WO2015002387A1 - 열분해 기능을 가진 건조장치 - Google Patents

열분해 기능을 가진 건조장치 Download PDF

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WO2015002387A1
WO2015002387A1 PCT/KR2014/005056 KR2014005056W WO2015002387A1 WO 2015002387 A1 WO2015002387 A1 WO 2015002387A1 KR 2014005056 W KR2014005056 W KR 2014005056W WO 2015002387 A1 WO2015002387 A1 WO 2015002387A1
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WO
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drying
tube
heating
steam
condenser
Prior art date
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PCT/KR2014/005056
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English (en)
French (fr)
Inventor
이영희
Original Assignee
Lee Younghee
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Lee Younghee filed Critical Lee Younghee
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00

Definitions

  • the present invention is to reduce the generation of odor or harmful substances generated during the drying treatment of food waste, and relates to a food drying apparatus with high energy efficiency. More specifically, the food waste drying apparatus has a function of heating steam by radiant heat to generate steam by drying the food waste in the process of drying food waste, and at the same time, thermally decomposing organic matter contained in the steam. will be. Background Art
  • Food waste contains about 90% of water, and if left untreated, it causes decay and odor, harming the surrounding environment. Juicy food waste is subject to various environmental problems when landfilled or incinerated. Thus, 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.
  • the anaerobic conditions are partially formed during the drying of food waste, and as the drying proceeds, more odor is generated. These odors are not only harmful to the human body but also cause environmental pollution and discomfort.
  • food handlers incorporating various methods have been introduced, and various methods for removing organic substances including odors generated during drying of foods have been proposed.
  • a device for treating food waste by a hot air drying method having a stirring and crushing function is known to dry garbage more efficiently than other methods.
  • the present invention is to provide a food waste drying apparatus with improved energy efficiency by using the pyrolysis method to purify the odors and contaminants generated when the food is dried by using a pyrolysis method to heat the food. do.
  • 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.
  • Drying apparatus includes a drying container that accommodates the dry matter therein, and provided with a stirrer for stirring the received dry matter;
  • the bottom of the drying vessel is heated to dry the dried
  • a deodorizing part which promotes and decomposes an organic substance generated from an arler to be dried
  • Steam pump including the organic substance generated from the dried material is introduced into the condensed water by the vapor
  • a blower which generates an air pressure difference to allow vapor including organic matter in the drying container to flow into the condenser, and sends heavy and organic matter not condensed in the condenser to the deodorizing unit
  • a discharge pipe which is installed to connect the inside of the expansion vessel and the drying vessel and serves as a passage for introducing steam and organic substances in the drying vessel into the condenser
  • a container cover provided at the top of the drying container so as to close or open the opening of the drying container.
  • the deodorizing unit is a heating means for dissipating heat using the applied electricity; A hollow tube surrounding the heating means, the combustion tube being heated by the heating means to provide radiant heat to the heating tube; A space formed between the heating means and the combustion pipe, the combustion space in which organic matter is introduced and pyrolyzed; And a heating tube surrounding the heating means and the combustion tube so as to be sealed from the outside, the heating tube having an inlet through which uncondensed steam and organic matter are sucked into the condenser. It is a tube that is connected to the combustion tube and the air communication and penetrates the side of the heating tube, a heat recovery tube that serves as a passage that the hot air pyrolyzed and gasified by the heating means exits the combustion space.
  • the drying apparatus according to the present invention further comprises a tube through which a cooling fan or cooling water is circulated to blow air into the shaft to promote condensation of the steam introduced into the condenser. .
  • 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 radiates heat to heat the combustion space.
  • the heat emitted by the heating means is also transferred to the heating tube through the combustion tube to raise the temperature of the heating tube.
  • the drying vessel is heated by the heat of the heating tube located at the bottom, and the heat is transferred to the dry matter, and vapor containing organic matter is generated from the dry matter.
  • Steam containing organic matter in the drying vessel is moved along the discharge pipe by the air pressure difference generated by the blower and flows into the condenser installed outside the drying vessel. Steam containing organics is cooled in the condenser, and the condensate is stored in the condensate vessel. Uncondensed steam and organics in the condenser pass through the blower and into the heating tube.
  • the gas moved into the heating tube is introduced into the combustion tube and pyrolyzed while passing through the combustion space.
  • the hot gas passing through the combustion space exits the combustion tube through the heat recovery tube and flows into the drying vessel to directly heat the dry matter.
  • the object to be dried is simultaneously heated outside and inside the drying container to promote drying.
  • the condensation and pyrolysis are repeated by circulating the gas in a closed state of the constitution, the odor and contaminants generated when drying the dry matter are significantly reduced.
  • Drying apparatus according to the present invention, has the following effects.
  • the deodorizing part including the heating means provides a heat source to heat the dried product and also serves as a means for thermally decomposing organic matter generated in the drying container.
  • the heating means and the deodorizing means are respectively provided. Compared with the conventional and drying apparatus, the energy efficiency is high and the structure is simple.
  • the dry matter is heated at the same time inside and outside the drying chamber, so the drying speed is fast.
  • 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 an enlarged planar cross-sectional view of the deodorizing unit 100.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the 3-3 of FIG.
  • Figure 1 is a schematic side cross-sectional view showing the overall configuration of the drying apparatus 10 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a planar cross-sectional view of the deodorizing portion 100
  • Figure 3 is 3-3 of FIG. Incision section.
  • the drying apparatus 10 includes a drying vessel 20, a blower 60, a condenser 70, a cooling fan 72, a condensate container 75, installed inside the main body 28, And a container cover 22 connected to the upper portion of the motor 80, the gear 85, the deodorizing portion 100, and the main body 28.
  • the drying vessel 20 accommodates the dry matter therein through an opening at the upper end, and a stirrer 26 is provided at the bottom of the vessel.
  • a deodorizing part 70 is installed to heat the drying container 20 to promote drying of the dried material, and to introduce and thermally decompose organic substances generated from the dried product.
  • the stirrer 26 is axially coupled to the motor 80 that generates rotational force and is also connected to the gear portion 85 that is axially coupled to the stirrer 26 to stir / crush the dry matter.
  • the upper opening of the drying vessel 20 is closed by the container cover 22.
  • the container cover 22 is pivotally connected to the upper end of the main body 28 and the hinge 90, and the drying vessel 20 is the main body 28 when the container cover 22 is rotated upward and opened. It can be separated from.
  • the condenser 70 is a means for cooling and condensing the steam generated from the object to be dried, the inside of which is installed with a pipe through which cool air or cooling water flow is exchanged with the steam.
  • the blower 60 has an inlet and an outlet, and makes an air pressure difference to introduce steam containing organic matter in the drying vessel 20 into the condenser 70, and introduces organic matter including uncondensed steam into the deodorizing unit 100. send.
  • the vapor and organics in the drying vessel 20 are transferred to the condenser 70 through an outlet tube 24 which is in gas communication with the condenser 70 and in gas communication with the inside of the drying vessel 20. .
  • the water storage container 75 is installed below the water storage device 70 as a place for receiving and storing condensed water generated by steam vapor in the condenser 70.
  • the deodorizing unit 100 is a heating means 30 for dissipating heat, a hollow tube surrounding the heating means 30, and is disposed by the heating means 30.
  • a combustion tube 40 that is heated to provide radiant heat to the heating tube 50;
  • a combustion space 35 into the space formed between the heating means 30 and the combustion tube 40, in which organic substances are introduced and pyrolyzed;
  • the heating means 30 is composed of either a cartridge heater or a tubul ar heater that dissipates heat using applied electricity. Heating means 30 per hour Preferably, the power consumption is between 1,200 watts (W) and 200 watts (W). If the power consumption per hour of the heating means 30 is more than 1,200 watts ( ⁇ or more), the amount of heat is increased to improve the thermal decomposition performance and to promote the heating of the dry matter. If the power consumption per hour of the heating means 30 is less than 200 watts (W), the thermal decomposition performance is lowered and the heating required for drying the dried object is slowed down. have.
  • the heating means 30 maintains the surface temperature of 700 o C or more during operation, it is preferable that the heating means 30 is made of one of Inconel or Incoloy pipe material having excellent corrosion resistance and heat resistance.
  • the combustion tube 40 surrounds the heating means 30 and serves to trap heat dissipated through the surface of the heating means 30.
  • 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 and maintained by the combustion tube 40 to be similar to the surface temperature of the heating means 30, so that the organic matter passing through the combustion space 35 is effectively pyrolyzed and purified.
  • the combustion tube 40 preferably has a structure in which both ends are opened in the form of a tube having a space formed therein.
  • the middle portion of the combustion tube 40 is provided with a heat recovery tube 45 in the form of a tube having a diameter smaller than that of the combustion tube 40 which is connected to the combustion space 35 to allow air communication and penetrates the side surface of the heating tube 50. .
  • the hot gas and water vapor pyrolyzed in the combustion space 35 are discharged from the deodorizing unit 100 through the heat recovery pipe 45.
  • Combustion tube 40 is preferably made of Inconel (Inconel), Incoloy, or stainless (essential) material excellent in corrosion resistance and heat resistance.
  • the heating tube 50 is installed to contact the lower portion of the outer surface of the drying vessel 20 so that the heat of the heating tube 50 rises and is efficiently transmitted to the drying vessel 20.
  • the heating tube 50 has a donut-shaped structure, and inside the heating tube 30 and the combustion tube 40 are installed to be sealed from the outside.
  • the shaft of the gear part 85 connected with the stirrer 26 penetrates through the donut hole corresponding to the center part of the outer surface of the heating tube 50.
  • On the side of the heating tube 50 is also provided an inlet 55 through which uncondensed steam and organic matter are sucked into the condenser 70.
  • the heating means 30 dissipates heat and the temperature of the combustion space 35 rises. Heat dissipated by the heating means 30 is also passed through the combustion tube 40. The heating tube 50 is heated to raise the temperature. The heat of the heating tube 50 is transferred to the dry matter through the lower portion of the drying vessel 20, and steam containing organic matter from the dry matter is generated in the drying vessel 20.
  • the vapor containing organic matter in the drying vessel 20 is sucked into the discharge pipe 24 by the air pressure difference generated by the blower 60 (line F0), and the vapor containing organic matter moving along the discharge pipe 24 is condensed ( 70) (line F1).
  • the condenser 70 is provided with an angle fan 72 or a tube (not shown) through which the angle water is circulated to blow the air into the shaft 70 to promote the expansion of the steam introduced therein.
  • the condensate produced by cooling the steam in the condenser 70 is collected in the condensate vessel 75 (line F2), purified by activated charcoal and discharged to the outside.
  • Uncondensed steam and organics in the condenser 70 enters the blower 60 through the blower 60 inlet (not shown), and is exhausted again through the blower 60 outlet (not shown) and the deodorizer 100 And flows into the inlet 55 located on the side of the heating tube 50 (line F3).
  • the steam and organics introduced into the inlet 55 pass through the inside of the heating tube 50 (line F4) and the temperature rises.
  • the steam and organics whose temperature has risen are introduced into the combustion space 35 through both end openings of the combustion pipe 40 (line F5). Steam and organics are pyrolyzed and purified with carbon dioxide, water vapor, etc. in the course of passing through combustion space 35 (line F6).
  • the hot gas passing through the combustion space 35 is exhausted through the heat recovery pipe 45 (line F7) and then moved into the drying vessel 20 (line F8).
  • the hot gas is mixed with steam, including the dry matter and organic matter, in a drying vessel 20 to effect heat exchange (line F9).
  • the organic matter including the gas mixed from the drying vessel 20 and the dried product is introduced into the condenser 50 and the deodorizing unit 100 again to repeat the drying and deodorizing cycle.
  • the dried material is heated in the lower portion of the drying container 20 by the deodorizing part 100 and hot gas exiting the deodorizing part 100 is introduced into the drying container 20 to be heated, such as outside the drying container 20. It is heated at the same time inside and to accelerate drying.
  • the drying and deodorization process according to the present invention forms a structure in which the gas is circulated in a closed state, so that condensation of steam by the expander 70 and thermal decomposition of organic matter by the deodorization unit 100 are performed. Repeatedly, the building is dried and the contaminants generated during drying are cleaned.
  • the deodorizing unit 100 may simultaneously perform two functions of heating the dry matter by providing heat to the drying vessel 20 in addition to the thermal decomposition of organic substances, thereby improving energy efficiency and improving harmful substances.
  • a drying apparatus 10 with reduced generation All Provided with a drying apparatus 10 with reduced generation All.
  • drying apparatus 20 drying vessel
  • heating means 35 combustion space
  • F0 Flow in which steam containing organic matter in the drying vessel (20) flows into the discharge pipe (24). .
  • F1 Flow in which steam, including organics, entering the discharge pipe (24) moves to the condenser (70).
  • F2 flow in which condensate generated in the condenser 70 moves to the condensate vessel 75.
  • F3 Flow in which the uncondensed steam and organics pass through the blower 60 and move to the inlet 55 in the expander 70. .
  • F4 Flow in which steam and organics flow through the inlet port 55 move inside the heating tube 50.
  • F5 Flow in which steam and organics enter the combustion space 35.
  • F6 Flow in which organic matter and hot steam, which are pyrolyzed while passing through the combustion space 35, move toward the heat recovery pipe 45.
  • F7 The flow of hot gas passing through the heat recovery pipe 45 and moving toward the upper end of the drying vessel 20.
  • F8 Flow of hot gas into the drying vessel (20).
  • F9 Flow in which hot gases are heat exchanged / mixed with steam, including dry and organic substances, in the drying vessel (20).

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  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 건조장치는 피건조물을 수용하고 교반기가 구비된 건조용기; 건조용기 하부를 가열하여 피건조물의 건조를 촉진하는 작용과 아울러 피건조물로부터 발생하는 유기물이 유입되어 열분해되는 탈취부; 피건조물로부터 발생한 유기물을 포함한 증기가 유입되며, 증기를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축기; 공기 압력차를 발생하여 건조용기내의 유기물을 포함한 증기를 응축기로 유입되게 하고, 응축기에서 응축되지 않은 증기와 유기물을 탈취부로 보내는 블로워; 건조용기내의 증기와 유기물을 응축기로 유입시키는 통로 역할을 하는 배출관; 및 건조용기의 상단에 구비된 용기덮개;로 구성된다. 본 발명은 탈취부가 유기물을 열분해 하는 작용과 아울러 피건조물을 가열하는 두 가지 기능을 동시에 할 수 있어 종래의 방법보다 악취 발생이 저감되고 에너지 효율이 향상된 건조장치를 제공한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
열분해 기능을 가진 건조장치
【기술분야】
본 발명은 음식물 쓰레기의 건조 처리시 생기는 악취나 유해물질의 발생을 줄이고， 에너지 효율이 높은 음식물 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 효율이 향상된 음식물 쓰레기 건조장치에 관한 것이다. 【배경기술】
음식물 쓰레기는 약 8으90%의 수분을 포함하고 있어 그대로 방치될 경우 부패하여 악취를 발생하는 등 주변환경을 해친다. 수분이 많은 음식물 쓰레기는 매립하거나 소각할 경우 여러 가지 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.
음식물 쓰레기의 건조시 부분적으로 혐기적 조건이 형성되어 건조가 진행될수록 더욱 심한 악취가 발생한다. 이러한 악취는 인체에 유해할 뿐만 아니라 환경오염， 불쾌감을 유발하는 원인이 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 여러 가지 방식의 기술이 도입된 음식물 처리기들이 출시되었고， 음식물을 건조하는 과정 중 발생하는 악취를 포함한 유기물질을 제거하는 다양한 방법들이 제시되었다. 그 중에서 교반과 파쇄 기능을 가진 열풍건조 방식으로 음식물 쓰레기를 처리하는 장치가 다른 방식에 비해 더 효율적으로 쓰레기를 건조하는 것으로 알려져 있다.
한편, 음식물 쓰레기로부터 발생하는 악취의 원인이 되는 유기물을 제거하는 방법으로는 직접 연소법, 촉매 산화법， 활성탄 흡착법 등이 이용되고 있으나， 촉매 산화법과 활성탄 흡착법 등은 주기적으로 부품의 교체가 필요하고 악취를 유발하는 유기물을 완전히 제거하지 못한다.
또한 종래의 음식물 처리기들은 음식물 쓰레기를 가열하여 증기를 발생하는 가열수단과 증기에 포함된 유기물을 처리하는 탈취수단이 각각 따로 구비되어 구조적으로 복잡하고 효율적이지 못하다. 그리고 탈취수단이 단위 시간당 처리할 수 있는 유기물의 탈취효율이 낮아 전체적인 건조시간이 길어지는 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 열분해 방식을 적용하여 음식물을 건조 처리할 때 생성되는 악취 및 오염물질을 정화함과 아울러 열분해에 이용된 열원을 음식물을 ή열하는 데 사용하여 에너지 효율이 향상된 음식물 쓰레기 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 내부에 피건조물을 수용하고, 수용된 피건조물을 교반하는 교반기가 구비된 건조용기; 건조용기 하부를 가열하여 피건조물의 건조를 촉진하는 작용과 아을러 피건조물로부터 발생하는 유기물이 유입되어 열분해되는 탈취부; 피건조물로부터 발생한 유기물을 포함한 증기가 유입되며， 상기 증기를 넁각시켜 응축수로 만드는 웅축기; 공기 압력차를 발생하여 건조용기내의 유기물을 포함한 증기를 응축기로 유입되게 하고, 응축기에서 응축되지 않은 중기와 유기물을 탈취부로 보내는 블로워; 웅축기와 건조용기 내부를 연결하도록 설치되어 건조용기내의 증기와 유기물을 응축기로 유입시키는 통로 역할을 하는 배출관; 및 건조용기의 상단에 구비되어 건조용기 개구부를 닫거나 열 수 있도록 설치된 용기덮개;로 구성된다.
상기 탈취부는 인가되는 전기를 사용하여 열을 발산하는 가열수단; 가열수단을 둘러싸는 중공이 형성된 관으로, 가열수단에 의해 가열되어 그 복사열을 가열관으로 제공하는 연소관; 가열수단과 연소관 사이에 형성된 공간으로， 유기물이 유입되어 열분해되는 연소공간; 및 가열수단과 연소관을 외부로부터 밀폐되도록 둘러싸는 관으로, 응축기에서 웅축되지 않은 증기와 유기물이 내부로 흡입되는 유입구가 설치된 가열관; 연소관과 공기소통이 가능하게 연결되고 가열관의 측면을 관통하는 관으로， 가열수단에 의해 열분해 되고 기체화된 고온의 공기가 연소공간을 빠져 나오는 통로역할을 하는 열회수관;으로 구성된다.
상기 설명한 구성 요소 이외에도 본 발명에 따른 건조장치는 응축기 내부로 유입된 증기가 응축되는 것을 촉진하기 위해 웅축기에 공기를 불어 넁각시키는 넁각팬 또는 냉각수가 순환되는 관을 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 연소공간이 가열된다. 가열수단이 발산하는 열은 또한 연소관을 통해 가열관에 전달되어 가열관의 온도가 상승한다. 건조용기는 하부에 위치한 가열관의 열에 의해 가열되며， 그 열은 피건조물로 전달되고， 피건조물로부터 유기물을 포함한 증기가 생성된다. 건조용기의 유기물을 포함한 증기는 블로워가 발생하는 공기 압력차에 의해 배출관을 따라 이동하여 건조용기 외부에 설치된 응축기로 유입된다. 유기물을 포함한 증기는 응축기에서 냉각되며， 그 응축수는 응축수 용기에 저장된다. 응축기에서 응축되지 않은 증기와 유기물은 블로워를 거처 유입구를 통해 가열관 내부로 이동한다. 가열관 내부로 이동한 기체는 연소관으로 유입되어 연소공간을 통과하면서 열분해 된다. 연소공간을 통과한 고온의 기체는 열회수관을 통해 연소관을 빠져 나와 건조용기 내부로 유입되어 피건조물을 직접 가열한다.
상기 설명과 같이， 피건조물은 건조용기 외부와 내부에서 동시에 가열되어 건조가 촉진된다. 또한， 본 발명에 따르면 건조장치는 그 구성이 밀폐된 상태에서 기체가 순환하여 응축 및 열분해가 반복해서 이루어짐으로, 피건조물을 건조할 때 발생되는 악취와 오염물질이 현저히 저감된다.
【발명의 효과】
본 발명에 따른 건조장치는， 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째， 가열수단을 포함하는 탈취부가 열원을 제공하여 피건조물을 가열하는 작용과 아울러 건조용기에서 발생하는 유기물을 열분해하는 수단으로도 작용하는 방식을 채택하였는바， 가열수단과 탈취수단이 각각 구비된 종래와 건조장치에 비하여 에너지 효율이 높고 구조가 간단하다.
둘째， 피건조물이 건조실 내부와 외부에서 동시에 가열되어 건조 속도가 빠르다.
【도면에 관한 간단한 설명】
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건조장치 (10)의 전체적인 구성을 보여주는 개 략 측단면도.
도 2는 탈취부 (100)를 확대한 평면 단면도.
도 3은 도 2의 3-3을 절개한 단면도.
【발명의 최선의 실시예】
상기 목적 외에 본 발명의 다른 특징 및 작용을 이하 실시예를 통해 상세히 설 명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건조장치 (10)의 전체적인 구성을 보여주는 개 략 측단면도이고, 도 2는 탈취부 (100)를 확대한 평면 단면도， 그리고 도 3은 도 2의 3-3을 절개한 단면도이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면， 건조장치 (10)는 본체 (28) 내부에 설치된 건조용기 (20) , 블로워 (60)， 응축기 (70)， 냉각팬 (72)， 응축수 용기 (75)， 모터 (80)， 기어부 (85) 탈취부 (100)， 그리고 본체 (28) 상단과 연결된 용기덮개 (22)를 포함하여 이루어진다. 건조용기 (20)는 상단의 개구부를 통해 내부에 피건조물을 수용하고， 용기 하면 에는 교반기 (26)가 구비된다. 건조용기 (20) 외면 하부에는 건조용기 (20)를 가열하여 피건조물의 건조를 촉진하는 작용과 아울러 피건조물로부터 발생하는 유기물이 유입 되어 열분해되는 탈취부 (70)가 설치된다. 교반기 (26)는 회전력을 발생하는 모터 (80) 와 축 결합됨과 아울러 교반기 (26)에도 축 결합되는 기어부 (85)와 연결되어 피건조물 을 교반 /파쇄한다. 건조용기 (20) 상단 개구부는 용기덮개 (22)에 의해 밀폐된다. 용기 덮개 (22)는 본체 (28) 상단과 힌지 (90) 결합을 통해 회동 가능하게 연결되며， 건조용 기 (20)는 용기덮개 (22)가 상방으로 회동되어 열린 상태일 때 본체 (28)로부터 분리가 가능하다.
웅축기 (70)는 피건조물로부터 발생하는 증기를 냉각시켜 응축하는 수단으로， 그 내부에는 차가운 공기 또는 냉각수가 흐르는 관이 설치되어 증기와의 열교환이 이 루어진다. 블로워 (60)는 입구와 출구를 가지며， 공기 압력차를 만들어 건조용기 (20) 내의 유기물을 포함한 증기를 응축기 (70)로 유입시키고， 응축되지 않은 증기를 포함 한 유기물을 탈취부 ( 100)로 보낸다. 또한， 블로워 (60)의 회전속도를 제어함으로써 단 위 시간당 웅축기 (70)로 유입되는 유기물을 포함한 증기의 양을 조절할 수 있다. 건 조용기 (20)내의 증기와 유기물은 응축기 (70)와 기체소통이 가능하게 연결됨과 아을러 건조용기 (20) 내부와 기체소통이 가능하게 연결된 배출관 (24)을 통해 응축기 (70)로 이동한다.
웅축수 용기 (75)는 응축기 (70)에서 증기가 넁각되어 생성된 응축수를 받아 저 장하는 장소로서 웅축기 (70) 아래에 설치된다.
도 1 및 도 3 에 상세히 도시된 바와 같이， 탈취부 ( 100)는 열을 발산하는 가열 수단 (30)， 가열수단 (30)을 둘러싸는 중공이 형성된 관으로， 가열수단 (30)에 의해 가 열되어 그 복사열을 가열관 (50)으로 제공하는 연소관 (40) ; 가열수단 (30)과 연소관 (40) 사이에 형성된 공간으로， 유기물이 유입되어 열분해되는 연소공간 (35) ; 가열수 단 (30)과 연소관 (40)을 외부로부터 밀폐되도록 둘러싸는 관으로， 응축기 (70)에서 응 축되지 않은 증기와 유기물이 내부로 흡입되는 유입구 (55)가 설치된 가열관 (50) ; 및 연소관 (40)과 공기소통이 가능하게 연결되고 가열관 (50)의 측면을 관통하는 관으로， 가열수단 (30)에 의해 열분해되고 기체화된 고온의 공기가 연소공간 (35)을 빠져 나오 는 통로 역할을 하는 열회수관 (45) ;을 포함하여 이루어진다.
가열수단 (30)은 인가되는 전기를 사용하여 열을 발산하는 카트리지 (cart r i dge) 히터 또는 류블러 ( tubul ar ) 히터 중 어느 하나로 구성된다. 가열수단 (30)은 시간당 소비전력이 1，200 와트 (W) - 200 와트 (W) 사이인 것이 바람직하다. 가열수단 (30)의 시간당 소비전력이 1 , 200 와트 (Ό 이상일 경우 발열량이 증가하여 열분해 성능이 향 상되고 피건조물의 가열이 촉진되나， 건조용기 (20)가 필요 이상 과열되어 에너지 효 율이 저하된다. 가열수단 (30)의 시간당 소비전력이 200 와트 (W) 보다 작을 경우 열분 해 성능이 저하되고 피건조물의 건조에 필요한 가열이 느려짐으로 건조장치 ( 10)를 오 래 작동시켜야 하는 단점이 있다.
가열수단 (30)은 작동 중 그 표면온도가 700oC 이상 유지되므로， 내식성 및 내열 성이 우수한 인코넬 ( Inconel ) 또는 인코로이 ( Incoloy) 중 어느 하나의 파이프 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
연소관 (40)은 가열수단 (30)을 둘러싸아 가열수단 (30)의 표면을 통해 발산되는 열을 가두는 역할을 한다. 가열수단 (30)과 연소관 (40) 사이에는 공기가 유동할 수 있 는 연소공간 (35)이 형성된다. 연소공간 (35)은 가열수단 (30)에 의해 가열되며 연소관 (40)에 의해 가열수단 (30)의 표면온도와 비슷하게 유지됨으로써 연소공간 (35)을 통과 하는 유기물은 효과적으로 열분해 정화된다.
연소관 (40)은 내부에 공간이 형성된 튜브 ( tube) 형태로 양쪽 말단이 개구된 구 조를 갖는 것이 바람직하다. 연소관 (40)의 중간 부분에는 연소공간 (35)과 공기소통이 가능하게 연결되고 가열관 (50)의 측면을 관통하는 연소관 (40)보다 직경이 작은 튜브 형태의 열회수관 (45)이 구비된다. 연소공간 (35)에서 열분해된 고온의 기체와 수증기 는 상기 열회수관 (45)을 통해 탈취부 ( 100)로부터 배출된다.
연소관 (40)은 내식성 및 내열성이 우수한 인코넬 ( Inconel ) , 인코로이 ( Incoloy)， 또는 스텐레스 (Stainl ess) 재질로 이루어지는 것이 좋다.
가열관 (50)은 건조용기 (20) 외면 하부와 접하도록 설치함으로써 가열관 (50)의 열이 상승하여 효율적으로 건조용기 (20)에 전달된다. 가열관 (50)은 도우넛 (donut ) 형 태의 구조를 가지며， 그 내부에는 가열수단 (30)과 연소관 (40)이 외부로부터 밀폐되도 록 설치된다. 가열관 (50) 외면 중심부에 해당하는 도우넛 홀 (hol e)을 통해 교반기 (26)와 연결되는 기어부 (85)의 축이 관통한다. 가열관 (50)의 측면에는 또한 응축기 (70)에서 응축되지 않은 증기와 유기물이 내부로 흡입되는 유입구 (55)가 설치된다. 이하 피건조물의 건조와 피건조물로부터 발생하는 증기를 포함한 유기물의 열 분해 과정을 상세히 설명한다.
먼저 가열수단 (30)에 전원이 공급되면, 가열수단 (30)이 열을 발산하여 연소공 간 (35)의 온도가 상승한다. 가열수단 (30)이 발산하는 열은 또한 연소관 (40)을 통해 가열관 (50)을 가열하여 온도를 상승시킨다. 가열관 (50)의 열은 건조용기 (20) 하부를 통해 피건조물로 전달되고， 피건조물로부터 유기물을 포함한 증기가 건조용기 (20)내 에 생성된다.
건조용기 (20)내의 유기물을 포함한 증기는 블로워 (60)가 발생하는 공기 압력차 에 의해 배출관 (24)으로 흡입되고 (라인 F0) , 배출관 (24)을 따라 이동하는 유기물을 포함한 증기는 응축기 (70)로 유입된다 (라인 F1) . 응축기 (70)에는 내부로 유입된 증기 가 웅축되는 것을 촉진하기 위해 웅축기 (70)에 공기를 불어 넁각시키는 넁각팬 (72) 또는 넁각수가 순환되는 관 (미도시 )이 설치된다. 응축기 (70)에서 증기가 냉각되어 생 성된 응축수는 응축수 용기 (75)에 모여 (라인 F2) 활성탄에 의해 정화되고 외부로 배 출된다. 응축기 (70)에서 응축되지 않은 증기와 유기물은 블로워 (60) 입구 (미도시 )를 통해 블로워 (60)로 유입되고， 다시 블로워 (60) 출구 (미도시 )를 통해 배기되며 탈취부 (100)를 향해 이동하여 가열관 (50) 측면에 위치한 유입구 (55)로 유입된다 (라인 F3) . 유입구 (55)로 입된 증기와 유기물은 가열관 (50)내부를 통과하며 (라인 F4) 온 도가 상승한다. 온도가 상승한 증기와 유기물은 연소관 (40)의 양쪽 말단 개구부를 통 해 연소공간 (35)으로 유입된다 (라인 F5) . 증기와 유기물은 연소공간 (35)을 통과하는 (라인 F6) 과정에서 이산화탄소， 수증기 등으로 열분해 정화된다. 연소공간 (35)을 통 과한 고온의 기체는 열회수관 (45)을 통해 배기되어 (라인 F7) 이동한 다음 건조용기 (20) 내부로 유입된다 (라인 F8) . 고온기체는 건조용기 (20)에서 피건조물 및 유기물을 포함한 증기와 혼합되어 열교환이 이루어진다 (라인 F9) . 건조용기 (20) 내부에서 혼합 된 기체 및 피건조물로부터 생성된 증기를 포함한 유기물은 다시 응축기 (50) 및 탈취 부 (100)로 유입되어 건조와 탈취 사이클을 반복한다.
이와 같이 피건조물은 탈취부 (100) 의한 건조용기 (20) 하부의 가열 및 탈취부 (100)를 빠져 나오는 고온의 기체가 건조용기 (20) 내부로 유입되어 가열되는 등 건조 용기 (20) 외부와 내부에서 동시에 가열되어 건조가 촉진된다.
상기 설명과 같이， 본 발명에 따른 건조와 탈취과정은 구성이 밀폐된 상태에서 기체가 순환하는 구조를 이루기 때문에 웅축기 (70)에 의한 증기의 응축과 탈취부 (100)에 의한 유기물의 열분해가 각각 반복되어 피건조물은 건조되고， 건조시 발생하 는 오염물질은 정화된다.
본 발명에 따르면 탈취부 (100)가 유기물을 열분해 하는 작용 이외에 건조용기 (20)에 열을 제공하여 피건조물을 가열하는 두 가지 작용을 동시에 할 수 있어 종래 의 방법보다 에너지 효율이 향상되고 유해물질 발생이 저감된 건조장치 (10)가 제공된 다.
본 발명의 범위는 상기에서 예시한 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 : 건조용기
22： 용기덮개 24： 배출관
26： 교반기 28： 본체
30： 가열수단 35： 연소공간
40： 연소관 45： 열회수관
50： 가열관 55： 유입구
60： 블로워 70： 응축기
72： 넁각팬 75： 응축수 용기
80： 모터 85： 기어부
90 : 힌지 100 ： 탈취부
F0 : 건조용기 (20)내의 유기물을 포함한 증기가 배출관 (24)으로 유입되는 흐름. .
F1 : 배출관 (24)으로 유입된 유기물을 포함한 증기가 응축기 (70)로 이동하는 흐름 . F2 : 응축기 (70)에서 생성된 응축수가 응축수 용기 (75)로 이동하는 흐름.
F3 : 웅축기 (70)에서 응축되지 않은 증기와 유기물이 블로워 (60)를 통과하고 유입구 (55)로 이동하는 흐름. .
F4 : 유입구 (55)를 통해 유입된 증기와 유기물이 가열관 (50) 내부에서 이동하는 흐 F5 : 증기와 유기물이 연소공간 (35)으로 유입되는 흐름.
F6 : 연소공간 (35)을 통과하면서 열분해되는 유기물과 고온의 증기가 열회수관 (45) 을 향하여 이동하는 흐름.
F7 : 열회수관 (45)을 통과하여 건조용기 (20) 상단부 방향으로 이동하는 고온기체의 흐름. ' F8 : 건조용기 (20) 내부로 유입되는 고온기체의 흐름 .
F9 : 고온기체가 건조용기 (20)에서 피건조물 및 유기물을 포함한 증기와 열교환 /혼 합되는 흐름ᅳ

Claims

【청구의 범위】
1. 내부에 피건조물을 수용하고， 피건조물을 교반하는 교반기가 구비된 건조용기; 건조용기 하부를 가열하여 피건조물의 건조를 촉진하는 작용과 아을러 피건조물로부터 발생하는 유기물이 유입되어 열분해되는 탈취부; 피건조물로부터 발생한 유기물을 포함한 증기가 유입되며， 상기 증기를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축기; 공기 압력차를 발생하여 건조용기내의 유기물을 포함한 증기를 응축기로 유입되게 하고， 웅축기에서 웅축되지 않은 증기와 유기물을 탈취부로 보내는 블로워; 웅축기와 건조용기 내부를 연결하도록 설치되어 건조용기내의 증기와 유기물을 응축기로 유입시키는 통로 역할을 하는 배출관; 및 건조용기의 상단에 구비되어 건조용기 상단 개구부를 닫거나 열 수 있도록 설치된 용기덮개;로 구성된 건조장치ᅳ
2. 제 1 항에 있어서， 탈취부가 열을 발산하는 가열수단; 가열수단을 둘러싸는 중공이 형성된 관으로, 가열수단에 의해 가열되어 그 복사열을 가열관으로 제공하는 연소관; 가열수단과 연소관 사이에 형성된 공간으로， 유기물이 유입되어 열분해되는 연소공간; 가열수단과 연소관을 외부로부터 밀폐되도록 둘러싸는 관으로， 웅축기에서 웅축되지 않은 증기와 유기물이 내부로 흡입되는 유입구가 설치된 가열관; 및 연소관과 공기소통이 가능하게 연결되고 가열관의 측면을 관통하는 관으로， 가열수단에 의해 열분해되고 기체화된 고온의 공기가 연소공간을 빠져 나오는 통로 역할을 하는 열회수관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 건조장치.
3. 제 1 항에 있어서， 블로워의 회전속도를 제어함으로써 건조용기에서 발생된 유기물을 포함한 증기가 웅축기로 유입되는 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 건조장치 .
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 피건조물이 탈취부에 의한 건조용기 하부의 가열 및 열회수관을 통해 연소공간을 빠져 나오는 고온의 기체가 건조용기 내부로 유입되어 가열되는 둥 외부와 내부에서 동시에 가열되어 건조되는 것을 특징으로 하는 건조장치 .
5. 제 2 항에 있어서， 가열수단이 전원과 연결된 카트리지 (cartr idge) 히터 또는 튜블러 (tubul ar ) 히터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건조장치 .
6. 제 2 항에 있어서， 가열수단의 시간당 소비전력이 1 , 200 와트 (W) ᅳ 200 와트 (W) 사이인 것을 특징으로 하는 건조장치.
7. 제 2 항에 있어서， 연소관이 내부에 공간이 형성된 류브 (tube) 형태로 양쪽 말단이 개구된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 건조장치.
8. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서， 열회수관이 연소관의 중간 부분에 연결된 것을 특징으로 하는 건조장치 .
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