CN115243803B - 食物废弃物处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种食物废弃物处理装置，作为用于对食物废弃物进行干燥处理的食物废弃物处理装置，包括：主体，在内侧提供空间，在一侧形成有进气孔，并在另一侧形成有排气孔；干燥部，布置于所述主体的内侧上部，对投入到内侧的作为处理对象的所述食物废弃物进行加热来产生高温高湿的空气并排出；冷凝部，利用大气中的空气对从所述干燥部排出的所述冷凝对象空气进行冷却和冷凝，并产生冷凝水而排出；以及控制部，将根据所述干燥部的操作状态的控制信号输出至所述干燥部和所述冷凝部。构成为如上的本发明，为了处理食物废弃物，利用大气中的空气对食物废弃物在进行加热后所产生的高温高湿的空气进行冷却而去除水分，之后为了对食物废弃物进行干燥而再次使用，从而可以仅使用较少的能量来去除水分。

Description

食物废弃物处理装置

技术领域

本发明涉及一种食物废弃物处理装置，更详细地，涉及一种如下的食物废弃物处理装置：利用大气中的空气冷却在处理食物垃圾时所产生的作为冷凝对象的高温高湿的空气来去除水分，从而可以利用较少的能量来去除食物垃圾的水分。

背景技术

随着人口的增加、生活条件的改善和饮食质量的提高等，在食品的生产、流通、加工、烹饪过程中所产生的由农产品、水产品、畜产品垃圾和剩余的食物残渣所构成的食物废弃物在不断增加，因此食物废弃物被视为是环境污染问题的代表因素之一。

以2015年为基准，韩国国内的食物废弃物产生量约为560万吨/年，处理费用约为1兆韩元，在计算粮食资源的经济价值时浪费约为20兆韩元，诸如二氧化碳(CO₂)之类的温室气体排放量约为900万吨以上。

目前，作为食物废弃物的回收利用方法，有将食物废弃物制造成饲料或堆肥的方法，而对于无法回收利用的食物废弃物的处理，则使用一种通过厌氧性消化方法主要产生甲烷气体并处理剩余污泥的方法。

另外，初期产生的食物废弃物包含大量的多种蛋白质且容易腐蚀，因此将收集的食物废弃物作为饲料、堆肥使用以及对收集的食物废弃物进行干燥后作为燃料使用的方法被视为是既经济又环保的方法。

为了将食物废弃物用作饲料、堆肥及燃料，需要进行从食物废弃物分离水分的操作。

参照韩国公开专利2005-0081762号的《用于去除在食物垃圾处理机的运行过程中所产生的恶臭和冷凝水的方法及其装置》，使用布置于处理槽内部的加热器对食物垃圾进行高温干燥，此时，可以看出，通过冷却管以热交换的方式对排出气体进行冷凝而排出水分。

为了从上述的技术的排出气体中去除水分，构成为通过冷却管来进行热交换。在此，为了将冷却管内部的温度保持在预定温度以下，需要使用蒸发器、冷凝器、压缩机，并且需要提供用于蒸发器、冷凝器、压缩机的操作的电源。

在此，由于从食物垃圾中排出的气体处于高温状态，因此为了去除气体中所包含的水分，蒸发器、冷凝器、压缩机需要运行一定时间以上，因而存在需要大量的电源的问题。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种如下的食物废弃物处理装置：为了处理食物废弃物，利用大气中的空气对在食物废弃物进行加热后所产生的高温高湿的空气进行冷却而去除水分，之后为了对食物废弃物进行干燥而再次使用，从而可以仅使用较少的能量来去除水分。

技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种食物废弃物处理装置，作为用于对食物废弃物进行干燥处理的食物废弃物处理装置，包括：主体，在内侧提供空间，在一侧形成有进气孔，并在另一侧形成有排气孔；干燥部，布置于所述主体，对投入到内侧的作为处理对象的所述食物废弃物进行加热来产生冷凝对象空气并排出；冷凝部，利用大气中的空气对从所述干燥部排出的所述冷凝对象空气进行冷却和冷凝，并产生冷凝水而排出；以及控制部，将根据所述干燥部的操作状态的控制信号输出至所述干燥部和所述冷凝部。

所述食物废弃物处理装置还可以包括：储藏槽，布置于所述主体的一侧，在内侧提供用于储藏从所述冷凝部产生的冷凝水的空间，在上表面上形成有多个压力调节孔。

所述储藏槽可以构成为透明的，以能够从外部确认所述冷凝水。

所述食物废弃物处理装置还可以包括：防臭过滤器，布置于所述压力调节孔上。

所述干燥部可以包括：干燥部主体，具有长方体形态，在上部布置有由用户进行开闭操作的盖子，在内侧提供用于干燥所述食物废弃物的空间，并以在所述主体能够拆装的方式布置；加热器，布置于所述干燥部主体内，并根据外部的控制信号对所述食物废弃物施加热量；排气管，根据外部的控制信号进行开闭，以使在所述干燥部主体的内侧对所述食物废弃物进行干燥时所产生的所述冷凝对象空气排出至所述冷凝部。

所述加热器可以产生100℃以上的热量。

所述食物废弃物处理装置还可以包括：粉碎部，布置于所述干燥部主体的内侧，并根据外部的控制信号来进行操作，以粉碎投入到所述干燥部主体内的所述食物废弃物。

所述冷凝部可以包括：冷凝主体，提供通过所述排气管接收的所述冷凝对象空气的冷凝空间，并在外周面上布置有第一散热销；送风扇，布置于所述进气孔上，并根据外部的控制信号将所述主体的外部的空气向所述主体吹送；冷却管道，布置为从所述冷凝主体的一侧贯通到另一侧，提供借由所述送风扇而吹送的所述外部的空气的移动空间，并在内周面上布置有第二散热销；循环管，提供使在所述冷凝主体被去除水分的空气循环到所述干燥部主体的路径。

所述食物废弃物处理装置还可以包括：循环扇，布置于所述循环管上，并根据外部的控制信号使被去除水分的所述空气循环到所述干燥部主体。

所述冷却管道可以布置为与所述送风扇的旋转中心轴平行。

所述控制部可以包括：温度传感器，测量所述干燥部主体的温度并输出相应的信号；湿度传感器，测量从所述干燥部排出的所述冷凝对象空气的湿度并输出相应的信号；操作控制部，输出与从所述温度传感器和所述湿度传感器输出的信号对应的控制信号。

技术效果

根据如上所述的本发明，为了处理食物废弃物，利用大气中的空气对在食物废弃物进行加热后所产生的高温高湿的空气进行冷却而去除水分，之后为了对食物废弃物进行干燥而再次使用，从而可以仅使用较少的能量来去除水分。

此外，在干燥食物废弃物期间产生的气味可以通过在食物废弃物加热过程中产生水蒸气结露时，将其包含在结露的水分中来去除。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的食物废弃物处理装置的结构的立体图。

图2是示出根据本发明的一实施例的食物废弃物处理装置的构成的剖面图。

图3是示出在本发明中使用的冷凝部和储藏槽的构成的立体图。

图4是沿图3的A-A线的剖面图。

图5是示出在本发明中使用的控制部的构成的图。

用于实施发明的最优选的实施方式

以下，参照附图对根据本发明的优选的实施例进行详细说明。

图1是示出根据本发明的一实施例的食物废弃物处理装置的结构的立体图，图2是示出根据本发明的一实施例的食物废弃物处理装置的构成的剖面图。

参照图1及图2，根据本发明的一实施例的食物废弃物处理装置100包括主体110、干燥部120、冷凝部130、储藏槽140及控制部150。

主体110构成为具有预定的尺寸的长方体形状。主体110构成根据本发明的食物废弃物处理装置100的整体形状。主体110在用户所需的预定的位置沿着上下长度方向布置，此外，在本实施例中，主体110虽然构成为长方体形状，但根据用户的需要可以形成为圆筒形等多种形状。

主体110布置于产生食物废弃物的场所(例如：厨房)。此外，优选地，主体110构成为在进行食物废弃物处理的操作时不会发生诸如倾倒等的事故。

主体110的一侧面形成有使预定的外部空气流入的多个进气孔112，主体110的另一侧面形成有已用于冷却的空气被排出的排气孔(未图示)。排气孔可根据用户的需要布置在多个位置。

若食物废弃物被投入到干燥部120，则干燥部120对投入的食物废弃物施加热量而使食物废弃物干燥，从而产生作为冷凝对象的高温高湿的空气。

干燥部120构成为具有预定的尺寸的长方体形状，并以可拆装的方式布置于主体110的上部。干燥部120也可以根据用户的需要而构成为圆筒形。

干燥部120包括干燥部主体122、盖子123、加热器124及排气管126。

干燥部主体122构成为具有预定的尺寸的长方体形状，并在内侧提供用于对食物废弃物进行干燥的空间。在本实施例中，干燥部主体122虽然构成为长方体形状，但根据用户的需要可以构成为圆筒形等多种形状。

在干燥部主体122的上部布置有由用户开闭的盖子123。盖子123在投入和排出食物废弃物时处于开放状态，并在对食物废弃物进行干燥处理的操作时保持关闭状态。

在本实施例中，虽然盖子123铰接于比干燥部主体122的上端更高地突出的主体110的上部一侧，但可以根据用户的需要以连接于干燥部主体122的上部一侧等的多种方式构成。此外，通过盖子123的下表面，可以连接至后述的排气管126的一端所连接的干燥部主体122。

加热器124可布置于干燥部主体122的内侧下部。

加热器124借由从外部供应的电源而进行发热操作。由加热器124产生的热量施加到向干燥部主体122内投入的食物废弃物，从而使食物废弃物所包含的水分蒸发。

只要能够对干燥部主体122内的食物废弃物施加热量，加热器124可以布置在各种位置。

加热器124的发热温度优选为100℃以上。

在此，可以对加热器124的发热温度进行如下的变更。

即，可以将加热器124的发热温度构成为能够与所投入的食物废弃物的量成比例地升高或降低。例如，若投入相当于干燥部主体122的内部容积的50％以下的食物废弃物，则可将加热器124的发热温度设定为100℃左右，或者若投入相当于干燥部主体122的内部容积的50％以上的食物废弃物，则可将加热器124的发热温度设定为100℃以上。

此外，也可以构成为如下：在食物废弃物的干燥进行预定时间以上之后，可根据蒸气产生量的减少而减少加热器124的操作量，以防止因持续的加热而发生食物废弃物的碳化。

即，虽然在对食物废弃物进行加热的的初期水蒸气产生量增加，但水蒸气产生量会因持续加热而达到顶点之后将开始减少。因此，优选地，若在水蒸气产生量达到最高点之后开始减少，则减少加热器124的操作量，以防止食物废弃物碳化。

排气管126布置于干燥部主体122的上部一侧。排气管126可以构成为“∩”形，排气管126的一端与干燥部主体122的上部一侧连接，另一侧与后述的冷凝部130连接。

排气管126通常是关闭状态，但是当干燥部主体122的温度升高到预定温度以上时，排气管126根据后述的控制部150的控制信号而打开，以便食物废弃物在干燥部主体122内部干燥时所产生的高温高湿的空气排出至后述的冷凝部130。

在此，与干燥部主体122的上部一侧连接的排气管126的一端可以通过盖子123的下表面布置于干燥部主体122的上部。优选地，排气管126的中间部构成为波纹管形态，以便能够对应于盖子123的开闭。

另外，在干燥部主体122内还可以包括粉碎部128。

粉碎部128布置于干燥部主体122的内侧下部，并将投入到干燥部主体122内的食物废弃物粉碎成小颗粒，以提高干燥效果。

粉碎部128可以包括借由预定的电机M而旋转的粉碎刀片。

在此，电机M布置于主体110的内侧。并且，优选地，电机M的驱动轴构成能够实现与粉碎刀片的旋转轴的连接及解除，以对应干燥部主体122的拆装。

虽然粉碎部128对食物废弃物进行粉碎，但在食物废弃物粉碎的过程中同时也起到了搅拌食物废弃物的作用。

即，若食物废弃物的水蒸气产生量减少到预定量以下，则判断为食物废弃物的水分已全部被蒸发，并停止加热器124的操作。之后，粉碎部128所包括的粉碎刀片的旋转速度可以降低，以进行搅拌。即，粉碎部128所包括的粉碎刀片以6rpm的速度以预定时间间隔(例如，1分钟)重复正向旋转和反向旋转，并对食物废弃物进行搅拌。在此，借由粉碎部128进行的搅拌可以进行到干燥部主体122的内部温度降低到40℃以下。

冷凝部130布置于主体110的内侧中间部。冷凝部130将在干燥部主体122对食物废弃物进行干燥操作期间所产生的高温高湿的空气以风冷的方式进行冷却，以产生冷凝水，并在干燥部120循环去除湿气的空气。

图3是示出在本发明中使用的冷凝部和储藏槽的构成的立体图，图4是沿图3的A-A线的剖面图。

参照图3及图4，冷凝部130包括冷凝主体132、冷却管道135、循环管136、冷凝水排出管137及送风扇138。

冷凝主体132作为具有预定的尺寸的长方体形态，布置于主体110的内侧中间部。

在冷凝主体132的内侧提供有通过排气管126接收的高温高湿的空气的冷凝空间。并且，在冷凝主体132的外周面布置有多个第一散热销133A。

冷凝主体132的上部一侧与排气管126的一端连接，上部另一侧与后述的循环管136的一端连接。此外，冷凝主体132的下部一侧与冷凝水排出管137连接。

冷却管道135在冷凝主体132的内侧中间布置为从冷凝主体132的一侧向另一侧贯通，并提供外部空气的移动路径。在冷却管道135的内侧移动的空气使冷凝主体132内部的高温高湿的空气冷却。

在冷却管道135的内周面上布置有多个第二散热销133B。

在本实施例中，冷却管道135构成为矩形截面形态，但是该形态可根据用户的需要而构成为圆形、六边形、八边形等多种形态。

在此，优选地，冷却管道135布置为与送风扇138的旋转中心轴平行。因此，通过送风扇138而流入的外部空气可以容易地流入到冷却管道135中。

循环管136的一端与冷凝主体132的上部另一侧连接，另一端与干燥部主体122连接，从而使借由在冷凝主体132内部产生冷凝水而处于低温干燥状态的空气在干燥部主体122循环。

为了通过循环管136易于空气循环，优选地，在循环管136上布置有循环扇(未图示)，以使空气向干燥部主体122的方向移动。

冷凝水排出管137作为具有预定的长度的管形状，与干燥部主体122的下部一侧连接，将在干燥部主体122中所产生的冷凝水向后述的储藏槽140排出。

送风扇138在进气孔112部位布置于主体110的内侧。

虽然，送风扇138通常处于停止状态，但是如果干燥部主体122的温度升高到预定温度以上，则根据后述的控制部150的控制信号进行操作，从而将主体110外部的空气向冷凝主体132侧吹送，使得冷凝主体132内部的空气冷却。

参照图1，在形成有进气孔112的部位内侧布置有四个预定尺寸的送风扇138，然而送风扇138的数量和尺寸可根据用户的需要而变更。

储藏槽140作为具有预定的尺寸的六面体形状，在内部提供储藏通过冷凝水排出管137排出的冷凝水的空间。在储藏槽140的上表面形成有预定的多个压力调节孔142。储藏槽140布置于主体110的内侧下部。储藏槽140可根据用户的需要构成为能够在主体110以抽屉式进行装拆。

在预定压力的空气与冷凝水一同通过冷凝水排出管137向储藏槽140内流入的情况下，压力调节孔142使一部分空气压力排出，从而防止储藏槽140内的压力迅速上升。

此外，冷凝水以及与冷凝水一同向储藏槽140流入的空气中含有恶臭气体，从而当通过压力调节孔142排出空气时，恶臭气体可能会扩散，为了防止这种情况，优选地，在压力调节孔142上布置有防臭过滤器144。

防臭过滤器144可包括活性炭等吸收并去除恶臭的物质。

在此，优选地，储藏槽140利用透明材质制成，以便能够确认储藏在储藏槽140的冷凝水的量。

控制部150测量干燥部120的操作状态，并根据测量结果来输出控制信号。

图5是示出在本发明中使用的控制部的构成的图。

参照图5，控制部150包括温度传感器152、湿度传感器154及操作控制部156。

温度传感器152布置于干燥部主体122上，以测量干燥部主体122内的食物废弃物的加热温度，并输出相应的信号。

湿度传感器154布置于排气管126上，以测量从干燥部主体122排出的高温高湿的空气的湿度，并输出相应的信号。

操作控制部156接收从温度传感器152和湿度传感器154输出的信号，从而在判断干燥部120的操作状态后，并输出根据操作状态的控制信号。

即，若干燥部主体122内的温度由于加热器124的操作而达到100℃，则操作控制部156输出排气管126的打开信号，使得高温高湿的空气可从干燥部主体122向冷凝部130移动。

此外，若干燥部主体122内的温度由于加热器124的操作而达到100℃，则操作控制部156输出送风扇138的操作信号，使得主体110外部的空气向冷凝部130吹送。

此外，若借由湿度传感器154测量的从干燥部主体122排出的空气的湿度降低到预定湿度(例如，30％)以下，则操作控制部156停止加热器124的操作，若干燥部主体122内的温度降低到40℃以下，则操作控制部156使粉碎部128从切割操作转换到搅拌操作。

以下，对构成为如上的根据本发明的食物废弃物处理装置的操作进行说明。

用户将根据本发明的食物废弃物处理装置100的操作开关(未图示)打开(ON)。

并且，在打开盖子123之后，将作为处理对象的食物废弃物投入到干燥部主体122内。

布置于干燥部主体122的加热器124借由从外部施加的电源而产生100℃以上的热量，并施加到食物废弃物中。

被加热的食物废弃物所包含的水分蒸发并产生高温高湿的空气。此时，产生的高温高湿的空气中还包含恶臭气体。产生的空气通过排气管126向冷凝主体132排出。在此，为了进一步提高水分蒸发效率，所投入的食物废弃物借由粉碎部128来粉碎成更小的尺寸。

流入到冷凝主体132内的空气通过第一散热销133A与外部的空气进行热交换并被冷凝。此外，流入到冷凝主体132内的空气以冷却管道135为中心沿着冷却管道135周围移动，且通过第二散热销133B与外部的空气进行热交换并被冷凝。

高温高湿的空气向冷凝主体132排出后，冷凝主体132的低温且干燥的空气通过循环管136流入到干燥部主体122，然后转换成高温高湿的空气。在此，借由循环扇的操作，能够更容易地实现通过循环管136从冷凝主体132向干燥部主体122的空气循环。

流入到冷凝主体132内的高温高湿的空气通过冷凝主体132的第一散热销133A与送风扇138吹送的外部的空气进行热交换，并被冷却转换为冷凝水，剩余的空气转换为低温且干燥的空气，然后通过循环管136循环到干燥部主体122。用于冷凝的空气通过排气孔向主体110外部排出。

冷凝水通过冷凝水排出管137储藏在主体110下部的储藏槽140。储藏槽140利用透明的材质制成，若用户确认冷凝水的量在预定的量以上，则可进行单独的排出处理。

若完成对食物废弃物的处理，则用户将干燥部主体122从主体110移除，并对干燥部主体122内的食物废弃物进行排出处理。

在构成为如上的本发明中，为了处理食物废弃物，利用大气中的空气将在食物废弃物进行加热后所产生的高温高湿的空气冷却，并在去除水分后再次使用，以对食物废弃物进行干燥，从而可以仅使用较少的能量而去除水分。此外，在干燥食物废弃物期间产生的气味可以通过在食物废弃物加热过程中产生水蒸气结露时而包含在结露的水分中来去除。

本发明将附图中图示的实施例作为参考而进行了说明，但是这仅仅是示例性的，只要是本领域中具有普通知识水平的人员，则将会理解能够从此而实现多样的变形以及与此等同的其他实施例。因此，本发明的真正的技术保护范围应当根据权利要求书的技术思想而被确定。

Claims (6)

1.一种食物废弃物处理装置，作为用于对食物废弃物进行干燥处理的食物废弃物处理装置，包括：

主体，在内侧提供空间，在一侧形成有进气孔，并在另一侧形成有排气孔；

干燥部，布置于所述主体的内侧上部，对投入到内侧的作为处理对象的所述食物废弃物进行加热来产生冷凝对象空气并排出；

冷凝部，利用大气中的空气对从所述干燥部排出的所述冷凝对象空气进行冷却和冷凝，并产生冷凝水而排出；

控制部，将根据所述干燥部的操作状态的控制信号输出至所述干燥部和所述冷凝部；以及

储藏槽，布置于所述主体的内侧下部，在内侧提供用于储藏从所述冷凝部产生的冷凝水的空间，在上表面上形成有多个压力调节孔，

其中，所述干燥部包括：

干燥部主体，具有长方体形态，在上部布置有由用户进行开闭操作的盖子，在内侧提供用于干燥所述食物废弃物的空间，并以在所述主体能够拆装的方式布置；

加热器，布置于所述干燥部主体内，根据所述控制部的控制信号对所述食物废弃物施加热量，与所投入至所述干燥部主体内的所述食物废弃物的量成比例地升降将施加的所述热量，并且若进行所述食物废弃物的干燥而使水蒸气产生量达到最高点之后减少，则减少发热；

排气管，根据所述控制部的控制信号进行开闭，以使在所述干燥部主体的内侧对所述食物废弃物进行干燥时所产生的所述冷凝对象空气排出至所述冷凝部，并且一端通过所述盖子与干燥部主体连接；

粉碎部，包括布置于所述干燥部主体的外侧下部的电机和布置于所述干燥部主体的内侧并以与所述干燥部主体的拆装对应的方式可拆装地连接于所述电机的驱动轴的粉碎刀片，并以如下方式进行搅拌操作：根据所述控制部的控制信号而进行操作来粉碎投入至所述干燥部主体内的所述食物废弃物，若在所述干燥部主体内的水蒸气产生量减少至预定量以下，则降低旋转速度，并且重复正向旋转和反向旋转，直至所述干燥部主体的温度下降至预定温度以下为止，

其中，所述冷凝部包括：

冷凝主体，提供通过所述排气管接收的所述冷凝对象空气的冷凝空间，并在外周面上布置有第一散热销；

送风扇，布置于所述进气孔上，并根据所述控制部的控制信号进行操作而将所述主体的外部的空气向所述冷凝主体吹送，以使所述冷凝主体内部的空气冷却；

冷却管道，布置为从所述冷凝主体的一侧贯通到另一侧，提供借由所述送风扇而吹送的所述外部的空气的移动空间，并在内周面上布置有第二散热销；

循环管，提供使在所述冷凝主体被去除水分的空气循环到所述干燥部主体的路径；

其中，所述控制部包括：

温度传感器，测量所述干燥部主体的温度并输出相应的信号；

湿度传感器，测量从所述干燥部排出的所述冷凝对象空气的湿度并输出相应的信号；

操作控制部，若借由所述温度传感器的测量而判断为所述干燥部主体内的问题增加至预定温度以上，则输出控制信号以进行所述排气管的开放和所述送风扇的操作，若借由所述湿度传感器的测量而判断为从所述干燥部主体排出的空气的湿度降低至预定湿度以下，则停止所述加热器的操作，并输出控制信号以使所述粉碎部的旋转减少并使所述粉碎部以预定时间间隔重复正向旋转和反向旋转来进行搅拌，直至所述干燥部主体的温度降低至预定温度以下。

2.如权利要求1所述的食物废弃物处理装置，其中，

所述储藏槽构成为透明的，以能够从外部确认所述冷凝水。

3.如权利要求1所述的食物废弃物处理装置，其中，还包括：

防臭过滤器，布置于所述压力调节孔上。

4.如权利要求1所述的食物废弃物处理装置，其中，

所述加热器产生100℃以上的热量。

5.如权利要求1所述的食物废弃物处理装置，其中，还包括：

循环扇，布置于所述循环管上，并根据外部的控制信号使被去除水分的所述空气循环到所述干燥部主体。

6.如权利要求1所述的食物废弃物处理装置，其中，

所述冷却管道布置为与所述送风扇的旋转中心轴平行。