KR20240009315A - 음식물쓰레기 처리 장치 - Google Patents

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KR20240009315A
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김광
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아인텍(주)
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Abstract

일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는, 외부로부터 공기가 유입되는 유입부; 상기 유입부와 연통되고 가열된 공기를 이용하여 음식물쓰레기를 건조시키는 건조부; 상기 건조부에 연결되고 상기 건조부로부터 배출된 가스의 온도 및 습도를 감소시키는 제1탈취부; 상기 건조부에 연결되고 상기 건조부로부터 배출된 가스에 대한 산화 및 살균을 수행하는 제2탈취부; 상기 제2탈취부에 연결되고 상기 제2탈취부로부터 배출된 가스에 대한 탈취를 수행하는 제3탈취부; 상기 제3탈취부에 연결되고 상기 제3탈취부로부터 배출되는 가스가 외부로 배출되는 배출부; 및 상기 건조부, 제1탈취부, 제2탈취부 및 제3탈취부를 이동하는 가스의 온도, 습도 또는 상기 건조부 내 상기 음식물쓰레기의 중량을 모니터링하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 감지된 상기 가스의 온도, 습도 또는 상기 음식물쓰레기의 중량에 따라 상기 건조부, 제2탈취부 또는 제3탈취부로 유입되는 가스의 온도 및 습도를 개별적으로 조절할 수 있다.

Description

음식물쓰레기 처리 장치{Odor reduction food waste treatment device equipped with deodorizing unit linked to drying process}
음식물쓰레기 처리 장치가 개시된다. 구체적으로, 열풍에 의한 음식물쓰레기 건조공정 중에 발생하는 복합악취의 저감을 위해 구비한 탈취유닛의 성능을 효과적으로 향상시키기 위해 건조과정 진행 중에 따라 변화하는 온도, 습도 및 증발량을 탈취유닛 제어에 반영함으로써 효과적으로 악취를 저감할 수 있는 음식물쓰레기 처리 장치가 개시된다.
음식물쓰레기 처리 방식은 탈수식, 열풍 건조식, 분쇄 건조식, 미생물 발효식으로 구분할 수 있다. 탈수식 처리방식은 음식물 압축 또는 기타 탈수 기법을 통해 음식물 쓰레기의 수분을 제거하여 고형화된 음식물 쓰레기를 배출하는 방식으로 용이하게 대용량의 음식물 쓰레기를 처리할 수 있고 설치비용이 저렴하다는 장점이 있으나, 배출물 또한 음식물 쓰레기이기 때문에 고형물에 대한 재처리가 필요하다.
열풍건조식 처리방식은 열풍 또는 원적외선을 통해 음식물 쓰레기를 건조하는 방식으로 설치비용이 저렴하다는 장점을 갖고 있으나, 건조 과정에서 냄새가 발생하고, 건조 효율이 낮다는 단점이 있다. 특히, 미생물 발효식 처리 방식은 미생물을 이용하여 음식물 쓰레기를 분해 및 소멸시키는 방식으로 분해 및 소멸로 인해 배출물이 적고, 배출물이 퇴비로 재활용 가능하다는 장점을 가지고 있으나, 발효 과정에서 악취가 발생되고, 제품이 크다는 단점이 있다.
각 음식물쓰레기의 건조과정 또는 건조발효과정에서 발생되는 악취의 저감을 위해 탈취필터를 사용하는 경우 지속적인 필터교환에 따른 비용과 관리에 부담을 갖게 된다. 이에 반해 촉매에 의한 탈취 방식은 반영구적인 필터로 인식되나 발생하는 복합악취에 대해 건조공정과의 연관성을 고려하지 않은 수동적인 대응으로 탈취효과가 저감되어 별도의 외부 배출구를 필요로 하게 된다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지 기술이라고 할 수는 없다.
등록특허공보 KR 10-0757401 B1 (2007년 09월 11일 공고)
일 실시예에 따른 목적은 열풍에 의한 음식물쓰레기의 건조가 진행됨에 따라 생성되는 악취의 저감을 위해 3단계의 탈취유닛이 구성되며, 광촉매 유닛으로 유입되는 악취의 온도와 습도를 조절함으로써 광촉매 탈취 성능을 향상시키고, 건조에 따른 증발량의 감소가 둔화되고 건조통 내의 온도가 상승될 때 발생되는 탄화과정에서의 탈취를 위해 금속촉매로 유입되는 악취의 온도를 조절하여 탈취성능을 향상시킨 음식물쓰레기 처리 장치를 제공하는 것이다.
실시 예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치는, 외부로부터 공기가 유입되는 유입부; 상기 유입부와 연통되고 가열된 공기를 이용하여 음식물쓰레기를 건조시키는 건조부; 상기 건조부에 연결되고 상기 건조부로부터 배출된 가스의 온도 및 습도를 감소시키는 제1탈취부; 상기 제1탈취부에 연결되고 상기 제1탈취부로부터 배출된 가스에 대한 산화 및 살균을 수행하는 제2탈취부; 상기 제2탈취부에 연결되고 상기 제2탈취부로부터 배출된 가스에 대한 탈취를 수행하는 제3탈취부; 상기 제3탈취부에 연결되고 상기 제3탈취부로부터 배출되는 가스가 외부로 배출되는 배출부; 및 상기 건조부, 제1탈취부, 제2탈취부 및 제3탈취부를 차례로 이동하는 가스의 온도와 습도 및 상기 건조부 내 상기 음식물쓰레기의 중량을 모니터링하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 감지된 상기 가스의 온도, 습도 및 상기 음식물쓰레기의 중량에 따라 상기 건조부, 제2탈취부 및 제3탈취부로 유입되는 가스의 온도 및 습도를 개별적으로 조절할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제어부는, 상기 건조부 하부에 설치되어 상기 음식물쓰레기의 중량을 측정하는 로드셀; 상기 건조부 내부, 상기 제1탈취부와 제2탈취부 사이 또는 상기 제2탈취부와 제3탈취부 사이에 설치되어 각각으로 유입되는 가스의 온도 및 습도를 측정하는 감지부재; 및 상기 유입부와 상기 건조부 사이, 상기 제1탈취부와 제2탈취부 사이 또는 상기 제2탈취부와 제3탈취부 사이에 배치되는 가열부재;를 포함하고, 상기 가열부재는 상기 로드셀 및 상기 감지부재에서 측정된 값에 따라 상기 가스가 상기 건조부, 제2탈취부 및 제3탈취부로 유입되기 전에 가스를 가열하도록 작동될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 건조부는, 상기 공기가 고온의 상태로 유입되고 상기 음식물쓰레기가 수용되는 챔버; 및 상기 챔버 내에 설치되고 복수 개의 블레이드로 구성된 교반부재;를 포함하고, 상기 교반부재는 상기 음식물쓰레기를 교반시키도록 회전할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1탈취부는, 일측이 상기 건조부와 연결되고 타측이 상기 제2탈취부와 연결되는 응축부재; 및 상기 응축부재에 연결된 수조;를 포함하고, 상기 응축부재는 상기 건조부로부터 배출된 가스의 온도 및 습도를 감소시키면서 응축수를 발생시키고, 상기 응축수는 상기 수조 내에 수용될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제2탈취부는, 일측이 상기 제1탈취부에 연결되고 타측이 상기 제3탈취부에 연결되는 수용부재; 및 상기 수용부재의 중앙에 설치되는 자외선램프;를 포함하고, 상기 수용부재는 이산화티탄(TiO2)이 코팅된 내부 표면을 구비할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 자외선램프에서 발생하는 자외선은 300nm 이하의 파장을 가질 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제3탈취부는 금속촉매를 포함할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제3탈취부 및 상기 배출부 사이에 배치되는 응축부를 더 포함하고, 상기 응축부는 상기 제3탈취부로부터 배출되는 가스의 온도 및 습도를 감소시키며, 상기 응축부에서 발생하는 응축수는 상기 제1탈취부에서 발생하는 응축수와 함께 수용될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 유입부는 회전 가능한 송풍부재를 포함하고, 상기 송풍부재는 외부로부터 상기 유입부로 공기의 유입을 유도하고, 가열된 상기 공기를 상기 건조부로 이동시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제어부는 상기 제2탈취부로 유입되는 가스의 온도를 60℃ 이상으로 유지할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제어부는 상기 제3탈취부로 유입되는 가스의 온도를 150℃ 이상으로 유지할 수 있다.
일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치에 의하면, 열풍에 의한 음식물쓰레기의 건조가 진행됨에 따라 생성되는 악취의 저감을 위해 3단계의 탈취유닛이 구성되며, 광촉매 유닛으로 유입되는 악취의 온도와 습도를 조절함으로써 광촉매 탈취 성능을 향상시키고, 건조에 따른 증발량의 감소가 둔화되고 건조통 내의 온도가 상승될 때 발생되는 탄화과정에서의 탈취를 위해 금속촉매로 유입되는 악취의 온도를 조절하여 탈취성능을 향상시키는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치를 개략적으로 나타낸다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
본 특허출원은 2022년 07월 12일자 출원된 특허출원 제10-2022-0085631호를 기초로 우선권을 주장한 것이고, 해당 출원의 전체 내용이 본 특허출원에 참조로서 포함된다.
이하, 실시예들을 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, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)를 개략적으로 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는, 유입부(100), 건조부(200), 제1탈취부(300), 제2탈취부(400), 제3탈취부(500), 응축부(600), 배출부(700) 및 제어부(800)를 포함할 수 있다.
유입부(100)는 외부로부터 공기가 유입될 수 있다.
유입부(100)에는 회전 가능한 송풍부재(1001)가 구비될 수 있다. 송풍부재(1001)는 예를 들어 송풍기로 마련될 수 있다. 송풍부재(1001)는 외부로부터 유입부(100)로 공기의 유입을 유도하고, 가열된 상기 공기를 건조부(200)로 이동시킬 수 있다.
송풍부재(1001)와 건조부(200) 사이에는 가열부재(830)가 배치되며, 송풍부재(1001)와 가열부재(830)에 의해 열풍이 건조부(200)로 제공될 수 있다.
건조부(200)는 상기 유입부(100)와 연통되고 가열된 공기를 이용하여 음식물쓰레기(F)를 건조시킬 수 있다.
구체적으로, 건조부(200)는, 챔버(210) 및 교반부재(220)를 포함할 수 있다.
챔버(210)는 상기 공기가 고온의 상태로 유입되고 음식물쓰레기(F)가 수용될 수 있다. 챔버(210) 내의 온도 및 습도는 제어부(800)에 의해 모니터링되고, 건조 증발에 따른 음식물쓰레기(F)의 중량 또한 제어부(800)에 의해 모니터링될 수 있다.
교반부재(220)는 상기 챔버(210) 내에 설치되고 복수 개의 블레이드로 구성될 수 있다. 복수 개의 블레이드는 음식물쓰레기(F)의 효과적인 건조를 위해 회전하여 챔버(210)에 수용된 음식물쓰레기(F)를 교반시킬 수 있다.
건조부(200)에 일어나는 음식물쓰레기(F)의 건조과정 중 발생하는 고온 다습한 습증기는 음식물쓰레기(F)의 성상에 의해 냄새를 동반하여 경우에 따라 자극적인 복합악취로 분류되며 특히 실내에서 사용할 경우 탈취과정을 필요로 한다. 따라서, 건조부(200)를 빠져나온 고온 습증기의 냄새를 저감시키기 위해 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 제1탈취부(300), 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500)를 통과하는 3단계 탈취과정을 수행할 수 있다.
탈취 1단계는 제1탈취부(300)에서 수행될 수 있다.
제1탈취부(300)는 상기 건조부(200)에 연결되고 건조부(200)로부터 배출된 고온 습증기의 온도 및 습도를 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 제1탈취부(300)는 응축부재(310) 및 수조(320)를 포함할 수 있다.
응축부재(310)는 일측이 건조부(200)와 연결되고 타측이 제2탈취부(400)와 연결될 수 있다. 응축부재(310)는 건조부(200)로부터 배출된 습증기의 온도 및 습도를 감소시키면서 응축수(W)를 발생시킬 수 있다.
수조(320)는 응축부재(310)에 별도로 연결될 수 있다. 응축부재(310)에서 발생한 응축수(W)는 수조(320) 내에 수용될 수 있다.
한편, 건조부(200)에서 발생된 건증기는 제1탈취부(300)를 거치지 않고 건조부(200)에서서 제2탈취부(400)로 바로 유입되며, 탈취 2단계는 제2탈취부(400)에서 수행될 수 있다.
제2탈취부(400)는 상기 건조부(200)에 연결되고 광촉매를 이용하여 제1탈취부(300)로부터 배출된 가스에 대한 산화 및 살균을 수행할 수 있다.
구체적으로, 제2탈취부(400)는 수용부재(410) 및 자외선램프(420)를 포함할 수 있다.
수용부재(410)는 일측이 제1탈취부(300)에 연결되고 타측이 제3탈취부(500)에 연결될 수 있다. 수용부재(410)는 이산화티탄(TiO2)이 코팅된 내부 표면을 구비할 수 있다.
자외선램프(420)는 수용부재(410)의 중앙에 설치될 수 있다. 자외선램프(420)에서 발생하는 자외선은 300nm 이하의 파장을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 건조부(200)에서 배출되는 습증기는 제1탈취부(300)를 거치면서 습기가 제거되며, 건조부(200)에서 배출된 건증기는 제1탈취부(300)를 거치지 않고 제2탈취부(400)로 바로 유입될 수 있다.
건조과정 후반부에서는 건조부(200)로부터 고온의 건조한 공기가 발생되는데, 광촉매를 이용하여 가스를 탈취시키는 제2탈취부(400)의 탈취 효율을 높이기 위해서는 건조하고 고온의 공기가 공급되어야 한다. 따라서, 건증기에 대해서는 가스의 온습도를 감소시키는 제1탈취부(300)를 사용하지 않고, 건조부(200)로부터의 건조한 고온의 가스가 바로 제2탈취부(400)로 유입되어 광촉매와 접촉하게 할 수 있다.
전술한 바와 같이 광촉매의 효율을 높이기 위한 조건으로 건조한 고온의 공기가 제2탈취부(400)에 공급되어야 하므로, 건조부(200)와 제2탈취부(400) 사이에는 가열부재(830) 및 온도센서와 습도센서를 포함하는 감지부재(820)가 설치되며, 제어부(800)는 감지부재(820)를 통해 가스의 상황을 모니터링하고 건증기의 온도가 낮은 경우 가열부재(830)를 작동시킴으로써 가스의 온도를 60℃ 이상으로 유지시킬 수 있다. 즉, 제어부(800)에 의해 제2탈취부(400)에는 광촉매에 최적화된 온도를 갖는 가스가 유입될 수 있다.
수용부재(410)로 유입된 건증기는 300nm 이하의 파장을 갖는 자외선램프(18)로 인해 이산화티탄(TiO2)이 코팅된 표면에서 산화 및 환원 반응이 발생할 수 있다. 이에 따라, 악취의 산화 및 살균이 동시에 진행되며 2차적으로 탈취된 가스는 탈취 3단계가 수행되는 제3탈취부(500)로 전달될 수 있다.
제3탈취부(500)는 상기 제2탈취부(400)에 연결되고 제2탈취부(400)로부터 배출된 가스에 대한 탈취를 수행할 수 있다.
제3탈취부(500)는 금속촉매(520)를 포함할 수 있다.
금속촉매의 탈취효율을 향상시키기 위해, 제3탈취부(500)로 유입되는 가스는 150℃ 이상의 고온으로 유지되어야 한다. 이를 위해 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500) 사이에는 가열부재(830) 및 온도센서와 습도센서를 포함하는 감지부재(820)가 설치되며, 제어부(800)는 감지부재(820)를 통해 가스의 상황을 모니터링하고 가스의 온도가 낮은 경우 가열부재(830)를 작동시킴으로써 가스를 150℃ 이상으로 가열할 수 있다. 즉, 제어부(800)에 의해 제3탈취부(500)에는 금속촉매에 최적화된 온도를 갖는 가스가 유입될 수 있다.
또한, 전술한 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500)에 구비된 반영구적인 촉매필터를 사용함으로써, 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 필터교환에 따른 비용을 절감할 수 있으며, 관리에 대한 부담에서 탈피하여 음식물처리기의 보급에 기여할 수 있다.
상기의 3단계 탈취과정을 통과한 고온의 가스는 응축부(600)를 통해 온도가 감소되고 배출부(700)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
응축부(600)는 일측이 상기 제3탈취부(500)에 연결되고 타측이 상기 배출부(700)에 연결될 수 있다. 응축부(600)는 제3탈취부(500)로부터 배출되는 가스의 온도 및 습도를 감소시킬 수 있다.
응축부(600)는 제1탈취부(300)의 수조(320)와 연결될 수 있다. 응축부(600)에서 발생하는 응축수(W)는 제1탈취부(300)에서 발생하는 응축수(W)와 함께 수조(320)에 수용될 수 있다.
배출부(700)는 상기 응축부(600)에 연결되고 최종적으로 응축부(600)에서 배출되는 가스를 외부로 배출할 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 유입부(100)로부터 유입되고 가열되는 공기를 이용하여 건조부(200)에 수용된 음식물쓰레기(F)를 건조시키며, 이때 발생한 악취가스를 제1탈취부(300), 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500)를 통과시키면서 3단계로 탈취하고, 최종적으로 응축부(600)에서 가스의 온도를 낮추어 배출부(700)를 통해 외부로 배출할 수 있다.
이때, 음식물쓰레기(F)의 건조가 진행됨에 따라 가스의 악취가 변화하는데, 제어부(800)는 이러한 변화하는 악취를 고려하여 각각의 탈취 단계에서 탈취 효율을 극대화하기 위해 각 탈취 단계의 상황을 모니터링하고 탈취 환경을 조절할 수 있다.
제어부(800)는 상기 유입부(100), 건조부(200), 제1탈취부(300), 제2탈취부(400), 제3탈취부(500) 및 응축부(600)를 차례로 이동하는 가스의 온도와 습도 및 상기 건조부(200) 내 상기 음식물쓰레기(F)의 중량을 모니터링할 수 있다.
이러한 제어부(800)는, 감지된 가스의 온도, 습도 및 음식물쓰레기(F)의 중량에 따라 상기 건조부(200), 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500)로 유입되는 가스의 온도 및 습도를 개별적으로 조절할 수 있다.
구체적으로, 제어부(800)는, 로드셀(810), 감지부재(820), 및 가열부재(830)를 포함할 수 있다.
로드셀(810)은 건조부(200) 하부에 설치되어 음식물쓰레기(F)의 중량을 측정할 수 있다.
감지부재(820)는 온도센서와 습도센서를 포함할 수 있으며, 챔버(210) 내부, 제1탈취부(300)와 제2탈취부(400) 사이 또는 제2탈취부(400)와 제3탈취부(500) 사이에 설치되어 각각으로 유입되는 가스의 온도 및 습도를 측정할 수 있다.
가열부재(830)는 유입부(100)와 건조부(200) 사이, 건조부(200)와 제2탈취부(400) 사이 또는 제2탈취부(400)와 제3탈취부(500) 사이에 배치될 수 있다. 가열부재(830)는 예를 들어 히터로 마련될 수 있다.
가열부재(830)는 로드셀(810) 및 감지부재(820)에서 측정된 값에 따라 가스가 상기 건조부(200), 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500)로 유입되기 전에 가스를 가열하도록 작동될 수 있다.
예를 들어, 가열부재(830)는 제2탈취부(400)로 유입되는 가스의 온도가 60℃이상으로 유지되도록 작동될 수 있다.
예를 들어, 가열부재(830)는 제3탈취부(500)로 유입되는 가스의 온도가 150℃ 이상으로 유지되도록 작동될 수 있다.
전술한 구성요소들을 구비한 제어부(800)는 건조부(200)에서 일어나는 건조과정과 연동하여 제1탈취부(300), 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500)를 개별적으로 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 열풍을 이용하여 음식물쓰레기를 건조시키며, 건조과정은 크게 4단계로 이루어질 수 있다.
건조 1단계에서, 챔버(210) 내의 온도는 80℃로 유지되는 것이 바람직하다. 유입부(100)를 통해 외부로부터 유입된 공기를 80℃까지 단시간에 상승시키기 위해 제어부(800)는 유입부(100) 및 건조부(200) 사이에 배치된 가열부재(830)의 출력을 100%로 설정하여 작동되도록 제어할 수 있다. 이러한 고온의 공기는 송풍부재(1001)에 의해 건조부(200)로 전달될 수 있다.
챔버(210)에 수용된 초기 음식물쓰레기(F)는 일반적으로 80% 이상의 함수율을 가지므로, 초기 건조과정에서 열풍에 의해 고온의 습증기를 발생시킬 수 있다.
이 과정에서 건조되는 음식물쓰레기(F)에 의해 챔버(210) 내부의 습도가 상승하고 음식물쓰레기(F)의 수분 증발량은 서서히 증가하여 음식물쓰레기(F)의 중량이 감소한다.
건조 2단계에서, 건조부(200)의 챔버(210) 내의 온도가 80℃로 유지되면서 증발량이 증가하므로, 음식물쓰레기(F)의 중량 또한 지속적으로 감소한다.
그러나, 이후 건조과정 후반부에서의 음식물쓰레기(F)의 함수량은 20% 정도로 감소하며, 이때부터는 수분 증발량이 급격히 감소하고 온도만 급격하게 증가하여 탄화단계로 전환되므로, 악취의 성분이 변화될 수 있다.
건조 3단계는 증발에 따라 함수량이 크게 감소된 단계로, 이 단계에서는 수분 증발이 크게 감소하고 내부의 온도가 상승하므로, 제어부(800)는 가열부재(830)의 출력을 80%까지 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 건조부(200) 내에서 음식물쓰레기(F)의 탄화로 인해 발생되는 악취를 최소화할 수 있다. 다만, 탄화로 변화된 악취 성분이 제2탈취부(400) 또는 제3탈취부(500)의 촉매로 유입되었을 때, 제어부(800)에 의한 온도 조절을 통해 탈취 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
건조과정의 최종단계인 건조 4단계에서는 건조한 상태의 고온 증기를 제2탈취부(400)로 보내게 된다.
건조 3단계 및 4단계에서 배출된 공기는 건조하고 낮은 습도를 가지므로, 제1탈취부(300)를 통한 응축과정을 거치지 않고 바로 제2탈취부(400)로 공급되어 광촉매와 접촉될 수 있다. 이에 따라, 제1탈취부(300)에서 사용되는 소비전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 배출되는 악취의 성분이 약간의 탄화에 의해 변화가 있어 제3탈취부(500)의 금속촉매의 온도를 더욱 상승시켜 탈취 효율이 증가될 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 제어부(800)가 건조과정과 연동하여 건조부(200) 및 탈취부(300, 400, 500)를 제어함으로써 효과적인 탈취와 장치(10)의 소비전력을 저감시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 열풍을 이용하는 음식물쓰레기(F)의 건조과정이 진행됨에 따라 변화하는 악취를 고려하여 상이한 촉매를 이용하는 제2탈취부(400) 및 제3탈취부(500)로 유입되는 가스의 온습도 조건을 능동적으로 조절함으로써, 실내에서도 사용 가능한 탈취 성능을 확보할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 건조과정의 각 단계에서 상이한 조건으로 발생하는 습증기 및 건증기가 각각 적합한 탈취부로 우선 통과되도록 구성되어, 악취 가스가 건조과정의 각 단계에 연동되어 적절한 탈취과정을 거치게 함으로써 전체적인 탈취 효율을 높임과 동시에 장치(10)의 소비전력을 전체적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 일반적으로는 악취 가스를 위한 별도의 외부 배출구가 구비되어야 하는 반면, 일 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리 장치(10)는 음식물쓰레기(F)로부터 발생하는 악취를 3단계 탈취과정을 통해 탈취시킴으로써, 배기구 공사를 필요로 하지 않으므로, 음식물처리기의 실내 보급 및 도입을 용이하게 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 음식물쓰레기 처리 장치
100: 유입부
1001: 송풍부재
200: 건조부
210: 챔버
220: 교반부재
300: 제1탈취부
310: 응축부재;
320: 수조
400: 제2탈취부
410: 수용부재
420: 자외선램프
500: 제3탈취부
520: 금속촉매
600: 응축부
700: 배출부
800: 제어부
810: 로드셀
820: 감지부재
830: 가열부재

Claims (11)

  1. 외부로부터 공기가 유입되는 유입부;
    상기 유입부와 연통되고 가열된 공기를 이용하여 음식물쓰레기를 건조시키는 건조부;
    상기 건조부에 연결되고 상기 건조부로부터 배출된 가스의 온도 및 습도를 감소시키는 제1탈취부;
    상기 건조부에 연결되고 상기 건조부로부터 배출된 가스에 대한 산화 및 살균을 수행하는 제2탈취부;
    상기 제2탈취부에 연결되고 상기 제2탈취부로부터 배출된 가스에 대한 탈취를 수행하는 제3탈취부;
    상기 제3탈취부에 연결되고 상기 제3탈취부로부터 배출되는 가스가 외부로 배출되는 배출부; 및
    상기 건조부, 제1탈취부, 제2탈취부 및 제3탈취부를 이동하는 가스의 온도, 습도 또는 상기 건조부 내 상기 음식물쓰레기의 중량을 모니터링하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 감지된 상기 가스의 온도, 습도 또는 상기 음식물쓰레기의 중량에 따라 상기 건조부, 제2탈취부 또는 제3탈취부로 유입되는 가스의 온도 및 습도를 개별적으로 조절하는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 건조부 하부에 설치되어 상기 음식물쓰레기의 중량을 측정하는 로드셀;
    상기 건조부 내부, 상기 건조부와 제2탈취부 사이 또는 상기 제2탈취부와 제3탈취부 사이에 설치되어 각각으로 유입되는 가스의 온도 및 습도를 측정하는 감지부재; 및
    상기 유입부와 상기 건조부 사이, 상기 건조부와 제2탈취부 사이 또는 상기 제2탈취부와 제3탈취부 사이에 배치되는 가열부재;
    를 포함하고,
    상기 가열부재는 상기 로드셀 또는 상기 감지부재에서 측정된 값에 따라 상기 가스가 상기 건조부, 제2탈취부 또는 제3탈취부로 유입되기 전에 가스를 가열하도록 작동되는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 건조부는,
    상기 공기가 고온의 상태로 유입되고 상기 음식물쓰레기가 수용되는 챔버; 및
    상기 챔버 내에 설치되고 복수 개의 블레이드로 구성된 교반부재;
    를 포함하고,
    상기 교반부재는 상기 음식물쓰레기를 교반시키도록 회전하는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1탈취부는,
    상기 건조부 및 상기 제1탈취부 사이에 배치되는 응축부재; 및
    상기 응축부재에 연결된 수조;
    를 포함하고,
    상기 응축부재는 상기 건조부로부터 배출된 가스의 온도 및 습도를 감소시키면서 응축수를 발생시키고, 상기 응축수는 상기 수조 내에 수용되는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2탈취부는,
    일측이 상기 건조부에 연결되고 타측이 상기 제3탈취부에 연결되는 수용부재; 및
    상기 수용부재의 중앙에 설치되는 자외선램프;
    를 포함하고,
    상기 수용부재는 이산화티탄이 코팅된 내부 표면을 구비하는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자외선램프에서 발생하는 자외선은 300nm 이하의 파장을 갖는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3탈취부는 금속촉매를 포함하는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3탈취부 및 상기 배출부 사이에 배치되는 응축부를 더 포함하고,
    상기 응축부는 상기 제3탈취부로부터 배출되는 가스의 온도 및 습도를 감소시키며,
    상기 응축부에서 발생하는 응축수는 상기 제1탈취부에서 발생하는 응축수와 함께 수용되는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유입부는 회전 가능한 송풍부재를 포함하고,
    상기 송풍부재는 외부로부터 상기 유입부로 공기의 유입을 유도하고, 가열된 상기 공기를 상기 건조부로 이동시키는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2탈취부로 유입되는 가스의 온도를 60℃ 이상으로 유지하는, 음식물쓰레기 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제3탈취부로 유입되는 가스의 온도를 150℃ 이상으로 유지하는, 음식물쓰레기 처리 장치.
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