KR101678734B1 - 음식물쓰레기의 제습 처리기 - Google Patents

음식물쓰레기의 제습 처리기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음식물쓰레기의 수분을 저온에 의한 냉각응축을 통해 제거하는 음식물쓰레기의 제습 처리기를 개시한다.
본 발명은 제습공기로 음식물쓰레기가 건조되는 건조챔버와, 상기 건조챔버에 삽입되고 바닥에 통공이 형성된 바스켓과, 상기 건조챔버를 통과한 습공기를 공랭식으로 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기로부터 1차 냉각된 습공기를 분배시키는 분배기와, 상기 분배기를 통해 분배된 습공기를 냉동사이클에 의해 제습하는 제습부와, 상기 제습부에 의해 제습된 공기를 다시 건조챔버로 송풍하여 밀폐식으로 순환시키는 순환펜으로 구성될 수 있다.

Description

음식물쓰레기의 제습 처리기{Food Waste Dehumidification Treatment System}
본 발명은 음식물쓰레기의 제습 처리기에 관한 것으로 특히 음식물쓰레기의 수분을 저온에 의한 냉각응축을 통해 제거하는 음식물쓰레기의 제습 처리기에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 종래에는 음식물쓰레기를 그대로 수집하였다가 수거 및 운반하여 매립하거나 동물의 사료로 사용하였다. 그러나 음식물쓰레기는 일반쓰레기에 비해 다량의 수분을 함유하고 있어서 수거 및 운반 시 침출수 등이 흘러 악취를 발생시키며, 소각 처리가 어렵고, 매립은 토양을 오염시키며, 동물의 사료로 사용되는 것은 한계가 있다.
더욱이 최근 배출량에 비례하여 처리비용을 부과하는 종량제 제도 시행에 따라 음식물쓰레기의 수분제거에 의한 감량화의 필요 염원은 증가 일로에 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 음식물쓰레기 처리 장치들이 개발되었으며, 그 대표적인 예로 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0100085호(발명의 명칭 : 음식물쓰레기 처리장치 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 있다.
상기 인용발명은 도 1로 도시한 바와 같이, 투입된 음식물을 가열하도록 내측 하부 면에 가열기(215)가 구비된 용기 형상의 본체(210), 본체(210)에 탈착 가능하게 설치된 개방부(220), 본체(210)의 내측에 설치되어 음식물을 수용할 수 있는 건조함(230) 및 건조함(230) 내부에서 발생된 포화증기를 건조공기로 환원시켜 다시 건조함 내부로 공급하기 위한 기능부(240)를 포함하여 구성된 것이다.
이러한 인용발명은 음식물 쓰레기 처리 과정 중 발생한 포화증기를 제습하고 탈취하여 다시 사용할 수 있도록 함으로써, 건조함(230) 내부를 통과하는 공기를 일정의 고온으로 유지할 수 있으며, 음식물 쓰레기 처리 과정 중 발생한 포화증기를 제습하고 탈취하여 다시 사용함으로써, 에너지 소모를 줄일 수 있게 되는 것이라고 효과를 주장하고 있으나 인용발명은 가열기(215)에 의해 음식물 쓰레기를 수용한 건조함(230)이 가열됨에 따라 건조함(230) 내부의 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 증발시켜 발생된 포화증기를 제습 및 탈취하기 때문에 상온의 음식물 쓰레기로부터 포화증기가 발생되도록 가열하는 가열기(215) 자체의 에너지 소모 및 전력 소모가 매우 크며, 음식물 쓰레기를 투입하기 위해 개방부(220)를 열었을 때 악취가 포함된 포화증기가 급속하게 외부로 배출되어 대기를 오염시킬 수 있고, 온도가 높은 포화증기에 의해 화상 사고가 발생될 수 있는 문제점이 있는 것이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0100085호
본 발명의 목적은 가정과 업소 및 단체급식소에서 발생하는 음식물쓰레기 처리기의 문제점인 악취, 분진, 열로 인한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 건조챔버 내부 바스켓에 음식물쓰레기를 수납하여 송풍기 순환기류에 의해 음식물쓰레기 수분을 기화 시키고 발생된 습공기는 냉동사이클에 의해 냉각 응축하여 제습하며 제습된 건공기는 동 시스템의 응축기의 방열만을 이용하여 온도를 높여 다시금 건조챔버로 되돌려 투입하는 과정을 되풀이 하는 순환방식으로 밀폐된 공간 내에서 이루어져 외부로 악취의 배출이 없으며 별도의 히터 없이 응축기 방열만을 회수 기화에 이용하므로 저온처리에 따라 열 발생이 없는 음식물쓰레기의 제습 처리기를 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 제습공기로 음식물쓰레기가 건조되는 건조챔버와, 상기 건조챔버에 삽입되고 바닥에 통공이 형성된 바스켓과, 상기 건조챔버를 통과한 습공기를 공랭식으로 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기로부터 1차 냉각된 습공기를 분배시키는 분배기와, 상기 분배기를 통해 분배된 습공기를 냉동사이클에 의해 제습하는 제습부와, 상기 제습부에 의해 제습된 공기를 다시 건조챔버로 송풍하여 밀폐식으로 순환시키는 순환펜이 구성되되, 상기 분배기는 1차 냉각된 습공기를 다수의 분배공간으로 분리하는 분리벽과, 상기 분배공간에 유입된 습공기를 고르게 분산시키는 분산판이 구성되며, 상기 분산판은 다수의 분산공이 형성되되 분리벽에 가까울수록 분산공의 크기가 작아지도록 분산공이 배열된 음식물쓰레기의 제습 처리기를 제공한다.
이와 같이 하여 본 발명은 내부순환 밀폐식으로 구성되어 악취배출이 없고, 히터 없이 제습부의 가온기에서 방열되는 방열만을 이용하여 제습공기의 온도를 높이는 저온 처리방식으로 작동되어 저전력 사용 및 열에 대한 문제점을 해소하며, 음식물쓰레기를 교반하지 않기 때문에 분진 발생에 의한 문제점이 해소되는 것일 뿐만 아니라 건조챔버를 통과한 습공기를 다관으로 나누어 1차 냉각하고 분배기에 의해 습공기가 고르게 분배되어 제습부를 통과하게 되므로 제습효율이 증대되고 제습시간이 단축되어 음식물쓰레기의 제습처리효율이 증대되는 유용한 효과가 있다.
도1은 인용발명의 구성을 도시한 단면도.
도2는 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 제습 처리기를 구체적으로 예시하는 실시예의 전체적인 구성을 나타내는 정면도.
도3은 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 제습 처리기를 구체적으로 예시하는 실시예의 전체적인 구성을 나타내는 평면도.
도4는 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 제습 처리기를 구체적으로 예시하는 실시예의 전체적인 구성을 나타내는 측면도.
도5는 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 제습 처리기의 바스켓 구조를 구체적으로 예시하는 사시도.
도6은 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 제습 처리기의 분배기 및 제습부 구성을 구체적으로 예시하는 분해 사시도.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 음식물쓰레기의 제습 처리기를 구체적으로 예시하는 실시예의 전체적인 구성을 도 2 내지 도 4로 도시하였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 제습공기로 음식물쓰레기가 건조되는 건조챔버(300)와, 상기 건조챔버(300)에 삽입되고 바닥에 통공(311)이 형성된 바스켓(310)과, 상기 건조챔버(300)를 통과한 습공기를 공랭식으로 냉각시키는 냉각기(400)와, 상기 냉각기(400)로부터 1차 냉각된 습공기를 분배시키는 분배기(500)와, 상기 분배기(500)를 통해 분배된 습공기를 냉동사이클에 의해 제습하는 제습부(600)와, 상기 제습부(600)에 의해 제습된 공기를 다시 건조챔버(300)로 송풍하여 밀폐식으로 순환시키는 순환펜(700)이 구성될 수 있다.
이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, 상기 건조챔버(300)는 단열처리 된 단열챔버이며, 투입구가 밀폐식 개폐기(200)에 의해 개폐되고, 바닥에 형성된 유입관(320)으로부터 제습된 제습공기를 입력받으며, 건조챔버(300) 내부에는 음식물쓰레기를 담는 바스켓(310)이 삽입되되, 도 5로 도시한 바와 같이, 바스켓(310)의 바닥면에 다수의 통공(311)이 형성되고, 상기 유입관(320)으로 투입된 제습공기가 바스켓(310)의 바닥면에 형성된 다수의 통공(311)으로 고르게 퍼져서 음식물쓰레기의 사이사이를 통해 상부로 이동되며, 상기 개폐기(200)에 의해 밀폐된 건초챔버 내부에서 제습공기가 음식물쓰레기의 사이사이를 통과하면서 음식물쓰레기의 습기를 흡수하여 습공기가 되고, 건조챔버(300) 내부에서 음식물쓰레기로부터 수분을 흡수한 습공기가 건조챔버(300) 상부의 일측면에 형성된 배출관(330)을 통해 배출된다.
여기에서 상기 바스켓(310)은 바스켓(310) 바닥에 형성된 다수의 통공(311)에 고르게 제습공기가 분배되어 분사되도록 건조챔버(300) 바닥으로부터 일정 거리로 이격되는 것이 바람직하며, 건조챔버(300)의 유입관(320)으로부터 입력되는 제습공기가 상기 통공(311)을 통해서만 건조챔버(300) 내부로 분사되도록 바스켓(310)과 건조챔버(300) 사이는 밀폐되는 것이 바람직하므로 상기 바스켓(310)의 하부 둘레에는 탄성력이 있는 연질의 밀폐링(312)이 구비되고 건조챔버(300) 내부에는 건조챔버(300)의 바닥으로부터 일정 거리로 이격되어 바스켓(310)을 지지하는 이격부(340)가 형성될 수 있으며, 도 2로 도시한 바와 같이, 상기 이격부(340)의 돌기가 밀폐링(312)의 요홈에 결합되어 바스켓(310)의 하부 둘레가 밀폐되므로 상기 유입관(320)에서 입력되는 제습공기가 건조챔버(300)의 바닥에 모아진 후 바스켓(310)의 통공(311)을 통해서만 건조챔버(300) 내부로 고르게 분배되어 분사될 수 있는 것이고, 건조챔버(300) 내부에서 음식물쓰레기의 수분을 흡수하여 습공기가 된 후 건조챔버(300) 상부에 연결된 배출관(330)을 통해 배출되는 것이다.
이와 같이 배출관(330)을 통해 배출되는 습공기는 수분이 많고 온도가 50도 가까이 올라가 상온보다 높은 상태이기 때문에 응축수 발생을 위한 로점 온도까지 효과적으로 낮추기 위하여 냉각기(400)를 통과 시키는 것이며, 이러한 냉각기(400)는 건조챔버(300)로부터 입력되는 습공기를 열전도성이 높은 다관(410)으로 나누어 통행시키고, 상기 다관(410)을 냉각펜(420)으로 냉각시키므로 상기 습공기의 온도를 낮추는 것이다.
또한 상기 냉각기(400)를 통과하면서 온도가 낮아진 습공기를 고르게 분배하여 제습부(600)에 공급할 수 있도록 하는 것이 분배기(500)이고, 상기 분배기(500)는 도 6에서 보는 바와 같이, 1차 냉각된 습공기를 다수의 분배공간(521)으로 분리하는 분리벽과, 상기 분배공간(521)에 유입된 습공기를 고르게 분산시키는 분산판(530)이 구성될 수 있다.
여기에서 상기 분산판(530)은 다수의 분산공(531)이 형성되되, 분리벽에 가까울수록 분산공(531)의 크기가 작아지도록 분산공(531)이 배열된 것이어서 습공기가 입력되는 입구보다 단면적이 넓은 제습부(600)에 습공기를 고르게 분배 공급하므로 제습부(600)에서 효과적으로 습공기가 제습될 수 있도록 하는 것이다.
또한 상기 제습부(600)는 도 6으로 도시한 바와 같이, 상기 분배기(500)에서 분배되어 분산된 습공기로부터 냉매가 수분을 응축시켜 배출시키는 응축기(610)와, 상기 응축기(610)에서 떨어지는 응축수를 모아서 배출하는 드레인(620)과, 냉매를 압축하는 컴프레서(630)와, 상기 컴프레서(630)에 의해 압축된 고온 고압의 냉매와 상기 응축기(610)를 통과한 제습공기와 열교환되어 제습공기의 온도를 높이는 가온기(640)가 구성될 수 있다.
이러한 제습부(600)는 상기 건조챔버(300)를 통과하여 순환되는 제습공기와는 별도로 냉매에 의해 냉각사이클로 순환되며, 응축기(610)에서 습공기로부터 수분을 응축시켜 응축수로 배출시키고, 상기 응축기(610)에서 수분이 제거된 제습공기의 온도를 가온기(640)에서 발산되는 열로 상승시켜 제습효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 제습부(600)를 통과하면서 제습되고 온도가 올라간 제습공기는 다시 순환펜(700)에 의해 건조챔버(300)로 순환되어 전술한 과정을 반복하므로 지속적으로 음식물쓰레기의 수분은 흡수하고 응축수로 배출하여 음식물쓰레기를 건조시킬 수 있게 되는 것이며, 이러한 음식물쓰레기를 건조시키는데 공기의 배출 없이 밀폐된 순환사이클에 의해 건조되는 것이어서 악취배출이 없고, 히터 없이 제습부(600)의 가온기(640)에서 방열되는 방열만을 이용하는 저온 처리방식으로 작동되어 저전력 사용 및 열에 대한 문제점을 해소하며, 음식물쓰레기를 교반하지 않기 때문에 분진 발생에 의한 문제점이 해소되는 것일 뿐만 아니라 건조챔버(300)를 통과한 습공기를 다관(410)으로 나누어 1차 냉각하고 분배기(500)에 의해 습공기가 고르게 분배되어 제습부(600)를 통과하게 되므로 제습효율이 증대되고 제습시간이 단축되어 음식물쓰레기의 제습처리효율이 증대될 수 있는 것이다.
더욱이 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 제습 처리기는 음식물쓰레기를 교반하는 교반기 없이 음식물쓰레기를 제습하여 부피를 줄일 수 있는 것이기 때문에 장치의 크기가 소형으로 제작될 수 있고, 소음이 발생되지 않아 가정용으로 적합하며, 히터를 사용하지 않기 때문에 전력소모가 적고, 외부로 열을 방출하지 않기 때문에 실내에서 사용하더라도 실내온도를 변화시키지 않는 것이다.
또한 건조챔버(300) 내부의 습도를 검출하는 습도센서와 상기 개폐기(200)의 개폐작동을 위한 작동부 및 개폐기(200)의 개폐 상태를 검출하는 스위치센서가 제어부(800)와 연결되어 제어부(800)의 제어에 따라 개폐기(200)의 자동 개폐가 가능하고, 개폐기(200)의 오픈 시 순환펜(700)의 작동을 중지시켜 건조챔버(300) 내부의 공기가 외부로 빠져나가는 것을 방지하며, 건조챔버(300) 내부의 습도가 설정값 이하로 떨어지면 음식물쓰레기의 제습 처리기의 작동을 중지시켜 전력소모를 최소화 하도록 구성될 수 있다.
이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.
200:개폐기 300:건조챔버 310:바스켓
311:통공 312:밀폐링 320:유입관
330:배출관 340:이격부 400:냉각기
410:다관 420:냉각펜 500:분배기
510:입구 520:분리벽 521:분배공간
530:분산판 531:분산공 600:제습부
610:응축기 620:드레인 630:컴프레서
640:가온기 700:순환펜 800:제어부

Claims (6)

  1. 제습공기로 음식물쓰레기가 건조되는 건조챔버와,
    상기 건조챔버에 삽입되고, 바닥에 통공이 형성된 바스켓과,
    상기 건조챔버를 통과한 습공기를 공랭식으로 냉각시키는 냉각기와,
    상기 냉각기로부터 1차 냉각된 습공기를 분배시키는 분배기와,
    상기 분배기를 통해 분배된 습공기를 냉동사이클에 의해 제습하는 제습부와,
    상기 제습부에 의해 제습된 공기를 다시 건조챔버로 송풍하여 밀폐식으로 순환시키는 순환펜이 구성되되,
    상기 분배기는 1차 냉각된 습공기를 다수의 분배공간으로 분리하는 분리벽과, 상기 분배공간에 유입된 습공기를 고르게 분산시키는 분산판이 구성되며,
    상기 분산판은 다수의 분산공이 형성되되 분리벽에 가까울수록 분산공의 크기가 작아지도록 분산공이 배열된 것임을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 제습 처리기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조챔버는 바닥의 유입관으로부터 제습공기를 입력받아 상부의 배출관을 통해 습공기를 배출시킴을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 제습 처리기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각기는 건조챔버로부터 입력되는 습공기를 다관으로 나누어 통행시키고, 상기 다관을 냉각펜으로 냉각시키는 것임을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 제습 처리기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제습부는 분배기에서 분산된 습공기로부터 냉매가 수분을 응축시켜 배출시키는 응축기와, 상기 응축기에서 떨어지는 응축수를 모아서 배출하는 드레인과, 냉매를 압축하는 컴프레서와, 상기 컴프레서에 의해 압축된 고온 고압의 냉매와 상기 응축기를 통과한 제습공기가 열 교환되어 제습공기의 온도를 높이는 가온기가 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 제습 처리기.
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