KR20110000081A - 열교환기를 포함하는 음식물 처리기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건조로로부터 배출되는 가스가 유동하는 배출가스관이 통과하는 열교환기를 포함하며 상기 열교환기를 통해 상기 건조로 내에 유입되는 유입공기와 상기 배출가스관 사이에 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 처리기를 제공함으로써, 음식물 처리기의 처리 시간 및/또는 소비 전력을 감소시키고, 음식물 처리기에 인가된 열을 효율적으로 사용하고, 음식물 처리기의 처리 효율을 증대시키며, 음식물 처리기의 수명을 증가시키는 것을 그 목적으로 한다.
음식물 처리기, 배출가스, 열교환기, Heat Exchanger, 폐열재활용, 에너지절감, 소비전력, 처리시간
Description
본 발명은 음식물 처리기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 건조로로부터 배출되는 가스가 유동하는 배출가스관이 통과하는 열교환기를 포함하는 음식물 처리기에 관한 것이다.
가정 또는 음식점 등에서는 매일 음식물 쓰레기가 배출되나, 대부분 물기만을 걸러낸 후 폐기시키고 있다. 이는 쓰레기 수량을 증대시키고 악취를 발생시켜 주변의 공기를 오염시키므로, 이에 따라 근래에 일반 가정과 음식점에서 음식물 쓰레기를 줄이려는 노력이 활성화되고 있다. 이러한 노력의 하나로서 음식물 처리기가 널리 사용되고 있다.
수분은 음식물 쓰레기 부피의 많은 부분을 차지한다. 음식물 쓰레기양을 줄이기 위해 음식물 쓰레기의 부피를 감소시키는 것이 효율적인바, 대부분의 음식물 처리기는 음식물 쓰레기로부터 수분을 제거하기 위한 장치들을 채택한다.
음식물 쓰레기에서 수분을 제거하는 방법 중 하나는, 음식물 처리기 내에 건 조로를 위치시키고, 음식물 쓰레기가 1차적으로 건조로에 투입되도록 하며, 건조로가 가열기에 의해 가열되어 수분을 별도의 배출가스로서 분리시키고, 수분이 제거된 건조된 음식물 쓰레기를 교반 및/또는 분쇄하여 가루 형태로서 외부로 배출하는 방식이다.
도 1은 이러한 종래 기술에 의한 음식물 처리기(10)를 개략적으로 도시한다.
음식물 처리기(10)는 음식물이 투입되어 가열 건조되는 건조로(10)와, 상기 건조로 내부에서 음식물이 가열됨에 따라 배출되는 배출가스(40)가 유동하는 배출가스관(12)과, 상기 배출가스관을 통해 유동된 배출가스를 응축시키는 응축기(13)를 포함한다.
본 도면에서는 응축기(13)를 채택하는 음식물 처리기(10)를 도시하였으나 이는 선택적인 것으로서, 응축기를 채택하지 않는 음식물 처리기의 경우 배출가스는 하수구로 직접 배출되거나 필터부를 통해 악취을 제거하여 외부로 배기될 수 있다.
건조로(10)에 투입된 음식물 쓰레기는 가열기(미도시)에 의해 가열된다. 가열기에 의해 음식물 쓰레기가 가열되면, 배출가스(40)는 별도로 처리되며, 건조된 음식물 쓰레기만 건조로에 존재하며, 건조된 음식물 쓰레기는 교반 및/또는 분쇄기(미도시)에 의해 잘게 분쇄되어 배출장치(미도시)를 통해 음식물 처리기 외부로 배출된다.
가열 과정이 진행되어, 배기팬을 통하여 내부공기를 배출함에 따라 건조로 내부의 공기 밀도가 감소하게 되며, 이에 따라 외부의 공기가 건조로 내부로 유입된다.
종래 기술에 의한 음식물 처리기(10)에서 유입공기(30)는 건조로(10)의 벽체에 위치하는 미세한 틈새나 또는 제조자에 의해 건조로(10)에 외부의 공기가 유입되도록 의도된 개구부(미도시)를 통해 건조로(10) 내부에 유입된다.
그러나 이러한 방식으로 유입되는 유입공기(30)의 온도는 외부 실온이며, 이는 건조로 내부의 온도보다 낮다.
따라서, 유입공기(30)가 건조로(10)에 이루어진 미세한 틈새 또는 별도의 개구부를 통해 유입됨에 따라 건조로(10) 내부 온도는 점차 낮아지며, 이에 따라 건조로(10)를 가열시키는 가열기는 보다 많은 전력을 소비하고 보다 긴 처리 시간이 필요하며, 결과적으로 음식물 쓰레기 처리 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
추가하여, 배출가스(40)는 고온이며 동시에 습도가 높은 가스로서 응축기(13)를 통과하면서 액화되어 부피가 감소하고, 필터부(미도시)를 통해 악취가 제거되어 외부로 배출된다. 응축기(13)는 냉각팬을 포함하는 냉각 시스템을 채택하는 것이 일반적이다.
이 경우 고온의 배출가스(40)를 응축시키기 위해 높은 전력으로 냉각팬을 회전시켜야 하기에 많은 전력이 소비된다.
이에 따라, 처리 시간 및/또는 소비 전력을 감소시키고, 동시에 낭비되는 열을 감소시키도록 열을 최대한 활용함으로써 음식물 쓰레기 처리 효율을 증가시키며, 이를 통하여 음식물 처리기의 수명을 증가시키기 위한 고찰이 이루어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 건조로로부터 배출되는 가스가 유동하는 배출가스관이 통과하는 열교환기를 포함하며 상기 열교환기를 통해 상기 건조로 내에 유입되는 유입공기와 상기 배출가스관 사이에 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 처리기를 제공함으로써, 음식물 처리기의 처리 시간 및/또는 소비 전력을 감소시키고, 음식물 처리기에 인가된 열을 효율적으로 사용하고, 음식물 처리기의 처리 효율을 증대시키며, 음식물 처리기의 수명을 증가시키기 위한 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 건조로로부터 배출되는 가스가 유동하는 배출가스관이 통과하는 열교환기를 포함하며 상기 열교환기를 통해 상기 건조로 내에 유입되는 유입공기와 상기 배출가스관 사이에 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 처리기를 제공한다.
바람직하게는, 상기 건조로는 상기 유입공기가 유입되는 개구부를 포함하며, 그리고 상기 건조로는 외부 대기에 대해 밀봉된다.
바람직하게는, 상기 열교환기는 적층된 다수의 알루미늄판을 포함하며, 상기 배출가스관은 상기 적층된 다수의 알루미늄판을 통과하도록 이루어진다.
바람직하게는, 상기 배출가스관 중 상기 열교환기 내부에 위치하는 부분은 고열전도율 재질로 이루어지며 상기 열교환기 외부에 위치하는 부분은 보온 재질로 이루어지거나 보온 처리된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 음식물 처리기는 열교환기와 건조로가 일체형으로 이루어지는 것이 바람직하다.
일체형으로 이루어지지 않는 경우, 상기 음식물 처리기는 일측이 상기 건조로와 연통하고 타측이 상기 열교환기와 연통하는 유입공기관을 더 포함하는 것이 바람직하며, 특히 상기 유입공기관은 보온 재질로 이루어지거나 보온 처리되는 것이 보다 바람직하다.
바람직하게는, 상기 음식물 처리기는 응축기를 더 포함하며, 이 경우 상기 배출가스관이 상기 응축기와 연통하여 열교환된 상기 배출가스가 상기 응축기에 유입된다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 음식물 처리기에 인가된 열을 효율적으로 활용할 수 있어서, 열효율이 증가하며 음식물 처리기의 처리 시간 및/또는 소비 전력이 감소한다.
또한, 외부 공기가 건조로에 직접 진입하지 않기에 음식물 처리기의 처리 효율이 20% 이상 증가한다.
또한, 음식물 처리기의 수명이 증가한다.
또한, 본 발명의 명세서에 기재된 모든 효과를 포함한다.
도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 개략적으로 도시한다.
음식물 처리기(100)는 음식물이 투입되어 건조되는 건조로(110)와, 상기 건조로 내부에서 음식물이 가열됨에 따라 배출되는 배출가스(400)가 유동하는 배출가스관(120)과, 상기 배출가스관(120)을 통해 유동된 배출가스를 응축시키는 응축기(130)와, 배출가스관(120)이 통과하는 열교환기(140)를 포함한다.
음식물 처리기(100)가 일반적으로 포함하는 배출 장치, 교반 및/또는 분쇄 장치, 필터부, 제어부 등은 본 발명의 설명을 위해 도면에서 생략한다.
건조로(110)는 가열기(미도시)에 의해 가열되어 내부의 음식물 쓰레기를 가열하며, 이에 따라 고온의 배출가스(400)가 생성된다.
고온의 배출가스(400)는 배출가스관(120)을 통하여 응축기(130)로 유동하며, 응축기(130)에서 냉각되어 부피가 감소하거나 액화되며, 필터부(미도시)에 의해 악취가 제거되어 외부로 배출된다.
고온의 배출가스(400)가 유동하는 배출가스관(120)은 열교환기(140)를 통과하며, 이때에 배출가스관(120)과 열교환기(140) 사이의 열교환이 이루어진다. 이를 위해 배출가스관(120) 중 열교환기(140) 내부에 위치하는 부분(121)은 동관과 같이 고열전도율 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 고온 다습한 배출가스(400)에 강하도록 내부식성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
열교환기(140)는 배출가스관(120)으로부터 전달된 열을 교환하도록 이루어진다. 판식, 이중관식, 핀붙이 다관식, 투관형식(透管型式)과 같은 종래의 어떠한 열교환기도 사용이 가능하다. 생산 비용, 습기에 대한 저항성 및 열교환 효과를 고려하여 다수의 알루미늄판이 적층된 형식의 열교환기가 사용될 수 있다. 이 경우 배출가스관(120)은 적층된 다수의 알루미늄판을 통과하는 형식으로 이루어질 수 있다.
배출가스관(120)이 열교환기(140)를 통과함에 따라 배출가스관(120)의 온도가 낮아지며, 이에 따라 내부에서 유동하는 배출가스(400)의 온도가 낮아진다. 최종적으로 응축기(130)에 유입되는 배출가스(400)의 온도가 낮아져서, 응축기(130)에 필요한 전력이 상당히 감소한다.
도 2에서 배출가스관(120)의 일 부분이 외부에 노출되는 것으로 도시되었으나, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며 건조로(110)와 열교환기(140)와 응축기(130) 사이의 효율적인 열전도를 위해 일체형으로 이루어져서 배출가스관(120)이 외부에 노출되지 않을 수 있다. 다만, 배출가스관(120) 중 열교환기(140) 외부에 위치하는 부분(122)이 존재하는 경우 안정성 및 열효율을 감안하여 보온 재질로 이루어지거나 보온처리되는 것이 바람직하다.
건조로(110)는 가열기(미도시)에 의해 가열되는데, 이러한 과정에 의해 건조로(110) 내부의 공기 밀도가 감소한다. 이에 따라 밀도차에 의해 외부에서 공기가 유입된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기(100)는 유입되는 공기(300)가 열 교환기를 통과하여 유입된다.
먼저, 유입공기(300)는 열교환기(140)의 일단에 위치한 공기유입구(160)를 통하여 열교환기(140)에 유입된다. 유입공기(300)가 열교환기(140)를 통과함에 따라 배출가스관(120)에서 전달된 열에 의해 그 온도가 증가한다. 이에 따라 개구부(150)를 통해 건조로(110)에 유입되는 유입공기(300)의 온도는 외부의 실온보다 높다.
유입공기(300)가 열교환기(140)를 통하여 유입되도록, 유입공기(300)가 유입되는 개구부(150)를 제외한 건조로(110)의 다른 부분은 외부 대기에 대하여 밀봉되는 것이 바람직하다. 외부 대기에 밀봉된 건조로(110)에는 개구부(150)를 통해서만 공기가 유입될 수 있기에, 가열에 의해 발생한 건조로(110) 내부와 외부 공기의 밀도차로 인하여 외부 공기가 자연스럽게 열교환기(140) 및 개구부(150)를 통해서만 유입된다.
이러한 방식에 따라 유입공기(300) 온도가 건조로(110) 내부의 온도보다 낮기에 발생하는 추가적인 가열의 필요성이 현저히 감소하여 전력 소비를 효과적으로 감소시킬 수 있으며 동시에 음식물 쓰레기 처리를 빠르게 진행시킬 수 있다.
일정 수분 함량을 갖는 동일한 음식물 쓰레기 300g을 가열하는데 필요한 시간을 비교한 실험에서, 유입공기가 열교환기를 통하지 않고 외부로부터 건조로 내부로 직접 유입되는 종래 기술의 음식물 처리기의 경우 가열 시간은 60~67분이 소요되었으나, 유입공기(300)가 열교환기(140)를 통하여 건조로(110) 내부에 유입되는 본 발명의 음식물 처리기의 경우 48~52분이 소요되어, 22~24%의 처리 효율 상승 효과를 나타내었다.
| 유입공기 유동 경로 | 열교환기를 통과하지 않은 경우 | 열교환기를 통과한 경우 |
| 가열 시간 | 60~67분 | 48~52분 |
이러한 처리 효율 상승 효과는 비단 처리 시간의 단축만을 의미하는 것이 아니라, 소비되는 전력 감소, 음식물 처리기 수명 증가 등의 추가 효과를 갖음을 의미한다.
도 2에는 배출가스관(120)이 3개이고, 개구부(150)가 1개이고, 공기유입구(160)가 2개인 것으로 도시되었으나, 이는 예시적일 뿐이며 제조 방식, 열 효율을 고려하여 그 개수에 제한이 없음은 물론이다.
또한, 도 2에 도시된 음식물 처리기(100)는 건조로(110)와 열교환기(140)가 일체형으로 이루어진다. 일체형으로 이루어짐에 따라, 배출가스관(120)으로부터 열교환기(140)에 유입된 열의 일부가 건조로(110)에 전도될 수 있으며, 이에 따라 건조로(110)의 가열 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리기(200)를 개략적으로 도시한다. 도 3에 도시된 음식물 처리기(200)는 도 2에 도시된 음식물 처리기(100)와 달리 건조로(210)와 열교환기(240)가 일체형으로 이루어지지 않는다.
도 2에 도시된 음식물 처리기와 마찬가지로, 음식물 처리기(200)는 음식물이 투입되어 건조되는 건조로(210)와, 상기 건조로 내부에서 음식물이 가열됨에 따라 배출되는 배출가스(400)가 유동하는 배출가스관(220)과, 상기 배출가스관(220)을 통해 유동된 배출가스를 응축시키는 응축기(230)와, 배출가스관(220)이 통과하는 열교환기(240)를 포함한다.
또한, 도 2에 도시된 음식물 처리기와 마찬가지로, 배출가스관(220) 중 열교환기(240) 내부에 위치하는 부분(221)은 고열전도율 재질로 이루어지고 열교환기(240) 외부에 위치하는 부분(222)은 보온 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
다만, 도 2와 달리 유입공기(300)가 개구부(260)를 통하여 열교환기(240)에 진입하고, 열교환기(240)를 통과하면서 가열되어 유입공기관(270)을 통하여 개구부(250)를 지나 건조로(210)에 유입된다.
유입공기관(270)은 일측이 건조로(210)와 연통되고 타측이 열교환기(240)와 연통되는데, 이러한 유입공기관(270)은 보온 재질로 이루어지거나, 관의 외부가 스티로폼 등의 보온재로 보온처리되어 유입공기(300)가 건조로(210) 내부에 유입되기까지 그 열을 보존하는 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 음식물 처리기(200)는, 건조로(210)와 열교환기(240)가 일체형으로 이루어지지 않기에 건조로(210) 주변에 배출장치(미도시), 가열기(미도시), 제어부(미도시) 등을 자유롭게 배치될 수 있어 공간 활용도가 높다는 장점을 추가로 갖는다.
도 4는 도 2에 도시된 실시예와 유사하나 응축기(130)를 포함하지 않는 음식물 처리기를 도시하며, 도 5는 도 3에 도시된 실시예와 유사하나 마찬가지로 응축기(230)를 포함하지 않는 음식물 처리기를 도시한다.
응축기(130, 230)는 배출가스를 처리하기 위해 음식물 처리기에서 선택적으로 채택할 수 있는 구성요소일 뿐이다.
응축기(130, 230)를 채택하는 음식물 처리기의 경우, 건조로(110, 210)에서 생성된 배출가스(400)는 음식물 처리기의 응축기(130, 230)를 통과하여 액체상태로 음식물 처리기 외부 특히 하수도로 배출되거나, 또는 응축기(130, 230)를 통해 습기가 제거된 건조한 공기가 건조로(110, 210)에 다시 투입될 수 있다.
또한, 도 4 및 5에 도시된 실시예와 같이 응축기(130, 230)를 채택하지 않은 음식물 처리기의 경우 배출가스(400)는 하수도에 직접 배출될 수 있으며, 또는 필터부(미도시)만을 걸쳐서 악취가 제거된 이후 음식물 처리기 외부에 기체 형태로 배출될 수 있다.
응축기(130, 230)를 채택하지 않는 음식물 처리기의 경우에도 마찬가지로, 배출가스관(120, 220)과 열교환기(140, 240) 사이의 열교환이 이루어지며, 이에 따라 유입공기(300)가 열을 전달받을 수 있기 때문에 음식물 처리기의 처리 효율이 증가한다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만, 이러한 수정 및 변형 구조물은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
도 1은 종래 기술 상의 음식물 처리기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 4는 도 2와 유사하나 응축기가 없는 형태의 음식물 처리기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 도 3과 유사하나 응축기가 없는 형태의 음식물 처리기를 개략적으로 도시한 개념도이다.
<주요 도면 부호의 설명>
100, 200 : 음식물 처리기 110, 210 : 건조로
120, 121, 122, 220, 221, 222 : 배출가스관 130, 230 : 응축기
140, 240 : 열교환기 150, 250 : 개구부
160, 260 : 공기유입구 270 : 유입공기관
300 : 유입공기 400 : 배출가스
Claims (8)
- 건조로로부터 배출되는 가스가 유동하는 배출가스관이 통과하는 열교환기를 포함하며,상기 열교환기를 통해 상기 건조로 내에 유입되는 유입공기와 상기 배출가스관 사이에 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
- 제 1 항에 있어서,상기 건조로는 상기 유입공기가 유입되는 개구부를 포함하며, 그리고상기 건조로는 외부 대기에 대해 밀봉되는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 열교환기는 적층된 다수의 알루미늄판을 포함하며,상기 배출가스관은 상기 적층된 다수의 알루미늄판을 통과하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 배출가스관 중 상기 열교환기 내부에 위치하는 부분은 고열전도율 재질로 이루어지며 상기 열교환기 외부에 위치하는 부분은 보온 재질로 이루어지거나 보온 처리되는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 음식물 처리기는 일측이 상기 건조로와 연통하고 타측이 상기 열교환기와 연통하는 유입공기관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
- 제 5 항에 있어서,상기 유입공기관은 보온 재질로 이루어지거나 보온 처리되는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 열교환기는 상기 건조로와 일체형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 음식물 처리기는 응축기를 더 포함하며,상기 배출가스관이 상기 응축기와 연통하여 열교환된 상기 배출가스가 상기 응축기에 유입되는 것을 특징으로 하는,열교환기를 포함하는 음식물 처리기.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020090057438A KR20110000081A (ko) | 2009-06-26 | 2009-06-26 | 열교환기를 포함하는 음식물 처리기 |
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Publications (1)
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|---|---|
| KR20110000081A true KR20110000081A (ko) | 2011-01-03 |
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ID=43608972
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110000081A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140349422A1 (en) * | 2011-02-08 | 2014-11-27 | Applied Materials, Inc. | Method for hybrid encapsulation of an organic light emitting diode |
| US9496486B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-11-15 | Intel Corporation | Perpendicular spin transfer torque memory (STTM) device having offset cells and method to form same |
| WO2020197143A1 (ko) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | 주식회사 금호환경 | 탈취장치 |
| KR20200112563A (ko) * | 2019-03-22 | 2020-10-05 | 주식회사 금호환경 | 탈취장치 |
-
2009
- 2009-06-26 KR KR1020090057438A patent/KR20110000081A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9496486B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-11-15 | Intel Corporation | Perpendicular spin transfer torque memory (STTM) device having offset cells and method to form same |
| WO2020197143A1 (ko) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | 주식회사 금호환경 | 탈취장치 |
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