KR102659252B1 - 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정 등에서 배출되는 음식물류폐기물을 파쇄하고 미생물의 투입을 통해 파쇄된 음식물류폐기물이 분해되게 한 후 배출되게 함으로써 오물의 배출량이 법적 기준치를 충족시킬 수 있게 하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상부에 주방오수가 투입되는 제 1투입구가 형성되고, 하부가 개구되며 측면에 배수관이 연통되는 제 1투입관; 상부에 음식물류폐기물과 미생물이 투입되는 제 2투입구가 형성되고, 하부가 개구되며 상기 제 1투입관보다 상대적으로 작은 직경을 가지고 상기 제 1투입관에 삽입되면서 제 1투입관의 내주면에 결합되어 상기 제 1투입관 사이에 환형의 배수공간이 형성되게 하는 제 2투입관; 상기 제 1투입관의 개구부위에서 설치되며 상기 제 2투입관의 제 2투입구를 통해 투입된 음식물류폐기물을 파쇄 및 절단하여 투입된 미생물과 함께 하부로 배출하는 파쇄부; 및 상기 제 1투입관의 하부와 연통되도록 결합되어 파쇄부로부터 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물과 미생물을 수용하고, 미생물에 의한 분해를 통해 감량된 음식물류폐기물을 선택적으로 배출하는 감량챔버;를 포함하는 것이 특징이다.

Description

음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치{APPARATUS FOR CRUSHING AND REDUCTION DISCHARGE FOOD WASTE}

본 발명은 가정 등에서 배출되는 음식물류폐기물을 파쇄하고 미생물의 투입을 통해 파쇄된 음식물류폐기물이 분해되게 한 후 배출되게 함으로써 오물의 배출량이 법적 기준치를 충족시킬 수 있게 하는 장치에 관한 것이다.

일반 가정이나 음식점에서 버리는 음식물 찌꺼기, 각종 농축수산물의 판매 및 유통 과정에서 버려지는 음식물, 가정과 식당 등에서 조리 과정 중에 구입한 식품의 훼손된 부분을 다듬으면서 버려지는 각종 음식물류폐기물은 주택가와 음식업소 등에서 음식물류폐기물 수거통에 마구 버려지고, 발생량 자체가 급속도로 늘어남에 따라 사회적으로 큰 문제가 되고 있다.

현재 전국적으로 시행되고 있는 음식물류폐기물 수거방식은, 음식물 전용 수거용기를 이용한 문전수거 방식과, 납부필증을 통한 종량제 실시, 단독주택일 경우 배출자가 지정된 요일의 지정된 시간에 음식물류폐기물을 전용 수거용기에 담아 주택 앞에 내놓으면 다음날 새벽에 수거 요원이 거두어가는 방식들이 이용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 방식들은 다음과 같은 문제점이 제기되었다. 먼저, 문전수거 방식은 수거시간 및 인력을 낭비하고, 수거비용이 상승하는 문제점이 있었다. 또한, 납부필증을 통한 종량제는 종량제 납부필증을 부착하여 배출해야 함에 따라 납부필증의 훼손 및 분실 등이 빈번하게 발생하여 주민들이 많은 불편함을 겪고 있다.

특히 단독주택의 경우 배출자가 지정된 시간을 지켜 배출해야하는 불편함이 있다.

이러한 현실적인 한계점을 감안하여 가정이나 식당에서 발생되는 음식물류폐기물의 양을 대폭 줄이도록 하면서, 각 가정이나 식당에서 자체적으로 음식물류폐기물을 처리할 수 있도록 하는 방안이 제안되고 있다.

이러한 방안 중의 하나로 가정이나 식당의 싱크대 하부에 음식물류폐기물 처리장치를 설치하는 방법이 있다.

현재 가정이나 식당에서 직접 음식물류폐기물을 처리하는 장치로는 싱크대의 하부에 부착하여 음식물을 분쇄하는 분쇄처리장치(통상 디스포저(Disposer)라 한다)와, 미생물을 이용하여 음식물을 처리하는 미생물 처리장치 등이 있다.

종래기술로서 한국 등록특허 10-1051425호에는 싱크대의 하부에 설치하여 분쇄커터로 음식물류폐기물을 분쇄하여 배출하는 음식물류폐기물 처리장치가 개시되어 있다.

상기 기술은 제1커터와 제2커터를 구비하여 음식물류폐기물을 미세하게 분쇄할 수 있고, 이물질을 걸러내어 고장을 방지하며, 하우징 내부에 돌기와 물막이를 형성하여 물의 역류를 방지하고, 하우징 내측에 격벽을 경사지게 형성하여 분쇄된 음식물을 원활하게 배출할 수 있다.

다른 종래기술로서 한국 등록실용신안 제20-0410491호에는 미생물을 이용하는 싱크대용 음식물류폐기물 분쇄장치가 개시되어 있다.

상기 기술은 분쇄 유니트의 하우징 외주면의 둘레에 미생물 공급 유니트의 케이스를 설치하여 미생물 수용량을 증가시키고 설치공간을 최대한 줄이고 있다.

또한 한국 등록특허 제10-0838717에는 싱크대용 음식물류폐기물 분쇄처리기의 미생물 공급방법 및 장치가 개시되어 있다.

상기 기술은 음식물 분해와 악취 제거를 동시에 구현하기 위하여 음식물 분해용 미생물과 악취 제거용 미생물을 공급하고 있다. 그러나 상기한 종래의 기술들은, 설거지하면서 사용하는 각종 세제와 뜨거운 물, 음식물 조리시 첨가되는 염분이 포함된 폐수가 직접 미생물 처리장치로 유입된다는 심각한 문제점이 있다.

상기와 같이 각종 세제, 뜨거운 물 및 염분이 포함된 폐수 등은 미생물의 생장에 치명적인 악영향을 미치게 되는데, 이에 따라 미생물이 사멸화되어 미생물 처리장치에 의한 분해 기능을 제대로 수행하지 못할 뿐 아니라 음식물류폐기물이 수분에 의해 부패됨에 따라 악취 발생 및 수질오염 등 2차적인 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-1051425호 대한민국 등록실용신안 제20-0410491호 대한민국 등록특허 제10-0838717호

따라서, 본 발명의 목적은 가정 등에서 배출되는 음식물류폐기물과 주방오수가 각각 분리된 공간으로 투입되게 하여 음식물류폐기물의 파쇄와 미생물에 의한 분해 과정 중 수분 유입으로 인한 기능 저하와 악취 발생을 방지하고, 교반 과정을 통해 충분히 분해 및 감량된 음식물류폐기물을 배출함으로써 하수관 등의 막힘 현상을 방지할 수 있는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치(이하 "본 발명의 장치"라 칭함)는, 상부에 주방오수가 투입되는 제 1투입구가 형성되고, 하부가 개구되며 측면에 배수관이 연통되는 제 1투입관; 상부에 음식물류폐기물과 미생물이 투입되는 제 2투입구가 형성되고, 하부가 개구되며 상기 제 1투입관보다 상대적으로 작은 직경을 가지고 상기 제 1투입관에 삽입되면서 제 1투입관의 내주면에 결합되어 상기 제 1투입관 사이에 환형의 배수공간이 형성되게 하는 제 2투입관; 상기 제 1투입관의 개구부위에서 설치되며 상기 제 2투입관의 제 2투입구를 통해 투입된 음식물류폐기물을 파쇄 및 절단하여 투입된 미생물과 함께 하부로 배출하는 파쇄부; 및 상기 제 1투입관의 하부와 연통되도록 결합되어 파쇄부로부터 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물과 미생물을 수용하고, 미생물에 의한 분해를 통해 감량된 음식물류폐기물을 선택적으로 배출하는 감량챔버;를 포함하는 것이 특징이다.

상기 파쇄부는, 상기 제 1투입관의 하부 내주면에 체결되고 둘레를 따라 복수의 장공이 형성되는 파쇄링과, 상기 파쇄링의 내측 공간에서 파쇄링의 내주면과 이격을 형성하도록 배치되고 외면에 복수의 통공이 형성되며 상기 파쇄링의 내주면을 향하도록 돌출되는 복수의 커팅날이 구비되고 외부로부터 전달되는 회전력에 의하여 회전하는 파쇄판을 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 파쇄판은, 중심부로부터 하향의 경사구배가 형성되는 경사면을 갖는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 감량챔버는, 밑판의 중심에서 연직방향으로 관통 설치되며 수밀된 공간에 구비되는 구동모터와 연결되어 선택적으로 정회전 또는 역회전 작동하는 회전축과, 상기 회전축에 방사형으로 결합되어 회전 연동되고 하부면이 상기 밑판과 인접하는 복수의 교반날개를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 회전축은, 상부로 연장되고 상기 파쇄판의 저면에 체결되어 구동모터의 회전력을 상기 파쇄판으로 전달되게 하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 교반날개는, 상기 감량챔버의 밑판을 향하는 하부면에 길이방향을 따라 요철부가 형성되고, 상기 감량챔버의 내주면을 향하는 끝단에서 연직방향으로 단면이 확장되는 확장면이 구성되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 교반날개는, 평면상 상기 회전축에서 외측 방향으로 갈수록 휘어지는 곡선형 단면을 가지며, 상기 회전축의 정회전 작동시 수용된 음식물류폐기물이 교반날개의 불록부에 접하도록 하고, 상기 회전축의 역회전 작동시 수용된 음식물류폐기물이 교반날개의 오목부에 접하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 감량챔버는, 밑판의 하부에 마련되는 배출공간과, 상기 배출공간에 연통되는 배출관과, 상기 밑판의 중심에서 일정 반경으로 절개되어 밑판으로부터 분리되고 상기 회전축의 역회전 작동시 상기 밑판에서 이격되어 상기 배출공간과 연통되는 환형의 배출판을 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 감량챔버는, 상기 회전축의 역회전 작동에 연동하여 상기 배출판을 밑판으로부터 상승시켜 이격되게 하는 연동수단을 더 포함하고, 상기 연동수단은, 상기 회전축의 외주면에 있어 상기 교반날개가 결합되는 위치보다 낮은 위치로부터 일정 하부 구간까지 형성되되 상기 회전축의 역회전 방향과 동일한 방향을 갖도록 형성되는 나선형의 승강홈과, 상기 교반날개가 결합되는 위치보다 낮은 위치에서 상기 회전축의 외주면에 이격이 형성되록 결합되며 상기 회전축을 향하는 내면에 상기 승강홈으로 수용되는 유동핀이 마련되는 승강블럭과, 일단이 상기 승강블럭의 외주면에 결합되고 타단이 상기 배출판에 결합되는 둘 이상의 연동구를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 감량챔버는, 상기 배출공간에 연통되는 유입관을 더 포함하고, 상기 유입관은, 상기 제 1투입관의 배수관과 연결되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 제 1투입관의 측면과 상기 파쇄링의 측면을 관통하여 일단이 상기 파쇄링의 내측 공간으로 노출되며 개폐밸브가 구비되어 상기 회전축의 역회전 작동에 연동하여 개폐밸브를 개방시켜 세척수가 급수되게 하는 급수관;을 더 포함하는 것이 특징이다.

이처럼 본 발명의 장치는, 가정 등에서 배출되는 음식물류폐기물과 주방오수가 각각 분리된 공간으로 투입되게 하여 음식물류폐기물의 파쇄와 미생물에 의한 분해 과정 중 수분 유입으로 인한 기능 저하와 악취 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 교반 과정을 통한 미생물의 활성화를 도모하여 유기물의 분해능을 향상시킴으로써 충분히 분해 및 감량된 음식물류폐기물을 배출할 수 있게 되고 이에 따라 하수관 등의 막힘 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 하나의 회전축을 공유하여 음식물류폐기물의 파쇄와 교반이 동시에 진행될 수 있으며, 굴곡진 교반날개의 구조에 기반하여 회전 방향의 전환을 통해 음식물류폐기물의 분해 과정 또는 감량된 음식물류폐기물의 배출 과정 중 하나가 실시될 수 있으므로 장치의 부품수와 그에 따른 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라 회전축의 저속 회전으로도 충분한 파쇄와 교반 작동이 가능하고, 배출 과정에서만 일시적으로 고속 회전이 요구되기 때문에 소음으로 인한 소비자의 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 장치를 나타내는 측단면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1투입관과 제 2투입관 및 파쇄부를 나타내는 부분 분해 사시도.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감량챔버를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파쇄부를 나타내는 사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감량챔버의 정회전 작동 상태를 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감량챔버의 역회전 작동 상태를 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배출판과 연동수단의 작동 상태를 나타내는 도면.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 장치에 의한 음식물류폐기물 처리 과정을 나타내는 도면.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명의 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 주방오수가 투입되는 제 1투입관(10)과, 음식물류폐기물과 미생물이 투입되는 제 2투입관(20)과, 상기 제 2투입관(20)을 통해 투입된 음식물류폐기물을 파쇄 및 절단하여 배출하는 파쇄부(30) 및 상기 파쇄부(30)에서 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물과 미생물이 유입되며 미생물에 의한 분해 과정을 통해 감량된 음식물류폐기물을 배출하는 감량챔버(40)를 포함하여 구성된다.

상기 제 1투입관(10)은 통상의 원통형 관 구조를 가질 수 있으며, 상부에 주방오수가 투입되는 제 1투입구(100)가 형성되고 하부가 개구되어 있다.

그리고 상기 제 1투입관(10)은 상기 제 1투입구(100)로 투입된 주방오수를 배수시키기 위하여 측면에 하나 이상의 배수관(110)이 연통 형성된다.

상기 제 1투입구(100)는 별도의 구조물로서 상기 제 1투입관(10)의 상부에 결합될 수 있으며, 주방오수에 있어 입자가 큰 오물 등이 투입되는 것을 방지하기 위하여 메쉬 구조를 갖는 걸름망(101)이 장착될 수 있다.

여기서 상기 주방오수는 설거지를 실시하는 과정에서 발생하는 세제물이나 일반 세척수는 물론 음식물폐수 등을 포함할 수 있다.

상기 걸름망(101)은 도 2에 도시된 바와 같이 이하에서 설명하는 제 2투입관(20)의 제 2투입구(200)가 관통 및 노출될 수 있도록 중심부에 중공이 형성될 수 있다.

상기 제 1투입관(10)은 상기 제 1투입구(100)를 개폐하기 위하여 상기 제 1투입구(100)에 선택적으로 결합되는 제 1개폐뚜껑(120)을 포함할 수 있다.

이때 상기 제 1개폐뚜껑(120)은 이하에서 설명하는 파쇄부(30)의 파쇄 작동을 제어하기 위한 감지수단으로서 활용될 수 있다.

일 예로 상기 제 1투입구(200)는 상기 제 1개폐뚜껑(120)의 결합을 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있으며, 센서의 감지신호가 유지되는 조건에서만 상기 파쇄부(30)가 작동되게 할 수 있다.

상기 제 2투입관(20)은 제 1투입관(10)과 마찬가지로 통상의 원통형 관 구조를 가질 수 있으며, 상기 제 1투입관(10)보다 상대적으로 작은 직경을 가지고 상기 제 1투입관(10)의 내부에 삽입되면서 제 1투입관(10)의 내주면에 결합된다.

그리고 상기 제 2투입관(20)은 상부에 음식물류폐기물과 미생물이 투입되는 제 2투입구(200)가 형성되어 있으며, 하부가 개구된다.

즉 상기 제 2투입관(20)은 제 1투입관(10)보다 작은 직경으로 제 1투입관(10)에 삽입 설치되어 있는 바, 제 1투입관(10)의 내주면과 이격을 형성하게 되므로, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제 1투입관(10) 사이에 환형의 배수공간(130)이 형성되게 한다.

상기 배수공간(130)에는 상기 제 1투입관(10)의 제 1투입구(100)로 투입되는 주방오수가 수용되게 하며, 수용된 주방오수는 상기 제 1투입관(10)에 연통되는 배수관(110)을 통해 하수관 등으로 배수될 수 있다.

상기 제 2투입관(20) 역시 상기 제 2투입구(200)의 개폐를 위하여 상기 제 2투입구(200)에 선택적으로 결합되는 제 2개폐뚜껑(220)을 포함할 수 있다.

상기 제 2투입관(20)의 제 2투입구(200)에는 앞서 언급한 바와 같이 음식물류폐기물과 미생물이 함께 투입되고 이를 파쇄부(30)로 전달하는 것으로, 이때 주방오수의 배수 과정에서 오수가 투입될 경우 미생물의 사멸 및 미생물에 의한 유기물의 분해를 방해할 뿐 아니라, 악취 발생의 요인으로 작용할 수 있으므로 상기 제 2개폐뚜껑(220)을 결합시켜 주방오수가 제 2투입구(200)로 투입되지 않게 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 장치는 상기 제 1투입관(10)과 제 2투입관(20)이 상호 결합된 상태에서 상기 제 1투입관(10)의 둘레를 감싸도록 결합되는 하우징(50)을 더 포함할 수 있다.

상기 파쇄부(30)는 상기 제 1투입관(10)의 개구부위에서 설치되며, 상기 제 2투입관(20)의 제 2투입구(200)를 통해 투입된 음식물류폐기물을 파쇄 및 절단하여 투입된 미생물과 함께 하부로 배출한다.

이때 상기 미생물은 고형화된 담체나 액상 형태로 투입될 수 있으며, 도면에 도시된 바 없으나 본 발명의 장치와 연결되는 미생물 투입장치를 통해 일정량이 자동으로 투입되게 하거나 또는 사용자가 직접 투입할 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파쇄부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1투입관(10)의 하부 내주면에 결합되는 파쇄링(300)과, 상기 파쇄링(300)의 내측 공간에 마련되고 외부로부터 전달되는 회전력에 의하여 선택적으로 회전하는 파쇄판(310)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 파쇄링(300)은 판형의 링 구조를 가지고 상기 제 1투입관(10)의 하부 내주면 즉 제 1투입관(10)의 개구부위에 체결될 수 있다.

그리고 상기 파쇄링(300)은 둘레를 따라 복수의 장공(301)이 형성되어, 제 2투입구(200)를 통해 투입된 음식물류폐기물 또는 파쇄부(30)의 파쇄 과정에서 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물 중 상기 장공(301)보다 상대적으로 입경이 작은 음식물류폐기물들이 통과 및 배출되게 한다.

또한 상기 파쇄링(300)은 내주면을 따라 복수의 타격돌기(302)가 돌출되어 상기 파쇄판(310)의 회전 과정에서 수용된 음식물류폐기물과의 반복적인 타격이 이루어지게 함으로써 딱딱한 음식물류의 파쇄를 유도한다.

상기 파쇄판(310)은 상기 파쇄링(300)의 내측 공간에서 파쇄링(300)의 내주면과 이격을 형성하도록 배치되고, 이격된 틈새공간을 통해 음식물류폐기물은 물론 투입된 미생물이 하부측으로 배출될 수 있도록 한다.

이때 상기 파쇄링(300)의 내주면과 상기 파쇄판(310)의 외측면 간의 이격은 3 내지 5mm 거리를 갖는 것이 바람직하다.

그리고 상기 파쇄판(310)은 그 외측면을 따라 일정 간격으로 파쇄홈(311)이 마련되어, 파쇄판(310)의 회전 과정에서 상기 틈새공간으로 이동한 음식물류폐기물이 멧돌 방식으로 파쇄되게 한다.

또한 상기 파쇄판(310)은 상기 파쇄링(300)의 내주면을 향하는 방향으로 돌출되는 복수의 커팅날(313)이 더 구비되어 파쇄판(310)의 회전 과정에서 입경이 상대적으로 큰 음식물류폐기물을 절단하고, 외면에는 복수의 통공(312)이 형성되어 상기 커팅날(313) 등으로부터 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물 및 미생물이 하부로 배출되게 한다.

이와 같은 파쇄판(310)은 하부의 수밀된 공간에 마련되는 구동모터(60)의 회전축(410)이 저면의 중심에 결합되어 회전력을 얻을 수 있다.

여기서 상기 파쇄판(310)은 중심부로부터 하향의 경사구배가 형성되는 경사면을 갖도록 구성되는 것이 바람직한 바, 수용된 음식물류폐기물이 저속 회전에서도 상기 틈새공간으로 자연 이동될 수 있도록 유도한다.

상기 경사면은 평면으로 구성되거나 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 곡면으로 구성될 수 있다.

한편 상기 감량챔버(40)는 원통형 관 구조로 상부가 상기 제 1투입관(10)의 하부와 연통되도록 결합되며, 상기 파쇄부(30)로부터 파쇄 및 절단되어 배출되는 음식물류폐기물과 미생물 등을 수용한다.

이때 상기 미생물은 음식물류폐기물에 포함된 유기물이 분해되게 하는 것으로, 이러한 미생물의 종류나 작용기작은 공지기술을 통해 다양하게 실시될 수 있는 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 상기 감량챔버(40)는 수용된 음식물류폐기물과 미생물을 교반시켜 미생물이 균일하게 분포되게 하면서 미생물에 충분한 공기가 공급되게 함으로써 미생물의 배양 및 분해 작용을 활성화시키게 되며, 미생물에 의한 유기물의 분해 과정을 통해 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물이 감량되게 하고 감량된 음식물류폐기물을 선택적으로 배출한다.

일 예로 상기 감량챔버(40)는 밑판(400)의 중심에서 연직방향으로 관통 설치되며 수밀된 공간에 구비되는 구동모터(60)와 연결되어 선택적으로 정회전 또는 역회전 작동하는 회전축(410)과, 상기 회전축(410)에 방사형으로 결합되어 회전 연동되고 하부면이 상기 밑판(400)과 인접하는 복수의 교반날개(420)를 포함할 수 있다.

상기 회전축(410)은 상부로 연장되어 상기 파쇄판(310)의 저면에 체결될 수 있으며, 상기 구동모터(60)의 작동 시 회전력이 상기 파쇄판(310)으로도 전달되게 함으로써, 상기 교반날개(420)와 함께 회전 연동될 수 있다.

상기 교반날개(420)는 도 4a에서 4개가 회전축(410)에 결합된 것을 일 예로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 교반날개(420)는 상기 회전축(410)의 선택된 높이에서 그 둘레를 감싸도록 체결된 고정클램프(430)의 외주면에 일정 간격을 따라 볼트 체결 또는 강제 끼움 결합되어 개별 교반날개(420)의 교체가 용이해지게 하는 등 유지 보수의 편의성을 제공할 수 있다.

상기 교반날개(420)는 상기 고정클램프(430)의 높이에 따라 상부면이 사선 방향으로 경사지는 형태를 가질 수 있다.

그리고 상기 교반날개(420)는 상기 감량챔버(40)의 밑판(400)을 향하는 하부면에 길이방향을 따라 요철부(421)가 형성됨으로써, 상기 감량챔버(40)로 투입된 음식물류폐기물이 밑판(400)의 상부면으로 수용됨에 있어 유기물과의 교반과 함께 파쇄 과정이 한번 더 실시되게 할 수 있다.

또한 상기 교반날개(420)는 상기 감량챔버(40)의 내주면을 향하는 끝단에서 연직방향으로 단면이 확장되는 확장면(424)이 구성되어, 교반 과정에서 감량챔버(40)의 내주면에 고착될 수 있는 음식물류폐기물을 박리 및 분리시킬 수 있도록 한다.

이러한 교반날개(420)는 평면상 상기 회전축(410)에서 외측 방향으로 갈수록 휘어지는 곡선형 단면을 가질 수 있다.

이에 따라 상기 교반날개(420)는 일측면에 불록부(422)가 형성되고 반대면인 타측면에 오목부(423)가 형성되는데, 상기 회전축(410)의 정회전 작동시 수용된 음식물류폐기물이 교반날개(420)의 불록부(422)에 접하도록 하고, 반대로 상기 회전축(410)의 역회전 작동시에는 수용된 음식물류폐기물이 교반날개(420)의 오목부(423)에 접하게 한다.

즉 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 회전축(410)이 시계 방향으로 회전하게 될 경우 교반날개(420)의 볼록부(422)에 음식물류폐기물이 접하게 되면서 교반날개(420)의 곡면을 따라 음식물류폐기물이 외측 방향으로 이동되도록 밀어낸다.

반대로 상기 회전축(410)이 반시계 방향으로 회전하게 될 경우 교반날개(420)의 오목부(423)에 음식물류폐기물이 접하게 되면서 교반날개(420)의 곡면을 따라 음식물류폐기물이 내측 방향으로 이동되도록 포집한다.

이처럼 본 발명의 감량챔버(40)는 상기 교반날개(420)의 구조적 특징과 회전 방향의 선택에 따라 음식물류폐기물과 미생물 간을 교반하면서 미생물의 활성화에 따른 유기물이 분해되게 하는 과정뿐 아니라, 이하에서 설명하는 밑판(400)의 배출구(401)로 유기물의 분해를 통해 감량된 음식물류폐기물을 배출시키게 하는 과정을 병행하게 되는 것이다.

본 발명의 장치는 앞서 언급한 바와 같이 상기 감량챔버(40)의 하부에서 수밀된 공간에 장착되는 구동모터(60)와 상기 구동모터(60)의 작동을 제어하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 구동모터(60)의 ON/OFF 시점과 회전 방향 및 회전 속도 등을 제어할 수 있다.

일 예로 상기 제어부는 상기 제 1개폐뚜껑(120)의 결합을 감지하기 위한 센서로부터 출력되는 감지신호를 입력받으며, 센서의 감지신호가 유지되는 조건에서 상기 구동모터(60)의 정회전 작동을 명령하여 상기 회전축(410)을 정회전 시키게 된다.

이에 따라 상기 회전축(410)에 연결된 상기 파쇄판(310) 및 교반날개(420)가 함께 정회전되어 파쇄부(30)에 의한 음식물류폐기물의 파쇄 및 절단과 감량챔버(40)에 의한 파쇄된 음식물류폐기물과 미생물 간의 교반이 동시에 실시되게 할 수 있다.

이때 상기 제어부는 상기 회전축(410)의 정회전 시 구동모터(60)를 저속 회전시켜 장치의 소음 발생을 최소화하면서 음식물류폐기물과 미생물 간의 원활한 혼합이 이루어지게 하는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라 상기 제어부는 상기 미생물에 의한 충분한 유기물의 분해가 진행되어 음식물류폐기물이 감량된 것으로 추정될 경우, 상기 구동모터(60)의 역회전 작동을 명령하여 상기 회전축(410)을 역회전 시키게 된다.

이때 상기 제어부는 상기 구동모터(60)를 고속으로 역회전시켜 원심력이 제공되게 함으로써, 이하에서 설명하는 배출판(460)의 승강 작동에 필요한 동력을 확보할 수 있도록 한다.

한편 상기 감량챔버(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 밑판(400)의 하부에 마련되는 배출공간(440)과, 상기 배출공간(440)에 연통되는 배출관(450)과, 상기 밑판(40)의 중심에서 일정 반경으로 절개되어 밑판(40)으로부터 분리되고 상기 회전축(410)의 역회전 작동시 상기 밑판(40)에서 이격되어 밑판(40)의 중심부에 배출구(401)가 형성되게 함으로써 상기 배출공간(440)과 연통되게 하는 환형의 배출판(460)을 더 포함할 수 있다.

상기 배출공간(440)은 미생물의 분해 작용에 의하여 감량된 음식물류폐기물이 투입되는 공간으로, 상기 배출판(460)이 밑판(400)으로부터 이격됨에 따라 형성되는 배출구(401)을 통해 교반날개(420)가 구축된 상부공간과 연통될 수 있다.

여기서 상기 배출판(460)은 상기 회전축(410)이 관통될 수 있도록 중심에 중공이 형성되면서 상기 밑판(400)에서 상기 회전축(410)의 길이방향을 따라 승강되는 구조를 가짐으로써, 배출구(401)가 개방되게 하거나 또는 폐쇄되게 할 수 있다.

일 예로 상기 감량챔버(40)는 상기 회전축(410)의 역회전 작동에 연동하여 상기 배출판(460)을 밑판(400)으로부터 상승시켜 이격되게 하는 연동수단을 더 포함할 수 있다.

상기 연동수단은 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 회전축(410)의 외주면에 있어 상기 교반날개(420)가 결합되는 위치보다 낮은 위치로부터 일정 하부 구간까지 형성되되 상기 회전축(410)의 역회전 방향과 동일한 방향을 갖도록 형성되는 나선형의 승강홈(480)을 포함할 수 있다.

그리고 연동수단은 상기 교반날개(420)가 결합되는 위치보다 낮은 위치에서 상기 회전축(410)의 외주면에 이격이 형성되록 결합되며 상기 회전축(410)을 향하는 내면에 상기 승강홈(480)으로 수용되는 유동핀(491)이 마련되는 승강블럭(490)와, 일단이 상기 승강블럭(490)의 외주면에 결합되고 타단이 상기 배출판(460)의 상부면에 결합되는 둘 이상의 연동구(495)를 포함할 수 있다.

상기 연동구(495)는 상기 승강블럭(490)의 외주면에 일정 간격을 갖는 방사형으로 결합되어 상기 배출판(460)을 균일한 힘으로 상승시킬 수 있도록 하며, 상기 교반날개(420)는 상기 연동구(495)와의 중첩영역이 존재할 경우 해당 영역이 절개되게 하여 회전 작동 시 상기 연동구(495)와 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다.

상기 승강홈(480)의 경우 상기 회전축(410)에 역방향으로 형성됨에 따라 상기 회전축(410)이 정방향 회전시에는 상기 유동핀(491)이 상기 승강홈(480)을 하부측 일단에 걸리는 상태가 유지되기 때문에 상기 연동구(495)가 회전축(410)과 함께 정방향 회전하게 되면서 상기 배출판(460) 역시 닫힘 상태가 유지된다.

그리고 상기 회전축(410)이 역방향 고속 회전시에는 상기 연동구(495)에 원심력이 작용하면서 이에 연결된 상기 승강블럭(490) 역시 역방향으로 회전하려는 힘이 작용하게 되는 바, 승강블럭(490)의 유동핀(491)이 나선형의 승강홈(480)을 타고 상부측 타단으로 이동하게 됨으로써 상호 결합된 상기 승강블럭(490)과 연동구(495) 및 배출판(460)이 회전축(410)에서 함께 상승하여 배출구(401)가 노출된다.

여기서 상기 연동구(495)은 원심력의 작용에 유리하도록 판 형상을 갖는 것이 바람직하다.

더불어 회전축(410)의 역방향 고속 회전시에는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 교반날개(420)의 오목부(423)에 의하여 감량된 음식물류폐기물이 밑판(400)의 중심측 즉 배출구(401) 측으로 이동이 유도되면서 배출구(401)를 통해 상기 배출공간(440)으로 배출될 수 있다.

이러한 회전축(410)의 역방향 고속 회전 과정은 사전에 설정된 작동 명령에 의해 일정 시간동안 수행될 수 있으며, 회전축(410)의 역방향 회전이 정지되면 원심력이 해제됨에 따라 상호 결합된 상기 승강블럭(490)과 연동구(495) 및 배출판(460)은 원래의 위치로 복귀되어 개방된 배출구(401)가 다시 폐쇄된다.

그리고 상기 감량챔버(40)는 상기 배출공간(440)에 연통되는 유입관(470)을 더 포함할 수 있으며, 상기 유입관(470)은 상기 제 1투입관(10)의 배수관(110)과 연결될 수 있다.

상기 배출공간(440)에 수용된 음식물류폐기물은 외부로부터 공급되는 물과 함께 배출관(450)을 통해 하수관 등으로 배출될 수 있는 데, 본 발명에서는 상기 배수공간(130)으로부터 배수되는 주방오수가 상기 배수관(110)과 유입관(470)을 따라 상기 배출공간(440)으로 유입되게 하는 바, 버려지는 주방오수를 음식물류폐기물의 배출수단으로서 활용함으로써 자원이 재이용되게 할 수 있다.

이에 더하여 본 발명의 장치는 상기 파쇄부(30)의 주기적인 세척을 위한 급수관(70)을 더 포함할 수 있다.

상기 급수관(70)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제 1투입관(10)의 측면과 상기 파쇄링(300)의 측면을 관통하여 일단이 상기 파쇄링(300)의 내측 공간으로 노출된다.

그리고 급수관(70)은 도면에 도시된 바 없으나 수도관 등에 연결될 수 있으며, 상기 제어부에 의해 개폐 작동되는 개폐밸브(700)가 구비되고 상기 회전축(410)의 역회전 작동에 연동하여 개폐밸브(700)를 개방시켜 세척수가 급수되게 한다.

즉 상기 급수관(70)은 감량된 음식물류폐기물을 배출시키기 위하여 상기 회전축(410)이 역회전 작동할 경우 개폐밸브(700)를 개방시켜 세척수를 상기 파쇄부(30)의 내부 공간으로 급수하게 되는 것으로, 회전축(410)의 회전에 연동하는 파쇄판(310)이 함께 회전하게 되어 급수된 세척수에 회전류가 작용함으로써 파쇄링(300) 및 파쇄판(310)를 세척하게 되는 것이다.

뿐만 아니라, 파쇄부(30)에 대한 세척 과정에서는 상기 세척수가 하부의 감량챔버(40)를 통해 배출공간(440)으로 유입되기 때문에 이러한 세척수 역시 배수 과정에서 음식물류폐기물의 배출수단으로서 재활용되는 것이다.

이하에서는 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 본 발명의 장치에 의한 음식물류폐기물 처리 과정을 설명한다.

먼저 설거지 등을 실시하는 과정에서 발생하는 주방오수는 제 1투입구(100)로 투입되어 제 1투입관(10)의 배수공간(130)으로 수용될 수 있으며, 배수공간(130)과 연통되는 배수관(110)을 통해 바로 하수관 등으로 배수되거나 또는 감량된 음식물류폐기물의 배출수단으로서 활용되도록 상기 배출공간(440)으로 배수될 수 있다.

그리고 도 7a에 도시된 바와 같이 음식물류폐기물과 적정량의 미생물은 제 2투입구(200)를 통해 제 2투입관(20)으로 분리 투입되어 제 1투입관(10)의 개구 부위에 장착된 파쇄부(30)로 낙하하게 된다. 이때 음식물류폐기물의 투입이 완료되면 상기 제 2투입구(200)로 물이 투입되지 않도록 제 2개폐뚜껑(220)을 체결해야 한다.

이후 도 7b에 도시된 바와 같이 투입된 음식물류폐기물은 파쇄부(30)의 작동 즉 고정된 파쇄링(300)과 파쇄링(300)의 내측공간에서 회전하는 파쇄판(310) 간의 상호 작용에 따라 파쇄 및 절단된다.

그리고 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물과 미생물은 파쇄부(30)에 형성된 틈새공간, 장공(301), 파쇄홈(311), 통공(312) 등을 통해 하부의 감량챔버(40)로 낙하 및 전달된다.

상기 파쇄판(310)에 회전력을 전달하는 회전축과 감량챔버(40)의 교반날개(420)를 회전시키는 회전축(410)은 공유되므로, 상기 파쇄부(30)의 작동 과정이 실시됨과 동시에 교반날개(420)의 회전 작동도 함께 실시된다. 도 7c에 도시된 바와 같이 교반날개(420)가 저속으로 정회전하여 감량챔버(40)로 투입된 음식물류폐기물을 한번 더 파쇄하면서 음식물류폐기물과 미생물 간을 상호 교반시키게 된다.

미생물에 의한 유기물의 분해 작용에 따라 음식물류폐기물이 충분히 감량될 것으로 추정되는 시간 동안 상기 교반날개(420)를 연속 또는 간헐적으로 정회전 작동시킨다.

이때 상기 음식물류폐기물이 충분히 감량될 것으로 추정되는 시간은 본 발명의 장치로 최초 투입되는 음식물류폐기물의 양에 따라 선택적으로 설정될 수 있으며, 그에 대응하여 미생물의 투입량 역시 결정될 수 있음은 당연하다.

상기 미생물을 이용하여 음식물류폐기물이 감량되면, 제어부가 구동모터(60)의 정회전 작동을 정지시키고 역방향의 고속 회전이 작동되게 제어한다.

이후 상기 감량챔버(40)의 교반날개(420)가 구동모터(60)에 작동에 따라 고속으로 역회전하게 되고, 상기 교반날개(420)의 오목부(423)에 의하여 감량된 음식물류폐기물이 밑판(400)의 중심측으로 점차 이동됨에 더불어 상기 회전축(410)의 역회전에 연동하여 회전축(410)으로부터 상승하는 승강블럭(490) 및 연동구(495)가 밑판(400)의 중심측에 형성되는 배출판(460)을 들어 올림으로써, 중심측으로 이동된 음식물류폐기물을 배출구(401)로 배출되게 한다.

그리고 상기 배출구(401)를 통해 배출된 음식물류폐기물은 상기 밑판(40) 하부에 위치하는 배출공간(440)으로 유입 및 수용된다.

한편 감량된 음식물류폐기물의 배출 과정에서는 상기 파쇄부(30)에 대한 세척이 함께 수행되게 할 수 있는 바, 도 7d에 도시된 바와 같이 파쇄부(30)로 급수된 세척수는 파쇄링(300) 및 파쇄판(310)의 세척을 완료한 후 하부로 낙하되며, 감량된 음식물류폐기물이 배출구(401)로 배출되는 과정에서 낙하된 세척수가 함께 배출되게 할 수 있다.

이렇게 감량된 음식물류폐기물과 세척수는 도 7e에 도시된 바와 같이 배출공간(440)에서 배출관(450)을 통해 하수관 등으로 배출될 수 있다.

다른 예로 도면에 도시된 바 없으나 감량된 음식물류폐기물은 상기 배출공간(440)에서 잠시 수용된 상태를 유지하다가, 설거지 등을 통해 추가적으로 주방오수가 제 1투입관(10)의 배수공간(130)으로 유입됨에 따라 배수관(110)과 유입관(470)을 통해 주방오수가 배출공간(440)으로 유입되게 함으로써 주방오수의 배출 과정에서 배출공간(440)에 수용된 음식물류폐기물이 함께 배출관(450)으로 배출될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 제 1투입관 20 : 제 2투입관
30 : 파쇄부 40 : 감량챔버
50 : 하우징 60 : 구동모터
100 : 제 1투입구 101 : 걸름망
110 : 배수관 130 : 배수공간
200 : 제 2투입구 300 : 파쇄링
310 : 파쇄판 311 : 파쇄홈
313 : 커팅날 400 : 밑판
401 : 배출구 410 : 회전축
420 : 교반날개 421 : 요철부
430 : 고정클램프 440 : 배출공간
450 : 배출관 460 : 배출판
470 : 유입관 480 : 승강홈
490 : 승강블럭 491 : 유동핀
495 : 연동구

Claims (11)

1. 상부에 주방오수가 투입되는 제 1투입구가 형성되고, 하부가 개구되며 측면에 배수관이 연통되는 제 1투입관;
   상부에 음식물류폐기물과 미생물이 투입되는 제 2투입구가 형성되고, 하부가 개구되며 상기 제 1투입관보다 상대적으로 작은 직경을 가지고 상기 제 1투입관에 삽입되면서 제 1투입관의 내주면에 결합되어 상기 제 1투입관 사이에 환형의 배수공간이 형성되게 하는 제 2투입관;
   상기 제 1투입관의 개구부위에서 설치되며 상기 제 2투입관의 제 2투입구를 통해 투입된 음식물류폐기물을 파쇄 및 절단하여 투입된 미생물과 함께 하부로 배출하는 파쇄부; 및
   상기 제 1투입관의 하부와 연통되도록 결합되어 파쇄부로부터 파쇄 및 절단된 음식물류폐기물과 미생물을 수용하고, 미생물에 의한 분해를 통해 감량된 음식물류폐기물을 선택적으로 배출하는 감량챔버;를 포함하되,
   상기 파쇄부는,
   상기 제 1투입관의 하부 내주면에 체결되고 둘레를 따라 복수의 장공이 형성되는 파쇄링과, 상기 파쇄링의 내측 공간에서 파쇄링의 내주면과 이격을 형성하도록 배치되고 외면에 복수의 통공이 형성되며 상기 파쇄링의 내주면을 향하도록 돌출되는 복수의 커팅날이 구비되고 외부로부터 전달되는 회전력에 의하여 회전하는 파쇄판을 포함하고,
   상기 감량챔버는,
   밑판의 중심에서 연직방향으로 관통 설치되며 수밀된 공간에 구비되는 구동모터와 연결되어 선택적으로 정회전 또는 역회전 작동하는 회전축과, 상기 회전축에 방사형으로 결합되어 회전 연동되고 하부면이 상기 밑판과 인접하는 복수의 교반날개를 포함하며,
   상기 교반날개는,
   상기 감량챔버의 밑판을 향하는 하부면에 길이방향을 따라 요철부가 형성되고, 상기 감량챔버의 내주면을 향하는 끝단에서 연직방향으로 단면이 확장되는 확장면이 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 파쇄판은,
   중심부로부터 하향의 경사구배가 형성되는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 회전축은,
   상부로 연장되고 상기 파쇄판의 저면에 체결되어 구동모터의 회전력을 상기 파쇄판으로 전달되게 하는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.
   
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 교반날개는,
   평면상 상기 회전축에서 외측 방향으로 갈수록 휘어지는 곡선형 단면을 가지며,
   상기 회전축의 정회전 작동시 수용된 음식물류폐기물이 교반날개의 불록부에 접하도록 하고, 상기 회전축의 역회전 작동시 수용된 음식물류폐기물이 교반날개의 오목부에 접하는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 감량챔버는,
   밑판의 하부에 마련되는 배출공간과, 상기 배출공간에 연통되는 배출관과, 상기 밑판의 중심에서 일정 반경으로 절개되어 밑판으로부터 분리되고 상기 회전축의 역회전 작동시 상기 밑판에서 이격되어 상기 배출공간과 연통되는 환형의 배출판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 감량챔버는,
   상기 회전축의 역회전 작동에 연동하여 상기 배출판을 밑판으로부터 상승시켜 이격되게 하는 연동수단을 더 포함하고,
   상기 연동수단은,
   상기 회전축의 외주면에 있어 상기 교반날개가 결합되는 위치보다 낮은 위치로부터 일정 하부 구간까지 형성되되 상기 회전축의 역회전 방향과 동일한 방향을 갖도록 형성되는 나선형의 승강홈과, 상기 교반날개가 결합되는 위치보다 낮은 위치에서 상기 회전축의 외주면에 이격이 형성되록 결합되며 상기 회전축을 향하는 내면에 상기 승강홈으로 수용되는 유동핀이 마련되는 승강블럭과, 일단이 상기 승강블럭의 외주면에 결합되고 타단이 상기 배출판에 결합되는 둘 이상의 연동구를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.
   
10. 제 8항에 있어서,
    상기 감량챔버는,
    상기 배출공간에 연통되는 유입관을 더 포함하고,
    상기 유입관은,
    상기 제 1투입관의 배수관과 연결되는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1투입관의 측면과 상기 파쇄링의 측면을 관통하여 일단이 상기 파쇄링의 내측 공간으로 노출되며 개폐밸브가 구비되어 상기 회전축의 역회전 작동에 연동하여 개폐밸브를 개방시켜 세척수가 급수되게 하는 급수관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물류폐기물 파쇄 및 감량 배출 장치.

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