KR20230143633A - 음식물쓰레기 중량 측정이 가능한 음식물 쓰레기 처리 장치 - Google Patents

Abstract

음식물 쓰레기 처리 장치는, 내부에 음식물 쓰레기를 수용할 수 있도록 상부로 개방된 건조통, 건조통의 중심을 상방으로 관통하도록 배치되며, 건조통 내부 바닥 중심에 회전 가능하게 결합된 회전 샤프트 및 회전 샤프트에 결합되어 내부의 음식물 쓰레기를 분쇄하도록 구비된 임펠라를 포함하는 분쇄부, 건조통의 하부에 배치되며, 회전축의 회전 구동력을 제공하도록 구비된 구동 모터부, 회전 샤프트의 하단부와 연결된 상부 커플링 및 상부 커플링과 결합 가능하게 구비된 상단부와 구동 모터부와 연결되도록 구비된 하단부를 갖는 하부 커플링을 포함하는 동력 전달부 및 건조통의 하부에 배치되며, 음식물 쓰레기의 수용 여부에 따라 변동되는 건조통의 질량을 감지하는 질량 감지부를 포함한다.

Description

음식물쓰레기 중량 측정이 가능한 음식물 쓰레기 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING A FOOD WASTE OF WHICH A WIGHT IS CAPABLE OF BEING MEASURED}

본 발명의 실시예들은 음식물 쓰레기 처리 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 음식물쓰레기의 분쇄 및 건조하여 처리가 완료된 음식물 쓰레기를 외부로 간편하게 배출시킬 수 있도록 마련된 음식물 쓰레기 처리 장치에 관한 것이다.

가정이나 음식점 등에서는 발생하는 대부분의 음식물 쓰레기에는 많은 량의 수분이 포함되어 있다.

이러한 수분은 음식물 쓰레기의 부피를 증가시키고 음식물 쓰레기가 쉽게 부패되도록 하는 요인이 되는데, 이에 따라 근래에는 음식물 쓰레기를 분쇄하고 건조시키는 방식의 음식물 쓰레기 처리 장치가 많이 등장하고 있다.

종래 음식물 쓰레기 처리 장치는, 통상 케이싱 내부에 음식물 쓰레기를 건조를 위한 건조통, 상기 건조통에 수용된 음식물 쓰레기를 분쇄하는 분쇄부, 상부 케이싱에는 건조통 상부 개구의 개폐를 위한 덮개부, 분쇄부와 결합되어 상기 분쇄부에 회전력을 전달하는 동력전달부 및 건조통을 가열하여 건조통 내부 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 증발시키기 위한 가열부를 포함한다.

따라서 이러한 종래 음식물 쓰레기 처리장치를 이용하여 음식물 쓰레기를 처리할 때는 덮개부를 개방하고 건조통 내부에 음식물 쓰레기를 투입한 상태에서 다시 덮개부로 건조통 개구를 폐쇄한 상태에서 상기 가열부와 모터를 구동시키게 된다.

이로써, 건조통 내부 음식물 쓰레기는 분쇄부의 회전 동작에 의해 음식물 쓰레기를 분쇄하는 한편, 음식물 쓰레기에 함유되어 있던 수분을 가열부로 제거한다. 결과적으로, 소정시간이 경과한 상태에서 건조통 내부 음식물 쓰레기는 잘게 분쇄된 상태에서 수분이 제거되어 건조된다. 이로써, 건조된 상태의 쓰레기 처리물이 형성된다.

이와 같이 음식물 쓰레기의 분쇄 및 건조처리 과정이 완료되면, 이용자는 모터와 가열부재의 동작을 정지시킨 상태에서 다시 덮개를 개방하여 분쇄 및 건조처리가 완료된 음식물 처리물이 건조통 외부로 꺼내 버리게 된다.

이러한 음식물 처리 장치의 사용을 대중화함으로써 폐기되는 음식물의 총량을 감소시킬 필요가 있다. 나아가, 음식물 쓰레기 배출에 따른 탄소 배출량이 감소될 필요가 있다. 이에 따른 상기 음식물의 총량 및 탄소 배출량을 감소시키기 위하여, 건조통 내부로 투입되어 처리되는 음식물 쓰레기의 질량에 관한 데이터를 확보하는 것이 요구된다.

본 발명의 실시예들은 건조통 내부로 투입되어 처리되는 음식물 쓰레기의 질량을 실시간으로 측정할 수 있는 음식물 쓰레기 처리 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예들에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치는, 내부에 음식물 쓰레기를 수용할 수 있도록 상부로 개방된 건조통, 상기 건조통의 중심을 상방으로 관통하도록 배치되며, 상기 건조통 내부 바닥 중심에 회전 가능하게 결합된 회전 샤프트 및 상기 회전 샤프트에 결합되어 상기 내부의 음식물 쓰레기를 분쇄하도록 구비된 임펠라를 포함하는 분쇄부, 상기 건조통의 하부에 배치되며, 상기 회전축의 회전 구동력을 제공하도록 구비된 구동 모터부, 상기 회전 샤프트의 하단부와 연결된 상부 커플링 및 상기 상부 커플링과 결합 가능하게 구비된 상단부와 상기 구동 모터부와 연결되도록 구비된 하단부를 갖는 하부 커플링을 포함하고, 상기 상부 커플링 및 하부 커플링이 상호 이물림 되도록 구비된 동력 전달부 및 상기 건조통의 하부에 배치되며, 상기 음식물 쓰레기의 수용 여부에 따라 변동되는 상기 건조통의 질량을 감지하는 질량 감지부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 건조통 및 상기 질량 감지부 사이에 개재되어 상기 건조통을 가열하는 가열부가 구비될 수 있다. 상기 가열부에는 상기 동력 전달부가 승강 가능하도록 관통홀이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 질량 감지부는, 상기 가열부와 상기 구동 모터부 사이의 일측에 개재된 로드셀 및 상기 가열부와 상기 구동 모터부 사이의 타측에 개재된 스페이서를 포할 수 있다.

또한, 상기 질량 감지부는, 상기 스페이서를 상기 가열부에 체결하는 체결구를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 커플링은 상기 분쇄부에 축결합되도록 마련된 제1 축결합부와, 상기 제1축결합부 둘레를 따라 상기 하부 커플링와 체결되는 제1 체결부를 포함하고, 상기 하부커플링은 상기 구동 모터부에 축결합되도록 마련된 제2 축결합부 및 상기 제2 축결합부의 둘레를 따라 상기 제1 체결부와 맞물리도록 하는 제2 체결부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 건조통의 하부 및 상기 구동 모터부 사이에 개재되며, 상기 상부 및 하부 커플링들이 관통할 수 있도록 구비된 관통공이 형성되며, 상기 건조통을 가열하도록 구비된 가열부가 추가적으로 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 동력 전달부는, 상기 하부 커플링의 하단부에 수직 방향으로 연장되고, 하단부에 수용홈이 형성된 제1 연결축; 및 상기 제1 연결축의 수용홈에 수용되고 상기 제1 연결축에 수직 방향을 따라 탄성력을 제공하는 제1 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구동 모터부는, 상기 제1 연결축을 둘러싸도록 구비된 제2 연결축, 상기 제2 연결축을 중심으로 하여 회전가능하게 결합된 제1 기어 및 상기 제1 기어에 결합하여 상기 제1 기어에 회전력을 제공하는 제1 모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 모터부는 상기 음식물에 대한 분쇄 공정 전, 상기 하부 커플링을 예비적으로 회전시키면서 상기 제1 탄성 부재의 복원력으로 상기 하부 커플링을 상승시켜, 상기 하부 및 상부 커플링들을 상호 이물림시키도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 동력 전달부는, 내측면에 사선 방향을 따라 캠 홈이 형성된 캠, 상기 캠의 및 상기 하부 커플링 사이에 개재되며, 상기 상부 커플링이 상기 하부 커플링을 가압함에 따라 상기 캠 홈을 따라 하강하면서 회전하도록 캠돌기가 구비된 캠 팔로우 및 상기 캠 팔로우의 하단부에 구비되며, 상기 캠 팔로우에 대하여 수직 방향을 따라 탄성력을 제공하는 제2 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 캠 팔로우가 상기 캠 홈을 따라 하강하면서 회전함에 따라 상기 캠 팔로우에 고정된 하부 커플링이 상기 상부 커플링과 이물림될 수 있다.

한편, 상기 구동 모터부는, 상기 하부 커플링과 연결하도록 구비된 제3 연결축, 상기 제3 연결축을 중심으로 하여 회전가능하게 결합된 제2 기어 및 상기 제2 기어에 결합하여 상기 기어에 회전력을 제공하는 제2 모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 건조통의 질량을 측정하는 질량 감지부는 처리전 제1 중량 및 처리후 제2 중량을이 도출할 수 있다. 이로써, 음식물 쓰레기에 대한 감량 데이터 및 상기 감량 데이터로부터 쓰레기 감량율이 산출될 수 있다. 나아가, 가열부의 소비 전력량이 산정될 수 있다. 예를 들면, 상기 소비 전력량은 상기 가열부에 공급된 전력값 및 상기 전력을 히터에 공급하는 공급 시간을 곱하여 산출될 수 있다.

한편, 제1 연결축 및 제1 탄성 부재를 포함하는 동력 전달부가 상부 커플링 및 하부 커플링을 상호 견고하게 이물림 결합됨으로써, 동력 전달부로부터 회전 구동력을 전달 받은 분쇄부가 효과적으로 음식물 쓰레기를 분쇄할 수 있다.

한편, 하부 커플링이 캠 팔로우 방식으로 회전하면서 하강함에 따라 별도의 구동원 없이 상기 하부 커플링이 상기 상부 커플링에 견고하게 이물림 결합할 수 있다.

따라서, 초기에 상부 커플링 및 하부 커플링을 이물림 결합되지 않더라도, 구동 모터부로부터 초기 회전 구동력을 전달 받은 동력 전달부가 제1 연결축 및 제1 탄성 부재 또는 제2 탄성 부재를 이용하여, 상부 커플링 및 하부 커플링을 상호 견고하게 이물림 결합시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 가열부, 질량 감지부 및 구동 모터부의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 동력 전달부에 포함된 상부 커플링 및 하부 커플링의 예들을 설명하기 위한 분해 사시도들이다.
도 4는 도 1의 가열부 및 커플링들을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 음식물 쓰레기 처리 장치에 포함된 상부 커플링 및 하부 커플링을 상호 체결한 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 6의 구동 모터부 및 동력 전달부를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 캠 및 캠 팔로우를 각각 설명하기 위한 사시도들이다.
도 9은 도 6의 음식물 쓰레기 처리 장치에 포함된 상부 커플링 및 하부 커플링을 상호 체결한 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도 1의 가열부, 질량 감지부 및 구동 모터부의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 도1의 동력 전달부에 포함된 상부 커플링 및 하부 커플링의 예들을 설명하기 위한 분해 사시도들이다. 도 4은 도 1의 가열부 및 커플링들을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 5는 도1의 음식물 쓰레기 처리 장치에 포함된 상부 커플링 및 하부 커플링을 상호 체결한 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치(100)는, 건조통(120), 분쇄부(130), 구동 모터부(160), 동력 전달부(190) 및 질량 감지부(140)를 포함한다. 음식물 쓰레기 처리 장치(100)는 수용 공간이 구비된 케이스(미도시) 내부로 착탈 가능하게 구비될 수 있다.

건조통(120)은 내부에 음식물 쓰레기를 처리할 수 있는 처리 공간을 제공한다. 상기 건조통(120)의 상부는 개방된 상태를 유지한다. 따라서, 음식물 쓰레기가 상기 건조통(120) 내부로 투입될 수 있다. 한편, 처리가 완료된 음식물 처리물의 경우 건조통(120)이 케이스로부터 분리되어 외부로 배출될 수 있다.

상기 건조통(120)은 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 건조통(120)의 내표면은 음식물 쓰레기가 부착되는 것을 억제하기 위하여 표면 처리될 수 있다.

분쇄부(130)는, 상기 건조통(120)의 중심을 상방으로 관통하도록 배치된다. 상기 분쇄부(130)는 건조통(120)의 바닥부를 관통하여 상기 처리 공간을 향하여 돌출되도록 배치될 수 있다. 상기 분쇄부(130)는 회전함으로써 처리 공간 내부에 수용된 음식물 쓰레기를 분쇄할 수 있다.

상기 분쇄부(130)는, 회전 샤프트(131) 및 임펠라(136)를 포함한다. 상기 회전 샤프트(131)는 상기 건조통(120) 내부 바닥 중심에 회전 가능하게 결합된다. 상기 임펠라(136)는 상기 회전 샤프트(131)에 결합된다. 상기 임펠라(136)는 상기 회전 샤프트(131)를 중심으로 방사 방향으로 연장된다. 상기 임펠라(136)는 막대 형상 또는 기울어진 "S"자 형상을 가질 수 있다. 상기 임펠라(136)는 복수로 제공될 수 있다. 이로써, 상기 회전 샤프트(131)가 회전함에 따라 상기 임펠라(136)가 함께 회전함으로써, 처리 공간 내부에 수용된 음식물 쓰레기를 분쇄할 수 있다.

한편, 분쇄부(130)는 상기 건조통(120)의 내측벽에 형성된 브라켓(137)을 더 포함할 수 있다. 상기 브라켓(137)은 C 자 형상을 가질 수 있다. 상기 임펠라(136)가 상기 브라켓(137)에 간섭없이 상호 인접하게 회전함으로써, 음식물 쓰레기를 효과적으로 분쇄할 수 있다.

구동 모터부(160)는 건조통(120)의 하부에 배치된다. 구동 모터부(160)는 상기 분쇄부(130), 특히, 회전 샤프트(131)를 매개로 임펠라(136)에 회전 구동력을 제공할 수 있다. 상기 구동 모터부(160)는 구동 모터, 기어 및 샤프트 등을 조합하여 상기 회전 샤프트(131)에 회전 구동력을 제공할 수 있다.

동력 전달부(190)는 구동 모터부(160) 및 분쇄부(130)를 상호 기계적으로 연결한다. 상기 동력 전달부(190)는 상기 구동 모터부(160)로부터 발생된 회전 구동력을 상기 분쇄부(130), 특히, 회전 샤프트(131)에 전달할 수 있다.

상기 동력 전달부(190)는, 상부 커플링(170) 및 하부 커플링(180)을 포함한다. 상기 상부 커플링(170) 및 하부 커플링(180)은 상호 이물림으로써, 상부 커플링(170)이 결합된 분쇄부(130), 특히, 회전 샤프트(131)에 회전 구동력을 전달할 수 있다.

상부 커플링(170)은 상기 회전 샤프트(131)의 하단부와 연결된다. 예를 들면, 상부 커플링(170)에는 중공이 형성되고, 중공 내부로 상기 회전 샤프트(131)의 하단부가 체결될 수 있다. 특히, 상기 회전 샤프트(131)의 하단부는 테이퍼 짐으로써, 상기 하단부가 상기 상부 커플링(170)의 테어퍼 중공 내부에 삽입될 수 있다.

하부 커플링(180)은 상기 상부 커플링(1)과 이물림 가능하게 구비된 상단부 및 상기 구동 모터부(160)와 연결되도록 구비된 하단부를 포함한다. 이때, 상기 상부 커플링(170)에 대하여 상기 하부 커플링(180)이 회전과 동시에 승강함에 따라 상기 상부 커플링(170) 및 하부 커플링(180)이 상호 이물림 되도록 구비된다.

한편, 상기 상부 커플링(170) 및 하부 커플링(180)이 상호 이물림되는 과정에 대하여는 후술하기로 한다.

상기 질량 감지부(140)는, 건조통(120)의 하부에 배치된다. 또한, 상기 질량 감지부(140)는 가열부(150) 아래에 배치될 수 있다. 상기 질량 감지부(140)는 복수개로 배열될 수 있다. 또한, 상기 질량 감지부(140)는, 건조통(120) 하면의 외곽을 따라 배열될 수 있다.

상기 질량 감지부(140)는, 예를 들면, 음식물 쓰레기의 수용여부에 따라 변동되는 건조통(120) 및 가열부(150)의 총 중량을 감지할 수 있다. 이로써, 상기 질량 감지부(140)는 상기 음식물 쓰레기의 수용 여부에 따라 변동되는 상기 건조통(120)의 질량을 감지함으로써, 상기 건조통(120) 및 가열부(150)의 질량을 제외한 순수 음식물 쓰레기의 질량이 계산될 수 있다. 예를 들면, 상기 질량 감지부(140)는 로드셀을 포함할 수 있다.

한편, 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 가열하여 증발시키기 위해 건조통(120) 및 질량 감지부(140) 사이에는 가열부(150)가 제공된다. 가열부(150)는 전기저항이 큰 전열선이 내장된 가열플레이트(152) 및 고정판(155)를 포함한다. 상기 전열선(51)에 전원이 인가될 경우 전체적으로 발열하도록 마련된다.

가열 플레이트(152)는 건조통(120) 바닥에 대응하는 형상, 예를 들면, 디스크 형상을 가질 수 있다. 가열플레이트(152)에는 전열선에 전원이 인가되도록 하는 전원 단자(153)가 구비된다. 이때, 가열 플레이트(152)에는, 상기 동력 전달부(190)가 승강 가능하도록 관통홀(152a)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 관통홀(152a)은 상기 질량 감지부(140)와 간섭이 생기지 않도록 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 질량 감지부(140)는, 로드셀(141) 및 스페이서(145)를 포함할 수 있다.

상기 로드셀(141)은 상기 가열부(150) 및 상기 구동 모터부(160) 사이의 일측에 개재된다. 상기 로드셀(141)은 그 상부에 위치하는 가열부(150) 및 음식물 쓰레기가 수용된 건조통(120)의 질량을 감지할 수 있다.

상기 스페이서(145)는 상기 가열부(150) 및 상기 구동 모터부(160) 사이의 타측에 개재된다. 상기 스페이서(145)는 상기 로드셀(141)이 위치할 수 있는 공간을 제공한다. 상기 로드셀(141)이 건조통(120)의 중심으로 외곽에 배치될 경우, 상기 스페이서(145) 또한, 건조통(120)의 중심으로 외곽에 배치된다. 이때, 상기 로드셀(141) 및 스페이서(145)는 상호 건조통(120)의 중심을 기준으로 상호 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 스페이서(145)가 상기 공간을 유지함으로써, 상기 로드셀(141)에 인가되는 하중이 균일해 질 수 있다. 이로써, 로드셀이 측정한 중량 데이터가 보다 정확해 질 수 있다.

상기 질량 감지부(140)는, 상기 스페이서(145)를 상기 가열부(150)에 체결하는 체결구(146)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 체결구(146)는 스크류 방식으로 상기 스페이서(145)를 상기 가열부(150), 특히, 히팅 플레이트(152)의 하면에 체결시킬 수 있다.

상기 질량 감지부(140)로부터 측정된 처리전 제1 중량 및 처리후 제2 중량이 도출될 수 있다. 이로써, 음식물 쓰레기에 대한 감량 데이터 및 상기 감량 데이터로부터 쓰레기 감량율이 산출될 수 있다.

한편, 상기 가열부(150)의 소비 전력량이 산정될 수 있다. 예를 들면, 상기 소비 전력량은 상기 가열부(150)에 공급된 전력값 및 상기 전력을 히터에 공급하는 공급 시간을 곱하여 산출될 수 있다.

또한, 상기 감량율 및 상기 소비 전력량으로부터 탄소 저감량을 산출할 수 있도록 구비된다. 예를 들면, 상기 탄소 저감량은, 처리전 건조통 내에 수용된 음식물 쓰레기의 중량 값 및 상기 가열부의 소비전력을 이용하여 도출될 수 있다.

한편, 상기 제1 중량을 이용하여 상기 임펠라부 및 가열부를 자동 구동할 수 있도록 구비된다. 즉, 투입된 음식물 쓰레기의 처리전 중량인 제1 중량값이 기준값 이상일 경우, 상기 분쇄부(130) 및 가열부(150)가 구동을 시작할 수 있다.

도 3a는 상부 커플링(170)과 하부 커플링(180)의 일 예를 상세히 도시된다.

도 3a를 참조하면, 상부 커플링(170)은 분쇄부(130)의 회전 샤프트(131)에 축결합된다. 상기 상부 커플링은 제1 축결합부(171) 및 제1 축결합부(171) 둘레에 하향 돌출되도록 원주방향을 따라 일정간격 상호 이격된 복수개의 하향치부(172)를 포함한다.

한편, 하부 커플링(180)은 제2 축결합부(181) 및 상향치부(182)을 포함한다. 상기 제2 축결합부(181)는 구동 모터부(160)에 축결합되도록 구비된다. 이때, 상기 제2 축결합부(181)는 상기 구동 모터부, 특히 제1 기어(162)의 중심부에 수직 방향으로 관통하는 제1 연결축(191)을 매개로 상기 구동 모터부(160)와 축결합할 수 있다.

상기 상향치부(182)는 제2축결합부(181)의 둘레를 따라 상향 돌출된다. 상기 상향치부(182)는 제2축결합부(181)의 원주방향을 따라 일정간격 상호 이격된 상태로 복수개로 제공된다. 상기 상향치부(182)는 상기 하향치부(172) 사이와 이물림 결합될 수 있도록 구비된다.

도 3b는 상부 커플링(170)과 하부 커플링(180)의 다른 예를 상세히 도시된다.

도 3b를 참조하면, 상부커플링(170)은 분쇄부(130)의 회전 샤프트(131)에 축결합된다. 상기 상부 커플링은 제1 축결합부(171) 및 제1 축결합부(171) 둘레에 하향 돌출되도록 원주방향을 따라 중심에 방사 방향으로 오목한 복수개의 오목부(172)를 포함한다.

한편, 하부 커플링(180)은 제2 축결합부(181) 및 볼록부(182)를 포함한다. 상기 제2 축결합부(181)는 구동 모터부(160)에 축결합되도록 구비된다. 이때, 제2 축결합부(181)는 상기 구동 모터부, 특히 제1 기어(162)의 중심부에 수직 방향으로 관통하는 제1 연결축(191)을 매개로 상기 구동 모터부(160)와 축결합할 수 있다

상기 볼록부(182)는 제2축결합부(181)의 둘레를 따라 상향 돌출된다. 상기 볼록부(182)는 제2축결합부(181)의 원주방향을 따라 일정간격 상호 이격된 상태로 복수개로 제공된다. 상기 볼록부(182)는 상기 오목부(172)에 이물림 결합될 수 있다. 나아가, 상기 상부 커플링 및 하부 커플링은 상호 이물림 결합을 가능할 조건으로 다양한 형상 및 구조를 가질 수 있다.

한편, 상부 및 하부 커플링(170, 180)의 상호 이물림 결합은 대략 상기 가열부(150)의 관통홀(152a) 내에서 이루어지게 되며, 이에 따라 상부 및 하부 커플링(170, 180) 사이의 결합은 관통홀(152a)에 의해 가이드 될 수 있게 된다.

다시 도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 건조통(120)이 케이스 내부에 장착될 경우, 상기 상부 커플링(170) 및 하부 커플링(180)이 견고하게 이물림되지 않을 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 상기 구동 모터부(160)는 상기 동력 전달부(190)를 이용하여 상기 하부 커플링(180)에 회전력을 전달한다.

상기 동력 전달부(190)은 제1 연결축(191) 및 제1 탄성 부재(192)를 포함한다.

상기 제1 연결축(191)은 상기 하부 커플링(180)의 하단부에 수직 방향으로 연장되도록 결합된다. 이로써, 상기 제1 연결축(191)이 회전할 경우, 상기 하부 커플링(180) 또한 회전할 수 있다. 한편, 상기 제1 연결축(191)의 하단부에는 수용홈이 형성된다.

상기 제1 탄성 부재(192)는 상기 제1 연결축(191)의 수용홈에 수용된다. 상기 제1 탄성 부재(192)는 예를 들면, 탄성 스프링을 포함할 수 있다. 상기 제1 탄성 부재(192)는 상기 수용홈 내에서 압축된 상태를 가질 수 있다. 따라서, 상기 제1 탄성 부재(192)는 상기 제1 연결축(191)에 수직 방향을 따라 탄성력을 제공할 수 있다.

즉, 상기 제1 연결축(191)이 회전함에 따라 상기 하부 커플링(180)이 회전하는 도중에 상기 하부 커플링(180)이 상기 상부 커플링(170)에 이물림 결합할 수 있다. 이때, 상기 제1 탄성 부재(192)는 압축 상태에서 해제되어 복원력을 상기 제1 연결축(191)에 제공할 수 있다. 이로써, 상기 제1 연결축(191)이 회전하면서 상승함에 따라 상기 하부 커플링(180) 및 상기 상부 커플링(170)이 상호 견고하게 이물림 결합할 수 있다.

특히, 구동 모터부(160)가 구동할 경우, 상기 동력 전달부(190)에 포함된 제1 연결축(191)이 일차적으로 회전한다. 이때 상기 제1 연결축(191)은 상대적으로 낮은 회전 속도 및 1 내지 10도 범위의 회전 각도로 회전할 수 있다. 상기 하부 커플링(180) 및 상기 상부 커플링(170)에 이물림 상태로 될 경우, 상기 제1 탄성 부재(192)가 상기 제1 연결축(191)에 복원력을 제공함으로써, 상기 하부 커플링(180)을 승강시킨다. 이로써, 상기 하부 커플링(180) 및 상기 상부 커플링(170)이 견고하게 이물림 결합할 수 있다.

이후, 상기 구동 모터부(160)는 상기 동력 전달부(190)를 통하여 상기 분쇄부(130)에 회전력을 추가적으로 제공함으로써, 상기 분쇄부(130)가 음식물 쓰레기를 건조통(120) 내부의 처리 공간에서 효과적으로 분쇄할 수 있다.

본 발명의 일 실시예 있어서, 상기 구동 모터부(160)는, 제2 연결축(161), 제1 기어(162) 및 제1 모터(163)를 포함할 수 있다.

상기 제2 연결축(161)은 상기 제1 연결축(191)을 둘러싸도록 구비된다. 상기 제2 연결축(161)은 제1 연결축(191)과 스크류 방식으로 체결될 수 있다. 상기 제1 기어(162)는 상기 제2 연결축(161)을 중심으로 하여 회전가능하게 결합된다. 한편, 상기 제1 모터(163)는 상기 제1 기어(162)에 결합하여 상기 제1 기어(162)에 회전력을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 연결축(191) 및 제1 탄성 부재(192)를 포함하는 동력 전달부(190)가 하부 커플링(180)을 회전시키면서 승강시킴에 따라 상기 하부 커플링(180)을 상기 상부 커플링(170)에 견고하게 이물림 결합시킨다. 이로써, 동력 전달부(160)로부터 회전 구동력을 전달 받은 분쇄부(130)가 효과적으로 음식물 쓰레기를 분쇄할 수 있다.

비록 초기에 상부 커플링(170) 및 하부 커플링(180)을 이물림 결합되지 않더라도, 구동 모터부(160)로부터 초기 회전 구동력을 전달 받은 동력 전달부(190)가 제1 연결축(191) 및 제1 탄성 부재(192)를 이용하여, 상부 커플링(170) 및 하부 커플링(180)을 상호 견고하게 이물림 결합시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 7은 도 6의 구동 모터부 및 동력 전달부를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 8a 및 도 8b는 도 7의 캠 및 캠 팔로우를 각각 설명하기 위한 사시도들이다. 도 9는 도 6의 음식물 쓰레기 처리 장치에 포함된 상부 커플링 및 하부 커플링을 상호 체결한 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치는, 건조통, 분쇄부, 구동 모터부 및 동력 전달부를 포함한다. 음식물 쓰레기 처리 장치(200)는 케이스 내부로 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 상기 건조통(220), 분쇄부(230) 및 구동 모터부(260)는 도 1 내지 도 5를 참고로 전술한 건조통(120), 분쇄부(230) 및 구동 모터부(260)와 실질적으로 동일하다.

상기 동력 전달부(290)는, 캠(291), 캠 팔로우(293), 제1 연결축(294) 및 제2 탄성 부재(292)를 포함한다.

상기 제1 연결축(294)의 하단부는 상기 구동 모터부(260)에 결합한다. 상기 제1 연결축(294)의 상단부는 하부 커플링(280)과 결합된다.

상기 캠(291)은 하부 커플링(280)의 하부에 배치된다. 또한, 상기 캠(291)은 구동 모터부(260)의 상부에 배치된다. 상기 캠(291)은 상기 캠 팔로우(293)의 이동 경로를 가이드 한다. 예를 들면, 상기 캠(291)은 중공의 원기둥 형상을 가진다. 상기 캠(291)의 내측벽에 사선 방향을 따라 캠홈(291b)이 형성된다. 상기 캠홈(291b)은 상기 캠 팔로우(293)의 이동 경로를 가이드할 수 있다.

상기 캠 팔로우(293)는 상기 캠(291)의 중공 내부에 승강 가능하게 구비된다. 상기 캠 팔로우(293)는 상기 하부 커플링(280)의 하부와 연결된다. 따라서, 하부 커플링(280)은 상기 캠 팔로우(293)와 함께 회전하거나 승강할 수 있다.

상기 캠 팔로우(293)는 상기 캠 홈(291b)에 따라 회전하면서 하강할 수 있다. 상기 캠 팔로우(293)의 외측부에는 캠 돌기(293b)가 형성된다. 상기 캠 돌기(293b)는 캠 홈(291b)을 따라 승강한다. 이로써, 상기 캠 팔로우(293)는 승강하면서 회전할 수 있다.

상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 캠 팔로우(293)의 하단부에 구비된다. 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 캠 팔로우(293)에 대하여 수직 방향을 따라 탄성력을 제공한다. 즉, 상기 건조통(220)이 케이스 내부에 해제될 경우, 상기 제2 탄성 부재(292)는 복원력을 상기 캠 팔로우(293)에 제공한다. 따라서, 상기 캠 팔로우(293)에 연결된 하부 커플링(280)은 상대적으로 높은 위치에 위치한다.

한편, 상기 건조통(220)이 케이스 내에 삽입될 경우, 상기 건조통(220)의 하부에 구비된 상부 커플링(270)이 대향하는 하부 커플링(280)을 가압한다. 이때, 상기 제2 탄성 부재(292)의 복원력보다 큰 하중으로 상부 커플링(270)이 하부 커플링(280)을 가압함으로써, 상기 하부 커플링(280)과 연결된 캠 팔로우(293)가 상기 캠 홈(291b)을 따라 하강하면서 회전한다. 이로써, 상기 하부 커플링(280)이 상부 커플링(270)에 견고하게 이물림 결합할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 캠 팔로우(293)가 상기 캠 홈(291b)을 따라 하강하면서 회전함에 따라 상기 캠 팔로우(293)에 결합된 하부 커플링(280)이 상기 상부 커플링(270)에 견고하게 이물림될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부 커플링(280)이 캠 팔로우 방식으로 회전하면서 하강함에 따라 별도의 구동원 없이 상기 하부 커플링(280)이 상기 상부 커플링(270)에 견고하게 이물림 결합할 수 있다.

따라서, 모터 구동부(260)가 동력 전달부(290)를 매개로 분쇄부(230)에 회전 구동력을 효과적으로 전달함으로써, 상기 분쇄부(230)가 음식물 쓰레기를 동력의 손실 없이 분쇄할 수 있다.

120 : 건조통 130 : 분쇄부
140 : 질량 감지부 150 : 가열부
160 : 구동 모터부 163 : 제1 모터
170 : 상부 커플링 180 : 하부 커플링
190 : 동력 전달부 191 : 제1 연결축
192 : 제1 탄성 부재

Claims (12)

1. 내부에 음식물 쓰레기를 수용할 수 있도록 상부로 개방된 건조통;
   상기 건조통의 중심을 상방으로 관통하도록 배치되며, 상기 건조통 내부 바닥 중심에 회전 가능하게 결합된 회전 샤프트 및 상기 회전 샤프트에 결합되어 상기 내부의 음식물 쓰레기를 분쇄하도록 구비된 임펠라를 포함하는 분쇄부;
   상기 건조통의 하부에 배치되며, 상기 회전축의 회전 구동력을 제공하도록 구비된 구동 모터부;
   상기 회전 샤프트의 하단부와 연결된 상부 커플링 및 상기 상부 커플링과 결합 가능하게 구비된 상단부와 상기 구동 모터부와 연결되도록 구비된 하단부를 갖는 하부 커플링을 포함하고, 상기 상부 커플링 및 하부 커플링이 상호 이물림 되도록 구비된 동력 전달부; 및
   상기 건조통의 하부에 배치되며, 상기 음식물 쓰레기의 수용 여부에 따라 변동되는 상기 건조통의 질량을 감지하는 질량 감지부;를 포함하는 음식물 쓰레기 중량 측정이 가능한 음식물 쓰레기 처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 건조통 및 상기 질량 감지부 사이에 개재되어 상기 건조통을 가열하는 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 가열부는 상기 동력 전달부가 승강 가능하도록 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 질량 감지부는,
   상기 가열부 및 상기 구동 모터부 사이의 일측에 개재된 로드셀; 및
   상기 가열부 및 상기 구동 모터부 사이의 타측에 개재된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 질량 감지부는, 상기 스페이서를 상기 가열부에 체결하는 체결구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 상부 커플링은 상기 분쇄부에 축결합되도록 마련된 제1 축결합부와, 상기 제1축결합부 둘레를 따라 상기 하부 커플링와 체결되는 제1 체결부를 포함하고,
   상기 하부 커플링은 상기 구동 모터부에 축결합되도록 마련된 제2 축결합부 및 상기 제2 축결합부의 둘레를 따라 상기 제1 체결부와 맞물리도록 하는 제2 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달부는, 상기 하부 커플링의 하단부에 수직 방향으로 연장되고, 하단부에 수용홈이 형성된 제1 연결축; 및
   상기 제1 연결축의 수용홈에 수용되고 상기 제1 연결축에 수직 방향을 따라 탄성력을 제공하는 제1 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 구동 모터부는,
   상기 제1 연결축을 둘러싸도록 구비된 제2 연결축;
   상기 제2 연결축을 중심으로 하여 회전가능하게 결합된 제1 기어; 및
   상기 제1 기어에 결합하여 상기 제1 기어에 회전력을 제공하는 제1 모터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 구동 모터부는 상기 음식물에 대한 분쇄 공정 전, 상기 하부 커플링을 예비적으로 회전시키면서 상기 제1 탄성 부재의 복원력으로 상기 하부 커플링을 상승시켜, 상기 하부 및 상부 커플링들을 상호 이물림시키도록 하는 제어부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달부는, 내측면에 사선 방향을 따라 캠 홈이 형성된 캠;
    상기 캠의 및 상기 하부 커플링 사이에 개재되며, 상기 상부 커플링이 상기 하부 커플링을 가압함에 따라 상기 캠 홈을 따라 하강하면서 회전하도록 캠돌기가 구비된 캠 팔로우; 및
    상기 캠 팔로우의 하단부에 구비되며, 상기 캠 팔로우에 대하여 수직 방향을 따라 탄성력을 제공하는 제2 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓸레기 처리 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 캠 팔로우가 상기 캠 홈을 따라 하강하면서 회전함에 따라 상기 캠 팔로우에 고정된 하부 커플링이 상기 상부 커플링과 이물림되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓸레기 처리 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 구동 모터부는,
    상기 하부 커플링과 연결하도록 구비된 제3 연결축;
    상기 제3 연결축을 중심으로 하여 회전가능하게 결합된 제2 기어; 및
    상기 제2 기어에 결합하여 상기 기어에 회전력을 제공하는 제2 모터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.