KR20200107604A - 음식물 쓰레기의 효율적인 처리시스템 및 처리방법 - Google Patents

음식물 쓰레기의 효율적인 처리시스템 및 처리방법 Download PDF

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KR20200107604A
KR20200107604A KR1020190026979A KR20190026979A KR20200107604A KR 20200107604 A KR20200107604 A KR 20200107604A KR 1020190026979 A KR1020190026979 A KR 1020190026979A KR 20190026979 A KR20190026979 A KR 20190026979A KR 20200107604 A KR20200107604 A KR 20200107604A
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Abstract

본 발명은 자연진공배출 방식의 음식물 쓰레기 처리시스템 및 처리방법에 관한 것으로서, 교반기가 내부에 설치
된 건조챔버와, 상기 건조챔버를 가열하는 히터와, 상기 건조챔버 내에서 가열된 음식물 쓰레기로부터 발생한 증
기를 냉각시키 위한 냉각챔버와, 상기 냉각챔버에서 냉각 및 응축된 응축수가 통과하는 응축수배관챔버와, 일끝
단이 상기 건조챔버내의 상측에 연결되고, 상기 냉각챔버와 상기 응축수배관챔버를 통과하도록 배치되며 상기 건
조챔버내의 증기와 공기가 내부를 통과하는 배관파이프와, 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 건조챔버 내의 상측에
연결된 배관파이프의 부근에 설치되어 냉각챔버로의 증기와 공기의 유입을 제어하는 제 1 밸브와, 상기 냉각챔버
의 외측에서 상기 냉각챔버를 통과한 배관파이프에 설치되어 상기 응축수배관챔버로의 응축수의 유입을 제어하는
제 2 밸브와, 상기 응축수배관챔버 내에 설치되어 응축수의 배출을 제어하는 제 3 밸브와, 상기 냉각챔버의 일측
에 설치되어 냉각수저장탱크부터 상기 냉각챔버로의 냉각수의 유입을 제어하는 제 4 밸브와, 상기 제 1 밸브와
상기 제 2 밸브 사이에 설치되는 바이패스 배관파이프와, 상기 바이패스 배관파이프에 설치되는 제 5 밸브를 구
비하여, 음식물 쓰레기를 가열하여 음식물 쓰레기 내에 함유된 수분을 증발시켜 발생한 증기에 의해 챔버내의 공
기를 밀어냄으로써 진공펌프 없이도 챔버내를 진공압에 가까운 상태로 형성함으로써 음식물 쓰레기를 가열, 건조
시키는 데에 소요되는 에너지를 절감할 수 있고, 다수의 밸브를 이용하여 음식물 쓰레기로부터 발생하는 수증기
의 응축에 필요한 냉각수 및 냉각온도의 조절에 필요한 에너지를 절감할 수 있다.

Description

음식물 쓰레기의 효율적인 처리시스템 및 처리방법{Efficient system and method for food garbage disposal}
본 발명은 음식물 쓰레기 처리시스템 및 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 가열, 건조시키는 데에 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 자연진공배출 방식의 음식물 쓰레기 처리시스템 및 처리방법에 관한 것이다.
최근, 가정이나 음식점 등에서 발생한 음식물 쓰레기의 처리는 생활수준이 향상되면서 음식물 쓰레기의 발생량이 증가되고 있어 이에 따른 환경오염이 심화되는 등 사회적 문제점으로 대두되고 있다.
이에 따라 음식물 쓰레기를 재처리하여 동식물의 사료 및 비료화와 같은 재활용 사업에 상당한 노력과 연구가 진행되고 있는 실정에 있으며, 이와 같은 연구의 결과로 수거된 음식물 쓰레기를 발효시키는 장치, 수거된 음식물 쓰레기를 건조 및 소각하는 장치 등의 다양한 재처리 장치가 고안되고 있다.
일반적으로 음식물 쓰레기 처리장치는 수거된 음식물 쓰레기를 투입하면 건조실 내에 설치된 교반기에 의해 음식물 쓰레기를 분쇄시키고, 교반기에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기를 교반하는 동시에 가열, 건조하여 수분함량을 저하시킨 후 발효등의 후처리 공정을 통해 사료 또는 비료화하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 음식물 쓰레기 처리장치는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 가열챔버 내를 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프를 구비하고 있으며, 가열에 의해 음식물 쓰레기에서 발생하는 수분이 발생하므로 가열챔버를 진공상태로 계속하여 유지하기 위하여 많은 에너지를 소비하면서 진공펌프를 구동하여야 하고, 진공펌프의 설치로 인하여 제작 및 설치에 많은 비용이 소요된다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 음식물 쓰레기를 가열하여 음식물 쓰레기내에 함유된 수분을 증발시켜 발생한 증기에 의해 챔버내의 공기를 밀어냄으로써 진공펌프 없이도 챔버내를 진공압에 가까운 상태로 형성함으로써 음식물 쓰레기를 가열, 건조시키는 데에 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 자연진공배출 방식의 음식물 쓰레기 처리시스템 및 처리방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 다수의 밸브를 이용하여 음식물 쓰레기로부터 발생하는 수증기의 응축에 필요한 냉각수 및 냉각온도의 조절에 필요한 에너지를 절감할 수 있는 음식물 쓰레기 처리시스템 및 처리방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 자연진공배출 방식에 적합한 크기의 파이프를 제공함과 동시에 대용량의 음식물 쓰레기 처리시스템에도 적용될 수 있는 크기의 파이프를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템은, 음식물 쓰레기를 교반하면서 분쇄하는 교반기가 내부에 설치된 건조챔버와, 상기 건조챔버의 하부에 설치되어 상기 건조챔버를 가열하는 히터와, 상기 건조챔버 내에서 가열된 음식물 쓰레기로부터 발생한 증기를 냉각시키 위한 냉각챔버와, 상기 냉각챔버에서 냉각 및 응축된 응축수가 통과하는 응축수배관챔버와, 일끝단이 상기 건조챔버내의 상측에 연결되고, 상기 냉각챔버와 상기 응축수배관챔버를 통과하도록 배치되며 상기 건조챔버내의 증기와 공기가 내부를 통과하는 배관파이프와, 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 건조챔버 내의 상측에 연결된 배관파이프의 부근에 설치되어 냉각챔버로의 증기와 공기의 유입을 제어하는 제 1 밸브와, 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 냉각챔버를 통과한 배관파이프에 설치되어 상기 응축수배관챔버로의 응축수의 유입을 제어하는 제 2 밸브와, 상기 응축수배관챔버내에 설치되어 응축수의 배출을 제어하는 제 3 밸브와, 상기 냉각챔버의 일측에 설치되어 냉각수저장탱크부터 상기 냉각챔버로의 냉각수의 유입을 제어하는 제 4 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브 사이에 설치되는 바이패스 배관파이프와, 상기 바이패스 배관파이프에 설치되는 제 5 밸브를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 밸브의 하류측에 설치되어 상기 냉각챔버에서 응축된 응축수의 유량을 감지하기 위한 응축수 레벨감지기와, 상기 제 3 밸브의 상류측에 배치되어 상기 배관파이프 및 상기 바이패스 배관파이프를 통과한 증기의 유량을 감지하기 위한 유량계를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 배관파이프 및 상기 바이패스 배관파이프의 내경은 05cm 내지 3cm의 범위인 것을 특징으로 한다.
상기 배관파이프의 일부는 입구측 및 출구측이 경사지게 형성되고 중앙부는 원통형 형상으로 형성된 대용량 배관파이프인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리방법은, 교반기가 내부에 설치된 건조챔버와, 상기 건조챔버를 가열하는 히터와, 상기 건조챔버 내에서 가열된 음식물 쓰레기로부터 발생한 증기를 냉각시키 위한 냉각챔버와, 상기 냉각챔버에서 냉각 및 응축된 응축수가 통과하는 응축수배관챔버와, 일끝단이 상기 건조챔버내의 상측에 연결되고, 상기 냉각챔버와 상기 응축수배관챔버를 통과하도록 배치된 배관파이프와, 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 건조챔버 내의 상측에 연결된 배관파이프의 부근에 설치된 제 1 밸브와, 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 냉각챔버를 통과한 배관파이프에 설치된 제 2 밸브와, 상기 응축수배관챔버 내에 설치된 제 3 밸브와, 상기 냉각챔버의 일측에 설치된 제 4 밸브와, 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브 사이에 설치되는 바이패스 배관파이프에 설치되는 제 5 밸브와, 상기 제 2 밸브의 하류측에 설치된 응축수레벨감지기와, 상기 제 3 밸브의 상류측에 배치된 유량계를 구비하여,
상기 냉각챔버에 냉각수가 채워지지 않은 상태에서, 제 1 밸브와 제 2 밸브와 제 3 밸브를 개방하고, 제 4 밸브와 제 5 밸브는 폐쇄한 상태로 설정하는 제 1 단계와,
상기 히터를 가열하면 상기 건조챔버내의 압력이 상승하면서 음식물 쓰레기 내의 수분이 배출되어 챔버내의 증기가 생성되어 증기압이 상승하여, 상기 증기가 상기 건조챔버내의 공기를 밀어내면서 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브와 상기 제 3 밸브를 통과하는 제 2 단계와,
상기 유량계가 상기 증기의 흐름을 감지하면, 상기 제 3 밸브를 폐쇄하고 상기 제 4 밸브를 개방하여 상기 냉각챔버내에 냉각수를 공급하는 제 3 단계와,
상기 냉각수의 공급에 의해 상기 냉각챔버내의 상기 파이프 내의 증기가 냉각되어 응축수를 형성하면, 상기 응축수레벨감지기에서 응축수 레벨을 감지하여, 응축수 배출을 위하여, 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브를 폐쇄하고 상기 제 3 밸브를 개방하여 응축수를 배출하고, 상기 제 5 밸브를 개방하여 상기 증기를 바이패스시키는 제 4단계와,
상기 유량계에서 상기 바이패스된 증기의 흐름을 감지하면 다시 상기 제 3 밸브와 제 5 밸브를 폐쇄하고, 상기 제 1 밸브와 제 2 밸브를 개방하여 증기가 상기 냉각챔버에서 응축이 이루어지도록 하는 제 5 단계를 포함하여 구성되며,
상기 건조챔버내의 건조가 완료될 때까지 상기 제 4 단계와 제 5 단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제 4 밸브의 개폐는 상기 냉각챔버내에 설치된 온도계, 레벨계의 신호에 따라 제어되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 음식물 쓰레기를 가열하여 음식물 쓰레기 내에 함유된 수분을 증발시켜 발생한 증기에 의해 챔버내의 공기를 밀어냄으로써 진공펌프 없이도 챔버내를 진공압에 가까운 상태로 형성함으로써 음식물 쓰레기를 가열, 건조시키는 데에 소요되는 에너지를 절감할 수 있고, 다수의 밸브를 이용하여 음식물 쓰레기로부터 발생하는 수증기의 응축에 필요한 냉각수 및 냉각온도의 조절에 필요한 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 자연진공배출 방식에 적합한 크기의 파이프를 제공함과 동시에 대용량의 음식물 쓰레기 처리시스템에도 적용될 수 있는 크기의 파이프를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 배관파이프의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 배관파이프의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 배관파이프의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 종래의 음식물 쓰레기 처리시스템을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템 및 처리방법을 실시예로써 상세하게 설명한다.
<실시예 1>
도 1은 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템을 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템(1)은, 건조챔버(2)와, 히터(4)와, 냉각챔버(5)와, 응축수배관챔버(6)와, 배관파이프(10)와, 다수의 밸브(21, 22, 23, 24, 25)로 구성되어 있다.
상기 건초챔버(2) 내에는 음식물 쓰레기를 교반하면서 분쇄하는 교반기가 설치되어 있다.
상기 히터(4)는 상기 건조챔버의 하부에 설치되어, 니크롬선 등의 가열선을 상기 건조챔버의 하부에 배치하여 상기 건조챔버를 가열한다. 상기 히터는 전자렌지에 이용되는 극초단파 방식을 병행할 수도 있다.
또한, 상기 건조챔버(4)의 상측에는 제 1 온도계(30)를 설치하여, 상기 제 1 온도계가 일정온도, 예를 들면 95 ~ 100℃를 감지하면 밸브가 개폐되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 건조챔버의 상측에는 압력계(40)를 마련하여, 상기 압력계에 양압이 감지되면 밸브가 개폐되도록 제어할 수 있다.
상기 건조챔버의 일측에는 냉각챔버(5)가 배치되어 있다. 상기 냉각챔버(5) 내에는 후술하는 배관파이프(10)가 수평방향으로 다수개 배치되어 상호 연결되어 있으며, 상기 냉각챔버의 외측에는 냉각수 저장탱크(70)가 마련되어 후술하는 제 4 밸브를 통하여 냉각수가 공급된다.
또한, 상기 냉각챔버 내에는 냉각챔버 내에 공급된 냉각수의 온도를 감지하는 제 2 온도계(31)를 마련하여, 상기 온도계로부터 감지된 온도가 일정 온도, 예를 들면 70 ~ 80℃로 감지되면 상기 제 4 밸브가 개폐되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 냉각챔버 내에는 상기 냉각챔버내의 냉각수의 수위를 감지하는 복수의 레벨계(50)를 상하한 위치에 배치하여, 냉각수의 유입 및 배출을 조절할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 냉각챔버의 상측에는 온수배출구멍(52)을 설치하여, 냉각수가 가열되어 온도가 높아져서 온수로 된 경우, 이를 배출하거나 냉각챔버 내의 오버플로우용으로 이용할 수 있다.
상기 냉각챔버의 하류측, 본 실시예에서는 상기 냉각챔버의 하부측에는 응축수배관챔버(6)가 설치되어 있다.
상기 응축수배관챔버(6)는, 상기 냉각챔버에서 냉각 및 응축된 응축수가 통과하도록 상기 냉각챔버에 배치된 배관파이프가 연장되어 배치되어 있고, 상기 응축수배관챔버의 하류측에는 응축수저장탱크(71)가 마련되어 있다.
한편, 상기 배관파이프(10)는, 상류측 일끝단은 상기 건조챔버내의 상측에 연결되어 있고, 그런 다음 상기 냉각챔버 및 상기 응축수배관챔버 내에서 수평으로 다수개 적층되어 배치되어 서로 연결되어 있다.
본 발명에 있어서, 상기 배관파이프는 상기 건조챔버를 가열하여 상기 건조챔버 내에 유입된 음식물 쓰레기에 함유된 수분이 증발하여 증기로 형성되고, 상기 증기가 증기압 상승에 따라 상기 배관파이프 내로 상기 건조챔버 내의 공기를 밀어내면서 상기 배관파이프 내를 통과하도록 구성하기 위하여, 일정한 내경을 갖는 배관으로 구성된다.
즉, 상기 배관파이프의 내경은 0.5cm 내지 3cm의 범위인 것이 바람직하다.
상기 배관파이프의 내경이 0.5cm보다 작은 경우, 음식물 쓰레기를 가열함으로써 발생하는 증기의 원활한 배출을 이루기 어렵고, 내경이 3cm보다 큰 경우에는 음식물 쓰레기를 가열함으로써 발생하는 증기가 건조챔버 내의 공기를 밀어내지 못하기 때문이다.
본 실시예에 있어서, 상기 배관파이프의 내경은 0.6cm이다.
한편, 상기 배관파이프의 일정지점에는 다수의 밸브(21, 22, 23, 24, 25)가 배치되어 있다.
상기 배관파이프의 상류측, 즉 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 건조챔버 내의 상측에 연결된 배관파이프의 부근에는 제 1 밸브(21)가 설치되어 상기 건조챔버로부터 냉각챔버로의 증기와 공기의 유입을 제어한다.
상기 냉각챔버의 하류측과 상기 응측수배관챔버의 상류측 사이에는, 즉 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 냉각챔버를 통과한 배관파이프에는 제 2 밸브(22)가 설치되어 상기 응축수배관챔버로의 응축수의 유입을 제어한다.
상기 응축수배관챔버 내의 하류측에는 제 3 밸브(23)가 설치되어, 응축수의 배출을 제어한다.
또한, 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브 사이에는 바이패스 배관파이프(13)가 설치되어 있고, 상기 바이패스 배관파이프에는 제 5 밸브(25)가 설치되어 있다. 이와 같이, 제 5 밸브를 구비함으로써, 후술하는 바와 같이, 상기 냉각수의 공급에 의해 상기 냉각챔버내의 상기 파이프 내의 증기가 냉각되어 응축수를 형성하면, 응축수 배출을 위하여, 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브를 폐쇄하고 상기 제 3 밸브를 개방하여 응축수를 배출할 때에, 상기 제 5 밸브를 개방하여 상기 건조챔버에서 가열되어 온도가 높은 증기가 상기 냉각챔버 내에 계속적으로 공급됨에 따라 상기 냉각챔버 내의 증기의 응축에 필요한 냉각수를 계속해서 공급하거나 냉각온도를 조절하기 위하여 에너지가 계속해서 공급되는 것을 방지하고 온도가 높은 증기를 바이패스시킴으로써, 음식물 쓰레기로부터 발생하는 수증기의 응축에 필요한 냉각수 및 냉각온도의 조절에 필요한 에너지를 절감할 수 있다
또한, 상기 제 2 밸브의 하류측에는 응축수레벨감지기(51)가 설치되어 상기 냉각챔버에서 응축된 응축수의 유량을 감지한다. 또한, 상기 제 3 밸브의 상류측에는 유량계(60)가 배치되어 상기 배관파이프 및 상기 바이패스 배관파이프를 통과한 증기의 유량을 감지한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템에 의한 음식물 쓰레기 처리방법에 대하여 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 우선 상기 냉각챔버에 냉각수가 채워지지 않은 상태에서, 제 1 밸브와 제 2 밸브와 제 3 밸브를 개방하고, 제 4 밸브와 제 5 밸브는 폐쇄한 상태로 설정한다. (S1)
그런 다음, 상기 히터를 가열하면 상기 건조챔버내의 압력이 상승하면서 음식물 쓰레기 내의 수분이 배출되어 챔버내의 증기가 생성되어 증기압이 상승한다. 상승된 증기압의 상기 증기는, 상기한 바와 같은 크기의 배관파이프를 통하여 상기 건조챔버 내의 공기를 밀어내면서 통과할 수 있으므로, 상기 증기는 공기와 함께 상기 배관파이프에 설치된 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브와 상기 제 3 밸브를 통과한다.(S2)
상기 증기와 공기가 상기 제 3 밸브를 통과하면, 상기 제 3 밸브의 상류측에 설치된 상기 유량계가 상기 증기의 흐름을 감지한다. 상기 유량계가 상기 증기의 흐름을 감지하면, 상기 제 1 밸브 및 제 2 밸브를 폐쇄하고 상기 제 5 밸브를 개방하여 상기 바이패스 배관파이프를 통과한 공기를 밀어낸다. 그런 다음, 상기 제 5 밸브를 통과한 증기의 흐름을 상기 유량계가 감지하면, 상기 제 3 밸브 및 상기 제 5 밸브를 폐쇄하고 상기 제 1밸브, 상기 제 2 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 개방하여 상기 냉각챔버내에 냉각수를 공급한다.(S3)
그런 다음, 상기 냉각수의 공급에 의해 상기 냉각챔버내의 상기 파이프 내의 증기가 냉각되어 응축수를 형성하고, 응축수의 양이 많아져서 상기 응축수배관챔버내의 배관파이프에 응축수가 가득차면, 상기 응축수레벨감지기에서 응축수 레벨을 감지한다. 상기 응축수레벨감지기에서 일정 레벨의 응축수를 감지하면, 응축수 배출을 위하여, 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브를 폐쇄하고 상기 제 3 밸브 및 제 5 밸브를 개방하여 재형성된 증기의 압력에 의해 응축수를 배출한다.(S4)
이로써, 응축수가 배출되는 동안에 상기 냉각챔버 내에 배치된 배관파이프에는 가열된 증기가 공급되지 아니하므로, 냉각챔버 내에 냉각수를 계속하여 공급할 필요가 없으므로 에너지를 절감할 수 있다.
그런 다음, 상기 유량계에서 상기 바이패스된 증기의 흐름을 감지하면 다시 상기 제 3 밸브와 제 5 밸브를 폐쇄하고, 상기 제 1 밸브와 제 2 밸브를 개방하여 증기가 상기 냉각챔버에서 응축이 이루어지도록 한다.(S5)
그런 다음, 상기 건조챔버내의 건조가 완료될 때까지 상기 제 4 단계와 제 5 단계를 반복한다. 이와 같이, 상기 제 3 단계 내지 상기 제 5 단계가 반복됨에 따라, 상기 건조챔버 내의 음식물 쓰레기에 함유된 수분과 공기는 점차 없어지게 되고, 이에 따라 건조챔버내의 압력이 떨어져 진공상태에 가깝게 된다. 이에 따라 수증기의 끓는 점은 낮아지게 되므로 수증기를 생성하기 위한 히터의 에너지 소비량이 감소하게 되어 효율이 증가하게 된다. 또한, 수증기의 끓는 점이 낮아짐에 따라 발생한 증기의 온도도 낮아지게 되므로 냉각챔버내에서 감지되는 냉각수의 온도도 낮아지게 되고, 냉각수의 온도조절을 위하여 필요한 에너지도 절감되게 된다.
한편, 상기 제 4 밸브의 개폐는 상기 냉각챔버내에 설치된 온도계, 레벨계의 신호에 따라 제어되고, 또한, 상
기 응축수저장탱크에 별도의 온도계를 더욱 설치하여 기포처리후 증기가 유입되어 온도가 상승하면 별도의 온도계의 신호를 받아서 제 4 밸브를 개폐하여 냉각수를 공급하도록 제어할 수도 있다.
<실시예 2>
본 실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 구성요소는 실시예 1의 시스템의 구성요소와 동일하고, 단지 대용량 배관파이프의 구성 및 배치만이 상이하므로, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 배관파이프의 다른 예를 나타내는 도면, 도 3은 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 배관파이프의 일부는 대용량 배관파이프(11)로 구성되어 있다. 상기 대용량 배관파이프는, 입구측 및 출구측이 경사지게 형성되어 연결지점에서 배관파이프(10)와 연결됨으로써, 증기 및 공기의 유입 및 유출이 원활하게 이루어지도록 구성되어 있고, 중앙부는 상기 배관파이프의 내경보다 큰 내경을 가지는 원통형 형상으로 형성되어 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 응축수배출챔버의 상류측에 상기 대용량 배관파이프를 바이패스연결함으로써, 초기단계, 즉 상기 실시예 1의 제 1 단계 내지 제 3 단계에서 가열된 증기에 밀어내어지는 공기의 배출을 더욱 원활하게 구성할 수 있다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 냉각챔버 내에 배치되는 배관파이프의 일부를 복수의 상기 대용량 배관파이프로 구성함으로써, 대용량으로 처리되어야 하는 음식물 쓰레기인 경우나, 건조챔버가 대용량인 경우에 증기 및 공기의 배출을 더욱 원활하게 구성할 수 있다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 냉각챔버 내에 배치되는 배관파이프를 수평방향이 아닌 수직방향, 즉 냉각챔버의 상하측으로 다수 배치되어 연결되는 배관파이프로 구성함으로써 동일한 냉각수와 동일한 냉각온도라 하더라도 보다 원활한 증기 및 공기의 배출을 도모할 수 있다.
<실시예 3>
본 실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 구성요소는 실시예 1의 시스템의 구성요소와 동일하고, 단지 배관파이프의 일부의 구성 및 배치만이 상이하므로, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리시스템의 배관파이프의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 건조챔버로부터 상기 냉각챔버로 이어지는 배관파이프의 일부를 유연한 재질의 플렉시블관((12)으로 구성하고, 상기 건조챔버의 상측에는 간단하게 체결할 수 있는 커플러(12')를 설치함으로써, 진동이 예상되거나 건조챔버를 자주 교체할 필요가 있는 경우에도 배관파이프를 교체할 필요가 없도록 구성할 수 있다.
비록, 본 발명의 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
1 : 음식물 쓰레기 처리시스템
2 : 건조챔버 3 : 교반기
4 : 히터 5 : 냉각챔버
6 : 응축수배관챔버
10 : 배관파이프 11 : 대용량 배관파이프
12 : 플렉시블관 13 : 바이패스 배관파이프
21 : 제 1 밸브 22 : 제 2 밸브
23 : 제 3 밸브 24 : 제 4 밸브
25 : 제 5 밸브
30 : 제 1 온도계 31 : 제 2 온도계
40 : 압력계
50 : 레벨계 51 : 응축수레벨감지기
60 : 유량계
70 : 냉각수저장탱크 71 : 응축수저장탱크

Claims (9)

  1. 음식물 쓰레기를 교반하면서 분쇄하는 교반기가 내부에 설치된 건조챔버와;
    상기 건조챔버의 하부에 설치되어 상기 건조챔버를 가열하는 히터와;
    상기 건조챔버 내에서 가열된 음식물 쓰레기로부터 발생한 증기를 냉각시키 위한 냉각챔버와;
    상기 냉각챔버에서 냉각 및 응축된 응축수가 통과하는 응축수배관챔버와;
    일끝단이 상기 건조챔버내의 상측에 연결되고, 상기 냉각챔버와 상기 응축수배관챔버를 통과하도록 배치되며 상기 건조챔버내의 증기와 공기가 내부를 통과하는 배관파이프와;
    상기 냉각챔버의 외측에서 상기 건조챔버 내의 상측에 연결된 배관파이프의 부근에 설치되어 냉각챔버로의 증기와 공기의 유입을 제어하는 제 1 밸브와;
    상기 냉각챔버의 외측에서 상기 냉각챔버를 통과한 배관파이프에 설치되어 상기 응축수배관챔버로의 응축수의 유입을 제어하는 제 2 밸브와;
    상기 응축수배관챔버 내에 설치되어 응축수의 배출을 제어하는 제 3 밸브와,
    상기 냉각챔버의 일측에 설치되어 냉각수저장탱크부터 상기 냉각챔버로의 냉각수의 유입을 제어하는 제 4밸브;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브 사이에 설치되는 바이패스 배관파이프와, 상기 바이패스 배관파이프에 설치되는 제 5 밸브를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브의 하류측에 설치되어 상기 냉각챔버에서 응축된 응축수의 유량을 감지하기 위한 응축수레벨감지기와;
    상기 제 3 밸브의 상류측에 배치되어 상기 배관파이프 및 상기 바이패스 배관파이프를 통과한 증기의 유량을 감지하기 위한 유량계;
    를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배관파이프 및 상기 바이패스 배관파이프의 내경은 0.5cm 내지 3cm의 범위인 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배관파이프의 일부는 입구측 및 출구측이 경사지게 형성되고 중앙부는 원통형 형상으로 형성된 대용량 배관파이프인 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 대용량 배관파이프는 수직방향으로 세워져 배치되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배관파이프의 일부는 유연한 재질의 플렉시블관으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
  8. 교반기가 내부에 설치된 건조챔버와, 상기 건조챔버를 가열하는 히터와, 상기 건조챔버 내에서 가열된 음식물 쓰레기로부터 발생한 증기를 냉각시키 위한 냉각챔버와, 상기 냉각챔버에서 냉각 및 응축된 응축수가 통과하는 응축수배관챔버와, 일끝단이 상기 건조챔버내의 상측에 연결되고, 상기 냉각챔버와 상기 응축수배관챔버를 통과하도록 배치된 배관파이프와, 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 건조챔버 내의 상측에 연결된 배관파이프의 부근에 설치된 제 1 밸브와, 상기 냉각챔버의 외측에서 상기 냉각챔버를 통과한 배관파이프에 설치된 제 2 밸브와,
    상기 응축수배관챔버 내에 설치된 제 3 밸브와, 상기 냉각챔버의 일측에 설치된 제 4 밸브와, 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브 사이에 설치되는 바이패스 배관파이프에 설치되는 제 5 밸브와, 상기 제 2 밸브의 하류측에 설치된 응축수레벨감지기와, 상기 제 3 밸브의 상류측에 배치된 유량계를 구비하여,
    상기 냉각챔버에 냉각수가 채워지지 않은 상태에서, 제 1 밸브와 제 2 밸브와 제 3 밸브를 개방하고, 제 4 밸브와 제 5 밸브는 폐쇄한 상태로 설정하는 제 1 단계와,
    상기 히터를 가열하면 상기 건조챔버내의 압력이 상승하면서 음식물 쓰레기 내의 수분이 배출되어 챔버내의 증기가 생성되어 증기압이 상승하여, 상기 증기가 상기 건조챔버내의 공기를 밀어내면서 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브와 상기 제 3 밸브를 통과하는 제 2 단계와,
    상기 유량계가 상기 증기의 흐름을 감지하면, 상기 제 1 밸브 및 제 2 밸브를 폐쇄하고 상기 제 5 밸브를 개방하여 상기 바이패스 배관파이프를 통과한 공기를 밀어낸 후, 상기 제 5 밸브를 통과한 증기의 흐름을 상기 유량계가 감지하면, 상기 제 3 밸브 및 상기 제 5 밸브를 폐쇄하고 상기 제 1 밸브, 상기 제 2 밸브를 개방하고
    상기 제 4 밸브를 개방하여 상기 냉각챔버내에 냉각수를 공급하는 제 3 단계와,
    상기 냉각수의 공급에 의해 상기 냉각챔버내의 상기 파이프 내의 증기가 냉각되어 응축수를 형성하면, 상기 응축수레벨감지기에서 응축수 레벨을 감지하여, 응축수 배출을 위하여, 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브를 폐쇄하고 상기 제 3 밸브를 개방하여 응축수를 배출하고, 상기 제 5 밸브를 개방하여 상기 증기를 바이패스시키는 제 4단계와,
    상기 유량계에서 상기 바이패스된 증기의 흐름을 감지하면 다시 상기 제 3 밸브와 제 5 밸브를 폐쇄하고, 상기 제 1 밸브와 제 2 밸브를 개방하여 증기가 상기 냉각챔버에서 응축이 이루어지도록 하는 제 5 단계를 포함하여 구성되며,
    상기 건조챔버내의 건조가 완료될 때까지 상기 제 3 단계 내지 제 5 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 4 밸브의 개폐는 상기 냉각챔버내에 설치된 온도계, 레벨계의 신호에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리방법.
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