KR20040062824A - 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기를 처리하는 건조장치에 관한 것으로, 본체케이스(10); 음식물 쓰레기를 저장하는 처리조(20); 상기 처리조(20)를 간접 가열하는 가열기(30); 상기 처리조(20)를 관통하여 회전 가능하게 고정 설치된 교반기(40); 상기 교반기(40)를 구동시키는 구동모터(45); 상기 처리조(20)에서 배출되는 배출가스를 응축시켜 수분을 배출시키는 핀튜브응축기(50); 상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스를 흡착시키므로써 악취를 제거시키는 탈취기(60); 상기 탈취기(60)를 통과한 배출가스 중의 잔존악취가스를 2차로 완전연소시켜 제거하는 2차탈취기(100); 상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스를 탈취기(60)를 통해 강제로 배출시키는 송풍팬(80); 및 상기 히터(31, 65)의 작동을 제어하고, 상기 구동모터(45)의 작동을 제어하는 제어부(90);로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 다른 건조장치를 통하여 음식물 쓰레기를 간접 가열하면서 건조시키고, 교반 후 이를 간편하게 배출시킬 수 있으며, 배기가스의 온도뿐만 아니라 습도에 의해 자동으로 운전시킬 수 있고 탈취효율을 높일 수 있으며, 악취의 완전제거는 물론 운전비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.

Description

음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치{An odorless drying apparatus for fermenting a garbage}

본 발명은 음식물 쓰레기를 처리하는 장치에 관한 것으로, 음식물 쓰레기를 건조시 배출되는 가스를 완전하게 제거할 수 있는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치에 관한 것이다.

보다 상설하면, 음식물 쓰레기를 가열하여 무취발효소멸 건조시켜 감량시키고 1차 귀금속촉매를 사용하여 악취를 산화흡수 제거하고, 2차로 특수 제작한 터널식 초고온의 세라믹화이버 히터에서 잔존악취를 연소시켜 완전 제거하는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음식물 쓰레기는 70 ~ 85%의 수분을 포함하고 있어 무거울 뿐만아니라 폐처리가 용이하지 않으며 이를 재활용하는 처리기술이 다양하게 개발되어 있다.

종래의 음식물 쓰레기 처리방식은 건조방식, 발효방식, 액상사료화 방식 등이 있는데, 건조방식에 사용되는 건조기는 건조비용이 많이 소요되고 미발효 상태에서 건조되어 고품질의 퇴비 등을 제조하기가 어렵고, 발효방식에 사용되는 처리조는 악취가 발생할 뿐만 아니라 미생물이나 발효제의 양생에 고도의 기술을 요하며, 액상사료화 방식은 음식물 쓰레기를 고온으로 끓여 사료화 하는 것으로 유해한 미생물의 오염과 운반이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

종래의 건조기는 음식물 쓰레기를 교반시키는 장치와 함께 배출장치를 별도로 구비해야 하므로 장치가 복잡해지는 문제점이 있었다.

종래의 음식물 쓰레기 건조장치 중 진보된 것으로는 본 출원인이 출원한 음식물 쓰레기 발효건조장치(출원번호 : 20-2001-0029977)가 공개된 바 있다. 음식물 쓰레기로부터 발생한 스팀형태의 배출가스 중에는 유기물 찌꺼기와 다량의 수증기가 포함되어 있는 바, 종래와 같은 발효건조장치 하에서는 다량의 수증기 중 50 ~ 60% 정도의 수증기만 응축되어 제거되고 나머지 수증기는 탈취기로 통과되며 이로 인하여 탈취기의 탈취효과 또한 미약하게 되어 가스로 인한 악취가 완전히 제거되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 건조기는 배출되는 배기가스의 습도에 관계없이 시간에 따라 기기를 조절하도록 되어, 온도에 따라 음식물 쓰레기의 상태를 간접적으로 추정하므로, 최적의 건조상태로 음식물 쓰레기를 처리하지 못하고 잔존악취로 사용자의고통은 물론 대기오염의 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 음식물 쓰레기를 간접 가열하면서 건조시키고, 교반 후 간편하게 배출시킬 수 있으며, 배기가스의 온도뿐만 아니라 습도에 의해 자동으로 운전되고, 탈취효율을 높일 수 있으며, 악취의 완전제거는 물론 운전비용을 절감할 수 있도록 설계된 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 본체케이스(10); 음식물투입구(21)를 통해 음식물 쓰레기를 저장하고, 음식건조물배출구(22)가 형성된 처리조(20); 상기 처리조(20)의 외측 바닥면에 설치되고, 히터(31)를 통해 열매체유(32)를 가열하여 상기 처리조(20)를 간접 가열하는 가열기(30); 상기 처리조(20)를 관통하여 회전가능하게 고정설치된 교반기(40); 상기 교반기(40)를 구동시키는 구동모터(45); 상기 처리조(20)에서 배출되는 배출가스를 응축시켜 수분을 배출시키는 핀튜브응축기(50);

상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스를 세라믹히터(65)를 통해 가열시키고, 히터관(61)을 통과한 배출가스를 세라믹담체층(62)과 귀금속촉매층(63)을 순차적으로 통과시키면서 가스를 흡착시키므로써 악취를 제거시키는 탈취기(60); 상기 탈취기(60)를 통과한 배출가스 중의 잔존악취가스를 2차로 완전연소시켜 제거하는 2차탈취기(100);

상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스를 탈취기(60)를 통해 강제로 배출시키는 송풍팬(80); 및 상기 처리조(20)에서 배출되는 배출가스의 습도와 온도를감지하여 그 측정치에 의해 상기 히터(31, 65)의 작동을 제어하고, 상기 구동모터(45)의 작동을 제어하는 제어부(90);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치에 의하여 달성된다.

본 발명에서는 핀튜브형 응축기를 도입하고, 탈취장치에 세라믹파이버 터널식 히터기를 추가하여 2중 탈취장치로 구성하므로써 배출가스 중 수분을 85 ~ 95% 정도로 제거하였으며 배출가스의 탈취효율을 극대화하였다.

또한, 본 발명에 따른 건조장치에 의하여 음식물 쓰레기를 신속하게 무취발효소멸 건조시켜 감량율을 높일 수 있고, 건조처리 후 이를 간편하게 배출시킬 수 있으며, 배기가스의 온도와 습도에 따라 자동으로 운전되며, 배기가스열로 재가열하여 운전비용을 절감할 수 있도록 하였다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부한 도면들과 연관되어지는 이하의 발명의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치의 개략적인 분해사시도,

도 2는 본 발명에 따른 건조장치의 구성을 나타낸 개념도,

도 3은 본 발명에 따른 건조장치의 개략적인 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 건조장치의 개략적인 배면도,

도 5는 본 발명에 따른 건조장치의 개략적인 일측면도,

도 6은 본 발명에 따른 처리조의 개략적인 측단면도,

도 7은 본 발명에 따른 교반기의 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 교반기의 설치상태를 나타낸 개략적인 정면도,

도 9는 본 발명에 따른 탈취기의 개략적인 측단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

10 : 본체케이스 20 : 처리조

21 : 음식물투입구 22 : 음식건조물배출구

30 : 가열기 31 : 히터

32 : 열매체유 40 : 교반기

41 : 샤프트 42 : 교반아암

43 : 교반날개 44 : 배출날개

45 : 구동모터 50 : 핀튜브응축기

51 : 핀튜브 60 : 탈취기

61 : 히터관 62 : 세라믹담체층

63 : 귀금속촉매층 65 : 세라믹히터

80 : 송풍팬 90 : 제어부

91 : 습도계 92, 93 : 온도계

100 : 2차 탈취기

이하 본 발명에 따른 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치의 구성에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치의 개략적인 분해사시도, 도 2는 본 발명에 따른 건조장치의 구성을 나타낸 개념도, 도 3은 본 발명에 따른 건조장치의 개략적인 정면도, 도 4는 본 발명에 따른 건조장치의 개략적인 배면도, 도 5는 본 발명에 따른 건조장치의 개략적인 일측면도이다.

상기 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치는 전체적으로 본체케이스(10), 처리조(20), 가열기(30), 교반기(40), 구동모터(45), 핀튜브응축기(50), 탈취기(60), 송풍팬(80), 제어부(90) 및 2차 탈취기(100)를 포함하여 이루어져 있다. 상기 본체케이스(10)는 본 발명에 따른 건조장치의 프레임 역할을 하는 것으로서, 건조장치 전체를 지탱하는 지지체이다.

도 6은 본 발명에 따른 처리조의 개략적인 측단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 처리조(20)는 음식물 쓰레기를 저장하는 공간이다. 상기 처리조(20)의 상부에는 음식물투입구(21)가 형성되어 있고, 하부 측벽에는 음식건조물배출구(22)가 형성되어 있다. 또한, 상부에는 공기유입구가 형성되어 있고 상기 공기유입구와 대각방향에 위치한 처리조상단부에는 공기배출구가 형성되어 있어, 이는 처리조(20) 내부에서의 대류현상을 원활하게 한다. 화살표는 대류의 흐름을 나타낸 것이며, 처리조(20)의 외측면에는 보온마감재가 설비되어 있다.

상기 가열기(30)는 상기 처리조(20)를 간접방식으로 가열하는 것으로서, 상기 처리조(20)의 외측 바닥면에 설치된다. 상기 가열기(30)의 내부에는 열매체유(32)가 충진되며 히터(31)로 상기 열매체유(32)를 가열함으로써 음식물 쓰레기를 직접 가열연소시키지 않고 고온건조시킬 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 교반기의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 교반기의 설치상태를 나타낸 개략적인 정면도이다. 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 교반기(40)는 상기 처리조(20)의 내부에 투입된 음식물 쓰레기를 교반시키고 배출시킨다.

상기 처리조(20)를 관통하여 샤프트(41)가 고정설치되며 샤프트(41) 양단은 처리조(20)에 회전가능하게 지지된다. 상기 샤프트(41)의 외측에는 중심축의 직각방향으로 다수개의 교반아암(42)이 소정간격을 두고 형성되어 있다. 상기 교반아암(42)의 선단에는 교반날개(43)가 각각 형성되고 상기 교반날개(43)의 배면에는 배출날개(44)가 음식건조물배출구(22)를 중심으로 소정의 각도로 각각 기울어져 형성되어 있다.

상기 샤프트(41)는 처리조(20의 외측에 설치되는 구동모터(45)에 의해 풀리를 매개로 회전하게 된다. 상기 교반날개(43)는 교반아암(42)의 선단에 고정설치되며, 샤프트(41)의 회전시 상기 교반아암(42)의 선단이 그리는 궤적에 접하는 방향으로 고정설치되어 있다.

상기 배출날개(44)는 교반날개(43)의 배면에 상기 교반날개(43)의 면과 수직으로 고정설치되되, 상기 처리조(20)의 음식건조물배출구(22) 방향으로 기울어지도록 고정설치되어 있다.

상기 구동모터(45)는 상기 교반기(40)를 구동시키는 동력원으로서 풀리를 매개로 교반기(40)의 중심축인 샤프트(41)를 회전시킨다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 핀튜브응축기(50)는 상기 처리조(20)에서 배출되는 배출가스를 응축시켜 수분을 배출시킨다. 튜브의 외면에는 다수개의 핀튜브(51)가 장착되어 있는 바, 이는 배출가스가 튜브를 통과할 때 넓은 면적을 접하므로써 원활한 콘덴싱 역할을 하게 하여 배출가스를 효과적으로 액화시킬 수 있도록 한다. 또한, 상기 핀튜브(51)의 재질은 알루미늄금속이며, 원통형 튜브의재질은 동금속이어서 종래의 스테인레스 스틸재질 보다 열전도성을 좋게 한다.

도 9는 본 발명에 따른 탈취기의 개략적인 측단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 탈취기(60)는 상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스로 인한 악취를 제거한다. 종래의 히터에 비하여 수명이 연장된 세라믹히터(65)가 내장된 히터관(61)을 통해 배출가스를 가열되고, 상기 히터관(61)을 통과한 배출가스가 세라믹담체층(62)과 귀금속촉매층(63)을 순차적으로 통과하여 가스를 산화 흡착시킴으로써 악취를 제거하게 된다.

즉, 배출가스는 히터관(61)을 통해 350℃ 정도의 일정온도로 유지되어 통과되고, 상기 히터관(61)을 통과한 배출가스는 세라믹담체층(62)과 귀금속촉매층(63)을 차례로 통과하면서 악취가스를 산화흡착하여 저온촉매 산화연소방식에 의해 악취가 제거되는 것이다.

상기 2차 탈취기(100)는 탈취기(60)를 통과한 배기가스 중에 잔존되어 있는 악취가스를 한번 더 제거시킨다. 2차 탈취기(100)는 히터관(61)을 통과한 250 ~ 300℃의 배출가스에 대하여 초고온(약 800℃ 이상)으로 2차 재가열하여 연소시키는 터널식 히터이다. 상기 2차탈취기(100)는 세라믹화이버 재질이다.

상기 송풍팬(80)은 상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스를 탈취기(60)를 통해 강제로 배출시키는 역할을 하는 것으로, 핀튜브응축기(50)와 탈취기(60) 사이에 배치되거나 탈취기(60)의 후단에 배치되는 것이 모두 가능하다.

상기 제어부(90)는 상기 구동모터(45)와 상기 히터(31, 65)의 동작을 제어하는 역할을 하는 것으로, 상기 처리조(20)와 핀튜브응축기(50)의 사이에 습도계(91)와 온도계(92)를 설치하고, 상기 탈취기(60)에 온도계(93)를 설치하며 상기 습도계(91)와 온도계(92)를 통해 배출가스의 온도와 습도를 측정함으로써 음식물 쓰레기의 처리상태를 감지하여 그 측정치에 의해 상기 히터(31)와 구동모터(45)의 작동을 제어하게 된다.

즉, 상기 처리조(20)에서 배출되는 배출가스의 습도를 측정하여 그 전기신호를 제어부(90)로 송출하고, 일정습도 이하일 때는 상기 처리조(20)를 가열하는 히터(31)와 구동모터(45)의 동작을 정지시킨다. 또한, 상기 처리조(20)의 내부온도가 60℃ 이하에서는 송풍팬(80)의 작동을 정지시켜 열효율을 향상시킨다.

그리고, 상기 탈취기(60)의 히터관(61)에 설치된 온도계(93)에서 전기신호를 송출받아 히터관(61) 내부의 세라믹히터(65)를 제어하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 자동습도 제어방식을 통해 음식물 쓰레기의 양이나 성상에 관계없이 자동으로 음식물 쓰레기를 처리할 수 있고, 배출시킬 수 있게 되는 것이다.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치의 결합 및 작용에 대하여 설명하기로 한다.

배출가스 중에는 유기물 찌꺼기와 다량의 수증기가 포함되어 있는 바, 종래의 건조장치 하에서는 다량의 수증기 중 50 ~ 60% 정도의 수분만이 응축되어 제거되었지만, 본 발명에 따른 건조장치 하에서는 핀튜브응축기(50)를 사용함으로써 85 ~ 95%의 수분이 제거되므로써 결과적으로 탈취기에서 배출가스를 효과적으로 탈취할 수 있도록 한다.

상기 교반날개(43)의 배면에는 배출날개(44)가 음식건조물배출구(22)를 중심으로 소정의 각도로 각각 기울어져 형성되어 있는 바, 이는 교반기(40)를 역회전시킬 경우 음식건조물이 음식건조물배출구(22) 방향으로 이송시켜 외부로 배출되도록 하기 위함이다.

상기 2차 탈취기(100)는 세라믹화이버 재질이며, 이는 세라믹입자들의 발열기능과 원적외선 방사기능으로 인하여 배출가스 입자를 탈취흡착하여 악취가스를 거의 모두 제거하게 한다. 또한, 2차 탈취기(100)는 터널식으로 구성되어 단열기능과 가스의 흡착기능을 동시에 수행한다.

상기 언급한 바와 같이 본 발명에 따른 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치에 의하면 음식물 쓰레기를 신속하게 발효소멸건조시켜 음식건조물의 감량율을 높일 수 있고, 건조처리 후 간편하게 배출시킬 수 있으며, 배기가스의 온도와 습도에 따라 자동으로 운전되는 특징이 있다.

또한, 본 발명에 따른 건조장치에 의하면 핀튜브형 응축기를 도입하고, 탈취장치에 세라믹파이버 터널식 히터기를 추가하여 2중 탈취장치로 구성하므로써 배출가스 중 수분을 85 ~ 95% 정도로 거의 모두 제거하였고, 배출가스의 탈취효율을 극대화하여 대기오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 배기가스열로 재가열함으로써 운전비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 용도에 따라 다양한 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (5)

1. 본체케이스(10);

   음식물투입구(21)를 통해 음식물 쓰레기를 저장하고, 음식건조물배출구(22)가 형성된 처리조(20);

   상기 처리조(20)의 외측 바닥면에 설치되고, 히터(31)를 통해 열매체유(32)를 가열하여 상기 처리조(20)를 간접 가열하는 가열기(30);

   상기 처리조(20)를 관통하여 회전가능하게 고정설치된 교반기(40);

   상기 교반기(40)를 구동시키는 구동모터(45);

   상기 처리조(20)에서 배출되는 배출가스를 응축시켜 수분을 배출시키는 핀튜브응축기(50);

   상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스를 세라믹히터(65)를 통해 가열시키고, 히터관(61)을 통과한 배출가스를 세라믹담체층(62)과 귀금속촉매층(63)을 순차적으로 통과시키면서 가스를 흡착시키므로써 악취를 제거시키는 탈취기(60);

   상기 탈취기(60)를 통과한 배출가스 중의 잔존악취가스를 2차로 완전연소시켜 제거하는 2차탈취기(100);

   상기 핀튜브응축기(50)를 통과한 배출가스를 탈취기(60)로 강제로 배출시키는 송풍팬(80); 및

   상기 처리조(20)에서 배출되는 배출가스의 습도와 온도를 감지하여 그 측정치에 의해 상기 히터(31, 65)의 작동을 제어하고, 상기 구동모터(45)의 작동을 제어하는 제어부(90);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 교반기(40)는 회전중심축을 따라 샤프트(41)가 형성되며, 상기 샤프트(41)의 외측에 다수개의 교반아암(42)이 중심축의 직각방향으로 소정간격을 두고 형성되며, 상기 교반아암(42)의 선단에는 상기 처리조(20) 내부의 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반날개(43)가 각각 형성되어 있고, 상기 교반날개(43)의 배면에는 상기 처리조(20) 내부의 음식물 쓰레기를 음식건조물배출구(22) 방향으로 이동시키는 배출날개(44)가 소정의 각도로 각각 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 핀튜브응축기(50)의 튜브 외면에는 다수개의 핀튜브(51)가 형성되어 배출가스와의 접촉면적이 넓게 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(90)는 상기 처리조(20)의 내부온도가 60℃ 이하에서는 상기 송풍팬(80)의 작동을 정지시키도록 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 2차탈취기(100)는 세라믹화이버 재질이며 원통형의히터를 사용한 터널식 형상인 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 무취발효소멸 건조장치.