KR100216186B1 - 음식물쓰레기처리기의 발효제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가정에서 폐기되는 음식물을 가열, 교반하여 발효시켜 퇴비화하는 음식물쓰레기 처리기의 발효제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 발효조(11) 내부에 교반기(16)를 구비하고 발효조(11) 상측으로 흡입팬(13)·히터(15)·배기팬(19) 등을 지니는 음식물쓰레기 처리기에서 제어판넬(20)의 마이컴(20a) 제어에 의해 음식물쓰레기가 발효·분해되도록 하는 방법에 있어서, 상기 교반기(16)의 오프주기(Ta) 동안 또는 상기 히터(15)의 오프주기(Th) 동안에는 흡입팬(13) 및 배기팬(19)에 의해 발효조(11) 내에서 유동되는 공기량을 줄이는 공기 저감단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 음식물쓰레기 처리기에서 흡입팬의 온·오프 제어에 의해 공기량을 조절함으로써 교반 및 습도에 따른 최적의 발효조건이 유지되도록 하는 효과가 있다.

Description

음식물쓰레기 처리기의 발효제어방법
본 발명은 습도 및 교반에 따른 음식물쓰레기 처리기의 발효시스템에 관한것으로, 더 상세하게는 가정에서 폐기되는 음식물을 가열, 교반하여 발효시키고 그 배출되는 가스와 수증기는 탈취시킨 후 배출하며 찌꺼기는 수거하여 폐기 또는 퇴비화하는 음식물쓰레기 처리기에 있어서, 공기량을 조절함으로써 교반 및 습도에 따른 최적의 발효조건이 유지되도록 하는 음식물쓰레기 처리기의 발효제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 각 가정 또는 음식점 등에서는 매일 잔반(음식물쓰레기)이 배출되는데, 이러한 잔반은 그대로 가축사료로 이동되거나 단순히 거름망을 통하여 물기만을 걸러낸 후 폐기되고 있다. 이러한 잔반처리 방법은 전체 쓰레기량 중 음식물쓰레기량을 증대시키고, 음식물쓰레기가 원활히 처리되지 않을 경우 악취를 발생시켜 주변의 식수원 또는 공기를 오염시키므로 이를 방지하기 위해 근래에는 음식물쓰레기 처리기가 개발되어 사용되고 있다.
제1도에 도시된 예의 음식물쓰레기 처리기는, 단열재로 제작된 음식물쓰레기 처리기의 본체 외부에는 잔반을 투입하기 위한 투입도어(12) 및 처리후 찌꺼기를 제거하기 위한 배출도어(21)가 형성되고, 상기 본체 내부에는 잔반을 처리하기 위한 발효조(11) 및 잔반처리 과정에서 발생하는 악취를 제거하기 위한 탈취장치(도시 생략) 등이 설치된다. 그 발효조(11)는 착탈가능하게 본체내에 설치되어 찌꺼기를 제거할 때 탈착시킬 수 있도록 구성되거나, 개폐도어(22)를 통해 찌꺼기를 제거할 수 있도록 구성된다.
그 발효조(11) 내부에는 교반기(16)가 회전가능하게 장착되어, 외부에서 투입한 발효제와 잔반을 교반, 발효시킴으로써 잔반을 분해, 처리한다. 교반기(16)는 발효조(11) 외측에 설치되고 체인, 스프라켓, AC 유도방식의 모터 등으로 구성되는 감속전동부(14)에 의해 구동력을 받아 정역으로 회전된다.
한편, 음식물쓰레기 처리기의 상부에는 외부 공기를 흡입 및 배출시키는 흡입팬(13) 및 배기팬(19)이 설치되는데, 흡입팬(13) 및 내부에 설치된 히터(15)는 일종의 팬히터 기능에 의해 필요시 외부의 공기를 가온하여 유입시키고, 배기팬(19)은 탈취장치를 거쳐 내부에 발생된 가스(수증기 포함)를 탈취하여 외부로 배출한다. 통상의 탈취장치는 활성탄을 이용하여 악취를 흡착시키기 위한 장치로서 음식물쓰레기 처리기의 상부 배기 통로에 설치된다.
상기 감속전동부(14), 히터(15), 흡입팬(13), 배기팬(19) 등은 마이컴을 이용하는 제어판넬(20)에 연결됨으로써, 음식물쓰레기 처리기의 작동이 소정의 프로그램에 의해 제어될 수 있도록 구성될 수도 있다. 제어판넬(20)은 설정된 동작모드에 따라순차적 또는 수동조작으로 음식물쓰레기 처리기의 작동을 제어하기도 하고, 건조용기 내부에 설치된 온도센서(17) 및 습도센서(18)의 입력을 받아 발효조(11) 내부의 온도 및 습도 조건에 따라 음식물쓰레기 처리기의 작동을 제어하기도 한다. 그 일예가 제2도에 도시된다.
제2도에서 온도센서(17) 및 습도센서(18)로부터 A/D컨버터(20b, 20c)를 거쳐 마이컴(20a)에 입력되면, 소정의 프로그램에 의해 구동부(20d, 20e)를 거쳐 히터(15), 모터(14), 흡입팬(13)과 배기팬(19)을 구동시킴으로써 온도 및 습도를 조절하고 교반기(16)를 간헐적으로 정, 역회전시켜 음식물쓰레기의 최적의 발효 내지는 분해 조건을 유지하도록 구성된다.
이러한 음식물쓰레기 처리기는 통상적으로 그 전원이 인가되는 동안 흡입팬(13) 및 배기팬(19)을 항상 가동시키는 제어를 수행하므로 발효온도 및 수분을 적절히 제어하지 못하여 발효성 저하는 물론 전력소모를 초래하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가정에서 폐기되는 음식물을 가열, 교반하여 발효시켜 퇴비화하는 음식물쓰레기 처리기에서 공기량을 조절함으로써 교반 및 습도에 따른 최적의 발효조건이 유지되도록 하는 음식물 쓰레기 처리기의 발효제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
제1도는 본 발명이 적용되는 음식물쓰레기 처리기의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도,
제2도는 제1도의 음식물쓰레기 처리기의 운전 시스템의 구성을 도시한 블럭도,
제3도는 본 발명에 따른 알고리즘을 설명하기 위한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 발효조 12 : 투입도어
13 : 흡입팬 14 : 감속전동부
15 : 히터 16 : 교반기
17 : 온도센서 18 : 습도센서
19 : 배기팬 20 : 제어판넬
21 : 배출도어 22 : 개폐도어
TA, TH, TF : 온주기 Ta, Th, Tf : 오프주기
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 발효조(11) 내부에 교반기(16)를 구비하고 발효조(11) 상측으로 흡입팬(13)·히터(15)·배기팬(19) 등을 지니는 음식물 쓰레기 처리기에서 제어판넬(20)의 마이컴(20a) 제어에 의해 음식물쓰레기가 발효·분해되도록 하는 방법에 있어서, 상기 교반기(16)의 오프주기(Ta) 동안 또는 상기 히터(15)의 오프주기(Ta) 동안에는 흡입팬(13) 및 배기팬(19)에 의해 발효조(11) 내에서 유동되는 공기량을 줄이는 공기저감단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 발효제어방법을 제공한다.
이때, 상기 공기저감단계는 제어판넬(20)이 배기팬(19)의 가동은 그대로 유지하면서 흡입팬(13)의 가동을 정지시킨다.
이하, 첨부된 제3도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명에 따른 알고리즘을 설명하기 위한 그래프가 도시되는 바, 도시하지 않은 부호는 제1도 및 제2도를 참조한다.
본 발명은 발효조(11) 내부에 교반기(16)를 구비하고 발효조(11) 상측으로 흡입팬(13)·히터(15)·배기팬(19) 등을 지니는 음식물쓰레기 처리기에서 제어판넬(20)의 마이컴(20a) 제어에 의해 음식물 쓰레기가 발효·분해되도록 하는 방법에 적용하는 바, 본 발명이 적용되는 음식물쓰레기 처리기도 전술한 제1도와 같이 발효조(11)내에 설치되어 발효·분해시 이를 촉진시키기 위한 교반기(16)를 구비하며, 그 교반기(16)는 외부에 설치되는 감속전동부(14)에 의해 정, 역회전한다.
또, 음식물쓰레기 처리기는 제1도에서와 같이 발효조(11) 내에 설치되어 그 내부의 온도 및 습도를 감지하기 위한 온도센서(17) 및 습도센서(18)와, 상기 발효조(11) 내부로 외부의 공기를 공급하는 흡입팬(13)과, 내부의 가스 내지는 수증기를 외부로 배출시키기 위한 배기팬(19)과, 발효조(11) 내부의 온도를 상승시키기 위한 히터(15)와, 마이컴(20a)을 지니는 제어판넬(20)을 구비한다. 제어판넬(20)은 이러한 감속전동부(14), 흡입팬(13), 히터(15), 배기팬(19) 등이 모두 적절하게 온·오프되도록제 어한다.
이때, 본 발명에 따르면 상기 교반기(16)의 오프주기(Ta) 동안 또는 상기 히터(15)의 오프주기(Th) 동안에는 흡입팬(13) 및 배기팬(19)에 의해 발효조(11) 내에서 유동되는 공기량을 줄이는 공기저감단계를 추가로 구비한다.
음식물쓰레기를 투입도어(12)를 개방시켜 음식물쓰레기를 발효조(11)에 투입하면, 흡입팬(13) 및 배기팬(19)이 동작하며, 소정의 시간후에 습도센서(18)가 음식물 쓰레기의 수분을 감지하여 현재의 습도가 제어판넬(20)에 입력되고, 그 현재의 습도가 기준습도이상이면 그 제어판넬(20)이 히터(15) 및 감속전동부(14)를 작동시킨다. 감속전동부(14)의 구동력을 받는 교반기(16)는 온주기(TA) 및 오프주기(Ta)(예컨대 1시간 내외)를 지니는데, 온주기는 다시 TA(예컨대 최초의 10분), TA'(예컨대 2분), TA''(예컨대 2분)로 제어된다. 교반기(16)의 가동에 따라 상기 발효조(11) 내부의 온도 및 습도가 더욱 상승하게 되는데, 온도가 소정치(예컨대 30℃) 이상이면 히터(15)는 오프주기(Th)에 들어가 온도를 낮추고 습도가 소정치(예컨대 70%) 이상이면 교반기(16)의 오프주기(Ta)를 연장하는 방법으로 습도를 낮춘다.
발효에 영향을 주는 3대 인자로서 온도, 수분, 공기량을 들 수 있는데, 본 발명은 수분에 초점을 두면서 공기량으로 이를 조절하는 것으로서 요약된다. 즉, 종래와 같이 흡입팬(13) 및 배기팬(19)을 항상 온상태로 두면 온도 및 습도가 안정적으로 유지되지 못하는 바, 교반기(16)의 오프주기(Ta) 동안 공기량을 줄이는 공기저감단계를 추가로 구비한다.
이때, 상기 공기저감단계는 제어판넬(20)이 배기팬(19)의 가동은 그대로 유지하면서 흡입팬(13)의 가동을 정지시킨다.
제3도에 도시한 바와 같이 교반기(16)의 오프주기(Ta) 동안 흡입팬(13)을 오프시키는데, 교반기(16)가 오프주기(Ta)이더라도 히터(15)의 온주기(TH)에는 흡입팬(13)도 온시킨다. 정리하면, 흡입팬(13)의 온주기(TF)도 TF, TF', TF'' 등으로 구성되고, 이는 TA, TA', TA'' 등 교반기(16)의 온주기와 TH, TH' 등 히터(15)의 온주기를 오어(OR) 조건으로 연산한 것과 동일하다.
일반적으로 음식물쓰레기 처리기에 사용되는 발효제는 30%의 혐기성균과 70%의 호기성균으로 이루어지기 때문에 종래와 같이 항상 흡입팬(13)을 온시키면 온도가 저하되어 히터(15)의 가동시간이 길어질 뿐아니라 혐기성균의 활동이 저하되어 발효제 특성이 나빠진다.
반면, 본 발명과 같이 공기저감단계를 두는 경우 이 단계에서는 배기팬(19)만 구동되므로 전력소모를 줄일 수 있고, 공기의 유입량을 줄여 혐기성균이 활성화되도록 하는 등 발효제의 특성이 개선된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예(들)에 따라 음식물쓰레기 처리기의 발효제어방법은 가정에서 폐기되는 음식물을 가열, 교반하여 발효시켜 퇴비화하는 음식물쓰레기 처리기에서 흡입팬의 온·오프 제어에 의해 공기량을 조절함으로써 교반 및 습도에 따른 최적의 발효조건이 유지되도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (2)

  1. 발효조(11) 내부에 교반기(16)를 구비하고 발효조(11) 상측으로 흡입팬(13) ·히터(15)·배기팬(19) 등을 지니는 음식물쓰레기 처리기에서 제어판넬(20)의 마이컴(20a) 제어에 의해 음식물쓰레기가 발효·분해되도록 하는 방법에 있어서, 상기 교반기(16)의 오프주기(Ta) 동안 또는 상기 히터(15)의 오프주기(Th) 동안에는 흡입팬(13) 및 배기팬(19)에 의해 발효조(11) 내에서 유동되는 공기량을 줄이는 공기저감단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 발효제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공기저감단계는 제어판넬(20)이 배기팬(19)의 가동은 그대로 유지하면서 흡입팬(13)의 가동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리기의 발효제어방법.
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