KR100942504B1 - 음식물 쓰레기 분쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리기에 장착되는 음식물 쓰레기 분쇄장치에 관한 것으로, 음식물 쓰레기가 내부를 통해 낙하 이동되는 공급관과, 공급관의 하단에 결합되도록 수평 방향으로 구비되며 중앙부에는 공급관과 연통되어 음식물 쓰레기가 낙하 배출되는 중앙 홀이 형성되고 하면 외곽부에는 하방으로 돌출되는 걸림 바가 구비되는 상부 고정판과, 상부 고정판과 적정 거리 이격되는 하부측에 대향되도록 수평 방향으로 구비되며 상면 상에 분쇄 칼날이 구비되는 하부 회전판과, 하부 회전판을 회전시키는 회전력 제공수단과, 상부 고정판과 하부 회전판을 외측에서 폐쇄하며 내부를 통해 음식물 쓰레기가 낙하 이동되고 하단에는 음식물 쓰레기가 배출되는 배출구가 형성되는 외측관을 포함한다. 따라서, 종래의 것에 비해 약 10배 정도 향상되는 분쇄 성능을 제공할 수 있으므로, 그것이 장착되는 음식물 쓰레기 처리기의 구성이 대폭 단순화되도록 하는 것에 의해 제조 비용의 절감이 달성되도록 하는 효과가 있다.

분쇄, 음식물 쓰레기, 회전

Description

음식물 쓰레기 분쇄장치{APPARATUS FOR CRUSHING GARBAGE}

본 발명은 음식물 쓰레기 처리기에 장착되는 음식물 쓰레기 분쇄장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매우 단순화된 구성으로 이루어지면서도 대폭 향상된 분쇄 성능을 제공할 수 있는 음식물 쓰레기 분쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음식물 쓰레기는 인간 생활에 수반하여 필수적으로 대량 발생되는 폐기물의 일종으로, 한국의 경우 하루에 약 1만여 톤의 대량이 발생된다.

음식물 쓰레기는 수분을 80∼85% 정도 다량 함유하여 젖은 상태로 배출되고 그 자체가 유기질로 이루어져 있으므로, 쉽게 부패되고 악취와 오수를 발생시킨다. 따라서, 그 분리 수거, 운반 및 처리가 매우 난이함과 아울러, 매립 처리 시에는 다량의 침출수 및 악취를 유발하여 환경 오염을 일으킨다. 그리고, 소각 처리 시에는 높은 함수율로 인한 소각 온도 저하로 발열량이 매우 낮은 등 그 효율이 극히 불량하였다.

관련하여, 최근에는 폐기물 관리법에 의거 시 단위 이상 지역에서 발생되는 음식물 쓰레기의 직매립이 금지되고 있다.

따라서, 음식물 쓰레기를 환경 오염을 야기하지 않도록 적절히 처리해야 함 과 더불어, 적절하게 재활용하여 경제적인 이익을 창출해야 한다.

그 안전한 처리 및 재활용을 위한 방안으로는 연료화, 비료화, 사료화 등이 있으며, 이러한 처리를 원활하게 달성하기 위해서는 우선 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 최대한 제거하는 것이 필요하다. 즉, 음식물 쓰레기를 최대한 감량 및 탈수시키기 위해 일련된 분쇄, 탈수 및 건조 처리를 실시해야 한다.

물론, 현재 개발되어 있는 각종 음식물 쓰레기 처리 시스템 및 개별 음식물 처리기는 모두 음식물 쓰레기를 분쇄하여 탈수시키고 건조시키는 과정을 통해 처리한다.

건조 전에 음식물 쓰레기를 분쇄하는 이유는 그 양을 감량시킴과 아울러, 입자 크기의 균일화, 교반화 및 수분 용출성을 향상시켜 이후 원활한 탈수 및 건조가 실시될 수 있도록 하기 위함이다.

본 출원인은 대한민국 특허 출원번호 제10-2008-1559호의 "음식물 쓰레기 처리기"를 개발한 바 있으며, 해당 기술을 도 1을 참조로 설명한다.

해당 음식물 쓰레기 처리기(100)는, 처리 대상의 음식물 쓰레기가 투입되는 투입구(110), 투입된 음식물 쓰레기를 서로 맞물려 회전되는 한 쌍의 회전 칼날을 이용하여 분쇄하는 1차 분쇄기(120), 1차 분쇄된 음식물 쓰레기를 압착하여 탈수시키는 롤러부(130), 케이스(142)에 수분 배출구(142a)가 형성되고 음식물 쓰레기를 압착하면서 이동시켜 탈수시키는 스크류(144)를 구비하는 압착기(140), 스크류(144)의 끝에 구비되어 음식물 쓰레기를 2차로 분쇄하는 2차 분쇄기(150), 2차 분쇄기(150)의 후단에 구비되어 음식물 쓰레기를 건조시키는 건조기(160), 건조 기(160)의 하부에 구비되어 건조된 음식물 쓰레기가 배출되는 배출구(180)를 포함한다.

건조기(160)는 그 하부측에 구비되어 음식물 쓰레기를 공중으로 부양시키는 풍력기(162), 상부측에 구비되어 내부 공간을 가열하는 열원(164), 열원(164)의 하부측에 구비되어 부양되는 음식물 쓰레기를 3차로 분쇄하는 3차 분쇄기(170)로 이루어진다.

그러나, 이상과 같은 종래의 음식물 쓰레기 처리기(100)는 다음과 같은 문제점이 있어, 개량이 필요하다.

첫째, 3개의 분쇄기(120, 150, 170)를 구비하는데, 이는 메인 분쇄 작용을 제공하는 1차 분쇄기(120)의 분쇄 성능이 낮기 때문에 3개나 구비되는 것으로, 그에 따라 음식물 쓰레기 처리기(100)의 구성이 복잡하고 그 제조 비용이 상승되는 문제점이 있었다.

관련하여, 1차 분쇄기(120)를 통해 제공되는 탈수 및 교반 성능도 다소 미비함에 따라 별도의 롤러부(130), 압착기(140) 등도 구비되므로, 더더욱 구성이 복잡하였다.

둘째, 메인 분쇄 작용을 제공하는 1차 분쇄기(120)의 경우는 서로 맞물려 회전되는 양측의 회전 칼날로 이루어져 있는데, 이 구성에 의하면, 음식물 쓰레기 중에 함유된 뼈 조각과 같은 고형물이 양측의 회전 칼날 사이로 제대로 투입되지 못하고, 또한 음식물 쓰레기의 걸림 등에 의해 빈번히 회전 칼날의 회전 작동이 정지되는 등 작동 상의 불완전성이 큰 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 대폭 향상된 분쇄 성능과 부수적으로 우수한 교반 및 탈수 성능을 제공할 수 있음으로써, 그것이 장착되는 음식물 쓰레기 처리기의 구성을 대폭 단순화시킬 수 있는 음식물 쓰레기 분쇄장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물 쓰레기 분쇄장치는, 음식물 쓰레기가 내부를 통해 낙하 이동되는 공급관; 상기 공급관의 하단에 결합되도록 수평 방향으로 구비되며 중앙부에는 상기 공급관과 연통되어 상기 음식물 쓰레기가 낙하 배출되는 중앙 홀이 형성되고 하면 외곽부에는 하방으로 돌출되는 걸림 바가 구비되는 상부 고정판; 상기 상부 고정판과 적정 거리 이격되는 하부측에 대향되도록 수평 방향으로 구비되며 상면 상에 분쇄 칼날이 구비되는 하부 회전판; 상기 하부 회전판을 회전시키는 회전력 제공수단; 및 상기 상부 고정판과 상기 하부 회전판을 외측에서 폐쇄하며 내부를 통해 상기 음식물 쓰레기가 낙하 이동되고 하단에는 상기 음식물 쓰레기가 배출되는 배출구가 형성되는 외측관; 을 포함한다.

바람직하게, 상기 걸림 바 및 상기 분쇄 칼날은, 원주 방향을 따라 서로 이격되도록 두개 이상 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 걸림 바 및 상기 분쇄 칼날은, 상기 하부 회전판의 회전 방향에 직교되는 방향으로 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 분쇄 칼날은, 중심부에서 에지부로 갈수록 점차 상방으로 돌출되도록 경사지게 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 상부 고정판과 상기 하부 회전판 간의 이격 거리가 조절 가능할 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 회전판의 하부측 중앙에 일체로 결합되어 상기 회전력 제공수단으로부터의 회전력을 전달받는 수직 연결바; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래의 것에 비해 약 10배 정도 향상되는 분쇄 성능을 제공할 수 있으므로, 그것이 장착되는 음식물 쓰레기 처리기의 구성이 대폭 단순화되도록 하는 것에 의해 제조 비용의 절감이 달성되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 수평되어 회전되는 판 상에 다수개 구비되는 분쇄 칼날을 이용하므로, 음식물 쓰레기 중에 함유된 뼈 조각과 같은 고형물도 원활히 분쇄할 수 있고, 음식물 쓰레기의 걸림 등에 의한 작동 정지나 고장이 발생되지 않을 수 있는 효과도 달성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기 분쇄장치를 나타내 는 단면도이다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 분쇄장치(200)는, 투입되는 음식물 쓰레기를 내부를 통해 낙하 이송하여 공급하도록 수직 방향으로 구비되는 공급관(210)과, 공급관(210)의 하단에 결합되어 수평 방향으로 구비되며 중앙부에는 상기 공급관(210)과 연통되어 음식물 쓰레기가 낙하 배출되는 중앙 홀(222)이 형성되고 하면 외곽부에는 하방으로 돌출되는 적어도 하나 이상의 걸림 바(224)가 구비되는 상부 고정판(220)과, 상부 고정판(220)과 적정 거리 이격되는 하부측에 대향되도록 수평 방향으로 구비되며 상면 상에 적어도 하나 이상의 분쇄 칼날(232)이 구비되는 하부 회전판(230)과, 하부 회전판(230)을 회전시키는 구동력을 제공하는 회전력 제공수단(270)과, 상부 고정판(220)과 하부 회전판(230)을 이격되는 외측에서 폐쇄하도록 수직 방향으로 구비되며 그 하단에 분쇄된 음식물 쓰레기가 배출되는 배출구(260)가 형성되는 외측관(250)을 포함한다.

공급관(210)은 투입되는 음식물 쓰레기를 내부를 통해 낙하되도록 이송하여 공급하며, 이를 위해 수직 방향으로 구비된다.

상부 고정판(220)은 공급관(210)의 하단에 매달리는 형태로 결합되어 수평 방향으로 구비되는 것으로, 그 중앙부에는 공급관(210)과 연통되는 중앙 홀(222)이 상하 관통되게 형성된다.

상부 고정판(220)의 저면 상에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 중앙 홀(222)과 그 에지부 사이 부분을 통해 하방으로 돌출되는 걸림 바(224)가 결합 구비되며, 해당 걸림 바(224)는 원주 방향을 따라 일정 간격씩 서로 이격되도록 방사상으로 배 치되게 구비된다.

걸림 바(224)는 하부 회전판(230)의 회전 방향에 직교되는 방향으로 구비되는 것으로, 중앙 홀(222)을 통해 낙하된 후 하부 회전판(230)과 상부 고정판(220) 사이 틈새에 위치되는 음식물 쓰레기가 하부 회전판(230)과 함께 회전되는 것을 억제시킨다.

하부 회전판(230)은 상부 고정판(220)과 대향되도록 상부 고정판(220)과 적정 거리 이격되는 하부측에 수평 방향으로 구비되는 것으로, 그 상면 상에는 상방으로 돌출되는 분쇄 칼날(232)이 구비되며, 해당 분쇄 칼날(232)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 원주 방향을 따라 일정 간격씩 서로 이격되어 방사상으로 배치되도록 구비된다.

하부 회전판(230)의 상면 상에 장착되는 분쇄 칼날(232)은 그 날 부분이 상방이나 측방을 향하도록 구비되는 것으로, 하부 회전판(230)과 상부 고정판(220)의 사이 틈새에 위치되는 음식물 쓰레기를 절단시킨다.

분쇄 칼날(232)은 중심부에서 에지부로 갈수록 점차 상방으로 돌출되게 경사지도록 구비되며, 이로써 중심부로 공급된 음식물 쓰레기가 회전에 따른 원심력에 의해 외측으로 이동되는 과정에서 점차적으로 미세하게 분쇄되도록 한다.

도면 상에는 나타내지 않았으나, 상부 고정판(220)과 하부 회전판(230) 간의 이격 거리는 적절히 조절 가능하며, 그 조절에 의해 음식물 쓰레기의 분쇄 정도가 결정될 수 있다.

회전력 제공수단(270)은 하부 회전판(230)을 회전시키기 위한 회전 구동력을 제공하는 것으로, 일 예로서, 그 작동에 따라 회전 구동력을 발생시키는 회전 모터(272)와, 발생된 회전 구동력을 회전 모터(272)로부터 하부 회전판(230) 측으로 전달하는 전동연결수단인 전동 벨트(274)와, 외측관(250)의 내부에 위치되는 전동 벨트(274)를 커버링하여 음식물 쓰레기의 접촉이 방지되도록 하는 커버 부재(276)로 이루어질 수 있다.

그리고, 회전력 제공수단(270)으로부터 전달되는 회전력을 원활히 전달받을 수 있도록 하부 회전판(230)의 하부측 중앙에 수직 방향의 수직 연결바(240)가 일체로 결합되도록 구비될 수 있다.

외측관(250)은 상부 고정판(220)과 하부 회전판(230)을 이격되는 외측에서 폐쇄하는 것으로, 하부 회전판(230)으로부터 원심력에 의해 강하게 튕겨나오는 음식물 쓰레기가 그 내측면에 충돌되게 된다.

외측관(250)의 내부를 통해 음식물 쓰레기는 낙하 배출되며, 외측관(250)의 하단에는 최종적으로 음식물 쓰레기가 배출되는 배출구(260)가 형성되고, 해당 배출구(260)는 점차 내경이 축소되는 형태로 구비될 수 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 분쇄장치(200)의 작용에 대해 이하 설명한다.

먼저, 회전력 제공수단(270)이 작동 개시되어 그로부터 회전력을 전달받는 하부 회전판(230)이 일 방향으로 회전된다.

해당 상태에서, 투입된 음식물 쓰레기가 공급관(210) 내부를 통해 낙하 이동되어 상부 고정판(220)의 중앙 홀(222)을 통해 낙하 배출된다.

배출된 음식물 쓰레기는 회전되고 있는 하부 회전판(230) 상의 중앙부로 떨어지며, 떨어진 음식물 쓰레기는 하부 회전판(230)의 회전에 따른 원심력에 의해 중앙부에서 외측으로 이동되고, 외측으로 이동되는 과정에서 하부 회전판(230) 상에 구비되어 있는 다수개의 분쇄 칼날(232)과 반복적으로 접촉되어 계속 절단된다.

해당 과정에서, 음식물 쓰레기는 상부 고정판(220)의 하면 상에 형성되어 있는 걸림 바(224)에 걸려 그 회전 이동이 차단됨으로써, 원활히 절단되면서 외측으로 이동될 수 있다.

또한, 하부 회전판(230) 상에 구비되어 있는 분쇄 칼날(232)은 중앙부에서 에지부로 갈수록 점차 그 높이가 상향되도록 구비되어 있으므로, 외측으로 이동되는 음식물 쓰레기는 점차 작은 크기로 분쇄될 수 있다.

이어서, 하부 회전판(230)의 상면 상에서 외측으로 이동되면서 잘게 분쇄된 음식물 쓰레기는 작용되고 있는 원심력에 의해 하부 회전판(230)의 외측 공간으로 강하게 뿌려지며, 뿌려진 음식물 쓰레기는 결국 외측관(250)의 내측면에 강하게 충돌된다.

이 충돌에 의해 음식물 쓰레기는 추가로 분쇄될 수 있음과 아울러, 교반될 수 있다.

이어서, 충돌된 후 음식물 쓰레기는 외측관(250)의 내부를 통해 낙하 이동되어 결국 하단의 배출구(260)를 통해 배출된다.

물론, 배출구(260)를 통해 배출되는 음식물 쓰레기는 이어서 탈수, 건조 과정을 거칠 수 있다.

첨언하면, 음식물 쓰레기는 절단 과정, 외측관(250) 내부 공간에서의 날림 및 외측관(250) 내측면과의 충돌 등에 의해 최대한 교반되고 함유된 수분이 용출 가능한 상태로 될 수 있다.

본 발명의 음식물 쓰레기 분쇄장치(200)는 종래의 것에 비해 약 10배 이상 향상되는 분쇄 성능을 제공하고, 부수적으로 우수한 교반 및 탈수 성능을 제공할 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

도 1은 종래의 음식물 쓰레기 처리기에 대한 일부 절결 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기 분쇄장치에 대한 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기 분쇄장치의 상부 고정판의 저면측을 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기 분쇄장치의 하부 회전판의 상면측을 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200 : 분쇄장치 210 : 공급관

220 : 상부 고정판 222 : 중앙홀

224 : 걸림 바 230 : 하부 회전판

232 : 분쇄 칼날 240 : 수직 연결바

250 : 외측관 260 : 배출구

270 : 회전력 제공수단 272 : 회전 모터

274 : 전동 벨트 276 : 커버 부재

Claims (6)

1. 음식물 쓰레기가 내부를 통해 낙하 이동되는 공급관;

   상기 공급관의 하단에 결합되도록 수평 방향으로 구비되며 중앙부에는 상기 공급관과 연통되어 상기 음식물 쓰레기가 낙하 배출되는 중앙 홀이 형성되고 하면 외곽부에는 하방으로 돌출되는 걸림 바가 구비되는 상부 고정판;

   상기 상부 고정판과 적정 거리 이격되는 하부측에 대향되도록 수평 방향으로 구비되며 상면 상에 분쇄 칼날이 구비되는 하부 회전판;

   상기 하부 회전판을 회전시키는 회전력 제공수단; 및

   상기 상부 고정판과 상기 하부 회전판을 외측에서 폐쇄하며 내부를 통해 상기 음식물 쓰레기가 낙하 이동되고 하단에는 상기 음식물 쓰레기가 배출되는 배출구가 형성되는 외측관; 을 포함하는 음식물 쓰레기 분쇄장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 걸림 바 및 상기 분쇄 칼날은,

   원주 방향을 따라 서로 이격되도록 두개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 분쇄장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 걸림 바 및 상기 분쇄 칼날은,

   상기 하부 회전판의 회전 방향에 직교되는 방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 분쇄장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 분쇄 칼날은,

   중심부에서 에지부로 갈수록 점차 상방으로 돌출되도록 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 분쇄장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 고정판과 상기 하부 회전판 간의 이격 거리가 조절 가능한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 분쇄장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전판의 하부측 중앙에 일체로 결합되어 상기 회전력 제공수단으로부터의 회전력을 전달받는 수직 연결바; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 분쇄장치.

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