KR200240506Y1 - 수분제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 음식물쓰레기와 축산 및 생활 오·폐수 등의 모든 쓰레기를 교반시키면서 고주파로 신속하게 수분을 증발시키고, 증발된 수분은 고열로 수분을 제거과정을 거치도록 함으로서 하나의 설비로 수분이 함유된 모든 쓰레기의 처리가 가능해질 뿐만 아니라, 대기환경 등의 2차 오염을 방지하고, 설비의 설치비용 및 운영 유지비용을 절감할 수 있도록 하는 수분제거장치에 관한 것으로, 이는 외통과 내통 및 교반축으로 이루어지는 교반수단과, 상기 교반수단의 외통 상부에 구비되어 고주파를 발진하는 고주파발진부와, 상기 교반수단의 외통 일측에 연결되어 고주파에 의해 쓰레기에서 증발된 수분과 공기를 싸이클론부로 이동시키는 수분흡입관과, 상기 수분흡입관을 통해 이동한 수분이 함유된 공기에서 이물질을 집진하는 싸이클론부와, 상기 싸이클론부를 통과한 수분을 고열의 열풍으로 건조시킴과 동시에 상기 싸이클론부를 예열시키는 열풍건조부와, 상기 열풍건조된 공기를 초음파로 미립자화시키고 다시 고온 가열하여 상기 교반수단으로 순환시키는 히팅순환부와, 상기 히팅순환부에서 완전 건조된 공기를 상기 교반수단으로 순환시키는 건조공기 순환유입관으로 수분제거장치를 구성함으로서 이룰 수 있는 고안이다.

Description

수분제거장치{Moisture remove device}

본 고안은 가정이나 식당 등에서 배출되는 음식물쓰레기 뿐만 아니라, 축산 및 생활 오·폐수 등의 모든 쓰레기에서 수분을 제거하는 수분제거장치에 관한 것으로,

특히, 오·폐수를 포함한 수분이 함유된 각종 쓰레기(이하 쓰레기라 한다)를 교반수단에서 고주파로 수분을 증발시키고, 증발된 수분은 고열로 수분을 제거하여 수분이 제거된 쓰레기 슬러지를 쉽게 소각 및 매립처리할 수 있도록 하는 수분제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 음식점은 물론이고 각종 축산업현장에서는 오·폐수를 포함한 수분이 함유된 다양한 쓰레기들이 발생되고 있으며, 이러한 쓰레기들은 함유된 수분으로 인하여 매립은 물론 소각도 할 수 없는 상태이므로 쓰레기에 함유된 수분의 제거작업을 별도로 시행하고 있다.

그러나 종래의 수분이 함유된 각종 쓰레기들을 선처리하여 수분을 제거하는 장치는 음식물쓰레기 처리장치와 오·폐수 처리장치가 각각 구성되고 있었으며, 이들 처리장치 중에서 음식물쓰레기 처리장치는 하나의 교반통 내부에 교반익이 구비된 교반축을 회전가능하게 설치하여 음식물쓰레기들을 교반 및 분쇄시키면서 수분을 제거할 수 있도록 구성함과 동시에 교반통을 가열하여 수분증발이 원활이 이루어지도록 하는 것이 대부분이었으나, 이러한 음식물쓰레기 처리장치는 음식물쓰레기의 수분을 제거하기 위한 교반장치가 주로 소형으로 이루어지는 것이므로 대용량의 처리가 어려울 뿐만 아니라, 교반통 내에서 증발된 수분이 공기중으로 바로 확산되므로 각종 악취를 풍기게 됨은 물론 대기 환경을 오염시키는 문제점이 발생되었다.

또한 상기 처리장치중 오·폐수 처리장치는 대형 정수시설로 구성되므로 설비비용이 많이 소모될 뿐만 아니라, 넓은 설비면적을 요구하므로 축산농가 등에서 개별적으로 설치하여 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

특히, 상기와 같은 음식물쓰레기 처리장치와 오·폐수 처리장치는 원활하게 수분을 제거하고 슬러지만을 남기기 위하여 많은 약품처리를 함으로서 설비 운영 유지비용이 많이 소요되는 문제점도 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 가정이나 식당 등에서 배출되는 음식물쓰레기와 축산 및 생활 오·폐수 등의 모든 쓰레기를 교반시키면서 고주파로 신속하게 수분을 증발시키고, 증발된 수분은 고열로 수분을 제거과정을 거치도록 함으로서 하나의 설비로 수분이 함유된 모든 쓰레기의 처리가 가능해질 뿐만 아니라, 대기환경 등의 2차 오염을 방지하고, 설비의 설치비용 및 운영 유지비용을 절감할 수 있도록 한 수분제거장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 의한 교반수단을 보인 종단면도

도 2는 본 고안에 의한 수분 순환 제거를 보인 종단면도

도 3은 본 고안에 의한 싸이클론부의 종단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 교반수단 2 : 외통

6 : 수분흡입관 7, 66 : 버터플라이밸브

8, 56, 57, 64 : 주름관 10 : 내통

14 : 레일 20 : 교반축

21, 22, 23 : 교반익 30 : 고주파발진부

32 : 고주파발진봉 40 : 싸이클론부

41, 42 : 집진관 43, 44 : 싸이클론팬

47 : 예열관 48 : 격판

50 : 열풍건조부 51 : 2중드럼관

52 : 내부통로 53 : 외부공간

54, 55 : 순환관 60 : 히팅순환부

61 : 초음파발생부 62 : 음이온발생부

63 : 고열히팅부 70 : 가스배출관

71 : 수조

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

외통(2)과 내통(10) 및 교반축(20)으로 이루어지는 교반수단(1)과, 상기 교반수단(1)의 외통(2) 상부에 구비되어 고주파를 발진하는 고주파발진부(30)와, 상기 교반수단(1)의 외통(2) 일측에 연결되어 고주파에 의해 쓰레기에서 증발된 수분과 공기를 싸이클론부(40)로 이동시키는 수분흡입관(6)과, 상기 수분흡입관(6)을 통해 이동한 수분이 함유된 공기에서 이물질을 집진하는 싸이클론부(40)와, 상기 싸이클론부(40)를 통과한 수분을 고열의 열풍으로 건조시킴과 동시에 상기 싸이클론부(40)를 예열시키는 열풍건조부(50)와, 상기 열풍건조된 공기를 초음파로 미립자화시키고 다시 고온 가열하여 상기 교반수단(1)으로 순환시키는 히팅순환부(60)와, 상기 히팅순환부(60)에서 완전 건조된 공기를 상기 교반수단(1)으로 순환시키는 건조공기 순환유입관(65)으로 수분제거시시템을 구성한다.

이때, 상기 교반수단(1)은 작업장으로부터 일정한 높이로 고정된 외통(2)과, 상기 외통(2) 내부에 구비되면서 모터(11)의 회전을 피니언(12)과 기어(13)를 통해 전달받아 저속으로 회전하는 내통(10)과, 상기 외통(2)과 상기 내통(10)의 중앙에 모터(26)와 감속기(27)를 통해 회전가능하게 설치되면서 그 축에 다수의 교반익(21)(22)(23)을 구비하여 쓰레기를 상하로 교반시키는 교반축(20)으로 구성하며, 상기 내통(10)은 상단을 개방하고, 바닥면 외부에는 레일(14)을 고정 구비하여 레일(14)이 다수의 롤러(15)에 안착된 상태로 회전되게 하며, 상기 내통(10)의 외주면 상부는 외통(2)의 내주면에 스프링(5)의 탄성력을 받도록 설치된 롤러(4)에 안내되도록 구성한다.

또한, 상기 고주파발진부(30)는 상기 외통(2)의 라운드진 고정커버(3)에 다수의 브라켓(31)을 고정하고, 각각의 브라켓(31)에는 무수히 많은 고주파발진봉(32)을 설치하여 구성하며, 상기 고주파발진부(32)는 각각의 브라켓(31)에 설치된 무수히 많은 고주파발진봉(32)이 상기 내통(10)의 중앙을 향하도록 브라켓(31)을 경사지게 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 싸이클론부(40)는 싸이클론팬(43)(44)의 선단과 후단에 습식필터(45)(46)를 각각 구비한 2개의 집진관(41)(42)으로 구성하고, 그 2개의 집진관(41)(42)은 하나의 예열관(47) 내로 설치하며, 상기 예열관(47)의 중앙에는 상기 집진관(41)(42)을 분리하는 격판(48)을 구비하면서 그 격판(48)에는 홀(49)을 형성하여 예열을 위한 열풍이 순환되도록 구성한다.

상기 열풍건조부(50)는 2중드럼관(51)으로 형성하여 외부에서 생성된500℃~800℃의 열풍을 2중드럼관(51)의 내부통로(52)로 공급하여 상기 싸이클론부(40)를 통과한 증발수분을 열풍가열하고, 상기 고온열풍에 의해 간접가열된 외부공간(53)의 고온공기는 순환관(54)(55)을 통해 상기 싸이클론부(40) 외측의 예열관(47)으로 순환되도록 구성한다.

특히, 상기 히팅순환부(60)는 초음파발생부(61)와 음이온발생부(62) 및 고열히팅부(63)를 순차적으로 구비하여 선단의 초음파발생부(61)에서는 열풍건조된 공기를 초미립자로 분무시키고, 중앙의 음이온발생부(62)에서는 초미립자로 분무된 공기를 350℃~450℃로 히팅하여 이온화시키며, 후단의 고열히팅부(63)에서는 1100℃~1200℃의 초고열로 순환공기를 가열하여 공기중의 증발수분을 태워 없애도록 구성한다.

이와 같이 구성된 본 고안은 가정이나 식당 등에서 방생된 음식물쓰레기는 물론 축산 및 생활 오·폐수 등의 모든 쓰레기를 교반수단(1)의 내통(10)으로 공급한 후 모터(11)(26)로 내통(10)과 교반축(20)을 회전시킴과 동시에 고주파발진부(30)의 고주파발진봉(32)에서 고주파를 발생시키면 쓰레기에서 수분을 증발시킬 수 있게 된다.

이때, 내통(10)과 교반축(20)은 서로 다른 속도로 회전시키면서 교반축(20)에 구비된 다수의 교반익(21)(22)(23)으로 쓰레기를 원활하게 교반시킴으로서 더욱 효율적인 수분증발을 유도할 수 있게 된다.

또한 상기 회전하는 내통(10)은 외주면 상측이 스프링(5)의 탄성력을 받는롤러(4)에 지지된 상태로 회전하므로 안정되게 내통(10)을 회전시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 교반수단(1)에서 증발된 수분은 수분흡입관(6)에 구비된 모터(33)(34)와 팬(35)(36)에 의해 싸이클론부(40)로 강제 이송되며, 싸이클론부(40)로 이송된 수분이 함유된 공기는 필터(45)(46)와 싸이클론팬(43)(44)을 지나면서 먼지 등의 이물질이 걸러진다.

상기 싸이클론부(40)에서 이물질이 걸러진 공기는 열풍건조부(50)의 내부통로(51)를 따라 이동하면서 500℃~800℃의 고온 열풍에 의해 수분이 1차 제거된다.

이때 상기 2중드럼관(51)의 내부통로(52)에 공급되는 고온열풍에 의해 간접 가열되는 외부공간의 뜨거운 공기는 순환관(54)(55)에 의해 예열관(47)으로 순환되고, 예열관(47)으로 순환되는 뜨거운 공기는 예열관(47)의 격판(48)에 형성된 홀(49)을 통해 순환되면서 싸이클론부(40)의 집진관(41)(42)을 통과하는 수분이 함유된 공기를 예열한다.

상기와 같이 열풍건조부(50)에서 1차 수분이 제거된 공기는 히팅순환부(60)로 이동하여 초음파발생부(61)에서 초미립자로 분무되고, 350℃~450℃의 온도를 유지하는 음이온발생부(62)에서 초미립자로 분무된 이온화시키며, 후단의 고열히팅부(63)에서는 1100℃~1200℃의 초고열로 순환공기를 가열하여 공기중의 증발수분을 태워 없애게 된다.

이어서 상기와 같이 히팅순환부(60)에서 초고열로 순환되는 공기중의 수분을 완전하게 태워 없앤 후에는 건조된 공기를 순환유입관(65)을 통해 교반수단(1)으로다시 유입시키므로 교반수단(1) 내에서의 수분 증발을 더욱 촉진시킬 수 있게 된다.

한편 교반수단(1)으로 공기를 순환시키는 상기 수분흡입관(6)과 상기 순환유입관(65)의 내부에는 버터플라이밸브(7)(66)를 설치하여 순환되는 공기의 유속을 수동으로 조절할 수 있으며, 상기 수분흡입관(6)과 상기 싸이클론부(40)와 상기 열풍건조부(50)와 히팅순환부(60) 및 상기 순환유입관(65)의 연결부분에는 각각 주름관(8)(56)(57)(64)을 설치하여 고열에 의한 수축 및 팽창 등의 열변형으로부터 상기 각부(6)(40)(50)(60)(65)를 완충 보호할 수 있다.

특히 상기 건조공기 순환유입관(65)에는 가스배출관(70)을 설치할 수 있으며, 그 가스배출관(70)의 단부는 수중펌프로 이루어지는 물순환분사장치(72)를 갖는 수조(71)에 삽입하여서 수분을 고열로 제거하는 과정에서 발생될 수 있는 가스를 수조(71)에 담긴 물에 용해시켜 가스에 의한 폭발등을 미리 방지할 수 있도록 할 수도 있다.

상기에서와 같이 본 고안은 각종 음식물쓰레기와 축산 및 생활 오·폐수 등의 모든 쓰레기를 교반시키면서 고주파로 신속하게 수분을 증발시키고, 증발된 수분은 고열로 수분을 제거과정을 거치도록 함으로서 하나의 설비로 수분이 함유된 모든 쓰레기의 처리가 가능해질 뿐만 아니라, 대기환경 등의 2차 오염을 방지하고, 설비의 설치비용 및 운영 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Claims (12)

1. 외통(2)과 내통(10) 및 교반축(20)으로 이루어지는 교반수단(1)과,

   상기 교반수단(1)의 외통(2) 상부에 구비되어 고주파를 발진하는 고주파발진부(30)와,

   상기 교반수단(1)의 외통(2) 일측에 연결되어 고주파에 의해 쓰레기에서 증발된 수분과 공기를 싸이클론부(40)로 이동시키는 수분흡입관(6)과,

   상기 수분흡입관(6)을 통해 이동한 수분이 함유된 공기에서 이물질을 집진하는 싸이클론부(40)와,

   상기 싸이클론부(40)를 통과한 수분을 고열의 열풍으로 건조시킴과 동시에 상기 싸이클론부(40)를 예열시키는 열풍건조부(50)와,

   상기 열풍건조된 공기를 초음파로 미립자화시키고 다시 고온 가열하여 상기 교반수단(1)으로 순환시키는 히팅순환부(60)와,

   상기 히팅순환부(60)에서 완전 건조된 공기를 상기 교반수단(1)으로 순환시키는 건조공기 순환유입관(65)으로 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 교반수단(1)은 작업장으로부터 일정한 높이로 고정된 외통(2)과,

   상기 외통(2) 내부에 구비되면서 모터(11)의 회전을 피니언(12)과 기어(13)를 통해 전달받아 저속으로 회전하는 내통(10)과,

   상기 외통(2)과 상기 내통(10)의 중앙에 모터(26)와 감속기(27)를 통해 회전가능하게 설치되면서 그 축에 다수의 교반익(21)(22)(23)을 구비하여 쓰레기를 상하로 교반시키는 교반축(20)으로 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 내통(10)은 상단을 개방하고, 바닥면 외부에는 레일(14)을 고정 구비하여 레일(14)이 다수의 롤러(15)에 안착된 상태로 회전되게 하며, 상기 내통(10)의 외주면 상부는 외통(2)의 내주면에 스프링(5)의 탄성력을 받도록 설치된 롤러(4)에 안내되도록 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 고주파발진부(30)는 상기 외통(2)의 라운드진 고정커버(3)에 다수의 브라켓(31)을 고정하고, 각각의 브라켓(31)에는 무수히 많은 고주파발진봉(32)을 설치하여 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,

   상기 고주파발진부(32)는 각각의 브라켓(31)에 설치된 무수히 많은 고주파발진봉(32)이 상기 내통(10)의 중앙을 향하도록 브라켓(31)을 경사지게 설치하여 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 싸이클론부(40)는 싸이클론팬(43)(44)의 선단과 후단에 습식필터(45)(46)를 각각 구비한 2개의 집진관(41)(42)으로 구성하고, 그 2개의 집진관(41)(42)은 하나의 예열관(47) 내로 설치하며, 상기 예열관(47)의 중앙에는 상기 집진관(41)(42)을 분리하는 격판(48)을 구비하면서 그 격판(48)에는 홀(49)을 형성하여 예열을 위한 열풍이 순환되도록 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 열풍건조부(50)는 2중드럼관(51)으로 형성하여 외부에서 생성된 500℃~800℃의 열풍을 2중드럼관(51)의 내부통로(52)로 공급하여 상기 싸이클론부(40)를 통과한 증발수분을 열풍가열하고, 상기 고온열풍에 의해 간접가열된 외부공간(53)의 고온공기는 순환관(54)(55)을 통해 상기 싸이클론부(40) 외측의 예열관(47)으로 순환되도록 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 히팅순환부(60)는 초음파발생부(61)와 음이온발생부(62) 및 고열히팅부(63)를 순차적으로 구비하여 선단의 초음파발생부(61)에서는 열풍건조된 공기를 초미립자로 분무시키고, 중앙의 음이온발생부(62)에서는 초미립자로 분무된 공기를 350℃~450℃로 히팅하여 이온화시키며, 후단의 고열히팅부(63)에서는 1100℃~1200℃의 초고열로 순환공기를 가열하여 공기중의 증발수분을 태워 없애도록 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기에서 상기 교반수단(1)과 상기 싸이클론부(40) 사이에 구비된 수분흡입관(6)의 하단 내부에는 각각의 모터(33)(34)에 의해 구동되는 팬(35)(36)을 설치하여 교반수단(1)에 의해 수분이 함유된 공기를 싸이클론(40)으로 강제 공급하도록 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 수분흡입관(6)과 상기 순환유입관(65)의 내부에는 버터플라이밸브(7)(66)를 설치하여 순환되는 공기의 유속을 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 수분흡입관(6)과 상기 싸이클론부(40)와 상기 열풍건조부(50)와 히팅순환부(60) 및 상기 순환유입관(65)의 연결부분에는 각각 주름관(8)(56)(57)(64)을 설치하여 고열에 의한 열변형으로부터 상기 각부(6)(40)(50)(60)(65)를 완충 보호할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.
12. 청구항 1에 있어서,

    상기 건조공기 순환유입관(65)에는 가스배출관(70)을 설치하고, 그 가스배출관(70)의 단부는 물순환분사장치(72)를 갖는 수조(71)에 삽입하여서 구성됨을 특징으로 한 수분제거장치.