KR950004481Y1 - 저온고속 건조기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

저온고속 건조기

제1도는 본 고안의 제1실시예를 나타낸 저온고속 건조기의 요부 구성도.

제2도는 본 고안의 제2실시예를 나타낸 저온고속 건조기의 요부 구성도.

제3도는 본 고안의 진공분기관의 사시도.

제4도는 본 고안의 배출관 및 배출밸브의 설치상태를 나타내는 일부절결 단면도.

제5(a)도, 제5(b)도, 제5(c)도는 본 고안의 제2실시예에 사용되는 기체방출기를 나타내는 것으로, 제5(a)도는 평면 단면도, 제5(b)도는 정면 단면도, 제5(c)도는 측면 단면도임.

제6도 및 제7도는 모리에 선도(線度)의 일예를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 건조실 12 : 개폐문

14 : 분기관 14a : 구멍

16 : 진공배관 18 : 가열배관

19 : 바닥부 20 : 온도조절밸브

22 : 온도검지기 24 : 배수밸브

30 : 진공펌프 32 : 모터

34 : 체크밸브 36 : 압력 검지기

40 : 보일러 50 : 온도계기

52 : 압력계기 54 : 진공파괴밸브

60 : 기체방출기 62 : 분사관

64 : 분사구멍 66 : 유도관

본 고안은, 오징어나 꽂, 벼등과 같은 농수산물을 건조하기 위한 건조기에 관한 것으로, 특히 건조실 내를 진공으로 하여 건조도를 크게 향상 시키므로서 에너지를 절약하고 건조시간도 단축시킬 수 있게 한 저온고속 건조기에 관한 것이다.

종래, 예를 들면 스팀에 의한 건조가 행해지고 있었다. 즉, 진공펌프와 연결된 진공조의 내외벽 사이에 스팀 유통공간을 형성하여 이 공간을 통하는 스팀의 전도열로서 건조열을 일부 얻고, 또 열교화기와 연결된 가열공기 분출 파이프를 진공조 내벽내에 배열형성하여 이 진공조내의 가열공기 분출 파이프가 분출공으로부터 가열 공기가 진공펌프에 의하여 대기의 압력차로서 확산분포되어지게 하여 진공조 내외벽 사이의 스팀 유통 공간내를 순환하는 고온의 스팀온도와 함께 고온의 공기가 진공조에 전달되게 하므로서 건조물을 건조시키는 방식이다.

이 방식은 공기로 건조시키고자 하는 건조물에 직접가열하는 것이기 때문에, 품질에 영향을 미치므로서 원하는 양질의 건조물을 얻을 수는 없었으며, 특히 마른 꽂(dried flower)등과 같은 건조물은 원상태를 유지하여야 하는 조건 때문에 스팀에 의한 직접가열시의 충격에 의하여 원래의 상태가 유지되기 어려운 문제점이 있었고, 또 이러한 가열후에는 건조실 내에 수분이 많이 발생하여 수분배출에 따른 동력이 부가되어야 하고, 또한 이 경우에는 동력손실을 가져오게 되는 불합리점이 있었다.

또, 열원, 예를 들면 보일러로부터 건조실로 전달되는 열에너지가, 건조실내의 증기 및 수분을 배출하는 배출펌프에 의해 함께 외부로 배출되므로, 공급된 열에너지가 100% 모두 건조에 기여되지 못하는 열에너지 손실이 발생하였다. 또, 배출펌프의 계속적인 운전으로 말미암아 전기 에너지의 낭비를 초래하였다.

따라서 본 고안은 상기 제반 문제점 및 불합리점을 감안하여 이를 해소 하고자 안출된 것이며, 작은 에너지로 소기의 건조능력을 발휘할 수 있고, 또한 빠른 건조를 행할 수 있는 저온고속 건조기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 1실시예에 의하면, 단열재를 포함하고, 소정의 차단재인 내외벽으로 구성되는 건조실과, 이 건조실의 일측면의 중간부위에 소정의 건조물을 넣고 꺼내기 위한 개폐문과, 건조실내 상부에 4갈래로 분기되고, 외부로 부터 들어 온 진공배관과 접속되며, 여러 개의 구멍이 형성된 분기관과, 건조실내 하부에 인입되는, 열원인 보일러에 접속된 가열배관과, 이 가열배관내에 흐르는 가열수의 온도를 적정수치로 유지하기 위하여 가열배관의 인입측에 설치한 온도조절밸브와, 상기 가열배관내의 온도를 검지하기 위하여 온도조절밸브에 설치한 온도검지기와, 약간의 구배를 가지는 바닥부와, 이 바닥부의 중앙부위에 설치된 배수밸브와, 상기 분기관의 말단에 접속 되는 진공형성장치인 진공펌프 및 모터와, 상기 진공펌프와 분기관의 중간에 설치된 체크밸브와, 건조실 내부의 압력을 검지하기 위하여 이 건조실내에 연결되어 통하게 설치한 압력검지기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진공형성장치는, 상기 가열배관과 접속되는 분사배관과, 이 분사배관의 끝단에 형성한 분사구멍과, 상기 진공배관의 끝단에 설치된 유도관으로 구성되고, 상기 분사구멍이 형성된 분사관의 끝단을 상기 유도관 내에 접속하여 이루는 기체방출기를 포함할 수도 있다.

[실시예]

이하, 제1도 내지 제5도를 참조하여 본 고안의 실시예들을 설명한다.

제1도는 본 고안의 제1실시예를 나타낸 저온고속 건조기의 요부구성도로서, 도면에서, 10은 사각함체형상의 건조실이다. 이 건조실(10)은 일부절결하여 그 내부를 나타내고 있는 바와 같이, 완전밀폐형으로 구성하며 단열을 위하여 소정의 단열재(insulation meterial)를 그 내외 벽 사이에 내장하고 있다. 이렇게 하므로서 건조실(10)내를 소정의 배관 인입부위만을 제외하고 완전밀폐할 수 있고, 또한 소정의 진공장치에 의하여 절대진공(760㎜HG)에 가까운 진공도로 유지시킬 수 있다.

또 그 일측면의 중간부위에 소정의 건조물을 넣고 꺼내기 위한 개폐문(12)이 설치되고, 바닥부(19)는 약간의 구배를 가지며, 그 중앙부위에는 오징어등과 같은 물기를 함유한 건조물의 물기를 배수하기 위한 배수밸브(24)가 설치되어 있다. 또, 건조실(10)내의 상부에는 4갈래로 분기되는, 여러 개의 구멍(14a)이 형성된 분기관(14)이 설치되어 있다. 이 분기관(14)은 외부로 부터 들어 온 진공배관(16)과 접속되어있다.

또, 상기 건조실(10)내의 하부에는 열원인 보일러(40)에 접속된 가열배관(18)이 인입되어 설치되어 있다. 이 가열배관(18)의 인입측에는 가열배관(18)내에 흐르는 가열수의 온도를 적정수치로 유지하기 위한 온도 조절밸브(temperature control valve)(20)가 설치되어 있으며, 이 온도 조절밸브(20)에는 상기 가열배관(18)내의 온도를 검지하기 위한 온도검지기(22)가 설치된다. 이는 건조물의 건조된 정도에 따라, 즉 건도조에 따라 외부로부터 공급되는 열에너지를 조정하여야 함에 따른 것이다.

이 때의 건조물로서는 수산물인 오징어, 명태와 한약재, 인삼, 농산물인벼, 고추등을 들 수 있다. 또 공산품으로서는 각종 도장물, 카페트등이 열거될 수 있다.

상기 분기관(14)의 말단에는 통상의 진공펌프(vaccum pump)(30) 및 모터(32)가 연이어 설치되고, 진공펌프(30)와 분기관(14)의 중간에 체크밸브(34)가 설치된다.

또한 건조실(10) 내부의 압력을 검지하기 위하여 이 건조실(10)내에 연결되어 통하게 설치한 압력검지기(pressure transmitter)(36)는, 상기 모터(32)의 전류 공급원에 접속된다.

도면에서, 부호 50은 건조실(10)내의 온도를 지시하는 온도계기, 52는 건조실(10)내의 압력을 지시하는 압력계기로서, 외부에서 건조실(10)내의 온도 및 압력을 알아볼 수 있도록 한 것이다. 54는 건조실(10)내의 진공을 파괴하기 위한 진공파괴밸브(vaccum breaker)이다.

이어서 본 고안의 작용을 설명한다.

본 고안은, 등압선, 등온선, 등건조도선을 플로트한, 증기의 엔탈피 대 엔트로피의 선도, 이른바 「모리에선도」(Mollier diagram)를 응용한 것이다(제6도 및 제7도 참조). 즉, 일반적으로 물은 100℃에서 증발 하지만, 이 모리에선도에서 증명되는 바와 같이, 진공상태에서는 상온에서도 증발(vapour)이 가능하다. 예를 들면 15℃, 12.8㎜HG진공에서 증발이 이루어진

열원인 보일러(40)에서 가열된 스팀은, 인입측기의 가열배관(18)을 통하여 건조실(10) 내부를 통과하게 된다. 스팀은 가열배관(18)의 소정의 경로, 예를 들면서 지그재그현상으로 구부러진 가열부를 통과하므로서 열을 방출한다. 이어서 스팀은 건조실(10)내에서 공급측의 가열배관(18)을 통하여 열교환된 후, 귀환측의 가열배관(18)을 통하여 보일러(40)에 되돌아오게 된다.

한편, 모터(32)를 회전시켜서 진공펌프(30)을 작동하게 되면, 진공계가 진공배관(16)을 통하여 건조실(10)에 연결되어 있으므로 건조실(10)는 진공으로 된다. 분기관(14)에서는 건조실(10)내의 습분(vapour)을 빨아내어 외부로 방출한다. 이러한 과정의 되풀이에 의하여 진공건조를 이루어진다.

이 때, 보일러(40)에서 공급되는 열은 온도조절밸브(20)를 통과하게 되고 건조실(10)내의 습분이 증발되는 양만큼 필요열량이 결정된다. 온도검지기(22)는 건조실(10)내의 온도를 검지하여 건조물에 따라서 가변 되는 온도설정치(temperature setting value)로 유지될 수 있도록 상기 온도제어밸브(20)를 제어한다.

이리하여 건조가 진행될수록 필요로 하는 가열량은 감소하고, 또한 증발량도 감소하므로 진공펌프(30)를 지속적으로 운전할 필요는 없게 된다. 즉, 상기 진공펌프(30)가 소정의 진공도를 형성하여 정지하면, 체크밸브(34)가 작동하여 그 진공의 역류를 방지한다. 이 때의 소정의 진공도 감지는, 상기 압력계가(52)이며 미리 설정한 설정치에 기준하여 정지/기동을 되풀이 한다.

또, 진공파괴밸브(54)는 완전건조가 이루어진 때에 건조실(10)내부에 형성된 진공을 상온으로 되돌릴 때에 사용되는 것이다.

이와같은 작용을 더 자세히 설명한다. 즉, 같은 열량을, 종래의 직접열분사식 건조기와 본 고안의 저온고속 건조기에 공급하였다고 가정했을 때, 종래의 것은 건조실내가 상온 또는 약간의 진공도만이 형성된 상황이기 때문에 건조가 빠르게 이루어지지 않으나, 본 고안의 것은 건조실(10)내를 절대진공(760㎜HG)에 가까운 진공도로 유지시켰으므로 저온, 예를 들면 여름철의 상온보다도 낮은 15℃~20℃의 범위의 온도라 할지라도 증발이 일어나서 건조를 시키는 것이며, 건조실(10)내를 고온의 상황이 되지 않게 한다. 따라서, 여러 종류의 건조물이 허용하는 각각의 온도까지 열량을 증가하여 고속건조하는 것이다.

이 점에서 종래의 것은, 열량을 증가해 주면, 즉 일정한 온도로 유지해 주고하 하면 건조실 내의 온도가 열량 공급 분량만큼 올라가지 때문에, 열손실이 많고 고속건조가 이루어지지 않는다.

제2도는 본 고안의 제2실시예를 나타낸 저온고속 건조기의 요부구성도이다. 제1도에 나타낸 각 부품과 동일 한 기능을 가지는 것은 같은 부호를 사용한다. 이 실시예에서는 건조실(10)내를 진공으로 하기 위한 진공형성 장치로서 진공펌프를 사용하지 아니하고, 보일러(40)로부터 공급되는 배출열원에 의하여 기체분사하여 진공을 형성하는 것이다.

보일러(40)로부터 나온 가열원은 가열배관(18)을 통하여 상기 제1실시예와 같이 건조실(10)내를 통과하고, 일부는 분사배관(62)를 통하여 기체방출기(60)에 접속된다. 이 기체방출기(60)는, 제5(a)도~제5(c)도에 도시하고 있는 바와같이, 상기 제1실시예와 같이 건조실(10)내의 상부에 설치된 분기관(14)과 접속되어 있고, 분사관(62)을 감싸는 나팔관 형상의 유도관(66)을 가지고 있다.

이와같이 기체방출기(60)을 포함하여 구성된 저온고속 건조기는, 보일러(40)를 가동하면, 상기 제1실시예와 같은 경로를 거쳐 작용된다. 이때, 상기 분사배관(68)을 통하여 온 가열원이 분사관(62)의 분사구멍(64)을 통하여 외부로 방출이 되면, 나팔관 형상의 유도관(66)에서 진공 배관(16)측을 낮은 기압으로 형성하고, 이에 따라 이 진공배관(16)과 연결된 분기관(14)에서는 습분을 흡수하므로서 건조실(10)내의 진공도를 형성한다.

이 실시예로 할 경우, 별도의 진공펌프(30) 및 모터(32)를 사용하지 않으므로 부품수를 줄일 수 있고 전력의 낭비도 없게 되는 효과를 가진다.

상술한 바와같이, 본 고안에 의하면, 건조물에 스팀이 직접접촉하지 않기 때문에 원래의 건조물 형태를 그대로 유지하여 건조되는 것이며, 건조공급열이 배출펌프에 의하여 외부로 방출되지 않으므로 열손실이 적고, 건조실(10) 및 각 배관경로를 완전폐쇄회로로 구성하였으므로 건조실(10)내에서 일어나는 증발량만큼만 열을 단속적으로 공급해주면 되므로 역시 열에너지를 절약할 수 있다.

또 종래의 것은 공급된 온수 및 습분 배출을 위하여 대형모터를 필수적으로 사용함에 따른 소비전력이 과다 하였으나, 본 고안의 저온고속 건조기에 의하면, 증발시 발생하는 습분만을 배출해주면 되기 때문에 소형의 진공펌프만으로도 가능하여 소비전력의 절약화, 즉 에너지의 절약화를 도모할 수 있다.

또 진공형성장치를 기체방출기로 구성할 때에는, 전력이 공급되지 아니하는 산간벽지에서 이용할 수가 있어 자연에너지에 의한 운전을 할 수 있게 되는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 단열재를 포함하고, 소정의 차단재인 내외벽으로 구성되는 건조실(10)과, 이 건조실(10)의 일측면의 중간부위에 소정의 건조물을 넣고 꺼내기 위한 개폐문(12)과, 건조실(10)내 상부에 4갈래로 분기되고, 외부로 부터 들어온 진공배관(16)과 접속되며, 여러 개의 구멍(14a)이 형성된 분기관(14)과, 건조실(10)내 하부에 인입되는, 열원인 보일러(40)에 접속된 가열배관(18)과, 이 가열배관(18)내에 흐르는 가열수의 온도를 적정수치로 유지하기 위하여 가열배관(18)의 인입측에 설치한 온도조절밸브(20)와, 상기 가열배관(18)내의 온도를 검지하기 위하여 온도조절밸브(20)에 설치한 온도검지기(22)와, 약간의 구배를 가지는 바닥부(19)와, 이 바닥부(19)의 중앙부위에 설치된 배수밸브(24)와, 상기 분기관(14)의 말단에 접속되는 진공형성장치인 진공펌프(30) 및 모터(32)와, 상기 진공펌프(30)와 분기관(14)의 중간에 설치된 체크밸브(34)와, 건조실(10)내부의 압력을 검지하기 위하여, 이 건조실(10)내에 연결되어 통하게 설치한 압력검지기(36)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저온고속 건조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 진공형성장치는, 상기 가열배관(18)과 접속되는 분사배관(62)와, 이 분사배관(62)의 끝단에 형성한 분사구멍(64)과, 상기 진공배관(16)의 끝단에 설치된 유도관(66)으로 구성되고, 상기 분사구멍(64)이 형성된 분사관(62)의 끝단을 상기 유도관(66)내에 접속하여 이루는 기체방출기(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온고속 건조기.