: 수평대
23: 채반
25: 송풍기
31: 장공부
32: 걸림홈
33: 힌지부
34: 조임노브
36: 급속드라이어
40: 구동수단
42: 웬웨이베어링
45: 기어드모터
48: 가이드레일
50: 제어수단
52: 제어기
54: 온도센서
55: 습도센서
56: 풍량센서
58: 열화상검출기10: Body 11: Door
15: near-infrared lamp 20: drying means
21: vertical stand 22: horizontal stand
23: teaspoon 25: blower
31: Chapter chapter 32: Jam home
33: hinge portion 34: tightening knob
36: Rapid dryer 40: Driving means
42: Wayway bearing 45: Geared motor
48: guide rail 50: control means
52: controller 54: temperature sensor
55: Humidity sensor 56: Air flow sensor
58: Thermal image detector
Claims (7)
복수의 근적외선 램프(15)를 지닌 본체(10);
건조프레임 상에 채반(23)을 다층으로 수용하고, 송풍기(25)로 공기를 유동시키는 건조수단(20);
상기 건조프레임에 기어드모터(45)를 연결하여 회전을 유발하는 구동수단(40); 및
상기 본체(10), 건조수단(20), 구동수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단(50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.In a dryer using near-infrared light and rotating method:
A body 10 having a plurality of near-infrared lamps 15;
Drying means (20) for receiving the wicket (23) in multiple layers on a drying frame and for flowing air to the blower (25);
Driving means (40) connecting the geared motor (45) to the drying frame to cause rotation; And
And a control means (50) for controlling the main body (10), the drying means (20), and the driving means (40) with an established algorithm.
상기 건조수단(20)은 건조프레임의 수직대(21) 상에 적어도 일부의 수평대(22)를 경사지게 연결하여 채반(23)의 경사를 유지하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.The method according to claim 1,
Characterized in that the drying means (20) connects at least some of the horizontal bases (22) on the vertical frame (21) of the drying frame in an inclined manner to maintain the inclination of the basket (23).
상기 채반(23)의 경사 자세를 변동하도록 수직대(21)의 장공부(31)에 수평대(22)의 조임노브(34)를 연계시키는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.The method of claim 2,
Wherein the fastening knob (34) of the horizontal band (22) is connected to the long bow (31) of the vertical band (21) so as to change the inclination posture of the tape fastener (23).
상기 건조수단(20)은 송풍기(25)와 연통되는 경로에 순간적 가열로 공기의 수분을 저감시키는 급속드라이어(36)를 구비하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.The method according to claim 1,
Wherein the drying means (20) is provided with a rapid drier (36) for reducing the moisture of air by instant heating in a path communicated with the blower (25).
상기 구동수단(40)은 건조프레임과 기어드모터(45) 사이에 원웨이베어링(42)를 구비하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.The method according to claim 1,
Wherein the driving means (40) comprises a one-way bearing (42) between the drying frame and the geared motor (45).
상기 제어수단(50)은 온도센서(54), 습도센서(55), 풍량센서(56)의 신호에 대응하여 설정된 출력을 발생하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.The method according to claim 1,
Wherein the control means (50) generates an output set in correspondence with the signals of the temperature sensor (54), the humidity sensor (55) and the air flow sensor (56).
상기 제어수단(50)은 가이드레일(48)을 개재하여 상하이동 가능하게 탑재되는 열화상검출기(58)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 회전식 건조기.The method according to claim 1,
Wherein the control means (50) further comprises a thermal image detector (58) mounted on the guide rail (48) so as to be movable up and down.
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