KR200384818Y1 - 음식물쓰레기의 탈수장치 - Google Patents

음식물쓰레기의 탈수장치 Download PDF

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KR200384818Y1 KR20-2005-0005113U KR20050005113U KR200384818Y1 KR 200384818 Y1 KR200384818 Y1 KR 200384818Y1 KR 20050005113 U KR20050005113 U KR 20050005113U KR 200384818 Y1 KR200384818 Y1 KR 200384818Y1
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주용식
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현성준
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Abstract

본 고안은 음식물쓰레기의 탈수장치에 관한 것으로서, 음식물쓰레기에 고여 있는 수분을 1차적으로 배출한 후 음식물쓰레기를 피스톤으로 가압하여 탈수시키고 실린더커버를 열어 탈수 압축된 음식물쓰레기를 제거하는 과정을 자동으로 수행할 수 있도록 한 것이다.
본 고안의 음식물쓰레기의 탈수장치는, 투입구와 실린더공간이 마련된 고정몸체; 이 고정몸체의 한쪽에 마련되며 실린더공간이 일직선으로 연장되는 연장실린더공간을 갖고 이 연장실린더의 벽면 일부에는 필터가 구비된 실린더몸체; 이 실린더몸체의 끝단에 설치되어 상기 실린더몸체를 개폐하는 실린더커버; 상기 고정몸체의 다른 한쪽에 마련되며 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 왕복 이동되도록 마련되는 피스톤; 이 피스톤을 연장실린더공간의 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동수단;을 포함하고, 상기 필터는 가압정도에 따라 간극조절이 가능한 사각형단면의 코일스프링으로 마련됨을 특징으로 한다.

Description

음식물쓰레기의 탈수장치{Dehydrating equipment for food waste}
본 고안은 음식물쓰레기의 탈수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물쓰레기에 고여 있는 수분을 1차적으로 배출한 후 음식물찌꺼기를 피스톤으로 가압하여 탈수시키고 커버를 열어 탈수 압축된 음식물찌꺼기를 제거하는 과정을 자동으로 수행할 수 있으며, 세척이 용이한 구성으로 되는 음식물쓰레기의 탈수장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정 또는 대형 식당 등에서 발생되는 음식물쓰레기는 함수율이 높은 유기성 물질이며, 이는 파쇄, 선별, 분리, 발효 또는 탈수 등의 공정으로 이루어진 음식물쓰레기 재활용 공정에서 처리하여 가축사료나 퇴비로 이용하고 있다. 이와 같이 음식물쓰레기를 가축사료나 퇴비로 재활용하면, 매립 시 발생되는 악취와 침출수에 의한 2차 환경오염을 방지할 수 있기 때문에 음식물쓰레기(찌꺼기)의 재활용율이 점차 높아지고 있다.
최근 음식물쓰레기에 대한 처리기준에 엄격하여 쓰레기매립지에서는 음식물쓰레기의 반입을 금하고 있고 이를 위반하면 벌금을 부과하고 있는 실정이다. 따라서 음식물쓰레기가 혼입된 쓰레기는 수거를 거부하는 등 심각한 쓰레기처리문제로 대두되고 있다. 특히, 가축사료나 퇴비를 활용하기 위해 수거할 때에도 수분이 없는 상태로 탈수시켜 수거하고 있다.
이와 같이 음식물쓰레기가 갖고 있는 수분을 탈수하거나 탈수와 파쇄를 수행하는 장치들이 제안되어 있는데, 이러한 기존의 장치들 중에서 몇 개를 설명하면 다음과 같다.
대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0165321호에는 호퍼를 통해 투입된 음식물쓰레기가 갖고 있는 수분은 호퍼 내면의 탈수망을 통해 배출되고 음식물쓰레기는 탈수망 내에서 회전되는 스크루에 의해 압착 이동되므로 부분별 압력의 증가 없이 배출됨은 물론, 탈수망에 그 길이방향으로 안내홈이 형성되어 음식물쓰레기가 미끄러지므로 스크루와 함께 회전되는 현상이 없게 되므로 탈수망 파손에 대한 보호 및 완전한 탈수효과를 얻는 것이 그 특징이다.
그러나 상기 등록실용신안공보에 있어서는 원통형으로 형성된 탈수망에 미세구멍이 막히기 쉽고 이 미세구멍이 막히면 외부케이스 내에 탈수망이 설치되어 있어서 세척 또한 곤란하다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0233476호에는 20~45ㅀ경사진 본체의 수납드럼 내부에 음식물쓰레기를 투입하고 유압실린더에 의해 압축판이 이동되어 가압되므로 음식물쓰레기가 갖고 있는 수분은 배수판의 구멍을 통해 배출되며, 이렇게 수분을 제거한 후에는 도어를 연 상태에서 유압실린더를 좀 더 작동시켜 압축된 음식물쓰레기를 배출하는 것이 그 특징이다.
그러나 상기와 같은 등록특허공보에 있어서는 배수판에 다수의 미세구멍인 배수구가 천공되어 있는 깃이어서 음식물쓰레기의 미세 이물이 배수구를 막히기 쉽고 이렇게 배수판의 배수구가 막히면 브러시로 세척하여야 했으며 이때 악취는 물론 미세 이물의 완전한 제거가 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 고안의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 음식물쓰레기에 고여 있는 수분을 1차적으로 배출한 후 음식물쓰레기를 피스톤으로 가압하여 탈수시키고 실린더커버를 자동으로 열어 탈수 압축된 음식물쓰레기를 제거하는 과정을 자동으로 수행할 수 있도록 한 음식물쓰레기의 탈수장치에 대한 구조를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 스크린 망을 기어트레인을 통해 연동되는 브러시로 세척하므로 스크린 망의 막힘이 방지되며, 가압정도에 따라 간극조절이 가능한 원통형의 필터를 사각형단면의 코일스프링으로 마련함으로써 미세한 탈수구멍이 연속하여 형성되고 이로 인하여 필터의 막힘을 방지할 수 있도록 한 음식물쓰레기의 탈수장치에 대한 구조를 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 음식물쓰레기의 압착탈수 작업을 한 후, 곧바로 호퍼를 통해 급수시키면서 원통형의 필터를 포함한 회전실린더 및 실린더커버 등의 전체를 회전시킴으로써 세척을 용이하게 수행할 수 있으며, 이로 인하여 음식물쓰레기의 이물이 끼여서 막힘을 미연에 방지할 수 있도록 한 음식물쓰레기의 탈수장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적달성을 위한 본 고안의 음식물쓰레기의 탈수장치는,
투입구와 실린더공간이 마련된 고정몸체; 이 고정몸체의 한쪽에 마련되며 실린더공간이 일직선으로 연장되는 연장실린더공간을 갖고 이 연장실린더의 벽면 일부에는 필터가 구비된 실린더몸체; 이 실린더몸체의 끝단에 설치되어 상기 실린더몸체를 개폐하는 실린더커버; 상기 고정몸체의 다른 한쪽에 마련되며 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 왕복 이동되도록 마련되는 피스톤; 이 피스톤을 연장실린더공간의 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동수단;을 포함하고, 상기 필터는 가압정도에 따라 간극조절이 가능한 사각형단면의 코일스프링으로 마련됨을 특징으로 한다.
본 고안의 또 다른 양태인 음식물쓰레기 처리장치는, 투입구와 실린더공간이 마련된 고정몸체; 이 고정몸체의 한쪽에 마련되며 실린더공간이 일직선으로 연장되는 연장실린더공간을 갖고 이 연장실린더의 벽면 일부에는 필터가 구비된 실린더몸체; 이 실린더몸체의 끝단에 설치되어 상기 실린더몸체를 개폐하는 실린더커버; 상기 고정몸체의 다른 한쪽에 마련되며 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 왕복 이동되도록 마련되는 피스톤; 이 피스톤을 연장실린더공간의 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동수단; 모터; 상기 모터에 의해 회전하는 기어;상기 기어의 외경에 연결되는 연동링크; 를 포함하고, 막대형의 상기 연동링크의 제1 단부는 상기 기어의 회전에 의해 회전하고 그 제2 단부는 상기 실린더 커버에 연결되어 상기 기어가 회전할 때 상기 실린더 커버를 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 직선운동시켜 상기 실린더몸체를 개폐하거나 또는 상기 실린더 커버의 어느 한 측면에 구성된 회동용 힌지;를 추가로 포함하여 막대형의 상기 연동링크의 제1 단부는 상기 기어의 회전에 의해 회전하고 그 제2 단부는 상기 실린더 커버에 연결되어 상기 기어가 회전할 때 상기 실린더 커버를 상기 힌지점을 중심으로 회전시켜 상기 실린더몸체를 개폐하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구조에서 상기 실린더공간의 중심선방향과 평행하게 설치된 가이드에 스프링을 통해 탄력적으로 설치된 슬라이더; 상기 슬라이더의 힌지를 중심으로 하여 상하로 회전되고 실린더커버에서 연장된 축을 지지하는 하우징과 일체로 연결되는 회동링크와, 상기 고정몸체 하부의 구동모터에 구동되는 웜, 웜 휘일과, 이 웜휘일의 축에 장착되는 기어와, 상기 회동링크를 상하로 회동시킬 수 있도록 회동링크의 단부와 기어의 중심에서 떨어진 위치의 핀과 연결되는 연동링크로 구성될 수 있다.
또한 상기 실린더몸체는 베어링으로 지지되어 회전가능하게 설치된 회전실린더와, 이 회전실린더의 끝단에 순차적으로 설치되는 원통형의 필터, 링형 몸체와, 상기 필터와 링형 몸체를 회전실린더에 고정하는 복수의 고정로드 및 상기 필터를 감싸도록 회전실린더와 링형 몸체의 외측에 기밀이 유지되면서 회전가능하게 설치되며 하부에 탈수구를 갖는 드럼과, 상기 회전실린더를 구동시키도록 벨트로 연결되고 고정몸체의 하단에 설치된 구동모터로 구성될 수 있다.
또한, 상기 고정몸체의 투입구 측면에는 음식물쓰레기의 수분이 배출되도록 하기 위한 스크린망이 설치되거나 이와 함께 상기 탈수커버에는 스크린망을 세척하기 위한 회전가능한 브러시가 포함될 수 있다.
또한 상기 구조에서, 상기 피스톤은 실린더공간 및 연장실린더공간을 가압할 수 있도록 적어도 선단이 막히거나 별도의 피스톤헤드가 구비된 긴 원통형 피스톤으로 마련되며, 상기 피스톤구동수단은 고정몸체에 장착된 브래킷을 통해 설치된 구동모터와, 이 구동모터의 출력축에 연장 설치된 리드스크루와, 상기 원통형 피스톤의 후단에 장착되어 리드스크루가 체결되는 너트로 구성될 수 있다.
이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치 일부를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 고안의 평면도이고, 도 4는 본 고안의 단면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치 일부를 절개하여 나타낸 좌측면도이며, 도 6은 본 고안에서 원통형의 필터를 발췌하여 나타낸 단면도이다.
본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치는, 도면에 나타낸 바와 같이, 상부로부터 투입구(102)가 형성되고 이 투입구(102)의 하단에 수평으로 실린더공간(104)이 마련된 고정몸체(100); 이 고정몸체(100)의 한쪽에 마련되며 실린더공간(104)이 일직선으로 연장되는 연장실린더공간(202)을 갖고 스프링필터(220)가 구비된 실린더몸체(200); 이 실린더몸체(200)의 끝단에 개폐가능하게 설치되는 실린더커버(300); 상기 고정몸체(100)의 다른 한쪽에 마련되며 실린더공간(104)과 연장실린더공간(202)에서 그 중심선방향으로 왕복 이동되도록 마련되는 피스톤(400); 이 피스톤(400)을 연장실린더공간(202)의 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동수단을 포함하고 있다.
상기 고정몸체(100)의 투입구(102) 상단에는 상단이 넓고 하단이 좁은 형상의 호퍼(도시되지 않음)가 장착되어지는 것이며, 상기 투입구(102)의 전/후면에는 음식물쓰레기의 수분만이 배출되도록 하기 위한 스크린망(108)이 설치되어지고 이 스크린망(108)의 외측에는 이와 이격되게 하단에 탈수구(112)를 갖는 탈수커버(110)가 설치되어 있다.
상기 실린더몸체(200)는 고정몸체(100)의 한쪽에 베어링(204)으로 지지되어 회전가능하게 회전실린더(210)가 설치되고, 이 회전실린더(210)의 끝단 벽면에 원통형의 스프링필터(220), 링형 몸체(230)가 순차적으로 설치되며, 상기 필터(220)와 링형 몸체(230)가 회전실린더(210)에 복수의 고정로드(240)로 고정된다. 상기 원통형의 스프링필터(220)의 외측에는 이를 감싸는 드럼(250)이 설치되되 이 드럼(250)의 양단은 회전실린더(210) 및 링형 몸체(230)의 외면과 기밀이 유지되면서 회전 가능하도록 마련되며, 하부에는 탈수구(252)가 형성되어 있다. 또한 고정몸체(100)의 하단에는 제1구동모터(260)가 설치되어 있고 이 제1구동모터(260)의 출력축과 상기 회전실린더(210)가 벨트(262)로 연결되어 있다.
상기 원통형 스프링필터(220)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 가압정도에 따라 간극조절이 가능한 사각형단면을 가진 코일스프링으로 마련되며, 이 코일스프링의 사각단면형상은 내면측보다 외면측의 간격이 넓게 경사진 사각형의 단면형상이다. 이렇게 형성하는 이유는 음식물쓰레기가 끼이지 않도록 하면서 수분의 배출을 용이하게 하기 위해서이다.
상기 실린더커버(300)는 실린더몸체(200)를 이루는 회전실린더(210)와 함께 회전되도록 설치되며 실린더몸체(200)의 끝단인 링형 몸체(230)에 밀착되거나 그 중심선방향으로 후퇴한 후 상부로 회동되게 설치된다.
다시 말해서, 상기 고정몸체(100)에는 그 좌측에서 보았을 때 회전실린더(210)의 상부양쪽에 실린더공간(104)의 중심선방향과 평행하게 가이드(310)가 설치되고 이 가이드(310)에는 스프링(312)을 통해 탄력적으로 슬라이더(314)가 설치되어 있으며, 이 슬라이더(314)에 형성된 힌지(315)에는 이를 중심으로 하여 상하로 회전되는 호형의 회동링크(320)가 설치되어 있다. 또한 상기 실린더커버(300)에는 그 중앙후방으로 축(302)이 연장되어 있고 이 축(302)을 회전가능하게 지지하는 베어링하우징(322)이 마련되되 이 베어링하우징(322)에서 회동링크(320)와 일체로 연결되는 암(324)이 연장되어 있다.
그리고 상기 고정몸체(100)의 하부에는 제2구동모터(330)에 의해 정역방향으로 구동되는 웜(332)이 설치되고 이 웜(332)에는 이와 맞물려 회전되는 웜휘일(334)이 설치되어 있으며, 이 웜휘일(334)의 중심축에는 기어(340)가 장착되어 있고, 상기 회동링크(320)의 단부와 기어(340)의 중심에서 떨어진 위치의 핀(342)에는 회동링크(320)를 상하로 회동시킬 수 있도록 연동링크(350)가 연결되어 있다.
상기 탈수커버(110)에는 그 내측의 스크린망(108)을 세척하기 위한 브러시(120)가 설치되되 이 브러시(120)는 2개가 한 쌍을 이루고 회전되게 설치되고 상기 브러시(120)는 기어(340)로부터 연동되는 다수의 기어, 즉 기어트레인(130)에 의해 구동되게 설치되어 있다.
상기 피스톤(400)은 고정몸체(100)의 실린더공간(104)에서 실린더몸체(200)의 연장실린더공간(202)에 이르기까지 삽입될 수 있도록 긴 원통형 중공실린더(402)로 마련되고, 이 중공실린더(402)의 선단에는 별도의 피스톤헤드(404)가 구비되어 피스톤으로서의 기능을 갖는다. 또한 상기 고정몸체(100)의 다른 한쪽에는 실린더공간(104) 및 연장실린더공간(202)의 중심선방향과 평행하게 브래킷(410)과 가이드(420)가 장착되어 있고 상기 브래킷(410)의 끝단에는 제3구동모터(430)가 설치되어 있고 상기 중공실린더(402)의 끝단에 가이드(420)를 따라 안내되는 너트(440)가 장착되어 있고 이 너트(440)에는 제3구동모터(430)의 출력축에 의해 구동되는 리드스크루(450)가 관통 체결되어 있다.
상기 브래킷(410)에는 피스톤(400)을 이루는 중공실린더(402)의 위치를 감지할 수 있도록 복수의 리밋스위치(411, 412,413)가 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치는, 고정몸체(100)상단의 호퍼(106)를 통해 음식물쓰레기가 투입되면 고정몸체(100)의 투입구(102), 그 실린더공간(104) 및 실린더몸체(200)의 연장실린더공간(202)에 이르기까지 흘러들어가게 된다. 이와 같이 음식물쓰레기가 고정몸체(100)의 투입구(102)에서 실린더몸체(200)의 끝단의 실린더커버(300)부분까지 중력에 의해 용이하게 투입되도록 하기 위해서, 피스톤(400)측보다 실린더커버(300)측이 약간 낮은 상태로 경사지게 설치할 수도 있다.
위와 같이 음식물쓰레기가 투입되면 투입구(102)부분의 스크린망(108)을 통해 음식물쓰레기가 가진 수분이 중력에 의한 자체 압착력에 의해 통과하여 탈수커버(110)의 탈수구(112)로 배출되는데, 이는 우선적으로 호퍼쪽에 많은 양의 음식물쓰레기가 장입될 경우 넘쳐흐르거나 하는 현상을 방지하기 위해서 1차적으로 대량의 수분을 제거하고자 하는 것이다. 따라서 만약 수분량이 많지 않은 쓰레기를 처리하는 경우라면 이 탈수구(112)가 반드시 필요한 것은 아니다.
상기와 같이 음식물쓰레기가 투입되고 나면, 제3구동모터(430)가 구동됨에 따라 리드스크루(450)가 회전되게 되고, 이 리드스크루(450)에 체결된 너트(440)가 연장실린더공간(202)을 향하여 전진함에 따라 상기 너트(440)와 일체로 된 피스톤(400) 또한 전진하게 된다.
이와 같이 피스톤(400)이 전진하면 실린더공간(104) 및 실린더몸체(200)의 연장실린더공간(202)에 흘러들어간 음식물 쓰레기를 가압하여 수분을 탈수하게 되는데, 가압하는 초기에는 위에서 언급한 바와 같이 탈수커버(110)의 탈수구(112)와, 실린더몸체(200)의 원통형 스프링 필터(220)에서 수분이 배출되게 되며, 상기 피스톤(400)의 선단의 피스톤헤드(404)가 고정몸체(100)의 실린더공간(104)을 통과하는 순간부터는 실린더몸체(200)의 원통형 스프링 필터(220)에서만 수분이 배출되게 된다.
이때, 상기 원통형의 필터(220)는 사각단면형상의 코일스프링으로 마련되고 또 단면형상이 내면측보다 외면측의 간격이 넓게 경사진 사각형의 단면형상이어서, 음식물쓰레기가 그 사이에 끼지 않으면서 수분의 배출을 용이하게 한다.
상기 피스톤(400)이 실린더커버(300)를 향하여 전진하여 가압될수록 음식물쓰레기가 머금고 있는 수분은 더욱더 탈수되게 된다. 최종 탈수 단계가 진행된 후, 탈수가 완료되면 피스톤의 전진은 중단된다. 탈수의 완료 여부를 판단하는 방법은, 가령 중공실린더(402)끝단의 너트(440)부분이 브래킷(410)의 리밋스위치(412)를 작동시켜 제3구동모터(430)를 정지시킴으로써 이 제3 구동모터(430)에 의해 연동되는 피스톤(400)이 정지하거나 또는 제3 구동모터를 제어하는 제어부에 연결된 센서에 의해 실린더 몸체(200) 내부의 압력을 측정하여 문턱값 이상이 되는 경우에 제3 구동모터를 정지시키는 것이다. 또 다른 방법으로는, 압착된 음식물쓰레기를 더욱 압착하기 위해서는 제3 구동모터(430)에 제공되는 전류량이 증가하여야 하므로 이 전류량이 사전에 설정된 문턱값을 넘는 경우에는 탈수가 완료되었다고 판단하여 제3구동모터에 의한 실린더의 전진운동을 정지시키는 것도 가능하다.
이와 같이 음식물쓰레기가 갖고 있는 수분을 짜내어 탈수시킨 다음에는 실린더커버를 여는 과정을 거친다.
구체적으로, 제2구동모터(330)가 구동되게 되는데 이 제2구동모터(330)에 의해 연동되는 웜(332)과 웜휘일(334)을 통해 고정몸체(100)외측의 기어(340)가 연동 회전되게 되며, 이 기어(340)의 핀(342)에 연결된 연동링크(350)는 휘일의 회전력에 의해 도 2에 도시된 도면의 왼쪽 방향으로 실린더커버(300)를 밀게 된다.
따라서 고정몸체(100)상부의 가이드(310)에 설치된 슬라이더(314)가 스프링(312)에 의해 함께 밀리면서 링형 몸체(230)의 끝단에서 실린더커버(300)가 이탈되게 되며, 이렇게 실린더커버(300)가 이탈되는 시점에서도 연동링크(350)가 기어(340)의 핀(342)에 의해 지속적으로 밀어 올려지므로 회동링크(320)가 슬라이더(314)의 핀(315)을 중심으로 하여 상부로 회전되게 된다. 즉, 연장실린더공간(202) 뒷부분을 막아주고 있던 실린더커버가 열린 것이다.
이렇게 회동링크(320)가 상부를 향해 최대한으로 회전하여 실린더 커버가 최대한 연장실린더공간을 후방에서 개방하면, 제2구동모터(330)는 정지되게 되며, 이때는 연장실린더공간(202)에 가압 탈수된 상태의 음식물쓰레기를 빼내더라도 실린더커버(300)에 걸리거나 묻지 않아서 사용하기에 편리하다.
상기 구동형식에서 상기 회동링크대신에 실린더 커버의 한 측면에 직접 힌지를 장착하고 이를 축으로 하여 상기 연동링크가 밀면서 힌지를 중심으로 회전시켜 개폐하는 방식도 가능하다.
또한 회전 방식이 아니라 단순히 연장실린더 공간 방향으로 상기 회동링크가 상기 실린더커버를 직선운동하도록 밀어서 실린더 커버를 연장실린더 공간 후방으로 완전히 이격시켜 개폐하는 것도 가능하다.
이후에 제3구동모터(430)가 다시 구동한다. 즉, 이 구동에 의해 제3구동모터(430)와 연동되는 리드스크루(450), 이 리드스크루(450)에 체결된 너트(440)를 통해 피스톤(400)이 연장실린더 공간의 후방으로 다시 전진하므로 연장실린더공간(202)내에 가압 탈수된 상태의 음식물쓰레기를 밀기 시작하고, 이렇게 피스톤(400)이 지속적으로 밀면 압착된 음식물쓰레기 덩어리는 실린더커버(300)가 열려진 연장실린더공간(202) 후방에서 밀려나 아래로 떨어져 그 밑에 배치된 수거통(도시되지 않음) 등에 적재된다.
이와 같이 연장실린더공간(202)내에서 음식물쓰레기가 제거되는 시점에 다다르면서 중공실린더(402)끝단의 너트(440)부분이 브래킷(410)의 리밋스위치(413)를 작동시키게 되면, 제3구동모터(430)를 일시적으로 정지시켰다가 다시 구동시키는데 이때의 제3구동모터(430)는 가압시의 반대(역)방향으로 구동되기 시작한다. 이렇게 하여 피스톤(400)측 중공실린더(402)끝단의 너트(440)가 브래킷(410)의 리밋스위치(411)에 다다르게 되면서 제3구동모터(430) 및 피스톤(400)이 정지된다.
이후에는 피스톤(400)이 후퇴하는 운동을 전후하여 제2구동모터(330)가 실린더커버(300)를 개방할 때의 반대방향으로 구동되게 되고 이 제2구동모터(330)에 의해 연동되는 웜(332)과 웜휘일(334)을 통해 고정몸체(100)외측의 기어(340)가 연동 회전되게 되며, 이 기어(340)의 핀(342)과 연결된 연동링크(350)를 피스톤(400)이 원래위치로 후퇴되는 방향으로 당기게 된다. 따라서 기어(340)의 핀(342)과 연결된 연동링크(350), 회동링크(320) 및 슬라이더(314)를 통해 실린더커버(300)가 개방될 때의 역순에 의해 닫히게 된다.
상기 실린더커버(300)가 닫히면 피스톤(400)은 다시 초기위치만큼 후퇴하여 호퍼에 적재되어 처리를 기다리는 다음 음식물쓰레기가 고정몸체(100)의 실린더공간(104) 및 실린더몸체(202)의 연장실린더공간(202) 내부로 장입되게 되고, 다시 전술한 단계들이 되풀이되어 모든 쓰레기를 순차적으로 처리하게 된다.
한편, 상기 제2구동모터(330)에 의해 실린더커버(300)를 개폐하기 위해서 기어(340)가 구동되는 동안에는 기어(340)에 맞물려 있는 기어트레인(130)에 의해 탈수커버(110)의 브러시(120)가 회전되게 되고, 이로 인하여 고정몸체(100)의 투입구(102)부위에 설치된 스크린망(108)을 세척하므로 스크린망(108)의 막힘을 방지하도록 추가적으로 구성할 수도 있다.
위에서 설명한 작업을 반복하여 호퍼에 적재된 모든 음식물쓰레기의 탈수작업을 완료한 후, 또는 사용자가 필요하다고 판단한 경우에 있어서 실린더몸체(200)의 세척작업을 수행할 수 있다. 이러한 세척작업이 필요한 이유는 그 내부에서 음식물쓰레기가 압축될수록 이 음식물쓰레기로부터 짜지는 수분과 함께 음식물쓰레기 또한 스프링으로 된 원통형의 필터(220) 측면에 틈새 사이사이를 통해 토출되려고 하기 때문에, 음식물쓰레기의 찌꺼기가 끼여서 스프링필터의 탈수기능 효율을 저하시킬 수 있기 때문이다.
또한 상기 실린더몸체(200)의 세척작업은, 한 예로서 고정몸체(100)에 회전가능하게 설치된 회전실린더(210), 원통형의 필터(220)를 회전시켜 원심력을 이용하여 사이에 끼인 찌꺼기를 제거하는 방식을 사용할 수 있다.
상기 실린더몸체(200)의 회전 세척작업을 상세히 설명하면, 물을 투입구(102)로 공급하면서 상기 고정몸체(100)의 하단에 설치된 제1구동모터(260)를 구동시키면, 벨트(262)를 통해 회전실린더(210)와 이에 일체화되어 있는 원통형의 필터(220)가 회전되게 된다. 이때, 드럼(250)은 원통형의 필터(220) 및 링형 몸체(230)의 상대적인 회전을 수용할 뿐 회전되지 않는다.
또한 상기 필터(220)는 스프링 형태의 스프링 필터이므로 이 회전 세척시 스프링 사이가 벌어지면서 찌꺼기를 좀 더 용이하게 배출할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 상기 제1구동모터(260)를 구동시키면, 상기 실린더커버(300)를 개방시킬 때와 마찬가지로 제2구동모터(330) 또한 제어부(도시되지 않음)에 의해 구동시키므로 기어(340), 연동링크(350)가 연동되어 실린더커버(300)가 가이드(310)를 따라 밀려 후퇴되게 되고, 이와 같이 실린더커버(300)가 밀리는 만큼 원통형의 필터(220)자체가 갖는 탄성에 의해 링형 몸체(230)가 고정로드(240)를 따라 밀리므로 필터(220)의 틈새 간격이 넓어지게 된다.
따라서 투입구(102)를 통해 실린더몸체(200)로 공급된 물이 원통형의 필터(220) 사이의 틈새로 빠져나가면서 세척을 하며, 이렇게 원통형의 필터(220)를 세척한 물은 드럼(250)하부의 탈수구(252)를 통해 배출된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 음식물쓰레기의 탈수장치는, 음식물쓰레기에 고여 있는 수분을 1차적으로 배출한 후 음식물쓰레기를 피스톤으로 가압하여 탈수시키고 실린더커버를 열어 탈수 압축된 음식물쓰레기를 제거하는 과정을 작동자의 개입없이 자동으로 수행할 수 있는 유용한 고안이다.
또한 본 고안은 고정몸체의 투입구 주위에 마련된 스크린 망을 기어트레인을 통해 연동되는 브러시로 세척하므로 스크린 망의 막힘이 방지되며, 가압정도에 따라 간극조절이 가능한 원통형의 필터를 사각형단면의 코일스프링으로 마련함으로써 미세한 탈수구멍이 연속하여 형성되고, 이로 인하여 필터의 막힘을 방지할 수 있다.
그리고 본 고안은 음식물쓰레기의 압착탈수 작업을 한 후, 곧바로 호퍼를 통해 급수시키면서 원통형의 필터를 포함한 회전실린더 및 실린더커버 등의 전체를 회전시킴으로써 세척을 용이하게 수행할 수 있으며, 이로 인하여 음식물쓰레기의 이물이 끼여서 막힘을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치 일부를 나타낸 정면도,
도 3은 본 고안의 평면도,
도 4는 본 고안의 종단면도,
도 5는 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 탈수장치 일부를 절개하여 나타낸 좌측면도,
도 6은 본 고안에서 원통형의 필터를 발췌하여 나타낸 단면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100: 고정몸체 102: 투입구 104: 실린더공간
108: 스크린망 110: 탈수커버 112: 탈수구
120: 브러시 130: 기어트레인 200: 실린더몸체
202: 연장실린더공간 210: 회전실린더 220: 필터
230: 링형 몸체 300: 실린더커버 302: 축
310,420: 가이드 312: 스프링 314: 슬라이더
320: 회동링크 322: 베어링하우징 324: 암
330: 제2구동모터 332: 웜 334: 웜휘일
340: 기어 342: 핀 350: 연동링크
400: 피스톤 402: 중공실린더 404: 피스톤헤드
410: 브래킷 411~413: 리밋스위치 430: 제3구동모터
440: 너트 450: 리드스크루

Claims (8)

  1. 음식물쓰레기 처리장치에 있어서,
    투입구와 실린더공간이 마련된 고정몸체;
    이 고정몸체의 한쪽에 마련되며 실린더공간이 일직선으로 연장되는 연장실린더공간을 갖고 이 연장실린더의 벽면 일부에는 필터가 구비된 실린더몸체;
    이 실린더몸체의 끝단에 설치되어 상기 실린더몸체를 개폐하는 실린더커버;
    상기 고정몸체의 다른 한쪽에 마련되며 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 왕복 이동되도록 마련되는 피스톤;
    이 피스톤을 연장실린더공간의 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동수단;
    을 포함하고,
    상기 필터는 가압정도에 따라 간극조절이 가능한 사각형단면의 코일스프링으로 마련됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
  2. 음식물쓰레기 처리장치에 있어서,
    투입구와 실린더공간이 마련된 고정몸체;
    이 고정몸체의 한쪽에 마련되며 실린더공간이 일직선으로 연장되는 연장실린더공간을 갖고 이 연장실린더의 벽면 일부에는 필터가 구비된 실린더몸체;
    이 실린더몸체의 끝단에 설치되어 상기 실린더몸체를 개폐하는 실린더커버;
    상기 고정몸체의 다른 한쪽에 마련되며 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 왕복 이동되도록 마련되는 피스톤;
    이 피스톤을 연장실린더공간의 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동수단;
    모터;
    상기 모터에 의해 회전하는 기어;
    상기 기어의 외경에 연결되는 연동링크;
    을 포함하고,
    막대형의 상기 연동링크의 제1 단부는 상기 기어의 회전에 의해 회전하고 그 제2 단부는 상기 실린더 커버에 연결되어 상기 기어가 회전할 때 상기 실린더 커버를 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 직선운동시켜 상기 실린더몸체를 개폐하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
  3. 음식물쓰레기 처리장치에 있어서,
    투입구와 실린더공간이 마련된 고정몸체;
    이 고정몸체의 한쪽에 마련되며 실린더공간이 일직선으로 연장되는 연장실린더공간을 갖고 이 연장실린더의 벽면 일부에는 필터가 구비된 실린더몸체;
    이 실린더몸체의 끝단에 설치되어 상기 실린더몸체를 개폐하는 실린더커버;
    상기 고정몸체의 다른 한쪽에 마련되며 실린더공간과 연장실린더공간에서 그 중심선방향으로 왕복 이동되도록 마련되는 피스톤;
    이 피스톤을 연장실린더공간의 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동수단;
    모터;
    상기 모터에 의해 회전하는 기어;
    상기 기어의 외경에 연결되는 연동링크;
    상기 실린더 커버의 어느 한 측면에 구성된 회동용 힌지;
    를 추가로 포함하고,
    막대형의 상기 연동링크의 제1 단부는 상기 기어의 회전에 의해 회전하고 그 제2 단부는 상기 실린더 커버에 연결되어 상기 기어가 회전할 때 상기 실린더 커버를 상기 힌지점을 중심으로 회전시켜 상기 실린더몸체를 개폐하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실린더공간의 중심선방향과 평행하게 설치된 가이드에 스프링을 통해 탄력적으로 설치된 슬라이더;
    상기 슬라이더의 힌지를 중심으로 하여 상하로 회전되고 실린더커버에서 연장된 축을 지지하는 하우징과 일체로 연결되는 회동링크와, 상기 고정몸체 하부의 구동모터에 구동되는 웜, 웜 휘일과, 이 웜휘일의 축에 장착되는 기어와, 상기 회동링크를 상하로 회동시킬 수 있도록 회동링크의 단부와 기어의 중심에서 떨어진 위치의 핀과 연결되는 연동링크로 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 실린더몸체는 베어링으로 지지되어 회전가능하게 설치된 회전실린더와, 이 회전실린더의 끝단에 순차적으로 설치되는 원통형의 필터, 링형 몸체와, 상기 필터와 링형 몸체를 회전실린더에 고정하는 복수의 고정로드 및 상기 필터를 감싸도록 회전실린더와 링형 몸체의 외측에 기밀이 유지되면서 회전가능하게 설치되며 하부에 탈수구를 갖는 드럼과, 상기 회전실린더를 구동시키도록 벨트로 연결되고 고정몸체의 하단에 설치된 구동모터로 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정몸체의 투입구 측면에는 음식물쓰레기의 수분이 배출되도록 하기 위한 스크린망이 설치된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탈수커버에는 스크린망을 세척하기 위한 회전가능한 브러시가 포함되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤은 실린더공간 및 연장실린더공간을 가압할 수 있도록 적어도 선단이 막히거나 별도의 피스톤헤드가 구비된 긴 원통형 피스톤으로 마련되며, 상기 피스톤구동수단은 고정몸체에 장착된 브래킷을 통해 설치된 구동모터와, 이 구동모터의 출력축에 연장 설치된 리드스크루와, 상기 원통형 피스톤의 후단에 장착되어 리드스크루가 체결되는 너트로 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 탈수장치.
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