KR102636663B1 - 유기물 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 유기물 처리 장치에 관한 것으로, 본체 케이스와, 본체 케이스의 내측에 배치되는 교반조와, 교반조의 내측에 위치되게 본체 케이스의 일측과 타측에 각각 회전가이드부재를 개재하여 배치되며 일측에 스프로켓이 삽입되어 배치되는 회전축과, 교반조의 내측의 일측에 서로 이격되어 돌출되게 배치되는 다수개의 제1측벽 날개와, 교반조의 내측의 타측에 각각 제1측벽 날개와 대응되며 서로 이격되어 돌출되게 배치되는 다수개의 제2측벽 날개와, 제1측벽 날개나 제2측벽 날개 사이에 위치되게 회전축에 서로 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 다수개의 교반 날개와, 제1측벽 날개나 제2측벽 날개 사이에 위치되게 교반 날개의 일측의 끝단에 각각 연결되는 다수개의 고무래 날개와, 스프로켓과 체인으로 연결되어 스프로켓을 회전시킴에 의해 회전축을 회전시켜 회전축에 연결된 다수개의 교반 날개를 각각 회전축을 중심으로 회동시키고 다수개의 고무래 날개를 각각 제1측벽 날개 사이나 제2측벽 날개 사이로 회동시켜 유기물을 분쇄하여 교반시키는 회전구동원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유기물 처리 장치에 관한 것으로, 특히 교반조 내측에 다수개의 측벽날개를 배치하고 교반날개의 회동에 의해 연동되어 회동되는 고무래 날개를 측벽날개 사이로 회동시킴에 의해 유기물을 분쇄하는 힘을 개선시킬 수 있는 유기물 처리 장치에 관한 것이다.
유기물 처리 장치는 유기물(organic matter)을 폐기하기 위해 사용되며, 폐기 하기 위한 유기물로 음식물 쓰레기, 식품 제조 공정 중 발생되는 폐기물, 폐사된 가축, 가축분뇨, 어패류 및 하수 슬러지 등이 있다. 이러한 유기물 처리 장치에 관련된 기술이 한국등록특허공보 제10-2224761호(특허문헌 1)에 공개되어 있다.
특허문헌 1은 유기물 처리의 시간 주기가 24시간보다 짧으며 처리된 유기물이 6 이상의 상대적으로 높은 NPK(질소-인-칼륨) 값을 갖게 되는 유기물 처리 장치에 관한 것으로, 챔버와 교반 수단을 포함한다. 챔버는 복수의 스터드 형상 구조들을 포함하고, 스터드 형상 구조들은 챔버의 내벽으로부터 연장되며, 유기물과 유기물의 분해를 위해 선택된 하나 이상의 미생물의 혼합물을 수용하도록 구성된다. 교반 수단은 혼합물을 교반하기 위하여 챔버 내에 제공된다. 교반 수단은 샤프트, 다수의 교반기 아암들 및 패들을 포함한다. 샤프트는 챔버의 중앙 보어를 통해 연장되어 회전가능하고, 다수의 교반기 아암들은 각각 샤프트로부터 연장되며, 패들은 다수의 교반기 아암들의 각각에 연결되고, 패들은 연결된 교반기 아암의 종축에 대해 제1 각도를 이루도록 배열되며, 샤프트의 종축에 대해 제2 각도로 배열된다. 다수의 교반기 아암들 각각의 패들의 제1 각도는 서로 다른 각도로 배열되고, 다수의 교반기 아암들 각각의 패들의 제2 각도는 서로 다른 각도로 배열되고 0°로부터 180°까지 연속적으로 이어지며, 스터드 형상 구조들은 스파이크들이고, 이에 의해 혼합물이 교반 수단에 의해 교반될 때 혼합물이 챔버 밖으로 유출됨 없이 분쇄되고 완전히 혼합되게 구성되어 있다.
특허문헌 1과 같은 종래의 유기물 처리 장치 즉, 유기물 처리 장치는 교반기 아암에 배치된 패들을 이용하여 교반하게 되므로 유기물을 분쇄하는 시간이 증가될 수 있고, 다양한 종류의 유기물의 처리시 분쇄가 용이하지 않으며, 유기물 처리시 발생되는 가스가 외부로 배출됨에 의해 냄새가 발생되어 주변의 공기를 오염시킬 수 있는 등의 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교반조 내측에 다수개의 측벽날개를 배치하고 교반날개의 회동에 의해 연동되어 회동되는 고무래 날개를 측벽날개 사이로 회동시킴에 의해 유기물을 분쇄하는 힘을 개선시킬 수 있는 유기물 처리 장치를 제공하는 점에 있다.
본 발명의 다른 목적은 유기물을 분쇄하는 힘을 개선시킴에 의해 유기물의 분쇄시간을 개선시키며 다양한 종류의 유기물의 처리시 분쇄를 용이하게 수행할 수 있는 유기물 처리 장치를 제공하는 점에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유기물 처리시 발생되는 가스를 순환시켜 재사용하며 외부로 배출 시 음이온을 이용해 멸균처리하여 배출함으로써 주변 공기를 오염시키는 것을 방지할 수 있는 유기물 처리 장치를 제공하는 점에 있다.
본 발명의 유기물 처리 장치는 본체 케이스와, 상기 본체 케이스의 내측에 배치되는 교반조와, 상기 교반조의 내측에 위치되게 상기 본체 케이스의 일측과 타측에 각각 회전가이드부재를 개재하여 배치되며 일측에 스프로켓이 삽입되어 배치되는 회전축과, 상기 교반조의 내측의 일측에 서로 이격되어 돌출되게 배치되는 다수개의 제1측벽 날개와, 상기 교반조의 내측의 타측에 각각 제1측벽 날개와 대응되며 서로 이격되어 돌출되게 배치되는 다수개의 제2측벽 날개와, 상기 제1측벽 날개나 상기 제2측벽 날개 사이에 위치되게 상기 회전축에 서로 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 다수개의 교반 날개와, 상기 제1측벽 날개나 상기 제2측벽 날개 사이에 위치되게 상기 교반 날개의 일측의 끝단에 각각 연결되는 다수개의 고무래 날개와, 상기 스프로켓과 체인으로 연결되어 스프로켓을 회전시킴에 의해 상기 회전축을 회전시켜 회전축에 연결된 다수개의 교반 날개를 각각 회전축을 중심으로 회동시키고 다수개의 고무래 날개를 각각 제1측벽 날개 사이나 제2측벽 날개 사이로 회동시켜 유기물을 분쇄하여 교반시키는 회전구동원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기물 처리 장치는 교반조 내측에 다수개의 측벽날개를 배치하고 교반날개의 회동에 의해 연동되어 회동되는 고무래 날개를 측벽날개 사이로 회동시킴에 의해 유기물을 분쇄하는 힘을 개선시킬 수 있는 이점이 있고, 유기물을 분쇄하는 힘을 개선시킴에 의해 유기물의 분쇄시간을 개선시키며 다양한 종류의 유기물의 처리시 분쇄를 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있으며, 유기물 처리시 발생되는 가스를 순환시켜 재사용하며 외부로 배출 시 음이온을 이용해 멸균처리하여 배출함으로써 주변 공기를 오염시키는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 유기물 처리 장치의 측단면도,
도 2는 도 1에 도시된 유기물 처리 장치의 평단면도,
도 3은 도 1에 도시된 유기물 처리 장치를 폭방향의 일측에서 바라본 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 유기물 처리 장치를 폭방향의 타측에서 바라본 단면도,
도 5는 도 1에 도시된 교반조의 확대 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 유기물 처리 장치의 평단면도,
도 3은 도 1에 도시된 유기물 처리 장치를 폭방향의 일측에서 바라본 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 유기물 처리 장치를 폭방향의 타측에서 바라본 단면도,
도 5는 도 1에 도시된 교반조의 확대 단면도.
이하, 본 발명의 유기물 처리 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하다.
본 발명의 유기물 처리 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체 케이스(110), 교반조(120), 회전축(130), 다수개의 제1측벽 날개(140), 다수개의 제2측벽 날개(150), 다수개의 교반 날개(160), 다수개의 고무래 날개(170) 및 회전구동원(180)을 포함하여 구성된다.
본체 케이스(110)는 본 발명의 유기물 처리 장치를 전반적으로 지지하며, 교반조(120)는 본체 케이스(110)의 내측에 배치된다. 회전축(130)은 교반조(120)의 내측에 위치되게 본체 케이스(110)의 일측과 타측에 각각 회전가이드부재(131)를 개재하여 배치되며 일측에 스프로켓(132)이 삽입되어 배치되며, 다수개의 제1측벽 날개(140)는 각각 교반조(120)의 내측의 일측에 서로 이격되어 돌출되게 배치된다. 다수개의 제2측벽 날개(150)는 각각 교반조(120)의 내측의 타측에 각각 제1측벽 날개(140)와 대응되며 서로 이격되어 돌출되게 배치되며, 다수개의 교반 날개(160)는 각각 제1측벽 날개(140)나 제2측벽 날개(150) 사이에 위치되게 회전축(130)에 서로 일정한 간격으로 이격되어 배치된다. 다수개의 고무래 날개(170)는 각각 제1측벽 날개(140)나 제2측벽 날개(150) 사이에 위치되게 교반 날개(160)의 일측의 끝단에 각각 연결된다. 회전구동원(180)은 스프로켓(132)과 체인(181)으로 연결되어 스프로켓(132)을 회전시킴에 의해 회전축(130)을 회전시켜 회전축(130)에 연결된 다수개의 교반 날개(160)를 각각 회전축(130)을 중심으로 회동시키고 다수개의 고무래 날개(170)를 각각 제1측벽 날개(140) 사이나 제2측벽 날개(150) 사이로 회동시켜 유기물을 분쇄하여 교반시키며, 회전구동원(180)은 감속기가 구비된 모터가 사용된다.
본 발명의 유기물 처리 장치의 구체적인 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본체 케이스(110)는 본 발명의 유기물 처리 장치를 전반적으로 지지하며, 도 1 및 도 2에서와 같이 베이스 프레임(111), 한 쌍의 지지프레임(112,112a), 한 쌍의 제1측면 플레이트(113,113a), 한 쌍의 제2측면 플레이트(114,114a) 및 상부 플레이트(115)를 포함하여 구성된다.
베이스 프레임(111)은 골조 구조로 형성되어 본체 케이스(110)를 전반적으로 지지한다. 한 쌍의 지지프레임(112,112a)은 각각 베이스 프레임(111)의 길이방향(Y)의 일측과 타측에 각각 배치되며, 각각의 상부에 교반조(120)의 내측에 배치되는 회전축(130)이 삽입되는 회전가이드부재(131)가 각각 배치된다. 한 쌍의 제1측면 플레이트(113,113a)는 베이스프레임(111)의 길이방향(Y)의 일측과 타측에 각각 배치되며, 한 쌍의 제2측면 플레이트(114,114a)는 베이스프레임(111)의 폭방향(X)의 일측과 타측에 각각 배치되어 각각의 길이방향(Y)의 일측이나 타측의 끝단이 제1측면 플레이트(113,113a)와 연결된다. 상부 플레이트(115)는 제1측면 플레이트(113,113a)와 제2측면 플레이트(114,114a)의 상부에 배치되어 교반조(120)를 밀폐시킨다.
본체 케이스(110)를 구성하는 한 쌍의 제2측면 플레이트(114,114a) 중 하나의 제2측면 플레이트(114)는 수직방향(Z)의 일측에 제1관통공(114b)이 형성되고, 상부 플레이트(115)는 중앙에 제2관통공(115a)이 형성되며, 제1관통공(114b)은 처리가 완료된 유기물을 배출하기 위해 형성된 것으로 제2측면 플레이트(114)의 수직방향(Z)의 일측에 배치되는 제1커버(116)에 의해 개폐되며, 제2관통공(115a)은 교반조(120)의 폐사된 가축과 같은 큰 유기물을 교반조(120)의 내측으로 투입하기 위해 사용되며 상부 플레이트(115)에 배치되는 제2커버(117)에 의해 개폐된다. 제1커버(116)와 제2커버(117)는 각각 자석 센서(도시 않음)를 이용해 닫힘과 개방 상태를 확인할 수 있도록 구성된다.
교반조(120)는 도 1 및 도 5에서와 같이, 하부가 반원형으로 형성되어 폭방향(X)의 일측에 제2측면 플레이트의 수직방향(Z)의 일측에 형성된 제1관통공(114b)과 연통되게 교반조 관통공(121)이 형성되며, 교반조 관통공(121)은 교반조(120)의 폭방향(X)의 일측에 배치되는 교반조 커버(122)에 의해 개폐된다. 이러한 교반조 관통공(121)과 제1관통공(114b) 사이에는 경사형 덕트(123)가 배치되어 교반조 관통공(121)을 통해 배출되는 처리가 완료된 유기물이 교반조 커버(122)가 개방되면 교반조 관통공(121)을 통해 경사형 덕트(123)에 가이드되어 제1관통공(114b)을 통해 배출된다. 교반조 커버(122)는 수직방향(Z)의 상부를 기준으로 회동되어 개폐되거나 교반조(120)의 길이방향(Y)을 따라 슬라이딩되어 개폐되는 공지된 기술이 적용된다. 이러한 교반조(120)는 이중 철판(120a,120b)의 구조로 형성되며, 하측에 다수개의 히팅 코일(124)이 서로 이격되어 삽입되어 교반조(120)의 내측을 가열시킨다. 이중 철판(120a,120b)의 구조를 갖는 교반조(120)는 내측 즉, 이중 철판(120a,120b) 사이에는 몰리테크 오일을 채워 다수개의 히팅 코일(124)에 의해 교반조(120)를 가열 시 교반조(120)의 내측의 온도가 균일하고 일정하게 유지되도록 한다.
회전축(130)은 도 2 및 도 5에서와 같이, 다수개의 교반 날개(160)가 서로 일정한 간격으로 이격되어 연결되어 회전축(130)의 회전에 연동되어 각각 도 5에 도시된 화살표방향과 같이 시계방향으로 회동된다. 이러한 회전축(130)은 교반조(120)를 관통하여 다수개의 교반 날개(160)가 교반조(120)의 내측에 위치되게 본체 케이스(110)의 일측과 타측에 각각 회전가이드부재(131)를 개재하여 배치되며 일측에 스프로켓(132)이 삽입되어 배치된다.
다수개의 제1측벽 날개(140)는 각각 도 2, 도 3 및 도 5에서와 같이, 폭방향(X)의 일측의 끝단에 칼날(141)이 형성되고 교반조(120)의 내측의 폭방향(X)의 일측에 수직방향(Z)으로 세워진 상태에서 반원형으로 형성되는 교반조(120)의 하부와 접하며 서로 이격되어 돌출되게 배치된다.
다수개의 제2측벽 날개(150)는 각각 도 2, 도 3 및 도 5에서와 같이, 폭방향(X)의 일측의 끝단에 칼날(151)이 형성되고 교반조(120)의 내측의 폭방향(X)의 타측에 수직방향(Z)으로 세워진 상태에서 반원형으로 형성되는 교반조(120)의 하부와 접하며 서로 이격되어 돌출되게 배치된다.
다수개의 교반 날개(160)는 각각 도 2, 도 3 및 도 5에서와 같이, 회전축(130)을 중심으로 곡선형으로 휘어져 일측의 끝단에 연결된 고무래 날개(170)의 폭방향(X)의 일측의 끝단이 교반조(120)의 내측의 저면과 이격되게 형성되고, 각각은 회전축(130)의 길이방향(Y)으로 서로 일정한 간격으로 이격되고 회전축(130)을 중심으로 서로 일정한 각도로 이격되게 배치되며, 타측의 끝단에 중앙에 관통공(163a)이 형성된 연결링(163)을 형성하고, 연결링(163)이 회전축(130)에 삽입되어 연결된다. 이러한 다수개의 교반 날개(160)는 각각의 폭방향(X)의 일측에 칼날(161)이나 다수개의 톱니(162)가 형성된다. 즉, 다수개의 교반 날개(160)의 일 실시예는 각각의 폭방향(X)의 일측에 칼날(161)을 형성하거나 도 5에 도시된 확대도에서와 같이, 다른 실시예는 폭방향(X)의 일측에 다수개의 톱니(162)를 형성하여 폐사된 가축 등에 포함된 단단한 뼈를 절단 시 보다 용이하게 절단할 수 있도록 한다. 예를 들어, 다수개의 교반 날개(160)는 도 5에 도시된 화살표방향과 같이 시계방향으로 회전하는 회전축(130)에 연동하여 회전되며, 각각에 형성된 칼날(161)이나 다수개의 톱니(162)는 교반 날개(160)의 회전 시 회전방향의 선단에 위치되게 형성되어 유기물을 파쇄한다.
다수개의 고무래 날개(170)는 각각의 도 2, 도 3 및 도 5에서와 같이, 길이(L1)가 교반 날개(160)의 폭(L2)보다 크며 제1측벽 날개(140)나 제2측벽 날개(150) 사이의 길이(L3)보다 작게 형성되어 교반 날개(160)의 회동에 의해 연동되게 제1측벽 날개(140) 사이나 제2측벽 날개(150) 사이를 폭방향(X)의 일측의 끝단이 교반조(120)의 내측의 저면과 이격된 상태에서 회동하여 교반조(120)의 내측 벽면에 위치된 유기물을 긁어 모우거나 유기물을 분쇄되도록 한다.
다수개의 고무래 날개(170)의 각각의 폭방향의 일측의 끝단이 교반조(120)의 내측의 저면과 이격 간격(S1)은 0.1 내지 3㎜이 되도록 조립되며, 이러한 간격(S1)의 조정은 조립 공차를 이용해 설정할 수 있다. 이러한 다수개의 고무래 날개(170)는 각각 제1측벽 날개(140)나 제2측벽 날개(150)와 1 내지 10㎜ 간격(S2)으로 이격되어 제1측벽 날개(140) 사이나 제2측벽 날개(150) 사이를 회동한다.
유기물 투입기(190)는 도 3 및 도 4에서와 같이 본체 케이스(110)의 길이방향(Y)의 일측에 배치되고, 호퍼(191), 분쇄기(192), 투입 스크류 컨베이어(194) 및 경사형 가이드 연결통(194)을 포함하여 구성된다.
호퍼(191)는 본체 케이스(110)의 길이방향(Y)의 일측에 배치되어 유기물이 투입되며, 분쇄기(192)는 호퍼(191)의 하측에 배치되어 호퍼(191)를 통해 투입되는 유기물을 분쇄하여 배출한다. 분쇄기(192)는 스크류를 이용하는 공지된 분쇄기술이 적용됨에 의해 설명을 생략한다. 투입 스크류 컨베이어(193)는 호퍼(191)와 교반조(120) 사이에 위치되게 배치되어 호퍼(191)의 하측과 교반조(120)의 상측과 각각 연통되며 분쇄기(192)에 의해 분쇄되어 호퍼(191)에서 배출되는 유기물을 상측으로 이송하면서 압축하여 교반조(120)로 투입한다. 경사형 가이드 연결통(194)은 분쇄기(192)의 하측에 배치되며 투입 스크류 컨베이어(193)와 연통되어 분쇄기(192)를 통해 분쇄되어 배출되는 유기물이 미끄러져 투입 스크류 컨베이어(193)의 하측으로 배출되게 분쇄기(192)의 하측의 끝단에 연결되어 투입 스크류 컨베이어(193)의 수직방향(Z)의 일측과 경사지게 연결한다.
유기물 투입기(190)의 투입 스크류 컨베이어(193)의 상세한 구성은 도 3 및 도 4에서와 같이, 스크류 케이스(193a), 회전축(193b), 제2스크류(193d), 회전구동원(193e) 및 경사형 연결통(193f)을 포함하여 구성된다.
스크류 케이스(193a)는 호퍼(191)와 교반조(120) 사이에 위치되게 배치되어 경사형 가이드 연결통(194)에 의해 호퍼(191)와 연결되어, 호퍼(191)를 통해 유기물이 투입된 후 분쇄기(192)에 의해 분쇄되면 분쇄된 유기물은 경사형 가이드 연결통(194)에 가이드되어 스크류 케이스(193a)의 저면으로 포집된다. 이러한 스크류 케이스(193a)는 하측이 깔대기 형상으로 형성되어 유기물에서 발생되는 액체를 배출하며. 상측은 경사형 연결통(193f)을 개재하여 교반조(120)에 연결되어 탈수된 유기물을 교반조(120)로 투입되게 가이드한다.
회전축(193b)은 스크류 케이스(193a)의 내측에 수직방향(Z)으로 세워진 상태 즉, 길이방향이 수직방향(Z)과 수평이 되게 배치된다. 제1스크류(193c)는 회전축(193b)을 따라 수직방향(Z)으로 간격이 좁아지며 제1방향으로 경사지게 회전축(193b)에 형성된다. 즉, 제1스크류(193c)는 도 3에서와 같이 수직방향(Z)으로 상승하는 방향으로 간격(P1)이 간격(P2)보다 크게 형성되고, 간격(P2)은 간격(P3)보다 크게 형성되어 분쇄된 유기물을 수직방향으로 상승시 압착력을 증가시켜 유기물에서 수분을 더욱 제거하게 된다. 제2스크류(193d)는 제1스크류(193c)의 상부에 위치되게 회전축(193b)에 제1방향과 역방향인 제2방향으로 경사지게 형성된다. 여기서, 제1방향과 제2방향의 기준은 본체 케이스(110)의 폭방향(X)이나 길이방향(Y)을 기준으로 설정되며, 제1스크류(193c)나 제2스크류(193d)가 각각 제1방향이나 제2방향으로 경사지는 것은 폭방향(X)이나 길이방향(Y)을 기준으로 경사지게 형성되는 것을 나타낸다.
회전구동원(193e)은 스크류 케이스(193a)의 상부에 배치되어 회전축(193b)을 회전시킴에 의해 제1스크류(193c)를 제1방향으로 회전시키며 제2스크류(193d)를 제2방향으로 회전시킴에 의해 제1스크류(193c)에 의해 유기물을 압축시켜 탈수시키면서 수직방향(Z)으로 승강되게 이송시키고 제2방향으로 회전되는 제2스크류(193d)에 의해 압축되어 탈수된 유기물을 수직방향(Z)으로 하강시켜 교반조(120)로 투입되게 밀어내게 한다. 이러한 회전구동원(193e)은 감속기가 구비된 모터(도시 않음)가 사용되며, 제1방향이 시계방향이고 제2방향이 반시계방향이면 회전구동원(193e)은 제1스크류(193c)를 시계방향으로 회전시키면서 유기물을 상승시켜 이송시키며, 제2스크류(193d)를 반시계방향으로 회전시켜 유기물을 하강시켜 유기물이 경사형 연결통(193f)을 통해 용이하게 교반조(120)로 투입되게 한다.
공기순환기(200)는 본체 케이스(110)의 폭방향(X)의 일측에 배치되어 교반조(120)의 내측에서 발생된 냄새 등의 오염된 공기를 정화한 후 다시 교반조(120)의 내측으로 투입하거나 외부로 배출하기 위해 사용되며, 도 4에서와 같이, 입자 제거기(210), 건조기(220), 순환팬(230), 히팅 코일(240), 체크 밸브(250) 및 음이온 처리기(260)를 포함하여 구성된다.
입자 제거기(210)는 본체 케이스(110)의 폭방향(X)의 일측에 배치되어 교반조(120)와 중공 연결관(210a)으로 연결되어 교반조(120)에서 유입되는 가스에 포함되는 입자를 제거한다. 즉, 입자 제거기(210)는 교반조(120)에서 발생되는 가스에 포함된 오염 입자들이 포함된 가스가 유입되는 경우에 가스에 포함되는 입자를 제거한다. 건조기(220)는 입자 제거기(210)와 중공 연결관(220a)으로 연결되어 입자 제거기(210)에서 유입되는 입자가 제거된 가스를 건조시킨다. 순환팬(230)은 건조기(220)와 교반조(120) 사이에 위치되며 건조기(220)나 교반조(120)와 각각 중공 연결관(230a,230b)으로 연결되어 교반조(120)의 내측에 위치되는 가스를 입자 제거기(210)와 건조기(220)를 통해 교반조(120)로 순환시킨다.
히팅 코일(240)은 순환팬(230)과 교반조(120) 사이를 연결하는 중공 연결관(230b)의 내측에 배치되어 순환팬(230)에 의해 건조기(220)를 통과해 교반조(120)로 투입되는 공기를 가열시켜 교반조(120)의 내측으로 투입되는 공기를 가열시킴에 의해 멸균 처리를 하며, 투입되는 공기의 온도는 중공 연결관(230b)의 내측에 배치된 온도센서(240a)를 통해 감지한다.
체크 밸브(250)는 히팅코일(240)의 하측 즉, 히팅코일(240)의 전단에 위치되며 순환팬(230)과 교반조(120) 사이를 연결하는 중공 연결관(230b)에 바이패스용 중공 연결관(250a)을 개재하여 연결되어 순환팬(230)에 의해 순환되는 공기를 개폐시키며, 음이온 처리기(260)는 체크 밸브(250)와 바이패스용 중공 연결관(250a)으로 연결되어 체크 밸브(250)를 통해 배출되는 공기를 음이은으로 처리하여 배출함으로써 히팅코일(240)을 통해 가열되어 다시 교반조(120)의 내측으로 순환되어 투입되는 공기가 역류되는 것을 방지하며, 공기를 외부로 배출시 음이온 처리한 후 배출시킴으로써 냄새나 공기 오염을 방지할 수 있다.
공기순환기(200)의 구성 중 입자 제거기(210)는 외측 중공관(211), 내측 중공관(212) 및 포집상자(213)를 포함하여 구성된다.
외측 중공관(211)은 본체 케이스(110)의 폭방향(X)의 일측에 배치되며 수직방향(Z)의 일측이 교반조(120)와 중공 연결관(210a)으로 연결된다. 내측 중공관(212)은 외측 중공관(211)의 내주면과 이격되게 외측 중공관(211)의 내측에 삽입되어 외측 중공관(211)의 수직방향(Z)의 일측이 밀봉되게 연결부 재(212a)를 개재하여 연결되고 수직방향(Z)의 일측의 끝단은 중공 연결관(220a)으로 건조기(220)와 연결된다. 여기서, 외측 중공관(211)의 내경(R1)은 내측 중공관(212)의 외경(R2)보다 큰 것이 사용된다. 포집상자(213)는 외측 중공관(211)의 수직방향(Z)의 타측의 끝단이 상부에 연결되어 외측 중공관(211)을 통해 유입되는 가스가 내측 중공관(212)을 통해 건조기(220)로 투입되게 가이드하며 외측 중공관(211)을 통해 유입되는 가스에 포함되는 입자가 자중에 의해 낙하되어 포집된다. 이러한 포집상자(213)는 원통형이나 직육면체형으로 형성되며 상부에 외측 중공관(211)이나 내측 중공관(212)과 연통되는 가스 관통공(213a)이 형성되며, 측면에 배치된 커버(213c)의 개폐에 의해 포집된 입자들을 배출하기 위한 입자 배출공(213b)이 형성된다.
건조기(220)는 도 4에서와 같이 증발기(221), 응축기(222), 냉각팬(223) 및 펌프(224)를 포함하여 구성된다.
증발기(221)는 입자 제거기(210)의 내측 중공관(212)과 중공 연결관(220a)으로 연결되어 내측 중공관(212)을 통해 순환되는 가스를 냉각시키는 제1냉각 코일(221a)이 내측에 배치되며, 응축기(222)는 증발기(221)의 하측에 배치되어 증발기(221)의 제1냉각 코일(221a)과 냉각수관(221b)으로 연결되는 제2냉각 코일(222a)이 내측에 배치된다. 냉각팬(223)은 응축기(222)의 폭방향(X)의 일측에 배치되어 제2냉각 코일(222a)을 통해 흐르는 냉각수를 냉각시키며, 펌프(224)는 응축기(221)의 일측에 배치되어 제2냉각 코일(222a)과 냉각수관(224a)으로 연결되어 냉각수를 제2냉각 코일에서 제1냉각 코일(221a)로 순환시킨다. 도 4에서 도시된 냉각수통(225)은 냉각수관(도시 않음)을 통해 펌프(224)와 연결되어 냉각수를 보충하기 위해 냉각수를 저장한다.
미생물 공급부(270)는 도 4에서와 같이, 본체 케이스(110)의 상부에 배치되며, 미생물 공급통(271)과 솔레노이드 밸브(272)를 포함하여 구성된다.
미생물 공급통(271)은 본체 케이스(110)의 상부에 배치되어 미생물을 저장하며, 솔레노이드 밸브(272)는 미생물 공급통(271)과 일측이 연결관(272a)으로 연결되며 타측은 연결관(272b)을 개재하여 교반조(120)에 연결되어 일정한 시간 간격으로 미생물 공급통(271)에 저장된 미생물을 교반조(120)로 공급하며, 솔레노이드 밸브(272)는 제어기(도시 않음)의 제어에 의해 제어되어 동작된다.
전술한 본 발명의 유기물 처리 장치의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 유기물 처리 장치는 음식물 쓰레기, 식품 제조 공정 중 발생되는 폐기물, 폐사된 가축, 가축분뇨, 어패류 및 하수 슬러지 등의 유기물을 폐기하기 위한 처리장치로 먼저, 폐기될 유기물은 유기물 투입기(190)를 통해 투입한다. 유기물 투입기(190)는 호퍼(191)에 유기물을 투입되면 호퍼(191)에 투입된 유기 페기물은 분쇄기(192)에 의해 분쇄된 후 경사형 가이드 연결통(194)을 통해 투입 스크류 컨베이어(193)로 이송시킨다. 분쇄기(192)의 상세한 구성의 설명은 공지된 기술이 적용되어 설명을 생략한다. 투입 스크류 컨베이어(193)는 분쇄된 유기물을 수직방향으로 이송시키면서 압착하여 탈수하여 교반조(120)로 투입한다.
교반조(120)의 내측으로 투입된 압착되어 탈수된 유기물은 회전구동원(180)에 의해 회전되는 다수개의 교반 날개(160)의 회전에 의해 유기물을 더 작게 분쇄하며, 교반 날개(160)에 연결되어 교반 날개(160)의 회전에 의해 연동되어 회동되는 다수개의 고무래 날개(170)와 교반조(120)의 내주면에 배치되는 다수개의 제1측벽 날개(140)나 다수개의 제2측벽 날개(150)에 의해 유기물은 분쇄기(192)에 의해 분쇄되지 않은 뼈와 같은 유기물을 강하게 압착시켜 분쇄시킨다. 이와 같이 본 발명의 유기물 처리 장치는 고무래 날개(170), 제1측벽 날개(140) 및 다수개의 제2측벽 날개(150)를 이용해 보다 강하게 유기물을 분쇄시킬 수 있음으로써 음식물 쓰레기, 식품 제조 공정 중 발생되는 폐기물, 폐사된 가축, 가축분뇨, 어패류 및 하수 슬러지 등의 다양한 종류의 유기물을 폐기시 사용할 수 있다. 이러한 과정에서 유기물을 발효시키기 위해 미생물 공급부(270)에서 교반조(120)의 내측으로 일정한 시간 간격으로 미생물을 공급하며, 유기물을 발효시키는 미생물은 공지된 기술이 적용된다. 이러한 미생물 공급부(270)는 본체 케이스(110)의 상부에 배치된 미생물 공급통(271)에 미생물을 보관한 후 솔레노이드 밸브(272)를 이용하여 일정한 시간 간격으로 교반조(120)의 내측으로 미생물을 공급한다.
교반조(120)는 내측은 유기물을 발효하는 과정에서 가스가 발생되며, 발생된 가스는 공기순환기(200)를 통해 여과된 후 교반조(120)의 내측으로 다시 투입되거나 음이온 처리한 후 외부로 배출된다. 공기순환기(200)는 교반조(120)의 내측에서 발생된 가스를 입자 제거기(210)로 유입되게 한 후 입자 제거기(210)에서 가스에 포함된 오염 물질을 제거한다. 즉, 입자 제거기(210)는 외측 중공관(211)과 내측 중공관(212)의 이중 구조를 이용해 가스에 포함된 오염 물질이 자중에 의해 낙하하여 포집상자(213)에 포집되도록 하여 가스에 포함된 오염 물질을 제거한다. 오염 물질이 제거된 가스는 건조기(220)를 통해 건조된 후 순환팬(230)에 의해 교반조(120)로 순환시킨다. 즉, 순환팬(230)은 교반조(120)의 내측에 위치되는 가스를 입자 제거기(210)와 건조기(220)를 통해 다시 교반조(120)로 순환시킨다.
교반조(120)로 순환되는 가스는 히팅 코일(240)에 의해 교반조(120)의 내측으로 투입되는 순환되는 공기를 가열시킴에 의해 멸균 처리를 하며, 체크 밸브(250)는 순환팬(230)과 교반조(120) 사이를 연결하는 중공 연결관(230b)에 바이패스용 중공 연결관(250a)과 연결되어 교반조(120)로 투입되는 공기를 음이온 처리기(260)로 바이패스(bypass)시키며, 음이온 처리기(260)는 바이패스된 공기를 음이온 처리항 외부로 배출한다.
본 발명의 유기물 처리 장치는 음식물 쓰레기, 식품 제조 공정 중 발생되는 폐기물, 폐사된 가축, 가축분뇨, 어패류 및 하수 슬러지 등의 유기물을 폐기하기 위해 처리하는 장치 제조 산업 분야에 널리 적용할 수 있다.
110:본체 케이스 111: 베이스 프레임
112,112a: 지지프레임 113,113a: 제1측면 플레이트
114,114a: 제2측면 플레이트 115: 상부 플레이트
120: 교반조 121: 교반조 관통공
122: 교반조 커버 123: 경사형 덕트
1130: 회전축 131: 회전가이드부재
132: 스프로켓 140: 제1측벽 날개
150: 제2측벽 날개 160: 교반 날개
170: 고무래 날개 180: 회전구동원
190: 유기물 투입기 191: 호퍼
192: 분쇄기 193: 투입 스크류 컨베이어
194: 경사형 가이드 연결통 200:공기순환기
210: 입자 제거기 211: 외측 중공관
212: 내측 중공관 213: 포집상자
220: 건조기 221: 증발기
222: 응축기 223: 냉각팬
224: 펌프 230: 순환팬
240: 히팅 코일 250: 체크 밸브
260: 음이온 처리기
112,112a: 지지프레임 113,113a: 제1측면 플레이트
114,114a: 제2측면 플레이트 115: 상부 플레이트
120: 교반조 121: 교반조 관통공
122: 교반조 커버 123: 경사형 덕트
1130: 회전축 131: 회전가이드부재
132: 스프로켓 140: 제1측벽 날개
150: 제2측벽 날개 160: 교반 날개
170: 고무래 날개 180: 회전구동원
190: 유기물 투입기 191: 호퍼
192: 분쇄기 193: 투입 스크류 컨베이어
194: 경사형 가이드 연결통 200:공기순환기
210: 입자 제거기 211: 외측 중공관
212: 내측 중공관 213: 포집상자
220: 건조기 221: 증발기
222: 응축기 223: 냉각팬
224: 펌프 230: 순환팬
240: 히팅 코일 250: 체크 밸브
260: 음이온 처리기
Claims (14)
- 본체 케이스와,
상기 본체 케이스의 내측에 배치되는 교반조와,
상기 교반조의 내측에 위치되게 상기 본체 케이스의 일측과 타측에 각각 회전가이드부재를 개재하여 배치되며 일측에 스프로켓이 삽입되어 배치되는 회전축과;
상기 교반조의 내측의 일측에 서로 이격되어 돌출되게 배치되는 다수개의 제1측벽 날개와,
상기 교반조의 내측의 타측에 각각 제1측벽 날개와 대응되며 서로 이격되어 돌출되게 배치되는 다수개의 제2측벽 날개와,
상기 제1측벽 날개나 상기 제2측벽 날개 사이에 위치되게 상기 회전축에 서로 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 다수개의 교반 날개와,
상기 제1측벽 날개나 상기 제2측벽 날개 사이에 위치되게 상기 교반 날개의 일측의 끝단에 각각 연결되는 다수개의 고무래 날개와,
상기 스프로켓과 체인으로 연결되어 스프로켓을 회전시킴에 의해 상기 회전축을 회전시켜 회전축에 연결된 다수개의 교반 날개를 각각 회전축을 중심으로 회동시키고 다수개의 고무래 날개를 각각 제1측벽 날개 사이나 제2측벽 날개 사이로 회동시켜 유기물을 분쇄하여 교반시키는 회전구동원을 포함하며,
상기 본체 케이스의 폭방향의 일측에 공기순환기가 배치되고,
상기 공기순환기는 본체 케이스의 폭방향의 일측에 배치되어 교반조와 중공 연결관으로 연결되어 교반조에서 유입되는 가스에 포함되는 입자를 제거하는 입자 제거기와,
상기 입자 제거기와 중공 연결관으로 연결되어 입자 제거기에서 유입되는 입자가 제거된 가스를 건조시키는 건조기와,
상기 건조기와 교반조 사이에 위치되며 건조기나 교반조와 각각 중공 연결관으로 연결되어 교반조의 내측에 위치되는 가스를 상기 입자 제거기와 상기 건조기를 통해 교반조로 순환시키는 순환팬과,
상기 순환팬과 상기 교반조 사이를 연결하는 중공 연결관의 내측에 배치되어 순환팬에 의해 건조기를 통과해 교반조로 투입되는 공기를 가열시키는 히팅 코일과,
상기 히팅코일의 하측에 위치되며 상기 순환팬과 상기 교반조 사이를 연결하는 중공 연결관에 바이패스용 중공 연결관을 개재하여 연결되어 순환팬에 의해 순환되는 공기를 개폐시키는 체크 밸브와,
상기 체크 밸브와 바이패스용 중공 연결관으로 연결되어 체크 밸브를 통해 배출되는 공기를 음이은으로 처리하여 배출하는 음이온 처리기를 포함하는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 본체 케이스는 베이스 프레임과,
상기 베이스 프레임의 길이방향의 일측과 타측에 각각 배치되며, 각각의 상부에 교반조의 내측에 배치되는 회전축이 삽입되는 회전가이드부재가 각각 배치되는 한 쌍의 지지프레임과,
상기 베이스프레임의 길이방향의 일측과 타측에 각각 배치되는 한 쌍의 제1측면 플레이트와,
상기 베이스프레임의 폭방향의 일측과 타측에 각각 배치되어 각각의 길이방향의 일측이나 타측의 끝단이 제1측면 플레이트와 연결되는 한 쌍의 제2측면 플레이트와,
상기 제1측면 플레이트와 상기 제2측면 플레이트의 상부에 배치되어 상기 교반조를 밀폐시키는 상부 플레이트를 포함하며,
상기 한 쌍의 제2측면 플레이트 중 하나의 제2측면 플레이트는 수직방향의 일측에 제1관통공이 형성되고, 상기 상부 플레이트는 중앙에 제2관통공이 형성되며, 상기 제1관통공은 하나의 제2측면 플레이트의 수직방향의 일측에 배치되는 제1커버에 의해 개폐되며, 상기 제2관통공은 상부 플레이트에 배치되는 제2커버에 의해 개폐되는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 교반조는 하부가 반원형으로 형성되어 폭방향의 일측에 제2측면 플레이트의 수직방향의 일측에 형성된 제1관통공과 연통되게 교반조 관통공이 형성되는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 본체 케이스의 길이방향의 일측에 유기물 투입기가 배치되고,
상기 유기물 투입기는 본체 케이스의 길이방향의 일측에 배치되어 유기물이 투입되는 호퍼와,
상기 호퍼의 하측에 배치되어 호퍼를 통해 투입되는 유기물을 분쇄하여 배출하는 분쇄기와,
상기 호퍼와 상기 교반조 사이에 위치되게 배치되어 상기 호퍼의 하측과 교반조의 상측과 각각 연통되며 상기 분쇄기에 의해 분쇄되어 호퍼에서 배출되는 유기물을 상측으로 이송하면서 압축하여 교반조로 투입하는 투입 스크류 컨베이어와,
상기 분쇄기의 하측에 배치되며 상기 투입 스크류 컨베이어와 연통되어 분쇄기를 통해 분쇄되어 배출되는 유기물이 미끄러져 투입 스크류 컨베이어의 하측으로 배출되게 분쇄기의 하측의 끝단에 연결되어 투입 스크류 컨베이어의 수직방향의 일측과 경사지게 연결되는 경사형 가이드 연결통을 포함하는 유기물 처리 장치. - 제4항에 있어서,
상기 투입 스크류 컨베이어는 상기 호퍼와 상기 교반조 사이에 위치되게 배치되어 경사형 가이드 연결통에 의해 호퍼와 연결되는 스크류 케이스와,
상기 스크류 케이스의 내측에 수직방향으로 배치되는 회전축과,
상기 회전축을 따라 수직방향으로 간격이 좁아지며 제1방향으로 경사지게 회전축에 형성되는 제1스크류와,
상기 제1스크류의 상부에 위치되게 회전축에 제1방향과 역방향인 제2방향으로 경사지게 형성되는 제2스크류와,
상기 스크류 케이스의 상부에 배치되어 회전축을 회전시킴에 의해 제1스크류를 제1방향으로 회전시키며 제2스크류를 제2방향으로 회전시킴에 의해 제1스크류에 의해 유기물을 압축시켜 탈수시키면서 수직방향으로 승강되게 이송시키고 제2방향으로 회전되는 제2스크류에 의해 압축되어 탈수된 유기물을 수직방향으로 하강시켜 교반조로 투입되게 밀어내게 하는 회전구동원을 포함하며,
상기 스크류 케이스는 하측이 깔대기 형상으로 형성되어 유기물에서 발생되는 액체를 배출하며. 상측은 경사형 연결통을 개재하여 교반조에 연결되어 탈수된 유기물을 교반조로 투입되게 가이드하는 유기물 처리 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 입자 제거기는 본체 케이스의 폭방향의 일측에 배치되며 수직방향의 일측이 교반조와 중공 연결관으로 연결되는 외측 중공관과,
상기 외측 중공관의 내주면과 이격되게 외측 중공관의 내측에 삽입되어 외측 중공관의 수직방향의 일측이 밀봉되게 연결부재를 개재하여 연결되고 수직방향의 일측의 끝단은 중공 연결관으로 건조기와 연결되는 내측 중공관과,
상기 외측 중공관의 수직방향의 타측의 끝단이 상부에 연결되어 외측 중공관을 통해 유입되는 가스가 상기 내측 중공관을 통해 건조기로 투입되게 가이드하며 외측 중공관을 통해 유입되는 가스에 포함되는 입자가 자중에 의해 낙하되어 포집되는 포집상자를 포함하며,
상기 외측 중공관의 내경은 상기 내측 중공관의 외경보다 크며, 상기 포집상자는 원통형이나 직육면체형으로 형성되며 상부에 외측 중공관이나 내측 중공관과 연통되는 가스 관통공이 형성되며, 측면에 배치된 커버의 개폐에 의해 포집된 입자들을 배출하기 위한 입자 배출공이 형성되는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 건조기는 상기 입자 제거기의 내측 중공관과 중공 연결관으로 연결되어 내측 중공관을 통해 순환되는 가스를 냉각시키는 제1냉각 코일이 내측에 배치되는 증발기와,
상기 증발기의 하측에 배치되어 증발기의 제1냉각 코일과 냉각수관으로 연결되는 제2냉각 코일이 내측에 배치되는 응축기와,
상기 응축기의 폭방향의 일측에 배치되어 제2냉각 코일을 통해 흐르는 냉각수를 냉각시키는 냉각팬과,
상기 응축기의 일측에 배치되어 제2냉각 코일과 냉각수관으로 연결되어 냉각수를 제2냉각 코일에서 제1냉각 코일로 순환시키는 펌프를 포함하는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 다수개의 제1측벽 날개는 각각 폭방향의 일측의 끝단에 칼날이 형성되고 상기 교반조의 내측의 폭방향의 일측에 수직방향으로 세워진 상태에서 반원형으로 형성되는 교반조의 하부와 접하며 서로 이격되어 돌출되게 배치되며,
상기 다수개의 제2측벽 날개는 각각 폭방향의 일측의 끝단에 칼날이 형성되고 상기 교반조의 내측의 폭방향의 타측에 수직방향으로 세워진 상태에서 반원형으로 형성되는 교반조의 하부와 접하며 서로 이격되어 돌출되게 배치되는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 다수개의 교반 날개는 각각 상기 회전축을 중심으로 곡선형으로 휘어져 일측의 끝단에 연결된 고무래 날개의 폭방향의 일측의 끝단이 교반조의 내측의 저면과 이격되게 형성되고, 각각은 회전축의 길이방향으로 서로 일정한 간격으로 이격되며 회전축을 중심으로 서로 일정한 각도로 이격되어 배치되며, 각각의 폭방향의 일측에 칼날이나 다수개의 톱니가 형성되는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 다수개의 고무래 날개는 각각의 길이가 상기 교반 날개의 폭보다 크며 상기 제1측벽 날개나 상기 제2측벽 날개 사이의 길이보다 작게 형성되어 교반 날개의 회동에 의해 연동되게 제1측벽 날개 사이나 제2측벽 날개 사이를 폭방향의 일측의 끝단이 교반조의 내측의 저면과 이격된 상태에서 회동하여 교반조의 내측 벽면에 위치된 유기물을 긁어 모우거나 유기물을 분쇄되도록 하는 유기물 처리 장치. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 고무래 날개의 폭방향의 일측의 끝단이 교반조의 내측의 저면과 이격 간격은 0.1 내지 3㎜인 유기물 처리 장치. - 제11항에 있어서,
상기 고무래 날개는 제1측벽 날개나 제2측벽 날개와 1 내지 10㎜ 간격으로 이격되어 제1측벽 날개 사이나 제2측벽 날개 사이를 회동하는 유기물 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 본체 케이스의 상부에는 미생물 공급부가 배치되며,
상기 미생물 공급부는 본체 케이스의 상부에 배치되어 미생물을 저장하는 미생물 공급통과, 상기 미생물 공급통과 일측이 연결관으로 연결되며 타측은 연결관을 개재하여 교반조에 연결되어 일정한 시간 간격으로 미생물 공급통에 저장된 미생물을 교반조로 공급하는 솔레노이드 밸브를 포함하는 유기물 처리 장치.
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