KR100524183B1 - 부엌쓰레기처리방법및부엌쓰레기처리장치 - Google Patents

Abstract

다만 부엌 쓰레기의 부피를 줄이는 것이 아니고, 부엌 쓰레기 자체를 균질화 처리에 의하여 미세하게 미세화하는 부엌 쓰레기 처리방법 및 부엌 쓰레기 처리장치를 얻는다.

부엌 쓰레기를 가압하는 가압수단과, 가압된 부엌 쓰레기의 일부가 통과할 때에 자체의 전단류(剪斷流)에 의하여 미세화되는 미세 간극(間隙)을 구비하고, 가압된 부엌 쓰레기가 미세 간극을 통과할 때에 발생하는 전단류로써 부엌 쓰레기를 미세화한다.

Description

부엌 쓰레기 처리방법 및 부엌 쓰레기 처리장치

본 발명은 부엌 쓰레기 프레스 처리에 관한 것으로서, 특히 가압된 부엌 쓰레기의 일부가 미세 간극을 통과할 때에 생기는 자체의 전단류(剪斷流)에 의하여 미세화되는 부엌 쓰레기 프레스 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

부엌 쓰레기의 처리에 있어서 부엌 쓰레기를 가압하여 다만 부엌 쓰레기의 부피를 줄이는 부엌 쓰레기 프레스 처리를 실행하는 장치는 종래부터 여러 가지가 존재한다. 또한, 가정용의 싱크대의 배수구 등에 부착하여 회전하는 칼날에 의해서, 배수구에 투입된 부엌 쓰레기를 분쇄하여 배수와 함께 하수도로 도입하는 장치도 있다.

한편, 식품이나 생화학 실험 등에 있어서 대상으로 하는 시료를 미세하게 분쇄하는 방법으로서, 균질화기(均質化機; homogenizer)에 의한 균질화(homogenate)처리가 있다. 이 균질화기에는 포터엘베 잼 균질화기나 워링 블렌더(waring blendor) 이외에 프렌치 프레스(French press) 등의 가압형 파쇄(破碎)장치도 포함된다.

상기의 균질화기는 불균질한 시료를 균질화하기 위한 장치인데, 대량으로 처리하는 것은 거의 없다. 또한, 부엌 쓰레기 처리 분야에 있어서 균질화 처리에 의하여 부엌 쓰레기를 미세하게 파쇄하는 장치로서 아직 만족할만한 장치를 얻지 못하고 있다.

본 발명은 다만 부엌 쓰레기의 부피를 줄이는 것은 아니고, 부엌 쓰레기 자체를 균질화 처리에 의하여 미세하게 미세화하는 부엌 쓰레기 처리방법 및 부엌 쓰레기 처리장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명의 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 부엌 쓰레기가 투입되는 고압용기 외통과, 상기 고압용기 외통의 일단 측을 막으면서 제1램(ram) 후퇴 위치와 상기 고압용기 외통 내부의 미리 정해진 제1램 가압 위치와의 사이를 이동하는 제1유압 램과, 상기 고압용기 외통의 타단 측을 막으면서 상기 고압용기 외통의 제2램 후퇴위치와 제1램 가압 위치 근방과의 사이를 이동하여 상기 부엌 쓰레기를 가압하는 제2유압 램과, 상기 제1램 가압 위치에 이동한 제1유압 램의 전체 둘레에 걸쳐서 형성되고, 상기 고압용기 외통의 측벽에 관통하는 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에 연통하는 미세 간극과, 상기 제1유압 램이 제1램 후퇴위치로 이동하였을 때 상기 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기(殘情)를 상기 고압용기 외통 외부로 배출하는 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단을 구비한 부엌 쓰레기 처리장치에 있어서,

상기 제1유압 램의 가압면이 이 제1유압 램의 램 받침대(臺座)에 교환가능하게 고착된 가압편에 의해 형성되고, 상기 가압편은 가압면으로부터 멀어짐에 따라서 연속적으로 직경이 축소되는 테이퍼 형상의 얇은 칼날 오리피스 형상의 에지 부분을 가지고, 상기 미세 간극이 상기 에지 부분과 이 에지 부분에 대향하는 고압용기 외통의 내벽에 의해서 형성되어 있는 것이다.

청구항 1에 있어서, 상기 유압 램은, 투입된 부엌 쓰레기를 가압하는 가압수단이고, 상기 미세 간극은, 상기 가압수단의 대향하는 위치에 설치되어 있다. 가압수단으로서는, 예를 들면, 스크루 컨베이어에 의하여 연속적으로 부엌 쓰레기를 공급하면서 미세 간극 방향으로 가압하는 것이라도 좋으나 부엌 쓰레기 찌꺼기의 배출을 고려하여, 예를 들면 부엌 쓰레기를 압력용기에 투입한 후에 유압 램으로써 미세 간극 방향으로 가압하고, 부엌 쓰레기가 미세화되어 배출된 후에 남은 부엌 쓰레기 찌꺼기를 다음의 부엌 쓰레기의 투입전에 가압용기로부터 폐기하는 배치(batch)식의 것이 바람직하다.

또한, 압력용기로서는 저면(底面) 부분에 미세 간극을 형성하여, 상면 부분으로부터 유압 램으로써 가압하는 것을 쉽게 고려할 수 있다. 그러나 유압 램에 의한 가압에 견딜 수 있고, 또한 저면 부분에 미세 간극을 형성하기 위해서는 강도의 확보 면에서 유압 램의 가압에 대한 저면 부분의 충분한 보강과 미세 간극의 변형을 방지하기 위한 충분한 보강이 필요하게 된다.

또한, 상기 청구항 1의 부엌 쓰레기 처리장치는, 부엌 쓰레기의 투입, 가압수단에 의한 미세화 부엌 쓰레기의 배출, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 폐기의 각 공정을 연속적으로 실행하기 위하여, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 가압용기로부터의 폐기를 고려하면서, 또한 유압 램의 가압에 대한 충분한 강도를 확보할 수 있는 압력용기의 구조를 갖는다.

이 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 제1램 가압 위치로 이동한 제1유압 램의 전체 둘레에 걸쳐서 형성된, 고압용기 외통의 측벽으로 관통하는 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에 연통하는 미세 간극이 구비되어 있다. 이것은 미세화 간극 자체가 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍으로서 고압용기 외통의 측벽에 형성되어 있는 것도 포함한다. 그러나 고압용기 외통의 미세 간극 및 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에는 막 힘의 문제와 유압 램의 가압에 대항하기 위한 보강의 문제가 생긴다.

그래서 청구항 2에 기재된 발명의 바람직한 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 청구항 1에 기재된 부엌 쓰레기 처리장치에 있어서,

상기 에지 부분이, 상기 제1유압 램의 가압면의 둘레 가장자리에, 전체 둘레에 걸쳐서 연속적인 직경이 축소되는 절제 부분(切除部分)으로서 형성되어 있는 것이고,

청구항 3에 기재된 발명의 바람직한 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 청구항 1에 기재된 부엌 쓰레기 처리장치에 있어서,

상기 에지 부분이, 상기 유압 램의 가압면의 둘레 가장자리에, 전체 둘레에 걸쳐서 둘레 방향으로 단속적인 직경이 축소되는 절제 부분으로서 형성되어 있는 것이다.

그런데, 제1유압 램이 제1램 후퇴위치에 이동하였을 때에 상기 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 상기 고압용기 외통의 외부에 배출하는 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단으로서는, 제1램 후퇴위치를 부엌 쓰레기 투입위치로 하고, 제1유압 램의 가압면을 고압용기 외통 가장자리까지 끌어 올려서 부엌 쓰레기 찌꺼기를 긁어내도 되지만, 제1유압 램의 실린더 부분이 길어진다.

띠라서, 청구항 4에 기재된 발명의 바람직한 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 청구항 3에 기재된 부엌 쓰레기 처리장치에 있어서,

상기 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단이,

상기 제1유압 램이 제1램 후퇴위치로 이동하였을 때에 상기 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 가압 방향에 직각인 방향으로 밀어내는 스크레이퍼(scraper)와,

상기 스크레이퍼에 의해 밀려나온 부엌 찌꺼기를 통과시키도록 상기 고압용기 외통에 뚫려진 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구를 구비한 것이다.

본 발명의 부엌 쓰레기 처리방법에 있어서는, 내부에 수분을 함유한 부엌 쓰레기를 밀폐상태로 고압력으로써 가압하여 미세 간극으로 통과시킨다 이때, 부엌 쓰레기의 세포가 가압에 의하여 부서지면서 미세 간극으로 통과하는 동안, 통과할 때의 전단류에 의해서 더욱 미세하게 분쇄된다. 부엌 쓰레기를 가압하는 압력은 파쇄되어 미세 간극을 통과하는 부엌 쓰레기의 유체의 점도(粘度)와 미세 간극의 폭 및 총 간극 면적에 따라서 변화한다.

즉, 내부에 수분을 함유한 부엌 쓰레기를 밀폐상태로 고압력으로써 가압하여 미세 간극을 통과시킨다. 이때, 부엌 쓰레기의 세포가 가압에 의하여 부서지면서 미세 간극을 통과하는 동안 통과할 때의 전단류에 의해서 더욱 미세하게 분쇄된다. 이러한 미세 간극을 통과할 때의 전단류에 의해서 더욱 미세하게 분쇄된 부엌 쓰레기의 미세화 유동액(流動液)은, 일반 분뇨와 마찬가지로, 활성 오니법(汚泥法) 등에 의하여 정화되면 좋다. 또한, 미세 간극을 통과하지 않고 남은 부엌 쓰레기 찌꺼기는 프레스전의 부엌 쓰레기의 체적에 비하여 압도적으로 작게 감소되고, 또한 함수율(含水率)도 압도적으로 낮아져 있다. 이 때문에, 일반 쓰레기와 마찬가지의 소각이나 매립 등의 폐기 처분을 할 때에 냄새나 운반비용이 경감된다.

구체적으로는, 부엌 쓰레기의 가압 면적이 180cm²에 대하여 미세 간극의 폭이 30미크론 이상, 500미크론 이하, 바람직하게는 50미크론 이상, 100미크론 이하이고, 총 간극 면적이 1.5cm²로서, 100kg/cm² 이상의 가압력이 있으면 된다. 더욱 바람직하기는 미세 간극의 폭이 50미크론 이상, 100미크론 이하이고, 150kg/cm² 이상의 가압력이 있으면 좋다.

이러한 부엌 쓰레기 처리방법을 실행하는 장치로서는, 부엌 쓰레기를 가압하는 가압수단과, 가압된 부엌 쓰레기의 일부가 통과할 때에 자체의 전단류에 의해서 미세화되는 미세 간극을 구비한 것이면 된다. 따라서, 구체적으로는 부엌 쓰레기가 투입되는 압력용기와, 이 투입된 부엌 쓰레기를 가압하는 유압 램 등의 가압수단과, 가압수단의 대향하는 위치에 설치된 미세 간극을 구비하고 있다. 가압수단으로서는, 예를 들면 스크루 컨베이어에 의하여 연속적으로 부엌 쓰레기를 공급하면서 미세 간극 방향으로 가압하는 것이라도 좋으나, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 배출을 고려하여, 예를 들면 부엌 쓰레기를 압력용기에 투입한 후에, 유압 램에 의하여 미세 간극 방향으로 가압하고, 부엌 쓰레기가 미세화되어 배출된 후에 남은 부엌 쓰레기 찌꺼기를 다음의 부엌 쓰레기를 투입하기 전에 가압용기로부터 폐기하는 배치(batch)식의 것이 바람직하다.

또한, 압력용기로서는, 저면 부분에 미세 간극을 형성하여, 상면 부분으로부터 유압 램으로써 가압하는 것을 쉽게 고려할 수 있다. 그러나, 유압 램에 의한 가압에 견딜 수 있고, 또한 저면 부분에 미세 간극을 형성하기 위해서는, 강도의 확보 면에서, 유압 램의 가압에 대한 저면 부분의 충분한 보강과 미세 간극의 변형을 방지하기 위한 충분한 보강이 필요하게 된다.

또한, 부엌 쓰레기의 투입, 가압수단에 의한 미세화 부엌 쓰레기의 배출, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 폐기의 각 공정을 연속적으로 실행하기 위하여, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 가압용기로부터의 폐기를 고려하면서, 또한 유압 램의 가압에 대한 충분한 강도를 확보할 수 있는 압력용기의 구조를 갖는 더욱 구체적인 부엌 쓰레기 처리장치에서는,

부엌 쓰레기가 투입되는 고압용기 외통과,

상기 고압용기 외통의 일단측을 막도록 배치되고, 제1램 후퇴위치와 상기 고압용기 외통 내부의 미리 정해진 제1램 가압 위치와의 사이를 이동하는 제1유압 램과,

상기 고압용기 외통의 타단측의 제2램 후퇴위치와, 고압용기 외통의 타단을 막으면서 제1램 가압 위치 근방과의 사이를 이동하여 상기 부엌 쓰레기를 가압하는 제2유압 램과,

상기 제1램 가압 위치로 이동한 제1유압 램의 전체 둘레에 걸쳐서 형성되고, 상기 고압용기 외통의 측벽에 관통하는 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에 연통하는 미세 간극과,

상기 제1유압 램이 제1램 후퇴위치로 이동하였을 때에 상기 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 상기 고압용기 외통의 외부로 배출하는 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단을 구비한 것이다.

이 부엌 쓰레기 처리장치는, 제1유압 램이 제1램 가압 위치로 이동하였을 때에 고압용기 외통 내부에 부엌 쓰레기가 투입되고, 제2유압 램이 제1램 가압 위치방향으로 부엌 쓰레기를 가압하면서 이동됨으로써, 가압된 부엌 쓰레기의 일부가 미세 간극을 통과할 때에 발생하는 자체의 전단류에 의하여 미세화되면서, 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍으로부터 배출된다. 또한, 제1유압 램이 제1램 후퇴위치로 이동하였을 때에 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단에 의하여, 남아있던 부엌 쓰레기 찌꺼기가 배출된다.

이 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 압력용기 외통과 이 일단(一端)을 막는 제1유압 램과 타단(他端)을 막는 제2유압 램으로써 부엌 쓰레기를 가압한다. 이 때문에, 저면 부분에 미세 간극을 형성하여, 상면 부분으로부터 유압 램으로써 가압하는 것에 비하여, 유압 램의 가압에 대한 보강도 적게 된다.

또한, 부엌 쓰레기의 가압은 제1램 가압 위치에서 실행하고, 부엌 쓰레기 찌꺼기는 제1램 후퇴위치에서 실행하기 때문에, 부엌 쓰레기의 투입, 가압수단에 의한 미세화 부엌 쓰레기의 배출, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 폐기의 각 공정을 연속적으로 실행할 수 있다.

이 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 제1램 가압 위치로 이동한 제1유압 램의 전체 둘레에 걸쳐서 형성된, 고압용기 외통의 측벽으로 관통하는 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에 연통하는 미세 간극이 구비되어 있다. 이것은 미세 간극 자체가 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍으로서 고압용기 외통의 측벽에 형성되어 있는 것도 포함한다. 그러나 고압용기 외통의 미세 간극 및 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에는 막힘의 문제와 유압 램의 가압에 대항하기 위한 보강의 문제가 생긴다.

그래서 바람직한 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 상기 미세 간극이, 상기 제1유압 램의 가압면 둘레 가장자리의 전체 둘레에 걸쳐서 연속적 또는 단속적으로 잘라낸 에지 부분(절제 부분)과 이 잘라낸 에지 부분에 대향하는 고압용기 외통의 내벽에 의하여 형성되고,

상기 에지 부분이, 가압면으로부터 멀어짐에 따라서 연속적으로 직경이 축소되는 테이퍼상의 얇은 칼날 오리피스 형상으로 형성되어 있는 것이다.

즉, 본 발명의 바람직한 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 미세 간극 구조로서, 제1유압 램의 가압면 둘레 가장자리의 전체 둘레에 걸쳐서 연속적 또는 단속적으로 잘라낸 에지 부분과 이 잘라낸 에지 부분에 대향하는 고압용기 외통의 내벽에 의하여 형성되어 있기 때문에, 제1유압 램의 이동으로 인하여, 막힘이 발생하기 어렵게 된다. 또한, 미세 간극과 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍을 별개로 하고 있기 때문에, 부엌 쓰레기의 가압력은 미세 간극을 통과하여 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에 도달하므로, 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍의 보강은 미세 간극 자체가 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍으로서 고압용기 외통의 측벽에 형성되어 있는 것에 비하여 경감될 수 있다.

또한, 에지 부분이 가압면으로부터 멀어짐에 따라서 연속적으로 직경이 축소되는 테이퍼상의 얇은 칼날 오리피스 형상으로 형성되어 있기 때문에, 전단(發斷) 효율이 높아져서 부엌 쓰레기의 미세화가 효율 좋게 실행된다. 즉, 본 발명의 구체적인 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 미세 간극은 제1유압 램의 가압면 둘레 가장자리의 전체 둘레에 걸쳐서 연속적 또는 단속적으로 잘라낸 에지 부분(절제 부분)과 이 잘라낸 에지 부분에 대향하는 고압용기 외통의 내벽에 의하여 형성되어 있다. 이 미세 간극의 길이와 압력 손실이 비례한다. 따라서 미세 간극의 길이가 길어지면 압력 손실이 커지기 때문에, 제2유압 램의 압력이 효율적으로 작용하지 않는다. 본 발명의 바람직한 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 에지 부분이, 가압면으로부터 멀어짐에 따라서 연속적으로 직경이 축소하는 테이퍼상의 얇은 칼날 오리피스 형상으로 형성되어 있기 때문에, 미세 간극의 길이가 작아져서, 압력 손실을 적게 할 수 있고, 미세화 부엌 쓰레기의 점성에도 영향을 주기 어려운 구조로 되어서, 부엌 쓰레기의 미세화가 효율 좋게 실행된다.

그런데, 제1유압 램이 제1램 후퇴위치로 이동하였을 때에 상기 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 상기 고압용기 외통의 외부로 배출하는 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단으로서는, 제1램 후퇴위치를 부엌 쓰레기 투입 위치로 하여, 제1유압 램의 가압면을 고압용기 외통 가장자리까지 끌어 올려서 부엌 쓰레기 찌꺼기를 긁어내도 좋지만, 제1유압 램의 실린더 부분이 길어진다.

따라서, 바람직하게는 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단이,

상기 제1유압 램이 제1램 후퇴위치로 이동하였을 때에 제1유압 램의 가압면 상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 가압 방향에 직각인 방향으로 밀어내는 스크레이퍼와,

상기 고압용기 외통에 구멍을 뚫어서 설치된, 상기 스크레이퍼에 밀려나온 부엌 쓰레기 찌꺼기가 통과 가능한 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구를 구비한 것이다.

(실시예)

도 1은 본 발명의 부엌 쓰레기 처리장치의 하나의 실시예의 구성을 나타내는 설명도이고, 도 2는 도 1의 주요 부분의 구성을 나타내는 설명도이다. 도시한 바와 같이, 받침대(10)위에 제1유압 실린더(11)가 설치되어 있다. 이 유압 실린더(11)의 램(제1유압 램)(12)은, 도면에 나타내지 않은 유압제어수단에 의해서 가압된 오일을 유압 실린더(11) 내부로 도입 및 도출함으로써, 유압 실린더(11)의 상부에 설치된 원통용기(고압용기 외통)(13)의 일단을 폐색(閉塞)하는 제1램 가압 위치와, 제1램 후퇴위치와의 사이를 이동한다.

원통용기(13)의 상부에는, 부엌 쓰레기 투입실(16)을 사이에 두고 제2유압 실린더(14)가 설치되어 있다 이 유압 실린더(14)의 램(ram)(제2유압 램)(15)은 도면에 나타내지 않은 유압제어수단에 의하여, 부엌 쓰레기 투입실(16)의 상위 위치인 제2램 후퇴위치와, 제1램 가압 위치 근방과의 사이를 이동한다.

제1유압 램(12)이 제1램 가압 위치에 있고, 제2유압 램(15)이 제2램 후퇴위치에 있을 때에, 부엌 쓰레기 투입실(16)에서는, 그 투입실(16)의 옆쪽에 배치된 부엌 쓰레기 호퍼(hopper)(17)내의 부엌 쓰레기를 하부의 스크루 컨베이어(18)의 구동에 따라서, 원통용기(13)의 상단으로부터 투입한다. 원통용기(13)내에 소정량의 부엌 쓰레기가 투입된 다음에, 제2유압 램(15)이 제1램 가압 위치 근방까지 하강하여 부엌 쓰레기를 가압한다. 또한, 원통용기(13)의 상단부분의 직경이 넓어져서 제2유압 램(15)의 원통용기(13) 내부에의 삽입을 용이하게 한다.

도 2에 상세히 나타내는 바와 같이, 원통용기(13)의 내경(內徑) 보다도 넓은 내경을 갖는 제1유압 램(12)의 가압면은 제1램 가압 위치에서는 원통용기(13)의 하단부 가장자리에 맞닿는다. 원통용기(13)의 전체 둘레에 걸쳐서 단속적으로 형성된 하단부의 노치(notch)부와 맞닿은 가압면에 의해서 미세 간극(19)이 형성된다. 이 형성된 미세 간극(19)은 원통용기(13)의 하단부를 둘러싸서 형성된 미세화 부엌 쓰레기 배출실(20)과 연통하고, 이 미세화 부엌 쓰레기 배출실(20)은 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍(21)으로부터 외부에 배출된다. 또한, 제1유압 램(12)의 가압면은, 제1램 후퇴위치에서는 옆쪽으로 형성된 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(22)의 저변과 동일면의 위치로 된다. 이 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(22)의 대향 위치에는, 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(22)를 향하여 밀어내는 스크레이퍼(23)와 스크레이퍼(23)를 구동하는 스크레이퍼 구동 유압 실린더(24)가 설치되어 있다.

이 부엌 쓰레기 처리장치는, 제1유압 램(12)이 제l렘 가압 위치에 이동하였을 경우에 고압용기 외통 내부에 부엌 쓰레기가 투입되고, 제2유압 램(15)이 제1램가압 위치 방향으로 부엌 쓰레기를 가압하면서 이동하게 됨메 따라서, 가압된 부엌쓰레기의 일부가 미세 간극(19)을 통과할 때에 발생하는 자체의 전단류에 의하여 미세화하면서, 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍(21)으로부터 배출된다. 또한, 제1유압 램(12)이 제1램 후퇴위치에 이동하였을 때에 스크레이퍼(23)가 부엌 쓰레기 찌꺼기를 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(22)를 향하여 배출한다.

이 부엌 쓰레기 처리장치에서는, 압력용기 외통과 이 일단을 막는 제1유압 램과 타단을 막는 제2유압 램으로써 부엌 쓰레기의 가압을 실행한다. 또한, 미세 간극은 제1유압 램의 가압면 에지 부분의 전체 주위에 걸쳐서 연속적 또는 단속적으로 형성된 직경이 축소된 부분과 이 직경이 축소된 부분에 대향하는 고압용기 외통의 내벽에 의하여 형성된다. 이 때문에, 저면 부분에 미세 간극을 형성하여, 상면 부분으로부터 유압 램으로써 가압하는 것에 비하여, 유압 램의 가압에 대한 보강도 적게 된다. 또한, 부엌 쓰레기의 가압은 제1램 가압 위치에서 실행하고, 부엌 쓰레기 찌꺼기는 제1램 후퇴위치에서 실행하므로, 부엌 쓰레기의 투입, 가압수단에 의한 미세화 부엌 쓰레기의 배출, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 폐기의 각 공정을 연속하여 실행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 부엌 쓰레기 처리장치의 다른 실시예의 주요 부분 구성을 나타내는 설명도이다. 도 4는 도 3의 스크레이퍼 부분의 평면도이다. 도 3에서는,도 1의 원통용기(33)의 하부 구조의 변경을 나타내는 것이고, 원통용기(33)의 상부구조 등은 도 1과 동등하다. 즉, 도 3에 나타내는 다른 실시예에서는, 제1유압 램(32)으로서, 이 제1유압 램(32)의 중앙을 지지하는 로드(rod)(45)를 구비한 유압실린더(31)를 구비하고 있다. 제1램 가압 위치에서는 제1유압 램(32)의 일부가 원통용기(33)의 하단부분에 삽입된다. 제1유압 램(32)의 가압면의 둘레 가장자리에는, 전체 둘레에 걸쳐서 단속적으로 잘라낸 에지 부분이 형성되어 있고, 이 잘라낸 에지 부분과 원통용기(33)의 하단 가장자리 부분에 의하여 미세 간극(39)이 형성된다.

또한, 제1유압 램(32)의 가압면은, 제1램 후퇴위치에서는 옆쪽에 형성된 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(42)의 저변과 동일면의 위치로 된다. 이 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(42)의 대향위치에는, 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(42)를 향하여 밀어내는 스크레이퍼(43)와, 이 스크레이퍼(43)를 구동하는 스크레이퍼 구동 유압 실린더(44)가 설치되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 스크레이퍼(43)의 평면 형상은 제1유압 램(32)의 가압면의 평면 형상의 외형에 일치하는 오목한 형상으로 형성되어 있다. 제1램 가압 위치에서는 스크레이퍼(43)가 제1유압 램의 하부에 침입하고, 이 스크레이퍼(43)로써 제2유압 램의 가압에 대항한다.

또한, 미세 간극(39)은 원통용기(33)의 하단부를 둘러싸서 설치된 보호 커버(cover) 부재(46)와 제1유압 램(32)의 측벽에 의해서 형성된 미세화 부엌 쓰레기 배출실(40)을 거쳐서 외부로 연통하고, 제2유압 램의 가압에 의하여 미세 간극(39)을 통과한 미세화 부엌 쓰레기가 배출된다.

상기의 도 1 및 도 2에 도시한 장치에서는, 제1유압 램(12)이 원통용기(13)의 하단에 맞닿기 때문에, 원통용기(13)와 제1유압 램의 가압면과의 강도의 확보 문제가 있었다. 또한, 대구경의 제1유압 램을 구동하는 대구경의 유압 실린더(11)를 받침대(10)에 설치하기 위하여, 받침대(10)에 불필요한 부하가 걸리는 문제를 검토하였다. 또한, 원통용기(13)의 측벽에 미세 간극(19)을 구멍을 뚫어 형성하기 때문에, 구동에 의하여 미세 간극이 넓어지기도 하고, 변형하기도 하는 염려가 있었다.

또한, 도 3 및 도 4에 나타낸 장치에서는, 제2유압 램의 가압에 대항하기 위하여, 가압시에 스크레이퍼(43)를 제1유압 램(32)의 하방으로 침입되도록 구성하였으나, 스크레이퍼(43)와, 제1유압 램(32)과의 부하 수압면(受壓面)이 불균등하기 때문에, 제2유압 램의 가압에 의하여 제1유압 램(32)이 기울어져서 작동 불량이 발생하는 문제가 검토되었다.

그래서, 더욱 개량한 부엌 쓰레기 처리장치를 검토하었다. 도 5는 본 발명의 부엌 쓰레기 처리장치의 또 다른 실시예의 구성을 나타내는 설명도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 받침대(50)상에 제1유압 실린더(51)가 설치되어 있다. 이 유압 실린더(51)의 로드 선단(先端)에 설치된 램(제1유압 램)(52)은, 부엌 쓰레기를 가압하는 제1램 가압 위치와, 부엌 쓰레기 찌꺼기를 배출하는 제1램 후퇴위치와의 사이를 이동한다.

원통용기(고압용기 외통)(53)의 상부에는, 부엌 쓰레기 투입실(56)을 사이에 두고 제2유압 실린더(54)가 설치되어 있다. 이 유압 실린더(54)의 로드 선단에 설치된 램(제2유압 램)(55)은 도면에 나타내지 않은 유압제어수단에 의하여, 부엌 쓰레기 투입실(56)의 상위 위치인 제2램 후퇴위치와, 제1램 가압 위치 근방과의 사이를 이동한다.

제1유압 램(52)이 제1램 가압 위치에 있고, 제2유압 램(55)이 제2램 후퇴위치에 있을 때에, 부엌 쓰레기 투입실(56)에서는, 그 투입실(56)의 옆쪽에 배치된 부엌 쓰레기 호퍼(57)내의 부엌 쓰레기를, 상부의 교반기(67)와 하부의 스크루 컨베이어(58)와의 구동에 의하여, 원통용기(53)의 상단으로부터 투입한다. 원통용기(53)내에 소정량의 부엌 쓰레기가 투입된 다음에, 제2유압 램(55)이 하강하고, 원통용기(53)의 상단으로부터 삽입되어서, 제1램 가압 위치 근방까지 하강하여 부엌 쓰레기를 가압한다.

또한, 도면에서, (68), (69), (70)은 각각 위치 센서로서, 최하부의 위치 센서(제1램 후퇴위치 센서)(68)는 제1유압 램(52)이 제1램 후퇴위치에 정확하게 위치하는 것을 검출하는 것이고, 그 위의 위치 센서(제1램 가압 위치 센서)(69)는 제1유압 램(52)이 제1램 가압 위치에 정확히 위치하는 것을 검출하는 것이다. 또한, 최상부의 위치 센서(제2램 후퇴위치 센서)(70)는 제2유압 램(55)이 제2램 후퇴위치에 위치하는 것을 검출하는 것이다.

도 6은 도 5에 나타낸 제1유압 램의 평면도이고, 도 7은 도 5 및 도 6에 나타낸 제1유압 램의 제1램 가압 위치에서의 구성을 나타내는 설명도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제1유압 램(52)의 가압면의 둘레 가장자리는, 도 3 및 도 4에 나타낸 장치와 마찬가지로, 전체 둘레에 걸쳐서 단속적으로 잘라낸 에지 부분이 형성되어 있고, 이 잘라낸 에지 부분과 원통용기(53)의 내벽에 의하여 미세 간극(59)이 형성된다. 또한, 본 실시예에서는 잘라낸 에지 부분은 전체 둘레에 걸쳐서 단속적으로 형성되어 있는 예를 나타내었으나, 연속적으로 형성하여, 전체 둘레에 걸치는 미세 간극으로 해도 좋다.

또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1유압 램(52)은, 가압면으로서 원추 대형상(臺形狀)의 가압편(加壓片)(71)이 램 받침대(72)에 4개치 볼트(73)로써 고착되어 구성되어 있다. 즉, 이 가압편(71)은 램 받침대(72)를 향하여 연속적으로 직경이 축소하는 테이퍼상의 얇은 칼날 오리피스 형상으로 형성되어 있기 때문에, 전단 효율이 높아져서, 부엌 쓰레기의 미세화를 효율 좋게 실행한 수 있다. 또한, 가압편(71)이 램 받침대(72)에 4개의 볼트(73)에 의하여 고착되어 있으므로, 미세 간극(59)이 가압에 의하여 변형하여 바람직한 간극 두께를 얻을 수 없게 된 경우에는, 이 가압편(71)을 용이하게 교환할 수 있다. 또한, 볼트(73)의 머리는 바람직하게는 가압편(71)의 가압면과 동일한 면이 되도록 매입되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 제1램 가압 위치에서는 직경이 축소된 부분과 원통용기(53)의 내벽에 의하여 형성된 미세 간극(59)은, 제1유압 램(52)의 가압면 위치 아래의 원통용기(53) 벽을 둘러싸서 홈을 파낸 미세화 부엌 쓰레기 배출실(60)에 연통하고, 이 미세화 부엌 쓰레기 배출실(60)은 구멍을 뚫어서 형성한 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍(61)으로부터 외부로 배출된다.

또한, 제1유압 램(52)의 가공면은, 제1램 후퇴위치에서는 옆쪽에 형성된 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(62)의 저변과 동일한 면의 위치로 된다 이 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(62)의 대향위치에는, 제1유압 램(52)의 가압면상에 남은 부엌 쓰레기 찌꺼기를 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(62)를 향하여 밀어내는 스크레이퍼(63)와 이 스크레이퍼(63)를 구동하는 스크레이퍼 구동 유압 실린더(64)가 설치되어 있다.

도 8의 도 8a~h는 도 5에 나타낸 부엌 쓰레기 처리장치의 주요 부분의 구동 동작을 나타내는 설명도이다. 본 실시예의 부엌 쓰레기 처리장치의 제1구동 동작은 도 8a에 도시한 바와 같이, 제1유압 램(52)이 제1램 후퇴위치에 있고, 제2유압 램(55)이 제2램 후퇴위치에 있고, 스크레이퍼(63)가 원통용기(53)의 외부에 있다. 이어서 제2구동 동작은 도 8b에 나타내는 바와 같이, 제1유압 램(52)이 제1램 가압 위치에 이동한다 이때, 제1유압 램의 가압면의 에지 부분에 의하여 형성되는 미세 간극은 미세화 부엌 쓰레기 배출실(60)에 연통한다.

제3구동 동작은 도 8c에 나타내는 바와 같이, 부엌 쓰레기 투입실(56)을 거쳐서 원통용기(53)내에 부엌 쓰레기(80)가 투입된다. 제4의 구동 동작은 도 8d에 나타내는 바와 같이, 소정량의 부엌 쓰레기(80)가 원통용기(53)에 투입된 다음에, 제2유압 램(55)을 하강시켜서 원통용기(53)내의 부엌 쓰레기(80)를 가압한다.

제5구동 동작의 도 8e에 나타내는 바와 같이, 제2유압 램(55)의 가압에 의하여 부엌 쓰레기(80)는 얇은 칼날 오리피스 형상의 미세 간극을 통과할 때에 발생하는 전단류에 의하여 미세화된다. 미세화된 부엌 쓰레기 유동물은 미세 간극에 연통하는 미세화 부엌 쓰레기 배출실(60)을 통하여, 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍(61)으로부터 외부로 배출된다.

제6구동 동작은 도 8f에 나타내는 바와 같이, 제2유압 램(55)의 가압면이 제1램 가압 위치 근방까지 도달한 다음에, 제1유압 램(52)과 제2유압 램(55)이 함께 하강하여 제1유압 램의 가압면이 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(62)의 저변과 동일한 면의 위치인 제1램 후퇴위치에 정지한다. 이때, 제2유압 램(55)의 정지 위치는, 적어도 옆쪽의 스크레이퍼(63)의 삽입이 가능하도록, 제1유압 램(52)과 제2유압 램과의 가압면의 거리를 구하여 결정된다.

또한, 제6구동 동작의 시작으로서는, 제2유압 램(55)이 미리 정하여진 위치에 도달함에 따라서 시작해도 좋지만, 장치의 파괴를 방지하는 안전 대책을 고려하여, 제2유압 램(55)의 가압에 대항하는 압력의 한계값을 정하고, 이 한계값에 도달함에 따라서 시작해도 좋다.

제7구동 동작은, 도 8g에 나타내는 바와 같이, 제1유압 램(52)과 제2유압 램(55)과의 가압면 사이에 남아있는 부엌 쓰레기 찌꺼기를, 스크레이퍼(63)를 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구(62) 방향으로 밀어냄으로써 긁어낸다. 또한, 제5 및 제6의 구동 동작에 의하여 스크레이퍼(63)의 두께 이상의 상태에서 제7구등 동작으로 이행한 경우에는, 스크레이퍼(63)의 구동을 여러 번 실행한다. 이때, 제1유압 램(52)과 제2유압 램(55)과의 가압면 사이의 거리를 서서히 가깝게 하여, 최종적으로 스크레이퍼(63)의 두께로 하면 된다.

제8구동 동작은 도 8h에 나타내는 바와 같이, 부엌 쓰레기 찌꺼기의 긁어내기를 종료한 후에, 제2유압 램(55)을 상승시키고, 스크레이퍼(63)를 원통용기(53) 외부의 후퇴위치로 되돌려서 도 8a의 제1구동 동작의 상태로 한다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이, 다만 부엌 쓰레기의 부피를 줄이는 것이 아니고, 부엌 쓰레기 자체를 균질화 처리로써 미세하게 미세화하는 부엌 쓰레기 처리방법 및 부엌 쓰레기 처리장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 부엌 쓰레기 처리장치의 하나의 실시예의 구성을 나타내는 설명도.

도 2는 도 1의 주요 부분의 구성을 나타내는 설명도.

도 3은 본 발명의 부엌 쓰레기 처리장치의 다른 실시예의 주요 부분 구성을 나타내는 설명도.

도 4는 도 3의 스크레이퍼 부분의 평면도.

도 5는 본 발명의 부엌 쓰레기 처리장치의 또 다른 실시예의 구성을 나타내는 설명도.

도 6은 도 5에 도시한 제1유압 램의 평면도.

도 7은 도 5 및 도 6에 도시한 제1유압 램의 제1램 가압 위치에서의 구성을 나타내는 설명도.

도 8은 도 5에 도시한 부엌 쓰레기 처리장치의 주요 부분의 구동 동작을 나타내는 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10, 50 : 받침대 11, 51 : 제1유압 실린더

12, 32, 52 : 제1유압 램 13, 33, 53 : 원통용기(고압용기 외통)

14, 54 : 제2유압 실린더 15, 55 : 제2유압 램(ram)

16, 56 : 부엌 쓰레기 투입실 17, 57 : 부엌 쓰레기 호퍼(hopper)

18, 58 : 스크루 컨베이어 19, 39, 59 : 미세 간극

20, 60 : 미세화 부엌 쓰레기 배출실

21, 61 : 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍

22, 42, 62 : 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구

23, 43, 63 : 스크레이퍼(scraper)

24, 44, 64 : 스크레이퍼 구동 유압 실린더

45 : 로드(rod) 46 : 보호 커버 부재

67 : 교반기 68 : 위치 센서(제1램 후퇴위치 센서)

69 : 위치 센서(제1램 가압 위치 센서)

70 : 위치 센서(제2램 후퇴위치 센서)

71 : 가압편 72 : 램 받침대

73 :볼트 80 : 부엌 쓰레기

Claims (4)

1. 부엌 쓰레기가 투입되는 고압용기 외통과,

   상기 고압용기 외통의 일단 측을 막으면서 제1램(ram) 후퇴위치와 상기 고압용기 외통 내부의 미리 정해진 제1램 가압 위치와의 사이를 이동하는 제1유압 램과,

   상기 고압용기 외통의 타단 측을 막으면서 상기 고압용기 외통의 제2램 후퇴 위치와 제1램 가압 위치 근방과의 사이를 이동하여 상기 부엌 쓰레기를 가압하는 제2유압 램과,

   상기 제1램 가압 위치에 이동한 제1유압 램의 전체 둘레에 걸쳐서 형성되고, 상기 고압용기 외통의 측벽에 관통하는 미세화 부엌 쓰레기 배출구멍에 연통하는 미세 간극과,

   상기 제1유압 램이 제1램 후퇴위치로 이동하였을 때 상기 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기(殘法)를 상기 고압용기 외통 외부로 배출하는 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단을 구비한 부엌 쓰레기 처리장치에 있어서,

   상기 제1유압 램의 가압면이 이 제1유압 램의 램 받침대(臺座)에 교환가능하게 고착된 가압편에 의해 형성되고,

   상기 가압편은 가압면으로부터 멀어짐에 따라서 연속적으로 직경이 축소되는 테이퍼 형상의 얇은 칼날 오리피스 형상의 에지 부분을 가지고,

   상기 미세 간극이 상기 에지 부분과 이 에지 부분에 대향하는 고압용기 외통의 내벽에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부엌 쓰레기 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 에지 부분이, 상기 제1유압 램의 가압면의 둘레 가장자리에, 전체 둘레에 걸쳐서 연속적인 직경이 축소되는 절제 부분(切除部分)으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부엌 쓰레기 처리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출수단이,

   상기 제1유압 램이 제1램 후퇴위치에 이동하였을 때 상기 제1유압 램의 가압면상의 부엌 쓰레기 찌꺼기를 가압방향에 직각인 방향으로 밀어내는 스크레이퍼와,

   상기 스크레이퍼에 의해 밀려나온 부엌 쓰레기 찌꺼기를 통과시키도록 상기 고압용기 외통에 뚫려진 부엌 쓰레기 찌꺼기 배출구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 부엌 쓰레기 처리장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 에지 부분이 상기 제1유압 램의 가압면의 둘레 가장자리에, 둘레 방향으로 단속적인 직경이 축소되는 절제 부분으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부엌 쓰레기 처리장치.

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