KR20130081441A - 유·무기성 함수폐기물 건조를 위한 난류접촉식 건조장치 - Google Patents

유·무기성 함수폐기물 건조를 위한 난류접촉식 건조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 액체성분이 함유된 피건조물을 투입하기 위한 투입수단(11) 및 건조된 피건조물을 내부공간에서 배출하기위한 배출수단(12), 내부의 함습공기를 배기하는 배기수단(13)을 가지며, 바닥에는 하기 2개의 하부스크루 사이를 종방향으로 구획하는 중앙돌출부(14)가 돌출되어 있는 건조처리실(10); (B) 다양한 열원에 의해 발생된 건조가스 또는 고열을 상기 건조처리실(10)로 공급하여 피건조물의 건조가 이루어질 수 있게 최소한 상기 건조처리실(10)의 하면 외부를 감싸는 구조로서, 상기 건조처리실(10)과 접하는 격벽 사이에는 건조가스의 이동을 위한 다수의 분공구(21)가 형성되어 있고, 상기 분공구(21)의 건조처리실측에는 피건조물에 의한 구멍 막힘을 방지하는 분공판(22)이 설치되어 있는 열공급실(20); 및 (C) 상기 건조처리실(10) 내부공간의 하부영역에 상기 건조처리실(10)의 종축 방향으로 설치된, 2개의 하부스크루 및 2개의 상부스크루, 즉 좌우2×상하2 총 4개의 스크루(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 피건조물이 반복적으로 파쇄되면서 그 사이로 건조열이 쉽게 전달되어 수분의 증발이 효과적으로 일어나기 때문에 대량의 고함수 폐기물(슬러지)를 빠른 시간 내에 건조시킬 수 있게 된다.

Description

유·무기성 함수폐기물 건조를 위한 난류접촉식 건조장치{Dryer Turbulent Contact between Hot Gas and Materials Drying for Organic and Inorgani Wet Wastes }
본 발명은 대량의 수분함유 폐기물(슬러지)을 처리하기 위한 건조장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 각종 산업현장, 가정 및 축사 등에서 발생하는 폐기물인 유·무기성 슬러지를 단시간에 대량으로 건조하여 처리할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 건조장치에 관한 것이다.
하수처리장, 식품공장과 섬유 및 제지공장 등의 각종 산업현장, 축산 농가에서 발생된 폐수를 후처리한 후 잔류물이나 분뇨 등의 유, 무기성 슬러지는 함수율이 약 75~95% 정도에 이른다. 이렇게 함수율이 높은 슬러지를 그대로 매립할 경우에는 체적이 커서 운송비용이 증대되고 매립 용적 또한 많이 차지하게 될 뿐만 아니라, 대량으로 발생되는 침출수에 의해 토질 및 지하수 오염은 물론 환경공해를 유발하게 된다. 따라서 대부분의 슬러지는 일정 함수율 이하로 탈수 또는 건조시킨 후 소각, 재활용, 지중 매립, 해양투기 등의 방법으로 처리한다.
슬러지는 함유된 수분을 대략 30~40%이하로 탈수, 건조시키면 연소가 가능하여 에너지 자원으로 재활용 가치가 충분하고, 또한 매립물로서의 기준치에 적합하여 매립처리도 가능하기 때문에 그동안 다양한 건조장치가 개발되어 왔다.
건조는 크게 열풍건조방식과 열전도건조방식 및 마이크로파가열방식으로 구분할 수 있다.
열풍 건조방식은 열풍의 가열방식에 따라 직접가열과 간접가열 방식이 있는데, 직접가열 방식은 중유, LPG 등의 연소가스 즉, 고온의 건조가스를 직접 건조공간 내부로 주입하는 방식이고, 간접가열 방식은 연소가스를 직접 주입하지 않고 열풍 발생기나 열교환을 통해 생성된 열풍(건조가스)을 건조공간 내부로 주입하는 것이다. 열전도건조방식은 열풍 또는 열매체가 건조대상물과 직접 접촉되는 대신에 금속판 등을 사이에 두고 접촉함으로써 표면에서의 열전도에 의해 건조대상물을 건조시키는 방법이다. 마이크로파가열방식은 독립적으로 또는 다른 건조방식과 복합적으로 적용되는 것으로서, 건조장치에 마그네트론을 장착하여 이의 작동에 의해 피건조물 내부의 수분을 활성화(가열)하여 증발되도록 하는 방식이다.
공개특허공보 제2002-0005917호(다단식 스크루 건조기)는, 스크루가 설치된 다수의 건조용 원통을 인접하게 나란히 배치하고, 최상단의 건조용 원통에 주입된 건조대상물은 상부에서 하부로 연속적으로 이송되어 최하단의 건조용 원통을 통해 배출되고, 최하단의 건조용 원통으로 주입된 열풍은 하부에서 상부로 연속적으로 이송되도록 최상단의 건조용 원통을 통해 배기되는, 열풍건조방식의 슬러지 건조장치를 제안하고 있다.
등록특허 제10-0407828호의 "적외선과 고주파를 이용한 수분건조방법"은, 건조용기내에 컨베이어 밸트를 설치하고, 컨베이어 벨트의 상부에 고주파장치의 양극판과 음극판을 설치하여 슬러지나 음식물 쓰레기에 고온의 열을 가하도록 하며, 가열에 의해 발생된 증기를 배출시키는 환풍기를 건조용기에 설치하고, 배출구측에 적외선을 조사하여 슬러지나 음식물 쓰레기를 통과하도록 조사하는 적외선 건조로를 설치하여 이루어지는, 마이크로파가열방식에 의한 슬러지 건조방법을 제안하고 있다.
등록특허 제10-0534084호(슬러지 복합건조 장치)는, 투입되는 하ㆍ폐수 슬러지(수분함량 70∼85%W.B.)는 상부의 2중 원통으로 구성된 자켓형건조기에서 배기가스를 재가열한 간접열에 의해 1차 건조(수분함량 40∼60%W.B.)되며, 중간 건조된 슬러지 덩어리는 파쇄기에 의해 작은 알갱이로 분쇄되어져 하부의 유동형건조기로 공급되며 나선상 띠형 스크루에 부상날개가 부착된 스크루부상기가 고속 회전하면서 연속적인 슬러지 입자의 유동현상에 의해 입자크기가 미세하게 부서지면서 부양되어 고온 연소열풍에 의해 2차 건조(수분함량 8∼10%W.B.)되는, 열전도방식과 열풍건조방식을 복합적으로 적용한 건조장치를 개시하고 있다.
등록특허 제10-0684259호(피건조물의 내부 성층화가 방지되는 연속식 스크루건조기)는, 피건조물이 건조되는 내부공간의 하부영역을 다수의 이송건조부로 구획하는 중앙돌출부와 투입구 및 건조된 피건조물을 배출구가 각각 설치된 건조처리실, 상기 건조처리실의 이송건조부마다 설치된 교반·이송용 스크루, 건조처리실로의 열 공급에 의해 피건조물의 건조가 이루어질 수 있도록 최소한 상기 건조처리실의 하면 외부를 에워싸는 형태로 설치된 건조열풍공급실 및 교반·이송용 스크루에 의한 피건조물의 교반·이송 시 중앙돌출부 주위에서의 재료 성층화 및 뭉침이 방지되도록 상기 교반·이송용 스크루와 나란한 방향으로 중앙돌출부 주위에 설치된 파쇄수단을 포함하는, 열풍건조방식의 스크루건조기를 제안하고 있다.
한편, 건조기의 건조효율은 피건조물로의 열전달 속도 즉, ① 피건조물이 열전도매체(열풍 건조방식에서는 고온의 건조가스, 열전도 건조방식에서는 고온의 금속판)와 접촉하는 비표면적이 얼마나 큰가에 의해 주로 결정된다. [물론 ② 열전도매체가 얼마나 고온인가 ③ 건조과정에서 증발된 수분을 함유하는 공기를 얼마나 빨리 배출하고, 배출공기중의 잔열을 회수하여 효율적으로 재활용할 수 있는가도 중요 요소이지만, 이들은 당업계에서 용이하게 통제가 가능하므로 논외로 한다.] 따라서 이론적으로는 피건조물에 고온의 건조가스가 직접 접촉하는 열풍건조방식이 고수분을 함유하는 슬러지의 건조에 가장 적합하다. 그러나 대량의 슬러지를 처리하는 경우에는 건조가스와 건조재료(피건조물) 간 접촉효율이 낮아 열효율이 떨어지는 문제점이 있다.
종래기술에 의한 건조장치의 경우 대부분 슬러지가 적층된 상태에서 건조되므로 슬러지의 처리량이 제한되며, 처리효율이 낮고 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 특히 스크루 방식을 적용하는 슬러지 건조장치는 스크루를 통해 슬러지의 분쇄와 이송을 목적으로 하고 있으나, 이송되는 슬러지의 표면은 건조되지만 내측의 슬러지는 건조되지 않고 점착성인 슬러지가 스크루핀과 축에 달라붙는 현상이 발생하여 실질적으로 분쇄 작용은 거의 기대할 수 없고, 결국 스크루에 과부하가 걸리는 문제점이 있는 것이다.
공개특허공보 제2002-0005917호 등록특허 제10-0407828호 등록특허 제10-0534084호 등록특허 제10-0684259호
본 발명은 스크루식 슬러지 건조장치이면서도 함수율이 높은 상태의 초기 슬러지를 효과적으로 분쇄하며, 건조가스와의 접촉효율을 증가시켜 건조효율을 개선시킨 난류접촉식 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전단력이 우수하고 점착성인 슬러지의 달라붙음이 방지되는 구조를 가진 스크루 세트가 적용된 난류접촉식 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 건조공간에서 열풍건조와 열전도건조가 동시에 일어나도록 함으로써 건조효율을 개선시킨 난류접촉식 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 (A) 액체성분이 함유된 피건조물을 투입하기 위한 투입수단 및 건조된 피건조물을 내부공간에서 배출하기위한 배출수단, 내부의 함습공기를 배기하는 배기수단을 가지며, 바닥에는 하기 2개의 하부스크루 사이를 종방향으로 구획하는 중앙돌출부가 돌출되어 있는 건조처리실; (B) 다양한 열원에 의해 발생된 건조가스 또는 고열을 상기 건조처리실로 공급하여 피건조물의 건조가 이루어질 수 있게 최소한 상기 건조처리실의 하면 외부를 감싸는 구조로서, 상기 건조처리실과 접하는 격벽 사이에는 건조가스의 이동을 위한 다수의 분공구가 형성되어 있고, 상기 분공구의 건조처리실측에는 피건조물에 의한 구멍 막힘을 방지하는 분공판이 설치되어 있는 열공급실; 및 (C) 상기 건조처리실 내부공간의 하부영역에 상기 건조처리실의 종축 방향으로 설치된, 2개의 하부스크루 및 2개의 상부스크루, 즉 좌우2×상하2 총 4개의 스크루;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치에 관한 것이다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 4축 스크루에 의해 피건조물이 반복적으로 파쇄되면서 그 사이로 건조열이 쉽게 전달되어 수분의 증발이 효과적으로 일어나기 때문에 대량의 고함수 폐기물(슬러지)를 빠른 시간 내에 건조시킬 수 있게 된다. 예를 들면, 본 발명에 의한 시간당 1톤의 함수율 80%인 하수슬러지(점성 160만CP)를 함수율 5~10%로 건조시킬 수 있다. 이때 열효율은 65% 이상이 가능하다.
또한 본 발명에 의하면 피건조물이 스크루에 달라붙거나 뭉치지 않고 파쇄·교반되면서 효과적으로 열에너지가 피건조물로 전달되어 수분이 증발함과 동시에 피건조물이 이송된다. 즉, 본 발명에 의한 건조장치는 피건조물의 파쇄·교반·이송 효과가 우수한 장점이 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명에 의한 난류접촉식 건조장치의 종단면도와 그 전후에 연결되는 부대장치들의 예시도(도 1a), 예시적 횡단면도(도 1b) 및 횡단면 개념도(도 1c).
도 2는 본 발명에 의한 건조장치에서 건조처리실의 바닥을 이루는 부품에 분공판이 조립된 상태를 보주는 사진.
도 3은 본 발명에 의한 건조장치에 적용될 수 있는 스크루의 예시적 구조도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 건조장치에 적용가능한 동력전달 모식도 및 구동부(파워트레인)의 예시적 사진.
도 5는 본 발명에 의한 건조장치에 적용될 수 있는 열풍유도관의 예시적 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
전술하였듯이, 본 발명에 의한 난류접촉식 건조장치는 건조처리실(10), 열공급실(20) 및 4축 스크루(30)를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의한 난류접촉식 건조장치(의 종단면도) 및 그 전후에 연결되는 부대장치들의 일예를 도 1a에, 건조장치의 횡단면도의 일예를 도 1b에, 횡단면 개념도를 도 1c에 각각 도시하였다.
본 발명에서 건조처리실(10)은 피건조물이 전방에서 투입되어 파쇄·교반·이송되면서 하기 열공급실(20)로부터의 건조공기 또는 고열로 피건조물에 함유된 수분을 증발시키는 기능을 하는 일종의 컨테이너이다. 건조처리실(10)에는 액체성분이 함유된 피건조물을 공급하기 위한 투입수단(11) 및 건조된 피건조물을 내부공간에서 배출하기위한 배출수단(12), 내부의 함습공기를 배기하는 배기수단(13)이 설치된다. 또한 건조처리실(10)의 아래 바닥에는 2개의 하부스크루 사이를 종방향으로 구획하는 중앙돌출부(14)가 형성되어 있다. 따라서 상기 건조처리실(10)의 횡단면은 도 1a에서 볼 수 있듯이, 대략 ω-형이 된다. 상기 중앙돌출부(14)는 스크루(30) 날개부에 직접적으로 영향받지 않는 공간을 최대한 줄이는 기능을 하는 것으로서, 작동과정에서 인접한 두 스크루(30)의 날개부가 서로 부딪히지 않으면서도 양쪽 날개부에 의해 직접 접촉되지 않는 영역이 최소화되도록 하여 스크루(30)에 의한 피건조물의 파쇄·교반·이송이 원활하게 이루어지도록 한다.
본 발명에서 열공급실(20)은 다양한 열원에 의해 발생된 건조가스 또는 고열을 상기 건조처리실(10)로 공급하여 피건조물의 건조가 이루어지게 하는 기능 즉, 피건조물이 함유하고 있는 수분이 증발할 수 있도록 증발잠열을 제공하는 기능을 한다.
열공급실(10)은, 최소한 상기 건조처리실의 하면 외부, 바람직하게는 측면외부까지를 감싸는 구조로서, 상기 건조처리실(10)과 접하는 격벽 사이에는 건조가스의 이동을 위한 다수의 분공구(21)가 형성되어 있고, 상기 분공구(21)의 건조처리실(10)측에는 피건조물에 의한 구멍 막힘을 방지하는 분공판(22)이 설치되어 있다(도 1c에는 분공구와 분공판의 도시가 생략됨). 도 2에 2개가 연설되어 본 발명에 의한 건조처리실(10) 바닥에 ω-형태를 형성하는 부품에 분공판(22)이 조립된 상태를 보여주는 사진을 첨부하였다. 사진에서 분공판(22)이 형성된 쪽이 건조처리실(10) 방향이며 사진에는 나타나지 않는 분공구(21)가 각 분공판(22) 아래에 형성되어 있다.
예컨대, 각각의 분공구(21)마다 건조처리실(10)의 내면 쪽에 약 3㎜ 정도의 간격을 두고 분공판(22)의 3측의 모서리부분이 용접되어 있다.[도 2의 사진으로는 식별되지 않지만, 상기 부품의 길이방향으로 분공판의 일측 모서리는 용접되지 않고 개구되어 있음] 여기서, 상기 분공판(22)으로는 예를 들면 금속을 이용하여 각진 "[" 형태로 만든 것이나 완만한 곡면 형태로 만든 것이 모두 사용될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 분공구(21)로 주입된 열풍이 건조처리실(10)의 벽면과 분공판(22) 사이의 틈새를 통해 건조처리실(10) 안으로 분출·공급되며, 상기 분공판(22)에 의해 분공구(21)가 피건조물로 막혀버리는 문제가 생기지 않게 된다.
열공급실(20)은 고온연소가스(이하 "건조가스"라 함) 또는 고열을 발생시키는 버너 등과 같은 소정의 열풍발생기(23)를 가진다.
본 발명에 의한 건조장치에 의하면, 열공급실(20)의 일측에 접속된 통상 구조의 열풍발생기(23)에 의해 생성된 고열의 일부가 건조처리실(10)과 열공급실(20) 사이의 금속벽체를 매개로 건조대상물로 전달되어 건조에 일조하는 열전도건조방식과, 열풍발생기(23)에 의해 생성된 건조가스 또는 이에 의해 열교환된 건조가스가 분공구(21)를 통해 직접 건조대상물과 접촉하여 건조시키는 열풍건조방식이 동시에 이루어진다. 이때, 열효율을 높이기 위하여 건조장치의 후방으로 갈수록 상기 분공구(21)의 밀도(설치개수)가 줄어들게 하는 것이 좋다.
상기와 같은 분공구(21)-분공판(22) 구조에 의해, 건조공기는 분공구(21)를 통하여 수직으로 상승하였다가 분공판(22)에 의해서 90°회전하면서 분공판(22)의 개구부로 "난류(Swirl)"상으로 분출된다. 이렇게 형성된 난류는 건조처리실(10) 내부의 스크루(30)에 의해 파쇄되고 있는 피건조물로 무작위적으로(균일하게) 퍼져나가게 건조가 더욱 효율적으로 진행되도록 한다.
본 발명에서 상기 스크루(30)는 피건조물을 파쇄·교반·이송하는 기능을 하여 별도의 파쇄/교반수단 없이도 점도가 높은 슬러리 상태의 피건조물을 적절하게 파쇄·교반·분산하여 피건조물과 건조가스(또는 고열공기)의 접촉면을 증가시킴으로써 피건조물이 이동/건조되도록 하는 것이다. 본 발명에서 스크루(30)는 2개의 하부스크루 및 2개의 상부스크루, 즉 좌우2×상하2인 4축 스크루 세트로 이루어진다. 스크루(30) 세트는 도 1a 및 도 1b에 도시되었듯이, 건조처리실(10) 내부공간의 하부영역에 상기 건조처리실(10)의 종축 방향으로 설치된다.
작동과정에서 인접한 스크루(30)들의 날개부가 서로 부딪히지 않으면서도 이들 날개부에 의해 직접 접촉되지 않는 영역이 최소화되도록 스크루축(31) 간격이 결정되는 것이 바람직하다. 이에 의해 4개의 스크루(30) 날개부에 직접적으로 영향받지 않는 공간이 최소화되어 피건조물의 파쇄·교반·이송이 원활하게 이루어진다.
통상의 스크루(30)는 스크루(30)의 회전에 따라 피건조물 이송하게 되는데, 피건조물이 점도가 높은 고함수율 상태인 경우 스크루핀에 의해 분쇄 내지 분산되기 어렵고 심지어는 스크루(30)의 중간에서 피건조물이 압축됨으로써 궁극적으로는 스크루(30)의 작동이 불가능하게 되는 상황이 종종 발생한다. 따라서 본 발명에 의한 건조장치에서는 상기 스크루(30) 전단의 스크루핀은 날개부와 공동부가 반복된 분할스크루핀(32)인 형태인 것 즉, 분할스크루핀(32, Segmented Screw Blade)과 전체스크루핀(33, Full Screw Blade)이 조합된 형태인 것이 바람직하다. 도 3에 이러한 구조의 스크루(30)를 도시하였다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 스크루(30)의 전단(앞쪽)은, 날개부와 공동(空洞)부가 반복적으로 형성된 불연속적인 날개부로 이루어져 있다(Segmented Screw Blade). 이때 각각의 날개부는 전통적인 스크루 (30)기능(이송기능)을 하면서 동시에 개별적으로 회전칼날의 기능을 하게 된다. 따라서 피건조물은 날개부에 에 의해 타격을 받으면서 용이하게 파쇄·교반·이송될 뿐만 아니라, 전단력이 우수하게 되어 점착성인 슬러지가 날개부에 달라붙는 현상이 방지된다.
한편, 본 발명에 의한 난류접촉식 건조장치의 운용시에 액체성분 함량의 증발에 따라 피건조 물체의 부피는 건조기의 선단에서 말단으로 갈수록 급격하게 줄어들게 된다. 따라서 본 발명에 의한 건조장치에서 상기 2개의 상부스크루의 길이는 하부스크루보다 짧거나 상부스크루의 후단에는 스크루핀이 생략되도록 할 수 있다.
나아가 본 발명에 의한 건조장치에서 상기 상부스크루의 길이는 상기 하부스크루의 길이보다 짧고, 이에 대응하여 상기 건조처리실(10)의 상부보다 하부가 종방향으로 더 길게 돌출된 구조로 제작함으로써 건조장치의 부피를 줄이고 제작비를 절감할 수도 있다.
본 발명에 의한 건조장치는 대량처리를 목표로 하기 때문에 건조장치의 종방향 길이, 즉 스크루(30)의 길이가 10m 이상이 될 수도 있다. 이때 건조장치의 전단에서 받는 회전저항은 후단에서의 회전저항에 비해 월등히 크기 때문에 스크루(30)에는 비틀림 응력이 크게 작용한다. 특히 스크루(30)의 회전구동력을 스크루의 일측 말단으로만 제공하는 경우 비틀림 응력이 더욱 커지게 된다.
이러한 비틀림 응력에 저항할 수 있도록 스크루축(31)은 중공형 강관 형태로 제작하는 것이 바람직하며, 나아가 각 스크루의 양말단으로 회전구동력이 전달되도록 하는 것이 좋다.
본 발명에 의한 건조장치의 구동수단으로서, 소형 건조장치에서는 전동기와 감속기를 결합시킨 장치를 사용할 수 있고, 대형 건조장치에서는 유압식을 사용할 수 있다. 유압식인 경우, 어큐뮬레이터에 의해 일정 유압으로 회전구동되는 유압모터를 포함하는 유압식 구동수단(도시 생략)의 유압모터 회전축 일단에 장착된 구동 스프로킷의 회전력이 체인에 의해 각 스크루(30)의 말단에 장착된 종동 스프로킷에 전달되도록 한다. 이러한 구성에 의해 비교적 작은 용량의 유압모터로도 큰 회전력을 얻을 수 있었다. 도 4a 및 도 4b에 본 발명에 의한 건조장치에 적용가능한 동력전달 모식도 및 구동부(파워트레인)의 예시적 사진을 도시하였다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 건조장치에서는, 하나의 유압모터 및 감속기로 이루어지는 구동부(34), 4개의 기어(37), 4쌍의 스프로킷(35) 및 4개의 체인(36)에 의해 4개의 스크루(30)가 회전하도록 구성할 수 있다(도면에서는 4개의 스크루축이 개념적으로 표시되어 있다.). 구체적인 구동수단의 구성과 배치는 건조장치의 사양에 따라 다양하게 변형할 수 있다.
한편, 도 1a 및 도 1b에 예시되었듯이, 피건조물의 이송시 건조가 이루어지는 건조처리실(10)의 아래 또는 아래와 옆으로 열공급실(20)이 형성되어 있다. 본 발명에 의한 건조장치에서 상기 4축 스크루(30) 세트에서 좌측의 2개 스크루(30)는 시계방향으로, 우측의 2개 스크루(30)는 반시계방향으로 작동되도록 예정되어 있다(도 4a 참조).
따라서 건조장치 작동시 피건조물은 4개의 스크루(30) 사이공간에 집중되게 된다. 이때 스크루(30) 사이공간에는 직간접적인 열공급(열전도 또는 건조가스 공급)이 일어나기 어렵기 때문에 피건조물의 건조효율이 낮아지게 된다. 이러한 현상을 방지함과 동시에 피건조물이 스크루(30) 사이공간에 집중되지 않도록 하기 위하여, 상기 열공급실(20)과 연통되어 있고 건조가스의 방출을 위한 다수의 분공구(41)가 형성되어 있는 중공관 형태의 열풍유도관(40)을 상기 4개의 스크루(30) 사이공간에 종방향으로 설치하는 것이 바람직하다. 이때 열풍유도관(40)은 열공급실의 종방향 말단 부근에서 연통되고, 상기 분공구(41)는 중공관의 하면 또는 측면에 형성되는 것이 바람직하다. 물론 상기 분공구의(41) 건조처리실(10)측에는 피건조물에 의한 구멍 막힘을 방지하는 분공판(42)을 추가로 설치할 수 있다. 도 1b는 열풍유도관(40)이 설치된 상태의 단면도이며, 도 5에 열풍유도관(40)의 예시적 사시도를 도시하였다. 열풍유도관(40)은 사각관일 수도 있고 원형관일 수도 있다. 도 5으로부터, 분공구(41)를 덮는 분공판(42)이 [열풍유도관 설치시 하부를 향하게 되는 부위에] 장착되어 있음을 알 수 있다.
이러한 열풍유도관(40)에 의해 피건조물 내부와 열공급부위(열공급실(20)과 건조처리실(10) 사이의 격벽 또는 분공구(41)) 사이의 물리적 거리를 줄일 수 있고, 스크루(30) 사이공간에도 직간접적인 열공급(열전도 또는 건조가스 공급)이 가능하게 되어 건조효율을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.
10. 건조처리실
11. 투입수단 12. 배출수단 13. 배기수단
14. 중앙돌출부
20. 열공급실
21. 분공구(미도시) 22. 분공판 23. 열풍발생기
30. 스크루
31. 스크루축 32. 분할스크루핀 33. 전체스크루핀
34. 구동부 35. 스프로킷 36. 체인
37. 기어
40. 열풍유도관
41. 분공구(미도시) 42. 분공판

Claims (7)

  1. (A) 액체성분이 함유된 피건조물을 투입하기 위한 투입수단(11) 및 건조된 피건조물을 내부공간에서 배출하기위한 배출수단(12), 내부의 함습공기를 배기하는 배기수단(13)을 가지며, 바닥에는 하기 2개의 하부스크루 사이를 종방향으로 구획하는 중앙돌출부(14)가 돌출되어 있는 건조처리실(10);
    (B) 다양한 열원에 의해 발생된 건조가스 또는 고열을 상기 건조처리실(10)로 공급하여 피건조물의 건조가 이루어질 수 있게 최소한 상기 건조처리실(10)의 하면 외부를 감싸는 구조로서, 상기 건조처리실(10)과 접하는 격벽 사이에는 건조가스의 방출을 위한 다수의 분공구(21)가 형성되어 있고, 상기 분공구(21)의 건조처리실(10)측에는 피건조물에 의한 구멍 막힘을 방지하는 분공판(22)이 설치되어 있는 열공급실;
    (C) 상기 건조처리실(10) 내부공간의 하부영역에 상기 건조처리실(10)의 종축 방향으로 설치된, 2개의 하부스크루 및 2개의 상부스크루;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크루(30) 전단의 스크루핀은 날개부와 공동부가 반복된 분할스크루핀(32)인 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 2개의 상부스크루의 길이는 하부스크루보다 짧거나 상부스크루의 후단에는 스크루핀이 생략된 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스크루는 양말단 구동식인 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 건조장치의 후방으로 갈수록 분공구(21)와 분공판(22)의 밀도(설치개수)가 줄어드는 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열공급실(20)과 연통되고 상기 4개의 스크루 사이에 설치되는 중공관으로서, 중공관에는 건조가스의 방출을 위한 다수의 분공구(41)가 형성되어 있는 열풍유도관(40)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하부스크루의 길이는 상기 상부스크루의 길이보다 길고, 이에 대응하여 상기 건조처리실(10)의 상부보다 하부가 종방향으로 더 길게 돌출된 구조인 것을 특징으로 하는 난류접촉식 건조장치.

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