WO2014148807A1 - 열분해 기능을 가진 건조장치 - Google Patents

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WO2014148807A1
WO2014148807A1 PCT/KR2014/002295 KR2014002295W WO2014148807A1 WO 2014148807 A1 WO2014148807 A1 WO 2014148807A1 KR 2014002295 W KR2014002295 W KR 2014002295W WO 2014148807 A1 WO2014148807 A1 WO 2014148807A1
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drying chamber
drying
heating
combustion
condenser
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PCT/KR2014/002295
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English (en)
French (fr)
Inventor
이영희
Original Assignee
Lee Younghee
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Publication date
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • F26B3/305—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements the infrared radiation being generated by combustion or combustion gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F26B9/08—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers including agitating devices, e.g. pneumatic recirculation arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an energy efficient drying apparatus that reduces the generation of odors and harmful substances generated during the drying treatment of a dry matter.
  • the drying means in the process of drying food waste the heating means to heat the waste by the radiant heat to generate a steam, and at the same time relates to an energy efficiency improved drying device having a function of thermally decomposing organic matter contained in the steam.
  • Food wastes and wastes produced daily at home or in restaurants are disposed of or recycled.
  • Juicy food waste is caused by various environmental problems when it is landfilled or incinerated.
  • the disposal of food waste is preferably recycled as feed, compost, or fuel, instead of being landfilled or incinerated. Recycling food waste generally requires a drying process that reduces the moisture content of the waste. For this purpose, food waste disposers are widely used.
  • Drying of food waste has the advantage of reducing the moisture content and volume of the residues remaining in the drying chamber by heating the waste in the drying chamber, removing the steam generated in this process.
  • this vapor contains organic substances that cause odors, which need to be removed to protect the environment and reduce the discomfort caused by odors.
  • Direct combustion, catalytic oxidation, and activated carbon adsorption methods are used to remove organic substances that cause odors from food waste.However, catalytic oxidation and activated carbon adsorption methods require parts replacement periodically and cause odors. It is known to not completely remove organic matter. In comparison, the direct combustion method is excellent in deodorizing effect by oxidizing or pyrolyzing organic material at high temperature.
  • the drying apparatus employing the direct combustion method according to the prior art is provided with a heating means for heating food waste to generate steam and a deodorizing means for treating organic matter contained in the steam, respectively, so that it is not structurally complicated and efficient.
  • deodorizing means Low deodorization efficiency of the organic material that can be processed per hour has the disadvantage that the overall drying time increases.
  • the method of recycling food waste through drying treatment is to be a sustainable and effective waste disposal method by reducing the energy consumption by increasing the drying efficiency of the food waste disposal device and efficiently removing organic matters including odor generated with steam. Food waste drying equipment is needed.
  • the present invention thermally decomposes and removes odors and contaminants generated during drying treatment of dry matters such as food waste, and uses heat source used in the pyrolysis process to dry dry matters, thereby improving energy efficiency than conventional methods. To provide a device.
  • Korean Patent 10-0990164 (Food Waste Disposal Device)
  • Drying of food wastes generates organic matter and vapors that cause odors in the process, causing environmental problems and discomfort for residents.
  • Drying apparatus for treating the dry matter, such as food waste according to the prior art has a low drying efficiency or deodorization efficiency of organic matter.
  • the present invention improves the drying efficiency of the apparatus for treating a dry matter, reduces energy consumption, and provides a drying apparatus capable of efficiently removing organic substances including odors generated together with steam.
  • the drying apparatus includes a drying chamber enclosed by a drying chamber wall and containing a dry object; A stirrer rotatably provided in the drying chamber to stir the dry matter; Drying room A heating space which is installed to surround the lower outer surface and heated by the combustion unit to heat the lower part of the drying chamber; At least one combustion unit installed in the heating space to provide radiant heat to the heating space and to thermally decompose the organic material generated in the arler drying chamber; A steam pump including an organic material generated in a drying chamber and flowing to cool the steam into a water pump; And a blower that generates an air pressure difference to allow vapor including organic matter in the drying chamber to flow into the condenser, and sends uncondensed steam and organic matter from the condenser to the combustion unit.
  • the combustion unit heating means for dissipating heat; A hollow tube surrounding the heating means, the combustion tube being heated by the heating means to provide radiant heat to the heating space; And a combustion space formed between the heating means and the combustion tube, in which steam and organic substances not condensed in the shaft are introduced and pyrolyzed.
  • the drying apparatus further comprises a sensor unit for detecting the silver and humidity of the drying chamber.
  • the drying apparatus according to the present invention is to dry the dry matter and the thermal decomposition of the organic material at the same time through the following process.
  • the heating means When power is first supplied to the heating means, the heating means dissipates heat and the temperature of the combustion space rises. The heat emitted by the heating means also heats the heating space through the combustion tube, so that the temperature of the heating space is increased. Heat in the heating space is transferred to the dry object through the lower part of the drying chamber, and vapor including organic matter is generated from the dry matter. Steam, including organic matter in the drying chamber, flows into the condenser installed outside the cooking chamber by a blower. Steam containing organic matter is collected in the condenser, and the condensate is purified by activated carbon and discharged to the outside.
  • Uncondensed steam and organics in the condenser move through the blower to the combustion section, enter the combustion tube and pyrolyze as it passes through the combustion space.
  • the hot exhaust gas exiting the combustion tube flows into the drying chamber through the heating space and directly heats the building. In this way, the dried material is heated at the same time as the outside and the inside of the drying chamber by heating the lower part of the drying chamber by the heating space and the high-temperature exhaust gas flowing out of the heating space to be heated.
  • the drying apparatus according to the present invention has the following effects.
  • the combustion part including the heating means provides a heat source and heats the object to be dried and also acts as a means for thermally decomposing organic substances generated in the drying chamber. Compared with drying equipment, the energy efficiency is high and the structure is simple.
  • FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view showing the overall configuration of a drying apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG.
  • 3 is a perspective view showing the specifications of the combustion unit 100.
  • FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view showing the overall configuration of a drying apparatus 10 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view taken 2-2 of FIG.
  • a drying apparatus 10 a drying chamber 20, an inlet 22, a drying chamber wall 24, an agitator 26, a heating means 30, a combustion space 35, a combustion tube ( 40, a condenser 50, a condensate tank 55, a blower 60, a heating space 70, a sensor 80, and a combustion 100 are shown.
  • the drying chamber 20 is a space for accommodating the dry matter and surrounded by the drying chamber wall 24 with a stirrer 26 provided therein, and the inlet 22 into which the dry matter can be placed is provided with a drying chamber wall 24. ) It is installed on the top.
  • a heating space 70 is formed below the outer surface of the drying chamber 20.
  • the heating space 70 is an inner space of a tubular structure formed to surround the drying chamber wall 24 under the drying chamber 20.
  • the heating space 70 is provided with at least one combustion unit 100 for inducing thermal decomposition of the organic material generated in the drying chamber 20 as well as providing radiant heat to the heating space 70.
  • the combustion unit 100 is composed of a heating means 30, a combustion tube 40 and the combustion space (35).
  • the heating means 30 is constituted by either a cartridge heater or a tubular heater which radiates heat using the applied electricity. Since the heating means 30 is maintained for a long time at least 700 or more during operation, it is preferable that the heating means 30 is made of a pipe material of either Inconel or Incoloy having excellent corrosion resistance and heat resistance.
  • the combustion tube 40 is a hollow tube that surrounds the heating means 30, and is heated by the heating means 30 to provide radiant heat to the heating space 70.
  • Combustion tube 40 is composed of a heat-resistant metal having excellent corrosion resistance or a combination of a ceramic and a heat-resistant metal. When the combustion tube 40 is formed by enclosing the exterior of the ceramic tube with a heat-resistant metal, it is more resistant to external or heat shock than the combustion tube made of only the ceramic tube.
  • a combustion space 35 through which air flows is formed between the heating means 30 and the combustion tube 40.
  • the combustion space 35 is heated by the heating means 30 to 700 ° C. or more, the steam and organic matter generated from the dried material is introduced into which the organic matter is thermally decomposed while passing through the combustion space 35.
  • the exhaust gas exiting the combustion space 35 is moved into the drying chamber 20 through the heating space 70.
  • a condenser 50 Outside the drying chamber 20, a condenser 50, a blower 60, and a condensate tank 55 are installed.
  • the condenser 50 is a means for condensing and narrowing the exhaust gas generated from the object to be dried, and the inside of which a cold air or a coolant flowing through the pipe is installed to perform heat exchange with the exhaust gas.
  • the blower 60 has an inlet and an outlet, makes an air pressure difference, introduces vapor containing organic water into the condenser 50, and sends organic matter including uncondensed steam to the combustion unit 100. In addition, by controlling the rotational speed of the blower 60, it is possible to adjust the amount of steam, including the organic material flowing into the condenser 50 per unit time.
  • the condensate tank 55 is installed below the steamer 50 as a place for receiving and storing the steam water generated by cooling the steam in the steamer 50.
  • the drying chamber 20 is also provided with a sensor unit 80 for sensing the drying chamber temperature and humidity.
  • the sensor unit 80 installed on the wall of the drying chamber 24 senses the temperature inside the drying chamber 20 and the humidity included in the air, so that the drying chamber 20 maintains the preset temperature and humidity.
  • the heating means 30 dissipates heat and the silverness of the combustion space 35 increases.
  • the heat emitted by the heating means 30 is also The heating space 70 is heated through the combustion tube 40 to raise the temperature.
  • the heat of the heating space 70 is transferred to the dry matter through the lower part of the drying chamber 20, and steam containing organic matter is transferred from the dry matter to the drying chamber ( 20) are generated.
  • the vapor containing the organic substance of the drying chamber 20 flows into the condenser 50 by the air pressure difference which the blower 60 generate
  • the condenser 50 is provided with a cooling fan (not shown) or a tube (not shown) through which condensed water is circulated to blow the air into the condenser to promote condensation of steam introduced into the condenser 50. .
  • the water from the condenser 50 generated by steam is collected in the water tank 55 (line F2) and purified by activated carbon and discharged to the outside. Uncondensed steam and organics in the condenser 50 enter the blower 60 through the blower 60 inlet (not shown) (line F3), and again through the blower 60 outlet (not shown) Move toward 100 (line F4).
  • the organic matter including the exhaust gas introduced into the drying chamber 20 and the steam generated from the dry matter is introduced into the condenser 50 again to repeat the drying and deodorization cycle.
  • the drying and deodorization process according to the present invention has a constitution of a structure in which gas circulates in a closed state, so that condensation of steam by the condenser 50 and thermal decomposition of organic matter by the combustion unit 100 are performed. Are repeated, and the dry matter is dried, and the pollutants generated during drying are purified.
  • the organic matters in order to completely thermally decompose organic matters generated during cooking, it is preferable to allow the organic matters to pass through at least 0.5 seconds or more in the combustion space 35 maintained at 700 ° C or more. .
  • the time t through which the organic material passes through the combustion space 35 may be controlled, which will be described with reference to Equation 1 and FIG. 3 as follows.
  • t is the time for the air containing the organic material to pass through the combustion space
  • L is the length of the combustion cavity (m)
  • A is the cross-sectional area of the combustion tube (m 2 )
  • a is the cross-sectional area of the heating means (m 2 )
  • (Aa) Is the cross-sectional area of the combustion space (m 2 )
  • Q is the flow rate of air entering the combustion space (ra 3 / sec)
  • V is the speed of air entering the combustion space (m / sec).
  • the time that the air containing the organic matter passes through the combustion space 3.5 includes the length of the combustion space 35, the cross-sectional area of the combustion space 35, the flow rate of air flowing into the combustion space 35, and the combustion space.
  • the speed of the air flowing into the (35) can be maintained for more than 0.5 seconds (second).
  • the flow rate and speed of the air flowing into the combustion space 35 can be sufficiently controlled by adjusting the operating conditions of the blower (60).
  • the combustion unit 100 may simultaneously perform two functions of heating the dry object by providing radiant heat to the drying chamber 20, thereby improving energy efficiency.
  • An improved drying apparatus 10 is provided.
  • drying apparatus 20 drying chamber
  • F1 A stream into which the steam containing organic matter from the drying chamber (20) flows into the accumulator (50).
  • F2 flow of condensate generated in the condenser 50 to the condensate tank 55.
  • F4 Flow in which steam and organic matter exhausted to the blower 60 outlet flow into the combustion section 100.
  • F5 flow in which exhaust gas exiting the heating space 70 flows into the drying chamber 20.

Abstract

본 발명에 따른 건조장치는 건조실 벽으로 둘러싸이고 피건조물을 수용하는 건조실; 건조실에 회동 가능하게 구비되어 피건조물을 교반하는 교반기; 건조실의 외면 하부를 감싸도록 설치되며， 연소부에 의해 가열되어 건조실 하부를 가열하는 가열공간; 가열공간에 설치되며, 가열공간에 복사열을 제공하는 작용과 아울러 건조실에서 발생하는 유기물을 유입하여 열분해하는 적어도 하나의 연소부; 건조실에서 발생된 유기물을 포함한 증기가 유입되며, 상기 증기를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축기; 및 공기 압력차를 발생하여 건조실의 유기물을 포함한 증기를 응축기로 유입되게 하고, 응축기에서 응축되지 않은 증기와 유기물을 연소부로 보내는 블로워로 구성된다. 본 발명이 제공하는 건조장치는 연소부가 피건조물을 가열하여 증기를 생성하는 기능뿐만 아니라 동시에 증기에 포함된 유기물을 열분해 하는 작용을 하여 에너지 효율이 높고 악취와 오염물질의 발생을 감소시킨다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
열분해 기능을 가진 건조장치
【기술분야】
본 발명은 피건조물의 건조 처리시 생기는 악취나 유해물질의 발생을 줄이고， 에너지 효율이 높은 건조장치에 관한 것이다. 구체적으로는 음식물 쓰레기를 건조하는 과정에서 가열수단이 그 복사열로 쓰레기를 가열하여 증기를 생성하는 작용뿐만 아니라, 동시에 증기에 포함된 유기물을 열분해하는 기능을 가진 에너지 효을이 향상된 건조장치에 관한 것이다. 【배경기술】
가정 또는 음식점 등에서 매일 배출되는 음식물 쓰레.기는 폐기되거나 재활용된다. 수분이 많은 음식물 쓰레기는 매립하거나 소각할 경우 여러가지 환경문제가 발생한다. 따라서 음식물 쓰레기의 처리는 매립하거나 소각시키는 대신 사료, 퇴비， 또는 연료로서 재활용하는 것이 바람직하다. 음식물 쓰레기를 재활용하기 위해서는 일반적으로 쓰레기에 포함된 수분함량을 줄이는 건조 과정이 필요하다. 이를 위해 음식물 쓰레기 처리기가 널리 사용되고 있다.
음식물 쓰레기의 건조는 건조실에서 쓰레기를 가열하고， 이 과정에서 발생하는 증기를 제거하여 건조실에 남는 잔유물의 수분함량과 부피를 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 증기에는 악취의 원인이 되는 유기물이 포함되어 있는데， 환경보호와 악취로 인한 불쾌감을 줄이기 위해 이러한 유기물의 제거가 필요하다. 음식물 쓰레기로부터 발생하는 악취의 원인이 되는 유기물을 제거하는 방법으로는 직접 연소법， 촉매 산화법, 활성탄 흡착법등이 이용되고 있으나， 촉매 산화법과 활성탄 흡착법등은 주기적으로 부품의 교체가 필요하고 악취를 유발하는 유기물을 완전히 제거하지 못하는 것으로 알려져 있다. 이에 비교하여 직접 연소법은 유기물을 고온하에서 산화 또는 열분해하여 탈취효과가 뛰어나다.
그러나 종래의 기술에 따른 직접 연소법을 채택한 건조장치는 음식물 쓰레기를 가열하여 증기를 발생하는 가열수단과 증기에 포함된 유기물을 처리하는 탈취수단이 각각 따로 구비되어 구조적으로 복잡하고 효율적이지 못하다. 또한 탈취수단이 단위 시간당 처리할 수 있는 유기물의 탈취효율이 낮아 전체적인 건조시간이 증가하는 단점이 있다.
따라서 건조 처리를 통해 음식물 쓰레기를 재활용하는 방법이 지속적이고 효과적인 쓰레기 처리방법이 되기 위해서는 음식물 쓰레기를 처리하는 장치의 건조효율을 높여 에너지 소모를 줄이고， 증기와 함께 생성되는 악취를 포함한 유기물을 효율적으로 제거할 수 있는 음식물 쓰레기 건조장치가 필요하다.
본 발명은 음식물 쓰레기와 같은 피건조물을 건조 처리할 때 생성되는 악취 및 오염물질을 열분해하여 정화하고， 이 열분해 과정에서 사용된 열원을 피건조물의 건조에도 이용하여 종래의 방법보다 에너지효율이 향상된 건조장치를 제공하고자 한다.
【선행기술문헌】
1. 한국특허： 10-0337475 (음식물 쓰레기 처리 장치 )
2. 한국특허： 10-0454876 (음식물 쓰레기 처리 시스템)
3. 한국특허： 10-0480700 (쓰레기 처리기)
4. 한국특허： 10-0776311 (음식물 쓰레기 처리장치)
5. 한국특허： 10-0990164 (음식물 쓰레기 처리장치)
6. 한국특허： 10-1025554 (음식물 쓰레기 처리장치)
【발명의 개시】
【해결하고자 하는 과제】
음식물 쓰레기의 건조 처리는 그 과정상 악취의 원인이 되는 유기물과 증기를 발생시켜 환경문제와 주민들의 불쾌감을 유발한다. 종래의 기술에 따른 음식물 쓰레기와 같은 피건조물을 처리하는 건조장치는 건조효율 또는 유기물의 탈취효율이 낮다. 본 발명은 피건조물을 처리하는 장치의 건조효율을 높여 에너지 소모를 줄이고， 증기와 함께 생성되는 악취를 포함한 유기물을 효율적으로 제거할 수 있는 건조장치를 제공한다.
【과제의 해결 수단】
본 발명에 따른 건조장치는 건조실 벽으로 둘러싸이고 피건조물을 수용하는 건조실; 건조실에 회동 가능하게 구비되어 피건조물을 교반하는 교반기; 건조실의 외면 하부를 감싸도록 설치되며， 연소부에 의해 가열되어 건조실 하부를 가열하는 가열공간; 가열공간에 설치되며, 가열공간에 복사열을 제공하는 작용과 아을러 건조실에서 발생하는 유기물을 유입하여 열분해하는 적어도 하나의 연소부; 건조실에서 발생된 유기물을 포함한 증기가 유입되며， 상기 증기를 냉각시켜 웅축수로 만드는 웅축기; 및 공기 압력차를 발생하여 건조실의 유기물을 포함한 증기를 웅축기로 유입되게 하고, 웅축기에서 웅축되지 않은 증기와 유기물을 연소부로 보내는 블로워;로 구성된다.
상기 연소부는 열을 발산하는 가열수단; 가열수단을 둘러싸는 중공이 형성된 관으로， 가열수단에 의해 가열되어 그 복사열을 가열공간으로 제공하는 연소관; 및 가열수단과 연소관 사이에 형성된 공간으로， 웅축기에서 응축되지 않은 증기와 유기물이 유입되어 열분해되는 연소공간;으로구성된다.
상기 설명한 구성요소 이외에도 건조장치는 건조실의 은도와 습도를 감지하는 센서부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 건조장치는 다음과 같은 과정을 통해 피건조물을 건조하고 동시에 유기물을 열분해 한다.
먼저 가열수단에 전원이 공급되면， 가열수단이 열을 발산하여 연소공간의 온도가 상승한다. 가열수단이 발산하는 열은 또한 연소관을 통해 가열공간을 가열하여 가열공간의 온도가 상승한다. 가열공간의 열은 건조실 하부를 통해 피건조물로 전달되고， 피건조물로부터 유기물을 포함한 증기가 생성된다. 건조실의 유기물을 포함한 증기는 블로워에 의해 조리실 외부에 설치된 응축기로 유입된다. 유기물을 포함한 증기는 응축기에서 넁각되며， 그 응축수는 활성탄에 의해 정화되어 외부로 배출된다. 응축기에서 응축되지 않은 증기와 유기물은 블로워를 거처 연소부로 이동하고， 연소관으로 유입되어 연소공간을 통과하면서 열분해 된다. 연소관을 빠져나온 고온의 배기가스는 가열공간을 거쳐 건조실 내부로 유입되어 피건조물을 직접 가열한다. 이와같이 피건조물이 가열공간에 의한 건조실 하부의 가열 및 가열공간을 빠져나오는 고온의 배기가스가 건조실 내부로 유입되어 가열되는 등 외부와 내부에서 동시에 가열되어 건조가촉진된다.
상기 설명과 같이， 본 발명에 따른 구성이 밀폐된 상태에서 기체가 순환하는 구조를 이루기 때문에 웅축기와 연소부에 의해 응축 및 열분해가 반복해서 이루워지고， 피건조물의 건조가 완료된 후 응축수를 외부로 방출함으로서 건조 및 열분해 과정이 종료된다. 【발명의 효과】
본 발명에 따른 건조장치는, 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째， 가열수단을 포함하는 연소부가 열원을 제공하여 피건조물을 가열하는 작용과 아울러 건조실에서 발생하는 유기물을 열분해하는 수단으로도 작용하는 방식을 채택하였는바， 가열수단과 탈취수단이 각각 구비된 종래의 건조장치에 비하여 에너지 효율이 높고 구조가 간단하다.
둘째， 피건조물이 건조실 내부와 의부에서 동시에 가열되어 건조속도가 빠르다. 【도면에 관한 간단한 설명】
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건조장치 (10)의 전체적인 구성을 보여주는 개 략 측단면도.
도 2는 도 1의 2-2를 절개한 단면도.
도 3은 연소부 (100)의 제원을 나타내는 사시도.
【발명의 최선의 실시예】
상기 목적외에 본 발명의 다른 특징 및 작용을 이하 실시예을 통해 상세히 설 명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건조장치 (10)의 전체적인 구성을 보여주는 개 략 측단면도이고, 도 2는 도 1의 2-2를 절개한 단면도이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면， 건조장치 (10)， 건조실 (20), 투입구 (22)， 건조실 벽 (24), 교반기 (26), 가열수단 (30)， 연소공간 (35)， 연소관 (40)， 응축기 (50)， 응축수 탱 크 (55)， 블로워 (60)， 가열공간 (70)， 센서부 (80)， 연소부 (100)가 도시되어 있다.
건조실 (20)은 피건조물을 수용하고 구비된 교반기 (26)로 피건조물을 교반 /파쇄 하는 공간으로 건조실 벽 (24)으로 둘러싸여 있으며， 피건조물을 넣을 수 있는 투입구 (22)가 건조실 벽 (24) 상부에 설치된다.
건조실 (20) 외면 하부에는 가열공간 (70)이 형성된다. 가열공간 (70)은 건조실 (20) 하부 건조실 벽 (24)을 따라 감싸도록 형성된 관형 구조의 내부공간이다. 가열공 간 (70)에는 가열공간 (70)에 복사열을 제공하는 작용과 아울러 건조실 (20)에서 발생하 는 유기물을 유입하여 열분해하는 적어도 하나의 연소부 (100)가 설치된다. 상기 연소 부 (100)는 가열수단 (30)， 연소관 (40) 및 연소공간 (35)으로 구성된다. 가열수단 (30)은 인가되는 전기를 사용하여 열을 발산하는 카트리지 (cartridge) 히터 또는 튜블러 (tubular) 히터 중 어느 하나로 구성된다. 가열수단 (30)은 작동 중 그 표면온도가 적어도 700 이상 장시간 유지되므로， 내식성 및 내열성이 우수한 인 코넬 (Inconel) 또는 인코로이 (Incoloy) 중 어느 하나의 파이프 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
연소관 (40)은 가열수단 (30)을 둘러싸는 중공이 형성된 관으로， 가열수단 (30)에 의해 가열되어 그 복사열을 가열공간 (70)으로 제공한다. 연소관 (40)은 내식성이 우수 한 내열금속으로 이루어지거나 또는 세라믹과 내열금속의 조합으로 구성된다. 세라믹 관의 외부를 내열금속으로 둘러싸아 연소관 (40)을 형성할 경우， 세라믹관으로만 이루 어진 연소관보다 외부 또는 열에 의한 충격에 강하다. 가열수단 (30)과 연소관 (40) 사 이에는 공기가 유동할 수 있는 연소공간 (35)이 형성된다.
연소공간 (35)은 가열수단 (30)에 의해 700oC 이상 가열되며, 피건조물로부터 발 생한 증기와 유기물이 유입되어 그 중 유기물은 연소공간 (35)을 통과하는 도중 열분 해 정화된다. 연소공간 (35)을 빠져나온 배기가스는 가열공간 (70)을 거쳐 건조실 (20) 내부로 이동한다.
건조실 (20) 외부에는 웅축기 (50)， 블로워 (60)， 그리고 응축수 탱크 (55)가 설치 된다.
응축기 (50)는 피건조물로부터 발생하는 배출가스를 넁각시켜 웅축하는 수단으 로， 그 내부에는 차가운 공기 또는 넁각수가 흐르는 관이 설치되어 배출가스와의 열 교환이 이루어진다. 블로워 (60)는 입구와 출구를 가지며， 공기 압력차를 만들어 유기 물을 포함한 증기를 응축기 (50)로 유입시키고， 응축되지 않은 증기를 포함한 유기물 을 연소부 (100)로 보낸다. 또한 블로워 (60)의 회전속도를 제어함으로서 단위 시간당 응축기 (50)로 유입되는 유기물을 포함한 증기의 양을 조절할 수 있다 . 응축수 탱크 (55)는 웅축기 (50)에서 증기가 냉각되어 생성된 웅축수를 받아 저장하는 장소로서 웅 축기 (50) 아래에 설치된다.
건조실 (20)에는 또한 건조실 온도와 습도를 감지하는 센서부 (80)가 구비된다. 건조실 벽 (24)에 설치된 센서부 (80)는 건조실 (20) 내부 온도와 공기에 포함된 습도를 감지하여， 건조실 (20)이 미리 설정된 온도와 습도를 유지하도록 한다.
이하 피건조물의 건조와 피건조물로부터 발생하는 증기를 포함한 유기물의 탈 취 과정을 상세히 설명한다. 먼저 가열수단 (30)에 전원이 공급되면， 가열수단 (30)이 열을 발산하여 연소공간 (35)의 은도가 상승한다. 가열수단 (30)이 발산하는 열은 또한 연소관 (40)을 통해 가열공간 (70)을 가열하여 온도를 상승시킨다 /가열공간 (70)의 열 은 건조실 (20) 하부를 통해 피건조물로 전달되고， 피건조물로부터 유기물을 포함한 증기가 건조실 (20)에 생성된다.
건조실 (20)의 유기물을 포함한 증기는 블로워 (60)가 발생하는 공기 압력차에 의해 응축기 (50)로 유입된다 (라인 F1). 웅축기 (50)에는 웅축기 (50) 내부로 유입된 증 기가 웅축되는 것을 촉진하기 위해 웅축기에 공기를 불어 넁각시키는 냉각팬 (미도시) 또는 넁각수가 순환되는 관 (미도시 )이 설치된다. 웅축기 (50)에서 증기가 넁각되어 생 성된 웅축수는 웅축수 탱크 (55)에 모여 (라인 F2) 활성탄에 의해 정화되고 외부로 배 출된다. 웅축기 (50)에서 응축되지 않은 증기와 유기물은 블로워 (60) 입구 (미도시 )를 통해 블로워 (60)로 유입되고 (라인 F3), 다시 블로워 (60) 출구 (미도시 )를 통해 연소부 (100)를 향해 이동한다 (라인 F4).
연소관 (40)으로 유입된 증기와 유기물은 700oC 이상으로 유지되는 연소공간 (35) 을 0.5 초 이상 체류하면서 통과한다. 그 중 유기물은 연소공간 (35)에서 열분해 정화 된다. 연소공간 (35)을 통과한 고온의 배기가스는 가열공간 (70)으로 배출된다. 가열공 간 (70)의 배기가스는 가열공간 (70) 출구 (미도시)를 통해 빠져나와 건조실 (20) 내부로 이동하여 (라인 F5) 피건조물을 직접 가열한다. 이와같이 피건조물은 가열공간 (70)에 의한 건조실 (20) 하부의 가열 및 가열공간 (70)을 빠져나오는 고온의 배기가스가 건조 실 (20) 내부로 유입되어 가열되는 등 건조실 (20) 외부와 내부에서 동시에 가열되어 건조가 촉진된다. 건조실 (20) 내부로 유입된 배기가스 및 피건조물로부터 생성된 증 기를 포함한 유기물은 다시 웅축기 (50)로 유입되어 건조와 탈취 사이클을 반복한다. 상기 설명과 같이， 본 발명에 따른 건조와 탈취과정은 구성이 밀폐된 상태에서 기체가 순환하는 구조를 이투기 때문에 웅축기 (50)에 의한 증기의 응축과 연소부 (100)에 의한 유기물의 열분해가 각각 반복되어 피건조물은 건조되고， 건조시 발생하 는 오염물질은 정화된다.
이상 실시예를 통해 기술한 바와 같이， 조리중 발생하는 유기물을 완전히 열분 해하기 위해서는 유기물을 700oC 이상으로 유지되는 연소공간 (35)에 적어도 0.5 초 (second) 이상 체류시켜 통과시키는 것이 바람직하다. 이러한 유기물이 연소공간 (35) 을 통과하는 시간 (t)은 제어될 수 있으며， 이를 하기 수학식 1 과 도 3 을 통하여 설 명하면 다음과 같다. 【수학식 1】 t =：스 = ^쓰 > 0.5초 (second) 여기서, t 는 유기물을 포함한 공기가 연소공간을 통과하는 시간， L 은 연소공 간의 길이 (m), A 는 연소관의 단면적 (m2), a 는 가열수단의 단면적 (m2), (A-a)는 연소 공간의 단면적 (m2), Q는 연소공간으로 유입되는 공기의 유량 (ra3/초)， V는 연소공간으 로 유입되는 공기의 속도 (m/초)이다.
결과적으로， 유기물을 포함한 공기가 연소공간 (3.5)을 통과하는 시간은 연소공 간 (35)의 길이， 연소공간 (35)의 단면적， 연소공간 (35)으로 유입되는 공기의 유량， 연 소공간 (35)으로 유입되는 공기의 속도를 조절함으로서 0.5 초 (second) 이상을 유지할 수 있다. 특히 연소공간 (35)으로 유입되는 공기의 유량 및 속도는 블로워 (60)의 가동 조건을 조절하여 충분히 제어할 수 있음은 물론이다.
상기 설명한 바와 같이， 본 발명에 따르면 연소부 (100)가 유기물을 열분해 하 는 작용 이외에 건조실 (20)에 복사열을 제공하여 피건조물을 가열하는 두가지 작용을 동시에 할 수 있어 종래의 방법보다 에너지 효율이 향상된 건조장치 (10)가 제공된다. 본 발명의 범위는 상기에서 예사한 실시예에 한정되지 않고， 발명이 속하는 기 술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. 따라서， 본 발명은 후술하는 청구의 범위에 의해서만 단지 제한된다.
[부호의 설명】
10： 건조장치 20： 건조실
22： 투입구 24： 건조실 벽
26： 교반기 30: 가열수단
35： 연소공간 40： 연소관
50: 응축기 55： 응축수 탱크
60: 블로워 70: 가열공간
80： 센서부 100： ： 연소부
F1: 건조실 (20)에서 발생한 유기물을 포함한 증기가 웅축기 (50)로 유입되는 흐름 .
F2: 응축기 (50)에서 생성된 응축수가 응축수 탱크 (55)로 이동하는 흐름.
F3: 응축기 (50)에서 응축되지 않은 증기와 유기물이 블로워 (60) 입구로 유입되는 흐름ᅳ
F4: 블로워 (60) 출구로 배기되는 증기와 유기물이 연소부 (100)로 유입되는 흐름.
F5: 가열공간 (70)을 빠져나오는 배기가스가 건조실 (20) 내부로 유입되는 흐름.

Claims

【청구의 범위】
1. 건조실 벽으로 둘러싸이고 피건조물을 수용하는 건조실; 건조실에 회동 가능하게 구비되어 피건조물을 교반하는 교반기; 건조실의 외면 하부를 감싸도록 설치되며， 연소부에 의해 가열되어 건조실 하부를 가열하는 가열공간; 가열공간에 설치되며， 가열공간에 복사열을 제공하는 작용과 아울러 건조실에서 발생하는 유기물을 유입하여 열분해하는 적어도 하나의 연소부; 건조실에서 발생된 유기물을 포함한 증기가 유입되며， 상기 증기를 넁각시켜 응축수로 만드는 응축기; 및 공기 압력차를 발생하여 건조실의 유기물을 포함한 증기를 웅축기로 유입되게 하고， 응축기에서 웅축되지 않은 증기와 유기물을 연소부로 보내는 블로워；로 구성된 건조장치.
2. 제 1 항에 있어서， 연소부가 열을 발산하는 가열수단; 가열수단을 둘러싸는 중공이 형성된 관으로， 가열수단에 의해 가열되어 그 복사열을 가열공간으로 제공하는 연소관; 및 가열수단과 연소관 사이에 형성된 공간으로,. 웅축기에서 웅축되지 않은 증기와 유기물이 유입되어 열분해되는 연소공간;으로 구성된 것을 특징으로 하는 건조장치 .
3. 제 1 항에 있어서， 피건조물이 가열공간에 의한 건조실 하부의 가열 및 가열공간을 빠져나오는 고온의 배기가스가 건조실 내부로 유입되어 가열되는 등 외부와 내부에서 동시에 가열되어 건조되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
4. 제 1 항에 밌어서， 건조실의 온도와 습도를 감지하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조장치.
5. 제 1 항에 있어서， 블로워의 회전속도를 제어함으로서 건조실에서 발생된 유기물을 포함한 증기가 응축기로 유입되는 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 건조장치.
6. 제 1 항에 있어서, 웅축기로 유입된 증기가 응축되는 것을 촉진하기 위해 응축기에 공기를 불어 냉각시키는 냉각팬 또는 넁각수가 순환되는 관이 설치된 것을 징으로 하는 건조장치
7. 제 2 항에 있어서， 가열수단이 전원과 연결된 카트리지 (cartridge) 히터 또는 튜블러 (tubular) 히터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건조장치 .
8. 제 2 항에 있어서， 연소관이 내식성이 우수한 내열금속으로 이루어지거나 또는 세라믹과 내열금속의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조장치.
9. 제 7 항에 있어서， 히터가 인코넬 (Inconel) 또는 인코로이 (Incoloy) 중 어느 하나의 파이프 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 건조장치 .
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