KR102469893B1 - 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템에 관한 것으로서, 음식물 쓰레기를 수용하여, 음식물 쓰레기를 분해하여 처리하는 공간을 제공하는 챔버 유닛(chamber unit); 챔버 유닛의 내부에 제공되어, 음식물 쓰레기가 미생물과 공기에 접촉되도록 음식물 쓰레기를 교반시키는 로테이팅 유닛(rotating unit); 챔버 유닛의 상부에 제공되어, 로테이팅 유닛으로부터 교반되는 음식물 쓰레기에 소정의 광을 조사하는 램프 유닛(lamp unit); 및 챔버 유닛의 외측에 제공되어, 음식물 쓰레기의 처리를 제어하는 콘트롤 유닛(control unit)를 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템{Automatic system for treating of food waste through selective luminescence}
본 발명은 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 친환경 미생물을 사용하여 음식물 쓰레기를 분해하고, 소정의 광을 조사하여 음식물 쓰레기의 악취문제를 해결함으로써, 환경 오염을 방지하고 음식물 쓰레기의 재활용을 위한 시스템에 관한 기술분야이다.
환경부의 전국 폐기물 발생 및 처리현황 통계자료에 따르면 2017년 기준 한 해에 약 581만톤의 음식물 쓰레기가 발생, 하루에 평균 약 15,900톤이라는 어마한 양의 음식물 쓰레기가 발생하고 있다.
우리나라는 2005년 1월 1일부터 매립지에 음식물 쓰레기의 반입을 금지하였다. 음식물 쓰레기에는 수분이 약 80% 정도가 들어 있기 때문에 부패되기 쉬우며, 투기나 매립을 할 경우 심한 악취와 침출수가 발생되고 토양 오염, 대기 오염 및 수질 오염을 유발하므로 환경에 악영향을 끼치기 때문이다.
음식물 쓰레기는 수분이 많기 때문에 자원화 시설로 반입된 후 처리되며, 음식물 쓰레기의 자원화 방법에는 사료화, 퇴비화 방법 등이 있다.
음식물 쓰레기의 사료화 방법에서는 동물에게 먹일 사료를 만들기 때문에 부패한 음식이나 이물질은 사용될 수 없으며, 습식 사료화의 경우 수분이 많은 상태에서 죽 같은 형태로 음식물 쓰레기를 끓여서 만들고, 건식 사료화의 경우 탈수기로부터 수분을 제거하고 1차적으로 잘게 부순 후 고온 건조시켜서 2차적으로 분쇄하게 된다.
또한, 음식물 쓰레기의 퇴비화 방법에는 호기성 퇴비화와 혐기성 퇴비화가 있으며, 호기성 퇴비화는 공기를 투입해 미생물을 호흡 작용으로 음식물 쓰레기를 완전히 분해하며, 혐기성 퇴비화는 공기의 투입 없이 미생물의 소화 작용으로 불완전 분해를 하게 된다.
이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “음식물쓰레기 처리기용 탈취장치 (등록번호 제10-1860875호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌1에 따른 발명의 경우, 가열 건조중 발생되는 수증기에 포함된 악취가 필터로 보내지는 통로에 중공상의 몸체를 구비하고, 상기 몸체에 이온발생수단 및 광촉매수단을 설치하여 악취가 적극적으로 제거되도록 함으로써, 음식물 처리기 내부의 한정된 공간에서 악취를 효과적으로 제거할 수 있으며, 또한 메탈울에 산화티타늄을 코팅하여 공기흐름에 지장을 주지 않으면서 악취가 최대한 제거되도록 한 음식물쓰레기 처리기용 탈취장치에 관한 것이다. 이를 위하여 특허문헌1은 음식물을 가열하는 용기와 용기에서 발생되는 수증기가 통과되는 필터 사이에 산화티타늄이 코팅된 메탈울이 내장된 몸체가 구비되어서 악취를 제거하기 위한 음식물쓰레기 처리기용 탈취장치에 있어서, 메탈울은 나선형으로 꼬인 중심축에 끝단이 묶여서 원기둥의 형태가 되도록 방사상으로 무수히 많이 형성되어서 중공상의 몸체의 내부에 빈 공간 없이 채워지며; 몸체의 외주면에는 내부로 통하는 다수의 LED구멍이 천공되고; LED구멍에 일대일 대응되게 끼워지는 자외선LED를 갖는 회로기판이 몸체의 외주면에 체결되어서 메탈울에서 광촉매반응이 일어나도록 한 특징이 있다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “음식 폐기물의 재활용이 가능한 음식물 처리기 (등록번호 제10-1118714 호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌2에 따른 발명의 경우, 음식물 쓰레기에 함유된 염분(Nacl)의 농도를 떨어트려 주고, 음식물 쓰레기에 포함된 물을 탈수시켜 주어, 음식물 쓰레기를 비료 또는 사료 등으로 재활용이 가능하고, 압착 탈수된 음식물쓰레기를 회전드럼 내부 전체에서 360°로 순환회전되도록 제공하여 음식물 쓰레기의 멸균건조시간을 단축시켜 줌과 아울러 그 순환회전 되는 회전드럼 내부로 열풍을 가해 음식물쓰레기가 타지 않고 가루형태로 멸균건조되도록 하여 주며, 음식물쓰레기를 처리하는 과정에서 발생되는 냄새입자에 미세한 가습입자를 혼합시킴으로써 냄새입자를 액상화하여 하수구로 배출시키도록 하여 장기간 음식물쓰레기의 탈취기능을 수행하더라도 우수한 탈취효율을 갖을 뿐만 아니라 별도의 추가 작업을 하지 않아도 탈취기능을 지속적으로 수행가능하고, 가습조 내부에 자동으로 물을 보충하도록하는 음식 폐기물의 재활용이 가능한 음식물 처리기에 관한 것으로, 투입되는 음식물 쓰레기에 물을 공급하고, 물이 포함된 음식물 쓰레기를 탈수시켜 음식물 쓰레기에 함유된 염분(Nacl)의 농도를 떨어트려 주는 염분저감부와; 염분저감부와 연통되는 것으로, 염분저감부로부터 유입되는 탈수된 음식물 쓰레기를 회전시켜 건조하되, 열풍을 그 회전되는 음식물 쓰레기에 전달하여 멸균건조시켜주는 멸균건조부와; 멸균건조부와 연통 되는 것으로, 멸균건조부에서 멸균건조되는 음식물쓰레기로부터 발생되는 냄새입자를 미세한 가습입자에서 포집하는 탈취부;로 이루어진다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “음식물 쓰레기 처리기(공개번호 제10-2017-0124696호, 이하 특허문헌3이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌3에 따른 발명의 경우, 음식물 쓰레기를 처리하는 음식물 쓰레기 처리 장치에 있어서, 음식물 쓰레기를 저장하는 저장 탱크; 저장 탱크에 삽입되고, 저장탱크 내부의 음식물을 압축하기 위한 압축 부재; 저장 탱크에서 압축 부재의 음식물 쓰레기 압축에 따라, 음식물 쓰레기에서 배출되는 오수를 받을 수 있는 오수 배출 탱크; 저장 탱크에서 압축 부재에 의해 압축되면서 수분이 일정량 제거된 음식물 쓰레기가 이동되어 건조되는 건조 탱크; 및 압축 부재를 포함한 장치의 작동을 제어할 수 있는 제어 부재;를 포함한다.
기존의 선행문헌들에서는 음식물 쓰레기를 처리하기 위하여, 음식물 쓰레기를 건조하거나 압축하여 처리하는 기술을 개시하고 있는 바, 이러한 처리 방법은 하수도 오염, 해양 오염, 수돗물 낭비, 하수처리장 과부하와 같은 문제점이 발생할 수 있으므로 이에 대한 개선이 필요하다.
뿐만 아니라, 음식물 쓰레기를 처리하는 시간을 축소하고 음식물 쓰레기 처리 과정에서 발생하는 악취를 탈취하는 기술적 요소 또한 필요로 한다.
등록번호 제10-1860875호 등록번호 제10-1118714 호 공개번호 제10-2017-0124696호
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.
첫째, 음식물 쓰레기를 친환경 미생물에 접촉시켜 음식물 쓰레기를 분해하고자 한다.
둘째, 소정의 광을 조사하여 친환경 미생물의 효소 작용을 증진시켜 음식물 쓰레기를 분해하고자 한다.
셋째, 친환경 미생물로부터 분해된 음식물 쓰레기는 퇴비로 배출시켜, 침출수를 배출하지 않도록 하여 환경오염을 방지하고자 한다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템은 음식물 쓰레기를 수용하여, 상기 음식물 쓰레기를 분해하여 처리하는 공간을 제공하는 챔버 유닛(chamber unit); 상기 챔버 유닛의 내부에 제공되어, 상기 음식물 쓰레기가 미생물과 공기에 접촉되도록 상기 음식물 쓰레기를 교반시키는 로테이팅 유닛(rotating unit); 상기 챔버 유닛의 상부에 제공되어, 상기 로테이팅 유닛으로부터 교반되는 상기 음식물 쓰레기에 소정의 광을 조사하는 램프 유닛(lamp unit); 및 상기 챔버 유닛의 외측에 제공되어, 상기 음식물 쓰레기의 처리를 제어하는 콘트롤 유닛(control unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 챔버 유닛은, 상기 챔버 유닛의 상부에 구비되어 개폐가 가능하여, 상기 음식물 쓰레기가 투입되는 출입구를 형성하는 리드(lid)부; 상기 챔버 유닛의 내부면에 구비되어, 상기 리드부로부터 투입되는 상기 음식물 쓰레기의 하중을 감지하는 센싱(sensing)부; 상기 챔버 유닛의 하부에 구비되어, 상기 음식물 쓰레기를 미리 설정된 온도로 가열하는 히팅(heating)부; 상기 챔버 유닛의 내부에 구비되어, 상기 음식물 쓰레기가 분해되면 발생하는 가스를 외부로 배출하는 이미션(emission)부; 및 상기 챔버 유닛의 내부에 구비되어, 상기 음식물 쓰레기가 분해되어 형성된 산출물을 배출하는 디스차징(discharging)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 이미션부는, 상기 음식물 쓰레기가 분해되어 발생하는 상기 가스가 상승하여 상부 부양된 상기 가스를 선택적으로 외부로 빠져나가도록 배출구를 형성하는 벤팅(venting)부; 상기 챔버 유닛의 내면 중 상기 벤팅부가 형성된 위치의 양 사이드에 제공되어, 내향 돌출 형성되는 한 쌍의 펜스(fence)부; 및 상기 한 쌍의 펜스부를 상호 연결하며, 상기 벤팅부의 하부에 제공되어, 상기 벤팅부를 향하여 하향 경사지게 형성되어 상기 벤팅부와 간극을 발생시켜 상기 산출물을 걸러내는 슬롭(slope)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 센싱부는, 상기 센싱부 상부에 제공되어, 상기 리드부로부터 투입된 상기 음식물 쓰레기의 하중에 가해지면 선택적으로 가압되는 디텍팅(detecting)부; 및 상기 디텍팅부의 하부에 위치되어, 상기 디텍팅부의 가압에 의해 전기적 저항이 변동되는 베리에이션(variation)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 센싱부는, 상기 챔버 유닛의 하부에 복수 개의 센싱부가 일련의 시리즈로 연속적으로 존재하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 로테이팅 유닛은, 상기 챔버 유닛의 내부에 수평 방향으로 축을 형성하여 상기 축의 방향으로 회전하는 샤프트(shaft)부; 상기 샤프트부에 선택적으로 제공되어, 상기 샤프트부의 수직방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 브랜치(branch)부; 및 상기 브랜치부의 각각의 상단에 선택적으로 형성되어, 상기 음식물 쓰레기를 교반시키는 팁(tip)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 램프 유닛은, 소정의 타이밍에 소정의 광 중 상기 미생물의 광합성에 필요한 파장대를 선택적으로 발광시키는 제1램프부; 소정의 타이밍에 소정의 광 중 상기 음식물 쓰레기로부터 발생되는 유해균을 사멸시키기 위한 파장대를 선택적으로 발광시키는 제2램프부; 및 소정의 타이밍에 소정의 광 중 유익균의 생장을 증진시키기 위한 파장대를 선택적으로 발광시키는 제3램프부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 램프 유닛은, 소정의 타이밍에 온오프하기 위해서, i) 상기 유해균의 사멸시키기 위한 소정의 광을 조사하고, ii) 상기 유익균의 생장을 증진시키기 위한 소정의 광을 조사하고, iii) 상기 미생물의 광합성을 위한 소정의 광을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 상기 콘트롤 유닛은, 상기 음식물 쓰레기를 버리는 사용자의 정보를 인식하는 인포밍(informing)부; 상기 사용자의 정보가 인식되면, 상기 리드부가 자동 개방되며 상기 음식물 쓰레기가 투입되면 상기 리드부가 자동 폐쇄되며, 상기 음식물 쓰레기의 처리를 위한 작동을 조작하는 액션(action)부; 상기 베리에이션부로부터 측정된 상기 저항의 변화값으로부터 상기 음식물 쓰레기에 대한 무게를 산출하는 일드(yield)부; 및 상기 일드부로부터 산출된 상기 무게에 따라 부과되는 요금이 표시되는 모니터링(monitoring)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템은 상기 챔버 유닛의 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상이 구비되어, 상기 음식물 쓰레기로부터 발생되는 후속 발생하는 가스를 제거하여 대기 중으로 방출하는 리무빙 유닛(removing unit)을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 음식물 쓰레기를 친환경 미생물과 잘 접촉되도록 교반시켜, 음식물 쓰레기의 분해를 활성화시킬 수 있게 된다.
둘째, 소정의 광을 소정의 타이밍에 선택적으로 발광시켜 유해균은 사멸시키고, 유익균은 생장시켜 음식물 쓰레기를 분해할 수 있게 된다.
셋째, 친환경 미생물로부터 분해된 음식물 쓰레기는 침출수가 방출되지 않기 때문에 환경오염을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 단면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 부분단면사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 챔버 유닛의 부분단면사시도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 챔버 유닛의 블록도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 이미션부의 사시도와 측면도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 센싱부의 단면도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 로테이팅 유닛의 사시도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 로테이팅 유닛의 블록도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 램프 유닛의 사시도이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 콘트롤 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 단면도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 부분단면사시도이다. 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 챔버 유닛의 부분단면사시도이다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 챔버 유닛의 블록도이다. 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 이미션부의 사시도와 측면도이다.도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 센싱부의 단면도이다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 로테이팅 유닛의 사시도이다. 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 로테이팅 유닛의 블록도이다. 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 램프 유닛의 사시도이다. 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 콘트롤 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 경우, 도1에 도시된 바와 같이, 친환경 미생물을 활용하여 음식물 쓰레기를 퇴비 및 단미 사료화 시켜서 환경 오염을 방지하고 음식물 쓰레기를 재활용하기 위한 것이다.
일반적으로 음식물 쓰레기는 건조 방식과 일반 미생물 소멸 방식이 존재하는데, 건조 방식은 에너지 낭비가 크고, 악취가 발생한다는 단점이 있으며, 일반 미생물 소멸 방식은 화학적인 반응과 열처리로 인해 또 다른 폐기물을 배출하게 되며, 발효됨에 따라 악취가 발생한다는 단점이 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 경우, 자연 순환 미생물의 발효를 통해 음식물 쓰레기를 분해 및 건조시켜 침출수를 배출하지 않으며, 소정의 광을 조사하여 악취를 제거하는 기술적 사상을 개시한다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 경우, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 챔버 유닛(chamber unit, 100), 로테이팅 유닛(rotating unit, 200), 램프 유닛(lamp unit, 300), 콘트롤 유닛(control unit, 400) 및 리무빙 유닛(removing unit, 500)을 포함하게 된다.
먼저, 챔버 유닛(100)은 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 음식물 쓰레기를 수용하여, 음식물 쓰레기를 분해하여 처리하는 공간을 제공하게 된다.
챔버 유닛(100)은 가정이나 음식점으로부터 배출되는 음식물 쓰레기를 수용할 수 있도록 충분한 공간을 제공할 수 있어야 하며, 챔버 유닛(100)의 재질을 한정할 필요는 없다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 챔버 유닛(100)의 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 리드(lid)부(110), 센싱(sensing)부(120), 히팅(heating)부(130), 이미션(emission)부(140) 및 디스차징(discharging)부(150)를 포함하게 된다.
먼저, 리드부(110)는 챔버 유닛(100)의 상부에 구비되어 개폐가 가능하여, 음식물 쓰레기가 투입되는 출입구를 형성하게 된다.
리드부(110)는 콘트롤 유닛(400)으로부터 음식물을 쓰레기를 버리려고 하는 사용자가 인식되면 자동으로 개방되도록 한다.
또한, 리드부(110)는 음식물 쓰레기뿐만 아니라, 음식물 쓰레기를 분해하기 위한 미생물이 투입될 수 있도록 한다.
센싱부(120)는 도3에 도시된 바와 같이, 챔버 유닛(100) 내부의 하부면에 복수 개의 센싱부(120)가 구비되는 구성이다.
센싱부(120)는 리드부(110)로부터 음식물 쓰레기가 투입되면, 음식물 쓰레기의 하중에 의해서 선택적으로 가압되어 음식물 쓰레기를 감지할 수 있게 된다.
또한, 센싱부(120)는 챔버 유닛(100)의 하부에 복수 개의 센싱부(120)가 일련의 시리즈로 연속적으로 존재하게 되어, 챔버 유닛(100)에 투입되는 음식물 쓰레기를 감지할 수 있게 된다.
아울러, 센싱부(120)는 음식물 쓰레기에 의해 고장을 방지하기 위해 인캡슐레이션(encapsulation) 공정을 거치는 것이 바람직하다.
도6에 도시된 바와 같이, 센싱부(120)는 디텍팅(detecting)부(121) 및 베리에이션(variation)부(122)를 포함하게 된다.
디텍팅부(121)는 센싱부(120)의 상부에 제공되어, 리드부(110)로부터 투입된 음식물 쓰레기의 하중이 가해지면 선택적으로 가압되게 된다.
디텍팅부(121)의 상부면은 압력이나 하중이 가해질 경우에 변형이 일어나게 된다.
디텍팅부(121)는 음식물 쓰레기의 가압에 의해 임의 변형될 수 있는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
베리에이션부(122)는 디텍팅부(121)의 하부에 위치되어, 디텍팅부(121)의 가압에 의해 전기적 저항이 변동된다.
베리에이션부(122)에서 전기적 저항이 변동되면 베리에이션부(122)에 공급되는 흐르는 전류가 일정할 경우, 전위차가 발생하게 된다.
히팅부(130)는 챔버 유닛(100)의 하부에 구비되어, 음식물 쓰레기를 미리 설정된 온도로 가열시키게 되는 구성이다.
히팅부(130)는 전열기나 저항로 같이 저항선에 전류를 흘려 열을 발생시키는 방법, 방전 시 발생하는 열을 이용하여 열을 발생시키는 방법, 고주파의 전자기장을 통해 발열시켜 열을 발생하는 방법 등 여러 방법으로 열을 발생시킬 수 있다.
히팅부(130)는 음식물 쓰레기를 미리 설정된 온도로 가열시키게 되며, 여기서 미리 설정된 온도는 50~60℃ 일 때, 음식물 쓰레기와 미생물과의 상호 분해 작용이 활발하게 일어날 수 있게 된다.
히팅부(130)의 적정 온도를 유지하기 위해서, 챔버 유닛(100) 내부에는 온도계가 구비되는 것이 바람직하다.
이미션부(140)는 챔버 유닛(100)의 내부에 구비되어, 음식물 쓰레기가 분해되면 발상하는 가스를 외부로 방출하는 구성이다.
여기서 말하는 가스는, 음식물 쓰레기가 분해되면서 발생하는 바이오가스(메탄, 이산화탄소, 퇴비가스, 습지가스, 질소, 천연가스 등), 공기, 수증기, 수분, 암모니아 등이 될 수 있다.
도5에 도시된 바와 같이 이미션부(140)는, 벤팅(venting)부(141) 및 펜스(fence)부(142), 슬롭(slope)부(143)를 포함하게 된다.
먼저, 벤팅부(141)는 음식물 쓰레기가 분해되어 발생하는 가스가 상승하여 상부 부양된 가스가 선택적으로 외부로 빠져나가도록 배출구를 형성하는 구성이다.
벤팅부(141)는 챔버 유닛(100) 측면의 상단에 구비되어, 상승된 가스가 외부로 원활하게 빠져나가도록 하는 구멍을 제공한다.
펜스부(142)는 챔버 유닛(100)의 내면 중 벤팅부(141)가 형성된 위치의 양 사이드에 제공되어, 내향 돌출되어 형성되는 한 쌍의 구성이다.
펜스부(142)는 도5의 (a)에 도시된 바와 같이, 벤팅부(141)의 양 측면에서 챔버 유닛(100)의 내부를 향하도록 돌출 형성된다.
펜스부(142)는 (a)에 도시된 바와 같이, 챔버 유닛(100)의 내부를 향하도록 수직하게 돌출 형성된다.
슬롭부(143)는 한 쌍의 펜스부(142)를 상호 연결하며, 벤팅부(141)의 하부에 제공되어, 벤팅부(141)를 향하여 하향 경사지게 형성되어, 벤팅부(141)와 간극을 발생시켜 음식물 쓰레기를 걸러내는 구성이다.
슬롭부(143)는 교반 중인 음식물 쓰레기가 튀어서 벤팅부(141)로 유입되는 것 방지하기 위해 설치된 것이다.
슬롭부(143)는 도5의 (b)에 도시된 바와 같이, 펜스부(142)와 연결되어 있으며, 벤팅부(141)의 하부에 제공되나 벤팅부(141)와는 연결되어 있지 않는 구성이다.
슬롭부(143)는 벤팅부(141)를 향하여 하향 경사지는 동시에 벤팅부(141)와 간극을 형성하고 있다.
예컨대, 교반 중인 음식물 쓰레기가 벤팅부(141)를 항하여 튀더라도 이 간극 사이로 걸러져서 다시 챔버 유닛(100)의 내부로 돌아가게 된다.
슬롭부(143)(143b)는 도5의 (b)에 도시된 바와 같이, 벤팅부(141)의 하부에 수평하게 돌출되어, 음식물 쓰레기를 한 번 더 걸러줄 수 있게 된다.
디스차징부(150)는, 챔버 유닛(100)의 내부에 구비되어, 음식물 쓰레기가 분해되어 형성된 산출물을 배출하는 구성이다.
여기서 산출물은 음식물 쓰레기의 분해가 끝난 후 남은 산출물로서, 슬러지나, 유기농 퇴비, 단미 사료, 연료로서 재활용되어 사용할 수 있는 것이다.
디스차징부(150)는 음식물 쓰레기의 분해 및 처리가 최종적으로 끝나면, 디스차징부(150)를 통해 산출물이 배출되도록 한다.
로테이팅 유닛(200)은, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 챔버 유닛(100)의 내부에 제공되어, 음식물 쓰레기가 미생물과 공기에 접촉되도록 음식물 쓰레기를 교반 시키는 구성이다.
로테이팅 유닛(200)은 음식물 쓰레기를 연속적으로 교반시켜 음식물 쓰레기가 미생물과 접촉하는 면적을 증가시켜 줄 수 있게 된다
로테이팅 유닛(200)은 360°로 회전하여 음식물 쓰레기를 교반시키기게 되며, 로테이팅 유닛(200)의 회전 동력을 제공하는 구동 모터가 챔버 유닛(100)의 내부 또는 외부 중 어느 한 곳에 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 로테이팅 유닛(200)의 경우, 샤프트(shaft)부(210), 브랜치(branch)부(220) 및 팁(tip)부(230)을 포함하게 된다.
먼저, 샤프트부(210)는, 도7에 도시된 바와 같이, 챔버 유닛(100)의 내부에 수평 방향으로 축을 형성하여 축 방향으로 회전하는 구성이다.
샤프트부(210)는 챔버 유닛(100)의 내부에서 수평방향으로 긴 축을 형성하게 되며, 회전 방향은 음식물 쓰레기의 밀집도에 따라 다르게 회전할 수 있다.
브랜치부(220)는 샤프트부(210)에 선택적으로 제공되어, 샤프트부(210)의 수직 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 구성이다.
브랜치부(220)는 샤프트부(210)로부터 수직 방향으로 형성되며, 음식물 쓰레기의 밀집도에 따라서 선택적으로 배치할 수 있다.
예컨대, 음식물 쓰레기는 챔버 유닛(100) 상부의 리드부(110)로부터 투입되어, 리드부(110)의 하부에 음식물 쓰레기가 밀집되게 되므로, 리드부(110)의 하부 근처에 브랜치부(220)가 선택적으로 배치되는 것이 바람직하다.
팁부(230)는 브랜치부(220)의 각각의 상단에 선택적으로 형성되어, 음식물 쓰레기를 교반 시키는 구성이다.
팁부(230)는 브랜치부(220)의 상단에 형성됨으로써, 챔버 유닛(100)의 깊숙한 곳에 있는 음식물 쓰레기까지 골고루 교반시킬 수 있게 된다.
램프 유닛(300)은 도9에 도시된 바와 같이, 챔버 유닛(100)의 상부에 제공되어, 로테이팅 유닛(200)으로부터 교반되는 음식물 쓰레기에 소정의 광을 조사하게 된다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 경우, 제1램프부(310), 제2램프부(320) 및 제3램프부(330)를 포함하게 된다.
먼저, 제1램프부(310)는 소정의 타이밍에 소정의 광 중 미생물의 광합성에 필요한 파장대를 선택적으로 발광시키는 구성이다.
제1램프부(310)에서 발광되는 소정의 광은 400~800nm의 파장대의 빛으로서, 가시광선에 해당된다.
제1램프부(310)는 가시광선을 조사할 수 있는 LED 등이 될 수 있다.
제1램프부(310)는 음식물 쓰레기에 가시광선의 빛을 조사함에 따라서, 미생물의 광합성에 필요한 에너지를 제공하게 된다.
제2램프부(320)는 소정의 타이밍에 소정의 광 중 음식물 쓰레기로부터 발생되는 유해균을 사멸시키기 위한 파장대를 선택적으로 발광시키는 구성이다.
제2램프부(320)에서 발광되는 소정의 광은 10~400nm의 파장대의 빛으로서, 자외선에 해당된다.
제2램프부(320)는 자외선을 조사할 수 있는 UV램프 등이 될 수 있다.
제2램프부(320)는 음식물 쓰레기의 악취를 유발하는 유해균을 살균할 수 있게 된다.
제3램프부(330)는 소정의 타이밍에 소정의 광 중 유익균의 생장을 증진시키기 위한 파장대를 선택적으로 발광시키는 구성이다.
제3램프부(330)에서 발광되는 소정의 광은 50~1000㎛ 사이의 빛으로서, 원적외선에 해당된다.
제3램프부(330)는 원적외선을 조사할 수 있는 원적외선 램프 등이 될 수 있다.
제3램프부(330)는 음식물 쓰레기를 분해하는데 필요한 유익균을 생장시키고 증진시키기 위해 필요한 에너지를 제공하게 된다.
램프 유닛(300)은 소정의 타이밍에 온오프(on-off)하기 위해서, 첫번째로, 유해균을 사멸시키기 위한 소정의 광인 자외선을 조사하고, 두번째로, 음식물 쓰레기 분해를 위한 유익균의 생장을 증진시키기 위한 원적외선 램프를 조사하고, 마지막으로 미생물의 광합성을 위한 가시광선 램프를 조사하게 된다.
램프 유닛(300)에서의 소정의 타이밍은 획일화된 것이 아니며, 처리 과정에 따라 선택적으로 제1램프부(310), 제2램프부(320), 제3램프부(330)를 조작할 수 있는 것이 바람직하다.
램프 유닛(300)으로부터 소정의 광이 조사되면, 음식물 쓰레기를 구성하는 단백질과 지방산당 셀룰로오스는 미생물에 의해 1차 분해되어 저분자 유기물, 저지장산 아미노산, 포도당으로 분해된다. 그 후 미생물에 의해 2차 분해가 일어나면 난분해성 물질과 분생성 유기물로 다시 분해 된다.
난분해성 물질은 연이나 칼륨 등의 무기물로서 분해되어, 디스차징부(150)로 배출되어 퇴비나 단미 사료로 활용된다.
분생성 유기물은 암모니아, 물, 이산화탄소로 분해되어 되며 이들은 분해 후 챔버 유닛(100)으로부터 상승되어 이미션부(140)로 빠져나가며, 리무빙 유닛(500)에서 한 번 더 탈취되어 무색무취한 상태도 대기중으로 방출된다.
콘트롤 유닛(400)은 챔버 유닛(100)의 외측에 제공되어, 음식물 쓰레기의 처리를 제어하게 된다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 콘트롤 유닛(400)의 경우, 도10에 도시된 바와 같이, 인포밍(informing)부(410), 액션(action)부(420), 일드(yield)부(430) 및 모니터링(monitoring)부(440)를 포함하게 된다.
먼저, 인포밍부(410)는 음식물 쓰레기를 버리는 사용자의 정보를 인식하는 구성이다.
인포밍부(410)에서 말하는 사용자는 음식물 처리 자동화 시스템을 통해 음식물 쓰레기기를 배출하는 배출자를 말한다.
예컨대, 인포밍부(410)는 아파트 단지 내에서 음식물 쓰레기를 버리는 사용자의 정보를 인식하기 위해서 RFID(Radio-frequency identification) 기반의 시스템을 구축하여, 음식물 쓰레기를 배출하는 사용자의 정보를 인식할 수 있게 된다. 인포밍부(410)는 사용자의 RFID 태그가 인식되면, 음식물 쓰레기 배출자, 배출량, 배출 시간, 수수료 등의 정보를 중앙 서버로 실시간 전송할 수 있는 것이 바람직하다.
액션부(420)는 인포밍부(410)로부터 사용자의 정보가 인식되면, 리드부(110)가 자동 개방되며, 음식물 쓰레기가 투입되면 리드부(110)가 자동 폐쇄되며, 음식물 쓰레기의 처리를 위한 작동을 조작하는 구성이다.
액션부(420)는 음식물 쓰레기가 투입된 후 구동 모터를 작동시켜 로테이팅 유닛(200)이 회전 운동을 할 수 있도록 하며, 미생물의 활성화를 위해 램프 유닛(300)을 조작할 수 있도록 한다.
일드부(430)는 베리에이션부(122)로부터 측정된 저항의 변화값으로부터 음식물 쓰레기에 대한 무게를 산출하는 구성이다.
일드부(430)는 베리에이션부(122)에서 저항 값의 변화에 따라서 발생하는 전위차를 기반으로 음식물 쓰레기의 무게를 산출하도록 한다.
모니터링부(440)는 일드부(430)로부터 산출된 음식물 쓰레기의 무게에 따라 부과되는 요금을 표시되는 구성이다.
아울러, 모니터링부(440)는 음식물 쓰레기의 처리 진행도에 대해서 모니터링을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템의 경우, 리무빙 유닛(500)을 포함하게 된다.
리무빙 유닛(500)은 챔버 유닛(100)의 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상이 구비되어, 음식물 쓰레기로부터 후속 발생하는 가스를 제거하여 대기 중으로 방출하는 구성이다.
리무빙 유닛(500)은 이미션부(140)와 연결되어 벤팅부(141)로부터 배출되는 가스 중 잔여 미세 악취를 탈취하여 대기 중으로 방출하게 된다.
리무빙 유닛(500)에서는 자연 친화적 미생물 광촉매를 활용하여 2차 탈취가 이루어지게 된다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
100: 챔버 유닛 110: 리드부
120: 센싱부 121: 디텍팅부
122: 베리에이션부 130: 히팅부
140: 이미션부 141: 벤팅부
142: 펜스부 143: 슬롭부
150: 디스차징부 200: 로테이팅 유닛
210: 샤프트부 220: 브랜치부
230: 팁부 300: 램프 유닛
310: 제1램프부 320: 제2램프부
330: 제3램프부 400: 콘트롤 유닛
410: 인포밍부 420: 액션부
430: 일드부 440: 모니터링부
500: 리무빙 유닛

Claims (10)

  1. 음식물 쓰레기를 수용하여, 상기 음식물 쓰레기를 분해하여 처리하는 공간을 제공하는 챔버 유닛(chamber unit);
    상기 챔버 유닛의 내부에 제공되어, 상기 음식물 쓰레기가 미생물과 공기에 접촉되도록 상기 음식물 쓰레기를 교반시키는 로테이팅 유닛(rotating unit);
    상기 챔버 유닛의 상부에 제공되어, 상기 로테이팅 유닛으로부터 교반되는 상기 음식물 쓰레기에 소정의 광을 조사하는 램프 유닛(lamp unit); 및
    상기 챔버 유닛의 외측에 제공되어, 상기 음식물 쓰레기의 처리를 제어하는 콘트롤 유닛(control unit)을 포함하되,
    상기 챔버 유닛은,
    상기 챔버 유닛의 상부에 구비되어 개폐가 가능하여, 상기 음식물 쓰레기가 투입되는 출입구를 형성하는 리드(lid)부;
    상기 챔버 유닛의 내부면에 구비되어, 상기 리드부로부터 투입되는 상기 음식물 쓰레기의 하중을 감지하는 센싱(sensing)부;
    상기 챔버 유닛의 하부에 구비되어, 상기 음식물 쓰레기를 미리 설정된 온도로 가열하는 히팅(heating)부;
    상기 챔버 유닛의 내부에 구비되어, 상기 음식물 쓰레기가 분해되면 발생하는 가스를 외부로 배출하는 이미션(emission)부; 및
    상기 챔버 유닛의 내부에 구비되어, 상기 음식물 쓰레기가 분해되어 형성된 산출물을 배출하는 디스차징(discharging)부를 포함하며,
    상기 이미션부는,
    상기 음식물 쓰레기가 분해되어 발생하는 상기 가스가 상승하여 상부 부양된 상기 가스를 외부로 빠져나가도록 배출구를 형성하는 벤팅(venting)부;
    상기 챔버 유닛의 내면 중 상기 벤팅부가 형성된 위치의 양 사이드에 제공되어, 내향 돌출 형성되는 한 쌍의 펜스(fence)부; 및
    상기 한 쌍의 펜스부를 상호 연결하며, 상기 벤팅부의 하부에 제공되어, 상기 벤팅부를 향하여 하향 경사지게 형성되어 상기 벤팅부와 간극을 발생시켜 상기 음식물 쓰레기를 걸러내는 슬롭(slope)부를 포함하며,
    상기 슬롭부는,
    상기 벤팅부의 하부에 수평하게 돌출 형성되어 상기 음식물 쓰레기를 한 번 더 걸러주며,
    상기 램프 유닛은,
    소정의 타이밍에 소정의 광 중 상기 미생물의 광합성에 필요한 파장대를 선택적으로 발광시키는 제1램프부;
    소정의 타이밍에 소정의 광 중 상기 음식물 쓰레기로부터 발생되는 유해균을 사멸시키기 위한 파장대를 선택적으로 발광시키는 제2램프부; 및
    소정의 타이밍에 소정의 광 중 유익균의 생장을 증진시키기 위한 파장대를 선택적으로 발광시키는 제3램프부를 포함하며,
    소정의 타이밍에 온오프하기 위해서,
    i) 상기 유해균의 사멸시키기 위한 소정의 광을 조사하고,
    ii) 상기 유익균의 생장을 증진시키기 위한 소정의 광을 조사하고,
    iii) 상기 미생물의 광합성을 위한 소정의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는, 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 센싱부 상부에 제공되어, 상기 리드부로부터 투입된 상기 음식물 쓰레기의 하중이 가해지면 선택적으로 가압되는 디텍팅(detecting)부; 및
    상기 디텍팅부의 하부에 위치되어, 상기 디텍팅부의 가압에 의해 전기적 저항이 변동되는 베리에이션(variation)부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 챔버 유닛의 하부에 복수 개의 센싱부가 일련의 시리즈로 연속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는, 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 로테이팅 유닛은,
    상기 챔버 유닛의 내부에 수평 방향으로 축을 형성하여 상기 축의 방향으로 회전하는 샤프트(shaft)부;
    상기 샤프트부에 선택적으로 제공되어, 상기 샤프트부의 수직방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 브랜치(branch)부; 및
    상기 브랜치부의 각각의 상단에 선택적으로 형성되어, 상기 음식물 쓰레기를 교반시키는 팁(tip)부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제4항에 있어서, 상기 콘트롤 유닛은,
    상기 음식물 쓰레기를 버리는 사용자의 정보를 인식하는 인포밍(informing)부;
    상기 사용자의 정보가 인식되면, 상기 리드부가 자동 개방되며 상기 음식물 쓰레기가 투입되면 상기 리드부가 자동 폐쇄되며, 상기 음식물 쓰레기의 처리를 위한 작동을 조작하는 액션(action)부;
    상기 베리에이션부로부터 측정된 상기 저항의 변화값으로부터 상기 음식물 쓰레기에 대한 무게를 산출하는 일드(yield)부; 및
    상기 일드부로부터 산출된 상기 무게에 따라 부과되는 요금이 표시되는 모니터링(monitoring)부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 챔버 유닛의 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상이 구비되어, 상기 음식물 쓰레기로부터 후속 발생하는 가스를 제거하여 대기 중으로 방출하는 리무빙 유닛(removing unit)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 선택적 발광을 통한 음식물 처리 자동화 시스템.
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