KR102276946B1 - 음식 폐기물 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 음식 폐기물을 건조 처리하는 음식 폐기물 처리 장치로서, 내측으로 공간을 제공하고, 일측으로 흡기홀이 형성되며, 타측으로는 배기홀이 형성되는 본체; 상기 본체 내측 상부로 배치되고, 내측으로 투입된 처리 대상인 상기 음식 폐기물에 대하여 열을 가하여 고온 다습한 공기를 발생시켜 배출하는 건조부; 상기 건조부에서 배출되는 상기 공기를 대기 중의 공기로 냉각시켜 응축시키고, 응축수를 발생시켜 배출하는 응축부; 및 상기 건조부의 동작 상태에 따른 제어 신호를 상기 건조부와 상기 응축부로 출력하는 제어부를 포함하는 음식 폐기물 처리 장치를 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 음식 폐기물 처리를 위해 음식 폐기물을 가열한 후 발생되는 고온 다습한 공기를 대기중의 공기로 냉각시켜 수분을 제거한 후, 음식 폐기물 건조를 위해 다시 사용하도록 함으로써 보다 적은 에너지만을 사용하여 수분을 제거할 수 있다.

Description

음식 폐기물 처리 장치{A food waste removal apparatus}
본 발명은 음식 폐기물 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기 처리 시 발생되는 응축 대상인 고온 다습한 공기를 대기 중의 공기를 이용하여 냉각시켜 수분을 제거함으로써 보다 적은 에너지를 사용하여 음식물 쓰레기의 수분을 제거할 수 있는 음식 폐기물 처리 장치에 관한 것이다.
식품의 생산ㅇ유통ㅇ가공ㅇ조리과정에서 발생되는 농ㅇ수ㅇ축산물 쓰레기와 먹고 남은 음식 찌꺼기로 이루어지는 음식 폐기물은 인구의 증가, 생활여건의 향상, 식생활의 고급화 등으로 인해 지속적으로 증가하고 있어, 환경오염문제의 대표적인 요인 중 하나로 인식되고 있다.
2015년 기준 국내 음식 폐기물 발생량은 약 560만톤/년으로 처리비용이 약 1조원이고, 식량자원의 경제적 가치 산정 시 약 20조원이 낭비되고 있으며, CO2 와 같은 온실가스 배출량은 약 900만 톤 이상이다.
현재 음식 폐기물의 재활용 방법으로, 음식 폐기물을 사료 또는 퇴비로 만드는 방법이 있고, 재활용이 불가능한 음식 폐기물의 처리에 있어서는 혐기성 소화방법을 통하여 주로 메탄가스를 생산하고 잔존 슬러지를 처리하는 방법을 사용하고 있다.
한편, 초기 발생 음식 폐기물은 각종 단백질이 다량 포함되어 있어 부식이 용이하므로 수거한 음식 폐기물을 사료, 퇴비 및 건조하여 연료로 사용하는 것이 경제적이고 친환경적인 방법으로 여겨지고 있다.
음식 폐기물을 사료, 퇴비 및 연료로 사용하기 위해서는 음식 폐기물에서 수분을 분리하는 작업을 필요로 한다.
공개특허 2005-0081762호 '음식물쓰레기처리기 작동시 발생되는 악취와 응축수를제거하는 방법 및 그 장치'를 참조하면, 처리조 내부에 배치된 가열기를 이용하여 음식물쓰레기를 고온 건조시키고, 이때 배출가스를 냉각배관에 의해 열교환 방식으로 응축시켜 수분이 배출되도록 함을 알 수 있다.
상기한 기술의 배출가스에서 수분을 제거하기 위해서 냉각배관에 의한 열교환이 이루어지도록 구성되어 있다. 여기서, 냉각배관 내부의 온도를 일정 이하로 유지하기 위해서는 증발기, 콘덴서, 압축기를 사용해야 하고, 증발기, 콘덴서, 압축기의 동작을 위한 전원이 공급되어야 한다.
여기서, 음식물쓰레기에서 배출되는 가스는 고온 상태이므로, 가스에 포함된 수분 제거를 위해서는 증발기, 콘덴서, 압축기의 동작이 일정 이상으로 동작해야 하므로, 다량의 전원을 필요로 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 음식 폐기물 처리를 위해 음식 폐기물을 가열한 후 발생되는 고온 다습한 공기를 대기중의 공기로 응축시켜 수분을 제거한 후, 수분이 제거된 공기를 음식 폐기물 건조를 위해 다시 사용하도록 함으로써, 보다 적은 에너지만을 사용하여 수분을 제거할 수 있는 음식 폐기물 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 음식 폐기물의 건조 온도가 일정 이상으로 증가하면, 음식 폐기물에서 발생된 응축 대상 공기가 응축부로 공급되도록 하여, 온도가 상승하지 않은 상태에서 공기와 열이 함께 배출되며 건조 효율이 저하되는 것을 방지하는 음식 폐기물 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 음식 폐기물에서 발생된 수증기량이 최고점에 도달한 후, 감소되면 히터의 발열이 감소되도록 하여 음식 폐기물에서 탄화가스가 발생되지 않도록 하는 음식 폐기물 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음식 폐기물을 건조 처리하는 음식 폐기물 처리 장치로서, 내측으로 공간을 제공하고, 일측으로 흡기홀이 형성되며, 타측으로는 배기홀이 형성되는 본체; 상기 본체 내측 상부로 배치되고, 내측으로 투입된 처리 대상인 상기 음식 폐기물에 대하여 열을 가하여 응축 대상 공기를 발생시켜 배출하는 건조부; 상기 건조부에서 배출되는 상기 응축 대상 공기를 대기 중의 공기로 냉각시켜 응축시키고, 응축수를 발생시켜 배출하는 응축부; 및 상기 건조부의 동작 상태에 따른 제어 신호를 상기 건조부와 상기 응축부로 출력하는 제어부를 포함하는 음식 폐기물 처리 장치를 제공한다.
상기 본체의 내측 하부에 배치되고, 내측으로는 상기 응축부에서 발생된 응축수를 저장하는 공간을 제공하고, 상부면 상에 압력 조절공이 복수로 형성되는 저장조를 더 포함할 수 있다.
상기 저장조는, 상기 응축수의 외부 확인이 가능하게 투명하게 구성될 수 있다.
상기 압력 조절공 상에 배치되는 악취 방지 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 건조부는, 직육면체 형태이고, 상부에는 사용자에 의해 개폐 조작되는 덮개가 배치되며 내측으로는 상기 음식 폐기물 건조 공간을 제공하며 상기 본체에서 탈착 가능하게 배치되는 건조부 몸체와, 상기 건조부 몸체 내에 배치되어 외부의 제어 신호에 따라 상기 음식 폐기물에 대하여 열을 인가하는 히터와, 상기 건조부 몸체의 내측에서 상기 음식 폐기물의 건조 시 발생된 상기 응축 대상 공기가 상기 응축부로 배출되도록 외부의 제어 신호에 따라 개폐되는 공기 배출관을 포함할 수 있다.
상기 히터는, 100도 이상의 열을 발열할 수 있다.
상기 건조부 몸체 내측으로 배치되어, 외부의 제어 신호에 따라 동작하여 상기 건조부 몸체 내로 투입된 상기 음식 폐기물을 분쇄하는 분쇄부를 더 포함할 수 있다.
상기 응축부는, 상기 공기 배출관을 통해 공급받은 상기 응축 대상 공기의 응축 공간을 제공하고, 외주면 상으로 제1 방열핀이 배치되는 응축 몸체와, 상기 흡기홀 상에 배치되고, 외부의 제어 신호에 따라 상기 본체 외부의 공기를 상기 제1 몸체로 향하여 송풍하는 송풍팬과, 상기 응축 몸체의 일측에서 타측으로 관통하여 배치되어, 상기 송풍팬에 의해 송풍된 상기 외부의 공기 이동 공간을 제공하며, 내주면 상으로는 제2 방열핀이 배치되는 냉각관로와, 상기 응축 몸체에서 수분이 제거된 상기 공기가 상기 건조부 몸체로 순환되도록 경로를 제공하는 순환관을 포함할 수 있다.
상기 순환관 상에 배치되어, 외부의 제어 신호에 따라 상기 건조부 몸체로 수분이 제거된 상기 공기가 순환되도록 하는 순환팬을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각관로는, 상기 송풍팬의 회전 중심축과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 건조부 몸체의 온도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 온도 센서와, 상기 건조부에서 배출되는 상기 고온 다습한 공기의 습도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 습도 센서와, 상기 온도 센서와 상기 습도 센서에서 출력되는 신호에 대응하는 제어 신호를 출력하는 동작 제어부를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 음식 폐기물 처리를 위해 음식 폐기물을 가열한 후 발생되는 고온 다습한 공기를 대기중의 공기를 이용하여 응축시켜 수분을 제거함으로써, 음식 폐기물의 건조를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 음식 폐기물에서 발생된 고온 다습한 공기를 응축시켜 저온 건조한 공기로 변환되면, 이를 음식 폐기물 건조를 위해 다시 사용하도록 함으로써 보다 적은 에너지만을 사용하여 수분을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 음식 폐기물에서 발생한 고온 다습하고 악취를 포함하는 공기를 응축시켜 저온 건조한 공기로 변환된 후, 이를 외부로 배출하지 않고 음식 폐기물 건조를 위해 다시 사용하므로 음식 폐기물에서 발생한 악취가 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 음식 폐기물에서 발생한 수증기량이 최고점에 도달한 후, 감소되면 히터의 발열이 감소되도록 하여 음식 폐기물의 탄화를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식 폐기물 처리 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식 폐기물 처리 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 응축부와 저장조의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식 폐기물 처리 장치의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식 폐기물 처리 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식 폐기물 처리 장치(100)는 본체(110), 건조부(120), 응축부(130), 저장조(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
본체(110)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로 이루어진다. 본체(110)는 본 발명에 따른 음식 폐기물 처리 장치(100)의 전체적인 형상을 이룬다. 본체(110)는 사용자가 필요로 하는 소정 위치에 상하 길이 방향으로 배치된다.
본체(110)는 음식 폐기물이 발생되는 장소(예를 들어 부엌)에 배치된다. 또한, 본체(110)는 음식 폐기물 처리 작업 시 넘어지는 등의 사고가 발생되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
본체(110)의 일측면으로는 소정의 외부의 공기가 유입되는 흡기홀(112)이 복수로 형성되고, 본체(110)의 타측면으로는 냉각에 사용된 공기가 배기되는 배기홀(미도시)이 형성된다. 배기홀은 사용자의 필요에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다.
건조부(120)는 음식 폐기물이 투입되면, 투입된 음식 폐기물에 대하여 열을 가하여 음식 폐기물이 건조되도록 하여, 응축 대상인 고온 다습한 공기가 발생되도록 한다.
건조부(120)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로 이루어져, 본체(110)의 상부에 착탈 가능하게 배치된다.
건조부(120)는 건조부 몸체(122), 덮개(123), 히터(124) 및 공기 배출관(126)을 포함한다.
건조부 몸체(122)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로 이루어지고, 내측으로는 음식 폐기물의 건조를 위한 공간을 제공한다.
건조부 몸체(122)의 상부로는 사용자에 의해 개폐되는 덮개(123)가 배치된다. 덮개(123)는 음식 폐기물 투입과 배출 시에는 개방되고, 음식 폐기물 건조 처리 작업 시에는 폐쇄 상태를 유지한다.
본 실시예에서, 덮개(123)는 건조부 몸체(122)의 상단보다 높게 돌출된 본체(110)의 상부 일측에 힌지 연결되어 있으나, 사용자의 필요에 따라 건조부 몸체(122)의 상부 일측으로 연결되는 등, 다양하게 구성될 수 있다. 또한, 덮개(123)의 하부면을 통해 후술하는 공기 배출관(126)의 일단이 건조부 몸체(122)로 연결될 수 있다.
히터(124)는 건조부 몸체(122)의 내측 하부에 배치될 수 있다.
히터(124)는 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열 동작을 한다. 히터(124)에서 발열된 열은 건조부 몸체(122) 내로 투입된 음식 폐기물로 인가되어, 음식 폐기물이 포함하는 수분이 증발되도록 한다.
건조부 몸체(122) 내의 음식 폐기물에 대하여 열을 인가할 수 있다면, 히터(124)는 다양한 위치에 배치될 수 있다.
히터(124)의 발열 온도는 100도 이상인 것이 바람직하다.
여기서, 히터(124)의 발열 온도는 다음과 같이 변경될 수 있다.
즉, 투입되는 음식 폐기물의 양에 비례하여 히터(124)의 발열 온도를 증감시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 건조부 몸체(122) 내부 용적의 50% 이하에 해당하는 음식 폐기물이 투입되면 히터(124)의 발열 온도를 100도 정도로 설정하거나, 건조부 몸체(122) 내부 용적의 50% 이상에 해당하는 음식 폐기물이 투입되면 히터(124)의 발열 온도를 100도 이상으로 설정할 수 있다.
또한, 음식 폐기물의 건조가 일정 이상 진행된 후, 계속되는 가열에 의해 음식 폐기물의 탄화가 발생되지 않도록 하기 위해 증기 발생량 감소에 따라 히터(124)의 동작량이 감소되도록 구성될 수도 있다.
즉, 음식 폐기물에 대한 가열 초기에는 수증기 발생량이 증가하지만, 계속되는 가열에 의해 수증기 발생량이 정점에 도달한 후에는 감소된다. 따라서, 수증기 발생량이 최고점에 도달한 후, 감소가 시작되면 히터(124)의 동작량이 감소되도록 하여 음식 폐기물이 탄화되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
공기 배출관(126)은 건조부 몸체(122)의 상부 일측으로 배치된다. 공기 배출관(126)은 '∩'형태로 이루어질 수 있다. 공기 배출관(126)의 일단은 건조부 몸체(122)의 상부 일측으로 연결되고, 타단은 후술하는 응축부(130)로 연결된다.
공기 배출관(126)은 평소에는 폐쇄된 상태이지만, 건조부 몸체(122)의 온도에 일정 이상으로 증가하면 후술하는 제어부(150)의 제어 신호에 따라 개방되어, 건조부 몸체(122) 내부에서 음식 폐기물 건조 시 발생되는 고온 다습한 공기가 후술하는 응축부(130)로 배출되도록 한다.
여기서, 건조부 몸체(122)의 상부 일측으로 연결되는 공기 배출관(126)의 일단은 덮개(123)의 하부면을 통하여 건조부 몸체(122)의 상부로 배치될 수 있다. 공기 배출관(126)의 중간부는 주름관 형태로 이루어져, 덮개(123)의 개폐에 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 건조부 몸체(122) 내에는 분쇄부(128)가 더 포함될 수 있다.
분쇄부(128)는 건조부 몸체(122)의 내측 하부에 배치되어, 건조부 몸체(122) 내로 투입되는 음식 폐기물을 잘게 분쇄하여 건조 효과가 향상되도록 한다.
분쇄부(128)는 소정의 모터(M)에 의해 회전하는 분쇄 칼날을 포함할 수 있다.
여기서, 모터(M)는 본체(110)의 내측으로 배치되되, 건조부 몸체(122)의 외측 하부에 배치된다. 그리고, 모터(M)의 구동축은 건조부 몸체(122)의 착탈에 대응하여 분쇄 칼날의 회전축에 연결 및 해체 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.
분쇄부(128)는 음식 폐기물을 분쇄하지만, 음식 폐기물 분쇄 과정에서 음식 폐기물을 교반하는 역할도 동시에 수행한다.
즉, 음식 폐기물의 수증기 발생량이 일정 이하로 감소되면 음식 폐기물의 수분이 모두 증발된 것으로 판단하고, 히터(124)의 동작을 정지시킨다. 이후, 분쇄부(128)가 포함하는 분쇄 칼날은 회전 속도가 감소되어 교반을 수행할 수 있다. 즉, 분쇄부(128)가 포함하는 분쇄 칼날은 6rpm의 속도로 일정 시간 간격(예를 들어 1분)으로 정회전과 역회전을 반복하며, 음식 폐기물을 교반시킨다. 여기서, 분쇄부(128)에 의한 교반은 건조부 몸체(122)의 내부 온도가 40℃ 이하로 내려갈 때까지 수행된다.
응축부(130)는 본체(110) 내측 중간부에 배치된다. 응축부(130)는 건조부 몸체(122)에서 음식 폐기물의 건조 작업 중 발생되는 고온 다습한 공기를 공랭식으로 냉각하여 응축수가 발생되도록 하고, 습기가 제거된 공기는 건조부(120)로 순환시킨다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 응축부와 저장조의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 응축부(130)는 응축 몸체(132), 냉각관로(135), 순환관(136), 응축수 배출관(137) 및 송풍팬(138)을 포함한다.
응축 몸체(132)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로서, 본체(110)의 내측 중간부에 배치된다.
응축 몸체(132)의 내측으로는 공기 배출관(126)을 통해 공급받은 고온 다습한 공기의 응축 공간을 제공한다. 그리고, 응축 몸체(132)의 외주면으로는 복수의 제1 방열핀(133A)이 배치된다.
응축 몸체(132)의 상부 일측으로는 공기 배출관(126)의 일단이 연결되고, 상부 타측으로는 후술하는 순환관(136)의 일단과 연결된다. 또한, 응축 몸체(132)의 하부 일측으로는 응축수 배출관(137)이 연결된다.
냉각관로(135)는 응축 몸체(132)의 내측 중간으로는 응축 몸체(132)의 일측에서 타측으로 관통하여 배치되고, 외부 공기의 이동 경로를 제공한다. 냉각관로(135)의 내측을 이동하는 공기는 응축 몸체(132) 내부의 고온 다습한 공기가 냉각되도록 한다.
냉각관로(135)의 내주면 상에는 제2 방열핀(133B)이 복수로 배치된다.
본 실시예에서, 냉각관로(135)는 사각형 단면 형태로 이루어져 있지만, 그 형태는 사용자의 필요에 따라 원형, 육각형, 팔각형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 냉각관로(135)는 송풍팬(138)의 회전 중심축과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 송풍팬(138)을 통해 유입된 외기는 냉각관로(135)로 용이하게 유입된다.
순환관(136)은 일단은 응축 몸체(132)의 상부 타측으로 연결되고, 타단은 건조부 몸체(122)에 연결되어, 응축 몸체(132) 내부에서의 응축수 발생에 의해 저온 건조한 상태가 된 공기가 건조부 몸체(122)로 순환되도록 한다.
순환관(136)을 통한 공기 순환이 용이해지도록 하기 위해, 순환관(136) 상에는 건조부 몸체(122) 방향으로 공기가 이동하도록 하는 순환팬(미도시)이 배치되는 것이 바람직하다.
응축수 배출관(137)은 소정의 길이를 갖는 관 형상으로, 건조부 몸체(122)의 하부 일측에 연결되어, 건조부 몸체(122)에서 발생된 응축수를 후술하는 저장조(140)로 배출한다.
송풍팬(138)은 흡기홀(112) 부위에 본체(110) 내측에 배치된다.
송풍팬(138)은 평소에는 정지 상태이지만, 건조부 몸체(122)의 온도에 일정 이상으로 증가하면 후술하는 제어부(150)의 제어 신호에 따라 동작하여, 본체(110) 외부의 공기를 응축 몸체(132) 측로 송풍하여, 응축 몸체(132) 내부의 공기가 냉각되도록 한다.
도 1을 참조하면, 흡기홀(112)의 형성된 부위 내측으로 소정 크기의 송풍팬(138)이 4개 배치되어 있으나, 송풍팬(138)의 개수와 크기는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다.
저장조(140)는 소정의 크기를 갖는 육면체 형태로, 내부로는 응축수 배출관(137)을 통해 배출된 응축수를 저장하는 공간을 제공한다. 저장조(140)의 상부면으로는 소정의 압력 조절공(142)이 복수로 형성된다. 저장조(140)는 본체(110) 내측 하부에 배치된다. 저장조(140)는 사용자의 필요에 따라 본체(110)에서 서랍식으로 착탈 가능하게 구성된다.
압력 조절공(142)은 응축수 배출관(137)을 통해 응축수와 함께 소정 압력의 공기가 저장조(140) 내로 유입되는 경우, 공기압력의 일부가 배출되도록 하여 저장조(140) 내의 압력이 급격히 상승되는 것을 방지한다.
또한, 응축수 그리고 응축수와 함께 저장조(140)로 유입되는 공기는 악취 가스를 포함하고 있어, 압력 조절공(142)을 통한 공기 배출 시, 악취 가스가 확산될 수 있어, 이를 방지하기 위하여, 압력 조절공(142) 상에는 악취 방지 필터(144)가 배치되는 것이 바람직하다.
악취 방지 필터(144)는 활성탄 등 악취를 흡수하여 제거하는 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 저장조(140)는 투명한 재질로 제작되어, 저장조(140)에 저장된 응축수의 양을 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제어부(150)는 건조부(120)의 동작 상태를 측정하고, 측정 결과에 따른 제어 신호를 출력한다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어부(150)는 온도 센서(152), 습도 센서(154), 동작 제어부(156)를 포함한다.
온도 센서(152)는 건조부 몸체(122) 상에 배치되어, 건조부 몸체(122) 내의 음식 폐기물 가열 온도를 측정하여 해당하는 신호를 출력한다.
습도 센서(154)는 공기 배출관(126) 상에 배치되어 건조부 몸체(122)에서 배출되는 고온 다습한 공기의 습도를 측정하여 해당하는 신호를 출력한다.
동작 제어부(156)는 온도 센서(152)와 습도 센서(154)에서 출력되는 신호를 입력받아 건조부(120)의 동작 상태를 판단한 후, 동작 상태에 따른 제어 신호를 출력한다.
즉, 동작 제어부(156)는 히터(124)의 동작에 의해 건조부 몸체(122) 내의 온도가 100℃가 되면, 공기 배출관(126) 개방 신호를 출력하여 건조부 몸체(122)에서 응축부(130)로 고온 다습한 공기가 이동할 수 있도록 한다.
또한, 동작 제어부(156)는 히터(124)의 동작에 의해 건조부 몸체(122) 내의 온도가 100℃가 되면, 송풍팬(138)의 동작 신호를 출력하여 본체(110) 외부의 공기를 응축부(130)로 송풍한다.
또한, 동작 제어부(156)는 습도 센서(154)에 의해 건조부 몸체(122)에서 배출되는 공기의 습도가 일정 이하(예를 들어 30%)이하로 감소되면, 히터(124)의 동작을 정지시키고, 건조부 몸체(122) 내의 온도가 40℃ 이하가 되면, 분쇄부(128)가 절단 동작에서 교반 동작으로 전환되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 음식 폐기물 처리 장치의 동작에 대해 살펴보기로 한다.
사용자는 본 발명에 따른 음식 폐기물 처리 장치(100)의 동작 스위치(미도시)를 온(ON) 조작한다.
그리고, 덮개(123)를 개방한 후, 처리 대상인 음식 폐기물을 건조부 몸체(122) 내로 투입한다.
건조부 몸체(122)에 배치된 히터(124)는 외부에서 인가되는 전원에 의해 100도 이상의 열을 발열하여, 음식 폐기물로 인가한다.
열을 인가받은 음식 폐기물은 포함되어 있는 수분이 증발하며, 고온 다습한 공기가 발생한다. 이때 발생되는 고온 다습한 공기에는 악취 가스도 포함되어 있다. 발생된 공기는 공기 배출관(126)을 통해 응축 몸체(132)로 배출된다. 여기서, 수분 증발 효율을 보다 높이기 위하여, 투입되는 음식 폐기물은 분쇄부(128)에 의해 보다 작은 크기로 분쇄된다.
응축 몸체(132) 내로 유입된 공기는 제1 방열핀(133A)를 통해 외부의 공기와 열교환하며 응축된다. 또한, 응축 몸체(132) 내로 유입된 공기는 냉각관로(135)를 중심으로 냉각관로(135) 둘레를 따라 이동하며 제2 방열핀(133B)를 통해 외부의 공기와 열교환하며 응축된다.
고온 다습한 공기가 응축 몸체(132)로 배출된 후, 응축 몸체(132)의 저온 건조한 공기는 순환관(136)을 통해 건조부 몸체(122)로 유입되고, 이후 고온 다습한 공기로 변환된다. 여기서, 순환팬의 동작에 의해 순환관(136)을 통한 응축 몸체(132)에서 건조부 몸체(122)로의 공기 순환이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
응축 몸체(132) 내로 유입된 고온 다습한 공기는 응축 몸체(132)의 제1 발열핀(133A)을 통해 송풍팬(138)이 송풍하는 외부의 공기와 열교환을 하며, 냉각되어 응축수로 변환되고, 나머지 공기는 저온 건조한 공기로 변환되고, 이후 순환관(136)을 통해 건조부 몸체(122)로 순환된다. 응축에 사용된 공기는 배기홀을 통해 본체(110) 외부로 배기된다.
응축수는 응축수 배출관(137)을 통해 본체(110) 하부의 저장조(140)에 저장된다. 저장조(140)는 투명한 재질로 제작되어 있어, 사용자에 의해 응축수의 양이 일정 이상인 것으로 확인되면 별도로 배출 처리될 수 있다.
음식 폐기물에 대한 처리가 완료되면, 사용자는 건조부 몸체(122)를 본체(110)에서 이탈시켜 건조부 몸체(122) 내의 음식 폐기물을 배출 처리한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 음식 폐기물 처리를 위해 음식 폐기물을 가열한 후 발생되는 고온 다습한 공기를 대기중의 공기로 냉각시켜 수분을 제거한 후, 음식 폐기물 건조를 위해 다시 사용하도록 함으로써 보다 적은 에너지만을 사용하여 수분을 제거할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 음식 폐기물 처리 장치 110: 본체
120: 건조부 130: 응축부
140: 저장조 150: 제어부

Claims (11)

  1. 음식 폐기물을 건조 처리하는 음식 폐기물 처리 장치로서,
    내측으로 공간을 제공하고, 일측으로 흡기홀이 형성되며, 타측으로는 배기홀이 형성되는 본체;
    상기 본체 내측 상부로 배치되고, 내측으로 투입된 처리 대상인 상기 음식 폐기물에 대하여 열을 가하여 응축 대상 공기를 발생시켜 배출하는 건조부;
    상기 건조부에서 배출되는 상기 응축 대상 공기를 대기 중의 공기로 냉각시켜 응축시키고, 응축수를 발생시켜 배출하는 응축부;
    상기 건조부의 동작 상태에 따른 제어 신호를 상기 건조부와 상기 응축부로 출력하는 제어부; 및
    상기 본체의 내측 하부에 배치되고, 내측으로는 상기 응축부에서 발생된 응축수를 저장하는 공간을 제공하며, 상부면 상에 압력 조절공이 복수로 형성되는 저장조; 를 포함하고,
    상기 건조부는,
    직육면체 형태이고, 상부에는 사용자에 의해 개폐 조작되는 덮개가 배치되며 내측으로는 상기 음식 폐기물 건조 공간을 제공하며 상기 본체에서 탈착 가능하게 배치되는 건조부 몸체와,
    상기 건조부 몸체 내에 배치되어 외부의 제어 신호에 따라 상기 음식 폐기물에 대하여 열을 인가하되, 상기 건조부 몸체 내로 투입되는 상기 음식 폐기물의 양에 비례하여 인가되는 상기 열이 증감되고, 상기 음식 폐기물의 건조가 진행되어 수증기 발생량이 최고점에 도달한 후, 감소되면 발열이 감소되는 히터와,
    상기 건조부 몸체의 내측에서 상기 음식 폐기물의 건조 시 발생된 상기 응축 대상 공기가 상기 응축부로 배출되도록 외부의 제어 신호에 따라 개폐되고, 일단이 상기 덮개를 통해 상기 건조부 몸체로 연결되는 공기 배출관과,
    상기 건조부 몸체의 외측 하부에 배치되는 모터(M)와, 상기 건조부 몸체 내측으로 배치되어 상기 건조부 몸체의 탈착에 대응하여 상기 모터의 구동축에 착탈 가능하게 연결되는 분쇄 칼날을 포함하고, 외부의 제어 신호에 따라 동작하여 상기 건조부 몸체 내로 투입된 상기 음식 폐기물을 분쇄하고, 상기 건조부 몸체에서의 수증기 발생량이 일정 이하로 감소되면, 회전 속도를 감소시키고, 상기 건조부 몸체의 온도가 일정 이하로 내려갈 때까지 정회전과 역회전을 반복하는 교반 동작을 수행하는 분쇄부를 포함하며,
    상기 응축부는,
    상기 공기 배출관을 통해 공급받은 상기 응축 대상 공기의 응축 공간을 제공하고, 외주면 상으로 제1 방열핀이 배치되는 응축 몸체와,
    상기 흡기홀 상에 배치되고, 외부의 제어 신호에 따라 동작하여 상기 응축 몸체 내부의 공기 냉각을 위해 상기 본체 외부의 공기를 상기 응축 몸체를 향하여 송풍하는 송풍팬과,
    상기 응축 몸체의 일측에서 타측으로 관통하여 배치되어, 상기 송풍팬에 의해 송풍된 상기 외부의 공기 이동 공간을 제공하며, 내주면 상으로는 제2 방열핀이 배치되는 냉각관로와,
    상기 응축 몸체에서 수분이 제거된 공기가 상기 건조부 몸체로 순환되도록 경로를 제공하는 순환관을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 건조부 몸체의 온도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 온도 센서와,
    상기 건조부에서 배출되는 상기 응축 대상 공기의 습도를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 습도 센서와,
    상기 온도 센서의 측정에 의해 상기 건조부 몸체 내의 온도가 일정 이상으로 증가한 것으로 판단되면, 상기 공기 배출관의 개방과 상기 송풍팬의 동작이 이루어지도록 제어 신호를 출력하고, 상기 습도 센서의 측정에 의해 상기 건조부 몸체에서 배출되는 공기의 습도가 일정 이하로 감소된 것으로 판단되면, 상기 히터의 동작을 정지시키고, 상기 건조부 몸체의 온도가 일정 이하로 감소할 때까지 상기 분쇄부의 회전이 감소되되 상기 분쇄부가 일정 시간 간격으로 정회전과 역회전을 반복하며 교반이 이루어지도록 제어 신호를 출력하는 동작 제어부를 포함하는 음식 폐기물 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저장조는,
    상기 응축수의 외부 확인이 가능하게 투명하게 구성되는 음식 폐기물 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압력 조절공 상에 배치되는 악취 방지 필터를 더 포함하는 음식 폐기물 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 히터는,
    100도 이상의 열을 발열하는 음식 폐기물 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 순환관 상에 배치되어, 외부의 제어 신호에 따라 상기 건조부 몸체로 수분이 제거된 상기 공기가 순환되도록 하는 순환팬을 더 포함하는 음식 폐기물 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 냉각관로는,
    상기 송풍팬의 회전 중심축과 평행하게 배치되는 음식 폐기물 처리 장치.

  11. 삭제
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