KR200488875Y1 - 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치 - Google Patents

음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치 Download PDF

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KR200488875Y1 KR2020170004707U KR20170004707U KR200488875Y1 KR 200488875 Y1 KR200488875 Y1 KR 200488875Y1 KR 2020170004707 U KR2020170004707 U KR 2020170004707U KR 20170004707 U KR20170004707 U KR 20170004707U KR 200488875 Y1 KR200488875 Y1 KR 200488875Y1
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Abstract

게시된 내용은 가정집, 음식점 등에서 배출되는 음식물 쓰레기를 교반, 분쇄하기 위해 음식물 쓰레기를 이송스크류에 의해 이송시키는 도중에 건조시키기 위한 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치는
절연지에 등간격을 유지하여 배열되고 전원 공급시 발열되는 띠 형태의 면상발열체와, 상기 면상발열체 상면에 접합되고 단면이 호 형태로 형성되는 상부판과, 상기 면상발열체 바닥면에 접합되고 단면이 호 형태로 형성되며 전원공급단자가 바닥면에 장착되는 하부판을 구비하여 이루어지는 히터;
상기 면상발열체의 열을 상기 상부판을 통해 외부로 전달시 열 손실되는 것을 줄이기 위해 상기 히터를 수용하는 내부가 진공상태를 유지하도록 형성되는 포켓;을 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치를 제공한다.

Description

음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치{a heater of food waste processing device}
본 명세서는 가열장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 가정집, 음식점 등에서 배출되는 음식물 쓰레기를 교반, 분쇄하기 위해 음식물 쓰레기를 이송스크류에 의해 이송시키는 도중에 건조시키기 위한 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트 단지나 학교, 또는 군부대 등의 단체급식소에서 배출되는 음식물 쓰레기는 총 음식물 쓰레기 발생량의 약 30%정도를 차지하고 있는 실정이다. 최근에는 하루에 약 5만여 톤의 음식물 쓰레기가 배출되고 있으며 이러한 배출량은 인구 증가와 도시화가 심화되면서 환경을 오염시키는 주원인으로 지적되고 있다.
음식물 쓰레기의 처리방법으로 탈수 방식, 건조 방식, 또는 발효 방식 등을 사용하고 있다.
탈수 방식은 음식물 쓰레기를 압축, 분쇄, 고속회전에 의해 수분을 제거하는 방식으로, 음식물 쓰레기를 소량 배출하는 가정에서는 이용 가능한 반면에, 다량의 음식물 쓰레기를 배출하는 음식점 또는 단체급식소에서는 부적합하다.
건조 분해 방식은 음식물 쓰레기에 열을 가하여 건조시켜 수분을 제거하는 방식으로 음식물 쓰레기의 부피를 대폭 줄일 수 있다. 이때 음식물 쓰레기의 처리기 내부 온도가 1시간정도 지나면 약 90℃정도를 유지하고, 가열시 99.9%살균처리할 수 있다.
전술한 건조 분해 방식으로는 건조조 내에 열풍이나 히터를 이용하여 내부를 임의온도로 가열하여 음식물 쓰레기 중에 포함된 수분만을 증발시키는 일반 건조방식과,
건조조 내에 음식물 쓰레기를 투입한 후 회전시키면서 건조조 외곽에 스팀을 공급하여 임의온도에서 간접 열에 의해 음식물 쓰레기를 건조, 파쇄시키는 건조 파쇄방식과,
발효조에 열풍 또는 히터를 장착하여 발효 온도보다 높은 온도를 설정하여 발효와 건조를 동시에 진행시키는 발효 건조방식이 사용된다.
도면에는 미도시 되었으나, 회전축에 삼발이 형태의 회전날개가 형성된 교반스크류를 이용한 교반, 분쇄방식은, 회전날개의 구조적 특성상 음식물 쓰레기의 교반, 분쇄가 원활하게 이루어지지않아 교반 효율이 떨어지고, 교반스크류에 의해 조개류, 식물의 뿌리, 일반 뼈다귀 등을 포함하는 음식물 쓰레기를 분쇄 또는 절단시킬 수 없게 된다.
또한, 교반스크류가 설치되고 음식물쓰레기가 수용되는 챔버 내측면에 히터의 발열로 인해 음식물 쓰레기가 눌러 붙는 소위, 누룽지 현상이 발생된다.
음식물 쓰레기의 누룽지 현상이 발생되는 경우 음식물 쓰레기의 탄화로 인해 심한 악취가 발생되고, 탄화층으로 인해 히터 발열을 음식물 쓰레기에 전달되는 것을 차단하게 되며, 또한 음식물 쓰레기가 검게 탈 경우 벤조피렌(1급 발암물질을 말함)이 발생되는 문제점을 갖게 된다.
따라서, 건조시 또는 발효시에 발효 건조실 내부에 발생되는 악취나 각종 유독가스가 외부로 배출되므로 주변 환경을 오염시키게 된다. 이를 감안하여 탈취탑 또는 정화 필터와 같은 부대설비를 갖출 경우 정화시키기 위한 많은 비용이 소요되므로 비경제적인 문제점을 갖게 된다.
대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0345711호(2004.03.10.등록.)에 음식물 쓰레기 건조장치가 게시되어 있다.
따라서, 본 명세서의 실시예는, 음식물 쓰레기를 교반, 분쇄하기 위해 이송시키는 과정에서 건조시킴에 따라 음식물 쓰레기 배출량을 최소화할 수 있도록 한, 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치와 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 챔버 바닥면에 부착되어 음식물 쓰레기를 건조하는 히터를 수용하는 포켓 내부가 진공상태를 유지하도록 하여, 수분을 포함하는 음식물 쓰레기로 인해 히터가 산화부식되는 것을 방지하고, 히터 열을 챔버 상의 음식물 쓰레기에 전달하는 열 전도율을 높일 수 있도록 한, 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치와 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 히터를 모듈로 형성하여 음식물 쓰레기의 이송통로를 형성하는 챔버 바닥면에 착탈가능하게 부착하여 고장 또는 파손된 히터만을 교체시켜 사용할 수 있도록 한, 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치와 관련된다.
상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,
절연지에 등간격을 유지하여 배열되고 전원 공급시 발열되는 띠 형태의 면상발열체와, 상기 면상발열체 상면에 접합되고 단면이 호 형태로 형성되는 상부판과, 상기 면상발열체 바닥면에 접합되고 단면이 호 형태로 형성되며 전원공급단자가 바닥면에 장착되는 하부판을 구비하여 이루어지는 히터;
수분이 침투되어 상기 히터를 산화부식시키는 것을 방지하고, 상기 면상발열체의 열을 상기 상부판을 통해 외부로 전달시 열 손실되는 것을 줄이기 위해 상기 히터를 수용하는 내부가 진공상태를 유지하도록 형성되는 포켓;을 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치를 제공한다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 명세서는 아래와 같은 이점을 갖는다.
수분이 포함된 음식물 쓰레기를 교반, 분쇄하기 위해 이송시키는 과정에서 건조시킴에 따라 음식물 쓰레기 배출량을 최소화시킴에 따라 실용성을 갖게 된다.
또한, 챔버 바닥면에 부착되어 음식물 쓰레기를 건조하는 히터를 수용하는 포켓 내부가 진공상태를 유지하도록 하여, 수분을 포함하는 음식물 쓰레기로 인해 히터가 산화부식되어 손상되는 것을 방지하고, 히터 열을 챔버 상의 음식물 쓰레기에 전달시 열 손실되는 것을 방지하여 열 전도율을 높일 수 있어 가열장치를 가동하기 위한 유지비용을 대폭 절감할 수 있다.
또한, 히터를 모듈로 형성하여 음식물 쓰레기의 이송통로를 형성하는 챔버 바닥면에 착탈가능하게 부착하여 고장 또는 파손된 히터만을 교체시켜 사용할 수 있어 유지비용을 절감시킴에 따라 신뢰성 및 동업종분야에서 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 가열장치를 이루는 면상발열체를 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 1에 도시된 가열장치가 적용되는 음식물 쓰레기 처리장치의 개략적인 분리사시도,
도 4는 도 1에 도시된 가열장치의 사용상태도,
도 5는 도 1에 도시된 이송스크류의 사용상태단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치는,
절연지(40)에 등간격을 유지하여 배열되고 전원 공급시 발열되는 띠 형태의 면상발열체(41)와, 면상발열체(41) 상면에 접합되고 단면이 호 형태로 형성되는 상부판(45)과, 면상발열체(41) 바닥면에 접합되고 단면이 호 형태로 형성되며 전원공급단자(32)가 바닥면에 장착되는 하부판(46)을 구비하여 이루어지는 히터(30);
수분이 침투되어 히터(30)를 산화부식으로 인해 손상시키는 것을 방지하고, 면상발열체(41)의 열을 상부판(45)을 통해 외부로 전달시 열 손실되는 것을 줄이기 위해 히터(30)를 수용하는 내부가 진공상태를 유지하도록 형성되는 포켓(200);을 구비한다.
절연지(40)의 상,하면을 감싸도록 제1,2절연지(42,43)가 접착될 수 있다.
이때 더욱 바람직하게는, 하부판(46)과 상부판(45)은 열전도성이 우수한 알루미늄(Al)재의 박판으로 형성될 수 있다.
절연지(40) 및 제1,2절연지(42,43)는 폴리에스테르필름재 또는 플라스틱필름재로 형성되고,
띠 형태의 면상발열체(41)는 전기적 측정값을 일정하게 유지할 수 있도록 니켈-크롬 합금재로 형성될 수 있다.
전술한 절연지(40)에 등간격으로 배열된 면상발열체(41) 상,하면에 제1,2절연지(42,43)를 접합시킨 후, 하부판(46)과 상부판(45)사이에 접착제를 도포시켜 고온의 히터롤러(미 도시됨)를 이용하여 히터를 성형하는 기술내용은 당해분야에서 사용되는 구성이므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.
도면중 미 설명부호 18은 하우징(19)의 투입구(20) 및 배출구(21)를 개폐시키도록 뚜껑(22) 및 도어(23)가 장착되는 케이스이고, 24는 구동모터(10) 축에 결합되는 2단형 구동기어이며, 25는 이송스크류(13)의 회전축(11)에 결합되는 제1피동기어이며, 26은 이송스크류(13a)의 회전축(11a)에 결합되는 제2피동기어이며, 27및 27a는 구동기어(24)와 제1,2피동기어(25,26)를 연결함에 따라 구동모터(10)의 회전에 의해 이송스크류(13,13a)를 반대 방향으로 회전시키는 체인이며, 29는 하우징 바닥면에 장착되는 캐스터이며, 30은 이송스크류(13,13a)를 따라 이송되는 음식물 쓰레기를 건조시키기 위한 전기식 히터이며, 31은 이송스크류(13,13a)를 따라 이송되는 음식물 쓰레기의 이송통로를 형성하는 채널형태의 챔버이다.
이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치의 사용예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1 내지 도 5에서와 같이, 사용자에 의해 전원스위치(미 도시됨)를 온(ON) 조작시켜 구동모터(10)를 구동시킬 경우, 구동모터(10) 축에 결합된 2단형 구동기어(24)가 회전됨에 따라 구동기어(24)에 체인(27,27a)을 통해 연결된 제1,2피동기어(25,26)가 연동되어 회전된다.
이때, 나선형 이송스크류(13,13a)의 회전축(11,11a)이 구동모터(10)의 회전속도에 대해 1:60 비율로 감속되어 회전되므로 나선형 이송스크류(13,13a)는 저속으로 회전하게 된다.
전술한 바와 같이 구동모터(10)에 의해 제1,2피동기어(25,26)가 연동되어 회전되므로 나선형 이송스크류(13,13a)가 서로 반대방향으로 회전하게 된다(이때, 이송스크류(13,13a)는 서로 반대방향으로 회전가능하게 배치됨).
따라서, 케이스(18) 상면에 개폐가능하게 장착된 뚜껑(22)을 개방시킨 상태에서 가정집 또는 음식점 등에서 배출되는 수분(수분 함유량이 약 82-85% 정도를 말함)이 포함된 음식물 쓰레기의 적정량을 하우징(19)의 투입구(20)에 투입시킬 경우, 챔버(31) 상에 회전가능하게 설치된 한 쌍으로 이루어진 나선형 이송스크류(13,13a)의 회전날개(12,12a) 사이에 음식물 쓰레기가 낙하된다.
즉, 회전날개(12,12a) 사이에 낙하되는 음식물 쓰레기는 서로 반대 방향으로 회전되는 한 쌍의 회전날개(12,12a)에 의해 일방향으로 이송되면서 교반 및 분쇄작용이 동시에 이루어진다. 이때 나선형 이송스크류(13,13a)의 회전날개(12,12a) 외주연에 반복적으로 형성되어 칼날 기능을 갖는 톱니부(15)에 의해 음식물 쓰레기를 잘게 부수게 되는 분쇄기능을 배가시키게 되고, 동시에 음식물 쓰레기를 더욱 더 작게 절단할 수 있다.
이와 동시에, 챔버(31) 상에서 한 쌍의 회전날개(12,12a) 회전에 의해 교반, 분쇄되는 음식물 쓰레기는 이송스크류(13,13a)를 따라 수평으로 이송된다.
전술한 바와 같이 이송스크류(13,13a)에 의해 이송되는 음식물 쓰레기를 회전날개(12,12a)에 의해 교반 및 분쇄시 발생되는 수분을 챔버(31) 바닥면에 장착된 전기식 히터(30) 가열에 의해 건조시킬 수 있다.
즉, 히터(30)의 바닥면에 형성된 전원공급단자(32)를 통해 전원을 히터(30)에 인가시킴에 따라 히터(30)에 내설된 면상발열체(41)로부터 발열되는 임의온도의 열원이 면상발열체(41)의 상부판(45)을 통과하여 챔버(31)의 바닥면에 전열된다.
따라서, 히터(30)에 의해 챔버(31)가 가열되므로, 챔버(31)에 이격되어 회전되는 이송스크류(13,13a)의 나선형 회전날개(12,12a)가 열을 전달받아 가온됨에 따라, 하우징(19) 내부가 건조분위기(약 90℃정도를 유지함)를 형성하게 되어 챔버(31) 상면에서 분쇄되면서 수평으로 이송되는 음식물 쓰레기를 건조시킬 수 있다.
히터(30)는 모듈형으로 이루어져 있고, 히터(30)가 수용되는 포켓(200)을 챔버(31) 바닥면에 착탈가능하게 부착시킴에 따라, 히터(30)를 고장 등으로 인해 교체시킬 경우 해당 히터 만을 교체할 수 있어 유지비용을 최소화할 수 있다. 이때 포켓(200)을 챔버(31) 바닥면에 볼트 등에 의해 부착하는 기술내용은 당해분야에서 사용되는 구성이므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.
또한, 포켓(200) 내부가 진공상태를 유지할 수 있도록 형성되고, 하부판(46) 및 상부판(45)이 열전도성이 우수한 알루미늄재 박판으로 형성됨에 따라 면상발열체(41)의 열을 음식물 쓰레기에 전달시 열 손실되는 것을 대폭 줄일 수 있고, 음식물 쓰레기의 수분, 음식물 찌꺼기 등이 히터(30) 내부에 침투되어 산화부식되는 것을 방지할 수 있어 히터(30) 사용수명을 대폭 연장할 수 있다.
한편, 도 5에서와 같이, 한 쌍의 나선형 이송스크류(13,13a)의 회전에 의해 음식물 쓰레기를 이송, 교반, 분쇄시킴과 동시에 히터(30)에 의해 건조시킬 경우, 미도시된 에어펌프 구동으로 인해 외부공기를 회전날개(12,12a)에 관통형성된 외부공기 공급공(14)을 통과시켜 이웃한 회전날개(12)와 회전날개(12a)사이에서 교반 및 분쇄되는 음식물 쓰레기에 공급할 수 있다.
따라서, 음식물 쓰레기에 포함된 고온(약 190℃정도), 다습한 수분(약 82-85%정도의 수분율을 유지함)에 기포를 생성시킴에 따라 음식물 쓰레기에 포함된 고온, 다습한 수분을 증발시켜 수증기화할 수 있다.
음식물 쓰레기로부터 증발되는 수증기는 하우징(19) 상부에 형성된 수증기 배출관(19a)을 통해 외부로 배출된다. 하우징(19)으로부터 배출되는 고온(약 190℃정도)상태의 수증기는 수증기 배출관(19a)에 연결된 물탱크(100) 내부를 통과하게 된다.
즉, 하우징(19)으로부터 배출되는 고온, 다습한 수증기가 수증기 배출관(19a)을 통해 물탱크(100) 내부를 통과할 경우, 고온의 수증기와 물탱크(100) 내부의 물이 상호 열교환을 하게 되므로 물탱크(100)의 물을 온수로 변환시킬 수 있다.
이때, 물탱크(100)의 온수는 펌프에 의해 온수 또는 바닥 난방수가 필요한 장소(음식점, 축사 등을 말함)에 공급하게 되므로 경제적인 부담이 큰 온수 또는 난방 비용을 절감할 수 있다.
한편, 물탱크(100) 내부를 통과하며 악취가 포함되는 음식물쓰레기의 수분은 공냉식 응축기(28a)를 통과하여 1차로 응축처리됨에 따라 수분 중에 포함되는 악취를 정화처리할 수 있다.
공냉식 응축기(28a)를 통과하여 1차 응축처리된 수분은 수냉식 응축기(28b)를 통과하게 되므로 수분 중에 포함되는 대부분의 악취(약 90-95% 정도를 말함)를 정화처리할 수 있다.
최종적으로, 수냉식 응축기(28b)를 통과함에 따라 응축화된 응축수를 하수구로 방류하게 된다.
따라서, 따라서, 뚜껑(22) 및 도어(23)가 장착된 케이스(18)가 덧씌워진 하우징(19) 내부가 밀폐된 상태를 유지하고, 음식물 쓰레기로부터 배출되는 고온, 다습한 수증기만이 수증기 배출관(19a)을 통해 물탱크(100)를 거쳐 공냉식 및 수냉식 응축기(28a,28b)에 의해 응축되어 정화처리된다.
이로 인해, 하우징(19) 내에서 수분이 포함된 음식물 쓰레기를 이송, 교반, 분쇄 및 건조시키는 과정에서 발생되는 악취 또는 각종 유독가스가 응축되어 응축수만이 하우징(19) 외부로 배출되어 하수구로 방류므로 주변환경 오염되는 것을 방지할 수 있다.
여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
40; 제1절연지
41; 면상 발열체
42; 제2절연지
43; 제3절연지
44; 면상발열체
45; 상부판
46; 하부판

Claims (3)

  1. 음식물 쓰레기가 투입 및 배출되는 투입구 및 배출구가 형성되는 하우징(19);
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 투입구를 통과하는 음식물 쓰레기를 이송 시키도록 이송통로를 형성하는 챔버(31);
    상기 챔버 내에 병렬형으로 회전가능하게 설치되고, 회전시 상기 음식물 쓰레기를 이송, 교반 및 분쇄시키기 위한 나선형 회전날개가 형성되는 이송스크류(13,13a);
    상기 챔버 외측면에 장착되고, 상기 챔버 내의 음식물 쓰레기를 건조시키기 위한 히터(30);
    상기 회전날개에 관통 형성되고, 상기 히터의 열에 의해 건조되는 음식물 쓰레기의 건조시간을 단축시킬 수 있도록 음식물 쓰레기에 외부공기를 공급하기 위한 복수개의 외부공기 공급공(14);을 구비하는 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치에 있어서:
    상기 히터(30)는 모듈형으로 형성되어 상기 챔버(31) 바닥면에 길이방향으로 반복하여 착탈가능하게 장착되고,
    상기 히터(30)는,
    단면이 호 형태로 형성되는 상부판(45);
    상기 상부판 바닥면에 접합되고, 전원공급단자(32)를 통해 전원 공급시 가열되는 면상발열체(41);
    단면이 호 형태로 형성되고 상기 전원공급단자(32)가 바닥면에 장착되며, 상기 면상발열체의 바닥면에 접합되는 하부판(46);
    상기 면상발열체를 감싸는 상부판과 하부판 사이에 도포되는 접착제;를 포함하여 이루어지고,
    상기 면상발열체(41)의 열을 상기 상부판(45)을 통해 외부로 전달시 열 손실되는 것을 줄이기 위해 상기 히터(30)를 수용하는 내부가 진공상태를 유지하도록 형성되는 포켓(200);을 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부판과 상부판은 열전도성이 우수한 알루미늄재의 박판으로 형성되고,
    띠 형태의 면상발열체는 니켈-크롬 합금재로 형성되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치용 가열장치.
  3. 삭제
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