JP6530470B2

JP6530470B2 - 生ごみ処理装置及びこれを含む処理システム

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Publication number: JP6530470B2
Application number: JP2017218896A
Authority: JP
Inventors: チュンコージェームズ
Original assignee: チュンコージェームズ
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: KR102062242B1; EP3459648A1; JP2019058900A; EP3459648B1; US20190092575A1; KR20190035434A; CN109552824A

Description

本発明は、生ごみ処理装置及びこれを含む処理システムに関するものである。

一般に、生ごみのような有機廃棄物には、動植物性の纎維質だけでなく、タンパク質と炭水化物及びカルシウムなどが多量に含有されているので、分解して消滅せずに埋め立てると、有機廃棄物から発生する抽出物が地中に流入されてしまい、地下水等を汚染させる。よって、生ごみ処理のために、一般的には、生ごみ処理装置が利用されている。

生ごみ処理装置と係わって、下記特許文献１（米国登録特許第９３９３５４５号、発明の名称：Ａｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｏｄｗａｓｔｅ）が開示されている。

ところが、開示された生ごみ処理装置は、生ごみを撹拌するために回転する回転軸の一端のみに、チェーンを利用してモーターが連結されている。

このような構造は、モーターが駆動される際、回転軸の一端にトルクがあまりにも多く発生するので、これを支持するために、チェーンの両側に２つのベアリングを設置した。

ところが、従来の方法は、大容量の生ごみを処理するために、回転軸の長さが更に長くなることによって、モーターが駆動される際に、回転軸に加えられるトルク及びこれによるアラインメント問題を解決することには限界がある。

米国登録特許第９３９３５４５号明細書

本願は、前述した従来技術の問題点を解決するためのものであって、大容量の生ごみを処理することができる生ごみ処理装置及びこれを含む生ごみ処理システムを提供することを目的とする。

但し、本実施例が達成しようとする技術的課題は、上記のような技術的課題に限らず、更に他の技術的課題が存在し得る。

上記の技術的課題を達成するための技術的手段として、本願の第１側面による生ごみ処理装置は、上面に飲食物投入口が形成された装置ハウジングと、前記装置ハウジングの内部に配置され、前記装置ハウジング内の生ごみを移動させる回転軸アセンブリーを含み、前記回転軸アセンブリーは、回転軸と、互いに離隔され、前記回転軸と垂直の方向に前記回転軸から延長形成される多数の撹拌翼支持バーと、前記多数の撹拌翼支持バーのそれぞれの末端に具備される撹拌翼と、前記回転軸を回転させる動力を提供するモーターと、前記回転軸の両端に連結され、前記モーターの動力を伝達する動力伝達構造体を含んでいる。

一方、本願の第２側面による生ごみ処理システムは、生ごみを粉碎する生ごみ粉砕機と、複数の生ごみ処理装置と、前記生ごみ粉砕機から破砕された生ごみを前記生ごみ処理装置に移送する複数のスクリューコンベヤーを含み、前記生ごみ処理装置は、前記生ごみが撹拌されるように回転する回転軸の両端に動力伝達構造体が連結され、モーターの動力を伝達する。

前述した本願の課題解決の手段によると、生ごみを撹拌する回転軸の両端にモーターの回転力を伝達し、大容量の生ごみを処理することができる効果を有する。

また、一つの生ごみ粉砕機を通じて生ごみを粉碎し、粉砕された生ごみをスクリュー移送装置を通じて複数の生ごみ処理装置に供給して、多量の生ごみを効率的に処理することができる効果を有する。

本発明の一実施例に係る生ごみ処理装置の正面図である。本発明の一実施例に係る生ごみ処理装置の側面図である。本発明の一実施例に係る回転軸アセンブリーの正面図である。本発明の一実施例に係る回転軸アセンブリーの平面図である。本発明の一実施例に係る生ごみ処理システムの正面図である。本発明の一実施例に係る生ごみ処理システムの平面図である。本発明の一実施例に係る生ごみ粉砕機及びスクリューコンベヤーを説明するための図である。本発明の一実施例に係る粉砕部を説明するための図である。

以下では、添付した図面を参照しながら、本願が属する技術分野において通常の知識を持った者が容易に実施できるように、本願の実試例について詳しく説明する。ところが、本願は、多様な異なる形態で具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。尚、図面において、本願を明確に説明するために、説明とは関係のない部分は省略し、明細書の全体を通じて類似した部分に対しては類似した図面符号を付けた。

本願の明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されていると言う時、これは「直接的に連結」されている場合だけではなく、その中間に他の素子を間に置いて「電気的に連結」されている場合も含む。

本願の明細書の全体において、ある部材が他の部材「上に」位置している時、これはある部材が他の部材に接している場合だけではなく、両部材間にまた他の部材が存在する場合も含む。

本願の明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素を更に含むことができることを意味する。本願の明細書の全体において使われている程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示される時、その数値で、またはその数値に近接した意味として使われ、本願の理解を得るために、正確か絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使われている。本願の明細書の全体において使われている程度の用語「〜（する）段階」または「〜の段階」は、「〜のための段階」を意味しない。

本願は、生ごみ処理装置及びこれを含む処理システムに関するものである。

図１は、本発明の一実施例に係る生ごみ処理装置の正面図であり、図２は、本発明の一実施例に係る生ごみ処理装置の側面図であり、図３は、本発明の一実施例に係る回転軸アセンブリーの正面図であり、図４は、本発明の一実施例に係る回転軸アセンブリーの平面図であり、図５は、本発明の一実施例に係る生ごみ処理システムの正面図であり、図６は、本発明の一実施例に係る生ごみ処理システムの平面図であり、図７は、本発明の一実施例に係る生ごみ粉砕機及びスクリューコンベヤーを説明するための図であり、図８は、本発明の一実施例に係る粉砕部を説明するための図である。

先ず、図１及び図２を参照しながら、本願の一実施例に係る生ごみ処理装置１０について説明する。

生ごみ処理装置１０は、上面に飲食物投入口１１０が形成された装置ハウジング１００及び装置ハウジング１００の内部に配置され、装置ハウジング１００内の生ごみを移動させる回転軸アセンブリー２００を含む。

例示的に、生ごみ処理装置１０は、飲食投入口１１０を通じて装置ハウジング１００の内部に生ごみが投入される。また、投入された生ごみは回転軸アセンブリー２００を通じて撹拌され、微生物または分解性物質によって分解され得る。

図２を参照すれば、装置ハウジング１００は、飲食投入口１１０を通じて投入された飲食物が集められる撹拌筒１２０を含むことができる。また、回転軸アセンブリー２００は撹拌筒１２０内に具備されることができる。

以下、図３〜図４を参照しながら、本発明の回転軸アセンブリー２００について説明する。

回転軸アセンブリー２００は、回転軸２１０、互いに離隔されて回転軸２１０と垂直の方向に回転軸２１０から延長形成される多数の撹拌翼支持バー２２１、多数の撹拌翼支持バー２２１のそれぞれの末端に具備される撹拌翼２２２、回転軸２１０を回転させる動力を提供するモーター２３０、回転軸２１０の両端に連結され、モーター２３０の動力を伝達する動力伝達構造体２４０を含む。

生ごみは、撹拌翼支持バー２２１及び撹拌翼２２２の回転によって撹拌されることで、装置ハウジング１００内で一側に偏向される現象が防止される。例示的に、撹拌翼２２２は、ボルトのような締結部材によって撹拌翼支持バー２２１に締結され得る。また、生ごみ処理装置１０は、撹拌翼２２２と撹拌翼支持バー２２１とを連結する締結部材がキャスティング金型で実装されて、生ごみとの接触面が増加される事ができる。

回転軸２１０は、モーター２３０に正常値以上の負荷が発生する場合、予め設定された角度に逆回転され得る。例示的に、装置ハウジング１００内に生ごみが過多投入され、撹拌翼支持バー２２１及び撹拌翼２２２が生ごみにかけられた場合、撹拌翼支持バー２２１及び撹拌翼２２２を回転させるために回転軸２１０に動力を提供するモーター２３０に正常値以上の負荷が発生する可能性があり、モーター２３０を含めた他の部品の損傷が発生する可能性がある。

このように、回転軸２１０に動力を提供するモーター２３０から正常値以上の負荷が発生し、モーター２３０のインバーター（未図示）で正常値以上の負荷を感知すれば、回転軸２１０は事前に設定された角度に逆回転することができる。これによって、撹拌翼支持バー２２１と撹拌翼２２２は逆回転され、生ごみがかけられることを防ぐことができ、モーター２３０に損傷が発生することを防止することができる。また、撹拌翼支持バー２２１及び撹拌翼２２２の回転に異常が発生される場合、例えば、回転軸２１０を回転させるモーター２３０に正常値以上の負荷が発生する場合、後述するタッチスクリーン２６０にアラームメッセージが出力される。ユーザはアラームメッセージを通じて、撹拌翼支持バー２２１及び撹拌翼２２２の状態を把握することで問題を解決することができる。

図４を参照すれば、動力伝達構造体２４０は、モーター２３０の軸に連結されて回転する第１スプロケット２４１、第１スプロケット２４１と連動されて回転する第２スプロケット２４２、第２スプロケット２４２が固定された駆動軸２４３、駆動軸２４３の両端にそれぞれ位置する駆動スプロケット２４４、駆動スプロケット２４４と連動して回転し、回転軸２１０の両端にそれぞれ位置する連動スプロケット２４５を含むことができる。

これによって、モーター２３０が作動して第１スプロケット２４１が回転すれば、第２スプロケット２４２が回転される。第２スプロケット２４２が回転するようになれば、駆動軸２４３が回転され、駆動軸２４３の両端にそれぞれ位置した駆動スプロケット２４４が回転される。駆動スプロケット２４４が回転するようになれば、連動スプロケット２４５が回転され、回転軸２１０に形成された撹拌翼支持バー２２１と共に撹拌翼２２２が回転される。

つまり、生ごみ処理装置１０は、駆動軸２４３の両端にそれぞれ位置した２つの駆動スプロケット２４４を通じて、回転軸２１０の両端にモーター２３０の回転力を伝達して回転軸２１０を回転させることによって、回転軸２１０の歪み及びアラインメント問題を解決して、機械的な安全性を確保することができる効果がある。

駆動スプロケット２４４と連動スプロケット２４５は、チェーン２４６によって互いに連動される。詳細には、生ごみ処理装置１０は、連動スプロケット２４５の外周の一部と、駆動スプロケット２４４の外周の一部を経由して配置される廃図形（ｃｌｏｓｅｄ−ｆｉｇｕｒｅｓｈａｐｅｄ）の形状のチェーン２４６を含めて連動スプロケット２４５と駆動スプロケット２４４が互いに連動されることができる。

図３を参照すれば、動力伝達構造体２４０は、回転軸２１０の一端に配置される連動スプロケット２４５を間に置いて配置される複数のベアリング２４７を含むことができる。これによって、回転軸２１０及び動力伝達構造体２４０の損傷が防止され得る。

例示的に、回転軸２１０の一端及び他端のそれぞれにはベアリング２４７が２個ずつ具備される。回転軸２１０の一端には２個のベアリング２４７が具備されるところ、２つのベアリング２４７は連動スプロケット２４５を間に置いて配置される。また、ベアリング２４７’は、第１スプロケット２４１及び第２スプロケット２４２を間に置いて配置され得る。つまり、ベアリング２４７、２４７’は、第１スプロケット２４１、第２スプロケット２４２、連動スプロケット２４５を間に置いてそれぞれ配置され、機械的な安全性を確保することができる。

また、動力伝達構造体２４０は、回転軸２１０及び駆動軸２４３を支持するサポーター部２４８を更に含むことができる。つまり、大容量の飲食処理装置１０は、回転軸２１０及び駆動軸２４３が長くなり、これによって、垂れとトルクによる歪みが発生する。このような問題点を解消するために、回転軸２１０及び駆動軸２４３の中央部にサポーター部２４８を具備して、サポーター部２４８を通じて回転軸２１０及び駆動軸２４３を支持することで上記のような問題点を解消することができる。例示的に、サポーター部２４８は、ベアリングを具備して回転軸２１０及び駆動軸２４３が回転を妨害せず、下部に支持されるように位置することができる。

図４を参照すれば、動力伝達構造体２４０は、モーター２３０と第１スプロケット２４１との間に位置するカップリング２４９を更に含むことができる。つまり、カップリング２４９は、モーター２３０と第１スプロケット２４１に連結されてトルクを伝達するものであって、モーター２３０と第１スプロケット２４１との間に発生するミスアラインメントを吸収することで組み立て調整負荷を減らすことができる。また、予想できなかった過負荷が発生した場合、カップリング２４９が破壊され、モーター２３０と第１スプロケット２４１との間の連結が解除され、モーター２３０及び装置全体を保護することができる。

上述したように、撹拌翼２２２によって撹拌乾燥された生ごみは撹拌筒１２０内に事前に投入し、存在する微生物及び分解性物質によって分解されることができる。また、図２を参照すれば、分解時に発生する浸出水は排水孔１３０を通じて排出される。

つまり、排水孔１３０を通じて排出された生ごみは落下してウォシングルームに集収され、ウォシングルームに集収されている浸出水はドレーン管を通じて外部の浄化装置などに排出される。

このように、生ごみの撹拌及び乾燥が完了すれば、生ごみの残留物は排出口または排出装置を通じて装置ハウジング１００の外部に排出され、植物栽培用堆肥などに活用される。

一方、図１を参照すれば、生ごみ処理装置１０は、装置ハウジング１００内に引入された生ごみの重さが測定されるように、装置ハウジング１００の下端部に具備されるロードセル２５０を更に含むことができる。

ここで、装置ハウジング１００内に引入される生ごみの重さは、装置ハウジング１００内に投入された生ごみの量と装置ハウジング１００内に保管されている生ごみの量の中、いずれか一つ以上を意味することができる。また、ロードセル２５０によって測定された生ごみの重さは、以下で後述するタッチスクリーン２６０に表示される。

図２を参照すれば、生ごみ処理装置１０は、装置ハウジング１００の外面に具備され、多数の操作項目が表示され、表示される操作項目の選択が可能なタッチスクリーン２６０を含むことができる。

タッチスクリーン２６０には、複数の項目が図示されることができ、ユーザはタッチスクリーン２６０を通じて項目を選択することができる。例示的に、タッチスクリーン２６０は、飲食処理量、水使用量、電力使用量などの自動測定記録などを表示することができる。また、タッチスクリーン２６０は、日別／週刊別／月別に生ごみ関連データを管理して表示することができる。

さらに、タッチスクリーン２６０は、ロードセル２５０を通じて生ごみの投入量の重さ情報の提供を受けて、生ごみが過多投入された場合、お知らせシステムを通じてユーザに警告することができる。

また、生ごみ処理装置１０は、撹拌筒１２０に温水を供給し、撹拌筒１２０の外周にトレースヒーター（ｔｒａｃｅｈｅａｔｅｒ）が配置することで、生ごみを処理することができる微生物の最適の活動条件を維持させることができる。

以下、図５〜図８を参照しながら、本発明の一実施例に係る生ごみ処理システムについて説明する。

生ごみ処理システムは、生ごみを粉碎する生ごみ粉砕機３００、複数の生ごみ処理装置１０、及び生ごみ粉砕機３００から破鎖された生ごみを生ごみ処理装置１０に移送する複数のスクリューコンベヤー４００を含む。例示的に、生ごみ処理装置１０は、図６に示すように、２つが具備されますが、これに限らず、３つ以上が具備されることができ、これによってスクリューコンベヤー４００も対応されるように具備される。

生ごみ処理システムは、生ごみ粉砕機３００を通じて１次的に生ごみを小さな粒子に粉碎し、粉砕された生ごみをスクリューコンベヤー４００を通じて複数の生ごみ処理装置１０に供給することができる。この時、生ごみは、生ごみ粉砕機３００を通じて小さな粒子に粉砕され、生ごみ処理装置１０における分解及び乾燥が有利になる。また、１つの生ごみ粉砕機３００を利用して、複数の生ごみ処理装置１０で破砕された生ごみを供給することで、製作コストの削減ができるようになると共に、空間活用が優秀になる効果を得る。

図７を参照すれば、生ごみ粉砕機３００は、生ごみが投入される粉砕機投入口３１０、粉砕機投入口３１０を通じて投入された生ごみを粉碎する粉砕部３２０、及び粉砕部３２０を通じて粉砕された生ごみが排出される粉砕機排出口３３０を含むことができる。

つまり、粉砕機投入口３１０に投入された生ごみは、粉砕部３２０を通じて、定められたサイズに粉砕される。また、粉砕された生ごみは、複数のスクリューコンベヤー４００に供給され、生ごみ処理装置１０にそれぞれ供給される。

図８を参照すれば、粉砕部３２０は、互いに並べて配置される一対の粉砕機回転軸３２５、一対の粉砕機回転軸３２５の外周にそれぞれ具備され、生ごみを粉碎できるように、互いにかみ合う一対の鋸歯部３２６及び一対の鋸歯部３２６を回転させる粉砕機モーター３２１を含むことができる。ここで、一対の鋸歯部３２６は互いにかみ合った状態で回転することで、投入された生ごみを粉碎することができる。

また、粉砕部３２０は、粉砕機モーター３２１に連結された粉砕機チェーン３２２、粉砕機チェーン３２２によって回転し、粉砕機回転軸３２５の端部に固定された第１粉砕機スプラケット３２３、及び第１粉砕機スプラケット３２３と歯合され、他の一つの粉砕機回転軸３２５の端部に固定された第２粉砕機スプラケット３２４を更に含むことができる。

つまり、粉砕機モーター３２１が作動し、粉砕機チェーン３２２に連結された粉砕機回転軸３２５が回転すれば、粉砕機回転軸３２５に固定された第１粉砕機スプラケット３２３が回転される。また、第１粉砕機スプラケット３２３が回転することによって、第２粉砕機スプラケット３２４が回転される。これによって、第１粉砕機スプラケット３２３及び第２粉砕機スプラケット３２４が回転することによって、一対の粉砕機回転軸３２５が回転するようになり、一対の鋸歯部３２６が互いに反対の方向に回転することで、投入された生ごみを粉碎することができる。

前述した本願の説明は例示のためのものであり、本願が属する技術分野における通常の知識を持った者は、本願の技術的思想や必須的な特徴を変更せず他の具体的な形態に容易に変形可能であることが理解できるだろう。よって、以上で記述した実試例はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないことを理解すべきである。例えば、単一型に説明されている各構成要素は分散して実施されることもでき、同様に、分散されたものだと説明されている構成要素も結合された形態に実施される。

本願の範囲は、上記の詳細な説明より、後述する特許請求の範囲により現れるはずであり、特許請求の範囲の意味及び範囲、さらにその均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本願の範囲に含まれると解釈しなければならない。

１０生ごみ処理装置、１００装置ハウジング、１１０飲食投入口、１２０撹拌筒、１３０排水孔、２００回転軸アセンブリー、２１０回転軸、２２１撹拌翼支持バー、２２２撹拌翼、２３０モーター、２４０動力伝達構造体、２４１第１スプロケット、２４２第２スプロケット、２４３駆動軸、２４４駆動スプロケット、２４５連動スプロケット、２４６チェーン、２４７、２４７’ ベアリング、２４８サポーター部、２４９カップリング、２５０ロードセル、２６０タッチスクリーン、３００生ごみ粉砕機、３１０粉砕機投入口、３２０粉砕部、３２１粉砕機モーター、３２２粉砕機チェーン、３２３第１粉砕機スプラケット、３２４第２粉砕機スプラケット、３２５粉砕機回転軸、３２６鋸歯部、３３０粉砕機排出口、４００スクリューコンベヤー。

Claims

生ごみ処理装置において、
上面に飲食物投入口が形成された装置ハウジングと、
前記装置ハウジングの内部に配置され、前記装置ハウジング内の生ごみを移動させる回転軸アセンブリーを含み、
前記回転軸アセンブリーは、
回転軸と、
互いに離隔され、前記回転軸と垂直の方向に前記回転軸から延長形成される多数の撹拌翼支持バーと、
前記多数の撹拌翼支持バーのそれぞれの末端に具備される撹拌翼と、
前記回転軸を回転させる動力を提供するモーターと、
前記回転軸の両端に連結され、前記モーターの動力を伝達する動力伝達構造体と、
を含み、
前記動力伝達構造体は、
前記モーターの軸に連結されて回転する第１スプロケットと、
前記第１スプロケットと連動されて回転する第２スプロケットと、
前記第２スプロケットが固定された駆動軸と、
前記駆動軸の両端にそれぞれ位置する駆動スプロケットと、
前記駆動スプロケットと連動されて回転し、前記回転軸の両端にそれぞれ位置する連動スプロケットと、
前記回転軸及び駆動軸の中央部を支持するサポーター部と、
を含む生ごみ処理装置。
前記駆動スプロケットと連動スプロケットは、チェーンによって互いに連動される、請求項１に記載の生ごみ処理装置。
前記動力伝達構造体は、
前記回転軸の一端に配置される前記連動スプロケットを間に置いて配置される複数のベアリングを更に含む、請求項１に記載の生ごみ処理装置。
前記動力伝達構造体は、
前記モーターと第１スプロケットとの間に位置するカップリングを更に含む、請求項１に記載の生ごみ処理装置。
前記装置ハウジング内に引入された生ごみの重さが測定されるように、前記装置ハウジングの下端部に具備されるロードセルを更に含む、請求項１に記載の生ごみ処理装置。
前記装置ハウジングの外面に具備され、多数の操作項目が表示され、表示される操作項目の選択が可能なタッチスクリーンを更に含む、請求項１に記載の生ごみ処理装置。
生ごみ処理システムにおいて、
生ごみを粉砕する生ごみ粉砕機と、
複数の、請求項１に記載された生ごみ処理装置と、
前記生ごみ粉砕機から粉砕された生ごみを前記生ごみ処理装置に移送する複数のスクリューコンベヤーと、を含み、
前記生ごみ処理装置は、
前記生ごみが撹拌されるように回転する回転軸の両端に動力伝達構造体が連結され、モーターの動力を伝達する生ごみ処理システム。
前記生ごみ粉砕機は、
生ごみが投入される粉砕機投入口と、
粉砕機投入口を通じて投入された生ごみを粉砕する粉砕部と、
前記粉砕部を通じて粉砕された生ごみが排出される粉砕機排出口と、を含む、請求項７に記載の生ごみ処理システム。
前記粉砕部は、
互いに並べて配置される一対の粉砕機回転軸と、
前記一対の粉砕機回転軸の外周にそれぞれ具備され、前記生ごみを粉砕するように、互いにかみ合う一対の鋸歯部と、
前記一対の鋸歯部を回転させる粉砕機モーターと、を含む、請求項８に記載の生ごみ処理システム。
前記粉砕部は、
前記粉砕機モーターに連結された粉砕機チェーンと、
前記粉砕機チェーンによって回転し、前記粉砕機回転軸の端部に固定された第１粉砕機スプロケットと、
前記第１粉砕機スプロケットと歯合され、他の一つの粉砕機回転軸の端部に固定された第２粉砕機スプロケットを更に含む、請求項９に記載の生ごみ処理システム。