KR20100109299A - 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 이를 이용한 음식물처리기 - Google Patents

Abstract

온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 이를 이용한 음식물처리기가 제공된다. 개시된 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법은 음식물처리기 내의 분쇄스크류가 구비된 건조로에 음식물쓰레기를 투입하는 단계와, 상기 분쇄스크류에 구동력을 제공하는 모터부에 부설되는 회전수 출력 발생회로가 상기 모터부의 회전속도에 따른 회전수 출력신호를 발생하는 단계와, 상기 모터부와 상기 회전수 출력 발생회로에 전기적으로 연결되는 제어부가 상기 회전수 출력신호를 전송받은 후에 상기 제어부에 미리 입력된 상기 회전수 출력신호와 음식물 부하와의 상관 관계로부터 상기 건조로에 투입된 음식물 쓰레기의 부하를 측정하고, 상기 교반 모터의 적정 회전속도가 설정되는 단계와, 상기 교반 모터의 회전속도가 기준범위를 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 제어부는 상기 건조로 내에 구비된 온도감지센서를 통해 온도를 전송받은 후 음식물 처리 단계별 적정온도를 체크하는 단계와, 공정수행단계별 상기 제어부에 기 설정된 온도 설정 범위에 부합하는지 여부를 판단하는 단계와, 및 공정수행단계별 상기 교반 모터의 회전 속도가 기 설정된 범위에 부합하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

건조로, 온도, 온도감지, 부하, 부하감지, 모터, 회전수 출력, 회전수 출력 신호, 주파수발생기, FG, PG, BLDC MOTOR, 음식물쓰레기, 음식물처리기, 회전속도, RPM, 분쇄 ,교반, 건조, 배출

Description

온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 이를 이용한 음식물처리기{Food Waste Treating Method Using Temperature and Load Sensing And Food Waste Treatment System using the same}

본 발명은 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 이를 이용한 음식물처리기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물처리기 내에서 이루어지는 각 처리단계를 감지된 온도에 의해서 판별하고 이 온도에 의해서 결정된 해당 단계별 분쇄스크류에 동력을 전달하는 구동모터의 회전속도를 1차적으로 조절하여 음식물쓰레기를 처리하고, 이 처리과정 중 음식물처리기 내에 투입되는 음식물의 양 이나 밀도 등의 부하를 구동모터의 회전수출력(FG) 신호로부터 감지하여 상기 구동모터의 회전속도를 2차적으로 제어하는 단계를 거침에 의해서 음식물의 부하에 따른 처리시간 및 에너지를 효율적으로 통제할 수 있게 하는 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 이를 이용한 음식물처리기에 관한 것이다.

일반적으로 각 가정 또는 음식점 등에서는 매일 일정량의 음식물 쓰레기가 배출되며, 이러한 음식물 쓰레기는 단순한 거름망을 통해 물기 만이 걸러진 후 폐기되고 있다. 이러한 종래의 음식물 쓰레기 처리방법은 비위생적으로 음식물 쓰레기가 자주 버려지지 않을 경우 악취를 발생시켜 주변의 공기를 오염시키고 있다. 근래의 식생활의 개선과 외식 사업의 증가로 인하여 가정 또는 요식업소 등에서 많은 음식물 쓰레기가 배출되고, 또한 이러한 음식물 쓰레기는 대부분이 수분을 많이 함유한 상태로 버려져 환경을 오염시키는 주원인이 되기도 했다.

이와 같이 버려진 음식물 쓰레기는 소각이 어렵고 또한 비료 및 사료로 사용하기에 불충분하여 부득이 매립지에 매립되는 실정이다.

그리고 상기 수분을 함유하고 있는 음식물 쓰레기를 매립하기 위해서는 운반수단을 통해 매립지까지 운반해야 하는데 이때 운반 중에 음식물 쓰레기로부터 악취가 심한 오염물이 도로로 흘러내리는 경우가 발생하고, 또한 쓰레기의 수거서부터 매립지까지 운반하기 위해서는 보다 많은 인력과 충분한 매립지를 확보해야 하는 어려움이 있다.

그리고, 상기와 같은 음식물 쓰레기를 매립하더라도 그 매립지의 주위에서는 악취 발생과 파리 및 모기등과 같은 많은 해충들의 서식지를 제공하여 주는 결과가 되어 주변 생활권 자들에게 많은 피해를 주게 되고 또한 주변의 토지 및 수자원(지하수)을 오염시키는 결과를 초래하게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해, 최근에는 음식물 쓰레기를 전문적으로 처리할 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치가 개발되고 있다. 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기를 처리하는 방법에 따라 다양한 종류로 구분될 수 있으며, 그 이용 상태에 따라서도 다양한 종류로 구분될 수 있다. 그 예로 주방에 장착되어져 사용되는 싱크볼 타입 또는 임의의 장소에 설치되어져 사용될 수 있는 프리스탠딩 타입이 있게 된다.

그러나, 현재 사용되고 있는 음식물 쓰레기 처리장치는 건조로에 투입된 음식물 쓰레기의 중량을 별도로 측정하지 않고 일정한 열원을 정해진 시간만큼 가하여 건조처리하고 투입되는 음식물의 양에 관계없이 분쇄스크류를 일정속도로 회전시키므로 분쇄 내지 건조 작업이 수행됨으로써 가동 모터의 운전시간이 길어지고 전력소모가 커질 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 음식물처리기 상의 분쇄스크류에 구동력을 제공하는 구동모터로부터의 회전수출력(FG) 신호를 센싱하여 1차적으로 음식물 부하를 측정하여 분쇄스크류의 회전스크류의 회전속도를 정하고, 작동과정에서 건조로 내부의 온도를 실시간으로 체크하여 적정회전속도를 2차적으로 정함으로써 분쇄스크류의 회전을 처리단계에 따라서 효율적으로 운용할 수 있도록 하는 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 이를 이용한 음식물처리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 일 관점에 따른 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법은 음식물처리기 내의 분쇄스크류가 구비된 건조로에 음식물쓰레기를 투입하는 단계와, 상기 분쇄스크류에 구동력을 제공하는 모터부에 부설되는 회전수 출력 발생회로가 상기 모터부의 회전속도에 따른 회전수 출력신호를 발생하는 단계와, 상기 모터부와 상기 회전수 출력 발생회로에 전기적으로 연결되는 제어부가 상기 회전수 출력신호를 전송받은 후에 상기 제어부에 미리 입력된 상기 회전수 출력신호와 음식물 부하와의 상관 관계로부터 상기 건조로에 투입된 음식물 쓰레기의 부하를 측정하고, 상기 교반 모터의 적정 회전속도가 설정되는 단계와, 상기 교반 모터의 회전속도가 기준범위를 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 제어부는 상기 건조로 내에 구비된 온도감지센서를 통해 온도를 전송받은 후 음식물 처리 단계별 적정온도를 체크하는 단계와, 공정수행단계별 상기 제어부에 기 설정된 온도 설정 범위에 부합하는지 여부를 판단하는 단계와, 및 공정수행단계별 상기 교반 모터의 회전 속도가 기 설정된 범위에 부합하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 온도 설정범위 부합 여부의 판단 단계에서 상기 건조로 내부의 온도가 상기 설정 온도에 부합하지 않는다면 상기 건조로에 장착된 히터로 가해지는 전력을 조절한다.

상기의 회전속도 설정범위 부합 여부의 판단 단계에서 상기 교반모터의 회전속도가 상기의 기 설정된 범위에 부합하지 않는다면 상기 제어부는 전원공급부를 통하여 상기 모터부에 공급되는 전력을 조절한다.

상기 교반모터는 BLDC 모터일 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 다른 관점에 따른 음식물처리기는 음식물 쓰레기가 투입되어 분쇄,교반 또는 건조 과정이 수행되는 건조로, 상기 건조로 내에 배치되며, 회전축과 상기 회전축의 반경방향을 향하여 나선방향으로 연장형성되는 회전블레이드를 구비하는 분쇄스크류, 상기 분쇄스크류에 회전 동력을 제공하는 모터부, 상기 건조로의 내부 온도를 센싱하기 위한 온도감지센서, 상기 모터부에 부설되는 회전수 출력 발생회로, 및 상기 모터부, 온도감지센서 및 회전수 출력 발생회로에 전기적으로 연결되는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 미리 입력된 회전수, 온도 및 음식물 쓰레기 부하와의 상관 관계를로부터 상기 건조로에 투입된 음식물 쓰레기의 부하를 측정한 후에 상기 모터부에 부설되는 구동기어의 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 제어부는 상기 온도감지센서로부터의 온도를 이용하여 처리단계를 판별하고 이 해당되는 적정 회전속도를 1차적으로 계산 하고, 부과적으로 회전수 출력 발생회로로부터의 계산된 적정 회전속도를 이용하여 2차적으로 보정함으로써 중첩적으로 음식물의 부하를 측정하여 상기 구동기어의 회전 속도를 제어한다.

그리고, 상기 교반모터로 BLDC 모터를 채용함으로써 상기 구동기어의 회전 속도를 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법은 음식물처리기 내에서 이루어지는 각 처리단계를 건조로 온도를 감지하여 판별하고 이에 따라서 해당 단계별 분쇄스크류에 동력을 전달하는 구동모터의 적정 회전속도를 1차적으로 제어하여 운전하고, 운전 중 음식물처리기 내에 투입되는 음식물의 양을 구동모터에서 발생하는 회전수출력(FG) 신호로부터 감지하여 상기 구동모터의 적정 회전속도를 2차적으로 조절하는 단계를 거침에 의해서 음식물의 부하에 따른 적정 토크를 인가할 수 있고 처리시간 및 에너지를 효율적으로 통제할 수 있게 하는 효과가 있게 된다.

또한, 상기 구동모터의 회전속도를 조절하는 단계에서 구동모터에서 발생하는 전류 신호를 부가하여 운용하게 된다면 회전수출력(FG) 신호를 이용하여 부하를 측정하는 방법과 병행하여 좀 더 정확한 음식물의 부하 측정을 통해 음식물처리기의 최적운전과정이 도출 가능하게 된다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 이를 이용한 음식물처리기를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물처리기에 대한 개념도 및 도 2는 본 발명에 따른 음식물처리기의 운용 단계를 시계열적으로 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 음식물처리기(100)에 대해 개략적인 구조를 먼저 살핀다. 음식물처리기(100)는 분쇄스크류(112)가 구비된 건조로(110), 분쇄스크류(112)를 구동하는 모터부(150), 건조로(110)에 저장된 음식물쓰레기를 건조하는 히터(140), 모터부(150)에 연결되는 제어부(120), 사용자가 음식물 처리기의 상태를 조작할 수 있는 조작패널(160) 및 구동상태를 식별할 수 있게 디스플레이하는 표시부(170)를 구비한다.

건조로(110)에는 내부의 온도를 센싱하기 위한 서미스터(thermistor) 등의 온도감지센서(144)가 장착될 수 있는데, 상기 온도감지센서(144)에 의해 측정된 신호는 제어부(120)에 의해 조절되는 온도 조절부(146)로 전송된다. 상기의 온도 측정결과를 토대로 제어부(120)는 온도 조절부(146) 및 전력 조절부(142)를 통하여 히터(140)에 전력을 공급하는 과정을 거친다.

모터부(150)는 분쇄스크류(112)에 기계적으로 연결되어 구동을 가능하게 한 다. 모터부(150)는 분쇄스크류(112)에 직접 연결되는 구동기어(154), 구동기어(154)에 직접 연결되어 동력을 전달하는 교반모터(156), 및 교반모터(156)에 연결되는 모터 구동부(152)로 이루어진다. 본 발명에서는 모터부(150)로서 AC모터, DC모터, BLDC 모터, SRM(Switched Reluctance Motor), SynRM(Synchronous Reluctance Motor) 등이 사용될 수 있는데, 특히 BLDC(Brushless DC) 모터가 적용되는 것이 분쇄스크류(112)의 적절한 제어를 위해서 바람직하다.

상기 BLDC 모터는 그 이름에서 알 수 있는 바와 같이 DC모터에서 브러시 구조를 없애고 정류를 전자적으로 수행하는 모터이다. 즉 영구자석의 위치를 홀센서 등의 전자적 센서로 검출하고, 검출된 신호로 전기각을 판단하여 코일에 전류를 흘려서 토크를 발생시킨다. BLDC 모터에 사용되는 마그네트로는 소형 모터에 있어서는 그 대부분이 성능과 가격면에서 페라이트 마그네트가 주류이지만 최근에는 그것보다도 한층 더 성능이 좋은 플라스틱 네어듐을 사용하는 체적효율(경박 단소화)을 보다 높인 방향이 보이고 있다. 따라서, 모터의 소형화를 가능하게 하는 장점이 있다.

BLDC 모터는 통전의 기능은 반도체로 구성된 구동회로를 모터의 내부 또는 모터의 외부로 접속해서 최초로 회전한다. 회전의 논리는 위치검출을 해서 홀소자에서의 신호를 인버터용 트랜지스터의 베이스로 구동하기 위한 분배기능을 한다. 더욱 이 회전의 논리회로는 회전수에 비례한 펄스를 발생하고 동시에 회전수의 피드백 신호로 해서 이용할 수도 있다. 이 회전의 논리회로를 사용하여 본 발명에서 사용하고자 하는 모터의 회전수 출력신호를 발생시키게 된다.

정리하면, BLDC 모터는 기계적 정류기구를 전자화함으로써 전기적노이즈와 기계적노이즈가 작아지고, 신뢰성이 높고 수명이 길다. 또한, 고속화가 용이하며 기기의 고밀도화에 따른 요청에 용이하게 대응할 수 있다. 즉, 형상 및 구조를 자유도화하여 가볍고 소형으로 제작하여 일체화할 수 있는 기반이 조성된다. 특히, BLDC 모터는 구동속도를 일정하게 하거나 가변적으로 제어할 수 있게 함으로써 본 발명의 목적에 해당하는 블레이드의 회전속도를 적절히 제어할 수 있게 한다.

분쇄스크류(112)는 간섭없이 회전가능하도록 건조로(110)의 내부에 배치되고, 일정한 회전축을 기준으로 상기 회전축의 반경방향을 따라 나선 모양을 이루며 연장되는 구조로 이루어질 수 있다. 여기에서, 건조로(110)는 중공의 원통형이나 구형으로 제작되어질 수 있다.

교반모터(156)에는 구동기어(154)를 작동하기 위한 전류가 흐르게 되는데, 교반모터(156)에 연결된 전류측정부(136)는 상기 전류를 측정하여 제어부(120)에 전송하여 건조로(110)에 투입된 음식물의 양을 측정하게 된다. 즉, 사용자는 음식물처리기(100)를 가동하기 전에 건조로 내에 음식물을 투입한 후에 가동 버튼을 누르고, 초기 기동 전류나 회전수 출력신호를 이용하여 음식물의 부하 토크를 계산하여 교반모터(156)의 회전속도를 결정한다.

하기의 표 1은 교반모터(156)에 흐르는 전류와 음식물 부하토크와의 관계를 이용하여 교반모터(156)의 회전속도를 조절하는 관계를 예시적으로 나타낸 도표이다. 여기에서, 예를 들어 설명하면 전류가 30mA이하 일 때 부하 토크는 50kgf.cm 이하인 경우가 실험적으로 예측되고 이에 따른 분쇄 스크류의 적정 회전속도를 10.5rpm 이라 정하게 된다. 교반모터(156) 및 분쇄스크류(112)의 대응 관계는 200 대 1의 감속비로 제어될 수 있는데, 상기 감속비는 상황에 따라 적절한 비율로 조절될 수 있을 것이다.

음식물 부하 토크	구동 모터에 흐르는 전류	분쇄 스크류 속도	모터의 회전 속도
소 (ex 50kgf.cm 이하)	소 (ex. 30mA 이하)	고속 (ex 10.5rpm)	2100rpm
중 (ex 100kgf.cm 이하)	중 (ex. 150mA 이하)	중속 (ex 8.5rpm)	1700rpm
대 (ex 101kgf.cm 이상)	대 (ex. 150mA 이상)	저속 (ex 7.5rpm)	1500rpm

상기의 전류 측정을 통한 1차적인 교반모터(156)의 회전속도 조절과정이 이루어진 후에는 처리과정이 진행됨에 따라서 건조로(110) 내부의 온도를 온도감지센서(144)를 통해 측정하여 회전속도를 제어하는 과정이 이루어질 수 있다.

하기의 표 2는 건조로(110) 내에서 이루어지는 교반, 분쇄, 가열, 배출 등의 처리단계별로 건조로(110)의 내부 온도에 따른 적절한 회전속도를 나타낸 도표를 보이고 있다.

처리단계	건조로의 내부 온도	회전속도(ex)	회전시간
			정회전	휴지	역회전
교반	0~84℃	고속	10	10	10
가열	85~104℃	중속	20	10	20
분쇄	105~134℃	중저속	40	5	20
냉각분쇄	135℃	저속	30	5	20
배출	분쇄(냉각) 단계에서 20분후	고속	10	5	40

상기의 표 2를 보면, 교반에서 분쇄 단계 쪽으로 처리가 진행될수록 건조로(110)의 내부온도가 점점 상승하는 것을 확인할 수 있게 된다. 상기 건조로(110)내부온도에 따라서 교반모터(156)의 회전속도를 고속, 중속, 중저속, 저속으로 단계별로 구분하여 설정하는 것이 가능하다. 동일한 전력이 공급된다고 가정할 때 상기 회전속도가 점점 낮아질수록 강한 토크가 분쇄스크류(112)에 가해질 수 있으므로 강한 힘을 필요로 하는 분쇄 단계에서는 상대적으로 저속으로 교반 모터(156)를 구동하는 것이 바람직하다. 또한, 고온의 환경에서 작동하는 것이 음식물의 연화를 촉진하므로 분쇄시에는 건조로(110) 내부의 온도가 상대적으로 높을 수 있다. 여기에서, 상기 처리단계를 상황에 맞도록 더 세분화하여 온도 범위를 더 좁힘으로써 회전속도 범위도 세분화하는 작업이 이루어질 수 있다.

상기의 온도를 이용한 회전속도 조절 방법을 보게 되면 교반 및 가열 과정을 거쳐 분쇄 단계로 진입하는 시점에서는 건조로(110) 내부의 온도가 105℃ 이상을 유지하게 되고 회전속도가 저속을 유지함으로써 높은 토크를 발생할 수 있는 환경을 조성하게 된다. 이 과정에서, 부하토크를 변동해야 하는 한계점에서 건조로(110) 내부온도를 감지하여 자동으로 분쇄 스크류(112)의 회전속도를 줄임으로써 작동 토크를 증가하게 되는 특징이 있게 된다.

한편으론, 분쇄(냉각) 과정에서 배출 과정으로 넘어가는 단계에서 저속에서 고속으로 회전속도를 자동으로 변경하는 방법을 통해서 배출 처리과정에서 고속운전을 통해 처리시간을 단축할 수 있게 되는 장점이 있다.

한편, 모터부(150)의 회전속도(rpm)에 따른 펄스 신호를 방출하는 회전수 출력 발생회로(130)가 모터 구동부(152) 상에 배치될 수 있다. 여기에서, 회전수 출력 발생회로(130)는 모터부(150)에 별도로 장착되는 주파수 발생기(Frequency Generator,(FG)) 또는 위상 발생기(Phase Generator,(PG))로도 표현이 가능하다.

제어부(120)는 제어라인(122)을 통해 모터 구동부(152)에 연결되며, 상기 제어라인(122)은 회전수 출력 발생회로(130)로부터 발생하는 FG 신호를 제어부(120)에 전송한다. 한편, 제어부(120)는 전원라인(124)을 통해 전원공급부(134)에 연결되고, 순차적으로 상기 전원공급부(134)는 모터 구동부(152)에 연결되는 구조를 취한다.

여기에서, 교반모터(156)의 토크-속도 특성에 의하여 모터 부하토크는 속도에 반비례하므로 부하토크가 증가하면 속도는 감소하게 되고 부하토크가 감소하면 속도는 증가하게 된다. 상기의 부하토크는 음식물 부하에 비례하고, 회전 속도는 회전수 출력신호에 비례하므로 결과적으로 음식물 부하토크가 증가하면 회전수 출력신호가 감소하고 음식물 부하토크가 감소하면 회전수 출력신호가 증가하게 되는 결과로 이어진다. 이상과 같이 회전수 출력 발생회로(130)에서 발생하는 회전수 출력(FG) 신호를 이용하여 전술한 전류에 의한 음식물 부하 측정과 더불어 비교하는 과정을 통해서 정확한 음식물의 부하측정 과정이 이루어질 수 있게 된다. 본 발명에서는 회전수 출력(FG) 신호를 이용한 부하 측정을 위주로 하고 전류 측정을 통한 부하 측정을 부수적인 방법으로 하는 것이 적용될 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 음식물처리기(100)의 구동 단계를 설명한다. 먼저, 사용자가 건조로(110) 상부를 통해서 음식물 쓰레기를 적정량 투입한다(S10). 사용자는 이후에 조작패널(160)을 통해 어떤 공정으로 작동을 진행하게 할 것인지 입력할 수 있다(S11). 이후 음식물처리기(100)의 전원부(미도시)를 통해 전원이 인가되도록 한다(S12). S12 단계에서는 분쇄, 교반 및 건조 등의 처리방법을 사용자가 투입하는 음식물 쓰레기의 종류에 따라 취사선택할 수 있다.

건조로(110)에 장착된 온도감지센서(144)가 음식물의 처리과정이 진행되기 전에 건조로(110) 내부의 온도를 센싱한 후에, 측정된 온도에 따라 처리 단계별 기준 지령속도를 설정한다(S13). 이후, 상기 각 단계별 음식물 처리 과정이 진행된다(S14).

음식물처리기(100) 작동이 개시된 후에 상기 각 단계의 처리 과정이 진행되는 과정에서 회전수 출력 발생회로(130)에서 발생하는 회전수 출력(FG) 신호를 감지하여 측정하게 되고, FG 신호와 모터부하토크의 상관관계에 의해서 건조로(110) 내의 음식물 부하를 체크하여 설정범위 내의 속도로 작동되는지 여부를 판단한다(S15). 상기 S15 단계는 표 1에서와 같은 전류와 부하토크와의 상관관계에 의해서 건조로(110) 내의 음식물 부하를 체크하는 과정을 거치는 방법을 사용할 수도 있다.

S15 단계에서 설정범위 내의 속도로 교반모터의 작동이 이루어지는 경우에는 최초의 기준 지령속도를 그대도 유지하고(S16), 설정범위 내의 속도로 교반모터의 작동이 이루어지지 않는 경우에는 회전수 출력(FG) 신호를 이용한 부하 감지 후 최초 지령속도를 조정하는 과정을 거친다(S17).

상기 S16, S17 단계를 거친 후에는 교반모터의 회전속도를 변화하기 위해서 공급전력을 조절하는 과정이 이루어진다(S18). 이후, 다시 지령된 회전속도로 회전하는지 여부를 회전수 출력(FG) 신호 등을 이용하여 확인하는 단계를 거친다(S19).

교반모터(156)의 회전수가 적정 범위를 만족하는지 여부에 대한 판단과정이 진행되는데, 교반모터(156)의 회전속도에 따라서 모터부(150)와 분쇄스크류(112)에 가해지는 하중의 변동이 있게 되어 부품의 안정성과 처리 효율에 영향을 주게 된다. 즉, 교반모터(156)의 회전속도가 너무 느리게 되면 토크는 좋아질지 모르나 분쇄 및 교반을 수행하는 데에 있어서는 효율이 떨어지는 결과를 가져온다. 또한, 교반모터(156)의 회전속도가 너무 빠르게 되면 구동기어(154) 및 분쇄스크류(112)의 마모를 촉진할 수 있고 안정성에 있어서 문제가 발생할 수 있다.

상기 S19 단계에서 지령 회전속도를 만족하면 교반, 건조, 분쇄, 냉각분쇄 등의 각 처리단계를 수행한다(S20). 만약, 지령 회전속도를 만족하지 않으면 다시 S18 단계로 돌아가 공급전력을 조절하여 지령 회전속도로 맞추는 작업을 하게 된다.

이후, 각 처리단계가 계속되는 중에 교반모터에 이상이 발생하는지에 대해 점검이 이루어지고(S21), 이상이 있으면 교반모터를 정비한 후에(S22), S13 단계로 되돌아가 다시 건조로(110) 내부온도를 감지하여 지령회전속도를 설정하는 단계를 거친다.

이상이 없으면 각 공정 수행 단계별로 온도를 측정하고, 측정된 온도가 설정된 온도범위에 부합하는지 여부에 대해 판단이 이루어진다(S23). 상기 S23 단계에서 설정온도 범위에 부합한다면 일정 시간 경과 후에 배출 기준 속도로 배출되는 과정이 이루어진다. 즉, 상기의 분쇄, 교반 또는 건조 등의 과정에 의해 처리된 음식물쓰레기는 건조로(110)의 하부에 배치될 수 있는 배출구(미도시)를 통해 회수함(미도시)으로 모아져서 배출될 수 있다.

상기 S23 단계에서 공정 수행 단계별로 온도범위에 부합하지 않는다고 판단된다면, 최초의 지령속도 설정부터 착오가 생겼을 수 있으므로 다시 S13 단계로 되돌아가게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물처리기에 대한 개념도, 및

도 2는 본 발명에 따른 음식물처리기의 운용 단계를 시계열적으로 나타낸 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 음식물처리기 110 : 건조로

112 : 분쇄 스크류 120 : 제어부

122 : 제어 라인 124 : 전원 라인

130 : 회전수 출력 발생회로 134 : 전원 공급부

136 : 전류 측정부 140 : 히터

142 : 전력조절부 144 : 온도감지센서

146 : 온도조절부 150 : 모터부

152 : 모터 구동부 154 : 구동기어

156 : 교반 모터 160 : 조작 패널

170 : 표시부

Claims (7)

1. 음식물처리기 내의 분쇄스크류가 구비된 건조로에 음식물쓰레기를 투입하는 단계;

   상기 분쇄스크류에 구동력을 제공하는 모터부에 부설되는 회전수 출력 발생회로가 상기 모터부의 회전속도에 따른 회전수 출력신호를 발생하는 단계;

   상기 모터부와 상기 회전수 출력 발생회로에 전기적으로 연결되는 제어부가 상기 회전수 출력신호를 전송받은 후에 상기 제어부에 미리 입력된 상기 회전수 출력신호와 음식물 부하와의 상관 관계로부터 상기 건조로에 투입된 음식물 쓰레기의 부하를 측정하고, 상기 교반 모터의 적정 회전속도가 설정되는 단계;

   상기 교반 모터의 회전속도가 기준범위를 만족하는지 여부를 판단하는 단계;

   상기 제어부는 상기 건조로 내에 구비된 온도감지센서를 통해 온도를 전송받은 후 음식물 처리 단계별 적정온도를 체크하는 단계;

   공정수행단계별 상기 제어부에 기 설정된 온도 설정 범위에 부합하는지 여부를 판단하는 단계; 및

   공정수행단계별 상기 교반 모터의 회전 속도가 기 설정된 범위에 부합하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기의 온도 설정범위 부합 여부의 판단 단계에서 상기 건조로 내부의 온도가 상기 설정 온도에 부합하지 않는다면 상기 건조로에 장착된 히터로 가해지는 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기의 회전속도 설정범위 부합 여부의 판단 단계에서 상기 교반모터의 회전속도가 상기의 기 설정된 범위에 부합하지 않는다면 상기 제어부는 전원공급부를 통하여 상기 모터부에 공급되는 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 교반모터는 BLDC 모터인 것을 특징으로 하는 온도 및 부하 감지를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법.
5. 음식물 쓰레기가 투입되어 분쇄, 교반 또는 건조 과정이 수행되는 건조로;

   상기 건조로 내에 배치되며, 회전축과 상기 회전축의 반경방향을 향하여 나선방향으로 연장 형성되는 회전블레이드를 구비하는 분쇄스크류;

   상기 분쇄스크류에 회전 동력을 제공하는 모터부;

   상기 건조로의 내부 온도를 센싱하기 위한 온도감지센서;

   상기 모터부에 부설되는 회전수 출력 발생회로; 및

   상기 모터부, 온도감지센서 및 회전수 출력 발생회로에 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하며,

   상기 제어부는 미리 입력된 회전수, 온도 및 음식물 쓰레기 부하와의 상관 관계를로부터 상기 건조로에 투입된 음식물 쓰레기의 부하를 측정한 후에 구동기어의 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 온도감지센서로부터의 온도를 이용하여 1차적으로 상기 분쇄스크류의 회전 속도를 계산하여 제어하고, 2차적으로 상기 회전수 출력 발생회로로부터의 회전수를 이용하여 상기 건조로의 음식물 부하를 계산하여 상기 구동기어의 회전 속도를 2차적으로 계산하고 제어함으로써 중첩적으로 음식물의 부하를 측정하여 상기 구동기어의 회전 속도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 교반모터로 BLDC 모터를 채용함으로써 상기 구동기어의 회전 속도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 음식물처리기.

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