KR20120131422A - 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스연소열 가열식 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스연소열을 열원으로 하여, 히트파이프 내 열매체유를 가열함으로써, 건조 하우징 내 유기성 폐기물을 가열건조할 수 있는 구성을 가지되, 상기 건조 하우징 내에서 발생되는 습기를 지는 습열풍의 경우, 건조 하우징 내에 설치된 열교환기를 통해 제습하고, 제습된 건열풍을 다시 건조 하우징 내로 유입시켜, 건열풍으로 건조 하우징 내를 건조시킬 수 있는 폐순환 반복이 가능토록 한 것으로, 히트파이프 및 가스연소열에 의한 효율적인 열매체 가열 및 히트파이프 열교환방식을 이용한 수분제거 효율 향상을 가지는 가스연소열 가열식 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기에 관한 것이다.

Description

히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기{Dryer of Indirect Thermal Oil Heating by Heat Pipe}

본 발명은 유기성 폐기물을 히트파이프를 이용하여 열매체유를 가열하고, 가열건조시 발생되는 습열풍은 열교환기를 통해 제습하여, 건조에 재사용될 수 있도록 한 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기에 관한 것이다.

현재 프랑스, 영국, 미국 등의 대형마트에서 유통기한이 지난 음식물을 포장한 상태 그대로 폐기할 경우 운송비, 처리비용이 상당히 높아지므로 현지에서 바로 건조 후 연료화가 가능하고 연료화에 의한 수입까지 발생하는 건조 시스템을 사용자가 적극적으로 구매를 원하고 있는 상황이며, 현재까지 이러한 목적으로 보급되고 있는 건조시스템은 전기를 열원으로 하는 음식물 쓰레기 건조기로, 열매체유를 전기로 간접가열하는 방식이다.

또한, 음식물 슬러지 처리기는 국내외적으로 과거 미생물 소멸식에서 시작된 제품이 최근에는 단순 건조식에서 한 단계 발전된 형태인 파쇄 건조식으로 발전해가는 형태로 소멸식의 친환경적인 장점과 파쇄건조식의 빠른 처리 시간 및 부피의 감소 등의 장점을 혼합한 형태인 건조분해 방식까지 등장하여 편의성이 한층 강화되었으며, 친환경적인 트렌드를 따르고 있고 디자인이 다양화되고 탈취기능이 강화되고 있지만, 제품이 중, 대형화되면서 건조성능, 탈취성능 및 내구성에 해결해야할 문제가 많아서 구매자의 신뢰성이 떨어지고 있는 실정이다.

하지만, 이러한 음식물 슬러지 처리기, 음식물 쓰레기 건조기 등에 사용되는 기존 건조방식은 전기에 의한 열매체유 간접열 건조방식을 사용함으로 인해, 미국, 영국, 프랑스 등과 같이 전기비용이 높은 국가에서는 사용하기가 어렵다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유기성 폐기물을 건조하기 위해 제작된 기존의 전기에 의한 열매체유 간접열 건조방식을, 고성능 히트파이프 가열기술을 적용하여 가스연소열에 의한 열매체유 간접열 건조방식으로 제조하기 위한 기술과, 건조 공정 중 수증기 응축 효율을 향상시키기 위한 히트파이프식 열교환 기술을 적용하여 건조효율 향상을 도모하고자 한 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 유기성 폐기물(S)이 유입되고, 내부 하단에 열매체유가 저장되는 건조 하우징(10); 상기 건조 하우징(10)의 열매체유 내에 설치되되, 일단이 건조 하우징(10) 외부로 돌출되는 히트파이프 가열체(20); 상기 건조 하우징(10) 외부에서 가스연소열을 열원으로 하여, 상기 히트파이프 가열체(20)를 가열함으로써, 히트파이프 가열체(20)의 열전달을 통해 건조 하우징(10) 내 유기성 폐기물(S)이 가열건조되도록 하는 가스연소 가열부재(30); 상기 건조 하우징(10) 내주면 상부에 설치되어, 상기 건조 하우징(10) 내에서 발생되는 습열풍(A)이 제습되어 건열풍(B)으로 건조 하우징(10) 내에 재유입되는 폐순환을 반복되도록 하는 건조부재(40); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 미국, 영국, 프랑스 등 전기비용이 높은 국가에 수출하거나 전기설비용량이 적은 학교나 식당에 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 현재 미국, 영국, 프랑스 등에 수출되고 있는 건조기 해외시장뿐만 아니라 국내의 건조기 시장을 크게 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존 건조공정의 응축기에 고효율 열교환기를 적용함에 따라 응축효율이 상대적으로 향상하게 되어 건조효율을 10%이상 증가시켜 운영비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가스연소열 가열식 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기의 개념을 나타낸 일실시예의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 가스연소열 가열식 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기가 적용된 모습을 나타낸 일실시예의 사시도.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등 물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이를 위한 본 발명의 일실시예는 유기성 폐기물(S)이 유입되고, 내부 하단에 열매체유(H)가 저장되는 건조 하우징(10); 상기 건조 하우징(10)의 열매체유(H) 내에 설치되되, 일단이 건조 하우징(10) 외부로 돌출되는 히트파이프 가열체(20); 상기 건조 하우징(10) 외부에서 가스연소열을 열원으로 하여, 상기 히트파이프 가열체(20)를 가열함으로써, 히트파이프 가열체(20)의 열전달을 통해 건조 하우징(10) 내 유기성 폐기물(S)이 가열건조되도록 하는 가스연소 가열부재(30); 상기 건조 하우징(10) 내주면 상부에 설치되어, 상기 건조 하우징(10) 내에서 발생되는 습열풍(A)이 제습되어 건열풍(B)으로 건조 하우징(10) 내에 재유입되는 폐순환을 반복되도록 하는 건조부재(40); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 히트파이프 가열체(20)는 히트파이프가 사용되며, 상기 히트파이프의 열전달을 통해 열매체유(H)가 가열되어, 상기 열매체유(H)에 의해 유기성 폐기물(S)이 가열건조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스연소 가열부재(30)는 다수의 핀과 튜브가 사용되는 열교환기가 사용되되, 상기 튜브 사이로 공기가 유입되어, 상기 튜브 내로 유동되는 습열풍(A)이 제습되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스연소 가열부재(30)는 습열풍(A)이 제습된 건열풍(B)을 건조 하우징(10) 내로 유입시켜, 상기 건열풍(B)을 건조 하우징(10) 내 건조에 사용되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기를 상세히 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기는 히트파이프 가열방식을 이용하여 가스연소열에 의한 열매체유 가열 및 히트파이프 열교환방식을 이용한 열교환기를 통해 건조공정 중 발생하는 수분을 효율적으로 제거할 수 있도록 한 것으로, 건조 하우징(10), 히트파이프 가열체(20), 가스연소 가열부재(30), 건조부재(40)를 포함한다.

상기 건조 하우징(10)은 내부 하단에 열매체유(H)가 저장되어 있는 것으로, 이러한 상기 건조 하우징의 내부(10)에 가열건조 대상물인 유기성 폐기물(S)(음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 축산분뇨 등)이 내부에 유입되어, 유입된 유기성 폐기물이 후술될 히트파이프 가열체(20) 및 가스연소 가열부재(30)를 통해 가열건조되어 환경과 인체에 무해하게 처리될 수 있도록 하는 위한 것이다.

상기 히트파이프 가열체(20)는 전술된 건조 하우징(10)의 열매체유(H) 내에 설치되되, 일단이 건조 하우징(10)의 외측(더욱 자세히는 건조 하우지의 일측)으로 돌출되도록 설치되는 것으로서, 이러한 상기 히트파이프 가열체(20)는 관체 형상을 가지는 히트파이프가 사용되며, 사용자의 실시예에 의해 다수개가 설치됨으로써, 후술될 가스연소 가열부재(30)에 의해 열매체유(H)가 가열되도록 한다. (물론, 이러한 상기 히트파이프에는 사용자의 실시예에 따라 열교환 증대를 위해 방열핀이 다수 설치될 수도 있음이다.)

즉, 상기 히트파이프 가열체(20)가 건조 하우징(10)의 열매체유(H)에 내설된 상태에서, 건조 하우징(10) 내부에 유기성 폐기물이 채워지고, 상기 히트파이프 가열체(20)가 가스연소 가열부재(30)에 의해 가열되어 열매체유(H)를 가열하게 되면, 가열된 열매체유(H)가 상기 건조 하우징(10) 내 유기성 폐기물을 열전도에 의해 가열건조시키는 것이다.

상기 가스연소 가열부재(30)는 전술된 히트파이프 가열체(20)를 가열하는 것으로서, 상기 건조 하우징(10)의 외측으로 돌출되어 있는 히트파이프 가열체(20)의 돌출된 일단을 가열함으로써, 상기 히트파이프 가열체(20) 내 열매체유(H)가 가열되도록 한다.

이를 위해 본 발명에서는 가스연소 가열부재(30)(ex: 버너, 히터 등)의 열원으로 가스를 사용하였으며, 이러한 가스연소열을 통해 히트파이프 가열체(20), 열매체유(H)가 가열될 수 있도록 한다.

상기 건조부재(40)는 전술된 건조 하우징(10)의 내주면 상부에 설치되는 것으로서, 건조 하우징(10) 내 유기성 폐기물이 가열건조되는 건조공정 중 발생된 습열풍(A)(습기를 포함하는 열풍)이 유입한 후, 이러한 상기 습열풍(A) 내 습기를 제습하여 건열풍(B)이 되도록 하여 이러한 건열풍(B)을 건조 하우징(10) 내에 다시 유입하는 폐순환을 반복수행하는 곳이다.

즉, 상기 건조부재(40)는 건조공정에서 발생되는 습열풍(A)을 제습하여 건열풍(B)으로 만든 후, 이를 유기성 폐기물이 가열건조되어 계속해서 습열풍(A)이 발생되는 건조 하우징(10) 내부를 건조하기 위한 용도로 재사용하기 위한 것이다.

이러한, 상기 건조부재(40)는 다수의 튜브(Tube) 및 이러한 튜브 사이에서 열교환 증대를 위한 다수의 핀(방열핀, Pin)이 형성되어 있는 열교환기(응축기로 사용)가 사용될 수 있으며, 상기 건조 하우징(10) 내부에서 유기성 폐기물 가열건조시 발생된 습열풍(A)이, 건조부재(40)의 내 튜브의 일단으로 유입되어 튜브의 타단을 통해 다시 건조 하우징(10) 내부로 유입될 수 있도록 하되, 외부의 공기를 다수의 튜브 사이에 유입시킴으로써, 상기 튜브 내를 유동하는 습열풍(A)을 제습할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 상기와 같이 건조 하우징(10) 내에서 습열풍(A)을 제습하여 건조 하우징(10) 내로 재유입함으로써 폐순환 구성임과 동시에, 이러한 건열풍(B)을 건조 하우징(10) 내 건조에 재사용하는 동일한 구성이라면, 사용자의 다양한 실시예에 따라, 그 구성은 다양하게 변경될 수 있음이다. (더불어, 이와 같은 본 발명의 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기는 다양한 건조장치(음식물 파쇄 건조기, 음식물 슬러지 처리기 등)에 적용되어 사용될 수 있음이다.)

더불어, 상기에서 서술되지 않은 도면의 부호인 11은 유기성 폐기물이 유입되는 유입구, 12는 가열건조된 유기성 폐기물이 배출되는 배출구를 나타낸다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 건조 하우징 20: 히트파이프 가열체
30: 가스연소 가열부재 40: 건조부재
A: 습열풍 B: 건열풍
H: 열매체유

Claims (4)

1. 유기성 폐기물(S)이 유입되고, 내부 하단에 열매체유(H)가 저장되는 건조 하우징(10);
   상기 건조 하우징(10)의 열매체유(H) 내에 설치되되, 일단이 건조 하우징(10) 외부로 돌출되는 히트파이프 가열체(20);
   상기 건조 하우징(10) 외부에서 가스연소열을 열원으로 하여, 상기 히트파이프 가열체(20)를 가열함으로써, 히트파이프 가열체(20)의 열전달을 통해 건조 하우징(10) 내 유기성 폐기물(S)이 가열건조되도록 하는 가스연소 가열부재(30);
   상기 건조 하우징(10) 내주면 상부에 설치되어, 상기 건조 하우징(10) 내에서 발생되는 습열풍(A)이 제습되어 건열풍(B)으로 건조 하우징(10) 내에 재유입되는 폐순환을 반복되도록 하는 건조부재(40);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 히트파이프 가열체(20)는
   히트파이프가 사용되며, 상기 히트파이프의 열전달을 통해 열매체유(H)가 가열되어, 상기 열매체유(H)에 의해 유기성 폐기물(S)이 가열건조되는 것을 특징으로 하는 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가스연소 가열부재(30)는
   다수의 핀과 튜브가 사용되는 열교환기가 사용되되,
   상기 튜브 사이로 공기가 유입되어, 상기 튜브 내로 유동되는 습열풍(A)이 제습되도록 하는 것을 특징으로 하는 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 가스연소 가열부재(30)는
   습열풍(A)이 제습된 건열풍(B)을 건조 하우징(10) 내로 유입시켜, 상기 건열풍(B)을 건조 하우징(10) 내 건조에 사용되도록 하는 것을 특징으로 하는 히트파이프이용 열매체유 간접가열 건조기.
   

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