KR100481633B1 - 고형물 자동 선별장치를 가진 폐음식물 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐음식물 분쇄기로 폐음식물을 분쇄할 때 수동식 또는 일부 작업의 기계화에 의한 선별작업이 지니고 있는 문제점의 해소, 폐음식물의 분쇄효율 증대, 유기질 비료화용 유효성분의 회수 편의를 도모하기 위한 고형물 자동 선별장치를 가진 폐음식물 분쇄기를 제공하기 위한 것으로서, 폐음식물 분쇄기에서 고속회전하는 회전날의 회전력과 원심력 및 흡출기를 이용하여 폐음식물이 분쇄되는 동안 고형물을 분리시켜 배출하고, 분쇄통의 하반부에 설치된 타공판의 배출공은 회전날의 회전방향에 대하여 대각선 방향에 장축이 놓이는 장공으로 대체하여 회전날이 장공을 통과하는 시간을 늘림과 동시에 가위질 효과로써 폐음식물의 분쇄 효율을 높이며, 고형물 배출구 상에는 그 개방폭을 조절하는 외부조작형 배출조절판을 장착하여 유기질 비료용 유효성분의 배출을 억제할 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

고형물 자동 선별장치를 가진 폐음식물 분쇄기{MILL FOR SORTING SOLID FOOD INCLUDED IN WASTE FOOD}

본 발명은 폐음식물의 사료화 또는 유기질 비료화의 사전 단계로서 폐음식물을 분쇄하는 분쇄기에 관한 것이며, 특히 분쇄된 폐음식물에 섞여서는 아니되는 금속, 비닐, 나무 젓가락, 딱딱한 뼈 등의 고형물을 선별하는 작업의 성력화와 이에 따른 작업경제성을 높인 고형물 자동 선별장치를 가진 폐음식물 분쇄기에 관한 것이다.

폐음식물을 사료화하거나 유기질 비료화하기 위하여 폐음식물 전용 분쇄기로 분쇄하기 전에 폐음식물에 섞인 캔 등의 금속, 나무 젓가락, 이쑤시개, 비닐봉지 등의 고형물을 골라내는 고형물 선별작업은 당연한 과정이다.

폐음식물에 섞여 있는 고형물의 선별작업은 폐음식물 분쇄기의 투입구 전방에 설치된 컨베이어로 폐음식물을 이송하면서 몇몇의 작업자가 폐음식물의 이송방향을 따라 일렬로 배치되어 수작업으로 진행하고, 또는 컨베이어의 상부에 자석을 장착하여 자성체만 자동 선별하고 비자성체는 수작업을 통해 선별하는 방법으로 진행하기도 한다.

어떤 방식으로 고형물을 선별하든 간에 선별작업에 동원되는 작업자 수에 따른 인건비 지출이 과다하고, 자석이 추가된 선별장치의 경우에는 초기 시설비가 높다. 수작업이든 부분적인 기계화작업이 수반된 고형물 선별작업이 필수적인 것은 기존의 폐음식물 분쇄기 자체가 고형물을 선별할 수 있는 능력을 갖지 못한 것이 주된 요인이다. 또한 역한 악취가 매우 심한 폐음식물을 처리하는 작업장의 분위기는 여간 고통스러운 일이 아닐 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은 폐음식물 분쇄기로 폐음식물을 분쇄할 때 악조건 하에서의 수작업 또는 일부 작업의 기계화를 동반한 고형물 선별작업을 요하지 않고 자체적으로 고형물 선별이 가능한 폐음식물 분쇄기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 분쇄기로 폐음식물을 분쇄할 때의 분쇄효율을 높일 수 있는 폐음식물 분쇄기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 분쇄기로 폐음식물을 분쇄하면서 고형물을 선별하여 배출할 때 유기질 비료화에 도움이 되는 잔뼈 조각, 섬유질 의 배출을 억제하여 유기질 비료의 유효성분비를 높일 수 있는 폐음식물 분쇄기를 제공하는데 있다.

폐음식물 분쇄기 중에는 횡형 회전축에 장착된 복수의 회전날이 고속회전하면서 고정날과의 협동하에 폐음식물을 분쇄하고, 분쇄된 폐음식물은 분쇄통의 하반부에 배치된 타공판의 배출공으로 배출되도록 한 것이 있다.

상기한 본 발명의 제1 과제는, 이런 류의 폐음식물 분쇄기에 고형물을 자동으로 선별할 수 있는 장치를 부가하여 폐음식물이 분쇄되면서 이송되는 동안에 고속회전하는 회전날의 원심력에 의해 분쇄통 상부에 마련된 부유통으로 튕겨 올라 그 천장에 부딪쳐 떨어지기를 반복하면서 고형물 배출구 쪽으로 접근하고 비닐지처럼 가벼운 고형물은 내부에서 이는 바람결에 계류공간을 떠돌다가 고형물 배출구측에 설치된 고성능 흡출기에 의해 기외로 흡출되도록 구성한 폐음식물 분쇄기로 달성할 수 있다.

또, 본 발명의 제2 과제는, 타공판의 배출공을, 회전날의 회전방향에 대하여 댁선방향에 장축이 놓이는 장공으로 개조하여 회전날이 접촉되는 시간을 연장함과 동시에 장공의 장축측 가장자리와의 협동에 의한 가위질효과로써 폐음식물의 분쇄효율을 높이는 것에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 제3 과제는, 고형물 배출구에서 흡출기 앞에 고형물 배출구의 개방폭을 조절하는 외부조작형 배출조절판을 설치하여 유기질 비료에 도움이 되는 유효성분의 배출을 억제, 분쇄된 폐음식물에 섞일 수 있는 기회를 부여하는 것으로 달성하게 된다.

도 1과 도 2에서, 본 발명은 분쇄기(10)와 고형물 선별장치(20)로 구성된다. 분쇄기(10)는 폐음식물 전용 분쇄기로서, 분쇄통(11)과 회전날(12), 고정날(13), 타공판(14), 및 구동수단(15)으로 구성된다. 분쇄통(11)은 보편적인 횡형이지만, 한 가지 다른 점은 앞뒤벽(11a,b)이 수직벽으로 구성된 점이다. 이는 폐음식물이 분쇄되는 동안 고속회전하는 회전날(12)에 의해 고형물이 튕겨 오를 수 있는 여건, 즉 고형물이 튕겨 오를 때에 그 상승을 방해하는 저항을 줄이기 위한 방편의 일환이다.

그리고, 분쇄통(11)의 하부는 폐음식 분쇄물이 아래로 빠져나가는 구멍이 총총히 뚫린 타공판(14)이 설치되어 있다. 타공판(14)은 회전날(12)의 회전반경보다도 약간 큰 반경으로 된 원의 대략 하반부를 취한 듯한 호형이다.

회전날(12)은 분쇄통(11)의 중심을 횡단하여 양측벽에 지지된 회전축(16)에 고정축끼움되어 회전할 때 고정날(13)과의 협동으로 폐음식물을 분쇄하는 것이다.

방사형 날개의 끝에 초경금속 등의 팁(12a)이 부착된 것도 있다. 회전날(12)은 날개 끝 또는 팁(12a)이 폐음식물을 분쇄하면서 동시에 고형물 배출구(23)를 향해 서서히 이송할 수 있게 하기 위하여 회전축(16) 상에서 나선형 배열을 이루도록 장착하는 것이 보편적이다. 구동수단(15)은 회전축(16)을 고속회전시키기 위한 것이다.

고형물 선별장치(20)는 상기한 종류의 폐음식물 분쇄기에서 분쇄통(11) 위에 장착된다. 이 고형물 선별장치(20)는 부유통(21)과 흡출기(22)를 기본으로 한다. 부유통(21)은 앞뒤벽(21a,b)을 분쇄통(11)의 앞뒤벽(11a,b)에 연직방향으로 세우고, 앞뒤벽(21a,b)의 상단에 후강판제 천장(23)을 탑재하며, 앞뒤벽(21a,b)의 후단에는 배출방향의 뒤쪽을 향해 구배진 고형물 배출구(24)를 두고, 이 고형물 배출구(24) 상에는 흡출기(22)를 설치한 것이다.

앞뒤벽(21a,b)의 내면은 분쇄통(11)의 앞뒤벽(11a,b)의 내면 간에 단차를 두지 않는 편이 바람작하다. 가동 중인 회전날(12)에 의하여 고형물이 튕겨오를 때 저항을 줄일 수 있기 때문이다.

천장(23)은 분쇄통(11) 쪽에서 튕겨 오르는 고형물이 부딪힌 후 폐음식물이 진행되는 방향의 앞쪽에 떨어지도록 유도하는 반사판의 역할을 한다. 폐음식물의 고형물 중에는 금속, 뼛조각, 나무 젓가락 같이 딱딱한 것도 있다. 딱딱한 고형물이 강한 힘으로 천장(23)에 부딪치면 경시적으로 변형되고 심하면 파손될 수도 있다. 또, 튕겨 오른 고형물이 일단 천장(23)에 부딪치면 그 반동에 의해 되도록 빨리 아래로 떨어져야만 회전날(12)에 의한 이송작용에 힘입어 고형물 배출구(24)쪽으로 접근할 수가 있다.

이런 점을 고려하여 천장(23)은 후강판으로 구성하고, 또한 투입구(17)에서 고형물 배출구(24)를 향하여 천장(23)이 상향 구배지도록 앞뒤벽(21a,b)의 상단을 형성하여 회전날(12)의 원심력 작용으로 튕겨 오른 고형물이 천장(23)에 충돌한 후 떨어질 때에는 폐음식물이 진행하는 방향의 앞쪽, 즉 고형물 배출구(24) 쪽을 향해 떨어지도록 유도함으로서 고형물의 순차적 이송을 가능하게 한다.

고형물 배출구(24)는 천장(24a)과 바닥(24b)을 부유통(21)의 말단에 경사지게 형성한다. 고형물 배출구(24)의 이 같은 구성조건은 폐음식물에 대한 분쇄 마지막 단계에서 회전날(12)에 의해 튕겨오르는 고형물의 탈출각도를 키워서 신속한 배출을 유도하는 데 필요하다.

흡출기(22)는 고형물 배출구(24)에 당도한 금속, 뼛조각, 나무젓가락 이나 그 토막, 이쑤시개나 그 토막과 같은 고형물과 부유공간(25)에 떠 다니는 비닐 조각 등의 가벼운 고형물을 강력한 흡출력으로 빨아내어 배출하는 것으로, 고성능 모터(26)를 구동수단으로 한다.

폐음식물용 투입구(17)는 부유통(21)의 초입부(그림의 우측단)를 관통하여 분쇄기(10)의 초입부로 통하게 설치할 수도 있고 분쇄통(11)의 초입부에 직접 설치해도 된다.

도면부호 (30)은 분쇄기(10)의 아래 쪽에 위치하여 분쇄기(10)에서 분쇄되어 타공판(14)의 배출공으로 빠져나가는 폐음식 분쇄물을 받아 일시 저장하는 저장탱크이다.

회전날(12)과 흡출기(22)가 가동 중인 상태에서 투입구(17)로 투입되는 폐음식물은 고속회전 중인 회전날(12)과 정지상태에 머물고 있는 고정날(13)과의 협동에 의해 분쇄되면서 고형물 배출구(24)를 향해 이송된다.

그러면서 순수한 폐음식물은 타공판(14)의 배출공을 통해 저장탱크(30)로 쏟아져 내리고, 폐음식물에 섞인 고형물은 회전날(12)의 강력한 회전력과 원심력작용 때문에 죽 상태의 폐음식물을 뚫고 부유공간(25)으로 튕겨오른다. 그 고형물 중에서 비닐지처럼 가벼운 것은 천장(23)에 이르지 못하고 부유공간(25) 내에서 이는 바람결에 떠돌고 금속 같이 무게가 있고 딱딱한 이물질은 천장(23)에 부딪쳤다가 떨어진다. 분쇄된 폐음식물은 타공판(14)의 배출공을 통하여 저장탱크(30)로 낙하된다.

그러던 중에 가벼운 고형물은 흡출기(22)의 강력한 흡출력에 이끌려 고형물 배출구(24)를 거쳐 기외로 강제 배출된다. 그 밖의 고형물은 그 무게 때문에 당장은 고형물 배출구(24)로 배출되지는 못하고 여러 번에 걸친 튕겨오름과 고형물 배출구(24) 쪽으로 구배진 천장(23)의 영향을 받아 조금씩 이동하다가 고형물 배출구(24)에 가까워 졌을 무렵에 가서야 비로소 흡출기(22)에 의해 기외로 강제 배출된다.

이처럼 기존의 음식물 분쇄기의 분쇄통(11)을 개조하고, 그 위에 고형물 선별장치(20)를 구비함으로서 폐음식물을 분쇄하기 전에 필수적 통과절차로 인식돼 온 수작업식 또는 일부 기계화작업이 가미된 수작업식 고형물 선별작업의 문제점이 사라진다.

도 3은 상기한 고형물 선별장치(20)를 가진 폐음식물 분쇄기(10)에서 타공판(14)의 배출공을 종래의 원형공에서 장공(18)으로 개조하여 폐음식물의 분쇄효율을 높인 것이다. 장공(18)은 회전날(12)의 회전방향(D)에 대하여 대각선 방향(d)에 장축이 놓이는 전형적인 타원공을 말한다. 이렇게 장공(18)으로 구성하면 회전날(12)의 날끝 또는 팁(12a)의 끝부분이 장공(18)을 통과하는 시간이 연장되고 동시에 장공(18)의 장축측 가장자리와의 사이에 가위질과 같은 분쇄(절삭)작용이 일어나 폐음식물 분쇄효율이 향상된다.

도 4와 도 5는 고형물 배출구(24)의 천장(24a)에 외부에서 조작이 가능한 승강식 배출조절판(27)을 설치하여 고형물 배출구(24)의 개방폭을 조절할 수 있게 한 본 발명의 또 다른 변경실시예를 나타낸 것이다. 고형물 중에서 유기질 비료화에 도움이 되는 성분, 예를들면 잔뼈 조각 등의 회분 함유 물질, 나무 부스러기나 종이 조각과 같은 섬유질의 배출량을 줄이려면 상기한 배출조절판(27)을 내려서 고형물 배출구(24)의 개방폭을 축소한다. 다시 말해, 유기질 비료화에 도움이 되는 성분의 배출을 억제하여 분쇄된 폐음식물에 섞일 수 있는 기회를 늘리는 것이다. 도면부호 (28)은 상기 배출조절판(27)용 외부 조작수단을 표시한다. 외부 조작수단(28)은 조절나사봉이 대표적인 사례다.

이상 설명한 바와 같이, 기존의 음식물 분쇄기에서 분쇄통의 앞뒤벽을 직벽으로 개조하고 그 위에 고형물 배출구쪽으로 구배진 천장과 말단의 고형물 배출구 및 거기에 설치된 고성능 흡출기로 이루어지는 고형물 선별장치를 설치함으로써 그간 폐음식물을 분쇄하기 전 의례적 통과절차로 인식돼 온 수작업식 고형물 선별작업, 부분 선별작업의 기계화를 수반한 수작업식 고형물 선별작업이 생략된다. 이에 따라 인건비 절감액이 막대하고, 기계식 고형물 선별장치의 경우에는 초기 시설비도 상당액 경감된다.

또, 타공판의 배출공을 회전날과의 접촉시간이 늘어나고 가위질효과가 기대되는 장공으로 대체함으로서 폐음식물의 분쇄효율도 높일 수 있다.

그리고 폐음식물을 분쇄하면서 고형물을 선별하여 배출할 때 유기질 비료화에 도움이 되는 뼛조각, 섬유질 등의 배출을 억제할 수 있으므로 유기질 비료의 질적 향상에도 기여하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 폐음식물 분쇄기의 종단면도

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도

도 3은 타공판의 부분 전개도

도 4는 다른 실시예에 의한 폐음식물 분쇄기의 종단면도

도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:분쇄기 12:회전날

13:고정날 14:타공판

18:장공 20:고형물 선별장치

21:부유통 22:흡출기

23:천장 24:고형물 배출구

25:부유공간 27:배출조절판

Claims (3)

1. 하반부가 타공판(14)으로 이뤄어지고 복수의 회전날(12)이 장착되고 구동수단(15)에 의해 구동되는 횡형 회전축(16)이 설치된 횡형 분쇄통(11)의 앞뒤벽(11a,b)을 수직벽으로 한 폐음식물 전용 분쇄기(10)와; 고형물용 부유공간(25)의 확보 및 고형물 배출구(24) 쪽으로 구배진 천장(23)을 갖고 분쇄통(11)의 상단에 연직방향으로 설치되는 부유통(21)과, 부유통(21)의 말단에서 천장(24a)과 바닥(24b)이 고형물 배출방향으로 상향 구배진 고형물 배출구(24), 고형물 배출구(24) 상에 설치된 고형물 배출용 흡출기(22)로 구성된 고형물 선별장치(20)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고형물 자동 선별장치를 가진 폐음식물 분쇄기.
2. 제1항에 있어서, 상기 타공판(14)의 배출공은 회전날(12)의 회전방향(D)에 대하여 대각선 방향(d)에 장축이 놓이는 장공(18)으로 하는 고형물 자동 선별장치를 가진 폐음식물 분쇄기.
3. 제1항에 있어서, 상기 고형물 배출구(24)는 천장(24a)에 외부조작이 가능한 승강식 배출조절판(27)을 설치한 고형물 자동 선별장치를 가진 폐음식물 분쇄기.