KR20120053749A - 음식물쓰레기 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 히트펌프의 원리를 이용하여, 에너지 효용을 높일 수 있는 음식물쓰레기 건조장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 음식물쓰레기 건조장치는, 건기입구로부터 건기를 받아들여, 수용된 음식물쓰레기의 습기를 습기출구로 배출하는 처리조와, 상기 습기출구에 연결된 습기입구로부터 상기 습기를 받아들여, 냉각에 의하여 생성된 응축수를 수용하고, 건기를 건기출구로 배출하는 응축수조와, 상기 건기출구로부터 건기를 공급받아, 상기 건기입구로 되돌리는 통기로를 구비하고, 상기 응축수조를 냉각하는 증발기에 흐르는 냉매가, 압축기를 거친 후, 상기 처리조에 접촉하는 가열수를 가열하는 수냉 응축기 및 상기 통기로를 통과하는 건기를 가열하는 공냉 응축기 중 적어도 하나로 이루어지는 응축기 집단에 공급된 후, 팽창밸브를 거쳐서 다시 상기 증발기로 되돌아가도록 냉매회로가 구성된다.

Description

음식물쓰레기 건조장치{Drying apparatus for food waste}

본 발명은, 음식물쓰레기로부터 습기를 제거하는 음식물쓰레기 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음식물쓰레기의 경우에도 다량의 수분을 함유하므로, 이를 건조시키는 것이 필수 처리이다. 이를 위하여, 종래에는 열선히터 등을 이용하여 처리조를 가열시키거나 열선히터를 이용한 열풍기로 처리조에 열풍을 불어넣어 건조시키는 방식을 취하였다.

그런데, 열선히터나 열풍기는, 전기에너지를 직접 열에너지로 변환시켜 소모시키는 기기이므로, 에너지의 활용효율이 극히 적다.

또한, 처리조 내의 공간에 수증기가 가득 차면, 수증기 포화에 의하여 더 이상 건조가 곤란하다. 따라서 수증기를 처리조 외부로 배출하도록 되어 있다.

그런데, 외부로 배출된 수증기는, 처리조를 설치한 방을 습윤하게 만들어, 곰팡이 번식, 전기합선 등의 부작용을 야기한다.

본 발명은, 상기 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 히트펌프의 원리를 이용하여, 에너지 효율을 높일 수 있는 음식물쓰레기 건조장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 음식물쓰레기가 수용되는 처리조 내의 습기를 응결시켜서 응축수로 모아서 버리거나, 장치 내부에서 이용되는 냉각수 또는 가열수로 재활용하거나, 장치 외부에서 이용되는 냉수 또는 온수로 재활용하거나 할 수 있는 음식물쓰레기 건조장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 음식물쓰레기가 수용되는 처리조를 가열하여, 습기의 발생속도를 높임으로써 건조속도를 향상시킬 수 있는 음식물쓰레기 건조장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 음식물쓰레기가 수용되는 처리조에 건조열기를 불어넣어, 음식물쓰레기 상방의 공간의 상대습도를 낮춤으로써 습기의 발생속도를 높여서 건조속도를 향상시킬 수 있는 음식물쓰레기 건조장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 응축수를 모으는 응축수조 내에 응축수에 잠기도록 다용도 열교환기를 설치하여, 냉각에도 사용하고 가열에도 사용함으로써, 응축수조의 냉각부와 처리조의 가열부의 온도를 자유자재로 조절할 수 있는 음식물쓰레기 건조장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 음식물쓰레기 건조장치는, 건기입구로부터 건기를 받아들여, 수용된 음식물쓰레기의 습기를 습기출구로 배출하는 처리조와, 상기 습기출구에 연결된 습기입구로부터 상기 습기를 받아들여, 냉각에 의하여 생성된 응축수를 수용하고, 건기를 건기출구로 배출하는 응축수조와, 상기 건기출구로부터 건기를 공급받아, 상기 건기입구로 되돌리는 통기로를 구비하고, 상기 응축수조를 냉각하는 증발기에 흐르는 냉매가, 압축기를 거친 후, 상기 처리조에 접촉하는 가열수를 가열하는 수냉 응축기 및 상기 통기로를 통과하는 건기를 가열하는 공냉 응축기 중 적어도 하나로 이루어지는 응축기 집단에 공급된 후, 팽창밸브를 거쳐서 다시 상기 증발기로 되돌아가도록 냉매회로가 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 냉매회로 중 상기 압축기의 냉매 출구 측에 설치된 제1 밸브와, 상기 압축기와 상기 제1 밸브 사이에서 분기하여, 상기 팽창밸브에 연결되는 열교환회로가 구비되며, 상기 제1 밸브가 폐쇄되면, 상기 압축기로부터 나온 냉매는, 체크밸브를 거쳐서, 열교환기를 통과한 후 상기 팽창밸브에 공급되도록 구성됨이 바람직하다.

이때, 상기 열교환기는, 상기 응축수조 내의 상기 응축수의 수면 이하로 예정된 위치에 설치됨이 바람직하다.

한편, 상기 건기출구로부터 배출되는 건기의 일부를 받아들여, 필터를 거친 후 대기 중으로 배출하는 배기부를 구비함이 바람직하다.

또한, 상기 증발기에 의하여 냉각된 냉각수가 내부에서 순환됨으로써 냉각되어, 상기 습기를 응결시키는 냉각재킷을 구비함이 바람직하다.

그리고, 상기 수냉 응축기에 의하여 가열된 가열수가 내부에서 순환됨으로써 가열되어, 상기 피건조물을 가열시키는 가열재킷을 구비함이 바람직하다.

이때, 상기 수냉 응축기를 수용하여, 가열수를 생성하여 상기 가열재킷에 공급하는 가열통을 구비함이 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 응축수조에 저류된 응축수를, 상기 응축수조의 냉각재킷 및 상기 처리조의 가열재킷 중 적어도 하나에, 보충수로서 공급하는 삼방밸브를 구비함이 바람직하다.

한편, 상기 냉매회로는, 상기 압축기와 상기 팽창밸브 사이에 연결된 상기 응축기 집단에 대한 냉매의 흐름을 개폐하는 제1 밸브와, 상기 압축기와 상기 팽창밸브 사이에 연결된 상기 증발기에 대한 냉매의 흐름을 개폐하는 제2 밸브와, 일단은 상기 압축기와 상기 제1 밸브 사이에 접속되고, 타단은 열교환기의 일단에 접속된 제3 밸브와, 일단은 상기 압축기와 상기 제2 밸브 사이에 접속되고, 타단은 상기 열교환기의 일단에 접속된 제4 밸브를 구비하며, 상기 열교환기의 타단은, 병렬로 연결된 보조팽창밸브와 보조체크밸브를 통하여, 상기 팽창밸브와 상기 응축기 집단 사이에 연결되고, 상기 보조체크밸브는, 상기 열교환기로부터 상기 팽창밸브 쪽으로 흐르는 냉매만 통과시키도록 설정됨이 바람직하다.

이때, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 개방하고, 상기 제3 밸브 및 상기 제4 밸브를 폐쇄하여, 상기 증발기를 가동시켜 상기 응축수조의 습기와 접촉하는 부분을 냉각시키고, 상기 응축기 집단을 가동시켜 상기 통기로 및 상기 처리조 중 적어도 하나를 가열시킴이 바람직하다.

또한, 상기 제1 밸브 및 상기 제4 밸브를 개방하고, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 폐쇄하여, 상기 열교환기를 증발기로서 가동시켜 상기 응축수조의 응축수를 냉각시키고, 상기 응축기 집단을 가동시켜 상기 통기로 및 상기 처리조 중 적어도 하나를 가열시킴이 바람직하다.

그리고, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 개방하고, 상기 제1 밸브 및 상기 제4 밸브를 폐쇄하여, 상기 증발기를 가동시켜 상기 응축수조의 습기와 접촉하는 부분을 냉각시키고, 상기 열교환기를 응축기로서 가동시켜 상기 응축수조의 응축수를 가열시킴이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 히트펌프의 원리를 이용하여, 에너지를 가열에만 이용하는 것이 아니라 냉각에도 이용하며, 이는 하나의 압축기에 에너지를 투입함으로써 생기는 결과이므로, 에너지 효율을 높일 수 있다.

특히, 음식물쓰레기가 수용되는 처리조 내의 습기를 응결시켜서 응축수로 모아서 버리거나 냉각수 또는 가열수 또는 냉수 또는 온수로 재활용할 수 있으므로, 외부로 수증기를 배출하지 않아서, 곰팡이 번식이나 전기합선의 우려가 없고, 자원활용의 효과가 있다.

또한, 음식물쓰레기가 수용되는 처리조를 가열하여, 습기의 발생속도를 높임으로써 건조속도를 향상시킬 수 있다. 게다가 처리조에 건조열기를 불어넣어, 음식물쓰레기 상방의 공간의 상대습도를 낮춤으로써 습기의 발생속도를 높여서 건조속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 응축수를 모으는 응축수조 내에 응축수에 잠기도록 다용도 열교환기를 설치하여, 냉각에도 가열에도 사용함으로써, 응축수조의 냉각부와 처리조의 가열부의 온도를 자유자재로 조절할 수 있다. 따라서 과냉각이나 과가열의 경우에, 신속하게 대처할 수 있다.

도 1은 본 발명의 음식물쓰레기 건조장치의 일례를 나타낸 사시도로서, 냉매회로를 생략하고, 주요 구성부의 배치관계의 예시를 보이는 도면이다.
도 2는, 도 1의 실시예에 냉매회로를 추가하여 나타낸 개략 단면도로서, 원리를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은, 도 2의 실시예의 냉매회로도이며, (a)는 도 2에 대응되는 냉매회로도, (b)는 가장 기본적인 구성의 냉매회로도이다.
도 4는, 도 2의 변형 실시예로서, 수냉 응축기의 가열재킷과 가열통이 별개로 구성된 예를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 5는, 도 4의 변형 실시예의 냉매회로도이다.
도 6은, 다른 실시예의 냉매회로도로서, 다수의 밸브를 개폐하여 냉매의 방향을 조절하여, 다양한 온도조절이 가능하도록 한 예를 나타낸다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부도면을 참조하면서 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 음식물쓰레기 건조장치의 일례를 나타낸 사시도로서, 냉매회로를 생략하고, 주요 구성부의 배치관계의 예시를 보이는 도면이다. 도 2는, 도 1의 실시예에 냉매회로를 추가하여 나타낸 개략 단면도로서, 원리를 설명하기 위한 개략도이다. 도 3은, 도 2의 실시예의 냉매회로도이며, (a)는 도 2에 대응되는 냉매회로도, (b)는 가장 기본적인 구성의 냉매회로도이다.

본 발명의 음식물쓰레기 건조장치는, 처리조(T2)와, 응축수조(T1)와, 통기로(A)를 구비한다.

상기 처리조(T2)는, 음식물쓰레기를 수용하는 탱크로서, 건기가 들어오는 건기입구(h1)와 습기가 나가는 습기출구(h2)를 가진다. 그리고, 상기 건기입구(h1)에 외부에서 연결된 상기 통기로(A)로부터 건기를 받아들인다. 이때 이 건기는, 팬(F1)에 의하여 가압가속된 건기인 것이 바람직하고, 공냉 응축기(Ca)에 의하여 가열된 건기인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 건기가 상기 처리조(T2)에 들어옴으로써, 처리조(T2) 내부의 음식물쓰레기 상부의 공간의 포화수증기압이 낮아져서, 보다 많은 습기가 음식물쓰레기로부터 위 공간으로 빠져나올 수 있게 된다. 이 습기는 상기 습기출구(h2)로 배출된다.

상기 응축수조(T1)는, 습기를 응결시키는 역할과 이로 인한 응축수를 수용하는 역할을 하는 탱크로서, 습기가 들어오는 습기입구(h3)와 건기가 나가는 건기출구(h4)를 가진다. 그리고, 상기 처리조(T2)의 습기출구(h2)에 연결된 습기입구(h3)로부터 상기 습기를 받아들여, 냉각에 의하여 생성된 응축수를 생성시켜 수용한다. 그리고, 습기가 제거된 건기는 건기출구(h4)로 배출된다.

상기 통기로(A)는, 상기 처리조(T2)와 응축수조(T1)를 연결시켜, 공기를 유통시키는 것으로서, 상기 건기출구(h4)로부터 건기를 공급받아, 상기 건기입구(h1)로 되돌리는 통로이다. 이때 이 건기는, 팬(F1)에 의하여 가압가속된 건기인 것이 바람직하고, 공냉 응축기(Ca)에 의하여 가열된 건기인 것이 더욱 바람직하다.

이와 같은 구조에 있어서는, 상기 처리조(T2)의 음식물쓰레기로부터 습기나 수증기를 보다 신속하게 많은 양을 배출시켜서, 이를 상기 응축수조(T1)에서 응결시켜서 응축수로 적하하여, 폐기나 재활용하는 것이 관건이 된다. 따라서 냉매회로를 갖춘 히트펌프를 도입하여, 상기 처리조(T2)의 가열, 상기 처리조(T2)의 공간에 있어서의 상대습도의 강하, 상기 응축수조(T1)의 냉각 등을 하도록 한다.

이를 위하여, 상기 냉매회로는, 상기 응축수조(T1)를 냉각하는 증발기(E)에 흐르는 냉매가, 압축기( cmp )를 거친 후, 응축기 집단(C)을 통과한 후, 팽창밸브( exp )를 거쳐서 다시 상기 증발기(E)로 되돌아가도록 구성됨을 특징으로 한다. 여기서 상기 응축기 집단(C)은, 상기 처리조(T2)에 접촉하는 가열수를 가열하는 수냉 응축기( Cw ) 및 상기 통기로(A)를 통과하는 건기를 가열하는 공냉 응축기( Ca ) 중 적어도 하나로 이루어진다. 상기 수냉 응축기(Cw)나 공냉 응축기(Ca)는, 각각 1 이상으로 구성될 수도 있고, 이들은 서로 직렬 혹은 병렬로 연결될 수 있다. 도 3 (b)의 예시적 기본구성에 있어서는, 응축기로서 상기 수냉 응축기(Cw)만이 채용되어 있다. 그러나, 상기 수냉 응축기(Cw) 대신에 상기 공냉 응축기(Ca)만이 채용된 구성을 배제하는 것은 아니다.

이로써, 상기 압축기(cmp)에 공급된 에너지는, 증발기(E)에서 냉기를 공급하고, 응축기 집단(C)에서 열기를 공급하게 된다. 그리고, 상기 처리조(T2)의 음식물쓰레기가 함유하던 습기는, 상기 응축수조(T1)로 유입되어, 증발기(E)에서 응결되어 응축수가 되어 적하되어 바닥에 저류되고, 건기가 되어 배출되며, 이는 다시 상기 통기로(A)를 따라서 상기 처리조(T2)의 공간에 공급된다. 이때 건기가 상기 공간의 상대습도를 낮추므로, 음식물쓰레기의 습기가 보다 원활하게 공간에 배출되는 작용이 반복된다.

이러한 기본구성에 대한 변형으로서, 본 발명의 음식물쓰레기 건조장치에는, 제1 밸브( v1 )와, 열교환회로가 더욱 구비될 수 있다.

상기 제1 밸브(v1)는, 상기 냉매회로 중 상기 압축기(cmp)의 냉매 출구 측에 설치된 밸브이다. 그리고 상기 열교환회로는, 상기 압축기(cmp)와 상기 제1 밸브(v1) 사이에서 분기하는 냉매회로로서, 그 최종 연결점은 상기 팽창밸브(exp)이다.

이 변형구성에 있어서, 상기 제1 밸브(v1)가 폐쇄되면, 상기 압축기(cmp)로부터 나온 냉매는, 상기 열교환회로에 배치된 체크밸브( vc )를 거쳐서, 열교환기(X)를 통과한 후 상기 팽창밸브(exp)에 공급되도록 구성된다.

이 구성에 의하면, 상기 제1 밸브(v1)를 폐쇄시킴으로써, 원래의 냉매회로에는 냉매가 유통되지 못한다. 따라서 원래의 냉매회로에 배치된 공냉 응축기(Ca), 수냉 응축기(Cw)가 작동되지 않는다. 따라서 이들이 과열되었을 경우에 이용하면, 온도를 조절할 수 있다.

이 변형구성에 있어서, 상기 열교환기(X)는, 상기 응축수조(T1) 내의 상기 응축수의 수면 이하로 예정된 위치에 설치됨이 바람직하다. 즉, 상기 열교환기(X)를 응축수에 의하여 수냉시킴으로써, 과열을 방지할 수 있다. 또한, 배수밸브(vo)를 개방시켜서 가열된 응축수를 온수로서 상기 응축수조(T1) 외부로 배출시켜, 설겆이용 온수, 물 순환식 바닥매트의 온수 등 다양한 용도에 이용할 수 있다. 또한, 후술하는 펌프(P1)에 의하여 가열된 응축수를 배출시켜, 수냉 응축기(Cw)의 가열재킷(Jw) 내의 가열수에 대한 보충수로서 활용할 수도 있다.

한편, 상기 건기출구(h4)로부터 배출되는 건기의 일부를 받아들여, 냄새나 세균 등을 거르는 필터(F)를 거친 후 대기 중으로 배출하는 배기부를 구비함이 바람직하다.

이 구성에 의하여, 습기가 제거된 건기로서 냄새나 세균 등이 제거된 건기가 외부로 배출되므로, 주변환경에 악영향을 끼치지 않는다.

한편, 상기 증발기(E)에 대한 변형구성으로서, 상기 응축수조(T1)의 내부에는, 상기 습기를 응결시키는 냉각재킷( Je )을 구비함이 바람직하다. 상기 냉각재킷(Je)은, 상기 증발기(E)에 의하여 냉각된 냉각수가 내부에서 순환됨으로써 냉각된다. 따라서 그 표면에 접촉된 습기가 응결된다. 상기 냉각수의 순환을 위하여 순환펌프(P2)가 구비되어도 좋다. 상기 냉각수는, 상기 기본구성에 의하여 상기 응축수조(T1)에 모인 응축수를 활용할 수 있고, 이를 위하여 상기 냉각재킷(Je)에 응축수를 공급하는 보충펌프(P1)가 구비되어도 좋다.

또한, 상기 수냉 응축기(Cw)에 대한 변형구성으로서, 상기 처리조(T2)의 외부에는, 상기 피건조물을 가열시키는 가열재킷( Jw )을 구비함이 바람직하다. 상기 가열재킷(Jw)은, 상기 수냉 응축기(Cw)에 의하여 가열된 가열수가 내부에서 순환됨으로써 가열된다. 따라서 그 내측면에 접촉된 피건조물이 가열된다. 상기 가열수의 순환을 위하여 순환펌프(P3)가 구비되어도 좋다. 상기 가열수는, 상기 변형구성에 의하여 상기 응축수조(T1)에 모인 응축수가 열교환기(X)에 의하여 가열된 것을 활용할 수 있고, 이를 위하여 상기 가열재킷(Jw)에 가열수를 공급하는 보충펌프(P1)가 구비되어도 좋다.

그리고, 상기 응축수조(T1)에 저류된 응축수를, 상기 응축수조(T1)의 냉각재킷(Je) 및 상기 처리조(T2)의 가열재킷(Jw) 중 적어도 하나에, 보충수로서 공급하는 삼방밸브(3)를 구비할 수도 있다. 이 경우 상기 삼방밸브(3)는, 상기 보충펌프(P1)에 연결될 수 있다. 상기 삼방밸브(3)의 개폐 및 토출방향 조절은 미도시된 제어장치에 의하여 수행될 수 있다.

도 4는, 도 2의 변형 실시예로서, 수냉 응축기의 가열재킷과 가열통이 별개로 구성된 예를 설명하기 위한 개략 단면도이다. 도 5는, 도 4의 변형 실시예의 냉매회로도이다.

경우에 따라서는, 도 2와 같이 가열재킷(Jw) 내에 수냉 응축기(Cw)의 냉매회로 배관을 설치하는 것이 곤란한 경우가 있다. 이 경우에는, 상기 수냉 응축기(Cw)를 수용하여, 가열수를 생성하여 상기 가열재킷(Jw)에 공급하는 가열통(Jw2)을 별도로 구비함이 바람직하다. 이때 상기 가열재킷(Jw) 내부는 공간으로 형성되며, 이 공간 내에 가열수가 채워진다. 이 가열수의 순환은 상기 순환펌프(P3)에 의하여 수행될 수 있고, 가열수의 보충은 상기 보충펌프(P1)에 의하여 수행될 수 있다.

이 구성에 의하여, 상기 가열통(Jw2)을 상기 냉매회로의 임의의 위치에 배치할 수 있고, 그 크기도 적절히 조절하기 용이하게 된다.

도 6은, 다른 실시예의 냉매회로도로서, 다수의 밸브를 개폐하여 냉매의 방향을 조절하여, 다양한 온도조절이 가능하도록 한 예를 나타낸다.

상기 기본구성에 있어서, 상기 증발기(E)와 응축기 집단(C)의 온도를 다양하게 조절하기 위하여, 상기 냉매회로는, 제1 밸브( v1 )와, 제2 밸브( v2 )와, 제3 밸브( v3)와, 제4 밸브( v4 )를 구비함이 바람직하다.

상기 제1 밸브( v1 )는, 상기 압축기(cmp)와 팽창밸브(exp1) 사이에 연결된 상기 응축기 집단(C)에 대한 냉매의 흐름을 개폐하는 밸브이다.

상기 제2 밸브( v2 )는, 상기 압축기(cmp)와 상기 팽창밸브(exp1) 사이에 연결된 상기 증발기(E)에 대한 냉매의 흐름을 개폐하는 밸브이다.

상기 제3 밸브(v3)는, 일단은 상기 압축기(cmp)와 상기 제1 밸브(v1) 사이에 접속되고, 타단은 열교환기(X)의 일단에 접속된 밸브이다.

상기 제4 밸브(v4)는, 일단은 상기 압축기(cmp)와 상기 제2 밸브(v2) 사이에 접속되고, 타단은 상기 열교환기(X)의 일단에 접속된 밸브이다.

그리고, 상기 열교환기(X)의 타단은, 병렬로 연결된 보조팽창밸브(exp2)와 보조체크밸브(vc2)를 통하여, 상기 팽창밸브(exp1)와 상기 응축기 집단(C) 사이에 연결되어 있다. 이때, 상기 보조체크밸브(vc2)는, 상기 열교환기(X)로부터 상기 보조팽창밸브(exp2) 쪽으로 흐르는 냉매만 통과시키도록 설정된다.

이 구성에 의하면, 상기 4개의 밸브의 개폐상태의 조합에 의하여 다양한 냉각, 가열 동작을 수행할 수 있다.

<예시동작>

예컨대, 상기 증발기(E)에 의하여 냉각함과 함께, 상기 응축기 집단(C)에 의하여 가열시키도록 가동시킬 수 있다. 상기 증발기(E)를 가동시키면, 상기 응축수조(T1)의 습기와 접촉하는 부분이 냉각된다. 그리고, 상기 응축기 집단(C)을 가동시키면, 상기 통기로(A) 및 상기 처리조(T2) 중 적어도 하나가 가열된다. 이것이 도 3 (b)와 같은 기본모드이다.

이를 위하여, 상기 제1 밸브(v1) 및 상기 제2 밸브(v2)를 개방하고, 상기 제3 밸브(v3) 및 상기 제4 밸브(v4)를 폐쇄하면 된다. 이때, 냉매는, 상기 압축기(cmp)로부터 나와서 상기 제1 밸브(v1)을 지나고, 상기 응축기 집단(C)을 지난 후, 상기 팽창밸브(exp1)를 지나서, 상기 증발기(E)를 지난 후, 상기 제2 밸브(v2)를 지나서, 다시 상기 압축기(cmp)로 되돌아간다.

또한, 상기 열교환기(X)에 의하여 냉각함과 함께, 상기 응축기 집단(C)에 의하여 가열시키도록 가동시킬 수 있다. 상기 열교환기(X)를 증발기로서 가동시키면, 상기 응축수조(T1)의 응축수가 냉각된다. 냉각된 응축수는, 예컨대 얼음이나 냉수에 팬을 가동시켜 기화열에 의하여 시원한 바람을 배출하는 냉선풍기에 공급되도록 호스를 연결하여 재활용할 수 있다. 그리고, 상기 응축기 집단(C)을 가동시키면, 상기 통기로(A) 및 상기 처리조(T2) 중 적어도 하나가 가열된다. 이 모드는, 예컨대 응축수조(T1)가 과냉각 상태이므로 휴지가 필요하고, 처리조(T2)에는 가열이 필요할 때 운전하면 좋다. 또는 처리조(T2)의 가열을 유지하면서, 응축수를 냉각시킬 필요가 있을 때 운전하여도 좋다.

이를 위하여, 상기 제1 밸브(v1) 및 상기 제4 밸브(v4)를 개방하고, 상기 제2 밸브(v2) 및 상기 제3 밸브(v3)를 폐쇄하면 된다. 이때, 냉매는, 상기 압축기(cmp)로부터 나와서 상기 제1 밸브(v1)을 지나고, 상기 응축기 집단(C)을 지난 후, 상기 보조팽창밸브(exp2)를 지나서, 상기 열교환기(X)를 지난 후, 상기 제4 밸브(v4)를 지나서, 다시 상기 압축기(cmp)로 되돌아간다.

그리고, 상기 증발기(E)에 의하여 냉각함과 함께, 상기 열교환기(X)에 의하여 가열시키도록 가동시킬 수 있다. 상기 증발기(E)를 가동시키면, 상기 응축수조(T1)의 습기와 접촉하는 부분이 냉각된다. 그리고, 상기 열교환기(X)를 응축기로서 가동시키면, 상기 응축수조(T1)의 응축수가 가열된다. 가열된 응축수는, 예컨대 설겆이용 온수, 온수 순환에 의하여 가열되는 온수순환매트 등에 공급되도록 호스를 연결하여 재활용할 수 있다. 이 모드는, 예컨대 처리조(T2)가 과열 상태이므로 휴지가 필요하고, 응축수조(T1)에는 냉각이 필요할 때 운전하면 좋다. 또는 응축수조(T1)의 냉각을 유지하면서, 응축수를 가열시킬 필요가 있을 때 운전하여도 좋다.

이를 위하여, 상기 제2 밸브(v2) 및 상기 제3 밸브(v3)를 개방하고, 상기 제1 밸브(v1) 및 상기 제4 밸브(v4)를 폐쇄하면 된다. 이때, 냉매는, 상기 압축기(cmp)로부터 나와서 상기 제3 밸브(v3)을 지나고, 상기 열교환기(X)를 지난 후, 상기 보조체크밸브(vc2)를 지나서, 상기 팽창밸브(exp1)를 지난 후, 상기 제2 밸브(v2)를 지나서, 다시 상기 압축기(cmp)로 되돌아간다.

이상, 바람직한 실시예를 따라서 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형, 개량, 변경이 가능하다. 예컨대 상기 주요 구성과 더불어, 일반적으로 알려져 있는 구성요소가 추가될 수도 있다. 예컨대 상기 압축기(cmp)에서 나온 냉매는 유분리기(s)를 거치도록 함이 바람직하고, 상기 팽창밸브(exp)로 들어가는 냉매는 필터드라이어(D)를 거치도록 함이 바람직하며, 응축기에서 응축한 액체상태 냉매를 일시 저장하다가 증발기에서 소요되는 만큼의 냉매만을 팽창밸브에 공급하는 수액기 등이 보조요소로서 추가되어도 좋고, 상기 처리조(T2)와 응축수조(T1), 냉각재킷(Je), 가열재킷(Jw), 가열통(Jw2) 등에는 수위센서가 설치되고, 이 수위센서의 검출치에 근거하여 각종 밸브(v1~v4, vo 등)와 펌프(P1~P3 등)를 제어하는 제어장치(미도시)가 구비되어도 좋으며, 이렇게 청구범위에 기재된 범위 내에서 이루어진 동일성 범위의 개량, 변형 등은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은, 가정용 또는 산업용 음식물쓰레기 처리기나 건조기 등에 있어서 음식물쓰레기를 건조시키는데 이용되는 음식물쓰레기 건조장치에 이용될 수 있다.

cmp: 압축기
exp, exp1, exp2: 팽창밸브
E: 증발기 Je: 냉각재킷
C, Ca, Cw: 응축기 Jw: 가열재킷
Jw2: 가열통
X: 열교환기
F1, F2: 팬 F: 필터
T1: 응축수조 T2: 처리조
p1, p2, p3: 펌프
v1, v2, v3, v4: 전자밸브 vc: 체크밸브
h1, h2, h3, h4: 건기와 흡기의 입구와 출구
A: 통기로

Claims (12)

1. 건기입구로부터 건기를 받아들여, 수용된 음식물쓰레기의 습기를 습기출구로 배출하는 처리조와,
   상기 습기출구에 연결된 습기입구로부터 상기 습기를 받아들여, 냉각에 의하여 생성된 응축수를 수용하고, 건기를 건기출구로 배출하는 응축수조와,
   상기 건기출구로부터 건기를 공급받아, 상기 건기입구로 되돌리는 통기로
   를 구비하고,
   상기 응축수조를 냉각하는 증발기에 흐르는 냉매가, 압축기를 거친 후, 상기 처리조에 접촉하는 가열수를 가열하는 수냉 응축기 및 상기 통기로를 통과하는 건기를 가열하는 공냉 응축기 중 적어도 하나로 이루어지는 응축기 집단에 공급된 후, 팽창밸브를 거쳐서 다시 상기 증발기로 되돌아가도록 냉매회로가 구성됨
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉매회로 중 상기 압축기의 냉매 출구 측에 설치된 제1 밸브와,
   상기 압축기와 상기 제1 밸브 사이에서 분기하여, 상기 팽창밸브에 연결되는 열교환회로
   가 구비되며,
   상기 제1 밸브가 폐쇄되면, 상기 압축기로부터 나온 냉매는, 체크밸브를 거쳐서, 열교환기를 통과한 후 상기 팽창밸브에 공급됨
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 열교환기는, 상기 응축수조 내의 상기 응축수의 수면 이하로 예정된 위치에 설치됨
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 건기출구로부터 배출되는 건기의 일부를 받아들여, 필터를 거친 후 대기 중으로 배출하는 배기부를 구비함
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 증발기에 의하여 냉각된 냉각수가 내부에서 순환됨으로써 냉각되어, 상기 습기를 응결시키는 냉각재킷을 구비함
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수냉 응축기에 의하여 가열된 가열수가 내부에서 순환됨으로써 가열되어, 상기 피건조물을 가열시키는 가열재킷을 구비함
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 수냉 응축기를 수용하여, 가열수를 생성하여 상기 가열재킷에 공급하는 가열통을 구비함
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 응축수조에 저류된 응축수를, 상기 응축수조의 냉각재킷 및 상기 처리조의 가열재킷 중 적어도 하나에, 보충수로서 공급하는 삼방밸브를 구비함
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉매회로는,
   상기 압축기와 상기 팽창밸브 사이에 연결된 상기 응축기 집단에 대한 냉매의 흐름을 개폐하는 제1 밸브와,
   상기 압축기와 상기 팽창밸브 사이에 연결된 상기 증발기에 대한 냉매의 흐름을 개폐하는 제2 밸브와,
   일단은 상기 압축기와 상기 제1 밸브 사이에 접속되고, 타단은 열교환기의 일단에 접속된 제3 밸브와,
   일단은 상기 압축기와 상기 제2 밸브 사이에 접속되고, 타단은 상기 열교환기의 일단에 접속된 제4 밸브
   를 구비하며,
   상기 열교환기의 타단은, 병렬로 연결된 보조팽창밸브와 보조체크밸브를 통하여, 상기 팽창밸브와 상기 응축기 집단 사이에 연결되고,
   상기 보조체크밸브는, 상기 열교환기로부터 상기 보조팽창밸브 쪽으로 흐르는 냉매만 통과시키도록 설정됨
   을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 개방하고, 상기 제3 밸브 및 상기 제4 밸브를 폐쇄하여, 상기 증발기를 가동시켜 상기 응축수조의 습기와 접촉하는 부분을 냉각시키고, 상기 응축기 집단을 가동시켜 상기 통기로 및 상기 처리조 중 적어도 하나를 가열시킴
    을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 밸브 및 상기 제4 밸브를 개방하고, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 폐쇄하여, 상기 열교환기를 증발기로서 가동시켜 상기 응축수조의 응축수를 냉각시키고, 상기 응축기 집단을 가동시켜 상기 통기로 및 상기 처리조 중 적어도 하나를 가열시킴
    을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 개방하고, 상기 제1 밸브 및 상기 제4 밸브를 폐쇄하여, 상기 증발기를 가동시켜 상기 응축수조의 습기와 접촉하는 부분을 냉각시키고, 상기 열교환기를 응축기로서 가동시켜 상기 응축수조의 응축수를 가열시킴
    을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.

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