KR102334156B1 - 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치 - Google Patents
복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 음식물쓰레기를 분해하는 호기성 미생물 또는 혐기성 미생물이 활발하게 활동할 수 있도록 활동온도를 일정하게 유지할 수 있으며, 나아가 1차적인 교반, 분쇄, 및 분해 처리와 2차적인 교반 및 분해 처리를 동일한 시간에 수행함으로써 한꺼번에 많은 음식물쓰레기를 분해처리할 수 있는 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물쓰레기를 분해하는 호기성 미생물 또는 혐기성 미생물이 활발하게 활동할 수 있도록 활동온도를 일정하게 유지할 수 있으며, 나아가 1차적인 교반, 분쇄, 및 분해 처리와 2차적인 교반 및 분해 처리를 동일한 시간에 수행함으로써 한꺼번에 많은 음식물쓰레기를 분해처리할 수 있는 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정, 학교, 군부대, 편의점, 회사 등에서 발생하는 음식물쓰레기는 대략 20kg 내지 200kg 정도이다. 하루에 배출되는 음식물쓰레기의 양이 많을수록 대형 음식물쓰레기 처리장치를 사용한다. 대형 음식물쓰레기 처리장치는 처리용량을 늘리기 위해 큰 교반기와 전기용량이 큰 모터를 사용하여 구현된다. 그러나 이러한 대형 음식물쓰레기 처리장치는 많은 전기를 소모할 뿐만 아니라 제조가격이 비싸고 고장 시 유지비가 크고 필요로 하는 설치장소가 큰 단점이 있다.
한편, 음식물쓰레기를 분해하기 위해 호기성 미생물 또는 혐기성 미생물을 사용한다. 예를 들어 배수와 교반이 용이한 일정 크기의 교반용기에 일정량의 음식물쓰레기를 주입하고 필요한 양의 미생물과 미생물배양물을 주입한 후 회전모터를 이용하여 회전축에 삽입 고정된 교반날개를 회전시켜 음식물쓰레기와 미생물과 미생물배양물을 혼합하면서 미생물의 증식을 촉진시켜 분해한다.
한국공개특허 제10-2006-0005980호(이하,‘선행문헌 1’이라 함)에는 미생물의 증식조건을 맞추기 위하여 물을 공급한다. 물을 주입하고 교반하면서 공기를 공급하고 자연 증식시키는 과정을 약 10시간에서 15시간 정도 동안 반복 수행하면 음식물쓰레기가 미생물에 의하여 액상으로 분해되어 처리되도록 구현된다. 그러나 선행문헌 1에 따르면 음식물쓰레기 처리시간이 길다.
이에 본 출원인은 음식물쓰레기 처리시간을 단축하면서 대형 음식물쓰레기 처리장치의 처리용량 이상의 음식물쓰레기 처리용량을 갖는 음식물쓰레기 처리장치를 개발하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 음식물쓰레기에 대한 1차적인 교반, 분쇄, 및 분해 처리와, 2차적인 교반 및 분해 처리를 동시에 수행함으로써 분해 효율이 우수하고 음식물쓰레기를 분해량이 증가한, 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 미생물 칩과 음식물쓰레기를 함께 교반하는 1차 교반과, 1차 교반을 거쳐 미생물이 내포된 음식물쓰레기를 자체 교반하는 2차 교반을 통해 분해 능력을 제고한, 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치는 미생물과 미생물배양물을 포함하는 음식물쓰레기가 투입되며 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치로서, 바닥면에 제n 용기 발열부가 형성되는 제n 교반용기와 상기 제n 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제n 회전축과 상기 제n 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제n 교반기모듈이 형성되어, 미생물과 미생물배양물이 포함된 제1 음식물쓰레기를 교반, 분쇄, 및 분해한 제1 분해물을 배출하는 한편 제2 음식물쓰레기가 투입되면 이를 교반, 분쇄, 및 분해하는 1차 교반장치와;
바닥면에 제m 용기 발열부가 형성되는 제m 교반용기와 상기 제m 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제m 회전축과 상기 제m 회전축의 표면에 형성되는 스크류날개와 상기 스크류날개가 형성되지 않은 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제m 교반기모듈이 형성되어, 상기 1차 교반장치로부터 1차 음식물처리시간 동안 교반, 분쇄, 및 분해 처리된 제1 분해물이 투입되면, 상기 1차 교반장치가 제2 음식물쓰레기를 교반, 분쇄, 및 분해하는 2차 음식물처리시간 동안, 상기 제1 분해물을 교반하면서 분해한 후 최종 분해물을 배출하는 2차 교반장치와;
상기 2차 교반장치에서 배출되는 최종 분해물을 저장하는 분해물저장부재와; 상기 1차 교반장치의 제n 회전축을 회전시키는 제n 모터부와 상기 2차 교반장치의 제m 회전축을 회전시키는 제m 모터부를 포함하는 회전구동장치와; 상기 1차 교반장치에서 처리된 제1 분해물을 상기 2차 교반장치로 배출하는 제n 분해물배출장치와, 상기 2차 교반장치에서 처리된 최종 분해물을 상기 분해물저장부재로 배출하는 제m 분해물배출장치를 포함하는 분해물배출장치를 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 2차 교반장치는, 바닥면에 제m+1 용기 발열부가 형성되는 제m+1 교반용기와; 상기 제m+1 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제m+1 회전축과 상기 제m+1 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제m+1 교반기모듈을 더 포함하고, 회전구동장치는 2차 교반장치의 제m+1 회전축을 회전시키는 제m+1 모터부를 더 포함하고, 분해물배출장치는 1차 교반장치에서 처리된 제1 분해물을 상기 2차 교반장치로 배출하는 제m+1 분해물배출장치를 더 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치는 2차 교반장치의 상부에 설치되어, 제n 분해물배출장치의 구동에 따라 상기 1차 교반장치로부터 교반, 분쇄, 및 분해 처리된 제1 분해물이 자유낙하하여 2차 교반장치로 투입되고, 상기 2차 교반장치는 분해물저장부재의 상부에 설치되어, 제m 분해물배출장치 또는 제m+1 분해물배출장치의 구동에 따라 상기 2차 교반장치에서 처리된 최종 분해물이 상기 분해물저장부재로 자유낙하여 배출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치는 2차 교반장치와 나란히 설치되고, 제n 분해물배출장치의 구동에 따라 상기 1차 교반장치로부터 교반, 분쇄, 및 분해 처리된 제1 분해물이 순차적으로 이동하면서 상기 2차 교반장치로 투입되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치는 바닥면에 제n+1 용기 발열부가 형성되는 제n+1 교반용기와; 상기 제n+1 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제n+1 회전축과 상기 제n+1 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제n+1 교반기모듈을 더 포함하고, 회전구동장치는 1차 교반장치의 제n+1 회전축을 회전시키는 제n+1 모터부를 더 포함하고, 분해물배출장치는 1차 교반장치에서 처리된 제1 분해물을 2차 교반장치로 배출하는 제n+1 분해물배출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치는 2차 교반장치의 상부에 설치되어, 제n 분해물배출장치 또는 제n+1 분해물배출장치의 구동에 따라 1차 교반장치로부터 교반, 분쇄, 및 분해 처리된 제1 분해물이 자유낙하하여 2차 교반장치로 투입되고,
상기 2차 교반장치는 분해물저장부재의 상부에 설치되어, 제m 분해물배출장치 또는 제m+1 분해물배출장치의 구동에 따라 상기 2차 교반장치에서 처리된 최종 분해물이 분해물저장부재로 자유낙하여 배출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 제n 교반기모듈과 제n+1 교반기모듈 사이에서 교반되는 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 교차 이동하도록, 제n 모터부와 제n+1 모터부를 정회전 또는 역회전하도록 제어하는 제어부를 더 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치는 그 내부에 온도를 검출하는 온도센서와 습도를 검출하는 습도센서가 설치되며, 제어부는 온도센서에서 검출된 1차 교반장치의 내부 온도값과 습도센서에서 검출된 1차 교반장치의 내부 습도값을 이용하여 제n 용기 발열부에 공급되는 전원을 제어하여 상기 1차 교반장치의 내부온도를 적정온도로 유지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치는 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 투입되는 투입구 주변에 내부에서 발생하는 수증기를 배출관을 통해 외부로 배출하는 배기 팬과, 외부공기가 유입되는 흡입관 주변에 히팅부재가 더 설치되며, 제어부는 온도센서에서 검출된 1차 교반장치의 내부 온도값과 습도센서에서 검출된 1차 교반장치의 내부 습도값을 이용하여 제n 용기 발열부와 히팅부재에 공급되는 전원을 제어하여 1차 교반장치의 내부온도를 적정온도로 유지시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 예를 들어, 1개의 교반장치를 사용하는 경우 교반장치의 크기에 따라 대략 10시간에서 15시간 정도의 시간이 소요된다. 이는 음식물쓰레기에는 수분이 많기 때문에 음식물쓰레기를 분해, 분쇄 및 교반하는 과정을 통해 최종 분해물을 생성하도록 구현된다.
본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는, 음식물쓰레기를 교반, 분쇄, 및 분해 처리하는 1차 교반장치와 1차 분해물을 교반 및 분해 처리하는 2차 교반장치를 분리하여 구현함으로써 한꺼번에 많은 음식물쓰레기를 처리할 수 있고, 음식물쓰레기 처리시간도 단축할 수 있다. 예컨대, 1차 교반장치는 1차 음식물처리시간(예: 4시간에서 8시간) 동안 음식물쓰레기를 교반, 분쇄, 및 분해한 후 1차 분해물을 2차 교반장치로 배출하고 다시 2차 음식물쓰레기를 투입받아 2차 음식물처리시간(예: 4시간에서 8시간) 동안 음식물쓰레기를 교반, 분쇄, 및 분해하게 되는데, 2차 교반장치는 2차 음식물처리시간 내에서 1차 분해물을 추가로 교반 및 분해하여 최종 분해물을 생성하게 된다.
둘째, 1차 교반장치 내에 용기 발열부와 회전축과 상기 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 교반기모듈을 포함하는 교반용기를 복수개로 구현하거나, 2차 교반장치 내에 용기 발열부와 회전축과 상기 회전축의 표면에 형성되는 스크류날개와 상기 스크류날개가 형성되지 않은 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개 포함하는 교반용기를 복수개로 구현함으로써 교반용기의 바닥에 음식물쓰레기가 눌어붙지 않도록 할 수 있다.
셋째, 1차 교반장치와 2차 교반장치와 분해물저장부재는 상, 하로 배치되도록 설치됨으로써, 1차 교반장치에서 처리된 1차 분해물은 자유낙하하여 2차 교반장치로 투입되고, 2차 교반장치에서 처리된 최종 분해물은 자유낙하하여 분해물저장부재로 투입된다. 이에 따라 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는, 일정한 높이만 확보되면 좁은 면적에도 얼마든지 설치할 수 있다.
넷째, 1차 교반장치와 상기 2차 교반장치는 서로 나란히 옆으로 또는 경사지게 대각선 방향으로 배치되도록 설치될 수 있다. 이에 사용자의 선택에 따라 1차 교반장치와 2차 교반장치 사이에는 1차 분해물을 2차 교반장치로 이송하기 위한 공지의 이송수단이 추가될 수 있다.
다섯째, 제어부는 교반용기의 적정온도가 예컨대 35℃ 이상, 39℃ 이하가 되도록 용기 발열부와 히팅부재를 제어하도록 구현됨으로써, 호기성 미생물 또는 혐기성 미생물이 활발하게 활동할 수 있도록 활동온도를 일정하게 유지하여 음식물쓰레기 분해가 신속하게 이루어지도록 한다.
여섯째, 미생물 칩과 음식물쓰레기를 함께 교반하는 1차 교반과, 1차 교반을 거쳐 미생물이 내포된 음식물쓰레기를 자체 교반하는 2차 교반을 별도로 수행함으로 인해 교반의 잔존물이 최소화될 수 있도록 한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 대략적인 구성을 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제1 실시예이다.
도 3 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제2 실시예이다.
도 4 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제3 실시예이다.
도 5 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제4 실시예이다.
도 6 은 도 3에 도시한 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 절개사시도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치와 2차 교반장치와 분해물저장부재가 상, 하로 배치된 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 대략적인 구성을 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제1 실시예이다.
도 3 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제2 실시예이다.
도 4 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제3 실시예이다.
도 5 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제4 실시예이다.
도 6 은 도 3에 도시한 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 절개사시도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치와 2차 교반장치와 분해물저장부재가 상, 하로 배치된 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치를 설명하기 위한 예시도이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 대략적인 구성을 도시한 것이고, 도 2 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제1 실시예이다.
본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 크게 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)와 분해물저장부재(130)와 회전구동장치(140)와 분해물배출장치(150)를 포함하여 구현될 수 있다.
1차 교반장치(110)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 교반기모듈이 설치된 교반용기(111)를 포함할 수 있다. 1차 교반장치(110)는 음식물쓰레기가 1차로 분해되는 장소이다. 1차 교반장치(110)의 교반용기(111)에는 미생물과 미생물배양물(예를 들어, 톱밥, 왕겨, 숫가루)과 음식물쓰레기가 투입된다. 미생물은 미생물 칩에 내장된 형태로 공급되며, 미생물 칩으로부터 흘러나온 미생물이 교반 중에 미생물배양물 및 음식물쓰레기에 혼합되면서 분해 작용을 수행한다. 제1 교반기모듈은 미생물 칩에 내장된 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기를 교반 및 분쇄하며, 그러한 과정에서 미생물은 교반 및 분쇄된 음식물쓰레기를 분해한다. 1차 교반장치(110)의 교반용기(111) 내부에 설치되는 제1 교반기모듈은 교반용기(111)의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 회전축과 상기 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함한다.
2차 교반장치(120)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 교반기모듈이 설치된 교반용기(121)를 포함할 수 있다. 2차 교반장치(120)의 교반용기(121)에는 1차 교반장치(110)에서 교반 및 분쇄되고 미생물이 포함된 1차 분해물이 투입된다. 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120) 사이에는 미생물 칩을 거르기 위한 망 또는 필터(미도시)가 구비되어 미생물 칩을 제외한 1차 분해물만이 2차 교반장치(120)로 투입될 수 있도록 한다.
제2 교반기모듈은 1차 분해물을 교반하면서 미생물배양물 및 음식물쓰레기에 내포된 미생물에 의해 1차 분해물를 추가적으로 완전히 분해하여 최종 분해물을 생성하여 분해물저장부재(130)로 배출한다. 이 최종 분해물의 양은 1차 분해물의 양보다 현저하게 줄어들 수 있다.
본 발명은 마치 반추동물이 복수의 위를 이용하여 되새김질을 함으로써 소화력을 극대화하고 잔존물을 최소화하는 것처럼, 1차 교반을 통한 1차 분해물을 다시 2차 교반을 통해 추가적으로 분해하여 분해 능력을 제고하는 동시에 2차 교반이 이루어지는 동안 새로운 음식물쓰레기를 1차 교반함으로써 분해량을 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 미생물을 이용한 1차 교반 및 1차 분해가 이루어 진 후에도 미생물배양물과 음식물쓰레기에는 다량의 미생물이 내포되어 있는데, 종래에는 이를 모두 폐기할 수 밖에 없었으나 본 발명에서는 이를 2차 교반 및 분해의 재료로 활용하여 추가적인 미생물 투입없이도 2차 교반 및 분해를 효과적으로 수행할 수 있게 되었다.
2차 교반장치(120)의 교반용기(121) 내부에 설치되는 제2 교반기모듈은 교반용기(121)의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 회전축과 상기 회전축의 표면에 형성되는 스크류날개와 상기 스크류날개가 형성되지 않은 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함한다.
1차 교반장치(110)의 교반용기(111)와 2차 교반장치(120)의 교반용기(121)에는 내부에서 발생하는 수증기를 외부로 배출하는 배기 팬이 배출관 내부에 형성되며, 외부공기가 유입되는 흡입관 내벽에 히팅부재가 형성될 수 있다. 배기 팬의 동작에 의해 교반용기 외부 및 내부에 공기의 순환작용이 일어나서 교반용기 내부에서 발생하는 뜨거운 공기는 배출관을 통해 외부로 배출되면서 교반용기 내부로 외부공기가 흡입관을 통해 유입된다. 이에 따라 미생물배양물과 음식물쓰레기와 교반하는 호기성 미생물 또는 혐기성 미생물은 최적의 활동온도 약 37℃를 일정하게 유지할 수 있다.
분해물저장부재(130)는 2차 교반장치(120)에서 배출되는 최종 분해물을 임시로 저장한다. 사용자는 분해물저장부재(130)에 저장된 최종 분해물을 종량제봉투에 담아서 버리게 된다. 실제로, 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 미생물이 최종 분해물이 거의 남아 있지 않게 된다. 이는 1차 교반장치(110)의 교반용기(111)와 2차 교반장치(120)의 교반용기(121)에서 미생물이 최적의 활동온도 약 37℃를 일정하게 유지할 수 있기 때문이다. 특히, 2차 교반장치(120)의 경우 추가 미생물 칩의 투입없이 미생물의 생존 온도를 적정하게 유지하는 것만으로도 충분한 분해 효과를 얻을 수 있게 된다.
회전구동장치(140)는 제1 교반기모듈의 회전축을 회전시키는 제1 모터부(141)와 제2 교반기모듈의 회전축을 회전시키는 제2 모터부(142)를 포함하여 구현될 수 있다. 일례로, 제1 모터부(141)와 제2 모터부(142)에는 각각 주동풀리가 설치되고, 제1 교반기모듈과 제1 교반기모듈의 회전축에는 각각 종동풀리가 설치되며, 주동풀리와 종동풀리는 체인으로 연결될 수 있다.
분해물배출장치(150)는 1차 교반장치(110)의 교반용기(111)와 2차 교반장치(120)의 교반용기(121) 사이에 설치되며, 1차 교반장치(110)에서 처리된 제1 분해물을 2차 교반장치(120)로 배출하는 제1 분해물배출장치(151)와 2차 교반장치(120)에서 처리된 최종 분해물을 분해물저장부재(130)로 배출하는 제2 분해물배 치장치(152)를 포함하여 구현될 수 있다. 제1 분해물배출장치(151)와 제2 분해물배 치장치(152)는 일례로, 버터플라이밸브로 구현될 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제2 실시예이다. 도 3에서 1차 교반장치(110)는 제1 교반용기(111)와 제2 교반용기(112)를 포함하여 구현될 수 있다. 이 같은 실시예에 따라 회전구동장치(140)는 제1 내지 제3 모터부(141, 142, 143)를 포함하며, 1차 교반장치(110)의 제1 교반용기(111)와 제2 교반용기(112)와 2차 교반장치(120)의 교반용기(121) 사이에는 제1 분해물배출장치(151)와 제3 분해물배출장치(153)가 각각 설치되고, 2차 교반장치(120)에서 처리된 최종 분해물을 분해물저장부재(130)로 배출하는 제2 분해물배출장치(152)가 설치된다.
도 3 에 도시하지 않았지만, 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 제어콘솔을 포함하여 구현될 수 있다. 제어콘솔은 사용자가 장치의 전원 온/오프와 배기 팬과 흡입 팬, 용기 발열부와 히팅부재의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 온도센서에서 검출된 교반용기의 내부 온도값과 습도센서에서 검출된 교반용기의 내부 습도값을 이용하여 용기 발열부에 공급되는 전원을 제어한다.
제어부는 회전구동장치(140)의 복수의 모터부의 구동을 제어한다. 일례로, 제어부는 모터를 정회전 또는 역회전하도록 제어하여 1차 교반장치(110)에 설치된 복수의 교반기 모듈 사이에서 교반되는 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 교차 이동하도록 할 수 있다. 이에 따라, 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 교반용기 바닥과 측벽에 눌어붙지 않고, 음식물쓰레기와 미생물과 미생물배양물이 잘 교반될 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제3 실시예이다. 도 3에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에서, 2차 교반장치(120)에 제2 교반기모듈이 설치된 제2 교반용기(122)를 더 포함하고, 회전구동장치(140)에 제4 모터부(144)를 더 포함한다.
2차 교반장치(120)의 제2 교반용기(122)에는 1차 교반장치(110)에서 교반 및 분쇄되고 미생물이 포함된 1차 분해물이 투입된다. 제2 교반용기(122)의 제2 교반기모듈은 1차 분해물을 교반하면서 미생물에 의해 1차 분해물를 완전히 분해하여 최종 분해물을 생성하여 분해물저장부재(130)로 배출한다. 제2 교반용기(122)의 제2 교반기모듈은 제2 교반용기(122)의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 회전축과 상기 회전축의 표면에 형성되는 스크류날개와 상기 스크류날개가 형성되지 않은 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함한다.
도 4에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 1차 교반장치(110)의 제1 교반용기(111)에서 분해된 1차 분해물은 2차 교반장치(120)의 제1 교반용기(121)에 투입되고, 1차 교반장치(110)의 제2 교반용기(112)에서 분해된 1차 분해물은 2차 교반장치(120)의 제2 교반용기(122)에 투입된다.
도 5 는 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 도시한 제4 실시예이다. 도 2에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에서, 2차 교반장치(120)에 제2 교반기모듈이 설치된 제2 교반용기(122)를 더 포함하고, 회전구동장치(140)에 제4 모터부(144)를 더 포함한다.
도 5에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 1차 교반장치(110)의 교반용기(111)에서 분해된 1차 분해물은 2차 교반장치(120)의 제1 교반용기(121)과 제2 교반용기(122)에 각각 분리되어 투입된다.
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)와 분해물저장부재(130)가 상, 하로 배치된 구조를 설명하기 위한 예시도이고, 도 8 은 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치를 설명하기 위한 예시도이다.
먼저, 도 6 을 참조하면 도 6은 도 3에 도시한 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 절개사시도이다. 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치는 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 투입되는 투입구를 개폐하는 덮개(601)가 상부에 형성되고, 내부에 1차 교반장치(610)와 2차 교반장치(620)와 분해물저장부재(130)를 포함한다.
도 7을 참조하면, 1차 교반장치(610)에는 제1 교반용기(711)와 제2 교반용기(712)가 설치되며, 1차 교반장치(610)의 제1 교반용기(711)와 2차 교반장치(620)의 사이에는 제1 분해물배출장치(731)가 설치되고, 1차 교반장치(610)의 제2 교반용기(712)와 2차 교반장치(620)의 사이에는 제2 분해물배출장치(732)가 설치된다. 2차 교반장치(620)와 분해물저장부재(130) 사이에는 제3 분해물배출장치(733)가 설치된다.
1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)와 분해물저장부재(130)는 상, 하로 배치되며, 이에 따라 1차 교반장치(110)에서 처리된 1차 분해물은 자유낙하하여 2차 교반장치(120)로 투입되고, 2차 교반장치(120)에서 처리된 최종 분해물은 자유낙하하여 분해물저장부재(130)로 투입된다. 이에 따라 본 발명에 따른 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는, 일정한 높이만 확보되면 좁은 면적에도 얼마든지 설치할 수 있다.
도 6에서, 참조부호 641은 제1 모터부, 642는 제2 모터부, 643은 제3 모터부이다. 참조부호 6411은 주동풀리, 6412는 종동풀리, 6413은 체인이다. 도 7에서 602와 603은 교반용기 내부에서 발생하는 뜨거운 공기는 배출관이다.
도 6 과 도 8에서 1차 교반장치(610)의 제1 교반용기(711)와 제2 교반용기(712) 내부에는 회전축(611)과 상기 회전축(611)의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개(612)를 포함하는 교반기모듈이 설치된다. 도 7에서 2차 교반장치(610) 내부에는 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 회전축(741)과 상기 회전축(741)의 표면에 형성되는 스크류날개(742)와 상기 스크류날개(742)가 형성되지 않은 회전축(741)의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개(743)를 포함하는 교반기모듈이 설치된다.
도 6 내지 도 8은 음식물쓰레기 처리장치의 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)와 분해물저장부재(130)가 상, 하로 배치된 구조를 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.
일례로, 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)는 서로 나란히 설치되고, 분해물배출장치의 구동에 따라 1차 교반장치(110)로부터 교반, 분쇄, 및 분해 처리된 제1 분해물이 순차적으로 이동하면서 2차 교반장치(120)로 투입되도록 구현될 수 있다. 이때, 분해물배출장치는 버터플라이밸브 외에도 컨베이어벨트와 컨베이어벨트를 구동하는 모터를 추가로 더 포함하여 구현될 수 있다.
이에 본 발명에 따른 복수의 교반기모듈과 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 사용자의 선택에 따라 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)와 분해물저장부재(130)가 상, 하로 배치하거나, 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)는 상, 하로 배치되도록 설치하거나 서로 나란히 옆으로 배치되도록 설치할 수 있다.
한편, 1차 교반장치(110)와 2차 교반장치(120)가 서로 경사지게 배치되는 방식으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 1차 교반장치(110)의 우하단에 2차 교반장치(120)를 배치하거나, 1차 교반장치(110)의 우상단에 2차 교반장치(120)를 배치하여 중력에 의한 분해물의 자유낙하 및/또는 이송수단을 통한 강제 이송을 통해 교반장치 간에 분해물이 이동할 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (12)
- 미생물이 내장된 미생물 칩과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 투입되며, 복수의 교반기모듈과 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 있어서,
온도를 검출하는 온도센서와 습도를 검출하는 습도센서와 바닥면에 제n 용기 발열부가 형성되는 제n 교반용기와 상기 제n 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제n 회전축과 상기 제n 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제n 교반기모듈과 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 투입되는 투입구 주변에 내부에서 발생하는 수증기를 배출관을 통해 외부로 배출하는 배기 팬과, 외부공기가 유입되는 흡입관 주변에 설치되는 히팅부재가 형성되어, 1차 음식물처리시간 동안 미생물이 내장된 미생물 칩과 미생물배양물이 포함된 제1 음식물쓰레기를 교반 및 분쇄하면서 증식된 미생물이 제1 음식물쓰레기를 분해한 제1 분해물을 배출하는 한편 미생물배양물과 제2 음식물쓰레기가 투입되면 2차 음식물처리시간 동안 잔존한 미생물 칩과 미생물배양물과 제2 음식물쓰레기를 교반 및 분쇄하면서 증식된 미생물이 제2 음식물쓰레기를 분해하는 1차 교반장치와;
바닥면에 제m 용기 발열부가 형성되는 제m 교반용기와 상기 제m 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제m 회전축과 상기 제m 회전축의 표면에 형성되는 스크류날개와 상기 스크류날개가 형성되지 않은 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제m 교반기모듈이 형성되어, 상기 1차 교반장치로부터 1차 음식물처리시간 동안 교반, 분쇄, 및 분해 처리된 제1 분해물이 투입되면, 상기 1차 교반장치가 제2 음식물쓰레기를 교반, 분쇄, 및 분해하는 2차 음식물처리시간 동안, 상기 제1 분해물을 교반하면서 미생물배양물 및 음식물쓰레기에 내포된 미생물에 의해 1차 분해물을 추가적으로 완전히 분해한 후 최종 분해물을 배출하는 2차 교반장치와;
상기 2차 교반장치에서 배출되는 최종 분해물을 저장하는 분해물저장부재와;
상기 1차 교반장치의 제n 회전축을 회전시키는 제n 모터부와 상기 2차 교반장치의 제m 회전축을 회전시키는 제m 모터부를 포함하는 회전구동장치와;
상기 1차 교반장치에서 처리된 제1 분해물을 상기 2차 교반장치로 배출하기 위해 잔존하는 미생물 칩을 거르는 망과 버터플라이밸브를 포함하는 제n 분해물배출장치와, 상기 2차 교반장치에서 처리된 최종 분해물을 상기 분해물저장부재로 배출하기 위해 버터플라이밸브를 포함하는 제m 분해물배출장치를 포함하는 분해물배출장치와;
상기 온도센서에서 검출된 1차 교반장치의 내부 온도값과 상기 습도센서에서 검출된 1차 교반장치의 내부 습도값을 이용하여 상기 히팅부재와 상기 제n 용기 발열부에 공급되는 전원을 제어하여 상기 1차 교반장치의 내부온도를 적정온도로 유지시키는 제어부를 포함하며,
상기 1차 교반장치는 상기 2차 교반장치의 상부에 설치되어, 상기 제n 분해물배출장치의 버터플라이밸브 구동에 따라 상기 1차 교반장치로부터 교반, 분쇄, 및 분해 처리된 제1 분해물이 자유낙하하여 상기 2차 교반장치로 투입되고,
상기 2차 교반장치는 상기 분해물저장부재의 상부에 설치되어, 상기 제m 분해물배출장치의 버터플라이밸브 구동에 따라 상기 2차 교반장치에서 처리된 최종 분해물이 상기 분해물저장부재로 자유낙하여 배출되는 것을 특징으로 하는,
복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치. - 청구항 1 에 있어서,
상기 2차 교반장치는,
바닥면에 제m+1 용기 발열부가 형성되는 제m+1 교반용기와;
상기 제m+1 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제m+1 회전축과 상기 제m+1 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제m+1 교반기모듈을 더 포함하고,
상기 회전구동장치는,
상기 2차 교반장치의 제m+1 회전축을 회전시키는 제m+1 모터부를 더 포함하고,
상기 분해물배출장치는,
상기 1차 교반장치에서 처리된 제1 분해물을 상기 2차 교반장치로 배출하는 제m+1 분해물배출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 1차 교반장치는,
바닥면에 제n+1 용기 발열부가 형성되는 제n+1 교반용기와;
상기 제n+1 교반용기의 바닥면으로부터 일정 거리로 이격되게 설치되는 제n+1 회전축과 상기 제n+1 회전축의 일부분에 서로 이격되게 형성되는 복수의 교반날개를 포함하는 제n+1 교반기모듈을 더 포함하고,
상기 회전구동장치는,
상기 1차 교반장치의 제n+1 회전축을 회전시키는 제n+1 모터부를 더 포함하고,
상기 분해물배출장치는,
상기 1차 교반장치에서 처리된 제1 분해물을 상기 2차 교반장치로 배출하는 제n+1 분해물배출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치. - 삭제
- 청구항 5에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는,
상기 제n 교반기모듈과 상기 제n+1 교반기모듈 사이에서 교반되는 미생물과 미생물배양물과 음식물쓰레기가 교차 이동하도록, 상기 제n 모터부와 상기 제n+1 모터부를 정회전 또는 역회전하도록 제어하는 를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치. - 삭제
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- 삭제
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- 삭제
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