KR20210015352A - 음식물쓰레기 건조장치 - Google Patents
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Abstract
본원 발명은 스팀으로 음식물쓰레기를 건조시키는 건조장치에 있어서, 스팀이 응축되어 생기는 수분을 신속하게 배출할 수 있도록 구조적인 개선이 이루어진 건조장치에 관한 것이다.
구체적으로 본원 발명의 음식물쓰레기 건조장치는, 음식물쓰레기를 건조시키기 위한 내부공간을 구비한 통상(筒狀)의 건조챔버(100); 상기 건조챔버(100) 내부에 스팀을 공급하는 스팀공급관; 상기 스팀공급관으로부터 공급되는 스팀에 의해서 상기 건조챔버(100) 내부의 음식물쓰레기를 건조할 수 있도록 상기 건조챔버(100)에 대해서 동심원으로 구비되되, 상기 건조챔버(100) 내부에 투입된 음식물쓰레기에 열을 골구루 전달시키기 위해 외주면에 가열디스크를 구비하는 스팀가열관(220); 상기 스팀가열관(220)을 회전구동하는 구동모터; 상기 스팀가열관(220)의 중심축을 따라서 구비되어 응축수를 배출하는 응축수배출관(300); 상기 건조챔버(100) 내부에 생성되는 고온다습한 공기를 외부로 배출하는 공기배출관(130); 을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 스팀가열관(220)은 응축수 배출수단이 구비되되, 상기 스팀가열관(220)의 내주면을 따라서 스크류형상으로 응축수 응축수가이드가 구비된 것을 특징으로 한다.
구체적으로 본원 발명의 음식물쓰레기 건조장치는, 음식물쓰레기를 건조시키기 위한 내부공간을 구비한 통상(筒狀)의 건조챔버(100); 상기 건조챔버(100) 내부에 스팀을 공급하는 스팀공급관; 상기 스팀공급관으로부터 공급되는 스팀에 의해서 상기 건조챔버(100) 내부의 음식물쓰레기를 건조할 수 있도록 상기 건조챔버(100)에 대해서 동심원으로 구비되되, 상기 건조챔버(100) 내부에 투입된 음식물쓰레기에 열을 골구루 전달시키기 위해 외주면에 가열디스크를 구비하는 스팀가열관(220); 상기 스팀가열관(220)을 회전구동하는 구동모터; 상기 스팀가열관(220)의 중심축을 따라서 구비되어 응축수를 배출하는 응축수배출관(300); 상기 건조챔버(100) 내부에 생성되는 고온다습한 공기를 외부로 배출하는 공기배출관(130); 을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 스팀가열관(220)은 응축수 배출수단이 구비되되, 상기 스팀가열관(220)의 내주면을 따라서 스크류형상으로 응축수 응축수가이드가 구비된 것을 특징으로 한다.
Description
본원 발명은 고열의 스팀으로 음식물쓰레기를 건조시키는 건조장치에 있어서, 스팀이 응축되어 생기는 수분을 신속하게 외부로 배출할 수 있도록 구조적인 개선이 이루어진 건조장치에 관한 것이다.
최근 들어, 삶의 질 향상으로 음식물쓰레기가 급속도로 증가하고 있는 추세이다. 이러한, 음식물쓰레기는 일반적으로 가정과 급식소 및 식당 등에서 다량으로 발생되어 배출되고, 배출되는 음식물쓰레기는 사료, 퇴비 등으로 자원화하기 위해 파쇄 후 건조하는 과정을 거쳐서 동물의 사료 등에 첨가하거나 재처리한다.
그러나, 일반적인 음식물쓰레기 건조기의 경우 많은 에너지를 소비하기 때문에 에너지 효율을 높이는 것이 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 에너지 효율을 높이기 위해서 다양한 열원을 이용하고 있으나, 각 열원마다 단점을 가지고 있어서 업계에서는 스팀에 의한 열원공급을 주로 하고 있는 실정이다.
최근에는 탄소봉을 이용한 열원, 또는 건조열풍을 이용하는 건조방식이 적용되기는 하였으나, 스팀을 이용하는 열원공급방식이 가장 효과적인 에너지 방식으로 활용되고 있다. 특히 동물의 사료로 사용하기 위해서는 적당한 건조가 이루어져야 하는데, 탄소봉을 이용하게 되는 경우 국부적으로 특정부위에 열원이 집중되어 탄화가 발생하는 문제가 있다.
하지만 스팀에 의한 열원공급방식도 문제점을 가지고 있는데, 스팀은 음식물쓰레기를 건조하는 과정에서 응축수를 생성시키게 되고, 건조챔버 내부에 생성되는 응축수를 효과적으로 제거하는 것이 해결해야 할 과제로 남아 있다.
이에 본원 발명의 발명자는 건조챔버 내부에 구비되는 스팀가열관에 스팀을 공급하고 가열과정에서 발생하는 응축수를 편리하고 신속하게 제거해서 응축수로 인한 열효율 저하문제를 개선하게 되었다.
본원 발명은 고열의 스팀으로 건조하는 음식물쓰레기 건조장치에 있어서, 특히 외주에 중공가열환을 구비한 스팀가열관내부에 형성되는 응축수를 신속하게 배출할 수 있는 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명은 중공가열환의 고열스팀이 응축되어 생성되는 응축수가 스팀가열관을 거쳐 다시 중공가열환 내부로 역류되지 않고 신속하게 외부로 배출되도록 하여 건조효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본원 발명은
음식물쓰레기 건조장치에 있어서,
음식물쓰레기를 건조시키기 위해 내부공간을 구비한 통상(筒狀)의 건조챔버(100);
외부의 스팀을 공급받아 상기 건조챔버(100) 내부의 음식물쓰레기를 건조할 수 있도록 스팀의 열을 전달하도록 상기 건조챔버(100) 내부 양측단에 지지되어 회동되고, 상기 건조챔버(100) 내부에 투입된 음식물쓰레기에 열을 골고루 전달시키기 위해 상기 스팀가열관(220) 외주면에 길이방향을 따라서 연속적으로 중공가열환(230)을 구비하는 스팀가열관(220);
상기 스팀가열관(220)을 회전구동하는 구동모터;
상기 스팀가열관(220) 일단부의 중심축을 따라서 외부로 연결되어 회전하면서 스팀가열관(220)으로부터 응축수를 배출하는 응축수배출관(300);
상기 건조챔버(100) 내부에 생성되는 고온다습한 공기를 외부로 배출하는 공기배출관(130);을 포함하되,
상기 스팀가열관(220) 내부는 음식물쓰레기를 가열하고 냉각된 스팀이 응축되어 생성된 응축수를 응축수배출관(300)쪽을 이송하기 위해 상기 스팀가열관(220)의 내주면을 따라서 소정 높이의 스크류형상을 가진 응축수가이드(221)가 구비된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 스팀가열관(220)과 상기 중공가열환(230) 사이에 스팀 또는 응축수가 이동하는 통공(224)이 형성되되, 상기 통공(224)은 상기 스팀가열관(220) 내주면에 응축수 역류방지관(225)을 구비하는 것이다.
한편, 상기 응축수 배출수단은 스팀가열관(220) 단부에 마련된 응축수가이드(221)에 상부커버가 구비되어, 상기 상부커버와 응축수가이드에 의해서 형성된 공간에 모인 응축수를 상기 응축수배출관(300)으로 안내하기 위한 응축수안내관(223)이 상기 상부커버와 응축수배출관 사이에 연결구비된 것이다.
본원 발명은 스팀으로 음식물쓰레기를 건조시키는 건조장치에 있어서, 스팀가열관(220) 내벽의 일측에서 타측까지 응축수가이드가 연속적으로 형성되어 있어서 스팀가열관(220)의 회전과 함께 응축수를 배출관측 가장자리로 이송할 수 있다.
본원 발명은 스팀가열관(220)내부의 측단부에는 스팀가열관(220)의 중심축과 동심으로 하는 응축수배출관이 구비되고, 상기 응축수가이드의 응축수가 상기 배출관을 통해서 배출되도록 함으로써, 응축수의 신속하고 신뢰성이 있는 배출이 가능하게 되므로, 열효율이 현저하게 개선된다.
도 1은 본원 발명에 따른 음식물쓰레기 건조기의 단면도
도 2는 도 1의 응축수배출구(120)조인 A부분의 확대단면도
도 3은 본원 발명에 따른 응축수의 배출원리를 도시한 도면
도 4는 본원 발명의 다른 실시예에 따른 스팀가열관(220)의 응축수역류방지구조를 도시한 도면
도 5는 일반적인 스팀 음식물쓰레기 건조기의 중공가열환 측면사진
도 2는 도 1의 응축수배출구(120)조인 A부분의 확대단면도
도 3은 본원 발명에 따른 응축수의 배출원리를 도시한 도면
도 4는 본원 발명의 다른 실시예에 따른 스팀가열관(220)의 응축수역류방지구조를 도시한 도면
도 5는 일반적인 스팀 음식물쓰레기 건조기의 중공가열환 측면사진
본원 발명은 크게 통상(筒狀)의 건조챔버(100), 스팀가열부(200), 응축수배출관(300)으로 이루어진다. 특히 스팀가열부(200)는 스팀주입관(210)으로부터 공급되는 스팀을 보유하는 상기 스팀가열관(220), 상기 스팀가열관(220) 외주면에 길이방향을 따라서 연속적으로 배치되는 중공가열환(230)이 구비된다. 상기 스팀가열관(220) 내부의 스팀은 중공가열환(230)과 연결되어 있어서 중공가열환(230)을 따라서 순환됨으로 음식물쓰레기의 골고루 열을 전달하는 것이 가능하다. 즉, 중공가열환(230)은 열을 전달하는 표면적을 넓게 해서 신속하고 골고루 음식물쓰레기를 건조할 수 있게 된다.
이하 도 1에 기초하여 구체적으로 설명한다.
통상(筒狀)의 건조챔버(100) 내부에 스팀을 공급하는 스팀주입관(210), 상기 건조챔버(100)내부에는 상기 스팀주입관(210)으로부터 주입되는 스팀이 순환되도록 배치되는 스팀가열부(200)를 구비하되, 상기 스팀가열부(200)는 스팀의 열로 상기 건조챔버(100) 내부의 음식물쓰레기를 건조하고 열교환에 의해서 스팀이 응축됨으로 인해서 생성되는 응축수를 외부로 배출하기 위한 응축수배출관(300)을 구비한 것이다.
더욱 구체적으로 상기 건조챔버(100)는 일측 상단에 건조되지 않은 축축한 성질의 음식물쓰레기를 투입하기 위한 투입구(110)가 마련되며, 상기 건조챔버(100)의 타측 하단에는 건조된 음식물쓰레기가 배출되는 배출구(120)가 마련되어 있다.
상기 건조챔버(100)의 내부를 가열하는 가열수단으로는 다양하게 선택될 수 있지만 본원 발명은 스팀을 공급하는 스팀방식의 건조장치를 전제로 한다.
스팀가열부(200)는 스팀주입관(210)으로부터 공급되는 스팀을 보유하는 상기 스팀가열관(220), 상기 스팀가열관(220) 외주면에 길이방향을 따라서 연속적으로 배치되는 중공가열환(環)(230)이 구비된다. 상기 스팀가열관(220) 내부의 스팀은 외주의 중공가열환(230)과 연통되어 있어서 스팀이 중공가열환(230)에까지 순환됨으로 음식물쓰레기에 골고루 열을 전달하는 것이 가능하다. 즉, 중공가열환(230)은 열을 전달하는 표면적을 넓게 해서 신속하고 골고루 음식물쓰레기를 건조할 수 있게 된다.
특히 스팀은 외부의 보일러로부터 공급되어 상기 건조챔버(100) 내부의 회동되는 스팀가열관(220) 내부로 주입된다. 즉, 상기 스팀가열관(220)에 주입된 스팀은 건조챔버(100) 내부를 동심으로 관통하는 스팀가열관(220) 내부로 공급된다. 따라서 외부에서 공급되는 스팀은 음식물쓰레기와 직접적으로 접촉되지 아니한다. 음식물쓰레기는 건조챔버(100)와 스팀가열관(220) 사이의 공간에 투입되고 스팀가열관(220) 및 그 외주면에 구비된 중공가열환(230)에 의해서 가열건조된다.
상기 스팀가열관(220)은 중공축의 형태로 이루어진 것으로서 스팀주입관(210)으로부터 주입되는 외부의 스팀은 상기 스팀가열관(220)내부에서 상기 중공가열환(230)으로 유입된다. 상기 스팀가열관(220)은 그 외주면을 따라서 일정간격으로 중공가열환(230)이 구비되어 있어서 음식물쓰레기의 건조에너지로 이용된다.
응축수를 배출하는 구조에 대해서 도 2, 3를 참고하여 설명한다.
상기 스팀가열관(220)과 상기 중공가열환(230) 사이에는 통공(224)이 형성되어 있어서, 상기 중공가열환(230)으로 스팀이 유입되어 순환되며, 상기 중공가열환(230)으로 유입된 스팀은 외부의 음식물쓰레기를 가열하고 응축된다. 스팀에서 생성된 응축수는 회전하는 중공가열환(230)으로부터 유출되어 다시 상기 스팀가열관(220)에 모이게 된다. 그리고 상기 스팀가열관(220)에 모인 응축수는 회전하는 스팀가열관(220) 내주면에 나선형상으로 구비된 응축수가이드(221)를 따라서 응축수배출관(300) 방향으로 이송되고, 응축수가이드(221)의 단부, 즉 응축수배출관(300) 근처로 보이게 된다. 이에 이송된 응축수를 모아주도록 응축수가이드(221)의 단부에 가이드커버(222)가 구비된다. 상기 응축수가이드(221)의 단부와 이를 덮는 가이드커버(222)에 형성된 공간에 응축수가 모이게 되고 이를 응축수배출관(300)으로 안내하기 위하여 상기 가이드커버(222)와 상기 응축수배출관(300) 사이에는 스팀가열관(220)의 반지름방향으로 응축수안내관(223)이 연결된다. 스팀가열관(220)이 회전함에 따라서 응축수는 응축수가이드(221)를 따라서 이송되고 응축수안내관을 따라서 상기 응축수배출관(300)으로 흘러나오게 된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 스팀가열관(220)과 중공가열환(230) 사이에서 스팀 또는 응축수가 드나드는 통공(224)이 형성된 것인데, 바람직하게는 상기 통공(224)에는 스팀가열관(220) 내부에 반지름방향으로 소정의 길이를 가지는 역류방지관(225)이 구비되는 것을 특징으로 한다. 즉, 스팀가열관(220)의 스팀은 상기 역류방지관을 통해서 스팀이 상기 중공가열환(230) 내부로 유입되고, 상기 중공가열환(230) 내부의 스팀은 열교환을 마친후에 응축수로 변환되며 상기 스팀가열관(220)의 회전위치에 따라서 상부에 위치한 통공(224)을 따라서 응축수가 다시 스팀가열관(220)으로 유입된다. 이에 스팀가열관(220)은 회전과 함께 상기 응축수가이드(221)를 따라서 응축수가 응축수배출관(300) 방향으로 이송되는데 이때 통공(224)을 통해서 다시 중공가열환(230) 내부로 유입되지 않도록 해야 한다. 중공가열환(230) 내부로 응축수가 역류되지 않도록 상기와 같은 역류방지관(225)이 필요하다.
도 4에서 보이는 바와 같이, 상기 역류방지관(225)은 상기 스팀가열관(220) 내주면에 상기 중공가열환(230)을 따라서 형성된 통공(224)에 연결되도록 상기 스팀가열관(220) 내주면에 소정의 길이를 가지도록 돌출 형성된다. 소정의 길이란 스팀가열관 내주면에 설치된 나선형의 응축수가이드의 높이와 비슷하거나 조금 더 높은 정도이면 적당하다.
상기 건조챔버(100)의 배출측 단부 중심부에, 스팀가열관(220)의 단부 중심에 연결되는 응축수배출관은 상기 응축수안내관(223)을 따라서 안내되는 응축수가 외부로 배출될 수 있도록 한다. 상기 응축수배출관은 스팀가열관 내부에 동심으로 설치된 일단은 밀폐되고, 타단은 스팀가열관 외부의 드레인으로 연결된다. 상기 밀폐된 단부의 응축수배출관 외주면은 상기 응축수가이드와 가이드커버의 공간에 모인 응축수가 흘러들어올 수 있도록 응축수안내관과 직접적으로 연결되어 있다. 이에 유입된 응축수는 상기 응축수배출관을 따라서 외부로 배출된다.
응축수배출관(300)은 바람직하게는 스팀가열관(220)과 함께 회전되도록 일체로 고정된다. 스팀가열관(220)의 응축수안내관(223)이 상기 응축수배출관(300)과 일체로 또는 독립적으로 회전하되, 동기화되어 회전됨으로 인해서 스팀가열관의 어느 회전위치에서도 스팀가열관의 응축수가 외부로 안내되어 배출되도록 한다.
또한, 상기 응축수배출관(300)은 베어링(310)에 의해서 지지되고 구동모터에 의해서 상기 스팀가열관(220)과 함께 연동되어 회전된다.
별도로 상기 건조챔버(100)의 외주면에는 별도의 가열자켓이 구비되어서 건조효율을 높이는 것이나, 응축수가 배출될 때만 스팀배출관을 개방하는 응축수트랩을 구비하는 점들은 통상적으로 적용되는 것으로서, 그 구조 및 작동에 대한 설명을 생략한다. 또한, 상기 건조챔버(100) 내부에 생성되는 고온다습한 공기를 외부로 배출하는 공기배출관(130)이 별도로 구비되는 것도 당연하다.
100 : 건조챔버
110 : 투입구
111 : 투입커버, 112 : 배출커버
120 : 배출구
130 : 공기배출관
200 : 스팀가열부
210 : 스팀주입관
220 : 스팀가열관
221 : 응축수가이드
222 : 가이드커버
223 : 응축수안내관
224 : 통공
225 : 역류방지관
230 : 중공가열환
300 : 응축수배출관
310 : 베어링
110 : 투입구
111 : 투입커버, 112 : 배출커버
120 : 배출구
130 : 공기배출관
200 : 스팀가열부
210 : 스팀주입관
220 : 스팀가열관
221 : 응축수가이드
222 : 가이드커버
223 : 응축수안내관
224 : 통공
225 : 역류방지관
230 : 중공가열환
300 : 응축수배출관
310 : 베어링
Claims (3)
- 음식물쓰레기 건조장치에 있어서,
음식물쓰레기를 건조시키기 위해 내부공간을 구비한 통상(筒狀)의 건조챔버(100);
상기 건조챔버(100) 내부 양측단에 회동되도록 지지되되, 상기 건조챔버(100) 내부에 투입된 음식물쓰레기에 스팀의 열을 골고루 전달시키기 위해 상기 스팀가열관(220)의 길이방향을 따라서 그 외주면에 중공가열환(230)을 구비하는 스팀가열관(220);
상기 스팀가열관(220)을 회전구동하는 구동모터;
상기 스팀가열관(220) 일단부의 중심축을 따라서 동심으로 설치되며 외부로 연결되어 스팀가열관(220)의 응축수를 배출하는 응축수배출관(300);을 포함하되,
상기 스팀가열관(220) 내부는 음식물쓰레기를 가열하고 냉각된 스팀이 응축되어 생성된 응축수를 응축수배출관(300)쪽을 이송하기 위해 상기 스팀가열관(220)길이방향을 따라서 그 내주면에 나선형상의 응축수가이드(221)가 구비된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스팀가열관(220)과 상기 중공가열환(230) 사이에 스팀 또는 응축수가 이동하는 통공(224)이 형성되되, 상기 통공은 스팀가열관(220) 내주면에 역류방지관(225)을 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 응축수 배출수단은 스팀가열관(220) 단부에 마련된 응축수가이드(221)에 가이드커버가 구비되고, 상기 응축수가이드(221)와 가이드커버(222)에 의해서 형성된 공간에 모인 응축수를 상기 응축수배출관(300)으로 안내하기 위한 응축수안내관(223)이 응축수배출관(300)의 유입구에 연결되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조장치.
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|---|---|---|---|---|
| KR102299722B1 (ko) * | 2021-02-26 | 2021-09-08 | 윤종득 | 스크류 압착형 탈수기 |
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-
2019
- 2019-08-01 KR KR1020190094071A patent/KR102280458B1/ko active IP Right Grant
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