KR20060040562A

KR20060040562A - 음식물 쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR20060040562A
Application number: KR20050089779A
Authority: KR
Inventors: 전창호
Original assignee: 정태용; 전창호
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2006-05-10
Also published as: WO2007037600A1; KR100772428B1

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 발효조 탱크 내부의 온도, 수분, 공기를 발효균의 활동 최적 환경으로 유지하게 하여 빠른 시간 내에 음식물 쓰레기를 분해 및 발효시켜 유기성 폐기물을 유기질 비료 및 사료화 또는 소멸시키도록 함과 아울러 발효조 탱크 내에서 발생한 악취와 공기를 여과하도록 한 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것인바, 본 발명은 내부에 공간부를 형성하고 상부가 개방되며 하부의 저면에는 이동이 용이하도록 이동바퀴가 설치된 케이스의 상부에는 개폐 가능한 개폐뚜껑이 구비되며 소정 부위에는 제어콘트롤부와 연결된 스위치패드판넬이 설치된 덮개로 이루어진 본체와; 측부에 축공을 형성하고 저부의 형상이 반원형으로 형성하여 내부에 반응공간을 형성하고 상부에는 다수의 통공을 형성한 체결부를 일체로 구비하되 전방측부에는 배출개폐뚜껑이 구비된 탱크바디의 체결부에 볼트 결합되는 체결부를 일체로 형성하되 음식물 쓰레기 투입구가 구비된 투입부재로 이루어진 발효조탱크와; 상기 축공에 회전 가능하게 설치되는 구동중심 파이프축 상에는 교반날개가 일체로 형성되며 볼트가 나사 결합되는 고정공이 다수 구비된 원통보조지지대가 끼워지며 교반날개에는 수직보조지지대가 형성되어 이루어진 교반장치와; 구동모터의 회전축에 설치된 체인기어에는 상기 교반장치에 회전력을 전달하기 위해 구동중심 파이프축 상에 설치된 체인기어를 경유하는 체인밸트가 설치되어 이루어진 동력전달장치와; 상기 케이스의 상부 일측으로는 공기흡입관이 구비되어 외부로부터 공기를 강제 흡입하는 공기흡입팬에는 내측에 필터수단이 설치된 사각필터관이 연결 설치되고 반대쪽으로는 역류체크 밸브가 설치되어 정화공기배출관의 끝단부가 발효조탱크의 내측에 인입되게 설치되어 이루어진 공기흡입장치와; 상기 케이스의 상부에 일측에 설치된 오존발생기에는 공기공급기가 오존흡입관에 의해 연결 설치되고 오존배출관의 끝단이 정화공기배출관의 소정부에 연결 설치되어 이루어진 살균장치와; 상기 발효조탱크의 외부면을 따라 단열재가 설치되며 단열재와의 사이에는 외부열선이 설치되고 내부에는 구동중심파이프축 내에 세라믹 히터봉을 매립설치하여 이루어진 온도공급장치와; 상기 공기배출관에 연결되어 발효조 탱크 내의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출장치와; 상기 배출장치에 연결되어 배출되는 공기를 여과하는 탈취장치와; 상기 전원의 인가 및 구동조건을 조절하도록 하는 제어콘트롤부를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.

발효기, 음식물 쓰레기, 디스포저, 분쇄기, 건조기

Description

음식물 쓰레기 처리장치{Apparatus for disposing of food waste}

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 음식물 쓰레기 처리장치의 외형을 보여주는 사시도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 음식물 쓰레기 처리장치의 내부 구성을 보여주는 절결사시도.

도 3은 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 구성을 보여주는 평단면도.

도 4는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 구성을 보여주는 정단면도.

도 5는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 구성을 보여주는 우측단면도.

도 6은 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 구성을 보여주는 좌측단면도.

도 7은 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 구성을 보여주는 후방단면도.

도 8은 본 발명의 요부인 발효조 탱크의 구성을 보여주는 사시도.

도 9a는 본 발명의 요부인 교반장치의 설치상태를 보여주는 단면도.

도 9b는 본 발명의 요부인 교반장치의 구조를 보여주는 사시도.

도 9c는 본 발명의 교반장치의 다른 실시예를 보여주는 단면도.

도 10a는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 발효조 탱크내에 공기를 공급하는 필터를 사용한 공기흡입장치의 구성을 도시한 단면도.

도 10b는 본 발명의 요부인 필터의 구조를 보여주는 사시도.

도 11은 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 살균역할을 하는 오존장치의 구성을 보여주는 단면도.

도 12는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 온도공급장치의 구성을 도시한 단면도.

도 13a는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 공기배출장치의 구성을 보여주는 단면도.

도 13b는 본 발명의 요부인 공기의 흡입 및 배출을 보여주는 예시도.

도 14a는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 탈취장치의 구조를 보여주는 사시도.

도 14b는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 탈취장치의 구성을 보여주는 단면도.

도 15는 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 탈취장치의 일예를 보여주는 예시도.

도 16은 본 발명인 음식물 쓰레기 처리장치의 잉여물 배출구 분리 도면을 도시한 분해사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 본체 10a : 케이스

10b : 덮게 12 : 개폐뚜껑

13 : 감지센스 14 : 하부판

20 : 발효조 탱크 21 : 발효조 탱크 덮개

21a : 투입구 22 : 배출개폐뚜껑

23 : 배출이중개폐문 24 : 배출구

30 : 교반장치 31 : 구동중심 파이프축

32 : 교반날개 32a : 수직보조지지대

32b : 원형보조지지대 32c : 고정 나사 구멍

32d : 고정홈 34a, 34b : 교반날개 고정지지대

40 : 동력전달장치 40a : 구동모터

41 : 구동모터 받침대 42 : 체인벨트

43,43a : 체인기어 44 : 리데나

45 : 베어링하우징 46 : 베어링

47 : 오일 링 50 : 공기흡입장치

51 : 공기흡입팬 52 : 사각필터관

53 : 필터 54 : 공기흡입관

55 : 역류체크밸브 56 : 공기흡입구

60 : 살균장치 61 : 오존발생기

62 : 공기공급기 63 : 오존흡입관

64 : 오존 배출관 70 : 온도공급장치

71 : 세라믹히터봉 72 : 열선히터

73 : 단열재 74 : 온도감지장치

75 : 세라믹밴드히터 76 :세라믹히터봉 고정받침대

80 : 공기배출장치 81 : 배기출입구

82 : 배출팬 83 : 배출관

90 : 탈취장치 91 : 원형탈취관

92 : 탈취배기구 93 : 전이금속촉매제

100 : 제어콘트롤부 101 : 스위치패드판넬

102 : 이동용바퀴

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 발효조 탱크 내부의 온도, 수분, 공기를 발효균의 활동 최적 환경으로 유지하게 하여 빠른 시간내에 음식물 쓰레기를 분해 및 발효시켜 유기질 비료 및 사료화 또는 소멸시키도록 함과 아울러 발효조 탱크 내에서 발생한 악취와 공기를 여과하도록 한 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

종래의 음식물 쓰레기 처리장치는 단지 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분을 탈수장치로써 제거하여 압축시키는 방식과 탈수한 것을 가열하여 미세하게 분쇄시켜 부피를 대폭 줄여 하수구나 음식물쓰레기통을 이용하여 배출시키는 분쇄기, 디스포저, 압축기 등이 있다.

또한 지렁이를 이용한 방법과 미생물을 음식물 쓰레기통에 넣어 분해하여 퇴비를 만드는 방법, 저온에서 서식하는 미생물을 이용하여 처리하는 장치 등 다양하게 발효장치 개발에 박차를 가하고 있으며, 상기와 같은 종래 음식물 쓰레기 처리장치는 여러 가지 문제점들을 내포하고 있다.

첫째로는 발효시 고온에서 발효균의 사멸로 인한 일정기간 후 재투입으로 인한 유지비용 증대와 사용상 불편함이 있으며, 둘째로는 발효시나 후에 발생되는 냄새가 배출구를 통해 외부로 배출됨으로써 냄새가 심각하며, 일부는 호스 또는 파이프를 통하여 외부로 강제 배출을 하고 있다.

셋째로는 발효조 탱크에 흡입구를 통하여 흡입되는 공기가 발효조 탱크 내부에서 발효균이 필요로 한 공기가 골고루 공급되지 않고 발효조 탱크 내측 상부의 공기배출장치를 통하여 대부분이 흡입, 배출됨으로써 분해 능력이 저하되어 미분해된 음식물 쓰레기 냄새가 강하게 발생 된다.

넷째로는 음식물 쓰레기 처리장치 구동시 일정한 시간에 반복 작동하게 하고 온도를 균일하게 부여함으로써 전기세 등 유지비가 많이 소요되며, 다섯째로 발효조 탱크에 적정 온도를 부여하기 위하여 외부의 열선 히터만을 대부분 사용하고 있으나 이는 발효균의 적정 온도 유지를 위하여 외부에서 내부로 고온의 열이 전달되는 방식으로 발효조 탱크 내부 벽면에 발효균 및 담체(톱밥, 왕겨 등) 등이 눌러 붙는 현상이 나타나므로 일정기간 후 끌개 등을 사용하여 벽면에 눌러 붙어 있는 것을 제거하기도 한다.

본 발명은 상기한 종래 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 발효조 탱크 내부를 음식물 쓰레기의 건조 및 발효균에 가장 적절한 온도로 보다 적절히 유지시킬 수 있는 수단을 제공하여 음식물 쓰레기의 처리효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 하고 발효조 내에서 발생된 악취(배출가스)를 신속히 배출시킴과 동시에 배출되는 배기가스는 활성탄(charcoal)을 이용한 전이금속촉매제를 사용하여 유해한 균의 배출을 사전 차단하고 음식물 쓰레기 발효 처리시 배출되는 냄새 성분을 제거할 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명은 내부에 공간부를 형성하고 상부가 개방되며 하부의 저면에는 이동이 용이하도록 이동바퀴가 설치된 케이스의 상부에는 개폐 가능한 개폐뚜껑이 구비되며 소정 부위에는 제어콘트롤부와 연결된 스위치패드판넬이 설치된 덮개로 이루어진 본체와; 측부에 축공을 형성하고 저부의 형상이 반원형으로 형성하여 내부에 반응공간을 형성하고 상부에는 다수의 통공을 형성한 체결부를 일체로 구비하되 전방측부에는 배출개폐뚜껑이 구비된 탱크바디의 체결부에 볼트 결합되는 체결부를 일체로 형성하되 음식물 쓰레기 투입구가 구비된 투입부재로 이루어진 발효조탱크와; 상기 축공에 회전 가능하게 설치되는 구동중심 파이프축 상에는 교반날개가 일체로 형성되며 볼트가 나사결합되는 고정공이 다수 구비된 원통보조지지대가 끼워지며 교반날개에는 수직보조지지대가 형성되어 이루어진 교반장치와; 구동모터의 회전축에 설치된 체인기어에는 상기 교반장치에 회전력을 전달하기 위해 구동중심 파이프축 상에 설치된 체인기어를 경유하는 체인밸트가 설치되어 이루어진 동력전달장치와; 상기 케이스의 상부 일측으로는 공기흡입관이 구비되어 외부로부터 공기를 강제 흡입하는 공기흡입팬에는 내측에 필터수단이 설치된 사각필터관이 연결 설치되고 반대쪽으로는 역류체크 밸브가 설치되고 정화공기배출관의 끝단부가 발효조탱크의 내측에 인입되게 설치되어 이루어진 공기흡입장치와; 상기 케이스의 상부에 일측에 설치된 오존발생기에는 공기공급기가 오존흡입관에 의해 연결 설치되고 오존배출관의 끝단이 정화공기배출관의 소정부에 연결 설치되어 이루어진 살균장치와; 상기 발효조탱크의 외부면을 따라 단열재가 설치되며 단열재와의 사이에는 외부열선이 설치되고 내부에는 구동중심파이프축 내에 세라믹 히터봉을 매립시켜 이루어진 온도공급장치와; 상기 공기배출관에 연결되어 발효조 탱크 내의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출장치와; 상기 배출장치에 연결되어 배출되는 공기를 여과하는 탈취장치와; 상기 전원의 인가 및 구동조건을 조절하도록 하는 제어콘트롤부를 포함하여 이루어진 음식물 쓰레기 처리장치에 의하여 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 도 1은 본 발명의 기술이 적용된 음식물 쓰레기 처리장치의 외형을 보여주는 사시도이고 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 음식물 쓰레기 처리장치의 내부 구성을 보여주는 절결사시도이고 도 3 내지 도 7은 평단면도, 정단면도, 우측단면도, 좌측단면도, 후방단면도로써 이에 따르면 본 발명의 음식물 쓰레기 처리장치는 이동바퀴(102)가 설치되어 있는 본체(10), 음식물 쓰레기를 발효시 키는 발효조탱크(20), 음식물 쓰레기를 뒤섞는 교반장치(30), 상기 교반장치에 회전력을 전달하는 동력전달장치(40), 상기 발효조탱크(20)에 공기를 공급하는 공기흡입장치(50), 살균장치(60), 발효조 탱크 내부의 온도를 조절하는 온도공급장치(70), 상기 발효조 탱크 내의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출장치(80) 및 상기 공기배출장치(80)에 연결되어 배출되는 공기를 여과하는 탈취장치(90)와 상기 전원의 인가 및 구동조건을 조절하도록 하는 제어콘트롤부(100)를 포함하여 이루어진 구조이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 상기 본체(10)의 구조는 내부에 공간부를 형성하고 상부가 개방되며 하부의 저면에는 이동이 용이하도록 이동바퀴(102)가 설치된 케이스(10a)의 상부에는 개폐가능한 개폐뚜껑(12)이 구비되며 소정 부위에는 제어콘트롤부(100)와 연결된 스위치패드판넬(101)이 설치된 덮개(10b)로 이루어진 구조이다.

상기 발효조탱크(20)의 구조는 첨부도면 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 측부에 축공을 형성하고 저부의 형상이 반원형으로 형성되며 내부에 반응공간(20-1)을 형성하며 상부에는 다수의 통공을 형성한 체결부(20-2)를 일체로 구비하되 전방측부에는 첨부도면 도 16에 도시되어 있는 바와 같이 배출이중개폐문(23)을 부착하고 배출구(24)에 배출개폐뚜껑(22)이 설치된 탱크바디(20a)의 체결부(20-2)에 볼트 결합되는 체결부를 일체로 구비하되 음식물 쓰레기 투입구(21a)가 구비된 발효조 탱크 덮개(21)로 이루어진 구조이다.

상기 교반장치(30)의 구조는 첨부도면 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이 축공에 회전 가능하게 설치되는 구동중심 파이프축(31) 상에는 교반날개(32)가 일체로 형성되며 볼트가 나사결합되는 고정나사구멍(32c)이 다수 구비된 원통보조지지대(32b)가 끼워지되 교반날개(32)에는 수직보조지지대(32a)가 일체로 형성되어 이루어진 구조이다.

이때 구동중심파이프축(31)에 설치되는 교반날개(32)는 구동중심파이프축(31)에 일정 간격으로 이격되어 지그재그 형상으로 배치하여 설치하고 구동중심파이프축(31)을 기준으로 하여 교반날개(32)의 1/3 ~ 1/2지점으로부터 끝부분까지 좌 또는 우로 20°~45°각도로 비틀어 주어 음식물 쓰레기와 발효균, 담체를 골고루 회전시킬 수 있는 구조로 설치된다.

상기와 같이 구동중심파이프축(31)이 회전하여 교반시 교반날개(32)에 압력이 작용하기 때문에 이를 보강하기 위하여 수직보조지지대(32a) 및 구동중심파이프축(31)에 일체로 형성된 교반날개 고정지지대(34a,34b)에 의해 파손이 방지된다.

상기 교반장치(30)를 발효조 탱크(20)에 설치시는 구동중심파이프축(31)에 오일링(47), 리데나(44), 베어링(46),베어링하우징(45), 체인기어(43a)의 순으로 장착을 하며, 오일링(47), 리데나(44)는 발효조 탱크(20)내의 수분 누수를 억제하기 위하여 필수적으로 장착하여야 한다. 한편, 음식물 쓰레기 처리를 대용량으로 처리시는 교반의 효율을 증대시키기 위해서 첨부도면 도 9에 도시된 바와 같이 교반장치를 다수개 설치하여 사용할 수도 있다.

상기 동력전달장치(40)는 도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이 구동모터(40a)의 회전축에 설치된 체인기어(43)에는 상기 교반장치(30)에 회전력을 전달하기 위해 구동중심 파이프축(31) 상에 설치된 체인기어(43a)를 경유하는 체인밸트(42)가 설치되어 이루어진 구조이다.

상기 공기흡입장치(50)의 구조는 첨부도면 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 발효조 탱크 덮개(21)의 상부 일측으로는 공기흡입관(54)이 구비되어 외부로부터 공기를 강제 흡입하는 공기흡입팬(51)에는 내측에 필터(53)가 설치된 사각필터관(52)이 연결 설치되고 반대쪽으로는 역류체크 밸브(55)가 설치되고 정화공기배출관(56)의 끝단부가 발효조 탱크 덮개(21)를 관통하여 발효조탱크(21)의 내측에 인입되게 설치되어 이루어진 구조이다.

상기 살균장치(60)는 첨부도면 도 11에 도시된 바와 같이 발효조 탱크 덮개(21)의 상부 일측에 설치된 오존발생기(61)에는 공기공급기(62)가 오존흡입관(63)에 의해 연결 설치되고 오존배출관(64)의 끝단이 사각필터관(52)과 역류체크 밸브(55)의 소정부에 연결 설치되어 이루어진 구조이며, 상기 온도공급장치(70)는 첨부도면 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 구동중심 파이프축(31)의 내측에 매립 설치된 세라믹 히터봉(71)과 발효조 탱크(20)의 외부면을 따라 단열재(73)가 설치되며 발효조 탱크(20)와 단열재(73)와의 사이에는 열선히터(72)가 설치되어 이루어진 구조이며, 상기 온도공급장치(70)는 제어콘트롤부(100)에 연결 구성되어 있다.

상기 공기배출장치(80)의 구조는 첨부도면 도 13에 도시된 바와 같이 발효조 탱크 덮개(21) 부분의 우측 부분을 덮개보다 높게 사각 모양으로 돌출되게 하여 발효조 탱크(20)에서 발생하는 가스 및 수분을 상부 돌출 부분에 집하되도록 배기 출입구(81)를 부착하고, 배기 출입구(81)에 배출관(83)을 연결시킨다.

이때 배출관(83)은 공기의 마찰을 최소화하기 위하여 원형으로 하여 가스 및 수분의 흐름을 용이하게 하여 배출을 극대화시키며 제어콘트롤부(100)의 신호를 받아 회전하는 배출팬(82)에 연결된 구조로 상기 발효조 탱크의 수분 및 공기는 배출관(83)을 통하여 탈취장치(90)로 배출된다.

한편, 상기 탈취장치(90)의 구조는 첨부도면 도 14에 도시된 바와 같이 세라믹밴드히터(75)가 연결 설치되며 세라믹 밴드 히터(75)는 탈취 배기구(92)가 일체로 형성된 원형 탈취관(91)에 연결 설치되며 원형 탈취관(91)은 배출되는 가스 및 냄새를 흡착의 성분이 강한 활성탄(charcoal)에 전이금속촉매를 이온 결합한 전이금속촉매제(93)가 단계별로 충진하여 이루어 구성된 구조이다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 작동상태를 살펴보면 최초 기기 작동 시는 제어콘트롤부(100)와 연결된 스위치패드판넬(101)의 스위치를 이용하여 전원을 인가시면 구동모터(40a), 온도공급장치(70), 공기배출장치(80) 등에 전원을 공급한다.

한편 전원이 공급되면 본체(10)에 설치된 개폐뚜껑(12)을 열어 투입구(21a)를 통해 발효조 탱크(20)내로 발효균 및 담체(톱밥 왕겨 등)를 넣고 적정한 온도가 유지될 수 있도록 스위치패드판넬(101)의 발효모드 또는 자동모드를 선택하면 제어 콘트롤부(100)의 신호에 따라 발효모드램프 또는 자동모드램프가 점등되고 점등된 후 1시간 이후부터 개폐뚜껑(12)을 열고 음식물 쓰레기를 투입하면 된다.

초기 1시간 이후 적정 조건이 발효조 탱크(20) 내에 유지된 상태에서는 음식물 쓰레기를 지속적으로 투입구(21a)를 통해 투입하며, 이때 절전 상태를 고려한다 면 음식물 쓰레기 투입 후 스위치패드판넬(101)에 위치한 발효모드를 선택하면 자동 제어콘트롤부(100)에서 발효조 탱크(20) 내의 온도를 시간대별로 제어를 하고, 발효조 탱크(20) 내의 교반되는 동작시간도 시간대별로 동작하게 되어 절전의 효과가 있다.

최초 기기 가동 시나 사용 중 발효모드의 선택이 번거롭거나 절전을 고려하지 않는다면 일정하게 자동 반복하는 기능을 하는 자동모드를 선택하여 음식물 쓰레기를 발효 분해할 수 있다.

한편, 본 발명에 사용하는 발효균은 호기성 고온균으로써 발효균의 내온성은 -10 ~ 100℃이며, 45 ~ 65℃에서 최적의 분해력을 가지므로 온도, 공기, 수분의 적절한 공급으로 재투입 없이 반영구적으로 사용할 수가 있다.

본 발명의 고속 발효균은 주로 바실러스균에 속하는 호기성 고온균의 복합종을 변이 배양시킨 것이며, 그 외 발효를 촉진하기 위한 식물성 효소 등이 고속 분해를 위해서 적당량이 포함되어있다.

상기 담체는 덩겨, 톱밥등을 사용하는데 특히 벼를 정미한 후 배출되는 덩겨를 사용하며, 덩겨에는 쌀의 전분(enzyme resistant starch)의 성분이 내포되어 있어 혐기적으로 발효되어 단쇄지방산(short-chain fatty acid)를 생성하며 이 발효 생성물들은 음식물 쓰레기의 발효, 분해의 상승 작용을 하고, 이러한 발효균이 생성됨으로써 본 발명에서 사용되는 발효균이 서식, 번식하는 담체로써 매우 적합하다. 또한 음식물쓰레기 투입후 완전 분해된 잉여물은 유기질 비료 뿐만 아니라 사료로도 사용 가능하다.

상기 발효조 내부에 적정 온도를 유지시키는 방법은 구동중심파이프축(31)의 내측에 설치된 온도공급장치(70)는 발효조 탱크(20)의 내부 온도를 외부 및 내부에서 공급을 함으로써 발효균의 적정 온도가 빠른시간 내에 설정되어 유지할 수가 있다.

첨부도면 도 12에 도시된 바와 같이 열선히터(72)가 발효조 탱크(20) 외부면을 따라 원형으로 접착되어 열 손실을 방지하기 위하여 단열재(73)로 마감처리되어 있으며 세라믹 히터봉(71)은 세라믹히터봉 고정받침대(76)에 부착설치시킨후 중심파이프축(52)내에 장착되어 발열되므로 소정의 온도를 발효조 탱크(20) 내에 공급하고 온도 감지장치(74)에 의해서는 발효조 탱크(20)내의 온도를 감지하여 제어콘트롤부(100)에 신호를 보내어 온도 공급장치(70)를 제어를 한다.

상기 열선히터(72) 및 발효조 탱크(20) 내부 세라믹히터봉(71)에서 원적외선과 열을 함께 발산시켜 발효조 탱크 중심부의 온도와 바깥쪽의 온도차를 방지하여 발효조 탱크(20) 내부 벽면에 고온의 열에 의해 음식물 쓰레기, 발효균 및 담체의 탄화로 눌러 붙는 현상을 억제할 수 있다.

상기 발효조 탱크(20)의 적정 온도는 발효모드 또는 자동모드를 선택시 제어콘트롤부(100)의 신호를 받아 1~6시간 내에는 고속발효를 하기 위하여 발효조 탱크 (20) 내부 온도를 50~70℃미만으로 유지하게 하고, 발효 시작 후 6~10시간 사이에는 온도를 40~50℃미만으로 유지하게 하고, 발효 시작 후 10시간 이후는 30~40℃미만으로 유지하게 하여 음식물 쓰레기를 분해하기 위한 최적의 조건을 조성한다.

상기 발효조 탱크(20)내의 최적 환경 상태를 발효 시간대별로 30~70℃ 사이 의 온도 범위를 설정하고, 장기간(2일이상) 음식물 쓰레기 미투입 시는 절전모드를 선택하여 발효조 탱크(20)의 내부 온도 범위를 30~40℃미만으로 설정한다. 이는 담체의 과다한 건조 및 탄화현상, 지속적인 고온으로 발효균의 사멸을 방지할 수가 있고 발효조 탱크(20) 내부 벽면에 수분 부족 및 탄화현상 발생으로 눌러 붙어 끌개 등으로 끌어내는 현상을 방지할 수가 있다.

상기 발효조 탱크(20)내로 투입되어 교반장치(30)에 의해 음식물 쓰레기가 교반되는데 상기 교반장치(30)의 동작은 발효모드 또는 자동모드, 절전모드의 선택으로 제어콘트롤부(100)의 제어 신호를 받아 발효모드램프 또는 자동모드램프, 절전모드램프 점등된 후 기기의 하부판(14)에 부착되어 있는 구동모터(40a)가 작동하여 발효조 탱크(20)내에 설치된 구동중심파이프축(31)에 체인벨트(42)와 체인기어(43)을 통해 구동모터(40a)의 구동력이 전달된다.

상기와 같이 구동모터(40a)의 구동력이 구동중심파이프축(31)에 전달되면 구동중심파이프축(31)이 회전하게 되는데 이때 상기 교반날개(32)가 부착되어 있는 구동중심파이프축(31)이 정회전 6~30분 동작한 후 , 10~30분 정지하고, 재 동작시는 역회전 6~30분간 회전 동작하면서 발효조 탱크(20)내로 투입되어 있는 발효균과 담체, 음식물 쓰레기를 혼합시켜 주게 된다.

한편, 구동중심파이프축(31)의 교반날개(32)는 잘 섞이도록 하기 위하여 구동중심파이프축(31)을 중심으로 지그재그 모양 형태를 취하고, 발효조 탱크(20)의 용량 크기에 따라 지그재그 모양의 교반날개(32)가 부착 되어있는 구동중심파이프축(31)을 1~4개까지 설치하여 발효균과 담체, 음식물 쓰레기를 잘 섞이도록 하여 최상의 발효조건을 갖출 수가 있다.

상기 교반장치(30)의 작동시 공기흡입장치(50)도 함께 작동하게 되는데 상기 공기흡입장치(50)의 작동은 공기흡입팬(51)이 작동하여 외부로부터의 공기를 흡입하여 사각필터관(52) 내에 있는 원적외선 방사체 및 음이온 방사체로 이루어진 필터(53)를 통과하게 된다.

상기 사각필터관(52)는 무기질 원적외선방사체 원료 및 음이온방사체 무기질 원료를 혼합하여 첨부도면 도 10b에 도시된 바와 같이 허니컴 형태의 다공질 소결체로 이루어진 구조이다.

상기 필터(53)를 통과하여 공급되므로 공기 내에 유입될 수 있는 불순물을 탈취 중화하고 필터(53)에서 원적외선과 음이온이 방사되어 발효조 탱크(20) 내의 발효균의 왕성한 발효에 도움을 주고, 공기흡입팬(51)을 이용하여 공기흡입관(54)을 발효조 탱크 덮개(21)의 상부에서 발효조 탱크(20) 아래로 공기를 분사함으로 유입되는 공기가 발효조 탱크(20)내의 하부 부분의 발효균에 충분히 공기를 공급하고, 배출장치(80)를 통해 직접적으로 배출되는 공기의 양을 대폭 줄일 수가 있는 역할을 할 수가 있다.

상기 공기의 흡입 및 배출의 작동을 구체적으로 설명하면 첨부도면 도 13b에 도시된 바와 같이 공기흡입장치(50)를 통하여 상부에서 분사식으로 공기의 일정한 양을 발효균 및 담체 부위에 최대한 공기의 양의 접촉면을 많게 하여 충분히 신선한 공기의 양을 공급하고 공기배출장치(80)에 배기출입구(81)를 발효조탱크(20)의 발효조탱크덮게(21)보다 높게 하여 공기흡입장치(50)로부터 유입되는 직접적인 공 기의 배출량을 적게 한다.

또한 공기흡입장치(50)를 통해 유입되는 공기는 원적외선과 음이온이 방사되어 발효조 탱크(20)에서 음식물 쓰레기를 투입하여 발효시 발생하는 악취 제거의 효과도 있고, 공기흡입장치(50)의 사각필터관(52)의 필터(53)에서 원적외선 및 음이온이 방사되어 발효균이 왕성하게 활동하여 자가 번식 및 분해력을 상승시켜 주며, 상기 발효조 탱크(20) 내의 가스 및 냄새가 공기흡입구(56)를 통해 외부로 역류 되는 것을 공기 흡입 역류체크밸브(55)에 의해 방지한다.

한편, 다양한 음식물쓰레기를 발효 및 분해하면서 발생하는 각종 유기물질은 살균장치(60)에 의해 살균 소독하게 되는데 이러한 상기 살균장치(60)의 동작은 오존발생기(61)에 수족관용으로 많이 사용하는 공기공급기(62)에 오존흡입관(63)을 연결하여 발효조 탱크(20)내로 유입시키면 음식물쓰레기를 투입 후 개폐뚜껑(12)을 닫고 발효모드 선택 시나 자동모드로 작동 중일 때 또는 절전모드를 선택하면 제어콘트롤부(100)의 신호를 받아서 동작을 하며 교반장치(30)가 회전하여 교반하면서 발생하는 각종 악취 및 유기물질의 냄새, 균등을 살균하는 역할을 한다.

상기 발효조 탱크(20)에서 발생하는 가스 및 수분은 공기배출장치(80)에 의해 배출된다. 상기 공기배출장치(80)는 발효조 탱크 덮개(21) 부분의 우측 부분을 덮개보다 높게 사각 모양으로 돌출되게 하여 발효조 탱크(20)에서 발생하는 가스 및 수분을 상부 돌출 부분에 집하되도록 배기 출입구(81)를 부착하고, 배기 출입구(81)에 배출관(83)을 연결시킨다.

이때 배출관(83)은 공기의 마찰을 최소화하기 위하여 원형으로 하여 가스 및 수분의 흐름을 용이하게 하여 배출을 극대화시키며 자동 제어 콘트롤부(100)의 신호를 받아 회전하는 배출팬(82)에 부착시켜 발효조 탱크의 수분 및 공기를 흡입하도록 하며 흡입된 가스 및 수분이 배출관(83)을 통하여 탈취장치(90)로 배출한다.

상기 배출팬(82)을 통과한 가스 및 수분, 냄새 등은 배출팬(82)이 항상 동작하기 1~5분전에 세라믹밴드히터(75)가 제어콘트롤부(100)의 신호를 받아 먼저 가동되어 50 ~ 100℃로 예열이 되어 배출관(83)내부에 원적외선 방사열을 충분히 공급함으로써 가스 및 수분, 냄새 등은 1차 기화 및 중화를 하고 세라믹밴드히터(75) 부분을 통과한 것은 흡착의 성분이 강한 활성탄(charcoal)에 전이금속촉매를 이온 결합한 전이금속촉매제(93)가 충진된 단계별 원형 탈취관(91)를 통과하면서 각종 악취 및 유기물질의 냄새, 잔량의 오존, 음식물쓰레기 분해 시 발생하는 특유의 냄새를 제거시켜 준다.

상기 세라믹히터봉(71)은 일반적인 원적외선이 발산되는 세라믹히터봉, 코일, 시즈 히터, 카트리지 히터 등의 히터를 세라믹히터봉 고정받침대(76)에 부착설치시킨후 구동중심축파이프(31)의 내부에 별도로 장착을 하여 전기를 공급하여 세라믹히터봉(71)의 히터의 열을 발산시켜 세라믹히터봉(71)에서 방사되는 원적외선의 열이 구동중심축파이프(31)과 교반날개(32)에 전달되어 발효조탱크(20)내에 공급되는 것이다.

이때 탈취관(91)은 원통형으로 되어 배출되는 가스 및 수분이 원형 탈취관(91)내부의 전이금속촉매제(93)에 사각지역이 없이 골고루 접촉 후 촉매 작용을 하여 탈취의 효과를 상승시킬 수 있으며 음식물 쓰레기 처리기의 용량에 따라 단계별 로 다중 원형 탈취관을 추가하여 조절할 수가 있다.

상기에서와 같이 발효되어 교반된 음식물 쓰레기는 발효조 탱크(20)내의 발효가 완료된 잉여물을 장치의 외부로 배출구(24)를 통해 자동 배출한다.

상기 배출과정을 살펴보면 발효조 탱크(20) 내의 구동중심파이프축(31)에 부착된 교반날개(32)를 기준으로 구동중심파이프축(31)에서 교반날개(32) 전체 길이의 1/3 지점 전면 중앙에 직사각형 모양으로 위치하여 스위치패드판넬(101)의 배출모드를 선택하면 제어콘트롤부(100)가 신호를 받아서 구동모터(40)가 작동하여 교반장치(30)를 회전시키면 자동으로 음식물 쓰레기 발효 후 남은 잉여물이 배출구(24)를 통하여 외부로 배출할 수가 있다.

상기 배출구(24)는 발효시 발효조 탱크(20)내의 음식물 쓰레기, 발효균 및 담체가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 발효조 탱크(20) 외부면에 배출이중개폐문(23)을 부착하고 배출구(24)에 배출개폐뚜껑(22)을 설치하여 이중적으로 유출되는 것을 방지 하고, 배출구(24)의 형상은 하부면을 경사지게 하여 자동 배출 되는 잉여물이 외부로 용이하게 배출되도록 한다.

또한 잉여물이 배출되는 동안 공기배출장치(80)의 배출팬(82)이 제어콘트롤부(100)의 신호를 받아서 동작을 하며 배출시 냄새가 외부로 유출되는 것을 억제한다.

한편, 음식물 쓰레기의 교반과 발효균의 배양시 등과 같이 음식물 쓰레기가 공급되어 배출될 때까지 안전이 보장되어야 하는데 본 발명에서는 안전기능에 의하여 달성된다.

상기한 안전기능의 작동은 음식물 쓰레기를 투입하기 위하여 개폐뚜껑(12)을 여는 순간 부착된 감지센스(13)가 개폐뚜껑(12)열림을 감지하여 제어콘트롤부(100)에 신호를 보내어 자동으로 교반장치(30)를 구동시키는 구동모터(40a)의 동작을 정지하게 하여 교반날개(32)에 손가락 등이 부상을 입을 수 있는 위험 요소를 미연에 방지한다.

이때 발효 분해 시 발생하는 발효가스가 개폐뚜껑(12)을 열 때 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 자동 냄새 배출 기능을 부과하였는데 이는 본체의 개폐뚜껑(12)을 여는 순간 공기배출장치(80)의 배출팬(82)만 작동하게 하여 배출관(83)을 통하여 탈취장치(90)로 공기 및 수분을 배출시킨다. 또한 안전장치는 상당히 중요한 사안으로써 이중적인 장치를 구성하였으며 그 장치는 스위치패드판넬(101)의 안전 모드이며 처리 기기 운전 시 위험 요소가 발생하거나 발견시는 안전모드를 선택하면 기기 본체 전원을 차단하여 발생할 수 있는 위험 요소를 사전에 제거할 수가 있다.

이와 같은 구조로 이루어져 작동하는 본 발명은 발효조 탱크내의 발효 온도를 음식물 쓰레기 처리단계에 따라 구분을 하고, 내부의 세라믹 히터봉과 외부 열선히터를 설치하여 발효균이 필요로 한 적정 온도를 고온의 열을 가하지 않고도 빠른시간 내에 도달하게 하여 발효를 촉진시켜 음식물 쓰레기를 고속으로 분해할 수 있고, 발효조 탱크내의 열이 외부로 손실되는 것을 방지함과 아울러 내부의 세라믹 히터봉에서 원적외선 복사열이 방사됨으로써 발효조 탱크 내부 벽면에 음식물 쓰레기와 발효균, 담체가 눌러 붙지 않게 하고 담체의 탄화 현상을 억제하고 과다한 수분과 고열로 인한 발효균의 사멸을 방지하며, 단시간 내에 고속으로 음식물 쓰레기 발효를 완료하여 고급의 유기질 비료나 사료로써 활용할 수 있는 효과가 있다.

또한 발효균의 발효 조건 중 필수적인 공기의 공급을 충분히 하기 위하여 공기흡입장치를 통하여 발효조 탱크로 유입되는 공기는 원적외선 및 음이온 방사체 필터에서 공기 내에 유입 될 수 있는 불순물을 탈취 중화하고 원적외선 및 음이온이 방사되어 발효균에 쾌적한 공기를 충분히 공급 해 주어 고속 발효 및 발효균의 자가 번식에 상승 작용을 하여 발효균에 쾌적한 공기를 충분히 공급해 주어 고속발효 및 발효균의 자가 번식에 상승작용을 하여 발효균의 재투입 없이 반영구적으로 사용하는 효과와 흡착의 성분이 강한 활성탄(charcoal)에 전이금속촉매를 이온 결합한 전이금속촉매제가 충진된 원형 탈취관을 이용함으로써 발효조 탱크에서 발생하는 가스 및 냄새를 안정적으로 제거를 하여 배출되는 배기가스로 인한 환경공해 문제를 억제 할 수 가 있으며, 원형 탈취관은 별도의 전기 장치 없이 탈취를 함으로써 유지비가 저렴한 효과가 있다.

Claims

음식물 쓰레기 처리장치에 있어서,

내부에 공간부를 형성하고 상부가 개방되며 하부의 저면에는 이동이 용이하도록 이동바퀴가 설치된 케이스의 상부에는 개폐가능한 개폐뚜껑이 구비되며 소정 부위에는 제어콘트롤부와 연결된 스위치패드판넬이 설치된 덮개로 이루어진 본체와;

측부에 축공을 형성하고 저부의 형상이 반원형으로 형성하여 내부에 반응공간을 형성하고 상부에는 다수의 통공을 형성한 체결부를 일체로 구비하되 전방측부에는 배출개폐뚜껑이 구비된 탱크바디의 체결부에 볼트 결합되는 체결부를 일체로 형성하되 음식물 쓰레기 투입구가 구비된 투입부재로 이루어진 발효조 탱크와;

상기 축공에 회전 가능하게 설치되는 구동중심 파이프축 상에는 교반날개가 일체로 형성되며 볼트가 나사 결합되는 고정공이 다수 구비된 원통보조지지대가 끼워지며 교반날개에는 수직보조지지대가 형성되어 이루어진 교반장치와;

구동모터의 회전축에 설치된 체인기어에는 상기 교반장치에 회전력을 전달하기 위해 구동중심 파이프축 상에 설치된 체인기어를 경유하는 체인밸트가 설치되어 이루어진 동력전달장치와;

상기 케이스의 상부 일측으로는 공기흡입관이 구비되어 외부로부터 공기를 강제 흡입하는 공기흡입팬에는 내측에 필터수단이 설치된 사각필터관이 연결 설치되고 반대쪽으로는 역류체크 밸브가 설치되고 정화공기배출관의 끝단부가 발효조탱 크의 내측에 인입되게 설치되어 이루어진 공기흡입장치와;

상기 케이스의 상부에 일측에 설치된 오존발생기에는 공기공급기가 오존흡입관에 의해 연결 설치되고 오존배출관의 끝단이 정화공기배출관의 소정부에 연결 설치되어 이루어진 살균장치와;

상기 발효조탱크의 외부면을 따라 단열재가 설치되며 단열재와의 사이에는 외부열선이 설치되어 이루어진 온도공급장치와;

상기 공기배출관에 연결되어 발효조 탱크 내의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출장치와;

상기 배출장치에 연결되어 배출되는 공기를 여과하는 탈취장치와;

상기 전원의 인가 및 구동조건을 조절하도록 하는 제어콘트롤부를 포함하여 이루어진 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서 발효조탱크에는 투입구 개폐 감지센서가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 사각필터관은 무기질 원적외선방사체 원료 및 음이온방사체 무기질 원료를 혼합하여 허니컴 형태의 다공질 소결체로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동중심 파이프축의 내측으로는 세라믹히터봉을 설치하며 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 온도공급장치에는 온도감지수단이 더 연결 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출장치와 탈취장치 사이에는 세라믹벤드히터가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 오존배출관의 끝단이 사각필터관과 역류체크 밸브의 소정부에 연결 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동중심 파이프축의 외측으로는 수평중심축과 나란하게 교반날개 고정지지대가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 교반장치가 발효조 탱크 내부에 일정간격 이격되게 다수개 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 탈취관은 배출되는 가스 및 냄새를 흡착의 성분이 강한 활성탄(charcoal)에 전이금속촉매를 이온 결합한 전이금속촉매제를 단계별로 충진하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.