KR200420931Y1 - 미생물을 이용한 음식물 처리장치 - Google Patents

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Abstract

미생물을 이용한 음식물 처리장치가 개시된다. 본 고안에 따른 음식물 처리장치는 음식물이 담기면서 그 하부면상에 배출구가 형성되고 미생물이 서식하는 처리조와, 처리조내의 음식물을 교반시켜주는 교반부와, 처리조의 배출구상측에 걸쳐지는 타공망과, 처리조내의 온도 및 습도를 일정하게 유지시켜주기 위한 온도 및 습도조절부와, 산소공급부와, 전자 제어부로 이루어진다. 여기에서 교반부의 교반축 외주면상에는 "U"자 형상을 갖는 하나 이상의 교반날개가 형성되며, 그 교반날개의 중앙부위는 교반칼날이 형성된다. 그리고 교반축의 외주면상 일측 또는 타측에는 그 길이방향으로 축칼날이 형성될 수도 있다. 또한, 교반축의 양단부에 사용되는 베어링은 음식물의 염부에 의해 부식 또는 녹스는 것을 방지하기 위해 비금속성재질로 제작된다. 한편, 배출구의 하부에는 분해된 음식물이 저장되는 배수로가 형성되고, 배수로의 타단은 하수관과 연결되며, 배수로의 일단은 수도와 연결되어 음식물을 물로 씻어 내리는 배수부를 더 포함한다. 그리고 여기에서, 배수로는 하수관측으로 구배지는 것이 바람직할 것이다.

Description

미생물을 이용한 음식물 처리장치{Food waste discomposition processing system using a microorganism}
도 1은 본 고안에 따른 음식물 처리장치의 외형을 보인 사시도이고,
도 2는 본 고안에 따른 음식물 처리장치의 내부를 투영시킨 측면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 교반부를 상세하게 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 베어링이 장착된 모습을 도시한 단면도이며, 그리고
도 5는 처리조의 외부에 형성된 온도조절부 및 배수부를 보여주기 위한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 음식물 처리장치 110 : 본체부
120 : 덮개 130 : 처리조
140 : 교반부 150 : 온도조절부
160 : 습도조절부 170 : 산소공급부
180 : 배수부 190 : 솔레노이드밸브
200 : 제어부
본 고안은 미생물을 이용한 음식물 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 음식물 처리장치는 여러 가지 형태로 제공되고 있다. 일예로 음식물(잔반)을 함내부에 투여하여 그 음식물을 교반시키면서 건조하고, 건조된 음식물을 잘게 부수어 처리하는 방법이 제시되어 있다.
그러나 이와 같은 방법은 건조에 따른 전기비용이 많이 들어 일반 가정에서는 기피하는 실정이다.
또는, 음식물을 함내부에 투여하고 그 내부에 미생물이 서식할 수 있는 환경을 조성해주어 미생물에 의해 음식물이 분해되는 방법도 제시되어 있다. 여기에서 함내부에는 음식물을 섞어주도록 교반날개가 형성된 교반장치가 구비된다.
그러나 이와 같은 음식물 처리장치는 길다란 음식물이나 질긴 음식물 등이 투여??을때, 이들을 잘라주어야 원활한 교반이 되기 때문에 별도의 분쇄기를 장치옆에 구비하여 분쇄기에서 분쇄한 후, 함내부로 유입되어 그 속에서 다시 교반 및 미생물에 의한 분해가 이루어진다. 따라서 음식물 처리장치가 비대하게 커져 소형으로 처리하는 곳에서는 이를 사용하지 못하는 실정이다.
또한, 음식물 중에는 미역과 같이 부드러우면서 일반적인 칼날에 잘 잘라지지 않아 교반축에 감기는 현상이 발생하곤 한다. 이와 같이 교반축에 음식물들이 감기게 되면, 소용량 모터에 의해 구동되는 음식물 처리장치에 과부하가 발생되고 이에 따라 고장 또는 화재의 위험이 항상 내포되고 있는 실정이다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 교반장치의 교반날개에 칼날을 형성하여 음식물을 잘게 부수고, 교반축에도 칼날을 형성하여 길다란 음식물들이 교반축을 휘어감아 장치에 과부하가 발생되지 않게 하는 음식물 처리장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은,
음식물이 담기면서 그 하부면상에 배출구가 형성되고 미생물이 서식하는 처리조와, 처리조내의 음식물을 교반시켜주는 교반부와, 처리조의 배출구상측에 걸쳐지는 타공망과, 처리조내의 온도 및 습도를 일정하게 유지시켜주기 위한 온도 및 습도조절부와, 산소공급부와, 전자 제어부로 이루어진 음식물 처리장치에 있어서,
교반부의 교반축 외주면상에는 "U"자 형상을 갖는 하나 이상의 교반날개가 형성되며, 교반날개의 중앙부위는 교반칼날이 형성되는 것을 특징으로 하는 음식물 처리장치를 제공한다.
여기에서, 교반날개의 일단과 타단은 대략 90도의 각도로 비틀리게 형성되는 것이 바람직하다.
또는, 교반축의 외주면상 일측 또는 타측에는 그 길이방향으로 축칼날이 형성될 수도 있다.
또한, 교반축의 양단부에 사용되는 베어링은 처리조의 내벽에 끼워지는 캡과, 캡의 내측 중앙에 삽입되면서 교반축이 관통되는 부싱으로 이루어지며, 캡과 부싱은 비금속성재질로 제작되는 것이 바람직하다.
한편, 배출구의 하부에는 분해된 음식물이 저장되는 배수로가 형성되고, 배수로의 타단은 하수관과 연결되며, 배수로의 일단은 수도와 연결되어 음식물을 물로 씻어 내리는 배수부를 더 포함한다.
여기에서, 배수로는 하수관측으로 구배지는 것이 바람직할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 미생물을 이용한 음식물 처리장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 음식물 처리장치의 외형을 보인 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 음식물 처리장치의 내부를 투영시킨 측면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 교반부를 상세하게 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 베어링이 장착된 모습을 도시한 단면도이며, 그리고 도 5는 처리조의 외부에 형성된 온도조절부 및 배수부를 보여주기 위한 단면도이다.
먼저, 본 고안에 따른 음식물 처리장치는 첨부된 도면에서 보는 바와 같이 본체부(110), 교반부(140), 온도조절부(150), 습도조절부(160), 산소공급부(170), 배수부(180) 및 제어부(200)를 포함한다.
본체부(110)는 함체 형상을 가지며, 그 내부에 미생물에 의해 음식물(잔반)이 분해되는 처리조(130)가 형성되고, 본체부(110)의 상부면상에는 처리조(130)로 개방되는 덮개(120)가 설치된다. 이때, 처리조(130)의 바닥면에서 소정의 간격으로 이격되게 타공망(135)이 걸쳐지고, 타공망(135)의 하부측 처리조(130)는 반원형상을 가지면서 그 하부면상에는 하측방향으로 연통되는 배출구(131)가 형성된다. 그리고 덮개(120)는 힌지결합으로 선회되게 설치되며, 덮개(120)의 앞부분과 맞닿는 본체부(110)의 개방부 부분에는 근접센서(121)가 구비되어 덮개(120)가 닫혔을때에만 본 장치(100)가 작동되도록 한다.
교반부(140)는 처리조(130)내에 횡방향으로 형성된다. 이러한 교반부(140)는 처리조(130)의 일측 및 타측벽에 고정되면서 회전가능하게 장착되는 교반축(141)과, 처리조(130)의 외부에 구비되어 교반축(141)과 연결되어 교반축(141)을 회전시키는 구동모터(146)로 이루어진다. 여기에서 교반축(141)의 외주면상에는 "U"자 형태로 구부러진 하나 이상의 교반날개(142)가 장착된다.
교반날개(142)는 효율을 극대화시키기 위해 두개나 세 개가 사용되는 것이 바람직할 것이다. 이러한 교반날개(142)의 바람직한 형상 및 장착위치를 살펴보면, 어느 하나의 교반날개(142)는 그 일단이 교반축(141)의 어느 일측에 고정되고, 교반날개(142)의 타단이 교반축(141)의 중앙부에 고정된다. 이때, 교반날개(142)의 일단과 타단은 서로 비틀림 각도를 갖는데, 대략 90도 각도를 갖도록 비틀려지게 장착된다. 또 다른 교반날개(142)는 이와 반대로 교반날개(142)의 타단이 교반축(141)의 타측에 고정되고, 교반날개(142)의 일단이 교반축(141)의 중앙부에 고정된다. 마찬가지로 그 일단과 타단은 서로 대략 90도의 비틀림 각도를 갖는다.
이와 같이 형성된 교반날개(142)에는 교반칼날(143)이 형성된다. 또한, 교반축(141)의 외주면상 일측 또는 타측에는 교반축(141)의 외부의 길이방향으로 돌출되는 축칼날(144)이 형성된다. 여기에서 교반칼날(143)은 처리조(130)에 투입되는 모든 음식물들을 분쇄하는 것이고, 축칼날(144)은 음식물 중에서 교반축(141)에 들러붙거나 휘어감기는 것들을 잘라주는 것이다. 바람직하게는 축칼날(144)에 감기는 음식물들은 적은 양일 때에는 잘려지지 않다가 많은 양이 교반축(141)에 감기면서 감긴 음식물들이 교반축(141)을 높은 압력으로 압착하게 될 때 축칼날(144)에 의해 음식물들이 잘려지게 되고, 이에 따라 교반축(141)에 감긴 음식물들이 다시 떨어지게 된다.
또한, 교반축(141)의 양단부는 처리조(130)의 측벽에 회전가능하게 장착되는데, 어느 일단부는 처리조(130)를 관통하여 처리조(130)의 외부에 구비된 구동모터(146)와 연결된다. 그리고 교반축(141)의 양단부에는 원활한 회전을 위해 베어링(147)이 끼워지게 된다.
이때, 교반축(141)에 끼워질 베어링(147)은 비금속재질로 제작된다. 이와 같이 베어링(147)을 비금속재질로 형성시키는 이유는 음식물에는 많은 염분이 포함되게 되는데, 이 염분 때문에 금속성 베어링을 사용하게 되면 부식이 발생되기 때문이다. 따라서 베어링(147)을 비금속재질 특히, 합성수지재질로 제작되며, 그 구성은 처리조(130)의 내벽에 고정되는 캡(148)과 캡(148)의 중앙에 삽입되어 회전하는 부싱(149)으로 이루어진다. 바람직하게는 캡(148)의 외부 및 내부에는 음식물에서 발생되는 물의 누수를 막기 위해 패킹부재가 삽입된다.
온도조절부(150)는 처리조(130)의 외벽에 형성된다. 이러한 온도조절부(150)는 얇은 판형상의 면상발열체(152)가 사용되는데, 여기에서 면상발열체(152)는 단열재(154)에 쌓여서 처리조(130)의 둘레를 감싸게 형성된다. 또한, 처리조(130)의 내부에는 온도센서(도시되지 않음)가 구비되고, 이 온도센서에 의해 일정한 온도를 유지하게 된다.
습도조절부(160)는 처리조(130)의 상측에 설치되어 분무되는 다수개의 노즐(162)과, 처리조(130)내의 습도를 체크하는 습도센서(도시되지 않음)를 구비한다. 여기에서, 노즐(162)로 공급되는 물은 수도와 연결되는 솔레노이드벨브(190)를 거쳐 공급되고, 솔레노이드베브(180)에서는 습도조절부(160) 뿐만 아니라 하기에 설명될 배수부(180)로도 물을 공급해 준다.
덮개(120)를 닫고 장치(100)를 구동시키게 되면, 장치(100)내부는 밀폐형식으로 이루어지므로 산소공급이 부족하여 미생물의 활동을 억제하는 현상이 발생된다. 따라서 산소공급부(170)는 처리조(130)내에 산소를 공급하여 미생물이 서식할 수 있는 최적의 환경을 제공해 주기 위한 것으로, 처리조(130) 내벽의 비교적 상측에 외부공기를 끌어들이는 환풍기가 설치되어 이를 수행한다.
배수부(180)는 처리조(130)에서 분해한 음식물이 타공망(135)을 거쳐 배출구(131)를 통해 내려온 분해 음식물을 물로 씻어 내리는 역할을 수행하는 것이다. 이러한 배수부(180)는 배출구(131)의 하부에 배수로(181)가 형성되고, 그 배수로(181)의 타단부에는 하수관(도시되지 않음)과 연결되는 배출라인(182)이 형성되며, 원활한 배수를 위해 하수관측으로 구배(185)진 형상을 갖는다. 그리고 배수로(181)의 일단은 솔레노이드벨브(190)와 연결되어 배수로(181)로 물을 분사해주는 물분사노즐(182)이 구비된다.
한편, 제어부(200)는 본체부(110)의 전면에 형성되는데, 이러한 제어부(200)는 마이크로 프로세서에 의해 본체부(110), 교반부(140), 온도조절부(150), 습도조절부(160), 산소공급부(170), 배수부(180) 등 각종 전자장치들을 제어하고 기 설정 된 셋팅에 의해 순차적으로 또는 일정한 시간과 일정한 온도로 음식물 처리장치(100)를 구동시킨다.
하기에는 전술한 바와 같은 음식물 처리장치(100)의 작동상태를 간략하게 설명한다.
본 고안에 따른 미생물을 이용한 음식물 처리장치(100)는 처리조(130)에 처리조(130)용량의 약 40%정도의 왕겨(수분조정재)를 투입하고 물로 축축히 적신다음 미생물을 접종하여 정지시킨 다음 3 ~ 4시간 후부터 음식물 쓰레기를 기계용량에 적정량을 투입하여 제어부(200)에 의해 작동하여 음식물 쓰레기를 미생물이 소화, 분해하여 작은 타공망(135)으로 배출하는 시스템이다.
본 장치(100)의 자동화 제어에 대해 설명하면, 장치(100)에 전원을 공급하면 교반부(140)의 교반축(141)이 돌면서(타이머장치 : 약 5분정도) 교반과 동시에 상부 습도조절부(160)에 의해 처리조(130)내로 물을(솔레노이드벨브 타이머 : 약 30초)살포하여 주면서 분해된 작은 유기물질을 타공망(135)을 통해 아래 배수부(180)로 이송하며 이송된 유기물질을 물분사노즐(181)이 작동하여 배수로(181)를 청소하면서 하수관으로 이송시킨다. 물분사노즐(182)의 작동이 끝나면 교반이 정지상태로 되면서 미생물이 분해, 소멸과정이 이루어지며 정지상태가 끝나면 다시 처음의 교반과정으로 돌아가 계속적인 반복작동을 수행한다.
부연하면, 기기내부에 투입된 왕겨(수분조정재)는 1년동안 소량만 보충해줄뿐 기기내부에 남아 있으면서 잔반쓰레기의 수분조절 역할과 다공질이 무수히 많아 산소공급공간이 크게 형성되어 미생물이 활동, 번식할 수 있는 공간을 제공한다. 이에 따른 환경에 미생물은 잔반쓰레기를 먹고 소화하며, 계속번식하여 활동하여 1년정도의 수명을 가지며 활동한다. 미생물수명이 끝나는 1년정도에서 처음상태로 완전히 재접종한다. 1년이 되어 교체하는 잔여물은 퇴비로 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 고안에 따른 미생물을 이용한 음식물 처리장치는 별도의 분쇄기가 필요없이 교반부내에서 음식물을 분쇄할 수 있기 때문에 장치의 소형화가 가능하고 이에 따라 일반 가정에서도 싱크대 밑에 설치하여 사용할 수 있을 것이다.
또한, 미역줄거리나 파줄기와 같은 길면서 미끄러워서 분쇄가 잘 되지 않았던 음식물들을 교반축에 형성된 축칼날이 잘라주는 장점이 있다.
또한, 본 고안에 따른 미생물을 이용한 음식물 처리장치는 교반축에 사용되는 베어링이 비금속재질로 제작되기 때문에 음식물에서 나오는 염분에 의해 부식되거나 녹슬지 않아 잦은 고장으로부터 안전하게 사용할 수 있다.
상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 음식물이 담기면서 그 하부면상에 배출구(131)가 형성되어 미생물이 서식하는 처리조(130)와, 상기 처리조(130)내의 음식물을 교반시켜주는 교반부(140)와, 상기 처리조(130)의 배출구(131)상측에 걸쳐지는 타공망(135)과, 상기 처리조(130)내의 온도 및 습도를 일정하게 유지시켜주기 위한 온도 및 습도조절부(150, 160)와, 산소공급부(170)와, 전자 제어부(200)로 이루어진 음식물 처리장치에 있어서,
    상기 교반부(140)의 교반축(141) 외주면상에는 "U"자 형상을 갖는 하나 이상의 교반날개(142)가 형성되며, 상기 교반날개(142)의 중앙부위는 교반칼날(143)이 형성되는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물 처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 교반날개(143)의 일단과 타단은 대략 90도의 각도로 비틀리게 형성됨을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물 처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 교반축(141)의 외주면상 일측 또는 타측에는 그 길이방향으로 축칼날(144)이 형성되는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 교반축(141)의 양단부에 사용되는 베어링(147)은 상기 처리조(130)의 내벽에 끼워지는 캡(148)과, 상기 캡(148)의 내측 중앙에 삽입되 면서 상기 교반축(141)이 관통되는 부싱(149)으로 이루어지며, 상기 캡(148)과 상기 부싱(149)은 비금속성재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물 처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 배출구(131)의 하부에는 분해된 음식물이 저장되는 배수로(181)가 형성되고, 상기 배수로(181)의 타단은 하수관과 연결되며, 상기 배수로(181)의 일단은 수도와 연결되어 상기 음식물을 물로 씻어내리는 배수부(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물 처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 배수로(181)는 상기 하수관측으로 구배진 것임을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물 처리장치.
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