KR101107277B1 - 음식물쓰레기 분쇄탈수장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의하면, 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨를 포함하는 재료가 탈수되는 드럼형의 탈수공간을 가지는 탈수장치본체; 상기 탈수공간의 내부 상측부에 본체의 길이방향으로 설치되어 상기 탈수공간에 공급되는 재료를 이송시키면서 분쇄시키는 분쇄부; 상기 분쇄부의 하부에 인접 설치되고 상기 분쇄부에 의해 이송 분쇄되는 재료를 탈수공간에 골고루 분산시키는 분산부; 및 상기 분쇄부와 분산부를 내측에 감싸는 형상으로 탈수공간에 구비되고 상기 탈수공간의 바닥면에 안착된 재료가 상기 분쇄부로 재 이송되도록 360˚ 회동하는 이송부를 포함하며, 상기 이송부는, 상기 탈수장치본체의 양측에 외측으로부터 내측을 향해 형성되는 거치구의 외주면에 공회전 가능하게 일정간격으로 구비되는 복수개의 회전롤러; 상기 회전롤러에 360˚ 회전 가능한 상태로 거치되는 회전체; 상기 회전롤러에 거치된 회전체의 양측 외주면에 형성되는 종동기어; 상기 종동기어에 치합되어 외부의 동력수단으로부터 동력을 전달받아 상기 회전체가 360˚ 회전되도록 하는 회동기어군; 및 상기 회전체의 외주면에 일정간격으로 구비되어 상기 탈수공간의 바닥면에 분산된 재료를 상기 이송스크류에 재 이송되도록 퍼 올리는 복수개의 푸싱가이드를 포함하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치가 제공된다.
음식물, 쓰레기, 분쇄, 탈수, 포집, 증류, 냉각, 건조, 수증기
Description
본 발명은 분쇄탈수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨를 고열을 이용하여 건조시키고 상기 건조시 발생되는 수증기를 증류수와 가스로 변환되도록 열교환시켜 외부로 배출되도록 하여 상기 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨에 포함된 수분을 탈수시킬 수 있는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정과 요식업계에서는 많은 음식물쓰레기가 발생된다. 이러한 음식물쓰레기는 땅에 매립되면 침출수가 발생되거나 상기 침출수가 다시 땅속에 흡수되어 지질 및 지하수를 오염시키게 되는 문제점을 발생하게 되며 또한, 음식물쓰레기를 소각시켜 제거하고자 할 때는 수분을 많이 함유하고 있는 음식물쓰레기가 불완전 연소되어 다이옥신이 발생하고 대기를 오염시키는 문제점을 갖는다.
또한, 음식물쓰레기로 사료 등 퇴비로 재활용하고자 할 경우에는 음식물쓰레기에 포함되어 있는 중금속의 문제, 염분 등을 해결해야 하는 어려움의 문제점이 있어 사료나 퇴비로도 적합하지 않을 뿐 아니라 사료나 퇴비로 만들 때 발생되는 폐수는 재처리를 하거나 해양투기로 2차 공해문제가 여전히 발생되고 있는 문제점을 갖고 있다.
이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 등록특허 10-0667708호의 '음식물쓰레기 및 하수슬러지의 열침투 분쇄탈수장치'가 개시된 바 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 종래의 음식물쓰레기 및 하수슬러지의 열침투 분쇄탈수장치(등록특허 10-0667708호)의 구성을 나타낸 정면구성도, 측면구성도 및 이송부를 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 음식물쓰레기 및 하수슬러지의 열침투 분쇄탈수장치는, 상기 음식물쓰레기 및 하수슬러지를 포함하는 재료가 탈수되는 공간인 탈수공간(11), 상기 탈수공간(11)에 재료가 투입되는 투입구(12), 상기 탈수된 재료가 배출되는 배출구(13), 상기 탈수공간(11)에 열이 유입되는 열유입구(14), 상기 탈수공간(11)으로부터 발생되는 열을 함유한 증류수가 배출되는 증류수배출구(15)를 포함하는 본체(10)와, 상기 투입구(12)의 하부에 본체(10)의 가로방향으로 설치되어 상기 재료를 이송스크류(21)의 회전력에 의해 이송시키면서 분쇄하는 이송스크류부(20)와, 상기 이송스크류부(20)의 하부에 인접하게 설치되고 분산날개(31)를 통하여 상기 이송스크류부(20)를 경유한 재료를 탈수공간(11) 내에 골고루 분산시키는 분산부(30)와, 상기 탈수공간(11)의 바닥면에 안착된 재료를 상기 이송스크류부(20)로 이송시키도록 회동하는 이송부(40)를 포함하여, 열을 이용하여 상기 재료의 수분을 증류수로 제거하여 외부로 배출하고 상기 본체(10)에서 발생된 고온의 공기를 재활용하도록 하고 있다.
여기서, 상기 탈수공간(11)의 바닥면에 안착된 재료를 다시 이송스크류부(20)로 이송시키도록 회동하는 이송부(40)의 구성이 탈수공간(11)의 중앙에 형성된 회전축(41)을 중심으로 회전하는 이송레그(42)와 상기 회전축(42)을 회전시키는 구동모터를 포함하여, 상기 회전축(41)에 의해 회전되는 이송레그(42)의 푸싱가이드(43)가 탈수공간(11)의 바닥면에 위치된 재료를 이송스크류부(20)에 퍼 올리도록 동작되고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 음식물쓰레기 및 하수슬러지의 열침투 분쇄탈수장치는, 상기 이송부(40)가 탈수공간(11)의 바닥면에 위치된 재료를 이송스크류부(20)에 퍼 올리는 동작시 바닥면에 수직한 위치에서 좌우 방향으로 약 180˚ 미만의 회전범위를 가지며 회전되도록 제어하고 있으나, 상기 제어 오차로 인하여 상기 이송부(40)의 이송레그(42)가 탈수공간(11)의 상측에 구비된 이송스크류부(20) 또는 분산부(30)에 충돌하게 되는 문제점이 발생된다.
또한, 상기와 같이, 이송레그(42)가 이송스크류부(20) 또는 분산부(30)에 충돌하게 되는 경우 이송레그(42)나 이송스크류부(20) 또는 분산부(30)가 파손되게 되어 유지보수에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이, 이송부(40)가 바닥면에 수직한 위치에서 좌우 방향으로 약 180˚ 미만의 회전범위로 왕복 회전하면서 상기 재료를 다시 이송스크류부(20)에 퍼 올리는 경우 재료의 탈수 처리 속도가 저하되는 문제점이 있고, 상기 구동모터의 왕복 회전 제어로 인하여 과부하가 발생하게 되며, 이로 인하여 고장 우려가 높고 많은 양의 전기가 소모되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 탈수공간의 바닥면으로부터 재료를 이송스크류부에 퍼 올리는 이송부가 360˚ 회전되도록 하고 상기 이송부의 내측에 이송스크류부와 분산부가 위치되도록 하여 충돌에 따른 파손을 방지할 수 있는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 이송부가 한 방향으로 360˚ 회전되어 신속하게 상기 재료가 이송스크류부에 재 이송되도록 하여 재료 처리 속도를 향상시킬 수 있는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 이송부가 한 방향으로 360˚ 회전되어 구동모터의 과부하 발생을 방지하고 전기를 절약할 수 있는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨를 포함하는 재료가 탈수되는 드럼형의 탈수공간을 가지는 탈수장치본체; 상기 탈수공간의 내부 상측부에 본체의 길이방향으로 설치되어 상기 탈수공간에 공급되는 재료를 이송시키면서 분쇄시키는 분쇄부; 상기 분쇄부의 하부에 인접 설치되고 상기 분쇄부 에 의해 이송 분쇄되는 재료를 탈수공간에 골고루 분산시키는 분산부; 및 상기 분쇄부와 분산부를 내측에 감싸는 형상으로 탈수공간에 구비되고 상기 탈수공간의 바닥면에 안착된 재료가 상기 분쇄부로 재 이송되도록 360˚ 회동하는 이송부를 포함하며, 상기 이송부는, 상기 탈수장치본체의 양측에 외측으로부터 내측을 향해 형성되는 거치구의 외주면에 공회전 가능하게 일정간격으로 구비되는 복수개의 회전롤러; 상기 회전롤러에 360˚ 회전 가능한 상태로 거치되는 회전체; 상기 회전롤러에 거치된 회전체의 양측 외주면에 형성되는 종동기어; 상기 종동기어에 치합되어 외부의 동력수단으로부터 동력을 전달받아 상기 회전체가 360˚ 회전되도록 하는 회동기어군; 및 상기 회전체의 외주면에 일정간격으로 구비되어 상기 탈수공간의 바닥면에 분산된 재료를 상기 이송스크류에 재 이송되도록 퍼 올리는 복수개의 푸싱가이드를 포함하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치가 제공된다.
여기서, 상기 음식물쓰레기 분쇄탈수장치는, 상기 탈수공간의 내부에 고열을 공급하여 상기 재료의 수분을 증발시키는 고열공급부와; 상기 탈수장치본체의 상측부에 구비되어 상기 고열공급부에 의해 발생되는 탈수공간 내부의 수증기를 열교환을 통해 냉각시키며 열교환시 발생되는 증류수와 수증기를 외부로 배출시키는 냉각부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분쇄부는, 상기 거치구에 길이방향으로 고정되어 회전축에 의해 회전하며 상기 회전축을 중심으로 방사된 스크류날개를 가지는 이송스크류; 상기 이송스크류에 상방이 개구되고 상방을 향해 폭이 넓어지는 'V'자 형상으로 형성되는 가이드판; 및 상기 가이드판의 바닥면에 간헐적으로 형성되어 상기 가이드판의 내부에서 분쇄되어 이송되는 재료가 자중에 의해 탈수공간의 바닥면으로 낙하되도록 하는 통공을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분산부는, 상기 거치구에 고정되어 회전하는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 외측으로 연장되어 상기 이송부로부터 낙하되는 재료를 탈수공간에 골고루 분산시키는 복수개의 분산날개를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회동기어군은, 상기 동력수단에 의해 회전하는 회전축에 연결된 제1 베벨기어; 상기 제1 베벨기어에 수직하게 치합되어 회전하는 제2 베벨기어; 및 상기 제2 베벨기어의 회전축 타단에 연결되어 상기 종동기어에 치합되는 전달기어를 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 탈수공간의 바닥면으로부터 재료를 이송스크류에 퍼 올리는 푸싱가이드가 회전체에 의해 360˚ 회전함으로써, 신속하게 재료가 이송스크류에 재 이송되도록 하여 재료 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 회전체의 내측에 이송스크류와 분산날개가 위치됨으로써, 상기 회전체의 외주연에 위치된 푸싱가이드가 상기 이송스크류와 분산날개에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 회전체가 360˚ 회전함으로써, 구동모터의 과부하 발생을 방지하고 소비전력을 절약할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 분쇄탈수장치를 나타낸 정면구성도이고, 도 5는 도 4의 음식물쓰레기 분쇄탈수장치를 나타낸 측면구성도이며, 도 6은 도 4의 음식물쓰레기 분쇄탈수장치에 있어서 이송부를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 4의 음식물쓰레기 분쇄탈수장치에 있어서 냉각부의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 분쇄탈수장치는, 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨를 포함하는 재료가 탈수되는 드럼형의 탈수공간(111)을 가지는 탈수장치본체(110), 상기 탈수공간(111)의 내부 상측부에 본체의 길이방향으로 설치되어 상기 탈수공간(111)에 공급되는 재료를 이송시키면서 분쇄시키는 분쇄부(120), 상기 분쇄부(120)의 하부에 인접 설치되고 상기 분쇄부(120)에 의해 이송 분쇄되는 재료를 탈수공간(111)에 골고루 분산시키는 분산부(130), 상기 분쇄부(120)와 분산부(130)를 감싸고 상기 탈수공간(111)의 바닥면에 안착된 재료가 상기 분쇄부(120)로 재 이송되도록 360˚ 회동하는 이송부(140), 상기 탈수공간(111)의 내부에 고열을 공급하여 상기 재료의 수분을 증발시키는 고열공급부(150) 및 상기 탈수장치본체(110)의 상측부에 구비되어 상기 고열공급부(150)에 의해 발생되는 탈수공 간(111) 내부의 수증기를 열교환을 통해 냉각시키며 열교환시 발생되는 증류수와 수증기를 외부로 배출시키는 냉각부(160)를 포함한다.
상기 탈수장치본체(110)는, 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨를 포함하는 재료가 탈수되는 드럼형의 탈수공간(111), 상기 탈수공간(111)의 상측부에 외부의 재료투입수단으로부터 재료가 투입되는 투입구(112) 및 상기 탈수공간(111)의 하측부에 탈수가 완료된 재료가 배출되는 배출구(113)를 포함한다.
상기 분쇄부(120)는, 상기 탈수공간(111)의 내부 상측부에 본체의 길이방향으로 설치되어 상기 탈수공간(111)에 공급되는 재료가 탈수공간(11)에 골고루 이송되면서 분쇄되도록 하기 위한 것으로, 상기 탈수장치본체(110)의 양측에 외측으로부터 내측을 향해 형성되는 거치구(114)에 고정되어 회전축(121)에 의해 회전하며 상기 회전축(121)을 중심으로 방사된 스크류날개(122)를 가지는 이송스크류(123), 상기 이송스크류(123)에 상방이 개구되고 상방을 향해 폭이 넓어지는 'V'자 형상으로 형성되는 가이드판(124) 및 상기 가이드판(124)의 바닥면에 간헐적으로 형성되어 상기 가이드판(124)의 내부에서 분쇄되어 이송되는 재료가 자중에 의해 탈수공간(111)의 바닥면으로 낙하되도록 하는 통공(미부호)을 포함한다.
따라서 상기 분쇄부(120)에 의하면, 상기 투입구(112)를 통해 탈수공간(111)에 투입된 재료가 상기 가이드판(124)의 상부에 놓인 상태에서 상기 이송스크류(123)에 의해 분쇄되면서 상기 탈수공간(111)의 길이방향으로 이송된다.
여기서, 상기 회전축(121)은 상기 탈수장치본체(110)의 외측부에 구비된 구동모터와 감속기(미도시)에 의해 일정한 회전수를 가지도록 제어되며, 상기 재료의 투입양에 따라 그 회전수는 가변될 수 있다.
상기 분산부(130)는, 상기 분쇄부(120)의 하부에 인접 설치되고 상기 분쇄부(120)에 의해 이송 분쇄되는 재료를 탈수공간(111)에 골고루 분산시키기 위한 것으로, 상기 탈수장치본체(110)의 양측에 외측으로부터 내측을 향해 형성되는 거치구(114)에 고정되어 회전하는 회전축(131)과, 상기 회전축(131)을 중심으로 외측으로 연장되어 상기 이송스크류(123)로부터 낙하되는 재료를 탈수공간(111)에 골고루 분산시키는 복수개의 분산날개(132)를 포함한다.
여기서, 상기 복수개의 분산날개(132)는, 상기 회전축(131)을 중심으로 120˚ 간격으로 3개씩 구비될 수 있고, 상기 회전축(131)은 상기 탈수장치본체(110)의 외측부에 구비된 구동모터와 감속기(미도시)에 의해 일정한 회전수를 가지도록 제어되며, 상기 재료의 투입양에 따라 그 회전수는 가변될 수 있다.
따라서 상기 분산부(130)에 의하면, 상기 투입구(112)를 통해 탈수공간(111)에 투입되어 이송스크류(123)에 의해 분쇄도면서 이송되는 재료가 상기 탈수공간(111)에 골고루 분산되어 상기 재료의 분포 면적이 넓어져 재료에 포함된 수분이 보다 용이하게 증발될 수 있다.
상기 이송부(140)는, 상기 분쇄부(120)와 분산부(130)를 감싸고 상기 탈수공간(111)의 바닥면에 안착된 재료가 상기 분쇄부(120)로 재 이송되도록 360˚ 회동하기 위한 것으로, 상기 탈수장치본체(110)의 양측에 외측으로부터 내측을 향해 형성되는 거치구(114)의 외주면에 공회전 가능하게 일정간격으로 구비되는 복수개의 회전롤러(141), 상기 회전롤러(141)에 360˚ 회전 가능한 상태로 거치되는 회전 체(142), 상기 회전롤러(141)에 거치된 회전체(142)의 양측 외주면에 형성되는 종동기어(143), 상기 종동기어(143)에 치합되어 외부의 동력수단(144)으로부터 동력을 전달받아 상기 회전체(142)가 360˚ 회전되도록 하는 회동기어군(145) 및 상기 회전체(145)의 외주면에 일정간격으로 구비되어 상기 탈수공간(111)의 바닥면에 분산된 재료를 상기 이송스크류(123)에 재이송되도록 퍼 올리는 복수개의 푸싱가이드(146)를 포함한다.
여기서, 상기 회전체(142)는 복수개의 프레임들이 원통형상을 가지도록 구성되며, 상기 프레임들 사이의 간격을 통하여 상기 재료가 탈수공간(111)의 바닥면에 낙하될 수 있다.
또한, 상기 탈수장치본체(110)의 하측부로부터 상기 회전체(142)의 종동기어(143)가 거치되는 거치구(114)까지는 상기 종동기어(143)에 회동기어군(145)이 외측으로부터 치합될 수 있도록 설치공이 형성되고, 상기 회동기어군(145)이 상기 회전체(142)의 하측부에 위치되어 상기 회전체(142)가 안정적으로 지지되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회동기어군(145)은, 상기 동력수단(144) 즉, 구동모터와 감속기에 의해 회전하는 회전축(145a)에 연결된 제1 베벨기어(145b), 상기 제1 베벨기어(145b)에 수직하게 치합되어 회전하는 제2 베벨기어(145c) 및 상기 제2 베벨기어(145c)의 회전축(145d) 타단에 연결되어 상기 종동기어(143)에 치합되는 전달기어(145e)를 포함하며, 상기 회동기어군(145)의 기어비 설정을 통해 보다 작은 동력으로 상기 회전체(142)가 원활하게 회전되도록 하고, 이를 통하여 소비전력을 절약 할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 푸싱가이드(146)는 상기 회전체(142)의 회전방향에 대응되는 곡선부를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 동력수단(144)은, 상기 탈수장치본체(110)의 외측부에 구비된 구동모터와 감속기(미도시)를 통하여 상기 회전체(142)가 일정한 회전수를 가지도록 제어할 수 있고, 상기 재료의 투입양에 따라 그 회전수는 가변될 수 있다.
따라서 상기 이송부(140)에 의하면, 상기 회전체(142)의 회전에 따라 상기 푸싱가이드(146)가 탈수공간(111)의 바닥면에 분산된 재료를 상기 이송스크류(123) 또는 가이드판(124)에 퍼 올려 재료의 수분 탈수 작업이 연속적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 상기 원통형상의 회전체(142)가 상기 거치구(114)의 외주면에 구비됨으로써, 상기 회전체(142) 내측에 상기 이송스크류(123)와 분산날개(132)가 위치될 수 있고, 이를 통하여 상기 회전체(142)가 360˚ 회전하더라도 상기 회전체(142)의 푸싱가이드(146)가 상기 이송스크류(123)와 분산날개(132)에 충돌하는 문제점을 방지할 수 있다.
상기 고열공급부(150)는, 상기 탈수공간(111)의 내부에 고열을 공급하여 상기 재료의 수분을 증발시키기 위한 것으로, 상기 탈수공간(111)의 일측부에 고열공급관(151)을 통해 고열을 공급하는 열풍기(152)를 포함한다.
따라서 상기 고열공급부(150)에 의하면, 상기 탈수공간(111)에 투입되어 분쇄부(120)에 의해 이송 분쇄되고 분산부(130)에 의해 분산되며 다시 이송부(140)에 의해 분쇄부(120)에 이송되는 재료에 포함된 수분이 증발되어 상기 재료가 탈수되도록 할 수 있다.
상기 냉각부(160)는, 상기 탈수장치본체(110)의 상측부에 구비되어 상기 고열공급부(150)에 의해 발생되는 탈수공간(111) 내부의 수증기를 열교환을 통해 냉각시키며 열교환시 응축된 증류수와 응축되지 않은 수증기(가스)를 외부로 배출시키기 위한 것으로, 일예로 한 쌍으로 구분되며 내부에 각각 제1 및 제2 전열기(161,162)가 구비된 제1 및 제2 챔버(163,164)를 포함한다.
상기 제1 챔버(163)에는 상기 탈수장치본체(110)의 탈수공간(111)에 연결된 수증기유입관(163a)으로부터 탈수공간(111)의 수증기가 공급되고, 상기 수증기유입관(163a)에는 수증기가 원활하게 유동되도록 하는 제1 펌프(163b)가 구비된다. 또한, 상기 제1 챔버(163)의 일측에는 공기주입구(163c)가 구비되고, 상기 공기주입구(163c)에는 상기 제1 챔버(163)로 공기가 유입되도록 하는 제2 펌프(163d)가 구비되며, 상기 제1 챔버(163)에서 상기 공기주입구(163c)가 형성된 부분의 맞은 편에는 공기배출구(163e)가 구비된다. 상기 제2 펌프(163d)에 의해 상기 공기주입구(163c)를 통해 상기 제1 챔버(163)로 공기가 유입되고 상기 제1 챔버(163) 내부에서 제1 전열기(161)와 열교환이 이뤄진 고온의 수증기는 상기 공기배출구(163e)를 통해 제1 챔버(163) 외부로 배출된다. 여기서, 상기 공기배출구(163e)는 상기 고열공급부(150)의 고열공급관(151)에 연결되어 상기 고온의 공기가 탈수공간(111)에 유입되도록 하여 재료의 탈수가 용이하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 챔버(163)에는 상기 제1 전열기(161)를 따라 이동하면서 냉 각된 수증기의 증류수가 상기 제1 챔버(163) 외부로 배출되는 제1 증류수배출구(163f)가 제2 챔버(164)와 물탱크(165)에 연통된다. 즉, 상기 제1 증류수배출구(163f)는 상기 제1 챔버(163)에서 냉각된 증류수 중 응축되어 물로 변화된 것을 물탱크(165)로 유동되도록 가이드하고 또한, 응축되지 않은 수증기를 제2 챔버(164)로 유동되도록 가이드한다.
상기 제2 챔버(164)에는 증류수유입구(164a)가 구비되어 상기 제1 챔버(163)에서 배출된 증류수가 유입되도록 하고, 일측에 냉각수가 제2 챔버(164)의 내부로 유입되는 냉각수유입구(164b)가 구비되며, 타측에 냉각수가 제2 챔버(164)에서 외부로 배출되는 냉각수배출구(164c)가 구비된다. 여기서, 상기 냉각수는 냉각수배출구(164c)를 통하여 상기 제2 챔버(164)의 외부로 배출된다.
또한, 상기 제2 챔버(164)에는 제2 증류수배출구(164d)가 구비되며, 상기 제2 증류수배출구(164d)는 상기 제2 챔버(164) 내부로 유입된 증류수가 제2 전열기(162)를 따라 유동하면서 냉각되어 배출되는 통로 역할을 수행한다. 여기서, 상기 제2 증류수배출구(164d)는 상기 물탱크(165)와 필터부(170)에 각각 연통되어 상기 제2 챔버(164)에서 응축된 물은 물탱크(165)로 유입되도록 하고, 상기 제2 챔버(164)에서 응축되지 않은 수증기는 필터부(170)로 유입되도록 한다.
또한, 상기 제1 챔버(163) 및 제2 챔버(164)는, 상기 제1 및 제2 전열기(161,162)들을 통해 상기 탈수공간(111)의 수증기를 열교환시켜 상기 수증기에 의해 고온으로 변환된 제1 및 제2 전열기(161,162) 내부의 공기를 상기 탈수공간(111)에 공급하여 상기 재료의 탈수가 보다 신속하게 진행되도록 할 수 있다.
따라서 상기 냉각부(160)에 의하면, 상기 제1 챔버(163)에서 상기 제1 전열기(161)를 통하여 상기 탈수공간(111)의 수증기를 냉각에 따라 응축되는 증류수와 응축되지 않은 수증기로 열교환시키고, 상기 제2 챔버(164)에서 상기 제1 챔버(163)의 응축되지 않은 수증기를 제2 전열기(162)를 통하여 냉각에 따라 응축되는 증류수와 응축되지 않은 수증기로 열교환시켜 상기 응축되지 않은 수증기는 필터부(170)를 통해 외부로 배출되게 하고, 상기 응축된 증류수는 정수부(180)를 통해 외부로 배출되게 한다.
한편, 상기 필터부(170)는 다수개의 필터로 구성되어 상기 냉각부(160)에서 외부로 배출되는 수증기가 환경을 오염시키는 것을 방지하는 공기 정화 역할을 수행하도록 하고, 상기 물탱크(165)의 일측에도 증류수가 완전히 외부로 배출될 때 환경이 오염되지 않도록 방지하는 정수부(180)가 마련되는 것이 바람직하다.
이하, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 분쇄탈수장치의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨를 포함하는 재료가 탈수장치본체(110)의 드럼형 탈수공간(111)에 투입된다. 이때, 상기 탈수공간(111)에는 고열공급부(150)로부터 고열이 공급되는 것이 바람직하다.
이후, 상기 분쇄부(120)의 이송스크류(123)와 가이드판(124)의 회전에 의해 상기 재료가 분쇄되면서 이동되게 되고, 상기 분산부(130)의 분산날개(132)의 회전에 의해 상기 재료가 탈수공간(111)의 바닥면에 넓은 면적으로 분산되게 되면서 상기 재료가 탈수되게 된다.
이후, 상기 이송부(140)의 회전체(142)가 회전함에 따라 상기 회전체(142)의 외주면에 설치된 복수개의 푸싱가이드(146)가 탈수공간(111)의 바닥면에 분산된 재료를 상기 이송스크류(123) 또는 가이드판(124)에 퍼 올려 상기 재료의 수분 탈수 작업이 연속적으로 이루어지게 된다.
여기서, 상기 원통형상의 회전체(142)는 상기 탈수장치본체(110) 거치구(114)의 외주면에 구비되기 때문에, 상기 회전체(142) 내측에 상기 이송스크류(123)와 분산날개(132)가 위치될 수 있어 상기 회전체(142)가 360˚ 회전하더라도 상기 회전체(142)의 푸싱가이드(146)가 상기 이송스크류(123)와 분산날개(132)에 충돌하지 않게 된다.
한편, 상기 탈수공간(111)에 상기 고열공급부(150)로부터 고열에 의해 상기 재료가 탈수되면서 발생하게 되는 수증기가 냉각부(160)의 제1 및 제2 챔버(163,164)에 의해 열교환을 통해 냉각되며 열교환시 응축된 증류수와 응축되지 않은 수증기(가스)가 외부로 배출되어 상기 재료의 탈수 작업이 연속적이고 신속하게 이루어질 수 있다.
따라서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 탈수공간(111)의 바닥면으로부터 재료를 이송스크류(123)에 퍼 올리는 푸싱가이드(146)가 회전체(142)에 의해 360˚ 회전함으로써, 신속하게 재료가 이송스크류(123)에 재 이송되도록 하여 재료 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 회전체(142)의 내측에 이송스크류(123)와 분산날개(132)가 위치됨으로써, 상기 회전체(142)의 외주연에 위치된 푸싱가이드(146)가 상기 이송스크 류(123)와 분산날개(132)에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 회전체(142)가 360˚ 회전함으로써, 구동모터의 과부하 발생을 방지하고 소비전력을 절약할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1 내지 도 3은 각각 종래의 음식물쓰레기 및 하수슬러지의 열침투 분쇄탈수장치의 구성을 나타낸 정면구성도, 측면구성도 및 이송부를 나타낸 구성도;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 분쇄탈수장치를 나타낸 정면구성도;
도 5는 도 4의 음식물쓰레기 분쇄탈수장치를 나타낸 측면구성도;
도 6은 도 4의 음식물쓰레기 분쇄탈수장치에 있어서 이송부를 나타낸 사시도; 및
도 7은 도 4의 음식물쓰레기 분쇄탈수장치에 있어서 냉각부의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
Claims (7)
- 음식물쓰레기 또는 하수슬러지 또는 축산인분뇨를 포함하는 재료가 탈수되는 드럼형의 탈수공간(111)을 가지는 탈수장치본체(110);상기 탈수공간(111)의 내부 상측부에 본체의 길이방향으로 설치되어 상기 탈수공간(111)에 공급되는 재료를 이송시키면서 분쇄시키는 분쇄부(120);상기 분쇄부(120)의 하부에 인접 설치되고 상기 분쇄부(120)에 의해 이송 분쇄되는 재료를 탈수공간(111)에 골고루 분산시키는 분산부(130); 및상기 분쇄부(120)와 분산부(130)를 내측에 감싸는 형상으로 탈수공간(111)에 구비되고 상기 탈수공간(111)의 바닥면에 안착된 재료가 상기 분쇄부(120)로 재 이송되도록 360˚ 회동하는 이송부(140)를 포함하며,상기 이송부(140)는,상기 탈수장치본체(110)의 양측에 외측으로부터 내측을 향해 형성되는 거치구(114)의 외주면에 공회전 가능하게 일정간격으로 구비되는 복수개의 회전롤러(141);상기 회전롤러(141)에 360˚ 회전 가능한 상태로 거치되는 회전체(142);상기 회전롤러(141)에 거치된 회전체(142)의 양측 외주면에 형성되는 종동기어(143);상기 종동기어(143)에 치합되어 외부의 동력수단(144)으로부터 동력을 전달받아 상기 회전체(142)가 360˚ 회전되도록 하는 회동기어군(145); 및상기 회전체(142)의 외주면에 일정간격으로 구비되어 상기 탈수공간(111)의 바닥면에 분산된 재료를 상기 분쇄부(120)에 재이송되도록 퍼 올리는 복수개의 푸싱가이드(146)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치.
- 제1항에 있어서, 상기 탈수공간(111)의 내부에 고열을 공급하여 상기 재료의 수분을 증발시키는 고열공급부(150)와;상기 탈수장치본체(110)의 상측부에 구비되어 상기 고열공급부(150)에 의해 발생되는 탈수공간(111) 내부의 수증기를 열교환을 통해 냉각시키며 열교환시 발생되는 증류수와 수증기를 외부로 배출시키는 냉각부(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치.
- 제1항에 있어서, 상기 분쇄부(120)는,상기 거치구(114)에 길이방향으로 고정되어 회전축(121)에 의해 회전하며 상기 회전축(121)을 중심으로 방사된 스크류날개(122)를 가지는 이송스크류(123);상기 이송스크류(123)에 상방이 개구되고 상방을 향해 폭이 넓어지는 'V'자 형상으로 형성되는 가이드판(124); 및상기 가이드판(124)의 바닥면에 간헐적으로 형성되어 상기 가이드판(124)의 내부에서 분쇄되어 이송되는 재료가 자중에 의해 탈수공간(111)의 바닥면으로 낙하되도록 하는 통공(미부호)을 포함하는 것을 특징이로 하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치.
- 제1항에 있어서, 상기 분산부(130)는,상기 거치구(114)에 고정되어 회전하는 회전축(131)과,상기 회전축(131)을 중심으로 외측으로 연장되어 상기 이송부(140)로부터 낙하되는 재료를 탈수공간(111)에 골고루 분산시키는 복수개의 분산날개(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치.
- 제1항에 있어서, 상기 회동기어군(145)은,상기 동력수단(144)에 의해 회전하는 회전축(145a)에 연결된 제1 베벨기어(145b);상기 제1 베벨기어(145b)에 수직하게 치합되어 회전하는 제2 베벨기어(145c); 및상기 제2 베벨기어(145c)의 회전축(145d) 타단에 연결되어 상기 종동기어(143)에 치합되는 전달기어(145e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치.
- 제2항에 있어서, 상기 냉각부(160)는,내측에 구비된 전열기(161,162)들을 통해 상기 탈수공간(111)의 수증기를 열교환시켜 상기 수증기에 의해 고온으로 변환된 전열기(161,162) 내부의 공기를 상기 탈수공간(111)에 공급하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치.
- 제2항에 있어서, 상기 냉각부(160)는,제1 전열기(161)를 통하여 상기 탈수공간(111)의 수증기를 냉각에 따라 응축되는 증류수와 응축되지 않은 수증기로 열교환시키는 제1 챔버(163)와,상기 제1 챔버(163)의 응축되지 않은 수증기를 제2 전열기(162)를 통하여 냉각에 따라 응축되는 증류수와 응축되지 않은 수증기로 열교환시키는 제2 챔버(164)를 포함하며,상기 응축되지 않은 수증기는 필터부를 통해 외부로 배출되게 하고,상기 응축된 증류수는 정수부를 통해 외부로 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 분쇄탈수장치.
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