KR200205644Y1 - 진공건조 발효장치 - Google Patents
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Abstract
진공건조발효장치에 관한 본 고안은 대략 원통의 형상을 취하며, 양측부는 전방커버 및 후방커버에 의해 밀폐되고, 상부에는 원료투입구가 형성되며 외주면에는 열매체유동구가 형성된 적어도 한 개 이상의 격벽부재가 설치된 본체와; 상기 본체의 외주부를 감싸며, 격벽부재에 의해 본체의 외주면과 일정간격 이격되어 사이공간을 형성하며, 상기 본체의 원료투입구와 대응하는 위치에 원료투입구를 형성하고, 또한 적어도 한 개 이상의 스팀유입구 및 스팀유출구를 더 구비하는 아우터쉘과; 상기 본체 내부에서 회전가능하도록 설치된 샤프트와 샤프트에 결합되어 있는 다수개의 교반부재 및; 상기 샤프트와 연결되어 샤프트를 회전시키는 모터를 포함한다. 이러만 진공건조발효장치는, 진공건조발효장치내의 원료에 열을 공급함에 있어서, 본체의 내부와 외부에서 동시에 가열을 수행하므로, 본체내의 원료에 열전달을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 샤프트에 의해 회전하는 각 교반부재의 선단이, 본체 하부내주면과 접촉하므로, 본체내에서 원료의 점착이 발생하지 않아 열유동 저항이 발생하지 않고, 따라서 열에너지 공급에 대한 부하가 증가하지 않는 이점이 있다.
Description
본 고안은 진공건조발효장치에 관한 것이다.
음식물찌꺼기나 농축수산 폐기물(이하, 원료)을 가공처리하여 유기질비료나 사료등으로 재활용하기 위하여 각종 진공건조발효장치가 사용되고 있다. 상기와 같은 종래의 진공건조발효장치는 열풍이나 온수 또는 스팀등의 열원을 이용하여 건조를 수행하는 방식으로서, 발효통 내부에서 원료에 직접 고온열원을 접촉시켜 건조를 수행하거나, 또는 외부에서 발생한 열원을 발효통의 외부로부터 발효통의 내부로 전달하여 원료를 처리하는 방식이다.
그러나 상기와 같은 종래의 발효건조방식에 있어서, 원료에 직접 열원을 접촉시키는 방식은, 대부분 고온의 건조한 열풍을 사용하므로, 건조공정중에 원료의 온도가 매우 높아져서 원료에 포함되어 있는 영양소가 파괴되고, 이에 더하여 원료에 첨가된 각종 미생물에 적절한 배양온도를 제공하지 못한다. 또한 상기와 같이 열원을 직접 접촉시키는 방식 이외에 스팀을 사용하여 발효통의 외부에서 발효통의 내부로 열을 전달하여 원료의 건조를 수행하는 방법이 행해지고 있으나 이 또한 원료에 고른 열전달을 제공할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 발효통의 내주면과 근접한 원료에는 고온의 열이 전달되는 반면, 그러하지 아니한 원료에는 열을 충분히 전달할 수 없다. 더욱이 발효통의 내주면에는 고열로 인하여 원료가 늘어붙는 점착 현상이 발생할 수 있는데, 발효통의 내주면에 원료가 점착하면 외부로부터 내부로 유동하는 열의 유동저항이 매우 커지고, 이에 따라 발효통의 내부까지 열을 전달하기 위하여 보다 많은 에너지가 소비된다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본체의 외부 뿐아니라 내부에서도 동시에 열을 발생시켜, 영앙소의 파괴를 야기하지 않고 원료의 건조 및 발효를 보다 신속하게 수행할 수 있으며, 아울러 원료의 점착현상이 발생하지 않는 진공건조발효장치를 제공함에 그 목적이 있다.
제1도 및 제2도는 본 고안의 일 실시예에 따른 교반기의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.
제3도는 본 고안의 일 실시예에 따른 진공건조발효장치의 측면을 절제하여 도시한 도면.
제4도는 본 고안의 일 실시예에 따른 진공건조발효장치의 샤프트의 취부구조를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 전방커버 12 : 후방커버
14, 15 : 원료주입구 16 : 열매체유입구
18 : 격벽부재 20 : 본체
22 : 사이 공간 24 : 스팀유입구
26 : 스팀 유출구 28 : 아우터쉘
30 : 보온제 32 : 샤프트
34 : 교반부재 36 : 보강플레이트
40 : 직선유로 42 : 베어링
44 : 순환유로 46 : 블레이드
48, 49 : 감시구 50, 51 : 감압구
52 : 압력게이지
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 대략 원통의 형상을 취하며, 양측부는 전방커버(10) 및 후방커버(12)에 의해 밀폐되고, 상부에는 원료투입구(14)가 형성되며 외주면에는 열매체유동구(16)가 형성된 적어도 한 개 이상의 격벽부재(18)가 설치된 본체(20)와; 상기 본체(20)의 외주부를 감싸며, 격벽부재(18)에 의해 본체(20)의 외주면과 일정간격 이격되어 사이공간(22)을 형성하며, 상기 본체(20)의 원료투입구(14)와 대응하는 위치에 원료투입구(15)를 형성하고, 또한 적어도 한 개 이상의 스팀유입구(24) 및 스팀유출구(26)를 더 구비하는 아우터쉘(28) 및; 모터에 의해 본체(20) 내부에서 회전가능하도록 설치된 샤프트(32)와 샤프트(32)에 결합되어 있는 다수개의 교반부재(34)를 포함하고, 상기 각 격벽부재(18)는 본체(20)의 외주면과 아우터쉘(28)의 내주면 사이에 설치되어 링의 형상을 취하며, 열매체의 유동통로를 제공하도록 상부 또는 하부에 열매체유동구(16)를 마련하여, 열매체가 사이공간(22)내부를 통과하면서 상하로 반복하여 유동할 수 있도록 형성되며, 상기 샤프트(32)는 내부에 열매체의 유동을 위한 직선유로(40)를 형성하며 양단부가 전방커버(10) 및 후방커버(12)를 관통하여 베어링(42)에 의해 지지되며 본체 외부로 노출되어 모터로부터 회전력을 전달받도록 구성되며, 다수개의 교반부재(34)는 내부에 순환유로(44)를 형성한 로드의 형상으로서, 내부에 샤프트(32)의 직선유로(40)와 연통하도록 순환유로(44)가 형성되며, 각 교반부재(34)는 샤프트(32)에 대하여 직각으로 설치하되, 샤프트(32)를 중심으로 동일한 길이로 연장되어 구성되고, 일단부에는 블레이드(46)가 설치되며, 상기 샤프트(32)의 회전중심축(Q)은 본체(20) 내부의 중심축(P)으로부터 하부로 편심되도록 설치하여, 교반부재(34)의 선단부가 본체 하부 내주면과 접촉하도록 함으로써 교반부재(34)의 회전을 통하여 본체 하부 내주면에서 가열되는 원료를 퍼올릴 수 있으며, 상기 블레이드(46)는 본체(20)내의 원료의 교반을 위하여 단면이 삼각형 및 마름모꼴의 형상을 취하되, 삼각형의 최소 내각의 각도는 26도 내지 30도 이며 마름모꼴이 이루는 최소내각은 제11도 내지 제16도인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안의 진공건조발효장치는 상기 격벽부재(18)의 측부에 열매체유동구(16)가 더 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 본체(20) 및 아우터쉘(28)에는 감압구(50, 51) 및 감시구(48, 49)를 더 형성하며, 상기 아우터쉘(28)에는 사이공간(22)의 압력을 측정하기 위하여 압력게이지(52)가 설치되고, 아울러 외주면에 보온재(30)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
제1도는 본 고안의 일 실시예에 따른 진공건조발효장치의 본체 및 아우터쉘을 절제 및 분리하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 진공건조발효장치는 대략 원통의 형상을 취하며, 양측부는 전방커버(10) 및 후방커버(12)에 의해 밀폐되고, 상부면에는 원료투입구(14)와 감시구(48) 및 감압구(50)가 형성되며, 외주면에는 링현상의 격벽부재(18)가 설치되는 본체(20)를 포함한다. 상기 각 격벽부재(18)는 일정한 폭을 갖는 판형부재로서, 일측측면이 본체(20)의 외주면과 접촉하며, 열매체유동구(16) 형성한다. 상기 격벽부재(18)의 개수는 실시예에 따라 변동될 수 있음은 물론이다.
상기 본체(20)의 외주부에는 아우터쉘(28)이 위치한다. 상기 아우터쉘(28)은 본체(20)를 감싸며, 격벽부재(18)에 의해 본체(20)의 외주면과 일정간격 이격되어 사이공간(22)을 형성한다. 격벽부재(18)의 일측측면은 본체(20)의 외주면과 접하고 타측측면은 아우터쉘(28)의 내주면과 접하므로, 상기 이격거리는 격벽부재(18)의 폭에 해당한다. 또한, 상기 본체(20)의 원료투입구(14)와 감시구(48) 및 감압구(50)에 대응하는 위치에 원료투입구(15)와 감시구(49) 및 감압구(51)를 형성하고, 상부에 두 개의 스팀유입구(24)와 하부에 두 개의 스팀유출구(26)를 더 구비한다. 아울러 아우터쉘(28)의 외주면에는 보온재(30)를 설치한다. 상기 보온재는 본체(20)내부의 열을 보온하기 위하여 마련한다. 아울러 상기 감시구(48, 49)는 본체(20)내부를 관찰하기 위하여 마련한 것이고, 감압구(50, 51)는 본체(20)내의 압력을 조절하기 위하여 마련한 진공펌프(미도시)와 연결되는 구멍이다.
상기 아우터쉘(28)과 본체(20)가 결합하면, 본체(20)의 외주면에 설치되어 있는 격벽부재(18)의 측면과 아우터쉘(28)의 내주면이 접하게 되어, 각 격벽부재(18)와 본체(20)의 외주면과 아우터쉘(28)의 내주면은 사이공간(22)를 형성한다. 따라서 외부의 보일러(미도시)로부터 발생한 스팀이 스팀유입구(24)를 통하여 화살표 a의 방향으로 유입하면, 스팀은 사이공간(22)이 제공하는 유동통로를 따라서 화살표 c의 방향으로 사이공간(22)내부를 유동한 후, 스팀유출구(26)을 통하여 화살표 b의 방향으로 외부로 유출한다. 한편, 상기한 바와 같이, 스팀이 사이공간(22)의 내부에서 효율적으로 유동하기 위하여 각 격벽부재(18)에는 열매체유동구(16)가 형성되어 있다. 스팀이 본체(20)의 외주면을 고르게 유동하도록 하기 위하여 격벽부재(18)에 형성되는 열매체유동구(16)는 격벽부재(18)의 상부와 하부에 교대로 형성되며, 이에 더하여 각 격벽부재(18)의 측부에 열매채유동구(16)를 더 구비한다.
제2도는 상기 본체(20)의 내부에 설치되는 교반수단을 사시도로서 도시한 도면이다.
한편, 상기 본체(20) 내부에는 샤프트(32)가 회전가능하도록 설치된다. 상기 샤프트(32)에는 다수의 교반부재(34)가 고정 설치되어 있다. 상기 샤프트(32)는 모터(미도시)에 의해 회전하여 교반부재(34)가 본체(20)내에 투입된 원료를 교반하도록 한다. 상기 샤프트(32)의 내부에는 직선유로(40)가 형성된다. 상기 직선유로(40)는 보일러로부터 공급되는 스팀을 유동시키기 위해 형성한 것으로서, 샤프트(32)의 양단을 통하여 길이방향으로 형성된다. 이러한 직선유로(40)는 샤프트(32) 자체를 고온열원으로 작용하도록 하여, 스팀이 샤프트(32)의 직선유로(40)를 통과하면서, 본체(20)의 내부에서 교반되고 있는 원료를 중심부로부터 가열할 수 있도록 마련한 것이다.
상기 샤프트(32)에 결합하는 교반부재(34)는, 본체(20)내의 원료를 교반하기 위한 로드형상의 부재이며, 내부에는 순환유로(44)가 형성되어 있고, 샤프트(32)의 직선유로(40)와 연통되어 있다. 따라서 보일러로부터 직선유로(40)의 내부로 화살표 d의 방향으로 유입된 스팀은 직선유로(40)을 유동하면서, 각각의 교반부재(34)의 내부에 형성된 순판유로(44)를 유동하면서 원료에 열을 전달하고 직선유로(40)를 빠져나간다. 아울러 상기 샤프트(32)와 교반부재(34)를 보다 견고히 고정하기 위하여 보강프레이트(36)가 마련된다. 상기 보강플레이트(36)는 방열 핀(fin)의 역할을 겸한다.
또한 샤프트(32)에 설치되는 각 로드형상의 교반부재(34)에 있어서, 각 교반부재(34)의 일측단부에는 블레이드(46)가 고정설치된다. 상기 블레이드(46)의 단면형상은 대략 마름모꼴의 형상 또는 삼각형의 형상을 취하여 본체(20)내부의 원료의 교반을 효과적으로 유도하며, 아울러 샤프트(32)의 역회전시에는 발효 및 건조가 완료된 처리물을 배출구(54)측으로 이동시킨다. 한편 샤프트(32)에 설치되는 교반부재(34)의 길이는 샤프트(32)를 중심으로 각 선단까지의 길이는 동일하다. 즉, 샤프트(32)의 외주면으로부터 블레이드(46)의 상부면까지의 거리와, 샤프트(32)의 반대측 외주면으로부터 로드의 선단까지의 길이는 동일하다.
제3도는 본 고안의 일 실시예에 따른 진공건조발효장치의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 진공건조발효장치의 샤프트(32)의 양단은 전방커버(10)과 후방커버(12)에 베어링(42)에 의해 지지된다. 아울러 상기 전방커버(10)의 하측부에는 배출구(54)가 형성되어 있다. 또한 샤프트(32)에 의해 회전하는 블레이드(46)는 단면형상이 삼각형형식이 다섯 개, 마름모꼴 형식이 다섯 개 구비되어 있다. 즉, 전방커버(10)로부터 차례로 마름모, 마름모, 삼각형, 마름모, 삼각형, 마름모, 삼각형, 마름모, 삼각형, 삼각형 형상의 블레이드(46)가 구비된다. 상기 삼각형의 블레이드(46)은 직각삼각형으로서, 각 θ는 대락 26도 내지 30도로 형성됨이 바람직하며, 마름모꼴의 블레이드(46)에서 각 θ는 대략 11도 내지 16도 정도로 형성됨이 바람직하다. 도면부호 24는 스팀이 공급되는 스팀유입구(24)이며, 스팀이 화살표 a의 방향으로 사이공간(22)내부로 유입하여, 사이공간(22)을 유동한 후, 스팀유출구(26)를 화살표 b의 방향으로 유출한다. 또한 보온재(30)는 아우터쉘(28)의 외주면에 설치되어 사이공간(22)내의 온도를 유지한다.
제4도는 본 고안의 일 실시예에 따른 진공건조발효장치의 샤프트(32)의 취부 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이 샤프트의 중심축(Q)은 본체(20)내부의 중심이 이루는 중심축(P)과 z만큼 하부로 편심되어 설치된다. 이와같은 취부구조는 전방커버(10)와 후방커버(12)에 형성되어 샤프트(32)가 관통하여 지지되는 관통구의 위치가 중심으로부터 z만큼 하부로 편심되어있음을 의미한다. 샤프트(32)의 중심축(Q)가 본체(20)내의 중심축(P)에 대해 거리 z만큼 하부로 편심되므로서, 샤프트(32)가 본체(20)의 내부에서 회전하면, 본체(20)의 내주면중 하부의 내주면과 교반부재(34)의 선단부는 접촉한다. 상기한 바와 같이, 샤프트(32)를 중심으로한 교반부재(34)의 길이는 동일하므로, 샤프트(32)의 회전에 따라 본체(20)의 하부내주면에는 브레이드(46) 또는 로드의 선단부가 접촉하며 회전한다. 각 교반부재(34)는 회전을 통하여 원료를 교반하면서 본체 하부내주면에서 가열되는 원료를 퍼올리므로, 발효건조 공정중에 원료가 본체 내주면의 하부에서 점착됨을 방지한다.
이상, 본 고안을 구체적인 실시예을 통하여 상세히 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
상기와 같이 이루어지는 본 고안의 진공건조발효장치는, 진공건조발효장치내의 원료에 열을 공급함에 있어서, 본체의 내부와 외부에서 동시에 가열을 수행 하므로, 본체내의 원료에 열전달을 효과적으로 수행할 수 있다. 아울러 샤프트에 의해 회전하는 각 교반부재의 선단이 본체 하부내주면과 접촉하므로, 본체내에서 원료의 점착이 발생하지 않아 열유동 저항이 발생하지 않고 따라서 열에너지 공급에 대한 부하가 증가하지 않는다는 효과가 있다.
Claims (3)
- 대략 원통의 형상을 취하며, 양측부는 전방커버(10) 및 후방커버(12)에 의해 밀폐되고, 상부에는 원료투입구(14)가 형성되며 외주면에는 열매체유동구(16)가 형성된 적어도 한 개 이상의 격벽부재(18)가 설치된 본체(20)와; 상기 본체(20)의 외주부를 감싸며, 격벽부재(18)에 의해 본체(20)의 외주면과 일정간격 이격되어 사이공간(22)을 형성하며, 상기 본체(20)의 원료투입구(14)와 대응하는 위치에 원료투입구(15)를 형성하고, 또한 적어도 한 개 이상의 스팀유입구(24) 및 스팀유출구(26)를 더 구비하는 아우터쉘(28) 및; 모터에 의해 본체(20) 내부에서 회전가능하도록 설치된 샤프트(32)와 샤프트(32)에 결합되어 있는 다수개의 교반부재(34)를 포함하고, 상기 각 격벽부재(18)는 본체(20)의 외주면과 아우터쉘(28)의 내주면 사이에 설치되어 링의 형상을 취하며, 열매체의 유동통로를 제공하도록 상부 또는 하부에 열매체유동구(16)를 마련하여, 열매체가 사이공간(22)내부를 통과하면서 상하로 반복하여 유동할 수 있도록 형성되며, 상기 샤프트(32)는 내부에 열매체의 유동을 위한 직선유로(40)를 형성하며, 양단부가 전방커버(10) 및 후방커버(12)를 관통하여 베어링(42)에 의해 지지되며 본체 외부로 노출되어 모터로부터 회전력을 전달받도록 구성되며, 다수개의 교반부재(34)는 내부에 순환유로(44)를 형성한 로드의 형상으로서, 내부에 샤프트(32)의 직선유로(40)와 연통하도록 순환유로(44)가 형성되며, 각 교반부재(34)는 샤프트(32)에 대하여 직각으로 설치하되, 샤프트(32)를 중심으로 동일한 길이로 연장되어 구성되고, 일단부에는 블레이드(46)가 설치되며, 상기 샤프트(32)의 회전중심축(Q)은 본체(20) 내부의 중심축(P)으로부터 하부로 편심되도록 설치하여, 교반부재(34)의 선단부가 본체 하부 내주면과 접촉하도록 함으로써 교반부재(34)의 회전을 통하여 본체 하부 내주면에서 가열되는 원료를 퍼올릴 수 있으며, 상기 블레이드(46)는 본체(20)내의 원료의 교반을 위하여 단면이 삼각형 및 마름모꼴의 형상을 취하되, 삼각형의 최소 내각의 각도는 26도 내지 30도이며 마름모꼴이 이루는 최소내각은 11도 내지 16도 인것을 특징으로 하는 진공건조발효장치.
- 제1항에 있어서, 상기 격벽부재(18)의 측부에 열매체유동구(16)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 진공건조발효장치.
- 제1항에 있어서, 상기 본체(20) 및 아우터쉘(28)에는 감압구(50, 51) 및 감시구(48, 49)를 더 형성하며, 상기 아우터쉘(28)에는 사이공간(22)의 압력을 측정하기 위하여 압력게이지(52)가 설치되고, 아울러 외주면에 보온재(30)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 진공건조발효장치.
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|---|---|---|---|---|
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-
1998
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