KR100529024B1 - 음식물쓰레기 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 대용량의 처리가 가능하도록 양방향 분쇄가 가능한 분쇄스크류를 장착하여 일반가정 뿐만 아니라 식당 등 대형 음식점에서 배출되는 음식물 쓰레기를 빠른시간에 효과적으로 처리할 수 있도록 하며, 쓰레기의 분쇄처리는 물론 처리과정에서 발생되는 오수 및 악취에 대한 정화, 항균 처리가 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록 하여 환경오염 방지에 이바지할 수 있도록 하기위한 것이다.
Description
본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배출된 음식물 쓰레기의 건조 효율을 높이고 사용하기 편리하며 냄새를 효과적으로 배출 및 제거하는 기능을 가진 음식점이나 급식소용 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 음식물 쓰레기를 처리하는 방법으로는 발효처리방식과, 소각처리방식, 사료 및 비료로 재활용하는 방식 및 땅속에 매립하는 매립방식이 있으나, 상기 방식들은 대규모의 시설을 필요로 할 뿐만 아니라 수집과 운반 또는 저장에 따른 악취나 불편함 등의 다양한 부작용과 환경오염이라는 심각한 사회문제를 유발하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 개선하기 위해 개발된 것으로서, 일반 가정이나 대형 음식점 등에서 대량으로 발생되는 음식물 쓰레기를 처리함에 있어 악취의 발생을 방지하면서 미생물에 의한 발효처리가 빠른 시간에 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 처리장치를 제공토록 하는데 목적이 있다.
상기 목적의 음식물 처리장치는, 몸체의 상부에 구비된 투입구와, 상기 투입구를 통해 투입되어진 음식물쓰레기를 분쇄하기 위한 분쇄스크류와, 상기 분쇄스크류에서 분쇄가 이루어진 음식물쓰레기를 교반기로 교반시키기 위한 교반통과, 상기 교반통에서 교반이 이루어진 처리물을 수거하기 위한 수거통이 하부에 구성된 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 상기 분쇄스크류는 양방향 분쇄가 가능하도록 좌우 대칭형상을 이루는 가운데 분쇄모터로 부터 회동력을 전달받는 회동기어가 중앙에 구성되어져 있으며; 상기 교반통은 힌지축을 중심으로 회동가능하게 설치됨과 함께 래칫에 의한 고정이 이루어지되, 내부의 교반기는 교반축 일단에서 교반모터의 구동기어로 부터 회동력을 전달받는 피동기어가 치합 설치됨과 함께, 교반통 외벽면에는 열전달을 위한 탄소히터 및 열전소자의 히트싱크부가 접촉 구비되었고; 상기 분쇄스크류에 의한 음식물 분쇄시 발생된 오수가 안내되는 유로상에는 주기적인 청소를 위한 레버가 축설된 상태에서 오수에 함유된 이물질 포집을 위한 은활성탄이 침착되어져 있는 정화필터를 포함하는 오수 정화수단이 구성되었으며; 상기 교반통에서의 분쇄물 처리시 발생되는 악취 및 다습한 공기를 응결시켜 건조한 공기로 처리하기 위한 건조수단이 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치를 통해 이룰 수 있게된다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 실시예에 따른 음식물 처리장치의 전체적인 구성을 살펴보면, 몸체(10) 상부에는 도 1에 도시된 바와같이 처리물이 중앙의 투입구(1)를 통해 투입되도록 주변에 경사면(2)을 이루고 있으며, 상기 경사면(2)에 붙은 찌꺼기 처리를 위해 고정구(5)에 착탈이 가능하며 분무버튼(4)이 구비된 분무기(3)와, 동작제어를 위한 디스플레이 제어부(미도시)가 구성되었다.
그리고, 내부구성을 도 2 내지 도 4를 통해 상세히 살펴보면, 투입구(1)를 통해 투입된 음식물을 분쇄하기 위한 양방향 분쇄스크류(11)와, 모터축(13a)과 치합되어진 상기 분쇄스크류(11) 중앙의 회동기어(12)에 회동력을 전달하기 위한 분쇄모터(13)와, 상기 분쇄스크류(11)에 의해 분쇄되어 양측단에서 낙하되는 음식물분쇄물을 교반시키며 힌지축(14a)을 중심으로 90도 범위에서 회동이 가능하게 설치된 교반통(14)과, 상기 교반통(14) 내에 설치되며 교반모터(15)에 의해 회동되어지는 교반기(16)와, 상기 교반기(16)의 교반축 일단에 설치되어 교반모터(15)로 부터의 회동력을 구동기어(17)를 통해 전달받는 피동기어(18)와, 상기 교반통(14)의 단열보온을 위해 외벽에 부착된 전열 탄소히터(19)와, 서로다른 2개의 반도체의 접속에 의해 모듈의 양면에 온도차가 발생하는 펠티어효과를 갖는 열전소자(20)중 교반통(14)측에 가온을 위해 부착된 방열부(20a)와, 상기 교반통(14)에서 교반이 이루어진 처리물을 수거하기 위해 하부에 슬라이드 착탈 가능하게 장착된 수거통(21)과, 상기 교반통(14)의 회동시 쇼바(23)에 의해 지지되는 가운데 개폐되는 개폐측판(22)과, 상기 교반통(14)의 고정을 위한 래칫(24)이 설치되었다.
그리고, 음식물쓰레기의 분쇄시 발생하는 오수를 정화하기 위한 수단으로 오수관(30) 중단에는 강한 자성력으로 오수에 대한 정화를 실시하는 자성체(31)가 구비되고, 오수관(30) 끝단에는 은활성탄이 침착된 스폰지 형태의 정화필터(32)가 레버(32a)와 함께 구성되며, 하부에는 오수슬러지 분해를 위한 활성오니가 박스형태를 이루는 미생물칩(33)이 구성되고, 상기 미생물칩(33)을 통과한 오수의 경사진 배출경로를 따라 다수의 제오라이트입자가 보관되는 제오라이트정화부(34) 및 광촉매(TiO2)가 코팅된 다수의 세라믹볼이 보관되는 세라믹정화부(35)가 각각 스크린망(36)에 의해 구획되어 보관되며, 상기 세라믹정화부(35)의 세라믹볼에 자외선을 가하기 위한 자외선램프(37)가 상부에 설치된다.
또한, 음식물쓰레기가 교반통(14)에서 교반이 이루어지는 과정에서 발생되는 악취를 제거하기 위한 제거 수단으로, 내부에서 연장되는 배기관(40) 단부에 연결된 냉각박스(41)에는 내부 제습을 위해 상기 열전소자(20)의 타측 냉각핀(20b)이 구비되었으며, 이를 2차로 건조시키기 위해 광촉매코팅 방열핀 및 히트싱크, 그리고 PTC소자(티탄산바륨계 도자기로 온도가 상승하면 전기저항이 급격히 커지는 반도체소자)가 구비된 건조부(42), 그리고 건조된 공기를 완전히 정화시키기 위한 정화필터부(43)가 구성되어져 있다. 상기 정화필터부(43)는 다수의 통공을 형성하고 있는 이산화티탄블럭(44)이 UV 형광등과 같은 자외선램프(45)와 교번하는 형태로 설치되어져 있어 배기팬(46) 동작에 따른 내부 공기를 정화하여 강제배기시킬 수 있게되며, 상기 이산화티탄블럭(44)은 평균입자크기가 20nm의 아나타제형 광촉매용 이산화티타늄(TiO2) 나노분말로 이루어진 것으로, 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 특성을 갖는 물질로 이루어져 있는데, 정화필터부(43)의 입구측과 출구측에는 각각 탈취작용을 극대화시키기 위하여 나노 카본볼(47)이 담겨져 구비되게 된다.
그리고, 음식물 투입구(1)에는 필요에 따라 뚜껑(8)을 구비한 호퍼(7)가 설치될 수 있도록 호퍼안착부(1a)가 구비되는데, 상기 호퍼(7)의 하단부 및 호퍼안착부(1a)에는 상호 대응위치에 마그네트(7a) 및 센서(1b)가 구비되어져 있어 설치유무를 감지할 수 있도록 하였다.
도면중 미설명 부호 9는 장치덮개이고, 29는 재료배출을 위해 교반기(16)를 수동으로 회전시키며 절첩이 가능한 배출핸들이며, 48은 드레인관을 각각 나타낸다.
이와같은 구성을 이루는 본 발명 쓰레기 처리장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
투입구(1)를 통해 음식물 쓰레기를 투입시킨 뒤 장치덮개(9)를 닫고 작동버튼을 누르면, 내부로 투입된 음식물은 분쇄스크류(11)에 의해 분쇄가 이루어지는 가운데 양방향으로 이송되면서 수분이 제거되고, 수분이 제거된 음식물쓰레기는 나선형 홈을 따라 계속적으로 이송이 이루어져 더욱 미세하게 분쇄되어 교반통(14)으로 낙하되어지게 된다.
상기 음식물 쓰레기 투입과정에서 투입구(1) 주변의 경사면(2)에 붙은 찌꺼기들은 분무기(3)를 이용하여 청소토록 하며, 투입될 음식물쓰레기가 많은 경우에는 도 2에서와 같이 뚜껑(8)이 구비된 별도의 호퍼(7)를 호퍼안착부(1a)에 안착시켬으로서 대량의 음식물 쓰레기가 원활하게 투입될 수 있게된다. 이때, 마그네트(7a)가 자력에 의해 센서(1b)에 부착됨으로서 장치덮개(9)를 닫지 않은 상태에서도 장치의 동작이 이루어질 수 있게된다.
한편, 내면에 찌꺼기가 붙지 않도록 테프론코팅처리가 이루어진 교반통(14)에 공급되어진 음식물쓰레기는 교반모터(15)로 부터 구동기어(17)와 피동기어(18)를 통해 회동력을 전달받아 회전하는 교반기(16)에 의해 교반이 이루어지며, 이때 교반물들은 교반통(14) 외벽을 감싸는 전열 탄소히터(19) 및 열전소자(20)의 펠티어 효과에 따른 방열부(20a)로 부터의 발열에 의해 건조가 신속하게 이루어질 수 있게 되어 음식물쓰레기의 부패를 최소화시킬 수 있게된다.
그리고,상기 교반된 음식물쓰레기가 발효되어 일정량 이상이 되면 교반통(14)에 설치되어진 감지센서(미도시)가 이를 감지하여 제어판넬에 신호를 보냄으로서 사용자는 도 4에서와 같이 하단 수거통(21)을 당긴 후 개폐측판(22)을 열어 교반통(14)을 래칫(24)으로 부터 이탈되도록 힌지축(14a)을 중심으로 회동시킨 뒤 배출핸들(29)을 돌려줌으로서 교반된 찌꺼기들이 수거통(21)으로 낙하되어 처리가 이루어지게 된다.
한편, 분쇄스크류(11)에 의한 음식물쓰레기의 압착 분쇄시 발생되는 오수는 도 2 및 도 4에서와 같이 하부의 경사면(11a)을 따라 안내되어 오수관(30)을 따라 배출되는 과정에서 오수관(30) 경로에 강한 자장을 형성시키는 자성체(31)에 의해 오수의 물분자가 이온 활성화되어 오수의 색도, 탁도 및 탈취력의 증가로 정화가 이루어진 후 은활성탄이 침착된 정화필터(32)에서 다시한번 오수에 함유된 이물질(노폐물)이 걸러지게 된다.
상기 정화필터(32)는 수축이 가능한 스폰지형태를 이루고 있어, 일정 주기로 레버(32a)를 당겨주게 되면 도 5에서와 같이 정화필터(32)가 수축되면서 내부에 쌓여져 있던 이물질이 털려지게되고, 이에따라 이물질은 하부의 미생물칩(33) 박스로 떨어짐으로서 박스내에서 증식되는 미생물에 의해 오스 슬러지의 분해가 이루어지게 된다.
그리고 상기 자성체(31) 및 정화필터(32)에서 정화가 이루어진 오수는 계속하여 제오라이트정화부(34)를 통과하면서 미세한 다공질의 제로라이트 입자에 의해 유해물질의 흡착 및 분해가 이루어짐과 함께 세라믹정화부(35)에서는 자외선램프(37)에 의해 활성화되어지는 세라믹볼에서 원적외선이 방출되어 2차적인 정화작용이 이루어져 오수에 혼입되어져 있던 세균수를 감소시키고 살균 분해작용과 함께 원적외선 방사작용에 의해 오수에 함유되어져 있는 유기화합물이 분해제거된다.
이와같이하여 배수과정에서 정화가 이루어진 배출 오수는 배수구를 통해 하수관으로 배출되어지더라도 하수관내의 이물질 침착이 방지되고, 기존의 녹물이나 스케일이 제거되며 7~10일동안 자화된 상태가 유지됨으로, 생활하수에서 올라오는 악취나 각종 병원균에 의한 오염이 방지되어질 수 있게된다.
한편, 음식물쓰레기의 처리과정에서 발생하는 악취는 다습한 내부공기와 함께 도 3에서 화살표로 경로를 나타낸 바와같이 배기관(40)의 내부연장 경로를 통해 안내되는 가운데 냉각판(20b)에 의해 저온화가 이루어지는 냉각박스(41)내에서 습한공기의 응결이 이루어지고, 여기서 응결된 수분은 드레인관(48)을 통해 배출되며, 건조부(42)에서는 PTC소자와 열전소자에 의해 건조한 공기로 변환되어 정화필터부(43)로 이동한다.
이후, 정화필터부(43)에서는 일정간격을 이루고 있는 광촉매용 이산화티탄블럭(44) 사이에 자외선 방사를 위한 자외선램프(45)가 설치되어져 있어 상기 이산화티탄블럭(44)에 자외선 영역의 광에너지가 가해지면 그 표면에 과산화수소(H2O2)의 강력한 환원력과 수산기의 강력한 산화력이 발생하여 각종 오염성분 및 유해성분을 분해하여 제거된 상태로 배기팬(46)에 의한 강제배기가 이루어지게 된다.
따라서, 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치에서는 투입물의 분쇄시 발생되어지는 오수에 대한 정화처리가 실시되어짐과 함께, 장치내부에서 발생되는 악취 제거가 광촉매 및 산화촉매 작용에 의해 한층 강력하게 이루어질 수 있게되어 하수관내의 배출수에 대한 오염 뿐만 아니라 공기의 오염발생을 방지하는 특징을 갖게됨을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와같은 본 발명의 처리장치는, 양방향 분쇄스크류 장착을 통한 대용량의 처리능력을 갖추어 일반가정 뿐만 아니라 식당 등 대형 음식점에서 배출되는 음식물 쓰레기를 빠른시간에 효과적으로 처리할 수 있는 효과를 나타낸다.
특히, 쓰레기의 분쇄처리는 물론 처리과정에서 발생되는 오수 및 악취공기에 대한 항균. 제습. 원적외선 방사작용 등을 통해 정화처리가 보다 효과적으로 이루어질 수 있게되어 환경오염 방지에 이바지할 수 있는 이점을 나타낸다.
또한, 열전소자의 특성을 이용한 교반통의 가온 및 공기 제습이 내부에서 동시에 이루어질 수 있게 됨으로 동작효율을 향상시킬 수 있게된다.
도 1은 본 발명 음식물 처리장치의 평면도.
도 2는 본 발명 음식물 처리장치의 내부 단면도.
도 3은 본 발명 처리장치의 우측단면도.
도 4는 본 발명 처리장치의 좌측단면도.
도 5는 본 발명 처리장치의 정화필터 사용상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 투입구 2 : 경사면
3 : 분무기 4 : 분무버튼
7 : 호퍼 10 : 몸체
11 : 분쇄스크류 12 : 회동기어
13 : 분쇄모터 14 : 교반통
15 : 교반모터 16 : 교반기
17 : 구동기어 18 : 피동기어
19 : 탄소히터 20 : 열전소자
21 : 수거통 22 : 개폐측판
23 : 쇼바 24 : 래칫
30 : 오수관 31 : 자성체
32 : 정화필터 33 : 미생물칩
34 : 제오라이트정화부 35 : 세라믹정화부
37 : 자외선램프 40 : 배기관
41 : 냉각박스 42 : 건조부
43 : 정화필터부 44 : 이산화티탄블럭
Claims (4)
- 몸체(10)의 상부에 구비된 투입구(1)와, 상기 투입구(1)를 통해 투입되어진 음식물쓰레기를 분쇄하기 위한 분쇄스크류(11)와, 상기 분쇄스크류(11)에서 분쇄가 이루어진 음식물쓰레기를 교반기(16)로 교반시키기 위한 교반통(14)과, 상기 교반통(14)에서 교반이 이루어진 처리물을 수거하기 위한 수거통(21)이 하부에 구성된 음식물쓰레기 처리장치에 있어서,상기 분쇄스크류(11)는 양방향 분쇄가 가능하도록 좌우 대칭형상을 이루는 가운데 분쇄모터(13)로 부터 회동력을 전달받는 회동기어(12)가 중앙에 구성되어져 있으며;상기 교반통(14)은 내면에 테프론 코팅이 이루어진 상태에서 힌지축(14a)을 중심으로 회동가능하게 설치됨과 함께 래칫(24)에 의한 고정이 이루어지되, 내부의 교반기(16)는 교반축 일단에서 교반모터(15)의 구동기어(17)로 부터 회동력을 전달받는 피동기어(18)가 치합 설치됨과 함께, 교반통(14) 외벽면에는 열전달을 위한 탄소히터(19) 및 열전소자(20)의 히트싱크측 방열부(20a)부가 접촉 구비되었고;상기 분쇄스크류(11)에 의한 음식물 분쇄시 발생된 오수가 안내되는 유로상에는 주기적인 청소를 위한 레버(32a)가 축설된 상태에서 오수에 함유된 이물질 포집을 위한 은활성탄이 침착되어져 있는 정화필터(32)를 포함하는 오수 정화수단이 구성되었으며;상기 교반통(14)에서의 분쇄물 처리시 발생되는 악취 및 다습한 공기를 응결시켜 건조한 공기로 처리하기 위한 건조수단이 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 오수 정화수단은, 상기 정화필터(32) 외에 오수관(30)에 부착된 자성체(31), 오수 슬러지 분해를 위한 미생물이 증식되는 미생물칩(33), 다수의 제오라이트 입자가 구비된 제오라이트정화부(34), 원적외선이 방출되는 다수의 광촉매코팅 세라믹볼이 구비된 세라믹정화부(35)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 건조수단은, 배기관(40)을 통해 냉각박스(41)로 안내되는 공기를 응결시키기 위해 열전소자(20)의 냉각측에 부착된 냉각핀(20b), 상기 응결과정을 거친 공기를 건조시켜 배출하는 건조부(42), 상기 건조된 공기의 악취를 포집하기 위해 이산화티탄블럭(44)을 구비하고 있는 정화필터부(43) 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 투입구(1)에는 투입되는 음식물쓰레기의 처리양에 따라 선택적으로 별도의 호퍼(7) 안착이 가능하도록 호퍼안착부(1a)가 구비되며, 투입구(1) 주변의 경사면(2)에는 물청소를 위한 분무기(3)가 설치된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
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