KR20110019659A

KR20110019659A - 음식물처리기

Info

Publication number: KR20110019659A
Application number: KR1020090077295A
Authority: KR
Inventors: 이영표
Original assignee: 이영표
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2011-02-28

Abstract

음식물쓰레기 처리시 발생하는 수증기와 악취의 외부 누출을 원천적으로 해결하고 음식물쓰레기의 분쇄뿐만 아니라 으깨는 작용을 통해 미세 입자가 되도록 함으로써 부피를 최소화한 음식물처리기가 소개된다.

상기의 음식물처리기는, 내부에 수용공간이 형성되고 일측 및 타측에 각각 투입구(110)와 배출구(120)가 마련된 케이스(100); 상기 투입구(110)로 투입된 음식물이 모일 수 있게 하부가 좁아지는 구조로 상기 케이스(100) 내부에 구비된 분해조(200); 상기 분해조(200) 내부에 회전 가능하게 설치되어 모인 음식물을 분쇄하고 섞는 교반기(300); 상기 분해조(200) 하부에 배치되어 상기 교반기(300)에서 교반된 음식물을 제공받아 재분쇄하면서 상기 배출구(120) 쪽으로 이송하는 스크류컨베이어(400); 상기 분해조(200) 주위에 마련되며, 그 분해조(200)내의 음식물을 가열 건조하여 음식물에 함유된 수분의 증발 가속화를 유도하는 가열유닛(500); 상기 가열유닛(500)에 의해 증발되어 상기 케이스(100)에 채워진 수증기가 제거되도록 상기 케이스(100) 내부 일측에 설치된 제습유닛(600);을 포함한다.

음식물, 처리, 교반, 이송, 가열, 건조, 제습,

Description

음식물처리기{FOOD TREATMENT MACHINE}

본 발명은 음식물처리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물쓰레기 처리시 발생하는 수증기와 악취의 외부 누출을 원천적으로 해결하고 음식물쓰레기의 분쇄뿐만 아니라 으깨는 작용을 통해 미세 입자가 되도록 함으로써 부피를 최소화한 음식물처리기에 관한 것이다.

요식업소에서 배출되는 음식물 쓰레기는 수분을 다량으로 함유하는 경우가 일반적인바, 예전에는 일반 쓰레기와 음식물을 따로 구분하지 않고 함께 섞어서 배출하므로 생활하수 및 토양을 오염시키는 환경 문제를 유발할 뿐만 아니라 심한 악취와 함께 도시 미관을 저해하는 요인으로 지적되어 왔다.

최근, 이러한 음식물 쓰레기로 인한 제반 문제를 해결하기 위하여 쓰레기를 일반쓰레기, 음식물쓰레기 및 재활용이 가능한 쓰레기 등으로 구분하고 이를 따로 분리수거하는 음식물쓰레기 처리법이 제정됨에 따라, 가정과 업소 등에서는 음식물쓰레기를 따로 분리하여 소정비용이 부과되는 규격화된 봉투나 용기에 담아서 배출하고 있다.

통상적으로 음식물쓰레기는 그 특성상 다량의 수분을 함유하게 되므로 음식 물쓰레기를 규격 비닐봉투에 담아서 최대한 완전하게 포장한다고 하더라도 음식물에서 발생한 오수가 쓰레기봉투의 틈새나 찢어진 부위로부터 배출되어 심한 악취와 함께 환경을 오염시키고 있다.

특히, 여름과 같이 세균이 창궐하기 쉬운 환경에서는 음식물쓰레기 봉투 주위에 고여 있는 오수로 인하여 전염병이 유발되거나 악취로 인하여 창문을 열어 둘 수 없는 상황이 발생되는 등, 음식물쓰레기로 인한 위생문제가 대두된다.

이에, 음식물쓰레기에서 나오는 수분을 완전히 제거하여 음식물의 부피와 냄새를 대폭 줄인 음식물처리기가 시중에 유통되어 많은 사람들로부터 각광받고 있다.

상기한 음식물처리기는 사용처에 따라 차이가 있겠으나, 음식물처리기의 몸체를 배수호스와 연결하여 음식물처리기에서 발생되는 수증기나 악취가 실내로 유입되지 않고 배수호스를 통해 옥외로 배출되도록 하고 있다.

즉, 음식물처리기의 몸체에는 배기호스가 구비되어 있어서 교반, 건조과정에서 발생되는 수증기와 악취가 배수호수를 통해 배출된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 일반적인 음식물 처리기에서는 음식물쓰레기 처리과정에서 발생되는 수증기와 악취가 싱크대 배출호스를 통해 밖으로 배출되는 구조로 이루어져 있기는 하지만, 이는 수증기와 악취가 자연적으로 배출되도록 한 것이기 때문에 몸체 내부에는 항상 수증기와 악취가 가득 차 있게 되는바, 이 때문에 일부는 배출호스를 통해 외부로 배출되겠지만 미처 배출되지 못한 수증기와 악취가 집안으로 누출되어 실내공기를 오염시키게 되므로 가족 구성원의 건강이 위협받게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기본 목적은 음식물쓰레기 처리시에 발생하는 수증기와 악취가 내부에 차 있지 않도록 기기 작동 중에 발생한 수증기와 악취를 제습을 통해 원천적으로 제거하여 실내로 수증기와 악취가 누출되지 않도록 함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 음식물 쓰레기의 교반과 이송시에 음식물쓰레기의 압축작용이 이루어지도록 하여 음식물쓰레기의 부피를 최소화하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 음식물쓰레기의 건조과정에서 적정온도 이상이 되면 자동으로 가열이 중지되도록 하여 과열로 인해 내부 구성으로 손상을 방지하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 장치 내부의 운전 상태를 사용자가 한눈에 볼 수 있도록 장치 일측에 별도의 스크린부를 제공함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

내부에 수용공간이 형성되고 일측 및 타측에 각각 투입구와 배출구가 마련된 케이스; 상기 투입구로 투입된 음식물이 모일 수 있게 하부가 좁아지는 구조로 상기 케이스 내부에 구비된 분해조; 상기 분해조 내부에 회전 가능하게 설치되어 모인 음식물을 분쇄하고 섞는 교반기; 상기 분해조 하부에 배치되어 상기 교반기에서 교반된 음식물을 제공받아 재분쇄하면서 상기 배출구 쪽으로 이송하는 스크류컨베이어; 상기 분해조 주위에 마련되며, 그 분해조내의 음식물을 가열 건조하여 음식물에 함유된 수분의 증발 가속화를 유도하는 가열유닛; 상기 가열유닛에 의해 증발되어 상기 케이스에 채워진 수증기가 제거되도록 상기 케이스 내부 일측에 설치된 제습유닛;을 포함하는 음식물처리기를 제공한다.

여기서 상기 교반기는, 정, 역방향 회전이 가능한 제1구동모터와; 상기 제1구동모터와 연결되어 회전되는 회전축과; 상기 회전축과 교차하는 방향으로 형성되면서 교반시 음식물이 회전축방향으로 이동되도록 일정각도로 배치되는 교반날개;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1구동모터와 상기 회전축 사이에는 회전축의 회전을 용이하게 하는 제1감속기가 설치되고, 상기 교반날개의 끝단에는 교반을 용이하게 하는 브래킷이 설치된 것을 특징으로 한다.

한편 상기 스크류컨베이어는, 정, 역회전이 가능한 제2구동모터와; 상기 제2구동모터와 연결되며 외주면에 나사산이 형성된 스크류축과; 상기 제2구동모터와 스크류축 사이에 설치되는 제2감속기;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 스크류축의 나사산은 전체가 동일한 방향으로 설정된 것을 특징으로 하거나 중간부를 기준으로 서로 다른 방향으로 설정되어 스크류축 회전시 음식물이 서로 다른 이송방향을 갖도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 분해조는 전체적으로 "U"자 형태로 이루어져 그 안쪽에 상기 교반기가 배치되고, 상기 분해조의 하부는 상기 스크류컨베이어 쪽으로 개방되어 상기 스크류컨베이어를 감싸는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 가열유닛은, 상기 분해조에 구비되어 내부 공기온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 제1온도센서와 전기적으로 연결되어 제공받은 측정값과 설정값을 비교하는 제어부와, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 동작되는 히터부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제습유닛은, 상기 분해조 상부로 건조공기를 공급하는 급기관과, 상기 분해조에서 발생한 수증기를 회수하는 회수관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제습유닛은, 증발기와, 압축기와, 응축기와, 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클을 이루며, 상기 증발기를 통과하는 에어덕트에 상기 급기관과 회수관이 연통되어 분해조의 습증기가 제습되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어덕트에는 상기 급기관으로 건조공기의 송풍을 용이하게 하는 송풍기가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 제습유닛 토출측에는 주변 공기온도를 측정하는 제2온도센서가 마련되고, 상기 제2온도센서에서 측정된 정보는 제어부로 입력되며, 상기 제어부는 측정값과 내부에 설정된 설정값을 비교하여 상기 압축기의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 증발기에는 응축수를 외부로 배출하는 드레인파이프가 구비되고, 상기 드레인파이프에는 악취 유출을 방지하는 유트랩부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 케이스의 외측면에는 상기 교반기, 스크류컨베이어, 가열유닛, 제습유닛의 작동유무 및 내부 온도와 같은 제반 정보를 인지할 수 있는 스크린부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 투입구에는 여닫을 수 있도록 설치된 투입도어가 마련되고, 상기 투입도어와 접촉되는 부분에는 투입도어의 개방을 감지하는 도어스위치가 설치되며, 상기 도어스위치의 신호는 제어부로 입력되어, 상기 제어부는 투입도어의 개방이 감지되면 상기 제1구동모터 및 제2구동모터의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 음식물쓰레기 처리시에 기기 내부에 수증기와 악취가 차있지 않기 때문에 기기 외부로 악취가 누출되지 않으며 음식물쓰레기가 매우 신속하게 건조되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 교반과정 및 이송과정에서 음식물쓰레기가 으깨지고 다져지는 등 매우 미세하게 분쇄되고 압축되는바, 이에 따라 음식물쓰레기의 부피가 최소화되어 쓰레기 배출비용이 절감된다.

또한 본 발명에 의하면, 기기 내부의 작동이 자동 제어되기 때문에 에너지 손실을 줄일 수 있고 내구성을 높일 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리기의 외관 사시도이고, 도2는 본 발명의 내부 구성 및 구조를 보이기 위한 도1의 정단면도이며, 도3은 도1의 우측 단면도이고, 도4는 도1의 좌측 단면도이며, 도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 스크류컨베이어의 실시예를 나타낸 참고도이고, 도6은 본 발명에 따른 제어 블록도이며, 도7은 본 발명에 따른 제습유닛의 구성을 나타낸 개략도이고, 도8은 본 발명에 따른 드레인파이프 구조를 나타낸 참고도이다.

먼저 도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 주요 구성에 대하여 설명하면, 본 발명은 크게 케이스(100), 분해조(200), 교반기(300), 스크류컨베이어(400), 가열유닛(500) 및 제습유닛(600)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이스(100)는 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 전체적인 외관을 이루면서 위에 열거한 타 구성들이 내부에 설치될 수 있도록 내부에 소정의 수용공간이 형성되고, 외부에서 내부가 보이지 않도록 커버하며 음식물 처리시 발생한 수증기와 악취가 외부로 새어나가지 않도록 내부와 외부를 차폐하는 기능을 한다.

상기 케이스(100)의 일측에는 음식물쓰레기가 투입될 수 있도록 투입구(110)가 마련되고, 타측에는 배출구(120)가 마련되는데 상기 배출구(120)로는 투입된 음식물쓰레기가 처리되면서 수분이 제거되고 작은 부피로 압축된 음식물고형체가 배 출된다.

상기 투입구(110)와 배출구(120) 모두 내부에서 발생된 수증기와 악취가 외부로 누출되지 않도록 테두리가 실링(sealing)된 도어의 형태로 이루어져 개폐 가능한 구조로 되어 있으며, 특히 상기 투입구(110)에는 투입구(110)의 개폐 유무를 알 수 있도록 도어스위치(112)가 마련된다.

즉, 상기 투입구(110)에는 여닫을 수 있도록 설치된 투입도어(111)가 마련되고, 상기 투입도어(111)와 접촉되는 부분에는 투입도어(111)의 개방을 감지하는 도어스위치(112)가 설치되어, 상기 투입도어(111)가 개방된 상태에서는 후술할 교반기(300) 등의 작동이 정지되도록 하는바, 이에 대해서는 뒤에서 다시 자세하게 설명한다.

한편, 도3에 도시된 바와 같이 상기 분해조(200)는 상기 투입구(110)로 투입된 음식물이 케이스(100) 내부에서 모일 수 있게 하부가 좁아지는 구조로 상기 케이스(100) 내부에 설치되는 구성인바, 상기 분해조(200)는 전체적으로 "U"자 형태를 이루고 있어서 상기 투입구(110)를 통해 상기 케이스(100) 내부로 들어온 음식물쓰레기는 상기 분해조(200)에 머물게 된다.

여기서, 상기 분해조(200)의 안쪽에는 교반기(300)가 배치되고 상기 교반기(300) 하부에는 스크류컨베이어(400)가 배치되어 있는 구조이기 때문에, 교반이 끝난 음식물쓰레기가 스크류컨베이어(400) 쪽으로 보내질 수 있도록 상기 분해조(200)의 하부는 상기 스크류컨베이어(400) 쪽으로 개방되어 있으며, 상기 스크류 컨베이어(400)로 보내진 음식물쓰레기가 주위로 분산되지 않도록 상기 분해조(200)의 하부가 상기 스크류컨베이어(400)를 감싸는 구조로 이루어진다.

또한, 상기 교반기(300)는 분해조(200) 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 분해조(200)에 모인 음식물을 분쇄하고 섞는 기능을 하는데, 상기 교반기(300)는 이러한 기능이 가능하도록 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 크게 제1구동모터(310)와 회전축(320)과 교반날개(330)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1구동모터(310)는 전원을 공급받아 작동되며 정회전과 역회전이 모두 가능한 양방향 모터이며, 제어부(700)의 제어신호에 따라 상기 제1구동모터(310)의 정회전 또는 역회전이 일어나는데, 상기 제어부(700)는 설정된 프로그램에 따라 상기 제1구동모터(310)를 정회전 또는 역회전시킴으로써 음식물쓰레기를 골고루 뒤섞어 쉽고 빠르게 교반이 수행되도록 한다.(도6 참조)

이렇게 음식물쓰레기를 교반하는 것은 음식물을 잘 섞어 가열 및 분쇄 과정을 거칠 때 건조시간 및 에너지를 절약하기 위함이다.

또한, 상기 회전축(320)은 상기 제1구동모터(310)와 연결되어 그 제1구동모터(310)로부터 회전력을 제공받아 회전되는 구성이며, 상기 교반날개(330)는 상기 회전축(320)에 교차하는 방향으로 형성되면서 교반시 음식물이 회전축(320) 방향으로 이동되도록 상기 회전축(320) 상에서 마치 선풍기 날개처럼 소정각도로 배치된다. 예를 들어, 교반 날개(330)는 회전축(320)에 직각 방향으로 돌출되게 형성되고 각각 교반 날개(330)가 이루는 평면은 일정 각도 경사지게 배치된다.

상기 교반날개(330)가 상기 회전축(320) 상에서 소정각도를 갖도록 형성됨에 따라 상기 회전축(320)이 회전되면 상기 교반날개(330)가 분해조(200)에 모인 음식물쓰레기를 섞을 뿐만 아니라 1차적으로 분쇄하게 되고, 또한 상기 회전축(320)의 회전방향에 따라 음식물쓰레기를 어느 한쪽방향으로 이동시키게 된다.

이와 같이 상기 교반날개(330)가 음식물쓰레기를 이동시키게 되면 이동되는 과정에서 음식물쓰레기끼리 압축되어 으깨어지기도 하고 내부에 함유된 수분 배출이 용이해지며, 이동되는 음식물쓰레기가 상기 케이스(100)의 내부 벽과 부딪히면 더욱 압축되면서 으깨지는 작용이 배가되어 음식물쓰레기의 분쇄 및 교반효과를 더욱 높일 수 있다.

또한, 상기 제어부(700)의 제어신호에 의해 상기 제1구동모터(310)의 회전방향이 바뀌면 상술한 음식물 쓰레기의 분쇄, 교반, 으깸 효과는 더욱 증대되는바, 종전의 교반기(300)는 음식물쓰레기가 투입되면 이것을 단순히 섞는 기능만을 담당하였지만 본 발명에 따른 교반기(300)는 교반과정 자체에서 1차적으로 분쇄 및 으깸 작용효과를 볼 수 있다.

여기서, 상기 제1구동모터(310)와 회전축(320)은 직접 축 연결되어도 무방하지만 음식물쓰레기를 교반하는 과정에서 상기 회전축(320)에 큰 토크가 걸리므로 상기 제1구동모터(310)의 부하를 감소시키기 위해서는 상기 제1구동모터(310)와 회전축(320) 사이에 회전축(320)의 회전을 용이하게 하는 제1감속기(340)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1감속기(340)는 기어비가 서로 다른 기어를 서로 치합시켜 작은 토크 로 큰 토크를 감당할 수 있도록 한 장치로, 일반적으로 널리 알려진 사항에 속하므로 자세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 교반날개(330)의 끝단에는 음식물쓰레기와의 접촉면적을 증대하여 교반을 용이하게 하기 위한 브래킷(331)이 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 스크류컨베이어(400)는 상기 분해조(200) 하부에 길게 배치되어 상기 교반기(300)에서 교반된 음식물을 제공받아 재분쇄하면서 상기 케이스(100)의 타측에 마련된 배출구(120) 쪽으로 이송하는 구성이다.

상기 분해조(200)의 하부는 상기 스크류컨베이어(400) 쪽으로 개방되면서 스크류컨베이어(400)를 감싸는 구조로 이루어져 있기 때문에 상기 교반기(300)에서 교반된 음식물쓰레기는 자연스럽게 상기 스크류컨베이어(400)로 보내진다.

상기 스크류컨베이어(400)는, 도2에 도시된 바와 같이 크게 제2구동모터(410)와, 스크류축(420)과, 제2감속기(430)를 포함하여 이루어지는데, 상기 제2구동모터(410)는 앞에서 설명한 제1구동모터(310)와 같이 제어부(700)의 제어신호에 의하여 작동되며 정회전과 역회전이 모두 가능한 양방향 모터이다.

또한, 상기 스크류축(420)은 상기 제2구동모터(410)와 연결되어 회전력을 전달받으며 외주면에 나사산(421)이 형성된 구성으로, 상기 스크류축(420)이 회전되면 상기 나사산(421)에 의하여 음식물쓰레기가 어느 한쪽 방향으로 이동된다.

또한, 상기 제2감속기(430)는 상기 제2구동모터(410)와 스크류축(420) 사이에 설치되어 상기 제2구동모터(410)의 부하를 감소시키기 위한 것으로, 상기 제1감 속기(340)와 동일한 기능을 수행한다.

이때, 도5a에 도시된 바와 같이 상기 스크류축(420)의 나사산(421)은 그 전체가 모두 동일한 방향으로 설정될 수 있는데, 이와 같이 나사산(421)이 동일한 방향으로 형성되면 상기 스크류축(420)이 어느 한 방향으로 회전될 때 음식물쓰레기의 이송방향도 한방향이 된다.

예를 들어, 상기 나사산(421)이 스크류축(420) 전체에 오른나사 형태로 형성되면 상기 스크류축(420)의 회전방향에 따라 나사산(421) 사이에 있는 음식물쓰레기가 전진 또는 후진 중 어느 한 방향으로 이동된다.

여기서, 상기 스크류컨베이어(400)는 음식물쓰레기의 이송 기능뿐만 아니라 상기 교반기(300)가 작동되는 중에 상기 회전축(320)의 회전방향과 다른 방향으로 회전하면서 그 교반기(300)와의 사이에서 음식물쓰레기의 으깸 기능 및 분쇄 기능을 수행하고 다시 한쪽방향으로 계속해서 이동시켜 음식물쓰레기가 상기 케이스(100) 내벽에 부딪히도록 하여 작은 부피로 압축시킨다.

상기 스크류컨베이어(400)의 정회전, 역회전이 반복적으로 수행됨에 따라 음식물쓰레기는 아주 미세하게 분쇄되고 작은 부피로 압축되어 수분이 거의 없는 고형체가 될 수 있다.

상기 스크류축(420)의 정회전, 역회전은 상술한 교반기(300)의 회전축(320)에서와 마찬가지로 상기 제어부(700)가 설정된 프로그램에 따라 작동시키는바, 상기 프로그램은 실시자의 필요에 따라 적절하게 설정하면 되는데, 일예로 상기 교반기(300)는 정회전시켜 음식물쓰레기가 도면상 우측으로 이동하게 하면서 상기 스크 류컨베이어(400)는 역회전시켜 음식물쓰레기가 도면상 좌측으로 이동하게 하면 그 경계부분에서 음식물쓰레기끼리 마찰되어 으깨지게 되고, 이렇게 이동되는 음식물쓰레기는 상기 케이스(100)의 내벽면에서 압축되어 다져지게 되는데, 그 후 다시 그 각각의 회전방향을 다르게 하여 이러한 으깸과 다짐 작용이 반복되도록 설정할 수 있다.

한편, 도5b에 도시된 바와 같이 상기 스크류축(420)의 나사산(421)은 스크류축(420)의 중간부를 기준으로 서로 다른 방향으로 설정되어 스크류축(420) 회전시 음식물이 서로 다른 이송방향을 갖도록 하는 것도 바람직하다.

이와 같이 상기 나사산(421)의 방향이 서로 다르면 예를 들어 상기 스크류축(420)이 정회전할 때 음식물이 스크류축(420)의 양단으로 이동되거나, 스크류축(420)이 역회전할 때 음식물이 스크류축(420)의 중간부로 이동될 수 있는데, 이 또한 상기 스크류컨베이어(400)에서 음식물의 으깸 및 다짐 작용이 일어난다.

위와 같이 상기 나사산(421)의 방향이 서로 반대일 때 특이한 것은 음식물의 으깸작용은 이송중에 발생하지만 다짐작용은 스크류축(420)의 회전방향에 따라 양단에서 일어나거나 그 중간부에서 일어날 수 있고, 특히 중간부에서 음식물의 다짐작용이 일어날 때에는 음식물끼리 서로 가압하여 다져지게 된다.

이와 같이, 상기 스크류축(420)의 교번회전으로 음식물이 어느 정도 다져지면 상기 케이스(100) 타측에 형성된 배출구(120)를 열어 고형체가 된 음식물쓰레기를 수거하여 버리면 된다.

한편, 상기 가열유닛(500)은 도3에 도시된 바와 같이 상기 분해조(200) 주위에 마련되며, 상기 분해조(200) 내에 모인 음식물을 가열 건조하여 음식물에 함유된 수분의 증발 가속화를 유도하는 구성이다.

일반적으로 음식물에는 다량의 수분이 함유되어 있기 때문에 음식물쓰레기를 처리하여 작은 부피로 만들기 위해서는 수분제거가 선행되어야 하는바, 상기 가열유닛(500)은 분해조(200)의 음식물을 가열하여 수분증발을 유도함으로써 음식물쓰레기의 부피를 최소화할 수 있도록 도와주고 특히 처리된 음식물쓰레기 고형체에 수분이 거의 없도록 함으로써 악취가 발생하는 것을 막아준다.

여기서, 가열유닛(500)은 상기 분해조(200) 근처에 구비되어 온도를 측정하는 제1온도센서(510)와, 상기 제1온도센서(510)와 전기적으로 연결되어 그 제1온도센서(510)로부터 제공받은 측정값에 내부에 입력된 설정값을 비교하는 제어부(700)와, 상기 제어부(700)와 전기적으로 연결되어 제어부(700)의 제어신호에 의해 동작되는 히터부(520)로 이루어진다(도6 참조).

상기 제1온도센서(510)는 상기 분해조(200) 부근에 설치되어 분해조(200)에서 발생하는 열을 측정하는바, 상기 제1온도센서(510)는 통상적으로 분해조(200) 내부의 온도를 측정하게 되지만 음식물이 많은 경우 음식물과 직접 접촉하여 음식물의 온도를 측정할 수도 있다.

또한, 상기 제어부(700)는 상기 제1온도센서(510)로부터 제공된 측정값을 내부에 입력된 비교값과 비교하여 상기 측정값이 비교값보다 큰 경우, 과열상태로 판 단하고 상기 히터부(520)를 오프(off)시킨다.

상기 히터부(520)는 상기 음식물과 직접 접촉되어도 무방하지만, 상기 히터부(520)의 수명을 연장하기 위해서는 상기 히터부(520)가 분해조(200)를 가열하고, 그 분해조(200)가 다시 음식물에 열전달하는 방법이 바람직한 바, 본 발명의 실시예에서는 상기 분해조(200) 하부에 상기 히터부(520)가 내장설치된 것으로 구현되었으나 반드시 여기에 국한될 필요는 없고 실시자의 필요에 따라 설계변경이 가능하지만, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

한편, 상기 제습유닛(600)은 상기 가열유닛(500)에 의하여 증발되어 상기 케이스(100) 내부에 채워진 수증기가 제거되도록 상기 케이스(100) 내부 일측에 설치된 구성으로, 상기 음식물에서 증발된 수분은 수증기(습기) 형태로 상기 케이스(100) 내부에 존재하게 되는데, 이때 상기 수증기가 케이스(100) 내부에 가득 채워져 포화상태가 되면 상기 음식물을 가열하여도 더 이상 증발이 일어나지 않는 포화증기 상태가 되어 음식물의 건조효과가 저하되고 이에 따른 악취로 인해 상기 케이스(100)의 밀폐성이 우수하더라도 실내로 그 악취가 누출된다.

따라서, 상기 제습유닛(600)은 상기 케이스(100) 내부에 채워진 수증기를 즉시 제거하여 음식물에 함유된 수분이 용이하게 증발될 수 있도록 함과 동시에 케이스(100) 내부에 악취가 발생하는 것을 예방한다. 악취는 음식물쓰레기의 미세 분자가 수증기와 함께 케이스(100) 내부의 공기 중에 공존하는 것으로 수증기를 제습하면 악취까지 대거 제거될 수 있다.

상기 제습유닛(600)에는 도2에 도시된 바와 같이 상기 분해조(200) 상부로 건조공기를 공급하는 급기관(610)과, 상기 분해조(200)에서 발생된 수증기를 회수하는 회수관(620)이 포함된다.

음식물에서 증발된 수증기는 상기 회수관(620)을 통해 상기 제습유닛(600)으로 유입되어 내부의 제습작용에 의해 건조공기로 변환된 후 상기 급기관(610)을 통해 상기 분해조(200)로 다시 공급되는데, 이에 따라 상기 분해조(200)는 포화증기 상태가 되지 않아 음식물의 수분이 계속해서 증발될 수 있다.

여기서, 상기 제습유닛(600)은 도2, 도4 및 도6에 도시된 바와 같이 증발기(630)-압축기(640)-응축기(650)-팽창밸브(660)에서 다시 증발기(630)로 순환되는 하나의 냉동사이클을 이루며 그 증발기(630)를 통해 공기에 포함되어 있는 수증기(습기)를 제거하는 것으로 작동 원리는 에어컨과 비슷하다.

따라서, 증발기(630)를 통과하는 에어덕트(670)에 상기 급기관(610)과 회수관(620)이 연통되어 상기 분해조(200)의 수증기가 제습된다.

참고로, 상기 제습유닛(600)의 구성 중 증발기(630)는 액상의 냉매가 증발되어 기상이 되는 과정에서 주변의 열을 흡수함에 따라 주변공기가 냉각되고, 압축기(640)는 증발기(630)에서 증발한 기상의 냉매를 흡입하는 작용과 그 냉매를 응축기(650)의 포화압력까지 압력을 높여서 내보내는 작용을 하는데, 압축기(640)를 거치면서 냉매는 고온고압 상태가 된다.

또한, 응축기(650)는 압축기(640)에 의해서 압축된 고온고압의 냉매가 그보다 낮은 온도의 주변 공기와 열교환하도록 함에 따라 상온 고압으로 응축되면서 재 액화되도록 하는바, 액화된 냉매는 보통 응축온도보다 더 낮은 과냉각 액체가 되어 응축기(650)에서 나오게 된다.

한편, 응축기(650)로부터 나오는 액상 냉매는 팽창밸브(660)를 거치면서 압력이 낮게 되어 냉매가 증발되기 쉬운 상태가 되고, 이 저압의 액상 냉매는 상기 증발기(630)로 재순환되어 증발기(630) 주변의 공기를 냉각시키게 되는데, 이 과정에서 공기 중에 포함된 수증기가 증발기(630) 표면에 응결되면서 드레인파이프(631)를 통해 배출되어 공기 중의 습도가 낮아지게 된다.

또한, 상기 에어덕트(670) 상에는 상기 급기관(610)으로 건조공기의 송풍을 용이하게 하는 송풍기(680)가 구비되는 것이 바람직한바, 본 발명의 실시예에서는 상기 송풍기(680)가 상기 증발기(630)의 후단에 배치된 것으로 구현되었으나 상기 증발기(630)의 전단에 배치되어도 무방하다.

또한, 상기 제습유닛(600) 토출측에는 주변 공기온도를 측정하는 제2온도센서(690)가 마련되고, 상기 제2온도센서(690)에서 측정된 정보는 제어부(700)로 입력되며, 상기 제어부(700)는 상기 제2온도센서(690)에서 측정된 측정값과 내부에 설정된 설정값을 비교하여 상기 압축기(640)의 동작을 제어한다.

여기서 상기 제2온도센서(690)가 필요한 이유는, 상기 케이스(100) 내부에 채워진 수증기가 상기 증발기(630)를 거치면서 제습이 이루어질 뿐만 아니라 공기온도도 함께 하강되는데, 상기 제2온도센서(690)를 통해 공기온도를 측정함으로써 상대적으로 케이스(100) 내부의 습도를 추정할 수 있기 때문이다.

따라서, 상기 제어부(700)는 내부에 설정된 설정값보다 상기 제2온도센 서(690)에 의해 측정된 측정값이 높으면 즉, 공기온도가 높으면 상기 압축기(640)를 동작시키고 측정값이 설정값과 같거나 낮으면 상기 압축기(640)의 동작을 정지시켜 전력소모를 방지한다.

또한, 상기 증발기(630)에는 응축수를 외부로 배출하기 위한 드레인파이프(631)가 구비되는바, 상기 드레인파이프(631)에는 악취 유출을 방지하는 유트랩부(U-trap; 632)가 형성된다.

상기 유트랩부(632)는 드레인파이프(631)의 경로가 하부에서 상부로 한번 절곡되었다가 하부로 다시 떨어지는 구조로, 이러한 유트랩 구조로 형성되면 상기 드레인파이프(631)의 일부에 응축수가 채워져 있어서 케이스(100) 내부의 악취가 밖으로 유출되는 것이 방지된다. 참고로 상기 응축수는 습증기가 차가운 상기 증발기(630)에서 응결된 물로 냄새가 전혀 없다.

또한, 사용자가 상기 교반기(300), 스크류컨베이어(400), 가열유닛(500), 제습유닛(600)의 작동유무 및 케이스(100) 내부의 온도와 같은 제반 정보를 인지할 수 있도록 상기 케이스(100)의 외측면에는 도1에 나타낸 바와 같은 스크린부(130)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 스크린부(130)는 도6에 도시된 바와 같이 상기 제어부(700)로부터 정보를 제공받아 사용자가 볼 수 있도록 표시해 주며, 필요한 경우 손으로 조작할 수 있는 터치스크린 방식으로 만들어 상기 제어부(700)에 입력된 값을 변경하거나 내부 장치의 동작을 제어할 수도 있다.

한편, 상술한 바와 같이 상기 투입구(110)에는 투입도어(111)의 개방을 감지 하는 도어스위치(112)가 설치되는바, 상기 도어스위치(112)의 신호는 도6에 도시된 바와 같이 상기 제어부(700)로 입력되고, 상기 제어부(700)는 투입도어(111)의 개방이 감지되면 상기 제1구동모터(310) 및 제2구동모터(410)의 동작을 정지시켜 상기 투입구(110)가 개방된 상태에서는 상기 교반기(300) 및 스크류컨베이어(400)를 정지시킨다.

상기 투입구(110)가 개방된 상태에서 상기 교반기(300) 및 스크류컨베이어(400)의 동작을 정지시키는 것은 교반과정 및 이송과정에서 처리되던 음식물쓰레기가 투입구(110)를 통해 밖으로 유출될 수 있기 때문에 이를 방지하는 한편, 회전하는 교반기(300) 및 스크류컨베이어(400)에 사용자가 상해를 입는 안전사고를 예방하기 위함이다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리기의 외관 사시도,

도2는 본 발명의 내부 구성 및 구조를 보이기 위한 도1의 정단면도,

도3은 도1의 우측 단면도,

도4는 도1의 좌측 단면도,

도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 스크류컨베이어의 실시예를 나타낸 참고도,

도6은 본 발명에 따른 제어 블록도,

도7은 본 발명에 따른 제습유닛의 구성을 나타낸 개략도,

도8은 본 발명에 따른 드레인파이프 구조를 나타낸 참고도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 케이스 110 : 투입구

111 : 투입도어 112 : 도어스위치

120 : 배출구 200 : 분해조

300 : 교반기 310 : 제1구동모터

320 : 회전축 330 : 교반날개

340 : 제1감속기 400 : 스크류컨베이어

410 : 제2구동모터 420 : 스크류축

421 : 나사산 430 : 제2감속기

500 : 가열유닛 510 : 제1온도센서

520 : 히터부 600 : 제습유닛

610 : 급기관 620 : 회수관

630 : 증발기 631 : 드레인파이프

632 : 유트랩부 640 : 압축기

650 :응축기 660 : 팽창밸브

670 : 에어덕트 680 : 송풍기

700 : 제어부

Claims

내부에 수용공간이 형성되고 일측 및 타측에 각각 투입구(110)와 배출구(120)가 마련된 케이스(100);

상기 투입구(110)로 투입된 음식물이 모일 수 있게 하부가 좁아지는 구조로 상기 케이스(100) 내부에 구비된 분해조(200);

상기 분해조(200) 내부에 회전 가능하게 설치되어 모인 음식물을 분쇄하고 섞는 교반기(300);

상기 분해조(200) 하부에 배치되어 상기 교반기(300)에서 교반된 음식물을 제공받아 재분쇄하면서 상기 배출구(120) 쪽으로 이송하는 스크류컨베이어(400);

상기 분해조(200) 주위에 마련되며, 그 분해조(200)내의 음식물을 가열 건조하여 음식물에 함유된 수분의 증발 가속화를 유도하는 가열유닛(500);

상기 가열유닛(500)에 의해 증발되어 상기 케이스(100)에 채워진 수증기가 제거되도록 상기 케이스(100) 내부 일측에 설치된 제습유닛(600);을 포함하는 음식물처리기.
청구항 1에 있어서, 상기 교반기(300)는,

정, 역방향 회전이 가능한 제1구동모터(310)와; 상기 제1구동모터(310)와 연결되어 회전되는 회전축(320)과; 상기 회전축(320)과 교차하는 방향으로 형성되면서 교반시 음식물이 회전축(320)방향으로 이동되도록 일정각도로 배치되는 교반날 개(330);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 2에 있어서, 상기 제1구동모터(310)와 상기 회전축(320) 사이에는 회전축(320)의 회전을 용이하게 하는 제1감속기(340)가 설치되고, 상기 교반날개(330)의 끝단에는 교반을 용이하게 하는 브래킷(331)이 설치된 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 1에 있어서, 상기 스크류컨베이어(400)는,

정, 역회전이 가능한 제2구동모터(410)와; 상기 제2구동모터(410)와 연결되며 외주면에 나사산(421)이 형성된 스크류축(420)과; 상기 제2구동모터(410)와 스크류축(420) 사이에 설치되는 제2감속기(430);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 4에 있어서, 상기 스크류축(420)의 나사산(421)은 전체가 동일한 방향으로 설정된 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 4에 있어서, 상기 스크류축(420)의 나사산(421)은 중간부를 기준으로 서로 다른 방향으로 설정되어 스크류축(420) 회전시 음식물이 서로 다른 이송방향을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 1에 있어서, 상기 분해조(200)는 전체적으로 "U"자 형태로 이루어져 그 안쪽에 상기 교반기(300)가 배치되고, 상기 분해조(200)의 하부는 상기 스크류컨베이어(400) 쪽으로 개방되어 상기 스크류컨베이어(400)를 감싸는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 1에 있어서, 상기 가열유닛(500)은,

상기 분해조(200)에 구비되어 내부 공기온도를 측정하는 제1온도센서(510)와, 상기 제1온도센서(510)와 전기적으로 연결되어 제공받은 측정값과 설정값을 비교하는 제어부(700)와, 상기 제어부(700)와 전기적으로 연결되어 동작되는 히터부(520)로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 1에 있어서, 상기 제습유닛(600)은, 상기 분해조(200) 상부로 건조공기를 공급하는 급기관(610)과, 상기 분해조(200)에서 발생한 수증기를 회수하는 회수관(620)을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 9에 있어서, 상기 제습유닛(600)은,

증발기(630)와, 압축기(640)와, 응축기(650)와, 팽창밸브(660)를 포함하는 냉동사이클을 이루며, 상기 증발기(630)를 통과하는 에어덕트(670)에 상기 급기관(610)과 회수관(620)이 연통되어 분해조(200)의 습증기가 제습되는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 10에 있어서, 상기 에어덕트(670)에는 상기 급기관(610)으로 건조공기의 송풍을 용이하게 하는 송풍기(680)가 구비된 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 11에 있어서, 상기 제습유닛(600) 토출측에는 주변 공기온도를 측정하는 제2온도센서(690)가 마련되고, 상기 제2온도센서(690)에서 측정된 정보는 제어부(700)로 입력되며, 상기 제어부(700)는 측정값과 내부에 설정된 설정값을 비교하여 상기 압축기(640)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 12에 있어서, 상기 증발기(630)에는 응축수를 외부로 배출하는 드레인파이프(631)가 구비되고, 상기 드레인파이프(631)에는 악취 유출을 방지하는 유트랩부(632)가 형성된 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 1에 있어서, 상기 케이스(100)의 외측면에는 상기 교반기(300), 스크류컨베이어(400), 가열유닛(500), 제습유닛(600)의 작동유무 및 내부 온도와 같은 제반 정보를 인지할 수 있는 스크린부(130)가 구비된 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
청구항 1에 있어서, 상기 투입구(110)에는 여닫을 수 있도록 설치된 투입도 어(111)가 마련되고, 상기 투입도어(111)와 접촉되는 부분에는 투입도어(111)의 개방을 감지하는 도어스위치(112)가 설치되며, 상기 도어스위치(112)의 신호는 제어부(700)로 입력되어, 상기 제어부(700)는 투입도어(111)의 개방이 감지되면 상기 제1구동모터(310) 및 제2구동모터(410)의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.