CN102107112A - 除臭装置和具有该除臭装置的食物垃圾处理设备 - Google Patents

除臭装置和具有该除臭装置的食物垃圾处理设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种除臭装置和具有该除臭装置的食物垃圾处理设备。所述除臭装置包括热交换器和电解室。所述热交换器在从干燥炉排出的废气和从干燥炉外部吸入热交换器中的冷却空气之间进行热交换。所述电解室利用双极性填充床电解对通过热交换器的热交换处理形成的冷凝水进行电解，以从冷凝水中去除臭气。热交换器中具有流动通道，使得从干燥炉排出的废气和从外部吸入的冷却空气沿流动通道以相互交叉的方向流动。所述食物垃圾处理设备包括所述除臭装置、进气和排气装置和具有层叠结构的热交换器。

Description

除臭装置和具有该除臭装置的食物垃圾处理设备
技术领域
本发明涉及除臭装置和具有该除臭装置的食物垃圾处理设备，更具体地，涉及一种除臭装置和具有该除臭装置的食物垃圾处理设备，其中，该除臭装置能够有效地从高温、高湿度废气中去除臭气，这种高温、高湿度废气在干燥炉中进行的食物垃圾处理过程中，通过热交换冷却废气和电解通过冷却形成的冷凝水而形成。
背景技术
通常，食物垃圾处理设备会在食物垃圾处理过程中排放高温和高湿度的臭味的废气。因为水和气体被快速排放，所以很难去除废气的臭味。特别地，目前自立型(free-standing type)食物垃圾处理设备得到了普及，处理大量高温和高湿度气体受到越来越多的关注。目前，主要使用的是利用活性炭和浸渍活性炭(impregnated activated carbon)处理废气的方法和使用铂并利用高温催化反应对废气进行除臭的方法。但是，这些传统的技术不能满足使食物垃圾中产生的大量的高温和高湿度废气在短时间内处理的需要。典型地，在处理食物垃圾时会产生大量的高温蒸汽。例如，如果食物处理设备的干燥因数(dryness factor)是80％，则每千克食物垃圾大约产生800cc的高温蒸汽。另外，60℃至80℃的高温废气由过滤器处理，尽管废气的温度可能会根据粉碎和干燥方法而发生变化。大量的臭气仅在一个至五个小时内就会被排放出来。由于食物垃圾处理设备的这种操作条件，利用活性炭对废气进行除臭的方法不能令人满意地处理大量气体。甚至在废气经过过滤器以后，废气中仍然可能存在令人讨厌的味道。另外，虽然传统的食物垃圾处理设备的初期性能可能是令人满意的，但问题在于其寿命很短。此外，当用水浸渍活性炭时，活性炭的孔会被堵塞，导致除臭性能劣化。另外，因为分离现象，使用受到了限制，在该分离现象中，已经由活性炭保持的气体在温度超过70℃时又从活性炭中分离出来。此外，每两个月到四个月需要更换一个新的过滤器，因而为用户造成不便。使用高温催化剂的过滤器使排放的气体的温度升高到200℃以上并使用铂催化剂反应去除臭气。这种过滤器中，电力消耗相当高。因为经过过滤器的空气的温度非常高(即使气体是稀释的)，所以排放出了高温空气。另外，过滤器使食物垃圾处理设备的环境温度升高，而且催化剂反应会产生细粉尘。此外，每年必须更换至少一个新的过滤器。另外，使用高温催化剂的过滤器的造价比活性炭过滤器贵3到10倍。
一种解决在短时间内克服高温、高湿度和排出大量水的问题的尝试中，提出了一种循环-冷凝型食物垃圾处理方法。该方法中，废气通过热交换而冷凝，以去除其中的湿气，然后将干燥的废气再提供到粉碎和干燥食物垃圾的粉碎和干燥炉中。从食物垃圾和废气中去除的水排放到下水道中。但是，从废气中产生的冷凝水含有臭味。当将冷凝水排放到下水道中时，存在臭味回流的问题。另外，因为水的排放不顺畅，需要花费更长的时间来处理食物垃圾。同时，为了解决臭的冷凝水问题，可以使用电解冷凝水来进行除臭的方法。但是，需要电解过滤器来电解冷凝水，因而增加了维护成本。
发明内容
因此，谨记现有技术中出现的问题做出本发明，本发明的一个目的在于提供一种除臭装置和具有该除臭装置的食物垃圾处理设备，在该除臭装置中，具有层叠结构的热交换器从干燥炉中的食物垃圾产生的废气中回收废热，并且使冷凝水经过电解室(electrolytic cell)，从而能够使用双极性填充床电解(bipolar packed bed electrolysis)有效地从冷凝水中去除臭气。
为了实现上述目的，在一个方面中，本发明提供一种除臭装置，该除臭装置包括热交换器和电解室。所述热交换器设置在向其中输入食物垃圾的干燥炉外部。在所述热交换器中，热量从由所述干燥炉排放的废气传递给从所述干燥炉外部吸入所述热交换器中的冷却空气。所述电解室利用双极性填料床电解对通过所述热交换器的热交换过程形成的冷凝水进行电解，以从所述冷凝水中去除臭气。所述热交换器中具有多个流动通道，使得从所述干燥炉排放的废气和从外部吸入的冷却空气沿所述流动通道以相互交叉的方向流动。
所述电解室可以包括室壳、安装在该室壳内的电极箱、以及填充在该电极箱内的导电的多孔填料。该导电的多孔填料可以通过对所述电极箱的内部供电而双极性化(bipolarized)，并因而对吸入到所述电极箱内的冷凝水进行除臭。
所述电解室还可以包括室电极，该室电极包括设置在所述电极箱内并相互面对的阳极室(anode cell)和阴极室(cathode cell)。所述导电的多孔填料可以设置在所述室电极之间。
所述热交换器可以包括多个单元热交换板，其中，所述流动通道可以通过上下层叠所述单元热交换板而形成。
每个单元热交换板可以包括从所述单元热交换板的第一表面延伸的第一热交换翅片(heat transfer fins)和从所述单元热交换板的第二表面延伸的第二热交换翅片。所述第一热交换翅片和所述第二热交换翅片可以以相互交叉的方向定位。
另外，当所述单元热交换板相互连接时，每个所述单元热交换板的热交换翅片可以插入相邻的单元热交换板的热交换翅片之间，使得一个热交换板的热交换翅片与另一个单元热交换板的热交换翅片交替设置。
所述热交换器可以包括：主体，该主体具有沿第一方向穿过所述主体形成的多个流动通道；以及一对盖板，该一对盖板连接于所述主体关于所述第一方向的相应的相反端。所述流动通道包括：多个第一流动通道，第一流体通过所述第一流动通道沿所述第一方向流动，所述第一流体经过所述盖板；以及多个第二流动通道，该多个第二流动通道通过所述主体的相对的侧壁开放。
所述第一流动通道和所述第二流动通道可以交替地穿过所述主体而形成。
所述第一流动通道和所述第二流动通道可以通过沿所述第一方向挤压穿过所述主体而形成。
另外，具有预定形状的热交换翅片可以设置在所述第一流动通道和所述第二流动通道中。
所述热交换翅片可以交替地设置在每个所述第一流动通道和所述第二流动通道的相对侧上。
所述电解室可以包括在所述电极箱下方连接于所述室壳的水位传感器和连接于形成在所述室壳的下端的出口的排放泵，其中，根据由所述水位传感器检测的水位来控制所述排放泵的运转。
所述水位传感器可以包括第一水位传感器和设置在该第一水位传感器下方的第二水位传感器，其中，当通过所述第一水位传感器检测水位时，所述排放泵开始运转，当通过所述第二水位传感器检测水位时，所述排放泵停止运转。
在所述热交换器中冷凝的废气可以被再提供到所述干燥炉中。
在另一方面中，本发明提供一种食物垃圾处理设备，该食物垃圾处理设备包括：除臭装置；进气和排气装置，该进气和排气装置连接于所述干燥炉，以将所述废气排放到所述干燥炉外部并将外部的空气吸入所述干燥炉中；以及排放单元，该排放单元通过所述热交换器将所述进气和排气装置排放的废气提供到所述干燥炉中。
所述进气和排气装置可以包括：管，该管具有中空的环状；以及防逆流板(counter-current prevention plate)，该防逆流板设置在所述管的内部，所述防逆流板具有直径从顶部向底部减小的漏斗形状，从而通过所述管将废气排放到所述干燥炉外或通过所述管将废气提供到所述干燥炉内。
所述管可以包括：进气管，干燥的废气从所述热交换器吸入所述进气管；以及排气管，从所述干燥炉产生的废气通过所述排气管排放到所述干燥炉外，并且所述进气管和所述排气管之间设置有分隔板。
所述防逆流板可以包括相互隔开的多个部件，从而当将食物垃圾输入到所述干燥炉中时，所述防逆流板的直径扩大。
另外，在与所述防逆流板的外表面间隔预定的距离的位置上设置有引导件，该引导件将通过所述进气管流动的废气引导到所述干燥炉中。
所述干燥炉可以具有中空的球形或椭球形。
所述干燥炉可以包括：粉碎螺旋件(pulverizing screw)，该粉碎螺旋件从旋转轴延伸为螺旋形状；粉碎板，该粉碎板设置在所述干燥炉的一个内表面上；以及食物垃圾排放单元，该食物垃圾排放单元用于定期地将食物垃圾排放到所述干燥炉外。
另外，所述进气和排气装置的上方可以设置有门，该门包括向下凸出的凸起，以使得通过冷凝形成在所述门上的水沿所述凸起的倾斜表面向下移动并吸入到所述干燥炉中，从而避免因水在所述门上所造成的污染。
如上所述，在根据本发明的除臭装置和食物垃圾处理设备中，具有层叠结构的热交换器从干燥炉中的食物垃圾产生的废气中回收废热，并且使冷凝水经过双极性填充床电解和除臭装置。因此，可以有效地从所述冷凝水中去除臭气。另外，由于使用了所述热交换器和所述电解和除臭装置，能够相比传统技术显著地降低能耗。因此，能够降低维护所述系统所需的成本。
另外，本发明使用所述进气和排气装置和具有层叠结构的热交换器，从而能够显著减少处理食物垃圾的时间。另外，通过将废热再提供到所述干燥炉中的操作可以提高热效率。因此，能够减少所述干燥炉中的加热器的操作频率。另外，与传统技术不同的是，因为使用了双极性填充床电解处理冷凝水，所以不需要单独的电解。此外，可以去除95％或更多的臭气。另外，与每两到四个月必须更换一次新的传统技术的除臭过滤器相比，本发明的除臭装置可以半永久地(semi-permanently)使用，从而降低了维护成本。
附图说明
从下文结合附图的详细说明可以更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点，附图中：
图1是根据本发明的食物垃圾处理设备的透视图；
图2是从图1中箭头A指示的方向显示的设备的主视图；
图3是沿图1的B-B线截取的截面图；
图4是沿图1中C-C线截取的截面图；
图5是显示根据本发明的安装在热交换器中的热交换单元的一种实施方式的透视图；
图6是图5中的热交换单元的部分分解透视图；
图7是图5中的热交换单元的单元热交换板的透视图；
图8是根据本发明的热交换单元的另一实施方式的透视图；
图9是显示图8中的热交换单元的主体的分解透视图，从其前表面和后表面分离盖板；
图10是热交换单元的主体的透视图，热交换单元中，通过切割主体的侧壁的部分，形成在主体中的第二流动通道通过主体的侧壁暴露于外部；
图11是沿图10中F-F线截取的截面图；
图12是显示根据本发明的电解室的内部结构的截面视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图说明根据本发明的除臭装置和具有该装置的食物垃圾处理设备。
图1是根据本发明的食物垃圾处理设备100的透视图。图2是从图1中箭头A指示的方向显示的设备100的主视图。图3是沿图1的B-B线截取的截面图。图4是沿图1中C-C线截取的截面图。图5是显示安装在热交换器140中的热交换单元150的一种实施方式的透视图。图6是图5中的热交换单元150的部分分解透视图。图7是图5中的热交换单元150的单元热交换板155的透视图。
下面参照图1至图4说明根据本发明的实施方式的食物垃圾处理设备100的大体结构。食物垃圾处理设备100包括干燥炉120、进气和排气装置110、热交换器140、电解室160和排放单元130。干燥炉120搅拌、粉碎并加热干燥炉120内的食物垃圾。进气和排气装置110连接于干燥炉120的上端，以将废气排放出干燥炉120或者将外部空气吸入干燥炉120中。热交换器140安装在邻近于干燥炉120的预定位置上，以将从干燥炉120排放的气体的热量传递给从外部吸入的冷却空气。电解室160设置在热交换器140下方，并在热交换器140的热交换处理过程中电解冷凝水，从而去除臭气。排放单元130设置在进气和排气装置110与热交换器140之间，以强制地从进气和排气装置110向热交换器140输送气体。
特别地，热交换器140和电解室160用作除臭装置170。除臭装置170使用层叠的热交换器结构冷却从干燥炉120产生的高温和高湿度蒸汽，从而能够提高冷却速率并能够使冷凝水快速形成。该冷凝水使用双极填充床电解进行处理，从而能够更有效地从冷凝水中去除臭气。
参照图4，干燥炉120大致具有中空的球形或椭球形。干燥炉120包括：粉碎螺旋件121，该粉碎螺旋件121从旋转轴121a延伸为螺旋形；粉碎板123，该粉碎板123设置在干燥炉120的一个内表面上；以及食物垃圾排放单元125，该食物垃圾排放单元125定时地将食物垃圾排放到干燥炉120外。干燥炉120利用粉碎螺旋件121和设置在干燥炉120的内表面上的粉碎突起(未显示)之间的交互作用来粉碎和搅拌食物垃圾。另外，因为干燥炉120具有球形或椭球形，所以食物垃圾能够平缓地收集到干燥炉120的下部，从而能够便于从所述设备移除所收集的食物垃圾。
进气和排气装置110包括具有中空环形的管111和防逆流板114，该防逆流板114设置在管111内部并具有直径从顶部向底部减小的漏斗形状。该防逆流板114包括多个相互分离的部件。因此，当食物垃圾输入入104时，防逆流板114的直径扩大。当正在操作干燥炉120时，防逆流板114保持直径收缩状态，以防止臭气或食物垃圾回流。
管111包括进气管112和排气管113。能够被再使用的废气(含有废热)从热交换器140吸入进气管112。干燥炉120产生的废气通过排气管113排放到设备100外部。进气管112和排气管113之间设置有分隔板116。分隔板116用于将通过排气管113流动的高温和高湿度废气的热量传递给干燥的废气，该干燥的废气由热交换器140提供并通过进气管112流动。分隔板116由具有高的热传送速率(heat transfer rate)的铝或不锈钢基体的材料制成。引导件115以预定的距离设置在与防逆流板114的外表面间隔开的位置上。吸入进气管112的干燥的废气通过引导件115而不受干扰地被引导到干燥炉120中。
同时，进气和排气装置110的上方设置有门101。该门101包括输入面板102和凸起101a，其中用户通过输入面板102输入控制信号，凸起101a向下凸出。当含有臭气的蒸汽冷凝在门101上时，通过冷凝形成的水沿凸起101a的倾斜表面向下移动，继而通过由干燥炉120产生的热量干燥。因此，能够避免水在门101上造成的污染。
排放单元130包括排气壳体132、安装在该排气壳体132内的排气扇133、对排气扇133提供电力的电机135、以及将排气壳体132连接于进气和排气装置110的排气管113的连接管131。
热交换器140包括热交换器壳体143、安装在热交换器壳体143内的热交换单元150、连接于热交换器壳体143的上端的上部入口141、以及连接于热交换器壳体143的下端的下部出口142。热交换器140通过上部入口141接收来自排放单元130的高温和高湿度废气，并且在热交换单元150中发生热交换。因此，通过热交换形成的冷凝水通过下部出口142移动到电解室160。热交换器140中具有多个流动通道。以使得由所述干燥炉产生的高温和高湿度废气与从外部提供的冷却空气沿相互交叉的方向通过所述流动通道流动的方式进行热交换。
下文将参照图5至图7详细说明本发明使用的热交换单元150的一种实施方式。热交换单元150包括多个相互叠放的热交换板153和155，使得通过热交换板153和155形成的流动通道沿相互交叉的方向定位。因此，通过上部入口141吸入热交换单元150中的高温和高湿度废气与通过外部空气入口144提供到热交换单元150中的冷却空气能够沿相互交叉的方向流动通过热交换器140，从而能够提高热交换效率。优选地，热交换板153和155相互叠放，从而使其流动通道相互垂直。
每个热交换板153和155可以由压铸(die casting)形成。压铸是一种精确铸造方法，其中，熔化的金属被注射到通过精确机加工处理以形成形状对应于所形成的产品的形状的钢模中，从而能够形成具有与模具相同形状的铸造产品。通过压铸形成的产品具有可精确测量的机械性能并且不需要精加工(finishing)。另外，这种模铸使得批量生产成为可能。
同时，通过在经过热交换单元150的同时冷凝而去除了水的废气通过返回管147再提供到干燥炉120中，返回管147设置在下部出口142和电解室160之间。
热交换单元150包括第一外板151、第二外板152和在第一外板151与第二外板152之间相互叠放的单元热交换板153和155。第一热交换翅片153a、155a从每个单元热交换板153和155的第一表面突出。第一热交换翅片153a、155a具有杆形并以规则的间隔相互间隔开。第二热交换翅片153b、155b从每个单元热交换板153和155的第二表面突出。第二热交换翅片153b、155b也具有杆形并以规则的间隔相互间隔开。每个单元热交换板153和155的第一表面的各角部设置有连接突起153c、155c。对应于连接突起153c、155c的连接凹陷153d、155d形成在每个单元热交换板153和155的第二表面的各角部上，从而使得连接突起153c、155c能够插入相邻的单元热交换板153或155的连接凹陷153d、155d中。另外，第一单元热交换板153的第二热交换翅片153b平行于第二单元热交换板155的第一热交换翅片155a，并且该第二热交换翅片153b和第一热交换翅片155a形成为使得每个第二热交换翅片153b插入相邻的第一热交换翅片155a之间的空间中。
在每个单元热交换板153、155中，第一热交换翅片153a、155a沿与第二热交换翅片153b、155b交叉的方向定位。优选地，第一热交换翅片153a、155a和第二热交换翅片153b、155b定位为相互垂直。
例如，参照图7，第二单元热交换板155的第一热交换翅片155a和第二热交换翅片155b定位为相互垂直，因此在板155的相反侧上形成相互垂直的流动通道。
在具有上述层叠结构的热交换单元150中，高温和高湿度废气沿箭头D所指方向经过排放单元130。从外部提供的冷却空气沿箭头E所指方向流经排放单元130。箭头D和E表示相互垂直的流动方向。在热交换单元150中，废气将热能传递给冷却空气。在本实施方式中，在热交换单元150中沿箭头D方向形成的流动通道表示为第一流动通道152。在热交换单元150中沿箭头E方向形成的流动通道表示为第二流动通道154。第一流动通道152和第二流动通道154在热交换单元150中形成为使得它们彼此交替设置，以提高废气和冷却空气之间的热交换效率。
第一热交换翅片153a、155a(第一热交换翅片153a、155a具有高热导率并从每个热交换板153、155上突出)设置在相邻的热交换板153或155的第二热交换翅片153b、155b之间，从而能够减小翅片之间的距离。因此，能够提高热交换效率。在传统的技术中，因为高温流体流动部的面积小于冷却翅片的面积，因而流体的阻力比较大。另外，用于冷凝的蒸汽的接触面积比较小，使得冷凝效率较低。但是，相比传统的技术，本发明中冷却侧和高温侧之间的热交换面积增大了5倍(five fold)或者更多。另外，流动通道的面积相对大，从而降低了流动阻力和流体速率(fluid rate)。因此提高了冷凝效率。
图8是根据本发明的热交换单元150’的另一实施方式的透视图。图9是显示图8中的热交换单元150’的主体180的分解透视图，从其前表面和后表面分离盖板190。图10是热交换单元150’的主体180的透视图，热交换单元150’中，通过切割主体180的侧壁的部分，形成在主体180中的第二流动通道通过主体180的侧壁暴露于外部。图11是沿图10中F-F线截取的截面图。
下文将参照图8至图11详细说明根据本发明的热交换单元150’的实施方式。
热交换单元150’包括：主体180，该主体180具有多个流动通道181；以及盖板190，该盖板190分别连接于主体180的前表面和后表面。主体180的前表面和后表面的各角部中形成有紧固凹陷189。在对应于紧固凹陷189的位置上穿过盖板190的各角部形成有紧固孔191。通过在紧固孔191和紧固凹陷189中拉紧单独的紧固件(未显示)将盖板190连接于主体180。
主体180通过挤压成型(extrude)形成为单独的主体，从而使主体180沿其整个长度上具有相似的横截面。挤压处理可以减少用于生产主体180的时间。
流动通道181包括第一流动通道182和第二流动通道184，第一流动通道182用作使第一流体流过盖板190的通道，第二流动通道184穿过主体180的相对的侧壁形成。如图8所示，第一流体通过主体180的前表面和后表面的移动方向由第一方向196表示。第二流体穿过主体180的上侧壁和下侧壁的移动方向由第二方向198表示。例如，在直角坐标系中，X轴表示所述第一方向，Y轴表示所述第二方向。在本实施方式中，为了便于说明，第一方向196和第二方向198显示为相互垂直，但第一方向196和第二方向198并不必须相互垂直。
第一流体沿第一方向196吸入主体180的后表面中，经过第一流动通道182，然后穿过主体180的前表面移动到主体180外部。盖板190与第一流体的流动不干涉。
第二流体沿第二方向198吸入主体180的上侧壁，经过第二流动通道184，然后穿过主体180的下侧壁移动到主体180外部。通过部分地切割主体180的上侧壁和下侧壁，第二流动通道184通过主体180的上侧壁和下侧壁对外敞开。通过切割处理在主体180的上侧壁和下侧壁上形成台阶部。该台阶部以不同深度形成在未经过切割处理的基表面188和经过切割处理的处理表面186之间。第二流动通道184因所述台阶部而通过主体180的上侧壁和下侧壁向外开放。
盖板190通过主体180的前表面和后表面防止第二流体排放到主体180外部。换言之，盖板190封闭了形成在主体180的前表面和后表面上的第二流动通道184的开口。第一流体和第二流体分别表示从排放单元130排放的废气和从外部吸入的冷却空气。
穿过每个盖板190都形成有缝隙194，使得第一流体能够通过缝隙194而沿第一方向196吸入和排出主体180。通过使用压床刺穿金属板可以穿过盖板190形成所述缝隙194。另外，每个盖板190具有设置在缝隙194之间的阻挡部192。阻挡部192防止第二流体从主体180的前表面和后表面泄露。另外，盖板190的内表面连接有密封件(未显示)，从而当盖板190紧密连接于主体180时，所述密封件能够防止流体从盖板190和主体180之间泄露。
如图11所示，形成在主体180中的第一流动通道182和第二流动通道184相互交替。换言之，第一流动通道182和第二流动通道184形成为使得在每个第一流动通道182的相反侧上分别形成两条第二流动通道184。因此，在通过第一流动通道182流动的第一流体和通过第二流动通道184流动的第二流体之间能够平稳地进行热交换。在本实施方式中，具有预定形状的热交换翅片185设置在流动通道182和184之间，以进一步提高第一流体和第二流体之间的热交换效率。
参照图11，沿第二方向198吸入第二流动通道184的第二流体因热交换翅片185而以流线形式移动。另外，当第二流体通过第二流动通道184时，第二流体与第二流体通道184的表面密切接触。因此能够提高流动通道181之间的热交换效率。优选地，为了确保第二流体的流线流动形式(streamlined flow pattern)，热交换翅片185沿第二方向198设置，使得热交换翅片185交替设置在每个第二流动通道184的相反侧上。
同时，通过挤压成型工艺(extruding process)而穿过主体180形成的流动通道181关于第二方向196具有不同的长度；具体地，第二流动通道184关于第二方向196比第一流动通道182长，从而使第二流动通道184的上端和下端比第一流动通道182更靠近主体180的上侧壁和下侧壁。因此，当在主体180的上侧壁和下侧壁上进行切割所述部分的操作时，只有第二流动通道184的上端和下端对外敞开，而第一流动通道182的上端或下端并未暴露。
在这种状态下，通过主体180的上侧壁吸入主体180的第二流体在移动到主体180的下侧壁外部之前会经过第二流动通道184。当第二流体经过第二流动通道184时，第二流体因热交换翅片185的突出形状而以流线的曲折形式流动(参照图11的附图标记195)。
如上所述，在根据本发明的热交换单元150或150’中，流动通道152和154或182和184相互交叉或相互垂直，从而能够提高废气和冷却空气之间的热交换效率。
图12是显示电解室160的内部结构的截面图。下文将参照图12说明电解室160的结构。电解室160包括中空的室壳161、连接于室壳161的上端的壳体盖162、以及安装在室壳161内的电极箱164。电解室160还包括覆盖电极箱164的上端的室盖163、在电极箱164下方连接于室壳161的水位传感器166、以及连接于形成在室壳161的下端中的出口167的排放泵168。
在电极箱164中，室电极165设置为相互面对。室电极165包括阳极室165a和阴极室165b。阳极室165a和阴极室165b之间的空间填充有导电的多孔填料169或含有导电的多孔填料169的混合物。
在热交换器140中冷却的冷凝水被吸入电极箱164中并经过形成为曲折形状的内部通道，以增大接触面积和电解所消耗的时间。在这种结构中，填装在电极箱164中的导电的多孔填料169的每个粒子都用作双极性电极。因此，整个电极的总面积得以最大化，并且在电极箱164的整个范围内发生电解反应，因而最大限度地减少了未反应的臭味物质的存在。
在根据本发明的使用双极性填料床电解室的电解方法中，仅对具有相反极的室电极165供电，而不是直接对导电的多孔填料169供电，从而使得导电的多孔填料169变为双极性电极，因而增大了活性电极区域，从而提高了电解效率。
另外，在电解过程中可以从导电的多孔填料169中洗去细微的离子材料。离子材料增大了冷凝水的导电性并使该导电性保持为常数，因而提高了电解效率并稳定了对电解的控制。另外，可以使用导电材料(例如活性碳、铝或不锈钢粉末等)作为导电的多孔填料169。另外，导电的多孔填料169利用其中形成的孔表现出吸收效应，从而提高除臭效率。
参照图1至图12说明本发明的食物垃圾处理设备100的操作。
将食物垃圾输入到干燥炉120中。粉碎螺旋件121搅拌并粉碎食物垃圾，同时，设置在干燥炉120中的加热器(未显示)使食物垃圾干燥。由干燥炉120产生的含有臭味的废气通过排放单元130的操作输送到热交换器140。在热交换器140中，通过上部入口141吸入到热交换器140中的高温和高湿度废气将热量传递给通过外部空气入口144吸入热交换器140中的冷却空气。在热交换器140中干燥的废气通过热交换器140的返回管147和进气管112再提供到干燥炉120中。在热交换器140中通过冷凝蒸汽形成的水移动到电解室160中。
废气首先通过在热交换器140中进行热交换和冷却而降低温度，该废气通过二次热交换处理而温度稍有上升，在该二次热交换处理中，在进气和排气装置110的进气管112中，废气从流经排气管113的高温废气吸收热量。如此，通过多步热交换处理提高了热效率，从而相比传统技术能够提高冷凝处理和废热回收处理的效率。
被吸入电解室160中的冷凝的臭水经过设置在室电极165之间的导电的多孔填料169，其中，室电极165包括阳极室165a和阴极室165b。通过这种方式，通过电解和导电的多孔填料169的吸收操作能够从冷凝的臭水中去除臭气成分。这里，电解反应发生在含有导电的多孔填料169的电极箱164内部的整个空间中，而不是局部地发生在室电极165的表面上。同时，虽然在仅使用冷凝水时电解反应微弱，但是因为导电的多孔填料169之间的间隙非常小，所以尽管电压和电流很低，仍然很容易传递电力。因此，可以在不添加单独的电解质的情况下进行电解。
通过电极箱164处理的冷凝水存放在室壳161的缓冲空间161a中。当第一水位传感器166a检测到填充到充入缓冲空间161a中的冷凝水达到预定的水位时，排放泵68运转，使得冷凝水通过出口167排放到室壳161外部。当冷凝水的水位达到第二水位传感器166b对应的高度时，排放泵168停止运转。由于这种结构，能够防止空气吸入排放泵168，从而能够确保操作的可靠性。
如上所述，本发明中，具有层叠结构的热交换器140回收了干燥炉120产生的废气中的废热，并且冷凝水经过用作双极性电极填料床电解和除臭装置的电解室160。因此，能够有效地从冷凝水中去除臭气。另外，由于使用了包括热交换器140和电解室160的除臭装置170，能够显著减少能量消耗。因此，能够降低维护该系统所需的成本。
虽然出于说明目的公开了本发明的优选实施方式，但本发明不仅限于上述实施方式。另外，本领域技术人员可以理解的是，在不脱离附带的权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以做出各种修改、添加和替换。这些修改、添加和替换应当被认为是落入权利要求的范围。

Claims (22)

1.一种除臭装置，该除臭装置包括：
热交换器，该热交换器在从干燥炉排放的废气和从所述干燥炉外部吸入所述热交换器中的冷却空气之间进行热交换；以及
电解室，该电解室使用双极性电极填料床电解对通过所述热交换器的热交换处理而形成的冷凝水进行电解，以从所述冷凝水中去除臭气，其中：
所述热交换器中具有多个流动通道，从而使得从所述干燥炉排放的所述废气和从外部吸入的所述冷却空气沿所述流动通道以相互交叉的方向流动。
2.根据权利要求1所述的除臭装置，其中，所述电解室包括：
室壳；
电极箱，该电极箱安装在所述室壳中；以及
导电的多孔填料，该导电的多孔填料填充在所述电极箱中，所述导电的多孔填料通过对所述电极箱的内部供电而双极性化。
3.根据权利要求2所述的除臭装置，其中，所述电解室还包括：
室电极，该室电极包括设置在所述电极箱中并相互面对的阳极室和阴极室，所述导电的多孔填料设置在所述室电极之间。
4.根据权利要求1所述的除臭装置，其中，所述热交换器包括多个单元热交换板，其中，所述流动通道通过上下层叠所述单元热交换板而形成。
5.根据权利要求4所述的除臭装置，其中，每个所述单元热交换板包括从所述单元热交换板的第一表面延伸的第一热交换翅片和从所述单元热交换板的第二表面延伸的第二热交换翅片，其中，所述第一热交换翅片和所述第二热交换翅片以相互交叉的方向定位。
6.根据权利要求4所述的除臭装置，其中，当所述单元热交换板相互连接时，每个所述单元热交换板的热交换翅片插入相邻的单元热交换板的热交换翅片之间，从而使得一个热交换板的热交换翅片与另一个单元热交换板的热交换翅片交替设置。
7.根据权利要求1所述的除臭装置，其中，所述热交换器包括：
主体，该主体具有沿第一方向穿过所述主体形成的多个流动通道；以及
一对盖板，该对盖板连接于所述主体关于所述第一方向的相应的相反端；其中
所述流动通道包括：多个第一流动通道，第一流体通过所述第一流动通道沿所述第一方向流动，所述第一流体经过所述盖板；以及多个第二流动通道，该多个第二流动通道通过所述主体的相对的侧壁开放。
8.根据权利要求7所述的除臭装置，其中，所述第一流动通道和所述第二流动通道交替地穿过所述主体而形成。
9.根据权利要求7所述的除臭装置，其中，所述第一流动通道和所述第二流动通道通过挤压沿所述第一方向穿过所述主体而形成。
10.根据权利要求7所述的除臭装置，其中，具有预定形状的热交换翅片设置在所述第一流动通道和所述第二流动通道中。
11.根据权利要求10所述的除臭装置，其中，所述热交换翅片交替地设置在每个所述第一流动通道和所述第二流动通道的相对侧上。
12.根据权利要求2所述的除臭装置，其中，所述电解室包括在所述电极箱下方连接于所述室壳的水位传感器和连接于形成在所述室壳的下端的出口的排放泵，其中，根据由所述水位传感器检测的水位来控制所述排放泵的运转。
13.根据权利要求12所述的除臭装置，其中，所述水位传感器包括第一水位传感器和设置在该第一水位传感器下方的第二水位传感器，其中，当通过所述第一水位传感器检测水位时，所述排放泵开始运转，当通过所述第二水位传感器检测水位时，所述排放泵停止运转。
14.根据权利要求1所述的除臭装置，其中，在所述热交换器中冷凝的废气被再提供到所述干燥炉中。
15.一种食物垃圾处理设备，该食物垃圾处理设备包括：
根据权利要求1-14中任意一项所述的除臭装置；
进气和排气装置，该进气和排气装置连接于所述干燥炉，以将所述废气排放到所述干燥炉外部并将外部的空气吸入所述干燥炉中；以及
排放单元，该排放单元通过所述热交换器将所述进气和排气装置排放的废气提供到所述干燥炉中。
16.根据权利要求15所述的食物垃圾处理设备，其中，所述进气和排气装置包括：
管，该管具有中空的环状；以及
防逆流板，该防逆流板设置在所述管的内部，所述防逆流板具有直径从顶部向底部减小的漏斗形状，从而通过所述管将废气排放到所述干燥炉外或通过所述管将废气提供到所述干燥炉内。
17.根据权利要求16所述的食物垃圾处理设备，其中，所述管包括：
进气管，干燥的废气从所述热交换器吸入所述进气管；以及
排气管，从所述干燥炉产生的废气通过所述排气管排放到所述干燥炉外，并且所述进气管和所述排气管之间设置有分隔板。
18.根据权利要求17所述的食物垃圾处理设备，其中，所述防逆流板包括相互隔开的多个部件，从而当将食物垃圾输入到所述干燥炉中时，所述防逆流板的直径扩大。
19.根据权利要求18所述的食物垃圾处理设备，其中，在与所述防逆流板的外表面间隔预定的距离的位置上设置有引导件，该引导件将通过所述进气管流动的废气引导到所述干燥炉中。
20.根据权利要求19所述的食物垃圾处理设备，其中，所述干燥炉具有中空的球形或椭球形。
21.根据权利要求20所述的食物垃圾处理设备，其中，所述干燥炉包括：
粉碎螺旋件，该粉碎螺旋件从旋转轴延伸为螺旋形状；
粉碎板，该粉碎板设置在所述干燥炉的一个内表面上；以及
食物垃圾排放单元，该食物垃圾排放单元用于定期地将食物垃圾排放到所述干燥炉外。
22.根据权利要求21所述的食物垃圾处理设备，其中，所述进气和排气装置的上方设置有门，该门包括向下凸出的凸起，以使通过冷凝形成在所述门上的水沿所述凸起的倾斜表面向下移动并吸入到所述干燥炉中，从而避免因水在所述门上所造成的污染。
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