KR101942871B1 - 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구자석을 이용하여 탈수통과 전동기 사이에 비접촉식 동력전달이 이루어지도록 한 원심 탈수기에 관한 것으로서, 구체적으로는 상부의 탈수공간과 하부의 구동공간이 분리막에 의해 구획되는 본체; 상기 탈수공간 안에서 회전하는 탈수통; 상기 탈수통의 밑면 내곽을 따라 형성되는 종동 자성체; 상기 탈수통의 밑면 외곽을 따라 형성되는 제1 분리용 자성체; 상기 구동공간 안에 설치되는 모터; 상기 회전축에 결합된 상태로 상기 구동공간 안에서 회전하는 주동 자성체; 및 상기 구동공간의 외곽에 형성되는 제2 분리용 자성체;를 포함하여 구성됨에 따라, 탈수통을 더욱 편리하게 분리할 수 있도록 한 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기를 제공하게 된다.

Description

비접촉식 동력전달형 원심 탈수기{Centrifugal Dehydrator with Non-conect type power transmission apparatus}

본 발명은 탈수통과 전동기 사이에 비접촉식 동력전달이 이루어지도록 한 원심 탈수기에 관한 것이다.

일반적으로 원심 탈수장치는 원심력을 이용하여 수분을 제거하기 위한 것으로서 여러 분야에 적용되고 있으며, 그 예로서 대한민국 등록실용신안 제0455051호(2011.08.12. 공고)에는 싱크 보울에 설치되면서 배수구가 형성된 몸체; 상기 몸체의 하부에 위치하면서 회전축에 걸림봉이 결합된 모터; 상기 몸체 안에서 회전하도록 원통형으로 이루어지면서 하부 중앙에는 상기 걸림봉에 올려져 끼워지도록 걸림편이 형성된 탈수통; 상기 몸체의 상부를 커버하는 덮개;를 포함하여 구성된 음식물쓰레기 탈수장치가 제공되어 있다.

이와 같은 구성에 의하면 상기 모터의 회전축이 몸체의 바닥을 관통하여 돌출되어 있기 때문에 상기 몸체 내부로 유입되는 오수나 탈수통으로부터 배출되는 오수가 상기 모터 내부로 침투하는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서 대한민국 특허 제1632548호(2016.07.05. 공고)에는 탈수부와 동력부가 상하로 차단 구획되고, 탈수부에는 외곽에 자석이 배열 설치된 종동 자성체가 설치된 탈수통;이 설치되며, 동력부에는 상기 종동 자성체와 대응하여 외곽에 자석이 배열 설치된 주동 자성체가 축 설치된 모터;가 설치됨으로써, 상기 동력부의 동력이 상기 주동 자성체와 종동 자성체 사이의 자력에 의해 탈수통으로 전달되도록 한 음식물 처리기가 제공되어 있다. 따라서 상기 탈수부와 동력부가 탈수부의 바닥에 의해 완전히 구획되기 때문에 탈수부로 유입되는 오수나 탈수통으로부터 배출되는 오수가 모터로 침투하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

그러나 이와 같은 종래 구성에 의하면 주동 자성체와 종동 자성체가 영구자석으로 이루어짐으로써 서로 분리되는 과정에서 서로 인력이 작용하게 되고, 그로 인해 탈수통을 들어내는 데 힘이 들어가는 문제점이 발생한다. 즉, 주동 자성체와 종동 자성체는 각각 N극과 S극의 교차 배열된 구조로 이루어져 있기 때문에 모터가 정지된 상태에서는 이들 주동 자성체와 종동 자성체의 각 N극과 S극이 서로 마주하면서 인력이 크게 작용하게 됨으로써 이를 분리하는 데 많은 힘이 들어가는 것이다.

본 발명은 탈수통과 모터가 영구자석으로 이루어진 주동 자성체와 종동 자성체에 의해 비접촉식 동력전달구조를 이루도록 하는 한편, 탈수통의 분리 시에는 탈수통과 모터에 각각 별도로 설치된 영구자석과 전자석을 이용하여 주동 자성체와 종동 자성체 사이의 인력보다 같거나 큰 척력이 발생하도록 한 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기를 제공하려는 것이다.

본 발명의 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기는 상부의 탈수공간과 하부의 구동공간이 분리막에 의해 구획되는 한편, 상기 탈수공간의 상측에는 개방된 유입구가 형성되고, 하측에는 배수구가 형성된 본체; 상기 탈수공간 안에서 회전하도록 상부가 개방된 원통형으로 형성되면서 측면에는 원심력에 의해 물이 빠져나가도록 다수개의 구멍이 천공된 탈수통; 상기 탈수통의 밑면 내곽을 따라 형성되면서 상기 분리막을 향해 N극 및 S극 자성을 띠는 영구자석이 교호로 배열되는 종동 자성체; 상기 탈수통의 밑면 외곽을 따라 형성되면서 상기 분리막을 향해 N극 또는 S극의 자성을 띠는 영구자석으로 된 제1 분리용 자성체; 상기 구동공간 안에 설치되는 모터; 상기 모터에 축 결합된 상태로 상기 구동공간 안에서 회전하도록 하되, 상기 종동 자성체와 대응하여 상기 분리막을 향해 S극 및 N극 자성을 띠는 영구자석이 교호로 배열되는 주동 자성체; 및 상기 제1 분리용 자성체와 대응하여 상기 구동공간의 외곽에 형성되는 한편, 전원의 공급시 상기 분리막을 향해 상기 제1 분리용 자성체와 동일한 극성인 S극 또는 N극의 자성을 띠는 전자석으로 된 제2 분리용 자성체;를 포함하여 구성된다.

상기 제2 분리용 자성체에 전원을 공급 또는 차단하기 위한 스위치;를 포함하여 구성된다.

상기 본체의 유입구를 개폐하는 뚜껑;을 포함하는 한편, 상기 뚜껑과 유입구는 근접 센싱에 의해 상기 스위치를 단속하여 상기 모터의 일정시간 구동 후 상기 제2 분리용 자성체가 일정시간 작동하도록 형성된다.

상기 탈수통의 밑면 중심 또는 종동 자성체의 중심에는 상기 분리막을 향해 돌출 또는 요입되는 제1 축부가 형성되고, 상기 분리막에는 상기 제1 축부와 대응하여 요입 또는 돌출되는 제2 축부가 형성가 형성되는 한편, 상기 제1,2 축부의 결합을 통해 상기 종동 자성체 및 제1 분리용 자성체가 분리막으로부터 이격된 상태로 회전하도록 지지한다.

상기 뚜껑의 중심에는 상기 탈수통 내부로 돌출되는 고정 축이 결합되고, 상기 고정 축에는 상기 탈수통 안에서 승강하는 회전판과 상기 회전판을 하부로 눌러주도록 탄성을 작용하는 스프링이 설치된다.

본 발명의 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기에 의하면 전자석의 제어를 통해 모터와 탈수통 사이에 주동 자성체와 종동 자성체 사이의 인력보다 큰 척력이 발생하도록 함으로써, 탈수통의 분리가 매우 편리해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기를 도시한 외형도.
도 2는 본 발명이 적용된 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기를 도시한 분해도.
도 3은 본 발명이 적용된 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 요부를 도시한 부분 설명도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 작동을 도시한 작용 설명도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상부의 탈수공간과 하부의 구동공간이 분리막에 의해 구획되는 본체(100), 상기 탈수공간 안에서 회전하는 탈수통(200), 상기 탈수통의 밑면 내곽을 따라 형성되는 종동 자성체(300), 상기 탈수통의 밑면 외곽을 따라 형성되는 제1 분리용 자성체(400), 상기 구동공간 안에 설치되는 모터(500), 상기 회전축에 결합된 상태로 상기 구동공간 안에서 회전하는 주동 자성체(600) 및 상기 구동공간의 외곽에 형성되는 제2 분리용 자성체(700)를 포함하여 구성된다.

상기 본체(100)는 상부의 탈수공간과 하부의 구동공간이 분리막(110)에 의해 구획되는 한편, 상기 탈수공간의 상측에는 개방된 유입구가 형성되고, 하측에는 배수구(120)가 형성된다. 상기 유입구는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 후술하는 탈수통(200)이 원활하게 출입할 수 있도록 하되, 내주연에 환형의 걸림턱을 형성함으로써 탈수통이 어느 한쪽으로 기울지 않고 원활하게 회전하도록 잡아준다.

상기 탈수통(200)은 상기 탈수공간 안에서 회전하도록 상부가 개방된 원통형으로 형성되면서 측면에는 원심력에 의해 물이 빠져나가도록 다수개의 구멍이 천공된다. 이때, 상기 탈수통(200)의 상단에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 외측으로 절곡되면서 상기 걸림턱 위에 받쳐지도록 환형의 플랜지를 형성함으로써 음식물 찌꺼기 등이 상기 탈수공간 내부로 직접 유입되는 것을 방지한다.

상기 종동 자성체(300)는 상기 탈수통(200)의 밑면 내곽을 따라 형성되면서 상기 분리막을 향해 N극 및 S극 자성을 띠는 영구자석이 교호로 배열된다. 이때, 상기 종동 자성체(300)는 앞서 설명한 바와 같이 영구자석으로 이루어지되, 도 4에 도시된 바와 같이 중심을 기준으로 N극 및 S극 자성이 동일한 간격으로 배열되도록 한다.

상기 제1 분리용 자성체(400)는 상기 탈수통(200)의 밑면 외곽을 따라 형성되면서 상기 분리막을 향해 N극 또는 S극의 자성을 띠는 영구자석으로 된다. 즉, 상기 제1 분리용 자성체(400)는 앞서 설명한 종동 자성체와 같이 영구자석으로 이루어지되, 상기 분리막을 향해 N극 또는 S극 중 어느 하나의 자성을 띠도록 형성하는 것이다. 이때, 상기 제1 분리용 자성체(400)는 외곽의 최대 지름이 상기 탈수통(200)의 밑면 지름보다 크지 않도록 함으로써, 상기 탈수통과 함께 유입구를 통해 원활하게 출입할 수 있도록 한다.

상기 모터(500)는 상기 구동공간 안에 설치되는 것으로서, 회전축이 상기 분리막을 향해 세워지도록 설치한다. 상기 모터(500)는 예를 들어 DC24V를 사용하여 구동하도록 하면서 구동시 단계적으로 회전속도를 제어하여 탈수 기능이 향상되도록 한다. 즉, 상기 모터(500)는 200~400RPM의 저속으로 회전하여 탈수통 내부의 내용물을 고루 분산시키고, 1300~1700RPM의 중속으로 회전하여 통상의 탈수기와 동일한 회전력으로 탈수가 이루어지도록 하며, 2300~2700RPM의 고속으로 회전하여 완전 탈수가 이루어지도록 한다.

상기 주동 자성체(600)는 상기 모터(500)에 축 결합된 상태로 상기 구동공간 안에서 회전하도록 하되, 상기 종동 자성체(300)와 대응하여 상기 분리막을 향해 S극 및 N극 자성을 띠는 영구자석이 교호로 배열된다. 이때, 상기 주동 자성체(600)는 앞서 설명한 바와 같이 영구자석으로 이루어지면서 도 4에 도시된 바와 같이 중심을 기준으로 N극 및 S극 자성이 동일한 간격으로 배열되는 것이다.

따라서 상기 주동 자성체(600)는 모터에 의해 회전함으로써 상기 종동 자성체(300)를 회전시키는데, 이때 주동 자성체(600)가 회전하면서 교호로 배열된 N극과 S극 자성을 갖는 영구자석이 종동 자성체(300)의 N극과 S극 자성을 갖는 영구자석을 회전 방향으로 밀거나 당기는 현상을 이용하여 연동이 이루어지는 것이다.

상기 제2 분리용 자성체(700)는 상기 제1 분리용 자성체(400)와 대응하여 상기 구동공간의 외곽에 형성되는 한편, 전원의 공급시 상기 분리막을 향해 상기 제1 분리용 자성체와 동일한 극성인 S극 또는 N극의 자성을 띠는 전자석으로 이루어진다. 즉, 상기 제2 분리용 자성체(700)는 평소에 전기 공급을 차단함으로써 자성을 띠지 않는 상태로 있다가 필요한 경우 전기를 공급하여 자성을 띠도록 함으로써 상기 제1 분리용 자성체(400)를 자력에 의해 밀어내도록 하는 것이다.

이때, 상기 제2 분리용 자성체(700)에 전기를 공급함으로써 상기 제1 분리용 자성체와의 사이에 발생하는 척력은 상기 종동 자성체(300)와 주동 자성체(600) 사이에 발생하는 인력과 같거나 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 상기 본체(100)의 유입구를 개폐하는 뚜껑(800)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 뚜껑(800)의 중심에는 상기 탈수통(200) 내부로 돌출되는 고정 축(810)이 결합되고, 상기 고정 축에는 상기 탈수통 안에서 승강하는 회전판(820)과 상기 회전판을 하부로 눌러주도록 탄성을 작용하는 스프링(830)이 설치된다. 따라서 상기 뚜껑(800)은 유입구를 커버함과 동시에 회전판(820)이 상기 탈수통(200)에 끼워지면서 상기 회전판이 탈수통과 함께 회전하기 때문에 탈수시 음식물을 고르게 눌러주면서 탈수통의 중심을 잡아주어 탈수통의 상부가 떨리는 현상을 잡아주는 한편, 탈수통 내부의 음식물이 외부로 튀거나 비산되는 것을 방지하게 된다. 이를 위해 상기 고정축(810)과 회전판(820) 사이에는 부싱 또는 베어링이 설치된다. 또한, 상기 회전판(820)은 도 3에 도시된 바와 같이 스프링(830)의 탄성력에 의해 탈수통(200) 내부에 담긴 음식물을 눌러주는데, 이 경우 음식물이 많거나 적은 정도에 따라 회전판이 승강하면서 눌러주는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 탈수통(200)의 밑면 중심 또는 종동 자성체(300)의 중심에는 상기 분리막(110)을 향해 돌출 또는 요입되는 제1 축부(200a)가 형성되고, 상기 분리막에는 상기 제1 축부와 대응하여 요입 또는 돌출되는 제2 축부(110a)가 형성가 형성되는 한편, 상기 제1,2 축부(200a, 110a)의 결합을 통해 상기 종동 자성체(300) 및 제1 분리용 자성체(400)가 분리막으로부터 이격된 상태로 회전하도록 지지한다. 이와 같은 제1,2 축부(200a, 110a)의 구성을 통해 종동 자성체(300) 및 제1 분리용 자성체(400)가 분리막(110)에 밀착되지 않도록 하면서 탈수통이 원활하게 회전할 수 있게 된다.

본 발명은 상기 제2 분리용 자성체(700)에 전원을 공급 또는 차단하기 위한 스위치(800)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 스위치(900)는 사용자가 직접 단속하는 형태나 센싱 작용에 의해 자동으로 단속하는 형태로 형성할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 상기 뚜껑(800)과 유입구는 근접 센싱에 의해 상기 스위치(900)를 단속하여 상기 모터(500)의 일정시간 구동 후 상기 제2 분리용 자성체(700)가 일정시간 작동하도록 구성할 수 있으며, 이를 위해 상기 뚜껑과 유입구에는 각각 근접 센서를 설치할 수 있는 것이다. 예를 들어 상기 본체(100)에는 모터(500)와 제2 분리용 자성체(700)로 전원을 각각 공급하기 위한 스위치(900)를 구비하고, 이 스위치(900)는 상기 뚜껑(800)과 유입구에 설치된 근접 센서가 가까워지거나 멀어질 때 순차적으로 작동이 이루어지도록 하는 것이다. 따라서 뚜껑이 닫히면서 근접 센서가 가까워지면 상기 모터를 구동시키기 위한 스위치가 작동하고, 상기 모터가 멈춘 상태에서 뚜껑을 개방하여 근접 센서가 멀어지면 제2 분리용 자성체가 작동하는 것인데, 이 경우 릴레이를 이용하여 상기 제2 분리용 자성체의 작동 시간을 제한적으로 설정함으로써, 상기 뚜껑을 분리한 상태에서 장시간 제2 분리용 자성체로 전원이 공급되는 것을 막을 수 있는 것이다.

이와 같은 구성의 본 발명에 의하면 전자석의 제어를 통해 모터와 탈수통 사이에 주동 자성체와 종동 자성체 사이의 인력보다 큰 척력이 발생하도록 함으로써 탈수통의 분리가 더욱 편리해질 수 있는 것이다.

100: 본체
200: 탈수통
300: 종동 자성체
400: 제1 분리용 자성체
500: 모터
600: 주동 자성체
700: 제2 분리용 자성체
800: 뚜껑
900: 스위치

Claims (5)

1. 상부의 탈수공간과 하부의 구동공간이 분리막에 의해 구획되는 한편, 상기 탈수공간의 상측에는 개방된 유입구가 형성되고, 하측에는 배수구가 형성된 본체;
   상기 탈수공간 안에서 회전하도록 상부가 개방된 원통형으로 형성되면서 측면에는 원심력에 의해 물이 빠져나가도록 다수개의 구멍이 천공된 탈수통;
   상기 탈수통의 밑면 내곽을 따라 형성되면서 상기 분리막을 향해 N극 및 S극 자성을 띠는 영구자석이 교호로 배열되는 종동 자성체;
   상기 탈수통의 밑면 외곽을 따라 형성되면서 상기 분리막을 향해 N극 또는 S극의 자성을 띠는 영구자석으로 된 제1 분리용 자성체;
   상기 구동공간 안에 설치되는 모터;
   상기 모터에 축 결합된 상태로 상기 구동공간 안에서 회전하도록 하되, 상기 종동 자성체와 대응하여 상기 분리막을 향해 S극 및 N극 자성을 띠는 영구자석이 교호로 배열되는 주동 자성체;
   상기 제1 분리용 자성체와 대응하여 상기 구동공간의 외곽에 형성되는 한편, 전원의 공급시 상기 분리막을 향해 상기 제1 분리용 자성체와 동일한 극성인 S극 또는 N극의 자성을 띠는 전자석으로 된 제2 분리용 자성체;
   상기 제2 분리용 자성체에 전원을 공급 또는 차단하기 위한 스위치; 및
   상기 본체의 유입구를 개폐하는 뚜껑;을 포함하여 구성되는 한편,
   상기 뚜껑과 유입구는 근접 센싱에 의해 상기 스위치를 단속하여 상기 모터의 일정시간 구동 후 상기 제2 분리용 자성체가 일정시간 작동하도록 하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 탈수통의 밑면 중심 또는 종동 자성체의 중심에는 상기 분리막을 향해 돌출 또는 요입되는 제1 축부가 형성되고,
   상기 분리막에는 상기 제1 축부와 대응하여 요입 또는 돌출되는 제2 축부가 형성가 형성되는 한편,
   상기 제1,2 축부의 결합을 통해 상기 종동 자성체 및 제1 분리용 자성체가 분리막으로부터 이격된 상태로 회전하도록 지지하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 뚜껑의 중심에는 상기 탈수통 내부로 돌출되는 고정 축이 결합되고, 상기 고정 축에는 상기 탈수통 안에서 승강하는 회전판과 상기 회전판을 하부로 눌러주도록 탄성을 작용하는 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 비접촉식 동력전달형 원심 탈수기.

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