KR20150107953A - Food dryer with fused basalt plate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건조 대상물이 적재된 대차가 장입될 수 있는 내부 건조 공간을 구비하는 건조실과, 상기 건조실의 내부에 설치되는 히터와, 상기 건조실 내부에 설치되며, 상기 히터와 다른 위치에 배치되는 공기 순환 팬과, 상기 건조실 내부에 설치되어 건조 공기를 외부로 배출하는 배기용 송풍기와, 상기 건조실 내부에 장착되어 상기 히터에서 발생하는 고온의 열에 의해 원적외선을 방사하는 현무암 복합 판재를 포함하며, 상기 현무암 복합 판재는 현무암 판석과, 현무암 판석에 표면에 형성된 용융 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기를 제공한다.The present invention relates to a drying apparatus and a drying method thereof, which comprises a drying chamber having an internal drying space into which a drum on which a drying object is loaded can be loaded, a heater installed inside the drying chamber, And a basalt composite plate installed in the drying chamber and radiating far-infrared rays by the heat of high temperature generated in the heater, wherein the basalt composite plate is disposed inside the drying chamber, Wherein the plate material comprises a basalt slab and a molten coating layer formed on the surface of the basalt slab.
Description
본 발명은 식품 건조기에 관한 것으로서, 상세하게는 용융 코팅층이 있는 현무암 판재를 내장하여 열풍과 현무암에 발생하는 원적외선을 동시에 이용하는 식품 건조기를 제안한다.
The present invention relates to a food drier, and more particularly, to a food drier incorporating a basalt plate having a molten coating layer and simultaneously using far-infrared rays generated in hot air and basalt.
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 is an old technology used to dry raw materials and components in high-tech industries such as dry processing of agricultural and marine products, drying of laundry, medicines or microbial or electronics industries. Despite the fact that the drying process is a key area of industrial processes where energy consumption is high, energy efficiency is low, resulting in enormous energy loss. If the efficiency of the initial system design is not improved, operating costs are high. The drying quality of the object may be deteriorated.
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, and texture change depending on the drying process, and there is a problem that it is difficult to precisely control the drying operation due to changes in the external environment such as weather and 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. In the case of the hot air dryer, which is mainly used for food drying, various technologies have been developed in order to improve the drying efficiency such as uniform drying and quick drying and energy saving. However, the technology development has been progressed by element technology in a fragmentary manner, Has been inadequate in the past.
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 요구 되고, 건조 과정에서 에너지 소비를 줄이기 위한 건조 프로세스를 개발하기 위해 부가 장치들이 많이 필요하여 고효율 건조기의 경우 제조비가 상승하는 단점이 있다.Various drying methods such as convection method, heat conduction method and radiation method are used for food drying, and a dryer using hot air has been widely used for drying grains, vegetables and meat. Hot-air drying is advantageous in that the drying object can be dried quickly, but in order to achieve a uniform drying, it is necessary to precisely design a heater or a fan in the dryer and to develop a drying process to reduce energy consumption in the drying process There is a drawback that the manufacturing cost is increased in the case of a high efficiency dryer.
한편, 건조 식품의 고품질화를 위해서는 외부 환경 및 건조 대상물의 특성을 고려하여 건조 과정을 세부적 제어할 수 있도록 계절 변화나 날씨 변화에 따른 외부 공기와 건조실 내부의 습도 차이, 온도 차이를 고려한 능동 지능형 건조 제어 기술 개발이 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 the dried food, active intelligent drying control considering the difference in humidity between the outside air and inside of the drying room due to seasonal change or weather change and the temperature difference to control the drying process in detail considering the characteristics of the external environment and the object to be dried Technology development is needed. In the case of a food dryer, it is necessary to obtain a dual effect of increasing the drying efficiency and reducing the energy consumed during drying, and it is necessary to derive an optimal process for reducing energy in connection with the drying step.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 건조 대상물의 특성 및 최종 건조물의 품질을 고려한 최적 건조 시스템을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide an optimum drying system considering the characteristics of a drying object and the quality of the final dried material.
또한, 본 발명의 목적은 건조 단계에 따라 열풍 및 원적외선을 선택적 또는 병합적으로 건조 동작에 이용하면서 건조 과정을 능동적으로 제어할 수 있는 새로운 식품 건조기를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a new food dryer capable of actively controlling the drying process by selectively or collectively using hot air and far-infrared rays in a drying operation according to a drying step.
본 발명의 또 다른 목적은 건조 효율과 에너지 효율을 동시에 고려한 최적 건조 프로세스를 제공하여 건조 식품의 고부가가치화를 달성할 수 있고 연관 산업의 유기적 발전을 도모하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an optimum drying process considering drying efficiency and energy efficiency at the same time, thereby achieving high added value of dried food and promoting organic development of related industries.
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 more specifically described in the following detailed description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건조 대상물이 적재된 대차가 장입될 수 있는 내부 건조 공간을 구비하는 건조실과, 상기 건조실의 내부에 설치되는 히터와, 상기 건조실 내부에 설치되며, 상기 히터와 다른 위치에 배치되는 공기 순환 팬과, 상기 건조실 내부에 설치되어 건조 공기를 외부로 배출하는 배기용 송풍기와, 상기 건조실 내부에 장착되어 상기 히터에서 발생하는 고온의 열에 의해 원적외선을 방사하는 현무암 복합 판재를 포함하며, 상기 현무암 복합 판재는 현무암 판석과, 현무암 판석에 표면에 형성된 용융 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기를 제공한다.In order to attain the above object, the present invention provides a drying apparatus comprising: a drying chamber having an internal drying space into which a car loaded with a drying object can be charged; a heater installed inside the drying chamber; An air blowing fan installed in the drying chamber and discharging the dry air to the outside, and a basalt composite plate installed in the drying chamber and radiating far-infrared rays by the heat of high temperature generated in the heater Wherein the basalt plate includes a basalt slab, and a molten coating layer formed on a surface of the basalt slab.
상기 현무암 복합 판재의 코팅층은 현무암 판석 표면에 현무암 분말 또는 화산 송이석 분말이 도포되어 용융시킨 것이 바람직하다. It is preferable that the coating layer of the basalt plate is coated with basalt powder or volcanic rock powder on the surface of the basalt slate and melted.
상기 공기 순환 팬은 건조실 내부 양측에 서로 마주보는 복수의 팬이 교차적으로 배치되는 것이 바람직하며, 각각의 팬의 구동 방향을 제어함으로써 건조실 내에서 S 자 형태로 공기를 순환시킬 수 있다. Preferably, the air circulating fan has a plurality of mutually opposed fans arranged crosswise on both sides of the inside of the drying chamber. By controlling the driving direction of each fan, air can be circulated in an S-shape in the drying chamber.
상기 건조실 외벽에는 건조실로부터 외부로 배출되는 공기와 외부에서 건조실로 유입되는 공기가 열교환하는 열교환기가 배치될 수 있다. 또한, 상기 건조실 내부로 유입되는 공기를 제습시키는 히트 펌프를 더 포함할 수 있고, 건조실 내의 온도, 습도, 압력을 모니터링하고, 히터, 팬, 송풍기의 동작을 원격으로 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
The outer wall of the drying chamber may be provided with a heat exchanger for exchanging heat between the air discharged from the drying chamber to the outside and the air flowing from the outside to the drying chamber. The apparatus may further include a heat pump for dehumidifying the air flowing into the drying chamber, and may further include a controller for monitoring temperature, humidity, and pressure in the drying chamber and remotely controlling operations of the heater, the fan, and the blower have.
본 발명에 따르면, 본 발명에 따르면, 열풍과 현무암 복합 판재에서 발생되는 원적외선을 선택적으로 또는 병합적으로 이용하여 건조 대상물의 특성에 최적화된 건조 공정이 가능하다. According to the present invention, a drying process optimized for characteristics of a drying object is possible by selectively or cooperatively using far-infrared rays generated from a hot plate and a basalt plate.
또한, 건조 효율과 에너지 효율을 동시에 고려한 최적 건조 프로세스를 제공할 수 있으며, 이에 따라 건조 식품의 고품질화 및 고부가가치화를 달성할 수 있다.
In addition, it is possible to provide an optimum drying process considering drying efficiency and energy efficiency at the same time, thereby achieving high quality and high added value of dried food.
도 1은 본 발명의 식품 건조기의 내부 구성도
도 2는 본 발명의 식품 건조기에 장입되는 대차 도면
도 3은 본 발명의 식품 건조기의 측면 구성도
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 용융 코팅층이 있는 현무암 복합 판재를 보인 도면
도 5a 및 5b는 건조 온도를 40℃ 및 50℃로 유지하였을 때 현무암 판재에서 방사되는 원적외선을 조사한 그래프
도 6은 현무암 복합 판재가 내장된 식품 건조기를 보인 모식도
도 7은 식품 건조기 내의 S자 공기 순환을 보인 모식도
도 8은 건조 시간에 따른 건조도 변화를 보인 그래프
도 9는 본 발명에 따른 식품 건조기의 건조 프로세스를 보인 순서도1 is an internal configuration diagram of a food drier according to the present invention
Fig. 2 is a view showing a bogie drawing to be loaded into the food drier of the present invention
Fig. 3 is a side view of the food dryer of the present invention
FIGS. 4A and 4B are views showing a basalt composite plate having a molten coating layer according to the present invention. FIG.
5A and 5B are graphs showing far infrared rays emitted from a basalt plate when the drying temperature is maintained at 40 캜 and 50 캜
6 is a schematic view showing a food dryer having a basalt plate
7 is a schematic diagram showing an S-shaped air circulation in a food dryer
8 is a graph showing changes in drying degree with time of drying
9 is a flowchart showing a drying process of the food drier according to the present invention
본 발명은 열풍을 순환시켜 과일이나 채소 등의 농산물을 저온에서 건조하는 설비로서, 건조 대상물이 적재된 상태에서 건조실 내부의 압력, 온도, 내부공기순환을 조절하여 건조 대상물을 건조시키는 열풍 식품 건조기를 제공한다.The present invention relates to a facility for circulating hot air and drying agricultural products such as fruits and vegetables at a low temperature. The apparatus includes a hot air dryer for adjusting the pressure, temperature and internal air circulation inside the drying chamber, to provide.
상기 건조기는 현무암 판석 등의 용암석 표면에 용융 코팅층을 형성한 복합 판재를 건조실 내벽에 부착하여, 별도의 원적외선 발생 장치 없이 히터 구동만으로 건조기 가동 온도(50℃ 내외)에서 원적외선 방출량을 최대화시킨다. 또한, 열풍 순환에 따라 건조실 내부에 균일한 원적외선을 발생시킴으로써 건조 사각지대를 해소하고 균일한 건조를 달성하여 열풍과 원적외선의 선택적 또는 병합 이용에 따라 건조 효율을 극대화할 수 있다.The drier attaches a composite plate having a molten coating layer formed on the surface of a rock such as basalt stones to the inner wall of the drying chamber to maximize the amount of far-infrared rays emitted at a drier operating temperature (around 50 ° C) without a separate far-infrared ray generator. In addition, by generating a uniform far-infrared ray in the drying chamber according to the hot air circulation, it is possible to solve the drying dead zone and achieve uniform drying, thereby maximizing the drying efficiency according to the selective use or the combined use of hot air and far infrared rays.
이하, 도면을 참조하며 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 따른 식품 건조기의 기술적 특징 및 효과에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, technical features and effects of the food drier according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings through preferred embodiments.
도 1은 본 발명에 따른 식품 건조기(100)의 주요 구성 요소 및 내부를 보인 평면 모식도이다. 1 is a schematic plan view showing major components and an interior of a
건조기는 벽채(104)와 개방 가능한 도어(102)에 의해 밀폐되는 건조실 내부에 히터(110), 내부 공기 순환을 위한 복수의 팬(120), 배기 및 건조실 감압을 위한 하나 이상의 송풍기(130)가 장착되어 있다. 건조실 내부 공간(105)에서 건조 대상물이 실제 건조가 이루어지며, 많은 양의 건조 대상물이 단시간 내에 효과적으로 건조가 이루어질 수 있도록 다단 채반이 장입된 대차(도 2의 150 참조)가 건조실에 설치될 수 있다.The dryer includes a
건조기 내부의 히터(110)는 예를 들어 건조실 내벽의 한쪽에 하나 이상이, 바람직하게는 서로 이격되어 복수 개가 배치될 수 있다. 또한, 히터에 발생된 열을 건조실 내부에 균일하고 신속하게 공급할 수 있도록 공기 순환용 팬(120)이 건조실 내벽에 다수 장착되어 있다. 상기 공기 순환용 팬은 도 1에 도시된 바와 같이 건조실 내부의 서로 마주보는 두 벽쪽에 복수의 팬들이 상호 교차적으로 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 팬의 배치를 통해 후술하는 바와 같이 건조실 내에서 고온의 공기가 입체적인 순환되도록 제어할 수 있다.For example, one or
건조 과정에서 건조에 사용된 고온의 공기는 건조 대상물로부터 습기를 함유하게 되는데 이러한 습공기는 송풍기(130)를 통해 건조기 외부로 배출된다. 건조실 내벽 일측에 배치된 송풍기가 건조실 내의 습공기를 외부로 배출하는 한편, 건조실 내의 공기순환에서 난류를 발생시켜 균일한 건조를 가능하게 한다. 또한, 외기의 흡입이 차단되는 경우 송풍기는 건조실을 감압시킨 상태로 건조가 이루어지도록 할 수 있다. The hot air used for drying in the drying process contains moisture from the object to be dried, which is discharged to the outside of the dryer through the
한편, 송풍기에 의해 배출되는 고온의 습공기는 건조기 외부로 버려지기 전에 열교환을 통해 에너지를 재활용할 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 식품 건조기는 도 3에 도시한 바와 같이 건조기 측벽에 열교환기(140)가 설치되어 있다. 건조 과정에서 습도 및 온도가 상승된 내부 공기는 송풍기를 통해 외부로 배출되는 과정에서 덕트(142)를 거쳐 열교환기에서 외부에서 유입되는 공기를 승온시키고, 열교환을 마친 내부 공기는 덕트(144)를 거쳐 배출구(146)로 빠져나간다. 이렇게 열교환을 거쳐 승온 및 제습된 외부 공기가 건조실 내부로 유입됨으로써 건조 효율 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. On the other hand, the high-temperature humidifier discharged by the blower can recycle energy through heat exchange before being thrown out of the dryer. To this end, the food dryer of the present invention is provided with a
이와 같이 건조실 내에 장착된 구성 요소들의 동작을 제어하여 낮은 압력, 적정 온도, 내부공기순환이 정밀하게 유지되어 적은 전력소모로 건조 대상물을 건조시킬 수 있다. Thus, the operation of the components installed in the drying chamber can be controlled to maintain the low pressure, the proper temperature, and the internal air circulation precisely, thereby drying the dried object with low power consumption.
본 발명에 따른 식품 건조기는 열풍과 더불어 건조 과정에서 원적외선을 적절하게 건조에 이용하여 최적 건조를 달성할 수 있도록 현무암 판석 등의 용암석 표면에 용융 코팅층을 형성한 복합 판재를 더 포함한다. The food drier according to the present invention further includes a composite sheet formed with a hot-air layer and a molten coating layer formed on the surface of a rock such as a basalt slate so as to achieve optimal drying by appropriately drying the far-infrared ray in a drying process.
도 4a 및 4b를 참조하면, 본 발명의 식품 건조기에 이용되는 현무암 복합 판재(200)가 도시되어 있다. 4A and 4B, there is shown a
현무암은 탈취, 항균 등 기능성이 우수하며 고온의 열에 의해 원적외선을 방사할 수 있는 훌륭한 천연 세라믹 소재이다. 그러나 대부분의 현무암은 회색 계열의 색상을 갖고 있어 원적외선 방사율이 상대적으로 떨어지며, 현무암 원석의 다공성 구조로 인한 습기가 함유될 가능성이 매우 높아 건조 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 또한 고온의 열풍에 노출된 현무암 원석으로부터 건조 공정중에 분진이 발생될 수 있는데 이러한 분진은 건조 대상물의 품질을 악화시키는 요인이 된다.Basalt is an excellent natural ceramic material that can radiate far-infrared rays by heat of high temperature with excellent function such as deodorization and antibacterial. However, since most basalt rocks have a gray-based color, the far-infrared emissivity is relatively low, and the moisture content due to the porous structure of the basalt ores is very likely to be contained, which may lower the drying efficiency. In addition, dust may be generated from the basalt ores exposed to high temperature hot air during the drying process, which causes deterioration of the quality of the dried object.
본 발명에서는 도 4b의 단면 구조에서 알 수 있는 바와 같이 판재 형상의 현무암 원석(210)에 용융 코팅층(220)을 형성하여 현무암 원석의 단점을 해소하는 한편, 원적외선 방사율을 상승시킨다. 현무암 원석의 다공성 구조로 인한 흡수성을 코팅층이 기공을 막음으로써 습기가 흡수되는 것을 방지할 수 있고, 건조 공정중에 분진이 발생할 가능성 차단시킨다. 또한 코팅층은 현무암 복합 판재의 청소 및 세척을 용이하게 하여 내구성을 증진시킬 수 있다. 특히 용융된 코팅층은 회색 계열의 현무암 원석을 검게 변화시켜 원적외선이 다량 발생 가능하며, 용융 코팅층이 원적외선 방사율을 더욱 향상시켜 건조 효율 향상에 기여할 수 있다. In the present invention, as shown in the cross-sectional structure of FIG. 4B, the molten coating layer 220 is formed on the basalt rock ore 210 in the form of a plate to eliminate the disadvantages of the basalt ore and raise the far-infrared ray emissivity. Absorbency due to the porous structure of the basalt ores can be prevented by preventing the coating layer from absorbing moisture by blocking the pores and preventing dust from being generated during the drying process. The coating layer also facilitates cleaning and cleaning of the basalt composite sheet to improve durability. In particular, the molten coating layer can generate a large amount of far-infrared rays by changing the gray-based basalt ores in black, and the molten coating layer can further improve the far infrared ray emissivity and contribute to the improvement of the drying efficiency.
현무암 복합 판재에서 코팅층을 제조하는 방법은 다음과 같다. 플레이트 형상의 현무암 판석 표면에 석분을 도포한 후 열처리 과정을 거쳐 용융된 코팅층이 형성된다. 코팅 성분으로는 자연석이나 인조석을 사용할 수 있다. 구체적으로 용암석인 현무암 미분, 송이석 미분 등을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 다른 기타 석분을 혼합할 수 있고, 코팅이 용이하도록 유무기 결합재와 혼합하여 코팅할 수 있을 것이다. 열처리 온도는 코팅 성분의 종류, 녹는점에 따라 달라질 수 있으며, 코팅층이 용융되어 검은 색상으로 변화될 수 있는 온도가 적절하다. 또한, 코팅층의 두께는 용융 온도, 현무암 판재의 두께, 현무암의 기공의 크기 등에 따라 달라질 수 있으며, 수 마이크로미터 ~ 수 밀리미터의 두께로 형성 가능하다.A method for producing a coating layer on a basalt laminated board is as follows. The molten coating layer is formed by applying a stone to the surface of the plate-shaped basalt slab and then performing a heat treatment process. As a coating component, natural or artificial stone can be used. Specifically, it is possible to use a basalt fine powder and a gypsum fine powder which are lava rock, and if necessary, other other fine lime can be mixed and coated with an inorganic or organic binder to facilitate coating. The heat treatment temperature may vary depending on the kind of the coating component and the melting point, and the temperature at which the coating layer can be melted and changed to a black color is appropriate. The thickness of the coating layer may vary depending on the melting temperature, the thickness of the basalt plate, the size of the pores of the basalt, and the like, and may be in the range of several micrometers to several millimeters.
도 5a 및 도 5b는 각각 열풍에 의한 건조실 내부 온도와 유사한 상황인 40℃와 50℃로 유지한 상태에서 본 발명의 현무암 복합 판재의 원적외선 방사율 실험 결과를 보인 것이다. 원적외선 방사 실험은 KCL-FIR-1005에 따라 실시하였고, 본 발명의 현무암 복합 판재의 방사 특성을 확인하기 위해 흑체(black body)의 원적외선 방사율을 비교하였다. FIGS. 5A and 5B show the far infrared ray emissivity test results of the basalt laminated composite sheet of the present invention in a state similar to the internal temperature of the drying chamber by hot air at 40.degree. C. and 50.degree. C., respectively. The far infrared ray emission experiment was conducted according to KCL-FIR-1005, and the far infrared emissivity of the black body was compared to confirm the radiation characteristics of the basalt composite sheet of the present invention.
측정 파장은 5 ~ 20㎛ 범위이고 방사되는 원적외선은 FT-IR 분광기로 측정한 결과, 40℃에서 방사율(Emissivity)은 0.912, 방사에너지(Emission Power; W/m2)는 3.68×102 로 흑체와 유사한 정도로 원적외선이 방사되는 것을 확인하였다. 또한, 50℃에서는 방사율이 0.877로 다소 낮아졌으나, 방사에너지(W/m2)는 4.07×102 로 더 높아진 것을 확인하였다. 이 결과로부터 본 발명의 식품 건조기는 현무암 복합 판재를 내장하여 열풍에 의해 저온에서 효과적으로 원적외선 방사가 가능함을 알 수 있다.The emission wavelength was in the range of 5 to 20 μm and the radiated far infrared rays were measured with an FT-IR spectrometer. As a result, the emissivity was 0.912 and the emission power (W / m 2 ) was 3.68 × 10 2 at 40 ° C., And the far infrared ray was emitted to a degree similar to that of FIG. In addition, the emissivity was lowered to 0.877 at 50 ° C, but it was confirmed that the radiant energy (W / m 2 ) was further increased to 4.07 × 10 2 . From these results, it can be seen that the food drier of the present invention incorporates a basalt composite sheet and effectively emits far-infrared rays at a low temperature by hot air.
이와 같은 현무암 복합 판재(200a 내지 200d 참조)는 도 6에 도시한 바와 같이 건조실 내부 건조 공간에 설치하여, 별도의 원적외선 발생 장치 없이 히터 구동만으로 건조기 가동 온도(50℃ 내외)에서 원적외선 방출량을 최대화시킬 수 있다. 또한, 열풍 순환에 따라 건조실 내부에 균일한 원적외선을 발생시킴으로써 건조실 내의 건조 사각지대를 해소할 수 있고 균일한 건조를 달성하여 열풍과 원적외선의 선택적 또는 병합 이용에 따라 건조 효율을 극대화할 수 있다.As shown in FIG. 6, the
현무암 복합 판재는 히터나 공기 순환 팬 등과 간섭이 일어나지 않도록 건조 공간에 적절히 배치할 수 있으며, 필요에 따라 건조기 벽채 내면(104)에 부착할 수도 있고, 간격을 두고 이중으로 배치하여 원적외선 방사 범위를 더욱 균일하게 할 수도 있을 것이다.The basalt composite plate can be appropriately placed in the drying space so as not to interfere with the heater or the air circulation fan, and can be attached to the
식품의 건조 시, 계절 및 날씨 변화 등 외부 환경 요인에 따른 건조기의 건조 동작 조건을 능동적으로 제어하여 건조 효율 최적화가 요구된다. 또한, 건조 대상물의 특성에 따라 원하는 품질의 건조를 달성할 수 있는 최적 건조 조건을 확립할 필요가 있다. Optimization of drying efficiency is required by actively controlling the drying operation condition of the dryer according to external environmental factors such as drying time of food, season and weather. It is also necessary to establish an optimum drying condition capable of achieving drying of a desired quality according to the characteristics of the object to be dried.
이를 위하여 본 발명에서는 히터에 의한 열풍 및 현무암 복합 판재를 이용한 원적외선 방사와 더불어 고온의 건조 공기의 순환을 입체적으로 제어하여 균일 건조 및 신속 건조를 달성하는 한편, 건조 대상물에 특화된 최적 건조를 이룰 수 있다. 구체적으로는 도 7에 도시된 바와 같이, 건조기 내부 한쪽 벽면에는 히터가 배치되어 있고 건조기 내벽 양쪽에 내부 순환용 복수의 팬(120a, 120b, 120c, 120d)이 서로 마주보고 다열로 배치되어 있다. 건조실을 중심으로 내벽 양측에 공기순환용 팬이 교차적으로 배치되어 있기 때문에 각각의 팬의 회전 동작을 변화시킴으로써 대차에 적재된 건조 대상물(미도시)의 양측에서 입체적으로 건조 공기를 순환시킬 수 있다. To this end, in the present invention, the far-infrared ray radiation using the hot air and the basalt composite sheet by the heater, the circulation of the hot air at the high temperature is controlled in three dimensions to achieve uniform drying and quick drying, . Specifically, as shown in FIG. 7, a heater is disposed on one wall of the dryer, and a plurality of
예를 들어 각각의 팬을 정방향으로 구동시키면 건조기 내의 공기 유로가 'S'자 형태로 순환되고(SF1), 반대로 팬을 역방향으로 가동시키면 역 'S'자 형태로 순환된다(SF2). 팬의 공기 순환 송풍량 및 풍향 조절은 인버터로 제어할 수 있다. 이와 같이 팬의 구동을 주기적을 변화시키면 건조 공기가 S자 곡선으로 주기적으로 순환되어 특정 위치에 편중된 열집중이 없고, 건조실 내 균일하게 열이 신속하게 분포되어 건조 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 건조 대상물의 특성에 적합하도록 건조 단계에 따라 건조실 내부의 습공기 배출을 효과적으로 제어할 수 있다. For example, when each fan is driven in the forward direction, the air flow path in the dryer is circulated in an 'S' shape (SF1) and conversely, when the fan is operated in the reverse direction, it is circulated in an inverted 'S' shape (SF2). Air circulation of the fan The wind amount and the wind direction can be controlled by the inverter. Thus, when the fan is periodically changed, the dry air is periodically circulated by the S-shaped curve, so that heat concentration is not concentrated at a specific position, and the heat is uniformly distributed in the drying chamber, so that the drying efficiency can be further improved. In addition, it is possible to effectively control the discharge of the humidifier in the drying chamber according to the drying step so as to be suitable to the characteristics of the object to be dried.
이러한 풍량 제어와 더불어, 본 발명에 따른 식품 건조기는 히터에 의한 열풍 건조와 원적외선 건조를 병행함으로써 내부 공기 유출입으로 인한 열손실을 최소화할 수 있고, 건조 단계에 따라서 히터에 의하지 않고 가온 효과를 발휘할 수 있다. In addition to the air volume control, the food dryer according to the present invention minimizes heat loss due to internal air inflow and outflow by performing hot air drying and far infrared ray drying by a heater, and can exert a warming effect have.
도 8은 본 발명의 식품 건조기에서 건조 시간에 따른 건조 대상물의 건조도 변화를 모식적으로 나타낸 것이다. 건조가 시작된 후 시간이 경과함에 따라 건조도(E)가 상승하게 되는데, 건조도 향상에 관여하는 열풍과 원적외선의 기여도가 건조 단계에 따라 다른 것을 알 수 있다.Fig. 8 schematically shows changes in the degree of drying of the object to be dried according to the drying time in the food dryer of the present invention. It can be seen that the degree of drying (E) increases with the lapse of time after the start of drying, and that the contribution of the hot air and the far-infrared rays involved in the improvement of the drying degree depend on the drying step.
먼저 건조 초기(I)의 경우 히터에서 발생되는 고온의 열풍(H)으로 인해 습기를 많이 함유하고 있는 건조 대상물은 활발하게 건조가 일어난다. 건조 초기에는 현무암 복합 판재로부터 방사되는 원적외선의 영향이 상대적으로 미미하다. 이후 건조 중기(II)에 접어들면서 열풍으로 인해 건조 대상물에 손상이 가는 것을 방지하기 위해 히터의 구동을 약화시킴으로써 열풍에 의한 건조도 향상은 상대적으로 감소된다. 반면, 건조실 내 고온이 장시간 유지됨으로써 현무암 복합 판재에서 발생되는 원적외선(R)의 방사량은 증가하게 된다. 건조 과정이 어느 정도 진행되면 열풍으로 인한 건조도 향상 보다 건조 대상물에 미치는 열풍의 좋지 못한 영향이 발생할 수 있다. 예를 들어, 과일이나 채소류 등의 경우 수분이 많이 제거되면 중량이 급격히 감소하게 되는데, 이 때 과도한 열풍으로 형태가 변화되거나 채반으로부터 분리되는 등 건조 품질에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 건조 후기(III)에는 히터 동작을 정지시켜 열풍에 의한 건조를 중단하고, 현무암 복합 판재에서 발생되는 원적외선만으로 건조를 마무리한다. First, in the initial stage of drying (I), due to the high temperature hot air (H) generated in the heater, a dry object containing a lot of moisture is actively dried. In the early stage of drying, the effect of far-infrared rays emitted from the basalt plate is relatively small. The improvement in drying due to hot air is relatively reduced by weakening the driving of the heater in order to prevent the drying object from being damaged due to the hot air as it enters the middle stage of drying (II). On the other hand, since the high temperature in the drying chamber is maintained for a long time, the amount of far-infrared rays (R) emitted from the basalt plate is increased. If the drying process progresses to a certain extent, it may cause a bad influence of the hot air on the dried object rather than improving the drying due to the hot air. For example, in the case of fruits and vegetables, when the moisture is removed a lot, the weight is rapidly decreased. At this time, there may be a problem in the drying quality such as a change in shape due to excessive hot air or separation from the tray. Therefore, in the latter stage of drying (III), the heater operation is stopped to stop the drying by the hot air, and the drying is completed by only the far-infrared ray generated from the basalt plate.
이와 같이 건조 단계별로 열풍과 원적외선을 선택적으로 이용하는 건조 동작을 도 9에 도시하였다. 건조 개시(S1) 후 열풍에 의한 건조가 일어나고(S2), 건조가 진행되면서 점차적으로 열풍과 함께 원적외선에 의한 건조가 활발해지며(S3), 건조 마지막에는 원적외선만으로 건조를 진행하여(S4) 건조를 완료할 수 있다.FIG. 9 shows a drying operation for selectively using hot air and far-infrared rays for each drying step. After the start of drying (S1), drying by hot air occurs (S2), drying is progressively progressed by hot infrared rays along with hot air (S3), and drying is performed by far infrared rays only at the end of drying (S4) Can be completed.
본 발명에 따른 식품 건조기는 히터와 더불어 현무암 복합 판재를 내장함으로써 건조 단계에 따라 열풍과 원적외선을 선택적 또는 병합적으로 이용하여 피건조물의 종류에 따른 최적화된 건조를 실시할 수 있으며, 건조 후기 원적외선만의 건조로 간헐적 열원 사용에 의한 에너지 절약 가능하다.The food dryer according to the present invention includes a heater and a basalt plate together with the heater to selectively and selectively use hot air and far-infrared rays according to the drying step to optimize drying depending on the type of the object to be dried. It is possible to save energy by using an intermittent heat source.
본 발명의 식품 건조기는 전술한 건조 단계별 건조 제어 방법에 부가하여 다양한 보조 기술과 함께 병용할 수 있다. The food drier of the present invention can be used in combination with various assistive technologies in addition to the above-described drying control method for each drying step.
예를 들어, 건조실 내의 압력을 낮추게 되면 피건조물이 함유한 수분의 증발 온도가 낮아져 건조 속도가 향상되기 때문에 감압 건조는 열풍 건조에도 보조적으로 활용되어 건조 속도를 개선하고 에너지 절감을 달성할 수 있는데, 건조 단계와 연계하여 간헐적 또는 주기적으로 건조실 내부를 감압할 수 있을 것이다. For example, when the pressure in the drying chamber is lowered, the evaporation temperature of the moisture contained in the drying object is lowered and the drying speed is improved. Therefore, the reduced-pressure drying can be supplementarily used for the hot-air drying, In conjunction with the drying step, the inside of the drying chamber may be decompressed intermittently or periodically.
또한, 건조 과정에서 소비되는 막대한 에너지 손실을 줄이기 위하여 건조 과정을 거친 고온의 공기와 외부에서 유입되는 저온의 공기를 열교환시킴으로써 에너지 효율은 물론 외기의 온도 상승 및 습도 저하를 통해 건조 효율을 향상시킬 수 있다. 이러한 배열회수 내지 열교환 시기를 건조 단계와 연계하여 제어함으로써 건조 효율과 에너지 효율을 동시에 최적화할 수 있다.In addition, in order to reduce enormous energy loss consumed in the drying process, the drying efficiency can be improved by increasing the temperature of the outside air and the humidity by lowering the energy efficiency by exchanging the high temperature air that has been dried and the low temperature air that flows from the outside have. The drying efficiency and the energy efficiency can be optimized at the same time by controlling the number of the arrays or the heat exchange timing in conjunction with the drying step.
특히 본 발명의 식품 건조기는 개별 건조 대상물의 고품질화를 위해서 건조기를 구성하는 각 장치 내지 구성 요소의 동작을 총체적으로 제어하여 건조 대상물의 특성에 따라 건조 동작을 개별적으로 제어하는데 효과적이다.In particular, the food drier of the present invention is effective for controlling the drying operation individually according to the characteristics of the object to be dried, by collectively controlling the operation of each device or components constituting the dryer in order to improve the quality of the individual object to be dried.
예를 들어 건조물의 종류에 따라, 건조 초기에는 최대한 외부 공기를 많이 유입시키면서 건조실 내의 건조 대상물에 포함된 습공기를 빠르게 외부로 배출시키고, 건조 중기부터 건조 후기에는 건조 효율 및 에너지 효율을 함께 고려하면서 원적외선 방사, 감압 건조, 열교환, 건조실 내부로 제습 공기 유입 등을 효과적으로 제어할 수 있을 것이다. For example, depending on the type of the dried material, a large amount of outside air is introduced at the initial stage of drying, and the humidifier contained in the drying object is rapidly discharged to the outside in the drying chamber. In the drying period, It will be possible to effectively control drying, spin drying, heat exchange, and dehumidifying air into the drying chamber.
제습 공기의 경우 전술한 바와 같이 열교환기를 통해 외부 공기를 건조한 상태로 유입시킬 수도 있고, 히트 펌프를 외부 공기 유입구에 설치하여 보다 적극적으로 제습 공기를 생성할 수도 있을 것이다.In the case of dehumidifying air, the outside air may be introduced in a dry state through the heat exchanger as described above, or the heat pump may be installed in the outside air inlet to generate dehumidified air more aggressively.
한편, 본 발명의 식품 건조기는 전체적인 동작 제어를 별도의 컨트롤러에서 실시할 수 있으며, 컨트롤러는 건조실 내의 온도, 습도, 압력을 모니터링하고, 히터, 팬, 송풍기의 동작을 제어하도록 구성할 수 있다. 이러한 컨트롤러는 건조기 외벽에 설치하거나 무선 또는 유선으로 통신 가능하도록 함으로써 외부에서도 건조 동작의 원격 제어가 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 원격 제어의 경우 스마트폰 등에서 앱을 통하거나 원격 단말에서 인터넷 통신을 통해 건조기 동작을 제어하여 건조 과정에서 발생할 수 있는 예기치 못한 상황을 실시간으로 해결할 수 있다. Meanwhile, the food drier of the present invention can perform the overall operation control in a separate controller, and the controller can be configured to monitor the temperature, humidity, and pressure in the drying chamber and to control the operation of the heater, the fan, and the blower. It is desirable that such a controller is installed on the outer wall of the dryer or is capable of communicating wirelessly or by wire so that remote control of the drying operation is possible from the outside. In case of remote control, it is possible to solve the unexpected situation that may occur during the drying process in real time by controlling the operation of the dryer through an app in a smart phone or the like or via Internet communication from a remote terminal.
본 발명의 식품 건조기는 과일이나 채소, 곡물 등의 농산물은 물론, 수산물이나 축산물의 경우에도 외형이 크게 변화되지 않은 상태로 저온에서 효과적으로 건조하는데 유용하게 이용할 수 있다.The food dryer of the present invention can be effectively used for drying at low temperature in a state of not greatly altering its appearance even in the case of agricultural products such as fruits, vegetables and grains as well as aquatic products and livestock products.
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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modified, modified, or improved.
100:식품 건조기
102:도어
104:벽채
110:히터
120:공기순환 팬
130:송풍기
140:열교환기
142,144:덕트
146:배출구
150:대차
200:현무암 복합 판재
210:현무암 판석
220:용융 코팅층100: Food dryer 102: Door
104: wall bracket 110: heater
120: air circulation fan 130: blower
140:
146: Outlet 150: Truck
200: Basalt composite plate 210: Basalt stones
220: molten coating layer
Claims (6)
상기 건조실의 내부에 설치되는 히터와,
상기 건조실 내부에 설치되며, 상기 히터와 다른 위치에 배치되는 공기 순환 팬과,
상기 건조실 내부에 설치되어 건조 공기를 외부로 배출하는 배기용 송풍기와,
상기 건조실 내부에 장착되어 상기 히터에서 발생하는 고온의 열에 의해 원적외선을 방사하는 현무암 복합 판재를 포함하며,
상기 현무암 복합 판재는 현무암 판석과, 현무암 판석에 표면에 형성된 용융 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기.
A drying chamber having an inner drying space into which a bogie on which a drying object is loaded can be charged,
A heater installed inside the drying chamber,
An air circulation fan installed in the drying chamber and disposed at a different position from the heater,
An exhaust blower installed inside the drying chamber for discharging dry air to the outside,
And a basalt plate which is mounted in the drying chamber and emits far-infrared rays by heat of high temperature generated in the heater,
Characterized in that the basalt composite plate comprises a basalt slab and a molten coating layer formed on the surface of the basalt slab
Dryer for food using basalt laminated board.
상기 현무암 복합 판재의 코팅층은 현무암 판석 표면에 현무암 분말 또는 화산 송이석 분말이 도포되어 용융시킨 것을 특징으로 하는 현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기.
The method according to claim 1,
Wherein the coating layer of the basalt rock plate is formed by applying a basalt powder or a volcanic rock powder to the surface of the basalt slate and melting the basalt rock slate.
상기 공기 순환 팬은 건조실 내부 양측에 서로 마주보는 복수의 팬이 교차적으로 배치되어 있고, 각각의 팬의 구동 방향을 제어하여 건조실 내에서 S 자 형태로 공기를 순환시키는 것을 특징으로 하는 현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기.
The method according to claim 1,
Wherein the air circulating fan has a plurality of fans facing each other on both sides of the drying chamber in an alternating manner and controls the driving direction of each fan to circulate air in an S- Food Dryer.
상기 건조실 외벽에는 건조실로부터 외부로 배출되는 공기와 외부에서 건조실로 유입되는 공기가 열교환하는 열교환기가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기.
The method according to claim 1,
Wherein the outer wall of the drying chamber is provided with a heat exchanger for exchanging heat between the air discharged from the drying chamber to the outside and the air flowing from the outside to the drying chamber.
상기 건조실 내부로 유입되는 공기를 제습시키는 히트 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기.
The method according to claim 1,
Further comprising a heat pump for dehumidifying the air flowing into the drying chamber.
상기 건조실 내의 온도, 습도, 압력을 모니터링하고, 히터, 팬, 송풍기의 동작을 원격으로 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현무암 복합 판재를 이용한 식품 건조기.The method according to claim 1,
Further comprising a controller for monitoring temperature, humidity, and pressure in the drying chamber, and controlling the operation of the heater, the fan, and the blower remotely.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20140314 |
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PA0201 | Request for examination | ||
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20150616 Patent event code: PE09021S01D |
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PG1501 | Laying open of application | ||
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PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20151119 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20150616 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |