KR100249908B1

KR100249908B1 - 음식물 쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR100249908B1
Application number: KR1019970013434A
Authority: KR
Inventors: 정재덕
Original assignee: 정재덕; 디프러스금속공업주식회사
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19980076646A

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 음식물 쓰레기가 투입되는 발효조(200), 발효조(200) 내부에 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반기(300), 발효조(200) 내부로 원적외선을 방사함과 동시에 고온을 내는 세라믹히터(400), 상기 발효조(200) 내부가 미생물이 증식하기 적합한 조건으로 가열 및 산소를 공급하는 흡기부(500), 상기 발효조(200)에서 발효되면서 발생된 악취와 유해가스 등을 배출시키는 배기부(600)를 포함하여 이루어지는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 상기 흡기부(500)는 흡입된 공기의 분산을 위한 2중의 상, 하부챔버(530, 540)가 형성되어 히터장착부(410)로 공기가 직통공급되도록 하므로써 세라믹히터(400)에 의하여 발생된 원적외선 복사열 및 열풍이 직접 발효조(200)로 공급되도록 하여 흡입공기의 예열효과를 향상시킴과 동시에 세라믹히터(400)에서 발생한 열량을 최대한 활용하고, 발효조(200)에서 발생한 배기가스는 발효조(200)의 둘레에 형성된 공기챔버(570)를 통하여 배기부(600)로 배출되도록 하므로써 배기열을 발효조(200)내의 정온유지를 위한 열원으로 재활용할 수 있도록 한 것이다.

Description

음식물 쓰레기 처리장치

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 세라믹히터가 발효조의 상부에 설치되어 원적외선이 발효조내부로 복사되도록 한 처리장치에서 흡기부의 공기를 히터장착부로 직통공급시켜 세라믹히터에서 발생한 복사열과 열풍을 직접 발효조 내부로 공급시키고, 발효조에서 발생한 배기가스는 발효조의 둘레에 형성된 공기챔버를 통하여 배기부로 배출되도록 하므로써 배기열을 최대한 활용할 수 있도록 한 것이다.

본 출원인은 음식물 쓰레기의 효과적인 처리를 위하여 특허출원 제 96-27994호 및 동 출원 제 96-77637호로 음식물 쓰레기, 처리장치를 출원한 바 있으며, 이러한 본 출원인의 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기를 미생물을 사용하여 완전히 발효시키므로써 이를 완전 퇴비화 또는 사료화하거나 소멸시키므로써 이를 유익한 자원으로 재활용할 수 있도록 한 것으로, 음식물 쓰레기에 의한 환경오염문제가 심각해지고 있는 현실정에 없어서는 아니되는 필수품으로 인식되어 현재 널리 사용되고 있다.

도 1 은 본 출원인이 선출원한 특허출원 제 96-77637호에 개시된 음식물 쓰레기 처리장치의 내부구성을 도시한 것으로, 이는 음식물 쓰레기가 투입되는 발효조(20)와, 발효조(20) 내부에 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반기(30)와, 발효조(20) 내부로 원적외선을 방사함과 동시에 고온을 내는 세라믹히터(40)와, 상기 발효조(20) 내부가 미생물이 증식하기 적합한 조건으로 가열 및 산소를 공급하는 흡기부(50)와, 상기 발효조(20)에서 발효되면서 발생된 악취와 유해가스 등을 연소시켜 배출시키는 배기부(60) 등을 포함하여 이루어져, 세라믹히터(40)에서 방사되는 원적외선이 발효조(20)내부에 직접 복사되어 음식물 쓰레기에 투입된 미생물의 생장촉진을 도모함과 동시에 원적외선의 작용에 의하여 각종 악취의 원인을 제거하고, 배기부(60)의 폐열을 재활용하여 예열된 공기를 공기챔버(55)로 도입하여 발효조(20) 둘레로 순환시키므로 발효조(20) 내부를 최적의 온도상태로 유지시키기가 용이하며, 교반기(30)의 간헐적인 회전에 의하여 교반효율을 높임과 동시에 음식물 쓰레기중의 수분을 보다 신속하게 제거해 줄 수 있도록 하므로써 미생물의 번식이 활발하여 단시간내에 음식물 쓰레기의 발효를 완료시킬 수 있도록 한 것이며, 교반기(30)의 날개는 상호 직각으로 설치되고 날개판의 형상과 배치각도가 음식물 쓰레기를 회전시킴과 동시에 음식물 쓰레기를 좌, 우 방향으로 교번되게 이송시킬 수 있도록 되어 있으므로 음식물 쓰레기의 교반효율이 높아지게 되는 것이었다.

본 발명은 상기한 종래의 음식물 쓰레기 처리장치에서의 몇가지 문제점을 개량보완한 우수한 성능의 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는데 있는 것으로, 본 발명의 목적은 첫째, 흡입부에서의 흡입된 공기를 히터장착부로 직통공급하여 세라믹히터로 가열시킨 열풍을 발효조내로 직접공급시킴과 동시에 세라믹히터에서 발생된 원적외선을 발효조내로 직접복사시키므로써 화재의 위험성없이 세라믹히터의 열량을 최대한 활용하여 발효조내의 음식물 쓰레기의 건조 및 발효를 촉진시킬 수 있도록 하는데 있는 것이고, 둘째, 발효조내에서 음식물 쓰레기와의 반응을 마친 폐열 및 기타 배기가스는 발효조의 둘레에 형성된 공기챔버를 거쳐 정화되면서 배기부로 배출되도록 하므로써 발효조를 정온으로 예열시켜 폐열회수효과를 극대화 할 수 있도록 하는데 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 음식물 쓰레기가 투입되는 발효조, 발효조 내부에 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반기, 발효조내부로 원적외선을 방사함과 동시에 고온을 내는 세라믹히터, 상기 발효조내부가 미생물이 증식하기 적합한 조건으로 가열 및 산소를 공급하는 흡기부, 상기 발효조에서 발효되면서 발생된 악취와 유해가스 등을 연소시켜 배출시키는 배기부를 포함하여 이루어지는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 상기 흡기부는 송풍기에 의하여 흡입된 공기의 전체적인 분산 및 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 하기 위한 2중의 챔버가 상, 하 2중으로 구비되고, 각 챔버사이에는 타공판이 구비되며, 하부챔버는 세라믹 히터가 설치된 히터장착부로 직접 연통되도록 하여 히터장착부에서 세라믹히터에 의하여 가열된 원적외선 복사열 및 열풍이 직접 발효조로 공급되도록 하고, 발효조에서 발생한 배기가스는 발효조의 둘레에 형성된 공기챔버를 통하여 배기부로 배출되면서 공기챔버하부에 설치된 필터를 거쳐 여과되도록 구성한 음식물 쓰레기 처리장치를 제공한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 종래 본 출원인의 음식물 쓰레기 처리장치의 측단면도,

도 2 는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 측단면도,

도 3 는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 정단면도,

도 4 는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 평단면도,

도 5 는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 흡배기상태도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

200 : 발효조300 : 교반기

310 : 회전축320, 330, 340, 350, 360 : 날개

320a, 330a, 340a, 350a, 360a : 날개판

350b, 360b : 연장부400 : 세라믹히터

410 : 히터장착부415 : 스테인레스판

500 : 흡기부510 : 공기도입부

520 : 송풍기530 : 상부챔버

540 : 하부챔버550 : 상부타공판

555 : 하부타공판560 : 그릴

570 : 공기챔버580 : 필터

600 : 배기부610 : 배기통로

620 : 배기관630 : 물필터

도 2 내지 도 4 는 본 발명의 실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 전체구성을 도시한 것으로, 본 실시예는 발효조(200), 이 발효조(200) 내부에 설치되는 교반기(300), 발효조(200)의 상부에 설치되는 세라믹히터(400), 상기 발효조(200) 내부로 공기를 공급하는 흡기부(500), 상기 발효조(200)내에서 발생한 배기가스를 외부로 배출하는 배기부(600)를 포함하여 이루어진 음식물 쓰레기 처리장치에서, 상기 흡기부(500)에는 송풍기(520)에 의하여 흡입된 공기의 전체적인 분산 및 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 하기 위한 2중의 상, 하부챔버(530, 540)가 상, 하 연통되게 설치되고, 하부챔버(540)는 세라믹히터(400)가 설치된 히터장착부(410)로 연통되도록 하여 히터장착부(410)에서 세라믹히터(400)에 의하여 가열된 원적외선 복사열 및 열풍이 직접 발효조(200)로 공급되도록 하고, 발효조(200)에서 음식물 쓰레기의 건조 및 발효시에 발생한 배기가스 및 폐열은 발효조(200)의 둘레에 형성된 공기챔버(570)를 통하여 배기부(600)로 배출되도록 구성된 특징을 갖는다.

상기 발효조(200)의 내부에 설치되는 교반기(300)는 회전축(310)에 부착된 복수개의 날개(320, 330, 340, 350, 360) 중, 양단의 날개판(350a, 360a)에는 그 외측면이 회전축(310)으로부터 날개(350, 360) 끝까지 연장부(350b, 360b)가 형성된다.

상기 흡기부(500)는 공기도입부(510)와, 이 공기도입부(510)의 일측에 흡입구가 연결되는 송풍기(520)와, 이 송풍기(520)의 배출구가 일측에 연결되는 상부챔버(530)와, 상기 세라믹히터(400)가 설치되는 히터장착부(400)의 상부에 설치되는 하부챔버(540)로 구성되며, 상기 하부챔버(540)는 히터장착부(410)에 연통된 구조로 되어 있다.

상기 상부챔버(530)와 하부챔버(540) 및 히터장착부(410) 사이에는 각각 공기압을 골고루 분산시키기 위하여 소정의 크기로 노즐구멍이 무수히 많이 천공된 타공판(550, 555)이 설치되어 있으며, 상기 히터장착부(410)의 하부에는 세라믹히터(400)에 의하여 가열된 열풍과 세라믹히터(400)로부터 발생한 원적외선 복사열이 발효조(200) 내부로 분산되도록 그릴(560)이 설치되어 있는데, 이 그릴(560)은 역"V"형 절곡판(562)을 골조(564)상에 일정간격으로 부착한 구조로 이루어져 있으며, 각 절곡판(562) 사이에는 소정의 간격(G)이 이격되어 세라믹히터(400)에서 발생한 원적외선 복사열이 직접 발효조(200)로 복사가능하도록 구성된다.

상기 흡기부(500)의 공기도입부(510)는 그 일측이 세라믹히터(400)의 양측 상부로부터 시작되어 세라믹히터(400)의 양측부에서 발생한 열기를 효과적으로 흡입공기가 흡수할 수 있도록 구성한 것이다.

상기 히터장착부(410)는 종래의 히터장착부보다 높게 형성하므로써 그릴(560)의 설치가 가능한 공간을 제공한 것이며, 세라믹히터(400)는 종래의 설치위치보다 높게 설치하고 그 밑에 수평으로 그릴(560)을 설치하므로써 세라믹히터(400)에서 발생한 열풍 및 원적외선이 발효조(200)로 직접 복사되도록 한 것으로, 이에 의하면 히터장착부(410)로 계속적인 외기가 공급되므로 히터장착부(410)가 과열되는 것을 효과적으로 방지함과 동시에 세라믹히터(400)의 발열량을 충분히 발효조(200)로 공급할 수 있는 이점을 갖게 되는 것이다.

상기 그릴(560)은 발효조(200) 내에서 음식물 쓰레기의 교반시 음식물 쓰레기가 세라믹히터(400)와 접촉하여 충격에 약한 세라믹히터(400)를 파손시키는 것을 방지하는 파손 방지판의 역할도 발휘하게 되므로써 본 장치의 내구성을 향상시키게 되는 것이다.

상기 히터장착부(410)를 이루는 판은 종래 열전도성이 높은 동판을 사용하였으나, 본 발명에서는 외기가 히터장착부(410)를 통하여 가열되어 발효조(200)내로 직접공급되는 구조를 채택하였으므로 동판대신 표면광택이 양호한 열전도성이 낮은 스테인레스판(415)으로 제작하므로써 세라믹히터(400)에서 발생한 원적외선이 스테인레스판(415)의 내면에 반사되어 발효조(200)로 복사되는 효율이 높아지도록 한 것이다.

상기 발효조(200)의 둘레에 형성된 공기챔버(570)는 발효조(200)내에서 반응을 마친 공기 및 배기 가스가 배출되는 통로로써, 이는 종래 본 출원인의 발명과는 정반대의 기능 즉, 종래에는 이 공기챔버(570)를 통하여 흡입 공기가 발효조(200)내로 공급되었으나, 본 발명에서는 이와는 반대로 발효조(200)내의 배기 가스 및 폐열이 배기되도록 한 것이며, 그 하부에는 배기 가스 중에 포함된 수분 및 기타 분진 등을 여과하는 필터(580)를 착탈 가능하도록 설치하므로써 일정주기로 이 필터(580)를 교환 및 소제해주므로써 배기 상태가 불량해지거나 공기챔버(570)가 막히게 되는 사태를 방지할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 음식물 쓰레기 처리장치는 가정 및 업소에서 발생한 음식물 쓰레기를 건조, 발효 및 소멸시키는 단계를 임의로 선택하여 사용할 수 있는 것이며, 각 단계에 따라 여러가지 조건, 즉, 교반기(300)의 회전속도와 시간 및 운전상태, 발효조(200) 내의 온도, 미생물의 투입여부와 투입정도를 그에 맞도록 조절하여 주면 되는 것이다.

상기 음식물 쓰레기의 건조, 발효 및 소멸화과정에서 공기의 흡입과 배출상태를 도 5 를 참조하여 설명하면, 발효조(200)내에서는 교반기(300)에 의하여 음식물 쓰레기와 미생물이 알맞게 혼합되면서 음식물 쓰레기 처리장치의 하부로부터 외부공기가 흡입되어 공기도입부(510)로 유입되어 송풍기(520)에 의하여 세라믹히터(400) 상부의 상, 하부챔버(530, 540)로 공급되는 것이며, 여기에서 균일한 압력으로 조정되어 분산되므로써 히터장착부(410)의 상부에 균일하게 공급되고 가열되어 곧바로 열풍 및 파장상태로 그릴(560)을 통하여 발효조(200) 내부로 공급되는 것이며, 이에 의하여 발효조(200)가 적당한 온도로 가열되므로써 발효조(200) 내부가 미생물이 생장하기 최적의 온도상태로 유지되는 것이다.

이에 의하여 세라믹히터(400)에서 발생한 열은 흡입공기가 전부 흡수하여 예열되므로써 흡입공기의 예열효율이 높아지게 되는 것이고, 발효조(200)로는 열풍 및 원적외선파장이 곧바로 방대한 양으로 공급되어 발효조(200)내의 음식물 쓰레기 및 미생물과 각종 악취의 원인과 습기가 이를 흡수하게 되므로써 발효촉진을 도모함과 동시에 악취의 발생을 최소화할 수 있는 것이며, 음식물 쓰레기로부터 방출되는 일산화탄소, 암모니아 등을 비롯한 각종 악취의 원인요소는 원적외선을 강하게 흡수하는 성질을 갖고 있으므로 원적외선의 흡수 및 분해작용에 의하여 악취의 원인이 분해제거되는 것이며, 음식물 쓰레기중에 포함된 수분도 원적외선을 강하게 흡수하므로써 이 원적외선이 열로 변하여 응집된 물을 분자상태로 분리시키므로써 음식물 쓰레기의 신속한 건조가 이루어지게 되는 것이다.

상기 음식물 쓰레기의 교반시에는 발효조(200)의 양측벽에 음식물 쓰레기가 달라붙게 되는데, 교반기(300)의 회전축(310) 양단의 날개(350, 360)에 부착된 연장부(350b, 360b)는 발효조(200)의 양측벽에 부착된 음식물 쓰레기를 효과적으로 긁어내게 되므로써 양측벽에 달라붙은 음식물 쓰레기가 굳어서 타는 냄새가 발생하던 문제점을 원천적으로 해소할 수 있는 것이다.

한편, 상기 발효조(200)내에서 음식물 쓰레기의 건조 및 발효에 의하여 발생된 다량의 수분을 포함한 배기가스 등은 발효조(200) 둘레에 형성된 공기챔버(570)를 거쳐 배기부(600)로 배출되는 것으로, 이때, 상기 공기챔버(570)의 하부에는 필터(580)가 설치되어 있으므로 공기챔버(570)를 통하하는 배기가스 중의 각종 분진 및 수분이 걸러진 상태로 배기부(600)로 배출되는 것이며, 상기 배기가스는 다량의 열량을 함유하고 있으므로 발효조(200)를 정온으로 가열시키는 역할을 하므로써 배기가스의 폐열을 최대한 활용할 수 있게 되는 것이다.

최종적으로 배기통로(610)와 배기관(630)을 통하여 배출되는 배기가스는 배기관(620)의 상부 둘레에 설치된 물필터(630)를 거치게 되는 것이며, 이 물필터(630)에서는 배기가스중에 잔류하고 있는 분진과 악취 및 습기를 최종적으로 물이 흡수하게 되므로써 배기가스 중에는 공해를 유발하게 되는 물질이 포함되지 않게 되는 것이다.

이처럼 본 발명은 발효조(200)내의 온도를 음식물 쓰레기의 처리상태에 따라 최적의 조건, 즉, 발효조(200)의 둘레에 공기챔버(570)를 형성시켜 발효를 마친 공기 및 배기가스가 포함하고 있는 열량을 최대한 흡수하므로써 최소한의 에너지를 사용하여 발효조(200)내의 온도를 음시물 쓰레기의 발효 및 건조에 적합하게 유지할 수 있음과 아울러 세라믹히터(400)에서 발생된 열기와 원적외선을 발효조에서 교반중인 음식물 쓰레기에 직접 열풍과 파장상태로 공급하는 방식을 겸하도록 하므로써 미생물의 활발한 생장에 의한 단시간내의 발효완료 및 소멸이 이루어지게 되는 것이다.

본 발명은 세라믹히터에서 방사되는 원적외선이 발효조내부로 파장상태 및 열풍상태로 직접 공급되도록 하므로써 음식물 쓰레기에 투입된 미생물의 생장촉진을 도모할 수 있음과 동시에 음식물 쓰레기의 건조를 촉진할 수 있고, 반응을 마친 배기가스는 발효조 둘레에 형성된 공기챔버를 경유하여 배기부로 배출되도록 하므로써 폐열의 회수율을 높이도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 발효조를 최적의 온도상태로 유지하기 위한 전력도 절감할 수 있고, 원적외선이 음식물 쓰레기에 파장상태 및 열품상태로 공급되므로 음식물 쓰레기중의 수분 및 악취의 원인을 제거해주므로 미생물의 번식이 활발하여 단시간내에 음식물 쓰레기의 발효를 완료시키고, 음식물 쓰레기의 처리과정에서 문제로 대두되었던 악취에서 해방될 수 있으므로 음식물 쓰레기 처리장치를 실내에 설치하여도 아무런 문제가 발생하지 않게 되는 장점이 있다.

Claims

음식물 쓰레기가 투입되는 발효조(200)와, 발효조(200) 내부에 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반기(300)와, 발효조(200) 내부로 원적외선을 방사함과 동시에 고온을 내는 세라믹히터(400)와, 상기 발효조(200) 내부가 미생물이 증식하기 적합한 조건으로 가열 및 산소를 공급하는 흡기부(500)와, 상기 발효조(200)에서 발효되면서 발생된 악취와 유해가스 등을 연소시켜 배출시키는 배기부(600)를 포함하여 이루어지는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서,

사익 흡기부(500)는 송풍기에 의하여 흡입된 공기의 전체적인 분산 및 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 하기 위한 2중의 상, 하부챔버(530, 540)가 구비되고, 하부챔버(540)는 세라믹히터(400)가 설치된 히터장착부(410)로 연통되도록 하여 히터장착부(410)에서 세라믹히터(400)에 의하여 가열된 원적외선 파장 및 열풍이 직접 발효조(200)로 공급되도록 하고, 발효조(200)에서 발생한 배기가스는 발효조(200)의 둘레에 형성된 공기챔버(570)를 통하여 배기부(600)로 배출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 세라믹히터(400)의 하부에는 역"V"형 절곡판(562)을 골조(564)상에 일정간격으로 부착하고 각 절곡판(562) 사이에는 소정의 간격(G)이 이격된 구조를 갖는 그릴(560)이 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 공기챔버(570)의 하부에는 배기가스중의 수분 및 분진을 제거하기 위한 필터(580)가 착탈가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.