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HSWG 가열 건조

1) 원리

본 제안 설비, HSWG식 가열건조기술은 고집적 반도체 방열기술(Heat Spreader) 과 통신전파 유도기술 (Wave Guide)을 융합한 에너지 절약기술 ( HSWG : Heat Spreader / Wave Guide)
Heat Spreader 기술은 원적외선 세라믹의 순도를 99.99% 올린 원적외선 분말로 구성된 고집적 반도체 칩 뒷면에 붙이는 방열판의 이름이고, Wave Guide 기술은 광 통신 유도 장치로서, 100여년간 개발사용해 오던 두가지 기술을 융합한 HSWG기술은 15여년전부터 한국에서 개발된 에너지절약기술임. (NEP : 산업자원부 기술표준원 공지)


본 에너지 절약기술은 신규설비 뿐만 아니라 현재 사용하고 있는 기존 설비에 적용도 가능함.
따라서 기존설비의 리모델링하는데 적용하면 신규설비와 동일하게 에너지 절약과 건조 품질을 향상시키는데 탁월함.
현재 가동하고 있는 납품 설비의 데이터 항에서 건조품질 향상과 에너지절약효율에 대하여 구체적인 데이타를 기재함.

2) 구조와 특징

Wave Guide 재질의 건조부스


본 제안 설비의 건조실은 Wave Guide 재질로 구성하여, 복사파가 부스 안에서만 맴돌게 하고 피건조물에만 흡수됨. 

따라서 에너지 절약이 극대화되고 건조실 내 온도가 피건조물 온도보다 낮으므로 도장 건조품질(도막)에 핀홀이 전혀 없는 최상의 품질이 됨.
농수산물 건조일 때 자연건조와 같이 품질을 손상하지 않는 건조품질이 됨. 예를 들면 태양초, 건어물 같은 것을 대량으로 위생적으로 생산됨.

  HSWG 재질의 건조부스

전기에너지 → 열에너지 → 복사파 → 복사파를 피건조물도장부위로 유도 → 도장부위 속으로 복사파가 침투, 발열하므로 도장부위의 온도가 부스 내부 공기 온도보다 높아져서 최고의 도장품질을 얻게 됨

① 부위의 히트스프레더 모듈에서 전기 에너지를 열에너지로 변환시켜서 다시 인체에 유익한 복사파 에너지로 변환
② 부위의 웨이브가이드로 피건조물 도장 부위 복사파 에너지를 유도하여 도장 부위에만 조사시켜서 열처리 건조시킴

Heat Spreader 모듈과 복사파 댐퍼


Heat Spreader 모듈은 종 타입의 원적외선 발생 장치로 장치 내부가 Wave Guide 재질로 구성되어 열 에너지를 복사파 에너지로 변환하여 쏟아져 나오도록 구성됨.

Heat Spreader 모듈은 기존 원적외선 히타보다 복사파 변환효율이 높고 조사거리가 30배로 길다.
종 타입의 Heat Spreader 모듈에서 쏟아지는 복사파는 건조실 내부에 꽉 차서 피 건조물에만 직접 침투 가열 건조한다.
따라서 비행기 주변 온도는 비행기보다는 낮으므로 건조 페인트 도막의 핀홀이 전혀 없으며 에너지 절약 효율도 높다.
또한 복사파 댐퍼로 열을 조절하여 에너지 절약효율을 더욱 높이며, 작업환경을 시원하게 한다.

3) 기존설비와 비교

아래 기존 설비의 비교표와 같이 열풍건조설비와 복사파 건조설비와 최신 진공건조설비의 장점을 두루갖춘 HSWG식 가열건조 설비임

<기존 설비 비교표>

비교항목 / 품목
열품건조기 
(소형~대형건조설비)
복사파건조기 
(중소형)
최신 복사파 진공건조기
 (소형)
주용도
페인트 도장 건조용
농수산물 건조용
섬유,목재 건조용
대형건조설비가능
식품 및 식자재 건조/ 조리 분야
반도체, 디스플레이, PCB 등의 표면처리 건조분야
의약품 건조 분야
농수산물을 비롯한 자연 건조품질을 내기 위한 특수 건조용
건조원리와 특성
(장점)
주로 버너 열풍(건습공기)을 송풍기로 대류시켜 피건조물의 수분 또는 용제를 증발시키는 원리
따라서 대형설비가 가능하나 건조품질은 보통이다.
(가장 큰 단점은 건조실내온도가 피건조물보다 높아 피건조물 표면이 먼저 건조되어 피막이 형성되어 핀홀이 발생)
복사파로 피건조물을 가열함
건조실내 공기온도는 이론상으로는 낮아야 하나 실제는 피건조물보다 높아져서 열풍건조와 유사해진다. 따라서 열풍건조의 단점을 갖게 됨


건조실을 진공(감압)으로 피건조물의 수분이나 용제의 비등점을 내려서 낮은 온도에서 건조함.
따라서 피건조품질이 자연건조와 같음.
태양초와 같은 효과


구조와 특성 
(장단점)
버너 및 열풍 발생장치, 송.배풍기 계속 가동
건조실 구성은 안통과 외통사이에 단열이 필수
따라서 제작비가 상승
복사파의 히터가 건조실내 공기를 덥힘으로
열풍건조 구조와 유사함.
단점도 유사함
진공건조실 원적외선 가열장치(최초)
에너지 절감 우수하나 설비비가 비싸다.
대형설비는 불가

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