KR100558255B1 - 음식물 쓰레기 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주름관에 내장된 건식히터 열을 이용하여 음식물 쓰레기(잔반)에 포함된 수분의 간접 가열 증발을 통한 건식히터의 손상을 방지하면서도 신속한 건조 처리가 가능하도록 한 음식물 쓰레기의 건조기에 관한 것이다.

본 발명은, 음식물 쓰레기를 증발 건조시키기 위한 건조기(1)를 구성함에 있어서: 하부로는 드레인관(12)이 구비되고, 상단 개방단부로는 덮개(16)가 밀폐 결합되는 건조통(10)과; 상기 건조통(10)의 내부에 안착되고, 상단 고정테(22)의 하부로는 내부로 음식물 쓰레기가 수용 탈수되는 다공망체(24)가 구비된 탈수통(20)과; 상기 건조통(10)의 주름관(18) 내부에 장착되어 건조통(10) 내부의 수분을 간접 가열하기 위한 건식히터(30); 및 상기 음식물 쓰레기의 건조시 증발 증기를 배출하기 위하여 상기 건조통(10)과 연결 설치된 배기관(40)을 포함한 구성이다.

음식물 쓰레기. 수분 건조, 건식히터, 주름관, 열전도성

Description

음식물 쓰레기 건조기{Food garbage dry season}

도1은 본 발명에 따른 건조기의 측 단면도;

도2는 본 발명에 따른 주름관의 내부에 건식히터가 내장된 상태의 발췌 단면도;

도3은 본 발명에 따른 건조기가 음식물 쓰레기 퇴비 또는 소멸화 장치에 일체로 연결 설치 사용되는 상태를 보인 개략 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1: 음식물 쓰레기 건조기 10: 건조통

12: 드레인관 16: 덮개

18: 주름관 20: 탈수통

22: 상단 고정테 24: 다공망체

30: 건식히터 40: 배기관

50,60: 온도 조절계 52.62: 가열온도 또는 최저수위감지센서

70: 온도 표시기 100: 퇴비화 또는 소멸화장치

본 발명은 주름관에 내장된 건식히터 열을 이용하여 음식물 쓰레기(잔반)에 포함된 수분의 간접 가열 증발을 통한 건식히터의 손상을 방지하면서도 신속한 건조 처리가 가능하도록 한 음식물 쓰레기의 건조기에 관한 것이다.

주지하다시피 음식물 쓰레기는 다량의 수분을 함유하고 있어서, 이의 처리에 많은 어려움과 불편함이 초래됨은 물론 부폐에 따른 심한 악취와 침출수의 발생으로 인한 각종 세균의 번식 우려 등 사회적으로 많은 문제를 야기하고 있고, 처리에도 상당한 비용이 수반되고 있는 실정이다.

음식물 쓰레기를 처리하는 방법으로는 여러가지 방안이 있으나, 가장 널리 사용되고 있는 방법은 각 음식물 쓰레기 발생원으로부터 기타 다른 쓰레기와 분리 수거하여 매립하는 방법이 있으나, 이는 매립지의 확보가 요구되고, 수분이 제거되지 않은 상태에서 직접 수거 매립되는 관계로 분리시나 매립원에서의 심한 악취발생과 더불어 침출수의 발생으로 인한 주변의 토양 및 수질의 오염이라는 문제를 야기하게되는 것이다.

그리고 매립방법에서 탈피하여 수거된 음식물 쓰레기를 연소하는 방법이 있기는 하나 연소에 따른 설비 및 연소를 위한 에너지가 많이 필요하게되고, 또한 연소에 따른 다이옥신발생 등의 여러 환경적인 문제들을 야기하게되어 이 방법 역시 권장되고 있지 못하다.

또한, 근자에는 매립이나 연소 방법을 탈피하고, 재활용 가능한 퇴비 등으로 활용하기 위하여 발효조 내에 미생물을 투입하고, 이 미생물에 의해 음식물 쓰레기를 발효 분해시켜 퇴비화 하기 위한 장치들이 많이 제안되고 있는 실정이다.

그러나 미생물을 이용한 음식물 쓰레기의 퇴비화 또는 소멸화 장치들은 발효조 내에서 수분 등을 적절히 조절하여 미생물의 활동 조건을 제공하기 위한 각종 복잡한 장치들이 요구되고, 또한 수분의 제거 시간이 많이 요구되는 등의 기술적인 문제로 인해 신속한 음식물 쓰레기의 수분 제거가 곤란한 것이다.

한편, 종래에 사용되고 있는 음식물 쓰레기 건조기들의 몇 가지 예를 더 살펴보면, 먼저 건조통 내의 탈수통으로부터 탈수된 음식물 쓰레기의 수분이 히터와 직접 접촉하면서 가열 건조되는 것이 있으나, 이는 히티에 대하여 수분이 직접 접촉 가열됨에 따라 히터의 부식이 용이하여 장 기간 사용이 불 가능하고, 또한 수분 건조에 따른 찌꺼기가 눌어 붙는 문제로 인해 건조 효율의 현저한 저하가 초래되는 것이었다.

또한, 가온자켓의 외부로 열선을 장치하여 그 내부에 담겨진 음식물 쓰레기의 수분을 간접 제거하는 장치가 있으나, 이는 열선에 의한 열전도성이 약하여 수분의 증발 시간이 과도하게 많이 소요되고, 또한 과다한 전력 낭비를 초래하게 되는 등의 비 경제적인 요소가 있어 실용화 되고 있지 못하다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 제반 문제들을 감안하여 열전도성이 양호한 주름관 내에 건식히터를 장치하고, 이 건식히터의 간접열을 이용하여 건조통내로 탈수된 음식물 쓰레기의 수분을 가열 증발 처리함으로서, 전력 낭비 및 히터의 부식을 방지하면서도 신속한 건조 처리가 가능하도록 한 음식물 쓰레기 건조기를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한 본 발명에 따르면, 건조과정에서 발생되는 배기가스는 별도의 소멸화 또는 퇴비화장치에 일체로 연결 설치 사용되도록 한 음식물 쓰레기 건조기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기의 기술적 특징은, 음식물 쓰레기를 간접 증발 건조시키기 위한 건조기를 구성함에 있어서: 하단부로는 드레인관이 구비되고, 또 받침대의 하부로는 수개의 주름관이 구비되며, 상단 개방단부로는 덮개가 밀폐 결합되는 건조통과; 상기 건조통에 구비된 받침대를 통해 그 내부에 안착되고, 상단 고정테의 하부로는 내부로 음식물 쓰레기가 수용 탈수되는 다공망체가 구비된 탈수통과; 상기 건조통의 받침대 하부로 설치된 주름관의 내부에 장착되어 건조통 내부의 수분을 간접 가열하기 위한 건식히터; 및 상기 음식물 쓰레기의 건조시 증발 증기를 배출하기 위하여 상기 건조통과 연결 설치된 배기관을 포함한 구성이다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 건식히터는 최고 온도 조절계와 연결된 최고가열온도감지기 및 최저 온도 조절계와 연결된 최저수위감지센서와 상호 연결 제어되어 건조통 내부의 수분 가열 증발은 물론 보온이 유지되도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 수분의 건조 과정에서 최고온도 및 최저온도는 건조통의 외부에 설치된 온도 표시기에 의해 확인 가능하도록 연결 구성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 건조기의 배기관은 별도의 음식물 쓰레기 퇴 비화 또는 소멸화 장치와 일체로 연결 구성되어 사용됨이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조기(1)의 구조를 보인 조립 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 건조기(1)는 하부로 콘 형태의 드레인 관(12)이 형성되고, 상단부는 개방된 형태의 건조통(10)을 포함한다.

건조통(10)의 내부로는 탈수통(20)을 받침하기 위한 받침대(14)가 구비되어 있다.

그리고 개방된 건조통(10)의 상단부로는 손잡이(16a)가 구비된 덮개(16)가 열고 닫힘이 가능하도록 밀폐 결합된다.

또한, 건조통(10)의 하부, 예컨대 받침대(14)의 하부로는 이후 설명될 건식히터(30)를 장착하기 위한 다수의 주름관(18)이 설치되어 있다.

도2에 도시한 바와 같이 주름관(18)은 반구형의 파형 단면을 가지며, 열전도성이 양호함과 동시에 습기에 의한 부식이 방지되는 스테인레스스틸 소재가 가장바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 이와 동일 유사한 조건을 갖는 주름관(18)의 단면 형태나 소재를 사용하는 것 역시 본 발명의 기술범주에 속한다 할 것이다.

드레인 관(12)의 내부로는 건조통(10) 내부에 잔존하는 찌꺼기들을 모아 제거하기 위한 포집망체(13)가 수용되어지고, 오폐수를 배수하기 위하여 레버(12b)조작으로 열고 닫히는 드레인벨브(12a)가 구비되어 있다.

건조통(10)의 내부로는 음식물 쓰레기가 담겨지는 탈수통(20)이 넣어진다. 탈수통(20)은 상부 고정테(22)와, 그 하부로 연결 설치되고, 음식물 쓰레기를 담아수분을 탈수하기 위한 다공망체(24)를 포함한다.

그리고 탈수통(20)의 상부 고정테(22)로는 인출 조작용 손잡이(22a)가 구비되어 있다.

따라서, 탈수통(20)은 건조통(10) 내부의 받침대(14) 상에 안정되게 받침되고, 그 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 수분이 다공을 통해 자연 탈수된다.

건조통(10)의 주름관(18) 내부로는 탈수통(20)으로부터 자연 탈수 저장된 수분을 간접적으로 가열 증발시키기 위한 건식히터(30)가 장착되어 있다. 건식히터(30)는 그 외부로 열전도를 증대시키기 위한 박판상의 핀(fin)이 나선형으로 설치되어 있다. 이러한 구조의 건식히터(30)는 일반적으로 많이 이용되고 있는 구조이다.

따라서, 건식히터(30)는 주름관(18)에 의해 건조통(10)내부로 탈수 저장된 수분과 직접 접촉하지 않고 분리된 상태에서 간접적으로 가열하게 되어 수분에 의한 부식 등이 방지되고, 또한 주름관(18)에 의한 열전도가 용이하게 이루어져 수분의 증발 가열이 신속하고 안정적으로 이루어질 수 있는 것이다.

건조통(10)으로는 증발 건조되는 증기의 배출을 위한 배기관(40)이 설치되어 있다. 배기관(40)으로는 증기 배출에 따른 악취를 제거하기 위한 탈취탑(42)을 설치 구성함이 바람직하다.

한편, 건식히터(30)는 최고 온도 조절계(50)와 연결된 최고가열온도감지센서(52)의 제어에 의해 사전에 세팅된 최고 가열온도(약 200℃)내에서 가열 조작되어지면서 건조통(10) 내부의 수분을 가열 증발시키게 된다.

또한, 건식히터(30)는 최저 온도 조절계(60)와 연결된 최저수위감지센서(62)와도 연결 제어되어 건조통(10)내에서 증발 건조되는 수분의 량이 일정치 이하로 낮아지는 경우, 예컨대 도 1에서 최저수위감지센서(62)의 설치 위치보다 수분의 량이 아래로 낮아지게 되면 사전에 세팅된 최저 가열온도(약 50℃)로만 제어되어 수분의 증발 건조는 정지되고, 건조통(10)의 내부가 항상 일정한 온도로 보온이 유지되게 하고, 또한 수분이 굳어지지 않도록 가온하게 된다.

그리고 건식히터(30)에 의한 최고 및 최저 온도는 건조통(10)의 외부로 설치된 온도 표시기(70)에 의해 수시로 작업자가 확인할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 건조기(1)를 이용하여 음식물 쓰레기의 수분을 제거하는 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 덮개(16)를 개방한 다음 건조통(10)내에 탈수통(20)을 받침대(14)에 받침되는 상태로 넣은 다음 이의 내부로 음식물 쓰레기를 담으면, 음식물 쓰레기에 함유된 수분은 탈수통(20)의 다공망체(24)를 통해 외부로, 예컨대 건조통(10)의 내부로 자연 탈수되어 모아지게 된다.

이러한 상태에서 건조통(10)의 상단 개방단부로 덮개(16)를 닫아 밀폐한 후 전원을 공급하면, 건식히터(30)가 가열된다.

그리고 건식히터(30)의 열은 해당 주름관(18)으로 전달되고, 동시에 건조통(10) 내부에 저장된 수분이 열전도성이 양호한 주름관(18)에 의해 가열 증발 되며, 이 때 건식히터(30)는 최고가열온도감지센서(52)에 의해 사전에 최고 온도 조절계(50)를 통해 세팅된 최고 온도 범위내에서 가열되어진다.

따라서 건조통(10)내로 탈수된 수분은 건식히터(30)의 간접열을 통해 신속하게 가열 증발(약 40％정도)되고, 증발되는 증기는 배기관(40)을 통해 외부로 방출되어지며, 증발 건조 과정에서 수분에 함유된 뻘 형태의 슬러지 역시 건조통(10) 내부에 누러 붙는 현상이 방지되는 것이다.

한편, 건조통(10)내에서 수분의 가열 증발이 어느정도 이루어지면, 예컨대 최저수위감지센서(62)의 설치 위치 이하로 수분이 증발 잔류되면, 건식히터(30)는 최고 가열온도로 가열되는 것이 아니라 사전에 최저 온도 조절계(60)에 의해 최저 온도로 세팅된 범위내에서만 가열 제어되기 때문에 건조통(10) 내부의 수분 증발은 정지되고, 일정한 온도로 보온이 유지되어 진다.

그리고, 이러한 건식히터(30)의 최저 온도 유지를 통해 보온 유지는 물론 건조통(10)의 내부 잔존 수분이 굳어지는 것도 아울러 방지된다.

이렇게 수분의 건조가 완료되면, 건조통(10)의 덮개(16)를 제거한 다음 탈수통(20)을 꺼내어 그 내부에 잔존하는, 예컨대 수분이 제거된 음식물 쓰레기를 폐기함으로서 수분의 증발 제거를 통한 음식물 쓰레기의 폐기량을 현저히 줄일 수 있고, 또한 수분에 의한 침출수 등의 발생이 방지될 수 있는 것이며, 또한 별도로 퇴비화 하거나 발효화하여 재 활용할 수도 있는 것이다.

또한, 수분의 증발 건조 작업이 완료된 다음 건조통(10)의 내부를 청소하고자 하는 경우에는 하부의 드레인관(12)으로 설치된 드레인밸브(12a)를 개방 조작하 여 물로 청소하면되고, 청소 과정에서 포집망체(13)로 집수된 각종 잔존 찌꺼기는 외부로 빼내어 제거 처리함으로서 건조통(10) 내부를 비롯하여 탈수통(20)의 청소를 보다 간편 용이하게 할 수 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 음식물 쓰레기 건조기(1)의 크기를 대중소로 제작하여 음식믈 쓰레기의 발생원에 맞추어 소비자가 부담없이 구입 사용이 가능하도록 함으로서, 발생원에서부터 직접 음식물 쓰레기의 수분 제거를 통한 배출량을 현저히 줄일 수 있는 것이다.

한편, 도3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조기(1)는 배기관(40)을 별도의 미생물을 이용한 별도의 음식물 쓰레기의 퇴비화 장치 또는 소멸화 장치(100)의 발효조(110) 내부와 일체로 연결 장치하여 사용함으로서, 건조통(10)에서 건조되는 수분의 증발 증기의 재 사용이 가능하고, 별도의 증기 배기에 따른 탈취탑(42)의 설치가 불 필요하고, 또한 기존 장치의 배기 시스템을 그대로 이용 배출함으로서, 배출 증기의 재 이용 및 건조 구조를 보다 간단화 할 수 있는 이점을 갖는 것이다.

본 발명에 따른 건조기는 독립적으로 사용되는 것도 바람직하지만, 도3과 같이 본원 출원인에 의해 개발 사용되고 있는 별도의 퇴비화 또는 소멸화 장치(100)(실용신안등록 제129513호, 또는 특허 제290027호)에 일체로 장착하여 사용함으로서, 일차로 음식물 쓰레기의 수분을 어느정도 제거처리 한 다음 다시 수분이 제거된 음식물 쓰레기를 다시 퇴비화 또는 소멸화장치(100)의 발효조(110)내에 부어 이차로 미생물에 의한 발효 분해 과정을 통해 보다 신속한 음식물 쓰레기의 감량 처 리가 가능하도록 설비함이 더욱 바람직하다 할 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 발생원으로부터 발생된 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 일차로 건조통의 주름관내에 장착된 건식히터의 간접열을 통해 증발 건조함으로서, 건식히터의 부식을 방지하면서도 양호한 열전도성에 의해 전력의 낭비를 최소화 하면서도 수분의 증발 건조 처리가 신속 용이하게 이루어지고, 또한 가열 증발되는 과정에서 수분에 함유된 뻘 형태의 각종 슬러지가 건조통 내부에 누러 붙는 현상을 방지하여 건조 효율을 높일 수 있는 이점을 갖는 것이다.

또한, 건조기를 기존의 퇴비화 또는 소멸화장치에 일체로 연결 사용함으로서, 증기 배출의 재 활용을 통한 건조 효율의 증대는 물론 이용 편리성을 더욱 높일 수 있는 것이다.

비록, 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 하기의 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위내에서 많은 변경 및 수정이 있을 수 있음은 물론이다. 예컨대 하나의 건조통(10) 내부로는 복수개의 탈수통(20)을 동시에 장착하여 건조 작업을 실시 할 수도 있음은 물론이다.

Claims (4)

1. 음식물 쓰레기를 간접 증발 건조시키기 위한 건조기(1)를 구성함에 있어서:

   하단부로는 드레인 관(12)이 구비되고, 또 받침대(14)의 하부로는 다수개의 주름관(18)이 구비되며, 상단 개방 단부로는 덮개(16)가 밀폐 결합되는 건조통(10)과;

   상기 건조통(10)에 구비된 받침대(14)를 통해 그 내부에 안착되고, 상단 고정테(22)의 하부로는 내부로 음식물 쓰레기가 수용 탈수되는 다공망체(24)가 구비된 탈수통(20)과;

   상기 건조통(10)의 받침대(14) 하부로 구비된 각 주름관(18)의 내부에 장착되어 건조통(10) 내부의 수분을 간접 가열하기 위한 건식히터(30); 및

   상기 음식물 쓰레기의 건조시 증발 증기를 배출하기 위하여 상기 건조통(10)과 연결 설치된 배기관(40)을 포함함을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 건식히터(30)는 최고 온도 조절계(50)와 연결된 최고가열온도감지기(52) 및 최저 온도 조절계(60)와 연결된 최저수위감지센서(62)와 상호 연결 제어되어 건조통(10)내부의 수분 가열 증발은 물론 보온이 유지되도록 구성됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조기.
3. 제1항에 있어서, 상기 수분의 건조 과정에서 최고온도 및 최저온도는 건조통(10)의 외부에 설치된 온도 표시기(70)에 의해 확인 가능하도록 연결 구성됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조기.
4. 제1항에 있어서, 상기 건조기(1)의 배기관(40)은 별도의 음식물 쓰레기 퇴비화 또는 소멸화 장치(100)와 일체로 연결 사용됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조기.

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