KR20150074442A

KR20150074442A - 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR20150074442A
Application number: KR1020130162232A
Authority: KR
Inventors: 김평욱
Original assignee: 김평욱
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-07-02

Abstract

본 발명은 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 싱크대의 배수구로부터 음식물쓰레기를 수령하는 유입구와, 분쇄된 음식물쓰레기가 유출되는 유출구를 갖는 케이싱과, 상기 케이싱 내에서 회전구동되는 스크류축과 상기 스크류축에 일체로 형성된 스크류날개를 가지고 상기 음식물쓰레기를 상기 유입구로부터 상기 유출구로 이송하며, 상기 스크류축의 외경과 상기 스크류날개의 외경의 차이가 상기 유입구로부터 멀어질수록 점진적으로 축소되는 스크류유니트와, 상기 스크류날개를 간격을 두고 둘러싸며 분쇄된 상기 음식물쓰레기의 유출을 허용하는 다수의 유출공을 갖는 다공하우징과, 상기 다공하우징의 내벽면에 돌출되어 상기 스크류날개와 상호작용하여 상기 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄리브를 갖는 하우징유니트를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 상술한 본 발명에 따르면, 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 저속 회전으로 음식물쓰레기를 분쇄하여 음식물쓰레기 분쇄 시에 발생하는 소음과 진동을 줄이면서 음식물쓰레기의 분쇄율을 높인다. 또한, 분쇄된 음식물쓰레기를 미생물 처리하여 환경오염 발생의 우려가 없이 친환경적이다.

Description

싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치{Device for disposing food garbage in the sink and apparatus to process food garbage manufactured therefrom}

본 발명은 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기는 폐기되는 음식물쓰레기를 고속의 칼날이 파쇄하여 고형분을 회수하거나 미생물을 접종하여 하수구를 통해 배출하는 구조로 되어 있다.

이러한 종래의 음식물쓰레기 분쇄기는 고속으로 회전하는 칼날이 음식물쓰레기를 파쇄하는 과정에 소음과 진동이 극심하였다. 또한 파쇄된 음식물쓰레기 입자가 비교적 커서 하수관의 막힘을 유발하고 잔류상태에서 부패하여 악취를 발생시키는 등 환경에 부정적 영향을 미쳤다.

따라서 본 발명의 목적은 소음과 진동이 극히 적고 음식물쓰레기를 재래식 맷돌 방식으로 죽같이 미세하게 분쇄 및 마쇄할 수 있는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 분쇄된 음식물쓰레기로 인한 막힘이나 부패를 방지할 수 있는 친환경적인 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적은 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 싱크대의 배수구로부터 음식물쓰레기를 수령하는 유입구와, 분쇄된 음식물쓰레기가 유출되는 유출구를 갖는 케이싱과, 상기 케이싱 내에서 회전구동되는 스크류축과 상기 스크류축에 일체로 형성된 스크류날개를 가지고 상기 음식물쓰레기를 상기 유입구로부터 상기 유출구로 이송하며, 상기 스크류축의 외경과 상기 스크류날개의 외경의 차이가 상기 유입구로부터 멀어질수록 점진적으로 축소되는 스크류유니트와, 상기 스크류날개를 간격을 두고 둘러싸며 분쇄된 상기 음식물쓰레기의 유출을 허용하는 다수의 유출공을 갖는 다공하우징과, 상기 다공하우징의 내벽면에 돌출되어 상기 스크류날개와 상호작용하여 상기 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄리브를 갖는 하우징유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기에 의해 달성된다.

여기서 상기 다공하우징은 원통형상이며, 상기 스크류날개의 외경은 축방향을 따라 균일하며, 상기 스크류축의 직경이 축방향을 따라 점진적으로 확대되는 것이 음식물쓰레기 분쇄 효율을 높일 수 있어 바람직하다.

또한, 상기 스크류유니트는 상기 스크류축의 선단부에 축선방향을 따라 점진적으로 직경이 감소되는 절두원추부와, 상기 절두원추부의 표면에 형성된 마쇄요철부를 가지며, 상기 하우징유니트는 상기 다공하우징에 연결되어 상기 절두원추부를 둘러싸는 절두원추하우징과 상기 절두원추하우징의 내벽면에 돌출되어 상기 마쇄요철부와 상호작용하여, 분쇄된 상기 음식물쓰레기를 마쇄하는 요철형상부를 갖는 것이 음식물쓰레기를 완전 분쇄할 수 있어 더욱 바람직하다.

또한, 상기 절두원추하우징은 축선방향을 따라 개방된 방출구를 갖는 것이 죽같이 분쇄된 음식물쓰레기를 배출하는 데 있어 바람직하다.

한편, 상기 스크류축의 축선은 상기 싱크대의 배수구 축선과 일치하는 것이 음식물쓰레기의 배출을 용이하게 하므로 더욱 바람직하다.

본 발명의 목적은 전술한 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기와, 상기 분쇄기로부터 배출되는 음식물쓰레기를 미생물 처리하는 미생물 처리부에 의해서도 달성된다.

상술한 본 발명에 따르면, 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기는 소음과 진동이 극히 적고 음식물쓰레기를 미세하게 분쇄 내지 마쇄할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 분쇄기를 포함한 음식물쓰레기 처리장치는 미생물을 이용하여 발효시켜 배출하므로 분쇄된 음식물쓰레기로 인한 하수관의 막힘이나 부패를 방지할 수 있어 친환경적이다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치를 나타낸 사시도이며,
도 2는 제1 실시예에 따른 분쇄부를 나타낸 단면도이며,
도 3(a) 및 도 3(b)는 도 2의 마쇄요철부의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이며.
도 4는 하우징유니트를 나타낸 사시도이며,
도 5는 제2 실시예에 따른 분쇄부를 나타낸 단면도이며,
도 6은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 단면도이다.

이하 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치의 사시도이다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 음식물쓰레기 처리장치는 크게 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄부(100)와 분쇄부(100)로부터 분쇄된 음식물쓰레기를 미생물처리하는 미생물처리부(900)로 이루어져 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분쇄부(100)의 단면도이다. 분쇄부(100)는 밀폐된 수용공간을 형성하는 케이싱(300)과, 케이싱(300) 내에서 회전구동되는 스크류유니트(400) 및 이 스크류유니트(400)를 둘러싸는 하우징유니트(500)로 이루어져 있다. 하우징유니트(500)는 유입구측 단부에 장착플랜지(315)가 형성되어 있어 케이싱(300)의 내측에 고정된다. 하우징유니트(500)는 케이싱(300)의 내부에 여유공간을 가지고 수용된다.

케이싱(300)은 상측의 유입구(311)와 하측의 유출구(321)를 가지며, 유입구(311)에는 싱크대의 배수구로부터 음식물쓰레기가 유입되는 유입관(310)이 기립 축선을 따라 연결되고, 유출구(321)에는 분쇄된 음식물쓰레기가 배출되는 유출관(320)이 연장 연결된다. 케이싱(300)의 유입관(310)을 통해 유입된 음식물쓰레기는 유입관(310)에 동축적으로 배치된 스크류유니트(400)로 이송되며, 스크류유니트(400)는 하우징유니트(500) 내에 축선에 대해 기어드모터에 의해 회전가능하도록 수용되어 있다.

스크류유니트(400)를 수용한 하우징유니트(500)는 도 4에 좀 더 구체적으로 도시되어 있는 바와 같이, 원통형의 다공하우징(510)과 이에 이어진 절두원추하우징(530)으로 구성된다. 다공하우징(510)은 원통형상의 다공 판재로 만들어진 다공원통부(511)를 갖는다. 판재에 형성된 다수의 관통공(512)의 직경은 1~2mm가 바람직하다. 이 다공원통부(511)의 내벽면에는 보강리브(520)가 자상으로 배치되어 다공원통부(511)를 보강하는 역할을 한다. 도시된 실시예에서 보강리브(520)는 축선방향과 원주방향으로 상호 교차되게 배열되어 있으며, 이들 보강리브(520)에는 후술하는 스크류날개(420)의 반경방향 단부와 상호작용하여 음식물쓰레기를 파쇄하는 파쇄날(521)이 형성되어 있다. 이 파쇄날(521)들은 원주방향 혹은 길이방향 보강리브(520) 중 어느 한쪽에만 형성하여도 무방하다.

다공하우징(510)의 축방향 단부에는 절두원추하우징(530)이 연결되어 있다. 절두원추하우징(530)은 다공하우징(510)의 직경과 일치하는 최대 직경 단부로부터 최소 직경의 말단부까지 점진적으로 직경이 감소된다. 이 절두원추하우징(530)은 다공하우징(510)과 마찬가지로 다공 판재로 된 다공원통부(511)와 내벽면의 보강리브(520)를 가진다. 보강리브(520)에는 요철형상부(531)가 형성되고, 경우에 따라서는 판재에 다공이 없을 수도 있다. 절두원추하우징(530)의 보강리브(520)는 축선방향과 원주방향으로 상호 교차되게 배열되어 있으며, 이들 보강리브(520)에는 후술하는 마쇄요철부(431)의 반경방향 단부와 상호작용하여 음식물쓰레기를 마쇄하는 요철형상부(531)가 형성되어 있다. 이 요철형상부(531)들은 원주방향 혹은 길이방향 보강리브(520) 중 어느 한쪽에만 형성되어도 무방하다. 절두원추하우징(530) 하단에는 분쇄된 음식물쓰레기가 페이스트 상태로 마쇄되어져 배출되는 적어도 하나의 방출구(532)가 마련된다.

스크류유니트(400)는 스크류축(411)과 이 스크류축(411)의 외표면에 나선상으로 일체 형성된 스크류날개(420)를 갖는다. 스크류축(411)의 일단부에는 스크류구동부(415)가 연결되어 스크류축(411)을 회전구동한다. 스크류축(411)은 축의 길이방향을 따라 점진적으로 축경이 확대되는 형상이다. 스크류축(411)의 선단부에는 축선방향을 따라 점진적으로 직경이 감소되는 절두원추부(430)가 형성된다.

스크류날개(420)의 외경은 스크류축(411) 방향을 따라 균일하며 스크류축(411)의 외경과 스크류날개(420)의 외경의 차이가 유입구로부터 멀어질수록 점진적으로 축소된다. 이에 의해 처리되는 음식물쓰레기의 수용용적이 점차 줄어들어 음식물쓰레기는 반경방향 외측으로 밀어내는 압박력을 점차 강하게 받게 된다. 이러한 효과는 스크류축(411)의 직경을 일정하게 하고 스크류날개(420)의 외경 및 하우징유니트(500)의 내경을 점진적으로 축소시키는 등 양 부위의 상대적 직경변화를 적절히 조합함으로써 마찬가지로 얻어질 수 있다.

스크류날개(420)는 하우징유니트(500)의 형상에 대응하여 축방향을 따라 원통형상 영역과 절두원추형상 영역으로 이루어진다. 원통형상 영역에는 분쇄날(421)이 형성되어 있고, 절두원추형상 영역에는 마쇄요철부(431)가 형성되어 있다. 스크류날개(420)의 분쇄날(421)은 다공하우징(510)내의 보강리브(520)와 사이에 미소한 틈새를 두고 있다. 그래서 분쇄날(421)이 회전하며 음식물쓰레기를 축방향을 따라 추진하면서 반경방향 외측으로 밀어내면, 음식물쓰레기는 분쇄날(421)과 보강리브(520)에 의해 분쇄된다. 이러한 분쇄운동은 보강리브(520)에 형성된 파쇄날(521) 의해 더욱 강하게 작용한다. 이와 같이 스크류날개(420)와 보강리브(520)의 파쇄날(521)에 의해 잘게 파쇄되는 음식물쓰레기는 유입관(310)으로부터 유출관(320)을 향해 이송되는 한편 반경방향 외측으로 가압되어 다공하우징(510)에 형성된 다수의 구멍을 통해 반경방향으로 배출된다.

한편 마쇄요철부(431)의 영역에서는, 도 3(a)의 단면도에 도시된 바와 같이 스크류날개(420)의 마쇄요철부(431)의 표면에 다수의 돌기들이 리브 형태로 형성되어 있고, 이에 대응하여 절두원추하우징(530)의 내벽면에는 유사한 단면형성의 요철형상부(531)가 형성되어 있다. 마쇄요철부(431)는 음식물쓰레기를 하우징유니트(500)의 절두원추하우징(530)의 내벽면 및 요철형상부(531)에 압박하여 문질러서 마쇄하는 역할을 한다. 도시된 실시예에서는 마쇄요철부(431)와 요철형상부(531)의 단면 형상이 비교적 날카롭게 형성되어 음식물쓰레기를 절삭하기에 적절하도록 형성되어 있다. 그러나 필요에 따라서는 도 3(b)와 같이 마쇄요철부(431)와 요철형상부(531)의 단면 형상을 좀더 완만한 곡선을 갖도록 형성하여 음식물쓰레기를 갈고 으깨는 기능을 강화시킬 수도 있다. 한편 절두원추하우징(530)에는 마쇄요철부(431)와 요철형상부(531)의 상호 작용에 마쇄된 음식물쓰레기가 배출되는 다공을 형성할 수 있으며, 이러한 다공이 없더라도 절두원추하우징(530)의 단부에 마련된 방출구(532)를 통해 마쇄된 음식물쓰레기는 축방향으로 배출된다.

이러한 구성에 의해 음식물쓰레기는 유입구(311)를 통해 케이싱(300) 내부로 유입되고 회전구동되는 스크류유니트(400)에 의해 축방향으로 강제 추진된다. 스크류유니트(400)와 하우징유니트(500) 사이 내부 공간은 점진적으로 확대되는 축경을 가진 스크류축(411)에 의해 점진적으로 축소되고, 보강리브(520)의 파쇄날(521) 및 요철형상부(531)와 스크류날개(420)에 의해 음식물쓰레기는 분쇄 및 마쇄된다. 음식물쓰레기가 분쇄 및 마쇄 되는 동안 액체와 미세하게 분쇄된 음식물쓰레기는 하우징유니트(500)의 다공원통부(511)를 통해 케이싱(300)의 내부로 배출된다. 다공원통부(511)를 통해 배출되지 못하고 남은 음식물쓰레기는 마쇄요철부(431)와 요철형상부(531)에 의해 더욱 미세하게 마쇄되어 절두원추하우징(530)의 하단에 위치한 방출구(532)를 통해 죽과 같은 형상으로 배출된다.

도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예의 분쇄부(200)를 나타낸 단면도이다. 스크류유니트(700) 및 하우징유니트(800)는 도 2의 제1 실시예와 동일하게 구비하고 있지만, 케이싱(600)의 유입관(610)과 유출관(620)의 위치에 있어서 차이가 있다.

케이싱(600)의 상부에 연결된 유입관(610)은 스크류축(710)의 축선방향에 가로방향으로 설치되어 싱크대로부터 유입된 음식물쓰레기가 스크류유니트(700)로 이송되도록 이송통로 역할을 한다. 케이싱(600)의 하부에 연결된 유출관(620)은 스크류축(710)의 축선방향에 가로방향으로 설치되어 스크류유니트(700)에 의해 분쇄 및 마쇄된 음식물쓰레기를 배출한다.

도 6은 스크류유니트(400)에 의해 분쇄 및 마쇄된 음식물쓰레기를 미생물처리하는 과정을 설명하기 위한 단면도이다. 음식물쓰레기는 싱크대(50) 하부에 연결된 유입관(310)을 통해 투입된다. 이때 음식물쓰레기를 포함하지 않은 설거지 물은 선택밸브(980)에 의해 하수관을 통해 배출된다. 즉 음식물처리기 유입구(311)에 설치된 싱크대거름망(51)을 제거하지 않으면 설거지 물은 하수관으로 배출되고 싱크대거름망(51)이 제거되어야만 음식물처리기가 가동될 수 있다. 분쇄기에 마쇄된 음식물쓰레기는 미생물분해조(920)로 이송되고 자동밸브(970)에 의해 분해처리된 물만 배출된다. 자동밸브(970)는 음식물처리기 작동신호시 신호를 받을 수 있고 음식물처리기 작동신호를 받은 이후 예를 들어 4시간 경과 후에야 다시 신호를 받을 수 있다. 선택밸브(980)가 미생물분해조(920)로 개방되지 않을 시에는 분쇄기가 작동하지 못한다. 유입관(310)을 통해 수령된 음식물쓰레기는 스크류유니트(400)에 의해 분쇄 및 마쇄되어 케이싱(300)의 하부에 연결된 유출관(320)을 통해 배출된다. 이때 미생물투입부(910)는 분쇄된 음식물쓰레기를 향하여 미생물투입관(911)을 통해 미생물을 투여한다. 미생물이 투입된 음식물쓰레기는 미생물분해조(920)로 이동하고 미생물에 의해 음식물쓰레기가 분해될 때까지 최소한 4시간 이상 저장된다. 미생물분해조(920) 하단의 자동밸브(970)는 4시간 이상 경과 후 음식물쓰레기 처리를 위한 음식물처리기 작동신호에 열리고 배출감지센서에 의해 닫힌다. 미생물에 의해 분해된 음식물쓰레기는 물의 형태로 미생물분해조(920)의 배수관(950)을 통해 하수구로 배출된다. 미생물처리과정에 의해 분해되지 않고 남은 음식물쓰레기와 조개껍데기나 각종 플라스틱, 비닐 등의 이물질들은 먼저 미생물분해조(920) 하단의 거름망(960)에서 먼저 걸러진 후 미생물분해조(920) 내부에 설치된 압축스크류(940)에 의해 압착되어 미생물분해조(920) 측면의 배출통(930)으로 이송된다. 배출통(930)으로 이송된 음식물쓰레기는 건조되어 사용자가 쉽게 버릴 수 있게 구성되어 음식물쓰레기 분쇄기 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리장치에서 발생할 수 있는 환경오염을 방지한다.

50: 싱크대 51: 싱크대거름망
100, 200: 분쇄부 300, 600: 케이싱
310, 610: 유입관 311: 유입구
320, 620: 유출관 312, 611, 621: 유출구
400, 700: 스크류유니트 410: 스크류축생크
411, 711: 스크류축 415: 스크류구동부
420: 스크류날개 421: 분쇄날
430: 절두원추부 431: 마쇄요철부
500, 800: 하우징유니트 510: 다공하우징
511: 다공원통부 512: 관통공
520: 분쇄리브 521: 파쇄날
530: 절두원추하우징 531: 요철형상부
532: 방출구 900: 미생물처리부
910: 미생물투입부 911: 미생물투입관
920: 미생물분해조 930: 배출통
940: 압축스크류 941: 압축스크류모터
950: 배수관 960: 거름망
970: 자동밸브 980: 선택밸브
990: 바이패스관

Claims

싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기에 있어서,
싱크대의 배수구로부터 음식물쓰레기를 수령하는 유입구와, 분쇄된 음식물쓰레기가 유출되는 유출구를 갖는 케이싱과;
상기 케이싱 내에서 회전구동되는 스크류축과 상기 스크류축에 일체로 형성된 스크류날개를 가지고 상기 음식물쓰레기를 상기 유입구로부터 상기 유출구로 이송하며, 상기 스크류축의 외경과 상기 스크류날개의 외경의 차이가 상기 유입구로부터 멀어질수록 점진적으로 축소되는 스크류유니트와;
상기 스크류날개를 간격을 두고 둘러싸며 분쇄된 상기 음식물쓰레기의 유출을 허용하는 다수의 유출공을 갖는 다공하우징과, 상기 다공하우징의 내벽면에 돌출되어 상기 스크류날개와 상호작용하여 상기 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄리브를 갖는 하우징유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기.
제1 항에 있어서,
상기 다공하우징은 원통형상이며,
상기 스크류날개의 외경은 축방향을 따라 균일하며,
상기 스크류축의 직경이 축방향을 따라 점진적으로 확대되는 것을 특징으로 하는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기.
제1 항에 있어서,
상기 스크류유니트는 상기 스크류축의 선단부에 축선방향을 따라 점진적으로 직경이 감소되는 절두원추부와, 상기 절두원추부의 표면에 형성된 마쇄요철부를 가지며,
상기 하우징유니트는 상기 다공하우징에 연결되어 상기 절두원추부를 둘러싸는 절두원추하우징과 상기 절두원추하우징의 내벽면에 돌출되어 상기 매쇄요철부와 상호작용하여, 분쇄된 상기 음식물쓰레기를 마쇄하는 요철형상부를 갖는 것을 특징으로 하는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기.
제1 항에 있어서,
상기 절두원추하우징은 축선방향을 따라 개방된 방출구를 갖는 것을 특징으로 하는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기.
제1 항에 있어서,
상기 스크류축의 축선은 상기 싱크대의 배수구의 축선과 일치하는 것을 특징으로 하는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기.
싱크대 설치형 음식물쓰레기 처리장치에 있어서,
제1 항 내지 제5 항 중 적어도 어느 한 항에 따라 제작된 싱크대 설치형 음식물쓰레기 분쇄기와,
상기 분쇄기로부터 배출되는 음식물쓰레기를 미생물 처리하는 미생물 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱크대 설치형 음식물쓰레기 처리장치.