KR102244898B1 - 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분쇄가 어려운 동물 뼈나 어패류 껍질 등의 음식 쓰레기를 사료 등의 재활용에 가능한 일정 부피 이하로 분쇄할 수 있으며, 금속 소재의 이물질이 분쇄기 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있도록 함과 아울러, 기어맞물림 분쇄-분쇄판을 이용한 그라인딩방식을 이용하여 미세한 입자 크기로 간편하게 분쇄 처리할 수 있고, 투입과정에서 적정 분량으로 부위별로 분할된 상태로 투입됨에 따라 균일한 양으로 분배될 수 있도록 그 구조가 개선된 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치에 관한 것으로, 특히 분쇄가 어려운 동물 뼈나 어패류 껍질 등의 음식 쓰레기를 사료 등의 재활용에 가능한 일정 부피 이하로 분쇄할 수 있으며, 금속 소재의 이물질이 분쇄기 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있도록 함과 아울러, 기어맞물림 분쇄-분쇄판을 이용한 그라인딩방식을 이용하여 미세한 입자 크기로 간편하게 분쇄 처리할 수 있고, 투입과정에서 적정 분량으로 부위별로 분할된 상태로 투입됨에 따라 균일한 양으로 분배될 수 있도록 그 구조가 개선된 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 버려지는 음식물 쓰레기는 수분을 다량 포함하고 있기 때문에 필요이상으로 부피가 크고 음식물 쓰레기로 부터의 오수로 인하여 쓰레기통 주변이나 쓰레기 처리장 주변은 물론 실내에도 음식물 쓰레기로부터 악취가 발생하여 주변을 오염시키게 되는 요인이 되고, 또한 쓰레기 처리장 주변이 음식물 쓰레기로 인한 오수나 침출수가 대량으로 발생되어 주변환경오염 특히 수질오염이나 악취로 인한 대기오염등의 심각해 지는등의 여러 가지 사회문제가 대두되고 있음이 현실이다.
따라서 상기와 같은 요인으로 말미암아 환경오염이나 악취 발생의 원인이 되는 음식물 쓰레기 처리에 여러 가지 방법이 제시되고 있으며, 현제 사용되고 있는 처리방법은 소멸형인 발효처리방법과 건조처리방법 또는 탈수방법등이 제안되어 사용되고 있다.
그러나 상기와 같은 처리방법이나 장치에 있어서는 대체로 단일처리방법을 채택하고 있으며 처리시에도 왕겨나 톱밥등과 같은 부수적인 수분조절제나 발효제등의 사용을 요구하고 있어 처리나 운전에 많은 경비를 요구하게 되어 처리비용이 고가인 비경제적인 부담이 뒤따르고 있을 뿐만아니라,음식물 쓰레기의 처리효율이 저조한 결함이 있어 효율적인 음식물 쓰레기의 처리를 기대하기 어려운 실정이어서 소기의 목적을 만족하게 달성할 수 없는 여러 가지 문제점이 있었다.
또한, 종래의 음식물 처리방법중 소멸형인 발효방법이나 퇴비화하여 처리하는 방법에 있어서는 비교적 대량의 음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하거나 퇴비화할 수 있는 장점은 있으나, 처리과정에서 큰 부지를 필요로하는 설치상의 문제점이 있으며 또한 처리시 발효시키는 시간이 길어 처리기간을 상당히 요구하는 한편, 발효제나 종균, 미생물 또는 발효촉매, 톱밥이나 왕겨와 같은 수분조절제등을 별도로 필요로하여 발효처리하게 됨으로서 음식물 쓰레기의 감량화는 전혀 기대할 수 없을 뿐만아니라 많은 처리비용이 요구되어 경제적인 부담이 큰 문제점이 있었으며 장기간의 발효처리기간을 요하게 되어 악취가 많이 발생되어 주변을 오염시키게 되는 비위생적인 처리과정으로 인하여 실내나 거주지 인접지역에서는 설치 사용할 수 없는 한계가 있어 도시에서는 그다지 바람직한 처리방법이 되지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 건조방식 또는 탈수방법에 있어서는 음식물 쓰레기의 처리기간이 비교적 짧아 신속하게 처리되는 잇점이 있으나, 건조형의 경우 강제 히팅방식을 채택하고 있으므로서 많은 열원을 필요로 하는 관계로 음식물 쓰레기의 처리에 많은 열원이나 이를 가동하기 위한 에너지와 동력을 요구하게 되어 처리비용이 고가인 비경제적인 결함이 있을 뿐만아니라 건조처리시 전처리 과정으로 탈수등의 부수적인 개별과정을 요구하게 되어 운전,유지에 많은 인력과 경비를 요구하는 문제점이 있었으며, 그 처리용량이 비교적 적어 처리효율이 낮은 문제점이 있었으며, 원심분리장치를 이용한 탈수형에 있어서는 처리용량은 비교적 크나 음식물 쓰레기로부터 수분을 완전히 제거할 수 없어 처리효율이 낮으며, 원심분리회전통이 회전하면서 탈수하게 되므로서 작동시 소음이 상당히 크게 발생하여 일반 아파트단지나 주거지역 도는 실내에 설치하기가 그다지 바람직한 것이 되지 못하는 결함이 있었다.
더구나 상기와 같은 종래의 모든 장치들은 모두 단일 기능만을 발휘하는 상태로 구성되어 있으므로, 음식물 쓰레기를 파쇄하거나, 탈수 및 건조과정을 별도의 장치에서 각기 행하여야 하는 기능상의 단조로움이 있어 일련의 파쇄, 탈수 및 건조를 일시에 연속적으로 처리할 수 없는 처리상의 문제점이 있을 뿐만아니라 파쇄, 탈수 및 건조작업을 위해서는 각각의 장치를 별도로 설치하여야 하는 관계로 설치비를 상당히 요구하는 설치상의 문제점도 나타나고 있어 음식물 쓰레기의 처리에 많은 어려움과 제약이 뒤따르는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
기존 음식물쓰레기 감량장치와 관련된 종래 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-0323839호 "음식물쓰레기 감량처리장치"(등록일자 : 2002.01.26)에 개시된 바와 같이, 상부 주연에 살수수단을 구비한 투입홉파내에 서로 어긋나게 대향하는 거치상의 파쇄돌조를 형성하고 정역회전하는 1쌍의 파쇄로울러를 수평으로 구비한 파쇄수단과, 이 직하방에 탈수공을 형성한 원통형탈수통 내에 압착이송스크류를 장설한 제1탈수수단과, 제1탈수수단 전방에 탈수공을 천공하고 내부에 압착이송스크류를 장설한 전광후협상의 원추형탈수통을 구비하고 상부에 세척수분사수단을 구비한 제2탈수수단과, 제2탈수수단의 원추형탈수통의 출구측에 접설되고 하단부에 가열수단을 구비하고 내부에 이송스크류를 장설한 제1가열건조수단과, 제1가열수단의 하단출구측에 이송스크류를 장설하고 복수의 가열수단을 구비하고 증기배출수단을 구비한 제2가열건조수단을 구비하여, 음식물 쓰레기를 물과 같이 혼합하면서 원활하게 파쇄되게 하고, 파쇄된 음식물 쓰레기를 압착하면서 1,2차 탈수한다음, 탈수된 음식물 쓰레기를 제1과 제2 가열건조수단에 의하여 장시간 가열되어 요구되는 상태로 건조시켜 배출하게 함으로서 함수율이 거의 없는 분말상의 음식물 쓰레기만을 배출되게 하여 음식물 쓰레기의 감량효과와 처리를 완벽하게 수행할 수 있으며, 또한 투입호퍼의 살수수단과 제2탈수수단의 세척수의 분사수단에 의하여 제1,제2탈수수단을 세척할수 있게 하여 장기간 사용한 경우에도 탈수수단등의 내부에 음식물 쓰레기가 잔존하는 현상없이 완벽하게 세척, 배출시켜 줌과 동시에 제2가열건조수단에서 음식물 쓰레기의 냄새가 함유된 증기를 흡인 배출시켜줄 수 있게 함으로써 장치의 주변에 악취가 발생되는 사례없이 위생적으로 처리할 수 있도록 한 것이다.
기존 음식물 분쇄처리와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1217227호 "음식물 분쇄처리감량기"(등록일자 : 2012.12.24)에 개시된 바와 같이, 음식물 분쇄기가 설치되되, 상기 음식물 분쇄기의 바디는 본체바디와; 모터커버;로 구성되며, 상기 본체바디 내부에는 턴테이블 세트, 그라인더링 세트, 씽크프랜지, 호퍼, 안전덮개 및 뚜껑을 포함하는 기기실과, 상기 기기실 하부에 모터가 설치되는 모터실로 구분되는 것을 특징으로 한다.
그런데, 기존 음식물(쓰레기)감량처리기는 분쇄가 용이한 음식물일 경우에만 한정되어 사용되어 왔으며, 특정 동물 뼈(족발 등)나 어패류 껍질에 대해서는 일정 부피 이하의 크기로 분쇄 및 감량 처리할 수 없는 단점이 있다.
또한, 상기한 동물 뼈나 어패류 껍질을 분쇄하는 과정에서 일정 부피 미만의 크기로 균일하게 분쇄되지 못할 경우, 사료 등의 재가공 처리에 적용할 수 없는 단점이 있다.
그리고 기존 음식물 분쇄처리감량기는 금속소재로 구성된 수저 등의 이물질이 음식물 분쇄기 내부로 투입될 수 있으며, 이에 따라 분쇄기 기계부품이 손상될 우려가 있다.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 분쇄가 어려운 동물 뼈나 어패류 껍질 등의 음식 쓰레기를 사료 등의 재활용에 가능한 일정 부피 이하로 분쇄할 수 있도록 함과 아울러, 금속 소재의 이물질이 분쇄기 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있도록 그 구조가 개선된 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기어맞물림 분쇄-분쇄판을 이용한 그라인딩방식을 이용하여 미세한 입자 크기로 간편하게 분쇄 처리할 수 있으며, 투입과정에서 적정 분량으로 부위별로 분할된 상태로 투입됨에 따라 균일한 양으로 분배될 수 있도록 그 구조가 개선된 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부에 음식물의 투입을 위한 투입구가 개구되도록 형성되고, 내부에 공간부가 마련되며, 하부에 배수구가 형성되고, 하부 일측에 분쇄된 찌꺼기가 압출되는 압출구가 마련되는 케이싱과; 상기 투입구의 하측에 배치되고 구동모터의 구동력으로 회전 구동되며 기어 맞물림방식으로 회전 구동되면서 상기 투입구를 통해 공간부 내로 투입되는 음식물 쓰레기를 일차 분쇄시키는 파쇄기어부와; 상기 파쇄기어부의 하부에 배치되고 회전모터를 포함하는 회전수단의 회전 구동력으로 주동기어 및 복수의 유성기어가 구동되는 회전기어부와; 상기 회전기어부의 상부에 결합되고 상기 파쇄기어부의 하측을 통해 투입되는 음식물 분쇄물을 하측의 유성기어와 주동기어 사이의 틈새 부위로 공급하도록 분산시키는 분산부재와; 상기 회전기어부의 하측과 일정 간격 이격되게 고정되도록 배치되고 회전기어부의 주동기어 및 유성기어의 회전시 일차 분쇄된 음식물이 갈리게 되고 갈려진 음식물이 하측을 통과하도록 다수의 통공이 형성된 분쇄판과; 상기 분쇄판의 하측에 배치되고 이차 분쇄된 음식물이 내부로 투입되도록 상부가 개구된 메쉬형태의 압출망; 및 상기 압출망 내에 회전 가능하게 결합되고 회전모터를 포함하는 회전수단의 회전 구동력으로 구동되는 압출스크류;를 포함하고, 상기 분산부재는 중앙에 상방향으로 테이퍼진 형태의 고깔부와, 상기 고깔부의 테두리로부터 복수의 연결부로 연결되는 환형부, 및 상기 고깔부로부터 분산된 음식물 분쇄물을 상기 회전기어부 측으로 균등 공급하도록 고깔부의 하측의 복수의 연결부와 환형부 사이에 일정간격 서로 이격되게 천공 형성된 복수의 투입공으로 구성되고, 상기 통공은 상부에서 하측으로 향할수록 상기 분쇄판의 중심으로부터 외측방향으로 향해 경사진 각도로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 파쇄기어부는 상기 공간부 내에 회전 가능하게 배치되고 구동모터의 구동력으로 회전 구동되며 외주면에 구동기어가 축방향을 따라 서로 일정간격 이격되게 배치되는 구동축과, 기어맞물림 결합되는 제1,2연결기어에 의해 상기 구동축과 연동 회전되고 상기 구동기어에 대응되는 종동기어가 축방향을 따라 서로 일정간격 이격되게 배치되는 종동축으로 구성된다.
상기 회전수단은 상기 회전모터의 회전 구동력에 의해 상기 케이싱 내에서 횡방향으로 회전 구동되며 외주에 회전기어가 마련되는 회전축과, 상기 회전기어와 연동기어로 연동 회전되도록 기어결합되고 수직 상방으로 상기 회전축의 회전력을 전달하며 상단부에 상기 주동기어가 결합되어 상기 주동기어를 연동 회전시키는 연동축을 구비한다.
상기 회전기어부는 상기 회전모터의 회전 구동력에 의해 회전 구동되는 주동기어와, 상기 주동기어와 연동 회전되도록 기어 맞물림 결합되고, 서로 동일 간격으로 이격되게 배치되며, 링기어에 기어 맞물림 결합되어 회전되는 복수의 유성기어와, 상기 케이싱 내에 고정되도록 결합되고 내주면에 상기 유성기어와 기어이 맞물림결합되는 내접기어가 마련되어 상기 유성기어의 회전을 지지하는 링기어로 구성된다.
상기 파쇄기어부의 구동기어와 종동기어는 서로 번갈아 교번적으로 배치된 것이다.
상기 케이싱의 내부에는 상기 투입구를 통과하는 금속 소재의 이물질이 케이싱의 내부로 투입될 경우, 상기 이물질이 달라붙도록 자성을 갖는 자석부재가 더 구비된다.
상기 자석부재는 상기 투입구를 기준으로 일측에 배치되고 좌,우 양측으로 서로 다른 자극을 갖도록 배치되는 제1자석부재와, 상기 제1자석부재와 직교하는 방향으로 교차하도록 배치되고 근접된 부위가 상기 제1자석부재의 자극과 반대 자극을 갖는 제2자석부재로 구성된다.
본 발명은 음식물 쓰레기를 구동기어와 종동기어의 기어이 사이의 틈새를 통과시키면서 파쇄시키고, 파쇄된 음식물 쓰레기를 복수의 유성기어가 회전 구동되는 회전기어부와 분쇄판의 사이에서 그라인딩방식으로 갈아서 상기 분쇄판의 통공 내부로 통과시킨 후에, 메쉬타입의 압출망 내에서 압출스크류를 이용하여 압출시킴으로써, 동물 뼈나 조개껍질 등의 다양한 경도의 음식물 쓰레기를 파쇄 및 분쇄시킬 수 있을 뿐만 아니라, 음식물 쓰레기의 부피를 대폭 줄일 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 분쇄판의 통공이 경사진 각도로 상,하로 천공되도록 형성되어 있으므로, 상기 유성기어들과 분쇄판 사이의 틈새 내에서 갈려진 음식물 쓰레기가 분쇄판의 하측으로 용이하게 배출되어 통공 내 막힘 현상을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 투입구측에 자석부재가 배치되어 있으므로, 투입구를 통해 케이싱의 내부로 투입되는 금속성 이물질의 투입을 차단함으로써, 부품의 손상을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 상기한 자석부재가 제1,2자석부재가 직교하는 방향으로 배치되고 서로 인접된 부위들끼리 상반되는 자극을 갖도록 배치됨에 따라, 음식물 쓰레기의 투입을 간섭하지 않으면서 금속 이물질의 투입을 효율적으로 차단할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 회전기어부의 상부에 결합되고 파쇄기어부의 하측을 통해 투입되는 음식물 분쇄물을 하측의 유성기어와 주동기어 사이의 틈새 부위로 공급하도록 분산시키는 분산부재를 더 구비함으로써, 회전기어부의 내부로 투입되는 파쇄된 음식물 쓰레기의 투입량을 균등하게 분배할 수 있게 되어 분쇄 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명 자석부재의 외관 사시도.
도 3은 본 발명 분쇄기어부의 구성을 나타낸 평면도.
도 4a는 본 발명 분산부재의 외관 사시도이고, 도 4b는 본 발명 회전기어부의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 4c는 본 발명 회전기어부와 분산부재가 결합된 상태를 나타낸 저면도.
도 5는 본 발명 분쇄판의 저면도.
도 6은 도 1의 우측면도.
도 7은 본 발명 압출망과 압출스크류를 나타낸 사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명 압출스크류의 회전동작 전,후 상태시에 따라 수분이 제거된 음식물 쓰레기의 배출량을 개략적으로 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명 자석부재의 외관 사시도.
도 3은 본 발명 분쇄기어부의 구성을 나타낸 평면도.
도 4a는 본 발명 분산부재의 외관 사시도이고, 도 4b는 본 발명 회전기어부의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 4c는 본 발명 회전기어부와 분산부재가 결합된 상태를 나타낸 저면도.
도 5는 본 발명 분쇄판의 저면도.
도 6은 도 1의 우측면도.
도 7은 본 발명 압출망과 압출스크류를 나타낸 사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명 압출스크류의 회전동작 전,후 상태시에 따라 수분이 제거된 음식물 쓰레기의 배출량을 개략적으로 나타낸 개념도.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치는 도 1 내지 도 8b를 참조하여 설명하면, 상부에 음식물의 투입을 위한 투입구(110)가 개구되도록 형성되고, 내부에 공간부가 마련되며, 하부에 배수구(120)가 형성되고, 하부 일측에 분쇄된 찌꺼기가 압출되는 압출구(130)가 마련되는 케이싱(100)과; 상기 투입구(110)의 하측에 배치되고 구동모터(310)의 구동력으로 회전 구동되며 기어 맞물림방식으로 회전 구동되면서 상기 투입구(110)를 통해 공간부 내로 투입되는 음식물 쓰레기를 일차 분쇄시키는 파쇄기어부(300)와; 상기 파쇄기어부(300)의 하부에 배치되고 회전모터(510)를 포함하는 회전수단(500)의 회전 구동력으로 주동기어(410) 및 복수의 유성기어(420)가 구동되는 회전기어부(400)와; 상기 회전기어부(400)의 상부에 결합되고 상기 파쇄기어부(300)의 하측을 통해 투입되는 음식물 분쇄물을 하측의 유성기어(420)와 주동기어(410) 사이의 틈새 부위로 공급하도록 분산시키는 분산부재(700)와; 상기 회전기어부(400)의 하측과 일정 간격 이격되게 고정되도록 배치되고 회전기어부(400)의 주동기어(410) 및 유성기어(420)의 회전시 일차 분쇄된 음식물이 갈리게 되고 갈려진 음식물이 하측을 통과하도록 다수의 통공(452)이 형성된 분쇄판(450)과; 상기 분쇄판(450)의 하측에 배치되고 이차 분쇄된 음식물이 내부로 투입되도록 상부가 개구된 메쉬형태의 압출망(610); 및 상기 압출망(610) 내에 회전 가능하게 결합되고 회전모터(510)를 포함하는 회전수단(500)의 회전 구동력으로 구동되는 압출스크류(620);를 포함하여 이루어진다.
도 1을 참조하면, 상기 케이싱(100)은 상부에 투입구(110)가 개구되도록 형성된 통형 형태로 형성되고, 상부케이싱(100A)과 하부케이싱(100B)의 플랜지가 결합되는 구조를 갖는다.
상기 상부케이싱(100A)의 내부에는 투입구(110)를 통과한 음식물(일반 음식물 재활용 쓰레기 및 동물 뼈, 어패류 껍질)이 통과하면서 기어맞물림 회전 구동되는 파쇄기어부(300)가 배치된다.
상기 하부케이싱(100B)의 내주면에는 상기 회전기어부(400)를 통과하여 분쇄된 음식물을 압출망(610)의 상부 개구부(615)측으로 수집하도록 하향 경사진 경사면(102)이 형성된 구조를 갖는다.
상기 파쇄기어부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공간부 내에 회전 가능하게 배치되고 구동모터(310)의 구동력으로 회전 구동되며 외주면에 구동기어(325)가 축방향을 따라 서로 일정간격 이격되게 배치되는 구동축(320)과, 상기 구동축(320)과 기어맞물림 결합되어 연동 회전되고 상기 구동기어(325)에 대응되는 종동기어(335)가 축방향을 따라 서로 일정간격 이격되게 배치되는 종동축(330)으로 구성된다.
상기 구동축(320)의 외주에 제1연결기어(340)가 마련되고, 상기 종동축(330)의 외주에 제1연결기어(340)와 치합되는 제2연결기어(350)가 연동되도록 마련되어 상기 구동모터(310)의 회전 구동력에 의해 상기 구동축(320)과 종동축(330)이 서로 다른 방향으로 회전 구동되는 구조를 갖는다.
이에 따라 상기 구동모터(310)의 회전 구동시 상기 구동축(320)과 종동축(330)이 서로 반대방향으로 회전구동됨에 따라 상기 투입구(110)를 통해 케이싱(100)의 내부로 투입된 음식물은 상기 구동축(320)과 종동축(330)에 마련된 틈새 공간을 통과하면서 파쇄시키게 된다.
즉, 상기 구동기어(325)와 종동기어(335)는 서로 번갈아 교번적으로 배치됨에 따라 각 기어이들 사이에 일정 간격의 틈새가 발생하게 되고, 상기한 틈새를 통해 음식물이 분쇄되면서 하부로 낙하시키게 된다.
상기 파쇄기어부(300)의 상측에는 상기 투입구(110)를 통과하는 금속 소재의 이물질 투입을 차단하도록 상기 투입구(110)를 통과하는 금속 소재의 이물질이 케이싱(100)의 내부로 투입될 경우, 상기 이물질이 달라붙도록 자성을 갖는 자석부재(200)가 더 구비된다.
상기 자석부재(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 투입구(110)를 기준으로 일측에 배치되고 좌,우 양측으로 서로 다른 자극을 갖도록 배치되는 제1자석부재(210)와, 상기 제1자석부재(210)와 직교하는 방향으로 교차하도록 배치되고 근접된 부위가 상기 제1자석부재(210)의 자극과 반대 자극을 갖는 제2자석부재(220)로 구성된다.
상기 제1자석부재(210)의 일측과 시계방향으로 서로 근접되는 제2자석부재(220)의 일측은 서로 다른 자극인 N극과 S극으로 구성되고, 상기 제1자석부재(210)의 타측과 시계바늘 방향으로 근접되는 제2자석부재(220)의 타측은 서로 다른 자극인 S극과 N극으로 구성됨으로써, 제1,2자석부재(210,220)의 사이 공간으로 진입되는 금속성 이물질을 자력으로 부착시켜 금속 이물의 투입구(110) 내 투입을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.
상기 회전기어부(400)의 상부에 결합되고 상기 파쇄기어부(300)의 하측을 통해 투입되는 음식물 분쇄물을 하측의 유성기어(420)와 주동기어(410) 사이의 틈새 부위로 공급하도록 분산시키는 분산부재(700)를 더 구비한다.
상기 분산부재(700)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 중앙에 상방향으로 테이퍼진 형태의 고깔부(710)와, 상기 고깔부(710)의 테두리로부터 복수의 연결부(730)로 연결되는 환형부(720), 및 상기 연결부(730)들 사이와 환형부(720) 사이에 상기 고깔부(710)로부터 분산된 음식물 분쇄물을 상기 회전기어부(400) 측으로 균등 공급하도록 상기 고깔부(710)의 하측에 일정간격 서로 이격되게 천공 형성된 복수의 투입공(740)을 구비한다.
상기 투입공(740)은 3개의 구멍 형태로 천공 형성되고, 상기 고깔부(710)의 상부로부터 하측으로 미끄럼 이동된 음식물이 분산된 상태로 복수의 투입공(740)을 통해 하측으로 통과하게 된다.
상기 회전기어부(400)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 회전모터(510)의 회전 구동력에 의해 회전 구동되는 주동기어(410)와, 상기 주동기어(410)와 연동 회전되도록 기어 맞물림 결합되고, 서로 동일 간격으로 이격되게 배치되며, 링기어(430)에 기어 맞물림 결합되어 회전되는 복수의 유성기어(420)와, 상기 케이싱(100) 내에 고정되도록 결합되고 내주면에 상기 유성기어(420)와 기어이 맞물림결합되는 내접기어가 마련되어 상기 유성기어(420)의 회전을 지지하는 링기어(430)로 구성된다.
상기 회전기어부(400)는 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 평면에서 볼 때 상기 주동기어(410)가 상기 링기어(430)의 내측 중앙에 배치되고, 상기 주동기어(410)와 링기어(430)의 사이에 복수의 유성기어(420)가 배치되므로, 상기 주동기어(410)의 회전동작시 상기 복수의 유성기어(420)가 연동 회전됨과 아울러 상기 주동기어(410) 둘레를 따라 공전 회전되는 구조를 갖는다.
상기 유성기어(420)는 총 4개로 구성되어, 일정 간격으로 이격되도록 배치되며, 각 유성기어(420)의 기어이가 주동기어(410)와 접함과 아울러 상기 링기어(430)의 내접기어와 기어이 맞물림 결합된다.
도 5를 참조하면, 상기 분쇄판(450)은 상기 회전기어부(400)의 하측에 근접되게 설치되고 상부케이싱(100A)의 하부를 상,하로 구획시키는 기능을 수행하며, 다수개의 통공(452)이 형성된 구조를 갖는다.
상기 통공(452)은 상부에서 하측으로 향할수록 상기 분쇄판(450)의 중심으로부터 외측방향으로 향해 경사진 각도로 형성된다.
상기 회전기어부(400)를 통과하면서 분쇄된 음식물은, 상부케이싱(100A)의 내부에 고정된 분쇄판(450)의 상측과 유성기어(420)와의 사이 틈새에서 상기 회전동작되는 유성기어(420)에 의해 재차 분쇄되도록 갈리게 되면서 통공(452)을 통과하게 된다.
상기 회전수단(500)은 상기 회전모터(510)의 회전 구동력에 의해 상기 케이싱(100) 내에서 횡방향으로 회전 구동되며 외주에 회전기어(525)가 마련되는 회전축(520)과, 상기 회전기어(525)와 연동기어(535)로 연동 회전되도록 기어결합되고 수직 상방으로 상기 회전축(520)의 회전력을 전달하며 상단부에 상기 주동기어(410)가 결합되어 상기 주동기어(410)를 연동 회전시키는 연동축(530)을 구비한다.
상기 회전축(520)은 제3,4연결기어(540,550)에 의해 상기 압출스크류(620)의 회전동작과 연동되도록 결합된다.
상기 제3연결기어(540)는 상기 회전축(520)의 외주에 형성되고, 상기 제4연결기어(550)는 상기 압출스크류(620)의 축 단부에 형성되어 상기 제3연결기어(540)와 연동되도록 치합되는 구조를 갖는다.
즉, 상기 회전수단(500)은 상기 주동기어(410)를 회전동작시키는 구동력을 제공함과 아울러, 상기 압출스크류(620)를 연동 회전시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 회전수단(500)은 회전축(520)이 하부케이싱(100B) 내에서 수평방향으로 회전 구동되고, 상기 회전축(520)의 회전기어(525)와 연동축(530)의 연동기어가 기어 맞물림 결합됨에 따라 상기 회전축(520)의 회전력이 연동축(530)을 통해 상기 회전기어부(400)의 주동기어(410)를 연동 회전시키는 구조를 갖는다.
상기 압출구(130)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 압출망(610)의 일단측을 통해 압출되는 음식물 찌거기가 외부로 압출되도록 케이싱(100)의 하부 일측에 형성되며, 상기 압출망(610)의 일단측에 천공 형성된 토출구(612)와 구멍이 일치하도록 마련된다.
또한, 상기 압출스크류(620)는 외주면을 따라 나사산(625)이 나선형태로 돌출되어 있으므로, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 압출스크류(620)의 나사산(625) 중 시작점 부위가 상기 토출구(612)에 동일 선상에 위치할 때, 상기 압출스크류(620)의 일단부와 압출망(610)의 일단 내측면 사이에 음식물 쓰레기의 수용공간이 가장 큰 부피를 갖게 되고, 이후에 압출스크류(620)의 회전동작시 도 8b에서와 같이, 상기 압출스크류(620)의 일단부와 압출망(610)의 일단 내측면 사이의 수용공간이 축소되면서 상기 토출구(612)와 압출구(130)를 통해 음식물 쓰레기가 압출방식으로 외부로 토출되는 구조를 갖는다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 음식물(쓰레기)을 투입구(110)를 통해 케이싱(100)의 내부로 투입시키고, 파쇄기어부(300)의 구동모터(310)를 회전 구동시키면, 구동모터(310)의 회전 구동력이 제1,2연결기어(340,350)의 기어이 맞물림동작에 의해 구동축(320)의 회전 구동력이 종동축(330)측에 연동 회전력이 전달되어 상기 구동축(320)과 종동축(330)이 연동 회전됨과 아울러, 상기 구동기어(325)와 종동기어(335)가 서로 번갈아 이격되게 형성되어 있으므로, 상기 구동축(320)과 종동축(330)의 회전시 구동기어(325)와 종동기어(335)가 서로 상반되는 방향으로 회전됨에 따라 상기 투입구(110)를 통해 투입된 음식물 쓰레기를 파쇄하면서 상기 파쇄기어부(300)의 하측으로 물고 들어가게 되며, 상기 파쇄기어부(300)를 통해 파쇄된 음식물 쓰레기를 하측으로 낙하시키게 된다.
이때, 음식물(쓰레기)은 일반적인 재활용 음식물 쓰레기 뿐만 아니라, 동물의 뼈나 어패류의 껍질 등이 포함된 음식물 쓰레기를 채택할 수 있다.
상기 파쇄기어부(300)를 통해 구동기어(325)와 종동기어(335)에 의해 파쇄된 음식물 쓰레기는 분산부재(700)의 고깔부(710) 상측에서 분산되어 복수의 투입공(740)측으로 투입되고, 회전기어부(400)의 유성기어(420)와 주동기어(410) 및 링기어(430)의 틈새 사이로 투입되며, 상기 회전기어부(400)의 회전모터(510)의 구동력에 의해 회전 구동되는 주동기어(410)와 유성기어(420)가 고정된 링기어(430)의 내측에서 회전 구동되면서 파쇄된 음식물 쓰레기를 분쇄함과 아울러, 하측에 고정된 분쇄판(450)과 복수의 유성기어(420)의 하측면 사이에 끼여진 음식물 쓰레기가 갈리는 형태로 분쇄된 후에 상기 분쇄판(450)에 형성된 통공(452)을 통해 하측으로 낙하된다.
이때, 상기한 복수의 유성기어(420)는 상기 주동기어(410)의 외주와 링기어(430)의 내접기어 사이에 각각 기어이 치합되어 있으므로, 상기 주동기어(410)의 회전 동작에 따라 연동 회전됨과 아울러, 상기 주동기어(410)의 외주 둘레를 따라 공전 회전되는 구조를 갖는다.
이어서, 상기 분쇄판(450)의 통공(452)을 통해 하방향으로 낙하된 음식물 쓰레기가 하부케이싱(100B)의 내주면에 형성된 경사면(102)에 가이드되어 압출망(610)의 개구부(615)측으로 가이드되어 수집되고, 상기 개구부(615)를 통해 압출망(610)의 내부로 투입된다.
이후에, 상기 회전수단(500)의 회전축(520)과 연동되는 압출스크류(620)의 축이 제3,4연결기어(540,550)의 기어 맞물림 결합방식에 의해 연동되도록 결합되어 있으므로, 상기 회전수단(500)의 회전모터(510) 구동시 회전축(520)과 연동 회전되는 압출스크류(620)가 압출망(610) 내에서 회전 구동됨에 따라, 압출망(610) 내의 음식물 쓰레기가 압출되면서 수분이 압출망(610)을 통해 하부케이싱(100B)의 하단에 형성된 배수구(120)를 통해 외부로 배수되고, 수분이 제거된 음식물 쓰레기(50)를 압출스크류(620)의 나사산(625)을 통해 압출망(610)의 일단측으로 이송시키게 되며, 압출망(610)의 일단측에 외부와 연통되도록 형성된 토출구(612)와 케이싱(100)의 압출구(130)를 통해 수분이 제거된 음식물 쓰레기(50)를 외부로 압출방식으로 배출시키게 된다.
이에 따라 본 발명은 음식물 쓰레기를 구동기어(325)와 종동기어(335)의 기어이 사이의 틈새를 통과시키면서 파쇄시키고, 파쇄된 음식물 쓰레기를 복수의 유성기어(420)가 회전 구동되는 회전기어부(400)와 분쇄판(450)의 사이에서 그라인딩방식으로 갈아서 상기 분쇄판(450)의 통공(452) 내부로 통과시킨 후에, 도 7에 도시된 바와 같이, 메쉬타입의 압출망(610) 내에서 압출스크류(620)를 이용하여 압출시킴으로써, 압출망(610)의 메쉬 구멍을 통해 수분이 배출되어 하측의 배수구(120)측으로 배수됨과 아울러, 동물 뼈나 조개껍질 등의 다양한 경도의 음식물 쓰레기를 파쇄 및 분쇄시킬 수 있을 뿐만 아니라, 음식물 쓰레기의 부피를 대폭 줄일 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 분쇄판(450)의 통공(452)이 경사진 각도로 상,하로 천공되도록 형성되어 있으므로, 상기 유성기어(420)들과 분쇄판(450) 사이의 틈새 내에서 갈려진 음식물 쓰레기가 분쇄판(450)의 하측으로 용이하게 배출되어 통공(452) 내 막힘 현상을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 투입구(110)측에 자석부재(200)가 배치되어 있으므로, 투입구(110)를 통해 케이싱(100)의 내부로 투입되는 금속성 이물질의 투입을 차단함으로써, 부품의 손상을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 상기한 자석부재(200)가 제1,2자석부재(210,220)가 직교하는 방향으로 배치되고 서로 인접된 부위들끼리 상반되는 자극을 갖도록 배치됨에 따라, 음식물 쓰레기의 투입을 간섭하지 않으면서 금속 이물질의 투입을 효율적으로 차단할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 회전기어부(400)의 상부에 결합되고 파쇄기어부(300)의 하측을 통해 투입되는 음식물 분쇄물을 하측의 유성기어(420)와 주동기어(410) 사이의 틈새 부위로 공급하도록 분산시키는 분산부재(700)를 더 구비함으로써, 회전기어부(400)의 내부로 투입되는 파쇄된 음식물 쓰레기의 투입량을 균등하게 분배할 수 있게 되어 분쇄 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
50 : 수분이 제거된 음식물 쓰레기
100 : 케이싱 100A : 상부케이싱
100B : 하부케이싱 102 : 경사면
110 : 투입구 120 : 배수구
130 : 압출구 200 : 자석부재
210,220 : 제1,2자석부재 300 : 파쇄기어부
310 : 구동모터 320 : 구동축
325 : 구동기어 330 : 종동축
335 : 종동기어 340,350 : 제1,2연결기어
400 : 회전기어부 410 : 주동기어
420 : 유성기어 430 : 링기어
450 : 분쇄판 452 : 통공
500 : 회전수단 510 : 회전모터
520 : 회전축 525 : 회전기어
530 : 연동축 535 : 연동기어
540,550 : 제3,4연결기어 610 : 압출망
612 : 토출구 615 : 개구부
620 : 압출스크류 625 : 나사산
700 : 분산부재 710 : 고깔부
720 : 환형부 730 : 연결부
740 : 투입공
100 : 케이싱 100A : 상부케이싱
100B : 하부케이싱 102 : 경사면
110 : 투입구 120 : 배수구
130 : 압출구 200 : 자석부재
210,220 : 제1,2자석부재 300 : 파쇄기어부
310 : 구동모터 320 : 구동축
325 : 구동기어 330 : 종동축
335 : 종동기어 340,350 : 제1,2연결기어
400 : 회전기어부 410 : 주동기어
420 : 유성기어 430 : 링기어
450 : 분쇄판 452 : 통공
500 : 회전수단 510 : 회전모터
520 : 회전축 525 : 회전기어
530 : 연동축 535 : 연동기어
540,550 : 제3,4연결기어 610 : 압출망
612 : 토출구 615 : 개구부
620 : 압출스크류 625 : 나사산
700 : 분산부재 710 : 고깔부
720 : 환형부 730 : 연결부
740 : 투입공
Claims (7)
- 상부에 음식물의 투입을 위한 투입구(110)가 개구되도록 형성되고, 내부에 공간부가 마련되며, 하부에 배수구(120)가 형성되고, 하부 일측에 분쇄된 찌꺼기가 압출되는 압출구(130)가 마련되는 케이싱(100)과;
상기 투입구(110)의 하측에 배치되고 구동모터(310)의 구동력으로 회전 구동되며 기어 맞물림방식으로 회전 구동되면서 상기 투입구(110)를 통해 공간부 내로 투입되는 음식물 쓰레기를 일차 분쇄시키는 파쇄기어부(300)와;
상기 파쇄기어부(300)의 하부에 배치되고 회전모터(510)를 포함하는 회전수단(500)의 회전 구동력으로 주동기어(410) 및 복수의 유성기어(420)가 구동되는 회전기어부(400)와;
상기 회전기어부(400)의 상부에 결합되고 상기 파쇄기어부(300)의 하측을 통해 투입되는 음식물 분쇄물을 하측의 유성기어(420)와 주동기어(410) 사이의 틈새 부위로 공급하도록 분산시키는 분산부재(700)와;
상기 회전기어부(400)의 하측과 일정 간격 이격되게 고정되도록 배치되고 회전기어부(400)의 주동기어(410) 및 유성기어(420)의 회전시 일차 분쇄된 음식물이 갈리게 되고 갈려진 음식물이 하측을 통과하도록 다수의 통공(452)이 형성된 분쇄판(450)과;
상기 분쇄판(450)의 하측에 배치되고 이차 분쇄된 음식물이 내부로 투입되도록 상부가 개구된 메쉬형태의 압출망(610); 및
상기 압출망(610) 내에 회전 가능하게 결합되고 회전모터(510)를 포함하는 회전수단(500)의 회전 구동력으로 구동되는 압출스크류(620);를 포함하고,
상기 분산부재(700)는 중앙에 상방향으로 테이퍼진 형태의 고깔부(710)와, 상기 고깔부(710)의 테두리로부터 복수의 연결부(730)로 연결되는 환형부(720), 및 상기 고깔부(710)로부터 분산된 음식물 분쇄물을 상기 회전기어부(400) 측으로 균등 공급하도록 고깔부(710)의 하측의 복수의 연결부(730)와 환형부(720) 사이에 일정간격 서로 이격되게 천공 형성된 복수의 투입공(740)으로 구성되고,
상기 통공(452)은 상부에서 하측으로 향할수록 상기 분쇄판(450)의 중심으로부터 외측방향으로 향해 경사진 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 파쇄기어부(300)는 상기 공간부 내에 회전 가능하게 배치되고 구동모터(310)의 구동력으로 회전 구동되며 외주면에 구동기어(325)가 축방향을 따라 서로 일정간격 이격되게 배치되는 구동축(320)과,
기어맞물림 결합되는 제1,2연결기어(340,350)에 의해 상기 구동축(320)과 연동 회전되고 상기 구동기어(325)에 대응되는 종동기어(335)가 축방향을 따라 서로 일정간격 이격되게 배치되는 종동축(330)으로 구성된 것을 특징으로 하는 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 회전수단(500)은 상기 회전모터(510)의 회전 구동력에 의해 상기 케이싱(100) 내에서 횡방향으로 회전 구동되며 외주에 회전기어(525)가 마련되는 회전축(520)과,
상기 회전기어(525)와 연동기어로 연동 회전되도록 기어결합되고 수직 상방으로 상기 회전축(520)의 회전력을 전달하며 상단부에 상기 주동기어(410)가 결합되어 상기 주동기어(410)를 연동 회전시키는 연동축(530)을 구비한 것을 특징으로 하는 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 회전기어부(400)는 상기 회전모터(510)의 회전 구동력에 의해 회전 구동되는 주동기어(410)와,
상기 주동기어(410)와 연동 회전되도록 기어 맞물림 결합되고, 서로 동일 간격으로 이격되게 배치되며, 링기어(430)에 기어 맞물림 결합되어 회전되는 복수의 유성기어(420)와,
상기 케이싱(100) 내에 고정되도록 결합되고 내주면에 상기 유성기어(420)와 기어가 맞물림결합되는 내접기어가 마련되어 상기 유성기어(420)의 회전을 지지하는 링기어(430)로 구성된 것을 특징으로 하는 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 파쇄기어부(300)의 구동기어(325)와 종동기어(335)는 서로 번갈아 교번적으로 배치된 것을 특징으로 하는 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 케이싱(100)의 내부에는 상기 투입구(110)를 통과하는 금속 소재의 이물질이 케이싱(100)의 내부로 투입될 경우, 상기 이물질이 달라붙도록 자성을 갖는 자석부재(200)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 자석부재(200)는 상기 투입구(110)를 기준으로 일측에 배치되고 좌,우 양측으로 서로 다른 자극을 갖도록 배치되는 제1자석부재(210)와, 상기 제1자석부재(210)와 직교하는 방향으로 교차하도록 배치되고 근접된 부위가 상기 제1자석부재(210)의 자극과 반대 자극을 갖는 제2자석부재(220)로 구성된 것을 특징으로 하는 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020200097973A KR102244898B1 (ko) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | 유성기어를 이용한 음식물 감량 처리장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113785958A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-14 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 薯类原料全组分利用成型机 |
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2020
- 2020-08-05 KR KR1020200097973A patent/KR102244898B1/ko active IP Right Grant
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