KR101103053B1 - 가공 폐기물 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 프레임과 상기 프레임에 설치되며 엇갈리도록 개구가 형성된 구획판들에 의해 다단으로 구획된 캐비티들을 가지는 케이싱과, 상기 각 케비티에 위치되도록 케이싱 및 프레임에 지지되며 상부로부터 하부로 개구를 통하여 폐기물을 연속 이송시키는 컨베이어들과, 각 컨베이어들의 상부측의 구획판 또는 케이싱에 설치되는 가열수단과, 상기 최상부 측에 위치되는 컨베이어의 상부측에 설치되어 컨베이어에 의해 이송되는 페기물을 가열하기 위한 마이크로웨이브 발생수단을 구비한다.
Figure R1020090047120
건조, 가공 폐기물, 마이크로 웨이브

Description

가공 폐기물 건조장치{Drying machine of processing wastes}
본 발명은 건조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 과즙추출 후의 부산물 및 슬러지 등의 가공폐기물을 건조하는 가공폐기물 건조장치에 관한 것이다.
통상적으로 가공업체에서는 감귤, 오렌지, 사과 등 과일의 착즙부산물은 건조하여 사료 등으로 재활용하거나 폐기처분하게 된다. 상기 폐기물은 환경을 오염시키게 되는 원인이 되므로 이들에 대한 다양한 처리방법이 다각도로 연구되고 있다.
특히, 상기 부산물의 처리 과정에 있어서, 이 부산물을 건조하게 된다. 대한 민국 공개 실용신안 제 2000-0017953호에 폐기물 건조장치가 개시되어 있다. 개시된 건조장치는 처리 대상인 폐기물을 투입하는 투입구가 케이스 상단 일측에 설치되고, 상기 투입구 하측에는 폐기물을 운반하면서 히터 또는 열풍으로 건조시키는 체인 컨베이어가 다층으로 배치되며, 상기 체인 컨베이어에 의해 이송되며 건조된 처리 대상물을 일측으로 이송시키면서 외부로 배출시키는 스크류 컨베이어를 포함한다.
그리고 건조장치는 상기 투입구 내에는 파쇄기가 설치되며, 상기 투입구로부터 공급된 폐기물을 체인컨베이어의 벨트 골고루 분배시키는 로울러가 투입구에 근접하게 설치된 기술적 구성이 개시되어 있다.
이러한 건조장치는 단순히 히터 또는 열풍을 이용하여 건조하게 되므로 건조 효율이 상대적으로 떨어진다. 즉, 섬유질이나 미생물의 내의 수분건조가 원활하게 이루어지지 않게 되므로 건조효율이 상대적으로 떨어지며, 건조시간이 길어지게 된다. 컨베이어에 의해 이동되는 과정에서 폐기물을 컨베이어에 의해 분배시킨다 하여도 폐기물 내의 수분이 원활하게 배출되지 않아 건조효율이 떨어지는 문제점이 있다.
그리고 공개 특허 제 1999-0084825호에는 계분을 건조하는 계분 건조장치가 개시되어 있다. 건조장치는 컨베이어 벨트를 다단으로 형성하고, 각각 반대방향으로 회전되게 하며, 일측 상부 끝단에 공급컨베이어를 형성하여 공급시키면서 한번 공급시마다 각 컨베이어 벨트가 반 바퀴만 회전 되도록 하는 구성이 개시되어 있다.
이러한 컨베이어장치는 건조하는 계분을 건조하는 과정에서 상술한 바와 같은 문제점을 가지고 있으며, 건조 시 폐열을 회수하여 사용할 수 없으므로 건조 시 열효율을 극대화 시킬 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 과일의 착즙 부산물, 슬러지 등과 같은 폐기물의 건조 효율을 극대화 할 수 있으며, 건조에 따른 열효율을 극대화 시킬 수 있는 폐기물 건조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 건조 중인 폐기물의 내부에 증발되지 못한 수분을 분리하여 증발시키고, 폐기물 내의 섬유질 또는 미생물을 파괴시켜 건조에 따른 효율을 향상시킬 수 있는 폐기물 건조장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐기물 건조장치는 프레임과, 상기 프레임에 설치되며 엇갈리도록 개구가 형성된 구획판들에 의해 다단으로 구획된 캐비티들을 가지는 케이싱과, 상기 각 캐비티에 위치되도록 케이싱 및 프레임에 지지되며 상부로부터 하부로 개구를 통하여 폐기물을 연속 이송시키는 컨베이어들과,
상기 각 컨베이어의 상부측의 구획판 또는 케이싱에 설치되는 가열수단과, 상기 하우징에 설치되어 폐기물의 이송되는 방향과 역방향으로 공기를 송풍하기 위한 송풍수단과,
상기 최상부 측에 위치되는 컨베이어의 상부 측에 설치되어 컨베이어에 의해 이송되는 폐기물을 가열하기 위한 마이크로웨이브 발생수단을 구비한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 최상부에 위치되는 컨베이어의 하부측에 위치되는 컨베이어들의 사이의 케이싱에 설치된 폐기물을 진동시켜 냉각시키는 털이수단을 더 구비하며, 각 컨베이어에 설치되어 컨베이어에 의해 이동되는 폐기물을 교반시키기 위한 교반수단과, 최하부에 위치되는 컨베이어의 출구 측에 설치되어 건조되어 배출되는 폐기물을 열풍건조시키는 열풍건조수단을 더 구비한다.
상기 최상부를 제외한 각 캐비티와 연결되어 각 캐비티 내부의 공기를 배출하기 위한 제 1덕트들과, 상기 제 1덕트들과 연결되는 열교환 유니트와, 상기 제 1덕트에 의해 배출된 공기를 열교환 유니트에 의해 외기와 열교환시켜 상기 각 캐비티에 공급하기 위한 제 2덕트를 구비한다.
삭제
본 발명에 따른 폐기물 건조장치는 폐기물 특히, 귤, 오렌지 등으로부터 착즙부산물 등을 용이하게 건조시킬 수 있으며, 섬유질과 미생물을 파괴할 수 이들에 포함된 수분을 쉽게 증발시켜 건조효율을 극대화 시킬 수 있다.
그리고 건조중인 폐기물의 내부에 증발되어 포화 된 수분을 배출시킬 수 있어 건조시간을 단축시 킬 수 있다.
본 발명에 따른 폐기물 건조장치는 과일이나 채소의 착즙 후 부산물, 슬러지 등과 같은 폐기물을 건조시키기 위한 것으로, 그 일 실시예들을 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 폐기물 건조장치(10)는 프레임(미도시)과 상기 프레임에 설치되며 엇갈리도록 개구(13a-15a)가 형성된 구획판(13-15)들에 의해 상하방향으로 상호 평행하게 다단으로 구획되는 복수개 캐비티(16-19)들이 형성된 케이싱(20)과, 상기 각 각 캐비티(16-19)에 위치되도록 케이싱(20) 및 프레임에 지지되며 상부로부터 하부로 개구를 통하여 폐기물을 연속 이송시키는 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)들과, 상기 각 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)의 상부측에 구획판(13-15) 또는 케이싱에 설치되는 가열수단(40)과, 최상부 측에 위치되는 컨베이어의 상부 측에 설치되어 컨베이어에 의해 이송되는 폐기물을 가열하기 위한 마이크로웨이브 발생수단(60)을 구비한다. 그리고 상기 최상부에 위치되는 제 1컨베이어(31)의 하부 측에 위치되는 제 2,3,4컨베이어(32-34)들 사이의 케이싱에 설치되어 폐기물을 진동시켜 폐기물의 입자들을 분리시키기 위한 털이수단(70)과, 각 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)에 설치되어 각 컨베이어에 의해 이동되는 폐기물(200)을 교반시키기 위한 교반수단(80)과, 최하부에 위치되는 컨베이어의 출구측에 설치되며 건조되어 배출되는 폐기물을 열풍건조시키는 열풍건조수단(90)과, 상기 각 캐비티 내의 공기와 외기를 열교환시켜 습기를 제거한 후 습기가 제거된 공기를 캐비티에 공급하기 위한 제습수단(100, 도 2참조)을 구비한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가공 폐기물 건조장치를 구성요소 별로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 프레임에 지지된 케이싱(20)은 상기 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)들이 설치되는 캐비티(16-19)들이 상하방향으로 형성된 것으로, 상부 측에는 건조를 위한 착즙 부산물 등과 같은 폐기물을 투입하기 위한 호퍼(21)가 설치되고, 캐비티의 내부공간의 구획판(13-15)들에 의해 구획된다. 그리고 상기 구획판(13-15)들에 의해 형성된 개구(13a-15a)들은 상호 엇갈리게 형성되고, 상부에 위치된 컨베이어에 의해 이송된 폐기물이 하부에 위치되는 컨베이어로 낙하할 수 있도록 충분히 크게 형성된다. 그리고 상기 케이싱(10)의 하부에는 건조된 폐기물이 배출되는 배출구(22)가 형성된다.
상기 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)는 제 1,2,3,4캐비티(16-19)에 각각 설치된다. 상기 제1,2,3,4 컨베이어(31-34)는 양측에 헤드드럼과 구동드럼이 회전가능하게 설치되고 이에 걸리는 벨트와, 상기 벨트와 상기 헤드 드럼을 구동시키는 구동부를 구비할 수 있다. 상기 각 캐비티(16-19)에 설치되는 제 1,2,3,4 컨베이어(31-34)는 상부로부터 폐기물이 연속하여 이송될 수 있도록 상호 엇갈리게 설치되어 상부 측에 위치된 컨베이어로부터 이송되는 폐기물이 하부에 위치되는 컨베이어로 개구를 통하여 이송될 수 있도록 함이 바람직하다. 상기 제1,2,3,4컨베이어는 벨트 컨베이어에 의해 한정되지 않고, 매쉬벨트, 체인벨트 등으로 이루어질 수도 있다.
상기 가열수단(40)은 제1,2,3,4컨베이어(31-34)에 의해 이송되는 착즙 부산물, 슬러지 등과 같은 폐기물을 가열하여 건조시키기 위한 것으로, 상기 각 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)의 상부 측에 구획판(13-15) 또는 케이싱(20)에 설치되는 전열히터(41)로 이루어진다. 상기 가열수단은 전열히터(41)에 의해 가열된 열풍을 컨베이어에 의해 이송되는 폐기물로 송풍하기 위한 송풍기(미도시)를 더 구비할 수 있다.
상기 마이크로 웨이브 발생수단(60)은 호퍼(21)로 투입되어 상대적으로 많은 수분을 포함하며 제 1컨베이어(31)에 의해 이송되는 폐기물을 가열하고, 섬유질 내의 수분과 미생물 내의 수분을 배출시킬 수 있도록 한 것으로, 마이크로 웨이브 발생장치(61)를 구비한다.
상기 털이수단(70)은 제 2컨베이어(32)의 출구측에 설치되어 가열된 폐기물을 털어줌으로써 폐기물 내부에 포화 된 수분을 배출하기 위한 것으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 서브프레임(71)에 회동가능하게 일측이 링크(72) 연결되어 제 2컨베이어에 의해 이송된 폐기물을 이송시키기 위한 이송틀(73)과, 상기 이송틀(73)의 타측에 설치되어 이송틀(73)을 진동시키기 위한 것으로, 서브프레임(71)에 설치된 구동축(74)과 결합된 편심캠(75)과, 상기 구동축(74)을 구동시키기 위한 모터(76)를 구비한다. 그리고 상기 이송틀(73)의 바닥면은 매쉬부재(77)로 이루어져 있으며, 상기 서브프레임(71)에는 상기 바닥면 측으로 공기를 송풍하기 위한 송풍기(78)를 구비한다.
그리고 상기 교반수단(80)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 각 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)에는 이송중인 폐기물을 분산시킴과 아울러 휘저어주기 위한 것으로, 각 컨베이어의 프레임(미도시)에 회전면에 교반날개(81)가 설치된 회전축(82)이 설치되고, 이 회전축(82)은 별도의 구동모터(83)에 의해 구동된다. 상기 교반수단은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 컨베이어에 의해 이송중인 폐기물을 교반 시키는 스크류 등으로 이루어질 수 있다.
상기 열풍건조수단(90)은 팬코일 유니트로부터 소풍되는 열풍 또는 냉풍에 의해 폐기물을 건조시키는 제 1열풍건조수단(91), 스크류 컨베이어를 통하여 이송시키는 열풍건조수단을 통하여 이송시키는 제 2열풍 건조수단(95)을 포함한다.
상기 제 1열풍건조수단(91)은 케이싱(20)의 출구 측에 설치되는 것으로, 건조되어 배출되는 폐기물을 최종건조 및 냉각시키기 위한 것으로, 벨트 컨베이어로 이루어진 배출 컨베이어(92)와, 상기 배출 컨베이어의 상부에 설치되어 열풍 또는 냉풍을 송풍하기 위한 팬코일 유니트(93)들을 구비한다. 상기 팬 코일 유니트(93)들은 내부에 열교환기와 송풍팬이 설치되고, 상기 열교환기에 가열 또는 냉각된 열교환 매체를 공급하는 열교환매체 공급수단이 더 구비될 수 있다.
상기 제 2열풍건조수단(95)은 상기 배출컨베이어(93)로부터 건조되어 배출되는 가공폐기물을 최종 건조 및 냉각시키기 위한 것으로, 본체(96a)의 외주면에 스크류가 설치된 내부공간(96b)과 연통되는 통기공(96c)이 마련된 스크류 피더(96)와, 상기 스크류 피더(96)의 본체(96a)에 공기를 송풍하기 송풍기(97)를 구비한다.
그리고 상기 제습수단(100)은 각 캐비티 내의 공기와 외기를 열교환시켜 폐기물의 건조를 위한 에너지를 절약할 수 있는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 케이싱(20)의 일측면에 설치되며 최상부 층을 제외한 케이티와 연결되는 제1덕트(101)와, 상기 케이싱(20)의 타측면에 설치되어 최상부 측의 케비티를 제외한 제 2덕트(102)와, 제1덕트(101)와 제 2덕트(102) 사이에 설치되어 상기 제 1덕트(101)로부터 배출되는 공기를 제습하여 제 2덕트(102)로 공급하는 제습부(103)를 구비한다.
상기 제습부(103) 제1,2덕트(101)(102)을 연결하며 제습공간을 가지는 제습하우징(104)와, 상기 제습하우징(104)의 내부에 제습열교환기(105)와, 상기 제습열교환기(105)에 외기를 공급하기 위한 외기 공급부(106)를 구비한다. 상기 외기 공급부(106)는 상기 제습열교환기를 이루는 튜브에 냉기를 공급하기 위한 송풍기(106a)를 구비할 수 있다. 상기 외기공급부(106)는 냉기를 공급할 수 있도록 냉동사이클에 의해 구동되는 냉동 시스템이 더 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 폐기물 건조장치의 작용을 착즙 부산물 또는 가공폐기물을 건조하는 것을 예로들어 설명하면 다음과 같다.
상기 폐기물 건조장치(10)를 이용하여 폐기물을 건조시키기 위해서는 제 1,2,3,4컨베이어(31-34)가 구동된 상태에서 상기 호퍼(21)에 착즙 부산물을 투입한다. 이와 같이 하면 제 1컨베이어(31)로 유입된 착즙 부산물은 제1컨베이어를 통과하면서 상기 마이크로 웨이브 발생수단(60)에 의해 마이크로 파가 조사되어 착즙 부산물을 가열하게 된다. 이 과정에서 상기 착즙 부산물의 섬유질이나 미생물은 파괴된다. 제 1 컨베이어(31)에 의해 1차 가열된 착즙부산물은 개구를 통하여 제 2컨베이어(32)로 이동되면서 가열된다.
이 과정에서 상기 제 1컨베이어(31)가 설치되는 제 1캐비티는 공기는 많은 수분을 포함하고 있으므로 도면에는 도시되어 있지 않으나 외부로 배출된다.
그리고 상기 제 2컨베이어(32)로 이송된 착즙 폐기물은 교반수단(80)에 의해 펼쳐짐과 아울러 뒤집어지게 되므로 내부에 증발되어 포화된 수분이 증발발된다.
그리고 상기와 같이 제 2컨베이어(32)에 의해 이송되면서 건조된 착즙 부산물은 털이수단(70)에 의해 입자들 사이에 위치된 수분을 증발시키게 된다.
즉, 상기 털이수단(70)의 이송틀(73)이 모터에 의해 편심캠이 회전함에 따라 진동하는 과정에서 제 2컨베이어(32)로부터 착즙 부산물이 공급되면 착즙 부산물을 상, 하방으로 진동시켜 털게 된다. 그리고 냉각 송풍기(77)로부터 매쉬부재로 이루어진 바닥면으로부터 공기가 송풍되므로 입자들 사이의 수분을 원활하게 증발시킬 수 있다.
상기와 냉각수단에 의해 수분이 제거된 착즙 부산물은 제 3,4컨베이어(33)(34)에 의해 이동되면서 건조되고, 건조된 착즙 부산물은 제 4컨베이어(34)로 배출 된 후 제1열풍건조수단(91)에 의해 건조 및 냉각되고, 제 2열풍건조수단(95)에 의해 최종 건조 냉각된 후 포장된다.
상기와 같이 건조가 이루어지는 과정에서 제1덕트(101)로부터 토출되는 각 캐비티 내의 공기는 제습부(103)에 의해 제습이 이루어진 후 제 2덕트(102)를 통하 여 다시 캐비티의 내부로 공급되게 되므로 열손실을 최소화 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본원 발명의 가공 폐기물 건조장치는 마이크로 웨이브를 이용하여 섬유질 및 세포를 파괴하고 이를 건조하게 되므로 건조효율을 극대화 시킬 수 있다.
그리고 건조되는 과정에서 입자들을 털어주면서 송풍된 공기를 공급하게 되므로 입자들 사이의 수분을 증발시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명은 폐기물 건조장치는 착즙부산물 뿐만 아니라 각종 하수 슬러지 등의 건조에 널리 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가공 폐기물 건조장치의 단면도,
도 2는 본 발명의 제습수단을 개략적으로 나타내 보인 단면도,
도 3은 털이수단의 사시도,
도 4는 교반수단의 사시도.

Claims (5)

  1. 프레임과 상기 프레임에 설치되며 엇갈리도록 개구가 형성된 구획판들에 의해 다단으로 구획된 캐비티들을 가지는 케이싱과, 상기 각 케비티에 위치되도록 케이싱 및 프레임에 지지되며 상부로부터 하부로 개구를 통하여 폐기물을 연속 이송시키는 컨베이어들과,
    상기 각 컨베이어들의 상부측의 구획판 또는 케이싱에 설치되는 가열수단과,
    최상부 측에 위치되는 컨베이어의 상부 측에 설치되어 컨베이어에 의해 이송되는 폐기물을 가열하기 위한 마이크로웨이브 발생수단을 구비하며,
    상기 최상부에 위치되는 컨베이어의 하부측에 위치되는 컨베이어들의 사이의 케이싱에 설치되어 폐기물을 진동시켜 냉각시키는 털이수단을 구비한 것을 특징으로 하는 가공 폐기물 건조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 털이수단은 제 2컨베이어의 출구측에 설치되어 가열된 폐기물을 털어줌으로써 폐기물 내부에 포화된 수분을 제거하기 위한 것으로, 서브프레임에 회동가능하게 일측이 링크 연결되어 제 2컨베이어에 의해 이송된 폐기물을 이송시키기 위한 이송틀과, 상기 이송틀에 회전가능하게 설치되며 서브프레임에 설치된 구동축과 결합된 편심캠과, 상기 구동축을 구동시키기 위한 모터를 구비하며,
    상기 이송틀의 바닥면은 매쉬부재로 이루어져 있으며, 상기 서브프레임에는 상기 바닥면 측으로 공기를 송풍하기 위한 송풍기를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 폐기물 건조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    각 컨베이어에 설치되어 컨베이어에 의해 이동되는 폐기물을 교반시키기 위한 교반수단과, 최하부에 위치되는 컨베이어의 출구측에 설치되며 건조되어 배출되는 폐기물을 열풍건조시키는 열풍건조수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 폐기물 건조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 열풍건조수단은 본체의 외주면에 스크류가 설치된 내부공간과 연통되는 통기공이 마련된 스크류 피더와, 상기 스크류 피더의 본체에 공기를 송풍하기 위한 송풍기를 구비한 것을 특징을 하는 가공폐기물 건조장치.
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