KR101598944B1 - 개수대 배수관 연결형 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리장치 - Google Patents

Abstract

개시된 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 가정용으로서 주방용 개수대 배관을 통해 하수관으로 배기하는 설치 환경에 최적화된 것으로서, 개선된 음식물쓰레기 투입구 개폐용 덮개, 통기수단, 발효통, 프로펠러형 교반기, 부산물 배출구와 부산물받이 통 등을 구비한다. 개선된 덮개와 부산물받이 통은 주방용 하부 수납장과 같은 좁은 공간에서 처리할 음식물쓰레기를 투입하고 처리된 부산물을 꺼내는데 불편이 없는 편리성을 제공한다. 개선된 통기수단과 발효통은 호기성 미생물의 처리 환경을 양호하게 유지하고 원활한 습도조절로 처리시간을 단축하고 악취발생 요인을 줄이며 배기효율을 높인다. 개선된 교반기는 미생물 처리 효율을 높이고, 구동기구의 부하를 경감시켜 고장요인을 줄이는 등 제품의 신뢰성을 높인다. 개선된 부산물 배출구는 부산물을 자연적으로 배출하는 형태로써 구성을 간소화하고 질 좋은 퇴비만을 부산물로 제공한다.

Description

개수대 배수관 연결형 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리장치{SINK DRAINPIPE CONNECTING TYPE FOOD WASTE TREATMENT MACHINE OF FERMENTATION AND DECREMENT METHOD}

이 발명은 개수대 배수관 연결형 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기에 관한 것으로서, 특히 주방용 개수대의 배수관을 통해 하수관으로 배기하는 설치 환경에 적합하도록 악취발생 요인을 최소화하고 배기효율을 높이기 위한 것이다.

매일 발생하는 음식물류폐기물은 환경오염 예방을 위해 해양투기와 직접 매립이 금지돼 있어 일반 폐기물과는 달리 분리 수거한 후 별도의 시설로 운반하여 처리하고 있다. 이 때문에 음식물류폐기물은 일반 폐기물에 비하여 그 처리에 훨씬 많은 비용을 필요로 하며, 게다가 인구증가와 생활수준의 향상에 따라 매년 늘어나는 추세여서 막대한 경제적 손실을 가져온다.

이러한 경제적 손실을 막기 위해 음식물류폐기물 발생을 줄일 필요가 있는데, 가장 효과적이 방법은 주 발생처인 각 가정에서 음식물류폐기물 발생을 줄이는 자구 노력과 함께 불가피하게 발생하는 음식물쓰레기를 직접 처리하게 하여, 음식물류폐기물을 가급적 집 밖으로 배출하지 않게 하는 것이다.

참고로, 우리나라의 경우, 음식물류폐기물에 대한 전체 처리비용은 2005년 기준 약 6,000억원에서 2010년 기준 약 8,000억원으로 늘어났으며, 2012년부터 해양투기가 금지되면서 그 처리비용은 해마다 큰 폭으로 상승하고 있는 실정이다. 우리 정부는 2013년 음식물류폐기물을 포함한 재활용자원 매립을 단계적으로 금지하는 자원순환 정책을 발표한 바 있으며, 이에 따라 각 가정에서 음식을 조리하고 취식하는 과정에서 남는 음식물쓰레기를 직접 처리할 수 있는 음식물쓰레기 처리기 사용이 권장되고 있는 것이다.

일반 가정에서 사용할 수 있는 음식물쓰레기 처리기는 다양하며 처리 방식에 따라 건조방식, 분쇄방식, 분쇄건조방식, 발효소멸방식으로 구분될 수 있다. 가정용 음식물쓰레기 처리기는 또한 설치 형태에 따라 독립형과 개수대 배수관 연결형이 있는데, 이른바 개수대 배수관 연결형이 사용에 편리하고 외부로 드러나 보이지 않으며 또 별도의 공간을 차지 않는 점에서 독립형보다는 일반적으로 선호된다. 설치형에 관한 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.

하기 특허문헌 1(대한민국 등록특허 10-0251484)에 제안된 분쇄방식은 개수대 밑 배수구에 직접 연결 설치되며, 배수구를 통해 물과 함께 배출되는 음식물찌꺼기를 모터로 분쇄날을 돌려 분쇄한다. 분쇄된 음식물찌꺼기는 물과 함께 하수구를 통해 방류된다. 이와 같은 분쇄방식 음식물쓰레기 처리기는 음식물찌꺼기를 남김없이 분쇄 배출하여 편리하나, 분쇄된 음식물찌꺼기로 인해 하수가 막히는 등 민원이 발생하여 현재는 그 사용이 금지돼 있다.

하기 특허문헌 2(대한민국 등록실용신안 20-0159338)에는 전술한 특허문헌 1의 분쇄 기능에 더하여 분쇄된 음식물찌꺼기를 물과 분리하여 건조하는 분쇄건조방식이 제안돼 있다. 분쇄건조된 음식물찌꺼기는 별도의 수거통에 수집 보관된다. 이렇게 처리된 산물은 음식물류폐기물로 규격봉투에 담아서 배출하여야 한다.

하기 특허문헌 3(대한민국 등록특허 10-0588556)에는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기를 개수대 밑 배수구에 직접 연결하는 형태가 제안돼 있다.

한편, 하기 특허문헌 4(대한민국 공개특허 10-2008-0069386)에는 발효소멸방식을 개수대 수납공간 내에 설치하고 악취가 수반된 유기질가스와 수증기를 개수대 배수관을 통해 배기하는 형태가 제안돼 있다.

KR 10-0251484 B1 (2000.01.12) KR 20-0159338 Y1 (1999.07.27) KR 10-0588556 B1 (2006.06.02) KR 10-2008-0069386 A (2008.07.28) KR 10-0189697 B1 (1999.01.18) KR 10-2004-0062824 A(2004.07.09)

전술한 특허문헌 2의 분쇄건조방식 음식물쓰레기 처리기 등은 주로 감량을 목적으로 한 것이지만, 그 감량효과가 크지 않을 뿐만 아니라, 구성이 복잡하여 고장이 잦고, 기계적 소음이 크고, 청소 등 청결유지가 어렵고, 처리과정에서나 산물로부터 발생하는 악취 등 불편하고 불결한 문제점이 지적되고 있다.

반면, 미생물제제를 이용하여 음식물쓰레기를 발효 분해하는 발효소멸방식은 상대적으로 구성이 간단하고, 소음과 악취가 적으며, 청결유지 등 취급이 용이하여 아파트와 같은 주거환경에 적합하다. 발효소멸방식은 또한 감량효과가 크고 음식물찌꺼기를 퇴비로써 전량 재활용할 수 있게 처리하므로, 정부의 자원순환 정책에도 부응하는 점에서 바람직한 것이다.

그러나 전술한 특허문헌 3의 형태는 비록 미생물에 의한 분해 처리가 가능하다 하더라도 그 분해 처리과정에서 악취를 수반하는 다량의 유기질가스와 수증기가 발생하는데, 개수대 배수구가 열려 있기 때문에 그 배수구를 통해 실내로 방류되는 문제가 있다. 따라서 이런 형태의 발효소멸방식은 악취를 제거할 수 있는 별도의 탈취수단과 배기수단을 필요로 하며(하기 특허문헌 5 및 6 참조), 이와 같은 경우에 처리기 부피가 커져서 개수대에 수납 설치가 어렵고, 또 일반 사용자가 구입하기에는 현실적으로 그 가격부담이 너무 크다.

한편, 전술한 특허문헌 4의 제안에 따르면 전술한 고가의 탈취장치 대신 비교적 구성이 간단한 방취기로써 악취문제를 해결할 수 있으므로 처리기 구성을 간소화할 수 있고, 가격도 낮출 수 있는 이점이 있다. 그러나, 이 역시 방취기와 같은 다소 복잡하고 고장 요인이 많은 별도 장치를 부설해야 하므로 구성을 간소화하고 가격을 낮추는 데는 한계가 있음은 물론, 배기계통의 압력 불균형 등 배기효율이 떨어져 그 신뢰성이 낮았다.

미생물에 의한 분해처리는 원리적으로 불쾌한 악취가 발생하지 않아야 하지만, 대부분의 종래 제품에서는 미생물 증식에 취약한 구조적 문제, 예를 들면 호기성 미생물에 필요한 산소공급과 배기를 위한 공기순환 계통의 비효율성 등 미생물 처리 환경을 고려하지 못하였다. 또 기존 고가의 재료 및 부품인 탈취장치 또한 악취 등 냄새 물질을 완벽하게 제거하는 수준에 이를 수 없음에도 불구하고, 오히려 제품 가격만 상승시키는 결과를 낳았다.

따라서 이 발명의 목적은 가정용으로 적합하도록 소형화하고 가격을 획기적으로 낮추기 위하여, 미생물 발효 처리에 최적화된 구조로써 악취 발생 요인을 최소화하고 배기의 효율성을 높여서, 기존 미완성 탈취장치를 배제하고 하수시설을 통해 배기하는 구조로써 그 하수시설이 돼 있는 주방용 개수대의 하부 수납장 등 실내에서 냄새걱정 없이 사용할 수 있는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기를 제공하는 것이다.

이 발명은 또한, 주방용 개수대의 하부 수납장과 같은 좁은 장소를 고려하여 음식물쓰레기를 투입하고 부산물을 꺼내는데 불편이 없도록 편리성이 개선된 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기를 제공하는 것이다.

상기 목적들을 달성하는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는, 덮개가 달린 몸체, 이 몸체의 안에 장착되어 상기 덮개로 개폐되는 투입구가 있으며 그 투입구로 투입되는 호기성 미생물제제와 처리할 음식물쓰레기를 수용하는 발효통, 이 발효통에 수용된 미생물제제와 음식물쓰레기를 섞기 위한 교반기, 이 교반기를 구동하기 위한 구동기구, 상기 발효통을 가열하기 위한 발열체, 외부 공기를 강제 흡입하여 발효통을 순환한 후 배기하기 위한 통기수단, 이 통기수단을 개수대 배관을 통해 하수구 측과 연결하는 배관 연결기구를 구비하여, 상기 통기수단의 공기순환 기류를 이용하여 미생물 처리시 발생하는 유기질가스와 수증기를 응축시켜 배출하는 구성으로 된 것을 그 특징으로 한다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 통기수단으로서 상기 발효통에 외부 공기를 유입시키기 위한 송풍구, 그 유입된 공기를 배기하기 위한 배기구, 그 송풍구 및/또는 배기구에 설치되어 외부 공기를 강제 흡입하거나 배기하는 송풍기 및/또는 배풍기를 구비하고, 그 송풍구가 배기구 보다 낮은 위치에 형성되어 상기 발효통 안에서 공기가 상승하는 기류를 형성하는 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 송풍구가 상기 발효통에 수용되는 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물 속으로 공기를 유입시킬 수 있는 높이에 형성되어 공기가 발효통 하부에서 가열 기화하는 수분과 함께 상승하는 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 덮개의 안쪽 면을 포함하여 상기 발효통 상부를 덮는 면이 거기에 맺히는 물방울을 발효통 벽면으로 흘려보내도록 경사진 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 발효통의 모서리 부위가 그 안쪽에 음식물쓰레기가 쌓여 눌러 붙지 않게 둥근 면으로 형성된 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 교반기가 상기 모터에 연결 구동되는 축과 이 축에 달린 복수의 날개로 이뤄지고, 그 복수의 날개가 축에 대한 나선상에 차례로 배열되어 미생물제제와 음식물쓰레기를 회전방향으로 섞으면서 축 방향으로 유동시키는 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 복수의 날개 각각의 끝에 신축성이 있는 재질인 블레이드가 달린 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 덮개가 상기 몸체 앞면과 윗면이 만나는 모서리 부위에 구획된 형태로서 그 하단을 중심으로 회전하여 앞쪽으로 열리는 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 발효통의 한쪽 측면에 상기 교반기의 회전에 의해 분해처리된 부산물을 배출하는 부산물 배출구가 형성되고, 상기 몸체에는 그 부산물 배출구를 통해 배출되는 부산물을 받아 저장하는 부산물받이가 구비된 구성으로 될 수 있다.

이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기는 또한, 상기 부산물받이의 만통 여부를 알리는 신호를 감지하는 센서가 포함된 구성으로 될 수 있다.

이 발명은 기존 미완성 탈취장치를 배제하고 하수시설을 통해 냄새물질과 함께 배기하는 것이 가능하도록 악취발생 요인을 최소화하고 배기의 효율성을 높이고, 아울러 주방용 개수대 하부 수납장과 같은 좁은 공간에서도 취급이 용이하도록 구성을 최적화하는데 초점을 둔 것으로, 다음과 같은 효과를 달성한다.

첫째, 상기 통기수단에 의해 개선된 공기순환계통은 낮은 위치에서 외부공기를 유입시켜 발효통 하부에서 위로 상승하는 공기순환기류를 형성한다. 그 결과, 발효통 하부에 수용되어 혼합되고 있는 미생물제제와 음식물쓰레기에 대한 원활한 산소공급으로 미생물 증식을 도와 그 처리효율을 높이고, 그 결과 악취발생 요인을 줄이고 처리 시간을 단축하는데 효과적이다.

둘째, 상기 발효통 하부에서 위로 상승하는 공기순환기류는 발효통 하부에서 가열 기화하여 상승하는 수증기는 물론, 불완전 기화나 냉각으로 발효통 중간 높이에서 머무는 수증기를 신속히 배기하여 그 배기효율을 높인다. 따라서 음식물쓰레기의 수분을 신속히 제거하고 습도조절을 원활하게 하여 미생물제제의 처리 효율을 높이고, 그 결과 악취발생 요인을 줄이고 처리 시간을 단축하는데 효과적이다.

셋째, 상기 개선된 공기순환계통은 상기 물분사기를 부가한 구성으로써 배출하는 수증기를 신속하게 응축배출하는 동시에 거기에 수반되는 유기질 냄새물질을 용해하여 신속하게 배출하여 배기효율을 높이고 악취발생을 요인을 줄이는데 효과적이다.

넷째, 상기 덮개의 안쪽 면을 포함하여 상기 발효통 상부를 덮는 면이 경사진 구성은, 거기에 맺히는 물방울을 신속히 발효통 하부로 흘려보내어 재가열 및 기화시키는 작용을 통해 음식물쓰레기의 수분을 신속히 제거하고 습도조절을 원활하게 하여 미생물 처리 효율을 높이고, 그 결과 악취발생 요인을 줄이고 처리 시간을 단축하는데 효과적이다.

다섯째, 상기 개선된 발효통은 각 모서리 부위를 둥근면으로 형성하는 구조로써, 종래의 발효통은 모서리가 직각으로 구성되어 교반기 날개가 미치지 아니하는 모서리 안쪽 모퉁이에서 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물이 쌓여 미생물과 접촉하지 못한 채 굳거나 부패하는 문제를 해결하여 악취발생 요인을 줄이는데 효과적이다.

여섯째, 상기 개선된 교반기는 추진기 역할로써 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물을 회전방향으로 섞는 동시에 축 방향으로 유동시켜 미생물 접촉 효율을 높이고, 그 결과 처리시간 단축과 악취발생을 요인을 줄인다. 또한 개선된 교반기는 독특한 날개 배열 구조로써 모터의 부하를 경감시키고, 각 날개 끝에 달린 신축성 블레이드로 미생물 접촉 효율을 높이는 동시에 음식물쓰레기에 의해 멈춰서는 일이 없이 그 작동을 원활하게 하여 고장요인을 줄이고 제품의 신뢰성을 높이는데 효과적이다.

일곱째, 상기 개선된 덮개와 부산물받이 통은 주방용 개수대의 하부 수납장과 같은 좁은 공간에서 음식물을 투입하고, 배출된 부산물(퇴비)를 회수하는데 불편이 없어 사용자의 편리성을 높이는데 효과적이다.

여덟째, 상기 개선된 부산물 배출구는 미생물 처리 중 교반기에 의해 자동으로 배출하므로 구성을 간소화하고 제품을 소형화하는데 효과적이다.

도 1은 이 발명에 따라 실시한 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기를 주방용 개수대에 설치한 상태로 앞에서 바라본 입면도이다.
도 2는 도 1에 표시된 A 부위를 확대한 단면도이다.
도 3 (가)와 (나)는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 앞쪽 외양과 뒤쪽 외양을 나타낸 사시도이다.
도 4 (가)와 (나)는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기 구성의 개요를 나타낸 측면도와 입면도이다.
도 5 (가)는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 덮개 개폐상태를 설명하기 위한 측면도이고, (나)는 그것의 다른 실시 형태를 나타낸 측면도이다.
도 6 (가) 내지 (다)는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 발효통과 교반기 구조 개요를 나타낸 입면도와 측면도 및 발효통 평면도이고, (라) 내지 (바)는 각각에 대응하는 종래 비교예이다.
도 7은 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 교반기를 나타낸 원근 투시도이다.
도 8 (가)는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 급·배기 순환 계통을 묘사한 측면도이고, (나)는 대응하는 종래 비교예이다.
도 9 (가)는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기에 나타나는 이슬맺힘 및 물방울 흐름 현상을 묘사한 측면도이고, (나)는 대응하는 종래 비교예이다.
도 10 (가)와 (나)는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 부산물 배출구 부위를 나타낸 정면도와 단면도.
도 11은 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 부산물받이 부위를 나타낸 단면도.
도 12는 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기의 제어회로 개요도이다.

이하, 이 발명에 따른 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기(이하, 간단히 '처리기'라 쓴다)를 가정용 주방에 시설된 개수대에 설치하기 위한, 이른바 개수대 배수관 연결형으로 실시하기 위한 바람직한 형태에 관하여 상술한다. 첨부된 도면에 나타난 실시 형태는 어디까지나 이 발명을 이해하는데 돕기 위한 것으로, 편의상 일부 구성 요소가 생략되거나 과장된 등 실제와는 차이가 있을 수 있다. 말할 것도 없이 도면에 나타낸 형태와는 다른 더욱 다양한 형태로도 실시할 수 있을 것이다.

도 1에서 부호 1은 처리기, 부호 2는 주지의 주방용 개수대를 나타낸다. 개수대(2)는 보통 나무로 짜인 수납장(3) 위에 얹힌다. 개수대(2) 밑 배수구(4)는 배수호스(5)와 냄새역류방지기(6)를 통해 주방 바닥에 시공된 하수도 배관(7)과 연결된다. 수납장(3)에는 도면에 나타나지 않은 문이 달려 있고, 문 안쪽에 선반(8)을 짜 넣은 수납공간이 마련돼 있다. 처리기(1)는 수납장(2) 속 선반(6) 위에 거치해 놓고, 배기호스(9)를 냄새역류방지기(5)의 분기부(5a)에 연결함으로써 간단히 설치할 수 있다. 냄새역류방지기(5)는 도 2에 나타낸 것처럼 통상적인 Y형 트랩(trap; 8)을 장착한 분기관 형태이고, 분기부(5a)는 그 트랩 후단에 형성된다. 이 냄새역류방지기(6)는 배기호스(9)와 함께 이 발명 제품의 부속품으로 제공될 수 있다.

이와 같은 처리기(1)는 비록 개수대 배수관 연결형으로 실시한 것이지만, 독립형으로도 사용될 수 있다. 즉, 꼭 개수대(1)가 아니더라도 배기호스(10)와 같은 배관으로 연결 배기할 수 있는 하수 또는 배기시설이 있거나 그 시설이 가능한, 예를 들면 아파트 베란다나 다용도실과 같은 곳이라면 어느 곳에서라도 간단히 설치 사용할 수 있는 것이다. 또한 냄새를 걱정할 필요가 없는 실외(건물 밖)에서도 사용할 수 있음은 말할 것도 없다.

도 3을 참조하면, 처리기(1) 외장을 구성하는 몸체(10)는 대략 육면체 모양이다. 몸체(10)에는 앞면 위쪽에 음식물을 넣기 위해 열 수 있는 덮개(20)가 설치되고, 그 앞면 중간에는 작동상태를 표시하는 표시기 창(30)이 설치되며, 그 앞면 아래쪽에는 처리되고 퇴비화 처리된 부산물을 저장하고 꺼낼 수 있는 서랍형 부산물받이 통(40)이 설치된다. 또한 몸체(10) 뒷면에는 루버(louver) 모양의 통풍구(11)가 형성되고, 그 뒷면 아래쪽에는 전술한 배기호수(9)를 연결하기 위한 배기연결구(12)가 형성된다. 한편, 몸체(10) 안쪽에는 발효통(50)과 함께 각종 부속 장치들이 장착된다.

몸체(10) 안쪽에 발효통(50)과 함께 장착되는 각종 부속 장치들에는 도 4에 나타난 바와 같이 발효통(50) 안에서 미생물제제와 음식물쓰레기를 섞어 주기 위한 교반기(60), 이 교반기(60)를 비교적 느린 속도로 회전 구동하는 감속모터(70)와 그 전동기구(부호 생략), 발효통(50)을 가열하는 전열히터(80), 송풍기(90)와 배풍기(100), 물분사기(110), 배기관로(120), 온도센서(130)와 습도센서(140), 그리고 도시하지 않은 제어용 회로장치 등이 포함된다.

도 5 (가)를 참조하면, 덮개(20)는 몸체(10) 앞면(도면에서 좌측면)과 윗면이 만나는 모서리 부위를 구획한 형태로, 그 하단이 몸체(10)와 경첩(도시생략)으로 연결되어 앞쪽으로 젖혀지게 회전시켜 열 수 있다. 덮개(20) 열어 젖히면 안쪽 장착된 발효통(50)의 음식물 투입구(51)가 드러나고, 거기로 음식물쓰레기를 투입할 수 있다. 이와 같은 덮개(20) 형태는 전술한 개수대 수납장과 같은 좁은 공간에서도 쉽게 열고 닫을 수 있도록 고려한 것이다.

도 5 (나)는 전술한 덮개와는 다른 실시 형태인 소위 트레이 로딩(tray loading) 방식을 나타낸 것이다. 몸체(10) 앞면(도면에서 우측) 상측에 설치된 음식물쓰레기를 담을 수 있는 사각 그릇 모양의 쟁반(20')은 수평상태로 인출되고, 몸체(10) 안쪽으로 이동 후 아래쪽으로 기울어 음식물쓰레기를 떨어트리는 2단계 로딩으로 음식물을 운반 투입할 수 있는 것이다. 여기서 바람직하게는 가리개(21')를 몸체(10)에, 예를 들면 비틀림 코일 스프링을 끼운 힌지(hing)로 연결하여 쟁반(20')이 밖으로 나올 때 밀려서 열리고 그것이 안으로 들어가면 스프링 힘으로 닫히게 할 수 있다. 이러한 쟁반, 즉 트레이 로딩 방식은 통상적인 기술수준에서 어렵지 않게 구현될 수 있을 것이며, 또 예를 들면 닫혀 있는 가리개(21')를 살짝 누르면 쟁반(20')이 튀어나오게 하는 간편한 소위 원터치(one touch) 조작도 가능할 것이다.

도 6 (가) 내지 (다)를 참조하면, 발효통(50)은 바람직한 형태로서 앞, 뒤, 좌, 우, 각 측면이 만나는 측면 모서리(52)와 교반기(60) 축을 지지하는 좌우 각 측면이 밑면과 만나는 바닥 모서리(53) 모두 둥근면으로 형성된다. 이는 각 모서리 안쪽 모퉁이에서 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물이 쌓여 눌러 붙지 않고 교반기(60)에 의해 미생물과 잘 섞이도록 고려한 것이다. 즉, (라) 내지 (마)에 비교 도시된 종래처럼, 각 모서리가 직각에 가까우면 그 안쪽 모퉁이 공간이 좁고 깊게 후미진 곳이 되어 교반기 날개가 미치지 못하고, 그 결과 각 모퉁이에서는 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물이 쌓여 눌러 붙은 채 미생물과 잘 접촉하지 못하기 때문에 목표하는 퇴비화로 처리되지 못하고 그대로 굳어서 교반기 회전을 구속하는 문제와 또 부패하여 곰팡이가 생기고 악취가 심하게 발생하는 문제를 해결하고자 한 것이다. 참고로, 둥근 모서리(52,53)의 반경은 5㎝ 이상이 바람직하다. 한편, 발효통(50)의 둥근 모서리(52,53)에 대응하여, 교반기(60) 날개 중 축(61) 양끝에 달린 날개(62a,62f) 끝을 둥글게 형성하면 된다.

도 7을 참조하면, 교반기(60)는 바람직한 형태로서 축(61)에 대해 복수의 날개, 예를 들면 날개 6개의 날개(62a~62f)가 나선상에 차례로 비틀리게 배열되는 소위 추진기(propeller) 모양으로 형성된다. 6개의 날개(62a~62f)는 축 선을 따라 일정 간격으로 배열되고, 동시에 축 방향에서 볼 때 30°간격을 두고 각 방사방향을 향한다. 이러한 프로펠러형 교반기(60)는 회전할 때 추진기 역할로써 음식물과 미생물을 회전방향으로 회전시키는 동시에 축 방향으로도 이동시켜 마치 앞뒤로 휘저으면서 섞어줌으로써 그 효과를 높여주고, 또 축 길이에 대해 부하를 고르게 분산시켜 감속모터의 부하를 줄여준다. 한편 더욱 바람직한 형태로서 날개(62a~62f)의 각 끝에 뾰족한 모양의 블레이드(blade; 63)가 달려 있다. 블레이드(63)는 탄성이 있는 신축성 재질, 예를 들면 생고무로 만들어 붙인다. 이 블레이드(63)를 사용하면, 종래에 비해 각 날개 끝을 발효통(50) 면에 아주 가깝게 놓을 수 있어 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물이 발효통(50) 면에 들러붙어 섞이지 않게 되는 문제를 해결할 수 있다. 또 음식물쓰레기 덩어리에 대해서 신축적으로 대응하므로 교반기가 그 음식물쓰레기 덩어리에 걸려 멈춰설 염려는 없는 것이다.

도 8 (가)를 참조하면, 급·배기 순환 계통에 대한 바람직한 형태로서, 발효통(50)에는 그 뒷면 중간 높이, 예를 들면 교반기(60) 축(61)과 대략 같은 높이에서 바닥을 향하는 송풍구(54)를 형성하여 그 바깥쪽에 송풍기(90)를 설치하는 한편, 발효통(50)의 안쪽 위 천장(55)에는 배기구(56)를 형성하여 그 바깥쪽에 배풍기(100)와 물분분사기(110)를 설치하며, 물분사기(110) 후단에서 전술한 바 있는 배기연결구(12)까지는 배기관로(120)를 연결한다. 또한 바람직하게는 발효통(50) 안쪽 위 천장(55)을 경사지게 형성하고, 또 발효통(50)의 투입구(51) 쪽 덮개(20) 안쪽 면(21)을 오목하고 경사지게 형성하여, 도 9 (가)에 나타낸 바와 같이 이슬맺힘 현상으로 형성되는 물방울이 벽면을 타고 신속하게 흘러내릴 수 있게 한다. 여기서 송풍구(54) 위치는 뒷면이 아닌 앞면이나 옆면도 무방하며, 송풍기(90)와 배풍기(100)는 둥 중 하나만 있어도 되며, 물분사기(110)는 꼭 필요한 것은 아니다.

이러한 급·배기 계통에 따르면, 도 8 (가)에 밝은 화살표로 묘사된 바와 같이 송풍기(90) 및/또는 배풍기(100)에 의해 외부로부터 몸체(10) 뒷면 통풍구(11)를 통해 공기가 강제 흡입되어 교반기(60)가 휘젓고 있는 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물 속으로 송풍된 후 상승하여 배기구(56)를 통해 강제 배기되고, 이후에는 물분사기(110)와 배기관로(120) 및 전술한 바 있는 배기호스(9)를 따라 전술한 하수구 쪽으로 향한다.

이와 같이 외부의 신선한 공기가 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물 속으로 공급 폭기하여, 미생물의 호기조건을 양호하게 유지시킬 수 있으며, 발효통(50) 바닥에서부터 위로 공기를 순환시키므로 바닥에서 가열되어 올라가는 수증기는 물론, 발효통 중간에 머물러 있는 수증기와 함께하는 기류를 형성하여 그 배출작용이 원활해진다.

참고로, 도 8 (나)에 비교 묘사된 종래의 경우에는 송풍구(54')와 배기구(56')가 발효통 상부에 대략 같은 높이에 있기 때문에 그 상부로 올라온 수증기만 집중 배기하여 배기효율이 낮으며, 또 순환 공기가 발효통(50) 하부에 위치한 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물 쪽으로는 거의 도달하지 않아 호기 조건을 양호하게 유지할 수 없었던 것이다.

발효통(50) 바닥에서 가열되어 상승 배기하는 과정에서 올라오는 수증기는 도 9에 짙은 화살표로 묘사된 바와 같이 발효통(50)의 경사진 천장(55)과 덮개(20) 안쪽의 오목하고 매끄러운 표면(21)에 부딪히면서 냉각되어 작은 물방울로 맺히는데, 작은 물방울도 쉽게 벽면 쪽으로 흘러 발효통(50) 바닥으로 내려가는데, 이로써 음식물쓰레기의 수분을 신속하게 기화시켜 배기할 수 있는 것이다.

이에 대해 도 9 (나)에 비교 묘사된 종래의 경우에는 이슬맺힘 현상에 의한 물방울들이 충분히 커지기 전까지 그대로 머물게 되어 음식물쓰레기의 수분 기화가 늦고, 결국 처리시간이 길어지고, 그만큼 악취 배기 효과도 떨어지는 것이다.

한편, 배기구(56)를 통해 공기와 함께 강제 배출되는 수증기는 배기관로(120) 중에서 쉽게 응축되어 물로써 흘러가며 이때 냄새물질도 물에 용해되어서 함께 배출되는 것이다. 전술한 물분사기(110)는 배출 수증기의 응축과 냄새물질의 용해 작용을 강화하기 위한 것이다. 물분사기(110)는 개수대에 시설된 급수관으로부터 물을 공급받게 할 수 있고, 또 전자밸브를 사용, 수분이 많은 예를 들면 음식물쓰레기 투입 초기 일정시간 동안, 그리고 전술한 습도 센서 등의 신호에 기초하여 발효통 내 수분함수율이 필요 이상으로 높아진 경우 등에 따라서 간헐적 제어 운전이 가능할 것이다.

도 10을 참조하면, 발효통(50) 앞면에 형성된 부산물 배출구(57)는 바람직한 형태로서 틈 높이가 좁고 가로로 긴, 예를 들면 둥근 측면 모서리(52) 부위를 제외한 길이로, 또한 바람직하게는 교반기(60) 축(61)과 대략 같은 높이에 형성한다. 여기서 부산물 배출구(57)의 틈 높이는 대략 1~1.5㎜가 적당하다. 즉, 발효통(50)에 투입 처리되는 음식물쓰레기는 미생물의 분해 작용으로 점차 발효 소멸되면서 퇴비화가 진행되는데, 퇴비화된 부산물은 덜 진행된 음식물쓰레기에 비해 대체로 입자가 작고 가벼워, 교반기에 의해 위쪽으로 올라오면서 (나)에 나타낸 바와 같이 부산물 배출구(57)를 통해 자연히 조금씩 배출된다. 이렇게 배출되는 부산물은 아래쪽에 놓인 부산물받이 통(40)으로 낙하하여 거기에 쌓여 저장된다. 따라서 사용자는 부산물받이 통(40)이 차면 그것을 꺼내어 인출하여 가정 내 화분이나 텃밭용 퇴비로 사용할 수 있는 것이다. 물론, 부산물을 퇴비로 사용하지 않고 버리고 싶을 때가 있는데, 이 경우는 일반 폐기물과 같이 배출하거나 인근 맨땅에 뿌려도 된다.

한편, 부산물받이 통(40)이 차면 이를 감지, 경보 등으로 알려줄 수 있도록 만통(滿桶) 감지 센서(41)를 설치할 수 있다. 만통 감지 센서는 예를 들면 잘 알려진 적외선 센서 또는 로드셀(load cell) 등을 사용할 수 있는데, 적외선 센서의 경우 발광부와 수광부를 부산물받이 통(40)의 좌우 벽면 만통 감지 높이에 설치하거나, 한쪽 벽면에만 설치하고 다른 쪽 벽면에는 반사판을 설치하는 것으로 간단히 구현할 수 있는 것이다.

이상의 처리기(1)에 대한 제어회로장치는 도 11과 같이 구성할 수 있다. 도 11에서 입력부(151)는 처리기 동작 조건 선택이나 처리 요구 등의 키 또는 스위치 신호를 제어부(155)에 입력하는 키입력 및 스위치입력 회로로써 구현할 수 있다. 덮개개폐감지부(152)는 전술한 덮개(20)의 개폐 상태를 감지하는 센서를 포함하여 그 센서에서 검출된 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(155)에 입력하는 아날로그/디지털 변환회로로써 구현할 수 있다. 부산물받이 만통 감지부(153)는 전술한 만통 감지 센서(41)에서 검출된 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(155)에 입력하는 아날로그/디지털 변환회로로써 구현할 수 있다. 온,습도 감지부(154)는 전술한 온도센서(130)와 습도센서(140)에서 검출된 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(155)에 입력하는 아날로그/디지털 변환회로로써 구현할 수 있다. 제어부(155)는 마이크로컴퓨터의 처리기구를 이용하여 전술한 입력부(151)와 각 감지부(153,154) 신호에 따라 처리 동작을 제어하도록 프로그램될 수 있다. 표시부(156)는 제어부(155) 명령에 따라 처리기 동작 상태 정보를 출력하도록 전술한 표시기 창(30) 안에 장착하는 표시기를 구동하는 출력회로로써 구현할 수 있다. 모터 구동부(157)는 제어부(155) 명령에 따라 전술한 감속모터(70) 구동에 필요한 전원을 제어하는 전원 제어회로로써 구현할 수 있다. 히터구동부(158)는 전술한 온,습도 감지부(154) 신호에 기초한 제어부(155) 명령에 따라 전술한 전열히터(80) 구동에 필요한 전원을 제어하는 전원 제어회로로써 구현할 수 있다. 송풍기/배풍기 구동부(159)는 전술한 온,습도 감지부(154) 신호에 기초한 제어부(155) 명령에 따라 전술한 송풍기(90) 및/또는 배풍기(100) 구동에 필요한 필요한 전원을 제어하는 전원 제어회로로써 구현할 수 있다. 물분사기 구동부(160)는 제어부(155) 명령에 따라 전술한 물분사기(110)의 전자밸브 구동에 필요한 전원을 제어하는 전원 제어회로로써 구현할 수 있다.

이와 같은 회로장치를 사용하여, 예를 들면 덮개(20)가 열리고 닫힐 때 완전히 닫히지 않으면 경고하여 알려주고, 음식물쓰레기 투입 초기에 필요한 강화된 처리운전과 배기 모드로 운전하다가 그로부터 처리 진행에 따라 그 운전주기 등을 강화 또는 완화 하는 등 간헐적 운전제어가 가능할 것이다. 또한 부산물받이 통(40)이 찼을 때 경고함으로써 수거토록 하는 등, 최적의 동작 상태로 처리효율을 높일 수 있다.

한편, 도면에는 나타내지 않았으나, 통신수단을 추가하여 인터넷이나 모바일 통신을 이용하는 원격제어 및 감시 등 향후 여러 가지 서비스에 대응할 수 있을 것이다.

1: 처리기, 6: 냄새역류방지기, 9: 배기호스, 10: 몸체, 20: 덮개, 40: 부산물받이 통, 41: 만통 감지 센서, 50: 발효통, 51: 투입구, 52: 측면 모서리, 53: 바닥 모서리, 54: 송풍구, 55: 천장, 56: 배기구, 57: 부산물 배출구, 60: 교반기, 61: 축, 62:62a~62f: 날개, 63: 블레이드, 70: 감속모터, 80: 전열히터, 90: 송풍기, 100: 배풍기, 110: 물분사기, 120: 배기관로,

Claims (11)

1. 덮개가 달린 몸체, 이 몸체의 안에 장착되어 상기 덮개로 개폐되는 투입구가 있으며 그 투입구로 투입되는 호기성 미생물제제와 처리할 음식물을 수용하는 발효통, 이 발효통에 수용된 미생물제제와 음식물을 섞기 위한 교반기, 이 교반기를 구동하기 위한 구동기구, 상기 발효통을 가열하기 위한 발열체, 외부 공기를 강제 흡입하여 발효통을 순환한 후 배기하기 위한 통기수단, 이 통기수단을 개수대 배관을 통해 하수구 측과 연결하는 배관 연결기구를 구비하여, 상기 통기수단의 공기순환 기류를 이용하여 미생물 처리시 발생하는 유기질가스와 수증기를 응축시켜 배출하는 구성이며,
   상기 통기수단으로서 상기 발효통에 외부 공기를 유입시키기 위한 송풍구, 그 유입된 공기를 배기하기 위한 배기구, 그 송풍구 및/또는 배기구에 설치되어 외부 공기를 강제 흡입하거나 배기하는 송풍기 및/또는 배풍기를 구비하고, 그 송풍구가 배기구 보다 낮은 위치에 형성되어 상기 발효통 안에서 공기가 상승하는 기류를 형성하는 구성이며,
   상기 배기구 후단에서, 그 배기구를 통해 외부로 향하는 배기가스에 물을 분사하여 응축시키는 물분사기가 구비된 구성이며,
   상기 교반기는, 모터에 연결 구동되는 축과, 이 축에 달린 복수의 날개로 이뤄지고, 그 복수의 날개가 축에 대한 나선상에 차례로 배열되어 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물을 회전방향으로 섞으면서 축 방향으로 유동시키는 구성이며,
   상기 발효통의 한쪽 측면에 상기 교반기의 회전에 의해 분해처리된 부산물을 배출하는 부산물 배출구가 형성되고, 상기 몸체에는 그 부산물 배출구를 통해 배출되는 부산물을 받아 저장하는 부산물받이가 구비된 구성이며,
   상기 부산물배출구는 가로로 긴 틈형태로 형성되어 상기 교반기의 축과 같은 높이에 형성된 것을 특징으로 하는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 송풍구가 상기 발효통에 수용되는 미생물제제와 음식쓰레기의 혼합물 속으로 공기를 유입시킬 수 있는 높이에 형성되어 공기가 발효통 하부에서 가열 기화하는 수분과 함께 상승하는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기.
   
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 덮개의 안쪽 면을 포함하여 상기 발효통 상부를 덮는 면이 거기에 맺히는 물방울을 발효통 벽면으로 흘려보내도록 경사진 구성으로 된 것을 특징으로 하는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 발효통의 모서리 부위가 그 안쪽에 미생물제제와 음식물쓰레기의 혼합물이 쌓여 눌러 붙지 않게 둥근 면으로 형성된 구성으로 된 것을 특징으로 하는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 날개 각각의 끝에 신축성이 있는 재질인 블레이드가 달린 구성으로 된 것을 특징으로 하는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기.
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 덮개가 상기 몸체 앞면과 윗면이 만나는 모서리 부위에 구획된 형태로서 그 하단을 중심으로 회전하여 앞쪽으로 열리는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 발효소멸방식 음식물쓰레기처리기.
   
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서, 상기 부산물받이의 만통 여부를 알리는 신호를 감지하는 센서가 포함된 구성으로 된 것을 특징으로 하는 발효소멸방식 음식물쓰레기 처리기.
    

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