KR101377282B1 - Continuous hybrid type microwave drying apparatus and pigment drying method using the same - Google Patents

Continuous hybrid type microwave drying apparatus and pigment drying method using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브 조사에 의한 내부 가열 원리와 열풍 건조방식에 의한 외부 가열 원리를 동시에 적용시켜 건조 대상물 중의 수분을 짧은 운전시간 동안에 아주 낮은 수분 함량까지 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 마이크로웨이브-열풍 복합 방식으로 건조를 하되 마그네트론에서 발생하는 열을 열풍 건조에 이용하여 에너지 효율을 극대화할 수 있으며, 열풍 건조방식 단독으로 장시간 건조할 경우보다 배출되는 먼지의 량을 줄일 수 있는 고효율 친환경의 건조장치 및 건조방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명은, 마이크로웨이브를 건조 대상물로 조사하는 마그네트론과; 상기 마이크로웨이브의 조사시에 상기 마이크로웨이브와 더불어 열풍을 상기 건조 대상물로 보내는 열풍공급수단과; 상기 마그네트론 및 열풍공급수단이 구비되어 건조 대상물에 대한 건조가 이루어지는 건조실과; 상기 건조 대상물이 연속적으로 건조실을 지나도록 하는 이송수단을 포함하여서 구성되는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 건조 방법이 제공된다.The present invention can be applied to the internal heating principle by the microwave irradiation and the external heating principle by the hot air drying method at the same time to remove the moisture in the object to be dried to a very low moisture content in a short operating time, microwave-hot air composite Drying method can maximize energy efficiency by using heat generated from magnetron for hot air drying, and high efficiency eco-friendly drying device and drying that can reduce the amount of dust emitted than long time drying by hot wind drying method alone. Provide a method.
To this end, the present invention, the magnetron for irradiating the microwave to the drying object; Hot wind supply means for sending hot air to the drying object together with the microwaves when the microwaves are irradiated; A drying chamber provided with the magnetron and hot air supply means to dry the object to be dried; Provided are a continuous hybrid microwave drying apparatus and a drying method using the same, including a transfer means for allowing the object to be dried to pass through the drying chamber continuously.

Description

연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법{Continuous hybrid type microwave drying apparatus and pigment drying method using the same}Continuous hybrid type microwave drying apparatus and pigment drying method using the same

본 발명은 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 안료 케이크(Cake) 중에 포함되어 있는 수분을 효율적으로 제거하기 위하여 열풍 건조방식과 조합된 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous hybrid type microwave drying apparatus and a pigment drying method using the same, and more particularly, continuous hybrid micro type combined with a hot air drying method in order to efficiently remove the moisture contained in the pigment cake (Cake) It relates to a wave drying apparatus and a pigment drying method using the same.

안료(Pigment)는 불용성 상태의 색상을 가지는 작은 입자를 말하며, 미세한 입자 상태로 비히클(Vehicle)에 분산되어 피착색체 표면에 착색되어지는데, 주로 잉크, 페인트, 플라스틱 사출, 화장품 및 기타 텍스타일 등의 용도로 사용되어 진다. Pigment refers to small particles with insoluble color, which are dispersed in vehicle in fine particles and colored on the surface of the colorant, mainly for inks, paints, plastic injection, cosmetics and other textiles. Used as

안료의 제조공정은 크게 7단계로 나눌 수 있는데, 먼저 원료를 용해조에 투입하여 용해하는 원료용해공정, 용해된 원료를 적정량 주입하면서 안료 입자를 만들면서 발색을 시키는 반응공정이 있다. 이렇게 형성된 안료 입자를 필터 프레스(Filter press)에 의해서 여과시키는 여과공정과 여과된 안료에 불순물을 제거시키기 위하여 물로써 세정하는 수세공정, 세정된 안료의 수분을 제거시키기 위하여 건조기에서 건조시키는 건조공정, 건조된 안료를 미세분말로 만드는 분쇄공정, 마지막 공정으로 분쇄된 안료를 포장하여 제품으로 출하하는 포장공정이 있다. Pigment manufacturing process can be largely divided into seven steps. First, there is a raw material dissolution step of dissolving raw materials by adding them to a dissolution tank, and a reaction step of producing pigment particles while injecting a proper amount of dissolved raw materials to produce color. A filtration step of filtering the pigment particles thus formed by a filter press, a washing step of washing with water to remove impurities from the filtered pigment, a drying step of drying in a dryer to remove moisture from the washed pigment, There is a crushing process of making the dried pigment into fine powder and a packaging process of packaging the crushed pigment as a final process and shipping it as a product.

일반적으로, 안료는 건조공정에서 수분을 2% 이하로 맞추어 최종 제품으로 분쇄하게 되는데, 건조공정에서 사용하는 건조기는 주로 보일러에서 공급하는 스팀을 간접 열원으로 사용하고 있는 열풍식 건조기를 많이 사용하고 있다. 열풍식 건조기의 형태는 박스형 건조기(Box dryer) 또는 건조실 내에 벨트 또는 스크류 컨베이어를 설치해 건조 대상물을 이동시키면서 연속적으로 열풍으로 건조시키는 밴드형 건조기(Band dryer)를 주로 사용하고 있다.In general, the pigment is pulverized into the final product by adjusting the moisture to less than 2% in the drying process, the dryer used in the drying process is a hot air dryer that uses the steam from the boiler as an indirect heat source. . The type of hot air dryer mainly uses a band dryer that installs a belt or a screw conveyor in a box dryer or a drying chamber to continuously dry the hot air while moving the object to be dried.

상기 안료의 제조 공정을 통해 살펴본 바와 같이, 건조공정은 산업분야 전반에 필수적으로 사용되고 있는 기본 공정으로서, 현재에는 열풍 건조방식이 일반적으로 많이 적용되고 있다. As described through the manufacturing process of the pigment, the drying process is a basic process that is essentially used throughout the industry, hot air drying method is now widely applied.

상기 열풍건조방식은 건조 대상물을 외부로부터의 가열(Surface heating) 원리를 이용하는 것으로, 외부에서 열을 주어서 건조 대상물 중의 수분을 증발시키므로 건조는 외부에서 진행되어 내부의 수분을 제거하는 데에 놀라울 정도로 긴 시간이 필요하다.The hot air drying method uses a principle of heating the object to be dried from the outside, and since the moisture is evaporated in the object to be dried by giving heat from the outside, the drying proceeds from the outside to surprisingly remove the internal moisture. It takes a long time.

특히, 안료건조공정에서와 같이 최종 제품의 수분을 2% 이하로 맞출 경우에는 내부의 수분이 제거되어야만 가능한 일인데, 더 더욱 긴 건조시간이 소요된다. 따라서 열풍건조방식에 있어서 다양한 공정 개선을 시도함에도 불구하고 50% 이하의 낮은 에너지 효율을 가지는 기술적 한계가 있다. In particular, when the moisture of the final product is adjusted to 2% or less, as in the pigment drying process, it is possible to remove the internal moisture, which takes longer drying time. Therefore, despite the various process improvements in the hot air drying method there is a technical limit having a low energy efficiency of less than 50%.

그러나 이러한 열풍식 건조방식의 건조기는 에너지 효율이 낮고 운전비용이 많이 든다는 단점이 있어서 대체할 수 있는 건조방식의 개발이 요구되고 있는 실정이다. However, such a hot air drying method has a disadvantage of low energy efficiency and high operating cost, and thus, a situation is required to develop a drying method that can be replaced.

상기한 열풍식 건조방식을 대체할 수 있는 건조방식의 하나로서 마이크로웨이브 건조방식이 있다.As one of drying methods that can replace the hot air drying method, there is a microwave drying method.

마이크로웨이브 건조방식은 건조 대상물의 내부로부터의 가열(Volumetric heating) 원리를 이용하는 방법으로 건조 대상물 내부의 수분을 외부로 밀어내는 작용을 한다. The microwave drying method uses the principle of heating from the inside of the object to be dried (Volumetric heating) to act to push the moisture inside the object to be dried to the outside.

이로 인해 마이크로웨이브 건조방식은 건조 대상물의 건조에 있어 다양한 환경 조건에서 사용할 수 있는 장점을 제공할 뿐만 아니라, 기존 열풍건조 방식에 비해 20% 이상 높은 에너지 효율을 제공하므로, 기존 열풍건조 방식을 대체할 수 있는 유용한 기술의 하나로 주목받고 있다.As a result, the microwave drying method not only provides the advantages of being able to be used in various environmental conditions for drying the object, but also provides 20% higher energy efficiency than the existing hot air drying method, thereby replacing the existing hot air drying method. It is attracting attention as one of useful technologies.

이러한, 마이크로웨이브를 이용한 가열 및 건조 기술에 대해 개략적으로 고찰해보면 다음과 같다.Looking at the heating and drying technology using a microwave, as follows.

1945년경부터 미국의 레이세온사(Raytheon)가 마이크로웨이브(Microwave)에 의한 식품의 가열에 대한 연구개발에 착수하여 1953년에 최초의 영업용 마이크로웨이브 오븐(Microwave Oven)을 발매함으로써 상업화에 대한 세상의 주목을 받고 있다. Around 1945, Raytheon of the United States began research and development on the heating of foods by microwaves, and in 1953 released the first commercial microwave oven. I'm getting attention.

마이크로웨이브는 주파수 1GHz(=1,000MHz, 파장은 약 30cm)에서 수백 GHz까지의 전자파를 말하는데, 그 파장이 수십 센티미터(cm)에서 10분의 1센티미터(cm)에 이르고 있으므로 센티파라고도 한다. 마이크로웨이브는 금속에 닿으면 완전히 반사되어서 이 금속에 작용을 미치는 일은 없다. 그러나 비금속인 유전체에 마이크로웨이브가 조사되면 그 유전체의 특성에 응해서 전자파가 유전체의 내부로 침투하여 거기에 고주파 전계와 자계를 준다. Microwaves are electromagnetic waves ranging from a frequency of 1 GHz (= 1,000 MHz, with a wavelength of about 30 cm) to hundreds of GHz, which are also called centimeters because they range from tens of centimeters (cm) to tenths of centimeters (cm). Microwaves are completely reflected when they touch a metal and do not act on the metal. However, when microwaves are irradiated to a nonmetal dielectric, electromagnetic waves penetrate into the dielectric and give a high frequency electric field and magnetic field to the dielectric.

유전체에서는 그 내부가 일반적으로 (+) 이온과 그 근방에 속박된 (-) 전자가 쌍을 이루고 있고, 전체로서는 전계 제로의 상태가 되어 있다. 그러나 이 내부에 마이크로웨이브에 의한 강한 전계가 주어지면 이온과 전자의 쌍이 일정한 하나의 전계 방향으로 정렬하고, 이 전계가 반대로 되면 이온과 전자쌍의 방향도 그 반대의 배열로 변한다. 이렇게 해서 분자 내에서 쌍극자의 회전이나 진동이 발생하고 그 내부 마찰에 의해서 열이 발생한다. 발생하는 열량은 마이크로웨이브의 주파수에 비례하고 손실계수에 비례한다. In a dielectric, generally, a pair of (+) ions and (-) electrons bound in the vicinity thereof are paired, and as a whole, the field is in a zero state. However, given a strong electric field by microwaves, the pairs of ions and electrons are aligned in a single electric field direction, and when the electric fields are reversed, the directions of the pairs of ions and electrons are reversed. In this way, dipole rotation or vibration occurs in the molecule and heat is generated by the internal friction. The amount of heat generated is proportional to the frequency of the microwave and proportional to the loss factor.

마이크로웨이브가 유전체 속으로 들어가면 유전체 손실에 의해서 흡수되어 강도가 약해진다. 유전체 내의 침투깊이는 주파수에 반비례하므로 큰 물체의 경우에는 내부까지 충분히 가열할 수 없는데, 이때에는 물체를 깊은 곳까지 가열하기 위해서는 주파수를 낮게 해야 한다. 일반적으로 마이크로웨이브를 이용한 가열 장치에서 많이 사용하는 주파수는 915MHz와 2,450MHz인데, 온도 25~85℃ 조건에서 915MHz는 9~24cm의 큰 물체를 가열하는데 사용하고, 2,450MHz는 1.3~3.9cm의 작은 물체를 가열하는데 적합하다고 보고하고 있다.As the microwaves enter the dielectric, they are absorbed by the dielectric loss and the strength is weakened. Since the depth of penetration in the dielectric is inversely proportional to the frequency, large objects cannot be heated sufficiently to the inside. In this case, the frequency must be lowered to heat the object deep. In general, microwaves use 915MHz and 2,450MHz, which are commonly used in heating devices. At 25 ~ 85 ℃, 915MHz is used to heat 9 ~ 24cm large objects, and 2,450MHz is 1.3 ~ 3.9cm small. Reported to be suitable for heating objects.

한편, 상기한 기술원리가 적용되는 마이크로웨이브를 이용한 종래의 연속식 건조장치는, 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론에서 발생되는 열을 식히기 위한 냉각팬, 상기 마이크로웨이브의 조사 통로가 되는 도파관, 건조 대상물을 이송시키는 벨트컨베이어, 건조기 내부에서 발생되는 수분을 빼내는 배기팬, 그리고 마이크로웨이브가 건조기 외부로 누출되는 것을 방지하는 차폐재 등으로 구성된다.On the other hand, the conventional continuous drying apparatus using a microwave to which the above technical principle is applied, a magnetron for generating a microwave, a cooling fan for cooling the heat generated in the magnetron, a waveguide that is the irradiation path of the microwave It is composed of a belt conveyor for transporting the object to be dried, an exhaust fan for extracting moisture generated in the dryer, and a shielding material for preventing microwaves from leaking out of the dryer.

이 종래의 마이크로웨이브를 이용한 연속식 건조장치에 대해 도 1을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The continuous drying apparatus using the conventional microwaves will be described in more detail with reference to FIG. 1 as follows.

도 1은 종래기술에 따른 연속식 마이크로웨이브 건조장치의 개략적인 구성을 설명하기 위한 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view for explaining a schematic configuration of a continuous microwave drying apparatus according to the prior art.

도 1을 참조하면 기존의 연속식 마이크로웨이브 건조장치는, 마그네트론(1), 냉각팬(2), 도파관(3), 벨트컨베이어(4), 배기팬(5), 차폐장치(6)로 구성되며, 건조 대상물(7)은 벨트 컨베이어(4)를 통하여 이송되며, 이때 마그네트론(1)에서 조사된 마이크로웨이브는 도파관(3)을 통하여 건조 대상물(7)에 조사되면서 건조가 이루어진다. Referring to FIG. 1, a conventional continuous microwave drying apparatus includes a magnetron 1, a cooling fan 2, a waveguide 3, a belt conveyor 4, an exhaust fan 5, and a shielding device 6. And, the object to be dried 7 is transported through the belt conveyor 4, wherein the microwave irradiated from the magnetron 1 is irradiated to the object to be dried 7 through the waveguide (3) is made to dry.

이때, 상기 마그네트론(1)은 건조를 위하여 일반적으로 주파수가 915MHz 또는 2,450MHz인 마그네트론을 많이 사용하며, 마그네트론(1)에서 발생된 열을 식히기 위하여 바로 옆에 냉각팬(2)이 붙어 있다. 마그네트론(1)에서 발생된 마이크로웨이브는 도파관(3)을 통하여 건조 대상물(7)에 조사되며, 이때 마이크로웨이브는 건조 대상물(7) 내부로 침투하여 내부에 있는 수분을 가열하여 외부로 밀어내는 작용을 하면서 수분을 제거하고, 침투되지 못한 일부의 마이크로웨이브는 건조 대상물(7) 표면에서 반사된다. 상기 건조 대상물(7)은 상기 벨트 컨베이어(4)를 통하여 연속적으로 건조기 내부로 이송되면서 상기 마그네트론(1)을 통하여 발생된 마이크로웨이브에 조사되면서 건조가 이루어지게 된다. 이때, 마이크로웨이브 조사에 의하여 건조되면서 발생된 수분은 상기 배기팬(5)에 의하여 외부로 배출되어 진다. In this case, the magnetron 1 generally uses a lot of magnetrons having a frequency of 915 MHz or 2450 MHz for drying, and a cooling fan 2 is attached to the magnetron 1 to cool the heat generated from the magnetron 1. The microwave generated from the magnetron 1 is irradiated to the drying object 7 through the waveguide 3, and the microwave penetrates into the drying object 7 and heats the moisture therein to push it outward. While removing moisture, some of the microwaves that have not penetrated are reflected from the surface of the drying object (7). The drying object 7 is continuously transferred to the dryer through the belt conveyor 4 and irradiated to the microwave generated through the magnetron 1 to be dried. At this time, the moisture generated by the microwave irradiation is discharged to the outside by the exhaust fan (5).

연속식 마이크로웨이브 건조장치에서 중요한 부분 중의 하나는 건조 대상물의 유입구와 출입구가 개구부로 이루어졌다는 것이다. 단지 유·출입구를 만들어서 상기 벨트 컨베이어(4)를 통하여 건조 대상물(7)을 출입시키면 많은 량의 마이크로웨이브가 외부로 누출되어 심각한 피해를 줄 수 있다. 그 때문에 마이크로웨이브 누설을 방지하기 위한 차폐장치(6)를 유입구와 출입구에 반드시 하여야 한다. 상기 마이크로웨이브 차폐장치(6)는 일반적으로 셔터 방식과 초크 방식, 그리고 흡수체 방식으로 하게 되는데, 셔터 방식은 유·출입구에 금속 셔터를 설치해서 상기 건조 대상물(7)이 유·출입할 때만 열리고, 열려 있는 동안에는 마이크로웨이브 조사를 중단하는 것이다. 초크 방식은 초크 방식 누설 방지 회로를 만들어서 마이크로웨이브를 차단하는 방법으로서 초크의 높이와 폭은 λ/4 크기로 하여 여러 개를 만들게 되는데, 이렇게 하면 이 부분으로부터의 반사파와 외부로 향하는 파동의 위상차가 λ/2로 되어 상쇄하게 되면서 외부로의 누설을 방지하는 방법이다. 이러한 초크 방식은 유·출입구의 개구부 높이가 별로 크지 않을 경우에 주로 사용하게 된다. 흡수체 방식은 유·출입구의 개구부 높이가 큰 경우에 주로 사용하며, 마이크로웨이브 흡수체에 의해서 누설 전파를 흡수시켜서 외부로 새지 않도록 하는 방법이다. 마이크로웨이브 흡수체로는 페라이트(Ferrite)나 탄소 분말, 산화철 등을 주체로 해서 이것을 시멘트나 플라스틱 등으로 이겨서 굳힌 것을 많이 사용한다. 전파 흡수체의 길이는 개구부가 클수록 길게 하여야 한다.One of the important parts of the continuous microwave drying apparatus is that the inlet and the inlet of the object to be dried consist of openings. If only the oil inlet / outlet is made and the drying object 7 enters and exits through the belt conveyor 4, a large amount of microwaves may leak to the outside and cause serious damage. For this reason, a shield 6 must be provided at the inlet and the inlet to prevent microwave leakage. The microwave shielding device 6 is generally made of a shutter method, a choke method, and an absorber method. The shutter method is opened only when the drying object 7 flows in and out by installing a metal shutter at an oil inlet / outlet. It stops microwave irradiation while it is open. The choke method is to cut the microwave by making the choke type leakage prevention circuit. The choke is made of several pieces with the height and width of the choke as λ / 4, and the phase difference between the reflected wave from this part and the wave to the outside is made. It is a method of preventing leakage to the outside while offsetting by λ / 2. This choke method is mainly used when the height of the opening of the oil inlet and outlet is not very large. The absorber method is mainly used when the height of the opening of the oil and the inlet is large, and is a method of absorbing leakage radio waves by the microwave absorber so as not to leak to the outside. As the microwave absorber, ferrite, carbon powder, iron oxide, etc. are mainly used, and these are hardened by cement or plastic. The length of the radio wave absorber should be longer as the opening is larger.

상기의 종래기술에 따른 연속형 마이크로웨이브 건조장치는 짧은 시간 내에 건조 대상물의 수분을 제거하고, 연속적으로 운전되는 공정에 적용이 될 수 있다는 특징이 있다. Continuous microwave drying apparatus according to the prior art is characterized in that it can be applied to a process that removes the moisture of the drying object in a short time, and is continuously operated.

그러나 상기한 종래기술에 따른 연속형 마이크로웨이브 건조장치는 다음과 같은 문제점을 안고 있었다.However, the continuous microwave drying apparatus according to the prior art had the following problems.

먼저, 종래기술에 따른 연속형 마이크로웨이브 건조장치에 의하는 경우, 벨트 컨베이어를 사용하여 건조 대상물을 이동해 가므로 비교적 균일 가열은 용이하지만, 이에 추가하여 스터러(Stirrer)(미도시)라고 하는 회전 반사체를 건조기 내부에 설치하고 이를 회전시켜서 각 방향에의 반사파를 만들어서 균일 가열이 되도록 하여야 하는 단점이 있었다.First, in the case of the continuous microwave drying apparatus according to the prior art, since the object to be dried is moved using a belt conveyor, relatively uniform heating is easy, but in addition to this, a stirrer (not shown) is rotated. There was a disadvantage that the reflector should be installed inside the dryer and rotated to make the reflected wave in each direction to be uniformly heated.

그리고 종래기술의 연속형 마이크로웨이브 건조장치에서는 수분이 60~70% 정도 되는 안료 케이크를 최종 건조 수분을 2% 이하로 낮추고자 할 경우 아주 높은 마그네트론 에너지가 필요하게 되어 오히려 기존 열풍건조방식보다 비경제적이 되는 문제점이 있었다.In the continuous microwave drying apparatus of the prior art, if the pigment cake having 60 to 70% of moisture is to be lowered to 2% or less of the final dry moisture, very high magnetron energy is required, which is more economical than the conventional hot air drying method. There was a problem becoming.

즉, 종래기술의 연속형 마이크로웨이브 건조장치는 마이크로웨이브의 불균일 가열 현상에 따른 문제점을 안고 있다.That is, the continuous microwave drying apparatus of the prior art has a problem due to the uneven heating phenomenon of the microwave.

마이크로웨이브는 유전체 속으로 들어가서 흡수되어 열로 변하는데, 그 진폭이 감쇠함과 함께 그 일부분은 표면에서 반사된다. 건조 대상물로 조사된 마이크로웨이브는 진행파와 반사파가 생기게 되며 이때 이 둘은 동일한 위상을 가진다. 동일한 위상의 진행파와 반사파는 파동의 중첩현상을 필연적으로 발생시키고, 그 결과 마이크로웨이브가 강하게 조사되는 지점과 약하게 조사되는 지점이 생긴다. 이와 같은 현상을 마이크로웨이브 불균일 가열현상이라고 하는데, 이는 건조 대상물의 수분 제거효율을 현저히 떨어뜨리는 주요 원인으로 작용하게 된다.Microwaves enter the dielectric and are absorbed and converted into heat, with a portion of which is reflected off the surface as its amplitude attenuates. The microwaves irradiated with the object to be produced generate a traveling wave and a reflected wave, and the two have the same phase. The traveling wave and the reflected wave of the same phase inevitably generate the superposition of the wave, and as a result, the microwave is strongly irradiated and the weakly irradiated point. This phenomenon is called microwave non-uniform heating phenomenon, which acts as a major cause to significantly reduce the water removal efficiency of the drying object.

따라서, 이러한 마이크로웨이브의 불균일 가열현상을 제거하여 건조 등의 산업분야에 효과적으로 활용하기 위한 기술 개발 및 연구의 필요성이 제기되고 있다. Therefore, the necessity of technology development and research for removing the non-uniform heating phenomenon of the microwave effectively utilized in industrial fields such as drying has been raised.

한편, 상기 마이크로웨이브 건조방식은 건조 대상물의 건조에 있어 다양한 환경 조건에서 사용할 수 있는 장점을 제공할 뿐만 아니라, 기존 열풍건조 방식에 비해 20% 이상 높은 에너지 효율을 제공하므로, 기존 열풍건조 방식을 대체할 수 있는 유용한 기술로 주목받고 있지만, 건조 대상물의 수분이 50% 이상이 되면 마이크로웨이브 건조방식은 오히려 비경제적이 되는 문제점이 있다. On the other hand, the microwave drying method not only provides the advantages that can be used in a variety of environmental conditions for the drying of the object to dry, but also provides a 20% higher energy efficiency than the conventional hot air drying method, it replaces the existing hot air drying method Although it is attracting attention as a useful technology that can be dried, when the moisture of the object to be dried more than 50% there is a problem that the microwave drying method is rather uneconomical.

이는 물의 기화에 요하는 증발열은 대단히 큰 칼로리를 필요로 하는데, 건조 대상물의 수분이 50% 이상이 될 경우, 이들 수분의 기화에 필요한 칼로리를 모두 마이크로웨이브로 공급하려면 아주 큰 마이크로웨이브 전력을 필요로 하기 때문이다.This means that the heat of evaporation required for evaporation of water requires a very large calorie. When the moisture of the dried object is 50% or more, very large microwave power is required to supply all the calories required for the vaporization of this moisture to the microwave. Because.

따라서, 기존 마이크로웨이브 건조방식에 있어서 마이크로 웨이브 불균일 가열현상 및 건조 대상물의 수분 함량이 높을 때의 비경제성 등으로 인하여 산업 전반에 걸쳐 응용 영역을 확대하지 못하는 한계를 극복하고, 기존 열풍건조방식의 외부로부터의 가열 원리와 마이크로웨이브 건조방식의 내부로부터의 가열원리를 조합하여 수분 제거효율을 높이고 저비용 에너지 사용 기술을 개발하여 생산 유틸리티의 대폭적인 절감을 꾀하는 것은 매우 중요하다. Therefore, the existing microwave drying method overcomes the limitation of not expanding the application area throughout the industry due to the microwave non-uniform heating phenomenon and the inefficiency when the moisture content of the drying object is high. It is very important to combine the heating principle from the inside and the heating principle from the inside of the microwave drying method to improve the water removal efficiency and to develop a low-cost energy use technology to drastically reduce the production utility.

대한민국 등록특허공보 10-0991491호(2010.10.27)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0991491 (2010.10.27) 대한민국 등록특허공보 10-1053654호(2011.07.27)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1053654 (July 27, 2011) 대한민국 등록특허공보 10-0915411호(2009.08.27)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0915411 (2009.08.27) 대한민국 실용신안공개공보 20-2009-0007259호(2009.07.20)Korean Utility Model Publication 20-2009-0007259 (2009.07.20)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 안료 케이크를 마이크로웨이브 건조장치를 이용하여 수분을 제거함에 있어서 다수의 마그네트론을 배열하여 마이크로웨이브의 전계 방향을 여러 방향으로 향하게 하고 동시에 연속식 벨트 컨베이어를 설치하여 건조 대상물을 이송시킴으로써 조사된 마이크로웨이브의 진행파와 반사파의 파동 중첩에 의한 불균일 가열현상이 발생하지 않도록 하여 수분의 제거효율을 높일 수 있는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, in order to remove the moisture in the pigment cake using a microwave drying apparatus, a plurality of magnetrons arranged to direct the electric field direction of the microwave in several directions and at the same time a continuous belt Continuous hybrid microwave drying device that can increase moisture removal efficiency by preventing the occurrence of uneven heating phenomenon by overlapping traveling wave and reflected wave of the microwave by transferring the object to be dried by conveying the object to be dried and pigment drying using the same The purpose is to provide a method.

본 발명의 다른 목적은, 수분이 50~70% 정도 되는 안료 케이크를 건조함에 있어서 마이크로웨이브 건조장치 내부에 열풍 건조장치를 설치하여 마이크로웨이브 조사에 의한 내부 가열 원리와 열풍 건조방식에 의한 외부 가열 원리를 동시에 적용시켜 고효율 수분 제거가 가능한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to dry the pigment cake having a water content of about 50 to 70% by installing a hot air drying device inside the microwave drying device, the internal heating principle by the microwave irradiation and the external heating principle by the hot air drying method It is to provide a continuous hybrid-type microwave drying apparatus and a pigment drying method using the same that can be applied at the same time high efficiency water removal.

본 발명의 또 다른 목적은, 마이크로웨이브 건조장치 내부에 열풍을 주입함에 있어서 마그네트론에서 발생된 열을 회수하여 마이크로웨이브 건조장치 내부로 순환시킴으로서 열풍 건조장치에 소요되는 에너지 비용을 절감할 수 있는 저비용 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to inject hot air into the microwave drying apparatus, thereby recovering heat generated from the magnetron and circulating the inside of the microwave drying apparatus to reduce the energy cost of the hot air drying apparatus. It is to provide a hybrid microwave drying apparatus and a pigment drying method using the same.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 마이크로웨이브를 건조 대상물로 조사하는 것으로 인접하는 것이 서로 직교하는 방향으로 배치되거나 지그재그 형태로 다수개 배치되는 마그네트론; 냉각팬으로 상기 마그네트론에서 발생된 열을 외부에서 공기필터를 통과하여 온 공기에 전달하여 만든 열풍과 함께 열풍히터에서 나온 열풍을 상기 건조 대상물로 보내는 열풍공급수단; 상기 마그네트론 및 열풍공급수단이 구비되어 건조 대상물에 대한 건조가 이루어지는 것으로 두 개의 분리된 건조구간 1 및 건조구간 2로 나누되 상기 분리된 건조구간의 내용적 비율이 2대 1 또는 3대 2의 구조가 되도록 함과 동시에 건조구간 1의 온도가 건조구간 2의 온도보다 고온으로 구성함과 동시에 바닥면에는 마이크로웨이브가 균일하게 분산되도록 하는 돌기형상의 분산체를 구비하는 건조실; 그리고 상기 건조 대상물이 연속적으로 상기 건조실을 지나도록 하는 이송수단;을 포함하고 상기 열풍히터는 상기 건조 대상물의 건조를 위하여 설정한 건조실의 내부 온도보다 상기 건조실의 실제 내부 온도가 낮을 경우에 가동된다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is to irradiate the microwave with a drying object, the magnetron is arranged in a direction orthogonal to each other or arranged in zigzag form a plurality; Hot air supply means for sending the hot air from the hot air heater to the drying object with the hot air generated by transferring the heat generated from the magnetron to the air from the outside through the air filter with a cooling fan; The magnetron and hot air supply means are provided to dry the object to be dried, which is divided into two separate drying sections 1 and 2, and the content ratio of the separated drying sections is 2 to 1 or 3 to 2. Drying chamber having a projection-shaped dispersion to ensure that the temperature of the drying section 1 is higher than the temperature of the drying section 2 and at the same time the microwave is uniformly distributed on the bottom surface; And a transfer means for continuously passing the drying object to the drying chamber, wherein the hot air heater is operated when the actual internal temperature of the drying chamber is lower than the internal temperature of the drying chamber set for drying the drying object.

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한편, 상기 열풍공급수단은, 상기 마그네트론이 설치된 공간에서 상기 건조실로 열풍을 공급하는 열풍순환배관과, 상기 열풍순환배관에 설치되어 열풍을 건조실로 보내는 열풍팬과, 상기 공기에 열을 공급하기 위한 상기 열풍히터를 포함한다.On the other hand, the hot air supply means, a hot air circulation pipe for supplying hot air to the drying chamber in the space where the magnetron is installed, a hot air fan installed in the hot air circulation pipe for sending hot air to the drying chamber, and for supplying heat to the air It includes the hot air heater.

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전술한 구성에 있어서, 상기 건조실의 바닥면은 마이크로웨이브가 균일하게 분산되도록 경사 구조를 이루도록 구성됨을 특징으로 한다.In the above-described configuration, the bottom surface of the drying chamber is characterized in that it is configured to form an inclined structure so that the microwave is uniformly dispersed.

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한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 인접하는 것이 서로 직교하는 방향으로 배치되거나 지그재그 형태로 배치되는 마그네트론으로부터 조사되는 마이크로웨이브와 상기 마그네트론에서 발생된 열과 열풍히터로부터 발생된 열풍을 연속적으로 건조대상물인 안료에 공급하여, 상기 마그네트론으로부터 조사된 마이크로웨이브에 의한 내부 가열 및 열풍에 의한 외부 가열의 조합에 의하여 안료가 건조되도록 하고, 안료의 건조가 이루어지는 건조구간을 건조가 진행되는 순서에 따라 건조구간 1과 건조구간 2로 내용적 비율이 2대 1 또는 3대 2가 되도록 분리시키고, 상기 건조구간 1과 건조구간 2의 구간별 건조온도 조절이 가능하도록 함에 있어서, 상기 건조구간 1에서는 수분을 많이 함유하고 있음에 따라 건조구간의 내부 온도가 건조구간 2보다 고온이 되도록 온도를 조절하고, 상기 건조구간 2에서는 수분이 많이 제거된 건조 대상물이 유입됨에 따라 건조구간 1보다 저온이 되도록 온도를 조절하면서 건조를 수행하며, 상기 열풍히터는 상기 건조 대상물의 건조를 위하여 설정한 건조실의 내부 온도보다 상기 건조실의 실제 내부 온도가 낮을 경우에 가동되는 것을 특징으로 하는 연속 하이브리형 마이크로웨이브를 이용한 안료건조방법이 제공된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, the adjacent one is generated from the microwaves irradiated from the magnetron disposed in the direction orthogonal to each other or arranged in a zigzag form and the heat generated from the magnetron and hot air heater The hot air is continuously supplied to the pigment to be dried, the pigment is dried by a combination of internal heating by microwaves irradiated from the magnetron and external heating by hot air, and drying is carried out in a drying section in which the pigment is dried. In order to be separated into a drying section 1 and a drying section 2 in the order that the content ratio is 2 to 1 or 3 to 2, and to enable the drying temperature for each section of the drying section 1 and drying section 2, the drying Section 1 contains a lot of moisture, so inside of the dry section The temperature is controlled to be higher than the drying section 2, and in the drying section 2, drying is performed while controlling the temperature to be lower than the drying section 1 as the drying object in which much moisture is removed is introduced, and the hot air heater Provided is a method of drying a pigment using a continuous hybrid microwave, characterized in that it is operated when the actual internal temperature of the drying chamber is lower than the internal temperature of the drying chamber set for drying the object to be dried.

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본 발명에 따른 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료건조방법에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the continuous hybrid type microwave drying apparatus and the pigment drying method using the same according to the present invention can be expected the following effects.

먼저, 본 발명에 따르면, 마이크로웨이브 건조장치 내부에 열풍 건조장치를 동시에 설치하는 하이브리형 건조장치로 제작함으로써, 수분이 60~70% 정도 되는 건조 대상물을 마이크로웨이브 조사에 의한 내부 가열 원리와 열풍 건조방식에 의한 외부 가열 원리를 동시에 적용함으로써 고효율의 수분 제거가 가능한 장점이 있다. First, according to the present invention, by fabricating a hybrid drying apparatus that is installed at the same time the hot air drying device inside the microwave drying device, the internal heating principle and hot air drying by microwave irradiation By applying the external heating principle by the method at the same time, there is an advantage that can remove the water of high efficiency.

즉, 본 발명에 따르면, 마이크로웨이브-열풍 복합 방식의 고효율 건조장치를 제공할 수 있다.That is, according to the present invention, it is possible to provide a high-efficiency drying apparatus of the microwave-hot wind composite method.

다음으로, 본 발명에 따르면, 건조실의 구조를 상부 또는 측면에 다수의 마그네트론을 일렬, 직교 또는 지그재그 형태중 어느 하나로 배열하고, 하부는 비스듬한 형태로 제작하며, 연속식 벨트 컨베이어를 설치하여 건조 대상물을 마이크로웨이브 건조장치 내부로 이송시킴으로서 마이크로웨이브 중첩에 의한 불균일 가열현상이 발생하지 않도록 함으로서 건조 대상물에 포함되어 있는 수분의 제거율을 높일 수 있는 장점이 있다.Next, according to the present invention, the structure of the drying chamber is arranged in any one of a row, orthogonal or zigzag form of a plurality of magnetrons on the top or side, the lower part is produced in an oblique form, and a continuous belt conveyor is installed to dry the object By transferring the inside of the microwave drying apparatus, there is an advantage of increasing the removal rate of water contained in the object to be dried by preventing the non-uniform heating phenomenon caused by the microwave overlap.

또한, 본 발명에 따르면, 마그네트론에서 발생된 열을 열풍순환배관을 통하여 마이크로웨이브 건조장치 내부로 이송시켜서 열풍 건조가 되게 함으로써, 별도의 열풍 건조 장치에 소요되는 에너지 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, by transferring the heat generated in the magnetron into the microwave drying apparatus through a hot air circulation pipe to be hot air drying, there is an advantage that can reduce the energy cost required for a separate hot air drying apparatus.

즉, 마그네트론을 냉각시키는 과정에서 발생한 열을 폐기하지 않고 안료의 열풍 건조에 활용하는 것이므로, 본 발명에 따른 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치는 에너지 효율을 극대화할 수 있게 된다.That is, since the heat generated in the process of cooling the magnetron is utilized to dry the hot air of the pigment, the hybrid microwave drying apparatus according to the present invention can maximize energy efficiency.

그리고, 본 발명에 따르면, 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치에 의하여 건조 대상물 중의 수분을 제거할 경우 짧은 운전시간 동안에 아주 낮은 수분 함량까지 제거할 수 있을 뿐만 아니라 열풍 건조방식 단독으로 장시간 건조할 경우보다 배출되는 먼지의 량을 줄일 수 있어서 고효율 친환경 건조설비가 되는 장점이 있다.
In addition, according to the present invention, when the moisture in the drying object is removed by the hybrid type microwave drying apparatus, not only the very low moisture content can be removed during a short operation time, but also the hot air drying method is discharged than when drying for a long time alone. Since the amount of dust can be reduced, there is an advantage of being a high-efficiency, eco-friendly drying equipment.

도 1은 종래기술에 따른 마이크로웨이브 건조장치의 개략적인 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 2는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치를 나타내는 종단면도
도 3은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치를 도 2의 A-A'선으로 자른 횡단면도1 is a longitudinal sectional view for explaining a schematic configuration of a microwave drying apparatus according to the prior art;
Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a continuous hybrid microwave drying apparatus constituting a specific embodiment of the present invention
3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2 of the continuous hybrid microwave drying apparatus constituting a specific embodiment of the present invention.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명 및 중복되는 설명은 하기에서 생략될 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the continuous hybrid microwave drying apparatus and the pigment drying method using the same according to the present invention as described above will be described in detail. In the description of this embodiment, the same names and symbols are used for the same configuration, and additional descriptions and overlapping descriptions thereof may be omitted below.

본 발명에 있어서, 하이브리드형이란 마이크로웨이브 조사에 의한 내부가열 원리와 열풍 건조에 의한 외부 가열 원리가 동시에 적용된 마이크로웨이브-열풍 복합 방식을 의미하는 것으로 정의한다.In the present invention, the hybrid type is defined as meaning a microwave-hot air composite system to which the internal heating principle by microwave irradiation and the external heating principle by hot air drying are applied simultaneously.

도 2는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치를 나타내는 종단면도이다.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a continuous hybrid microwave drying apparatus constituting a specific embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치는 마이크로웨이브 조사에 의한 건조와 열풍에 의한 건조가 동시에 이루어지도록 하는 공간인 건조실(10,11)을 구비한다.Referring to FIG. 2, the continuous hybrid microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention includes drying chambers 10 and 11 which are spaces for allowing drying by microwave irradiation and drying by hot air at the same time.

마이크로웨이브는 마그네트론(20,21)에서 발생되어 도파관(40)을 통하여 건조실(10,11) 내부로 들어가 건조 대상물(80)에 조사된다. 이때, 상기 마그네트론(20,21)에서는 마이크로웨이브를 발생시키면서 고온의 열이 발생하며 이를 식혀주기 위한 냉각수단으로서 냉각팬(30)이 상기 마그네트론(20,21) 주위에 설치된다. The microwaves are generated in the magnetrons 20 and 21, enter the drying chambers 10 and 11 through the waveguide 40, and are irradiated to the drying object 80. At this time, the magnetron (20, 21) generates a microwave while generating a high temperature heat, the cooling fan 30 is installed around the magnetron (20, 21) as a cooling means for cooling it.

한편, 상기 마그네트론(20,21)은 상기 건조실(10,11) 상부 또는 측면에 일정한 간격으로 일렬, 직교, 지그재그 배열중 어느 하나로 설치되어, 상기 건조 대상물(80)에 마이크로웨이브가 여러 방향에서 조사되도록 함으로써 불균일 가열이 일어나는 현상이 방지되도록 한다.On the other hand, the magnetron (20, 21) is installed in one of a row, orthogonal, zigzag arrangement at regular intervals on the top or side of the drying chamber (10, 11), the microwave to irradiate the drying object 80 in various directions This prevents the occurrence of non-uniform heating.

상기 건조 대상물(80)은 유입부에서부터 시작하여 유출부까지 이송수단인 벨트 컨베이어(50)을 통하여 상기 건조실(10,11) 내부로 이송되며, 이는 벨트 컨베이어(50)를 이용한 연속 건조가 가능하도록 한다. The object to be dried 80 is transferred into the drying chambers 10 and 11 through the belt conveyor 50 which is a transport means starting from the inlet to the outlet, which allows continuous drying using the belt conveyor 50. do.

또한, 상기 벨트 컨베이어(50)를 통하여 상기 건조 대상물(80)이 이동되면서 조사받음에 따라 상기 마그네트론(20,21)으로부터 발생된 마이크로웨이브를 조사받음에 있어서 한 곳에 집중적으로 입사됨에 따라 생기게 되는 불균일 가열현상을 해소하게 된다. 즉, 연속건조와 더불어 이동되면서 조사받음에 따라 건조 대상물이 머물러 있을 때와는 달리 고른 입사를 통해 균일하게 가열된다.In addition, as the drying object 80 is moved through the belt conveyor 50 and irradiated with microwaves generated from the magnetrons 20 and 21, the nonuniformity caused by intensive incidence in one place is irradiated. The heating phenomenon is eliminated. That is, as it is moved with continuous drying, it is uniformly heated through uniform incidence, unlike when the object to be dried remains as it is irradiated.

상기 벨트 컨베이어(50)에 의한 연속식 마이크로웨이브 건조기에는 유입부와 유출부에 의한 개구부가 있게 되는데, 이 개구부를 통하여 상기 마그네트론(20,21)으로부터 발생된 마이크로웨이브가 누설되어 심각한 문제를 발생시킬 수 있다. 이에 유입부와 유출구의 개구부 부분에 안쪽으로 마이크로웨이브 누설을 방지하는 차폐장치를 반드시 설치하여야 하는데, 차폐방법으로는 셔터 방식과 초크 방식 그리고 흡수체 부착방식이 있다. 일반적으로 흡수체 방식에 의하여 마이크로웨이브를 흡수하는 차폐재를 부착하는 방법을 사용한다. The continuous microwave dryer by the belt conveyor 50 has openings by inlets and outlets, through which the microwaves from the magnetrons 20 and 21 leak, which can cause serious problems. Can be. The shielding device must be installed at the inlet and outlet openings to prevent microwave leakage inward. The shielding methods include a shutter method, a choke method and an absorber attachment method. In general, a method of attaching a shielding material that absorbs microwaves by an absorber method is used.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 차폐방법으로서 흡수체 방식을 적용하였으며, 흡수체로는 일반적으로 많이 사용하는 페라이트가 함유되어 있는 재질의 차폐재(70)을 사용하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 마이크로웨이브를 흡수하는 통상적인 흡수체 재질을 모두 사용할 수 있다. In a specific embodiment of the present invention, an absorber method is applied as a shielding method, but a shielding material 70 made of a material containing ferrite is generally used as the absorber, but is not necessarily limited thereto. Any conventional absorber material can be used.

본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치는 유입부로부터 시작하여 차폐구간 1, 건조구간 1, 건조구간 2, 그리고 차폐구간 2의 순서로 구성되는데, 건조구간 1과 건조구간 2는 상기 건조실(10,11)의 내용적을 다르게 함을 특징으로 한다. 유입부로부터 건조구간 1에 해당하는 상기 건조실(10) 내부로 들어오는 상기 건조 대상물(80)은 초기에 수분을 많이 함유하고 있어서 건조를 위하여 초기 고에너지의 투입이 필요하며, 반면에 건조구간 1을 지나 건조구간 2에 해당하는 건조실(11)에 들어오는 건조 대상물(80)은 건조구간 1의 건조실에서 수분이 많이 제거되었기 때문에 건조를 위하여 저에너지의 투입으로도 건조가 가능하다. Continuous hybrid microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention is configured in the order of the shielding section 1, the drying section 1, the drying section 2, and the shielding section 2 starting from the inlet, drying section 1 and drying section 2 Is characterized in that the contents of the drying chamber (10, 11) is different. Since the drying object 80 coming into the drying chamber 10 corresponding to the drying section 1 from the inlet part contains a large amount of moisture at the beginning, an initial high energy input is required for drying, while the drying section 1 After passing through the drying chamber 11 corresponding to the drying section 2, the drying target object 80 can be dried even with a low energy input for drying because much moisture is removed from the drying chamber of the drying section 1.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 건조구간 1과 건조구간 2의 건조실 내용적을 3대 2의 비율로 구성하였다. 건조구간 1에서는 마이크로웨이브 건조방식에 의한 상기 마그네트론(20)을 100% 가동하고, 동시에 열풍히터(91)를 가동하여서 상기 건조실(10) 내부의 온도를 100℃로 맞추어서 운전하였다. 반면, 건조구간 2에서는 마이크로웨이브 건조방식에 의한 상기 마그네트론(21)을 50% 가동하고, 동시에 상기 열풍히터(91)를 가동하여서 상기 건조실(11) 내부의 온도를 60℃로 맞추어서 운전하였다. 이때, 마그네트론(20,21)에서 발생한 열을 냉각팬(30) 사용하여 열풍순환배관(100)으로 전달하여 열풍히터(91)의 구동을 최소화한다.In a specific embodiment of the present invention, the drying chamber contents of the drying section 1 and the drying section 2 were configured in a ratio of 3 to 2. In the drying section 1, the magnetron 20 by the microwave drying method was operated 100%, and at the same time, the hot air heater 91 was operated to operate the temperature inside the drying chamber 10 at 100 ° C. On the other hand, in the drying section 2, the magnetron 21 by the microwave drying method was operated 50%, and at the same time, the hot air heater 91 was operated to operate the temperature inside the drying chamber 11 at 60 ° C. At this time, the heat generated from the magnetron 20, 21 is transferred to the hot air circulation pipe 100 by using the cooling fan 30 to minimize the driving of the hot air heater (91).

본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치는 상기 마그네트론(20,21)의 냉각을 통해 만들어진 열풍을 건조실(10,11) 내부로 보내어 상기 건조 대상물(80)을 건조하는 것인데, 보조적으로 마그네트론(20,21)에서 발생한 열을 열풍순환배관(100)을 사용하여 건조실(10,11)로 공급하여 재사용 하도록 구성한다. 상기 마그네트론(20,21)이 설치된 공간으로 외부에서 공기필터(100)를 통과하여 전달된 공기는 마그네트론(20,21)에서 발생된 열을 냉각팬(30)을 통해 전달받고 열풍순환배관(100,101)을 통해 건조실(10,11)로 전달되어 건조작요을 한다.Continuous hybrid microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention is to send the hot air made by cooling the magnetron (20, 21) into the drying chamber (10, 11) to dry the drying object 80, Secondarily, the heat generated from the magnetrons 20 and 21 is supplied to the drying chambers 10 and 11 using the hot air circulation pipe 100 to be reused. The air transferred through the air filter 100 from the outside to the space where the magnetrons 20 and 21 are installed receives the heat generated from the magnetrons 20 and 21 through the cooling fan 30 and the hot air circulation pipe 100 and 101. It is delivered to the drying chamber (10, 11) through) to make a drying operation.

그리고, 건조 대상물(80)의 건조에 쓰여 식은 공기는 배기관(61)을 통해 건조실(10,11)외부로 배출된다. 이를 위해 상기 배기관(61)에는 배기팬(60)이 설치된다. 상기 열풍순환배관(100,101)에는 열풍팬(90)이 설치되어 열풍의 공급이 원활하게 되도록 한다. The air cooled by the drying of the object to be dried 80 is discharged to the outside of the drying chambers 10 and 11 through the exhaust pipe 61. To this end, an exhaust fan 60 is installed in the exhaust pipe 61. The hot air circulation pipe (100, 101) is provided with a hot air fan 90 to facilitate the supply of hot air.

이때 상기 열풍히터(91)은 상기 건조실(10,11)의 내부 온도에 의하여 가동 여부가 결정되는데, 상기 건조 대상물의 건조를 위하여 설정한 건조실의 내부 온도보다 상기 건조실(10,11)의 실제 내부 온도가 낮을 경우에 상기 열풍히터(91)는 가동되어 상기 건조실(10,11)의 내부 온도를 유지하게 해 준다. At this time, whether the hot air heater 91 is operated by the internal temperature of the drying chamber (10, 11), the actual interior of the drying chamber (10, 11) than the internal temperature of the drying chamber set for drying the drying object When the temperature is low, the hot air heater 91 is operated to maintain the internal temperature of the drying chambers 10 and 11.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 상기 건조구간 1에 있는 상기 건조실(10)의 내부 온도를 100℃로 설정하여 운전하였고, 건조구간 2에 있는 상기 건조실(11)의 내부 온도를 60℃로 설정하여 운전하였다. In a specific embodiment of the present invention, the operation was performed by setting the internal temperature of the drying chamber 10 in the drying section 1 to 100 ° C, and operating the internal temperature of the drying chamber 11 in the drying section 2 to 60 ° C. It was.

이때, 건조구간 1에 있는 상기 마그네트론(20)의 냉각을 통해 만들어진 열풍은 상기 건조실(10)로 유입되어서 상기 건조 대상물(80)을 건조시키는데 사용되는데, 이 열풍만으로 설정된 내부 온도 100℃를 맞출 수 없을 경우에는 상기 열풍히터(91)를 가동하여 강제적으로 상기 건조실(10) 내부의 온도를 100℃로 유지하게 하였다. At this time, the hot air generated through the cooling of the magnetron 20 in the drying section 1 is introduced into the drying chamber 10 and used to dry the drying object 80, and the internal temperature set by only the hot air can meet the set internal temperature of 100 ° C. If not, the hot air heater 91 was operated to force the temperature inside the drying chamber 10 to 100 ° C.

그러나 건조구간 2에서는 상기 마그네트론(21)의 냉각을 통해 만들어진 열풍만으로 설정된 내부 온도 60℃를 맞출 수 있음에 따라 상기 열풍히터(91)를 가동함이 없이 상기 건조실(11) 내부의 온도를 60℃로 유지할 수 있게 되었다.However, in the drying section 2, the temperature inside the drying chamber 11 is 60 ° C. without operating the hot air heater 91 as the internal temperature 60 ° C. can be set only by the hot air generated by the cooling of the magnetron 21. I was able to keep it.

본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치는, 상기 마그네트론(20,21)을 가동함에 있어서 그리고 상기 마그네트론(20,21)의 발생 열을 받은 열푸을 상기 열풍순환배관(100,101)을 이용하여 순환시키게 되는데, 상기 건조실(10,11) 내부로 외부의 공기를 전달함에 있어서 먼지 등의 오염물질 유입을 방지하기 위하여 공기 필터(110)를 거치도록 구성하고, 또한 상기 건조 대상물(80)이 상기 건조실(10,11)에서 건조되는 과정이 투시창(120)을 통해 확인될 수 있도록 구성한다.Continuous hybrid microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention, the hot air circulation pipe (100, 101) in the operation of the magnetron (20, 21) and the hot air received heat generated from the magnetron (20, 21) It is circulated by using, to pass through the air filter 110 in order to prevent the inflow of pollutants such as dust in the delivery of the outside air into the drying chamber (10,11), and also the drying object (80) ) Is configured so that the process of drying in the drying chamber (10, 11) can be confirmed through the see-through window (120).

한편, 도 3은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치를 도 2의 A-A'선으로 자른 횡단면도이다.On the other hand, Figure 3 is a cross-sectional view of the continuous hybrid microwave drying device constituting a specific embodiment of the present invention taken along the line AA 'of FIG.

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도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리형 마이크로웨이브 건조장치에서 건조 대상물(80)은 벨트 컨베이어(50)를 통하여 상기 건조실(10) 내부로 이송된다. 상기 건조실(10) 내부로 이송된 건조 대상물(80)은 상기 마그네트론(20)에서 발생된 마이크로웨이브를 도파관(40)을 통하여 조사받으면서 건조가 이루어진다. 이때, 상기 건조 대상물(80)은 마이크로웨이브에 의하여 내부로부터의 가열이 이루어지게 되어 내부의 수분이 건조 대상물 표면으로 빠져나오게 되면서 건조가 이루어지게 된다. As shown in FIG. 3, in the continuous hybrid microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention, the drying object 80 is transferred into the drying chamber 10 through the belt conveyor 50. The drying object 80 transferred into the drying chamber 10 is dried while being irradiated with microwaves generated by the magnetron 20 through the waveguide 40. At this time, the drying object 80 is heated from the inside by the microwave is made to dry while the moisture in the interior is drawn out to the surface of the drying object.

상기 벨트 컨베이어(50)는 벨트 지지대(51) 위에 설치됨으로써 건조 대상물(80)이 무게에 의하여 처지는 것을 방지하는 구조로 되어 있다. 상기 건조실(10)은 바닥면이 비스듬한 구조로 되어있는 것을 특징으로 하는데, 이는 상기 마그네트론(20,21)으로부터 조사된 마이크로웨이브가 건조 대상물(80)에 입사된 후 반사 또는 투과되어져 나온 마이크로웨이브가 바닥면에 부딪쳐 일정한 각도로 재반사되면서 마이크로웨이브가 균일하게 분산되는 역할을 하도록 함으로서 건조 대상물이 균일하게 가열되도록 하는 기능을 한다. The belt conveyor 50 is installed on the belt support 51 to prevent the drying object 80 from sagging by weight. The drying chamber 10 is characterized in that the bottom surface has an oblique structure, which is that microwaves emitted from the magnetron (20, 21) is reflected or transmitted after being incident to the drying object 80 By hitting the bottom surface and reflecting back at a constant angle serves to distribute the microwave evenly to serve to uniformly heat the drying object.

한편, 상기 경사진 바닥면 상에 마이크로웨이브의 분산을 돕기 위한 돌기형의 분산체(미도시)가 추가적으로 형성될 수 있으며, 상기 돌기의 형상 및 크기를 경사 바닥면의 기울기 방향을 따라 달리하여 분산 패턴을 다양화함으로써 분산효율을 높일 수도 있다.On the other hand, a protrusion-shaped dispersion (not shown) may be additionally formed on the inclined bottom surface to assist the dispersion of the microwaves, and the shape and size of the protrusion are distributed along the inclination direction of the inclined bottom surface. By diversifying the pattern, the dispersion efficiency can be increased.

그리고 상기 마그네트론(20,21)의 냉각과정에서 발생된 열풍은 냉각팬(30)의 송풍작용 및 열풍팬(90)의 흡입작용에 의하여 상기 건조실(10) 내부로 이송됨과 아울러, 상기 건조실에 연결된 열풍순환배관(100,101)을 통하여 상기 건조실(10) 내부로 각각 이송되는 구조로 되어 있다. 이때 상기 건조실(10) 내부의 온도는 상기 건조 대상물(80)의 건조 온도 조건에 따라 적정한 값으로 설정되어 지는데, 만약 상기 건조실(10) 내부의 온도가 낮을 경우 열풍히터(91)를 통하여 상기 건조실(10) 내부의 온도를 올려주게 된다. 이때 열풍에 의한 건조는 마이크로웨이브 조사에 의하여 내부로부터 외부로 배출된 표면의 수분을 효율적으로 외부에서 건조하는 역할을 담당하는 건조 메커니즘으로 되어 있다.The hot air generated during the cooling of the magnetrons 20 and 21 is transferred into the drying chamber 10 by the blowing operation of the cooling fan 30 and the suction action of the hot air fan 90, and connected to the drying chamber. The hot air circulation pipes (100, 101) are respectively transferred to the drying chamber 10 inside the structure. At this time, the temperature inside the drying chamber 10 is set to an appropriate value according to the drying temperature conditions of the drying object 80. If the temperature inside the drying chamber 10 is low, the drying chamber through the hot air heater (91) (10) It raises the temperature inside. At this time, the drying by hot air is a drying mechanism that plays a role of efficiently drying the moisture on the surface discharged from the inside to the outside by microwave irradiation from the outside.

이때, 외부에서 유입되는 공기는 공기 필터(110)에 의하여 1차 큰 먼지는 제거된 상태에서 유입되며, 상기 건조실(10) 내부의 건조되는 과정은 투시창(120)을 통하여 볼 수 있는 구조로 되어 있다. At this time, the air introduced from the outside is introduced in the state that the first large dust is removed by the air filter 110, the drying process inside the drying chamber 10 has a structure that can be seen through the see-through window 120 have.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명이 실시예의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention having the configuration as described above in detail.

도 2를 참고하여, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치에 유입되는 건조 대상물의 수분 제거과정을 설명하기로 한다.Referring to Figure 2, it will be described the water removal process of the drying object flowing into the continuous hybrid type microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치의 유입부를 통하여 건조 대상물(80)이 유입된다. 유입된 상기 건조 대상물(80)은 벨트 컨베이어(50)를 통하여 건조구간 1의 건조실(10) 내부로 이송하게 된다. 이때 마이크로웨이브의 누설을 흡수하기 위해 설치된 차폐구간 1을 거치면서 상기 건조실(10) 내부로 유입된다. As shown in Figure 2, the drying object 80 is introduced through the inlet of the continuous hybrid microwave drying apparatus. The drying object 80 introduced is transferred to the drying chamber 10 of the drying section 1 through the belt conveyor 50. At this time, while passing through the shield section 1 installed to absorb the leakage of the microwave flows into the drying chamber (10).

상기 건조실(10)에서 상기 건조 대상물(80)의 수분이 제거되는 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 마그네트론(20)에서 마이크로웨이브가 발생되어 도파관(40)을 통하여 상기 건조 대상물(80)로 조사된다. 마이크로웨이브를 조사받은 상기 건조 대상물(80)은 내부로부터 수분이 가열되면서 상기 건조 대상물(80)의 표면으로 빠져나오게 되고, 이렇게 빠져나온 수분은 마이크로웨이브를 더 조사받으면서 증발되어 건조된다. Looking at the process of removing the moisture of the drying object 80 in the drying chamber 10 in detail, a microwave is generated in the magnetron 20 is irradiated to the drying object 80 through the waveguide 40. The drying object 80 irradiated with microwaves exits the surface of the drying object 80 while the water is heated from the inside, and the moisture is evaporated and dried while being further irradiated with microwaves.

이때, 상기 마그네트론(20)은 고온의 열을 발생하게 되는데, 상기 마그네트론을 식혀주기 위한 냉각팬(30)이 작동함에 따라 공기필터(110)를 통해 흡입된 외부공기는 마그네트론을 식히는 과정에서 열풍으로 변환되며, 이 열풍은 냉각팬(30) 및 열풍팬(90)에 의하여 상기 건조실(10) 내부로 유입된다. 이렇게 상기 건조실(10) 내부로 유입된 열풍은 상기 건조 대상물(80) 표면으로 빠져나온 수분을 건조시키는 역할을 하게 되며, 이에 따라 상기 마이크로웨이브의 작용과 더불어 열풍의 작용에 의해 상기 건조 대상물(80)의 수분은 더욱 효율적으로 건조된다.At this time, the magnetron 20 generates high-temperature heat. As the cooling fan 30 for cooling the magnetron operates, the external air sucked through the air filter 110 is heated by hot air in the process of cooling the magnetron. The hot air is introduced into the drying chamber 10 by the cooling fan 30 and the hot air fan 90. Thus, the hot air introduced into the drying chamber 10 serves to dry the moisture escaped to the surface of the drying object 80, and thus the drying object 80 by the action of the hot air together with the action of the microwave. ) Moisture dries more efficiently.

그리고, 상기 건조 대상물의 건조에 쓰인 공기는 다시 배기팬(60)의 송풍작용에 의해 배기관(61)을 통하여 외부로 배출된다.The air used for drying the object to be dried is discharged to the outside through the exhaust pipe 61 again by the blowing action of the exhaust fan 60.

한편, 건조구간 1의 상기 건조실(10)을 통과하면서 건조된 상기 건조 대상물(80)은 상기 벨트 컨베이어(50)를 타고 건조구간 2의 건조실(11)로 유입하게 된다. 상기 건조실(11)로 유입된 상기 건조 대상물(80)은 건조구간 1에서 제거되지 아니한 잔류 수분을 제거하게 된다. 이때에도 건조구간 1에서의 수분 제거 방법과 동일한 내용으로 건조가 이루어진다. Meanwhile, the drying object 80 dried while passing through the drying chamber 10 of the drying section 1 is introduced into the drying chamber 11 of the drying section 2 by the belt conveyor 50. The drying object 80 introduced into the drying chamber 11 removes residual moisture not removed in the drying section 1. At this time, drying is performed in the same manner as in the method for removing water in drying section 1.

즉, 건조구간 2에 위치하고 있는 마그네트론(21)에서 조사된 마이크로웨이브에 의하여 상기 건조 대상물(80)로 마이크로웨이브가 조사되면서 내부로부터의 건조가 이루어지고, 이와 더불어 상기 마그네트론을 식히는 과정에서 발생한 열풍이 냉각팬(30) 및 열풍팬(90)에 의하여 건조실(11) 내부로 유입되어 상기 건조 대상물(80) 표면으로 빠져나온 수분을 건조시키는 역할을 하게 된다.That is, the microwave is irradiated to the drying object 80 by the microwave irradiated from the magnetron 21 located in the drying section 2 is dried from the inside, and the hot air generated in the process of cooling the magnetron is The cooling fan 30 and the hot air fan 90 are introduced into the drying chamber 11 to serve to dry the moisture discharged to the surface of the drying object 80.

이와 같이 마이크로웨이브에 의해 내부의 수분이 건조 대상물(80) 표면으로 빠져나오게 되면서 건조가 이루어짐과 더불어 열풍이 상기 건조 대상물(80)의 표면에 붙어 있는 수분을 제거하는 외부로부터의 건조가 이루어지면서 수분이 제거된다. As the moisture inside the air is released to the surface of the object to be dried by the microwave as described above, the drying is performed, and the hot air is dried from the outside to remove the moisture adhering to the surface of the object to be dried (80). Is removed.

이와 같이 하여 건조구간 2의 상기 건조실(11)을 통과한 상기 건조 대상물(80)은 차폐구간 2를 거치면서 유출부로 유출된다. In this way, the drying object 80 passing through the drying chamber 11 of the drying section 2 flows out through the shield section 2 to the outlet.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치를 이용하여 안료의 수분 건조 효과를 실험한 실험예를 표 1을 참고로 하여 설명한다.Hereinafter, using the continuous hybrid type microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention will be described with reference to Table 1 the experimental example of the moisture drying effect of the pigment.

실험대상 시료는 안료 제조시설로부터 제조된 Yellow 안료이다. 상기 Yellow 안료는 수분이 65%, 고형분이 35%인 특성을 가지고 있었다. The sample to be tested is a yellow pigment prepared from a pigment manufacturing facility. The yellow pigment had a characteristic of 65% moisture and 35% solids.

본 실험에서 사용한 마그네트론의 총용량은 50kW로서, 건조구간 1에서 30kW, 건조구간 2에서 20kW로 구성되어 있다. 벨트 컨베이어의 이송속도는 건조구간 1과 2를 통과하는 전체 체류시간을 70분으로 하였으며, 이때 건조구간 1에서 안료가 머물러서 건조되는 체류시간은 42분, 건조구간 2에서 안료가 머물러서 건조되는 체류시간은 28분이었다. 건조구간 1에서의 열풍 온도를 80℃가 되도록 설정하였으며, 건조구간 2에서의 열풍 온도는 40℃가 되도록 설정하였다. 벨트 컨베이어에 의한 연속 투입식으로 운전을 하였으며, 건조된 안료의 무게가 20kg이 될 때 정지하여 시험용 안료를 채취하였다. 시험용 시료로서 채취한 안료는 안료로서의 물성을 평가하기 위하여 수분 함량, 색농도, 색상 ΔE, 입도를 분석하였으며, 이는 기존 열풍 건조방식에 의하여 건조된 안료와 비교 평가하였다. 또한 마이크로웨이브 건조기의 운전 특성을 평가하기 위하여 소요 에너지량 및 소요 에너지비용을 계산함으로서 기존 열풍 건조방식과 비교하였다. The total capacity of the magnetron used in this experiment was 50kW, consisting of 1 to 30kW in dry section and 2 to 20kW in dry section. The transfer speed of the belt conveyor was 70 minutes for the total residence time passing through the drying sections 1 and 2, wherein the residence time for the pigment staying in the drying section 1 and drying was 42 minutes and the residence time for the pigment staying in the drying section 2 and drying. Was 28 minutes. The hot air temperature in the drying section 1 was set to be 80 ° C., and the hot air temperature in the drying section 2 was set to be 40 ° C. Operation was carried out by a continuous feeding method by a belt conveyor, and the test pigment was collected by stopping when the weight of the dried pigment became 20 kg. The pigment collected as a test sample was analyzed for moisture content, color concentration, color ΔE, and particle size in order to evaluate the physical properties of the pigment, which was compared with the pigment dried by the conventional hot air drying method. In addition, it was compared with the existing hot air drying method by calculating the required energy amount and energy cost to evaluate the operating characteristics of the microwave dryer.

한편, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치의 수분 건조 효과를 종래기술에 따른 열풍 건조장치의 수분 건조 효과와 비교하기 위해 안료 제조시설에서 생산한 Yellow 안료에 대하여 종래기술에 따라 수분 건조를 실시한 비교예를 제시하였다. 이때, 연속식 열풍 건조장치의 건조 수율은 800kg/일, 건조시간은 20시간이었으며, 시험 평가는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 경우와 종래기술에 의한 경우에 동일하게 하였다.On the other hand, to compare the water drying effect of the continuous hybrid type microwave drying apparatus according to a specific embodiment of the present invention with the water drying effect of the hot air drying apparatus according to the prior art for the yellow pigment produced in the pigment manufacturing facility in the prior art A comparative example was carried out according to the moisture drying. At this time, the drying yield of the continuous hot air drying apparatus was 800kg / day, the drying time was 20 hours, the test evaluation was the same as in the case of the specific example of the present invention and the case of the prior art.

구분division 본 발명의 방법에 의한 건조Drying by the method of the present invention 종래기술의 방법에 의한 건조Drying by the method of the prior art 수분함량 (%)Water content (%) 0.30.3 0.30.3 색농도 (%)Color concentration (%) 102.4102.4 100 (기준)100 (standard) 색상 ΔEColor ΔE 0.530.53 0(기준)0 (standard) 입자 (㎛)Particles (μm) 55 55 소요 에너지량Amount of energy required 전기 (kWh/kg)Electricity (kWh / kg) 3.303.30 0.920.92 가스 (Nm3/kg)Gas (Nm 3 / kg) 00 0.6750.675 소요 에너지비용 (원/kg)Energy cost (KRW / kg) 295295 561561 합격판정Acceptance judgment 합격pass 합격pass

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법으로 건조한 안료의 수분은 0.3%로서 종래기술의 열풍 건조방식에 의해 건조한 안료의 수분 0.3%와 동일하게 나타났다. 또한 본 발명의 방법에 의해 건조된 안료의 물성을 종래기술의 방법에 의해 건조된 안료의 물성과 비교 평가하였을 경우 색농도가 102.4%, 색상 ΔE가 0.53, 입자가 5㎛로서 종래기술에 방법에 의해 건조된 안료 대비 동등 또는 그 이상의 물성을 가지는 것을 확인하였다. As shown in Table 1, the moisture of the pigment dried by the continuous hybrid microwave drying apparatus and the pigment drying method using the same according to a specific embodiment of the present invention is 0.3%, the moisture of the pigment dried by the hot air drying method of the prior art 0.3 Same as%. Also, when the physical properties of the pigments dried by the method of the present invention were compared with those of the pigments dried by the conventional method, the color concentration was 102.4%, the color ΔE was 0.53, and the particles were 5 µm. It was confirmed to have the same or more physical properties compared to the dried pigment.

또한, 본 발명의 방법에 의한 건조의 경우 소요되는 에너지량은 전기가 3.3kWh/kg이었고, 종래기술의 방법에 의한 건조의 경우 소요되는 에너지량은 전기가 0.92kWh/kg, 가스가 0.675Nm3/kg이었다. 전기 kWh당 비용이 89.5원, 가스 Nm3당 비용이 705원을 기준으로 하였을 경우, 종래기술의 방법에 의한 건조의 경우 소요되는 에너지비용은 561원/kg이었으나, 반면 본 발명의 방법에 의한 건조의 경우 소요되는 에너지비용은 295원/kg으로서 에너지 비용을 많이 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 즉, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치 및 이를 이용한 안료 건조방법에 따르는 경우, 종래기술에 의한 건조장치에 의한 경우보다 수분의 제거 및 소요 에너지비용면에서 우수한 것으로 분석되었다.In addition, the amount of energy required for drying by the method of the present invention was 3.3 kWh / kg, the amount of energy required for drying by the method of the prior art is 0.92 kWh / kg of electricity, 0.675 Nm 3 gas / kg. When the cost per electric kWh is 89.5 won and the cost per gas Nm 3 is 705 won, the energy cost for the drying by the prior art method was 561 won / kg, whereas the drying by the method of the present invention. In the case of the energy cost is 295 won / kg was found that can save a lot of energy costs. That is, according to the continuous hybrid type microwave drying apparatus and the pigment drying method using the same according to a specific embodiment of the present invention, it was analyzed that the water removal and the required energy cost than the case of the conventional drying apparatus. .

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.

즉, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.That is, it is obvious to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

본 발명의 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치는, 마이크로웨이브 조사에 의한 내부 가열 원리와 열풍 건조방식에 의한 외부 가열 원리를 동시에 적용시켜 건조 대상물 중의 수분을 짧은 운전시간 동안에 아주 낮은 수분 함량까지 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 마이크로웨이브-열풍 복합 방식으로 건조를 하되 마그네트론에서 발생하는 열을 열풍 건조에 이용하여 에너지 효율을 극대화할 수 있으며, 열풍 건조방식 단독으로 장시간 건조할 경우보다 배출되는 먼지의 량을 줄일 수 있는 고효율 친환경 건조장치로서, 안료 건조 등의 산업분야에 효과적으로 적용할 수 있으므로 산업상 이용 가능성이 매우 높은 발명이다.Continuous hybrid microwave drying apparatus of the present invention, by applying the internal heating principle by the microwave irradiation and the external heating principle by the hot air drying method at the same time can remove the moisture in the drying object to a very low moisture content in a short operation time In addition, the microwave-hot air drying method can be used to maximize energy efficiency by using the heat generated from the magnetron for hot air drying, and the hot air drying method reduces the amount of dust emitted than drying for a long time. As a highly efficient eco-friendly drying apparatus that can be effectively applied to industrial fields such as pigment drying, it is an invention having a high industrial applicability.

10, 11: 건조실 20, 21: 마그네트론
30: 냉각팬 40: 도파관
50: 벨트 컨베이어 51: 벨트 지지대
60: 배기팬 61: 배기 배관
70: 차폐재 80: 건조 대상물
90: 열풍팬 91: 열풍히터
100,101: 열풍순환배관 110: 공기 필터
120: 투시창10, 11: drying chamber 20, 21: magnetron
30: cooling fan 40: waveguide
50: belt conveyor 51: belt support
60: exhaust fan 61: exhaust piping
70: shielding material 80: object to be dried
90: hot air fan 91: hot air heater
100,101: hot air circulation pipe 110: air filter
120: viewing window

Claims (11)

마이크로웨이브를 건조 대상물로 조사하는 것으로 인접하는 것이 서로 직교하는 방향으로 배치되거나 지그재그 형태로 다수개 배치되는 마그네트론;
냉각팬으로 상기 마그네트론에서 발생된 열을 외부에서 공기필터를 통과하여 온 공기에 전달하여 만든 열풍과 함께 열풍히터에서 나온 열풍을 상기 건조 대상물로 보내는 열풍공급수단;
상기 마그네트론 및 열풍공급수단이 구비되어 건조 대상물에 대한 건조가 이루어지는 것으로 두 개의 분리된 건조구간 1 및 건조구간 2로 나누되 상기 분리된 건조구간의 내용적 비율이 2대 1 또는 3대 2의 구조가 되도록 함과 동시에 건조구간 1의 온도가 건조구간 2의 온도보다 고온으로 구성함과 동시에 바닥면에는 마이크로웨이브가 균일하게 분산되도록 하는 돌기형상의 분산체를 구비하는 건조실; 그리고
상기 건조 대상물이 연속적으로 상기 건조실을 지나도록 하는 이송수단;을 포함하고
상기 열풍히터는 상기 건조 대상물의 건조를 위하여 설정한 건조실의 내부 온도보다 상기 건조실의 실제 내부 온도가 낮을 경우에 가동되는 것을 특징으로 하는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치.
Magnetrons are arranged in a direction orthogonal to each other or irradiated with a microwave to be dried to a plurality of magnetrons arranged in a zigzag form;
Hot air supply means for sending the hot air from the hot air heater to the drying object with the hot air generated by transferring the heat generated from the magnetron to the air from the outside through the air filter with a cooling fan;
The magnetron and hot air supply means are provided to dry the object to be dried, which is divided into two separate drying sections 1 and 2, and the content ratio of the separated drying sections is 2 to 1 or 3 to 2. Drying chamber having a projection-shaped dispersion to ensure that the temperature of the drying section 1 is higher than the temperature of the drying section 2 and at the same time the microwave is uniformly distributed on the bottom surface; And
And conveying means for allowing the object to be dried to continuously pass through the drying chamber.
The hot air heater is a continuous hybrid microwave drying apparatus, characterized in that when the actual internal temperature of the drying chamber is lower than the internal temperature of the drying chamber set for drying the drying object.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 열풍공급수단은, 상기 마그네트론이 설치된 공간에서 상기 건조실로 열풍을 공급하는 열풍순환배관과, 상기 열풍순환배관에 설치되어 열풍을 건조실로 보내는 열풍팬과, 상기 공기에 열을 공급하기 위한 상기 열풍히터를 포함하는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치.The method of claim 1,
The hot air supply means includes a hot air circulation pipe for supplying hot air to the drying chamber in a space where the magnetron is installed, a hot air fan installed in the hot air circulation pipe for sending hot air to the drying room, and the hot air for supplying heat to the air. Continuous hybrid microwave drying apparatus including a heater. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 건조실의 바닥면은 마이크로웨이브가 균일하게 분산되도록 경사 구조를 이루도록 구성하는 연속 하이브리드형 마이크로웨이브 건조장치.The method of claim 1,
The bottom surface of the drying chamber is a continuous hybrid microwave drying device configured to form a sloped structure so that the microwave is uniformly distributed. 인접하는 것이 서로 직교하는 방향으로 배치되거나 지그재그 형태로 배치되는 마그네트론으로부터 조사되는 마이크로웨이브와 상기 마그네트론에서 발생된 열과 열풍히터로부터 발생된 열풍을 연속적으로 건조대상물인 안료에 공급하여,
상기 마그네트론으로부터 조사된 마이크로웨이브에 의한 내부 가열 및 열풍에 의한 외부 가열의 조합에 의하여 안료가 건조되도록 하고,
안료의 건조가 이루어지는 건조구간을 건조가 진행되는 순서에 따라 건조구간 1과 건조구간 2로 내용적 비율이 2대 1 또는 3대 2가 되도록 분리시키고,
상기 건조구간 1과 건조구간 2의 구간별 건조온도 조절이 가능하도록 함에 있어서,
상기 건조구간 1에서는 수분을 많이 함유하고 있음에 따라 건조구간의 내부 온도가 건조구간 2보다 고온이 되도록 온도를 조절하고,
상기 건조구간 2에서는 수분이 많이 제거된 건조 대상물이 유입됨에 따라 건조구간 1보다 저온이 되도록 온도를 조절하면서 건조를 수행하며,
상기 열풍히터는 상기 건조 대상물의 건조를 위하여 설정한 건조실의 내부 온도보다 상기 건조실의 실제 내부 온도가 낮을 경우에 가동되는 것을 특징으로 하는 연속 하이브리형 마이크로웨이브를 이용한 안료건조방법.The microwaves irradiated from the magnetrons disposed adjacent to each other in a direction orthogonal to each other or arranged in a zigzag form and the heat generated from the magnetrons and the hot air generated from the hot air heaters are continuously supplied to the pigments to be dried.
The pigment is dried by a combination of internal heating by microwaves irradiated from the magnetron and external heating by hot air,
The drying section in which the pigment is dried is separated into a drying section 1 and a drying section 2 so that the content ratio is 2 to 1 or 3 to 2, according to the order of drying.
In the drying section 1 and the drying section 2 to allow to control the drying temperature for each section,
In the drying section 1, the temperature is controlled so that the internal temperature of the drying section is higher than the drying section 2 as it contains a lot of moisture.
In the drying section 2, the drying is carried out while controlling the temperature to be lower than the drying section 1 as the drying object is removed from the moisture,
The hot air heater is a pigment drying method using a continuous hybrid microwave, characterized in that the operation is operated when the actual internal temperature of the drying chamber is lower than the internal temperature of the drying chamber set for drying the drying object. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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