KR20090042389A

KR20090042389A - 음식물 쓰레기 건조장치

Info

Publication number: KR20090042389A
Application number: KR1020070108108A
Authority: KR
Inventors: 함덕수
Original assignee: 함덕수
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-04-30

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기를 건조시 발생하는 악취를 제거하는 탈취성능을 매우 향상시킨 음식물 쓰레기 건조장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조장치에는 그 내부에 활성탄이 충진된 탈취 유니트로 구성된 탈취장치를 제공하여 음식물 쓰레기의 건조 중에 발생하는 악취를 제거하였다.

전술한 음식물 쓰레기 건조장치는 배출되는 기류에서 어떠한 악취도 감지할 수 없었다.

음식물 쓰레기 건조장치, 탈취장치, 탄소필터

Description

음식물 쓰레기 건조장치{Food waste dryer}

본 발명은 음식물 쓰레기 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기를 건조시 발생하는 악취를 제거하는 탈취성능을 매우 향상시킨 음식물 쓰레기 건조장치에 관한 것이다.

가정이나 식당 등에서 다양한 종류의 음식물 쓰레기들이 발생하고 있으며, 이를 그대로 소각 또는 매립하는 경우 환경오염문제가 발생한다. 또한 음식물 쓰레기의 수거도 용이한 일이 아니다. 특히 한국의 경우 국,찌개 위주의 음식 문화로 인해 음식물 쓰레기에 수분이 많이 포함되게 되므로 그 수거뿐만 아니라 처리도 더 불편하게 된다.

이러한 음식물 쓰레기의 수거 및 처리의 간편,효율화를 위해 국내,외에서 다양한 형태의 음식물 쓰레기 건조장치가 개발되어 있다. 예를 들면, 일본특개 2005

-218974호, 일본특개 2005-238133호, 한국 등록특허 10-0706919호, 한국공개 2006-

0004601호 등이 있다.

음식물 쓰레기 건조장치는 통상적으로 뚜껑을 여닫는 구조의 본체, 이 본체 내에 안착되며 음식물 쓰레기가 담겨지는 수납통,및 수납통 내의 음식물 쓰레기를 건조시키기 위한 히터와 같은 가열장치로 구성되며, 이와 같은 구성을 갖는 음식물 쓰레기 건조장치는 현재 몇몇 제품이 판매되고 있다.

음식물 쓰레기를 건조시킬 때 발생하는 기류에는 악취가 포함되는데, 종래의 경우 이 악취를 제거하는 수단으로 기류를 응축시켜서 응축수를 제거하거나, 악취를 제거하기 위한 탈취장치가 부착된다.

탈취장치의 예로, 상기 등록특허 10-0706919호의 경우, 도 1에 도시된 바와 같은 탈취장치(1)에 관한 기술을 개시하고 있다. 탈취장치(1)는 입구부(7)와 출구부(9)를 갖는 환상관(5), 환상관 중앙을 가로질러 위치되며 촉매를 가열시키는 작용을 하는 봉 형상 히터(2), 및 표면에 제올라이트 또는 알루미나 담체와 금속촉매로 된 촉매층이 코팅되어 있으며 히터 둘레에 나선 형태로 배치되는 탈취판(3)으로 구성된다. 기류의 악취 성분은 탈취판 상에서 촉매의 도움에 의해 산화반응으로 비악취 성분으로 된다. 탈취판을 나선 형태로 배치하는 것은 기류의 악취성분이 가능한 모두 산화제거되도록 기류의 체류시간을 길게 하기 위한 것이다. 탈취장치(1)에는 촉매의 활성화를 위해 환상관 내부 온도가 약 350℃ 정도로 유지되도록 제어하기 위한 온도센서(6)가 부착되고 환상관 외부에는 단열을 위한 보온재(8)가 피복된다.

이러한 종래의 탈취장치는 비교적 저가로 탈취를 도모할 수 있으나, 실제의 음식물 쓰레기에서 발생하는 다양한 악취성분을 모두 흡착제거하지 못한다는 문제점이 있다. 따라서 음식물 쓰레기 건조장치를 실내에서 사용하는 경우, 미탈취된 악취성분으로 인해 별도의 배출관을 연결하여 실외로 배출해야하는 실정이다.

본 발명의 목적은 음식물 쓰레기 건조장치에서 음식물 쓰레기에서 발생하는 모든 악취성분을 효과적으로 제거할 수 있는 탈취장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 뚜껑을 여닫는 구조의 본체, 본체 내에 안착되어 음식물 쓰레기가 담겨지는 수납통, 수납통 내의 음식물 쓰레기를 가열건조시키기 위한 가열장치, 및 악취를 제거하기 위한 탈취장치로 구성되는 음식물 쓰레기 건조장치에 적용된다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 그 내부에 활성탄이 충진된 탈취 유니트로 구성된 탈취장치를 제공하여 음식물 쓰레기의 건조 중에 발생하는 악취를 제거한다. 이 탈취 유니트는 기류의 악취성분을 흡착시켜서 제거하기 위한 것이다. 음식물 쓰레기 건조장치의 기류에는 필연적으로 수분이 함유되어 있으며, 활성탄은 수분이 존재하여도 악취물질의 흡착이 가능한 것으로 알려져 있다. 따라서 탈취 유니트는 악취성분을 포함하는 기류를 아주 효과적으로 탈취한다.

상기 탈취 유니트 상류측에 광촉매 필터가 제공되는 것이 바람직하다.

광촉매 필터는 활성라디칼을 생성하며 활성라디칼은 공기 또는 수분에 의해 반응성이 강한 화합물 OH 라디칼(0H*)로 변화되고, OH*는 유해가스와 반응하여 물과 이산화탄소로 환원되는 것으로 알려져 있으며, 또한 악취성분과도 반응하여 탈취기능을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서 광촉매 필터가 탈취장치 상류측에 제공되는 경우, 배출되는 기류에서 악취성분을 산화반응으로 제거함으로써 탈취장치에서 흡착해야할 악취성분의 양을 저감시킨다. 따라서 탈취장치의 수명과 탈취능력의 효율적인 이용이 가능해진다.

음식물 쓰레기로부터 발생하는 악취성분으로는 계란 썩는 냄새가 나는 황화수소, 야채 썩는 냄새가 나는 메르캅탄류,예를 들면 메틸 메르갑탄(CH₃SH), 생선냄새와 유사한 아민류 등이 있으며, 또한 암모니아 성분도 악취를 발생시킨다. 통상, 음식물 쓰레기 건조장치의 기류는 위의 악취성분이 혼합된 혼합가스인 경우이고, 본 발명에 따른 건조 유니트를 통과하면서 위 악취성분은 거의 모두 제거되는 것으로 나타났다. 즉, 악취를 측정하는 측정법으로 간단하게 실시할 수 있는 관능시험법이 있으며, 관능시험법에 의하면 본 발명에 따른 탈취장치로부터 배출된 기류에서 감지할 수 있는 정도의 악취는 발생하지 않았다.

본 발명에 따른 탈취장치는 키트형으로 제조될 수 있다. 즉 활성탄을 충진한 유니트와 광촉매 필터를 음식물 쓰레기 건조장치의 배기류 하류측에 연결할 수 있도록 별도의 세트로 구성하고 광촉매 필터를 작동시킬 수 있도록 전선이 배열되어서 이 키트를 배기류 배관에 연결하고 전선을 전원에 연결하면 탈취장치가 작동할 수 있도록 구성된다. 이와 같이 구성하면, 필요시 탈취장치만 교체,수리하면 되므로 음식물 쓰레기 건조장치의 관리가 간편해진다.

또한 활성탄 탈취 유니트 상류측 또는 하류측에 활성탄이 표면에 부착된 쉬트형 탄소필터가 충진된 보조 탈취 유니트가 배치되는 것이 바람직하다. 이들 보조 유니트는 그 자체가 보조적인 탈취효과를 발휘할 뿐만 보조 유니트 하류측에 있는 장치 또는 배출 기류에 포함될 수 있는 미세 분진을 제거하는 역할을 한다.

탈취 유니트에 충진되는 활성탄의 크기가 1 ~ 10mm 범위인 것이 바람직하다.

이와 같이, 탈취 유니트에 의해 배기의 악취 성분이 모두 제거되는 경우, 종래와 같이 악취성분을 실외로 배출하기 위해 하수구로 연결되는 별도의 배출관이 필요없을 뿐만 아니라, 실내의 어느 곳에 위치시켜서 사용할 수도 있으므로 그 사용이 매우 편리하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조장치의 사시도이며 도 3은 도 2에 도시된 건조장치의 개략 단면도이다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조장치(10)는 장치의 하부를 구성하는 본체(30)와 이 본체에 힌지(28) 방식으로 결합되어 개폐되는 뚜껑(20)으로 구성된다. 뚜껑(20)의 상부에는 장치(10)의 조작을 위한 제어부(22)가 배열되며, 일측에는 뚜껑을 열거나 닫기 위한 여닫이 장치(24)가 배열된다. 뚜껑(20)과 본체(20)의 동체 외측에는 환기공(26,32)이 형성되어 있어서 외부의 신선한 공기가 뚜껑(20)과 본체(20)의 동체 내부로 들어갈 수 있게 되어 있다.

본체(30) 내부에는 수납부(41)가 형성되고 이 수납부(41) 내에는 음식물 쓰레기가 담겨지는 수납통(40)이 위치된다. 수납통 하부에는 음식물 쓰레기를 교반하기 위한 교반날개(42)가 부착되며, 이 교반날개는 모터(웜 모터)(50)의 구동력이 전달되는 축(48)에 부착되어서 회전운동을 한다.

또한, 본체(10) 내부의 일측에는 본 발명에 따른 탈취장치(80,86)가 배열되며, 탈취장치의 하류에는 배출관(92)이 본체(10) 외부로 개방되어 있고 배출관(92) 에는 모터(90)에 의해 구동되는 배기팬(88)이 부착되어 있어서 기류를 강제로 흡인하여 배출관(92) 외부로 배출한다. 탈취장치에 대해서는 후에 보다 상세하게 설명한다.

뚜껑(20)에는 뚜껑의 하측으로부터 수납통(40) 상부를 덮도록 연장되는 환상 밀봉부(52)가 부착된다. 환상 밀봉부(52) 내측에는 다수의 통공이 형성되는 보호망(56)이 역시 뚜껑의 하측으로부터 연장되도록 부착되며 보호망(56) 내부에는 히터(60)가 위치된다. 보호망(56)은 음식물 쓰레기가 교반날개(42)에 의해 교반되는 중에 상부로 튀어 히터(60)에 부착되거나 배기관(68) 내부로 들어가는 것을 방지하기 위한 것이다. 도시된 실시예에서 히터는 환형 히터이다.

뚜껑(20) 내부에는 환상 밀봉부(52) 내측으로 신선한 공기를 공급하는 유입관(62)과 수납통(40) 상부의 기류를 배출하는 배기관(68)이 위치된다. 유입관(62)에는 모터(64)에 의해 구동되는 흡기팬(66)이 부착되어 있어서, 뚜껑(20) 동체 외측에 형성된 환기공(26)을 통해 뚜껑 내부로 공급되는 신선한 공기가 유입관(62)을 통해 수납통(40) 상부로 공급된다. 배기관(68)은 그 하류측이 탈취장치(80,86) 상류측에 연결된다. 배기관(68)은 통상적으로 적당한 금속재질로 형성되나 일부 배기관, 특히 뚜껑(20)과 본체(30)의 경계부를 통과하는 배기관(68') 부분은 고온에서 견딜 수 있으며 유연성을 갖는 실리콘 재질로 형성되어서 뚜껑을 열어도 기류배출에 전혀 지장이 없도록 되어 있다.

본 발명에 따른 탈취장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 그 내부에 활성탄이 충진된 탈취 유니트(86)와 그 상류측에 배열되는 광촉매 필터(80)로 구성된다. 바 람직하게는 탈취장치를 키트 형태로 구성된다. 이 키트에는 광촉매 필터(80)에 전원을 공급하는 전선이 별도로 연결되어 있다. 따라서 키트를 배기류 하류측에 연결하고 전원(음식물 쓰레기 건조장치 내측에 별도의 전원이 설치되는 것이 바람직함)에 전선을 연결하면, 간단하게 탈취장치가 작동하게 될 것이다.

탈취 유니트(86)는 기류의 악취성분을 흡착시켜서 제거한다. 충진되는 활성탄의 크기는 1 ~ 10mm 범위가 사용될 수 있으나, 예시된 실시예에서는 3mm 의 활성탄이 사용되었다. 탈취 유니트(86) 하부로부터 배출되는 기류는 모터(90)에 의해 구동되는 배기팬(88)이 부착된 배출관(92)으로 유동한다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조장치(10)의 작동은 다음과 같다.

먼저, 여닫이 장치(24)를 사용하여 뚜껑(20)을 열고 음식물 쓰레기를 수납통(40)에 담고 다시 뚜껑(20)을 덮은 상태에서 제어부(22)로 장치(10)를 작동한다. 장치의 작동시, 수납통(40) 내의 음식물 쓰레기는 모터(50)에 의해 구동되는 교반날개(42)가 음식물 쓰레기를 뒤섞으며, 동시에 흡기팬(66)에 의해 유입관(62)을 통해 공급된 공기는 히터(60)에 의해 가열되면서 수납통(40) 상부로 공급된다. 히터(60)는 유입된 공기를 가열할 뿐만 아니라 수납통(40) 상부를 가열한다. 음식물 쓰레기는 교반되면서 히터(60)에 의해 건조된다. 음식물 쓰레기의 건조에 따른 수분을 함유한 기류(도 2의 화살표 참조)는 배기관(68)을 통해 탈취장치(80,86)를 거치면서 탈취된 후, 배출관(92)을 통해 장치(10) 외부로 배출된다. 배출관(92)에 부착된 배기팬(88)은 기류를 강제로 흡인하여 배출관(92) 외부로 배출되도록 한다. 뚜껑(2) 에 형성된 환기공(26)은 유입관(62)으로 신선한 공기를 공급하며, 장 치(10) 자체는 뚜껑과 본체에 형성된 환기공(24,32)으로 유동하는 외부의 공기에 의해 냉각된다. 마지막으로, 음식물 쓰레기가 충분히 건조되면(경고음 발생 또는 제어부의 표시등에 표시됨), 다시 뚜껑(20)을 열고 건조된 음식물 쓰레기를 배출시킨다.

수납통(40)의 내부온도는 약 150℃ 정도로 제어한다. 별도의 센서를 부착하거나, 흡기팬(66)과 배기팬(88)을 구동하는 모터(64,90)의 회전속도를 제어하며 동시에 히터의 발열량을 조절하여서 별도의 온도센서 없이도 수납통(40) 내부온도를 약 150℃ 정도로 제어할 수 있다. 각 모터(50,64,90)와 히터(60,82)는 제어프로그램이 내장된 제어부(22)에 의해 자동제어된다.

본 발명에 따른 교반날개(42)와 환상 밀봉부(52)가 부착된 음식물 쓰레기 건조장치(10)는, 동일한 양의 음식물 쓰레기를 건조할 경우, 이러한 장치가 부착되지 않은 종래의 장치와 비교할 때 건조 시간이 최대 1/2로 단축되는 것으로 나타났다. 즉 종래 장치의 경우, 동일한 양의 음식물 쓰레기를 동일한 조건에서 건조할 때 배출처리에 적합한 상태로 되기까지는 약 2시간 정도 소요되었고 배출되는 기류에도 악취가 배어 있었으나, 본 발명에 따른 건조장치의 경우 건조시간은 1시간 내지 1시간 20분 정도가 소요되었으며 배출된 기류에서도 악취를 감지할 수 없었다. 특히 종래의 장치는 음식물 쓰레기를 소량 처리하는 경우에도 악취를 감지할 수 있고 그 양이 증가할 때는 악취가 심하여 견디기 힘들 정도였으나, 본 발명에 따른 장치의 경우는 다량의 음식물 쓰레기를 처리하여도 악취를 감지할 수 없는 기류가 배출되는 것으로 나타났다.

한편,수납통의 내부온도가 약 150℃ 정도이므로 장치의 뚜껑을 함부로 열면 안전사고가 발생할 수 있다. 따라서 뚜껑의 여닫이 장치(24)에는 이중 잠금장치가 되어 있어서, 이중 잠금장치를 해제해야만 뚜껑을 열 수 있도록 하는 것이 안전사고 예방에 바람직하다.

이상에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 당업자라면 누구나 다양한 변형예를 생각해 낼 수 있다.

예를 들면, 도시된 실시예의 경우, 수납통 상부의 기류가 재순환되지 않고 그냥 탈취장치로 보내는 비순환배관방식의 음식물 쓰레기 건조장치에 관한 것이나, 한국 등록특허 10-0706919호, 한국공개 2006-0004601호에 기술된 바와 같이,배출기류를 가열장치에 의해 재가열하여 수납통 상부로 재공급하는 순환배관이 연결되고 순환배관에는 바이패스 관이 연결되어서 기류의 일부를 탈취장치로 보내는 순환방식의 음식물 쓰레기 건조장치에도 본 발명이 그대로 적용될 수 있다.

이처럼 본 발명은 본체, 음식물 쓰레기가 담겨지는 수납통, 수납통 내의 음식물 쓰레기를 건조시키기 위한 가열장치, 및 악취를 제거하기 위한 탈취장치로 구성되는 어떠한 구조의 음식물 쓰레기 건조장치에도 적용될 수 있다.

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도 1은 종래의 탈취장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조장치의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조장치의 개략단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 탈취유니트의 단면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 제 1 탈취유니트에 사용되는 탈취판의 사시도이다.

Claims

뚜껑을 여닫는 구조의 본체, 이 본체 내에 안착되며 음식물 쓰레기가 담겨지는 수납통, 수납통 내의 음식물 쓰레기를 가열건조시키기 위한 가열장치, 및 악취를 제거하기 위한 탈취장치로 구성되되, 수납통 내의 기류는 배기관에 의해 탈취장치로 보내져서 탈취된 후 본체 외부로 배출되도록 된 음식물 쓰레기 건조장치에 있어서, 상기 탈취장치가 그 내부에 활성탄이 충진된 탈취 유니트로 구성됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조장치.
제1 항에 있어서, 상기 탈취 유니트 상류측에 광촉매 필터가 배치됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서, 활성탄이 충진된 탈취 유니트 상류측 또는 하류측에 활성탄이 표면에 부착된 쉬트형 탄소필터가 충진된 보조 탈취 유니트가 배치됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조장치.
제3 항에 있어서, 활성탄의 크기가 1 ~ 10mm 범위인 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조장치.
제2 항에 있어서, 탈취 유니트와 광촉매 필트가 키트형 탈취장치로 구성됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 건조장치.