KR101035477B1

KR101035477B1 - 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러

Info

Publication number: KR101035477B1
Application number: KR1020090003030A
Authority: KR
Inventors: 강태암
Original assignee: 강태암
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2011-05-18
Also published as: KR20100083574A

Abstract

본 발명은 보일러의 내부에서 음식물 찌꺼기를 건조 처리하는 장치를 구비한 보일러에 관한 것으로, 보일러의 가동에 따라 발생하는 폐열을 이용하여 음식물찌꺼기를 건조하는 보일러, 별도의 음식물 처리기를 구입하지 않고도, 난방(온수)과 동시에 음식물찌꺼기를 건조하거나, 별도의 보일러의 가동 없이 건조도 가능하도록 한 것이다.

이를 위해, 보일러(1)의 본체(2) 내부에 열 교환기(3)의 가열에 따라 발생된 폐열이 유입되는 챔버(4)를 도어(10)에 의해 개폐 가능하게 설치하고 상기 챔버(4)의 내부에는 음식물찌꺼기(8)를 수용하는 건조실(9)을 구비함과 동시에 건조실(9)의 상부에 송풍 팬(14)을 설치하여 상기 송풍 팬(14)의 구동에 따라 건조실(9)의 내부에서 대류가 발생되도록 하며 건조실(9)에는 음식물찌꺼기(8)의 건조 시 외부공기가 유입되도록 개폐밸브(12)를 갖는 외부공기 흡입관(11)을 본체(2)의 외부와 통하여지도록 설치하고 건조실(9)에 연결된 토출관(19) 상에는 냄새제거수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.

보일러, 폐열, 챔버, 건조실, 음식물 찌꺼기 건조, 냄새 및 가스제거

Description

음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러{omitted}

본 발명은 보일러의 내부에 음식물 찌꺼기를 건조 처리하는 음식물찌꺼기 건조장치를 구비하는 보일러에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 보일러의 가동에 따라 발생하는 고온의 폐열을 이용하여 물기가 많은 음식물 찌꺼기를 보일러의 내부에서 건조 처리하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러에 관한 것이다.

우리나라는 식생활의 특성 상 물기가 많은 음식물을 선호하고 있기 때문에 음식물을 먹고 난 음식물찌꺼기 또한 물기가 많이 포함되어 있다.

조리한 음식을 먹고 난 후 발생되는 음식물찌꺼기는 식기 세척대 배수구에 마련된 거름망에 의해 배수되는 물과 분리시킨 다음 별도로 처리하고 있으나, 상기 거름망에 의하여 추출되는 음식물찌꺼기는 상당한 양의 수분을 포함하고 있기 때문에 그대로 버리거나 땅속에 묻는 경우에는 쉽게 부패되거나, 유출되는 침출수에 의해 심한 악취를 발생하게 되므로 환경오염을 유발시키는 원인으로 작용되었다.

따라서 가정이나 식당 등에서 버려지는 음식물찌꺼기로 인한 토양, 수질오염 및 악취 등의 근본적인 문제점을 해소하기 위한 방안이 시급히 요청되고 있다.

즉, 음식물찌꺼기는 종전까지만 해도 가축사료로 이용되었으나 근래에는 인 력난과 취급 및 사용의 불편함으로 인해 농가로부터 외면당하고 있는 실정이며, 더욱이 음식물찌꺼기에는 많은 종류의 양분이 들어있기 때문에 토양에 매몰하거나 하천에 방류하면 부패로 인해 방출되는 각종가스와 악취가 환경오염을 일으키고 작물의 생육에 심각한 피해를 일으킨다.

따라서 최근에는 이러한 문제점을 해소하기 위해 청소대행업체에서 이를 일괄 수거하여 소각하고 있으나, 음식물찌꺼기에는 물기가 많은 관계로 소각에 따른 비용이 과다하게 지출되고 있다.

또한, 주부들이 물기가 많은 음식물 찌꺼기를 음식물 처리봉투에 일일이 담아 수거장소까지 운반하여야 되는 불편함이 있어 부득이 고가의 음식물 처리기를 구입하여 사용하고 있는 실정이다.

이러한 음식물 처리기로는, 음식물을 잘게 분쇄 건조 처리하는 타입과, 음식물을 압축하여 물기를 제거한 다음 건조하는 타입과 미생물처리 방식 등이 알려져 있으나, 지금까지 알려진 음식물 처리기는 별도의 히터에 의해 발생된 열을 이용하여 음식물찌꺼기를 건조하므로 인해 고가의 음식물 처리기를 구입함과 그에 따른 경제적 부담이 가중됨은 물론, 수납공간이 한정된 싱크대의 내외부에 설치하는데 많은 제약이 수반되었다.

본 발명은 이와 같은 기존 열처리방식의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 보일러의 내부에 보일러의 가동에 따라 발생하는 폐열을 이용하여 음식물 찌꺼기를 건조하는 장치를 구비하여 별도의 음식물 처리기를 구입하지 않고도 음식물찌꺼기를 건조, 처리할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 보일러 본체 내부 열 교환기의 가열에 따라 발생된 폐열이 유입되는 챔버를 도어에 의해 개폐 가능하게 설치하고 상기 챔버의 내부에는 음식물찌꺼기를 수용하는 건조실을 구비함과 동시에 건조실의 상부에 송풍 팬을 설치하여 상기 송풍 팬의 구동에 따라 건조실의 내부에서 대류가 발생되도록 하며, 건조실에는 음식물찌꺼기의 건조 시 외부공기가 유입되도록 개폐밸브를 갖는 외부공기 흡입관을 본체의 외부와 통하여지도록 설치하고 건조실에 연결된 토출관 상에는 냄새제거수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러가 제공된다.

본 발명은 종래의 음식물 처리기에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 가정 또는 식당에 설치된 보일러의 내부에 폐열을 이용하여 음식물 찌꺼기를 건조하는 건조장치가 구비되어 있어 별도의 음식물찌꺼기 처리기를 설치하기 위한 공간이 필요 없게 된다.

둘째, 별도의 음식물 처리기를 구입할 필요가 없으므로 경제적이다.

셋째, 보일러의 가동에 따라 발생되는 폐열을 이용하여 음식물찌꺼기를 처리하므로 음식물 처리기의 가동에 따른 전기료를 절감할 수 있게 된다.

넷째, 음식물 찌꺼기를 처리하는 과정에서 발생된 냄새 및 가스를 냄새제거수단에 의해 완전히 제거하게 되므로 실내를 청결한 상태로 유지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 1 및 도 2를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도이고 도 2는 본 발명의 종단면도로서, 본 발명은 보일러(1)의 외형을 이루는 본체(2)의 내부에 열 교환기(3)의 가열에 따라 발생된 폐열이 유입되는 챔버(4)가 구비되어 있고 상기 열 교환기(3)가 설치된 공간(5)과 챔버(4)는 연결관(6)으로 상호 통하여지도록 되어 있어 버너(7)가 열 교환기(3)를 가열함에 따라 발생된 고온의 폐열이 연결관(6)을 통해 챔버(4)의 내부로 유입되는 구조이다.

본 발명에 적용되는 보일러는 가스보일러, 기름보일러, 연탄보일러, 나무보일러에 모두 적용 가능하므로 한정하지 않지만, 도심의 가정에 가장 널리 보급된 가스보일러에 적용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 챔버(4)의 일 측(보일러의 전면)에 음식물찌꺼기(8)를 건조실(9)의 내부에 넣거나, 꺼내기 위한 도어(10)가 개폐 가능하게 설치되어 있고 건조실(9)의 하방에는 음식물찌꺼기의 건조 시 발생되는 습도의 상승을 억제하도록 외부의 공기를 유입하기 위한 외부공기 흡입관(11)이 설치되어 있으며 상기 외부공기 흡입관(11)의 토출측에는 개폐밸브(12)가 설치되어 있어 음식물찌꺼기(8)의 건조 시에만 건조실(9)의 내부로 외부공기를 유입하게 된다.

그리고 고온의 폐열이 이동하는 챔버(4)의 내부에 음식물찌꺼기(8)를 수용하는 건조실(9)이 구비되어 있고 상기 건조실(9)의 상부에는 모터(13)의 구동에 따라 회전하는 송풍 팬(14)이 설치되어 있어 송풍 팬(14)의 구동에 따라 건조실(9)의 내부에서 대류(對流)가 발생하도록 되어 있다.

상기 송풍 팬(14)의 하부에 음식물찌꺼기(8) 측으로 더운 바람을 불어주는 송풍관(15)을 연장되게 설치하면 음식물찌꺼기(8)를 보다 빠른 시간 내에 건조시킬 수 있게 된다.

상기 건조실(9)의 내부에 음식물찌꺼기(8)가 담긴 용기(16)가 얹혀지는 판상의 받침판을 구비하면 되지만, 보다 원활한 대류현상으로 고온의 열원이 용기(16)의 바닥면에 골고루 전달되도록 받침판을 도 1에 나타낸 공기순환 그릴 망(17)으로 하는 것이 보다 바람직한데, 상기 공기순환 그릴 망(17)의 하부에는 음식물찌꺼기(8)의 건조 시 발생되는 폐수를 외부로 배출시키는 폐수 배출관(18)이 연결되어 있다.

상기 건조실(9)의 상부에는 음식물찌꺼기(8)의 건조 시 발생하는 냄새를 외부로 배출하는 토출관(19)이 연결되어 있고 상기 토출관 상에는 냄새제거수단이 구비되어 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 냄새제거수단을 건조실(9)에 일단이 고정되고 타단은 알칼리 수 탱크(20)에 채워진 알칼리 수(21)에 잠겨지는 제1토출관(19a)과, 상기 알칼리 수 탱크의 상부에 연결된 제2토출관(19b)과, 상기 제2토출관 상에 설치되어 냄새를 2차 제거하는 필터(22)로 구성되어 있다.

상기 필터(22)는 숯 및 광 촉매로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 알칼리 수 탱크(20)에는 비눗물과 같은 알칼리 수(21)가 일정량 채워져 있고 알칼리 수 탱크(20)의 일 측에는 알칼리 수의 양을 육안으로 식별하기 위한 수위레벨(23)이 설치되어 있으며, 알칼리 수 탱크(20)의 상면에는 알칼리 수를 자동 또는 수동으로 보충하기 위한 알칼리 수 공급관(24)이 설치되어 있다.

상기 알칼리 수 탱크(20) 및 필터(22)를 통과한 폐열은 냄새가 나지 않아 외부로 배출하여도 되지만, 배출되는 폐열에는 미세한 냄새 및 가스가 포함되어 있을 우려가 있어 이를 열 교환기(3)의 내부로 공급하여 태우기 위해 제2토출관(19b)을 본체(2)에 일단이 연결된 외부공기 흡입관(25)과 연결함과 동시에 외부공기 흡입관 상에 개폐밸브(26)를 설치하여 개폐밸브가 외부공기 흡입관(25)의 유로를 개방한 상태에서 외부공기 흡입관(25) 상에 설치된 공기흡입 팬(27)이 구동함에 따라 열 교환기(3) 측으로 유입되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 건조실(9)의 상부에 설치된 송풍 팬(14)의 일 측으로는 도 2에 나타낸 바와 같이 보일러의 가동이 중단된 상태에서 전기에 의해 발열하는 전기히터(28) 또는 버너(도시는 생략함)를 더 설치하는 것이 보일러(1)를 가동하지 않는 하절기 등에도 음식물찌꺼기(8)를 건조시킬 수 있게 되는 장점을 갖는다.

이 경우에는 전기히터(28) 또는 버너의 발열에 의해 음식물찌꺼기(8)를 건조시키는 과정에서 발생된 냄새 및 가스가 열 교환기(3) 측으로 유입될 우려가 있어 개폐밸브(26)에 의해 외부공기 흡입관(25)의 유로를 폐쇄하여 보일러(1)의 연도(29) 외측에 설치된 배출관(30)을 통해 배출하도록 구성되어 있다.

본 발명의 일 실시예로 나타낸 도 1에서는 음식물찌꺼기 건조장치를 열 교환 기(3)의 상부에 나타내었으나, 필요에 따라 음식물찌꺼기 건조장치를 열 교환기(3)의 좌 또는 우측에 나란히 배치할 수도 있으므로 이에 대하여는 별도로 한정하지 않는다.

도면 중 미 설명 부호는 (31)은 버너(7)에 연료를 공급하는 파이프이고, (32)는 열 교환기(3) 측으로 난방수를 공급하거나, 배출되도록 하는 배관이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일정량의 음식물찌꺼기(8)가 발생되면 건조실(9)의 도어(10)를 개방한 다음 음식물찌꺼기(8)가 담긴 용기(16)를 공기순환 그릴 망(17)의 상면에 얹어 놓는다.

이 때, 보일러(1)가 가동될 경우에는 챔버(4) 및 건조실(9)의 사이를 흐르는 고온의 폐열에 의해 건조실(9)의 내부가 고온이므로 주의하여야 된다.

이와 같이 음식물찌꺼기(8)가 담긴 용기(16)를 공기순환 그릴 망(17)에 얹어 놓고 도어(10)를 닫으면 보일러(1)의 가동에 따라 열 교환기(3)와 열 교환하고 난 고온의 폐열이 연결관(6)을 통해 챔버(4)의 내부로 유입되어 건조실(9)의 사이를 흐르면서 건조실(9)의 내부를 고온의 상태로 유지하는데, 이러한 상태에서 건조실(9)의 상부에 설치된 송풍 팬(14)이 구동하여 음식물찌꺼기(8) 측으로 바람을 불어 대류를 발생시키면 용기(16)에 담겨진 젖은 음식물찌꺼기(8)가 점진적으로 건조된다.

이 때, 송풍 팬(14)의 구동에 따라 발생된 바람은 용기(16)의 직상부까지 연장되게 설치된 송풍관(15)을 통해 음식물찌꺼기(8)에 직접 닿게 되므로 음식물찌꺼 기를 보다 빠른 시간 내에 건조시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 용기(16)에 담겨진 젖은 음식물찌꺼기(8)가 고온의 폐열에 의해 건조되기 시작하면 건조실(9)의 내부 습도가 높아져 건조시간이 지연되지만, 본 발명에서는 외부공기 흡입관(11)의 토출 측에 설치된 개폐밸브(12)가 개방되어 외부의 공기가 건조실(9)의 내부로 유입되므로 건조실(9)의 내부 습도를 떨어뜨리게 되므로 음식물찌꺼기(8)의 건조시간을 단축시킬 수 있게 된다.

이 때, 상기 음식물찌꺼기(8)가 담겨진 용기(16)가 공기순환 그릴 망(17)에 얹혀져 있어 고온의 폐열이 용기(16)의 바닥 면까지 골고루 순환하면서 가열시키게 되므로 음식물찌꺼기의 건조 효율을 극대화하게 된다.

상기 용기(16)에 담겨진 음식물찌꺼기(8)를 건조시키는 과정에서 폐수가 발생하면 발생된 폐수는 공기순환 그릴 망(17)의 저면에 설치된 폐수 배출관(18)을 통해 보일러(1)의 본체(2) 외부로 안전하게 배출되므로 건조실(9)의 내부가 오염되는 현상 또한 방지할 수 있게 된다.

계속되는 음식물찌꺼기(8)의 건조에 따라 제1토출관(19a)을 통해 배출되는 폐열에는 냄새가 포함되어 있으나, 폐열에 포함된 냄새는 건조실(9)에 연결된 제1토출관(19a)을 통해 배출되는 과정에서 제1토출관의 끝단이 알칼리 수 탱크(20)에 채워진 알칼리 수(21)에 잠겨진 상태이므로 폐열이 알칼리 수를 통과할 때 냄새가 1차적으로 제거된 다음 계속해서 제2토출관(19b)을 지나는 과정에서 필터(22)에 의해 냄새가 제거된다.

그러나 폐열에 미세한 냄새가 잔류하거나, 가스가 포함되어 있을 가능성이 있어 이를 제2토출관(19b) 및 외부공기 흡입관(25)을 통해 열 교환기(3) 측으로 유입되므로 폐열에 포함되어 있을 냄새 및 가스를 열 교환기(3)에서 버너(7)의 연소열에 의해 연소시키게 되는데, 이때에는 외부공기 흡입관(25)에 설치된 개폐밸브(26)가 유로를 개방함과 동시에 공기흡입 팬(27)이 구동하고 있으므로 동작이 가능하다.

반복되는 가동으로 알칼리 수 탱크(20)에 담겨진 알칼리 수(21)의 양이 줄어드는데, 수위레벨(23)을 육안으로 식별하여 설정 량 이하이면 알칼리 수 공급관(24)을 통해 자동 또는 수동으로 알칼리 수(21)를 공급함으로써, 폐열에 포함된 냄새를 1차적으로 제거할 수 있게 된다.

따라서 설정된 시간(물기의 양, 음식물찌꺼기의 양, 보일러의 가동 시간에 따라 다름) 동안 용기(16)에 담겨진 음식물찌꺼기(8)를 완전히 건조시키고 나면 부피가 최소화됨은 물론 냄새가 완전히 제거되므로 도어(10)를 개방한 다음 건조실(9)로부터 건조된 음식물찌꺼기를 꺼내 깨끗하게 처리할 수 있게 되는 것이다.

그러나 하절기와 같이 외기의 온도가 높아 보일러(1)를 가동하지 않을 경우에는 부득이 송풍 팬(14)의 일 측에 설치된 전기히터(28)에 전원을 인가하여 전기히터의 발열에 따라 발생된 고온으로 음식물찌꺼기(8)를 건조시켜야 된다.

따라서 전술한 바와 같이 건조실(9)에 음식물찌꺼기(8)가 담긴 용기(16)를 넣고 전기히터(28) 및 송풍 팬(14)에 전원을 인가하면 전기히터(28)의 발열에 따른 고온의 열기가 송풍관(15)을 통해 건조실(9)에 위치된 음식물찌꺼기(8) 측으로 가해지므로 용기(16)에 담겨진 음식물찌꺼기(8)를 건조시키는데, 이때에는 잔류하는 냄새나 가스가 보일러(1) 측으로 유입되지 않도록 외부공기 흡입관(25) 상에 설치된 개폐밸브(26)를 닫아 외부공기 흡입관의 유로를 폐쇄하게 되므로 잔류하는 냄새 및 가스는 연도(29)의 외측에 설치된 배출관(30)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

물론, 전기히터(28) 대신에 버너(도시는 생략함)의 점화에 따른 열을 이용하여 보일러(1)의 가동이 일시적으로 중단된 상태에서도 음식물찌꺼기를 건조시킬 수 있게 됨은 이해 가능한 것이다.

본 발명의 기술사상은 상기한 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.

또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양하게 변화하여 실시할 수 있음은 이해 가능한 것이다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도

도 2는 본 발명의 종단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 보일러 2 : 본체

3 : 열 교환기 4 : 챔버

9 : 건조실 10 : 도어

11 : 외부공기 흡입관 14 : 송풍 팬

15 : 송풍관 17 : 공기순환 그릴 망

18 : 폐수 배출관 19 : 토출관

20 : 알칼리 수 탱크 22 : 필터

25 : 외부공기 흡입관 26 : 개폐밸브

27 : 공기흡입 팬 28 : 전기히터(버너)

Claims

보일러(1)의 본체(2) 내부에 열 교환기(3)의 가열에 따라 발생된 폐열이 유입되는 챔버(4)를 도어(10)에 의해 개폐 가능하게 설치하고 상기 챔버(4)의 내부에는 음식물찌꺼기(8)를 수용하는 건조실(9)을 구비함과 동시에 건조실(9)의 상부에 송풍 팬(14)을 설치하여 상기 송풍 팬(14)의 구동에 따라 건조실(9)의 내부에서 대류가 발생되도록 하며 건조실(9)에는 음식물찌꺼기(8)의 건조 시 외부공기가 유입되도록 개폐밸브(12)를 갖는 외부공기 흡입관(11)을 본체(2)의 외부와 통하여지도록 설치하고 건조실(9)에 연결된 토출관(19) 상에는 냄새제거수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.
청구항 1에 있어서,

상기 건조실(9)의 내부에 음식물 찌꺼기(8)가 담긴 용기(16)가 얹혀지는 공기순환 그릴 망(17)이 설치된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.
청구항 2에 있어서,

상기 공기순환 그릴 망(17)의 하부에 폐수를 본체(2)의 외부로 배출하는 폐수 배출관(18)이 설치된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.
청구항 1에 있어서,

상기 냄새제거수단은 건조실(9)에 일단이 고정되고 타단은 알칼리 수 탱크(20)에 채워진 알칼리 수(21)에 잠겨지는 제1토출관(19a)과, 상기 알칼리 수 탱크의 상부에 연결된 제2토출관(19b)과, 상기 제2토출관 상에 설치되어 냄새를 2차 제거하는 필터(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.
청구항 4에 있어서,

상기 제2토출관(19b)을 본체(2)에 일단이 연결된 외부공기 흡입관(25)과 연결함과 동시에 외부공기 흡입관 상에 개폐밸브(26)를 설치하여 개폐밸브가 외부공기 흡입관(25)의 유로를 개방한 상태에서 외부공기 흡입관(25) 상에 설치된 공기흡입 팬(27)이 구동함에 따라 회수된 냄새 및 가스를 열 교환기(3) 측으로 유입하여 재 연소시키도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.
청구항 4에 있어서,

상기 건조실(9)의 상부에 설치된 송풍 팬(14)의 일 측에 보일러(1)의 가동이 중단된 상태에서 전기에 의해 발열하는 전기히터(28) 또는 버너를 더 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.
청구항 6에 있어서,

상기 제2토출관(19b)에 연결된 외부공기 흡입관(25)을 배출관(30)과 연결되게 연장하여 보일러(1)의 가동이 중단되고 개폐밸브(26)가 외부공기 흡입관(25)의 유로를 폐쇄한 상태에서 송풍 팬(14)이 구동하면 잔류하는 냄새 및 가스를 보일러의 연도(29) 외측에 설치된 배출관(30)을 통해 배출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.
청구항 1에 있어서,

상기 송풍 팬(14)의 하부에 음식물찌꺼기(8) 측으로 더운 바람을 불어주는 송풍관(15)을 연장되게 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기 건조장치가 구비된 보일러.