KR20090041801A - 소용량 음식물 쓰레기 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기를 절단한 후 물과 교반하여 염분을 제거하고 건조된 상태로 배출시킴에 있어서, 수분의 배출을 용이하게 하고 장치내부에서 음식물 쓰레기의 이송을 원활히 함과 아울러 염분을 확실히 제거하고 분쇄된 형태로 배출되도록 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다. 이를 실현하기 위한 본 발명은, 외형을 이루는 함체; 음식물 쓰레기 투입구; 상기 투입구의 하부에 형성된 투하구에 연통되고, 내부에는 모터의 구동으로 회전되는 커팅축과, 상기 커팅축에 고정된 커터가 회전되어 음식물 쓰레기를 절단하는 절단부와, 상기 절단부의 하측으로 상기 커팅축에 고정된 임펠러를 구비하고 측벽에는 배기구와 배수구가 형성되며 저면의 일측에는 토출구가 형성된 이송부로 이루어진 커팅하우징; 상기 토출구에 연통되고, 상기 커팅하우징과 일체를 이루며, 내부에는 상기 커팅축과 연동하여 회전되는 교반축과, 상기 교반축에 상하로 간격을 두고 고정되는 다수의 디스크를 포함하며, 둘레면에는 열패드가 부착되고, 하부에는 상기 교반축에 고정된 분쇄 커터와 배출구를 포함하여 교반과 건조가 수행되는 건조로;및 상기 배출구로 낙하된 분쇄된 음식물 쓰레기를 수납하는 수납함;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

음식물 쓰레기, 염분제거, 교반, 건조, 절단부, 이송부, 건조로.

Description

소용량 음식물 쓰레기 처리장치{Small-sized food waste disposer}

본 발명은 소용량 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유입되는 음식물 쓰레기를 절단한 후 물과 교반하여 염분을 제거하고 건조된 상태로 배출시킴에 있어서, 교반과 건조과정에서 수분의 배출을 용이하게 하고 장치내부에서의 음식물 쓰레기의 이송을 원활히 함과 아울러 염분을 확실히 제거하고 분쇄된 형태로 배출되도록 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

통상 사람이 사는 주거환경에는 음식물의 잔류물이 발생하게 된다. 이 잔류물은 기온에 따라 쉽게 부패하기 때문에 사람들이 음식물 쓰레기의 처리를 부담스러워 하며, 부패한 잔류물은 처리를 잘못하게 되면 환경오염의 원인이 되므로 그 처리 방법에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.

음식물 쓰레기를 처리하는 방식 중에는 몇 가지의 방식이 있는데, 그 중 하나의 방식은 소멸방식이며 이 방식은 음식물 쓰레기에 미생물을 투입시켜 음식물 쓰레기를 일정 시간 경과후 없애는 방식이고, 또 다른 방식으로는 건조방식이 있는데 이 방식은 열풍 건조방식이든 기타의 건조방식이든 염분을 제거하지 않고 건조시키는 방식이어서 건조한 후에도 염분의 잔량이 음식물 쓰레기에 남아 있게 되어 다시 물과 섞이면 염분이 생기고, 건조한 염분이 포함된 음식물 쓰레기를 소각할 경우에는 대기오염의 원인이 되어서 사회의 문제가 되고 있다.

종래의 음식물 쓰레기 처리장치는 염분에 대한 확실한 처리를 위하여 음식물 쓰레기를 취합한 후 한꺼번에 처리하는 대형장치를 이용한 방식이 주류를 이루고 있었으므로 음식물 쓰레기를 취합하여 보관하는 동안에도 음식물의 부패가 진행되어 악취와 더불어 환경을 오염시키는 문제가 있으며, 가정용으로 사용 가능한 소용량의 음식물 쓰레기 처리장치에 대하여는 아직까지 개발이 미흡한 상태이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예로서, 국내 특허공개 제10-2004-45087호에 개시된 "싱크대 부착형 음식물 쓰레기 처리장치"의 서로 다른 방향에서 본 일부 분해 단면도 및 전체 단면도를 나타내는 도면이다.

상기 공개특허에 개시된 음식물 쓰레기 처리장치는 투입구(1)로 유입되는 음식물 쓰레기는 배수공(2)을 통해 하단의 음식물 쓰레기 처리장치로 낙하되고, 낙하된 음식물 쓰레기는 모터(3)에 의해 구동되는 제1이송스크류(4)에 의거 압축/절단부(5)로 유입되어 제2이송스크류(6)에 의해 상부로 압축 이송되면서 회전날(7)에 의해 음식물 쓰레기를 미세하게 절단함과 동시에 다음 단계인 건조/배출부(8)로 이송되도록 이루어져 있다. 건조/배출부(8)로 이송될 때에는 회전날(7)에 의해 잘게 절단된 음식물 쓰레기가 뚜껑의 배출공(9)을 통해 배출됨과 동시에 회전날개(10)의 회전에 의해 바로 옆의 유입공(11)을 통해 다시 건조/배출부(8)로 유입되도록 이루어져 있다. 또한 상기 건조/배출부(8)에서는 유입된 음식물 쓰레기를 제1건조기(12), 제2건조기(13), 제3건조기(14)로 차례로 하강시키면서 제1히터(15)와 제2 히터(16)의 열로 건조시킨 후 플레이트(17)의 중앙에 형성된 구멍을 통해 수거함(18)으로 떨어뜨려 수거하도록 되어 있다. 한편, 뚜껑에는 송풍기(19)가 설치되어 건조/배출부(8)내에서 발생되는 악취를 흡입하여 외부로 배출시키도록 이루어져있다.

그러나, 상기 공개특허에 개시된 종래의 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기 처리장치내로 유입되는 음식물 쓰레기를 처리하는 과정중 1차 과정에서 음식물을 압축하고 탈수하도록 이루어져 있는데, 이 1차 과정에서 음식물 쓰레기를 압축과 탈수시키는 과정에서 처리하기 어려운 대상(생선뼈 등의 단단한 물질)이 들어오면 기계적인 무리한 힘이 가해지고, 이에 따라 구동력인 모터에 손상을 주는 원인이 되어 제품의 하자가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

그리고 2차 과정은 압축된 음식물 쓰레기를 절단하는 과정이 있고, 3차 과정은 절단된 상태의 음식물 쓰레기의 잔류 수분을 제거하고 건조시키는 과정으로 이루어져 있다.

종래의 음식물 쓰레기 처리장치는 상기 제2이송스크류(6)에 의해 음식물 쓰레기가 상방향으로 이송되는 과정에서 압축이 이루어지게 되나, 음식물 쓰레기의 양이 적을 경우에는 상방향으로의 이송이 원활히 이루어지지 않는 문제점이 있고, 또한 음식물 쓰레기 자체의 하중에 의하여 음식물 쓰레기가 상방향으로 모두 이송되지 못하고 압축/절단부(5)의 내부에 잔류하게 되어 잔류물의 부패로 인한 악취 발생의 원인이 되는 문제점이 있다.

또한, 회전날(7)에 의한 음식물 쓰레기의 절단 과정에서, 음식물 쓰레기의 부피가 큰 경우에는 잘게 절단하는데 많은 시간이 소요되어 음식물 쓰레기의 이송이 원활하지 못한 문제점이 있고, 회전날(7)의 중심축으로 음식물 쓰레기가 말려 들어가는 경우에는 잔류물에 의해 음식물 쓰레기의 절단에 장애를 유발하는 문제점이 있다.

그 밖에도 종래의 음식물 쓰레기 처리장치를 이용하여 최종적으로 수거함(18)에 수거되는 음식물 쓰레기의 경우, 그 부피를 크게 감소시키지 못하여 음식물 쓰레기 처리양을 감소시키는데 큰 효과를 거둘 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 음식물 쓰레기와 물의 교반에 의해 염분이 배어나온 물의 배출을 용이하게 하고, 음식물 쓰레기를 절단하는 커터에서 음식물 쓰레기가 잔류하는 현상을 방지하며, 최종적으로 배출되는 음식물 쓰레기의 부피를 최소화함과 아울러 음식물 쓰레기 처리장치의 구조를 간소화하여 장치가동에 소요되는 부하를 감소시킬 수 있도록 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 소용량 음식물 쓰레기 처리장치는, 외형을 이루는 함체; 상측으로 뚜껑이 착탈 가능하게 설치되는 음식물 쓰레기 투입구; 상기 투입구의 하부에 형성된 투하구에 연통되고, 일측에는 주수구가 형성되며, 내부에는 모터의 구동으로 회전되는 커팅축과, 상기 커팅축에 고정된 커터가 회전되어 음식물 쓰레기를 절단하는 절단부와, 상기 절단부의 하측으로 상기 커팅축에 고정된 임펠러를 구비하고 측벽에는 배기구와 배수구가 형성되며 저면의 일측에는 토출구가 형성된 이송부로 이루어진 커팅하우징; 상기 토출구에 연통되고, 상기 커팅하우징과 일체를 이루며, 내부에는 상기 모터의 구동으로 상기 커팅축과 연동하여 회전되는 교반축과, 상기 교반축에 상하로 간격을 두고 고정되는 다수의 디스크를 포함하며, 둘레면에는 열패드가 부착되고, 하부에는 상기 교반축에 고정된 분쇄 커터와 분쇄된 음식물 쓰레기와 수분이 배출되는 배출구를 포함하 여 교반과 건조가 수행되는 건조로;및 상기 배출구로 낙하된 분쇄된 음식물 쓰레기를 수납하는 수납함;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 투입구의 하단과 상기 투입구가 삽입되는 커팅하우징의 상단은 수직으로 설치되고, 상기 커팅하우징과 상기 건조로는 수직선상을 기준으로 10 ~ 30°범위 기울어져 수분의 흐름이 원활하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 투입구의 하부에 형성된 투하구의 중심 축선과, 상기 커팅축의 중심 축선이 서로 편심되도록 위치하여, 상기 투하구로 투하되는 음식물 쓰레기가 상기 커터의 커터날개에 투하되는 것을 특징으로 한다.

상기 커팅하우징 내부의 절단부와 교반부의 사이에는 고정원판을 구비하고, 상기 고정원판상에는 방사형으로 다수의 구멍이 형성되고, 상기 구멍간의 사이사이에는 경사진 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 임펠러는 하나의 날개로 이루어지고, 상기 날개의 상부는 회전방향측으로 편향되도록 형성되고, 상기 날개의 하부는 회전방향과 반대측으로 편향되도록 형성되어, 상기 임펠러의 회전중 음식물 쓰레기가 하측방향으로 유도되는 것을 특징으로 한다.

상기 모터의 구동으로 연동하여 회전되는 커팅축과 교반축은, 상기 모터의 제1 풀리와 상기 커팅축의 풀리간에 타이밍 벨트로 연결되고, 상기 모터의 제2 풀리와 상기 교반축의 풀리간에 타이밍 벨트로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 건조로 내부의 디스크는 원형판의 형상에서 전체각도 중 일부 원호부분은 개방되도록 형성되고, 상기 디스크의 일측은 상방향으로 기울어지고 타측은 하방향으로 기울어져 형성되며, 상기 디스크의 가장자리부에는 대향하는 위치에 교반봉이 수직으로 축설된 것을 특징으로 한다.

상기 건조로 하부의 배출구는, 수평방향으로는 수분이 배출되어 상기 배수구로 취합되고, 수직방향으로는 분쇄된 음식물 쓰레기가 상기 수납함으로 낙하되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소용량 음식물 쓰레기 처리장치에 의하면, 투입구의 하단은 수직으로 설치하고, 커팅하우징과 건조로는 경사지게 설치하여 수분의 배출을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 투하구의 중심과 커팅축을 편심되게 위치시켜 음식물 쓰레기가 커터의 커터날개에 투하되도록 함으로써 음식물 쓰레기의 잔류를 방지함과 아울러 절단을 용이하게 하고, 최종적으로는 건조로 하측의 분쇄 커터에 의해 잘게 분쇄함으로써 음식물 쓰레기의 부피를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 음식물 쓰레기와 물의 교반에 의해 염분을 제거하는 과정에서, 이송부의 임펠러와 건조로의 디스크의 회전에 의해 이중으로 교반을 실시함으로써 환경기준농도 이하로 염분농도를 확실하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 동일한 모터의 구동에 의해 커팅축과 교반축이 연동되도록 하여 장치의 구조를 간소화시켜 제품 생산 단가를 낮출 수 있고, 임펠러의 날개를 하나로 구성하여 불필요한 부하의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 소용량 음식물 쓰레기 처리장치의 외관 사시도로서, (a)는 전면사시도, (b)는 측면사시도이다.

외형을 이루는 함체(20)의 상부에는 음식물 쓰레기가 유입되는 투입구(22)가 설치되고, 하부에는 수거함(24)이 서랍식으로 착탈가능하게 설치된다. 수거함(24)에는 착탈을 용이하게 하기 위한 손잡이(25)가 형성되어 있다.

함체(20)의 전면에는 음식물 쓰레기 처리장치의 동작을 외부에서 제어하기 위한 조작패널(26)이 설치되고, 음식물 쓰레기의 절단과 교반시에 분사할 물을 공급하는 주수구(27)와 음식물 쓰레기에 함유된 수분과 공급된 물과 염분의 혼합액을 배출하여 외측의 배수호스로 연결되는 배수구(28)가 형성되어 있다. 아울러, 투입구(22)의 입구에는 투입구(22)를 덮을 수 있는 뚜껑(21)이 설치된다.

본 발명에 따른 함체(20)의 형상은 후술되는 바와 같이 상기 함체(20)의 내부 구조를 간소화함에 따라 전면측을 기준으로 좌우측의 폭을 좁게 형성할 수 있게 되어 가정용 싱크대의 수납공간을 넓게 활용할 수 있는 특징이 있다.

도 3은 본 발명에 따른 소용량 음식물 쓰레기 처리장치의 내부구성을 나타내는 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 커팅하우징 내부의 상세구성도이다.

본 발명의 소용량 음식물 쓰레기 처리장치는, 음식물 쓰레기 투입구(22), 상기 투입구(22)의 하단에 연결되어 투입구(22)로 유입된 음식물 쓰레기에 물을 분사하면서 커팅하는 절단부(30)와 절단된 음식물 쓰레기를 주입된 물과 교반함과 아울 러 건조로(60)로 이송하는 이송부(40)를 포함하는 커팅하우징(50), 이송된 음식물 쓰레기를 교반하고 건조시킨 후 잘게 분쇄하는 건조로(60), 상기 커팅하우징(50)의 커팅축(55)과 건조로(60)의 교반축(65)에 회전력을 전달하는 모터(70)와 동력전달장치, 분쇄된 음식물 쓰레기를 수거하는 수거함(24)으로 이루어진다.

상기 투입구(22)의 하단은 수직하게 설치하여 음식물이 수직하방향으로 유입되도록 하고, 상기 커팅하우징(50)과 상기 건조로(60)는 일정한 각도(10 ~ 30°)로 기울어지게 설치함으로써, 배수구(28)를 통해 수분이 원활하게 배출되도록 형성되어 있다.

이하, 음식물 쓰레기의 이동 경로에 따른 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 투입구(22)의 상단은 뚜껑(21)에 의해 개폐되고, 투입구(22)의 하단은 커팅하우징(50)의 내측으로 삽입되어 연통된다. 투입구(22)의 상단은 상부는 넓고 하부는 좁아지는 형태로 되어 있어 음식물 쓰레기의 유입이 원활히 이루어지도록 한다. 투입구(22)의 중간부분은 경사지도록 형성하여 장치가동중에 커터(33)의 회전에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 투입구(22)를 커팅하우징(50)의 상단에 삽입시켜 설치하고자 하는 경우 좌우로 회전시켜 삽입시킴으로써 설치공간상의 제약을 받지 않도록 할 수 있다.

투입구(22) 하단의 외주면과 커팅하우징(50) 상단의 내주면 사이에는 오링(23)이 끼움결합되어 서로 밀착결합되도록 하고, 투입구(22)의 하단이 커팅하우징(50)에서 빠지지 않으면서 일정거리 상하로 이동가능하게 설치된다. 이러한 구조 는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치 본체를 싱크대에 설치할 때, 싱크대의 저면과 싱크대의 음식물 쓰레기 투입구(22)간의 높이가 제품마다 서로 다르기 때문에 모든 장소에 유연하게 설치할 수 있도록 하기 위함이다.

뚜껑(21)의 일측에는 마그넷센서(31)가 설치되고, 투입구(22)의 일측에는 상기 뚜껑(21)이 닫힌 상태일 때에 상기 마그넷센서(31)와 대응되는 위치에 리드스위치(32)가 설치되어 뚜껑(21)의 개폐상태를 감지하게 된다.

뚜껑(21)이 닫힌 상태가 되면 마그넷센서(31)의 자력에 의해 상기 리드스위치(32)내부의 두 접점이 단락되는 ON 상태로 되고, 이때 제어부(90)에서는 모터(70)를 구동시켜 음식물 쓰레기 처리장치를 작동시킨다.

상기 투입구(22)가 삽입되어 연통되는 커팅하우징(50)은 상부의 절단부(30)와 하부의 이송부(40)로 구성되며, 상기 절단부(30)와 상기 이송부(40)의 경계는 고정원판(35)에 의해 분리된다.

커팅하우징(50)내부의 중앙에는 상하로 커팅축(55)이 설치되고, 상기 커팅축(55)에는 커터(33)와 임펠러(56)가 고정되어 모터(70)의 구동으로 커팅축(55)이 회전할 때 함께 회전하게 된다.

절단부(30)는 커터(33)에 의해 음식물 쓰레기를 절단하는 부분이며, 투하구(34)로 유입되는 음식물 쓰레기는 상기 커터(33)의 날개부분(33b)으로 낙하된다. 즉, 투하구(34)의 중심과 커터(33)의 중심축(33a)은 수직방향을 기준으로 하여 서로 편심되어 있다. 이에 따라 낙하된 음식물 쓰레기가 커터(33)의 중심축(33a)으로 말려 들어가서 잔류하는 문제를 방지할 수 있다.

상기 커터(33)에 의한 음식물 쓰레기의 절단은 음식물 쓰레기의 부피를 일정 정도 만큼으로 줄여서 음식물 쓰레기 처리장치내에서의 음식물 쓰레기의 이동을 원활하게 하는 역할을 한다.

도 4를 함께 참조하면, 커터(33)의 하측에 커팅축(55)의 둘레로 설치되는 고정원판(35)은 가장자리부가 커팅하우징(50)의 내벽에 고정되어 있으며, 커팅축(55)의 회전과 무관하게 제자리에 고정된다. 상기 고정원판(35)에는 다수의 돌기부(37)와 구멍(36)이 간격을 두고 형성되어 있다. 상기 구멍(36)은 고정원판(35)에 방사형으로 관통형성되어 절단된 음식물 쓰레기가 하측의 이송부(40)로 낙하되도록 하는 통로이다. 상기 구멍(36)의 사이사이에 형성된 돌기부(37)는 일측은 높고 타측으로 갈수록 낮아지는 경사면이 형성되어, 상기 돌기부(37)의 상측에서 커터(33)가 회전되는 경우에 음식물 쓰레기가 절단되어 상기 구멍(36)보다 작은 크기로 절단된 경우에 하측으로 낙하되며, 상기 돌기부(37)에 경사면이 형성됨으로써 음식물 쓰레기가 돌기부(37)에 걸려서 잔류하는 문제점를 방지할 수 있게 된다.

상기 절단부(30)에서 음식물 쓰레기를 절단하는 과정에서, 상기 절단부(30)의 상측에 형성된 주수구(27a)를 통해 물을 분사함으로써 커터(33)에 의해 절단된 음식물 쓰레기가 커팅하우징(50)의 내벽면에 붙지 않도록 함과 아울러 염분을 세척하게 된다.

상기 절단부(30)에서의 절단과정을 거쳐 일정 부피 이하로 절단된 음식물 쓰레기는 구멍(36)을 통해 하측의 이송부(40)로 떨어진다. 상기 이송부(40)에는 커팅축(55)에 고정된 임펠러(56)의 회전에 의해 음식물 쓰레기와 물의 혼합에 의한 교 반이 이루어짐과 아울러 이송부(40)의 일측 저면에 형성된 토출구(54)를 통하여 교반된 음식물 쓰레기를 건조로(60)로 이송시키는 역할을 한다.

상기 임펠러(56)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 날개만으로 형성하여 다수개의 날개로 형성한 경우에 비하여 모터(70)의 구동 부하를 줄일 수 있도록 하였다. 임펠러(56)의 상단은 회전방향으로 기울어지게 형성하고, 하단은 회전방향의 반대방향으로 기울어지도록 형성하여, 전체적으로는 상단과 하단이 비틀어진 형상으로 구성하여 음식물 쓰레기를 이송하는 과정에서 음식물 쓰레기를 하측으로 끌어내리기에 용이한 구조로 되어 있다.

상기 이송부(40)에서의 교반과정에서 주수구(27a)를 통해 주입된 물과 음식물 쓰레기내에 함유되어 있던 수분은 이송부(40)의 하부 측벽에 형성된 걸림망(57)을 매개로 배관(57a)을 따라 연결되는 배수구(28)로 배출된다. 이때 커팅하우징(50)은 기울어지게 설치되어 있으므로 수분의 배출이 용이해진다.

또한 이송부(40)의 측벽에는 배기구(58)를 형성하여 공기가 원활하게 소통되도록 하여, 음식물 쓰레기의 정체현상을 방지할 수 있게 되며, 상기 배기구(58)는 배관(58a)을 따라 배수구(28)로 연결된다.

이송부(40)에서 1차적인 교반이 이루어진 음식물 쓰레기는 토출구(54)를 통해 건조로(60)에 유입되어, 2차적인 교반과 건조 및 분쇄가 이루어진다.

상기 이송부(40)에서의 교반과 이송을 효과적으로 수행하기 위하여, 상기 토출구(54)의 직경을 이송부(40)의 바닥면 전체 직경의 약 1/4로 형성함이 바람직하다.

건조로(60)내부의 중심에는 모터(70)의 구동에 의해 회전하는 교반축(65)이 설치되고, 상기 교반축(65)에는 상하로 일정 간격을 두고 다수의 디스크(62)가 건조로(60)내부의 공간을 상하로 구획하도록 상기 교반축(65)에 고정되어 있으며, 건조로(60)의 상단에는 주수구(27b)와 배기팬(66)이 형성되고, 건조로(60)의 하단에는 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄하는 분쇄 커터(68)와 수분이 배출되도록 수평방향으로 형성된 배출구(69) 및 분쇄된 음식물 쓰레기가 배출되도록 수직방향으로 형성된 배출구(86)가 형성되어 있다. 상기 분쇄된 음식물 쓰레기의 배출구(86)의 개폐는 제어부(90)의 작동에 의해 버터플라이 밸브(85)를 개폐시킴으로써 조절된다.

한편, 상기 건조로(60)에서의 배출구(69)를 통해 배출된 수분은 이송부(40)에서 배출된 수분과 합쳐져 배수구(28)로 취합되며, 그 경로상에는 냄새막이밸브(29)가 구비되어 있다. 상기 냄새막이밸브(29)는 가로막 형식으로서, 수분의 배출방향으로는 가로막이 개방되고, 배기구(58)를 통해 배출되는 공기의 역류시에는 가로막이 닫히는 구조로 되어 있어, 수분과 공기가 배수구(28) 방향으로만 유동되도록 유지하는 역할을 한다.

상기 건조로(60)의 내부용적은 절단부(30)의 저면에서부터 투입구(22)의 상단까지의 내부용적의 4/3 에 해당하는 용적으로 형성함이 바람직하다. 따라서, 사용자가 투입구(22)의 상단까지 음식물 쓰레기를 채워넣은 후 뚜껑(21)을 닫고 음식물 쓰레기 처리장치를 가동시키면 약 10분 뒤에는 건조로(60)의 내부로 음식물 쓰레기가 이동되어 채워지게 된다. 예컨대, 최초 투입된 음식물 쓰레기의 용량이 1500cc인 경우, 건조로(60)의 용량은 2000cc가 되도록 구성하여, 상기 건조로(60) 의 내부용적 중 3/4 까지는 채워지고, 나머지 1/4 은 빈 공간이 되도록 하여 교반과 건조 과정에서 공기가 원활히 공급되도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 건조로 내부의 디스크의 상세구성도이다.

디스크(62)는 원형판의 형상에서 전체각도 중 일부, 예컨대 90°에 해당하는 원호부분은 개방되도록 형성하여 음식물 쓰레기가 상기 개방된 부분으로 낙하되도록 하고, 디스크(62)의 일측(62a)은 상방향으로 기울어지고, 타측(62b)은 하방향으로 기울어진 형상으로서, 상기 디스크(62)의 회전중에 음식물 쓰레기를 상방향으로 끌어 올리는 역할을 한다. 상기 다층구조로 형성된 디스크(62)는 도시된 바와 같이, 개방된 부분이 서로 일정 각도의 간격(예컨대, 디스크를 3단으로 형성할 경우에는 120°간격)을 갖도록 형성함으로써 음식물 쓰레기가 낙하되는 경우에 디스크(62)의 상면을 타고 이동하는 과정에서 교반과 건조가 원활히 이루어지도록 한다.

또한, 상기 디스크(62)의 가장자리부에는 대향하는 위치에 교반봉(62c)이 수직으로 축설되어 교반시에 건조로(60)의 내벽에 붙어있는 음식물 쓰레기를 디스크(62)의 중앙부위로 모아주는 역할을 한다. 상기 교반봉(62c)의 형상은 회전하는 동안 마찰저항을 줄여 부하를 감소시킬 수 있도록 원통형상으로 구성함이 바람직하다. 또한, 상기 디스크(62)는 상하로 일정간격을 두고 다층구조를 형성하여 건조로(60) 내부의 음식물 쓰레기를 층간에 격리시켜 상하 디스크(62)간의 공간으로 공기가 공급되도록 한다. 교반과정에서 음식물 쓰레기는 자체 하중에 의해 하방향으로 떨어지지만, 상기 구조를 갖는 디스크(62)가 교반축(65)과 함께 회전됨에 따라 음식물 쓰레기를 상방향으로 끌어올리는 과정이 반복된다.

이때, 건조로(60)의 상측에 형성된 주수구(27b)를 통해 물이 분사되고, 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 염분과 혼합된 용액은 건조로(60)의 하측에 수평방향으로 형성된 배출구(69)를 통해 배출되어 배수구(28)로 취합된다. 상기 배출구(69)에는 다수의 작은 크기의 구멍들이 형성되어 음식물 쓰레기의 배출은 차단되고 수분만이 배출된다.

상기 교반과정을 거쳐서 건조로(60)내부에 존재하는 음식물 쓰레기의 염분 농도가 환경기준농도 이하로 되면, 상기 건조로(60)내부에 구비된 염분감지센서(미도시됨)에서 감지한 신호에 따라 제어부(90)에서는 물의 공급을 중단시킨다.

그 후, 염분이 제거된 상태의 음식물 쓰레기는 건조과정을 거치게 된다.

건조로(60)의 하우징 둘레에는 내부에 열선이 매입되어 있는 열패드(64)가 부착되어 있으며, 전원을 공급받아 열에너지를 이용하여 건조로(60)의 내부를 가열시키게 된다.

상기 건조과정중에도 교반축(65)은 회전상태를 유지하며, 상기 교반축(65)의 하단에 고정된 분쇄 커터(68)가 회전되면서 교반과정과 건조과정에서 계속적으로 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄한다. 또한, 상기 분쇄 커터(68)의 칼날이 상기 배출구(69)의 상측으로까지 연장되도록 형성하여 상기 배출구(69)에 형성된 구멍이 음식물 쓰레기 찌꺼기로 막히는 현상을 방지하여 수분의 배출을 용이하게 한다. 분쇄된 음식물 쓰레기는 건조로(60) 저면에 형성된 배출구(86)를 통해 수거함(24)으로 낙하된다.

상기 배출구(86)의 개폐는 버터플라이 밸브(85)의 개폐에 의해 이루어진다. 건조과정에서 설정된 시간, 예컨대 약 2시간이 경과한 후에는 제어부(90)에서 상기 버터플라이 밸브(85)를 개방시켜, 잘게 분쇄된 음식물 쓰레기가 수거함(24)으로 낙하되도록 한다.

또한, 건조과정에서 건조로(60)내부의 수분은 스팀(steam) 상태로 증발하게 되며, 건조로(60)의 상단에 형성된 배기팬(66)으로 흡입된 후 연결배관을 경유하여 배수구(28)로 취합된다.

도 6은 본 발명에 따른 동일한 모터에 의해 구동되는 커팅축과 교반축의 동력전달수단을 나타내는 구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 측면도를 나타낸다.

본 발명에서는 동일한 모터(70)를 이용하여 커팅축(55)과 교반축(65)을 회전시킴으로써 구조를 간소화하여 제품의 생산 단가를 낮출 수 있다.

동력전달의 구조는, 모터(70)의 모터축(70a)에 연결된 제1 풀리(70b)와 커팅축(55)의 풀리(55a)간을 타이밍 벨트(58a)로 연결하고, 모터(70)의 제2 풀리(70c)와 교반축(65)의 풀리(65a)간을 타이밍 벨트(58b)로 연결한 구조이다.

상기 모터(70)와 제1 풀리(70b), 제2 풀리(70c)는 커팅축(55)과 교반축(65)과의 단차를 조정할 수 있는 위치에 구비된다.

상기 각 풀리의 직경은 서로 다르게 구성되어 회전속도를 조절하게 된다.

예컨대, 중앙에 도시된 모터(70)의 제1 풀리(70b)와 제2 풀리(70c)의 회전속도가 100rpm으로 회전될 때, 우측에 도시된 커팅축(55)의 풀리(55a)는 150rpm으로 고속 회전되어 음식물 쓰레기의 절단이 빠르게 일어나도록 하고, 좌측에 도시된 교 반축(65)의 풀리(65a)는 50rpm으로 저속 회전되면서 음식물 쓰레기의 교반과 건조가 수행되도록 한다.

본 발명에서는 풀리와 타이밍 벨트를 연결하여 동력전달이 이루어지도록 함으로써, 종래 기어에 의한 동력전달에서 발생되던 금속간의 마찰소음을 방지할 수 있고, 장력의 조절이 자유로운 장점이 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예를 서로 다른 방향에서 본 일부 분해 단면도 및 전체 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 소용량 음식물 쓰레기 처리장치의 외관 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 소용량 음식물 쓰레기 처리장치의 내부구성을 나타내는 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 커팅하우징 내부의 상세구성도,

도 5는 본 발명에 따른 건조로 내부의 디스크의 상세구성도,

도 6은 본 발명에 따른 동일한 모터에 의해 구동되는 커팅축과 교반축의 동력전달수단을 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 함체 21 : 뚜껑

22 : 투입구 24 : 수거함

28 : 배수구 30 : 절단부

33 : 커터 35 : 고정원판

40 : 이송부 50 : 커팅하우징

55 : 커팅축 56 : 임펠러

60 : 건조로 62 : 디스크

65 : 교반축 70 : 모터

Claims (8)

1. 외형을 이루는 함체;

   상측으로 뚜껑이 착탈 가능하게 설치되는 음식물 쓰레기 투입구;

   상기 투입구의 하부에 형성된 투하구에 연통되고, 일측에는 주수구가 형성되며, 내부에는 모터의 구동으로 회전되는 커팅축과, 상기 커팅축에 고정된 커터가 회전되어 음식물 쓰레기를 절단하는 절단부와, 상기 절단부의 하측으로 상기 커팅축에 고정된 임펠러를 구비하고 측벽에는 배기구와 배수구가 형성되며 저면의 일측에는 토출구가 형성된 이송부로 이루어진 커팅하우징;

   상기 토출구에 연통되고, 상기 커팅하우징과 일체를 이루며, 내부에는 상기 모터의 구동으로 상기 커팅축과 연동하여 회전되는 교반축과, 상기 교반축에 상하로 간격을 두고 고정되는 다수의 디스크를 포함하며, 둘레면에는 열패드가 부착되고, 하부에는 상기 교반축에 고정된 분쇄 커터와 분쇄된 음식물 쓰레기와 수분이 배출되는 배출구를 포함하여 교반과 건조가 수행되는 건조로;및

   상기 배출구로 낙하된 분쇄된 음식물 쓰레기를 수납하는 수납함;을 포함하는 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 투입구의 하단과 상기 투입구가 삽입되는 커팅하우징의 상단은 수직으로 설치되고, 상기 커팅하우징과 상기 건조로는 수직선상을 기 준으로 10 ~ 30°범위 기울어져 수분의 흐름이 원활하도록 설치된 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 투입구의 하부에 형성된 투하구의 중심 축선과, 상기 커팅축의 중심 축선이 서로 편심되도록 위치하여, 상기 투하구로 투하되는 음식물 쓰레기가 상기 커터의 커터날개에 투하되는 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 커팅하우징 내부의 절단부와 교반부의 사이에는 고정원판을 구비하고, 상기 고정원판상에는 방사형으로 다수의 구멍이 형성되고, 상기 구멍간의 사이사이에는 경사진 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 임펠러는 하나의 날개로 이루어지고, 상기 날개의 상부는 회전방향측으로 편향되도록 형성되고, 상기 날개의 하부는 회전방향과 반대측으로 편향되도록 형성되어, 상기 임펠러의 회전중 음식물 쓰레기가 하측방향으로 유도되는 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 모터의 구동으로 연동하여 회전되는 커팅축과 교반축은, 상기 모터의 제1 풀리와 상기 커팅축의 풀리간에 타이밍 벨트로 연결되고, 상기 모터의 제2 풀리와 상기 교반축의 풀리간에 타이밍 벨트로 연결되는 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 건조로 내부의 디스크는 원형판의 형상에서 전체각도 중 일부 원호부분은 개방되도록 형성되고, 상기 디스크의 일측은 상방향으로 기울어지고 타측은 하방향으로 기울어져 형성되며, 상기 디스크의 가장자리부에는 대향하는 위치에 교반봉이 수직으로 축설된 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 건조로 하부의 배출구는, 수평방향으로는 수분이 배출되어 상기 배수구로 취합되고, 수직방향으로는 분쇄된 음식물 쓰레기가 상기 수납함으로 낙하되는 것을 특징으로 하는 소용량 음식물 쓰레기 처리장치.

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