KR20050024478A

KR20050024478A - 음식물쓰레기 처리기

Info

Publication number: KR20050024478A
Application number: KR1020050007797A
Authority: KR
Inventors: 이명열
Original assignee: 이명열
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR100626590B1

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기를 빠르게 건조 분해시켜 감량, 감용의 목표를 달성하는 것 외에 처리효과를 최대화하고, 부패와 악취발생 등의 위생적 문제와 에너지 소비의 최소화, 하수오염과 대기오염의 최소화, 소음과 진동의 최소화, 고장발생의 최소화, 적절한 처리용량과 처리시간, 안전성 확보 및 사용의 편리성, 처리물의 재자원화, 낮은제작비와 설치 공간의 최소화 등의 제반사항을 모두 충족 할 수 있도록 구성된 음식물쓰레기 처리기에 관한 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 내부에 밀폐된 반응챔버를 갖는 호퍼의 상면과 측면에 각각 음식물쓰레기를 반응챔버로 유입시키는 투입구와 처리된 음식물쓰레기를 반응챔버에서 배출시키는 배출구가 뚜껑에 의해 개폐되도록 형성되고, 상기 호퍼의 하부에는 상기 반응챔버로 투입된 음식물쓰레기를 간접열로 가온하여 수증기를 발생시키는 히팅수단이 구비되며, 상기 호퍼의 반응챔버 내에는 음식물쓰레기를 교반하여 분산시키거나 한곳으로 모으는 교반 임펠라가 모터에 의해 회전되도록 설치되고, 상기 반응챔버의 내측면에는 상기 반날개에 의해 교반되는 음식물쓰레기가 파쇄 되도록 하는 파쇄기능부가 형성된 반응조와 내부에 중공부를 갖는 복수의 지지 프레임 사이에 냉각파이프가 중공부와 연통되도록 결합되고, 상기 냉각파이프와 인접된 부위에는 찬공기를 송풍하는 냉각팬이 설치되며, 상기지지프레임의하단부에는 자동드레인관이 형성되고, 상기 일측 지지프레임은 상기 반응조의 호퍼와 연결관에 의해 연통되도록 연결되어, 상기 반응조 내에서 음식물쓰레기가 가열되면서 발생된 수증기가 상기 연결관을 통해 지지프레임 및 냉각파이프를 지나면서 찬공기와 접촉 응축되어 물과 공기로 분리되도록 하는 응축기와 내부에 안내공를 갖는 열 공급관과촉매관이 연이어 연통되도록 형성되고, 상기 열 공급관의 내부에는 전기히터가 고정 배치되며, 상기 촉매관의 내부에는 세라믹담체와 다층의 금촉매가 적정간격으로 고정 배치되고, 상기 열 공급관은 상기 응축기의 타측 지지프레임과 연결관에 의해 연통되도록 연결되며, 상기 촉매관은 반응조의 호퍼와 연결관에 의해 연통되도록 연결되고, 상기촉매관과 반응조의 호퍼가 연통되도록 연결한 상기 연결관 상에는 냉각배출관이 연통되도록 연결되어, 상기 응축기를 통과한 공기가 전기히터의 열에너지로 세라믹담체와 다층의 백금촉매를 지나면서 냄새가 제거되어 배출되도록 하는탈취기와 아울러 상기 열 공급관 및 촉매관을 지난 더운 공기가 반응조로 재공급되거나 부하시에 일부의 공기가 외부로 배출되도록 하는 배출관; 상기 응축기와 탈취기를 연결하는 연결관 상에 설치되어 상기 응축기를 지난 공기를탈취기로 압송하는 송풍기와 상기 응축기의 지지프레임 하부에 형성된 자동드레인관 내부에는 상기 응축기에서 발생된 응축수가 활성탄층을 지나면서 여과 처리되어 배출되도록 다층의 활성탄필터로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기가 제공된다.

Description

음식물쓰레기 처리기{omitted}

본 발명은 음식물쓰레기 처리기에 관한 것으로, 보다 상세히는 식물쓰레기를 열매체유를 이용한 간접가열로 고속건조 분해시켜 감량, 감용의 목표를 달성하는 것으로 건조 분해시에 발생되는 증기는 응축기를 통과시켜 외부로는 순수물만 배출되어지고 공기는 외부로 배출시키지 않고 다시 반응조 내부로 들어가는 공기 순환 리사이클 방식을 채택하여 외부로 배출되는 공기가 없어 열손실이 거의 없으며 악취가 전혀 발생되지 않는다, 열에너지는 단계식 전기히터시스템을 이용하여 사용에너지를 최소화 하였으며, 처리물은 부패하지 않아 위생적이고 유기질비료로재자원화 활용하며, 낮은 에너지와 효율적인 운전구조로 처리시간을 단축시켜 운전비를 최소화하고, 안전장치 부착으로 안전성 확보와 사용의 편리성, 소음과 진동의 최소화와 기계가 작아 설치 공간의 최소화 등의 제반사항을 모두 충족 할 수 있도록 구성된 음식물쓰레기 처리기에 관한 것이다. 일반적으로 종래에 음식물쓰레기를 처리방식을 대별하면 발효식, 발효소멸식, 스크류 압착 탈수식, 피스톤 압착 탈수식, 탈수드럼 회전 원심 탈수식, 가열 건조식, 소각식 등의 여러 방식과 이러한 방식들을 복합한 방식들이 있으나 발효식 과 발효소멸식은 미생물을 이용한 방법으로 비위생적이며 처리용량에 비해 기계가 커서 설치공간을 많이 차지하고, 가격이 비싸며 처리시간이 오래 걸리는 점과 미생물 관리가 어렵고 발효시 심한 악취의 발생으로 주변 환경오염을일으켜 사용하기가 더욱 불편하다. 또한, 스크류 압착식과 피스톤 압착식 등의 압착방식은 압착탈수에 의한 하수의 오염이 심각하고 탈수필터에 끼인 찌꺼기의 제거와 세척이나 위생적 처리가 쉽지 않아서 부패가 발생하며 이로 인해 냄새의 추가 발생이 일어나므로 이의해결이 간단하지 않고 처리물에 함수율이 높아 감량률이 저조하여 사용하기가 불편하였다. 또한, 탈수드럼 회전 원심 탈수식은 처리시간이 신속하고 에너지의 소모가 적은 장점이 있으나 탈수공에 끼인 찌꺼기의 제거와 세척의 문제가 쉽지 않아 사용하기가 편하였고 압착식과 마찬가지로 수질오염을 일으키며 처리물은 함수율이 높아 감량율이 저조하여 2차처리가 필요해 관리를 소홀히 하면 부패와 냄새의 발생으로 다시 환경오염을 일으키는 단점이 있다. 또한, 가열 건조식은 전기나 연료를 사용하여 열풍 건조시키는데 과대한 에너지가 소비되고 심한 악취 발생으로 인해이의 처리가 더 큰 문제가 대두되고 처리시간이 장시간으로 기기의 안전성 및 기계수명이 짧다. 또한, 소각식은 처리물을 직화시키는 것으로서 기계의 대형화와 낮은 발열량으로 인한 불완전 연소로 인해 다이옥신등의 유해가스를 발생하고 과다한 에너지를 소비해야 하며 기기의 안전성과 주변 환경에 커다란 영향을 미쳐 사용이 어렵 다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 제안된 것으로, 그 목적은 음식물쓰레기를 분쇄하거나 압착하여 강제탈수를 하지 않고, 먼저 교반기에 의해 고루 분산되면서 건조하는 동안 파쇄기능부에 의해 작게 파쇄가 되면서 분해가이루어 지며 증기는 응축기를 통과시켜 외부로는 순수물만 배출되어지고 공기는 다시 반응조 내부로 들어가는 공기순환 유입방식을 채택하여 외부로 배출되는 공기가 없어 열손실이 거의 없으며 악취가 전혀 발생되지 않는다, 인위적인 강제 탈수에 의한 하수의 오염과, 가열 소각등에 의한 대기오염이 전혀없고, 처리시간과 감량효과를 효과적으로달성하며, 열에너지는 단계식 전기히터 방식을 이용한 방법과 효율적인 운전 등으로 에너지 소비가 아주 적고, 고장요소가 적어 안전성이 확실하며, 설치공간이 적고, 운전비가 작아 부담으로 작용했던 유지비가 거의 없으며 가격이저렴하여 널리 보급할 수 있도록 구성된 음식물쓰레기 처리기를 제공하고자 하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 내부에 밀폐된 반응챔버를 갖는 호퍼의 상면과 측면에 각각 음식물쓰레기를 반응챔버로 유입시키는 투입구와 처리된 음식물쓰레기를 반응챔버에서 배출시키는 배출구가 뚜껑에 의해 개폐되도록 형성되고, 상기 호퍼의 하부에는 상기 반응챔버로 투입된 음식물쓰레기를 가열하여 수증기를발생시키는 히팅수단이 구비되며, 상기 호퍼의 반응챔버내에는 음식물쓰레기를 교반하여 분산시키거나 한곳으로 모으는 교반임펠라가 구동 모터에 의해 회전되도록 설치되고, 상기 반응챔버의 내측면에는 상기 교반날개에 의해 교반되는 음식물쓰레기가 파쇄가 되도록 하는 파쇄기능부가 형성된 반응조와 내부에 중공부를 갖는 복수의 지프레임사이에 냉각파이프가 중공부와 연통되도록 결합되고, 상기 각파이프와 인접된 부위에는 찬공기를 송풍하는 냉각팬이 설치되며, 상기 지지프레임의 하단부에는 자동드레인관이 형성되고, 상기 일측 지지프레임은 상기 반응조의 호퍼와 연결관에 의해 연통되도록 연결되어, 상기 반응조 내에서 식물쓰레기가 가열되면서 발생된 수증기가 상기 연결관을 통해 지지프레임 및 냉각파이프를 지나면서 찬공기와 접촉 응축되어 물과 공기로 분리되도록 하는 응축기와 내부에 안내공를 갖는 열공급관과 촉매관이 연이어 연통되도록 형성되고, 상기 열공급관의 내부에는 날개가 부착된 방열히터가 고정 배치되며, 상기 촉매관의 내부에는 열노화 방지용 세라믹담체와 다수의 백금촉매층이 적정간격으로 고정 배치되고, 상기 열공급관은 상기 응축기의 타측 지지프레임과 연결관에 의해 연통되도록 연결되며, 상기 촉매관은 반응조의 호퍼와 연결관에 의해 통되도록 연결되고, 상기 촉매관과 반응조의 호퍼가 연통되도록 연결한 상기 연결관 상에는 냉각배출관이 연통되도록 연결되며, 응축기를 통과한 공기가 열공급관과 촉매관을 지나면서 탈취가 되도록 구성된 탈취기와 탈취기를 통과한 공기가 반응조로 재 공급되는 투입관과 내부 공기 압력 부하량에 따라 외부로 배출되도록 연결된 배출관 상기 응축기와 탈취기를 연결하는 연결관 상에 설치되어 상기 응축기를 지난 내부공기를 탈취기로 압송하는 송풍기와 상기 응축기의 지지프레임 하부에 연결된 자 동드레인관 내부에는 다수의 섬유상활 성탄이 적층 배치되어 상기 응축기에서 발생된 응축수가 활성탄층을 지나면서 최종 여과 처리되며 상기 자동드레인관 하측에는 배수관이 연통되어 순수물로 배출되도록 구성 된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기가 제공된다.

이하 본 발명인 음식물쓰레기 처리기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 음식물쓰레기 처리기를 나타낸 전체구성도이고, 도 2는 본 발명인 식물쓰레기 처리기의 주요부인 반응조를 나타낸 측단면도이며, 도 3은 본 발명인 음식물쓰레기 처리기의 주요부인 교반임펠라를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명인 음식물쓰레기 처리기의 전기 제어부를 나타낸 구성도이다.도시한 바와 같은 본 발명인 음식물쓰레기 처리기는 내부에 밀폐된 반응챔버(111)를 갖는 호퍼(110)의 상면과 측면에 각각 음식물쓰레기를 반응챔버 (111)로 유입시키는 투입구(112)와 처리된 음식물쓰레기를 반응챔버(111)에서 배출시키는 배출구(113)가 뚜껑에 의해 개폐되도록 형성되고, 상기 호퍼(110)의 하부에는 상기 반응챔버(111)로 투입된 음식물쓰레기를 가열하여 수증기를 발생시키는 히팅수단(120)이 구비되며, 상기 호퍼(110)의 반응챔버(111) 내에는 음식물쓰레기를 교반하여 분산시키거나 한곳으로 모으는 교반임펠라(130)가 구동모터(150)에 의해 회전되도록설치되고, 교반임펠라(130)와구동모터(150)를 연결해주는 체인에는 체인의 느슨함과 팽창을 조절하는 체인조절기어(154)가 부착되며, 상기 반응챔버(111)의 내측면에는 상기 교반임펠라(130)에 의해 교반되는 음식물쓰레기가 파쇄가 되도록 하는 파쇄기능부(140)가 형성된 반응조(100)와내부에 중공부(211)를 갖는 복수의 지지프레임(210) 사이에 냉각파이프(220)가 중공부(211)와 연통되도록 결합되고, 상기 각파이프(220)와 인접된 부위에는 찬공기를 송풍하여 냉각파이프(220)를 냉각시키는 냉각팬(230)이 설치되며, 상기 지지프레임(210)의 하단부에는 자동 드레인관(500)이 형성되고, 상기 일측 지지프레임(210)은 상기 반응조(100)의 호퍼(110)와 연결관(240)에 의해 연통되도록 연결되어 상기 반응조(100) 내에서 음식물 쓰레기가 가열되면서 발생된 수증기가 상기 연결관(240)을 통해 지지프레임 (210) 및 냉각파이프(220)를 지나면서 찬공기와 접촉되어 응축되면서 물과 공기로 분리되도록 하는 응축기(200)와 내부에 안내공(311)를 갖는 열공급관(310)과 촉매관(320)이 연이어 연통되도록 형성되고, 상기 열공급관(310)의 내부에는 전기히터 (330)가 고정 배치되며, 상기 촉매관(320)의 내부에는 열노화 방지용 세라믹담체 (350)와 다수의 백금촉매(340)가 적정 간격으로 고정 배치되고, 상기 열공급관 (310)은 상기 응축기(200)의 타측 지지프레임(210)과 연결관(360)에 의해 연통되도록 연결되며, 상기 촉매관(320)은 반응조(100)의 호퍼(110)와 연결관(370)에 의해 연통 되도록 연결되고, 상기 촉매관(320)과 반응조(100)의 호퍼(110)가 연통되도록 연결한 상기 연결관(370)상에는 냉각배출관(380)이 연통되도록 연결되며 상기 응축기(200)를 통과한 공기가 송풍기(400)에 의해 열공급관(310)인 전기히터(330)와 촉매관(320)인 백금 촉매층(340)을 지나면서 탈취가 되는 탈취기(300)와상기 응축기 (200)와 탈취기(300)를 연결하는 연결관(360) 상에 설치되어 응축기(200)를 지난 공기를 탈취기(300)로 압송하는 송풍기(400)와 상기 응축기(200)의 지지프레임 (210) 하부에 형성된 드레인콕(212)과 연통되도록 연결되는 드레인통(510)의 내부에 다수의 섬유상활성탄층(520)이 적층 배치되고, 상기 드레인통(510)의 하측에는 배수관(530)이 연통되게 형성되어 상기 응축기(200)에서 발생된 응축수는 섬유상활성탄층(520)을 지나면서 최종 여과 처리되어 배출되도록 하는 자동 드레인관(500)으로 구성된다.

상기 반응조(100)의 교반임펠라(130)는 도 3에 도시한 바와 같이 호퍼(110)의 반응챔버(111) 내에 수평으로 샤프트축(131)이 회전 가능하게 배치되고, 상기 샤프트축(131) 상에 다수의 교반날개(132)가 회동암(133)에 의해 샤프트축(131)을 중심으로 일정간격을 두면서 방사형으로 고정 결합되어 구성된다. 또한, 상기 샤프트축(131)과 구동모터(150)의 구동축(151)에는 각각 스프라켓(152)이 고정 결합되고, 상기 스프라켓(152)은 체인(153)에 의해 연동되도록 결합되어 상기 구동모터 (150)의 구동에 따라 교반임펠라(130)가 회전되도록 구성되며, 상기 구동모터(150)의 구동은 반응조(100) 내에서 음식물쓰레기가 처리되는 시간에 따라 제어부(600)에의해 제어된다.

상기 교반날개(132)는 도 3에 도시한 바와 같이 음식물쓰레기를 밀어 교반하는 교반편(132a)과 그 교반편(132a) 배면부에 경사편(132b)이 일정각도로 경사지게 일체로 결합되어 구성되며, 상기 샤프트축(131)의 중간부위를 중심으로 경사편 (132b)이 대칭되게 설치되어 상기 샤프트축(131)이 정방향으로 회전되면 음식물쓰레기는 상기 교반날개(132)의 교반편(132a)에 의해 상기 샤프트축(131)의 양단부 방향으로 고루 분산되어 교반되고, 샤프트축(131)이 역방향으로 회전되면 음식물쓰레기가 상기 교반날개(132)의 경사편(132b)에 밀리면서 상기 반응챔버(111)의 중앙으로 모이 도록 구성되며, 이때에 처리된 고형물을 반응쳄버(111)에서 배출시키는 배출구(113)는 상기 교반날개(132)에 의해음식물쓰레기가 모이는 위치인 샤프트축 (131)의 중간부분에 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 교반임펠라(130)의 교반날개(132)와 호퍼(110)의 반응챔버(111)내벽에 고정 결합되는 파쇄기능부(140)는 도 2에 도시한 바와 같이 상호 인접되도록 설치되어, 음식물쓰레기가 회동되는 교반날개(132)와 파쇄기능부(140)사이에서 절단 파쇄가 될 수 있도록 구성된다.

상기 이중통인 히팅수단(120)은 내부에 히팅챔버(121a)를 갖는 가열프레임 (121)이 상기 호퍼(110)의 하부 및 측면을 부분적으로 감싸도록 일체로 결합되고, 상기 가열프레임(121)에는 전기에 의해 작동되는 가열히터(122)가 히팅챔버(121a)내에 수평으로 배치되도록 결합되며, 상기 히팅챔버(121a) 내에는 열매체유(123)가 채워져 상기 가열히터(122)에 의해 열매체유(123)가 가열되면서 상기 열매체유 (123)에 의해 호퍼(110)가 간접적으로 가열되도록 구성된다.

상기 히팅수단(120)의 가열히터(122)는 단계식 전기공급 방식으로 공급되는 소비전력용량을 초기에는 설치전력으로최대로 공급시켜 조기에 열매체유(123)를 가열시켜 상기 반응챔버(111) 내 온도가 신속하게 상승되도록 하고, 이후 상기 가열히터(122)로 공급되는 소비전력용량을 (이미 열매체유(123)는 온도 상승이 이루어져 반응챔버(111) 내로 전달되는 시간이 필요함) 초기의 절반(1/2)으로 공급시켜 상기 반응챔버(111) 내 온도가 약 80??로 전달 될 때까지 가열시키며, 이후상기 반응챔버(111) 내 온도가 약 80??가 되면 상기 열매체유(123)의 가열히터(122)로 공급되는 소비전력용량을 초기 설치전력의 약 1/4 로 공급시켜 상기 반응챔버(111)내 운전 온도인 약 80??가 지속적으로 유지될 수 있도록 함으로써, 상기 작업 종료시까지 가열히터로 공급되는 전기에너지를 최소의 소비전력만으로 운전을 하여 전력소비를 최소화 하는 단계식 전기공급 방식으로 구성된다.

실험결과 단계식 전기공급 방식의 소비전력용량은 1차로 설치전력인4KW 에서 30분 정도 공급되며 2차 2KW로 낮추어 20분 정도 공급되며 최종 1KW의 소비전력 용량으로만 작업 종료 시까지 운전되어지는 것으로 구성되었다.

상기 반응조(100)의 호퍼(110) 내에는 온도감지센서(160)가 설치되어 상기 온도감지센서(160)의 신호에 따라 가열 히터(122)가 제어부에 의해 그 작동이 제어되도록 구성되고, 상기 호퍼(110)의 측면에는 열매체보조탱크(170)가 설치되어 상기 히팅수단(120)내 열매체유(123)가 가열히타(122)에 의해 열팽창이 일어나면 열매체보조탱크(170)로 상승되어 일정압력 이상이 되면 팽창밸브(171)가 자동으로 개폐되어 내부압력이 외부로 나가는 것으로 구성되며, 이때에 상기 히팅수단(120)은 열매체보조탱크(170)와 연통되도록 연결된다.

상기 응축기(200)의 냉각파이프(220)는 그 외경에 다수의 냉각날개(221)가 형성되어 외부와의 접촉 면적을 넓힘으로써 상기 냉각파이프(220)를 지나는 수증기의 응축이 보다 효율적으로 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하고, 상기 탈취기 (300)의 백금촉매(340)는 벌집 형상의 세라믹 표면에 백금이 코팅되어 구성된다.

상기 구동모터(150)는 정회전과 역회전이 가능한 것이 이용되고, 상기 구동 모터(150)의 구동력을 교반임펠라(130)로 전달하는 체인(153)은 체인조절기어(154)에 의해 그 장력이 유지되도록 구성되며, 상기 탈취기(300)의 전기히터(330)에는 다수의 방열날개(331)가 형성하여 외부와의 접촉면적을 넓힘으로써 상기 송풍기 (400)에 들어오는 내부 공기가 전기히터(330)에 의해 가온되어 열공급관(310) 내 온도를 적정온도로 유지시켜 촉매관(320)으로 이동되도록 설계구성된다.

상기 전기 제어부(600)는 운전시간 조작판(601)과 과열 및 과부하시 고장을 알려주거나 기계가 정지됨을 알려주는 고장램프(602)가 있으며, 전원스위치(603)는 1차 인입전기를 받아주는 스위치이고, 운전스위치(604)를 누르면 작업이 종료 될때까지 모든 기능이 자동으로 이루어지며 배출스위치(605)를 누르면 최종 부산물이 외부로 배출되어지고, 배출이 완료되면 정지스위치(606)를 작동시켜 기계기능을 초기화 시키도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명인 음식물쓰레기 처리기 작용은 다음과 같다.

상기 반응조(100)의 투입구(112)를 통해 음식물쓰레기를 호퍼(110)의 반응챔버(111)로 투입하면, 상기 음식물쓰레기는 호퍼(110)의 하부에 위치한 히팅수단 (120)에 의해 반응챔버(111) 내 온도가 약 80?? 정도로 상승되면서 음식물

쓰레기에 포함된 수분이 증기로 변화됨과 동시에 교반임펠라(130)가 정방향으로 회전되면서 교반날개(132)의 교반편(132a)에 의해 골고루 분산되어 교반되며, 이때음식물쓰레기의 크기가 적정크기 이상인 경우에는 상기 회동되는 교반날개 (132)와 파쇄기능부(140) 사이에 부딪치면서 적정크기 이하로 작게 파쇄 되면서 조기 건조분해를 돕는다.

또한, 상기 반응조(100)의 반응챔버(111) 내에서 히팅수단(120)내 가열히터 (122)에 의해 음식물쓰레기에서 발생된증기는 연결관(240)을 통해 응축기(200)로 유입되고, 상기 응축기(200)로 유입된 증기는 응축기(200)의 송풍팬(230)에 의해 냉각파이프(220)를 지나면서 그 온도가 급격히 떨어지면서 응축되어 물과 공기로 분리되며, 상기 물은 드레인콕(212)을 통해 자동드레인관(500)으로 유입되고, 상기 찬공기는 연결관(360)을 통해 송풍기(400)에 의해 탈취기(300)로 압송된다.

또한, 상기와 같이 드레인콕(212)을 통해 자동드레인관(500)으로 공급된 응축수는 섬유상활성탄층(520)을 지나면서최종 여과 처리된 후 배수관(530)을 통해 외부로 배출되며, 상기 연결관(360)을 통하여 송풍기(400)에 의해 탈취기(300)로 압송된 공기는 탈취기(300)의 열공급관(310)을 지나면서 전기히터(330)에 의해 약 300∼350??의 온도로 재가열되어 탈취기(300)의 촉매관(320)을 지나면서 열노화 방지용 세라믹담체(350)와 다수의 백금촉매층(340)을 통과해 탈취가 이루어진 다음 뜨거운 공기는 T자 연결관(370)을 통해 반응조(100)로 재 유입되어 내부 반응챔버 (111)내온도 상승을 돕는다. T자 연결관 반대로는 반응챔버(111)내에 내부 공기 압력부하가 발생되면 미세하게 냉각배출관(380)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 상기와 같은 과정이 지속적으로 반복되다 보면 최초 반응조(100)에 투입된 젖은 상태의 음식물쓰레기는 완전히건조 및 분해되면서 분말형태의 찌꺼기만 남게된다.

이후 상기 모터(150)에 의해 회전되는 교반임펠라(130)를 역방향으로 회전시되면, 교반임펠라(130)의 교반날개(132)에 형성된 경사편(132b)이 분말형태의 음식물쓰레기를 샤프트축(131)의 중간부분에 위치한 배출구(113) 방향으로 모이게 함으로써 상기 반응조(100)의 배출구(113)를 통해 처리된 분말형태의 부산물을 원활하게 배출처리 할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명인 음식물쓰레기 처리기는 반응조 내에서 음식물쓰레기가 파쇄 및 건조되면서 수증기가 발생되고, 응축기에서는 상기 반응조에서 발생된 수증기를 응축하여 물과 공기로 분리되며, 탈취기에서는 상기 응축기에서 분리된 공기를 탈취하여 반응조로 재 공급하고, 활성탄필터에서는 상기 응축기에서 응축된 응축수의 이물질을 최종 여과하여 외부로 배출시키는 과정이 작업설정시간까지 지속적으로 반복되면서 최초 반응조 내에 투입된 젖은 상태의 음식물쓰레기가 완전히 건조 분해가 이루어져 분말형태의 찌꺼기로 남게됨으로 음식물쓰레기의 처리를 보다 위생적이고 신속하게 감량시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명인 음식물쓰레기 처리기는 반응조의 반응챔버 내에 투입된 음식물쓰레기를 가열 건조시키는 히팅수단의 가열히터가 단계식 전기 공급 방식에 의해 가열됨으로 최소에너지로 가동되며, 공기 순환 재유입 방법으로 반응조 내부로 재 유입시켜 운전중 외부로 배출되어지는 공기가 없어 냄새 및 열손실 발생이 전혀 없고 기존 건조 분해기의단점인 냄새발생 및 운전비를 최소화하는 효과를 주어 근본적인 문제점을 해결해 주는 음식물쓰레기 처리기로 구성되었다.

또한, 본 발명인 음식물쓰레기 처리기는 교반임펠라의 정방향 회전시 반응조의 반응챔버에 투입된 음식물쓰레기가 교반날개에 의해 골고루 분산되면서 교반되어 히팅수단에 의해 건조됨과 아울러 상기 교반임펠라의 역방향 회전시 교반날개에 의해 중앙으로 모이게 됨으로 처리된 분말형태의 음식물쓰레기를 배출구를 통해 원활하게 배출시킬 수있음으로 기기 사용에 대한 편의성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 음식물쓰레기 처리기를 나타낸 전체구성도.

도 2는 본 발명인 음식물쓰레기 처리기의 주요부인 반응조를 나타낸 측단면도.

도 3은 본 발명인 음식물쓰레기 처리기의 주요부인 교반임펠라를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명인 음식물쓰레기 처리기의 전기 제어부를 나타낸 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 반응조 110 : 호퍼

111 : 반응챔버 112 : 투입구

113 : 배출구 120 : 히팅수단

121 : 가열프레임 121a : 히팅챔버

122 : 가열히터 123 : 열매체유

130 : 교반임펠라 131 : 샤프트축

132 : 교반날개 132a : 교반편

132b : 경사편 133 : 회동축

140 : 파쇄기능부 150 : 구동모터

151 : 구동축 152 : 스프라켓

153 : 체인 154 : 체인조절기어

160 : 온도감지센서 170 : 열매체보조탱크

200 : 응축기 210 : 지지프레임

211 : 중공부 212 : 드레인콕

220 : 냉각파이프 221 : 냉각날개

230 : 냉각팬 240 : 연결관

300 : 탈취기 310 : 열공급관

311 : 안내공 320 : 촉매관

330 : 전기히터 331 : 방열날개

340 : 백금촉매 350 : 세라믹담체

360 : 연결관 370 : 연결관

380 : 냉각배출관 400 : 송풍기

500 : 자동드레인관 510 : 드레인통

520 : 섬유상활성탄 530 : 배수관

600 : 제어부 601 : 운전시간 조작판

602 : 고장램프 603 : 전원스위치

604 : 운전스위치 605 : 배출스위치

606 : 정지스위치

Claims

내부에 밀폐된 반응챔버(111)를 갖는 호퍼(110)의 상면과 측면에 각각 음식물쓰레기를 반응챔버(111)로 유입시키는 투입구(112)와 처리된 음식물쓰레기를 반응챔버(111)에서 배출시키는 배출구(113)가 뚜껑에 의해 개폐되도록 형성되고, 상기 호퍼(110)의 하부에는 상기 반응챔버(111)로 투입된 음식물쓰레기를 가열하여 수증기를 발생시키는 히팅 수단(120)이 구비되며, 상기 호퍼(110)의 반응챔버(111)내에는 음식물쓰레기를 교반하여 분산시키거나 한곳으로 모으는 교반임펠라(130)가 구동모터(150)에 의해 회전되도록 설치되고, 상기 반응챔버(111)의 내측면에는 상기 교반날개(132)에 의해 교반되는 음식물쓰레기가 파쇄되도록 하는 파쇄기능부 (140)가 형성된 반응조(100)와

내부에 중공부(211)를 갖는 복수의 지지프레임(210) 사이에 냉각파이프(220)가 중공부(211)와 연통되도록 결합되고, 상기 냉각파이프(220)와 인접된 부위에는 찬공기를 송풍하는 냉각팬(230)이 설치되며, 상기 양측 지지프레임(210)의 하단부에는 각각 드레인콕(212)이 형성되고, 상기 일측 지지프레임(210)은 상기 반응조 (100)의 호퍼(110)와 연결관(240)에 의해 연통되도록 연결되어, 상기 반응조(100)내에서 음식물쓰레기가 가열되면서 발생된 증기가 상기 연결관(240)을 통해 지지프레임(210) 및 냉각파이프(220)를 지나면서 찬공기와 접촉 응축되어 물과 공기로 분리되도록하는 응축기(200)와

내부에 안내공(311)를 갖는 열공급관(310)과 촉매관(320)이 연이어 연통되도록 형성되고, 상기 열공급관(310)의 내부에는 전기히터(330)가 고정 배치되며, 상기 촉매관(320)의 내부에는 열 노화 방지용 세라믹담체(350)와 다수의 백금촉매층 (340)이 적정 간격으로 고정 배치되고, 상기 열공급관(310)은 상기 응축기(200)의 타측 지지프레임(210)과 연결관(360)에 의해 연통되도록 연결되며, 상기 촉매관 (320)은 반응조(100)의 호퍼(110)와 연결관(370)에 의해 연통되도록 연결되고, 상기 촉매관(320)과 반응조(100)의 호퍼(110)가 연통되도록 연결한 상기 연결관(370)상에는 냉각배출관(380)이 연통되도록 연결되어, 상기 응축기(200)를 통과한 공기가 열공급관(310)과 촉매관(320)을 지나면서 탈취되도록 함과 아울러 상기 열공급관(310) 및 톡매관(320)을 통과한 뜨거운 공기가 연결관(370)을 통해 반응조(100)로 재 유입되어 반응챔버(111)내 온도를 상승시킴과 동시에 상기 반응탬버(111)내에 공기압력부하가 발생되면 미세하게 냉각배출관(380)을 통해 공기가 외부로 배출되도록 하는 탈취기(300)와

상기 응축기(200)와 탈취기(300)를 연결하는 연결관(360) 상에 설치되어 상기 응축기(200)를 지난 공기를 탈취기(300)로 압송하는 송풍기(400)와

상기 응축기(200)의 지지프레임(210) 하부에 형성된 드레인콕(212)과 연통되도록 연결되는 자동드레인관(500)의 내부에 다수의 섬유상활성탄층(520)이 적층 배치되고, 상기 드레인통(510)의 하측에는 배수관(530)이 연통되게 형성되어 상기 응축기(200)에서 발생된 응축수가 섬유상활성탄층(520)을 지나면서 최종 여과 처리되어 배출되도록 자동드 레인관(500)으로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 1 항에 있어서, 상기 반응조(100)의 호퍼(110) 내에는 온도감지센서(160)가 설치되어 상기 온도감지센서(160)의신호에 따라 가열히터(122)가 제어부(600)에 의해 그 작동이 제어되도록 구성되고, 상기 호퍼(110)의 측면에는 열매 체보조탱크 (170)가 설치되어 상기 히팅수단(120)내 열매체유(123)가 가열히타(122)에 의해 열팽창이 일어나면 열매체보조탱크(170)로 상승되어 일정압력 이상이 되면 팽창밸브 (171)가 자동으로 개폐되어 내부압력이 외부로 나가는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 1 항에 있어서, 상기 히팅수단(120)은 내부에 히팅챔버(121a)를 갖는 가열프레임(121)이 상기 호퍼(110)의 하부 및 측면을 부분적으로 감싸도록 일체로 결합되고, 상기 가열프레임(121)에는 전기에 의해 작동되는 가열히터(122)가 히팅챔버(121a) 내에 수평으로 배치되도록 결합되며, 상기 히팅챔버(121a) 내에는 열매체유(123)가 채워져, 상기 가열히터(122)에 의해 열매체유(123)가 가열되면서 상기 열매체유(123)에 의해 호퍼(110)가 간접적으로 가열되도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 1 항에 있어서, 상기 반응조(100)의 교반임펠라(130)는 호퍼(110)의 반응챔버(111) 내에 수평으로 샤프트축(131)이 회전 가능하게 배치되고, 상기 샤프트축 (131) 상에 다수의 교반날개(132)가 회동암(133)에 의해 샤프트축(131)을 중심으로 방사형으로 고정 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 1 항에 있어서, 상기 응축기(200)의 냉각파이프(220)는 그 외곽부에 다수의 냉각날개(221)가 형성되어 외부와의 접촉 면적을 넓힘으로써 냉각팬(230)에 의해 열전달 효과를 크게 주어 상기 냉각파이프(220)를 지나는 수증기의 응축이 보다 효율적으로 이루어지도록 구성되고, 상기 탈취기(300)의 전기히터(330)에는 다수의 방열날개(331)가 형성하여 외부와의 접촉면적을 넓힘으로써 상기 송풍기(400)에 들어오는 내부 공기가 전기히터(330)에 의해 가온되어 열공급관(310) 내 온도를 적정온도로 유지시켜 촉매관(320)으로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 1 항에 있어서, 상기 탈취기(300)의 촉매관(320)은 백금촉매(340)의 수명을 위해 열노화 방지용으로 세라믹담체(350)를 전처리제로 사용하였고 다수의 백금 촉매층(340)은 접촉면적 및 송풍기(400)의 풍량 풍속 등을 고려하여 다층 구조(3단)의 백금촉매(340)를 이용 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 3 항에 있어서, 상기 히팅수단(120)의 가열히터(122)로 공급되는 소비전력용량은 단계식 전기공급 방식으로 초기에는 최대로 설치전력으로 공급되어 열매체유(123)를 조기에 가열시켜 상기 반응쳄버(111) 내 온도가 신속하게 상승 되도록 하고, 이후 상기 가열히터(122)로 공급되는 소비전력용량을 초기 설치전력의 절반 (1/2)으로 공급시켜 상기 반응챔버(111) 내 온도가 설정온도인 80??로 전달 될 때까지 가열시키며, 이후 상기 반응챔버(111) 내 온도가 약 80??가 되면 상기 열매체유(123)의 가열히터(122)로 공급되는 소비전력용량을 초기 설치전력의 약 1/4 로 공급시켜 상기반응챔버(111) 내 운전 온도인 약 80??가 지속적으로 유지될 수 있도록 함으로써, 상기 작업 종료 시까지 가열히터로공급되는 전기에너지를 최소의 소비전력만으로 운전을 하여 전력소비를 최소화 할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 4 항에 있어서, 상기 샤프트축(131)과 구동모터(150)의 구동축(151)에는 각각 스프라켓(152)이 고정 결합되고, 상기 스프라켓(152)은 체인(153)에 의해 연동되도록 결합되며 이때 체인(153)은 체인조절기어(154)에 의해 그 장력이 유지되도록 구성되며, 상기 교반임펠라(130)가 회전되도록 구동을 주는 구동모타(150)는 정회전과 역회전을 할수 있는 저속 회전용으로 기어드 모타를 적용 하였으며 건조 분해가 잘 이루어 질 수 있도록 1분당 4회전으로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 4 항에 있어서, 상기 다수의 교반날개(132)는 음식물쓰레기를 밀어 교반하는 교반편(132a)과 배면부에 경사편(132b)이 일정각도로 경사지게 일체로 결합되어 구성되며, 상기 샤프트축(131)의 중간부위를 중심으로 경사편(132b)이대칭되게 설치되어 상기 샤프트축(131)이 정방향으로 회전되면 음식물쓰레기가 상기 교반날개(132)의 교반편(132a)에 밀리면서 상기 샤프트축(131)의 양단부 방향으로 고루 분산되어 교반되고, 샤프트축(131)이 역방향으로 회전되면 음식물쓰레기가 상기 교반날개(132)의 경사편(132b)에 밀리면서 상기 샤프트축(131)의 중간부위로 모으도록 하여자동으로 처리물이 배출이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 4 항에 있어서, 상기 교반임펠라(130)의 교반날개(132)와 호퍼(110)의 반응챔버(111) 내벽에 고정 결합되는 파쇄기능부(140)는 상호 인접되도록 설치되어 음식물쓰레기가 회동되는 교반날개(132)와 파쇄기능부(140) 사이에서 절단 파쇄 될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기.
제 2 항에 있어서, 상기 전기 제어부(600)는 운전시간 조작판(601)과 과열 및 과부하시 고장을 알려주거나 기계가 정지됨을 알려주는 고장램프(602)가 있으며, 전원스위치(603)는 1차 인입전기를 받아주는 스위치이고, 운전스위치(604)를 누르면 작업이 종료 될 때까지 모든 기능이 자동으로 이루어지며 배출스위치(605)를 누르면 최종 부산물이 외부로 배출되어지고, 배출이 완료되면 정지스위치(606)를 작동시켜 기계기능을 초기화 시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기