KR20170072716A - 음식물 쓰레기 퇴비화 장치 - Google Patents

음식물 쓰레기 퇴비화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기가 투입되는 교반기, 교반기를 회전시키는 구동기를 포함하며, 상기 교반기는 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치를 제공하여, 교반의 효율을 증가할 수 있는 효과가 있다.

Description

음식물 쓰레기 퇴비화 장치{The Food Garbage Compositing Apparatus}
실시예는 음식물 쓰레기를 호기성 발효를 거쳐 퇴비를 제조하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치에 관한 것이다.
음식물 쓰레기의 처리와 관련된 문제가 증가함에 따라, 1997년에는 음식물류 폐기물의 직매립금지조항 폐기물관리법이 명시되고, 2005년부터 전국적으로 음식물 쓰레기 분리배출 및 다양한 제도가 시행되고 있다.
이처럼 버려지는 음식물 쓰레기를 자원화하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. 음식 폐기물의 자원화 체계는 분리배출, 수집운반 및 자원화 순으로 이뤄지고 있다.
수집 운반 및 자원화는 각 지자체의 책임하에 시행되고 있으며, 이러한 비용은 도서지역에서는 80,000원/톤, 산간 및 도서지역에서는 200,000원/톤으로 많은 예산이 소모되고 있다.
도서 및 산간, 외지에 위치한 지역은 음식물 쓰레기를 수집 및 운반하기 위한 비용이 높으며, 수거 체계의 합리화를 위하여 분리수거 지역에서 제외시키고 있다. 이들 지역에서는 음식물 쓰레기를 별도의 처리없이 토양에 매립함으로써 음식물 쓰레기가 분해되는 기간 동안 미생물 분해에 의한 악취가 발생하며, 우기에는 빗물에 씻겨 오염된 액상의 폐기물이 토양 오염 및 수질 오염을 위발하며, 지역 환경의 미관을 저해하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0238097호.
실시예는 음식물 쓰레기와 톱밥의 교반 효율을 증대하며, 음식물 쓰레기에서 나오는 수분과 악취를 감소시킬 수 있는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는, 음식물 쓰레기가 투입되는 교반기; 상기 교반기를 회전시키는 구동부;를 포함하며, 상기 교반기는 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치를 제공한다.
상기 교반기는 다각형의 통 형상을 가질 수 있다.
상기 교반기의 일 영역에는 상기 음식물 쓰레기의 수분이 배출되는 배출구가 형성되며, 상기 배출구는 오수수집통과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 공기를 공급하는 공기펌프, 상기 공기펌프와 연결되어 상기 교반기 내부로 산소를 공급하는 공기공급관과, 상기 교반기 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기배출관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 상기 교반기의 회전을 감지하는 센서부를 포함하며, 상기 교반기가 기설정된 회전수를 충족하는 경우 기설정된 거리만큼 반대방향으로 회전할 수 있다.
실시예에 따르면, 다각형으로 형성되는 교반기를 이용하여 교반의 효율을 증가할 수 있는 효과가 있다.
또한, 교반기의 경사로 인해 음식물 쓰레기의 수분을 별도로 모아 한번에 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 음식물 쓰레기에서 나오는 악취를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음식물 쓰레기 퇴비화 장치를 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 구성요소인 오수수집통의 내부구성을 나타내는 단면도이고,
도 3은 도 1의 구성요소인 센서부의 구성과 동작을 나타내는 도면이고.
도 4는 도 3에서 센서부의 정방향 동작을 설명하는 도면이고,
도 5는 도 3에서 센서부의 역방향 동작을 설명하는 도면이고,
도 6은 도 1의 음식물 쓰레기 퇴비화 장치의 내부구성을 나타내는 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 6는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음식물 쓰레기 퇴비화 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치의 구성요소인 오수수집통의 내부구성을 나타내는 단면도이이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음식물 쓰레기 퇴비화 장치(1)는 교반기(100), 지지프레임(200), 구동부(300), 공기펌프(400), 및 제어부(500) 및 센서부(600)를 포함할 수 있다.
교반기(100)는 음식물 쓰레기를 교반하기 위해 통 형상으로 구비되며, 음식물 쓰레기가 투입되는 개폐구(110)가 마련된다. 교반기(1000는 회전을 통하여 음식물 쓰레기와 톱밥을 교반한다. 이때 교반기(100)에 투입되는 음식물 쓰레기와 톱밥은 내부용적의 2/3이상을 넘지 않도록 하여 내부에서 교반공간을 확보할 수 있다.
교반기(100)는 내부 음식물 쓰레기와 톱밥의 교반 효율을 향상시키기 위해 다각형의 통 형상으로 구비될 수 있으며, 일정각의 경사를 가지도록 회전축과 연결될 수 있다. 교반기(100)가 다각형으로 구비되는 경우 교반기(100)에 형성되는 각도에 의해서 교반기가 회전시 음식물 쓰레기를 더 높은 위치까지 이동시킬 수 있으며, 중력에 의해 자연낙하하게 되어 음식물과 톱밥의 혼합 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 교반기(100)는 경사를 가지도록 연결되어 음식물의 교반 효율을 더욱더 증대할 수 있다. 교반기(100)가 수평으로 설치되는 경우 위아래의 혼합은 일어날 수 있으나, 전후 방향으로의 혼합은 발생하지 않는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 교반기(1000가 경사를 가지고 회전하도록 하여, 음식물 쓰레기와 톱밥의 위아래는 물론 전후 방향의 혼합을 발생시킬 수 있다. 교반기(100)의 경사각에는 제한이 없으며, 다양한 각도로 변형실시가 가능하다.
교반기(100)의 일 영역에는 음식물 쓰레기의 수분이 배출되는 배출구(120)가 형성되며, 상기 배출구(120)는 오수수집통(130)과 연결될 수 있다.
배출구(120)는 교반기(100)가 정위치에 있는 경우, 교반기의 최하단에 형성되어 음식물 쓰레기의 수분을 배출하여 음식물 쓰레기가 함유하는 수분량을 조절할 수 있다. 배출구(120)는 그물망(미도시)이 설치되어 음식물 쓰레기가 빠져나가는 것을 막을 수 있다.
교반기(100)에 형성되는 배출구(120)의 전면에는 오수수집통(130)이 연결될 수 있다. 도 2를 참조하면, 오수수집통(130)은 배출구와 연결되어 음식물 쓰레기에서 나오는 수분을 저장한다. 오수수집통(130)은 경사진 교반기(100)와 연결되고 음식물 쓰레기에서 나오는 오수를 저장하기 위한 내부공간을 형성한다. 일례로 오수수집통(130)은 사다리꼴의 내부공간을 가지도록 마련될 수 있다.
도 2의 (a)는 음식물 투입 후 정지상태를 나타내는 도면이다. 정지상태에서 음식물 쓰레기를 투입하는 경우, 배출구(120)를 통해 오수가 수집되는 상태를 나타낸다. 오수수집통(130)은 교반기의 크기나 음식물 쓰레기에서 나오는 오수의 양에 따라 크기를 변형시킬 수 있으며, 음식물로부터 나오는 오수가 배출구(120)를 통해 다시 교반기(100)로 유입되지 않도록 그 용량을 조절할 수 있다.
도 2의 (b)는 음식물 투입 후 회전상태를 나타내는 도면이다. 교반기(100)를 회전하는 경우, 오수수집통(130)에 수집된 오수는 아래로 떨어지게 된다. 이때, 배출구를 기준으로 상부에도 내부공간을 형성하여 교반기(130)를 회전시 오수가 교반기 내부로 다시 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 오수수집통(130)의 구조는 오수수집통(130)으로 수집되는 오수가 다시 교반기(100)로 유입되지 않도록 하여 교반기(100) 내부의 음식물 쓰레기의 함수량을 일정하게 유지할 수 있으며, 이로 인해 음식물 쓰레기의 호기성 소화의 효율을 증대할 수 있다.
교반기(100)의 전방 및 후방 각각에는 고정부(140)가 구비될 수 있다. 고정부(140)는 교반기(100)의 회전축이 지면과 수평으로 회전하기 위해 연결되는 베어링(310)을 지지할 수 있다. 고정부(140)가 형성하는 경사각은 교반기(100)의 경사각에 따라 변형될 수 있다.
지지프레임(200)은 교반기(100)가 지면과 경사를 가진 상태로 회전하도록 교반기(100)와 연결되며, 지지프레임(200)에는 본 발명의 다양한 구성요소들이 결합한다. 지지프레임(200)의 형상에는 제한이 없으며, 교반기(100)의 크기나 형상에 따라 다양하게 변형 실시될 수 있다. 또한 지지프레임(200)에는 회전축을 고정하는 회전축 고정부(210)가 구비될 수 있다. 회전축 고정부(210)는 교반기(210)의 전후방에서 회전축을 고정한다.
구동부(300)는 교반기(100)가 회전하도록 동력을 발생시킨다. 구동부(300)는 지지프레임(200)과 연결되며, 구동부(300)에서 발생하는 동력을 교반기(100)로 전달하여 교반기(100)를 회전시킬 수 있다. 교반기(100)의 고정부(140)에는 교반기(100)의 회전축와 연결되는 베어링(310)이 구비되며, 베어링(310)은 구동부(300)와 연결되어 교반기(100)를 회전시킨다. 일례로, 구동부(300)와 교반기(100)는 체인(320)에 의해서 연결되어 구동부(300)의 동력이 교반기(100)로 전달될 수 있다. 구동부(300)는 모터를 이용하여 자동구조 또는 페달을 이용한 수동구조로 마련될 수 있다.
센서부(600)는 교반기(100)와 연결되어 교반기의 회전을 감지하며, 교반기(100)가 사용자가 설정한 회전수를 충족하는 경우, 교반기(100)의 회전을 제어할 수 있다. 센서부(600)의 세부 동작에 대해서는 아래에 다시 설명하도록 한다.
공기펌프(400)는 교반기(100) 내부로 공기를 공급하여 음식물 쓰레기의 소화시 발생하는 악취를 외부로 배출한다. 공기펌프(400)는 연결관(410)을 통하여 교반기(100) 내부로 공기를 공급하는 공기공급관과 연결되며, 교반기에는 교반기 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출관이 연결될 수 있다. 공기공급관과 공기배출관의 세부 구성은 아래에서 다시 설명하도록 한다.
제어부(500)는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치의 구성요소들을 제어할 수 있다.
제어부(500)는 교반기(100)의 회전수를 사용자의 필요에 따라 설정할 수 있으며, 공기펌프(400)를 이용한 공기 공급시간을 조절할 수 있다. 사용자가 교반기의 회전을 지정하는 경우 센서부(600)에 의해 교반기의 회전 수를 카운팅하고, 정해진 회전 수가 충족되는 경우 교반기(100)의 회전을 중단한다. 또한, 사용자가 공기의 공급간격을 조절하는 경우, 정해진 시간간격으로 공기를 공급하도록 공기펌프(400)를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예인 음식물 쓰레기 퇴비화 장치(1)는 실외에 설치되는 것이 일반적으므로 태양광을 이용하여 별도의 전력을 소모하지 않고 구동시킬 수 있다.
도 3은 음식물 쓰레기 퇴비화 장치의 구성요소인 센서부의 구성과 동작을 나타내는 도면이고. 도 4는 센서부의 정방향 동작을 설명하는 도면이고, 도 5는 센서부의 역방향 동작을 설명하는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 센서부(600)는 교반기(100)의 회전수를 감지한다. 센서부(600)는 제어부(500)에 설정된 교반기(100)의 회전수를 감지하고, 교반기(100)가 사용자가 설정한 회전수를 충족하는 경우 교반기(100)의 회전은 정지한다.
도 3을 참조하면 센서부(600)는 제1 센서(610)와 제2 센서(620)를 포함하며, 각각의 센서는 제어부(500)와 연결된다. 교반기(100)의 일면에는 교반기(100)가 회전시 센서부(600)를 자극하여 교반기(100)의 회전을 감지하기 위한 터치부(150)가 구비될 수 있다. 일례로 터치부(150)는 교반기(100)와 연결된 막대로 구비될 수 있으며, 제1 센서(610) 및 제2 센서(620)는 힌지에 의해 연결되며 터치부(150)가 각각의 센서를 움직여 교반기(100)의 회전을 감지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 사용자에 의해 교반기(100)의 회전수가 설정되면, 교반기(100)가 회전하게 된다. 이때, 터치부(150)는 제1 센서(610) 및 제2 센서(620)를 터치하게 되며, 제어부(500)는 각 센서의 터치 값을 감지하여 교반기(100)의 회전수를 감지할 수 있다. 도 4의 (a)는 교반기(100)가 정해진 바퀴 수를 회전하고 제2 센서(620)에 터치되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 4의 (b)는 터치부(150)가 제2 센서(620)와 접촉시 교반기(100) 내부의 음식물 쓰레기(700) 상태를 나타낸다. 터치부(150)는 제2 센서(620)와 제1 센서(610)를 교대로 터치하게 되며, 정해진 바퀴를 회전한 후 제2 센서(620)와 접촉한다. 이때, 교반기(100) 내부의 음식물 쓰레기(700)는 교반기(100)의 일측 회전 방향을 따라 쏠림현상이 나타나게 된다.
도 5의 (a)는 터치부(150)가 제2 센서(620)에 터치 후 반대로 회전하여 제1 센서(610)에 접촉하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 5의 (b)는 터치부(150)가 제1 센서(610)와 접촉시 교반기(100) 내부의 음식물 쓰레기(700) 상태를 나타내는 도면이다.
터치부(150)가 사용자가 설정한 회전수를 감지하는 경우, 교반기(100)는 제2 센서(620)에 접촉 반대방향으로 회전을 하게 되며, 제1 센서(610)와 접촉하면서 회전을 종료하게 된다. 이때 일측으로 쏠림현상이 나타난 음식물 쓰레기(700)는 교반기(100)가 반대방향 회전함으로 교반기(100) 내부의 음식물 쓰레기(700)를 재정렬을 하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음식물 쓰레기 퇴비화 장치의 내부구성을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 교반기(100)를 회전시키는 회전축이 교반기(100)를 관통한다. 이때 회전축은 관으로 구비될 수 있으며, 일측 방향에는 공기펌프(400)가 연결되어 교반기(100) 내부로 공기를 공급할 수 있다.
관으로 구비되는 회전축은 중앙부가 막혀있어, 공기펌프(400)와 연결된 일측은 공기공급관(420)으로, 타측은 공기배출관(430)으로 분리될 수 있다. 공기공급관(420)의 일 영역에는 상부로 돌출된 돌출공급부(422)가 존재할 수 있으며, 공기배출관(430)의 일 영역에는 상부로 돌출된 돌출배출부(432)가 존재할 수 있다.
돌출공급부(422)와 돌출배출부(432)가 연결되는 것은 교반기(100) 내부가 일정량의 음식물 쓰레기(700)가 투입되는 경우, 관이 음식물 쓰레기(700) 외부로 돌출되도록 하기 위함이다. 돌출공급부(422)와 돌출배출부(432)는 음식물 쓰레기와 톱밥의 최대 배합량의 높이 보다 높게 구비될 수 있다.
센서부(600)를 이용하여 교반기(100) 내부의 음식물 쓰레기(700)를 정렬하는 것 또한, 돌출공급부(422)와 돌출배출부(432)를 음식물 쓰레기(700) 외부로 돌출시켜 내부의 공기 순환이 원활하게 하기 위함이다. 이와 같이 공기펌프(400)를 이용하여 교반기 내부와 공기를 순환시킴으로 악취의 발생을 감소시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.
1 : 음식물 쓰레기 퇴비화 장치
100 : 교반기 110 : 개폐구
120 : 배출구 130 : 오수수집통
140 : 고정부 150 : 터치부
200 : 지지프레임 210 : 회전축고정부
300 : 구동부 310 : 베어링
320 : 체인
400 : 공기펌프 410 : 연결관
420 : 공기공급관 422 : 돌출공급부
430 : 공기배출관 432 : 돌출배출부
500 : 제어부
600 : 센서부 610 : 제1 센서
620 : 제2 센서
700 : 음식물 쓰레기

Claims (5)

  1. 음식물 쓰레기가 투입되는 교반기;
    상기 교반기를 회전시키는 구동부;를 포함하며,
    상기 교반기는 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 교반기는 다각형의 통 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 교반기의 일 영역에는 상기 음식물 쓰레기의 수분이 배출되는 배출구가 형성되며,
    상기 배출구는 오수수집통과 연결되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    공기를 공급하는 공기펌프,
    상기 공기펌프와 연결되어 상기 교반기 내부로 산소를 공급하는 공기공급관과,
    상기 교반기 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기배출관
    을 더 포함하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 교반기의 회전을 감지하는 센서부를 포함하며,
    상기 교반기가 기설정된 회전수를 충족하는 경우 기설정된 거리만큼 반대방향으로 회전하여 음식물 쓰레기를 정렬하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 퇴비화 장치.
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