KR101563690B1 - 삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기에 관한 것이다.
본 발명의 음식물 쓰레기 처리기는 호퍼(100)를 통해 공급된 음식물 쓰레기를 파쇄하고 가압하여 탈수하는 분쇄탈수수단(10)과, 상기 분쇄탈수수단(10)과 연결되어 분쇄탈수수단(10)에 의해 파쇄, 탈수된 음식물 쓰레기를 가열하여 음식물 쓰레기를 건조하는 건조수단(50)을 구비하며, 건조수단(50)은 건조하우징(51)과 건조스크류(52)를 포함하여 구성되되, 건조하우징(51) 내벽면에 건조스크류(52)의 회전 방향에 대응되어 완만한 경사를 갖는 변과 반대로 급격한 경사각을 갖는 변을 갖는 삼각형 형태의 커터를 구비됨에 의해 종래에 비해 건조 효율이 높고, 건조하우징(61) 내부에 잔량의 음식물 쓰레기가 남지 않도록 하였다.

Description

삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기{Food waste disposer using dry screw and with triangle shaped moving cutter}

본 발명은 음식물 쓰레기 처리기에 관한 것으로, 건조하우징에 히터가 설치되며, 건조하우징의 내벽면에 삼각형 형상의 이송커터가 구비되고, 그 내부에 건조스크류가 설치되는 한편 건조스크류가 양방향으로 저속 회전하도록 함으로써 건조하우징 내부에서 기 분쇄 처리된 음식물 쓰레기가 건조스크류를 따라 서서히 가열 건조된 후 역방향 회전에 의해 이송커터의 날카로운 부분에 의해 건조하우징 내벽에 달라붙은 부분이 용이하게 분쇄되면서 탈리되어 내벽면에 이물질이 눌러붙어 고착화되는 것을 방지할 수 있도록 한, 삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기에 관한 것이다.

산업이 발달하고, 생활이 윤택해짐에 따라 음식물이 다양하고 풍성해지고 있으며, 음식물이 풍성해짐에 따라 식사 후에 남아서 버려지는 음식물 쓰레기가 다량으로 발생되고 있다. 이 음식물 쓰레기는 많은 수분이 함유되어 있어, 상온에서 일정한 시간동안 방치하게 되면 미생물에 의해 부패되어 심한 악취를 발생시키고, 환경을 오염시키게 된다.

현재 실질적으로 활용하고 있는 음식물 쓰레기의 처리는 가정 및 업소에서 수거한 음식물 쓰레기를 취합하여 처리하고 있는 실정이나, 그밖에 가정이나 업소에 설치하여 음식물 쓰레기를 처리하는 다양한 처리장치에 관한 기술이 제시되고 있다.

일예로, 본 출원의 발명자가 출원한 "음식물찌꺼기 건조 처리장치"(한국 등록특허공보 제10-0753808호, 특허문헌 1)에는 씽크대의 하부에 설치되어 음식물찌꺼기를 분쇄, 탈수하는 분쇄탈수수단 및 건조박스가 하기 서술하는 본 발명의 분쇄탈수수단 및 건조수단과 유사한 형태로 제시되어 있다.

상기한 특허문헌 1에는 건조박스 내부에 중심축과 평행하게 배치되며, 사각형 형상을 취하는 다수의 스플라인이 형성되어 있고, 이 스플라인은 건조박스 내부의 음식물찌꺼끼를 내부에서 회전하는 제2스크류와 상호 작용에 의해 재차 분쇄되어 음식물찌꺼기의 이송이 원할해지도록 하였다.

그런데, 본 출원의 발명자는 상기한 특허문헌 1을 직접 제작하여 사용해본 결과, 건조박스 내부에서 비교적 분쇄가 원할히 이루어지나, 가열 과정에서 건조박스 내벽면에 달라붙은 음식물찌꺼기는 쉽게 떨어지지 않고 층을 이루어 누적되는 현상이 발생하는 것을 확인하였다.

더하여, 정회전시 사각형의 단면 형상이 모터의 회전을 방해하여 모터에 부하를 발생시키고, 스플라인이 쉽게 마모되어 버리는 문제점이 발생했다.

또한, 별도의 수분 공급 없이 분쇄를 시키는데, 분쇄 과정에서 음식물 쓰레기가 뭉쳐 충분히 분쇄가 이루어지지 않는 문제점과, 농림부에서 규정하고 있는 음식물 쓰레기의 염분 기준치(1%)를 초과하는 상태로 배출되는 바, 재활용에 어려움을 겪게 되는 문제점도 있었다.

이러한 문제점의 보완과 관련하여 "음식물찌꺼기 처리장치"(한국 등록실용신안공보 제20-0224950호, 특허문헌 2)에는 호퍼 내부로 물을 분사하는 분사노즐이 공개되어 있다.

그러나, 특허문헌 2의 분사노즐은 내부 장치를 청결하게 하기 위해 물을 분사하는 것인 데다, 스크류 간격이 좁아지는 부분에 다수의 분사노즐이 배치되어 있는 관계로 음식물 쓰레기가 압축에 저항하는 압력에 의해 분사노즐의 입구를 막아 노즐을 폐색시킬 수 있다.

더욱이, 분쇄 공정이 끝난 후 설치되어 있는 관계로 상술한 것과 같은 음식물 쓰레기가 뭉쳐 분쇄가 원할히 이루어지지 못하는 문제점을 해소하지 못하게 된다.

KR 10-0753808 (2007.08.24) KR 20-0224950 (2001.03.12)

본 발명의 삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기는 본 출원인이 등록받은 특허문헌 1을 보다 개량하고, 부작용을 해소함과 더불어 음식물 쓰레기가 다량 배출되는 식당 등의 업소에 설치하여 음식물 쓰레기의 처리 효율을 향상시키기 위한 것으로, 음식물을 분쇄 및 탈수시키는 분쇄탈수수단에 인접하여 분쇄 및 건조된 음식물 쓰레기에 열을 가하여 건조시켜 배출시키는 건조수단을 구비하되, 건조하우징 내벽에 열을 가함과 더불어 내부에 양방향으로 회전하는 건조스크류가 설치되고, 건조하우징 내벽면에는 일측변은 완만한 각을 이루고, 타측변은 급격한 경사각을 갖도록 형성하는 한편, 배출구 측으로의 건조스크류 회전 방향시 완만한 일측변을 따라 음식물 쓰레기가 건조하우징 내벽면에 밀착되어 부착되도록 하고, 반대 방향 회전시에는 타측변에 걸려 부착된 음식물 쓰레기가 탈리되도록 하여 지속적인 분쇄 및 건조가 발생하여 건조 효율을 향상시키고, 건조하우징 내부에 음식물 쓰레기가 달라붙어 고착되는 현상을 최대한 방지할 수 있게 하려는 것이다.

더하여, 이송커터는 내측은 너비가 넓고 배출구 측의 선단부 측은 너비가 좁은 형태로 형성되어 완만한 각도를 이루는 타측변의 경사각이 내측과 외측이 서로다르게 형성되도록 하여 출구 측의 피치 간격이 좁아지는 건조스크류와 더불어 출구 측에서의 가압이 보다 강하게 이루어짐과 더불어 분쇄 효율을 높이려는 것이다.

더불어, 건조스크류의 회전 방향 전환에 따라 출구 측으로 이동한 후 다시 후진할 때는 강한 압력에 의해 눌렸던 음식물 쓰레기에 대한 압력이 줄어들게 되는 바, 건조하우징 내벽면에 눌러붙었던 음식물 쓰레기가 마치 가마솥에서 밥이 제거된 후 가열에 의해 부풀어오르는 누릉지와 같이 용이하게 부풀어오르게 하여 다시 전진 과정에서 건조하우징 내벽면에서 용이하게 분리될 수 있게 하려는 것이다.

종합적으로, 음식물 쓰레기를 건조시킴과 동시에 분쇄가 이루어짐으로써 점성이 강한 음식물 쓰레기를 보다 잘게 분쇄할 수 있고, 이렇게 분쇄된 음식물 쓰레기를 건조시킴으로써 건조 효율을 향상시키려는 것이다.

본 발명의 삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 음식물 쓰레기를 파쇄하고 가압하여 탈수하는 분쇄탈수수단(10)과, 상기 분쇄탈수수단(10)과 연결되어 분쇄탈수수단(10)에 의해 파쇄, 탈수된 음식물 쓰레기를 가열하여 음식물 쓰레기를 건조하는 건조수단(50)을 구비한 음식물 쓰레기 처리기에 있어서, 상기 건조수단(50)은 건조하우징(51)과, 회전축(52a)에 나선형의 이송날개(52w)가 연결되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상기 건조하우징(51) 내부에 설치되어 있으며 양방향으로 교대로 회전하도록 이루어진 건조스크류(52) 및 건조하우징(51) 내벽면을 가열하는 히터(53)를 포함하여 구성되어 있되, 상기 건조하우징(51)은 일측 단부는 수직 방향으로 이루어진 원형의 벽면(51f)이 형성되어 있고, 타측 단부는 개방된 배출구(51o)가 형성되어 있으며, 일측 단부와 타측 단부 사이는 수평 방향의 중심축을 기준으로 한 원통형의 내부 형상을 취하는 몸체부(51e)가 형성되어 있고, 상기 원형의 벽면(51f)에는 중심축(a)으로부터 외주면 단부 측으로 일직선을 이룬 채 돌출된 다수 개의 측벽커터(51s)가 형성되어 있으며, 상기 몸체부(51e)의 상부 중앙에는 가스배출구(51g)가 형성되어 있고, 몸체부(51e)의 상부 일측에 분쇄탈수수단(10)에서 분쇄, 탈수된 음식물 쓰레기가 유입되는 투입구(51i)가 수평방향으로 형성되어 있으며, 상기 몸체부(51e)에는 내주면에 중심축의 방향을 따라 복수 개의 이송커터(51t)가 서로 이격된 채 형성되어 있되, 상기 이송커터(51t)는 단면 형상이 삼각형 형상을 취하되, 일측변(51a)과 몸체부(51e) 내주면 사이의 내각이 90°이상 180°미만의 각을 이루어 일측변(51a)은 몸체부(51e) 내주면으로부터 뾰족하게 형성되고, 타측변(51b)은 경사지게 형성되어 있으며, 상기 이송커터(51t)의 타측변(51b)은 일측 단부 측으로부터 배출구(51o) 측으로 갈수록 점차 길이가 타측변(51b)과 몸체부(51e) 내주면 사이의 내각이 배출구(51o) 측으로 갈수록 점차 커지도록 구성되어 있고, 상기 이송커터(51t)의 타측변(51b)은 상기 이송날개(52w)가 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측으로 이동시키는 회전 방향에 일측변(51a)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있고, 일측변(51a)은 이송날개(52w)의 반대 방향 회전에 타측변(51b)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 건조하우징(51) 내부에 형성되어 있는 다수 개의 측벽커터(51s)는 원형의 벽면(51f)을 밑변으로 하여 서로 인접한 일측변(51c)과 타측변(51d)이 형성된 삼각형의 단면 형상을 가지되, 타측변(51d)과 원형의 벽면(51f) 사이의 내각이 90°이상 180°미만의 각을 이루어 타측변(51d)은 원형의 벽면(51f)으로부터 뾰족하게 형성되고, 일측변(51c)은 경사지게 형성되어 있으며, 일측변(51c)은 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측에서 원형의 벽면(51f) 측으로 후진시키는 건조스크류(52)의 회전 방향에 타측변(51d)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있고, 타측변(51d)은 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측으로 전진시키는 건조스크류(52)의 회전 방향에 일측변(51c)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 건조하우징(51) 내벽면에는 마블코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송커터(51t)의 일측변(51a)이 건조하우징(51) 내주면과 접하는 경계선은 상기 건조하우징(51) 중심축(a)과 평행하게 이루어져 있고, 타측변(51b)과 건조하우징(51) 내주면이 접하는 경계선은 상기 건조하우징(51) 중심축을 기준으로 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 건조스크류(52)의 이송날개(52w)는 배출구(51o) 측 방향으로 갈수록 점차 피치 간격이 좁아지도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 음식물을 분쇄 및 탈수시키는 분쇄탈수수단에 인접하여 분쇄 및 건조된 음식물 쓰레기에 열을 가하여 건조시켜 배출시키는 건조수단을 구비하되, 건조하우징 내벽에 열을 가함과 더불어 내부에 양방향으로 회전하는 건조스크류가 설치되고, 건조하우징 내벽면에는 일측변은 완만한 각을 이루고, 타측변은 급격한 경사각을 갖도록 형성하는 한편, 배출구 측으로의 건조스크류 회전 방향시 완만한 일측변을 따라 음식물 쓰레기가 건조하우징 내벽면에 밀착되어 부착되도록 하고, 반대 방향 회전시에는 타측변에 걸려 부착된 음식물 쓰레기가 탈리되도록 하여 지속적인 분쇄 및 건조가 발생하여 건조 효율을 향상시키고, 건조하우징 내부에 음식물 쓰레기가 달라붙어 고착되는 현상을 최대한 방지할 수 있게 된다.

더하여, 이송커터는 내측은 너비가 넓고 배출구 측의 선단부 측은 너비가 좁은 형태로 형성되어 완만한 각도를 이루는 타측변의 경사각이 내측과 외측이 서로다르게 형성되도록 하여 출구 측의 피치 간격이 좁아지는 건조스크류와 더불어 출구 측에서의 가압이 보다 강하게 이루어짐과 더불어 분쇄 효율이 향상된다.

더불어, 건조스크류의 회전 방향 전환에 따라 출구 측으로 이동한 후 다시 후진할 때는 강한 압력에 의해 눌렸던 음식물 쓰레기에 대한 압력이 줄어들게 되는 바, 건조하우징 내벽면에 눌러붙었던 음식물 쓰레기가 마치 가마솥에서 밥이 제거된 후 가열에 의해 부풀어오르는 누릉지와 같이 용이하게 부풀어오르게 하여 다시 전진 과정에서 건조하우징 내벽면에서 용이하게 분리될 수 있게 된다.

종합적으로, 음식물 쓰레기를 건조시킴과 동시에 분쇄가 이루어짐으로써 점성이 강한 음식물 쓰레기를 보다 잘게 분쇄할 수 있고, 이렇게 분쇄된 음식물 쓰레기를 건조시킴으로써 건조 효율이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기의 일예의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 쓰레기 처리기에서 일부 구성요소를 제거한 상태에서 도 1의 반대 방향을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에서 탈취성능 향상을 위한 관로만을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 건조수단의 일예의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 건조수단에서 배출커버를 분리한 상태의 일예의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 건조수단을 구성하는 건조하우징의 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 건조수단을 구성하는 건조스크류의 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 분쇄탈수수단의 일예의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 분쇄탈수수단의 제1주축하우징의 일예의 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 분쇄탈수수단의 제2주축하우징의 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리기에 구비된 분쇄탈수수단의 주축스크류의 일예의 사시도.
도 12는 본 발명에서 건조하우징 내벽면의 이송커터의 형상을 나타낸 평단면 개략도.
도 13은 본 발명에서 건조하우징 내벽면의 이송커터와 건조스크류의 작동 관계를 나타낸 부분절단 사시도.
도 14는 본 발명에서 건조하우징 내벽면에 설치된 이송커터의 후단부 및 전단부의 타측변 경사진 형상을 나타낸 정면도.
도 15는 본 발명에서 건조하우징 원형 벽면 내부에 설치된 측벽커터의 일 실시예를 나타낸 단면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 음식물 쓰레기 처리기는 기본적으로 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 호퍼(100)를 통해 공급된 음식물 쓰레기를 파쇄하고 가압하여 탈수하는 분쇄탈수수단(10)과, 상기 분쇄탈수수단(10)과 연결되어 분쇄탈수수단(10)에 의해 파쇄, 탈수된 음식물 쓰레기를 가열하여 음식물 쓰레기를 건조하는 건조수단(50)을 구비한 구성을 취한다.

이러한 구성은 특허문헌 1과 같이 분쇄 및 탈수를 위한 수단과 가열 건조하는 수단이 각각 별도로 구비된 구성이다.

본 발명의 구성요소인 분쇄탈수수단(10)은 음식물 쓰레기를 분쇄하고, 탈수할 수 있는 구성을 가진 것이면 다양한 공지의 구성이 채택될 수 있다.

그 중에서도 하기 설명한 구성으로 구성됨이 바람직하다.

구체적으로 분쇄탈수수단(10)은 제1주축하우징(11)과 제2주축하우징(12)은 서로 맞대어 착탈 결합되고, 그 내부에 주축스크류(13)가 삽입된 구성이 바람직하다.

제1주축하우징(11)은 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 호퍼(100)와 연결되어 호퍼(100)에 저장된 음식물 쓰레기가 투입되는 투입구(11i)가 상부에 수직 방향으로 형성되어 있다.

더불어, 바닥에는 다수 개의 배수구(11w)가 형성되어 있다.

이러한 제1주축하우징(11)의 중간 부분은 수평 방향의 원통 형상을 취하는 데, 내측 벽면에는 수평 방향으로 이루어진 하나 이상의 이송커터(11t)가 형성되어 있으며, 일측 단부에 개구부(11a)가 형성되어 있다.

이송커터(11t)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1주축하우징(11)의 수평 방향인 길이 방향으로 형성되어 있어 주축스크류(13)의 회전에 의해 밀려 이송되는 음식물 쓰레기를 분쇄한다. 즉, 상기 주축스크류(13)의 회전에 의해 음식물 쓰레기가 밀리면서 상기 이송커터(11c)에 의해 분쇄가 이루어지는 것이다.

제1주축하우징(11)의 배출측인 개구부(11a)와 내부가 연통되는 제2주축하우징(12)은 단부 측, 즉 내부에 수용되는 주축스크류(13)의 단부측에 대응되는 방향으로 갈수록 내경이 점차 좁아지는 원추형의 형상을 이루며, 그 타측 단부에는 배출구(12o)가 형성되어 있다.

더불어, 제1주축하우징(11)과는 볼팅 등의 방법으로 탈착 가능하게 연결된다.

이러한 제2주축하우징(12)의 내측 벽에는 수평 방향으로 하나 이상의 이송커터(12t)가 형성되어 있다.

상기 이송커터(12t)는 상기 제1주축하우징(11)에 형성된 이송커터(11t)와 동일하게 제2주축하우징(12)이 내벽에 주축하우징의 길이 방향으로 형성되어 있어 주축스크류(13)의 회전에 의해 밀려 이송되는 음식물 쓰레기를 분쇄한다.

즉, 상기 주축스크류(13)의 회전에 의해 음식물 쓰레기가 밀리면서 상기 이송커터(12t)에 의해 분쇄가 이루어지는 것이다. 물론 제2주축하우징(12)이 배출구(12o)를 향하며 점차 좁아지는 내경을 갖고 있으므로 상기 이송커터(12t) 역시 제2주축하우징의 중앙을 향하여 기울어지게 형성되어 있다.

또한, 제2주축하우징(12)의 배출구(12o)의 내벽에는 나선형의 형상으로 이루어진 하나 이상의 분쇄커터(12c)가 형성되어 있다.

이러한 분쇄커터(12c)는 상기 주축스크류(13)에 의해 밀려 이송되는 음식물 쓰레기는 제1주축하우징(11), 제2주축하우징(12) 및 주축스크류(13)의 상호 작용에 의해 가압 및 분쇄되고 있으나, 한번 더 분쇄할 수 있도록 제2주축하우징의 배출구가 형성된 벽의 내부에 상기 분쇄커터(12c)를 더 형성한 것이다.

주축스크류(13)는 상기 제1주축하우징(11) 및 제2주축하우징(12) 내부에 설치되어 있다.

더불어, 일측에는 미도시된 모터가 연결되어 회전가능하게 설치되어 있다.

주축스크류(13)는 제2주축하우징의 배출구(12o)를 향해 점차 외경이 작아지는 형상을 취하고 외주면에 스크류날개(13w)가 형성되어 있으며 상기 분쇄커터(12c)와 대향되는 단부에는 나선형의 분쇄커터날(13c)이 형성되어 있다.

또한, 상기 주축스크류(13)의 스크류날개(13w)들 사이의 간격을 조절하고 스크류날개(13w)와 축사이의 연결부가 호형상을 갖도록 구형홈(13r)을 형성하여 이송되는 음식물 쓰레기가 끼이는 것을 방지할 수 있게 하였다.

본 발명의 구성요소로 상기 분쇄탈수수단(10) 외에 물공급수단(20), 배수트랩(30), 탈취수단(40), 수거함수납실(60)더 구비될 수 있다.

물공급수단(20)은 도시된 상기 호퍼(100)의 상부에 설치되어 호퍼(100) 내부로 희석수를 공급하여 음식물 쓰레기의 염분을 희석시키는 역할을 한다.

상기 분쇄탈수수단(10)에 의해 가압 및 분쇄되는 음식물 쓰레기에는 다량의 염분이 함유되어 있어 분쇄탈수수단(10)에 의해 가압되어 수분이 배출될 경우 배출되는 건조된 음식물 쓰레기에는 다량의 염분이 남아 있게 되며, 이렇게 염분이 남아 있는 음식물 쓰레기를 매몰할 경우 염분이 누출되어 토양을 오염시킬 수 있고, 비료 등으로 재사용할 경우 염분에 의해 농작물이 폐사하는 문제가 있다.

이에 따라 본 발명의 음식물 쓰레기처리기에 의해 처리되어 건조된 음식물 쓰레기로부터 염분을 제거하여 환경기준치 1% 미만이 되게 하기 위해서는 상기 분쇄탈수수단(10)으로 공급된 음식물 쓰레기로부터 염분을 충분히 제거할 수 있도록 물을 더 공급하도록 한 것이다.

구체적인 구성은 도시된 것처럼 상기 물공급수단(20)은 호퍼의 측벽을 관통하여 설치되고 주방의 수도 등과 같은 상수도에 연결되어 공급되는 물을 호퍼(100)의 내벽 면을 따라 흐르게 하여 호퍼를 통해 공급되는 음식물 쓰레기에 고르게 물이 공급되게 한다.

배수트랩(30)은 음식물 쓰레기를 탈수 및 분쇄하는 과정에서 생성된 배출수와 악취를 하수관으로 배출시키는 것으로서, 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 일측이 상기 분쇄탈수수단(10)과 연결되어 있는 분쇄배수관(30c)과, 중간에 블로워(50b)가 설치된 채 일측이 건조수단(50)과 연결되어 있는 배기관(50p)이 관로 일측에 연결되어 있으며, 단부는 하수관과 연결되어 있다.

즉, 분쇄배수관(30c)을 통해서는 분쇄탈수수단(10)에서 배출되는 배출수를 공급받아 배출하고, 배기관(50p)을 통해서는 건조수단(50)으로부터 배출되는 수분을 포함한 배기가스를 공급받아 하수관으로 배출하게 된다.

배기관(50p) 중간의 블로워(50b)는 배출수 및 배기가스가 보다 원할하게 배출될 수 있게 해준다.

또한, 배수트랩(30)은 관로 중간에 악취의 역류를 방지하는 U트랩(30u)이 설치되어 있다.

탈취수단(40)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 배수트랩(30)의 단부측 관로 일측과 연결되어 그 상부에 설치되어 있으며, 함체 내부에 활성탄 등이 수용된 여과필터로 구성되어 배수트랩(30)을 통과하는 배기가스 중의 악취를 여과시킨다.

이때, 호퍼(100)와 연결되는 호퍼배수관(30h)이 도 1과 같이 배수트랩(30)과 연결되어 있어 블로워(50b) 작동시 건조수단(50)에서 배출되는 가스는 물론, 호퍼(100) 측에서도 냄새가 호퍼배수관(30h)을 통해 배수트랩(30)으로 강제로 유입되어 원할한 탈취가 이루어진다.

이때, 하수관이 막힘이 발생하여 정압이 걸린 경우 악취 성분이 활성탄이 내재된 탈취수단(40)으로 유입되어 정화 처리가 이루어지게 된다.

한편, 수거함수납실(60)은 건조수단(50)의 하부에 설치되어 있고, 상기 건조수단(50)에서 배출되는 건조 음식물 쓰레기를 수거할 수 있도록 되어 있다.

상기 분쇄탈수수단(10)에 의해 가압 및 분쇄되어 배출되는 음식물 쓰레기는 상기한 바와 같이 제2주축하우징(12)의 일측 단부에 형성된 배출구(12o)를 통해 배출되며, 이렇게 배출되는 음식물 쓰레기를 바로 배출시킬 수 있으나, 배출되는 음식물 쓰레기에 수분이 남아 있으므로 수분이 건조되는 동안 음식물 쓰레기처리기가 설치된 공간 내에 악취가 발생할 수 있으므로 완전히 건조된 상태로 음식물 쓰레기를 배출시키는 것이 바람직하고, 이를 위해 상기 건조수단(50)을 더 구비한 것이다.

건조수단(50)은 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 건조하우징(51)의 내부에 건조스크류(52)를 구비하고 있으며, 건조하우징(51) 내부에는 건조하우징(51)의 내주면을 가열시키는 히터(53)가 설치되어 있고, 건조하우징(51)의 배출구(51o)에는 다수의 배출홀(54h)이 형성되어 건조된 음식물 쓰레기가 배출되는 배출캡(54)이 설치되어 있다.

건조하우징(51)은 도 8 내지 10, 12 내지 14에 상세히 도시되어 있다.

그 대략적인 구조는 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 일측 단부는 수직 방향으로 이루어진 원형의 벽면(51f)이 형성되어 있고, 타측 단부는 개방된 배출구(51o)가 형성되어 있으며, 일측 단부와 타측 단부 사이는 수평 방향의 중심축을 갖는, 마치 수평으로 눕혀진 형태를 갖는 원통형의 내부 형상을 취하는 몸체부(51e)가 형성되어 있다.

이때, 상기 원형의 벽면(51f)에는 중심축으로부터 외주면 단부 측으로 일직선을 이룬 채 돌출된 다수 개의 측벽커터(51s)가 방사형으로 형성되어 있다.

또, 도 8, 9에 도시된 것처럼 상기 몸체부(51e)의 상부 중앙에는 배수트랩(30)과 배관 연결되는 가스배출구(51g)가 형성되어 내부에서 건조되면서 발생되는 건조 가스 등이 배출되도록 구성되어 있고, 상부 일측에 상기 제2주축하우징(12)의 배출구(12o)와 연결되는 투입구(51i)가 수평방향으로 형성되어 분쇄탈수수단(10)으로부터 분쇄, 탈수된 음식물 쓰레기가 유입되도록 구성되어 있다.

상기 몸체부(51e)에는 내주면에 중심축의 방향을 따라 복수 개의 이송커터(51t)가 서로 이격된 채 몸체부(51e)의 길이 방향을 따라 형성되어 있다.

이러한 이송커터(51t)는 기본적으로는 본 출원의 발명자가 출원한 특허문헌 1과 같이 건조스크류(52)의 회전에 의해 밀려 이송되는 음식물 쓰레기를 분쇄한다.

즉, 상기 건조스크류(52)의 이송날개(52w)의 회전에 의해 음식물 쓰레기가 밀림과 동시에 이송날개(52w)와 이송커터(51c)가 상호 작용하여 음식물 쓰레기의 분쇄가 이루어지는 것이다.

그러나, 본 발명에서는 이송커터(51t)를 종래보다 더 개선시켰다.

구체적으로, 본 발명에서 상기 이송커터(51t)는 단면 형상이 삼각형 형상을 취하되, 일측변(51a)과 몸체부(51e) 내주면 사이의 내각이 90°이상 180°미만의 각을 이루어 일측변(51a)은 몸체부(51e) 내주면으로부터 뾰족하게 형성되고, 타측변(51b)은 완만한 경사를 이루도록 형성되어 있다.

이러한 구성은 후술하는 건조스크류(52)의 이송날개(52w)의 형상과 맞물려, 이송날개(52w)가 배출구(51o)를 향해 오른나사 형식으로 결합되어 있는 경우 타측변(51b)은 정면에서 봤을 때 좌측에 형성되고, 일측변(51a)에 형성되도록 함으로써 도 13에 도시되어 있는 것처럼 음식물 쓰레기(200)가 배출구(51o) 측으로 회전하면서 이동할 때에는 비스듬히 경사진 타측변(51b)을 타고 이동하고, 건조스크류(52)가 반대 방향으로 회전하여 음식물 쓰레기가 건조하우징(51) 내부로 회전하며 이동하는 과정에서는 내주면(51h)을 타고 이동하던 음식물 쓰레기(200)가 급격한 경사를 갖는 일측변(51a)에 걸리게 되어 분쇄가 용이하게 이루어지게 된다.

더하여, 건조스크류(52)가 배출구(51o) 측을 향하도록 회전하는 경우에는 후술하는 것처럼 저속 회전하게 되는데, 이때 히터(53)에 의해 가열되면서 수분이 증발하고 남은 음식물 쓰레기는 건조하우징(51) 내벽면에 달라붙게 되는데, 수분 증발과 더불어 가열됨에 따라 마치 가마솥에서 누릉지가 만들어질 때 수분 증발에 의해 일어나는 것과 같이 건조하우징(51) 내벽면에서 일어나게 되는데, 후진 방향 회전시 급격한 경사각을 갖는 타측변(51b)에 의해 보다 용이하게 분쇄가 이루어지게 된다.

또한, 상기 이송커터(51t)의 타측변(51b)은 일측 단부 측으로부터 배출구(51o) 측으로 갈수록 점차 길이가 타측변(51b)과 몸체부(51e) 내주면 사이의 내각이 배출구(51o) 측으로 갈수록 점차 커지도록 구성되어 있다.

즉, 단면을 기준으로 할 때, 타측변(51b)의 경사는 내측에서 외측으로 갈수록 경사각이 커지게 되는 구조를 취하게 되는 것이다.

이러한 구성은 도 14에 도시한 것처럼 타측변(51b)이 바닥면으로부터 이루는 각이 후방에서 전방으로 갈수록 점차 커지게 되는 바, 후방에서 전방으로 갈수록 건조스크류(52)의 전진 방향 회전시 음식물 쓰레기가 보다 높은 경사각을 따라 이동하게 되어 보다 강하게 건조하우징(51) 벽면에 밀착되고, 이로 인해 건조 효율이 보다 높아지게 된다.

건조스크류(52)는 상기 건조하우징(51) 내부에 설치되어 있으며, 회전축(52a)이 구비되어 있고, 회전축(52a)은 단부가 상기 건조하우징(51)의 원형 벽면 외측으로 돌출된 양방향으로 회전하는 회전 모터(52b)가 연결되어 있다.

이때, 도 12에 도시된 상기 회전 모터(52b)는 정방향 회전시 rpm 0.1 ~ 30의 속도로 저속 회전하고, 역방향 회전시 rpm 60 ~ 3,000의 고속으로 회전하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 회전축(52a) 둘레에 나선형으로 이송날개(52w)가 연결되어 있되, 상기 이송날개(52w)는 회전축(52a)의 회전 방향에 따라 상기 건조하우징(51) 내부의 음식물 쓰레기를 원형의 벽면(51f) 측으로 후진 및 배출구(51o) 측 방향으로 전진시키도록 이루어져 있다.

이때, 건조스크류(52)는 음식물 쓰레기가 배출구(51o) 측 방향으로 전진시키는 방향으로 회전할 때에는 이송커터(51t)의 타측변(51b)에서 일측변(51a)을 향하는 방향으로 회전하고, 원형의 벽면(51f) 측으로 후진시에는 이송커터(51t)의 일측변(51a)에서 타측변(51b)을 향하는 방향으로 회전하도록 이루어져 있다.

특히, 상기 이송날개(52w)는 배출구(51o) 측으로 갈수록 점차 사이 간격이 짧아지도록 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

이송날개(52w) 사이의 간격이 전방 측이 좁게 되어 있는 것은 배출구 측으로 갈수록 음식물 쓰레기가 보다 강한 압력을 받게 되어 건조 효율을 높이도록 하기 위한 것이다.

특히, 상술한 이송커터(51t)의 타측변(51b)의 경사각이 전방 측으로 갈수록 커지게 되는 바 후방 측에서 전방 측으로 갈수록 정방향 회전시 압력을 높여 건조 효율이 높아짐과 더불어 후방 측으로 이동시 분쇄가 용이하게 이루어질 수 있게 하려는 것이다.

이는, 후방측에서 전방 측으로 이동하면서 가압 및 가열에 의해 점차 음식물 쓰레기가 갖고 있는 함수율이 떨어져 부피가 줄어들게 되는 바, 건조하우징(51) 및 건조스크류(52)의 전, 후방 구조가 동일할 경우 전방측에서는 수분 증발 및 분쇄가 용이해지지 않아 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위한 것으로, 건조스크류(52)의 이송날개(52w) 간격이 좁아져 압력이 높아져 전방 이동시 감소된 부피에도 불구하고 압력을 온전히 가하게 되고, 타측변(51b)의 높은 경사각에 의해 건조하우징(51) 내주면에서 보다 잘 일어나게 하여 감소된 부피에도 불구하고 후방 이동시에도 원할한 분쇄가 이루어지게 하는 것이다.

또, 후방 이동시 이송날개(52w) 간격이 점차 커지게 됨에 따라 가압 분쇄 처리되어 뭉쳐진 음식물 쓰레기가 용이하게 풀려 재 전진시 배출구(51o)로 용이하게 배출될 수 있게 해주기도 한다.

더불어, 상기 건조스크류(52)는 회전축(52a)의 배출구(51o) 측 선단에 이송날개(52w)의 직경보다 직경이 큰 분쇄커터날(52c)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

분쇄커터날(52c)은 건조스크류(52)에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기가 배출캡(54)의 배출홀(54h)을 통해 배출되기 직전 미세 분쇄시켜 배출될 수 있도록 하는 것으로 그 직경이 이송커터(51t) 선단과 맞닿거나 1 ~ 10mm 정도의 간격을 가질 정도를 가지면서 이송날개(52w)보다 크게 형성되는 것이다.

한편, 상기한 구성에 더하여 원형의 벽면(51f)에도 부착된 음식물 쓰레기가 용이하게 탈락되도록 하기 위한 구성으로 도 15에 도시되어 있는 바와 같이 건조하우징(51) 내부에 형성되어 있는 다수 개의 측벽커터(51s)는 원형의 벽면(51f)을 밑변으로 하여 서로 인접한 일측변(51c)과 타측변(51d)이 형성된 삼각형의 단면 형상을 가지되, 타측변(51d)과 원형의 벽면(51f) 사이의 내각이 90°이상 180°미만의 각을 이루어 타측변(51d)은 원형의 벽면(51f)으로부터 뾰족하게 형성되고, 일측변(51c)은 완만한 경사를 이루도록 형성됨이 바람직하다.

이때, 일측변(51c)은 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측에서 원형의 벽면(51f) 측으로 후진시키는 건조스크류(52)의 회전 방향에 타측변(51d)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있고, 타측변(51d)은 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측으로 전진시키는 건조스크류(52)의 회전 방향에 일측변(51c)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있는 것이 특히 바람직하다.

이러한 구성은 이송날개(52w)의 최후단 부분이 원형의 벽면(51f)에 형성된 측벽커터(51s) 형상에 의해 건조스크류(52)의 전진 방향 회전 및 후진 방향 회전에 대응되게 형성 특히, 후진 방향 회전시에는 원형의 벽면(51f) 측으로 가압되는 상황으로 이때는 비스듬한 일측변(51c) 경사를 따라 밀착되도록 하고, 전진 방향 회전시에는 반대로 타측변(51d)의 급격한 경사에 의해 분쇄가 이루어지도록 하는 것이다.

더불어, 상기 건조하우징(51) 내벽면에는 아세탈과 같은 원료를 이용한 마블코팅층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이는, 히터(53)의 열에 의해 음식물 쓰레기가 가열되어 건조되는 음식물 쓰레기 수분이 빠져나가게 되면 내벽면에 부착되어 있던 음식물 쓰레기가 바닥면에서 용이하게 일어나게 해주게 된다.

한편, 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 상기 이송커터(51t)의 일측변(51a)이 건조하우징(51) 내주면과 접하는 경계선은 상기 건조하우징(51) 중심축(a)과 평행하게 이루어져 있고, 타측변(51b)과 건조하우징(51) 내주면이 접하는 경계선은 상기 건조하우징(51) 중심축을 기준으로 경사지게 형성될 수 있다.

이러한 구성은 건조스크류(52)의 전진 방향 회전시에는 비스듬한 경사를 따라 용이하게 미끄러져 밀리면서 가압되고, 후진 방향 회전시에는 건조스크류(52)의 이송날개(52w)가 일측변(51a)에 대해 평면상에서 직각 방향으로 이동하게 됨에 따라 내벽면에 부착된 음식물 쓰레기가 가일층 용이하게 탈리될 수 있게 해주게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기는 건조하우징(51) 내부에서 건조스크류(52)가 정방향과 역방향으로 번갈아 가면서 회전함과 더불어, 정방향 회전과, 역방향 회전이 교대로 이루어지는 것과, 건조하우징 내부를 히터(53)로 가열함에 따라 전진 방향으로 회전할 때에는 이송커터(51t)의 타측변(51b) 및 원형 벽면(51f)의 측벽커터(51s) 타측변(51d)에는 몸체부(51e) 내부의 음식물 쓰레기가 밀착되어 부착되고, 반대로 후진 방향으로 회전할 때에는 이송커터(51t)의 일측변(51c) 및 원형 벽면(51f)의 측벽커터(51s) 일측변(51c)에 의해 분쇄가 이루어지는 동작이 반복되고, 최종적으로는 분쇄커터날(52c)에 분쇄된 후 배출캡(54)의 배출홀(54h)을 통해 배출되게 된다.

이 과정에서 이송커터(51t), 측벽커터(51s)의 형상과 맞물려, 건조스크류(52)의 이송날개(52w) 간격에 의해 몸체부(51e) 내부의 음식물 쓰레기는 지속적으로 수분이 증발되면서 내부의 벽면에 밀착되었다 일어났다 분쇄되는 현상이 반복되어 건조 효율이 높고, 건조하우징(51) 내부에 잔량의 음식물 쓰레기를 최소화할 수 있게 된다.

본 발명은 가정에서도 설치되어 사용할 수 있으나, 보다 바람직하게는 음식물 쓰레기가 다량 배출되는 식당 등의 업소에 설치되어 사용되는 것이 좋다.

a : 중심축
10: 분쇄탈수수단 11: 제1주축하우징
11a : 개구부 11i: 투입구
11t: 이송커터 11w: 배수구
12: 제2주축하우징 12c: 분쇄커터
12o: 배출구 12t: 이송커터
13: 주축스크류 13c: 분쇄커터날
13w: 스크류날개 13r: 호형홈
20: 물공급수단 30: 배수트랩
30c: 분쇄배수관 30h: 호퍼배수관
30u: U트랩 40: 탈취수단
50: 건조수단 50b: 블로워
50p: 배기관 51: 건조하우징
51a : 일측변 51b : 타측변
51c : 일측변 51d : 타측변
51e : 몸체부 51f : 벽면
51g: 가스배출구 51h : 내주면
51i: 투입구 51o: 배출구
51t: 이송커터 51s: 측벽커터
52: 건조스크류 52a : 회전축
52b : 모터 52c: 분쇄커터
52w: 이송날개 53: 히터
54: 배출캡 54h : 배출홀
60: 수거함수납실 100 : 호퍼
200 : 음식물 쓰레기

Claims (5)

1. 음식물 쓰레기를 파쇄하고 가압하여 탈수하는 분쇄탈수수단(10)과, 상기 분쇄탈수수단(10)과 연결되어 분쇄탈수수단(10)에 의해 파쇄, 탈수된 음식물 쓰레기를 가열하여 음식물 쓰레기를 건조하는 건조수단(50)을 구비한 음식물 쓰레기 처리기에 있어서,
   상기 건조수단(50)은 건조하우징(51)과, 회전축(52a)에 나선형의 이송날개(52w)가 연결되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상기 건조하우징(51) 내부에 설치되어 있으며 양방향으로 교대로 회전하도록 이루어진 건조스크류(52) 및 건조하우징(51) 내벽면을 가열하는 히터(53)를 포함하여 구성되어 있되,
   상기 건조하우징(51)은 일측 단부는 수직 방향으로 이루어진 원형의 벽면(51f)이 형성되어 있고,
   타측 단부는 개방된 배출구(51o)가 형성되어 있으며,
   일측 단부와 타측 단부 사이는 수평 방향의 중심축을 기준으로 한 원통형의 내부 형상을 취하는 몸체부(51e)가 형성되어 있고,
   상기 원형의 벽면(51f)에는 중심축(a)으로부터 외주면 단부 측으로 일직선을 이룬 채 돌출된 다수 개의 측벽커터(51s)가 형성되어 있으며,
   상기 몸체부(51e)의 상부 중앙에는 가스배출구(51g)가 형성되어 있고,
   몸체부(51e)의 상부 일측에 분쇄탈수수단(10)에서 분쇄, 탈수된 음식물 쓰레기가 유입되는 투입구(51i)가 수평방향으로 형성되어 있으며,
   상기 몸체부(51e)에는 내주면에 중심축의 방향을 따라 복수 개의 이송커터(51t)가 서로 이격된 채 형성되어 있되, 상기 이송커터(51t)는 단면 형상이 삼각형 형상을 취하되, 일측변(51a)과 몸체부(51e) 내주면 사이의 내각이 90°이상 180°미만의 각을 이루어 일측변(51a)은 몸체부(51e) 내주면으로부터 뾰족하게 형성되고, 타측변(51b)은 경사지게 형성되어 있으며, 상기 이송커터(51t)의 타측변(51b)은 일측 단부 측으로부터 배출구(51o) 측으로 갈수록 점차 길이가 타측변(51b)과 몸체부(51e) 내주면 사이의 내각이 배출구(51o) 측으로 갈수록 점차 커지도록 구성되어 있고,
   상기 이송커터(51t)의 타측변(51b)은 상기 이송날개(52w)가 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측으로 이동시키는 회전 방향에 일측변(51a)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있고, 일측변(51a)은 이송날개(52w)의 반대 방향 회전에 타측변(51b)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 건조하우징(51) 내부에 형성되어 있는 다수 개의 측벽커터(51s)는 원형의 벽면(51f)을 밑변으로 하여 서로 인접한 일측변(51c)과 타측변(51d)이 형성된 삼각형의 단면 형상을 가지되, 타측변(51d)과 원형의 벽면(51f) 사이의 내각이 90°이상 180°미만의 각을 이루어 타측변(51d)은 원형의 벽면(51f)으로부터 뾰족하게 형성되고, 일측변(51c)은 경사지게 형성되어 있으며, 일측변(51c)은 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측에서 원형의 벽면(51f) 측으로 후진시키는 건조스크류(52)의 회전 방향에 타측변(51d)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있고, 타측변(51d)은 음식물 쓰레기를 배출구(51o) 측으로 전진시키는 건조스크류(52)의 회전 방향에 일측변(51c)보다 먼저 접촉하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 건조하우징(51) 내벽면에는 마블코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 이송커터(51t)의 일측변(51a)이 건조하우징(51) 내주면과 접하는 경계선은 상기 건조하우징(51) 중심축(a)과 평행하게 이루어져 있고,
   타측변(51b)과 건조하우징(51) 내주면이 접하는 경계선은 상기 건조하우징(51) 중심축을 기준으로 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 건조스크류(52)의 이송날개(52w)는 배출구(51o) 측 방향으로 갈수록 점차 피치 간격이 좁아지도록 이루어진 것을 특징으로 하는,
   삼각형 형상의 이송커터가 구비된 건조하우징을 이용한 음식물 쓰레기 처리기.

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