KR100885908B1 - 음식물 쓰레기 소멸장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 소멸장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기를 순환시키기 위한 덕트와 공기를 냉각시키는 냉각수단을 이용하여 음식물이 발효될 때 발생되는 수분을 신속하게 제거함으로서 발효의 효율성을 증대시키고, 히팅파이프 내에 고열의 히터를 설치하여 공기가 히팅파이프를 통해 대기중으로 배출될 수 있게 함으로서 음식물이 발효될 때 발생되는 악취를 고열의 히터로 태워서 제거하여 냄새가 없는 공기를 대기 중으로 배출할 수 있도록 한 음식물 쓰레기 소멸장치를 개시한다.

음식물 쓰레기, 미생물, 수분, 덕트, 악취, 히터

Description

음식물 쓰레기 소멸장치{food-waste extermination apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸장치의 내부구조를 보인 단면도,

도 3은 본 발명에서 탈취구조 부분만을 발췌해서 나타낸 단면도.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎

10: 저장통 11: 투입구

12: 도어 13: 주발효실

14: 보조발효실 14a: 배출구

15: 격벽 15a: 연통구멍

16: 히터선 20: 케이스

30: 회전축 31: 교반아암

32: 모터 40: 히팅파이프

40a: 배출공 41: 히터

42: 차단판 42a: 통공

43: 코일 50: 보조박스

60: 덕트 61: 응축수 배출구

62: 팬 70: 냉각코일

71: 냉기발생기

본 발명은 음식물 쓰레기 소멸장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물이 발효될 때 발생되는 수분을 신속하게 제거하여 발효의 효율성을 증대시키고 음식물이 발효될 때 발생되는 악취를 고열의 히터로 태워서 제거하여 냄새가 없는 공기를 대기 중으로 배출할 수 있도록 한 음식물 쓰레기 소멸장치에 관한 것이다.

전체 쓰레기 발생량 중 약 30%를 차지하고 있는 음식물 쓰레기는 사회적인 문제로 몸살을 앓고 있는 실정이며, 따라서 음식물 쓰레기를 처리하는 다양한 방식들이 개시되어 있다.

음식물 쓰레기를 처리하는 방식 중 하나는 음식물 쓰레기를 불로 말려서 처 리하는 건조방식이 개시되어 있다. 그러나 이러한 건조방식은 음식물 쓰레기를 짜고 난 다음 건조시키기 때문에 음식물 쓰레기를 짤 때 버려지는 더러운 물이나 찌꺼기가 하수구로 배출되어 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있다.

음식물 쓰레기를 처리하는 다른 방식으로는 음식물 쓰레기를 믹서기기로 갈은 다음 분해시켜 하수구로 버리는 액상식 처리방식이 개시되어 있다. 그러나 이러한 처리방식 역시 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있다.

이에 따라, 근래에는 상술한 문제점을 해결하고자 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 극소량으로 소멸 처리하는 음식물 쓰레기 소멸장치가 개시되어 있다. 즉, 음식물 쓰레기 소멸장치는 케이스 내부에 설치된 교반통에 음식물쓰레기를 미생물과 함께 투입하여 넣고 적정 온도에서 교반, 발효를 반복하면서 활성화 처리하면 음식물 쓰레기가 소멸 처리되는 방식으로 음식물 쓰레기를 처리하게 된다.

그러나, 종래에 개시된 대부분의 음식물 쓰레기 소멸장치는 24시간 내에 수분을 증발시키지 못하기 때문에 발효 효율이 떨어지고 음식물 쓰레기가 곤죽상태로 처리되는 문제점이 있다. 즉, 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분은 대략 80％∼85％이므로 조기에 수분을 증발시켜야만 미생물이 활성화되어 24시간 이내에 음식물 쓰레기를 확실하게 분해 및 소멸시킬 수 있는 데, 종래의 음식물 쓰레기 소멸장치는 24시간 이내에 수분을 증발시키지 못하므로 발효 효율이 떨어지고 음식물 쓰 레기가 곤죽상태로 처리되어 소비자들에게 각광을 받지 못하고 많은 제품들이 반품 조치되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 음식물 쓰레기 소멸장치는 음식물 쓰레기가 발효될 때 발생되는 악취를 제거하지 못하고 대기중으로 배출시키기 때문에 악취로 인하여 소비자에게 불쾌감을 주게 되어 제품의 선호도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분을 24시간 내에 증발시켜 발효 효율성을 증대시키고 음식물 쓰레기가 발효될 때 발생되는 악취를 제거하여 악취 문제점을 해결한 음식물 쓰레기 소멸장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸장치는 일부분에 미생물과 음식물 쓰레기를 투입하기 위한 투입구가 형성되고, 이 투입구는 도어에 의해 선택적으로 개폐되는 저장통; 저장통 내에 설치되어 투입된 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반아암; 저장통의 상단 일부분을 관통하도록 설치되고, 내부에는 히터가 설치되며, 길이방향을 따라 다수개의 배출공이 저장통 내부 방향으로 관통 형성된 히팅파이프; 입구는 상기 저장통의 일측 상단 일부분에 연통되게 결합되고, 출구는 분기되어 상기 저장통의 타측과 히팅파이프의 입구에 연통되게 결합되어 저장통 내의 공기가 순환되도록 설치되며, 하단 일부분에는 응축수 배출구가 연통되게 설치된 덕트; 덕트의 일부분에 설치되어 공기 순환을 돕는 팬; 및 덕트의 경로 상에 설치되어 덕트 내부를 따라 이동하는 공기를 냉각시켜 응축수와 순수 공기로 분리시키는 냉각수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 저장통은 격벽에 의해 주발효실과 보조발효실로 구분되고, 격벽에는 다수의 연통구멍이 형성되어, 연통구멍을 통해 주발효실에서 잘게 분해된 음식물 쓰레기만 보조발효실로 옮겨지도록 구성된 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 히팅파이프 내의 히터는 막대히터이고, 막대히터에는 소정의 간격을 두고 다수의 차단판이 결합되며, 차단판과 차단판 사이에는 열전도를 돕는 코일이 채워지고, 다수의 차단판에는 공기가 통과하도록 통공이 형성되어 공기가 히터 부분을 통과하면서 고온에 의해 탈취되게 구성된 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 냉각수단은 덕트 내에 설치된 냉각코일과, 이 냉각코일 내로 냉기를 공급 및 순환시키는 냉기발생기로 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 목적은 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸장치의 내부구조를 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명에서 탈취구조 부분만을 발췌해서 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸장치는 상면 일부분에 미생물과 음식물 쓰레기를 투입하기 위한 투입구(11)가 형성된 저장통(10)이 구비되고, 이 저장통(10)의 외부는 케이스(20)가 감싸고 있는 구조를 갖는다. 그리고 저장통(10)의 투입구(11)는 도어(12)에 의해 선택적으로 개폐된다. 그리고 저장통(10)의 외주면에는 전기를 공급하면 발열되는 히터선(16)이 설치되어 저장통(10) 내부 온도를 항상 적정의 상온으로 유지하게 구성된다.

저장통(10)은 격벽(15)에 의해 주발효실(13)과 보조발효실(14)로 구분되고, 격벽(15)에는 다수의 연통구멍(15a)이 형성되어, 연통구멍(15a)을 통해 주발효실(13)에서 잘게 분해된 음식물 쓰레기만 보조발효실(14)로 옮겨지도록 구성된다. 즉, 음식물 쓰레기 중에 섬유질, 뼈, 계란껍질, 꽃게껍질 등과 같이 24시간 내에 소멸되지 않는 것을 잔량이라고 하는 데, 미생물과 음식물 쓰레기를 1:1로 배합하여 소멸시키는 것을 전제로 하였을 때 90∼95％는 소멸되고 5∼10％는 잔량으로 남게 된다. 그리고 음식물 처리방식으로 보았을 때 1일 1회를 투입하면 잔량이 누적되는 현상이 발생되며, 누적된 잔량 중 잘게 분해된 것만 보조발효실로 옮겨지게 되는 것이다. 그리고 보조발효실(14)의 일측에는 배출구(14a)가 형성되어 완전 발효 처리된 음식물 쓰레기가 배출구(14a)를 통해 배출될 수 있게 구성된다. 여기서 완전 발효 처리된 음식물 쓰레기는 다른 기기의 미생물로 재활용되거나 불에 태우는 연료로 사용된다.

저장통(10)의 내부에는 주발효실(13)과 보조발효실(14)의 중앙을 관통하도록 회전축(30)이 결합되고, 이 회전축(30)은 모터(32)의 동력을 전달받아 회전 가능하게 설치된다. 도면 상에는 모터(32)의 동력이 풀리와 밸트를 통해 회전축(30)에 전달되도록 구성되어 있지만, 스프로킷과 체인을 이용할 수도 있고, 모터가 직접 회전축과 연결되도록 구성할 수도 있을 것이다. 그리고 회전축(30) 상에는 소정의 간격을 두고 다수의 교반아암(31)이 설치되어, 회전축(30)이 회전하면 교반아암(31)들이 회전하면서 저장통(10) 내에 투입된 음식물 쓰레기를 적당한 속도로 교반시켜 발효의 효율성을 높이게 된다.

저장통(10)의 상단 일부분에는 히팅파이프(40)가 저장통(10)을 관통하도록 설치된다. 즉, 히팅파이프(40)의 입구는 저장통(10)의 일측면에 관통되게 설치되고, 히팅파이프(40)의 출구는 저장통(10)의 타측면을 관통하여 케이스(20)를 관통하도록 설치된다. 그리고 히팅파이프(40)가 고온을 유지하도록 입구측에는 히터(41)가 설치되며, 외주면에는 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수개의 배출공(40a)이 저장통(10) 내부 방향으로 관통 형성된다. 따라서 히팅파이프(40)의 입구로 안내된 공기는 히터(41)를 통과하면서 고온에 의해 탈취되고, 고온으로 변화된 공기 중 일부는 히팅파이프(40)의 배출공(40a)을 통해 저장통(10) 내로 다시 유입되고 일부는 히팅파이프(40)의 출구를 통해 대기중으로 배출된다. 여기서 히팅파이프(40)는 저장통(10)의 내부에 설치되므로 고열 탈취시 발생되는 열에너지를 재활용하는 것이 가능하게 된다. 즉, 공기 중에 함유되어 있는 수분이 히팅파이프에 닿게 되면 그 열에 의해 증발되는 것이다.

히팅파이프(40)에 설치된 히터(41)는 막대히터로 구성하는 것이 바람직하며, 공기가 히터부분을 통과할 때 천천히 통과하면서 그 열에 의해 공기에 포함되어 있는 악취가 타면서 탈취되도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 히팅파이프(40) 내의 막대히터에는 소정의 간격을 두고 5∼10개 정도의 차단판(42)이 결합되며, 차단판(42)과 차단판(42) 사이에는 열전도를 돕는 코일(43)이 채워지고, 다수의 차단판(42)에는 공기가 통과하도록 통공(42a)이 형성된다. 이때 차단판(42)의 외경은 히팅파이프(40)와 내경과 동일하게 구성되어 유입되는 공기가 차단판(42)의 통공(42a)을 통해서만 유동되도록 구성하는 것이 바람직하다. 그리고 각각의 차단판(42) 사이에 형성된 통공(42a)은 서로 엇갈리게 형성하여 공기가 통공(42a)을 통과할 때 차단판(42)과 차단판(42)의 사이에서 오래 머물도록 하는 것이 바람직하다. 이는 유동되는 공기가 차단판(42)과 차단판(42) 사이에서 최대한 오래 머무르면서 악취가 완전히 태워지도록 하기 위한 것이다. 그리고 코일(43)이 형성된 것은 막대히터의 열이 코일(43)로 전달되어 히터부분을 통과하는 공기가 전체적으로 균일한 열로 태워지도록 하기 위한 것이다.

저장통(10)의 외부에는 공기 순환을 위해 덕트(60)가 설치된다. 즉, 저장통(10)의 상부에는 상방향으로 돌출되게 보조박스(50)가 설치되고, 이 보조박스(50)의 일측에는 덕트(60)의 입구가 연통되게 결합되며, 덕트(60)의 출구는 분기되어 저장통(10)의 타측과 히팅파이프(40)의 입구에 연통되게 결합된다. 따라서 저장통(10) 내의 공기가 보조박스(50)를 통해 덕트(60)로 안내되어 일부는 저장통(10) 내로 순환되고 일부는 히팅파이프(40)를 통해 대기 중으로 배출된다. 여기서, 저장통(10)의 외부로 돌출된 보조박스(50)는 겨울철에 외부 온도에 의해 보조박스의 내부 온도가 떨어지면 보조박스 내에서 결로 현상이 발생되는 현상을 이용하기 위한 것이다. 즉, 겨울철에는 후술하는 별도의 냉각수단을 작동시키기 않더라도 보조박스를 통해 냉각수단 역할을 대용하기 위한 것이다. 다음으로 덕트(60)의 하단 일부분에는 응축수를 배출하기 위한 응축수 배출구(61)가 연통되게 형성된다. 그리고 덕트(60)의 일부분에는 팬(62)이 설치되어 공기의 순환이 원활하게 이루어지도록 구성된다. 여기서, 팬(62)은 미도시된 모터의 동력을 전달받아 회전되게 설치하는 것이 바람직하며, 그 구성은 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

덕트(60)의 경로 상에는 덕트(60) 내부를 따라 이동하는 공기를 냉각시켜 응축수와 순수 공기로 분리시키는 냉각수단이 설치된다. 즉, 냉각수단은 덕트(60) 내에 설치된 냉각코일(70)과, 이 냉각코일(70) 내로 냉기를 공급 및 순환시키는 냉기발생기(71)로 구성된다. 물론, 냉각수단은 상술한 구성에 한정되는 것이 아니라 덕 트(60)를 따라 이동되는 공기를 냉각시켜 응축수를 발생시킬 수만 있다면 다른 방법을 적용할 수도 있을 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용 효과를 설명하면, 본 발명은 투입구(11)를 통해 저장통(10) 내로 음식물 쓰레기를 투입하면 음식물 쓰레기가 미생물에 의해 건조 발효되면서 소멸된다. 이때, 본 발명은 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분이 효율적으로 제거되기 때문에 발효 효율성이 좋고, 기기에서 배출되는 공기는 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 악취가 제거된 상태로 대기 중으로 배출되기 때문에 주변 사람들에게 불쾌감을 주지 않게 된다.

이를 좀더 자세히 설명하면, 본 발명의 저장통(10)에 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기가 발효되면서 발생되는 가스가 상승하면서 저장통(10) 내의 공기와 믹싱된다. 이때, 음식물 쓰레기가 발효되는 저장통(10)의 하부는 히터선(16)에 의해 80∼85℃를 유지하게 되며, 저장통(10)의 상부는 50∼60℃를 유지하게 된다. 다음으로, 저장통(10) 내에서 가스와 혼합된 상온의 공기는 보조박스(50) 방향으로 상승하게 되고, 덕트(60) 내에 설치된 팬(62)이 회전하면서 보조박스(50) 내의 공기를 흡입하여 덕트(60) 내로 안내하게 된다. 덕트(60)로 안내되는 상온의 공기는 냉각코일(70)을 통과하면서 대략 10℃로 떨어져 결로 현상에 의해 응축되면서 응축수가 생기게 되고, 이렇게 생긴 응축수는 응축수 배출구(61)로 배출되며, 수분이 제거된 순수 공기만 계속 덕트(60)를 통해 안내된다. 그리고 안내된 순수 공기 중 약 70％는 저장통(10) 내로 다시 유입되어 음식물 쓰레기에서 발생되는 수분을 건조시키는 역할을 하게 되고, 순수 공기 중 약 30％는 저장통 내의 압력 발생을 막기 위해 히팅파이프(40)로 안내된다. 히팅파이프(40)로 안내된 공기는 히팅파이프(40)를 통과하면서 400℃ 가량의 고온의 히터(41)에 의해 공기에 포함되어 있는 악취가 타면서 탈취되고, 악취가 제거된 공기만 대기중으로 배출된다. 이때, 히터(41)를 통과하면서 고온으로 변화된 30％의 공기 중 약 20％의 공기는 히팅파이프(40)에 형성된 배출공(40a)을 통해 다시 저장통(10) 내로 유입되어 수분 증발을 돕게 되며, 나머지 10％의 공기만 히팅파이프(40)를 통과하면서 온도가 30℃ 정도로 다운되어 대기 중으로 배출된다. 그리고 히터(41)를 통과하는 공기는 다수의 차단판(42)에 막혀서 천천히 이동하게 되고, 차단판(42)의 사이에 코일(43)이 설치되어 히터 부분이 전체적으로 고열을 유지하게 되며, 따라서 히터 부분을 통과하는 공기는 고열에 의해 천천히 악취가 완전 제거된 상태로 배출된다.

이와 같이 본 발명은 저장통 내의 공기가 순환될 뿐만 아니라 순환되는 과정에서 냉각수단을 통과하며서 결로 현상으로 응축수로 변형되어 배출되기 때문에 24시간 이내에 수분이 신속히 제거된다. 또한 대기 중으로 배출되는 공기는 고열의 히팅파이프를 통과하면서 열에 의해 악취가 타버린 상태로 냄새가 없는 공기만 대기중으로 배출된다.

한편, 본 발명은 음식물 쓰레기를 소멸시키는 장치뿐만 아니라 농가, 축사, 돈사, 양계장에서는 천연 발효 퇴비를 생산하는 장치로도 사용된다. 즉, 축사, 돈사, 양계장에서 발생되는 분뇨와 함께 풀을 베어서 저장통에 넣어주면 상술한 원리에 의해 24시간 내에 완전 발효된 천연 퇴비를 생산할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 저장통 내에서 음식물 쓰레기를 건조 발효시킬 때 저장통 내에 존재하는 공기를 덕트를 이용하여 순환시키는 것과 아울러 공기를 순환시킬 때 냉각수단을 통해 공기를 냉각시켜 결로 현상에 의해 공기에 함유되어 있는 수분만 응축 배출함으로서 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분을 조속한 시간 내에 제거하여 건조 발효의 효율성을 극대화시켰으며, 기기 내의 공기를 대기로 배출할 때 공기에 함유되어 있는 악취를 히터를 이용하여 고열로 태워버려 냄새가 없는 공기만을 배출함으로서 주변 사람들에게 냄새에 의한 불쾌감을 주지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 축사, 돈사, 양계장에서 발생되는 분뇨와 함께 풀을 베어서 저장통에 넣어주면 24시간 내에 완전 발효된 천연 퇴비를 생산할 수 있는 효과가 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내 에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 일부분에 미생물과 음식물 쓰레기를 투입하기 위한 투입구가 형성되고, 이 투입구는 도어에 의해 선택적으로 개폐되는 저장통;

   상기 저장통 내에 설치되어 투입된 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반아암;

   상기 저장통의 상단 일부분을 관통하도록 설치되고, 내부에는 히터가 설치되며, 길이방향을 따라 다수개의 배출공이 저장통 내부 방향으로 관통 형성된 히팅파이프;

   입구는 상기 저장통의 일측 상단 일부분에 연통되게 결합되고, 출구는 분기되어 상기 저장통의 타측과 히팅파이프의 입구에 연통되게 결합되어 저장통 내의 공기가 순환되도록 설치되며, 하단 일부분에는 응축수 배출구가 연통되게 설치된 덕트;

   상기 덕트의 일부분에 설치되어 공기 순환을 돕는 팬;

   상기 덕트의 경로 상에 설치되어 덕트 내부를 따라 이동하는 공기를 냉각시켜 응축수와 순수 공기로 분리시키는 냉각수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 저장통은 격벽에 의해 주발효실과 보조발효실로 구분되고, 격벽에는 다수의 연통구멍이 형성되어, 연통구멍을 통해 주발효실에서 잘게 분해된 음식물 쓰레기만 보조발효실로 옮겨지도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 히팅파이프 내의 히터는 막대히터이고, 막대히터에는 다수의 차단판이 결합되며, 차단판과 차단판 사이에는 열전도를 돕는 코일이 채워지고, 다수의 차단판에는 공기가 통과하도록 통공이 형성되게 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 저장통의 상부에는 상방향으로 돌출되게 보조박스가 설치되고, 이 보조박스에 덕트의 입구가 연결되어, 저장통 내의 공기가 보조박스를 통해 덕트로 순환되도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수단은 덕트 내에 설치된 냉각코일과, 이 냉각코일 내로 냉기를 공급 및 순환시키는 냉기발생기로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸장치.

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