KR100817318B1 - 음식물쓰레기 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물쓰레기를 분해하기 위한 미생물이 담기는 음식물 발효조와; 상기 발효조가 설치되는 케이스와; 상기 케이스에 설치되어 발효조를 개폐하는 커버부재와, 발효조에 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 반경방향으로 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키기 위한 교반날개와, 상기 회전축에 설치되는 종동 스프로켓과 상기 모터의 구동축에 설치되는 구동스프로켓과, 종동스크로킷과 구동스프로킷에 걸리는 체인과, 상기 체인의 소음과 체인의 벗겨짐을 방지하는 소음발생억제부를 구비한 교반기와; 발효조로부터 발생된 가스와 냄새를 탈취하는 것으로 발효조의 상부에 설치된 출구와 흡수관에 의해 연결되는 필터케이스와, 상기 흡수관 또는 필터케이스에 설치되는 송풍기와, 상기 필터케이스에 설치되는 활성탄필터을 가지는 탈취수단을 구비한다.

음식물쓰레기, 처리, 발효, 교반

Description

음식물쓰레기 처리장치{apparatus for disposing of food waste}

도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 일부절제 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 측면도,

도 3은 도 1에 도시된 소음발생억제부를 발췌하여 도시한 사시도,

도 4는 탈취수단을 발췌하여 도시한 분리 사시도.

도 5는 본 발명에 다른 음식물 처리장치의 다른 실시예를 나타내 보인 일부절제 사시도,

도 6은 탈취수단을 발췌하여 도시한 사시도,

도 7은 탈취수단의 단면도.

본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 가정에서 발생되는 음식물쓰레기를 발효시켜 처리할 수 있는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기는 생활하수와 더불어 토양을 오염시키게 되므로 이를 처리하기 위한 다양한 장치가 개발되었으며, 또한 지속적으로 개발되고 있다.

통상적인 음식물쓰레기 처리장치는 단지 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분을 탈수장치를 이용하여 제거하여 이를 압축시키는 방식과, 음식물 쓰레기를 디스포져 등을 이용하여 분쇄시켜 부피를 대폭 줄인 후 하수구나 음식물쓰레기통을 이용하여 배출시키는 방식 등이 있다. 또한 미생물을 음식물 쓰레기통에 넣어 분해하여 퇴비를 만드는 방식, 저온에서 서식하는 미생물을 이용하여 처리하는 방식 등이 있다.

상기 방식중 미생물을 발효시켜 처리하는 방식은 미생물이 들어 있는 발효조에 음식물쓰레기를 투입하여 유기물질을 분해시켜 음식물쓰레기를 소멸화시키는 것으로서, 건조방식이나 건조발효방식에 비해 위생적이고 환경 친화적인 방법이라 할 수 있다. 여기서 소멸화란 발효조 내에 분해가 아주 느리게 진행되는 분해 매체제를 넣어두고 음식물 쓰레기를 매일 투여하는 과정에서 잔류되는 음식물쓰레기 분해잔물의 양(약2%)이 분해매체제의 감소량과 유사하여 외부에서 볼 때 부피적인 개념에서 큰 차이가 없게 되는 것을 말한다. 그러나 이러한 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리방법은 발효과정에서 발생되는 냄새가 배기가스와 함께 외부로 배출되는 문제가 있었다. 이에 따라 발효과정에서 냄새를 많이 발생시키는 중온성 미생물 대신에 냄새를 거의 발생시키기 않는 고온성 미생물을 이용하는 한편, 배기가스와 함께 방출되는 악취를 제거하기 위한 악취제거장치를 부가적으로 설치하는 방법이 개발되었다. 이러한 악취제거장치로는 발효조에서 배출되는 배기가스를 고온으로 가열하여 악취물질을 산화시키거나, 각종 필터나 바이오필터를 이용하여 악취물질을 여과 시키는 것이다. 또한 최근에는 배기가스 중에 함유된 수분을 응축시켜 제거한 후, 수분이 제거된 배기가스를 고온으로 가열하거나 필터링하여 악취를 제거하는 방법도 개발되었다. 그러나 이러한 악취제거장치는 배기가스의 전부 또는 일부를 고온으로 가열하거나 필터링 하는 것이므로 고온 유지를 위해서 많은 에너지가 소비되고 주기적인 필터 교환으로 추가 비용이 요구되는 문제점이 있었다.

또한 최근에는 배기가스의 일부를 분리시킨 다음, 배기가스에 포함된 수분을 응축시켜 제거하고 수분이 제거된 배기가스는 발효조로 순환시키고, 나머지 배기가스는 고온으로 가열하여 악취를 제거한 후, 열교환기를 통해서 외부로 배출시키는배기가스 순환시스템이 적용된 음식물 쓰레기의 소멸화장치(한국특허등록 제10290027호)가 개발되었다. 그리고 특허 공개 번호 제 2006-0040562호에는 음식물을 발효시켜 사료화 시킬 수 있는 음식물 쓰레기 처리 장치가 개시되어 있으며, 실용신안등록 제 0386065호에는 미생물을 이용한 음식물 쓰레기 소멸처리장치가 개시되어 있다. 특허등록 제 0470686호에는 미생물 반응조의 하부에 설치되어 유기물의 분해 결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치를 가진 음식물 쓰레기 처리 장치 및 방법이 개시되어 있다. 등록 실용신안 제 0190143호에는 냉각 콘덴서 및 탈취장치를 유기적으로 결합한 음식물 쓰레기 처리장치가 개시되어 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발효조 내부에 악취를 제거할 수 있으며, 음식물의 처리 시간을 단축할 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 발효조 내의 교반기의 구동에 따른 신뢰성을 높일 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물 쓰레기 처리 장치는,

음식물쓰레기를 분해하기 위한 미생물이 담기는 음식물 발효조와; 상기 발효조가 설치되는 케이스와; 상기 케이스에 설치되어 발효조를 개폐하는 커버부재와, 발효조에 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 반경방향으로 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키기 위한 교반날개와, 상기 회전축에 설치되는 종동 스프로켓과 상기 모터의 구동축에 설치되는 구동스프로켓과, 종동스크로킷과 구동스프로킷에 걸리는 체인과, 상기 체인의 소음과 체인의 벗어짐을 방지하는 소음발생억제부를 구비한 교반기와; 발효조로부터 발생된 가스와 냄새를 탈취하는 것으로 발효조의 상부에 설치된 출구와 흡수관에 의해 연결되는 필터케이스와, 상기 흡수관 또는 필터케이스에 설치되는 송풍기와, 상기 필터케이스에 설치되는 활성탄필터을 가지는 탈취수단;를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 소음발생 억제부는 상기 케이스의 프레임에 설치되어 종동스프로켓과 구동스프로켓의 사이의 체인을 가로지르는 가이드로드와, 상기 가이드 로드에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 종동스프로켓과 구동스프로켓의 사이에 걸린 체인의 외주면에 접촉되어 체인에 장력을 가하는 미끄럼부를 가지는 가이드 부재들과, 상기 가이드 로드와 가이드 부재드들에 각각 설치되어 상기 가이드 부재를 내측으로 탄성바이어스 시키는 스프링들을 구비한다.

그리고 상기 필터케이스에 설치되는 탈취제로는 활성탄과 바이오 미생물 바실리어스등이 부착된 필터를 혼합 적용한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치는 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 발효 분해시켜 처리하는 것으로, 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 음식물 쓰레기 처리장치(10)는 골격을 이루는 프레임(11)을 가지는 케이스(12)와, 상기 케이스(12)에 설치되며 상부에 개구부가 형성된 발효조(20)와, 상기 케이스(12)에 설치되어 상기 발효조(20)를 개폐하는 커버부재(13)를 구비한다. 상기 케이스(12)의 전면 또는 커버부재(13)에는 도면에 도시되어 있지 않으나 조작버튼과 조작상태를 나타내거나 안내문구 등이 디스플레이 되는 디스플레이 패널이 설치될 수 있다. 상기 발효조(20)의 하면은 반원통형의 형상으로 형성된다. 그리고 상기 발효조(20)와 프레임(11)에는 상기 발효조(20) 내의 음식물 쓰레기를 교반시키기 위한 교반기(30)와, 발효조(20)의 상부에 위치한 출구와 연결되어 발효조(20) 내의 음식물 쓰레기가 분해되면서 발생되는 냄새를 제거하는 탈취수단(50)을 구비한다. 상기 발효조(20)는 도면에 도시되어 있지 않으나 이를 감싸는 히터에 의해 가열될 수 있다.

상기 교반기(30)는 상기 발효조(20) 내의 음식물 쓰레기를 교반하기 위한 것으로, 발효조(20)의 하면 즉, 반원통형의 중심에 위치되며 발효조(20)에 회전가능하게 설치되는 회전축(31)과, 상기 회전축(31)에 설치되는 복수개의 브레이드(32)들을 구비한다. 상기 브레이드(32)는 회전축(31)에 설치되는 고정부재(32a)와, 상 기 고정부재(32a)의 단부에 설치되는 날개(32b)를 구비한다. 그리고 상기 프레임에는 상기 회전축(31)을 회전시키기 위한 구동부(40)가 설치된다. 이 구동부(40)는 상기 회전축(31)의 일측에 설치되는 종동스프로켓(41)과, 프레임(11)에 설치되는 모터(42)의 구동축에 설치되는 구동스프로켓(43)과, 상기 종동스프로켓(41)과 구동스프로켓(43)에 걸리는 체인(44)을 구비한다. 그리고 상기 프레임(11)에는 구동부(40)의 구동시 체인(44)으로부터 발생되는 소음과 체인(44)이 종동 및 구동스프로켓(41)(43)으로부터 벗어지는 것을 방지하는 소음발생억제부(45)를 구비한다.

상기 소음발생억제부(45)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(12)의 프레임(11)에 설치되어 종동 스프로켓(41)과 구동 스프로켓(43) 사이의 체인(44)을 가로지르도록 설치되는 가이드 로드(46)와, 상기 종동스크로켓(41)과 구동스프로켓(43)의 사이에 걸린 양측의 체인(44)의 외측면에 접촉되어 체인(44)을 내측으로 모아 장력이 가하여지도록 상기 가이드로드(46)에 스라이딩 가능하게 설치되는 가이드 부재(47)(48)와, 상기 가이드 로드(46)와 각 가이드부재(47)(48)의 사이에 각각 설치되는 탄성부재인 스프링(49)을 구비한다. 상기 가이드부재(47)(48)에는 각각 체인(44)의 외주면과 각각 밀착되어 미끄럼 이송되는 미끄럼부(47a)(48a)를 구비한다. 이 미끄럼부(47a)(48b)는 체인(44)과의 접촉면적을 줄이기 위하여 곡면의 형상으로 형성되고 이 미끄럼부(47a)(48b)의 양측 가장자리에는 체인(44)의 이탈을 걸림턱이 형성된다.

그리고 상기 탈취수단(50)은 발효조(20)에 의해 음식물 쓰레기의 발효시 발생되는 냄새를 제거하기 위한 것으로, 도 1,2 및 도 4에 도시된 바와 같이 발효조 의 상부 측면에 형성된 배출구(51)와 흡수관(52)에 의해 연결되는 필터케이스(53)와, 상기 흡수관(52) 또는 필터케이스(53)에 설치되는 송풍기(54)를 구비한다.

그리고 상기 필터 케이스(53)는 내부공간부(53a)를 가지는 본체(53b)와, 상기 내부공간부(53a)를 밀폐하는 커버(53c)와, 상기 본체(53b)의 내부 공간부(53a)에는 활성탄필터(55)가 설치된다. 상기 본체(53b)의 내부 공간부(53a)에는 송풍기(54)로부터 공급되는 공기가 상기 활성탄 필터(55)를 통과할 수 있도록 구획격벽(53d)이 형성된다. 상기 구획격벽은 커버(52c)에 설치된 송풍기로부터 유입되는 공기를 활성탄 필터(55) 측으로 유도할 수 있도록 격판의 구조를 가진다. 그리고 상기 본체(53b)의 내주면에는 상기 활성탄 필터(55)를 지지하는 리브(미도시)들이 형성 될 수 있다. 그리고 상기 활성탄필터(55)에는 바이오 미생물( Bacillus속과 Pseudomanas속을 사용함이 바람직함)이 포함될 수 있다.

그리고 상기 커버(52c)에는 활성탄 필터를 통과한 공기가 배출되는 배출관(56)이 설치되는데, 이 배출관(56)의 출구측에는 보조 필터(미도시)가 설치될 수 있다.

도 5 내지 도 7에는 본 발명에 따른 탈취수단의 다른 실시예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 탈취수단(60)은 발효조(20)의 흡입구(51)와 연결된 흡입관(52)에 연결되는 냉각탱크(61)와, 상기 냉각탱크와 배출관(62)에 의해 연결되는 복수개의 필터유니트(63)(64)들을 구비하며, 상기 최단부측의 필터유니트(63)는 흡입송풍팬(미도시)과 연결된다. 그리고 상기 냉각탱크(61)에는 이를 통과하는 가스 즉, 발효시 발생되는 가스를 응축시키기 위한 냉각수단(70)이 구비된다. 그리고 상기 냉각탱크(61)는 이의 하부에 형성된 토출구(81)과 연결되어 응축수를 저장하기 위한 저장탱크(80)가 구비된다.

상기 흡입관(52)과 연결되는 냉각탱크(61)의 내부에는 열전달을 위한 냉각휀(61a)이 설치될 수 있다. 그리고 이 냉각탱크(61)을 냉각시키기 위한 냉각수단(70)은 냉각탱크(61)의 일측면에 부착되는 복수개의 펠티어소자(71)와 상기 펠티어소자(71)와 접촉되도록 설치되어 열을 방출하는 방열휜(72)를 구비한다. 상기 방열휜(72)에는 냉각을 위해 별도의 송풍팬(73)을 설치할 수도 있다. 상기 필터 유니트(63)(64)들은 활성탄 필터들로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 냉각탱크(61)의 입구측에는 발효시 발생되는 가스를 가열하여 응축효과를 높이기 위한 히터유니트가 더 구비될 수 있다. 상기 냉각탱크(61)의 냉각은 펠티어소자(71)에 의해 한정되지 않고 냉동사이클에 의해 구동되는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창밸브를 포함하는 냉동시스템을 이용할 수 있음은 당연하다.

상기 탈취수단은 상술한 실시에에 의해 한정되지 않고 발효조(20)로부터 발생되는 가스를 탈취시킬 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 음식물쓰레기 처리장치를 이용하여 음식물 쓰레기를 처리하기 위해서는 상기 발효조(20)에 처리하고자 하는 음식물쓰레기와 미생물을 투입한다. 이 상태에 교반기(30)의 모터를 구동시켜 회전축(31)을 회전시킴으로써 음식물 쓰레기를 교반시켜 발효 분해 시킨다. 이 과정에서 발생된 악취가 나는 가스는 송풍기(54)에 의해 배출구(51)와 흡수관(52)을 통하여 필터 케이스(53)로 유입되고, 이의 내부에 설치된 활성탄 필터(55)의 의해 필터링 되어 제거된다. 여기에서 상기 활성탄 필터에는 바이오 미생물이 포함되어 있으므로 가습 된 가스에 포함된 냄새를 제거할 수 있다.

한편, 상기 교반기에는 모터(42 )의 구동력이 구동스프로켓(42)과 종동스프라켓 (41) 및 체인(44)에 의해 회전축(31)에 전달되는데, 상기 프레임(11)에는 상기 소음발생억제부(45)가 설치되어 있으므로 체인(44))으로부터 발생되는 소음을 줄이고 구동 및 종동 스프로켓(43)(41)으로부터 체인이 벗어지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 구동 및 종동 스프로켓(43)(41)에 걸린 체인(44)의 양측에서 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(12)의 프레임(11)에 설치되어 가이드부재(47)(48)의 미끄럼부(47a)(48a)가 체인(44)의 양측에서 밀착 되므로 체인에 인정한 장력을 가할 수 있어 링크부위에서의 소음발생을 억제할 수 있다.

그리고 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 탈취수단(60)이 발효되는 가스를 냉각시키기 위한 냉각탱크(61)가 설치된 경우, 발효가스는 흡입관(52)을 통하여 냉각탱크(61)로 흡입되는데, 이 냉각탱크(61)는 펠티어 소자(71)에 의해 냉각된 상태이므로 이를 통과하는 가스의 수분이 노점온도 이하로 냉각되어 응축된다. 이와 같이 응축된 응축수는 저장탱크(80)로 저장되고, 응축되지 않은 가스는 필터유니트(64)(65)를 통과하면서 필터링 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기의 발효시 발생되는 가스로부터 냄새를 제거할 수 있으며, 구동부에서의 소음발생을 억제 할 수 있다. 특히, 냉각탱크에 의해 가스가 응축되게 되므로 탈취 효과를 극대화 시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 음식물쓰레기를 분해하기 위한 미생물이 담기는 음식물 발효조와; 상기 발효조가 설치되는 케이스와; 상기 케이스에 설치되어 발효조를 개폐하는 커버부재와, 발효조에 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 반경방향으로 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키기 위한 교반날개와, 상기 회전축에 설치되는 종동 스프로켓과 상기 모터의 구동축에 설치되는 구동스프로켓과, 종동스크로킷과 구동스프로킷에 걸리는 체인과, 상기 체인의 소음과 체인의 벗어짐을 방지하는 소음발생억제부를 구비한 교반기와; 발효조로부터 발생된 가스와 냄새를 탈취하는 것으로 발효조의 상부에 설치된 출구와 흡수관에 의해 연결되는 필터케이스와, 상기 흡수관 또는 필터케이스에 설치되는 송풍기와, 상기 필터케이스에 설치되는 활성탄필터을 가지는 탈취수단;를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 소음발생 억제부는 상기 케이스의 프레임에 설치되어 종동스프로켓과 구동스프로켓의 사이의 체인을 가로지르는 가이드로드와, 상기 가이드 로드에 슬라이딩 가능하게 설치되며 상기 종동스프로켓과 구동스프로켓의 사이에 걸린 체인의 외주면에 접촉되어 체인에 장력을 가하는 미끄럼부를 가지는 가이드 부재들과, 상기 가이드 로드와 가이드 부재들에 각각 설치되어 상기 가이드 부재를 내측으로 탄성바이어스 시키는 스프링들을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 필터케이스에 설치되는 탈취제의 내용물은 활성탄과 바이오 미생물이 혼합된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
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