KR100676897B1 - 음식쓰레기 자동수거 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투입장치로 투입되는 음식쓰레기를 압축공기의 압력으로 이송관로에 밀어 넣어 중앙 포집기로 수집되게 하는 구성으로 된 음식쓰레기 자동 수거 시스템에 관한 것으로서, 상기 이송관로와 같은 지름을 가지는 상부통과 몸통으로 이루어지고, 상기 상부통에는 원통형의 뚜껑이 씌워짐과 아울러 그 하측부는 상측 슬라이드밸브를 개재하여 몸통으로 이어지고, 상기 몸통에는 전자밸브를 갖춘 압축공기관이 관 접속되어 있음과 아울러 상기 몸통의 하측부는 하측 슬라이드밸브를 개재하여 상기 이송관로로 이어지며, 또한 상기 상부통의 외주 면에는 근접센서가 부착되어서 상기 뚜껑의 개폐 여부를 감지할 수 있게 되어 있는 투입장치와, 내부가 여과 면에 의해 구획되어서 음식쓰레기에 함유된 물을 분리하여 배수관을 통해 배출하는 물 분리장치가 병설된 중앙 포집기를 포함하는 구성으로 되어서 최저의 단가로 설비할 수 있고, 중앙 포집기로 수거되는 음식쓰레기를 수분 없이 저장하여 놓을 수 있게 한 것이다.

음식쓰레기 배출장치, 음식쓰레기 수거장치, 주방쓰레기

Description

음식쓰레기 자동수거 시스템{Kitchen waste collection system}

도 1은 본 발명에 관련된 음식쓰레기 자동수거 시스템의 개략적 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 주요부 투입장치의 확대 단면도.

도 3은 도 2의 화살표 A - A에 따른 단면도.
도 4는 도 2에 도시한 슬라이드밸브의 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시한 슬라이드밸브의 조립 상태를 나타내는 평면도.
도 6은 도 5의 B - B선에 따른 단면도로서 슬라이드밸브의 닫힌 상태를 나타내는 도면.

도 7은 도 5의 B - B선에 따른 단면도로서 슬라이드밸브의 열린 상태를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 투입장치 3: 이송관로
5: 중앙 포집기 7: 진공 흡입차량

9: 물 분리장치; 11: 여과면

13: 배수관 15: 상부통

17: 뚜껑 19: 근접센서

21, 25: 슬라이드밸브 23: 몸통

27: 외함 29: 전자밸브

31: 압축공기관 32, 34, 38: 구멍

33: 상부 고정판 35: 하부 고정판

37: 지지막대 39: 작동판

41: 작동실린더 43: 연결막대

45: 원형 홈 47: 경질 패킹
49: 연질 오 링 51: 배출홈

본 발명은 아파트나 오피스텔의 주방에서 발생하는 음식쓰레기로부터 악취가 풍기거나 이로 인해 해충이 서식하는 것을 방지하여 쾌적한 주거환경을 제공하는 음식쓰레기 자동수거 시스템에 관한 것이다.

현재 가정에서 발생하는 음식쓰레기는 일반적으로 거름망으로 탈수해서 별도의 용기나 비닐봉투 등에 담아 두었다가 옥외에 비치된 음식쓰레기 수거통으로 투기하고 있다. 이러한 방식에 따르면, 탈수된 음식쓰레기를 일정 분량이 될 때까지 주방의 한구석 또는 베란다 등에 보관해야 하기 때문에 그동안 음식쓰레기에서 풍기는 악취나 해충 서식요건의 제공 등과 같은 문제가 발생하고, 또 옥외로 들고 나가 버리는 과정에서는 주변 사람들에게 혐오감을 주는 등의 불편함이 있다.
본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 한국특허공고번호 10-0232836호로 특허 등록된 “압축공기에 의한 중앙 집중식 음식쓰레기 자동포집시스템”을 제안한 바 있다.
상기 시스템은 각 세대별로 비치된 투입장치로 투기하는 음식쓰레기를 압축공기의 압력으로 중앙 포집기까지 이송하여 별도 수거될 때까지 저장하여 두는 구성으로 되어서 음식쓰레기의 위생적 처리를 가능케 한다.
그러나 상기 시스템은, 음식쓰레기를 투기하는 투입장치가 분쇄기를 갖추어야 하는 구조로 되어 있어서, 설비 비용이 비싸고 장치의 부피가 큰 단점이 있으며, 또 이송관로 상에 수많은 차단밸브를 설치해야 하므로 시공하기도 쉽지 않다.
게다가 각 세대별로 투입장치를 청소할 때 투입하는 물까지 중앙 포집기로 수용됨에 따라 음식쓰레기의 수분이 급격히 증대되어 버리는 문제도 있다.

삭제

본 발명의 목적은 상술한 음식쓰레기 자동수거 시스템에서 볼 수 있는 문제점을 근본적으로 해소하여 시공이 간편 용이하고 저렴한 비용으로 실시할 수 있도록 투입장치를 개선한 음식쓰레기 자동수거 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 중앙 포집기로 수거되는 음식쓰레기에서 수분을 걸러낼 수 있게 개선한 음식쓰레기 자동수거 시스템을 제공함에 두고 있다.

본 발명은 상기의 목적을 구현하기 위하여, 투입장치로 투입되는 음식쓰레기를 압축공기의 압력으로 이송관로에 밀어 넣어 중앙 포집기로 수집되게 하는 구성으로 된 음식쓰레기 자동 수거 시스템으로서, 상기 이송관로와 같은 지름을 가지는 상부통과 몸통으로 이루어지고, 상기 상부통에는 원통형의 뚜껑이 씌워짐과 아울러 그 하측부는 상측 슬라이드밸브를 개재하여 몸통으로 이어지고, 상기 몸통에는 전자밸브를 갖춘 압축공기관이 관 접속되어 있음과 아울러 상기 몸통의 하측부는 하측 슬라이드밸브를 개재하여 상기 이송관로로 이어지며, 또한 상기 상부통의 외주 면에는 근접센서가 부착되어서 상기 뚜껑의 개폐 여부를 감지할 수 있게 되어 있는 투입장치와, 내부가 여과 면에 의해 구획되어서 음식쓰레기에 함유된 물을 분리하여 배수관을 통해 배출하는 물 분리장치가 병설된 중앙 포집기를 포함하는 구성으로 된 음식쓰레기 자동수거 시스템을 제안한다.

또한, 상기 몸통에 관 접속되는 압축공기관은 몸통의 원주방향에 직교하는 방향으로 연결되는 것이 좋다.

상술한 본 발명의 구성에 있어서, 상기 상 하측 슬라이드밸브는, 상부통, 몸통 및 이송관로의 안지름과 동일한 크기로 되는 구멍을 대략 중심에 갖춘 상 하부 고정판 및 이들의 주변으로 배치되어 제한된 공간을 형성하는 지지막대와, 상기 제한된 공간으로 수납되고 상기 상 하부 고정판의 구멍에 일치하는 구멍이 한쪽으로 치우친 위치에 뚫려있는 작동판과, 상기 상 하부 고정판의 측방에 나란히 배치되는 작동 실린더, 그리고 상기 작동판을 작동실린더에 연결시켜 주는 연결막대로 이루어지고, 상기 상 하부 고정판의 구멍 주위에는 각각 지름이 크고 작은 2개의 원형 홈이 형성되고, 이 원형 홈 마다 1조의 경질 패킹과 연질 오 링이 끼워져서 2중 패킹 구조로 기밀이 유지되게 한 구성으로 된다.

이하 본 발명을 첨부 도면에 따른 바람직한 실시 예로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 음식쓰레기 자동수거 시스템의 개략적 구성을 나타내는 도면으로서, 건물 내의 각 세대별 주방에는 음식쓰레기를 수거하기 위한 투입장치(1)가 비치되어 있고, 이 투입장치(1)는 모두 이송관로(3)를 통해 중앙 포집기(5)로 접속되어 있어서, 각 세대별 주방에서 발생하는 음식쓰레기는 실시간으로 중앙 포집기(5)에 수거되는 시스템으로 되어 있으며, 이 중앙 포집기(5)로 수거되는 음식쓰레기는 주기적으로 진공 흡입 차량(7)을 통해 수거 처리된다.

실제 사용에 있어서, 상기 중앙 포집기(5)에는 음식쓰레기 자체에 함유된 수분뿐만 아니라 투입장치(1)를 청소할 때에 많은 물이 음식쓰레기와 함께 공급되기도 한다.
이 때문에 중앙 포집기(5)의 내부에서는 음식쓰레기의 변질 및 배출 부하의 증대가 초래되므로, 이를 방지하기 위하여 상기 중앙 포집기(5)의 출구 측에는 물 분리장치(9)가 병설된다. 물 분리장치(9)는 역삼투압 원리를 이용한 여과 면(11)을 내부에 구비하고, 여기를 통해 여과된 물은 배수관(13)을 통해 외부로 흘러나가게 하고 있다.

상기 투입장치(1)는 도 2로 도시한 바와 같은 구성으로 된다.
즉, 투입구로 작용하는 상부통(15)에는 뚜껑(17)이 설치되어 있고, 이 뚜껑(17)은 상기 상부통(15)의 깊이와 동등한 높이를 가지는 원통형으로 형성되어 있다. 이러한 구성으로 인해 상기 상부통(15)으로 투기한 음식쓰레기가 자체 점착성으로 내벽 면에 달라붙어 있더라도 뚜껑(17)을 씌울 때에 밀려 내려가게 된다.

또, 상부통(15)은 각 가정에서 매회 발생하는 음식쓰레기를 투기하기에 충분한 체적을 갖도록 형성되고, 그 측면에는 뚜껑(17)이 열리고 닫히는 상태를 감지하는 근접센서(19)가 장착되어 있으며, 그 하측은 슬라이드밸브(21)를 개재하여 몸통(23)으로 이어지는 구성으로 되어 있다.

상기 몸통(23)도 역시 하측에 슬라이드밸브(25)를 통해 상기 이송관로(3)로 이어지며, 이들 상부통(15)과 몸통(23), 그리고 이송관로(3)의 관 지름은 버려지는 음식쓰레기가 원활하게 배출될 수 있도록 동일 크기로 설정되는 것이 좋다.
상기 상부통(15)과 몸통(23)의 주변은 외함(27)으로 둘러싸여 밀폐된다.

또, 상기 몸통(23)의 외주에는 전자밸브(29)가 설치된 압축공기관(31)이 관 접속되어 있고, 이것은 상기 전자밸브(29)가 시스템의 제어에 따라 열려졌을 때에 고압의 압축공기를 몸통(23)의 내부로 공급하여 주는 것이며, 도 3으로 나타낸 바와 같이 압축공기관(31)은 상기 몸통(23)의 원주 면에 직교 배치됨으로써 상기 전자밸브(29)가 순간적으로 열릴 때 순간적으로 터지는 압축공기가 상기 몸통(23)의 내주 면을 타고 미끄러지면서 소용돌이를 일으켜 음식쓰레기를 감싸안고 이송관로(3)로 빠져나가게 됨으로써 상기 압축공기에 의한 충격과 폭발음의 완충 작용을 거둘 수 있게 하고 있으며, 이 압축공기는 또한 이송관로(3)의 내부에 음식쓰레기가 일부만 채워져 있을 때에, 공기 흐름이 비어 있는 공간으로 빠져나가게 되어 음식쓰레기의 흡인 이동이 여의치 않게 됨으로써 초래되는 이송관로(3) 내의 음식 쓰레기 적체 문제를 해소하는데에도 활용된다.

상기 슬라이드밸브(21)(25)는 동일한 구조로 되어 있으며, 더 상세하게 설명하면 도 4의 도시와 같이, 상기 상부통(15), 몸통(23) 및 이송관로(3)의 안지름과 동일한 크기로 되는 구멍(32)이 대략 중심에 위치하도록 뚫려있는 상부 고정판(33)과, 역시 동일한 형태의 구멍(34)을 동일한 위치에 갖추고 있는 하부 고정판(35), 그리고 이들 사이에서 외곽을 한정하도록 배치되어 제한된 공간을 형성하는 지지막대(37), 상기 상 하부 고정판(33)(35)과 지지막대(37)에 의해 제한되는 공간으로 수납되고 상기 구멍(32)(34)과 일치하는 구멍(38)이 한쪽으로 치우친 위치에 뚫려있는 작동판(39), 상기 상 하부 고정판(33)(35)의 측방에 나란히 배치되는 작동 실린더(41), 상기 작동판(39)을 작동실린더(41)에 연결시켜 주는 연결막대(43)로 구성되어 있다.

상기 상 하부 고정판(33)(35) 사이에서 작동판(22)이 원활하게 움직일 수 있도록 공차 범위의 틈새가 부여되기 때문에 기밀 보전을 위한 수단이 요구된다.
본 발명에서는, 상하 고정판(33)(35)의 구멍(32)(34) 주위로 각각 지름이 크고 작은 2개의 원형 홈(45)을 형성하여 놓고, 이 원형 홈(45) 마다 경질 패킹(47)과 연질 오 링(49)을 끼워 넣은 2중 패킹 구조로 기밀을 유지시키고 있다.
또, 상기 경질 패킹(47)은 작동판(39)의 구멍(38)이나 측면 모서리에 걸려 찢어지거나 혹은 밀려서 원형 홈(45) 밖으로 이탈되는 일이 없도록, 상부 면이 경사로 형성되어 있다.
이러한 구성의 경질 패킹(47)은 하측에 놓이는 연질 오 링(49)이 지니고 있는 고탄력에 의해 작동판(39)의 판 면과 밀착된 상태를 유지하게 되므로, 음식쓰레기를 흡인 이송하는 공기 흐름이나 압축공기관(31)을 통해 공급되는 압축공기가 누설되지 않게 해 준다.

또한, 상기 작동판(39)의 전 후진 이동 중에 작은 음식쓰레기들이 패킹을 타고넘어서 상 하부 고정판(33)(35)과 작동판(39) 사이에 끼어져 말라붙으면, 상기 작동판(39)의 이동에 장애로 될 우려가 있다. 본 발명에서는 이를 해소하기 위하여, 상 하부 고정판(33)(35)의 내측 면에 배출홈(51)을 형성하여 놓고 있으며, 이 배출홈(51)에 의해 상기 작동판(39)의 이동으로 침투되는 작은 음식쓰레기들은 일정 공간으로 모여져 에러를 유발하는 일이 없게 된다.

삭제

상술한 구성을 갖춘 슬라이드밸브(21)(25)는 도 5의 도시와 같이, 작동실린더(41)가 상 하부 고정판(33)(35)의 양측에 나란히 배치되는 것에 의해 최단 길이의 전장을 이루게 된다.

상기 작동판(39)이 상 하부 고정판(33)(35)에 의해 구획된 공간으로 수납되어 있을 때는 도 6의 도시와 같이, 작동판(39)의 구멍(38)이 상기 상 하부 고정판(33)(35)의 구멍(32)(34)과 어긋난 위치로 놓이는 폐쇄 상으로 된다.

반대로, 상기 작동판(39)이 작동실린더(41)에 의해 상 하부 고정판(33)(35)이 구획한 공간에서 외부로 인출되어 있을 때는 도 7의 도시와 같이, 작동판(39)의 구멍(38)이 상기 상 하부 고정판(33)(35)의 구멍(32)(34)과 일치하는 위치로 놓여져 개방 상으로 된다.
다음에 본 발명의 이해를 돕기 위하여 순서별 작동 관계를 설명한다.
음식쓰레기를 투입하기 전의 대기 상태에서, 뚜껑(17)과 슬라이드밸브(21(25), 전자밸브(29)는 닫혀져 있다.
뚜껑(17)을 열면, 근접센서(19)는 이를 감지하여 상측 슬라이드밸브(21)의 폐쇄 상태를 점검 유지한다.
음식쓰레기를 넣고 뚜껑(17)을 닫을 때에도 이를 근접센서(19)가 감지하게 되지만, 뚜껑(17)이 닫혔음을 감지한 때에는 상측 슬라이드밸브(21)를 개방하게 된다. 그러나 만약 뚜껑(17)을 닫다가 다시 열게 되면 상측 슬라이드밸브(21)는 자동으로 다시 닫힌다.
상측 슬라이드밸브(21)는 완전히 열린 후에 일정시간 동안 열린 상태를 유지하게 되며, 그사이에 음식쓰레기는 자체 무게에 상기 뚜껑(17)의 무게가 더해진 압력을 받아 몸통(23) 속으로 낙하하고 상측 슬라이드밸브(2)는 닫힌다.
이렇게 상측 슬라이드밸브(21)가 완전히 닫히면 하측 슬라이드밸브(25)가 열린다. 하측 슬라이드밸브(25)는 건물에 비치된 것 중에서 우선순위로 하나만 열리게 설정되어 있다.
즉, 어느 한 가구에 비치된 투입장치의 하측 슬라이드밸브가 열려 있을 때에 다른 가구에 비치된 투입장치의 하측 슬라이드밸브는 열리지 않는다.
만약 하측 슬라이드밸브를 여러 가구마다 중복하여 열리게 해 놓으면 나중에 열리는 슬라이드밸브로 음식쓰레기가 역류하는 일이 생기게 된다.
상기 하측 슬라이드밸브(25)가 완전히 열리면 이어서 전자밸브(29)가 일정시간 동안 개방되어 몸통(23) 내로 압축공기가 분사되고, 이로 인해 음식쓰레기는 이송관로(3)를 통하여 중앙 포집기(5)로 수집되며, 일정시간 경과 하면 전자밸브(29)와 하측 슬라이드밸브(25)는 순차 닫히고 처음의 대기상태로 돌아간다.

이상 서술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 분쇄기나 저류조 등을 구비하지 않고 동일 지름을 가지는 상부통과 몸통으로 구성하되, 음식쓰레기에 뚜껑의 무게가 작용하게 한 것이므로 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있고,
음으로써 각 세대마다 싱크대 및 주방 어느 한곳에 설치하여 음식쓰레기가 발생할 때마다 곧바로 간단히 투입할 수 있음으로써 취급이 곤란한 음식쓰레기의 취급 편리성을 증대시킬 수 있고 주방의 환경을 청결하게 유지할 수 있으며, 식사 후의 음식쓰레기는 물론 조리 중에 발생하는 유기질 쓰레기를 효율적으로 분리 수거할 수 있으므로 양질의 음식쓰레기를 포집, 재활용할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인하여 음식쓰레기를 생활쓰레기와 함께 배출시 매립장에서의 침출수 오염문제 및 소각시 효율저하 문제 등을 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 슬라이드밸브는 그 크기 및 구조, 성능, 제작단가에 있어서 다른 분야에도 적용할 수 있다.

Claims (5)

1. 투입장치로 투입되는 음식쓰레기를 압축공기의 압력으로 이송관로에 밀어 넣어 중앙 포집기로 수집되게 하는 구성으로 된 음식쓰레기 자동 수거 시스템에 있어서,

   상기 이송관로와 같은 지름을 가지는 상부통과 몸통으로 이루어지고, 상기 상부통에는 원통형의 뚜껑이 씌워짐과 아울러 그 하측부는 상측 슬라이드밸브를 개재하여 몸통으로 이어지고, 상기 몸통에는 전자밸브를 갖춘 압축공기관이 관 접속되어 있음과 아울러 상기 몸통의 하측부는 하측 슬라이드밸브를 개재하여 상기 이송관로로 이어지며, 또한 상기 상부통의 외주 면에는 근접센서가 부착되어서 상기 뚜껑의 개폐 여부를 감지할 수 있게 되어 있는 투입장치;

   내부가 여과 면에 의해 구획되어서 음식쓰레기에 함유된 물을 분리하여 배수관을 통해 배출하는 물 분리장치가 병설된 중앙 포집기를 포함하는 구성으로 된 음식쓰레기 자동수거 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 압축공기관은 몸통의 원주방향에 직교하도록 관 접속되어 있는 구성을 특징으로 하는 음식쓰레기 자동수거 시스템.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 상 하측 슬라이드밸브는, 상부통, 몸통 및 이송관로의 안지름과 동일한 크기로 되는 구멍을 대략 중심에 갖춘 상 하부 고정판 및 이들의 주변으로 배치되어 제한된 공간을 형성하는 지지막대와, 상기 제한된 공간으로 수납되고 상기 상 하부 고정판의 구멍에 일치하는 구멍이 한쪽으로 치우친 위치에 뚫려있는 작동판과, 상기 상 하부 고정판의 측방에 나란히 배치되는 작동 실린더, 그리고 상기 작동판을 작동실린더에 연결시켜 주는 연결막대로 이루어지고, 상기 상 하부 고정판의 구멍 주위에는 각각 지름이 크고 작은 2개의 원형 홈이 형성되고, 이 원형 홈 마다 1조의 경질 패킹과 연질 오 링이 끼워져서 2중 패킹 구조로 기밀이 유지되게 한 구성으로 됨을 특징으로 하는 음식쓰레기 자동수거 시스템.
5. 삭제

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