KR101010208B1 - 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 일측에는 음식물 쓰레기 처리장치의 교반실로부터 수증기가 유입되는 수증기 흡입라인이 결합되고, 타측에는 탈취 완료된 공기가 배출되는 배출구가 형성되는 탈취기 본체; 및 탈취기 본체 내에 마련되며, 외부공기를 교반실로 투입시키는 라인을 형성하되 탈취기 본체 내로 유입되는 수증기와 접촉되는 열통을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 음식물 쓰레기의 처리 시 악취 발생을 종래보다 감소시킬 수 있다.

Description

탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치{food waste treating device having deodorizer}
본 발명은, 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 음식물 쓰레기의 처리 시 악취 발생을 종래보다 감소시킬 수 있는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
요즘 들어 음식물 쓰레기(음식 찌꺼기라고도 함)로 인한 환경오염에 관심이 높아짐에 따라 음식물 처리장치가 다양하게 연구되고 있으며, 일부에서는 이미 제품으로 출시되어 사용되고 있다.
통상적인 음식물 쓰레기 처리장치는 가압장치를 이용하여 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 제거하는 한편 음식물 쓰레기를 잘게 파쇄함으로써 그 중량을 줄일 수 있도록 한 것이 주류를 이루고 있다.
그런데, 통상적으로 알려지고 사용되는 음식물 쓰레기 처리장치는 소량의 음식물을 처리 및 건조하기 위하여 콤팩트한 가정용으로 제작되거나 아니면 싱크대의 개수구에 설치되어 음식물을 건조하는 개수구용에 국한되어 있을 뿐 실질적으로 음식물 쓰레기 처리가 가장 필요한, 즉 다량의 음식물 쓰레기가 배출되는 업소나 음식점, 혹은 대형 공동주택 단지 등에는 적용되지 못하고 있는 것이 현실이다.
물론, 산업용 음식물 쓰레기 처리장치가 개발되어 일부의 음식점 등에 적용되고는 있지만 이는 사용이 불편할 뿐만 아니라 음식물 쓰레기 처리 효율이 떨어지고 악취가 심하게 발생되며, 특히 에너지 소모량이 높은 문제점이 있으므로 이에 대한 연구 개발이 요구된다.
본 발명의 목적은, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 음식물 쓰레기의 처리 시 악취 발생을 종래보다 감소시킬 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 일측에는 음식물 쓰레기 처리장치의 교반실로부터 수증기가 유입되는 수증기 흡입라인이 결합되고, 타측에는 탈취 완료된 공기가 배출되는 배출구가 형성되는 탈취기 본체; 및 상기 탈취기 본체 내에 마련되며, 외부공기를 상기 교반실로 투입시키면서 상기 탈취기 본체 내로 유입되는 상기 수증기와 접촉되는 열통을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치에 의하여 달성된다.
여기서 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치는 상기 탈취기 본체 내의 상기 열통 주변에 배치되어 분진을 걸러주며, 결로수가 생성되는 전처리실; 및 상기 전처리실에 인접되게 마련되는 탈취기 필터를 더 포함한다.
상기 탈취기 필터는, 필터 케이스와, 상기 필터 케이스 내에 섬유 형태로 직조된 탄소나노튜브 여과재를 구비하는 탄소나노튜브를 이용한 필터임이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 탈취기 본체 내에 마련되는 반도체 촉매를 더 포함한다.
또한 본 발명은 상기 탈취기 본체에 마련되어 상기 탄소나노튜브와 상기 반도체 촉매로 고전압을 인가시키는 고전압 인가부; 및 상기 탈취기 본체의 하단부 일측에 마련되어 결로수가 배출되는 결로수 배출부를 더 포함한다.
여기서 상기 열통에는 외부공기가 투입되는 파이프 라인이 배치되며, 상기 파이프 라인에는 열풍공급덕트가 연통되도록 형성되어, 외부공기는 상기 파이프 라인 및 상기 열풍공급덕트를 통해 유동하면서 상기 열통에 유입된 수증기에 의하여 온도 상승된 외부공기가 상기 교반실로 투입됨이 바람직하다.
또한 상기 교반실 내에 배치되는 상기 수증기 흡입라인과 상기 외부공기 투입라인의 일단부 영역에는 다수의 공기홀이 형성된다.
여기서 상기 파이프 라인은, 다수개의 파이프; 및 상기 다수개의 파이프의 상부 및 하부에서 상기 다수개의 파이프들을 연통시키는 상부덕트 및 하부덕트를 포함한다.
본 발명에 따르면, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 음식물 쓰레기의 처리 시 악취 발생을 종래보다 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈취기가 적용되는 음식물 쓰레기 처리장치의 전체 외관 사시도,
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 개략적인 좌측 및 우측 단면 구조도,
도 4는 교반기를 도시하기 위한 도 1의 부분 절취 사시도,
도 5는 도 4의 개략적인 정면도,
도 6은 음식물 쓰레기 내림유닛을 도시하기 위한 투입부와 교반실 영역의 개략적인 내부 구조도,
도 7은 탈취기 영역의 정면도,
도 8은 교반유닛과 탈취기 영역의 개략적인 사시도,
도 9는 탈취기의 내부 개략도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈취기가 적용되는 음식물 쓰레기 처리장치의 전체 외관 사시도, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 개략적인 좌측 및 우측 단면 구조도, 도 4는 교반기를 도시하기 위한 도 1의 부분 절취 사시도, 도 5는 도 4의 개략적인 정면도, 도 6은 음식물 쓰레기 내림유닛을 도시하기 위한 투입부와 교반실 영역의 개략적인 내부 구조도, 도 7은 탈취기 영역의 정면도, 도 8은 교반유닛과 탈취기 영역의 개략적인 사시도, 그리고 도 9는 탈취기의 내부 개략도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 음식물 쓰레기 처리장치의 탈취기(400)는 도 1의 음식물 쓰레기 처리장치에 적용될 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 음식물 쓰레기 처리장치의 구조에 대해 설명한다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 음식물 쓰레기 처리장치는, 장치본체(100), 교반유닛(200), 음식물 쓰레기 내림유닛(300) 및 탈수 작용을 겸하는 탈취기(400)를 포함한다.
장치본체(100)는 본 실시예의 음식물 쓰레기 처리장치의 외관을 형성하는 것으로 금속 재질로 제작될 수 있다. 장치본체(100)는 하부틀(101), 상부틀(102) 및 기둥(103)으로 외관 골조를 형성한 후, 각 면에 스테인리스의 철판부재(104)를 조립하여 제작할 수 있다. 이들은 상호간 용접되거나 볼트 조립될 수 있다. 철판부재(104)에는 여닫을 수 있도록 손잡이(106)와 열쇠구멍(105)이 형성될 수 있다.
장치본체(100)의 하단부에는 다수의 구름 이동용 휠(107)이 마련된다. 다수의 구름 이동용 휠(107)로 인해 본 실시예의 음식물 쓰레기 처리장치는 위치 이동이 자유로울 수 있다.
또한 구름 이동용 휠(107)의 주변에는 본 실시예의 음식물 쓰레기 처리장치를 지면에 대해 지지하는 한편 음식물 쓰레기 처리장치의 높낮이 조절을 위한 다수의 높낮이 조절용 스토퍼(108)가 더 마련된다.
장치본체(100)의 정면 일측에는 퇴비통(110)이 마련된다. 퇴비통(110)의 뚜껑(111) 영역에는 퇴비배출덕트(112)가 마련된다. 퇴비배출덕트(112)는 퇴비배출구(231, 도 4 참조)와 연통된다.
장치본체(100)의 상면에는 내부 관찰을 위한 확인구(120)가 형성된다. 도시하지는 않았지만 확인구(120)에는 확인구(120)를 개폐할 수 있는 손잡이가 더 마련될 수 있다. 확인구(120)의 일측에는 컨트롤박스(130)가 마련된다. 컨트롤박스(130)에는 표시창(131)을 비롯하여 다수의 버튼(132)이 구비된다.
다수의 버튼(132)은 본 실시예의 음식물 쓰레기 처리장치의 동작과 관련된 다양한 기능들을 개별적으로 혹은 연속적으로 조작하는 용도로 활용될 수 있다. 예컨대, 히터의 온/오프(on/off), 모터(261)의 온/오프(on/off)를 위한 용도로 활용될 수 있으며, 이에는 비상정지 기능이 포함될 수 있다. 비상정지 기능은 이상 동작 시 장치를 올스톱(all stop)시킬 수 있는 기능을 가리킨다.
장치본체(100)의 상면 일측에는 음식물 쓰레기가 투입되는 투입부(140)가 형성된다. 투입부(140)는 호퍼(141)와 커버(142)를 구비하며, 호퍼(141)와 커버(142) 사이에는 커버(142)의 임의 닫힘을 저지하는 쇼바(143)가 연결된다. 평상 시 커버(142)가 임으로 개방되지 않도록 호퍼(141)와 커버(142) 사이에는 투입부 손잡이(144)가 더 마련된다.
투입부(140)의 주변에는 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내의 온도를 감지하는 온도센서(109)가 마련된다. 온도센서(109)는 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내에 마련되는 히터(미도시)에 의해 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내의 온도가 대략 50~55도로 유지될 수 있도록 감지신호를 제어부(미도시)로 전송한다. 여기서, 상기한 수치의 온도는 하나의 실시예에 불과하므로 이 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
교반유닛(200)은 장치본체(100)에 마련된다. 이러한 교반유닛(200)은 투입부(140)를 통해 투입되는 음식물 쓰레기가 교반되는 장소를 형성하는 제1 내지 제3 교반실(210~230)과, 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내에 마련되는 교반기(240)를 포함한다. 교반유닛(200)의 외벽은 단열보온재에 의해 단열 처리된다.
참고로, 본 실시예의 경우, 3개의 제1 내지 제3 교반실(210~230)을 개시하고 있지만 이는 하나의 실시예에 불과할 뿐 교반실(210~230)은 2개 또는 4개 이상이 될 수 있다. 투입부(140)를 통해 투입되는 음식물 쓰레기는 제1 내지 제3 교반실(210~230)을 차례로 거치면서 교반기(240)의 작용에 의해 분해, 발효, 건조 등의 단계가 진행되어 퇴비로 배출된다.
이를 세분화하면, 제1 교반실(210) 내에서는 투입, 혼합, 숙성, 발효 및 분해 과정이, 제2 교반실(220) 내에서는 발효, 분해, 소멸 및 건조 과정이, 그리고 제3 교반실(230) 내에서는 분해, 건조 및 배출 과정이 진행될 수 있다.
참고로 발효를 위해서는 제1 및 제2 교반실(210,220) 내에 미생물을 넣어야 하는데 이는 대략 6개월에 한번 정도 소량만 투입하는 것으로 충분하다.
제1 및 제2 교반실(210,220), 그리고 제2 및 제3 교반실(220,230) 사이에는 제1 및 제2 구획판(201,202)이 형성된다. 제1 구획판(201)에는 제1 교반실(210)에서 제2 교반실(220)로 퇴비를 이송시키는 제1 퇴비이송홀(201a)이, 그리고 제2 구획판(202)에는 제2 교반실(202)에서 제3 교반실(203)로 퇴비를 이송시키는 제2 퇴비이송홀(202a)이 형성된다. 제3 교반실(203)의 전방에는 장치본체(100)의 정면 일측에 마련되는 퇴비배출덕트(112)와 연통되는 퇴비배출구(231)가 형성된다.
이러한 교반유닛(200)의 저면에는 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내의 온도를 대략 50~55도로 가열시키는 히터(미도시)가 마련된다.
한편, 교반기(240)는 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내에 회전 가능하게 마련되어 음식물 쓰레기가 제1 내지 제3 교반실(210~230)을 통해 퇴비로 형성되도록 하는 역할을 한다.
이러한 교반기(240)는 회전축심을 형성하는 회전 샤프트(241)와, 회전 샤프트(241)에 결합되어 회전 샤프트(241)와 동회전하며, 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내에 적어도 하나가 배치되는 다수의 교반 휠(242a~242c)과, 다수의 교반 휠(242a~242c)의 외면에 부분적으로 연결되어 음식물 쓰레기 내림유닛(300)과 선택적으로 접촉되는 한 쌍의 회전유도봉(243)을 구비한다.
회전 샤프트(241)는 교반기(240) 전체가 회전될 수 있도록 교반기(240)의 회전축심을 형성한다. 따라서 회전 샤프트(241)의 일단부에는 회전 샤프트(241)의 회전을 위한 동력을 전달하는 동력전달부(260, 도 2 및 도 7 참조)가 마련되고, 타단부에는 회전 샤프트(241)를 회전 가능하게 지지하는 지지체(270, 도 3 및 도 8 참조)가 마련된다.
동력전달부(260)는 모터(261)와, 모터(261)의 회전축에 연결되는 구동 스프로켓(262)과, 회전 샤프트(241)의 일단부에 결합되는 피동 스프로켓(263)과, 구동 및 피동 스프로켓(262,263)을 연결하는 체인(264)을 구비한다. 이에, 모터(261)가 동작되면 모터(261)로부터의 회전동력이 구동 스프로켓(262), 체인(264) 및 피동 스프로켓(263)으로 전달됨으로써 회전 샤프트(241)가 회전을 하게 되고 이에 따라 교반기(240)가 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내에서 회전될 수 있다.
지지체(270)는 도 8에 도시된 바와 같이, 회전 샤프트(241)의 타단부를 둘러싸는 형태로 회전 가능하게 지지하는 지구베어링(271)과, 지구베어링(271)을 지지하는 베어링 다이(272)와, 장치본체(100)에 연결되는 베이스 플레이트(273)에 대해 베어링 다이(272)를 지지시키는 지지리브(274)를 구비한다. 지구베어링(271)은 통상적인 볼 혹은 구름 베어링일 수 있다.
교반 휠(242a~242c)의 설명에 앞서 편의를 위해 도 5 및 도 6을 참조하여 음식물 쓰레기 내림유닛(300)에 대해 먼저 설명한다.
본 실시예의 음식물 쓰레기 처리장치에서 음식물 쓰레기 내림유닛(300)은 방사상으로 배치되는 무동력 프로펠러(300)로 마련되는데, 이러한 무동력 프로펠러(300)는 그 살대(310)가 한 쌍의 회전유도봉(243)에 선택적으로 접촉지지된다.
기존의 음식물 쓰레기 처리장치의 경우에는 이송스크루(미도시)를 이용하여 음식물 쓰레기를 투입하였으나 이러한 이송스크루(미도시)는 음식물 쓰레기나 여타 이물질이 걸려 그 작동이 정지되는 등 고장나는 경우가 많았을 뿐만 아니라 이송스크루(미도시)의 동작을 위해 별도의 에너지가 필요한 문제점이 있었다.
하지만, 본 실시예의 경우, 방사상으로 배치되는 프로펠러 형상의 무동력 프로펠러로서 음식물 쓰레기 내림유닛(300)을 적용하고 있으며, 쓰레기 내림유닛(300)의 살대(310) 하나가 교반기(240)의 회전유도봉(243)에 접촉지지됨으로써 교반기(240)의 회전에 연동하여 쓰레기 내림유닛(300)이 회전하면서 음식물 쓰레기를 제1 교반실(210)로 내려 보낼 수 있도록 하고 있다.
이렇게 함으로써, 음식물 쓰레기 투입시에 여타 이물질이 걸려 기기의 작동에 이상이 생기는 것을 종래보다 현격히 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 음식물 쓰레기가 천천히 일정하게 교반실(210) 내로 투입됨으로써 교반실(210) 내부의 온도 변화에 영향을 주지 않아 교반실(210) 내부의 온도 저하가 없으며, 또 쓰레기 내림유닛(300)이 교반기(240)에 연동하여 구동되기 때문에 무동력 구동을 구현할 수 있어 결과적으로 에너지 소모량을 현저하게 감소시킬 수 있다. 본 실시예의 경우, 교반기(240)의 회전유도봉(243)은 2개 마련되고, 쓰레기 내림유닛(300)의 살대(310)는 4개 마련되어 교반기(240)가 1분에 4회전을 할 경우 무동력 프로펠러(300)는 4회전을 하면서 음식물 쓰레기를 제1 교반실(210)로 낙하시킬 수 있다. 물론, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다. 따라서 이러한 쓰레기 내림유닛(300)에 의하여 음식물 쓰레기가 제1 교반실(210)로 천천히 내려갈 수 있도록 구성하여 무리한 투입으로 인한 교반기 동작 불량도 줄일 수 있게 된다.
도 4 및 도 5를 참조하여 교반기(240)에 대해 살펴보면, 교반기(240)를 이루는 다수의 교반 휠(242a~242c)에는 다수의 살대가 결합되어 있으며, 제1 교반실(210)로부터 제3 교반실(230)로 갈수록 교반 휠(242a~242c)의 개수는 점진적으로 적어지게 배치된다.
예컨대, 제1 교반실(210)에 배치되는 제1 교반 휠(242a)은 3개, 제2 교반실(220)에 배치되는 제2 교반 휠(242b)은 2개, 그리고 제3 교반실(230)에 배치되는 제3 교반 휠(242c)은 1개가 될 수 있다.
이처럼 교반 휠(242a~242c)들은 제1 교반실(210)로부터 제3 교반실(230)로 갈수록 점진적으로 그 수량이 적어지게 배치되는 특징을 갖는데, 이는 음식물 쓰레기가 퇴비배출구(231)를 향하여 진행할수록 분해의 필요성이 줄어들 뿐만 아니라 교반실의 공간 자체도 협소해지도록 구성되고 있기 때문이다. 이러한 수량들 차이 외에도 아래와 같은 구조적인 혹은 형상적인 차이점을 더 가진다.
즉 제1 교반실(210)에 배치되는 제1 교반 휠(242a)에는 살대에 연결되고 봉 타입으로 형성되어 음식물 쓰레기에 타격을 가하는, 다시 말해 음식물 쓰레기에 골을 내듯이 지나가는 다수의 소형 절곡봉(244)과, 판 타입으로 형성되어 양쪽에서 파헤쳐진 음식물 쓰레기를 다시 갈아엎는 방식의 쟁기판(245)과, 음식물 쓰레기를 고르게 펼치는 다수의 대형 절곡봉(246)이 더 결합된다.
특히, 소형 절곡봉(244)과 쟁기판(245)은 제1 교반실(210)에 배치되는 제1 교반 휠(242a)에만 마련되는데, 이는 음식물 쓰레기가 초기 투입 단계이므로 음식물 쓰레기를 가능한 잘게 부수거나 음식물 쓰레기에 흠집을 내고 섞어서 혼합, 숙성, 발효 및 분해 과정이 보다 용이하게 진행될 수 있도록 하기 위함이다.
제2 교반실(220)에 배치되는 제2 교반 휠(242b)에는 절곡부가 일측으로 치우친 형태의 다수의 제1 대형절곡봉(247)들과 전술한 대형 절곡봉(246)과 같이 절곡부가 중앙에 형성되는 제2 대형절곡봉(248)이 마련되어, 제1 대형절곡봉(247)들은 서로 음식물 쓰레기를 밀치면서 후공정으로 퇴비를 이송시키는 역할을 수행하며, 제2 대형절곡봉(248)은 밀쳐진 음식물 쓰레기를 다시 고르게 펴는 역할을 수행한다.
한편, 본 발명의 음식물 쓰레기 처리장치는 주로 식당과 같이 음식물 쓰레기가 다량 배출되는 곳에 사용하는 것으로, 음식물 쓰레기 투입 시, 젓가락, 숟가락, 그릇과 같은 음식물 쓰레기가 아닌 이물질도 다수로 투입되기 때문에 이러한 이물질이 투입된 경우 상기와 같은 구조의 교반기(240)가 적용되면, 교반기(240)에 무리를 주어 교반기(240) 살대들이 부러지는 현상을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 이물질들의 배출을 유도할 수 있다.
참고로, 도 5에서 참조부호 H1,H2 및 H3은 각각 제1 내지 제3 교반실(210~230) 내의 음식물 쓰레기 한계선을 나타낸다. 실제, 음식물 쓰레기 한계선은 교반 휠(242a~242c)들의 구조와 그에 부속되는 부품들의 구조에 따라 얼마든지 달라질 수 있으나 음식물 쓰레기가 퇴비로 변화되는 것을 고려할 때 제1 내지 제3 교반실(210~230)로 갈수록 음식물 쓰레기가 분해 및 소멸되어 그 양이 줄어 드는 것을 알 수 있으며, 결국 소량의 잔재물만이 퇴비로 배출되도록 구성된다.
한편, 앞서 기술한 바와 같이, 제1 내지 제3 교반실(210~230)의 내부에서 음식물 쓰레기가 퇴비로 처리되는 과정에서 다량의 수증기와 악취가 발생된다.
이러한 수증기와 악취를 효과적으로 처리하면서 제1 내지 제3 교반실(210~230)의 내로 외부공기를 투입시키기 위해 탈수 작용을 겸하는 탈취기(400)가 마련되는데, 본 실시예의 탈취기(400)가 전술한 음식물 쓰레기 처리장치에 적용되는 경우, 본 실시예의 탈취기(400)에는 수증기 흡입라인(500)과 외부공기 투입라인(600)이 함께 연결된다. 이러한 탈취기(400)의 구조, 그리고 그에 부속되는 수증기 흡입라인(500)과 외부공기 투입라인(600)에 대해 도 8 및 도 9를 참조하여 알아보면 다음과 같다.
탈취기(400)는 사각 덕트 혹은 사각 캐비닛 구조의 탈취기 본체(400a)를 구비한다. 탈취기 본체(400a)는 하나의 일체형 금속 판재로 제작될 수도 있고, 아니면 도면처럼 측판의 부분 부분이 개별적으로 탈부착될 수 있도록 조립형으로 제작될 수도 있다. 후자의 경우가 탈취기 본체(400a) 내로 부품들을 조립 또는 유지보수하는데 유리할 수 있다.
탈취기 본체(400a)의 일측에는 교반실(210~230)로부터 수증기가 유입되는 수증기 흡입라인(500)이 연결되고 타측에는 탈취가 완료된 공기가 배출되는 배출구(402)가 형성된다.
탈취기 본체(400a)의 내부 일측에는 수증기 흡입라인(500)에 인접된 위치에 수증기 흡입라인(500)으로부터 유입되는 수증기와 접촉되는 열통(410)이 마련된다.
본 실시예에서 열통(410)에는 파이프 라인(411)이 배치되는 데, 파이프 라인에는 다수개의 파이프(411a)와 다수개의 파이프(411a) 상부 및 하부에서 다수개의 파이프(411a)들을 연통시키는 상부덕트(411b) 및 하부덕트(411c)를 구비한다.
다수개의 파이프(411a)는 대략 12개 정도로 되어 외부공기, 즉 대기가 머무르는 시간을 늘려 온도 상승된 대기가 교반실 내부로 투입될 수 있도록 하고 있다. 물론, 파이프(411)의 개수는 도시된 것과 다를 수 있다.
도시하지는 않았지만 하부덕트(411c)에는 외부공기가 유입되는 다수의 홀(hole)이 형성되며, 상부덕트(411b)는 외부공기 투입라인(600)과 연결되는 열풍공급덕트(420)와 연통된다.
따라서 외부공기는 하부덕트(411c)에 형성되는 다수의 홀(hole)을 통해 하부덕트(411c)로 유입된 후, 다수의 파이프(411a)를 거친 후에 상부덕트(411b) 및 열풍공급덕트(420)를 통해 교반실(210~230) 내로 투입될 수 있다.
이때, 앞서 기술한 바와 같이, 열통(410)은 수증기 흡입라인(500)에 인접하게 배치되어 있기 때문에 수증기 흡입라인(500)으로부터의 수증기에 의해 열통(410)에 배치되는 파이프 라인(411)이 가열될 수 있으며, 이에 따라 열통(410) 내에 배치된 파이프 라인(411)을 지나는 외부공기는 상온보다 높은 온도로 데워진 후에 교반실(210~230)의 내로 투입됨으로써 교반실(210~230)의 내부 온도가 하강되는 것을 저지하게 된다. 참고로, 도면과 달리, 상부덕트(411b)와 열풍공급덕트(420)를 별도로 분리하지 않고 이들을 하나의 몸체로 형성해도 무방하다.
열통(410)에는 수증기 흡입라인(500)의 송풍기(510)를 통해 흡입된 수증기가 유입되고, 열통(410)에 유입된 수증기는 열통(410)에 배치되는 파이프 라인(411)을 유동하여 교반실 내로 투입되는 외부공기와의 온도차에 의해 다량의 결로수로 생성되고 생성된 결로수는 결로수 배출부(401)를 통해 배출된다. 열통(410)에 인접하여 전처리실(430), 탈취기 필터(440) 및 반도체 촉매(450)가 더 마련되며, 수증기는 열통(410)을 지나 전처리실(430), 탈취기 필터(440) 및 반도체 촉매(450)를 거치면서 일부 결로수로 배출됨과 아울러 악취의 탈취가 일어난다.
전처리실(430)은 수증기의 유동에 따라 결로수를 생성함과 아울러 수증기 내의 분진이나 이물을 제거하는 역할을 한다. 다공성 망 구조로 마련될 수 있다. 본 실시예의 경우, 탈취기(400)의 열통(410)과 전처리실(430)을 거치면서 흡입된 수증기에 함유된 수분의 60~70%가 결로수로 배출될 수 있음으로 인해, 이후의 악취 필터링의 효율이 배가될 수 있다.
탈취기 필터(440)는 전처리실(430)을 통해 분진이나 이물이 걸러진 악취를 포함하는 수증기를 필터링하여 악취를 제거하는 역할을 한다. 헤파 필터, 프리 필터, 전기 집진 필터 등 다양한 필터가 적용될 수 있지만 본 실시예에서는 탄소나노튜브를 이용한 탈취기 필터(440)를 적용하고 있다.
도 9의 확대 도면을 참조하면, 탈취기 필터(440)는 필터 케이스(441)와, 필터 케이스(441) 내에 섬유 형태로 직조된 탄소나노튜브 여과재(442)를 구비한다.
필터 케이스(441)는 탄소나노튜브 여과재(442)를 고정시키기 위한 사각틀 형상으로서 플라스틱에 의한 사출에 의해 제작된다.
탄소나노튜브 여과재(442)는 필터 케이스(441) 내에 부직포의 형상과 유사하게 설치된다. 탄소나노튜브 여과재(442)를 구성하는 탄소나노튜브의 형태는 탄소 6개로 이루어진 육각형 모양이 서로 연결되어 관 모양을 이루고 있다. 특히, 이 탄소나노튜브 관의 지름이 수 내지 수십 나노미터에 불과하며, 나노미터는 10억 분의 1m로 보통 머리카락의 10만 분의 1 굵기이다.
이러한 탄소나노튜브 관은 그 전기 전도도가 구리와 비슷하고, 열전도율은 자연계에서 가장 뛰어난 다이아몬드와 같으며, 강도는 철강보다 100배나 뛰어난 것으로 알려져 있다.
참고로, 종래 활성탄소섬유는 1％만 변형시켜도 끊어지는 반면, 본 발명에 따른 탄소나노튜브 여과재(442)는 15％가 변형되어도 견딜 수 있기 때문에 섬유의 자체의 기계적 강도가 강하여 강한 압력을 받더라도 쉽게 끊어지지 않게 된다.
또한 탄소나노튜브 여과재(442)의 비표면적이 상당히 크기 때문에 항균, 살균기능이 우수하여, 박테리아, 미생물, 곰팡이 등의 세균을 제거함과 동시에 불쾌한 냄새도 발생하지 않게 된다. 게다가, 탄소나노튜브 여과재(442)의 탄소나노튜브 관의 지름이 수 내지 수십 나노미터로 매우 미세하기 때문에 탈취기 필터(440)의 중량도 현저하게 감소될 수 있는 이점이 있다.
반도체 촉매(450)는 반도체이면서 촉매 작용을 하는 고체 물질이다. 반도체의 겉면에 있는 전도성 전자나 정공이 촉매의 역할을 하는 것으로 알려지고 있다.
탈취기 본체(400a)의 상부 영역에는 탈취기 필터(440)의 탄소나노튜브와 반도체 촉매(450)로 예컨대 만 볼트 정도의 고전압을 인가시키는 고전압 인가부(405)가 마련된다. 그리고 앞서 기술한 바와 같이, 탈취기 본체(400a)의 상부에는 열통(410)에 배치된 파이프 라인(411)과 연통되는 열풍공급덕트(420)가 마련된다.
탈취기 본체(400a)의 하단부 일측에는 수증기가 열통(410)이나 전처리실(430)을 지나면서 결로되는 결로수를 외부로 배출시키기 위한 결로수 배출부(401)가 마련된다. 도면에는 편의상 결로수 배출부(401)를 파이프 형태로 도시하고 있지만 결로수 배출부(401)에는 온/오프(on/off)가 가능한 기계식 혹은 전자식 밸브가 결합될 수 있다.
이하, 도 8에 도시된 바와 같이, 교반유닛(200)과 탈취기(400) 간에 연결되는 수증기 흡입라인(500) 및 외부공기 투입라인(600)에 대해 부연 설명하도록 한다.
수증기 흡입라인(500)은 일단부는 교반실(210~230) 내에 배치되어 교반실(210~230) 내의 수증기를 흡입하고 타단부는 탈취기(400)의 열통(410) 영역에 인접된 탈취기 본체(400a)의 측판에 연통된다. 이러한 수증기 흡입라인(500)에는 송풍기(510)가 결합된다. 수증기 흡입라인(500) 중에서 교반실(210~230) 내에 배치되는 영역에는 다수의 공기홀(500a)이 형성된다. 한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 송풍기(510)에 의해 흡입되는 수증기의 온도는 50~55도 정도로 매우 뜨겁기 때문에 이대로 수분이 많이 섞인 상태에서 탈취기(400)를 거칠 경우 그 효율이 반감될 수 있으므로 본 실시예에서는 수증기 흡입라인(500)의 타단부를 탈취기(400)의 열통(410) 영역에 결합시켜 수분의 상당부분이 외부로 배출될 수 있도록, 즉 결로수로 형성될 수 있도록 하고 있는 것이다.
외부공기 투입라인(600)은 수증기 흡입라인(500)과 마찬가지로 그 일단부는 교반실(210~230) 내에 배치되고 타단부는 탈취기(400)에 연결된 열풍공급덕트(420)에 연결된다.
전술한 바와 같이, 외부공기는 도시 않은 탈취기(400)의 배면에서 열통(410) 내에 배치된 파이프 라인(411)을 통해 열풍공급덕트(420)로 유입된 후, 외부공기 투입라인(600)을 통해 교반실(210~230) 내로 투입되는데, 교반실 내의 수증기가 흡입되는 열통(410)에 배치된 파이프 라인(411)은 열통(410) 내의 수증기에 의해 일정하게 가열되어 있기 때문에 외부공기 투입라인(600)을 통해 교반실(210~230) 내로 투입되는 외부공기 역시 일정하게 가열된 상태를 유지한다. 따라서 교반실(210~230)의 내부 온도가 급격하게 하강하는 현상을 저지할 수 있다. 외부공기 투입라인(600) 중에서 교반실(210~230) 내에 배치되는 영역에는 다수의 공기홀(600a)이 형성된다.
이러한 구성에 의해, 버튼(132)을 통해 히터(미도시)와 동력전달부(260)의 모터(261)를 가동시킨 후에, 투입부(140)의 커버(142)를 열고 호퍼(141) 내로 처리 대상의 음식물 쓰레기를 투입시킨다.
그러면, 동력전달부(260)에 의해 교반기(240)가 회전하게 되고, 교반기(240)의 회전에 연동하여 무동력 프로펠러(300)가 회전함으로써 투입되는 음식물 쓰레기는 용이하게 제1 교반실(210)로 낙하된다.
제1 교반실(210)로 낙하된 음식물 쓰레기는 연속되는 교반기(240)의 작용, 히터에 의한 온도, 그리고 미생물 조건에 의해 제1 교반실(210) 내에서 투입, 혼합, 숙성, 발효 및 분해 과정이 진행되고, 제2 교반실(220) 내로 옮겨진 후 발효, 분해 및 건조 과정이 진행된 다음에, 제3 교반실(230) 내로 옮겨져 분해 및 건조된 후, 퇴비배출부(231)로 배출되어 퇴비통(110)에 쌓이게 된다.
한편, 음식물 쓰레기가 퇴비로 형성되는 과정에서 교반실(210~230) 내에는 악취를 포함하는 수증기가 발생되는데, 이의 처리 과정은 아래와 같다.
송풍기(510)가 동작되면 도 8의 화살표 방향처럼 교반실(210~230) 내의 수증기들이 수증기 흡입라인(500)의 공기홀(500a)들을 통해 유입되어 탈취기(400)의 열통(410) 영역으로 유입된다.
유입된 후에는 전처리실(430), 탄소나노튜브로 이루어지는 탈취기 필터(440), 반도체 촉매(450) 등을 통해 정화된 후(악취가 제거된 후) 탈취 완료된 공기가 배출구(402)로 배출되며, 이와 동시에 외부공기는 외부공기 투입라인(600)을 통해 교반실(210~230) 내로 투입됨으로써 교반실(210~230) 내의 공기압이 자연스럽게 맞춰진다. 이때, 열통(410)은 수증기에 의해 가열된 상태이므로 열통(410) 내에 배치된 파이프 라인(411)을 지나는 외부공기 역시 자연스럽게 데워진 후, 외부공기 투입라인(600)을 통해 교반실(210~230) 내로 투입됨으로써 교반실(210~230)의 내부 온도가 급격하게 하강하는 현상이 저지된다.
한편, 수증기 흡입라인(500)으로부터의 수증기는 열통(410) 영역과 전처리실(430) 영역을 지나면서 수분의 상당부분이 외부로 배출될 수 있는데, 이러한 결로수는 결로수 배출부(401)를 통해 선택적으로 배출된다.
이와 같이, 본 실시예의 탈취기(400) 구조에 따르면, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 음식물 쓰레기의 처리 시 악취 발생을 종래보다 감소시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 장치본체 140 : 투입부
200 : 교반유닛 210~230 : 교반실
240 : 교반기 260 : 동력전달부
270 : 지지체 300 : 음식물 쓰레기 내림유닛
400 : 탈취기 410 : 열통
420 : 열풍공급덕트 430 : 전처리실
440 : 탈취기 필터 450 : 반도체 촉매
500 : 수증기 흡입라인 510 : 송풍기
600 : 외부공기 투입라인

Claims (8)

  1. 일측에는 음식물 쓰레기 처리장치의 교반실로부터 수증기가 유입되는 수증기 흡입라인이 결합되고, 타측에는 탈취 완료된 공기가 배출되는 배출구가 형성되는 탈취기 본체; 및
    상기 탈취기 본체 내에 마련되며, 외부공기를 상기 교반실로 투입시키면서 상기 탈취기 본체 내로 유입되는 상기 수증기와 접촉되는 열통을 포함하며,
    상기 교반실은 다수개로 구비되며, 상기 교반실 내에는 교반기가 마련되고,
    상기 교반기는
    회전축심을 형성하는 회전 샤프트; 및
    상기 회전 샤프트에 결합되어 상기 회전 샤프트와 동회전하며, 상기 교반실 내에 적어도 하나씩 배치되는 다수의 교반 휠을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 교반 휠에는 살대에 연결되고 봉 타입으로 절곡 형성되어 상기 음식물 쓰레기에 타격을 가하는 다수의 소형 절곡봉, 상기 교반 휠 상호간을 연결하면서 상기 음식물 쓰레기를 고르게 펼치거나 밀어내는 다수의 대형 절곡봉 및 판 타입으로 형성되어 상기 음식물 쓰레기를 갈아엎는 방식의 쟁기판이 결합되는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탈취기 본체 내의 상기 열통 주변에 배치되어 분진을 걸러주며, 결로수가 생성되는 전처리실; 및
    상기 전처리실에 인접되게 마련되는 탈취기 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탈취기 필터는, 필터 케이스와, 상기 필터 케이스 내에 섬유 형태로 직조된 탄소나노튜브 여과재를 구비하는 탄소나노튜브를 이용한 필터인 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탈취기 본체 내에 마련되는 반도체 촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탈취기 본체에 마련되어 상기 탄소나노튜브와 상기 반도체 촉매로 고전압을 인가시키는 고전압 인가부; 및
    상기 탈취기 본체의 하단부 일측에 마련되어 결로수가 배출되는 결로수 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열통에는 외부공기가 투입되는 파이프 라인이 배치되며,
    상기 파이프 라인에는 열풍공급덕트가 연통되도록 형성되어, 외부공기는 상기 파이프 라인 및 상기 열풍공급덕트를 통해 유동하면서 상기 열통에 유입된 수증기에 의하여 온도 상승된 외부공기가 상기 교반실로 투입되는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 교반실 내에 배치되는 상기 수증기 흡입라인과 상기 외부공기 투입라인의 일단부 영역에는 다수의 공기홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 파이프 라인은,
    다수개의 파이프; 및
    상기 다수개의 파이프의 상부 및 하부에서 상기 다수개의 파이프들을 연통시키는 상부덕트 및 하부덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취기를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
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