KR101100480B1 - 유기폐기물 건조 처리장치 - Google Patents

유기폐기물 건조 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 마이크로 웨이브를 이용하여 폐기물을 건조시키기 위한 열원을 구현할 때, 처리장치가 보다 안전하고 안정적으로 구동될 수 있도록 한 구성과, 마이크로 웨이브를 방출하는 마그네트론의 방열구성을 설치하기에 유리한 구성을 제시하여서 된 유기폐기물 건조 처리장치에 관한 것이다.
본 발명은, 각 구성이 설치될 공간을 제공하며, 유기폐기물의 투입 및 작업수행된 유기폐기물을 배출시키기 위한 도어가 설치된 케이스와; 상기 케이스 내부에서 유기폐기물 투입 및 배출시키는 도어의 사이 공간에 작업챔버가 형성되고, 상기 작업챔버에 설치되어 작업챔버 내로 유기폐기물이 투입되면 상기 유기폐기물을 분쇄시키며 건조과정을 수행하도록 작업수행부와; 상기 케이스 내부에서 작업챔버의 일측면에 별도로 구분된 공간을 갖는 가열챔버를 형성하고, 상기 가열챔버에 설치되어 가열챔버 내부로 마이크로 웨이브를 방출함에 의해 작업수행부의 내부가 간접 가열되도록 하는 발열부;를 포함하여 구성된다.

Description

유기폐기물 건조 처리장치{Dry-disposal apparatus of organic waste}
본 발명은 유기폐기물 건조 처리장치에 관한 것이다.
상세하게 본 발명은, 마이크로 웨이브를 이용하여 폐기물을 건조시키기 위한 열원을 구현할 때, 처리장치가 보다 안전하고 안정적으로 구동될 수 있도록 한 구성과, 마이크로 웨이브를 방출하는 마그네트론의 방열구성을 설치하기에 유리한 구성을 제시하여서 된 유기폐기물 건조 처리장치에 관한 것이다.
일반 가정이나 음식점 등에서는 상당량의 음식물 쓰레기가 방출되고 있으며, 이와 같은 음식물 쓰레기는 쉽게 부패하여 음식물 쓰레기를 수거하는 지점의 주변에는 항상 악취가 발생되고, 심각하게는 여러가지로 유해한 세균이 번식되는 환경을 조성하게 된다.
특히, 상기 문제점은 기온이 높은 여름철에 더욱 심각하게 대두되며, 해양생물을 조리하여 판매하는 수산음식점, 수산시장 등에서 배출되는 해양폐기물은 음식물 쓰레기 보다 부패가 더욱 빠르게 진행된다.
따라서, 상기와 같은 음식물 쓰레기와 해양폐기물 등(이하, 유기폐기물)은 주로 유기폐기물의 수분을 상당히 제거하여 건조시킨 상태로 처리하여 종류에 따라 동식물의 사료 또는 비료 등으로 사용된다.
종래 상기 유기폐기물을 처리하기 위한 장치는 유기폐기물을 분쇄하며 건조시키기 위한 구성으로 제안되어왔다. 즉, 상기 장치는 유기폐기물을 투입, 배출 및 투입된 유기폐기물을 분쇄, 건조시키는 챔버를 구비 본체와, 본체 내부에서 유기폐기물을 분쇄하는 스크류 또는 프로펠러 형태의 분쇄날, 챔버의 내부를 가열하여 유기폐기물을 건조시키는 가열유닛으로 이루어진 기본 구성을 갖는다.
이와 같이 구성된 유기폐기물 처리장치는 가열유닛으로 주로 마이크로 웨이브(micro wave; 극초단파)를 방출하도록 한 마그네트론을 챔버 내부에 설치하여 챔버 내부와 폐기물을 직접 가열하므로써 폐기물의 건조를 수행하게 된다.
상기와 같은 종래 유기폐기물 처리장치는 마이크로 웨이브를 챔버의 내부 공간 및 폐기물 측으로 직접 방출하기 때문에 금속으로 제작된 분쇄날 등에 마이크로 웨이브가 충돌할 경우 스파크 등이 발생되어 분쇄날 및 챔버의 내구성을 현저하게 낮추는 문제점이 노출된다.
또한, 상기 마이크로 웨이브를 방출하는 마그네트론 자체에서도 상당한 열이 발생되기 때문에 챔버 내부에 마그네트론이 설치된 경우, 마그네트론의 열을 방출시키기 위한 별도의 구성이 마련되지 않아 마그네트론의 고장요인이 되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.
이에 본 발명은, 마이크로 웨이브에 의해 폐기물을 건조시키기 위한 처리장치가 보다 안전하고 안정적으로 구동될 수 있도록 하고, 마이크로 웨이브를 방출하는 마그네트론이 방열구성을 설치하기에 유리한 위치에 설치될 수 있도록 한 유기폐기물 건조 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.
본 발명은, 각 구성이 설치될 공간을 제공하며, 유기폐기물의 투입 및 작업수행된 유기폐기물을 배출시키기 위한 도어가 설치된 케이스와; 상기 케이스 내부에서 유기폐기물 투입 및 배출시키는 도어의 사이 공간에 작업챔버가 형성되고, 상기 작업챔버에 설치되어 작업챔버 내로 유기폐기물이 투입되면 상기 유기폐기물을 분쇄시키며 건조과정을 수행하도록 작업수행부와; 상기 케이스 내부에서 작업챔버의 일측면에 별도로 구분된 공간을 갖는 가열챔버를 형성하고, 상기 가열챔버에 설치되어 가열챔버 내부로 마이크로 웨이브를 방출함에 의해 작업수행부의 내부가 간접 가열되도록 하는 발열부;를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 작업수행부는, 작업챔버에 투입된 유기폐기물을 분쇄하며 교반시키기 위해 작업챔버 내부에서 회전가능하게 설치된 교반날개와; 상기 작업챔버의 외부에 설치되고 교반날개와 동력전달 가능하게 연결되어 상기 교반날개에 회전동력을 제공하는 구동유닛과; 상기 작업챔버의 내부 공간과 케이스의 외부공간에 걸쳐 형성되어 유기폐기물이 분쇄되며 건조될 때 발생되는 가스를 탈취기를 통해 외부로 배출시키는 배기부;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 발열부는, 가열챔버의 내부에서 작업챔버의 벽면에 장착되며, 마이크로 웨이브에 의해 발열되어 작업챔버를 가열시킴에 의해 유해폐기물이 작업될 공간을 가열하는 발열체와; 상기 케이스의 내부에 설치되고, 마이크로 웨이브를 방출시키는 방출지점이 가열챔버의 내부와 연통되도록 설치된 마그네트론;을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 발열체는 마이크로 웨이브에 반응하여 발열되기 위한 탄화규소 또는 카본 재질로 형성된다. 또한, 상기 마그네트론은 케이스와의 사이 또는 그 외의 외면에 열을 방출시키기 위한 히트씽크가 결합된다.
이상에서와 같이 본 발명은, 마이크로 웨이브에 의해 폐기물을 건조시키기 위한 처리장치가 보다 안전하고 안정적으로 구동되므로써, 장치의 사용수명 연장 및 장치 신뢰도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 마이크로 웨이브를 방출하는 마그네트론이 방열구성을 설치하기에 유리한 케이스 내부 일측에 설치되어 장치의 오동작 우려와 마그네트론의 고장우려를 최소화할 수 있는 효과를 얻게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 유기폐기물 건조 처리장치의 외관 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 유기폐기물 건조 처리장치의 내부구성 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 유기폐기물 거조 처리장치의 교반날개 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 유기폐기물 건조 처리장치의 사용상태 예시도.
상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 유기폐기물 건조 처리장치의 외관 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 유기폐기물 건조 처리장치의 내부구성 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 유기폐기물 거조 처리장치의 교반날개 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 유기폐기물 건조 처리장치는 케이스(10)의 내부에 작업수행부(20), 발열부(30)가 설치되어 구성된다. 여기서, 상기 유기폐기물 건조 처리장치에서 분쇄 및 건조되는 대상물은 주로 전술된 음식물 쓰레기, 해양폐기물 등이 된다.
상기 케이스(10)는 작업수행부(20)와 발열부(30)가 내부에 설치될 공간을 제공하기 위한 외장 구성이다. 여기서, 상기 케이스(10)는 유기폐기물의 투입 및 작업수행된 유기폐기물을 배출시키기 위한 도어(11)가 도면상 상면과 전면에 힌지개폐식으로 설치된다.
상기 작업수행부(20)는 작업챔버(21), 교반날개(22), 구동유닛(23), 배기부(24)로 구성된다. 여기서, 상기 작업챔버(21)는 케이스(10) 내부에서 유기폐기물 투입 및 배출시키는 상측과 전면의 도어(11) 사이 공간에 형성되며, 그 내부에서 유기폐기물을 분쇄 및 건조시키기 위해 강성이 우수하고 단열이 보장되는 재질로 제작된다.
상기 교반날개(22)는 작업챔버(21)의 내부에서 회전가능하게 설치된다. 이와 같은 교반날개(22)는 작업챔버(21)에 투입된 유기폐기물을 분쇄하며 교반시키기 위한 것으로 프로펠러, 임펠러, 스크류 형태 등 다양하게 형성될 수 있다.
특히, 상기 교반날개(22)는 도면상 작업챔버(21)의 하측(바닥면)에 설치될 수 있지만, 본 실시예에서는 유기 폐기물을 분쇄 및 교반시킨 후 전면에 형성된 도어(11)가 개방되면, 건조작업이 완료된 유기폐기물을 개방지점으로 밀어내어 배출시키기 위해 횡방향으로 축선이 형성되도록 구성된다.
이를 위해 상기 교반날개(22)는 도 3에서와 같이 작업챔버(21)에 양단이 지지되어 회전중심이 되는 축(22a)과, 상기 축(22a)의 외주면에 방사상으로 다수개 장착된 교반날(22b)로 구성된다. 도면에서 상기 교반날(22b)은 90ㅀ각도마다 1이상의 개수로 장착되며, 이는 작업챔버(21)의 내부 공간 크기에 대응하여 적절한 각도 및 개수로 선택되어 구성된다.
상기 구동유닛(23)은 작업챔버(21)의 외부에서 케이스(10)의 하측에 설치된 모터 등의 구성이다. 이와 같은 구동유닛(23)은 교반날개(22)와 동력전달 가능하게 연결되어 상기 교반날개(22)에 회전동력을 제공하기 위한 구성이다.
이때, 상기 동력을 전달하기 위한 구성으로 상기 교반날개(22)의 회전축과 구동유닛(23)의 구동축에 각각 풀리(25)를 설치하고, 이들 풀리(25)를 벨트(26)로 연결하여서 된 벨트 구동방식으로 구현될 수 있다. 특히, 상기 벨트 구동방식은 주지된 것과 같이 체인/스프로킷, 기어 등으로 치환되어 적용될 수도 있다.
상기 배기부(24)는 작업챔버(21)의 내부 공간과 케이스(10)의 외부공간에 걸쳐 형성된다. 이와 같은 배기부(24)는 케이스(10)의 내부에 배기통로를 형성하여 제작될 수 있으며, 이와 다르게 작업챔버(21)와 케이스(10)의 외부를 연통시키기 위한 단열호스 등으로 배기통로를 형성할 수도 있다.
특히, 상기 배기부(24)는 유기폐기물이 분쇄되며 건조될 때 발생되는 가스의 악취 및 유해성분을 중화 또는 희석시켜 배출시킥 위한 탈취기(27)를 포함한다. 상기 탈취기(27)는 배기통로의 어느지점에 설치되어도 무방하지만, 도면에서와 같이 상당한 크기의 유닛일 경우 케이스(10)의 내부에 고정설치하고 배기통로가 탈취기(27)를 통과할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
상기 발열부(30)는 가열챔버(31), 발열체(32), 마그네트론(33)으로 구성된다. 여기서, 상기 가열챔버(31)는 케이스(10) 내부에서 작업챔버(21)의 일측면에 별도로 구분된 공간을 갖도록 형성된다. 이와 같은 발열부(30)는 마이크로 웨이브를 작업챔버(21)의 내부로 직접 방출하는 방식이 아닌 가열챔버(31)로 방출함에 의해 작업챔버(21)의 내부가 간접 가열되도록 하기 위한 구성이다.
상기 발열체(32)는 가열챔버(31)의 내부에서 작업챔버(21)의 벽면(도면에서는 작업챔버의 저면)에 장착된다. 이와 같은 발열체(32)는 마이크로 웨이브에 의해 반응하여 발열되기 위한 것으로, 대표적인 마이크로 웨이브 반응물질인 탄화규소 또는 카본 재질로 형성된다.
특히, 상기 발열체(32)는 마이크로 웨이브 반응물질을 도면에서와 같이 다수개의 블록형태로 제작하여 작업챔버(21)의 외면에 장착시킬 수 있으며, 이외에도 작업챔버(21)의 외면에 상기 반응물질을 특정한 두께의 층으로 코팅하여 제작될 수 있다.
상기 마그네트론(33)은 케이스(10)의 내부에 설치되고, 마이크로 웨이브를 방출시키는 방출지점이 가열챔버(31)의 내부와 연통되도록 설치된다. 즉, 상기 마그네트론(33)은 몸체를 작업챔버(21)의 외측으로 설치하여 케이스(10)와의 사이 또는 몸체의 외면에 열을 신속하게 방출시키기 위한 히트씽크(34)가 설치될 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 마그네트론(33)은 작업챔버(21) 및 가열챔버(31)의 내부를 가열함과 동시에 자체적으로 발생되는 열은 히트씽크(34)에 의해 외기와 열교환할 수 있도록 구성된 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 유기폐기물 건조 처리장치의 사용상태 예시도이다.
도면을 참조하면, 상기 유기폐기물 건조 처리장치는 도어(11)를 통해 유기폐기물이 작업챔버(21)의 내부로 투입되면, 상기 작업수행부(20)의 구동유닛(23)이 구동되어 교반날개(22)가 회전되어 유기폐기물을 분쇄하며 교반하게 된다.
이때, 상기 발열부(30)의 마그네트론(33)의 구동에 의해 마이크로 웨이브가 가열챔버(31)의 내부로 방출되고, 가열챔버(31) 내부로 방출된 마이크로 웨이브에 반응하여 상기 발열체(32)가 발열됨에 의해 작업챔버(21)는 가열된다.
이와 같이 작업챔버(21)가 가열되면 작업챔버(21)의 내부는 특정 온도의 건조작업 분위기가 형성되고, 이에따라 교반날개(22)에 의해 분쇄되며 교반되는 유기폐기물은 건조과정이 수행된다.
여기서, 상기 건조과정에 의해 발생되는 가스(유기폐기물의 수증기)는 작업수행부(20)의 배기부(24)를 통해 배출는데, 이때, 상기 가스의 악취 및 유해성분은 탈취기(27)에 의해 중화 또는 희석되어 외부로 배출된다.
10: 케이스 20: 작업수행부
21: 작업챔버 22: 교반날개
30: 발열부 31: 가열챔버
32: 발열체 33: 마그네트론
34: 히트씽크

Claims (5)

  1. 각 구성이 설치될 공간을 제공하며, 유기폐기물의 투입 및 작업수행된 유기폐기물을 배출시키기 위한 도어(11)가 설치된 케이스(10)와;
    상기 케이스(10) 내부에서 유기폐기물 투입 및 배출시키는 도어(11)의 사이 공간에 작업챔버(21)가 형성되고, 상기 작업챔버(21)에 설치되어 작업챔버(21) 내로 유기폐기물이 투입되면 상기 유기폐기물을 분쇄시키며 건조과정을 수행하도록 작업수행부(20)와;
    상기 케이스(10) 내부에서 작업챔버(21)의 일측면에 별도로 구분된 공간을 갖는 가열챔버(31)를 형성하고, 상기 가열챔버(31)에 설치되어 가열챔버(31) 내부로 마이크로 웨이브를 방출함에 의해 작업수행부(20)의 내부가 간접 가열되도록 하는 발열부(30);를 포함하되
    상기 작업수행부(20)는, 작업챔버(21)에 투입된 유기폐기물을 분쇄하며 교반시키기 위해 상기 작업챔버(21)의 양단이 지지되어 회전중심이 되는 축(22a)과 상기 축(22a)의 외주면에 방사상으로 다수개의 교반날(22b)이 90도 각도마다 장착되어 작업챔버 내부에서 회전가능하게 설치된 교반날개(22)와;
    상기 작업챔버(21)의 외부에 설치되고 교반날개(22)와 동력전달 가능하게 연결되어 상기 교반날개(22)에 회전동력을 제공하는 구동유닛(23)과;
    상기 작업챔버(21)의 내부 공간과 케이스(10)의 외부공간에 걸쳐 형성되어 유기폐기물이 분쇄되며 건조될 때 발생되는 가스를 탈취기(27)를 통해 외부로 배출시키는 배기부(24);를 포함하고,
    상기 발열부(30)는, 가열챔버(31)의 내부에서 작업챔버(21)의 벽면에 장착되며, 마이크로 웨이브에 의해 발열되어 작업챔버(21)를 가열시킴에 의해 유해폐기물이 작업될 공간을 가열하는 발열체(32)와;
    상기 케이스(10)의 내부에 설치되고, 마이크로 웨이브를 방출시키는 방출지점이 가열챔버(31)의 내부와 연통되도록 설치된 마그네트론(33);을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기폐기물 건조 처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체(32)는
    마이크로 웨이브에 반응하여 발열되기 위한 탄화규소 또는 카본 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 유기폐기물 건조 처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네트론(33)은
    케이스(10)와의 사이 또는 그 외의 외면에 열을 방출시키기 위한 히트씽크(34)가 결합된 것을 특징으로 하는 유기폐기물 건조 처리장치.
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