KR20230053914A - Tunnel type complex drying system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터널형 건조기에 관한 것으로서, 상세하게는 건조 원물이 연속적으로 이동하는 건조기로서 건조 효율과 에너지 효율을 최적화할 수 있는 새로운 복합 건조장치를 제안한다.The present invention relates to a tunnel-type dryer, and more particularly, proposes a new complex dryer capable of optimizing drying efficiency and energy efficiency as a dryer in which raw materials are continuously moved.
건조는 농수산물의 건조 가공, 세탁물의 건조, 의약 또는 미생물이나 전자 산업 등 하이테크 산업에서 원재료 및 부품의 건조에 이용되는 오래된 기술에 해당한다. 건조 공정은 에너지 소비 비중이 높은 산업공정의 핵심분야 임에도 불구하고 에너지 효율이 낮아 막대한 에너지 손실을 초래하고 있으며 초기 시스템 설계 시 건조도를 높일 수 있는 효율화 방안이 마련되지 않으면 운영상 많은 비용이 소모되고 건조 대상물의 건조 품질이 떨어질 수 있다. Drying corresponds to an old technology used for drying raw materials and parts in high-tech industries such as dry processing of agricultural and marine products, drying of laundry, medicine, microbes, and electronics. Although the drying process is a core field of industrial processes with a high proportion of energy consumption, low energy efficiency causes huge energy loss. Drying quality of the object may deteriorate.
한편, 건조 식품의 경우 건조 과정에 따라 빛깔, 풍미, 형태, 식감 등이 달라지게 되는데 건조기 주변의 날씨나 계절 등 외부 환경의 변화로 인하여 건조 동작을 정밀하게 제어하기 어려운 문제가 있다. On the other hand, in the case of dry food, the color, flavor, shape, texture, etc. vary according to the drying process, but there is a problem in that it is difficult to precisely control the drying operation due to changes in the external environment such as weather or season around the dryer.
식품 건조에 주로 이용되는 열풍 건조기의 경우 균일 건조, 신속 건조 등의 건조 효율 향상 및 에너지 절감 차원에서 다양한 기술의 발전이 이루어졌지만 기술 개발이 요소 기술별로 단편적으로 진행되었고 건조 대상물의 품질 측면에서 건조 과정을 건조 단계에 따라 통합적으로 제어하는 기술은 그 동안 미흡하였다. 식품 건조에는 대류 방식, 열전도 방식, 복사 방식의 다양한 건조 방법이 이용되고 있으며, 열풍을 이용한 건조기가 곡물이나 채소류, 육류 등을 건조하는데 많이 사용되어 왔다. 열풍 건조는 건조 대상물을 신속하게 건조할 수 있다는 장점이 있지만 균일한 건조를 이루기 위해 건조기 내의 히터나 팬의 배치 설계 등이 정밀하게 요구되고, 건조 과정에서 에너지 소비를 줄이기 위한 건조 프로세스를 개발하기 위해 부가 장치들이 많이 필요하여 고효율 건조기의 경우 제조비가 상승하는 단점이 있다.In the case of hot air dryers, which are mainly used for food drying, various technologies have been developed to improve drying efficiency such as uniform drying and rapid drying and to save energy, but technology development has been carried out piecemeal for each element technology, and the drying process in terms of the quality of the object to be dried In the meantime, the technology to control the integrally according to the drying step has been insufficient. Various drying methods such as a convection method, a heat conduction method, and a radiation method are used for drying food, and dryers using hot air have been widely used to dry grains, vegetables, meat, and the like. Hot air drying has the advantage of being able to quickly dry the object to be dried, but in order to achieve uniform drying, precise design of arrangement of heaters or fans in the dryer is required, and in order to develop a drying process to reduce energy consumption in the drying process, There is a disadvantage in that manufacturing cost increases in the case of a high-efficiency dryer because a lot of additional devices are required.
종래에 농산물 등 식품 건조에 활용될 수 있는 다양한 건조 기술이 제안되었는데, 특허출원 10-2007-0132979호에 따르면 열풍을 공급하여 냉동 농산물을 해동시키는 건조 시스템으로서, 송풍팬의 전방에 히터를 설치하고, 일측에 댐퍼를 장착하여 열풍의 공급과 동시에 건조실에서 유입되는 공기를 공급제어토록 하고, 건조실 후방에 열풍의 유입방향을 자동, 반자동으로 제어할 수 있는 댐퍼를 구비하여 구성함으로써, 송풍팬과 히터의 가동으로 발생되는 열풍을 건조실 상하로 균일하게 분배하여 공급하고, 건조실에서 발생되는 수분은 배출구로 배출함과 동시에 흡입덕트를 통하여 흡입하고, 이를 다시 송풍팬에 의하여 재송풍하는 열풍 순환방식 건조기를 제공하고 있다. Conventionally, various drying technologies that can be used for drying food such as agricultural products have been proposed. According to Patent Application No. 10-2007-0132979, it is a drying system that defrosts frozen agricultural products by supplying hot air. , A damper is installed on one side to control the supply of air flowing in from the drying room at the same time as the supply of hot air, and a damper that can automatically or semi-automatically control the inflow direction of the hot air at the rear of the drying room is provided to configure the blower fan and heater The hot air generated by the operation of the dryer is uniformly distributed and supplied to the top and bottom of the drying chamber, and the moisture generated in the drying chamber is discharged through the outlet and sucked in through the suction duct at the same time, and blown again by the blowing fan. are providing
또한, 특허출원 10-2010-0125751호에 따르면 전후가 개방된 터널형 상자구조에 복수의 컨베이어를 구비하는 이송부; 적어도 일측의 컨베이어에 대하여 다수의 근적외선램프를 배치한 광조사부; 이송부의 경로 상에 이전의 공정을 반복적으로 수행하도록 설치되는 선후처리기; 및 이송부의 경로 상으로 흡기팬과 배기팬을 구비하는 환기부를 포함하는 건조장치를 제안하고 있다.In addition, according to Patent Application No. 10-2010-0125751, a transfer unit having a plurality of conveyors in a tunnel-type box structure with front and rear openings; a light irradiation unit for disposing a plurality of near-infrared ray lamps on at least one side of the conveyor; a pre-processor installed to repeatedly perform a previous process on the path of the transfer unit; and a ventilation unit including an intake fan and an exhaust fan along the path of the transfer unit.
이와 같은 기술들은 비개방식 건조실 내에 열풍을 순환 공급하여 건조 효율을 높이거나, 개방형 건조실에 컨베이어를 채용하여 연속식 대량 건조가 가능한 장점이 있으나, 건조 원물에 대해 최적화된 건조 프로세스를 적용하기에는 한계가 있고, 고품질 건조 제품 제조를 위한 건조 조건의 제어가 어려운 단점이 있다. These technologies have the advantage of increasing drying efficiency by circulating and supplying hot air in a closed drying room or using a conveyor in an open drying room for continuous mass drying, but there are limitations in applying an optimized drying process for dried raw materials. However, there is a disadvantage in that it is difficult to control drying conditions for manufacturing high-quality dried products.
건조 식품의 고품질화를 위해서는 건조 환경 및 건조 대상물의 특성을 고려하여 건조 과정을 전체적으로 또는 세부 요소별로 제어할 수 있는 능동 지능형 건조제어 기술이 필요하다. 또한, 식품 건조기의 경우 건조 효율을 높이는 한편 건조 시 소비되는 에너지도 함께 절감할 수 있는 이중의 효과를 얻는 것이 필요하며, 건조 단계와 연계하여 에너지를 절감하는 최적의 프로세스를 도출할 필요가 있다.In order to improve the quality of dried foods, an active intelligent drying control technology is required that can control the drying process as a whole or by detailed factors in consideration of the drying environment and the characteristics of objects to be dried. In addition, in the case of a food dryer, it is necessary to obtain a dual effect of increasing drying efficiency and reducing energy consumed during drying, and it is necessary to derive an optimal process for saving energy in conjunction with the drying step.
특히 연속식 건조기에서 광조사 방식을 채용하는 경우 건조 원물의 특성에 따른 광조사 제어가 용이해야 하며, 개방형 구조의 건조실에 열풍 등 건조 공기가 병행하여 공급되는 경우 공기 유동을 제어하여 건조 효율을 높일 필요가 있다.In particular, when the light irradiation method is adopted in a continuous dryer, it is necessary to easily control the light irradiation according to the characteristics of the dried raw material, and when drying air such as hot air is supplied in parallel to the open structure drying room, the air flow is controlled to increase the drying efficiency. There is a need.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 건조 대상물의 특성 및 최종 건조물의 품질을 고려한 최적 건조 시스템을 제공하는 것이다. The present invention was conceived under the above-described technical background, and an object of the present invention is to provide an optimal drying system considering the characteristics of an object to be dried and the quality of a final dried product.
본 발명의 다른 목적은 건조 단계에 따라 건조 에너지의 강도, 열원의 위치, 공기 순환 내지 유동 메커니즘 등을 선택적 또는 병합적으로 제어할 수 있는 새로운 식품 건조기를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a novel food dryer capable of selectively or collectively controlling the intensity of drying energy, the position of a heat source, and the air circulation or flow mechanism according to drying steps.
본 발명의 또 다른 목적은 건조 효율과 에너지 효율을 고려한 최적 건조 프로세스를 제공할 수 있는 식품용 복합건조기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a combined dryer for food capable of providing an optimal drying process in consideration of drying efficiency and energy efficiency.
나아가 본 발명의 또 다른 목적은 터널형 건조실에서 연속적으로 이동하는 건조 원물에 대해 건조 공기가 난류 방식으로 공급되도록 복합 공기 유동을 발생시키는 건조기를 제공하는 것이다. Furthermore, another object of the present invention is to provide a dryer that generates a complex air flow so that dry air is supplied in a turbulent flow to dried raw materials continuously moving in a tunnel type drying chamber.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.Other objects and technical features of the present invention will be presented in more detail in the following detailed description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원물에 대해 건조가 진행되는 건조실은 일방향으로 길게 연장되고 내부가 비어 있는 터널형 구조물로서 일단에 입구가 마련되고 내부 중간 영역의 건조부와 타단의 출구를 포함하는 건조실 본체, 터널형 건조실의 입구로부터 출구까지 연장되어 있고 원물을 투입하며 건조실 내부에서 일방향으로 이동시킨 후 출구로 배출하는 컨베이어 시스템으로서 열원으로부터 에너지가 효율적으로 공급되고 수분 배출 및 공기 순환이 용이한 망목 구조로 형성된 컨베이어 본체와 건조실 입구와 출구 및 건조실 내부의 하부나 측면에 배치된 구동축과 구동축의 적어도 하나에 연동된 구동 모터와 구동 모터의 동작을 변화시켜 컨베이어 본체 이송 속도를 원물별로 다르게 조절하는 제어부를 포함하는 컨베이어 시스템, 건조 원물에 에너지를 가하는 열원으로서 건조실 내부에 균일하게 배치되는 복수의 적외선 램프를 포함하는 광조사부, 건조 원물별로 또는 건조 구간별로 열에너지가 가해지는 정도를 다르게 하기 위하여 각 램프에 대하여 또는 건조 구간별 램프군에 대하여 수직위치를 자동 또는 수동으로 다르게 조절할 수 있는 광조사부 위치 조절부, 컨베이어 하부에 배치되며 컨베이어 표면에 안착된 채로 이송되는 건조 원물에 직접적인 진동을 가하는 진동판과 상기 진동판에 외력을 전달하는 진동모터와 진동모터의 속도를 변화시켜 진동량 및 진동 시간을 제어하는 진동제어부를 포함하는 진동부, 건조실 내부에 원물의 수분 제거 및 공기 배출, 건조실 영역별 공기 흐름을 발생시키는 공기 유동부로서, 건조실에 외부 공기를 유입시키는 흡기부, 건조실 내 공기 흐름을 유도하는 공기 유동관 및 컨베이어에 이송되는 건조 원물에 공기를 조사하는 공기 공급부, 건조실의 공기를 외부로 배출하는 배기부를 포함하는 공기 유동 시스템, 및 컨베이어 이송 속도 제어, 진동부 ON/OFF 및 진동량 제어, 건조실 내 각 구간별 광조사부 ON/OFF 및 광조사량 제어, 건조 구간별 배기량 및 급기량 제어를 통합적으로 수행할 수 있고, 건조실의 외측에 디스플레이 방식의 제어판을 구비하여 원물 특징별로 건조 동작 및 건조 프로세스를 변화시키는 통합 제어부를 포함하는 터널형 복합건조기를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is a tunnel-like structure in which the drying chamber for drying the raw material extends long in one direction and has an empty inside, and has an entrance at one end and includes a drying unit in the inner middle area and an outlet at the other end. It is a conveyor system that extends from the entrance to the exit of the drying room body and the tunnel-type drying room to input raw materials, move them in one direction inside the drying room, and then discharge them to the exit. Energy is efficiently supplied from the heat source, and moisture discharge and air circulation are easy. The conveyor body formed in a mesh structure, the drive shaft disposed at the bottom or side of the drying chamber, the entrance and exit of the drying chamber, and the driving motor interlocked with at least one of the driving shafts and the operation of the driving motor are changed to adjust the conveying speed of the conveyor body differently for each raw material A conveyor system including a control unit, a light irradiation unit including a plurality of infrared lamps uniformly disposed inside the drying chamber as a heat source for applying energy to raw materials, and each lamp to vary the degree of heat energy applied to each dried raw material or drying section. A light irradiation unit position adjusting unit that can automatically or manually adjust the vertical position differently for the lamp group or for each lamp group for each drying section, a vibration plate disposed below the conveyor and directly vibrating the dried raw material being transported while seated on the conveyor surface, and the above Vibration motor that transmits external force to the diaphragm and vibration control unit that controls the amount and time of vibration by changing the speed of the vibration motor, removes moisture from the raw material inside the drying room, discharges air, and generates air flow for each area of the drying room As an air flow unit, an intake unit for introducing external air into the drying chamber, an air flow pipe for inducing air flow in the drying chamber, an air supply unit for irradiating air to dried raw materials transported on a conveyor, and an exhaust unit for discharging air from the drying chamber to the outside. air flow system including conveyor speed control, vibration unit ON/OFF and vibration control, light irradiation unit ON/OFF and light irradiation control for each section in the drying room, and exhaust and air supply control for each drying section. and a display-type control panel outside the drying chamber to provide a tunnel-type complex dryer including an integrated control unit that changes drying operations and drying processes for each raw material characteristic.
본 발명에 있어서, 터널형 구조의 건조실은 내부 건조 공간이 열원, 공기 순환, 진동 여부 등이 다르게 적용되는 적어도 3개 이상의 구간으로 구획되며, 복수의 램프는 건조실 내부 각 구획된 영역에 균등하게 배치되는 것이 바람직하다.In the present invention, the tunnel-type drying room is divided into at least three or more sections to which heat sources, air circulation, vibration, etc. are applied differently, and a plurality of lamps are equally disposed in each divided area inside the drying room. it is desirable to be
본 발명의 복합건조기는 건조실 내 수분 배출용 건조 공기가 난류(turbulence) 방식의 교란적인 유동이 되도록, 건조실 내부 측면에 복수의 공기 유동관이 배치되고, 공기 유동관의 하부는 건조실 하부의 급기부에 연결되며, 공기 유동관의 위쪽으로 건조실 상부의 배기부에 배기팬이 장착되고, 공기 유동관의 상부로부터 건조실 내부로 건조 공기를 유입시키는 타공판이 배치될 수 있다. In the complex dryer of the present invention, a plurality of air flow pipes are disposed on the inner side of the drying chamber so that the dry air for discharging moisture in the drying chamber becomes a turbulent flow, and the lower part of the air flow pipe is connected to the air supply part at the lower part of the drying chamber. In addition, an exhaust fan may be mounted on an exhaust part of an upper part of the drying chamber above the air flow pipe, and a perforated plate for introducing dry air into the drying chamber from the upper part of the air flow pipe may be disposed.
본 발명에 있어서, 건조실 측면의 복수의 공기 유동관은 건조실 내측면에 비대칭적으로 교차 배열되어 건조실 내부 각 영역에서 공기 유동 및 순환의 간섭이 없이 컨베이어에 균일하게 공기를 공급하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the plurality of air flow pipes on the side of the drying chamber are asymmetrically arranged on the inner surface of the drying chamber to uniformly supply air to the conveyor without interfering with air flow and circulation in each area inside the drying chamber.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 타공판은 건조실 내부의 광조사부 사이에 교차적으로 배치되어 광조사부로부터 건조 원물에 조사되는 빛을 차단하지 않도록 하는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, it is preferable that the perforated plates are disposed alternately between the light irradiation units in the drying chamber so as not to block light irradiated to the dried material from the light irradiation units.
본 발명에 따르면, 건조 단계에 따라 건조 에너지의 강도, 열원의 위치, 공기 순환 내지 유동 메커니즘 등을 선택적 또는 병합적으로 제어함으로써 건조 대상물의 특성 및 최종 건조물의 품질을 고려한 최적의 건조 프로세스를 구현할 수 있다. According to the present invention, by selectively or collectively controlling the intensity of drying energy, the position of a heat source, air circulation or flow mechanism according to the drying step, an optimal drying process considering the characteristics of the object to be dried and the quality of the final dried product can be implemented. there is.
본 발명은 또한, 터널형 건조실에서 연속적으로 이동하는 건조 원물에 대해 건조 공기가 난류 방식으로 공급되도록 복합 공기 유동을 발생시키는 한편, 건조실 내 열원을 통해 건조가 진행되는 건조 원물에 진동을 부가함으로써 복합 건조를 수행하는 식품용 복합건조기를 제공할 수 있다.The present invention also generates a complex air flow so that dry air is supplied in a turbulent flow to the dried raw material continuously moving in the tunnel type drying chamber, while adding vibration to the dried raw material being dried through a heat source in the drying chamber. It is possible to provide a combined dryer for food that performs drying.
뿐만 아니라 본 발명에 따르면 건조 효율과 에너지 효율을 동시에 고려한 최적 건조 프로세스를 제공할 수 있으며, 이에 따라 건조 식품의 고부가가치화를 달성할 수 있고 연관 산업의 유기적 발전을 도모할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide an optimal drying process considering drying efficiency and energy efficiency at the same time, thereby achieving high added value of dried foods and organic development of related industries.
도 1a는 본 발명의 복합건조기를 보인 개략도
도 1b는 복합건조기 외관을 보인 사진
도 2는 광조사부 위치 조절 장치를 보인 사진
도 3a 및 3b는 복합건조기에 설치된 진동부를 보인 사진
도 4a 및 4b는 건조실 내부 공기 유동 구조를 보인 단면 모식도
도 5는 건조실 내측 공기 유동관의 비대칭 교차 배열 구조를 보인 모식도
도 6a 및 6b는 공기 공급부와 램프의 교차 배열 구조를 보인 모식도 및 사진
도 7은 복합건조기의 건조실 내부 구획 영역을 보인 모식도
도 8은 복합건조기 및 열풍건조기를 이용한 당근 건조 비교 사진
도 9 내지 12는 건조 방식을 달리한 당근에 대해 각각 pH, 총폴리페놀함량(TPC), 비타민 C, 및 DPPH 라디칼 소거능 결과를 보인 그래프Figure 1a is a schematic view showing the composite dryer of the present invention
Figure 1b is a photograph showing the appearance of the complex dryer
Figure 2 is a photograph showing the light irradiation unit position adjusting device
Figures 3a and 3b is a photograph showing the vibration unit installed in the complex dryer
4a and 4b are schematic cross-sectional views showing the air flow structure inside the drying chamber;
5 is a schematic diagram showing an asymmetric cross arrangement structure of air flow pipes inside the drying chamber;
6a and 6b are schematic diagrams and photographs showing a cross arrangement structure of an air supply unit and a lamp
Figure 7 is a schematic diagram showing the inner compartment area of the drying chamber of the complex dryer
8 is a comparison photo of carrot drying using a complex dryer and a hot air dryer
9 to 12 are graphs showing the results of pH, total polyphenol content (TPC), vitamin C, and DPPH radical scavenging activity for carrots with different drying methods, respectively.
본 발명은 농산물 등 식품 건조용 복합 시스템으로서, 건조 원물에 대한 건조 프로세스 제어가 용이하고 특히 터널형 건조실 내에 공급되는 공기 흐름을 난류 방식의 복합 공기 유동이 되도록 하는 새로운 복합건조기를 제안한다. The present invention, as a complex system for drying food such as agricultural products, proposes a new complex dryer that is easy to control the drying process for dried raw materials and, in particular, makes the air flow supplied to the tunnel type drying chamber into a turbulent complex air flow.
본 발명의 복합건조기는 채소나 과일, 곡물 등의 농산물 건조에 특히 유용한 장치로서, 터널형 건조실 내에 건조 원물을 이송하는 컨베이어 시스템이 배치되고, 건조실 내부에서 피건조물의 건조에 사용되는 열원은 광조사 방식을 이용하며 (IR 광원 등) 컨베이어의 일부에 진동 수단을 부가하며, 건조실 내에 교란적인 공기 유동을 공급하는 복합 건조 방식을 제공하는데 특징이 있다. 본 발명의 복합건조기를 활용하여 원물별, 최종 제품별 특성에 맞게 건조 프로세스를 제어할 수 있고, 각종 원물에 대한 건조데이타 확보가 용이하며, 얻어진 데이터를 통해 신제품 개발에 활용할 수 있다.The complex dryer of the present invention is a device particularly useful for drying agricultural products such as vegetables, fruits, and grains. It is characterized by providing a complex drying method that uses a method (IR light source, etc.), adds a vibration means to a part of the conveyor, and supplies a turbulent air flow into the drying chamber. Using the complex dryer of the present invention, the drying process can be controlled according to the characteristics of each raw material and each final product, and it is easy to secure drying data for various raw materials, and the obtained data can be used for new product development.
이하, 도면을 참조하며 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 복합건조기의 기술적 구성 및 효과에 대해 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the technical configuration and effects of the combined dryer of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings through preferred embodiments.
도 1a는 터널형 복합건조기(100)를 보인 개략도이고, 도 1b는 복합건조기 외관을 보인 사진이다. 복합건조기는 건조 원물의 열처리가 연속적으로 수행되는 건조실과, 원물 이송용 컨베이어, 및 건조 원물에 진동을 가하는 진동부를 포함한다. 원물에 대해 건조가 진행되는 건조실(110)은 일방향으로 길게 연장되고 내부가 비어 있는 터널형 구조물로서, 일단에 입구가 마련되고, 내부 중간 영역의 건조부와, 타단의 출구를 포함하고 있다. 건조실은 격벽 및 프레임으로 구성되고, 건조실 본체 상하부에는 오븐실에 보조적으로 열풍 공급이나 습기 배출을 위한 복수의 흡배기부가 연결될 수 있다. 예를 들어 건조실의 하부에 흡기부(112), 상부에 배기부(114)가 설치될 수 있으며, 흡기부와 배기부는 그 위치를 달리할 수 있다. 터널형 건조실은 하나의 일체형 구조물이지만, 내부 건조 공간이 열원, 공기 순환, 진동 여부 등이 다르게 적용되는 적어도 3개 이상의 구간으로 구획 되는 것이 바람직하며, 이에 관해서는 후술한다. Figure 1a is a schematic diagram showing a tunnel-
복합건조기의 건조실에는 원물 이송용 컨베이어 시스템이 구비된다. 터널형 건조실의 입구로부터 출구까지 연장되어 있고 원물을 투입하며 건조실 내부에서 일방향으로 이동시킨 후 출구로 배출하는 컨베이어(130)는 열원으로부터 에너지가 효율적으로 공급되고 수분 배출 및 공기 순환이 용이한 망사형 컨베이어가 바람직하며, 특히 망사형 컨베이어는 진동판 등에 의해 건조 원물에 직접적으로 진동이 가해지되록 할 수 있고, 하부 열원에 의해 열에너지가 원물에 공급될 수 있는 장점이 있다. 컨베이어 시스템은 건조실 입구 및 출구, 건조실 내부(하부나 측면)에 구동축이 배치될 수 있고, 구동축의 적어도 하나에 구동 모터가 연동되며, 제어부에 의해 구동 모터의 속도가 제어되어 컨베이어 이송 속도를 원물별로 다르게 할 수 있다.A conveyor system for transporting raw materials is provided in the drying room of the complex dryer. The
복합건조기에서 건조 원물에 에너지를 가하는 열원으로 광조사부(120)를 포함하며, IR 램프 등의 수단을 건조실 내부에 복수로 균일하게 배치하는 한편, 열에너지가 보다 효율적으로 건조실 내에 방사되어 원물에 대한 건조 효율을 높일 수 있는 부가 수단이 구비된다. 예를 들어, 건조실 내부 벽면에는 열원의 에너지 효율을 높일 수 있도록 난반사 필름이 부착될 수 있으며, IR램프는 건조 원물이 이송되는 컨베이어 상부 뿐만 아니라 컨베이어 하부에도 배치될 수 있다. 또한, 건조 원물별로, 또는 건조 구간별로 열에너지가 가해지는 정도를 다르게 하기 위하여, 각 IR 램프에 대하여 또는 건조 구간별 IR램프군에 대하여 수직위치를 자동 또는 수동으로 다르게 조절할 수 있는 광조사부 위치 조절부가 마련되는 것이 바람직하다. 도 2는 복합건조기 측면을 개방한 상태에서 광조사부 위치 조절 장치를 보인 사진으로서, 상부 원형 손잡이를 회전시켜 하부의 IR 램프(흰색 봉)의 수직 위치를 다르게 조절할 수 있다. 이러한 수동 조절과 달리 모터 및 제어부를 구비하여 각 램프별 자동 위치 조절도 가능하다.In the complex dryer, a
본 발명의 복합건조기는 터널형 건조기로서 내부에 컨베이어 벨트를 내장하고 광조사 건조방식을 채용하는 한편, 컨베이어에 진동을 가하는 수단을 부가하고 있다. 진동부(140)는 원물 이송용 컨베이어 및 이송되는 건조 원물에 직접 진동을 가하여 건조 효율을 높이는 것은 물론, 건조 원물에 대해 볶음 기능을 수행할 수 있고 원물이 컨베이어에 부착/흡착되는 것을 방지할 수 있다. 진동부는 건조실 컨베이어 하부에 배치되는 판상의 금속 구조물(진동판), 진동판에 외력을 가하는 진동모터, 진동모터의 속도를 변화시켜 진동량 및 진동 시간 등을 제어하는 진동제어부(진동 ON/OFF 스위치 등)를 포함할 수 있다. 도 3a는 복합건조기의 건조실 출구쪽 사진으로서 컨베이어 하부에 배치된 진동부를 보이고 있고, 도 3b는 복합건조기 측면을 개방한 것으로 진동부의 진동판과 외력을 가하는 진동 수단의 예로서 유압 모터를 보이고 있다. 터널형 본체 내에 설치되는 진동부는 건조 원물이 안착되어 이동시키는 컨베이어의 하면에 접촉하도록 진동판을 배치하는 것이 바람직하며 진동판에 진동력을 가하는 장치는 진동모터, 유압펌프, 기타 바이브레이터 등을 이용할 수 있는데, 외력 전달 장치는 복합건조기 하부 측면이나 외부에 배치하는 것이 온오프 동작을 제어하는데 유리하며 건조 원물이 외력 전달 장치에 직접 낙하되는 것을 방지할 수 있다. 진동이 발생하는 구간 내지 영역은 터널형 본체 내부의 특정 영역 내지 구간으로 제한할 수 있으며, 진동 구동부는 작업자의 수동 조절에 의해 진동이 개시되거나 멈추도록 할 수도 있고 필요에 따라 진동의 개시 및 정지, 진동의 세기 등을 피건조물의 종류 및 수분 함량 등에 따라 다르게 자동 제어할 수도 있다.The combined dryer of the present invention is a tunnel-type dryer, which has a conveyor belt inside and employs a light irradiation drying method, while adding a means for applying vibration to the conveyor. The vibrating
터널형 복합건조기의 본체 내부에 광조사 방식의 열원과 더불어 진동부를 부가함으로써 이송 중 원물의 열처리 및 혼합 효율을 높여 균일한 건조가 가능하고, 원물이 컨베이어에 달라붙지 않도록 하여 외형을 유지하기에 적절하며, 열처리 과정에서 원물에 외력을 가하여 운동력을 부여함으로써 원재료에 볶는 효과 부여할 수 있다. 또한, 후술하는 공기 유동 시스템과 더불어, 복합건조기의 열처리 과정에서 진동 과정을 병행하여 전체적인 건조 시간을 단축시키고 영양성분 손실 저하의 효과도 기대할 수 있다. 특히 진동부는 단순히 컨베이어 일부분만을 진동시켜 순간적으로 원물의 수직 위치를 변화시키는 것이 아닌, 일정 구간에 대해 컨베이어 및 원물에 진동을 가하도록 진동판을 구비하고, 진동부의 위치를 이동하거나, 진동 속도 및 진동량을 제어하여 열원에 의한 건조 과정과 연동된 복합 건조 동작이 가능하게 된다.By adding a vibration part along with a light irradiation type heat source inside the main body of the tunnel-type complex dryer, uniform drying is possible by increasing the heat treatment and mixing efficiency of the raw material during transportation, and it is suitable to maintain the outer appearance by preventing the raw material from sticking to the conveyor. In the heat treatment process, an external force is applied to the raw material to impart kinetic force, thereby giving the raw material a roasting effect. In addition, in addition to the air flow system described later, the overall drying time can be shortened and the effect of reducing loss of nutrients can be expected by parallelizing the vibration process in the heat treatment process of the complex dryer. In particular, the vibration unit does not simply vibrate only a portion of the conveyor to instantly change the vertical position of the original material, but is provided with a vibration plate to apply vibration to the conveyor and the original material for a certain section, and moves the position of the vibration unit, or the vibration speed and amount of vibration By controlling the drying process by a heat source, a complex drying operation interlocked is possible.
본 발명의 복합건조기는 건조실 내부에 원물의 수분 제거, 효율적인 공기 순환, 건조실 영역별 공기 순환 제어를 위한 독특한 공기 유동 시스템이 구비된다. 이러한 유동 시스템은 광조사부(IR램프)와 공기 공급라인이 간섭을 일으키지 않도록 설계하여 자연스러운 공기 순환 및 수분 배출이 이루어지도록 하며, 수분 제거를 위한 공기 유동은 필요에 따라 열풍을 공급함으로써 광조사부의 건조 동작을 보조할 수도 있다. The complex dryer of the present invention is provided with a unique air flow system for removing moisture from raw materials, efficient air circulation, and controlling air circulation for each area of the drying room inside the drying room. This flow system is designed so that the light irradiation unit (IR lamp) and the air supply line do not interfere, so that natural air circulation and moisture discharge are achieved. It can also assist with motion.
복합건조기에서 이송되는 컨베이어가 배치되는 건조실(건조 공간)은 외부 공기의 유입 및 배출이 제어될 수 있는 준밀폐 공간으로서, 온도 및 습도가 제어되어야 하고, 건조기 내부에서 원물로부터 배출되는 수분은 별도의 공기 유로를 통해 외부로 배출될 수 있어야 한다.The drying room (drying space) where the conveyor transferred from the complex dryer is placed is a semi-enclosed space where the inflow and outflow of outside air can be controlled. It must be able to be discharged to the outside through the air passage.
일반적인 건조실 공기 순환 방식은 건조실 내부에 설치되는 공기 순환 팬과, 건조실 내부의 다른 위치에 설치되어 건조 공기를 외부로 배출하는 배기용 송풍기를 구비하여 한 방향의 공기 흐름 내지 유동을 발생시킨다. 이러한 공기 유동은 트레이(대차)를 사용하는 비연속식 건조기에 적당한 반면, 건조실 내의 열원을 통해 공급되는 건조 에너지가 건조 대상물에 최대로 공급되는데 장애가 되어 에너지 효율을 저하시킬 수 있다. 특히 컨베이어를 사용한 연속식 건조기 내에서는 건조 대상물로부터 수분 배출이 용이하지 않고, 습기를 건조실로부터 외부로 빨리 배출하기가 어렵다A general drying room air circulation method includes an air circulation fan installed inside the drying room and an exhaust blower installed at another location inside the drying room to discharge dry air to the outside to generate one-way air flow or flow. While this air flow is suitable for non-continuous dryers using trays (trolleys), it may hinder the maximum supply of drying energy supplied through a heat source in the drying chamber to the object to be dried, reducing energy efficiency. In particular, in a continuous dryer using a conveyor, it is not easy to discharge moisture from the object to be dried, and it is difficult to quickly discharge moisture from the drying room to the outside.
터널형 건조실에서 컨베이어를 통해 연속적으로 이동하는 건조 원물은 건조실 내에서 일방향 단순 유동 대신 복합적인 공기 유동을 발생시켜 건조실 내 공기의 체류 시간을 증가시키고 건조 원물에 균일하게 건조 공기 흐름이 제공되도록 할 필요가 있다. 본 발명의 복합건조기는 건조실 하부의 흡기부에 흡입 모터(펌프)를 배치하고 건조실 상부의 배기부에 배기팬을 장착하여 공기순환 유로와 연동시키는 한편, 건조실 내부 측면 공기 유동관과 건조실에 공기를 공급하는 타공판을 포함하는 순환 유로를 구비하고, 건조 구간별 공기 공급부의 비대칭 설계, 공기 공급용 타공판을 IR램프와 교차적으로 배치하는 특징을 갖는다.In the tunnel-type drying room, the dried raw material continuously moving through the conveyor generates a complex air flow instead of a simple one-way flow in the drying chamber, so that the residence time of the air in the drying chamber is increased and the drying air flow is provided uniformly to the dried raw material. there is The combined dryer of the present invention arranges a suction motor (pump) in the intake part of the lower part of the drying chamber and attaches an exhaust fan to the exhaust part of the upper part of the drying chamber to interlock with the air circulation path, while supplying air to the air flow pipe on the side of the drying chamber and the drying chamber. It has a circulation flow path including a perforated plate, has an asymmetrical design of the air supply unit for each drying section, and has the characteristics of arranging the perforated plate for air supply alternately with the IR lamp.
도 4a 및 4b는 건조실 내부 공기 유동 구조를 보인 단면 모식도로서, 건조실 내 수분 배출용 건조 공기가 난류(turbulence) 방식의 교란적인 유동이 되도록, 건조실 내부 측면에 복수의 공기 유동관(150)이 배치되고, 공기 유동관의 하부는 건조실 하부의 급기부(112, 흡입 모터 또는 펌프 등)에 연결되며, 공기 유동관의 위쪽으로 건조실 상부의 배기부(114)에 배기팬(미도시) 등이 장착되고, 공기 유동관의 상부로부터 건조실 내부로 건조 공기를 유입시키는 타공판(160)이 배치되어 있다. 타공판은 컨베이어를 통해 이송하는 건조 원물에 건조 공기를 공급하도록 윗면은 폐쇄되고 하면에만 공기 공급 홀이 다수 형성되어 있다. 급기부로부터 측면 공기 유동관을 통해 이동된 건조 공기는 타공판으로부터 컨베이어(130)로 전달되며, 건조 원물의 수분을 제거한 후 건조실의 다른 공간을 통해 상부로 이동하여 배기부로 빠져나가게 된다. 이 과정에서 건조 공기는 일방향 유동이 아니라 회오리와 같은 나선형 회전 운동을 하게 되고, 건조실 내 측면 공기 유동관을 일직선 배치가 아닌 양 측면 교차 배열을 통해 난류 방식의 교란적 유동을 일으키게 된다. 4A and 4B are cross-sectional schematic diagrams showing an air flow structure inside the drying chamber, wherein a plurality of
도 5는 건조실 내측 공기 유동관의 배열 구조를 보인 모식도로서, 본 발명의 복합건조기에서 복수의 측면 공기 유동관은 건조실 내측면에 교차 배열되도록 비대칭 설계되어 난류 내지 교란적 유동을 일으키며, 또한 공기 유동 및 순환이 건조실의 각 구간에서 상호 간섭이 일어나지 않도록 하여 건조실 전체 길이에 대해 균일한 공기 흐름 및 유동이 발생되도록 한다. 이와 같은 비대칭 교차 배열된 측면 공기 유동관을 흡기부 및 공기 공급부인 타공판과 상호 연동함으로써 부가적인 공기 순환 장치 등을 구비하지 않더라도 건조실 내 공기 유동을 제어를 통한 건조 효율 향상에 기여할 수 있으며, 필요에 따라 흡기부에 열풍을 공급함으로써 건조실 내 광조사부와 함께 복합 건조 동작을 보조할 수 있다. Figure 5 is a schematic diagram showing the arrangement structure of the air flow pipe inside the drying chamber, in the complex dryer of the present invention, a plurality of side air flow pipes are asymmetrically designed to cross the inner surface of the drying chamber to cause turbulent flow or turbulent flow, and also air flow and circulation Mutual interference is prevented from occurring in each section of the drying chamber so that uniform air flow and flow are generated over the entire length of the drying chamber. By interlocking the asymmetrical cross-arranged side air flow pipes with the perforated plate, which is the air intake and air supply, it is possible to contribute to the improvement of drying efficiency by controlling the air flow in the drying chamber even without an additional air circulation device. By supplying hot air to the intake unit, a complex drying operation can be assisted together with the light irradiation unit in the drying chamber.
또한, 본 발명의 복합건조기에서 컨베이어에 공기를 공급하는 타공판은 건조실에 설치되어 있는 광조사부 사이에 교차적으로 배치되어 광조사부로부터 건조 원물에 조사되는 빛을 차단하지 않도록 한다. 도 6a 및 6b는 공기 공급부와 램프의 교차 배열 구조를 보인 모식도 및 사진으로서, 광조사부의 개별 램프 사이에 타공판을 배치하거나 복수의 램프군 사이에 타공판이 배치되도록 하여 타공판이 광조사부를 간섭하지 않는다. 또한, 건조실 내부 공간에 광조사부와 타공판이 규칙적으로 배열되도록 하여 건조실의 전체 건조 공간에 대해 공기 공급 내지 유동의 균일성이 유지되도록 한다. In addition, in the complex dryer of the present invention, the perforated plates for supplying air to the conveyor are alternately disposed between the light irradiation units installed in the drying chamber so as not to block the light irradiated to the dried raw material from the light irradiation units. 6a and 6b are schematic diagrams and photographs showing a structure in which an air supply unit and lamps are alternately arranged, and a perforated plate is disposed between individual lamps of a light irradiation unit or a perforated plate is disposed between a plurality of lamp groups so that the perforated plate does not interfere with the light irradiation unit. . In addition, the light irradiation unit and the perforated plate are regularly arranged in the inner space of the drying chamber so that uniformity of air supply or flow is maintained throughout the entire drying space of the drying chamber.
이와 같이 복합건조기의 건조실 내부에 원물의 수분 제거, 효율적인 공기 순환, 건조실 영역별 공기 순환 제어를 위한 독특한 공기 순환 내지 유동 시스템을 설계하여 광조사부(IR램프)와 공기 공급라인이 간섭을 일으키지 않으면서 자연스러운 공기 순환 및 수분 배출이 이루어질 수 있다. In this way, by designing a unique air circulation or flow system for moisture removal of raw materials, efficient air circulation, and air circulation control for each drying room area inside the drying room of the complex dryer, the light irradiation unit (IR lamp) and the air supply line do not interfere. Natural air circulation and moisture discharge can be achieved.
이와 더불어, 복합건조기는 건조 효율 향상 및 건조기 내구성을 증진시키기 위해, 컨베이어로부터 원물의 낙하를 방지하는 수단을 추가할 수 있고, 원물 위치 높낮이 변화부를 추가하여 피건조물의 위아래를 동시에 건조할 수도 있다. In addition, in order to improve drying efficiency and durability of the dryer, the complex dryer may add a means for preventing the raw material from falling from the conveyor, and may simultaneously dry the top and bottom of the object to be dried by adding a height change unit for the position of the original material.
한편, 본 발명의 복합건조기는 컨베이어의 이송 제어, 진동부의 제어, 광조사부의 광량 및 위치 제어 등을 각각 개별적으로 수행할 수도 있으나, 별도의 통합 제어부(미도시)를 구비하여 컨베이어 이송 속도, 진동부 ON/OFF 및 진동량 제어, 건조실 내 각 구간별 광조사부 ON/OFF개수 및 광조사량(온도), 광조사부의 높이 제어(자동 높이 제어일 경우), 건조 구간별 공기 순환 제어로서 구간별 배기량 제어 및 구간별 급기량 제어를 통합적으로 수행할 수도 있다. 통합 제어부는 예를 들어 건조실의 외측에 디스플레이 방식의 제어판을 구비하고, 건조 원물 특징별로 건조 동작을 변화시켜 특화된 건조 프로세스를 세팅하는 것도 가능하다.On the other hand, the complex dryer of the present invention may individually perform conveyor transfer control, vibration unit control, light amount and position control of the light irradiation unit, etc., but is provided with a separate integrated control unit (not shown) to control the conveyor transfer speed, East ON/OFF and vibration control, number of ON/OFF light irradiation parts and light irradiation amount (temperature) for each section in the drying room, height control of light irradiation part (in case of automatic height control), air circulation control for each drying section, exhaust volume per section Control and air supply control for each section may be performed integrally. For example, the integrated control unit may have a display-type control panel outside the drying chamber, and set a specialized drying process by changing a drying operation for each characteristic of the dried raw material.
이와 관련하여 건조 구간별 건조 동작의 차별적 제어가 가능하다. 본 발명의 복합건조기는 건조실이 터널식 구조로 피건조물의 이송 방향에 대해 길게 형성되어 있는데, 건조실에 각 영역별 온도 설정이 가능한 개별 하우징을 구획하고, 각 하우징별로 광조사부, 난반사 부재, 열선의 배치 등을 달리하여 원물별, 건조단계별 각 공정을 제어하는 것이다. In this regard, it is possible to differentially control the drying operation for each drying section. In the complex dryer of the present invention, the drying chamber has a tunnel-type structure and is formed long in the transfer direction of the object to be dried. In the drying chamber, individual housings capable of setting the temperature for each area are partitioned, and the light irradiation unit, diffuse reflection member, and heat wire are arranged for each housing. It is to control each process by raw material and drying step by changing the etc.
도 7은 복합건조기의 건조실 내부 공간을 구획하고, 구획된 각 영역별 동작을 보인 모식도로서, 진동판(140)을 터널형 본체(110) 내부의 중앙에 배치함으로써 복합 건조 과정을 제1단계(I), 제2단계(II), 제3단계(III)로 순차 진행할 수 있으며, 진동판의 위치를 변화시킴으로써 1단계, 2단계, 3단계의 열처리가 중첩되도록 할 수도 있다. 진동판을 터널형 본체 내부 여러 곳에 배치하고 본체 내부 중앙, 입구 쪽, 및 출구 쪽 등에서 서로 다르게 조절하는 것도 가능하다. 또한 복합건조기의 건조실 내부를 3개 이상의 영역으로 구획한 후 컨베이어를 통해 이송되는 건조 원물에 대해 각 '구간'에서 광조사부의 광량 제어, 습기 조절, 배기 순환 조절 등을 거쳐 일반 건조기보다 좀 더 빠른 완성물을 얻게되며, 가공 원물에 따라 속도, 온도 등을 제어하여 다양한 식감을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 건조실 내부 공간을 복수의 하우징으로 구분하고, 광조사부 수직 위치를 달리하여 각 하우징별 온도를 제어하고, 진동부의 위치 및 진동 여부 등을 변화시켜 원재료에 따라 개별 하우징의 공정 조건을 제어함으로써 야채나 과일, 곡물 원재료를 순차적으로 건조기에 투입하더라도 원물별 가공 및 연속적인 제품 생산이 가능하게 된다.7 is a schematic diagram showing the operation of each partitioned area after partitioning the interior space of the drying chamber of the complex dryer, and placing the
터널형 건조실 및 컨베이어 시스템은 농산물 건조에 특히 효과적으로 활용될 수 있는 건조 시스템이며, 연속식 대량 건조에 적합하다. 또한, 광조사 건조 방식과 건조실 내 복합 공기 유동이 가능한 시스템 및 건조 원물에 대해 직접적인 진동을 가해 볶음 기능 등을 수행할 수 있는 진동부가 마련되어 공정 측면의 건조 효율과 피건조물의 품질 향상이 가능하다. Tunnel type drying room and conveyor system are drying systems that can be used particularly effectively for drying agricultural products and are suitable for continuous mass drying. In addition, a light irradiation drying method, a system capable of complex air flow in the drying room, and a vibration unit capable of performing a stir-fry function by applying direct vibration to the dried raw material are provided, so that the drying efficiency in terms of process and the quality of the dried product can be improved.
본 발명에 따른 복합건조기의 건조 능력을 확인하기 위하여, 열풍건조기와 건조 동작을 비교하였다. 제주산 당근에 대해 70℃에서 건조를 수행하였으며 수분활성도 0.60 Aw 이내인 시간을 목표로 복합건조기는 1.5 ~ 2시간이면 충분한 반면 열풍건조의 경우 2.5시간 이상의 건조시간이 소요되었다. 건조 완료 후 복합건조기와 열풍건조기의 건조 당근 색상은 큰 차이가 없었으나 열풍 건조의 경우 복합건조기에 비해 건조물의 형태가 많이 비틀어진 것을 확인하였다(도 8 참조).In order to confirm the drying ability of the complex dryer according to the present invention, the drying operation was compared with the hot air dryer. Carrots from Jeju were dried at 70 °C, and 1.5 to 2 hours were sufficient for the complex dryer, while the hot air drying took more than 2.5 hours to achieve a water activity of less than 0.60 Aw. After completion of drying, there was no significant difference in the color of dried carrots between the complex dryer and the hot air dryer, but in the case of hot air drying, it was confirmed that the shape of the dried product was greatly distorted compared to the complex dryer (see FIG. 8).
건조된 당근의 pH를 확인한 결과 복합건조기의 당근의 pH가 낮은 값을 나타내었으며(도 9 참조), 일반적으로 pH가 낮을수록 미생물 증식이 저하되므로 복합건조기가 열풍 건조 방식에 비해 미생물 증식을 억제하는 건조물을 생산하는 것으로 판단된다. As a result of checking the pH of the dried carrots, it was found that the pH of the carrots in the complex dryer was low (see Fig. 9). It is considered to produce dry matter.
수분함량의 경우 복합건조기로 건조된 당근이 열풍건조에 비해 유의적으로 낮은 함량을 나타내었는데 열풍건조의 경우 3시간의 건조시간이 소요되지만 복합건조기의 경우 2시간 이내의 시간이 소요되므로 더 높은 건조효율을 보이는 것을 알 수 있다. 이와 관련하여 복합건조기와 열풍건조기를 이용하여 건조된 당근에 대해 총폴리페놀함량(TPC), 비타민 C와 DPPH 라디칼 소거능을 확인한 결과, 총폴리페놀함량은 복합건조 방식에서 월등히 높은 값을 보였고(도 10 참조), 비타민 C 의 함량도 열풍건조 17.168 mg/100g, 복합건조 27.579 mg/100g으로 더 높은 함량을 나타내었다(도 11 참조). 비타민 C 의 경우 열에 약한 것으로 알려져 있는데 건조가 더 진행된 복합건조기의 당근의 비타민 C 함량이 높은 것은 열풍건조에 비해 짧은 시간에 건조를 마친 복합건조의 영향으로 판단된다. 또한, 50%의 DPPH 라디칼을 소거하는데 필요한 시료농도를 IC50으로 설정하여 활성을 비교한 결과, 열풍건조기의 경우 15.60 mg/mL, 복합건조기는 14.29 mg/mL으로 본 발명의 복합건조기를 이용한 건조 당근이 더 낮은 농도로 라디칼을 소거할 수 있음을 확인하였다(도 12 참조). In the case of moisture content, carrots dried with the complex dryer showed a significantly lower content than hot air drying. In the case of hot air drying, it takes 3 hours to dry, but in the case of the complex dryer, it takes less than 2 hours, so the drying time is higher. It can be seen that the efficiency is shown. In this regard, as a result of confirming the total polyphenol content (TPC), vitamin C and DPPH radical scavenging ability of carrots dried using a complex dryer and a hot air dryer, the total polyphenol content showed a significantly higher value in the complex drying method (Fig. 10), the content of vitamin C was also higher, with hot air drying of 17.168 mg/100g and complex drying of 27.579 mg/100g (see FIG. 11). In the case of vitamin C, it is known that it is weak against heat. The high vitamin C content of carrots in the multi-purpose drying machine, which is further dried, is judged to be due to the multi-drying that completed drying in a shorter time compared to hot air drying. In addition, as a result of comparing the activity by setting the sample concentration required to scavenge 50% of DPPH radicals as IC50, the dry carrot using the complex dryer of the present invention was 15.60 mg/mL in the case of the hot air dryer and 14.29 mg/mL in the case of the complex dryer. It was confirmed that radicals could be scavenged at this lower concentration (see FIG. 12).
본 발명의 복합건조기는 건조실 내에 장입되는 건조 원물의 건조 시간과 관련된 컨베이어 이송속도, 광조사부의 광량(온도), 광조사부의 수직 위치 등을 변화시켜 원물의 종류 및 특성에 따른 건조 프로세스를 최적화시킬 수 있다. The complex dryer of the present invention optimizes the drying process according to the type and characteristics of the raw material by changing the conveyor speed, the amount of light (temperature) of the light irradiation unit, and the vertical position of the light irradiation unit related to the drying time of the dry raw material loaded into the drying chamber. can
제주산 감귤에 대하여 극조생, 일반조생, 중생종을 포함하는 세가지 품종을 각각 5mm, 4mm, 5mm 두께로 절단한 원물을 준비하고, 본 발명의 복합건조기에서 건조시간, 광조사부의 수직 위치(컨베이어 상면으로부터 IR램프 표면의 수직 거리 기준) , 광조사부의 광량(온도)을 변화시키면서 건조 결과를 조사하여 표 1 내지 표 3에 나타내었다. 광조사부의 수직 위치를 다르게 함으로써 건조 시간을 짧게 하거나 광조사부 온도를 낮추더라도 원하는 건조 결과를 얻을 수 있음을 확인하였으며, 이러한 결과를 토대로 각종 원물의 특성 내지 최종 건조물의 품질과 관련된 건조 조건을 확립할 수 있을 것으로 기대된다.For Jeju-produced tangerines, three varieties, including extremely early, early, and middle-ripening varieties, were cut into 5mm, 4mm, and 5mm thicknesses, respectively, and drying time and vertical position of the light irradiation unit (from the upper surface of the conveyor) were prepared in the complex dryer of the present invention. Based on the vertical distance of the surface of the IR lamp), while changing the light amount (temperature) of the light irradiation part, the drying results were investigated and shown in Tables 1 to 3. By changing the vertical position of the light irradiation unit, it was confirmed that the desired drying result could be obtained even if the drying time was shortened or the temperature of the light irradiation unit was lowered. hope to be able to
또 다른 원물로서 제주산 비트에 대해 각각 3mm, 4mm, 5mm 두께로 절단한 후, 본 발명의 복합건조기에서 건조시간, 광조사부의 광량(평균 온도)을 변화시키면서 건조 결과를 조사하여 표 4에 나타내었다. 광조사부의 수직 위치는 12cm로 동일하게 유지하였으며, 계절별 습도 및 건조 환경이 다른 점을 감안하여 여름(7월)과 겨울(1월)에 각각 건조를 진행하였다. 원물의 슬라이스 두께에 따라 건조 시간과 평균 온도의 영향이 다르게 나타났으며, 이러한 건조 결과는 앞선 감귤 건조의 예에서와 같이 광조사부 수직 위치를 다르게 함으로써 일정 수준이상으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. After cutting Jeju beets into 3mm, 4mm, and 5mm thicknesses, respectively, as another original product, the drying time and the amount of light (average temperature) of the light irradiation part were changed in the complex dryer of the present invention, and the drying results were investigated and shown in Table 4. was The vertical position of the light irradiation part was kept the same at 12 cm, and drying was carried out in summer (July) and winter (January), respectively, considering that the humidity and drying environment were different for each season. Depending on the slice thickness of the raw material, the effect of drying time and average temperature was different, and it is expected that this drying result can be improved to a certain level or more by changing the vertical position of the light irradiation part as in the previous example of drying tangerines.
본 발명에서 제안하는 복합건조기는 다양한 농산물에 대해 건조 동작을 수행할 수 있고, 특히 야채나 과일에 대한 건조 효율이 뛰어나며 볶음 곡물 식품 제조가 가능하고 건조 제품의 고품질화에 기여할 수 있다. 특히 건조 원물별로 건조 프로세스를 각 건조 조건에 대해 제어할 수 있어, 각종 원물별 건조실험 데이터 확보에 용이하고 이를 토대로 새로운 건조 식품 개발에 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.The combined dryer proposed in the present invention can perform drying operations for various agricultural products, has excellent drying efficiency for vegetables and fruits, can produce stir-fried grain foods, and can contribute to the high quality of dried products. In particular, since the drying process can be controlled for each drying condition for each dried raw material, it is easy to secure drying experiment data for each raw material, and based on this, it is expected to be actively used in the development of new dried foods.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.Although the present invention has been illustratively described through preferred embodiments above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various forms are provided within the scope of the technical idea presented in the present invention, specifically, the claims. may be modified, changed, or improved.
100:복합건조기
110:터널형 건조실
112:흡기부
114:배기부
120:광조사부
130:컨베이어
132:지지 프레임
140:진동부100: complex dryer 110: tunnel type drying room
112: intake part 114: exhaust part
120: light irradiation unit 130: conveyor
132: support frame 140: vibration unit
Claims (5)
터널형 건조실의 입구로부터 출구까지 연장되어 있고 원물을 투입하며 건조실 내부에서 일방향으로 이동시킨 후 출구로 배출하는 컨베이어 시스템으로서, 열원으로부터 에너지가 효율적으로 공급되고 수분 배출 및 공기 순환이 용이한 망목 구조로 형성된 컨베이어 본체, 건조실 입구와 출구 및 건조실 내부의 하부나 측면에 배치된 구동축, 구동축의 적어도 하나에 연동된 구동 모터, 구동 모터의 동작을 변화시켜 컨베이어 본체 이송 속도를 원물별로 다르게 조절하는 제어부를 포함하는 컨베이어 시스템,
건조 원물에 에너지를 가하는 열원으로서, 건조실 내부에 균일하게 배치되는 복수의 적외선 램프를 포함하는 광조사부,
건조 원물별로 또는 건조 구간별로 열에너지가 가해지는 정도를 다르게 하기 위하여, 각 램프에 대하여 또는 건조 구간별 램프군에 대하여 수직위치를 자동 또는 수동으로 다르게 조절할 수 있는 광조사부 위치 조절부,
컨베이어 하부에 배치되며 컨베이어 표면에 안착된 채로 이송되는 건조 원물에 직접적인 진동을 가하는 진동판, 상기 진동판에 외력을 전달하는 진동모터, 진동모터의 속도를 변화시켜 진동량 및 진동 시간을 제어하는 진동제어부를 포함하는 진동부,
건조실 내부에 원물의 수분 제거 및 공기 배출, 건조실 영역별 공기 흐름을 발생시키는 공기 유동부로서, 건조실에 외부 공기를 유입시키는 흡기부, 건조실 내 공기 흐름을 유도하는 공기 유동관 및 컨베이어에 이송되는 건조 원물에 공기를 조사하는 공기 공급부, 건조실의 공기를 외부로 배출하는 배기부를 포함하는 공기 유동 시스템, 및
컨베이어 이송 속도 제어, 진동부 ON/OFF 및 진동량 제어, 건조실 내 각 구간별 광조사부 ON/OFF 및 광조사량 제어, 건조 구간별 배기량 및 급기량 제어를 통합적으로 수행할 수 있고, 건조실의 외측에 디스플레이 방식의 제어판을 구비하여 원물 특징별로 건조 동작 및 건조 프로세스를 변화시키는 통합 제어부를 포함하는
터널형 복합건조기.
The drying room in which drying of raw materials is performed is a tunnel-like structure that extends in one direction and has an empty inside, and has an entrance at one end, a drying unit in the middle of the interior area, and a drying room main body including an exit at the other end;
It is a conveyor system that extends from the entrance to the exit of the tunnel-type drying room, inserts raw materials, moves them in one direction inside the drying room, and then discharges them to the exit. Energy is efficiently supplied from the heat source, and the mesh structure is easy to discharge moisture and circulate air. Containing a conveyor body, a drive shaft disposed at the bottom or side of the inside of the drying chamber, the entrance and exit of the drying chamber, a driving motor interlocked with at least one of the driving shafts, and a control unit that adjusts the conveying speed of the conveyor body differently for each raw material by changing the operation of the driving motor. conveyor system,
A light irradiation unit including a plurality of infrared lamps uniformly disposed inside the drying chamber as a heat source for applying energy to the dried raw material;
A light irradiation unit position control unit capable of automatically or manually differently adjusting the vertical position for each lamp or for a group of lamps for each drying section in order to vary the degree of heat energy applied to each dry raw material or drying section;
A diaphragm disposed below the conveyor and directly applying vibration to the dried raw material being transported while seated on the conveyor surface, a vibration motor that transmits an external force to the diaphragm, and a vibration control unit that controls the amount and time of vibration by changing the speed of the vibration motor A vibrating unit comprising
An air flow unit that removes moisture and discharges air from the raw material inside the drying room and generates air flow for each area of the drying room. An air intake unit that introduces outside air into the drying room, an air flow pipe that induces air flow in the drying room, and dried raw materials transported on a conveyor An air flow system including an air supply unit for irradiating air to the air, an exhaust unit for discharging air from the drying chamber to the outside, and
Conveyor transfer speed control, vibration unit ON/OFF and vibration control, light irradiation unit ON/OFF and light irradiation control for each section in the drying room, and exhaust and air supply control for each drying section can be integrated. Including an integrated control unit that has a display-type control panel and changes the drying operation and drying process for each raw material characteristic
Tunnel-type combined dryer.
터널형 구조의 건조실은 내부 건조 공간이 열원, 공기 순환, 진동 여부 등이 다르게 적용되는 적어도 3개 이상의 구간으로 구획되며, 복수의 램프는 건조실 내부 각 구획된 영역에 균등하게 배치되는 것을 특징으로 하는 터널형 복합건조기.
According to claim 1,
In the tunnel-type drying room, the inner drying space is divided into at least three or more sections in which heat sources, air circulation, vibration, etc. are applied differently, and a plurality of lamps are equally distributed in each divided area inside the drying room. Characterized in that Tunnel-type combined dryer.
건조실 내 수분 배출용 건조 공기가 난류 방식의 교란적인 유동이 되도록, 건조실 내부 측면에 복수의 공기 유동관이 배치되고, 공기 유동관의 하부는 건조실 하부의 급기부에 연결되며, 공기 유동관의 위쪽으로 건조실 상부의 배기부에 배기팬이 장착되고, 공기 유동관의 상부로부터 건조실 내부로 건조 공기를 유입시키는 타공판이 배치되는 것을 특징으로 하는 터널형 복합건조기.
According to claim 1,
A plurality of air flow pipes are arranged on the inner side of the drying chamber so that the dry air for discharging moisture in the drying chamber becomes a turbulent flow, the lower part of the air flow pipe is connected to the air supply part in the lower part of the drying chamber, and the upper part of the drying chamber is upward of the air flow pipe. Tunnel-type complex dryer, characterized in that an exhaust fan is mounted on the exhaust portion of the air flow pipe, and a perforated plate for introducing dry air into the drying chamber from the top of the air flow pipe is disposed.
건조실 측면의 복수의 공기 유동관은 건조실 내측면에 비대칭적으로 교차 배열되어 건조실 내부 각 영역에서 공기 유동 및 순환의 간섭이 없이 컨베이어에 균일하게 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 터널형 복합건조기.
According to claim 1,
A plurality of air flow pipes on the side of the drying chamber are asymmetrically arranged on the inner surface of the drying chamber to uniformly supply air to the conveyor without interference of air flow and circulation in each area inside the drying chamber Tunnel-type complex dryer.
타공판은 건조실 내부의 광조사부 사이에 교차적으로 배치되어 광조사부로부터 건조 원물에 조사되는 빛을 차단하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 터널형 복합건조기.
According to claim 1,
Tunnel-type complex dryer, characterized in that the perforated plates are alternately arranged between the light irradiation units in the drying chamber so as not to block the light irradiated to the dried material from the light irradiation unit.
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