KR101880698B1 - 음식물류 폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치 - Google Patents

음식물류 폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아파트, 단독주택가 및 음식점 단지 등의 집단에서 발생 되는 식품잔반 등의 음식물류 폐기물을 배출자의 확인과 함께 배출량을 종량제로 기록하고 수거에서 사료, 퇴비로 부적격한 금속재, 뼈, 조개껍질 및 비닐, 직물지, 플라스틱류 등(이하 협잡물이라 함) 협잡물의 혼입(混入) 여부를 기록 한 후 계도할 수 있도록 함으로서 협잡물이 혼입(混入)되지 않는 양질의 사료, 또는 퇴비 등으로의 자원화를 이룰 수 있도록 한 특징과 함께, 협잡물이 없는 음식물류 폐기물을 파쇄, 건조 등의 과정을 실시함으로써 기계의 고장이 없고, 또한 수분 량과 부피 및 악취를 최소화시킴으로써 도시에 설치될 수 있도록 함과,
밀폐된 건조실과 응축장치 내에서의 건조 순환과정 중 발생되는 동적평형(動的平衡)현상을 간단하게 해소할 수 있도록 한 음식물류 폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치에 관한 것이다.

Description

음식물류 폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치{Pay-per-View waste collection and recycling devices}
본 발명은 아파트, 단독주택가 및 음식점 단지 등의 집단에서 발생 되는 식품 잔반 등의 음식물류 폐기물을 배출자의 확인과 함께 배출량을 종량제로 기록하고 수거에서 사료, 퇴비로 부적격한 금속재, 뼈, 조개껍질 및 비닐, 직물지, 플라스틱류 등(이하 협잡물이라 함) 협잡물의 혼입(混入) 여부를 기록 한 후 계도할 수 있도록 함으로서 협잡물이 혼입(混入)되지 않는 양질의 사료, 또는 퇴비 등으로의 자원화를 이룰 수 있도록 한 특징과 함께, 협잡물이 없는 음식물류 폐기물을 파쇄, 건조 등의 과정을 실시함으로써 기계의 고장이 없고, 또한 수분량과 부피 및 악취를 최소화시킴으로써 도시에 설치될 수 있도록 한 음식물류 폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치에 관한 것이다.
산업발전과 도시 집중화 현상으로 아파트, 음식점 등에서 식품 잔반 등의 음식물류폐기물이 대량으로 발생 되고 이러한 음식물류 폐기물들은 수분과 염분 그리고 사료, 퇴비로 부적격한 금속재, 뼈, 조개껍질 및 비닐, 직물지, 플라스틱류 등의 이물질인 협잡물(挾雜物)들이 다량 포함되어 있어 양질의 동물 사료 또는 퇴비 등으로 자원화시킬 수 없는 문제점과 함께, 협잡물로 인한 기계 고장이 발생 되는 문제 및 자원화에 대한 기술부족 등으로 인해 문제들이 전혀 개선되지 못하고 있다.
이상과 같이 음식물류 폐기물들을 자원화하지 못함으로써 매립 또는 소각처리에서 침출수로 인한 지하수 등의 2차 오염과, 지반의 약화 그리고 악취 등에 의한 대기오염 등으로 지구 온난화와 생태계 변화 등이 심화 되고, 매립 면적의 확보 부족과 주변 주민들의 민원제기 등의 문제가 대량으로 발생 되는 문제, 그리고 해양투기 또한 해양 오염을 방지하는 내용의 런던협약에 의해 쓰레기를 해양투기 하는 것이 국제적 비난과 함께 2013년부터 음식물류 폐기물 폐수의 해양배출 전면 금지를 단행(斷行)하여 현재 시행되고 있는 실정이다.
우리나라의 음식물류 폐기물은 2001년 이후 연평균 5.2% 포인트씩 증가하여 연간 530만톤의 음식물류 폐기물이 발생 되고 있으며 2007년 기준으로 하루 평균 14,542톤이 발생 되고 이중 13,327톤이 전국 259개소의 퇴비, 사료 등의 재활용처리시설에서 처리되고 있으나, 이러한 처리과정에서 하루 평균 9,142톤의 폐수가 발생 되어 재처리를 요함으로 실제 재활용량은 하루 처리량의 31.4%인 4,185톤에 불과하고, 그나마 제품으로 생산된 사료, 퇴비 등의 재활용제품 또한 자원화에 대한 기술부족 등으로 인하여 품질이 저조하여 농가 등에서 정상적으로 사용되지 못하고 그 중 32.3%가 매립 또는 소각 등으로 재 폐기 되고 있는실정이다.
또한 감사원이 2009년도에 조사한 전국 259개소의 음식물류 폐기물 재활용처리시설에 대한 실태조사에서는 처리시설에 반입된 양을 100%로 볼 때 최종적으로 12.7%만 재활용되어 제품으로 생산되고 있고 87.3%가 재폐기 되고 있는 것으로 나타났다.
이러한 음식물류 폐기물에는 대략 수분80%, 협잡물7%, 염분3% 이상 등이 포함되어 있어 이를 재활용하기 위하여서는 고도의 전략과 자원화에 대한 기술이 요구된다.
그러나 현재의 처리시설과 기술들은 재활용에 대한 기술이 부족한 상태에서 무분별 한 처리 시설들을 갖추고 처리에만 급급한 나머지 양질의 자원화를 이루지 못하고 하루 처리량 13,327톤 중 87.3%인 11,634톤은 재 폐기되고, 실제 재활용량은 12.7%인 1,693톤에 불과한 것이다.
이와 같이 음식물류 폐기물을 자원화하여 재활용하려는 노력에 반하여 막대한 물류비용과 처리비용만을 발생시키는 종래의 문제를 해결하기 위한 방법으로 음식물류폐기물 등의 다습한 슬러지를 건조하는 방법이 제시되고 이 건조 장치들에 관한 기술들이 개발되어 특허 된 바 있으나, 그 기술들이 흡족한 효과를 기대할 수 없고 또한 많은 단점들을 가지고 있어 이를 개선한 본원 출원인에 의한 특허등록 제 101464347호 음식물류 폐기물의 종량제 수거장치, 등록 제 101322303호 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치, 등록제 101412169호 음식물류 폐기물의 종량제 수거장치, 그리고 등록 제 101271018호 슬러지 급속 건조방법과 급속건조기 및 건조기의 냉각장치를 제안한바 있다.
상기 선행 특허는 종래의 문제점들을 해소하고 특히, 기술력 향상과 배출 음식물류 폐기물의 배출자 확인과 함께 배출량을 종량제로 기록하여 수거하고 사료, 퇴비로 부적격한 협잡물 혼입(混入)여부를 촬영하여 기록 한 후 계도할 수 있도록 함과, 혼입된 협잡물은 파쇄과정에서 감지하여 저장 및 제거시켜 협잡물(挾雜物) 등이 음식물류 폐기물에 혼입(混入)되지 않도록 함으로서 완전한 사전 분리배출을 유도하여 파쇄와 건조로 양질의 사료, 또는 퇴비 등으로의 자원화를 이룰 수 있도록 함과 함께 협잡물이 없는 양질의 음식물류 폐기물을 파쇄, 건조 등의 과정을 실시함으로서 기계의 고장이 없고, 또한 수분양과 부피 및 악취를 최소화시킴으로써 도시에 설치될 수 있는 음식물류 폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치를 제공하고 있다.
이러한 선행기술에서는 아파트, 식당 등에서 배출원(유저)으로부터 배출된 음식물류폐기물을 투입하면, 그 배출량을 계량하고 계량수치 및 유저의 정보처리와 표시를 위한 운영 체제(operating system)가 구비되는 종량제를 이룸으로써 유저 배출량을 확인시켜 배출량을 효과적으로 줄일 수 있으면서 배출량에 따른 비용 부가 및 음식물류폐기물을 건조와 함께 멸균시켜 악취발생을 최소화하고 부피가 축소되어 물류비용의 절감 및 대량 폐기에 따른 환경오염 방지를 이룰 수 있도록 하였다.
특허 등록 제 101464347호 음식물류폐기물의 종량제 수거장치 특허 등록 제 101322303호 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치 특허 등록 제 101412169호 음식물류폐기물의 종량제 수거장치 특허 등록 제 101271018호 슬러지 급속 건조방법과 급속건조기 및 건조기의 냉각장치
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 밀폐된 건조실(300)내에서 음식물류폐기물(F)의 건조로 발생된 습증기의 배기와 순환과정 등으로 건조실(300) 및 응축장치(500)내에는 정해진 온도에서 에너지를 얻고 증발하는 증발속도와 에너지를 다시 잃으면서 응결하는 응결속도가 같을 때 일어나는 동적 평형현상이 발생 되는 것을 방지하도록 함과 함께,
밀폐된 건조실(300)과 응축장치(500)내에서의 순환건조로 에너지절약과 악취가 외부로 누출되지 않도록 한 목적,
건조효과를 증대하기 위하여 건조실(300)과 응축장치(500) 사이에 연결된 제어밸브(519)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성된 순환 습증기가 응축장치(500)로 순환되거나 순환되지 않도록 제어함으로써 동적 평형현상이 발생 되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 한 목적,
상기한 동적 평형현상의 방지로 에너지 소비전력을 최소화시키는 경제성과 효율성 및 건조효과를 높일 수 있도록 한 목적,
그리고 배출 음식물류폐기물의 배출자 확인과 함께 배출량을 종량제로 기록과, 파쇄과정에서 사료, 퇴비로 부적격한 협잡물 혼입(混入) 여부를 판단하되 혼입 여부를 기록 후 계도하여 협잡물(挾雜物) 등이 음식물류 폐기물에 혼입(混入)되지 않도록 완전한 사전 분리배출을 유도함으로써 협잡물이 혼입되지 않아 양질의 사료, 또는 퇴비 등으로의 자원화를 이룰 수 있도록 함과,
협잡물이 없는 양질의 음식물류 폐기물을 건조 등의 과정을 실시함으로써 기계 고장이 없고, 수분양과 부피 및 악취를 최소화시킴으로써 도시에 설치될 수 있는 효과가 발휘되는 음식물류 폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치의 제공과,
배출원(유저)으로부터 배출된 음식물류 폐기물의 배출량을 계량하고 계량수치 및 유저의 정보처리와 표시를 위한 운영 체제(operating system)가 구비되는 종량제를 이룸으로서 유저 배출량을 확인시켜 배출량을 효과적으로 줄일 수 있으면서 배출량에 따른 비용 부가 및 음식물류 폐기물을 건조와 함께 멸균시켜 악취발생을 최소화하고 부피가 축소되어 물류비용의 절감 및 대량 폐기에 따른 환경오염 방지를 이룰 수 있도록 하도록 함과,
배출원(유저)으로부터 배출되는 음식물류폐기물의 배출량의 수치 및 유저의 정보처리와 표시를 위한 운영 체제(operating system)로 배출량에 따른 비용을 부가할 수 있도록 함과 함께, 혼입된 협잡물을 배출한 유저에게 통지 및 계도(啓導)를 할 수 있도록 함으로서 협잡물이 혼합되지 않은 양질의 동물 사료 또는 퇴비 등으로 자원화 시킬 수 있도록 함과,
투입된 음식물류폐기물은 계측 후 파쇄기로 파쇄시켜 건조기로 이송함과, 이송된 음식물류폐기물은 건조기내에서 교반 하면서 이송하고, 이러한 이송과정에서 건조되어 수분양을 최소화시키고 일정량으로 모집한 후 이를 배출하도록 함으로서 장치가 간단하고 빠른 건조 및 청결을 유지할 수 있도록 함과,
또한 상기 음식물류폐기물을 건조와 함께 멸균시켜 발생악취를 최소화하고 부피가 축소되어 자원화에 따른 물류비용의 절감 및 습기가 많은 양의 폐기에 따른 환경오염을 방지할 수 있도록 함으로서 아파트 단지 또는 밀집된 식당가 등에 간편하고 미려하게 설치시켜 사용할 수 있도록 함으로서 종래의 문제를 개선하는 효과와 함께 본원 출원인의 선 등록특허와 함께 또 다른 시스템을 제공하려는 것이다.
아파트, 단독주택 및 음식점의 집단에서 발생 되는 식품잔반 등의 음식물류 폐기물에서 사료, 퇴비 등으로 부적합한 협잡물 혼입여부를 확인하여 배출원에게 이를 계도할 수 있도록 전자파트 수단과 음식물류폐기물의 계량과 파쇄 및 건조가 수행되는 기계 파트 수단으로 투입 및 계량장치(200,200a)와 파쇄기(250) 그리고 챔버플레이트(310)를 구비하는 건조실(300)과 배출장치부(400), 응축장치(500), 응축수 처리장치(520)로 이루어지는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치를 구성하되,
상기 건조실(300)에서 발생된 습증기가 건조실(300) 상부의 필터(362)와 습증기배출로(361)를 거처 건조실(300) 상부로 구성된 습증기배출덕트(514)에 의해 응축장치(500)로 공급되고,
상기 응축장치(500)로부터 응축과정을 거친 건조된 잔여열기를 순환덕트(513)의 순환팬(517)에 의해 순환시켜 기체(100)내 건조실(300) 상부측 순환공기가열장치(360)의 입배기덕트(363)을 통과하면서 원적외선히터(364)에 의해 가열 및 탈취된 후 건조실(300)로 순환되고,
원적외선히터(364)에 의해 가열 및 탈취된 공기는 건조실(300) 외부의 분배덕트(515)에 의해 건조실(300)외부에서 건조실(300)내로 관통된 공급공(516)을 통해 각각의 상, 중, 하 챔버플레이트(310)로 공급되어 챔버플레이트(310)에서 교반, 이송 건조되는 음식물류폐기물(F)의 건조를 효과적으로 이루게 되는 순환작용 및
건조실(300)과 응축장치(500) 사이에 연결된 제어밸브(519)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성된 순환 습증기가 응축장치(500)로 순환되거나 순환되지 않도록 제어함으로써 동적 평형현상이 발생 되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 효과는 밀폐된 건조실(300)내에서 음식물류폐기물(F)의 건조로 발생 된 습증기의 배기와 순환과정 등으로 건조실(300) 및 응축장치(500)내에는 정해진 온도에서 에너지를 얻고 증발하는 증발속도와 에너지를 다시 잃으면서 응결하는 응결속도가 같을 때 일어나는 동적 평형현상이 발생 되는 것을 방지하고 건조효과를 증대하기 위하여 상기 건조실(300)과 응축장치(500) 사이에 연결된 제어밸브(519)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성된 순환 습증기가 응축장치(500)로 순환되거나 순환되지 않도록 제어함으로써 동적 평형현상이 발생 되는 것을 사전에 방지할 수 있고, 또한 밀폐된 건조실(300)과 응축장치(500)내에서의 순환건조로 에너지절약과 악취가 외부로 누출되지 않도록 한 효과,
상기 건조실(300) 및 응축장치(500)내에서 내부압력이 높아질 경우 건조실(300)과 연결되는 배기밸브(542)를 구비한 압력해소관(541)을 응축수처리장치(520)와 연결하여 배기밸브(542)의 온/오프로 생성된 압력을 응축수처리장치(520)를 통해 배출시켜 건조실(300) 및 응축장치(500)내의 압력을 제어할 수 있도록 함과,
또한 상대적으로 건조실(300) 및 응축장치(500)내에서 내부압력이 낮아질 경우 응축장치(500)와 연결되는 급기밸브(532)를 구비한 급기관(533)을 상기 덕트(244) 등과 연결하여 급기밸브(532)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성되어 배출되는 습증기 또는 외부공기를 응축장치(500)로 공급시켜 건조실(300) 및 응축장치(500)내의 압력을 제어할 수 있도록 함으로서, 밀폐된 건조실(300)과 응축장치(500)내의 압력을 외기압(대기압)과 동일한 상태로 일정하게 유지시킬 수 있도록 한 효과와,
응축장치(500)로부터 응축과정을 거친 건조된 잔여열기를 순환덕트(513)의 순환팬(517)에 의해 순환시켜 기체(100)내 건조실(300) 상부측 순환공기가열장치(360)의 입배기덕트(363)을 통과하면서 원적외선히터(364)에 의해 가열 및 탈취된 후 건조실(300)로 순환되고,
원적외선히터(364)에 의해 가열 및 탈취된 공기는 건조실(300) 외부의 분배덕트(515)에 의해 건조실(300)외부에서 건조실(300)내로 관통된 공급공(516)을 통해 각각의 상, 중, 하 챔버플레이트(310)로 공급되어 챔버플레이트(310)에서 교반, 이송 건조되는 음식물류폐기물(F)의 건조를 효과적으로 이루게 되어 순환작용에 의한 효과를 증대할 수 있는 발명이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외형도로 (a)는 정면도이고, (b)는 투입장치를 보인 우측면도, (c)는 배출장치를 보인 좌측면도.
도 2의 (a)는 본 발명 제 1실시예 투입 및 계량장치부를 도시한 설명도이고, (b)는 정단면도.
도 3의 (a)는 본 발명 제 2실시예 투입 및 계량장치부를 도시한 설명도이고, (b)는정단면도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명 건조장치부와 투입 및 계량장치부가 분리된 실시예 3,4의 설명도.
도 5는 본 발명 건조실내의 교반스크류를 도시한 평단면도.
도 6은 본 발명의 건조실에서 배출되는 음식물류폐기물을 배출하기 위한 배출장치부에 대한 설명도.
도 7은 본 발명 전체에 대한 작동/순환과정 설명도.
도 8은 본 발명 순환공기 가열장치의 설명도.
도 9는 도 8의 순환공기 가열장치를 건조실내에 구성한 요부 단면도.
도 10은 본 발명의 응축순환과정 설명도.
도 11은 본 발명의 응축기 설명도.
도 12는 본 발명 응축과정의 순환계 설명도.
도 13은 본 발명의 순환과정을 설명한 플로차트.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 내용은, 도 1 내지 도 13에서 도시한 바와 같이 아파트, 단독주택 및 음식점 등 집단에서 발생 되는 식품 잔반 등의 음식물류 폐기물에서 사료, 퇴비 등으로 부적합한 협잡물 혼입여부를 확인하기 위하여 투입하는 과정에서 CC카메라(화상카메라, webcam) 또는 CCTV(Closed circuit television 폐쇄회로 텔레비전) 등으로 촬영하여 디스플레이(10)에서 표시와 함께 배출원에게 이를 개선할 것을 통지와 계도할 수 있도록 전송과 저장의 전자파트 수단과 계도수단,
상기 CC카메라는 단번의 촬영 또는 연속촬영녹화 기능 중 어느 하나로 선택될 수 있고, 배출된 음식물류폐기물(F)이 촬영되는 위치는 기체(100) 내 또는 외부에 설치되는 것이 바람직하고 또한, 사료. 퇴비로 부적격한 협잡물 혼입여부를 확인할 수 있도록 투입구, 계량용기(W) 또는 투입된 협잡물을 파쇄기(250)로 파쇄 하는 과정에서 부적합한 협잡물을 감지할 수 있도록 어느 하나 또는 둘을 선택하여 설치하도록 한다.
이러한 본 발명은 배출되는 음식물류폐기물에 혼합된 이물질인 협잡물(挾雜物)들이 포함됨을 감지하여 제거하도록 함과 함께, 협잡물을 배출한 유저에게 통지 및 계도(啓導)로 배출할 음식물류폐기물에 협잡물 등이 사전에 혼입(混入)되지 않도록 사전 분리배출을 유도하여 완전한 분리수거를 유도함으로서, 양질의 동물 사료 또는 퇴비 등의 자원화로 이용할 수 있도록 함과, 파쇄 된 음식물류폐기물의 건조과정을 실시하여 수분 량과 부피를 줄이고, 또한 악취를 최소화시킴으로써 많은 양의 음식물류폐기물(F)을 처리할 수 있도록 한다.
종량제를 통해 해마다 증가하는 음식물류폐기물(F)의 배출량을 효과적으로 줄일 수 있으며 현장에서의 파쇄, 건조 등으로 처리함으로 운송비의 절감과 악취 및 침출수 등으로 인한 민원야기 문제를 개선할 수 있도록 한다.
본 발명은 계도수단을 포함하여 유저 정보처리 및 전기전자 제어 구동이 가능하게 하는 전자 파트수단과, 음식물류폐기물의 계량과 파쇄 및 건조가 수행되는 기계 파트수단으로 크게 구분될 수 있고, 상기 전자 파트수단은 다시 유저정보처리와 표시 및 작동을 위한 OS가 구동될 수 있는 사양의 컴퓨터 파트(PC)와 파쇄 및 건조기 등의 구동을 위한 제어 PCB 파트로 대변되는 구성으로 이루어진다.
이상과 같은 본 발명의 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치는 도 1에서 도시한바와 같이 기체(100)를 이루는 전면으로 음식물류폐기물(F)을 배출하는 유저를 인식하기 위한 인체감지센서(13), 투입물을 촬영하는 CC카메라(화상카메라,webcam) 또는 CCTV(Closed circuit television 폐쇄회로 텔레비전)(11)와 유저별 인식카드, 비밀번호 등을 입력시키는 인식장치부(14)와, 저장 또는 서버로 전송을 담당하는 시스템, 유저별 배출량과 총량 및 광고, 계도문구 등을 표현하기 위한 디스플레이(10),
그리고 이러한 장치의 수리 등을 할 수 있도록 상기 디스플레이(10)와 기체(100)의 각각의 구성장치 및 상부뚜껑(12) 등이 개폐가능 하도록 구성시켜 개폐로 수리할 수 있도록 구성된다.
상기 기체(100) 전면 측에는 도 6,7에 도시한 바와 같이 투입부(101)를 구성하는 투입 및 계량장치부(200, 200a)와 건조실(300)에서 교반과 이송 과정으로 건조된 음식물류폐기물(F)을 배출하기 위한 배출장치부(400)가 구성된다.
이러한 본 발명은 복수의 실시예로 도 1과 도 2로 도시한 실시예 1과, 도 3으로 도시한 실시예 2 및 도 4의 (a)(b)로 도시한 실시예 3과 4로 구성된다.
상기 실시예 1은, 도 1에서 도시 한 바와 같이 디스플레이(10)는 평상시 공정모드에서 광고, 계도 등으로 표시하고 있다가 유저가 접근할 때, 유저를 인식하기 위한 인체감지센서(13)로 인식하고, CC카메라(화상카메라,webcam) 또는 CCTV(Closed circuit television 폐쇄회로 텔레비전)(11)와, 유저별 인식카드, 비밀번호 등을 입력시키는 인식장치부(14)로 유저를 인식하게 된다.
이와 같은 인식으로 도 2(a)의 단면도에서와 같이 기체(100)일측으로 구성되는 투입 및 계량장치부(200)는 외부로 입, 출입되는 외측문(210)이 장착된 다단형 슬라이드레일(220)에 로드셀(LOAD CELL)(230)과 계량용기(W)가 얹혀 진 상태로 구동모터(M)의 구동에 따라 스프로켓과 체인(221)에 의한 신축으로 슬라이드레일(220)을 이동시켜 슬라이드레일(220)에 얹혀 진 계량용기(W)를 기체(100) 외부로 이동하는 열림 상태를 실시한다.
이와 같이 외부로 노출된 계량용기(W)에 유저가 배출할 음식물류폐기물(F)을 계량용기(W)내로 배출하면 이러한, 배출과정 및 배출물을 촬영하여 서버로 전송함과 함께 배출물이 담긴 계량용기(W)를 다시 기체(100) 내로 복귀함으로써 계량용기(W) 하부에 구성된 로드셀(LOAD CELL)(230)이 무게를 계측하고 그 계측 량을 서버로 전송 및 유저별 배출량과 총량 등을 디스플레이(10)로 표시하게 되며, 이러한 과정에서 배출물에 이물질 등이 포함된 경우, 디스플레이(10)에 표시와 함께 계도문을 표시하게 되는 투입 및 계량장치부(200), 및
배출물의 촬영과 계측이 이루어진 후 복귀되는 계량용기(W)는 투입 및 계량장치부(200)에서 수직 구성된 안내가이드(240) 상하 스프라켓으로 연동되는 체인(241)의 어태치먼트(attachment)에 의한 포크(242)에 계량용기(W) 양측 면에 형성된 견인돌부(243)으로 삽입되는 체결을 이루고 이와 같이 체결된 상태에서 슬라이드레일(220) 하부측에 구성된 구동모터(M)의 연동으로 연동하는 체인(241)에 의해 수직된 안내가이드(240)를 따라 상부로 이송되면서 안내가이드(240)에 힌지 된 복수개의 이송롤에 의해 안정된 이송을 이루게 된다.
이송되는 상기 계량용기(W)는 투입 및 계량장치부(200)의 안내가이드(240) 상부측에 힌지 된 연동스프라켓이 하부보다 크기를 확대 구성되어 계량용기(W)가 큰 원호로 회전하면서 쉽게 엎어져 내용물을 하부로 쏟아지도록 함과 함께,
상기 안내가이드(240) 상, 하점에는 미도시한 센서 또는 리미트스위치를 구성시켜 최종점에 도달된 계량용기(W) 또는 포크(242)를 감지하여 정지 및 역회전시켜 복귀되도록 한다.
그리고 상기 계량용기(W)가 이동하는 이동로에는 음식물류폐기물(F)에서 발생되는 악취 등이 외부로 누출되지 않도록 덕트(244)로 구성함과 함께 악취 제거 및 습증기 등을 소멸시키기 위한 배기팬(245)이 작동하여 악취 및 습증기 등을 응축장치(500)로 보내고 또한 덕트(244)로 이동하면서 발생되는 악취 또는 습증기 등의 역류 및 결로현상 등을 방지하고, 멸균과 부패방지 또는 악취를 소멸시키는 자외선램프(246)를 구성하는 것도 바람직하며 이러한 구성은 덕트(244)로 이송되는 음식물류폐기물(F)의 멸균처리와 악취, 부패를 방지하기 위한 멸균 목적의 자외선램프(246)로 구성된다.
이러한 투입 및 계량장치부(200)에서 이송된 계량용기(W)내의 음식물류폐기물(F)은하부로 쏟아져 배출되면, 그 하부측 배출위치에 구성된 파쇄기(250)에 공급되고 파쇄기(250)는 구동모터(M)의 구동에 따라 음식물류폐기물(F)을 파쇄 시켜 하부로 낙하시키면, 하부에 구성된 이송스크류(260)에 의해 건조실(300)내로 이송되는 투입 및 계량장치부(200)로 구성된다.
상기 파쇄기(250)는 본 출원인의 선행기술에서 설명된 구동모터(M)로 연동하는 구동축에 파쇄날과 간격유지링이 교차로 중복되게 결합 되고, 상기 파쇄날과 간격유지링이 면접되는 원호면을 구성한 차단판이 양측에 대응되게 장착되어 파쇄 되는 음식물류폐기물(F)의 절단효과를 높이고 또한 파쇄 되지 못한 음식물류폐기물(F)이 틈새로 빠져나가지 못하도록 구성되었다.
따라서 상기 파쇄기(250)는 투입된 음식물류폐기물(F)의 파쇄기능과 함께 투입된 음식물류폐기물(F)에 혼합된 수저 등의 금속재, 동물의 뼈, 조개껍질 등의 협잡물을 감지하여 제거할 수 있도록 하며, 또한 이를 유저 정보처리부로 제공하여 배출 유저에게 통지 및 계도를 할 수 있도록 한다.
즉, 상기 파쇄기(250)에서 투입된 음식물류폐기물(F) 중 협잡물의 혼입여부를 감지하는 구성은 별도의 감지수단과 함께 파쇄기(250)로 파쇄 되지 않는 협잡물로 파쇄기(250)의 파쇄날과 간격유지링 및 차단판이 받은 과부하(過負荷: over load)에 따른 감지 또는 회전속도 저하 등을 이용하는 감지수단을 이용할 수 있으며, 이러한 감지에 의해 파쇄기(250)가 역회전을 실시하고 이러한 역회전으로 협잡물들이 파쇄날로부터 상부측 또는 일측으로 모집되게 된다.
이와 같이 모집된 협잡물은 파쇄기(250) 상부측에 구성되는 덕트(244) 끝단 홉퍼부에 미도시한 개폐문을 구성시켜 협잡물을 제거할 수 있도록 하거나, 또는 상기 개폐문과 함께 미도시한 모집통을 구성시켜 모집된 협잡물을 일정한 기일마다 제거할 수 있도록 한다,
상기 파쇄기(250)로부터 파쇄 된 음식물류폐기물(F)이 낙하되면 파쇄기(250)하부로 구성되고 건조실(300)내의 챔버플레이트(310)로 연결된 이송스크류(260)에 의해 도 2(b)에서 도시한 바와 같이 건조실(300)내의 챔버플레이트(310)로 이송시켜 음식물류폐기물(F)을 건조실(300)내로 공급하게 된다.
이상과 같은 투입 및 계량장치부(200)와 파쇄기(250) 장치부로 실시되는 제 1실시예와 함께, 본 발명의 도 3으로 도시한 실시예 2는, 도 3의 (a)에서 도시한 바와 같이 투입 및 계량장치부(200a)와 파쇄기(250) 장치부가 기체(100)의 하부측으로 구성되어 투입 및 계량과 파쇄 후 승강스크류(261)를 통해 건조실(300)내로 공급되도록 한 구성이다.
이러한 실시예 2는 투입 및 계량장치부(200a)와 파쇄기(250) 장치부가 기체(100) 전면측 하부로 구성되고 제 1실시예에 적용된 배출인 유저를 인식하는 인식부 CCTV등 또는 RFID카드 리더기 내지는 암호 입력부와 이들을 표현하는 디스플레이(10)등이 구성된다.
상기 실시예 2의 투입 및 계량장치(200a)는 정면부에서 내향된 투입부(101)로 구성되고 접근하는 유저를 인식하면 신호를 받은 구동모터(M)가 동작하여 랙(271)을 연동시켜 여닫이뚜껑(272)을 힌지 한 연동간(273)을 하부로 이송함으로서 기체(100)에 힌지 된 여닫이뚜껑(272)을 개방하고, 이와 같이 여닫이뚜껑(272)이 열린 상태에서 유저가 배출할 음식물류폐기물(F)을 여닫이뚜껑(272) 하부에 형성된 계량용기(W)내로 배출시키게 된다.
이상에 의해 배출할 음식물류폐기물(F)이 계량용기(W)내로 배출 수납이 완료되면, 다시 상기 구동모터(M)의 구동에 의해 여닫이뚜껑(272)은 닫힘으로 복귀된다.
이때 제 1실시예와 같이 배출원(유저)으로부터 배출할 음식물류폐기물을 투입하는 과정 또는 투입된 상태를 CC카메라로 촬영하고 촬영된 내용은 디스플레이(10)로 표시하여 배출원이 협잡물의 혼입여부를 확인할 수 있으며, 또는 이를 전자파트 수단으로 전송시켜 저장 후 협잡물의 혼입여부를 판단하여 배출한 배출원에게 이를 개선할 것을 통지와 계도할 수 있도록 함은 제 1실시예 및 본원의 선등록특허와 같다.
그리고 상기 제 1실시예와 제 2실시예로 실시되는 투입 및 계량장치(200,200a)와 파쇄기(250)는 제 3실시예와 제 4실시예로 도시한 도 4와 같이 별도의 투입과 계량및 파쇄장치부(200b)를 별도로 구성시켜 기체(100)와 연결되는 이송스크류(260)에 의해 음식물류폐기물(F)을 기체(100)내의 챔버플레이트(310)으로 이송시키게 됨은 상기 실시예1 및 선행기술에서 제시한 본원 출원인의 선등록발명 등록 제10-1464347호에 의해 상세히 기술되고 있으므로 본원에서 상세한 설명을 생략한다.
즉, 상기한 음식물류폐기물(F)의 투입 및 계량장치(200,200a)와 파쇄기(250)가 기체(100)와 일체로 구성되는 제 1, 2실시예와 상기 음식물류폐기물(F)의 투입 및 계량장치(200,200a)와 파쇄기(250)를 기체(100)와 별도의 기체로 구성시켜 연결하도록 한 실시예 3과, 4의 실시예의 실시예를 도 4(a)(b)로 도시하고 있다.
이러한 실시예는 투입과 계량 및 파쇄장치부(200b)에 의한 파쇄기(250)를 별도 기체(100)로 구성하고 기체(100)와는 상기한 바와 같이 파쇄기(250)로부터 낙하되는 음식물류폐기물(F)이 이송스크류(260)를 통해 건조실(300)내로 공급되게 연결됨과 함께 이 이송스크류(260)는 외부로 노출되지 않도록 안전커버관(261)으로 감싸져 일정한 크기로 파쇄 된 파쇄물이 이송스크류(260)에 의해 건조실(300)로 안전하게 이송 공급된다.
파쇄 된 음식물류폐기물(F)이 이송되는 건조실(300)은, 실시예 도 2와 도 3, 4 및 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이 파쇄 된 상태의 음식물류폐기물(F)이 상기한 이송스크류(260)에 의해 건조실(300)내 최상부측 챔버플레이트(310)로 이송되고 챔버플레이트(310)에서 구동하는 교반스크류(320)가 이송된 음식물류폐기물(F)을 혼합, 교반을 실시하는 이송과, 챔버플레이트(310)에서 제공되는 열기로 건조하면서 이송하게 된다.
이때 상기 이송스크류(260)를 구비한 챔버플레이트(310)는 건조실(300)내에서 상, 중, 하 복수층으로 구성되고 상부로부터 중간층 그리고 하부층으로 순차적으로 이동하면서 교반과 건조과정을 실시하여 최종 챔버플레이트(310)에서 건조 완료된 음식물류폐기물(F)을 도 6,7에서 도시한 바와 같이 건조실(300)내에 최하단 챔버플레이트(310) 상부측에 구성된 레벨센서(371)로 건조되어 모집된 음식물류폐기물(F)의 용량을 감지하고 일정량 이상으로 모집된 상태가 되면 전자파트로 신호를 전달과 제어로 배출장치부(400)를 가동시켜 배출스크류(410)에 의해 건조된 음식물류폐기물(F)을 기체(100)외부로 배출하게 된다.
이러한 건조과정에서 각각의 챔버플레이트(310)에서 이송되는 음식물류폐기물(F)내로 수용되는 위치에 수분함량센서(370)를 구성시켜 건조과정의 음식물류폐기물(F)의 수분 량을 감지하여 전자파트로 하여금 건조실(300)내의 온도, 순환정도 등과 이송속도 등을 제어로 건조과정을 제어하게 된다.
상기에서 건조된 음식물류폐기물(F)은 도 6,7에서 도시된 바와 같이 배출장치부(400)의 배출스크류(410)가 최하단 챔버플레이트(310)에서 기체(100)외부로 노출된 토출관(411)을 구비한 배출관(420) 내의 수직스크류(421)를 거처 토출관(411)에서 기체(100) 외부로 배출되어 수집통(430)에 수집된 후 처리되는 것이다.
그리고 상기 건조실(300)의 상, 중, 하의 챔버플레이트(310)는 복수의 요입부로 형성되는 파형(또는 파형철[波形鐵])으로 구성되며, 음식물류폐기물(F)을 상부에서 중부 및 하부 챔버플레이트(310)로 낙하시키기 위하여 도 2에서와 같이 각각의 챔버플레이트(310)에 낙하공(331)과 낙하되는 음식물류폐기물(F)을 제어하기 위한 오버플로우 게이트장치(330)와 음식물류폐기물(F)을 낙하시키기 위한 스크레퍼(334) 및 상기 스크레퍼(334) 상부측에 뭉쳐진 음식물류폐기물(F)을 분쇄하기 위한 복수의 분쇄날(351)이 구비된 분쇄기(350)가 미도시한 구동모터로 회전하면서 뭉쳐져 이송 및 낙하를 방해하는 음식물류폐기물(F)을 분쇄시켜 낙하공(331)을 통해 다음 챔버플레이트(310)로 쉽게 배출될 수 있도록 하며, 이러한 스크레퍼(334)와 오버플로우 게이트장치(330)에 관하여 상세한 구성과 설명은 본원 출원인의 선등록특허 제 10-1322303호에서 상세기 기술하고 있어 본원에서는 상세구성과 그 작용효과를 생략한다.
이와 함께 복수층으로 이루어지는 챔버플레이트(310)는 도 6,7의 단면도에서 도시한 바와 같이 교반스크류(320)가 위치되게 복수 파형의 챔버플레이트(310)로 구성되고, 이와 일정한 간격을 유지한 바닥판재(311)로 구성되는 밀폐된 열매체수용공간(312)을 형성하여 열매체(313)를 충진 함과 함께, 건조실(300) 외벽에 고정된 가열히터(314)를 수용시켜 열매체(313)를 가열함으로서 챔버플레이트(310)와 챔버플레이트(310)에서 교반 이송되는 음식물류폐기물(F)을 가열하는 열원으로 건조하도록 구성한다,
상기 가열히터(314)는 열매체수용공간(312)에서 열매체(313)를 직접가열로 열효율을 증대할 수 있고 또는 상기 바닥판재(311) 하부로 구성되는 열매체수용공간(312)에 열매체(313)가 없는 가열실로 구비하여 가열히터(314)를 구성할 수 있다.
이와 같이 구성된 챔버플레이트(310)를 이동하는 음식물류폐기물(F)은 상, 중, 하의 복수 챔버플레이트(310)를 순차적으로 이동하면서 교반과 건조작업을 실행하여 최종 하부 챔버플레이트(310)로 낙하된 후 재차 교반과 건조된 후 건조 완료상태에서 배출스크류(410)를 통해 전술한 배출장치부(400)로 배출되는 것이다.
이러한 과정에서 본 발명은 건조의 효율성을 높이고 건조 품질을 향상시키기 위하여 건조할 또는 건조 과정 중의 음식물류폐기물(F)내의 수분함량을 측정하고 이를 바탕으로 가장 적합한 건조 프로세스가 진행되는 것과, 에너지 효율을 높이기 위해 외부 공기의 유입을 억제하고 내부 순환 시스템을 적용하는 것으로 하고 있다.
즉, 본 발명의 건조실(300)은 도면과 같이 밀폐상태로 구성되고 또한 외부로부터의 외기가 입기 또는 배기되는 구성없이 이루어지며, 발생된 습증기는 후술하는 응축장치(500)로 수분을 제거하는 시스템이다.
또한 이와 같이 건조실(300)과 응축장치(500)를 순환되는 구조로 밀폐된 상태의 순환을 이룸으로서 건조실(300)과 응축장치(500)내에서의 증발속도와 응축속도 등이 어느 시점에서 평형을 이루게 됨으로 인하여 증발과 응축이 정지되는 동적평형현상이 발생될 때, 후술하는 바와 같이 제어밸브(519)를 제어하여 응축장치(500)로의 순환을 차단하거나, 또는 배기밸브(542)를 개폐하여 건조실(300)내의 습증기 등을 응축수처리장치(520)로 일부 배출되게 하거나, 급기밸브(532)를 개폐하여 외부공기 등이 도 2b에서 도시한 연결관(533)을 통해 응축장치(500)로 일부 공급되게 함으로써 건조실(300) 및 응축장치(500)내의 온도, 열량, 압력, 열교환 등으로 인한 동적평형 현상을 해소하여 건조와 증발효과를 발휘할 수 있도록 한다.
상기한 수분함량센서(370)는 도 7과 8에서와 같이 다단으로 구성된 건조 챔버플레이트(310) 및 건조실(300)내에서 이동하는 음식물류폐기물(F)내의 수분함량을 감지할 수 있도록 각각의 챔버플레이트(310) 중하부측에 구성되어 건조되는 음식물류폐기물(F)내에 내포된 수분함량을 감지하고 전자파트로 하여금 건조실(300)내의 온도, 습도 및 순환정도 등을 제어하도록 감지된 수분함량을 전자파트로 제공하는 것이다.
또한 건조실(300)내에 미도시된 온도센서와 습도센서 및 수분함량센서(370) 등을 통해 모니터링하며 이에 따라 각 챔버플레이트(310)를 지나는 음식물류폐기물(F)의 온도, 이송속도 및 건조실(300)내의 환기 등을 수집하여 음식물류폐기물(F)의 상태에 따라 가장 적합한 방식으로 구동시켜 효율적인 건조가 이루어질 수 있도록 구동시키게 된다.
이러한 본 발명의 시스템은 건조 에너지 효율을 높이기 위해서 도 7과 8에서와 같이 밀폐된 건조실(300)에 외부 공기의 유입을 억제하는 내부 순환 시스템을 구비함으로서 건조가 진행될 때 건조 중 발생 되는 습증기의 제거가 필요한데 본 발명에서는 응축장치(500)를 통해 습증기의 수분을 응축시키는 것으로 한 제거방식과, 이를 통해 응축된 응축 량만큼만 공기가 유입되고 찬 외부 공기 유입이 거의 없어 건조실(300)내와 챔버플레이트(310)내의 온도 유지가 용이하여 에너지 절감효과가 증대될 수 있도록 하고 있다.
상기 도면에 표시한 일실시예로 설명하면, 피 건조물에 대한 수분함량판단을 통해 각 수분함량에 따라 대략 3~7단계를 갖도록 프로그램 되고 또한 적용 제품에 따라 각 단계 구분을 10% 내지 90%까지 수분함량 범위 내에서 각 단계별로 10%~30% 단위로 일정 간격을 두고 배분되어 프로그램 된 예에 따라 설명된다.
이는 음식물류폐기물(F)의 건조에 있어서 음식물류폐기물(F)내의 수분함량 상태에 따라 각 챔버플레이트(310)를 지나는 음식물류폐기물(F)의 온도, 교반주기, 환기 및 작동 시간 등이 프로그램 되어 각 단계별 건조를 수행하게 되며, 이러한 프로그램은 수분 함량이 많을 경우 챔버플레이트(310)의 온도를 올리며 환기를 자주 하고 교반 시간을 짧게 하며, 수분함량이 적을 경우 챔버플레이트(310)의 온도를 낮추고 환기를 적게 하며 교반 시간을 증가시켜 구동하게 됨으로서 건조효과를 조절하게 되는 것이다.
또한 본 발명에서 음식물류폐기물(F)은 물과 분쇄된 분쇄물 등으로 글루텐 현상이 발생됨으로 이를 방지하기 위하여 도면표기의 챔버플레이트(310)를 3단 구성과 함께 그 이상의 구조로 이루어지는 챔버플레이트(310) 구조로 이루어지며, 각각의 챔버플레이트(310)에는 오버플로우 게이트장치(330)를 설치하여 배출량을 조절함으로서 건조시간의 연장과 조절이 가능하고 또한 복합 형상의 스크류(날개형, 리본형, 폐들형)로 구성되어 교반작용과 이송으로 실시하여 건조과정에서의 글루텐 현상 방지와 함께 교반 능력의 향상에 따른 건조 효율을 대폭 개선하도록 하였으며,
또한 상기와 함께 글루텐 현상 등으로 덩어리진 상태의 음식물류폐기물(F)이 스크레퍼(334)를 가압하거나 오버플로우 게이트장치(330) 또는 낙하공(331)이 막힘없이 낙하될 수 있도록 글루텐 현상 등으로 덩어리진 음식물류폐기물(F)을 분쇄할 수 있는 분쇄기(350)를 구비하여 이송이 원활히 이루어질 수 있도록 하였다.
건조로 발생된 습증기는 건조실(300)내 상부측에는 도 8과 도 9에서와 같이 건조실(300)내에서 건조로 생성된 습증기가 응축장치(500)로 배출시키고 배출 습증기에 포함된 분진 등을 여과하는 필터(362)를 구비한 습증기배기로(361)와,
상기 응축장치(500)로부터 응축과정을 거쳐 건조실(300)로 재 입기 되는 순환공기를 순환공기가열장치(360)의 입배기덕트(363)에 구성된 원적외선히터(364)를 통과하면서 다시 가열된 후 분배덕트(515)에 의해 각각의 챔버플레이트(310)로 순환 입기되는 것이다.
상기 입배기덕트(363)는 도 8과 도 9에서 도시한 바와 같이 건조실(300) 상부측에 구성되고 건조실(300) 내의 배출 습증기를 여과하는 필터(362)를 거처 건조실(300) 외측과 사이로 형성된 습증기배기로(361)를 통해 응축장치(500)로 연결되는 습증기배출덕트(514)로 배출되어 응축장치(500)로 보내어져 응축과정을 실시하게 되는 것이다.
상기한 배출 습증기는 응축장치(500)에서 응축으로 수분이 제거된 건조한 공기로 생성된 후 응축장치(500)의 순환덕트(513)를 거처 상기한 도 8와 도 9에서 도시된 원적외선히터(364)가 구성되는 입배기덕트(363)를 통과하면서 가열되고 악취를 탈취하여 건조실(300) 외측에 상하로 구성되는 분배덕트(515)로 이송 공급된다.
상기 분배닥트(515)는 기체(100)내 건조실(300)내 상하로 구성된 각각의 챔버플레이트(310) 상부측으로 관통된 공급공(516)을 통해 건조한 공기를 건조실(300)내로 공급하여 건조효율을 증대하게 된다.
상기한 습증기를 순환시키는 습증기배출덕트(514)와 순환덕트(513)의 순환은 순환덕트(513)에 구성된 순환팬(517)에 의해 강제 순환을 이루어지고 또는 건조실(300)과 응축장치(500)간의 증발속도와 응축속도가 균형이 유지됨으로서 발생되는 동적평형현상 즉, 밀폐된 건조실(300)내에서 음식물류폐기물(F)의 건조로 발생된 습증기의 배기와 순환과정 등으로 건조실(300)내에는 정해진 온도에서 에너지를 얻고 증발하는 증발속도와, 에너지를 다시 잃으면서 응결하는 응결속도가 같을 때 일어나는 동적평형현상이 발생될 때, 제어밸브(519)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성된 순환 습증기가 응축장치(500)로 순환되거나 순환되지 않도록 제어함으로써 건조실(300)과 응축장치(500)내의 온도, 열량 등을 달리하는 해결수단으로 이루어진다.
또는 도 7에서 도시한 바와 같이 건조실(300) 및 응축장치(500) 내에서 내부압력이 높아질 경우 건조실(300)과 연결되는 배기밸브(542)를 구비한 압력해소관(541)을 응축수처리장치(520)와 연결하여 배기밸브(542)의 온/오프로 생성된 압력을 응축수처리장치(520)를 통해 배출시켜 건조실(300)과 응축장치(500)내의 압력을 제어할 수 있도록 한다.
이와 함께, 상대적으로 건조실(300) 및 응축장치(500) 내에서 내부압력이 낮아질 경우 도 2b와 도 7에서 도시한바와 같이 응축장치(500)와 연결되는 급기밸브(532)를 구비한 급기관(533)을 통해 투입 및 계량장치부(200)의 덕트(244) 등과 연결하여 급기밸브(532)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성되어 배출되는 습증기 또는 외부공기를 응축장치(500)로 공급시켜 건조실(300)과 응축장치(500)내의 압력을 제어할 수 있도록 함으로서, 밀폐된 건조실(300)과 응축장치(500)내의 압력을 외기압(대기압)과 동일한 상태로 일정하게 유지시킬 수 있도록 할 수 있다.
이와 함께 습증기배출덕트(514)와 순환덕트(513)가 응축장치(500)를 거치지 않고 순환될 수 있도록 습증기배출덕트(514)와 순환덕트(513)를 연결관(518)으로 연결하여 제어밸브(519)로 제어함으로서 순환 습증기가 응축장치(500)로 순환되거나 순환되지 않도록 제어할 수 있어 건조실(300)내 고열기의 연속된 순환으로 열손실을 방지할 수 있도록 한다.
즉, 건조실(300)내에서 발생된 열기 및 습증기가 적을 때 및 열사용을 절감할 때는 건조실(300)과 연통된 습증기배기로(361)와 연결된 습증기배출덕트(514)와 연결된 연결관(518)의 제어밸브(519)를 온/오프 제어하여 배출습증기가 응축장치(500)로 순환하지 않고 제어밸브(519)를 거처 다시 건조실(300)내로 순환되도록 함으로서 열손실과 전력을 최소화시키며 또는 동적평형현상 발생될 때와, 건조가 완료되었을 때 실시하게 되며, 이때 순환덕트(513)에 구성된 순환팬(517)이 작동하여 습증기배출덕트(514)로 순환되는 공기를 온 상태의 제어밸브(519)를 통해 순환시키고, 응축장치(500)로 순환 공급할 때에는 제어밸브(519)를 오프하여 응축장치(500)로 순환하도록 한다.
이와 같이 응축장치(500)를 통하지 않도록 함으로서 잔여 열기를 이용할 수 있어 전력을 최소로 사용하게 된다.
그리고 배출 열기에 수분이 많아 제어밸브(519)를 폐쇄시키면 습증기배출덕트(514)의 습증기가 응축기(500)로 보내져 응축과정을 실시하고 응축으로 건조된 공기는 순환덕트(513)의 순환팬(517)의 가동으로 건조실(300)로 재공급됨으로 응축장치(500)에서 응축 후 수분이 제거된 잔여 열기를 연속 순환 사용함으로써 가열에 따른 전력손실을 최소화시키게 되고 또 한편 암모니아 등의 악취물질이 제거되는 효과를 발휘하게 된다.
상기 응축장치(500)에서 응축과정으로 생성된 응축수는 도 7 내지 도 11에서 도시한 바와 같이 응축장치(500)의 케이스(530) 바닥면에 뚫린 퇴수공을 통해 하부로 구성되는 응축수모집조(531)를 거처 응축수처리장치(520)에서 탈취 후 퇴수관(521)을 통해 배수시키되, 상기 응축수처리장치(520)는 복수의 격벽으로 분할된 처리과정을 거처 응축수만 배출시키고 또한 응축수처리장치(520)에 오존을 생성하여 투입함으로 수질정화와 함께 탈취작용이 이루어진 후 퇴수 되도록 하였다.
또한 상기 응축수처리장치(520)에서의 최소배출 악취공기는 공기배출관(523)을 통해 외부로 배기하되, 공기배출관(523) 끝단에 악취탈취필터(525)를 더 구비하여 황화수소 등의 악취물질이 제거되어 최소의 악취로 배기시켜 외부에서의 악취는 극히 미미하도록 하였다.
그리고 응축장치(500)에 구성된 미도시한 냉각장치의 가동에도 불구하고 급속건조 모드 등에 의해 응축장치(500)내의 냉각수 온도가 일정온도 이상으로 상승될 때에는 급수를 제공하여 냉각수 온도를 일정온도 이하로 낮출 수 있도록 하였으며 이때 급수 량이 많거나 할 때에는 냉각수탱크(540)에 구비된 오버플로우를 넘쳐서 응축수처리장치(520)를 거쳐 퇴수관(521)을 통해 배수되도록 하였다.
특히 본 발명에서의 특징적 목적으로 하는 동적평형(動的平衡)현상을 해소는, 본 발명에서와 같이 밀폐된 건조실(300)내에서의 이송과 교반되고 건조되는 과정에서 발생된 습증기를 제거하기 위한 응축장치(500)로의 순환과정 등으로 건조실(300) 및 응축장치(500)내에는 정해진 온도에서 에너지를 얻고 증발하는 증발속도와 에너지를 다시 잃으면서 응결하는 응결속도가 같을 때 일어나는 동적평형(動的平衡)현상이 발생된다.
이러한 동적평형현상을 해결하기 위하여 상기 건조실(300)과 응축장치(500) 사이에 연결된 제어밸브(519)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성된 순환 습증기가 응축장치(500)로 순환되거나 순환되지 않도록 제어함으로써 동적평형현상이 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 하였다.
또 한편으로는 전술한바와 같이 응축장치(500)와 연결되는 급기밸브(532)를 구비한 급기관(533)을 통해 투입 및 계량장치부(200)의 덕트(244)와 연결하여 건조실(300)로부터 생성되어 배출되는 습증기 또는 외부공기를 응축장치(500)로 공급시키거나, 건조실(300)과 연결되는 배기밸브(542)를 구비한 압력해소관(541)을 응축수처리장치(520)와 연결하여 건조실(300)로부터 생성된 압력 등을 응축수처리장치(520)로 배출시켜 건조실(300)과 응축장치(500)내의 압력을 제어할 수 있도록 한다.
이와 함께 본 발명은 상기 응축장치(500)를 보다 효율적으로 적용하고 사용효과를 높이기 위하여 새로운 구성을 적용하고 있다.
도 11, 도 12에서 도시한 바와 같이 응축장치(500)에서 열교환으로 가온된 냉각수의 온도를 열교환하는 응축장치(500)의 케이스(530)내에 분할가이드(551)로 복수개의 구획되게 분할시켜 분할된 각각에 응축콘덴서(550)를 결합하고, 상기 복수로 분할 형성된 케이스(530)내에 순환공기를 제어 순환시키기 위한 순환안내판(552)을 구성하여 순환공기가 순환안내판(552)의 안내로 각각의 응축콘덴서(550)를 보다 효과적으로 거치면서 순환되도록 함으로서 열교환 효과가 증대하게 된다.
이러한 순환안내판(552)은 도 12에서와 같이 사용효과를 감안하여 순환로를 다양하게 설정할 수 있음은 물론이다.
이러한 본 발명은 도 7과 도 8에서 도시한 바와 같이 건조실(300)에서 발생된 습증기가 건조실(300)상부에 구성된 필터(362)을 통과하면서 필터링 되어 상단 측의 습증기배출로(361)에 의해 건조실(300) 상부로 구성된 습증기배출덕트(514)를 통해 응축장치(500)로 공급되고,
상기 응축장치(500)로부터 응축과정을 거친 건조된 잔여열기를 가진 공기는 순환덕트(513)와 순환덕트(513)에 구성된 순환팬(517)에 의해 순환되면서 기체(100)내의 건조실(300) 상부측에 구성된 도 8와 도 9으로 도시한 순환공기가열장치(360)의 입배기덕트(363)을 통과하면서 이에 구성된 원적외선히터(364)에 의해 가열 및 탈취된다.
그리고 가열 및 탈취된 공기는 순환공기가열장치(360)의 습증기배기로(361)를 통해 건조실(300) 외부에 구성된 분배덕트(515)를 통해 건조실(300)외부에서 건조실(300)내로 관통된 공급공(516)을 거처 각각의 상, 중, 하 각각의 챔버플레이트(310)로 공급되어 챔버플레이트(310)에서 교반, 이송 건조되는 음식물류폐기물(F)의 건조를 이루게 되도록 순환작용을 이루게 되는 것이다.
또한 상기 밀폐된 건조실(300)내에서 음식물류폐기물(F)의 건조로 발생된 습증기의 배기와 순환과정 등으로 건조실(300)내에는 정해진 온도에서 에너지를 얻고 증발하는 증발속도와 에너지를 다시 잃으면서 응결하는 응결속도가 같을 때 일어나는 동적평형현상이 발생되는 것을 방지하고 건조효과를 증대하기 위하여 상기 건조실(300)과 응축장치(500) 사이에 연결된 제어밸브(519)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성된 순환 습증기가 응축장치(500)로 순환되거나 순환되지 않도록 제어함으로써 동적평형현상이 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 하였다.
이때, 건조실(300) 및 응축장치(500)내에서 내부압력이 높아질 경우 건조실(300)과 연결되는 배기밸브(542)를 구비한 압력해소관(541)을 응축수처리장치(520)와 연결하여 배기밸브(542)의 온/오프로 건조실(300)으로부터 생성된 압력 등을 응축수처리장치(520)를 통해 배출시켜 건조실(300)과 응축장치(500)내의 압력을 제어할 수 있도록 함과,
또한 상대적으로 건조실(300) 및 응축장치(500)내에서 내부압력이 낮아질 경우 응축장치와 연결되는 급기밸브(532)를 구비한 급기관(533)을 상기 덕트(244) 등과 연결하여 급기밸브(532)의 온/오프로 건조실(300)로부터 생성되어 배출되는 습증기 또는 외부공기를 응축장치(500)로 공급시켜 응축장치(500)내의 압력을 제어할 수 있도록 함으로서, 밀폐된 건조실(300)과 응축장치(500)내의 압력을 외기압(대기압)과 동일한 상태로 일정하게 유지시킬 수 있도록 하였다.
이러한 압력의 해소로 건조실(300)내의 습증기 배출과 열기의 순환을 촉진시킴으로서 건조효과를 높이게 되는 것이다.
이러한 본 발명의 순환시스템을 보다 간략히 설명하면 도 13에서 도시한 바와 같이 건조실(300)-필터(362)-습증기배출로(361)-습증기배출덕트(514)-응축장치(500)로 순환시켜 응축장치(500)로부터 습증기가 제거된 건조한 공기를 다시 순환덕트(513)-순환팬(517)-순환공기가열장치(360)-원적외선히터(364)-분배덕트(515)-공급공(516)을 통해 건조실(300)로 순환되는 과정으로 이루어진다.
이러한 상기 순환과정 중 건조실(300) 및 응축장치(500)에서 전술한바와 같은 동적평형(動的平衡)현상이 발생될 때, 상기 습증기배출덕트(514)-제어밸브(519)-연결관(518)-순환덕트(513)를 거처 순환팬(517)-순환공기가열장치(360)-원적외선히터(364)-분배덕트(515)-공급공(516)을 통해 건조실(300)로 순환함으로써 습증기가 응축장치(500)를 거치지 않아 건조실(300)과 응축장치(500)간의 온도, 열량 등의 격차를 발생시켜 동적평형현상을 해소하는 과정, 및
상기 건조실(300) 및 응축장치(500)내의 압력, 습증기 등으로 동적평형현상이 발생될 때 건조실(300)-배기밸브(542)-압력해소관(541)-응축수처리장치(520)-퇴수관(521)으로 압력 등을 배출시키거나, 덕트(244)-급기관(533)-급기밸브(532)-응축장치(500)로 습증기 또는 외부공기 등을 공급시켜 건조실(300) 및 응축장치(500) 내에서 발생되는 동적평형현상을 해소하는 과정을 선택하여 실시하게 된다.
그리고 상기 응축장치(500)의 응축수는 응축수모집관(531)-응축수처리장치(520)- 퇴수관(521)으로 배출되고, 응축수처리장치(520)는 오존발생기(524)로부터 오존을 공급받아 응축수를 정화시켜 퇴수하도록 하였다.
또한 응축수처리장치(520)의 악취는 공기배출관(523)-악취탈취필터(525)를 거처 배출됨으로 악취 등을 제거한다.
상기 응축장치(500)에는 냉각수탱크(540)로부터 냉각콘덴서(600)와 분배관(544)을 거처 냉각수를 공급할 수 있도록 하고, 다시 응축장치(500)로부터 모집관(543)을 거처 냉각수탱크(540)로 재순환하도록 하였다.
이러한 순환에서 건조작용 효과를 높이기 위하여 본 발명의 설명에서 수분함량센서(370)를 각각의 챔버플레이트(310)에 구성하되, 음식물류폐기물(F)내에 내포된 수분함량을 감지할 수 있도록 음식물류폐기물(F)과 밀접 하는 위치에 구성하고, 감지된 신호에 따라 전자파트는 건조실(300)의 온도, 공기순환, 히팅 등을 제어하게 되고 이와 함께 레벨센서(371) 등이 건조실(300) 내 또는 외부로 구성되어 보다 정확하고 정밀한 작용을 이룰 수 있도록 함은 물론이다.
이상과 같은 본 발명은 유저접근-인체감지-유저인식-RFID 또는 비밀번호입력-투입구 열림으로 유저는 배출할 음식물류폐기물(F)을 투입 및 계량장치(200,200a)에 투입하며, 투입되는 음식물류폐기물(F)을 촬영과 계측하여 유저별로 저장하고 또는 계도문 표시와 함께 파쇄기(250)로 이송시켜 파쇄와 이물질 제거 및 계도를 거쳐 건조실(300)로 이송시킨다.
이송된 음식물류폐기물(F)은 상, 중, 하층으로 구성된 각각의 챔버플레이트(310)를 지나면서 혼합과 건조과정을 통해 건조한 후 배출하게 된다.
이러한 건조과정에서 챔버플레이트(310)에서 이송되는 음식물류폐기물(F)의 수분함량을 감지하여 건조실(300)에서 건조로 발생된 습증기를 순환시켜 응축장치(500)로부터 수분을 제거한 건조한 공기를 건조실(300)로 순환하도록 함으로서 건조효과를 증대하고 수분함량에 따라 건조실의 온도, 순환정도 등을 제어하도록 함으로 최적의 건조 조건을 충족시켜 최소 전력으로 건조효과를 높이고 밀폐된 건조실(300)과 응축장치(500)내에서의 순환과 건조로 발생되는 동적평형현상을 해소하여 최적의 건조효과가 달성되도록 한 특징이 발휘되는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치를 제공하는 것이다.
이상과 같은 본 발명의 투입 및 계량장치(200,200a)와 파쇄기(250) 그리고 챔버플레이트(310)를 구비하는 건조실(300)과 배출장치부(400), 응축장치(500), 응축수처리장치(520) 등은 본 발명인의 선출원 특허 등록 제 101464347호 음식물류폐기물의 종량제 수거장치, 특허 등록 제 101322303호 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치, 특허 등록 제 101412169호 음식물류폐기물의 종량제 수거장치, 특허 등록 제 101271018호 슬러지 급속 건조방법과 급속건조기 및 건조기의 냉각장치에서 상세히 설명하고 있음으로 본 발명에서는 간략히 설명하고 본원에서 진보된 기술사상 및 그 구성에 관하여 설명되었다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 음식물류폐기물(F)을 처리하기 위한 바람직한 실시예의 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 바람직한 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하고 각각의 부속물들은 효과가 높은 부품으로 대처 될 수 있고 또한 기능에 따라 필요구성물들을 더 부가하는 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 디스플레이 11 : CC카메라 12 : 상부뚜껑
13 : 인체감지센서 14 : 인식장치부 100 : 기체
101 : 투입부 200, 200a : 투입 및 계량장치부
200b : 투입과 계량 및 파쇄장치부 210 : 외측문
220 : 슬라이드레일 221 : 스프로켓과 체인 230 : 로드셀
240 : 안내가이드 241 : 체인 242 : 포크
243 : 견인돌부 244 : 덕트 245 : 배기팬
246 : 자외선램프 250 : 파쇄기 260 : 이송스크류
261 : 안전커버관 271 : 랙 272 : 여닫이뚜껑
273 : 연동간 300 : 건조실 310 : 챔버플레이트
311 : 바닥판재 312 : 열매체수용공간 313 : 열매체
314 : 가열히터 320 : 교반스크류 330 : 오버플로우 게이트장치
331 : 낙하공 334 : 스크레퍼 350 : 분쇄기
351 : 분쇄날 360 : 순환공기가열장치 361 : 습증기배기로
362 : 필터 363 : 입배기덕트 364 : 원적외선히터
370 : 수분함량센서 371 : 레벨센서 400 : 배출장치부
410 : 배출스크류 411 : 토출관 420 : 배출관
421 : 수직스크류 430 : 수집통 500 : 응축장치
513 : 순환덕트 514 : 습증기배출덕트 515 : 분배덕트
516 : 공급공 517 : 순환팬 518 : 연결관
519 : 제어밸브 520 : 응축수처리장치 521 : 퇴수관
523 : 공기배출관 524 : 오존발생기 525 : 악취탈취필터
530 : 케이스 531 : 응축수모집조 532 : 급기밸브
533 : 급기관 540 : 냉각수탱크 541 : 압력해소관
542 : 배기밸브 543 : 모집관 544 : 분배관
550 : 응축콘덴서 551 : 분할가이드 552 : 순환안내판
600 : 냉각콘덴서 M : 구동모터 F : 음식물류폐기물
W : 계량용기

Claims (7)

  1. 아파트, 단독주택 및 음식점의 집단에서 발생 되는 식품잔반 등의 음식물류 폐기물에서 사료, 퇴비 등으로 부적합한 협잡물 혼입여부를 확인하여 배출원에게 이를 계도할 수 있도록 전자파트 수단과 음식물류폐기물의 계량과 파쇄 및 건조가 수행되는 기계 파트수단으로 투입 및 계량장치(200,200a)와 파쇄기(250) 그리고 챔버플레이트(310)를 구비하는 건조실(300)과 배출장치부(400), 응축장치(500), 응축수처리장치(520)로 이루어지는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치를 구성하되,

    상기 건조실(300)에서 발생된 습증기가 건조실(300) 상부의 필터(362)와 습증기배출로(361)를 거처 건조실(300) 상부에 구성된 습증기배출덕트(514)에 의해 응축장치(500)로 공급되고,
    상기 응축장치(500)로부터 응축과정을 거친 건조된 잔여열기를 순환덕트(513)의 순환팬(517)에 의해 순환시켜 기체(100)내 건조실(300) 상부측 순환공기가열장치(360)의 입배기덕트(363)을 통과하면서 원적외선히터(364)에 의해 가열된 공기는 건조실(300) 외부의 분배덕트(515)에 의해 건조실(300) 외부에서 건조실(300)내로 관통된 공급공(516)을 통해 각각의 상, 중, 하 챔버플레이트(310)로 공급되어 챔버플레이트(310)에서 교반, 이송 건조되는 음식물류폐기물(F)의 건조를 효과적으로 이룰 수 있도록 한 순환작용을 포함과 함께,

    상기 투입 및 계량장치(200,200a)와 파쇄기(250)로부터 건조실(300)의 챔버플레이트(310)로 공급된 음식물류폐기물(F)를 건조하는 건조실(300)의 습증기를 건조실(300)-필터(362)-습증기배출로(361)-습증기배출덕트(514)-응축장치(500)로 순환시켜 응축장치(500)로부터 습증기가 제거된 건조한 공기를 다시 순환덕트(513)-순환팬(517)-순환공기가열장치(360)-원적외선히터(364)-분배덕트(515)-공급공(516)을 통해 건조실(300)로 순환되는 과정과,

    상기 순환과정 중 건조실(300) 및 응축장치(500)내에서 동적평형(動的平衡)현상이 발생될 때, 상기 습증기배출덕트(514)-제어밸브(519)-연결관(518)-순환덕트(513)를 거처 순환팬(517)-순환공기가열장치(360)-원적외선히터(364)-분배덕트(515)-공급공(516)을 통해 건조실(300)로 순환함으로써 습증기가 응축장치(500)를 거치지 않아 건조실(300)과 응축장치(500)간의 온도, 열량의 격차를 발생시켜 동적평형현상을 해소하는 과정, 및

    상기 건조실(300) 및 응축장치(500)내의 압력, 습증기 등으로 동적평형현상이 발생될 때 건조실(300)-배기밸브(542)-압력해소관(541)-응축수처리장치(520)-퇴수관(521)으로 건조실(300)내 압력 등을 배출시키거나, 덕트(244)-급기관(533)-급기밸브(532)-응축장치(500)로 습증기 또는 외부공기 등을 공급시켜 건조실(300) 및 응축장치(500) 내에서 발생되는 동적평형현상을 해소하는 과정 중 선택된 어느 하나 또는 복수과정을 선택하여 실시됨을 특징으로 하는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버플레이트(310)에 일정 간격을 유지한 바닥판재(311)로 구성되는 밀폐된 열매체수용공간(312)을 형성하여 열매체(313)를 충진함과 함께,
    건조실(300) 외측으로부터 고정된 가열히터(314)를 수용시켜 열매체(313)를 가열함으로써 챔버플레이트(310)에서 교반 이송되는 음식물류폐기물(F)을 가열, 건조하도록 구성되는 열매체수용공간(312)을 구성함을 특징으로 하는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버플레이트(310)의 낙하공(331)으로 낙하되는 음식물류폐기물(F)의 글루텐 현상과 덩어리진 상태를 분쇄하도록 낙하공(331)에 스크레퍼(334)와 함께 분쇄를 위한 복수의 분쇄날(351)이 구비된 분쇄기(350)를 구성함을 특징으로 하는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 응축장치(500)의 케이스(530)는 케이스(530) 내에 분할가이드(551)로 복수개의 구획되게 분할하고 분할된 각각에 응축콘덴서(550)를 결합함과,
    상기 복수로 분할 형성된 케이스(530) 내에 순환공기를 제어, 순환시키기 위한 순환안내판(552)을 구성시켜 순환공기가 안내되고 열교환 효과를 증대할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 건조실(300) 내의 챔버플레이트(310)에서 건조, 이송되는 음식물류폐기물(F) 내의 수분함량을 감지하는 수분함량센서(370)를 구성시켜 수분함량센서(370)의 감지로 가열온도, 습증기의 순환, 건조완료, 배출을 제어하도록 함을 특징으로 하는 음식물류폐기물의 종량제 수거 및 자원화 장치.

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