KR100476021B1 - 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의음식물을 동시에 분쇄하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 그 구성은 호퍼를 통해 투입된 음식물쓰레기를 순수 음식물쓰레기 및 협잡물로 분리하여 토출하기 위한 타공망 및 토출구가 각각 마련된 케이스와, 상기 케이스 내에서 투입 이송되는 음식물쓰레기가 충돌하면서 분쇄될 수 있게 해주는 타격판과, 상기 타공망 및 토출구를 격리시켜주는 수직격벽과, 상기 케이스의 길이 방향으로 관통 배치되어 케이스 양쪽으로 돌출된 양단부가 회전 가능하도록 지지된 구동축과, 상기 구동축 상에 연속적으로 고정 설치되고 그 단부가 상기 타격판의 내측면과 미소 간극을 유지하면서 회전되어 음식물쓰레기를 상기 타격판에 충돌시킴으로써 상기 음식물쓰레기를 미세 크기로 분쇄 및 이송시켜줄 수 있도록 각 단위부재간에 소정의 각도 편차를 유지하여 순차적으로 틸팅된 다수의 햄머밀 어셈블리를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 것으로서, 본 발명에 의하면 가정이나 음식점 등에 발생하는 방대한 양의 음식물쓰레기를 원하는 크기로 분쇄함과 아울러 그 내부에 섞여있는 협잡물들을 자동 선별하여 완전 분리해낼 수 있도록 함으로써 유효한 자원의 재창출 및 환경 오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치 및 방법{APPARATUS FOR PULVERIZING UNIT OF FOOD WASTE AND SEPARATING REJECT MATERIALS IN THE FOOD WASTE AUTOMATICALLY AND METHOD THEREOF}

본 발명은 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가정이나 음식점 등에 발생하는 방대한 양의 음식물쓰레기를 원하는 크기로 분쇄함과 아울러 그 내부에 섞여있는 협잡물들을 자동 선별하여 완전 분리해낼 수 있도록 함으로써 유효한 자원의 재창출 및 환경 오염을 최소화할 수 있는 획기적이고도 자연 친화적인 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가정, 식당 및 병원 등에서 발생되어 배출되는 습기를 함유한 음식물쓰레기들을 처리하기 위한 방법으로는, 현재까지도 특별한 대안 없이 소각 또는 매립 등의 원시적인 처리방법에 주로 의존하고 있고, 이로 인한 과다 경비 지출에 따른 사회적인 문제 뿐만 아니라, 소각장 및 매립지의 인근 주민들은 악취 및 환경오염에 직접 노출되어 그 피해 사례가 급증하고 있으며, 특히 이로 인한 환경공해는 매우 심각한 상태에 있다.

아울러, 상기의 음식물쓰레기는 그에 함유된 협잡물을 제거한 가용의 음식물만을 선별할 수만 있다면, 축산물의 사료나 농산물의 비료로서 훌륭히 활용할 수 있어 연간 엄청난 비용이 투입되는 값비싼 수입사료를 대체할 수 있는 유효한 자원으로 재창출할 수 있음에도 불구하고, 최근까지도 마땅한 선별 및 분쇄장치를 갖추지 못하여 귀중한 자원이 그대로 사장되고 있는 안타까운 현실에 처해 있다.

상술된 종래의 음식물찌꺼기 처리장치들은 음식물찌꺼기를 분쇄하는 기능은 수행할 수 있었으나, 상기 처리장치는 음식물찌꺼기와 이물질을 동시에 완전 자동 선별해낼 수 없었으므로 결과적으로 음식물찌꺼기 내의 유효성분인 유기물 및 단백질을 분리하여 사료등으로 재활용하기에는 곤란한 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결한 종래의 기술로는 국내 공개특허 제10-2001-0068155호의 "음식물찌꺼기 자동선별 분쇄장치 및 그 이물질 선별방법"으로, 상기 음식물찌꺼기 자동선별 분쇄장치는 종래의 음식물쓰레기 처리장치를 구조적으로 보완하여 공정 처리 중에 상기의 각종 협잡물들을 선별하고 분리 및 분쇄하는데 있어서 개선점을 제시하여 효율성이 향상 될 수 있도록 하였다.

최근 음식물쓰레기 자동선별 분쇄장치는 매우 효율적인 장치이긴 하지만 구조적으로 기계장치의 내부손상 등 운영상태를 확인하기 어려웠던 단점이 있었으며, 음식물쓰레기가 유입되는 투입구 부분의 바로 아래 부분에 위치한 타공망을 통해서 미미하지만 분쇄된 가용의 음식물속으로 협잡물이 배출될 수 있는 조건이 형성되어 있었고, 투입된 음식물과 햄머밀의 분쇄효율이 다소 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 유기물과 협잡물을 분리하여 토출하는 타공망을 본체에서 분리할 수 있어서 상기 본체 내부의 기계적인 결함 및 운영상태를 확인할 수 있으며, 상기 타공망의 양측면에 평면부가 형성되어 협잡물이 상기 타공망을 통해서 분쇄된 가용의 음식물속으로 배출되는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있으며, 음식물쓰레기를 분쇄 및 선별이송시키는 햄머밀 어셈블리의 개선된 구조에 의해 분쇄효율을 향상시켜 가정이나 음식점 등에 발생하는 방대한 양의 음식물쓰레기를 원하는 크기로 분쇄함과 아울러 그 내부에 섞여있는 협잡물들을 자동 선별하여 완전 분리해낼 수 있도록 함으로써 유효한 자원의 재창출 및 환경오염을 최소화할 수 있는 획기적이고도 자연 친화적인 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치는, 각종 협잡물이 함유된 채 일정한 속도로 회전하는 유동형 햄머밀에 의해 일정 크기로 분쇄되는 음식물쓰레기를 투입할 수 있는 호퍼가 상부 일측에 마련되고, 상기 호퍼를 통해 투입된 순수 음식물과 협잡물을 분리하여 토출할 수 있는 타공망 및 토출구가 각각 마련된 상, 하 분리 가능한 밀폐형의 케이스와, 상기 케이스의 상부 내측면 일부에 설치되어 투입 이송되는 음식물쓰레기가 충돌하면서 분쇄될 수 있게 해주는 타격판과, 상기 케이스의 내부 양측에 형성되어 상기 타공망 및 토출구를 격리시켜주는 수직격벽과, 상기 케이스의 길이방향을 따라 그 중앙에 수평방향으로 관통 배치되어 상기 케이스의 양쪽으로 돌출된 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하도록 지지되고 이를 회전시켜줄 수 있는 구동원 에 연결된 구동축과, 상기 구동축상에 연속적으로 고정 설치되고 그 단부가 상기 타격판의 내측면과 미소 간극을 유지하면서 교반 회전되어 음식물쓰레기를 상기 타격판에 충돌시킴으로써 상기 음식물쓰레기를 미세 크기로 분쇄 및 이송시켜줄 수 있도록 각 단위부재간에 소정의 각도 편차를 유지하며 순차적으로 틸팅된 다수의 햄머밀 어셈블리를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 타격판은 상기 케이스의 상부 내주면을 따라 소정의 원호 폭만큼 중첩된 상태로 설치되고, 상기 타격판의 내측면상에는 그 원통 길이방향을 따라서 상기 타격판의 길이방향에 대하여 0 내지 45˚범위이내의 각도를 유지하며 전체 길이에 걸쳐 직선 상으로 상호 평행하게 돌출 형성된 다수의 타격격자 바아가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 타격판의 외측면상에는 상기 케이스의 외부에서 케이스 내주면과의 간극을 조절하여 고정할 수 있도록 상기 케이스를 관통하여 나사식으로 결합되는 간극조절 체결부재가 다수개 외향 돌출 형성되며, 상기 타격판의 타격격자 바아와 상기 햄머밀 어셈블리의 단부와의 간격을 항상 1 내지 20㎜ 이내로 유지할 수 있도록 조절됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직격벽은, 상기 케이스의 내부 일측을 가로질러 밀폐되도록 형성하되, 상기 케이스의 내측 상부쪽으로 협잡물들이 강제 토출될 수 있는 토출구가 마련될 수 있도록 부분적으로 개방되어 있고, 상기 수직격벽의 토출구 일측에는 상기 토출구의 크기를 조절할 수 있도록 토출조절판이 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 햄머밀 어셈블리는 동일 형상을 이루는 복수의 햄머밀 유닛이 소정의 각도 편차를 유지하며 체결 고정되어 이루어지며, 상기 햄머밀 유닛은, 중앙에 상기 구동축이 삽입될 수 있는 동일 형상의 마주보는 두 개의 원형플레이트가 소정 간극을 두고 평행하게 배치되고, 일정한 각도 편차를 두고 보울트 및 너트에 의해 해당 위치에 각각 체결되며, 상기 각각의 햄머는 방사상 방향으로 배열되어 이루어지며, 음식물과 접촉시 분쇄효율을 보다 더 향상시키기 위하여 종래의 설치된 햄머의 면적을 증가시킨 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햄머밀 어셈블리는 3개 또는 4개의 햄머밀 유닛으로 구성되고, 각 햄머밀 유닛의 꼭지점이 균일한 각도로 배열되도록 각 꼭지점간 의 편차를 유지하면서 회전된 상태로 중첩되어 동축상에 인접 배열하거나 원형인 경우 90°간격으로 배열하였다. 이러한 상기 햄머밀 어셈블리는 다음 과정으로 음식물의 신속한 이송이 가능하도록 상기 구동축의 양단부에 각각 설치됨과 아울러, 그 사이에 배치되는 복수의 햄머밀 어셈블리는 음식물쓰레기를 상기 케이스의 중앙부에서 충분히 분쇄할 수 있도록 지연 이송하기 위하여 각 햄머밀 유닛이 동일하게 중첩되어 동축상에 인접 배열되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 햄머밀 어셈블리는 동일 형상을 이루는 복수의 햄머밀 유닛이 소정의 각도 편차를 유지하며 체결 고정되어 이루어지며, 상기 햄머밀 유닛은, 중앙에 상기 구동축이 삽입될 수 있는 동일 형상의 마주보는 두 개의 원형플레이트가 소정 간극을 두고 평행하게 배치되고, 상기 원형플레이트의 사이에는 그 원주를 따라 소정의 간격을 두고 복수의 햄머가 장착되며, 상기 각 햄머가 상기 구동축을 중심으로 방사상 방향으로 대칭을 이루면서 배열되어 보울트 및 너트에 의해 체결되도록 하는 구성도 가능하다.

또한, 상기 타공망은 음식물이 투입구 상부로 유입될 때 비닐 등의 협잡물이 적은 양이지만 분쇄되지 않고 바로 하단부의 타공망을 통해 배출되는 것을 방지하기 위하여 투입구 측의 수직벽에 인접한 소정의 폭만큼 천공되지 아니한 평면부가 형성된 것과 분쇄된 음식물쓰레기 내의 협잡물이 반발하여 상부의 토출구 방향으로 퉁겨져 올라갈 수 있도록 상기 수직격벽과 인접한 소정 폭만큼의 단부에 대하여 천공되지 아니한 평면부가 형성된 것이 이상적이다.

또한, 상기 토출구의 통로 단부에는 협잡물과 함께 토출되는 소량의 유기물을 재차 선별하여 분리해낼 수 있도록 하는 탈수용의 스크류 프레스를 더 구비함이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치 및 방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 구조를 설명하기 위한 것으로, 도 1은 상기 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 개략 구성을 도시한 종단면도, 도 2는 상기 실시예에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치에 적용되는 케이스 내부의 타격판 및 타공망에 대한 분해사시도, 도 3은 상기 장치에 적용되는 수직격벽과 협잡물 토출구의 위치를 나타내는 단면도, 도 4는 상기의 장치에 적용되는 변형된 햄머밀 어셈블리의 구조를 도시한 사시도, 도 5a는 상기 장치의 외부구조를 도시한 사시도, 도 5b는 상기 장치에서 손잡이가 인출된 상태를 도시한 사시도, 도 6은 상기 장치의 평면 구조를 도시한 평면도, 도 7은 상기 음식물쓰레기 자동선별 분쇄장치에 적용되는 케이스의 정면도를 각각 나타낸 것이다.

상기 도면 중 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치는, 음식물(1a) 및 협잡물(1b)이 뒤섞인 음식물쓰레기(1)를 투입할 수 있는 호퍼(11)와 분쇄 및 선별 과정을 통해 분리된 음식물(1a) 및 협잡물(1b)을 각각 배출하기 위한 타공망(12) 및 토출구(13)를 갖는 케이스(10)와, 투입 이송되는 음식물쓰레기(1)가 충돌하면서 분쇄될 수 있게 해주는 타격판(20)과, 상기 타공망(12) 및 토출구(13)를 격리시켜주기 위한 수직격벽(30)과, 상기 케이스(10)를 수평방향으로 관통하여 회전 가능하도록 고정되며 투입된 음식물쓰레기(1)를 분쇄 및 선별 이송되도록 조작하기 위한 구동체로서의 구동축(40)과, 상기 호퍼(11)를 통해 투입된 음식물쓰레기(1)를 케이스(10) 내측으로 이송시켜줄 수 있도록 상기 구동축(40)상에 연속적으로 고정 설치되고 투입된 음식물쓰레기(1)를 분쇄 및 선별 이송하기 위한 햄머밀 어셈블리(50)로 이루어져 있다.

즉, 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치는, 각종 협잡물(1b)이 함유된 채로 음식물쓰레기(1)를 투입할 수 있는 호퍼(11)가 상부 일측에 마련되고 상기 호퍼(11)를 통해 투입된 음식물쓰레기(1)중 음식물(1a) 및 협잡물(1b)을 분리하여 토출할 수 있는 타공망(12) 및 토출구(13)가 각각 마련된 상·하 분리 가능한 밀폐형의 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 상부 내측면 일부에 설치되어 투입 이송되는 음식물쓰레기(1)가 충돌하면서 분쇄될 수 있게 해주는 타격판(20)과, 상기 케이스(10)의 내부 일측에 형성되어 상기 타공망(12) 및 토출구(13)를 격리시켜주는 수직격벽(30)과, 상기 케이스(10)의 길이방향을 따라 그 중앙에 수평방향으로 관통 배치되어 상기 케이스(10)의 양쪽으로 돌출된 양단부가 베어링(41)에 의해 회전 가능하도록 지지되고 이를 회전시켜줄 수 있는 구동원(미도시)과 연결된 구동축(40)과, 상기 구동축(40) 상에 연속적으로 고정 설치되어 그 단부가 상기 타격판(20)의 내측면과 미소 간극을 유지하면서 교반 회전되어 음식물쓰레기(1)를 상기 타격판(20)에 충돌시킴으로써 상기 음식물쓰레기(1)를 미세 크기로 분쇄 및 이송시켜줄 수 있도록 각 단위부재간에 소정의 각도 편차를 유지하며 순차적으로 틸팅된 다수의 햄머밀 어셈블리(50)로 구성되어 있다.

상기 케이스(10)의 상부 내측에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 햄머밀 어셈블리(50)가 상기 구동축(40)의 회전 구동과 함께 상기 햄머밀 어셈블리(50)의 단부와 일정 간극을 유지케 하여 케이스(10) 내에 투입된 음식물쓰레기(1)를 소정 크기의 입자로 분쇄 및 이송시킬 수 있도록 상기 음식물쓰레기(1)가 타격될 수 있게 하기 위한 타격판(20)이 설치되어 있다.

상기 타격판(20)은 상기 케이스(10)의 상부 내주면을 따라 소정의 원호 폭만큼 중첩된 상태로 설치되고, 이 타격판 본체(21)의 내측면 상에는 그 원통 길이방향을 따라 소정의 각도를 유지하며 전체 길이에 걸쳐 직선 상으로 상호 평행하게 돌출 형성된 다수의 타격격자 바아(22)가 구비되어 있다.

상기 타격격자 바아(22)는 상기 타격판 본체(21)의 길이방향에 대하여 0 내지 45˚범위이내의 각도를 유지하며 형성되도록 하고, 상기 타격판 본체(21)의 외측면상에는 상기 케이스(10)의 외부에서 케이스(10) 내주면과의 간극을 조절하여 고정할 수 있도록 상기 케이스(10)를 관통하여 나사식으로 결합되는 간극조절 체결부재(23)가 다수개 외향 돌출 형성되어 있다.

상기 타격격자 바아(22)는 음식물쓰레기(1)를 사이에 두고 햄머밀 어셈블리(50)가 회전할 때 이에 대한 마찰 저항체의 역할을 하는 것이므로, 상기 타격격자 바아(22)의 각도가 작을수록 회전시의 부하가 많이 발생하는 반면에 충돌에 의한 분쇄 효과는 상승하는 반면, 분쇄효과는 다소 떨어지지만 금속류 또는 옥수수 껍질 등과 같은 섬유질 계통의 난분해성 물질을 장치 외부로 이송하기 위해서 타격격자 바아(22)의 각도를 회전방향에 맞추어 일정한 범위의 각도로 설정하여 설치할 경우 금속류 및 난분해성의 섬유질 계통의 물질은 타격격자 바아(22)사이의 틈을 따라 배출구 방향의 수직벽을 향해 이송되어 배출된다. 여기서 분쇄효과를 종래 보다 향상시키기 위하여 햄머밀과 음식물의 접촉 표면적을 향상시킨 것을 특징으로 한다.

상기 수직격벽(30)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(10)의 내부 일측을 가로질러 밀폐되도록 형성하되, 상기 케이스(10)의 내측 상부쪽으로 협잡물들이 강제 토출될 수 있는 상기 수직격벽토출구(31a)가 마련될 수 있도록 부분적으로 개방되어 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수직격벽(30)은 원판형태로 형성되고 그 하부 일측에는 부채꼴 형태이면서 꼭지점부위를 제외한 나머지 부분이 개방된 형태로 형성된 수직격벽토출구(31a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 구동축(40)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 그 축상에 상기 햄머밀 어셈블리(50)를 다수개 고정한 후 이를 일정 방향으로 회전시켜주는 기능을 수행한다. 상기 구동축(40)은 하단부의 프레임(도면부호 미도시) 및 케이스(10)로부터 일체로 고정된 베어링(41)에 의해 회전 가능하도록 지지되고, 그 양단부에는 플라이휠(42) 및 풀리(43)가 각각 장착되어 있다. 상기 플라이휠(42) 및 풀리(43)는 동일 중량으로 제작되어 웨이트 밸런스가 유지되도록 되어 있으므로 작동중에 진동이 발생하지 않는 구조를 이루고 있다. 상기 풀리(43)에는 구동원(모우터)과 연결되는 벨트(43a)가 연결되어 상기 벨트(43a)를 통해 동력이 전달된다.

바람직하게는, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 타공망(12)을 길이방향 중앙부위 A-A선으로 분할 형성되어 일측은 케이스(10) 내부에 고정되어 있고, 타측은 케이스(10)의 전방에서 인출가능한 서랍식타공판 본체(59)의 내측에 고정되어 상기 케이스(10)의 서랍식타공판 본체(59)의 외측에 형성된 손잡이(57)에 의해 바깥쪽으로 인출가능한 서랍형으로 형성되어 있다. 따라서, 상기 케이스(10)의 전면을 고정한 조임쇠(58a, 58b, 58c)를 풀고 상기 케이스(10)의 전면에 형성된 손잡이(57)를 파지한 후 바깥쪽으로 당기면 상기 A-A선을 기준으로 분할 형성된 상기 타공망(12)의 타측부위가 바깥쪽으로 인출되어지므로 상기 타공망(12)의 일부가 인출되면 상기 케이스(10) 내부의 기계적인 구조를 수시로 확인할 수 있고 햄머밀 어셈블리(50)의 마모 상태 확인 및 세척을 주기적으로 하여 장치의 고장을 미연에 방지할 수 있다. 그리고 본 발명의 장치를 사용할 때는 인출된 상기 타공망(12)의 타측부위를 케이스(10) 내부로 삽입하면 상기 타공망(12)의 일측과 타측이 A-A선을 기준으로 완전히 일체가 되어 사용상 무리가 없게 된다.

한편, 상기 햄머밀 어셈블리(50)는 도 1과 도 3에 도시된 햄머밀과 같이 종래의 경우 보다 음식물과의 접촉 표면적을 증가시켜 분쇄효율을 향상시킬 수 있도록 하였다. 이는 동일 형상을 이루는 복수의 햄머밀 유닛(50a)이 소정의 각도 편차를 유지하며 체결 고정되어 이루어지며, 상기 햄머밀 유닛(50a)은, 중앙에 상기 구동축(40)이 삽입될 수 있는 동일 형상의 마주보는 두 개의 원형플레이트(51)가 소정 간극을 두고 평행하게 배치되고, 상기 원형플레이트(51)의 일정 간격으로 햄머(55)가 각각 개재되어 보울트(52) 및 너트(53)에 의해 해당 위치에 각각 체결되며, 상기 각각의 햄머(55)는 방사상 방향으로 배열된 구조를 이룬다.

상기 햄머밀 어셈블리(50)는 3개가 한세트로 이루어진 복수개의 햄머밀 유닛(50a)으로 구성되고, 각 햄머밀 유닛(50a)에서 햄머가 균일한 각도로 배열되도록 일정한 각도의 편차를 유지하면서 회전된 상태로 중첩되어 동축상에 인접 배열되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 햄머밀 어셈블리(50)는 투입부와 토출부에서의 음식물쓰레기(1)의 신속한 이송이 가능하도록 상기 구동축(40) 상에 설치된다.

바람직하게는, 상기 한세트의 햄머밀 유닛(50a) 각각에는 햄머(55)가 4개 형성되어 있고 동일한 축에 형성된 한세트의 햄머밀 유닛(50a) 중 가운데를 제외한 두개의 햄머밀 유닛(50a)에만 햄머(55)가 형성되어 있으며, 각 햄머밀 유닛(50a)이 동일하게 중첩되어 동축상에 인접 배열되어 있다. 이때, 상기 햄머밀 유닛(50a)의 단부에는 도 4에 도시된 바와 같이 햄머밀 유닛(50a)의 다른 부위보다 폭이 증가된 직육면체 형상의 햄머(55)가 형성되어 있어서, 분쇄시 음식물과의 접촉 표면적을 증가시키고, 상기 햄머밀 어셈블리(50)에 의해 음식물쓰레기(1)를 상기 케이스(10)의 중앙부에서 충분히 분쇄할 수 있도록 지연 이송하기 위한 것으로 상기 햄머밀 유닛(50a)은 구동축(40)의 중앙부에 복수개 설치된다.

이상에서 설명한 각 실시예에 따른 햄머밀 어셈블리(50)는, 일체로 결합되는 각 햄머밀 유닛(50a)의 개수 및 각 개체간 각도 편차 설정에 특별한 제한을 둘 필요가 없으며, 필요에 따라 다양한 형태로 복수개 결합하여 사용할 수 있으나, 장치 내부에서 음식물쓰레기(1)가 다량 투입 및 교반되기 위해서는 햄머(55)의 개수와 형태가 음식물과의 접촉표면적을 증가시키게 된다.

한편, 상기 타공망(12)에는 음식물이 투입구 상부로 유입될 때 비닐 등의 협잡물(1b)이 적은 양이지만 분쇄되지 않고 바로 하단부의 상기 타공망(12)을 통해 배출되는 것을 방지하기 위하여 투입구 측의 수직벽에 인접한 소정의 폭만큼 천공되지 아니한 평면부(12a)가 형성된 것과 분쇄된 음식물쓰레기(1) 내의 협잡물(1b)이 반발하여 상부의 토출구(13)쪽으로 퉁겨져 올라갈 수 있도록 상기 수직격벽(30)과 인접한 소정 폭만큼의 단부에 대하여 천공되지 아니한 평면부(12b)가 형성되어 있으며, 이는 상기 협잡물(1b)이 유입시 분리되지 않고 상기 타공망(12) 하부로 배출되는 것을 방지하기 위함이고, 또한 협잡물(1b)이 평면부(12a)와 수직격벽(30) 등에 충돌한 후 반발됨으로써 상기 토출구(13)쪽으로 원활히 배출되도록 하기 위함이다.

바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 토출구(13)의 통로, 즉, 유도로의 하단부에는 협잡물(1b)과 함께 토출되는 소량의 유기물(1a)을 재차 선별하여 분리해낼 수 있도록 탈수용의 협잡물 이송 스크류(15)가 더 구비되어 있다.

여기서, 상기 타공망(12)의 메쉬 크기와, 상기 햄머밀 어셈블리(50)의 햄머(55) 및 상기 타격판(20)의 타격격자 바아(22)간의 간극 크기는 상호 밀접한 관계가 있다. 즉, 상기 햄머밀 어셈블리(50)의 햄머(55) 및 상기 타격판(20)의 타격격자 바아(22)간의 간극 크기가 작아지면 작아질수록 상기 타공망(12)의 메쉬 크기도 동시에 정비례적으로 작아지게 되는데, 이는 분쇄입자의 크기가 상기 간극에 의해 결정되고 또한 상기 타공망(12)이 분쇄입자가 빠져나갈 수 있는 최소 크기를 유지하여야 하기 때문이다. 즉, 상기 햄머밀 어셈블리(50)의 햄머(55) 및 상기 타격판(20)의 타격격자 바아(22)간의 간극 크기와, 상기 타공망(12)의 직경은 실제로 약 20~35 ㎜를 유지하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 음식물쓰레기 처리 과정 및 그 음식물쓰레기 내에 포함된 협잡물의 자동선별 과정을 도 1 및 도 4에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 음식물쓰레기 처리장치를 사용함에 있어서는, 먼저 일정량의 음식물쓰레기(1)를 공급하여 본 발명의 호퍼(11)를 통해 케이스(10) 내부로 투입하게 된다.

상기 호퍼(11)를 통해 케이스(10)내로 투입된 음식물쓰레기(1)는 일정방향으로 회전하는 구동축(40)의 일단부에 각 부재간 각도 편차를 유지하며 배열된 햄머밀 어셈블리(50)에 낙하하여 상기 케이스(10)의 내측으로 신속히 이송되며, 음식물이 투입되는 최초의 타공망(12) 위치에 대하여는 천공하지 않은 부분인 평면부(12b)를 위치시키고 미세 협잡물(1b)이 타공망(12) 하단부로 배출되지 않게 소정의 속도로 고속 회전하고 각 부재간 각도 편차가 없는 중앙부의 햄머밀 어셈블리(50)와 상기 케이스(10) 상부에 마련된 타격판(20) 사이에서 원하는 크기만큼 분쇄된 상태로 계속 이송되면서 음식물쓰레기(1)의 협잡물(1b)을 제외한 대부분은 상기 케이스(10)의 하부에 마련된 타공망(12)을 통해 배출된 후 저장조(도면 부호는 기재하지 않음) 내에 낙하하여 적층되고, 분쇄되지 않는 음식물쓰레기(1) 내의 각종 협잡물(1b)들은 상기 타공망(12)을 통해 배출되지 않고 상기 구동축(40)의 타단부에 각 부재간 각도 편차를 유지하며 배열된 마지막 햄머밀 어셈블리(50)의 햄머(55) 타격에 의해 상기 케이스(10)의 상부에 위치한 토출구(13)쪽으로 이송된 후 상기 토출구(13)를 통해 강제 토출되어 유도로를 따라 외부로 배출된다.

이때, 상기 협잡물(1b) 내에 포함된 소량의 난분해성 섬유질 계통의 음식물(1a)은 협잡물 이송 스크류(15)에 의해 재차 압착 탈수되어 유기물(1a) 및 협잡물(1b)이 상호 완전 분리된 상태로 수거할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 공정을 간략히 요약해 보면 다음과 같다.

상기 호퍼(11)를 통해서 협잡물(1b)이 포함된 음식물쓰레기(1)가 상기 음식물쓰레기에 함유된 협잡물(1b)을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하기 위한 장치의 케이스(10) 내에 투입되면, 각도 편차를 가지며 배열된 다수의 햄머(55)를 단부에 장착한 다수의 햄머밀 어셈블리(50)가 회전되면서 음식물쓰레기(1)를 어느 한 방향으로 이송 및 교반 분쇄하게 된다.

즉, 상기 호퍼(11)를 통해 유입되는 음식물쓰레기(10 중 수분이 많은 음식물은 하단부에 설치된 타공망(12)을 통하여 배출되며 이때 햄머(55) 끝부분에서 650 ± 30rpm 회전력에서 발생하는 원심력으로 발생되는 와류에 의하여 고속으로 회전하며, 상기 음식물쓰레기(1) 중 협잡물(1b)은 고속으로 회전하는 햄머(55)에 의해 상부 타격판(20)에 빗각으로 설치된 타격격자 바아(22) 사이에 붙게되어 햄머(55) 회전방향으로 설치되어 잇는 타격격자 바아(22) 사이의 틈 사이로 밀려서 배출되는 방향으로 이동하게 된다.

이러한 과정에서 상기 음식물쓰레기(1) 내에 포함된 유기물(1a)은 원하는 크기로 분쇄되어 케이스(10) 하부의 타공망(12)을 통해 배출되고, 나머지 협잡물(1b)은 분쇄되지 아니함으로써 타공망(12)을 통해 배출되지 못하고 케이스(10) 내의 일측 단부 위치까지 계속 이송되어 상기 타공망(12)의 평면부(12b) 위치까지 도달한 후 상기 평면부(12b) 및 수직격벽(30)과 충돌하게 되며, 이와 같이 케이스(10)의 내벽에 협잡물(1b)이 충돌할 때 발생하는 반발력에 의하여 상기 협잡물(1b)이 상부로 퉁겨져 올라간 후 케이스(10) 내측 상부에 마련된 유일한 토출구(13)를 통해 강제 토출되는 원리를 이용하여 협잡물(1b)만을 외부로 자동 선별해낼 수 있게 하는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 청부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치에 의하면, 음식물쓰레기 전처리 공정 및 시설을 단순 자동화할 수 있으므로 인건비 및 시설가동 등에 따른 각종 처리 유지관리 비용의 현격한 절감 효과를 볼 수 있고, 원심력에 의한 물리적이고도 강제적인 분쇄 및 선별 작업이 이루어지므로 작업시간을 현저히 단축할 수 있으며, 전처리 과정에서의 오류 발생률이 적을 뿐만 아니라, 특히 음식물쓰레기의 분쇄 및 협잡물 선별 작업을 동시에 완벽하게 처리한 후 각각 분리 배출할 수 있어 귀중한 유기물 자원을 재활용할 수 있게 되는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 유기물과 협잡물을 분리하여 토출하는 타공망이 분할 형성되어 상기 타공망을 케이스에서 인출할 수 있어서 상기 케이스 내부의 기계적인 결함 및 운영상태를 수시로 확인할 수 있고 세척이 가능하므로 장치의 내부고장을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 타공망의 양측면에 천공되지 않은 평면부가 형성되어 협잡물이 상기 타공망을 통해서 분쇄된 가용의 음식물속으로 배출되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

또한, 음식물쓰레기를 분쇄 및 선별이송시키는 햄머밀 어셈블리의 조합구조와 직육면체로 형성된 햄머의 형태에 의해 음식물 분쇄시 음식물과의 접촉 표면적을 증가시켜 분쇄효율을 향상시킴으로써 음식물쓰레기를 효과적으로 처리할 수 잇는 장치를 제공하여 환경 오염방지에 크게 기여하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 개략 구성을 도시한 종단면도,

도 2는 상기 실시예에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치에 적용되는 케이스 내부의 상·하부 부품에 대한 분해사시도,

도 3은 상기 실시예에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치에 적용되는 수직격벽과 협잡물 토출구의 위치를 나타내는 사시도,

도 4는 상기 실시예에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치에 적용되는 햄머밀 어셈블리의 구조를 도시한 단면도,

도 5a는 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 외부 구조를 도시한 사시도,

도 5b는 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 케이스 전방에 형성된 손잡이가 인출된 상태를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 평면구조를 도시한 평면도,

도 7 은 상기 실시예가 적용된 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치의 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 음식물쓰레기 1a : 유기물(또는 단백질)

1b : 협잡물 10 : 케이스

11 : 호퍼 12 : 타공망

12a, 12b : 평면부 13 : 토출구

15 : 협잡물이송스크류 20 : 타격판

21 : 타격판 본체 22 : 타격격자 바아

23 : 간극조절 체결부재 30 : 수직격벽

31 : 토출구 조절판 31a : 수직격벽 토출구

40 : 구동축 41 : 베어링

42 : 플라이휠 43 : 풀리

50 : 햄머밀 어셈블리 50a : 햄머밀 유닛

51 : 원형플레이트 52 : 보울트

53 : 너트 55 : 햄머

57 : 손잡이 58a,58b,58c : 조임쇠

59 : 서랍식 타공판 본체

Claims (9)

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2. 각종 협잡물이 함유된 채로 음식물쓰레기를 투입할 수 있는 호퍼가 상부 일측에 마련되고, 상기 호퍼를 통해 투입된 음식물쓰레기 중 순수 음식물쓰레기 및 협잡물을 분리하여 토출할 수 있는 타공망 및 토출구가 각각 마련된 상, 하 분리 가능한 밀폐형의 케이스;

   상기 케이스의 상부 내측면 일부에 설치되어 투입 이송되는 음식물쓰레기가 충돌하면서 분쇄될 수 있게 해주는 타격판;

   상기 케이스의 내부 양측에 설치되면 그 양측에 평면부가 형성된 타공망;

   선별된 협잡물의 배출과 분쇄과정을 격리시켜주는 수직격벽에 설치된 수직격벽 토출구;

   상기 케이스의 길이방향을 따라 그 중앙에 수평방향으로 관통 배치되어 상기 케이스의 양쪽으로 돌출된 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하도록 지지되고 이를 회전시켜줄 수 있는 구동원에 연결된 구동축; 및

   상기 구동축 상에 연속적으로 고정 설치되고 그 단부가 상기 타격판의 내측면과 미소 간극을 유지하면서 교반 회전되어 음식물쓰레기를 상기 타격판에 충돌시킴으로써 상기 음식물쓰레기를 미세 크기로 분쇄 및 이송시켜줄 수 있도록 각 단위 부재간에 소정의 각도 편차를 유지하며 순차적으로 틸팅된 다수의 변형된 햄머밀 어셈블리를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치에 있어서,

   상기 타공망은 두 부분으로 분할형성되어 두 부분 중 일부가 상기 케이스의 서랍식 타공판 본체에 의해 외측으로 인출되어지며, 상기 장치의 하단부의 1/2은 타공망으로 형성되어 있고 상단부의 1/2은 타격판으로 설치된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기에 함유된 협잡물을 자동선별하고 가용의 음식물을 동시에 분쇄하는 장치.
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