KR100679746B1 - 음식물쓰레기 처리기의 교반장치 - Google Patents

음식물쓰레기 처리기의 교반장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 및 미생물균이 서식하는 세라믹볼을 혼합하는데 사용되는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치는, 회전동력을 발생시키는 교반모터(132)와, 상기 교반모터(132)로부터 공급되는 동력에 의해 회전하는 다수의 축어셈블리(134)와, 상기 교반모터(132)에서 발생되는 동력을 상기 다수의 축어셈블리(134)로 전달하는 연결부재(136) 등으로 이루어진다. 그리고, 상기 축어셈블리(134)는, 교반축(134a)과, 연결부재(136)가 걸리는 축풀리(134b)와, 음식물을 혼합하는 교반날개(134c) 등으로 구성된다. 또한 상기 교반날개(134c)는, 상기 교반축(134a)으로부터 일정 거리 이격되고 교반축(134a)에 대하여 비틀림각도를 가지는 날개부(270)와, 상기 날개부(270)의 양단을 지지하는 한 쌍의 날개지지부(272) 등으로 이루어진다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치에 의하면, 음식물쓰레기의 혼합과 분해가 보다 효과적으로 이루어지는 이점이 있다.
음식물, 쓰레기, 분해, 교반, 미생물

Description

음식물쓰레기 처리기의 교반장치 {Mixing System For Garbage Disposer}
도 1은 본 발명에 의한 교반장치의 바람직한 실시례가 채용된 음식물쓰레기 처리기의 외관사시도.
도 2는 본 발명에 의한 교반장치의 바람직한 실시례가 채용된 음식물쓰레기 처리기의 내부를 보인 내부사시도.
도 3은 본 발명에 의한 교반장치의 바람직한 실시례가 채용된 음식물쓰레기 처리기의 구성을 보인 분해사시도.
도 4는 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치를 구성하는 축어셈블리의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치를 구성하는 축어셈블리의 구성을 보인 분해사시도.
도 6a는 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치를 구성하는 축어셈블리의 교반날개 사시도.
도 6b는 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치를 구성하는 축어셈블리의 교반날개 정면도.
도 7은 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치의 사용상태를 보인 부분단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10. 외부케이싱 20. 상면
30. 전면 40. 좌측면
100. 분해조 102. 수용부
110. 내부투입구 112. 안내면
114. 차단도어 114'. 경첩
120. 베이스팬 122. 지지대
132. 교반모터 134. 축어셈블리
136. 연결부재 150. 장력조절수단
152. 조절풀리 154. 조절레버
160. 세라믹볼 172. 수분공급배관
174. 수분공급밸브 176. 분사노즐
182. 강제배기배관 184. 흡입팬
190. 히터 200. 집수통
202. 배출관 204. 하수관
210. 세척수관 212. 세척수밸브
220. 수도관 230. 가이드판
240. 콘트롤박스 242. 조작버튼
244. 디스플레이부 250. 전원스위치
260. 고정키 262. 키홈
270. 날개부 272. 날개지지부
274. 고정가이드
본 발명은 음식물쓰레기 처리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기 및 미생물균이 서식하는 세라믹볼을 혼합하는데 사용되는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치에 관한 것이다.
최근 들어, 음식물쓰레기로 인한 환경오염에 대한 관심이 높아져 감에 따라 음식물쓰레기 처리기가 다양하게 연구되고 있으며, 일반적으로 음식물쓰레기를 소정의 가압장치로 가압하여 음식물쓰레기에 포함된 수분을 제거하고 음식물을 잘게 파쇄함으로써, 음식물쓰레기의 중량을 줄여 배출하는 음식물쓰레기 처리기가 주류를 이루고 있다.
따라서, 이와 같은 음식물쓰레기 처리기를 이용하면, 음식물쓰레기의 수분이 제거되므로, 수분으로 인한 음식물쓰레기의 악취 발생을 방지하여 환경오염을 줄일 수 있고, 음식물쓰레기의 처리비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
그러나, 이러한 음식물쓰레기 처리기는 음식물을 완전히 분해하지 못하므로, 이러한 음식물쓰레기 처리기를 통해 수분이 부분적으로 제거되고 부피가 줄어든 음식물쓰레기는 따로 수거하여 처리해야 하는 문제점이 여전히 남게 된다.
또한, 이러한 음식물쓰레기 처리기에서는 음식물의 분쇄 및 압착시 발생되어 흘러나가는 오수에 대한 별도의 정화장치가 구비되지 않아 그대로 하수관으로 배출되어 하수관 내벽 및 하천을 오염시키는 문제점이 있다.
그리고, 이와 같은 종래의 쓰레기처리장치에 의해 분쇄되고 압착된 음식물 찌꺼기 중 일부는 사료 또는 비료로 재활용되기는 하나, 대부분이 매립에 의존하고 있다. 따라서 이로 인한 환경 오염이 심각한 실정이다.
즉, 이렇게 버려지는 쓰레기는 분해되면서 악취가 심하게 발생하고 병원균이 자생하여 인간의 건강 및 위생에 직접 또는 간접적인 악영향을 끼치고 있으며, 또한 상수원을 오염시키는 문제가 되고 있다.
한편, 종래의 음식물쓰레기 처리기에서도 음식물을 잘게 분쇄하거나 섞기 위해 교반장치가 사용된다. 그러나 이러한 교반장치는 하나의 축어셈블리로 음식물을 교반시키므로, 축어셈블리를 구동하는 모터에 부하가 많이 가중되어 고장의 원인이 되는 한편, 한번에 많은 양의 음식물을 교반시킬 수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설치높이가 서로 다른 2 이상의 축어셈블리가 구비되는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물쓰레기 처리기의 교반장치는, 미생물균이 서식하는 세라믹볼과 음식물찌꺼기를 수용하는 분해조와, 상기 분해조 내부의 세라믹볼과 음식물찌꺼기를 서로 혼합하는 교반장치가 구비되 는 음식물쓰레기 처리기에 있어서; 회전동력을 발생시키는 교반모터와, 상기 교반모터로부터 공급되는 동력에 의해 회전하는 다수의 축어셈블리와, 상기 교반모터에서 발생되는 동력을 상기 다수의 축어셈블리로 전달하는 연결부재를 포함하는 구성을 가지며, 상기 다수의 축어셈블리는 각각 그 설치높이가 서로 상이함을 특징으로 한다.
상기 축어셈블리는, 상기 분해조 내부를 가로질러 설치되는 교반축과; 상기 교반축의 일단에 구비되며, 상기 연결부재가 걸리는 축풀리와; 상기 교반축의 외면에 다수 설치되어, 상기 분해조 내부의 음식물을 혼합하는 교반날개;를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 교반날개는, 상기 교반축으로부터 일정 거리 이격되고, 교반축에 대하여 비틀림각도를 가지는 날개부와; 상기 날개부의 양단을 지지하는 한 쌍의 날개지지부;를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 한 쌍의 날개지지부는, 상기 교반축의 외주면에 설치되며, 양(兩) 날개지지부 사이의 각도(角度)는 교반축에 대하여 15°임을 특징으로 한다.
상기 교반축의 외주면에는 상기 한 쌍의 날개지지부 일단이 고정되는 한 쌍의 고정가이드가 외측으로 돌출 형성됨을 특징으로 한다.
상기 분해조의 하단부는, 상기 날개부의 회전궤적과 대응되는 반원 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 축어셈블리 중 인접한 축어셈블리 간의 회전 중심의 수직높이와 수평길이의 비(比)는, 1:2.2 임을 특징으로 한다.
상기 연결부재는 체인(chain)으로 이루어지고, 장력조절수단에 의해 텐션(tension)이 조절됨을 특징으로 한다.
상기 장력조절수단은, 상기 연결부재가 걸리는 조절풀리와, 상기 조절풀리의 이동을 강제하는 조절레버를 포함하는 구성으로 가지며, 상기 조절레버는 볼트(bolt)-너트(nut)의 결합형태를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 교반모터는, 정방향 및 역방향의 회전이 가능함을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기의 교반장치에 의하면, 음식물쓰레기의 혼합과 분해가 보다 효과적으로 이루어지는 이점이 있다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시례를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 의한 교반장치의 바람직한 실시례가 채용된 음식물쓰레기 처리기의 외부와 내부가 각각 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명에 의한 교반장치가 채용되는 음식물쓰레기 처리기의 분해사시도가 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리기는, 외관을 형성하는 외부케이싱(10)과, 상기 외부케이싱(10)의 내부에 구비되어 음식물을 교반시키는 교반장치 그리고 미생물균에 의해 음식물을 분해하여 소멸시키는 소화수단과, 상기 소화수단에 수분을 공급하는 수분공급수단과, 상기 소화수단에서 발생되는 악취를 제거하는 강제배기수단과, 상기 소화수단과 음식물이 담겨지는 분해조(100)와, 상기 소화수단에 열기를 공급하는 히터(190)와, 상기 분해조(100) 내부로 음식물이 투입되는지의 여부를 감지하는 음식물감지수단과, 상기 각 수단과 전체적인 작동을 제어하는 제어수단 등으로 이루어진다.
상기 외부케이싱(10)은 도시된 바와 같이, 다수의 평판으로 이루어져 전후 좌우는 물론 상부를 차폐하도록 형성되며, 상부 외관을 형성하는 상면(20)의 전반부는 전방으로 갈수록 점차 낮아지는 경사면(20')으로 이루어진다.
그리고, 상기 경사면(20')에는 소정 크기의 외부투입구(22)가 관통 형성되고, 이러한 외부투입구(22)는 투입구도어(24)에 의해 선택적으로 차폐된다. 상기 투입구도어(24)는 상단부가 경첩 등에 의해 상기 경사면(20')에 체결되어, 사용자가 하단을 들어올려 개방시킬 수 있도록 구성되며, 이러한 투입구도어(24)에는 사용자의 파지를 용이하게 하는 도어손잡이(도시되지 않음)가 더 형성되기도 한다.
상기 외부투입구(22)의 좌측에는 도어센서(26)가 더 설치된다. 상기 도어센서(26)는 상기 투입구도어(24)의 개폐를 감지하는 것으로, 상기 투입구도어(24)와 상기 경사면(20')의 접촉 여부에 따라 투입구도어(24)의 개폐 여부를 감지하거나 적외선을 발사하여 투입구도어(24)의 개폐를 감지하는 적외선센서 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 이와 같은 도어의 개폐 감지 센서는 일반적으로 널리 사용되는 것이므로, 여기서는 상세한 구성은 생략한다.
상기 도어센서(26)에 의해 감지되는 신호는 상기 제어수단에 전달되고, 상기 제어수단은 이러한 도어센서(26)로부터 전달되는 정보에 따라 상기 교반장치의 작동을 제어한다. 즉, 상기 제어수단은 상기 도어센서(26)의 감지에 따라 상기 투입구도어(24)가 개방되는 경우에는 일정시간 동안 상기 교반장치가 작동되도록 제어하게 된다.
상기 외부케이싱(10)의 전면(30) 하단부에는 전면점검구(32)가 관통 형성된다. 상기 전면점검구(32)는 전면도어(32')에 의해 개폐 가능하도록 설치된다. 따라서 사용자는 상기 전면도어(32')를 개방시킨 상태에서 상기 전면점검구(32)를 통해 아래에서 설명할 수도레버(222) 등과 같은 내부의 부품 상태를 점검할 수 있게 된다.
상기 외부케이싱(10)의 전면(30) 좌측 부분에는 스위치점검구(34)가 관통 형성되며, 이러한 스위치점검구(34)는 스위치도어(34')에 의해 개폐된다. 따라서, 사용자는 상기 스위치도어(34')를 개방시킨 상태에서 아래에서 설명할 전원스위치(250)를 외부에서 용이하게 조작할 수 있게 된다.
상기 스위치점검구(34)의 상측에는 콘트롤점검구(36)가 관통 형성되며, 이러한 콘트롤점검구(36)는 콘트롤도어(36')에 의해 개폐된다. 상기 콘트롤도어(36')는 아래에서 설명할 콘트롤박스(240) 전방에 위치된다. 따라서, 사용자는 상기 콘트롤도어(36')를 개방시킨 상태에서 아래에서 설명할 콘트롤박스(240)를 외부에서 용이하게 조작할 수 있게 된다.
상기 외부케이싱(10)의 좌측면(40) 하단부에는 측면점검구(42)가 관통 형성되며, 이러한 측면점검구(42)는 측면도어(42')에 의해 개폐된다. 상기 측면도어(42')는 사용자가 외부에서 아래에서 설명할 교반모터(132) 등의 부품을 용이하게 점검할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 분해조(100) 내부에는 소정의 공간이 형성되며, 이러한 내부의 공간에는 상기 소화수단과 음식물 등이 적치된다. 상기 분해조(100)는 상방이 개구되어 있으며, 하단부에는 아래에서 설명할 세라믹볼(160) 및 음식물이 쌓이는 수용부(102)가 반원형상으로 성형된다.
보다 상세하게 살펴보면, 상기 분해조(100)의 하단부는 아래에서 설명할 교반날개(134c)의 회전궤적과 대응되는 반원형상의 수용부(102)가 형성된다. 즉, 상기 수용부(102)는 내주면이 아래에서 설명할 교반날개(134c)가 회전할 때의 최외측 부분의 궤적보다 큰 반경을 가지도록 형성되어, 교반날개(134c)의 회전시 분해조(100)의 수용부(102) 내면과 간섭이 일어나지 않도록 구성된다.
그리고, 상기 수용부(102)는 전후에 각각 형성된다. 즉, 상기 수용부(102)는 상대적으로 전방에 형성되는 제1수용부(102')와 후방에 형성되는 제2수용부(102")로 이루어진다. 따라서, 이러한 제1수용부(102')와 제2수용부(102")에는 아래에서 설명할 제1교반축(134a')과 제2교반축(134a")이 각각 구비된다.
상기 제1수용부(102')와 제2수용부(102")의 높이는 서로 다르게 형성된다. 보다 구체적으로는 상기 제1수용부(102')는 상기 제2수용부(102")보다 상대적으로 낮은 위치에 형성된다.
상기 분해조(100)의 상단에는 테이블(104)이 수평으로 구비된다. 상기 테이블(104)은 상기 분해조(100)의 상부를 차폐하는 것으로, 좌우길이는 상기 분해조(100)의 좌우 길이보다 더 큰 크기를 가지도록 형성됨이 바람직하다.
상기 테이블(104)에는 상하로 관통되는 상측개방구(104')가 형성된다. 상기 상측개방구(104')는 상기 분해조(100) 내부로 아래에서 설명할 세라믹볼(160) 등을 투입하기 위한 것으로, 이러한 상측개방구(104')는 상면커버(106)에 의해 선택적으 로 차폐된다.
상기 분해조(100)의 상단 전반부는 상기 외부케이싱(10)의 전반부에 형성되는 경사면(20')과 대응되는 경사를 가지도록 형성되며, 여기에는 내부투입구(110)가 관통 형성된다. 상기 내부투입구(110)는 음식물 등이 상기 분해조(100) 내부로 투입되는 입구가 된다.
상기 내부투입구(110)의 선단에는 안내면(112)이 형성된다. 상기 안내면(112)은 후방으로 갈수록 그 높이가 점차 낮아지도록 경사지게 형성되어, 상기 분해조(100)로 투입되는 음식물이 원활하게 유입되도록 안내한다. 즉, 음식물이 상기 안내면(112) 상면을 따라 슬라이딩하여 상기 분해조(100) 내부로 투입되어 상기 수용부(102)에 적치되는 것이다.
상기 내부투입구(110)는 차단도어(114)에 의해 차폐된다. 상기 차단도어(114)는 회동 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로는 상기 차단도어(114)의 상단은 경첩(114')에 의해 상기 분해조(100)의 상단에 회동 가능하게 설치되어, 음식물쓰레기의 무게와 중력으로 회동된다.
따라서, 상기 차단도어(114)는 자체의 하중에 의해 하부로 드리워지게 되어, 하단이 상기 안내면(112)의 후단에 접하게 된다. 이렇게 되면, 상기 내부투입구(110)는 차폐된다. 즉 음식물을 투입하는 경우에는 상기 차단도어(114)는 상단을 축으로 회전하여 후방으로 밀려 개방되고, 음식물이 완전히 투입된 다음에는 다시 수직을 유지함으로써 상기 내부투입구(110)를 통한 악취의 방출을 방지하게 된다.
그리고 상기 분해조(100)의 좌우 측면에는 아래에서 설명할 교반축(134a)이 삽입되어 걸리는 축삽입공(116)이 관통 형성된다. 즉, 상기 분해조(100)의 측면 전반부에는 아래에서 설명할 제1교반축(134a')의 양단이 삽입되어 걸리는 제1축삽입공(116')이 관통 형성되고, 상기 분해조(100)의 측면 후반부에는 아래에서 설명할 제2교반축(134a")의 양단이 삽입되어 걸리는 제2축삽입공(116")이 관통 형성된다.
상기 분해조(100)의 하측에는 하부 외관을 형성하는 베이스팬(120)이 구비된다. 상기 베이스팬(120)은 상기 외부케이싱(10)의 하단 크기와 대응되는 사각평판으로 이루어지며, 이러한 베이스팬(120)의 상면에는 다수의 부품이 고정 설치된다.
상기 베이스팬(120)과 분해조(100)는 소정간격 이격 설치됨이 바람직하며, 이러한 분해조(100)는 다수의 지지대(122)에 의해 지지된다. 상기 지지대(122)는 소정의 크기를 가지는 프레임으로 이루어져, 상기 분해조(100)의 네 모퉁이에 설치된다. 따라서 이러한 4개의 지지대(122) 하단은 상기 베이스팬(120)에 접하고, 상기 지지대(122)의 상단부는 상기 분해조(100)에 접하게 되어 분해조(100)가 고정된다.
상기 교반장치는, 회전동력을 발생시키는 교반모터(132)와, 상기 교반모터(132)로부터 공급되는 동력에 의해 회전하여 상기 분해조(100) 내부의 음식물과 아래에서 설명할 세라믹볼(160)을 혼합하는 한 쌍의 축어셈블리(134)와, 상기 교반모터(132)에서 발생되는 동력을 상기 한 쌍의 축어셈블리(134)로 전달하는 연결부재(136) 등으로 이루어진다.
상기 교반모터(132)는 상기 베이스팬(120)의 상면에 고정 설치되어 외부로부터 공급되는 전원에 의해 회전동력을 발생한다. 따라서, 이러한 교반모터(132)에 의해 발생되는 회전동력은 교반모터(132)의 일측에 돌출 형성된 모터풀리(132')를 통해 상기 연결부재(136)로 전달되어 상기 축어셈블리(134)가 회전되도록 한다.
또한, 상기 교반모터(132)는, 정방향 및 역방향의 회전이 가능하도록 구성된다. 즉, 상기 교반모터(132)는 사용자의 선택에 따라 정회전 또는 역회전이 가능하도록 구성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 축어셈블리(134)가 정회전 하다가 축어셈블리(134)에 이물이 감겨 회전이 어렵게 되면, 상기 교반모터(132)는 역회전하여 이물이 상기 축어셈블리(134)로부터 분리되도록 한다.
상기 축어셈블리(134)는, 상기 분해조(100) 내부를 가로질러 설치되는 교반축(134a)과, 상기 교반축(134a)의 일단에 구비되며 상기 연결부재(136)가 걸리는 축풀리(134b)와, 상기 교반축(134a)의 외면에 다수 설치되어 상기 분해조(100) 내부의 음식물을 혼합하는 다수의 교반날개(134c) 등으로 이루어진다.
상기 축어셈블리(134)는 상기에서 설명한 바와 같이 한 쌍이 설치된다. 보다 구체적으로 살펴보면, 상대적으로 전방에 설치되는 제1축어셈블리(134')와 제2축어셈블리(134")로 나누어진다. 따라서, 상기 제1축어셈블리(134')는 상기에서 설명한 분해조(100)의 제1수용부(102') 상측에 위치되며, 상기 제2축어셈블리(134")는 상기에서 설명한 분해조(100)의 제2수용부(102") 상측에 위치된다.
그리고, 상기 교반축(134a)과 축풀리(134b)도 상기 제1축어셈블리(134')에 형성되는 제1교반축(134a')과 제1축풀리(134b')와, 상기 제2축어셈블리(134")에 형성되는 제2교반축(134a")과 제2축풀리(134b")로 나누어진다. 따라서 상기 제1교반축(134a')의 양단은 상기 제1축삽입공(116')에 삽입되고, 상기 제2교반축(134a")의 양단은 상기 제2축삽입공(116")에 삽입된다.
상기 교반날개(134c)는 다수개가 형성되며, 상기 교반축(134a)에 대하여 일정한 비틀림각도를 가지도록 형성된다. 이처럼 상기 교반날개(134c)가 상기 교반축(134a)에 대해 비틀림각도를 가지도록 형성하는 이유는 상기 축어셈블리(134)의 회전시 음식물과 세라믹볼(160)에 의한 부하를 줄이기 위함이다.
상기 연결부재(136)는 체인(chain)으로 이루어짐이 바람직하다. 따라서, 상기 축풀리(134b)와 모터풀리(132') 등은 체인(chain)이 걸리는 체인(chain) 풀리로 이루어짐이 바람직하다. 이처럼 상기 연결부재(136)가 체인으로 이루어지도록 하는 것은, 미끄럼을 방지하여 보다 정확한 동력 전달이 가능하도록 하기 위함이다.
상기 연결부재(136)는 적당한 장력(텐션:tension)을 항상 유지하여야 하는데, 이러한 연결부재(136)의 텐션(tension)은 장력조절수단(150)에 의해 조절된다. 상기 장력조절수단(150)은 상기 연결부재(136)가 걸리는 조절풀리(152)와, 상기 조절풀리(152)의 이동을 강제하는 조절레버(154) 등으로 이루어진다.
보다 상세하게는, 상기 분해조(100)의 좌측면에는 상기 조절풀리(152)가 좌측방으로 돌출 형성된다. 그리고 이러한 조절풀리(152)의 전방에는 상기 조절풀리(152)가 전후로 이동되도록 강제하는 조절레버(154)가 설치된다. 상기 조절레버(154)는 볼트-너트의 결합형태로 이루어짐이 바람직하다.
따라서, 사용자가 상기 조절레버(154)의 볼트를 시계방향으로 돌리면 상기 조절풀리(152)는 후방으로 이동하여 상기 연결부재(136)의 장력이 증대되고, 반대로 사용자가 상기 조절레버(154)의 볼트를 반시계방향으로 돌리면 상기 조절풀리 (152)는 전방으로 이동하여 상기 연결부재(136)의 장력이 줄어든다.
상기 소화수단은, 음식물을 분해하는 미생물균(도시되지 않음)과, 이러한 미생물균이 내부에 형성되는 다수의 미세구멍에 서식하는 세라믹볼(160) 등으로 이루어진다. 그리고 상기 세라믹볼(160)은 상기 교반장치에 의해 음식물과 혼합된다.
상기 세라믹볼(160)은 상기 분해조(100) 내부 하측에 다수 구비되는데, 바람직하게는 상기 분해조(100) 내부의 1/5~1/6 정도의 공간을 차지하도록 구비된다. 이처럼 상기 세라믹볼(160)이 상기 분해조(100) 내부 부피의 약 10~20% 정도 차지하도록 하는 것은, 상기 세라믹볼(160)의 양이 너무 많으면 상기 교반장치에 많은 부하가 작용하여 교반모터(132)에 무리한 힘이 걸리게 되고, 세라믹볼(160)의 양이 너무 작으면 미생물균의 양이 너무 작아 음식물의 분해 속도가 느리게 되기 때문이다.
상기 세라믹볼(160)은 바이오(bio) 세라믹볼로 이루어지며, 다수개가 상기 교반날개(134c)에 의해 음식물과 함께 혼합되므로 충분한 내구성을 가진다. 보다 바람직하게는 압축강도가 10Kg/㎠ ~ 200Kg/㎠ 정도의 견고한 볼로 이루어진다.
이처럼 상기 세라믹볼(160)의 압축강도를 제한하는 이유는, 지나치게 압축강도가 낮으면 세라믹볼(160)이 쉽게 마모될 우려가 있으며 비교적 강도가 큰 음식물의 분쇄가 어렵고, 지나치게 압축강도가 높으면 세라믹볼(160)을 교반시키는 상기 교반날개(134c) 및 상기 분해조(100) 표면이 손상을 입을 우려가 있기 때문이다.
상기 세라믹볼(160)은 외경이 약 8~20mm 정도의 크기를 가지도록 형성된다. 이처럼 상기 세라믹볼(160)의 크기를 제한하는 것은, 상기 세라믹볼(160)에 의한 음식물의 분쇄 능률과 세라믹볼(160)에 서식하는 미생물균의 산소 공급 능률을 동시에 고려하기 위함이다.
보다 상세하게는, 상기 세라믹볼(160)의 크기가 20mm보다 크게 되면 음식물의 분쇄력이 떨어진다. 즉, 상기 다수의 세라믹볼(160)이 음식물과 혼합되면서 음식물을 잘게 분쇄하는 역할도 하게 되는데, 세라믹볼(160)의 크기가 커지면 세라믹볼(160) 사이의 공극이 지나치게 커져 음식물의 분쇄력이 저하되기 때문이다.
또한, 상기 세라믹볼(160)의 크기가 8mm 이하가 되면, 세라믹볼(160) 사이의 공극이 지나치게 작아져 상기 세라믹볼(160) 내부에 서식하는 미생물균에 충분한 산소 공급이 어렵기 때문이다.
상기 세라믹볼(160) 내부에는 다수의 미세 구멍이 형성되어 미생물균이 서식하고 이동할 수 있는 통로를 제공하고 있다. 그리고, 이러한 미세구멍은 그 크기(직경)가 약 1.0~2.0㎛ 정도가 되도록 형성된다. 이는 아래에서 설명할 박테리아의 크기가 약 0.5 ~ 1.5㎛인 점을 고려한 것이다.
예로, 상기 세라믹볼(160)에 형성된 미세구멍의 크기가 1.0㎛이하가 되면 미생물균(박테리아 등)의 서식하기 협소하며, 미세구멍의 크기가 2.0㎛이상인 경우에는 지나치게 공간이 넓어 미생물균(박테리아 등)의 서식 능력이 저하되기 때문이다.
상기 세라믹볼(160)에 서식하는 미생물균으로는 다양한 종류의 세균이 사용될 수 있으나, 여기서는 일례로 박테리아가 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다. 박테리아는 몸이 하나의 세포로 이루어진 가장 작고 하등한 미생물을 일컫는 것으 로, 현재까지 2,000여 종이 알려져 있으며, 엽록소가 없기 때문에 광합성을 할 수 없다. 따라서 땅속, 물속, 공기 속, 사람의 몸속 등 어느 곳에나 양분이 있으면 기생한다.
이러한 박테리아가 자라기 위해서는 양분과 함께 알맞은 온도와 습도 및 산소가 필요하다. 20℃ 이하에서 잘 자라는 것을 저온성, 55∼60℃에서 잘 자라는 것을 고온성이라고 하며, 그 중간 온도에서 자라는 것을 중온성이라고 한다. 그리고 산소를 필요로 하는 세균을 호기성, 산소 없이도 살 수 있는 세균을 혐기성이라 한다.
상기 세라믹볼(160)에는 상기와 같은 다양한 박테리아가 혼재함이 바람직하다. 다만 설명의 편의를 위해 이하에서는 고온성 및 호기성 박테리아가 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다.
상기 수분공급수단은, 외부로부터 유입되는 물을 안내하는 수분공급배관(172)과, 상기 수분공급배관(172)에 설치되어 수분공급배관(172)을 선택적으로 차폐하는 수분공급밸브(174)와, 상기 수분공급배관(172)의 단부에 설치되어 물을 분사하는 분사노즐(176) 등으로 구성된다.
상기 수분공급배관(172)은 상기 분해조(100)의 우측 외부에 상하로 길게 형성되어, 아래에서 설명할 수도관(220)을 통해 외부로부터 공급되는 물을 상기 분사노즐(176)로 안내한다. 상기 수분공급밸브(174)는 상기 수분공급배관(172)의 하단부에 구비되며, 상기 제어수단의 명령에 의해 상기 수분공급배관(172)을 개폐한다. 상기 수분공급밸브(174)는 솔레노이드밸브로 이루어짐이 바람직하다.
상기 분사노즐(176)은, 상기 분해조(100) 내부의 상단부에 설치되어, 하방으로 물을 분사하도록 구성된다. 즉, 상기 수분공급배관(172)의 상단은 수직 절곡되어 상기 분해조(100) 내부로 연장되며, 이러한 수분공급배관(172)의 끝단부에 상기 분사노즐(176)이 형성된다.
상기 수분공급수단은 상기 교반장치가 작동되지 않는 경우에도 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 소화수단에 수분을 공급하도록 구성된다. 즉 상기 분해조(100) 내부에 음식물이 모두 소멸되어 상기 교반장치가 정지된 경우에도 상기 수분공급수단에 의해 상기 분해조(100) 내부로 물이 공급된다.
이처럼 음식물이 처리되지 않는 경우에도 상기 수분공급수단이 작동되도록 하는 이유는 상기 분해조(100) 내부에 구비되는 세라믹볼(160)에 서식하는 미생물균이 서식하기 좋은 환경을 제공하기 위함이다. 즉 상기 수분공급수단은 상기 분해조(100) 내부에 물을 공급하여 상기 분해조(100) 내부의 음식물이 원활하게 혼합되도록 함과 동시에 상기 세라믹볼(160)에 서식하는 미생물균에 수분을 제공하는 역할을 하는 것이다.
따라서 도시되지는 않았지만, 별도의 습도센서가 구비되어 현재 분해조(100)의 내부 습도 상태를 상기 제어수단에 전달하고, 제어수단은 이러한 정보를 바탕으로 하여 상기 수분공급수단을 제어하도록 구성되는 것도 가능할 것이다.
상기 강제배기수단은, 상기 분해조(100) 내부의 가스(악취)를 외부로 안내하는 강제배기배관(182)과, 상기 강제배기배관(182)의 일측에 구비되어 흡인력을 발생시키는 흡입팬(184) 등으로 이루어진다.
상기 강제배기배관(182)은 상기 분해조(100)의 우측 외부에 상하로 길게 형성되고, 이러한 강제배기배관(182)의 하단부 근처에는 상기 흡입팬(184)이 설치된다. 그리고, 상기 강제배기배관(182)은 상단이 상기 분해조(100) 내부 상측 부분에 연통되게 설치되며, 하단은 아래에서 설명할 하수관(204)과 연통되도록 설치된다.
상기 강제배기수단은 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 분해조(100) 내부의 음식물분해가스를 외부로 배출하는 동시에 상기 세라믹볼(160)에 서식하는 미생물균(박테리아)에 산소를 공급하는 기능을 하게 된다. 즉, 상기 분해조(100) 내부의 공기가 외부로 빠져나가면, 외부의 새로운 공기가 분해조(100) 내부로 유입되므로 산소가 상기 세라믹볼(160)에 공급되는 효과가 있다. 따라서 이러한 강제배기수단은 본 장치가 정지된 경우에도 계속 가동하여 상기 세라믹볼(160)의 미생물균에 산소를 공급하도록 설정된다.
상기 히터(190)는, 상기 분해조(100)의 하단부에 설치되며, 상기 분해조(100)의 내부 온도에 따라 선택적으로 작동된다. 보다 상세하게는 상기 수용부(102)의 저면에는 히터(190)가 부착 설치되며, 상기 분해조(100)에는 내부의 온도를 측정하는 온도센서(도시되지 않음)가 설치되고, 이러한 온도센서에 의해 감지되는 온도 정보는 상기 제어수단으로 전달된다.
따라서, 상기 제어수단은 상기 온도센서에 의해 측정된 온도가 미리 설정된 온도 이하가 되면, 상기 히터(190)를 가열하여 상기 분해조(100) 내부의 온도를 증가시키게 된다. 그리고 상기 분해조(100)의 온도가 설정된 온도까지 상승하면, 상기 히터(190)를 오프(off)시킨다.
예로, 상기 제어수단은 온도센서에 의해 측정된 분해조(100) 내부의 온도가 55℃ 이하가 되면 상기 히터(190)가 작동되도록 하고, 분해조(100) 내부의 온도가 60℃ 이상이 되면 상기 히터(190)가 오프(off)되도록 제어한다.
이처럼 상기 분해조(100) 내부의 온도를 일정 범위 내에서 유지시키는 것은, 상기 세라믹볼(160)에 서식하는 미생물균(박테리아)이 활동하기 좋은 온도를 유지시켜 음식물의 분해를 빠르게 하기 위함이다.(상기에서 설명한 고온성 박테리아는 55∼60℃에서 잘 자람)
상기 분해조(100)의 전면 하단부 우측에는 다수의 슬릿(S)이 형성된다. 즉 상기 제1수용부(102')의 전면 우측단 부근에는 다수의 슬릿(S)이 관통 형성된다.
상기 슬릿(S)은 상기 분해조(100) 내부의 물이 통과하는 부분이다. 즉, 음식물로부터 분리되거나 음식물이 분해되어 생성된 물이 상기 슬릿(S)을 통과하여 외부로 배출된다. 따라서, 이러한 슬릿(S)의 폭은 약 0.5 ~ 2.0mm이 크기를 가지도록 형성됨이 바람직하다.
상기 분해조(100)의 하단부에는 집수통(200)이 설치된다. 보다 상세하게는 상기 분해조(100)의 제1수용부(102')에 형성되는 상기 다수의 슬릿(S) 하측에 집수통(200)이 설치된다. 따라서 상기 분해조(100) 내부의 음식물에 함유된 수분이 분리되어 상기 슬릿(S)을 통과한 다음, 상기 집수통(200)에 모아진다.
한편, 도시되지는 않았지만, 상기 축어셈블리(134)에는 상기 슬릿(S)을 청소하는 브러쉬가 더 구비되기도 한다. 즉, 상기 축어셈블리(134)의 교반날개(134c)에 브러쉬가 더 구비되어 상기 축어셈블리(134)의 회전시 상기 슬릿(S)에 접하여 슬릿 (S)에 부착된 음식물을 분리시켜 슬릿(S)이 밀폐되는 것을 방지한다.
상기 집수통(200)의 저면에는 배출관(202)이 연결 설치된다. 상기 배출관(202)은 상기 집수통(200)에 모인 하수의 배출을 안내하기 위한 관이며, 이러한 배출관(202)은 하수관(204)과 연통된다. 상기 하수관(204)은 상기 베이스팬(120)의 상측에 설치되어 상기 집수통(200)에 고인 물이 외부로 배출되도록 안내한다.
상기 하수관(204)에는 역류방지수단(206)이 더 설치된다. 상기 역류방지수단(206)은 하수도 본관(도시되지 않음)의 막힘 등으로 인해 상기 하수관(204)을 통해 하수가 역류하는 경우에 이를 차단하는 역할을 하는 것으로, 체크밸브 등으로 이루어진다. 또한, 하수의 역류에 의해 상기 역류방지수단(206)이 작동되는 경우에는 이러한 상태가 아래에서 설명할 디스플레이부(244)를 통해 사용자가 인식할 수 있도록 표시되는 한편, 부저(Buzzer, 도시되지 않음) 등에 의해 경고음을 발생시키도록 구성된다.
또한 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 하수관(204)에는 상기 강제배기배관(182)도 연결되어 있다. 따라서, 상기 하수관(204)에서 상기 집수통(200)의 하수와 상기 강제배기배관(182)을 통해 배출되는 악취가 혼합되어 외부로 배출된다.
상기 집수통(200)에는 세척수관(210)이 더 연결된다. 상기 세척수관(210)은 아래에서 설명할 수도관(220)을 통해 유입되는 물을 상기 집수통(200)으로 안내하여 집수통(200) 내부를 세척하기 위한 것으로, 이러한 세척수관(210)은 세척수밸브(212)에 의해 개폐된다.
상기 세척수밸브(212)는 상기 수분공급밸브(174)와 같이 솔레노이드밸브로 이루어짐이 바람직하며, 이러한 세척수밸브(212)도 상기 제어수단의 제어를 받게 된다.
즉, 상기 제어수단의 명령에 따라 상기 세척수밸브(212)가 개방되어 상기 집수통(200) 내부로 세척수가 분사되도록 함으로써, 상기 집수통(200) 내부에 부착된 음식물 찌꺼기 또는 상기 슬릿(S)을 막고 있는 음식물 찌꺼기가 상기 배출관(202)을 통해 씻겨 내려가도록 한다.
상기 세척수관(210)과 상기 수분공급배관(172)은 외부와 연결 설치되는 수도관(220)과 연통된다. 그리고 이러한 수도관(220)에는 수도레버(222)가 구비된다. 상기 수도레버(222)는 레버(Lever)의 회전에 의해 상기 수도관(220)을 수동으로 개폐하는 것이다.
상기 수도관(220)에는 유량조절수단(224)이 더 설치된다. 상기 유량조절수단(224)은 워터 해머(Water Hammer)를 방지하기 위한 것이다. 즉, 상기 수분공급밸브(174)와 세척수밸브(212)는 솔레노이드밸브로 이루어져 전자적으로 개폐되도록 구성되어 있는데, 이러한 수분공급밸브(174)와 세척수밸브(212)가 급작스럽게 개폐되면, 배관(수도관 등) 내부를 유동하는 유체의 운동에너지가 압력에너지로 변환되면서 워터 해머(Water Hammer)가 발생한다.
이와 같이, 워터 해머(Water Hammer)는 흐르고 있는 유체의 순간적인 에너지 변환의 일종으로, 이러한 워터 해머(Water Hammer)가 발생하면 배관의 파손과 배관열결 부위의 누수 그리고 소음과 진동이 발생하게 된다. 따라서, 상기 유량조절수단(224)은 상기 수도관(220)과 같은 배관에서 발생하는 서지 압력을 신속하게 해소 시킬 수 있도록 릴리프 밸브나 서지 해소 밸브 또는 진공 브레이크 등으로 이루어진다. 또한, 이러한 유량조절수단(224)은 수도관(220) 등으로의 오수 역류를 차단하는 역할(체크 밸브)도 겸하도록 구성됨이 보다 바람직하다.
상기 분해조(100)의 좌측면에는 소정 크기의 가이드판(230)이 좌측방으로 돌출되도록 더 형성되고, 이러한 가이드판(230)에는 콘트롤박스(240)가 설치된다. 상기 콘트롤박스(240)는 상기 제어수단을 포함한 다수의 전자부품이 내장되는 것으로, 전면에는 다수의 조작버튼(242)과, 디스플레이부(244)가 구비된다.
그리고, 상기 콘트롤박스(240)의 하측에는 전원스위치(250)가 설치된다. 상기 전원스위치(250)는 외부로부터 유입되는 전원을 온(on)/오프(off)하는 것으로, 상기 가이드판(230) 하측에 상하로 설치되는 스위치판(252)에 부착 설치된다.
상기 제어수단은 상기 콘트롤박스(240) 내부에 구비되는 마이콤(MICOM)으로 이루어짐이 바람직하며, 상기에서 설명한 수분공급수단과 강제배기수단, 그리고 상기 교반장치, 히터(190), 음식물감지수단 등과 정보를 교환하는 한편, 이러한 각 수단과 부품들의 작동을 제어한다.
따라서, 사용자는 상기 콘트롤박스(240)에 구비된 다수의 조작버튼(242)을 이용하여 상기 각 수단과 부품들의 작동상태를 설정하거나, 설정상태를 변경할 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이부(244)는 엘이디(LED) 등으로 구성되어, 음식물쓰레기 처리기의 전체적인 작동상태나 에러(Error) 상태 그리고 작동시간 등을 외부로 디스플레이(Display)한다.
또한 도시되지는 않았지만, 상기 콘트롤박스(240) 내부에는 상기 제어수단에 전원을 공급하는 충전밧데리가 더 구비된다. 이러한 충전밧데리는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 충전되어 상기 제어수단에 전원을 공급하게 된다. 따라서 외부로부터의 전원이 완전히 차단되는 경우에도 상기 제어수단에 설정된 각종 데이터는 소실되지 않고 보존(기억)된다.
도 4 내지 도 7에는 상기 축어셈블리(134)의 구성이 보다 상세하게 도시되어 있다. 즉, 도 4와 도 5에는 상기 축어셈블리(134)의 사시도 및 분해사시도가 각각 도시되어 있으며, 도 6a와 도 6b에는 상기 교반날개(134c)의 사시도 및 정면도가 각각 도시되어 있다. 그리고, 도 7에는 상기 축어셈블리(134)가 상기 분해조(100) 내부에 설치된 상태의 단면이 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 축풀리(134b)는 고정키(260)에 의해 상기 교반축(134a)의 일단에 고정 설치된다. 따라서, 상기 축풀리(134b)와 교반축(134a)의 좌측단(도 5에서)에는 서로 대응되는(마주보는) 키홈(262)이 각각 형성된다.
상기 교반날개(134c)는, 상기 교반축(134a)으로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치되어 음식물과 상기 세라믹볼(160)에 직접적으로 접촉하여 혼합하는 날개부(270)와, 상기 날개부(270)의 양단을 지지하는 한 쌍의 날개지지부(272) 등으로 구성된다.
상기 한 쌍의 날개지지부(272)는 상기 교반축(134a)의 외주면에 설치되어 상기 날개부(270)의 양측 단부를 각각 지지하게 되고, 상기 날개부(270)는 도시된 바 와 같이 상기 교반축(134a)에 대하여 일정한 비틀림각도를 가지도록 설치된다. 따라서, 상기 양 날개지지부(272)는 정면에서 볼 때 일정한 사이 각(角)을 형성하게 된다. 보다 구체적으로는, 상기 한 쌍의 날개지지부(272)는 정면에서 볼 때 사이의 각도(角度)가 상기 교반축(134a)에 대하여 15°가 되도록 설치된다.(도 6b 참조)
상기 날개지지부(272)의 하단에는 상기 교반축(134a)의 외주면과 대응되는 원호 형상의 체결부(272')가 형성된다. 그리고 이러한 체결부(272')에는 스크류(screw) 등이 체결되는 체결공(272'a)이 다수 관통 형성된다.
상기 교반축(134a)의 외주면에는 상기 한 쌍의 날개지지부(272) 일단(하단)이 고정되는 고정가이드(274)가 외측으로 돌출 형성된다. 상기 고정가이드(274)는 상기 한 쌍의 날개지지부(272)와 대응되게 한 쌍으로 형성된다.
상기 고정가이드(274)는 상기 날개지지부(272)의 체결부(272')가 결합되는 부분이다. 따라서, 상기 고정가이드(274)는 상기 체결부(272')와 대응되는 원호 형상으로 성형되며, 상기 체결공(272'a)과 대응되는 관통공(274')이 다수 형성된다. 따라서 이러한 관통공(274')을 스크류(screw)과 관통한 다음 상기 체결부(272')와 체결되면, 상기 교반날개(134c)가 상기 교반축(134a)에 고정된다.
상기 한 쌍의 축어셈블리(134)는 그 설치높이가 서로 상이하게 설치된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1축어셈블리(134')는 상기 제2축어셈블리(134")보다 상대적으로 낮은 위치에 설치된다. 그리고, 이러한 축어셈블리(134)가 3개 이상이 설치되는 경우에는 서로 인접한 축어셈블리(134)는 서로 설치높이가 상이하게 된다.
보다 구체적으로 살펴보면, 서로 인접한 축어셈블리(134) 간의 회전 중심의 수직높이와 수평길이의 비(比), 즉 도 7에서 상기 제1축어셈블리(134')의 제1교반축(134a')과 상기 제2축어셈블리(134")의 제2교반축(134a") 사이의 수직높이 'X'와, 상기 제1축어셈블리(134')의 제1교반축(134a')과 상기 제2축어셈블리(134")의 제2교반축(134a") 사이의 수평길이 'Y'의 비(比)는 1:2.2가 됨이 바람직하다.
예를 들어, 상기 제1교반축(134a')과 제2교반축(134a") 사이의 수직높이 'X'의 크기가 125mm인 경우에는, 상기 제1교반축(134a')과 상기 제2교반축(134a") 사이의 수평길이 'Y'의 크기는 275mm가 된다. 그리고 이때 상기 교반축(134a)의 중심으로부터 상기 날개지지부(272)의 끝단 까지의 거리 'L'의 크기는 150mm가 됨이 바람직하다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 교반장치 및 이러한 교반장치가 채용된 음식물쓰레기 처리기의 작용을 전체적으로 설명한다.
우선, 상기 분해조(100) 내부에는 다수의 세라믹볼(160)이 투입된다. 즉, 사용자는 상기 상면(20)을 제거하고 상면커버(106)를 벗겨낸 다음, 상기 상측개방구(104')를 통해 다수의 세라믹볼(160)을 투입하며, 이러한 세라믹볼(160)에는 박테리아와 같은 다수의 미생물균(박테리아)이 서식하고 있다.
그리고, 상기 콘트롤박스(240)에 구비된 제어수단에는 음식물쓰레기 처리기의 전체적인 작동 상태가 미리 설정되어 있는 상태이다.
먼저 사용자가 상기 전원스위치(250)를 온(on)시키면, 음식물쓰레기 처리기는 작동 준비가 완료되고, 사용자가 음식물을 투입하면 본 장치는 작동을 시작한 다. 즉, 사용자가 상기 투입구도어(24)를 개방시키면, 상기 도어센서(26)가 투입구도어(24)의 개방을 감지하여 상기 제어수단에 전달하고, 상기 제어수단은 상기 교반장치를 비롯한 상기 수분공급수단 및 강제배기수단과 히터(190) 등에 제어명령을 전달하게 된다.
따라서 상기 교반장치가 작동하여 상기 분해조(100) 내부에 투입된 음식물과 상기 세라믹볼(160)은 서로 섞이게 된다. 즉, 외부로부터 전달되는 전원에 의해 상기 교반모터(132)가 작동하고, 이러한 교반모터(132)의 회전은 상기 연결부재(136)에 의해 상기 축어셈블리(134)에 전달된다.
따라서 상기 교반날개(134c)에 의해 음식물과 세라믹볼(160)이 서로 혼합된다. 즉, 상기 축어셈블리(134)의 회전에 따라 상기 세라믹볼(160)이 상기 교반날개(134c)에 밀려 상기 분해조(100)의 내면을 따라 올라가다가 떨어지는 동작을 계속적으로 반복하게 되고, 이러한 운동으로 상기 세라믹볼(160)은 음식물쓰레기와 뒤섞이면서 음식물쓰레기를 분쇄하게 된다.
보다 상세하게 살펴보면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1교반축(134a')이 시계방향으로 회전하면, 상기 제1수용부(102')에 담겨져 있는 상기 세라믹볼(160)과 음식물찌꺼기가 상기 제1축어셈블리(134')의 교반날개(134c)에 의해 혼합됨과 동시에 일부는 상기 제2수용부(102")로 밀려간다.
이때 상기 제2교반축(134a")도 시계방향으로 회전하고 있으므로, 상기 제2수용부(102")에 담겨져 있는 상기 세라믹볼(160)과 음식물찌꺼기는 상기 제1수용부(102')로부터 밀려오는 세라믹볼(160)과 음식물찌꺼기와 함께 상기 제2축어셈블리 (134")의 교반날개(134c)에 의해 혼합되고, 이 과정에서 세라믹볼(160)과 음식물찌꺼기의 일부는 다시 제1수용부(102')로 밀려 이동하게 된다.
이와 같은 과정의 반복에 의해 음식물찌꺼기는 분쇄 및 분해가 이루어진다. 즉, 상기 세라믹볼(160)에 의해 음식물찌꺼기가 분쇄되고, 상기 세라믹볼(160)에 서식하는 미생물균(박테리아)이 미세 구멍을 따라 외부로 나와 음식물쓰레기를 분해시킨다.
또한, 상기와 같은 교반과정 중에 상기 축어셈블리(134)에 이물이 감겨 회전이 불가능하게 되는 경우에는, 사용자의 작동에 의해 상기 교반모터(132)는 역회전을 하게 된다. 이렇게 되면, 도 7에서 시계방향으로 회전하던 상기 제1교반축(134a')과 제2교반축(134a")이 일시적으로 반시계 방향으로 회전하게 되고, 따라서 상기 제1교반축(134a') 또는 제2교반축(134a")에 감겨져 있는 이물이 풀리게 된다.
한편, 사용자는 상기 장력조절수단(150)의 조절레버(154)를 작동하여, 상기 연결부재(136)의 장력을 조절함으로써 동력의 전달이 원활하게 이루어지도록 한다.
그리고 이때, 상기 수분공급수단은 미리 설정된 프로그램에 따라 상기 분해조(100) 내부로 물을 공급한다. 즉, 상기 제어수단의 명령에 따라 상기 수분공급밸브(174)가 개방되면, 상기 분사노즐(176)을 통해 물이 분사되어 음식물과 세라믹볼(160)에 충분한 수분을 공급한다.
또한, 상기 분해조(100) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(도시되지 않음)에서 측정된 정보가 상기 제어수단에 전달되고, 이러한 정보를 상기 제어수단이 분석하여 설정된 온도 이하인 경우에는 상기 히터(190)를 가동시킨다.
상기 수분공급수단과 히터(190)에 의해 상기 분해조(100) 내부는 음식물의 분해 및 미생물균의 서식이 용이한 습도 및 온도를 갖추게 되어, 음식물의 분해가 촉진된다.
그리고 상기 수분공급수단과 히터(190)는 상기 투입구도어(24)의 개방과 관계없이 상기 전원스위치(250)가 온(on)되는 경우에는 바로 작동하여, 미리 상기 분해조(100) 내부가 음식물 분해를 위한 적절한 환경(온도 및 습도가 충분한 환경)이 되도록 상기 제어수단에 의해 제어됨이 바람직하다.
한편, 이때 상기 흡입팬(184)이 작동하게 되고, 이러한 흡입팬(184)의 작동에 의해 형성되는 흡인력에 의해 상기 강제배기배관(182)으로 상기 분해조(100) 내부의 가스가 배출된다. 즉, 상기 분해조(100) 내부의 음식물이 분해되면서 발생하는 악취가 상기 강제배기배관(182)을 통해 상기 하수관(204)으로 배출된다.
상기 분해조(100) 내부에 투입된 음식물에 포함된 수분 그리고, 음식물이 분해되어 생성되는 물(H2O)은 상기 교반날개(134c)에 의해 상기 수용부(102)에서 유동되다가 상기 슬릿(S)을 통과하여 외부로 나온다.
상기 슬릿(S)을 빠져나온 물은 상기 집수통(200)에 쌓이게 되고, 이러한 집수통(200)의 물은 상기 배출관(202)을 통과하여 상기 하수관(204)으로 배출된다. 상기 하수관(204)에서는 상기 집수통(200)으로부터 배출되는 물과 상기 강제배기배관(182)을 통해 배출되는 가스(악취)가 혼합되어 외부로 배출된다.
상기 세척수밸브(212)는 상기 제어수단의 명령에 따라 일정 시간마다 개방된 다. 즉, 사용자가 미리 설정한 시간에 상기 세척수밸브(212)는 상기 세척수관(210)을 개방시켜, 상기 집수통(200) 내부에 물이 분사되도록 한다.
상기 집수통(200) 내부로 분사되는 물은 상기 집수통(200) 내부에 부착된 미세 이물과 상기 슬릿(S)을 막고 있는 음식물을 제거한다. 이렇게 되면, 상기 집수통(200) 내부의 미세 이물은 물과 함께 씻겨 상기 배출관(202)으로 배출되고, 상기 슬릿(S)은 개방되어 분해조(100) 내부의 물이 상기 집수통(200)으로 원활하게 배출된다.
상기 교반장치는 설정된 시간 동안 작동된다. 즉 상기 분해조(100) 내부로 음식물이 투입된 다음, 설정된 일정 시간이 지나면, 상기 교반장치의 작동이 정지된다.
물론, 획일적으로 일정 시간 후에 상기 교반장치가 정지되도록 하지 않고, 상기 분해조(100) 내부에 음식물이 남아있는지의 여부를 감지하여 음식물이 완전히 소멸된 경우에 상기 교반장치가 정지되도록 설정하는 것도 가능할 것이다.
또한, 상기 콘트롤박스(240) 내부에는 상기 제어수단에 전원을 공급하는 충전밧데리(도시되지 않음)가 내장되어 있으므로, 상기 전원스위치(250)가 오프(off)되어 본 장치 전체가 일시 정지되었다가 다시 작동되는 경우에는 상기 제어수단이 잔여시간을 기억하여 남은 시간 동안 본 장치가 작동되도록 제어하게 된다. 그리고 이러한 잔여시간은 상기 디스플레이부(244)를 통해 외부로 표시된다.
상기와 같은 과정이 계속되면, 상기 분해조(100) 내부에 존재하는 음식물은 점차 파쇄되어 약 30분 내지는 1시간이 경과하면, 음식물의 형태를 알아볼 수 없을 정도로 파쇄되고, 약 4~5시간이 지나면 음식물쓰레기의 약 90% 이상이 소멸된다.
음식물이 소멸되면, 암모니아나 메탄가스 등과 같은 음식물분해가스 및 물(H2O)이 생성되고, 이러한 음식물분해가스는 상기 강제배기수단에 의해 외부로 배출되고, 상기 물(H2O)은 상기 집수통(200)을 거쳐 배출관(202) 및 하수관(204)을 통해 외부로 배출된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시례에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명의 음식물쓰레기 처리기의 교반장치는, 회전동력을 발생시키는 교반모터와, 교반모터로부터 공급되는 동력에 의해 회전하는 다수의 축어셈블리와, 교반모터에서 발생되는 동력을 다수의 축어셈블리로 전달하는 연결부재 등으로 이루어지며, 이러한 다수의 축어셈블리는 각각 그 설치높이가 서로 상이하도록 구성된다. 따라서, 종래와 같이 단일의 축어셈블리에 의해 교반되는 교반장치에 비해 상대적으로 교반모터에 걸리는 부하가 작아지는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 교반장치를 구성하는 축어셈블리는, 분해조 내부를 가로질러 설치되는 교반축과, 교반축의 외면에 다수 설치되어 분해조 내부의 음식물과 세라믹볼에 직접 접촉하는 교반날개 등으로 구성된다. 그리고, 이러한 교반날개는 교반축에 대하여 일정한 비틀림각도를 가지도록 형성된다. 따라서 음식물찌꺼기 나 세라믹볼에 의해 교반날개에 가해지는 부하가 상대적으로 최소화되므로, 교반효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 미생물균이 서식하는 세라믹볼과 음식물찌꺼기를 수용하는 분해조와, 상기 분해조 내부의 세라믹볼과 음식물찌꺼기를 서로 혼합하는 교반장치가 구비되는 음식물쓰레기 처리기에 있어서;
    상기 교반장치는,
    회전동력을 발생시키는 교반모터와, 상기 교반모터로부터 공급되는 동력에 의해 회전하는 다수의 축어셈블리와, 상기 교반모터에서 발생되는 동력을 상기 다수의 축어셈블리로 전달하는 연결부재를 포함하는 구성을 가지며, 상기 다수의 축어셈블리는 각각 그 설치높이가 서로 상이함을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 축어셈블리는,
    상기 분해조 내부를 가로질러 설치되는 교반축과;
    상기 교반축의 일단에 구비되며, 상기 연결부재가 걸리는 축풀리와;
    상기 교반축의 외면에 다수 설치되어, 상기 분해조 내부의 음식물을 혼합하는 교반날개;를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 교반날개는,
    상기 교반축으로부터 일정 거리 이격되고, 교반축에 대하여 비틀림각도를 가지는 날개부와;
    상기 날개부의 양단을 지지하는 한 쌍의 날개지지부;를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 한 쌍의 날개지지부는,
    상기 교반축의 외주면에 설치되며,
    양(兩) 날개지지부 사이의 각도(角度)는 교반축에 대하여 15°임을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 교반축의 외주면에는 상기 한 쌍의 날개지지부 일단이 고정되는 한 쌍의 고정가이드가 외측으로 돌출 형성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 분해조의 하단부는,
    상기 날개부의 회전궤적과 대응되는 반원 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 다수의 축어셈블리 중 인접한 축어셈블리 간의 회전 중심의 수직높이와 수평길이의 비(比)는, 1:2.2 임을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부재는 체인(chain)으로 이루어지고, 장력조절수단에 의해 텐션(tension)이 조절됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 장력조절수단은,
    상기 연결부재가 걸리는 조절풀리와,
    상기 조절풀리의 이동을 강제하는 조절레버를 포함하는 구성으로 가지며,
    상기 조절레버는 볼트(bolt)-너트(nut)의 결합형태를 가지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 교반모터는,
    정방향 및 역방향의 회전이 가능함을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 교반장치.
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