KR20110056076A

KR20110056076A - 열교환모듈 및 이를 구비하는 음식물쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR20110056076A
Application number: KR1020090112760A
Authority: KR
Inventors: 이광재
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-26

Abstract

열교환모듈 및 이를 구비하는 음식물쓰레기 처리장치가 제공된다. 개시된 열교환모듈은 외부 하우징, 상기 외부 하우징의 일측에 부설되는 유입구, 및 유출구를 구비하는 외장부와, 상기 외장부의 내부에 삽입되는 내부 하우징, 상기 유입구와 상기 유출구를 통한 공기유동을 분리하도록 상기 내부 하우징의 상부 외면에 형성되는 격벽을 구비하며, 상기 내부 하우징의 외면은 상기 외부 하우징의 내면과 이격됨으로써 열교환 공간이 형성되도록 하는 내장부와, 및 상기 내부 하우징 내에 배치되는 발열체를 구비하는 가열부를 포함하며, 상기 유입구를 통해 진입한 공기는 상기 발열체로부터 발산된 열원 중 상기 내부 하우징을 거쳐 상기 열교환 공간에 유입된 폐열원과 열교환을 수행하여 상기 유출구로 배출되어지는 것을 특징으로 한다.

열교환모듈, 음식물처리, 발열체, 열원, 폐열, 건조

Description

열교환모듈 및 이를 구비하는 음식물쓰레기 처리장치{Heat Exchange Module and Food Waste Disposing Apparatus}

본 발명은 열교환모듈 및 이를 구비하는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건조로 내부에 투입된 피가열물체에 대한 건조작업이 행해지는 과정에서 발생하는 폐열을 재활용함으로써 소모되는 에너지를 저감할 수 있게 하는 열교환모듈 및 이를 구비하는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 각 가정 또는 음식점 등에서는 매일 일정량의 음식물 쓰레기가 배출되며, 이러한 음식물 쓰레기는 단순한 거름망을 통해 물기 만이 걸러진 후 폐기되고 있다. 이러한 종래의 음식물 쓰레기 처리방법은 음식물 쓰레기의 수량을 증대시키고 있으며, 음식물 쓰레기가 자주 버려지지 않을 경우 악취를 발생시켜 주변의 공기를 오염시키고 있다. 음식물 쓰레기의 발생억제 및 재활용을 효율적으로 실시하기 위해서는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 가정용 음식물 처리기의 개발이 절실히 요구되고 있다.

음식물 처리기는 보통 음식물쓰레기가 투입되는 건조통, 건조통 내에 배치되어 음식물쓰레기에 대한 교반, 분쇄 작업을 행하는 분쇄스크류, 분쇄스크류에 동력을 제공하여 회전을 가능하게 하는 구동장치, 음식물쓰레기에 대해 고온의 열을 가하여 발열장치, 및 건조통으로 배출되는 고온다습한 악취가스에 대한 탈취,제습 기능을 수행하는 탈취장치 등이 구비된다. 여기에서, 발열장치는 건조통의 하단에 장착되어 열전도 타입으로 음식물쓰레기에 대해 열을 가하거나 건조통의 상단에 장착되어 열복사 타입으로 열을 방출하여 건조과정을 수행하게 할 수 있다. 상기와 같은 종래의 발열장치들을 보면, 발열장치에서 발생된 고온의 열이 건조통 내부의 음식물쓰레기에 전해져 건조를 위한 과정에 직접 쓰여지기도 하지만 피가열물체에 전해지지 않는 폐열은 음식물쓰레기를 제외한 다른 구성요소들에 대해 열을 전달함으로써 불필요하게 온도를 상승하게 하는 결과를 초래하게 된다.

최근에는 상기와 같은 폐열을 재활용하기 위한 음식물처리기에 대한 연구가 행해지고 있는바, 이하 일례로 한국공개특허 10-2002-0078955를 참조하여 음식물쓰레기 처리기의 폐열회수장치에 대해 설명하면 다음과 같다. 상기 공개문헌에 기술된 내용은 음식물쓰레기에 대한 건조가 이루어지는 공간인 발효조 하부에 열교환이 이루어지는 별도의 공간인 챔버를 구비하고, 탈취장치에서 탈취가 진행된 후에 남은 고온의 폐열을 다시 챔버로 이동하도록 하여 발효조에 대한 가열작업 수행시에 재사용하도록 함으로써 건조과정에서 사용되는 에너지를 저감하고자 하는 발명 내용으로 요약할 수 있다. 상기의 종래 문헌에서는 비록 폐열을 재사용해서 소요되는 에너지를 저감하고자 하는 측면에서는 효용성이 있을 수 있으나, 이는 탈취장치에 서 열을 재수집해서 공급한다는 개념에서이고 건조통의 상부에 장착된 램프형 히터 장치에서 전 방향으로 방사되는 열에 대한 처리에 대해서는 기술이 되어 있지 아니하다.

다른 한편으로, 건조통의 상단에 장착된 램프형 히터를 이용하여 음식물쓰레기를 건조하는 경우를 보면, 램프형 히터의 특성상 음식물쓰레기가 배치된 하부로 방사되는 열의 경우는 적절히 건조작업을 위해 사용이 가능하지만, 상부로 방사되는 열의 경우는 재사용됨이 없이 램프형 히터 주변부의 온도를 증가하게 되고 결과적으로 제품의 온도상승은 성능 저하 및 내구성 저하로 이어지는 단점이 있게 된다. 더불어, 램프형 히터를 통해 공급되는 용량을 증가하는 경우에 히터의 덮개 또는 덮개의 지지부재의 열변형 등이 발생할 수 있다. 상기와 같이, 램프형 히터로부터 발생하여 음식물쓰레기의 건조에 직접 사용되지 않는 열은 열손실 및 제품의 열변형 원인으로 작용하므로 이에 대한 개선안의 도출이 필요하게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 건조통의 상단에 장착된 램프형 발열체로부터 발생하는 열원 중 음식물쓰레기의 가열에 직접적으로 사용되지 않는 폐열원을 이용하여 재순환하게 하는 열교환모듈 및 이를 구비하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 일 관점에 따른 열교환모듈은 외부 하우징, 상기 외부 하우징의 일측에 부설되는 유입구, 및 유출구를 구비하는 외장부와, 상기 외장부의 내부에 삽입되는 내부 하우징, 상기 유입구와 상기 유출구를 통한 공기유동을 분리하도록 상기 내부 하우징의 상부 외면에 형성되는 격벽을 구비하며, 상기 내부 하우징의 외면은 상기 외부 하우징의 내면과 이격됨으로써 열교환 공간이 형성되도록 하는 내장부와, 및 상기 내부 하우징 내에 배치되는 발열체를 구비하는 가열부를 포함하며, 상기 유입구를 통해 진입한 공기는 상기 발열체로부터 발산된 열원 중 상기 내부 하우징을 거쳐 상기 열교환 공간에 유입된 폐열원과 열교환을 수행하여 상기 유출구로 배출되어지는 것을 특징으로 한다.

상기 열교환모듈은 상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징 사이를 밀폐할 수 있게 하는 실링부를 더 포함할 수 있다.

상기 내부 하우징 상에는 상기 격벽의 양측에 열확산핀이 돌출형성될 수 있다.

상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징은 하부가 개방된 형상일 수 있다.

상기 발열체는 램프형일 수 있다.

상기 가열부는 상기 발열체의 양단에 연결되는 전극을 구비할 수 있다.

상기 내장부는 내열성 재질인 테프론(Teflon) 또는 PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지일 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 다른 관점에 따른 음식물쓰레기 처리장치는 상기 열교환모듈과, 상기 열교환모듈이 장착되는 도어부와, 상기 열교환모듈로부터의 열원이 공급되며 음식물쓰레기에 대한 분쇄,교반,건조의 과정이 행해지는 건조통과, 및 상기 건조통에서 나오는 배출가스에 대한 악취제거를 행하는 탈취모듈을 포함하며, 상기 탈취모듈로부터 유동하는 공기는 상기 열교환모듈을 거쳐 상기 건조통 내로 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 도어부는 상기 건조통으로부터 나오는 상기 배출공기를 상기 탈취모듈로 안내하는 배기덕트 및 상기 탈취모듈로부터 나오는 정화공기를 상기 건조통으로 안내하는 흡기덕트를 구비할 수 있다.

상기 흡기덕트는 상기 외장부의 유입구에 연결되는 유출공과 상기 외장부의 유출구에 연결되는 유입공을 구비하여, 상기 정화가스가 상기 내부 하우징과 외부 하우징의 사이공간인 상기 열교환 공간을 통하여 열을 흡수할 수 있다.

상기 탈취모듈은 상기 건조통으로부터의 상기 배출공기의 토출을 강제하는 순환팬, 상기 순환팬을 거친 상기 배출공기를 냉각하여 응축하게 하는 냉각모듈, 및 상기 냉각모듈에서 토출되는 정화공기에 대한 잔여악취 제거작업을 행하는 탈취필터를 구비할 수 있다.

상기 냉각모듈은 내부에 스파이럴 형상의 냉각체가 구비되고, 상기 배출공기가 상기 냉각체를 거치면서 나선 모양으로 하강하며 회전유동을 하는 과정에서 냉각이 원활하게 할 수 있다.

상기 탈취모듈은 그 하단에 응축수 배출구를 구비하고, 상기 냉각모듈을 거 쳐 액화한 응축수는 상기 응축수 배출구를 통해 직배수될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 열교환모듈은 램프형 발열체로부터 발생한 열원 중 음식물쓰레기에 대한 직접적인 가열을 행하지 않는 열원을 사용하여 건조통 내로 유입되는 공기에 대한 가열을 행함으로써 폐열을 효과적으로 재활용할 수 있게 한다. 이러한 열순환 구조는 건조통 상부에 램프형 발열체를 장착하여 가열을 행하므로 기존에 건조통 하면에 발열판을 장착하는 간접적인 발열방식보다는 열효율을 향상할 수 있고 공간적으로 건조통이 장착되는 본체의 체적을 감소할 수 있게 한다는 특징이 있게 된다.

본 발명의 음식물쓰레기 처리장치는 건조통 외부에서 응축되어 탈취가 행해진 저온저습의 공기가 건조통으로 유입되기 전에 열교환모듈의 내부를 통과하여 폐열로부터 열원을 제공받는 과정을 거치므로 소요되는 에너지는 저감할 수 있으며 열교환모듈의 외면 온도를 낮추는 효과를 가져오게 되는데, 이는 열교환모듈을 구성하는 내외장부의 열변형을 방지하게 된다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 열교환모듈 및 이를 구비하는 음식물쓰레기 처리장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 일 방향에서 바라본 사시도, 도 2는 도 1의 음식물쓰레기 처리장치에서 열교환모듈의 내부가 보이도록 도어부가 개방된 상태에서의 사시도, 도 3은 음식물쓰레기 처리장치의 내부구성요소들이 보이도록 도어부와 본체부의 외부 덮개가 제거된 상태에서의 사시도, 도 4는 건조통 상단에 열교환모듈이 배치된 상태를 보이는 사시도, 도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 단면도, 도 6은 열교환모듈의 일 방향에서 바라본 사시도, 및 도 7은 도 6의 열교환모듈의 분해 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치(10)의 전체적인 구성를 먼저 살핀다. 음식물쓰레기 처리장치(10)는 건조통(204)이 내부에 장착되는 본체(200) 및 본체(200) 상단에 배치되어 개구부(206)를 개폐하는 도어(100)를 구비한다. 도어(100)는 그 후단에 마련된 회전축(102)이 본체(200)의 후면 상단에 마련된 회동부(208)에 결합되어 회전가능하게 된다. 도어(100)의 상면에 배치된 누름부(103)는 본체(200)의 상면 전단에 배치된 걸쇠부(205)에 결합 또는 해제가 가능하도록 구성된다. 본체(200)는 본체 하우징(201)과 본체 하우징(201)의 하부 전면의 회수부(207)가 구비되고, 상기 회수부(207)는 본체 하우징(201) 내의 건조통(204)에서 교반,분쇄,건조가 이루어진 음식물찌꺼기가 외부로 배출될 수 있게 한다.

도어(100)는 도어 상판(101), 도어 하판(105), 도어 상하판(101,105) 사이의 중앙에 배치되는 열교환모듈(110), 도어 하판(105) 상면에 배치되는 배기 덕트(160), 및 배기 덕트(160)와 일정거리 이격되는 흡기 덕트(170)를 구비한다. 도어 하판(105)의 중앙에는 본체(200)의 개구부(206)에 대응하는 개구덮개(180)가 구비된다. 개구덮개(180)는 도어(100)가 닫히는 경우에 상기 개구부(206)를 밀폐하는 기능을 한다. 열교환모듈(110)은 개구덮개(180)의 중앙에 배치되는 구조를 형성하고, 배기 덕트(160)와 흡기 덕트(170)는 각각 도어 하판(105)과 개구덮개(180) 사이를 연결하여 공기의 흐름을 가능하게 한다.

도 2를 참조하여 음식물쓰레기 처리장치(10)에서의 공기의 흐름을 살핀다. 건조통(204) 내의 음식물 처리 과정에서 발생하는 배출공기가 본체(200)로부터 도어(100)를 통해 다시 본체(200)로 유동을 하게 되는데 유동경로는 하기와 같다. 하기에서 화살표는 공기의 이동을 나타내는 유로로 정의할 수 있다. 건조통(210)에서 발생한 배출공기는 건조통(204)-->개구덮개(180)에 형성된 배출공(181)-->배기 덕트(160)-->도어 하판(105)에 형성된 배출홈(162)-->본체(200)의 상단에 형성된 배출돌기(202)-->순환팬(220) 으로 이어지는 구조이다.(도 2의 도면부호 115 참조)

이후, 탈취모듈(210)에서 응축 및 탈취가 이루어진 정화공기는 본체(200)의 상단에 형성된 흡입돌기(203)-->도어 하판(105)에 형성된 흡입홈(172)-->흡기덕 트(170)-->개구덮개(180)에 형성된 흡입공(182)-->건조통(204) 으로 이어지는 구조이다.(도 2의 도면부호 116 참조)

탈취모듈(210)은 본체(200) 내부에서 건조통(204)의 후방 측에 배치가 이루어진다. 상기 탈취모듈(210)은 건조통(204)으로부터의 배출공기의 토출을 강제하는 순환팬(220), 순환팬(220)을 거친 배출공기를 냉각하여 응축하게 하는 냉각모듈(230), 및 냉각모듈(230)에서 토출되는 정화공기에 대한 잔여악취 제거작업을 행하는 탈취필터(240)를 구비한다. 여기에서, 냉각모듈(230)은 내부에 스파이럴 형상의 냉각체(미도시)가 구비되고, 배출공기가 냉각체를 거치면서 나선 모양으로 하강하며 회전유동을 하는 과정에서 냉각이 원활하게 일어나게 할 수 있다. 즉, 냉각체는 냉각모듈(230) 내에 수직으로 배치된 임의의 중심축을 기준으로 하여 상기 중심축으로부터 반경반향으로 휘어져 나가는 날개 모양으로 형성됨으로써 고온다습한 배출공기가 넓은 면적을 서서히 지나면서 자연냉각이 원활히 이루어지게 하는 구조가 된다. 냉각모듈(230)의 상단에는 냉각팬(235)이 배치되어 바람을 강제적으로 불어넣음으로써 냉각효율을 증대시킬 수 있다.

한편, 탈취모듈(210)은 그 하단에 응축수 버퍼(238) 및 응축수 배출구(237)를 구비하고, 냉각모듈(230)을 거쳐 액화한 응축수가 응축수 배출구(237)를 통해 직배수될 수 있게 한다. 상기 응축수 버퍼(238)는 배출공기의 수증기 성분이 응축된 후 일시적으로 관통하는 공간으로서 응축수 배출구(237)로 배출되기 직전에 완충 기능을 수행하는 공간으로 볼 수 있다. 응축수 버퍼(238)는 필요에 따라 설치가 가능한 구성요소로서 탈취모듈(210)의 운용에 있어서는 선택적으로 채용할 수 있게 된다.

도 4 내지 도 5를 참조하여, 건조통(204) 내에서의 작용을 간단히 살핀다.

열교환모듈(110)은 건조통(204)의 상부단에 배치된 상태에서 음식물쓰레기의 건조를 위한 열원(155,156)을 방출한다. 열교환모듈(110)을 구성하는 발열체(151)는 열원(155,156)을 사방으로 발산하므로 발열체(151)를 기준으로 하부로 발산되는 주열원(155)과 상부로 발산되는 보조열원(156)으로 구별이 가능하다.

상기 열원(155,156) 중 주열원(155)은 건조통(204)에 적재된 음식물쓰레기에 대한 직접적 가열작업을 시행한다. 이러한 과정이 진행되는 중에 건조통(204) 내부에 배치되는 교반날개(220)는 구동모터(250)의 회전축(252)을 중심으로 회전을 시행하며 음식물쓰레기의 교반, 건조 작업이 원활이 수행되도록 한다.

교반날개(220)는 건조통(204)의 하단 중앙에 결합되는 회전부(221), 회전부(221)의 일측에서 연장되는 제1블레이드(222), 및 회전부(221)의 타측에서 연장되는 제2블레이드(226)를 구비하고, 제1블레이드(222)는 상부로 돌출된 형상의 아치 형상을 띠게 된다. 건조통(204)의 내측면에 일정 두께로 형성된 분쇄리브(212)가 구비되고, 분쇄리브(212)는 제1블레이드(222) 및 제2블레이드(226)와 상호 작용으로 건조통(204) 내의 음식물 쓰레기를 분쇄, 교반하게 한다.

제1블레이드(222)의 형성과정에서 그 내부에 제1교반홈(223)이 형성된다. 제2블레이드(226)는 그 하단에 제2교반홈(224)을 구비한다. 교반날개(120)에 형성된 교반홈(223,224)은 모두 음식물의 교반작업을 수행하지만 제1교반홈(223)이 제2교반홈(224)보다는 건조통(204)의 하단으로부터 더 높아지는 구조를 가지므로, 제1교 반홈(223)을 통해 음식물이 교반될때는 상대적으로 큰 덩어리의 음식물이 유동하는 형태를 띠게 된다. 한편, 건조통(204)의 하면에는 교반홈(223,224)과 상호작용하는 분쇄돌기(214)가 형성되어져 음식물의 교반 작업을 지원하게 된다. 한편, 제2교반홈(224)은 제1교반홈(223)을 거친 큰 덩어리의 음식물이 작게 나뉘어질 수 있게 한다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 열교환모듈(110)의 구조 및 기능에 대해서 설명한다.

열교환모듈(110)은 외장부(120), 외장부(120)의 내부에 삽입되는 내장부(140), 내장부(140)에 내에 배치되는 가열부(150), 및 외장부(120)와 내장부(140) 사이를 밀폐할 수 있게 하는 실링부(130)를 구비한다.

상기 외장부(120)는 하부가 개방된 용기 형상의 외부 하우징(121), 외부 하우징(121)의 일측에 부설되는 유입구(122), 및 유입구(122)로 진입한 공기가 배출되는 유출구(123)를 구비한다. 외부 하우징(121)은 중공 원통에 대해 그 축을 지나도록 절개한 형상과 유사한 모양을 나타내는 것을 볼 수 있는데, 양단에 형성된 외측 거치부(125)를 통해 가열부(150)의 설치가 가능하다. 외부 하우징(121)의 하단 외주면에는 제1체결구(124)가 일정 간격을 형성된다.

실링부(130)는 외부 하우징(121)의 하단에 대응하는 형상의 밀폐링(131)과 밀폐링(131)의 둘레에 제1체결구(124)에 대응하도록 제2체결구(134)가 형성된다.

상기 내장부(140)는 하부가 개방된 용기 형상으로 외장부(120)의 내부에 삽입되는 내부 하우징(141), 유입구(122)와 유출구(123)를 통한 공기유동을 분리하도 록 내부 하우징(141)의 상부 외면에 형성되는 격벽(144)을 구비하며, 내부 하우징(141)의 외면은 외부 하우징(121)의 내면과 소정거리 이격됨으로써 열교환 공간(112)이 형성되도록 한다. 내부 하우징(141) 상에는 격벽(144)의 양측에 열확산핀(142)이 돌출형성되는데, 상기 열교환 공간(112)은 유입구(122)로 진입한 공기가 열원을 제공받을 수 있는 열확산핀(142) 주위 공간으로 볼 수 있다.

내부 하우징(141)도 외부 하우징(121)의 경우와 흡사하게 중공 원통에 대해 그 축을 지나도록 절개한 형상과 유사한 모양을 나타내고, 그 양단에 형성된 내측 거치부(145)를 통해 가열부(150)의 설치가 가능하다. 즉, 가열부(150)는 내외부 하우징(121,141)에 형성된 거치부(125,145)를 이용해서 열교환 모듈(110)에 안착된다. 내부 하우징(141)의 하단 외주면에는 제1,2체결구(124,134)에 대응하는 제3체결구(144)가 형성된다.

가열부(150)는 램프형 발열체(151), 램프형 발열체(151)의 양단에 구비된 고정쇠(152), 및 램프형 발열체(151)의 양단에 전기적으로 접속되는 전극(153,154)를 구비한다. 상기 전극(153,154)은 서로 극이 다른 제1전극(153)과 제2전극(154)으로 이루어진다. 가열부(150)의 고정 과정에서 중앙에 전극관통홀(193)이 형성된 전극 고정부(190)가 추가적으로 사용되는데, 가열부(150)의 전극(153,154)가 전극 고정부(190)에 삽입되면서 고정쇠(152)가 전극 고정부(190)에 형성된 고정홈(192)에 체결됨으로써 결합이 완료된다. 즉, 전극 고정부(190)는 가열부(150)의 열교환모듈(110) 내부에의 고정을 지원하는 동시에 전원공급이 가능하도록 전극(153,154)을 노출시키는 기능을 한다.

이하, 열교환모듈(110)에서의 열교환 과정을 보면 다음과 같다.

유입구(122)를 통해 진입한 공기는 내부 하우징(141)과 외부 하우징(121) 사이의 열교환 공간(112)으로 진입한다. 진입한 공기는 열확산핀(142) 사이를 따라 유동하며 열을 흡수하게 되는데, 유동과정 중 격벽(144)에 형성된 연통구(146)를 거쳐 흐름 방향이 전환되어져 유출구(123)로 토출되는 과정을 거친다.(도 7의 도면부호 114의 점선 흐름도 참조)

상기의 과정에서, 유입구(122)를 통해 진입한 공기는 램프형 발열체(151)로부터 발산된 열원(155,156) 중 상부로 발산되어 낭비되는 보조열원(156)과 열교환을 하게 된다. 즉, 내부 하우징(141)을 거쳐 열교환 공간(112)에 유입된 보조열원(156)과 열교환을 수행하여 유출구(123)로 배출되는 과정을 거친다. 이 과정에서, 내부 하우징(141)을 가로질러 보조열원(156)에 내포된 열이 열교환 공간(112)에 전해져야 하므로 내부 하우징(141)은 열전도율이 우수한 재질인 것이 바람직할 수 있다.

또한, 내부 하우징(141)은 고온의 열원에 견여야 하므로 내열성 재질인 것이 이루어지는 것이 제품의 안정성을 확보하는데 기여할 수 있다. 따라서, 내장부(140)는 내열성 재질인 테프론(Teflon) 또는 PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지일 수 있다. 테프론은 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 화학적 비활성, 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 및 낮은 마찰계수 등의 특성을 가지고 있으므로 많은 산업분야에서 응용되고 있는데, 그 사용범위는 일반 주방용기에서부터 기계·자동차·반도체·우주 항공산업 부품에 이르 기까지 매우 다양하다. PPS 수지는 내열성, 내약품성, 및 기계적 특성이 우수하여 전기·전자부품, 자동차부품, 정밀기계부품 등의 여러 분야에 널리 쓰이는 소재로서 본 발명에서도 적용이 가능하다.

이하, 도 2, 도 3, 도 7의 공기흐름도를 참조하여 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치(10)에서 공기가 열교환되는 과정을 전체적으로 요약하여 설명한다.(도면부호 114,115,116,118 의 점선흐름도 참조)

건조통(204)의 음식물쓰레기에서 발생한 배출공기는 악취 성분과 고온다습한 상태의 수증기를 함유하고 있는데, 상기 배출공기는 건조통(204),배기 덕트(160), 탈취모듈(210), 흡기 덕트(170), 열교환모듈(110), 및 흡기 덕트(170)를 경유하여 다시 건조통(210) 내로 재공급되는 과정을 거친다. 탈취모듈(210)에서는 순환팬(220), 냉각모듈(230), 응축수 버퍼(238), 탈취필터(240)를 거쳐 배출공기가 정화되는 과정을 거치고 응축수 배출구(237)로 냉각된 응축수가 하수로 직배수되어진다. 여기에서, 흡기 덕트(170)를 중복적으로 거치는 것은 탈취모듈(210)에서 냉각되어 온도가 저하된 공기에 대해 열교환모듈(110)을 거치게 하여 폐열을 재활용함으로써 결과적으로 건조통(204)으로 유입되는 공기의 온도를 상승시켜 열효율을 향상하고자 하는데에 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 열교환모듈(110)은 램프형 발열체(151)로부터 발생한 열원 중 음식물쓰레기에 대한 직접적인 가열을 행하지 않는 보조열원(156)을 사용하여 건조통(204) 내로 유입되는 공기에 대한 가열을 행함으로써 폐열을 효과적으로 재활용할 수 있게 한다. 이러한 열순환 구조는 건조통(204) 상부에 램프 형 발열체(151)를 장착하여 가열을 행하므로 기존에 건조통 하면에 발열판을 장착하는 간접적인 발열방식보다는 열효율을 향상할 수 있고 공간적으로 건조통이 장착되는 본체의 체적을 감소할 수 있게 한다는 특징이 있게 된다.

또한, 열교환모듈(110)과 병행하여 고온다습한 배출공기에 대한 응축, 탈취를 수행할 수 있는 탈취모듈(210)을 구성함으로써 음식물쓰레기 처리장치에서의 에너지 리싸이클링의 효율성을 높이는 효과가 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 일 방향에서 바라본 사시도,

도 2는 도 1의 음식물쓰레기 처리장치에서 열교환모듈의 내부가 보이도록 도어부가 개방된 상태에서의 사시도,

도 3은 음식물쓰레기 처리장치의 내부구성요소들이 보이도록 도어부와 본체부의 외부 덮개가 제거된 상태에서의 사시도,

도 4는 건조통 상단에 열교환모듈이 배치된 상태를 보이는 사시도,

도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 단면도,

도 6은 열교환모듈의 일 방향에서 바라본 사시도, 및

도 7은 도 6의 열교환모듈의 분해 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 음식물쓰레기 처리장치 100 : 도어

101 : 도어 상판 105 : 도어 하판

110 : 열교환모듈 120 : 외장부

121 : 외부 하우징 122 : 유입구

123 : 유출구 125 : 상측 거치부

130 : 실링부 140 : 내장부

141 : 내부 하우징 142 : 열확산핀

143 : 격벽 145 : 내측 거치부

146 : 연통구 150 : 가열부

152 : 발열체 152 : 고정쇠

153,154 : 전극 160 : 배기 덕트

170 : 흡기 덕트 180 : 개구덮개

190 : 전극 고정부 192 : 고정홈

193 : 전극 관통홀 200 : 본체

210 : 탈취모듈 220 : 순환팬

230 : 냉각모듈 235 : 냉각팬

237 : 응축수 배출구 238 : 응축수 버퍼

240 : 탈취필터 250 : 구동모터

Claims

외부 하우징, 상기 외부 하우징의 일측에 부설되는 유입구, 및 유출구를 구비하는 외장부;

상기 외장부의 내부에 삽입되는 내부 하우징, 상기 유입구와 상기 유출구를 통한 공기유동을 분리하도록 상기 내부 하우징의 상부 외면에 형성되는 격벽을 구비하며, 상기 내부 하우징의 외면은 상기 외부 하우징의 내면과 이격됨으로써 열교환 공간이 형성되도록 하는 내장부; 및

상기 내부 하우징 내에 배치되는 발열체를 구비하는 가열부;

를 포함하며,

상기 유입구를 통해 진입한 공기는 상기 발열체로부터 발산된 열원 중 상기 내부 하우징을 거쳐 상기 열교환 공간에 유입된 폐열원과 열교환을 수행하여 상기 유출구로 배출되어지는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
제 1항에 있어서,

상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징 사이를 밀폐할 수 있게 하는 실링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
제 1항에 있어서,

상기 내부 하우징 상에는 상기 격벽의 양측에 열확산핀이 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
제 1항에 있어서,

상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징은 하부가 개방된 형상인 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
제 1항에 있어서,

상기 발열체는 램프형인 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
제 5항에 있어서,

상기 가열부는 상기 발열체의 양단에 연결되는 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
제 1항에 있어서,

상기 내장부는 내열성 재질인 테프론(Teflon) 또는 PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지인 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 열교환모듈;

상기 열교환모듈이 장착되는 도어부;

상기 열교환모듈로부터의 열원이 공급되며 음식물쓰레기에 대한 분쇄,교반,건조의 과정이 행해지는 건조통; 및

상기 건조통에서 나오는 배출가스에 대한 악취제거를 행하는 탈취모듈;

을 포함하며,

상기 탈취모듈로부터 유동하는 공기는 상기 열교환모듈을 거쳐 상기 건조통 내로 공급되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 8항에 있어서,

상기 도어부는 상기 건조통으로부터 나오는 상기 배출공기를 상기 탈취모듈로 안내하는 배기덕트 및 상기 탈취모듈로부터 나오는 정화공기를 상기 건조통으로 안내하는 흡기덕트를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 9항에 있어서,

상기 흡기덕트는 상기 외장부의 유입구에 연결되는 유출공과 상기 외장부의 유출구에 연결되는 유입공을 구비하여, 상기 정화가스가 상기 내부 하우징과 외부 하우징의 사이공간인 상기 열교환 공간을 통하여 열을 흡수할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 8항에 있어서,

상기 탈취모듈은 상기 건조통으로부터의 상기 배출공기의 토출을 강제하는 순환팬, 상기 순환팬을 거친 상기 배출공기를 냉각하여 응축하게 하는 냉각모듈, 및 상기 냉각모듈에서 토출되는 정화공기에 대한 잔여악취 제거작업을 행하는 탈취필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 11항에 있어서,

상기 냉각모듈은 내부에 스파이럴 형상의 냉각체가 구비되고, 상기 배출공기가 상기 냉각체를 거치면서 나선 모양으로 하강하며 회전유동을 하는 과정에서 냉각이 원활하게 일어나는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 11항에 있어서,

상기 탈취모듈은 그 하단에 응축수 배출구를 구비하고, 상기 냉각모듈을 거쳐 액화한 응축수는 상기 응축수 배출구를 통해 직배수될 수 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.