KR20210050266A

KR20210050266A - 농산물 쓰레기 건조장치

Info

Publication number: KR20210050266A
Application number: KR1020190134679A
Authority: KR
Inventors: 이상복
Original assignee: 상원산업 주식회사
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-05-07
Also published as: KR102315743B1

Abstract

본 발명은 농산물 쓰레기 건조장치에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 채소 등 함수율이 높은 농산물 쓰레기가 대량으로 발생되는 농산물도매시장 등과 같은 장소에서, 농산물 쓰레기를 매립장 등으로 보내기 전에 농산물 쓰레기에서 수분을 신속하게 제거하기 위하여 대량의 농산물 쓰레기를 연속공정으로 건조시키기 위한, 농산물 쓰레기 건조장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 고정드럼, 회전드럼, 열풍발생기, 공급배관, 연결배관, 증발기, 공기예열기, 히트펌프라인, 팽창밸브, 압축기 및 회전수단을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치는, 고온건조열풍으로 농산물 쓰레기를 건조시킨 후 회전드럼에서 빠져나오는 고온다습열풍을 고정드럼과 회전드럼 사이를 통과시켜 배출시킴으로써, 고온의 열풍이 배출되기 전에 회전드럼의 외주면을 감싸면서 회전드럼을 가열시키며 지나가게 되므로 에너지를 재활용할 수 있게 되고, 이에 따라 회전드럼 내부로 유입되는 고온건조열풍의 에너지가 밖으로 빠져나가지 않기 때문에 회전드럼 내부의 온도가 안정적으로 유지되므로, 더욱 효과적으로 농산물 쓰레기를 건조시킬 수 있는 효과가 있고, 에너지를 절감할 수 있는 등의 장점이 있다.

Description

농산물 쓰레기 건조장치 {Drying Apparatus for Agricultural Waste}

본 발명은 농산물 쓰레기 건조장치에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 채소 등 함수율이 높은 농산물 쓰레기가 대량으로 발생되는 농산물도매시장 등과 같은 장소에서, 농산물 쓰레기를 매립장 등으로 보내기 전에 농산물 쓰레기에서 수분을 신속하게 제거하기 위하여 대량의 농산물 쓰레기를 연속공정으로 건조시키기 위한, 농산물 쓰레기 건조장치에 관한 것이다.

농산물도매시장에서는, 무, 배추, 양파 등을 비롯하여 수많은 종류의 야채를 비롯하여 전국에서 모인 엄청난 양의 농산물이 거래된다. 그리고 이들이 거래되는 과정에서 또는 거래를 위해 반입, 야적되거나 가공 처리되는 과정에서 수많은 농산물 쓰레기들이 발생하게 되는데, 이렇게 발생한 농산물 쓰레기는 그 양도 많을 뿐만 아니라 대부분이 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에 농산물도매시장 등에서는 농산물 쓰레기의 처리에 많은 어려움을 겪고 있다.

이러한 농산물 쓰레기를 처리하기 위한 방법으로서 우선적으로 땅에 매립하는 방법을 생각해 볼 수 있는데, 대량의 농산물 쓰레기를 매립지에 매립하려 하면, 그 부피가 매우 크기 때문에 광범위한 매립지를 필요로 할 뿐만 아니라, 수분을 많이 머금고 있는 농산물 쓰레기의 특성상 매립 이후 일정시간이 지나면, 썩기 시작하면서 많은 양의 침출수와 악취를 유발하고, 더 나아가 지하수 및 토양을 오염시키게 되고, 혐기성 발효로 인해 메탄가스 등을 발생시키는 등 심각한 환경문제를 유발시키고 있는 등 주변 환경을 심각하게 오염시킨다. 따라서 이에 대한 처리와 대책마련 등에 많은 시간과 노력 및 비용을 필요로 한다. 뿐만 아니라, 환경오염에 따른 거부감을 가진 주민들의 극심한 반대로 인하여 농산물 쓰레기 매립지를 조성하는 것도 어려울 뿐만 아니라, 이미 조성된 쓰레기 매립지에서도 인근 주민 등이 중심이 되어 농산물 쓰레기의 반입을 반대하는 등 기존의 매립지에 매립하는 것조차도 쉽지 않은 실정이다. 따라서 최근에는 이러한 농산물 쓰레기로부터 일정비율 이상의 수분을 제거하여야만 매립을 허용하거나, 수분이 많을수록 매립지에서 처리비용을 높게 책정하는 등의 정책을 시행해 나아가고 있는 실정이다.

한편 상술한 바와 같이 농산물 쓰레기를 매립하는 방법이 어렵기 때문에 그 대안으로 소각하는 방법이 제시될 수 있는데, 소각의 경우에는 농산물 쓰레기의 수분 함유량이 워낙 높기 때문에 이를 소각로에서 소각 처리하는 데는 많은 에너지를 필요로 하고, 이에 따라 소각 처리 비용이 과다하게 많이 발생하는 등 경제적인 문제점이 있을 뿐만 아니라, 소각 과정에서 발생하는 유해물질 배출 문제로 인해서 소각시설의 건설 또한 쉽지 않은 실정이다. 최근에는 농산물 쓰레기를 건조하거나, 발효시켜 퇴비화하거나, 이를 사료용 등으로 재가공하려는 노력이 정부나 환경 단체 등에서 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 그런데 농산물 쓰레기를 퇴비화 또는 사료화하기 위한 경우에도, 다른 경우와 마찬가지로 농산물 쓰레기에 함유된 수분을 감량하지 않으면 안 된다. 즉, 농산물 쓰레기를 퇴비로 만들거나 사료로 만들기 위해서는 농산물 쓰레기에 함유된 다량의 수분을 제거한 후 이를 발효기를 통해 발효하거나 별도의 혼합물과 혼합하여 사료 등으로 제조할 수 있다.

즉 농산물 쓰레기의 경우 어떤 방법을 사용하여 처리를 하더라도 함유된 수분을 감량하여야 하는 문제가 수반된다. 이에 따라 농수산물도매시장 등 야채쓰레기가 대량으로 발생되는 시설에서는 발생되는 농산물 쓰레기의 함수율을 최대한 낮추어서 반출시키기 위한 노력이 계속되고 있다. 이를 위한 종래기술로는 발효건조기, 진공건조기 등을 사용하는 경우도 있으나, 이러한 수단들은 건조시간이 12시간에서 18시간에 이르고 처리용량이 부족해 실용화에 어려운 문제점이 있을 뿐만 아니라 완벽히 건조되지 않은 쓰레기를 배출하기 때문에 장시간 보관이 어려우며, 악취를 발생하는 등 또 다른 문제점을 발생시키고 있다. 그리고 파쇄기와 스크류 탈수기 등을 이용하여 탈수하는 방법도 있으나, 야채쓰레기의 함수율을 제한된 범위까지 밖에 낮추지 못하고 있는 실정이다. 한편 최근에는 파쇄기로 파쇄한 농산물 쓰레기를 스크류 탈수기로 탈수한 후 고온의 열풍으로 단시간 내에 건조시키는 건조기가 등장하여 이를 사용하여 건조하려는 시도가 지속적으로 있어왔으나, 파쇄기 및 스크류 탈수기를 거친 농상물 쓰레기라 하더라도 열풍건조기로 건조시키는 과정에서 소모되는 에너지비용이 과다하여 현실적으로는 열풍건조기의 사용이 불가능한 실정이다. 뿐만 아니라, 열풍으로 건조하는 과정에서 악취가 심하게 발생되며, 열풍 건조 후 배출되는 배기가스에는 농산물 쓰레기에서 제거한 포화수분을 다량으로 함유하기 때문에 상대적으로 기온이 낮은 외부 대기에 의해 냉각되면서 응축되며, 응축과정에서 비중이 증가한 배기가스 내의 포화수분이 물방울(수적)로 상태 변화하면서 배출구 근처에 집중적으로 낙하됨과 동시에 배출구 주변을 오염시키게 되는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치는, 대량으로 발생하는 야채쓰레기에 대하여 단시간 내에 건조시킬 수 있는 구조를 가지는 농산물 쓰레기 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 농산물 쓰레기를 건조하고 난 뒤 배출되는 열을 회수하여 최대한 재사용함으로써 건조에 따른 에너지비용을 최소화할 수 있는, 농산물 쓰레기 건조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 농산물 쓰레기를 건조하는 과정에서 발생되는 악취를 최대한 제거할 수 있는 농산물 쓰레기 건조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 농산물 쓰레기를 건조한 후 발생되는 고온 다습한 열풍에서 습기를 제거한 후 건조한 공기로 만들어 배출함으로써, 건조장치 주변의 환경오염을 최소화할 뿐만 아니라, 배출되는 공기에 대한 재활용을 가능하게 하는 건조장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치에서 사용되는 회전드럼의 내부 얼개를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예가 작동되는 과정을 설명하기 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제2실시예에 대한 구성도이다.
도 6은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제2실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제3실시예에 대한 구성도이다.
도 8은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제4실시예에 대한 구성도이다.

이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1, 제2, 첫째 또는 둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 먼저 도 1은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예에 대한 구성도이며, 도 2는 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예를 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치에서 사용되는 회전드럼의 내부 얼개를 보여주는 사시도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예를 설명한다. 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예는 고정드럼(100), 회전드럼(200), 열풍발생기(300), 증발기(500), 공기예열기(600), 공급배관(310), 흡입배관(320), 연결배관(510), 배출배관(520), 회전수단(250), 투입수단(410), 배출수단(420), 히트펌프라인(710), 압축기(720) 및 팽창밸브(730)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 고정드럼(100)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 회전드럼(200)을 감싸서 밀폐시키도록 하되, 도 2에서 보는 바와 같이 바닥은 평평하고 단면이 아치형인 터널모양 통 형태로 하여 상기 회전드럼(200)을 감싸서 밀폐하도록 하고, 하면은 바닥에 고정되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 회전드럼(100)과 같이 원통형으로 하여 원통형의 외주면을 바닥에 고정하는 것도 물론 가능하다. 상기 고정드럼(100)의 일 측면에는 상기 투입수단(410)과 상기 공급배관(310)이 연결되어 고정되되, 상기 투입수단(410)과 상기 공급배관(310) 각각의 종단은 상기 회전드럼(200)의 내부까지 연장되도록 함으로써, 농산물 쓰레기가 상기 투입수단(410)을 통하여 상기 회전드럼(200) 내부로 투입되도록 하고, 상기 열풍발생기(300)에서 발생시킨 고온건조열풍은 상기 공급배관(310)을 통하여 상기 회전드럼(200)내부로 공급되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 고정드럼(100) 중 상기 투입수단(410)과 상기 공급배관(310)이 연결된 반대쪽 하부에는 상기 배출수단(420)이 위치하도록 하여 상기 회전드럼(200)에서 건조된 뒤 낙하되는 농산물 쓰레기를 상기 고정드럼(100)의 외부로 이송시키도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 상기 투입수단(410)은 상기 고정드럼(100)의 일 측면에 고정되고, 그 종단이 상기 회전드럼(200)의 내부까지 연장되어 농산물 쓰레기를 상기 회전드럼(200)의 내부로 투입시키는 수단인데, 상기 투입수단(410)의 투입호퍼(411)에 농산물 쓰레기를 낙하시키면 상기 투입호퍼(411)의 하방에 연결된 오거스크류 컨베이어(412)가 회전하면서 농산물 쓰레기를 상기 회전드럼(200)의 내부로 점진적으로 이송시키는 구조로 하는 것이 바람직하다. 상기 투입수단(410)에 투입되는 농산물 쓰레기는 파쇄기로 파쇄한 후 스크류 탈수기(미도시) 등을 이용하여 탈수시킨 것으로 하는 것이 바람직한데, 탈수가 전혀 안된 농산물 쓰레기는 건조기를 통해서만 수분을 제거하기에는 시간이 너무 오래 걸리기 때문이다. 상기 배출수단(420)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 회전드럼(200) 하방에 배출호퍼(421)를 설치하도록 하고, 상기 회전드럼(200)에서 상기 배출호퍼(421)로 낙하하는 건조된 농산물 쓰레기를 상기 배출호퍼(421) 하부에 연결된 오거스크류 컨베이어(422)를 통하여 상기 고정드럼(100)의 외부로 이송한 후 보관장소로 보내거나 또는 운반용 트럭 등에 적재하여 농산물 쓰레기 매립장 등으로 보내도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 고정드럼(100)의 외주면은 단열재 등으로 단열 처리하는 것도 바람직한데, 단열처리를 하는 경우 열손실이 없을 뿐만 아니라, 여름철에는 건조장치가 설치된 장소의 온도상승을 억제할 수 있는 효과가 있다. 본 발명은 이와 같이 상기 회전드럼(200)과 상기 회전드럼(200)을 감싸는 상기 고정드럼(100) 등 이중드럼 구조로 하였고, 외부의 고정드럼은 회전하지 않기 때문에 단열이 용이하고, 이와 같이 이중드럼 및 단열구조로 인하여 에너지손실을 최대화하고 작업환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 회전드럼(200)은 상기 고정드럼(100) 내에서 회전하도록 하면서, 상기 투입수단(410)을 통하여 내부로 투입되는 농산물 쓰레기를 상기 투입수단(410)의 반대쪽에 있는 배출수단(420) 쪽으로 이송시켜서 낙하시키도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 회전드럼(200) 중 상기 투입수단(410)이 설치된 쪽의 일 측면(제1면)은, 상기 투입수단(410) 및 상기 공급배관(310)의 종단이 삽입되어야 하는 반면, 상기 투입수단(410) 및 상기 공급배관(310)의 종단이 삽입되는 부분 외의 나머지 부분은 밀폐되는 것이 바람직하기 때문에, 상기 투입수단(410) 및 상기 공급배관(310)이 들어오는 부분만 원형의 개방부를 두고 나머지는 막혀있도록 함으로써 상기 회전드럼(200)의 중심축 라인에 서서 상기 회전드럼(200)을 바라다보는 정면(제1면)은 도넛 모양(미도시)이 되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 배출수단(420)쪽의 일 측면(제2면)은 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 전면 개방되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상술한 바와 같이 상기 회전드럼(200)은 도넛모양의 제1면과 개방된 제2면을 가지고 있기 때문에 회전축을 설치할 수가 없으며, 이에 따라 상기 회전드럼(200)의 외주면에 회전력을 가해서 회전시키도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 고정드럼(100) 밖에서 회전력을 공급하는 상기 회전수단(250)을 두고 상기 회전수단(250)에 연결된 회전축(251)이 회전로울러(252)를 돌리도록 함으로써, 상기 회전드럼(200)이 상기 회전로울러(252)의 회전과 맞물려서 돌아가도록 하는 것이 바람직하다. 상기 회전로울러(252)는 기어 등을 이용하고, 상기 회전드럼(200)의 외주면에도 기어를 형성하여 서로 맞물려서 회전하게 하는 것도 바람직하다. 상기 회전수단(250)은 상용전력에 의하여 회전하는 모터를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 회전드럼(200)의 내주면에는 농산물 쓰레기를 회전시키면서, 상기 배출수단(420) 쪽으로 이송시키기 위한 이송날개(210)가 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 도 3에 도시된 바와 같이 내주면을 따라서 나선형으로 연속되는 날개가 형성되도록 하는 것도 바람직하며, 상기 회전드럼(200)의 회전방향을 고려하여, 경사진 이송부재를 간헐적으로 돌출시키는 방법으로 하는 것도 가능하다. 도 2및 도 3에 도시된 바와 같이 회전방향(T, 청색화살표 참조)으로 상기 회전드럼(200)을 회전시키면 상기 회전드럼(200) 내에 투입된 농산물 쓰레기가 상기 이송날개(210)를 따라 상기 배출수단(420)쪽으로 이동하면서 일정높이까지 위로 올라갔다가 자연낙하하게 되는데, 이렇게 위로 올라갔다가 자연 낙하하는 과정에서 상기 공급배관(310)을 통하여 상기 회전드럼(200)내부로 공급되는 고온건조열풍에 의하여 농산물 쓰레기가 효과적으로 건조되게 된다.

한편, 상기 열풍발생부(300)는 히터나 버너 등과 같이 열을 발생시키는 발열부(미도시)와 외부공기를 흡입하여 상기 발열부를 통하여 배출시킬 수 있는 송풍부(미도시)를 포함하는데, 상기 흡입배관(320)을 통하여 외부공기를 흡입한 후 가열하여 고온건조열풍으로 만든 다음 상기 고온건조열풍을 상기 공급배관(310)을 통하여 상기 회전드럼(200) 내부로 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 흡입배관(320)의 중간에는 공기예열기(600)를 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 이에 관하여는 후술하기로 한다.

그리고 상기 고정드럼(100)과 상기 증발기(500)의 일단에는 상기 연결배관(510)을 통하여 연결되도록 하고, 상기 증발기(500)의 타단에는 또한 상기 배출배관(520)을 연결하되, 상기 배출배관(520)에는 흡입팬(550)을 연결하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 흡입팬(550)은 상기 연결배관(510)의 중간에 설치하도록 하는 것도 가능하다. 상기 회전드럼(200) 안으로 유입되는 고온건조열풍은, 상기 회전드럼(200)안에서 회전 및 낙하하면서 이동하는 농산물 쓰레기를 건조시킨 후에는, 농산물 쓰레기에서 발생되는 다량의 습기로 인하여 고온다습열풍으로 변하게 되며, 상기 고온다습열풍이 상기 회전드럼(200) 중 상기 배출수단(420) 쪽의 개방된 부분으로 빠져나오게 되면, 작동되고 있는 상기 흡입팬(550)의 흡입력에 의하여 상기 고온다습열풍은 상기 회전드럼(200)과 상기 고정드럼(100) 사이의 공간을 통과한 후 상기 고정드럼(100)에 연결되는 상기 연결배관(510)을 통하여 빠져나오게 된다.

한편 상기 증발기(500)는 상기 연결배관(510)을 통하여 배출되는 상기 고온다습열풍을 냉각시켜 수분과 악취를 제거한 후 저온건조풍으로 만들어 상기 배출배관(520)을 통하여 배출시키게 되는데, 상기 히트펌프라인(710)을 통하여 흐르는 냉매가 상기 팽창밸브(730)에서 팽창하게 되면, 상기 증발기(500)내 히트펌프라인(710)이 급격히 냉각되고, 이에 따라 상기 고온다습열풍 속에 포함된 습기가 급격하게 응축하여 물로 변하게 되며, 물로 응축되는 과정에서 악취분자까지도 같이 포함되어 응축되므로 상기 고온다습열풍에 포함되어 있던 수분은 물론 상당량의 악취가 제거된다. 따라서 악취와 포화수분을 다량 함유했던 상기 고온다습열풍은 상기 증발기(500)를 거치면서 악취와 포화수분이 제거되고 온도가 낮아진 저온건조풍으로 변하게 된다. 상기 증발기(500)에서 응축된 물은 응축수 회수펌프(530) 및 회수라인(531)을 통하여 배출시키도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 히트펌프라인(710)에 흐르는 냉매는 상기 증발기(500)에서 상기 고온다습열풍을 냉각시키면서 흡수한 열을 전달받게 되며, 상기 증발기(500)에서 열을 흡수하여 가열된 냉매를 압축기(720)를 통하여 압축하여 상기 공기예열기(600)로 보내면 상기 공기예열기(600)가 상기 냉매에 의하여 가열되면서 상기 흡입배관(320)을 통하여 상기 열풍발생기로 흡입되는 외부공기를 예열시키게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제1실시예가 작동되는 과정을 설명하기 도면이다. 이하에서는 도 4를 이용하여 본 발명의 제1실시예가 작동되는 과정을 상세히 설명한다. 도 4에서 보는 바와 같이 농산물 쓰레기의 경우(파란색 화살표 참조), 상기 투입호퍼(411)를 통하여 투입된 후 상기 투입수단(410)의 오거스크류 컨베이어 장치(412)를 통하여 이송되어 상기 회전드럼(200) 내부로 낙하하게 된다. 상기 회전드럼(200) 내부로 낙하한 농산물 쓰레기는 상기 이송날개(210)가 회전하면서 위로 올렸다가 떨어트리면서 이동시키게 되며, 계속하여 이동되는 농산물 쓰레기가 상기 회전드럼(200) 중 상기 배출수단(420)이 있는 쪽의 개방된 부분에 도달하면 배출호퍼(421)로 낙하하여 상기 배출수단(420)의 오거스크류 컨베이어 장치(422)를 통하여 상기 고정드럼(100)의 외부로 이송되게 된다. 이 때 상기 회전드럼(200) 내부로 낙하한 농산물 쓰레기가 상기 이송날개(210)에 의하여 회전하면서 위로 올렸다가 떨어트려지면서 이동되는 과정에서 상기 공급배관(310)을 통하여 들어오는 상기 고온건조열풍에 의하여 건조작용이 일어나게 된다.

한편 상기 고온건조열풍이 만들어지며 변화하는 과정을 설명하자면(빨간색 점선 화살표 참조), 상기 흡입배관(320)을 통하여 흡입되는 외부공기는 상기 공기예열기(600)을 거치면서 예열이 이루어 진 후, 상기 열풍발생기(300)로 흡입되어 가열됨으로써 고온건조열풍으로 변하게 된다. 그리고 상기 공급배관(310)을 통하여 상기 회전드럼(200) 안으로 공급되는 상기 고온건조열풍은 상기 이송날개(210)에 의하여 회전하면서 위로 올렸다가 떨어트려지면서 이동되는 농산물 쓰레기를 건조시키게 되며, 상기 고온건조열풍은 농산물 쓰레기를 건조시키면서 점점 습도가 높아져서 고온다습열풍으로 바뀌게 된다. 상기 고온다습열풍이 상기 회전드럼(200) 중 상기 배출수단(420) 쪽 개방부에 도달하게 되면, 상기 흡입팬(550)의 흡입력에 의하여 상기 회전드럼(200)과 상기 고정드럼(100) 사이에 형성된 공간을 통하여 상기 연결배관(510)쪽으로 이동하게 되는데, 이 과정에서 상기 고온다습열풍이 상기 회전드럼(200)과 상기 고정드럼(100) 사이의 공간을 지나가게 되므로 상기 회전드럼(200)을 뜨거운 공기로 둘러싸게 되며, 이로 인하여 상기 회전드럼(200)의 외주면이 가열되고, 외주면의 온도가 높아지게 되므로 내부의 에너지가 외부로 빠져나가지 않게 되고, 내부에는 안정적인 온도가 유지될 수 있게 된다. 그리고 상기 연결배관(510)은 도 2에서 보는 바와 같이 상기 고정드럼(100) 중 상기 공급배관(310) 및 상기 투입수단(410)이 설치된 쪽 가까이에, 하단부에 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 이렇게 상기 연결배관(510)이 상기 고정드럼(100)의 하단부에 있기 때문에 상기 고온다습열풍이 그 온도로 인하여 회전드럼과 고정드럼의 사이 공간 중 위쪽으로만 집중되지 않고, 아래쪽으로도 흐르면서 자연스럽게 회전드럼의 외주면을 감싸면서 지나가게 되므로 회전드럼의 외주면에 고르게 열이 가해질 수 있는 효과가 있다.

상기 연결배관(510)을 빠져나온 상기 고온다습열풍은 상기 증발기(500)를 통과하면서 급속냉각되게 되며, 이 과정에서 상기 고온다습열풍에 포함된 습기와 악취가 응축수로 변화하여 상기 증발기(500) 하단으로 낙하하게 되며, 낙하되는 응축수는, 응축수 회수펌프(530) 및 회수라인(531)을 통하여 외부로 배출되게 된다. 그리고 상기 고온다습열풍은 상기 증발기(500)를 통과하면서 저온건조풍으로 바뀌게 되며 상기 흡입팬(550)에 의하여 상기 배출배관(520)을 통하여 외부로 배출되게 된다. 그리고 상기 저온건조풍이 외부로 배출되기 전에 잔존하는 냄새를 추가로 제거할 수 있는 냄새제거 필터를 설치하는 것도 바람직하다. 그리고 상술한 바와 같이 상기 히트펌프라인(710)과 압축기(720) 및 팽창밸브(730)는 상기 증발기(500)에서 상기 고온다습열풍을 냉각시키면서 열을 빼앗은 후에, 회수한 열을 상기 공기예열기(600)에 공급하게 된다.

한편 도 5는 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제2실시예에 대한 구성도이며, 도 6은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제2실시예를 설명하기 위한 사시도이다. 이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시예를 설명한다. 본 발명의 제2실시예는 제1실시예의 구성들에 더하여 상기 회전드럼(200)의 외주면에 분산날개(220)가 더 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 분산날개(220)는, 상기 회전드럼(200)과 상기 고정드럼(100) 사이의 공간을 통하여 배출되는 상기 고온다습열풍을 상기 투입수단(410) 쪽으로 보내면서 상기 회전드럼(200) 외주면을 따라 고르게 분산시킬 수 있도록 하기 위한 구성이다. 상기 분산날개(220)는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 회전드럼(200)의 내부에 형성된 이송날개(210)의 방향과 같은 방향의 나선형으로 경사지게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 상기 회전드럼(200)의 회전에 따라(T, 파란 화살표 참조), 상기 이송날개(210)는 농산물 쓰레기를 상기 배출수단(420)쪽으로 이동시키지만, 상기 분산날개(220)는 상기 투입수단(410) 쪽으로 공기의 흐름을 형성시키면서 회전하기 때문에 상기 고온다습열풍은 상기 회전드럼(200) 외주면을 따라 회전하면서 상기 투입수단(410)쪽으로 흐르게 되므로 상기 고온다습열풍이 상기 회전드럼(200) 외주면에 고르게 퍼지게 하는 효과를 거두게 되며, 이로 인하여 고온다습열풍에 의한 에너지를 효과적으로 재활용할 수 있게 된다.

그리고 도 7은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제3실시예에 대한 구성도이다. 본 발명의 제3실시예는 제1실시예 또는 제2실시예의 구성에서 상기 배출배관(520)을 달리한 구성한 것이다. 본 발명의 도 7에서 보는 바와 같이 본 발명의 제3실시예는 상기 배출배관(520)을 빠져나오는 저온건조풍의 일부 또는 전부를 재활용하여 상기 공기예열기에서 예열된 공기와 섞어서 상기 열풍발생부(300)에 공급하는 구성이다. 이를 위하여 본 발명의 제3실시예는, 상기 배출배관(520)은 상기 열풍발생부(300)와 상기 공기예열기(600) 사이의 흡입배관(320)에 연결되어, 상기 증발기(500)에서 배출되는 상기 저온건조풍을 상기 공기예열기(600)에서 예열된 외부공기와 섞어 상기 열풍발생부(300)에 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제3실시예는 이러한 구성을 통하여 상기 저온건조풍에 잔존하는 에너지까지도 활용이 가능해 지므로 에너지효율이 더욱 높아지게 되는 효과가 있다. 이 경우 상기 저온건조풍의 공급량을 적절히 조정하기 위하여 상기 배출배관(520) 및 상기 흡입배관(320)상에 각각의 제어밸브(521 및 321)를 포함하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 본 발명의 제3실시예 처럼 상기 배출배관을 통하여 배출되는 공기의 재활용이 가능해지는 이유는 상기 증발기에서 상기 고온다습열풍의 습기를 제거한 저온건조풍으로 만들었기 때문에 상기 회전드럼(200) 내부로 재공급이 가능한 것이다. 만일 습기를 제거하지 않게 되면, 가열을 시킨다 하더라도 포화수분을 함유하기 때문에 온도가 아무리 높아도 농산물 쓰레기를 건조시키지 못하기 때문이다.

한편, 도 8은 본 발명에 의한 농산물 쓰레기 건조장치의 제4실시예에 대한 구성도이다. 본 발명의 제4실시예 또한 제1실시예 또는 제2실시예의 구성에서 상기 배출배관(520)을 달리 구성한 것이다. 도 8에서 보는 바와 같이 본 발명의 제4실시예에서는 재가열부(350)를 더 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 재가열부(350)는 상기 배출배관(520)을 통하여 빠져나오는 상기 저온건조풍을 재가열하기 위한 전용의 가열수단이다. 따라서 상기 배출배관(520)은 상기 재가열부(350)에 연결되어 상기 증발기(500)에서 배출되는 상기 저온건조풍을 상기 재가열부(350)에서 재가열하여 상기 회전드럼 내부로 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우도 제3실시예와 마찬가지로 상기 저온건조풍에 잔존하는 에너지까지도 활용이 가능해 지므로 에너지효율이 더욱 높아지게 할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 상기 재가열부(350)를 버너 등의 연소장치로 하는 경우 상기 저온건조풍에 잔존하는 습기마저도 없애 버릴 수 있게 되므로 상기 회전드럼(200) 내에서의 건조효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다. 이 경우에도 상기 저온건조풍의 공급량을 적절히 조정하기 위하여 상기 배출배관(520) 상에 각각의 제어밸브(521)를 포함하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 고정드럼
200 회전드럼
210 이송날개 220 분산날개
300 열풍발생부
310 공급배관 320 흡입배관
410 투입수단
411 투입호퍼 412 오거스크류 컨베이어
420 배출수단
421 배출호퍼 422 오거스크류 컨베이어
500 증발기
510 연결배관 520 배출배관
521 제어밸브
530 응축수회수펌프 531 회수라인
550 흡입팬
600 공기예열기
700 히트펌프
710 히트펌프라인 720 압축기
730 팽창밸브

Claims

고정드럼;
상기 고정드럼 내에서 회전하면서, 투입수단을 통하여 내부로 투입되는 농산물 쓰레기를 상기 투입수단의 반대쪽에 있는 배출수단 쪽으로 이송시켜서 낙하시키는 회전드럼;
흡입배관을 통하여 외부공기를 흡입한 후 가열하여 고온건조열풍을 발생시키는 열풍발생기;
상기 투입수단 쪽에서 상기 열풍발생기와 상기 회전드럼을 연결하며, 상기 고온건조열풍을 상기 회전드럼 내부로 공급하는 공급배관;
상기 회전드럼 안으로 유입된 상기 고온건조열풍이 상기 농산물 쓰레기를 건조시킨 후 고온다습열풍으로 변하여 상기 배출수단 쪽으로 빠져나오면, 상기 고온다습열풍이 상기 회전드럼과 상기 고정드럼 사이의 공간을 통과하여 배출될 수 있도록, 상기 고정드럼에 연결되는 연결배관;
상기 연결배관을 통하여 배출되는 상기 고온다습열풍을 냉각시켜 수분과 악취를 제거한 후 저온건조풍으로 만들어 배출배관을 통하여 배출시키는 증발기;
상기 흡입배관 상에 설치되며, 상기 증발기에서 상기 고온다습열풍을 냉각시키면서 흡수한 열을 전달받아, 상기 열풍발생기로 흡입되는 외부공기를 예열시키는 공기예열기;
상기 공기예열기와 상기 증발기 사이에 연결되어 상기 증발기에서 발생한 열을 상기 공기예열기로 전달하는 히트펌프라인;
상기 히트펌프라인 상에 설치되며, 상기 공기예열기에서 나오는 냉매를 팽창시켜 상기 증발기로 보내는 팽창밸브;
상기 히트펌프라인 상에 설치되며, 상기 증발기에서 나오는 냉매를 압축시켜 상기 공기예열기로 보내는 압축기; 및
상기 회전드럼을 회전시키는 회전수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 쓰레기 건조장치
제1항에 있어서,
상기 연결배관과 상기 고정드럼의 연결은, 상기 고정드럼 중 상기 투입수단 쪽 일 측 하단에 연결되는 것을 특징으로 하는 농산물 쓰레기 건조장치
제1항에 있어서,
상기 회전드럼의 내주면에는 상기 농산물 쓰레기를 회전시키며 상기 배출수단 쪽으로 이송시키기 위한 이송날개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 농산물 쓰레기 건조장치
제1항에 있어서,
상기 회전드럼의 외주면에는, 상기 회전드럼과 상기 고정드럼 사이의 공간을 통하여 배출되는 상기 고온다습열풍을 상기 투입수단 쪽으로 보내면서 상기 회전드럼의 외주면을 따라 고르게 분산시킬 수 있도록, 분산날개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 농산물 쓰레기 건조장치
제1항에 있어서,
상기 배출배관은 상기 열풍발생부와 상기 공기예열기 사이의 흡입배관에 연결되어, 상기 증발기에서 배출되는 상기 저온건조풍을 상기 공기예열기에서 예열된 외부공기와 섞어 상기 열풍발생부에 공급하는 것을 특징으로 하는 농산물 쓰레기 건조장치
제1항에 있어서,
재가열부를 더 포함하며,
상기 배출배관은 상기 재가열부에 연결되어 상기 증발기에서 배출되는 상기 저온건조풍을 상기 재가열부에서 재가열하여 상기 회전드럼 내부로 공급하는 것을 특징으로 하는 농산물 쓰레기 건조장치