KR101845243B1 - 필터링 장치, 음식물 처리 장치 및 음식물 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
필터링 장치는, 미생물을 이용하여 음식물을 분해하는 음식물 처리 장치에 사용되는 필터링 장치로서, 필터링 장치는, 분해 과정에서 발생한 분해된 음식물과 분해수를 고액 분리하여 얻어진 분리수를 필터링하여 외부로 배출하는 필터부 및 분리수로부터 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 배출하는 배출부를 포함하고, 필터부는, 분리수 내의 분해물을 필터링하는 필터를 포함한 필터 회전 몸체, 필터 회전 몸체를 회전시키는 필터 모터, 필터 회전 몸체를 수용하며 분리수가 유입되는 하우징 구멍이 형성된 필터 하우징 및 필터가 회전하는 동안, 필터에 부착된 물질을 제거하는 브러쉬 부재를 포함한다.
Description
본 발명은 필터링 장치, 음식물 처리 장치 및 음식물 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 음식물 처리수를 필터링하는 필터에 부착된 물질을 제거하여 필터링 성능을 개선함으로써 음식물 처리 과정에서 환경 오염을 줄일 수 있는 필터링 장치, 음식물 처리 장치 및 음식물 처리 방법에 관한 것이다.
버려진 음식물 쓰레기는 그 자체가 공해 물질로서, 대기나 토양 또는 지하수 등을 크게 오염시키는 원인이 되며, 악취를 발생시키고 해충의 번식을 유발하는 등 여러 가지 환경적 피해를 야기한다. 더욱 큰 문제는 음식물쓰레기의 양이 막대하다는 것이다. 특히, 대규모 아파트 단지나 식당 또는 군부대 등에서 배출되는 음식물 쓰레기는 일일이 처리하기가 힘들 정도이다. 이러한 음식물 쓰레기로 인한 문제를 해결하기 위하여, 다양한 처리방식 및 형태의 음식물 쓰레기 처리장치가 이미 개발 보급되고 있으며, 최근에는 일반 가정에도 음식물 쓰레기 처리장치가 많이 사용되고 있다.
종래의 미생물을 이용하여 음식물을 처리하는 음식물 처리장치(한국 등록 특허 제10-0701480호 참조)는 음식물 분해 과정에서 발생하는 악취 제거에만 관심을 가질 뿐이며, 음식물 분해 과정에서 발생하는 분해수를 처리하는 장치를 구비하고 있지 않은 바 음식물을 처리하는 과정에서 환경 오염을 발생시키는 문제점이 있어왔다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 음식물 처리 과정에서 발생하는 분해수를 확실히 처리할 수 있는 장치 및 이러한 장치가 최대 성능을 발휘하도록 하는 수단의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 음식물 처리 과정에서 발생하는 분해수를 필터링하는 필터에 부착된 물질을 제거하는 수단을 구비함으로써 분해수에 대한 필터링 성능을 최대화하는 필터링 장치, 음식물 처리 장치 및 음식물 처리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치는, 미생물을 이용하여 음식물을 분해하는 음식물 처리 장치에 사용되는 필터링 장치로서, 필터링 장치는, 분해 과정에서 발생한 분해된 음식물과 분해수를 고액 분리하여 얻어진 분리수를 필터링하여 외부로 배출하는 필터부 및 분리수로부터 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 배출하는 배출부를 포함하고, 필터부는, 분리수 내의 분해물을 필터링하는 필터를 포함한 필터 회전 몸체, 필터 회전 몸체를 회전시키는 필터 모터, 필터 회전 몸체를 수용하며 분리수가 유입되는 하우징 구멍이 형성된 필터 하우징 및 필터가 회전하는 동안, 필터에 부착된 물질을 제거하는 브러쉬 부재를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치는, 음식물 분해부, 음식물 압축부 및 필터링부를 포함하는 음식물 처리 장치로서, 음식물 분해부는, 미생물 배양 칩 및 교반 날개를 통해 음식물 투입구로부터 투입된 음식물을 분해하는 음식물 분해통 및 분해된 음식물과 분해수를 수용하는 분해물 담수 박스를 포함하고, 음식물 압축부는, 분해물 담수 박스로부터 이동된 담수를 고액 분리하는 수집 탱크, 수집 탱크에 의해 분리된 고형물을 압축하는 압축기, 압축된 고형물을 수용하는 슬러지 박스 및 압축기로부터 배출된 물을 수용하며, 음식물 분해통에 물을 제공하는 물탱크를 포함하고, 필터링부는, 수집 탱크에 의해 분리된 분리수 내의 분해물이 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 필터부 및 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 물탱크로 배출하는 배출부를 포함하고, 필터부는, 분리수 내의 분해물을 필터링하는 필터를 포함한 필터 회전 몸체, 필터 회전 몸체를 회전시키는 필터 모터, 필터 회전 몸체를 수용하며 분리수가 유입되는 하우징 구멍이 형성된 필터 하우징 및 필터가 회전하는 동안, 필터에 부착된 물질을 제거하는 브러쉬 부재를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 방법은, 음식물 분해통 내에서 미생물 배양 칩 및 교반 날개를 통해 음식물 투입구로부터 투입된 음식물을 분해하는 단계, 분해된 음식물과 분해수를 포함한 담수를 수집 탱크에서 고액 분리하는 단계, 수집 탱크에 의해 분리된 고형물을 압축기를 통해 압축하는 단계, 필터부를 통해 수집 탱크에 의해 분리된 분리수 내의 분해물을 필터링하고, 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 단계, 필터부의 필터가 회전하는 동안 브러쉬 부재를 이용하여 필터에 부착된 물질을 제거하는 단계, 압축기에 의해 압축된 고형물을 슬러지 박스 내에 수용하는 단계 및 물탱크 내에 수용된 물을 음식물 분해통에 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 음식물 처리 과정에서 발생하는 분해수를 확실하게 필터링하여 환경 오염을 줄일 수 있는 필터링 장치, 음식물 처리 장치 및 음식물 처리 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 투시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 단면도이다.
도 4 및 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 분해도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 음식물 분해통의 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 압축기의 분해도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 필터부의 분해도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 필터부의 일부 구성의 사시도이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터부의 브러쉬 부재의 확대도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 방법의 흐름도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 투시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 단면도이다.
도 4 및 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 분해도이다.
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도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 압축기의 분해도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 필터부의 분해도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 필터부의 일부 구성의 사시도이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터부의 브러쉬 부재의 확대도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 9 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치를 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 사시도이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 투시도이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 단면도이다.
도 4 및 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 간략 분해도이다. 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 음식물 분해통의 단면도이다. 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 압축기의 분해도이다. 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 필터부의 분해도이다. 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치의 필터부의 일부 구성의 사시도이다.
도 1 내지 9 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치(10)는 음식물(17)을 분해하는 음식물 분해부(A), 분해된 음식물(17)을 압축하는 음식물 압축부(B) 및 필터링부(또는 필터링 장치)(C)를 포함하며, 이하 이들 구성을 차례대로 설명한다.
음식물 분해부(A)는 음식물(17)을 분해하는 역할을 수행하며, 이를 위해 음식물 분해통(13) 및 분해물 담수 박스(20)를 포함할 수 있다.
음식물 분해통(13)은 미생물 배양 칩(19) 및 교반 날개(15)를 통해 음식물 투입구(40)로부터 투입된 음식물(17)을 분해할 수 있다. 구체적으로, 음식물 분해통(13)은 음식물 투입구(40)로부터 투입된 음식물(17)을 수용할 수 있는 공간을 형성하고 있으며, 이 음식물 분해통(13) 내부에는 음식물 분해통(13)을 가로지르는 회전축(150)이 설치되어 있고, 이 회전축(150)으로부터 수직 방향으로 복수개의 교반 날개(15)가 형성되어 있다.
또한, 음식물 분해통(13)에는 음식물(17)을 분해하는 미생물이 접종된 톱밥, 왕겨, 솔잎, 쑥, 숯, 황토, 점토, 미네랄 및 배지로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 1종 이상 혼합물로 이루어진 미생물 배양 칩(19)이 존재하며, 이 미생물 배양 칩(19)은 음식물 분해통(13) 내의 음식물(17)을 분해 내지 소멸시킬 수 있다. 이러한 분해를 돕기 위해서 교반 날개(15)는 회전하면서 음식물(17)을 교반하고, 음식물 분해통(13)은 공급 밸브(55)를 통해 외부에서 물을 제공받을 수 있으며, 후술하겠지만 물탱크(110)로부터 물을 공급받을 수 있다. 이렇게, 미생물을 이용하여 음식물(17)을 분해함으로써 음식물을 분쇄 장치로 분쇄하는 경우보다 처리후 최종 상태의 음식물의 부피를 줄일 수 있고, 분쇄에 필요한 동력이 요구되지 않아 가동 비용이 절감되는 이점이 존재한다.
한편, 교반 날개(15)의 회전과 관련하여, 음식물 분해부(A)의 하부에는 교반 모터(140)가 설치되고 교반 모터(140)와 음식물 분해통(13)에 설치된 회전축(150)은 체인(145)으로 연결되어 있기 때문에, 교반 모터(140)의 동력이 체인(145)을 통해 회전축(150)에 전달되며 회전축(150)의 회전으로 인해서 회전축(150)에 형성된 교반 날개(15)는 회전하게 된다.
또한, 음식물 분해통(13)의 하부에는 작게 분해된 음식물(17)만이 통과할 수 있는 크기의 구멍인 타공부(16)가 형성되어 있는 바, 분해된 음식물(17) 및 분해 과정에서 생성되거나 사용된 분해수는 이 타공부(16)를 통해 하부로 이동할 수 있다.
분해물 담수 박스(20)는 음식물 분해통(13)의 하부에 위치하며 분해된 음식물(17)과 분해수를 수용할 수 있다. 음식물 분해통(13)에서 음식물(17)이 분해되면 분해된 음식물(17) 및 분해 과정에서 생성되거나 사용된 분해수는 음식물 분해통(13)의 타공부(16)를 통해 아래로 이동하여 분해물 담수 박스(20)에 수용될 수 있다. 이후, 분해물 담수 박스(20)에 수용된 담수는 후술하는 수집 탱크(60)로 이동하게 되며, 이를 위해 음식물 분해부(A)의 하부에는 제 1 펌프(125)가 설치되어 있으며 분해물 담수 박스(20)와 수집 탱크(60)는 제 1 배관(120)을 통해 유체 연통되어 있고, 제 1 펌프(125)는 담수를 제 1 배관(120)을 통해 수집 탱크(60)로 이동시킨다.
추가적으로, 음식물 분해부(A)에는 음식물 투입구(40) 하부에 음식물 계량 부재(30)가 설치될 수 있으며, 음식물 계량 부재(30)에는 로드셀과 같이 중량을 측정할 수 있는 장치가 존재하여 음식물 투입구(40)로부터 인입된 음식물(17)의 중량을 측정할 수 있다. 음식물(17)의 중량 측정이 완료되면 음식물 계량 부재(30)는 회전을 하여 음식물(17)을 아래로 쏟아 음식물(17)이 하부에 위치한 음식물 분해통(13)으로 이동하게 할 수 있다.
음식물 계량 부재(30)의 회전을 위해 모터, 모터에 의해 회전하면서 동력을 전달하는 피니언 및 피니언과 맞물리는 랙이 설치될 수 있으며, 이러한 모터 및 랙과 피니언(160)에 의해 음식물 계량 부재(30)는 회전(예를 들어, 180° 회전)하여 음식물(17)을 음식물 분해통(13)으로 이동시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 음식물 처리 장치(10)는 영업용으로 사용될 수 있지만 공공용으로 사용될 수도 있으며, 이 경우 음식물 계량 부재(30)에서 측정된 음식물 중량에 따라 음식물 처리 비용을 사용자에게 부과할 수 있다.
또한, 음식물 투입구(40)는 투입구 덮개(45)에 의해 덮여 있을 수 있으며, 투입구 덮개(45)는 수동으로 또는 자동으로 개폐될 수 있고, 사용자가 투입구 덮개(45)를 열기 위해서는 정당한 사용자인지 여부를 확인하는 절차를 거칠 수 있으며, 이러한 확인 과정은 음식물 처리 장치(10)의 카드 리더기에 카드를 태그하여 카드 인식 결과 사용 권한이 있는 경우에만 투입구 덮개(45)가 개방될 수 있다.
또한, 음식물 분해부(A)에는 제어 장치(50)가 존재할 수 있으며, 이 제어 장치(50)는 정당한 사용자 여부 확인 과정, 음식물 계량에 따른 비용 산정 과정, 음식물 분해통(13)의 분해 조건 (즉, 온도 및 습도 등) 의 제어 등 음식물 처리 장치(10)의 작동 과정 전반을 제어할 수 있다. 다만, 이러한 제어 장치(50)는 음식물 분해부(A)에만 위치해야 하는 것은 아니며, 음식물 처리 장치(10)의 다른 부분에도 설치될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 음식물 분해통(13)에는 온도 및 습도를 측정할 수 있는 수단이 존재할 수 있으며, 이 수단은 측정된 온도 및 습도를 제어 장치(50)에 전달하고, 제어 장치(50)는 전달받은 정보를 통해 현재 음식물 분해통(13)이 미생물 분해에 적합한 상태인지를 판단한 후에 습도가 너무 낮다고 판단될 경우에는 공급 밸브(55)를 통해 외부로부터 음식물 분해통(13)으로 물을 공급하도록 하거나 물탱크(110)로부터 제 1 배관(120)을 통해 물을 공급하도록 제어할 수 있다.
음식물 압축부(B)는 분해된 음식물(17)을 압축하는 역할을 하며, 이를 위해 수집 탱크(60), 압축기(70), 슬러지 박스(80) 및 물탱크(110)를 포함할 수 있다.
수집 탱크(60)는 분해물 담수 박스(20)로부터 이동된 담수를 고액 분리할 수 있다. 이를 위해 수집 탱크(60)는 제 1 배관(120)을 통해 음식물 분해부(A)의 분해물 담수 박스(20)와 유체 연통되어 있는 수집통(63) 및 수집통(63)의 하부에 위치한 역원추형의 깔데기 모양인 수집관(65)을 포함할 수 있다.
제 1 배관(120)을 통해 수집 탱크(60)로 유입된 담수는 고액 분리 과정을 거치며 무게가 무거운 고형물은 역원추형의 수집관(65)으로 가라앉게 되어 고형물과 물(즉, 분리수)은 분리될 수 있다. 이후 고형물이 일정량 이상 수집될 경우 수집 탱크(60)와 압축기(70)를 연결하는 전동 밸브(155)는 열리게 되고, 분리된 고형물은 압축기(70)로 향할 수 있다. 또한, 수집 탱크(60) 내의 분리수는 후술하는 필터부(90)로 배관을 통해 이동할 수 있으며, 이 때 배관에는 전동 밸브와 같은 밸브가 설치되어 이동 과정이 제어될 수 있다.
압축기(70)는 수집 탱크(60)로부터 분리된 고형물을 압축할 수 있으며, 이러한 압축을 통해 음식물(17)의 부피를 가능하면 적게하여 음식물(17)의 수거, 처리 및 보관이 용이하도록 할 수 있고, 최종 음식물 처리 장소의 규모도 줄일 수 있어 공간 낭비를 방지할 수 있다. 압축기(70)는 일단에 압축기 모터(79)가 위치하며 타단에 고형물 배출구(71)가 위치하고, 압축기 모터(79)와 고형물 배출구(71) 사이에서 고형물 배출구(71) 쪽에 압축 케이스(73)가 위치하며 압축기 모터(79) 쪽에 압축기 몸체(77)가 위치한다. 압축기(70)는 고형물 배출구(71)로부터 압축기 모터(79)로 갈수록 아래로 경사져 있어 전체적으로 경사진 형상을 지닐 수 있다.
압축 케이스(73)는 고형물 배출구(71) 쪽으로 갈수록 좁아지며, 또한 압축기(70) 내부에 설치된 회전 스크류(75)는 고형물 배출구(71) 쪽으로 갈수록 스크류의 크기가 작아지고, 회전 스크류(75)는 압축기 모터(79)에 의해 회전하면서 압축기 몸체(77)에 형성된 입구를 통해 인입된 고형물을 압축 케이스(73)와 함께 압축하면서 압축된 고형물을 고형물 배출구(71) 쪽으로 이동시키고, 이 때 압축 케이스(73)는 고형물의 이송 방향으로 좁아지는 형상이므로 고형물의 압축이 좀 더 효율적으로 이루어질 수 있다.
압축기(70)의 압축으로 인해서 압축된 고형물은 고형물 배출구(71)를 통해 후술할 슬러지 박스(80)로 떨어지고, 압축의 결과 생성된 물은 압축기(70)의 경사 방향을 따라 흘러 내려가면서 압축기 몸체(77)에 형성된 배출구를 통해 물탱크(110)로 배출될 수 있다.
슬러지 박스(80)는 압축기(70)의 하부에 설치되어 압축기(70)의 고형물 배출구(71)를 통해 하강하는 압축된 고형물을 수용할 수 있다. 슬러지 박스(80)에 압축된 고형물이 적정량 차게 되면 슬러지 박스(80)를 음식물 처리 장치(10)로부터 빼내어 지정된 장소로 가져간 후에 슬러지 박스(80) 내의 고형물을 버릴 수 있다.
물탱크(110)는 압축기(70)의 하부에 위치할 수 있으며 압축기(70)에서의 압축 결과 생성된 물을 수용할 수 있다. 또한, 물탱크(110)는 음식물 분해통(13) 내의 음식물 분해 과정을 돕기 위해서 물탱크(110) 내에 수용되어 있는 물을 음식물 분해통(13)에 제공할 수 있으며, 이를 위해 물탱크(110)와 음식물 분해통(13)은 제 2 배관(130)을 통해 유체 연통되어 있으며, 물탱크(110) 주변에 설치된 제 2 펌프(135)는 물을 제 2 배관(130)을 통해 음식물 분해통(13)으로 이동시킬 수 있다.
필터링부(C)는 수집 탱크(60)로부터 분리된 분리수 내의 분해물이 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 필터부(90) 및 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 물탱크(110)로 배출하는 배출부(108)를 포함할 수 있다.
필터부(90)는 필터부(90)의 외관을 구성하며 수집 탱크(60)로부터 이동된 분리수를 수용하는 필터 탱크(99), 필터 탱크(99) 내에 설치되어 분리수 내의 분해물을 필터링하는 필터(97)를 포함한 필터 회전 몸체(96), 필터 회전 몸체(96)를 회전시키는 필터 모터(93), 필터 회전 몸체(96)를 수용하며 분리수가 유입되는 하우징 구멍이 형성된 필터 하우징(98)을 포함하고, 필터 회전 몸체(96) 및 필터 하우징(98)은 2개가 1조를 이루어 필터 탱크(99) 내에 위치될 수 있다.
또한, 도 8 및 9 를 통해 알 수 있듯이, 필터부(90)는 브러쉬 부재(180)를 더 포함하는 데, 이 브러쉬 부재(180)는 브러쉬 몸체(178) 및 브러쉬 몸체(178)에 부착된 브러쉬(175)를 포함하고, 브러쉬 몸체(178)는 하우징 구멍을 가로지르며 필터 하우징(98)의 상하 방향으로 필터 하우징(98)에 설치될 수 있으며, 브러쉬(175)는 하우징 구멍을 지나가면서 필터(97)에 접촉되도록 위치할 수 있다. 아울러, 브러쉬 부재(180)의 브러쉬(175)는 탄성이 있는 가닥으로 이루어질 수 있으며, 브러쉬(175)가 탄성이 있는 바 필터(97)에 낀 물질을 제거하는 데 효과적이다.
이러한 구조 하에서, 필터 회전 몸체(96)와 일체를 이루는 필터(97)가 회전하는 동안 필터(97)에 접촉되어 있는 브러쉬(175)는 필터(97)에 부착된 물질을 제거할 수 있게 되고, 그 결과 필터(97)가 막히지 않고 필터링 성능을 최대로 발휘할 수 있다. 이렇게 필터링 성능을 최대로 발휘할 수 있게 됨에 따라, 음식물 처리 과정에서 발생한 오염수를 깨끗하게 정화한 후 하수도와 같은 외부로 배출하게 되어 수질 오염을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 경우는 음식물 분해 과정에서 발생한 담수를 고액 분리하고 추가적으로 필터부(90)에서 2차적으로 필터링하며, 필터링의 성능을 보장하는 브러쉬 부재(180)를 포함하고 있는 바 음식물 분해 과정에서 발생할 수 있는 수질 오염을 효과적으로 막을 수 있다.
한편, 경우에 따라서는 브러쉬 부재에 소형의 초음파 내지 진동 발진기가 설치될 수 있으며, 이럴 경우 브러쉬 부재에 떨림이 생기고 브러쉬 주변의 물에 진동이 발생하므로 필터에 부착된 물질을 좀 더 효과적으로 제거할 수 있다.
추가적으로, 필터부(90)는 필터링된 배출수를 배출하는 배수관(95) 및 필터 탱크(99)를 덮는 탱크 덮개(91)를 포함할 수 있다. 또한, 수집 탱크(60)와 필터 탱크(99)는 배관을 통해 유체 연통될 수 있으며, 이 때 배관에는 전동 밸브와 같은 밸브가 설치되어 분리수가 필터 탱크(99)로 이동하는 이동 과정이 제어될 수 있다.
배관을 통해 이동한 분리수는 필터 탱크(99) 내에 수용되며, 수용된 분리수 내에는 수집 탱크(60)의 고액 분리 과정에서 아래로 침강하지 않은 고형물이 존재할 수 있고, 필터부(90)의 필터(97)는 이러한 고형물을 필터링하고 또한 필터(97)에 고형물이 붙으면 필터(97)는 필터 모터(93)에 의해 회전하면서 원심력을 생성하여 고형물을 필터(97)로부터 떨어져 나가도록 할 수 있으며, 전술한 바와 같이 떨어져 나가지 않은 물질은 브러쉬 부재(180)를 통해 제거하게 된다. 이러한 필터링 과정을 거치면서 필터 탱크(99) 내의 분리수는 고형물이 제거되어 유니온이 사용될 수 있는 배수관(95)을 통해 배출수의 형태로 하수도 등으로 배출될 수 있다. 이렇게, 고액 분리된 분리수를 바로 외부로 배출하지 않고, 한번 더 필터링하는 과정을 거치도록함으로써 음식물 처리를 좀 더 완벽하게 할 수 있으며 외부로 깨끗한 물을 배출하여 환경 오염을 줄일 수 있다.
배출부(108)는 필터 탱크(99) 내의 필터부(90)의 하부에 형성되며, 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 수집하는 역원추형의 수집관(100) 및 필터링된 분해물로 이루어진 고형물이 수집관(100)에 일정량 수집되면 물탱크(110)로 고형물을 배출하는 전동 밸브(105)를 포함할 수 있다. 한편, 물탱크(110)는 음식물 압축부(B) 및 필터링부(C), 즉 압축기(70) 하부 및 필터부(90) 하부에 각각 존재할 수 있고, 또는 단일의 물탱크(110)가 음식물 압축부(B) 및 필터링부(C)에 걸쳐서 존재할 수도 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 장치를 설명하였으며, 이하 도 10 을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리 장치를 설명한다. 도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터부의 브러쉬 부재의 확대도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 처리 장치는 전술한 음식물 처리 장치와 브러쉬 부재의 브러쉬에서 차이를 보이는 바, 이하 이러한 차이점에 대해서만 설명하며 전술한 경우와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 브러쉬 부재의 브러쉬는 직경이 모두 동일한 가닥으로 형성되어 있는 대신에, 직경이 서로 다른 가닥으로 형성되어 있으며(D2>D1>D3), 이렇게 브러쉬가 다양한 크기의 가닥으로 이루어짐에 따라 필터에 부착된 다양한 크기의 물질을 좀 더 효과적으로 제거할 수 있다.
구체적으로, 직경이 작은 브러쉬 가닥은 작은 크기의 물질을 제거하는데 효과적일 수 있으며, 직경이 큰 브러쉬 가닥은 큰 크기의 물질을 제거하는데 효과적일 수 있다. 따라서, 필터에 부착 내지 고화된 물질의 크기에 관계없이 제거할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 음식물 처리 장치를 설명하였으며, 이하 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 방법을 설명한다.
도 11 을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 방법을 설명한다. 도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 방법의 흐름도이다.
도 11 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 처리 방법은, 음식물 분해통 내에서 미생물 배양 칩 및 교반 날개를 통해 음식물 투입구로부터 투입된 음식물을 분해하는 단계(S10), 분해된 음식물과 분해수를 포함한 담수를 수집 탱크에서 고액 분리하는 단계(S20), 수집 탱크에 의해 분리된 고형물을 압축기를 통해 압축하는 단계(S30), 필터부를 통해 수집 탱크에 의해 분리된 리수 내의 분해물을 필터링하고, 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 단계(S40), 필터부의 필터가 회전하는 동안 브러쉬 부재를 이용하여 필터에 부착된 물질을 제거하는 단계(S50), 압축기에 의해 압축된 고형물을 슬러지 박스 내에 수용하는 단계(S60) 및 물탱크 내에 수용된 물을 음식물 분해통에 제공하는 단계(S70)를 포함한다.
음식물 분해통 내에서 미생물 배양 칩 및 교반 날개를 통해 음식물 투입구로부터 투입된 음식물을 분해하는 단계(S10)는, 음식물 투입구(40)를 통해 투입된 음식물(17)은 음식물 분해통(13)에 수용되게 되며, 음식물 분해통(13) 내의 미생물 배양 칩(19)은 수용된 음식물(17)과 섞인 후에 음식물(17)을 분해하게 되고, 동시에 교반 모터(140)에 의해 회전하게 되는 교반 날개(15)는 회전하면서 음식물(17)을 교반함으로써 음식물 분해를 촉진할 수 있다. 또한, 음식물 분해 과정을 돕기 위해서 외부로부터 공급 배관(55)을 통해 물이 공급될 수 있으며, 물탱크(110)에서 제 2 배관(130)을 통해 물을 음식물 분해통(13)으로 공급할 수 있다.
이러한 음식물 분해 과정의 온도 및 습도는 제어 장치(50)에 의해 체크될 수 있으며, 제어 장치(50)는 최적의 분해 조건을 유지하기 위해서 교반 모터(140)의 동력을 제어하여 교반 날개(15)의 교반 속도를 제어할 수 있고, 또한 공급 배관(55)에 설치된 밸브의 개도를 조절하여 공급되는 물의 양을 제어할 수 있으며, 제 2 배관(130)의 밸브의 개도 내지 제 2 펌프(135)의 성능을 조절하여 물탱크(110)로부터 공급되는 물의 양을 조절할 수 있다.
분해된 음식물과 분해수를 포함한 담수를 수집 탱크에서 고액 분리하는 단계(S20)는, 음식물 분해통(13)에서 음식물 분해가 완료되면 분해된 음식물(17)과 분해에 사용된 물 및 분해 과정에서 생성된 물로 이루어진 분해수는 음식물 분해통(13)에 형성된 타공부(16)를 통해 분해물 담수 박스(20)로 이동하여 분해물 담수 박스(20)에 수용될 수 있다.
이후, 분해물 담수 박스(20)에 수용된 담수는 제 1 펌프(125)에 의해 제 1 배관(120)을 통해 수집 탱크(60)로 이동할 수 있다. 이후, 수집 탱크(60) 내에서 이동된 담수는 고액 분리 과정을 거치게 되며, 그 결과 고형물은 가라앉아 수집 탱크(60)의 하부의 역원추형 수집관(65)에 모이게 되며, 고형물이 분리된 분리수는 필터링부(C)로 이동하게 된다.
수집 탱크에 의해 분리된 고형물을 압축기를 통해 압축하는 단계(S30)는, 수집 탱크(60) 내에서 분리된 고형물이 일정량 이상 수집되면 수집 탱크(60)와 압축기(70) 사이에 설치된 전동 밸브(155)가 개방되어 고형물은 압축기(70)로 이동할 수 있다. 이후, 고형물은 압축기(70) 내에서 압축되게 되며 압축된 고형물은 고형물 배출구(71)를 통해 슬러지 박스(80)로 배출될 수 있고, 슬러지 박스(80)에 압축된 고형물이 차게 되면 지정된 장소에서 수집된 고형물을 처리할 수 있다. 이 때, 압축 과정에서 발생한 물은 압축기(70)의 압축기 몸체(77)에 형성된 배출구를 통해 물탱크(110)로 배출될 수 있다.
이렇게, 수집 탱크(60)로부터 분리된 고형물이 압축되며 또한 물이 별개로 배출됨에 따라 버려질 고형물의 부피 내지 크기가 줄어들게 되어 음식물 처리에 필요한 공간을 최소한으로 유지할 수 있고 음식물 처리가 용이해질 수 있다.
필터부를 통해 수집 탱크에 의해 분리된 리수 내의 분해물을 필터링하고, 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 단계(S40)는, 수집 탱크(60) 내에서 분리된 분리수는 필터부(90)의 필터 탱크(99)로 이동하게 되며, 필터 탱크(99)로 이동된 분리수는 필터부(90)의 필터(97)에 의해 분리수 내에 존재할 수 있는 고형물이 분리되어 필터부(90)의 배수관(95)을 통해 배출수로서 외부의 하수도 등으로 배출될 수 있다. 이렇게, 필터부(90)에서 고액 분리된 분리수를 한번 더 필터링함으로써, 좀 더 깨끗한 배출수를 하수도 등으로 배출시킬 수 있으며, 음식물 쓰레기가 외부로 배출될 가능성을 확실하게 차단할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 음식물 처리 장치(10)를 이용할 경우 음식물 처리를 보다 완벽하게 실행할 수 있으며 음식물 쓰레기에 의한 환경 오염을 방지할 수 있다.
필터부의 필터가 회전하는 동안 브러쉬 부재를 이용하여 필터에 부착된 물질을 제거하는 단계(S50)는, 필터부(90)의 필터(97)가 필터 탱크(99) 내로 유입된 분리수를 필터링하는 과정에서 필터(97)에는 물질이 부착되거나 부착되어 고화될 수 있으며, 이럴 경우 필터(97)의 필터링 기능이 저하되게 된다. 이러한 점을 해결하기 위해서 브러쉬 부재(180)의 브러쉬(175)는 필터(97)가 회전하는 동안 필터(97)에 부착된 물질을 제거하게 되며 그 결과 필터링 기능을 최대화할 수 있다.
압축기에 의해 압축된 고형물을 슬러지 박스 내에 수용하는 단계(S60)는, 수집 탱크(60)로부터 인입된 고형물이 압축기(70)에 의해 압축된 후 슬러지 박스(80)로 배출되어 슬러지 박스(80) 내에 수용될 수 있다.
물탱크 내에 수용된 물을 음식물 분해통에 제공하는 단계(S70)는, 전술한 바와 같이 음식물 분해통(13)에서는 미생물 배양 칩(19)에 의해 음식물(17)이 분해되게 되며, 이 때 효과적인 분해를 위해서 경우에 따라서는 물의 공급이 요구되며 이를 위해 물탱크(110) 내에 수용된 물은 제 2 펌프(135)에 의해 제 2 배관(130)을 통해 음식물 분해통(13)으로 공급될 수 있다.
한편, 이러한 물 공급 과정은 제어 장치(50)에 의해 제어될 수 있으며, 제어 장치(50)는 음식물 분해통(13)의 습도를 체크한 후에 물을 공급할지와 공급한다면 어느 정도 공급할지를 결정할 수 있다.
추가적으로, 음식물 처리 장치(10)는 음식물 계량 부재(30)를 더 포함할 수 있으며, 이럴 경우 음식물 분해통(13) 내에서 음식물(17)을 분해하는 단계 이전에, 음식물 분해통(13)의 상부에 위치한 음식물 계량 부재(30)를 통해 음식물 투입구(40)로부터 투입된 음식물(17)의 중량을 측정하고, 이후 음식물 계량 부재(30)가 회전하면서 음식물을 음식물 분해통(13)으로 전달하는 단계가 존재할 수 있다.
또한, 음식물 투입을 위해 음식물 투입구(40)의 투입구 덮개(45)를 개방하기 전에 정당한 사용자인지 여부를 확인하는 단계가 더 존재할 수 있는 데, 이러한 확인 절차는 사용자가 음식물 처리 장치(10)의 카드 리더기에 카드를 태그하여 카드 인식 결과 사용 권한이 있는 경우에만 투입구 덮개(45)가 개방될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 음식물 처리 장치 13: 음식물 분해통
15: 교반 날개 16: 타공부
17: 음식물 19: 미생물 배양 칩
20: 분해물 담수 박스 30: 음식물 계량 부재
40: 음식물 투입구 45: 투입구 덮개
50: 제어 장치 55: 공급 밸브
60: 수집 탱크 63: 수집통
65, 100: 수집관 70: 압축기
71: 고형물 배출구 73: 압축 케이스
75: 회전 스크류 77: 압축기 몸체
79: 압축기 모터 80: 슬러지 박스
90: 필터부 91: 탱크 덮개
93: 필터 모터 95: 배수관
96: 필터 회전 몸체 97: 필터
98: 필터 하우징 99: 필터 탱크
105, 155: 전동 밸브 108: 배출부
110: 물탱크 120: 제 1 배관
125: 제 1 펌프 130: 제 2 배관
135: 제 2 펌프 140: 교반 모터
145: 체인 150: 회전축
160: 랙과 피니언 175: 브러쉬
178: 브러쉬 몸체 180: 브러쉬 부재
15: 교반 날개 16: 타공부
17: 음식물 19: 미생물 배양 칩
20: 분해물 담수 박스 30: 음식물 계량 부재
40: 음식물 투입구 45: 투입구 덮개
50: 제어 장치 55: 공급 밸브
60: 수집 탱크 63: 수집통
65, 100: 수집관 70: 압축기
71: 고형물 배출구 73: 압축 케이스
75: 회전 스크류 77: 압축기 몸체
79: 압축기 모터 80: 슬러지 박스
90: 필터부 91: 탱크 덮개
93: 필터 모터 95: 배수관
96: 필터 회전 몸체 97: 필터
98: 필터 하우징 99: 필터 탱크
105, 155: 전동 밸브 108: 배출부
110: 물탱크 120: 제 1 배관
125: 제 1 펌프 130: 제 2 배관
135: 제 2 펌프 140: 교반 모터
145: 체인 150: 회전축
160: 랙과 피니언 175: 브러쉬
178: 브러쉬 몸체 180: 브러쉬 부재
Claims (10)
- 미생물을 이용하여 음식물을 분해하는 음식물 처리 장치에 사용되는 필터링 장치로서,
상기 필터링 장치는,
상기 분해 과정에서 발생한 분해된 음식물과 분해수를 고액 분리하여 얻어진 분리수를 필터링하여 외부로 배출하는 필터부; 및
상기 분리수로부터 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 배출하는 배출부를 포함하고,
상기 필터부는,
상기 분리수 내의 분해물을 필터링하는 필터를 포함한 필터 회전 몸체;
상기 필터 회전 몸체를 회전시키는 필터 모터;
상기 필터 회전 몸체를 수용하며 상기 분리수가 유입되는 하우징 구멍이 형성된 필터 하우징; 및
상기 필터가 회전하는 동안, 상기 필터에 부착된 물질을 제거하는 브러쉬 부재를 포함하되,
상기 브러쉬 부재는 브러쉬 몸체 및 상기 브러쉬 몸체에 부착된 브러쉬를 포함하고,
상기 브러쉬 몸체는 상기 필터 하우징에 설치되며, 상기 브러쉬는 상기 하우징 구멍을 지나 상기 필터에 접촉하는, 필터링 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 브러쉬는 직경이 서로 다른 브러쉬 가닥으로 이루어져 있는, 필터링 장치. - 음식물 분해부, 음식물 압축부 및 필터링부를 포함하는 음식물 처리 장치로서,
상기 음식물 분해부는, 미생물 배양 칩 및 교반 날개를 통해 음식물 투입구로부터 투입된 음식물을 분해하는 음식물 분해통 및 분해된 음식물과 분해수를 수용하는 분해물 담수 박스를 포함하고,
상기 음식물 압축부는, 상기 분해물 담수 박스로부터 이동된 담수를 고액 분리하는 수집 탱크, 상기 수집 탱크에 의해 분리된 고형물을 압축하는 압축기, 압축된 고형물을 수용하는 슬러지 박스 및 상기 압축기로부터 배출된 물을 수용하며, 상기 음식물 분해통에 물을 제공하는 물탱크를 포함하고,
상기 필터링부는, 상기 수집 탱크에 의해 분리된 분리수 내의 분해물이 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 필터부 및 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 상기 물탱크로 배출하는 배출부를 포함하고,
상기 필터부는,
상기 분리수 내의 분해물을 필터링하는 필터를 포함한 필터 회전 몸체;
상기 필터 회전 몸체를 회전시키는 필터 모터;
상기 필터 회전 몸체를 수용하며 상기 분리수가 유입되는 하우징 구멍이 형성된 필터 하우징; 및
상기 필터가 회전하는 동안, 상기 필터에 부착된 물질을 제거하는 브러쉬 부재를 포함하되,
상기 브러쉬 부재는 브러쉬 몸체 및 상기 브러쉬 몸체에 부착된 브러쉬를 포함하고,
상기 브러쉬 몸체는 상기 필터 하우징에 설치되어 있으며 상기 브러쉬는 상기 하우징 구멍을 지나 상기 필터에 접촉하고,
상기 압축기는,
상기 압축기 일단에 위치하는 고형물 배출구 및 타단에 위치하는 압축기 모터를 포함하고,
상기 고형물 배출구 및 상기 압축기 모터 사이의 상기 고형물 배출구 쪽에 설치되는 압축 케이스와 상기 압축기 내부에 설치되는 회전 스크류를 포함하며, 상기 고형물 압축으로 생성된 물이 상기 물탱크로 흐르도록 상기 고형물 배출구로부터 상기 압축기 모터 방향으로 경사지게 설치되되,
상기 압축 케이스는 상기 고형물 이송 방향으로 좁아지도록 형성되고, 상기 회전 스크류는 상기 고형물 배출구 쪽으로 갈수록 크기가 작아지도록 형성되는, 음식물 처리 장치. - 음식물 분해부, 음식물 압축부 및 필터링부를 포함하는 음식물 처리 장치로서,
상기 음식물 분해부는, 미생물 배양 칩 및 교반 날개를 통해 음식물 투입구로부터 투입된 음식물을 분해하는 음식물 분해통 및 분해된 음식물과 분해수를 수용하는 분해물 담수 박스를 포함하고,
상기 음식물 압축부는, 상기 분해물 담수 박스로부터 이동된 담수를 고액 분리하는 수집 탱크, 상기 수집 탱크에 의해 분리된 고형물을 압축하는 압축기, 압축된 고형물을 수용하는 슬러지 박스 및 상기 압축기로부터 배출된 물을 수용하며, 상기 음식물 분해통에 물을 제공하는 물탱크를 포함하고,
상기 필터링부는, 상기 수집 탱크에 의해 분리된 분리수 내의 분해물이 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 필터부 및 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 상기 물탱크로 배출하는 배출부를 포함하고,
상기 필터부는,
상기 분리수 내의 분해물을 필터링하는 필터를 포함한 필터 회전 몸체;
상기 필터 회전 몸체를 회전시키는 필터 모터;
상기 필터 회전 몸체를 수용하며 상기 분리수가 유입되는 하우징 구멍이 형성된 필터 하우징; 및
상기 필터가 회전하는 동안, 상기 필터에 부착된 물질을 제거하는 브러쉬 부재를 포함하되,
상기 브러쉬 부재는 브러쉬 몸체 및 상기 브러쉬 몸체에 부착된 브러쉬를 포함하고,
상기 브러쉬 몸체는 상기 필터 하우징에 설치되어 있으며 상기 브러쉬는 상기 하우징 구멍을 지나 상기 필터에 접촉하는, 음식물 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 브러쉬는 직경이 서로 다른 브러쉬 가닥으로 이루어져 있는, 음식물 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 물탱크에서 나온 물을 상기 음식물 분해통으로 이동시키기 위해서, 상기 물탱크와 상기 음식물 분해통 사이에 설치되어 있는 배관 및 상기 배관을 통해 상기 상기 물탱크에서 나온 물을 이동시키는 펌프를 더 포함하는, 음식물 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 필터부는 상기 필터부의 외관을 구성하며 상기 수집 탱크로부터 이동된 분리수를 수용하는 필터 탱크, 상기 배출수를 배출하는 배수관 및 상기 필터 탱크를 덮는 탱크 덮개를 더 포함하는, 음식물 처리 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 배출부는 상기 필터 탱크의 하부에 위치하며 필터링된 분해물로 이루어진 고형물을 수집하는 역원추형의 수집관 및 필터링된 분해물로 이루어진 고형물이 일정량 수집되면 상기 물탱크로 배출하는 전동 밸브를 포함하는, 음식물 처리 장치. - 제 4 항 또는 제 5 항에 따른 음식물 처리 장치를 이용한 음식물 처리 방법으로서,
음식물 분해통 내에서 미생물 배양 칩 및 교반 날개를 통해 음식물 투입구로부터 투입된 음식물을 분해하는 단계;
분해된 음식물과 분해수를 포함한 담수를 수집 탱크에서 고액 분리하는 단계;
수집 탱크에 의해 분리된 고형물을 압축기를 통해 압축하는 단계;
필터부를 통해 수집 탱크에 의해 분리된 분리수 내의 분해물을 필터링하고, 필터링된 배출수를 외부로 배출하는 단계;
필터부의 필터가 회전하는 동안 브러쉬 부재를 이용하여 필터에 부착된 물질을 제거하는 단계;
압축기에 의해 압축된 고형물을 슬러지 박스 내에 수용하는 단계; 및
물탱크 내에 수용된 물을 음식물 분해통에 제공하는 단계를 포함하는, 음식물 처리 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160025052A KR101845243B1 (ko) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | 필터링 장치, 음식물 처리 장치 및 음식물 처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160025052A KR101845243B1 (ko) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | 필터링 장치, 음식물 처리 장치 및 음식물 처리 방법 |
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| KR101845243B1 true KR101845243B1 (ko) | 2018-04-04 |
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2016
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