KR100523363B1 - 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치 - Google Patents

마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 관한 것으로서, 특히 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 있어서, 케이스와; 내부가 빈 직사각통 형상으로 형성되는데, 하단부가 원형으로 이루어지고, 정면에 공기 흡입홀이 일정 패턴으로 형성된 음식물 쓰레기 투입구가 형성되고, 저면에 음식물 쓰레기 배출구 및 배수관이 연결되는 배수구가 각각 형성되며, 후면에 수증기 배출구가 형성되며, 양측면에 축용 홀이 대응되도록 형성되는 건조실과; 상기 건조실내의 음식물 쓰레기의 수분을 증발시키기 위해 상기 건조실의 상면에 각각 설치되데, 상기 건조실내에 균일한 전계 분포를 이루도록 서로 엇갈린 형태로 형성되는 복수의 마이크로파 발생 장치와; 상기 건조실내의 음식물을 분쇄 및 교반하기 위한 교반장치와; 상기 건조실의 상면에 설치되어 상기 마이크로파 발생장치로부터 방사된 마이크로파의 전자파를 측정하여 음식물 쓰레기의 함수량을 측정하는 함수량 측정 장치와; 상기 건조실의 음식물 쓰레기 배출구를 개폐시키는 배출구 개폐모터와; 상기 건조실의 수증기 배출구에 설치되어 수증기를 외부로 강제 배출시키는 수증기 배출장치; 및 상기 건조실의 음식물 쓰레기 배출구를 통해 배출되는 음식물 쓰레기를 수거하는 수거함을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 마그네트론에서 균일한 전계 분포가 이루어지도록 함으로써 마이크로파의 쏠림현상으로 특정 부위만 지속적으로 가열되는 열 집중(Hot spot) 현상을 방지할 수 있고, 커터를 사용하지 않고, 교반 시 음식물 쓰레기가 교반날개와 건조실 사이에 끼었을 경우 교반날개를 반대방향으로 회전시키고, 교반 시 음식물 쏠림 형상을 방지하여 건조 효율을 향상시킬 수 있으며, 음식물 쓰레기로부터 반사되는 전자파 반사량을 통해 음식물 쓰레기의 함수량을 측정함으로써 음식물 쓰레기를 완전 건조시켜 배출시킬 수 있다.

Description

마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치{Food waster drying treatment apparatus for using micro wave}
본 발명은 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 관한 것으로서, 상세하게는 음식물 쓰레기에 포함되어 있는 다량의 수분을 마이크로파의 유전가열을 통하여 증발, 건조시키고, 음식물 쓰레기의 수분 함량을 정확히 측정하여 건조 완료 시점을 확인할 수 있도록 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 음식물 쓰레기 처리기는 가정이나 음식점의 주방에서 발생되는 쓰레기를 처리하는 기기로서, 그 처리방식은 주로 건조에 의하거나 발효에 의하고 있는데, 상기 건조에 의한 처리방식의 하나가 마이크로파 음식물 쓰레기 처리기이다.
첨부된 도 1은 종래 마이크로파 음식물 쓰레기 처리기(한국공개특허 1999-74033호)를 나타낸 단면도로서, 일측벽에 도어(101)가 형성되고 상단부에 전자파발생장치(108)가 구비되는 건조실(102)의 중심에는 회전축(103)과 교반봉(104) 그리고 교반날개(105)가 구성되고, 건조실 내벽면에는 커터(106)가 형성된다. 그리고 상기 건조실(102)의 하단부에는 밸브(110)에 의해 개폐되며 건조된 쓰레기가 보관되는 배출쓰레기함(111) 및 탈수장치(116)를 통과한 물을 정수하는 정수함(124) 및 배출구(125)가 구비된다. 또한 상기 교반봉(104) 및 커터(106)에 의해 분쇄된 음식물을 압축 탈수시키기 위한 탈수수단으로 음식물이 유입되는 입구홀(114)과, 상기 입구홀(114)을 통해 유입된 음식물을 압축/탈수시키며 출구홀(115)을 통해 다시 건조실로 이송시키는 스크류(116)와, 상기 스크류(116)에 의해 탈수된 물이 보관되는 정수함(124)과, 상기 정수함(124)의 물을 필터를 이용하여 정화시킨후 외부로 배출시키는 배출구(125)가 구성되었다. 도면중 미설명 부호 113은 마이크로파의 누설을 방지하기 위한 누설방지장치를 나타낸다.
이와 같이 구성된 상태에서 사용자가 도어(101)를 열고 음식물쓰레기를 건조실(102)에 투입한 다음 도어(101)를 닫고 동작버튼을 누르면 건조공정이 시작된다.
건조공정이 시작되면 공정 순서에 따라 교반모터(107)가 회전축(103)을 회전시키고, 이와 동시에 교반봉(104)과 교반날개(105)가 회전하면서 건조실(102) 내의 음식물을 교반한다. 이때, 교반날개(105)와 건조실 내벽에 형성된 커터(106)사이에서 음식물이 분쇄된다. 이러한 공정이 계속 반복되면서 음식물 쓰레기는 잘게 부서진다.
한편, 건조공정에 따라 마이크로파 발생장치(마그네트론)(108)에서 발생된 마이크로파는 건조실내의 수분을 가열 증발시킨다. 이러한 가열과 분쇄공정이 진행되는 동안 분쇄된 음식물 쓰레기는 그 크기가 압축입구홀(114)보다 작게되면 교반과정중 입구홀(114)을 통과하여 스크류(116)로 유입된다. 이때, 스크류(116)는 탈수용모터(117)에 의해 회전하면서 유입된 쓰레기들을 이송시켜 압축출구홀(115)을 통해 건조실(102)로 되돌려 보내게 된다. 이 과정에서 쓰레기들은 스크류(116)로 이송되면서 압축/탈수되고, 탈수된 물은 탈수홀(118)을 통해 정수함(124)으로 이송된다. 정수함(124)에 저장된 물은 필터를 이용하여 작은 입자로 정화시킨 후 배출구(125)를 통해 외부로 배출시킨다.
그리고, 마이크로파로 가열 증발된 수분은 응축기(121)를 거치면서 응축팬(120)에 의해 물로 변화되어 응축통(122)을 거쳐 배출되고, 나머지 배기가스는 배기관(119)을 거쳐 배출모터(123)에 의해 탈취기(126)를 통과하면서 탈취된 후 배출된다. 배출되는 수분을 센서로 감지하여 설정값을 만족하면 건조공정을 완료한다.
건조공정이 완료되면 배출모터(109)로 밸브(110)를 열어 건조실내의 쓰레기를 쓰레기함(111)으로 배출하게 되는 것이다.
그러나, 이러한 종래의 마이크로파 음식물 쓰레기 처리기는 마이크로파를 건조실내로 유도하는 방식에 있어서 건조실내로 도입되는 마이크로파를 균일하게 분포시키는 마이크로파 발생장치, 즉 마그네트론에 대한 고려가 없어 균일가열에 의한 효율 높은 건조가 진행되기 어렵고, 이로 인해 마이크로파의 쏠림현상으로 특정 부위만 지속적으로 가열되는 열 집중(Hot spot) 현상이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 음식물을 건조 시 교반날개를 통해 교반시키는 데, 교반날개와 건조실 내측면에 낀 음식물을 분쇄시키도록 커터가 설치되었으나, 커터의 모서리에 마이크로파의 전계 강도가 집중되어 스파크가 발생하는 다른 문제점이 있다.
또, 건조 완료 시점을 알 수가 없어 탈수용 모터를 통해 음식물을 탈수시켜 건조시킴으로써 구성이 복잡하고, 건조가 완벽하게 이루어지지 않는 또 다른 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마그네트론으로부터 발진되는 전자파의 균일한 전계 분포가 이루어지도록 함으로써 마이크로파의 쏠림현상으로 특정 부위만 지속적으로 가열되는 열 집중(Hot spot) 현상을 방지하도록 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 커터를 사용하지 않고, 교반 시 음식물 쓰레기가 교반날개와 건조실 사이에 끼었을 경우 교반날개를 반대방향으로 회전시키고, 교반 시 음식물 쏠림 형상을 방지하여 건조 효율을 향상시키도록 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 음식물 쓰레기의 건조 상태에 따른 반사되는 전자파의 반사량을 통해 음식물 쓰레기의 함수량을 측정함으로써 음식물 쓰레기를 완전 건조시켜 배출시키도록 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 있어서, 케이스와; 내부가 빈 직사각통 형상으로 형성되데, 하단부가 원형으로 이루어지고, 정면에 공기 흡입홀이 일정 패턴으로 형성된 음식물 쓰레기 투입구가 형성되고, 저면에 음식물 쓰레기 배출구 및 배수관이 연결되는 배수구가 각각 형성되며, 후면에 수증기 배출구가 형성되며, 양측면에 축용 홀이 대응되도록 형성되는 건조실과; 상기 건조실내의 음식물 쓰레기의 수분을 증발시키기 위해 상기 건조실의 상면에 각각 설치되데, 상기 건조실내에 균일한 전계 분포를 이루도록 서로 엇갈린 형태로 형성되는 복수의 마이크로파 발생장치와; 상기 건조실내의 음식물을 분쇄 및 교반하기 위한 교반장치와; 상기 건조실의 상면에 설치되어 상기 마이크로파 발생장치로부터 방사된 마이크로파의 전자파를 측정하여 음식물 쓰레기의 함수량을 측정하는 함수량 측정장치와; 상기 건조실의 음식물 쓰레기 배출구를 개폐시키는 배출구 개폐모터와; 상기 건조실의 수증기 배출구에 설치되어 수증기를 외부로 강제 배출시키는 수증기 배출장치; 및 상기 건조실의 음식물 쓰레기 배출구를 통해 배출되는 음식물 쓰레기를 수거하는 수거함을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 마이크로파 발생 장치는 발진 안테나 프로브를 통해 마이크로파를 발생시키는 마그네트론과; 상기 마그네트론에 고압을 공급하는 고압 공급장치와; 상기 마그네트론 및 고압 공급장치를 냉각시키는 냉각용 팬; 및 상면에 상기 마그네트론의 발진 안테나 프로브가 삽입되고, 저면에 복수의 슬롯이 형성된 슬롯 배열 안테나형 도파관을 포함한다.
여기에서 또한, 상기 슬롯 배열 안테나형 도파관의 슬롯은
λo/2의 길이를 가지며, 상기 발진 안테나 프로브로부터 임피던스 정합된 최소 발진 거리로 이격되고, 도파관 저면의 중앙선을 기준으로 상향으로 일정 거리 이격되고, 슬롯의 중심간의 간격이 λo만큼 이격되어 형성되는 복수의 제 1슬롯과; 상기 제 1슬롯과 180도의 위상차를 갖도록 λo/2의 길이를 가지며, 중앙선을 기준으로 하향으로 일정 거리 이격되어 슬롯의 중심간의 간격이 λo만큼 이격되고, 상기 제 1슬롯의 슬롯과 슬롯 사이에 형성되는 복수의 제 2슬롯으로 구성되며; 상기 제 1슬롯의 말단 슬롯은 도파관의 종단 벽에서부터 슬롯의 중앙까지 λo/4만큼 떨어져 있으며, 상기 제 1슬롯 및 제 2슬롯으로부터 방사되는 전자파의 세기 및 위상이 동일하다.
여기에서 또, 상기 제 1슬롯 및 제 2슬롯은 수증기의 침투를 방지하도록 테플론으로 밀폐된다.
여기에서 또, 상기 건조실은 상단부에 상기 슬롯 배열 안테나형 도파관이 안착되는 안착홀과, 상기 함수량 측정장치가 안착되는 안착홀이 형성된다.
여기에서 또, 상기 교반장치는 상기 건조기의 축용 홀에 베어링에 의해 회전 가능하도록 형성되고, 일단에 피니언 기어가 형성되는 회전축과; 상기 회전축에 형성되는 복수의 교반날개와; 상기 회전축의 피니언 기어와 벨트에 의해 연결되어 상기 회전축을 회전시키도록 상기 건조실의 외측에 설치되는 정역 회전모터와; 상기 회전축의 타단에 설치되고, 외주연에 복수의 슬릿이 형성되는 회전판과; 상기 회전판의 슬릿이 발광소자와 수광소자 사이를 통과하도록 설치되어 상기 회전판의 회전에 따라 펄스 신호를 발생시키는 포토 인터럽터; 및 상기 포토 인터럽터로부터 출력되는 펄스 신호의 상승 또는 하강 엣지에서 카운팅값을 리셋하여 카운팅하고, 카운팅값이 설정된 값 이상으로 카운팅되면 상기 정역 회전모터를 현재 회전방향과 반대방향으로 회전시키는 마이크로 프로세서를 포함한다.
여기에서 또, 상기 교반날개는 상기 회전축을 중심으로 동일 방향으로 90도의 각도를 유지하며, 상기 회전축에서 일정 거리 이격되면서 형성되는 지지봉와; 상기 지지봉의 끝단에 설치되데, 45도의 방향으로 비틀어져 설치되는 날개로 구성되며; 상기 교반날개중 상기 회전축의 양끝단에 설치되는 교반날개의 지지봉은 음식물의 쏠림 현상을 방지하도록 서로 180도의 각도를 유지하도록 설치된다.
여기에서 또, 건조실 내의 음식물 쓰레기에 흡수되지 않고 반사되는 전자파를 측정하기 위한 함수량 측정장치는 상기 건조실의 안착홀에 고정되어 상기 건조실내에 형성된 마이크로파의 세기를 측정하고 세기에 대응되는 레벨을 갖는 신호를 출력하는 전자파 검출센서와; 상기 전자파 검출센서로부터 출력되는 신호를 직류 신호로 변환시키는 정류회로; 및 상기 정류회로로부터 출력되는 직류 신호와 기준 신호를 비교하여 음식물 쓰레기의 함수율을 측정하여 함수율이 일정 이하로 내려가서 직류 신호가 기준 신호보다 크면 상기 마이크로파 발생장치의 동작을 오프시키는 신호를 출력하는 비교기로 구성된다.
여기에서 또, 상기 전자파 검출센서는 검파 다이오드가 장착된 방향성 결합기이다.
여기에서 또, 상기 수증기 배출장치는 상기 건조실의 수증기 배출구에 결합되는 팬과; 상기 팬과 결합되는 배출 덕트로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 우측면도이고, 도 3은 도 2의 좌측면도이며, 도 4는 도 2의 정면도이고, 도 5는 도 2의 후면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 슬롯배열 안테나형 도파관의 구조를 투시한 투시도이고, 도 7은 도 6의 슬롯배열을 나타낸 배치도이며, 도 8은 도 6의 표면전류 분포도이고, 도 9는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 함수량 측정장치의 구성을 나타낸 회로도이며, 도 10은 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 교반장치중 교반날개의 구조를 나타낸 구조도이고, 도 11은 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 교반장치중 회전판과 포토 인터럽터의 구성을 나타낸 구조도이며, 도 12는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 정역 회전모터의 동작 타이밍을 나타낸 타이밍도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치(100)는, 케이스(110)와, 건조실(120)과, 마이크로파 발생장치(130)와, 교반장치(140)와, 함수량 측정장치(150)와, 배출구 개폐모터(160)와, 수증기 배출장치(170)와, 수거함(180)으로 구성된다.
케이스(110)는 장치의 외형을 이루고 내부에 각 구성부가 수납 가능하도록 형성된다.
건조실(120)은 내부가 빈 직사각통 형상으로 형성되데, 하단부가 원형으로 이루어지고, 정면에 공기 흡입홀(121-1)이 일정 패턴으로 형성된 음식물 쓰레기 투입구(121)가 형성되고, 저면에 음식물 쓰레기 배출구(122) 및 배수관(123-1)이 연결되는 배수구(123)가 각각 형성되며, 후면에 수증기 배출구(124)가 형성되며, 양측면에 축용 홀(125)이 대응되도록 형성된다. 여기에서, 건조실(120)은 상단부에 하기에서 설명할 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)이 안착되는 안착홀(126)과, 함수량 측정장치(150)가 결합되는 슬롯(127)이 형성된다. 여기에서 또한, 건조실(120) 상단부에 안착홀(126)을 형성하지 않고, 직접 마이크로파 발생장치(130)의 슬롯(135)을 형성할 수도 있다. 여기에서 또, 배수구(123)에는 음식물 쓰레기가 물과 함께 유출되는 것을 차단하도록 망이 형성된다.
마이크로파 발생장치(130)는 발진 안테나 프로브(131-1)를 통해 2.45GHz 주파수의 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(131)과, 마그네트론(131)에 고압을 공급하는 고압 공급장치(132)와, 마그네트론(131) 및 고압 공급장치(132)를 냉각시키는 냉각용 팬(133)과, 상면에 마그네트론(131)의 발진 안테나 프로브(131-1)가 삽입되고, 저면에 복수의 슬롯(135)이 형성된 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)으로 구성된다.
여기에서, 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)의 슬롯(135)은 도 7에 도시된 바와 같이 λo/2의 길이를 가지며, 발진 안테나 프로브(131-1)로부터 임피던스 정합된최소 발진 거리로 이격되고, 도파관(134) 저면의 중앙선을 기준으로 상향으로 일정 거리 이격되고, 슬롯의 중심간의 간격이 λo만큼 이격되어 형성되는 복수의 제 1슬롯(135-1)과, 제 1슬롯(135-1)과 180도의 위상차를 갖도록 λo/2의 길이를 가지며, 중앙선을 기준으로 하향으로 일정 거리 이격되어 슬롯의 중심간의 간격이 λo만큼 이격되고, 제 1슬롯(135-1)의 슬롯과 슬롯 사이에 형성되는 복수의 제 2슬롯(135-2)으로 구성되며, 제 1슬롯(135-1)의 말단 슬롯은 도파관(134)의 종단 벽에서부터 슬롯의 중앙까지 λo/4만큼 떨어져 있으며, 제 1슬롯(135-1) 및 제 2슬롯(135-2)으로부터 방사되는 전자파의 세기 및 위상이 동일하다. 한편, 제 1슬롯(135-1)과 제 2슬롯(135-2)은 건조실(120) 상면에 직접 형성될 수도 있는 데, 이러한 경우 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)은 저면이 개방된 형태로 형성된다. 또한, 제 1슬롯(135-1) 및 제 2슬롯(135-2)은 수증기의 침투를 방지하도록 전자파에 투명한 재질인 테플론(도시 생략)으로 밀폐된다.
교반장치(140)는 건조실(120)의 축용 홀(125)에 베어링(142)에 의해 회전 가능하도록 형성되고, 일단에 피니언 기어(141-1)가 형성되는 회전축(141)과, 회전축(141)에 형성되는 복수의 교반날개(143)와, 회전축의 피니언 기어(141-1)와 벨트(145)에 의해 연결되어 회전축(141)을 회전시키도록 건조실(120)의 외측에 설치되는 정역 회전모터(144)와, 회전축(141)의 타단에 설치되고, 외주연에 복수의 슬릿(146-1)이 형성되는 회전판(146)과, 회전판(146)의 슬릿(146-1)이 발광소자(147-1)와 수광소자(147-2) 사이를 통과하도록 설치되어 회전판(146)의 회전에 따라 펄스 신호를 발생시키는 포토 인터럽터(147)와, 포토 인터럽터(147)로부터 출력되는 펄스 신호의 상승 또는 하강 엣지에서 카운팅값을 리셋하여 카운팅하고, 카운팅값이 설정된 값 이상으로 카운팅되면 정역 회전모터(144)를 현재 회전방향과 반대방향으로 회전시키는 마이크로 프로세서(148)로 구성된다. 여기에서, 벨트(145)는 체인, 고무 벨트 등이 사용된다.
여기에서, 교반날개(143)는 도 10에 도시된 바와 같이 회전축(141)을 중심으로 동일 방향으로 90도의 각도를 유지하며, 회전축(141)에서 일정 거리 이격되면서 형성되는 지지봉(143-1)과, 지지봉(143-1)의 끝단에 설치되데, 45도의 방향으로 비틀어져 설치되는 날개(143-2)로 구성되고, 교반날개(143)중 회전축(141)의 양끝단에 설치되는 교반날개(143)의 지지봉(143-1)은 음식물 쓰레기의 걸림 현상을 방지하도록 서로 180도의 각도를 유지하도록 설치된다.
함수량 측정장치(150)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 건조실(120)의 안착홀에 고정되어 음식물 쓰레기에 흡수되지 않고 상기 건조실(120)내에 반사된 마이크로파의 세기를 검출하고 세기에 대응되는 레벨을 갖는 신호를 출력하는 전자파 검출센서(151)와, 전자파 검출센서(151)로부터 출력되는 신호를 직류 신호로 변환시키는 정류회로(152)와, 정류회로(152)로부터 출력되는 직류 신호와 기준 신호를 비교하여 음식물 쓰레기의 함수율을 측정하여 함수율이 일정 이하로 내려가서 직류 신호가 기준 신호보다 크면 마이크로파 발생장치(130)의 동작을 오프시키는 신호를 출력하는 비교기(153)로 구성된다.
여기에서, 전자파 검출센서(151)는 검파 다이오드(도시 생략)가 장착된 방향성 결합기이고, 정류회로(152)는 스트립선로(L1, L2)와, 쇼트키 다이오드(SD1)와 콘덴서(C1)로 이루어진다.
배출구 개폐모터(160)는 건조실(120)의 음식물 쓰레기 배출구(122)를 개폐시키도록 건조실(120)의 외측에 설치된다.
수증기 배출장치(170)는 건조실(120)의 수증기 배출구(124)에 결합되는 팬(171)과, 팬(171)과 결합되는 배출 덕트(172)로 구성된다.
수거함(180)은 건조실(120)의 음식물 쓰레기 배출구(122)를 통해 배출되는 음식물 쓰레기를 수거한다.
이하, 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 건조실(120)의 음식물 쓰레기 투입구(121)를 통해 음식물 쓰레기를 넣은 상태에서 장치에 전원을 인가하면, 마이크로파 발생장치(130)를 통해 건조실(120) 내로 마이크로파가 방사되고, 건조실(120)의 축용 홀(125)에 베어링(142)에 의해 회전 가능하도록 결합된 교반장치(140)의 회전에 의해 음식물 쓰레기가 교반되면서 수분이 제거된다. 이때, 교반장치(140)의 정역 회전모터(144)는 회전축(141)을 일정시간 단위로 번갈아 가면서 정, 역회전시켜 음식물 쓰레기가 한쪽으로 몰리는 현상을 방지한다.
한편, 정역 회전모터(144)의 회전시 교반장치(140)의 마이크로 프로세서(148)는 회전판(146)의 회전을 감지하는 포토 인터럽터(147)로부터 펄스 신호를 인가받아 펄스 신호의 상승 엣지에서 카운팅값을 리셋하여 카운팅하고, 걸림에 의해 회전이 멈춰서 카운팅값이 설정된 값 이상으로 카운팅되면 정역 회전모터(144)를 현재 회전방향과 반대방향으로 회전시킨다.
그리고, 가열시 발생되는 수증기는 수증기 배출구(124)에 형성된 팬(171)과, 배출 덕트(172)를 통해 배출되고, 음식물 쓰레기 투입구(121)에 형성된 공기 흡입홀(121-1)을 통해 공기가 유입으로 인하여 원활한 수증기 배출이 이루어진다. 한편, 건조실(120)의 저면에 형성된 배수구(123)를 통해 물이 배수관(123-1)으로 배출되어 건조과정과 함께 탈수가 이루어진다.
또한, 건조실(120) 내의 전자파를 전자파 검출센서(151)로부터 측정된 신호가 일정 이상의 레벨을 가지면 비교기(153)로부터 동작을 오프시키는 신호, 즉 건조 완료 신호가 출력되면, 이에 따라 건조실(120)의 음식물 쓰레기 배출구(122)에 장착된 배출구 개폐모터(160)가 동작되어 음식물 쓰레기 배출구(122)가 개방되고, 교반장치(140)의 정역 회전모터(144)가 한쪽방향으로만 회전되어 회전축(141)을 한방향으로만 회전되도록 하여 건조 완료된 음식물 쓰레기를 음식물 쓰레기 배출구(122) 쪽으로 이송하여 배출되어 수거함(180)에서 수거되도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 마이크로파 발생장치의 동작을 보다 구체적으로 설명하면, 일반적으로 마이크로파를 이용한 가열장치는 마이크로파 방사구조가 마이크로파가 건조실 내에 고르게 분산되어 피 건조물에 전달됨으로써 균일 가열이 이루어지도록 하는 구조를 지녀야 한다.
본 발명의 핵심은 도파관 슬롯 배열 안테나를 건조실 내에서 유전체 가열을 이루기 위한 수단으로 사용하는 것이다. 원래 도파관 슬롯 배열 안테나는 레이더 등에서 마이크로파를 공중으로 방사시키는 수단으로 오랫동안 사용되어 왔으나, 본 발명에서는 건조실 내에서 수분을 함유한 음식물 쓰레기를 유전 가열하는 소자로 사용하여 균일 가열, 임피던스 정합, 가열소자 간 마이크로파 상호 간섭의 감소 효과를 발휘하도록 하였다.
본 발명은 이러한 균일 가열을 이루기 위한 수단으로 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)의 저면에 슬롯 배열을 가진 도파관 안테나(slotted waveguide antenna)를 건조실(120) 상단에 장착하고, 마그네트론(131)을 슬롯면의 반대면인 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)의 종단에 설치하여 피딩(feeding)하는 구조이다.
마그네트론(131)과 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)을 직렬 연결하여 가열 소자를 정의하도록 한다. 건조실(120) 내의 음식물 쓰레기의 양과 마그네트론(131)의 출력을 고려하여 가열 소자의 수를 결정하며, 본 발명에서는 두 개의 가열 소자를 사용한 구조를 예로 도시하였으나, 건조 규모에 따라 가열 소자의 수는 임의대로 조절 가능하다. 이 경우 서로 인접한 슬롯 배열 안테나형 도파관(134) 사이의 상호간섭이 작아지게 되어 가열 소자의 위치 선정을 자유롭게 한다.
도파관 슬롯 배열 안테나에 대해 좀더 구체적으로 설명하면, 보통 직사각형 도파관내로 전파되는 전자파는 TE10 모드로써 도파관 내부의 표면전류의 분포는 도 8에 도시된 바와 같다. 전파가 진행하는 도파관의 z축면의 중앙선에 슬롯이 위치하면 표면전류의 분포변화가 거의 없어서 전자파의 방사는 없으나, 중앙선으로부터 일정거리 이격되어서 슬롯이 존재하면 전류의 흐름이 슬롯에 의하여 차단되고, 슬롯의 길이를 λo/2로 규정하면 각각의 슬롯은 λo/2 길이의 다이폴 안테나로 작용하여 전자파를 방사한다. 슬롯의 위치가 중앙선으로부터 멀리 떨어질수록 슬롯에 의해 차단되는 표면전류양이 증가되어 방사되는 전자파의 에너지는 커진다.
이러한 원리를 이용하여 도 7에 도시한바와 같은 구조의 다수개의 슬롯을 가진 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)을 건조실 상부에 설치하여 피딩시키면 각각 슬롯의 전도도는 다음과 같다.
여기에서, gn : n 번째 슬롯의 전도도, λg : 관내 파장, λo : 자유공간 중 파장, xn : n 번째 슬롯의 중앙선으로부터의 이격거리
전자파의 균일한 방사를 위해서는 각각의 슬롯이 동일한 전자파 방사세기를 가져야 하며 다음과 같은 식을 만족해야 한다.
여기서 an은 n번째 슬롯이 방사하는 세기의 상대적인 크기를 나타내며, 모든 an이 동일한 값을 가지기 위해서는 모든 슬롯의 gn도 동일한 값을 가져야 한다.
따라서, 수학식 1에 의하면 모든 슬롯이 중앙선으로부터 동일한 이격거리(w)를 가지고 위치하면, 균일한 전자파방사구조를 갖는 도파관 안테나가 된다. 또한 슬롯중앙과의 간격을 λg/2 만큼 갖고 중앙선으로부터 서로 교대로 배치하게 되면 180도만큼의 위상변화를 유발시켜서 모든 슬롯으로부터 방사되는 전자파는 모두 같은 위상을 갖게 된다.
또한, 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)을 서로 엇갈리게 배치하여 건조실(120) 상단에 장착하면 전체적인 슬롯(135)의 위치가 슬롯이 존재하지 않는 부위를 서로 보충하는 역할을 하여 건조실(120) 내로의 방사는 매우 균일하게 된다. 또, 슬롯(135)을 전자파에 대해서 투명한 재질인 테플론으로 막아서 가열에 의해 발생되는 수증기가 슬롯(135)을 통하여 슬롯 배열 안테나형 도파관(134) 내부로 스며들 경우 전자파의 흡수로 인하여 출력이 저하됨을 방지한다.
상기한 슬롯 배열 안테나형 도파관(134)은 필요에 따라서 여러 개를 일정한 간격으로 서로 마주보는 방향으로 배치되도록 건조실을 구성하면 컨베이어 벨트를 이용하여 피 건조물을 통과시키면서 연속적으로 균일 건조를 시킬 수 있어서 산업용 연속 건조기로의 응용이 가능한 특징이 있다.
또한, 음식물 쓰레기의 효율적인 건조를 위하여 원활한 교반은 반드시 필요하다. 본 발명에 따른 교반장치(140)의 구조는 도 10에 도시한바와 같이 음식물 쓰레기의 효율적인 교반을 위하여 회전축(141)과 다수의 교반날개(143)로 구성된다.
각각의 교반날개(143)의 날개(143-2)의 방향은 회전축(141)과 45도 방향으로 비틀진 상태이고, 지지봉(143-1)은 서로 90도의 각도를 가지며 설치된다. 정회전시 음식물 쓰레기가 우에서 좌로 이동시키며, 날개(143-2)의 높이를 약 2cm 정도로 작게 만들어서 교반시 음식물 쓰레기가 전체적으로 움직이는 현상을 방지했다. 이는 교반날개(143)의 날개(143-2)에 의해서 건조실(120) 내의 음식물 쓰레기가 날개(143-2)의 크기에 따라 이동되면 이동되는 양만큼 윗부분의 음식물 쓰레기가 다시 채워짐으로써 전체적인 이동 없이 효율적인 교반이 이루어지게 된다.
이러한 교반장치(140)에서는 정, 역회전을 함으로써 음식물 쓰레기가 건조과정중 한쪽부분으로 몰리는 것을 최대한 방지하는 효과를 지닌다. 또한, 회전축(141)의 양 끝단에 형성된 교반날개(143)는 서로 180도의 각도를 유지하도록 설치함으로써 교반날개(143)의 회전 시 음식물 쓰레기가 양끝단으로 몰리는 현상을 최대한 방지한다.
그리고, 교반도중 교반날개(143)의 날개(143-2)와 건조실(120)의 내벽면사이에 음식물 쓰레기가 끼였을 경우 정역 회전모터(144)와 동력을 전달하는 벨트(145)에 과부하가 걸려서 멈추게 되고 고장의 원인이 될 수 있다.
이러한 걸림 현상을 해결하기 위하여 종래에는 정역 회전모터의 입력 전류를 측정하고 과부하 시 발생하는 전류증가량을 측정하여 정역 회전모터의 회전방향을 반대방향으로 돌리는 방식을 취하였으나, 전류변화량이 미미하여 정확한 측정이 어렵고, 과부하의 증가량에 따른 전류변화량이 선형적인 관계가 아니어서 날개가 끼였을 경우에도 계속 정역 회전모터에는 과부하가 걸려있는 경우가 종종 발생하는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 도 11에 도시한 바와 같이 포토 인터럽터(147)와 슬릿(146-1)이 형성된 회전판(146)을 사용하여 교반시 발생할 수 있는 걸림 현상을 방지한다.
포토 인터럽터(147)는 한쪽 면은 발광소자(147-1)가 위치하고, 반대쪽 면은 수광소자(147-2)가 위치하여 그 사이에 물체가 존재할 경우 빛이 차단되어서 수광소자(147-2)에서는 신호가 발생되지 않는다. 도 11에 도시된 바와 같이 회전축(141)의 끝단에 슬릿(146-1)이 형성된 회전판(146)을 부착하고 슬릿(146-1)이 포토 인터럽터(147)의 발광소자(147-1)와 수광소자(147-2) 사이에 위치하게 하여 회전축(141)을 회전시키면 수광소자(147-2)에서는 일정한 펄스가 발생된다. 한편 마이크로 프로세서(148)에서 도 12에 도시된 바와 같이 발생되는 카운트 값은 계속 증가하며, 수광소자(147-2)로부터 들어오는 펄스의 상승 엣지(rising edge)에서 리셋되는 과정을 되풀이 하다가, 걸림으로 인하여 회전이 중단되면 수광소자(147-2)로부터 펄스는 들어오지 않게 되며, 이때는 마이크로 프로세서(148)의 카운트 값이 계속 증가하다가 설정 카운트 값에 도달하면 걸림이 발생한 것으로 판단하여 회전방향을 역방향으로 회전시켜서 걸림 현상에 의한 정역 회전모터(144)의 과부하를 방지함과 동시에 원활한 교반이 지속적으로 이루어진다.
회전축(141)이 음식물 쓰레기의 걸림 현상이 없을 경우 일정하게 회전한다고 하면 슬릿(146-1)의 간격과 펄스를 모니터링 하는 시간을 적당히 조절하면, 회전축(141)의 과부하량의 정도에 따른 역회전 명령을 내릴 수 있어서 정역 회전모터(144) 및 교반장치(140)의 과부하에 따른 고장을 방지할 수 있다.
따라서, 이러한 광센서 방식 교반장치는 음식물 쓰레기의 모터 제어에만 국한되어 사용되지 않고 다양한 회전수단에서 걸림에 의한 모터의 과부하 방지용으로의 응용이 가능하다.
그리고, 음식물 쓰레기의 함수율이 최종 목표치까지 도달하면 마그네트론(131)의 발진을 중단시키고 음식물 쓰레기를 배출하여야 한다. 이를 위하여 건조실(120) 상단에 슬릿(146-1)에 전자파 검출센서(151)를 장착하여 건조가 진행되는 동안 시료에 흡수되지 않고 반사되는 전자파를 측정한다.
건조실(120) 내의 음식물 쓰레기가 높은 수준의 수분을 함유할 때에는 마이크로파 발생장치(130)에서 공급되는 마이크로파는 수분이 많은 쪽에 집중되어 분포하고, 반대로 음식물 쓰레기의 수분 함량이 줄어들면 마이크로파는 건조실(120) 내에 고르게 분포하려는 특성이 있다. 건조실(120) 내부에서 전자파 세기의 변화를 측정할 수 있다면 음식물 쓰레기의 함수율이 최종 목표치까지 도달했는지의 여부를 판단할 수 있다.
그리고, 전자파 검출센서(151)는 검파 다이오드가 장착된 방향성 결합기(Directional Coupler)가 사용된다. 원래 이 방법은 도파관에서 입사 또는 반사되는 전파의 세기를 측정하는 목적으로 사용되나, 본 발명에서는 일종의 공진기인 건조실 상단에 방향성 결합기를 설치하여 피 건조물 외부에서의 전자파 세기를 측정하는 수단으로 사용된다.
즉, 건조에 의하여 음식물 쓰레기의 함수율이 감소될 때 전자파 검출센서(151)에서 측정되는 전자파의 세기가 커지게 되며, 이 값이 설정값을 초과하면 마그네트론(131)의 전원공급을 오프시킨다. 한편, 전자파 검출센서(151)는 도 9에 도시된 바와 같이 전자파를 감지하는 λo/8 길이의 방향성 결합기가 건조실(120)의 슬롯으로부터 일정높이 만큼 이격되어서 설치되고, 전자파 검출센서(151)로부터 검출된 전자파를 스트립선로(L1, L2)와 검파소자인 쇼트키 다이오드(SD1)와 콘덴서(C1)를 통해 검파하여 직류신호로 변환하고, 변환된 직류신호를 비교기(153)가 기준 신호와 비교하여 비교 결과에 따라 마이크로파 발생장치(130)의 온/오프 신호를 발생시킨다.
전자파 검출센서(151)의 한쪽 끝을 터미네이션 저항(R1)을 통해 접지시킴으로써 방향성을 갖게 하여 일정한 방향으로만 입사되어오는 전자파를 측정하도록 함으로써 전자파의 난반사에 의한 신호의 불규칙성을 방지하여 재현성을 높이는 효과를 갖는다. 이러한 함수량 측정장치(150)는 건조실(120) 내의 음식물 쓰레기의 함수율 변화에 따른 반사되는 전자파의 변화량을 실시간으로 측정하기 때문에 투입된 음식물 쓰레기의 양에 관계없이 원하는 함수율에 도달하면 건조 운전을 정확히 중지시킬 수 있으며, 건조도중 추가로 음식물 쓰레기를 투입하더라도 건조완료시점이 자동으로 결정되며, 건조실(120) 내에 아무런 시료가 없을 경우에도 운전이 가동되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 따르면, 마그네트론에서 균일한 전계 분포가 이루어지도록 함으로써 마이크로파의 쏠림현상으로 특정 부위만 지속적으로 가열되는 열 집중(Hot spot) 현상이 발생되는 방지할 수 있다.
또한, 본 발명인 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 따르면 커터를 사용하지 않고, 교반시 음식물 쓰레기가 교반날개와 건조실 사이에 끼었을 경우 교반날개를 반대방향으로 회전시키고, 교반시 음식물 쏠림 형상을 방지하여 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명인 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 따르면 음식물 쓰레기로부터 반사되는 반사량을 통해 음식물 쓰레기의 함수량을 측정함으로써 음식물 쓰레기를 완전 건조시켜 배출시킬 수 있다.
도 1은 종래 마이크로파 음식물 쓰레기 처리기를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 우측면도,
도 3은 도 2의 좌측면도,
도 4는 도 2의 정면도,
도 5는 도 2의 후면도,
도 6은 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 슬롯배열 안테나형 도파관의 구조를 투시한 투시도,
도 7은 도 6의 슬롯배열을 나타낸 배치도,
도 8은 도 6의 표면전류 분포도,
도 9는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 함수량 측정장치의 구성을 나타낸 회로도,
도 10은 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 교반장치중 교반날개의 구조를 나타낸 구조도,
도 11은 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 교반장치중 회전판과 포토 인터럽터의 구성을 나타낸 구조도, 도 12는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치의 정역 회전모터의 동작 타이밍을 나타낸 타이밍도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100 : 케이스 120 : 건조실
130 : 마이크로파 발생장치 131 : 마그네트론
131-1 : 발진 안테나 프로브 132 : 고압 공급장치
134 : 슬롯 배열 안테나형 도파관 135 : 슬롯
140 : 교반장치 141 : 회전축
143 : 교반날개 144 : 정역 회전모터
146 : 회전판 146-1 : 슬릿
147 : 포토 인터럽터 148 : 마이크로 프로세서
150 : 함수량 측정장치 151 : 전자파 검출센서
152 : 정류회로 153 : 비교기
160 : 배출구 개폐모터 170 : 수증기 배출장치
180 : 수거함

Claims (10)

  1. 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치에 있어서,
    케이스와;
    내부가 빈 직사각통 형상으로 형성되데, 하단부가 원형으로 이루어지고, 정면에 공기 흡입홀이 일정 패턴으로 형성된 음식물 쓰레기 투입구가 형성되고, 저면에 음식물 쓰레기 배출구 및 배수관이 연결되는 배수구가 각각 형성되며, 후면에 수증기 배출구가 형성되며, 양측면에 축용 홀이 대응되도록 형성되는 건조실과;
    발진 안테나 프로브를 통해 마이크로파를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론에 고압을 공급하는 고압 공급장치와, 상기 마그네트론 및 고압 공급장치를 냉각시키는 냉각용 팬과, 상면에 상기 마그네트론의 발진 안테나 프로브가 삽입되고, 저면에 복수의 슬롯이 형성된 슬롯 배열 안테나형 도파관을 구비하고, 상기 건조실내의 음식물 쓰레기의 수분을 증발시키기 위해 상기 건조실의 상면에 각각 설치되데, 상기 건조실내에 균일한 전계 분포를 이루도록 서로 엇갈린 형태로 형성되는 복수의 마이크로파 발생장치와;
    상기 건조기의 축용 홀에 베어링에 의해 회전 가능하도록 형성되고, 일단에 피니언 기어가 형성되는 회전축과, 상기 회전축에 형성되는 복수의 교반날개와, 상기 회전축의 피니언 기어와 벨트에 의해 연결되어 상기 회전축을 회전시키도록 상기 건조실의 외측에 설치되는 정역 회전모터와, 상기 회전축의 타단에 설치되고, 외주연에 복수의 슬릿이 형성되는 회전판과, 상기 회전판의 슬릿이 발광소자와 수광소자 사이를 통과하도록 설치되어 상기 회전판의 회전에 따라 펄스 신호를 발생시키는 포토 인터럽터와, 카운팅값을 계속 증가시키고, 카운팅값을 증가도중 상기 포토 인터럽터로부터 출력되는 펄스 신호의 상승 또는 하강 엣지에서 카운팅값을 리셋하여 카운팅을 반복 수행하고, 카운팅값이 설정된 값 이상으로 카운팅되고, 걸림으로 인해 상기 포토 인터럽터로부터 펄스 신호의 입력이 없으면 걸림으로 판단하여 상기 정역 회전모터를 현재 회전방향과 반대방향으로 회전시키는 마이크로 프로세서를 구비하고, 상기 건조실내의 음식물을 분쇄 및 교반하기 위한 교반장치와;
    상기 건조실의 안착홀에 고정되어 상기 건조실 내의 음식물 쓰레기에 흡수되지 않고 상기 건조실내에 반사된 마이크로파의 세기를 검출하고 세기에 대응되는 레벨을 갖는 신호를 출력하는 전자파 검출센서와, 상기 전자파 검출센서로부터 출력되는 신호를 직류 신호로 변환시키는 정류회로와, 상기 정류회로로부터 출력되는 직류 신호와 기준 신호를 비교하여 음식물 쓰레기의 함수율을 측정하여 함수율이 일정 이하로 내려가서 직류 신호가 기준 신호보다 크면 상기 마이크로파 발생장치의 동작을 오프시키는 신호를 출력하는 비교기를 구비하고, 상기 건조실의 상면에 설치되어 상기 마이크로파 발생장치로부터 방사된 마이크로파의 전자파를 측정하여 음식물 쓰레기의 함수량을 측정하는 함수량 측정장치와;
    상기 건조실의 음식물 쓰레기 배출구를 개폐시키는 배출구 개폐모터와;
    상기 건조실의 수증기 배출구에 결합되는 팬과, 상기 팬과 결합되는 배출 덕트를 구비하고, 상기 건조실의 수증기 배출구에 설치되어 수증기를 외부로 강제 배출시키는 수증기 배출장치; 및
    상기 건조실의 음식물 쓰레기 배출구를 통해 배출되는 음식물 쓰레기를 수거하는 수거함을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬롯 배열 안테나형 도파관의 슬롯은,
    λo/2의 길이를 가지며, 상기 발진 안테나 프로브로부터 임피던스 정합된 최소 발진 거리로 이격되고, 도파관 저면의 중앙선을 기준으로 상향으로 일정 거리 이격되고, 슬롯의 중심간의 간격이 λo만큼 이격되어 형성되는 복수의 제 1슬롯과;
    상기 제 1슬롯과 180도의 위상차를 갖도록 λo/2의 길이를 가지며, 중앙선을 기준으로 하향으로 일정 거리 이격되어 슬롯의 중심간의 간격이 λo만큼 이격되고, 상기 제 1슬롯의 슬롯과 슬롯 사이에 형성되는 복수의 제 2슬롯으로 구성되며;
    상기 제 1슬롯의 말단 슬롯은 도파관의 종단 벽에서부터 슬롯의 중앙까지 λo/4만큼 떨어져 있으며, 상기 제 1슬롯 및 제 2슬롯으로부터 방사되는 전자파의 세기 및 위상이 동일한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1슬롯 및 제 2슬롯은,
    수증기의 침투를 방지하도록 테플론으로 밀폐되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조실은,
    상단부에 상기 슬롯 배열 안테나형 도파관이 안착되는 안착홀과, 상기 함수량 측정장치가 안착되는 안착홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반날개는,
    상기 회전축을 중심으로 동일 방향으로 90도의 각도를 유지하며, 상기 회전축에서 일정 거리 이격되면서 형성되는 지지봉와;
    상기 지지봉의 끝단에 설치되데, 45도의 방향으로 비틀어져 설치되는 날개로 구성되며;
    상기 교반날개중 상기 회전축의 양끝단에 설치되는 교반날개의 지지봉은 음식물의 걸림 현상을 방지하도록 서로 180도의 각도를 유지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자파 검출센서는,
    검파 다이오드가 장착된 방향성 결합기인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 음식물 쓰레기 건조처리장치.
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100776019B1 (ko) 2006-12-02 2007-11-15 주식회사 쇼 블루 음식물쓰레기의 처리시스템
CN115435559A (zh) * 2022-08-29 2022-12-06 农业农村部南京农业机械化研究所 一种水平滚筒耦合微波的粮食干燥机
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