KR101838915B1 - 음식물쓰레기 처리장치 - Google Patents

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Abstract

음식물쓰레기 처리장치가 개시된다. 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치는, 상단부의 개구부를 통해 투입된 음식물쓰레기의 염분을 희석시키도록 내부로 희석수를 공급하는 물공급수단이 상기 개구부 주변에 설치된 투입호퍼; 상기 투입호퍼의 하단부와 연통되도록 설치되어 투입된 음식물쓰레기를 가압탈수하며 파쇄하는 분쇄탈수수단; 상기 분쇄탈수수단의 하단부에서 상기 분쇄탈수수단과 연통되도록 설치되어 파쇄된 음식물쓰레기 및 파쇄과정에서 토출된 오수를 저장하는 저장호퍼; 상기 저장호퍼의 하단부와 연통되어 파쇄된 음식물쓰레기 및 오수를 제공받되, 파쇄된 음식물쓰레기는 상단부로 이동시키고 오수는 하단부로 배출시키는 오수분리이송수단; 상기 오수분리이송수단의 상단부와 연통되도록 설치되어 제공받은 파쇄된 음식물쓰레기를 가열 및 건조하는 건조수단; 및 상기 건조수단의 하단부에 설치되어 상기 건조수단에서 배출되는 건조된 음식물쓰레기를 수거하는 수거함을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 대량으로 파쇄된 음식물쓰레기를 수용하는 밀폐된 저장호퍼가 마련됨에 따라 대량의 음식물쓰레기가 순차적으로 처리될 수 있고, 오수분리이송수단을 통해 음식물쓰레기로부터 오수가 충분히 외부로 배출된 이후에 파쇄된 음식물쓰레기에 대한 건조과정이 이루어짐에 따라 건조수단의 건조효율이 증대될 수 있다.

Description

음식물쓰레기 처리장치{Apparatus for processing a food waste}
본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대량의 음식물쓰레기를 처리 및 저장할 수 있고, 음식물쓰레기가 건조수단으로 이송되는 동안 음식물쓰레기에 포함된 오수가 외부로 배출되게 하여 음식물쓰레기의 건조가 신속하게 이루지는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
산업이 고도화됨으로 인해 식문화가 윤택해지면서 음식물의 종류는 더욱 다양하고 풍성해지고 있다. 그러나 이렇게 음식물이 풍족해짐에 따라 식사 후에 남아서 버려지는 음식물쓰레기의 양도 점점 증가하고 있다.
이러한 음식물 쓰레기는 다량의 수분을 함유하고 있어서, 상온에서 일정한 시간동안 방치되면, 미생물에 의한 부패로 인해 심한 악취를 발생시키게 되고, 이는 주변 환경을 위해하는 요소로 취급되고 있다. 따라서 가정이나 대형 음식점 등에서는 음식물쓰레기를 직접 신속하게 처리하는 방안이나 기술에 대하여 관심이 집중되고 있는 실정이다.
이러한 관심에 부응하여 음식물쓰레기 처리기술 내지 방안이 다양하게 제시되고 있는데, 그 중 대한민국등록특허 제10-0753808호(공고일자: 2007년08월31일)는 '음식물찌꺼기 건조 처리장치'에 대한 기술을 개시하고 있다.
본 선행기술은, 씽크대의 하부에 설치되어 음식물찌꺼기를 분쇄, 탈수하는 분쇄탈수수단 및 분쇄탈수수단과 직결되어 분쇄된 음식물찌꺼기를 제공받는 건조박스 등을 포함하는 구조로 이루어지되, 건조박스 내부면에는 사각형 형상의 다수 개의 스플라인이 중심축과 평행하게 이격배치되어 회전하는 제2 스크류와 상호 작용토록 하고 있다. 이로 인해 건조박스 내부에서 건조되는 음식물찌꺼기는 뭉치지 않고 재차 분쇄되어 음식물찌꺼기의 이송 및 배출이 원할해지는 장점이 있다.
그러나 이러한 선행기술에서 제시하고 있는 분쇄탈수수단 및 건조박스는, 분쇄탈수수단에서 분쇄된 음식물찌꺼기가 곧장 건조박스로 송출되는 직결구조로 결합되어 있어서 음식물찌꺼기에 함유된 오수가 충분히 외부로 배출되지 못한 채 건조박스로 송출되는 문제점이 있다.
이렇게 다량의 오수가 건조박스로 송출되면, 건조박스는 분쇄된 음식물찌꺼기를 완전 건조시키기 위해 보다 많은 시간 동안 작동되어야 하고, 이는 음식물찌꺼기 건조 처리장치의 경제적인 운용을 저해하게 되므로, 본 장치의 건조효율을 보다 효과적으로 증대할 수 있는 구조적 개선이 요구된다.
대한민국등록특허 제10-0753808호(공고일자: 2007년08월31일)
본 발명의 목적은, 대량의 음식물쓰레기를 수용하는 소정의 밀폐된 저장공간을 마련하여 대량의 음식물쓰레기를 순차적으로 처리 및 저장할 수 있고, 음식물쓰레기로부터 오수가 충분히 외부로 배출된 이후에 음식물쓰레기의 건조과정이 이루어지도록 하여 장치의 건조효율을 증대할 수 있으며, 아울러 음식물쓰레기의 저장 및 건조과정에서 발산되는 악취성분을 효과적으로 제거할 수 있는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 상단부의 개구부를 통해 투입된 음식물쓰레기의 염분을 희석시키도록 내부로 희석수를 공급하는 물공급수단이 상기 개구부 주변에 설치된 투입호퍼; 상기 투입호퍼의 하단부와 연통되도록 설치되어 투입된 음식물쓰레기를 가압탈수하며 파쇄하는 분쇄탈수수단; 상기 분쇄탈수수단의 하단부에서 상기 분쇄탈수수단과 연통되도록 설치되어 파쇄된 음식물쓰레기 및 파쇄과정에서 토출된 오수를 저장하는 저장호퍼; 상기 저장호퍼의 하단부와 연통되어 파쇄된 음식물쓰레기 및 오수를 제공받되, 파쇄된 음식물쓰레기는 상단부로 이동시키고 오수는 하단부로 배출시키는 오수분리이송수단; 상기 오수분리이송수단의 상단부와 연통되도록 설치되어 제공받은 파쇄된 음식물쓰레기를 가열 및 건조하는 건조수단; 및 상기 건조수단의 하단부에 설치되어 상기 건조수단에서 배출되는 건조된 음식물쓰레기를 수거하는 수거함을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치에 의해 달성된다.
상기 오수분리이송수단은, 상하로 길게 형성된 원형의 파이프형상으로 이루어지되, 하단부 일측면에 상기 저장호퍼와 연통되는 유입공이 형성되고, 하단부의 타측면에 오수가 배출되는 오수배출공이 형성되며, 상단부 타측면에 상기 건조수단과 연통되는 유출공이 형성되는 이송파이프; 상기 이송파이프 외측에 설치되어 회전력을 제공하는 모터; 및 상기 이송파이프의 내부공간에 설치된 상태에서 상기 모터의 회전력에 의해 회전하며 파쇄된 음식물쓰레기를 상방으로 이동시키는 스크류컨베이어를 포함할 수 있다.
상기 스크류컨베이어는, 중심부에 형성되는 회전축 및 상기 회전축의 외주면을 따라 나선형태로 형성되는 스크류날개를 포함하되, 상기 스크류컨베이어의 회전에 따라 상기 오수배출공 주변영역을 긁어낼 수 있도록, 상기 스크류날개의 하단부에서 상기 오수배출공 쪽으로 연장형성된 스크래퍼가 적어도 하나 이상 더 형성될 수 있다.
상기 오수분리이송수단은, 상기 건조수단 쪽으로 경사지게 설치되고, 상기 스크류날개에는, 상방으로 이동되는 파쇄된 음식물쓰레기에 함유된 오수가 자중에 의해 하방으로 원활하게 낙하될 수 있도록, 다수 개의 타공이 형성될 수 있다.
상기 저장호퍼는, 각뿔형태의 깔때기 형상으로 이루어지되, 하단부의 일측면에는 상기 유입공과 연통되도록 결합하는 연통공이 형성되고, 하단부의 일측면에 대향되는 하단부의 타측면은 하단부의 일측면에 비해 경사가 완만하게 형성될 수 있다.
상기 음식물쓰레기 처리장치는, 파쇄된 음식물쓰레기의 저장 및 건조과정에서 발산되는 가스에 포함된 악취성분을 제거할 수 있도록, 상기 저장호퍼 및 상기 건조수단의 일측과 각각 연통되는 탈취수단을 더 포함하고, 상기 탈취수단은, 상기 저장호퍼 및 상기 건조수단과 각각 연결된 가스관의 일측에 마련되어 발산된 가스를 흡인하는 송풍기; 상기 송풍기와 연결되고, 상기 송풍기로부터 제공되는 가스에 대하여 물을 분사하여 악취성분을 제거하는 습식세정수단; 및 상기 습식세정수단 주변에 설치되어 상기 습식세정수단을 통해 분사된 물을 순환시키는 순환펌프를 포함할 수 있다.
상기 탈취수단은, 상기 습식세정수단을 통해 일부 악취성분이 제거된 가스에 대하여 소정의 약액을 분사하여 악취성분을 연속적으로 제거하는 약액세정수단을 더 포함하고, 상기 순환펌프는, 상기 약액세정수단을 통해 분사된 약액을 순환시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 분쇄탈수수단을 통해 대량으로 파쇄된 음식물쓰레기를 수용하는 밀폐된 저장호퍼가 마련됨에 따라 대량의 음식물쓰레기가 순차적으로 처리될 수 있고, 저장호퍼와 건조수단 사이에 구비된 오수분리이송수단을 통해 음식물쓰레기로부터 오수가 충분히 외부로 배출된 이후에 파쇄된 음식물쓰레기에 대한 건조과정이 이루어짐에 따라 건조수단의 건조효율이 증대될 수 있으며, 저장호퍼 및 건조수단의 일측과 각각 연통되는 탈취수단이 마련됨에 따라 음식물쓰레기의 저장 및 건조과정에서 발산되는 악취성분이 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 정면사시도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 배면사시도이다.
도 1c는 도 1의 평면도이다.
도 1d 및 도 1e는 각각 도 1의 좌,우측면도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분쇄탈수수단의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 오수분리이송수단의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건조수단의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탈취수단의 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 정면사시도이고, 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 배면사시도이고, 도 1c는 도 1의 평면도이고, 도 1d 및 도 1e는 각각 도 1의 좌,우측면도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분쇄탈수수단의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 변형예에 따른 오수분리이송수단의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건조수단의 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탈취수단의 분해사시도이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(앞쪽), 후(뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치(100)는, 종래와 달리 분쇄탈수수단(120)과 건조수단(150) 사이에 저장호퍼(130)가 마련되도록 함으로써, 대량의 음식물쓰레기의 처리 및 저장이 가능하고, 또한, 저장호퍼(130)와 건조수단(150) 사이에 오수분리이송수단(140)을 마련하여 음식물쓰레기로부터 오수가 충분히 외부로 배출된 이후에 음식물쓰레기의 건조과정이 이루어지도록 함으로써, 건조수단(150)의 건조효율의 증대가 이루어지도록 한 발명이다. 나아가 저장호퍼(130) 및 건조수단(150)의 일측과 각각 연통되는 탈취수단(170)을 마련함으로써, 음식물쓰레기의 저장 및 건조과정에서 발산되는 악취성분의 효과적 제거가 이루어지도록 한 발명이다.
이러한 기능들을 원활히 수행하기 위해 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치(100)는, 기본적으로 투입호퍼(110), 분쇄탈수수단(120), 저장호퍼(130), 오수분리이송수단(140), 건조수단(150) 및 수거함(160) 등을 포함하여 구성되며, 탈취수단(170)을 더 포함할 수 있다.
이하에서 상술한 구성들에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
투입호퍼(110)는, 하단부에 위치하는 분쇄탈수수단(120)의 투입공(122a) 쪽으로 음식물쓰레기가 원활하게 유입되도록하기 위해 마련된 구성요소로서, 상단부에 넓은 개구부가 하단부에 좁은 개구부가 형성된 깔때기 형상으로 이루어진다. 이러한 투입호퍼(110)는, 음식물쓰레기가 내측 벽면을 따라 자중에 의해 흘러내도록 하는 형상이라면 원추형이든 각추형이든 어떠한 형상이라도 무방하며, 다양하게 형태변형될 수 있다.
투입호퍼(110)의 상단부 개구부 주변에는, 물공급수단(112)이 적어도 하나 이상 설치될 수 있다. 이때, 물공급수단(112)은, 투입된 음식물쓰레기의 염분을 희석시키기 위해 투입호퍼(110)의 내부로 희석수(물)를 공급하게 된다. 희석수를 통해 음식물쓰레기 내에 함유된 염분을 희석하는 이유는, 염분이 남아 있는 채로 분쇄 및 건조된 음식물 쓰레기가 그대로 토양에 매몰되면, 염분에 의해 농작물이 폐사하는 등의 토양오염이 심각하게 발생할 수 있기 때문이다.
구체적으로, 물공급수단(112)은 투입호퍼(110)의 측벽을 관통하고, 주방의 수도전 등과 연결되는 호스와 같은 관체로 이루져, 투입호퍼(110)를 통해 공급되는 음식물쓰레기에 고르게 물이 공급되게 한다.
분쇄탈수수단(120)은, 투입호퍼(110)의 하단부와 연통되도록 설치되어 투입된 음식물쓰레기를 가압탈수하며 파쇄하는 구성요소로서, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 상기 제1 주축하우징(122)의 배출 측 단부에는 제2 주축하우징(124)이 설치된다.
제2 주축하우징(124)은 주축스크류(126)의 배출 방향 단부를 향하며 내경이 점차 좁아지는 원통형으로 이루어지고, 제1 주축하우징(122)에 탈착가능하게 연결되며, 내측 벽에는 하나 이상의 이송커터(124t)가 형성되어 있다.
이송커터(124t)는 제1 주축하우징(122)에 형성된 이송커터(122t)와 동일하게 제2 주축하우징(124)의 내벽에서 길이 방향으로 형성되어 주축스크류(126)의 회전에 의해 밀려 이송되는 음식물 쓰레기를 파쇄한다. 즉, 주축스크류(126)의 회전에 의해 음식물 쓰레기가 밀리면서 제1 주축하우징(122) 및 제2 주축하우징(124) 내벽상의 이송커터(122t,124t)에 의해 파쇄가 이루어지는 것이다. 물론 제2 주축하우징(124)이 배출구(124a)를 향하며 점차 좁아지는 내경을 갖고 있으므로 이송커터(124t) 역시 제2 주축하우징(124)의 중앙을 향하여 기울어지게 형성되어 있다.
또한, 제2 주축하우징(124)의 배출구(124a)의 내벽에는 하나 이상의 분쇄커터(124b)가 형성되어 있다. 주축스크류(126)에 의해 밀려 이송되는 음식물 쓰레기는 두 개의 주축하우징(122,124)과 주축스크류(126)의 상호 작용에 의해 가압 및 분쇄되고 있으나, 한번 더 파쇄할 수 있도록 제2 주축하우징(124)의 배출구(124a)가 형성된 벽의 내부에 분쇄커터(124b)를 더 형성한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기한 바와 같이 두 개의 주축하우징(122,124)으로 이어진 하우징의 내부에는 주축스크류(126)가 회전가능하게 설치되어 있다.
주축스크류(126)는 제1 주축하우징(122)으로부터 제2 주축하우징(124)을 향하며 점차 지름이 작아지고, 외주면에 이송날개(126a)가 형성되고, 분쇄커버(124c)와 인접하는 단부에 분쇄커터날개(126b)가 형성되어 있다. 또한, 주축스크류(126)의 이송날개(126a) 사이의 간격을 조절하고 이송날개(126a) 간의 간격 사이가 오목한 호형상을 갖도록 호형홈(126c)을 형성하여 이송되는 음식물 쓰레기가 끼이는 것을 방지할 수 있게 하였다.
상기와 같이 구성된 분쇄탈수수단(120)을 구비한 음식물 쓰레기처리기는 주축스크류(126)를 회전시키기 위한 모터(128) 및 기어박스(128a) 등의 구동수단이 일측에 설치되는 것은 자명한 것으로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 발명에 따른 분쇄타수수단을 통해 분쇄 및 탈수되는 과정에서 음심물쓰레기 내에 포함된 오수는 제1 주축하우징(122)의 저면에 형성된 배수구(122b) 및 제2 주축하우징(124)의 배출구(124a)를 통해 토출된다. 이렇게 토출된 오수는 곧바로 오수분리이송수단(140)의 하단부에 형성된 오수배출공(142b)을 통해 하수구(미도시)로 배출된다.
저장호퍼(130)는, 상술한 분쇄탈수수단(120)을 통해 파쇄된 음식물쓰레기 및 파쇄과정에서 토출된 오수를 일시적으로 저장하기 위해 마련된 깔대기 형상의 구성요소로서, 상단부는 분쇄탈수수단(120)의 하단부에서 분쇄탈수수단(120)과 연통되도록 설치되고, 하단부는 후술할 오수분리이송수단(140)과 연통되도록 설치된다. 이때, 저장호퍼(130)는, 내부에 저장된 음식물쓰레기로부터 발산되는 악취가 외부로 누출되지 않도록, 분쇄탈수수단(120) 및 오수분리이송수단(140)과 각각 밀폐결합된다.
이러한 저장호퍼(130)는 종래의 음식물쓰레기 처리장치에는 없던 구성으로, 분쇄탈수수단(120)과 후술할 건조수단(150)이 서로 직결되던 종래의 구조를 변형하여 그 사이에 추가한 구성이다.
위와 같은 구조의 종래의 음식물쓰레기 처리장치(100)는, 건조수단(150)에 수용될 만큼의 음식물쓰레기만을 파쇄한 후 건조가 이루어지고, 오랜 시간 건조과정이 수행된 후 다시 음식물쓰레기를 투입, 분쇄 및 건조하는 방식으로 음식물쓰레기를 처리하였다. 이렇게 음식물쓰레기 처리가 불연속적으로 이루어짐에 따라 대형음식점과 같이 계속적으로 음식물쓰레기가 발생하는 곳에서는 음식물쓰레기를 별도로 보관하거나 저장해야 하는 불편이 있었고, 또한 주변 환경의 위생을 관리해야 하는 문제가 제기될 수밖에 없었다.
따라서, 본 발명에서는, 건조수단(150)을 통해 일정량의 음식물쓰레기가 건조되는 동안 일시적으로 음식물쓰레기를 저장할 수 있도록 하기 위해 저장호퍼(130)를 분쇄탈수수단(120)의 하단부에 설치하여 계속적으로 음식물쓰레기가 발생하는 대형음식점에서도 상술한 바와 같은 문제점 없이 효과적으로 사용할 수 있도록 하였다.
저장호퍼(130)의 형상은, 음식물쓰레기가 내측 벽면을 따라 자중에 의해 흘러내도록 하는 형상이라면 원추형이든 각추형이든 어떠한 형상이라도 무방하며, 다양하게 형태변형될 수 있다.
다만, 본 발명의 실시예에 따른 저장호퍼(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각뿔형태의 깔때기 형상으로 이루어지되, 하단부의 일측면(130a)에는 오수분리이송수단(140)의 하단부에 형성된 유입공(142a)과 연통되도록 결합하는 연통공(132)이 형성되고, 하단부의 일측면(130a)에 대향되는 하단부의 타측면(130b)은 하단부의 일측면(130a)에 비해 경사가 완만하게 형성된다.
이러한 형태는 상하방향으로 길게 형성되는 오수분리이송수단(140)의 측면 쪽의 유입공(142a)과 원활한 결합을 이루고, 파쇄된 음식물쓰레기 및 오수가 자체 자중에 의해 연통공(132) 쪽으로 손쉽게 모일 수 있도록 하기 위함이다.
오수분리이송수단(140)은, 저장호퍼(130)에 일시적으로 저장된 파쇄된 음식물쓰레기 및 오수 중 파쇄된 음식물쓰레기를 건조수단(150)으로 이송시키고, 오수는 외측 하수구(미도시)로 배출시키기 위해 마련된 구성요소이다. 이러한 오수분리이송수단(140)은, 파쇄된 음식물쓰레기와 이에 포함된 오수의 분리가 자중에 의해 자연적으로 이루어질 수 있도록, 파쇄된 음식물쓰레기는 상단부로 이동시키되, 오수는 하단부로 배출시키는 구조로 이루어진다.
보다 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 오수분리이송수단(140)은, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이송파이프(142), 모터(144) 및 스크류컨베이어(146) 등을 포함하여 구성된다.
이송파이프(142)는, 전체적으로 상하로 길게 형성된 원형의 파이프형상으로 이루어지되, 하단부 일측면에 저장호퍼(130)와 연통되는 유입공(142a)이 형성되고, 하단부의 타측면에 오수가 배출되는 오수배출공(142b)이 형성되며, 상단부 타측면에 건조수단(150)과 연통되는 유출공(142c)이 형성되는 구조로 이루어진다. 이때, 오수배출공(142b)은 단순히 중공형태로 형성할 수도 있지만, 파쇄된 음식물쓰레기가 하수구로 직접 배출되는 것을 저감할 수 있도록 중공형태로 형성한 후 메쉬망을 설치하거나 다수의 타공(146b1)을 갖는 형태로 제작함이 바람직하다.
모터(144)는, 이송파이프(142)의 상단부 또는 하단부의 외측에 설치되어 후술할 스크류컨베이어(146)에 회전력을 제공하게 되며, 안정적인 회전속도와 회전력의 제공을 위해 기어박스(144a)가 설치될 수 있다.
스크류컨베이어(146)는, 이송파이프(142)의 내부공간에 설치된 상태에서 모터(144)의 회전력에 의해 회전하며 파쇄된 음식물쓰레기를 상방으로 이동시키는 구성요소로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 중심부에 형성되는 회전축(142a)과, 회전축(142a)의 외주면을 따라 나선형태로 형성되는 스크류날개(146b)를 포함하여 이루어진다. 이때, 스크류날개(146b)의 외경은 이송파이프(142)의 내경보다 작게 형성된다.
이러한 구조의 스크류컨베이어(146)가 일방향으로 회전하면, 자중에 의해 유입공(142a)쪽에 모여진 파쇄된 음식물쓰레기 및 오수 중 파쇄된 음식물쓰레기는 스크류컨베이어(146)를 통해 상방으로 이송되고, 오수는 오수배출공(142b)을 통해 하수구로 배출된다. 여기서 상방으로 이송중인 파쇄된 음식물쓰레기에는 오수가 일정부분 함유되게 되는데, 이러한 오수는 상방으로 이송되는 도중에 자중에 의해 스크류날개(14b)와 이송파이프(142) 사이에 형성된 틈을 통해 낙하되거나 스크류날개(146b)를 따라 하방으로 자연스럽게 흘러내려 결국, 오수배출공(142b)을 통해 하수구로 배출되게 된다. 또한, 스크류컨베이어(146)가 일정 속도 이상으로 회전하게 되면, 오수는 원심력에 의해 파쇄된 음식물쓰레기로부터 보다 원활하게 분리된 후 오수배출공(142b)을 통해 배출될 수 있다.
한편, 본 발명의 변형예에 따른 스크류컨베이어(146)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 스크류컨베이어(146)의 회전에 따라 오수배출공(142b) 주변영역을 긁어낼 수 있도록 스크류날개(146b)의 하단부에서 오수배출공(142b) 쪽으로 연장형성된 스크래퍼(146c)가 적어도 하나 이상 더 형성된다.
도 4의 확대도 상에서는 스크래퍼(146c)가 스크류날개(146b)의 끝단에만 형성되는 것으로 도시하였으나, 회전축(146a)을 중심으로 반대측에 대칭을 이루며 또 다른 스크래퍼(146c)가가 더 형성될 수 있으며, 나아가 회전축(146a)을 중심으로 4방으로 4개의 스크래퍼(146c)가 형성될 수도 있다.
이러한 스크래퍼(146c)는, 파쇄된 음식물쓰레기에 의한 오수배출공(142b)의 막힘을 방지하고 이송파이프(142)의 하단부에 파쇄된 음식물쓰레기가 적층되는 것을 방지하기 위한 것으로, 자체탄성력에 의해 오수배출공(142b) 주변을 탄성가압하면서 긁어낼 수 있도록 연질의 판재형 실리콘, 합성수지, 고무 또는 브러쉬 등으로 제작됨이 바람직하다.
또한, 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이, 오수분리이송수단(140)은, 기본적으로 건조수단(150) 쪽으로 경사지게 설치하여 오수배출공(142b)이 지면을 지향하도록 설치하게 되며, 이는 원활한 오수의 배출을 도모하기 위함이다. 나아가 본 발명의 변형예에 따른 스크류날개(146b)에는, 상방으로 이동되는 파쇄된 음식물쓰레기에 함유된 오수가 자중에 의해 하방으로 더욱 원활하게 낙하 또는 흘러내릴 수 있도록, 다수 개의 타공(146b1)이 형성된다. 이때, 타공(146b1)의 크기는 파쇄된 음식물쓰레기가 통과할 수 없는 크기로 형성하되 처리되는 음식물쓰레기의 성질에 따라 적절하게 변형될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조의 오수분리이송수단(140)을 통해 후술할 건조수단(150)은, 오수함량이 저감된 상태의 파쇄된 음식물쓰레기를 전달받을 수 있게 된다.
건조수단(150)은, 오수분리이송수단(140)으로부터 제공받은 오수가 충분히 제거된 상태의 파쇄된 음식물쓰레기를 가열 및 건조하고, 재분쇄를 도모하는 구성요소로서, 오수분리이송수단(140)의 상단부와 연통되도록 설치되는 원통형의 장치이다.
이러한 건조수단(150)은 도 5에 도시한 바와 같이, 건조하우징(152)의 내부에 건조스크류(154)를 구비하고 있으며, 건조하우징(152) 주변 일측에는 하나 이상의 히터가 설치되어 건조하우징(152)을 가열시키게 된다.
건조하우징(152)은 일측 상부에 투입구(152a)가 형성되고 수평으로 눕혀진 형태의 원통형으로 이루어지고, 원통의 일측 단부는 개방되어 배출구(152b)가 형성되고 배출캡(152c)이 설치되어 있다. 배출캡(152c)의 상단부에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 다수의 배출홀(152c1)이 방사상으로 형성되어 건조 및 분쇄된 음식물쓰레기가 이를 통해 외측으로 배출된 후 아래쪽의 수거함(160)에 수납된다. 이때, 배출홀(152c1)은 외부 공기가 건조하우징(152) 내측으로 유입되도록 하여 후술할 탈취수단(170)을 통한 가스 순환이 원활해지도록 하는 역할도 수행하게 된다.
건조하우징(152)의 내측 벽에는 하나 이상의 이송커터(152d)가 형성되어 있다. 이송커터(152d)는 건조하우징(152)의 내벽에서 건조하우징(152)의 길이 방향으로 형성되어 건조스크류(154)의 회전에 의해 밀려 이송되는 음식물쓰레기를 재분쇄하게 된다. 즉, 건조스크류(154)의 이송날개(154a)의 회전에 의해 음식물쓰레기가 밀림과 동시에 이송날개(154a)와 이송커터(152d)가 상호 작용하여 음식물쓰레기의 재분쇄가 이루어지는 것이다.
건조하우징(152)은 일측에 음식물 쓰레기가 투입되는 투입구(152a)가 형성되고, 이 투입구(152a)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 측면쪽에 설치된 오수분리이송수단(140)의 유출공(142c)과 연통되도록 연결되어 오수함량이 저감된 상태의 파쇄된 음식물쓰레기를 전달받게 된다.
또한, 건조하우징(152)의 폐쇄 단부 쪽 내벽에 설치되는 측벽커터(152e)는, 건조스크류(154)의 일단에 형성된 분쇄커터(154b)와 상호작용하여 음식물쓰레기를 분쇄하는 역할을 한다.
건조하우징(152)의 내벽에는 마블코팅(marble coating)이 되는 것이 바람직한데, 이렇게 마블코팅이 되면, 건조하우징(152)의 내벽의 강도를 보강할 수 있고, 점성이 강한 전분류 등이 가열되었을 때 건조하우징(152)의 내벽으로부터 누룽지가 일어나듯이 쉽게 떨어질 수 있게 된다. 이렇게 전분류 등이 건조하우징(152)의 내벽으로부터 누룽지처럼 떨어지게 되면, 건조스크류(154)의 회전에 의해 용이하게 재분쇄될 수 있다.
건조스크류(154)의 일단에는 측벽커터(152e)와 맞물리는 분쇄커터(154b)가 형성되는데, 건조스크류(154)의 회전에 따라 음식물쓰레기가 측벽커터(152e) 측으로 이동되면, 분쇄커터(154b)와 측벽커터(152e)의 상호작용에 의해 음식물쓰레기는 재분쇄되게 된다.
즉, 건조스크류(154)는 적절한 기어박스(156a)와 연결된 모터(156)의 구동에 의해 회전하게 되며, 회전방향은 시계 또는 반시계 방향으로 각각 제어될 수 있다. 이때, 음식물쓰레기를 건조와 함께 재분쇄하고자 할 경우에는 음식물쓰레기가 건조하우징(152)의 측벽커터(152e) 쪽으로 이동되도록, 건조스크류(154)를 일방향으로 회전 제어하게 된다. 반대로, 음식물쓰레기가 수거함(160)에 수용되도록 할 경우에는, 반대 방향으로 건조스크류(154)를 회전 제어하여 음식물쓰레기가 배출구(152b)(배출홀(152c1)) 쪽으로 이동되도록 하는 것이다.
상기와 같은 구조로 이루어진 건조수단(150)에서, 건조스크류(154)는 배출구(152b)를 향하며 점차 이송날개(154a)의 간격이 좁아지게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 건조스크류(154)의 회전에 의해 음식물쓰레기가 배출구(152b) 쪽으로 이송되는 경우, 좁아진 이송날개(154a)에 의해 음식물쓰레기을 보다 강하게 가압함으로써 잔여 오수의 토출을 강제하여 건조 효율을 증대하기 위함이며, 또한, 반대로 음식물쓰레기가 측벽커터(152e) 쪽으로 이동되는 경우, 가압된 상태의 뭉쳐진 음식물쓰레기가 넓어진 이송날개(154a)에 의해 풀리면서 재분쇄가 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.
히터는, 오수분리이송수단(140)에 의해 오수함량이 저감된 파쇄된 음식물쓰레기에 남아 있는 수분을 보다 신속하게 제거하기 위해 마련된 것으로, 이를 통해 건조 효율을 높일 수 있다.
수거함(160)은, 건조수단(150)의 배출홀(152c1)을 통해 배출되는 건조된 음식물쓰레기를 아래쪽에서 수거하기 위해 마련된 구성요소로서, 전체적으로 함체형상으로 이루어지되, 건조수단(150)의 하단부에 설치되어 서랍과 같은 방식으로 탈착된다.
한편, 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치(100)는, 파쇄된 음식물쓰레기의 저장 및 건조과정에서 발산되는 가스에 포함된 악취성분을 제거할 수 있도록, 저장호퍼(130) 및 건조수단(150)의 일측과 각각 연통되는 탈취수단(170)을 더 포함할 수 있다.
이러한 탈취수단(170)은, 기본적으로 송풍기(172), 습식세정수단(174) 및 순환펌프(176) 등을 포함하여 구성되되, 탈취수단하우징(173)에 상술할 구성들이 각각 설치된다.
송풍기(172)는 저장호퍼(130) 및 건조수단(150)과 각각 연결된 가스관(172a,172b)의 일측에 마련되어 발산된 가스를 흡인하는 구성요소로서, 전체적으로 함체형상으로 이루어진 탈취수단하우징(173)의 상단부와 연통되도록 설치된다.
그리고 습식세정수단(174)은 송풍기(172)로부터 제공되는 가스에 대하여 물을 분사하여 악취성분을 제거하는 구성요소로서, 탈취수단하우징(173)의 내측에 마련되어 송풍기(172)와 연결되되, 탈취수단하우징(173)의 내부 일측에 구비된 물분사노즐(174a)을 통해 물을 분무하게 된다. 이러한 습식세정수단(174)을 통해 제거되는 악취성분은 수용성 기체인 썩은 달걀냄새의 황화수소와, 암모니아 등으로 이를 통해 기본적인 악취제거가 이루어질 수 있다.
그리고 순환펌프(176)는 습식세정수단(174) 주변에 설치되어 습식세정수단(174)을 통해 분사된 물을 순환시키는 구성요소로서, 구체적으로 탈취수단하우징(173)의 외측에 설치되되, 일단은 분무된 물이 낙하하여 저장된 탈취수단하우징(173)의 하단부와 배관을 통해 연통되고, 타단은 물분사노즐(174a)과 배관을 통해 연통된다. 이렇게 배관으로 연통된 순환펌프(176)는 흡인된 가스에 대하여 물이 계속적으로 분무되도록 물을 순환시키게 된다.
습식세정수단(174)을 통과하면서 소정의 악취성분이 제거된 가스는 탈취수단하우징(173) 내측에 형성된 가스배기공(173b)을 거친 후 배기관(177)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 습식세정수단(174)만이 구비된 탈취수단(170)을 통해 기본적인 악취제거가 이루어질 수 있지만, 보다 완벽한 악취제거를 위해 본 발명의 실시예에 따른 탈취수단(170)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 약액세정수단(175)을 더 포함할 수 있다.
약액세정수단(175)은, 습식세정수단(174)을 통해 일부 악취성분이 제거된 가스에 대하여 소정의 약액을 분사하여 악취성분을 연속적으로 제거하기 위해 마련된 구성요소로서, 탈취수단하우징(173)의 내부공간 전체를 세로방향으로 구획하는 격벽(173a)을 기준으로 습식세정수단(174)과 나란하게 설치된다.
이때, 습식세정수단(174)을 통과한 가스는, 격벽(173a)에 형성된 가스배기공(173b)을 통해 약액세정수단(175)으로 유입된 후 탈취수단하우징(173)의 내부 일측에 구비된 약액분사노즐(175a)을 통해 분무되는 약액을 통과한 다음 상단부에 구비된 배기관(177)을 통해 외부로 배출된다.
여기서 순환펌프(176)는 약액세정수단(175)을 통해 분사된 약액의 순환을 위해 일단은 분무된 약액이 낙하하여 저장된 탈취수단하우징(173)의 하단부와 배관을 통해 연통되며, 타단은 약액분사노즐(175a)과 배관을 통해 연통된다. 이렇게 배관으로 연통된 순환펌프(176)는 흡인된 가스에 대하여 약액이 계속적으로 분무되도록 약액을 순환시키게 된다.
이러한 약액세정수단(175)에서 사용되는 약액은 음식물쓰레기의 종류에 따라 발생되는 냄새 원인에 맞춰 절절하게 선택될 수 있는 것이지만, 본 발명의 실시예에서는 곰팡이나 바이러스 등의 증식을 막고 살균력이 있으며, 생선조리시 발생되는 냄새 등의 제거에 탁월한 차아염소산을 약액으로 사용한다.
상술한 습식세정수단(174) 및 약액세정수단(175)을 통해 저장호퍼(130) 및 건조수단(150)에서 흡인된 악취성분은 효과적이고 신속하게 제거될 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 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 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치
110: 투입호퍼 112: 물공급수단
120: 분쇄탈수수단 122: 제1 주축하우징
122a: 투입공 122b: 배수구
122t: 이송커터 124: 제2 주축하우징
124a: 배출구 124t: 이송커터
124b: 분쇄커터 124c: 분쇄커버
126: 주축스크류 126a: 이송날개
126b: 분쇄커터날개 126c: 호형홈
128: 모터 128a: 기어박스
130: 저장호퍼 130a: 저장호퍼의 일측면
130b: 저장호퍼의 타측면 132: 연통공
140: 오수분리이송수단 142: 이송파이프
142a: 유입공 142b: 오수배출공
142c: 유출공 144: 모터
144a: 기어박스 146: 스크류컨베이어
146a: 회전축 146b: 스크류날개
146b1: 타공 146c: 스크래퍼
150: 건조수단 152: 건조하우징
152a: 투입구 152b: 배출구
152c: 배출캡 152c1: 배출홀
152d: 이송커터 152e: 측벽커터
154: 건조스크류 154a: 이송날개
154b: 분쇄커터 156: 모터
156a: 기어박스 160: 수거함
170: 탈취수단 172: 송풍기
172a,172b: 가스관 173: 탈취수단하우징
173a: 격벽 173b: 가스배기공
174: 습식세정수단 174a: 물분사노즐
175: 약액세정수단 175a: 약액분사노즐
176: 순환펌프 177: 배기관

Claims (7)

  1. 상단부의 개구부를 통해 투입된 음식물쓰레기의 염분을 희석시키도록 내부로 희석수를 공급하는 물공급수단이 상기 개구부 주변에 설치된 투입호퍼;
    상기 투입호퍼의 하단부와 연통되도록 설치되어 투입된 음식물쓰레기를 가압탈수하며 파쇄하는 분쇄탈수수단;
    상기 분쇄탈수수단의 하단부에서 상기 분쇄탈수수단과 연통되도록 설치되어 파쇄된 음식물쓰레기 및 파쇄과정에서 토출된 오수를 저장하는 저장호퍼;
    상기 저장호퍼의 하단부와 연통되어 파쇄된 음식물쓰레기 및 오수를 제공받되, 파쇄된 음식물쓰레기는 상단부로 이동시키고 오수는 하단부로 배출시키는 오수분리이송수단;
    상기 오수분리이송수단의 상단부와 연통되도록 설치되어 제공받은 파쇄된 음식물쓰레기를 가열 및 건조하는 건조수단; 및
    상기 건조수단의 하단부에 설치되어 상기 건조수단에서 배출되는 건조된 음식물쓰레기를 수거하는 수거함을 포함하고,
    상기 오수분리이송수단은, 상하로 길게 형성된 원형의 파이프형상으로 이루어지되, 하단부 일측면에 상기 저장호퍼와 연통되는 유입공이 형성되고, 하단부의 타측면에 오수가 배출되는 오수배출공이 형성되며, 상단부 타측면에 상기 건조수단과 연통되는 유출공이 형성되는 이송파이프; 상기 이송파이프 외측에 설치되어 회전력을 제공하는 모터; 및 상기 이송파이프의 내부공간에 설치된 상태에서 상기 모터의 회전력에 의해 회전하며 파쇄된 음식물쓰레기를 상방으로 이동시키는 스크류컨베이어를 포함하고,
    상기 스크류컨베이어는, 중심부에 형성되는 회전축 및 상기 회전축의 외주면을 따라 나선형태로 형성되는 스크류날개를 포함하되, 상기 스크류컨베이어의 회전에 따라 상기 오수배출공 주변영역을 긁어낼 수 있도록, 상기 스크류날개의 하단부에서 상기 오수배출공 쪽으로 연장형성된 스크래퍼가 적어도 하나 이상 더 형성되고,
    상기 스크래퍼는, 자체탄성력에 의해 오수배출공 주변을 탄성가압하며 긁어낼 수 있도록 연질의 판재형 실리콘, 합성수지, 고무 또는 브러쉬로 이루어지고,
    상기 오수분리이송수단은, 상기 건조수단 쪽으로 경사지게 설치되고,
    상기 스크류날개는, 상방으로 이동되는 파쇄된 음식물쓰레기에 함유된 오수가 자중에 의해 하방으로 원활하게 낙하될 수 있도록, 다수 개의 타공이 형성되고,
    파쇄된 음식물쓰레기의 저장 및 건조과정에서 발산되는 가스에 포함된 악취성분을 제거할 수 있도록, 상기 저장호퍼 및 상기 건조수단의 일측과 각각 연통되는 탈취수단을 더 포함하고,
    상기 탈취수단은,
    상기 저장호퍼 및 상기 건조수단과 각각 연결된 가스관의 일측에 마련되어 발산된 가스를 흡인하는 송풍기;
    상기 송풍기와 연결된 탈취수단하우징의 일측에 구비되고, 상기 송풍기로부터 제공된 가스에 대하여 물을 분사하여 악취성분을 제거하는 습식세정수단;
    상기 탈취수단하우징의 내부공간을 세로방향으로 구획하는 격벽을 기준으로 상기 습식세정수단과 나란하게 상기 탈취수단하우징의 타측에 구비되고, 상기 습식세정수단에 의해 일부 악취성분이 제거된 후 상기 격벽에 형성된 가스배기공을 통해 유입되는 가스에 대하여 소정의 약액을 분사하여 악취성분을 연속적으로 제거하는 약액세정수단; 및
    상기 탈취수단하우징의 외측에 설치되어 상기 습식세정수단 및 상기 약액세정수단을 통해 분사된 물 및 약액을 순환시키는 순환펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저장호퍼는,
    각뿔형태의 깔때기 형상으로 이루어지되, 하단부의 일측면에는 상기 유입공과 연통되도록 결합하는 연통공이 형성되고, 하단부의 일측면에 대향되는 하단부의 타측면은 하단부의 일측면에 비해 경사가 완만하게 형성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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