KR100296951B1 - 음식물쓰레기처리장치및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치의 주변의 환경을 깨끗이 유지할 수 있게 하는 동시에, 분쇄된 음식물쓰레기가 분쇄롤러의 압착면에 남아있지 않도록 하여 분쇄효율을 높이는 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 호퍼내에 설치된 일련의 롤러열을 호퍼를 통과하는 음식물쓰레기를 작업공간내로 유도하여 소정 크기로 분쇄하거나 단단한 물질을 1차 파쇄하는 한 쌍의 1차 분쇄롤러와, 1차 분쇄롤러를 통과한 음식물 쓰레기를 2차로 잘게 분쇄하는 2차 분쇄롤러와, 이렇게 분쇄되는 동안 음식물쓰레기가 2차 분쇄롤러상에서 잔류된 것을 제거하여 상기 이송스크류로 보내는 한쌍의 제거롤러로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

음식물쓰레기 처리장치 및 방법

본 발명은 음식물쓰레기 처리장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 호퍼로 유입된 큰 부피의 둥글고 단단한 음식물 찌꺼기의 흐름을 유도시키고 롤러간의 회동으로 잘게 분쇄한 후 롤러의 작업 돌출부 사이의 골에 남아 있는 잔류물도 깨끗이 제거하여 배출할 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업이 발달하고 생활이 윤택해짐에 따라 식단이 다양하고 풍성해지므로, 식사 후에 남아서 버려지는 음식물 쓰레기가 대량으로 발생되고 있다. 이렇게 발생된 음식물을 건조시키고 부피를 줄이기 위해, 음식물의 수분을 제거하고 부드럽거나 딱딱한 어떠한 음식물이라도 잘게 분쇄할 수 있는 처리장치가 요구되고 있다.

이러한 요구에 부응하여 본 출원인은 대한민국 특허출원 제 97-53388호로, 음식물의 수분을 제거하고, 이 음식물을 작은 입자로 분쇄할 수 있는 음식물쓰레기 처리장치를 출원한 바 있다.

도 1 내지 4는 종래의 음식물 쓰레기 처리장치를 나타낸 것으로, 상하측(M1)(M2)으로 분쇄롤러(8,9,10,11,12,13,14,15)와 이송스크류(17)를 회전시킴과 동시에 호퍼(2,3,4)상단에 구비된 급수관(5,6,7)으로 용수를 공급하면서 채소류를 비롯하여 굵은 뼈종류의 음식물 쓰레기들도 상측의 호퍼(2)로 투입한다.

상측의 호퍼(2)로 투입된 음식물 쓰레기는 용수에 의해 세척되면서 두 번째 호퍼(3)로 낙하되므로 두 번째 호퍼(3)로 낙하된 음식물 쓰레기들은 서로 역방향으로 회전되는 분쇄롤러(8,9,10,11)에 의해 1차 분쇄됨과 동시에 용수에 의해 세척되며, 1차 분쇄된 음식물 쓰레기는 세 번째 호퍼(4)로 낙하된다.

상기와 같이 1차 분쇄되어 세 번째 호퍼(4)로 낙하된 음식물 쓰레기는 상측의 분쇄롤러(8,9,10,11)와 같이 역방향으로 회전되는 분쇄롤러(12,13,14,15)에 의해 1차 분쇄된 후 세 번째 호퍼(4) 하측의 안내부재(16)로 낙하된다.

이후, 상기와 같이 1차와 2차에 걸쳐 분쇄되어 안내부재(16)로 낙하된 음식물 쓰레기는 모터(M2)에 의해 회전되는 이송스크류(17)에 의해 이송되는 것이다.

상기 분쇄롤러(8,9,10,11,12,13,14,15)들은 그 외주면에 무수히 많은 기어이와 같은 요철을 형성하고, 그 요철면 전체에 커터날을 형성한 것으로, 음식물 쓰레기들을 입자형태로 분쇄한다.

그러나, 호퍼내로 음식물을 넣은 후 용수에 의해 뒤섞이면서 분쇄되는 과정 중 생선뼈, 조개, 고동껍질, 소, 돼지의 이거나 뼈와 같이 단단한 음식물은 물론 연한 음식물들은 일반적인 기어로 되는 분쇄롤러로는 완전히 분쇄하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 분쇄롤러는 특히, 음식물의 크기에 대한 고려가 부족하고, 더 나아가 맞물리는 기어 강도에 있어서는 단단한 음식물에 의하여 파손되는 등 그 문제점이 많았다.

또한, 서로 맞물려 작동하는 분쇄 롤러 사이에 분쇄된 음식물쓰레기의 잔류물이 남아있어 계속 유입되는 음식물 쓰레기를 분쇄하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 호퍼내로 투여되는 어떠한 크기거나 단단한 음식물쓰레기도 다수의 분쇄롤러로 유도하여 완전히 분쇄 또는 파손시킨 후 분쇄롤러의 분쇄부재 사이에 잔류되지 않도록 이를 배출되게 하는 롤러를 구비한 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다수의 분쇄 롤러를 거치면서 분쇄된 음식물쓰레기가 분쇄롤러의 분쇄부재사이에 잔류되지 않고 완전히 제거 될 수 있게 한 음식물 쓰레기 처리방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래기술에 따른 쓰레기처리장치의 종단면도,

도 2는 도 1의 선 A-A에 따른 단면도,

도 3은 종래기술에 따른 분쇄롤러의 동력전달 상태도,

도 4는 도 1의 측면도,

도 5는 본 발명에 다른 일련의 분쇄롤러들의 배열을 나타낸 측면도,

도 6은 도 5의 1차분쇄롤러의 종방향 정면도,

도 7은 도 5의 1차 및 2차 분쇄롤러 및 잔류물 제거롤러의 물림상태를 나타낸 평면도,

도 8은 도 5의 하나의 제 1차 분쇄롤러의 확대 측면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

40: 1차분쇄롤러 42,42a: 돌기부

50: 2차분쇄롤러 52,52a: 원형판

54,54a: 이 70: 제거롤러

72,72a: 제거부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프레임 중앙에 설치된 호퍼내에 일련의 롤러열을 설치하며, 상기 일련의 롤러열은 호퍼를 통과하는 부피가 크고 단단한 음식물쓰레기를 1차 분쇄하며 작업공간내로 유도하는 한쌍의 1차분쇄롤러와 상기 1차분쇄롤러를 통과한 음식물쓰레기를 2차로 분쇄하여 이송스크류로 보내는 한쌍의 분쇄롤러와, 분쇄된 음식물쓰레기가 상기 분쇄롤러상에 잔류된 것을 제거하여 상기 이송스크류로 보내는 한쌍의 제거롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공함에 따라 달성된다.

본 발명은 음식물쓰레기를 처리하는데 있어, 부피가 크고 단단하거나 연질의 음식물 쓰레기를 소정 크기로 하고, 동시에 뼈, 이 등의 단단한 음식물쓰레기를 그 내부에 원활히 유도하여 깨뜨리거나 부러뜨리거나 파쇄하는 1차분쇄를 하게 되고, 1차 분쇄된 연질물을 가위질하듯 잘라내고, 뼈 등의 단단한 물질을 이와 이 사이에 걸리게 하여 압축시켜 잘게 파쇄시키는 2차분쇄를 하게 되며, 이렇게 2차 분쇄가 이루어지면 2차 분쇄시 분쇄롤러의 골에 남아 있는 잔류물을 제거하도록 하는 순서로 하게 된다.

이와 같이 구성한 본 발명은 음식물 쓰레기의 분쇄과정에서 음식물 쓰레기를 호퍼 외축으로 보냄이 없이 전부 호퍼 내로 보내어 음식물 쓰레기 처리장치의 주변의 환경을 깨끗이 유지할 수 있게 하는 동시에, 분쇄된 음식물쓰레기가 분쇄롤러의 압착면에 남아있지 않도록 하여 분쇄효율을 높이는 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치에 사용되는 롤러들의 배열을 나타낸 것이고, 도 6은 1차분쇄롤러를, 도 7은 분쇄롤러 및 잔류물제거롤러의 물림상태를, 도 8은 상기 분쇄롤러 중 하나의 분쇄판을 확대하여 나타낸 것이다. 이후, 종래 구성과 동일한 구성에 대해서는 도 1 내지 4에 나타난 구성을 인용하며, 그 상세 설명은 생략한다.

음식물 쓰레기 가공처리장치는 프레임 중앙에는 상측으로부터 3개의 호퍼(2,3,4)를 연결설치하고, 그 각각의 호퍼(2,3,4) 상단에는 급수관(5,6,7)을 구비하며, 상측으로부터 두 번째와 세 번째의 호퍼(3,4)내에는 일련의 롤러열(40,50,70)을 설치하고, 하단의 호퍼(4) 하측에 형성된 안내부재(16)내에는 이송스크류(17)를 설치한다.

상기 일련의 롤러열(40,50,70)은 호퍼를 통과하는 음식물쓰레기를 1차 분쇄하며 작업공간내로 유도하는 한쌍의 1차분쇄롤러(40)와, 상기 1차분쇄롤러(40)를 통과한 음식물쓰레기를 2차로 분쇄하여 이송스크류(17)로 보내는 한쌍의 분쇄롤러(50)와, 분쇄된 음식물쓰레기가 상기 분쇄롤러(50)상에 잔류된 것을 제거하여 상기 이송스크류(17)로 보내는 한쌍의 제거롤러(70)로 이루어진다.

상기 1차분쇄롤러(40)는 각각 회전중심(B-B, B'-B')을 따라 연장 형성되는 다수개의 돌기부(42,42a)를 구비한다.

여기서, 주목되는 바는 쌍을 이룬 1차분쇄롤러(40)들은 부피가 큰 음식물을 유도하기 위하여 이(42)와 이(42a)들은 왼측으로의 절단부간에 골 간격이 넓고, 중단에는 일측 이(42)의 내부로 쇼울더(42')를 형성하여 어느 정도 골 간격을 줄이고, 하단에는 별도의 작은 이(45)가 형성되어 있다. 한쌍의 1차분쇄롤러(40)들은 소정간격을 이격시키되, 도면에서와 같이 이(42), (42a)들 사이에 이(25)가 어느 한 이의 외측단부와 겹치도록 된다. 그러므로, 이 쌍을 이룬 롤러(40)들은 큰 부피의 음식물쓰레기를 소정 크기로 분쇄시키거나 뼈 등의 단단한 물질을 부러뜨리도록 한다.

또한, 상기 회전축(44,44a)은 서로 반대방향으로 회전하도록 모터(M1)와 연결한다.

2차 분쇄롤러(50)는 각각 회전중심(C-C, C'-C')을 갖는 회전축(56,56a)으로 이루어지며, 회전축(56,56a)외주연에는 상기 회전중심(B-B,B'-B')을 따라 소정간극으로 이격되어 설치된 다수개의 원형판(52,52a)을 형성한다. 이 원형판(52,52a)은 도 8과 같이 소정의 두께로 이루어진 원형판으로, 그의 외주연에는 사다리꼴 형상의 스퍼어 기어의 이(54,54a)를 형성시킨다. 본 실시예에서는 잇수를 15개로 형성하였다. 또한, 상기 원형판(52,52a)을 상기 회전축(56,56a)상에 41장을 설치하였다. 나아가, 상기 이(54,54a)들간의 각은 90°로 하였다.

그러므로, 쌍을 이룬 2차분쇄롤러(50)를 설치하게 되면 어느 한 분쇄롤러의 이와 이 사이에 다른 분쇄롤러의 이가 삽입되어진다.

이로써, 어느 정도의 크기가 전해져 1차 분쇄된 음식물쓰레기는 이와 이 사이의 내부로 잘 유도될 뿐만 아니라, 연한 음식물쓰레기는 가위질하듯 잘라지고, 단단한 음식물쓰레기는 이와 이 사이에 걸려져서는 다른 롤러의 이가 압축하여 파손시키게 된다.

한편, 각 회전축(56,56a)은 이격시켜 설치하되, 도 7에서와 같이 하나의 축(56)의 외주연과 다른 하나의 축(56a)의 원형판(52a)의 이끝면(53a)사이에 간극(Y)가 형성되는 동시에, 다른 하나의 축(56a)의 외주연과 하나의 축(56)의 원형판(52)의 이끝면(53) 사이에 상기 간극(Y)과 동일한 크기의 간극(Z)이 형성되도록 상기 1차분쇄롤러(50)를 배치한다. 또한, 상기 회전축(56,56a)은 서로 반대방향으로 회전하도록 모터(M1)과 연결한다.

제거롤러(70)은 각각 회전중심(D-D, D'-D')을 갖는 회전축(76,76a)으로 이루어지며, 회전축(76,76a)외주연에는 상기 회전중심(D-D, D'-D')을 따라 소정간극으로 이격되어 설치된 다수개의 제거부(72,72a)를 형성한다. 이 제거부(72,72a)는 도 5 및 7과 같이 소정의 두께로 이루어진 손가락(핑거)으로 형성시킨다.

본 실시예에서는 이 제거부(72,72a)를 상기 회전축(76,76a)상에 39장을 설치하였다. 또한, 각 회전축(76,76a)은 이격시켜 설치하되, 도 7에서와 같이 하나의 축(76)의 외주연과 다른 하나의 축(56a)의 제거부(72a)의 이끌면(73a) 사이에 간극이 거의 없도록 형성하는 동시에, 다른 하나의 축(56a)의 외주연과 하나의 축(76)의 제거부(72)의 이끌면(73) 사이에도 간극이 거의 없도록 상기 제거롤러(70)를 배치한다. 또한, 상기 회전축(76,76a)은 서로 반대방향으로 회전하도록 모터(M1)와 연결한다. 이때, 상기 회전축(76,76a)의 회전중심(D-D, D'-D')간의 거리를 회전축(54,54a)의 회전중심(C-C, C'-C')간의 거리보다 크게 한다.

상기 일련의 롤러열(40,50,70)에서 같은 측면에 상하로 배열된 각 롤러는 같은 방향으로 회전하도록 한다. 즉, 도 5에서 1차분쇄롤러(40)의 회전축(44), 2차분쇄롤러(50)의 회전축(56), 제거롤러(70)의 회전축(76)은 시계방향으로, 유도롤러(40)의 회전축(46a), 2차분쇄롤러(50)의 회전축(56a), 제거롤러(70)의 회전축(56a)은 반시계방향으로 회전하도록 한다.

이와 같이 구성된 쓰레기 처리장치는 아래와 같이 작동한다.

모터(M1)를 구동시키면서, 상기 일련의 롤러열(40,50,70)을 구동시킴과 동시에, 호퍼 상단에 설치된 급수관을 통해 용수를 공급한다. 이때, 음식물쓰레기를 상부 호퍼로 투입시킨다.

호퍼의 경사면을 따라 음식물 쓰레기가 호퍼(3)내에서 구동되는 1차분쇄롤러(40)를 향해 낙하되고, 이 음식물쓰레기는 각 회전축(44,44a)사이 틈새로 유입된다. 상호 역방향으로 회전하는 이(42,42a)와 이(42,43)사이의 이(45)들에 의해 상기 낙하되는 음식물 쓰레기가 소정 크기로 되고, 단단한 물질이 부러지거나 파쇄되어 1차 분쇄된다.

일차로 분쇄된 음식물쓰레기는 계속하여 낙하되면서, 구동하는 분쇄롤러(50)의 상부로 떨어진다. 상기 1차분쇄롤러(40)의 회전방식과 동일하게 각각의 회전축(56,56a)이 상호 역방향으로 회전하면서 연질의 물질을 잘게하고, 단단한 물질을 압축시켜 파쇄되도록 2차분쇄하는 것이다.

이는 분쇄롤러(50)의 각 원형판(52,52a)의 이(54,54a)가 사다리꼴형상으로 구성되며, 서로 맞물려서 역회전하기 때문에 단단한 성분의 음식물쓰레기도 힘있게 압축 분쇄시킬 수 있기 때문이다.

이 압축 분쇄된 음식물쓰레기는 서로 맞물려 도는 분쇄롤러(50)의 간극(Y,Z)사이로 배출되어, 안내부재(16)에서 회전하는 이송스크류(17)로 낙하되는 것이다.

이때, 압축 회전하는 상기 2차 분쇄롤러(50)의 서로 인접한 원형판(52 또는 52a)사이에 형성된 틈 사이에 상기 음식물쓰레기가 압축되어 잔류되는 경우가 생긴다. 그러나, 상기 틈새 사이에 고착된 잔류분쇄 음식물은 제거롤러(70)의 회전으로 제거할 수 있는 것이다. 즉, 2차분쇄롤러(50)의 각 틈새를 지나는 제거롤러(70)의 손가락형상의 제거부(72,72a)가 틈새 내에 고착된 음식물쓰레기를 끌어내어 이송스크류(17)로 낙하시키는 것이다.

따라서, 음식물쓰레기를 처리하는 데 있어, 본 발명은 부피가 큰 물질을 그 내부로 원활히 유도하여 소정 크기로 자르고, 뼈, 이 등의 단단한 물질을 부러뜨리거나, 파쇄하는 1차분쇄를 하고, 1차분쇄된 연질 물질을 가위질하듯 잘라내고 뼈 등의 단단한 물질을 이와 이 사이에 걸리게 하여 압축시켜 잘게 파쇄시키는 2차 분쇄를 하게 되며, 이렇게 2차분쇄가 이루어지면 2차분쇄시 2차분쇄롤러의 골에 남아 있는 잔류물을 제거하게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 용수와 뒤섞인 음식물을 호퍼내로 유도하여, 음식묾 쓰레기의 분쇄과정에서 음식물 쓰레기를 호퍼외측으로 보냄이 없이 전부 호퍼 내로 보내어 음식물 쓰레기 처리장치의 주변의 환경을 깨끗이 유지할 수 있는 것이다.

또한, 어떠한 강도 또는 식물성 음식물 쓰레기도 분쇄롤러의 파손 없이 잘게 분쇄시킬 수 있는 것이다. 나아가, 분쇄된 음식물 쓰레기가 분쇄롤러의 압착면에 남아있지 않도록 하여 항상 원래의 깨끗한 작업면을 가진 분쇄롤러로 음식물쓰레기를 분쇄시키므로, 분쇄효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 음식물 중에 포함된 수분을 제거하여 칩상태로 분쇄하고, 이를 건조시켜 냄새를 제거하는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 프레임 중앙에는 상측으로부터 3개의 호퍼(2,3,4)를 연결 설치하고, 그 각각의 호퍼(2,3,4) 상단에는 급수관(5,6,7)을 구비하며, 상측으로부터 두 번째와 세 번째의 호퍼(3,4) 내에는 일련의 롤러열(40,50,70)을 설치하고, 하단의 호퍼(4) 하측에 형성된 안내부재(16)내에는 이송스크류(17)를 설치하며, 상기 일련의 롤러열(40,50,70)은 호퍼(2,3)을 통과하는 음식물쓰레기를 1차 분쇄하며 작업공간내로 유도하는 한쌍의 유도롤러(40)와, 상기 유도롤러(40)를 통과한 음식물쓰레기를 2차로 분쇄하여 이송스크류(17)로 보내는 한쌍의 분쇄롤러(50)와, 분쇄된 음식물쓰레기가 상기 분쇄롤러(50)상에 잔류된 것을 제거하여 상기 이송스크류(17)로 보내는 한쌍의 제거롤러(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 1차 분쇄유도롤러(40)는 각각 회전중심(B-B, B'-B')을 갖는 회전축(44, 44a)으로 이루어지며, 회전축(44, 44a) 외주면에는 상기 회전중심(B-B, B'-B')을 따라 연장 형성되는 다수개의 돌기부(42,42a)를 구비한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 2차 분쇄롤러(50)는 각각 회전중심(C-C, C'-C')을 갖는 회전축(56,56a)으로 이루어지며, 회전축(56,56a) 외주면에는 상기 회전중심(B-B, B'-B')을 따라 소정간극으로 이격되어 설치된 다수개의 원형판(52,52a)을 형성한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 원형판(52,52a)은 그의 외주연에 사다리꼴 형상의 스퍼어 기어의 이(54,54a)를 형성시킨 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제거롤러(70)는 각각 회전중심(D-D, D'-D')을 갖는 회전축(76,76a)로 이루어지며, 회전축(76,76a) 외주연에는 상기회전중심(D-D, D'-D')을 따라 소정간극으로 이격되어 설치된 다수개의 제거부(72, 72a)를 형성한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제거부(72,72a)는 손가락(핑거)형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
7. 음식물 쓰레기 중에 포함된 수분을 제거하여 칩상태로 분쇄하고, 이를 건조시켜 냄새를 제거하는 음식물 쓰레기 처리방법에 있어서, 호퍼(3)내로 유입되는 음식물 쓰레기는 1차 분쇄롤러(40)에 의하여 원활히 유도되어 연질의 음식물 쓰레기는 소정 크기로 되고, 뼈, 이와 같은 단단한 음식물 쓰레기는 깨뜨려지고 파쇄되어 분쇄되는 1차 분쇄단계와; 1차분쇄롤러(40)를 통과한 음식물 쓰레기들은 2차 분쇄롤러(50)에 의하여 연질물들을 가위질하듯 잘라내고, 뼈와 같은 단단한 물질은 2차분쇄롤러(50)의 이와 이 사이에 걸리게 하여 압축하므로 잘게 파쇄시키는 2차 분쇄단계와; 이렇게 2차분쇄가 이루어짐과 동시에, 2차분쇄롤러(50)의 골에 남아 있는 잔류물이 2차 분쇄롤러(50)의 골과 골 사이에 삽입되는 다수의 제거부(72,72a)를 가진 제거롤러(70)에 의하여 제거되도록 하는 단계로 이루어진 음식물 쓰레기 처리방법.