KR20060026222A - System for food waste disposer using internally circulating waste gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가정이나 음식점 등에서 발생되는 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 소멸시키는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기의 발효과정에서 발생하는 고온 다습한 배기가스를 발효조 내부에서 순환시키면서, 배기가스에 함유된 수분을 노점이하로 냉각시켜 응축시키고, 응축된 수분의 일부는 장치 외부로 배출하고 일부는 다시 발효조로 순환시켜 미생물의 생장에 필요한 수분을 공급하며, 배기가스에 함유된 악취물질은 발효조 내부에서 연속적으로 순환하는 동안에 호기성 미생물에 무취물질로 분해되도록 하고, 배기가스로부터 제거된 수분량에 대응하는 농축공기를 발효조 내부로 공급하여 호기성 미생물의 생장에 필요한 산소를 충분히 공급함으로써 악취물질을 포함하는 고온 다습한 배기가스가 장치 외부로 전혀 배출되지 않는 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a food waste treatment apparatus for extinguishing food waste generated at home or a restaurant using microorganisms, and more particularly, while circulating high-temperature and humid exhaust gas generated during fermentation of food waste in a fermenter. The water contained in the exhaust gas is condensed by cooling it below the dew point, some of the condensed water is discharged to the outside of the device, and some is circulated back to the fermentation tank to supply the moisture necessary for the growth of microorganisms. The odorous substances are decomposed to the aerobic microorganisms during continuous circulation in the fermenter, and the concentrated air corresponding to the amount of moisture removed from the exhaust gas is supplied into the fermenter to supply oxygen necessary for the growth of the aerobic microorganisms. High temperature and high humidity exhaust gas containing The present invention relates to an apparatus for treating food waste in the exhaust gas which is not discharged to the outside at all.
본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치는, 소정 크기의 본체케이스와, 상기 본체케이스의 내부에 설치되어 음식물쓰레기와 분해매체제를 수납 및 발효시키는 소정 크기의 발효조와, 상기 발효조 내부에 설치되고 소정의 구동수단에 의해 음식물쓰레기와 분해매체제를 섞어주는 교반기와, 상기 발효조 내부의 온도를 적정하게 유지시키는 가열장치를 포함하여 이루어진 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 상기 발효조의 내부에 설치되어 발효과정에서 발생되는 배기가스를 순환시키는 동시에 고온 다습한 배기가스에 포함된 수분을 응축시키는 배 기가스 내부 순환 및 제습장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Exhaust gas internal circulation type food waste treatment apparatus according to the present invention, a main body case of a predetermined size, a fermentation tank of a predetermined size for storing and fermenting food waste and decomposition medium is installed inside the main body case, and the inside of the fermentation tank In the food waste treatment apparatus comprising a stirrer for mixing the food waste and the decomposition medium agent by a predetermined driving means, and a heating device for properly maintaining the temperature inside the fermentation tank, the food waste treatment apparatus installed in the fermentation tank It is characterized in that it comprises an exhaust gas internal circulation and dehumidifying apparatus for circulating the exhaust gas generated in the fermentation process and at the same time condensing moisture contained in the high temperature and high humidity exhaust gas.
본 발명에 있어서, 상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치는, 상기 발효조의 내부에 설치되어 발효과정에서 발생되는 배기가스를 안내하는 내부순환덕트와; 상기 내부순환덕트의 배기가스 통로상에 설치되어 배기가스를 강제 순환시키는 순환송풍기와; 상기 내부순환덕트의 배기가스 통로상에 설치되어 배기가스에 포함된 수분을 응축시키는 응축기와; 상기 응축기의 하부에 설치되어 응축된 응축수를 모아서 외부로 배출하거나 다시 발효조로 순환시키는 응축수 집수부를 포함하여 구성된다.In the present invention, the exhaust gas internal circulation and dehumidification apparatus, the internal circulation duct installed in the fermentation tank for guiding the exhaust gas generated during the fermentation process; A circulation blower installed on an exhaust gas passage of the inner circulation duct to forcibly circulate the exhaust gas; A condenser installed on an exhaust gas passage of the inner circulation duct to condense moisture contained in the exhaust gas; It is configured to include a condensate collecting unit installed in the lower portion of the condenser to collect the condensed condensate and discharged to the outside or circulated back to the fermentation tank.
또한 본 발명은 음식물쓰레기를 투입할 때 개방되는 투입구를 통해서 악취물질을 포함하는 고온 다습한 배기가스가 외부로 방출되는 것을 방지하기 위하여 투입구에 연속 순환되는 저온 건조한 배기가스를 이용하여 에어커튼을 설치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is to install the air curtain using the low-temperature dry exhaust gas continuously circulated in the inlet in order to prevent the high-temperature and humid exhaust gas containing malodorous substances through the inlet opening when the food waste is introduced into the outside Characterized in that.
음식물쓰레기, 응축수, 배기가스, 순환, 악취, 산소, 공기, 에어커튼Food waste, condensate, exhaust gas, circulation, odor, oxygen, air, air curtain
Description
도1은 종래 기술에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a food waste treatment apparatus according to the prior art,
도2는 종래 기술에 따른 배기가스 외부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치를 보여주는 개략적인 단면도,Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an exhaust gas external circulation food waste treatment apparatus according to the prior art,
도3은 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치를 보여주는 개략적인 단면도,Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing an apparatus for treating food waste in the exhaust gas internal circulation according to the present invention;
도4 내지 도6은 본 발명에 따른 배기가스 내부순환 및 제습장치의 다양한 실시예를 보여주는 개략적인 사시도,4 to 6 is a schematic perspective view showing various embodiments of the exhaust gas internal circulation and dehumidification apparatus according to the present invention,
도7은 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치의 부분 확대단면도,7 is a partially enlarged cross-sectional view of an exhaust gas internal circulation type food waste treating apparatus according to the present invention;
도8 내지 도10은 본 발명에 따른 배기가스 내부순환 및 제습장치의 응축기에 적용되는 다양한 냉각시스템을 보여주는 구성도,8 to 10 is a schematic view showing a variety of cooling system applied to the condenser of the exhaust gas internal circulation and dehumidifier according to the present invention,
도11은 본 발명에 따른 배기가스 내부순환 및 제습장치에 농축공기를 공급하기 위한 농축공기공급장치의 일예를 보여주는 구성도,11 is a block diagram showing an example of a concentrated air supply device for supplying concentrated air to the exhaust gas internal circulation and dehumidification apparatus according to the present invention;
도12는 본 발명에 따른 에어커튼용 덕트의 구조를 보여주는 음식물쓰레기 처리장치의 개략적인 단면도, 12 is a schematic cross-sectional view of a food waste treatment apparatus showing the structure of an air curtain duct according to the present invention;
도13은 본 발명에 에어커튼용 덕트와 안내덕트의 주요부분을 보여주는 부분 확대단면도,Figure 13 is a partial enlarged cross-sectional view showing the main part of the air curtain duct and guide duct in the present invention,
도14는 본 발명에 따른 에어커튼용 덕트 및 안내턱트를 보여주는 개략적인 사시도이다. 14 is a schematic perspective view showing the duct and the guide duct for the air curtain according to the present invention.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
10 : 음식물쓰레기 처리장치 20 : 본체케이스10: food waste treatment device 20: body case
25 : 투입구 30 : 발효조25: inlet 30: fermenter
50 : 배기가스 내부 순환 및 제습장치 51 : 내부순환덕트50: exhaust gas internal circulation and dehumidifier 51: internal circulation duct
52 : 유입부 53 : 배출부52: inlet 53: outlet
60 : 순환송풍기 61 : 송풍부60: circulation blower 61: blower
70 : 가열장치 80 : 응축기70
81 : 응축부 83 : 냉각파이프81: condensing unit 83: cooling pipe
84 : 방열핀 90 : 집수부84: heat sink fin 90: water collecting part
83 : 응축수 공급노즐 120 : 응축수 저장탱크83: condensate supply nozzle 120: condensate storage tank
122 : 수위측정기 230 : 응축수 공급장치122: level gauge 230: condensate water supply device
231 : 응축수 순환펌프 271 : 에어커튼용 덕트231: condensate circulation pump 271: air curtain duct
273 : 전환댐퍼 331 : 농축산소주입관273: conversion damper 331: concentrated oxygen injection pipe
330 : 농축산소공급장치 334 : 농축산소공급펌프330: concentrated oxygen supply device 334: concentrated oxygen supply pump
371 : 안내덕트 376 : 단속댐퍼371: guide duct 376: intermittent damper
440 : 농축기 S : 센서440: concentrator S: sensor
본 발명은 가정이나 음식점 등에서 발생되는 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 소멸시키는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기의 발효과정에서 발생하는 고온 다습한 배기가스를 발효조 내부에서 순환시키면서, 배기가스에 함유된 수분을 노점이하로 냉각시켜 응축시키고, 응축된 수분의 일부는 장치 외부로 배출하고 일부는 다시 발효조로 순환시켜 미생물의 생장에 필요한 수분을 공급하며, 배기가스에 함유된 악취물질은 발효조 내부에서 연속적으로 순환하는 동안에 호기성 미생물에 무취물질로 분해되도록 하고, 배기가스로부터 제거된 수분량에 대응하는 농축공기를 발효조 내부로 공급하여 호기성 미생물의 생장에 필요한 산소를 충분히 공급함으로써 악취물질을 포함하는 고온 다습한 배기가스가 장치 외부로 전혀 배출되지 않는 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a food waste treatment apparatus for extinguishing food waste generated at home or a restaurant using microorganisms, and more particularly, while circulating high-temperature and humid exhaust gas generated during fermentation of food waste in a fermenter. The water contained in the exhaust gas is condensed by cooling it below the dew point, some of the condensed water is discharged to the outside of the device, and some is circulated back to the fermentation tank to supply the moisture necessary for the growth of microorganisms. The odorous substances are decomposed to the aerobic microorganisms during continuous circulation in the fermenter, and the concentrated air corresponding to the amount of moisture removed from the exhaust gas is supplied into the fermenter to supply oxygen necessary for the growth of the aerobic microorganisms. High temperature and high humidity exhaust gas containing The present invention relates to an apparatus for treating food waste in the exhaust gas which is not discharged to the outside at all.
일반적으로 미생물을 이용한 소멸식 음식물쓰레기 처리장치(1)는, 도1에서 보는 바와 같이, 소정 크기의 본체케이스(2)와, 상기 본체케이스(2) 내부에 설치되어 음식물쓰레기와 분해매체제를 수납하여 발효시키는 소정 크기의 발효조(3)와, 상기 발효조(3) 내부에 설치되고 소정의 구동수단에 의해서 음식물쓰레기와 분해매체제를 섞어주는 교반기(4)와, 상기 발효조(3)의 일측에 설치되어 발효과정에서 발생되는 배기가스가 배출되는 배기부(5)와, 상기 발효조(3)의 타측에 설치되어 외부 공기가 흡입되는 흡입부(6)와, 상기 발효조(3)의 하부에 설치되어 발효조 내부의 온도를 미생물의 생육에 적합하도록 유지시켜주는 가열장치(7)로 구성되어 있다. Generally, as shown in FIG. 1, an extinction type food
따라서 음식물쓰레기의 발효과정 중 외부의 신선한 공기는 상기 흡입부(6)를 통해 유입되어 호기성 상태를 유지시키고, 발효과정에서 발생되는 배기가스는 상기 배기부(5)를 통해 외부로 배출된다. 그런데 상기 배기부(5)를 통해 배출되는 배기가스는 발효과정에서 발생되는 다량의 수증기와 악취물질이 포함되어 있으므로 이를 그대로 배출할 경우 불괘감을 유발하거나 실내·외의 환경에 악영향을 미치게 된다. Therefore, the fresh air from the outside during the fermentation process of food waste is introduced through the
이에 따라 배기부(5)를 통해 배출되는 배기가스는 별도의 처리과정을 거치는 것이 일반적이다. 예를 들어, 상기 배기부(5)에 소정 길이의 배기호스와 송풍기를 설치하여 건물이나 아파트의 환기구나 하수구를 통해서 외부로 배출시키거나, 상기 배기부(5)에 소정 길이의 배기덕트를 연결하고, 이 배기덕트에 배기가스에 함유된 수분을 응축시키기 위한 응축기와, 악취물질을 제거하기 위한 탈취장치를 설치하여, 배기가스로부터 수분과 악취를 제거한 후 배출시키도록 되어 있다. 그러나 배기덕트를 통해서 배출되는 악취물질을 제거하기 위해서는 고온의 가열히터, 촉매 및 필터 등과 같은 고가의 장비를 사용하여야 하므로 제품 단가가 상승될 뿐만 아니라 전력 소모량이 커지고 주기적으로 소모품을 교체하여야 하므로 유지관리비가 상승되는 문제점이 있었다. 아울러 이러한 탈취장치를 사용한다 하더라도 탈취효율의 한계로 악취가 발생되는 것을 완전히 막을 수 없었다. 그리고 배기호스를 통해 환기구나 하수구로 배기가스를 직접 배출하는 경우는 처리비용이 적다는 장점은 있 으나 아파트 단지와 같은 집단주거지에서 사용할 경우 주거지 전체에서 악취가 발생되는 문제점이 있으므로 악취발생 문제를 근본적인 해결하지는 못하였다. Accordingly, the exhaust gas discharged through the
이에 따라 본 발명자는 발효조에서 발생되는 배기가스를 전량 순환시키는 "배기가스 전량 순환식 음식물쓰레기 처리장치"(출원번호 10-2004-49816호)를 개발하여 출원한바 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 선 출원발명은 발효조(3)의 배기부(5)를 통해 배출되는 배기가스를 발효조(3)의 외부에 설치된 외부 순환덕트(11)를 통해 순환시키면서 고온 다습한 배기가스에 포함된 수분을 노점이하로 냉각하여 응축시키고, 응축된 응축수는 외부로 배출시키고, 제거된 수분량에 대응되는 외부 공기를 주입하도록 되어 있다. 즉, 발효조(3)에서 발생하는 고온 다습한 배기가스는 외부 순환덕트(11)를 따라 순환하면서 응축기(14)를 통과하는 동안 배기가스에 포함된 수분이 응축되어 응축수로 제거되고, 제거된 수분량에 대응하는 외부 공기는 공기주입구(16)를 통해 발효조(3)로 공급되게 된다. 그리고 응축기(14)에서 응축된 응축수는 저수조(18)에 저장된 후 외부로로 배출되도록 되어 있다. Accordingly, the present inventors have developed and applied for an "exhaust gas whole circulation food waste treatment apparatus" (Application No. 10-2004-49816) which circulates the entire exhaust gas generated in the fermentation tank. As shown in FIG. 2, the present invention discloses a high temperature and high humidity while circulating exhaust gas discharged through the
그러나 이러한 배기가스 외부 순환방식 음식물처리장치(1)는 배기가스가 발효조(3) 외부에 설치된 배기가스 외부 순환덕트(11)를 통해서 순환하는 구조이므로 순환덕트(11)가 기밀구조를 가져야만 악취가 누출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 종래의 배기가스 외부 순환덕트(11)는 비교적 정밀한 구조를 가져야 하므로 생산비가 증가하는 문제가 있었다. 또한 사용 경과에 따라 외부 순환덕트(11)와 발효조(3)의 연결부위 등에 틈이 형성되어 배기가스가 외부로 누출되는 문제점이 있었다. 아울러 종래의 배기가스 외부 순환덕트(11)는 그 기밀성을 유지하기 위해서 배 기가스 순환 통로가 비교적 좁아지기 때문에 배기가스의 순환이 원활하기 못한 문제점도 있었다. 그리고 종래의 음식물쓰레기 처리장치는 음식물쓰레기를 발효조로 투입하기 위하여 투입구를 개방할 때 악취물질을 포함하는 배기가스가 투입구로 배출되어 사용자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다. 특히 투입구를 통해 배출되는 악취는 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. However, since the exhaust gas external circulation food
이에 따라 본 발명은 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 음식물쓰레기의 발효과정에서 발생되는 배기가스를 발효조 내부에서 순환시킴으로써 배기가스 및 악취물질이 발효조 외부로 배출되지 않는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems according to the prior art, the main object of the present invention by circulating the exhaust gas generated during the fermentation process of food waste in the fermentation tank to prevent the exhaust gas and odorous substances are discharged to the outside of the fermentation tank. To provide a food waste treatment apparatus.
또한 본 발명은 발효조 내부에서 순환되는 배기가스에 포함되어 있는 수분을 응축시켜 일부는 외부로 제거하고 일부는 다시 발효조로 공급함으로써 미생물의 생육에 적합한 수분을 항상 유지할 수 있는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.In another aspect, the present invention provides a food waste treatment apparatus that can condense the water contained in the exhaust gas circulated in the fermenter to remove some to the outside and supply some to the fermenter to always maintain the water suitable for the growth of microorganisms. will be.
본 발명은 또한 발효조 내부로 질소성분이 제거된 농축공기를 공급하여 불필요한 공기(질소)의 유입으로 산소부족현상이 일어나는 것을 방지하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.The present invention also provides a food waste treatment apparatus for supplying concentrated air from which nitrogen components have been removed into the fermenter to prevent oxygen deficiency from occurring due to inflow of unnecessary air (nitrogen).
또한 본 발명은 발효조 뚜껑을 열어 투입구가 개방될 때, 투입구에 배기가스 및 악취의 방출을 막는 에어커튼을 형성함으로써 음식물쓰레기 투입 시에도 악취가 발생하지 않는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다. In another aspect, the present invention is to provide a food waste treatment apparatus that does not generate odor even when food waste is introduced by forming an air curtain that prevents the release of exhaust gas and odor when the inlet is opened by opening the fermenter lid.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치는, 소정 크기의 본체케이스와, 상기 본체케이스의 내부에 설치되어 음식물쓰레기와 분해매체제를 수납 및 발효시키는 소정 크기의 발효조와, 상기 발효조 내부에 설치되고 소정의 구동수단에 의해 음식물쓰레기와 분해매체제를 섞어주는 교반기와, 상기 발효조 내부의 온도를 적정하게 유지시키는 가열장치를 포함하여 이루어진 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, In order to achieve the above object of the present invention, the exhaust gas internal circulation food waste treatment apparatus according to the present invention, the body case of a predetermined size, and is installed inside the body case to accommodate food waste and decomposition medium and Food waste comprising a fermentation tank having a predetermined size to ferment, a stirrer installed inside the fermentation tank to mix food waste and decomposition medium by a predetermined driving means, and a heating device for maintaining the temperature inside the fermentation tank properly. In the processing apparatus,
상기 발효조의 내부에 설치되어 발효과정에서 발생되는 배기가스를 순환시키는 동시에 고온 다습한 배기가스에 포함된 수분을 응축시키는 배기가스 내부 순환 및 제습장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It is installed inside the fermentation tank and circulates the exhaust gas generated in the fermentation process at the same time characterized in that it comprises an exhaust gas internal circulation and dehumidification device for condensing moisture contained in the high temperature and high humidity exhaust gas.
본 발명에 있어서, 상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치는, 상기 발효조의 내부에 설치되어 발효과정에서 발생되는 배기가스를 안내하는 내부순환덕트와; 상기 내부순환덕트의 배기가스 통로상에 설치되어 배기가스를 강제 순환시키는 순환송풍기와; 상기 내부순환덕트의 배기가스 통로상에 설치되어 배기가스에 포함된 수분을 응축시키는 응축기와; 상기 응축기의 하부에 설치되어 응축된 응축수를 모아서 외부로 배출하거나 다시 발효조로 순환시키는 응축수 집수부를 포함하여 구성된다.In the present invention, the exhaust gas internal circulation and dehumidification apparatus, the internal circulation duct installed in the fermentation tank for guiding the exhaust gas generated during the fermentation process; A circulation blower installed on an exhaust gas passage of the inner circulation duct to forcibly circulate the exhaust gas; A condenser installed on an exhaust gas passage of the inner circulation duct to condense moisture contained in the exhaust gas; It is configured to include a condensate collecting unit installed in the lower portion of the condenser to collect the condensed condensate and discharged to the outside or circulated back to the fermentation tank.
상기 내부순환덕트의 유입부는 고온 다습한 배기가스가 자연스럽게 유입될 수 있도록 발효조의 상부에 설치되고, 상기 내부순환덕트의 배출부는 저온 건조한 배기가스가 발효조로 공급될 수 있도록 발효조의 중간 또는 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다. The inlet of the inner circulation duct is installed in the upper part of the fermentation tank so that the hot and humid exhaust gas naturally flows in, and the outlet of the inner circulation duct is installed in the middle or the lower part of the fermenter so that the low temperature dry exhaust gas can be supplied to the fermentation tank. It is characterized by.
상기 내부순환덕트는 상기 발효조 내부의 상면, 후면 및 측면 중 어느 한 면 이상에 고정되는 것을 특징으로 한다.The inner circulation duct is characterized in that it is fixed to any one or more of the top, rear and side of the inside of the fermenter.
상기 내부순환덕트는 상기 발효조 내부의 상면, 후면, 측면 중 어느 한 면을 포함하여 배기가스의 경로를 형성하는 것을 특징으로 한다.The internal circulation duct may include any one of an upper surface, a rear surface, and a side surface of the fermenter to form a path of the exhaust gas.
상기 내부순환덕트의 유입부에는 배기가스에 포함된 분진 등의 이물질을 제거하기 위한 소정의 필터가 교체 가능하게 설치된다.A predetermined filter is installed at the inlet of the inner circulation duct so as to replace a foreign matter such as dust contained in the exhaust gas.
상기 내부순환덕트의 내부에 설치된 상기 응축기는 배기가스의 경로에 직교하도록 설치되고 소정의 냉매가 유동하는 다수의 냉각프이프와, 상기 배기가스의 경로방향으로 수직하게 설치되고 상기 냉각파이프의 외주면에 밀접하게 접촉되는 다수의 방열핀을 포함하여 구성된다. The condenser installed inside the inner circulating duct is provided to be orthogonal to the path of the exhaust gas, and is provided with a plurality of cooling pipes through which a predetermined refrigerant flows, and is installed perpendicularly to the path direction of the exhaust gas, It comprises a plurality of heat radiation fins in close contact.
상기 응축기의 냉각파이프는 고온 다습한 배기가스 보다 차가운 외부공기, 냉각수 또는 냉매가 유동된다.The cooling pipe of the condenser flows outside air, cooling water or refrigerant that is cooler than hot and humid exhaust gas.
상기 집수부는 상기 응축기에서 떨어지는 응축수를 모을 수 있도록 내부순환덕트의 저면에 일체로 형성되고, 그 저부에는 수집된 응축수를 외부로 배출하기 위한 배수관이 설치된다. The water collecting unit is integrally formed on the bottom surface of the inner circulation duct so as to collect the condensed water falling from the condenser, and a drain pipe for discharging the collected condensate to the outside is installed at the bottom thereof.
상기 집수부의 저부에는 응축수의 일부를 발효조의 내부로 순환시키기 위한 응축수 노즐이 더 설치된다.A condensate nozzle for circulating a part of the condensate into the fermenter is further provided at the bottom of the water collecting unit.
상기 응축기의 후방에는 고온 다습한 배기가스를 응축기쪽으로 흡입하는 동시에 응축기를 통과한 저온 건조한 배기가스를 배출부쪽으로 배출시키는 순환송풍기가 설치된다. 상기 순환송풍기는 크로스 플로우 휀이 바람직하다. The rear side of the condenser is provided with a circulating blower for sucking hot and humid exhaust gas toward the condenser and discharging the low temperature and dry exhaust gas passing through the condenser to the discharge side. The circulation blower is preferably a cross flow fan.
상기 순환송풍기와 내부순환덕트의 배출부 사이에는 외부공기 또는 농축산소를 공급하기 위한 농축공기주입관이 설치된다.A concentrated air injection pipe for supplying external air or concentrated oxygen is installed between the circulation blower and the discharge portion of the internal circulation duct.
상기 농축산소주입관에 연결되어 있는 농축산소공급장치는, 소정의 제어부에 의해 작동되는 농축산소공급펌프와, 상기 농축산소공급펌프와 연결되고 공기로부터 질소를 선택적으로 제거하는 산소농축기와, 상기 농축산소주입관에 설치되어 배기가스가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브를 포함하여 구성된다.The concentrated oxygen supply device connected to the concentrated oxygen injection pipe includes a concentrated oxygen supply pump operated by a predetermined control unit, an oxygen concentrator connected to the concentrated oxygen supply pump and selectively removing nitrogen from air, and the concentrated oxygen supply And a check valve installed at the inlet pipe to prevent the exhaust gas from flowing back.
한편 상기 집수부에서 배출되는 응축수를 저장하기 위해서 상기 발효조의 외부에 마련된 응축수 저수탱크는, 응축수의 수위를 측정하기 위한 수위측정기와, 상기 저수탱크의 일측에 설치된 드레인관과, 상기 수위측정기와 연동하여 상기 드레인관을 개폐시키는 드레인밸브를 포함하여 구성되어 있다. On the other hand, the condensate reservoir tank provided outside the fermentation tank for storing the condensate discharged from the water collecting unit, the water level measuring instrument for measuring the level of the condensate, the drain pipe installed on one side of the reservoir tank, and the water level meter interlocked And a drain valve for opening and closing the drain pipe.
또한 상기 응축수 저수탱크에는 저수탱크 내의 응축수를 펌핑하여 발효조 내부로 공급하기 위한 응축수 순환펌프와, 펌핑된 응축수를 발효조 내부로 주입하기 위해서 발효조의 일측에 연결된 응축수주입관과, 상기 응축수주입관을 통해 배기가스가 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브가 설치되어 있다. In addition, the condensate storage tank has a condensate circulation pump for pumping condensate in the storage tank to supply into the fermentation tank, a condensate inlet pipe connected to one side of the fermenter to inject the pumped condensate into the fermentation tank, and through the condensate inlet pipe Check valves are provided to prevent backflow of exhaust gases.
그리고 상기 발효조의 내부 일측에는 발효조 내부의 산소, 이산화탄소 등의 기체 농도와 습도, 온도 등을 측정하기 위한 배기가스 측정센서가 설치되고, 상기 집수부에는 응축수의 pH, 전기전도도 등을 측정하기 위한 응축기 측정센서가 설치되며, 상기 응축수 저수탱크에는 수위측정센서가 설치되고, 상기 발효조의 개구부에는 뚜껑의 개폐여부를 감지하기 위한 감지센서가 설치되어 있다.An exhaust gas measuring sensor is installed at one side of the fermenter to measure gas concentration, humidity, and temperature of oxygen, carbon dioxide, and the like in the fermenter, and a condenser for measuring pH, electrical conductivity, etc., of the condensate. A measuring sensor is installed, and a water level measuring sensor is installed in the condensate storage tank, and a detection sensor is installed in the opening of the fermenter to detect whether a lid is opened or closed.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치는 상기 배기가스 측정센서와 응축수 측정센서에 의해서 측정된 산소농도, 이산화탄소농도, 습도, 온도와 응축수의 pH, 전기전도도 등의 측정값에 따라 상기 순환송풍기, 농축산소공급장치, 응축수 노즐 및 응축수 순환펌프, 교반기, 가열장치 등을 제어하기 위한 제어부가 구비된다.Food waste treatment apparatus according to the present invention is the circulation blower, concentrated oxygen according to the measured values such as oxygen concentration, carbon dioxide concentration, humidity, temperature and pH of the condensate, electrical conductivity measured by the exhaust gas measuring sensor and condensate measuring sensor A control unit for controlling the supply device, the condensate nozzle and the condensate circulation pump, agitator, heating device and the like is provided.
또한 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치는 상기 내부순환덕트의 배출부로부터 배출되는 저온 건조한 배기가스를 발효조의 일측에 형성된 투입구쪽으로 안내하여 분사시키기 위한 에어커튼용 덕트가 설치되어 있다.In addition, the food waste treatment apparatus according to the present invention is provided with an air curtain duct for guiding and injecting the low temperature dry exhaust gas discharged from the discharge portion of the inner circulation duct toward the inlet formed on one side of the fermentation tank.
그리고 상기 내부순환덕트의 유입부쪽에는 상기 에어커튼용 덕트의 토출구에서 분사되는 배기가스를 원활하게 받아들여 상기 내부순환덕트로 안내할 수 있도록 소정의 안내덕트가 더 설치될 수 있다.In addition, a predetermined guide duct may be further installed at an inlet side of the inner circulation duct so as to smoothly receive the exhaust gas injected from the outlet of the air curtain duct and guide the inner circulation duct.
상기 에어커튼용 덕트의 입구쪽에는 저온 건조한 배기가스의 배출 방향을 전환하기 위한 전환댐퍼가 설치되어 있고, 상기 안내덕트의 출구쪽에는 상기 에어커튼용 덕트를 통해 분사되는 저온 건조한 배기가스와, 발효조에서 발생되는 고온 다습한 배기가스의 흐름을 단속하기 위한 단속댐퍼가 더 설치될 수 있다.The inlet side of the air curtain duct is provided with a switching damper for switching the discharge direction of the low temperature dry exhaust gas, the outlet side of the guide duct is a low temperature dry exhaust gas injected through the air curtain duct, fermentation tank An intermittent damper may be further installed to interrupt the flow of the high temperature and high humidity exhaust gas generated in the air.
상기 에어커튼용 덕트의 토출구는 배기가스의 분사속도를 높이고 투입구를 전부 커버할 수 있도록 투입구의 폭 방향으로 신장될 수 있다. The outlet of the air curtain duct may be extended in the width direction of the inlet to increase the injection speed of the exhaust gas and cover the entire inlet.
그리고 상기 제어부는 상기 투입구에 설치된 감시센서에 따라 상기 순환송풍기, 전환댐퍼 및 단속댐퍼를 제어하여 상기 투입구에 에어커튼을 형성하는 것을 특징으로 한다.The control unit forms an air curtain at the inlet by controlling the circulation blower, the switching damper and the intermittent damper according to the monitoring sensor installed at the inlet.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물 쓰레기 처리장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the waste gas internal circulation type food waste treatment apparatus according to the present invention.
먼저 도3은 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치의 구성을 보여주는 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치(10)는 소정 크기의 본체케이스(20)와, 상기 본체케이스(20)의 내부에 설치되어 음식물쓰레기와 분해매체제를 수납 및 발효시키는 소정 크기의 발효조(30)와, 상기 발효조(30) 내부에 설치되고 소정의 구동수단에 의해 음식물쓰레기와 분해매체제를 섞어주는 교반기(40)와, 상기 발효조(30) 내의 온도를 적정하게 유지시키는 가열장치(70)와, 상기 발효조(30)의 내부에 설치되어 발효과정에서 발생되는 배기가스를 발효조(30) 내부에서 순환시키면서 고온 다습한 배기가스에 함유된 수분을 응축시켜 제거하는 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)로 구성되어 있다. First, Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the food waste treatment apparatus inside the exhaust gas circulation according to the present invention. As shown, the food
상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)는 발효조(30) 내부에 설치되어 소정의 배기가스 흐름 경로를 형성한다. 상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)는 고온 다습한 배기가스와 저온 건조한 배기가스의 대류현상에 대응되도록 상기 발효조(30)의 상부에 설치된다. 그리고 상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)를 통해 제거된 응축수는 발효조(30) 외부에 설치된 응축수 저수탱크(120)를 통해 외부로 배출된다. 또한 제거된 수분량에 대응하는 농축공기는 상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)의 하류부에서 주입되어 상기 발효조(30)로 공급된다. 또한 상기 응축수 저수탱크(120)에 저장된 응축수의 일부는 응축수 순환펌프(231)를 통해서 상기 발효조(30)로 공급된다. 아울러 상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)를 통해 배출되는 저온 건조한 배기가스는, 경우에 따라 상기 발효조(30)의 외주면 및 내주면에 설치된 에어커튼용 덕트(271)을 통해서 투입구쪽으로 공급되어 투입구의 에어커튼을 형성한다. The exhaust gas internal circulation and
도4 내지 도6를 참조하여, 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)의 바람직한 실시예를 설명한다. 도시된 바와 같이, 상기 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)는, 발효조(30)의 내부에 설치되어 발효과정에서 발생되는 배기가스의 흐름을 안내하는 소정의 내부순환덕트(51)와, 상기 내부순환덕트(51)에 설치되고 배기가스를 강제로 순환시키는 순환송풍기(60)와, 상기 내부순환덕트(51)에 설치되어 배기가스에 포함된 수분을 응축시키는 응축기(80)와, 상기 응축기(80)의 하부에 설치되어 응축된 응축수를 모아서 일부는 외부로 배출시키고 일부는 상기 발효조(30)로 분사시키는 응축수 집수부(90)를 포함하여 구성되어 있다. 이때 상기 내부순환덕트(51)의 유입부(52)는 고온 다습한 배기가스가 자연스럽게 유입될 수 있도록 발효조(30)의 상부쪽에 설치되고, 배출부(53)는 저온 건조한 배기가스가 발효조의 발효물로 자연스럽게 공급될 수 있도록 발효조(30)의 중간 또는 하부에 설치된다.4 to 6, a preferred embodiment of the exhaust gas internal circulation and
따라서, 상기 발효조(30)에서 발생되는 고온 다습한 배기가스(H)는 상기 순환송풍기(60)에 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50) 내부로 강제로 흡입되고, 상기 응축기(80)를 통과하는 고온 다습한 배기가스는 노점이하로 냉각되어 포함하고 있는 수분이 응축되게 된다. 그리고 수분이 제거된 저온 건조한 배기가스(L)는 다시 순환송풍기(60)에 의해서 발효조(30) 내부로 배출되게 된다. 이와 같이 본 발명은 발효조(30)에서 발생되는 배기가스를 전량 발효조(30) 내부에서 순환시키므로 배기가스가 발효조(30)의 외부로 누출되지 않는다. 또한 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)에서 배기가스가 누출되더라도 발효조(30) 외부로 누출되는 것이 아니므로 배기가스 내부 순환 및 제습장치(50)가 반드시 기밀구조를 가질 필요가 없게 된다.Therefore, the high temperature and high humidity exhaust gas H generated in the
따라서 본 발명에 따른 내부순환덕트(51)도 반드시 기밀구조일 필요 없으므로, 도4 내지 도6에서 보는 바와 같이, 발효조(30) 내부의 상면(31a), 후면(31b) 및 측면(31c)을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도4는 발효조(30)의 상면(31a)과 후면(31b)을 포함하여 이루어지는 내부순환덕트(51)의 일예를 보여주는 것이다. 이 내부순환덕트(51)는 소정 형태의 하판(51d)과 양 측판(51c)만으로 이루어지고, 상기 측판(51c)의 상단 모서리를 따라 소정 폭의 고정플랜지(51e)가 일체로 형성되어 있다. 따라서 본 실시예에 따른 내부순환덕트(51)는 발효조(30)의 상면(31a) 및 후면(31b)에 소정의 결합수단을 통해 고정된다. 그리고 미설명 부호 51f는 순환송풍기(60) 주변에 설치되어 배기가스의 흐름을 원활하게 유도하는 곡면판이다. Therefore, since the
그리고 도5는 발효조(30)의 상면(31a)과 후면(31b) 뿐만 아니라 양 측면(31c)를 포함하여 이루어지는 내부순환덕트(51)의 일예를 보여주는 것이다. 상기 내부순환덕트(51)는 소정 형태로 절곡된 하판(71d)으로 이루어지고, 상기 하판(571d)의 상측 모서리를 따라 소정 폭의 고정플랜지(51e)가 일체로 형성되어 있다. 따라서 본 실시예에 따른 내부순환덕트(51)는 발효조(30) 내부의 양 측면(31c)에 소정의 결합수단을 통해 고정되게 된다. 이와 같이 본 실시예의 내부순환덕트(51) 는 발효조(30)의 상면(31a), 후면(31b) 및 측면(31c)을 포함하여 이루어지므로 단순한 구조를 갖게 된다. 또한 본 발명에 따른 내부순환덕트(51)는 다양한 폭으로 설치될 수 있느나, 도5에 도시된 실시예의 경우에는 발효조(30)의 폭과 내부순환덕트(51)의 폭이 동일하게 된다. FIG. 5 shows an example of an
한편 본 발명에 따른 내부순환덕트(51)는 도6에 도시된 바와 같이 발효조(30) 내부의 어느 면도 포함하지 않고 독립적으로 형성될 수도 있다. 이 경우에 고정플랜지(51e)는 상판(51a)의 양측 모서리를 따라 형성될 것이다. 또한 이러한 형태의 내부순환덕트(51)는 발효조(30) 내부 어느 곳이든지 자유롭게 설치할 수 있을 것이다. 그러나 배기가스의 대류 현상을 고려할 경우, 상기 내부순환덕트(51)는 상기 발효조(30)의 상면(31a)과 후면(31b)에 설치되는 것이 바람직하다. On the other hand, the
그리고 상기 내부순환덕트(51)는 내약품성과 내구성 등이 우수한 금속을 소정 형태로 절곡 및 용접하여 이루어지거나, 합성수지재로 사출성형하여 만들어질 수 있다. 또한 상기 배기가스 순환덕트(51)는 소정의 단열재나 단열재층을 더 포함하여 열전달을 차단하는 것이 바람직하다.The
또한 상기 내부순환덕트(51)는 도7에서 보는 바와 같이, 고온 다습한 배기가스가 유입되는 유입부(52), 소정의 응축기(80)가 설치되는 소정 크기의 응축부(81), 상기 응축기(80)에서 응축되어 떨어지는 응축수를 모아서 저장하는 소정 크기의 집수부(90), 배기가스를 강제로 순환시키기 위한 순환송풍기(60)가 설치되는 송풍부(61) 및 저온 건조한 배기가스(L)를 발효조(30)로 배출시키기 위한 소정 길이의 배출부(53)가 순차적으로 형성되어 있다. 이때 상기 유입부(52)에는 분진 등 의 이물질을 제거하기 위한 필터(40)가 교체가능하게 설치되어 있고, 상기 배출부(53)는 아랫방향으로 소정 길이 신장되어 있다. In addition, as shown in FIG. 7, the
그리고 상기 응축부(81)는 유입부(52)를 통해 유입되는 배기가스가 전부 응축기(80)를 통과할 수 있도록 응축기(80)와 유사한 단면을 갖고, 상기 집수부(90)는 응축기(80)에서 떨어지는 응축수를 모아서 일부는 외부로 배출시키고 일부는 다시 발효조(30)로 공급할 수 있도록 하부로 2단 절곡되며, 상기 집수부(90)의 후방으로는 응축기(80)에서 비산되는 응축수가 순환송풍기(60)쪽으로 유입되지 않도록 소정 높이의 경사면(63)이 형성되어 있고, 상기 송풍부(61)는 설치되는 송풍기에 따라 적절한 형태를 갖는다. 예를 들어 크로스 플로우 휀인 경우, 송풍기(60)의 상하부에 소정 거리 이격된 곡면부를 형성하여 공기의 흐름을 원활하게 하는 것이 바람직하다. In addition, the
이어서, 상기 응축부(81)에 설치되는 응축기(80)는 배기가스의 흐름 경로를 가로질러 소정 간격 이격되게 설치된 다수의 냉각프이프(83)와 이 냉각파이프(83)의 외주면에 직교방향으로 설치되어 배기가스의 흐름방향으로 설치되는 다수의 방열핀(84)으로 구성되어 있다. 따라서 상기 내부순환덕트(51)의 유입부(52)로 유입되는 배기가스는 응축기(80)의 방열핀(84)과 접촉하여 냉각되게 된다. 이때 상기 방열핀(84)은 냉각파이프(83)의 내부를 따라 유동하는 매체에 의해서 노점이하로 냉각되어 있다. 따라서 고온 다습한 배기가스에 포함된 수분은 상기 방열핀(84)과 접촉되어 응축되게 된다. Subsequently, the
한편, 상기 응축기(80)는 냉각파이프(83)로 공급되는 매체의 종류에 따라서 공냉식, 수냉식 및 냉매식 냉각시스템을 구비한다. 예를 들어, 도8은 가장 단순형 형태를 갖는 공냉식 냉각시스템을 보여주는 것이다. 상기 공냉식 냉각시스템(100)은 다수의 냉각파이프(83)가 평행하게 설치되고 그 양단이 개방되어 있는 공냉식 응축기(180)의 일측에는 외부공기를 상기 냉각파이프(83)속으로 불어 넣을 수 있도록 외기공급용 송풍기(185)가 설치되어 있고, 상기 응축기(80)의 타측에는 열교환된 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출덕트(186)가 설치되어 있다. 따라서 상기 외기공급용 송풍기(185)에 의해 송풍되는 차가운 공기는 다수의 냉각파이프(83) 내부를 통과하면서 방열핀(84)을 냉각시켜 이 방열핀(84)과 접촉되는 고온 다습한 배기가스로부터 열을 빼앗게 된다. 이때 상기 외기공급용 송풍기(185)는 처리용량에 따라 상기 응축기(80)의 일측에만 설치되거나 양측에 모두 설치될 수 있다.On the other hand, the
그리고 도9는 수냉식 냉각시스템의 일예를 보여주는 것으로서, 상기 수냉식 냉각시스템(200)은 평행하게 설치된 다수의 냉각파이프(83)의 양단이 지그재그식으로 연결된 수냉식 응축기(280)의 냉각파이프(83)속으로 냉각수를 유동시킬 수 있도록 수냉식 응축기(280)의 일측에는 물순환 펌프(283)가 설치되어 있고, 상기 수냉식 응축기(280)의 타측에는 냉각용 송풍기(284)를 포함하는 방열기(Radiator;285)가 설치되어 있다. 그리고 상기 방열기(285)와 물순환 펌프(283) 사이에는 소정 크기의 냉각수 저수탱크(286))가 설치되어 있다. 따라서 상기 방열기(285)를 통해 냉각된 냉각수는 냉각수 저수탱크(286)와 물순환 펌프(283)를 거쳐 수냉식 응축기(280)의 냉각파이프(83)로 유입되게 된다. 따라서 상기 물순환 펌프(283)에 의해 공급되는 냉각수는 냉각파이프(83) 내부를 유동하면서 방열핀(84)을 냉각시켜 방열 핀(84)과 접촉하는 고온 다습한 배기가스로부터 열을 빼앗게 된다.9 shows an example of a water-cooled cooling system, wherein the water-cooled
그리고 도10은 냉매식 냉각시스템의 일예를 보여주는 것으로서, 상기 냉매식 냉각시스템(300)은 다수의 냉각파이프(83)가 지그재그식으로 연결된 냉매식 응축기(380)의 일측에 상기 냉각파이프(83)속으로 차가운 냉매를 유동시킬 수 있도록 냉매응축기(383)가 수액기(384), 드라이어(385) 및 팽창밸브(모세관;386) 등을 통해 연결되어 있고, 타측에는 냉매식 응축구(380;증발기)를 거친 기체상의 냉매를 압축시키기 위한 냉매압축기(287)가 설치되어 있다. 따라서 상기 냉매응축기(383)로부터 공급되는 액체냉매는 냉매 응축기(380)의 냉각파이프(83) 내부로 유입된 후 기화되면서 방열핀(84)을 냉각시켜 이 방열핀(84)과 접촉하는 고온 다습한 배기가스의 열을 빼앗게 된다. 그리고 온도가 올라간 저온·저압의 기체냉매는 상기 냉매압축기(386)에서 고온·고압의 기체냉매로 압축된 후 상기 냉매응축기(383)에서 다시 액체상태의 냉매로 상 변화를 거치면서 순환하게 된다. 10 shows an example of a refrigerant cooling system, wherein the
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 응축기(80,180,280,380)는 다양한 형태의 냉각시스템(100,200,300)에 의해서 노점이하로 냉각되어 배기가스에 포함된 수분을 응축시키게 된다. 그리고 상기 응축기(80)에서 떨어지는 응축수는 그 하부에 형성되어 있는 집수부(90)로 모이게 된다. 상기 집수부(90)는 도8에서 보는 바와 같이, 상기 내부순환덕트(51)의 저면(51d)에 형성된다. 이때 상기 집수부(90)의 저면 일측(1 단부)에는 수집된 응축수를 배출하기 위한 배수관(91)이 형성되어 있고, 이 배수관(91)에는 응측수를 발효조(30)의 외부로 배출하기 위한 소정의 배수호스(92)가 설치되어 있다. 또한 상기 집수부(90)의 저면 타측(2 단부)에는 수집된 응축수 를 발효조(30)내부로 순환시키기 위한 공급노즐(93)이 설치되어 있다. 상기 공급노즐(93)은 응축수를 분사시키는 스프레이가 바람직하다. 또한 상기 공급노즐(93)은 응축수를 골고루 분사시키기 위해 이상 설치되는 것이 바람직하다. 이때 상기 공급노즐(93)은 도시되지 않은 소형 펄프를 구비하여 본체(20)의 제어부에 의해서 제어되는 것이 바람직하다.As described above, the
이어서, 다시 도3을 참조하면, 상기 배수호스(92)는 발효조(20) 외부에 설치된 응축수 저수탱크(120)와 연결되어 있다. 따라서 상기 집수부(90)의 배수관(91)과 배수호스(92)를 통해 배출되는 응축수는 상기 응축수 저수탱크(120)로 배출된다. 그리고 상기 응축수 저수탱크(120)에는 응축수의 수위를 측정하는 수위측정기(122;부구)와, 상기 수위측정기(122)와 연동하여 드레인관(124)을 개폐시키는 밸브(225)가 설치되어 있다. 이에 따라 상기 응축수 저수탱크(120)에 저장된 응축수는 상기 밸브(225)의 개폐에 따라 간헐적으로 하수관 등으로 배출되거나 도시되지 않은 응축수 증발기로 유입되어 서서히 증발되게 된다. 한편 상기 응축수 저수탱크(120)에는 저장된 응축수를 상기 발효조(30) 내부로 공급하기 위한 응축수 공급장치가 더 구성된다. 상기 응축수 공급장치(230)는 응축수를 발효조로 펌핑하기 위한 응축수 순환펌프(231)와 응축수 저수탱크(120)의 응축수를 발효조(30) 내부로 안내하기 위한 순환파이프(233)로 구성되어 있다. 이때 상기 순환파이프(233)에는 발효조(30)로부터 배기가스가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(234)와 응축수를 분사시키기 위한 분사노즐이 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 발효조(30) 내부가 건조하게 되는 경우, 상기 응축수 순환펌프(231)의 작용에 의해서 응축수 저수 탱크(120)에 저장된 응축수를 다시 발효조(30) 내부로 공급하는 것이다.Subsequently, referring again to FIG. 3, the
한편, 상기 내부순환덕트(51)의 배출부(53)에는 순환송풍기(60)에 의해 배출되는 저온 건조한 배기가스(L)에 외부공기를 공급하기 위한 농축산조주입관(331)이 연결되어 있다. 그리고 상기 농축산소주입관(331)에는 농축산소를 공급할 수 있는 농축산소공급장치(330)가 설치되어 있다. 예럴 들어, 상기 농축산소공급장치(333)는 도11에 도시되어 있는 바와 같이, 소정의 체크밸브(332)를 통해서 상기 농축산소주입관(331)과 연결되어 있는 농축산소공급펌프(334)와, 상기 농축산소공급펌프(334)와 연결되어 있는 산소농축기(440)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 상기 산소농축기(440)는 원료공기에 포함된 분순물을 걸러주기 위한 에어필터(441)와, 소정의 흡착제(합성제올라이트)를 내부에 포함하는 두 개의 흡착베드(442)(443)와, 상기 흡착베드(442)(443)가 원료공기의 압력과 진공압을 교대로 받을 수 있도록 유로 전환을 해주는 전환밸브(445)와, 상기 흡착베드(442)(443)에 흡착된 질소성분을 분리시키기 위한 탈착용 진공펌프(446)와, 농축산소를 일방향으로 흘려주기 위한 체크밸브(447)와, 상기 각 흡착베드(442)(443)의 상단부를 서로 연결하는 미세관(448)으로 구성되어 있다. On the other hand, the concentration
따라서 외부공기가 에어필터(441)와 전환밸브(445)를 통해 흡입되면, 상기 전환밸브(445)는 두 개의 흡착베드(442)(443) 중 하나를 선택하여, 한 쪽에는 흡입공기가 들어가고 다른 한 쪽에는 탈착용 진공펌프(446)에 의하여 진공압을 받게 된다. 이에 따라 원료공기가 흡입되는 흡착베드(442)는 질소 및 불순물을 흡착시키고 상대적으로 흡착성이 떨어지는 산소는 흡착베드(442)를 통과하여, 농축산소공급펌 프(334)와 농축산소주입관(331)를 통해 상기 내부순환덕트(51)의 배출부(53)로 주입된다. 이와 같이 본 발명은 산소농축기(440)에 의해 농축된 농축공기를 공급함으로써 산소농도가 낮는 외부공기에 의해 발효조(30) 내부에 불필요하게 과대한 양(+)압이 형성되고 이로 인해서 산소공급이 원활하지 않아 산소부족 현상이 나타나는 것을 방지할 수 있다.Therefore, when the outside air is sucked through the
이어서, 도12 내지 도14에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치는 상기 내부순환덕트(51)의 배출부(53)로부터 배출되는 저온 건조한 배기가스를 발효조(30)의 일측에 형성된 투입구(25)쪽으로 안내하여 고속으로 분사시키기 위한 에어커튼용 덕트(271)가 설치되어 있다. 도시된 바와 같이 상기 에어커튼용 덕트(271)의 일측은 내부순환덕트(51)의 배출부(53)와 연결되어 있고, 타측은 상기 투입구(25)의 아랫쪽에 위치하도록 설치되어 있다. 그리고 상기 에어커튼용 덕트(51)는 상기 발효조(30) 외주면을 감싸도록 설치된 후 발효조(30)의 전면에서 발효조(30) 내부로 관통되게 설치되어 있다. 또한 상기 상기 에어커튼용 덕트(271)의 입구쪽에는 배기가스의 흐름을 전환시키기 위한 전환댐퍼(273)가 설치되어 있다. 따라서 상기 전환댐퍼(273)의 제어에 따라, 상기 내부순환덕트(51)에서 배출되는 저온 건조한 배기가스가 상기 에어커튼용 덕트(271)로 유입되어 투입구(25)의 하측으로 안내된 다음 투입구(25)의 상측으로 빠르게 분사됨으로써 소정의 투입구용 에어커튼을 형성할 수 있게 된다. Then, as shown in Figure 12 to 14, the food waste treatment apparatus according to the present invention is formed on one side of the
그리고 상기 투입구(25)와 내부순환덕트(51)의 유입부(52)가 이격되게 설치된 경우에는 상기 에어커튼용 덕트(271)의 토출구(274)에서 분사되는 배기가스를 받아들여 상기 내부순환덕트(51)로 안내할 수 있도록 소정의 안내덕트(371)가 더 설치될 수 있다. 즉, 상기 안내덕트(371)의 입구(373)는 투입구(25)의 상측에 근접하게 설치되고 상기 안내덕트(371)의 출구(374)는 상기 내부순환덕트(51)의 유입부(52)에 근접하게 설치되어 있다. 이때 상기 안내덕트(371)의 입구(373)는 상기 투입구(25)과 유사한 폭으로 형성된다. 또한 상기 안내덕트(371)는 에어커튼용 덕트(271)에서 분사되는 배기가스를 수용할 수 있도록 충분한 높이로 형성된다. 그리고 상기 안내덕트(371)의 출구(374)는 상기 내부순환덕트(51)의 유입부(52)가 유사한 폭으로 형성된다. 아울러 상기 내부순환덕트(51)의 출구(374)에는 흡입되는 배기가스의 흐름을 단속하기 위한 단속댐퍼(376)가 설치되어 있다. 즉, 상기 단속댐퍼(376)는 에어커튼용 덕트(271)를 통해 분사되는 저온 건조한 배기가스와, 상기 발효조(30)에서 발생되는 고온 다습한 배기가스의 흐름을 단속한다. 상술한 바와 같은 전환댐퍼(273) 및 단속댐퍼(376)는 소정의 모터에 의해 구동되며, 이 모터는 본체(20)의 제어부(21)에 의해서 제어된다. When the
따라서 사용자가 음식물쓰레기를 투입하기 위해서 상기 투입구(25)의 뚜껑(28)을 열 경우, 상기 투입구(25)에 설치된 센서와 연동되는 제어부(21)의 제어에 따라, 상기 에어커튼용 덕트(271)의 입구쪽에 설치된 전환댐퍼(273)가 소정 방향으로 회동되어 저온 건조한 배기가스를 상기 에어커튼용 덕트(271)쪽으로 안내한다. 이때 내부순환덕트(51)의 배출부(53)는 닫힌 상태가 되므로 모든 배가가스는 에어커튼용 덕트(271)쪽으로 유입된다. 이와 동시에 순환송풍기(60)의 회전력이 증가되어 배기가스의 이동속도도 빨라진다. 그리고 상기 안내덕트(371)의 출구쪽에 설치 된 단속댐퍼(376)도 소정 방향으로 회동되어 상기 발효조(30)내부에서 흡입되는 배기가스의 흐름을 차단시킨다.Therefore, when a user opens the
이에 따라 상기 순환송풍기(60) 의해 강제로 순환되는 배기가스는 상기 에어커튼용 덕트(271)와 안내덕트(371) 및 상기 내부순환덕트(51)을 통해서 연속적인 폐쇄된 순환(일종의 폐회로)를 형성하게 된다. 이때 발효조(30)에서 발생되는 고온 다습한 배기가스는 상기 내부순환덕트(51)로 유입되지 못하므로 이러한 폐회로는 저온 건조한 배기가스만으로 이루어진다. 또한 상기 에어커튼용 덕트(271)의 토출구(274)를 통해 분사되는 배기가스는 상기 투입구(25)의 공간을 빠르게 가로질러 상기 안내덕트(371)의 입구(373)로 유입되므로 상기 투입구(25)에는 소정의 에어커튼(Air curtain)이 형성되게 된다. 이와 같은 에어커튼이 형성되면, 투입구(25)의 뚜껑(28)이 개방된 경우에도 투입구(25)를 통해서 발효조(20) 내부의 고온 건조한 배기가스가 외부로 방출되지 않는다. 따라서 종래의 음식물쓰레기 처리장치에서 음식물쓰레기를 투입할 때 발생되던 악취발생문제를 근본적으로 해결할 수 있게 된다. Accordingly, the exhaust gas forcibly circulated by the
아울러, 상기 내부순환덕트(51)의 유입부(52)쪽에는 배기가스의 산소, 온도 및 습도 등을 측정하기 위한 센서(S1)가 구비되고, 상기 집수부(90)에는 응축수의 성상, 예를 들어 pH, 전기전도도 등을 측정하기 위한 센서(S2)가 구비되며, 상기 투입구(25)에는 뚜껑의 개폐여부를 감시하는 감시센서(S3)가 설치된다. 그리고 이들 센서(S1)(S2)(S3)들은 음식물쓰레기 처리장치를 전반적으로 제어하는 제어부(21)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서 상기 제어부(21)는 이들 센서에 의해 측 정된 산소, 습도, 온도 및 응축수의 성상에 따라 상기 순환송풍기(60), 농축산소공급장치(330), 응축수 공급노즐(84), 응축수 순환펌프(231), 가열장치(70), 교반기(40) 및 댐퍼(273)(376)들을 제어하게 된다.In addition, the
이하에서는 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치의 작용을 설명한다. Hereinafter will be described the operation of the waste gas internal circulation type food waste treatment apparatus according to the present invention.
먼저, 투입구(25)를 통해 투입된 음식물쓰레기는 가열장치(70)에 의해서 소정 온도를 유지하는 상기 발효조(30) 내에서 교반기(40)에 의하여 교반되어 발효매체제와 적정하게 혼합된다. 그리고 상기 농축산소공급장치(330)와 응축수공급장치(320)에 의해 공급되는 산소와 물에 의해서 발효균주가 활성화될 수 있는 환경이 조성된다. 이러한 환경속에서 발효균주는 음식물쓰레기를 영양분으로 발효 분해 작용을 하게 되며 이 작용의 결과로 음식물쓰레기는 수증기(85∼95%)와 배기가스 그리고 소정량의 고형분(1∼5%)으로 변환된다. 이때 수증기와 악취물질을 포함하는 고온 다습한 배기가스는 대류작용으로 발효조(30)의 상부로 이동하게 되고, 상기 내부순환덕트(51)의 송풍기(60)에 의해 흡입되어 필터(45)를 거쳐 응축기(80)에 도달한다. First, the food waste introduced through the
이어 상기 응축기(80)에 도달된 고온(40∼60℃) 상태의 배기가스는 저온(7∼35℃) 상태인 응축기(80)의 방열휜(84;fin)과 접촉되어 배기가스에 포함된 수증기가 노점온도로 냉각되어 응축되게 된다. 그리고 응축된 수증기는 물방울 상태가 되어 응축기의 방열휜(84)의 표면을 따라 아래로 흘러 내린다. 이때 주위에 통과 중인 배기가스에 포함된 이산화탄소의 일부가 응축수에 용해된다. 그리고 응출수는 응축기(80)의 하부에 설치된 집수부(90)로 모이게 된다.Subsequently, the high temperature (40 to 60 ° C.) exhaust gas reaching the
상기 집수부(90)로 집수된 응축수의 일부는 배수관(91) 및 배수호스(92)를 통해 외부로 배출되고 일부는 응축수 공급노즐(93)을 통해 곧바로 발효조(30)로 공급된다. 즉, 발효조(30) 내부의 습도가 낮을 경우에는 집수부(90)의 공급노즐(93)을 통해서 응축수를 내부 순환시키는 것이다. 반면에 발효조(30) 내부의 습도가 높을 경우에는, 상기 배수관(91)과 배수호스(92)를 통해서 발효조(30) 외부에 설치된 응축수 저수탱크(120)로 배출시킨다. 그리고 상기 응축수 저장탱그(120)에 저장된 응축수는 수위측정기(122)와 연동되는 드레인밸브(124)에 의해서 주기적으로 외부로 배출된다. 한편, 발효조(30) 내부의 습도가 매우 낮거나 특별히 발효조(30) 내부로 수분을 공급할 필요가 있을 경우에는 응축수 순환펌프(231)를 통해서 상기 응축수 저장탱그(120)에 저장된 응축수를 발효조(30)로 순환시키게 된다.A part of the condensate collected by the
한편, 상기 응축기(80)를 통과한 건조한 배기가스는 순환송풍기(60)에 의해 발효조(30)로 배출된다. 이때 발효조(30)로 배출되는 배기가스에는 제거된 수분량에 대응하도록 소정 량의 농축산소가 주입되게 된다. 따라서 농축산소와 함께 발효조(30)로 주입된 배기가스는 발효균주의 발효분해작용에 산소를 공급함과 아울러 배기가스에 포함되어 있는 악취물질은 발효균주의 작용에 의해서 점차 분해되게 된다. 이와 같은 배기가스 내부순환은 음식물쓰레기의 발효분해가 완료될 때까지 또는 정해진 시간동안 반복된다. 그리고 이러한 일련의 과정 중에 발효조 내의 센서(S1)에 의하여 발효조(30) 내의 산소농도가 낮다고 감지될 경우는 제어부(21)가 농축산소공급장치(333)를 제어하여 농축산소(신선한 공기)를 자동 공급하여 준다.
On the other hand, the dry exhaust gas passing through the
아울러, 사용자가 음식물쓰레기를 투입하기 위해서 발효조의 투입구(25)를 개방할 경우에는 상기 투입구(25)에 설치된 센서(S3)와 연동하는 제어부(21)의 작용에 따라 에어커튼용 덕트(271)의 입구쪽에 설치된 전환댐퍼(273)가 소정 방향으로 회동되고, 안내덕트(371)의 출구쪽에 설치된 단속댐퍼(376)도 소정 방향으로 회동되어 저온 건조한 배기가스를 상기 에어커튼용 덕트(271)쪽으로 유입되어, 에어커튼용 덕트(271)와 안내덕트(371) 및 상기 내부순환덕트(51)을 통해서 연속 순환됨으로써 상기 투입구에 소정의 에어커튼을 형성한다. 따라서 상기 투입구(25)의 뚜껑(28)을 개방하여 음식물쓰레기를 투입할 때도 투입구(25)를 통해서 발효조(30) 내부의 고온 건조한 배기가스가 외부로 방출되지 않게 된다. 이에 따라서 종래의 음식물쓰레기 처리장치에서 가장 문제가 되었던 악취발생의 문제를 근본적으로 해결할 수 있게 된다.In addition, when the user opens the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환방식 음식물쓰레기 처리장치는, 발효조 내부에 배기가스 내부 순환 및 제습장치를 설치하여, 발효과정에서 발생되는 배기가스를 발효조 내부에서 순환시키면서 배기가스에 함유된 수분을 응축시켜 제거함과 아울러 악취물질을 순환시켜 분해조 내의 호기성 미생물에 의해 분해시키므로 발효조 외부로 배기가스 및 악취가 전혀 방출되지 않는다. As described above, the waste gas internal circulation food waste treatment apparatus according to the present invention, by installing the exhaust gas internal circulation and dehumidification apparatus in the fermentation tank, while circulating the exhaust gas generated during the fermentation process in the fermentation tank to the exhaust gas Condensation and removal of the moisture contained in the circulating odorous substances are decomposed by aerobic microorganisms in the decomposition tank, so no exhaust gas and odor are released to the outside of the fermentation tank.
또한 본 발명은 발효조 내부에 설치된 배기가스 내부 순환 및 제습장치를 통해 고온 다습한 배기가스에 포함되어 있는 수분을 응축시켜 일부는 외부로 제거하고 일부는 다시 발효조로 공급함으로써 미생물의 생육에 적합한 수분을 항상 유지 할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention condenses the moisture contained in the high-temperature humid exhaust gas through the internal circulation and dehumidification apparatus of the exhaust gas inside the fermentation tank to remove some to the outside and supply some to the fermenter to supply the moisture suitable for the growth of microorganisms. It is always effective.
본 발명은 또한 발효조 발효조 내부로 질소성분이 제거된 농축공기를 공급하여 불필요한 공기(질소)의 유입으로 산소부족현상이 일어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention also has an effect that can prevent the lack of oxygen caused by the inflow of unnecessary air (nitrogen) by supplying the concentrated air in which nitrogen components have been removed into the fermenter fermenter.
또한 본 발명은 발효조 뚜껑을 열어 투입구가 개방될 때, 투입구에 배기가스 및 악취의 방출을 막는 에어커튼을 형성함으로써 음식물쓰레기 투입 시에도 악취가 발생하지 않는 음식물쓰레기 처리장치를 제공할 수 있다.In another aspect, the present invention can provide a food waste treatment apparatus that does not generate odor even when food waste is introduced by forming an air curtain that prevents the release of exhaust gas and odor when the inlet is opened by opening the fermenter lid.
아울러 본 발명에 따른 배기가스 내부 순환 및 제습장치는 발효조 내부에 설치되므로 구조가 단순하여 생산비가 절감할 수 있고, 종래와 같은 탈취장치를 구비하지 않으므로 유지관리 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the exhaust gas internal circulation and the dehumidifying apparatus according to the present invention is installed inside the fermentation tank, the structure is simple, and thus the production cost can be reduced, and the maintenance cost can be reduced because the deodorizing device is not provided as in the prior art.
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