KR100362332B1 - 음식물 쓰레기 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정이나 식당의 주방에서 발생되는 음식물 쓰레기를 압축 및 분쇄하여 열풍에 의해서 건조하면서 이때 발생되는 증기는 분리시켜 결로처리에 의해 배수구로 배출되도록 하고, 순수한 음식물 쓰레기만을 포집할 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 처리 장치에 관한 것으로서, 상기한 목적 달성을 위하여 본 발명은 호퍼(10)와; 회전축(21)과 블레이드(22)와 다수의 돌기(23)로서 이루어지는 이물 제거 수단(20)과; 상기 이물 제거 수단(20)의 직하부에서 블레이드(22)와 접촉되지 않게 미세한 간극으로 이격되도록 이송 스크류(31)를 구비하는 이송 수단(30)과; 상기 건조로(41)와 팬히터(42)와 히터(43)로 이루어지는 건조 수단(40)과; 배기 덕트(51)와 봉수부재(52)로 구비되는 배기 수단(50)과; 구동축(61)과 교반 모터(62)와 샤프트(63)와 교반 롤러(64)와 엉킴방지용 로드(65)로서 이루어지는 교반 수단(60)과; 개구(41a)의 저부로 커터(71)가 편심 위치되어 구동되고, 개구(41a)를 통해 유입되는 음식물 쓰레기를 분쇄하여 개구(41a)에 대응되는 방향으로 유출시키는 분쇄 수단(70); 및 상기 분쇄 수단(70)의 커터(71)에 의해 잘게 부수어진 음식물 쓰레기를 이송 스크류(81)를 통해 외부로 배출하는 배출 수단(80);

Description

음식물 쓰레기 처리 장치{Food garbage processing apparatus}

본 발명은 가정이나 식당의 주방에서 발생되는 음식물 쓰레기를 압축 및 분쇄하여 열풍에 의해서 건조하면서 이때 발생되는 증기는 분리시켜 결로처리에 의해 배수구로 배출되도록 하고, 순수한 음식물 쓰레기만을 포집할 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 발생되는 많은 음식물 쓰레기는 수분이나 냄새를 포함하고 있으므로 단순한 분리 수거만으로는 이들을 적절히 처리하기가 매우 곤란하다.

특히 식당등에서 나오는 음식물에는 음식물 이외에도 다른 이물질 즉 종이나 비닐 및 이쑤시게등이 포함되므로 이들을 우선적으로 분리시키는 작업이 선행되어야만 한다.

종래 이러한 음식물 쓰레기를 처리하는 장치로는 국내특허공개 96-16435호에 개시되어 있는 바와같은 방식이다.

즉 도 1에서 보는바와 같이 본체(B)의 내측에는 쓰레기를 투입하는 호퍼(1)를 구비하고, 이 호퍼(1)의 저부에는 이송 스크류(2)가 구비되며, 이송 스크류(2)의 저부에는 다시 분쇄기(3)가, 이 분쇄기(3)의 저부에 다시 압축 스크류(4)가 구비되는 구성이다.

따라서 호퍼(1)를 통해 투입되는 쓰레기는 이송 스크류(2)를 지나 분쇄기(3)로 이송되며, 분쇄기(3)에서는 쓰레기를 잘게 분쇄시킨다.

그리고 분쇄기(3)의 하측에는 분쇄된 음식물 쓰레기를 압축 및 탈수하는 압축 스크류(4)가 구비되므로 이 압축 스크류(4)에서 음식물 쓰레기에 포함된 오수를 짜내면 이 오수는 압축 스크류(4)의 저부에서 일측에 구비되는 필터링 수단(5)에 의해 여과된 후 불순물이 제거된 상태에서 저장 탱크에 저장되고, 오수가 분리된 음식물 쓰레기는 회수통(6)에 모여지도록 하는 것이다.

그러나 이러한 종래의 음식물 쓰레기 처리 장치는 호퍼(1)와 이송 스크류(2)와 분쇄기(3) 및 압축 스크류(4)가 하향 근접하여 구비되면서 쓰레기의 이송과 분쇄 및 압축을 거의 동시에 수행하게 되므로 많은 량의 음식물 쓰레기를 한꺼번에 처리하기가 거의 불가능하다.

즉 이송 스크류(2)와 분쇄기(3) 및 압축 스크류(4)에서 수행되는 쓰레기의 이송 및 분쇄와 압축이 제대로 이루어지게 하기 위해서는 이들이 제기능을 발휘할 수 있도록 하는 최소한의 작용 시간이 요구되나 공급되는 쓰레기 양이 과도해지면 제때에 처리가 되지 않게 되면서 작업 시간이 지연되는 문제가 있다.

또한 종래에는 오수 처리가 제대로 이루어지지 않아 작업 환경이 매우 비위생적으로 관리되고, 가열 시간의 지연으로 작업 소요 시간이 대폭 길어지는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 음식물 쓰레기 처리 중에 발생되는 오수로 인한 환경 오염의 문제를 해소하고, 보다 신속하고 위생적인 처리가 가능토록 하며, 쓰레기의 중량 및 부피를 최소화할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 종래 음식물 쓰레기 처리 장치의 개략적인 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 전체적인 구성을 도시한 개략적인 단면도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 호퍼 20 : 이물 제거 수단

30 : 이송 수단 40 : 건조 수단

50 : 배기 수단 60 : 교반 수단

70 : 분쇄 수단 80 : 배출 수단

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부에서 하부로 점차 내경이 좁아지는 형상이며, 측면에는 투입되는 음식물 쓰레기가 자연 탈수되도록 다수의 탈수공이 형성되는 호퍼와; 호퍼의 직하부에서 회전축과 회전축의 외주면에 결합되는 블레이드와 블레이드의 외측단부와 미세한 간극을 두고 돌출되는 다수의 돌기로서 이루어지는 이물 제거 수단과; 이물 제거 수단의 직하부에서 블레이드와 접촉되지 않게 미세한 간극으로 이격되도록 하여 이송 스크류가 구비되고, 이송 스크류는 회전축과 벨트로 연결됨과 동시에 이송 모터에 의해 구동되는 이송 수단과; 이송 수단으로부터 유도되는 음식물 쓰레기를 수용하는 건조로와 건조로에 부착되어 수용된 음식물 쓰레기를 강제 건조시키는 팬히터와 히터로 이루어지는 건조 수단과; 건조 수단의 건조로 일측에서 외부로 구비되는 배기 덕트와 이 배기 덕트의 하단부에 구비되면서 배기 덕트를 통해 배출되는 증기를 결로현상에 의해 일부는 물로서 다른 일부는 증기로 배출되도록 하는 봉수부재로 구비되는 배기 수단과; 건조로를 수직으로 관통하는 구동축과 이 구동축의 상단부에 축연결되는 교반 모터와 건조로의 내측 하부에서 구동축에 수평방향으로 축 고정되는 샤프트와 샤프트의 양측에 회전 가능하게 끼워지는 관형상의 교반 롤러와 일단이 건조로의 상단에 부착되면서 구동축의 외주면에 근접하여 나란하게 구비되는 엉킴방지용 로드로서 이루어지는 교반 수단과; 건조로의 저면 일측을 하향 개방되게 한 개구의 저부로 커터가 편심 위치되어 구동되게 구비되도록 하므로서 개구를 통해 유입되는 음식물 쓰레기를 분쇄하여 개구에 대응되는 방향으로 유출시키는 분쇄 수단과; 분쇄 수단의 커터에 의해 잘게 부수어진 음식물 쓰레기를 이송 스크류를 통해 외부로 배출하는 배출 수단으로 이루어지는 구성이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 쓰레기 처리장치를 도시한 전체 구성도로서, 본 발명은 크게 호퍼(10)와 이물 제거 수단(20)과 이송 수단(30)과 건조 수단(40)과 배기수단(50)과 교반 수단(60)과 분쇄 수단(70) 및 배출 수단(80)으로 이루어진다.

즉 호퍼(10)는 음식물 쓰레기가 공급되는 부위로서 상부로부터 하부로 점차 내경이 좁아지는 형상이며, 측면에는 다수의 탈수공(11)이 형성되게 한 구성이다.

이물 제거 수단(20)은 호퍼(10)의 직하부에서 회전축(21)에 블레이드(22)가 결합되게 하고, 블레이드(22)가 회전하는 외측에는 블레이드(22)와 미세한 간극을 유지한 채 다수의 돌기(23)가 돌출되게 한 구성이다.

이때 블레이드(22)는 회전축(21)의 양측에서 외주면에 서로 교차되게 구비되도록 한다.

이송 수단(30)은 이물 제거 수단(20)의 직하부에서 회전하는 블레이드(22)와 미세하게 이격되면서 접촉되지 않도록 이송 스크류(31)가 구비되어 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 일측으로 이송시키게 되는 구성이다.

한편 이물 제거 수단(20)의 회전축(21)과 이송 스크류(31)는 외측으로 인출된 일단부가 벨트로 연결되고, 이송 스크류(31)는 이송 모터(32)에 의해 구동되므로서 이물 제거 수단(20)의 회전축(21)도 동시에 연동되도록 한다.

건조 수단(40)은 이송 수단(30)의 일측으로부터 유도되는 음식물 쓰레기를 수용하는 건조로(41)와 이 건조로(41)의 상측에 구비되는 팬히터(42) 및 건조로(41)의 하부에 구비되는 히터(43)로서 이루어지는 구성으로서, 이송 수단(30)으로부터 유도되는 음식물 쓰레기를 강제적으로 가열하여 건조시키는 부분이다.

배기 수단(50)은 건조 수단(40)의 건조로(41) 일측에 구비되는 배기 덕트(51)와 이 배기 덕트(51)의 하단부에 구비되는 봉수부재(52)로서 이루어지는 구성이다.

즉 건조로(41)에서 강제 가열되는 음식물 쓰레기는 건조 중에 수분이 증발되면서 증기를 발생하게 되는데 이러한 증기를 팬히터(42)에 의해 강제 송풍시키게 되면 증기는 배기 덕트(51)를 통해 배출되며, 이렇게 배출되는 증기는 봉수부재(52)에 채워져 있는 물과 접촉되면서 결로현상에 의해 일부는 물로 변환되고, 일부는 증기의 상태에서 배출구(53)를 통해 동시에 배출되도록 하는 것이다.

교반 수단(60)은 건조로(41)를 수직으로 관통하는 구동축(61)과 이 구동축(61)의 상단부에 축연결되는 교반 모터(62) 그리고 건조로(41)의 내측 하부에서 구동축(61)에 수평방향으로 축 고정되는 샤프트(63)와 샤프트(63)의 양측에 회전 가능하게 끼워지는 관형상의 교반 롤러(64)와 일단이 건조로(41)의 상단에 부착되고, 구동축(61)의 외주면에 근접하여 나란하게 구비되는 엉킴방지용 로드(65)로서 이루어지는 구성이다.

또한 건조로(41)의 내부에는 상측에 습도 감지 센서(66)가 구비되어 음식물 쓰레기가 적정하게 건조되었는지를 체크하며, 그 일측에는 정량 체크 센서(67)가 구비되도록 하여 건조로(41)의 내부에 채워지는 음식물 쓰레기의 양을 체크한다.

한편 상기 교반 수단(60)의 샤프트(63)는 일측의 끝단부가 건조로(41)의 내벽면에 접촉되게 연장되면서 내벽면을 따라 상향 절곡되게 하는 클리닝 로드(63a)가 일체로 구비되게 하므로서 음식물 쓰레기의 교반작용시 건조로(41)의 내벽면에붙게 되는 음식물 쓰레기를 깨끗하게 떼어내도록 하는 것이 가장 바람직하다.

분쇄 수단(70)은 건조로(41)의 저면 일측을 하향 개방되게 한 개구(41a)의 저부에서 커터(71)가 편심 구동되게 구비되도록 하는 동시에 개구(41a)를 통해 유입되는 음식물 쓰레기를 분쇄하여 개구(41a)에 대응되는 방향으로 유출시키도록 하는 구성이다.

배출 수단(80)은 분쇄 수단(70)에서 커터(71)에 의해 잘게 부수어진 음식물 쓰레기를 외부로 배출하기 위한 이송구간으로 분쇄 수단(70)보다는 상부에 이송되도록 하기 위해 이송 스크류(81)가 구비되게 한다.

한편 교반 수단(60)의 교반 모터(62)는 음식물 쓰레기를 교반시켜야만 하므로 부하가 많이 걸리는 반면 분쇄 수단(70)의 커터(71)나 배출 수단(80)의 이송 스크류(81)는 보다 적은 부하로도 구동이 가능하므로 이들은 벨트로 연결되게 하여 하나의 모터에 의해서 구동되게 함이 보다 바람직하다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따라 음식물 쓰레기를 호퍼(10)에 공급하게 되면 일단 호퍼(10)에 공급된 음식물 쓰레기에는 다량으로 수분이 포함되어 있으므로 이들을 호퍼(10)의 측면으로 관통되게 형성한 다수의 탈수공(11)을 통해 배출시키게 된다.

이렇게 음식물 쓰레기로부터 다량의 수분이 탈수공(11)을 통해 자연 배출되면 그 직저부에 구비된 이물 제거 수단(20)에서 비닐이나 비교적 사이즈가 큰 이물질들이 걸러지게 된다.

다시말해 일반적인 음식물 쓰레기는 부피가 매우 작고, 이물 제거 수단(20)의 블레이드(22)와 그 외측의 돌기(23)간 간극을 통과할 수가 있는 반면 그 이외의 이물질들은 이러한 간극을 통과하지 못할 뿐만 아니라 특히 비닐과 같은 이물질들은 이물 제거 수단(20)의 회전축(21) 또는 블레이드(22)에 말려있게 된다.

이물 제거 수단(20)을 통과하게 되는 음식물 쓰레기는 그 직하부에 위치되어 있는 이송 수단(30)의 이송 스크류(31)에 의해 일측으로 이송되고, 이물 제거 수단(20)에 의해 걸려진 이물질들은 수동으로 건져내어 폐기한다.

이송 수단(30)에 의해 이송되는 음식물 쓰레기는 건조 수단(40)으로 유도되면서 건조로(41)에 수용되며, 건조로(41)에서는 교반 수단(60)의 구동축(61)이 구동되게 하므로서 교반 롤러(64)에 의해 내부에 유입된 음식물 쓰레기를 교반하는 동시에 건조로(41)의 상부와 하부에 각각 구비된 팬히터(42)와 히터(43)에 의해 음식물 쓰레기를 강제적으로 가열하게 된다.

이렇게 해서 건조로(41)내에서 교반되는 음식물 쓰레기는 교반 수단(60)의 구동축(61)에 뒤엉키게 되고, 이때 건조로(41)의 상부에 부착되어 구동축(61)의 외주면에 근접되게 구비되는 엉킴방지용 로드(65)에 의해서는 구동축(61)에서의 음식물 쓰레기가 뒤엉키지 않도록 하는 작용을 하게 된다.

또한 교반 수단(60)의 일측의 샤프트(62)를 연장하여 건조로(41)의 내벽면을 따라 상향 절곡되게 한 클리닝 로드(63a)에 의해서는 교반 작용시 건조로(41)의 내벽에 음식물 쓰레기가 붙어있지 못하도록 한다.

한편 교반되는 과정에서 가열에 의해 음식물 쓰레기로부터는 수분이 가열되면서 증기를 발생시키게 되며, 이러한 증기는 팬히터(42)에 의한 송풍작용으로 건조로(41)의 일측으로 구비된 배기 수단(50)의 배기 덕트(51)로 유도된다.

배기 덕트(51)로 유도되는 증기는 배기 덕트(51)의 하단부에서 봉수부재(52)에 유도되며, 봉수부재(52)에는 일정량의 물이 저장되어 있으므로 배기 덕트(51)로부터 배출되는 증기가 물과의 접촉에 의해 결로되면서 일부는 물로 되고, 다른 일부는 증기상태를 유지하면서 배출구(53)를 통해 배출된다.

이때 봉수부재(52)에서는 수위가 일정량 이상이 되면 오버 플로되면서 증기와 함께 배출구(53)를 통해 배출된다.

이와같이 교반과 건조가 동시에 이루어지면서 건조로(41)의 일측에서 저면의 개구(41a)로 유도되는 음식물 쓰레기는 분쇄 수단(70)으로 유입되며, 분쇄 수단(70)에서는 개구(41a)를 통해 유입되는 즉시 커터(71)에 의해서 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄하기 시작한다.

한편 이러한 교반과 건조시에는 배출 수단(80)의 이송 스크류(81)는 정지된 상태이므로 분쇄 수단(70)에서 잘게 분쇄되는 음식물 쓰레기는 분쇄 수단(70)의 내부에 그대로 남아있게 된다.

다시말해 구동축(61)과 커터(71)는 벨트에 의해서 연결되어 정방향으로 교반 모터(62)가 구동하게 되면 동시에 연동하게 되나, 교반과 함께 팬히터(42)와 히터(43)에 의해 건조되는 음식물 쓰레기는 건조로(41) 상부의 습도 감지 센서(66)에 의해 건조상태가 체크되면서 충분히 건조되었다고 감지되면 이때부터는 교반 모터(62)가 역회전하면서 구동축(61)과 커터(71) 및 배출 수단(80)의 이송 스크류(81)를 동시에 구동시키게 된다.

더욱 상세하게 설명하면 구동축(61)에는 일방향 회전 풀리가 이송 스크류(81)와 벨트로 연결되어 있으므로 구동축(61)이 정방향으로 회전하게 될 때에는 구동축(61)과 함께 커터(71)만 회전하게 되나 구동축(61)이 역회전하게 되면 구동축(61)과 커터(71) 및 이송 스크류(81)가 동시에 회전하게 된다.

따라서 건조로(41)에서 충분히 건조되어 커터(71)에 모여있게 되는 음식물 쓰레기는 이송 스크류(81)의 구동에 의해서 이송 스크류(81)를 통해 배출되기 시작하면서 건조로(41)내의 음식물 쓰레기가 분쇄 수단(70)을 통해 배출 수단(80)으로 이동하면서 외부로 건조된 상태의 음식물 쓰레기를 안정적으로 배출시킬 수가 있게 되는 것이다.

상기와 같은 방식으로 음식물 쓰레기를 처리하게 되면 음식물 쓰레기가 적절량씩 가공 공정 즉 건조 및 교반하는 공정으로 안정되게 공급되므로 보다 원활한 가공을 용이하게 수행할 수가 있게 된다

다시말해 종래에는 음식물 쓰레기가 공급되면서 바로 가공을 해야 하므로 공급되는 양에 비해 가공 처리하는 시간이 지연되어 호퍼에서 장시간을 음식물 쓰레기가 정체되면서 악취를 유발시켜 작업 환경을 악화시키곤 하였으나 본 발명에서는 공급되는 즉시 적절량씩 가공을 무리없이 수행하게 되므로 보다 신속하고 원활한 작업이 수행될 수 있도록 하게 된다.

또한 음식물 쓰레기에 포함되어 있는 오수를 호퍼(10)에서 자연 탈수되게 하므로서 실제 건조 및 교반 공정으로 공급되는 음식물 쓰레기의 양이 축소되게 하면서 그만큼 강제 건조시키게 되는 시간을 단축시킬 수가 있도록 한다.

그리고 교반시에도 구동축(61)에는 엉킴방지용 로드(65)가 구비되게 하고, 구동축(61) 저부에는 샤프트(63)에 교반 롤러(64)가 회전 가능하게 구비되게 하므로서 음식물 쓰레기가 건조로(41)내에서 어디에도 엉키지 않고 균일하게 건조 및 교반되면서 수분이나 악취가 제거되도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치는 자연 탈수에 의해 수분을 분리하면서 건조로(41)에서 건조 및 분쇄가 동시에 수행되도록 하여 슬러지의 누출 및 오수의 방출이 방지되게 하므로서 환경 친화적이면서 위생적인 쓰레기 처리가 가능토록 하는 것이다.

또한 순수하게 얻게 되는 음식물 쓰레기는 가축의 사료등으로도 사용이 가능하고, 취급이 용이할 뿐만 아니라 쓰러기 처리 비용을 절감시키게 되는 매우 유용한 효과가 매우 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 상부에서 하부로 점차 내경이 좁아지는 형상이며, 측면에는 투입되는 음식물 쓰레기가 자연 탈수되도록 다수의 탈수공(1)이 형성되는 호퍼(10)와;

   상기 호퍼(10)의 직하부에서 회전축(21)과 상기 회전축(21)의 외주면에 결합되는 블레이드(22)와 상기 블레이드의 외측단부와 미세한 간극을 두고 돌출되는 다수의 돌기(23)로서 이루어지는 이물 제거 수단(20)과;

   상기 이물 제거 수단(20)의 직하부에서 블레이드(22)와 접촉되지 않게 미세한 간극으로 이격되도록 하여 이송 스크류(31)가 구비되고, 상기 이송 스크류(31)는 회전축(21)과 벨트로 연결됨과 동시에 이송 모터(32)에 의해 구동되는 이송 수단(30)과;

   상기 이송 수단(30)으로부터 유도되는 음식물 쓰레기를 수용하는 건조로(41)와 상기 건조로(41)에 부착되어 수용된 음식물 쓰레기를 강제 건조시키는 팬히터(42)와 히터(43)로 이루어지는 건조 수단(40)과;

   상기 건조 수단(40)의 건조로(41) 일측에서 외부로 구비되는 배기 덕트(51)와 상기 배기 덕트(51)의 하단부에 구비되면서 상기 배기 덕트(51)를 통해 배출되는 증기를 결로현상에 의해 일부는 물로서 다른 일부는 증기로 배출되도록 하는 봉수부재(52)로 구비되는 배기 수단(50)과;

   상기 건조로(41)를 수직으로 관통하는 구동축(61)과, 상기 구동축(61)의 상단부에 축연결되는 교반 모터(62)와, 상기 건조로(41)의 내측 하부에서 상기 구동축(61)에 수평방향으로 축 고정되는 샤프트(63)와, 상기 샤프트(63)의 양측에 회전 가능하게 끼워지는 관형상의 교반 롤러(64)와, 일단이 상기 건조로(41)의 상단에 부착되면서 상기 구동축(61)의 외주면에 근접하여 나란하게 구비되는 엉킴방지용 로드(65)로서 이루어지는 교반 수단(60)과;

   상기 건조로(41)의 저면 일측을 하향 개방되게 한 개구(41a)의 저부로 커터(71)가 편심 위치되어 구동되게 구비되도록 하고, 개구(41a)를 통해 유입되는 음식물 쓰레기를 분쇄하여 개구(41a)에 대응되는 방향으로 유출시키는 분쇄 수단(70); 및

   상기 분쇄 수단(70)의 커터(71)에 의해 잘게 부수어진 음식물 쓰레기를 이송 스크류(81)를 통해 외부로 배출하는 배출 수단(80);

   으로 이루어지는 음식물 쓰레기 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이물 제거 수단(20)의 회전축(21)과 상기 이송 수단(30)의 이송 스크류(31)는 벨트에 의해 연결되고, 이송 모터(32)에 의해 연동하게 되는 음식물 쓰레기 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 이물 제거 수단(20)의 회전축(21)에는 외주면 양측으로 블레이드(22)가 교호로 결합되는 음식물 쓰레기 처리장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 교반 수단(60)의 상기 샤프트(63)에는 일측이 상기건조로(41)의 내벽면에까지 연장되면서 내벽면에 접촉되어 상향 절곡되도록 하는 클리닝 로드(63a)가 일체로 구비되도록 하는 음식물 쓰레기 처리장치.