KR20150029338A - 태양광을 이용한 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광을 이용하여 고추, 고사리, 무말랭이 등의 농작물을 건조하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 전력 소모량을 획기적으로 감소시킬 수 있으면서도 건조 효율성을 극대화시킬 수 있도록 할 목적으로, 내부에 건조공간이 형성되고 일측 면이 태양광이 투과되도록 집광창이 구비되며 상기 집광창 저부에 외부 공기가 유입되는 입구가 구비되고 저부 일측에 출구가 형성된 케이스(10)와; 상기 집광창의 내면에서 일정 거리 이격 설치되되 하단은 상기 케이스의 저면에 접하고 상단은 상기 케이스의 상단과 이격됨으로써 상기 집광창 내측에 외부 공기의 흡입영역이 형성되도록 한 격판(20)과; 상기 출구에 설치되어 상기 건조공간 내의 공기를 배기하기 위한 송풍기(30)를 포함하는 태양광을 이용한 건조장치가 제공된다.

Description

태양광을 이용한 건조장치{SOLAR DRYING DEVICE}

본 발명은 태양광을 이용하여 농작물 등을 건조하기 위한 장치로서, 더욱 구체적으로는 내부에 건조공간이 형성된 하우징 일측에 집광창을 설치하고 상기 집광창의 내측으로 공기 흡입영역을 설치하며, 상기 흡입영역에서 대류 현상 없이 굴뚝효과에 의해 태양열로 가열된 공기가 상향 이동하도록 하여 태양열을 농작물 등의 건조에 이용함으로써 농작물 건조를 위한 인위적인 가열에너지 소모량을 최소화할 수 있도록 하는 태양광을 이용한 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 고추, 고사리, 무말랭이 등과 같은 농산물은 건조시켜서 장시간 보관이 가능하도록 하고 있으며, 이것을 보관하였다가 추후 사용하고 있다.

전통적으로 고추, 고사리, 무말랭이 등의 작물을 건조하기 위해서는 마당이나 지붕에 펼쳐서 햇빛에 말리거나 그늘에서 말리고 있는데, 이는 비가 오거나 습한 날에는 건조가 이루어지지 않거나 작물이 부패하는 등, 기후 조건에 따라 건조를 하는데 제약이 있을 수밖에 없다.

이를 위해 종래에는 열풍 건조기를 이용하여 작물을 건조하고 있으나, 이 경우 작물 고유의 맛과 향이 떨어지며 색변이 일어나 상품성이 좋지 않을 뿐 아니라 에너지 소모가 많다는 문제점이 있다.

더욱 발전된 건조 방식으로서, 대한민국 공개특허 제 2011-0034704호(특허문헌 1)에서는 태양열을 흡수하도록 구성된 온실형태의 건조실과, 상기 건조실로 외부 공기를 흡입하기 위한 흡기장치와, 상기 건조실 내부 공기를 외부로 방출하기 위한 배기장치와, 상기 건조실 내에 설치되어 농·수산물을 수용하여 건조하는 순환식 건조대를 포함하여 이루어지고, 상기 순환식 건조대는 건조실의 길이 방향으로 배치된 장방형 격자 형상으로 된 프레임과, 축과 그 양단에 결합된 체인기어로 구성되어 상기 프레임의 상부 양측과 하부 양측과 중간부 양측에 지그재그로 설치된 체인축과, 상기 체인축의 전면과 후면 체인기어에 물려 결합됨으로서 상부에서 하부로 지그재그로 연속되어 순환되도록 결합된 전후 체인과, 상기 전후 체인에 일정 간격으로 결합된 다수의 체인어태치먼트와, 상기 전후 체인의 체인어태치먼트에 각기 결합된 다수의 연결대와, 상기 연결대에 걸리도록 걸고리가 형성된 농·수산물 적재를 위한 트레이와, 상기 일 체인축에 감속 연결된 모터로 구성되는 태양광을 이용한 순환식 농수산물 건조장치가 제안된 바 있다.

그러나 이러한 선행기술은 외부 공기 흡입장치와 내부 공기 배기장치를 비롯하여, 체인기어와 모터 등 복잡한 구조로 되어 있어서 제조비용이 고가인데다 제조가 어려워서 생산성이 낮을 뿐 아니라, 이들 요소를 구동하기 위한 전력 소모량이 과다하여 유지 관리 비용 부담이 크다는 문제점이 있다.

1. 대한민국 공개특허 제 2011-0034704호 공개특허공보(2011.4.6 공개)

이와 같은 종래 기술이 가지는 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 전력 소모량을 획기적으로 감소시킬 수 있으면서도 건조 효율성을 극대화시킬 수 있도록 하는 태양광을 이용한 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 건조공간이 형성되고 일측 면이 태양광이 투과되도록 집광창이 구비되며 상기 집광창 저부에 외부 공기가 유입되는 입구가 구비되고 저부 일측에 출구가 형성된 케이스와; 상기 집광창의 내면에서 일정 거리 이격 설치되되 하단은 상기 케이스의 저면에 접하고 상단은 상기 케이스의 상단과 이격됨으로써 상기 집광창 내측에 외부 공기의 흡입영역이 형성되도록 한 격판과; 상기 출구에 설치되어 상기 건조공간 내의 공기를 배기하기 위한 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 집광창과 상기 격판의 이격 거리를 100mm 이내로 하여 흡입영역에서 대류 현상 없이 굴뚝효과가 발생하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 건조공간의 가온 성능을 향상시키는 동시에 열 손실을 최소화하기 위해 상기 케이스의 외면 및/또는 상기 격판의 외면에 흡열막이 적층되거나, 상기 케이스의 내면 및/또는 상기 격판의 내면에 열반사막이 적층된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예로서 상기 입구에는 습기를 제거하기 위한 제습부재가 더 구비될 수 있다.

또한, 바람직한 실시 예로서 상기 입구에 외부공기가 다습하고 태양광이 없는 낮이나 밤에 건조효율을 높이기 위한 개폐문을 설치할 수 있다.

본 발명에 따르면, 태양광을 이용하여 작물을 건조시키되, 공기가 유입되는 부분에 태양광에 의해 공기가 가열되도록 함과 동시에 굴뚝효과와 같이 공기가 유동할 수 있는 공간을 마련함으로써, 작물을 고온 저습의 공기로 건조하므로 그만큼 건조 효율을 향상시킬 수 있고, 건조를 위한 가열에너지를 절약할 수 있다.

또한, 외부공기가 다습하고 태양광이 없는 낮과 밤에 입구의 개폐문을 닫은 후 건조실 내부 공기기를 배출하는 송풍기를 가동하면 건조실 내부의 기압이 낮아져 건조 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 건조장치의 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 형태의 구조를 예시하고 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 건조장치의 구성도이다.

도 1을 참조하는 바와 같이, 본 발명의 태양광을 이용한 건조장치는, 케이스(10), 격판(20) 및 송풍기(30)를 포함한다.

상기 케이스(10)는 내부에 건조공간(S1)이 형성되고 상기 건조공간(S1)에는 농작물을 적재하기 위해 망사 형태로 된 받침판(14) 다수 개가 층을 이루도록 형성될 수 있으며, 일측에는 개폐 도어(미도시)가 설치되어 농작물을 비롯하여 상기 받침판(14)을 꺼내거나 넣을 수 있도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 케이스(10)의 일측 면에는 태양광(Q)이 상기 건조공간(S1)으로 투과되도록 투명한 소재의 집광창(11)이 설치되고, 이때 상기 집광창(11)을 통해 더 많은 양의 태양광(Q)을 집광하기 위해 상기 집광창(11)을 경사지게 설치한다.

또한, 상기 집광창(11)의 저부에는 외부 공기를 상기 건조공간(S1)으로 유입되게 하는 입구(10')가 설치되고, 상기 케이스(10)의 일측 저부에는 상기 건조공간(S1) 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 출구(10")가 설치되는데, 상기 건조공간(S1) 전체 공간에서의 공기 유동성을 위해 상기 출구(10")는 상기 입구(10')가 형성된 반대 방향의 면에 설치할 수 있다.

상기 격판(20)은 상기 집광창(11)의 내면에서 일정 거리 이격 설치된 것으로그 하단은 상기 케이스(10)의 바닥면에 접하게 하고 그 상단은 상기 케이스(10)의 상단 면과 이격 설치되게 함으로써 상기 집광창(11)의 내측, 즉 상기 집광창(11)과 상기 격판(20) 사이에 외부 공기가 흐를 수 있는 흡입영역(S2)이 형성되도록 한다.

이때 상기 집광창(11)과 상기 격판(20)의 이격 거리는 100mm 이내로 하여 상기 흡입영역(S2)에서의 공기 대류 현상을 억제시키고 굴뚝효과가 나타나도록 할 수 있다.

한편, 상기 송풍기(30)는 예컨대 감압 송풍기로서 상기 출구(10")에 설치되어 상기 건조공간(S1) 내의 공기가 쉽게 외부로 배출되도록 할 수 있다.

이때 상기 입구(10')에 개폐문(15)을 설치할 수 있다. 이 경우 외부 공기가 다습하고 태양광이 없는 낮이나 밤에 상기 개폐문(15)을 닫은 후 상기 감압 송풍기(30)를 가동시키면 상기 건조공간(S1)의 기압이 낮아지게 되어 작물로부터 습기가 쉽게 증발하게 되므로 건조효율을 높일 수 있다.

집광 효율을 비롯하여 상기 건조공간(S1)을 효율적으로 승온시키기 위해 상기 케이스(10)의 외면 및/또는 상기 격판(10)의 외면에는 열을 흡수하는 흡열막을 도포, 적층할 수 있으며, 더욱이 상기 케이스(10)의 내면 및/또는 상기 격판(20)의 내면에는 열을 반사하는 열반사막을 도포, 적층할 수 있다. 이 경우 건조공간(S1) 내부의 열 손실을 줄일 수 있게 되어 고온으로 쉽게 승온된다.

한편, 상기 건조공간(S1) 내부의 습도를 낮춰서 건조 효율을 높이기 위해 상기 입구(10')에는 숯이나 제습포 등, 습기를 제거할 수 있는 제습부재(40)가 더 구비될 수 있다.

이하, 전술한 구조의 건조장치의 작용에 관하여 설명하며, 이를 통해 본 발명이 더욱 구체화될 것이다.

농작물을 건조하기 위해 상기 케이스(10) 내부의 받침판(14)에 피건조물을 적재한다.

송풍기(30)를 가동하면 건조공간(S1) 내부의 공기가 출구(10")를 통해 배기되어 건조공간(S1)의 공기 밀도가 낮아지므로 입구(10')를 통해 외부 공기가 흡입영역(S2)을 경유하여 건조공간(S1)으로 유입된다. 이때 제습수단(40)이 설치된 경우 유입되는 공기는 습도가 낮으므로 건조 조건을 향상시킬 수 있다.

더욱이 흡입영역(S2)에서 태양광(Q2)에 의해 공기가 단시간 내에 고온으로 가열되므로 굴뚝효과에 의해 고온의 공기가 상측으로 빨려들어가듯 이동하여 건조공간(S1)으로 유입될 수 있다. 즉, 태양광(Q)에 의하여 흡입영역(S2) 내부 공기가 가열되면 흡입영역(S2)의 공기가 상측으로 이동한다. 이렇게 흡입영역(S2)의 상측의 공기 온도가 높아지면 흡입영역(S2) 상측 기압이 높아지므로 외부 공기가 흡입영역(S2)으로 빨려들어가게 되어 이른바 굴뚝효과가 발생한다.

이때 앞서 설명한 바와 같이 흡입영역(S2)의 폭이 크면 대류 현상이 일어나 굴뚝효과가 감소하거나 일어나지 않을 수 있으므로, 집광창(11)과 격판(20) 사이의 이격 거리를 가급적 좁게 설계해야 한다.

흡입영역(S2)에서 고온으로 상승한 저습 공기는 건조영역(S1)의 농작물을 빠르게 건조할 수 있다.

또한, 피건조물의 건조로 다습해진 공기는 송풍기(30)에 의해 출구(10")로 배기된다. 이때 송풍기(30)에 의해서 건조공간(S1)의 공기압력이 낮아지면 작물로부터 습기의 증발압력이 높아지므로 건조 효율을 더욱 높일 수 있다.

또한, 외부공기가 다습하고 태양광이 없는 낮이나 밤에는 상기 입구(10')에 설치된 개폐문(15)을 닫은 후 상기 감압 송풍기(30)를 가동시키면 상기 건조공간(S1)의 공기압력이 낮아지면서 습기의 증발압력이 높아지므로 건조 효율을 높일 수 있다.

이상은 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10... 하우징 11... 집광창
12... 흡열막 13... 열반사막
14... 받침판 15... 개폐문
20... 격판 21... 흡열막
22... 열반사막
30... 송풍기 40... 제습부재
S1... 건조공간 S2... 흡입영역
Q... 태양광(에너지)

Claims (6)

1. 내부에 건조공간이 형성되고 일측 면이 태양광이 투과되도록 집광창이 구비되며 상기 집광창 저부에 외부 공기가 유입되는 입구가 구비되고 저부 일측에 출구가 형성된 케이스와;
   상기 집광창의 내면에서 일정 거리 이격 설치되되 하단은 상기 케이스의 저면에 접하고 상단은 상기 케이스의 상단과 이격됨으로써 상기 집광창 내측에 외부 공기의 흡입영역이 형성되도록 한 격판과;
   상기 출구에 설치되어 상기 건조공간 내의 공기를 배기하기 위한 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 건조장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 집광창과 상기 격판의 이격 거리는 100mm 이내인 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 건조장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스의 외면 또는 상기 격판의 외면에 흡열막이 적층된 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 건조장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스의 내면 또는 상기 격판의 내면에 열반사막이 적층된 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 건조장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 입구에 습기를 제거하기 위한 제습부재가 구비된 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 건조장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 입구에 외부 공기 유입을 차단하기 위한 개폐문이 구비된 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 건조장치.

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