KR20160133940A - 음식물 처리기 - Google Patents

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KR20160133940A
KR20160133940A KR1020150067181A KR20150067181A KR20160133940A KR 20160133940 A KR20160133940 A KR 20160133940A KR 1020150067181 A KR1020150067181 A KR 1020150067181A KR 20150067181 A KR20150067181 A KR 20150067181A KR 20160133940 A KR20160133940 A KR 20160133940A
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heating device
unit
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KR1020150067181A
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김윤진
조진우
신권우
박지선
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주식회사 대화알로이테크
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Abstract

본 발명은, 투입된 음식물을 가열하는 제1가열장치가 구비된 본체부를 포함하며, 상기 제1가열장치는, 발열 페이스트 조성물을 포함하며, 상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량부, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량부, 혼합 바인더 10 내지 30중량부, 유기 용매 29 내지 83 중량부 및 분산제 0.5 내지 5중량부를 포함하며, 상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되는 음식물 처리기에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 음식물 쓰레기의 처리를 단시간에 저전력으로 처리할 수 있다.

Description

음식물 처리기{Food disposer}
본 발명의 일 실시예는 음식물 처리기에 관한 것이다.
일반적으로 각 가정 또는 음식점 등에서는 매일 일정량의 잔반(폐기 음식물)이 배출되며, 이러한 잔반은 그대로 가축사료로 이용하거나 단순한 거름망을 통하여 섞여 있는 물기 만을 걸러낸 후 폐기시키고 있다. 이러한 잔반처리 방법은 쓰레기 수량을 증대시키고, 쓰레기를 자주 버리지 않을 경우 악취를 발생시켜 주변의 공기를 오염시키므로 음식물 처리기가 사용된다.
근래에 일반 가정과 음식점에서 음식쓰레기를 줄이려는 노력이 활성화되고는 있으나, 점차 증가하는 쓰레기의 양을 조절하기란 여러 가지로 어려움이 따르고 있으며 이를 매립할 경우 매립장소가 한정됨은 물론 악취와 침출수로 인한 환경 피해는 매우 심각한 실정에 이르렀다.
그래서, 최근에는 쓰레기 종량제를 실시하고 있으며 또한, 정부에서도 음식물을 발효, 건조 또는 소멸방식 등을 유도할 수 있는 처리장치를 단체급식소 또는 아파트 단지별로 신축시 의무적으로 설치를 할 수 있도록 규정화하고 있다.
그러나, 음식물 쓰레기는 약 80~90%의 수분을 함유하고 있고 그 양을 줄이기 위해서는 가열, 미생물반응 등으로 건조, 발효의 과정을 걸쳐 처리하고 있으나, 이때 다량의 수분과 고농도의 악취가 발생하게 되어 이를 해결하는 것은 또 다른 처리과제를 발생하게 되었다.
보통 음식물처리기에서 발생하는 악취의 성분은 여러 종류의 가스가 복합적으로 발생하게 되며 음식물의 종류, 방치기간, 처리온도 등 그 상태에 따라 가스의 성분이 달라지며 부패나 이상발효, 즉 혐기성 발효가 일어날 경우는 인체에도 해를 미칠 수 있는 독성이 있는 고약한 냄새의 가스가 다량 방출하게 된다.
이는 음식쓰레기의 연속처리 과정에서 부분적으로 혐기적 조건이 형성되어 진행될수록 더욱 심한 악취가 발생하게 되며 이때 발생하는 악취 원인을 제공하는 가스는 크게 산성, 중성, 염기성으로 분리할 수 있다. 산성계 가스로는 황화수소, 메틸메르캅탄 등이 있고, 염기성계 가스로는 암모니아, 트리메틸아민 등이 있으며 중성계 가스로는 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데히드 등이 있다.
이러한 악취가스는 인체에 유해하고 대기, 환경오염의 원인이 되며 주변시설에 혐오감을 주어 그 상태가 심각하였다.
수분이 많이 함유된 음식물 쓰레기는 그대로 방치하면 썩기 쉽고 악취를 발산하여 주변의 위생환경을 해치는데, 이의 처리를 위해 많은 업체에서 기술개발을 시도하여 왔으며 가정과 음식점의 음식물쓰레기 처리용으로 열풍순환건조방식, 교반기능을 추가한 열풍순환 건조 방식, 교반기능과 파쇄 기능을 추가한 열풍순환 건조 방식, 교반 기능과 미생물을 동시에 이용하는 방식, 냉장보관식등의 여러가지 방식의 기술을 활용하여 음식물 처리기 제품을 출시하여 왔다.
이렇듯 음식물쓰레기의 처리 후 배출에 관한 시민들의 인식은 점차 높아지고 있으나 탈수성능뿐만 아니라 하수오염, 대기오염, 소음발생, 유지비, 생산비, 사용상의 편리성, 설치성, 자원재활용성 등의 복합적인 문제들을 해결할 수 있는 제품은 나오지 못한 실정이다.
이에, 대한민국 등록특허 "간접 가열식 음식물 처리기(등록번호 제10-1038593호)"가 개시된바 있다. 그러나, 상기 등록특허에서도 음식물를 가열하기 위한 보다 효율적인 가열수단이 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기한 문제점을 해결하고자, 고내열성이며 저전압 및 저전력으로 구동 가능한 가열장치를 통해 음식물을 가열하여 처리하는 음식물 처리기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기는, 투입된 음식물을 가열하는 제1가열장치가 구비된 본체부를 포함하며, 상기 제1가열장치는, 발열 페이스트 조성물을 포함하며, 상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량부, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량부, 혼합 바인더 10 내지 30중량부, 유기 용매 29 내지 83 중량부 및 분산제 0.5 내지 5중량부를 포함하며, 상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합될 수 있다.
상기 본체부의 상부에 탈착 가능하게 설치되고 공기가 유동하도록 흡기부와 배기부가 구비된 덮개부; 상기 본체부의 내측에 설치되며 음식물을 수용할 수 있는 내부건조함; 상기 본체부와 내부건조함 사이에 구비되며 상기 제1가열장치에서 발생된 열을 상기 내부건조함으로 전달하는 열전달부; 및 상기 흡기부의 내측면에 설치되어 상기 흡기부를 통과하여 상기 본체부로 유입되는 공기에 열을 공급하는 제2가열장치를 더 포함할 수 있다.
상기 흡기부는 상기 덮개부에 형성된 흡기구멍과 상기 흡기구멍에 구비된 흡기팬을 구비하고, 상기 제2가열장치는 상기 흡기구멍 및 흡기팬의 직하부에 배치되어 상기 흡기구멍을 통해 유입되는 공기를 가열하여 하방으로 유동하게 하며, 상기 본체부는 내측 하부면 중앙에 상기 내부건조함을 회전시키는 동력공급장치를 더 구비할 수 있다.
상기 제2가열장치는 발열 페이스트 조성물을 포함하며, 상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량부, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량부, 혼합 바인더 10 내지 30중량부, 유기 용매 29 내지 83 중량부 및 분산제 0.5 내지 5중량부를 포함하며, 상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합될 수 있다.
상기 본체부와 내부건조함은 원통형의 용기 형상일 수 있다.
상기 본체부의 내측면 또는 상기 덮개부의 내측면에 온도센서가 구비되고, 상기 온도센서에 의해 측정된 온도가 표시될 수 있도록 표시부가 구비될 수 있다.
상기 흡기부는 상기 덮개부에 형성된 흡기구멍과 상기 흡기구멍 근처에 구비된 흡기팬을 포함할 수 있다.
상기 배기부는, 상기 덮개부의 내부 면으로부터 외부 면까지 관통되도록 형성된 배기관와, 상기 배기관의 경로 상에 설치된 배기팬을 포함할 수 있다.
상기 내부건조함은 알루미늄으로 형성되고, 테프론 코팅이 될 수 있다.
상기 열전달부는 구리 또는 은으로 구성된 판 형상일 수 있다.
상기 열전달부는 본체부의 내측 하부 면과 상기 내부건조함 사이에 구비될 수 있다.
상기 동력공급장치는 상기 내부건조함의 밑면과 연결부재에 의해 연결될 수 있다.
상기 본체부 또는 상기 덮개부는 열경화성 수지계 내열성 물질로 만들어질 수 있다.
상기 본체부의 일측에 구비되어 상기 내부 건조함의 장착 여부를 감지하는 건조함 감지센서를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부와 접하는 상기 덮개부의 외부면에 구비되어 상기 본체부에 상기 덮개부를 고정할 수 있는 열림방지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1가열장치와 전원공급부 사이에는 바이메탈이 구비되고, 상기 바이메탈의 작동에 따라 상기 제1가열장치와 상기 전원공급부가 서로 접속 또는 비 접속될 수 있다.
상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 내지 150 중량부, 페놀계수지 100 내지 500 중량부가 혼합될 수 있다.
발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 실란 커플링제 0.5 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브 입자일 수 있다.
상기 유기 용매는 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올 및 옥탄올 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매일 수 있다.
상기 제1가열장치는, 상기 발열 페이스트 조성물이 기판 상에 스크린 인쇄,그라비아 인쇄 또는 콤마코팅되어 형성되는 면상 발열체를 포함할 수 있다.
상기 기판은 폴리이미드 기판, 유리섬유 매트 또는 세라믹 유리일 수 있다.
상기 제1가열장치는, 상기 면상 발열체의 상부면에 코팅되는 것으로 실리카 또는 카본븍랙과 같은 흑색 안료를 구비하는 유기물로 형서되는 보호층을 더 포함할 수 있다.
본 발명을 통해, 음식물 쓰레기의 처리를 단시간에 저전력으로 처리할 수 있다. 한편, 음식물 쓰레기에 의한 환경오염 방지에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예의 변형례에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 변형례에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기의 발열 페이스트 조성물을 이용한 면상 발열체의 시편의 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 면상 발열체의 발열 안정성 시험 모습의 이미지이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음식물 처리기(100)는 투입된 음식물을 가열하도록 내측 하부 면에 제1가열장치(115)가 구비된 용기 형상의 본체부(110), 본체부(110)의 상부에 탈착 가능하게 설치되고 공기가 유통되도록 흡기부(124)와 배기부(127)가 구비된 덮개부(120), 본체부(110)의 내측에 설치되어 음식물을 수용할 수 있는 내부건조함(130), 본체부(110)와 내부건조함(130) 사이에 구비되어 제1가열장치(115)에서 발생된 열을 내부건조함(130)에 전달하는 열전달부(140)를 포함한다. 한편, 제1가열장치(115)는 발열 페이스트 조성물을 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다. 또한, 제1가열장치(115)는, 상기 발열 페이스트 조성물이 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마코팅되어 형성되는 면상 발열체를 포함할 수 있다.
본체부(110)는 원통형 또는 다면체의 용기 형상일 수 있다. 본체부(110)의 하부면 또는 옆면은 일정 두께의 내열성 물질로 형성된다. 본체부(110)는 음식물 쓰레기에 열을 가하여 습기를 제거하는 경우 투입된 열에 그대로 노출되므로, 고온에 견딜 수 있는 내열성 물질로 만들어지는 것이 좋다. 예를 들어, 열 경화성 수지 등이 이용될 수 있다.
본체부(110)의 내측 하부 면에는 제1가열장치(115)가 설치될 수 있다. 가열장치로써 가열판이나 가열선이 구비될 수도 있는데 본 발명의 실시 예에서는 면상 발열체인 것을 설명한다. 제1가열장치(115)로는 전기 또는 가스를 이용하는 히터가 이용될 수 있다. 특히 PTC히터, 코일히터, 씨즈히터, 면상 발열체가 이용될 수 있다. 제1가열장치(115)의 작동으로 인하여 본체부(110)의 하부면은 가열되고, 본체부(110)의 내측에 구비되는 열 전달부(140)에 의해 다른 용기 또는 물질에 열이 전달될 수 있다.
제1가열장치(115)는 전원공급부(미도시)와 바이메탈(미도시)에 의해 접속될 수 있다. 바이메탈은 열팽창계수가 매우 다른 두 종류의 얇은 금속판을 포개어 붙여 한장으로 만든 막대 형태의 부품을 의미한다. 제1가열장치(115)가 일정온도 이상이 된다면 바이메탈이 작동하여 전원공급부(미도시)와의 접촉 상태를 해제하고, 제1가열장치(115)가 일정온도 이하가 된다면 바이메탈이 원상태로 되므로 전원공급부(미도시)와 접촉될 것이다. 즉, 바이메탈은 제1가열장치(115)의 온도가 급격하게 상승하는 경우 제1가열장치(115)로 공급되는 전원을 차단하는 역할을 한다.
따뜻한 공기는 위로 올라간다는 공기 대류 원리에 의하여 본체부(110) 내부 하측 면에서 가열된 공기는 본체부(110)의 상부로 이동하게 된다.
제1가열장치(115)는 본체부(110)의 측면에도 설치될 수 있으며, 본체부(110)의 형상을 따라 넓게 형성될 수도 있음은 물론이다.
본체부(110)의 내 측면 또는 덮개부(120)의 내측면에는 온도센서(117)가 구비되고, 본체부(110)의 외 측면에는 온도센서(117)에 의해 측정된 온도가 표시될 수 있도록 표시부(118)가 구비된다. 표시부(118)로는 주로 액정표시장치가 이용될 수 있다. 이로써 사용자는 본체부(110)의 내부온도를 실시간으로 확인할 수 있다.
도 1 또는 도 2에서 나타내지는 않았으나, 온도센서(117) 또는 제1가열장치(115)와 연결되어 본체부(110) 내부의 온도를 제어할 수 있는 제어부(미도시)가 더 구비될 수도 있을 것이다. 즉, 제어부(미도시)는 온도센서(117)에 의해 측정된 본체부(110) 내부의 온도와 바람직한 작동 온도를 서로 비교하여 제1가열장치(115)를 작동 또는 정지시킬 수 있다. 보통 제어부는 제1가열장치(115)의 온도가 145~150℃로 일정하게 유지되도록 한다.
물론 이 경우 사용자가 제어부(미도시)를 통하여 원하는 온도를 설정하도록 본체부(110)의 외부면에는 조작부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
덮개부(120)는 본체부(110)의 상부에 설치되고 본체부(110)의 내부와 외부 사이에서 공기가 유통될 수 있도록 흡기부(124)와 배기부(127)가 구비된다.
흡기부(124)는 덮개부(120)에 형성된 흡기구멍(122)과 흡기구멍(122) 근처에 구비된 흡기팬(123)으로 구성된다. 흡기부(124)는 덮개부(120)의 상부면 또는 측면에 구비될 수 있다. 본 실시 예에서는 흡기부(124)가 덮개부(120)의 상부면에 구비된 상태를 설명한다.
흡기구멍(122)은 공기가 충분히 통과할 수 있을 정도이면 족하므로 다수 개의 작은 구멍일 수 있다. 흡기팬(123)은 외부로부터 본체부(110)의 내부로 공기를 흡입하기 위한 장치로서, 흡기 팬(123)에 의하여 본체부(110) 내부로 유입된 공기는 본체부(110)의 하측을 항하여 이동하게 된다. 이때 본체부(110)의 하부면은 제1가열장치(115)에 의하여 가열된 상태이므로, 투입된 공기는 열을 전달받고 다시 본체부(110)의 상부방향으로 이동하게 된다.
배기부(127)는 덮개부(120)의 내측 면으로부터 외부 측면까지의 공간을 관통하도록 형성된 배기관(125)과 배기관(125)의 경로 상에 설치된 배기팬(126)으로 구성된다. 배기관(125)은 본체부(110) 내부에서 가열된 공기를 외부로 배출하도록 하는 역할을 한다. 가열된 공기가 배출될 정도이면 족하므로 여러 개의 좁은 관으로 구성될 수 있다. 배기팬(126)은 강제적으로 본체부(110) 내부의 공기를 흡입하므로 본체부(110) 내부의 공기가 배기관(125)을 쉽게 통과하여 외부로 배출되도록 한다.
물론 배기부(127)는 본체부(110) 또는 덮개부(120)의 측면에 구비될 수 있다.
흡기팬(123)과 배기팬(126)은 빠른 유속의 공기에 접하므로 내마모성 재질로 만들어지는 것이 좋다.
도 1과 도 2에서 도시된 내부건조함(130)은 본체부(110)의 내부에 설치되어 음식물 쓰레기를 수용하는 역할을 한다. 본체부(110)에 바로 음식물 쓰레기를 담는 경우 본체부(110) 내측 하부 면에 구비된 제1가열장치(115)에 의해 가열된 음식물 쓰레기는 본체부(110)의 내부면에 눌러 붙을 수 있고, 본체부(110)의 내부 면이 쉽게 손상될 우려가 있다. 따라서 음식물 쓰레기를 별도로 담아 처리할 수 있는 내부건조함(130)이 필요하다. 내부건조함(130)은 본체부(110)와 마찬가지로 다면체 또는 원통형의 용기 형상일 수 있다.
내부건조함(130)은 열 전도성이 강한 알루미늄으로 형성될 수 있고, 열 전도성이 좋은 다른 금속으로 형성될 수도 있다. 또한, 내부건조함(130)의 표면을 보호하고 음식물이 눌러 붙는 것을 방지하기 위하여 테프론(Tefron) 코팅을 할 수 있다.
열전달부(140)는 본체부(110)와 내부건조함(130) 사이에 구비되어 본체부(110)의 내측 하부 면에 설치된 제1가열장치(115)로부터 발생 되는 열을 내부건조함(130)에 전달하는 역할을 한다. 열전달부(140)는 내부건조함(130)의 형상에 따라 그 모양이 달라 지게 되고, 구리 또는 은으로 구성된 판 형상인 것이 일반적이다. 구리나 은 모두 열전도성이 좋으나, 가격에 있어서 차이가 있다.
열전달부(140)는 완전한 판 형상 또는 중앙부분에 구멍이 형성된 판 형상일 수 있다. 본체부(110)와 내부건조함(130) 사이에 열전달부(140) 이외의 다른 부품이 추가되는 경우 중앙부분에 구멍이 형성된 판이 사용될 것이다.
본체부(110)와 덮개부(120)는 열경화성 수지와 같은 내열성 물질로 만들어지는 것이 좋다. 제1가열장치(115)에 의해서 지속적인 열을 공급받으므로 쉽게 변형되지 않은 재료로 만들어져야 할 것이다.
본 실시 예에 따른 음식물 처리기(100)에는 내부 건조함(130)이 본체부(110)의 내측 공간에 설치되었는지 여부를 감지하는 건조함 감지센서(116)가 더 구비될 수 있다. 건조함 감지센서(116)는 본체부(110)의 일 측에 구비될 수 있고, 내부 건조함(130)이 장착되는 경우에만 음식물 처리기(100)가 작동되도록 제어부(미도시)에 신호를 보내게 된다.
또한, 본 실시 예에 따른 음식물 처리기(100)에 있어서 본체부(110)와 접하는 덮개부(120)의 외부면에는 열림방지부재(112)가 더 구비될 수 있다. 음식물 처리기(100)는 열림방지부재(112)가 잠금 상태일 때만 작동하고, 열림방지부재(112)가 열림 상태일 때는 작동하지 않도록 할 수 있다. 열림방지부재(112)는 수동 또는 자동으로 작동 가능하고, 본체부(110)에 설치될 수도 있을 것이다.
도 1을 중심으로 본 발명에 따른 음식물 처리기(100)의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다. 사용자가 덮개부(120)를 열어 본체부(110)의 내측에 구비된 내부건조함 (130)에 음식물 쓰레기를 넣고 음식물 처리기(100)를 작동하게 된다. 이후 제1가열장치(115)가 작동됨으로써 본체부(110)와 내부건조함(130)은 가열되고 내부건조함(130)에 쌓인 음식물 쓰레기에 열이 전달되어 수분이 증발되도록 한다.
어느 정도 본체부(110) 내부가 가열되면 흡기팬(123)이 작동하고 외부공기가 흡기구멍(122)을 통하여 본체부(110) 내부로 유입된다. 본체부(110) 내부로 유입된 공기의 유동경로를 A로 표시한다. 내부건조함(130)에 쌓인 음식물 쓰레기가 건조되면서 발생하는 각종 유해 가스와 악취는 흡기구멍(122)을 통하여 유입되는 공기와 섞이게 되고, 유입 공기의 온도는 상승하게 된다.
따뜻한 공기는 윗 방향으로 움직이게 되므로 각종 가스와 악취를 함유한 공기는 덮개부(120)를 향하여 유동된다. 이 후 상승 된 공기는 배기팬(126)의 작동으로 인하여 배기관(125)을 따라 외부로 방출된다.
방출된 공기는 각종 유해 가스와 악취를 포함하고 있으므로 그대로 대기 중으로 방출된다면 환경 오염 및 사용자의 건강을 해칠 우려가 있다. 따라서 이를 정화하는 과정이 필수적이다. 특히 황화수소와 같은 산성계 가스와 암모니아와 같은 염기성계 가스는 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다.
따라서 방출된 공기의 유해가스와 악취가 제거되도록 1차 탈취 필터와 2차 탈취 필터를 구비하고, 이를 통과시킨다.
탈취하는 방법에 있어서, 활성탄흡착법, 약액세정법, 미생물탈취법, 오존산화법 등이 이용될 수 있고, 특히 촉매를 이용한 탈취방법이 많이 사용된다.
1차 탈취 필터와 2차 탈취 필터는 포함된 구성요소와 사용된 촉매를 다르게 하여 각각 다른 종류의 유해가스를 제거하도록 한다. 1차 탈취 필터와 2차 탈취 필터에는 고온에서 탈취 효율을 높이기 위한 촉매와 저온에서 탈취 효율을 높이기 위한 촉매를 첨가한다. 보통 고온에서 탈취 효율이 높은 촉매에는 백금, 파라듐, 로듐, 망간, 구리 등이 해당되고 휘발성 유기화합물(VOC)가 제거된다.
1차 탈취 필터와 2차 탈취 필터를 통과한 공기는 유해 가스와 악취가 제거되고 대기중으로 방출된다.
도 3는 본 발명의 일 실시예의 변형례에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다. 도 1 또는 도 2에서 나타낸 실시 예와 동일한 부분은 그 설명이 유추적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 음식물 처리기(200)는 투입된 음식물을 가열하도록 내측 하부 면에 제1가열장치(215)가 구비된 용기 형상의 본체부(210), 본체부(210)의 상부에 탈착 가능하게 설치되고 공기가 유통되도록 흡기부(224)와 배기부(227)가 구비된 덮개부(220), 본체부(210)의 내측에 설치되어 음식물을 수용할 수 있는 내부건조함(230), 본체부(210)와 내부건조함(230) 사이에 구비되어 제1가열장치(215)에서 발생된 열을 내부건조함(230)에 전달하는 열전달부(240)를 포함한다.
본체부(210)는 내측 하부면 중앙에 동력공급장치(250)가 구비될 수 있고, 동력공급장치(250)는 내부건조함(230)의 밑면과 연결부재(255)에 의해 연결된다.
동력공급장치(250)로는 모터나 전동기가 사용될 수 있고, 동력공급장치(250)에 연결된 연결부재(255)는 동력공급장치(250)로부터 회전력을 전달받아 회전하게 된다. 이에 따라 연결부재(255)의 일단에 부착된 내부건조함(230)도 같이 회전하게 된다.
본체부(210) 내측에 구비된 내부건조함(230)이 회전하기 위해서는 본체부(210)의 내부공간과 내부건조함(230) 모두 원통형의 용기 형상이어야 할 것이다.
내부건조함(230)은 제1가열장치(215)로부터 전달받은 열에 의하여 가열되고 동력공급장치(250)로부터 공급받은 동력에 의하여 회전된다. 이에 따라 흡기부(224)의 흡기팬(223)을 통하여 유입된 공기는 좀 더 쉽게 유동되고 배기관(225)을 통하여 외부로 배출될 것이다. 즉, 유해가스 제거 및 탈취의 효율이 더 좋아진다고 볼 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리기(300)는 투입된 음식물을 가열하도록 내측 하부 면에 제1가열장치(315)가 구비된 용기 형상의 본체부(310), 본체부(310)의 상부에 탈착 가능하게 설치되고 공기가 유통되도록 흡기부(324)와 배기부(327)가 구비된 덮개부(320), 본체부(310)의 내측에 설치되어 음식물을 수용할 수 있는 내부건조함(330), 본체부(310)와 내부건조함(330) 사이에 구비되어 제1가열장치(315)에서 발생된 열을 내부건조함(330)으로 전달하는 열전달부(340), 흡기부(324)의 내측면에 설치되어 흡기부(324)를 통과하여 본체부(310)로 유입되는 공기에 열을 공급하는 제2가열장치(328)를 포함한다. 한편, 제2가열장치(328)는 발열 페이스트 조성물을 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다. 또한, 제2가열장치(328)는, 상기 발열 페이스트 조성물이 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마코팅되어 형성되는 면상 발열체를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3과 중복되는 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하고, 중복되지 않은 구성요소인 제2가열장치(328)에 대하여 설명한다.
제2가열장치(328)는 PTC히터, 코일히터, 씨즈히터, 면상 발열체 등이 이용될 수 있다. 이 중 PTC 히터는 세라믹 소자의 일종인 PTC 소자를 이용한 히터로써 PTC 소자는 온도가 올라가면 일정 온도에서 급격히 저항이 올라가는 특성을 가지고 있다. 따라서 PTC 히터는 일정온도 이상으로 올라가면 PTC 소자 내부의 저항이 커져 전류가 줄어들고 이에 따라 발열량이 줄어서 온도가 떨어지게 된다. 이로 인하여 저항이 작아지면 전류가 늘어나고 이에 따라 발열량이 늘어서 온도가 높아지게 된다. 이러한 과정을 반복함으로써 일정한 온도로 제어가 된다. PTC히터는 세라믹 자체 특성으로 최고 온도가 230℃ 이하로 되도록 한다.
제2가열장치(328)로서 PTC히터를 사용하는 경우, 흡기부(324)를 통과한 외부공기는 PTC히터를 거치면서 항상 일정한 열을 공급받게 되고 본체부(310) 내부로 공급된다.
물론 제1가열장치(315)에 의하여 본체부(310) 내부와 내부 건조함(330)이 가열되어 음식물 쓰레기가 가열되지만, 음식물 쓰레기의 상부는 상대적으로 덜 가열되어 완전히 건조되지 않을 수 있다. 이 경우 PTC히터를 흡기부(324)의 내측면에 설치하면 흡입 공기가 일정온도로 가열되어 본체부(310) 내부로 공급되므로 음식물 쓰레기가 고르게 가열되어 더 효율적일 것이다.
도 4 와 도 5를 참조하면 배기부(327)는 덮개부(320)의 내부 면으로부터 외부 측면까지를 관통하도록 형성된 배기관으로 구성된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 변형례에 따른 음식물 처리기를 도시하는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 음식물 처리기(400)는 투입된 음식물을 가열하도록 내측 하부 면에 제1가열장치(415)가 구비된 용기 형상의 본체부(410), 본체부(410)의 상부에 탈착 가능하게 설치되고 공기가 유통되도록 흡기부(424)와 배기부(427)가 구비된 덮개부(420), 본체부(410)의 내측에 설치되어 음식물을 수용할 수 있는 내부건조함(430), 본체부(410)와 내부건조함(430) 사이에 구비되어 가열판(415)에서 발생된 열을 내부건조함(430)에 전달하는 열전달부(440), 흡기부(424)의 내측면에 설치되어 흡기부(424)를 통과하여 본체부(410)로 유입되는 공기에 열을 공급하는 제2가열장치(428)를 포함한다
제2가열장치(428)로는 PTC히터, 코일히터, 씨즈히터, 면상 발열체 등을 사용할 수 있고, 흡기부(424)를 통과한 외부공기는 제2가열장치(428)를 거치면서 항상 일정한 열을 공급받게 되고 본체부(410) 내부로 공급된다.
본체부(410)는 내측 하부면 중앙에 동력공급장치(450)가 구비될 수 있고, 동력공급장치(450)는 내부건조함(430) 밑면과 연결부재(455)에 의해 연결된다.
동력공급장치(450)는 모터나 전동기가 사용될 수 있고, 동력공급장치(450)에 연결된 연결부재(455)는 회전력을 전달받아 회전하게 된다. 이에 따라 연결부재(455)의 일단에 부착된 내부건조함(430)도 같이 회전하게 된다.
흡기부(424) 내측면에 설치된 제2가열장치(428)에 의하여 유입공기가 가열되고 본체부(410)의 내측 하부 면에 구비된 제1가열장치(415)에 의하여 음식물 쓰레기의 하부와 본체부(410) 내부 공기가 가열되므로 음식물 쓰레기를 효율적으로 건조시킬 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발열 페이스트 조성물(이하, 발열 페이스트 조성물)은 탄소나노튜브 입자, 탄소나노입자, 혼합 바인더, 유기 용매 및 분산제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예 또는 다른 실시예에서는 발열 페이스트 조성물이 제1가열장치(415) 및/또는 제2가열장치(428)에 포함될 수 있다.
구체적으로 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량부, 탄소나노입자 0.5 내지 30 중량부, 혼합 바인더 10 내지 30 중량부, 유기 용매 29 내지 83 중량부, 분산제 0.5 내지 5 중량부를 포함한다.
상기 탄소나노튜브 입자는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예컨대 상기 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)일 수 있다. 상기 탄소나노튜브 입자가 다중벽 탄소나노튜브일 때, 직경은 5nm 내지 30nm 일 수 있고, 길이는 3㎛ 내지 40㎛일 수 있다.
상기 탄소나노입자는 예컨대 그라파이트 나노입자일 수 있으며, 직경은 1㎛ 내지 25㎛일 수 있다.
혼합 바인더는 발열 페이스트 조성물이 300℃ 가량의 온도 범위에서도 내열성을 가질 수 있도록 하는 기능을 하는 것으로, 에폭시 아크릴레이트(Epocy acrylate) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀계 수지(Phenol resin)가 혼합된 형태를 갖는다. 예컨대 상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수 있고, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수도 있다. 본 발명에서는 혼합 바인더의 내열성을 높임으로써, 300℃ 가량의 고온으로 발열시키는 경우에도 물질의 저항 변화나 도막의 파손이 없다는 장점을 갖는다.
여기에서 페놀계 수지는 폐놀 및 페놀 유도체를 포함하는 페놀계 화합물을 의미한다. 예컨대 상기 페놀 유도체는 p-크레졸(p-Cresol), o-구아야콜(o-Guaiacol), 크레오졸(Creosol), 카테콜(Catechol), 3-메톡시-1,2-벤젠디올(3-methoxy-1,2-Benzenediol), 호모카테콜(Homocatechol), 비닐구아야콜(vinylguaiacol), 시링콜(Syringol), 이소-유제놀(Iso-eugenol), 메톡시 유제놀(Methoxyeugenol), o-크레졸(o-Cresol), 3-메틸-1,2-벤젠디올(3-methoxy-1,2-Benzenediol), (z)-2-메톡시-4-(1-프로페닐)-페놀((z)-2-methoxy-4-(1-propenyl)-Phenol), 2,.6-디에톡시-4-(2-프로페닐)-페놀(2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-Phenol), 3,4-디메톡시-페놀(3,4-dimethoxy-Phenol), 4-에틸-1,3-벤젠디올(4ethyl-1,3-Benzenediol), 레졸 페놀(Resole phenol), 4-메틸-1,2-벤젠디올(4-methyl-1,2-Benzenediol), 1,2,4-벤젠트리올(1,2,4-Benzenetriol), 2-메톡시-6-메틸페놀(2-Methoxy-6-methylphenol), 2-메톡시-4-비닐페놀(2-Methoxy-4-vinylphenol) 또는4-에틸-2-메톡시-페놀(4-ethyl-2-methoxy-Phenol) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 혼합 바인더의 혼합 비율은 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈수지 10 내지 150 중량부, 페놀계 수지 100 내지 500 중량부의 비율일 수 있다. 페놀계 수지의 함량이 100 중량부 이하인 경우 발열 페이스트 조성물의 내열 특성이 저하되며, 500 중량부를 초과하는 경우에는 유연성이 저하되는 문제가 있다(취성 증가).
유기 용매는 상기 전도성 입자 및 혼합 바인더를 분산시키기 위한 것으로, 카비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카비톨아세테이트(Butyl carbotol acetate), DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매일 수 있다.
한편, 분산을 위한 공정은 통상적으로 사용되는 다양한 방법들이 적용될 수 있으며, 예를 들면 초음파처리(Ultra-sonication),롤밀(Roll mill), 비드밀(Bead mill) 또는 볼밀(Ball mill) 과정을 통해 이루어질 수 있다.
분산제는 상기 분산을 보다 원활하게 하기 위한 것으로, BYK류와 같이 당업계에서 이용되는 통상의 분산제, Triton X-100과 같은 양쪽성 계면활성제, SDS등과 가은 이온성 계면활성제를 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발열 페이스트 조성물은 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 실란 커플링제 0.5 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.
실란커플링제는 발열 페이스트 조성물의 배합시에 수지들간에 접착력을 증진시키는 접착증진제 기능을 한다. 실란 커플링제는 에폭시 함유 실란 또는 머켑토 함유 실란일 수 있다. 이러한 실란 커플링제의 예로는 에폭시가 함유된 것으로 2-(3,4 에폭시 사이클로헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란이 있고, 아민기가 함유된 것으로 N-2(아미노에틸)3-아미토프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실, 3-트리에톡시실리-N-(1,2-디메틸뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란이 있으며, 머켑토가 함유된 것으로 3-머켑토프로필메틸디메톡시실란, 3-머켑토프로필트리에톡시실란, 이소시아네이트가 함유된 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등이 있으며, 상기 나열한 것으로 한정되지 않는다.
본 발명은 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발열 페이스트 조성물을 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄(내지 롤투롤 그라비아 인쇄) 또는 콤마코팅(내지 롤투롤 콤마코팅)하여 형성되는 면상 발열체를 추가적으로 제공한다.
여기에서 상기 기판은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 플리이미드, 셀룰로스 에스텔, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로린트릴, 폴리술폰, 폴리에스테르술폰, 폴리비닐리덴플롤라이드, 유리, 유리섬유(매트), 세라믹, SUS, 구리 또는 알루미늄 기판 등이 사용될 수 있으며, 상기 나열된 것들로 한정되는 것은 아니다. 상기 기판은 발열체의 응용 분야나 사용온도에 따라 적절히 선택될 수 있다.
면상 발열체는 상기 기판 상에 본 발명의 실시예들에 따른 발열 페이스트 조성물을 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄를 통해 원하는 패턴으로 인쇄하고, 건조 및 경화한 후에, 상부에 은 페이스트 또는 도전성 페이스트를 인쇄 및 건조/경화 시킴으로써 전극을 형성함으로써 형성될 수 있다. 또는 은 페이스트 또는 도전성 페이스트를 인쇄 및 건조/경화한 후에 상부에 본 발명의 실시예들에 따른 발열 페이스트 조성물을 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄함으로써 형성하는 것도 가능하다.
한편, 상기 면상 발열체는 상부면에 코팅되는 보호층을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층은 실리카(SiO₂)로 형성될 수 있다. 보호층이 실리카로 형성되는 경우에는 발열면에 코팅되더라도 발열체가 유연성을 유지할 수 있는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명에 따른 후막 형성용 발열 페이스트 조성물 및 이를 이용한 면상 발열체를 시험예를 통하여 상세히 설명한다. 하기 시험예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 하기 시험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
시험예
(1) 실시예 및 비교예의 준비
하기 [표 1]과 같이 실시예(3종류) 및 비교예(3종류)를 준비하였다. [표 1]에 표기된 조성비는 중량%로 기재된 것임을 밝혀둔다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
CNT 입자 4 5 6 4 5 6
CNP 입자 8 9 15 - - -
혼합 바인더 20 15 22 - - -
에틸셀룰로오스 - - - 10 12 14
유기용매 63 67 52 82 79 76
분산제(BYK) 5 4 5 4 4 4
실시예들의 경우 CNT 입자와, CNP 입자(실시예 1 내지 3)를 [표 1]의 조성에 따라 카비톨아세테이트 용매에 첨가하고 BYK 분산제를 첨가한 후, 60분간 초음파 처리를 통해 분산액 A를 제조하였다. 이후, 혼합 바인더를 카비톨아세테이트 용매에 첨가한 후 기계적 교반을 통해 마스터 배치를 제조하였다. 다음으로 상기 분산액 A 및 마스터배치를 기계적 교반을 통해 1차 혼련한 후에 3-롤-밀 과정을 거쳐 2차 혼련함으로써 발열 페이스트 조성물을 제조하였다.
비교예들의 경우 CNT 입자를 [표 1]의 조성에 따라 카비톨아세테이트 용매에 첨가하고 BYK 분산제를 첨가한 후, 60분간 초음파 처리를 통해 분산액을 제조하였다. 이후, 에틸셀룰로오스를 카비톨아세테이트 용매에 첨가한 후 기계적 교반을 통해 마스터 배치를 제조하였다. 다음으로 상기 분산액 B 및 마스터배치를 기계적 교반을 통해 1차 혼련한 후에 3-롤-밀 과정을 거쳐 2차 혼련함으로써 발열페이스트 조성물을 제조하였다.
(2) 면상발열체 특성 평가
실시예 및 비교예에 따른 발열 페이스트 조성물을 10×10cm 크기로 폴리이미드 기판 위에 스크린 인쇄하고 경화한 후에, 상부 양단에는 은 페이스트 전극을 인쇄하고 경화하여 면상 발열체 샘플을 제조하였다.
관련하여 도 7은 본 발명에 따른 발열 페이스트 조성물을 이용하여 제작한 면상 발열체 시편의 이미지이다. 도 7a는 폴리이미드 기판 위에 발열 페이스트 조성물이 스크린 인쇄되어 형성된 면상 발열체이다. 도 7b는 유리섬유 매트 위에 발열 페이스트 조성물이 스크린 인쇄되어 형성된 면상 발열체이다. 도 7c 및 도 7d는 도 7a의 면상 발열체 상부에 보호층을 코팅한 경우의 이미지이다.(도 7c는 검은색 보호층 코팅, 도 7d는 녹색 보호층 코팅).
도 7a에 나타난 것과 같은 면상 발열체 샘플(실시예) 및 상기 비교예에 따라 제조된 면상 발열체 샘플들의 비저항을 측정하였다인가되는 전압/전류는 [표 2]에 표기됨). 또한, 인가되는 전압/전류에 따른 승온 효과를 확인하기 위해 상기 실시예 및 비교예에 해당하는 면상 발열체를 각각 40℃, 100℃ 및 200℃까지 승온시키고, 상기 온도에 도달하였을 때의 DC 전압 및 전류를 측정하였다.
또한, 각 샘플들에 대하여 200℃에서의 발열안정성을 테스트하였다. 관련하여, 도 8에서는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 면상 발열체 샘플들의 발열안정성 시험 모습의 이미지를 나타내었으며, 시험결과는 하기 [표 2]에 정리하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
비저항(×10ˇ²Ωcm 1.9 2.55 2.96 9.73 8.52 6.23
40℃ 도달 DC 구동 전압/전류 5V/0.2A 6V/0.2A 7V/0.2A 20V/0.3A 16V/0.2A 12V/0.2A
100℃ 도달 DC 구동 전압/전류 9V/0.5A 12V/0.4A 14V/0.5A 48V/0.7A 40V/0.7A 26V/0.6A
200℃ 도달 DC 구동 전압/전류 20V/0.6A 24V/0.7A 24V/1.0A - - -
발열안정성(day) 20일 이상 20일 이상 20일 이상 불량 불량 불량
상기 [표 2]를 참조하며, 비저항은 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예들에 해당하는 면상 발열체보다 작게 측정되었으며, 이에 따라 각 온도 에 도달하기 위해 필요한 구동 전압/전류 역시 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예들에 해당하는 면상 발열체보다 작게 측정되었다. 즉 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예보다 저전압 및 저전력으로 구동 가능함을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1 내지 3에 따른 면상 발열체에서는 200℃의 발열 구동하에서도 20일간 안정성이 유지되는 것으로 나타나는 반면에(별도의 보호층없음), 비교예 1 내지 3에서는 200℃의 발열 구동시 2시간 이내에 발열부 표면이 부풀어 오르는 불량 현상이 관찰되었다. 즉 실시예들에 해당하는 면상 발열체가 비교예보다 200℃이상의 고온에서도 안정적으로 구동 가능함을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상술한 면상 발열체와, 상기 면상 발열체에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하는 휴대용 발열히터를 추가적으로 제공한다.
여기에서 전력공급부란 면상 발열체의 좌우측에 도포 형서되는 리드 전극과, 상기 리드 전극에 부착 형성되는 전원접속용 전극을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 상기 전원접속용 전극이 면상 발열체에 직접 연결될 수 있다. 상기리드 전극 또는 전원접속용 전극은 은 페이스트, 구리 페이스트, 구리 테이프 등을 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 휴대용 발열 히터는 상기 면상 발열체가 몸체 내부 또는 외면에 부착, 매립 또는 장착되고, 상기 면상 발열체의 구동을 위한 전력공급부를 구비하는 형태를 갖는다. 이러한 휴대용 발열 히터는 유모차용 이너 시트, 발열 양말, 발열 신발, 발열 모자, 휴대용 발열 매트, 휴대용 조리 기구, 차량용 발열 시트 등에 이용될 수 있다.
특히 본 발명에 따른 휴대용 발열 히터에 채용되는 면상 발열체는 상기에서 설명한 바와 같이 저전압 및 저전력으로 구동이 가능하므로 리튬이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 충방전이 가능한 2차 전지로 구동할 수 있는 바, 휴대성이 증진되고 사용시간을 크게 늘릴 수 있다는 장점이 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300, 400 : 간접 가열식 음식물처리기
110, 210, 310, 410 : 본체부 112, 212, 312, 412 : 열림방지부재
115, 215, 315, 415 : 제1가열장치 116, 216, 316, 416 : 건조함감지센서
117, 217, 317, 417 : 온도센서 120, 220, 320, 420 : 덮개부
122, 222, 322, 422 : 흡기구멍 123, 223, 323, 423 : 흡기팬
124, 224, 324, 424 : 흡기부 125, 225 : 배기관
126, 226 : 배기팬 127, 227, 327, 427 : 배기부
130, 230, 330, 430 : 내부건조함 140, 240, 340, 440 : 열전달부
250, 450 : 동력공급장치 255. 455 : 연결부재
328, 428 : 제2가열장치

Claims (23)

  1. 투입된 음식물을 가열하는 제1가열장치가 구비된 본체부를 포함하며,
    상기 제1가열장치는, 발열 페이스트 조성물을 포함하며,
    상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량부, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량부, 혼합 바인더 10 내지 30중량부, 유기 용매 29 내지 83 중량부 및 분산제 0.5 내지 5중량부를 포함하며,
    상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되는 음식물 처리기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 상부에 탈착 가능하게 설치되고 공기가 유동하도록 흡기부와 배기부가 구비된 덮개부;
    상기 본체부의 내측에 설치되며 음식물을 수용할 수 있는 내부건조함;
    상기 본체부와 내부건조함 사이에 구비되며 상기 제1가열장치에서 발생된 열을 상기 내부건조함으로 전달하는 열전달부; 및
    상기 흡기부의 내측면에 설치되어 상기 흡기부를 통과하여 상기 본체부로 유입되는 공기에 열을 공급하는 제2가열장치를 더 포함하는 음식물 처리기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡기부는 상기 덮개부에 형성된 흡기구멍과 상기 흡기구멍에 구비된 흡기팬을 구비하고, 상기 제2가열장치는 상기 흡기구멍 및 흡기팬의 직하부에 배치되어 상기 흡기구멍을 통해 유입되는 공기를 가열하여 하방으로 유동하게 하며,
    상기 본체부는 내측 하부면 중앙에 상기 내부건조함을 회전시키는 동력공급장치를 더 구비하는 음식물 처리기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2가열장치는 발열 페이스트 조성물을 포함하며,
    상기 발열 페이스트 조성물은, 발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 입자 3 내지 6중량부, 탄소나노입자 0.5 내지 30중량부, 혼합 바인더 10 내지 30중량부, 유기 용매 29 내지 83 중량부 및 분산제 0.5 내지 5중량부를 포함하며,
    상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되거나 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합되는 음식물 처리기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 본체부와 내부건조함은 원통형의 용기 형상인 음식물 처리기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 본체부의 내측면 또는 상기 덮개부의 내측면에 온도센서가 구비되고, 상기 온도센서에 의해 측정된 온도가 표시될 수 있도록 표시부가 구비되는 음식물 처리기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 흡기부는 상기 덮개부에 형성된 흡기구멍과 상기 흡기구멍 근처에 구비된 흡기팬을 포함하는 음식물 처리기.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 배기부는, 상기 덮개부의 내부 면으로부터 외부 면까지 관통되도록 형성된 배기관와, 상기 배기관의 경로 상에 설치된 배기팬을 포함하는 음식물 처리기.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 내부건조함은 알루미늄으로 형성되고, 테프론 코팅이 되는 음식물 처리기.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 열전달부는 구리 또는 은으로 구성된 판 형상인 음식물 처리기.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 열전달부는 본체부의 내측 하부 면과 상기 내부건조함 사이에 구비되는 음식물 처리기.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 동력공급장치는 상기 내부건조함의 밑면과 연결부재에 의해 연결되는 음식물 처리기.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 본체부 또는 상기 덮개부는 열경화성 수지계 내열성 물질로 만들어지는 음식물 처리기.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 본체부의 일측에 구비되어 상기 내부 건조함의 장착 여부를 감지하는 건조함 감지센서를 더 포함하는 음식물 처리기.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 본체부와 접하는 상기 덮개부의 외부면에 구비되어 상기 본체부에 상기 덮개부를 고정할 수 있는 열림방지부재를 더 포함하는 음식물 처리기.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 제1가열장치와 전원공급부 사이에는 바이메탈이 구비되고, 상기 바이메탈의 작동에 따라 상기 제1가열장치와 상기 전원공급부가 서로 접속 또는 비 접속되는 음식물 처리기.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 내지 150 중량부, 페놀계수지 100 내지 500 중량부가 혼합되는 음식물 처리기.
  18. 제1항에 있어서,
    발열 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 실란 커플링제 0.5 내지 5 중량부를 더 포함하는 음식물 처리기.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브 입자인 음식물 처리기.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 유기 용매는 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올 및 옥탄올 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매인 음식물 처리기.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제1가열장치는, 상기 발열 페이스트 조성물이 기판 상에 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마코팅되어 형성되는 면상 발열체를 포함하는 음식물 처리기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 기판은 폴리이미드 기판, 유리섬유 매트 또는 세라믹 유리인 음식물 처리기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1가열장치는, 상기 면상 발열체의 상부면에 코팅되는 것으로 실리카 또는 카본븍랙과 같은 흑색 안료를 구비하는 유기물로 형서되는 보호층을 더 포함하는 음식물 처리기.
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