(57)【要約】【課題】乾燥炉から発生した生ゴミの排気ガスに対して積層型熱交換器を介して廃熱を回収すると同時に、冷却した凝縮水が電解槽を経由するようにすることにより、充填復極電解方式で悪臭を効果的に除去する生ゴミ脱臭モジュール、およびこれを備えた生ゴミ処理装置を提供する。【解決手段】本発明の生ゴミ脱臭モジュール１７０は、乾燥炉１２０から吐き出される排気ガスと乾燥炉１２０の外部から流入する冷却空気との熱交換を可能にする熱交換器１４０と、熱交換器１４０の熱交換過程で冷却した凝縮水に対して充填複極方式の電気分解を用いた悪臭除去が行われる電解槽１６０とを含み、熱交換器１４０の内部には複数の流動チャネルが設けられ、乾燥炉１２０からの排気ガスと外部からの前記冷却空気とが前記流動チャネルの内部を互いに交差する方向に流動する。【選択図】図４
2011136326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥炉から吐き出される排気ガスと前記乾燥炉の外部から流入する冷却空気との熱交換を可能にする熱交換器と、
前記熱交換器の熱交換過程で冷却した凝縮水に対して充填複極方式の電気分解を用いた悪臭除去が行われる電解槽とを含み、
前記熱交換器の内部には複数の流動チャネルが設けられ、前記乾燥炉からの前記排気ガスと外部からの前記冷却空気とが前記流動チャネルの内部を互いに交差する方向に流動することを特徴とする、脱臭モジュール。
【請求項２】
前記電解槽は、胴体と、前記胴体内に配置される電極ケースと、前記電極ケース内に充填される、伝導性を有する多孔性充填体とを備え、前記伝導性を有する多孔性充填体は、前記電極ケースの内部に印加される電気によって複極化されることを特徴とする、請求項１に記載の脱臭モジュール。
【請求項３】
前記電解槽は前記電極ケース内に対向して配置される陽極セルと陰極セルからなるセル電極をさらに備え、前記伝導性を有する多孔性充填体は前記セル電極の間に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の脱臭モジュール。
【請求項４】
前記熱交換器は、複数の単位熱交換パネルが積層されて前記流動チャネルが設けられることを特徴とする、請求項１に記載の脱臭モジュール。
【請求項５】
前記それぞれの単位熱交換パネルはその一面から延設される第１熱伝達フィン、および他面から延設される第２熱伝達フィンを備え、前記第１熱伝達フィンと前記第２熱伝達フィンは互いに交差する方向に設けられることを特徴とする、請求項４に記載の脱臭モジュール。
【請求項６】
前記複数の単位熱交換パネルが互いに結合する場合、任意の単位熱交換パネルの熱伝達フィンは、結合する他の単位熱交換パネルの熱伝達フィンと互いにずれるように配置されることを特徴とする、請求項４に記載の脱臭モジュール。
【請求項７】
前記熱交換器は、前記複数の流動チャネルが内部を第１方向に貫通するように設けられる本体と、前記本体の前記第１方向上における両端に締結される一対のカバー部材とを含み、
前記複数の流動チャネルは、前記カバー部材を介して出入りする第１流動流体の前記第１方向への通路としての機能を行う多数の第１流動チャネル、および前記本体の側面に連通する多数の第２流動チャネルからなることを特徴とする、請求項１に記載の脱臭モジュール。
【請求項８】
前記第１流動チャネルと前記第２流動チャネルは、前記本体内で互いに交互に配置されることを特徴とする、請求項７に記載の脱臭モジュール。
【請求項９】
前記本体に前記第１方向に従って設けられる前記第１および第２流動チャネルは押出過程によって形成されることを特徴とする、請求項７に記載の脱臭モジュール。
【請求項１０】
前記第１および第２流動チャネルには所定の形状の熱交換フィンが突設されることを特徴とする、請求項７に記載の脱臭モジュール。
【請求項１１】
前記熱交換フィンは、前記第１および第２流動チャネル内でずれるように設けられることを特徴とする、請求項１０に記載の脱臭モジュール。
【請求項１２】
前記電解槽は、前記電極ケースの下部側に前記胴体に取り付けられる水位センサー、および前記胴体の下端に設けられた排出口に連結される排出ポンプを備え、前記排出ポンプの作動は、前記水位センサーで感知する水位に応じて調節されることを特徴とする、請求項２に記載の脱臭モジュール。
【請求項１３】
前記水位センサーは、第１水位センサー、および前記第１水位センサーの下部に配置される第２水位センサーを備え、前記排出ポンプは、前記第１水位センサーで感知された水位で作動を開始し、前記第２水位センサーで感知された水位で作動を停止することを特徴とする、請求項１２に記載の脱臭モジュール。
【請求項１４】
前記熱交換器で冷却凝縮が行われた前記排気ガスは前記乾燥炉へ再供給できることを特徴とする、請求項１に記載の脱臭モジュール。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の脱臭モジュールと、
前記乾燥炉に連設され、前記乾燥炉から発生した排気ガスの排出作用および前記乾燥炉の外部からの空気の吸入作用の前記２作用が行われる吸排気モジュールと、
前記吸排気モジュールから排出される前記排気ガスを前記熱交換器を介して前記乾燥炉へ供給する排気ユニットとを含むことを特徴とする、生ゴミ処理装置。
【請求項１６】
前記吸排気モジュールは、中空のリング状からなるチューブ、および前記チューブ内に配置される、下方に傾いた漏斗状の逆流防止板を備え、前記チューブを介して前記乾燥炉からの排気ガスの排出および供給が行われることを特徴とする、請求項１５に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項１７】
前記チューブは、前記熱交換器からの乾燥した排気ガスが流入する吸入チューブと、前記乾燥炉からの排気ガスが抜け出す排気チューブとからなり、前記吸入チューブ前記排気チューブとの間には分割板が配置されることを特徴とする、請求項１６に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項１８】
前記逆流防止板は、複数の切開された部材から構成され、前記乾燥炉への生ゴミ投入の際に拡張されることを特徴とする、請求項１７に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項１９】
前記逆流防止板の外面から所定の距離離れた状態でガイドが配置され、前記ガイドは前記吸入チューブを介して流動する排気ガスを前記乾燥炉内へ案内することを特徴とする、請求項１８に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項２０】
前記乾燥炉は中空の球形または楕円形からなることを特徴とする、請求項１９に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項２１】
前記乾燥炉は、回転軸から螺旋状に延設される粉砕スクリュー、前記乾燥炉内の一側面に配置される粉砕板、および前記乾燥炉内の生ゴミを周期的に排出することが可能な排出装置を備えることを特徴とする、請求項２０に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項２２】
前記吸排気モジュールの上部に配置されるドアは、その下方に膨出した形状の突出部を備え、前記突出部は、前記ドア上に凝結する水分が前記突出部の傾斜面に沿って前記乾燥炉の内部に流入して前記ドア上の水分汚染を防止することができるようにすることを特徴とする、請求項２１に記載の生ゴミ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭モジュールおよびこれを備えた生ゴミ処理装置に係り、より詳しくは、乾燥炉内の生ゴミ処理過程から発生した高温多湿な排気ガスに対して熱交換による冷却、および冷却した凝縮液に対する電気分解脱臭を用いて、前記排気ガスに含有されている悪臭を効果的に除去することが可能な脱臭モジュール、およびこれを備えた生ゴミ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生ゴミ処理機は、生ゴミ処理の際に高温高湿の悪臭誘発処理ガスを排出し、短時間で水分とガスを排出するので、悪臭の除去は難しく、特に、最近フリースタンディングタイプの生ゴミ処理機が台頭してきて、高温、高湿および大量のガスの処理に対する関心が高まっている。現在最も多用されているものは、活性炭および添着炭(impregnated activated carbon)を用いた排出ガス処理方法と、白金などを触媒とした高温触媒反応を用いて悪臭ガスを除去するものが大部分である。ところが、これらは、生ゴミ処理ガスの特性である高温、高湿、大量および短時間処理の要求を満足していない実情である。生ゴミ処理機の乾燥率が８０％の場合、１Ｋｇを基準とすれば、蒸発する高温の水蒸気は８００ｃｃ程度の多量であり、粉砕乾燥方式によって異なるが、排気温度６０℃〜８０℃の高温のガスがフィルターで処理され、僅か１〜５時間の間に多量の悪臭ガスが排出される。このような生ゴミ処理機の運転条件により、活性炭を用いた脱臭システムは、多量のガスを処理することが難しいため、フィルターを通過した後でも悪臭があり、初期性能は満足する一方で、その寿命は短いことが欠点である。また、活性炭は水分が添着の際に活性炭の気孔を塞いで脱臭性能を発揮しない。一般に７０℃を超える場合、活性炭に捕集されたガスが再離脱する脱離現象により、除去されたガスを排出する悪条件であって、その使用上の限界があり、２〜４ヶ月に１回の交換が必要である。また、高温触媒を用いたフィルターは、２００℃以上に排出ガスの温度を昇温させて白金触媒反応によってガスを除去するもので、消費電力が高く、排出空気の温度が高いため、希釈させても高温の空気が排出される。そして、生ゴミ処理機の使用空間の温度を高め、触媒反応による微細粉塵が排出されるという欠点を持つ。また、少なくとも１年に１回程度の取替が必要であり、活性炭フィルターの３〜１０倍に相当するフィルター構成費用が発生するという限界がある。
【０００３】
このような高温、高湿および短時間内の大量水分排出という問題点を解決するために、循環凝縮方式の生ゴミ処理法が考案されるが、この方法は、排気される熱交換を用いて水分を凝縮させて除去した後、排出ガスを、生ゴミを乾燥させる粉砕乾燥炉の内部へ再び循環させる方式で水分のみを除去して下水管へ排出する方法である。ところが、このときに発生する凝縮水は、悪臭ガスが濃縮された水であって、下水管への排出の際に悪臭の逆流による問題を引き起こしている。また、水分排出が円滑ではないため、処理時間が長くなるという欠点を持つ。また、このような凝縮水の悪臭問題を解決するために、電気分解方法を用いて脱臭する方法が採用できるが、凝縮した水に対する電気分解のためには電解質または電解質フィルターを追加しなければならず、それによる維持費用が増加するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、乾燥炉から発生した生ゴミの排気ガスに対して積層型熱交換器を介して廃熱を回収すると同時に、冷却した凝縮水が電解槽を経由するようにすることにより、充填復極電解方式で悪臭を効果的に除去する脱臭モジュール、およびこれを備えた生ゴミ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、生ゴミが投入される乾燥炉の外部に配置され、前記乾燥炉から吐き出される排気ガスと、前記乾燥炉の外部から流入する冷却空気との熱交換を可能にする熱交換器と、前記熱交換器の熱交換過程で冷却した凝縮水に対して、充填複極方式の電気分解を用いた悪臭除去が行われる電解槽とを含み、前記熱交換器の内部には複数の流動チャネルが設けられ、前記乾燥炉からの高温多湿な前記排気ガスと外部からの前記冷却空気とが前記流動チャネルの内部を互いに交差する方向に流動することにより互いに熱交換が行われることを特徴とする、生ゴミ脱臭モジュールを提供する。
【０００６】
前記電解槽(electrolytic cell)は、胴体と、前記胴体内に配置される電極ケースと、前記電極ケース内に充填される、伝導性を有する多孔性充填体とを備え、前記伝導性を有する多孔性充填体は、前記電極ケースの内部に印加される電気によって自体的に複極化されることにより、前記電極ケースに流入する前記凝縮水に対する脱臭を可能にする。
【０００７】
前記電解槽は、前記電極ケース内に対向して配置される陽極セルと陰極セルからなるセル電極をさらに備え、前記伝導性を有する多孔性充填体は、前記セル電極の間に配置されてもよい。
【０００８】
前記熱交換器は、複数の単位熱交換パネルが積層されて前記流動チャネルが設けられてもよい。
【０００９】
前記それぞれの単位熱交換パネルは、その一面から延設される第１熱伝達フィンと、他面から延設される第２熱伝達フィンとを備え、前記熱伝達フィンは互いに交差する方向に形成できる。
【００１０】
前記複数の単位熱交換パネルが互いに結合する場合、任意の単位熱交換パネルの熱伝達フィンは、結合する他の単位熱交換パネルの熱伝達フィンと互いにずれるように配置されてもよい。
【００１１】
前記熱交換器は、前記複数の流動チャネルが内部を第１方向に貫通するように設けられる胴体と、前記本体の前記第１方向上における両端に締結される一対のカバー部材とを含み、前記複数の流動チャネルは、前記カバー部材を介して出入りする第１流動流体の前記第１方向への通路としての機能を行う多数の第１流動チャネル、および前記本体の側面に連通する多数の第２流動チャネルからなってもよい。
【００１２】
前記第１流動チャネルと前記第２流動チャネルは、前記本体内で互いに交互に配置できる。
【００１３】
前記本体に前記第１方向に従って設けられる前記第１および第２流動チャネルは、押出過程を介して形成できる。
【００１４】
前記第１および第２流動チャネルには所定形状の熱交換フィンが突設されてもよい。
【００１５】
前記熱交換フィンは、前記第１および第２流動チャネル内で互いにずれるように設けられてもよい。
【００１６】
前記電解槽は、前記電極ケースの下部側に前記胴体に取り付けられる水位センサー、および前記胴体の下端に設けられた排出口に連結される排出ポンプを備え、前記排出ポンプの作動は、前記水位センサーで感知する水位に応じて調節できる。
【００１７】
前記水位センサーは、第１水位センサー、および前記第１水位センサーの下部に配置される第２水位センサーを備え、前記排出ポンプは、前記第１水位センサーで感知された水位で作動を開始し、前記第２水位センサーで感知された水位で作動を停止してもよい。
【００１８】
前記熱交換器で冷却凝縮が行われた前記排気ガスは前記乾燥炉へ再供給できる。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の他の観点によれば、前記生ゴミ脱臭モジュールと、前記乾燥炉に連設され、前記乾燥炉から発生した排気ガスの排出作用および前記乾燥炉の外部からの空気吸入作用の前記２作用が行われる吸排気モジュールと、前記吸排気モジュールから吐き出される前記排気ガスを前記熱交換器を介して前記乾燥炉に供給する排気ユニットとを含むことを特徴とする、生ゴミ処理装置を提供する。
【００２０】
前記吸排気モジュールは、中空のリング状をするチューブ、および前記チューブ内に配置され、下方に傾いた漏斗状をする逆流防止板を備え、前記チューブを介して前記乾燥炉からの排気ガスの排出および供給が行われてもよい。
【００２１】
前記チューブは、前記熱交換器からの乾燥した排気ガスが流入する吸入チューブと、前記乾燥炉から発生した排気ガスが抜け出す排気チューブとからなり、前記吸入チューブと前記排気チューブとの間には分割板が配置されてもよい。
【００２２】
前記逆流防止板は、複数の切開された部材から構成され、前記乾燥炉への生ゴミ投入の際に拡張できる。
【００２３】
前記逆流防止板の外面から所定の距離離れた状態でガイドが配置され、前記ガイドは、前記吸入チューブを介して流動する排気ガスを前記乾燥炉内へ案内することができる。
【００２４】
前記乾燥炉は中空の球形または楕円形からなってもよい。
【００２５】
前記乾燥炉は、回転軸から螺旋状に延設される粉砕スクリュー、前記乾燥炉内の一側面に配置される粉砕板、および前記乾燥炉の生ゴミを周期的に排出することが可能な排出装置を備えることができる。
【００２６】
前記吸排気モジュールの上部に配置されるドアは、その下部に膨出した形状の突出部を備え、前記突出部は、前記ドア上に凝結する水分が前記突出部の傾斜面に沿って前記乾燥炉の内部に流入して前記ドア上の水分汚染を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
上述した本発明の生ゴミ脱臭モジュールおよびこれを備えた生ゴミ処理装置は、乾燥炉から発生した生ゴミの排気ガスに対して積層型熱交換器を介して廃熱を回収すると同時に、冷却した凝縮水が充填複極電解脱臭装置を経由するようにすることにより、悪臭を効果的に除去する。前記熱交換器および電解脱臭装置を使用することにより、従来に比べて所要電力が顕著に低減してシステム維持に必要な要求費用が減少する。
【００２８】
本発明は、吸排気モジュールおよび積層型熱交換器を使用することにより、処理時間を顕著に短縮させると同時に、廃熱をさらに乾燥炉内に流入させる過程を介して熱的効率を増加させ、乾燥炉内のヒーター稼動容量を減らすことができる。その上、本発明は、充填複極方式で凝縮水を処理することにより、既存の電解質添加が不要となり、悪臭ガスの９５％以上を除去することができると共に、既存の脱臭フィルターの寿命（２〜４ヶ月）に比べて半永久的に使用可能であって維持費用を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る生ゴミ処理装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ方向から眺めた正面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図５】熱交換器の内部に搭載された熱交換ユニットの一実施例を示す斜視図である。
【図６】図５の熱交換ユニットの一部分解斜視図である。
【図７】図５の熱交換ユニットを構成する単位熱交換パネルを示す斜視図である。
【図８】熱交換ユニットの他の実施例を示す斜視図である。
【図９】図８の熱交換ユニットを構成する本体の前後面にカバー部材が結合する状態を示す分解斜視図である。
【図１０】本体の側面に対する切削加工によって本体内の第２流動チャネルが本体の側面に露出された状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図１２】電解槽の内部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の上記目的、特徴および他の利点は、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明することにより、さらに明白になるであろう。
【００３１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施例に係る生ゴミ脱臭モジュールおよびこれを備えた生ゴミ処理装置を詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明に係る生ゴミ処理装置の斜視図、図２は図１のＡ方向から眺めた正面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図５は熱  交換器の内部に搭載された熱交換ユニットの一実施例を示す斜視図、図６は図５の熱交換ユニットの一部分解斜視図、図７は図５の熱交換ユニットを構成する単位熱交換パネルを示す斜視図である。
【００３３】
次に、本発明の実施例について図面を参照してより詳細に説明する。まず、図１〜図４を参照して、本発明の生ゴミ処理装置１００に対する全体構成について説明する。生ゴミ処理装置１００は、生ゴミに対する攪拌、粉砕および加熱作業が行われる乾燥炉１２０と、乾燥炉１２０の上端に連設され、前記乾燥炉１２０から発生した排出ガスを排気させあるいは乾燥炉１２０の外部から空気を吸入させる吸排気モジュール１１０と、乾燥炉１２０の外部一側に配置され、乾燥炉１２０から吐き出される排気ガスと外部から流入する冷却空気との熱交換を可能にする熱交換器１４０と、熱交換器１４０の下部に配置され、前記熱交換器１４０の熱交換過程で冷却した凝縮水に対して電気分解を用いた悪臭除去が行われる電解槽１６０と、前記吸排気モジュール１１０と熱交換器１４０との間に配置され、吸排気モジュール１１０から吐き出される排気ガスを強制的に熱交換器１４０へ供給する排気ユニット１３０とを備える。
【００３４】
ここで、熱交換器１４０および電解槽１６０は、生ゴミ脱臭モジュール１７０として機能することができる。ところが、生ゴミ脱臭モジュール１７０は、乾燥炉１２０の高温多湿な蒸気に対して積層型熱交換方式によって冷却速度を高めて凝縮水の速い生成を可能にした後、前記凝縮水に対する充填複極電解方式を用いて悪臭除去を行うという側面で脱臭機能が倍加できる。
【００３５】
図４を参照すると、乾燥炉１２０は、全体的に中空の球形または楕円形をしてもよく、その内部には回転軸１２１ａから螺旋状に延設される粉砕スクリュー１２１と、乾燥炉１２０内の一側面に配置される粉砕板１２３と、乾燥炉１２０内の一側面に配置される粉砕板１２３と、乾燥炉１２０内の生ゴミを周期的に排出することが可能な排出装置１２５とを備える。前記乾燥炉１２０は、その内面に設けられた粉砕突起（図示せず）と粉砕スクリュー１２１との相互作用によって生ゴミに対する円滑な粉砕および攪拌作用が起こるようにする。そして、乾燥炉１２０の形状が球形または楕円形を取ることにより、処理済みの生ゴミが乾燥炉１２０の下部に自然に集まることになり、排出装置１２５を介して収去されることを容易にする。
【００３６】
吸排気モジュール１１０は、中空のリング状からなるチューブ１１１、およびチューブ１１１内に配置される、下方に傾いた漏斗状の逆流防止板１１４を備える。逆流防止板１１４は、複数の切開された部材から構成されるが、投入口１０４から生ゴミが投入される場合には拡張され、その後、乾燥炉１２０が作動する場合には窄まった状態を維持し、発生する悪臭ガスおよび生ゴミの逆流を防止する。
【００３７】
前記チューブ１１１は、熱交換器１４０からの廃熱を含有した、リサイクルされる排気ガスが流入する吸入チューブ１１２と、乾燥炉１２０からの排気ガスが抜け出す排気チューブ１１３から構成される。吸入チューブ１１２と排気チューブ１１３との間には分割板１１６を配置する。前記分割板１１６は、排気チューブ１１３を通じて流動する高温多湿の排気ガスと、吸入チューブ１１２を通じて流動する熱交換器１４０からの乾燥した排気ガスのとの間に熱交換が行われるようにする機能を果たす。ここで、分割板１１６は、アルミニウムまたはステンレス系の熱交換性能に優れた素材を使用するようにすることができる。一方、逆流防止板１１４の外面から所定の距離離れた状態でガイド１１５を配置することにより、吸入チューブ１１２に流入する乾燥排気ガスが干渉を受けることなく乾燥炉１２０内へ流入できるようにする。
【００３８】
一方、吸排気モジュール１１０の上部に配置されたドア１０１は、ユーザーの操作が可能な入力パネル１０２と、下方に膨出した形状を有する突出部１０１ａとを備える。前記突出部１０１ａは、悪臭を含む蒸気がドア１０１上に凝結する場合、突出部１０１ａの傾斜面に沿って下部に移動するようにした状態で、乾燥炉１２０から発生した熱によって乾燥させることにより、ドア１０１上に生じうる水分汚染を防止するようにする。
【００３９】
排気ユニット１３０は、排気ハウジング１３２、排気ハウジング１３２内に装置される排気ファン１３３、排気ファン１３３に動力を提供するモーター１３５、および排気ハウジング１３２と吸排気モジュール１１０の排気チューブ１１３とを互いに接続する連結管１３１を備える。
【００４０】
熱交換器１４０は、熱交換器ハウジング１４３、熱交換器ハウジング１４３内に配置される熱交換ユニット１５０、熱交換器ハウジング１４３の上側に連結される上部吸入口１４１、および熱交換器ハウジング１４３の下側に連結される下部排出口１４２を備える。熱交換器１４０は、上部吸入口１４１を介して排気ユニット１３０から高温多湿な排気ガスを受け、熱交換ユニット１５０で熱交換を経るようにした後、下部排出口１４２を介して凝縮水を電解槽１６０へ移動させる。熱交換器１４０は、内部に複数の流動チャネルが設けられ、前記乾燥炉における高温多湿な前記排気ガスと外部から流入した前記冷却空気とが前記流動チャネルの内部を互いに交差する方向に流動することにより互いに熱交換が行われるようにする。
【００４１】
以下、図５〜図７を参照して、本発明に適用される熱交換ユニットの一実施例１５０について説明する。熱交換ユニット１５０は、上部吸入口１４１からの高温多湿な排気ガスと、外部から外気吸気口１４４を介して供給された冷却空気とが熱交換器１４０の内部を互いに交差する方向に流動することにより互いに熱交換できるように、単位熱交換パネル１５３、１５５が互いに交差する方向に積層できる。ここで、前記単位熱交換パネル１５３、１５５は互いに直交する方向に積層できる。
【００４２】
前記単位熱交換パネル１５３、１５５はダイキャスティング過程を介して生産できる。前記ダイキャスティングは、必要な鋳造形状に完全に合致するように正確に機械加工された鋼製の金型に溶融金属を注入して金型と同一の鋳物を得る精密鋳造法であって、寸法が正確で仕上げる必要のない機械的性質を備えるうえ、大量生産が可能であるという特徴がある。
【００４３】
一方、熱交換ユニット１５０の内部を経ながら水成分が凝縮して除去された排気ガスは、下部排出口１４２と電解槽１６０との間に配置された回収管路１４７を介して乾燥炉１２０内へ再供給される過程を経る。
【００４４】
熱交換ユニット１５０は、第１外部パネル１５１と第２外部パネル１５２との間に、単位熱交換パネル１５３、１５５が積層形態で配置される。単位熱交換パネル１５３、１５５はそれぞれその一面に互いに一定の離隔距離を維持したままでバー(bar)状に突設される第１熱伝達フィン１５３ａ、１５５ａ、他面に互いに一定の離隔距離を維持したままでバー状に突設される第２熱伝達フィン１５３ｂ、１５５ｂ、その一面の角部に設けられる結合突起１５３ｃ、１５５ｃ、および前記結合突起１５３ｃ、１５５ｃが締結されるように他面の角部に対応して設けられる締結溝１５３ｄ、１５５ｄを備える。前記状態で、第１単位熱交換パネル１５３の第２熱伝達フィン１５３ｂと第２単位熱交換パネル１５５の第１熱伝達フィン１５５ａは、互いに平行に配置され、第１熱伝達フィン１５５ａ同士の間の空間に第２伝達フィン１５３ｂが挿入される形式で構成される。
【００４５】
それぞれの単位熱交換パネル１５３、１５５における第１熱伝達フィン１５３ａ、１５５ａと第２熱伝達フィン１５３ｂ、１５５ｂは互いに交差する方向に設けられる。好ましくは、第１熱伝達フィン１５３ａ、１５５ａと第２熱伝達フィン１５３ｂ、１５５ｂは直交形態で配置できる。
【００４６】
図７を参照すると、第２単位熱交換パネル１５５に対する第１熱伝達フィン１５５ａと第２熱伝達フィン１５５ｂが互いに直交する方向に突設され、内部流路を構成することを確認することができる。
【００４７】
以上、積層された熱交換ユニット１５０を参照すると、Ｄ方向には排気ユニット１３０から高温多湿な排気ガスが流動し、Ｅ方向には外部から冷却空気が流動する。前記Ｄ、Ｅ方向は互いに直交する流動方向を示しているが、熱交換ユニット１５０上で排気ガスは冷却空気として熱エネルギーを伝達する。ここで、前記Ｄ方向に沿って設けられた熱交換ユニット１５０内の流路を第１流動チャネル１５２として定め、Ｅ方向に沿って設けられた熱交換ユニット１５０内の流路を第２流動チャネル１５４として定めることができる。前記第１および第２流動チャネル１５２、１５４は互いに交互に配置される構造を有し、排気ガスと冷却空気間の熱的交換が円滑に行われる。
【００４８】
前記熱交換ユニット１５０の特徴によれば、互いに異なる単位熱交換パネル１５３、１５５から突設された熱伝導性のよい材質からなる第１熱伝達フィン１５３ａ、１５５ａが第２熱伝達フィン１５３ｂ、１５５ｂの間に組み立てられて互いにさらに狭い流動間隔を形成して熱交換効率を増大させる。既存の場合は、冷却フィンの面積に比べて高温流体部の面積が狭いため、流体の抵抗が大きくなり、凝縮のための水蒸気の接触面積が小さくて凝縮効率が小さいが、本発明の場合は、冷却側と高温側の熱高温面積が従来に比べて５倍以上確保され、流路面積を広めて流路抵抗を減少させることにより、流速を低減して結果として凝縮効率を増加させる。
【００４９】
図８は熱交換ユニットの他の実施例に対する斜視図である。図９は図８の熱交換ユニットを構成する本体の前後面にカバー部材が結合する状態を示す分解斜視図、図１０は本体の側面に対する切削加工によって本体内の第２流動チャネルが本体の側面に露出された状態を示す斜視図、図１１は図１０のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【００５０】
以下、図８〜図１１を参照して、本発明に適用される熱交換ユニットの他の実施例１５０’について説明する。
【００５１】
熱交換ユニット１５０’は、内部に複数の流動チャネル１８１が設けられる本体１８０、および前記本体１８０の前後面の両端に締結されるカバー部材１９０を備える。本体１８０の前後面の角部に設けられる締結溝１８９と、カバー部材１９０の角部に設けられる締結孔１９１とは、互いに対応するように構成され、別途の締結部材（図示せず）を用いて相互結合がなされる。
【００５２】
本体１８０は、押出過程によって生産が可能な単一部材であって、任意の地点における断面が同一となるように形成できるが、前記押出過程によって短時間で所望の形状の製品を確保する。
【００５３】
複数の流動チャネル１８１は、カバー部材１９０を介して出入りする第１流動流体の通路としての機能を行う第１流動チャネル１８２、および本体１８０の側面に選択的に連通する第２流動チャネル１８４から構成される。図８を参照すると、本体１８０の前後面を介して第１流動流体が移動する方向を第１方向１９６と定義し、本体１８０の側面の上下端を介して第２流動流体が移動する方向を第２方向１９８と定義することができるが、直交座標系において、第１方向はＸ方向、第２方向はＹ方向にそれぞれ設定することができる。ここで、前記第１方向１９６および２方向１９８に対する方向設定は、便宜上直交するように設定することに過ぎないもので、これに限定されず、必ずしも直交する方向に設定するのではない。
【００５４】
第１流動流体は、第１方向１９６に従って本体１８０の後面から流入して第１流動チャネル１８２を経て本体１８０前面から吐き出される。前記過程で、カバー部材１９０は第１流動流体の流れを干渉しなくなる。
【００５５】
第２流動流体は、第２方向１９８に従って本体１８０の側面上端から流入して第２流動チャネル１８４を経て本体１８０の側面下端から吐き出される。本体１８０の側面上下端と第２流動チャネル１８４との連通は前記本体１８０の側上端および側下端に対する切削加工によって行われる。前記切削加工によって本体１８０の両側面には一定の段差が形成される。前記段差は切削済みの加工面１８６と未加工の基準面１８８との高さ差を意味するもので、前記段差により第２流動チャネル１８４が本体１８０の両側面に露出される状態となる。
【００５６】
カバー部材１９０は第２流動流体が本体１８０の前面部へ排出されることを防止するが、これは第２流動チャネル１８４が本体１８０の前後面に連通する部分をカバー部材１９０が閉鎖する構造を形成することにより可能となる。ここで、第１、２流動流体は、排気ユニット１３０からの排気ガスと外部からの冷却空気をそれぞれ順次指称するものである。
【００５７】
カバー部材１９０は、第１方向１９６に従って本体１８０内に流入する第１流動流体の移動ができるように貫通口１９４が設けられる。前記貫通口１９４は、プレス機械を用いて金属板に対してピアシング工程を行うことにより形成できる。前記貫通口１９４同士の間に配置される遮断部１９２は、第２流動流体が本体１８０の前後面を介して漏洩することを防止する。そして、カバー部材１９０の内側面にはシーリング部材（図示せず）が取り付けられることにより、カバー部材１９０と本体１８０とが密着する場合に流動チャネルの漏洩を防止するようにすることができる。
【００５８】
一方、前記第１流動チャネル１８２と第２流動チャネル１８４は、図１１に示すように、本体１８０内で互いに交互に連続して配置できる。すなわち、第１流動チャネル１８２の隣接する両側には第２流動チャネル１８４が配置されることにより、第１流動チャネル１８２に流れる第１流動流体と第２流動チャネル１８４に流れる第２流動流体との間に熱的交換が円滑に起こるようにすることができる。ここで、前記流動チャネル１８２、１８４の間には所定の形状の熱交換フィン１８５が設けられ、第１、第２流動流体間の熱交換性能を強化することができるようにする。
【００５９】
再び図１１を参照すると、第２方向１９８に従って第２流動チャネル１８４に流入する第２流動流体の場合は、前記熱交換フィン１８５の存在によりその流動過程が流線型に行われることにより、第２流動チャネル１８４の表面に密着して進行するが、これは流動チャネル１８１の間における熱伝導による熱の移動性を増加させる。ここで、第２流動流体の流線移動を支援するために、熱交換フィン１８５はそれぞれの第２流動チャネル１８４内で第２方向１９８に従って両側壁面にずれるように設けられる。
【００６０】
押出工程によって本体１８０内に設けられた流動チャネル１８１は、第２方向１９８に従って形成される長さが互いに異なる。すなわち、第２流動チャネル１８４が第１流動チャネル１８２より前記第２方向１９８を基準にさらに長く設けられることにより、前記第２流動チャネル１８４の上下端が第１流動チャネル１８２より本体１８０の側面にさらに近接する。ここで、切削加工は第２流動チャネル１８４の上下部が外部に露出される程度にのみ行われ、第１流動チャネル１８２の上下部は露出されなくなる。
【００６１】
前記状態で本体１８０の上端から流入する第２流動流体は、第２流動チャネル１８４を貫通して本体１８０の下端から排出される。この過程で、熱交換フィン１８５の突出形状により、第２流動流体は第２流動チャネル１８４の内部をジグザグ状の流線模様を形成しながら流動する（図１１の図面符号１９５を参照）。
【００６２】
以上述べたように、本発明に係る熱交換ユニット１５０、１５０’は、その内部に配置される複数の流動チャネル１５２、１５４、１８２、１８４が互いに交差または直交することにより、排気ガスと冷却空気との間に行われる熱的交換性能を高めることができる。
【００６３】
図１２は電解槽の内部構成を示す断面図である。以下、図１２を参照して本発明に係る電解槽１６０の構成について説明する。電解槽１６０は、中空の胴体１６１、胴体１６１の上端に締結される蓋１６２、胴体１６１内に配置される電極ケース１６４、電極ケース１６４の上端を覆うセルカバー１６３、電極ケース１６４の下部側に胴体１６１に取り付けられる水位センサー１６６、および胴体１６１の下端に設けられた排出口１６７に連結される排出ポンプ１６８を備える。
【００６４】
電極ケース１６４内には、対向して配置される陽極セル１６５ａと陰極セル１６５ｂからなるセル電極１６５が備えられる。陽極セル１６５ａと陰極セル１６５ｂとの間には、電気伝導性を有する多孔性充填体１６９、または前記多孔性充填体１６９を含む混合物で充填される。
【００６５】
熱交換器１４０で冷却した凝縮水は、電極ケース１６４へ流動して上下にジグザグ状に構成された内部流路を経ることにより、電気分解時間と電解接触面積が極大化される。前記構造の下では、電極ケース１６４に充填された、電気伝導性を有するそれぞれの多孔性充填体１６９の粒子が複極性電極として作用するようにして、電極面積が極大化されると同時に、電極ケース１６４全体で電気分解反応が起こって未反応悪臭物質を最小化する。
【００６６】
本発明の充填複極電解方式は、電気伝導性を有する多孔性充填体１６９への直接的な電気的連結なしで反対極性のセル電極１６５にのみ電気を通じるようにして、伝導性を有する多孔性充填体１６９を複極性電極に変わるようにして有効電極の面積を増加させることにより、電気分解性能を向上させる。
【００６７】
また、電気分解過程進行の際に多孔性充填体１６９から溶け出る微小のイオン性物質が凝縮水の伝導度を向上させると同時に一定に維持させることにより、電気分解性能の向上と安定的電気分解制御を可能にする。しかも、伝導性を有する多孔性充填体１６９としては、活性炭、アルミナ、またはステンレス粉末などの伝導性物質を用いて、それ自体に設けられた気孔を用いた吸着過程を用いることにより、脱臭効率を増加させることができる。
【００６８】
次に、図１〜図１２をさらに参照して本発明に係る生ゴミ処理装置１００の駆動方式についてまとめて説明する。
【００６９】
乾燥炉１２０内に投入された生ゴミに対して粉砕スクリュー１２１による攪拌、粉砕加工が行われると同時に、乾燥炉１２０に配置されたヒーター（図示せず）による乾燥作業が行われる。乾燥炉１２０から発生した悪臭を含む排気ガスは、排気ユニット１３０の作動によって熱交換器１４０へ移送される。熱交換器１４０では、上部吸入口１４１からの高温多湿な排気ガスを、外部から外気吸気口１４４を介して流入した冷却空気と熱交換させる。熱交換器１４０からの乾燥した排気ガスは回収管路１４７および吸排気モジュール１１０の吸入チューブ１１２を介して乾燥炉１２０の内部に再供給され、熱交換器１４０で凝縮した蒸気は電解槽１６０へ移動する。
【００７０】
熱交換器１４０で１次的に熱交換および冷却が行われて温度が低下した排気ガスは、吸排気モジュール１１０の吸入チューブ１１２から排気チューブ１１３へ流動する高温の排出ガスとの２次的な熱交換過程を経て温度が多少上昇する。このような多段熱交換を介して熱効率を向上させ、従来に比べて凝縮および熱回収過程における効用性を増大させる。
【００７１】
電解槽１６０へ移動した悪臭濃縮水は、陽極セル１６５ａと陰極セル１６５ｂからなるセル電極１６５の間で、電気伝導性を有する多孔性充填体１６９によって悪臭ガス因子が電気分解および吸着反応によって除去される。この場合、電解反応はセル電極１６５の表面で局部的に発生するのではなく、電気伝導性を有する多孔性充填体１６９を含む電極ケース１６４内の全体空間で発生する。一方、凝縮水単独では電解反応が弱く作用するが、電気伝導性を有する多孔性充填体１６９の間隙が小さくて低電圧および低電流でも電気が通じて別途の電解質添加なしでも電解が可能である。
【００７２】
電極ケース１６４内で処理が行われた凝縮水は、胴体１６１内部のバッファ空間１６１ａに貯水される。前記バッファ空間１６１ａ上に凝縮水が充填される過程で、第１水位センサー１６６ａに凝縮水の水位が達すると、排出ポンプ１６８が作動を開始して排出口１６７から凝縮水を送り出し、凝縮水の水位が第２水位センサー１６６ｂに達すると、排出ポンプ１６８の作動を止める。これは排出ポンプ１６８への空気流入を防いで作動の信頼性を確保しようとするのである。
【００７３】
上述したように、本発明は、乾燥炉１２０から発生した生ゴミに対して、積層型熱交換器１４０を介して廃熱を回収すると同時に、冷却した凝縮水を充填複極電解脱臭装置として機能する電解槽１６０を経由するようにすることにより、悪臭を効果的に除去する。前記熱交換器１４０と電解槽１６０からなる生ゴミ脱臭モジュール１７０を使用することにより、従来に比べて所要電力が顕著に低減してシステム維持に必要な要求費用が減少する。
【００７４】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は、上述した特定の実施例に限定されない。すなわち、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲の思想および範疇を逸脱することなく、本発明に対する多数の変更および修正が可能であり、それらの変更および修正の均等物も本発明の範囲に属するものと見なされるべきであろう。
【符号の説明】
【００７５】
１００    生ゴミ処理機
１０１    ドア
１１０    吸排気モジュール
１１１    チューブ
１１２    吸入チューブ
１１３    排気チューブ
１１４    逆流防止板
１１５    ガイド
１１６    分割板
１２０    乾燥炉
１２１    粉砕スクリュー
１２３    粉砕板
１２５    排出装置
１３０    排気ユニット
１４０    熱交換器
１４１    上側吸入口
１４２    下側排出口
１４３    交換器ハウジング
１４４    外気吸気口
１４５    外気排出口
１５０    熱交換ユニット
１５１    第１外部パネル
１５２    第２外部パネル
１５３    第１単位熱交換パネル
１５５    第２単位熱交換パネル
１６０    電解槽
１６１    胴体
１６２    蓋
１６３    セルカバー
１６４    電極ケース
１６５    セル電極
１６６    水位センサー
１６８    排出ポンプ
１６９    電気伝導性を有する多孔性充填体
１７０    生ゴミ脱臭モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011136326.tif 000009
【図８】
2011136326.tif 000010
【図９】
2011136326.tif 000011
【図１０】
2011136326.tif 000012
【図１１】
2011136326.tif 000013
【図１２】
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