KR20230044352A - 싱크대 하부용 유기성 폐기물 분리기 - Google Patents

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Abstract

싱크대 배수관에 부착하기 위한 폐기물 분리기가 제공되며, 폐기물 분리기는, 횡단 파이프 - 횡단 파이프는, 근위 단부, 원위 단부, 그 사이의 측벽, 원위 단부의 고형 폐기물 배출구 및 측벽 상의 플랜지를 포함하고, 상기 횡단 파이프는 횡방향 보어를 형성함 -; 횡방향 보어 내에 수용되는 모터 구동의 비절단 오거; 모터 구동의 비절단 오거 주위의 원통형 필터; 원통형 필터 아래에 있고 폐수 배출구에서 끝나는 집수기; 근위 단부 부근에 있는 싱크대 폐수 유입구 - 싱크대 폐수 유입구는 횡방향 보어에 수직이고 횡방향 보어와 유체 연통함 -; 상시 닫힘 플랩 밸브- 상시 닫힘 플랩 밸브는 근위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착됨 -; 상시 닫힘 플랩 밸브용 힌지 액츄에이터; 및 마이크로프로세서 - 마이크로프로세서는 힌지 액츄에이터와 전자적으로 통신함 -를 포함한다.

Description

싱크대 하부용 유기성 폐기물 분리기
본 기술은 폐수를 고형 폐기물과 액상 폐기물로 분리하는 가전기기이다. 보다 구체적으로, 이것은 싱크대 배수 파이프용 인라인(in-line), 마이크로프로세서 제어, 유기성 폐기물 분리기이다.
수년에 걸쳐, 주방 쓰레기 처리 방식이 변하였다. 쓰레기 처리기는 고형 폐기물을 처리하는 데 허용 가능한 방법으로 간주되었다. 이러한 기기들은 많은 물을 사용하고, 하수 시스템에 불필요한 부하를 추가한다. 또한, 그것들은 퇴비 또는 혐기성 소화에 사용될 수 있는 물질을 처리한다. 보다 최근의 접근 방식은 고형 폐기물을 저장하는 데 초점을 맞추고 있다. 예를 들어, 미국 특허 9,694,362호는 음식물 쓰레기를 액상 및 고형 성분으로 분리하는 주방의 싱크대 하부 사용을 위한 퇴비화 쓰레기 처리기를 개시한다. 액상 성분은 표준 하수구 또는 정화조 시스템으로 보내진다. 고형 성분은 이동식 저장 빈으로 보내진다. 음식물 쓰레기는 스크리닝된 컵의 내벽에 근접한 모터 구동 오거 부재(auger member)를 사용하여 분리되어, 액체는 컵의 스크리닝된 부분을 빠져나가고 고체는 컵의 바닥에 있는 개구를 통해 빠져나간다. 마이크로프로세서 회로가 구동 모터의 스트레인을 감지하고 스트레인이 과도해지면, 자동으로 샤프트와 오거의 방향을 반대로 하여 과도한 스트레인을 유발하는 과도한 음식물 쓰레기를 배출한다. 고형 폐기물은 개방형 저장 빈에 보관되므로, 냄새가 나지 않는다. 또한, 해충은 냄새 때문에 쓰레기에 끌릴 것이다. 더욱이, 정기적으로 비우지 않으면, 고형 폐기물이 곰팡이 및 기타 곰팡이로 오염되어, 곰팡이 포자가 주변 환경으로 방출될 수 있다. 그것은 폐쇄적인 시스템이 아니다. 고형 폐기물을 위한 배출 튜브의 배치 및 구조는 문제가 될 수 있는데, 이는 오거가 고형 폐기물을 컵의 바닥으로 향하게 하여 컵의 바닥보다 훨씬 작은 직경의 배출 튜브의 개구의 막힘을 초래하기 때문이다. 액체가 고형 폐기물을 위한 배출 튜브를 통해 우선적으로 빠져나가기 때문에, 배출 튜브 및 액상 폐기물 튜브의 배치는 문제가 된다.
미국 특허 8,464,970호는 유기성 폐기물로부터 액체를 추출하고 이러한 추출된 액체를 주거용 배수 라인으로 통과시키는 폐기물 분리기를 포함하는 싱크대 하부 폐기물 처리 장치를 개시한다. 유기 펄프 형태로 남아 있는 고체는, 건조기에서 건조되고 제거 가능한 수집 용기에 보관된다. 오거(auger)일 수 있는 커터(cutter)는 유기성 폐기물을 건조하기 전에 절단한다. 커터는 폐기물 분리기에 가로로 장착된다. 펄프 배출구와 액체 배출구는 폐기물 분리기의 반대쪽에 있으므로, 커터의 동력은 유기 펄프를 펄프 배출구로 밀어 넣지만, 액체를 액체 배출구로 향하게 하는 힘은 없으므로, 고체로부터 액체의 분리는 매우 어려울 것이다. 따라서, 이것은 매우 비효율적인 시스템이다. 시스템을 주변으로부터 밀봉하기 위한 어떠한 조치도 취해지지 않았기 때문에, 냄새가 방출될 수 있다. 건조는 많은 에너지를 사용하고, 냄새가 방출되도록 한다. 또한, 생성된 건조 폐기물은 퇴비로 사용하기 위해 재수화되어야 한다.
미국특허 제7,954,739호는 쓰레기 처리 장치를 개시하며, 상기 쓰레기 처리 장치는, 싱크대의 배수구와 연결 부재를 통해 투입된 쓰레기를 분쇄하기 위한 분쇄 장치, 상기 분쇄 장치에 의해 분쇄된 쓰레기를 횡방향으로 이송하는 횡방향 이송 장치, 상기 횡방향 이송장치를 통해 이송된 분쇄된 쓰레기가 투입되며 상기 분쇄된 쓰레기를 상방으로 이송하면서 탈수하는 탈수 장치, 상기 탈수 장치를 통해 배출된 분쇄된 쓰레기를 슈트를 통해 공급하고 상기 분쇄된 쓰레기를 회전하면서 건조시키는 건조 장치, 및 인출 가능하도록 상기 건조 장치의 하부에 배치된 쓰레기통을 포함하고, 상기 건조 장치에 의해 건조되어 부피가 감소된 분쇄된 쓰레기는 회전 건조 장치로부터 낙하되어 쓰레기통에 수집된다. 건조는 많은 에너지를 사용하고 냄새가 방출되도록 한다. 또한, 생성된 건조 폐기물은 퇴비로 사용하기 위해 재수화되어야 한다. 배기 팬과 제거 가능한 용기를 포함하고 있어, 주변으로부터 격리할 수 있는 메커니즘이 없는 것으로 보이기 때문에, 폐쇄적인 시스템은 아니다.
캐나다 특허 제3011856호는 싱크대 배수관 및 수집통에 부착하기 위한 폐기물 분리기를 개시한다. 폐기물 분리기는, 횡단 파이프 - 상기 횡단 파이프는, 근위 단부, 원위 단부, 그 사이의 측벽, 원위 단부의 고형 폐기물 배출구 및 측벽 상의 마그네틱 플랜지를 포함하고, 상기 횡단 파이프는 횡방향 보어를 형성하고, 상기 횡방향 보어는 모터 구동 오거 및 상기 모터 구동 오거와 횡단 파이프 측벽 사이의 원통형 필터를 수용함 -; 근위 단부 부근에 있는 싱크대 폐수 유입구 - 상기 싱크대 폐수 유입구는 상기 횡방향 보어에 수직이고 상기 횡방향 보어와 유체 연통함 -; 상시 닫힘(normally-closed) 솔레노이드 밸브 - 상기 상시 닫힘 솔레노이드 밸브는 상기 횡단 파이프의 원위 단부 부근에 있음 -; 및 하부 용기 - 상기 하부 용기는 폐수 배출구를 포함하고, 상기 하부 용기는 내부를 형성하고, 상기 내부는 근위 단부에 근접한 상기 횡방향 보어와 유체 연통함 -를 포함한다. 수집통은 정해진 부피를 가지며, 수집통이 폐기물 분리기에 부착될 때 가스가 장치 내에 갇히지만, 수집통이 폐기물 분리기로부터 분리되거나 싱크대 플러그가 제거될 때 이러한 가스가 빠져나간다.
필요한 것은 냄새 방출을 줄이거나 제거하는 안전하고, 사용하기 쉬운 싱크대 하부용 폐기물 분리기이다. 그것은 컴팩트하고 더 큰 빈(bin)을 사용할 수 있다면 더 바람직할 것이다. 그것은 에너지 효율이 좋다면 더욱 바람직할 것이다. 그것은 움직이는 부품이 적으면 더욱 더 바람직할 것이다. 그것은 우발적인 물 누출을 줄이거나 제거한다면 더 바람직할 것이다. 그것은 또한 마이크로프로세서의 제어 하에 있다면 더 바람직할 것이다. 그것은 플랩 밸브가 폐쇄되었을 때 폐쇄된 시스템이라면 더 바람직할 것이다.
본 기술은 냄새 방출을 줄이거나 제거하는 안전하고, 사용하기 쉬운 싱크대 하부용 폐기물 분리기이다. 그것은 컴팩트하고 에너지 효율적이며 움직이는 부품이 거의 없다. 그것은 우발적인 물 누출을 줄이거나 제거한다. 그것은 마이크로프로세서의 제어 하에 있다. 폐기물 분리기는 더 큰 빈을 사용할 수 있게 한다. 그것은 플랩 밸브가 폐쇄될 때 폐쇄된 시스템이다. 이 시스템은 고형 폐기물을 절단하지도 않으며, 고형 폐기물을 건조하지도 않으므로 전력 요구량이 적다.
일 실시 형태에서, 싱크대 하부용 폐기물 분리기 및 수집기 시스템이 제공되며, 상기 폐기물 분리기는, 횡단 파이프(transverse pipe) - 상기 횡단 파이프는, 근위 단부, 원위 단부, 그 사이의 측벽, 원위 단부의 고형 폐기물 배출구 및 측벽 상의 플랜지를 포함하고, 상기 횡단 파이프는 횡방향 보어를 형성함 -; 상기 횡방향 보어 내에 수용되는 모터 구동의, 비절단 오거(non-cutting auger); 상기 모터 구동의, 비절단 오거 주위의 원통형 필터; 상기 원통형 필터 아래에 있고 폐수 배출구에서 끝나는 집수기(water collector); 상기 근위 단부 부근에 있는 싱크대 폐수 유입구 - 상기 싱크대 폐수 유입구는 횡방향 보어에 수직이고 횡방향 보어와 유체 연통함 -; 상시 닫힘 플랩 밸브- 상기 상시 닫힘 플랩 밸브는 근위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착됨 -; 상기 상시 닫힘 플랩 밸브용 힌지 액츄에이터(hinge actuator); 및 마이크로프로세서 - 상기 마이크로프로세서는 힌지 액츄에이터와 전자적으로 통신함 -를 포함하고, 상기 수집기는, 내부를 형성하는 텔레스코핑 빈(telescoping bin)을 포함하고, 그리고 상기 빈은, 벽, 상부, 벽 상의 푸시 핀(push pin) 및 벽의 폐기 개구를 포함하는 내측 부재, 벽, 하부 및 푸시 핀을 해제 가능하게 결합하기 위해 벽에 복수의 수직으로 배치된 개구를 포함하는 외측 부재, 및 내측 부재와 외측 부재 모두의 전면에 슬라이딩 가능하게 결합되는 서랍을 포함하고, 적어도 상기 횡단 파이프의 말단부가 폐기물 개구를 통해 내부로 연장되어 플랜지가 수집기의 후면에 접하여 횡단 파이프를 후면에 해제 가능하게 밀봉한다.
시스템에서, 폐기물 분리기는 횡방향 보어의 근위 단부에 근접한 집수기 내에 있는 압력 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 압력 센서는 마이크로프로세서와 전자적으로 통신한다.
시스템에서, 폐기물 분리기는 원위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착되는 록킹 암(locking arm) 및 마이크로프로세서와 전자적으로 통신하는 록킹 암 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
시스템에서, 폐기물 분리기는 원위 단부와 상시 닫힘 플랩 밸브 사이에 한 쌍의 개스킷들을 더 포함할 수 있다.
시스템은 알람(alarm)을 포함할 수 있고 수집기는 수집기가 가득 찼을 때를 감지하는 센서를 포함할 수 있으며, 알람 및 센서는 마이크로프로세서와 전자적으로 통신할 수 있다.
시스템에서, 수집기는 내부의 서랍에 수용된 수집통(collection bin)을 더 포함할 수 있다.
시스템에서, 상기 텔레스코핑 빈의 외측 부재는 하부 부근의 벽에 복수의 공기 흡입구들을 더 포함할 수 있고, 상부는 복수의 공기 배출구들을 포함한다.
시스템에서, 텔레스코핑 빈의 상부는 아래쪽에 필터 하우징(filter housing)을 포함할 수 있다.
시스템은 필터 하우징에 활성탄 필터(activated carbon filter)를 더 포함할 수 있다.
시스템에서, 모터 구동 오거는 비절단, 모터 구동 오거일 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 전술한 바와 같은 시스템을 사용하여 폐수 내의 유기성 고형 폐기물을 액상 폐기물로부터 분리하고 유기성 고형 폐기물을 수집하는 방법이 제공되며, 상기 폐기물 분리기는 싱크대용 배수관에 배관되어 있고, 상기 방법은, 폐수가 시스템 내로 흐를 때 사용자가 폐기물 분리기를 작동시키는 단계; 상기 시스템이 상시 닫힘 플랩 밸브를 개방하는 단계; 상기 폐기물 분리기가 유기성 고형 폐기물을 텔레스코핑 빈 내로 밀어 넣는 단계; 및 상기 액상 폐기물이 시스템에서 배수관 내로 배출되는 단계를 포함한다.
방법은 사용자가 폐기물 분리기를 비활성화하고 시스템이 상시 닫힘 플랩 밸브를 폐쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법은 상시 닫힘 플랩 밸브를 자동으로 폐쇄하는 시스템을 더 포함할 수 있다.
이 방법에서, 사용자는 시스템을 원격으로 작동할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 싱크대 배수관에 부착하기 위한 폐기물 분리기가 제공되고, 상기 폐기물 분리기는, 횡단 파이프 - 상기 횡단 파이프는, 근위 단부, 원위 단부, 그 사이의 측벽, 원위 단부의 고형 폐기물 배출구 및 측벽 상의 플랜지를 포함하고, 상기 횡단 파이프는 횡방향 보어를 형성함 -; 상기 횡방향 보어 내에 수용되는 모터 구동의, 비절단 오거; 상기 모터 구동의, 비절단 오거 주위의 원통형 필터; 상기 원통형 필터 아래에 있고 폐수 배출구에서 끝나는 집수기; 상기 근위 단부 부근에 있는 싱크대 폐수 유입구 - 상기 싱크대 폐수 유입구는 횡방향 보어에 수직이고 횡방향 보어와 유체 연통함 -; 상시 닫힘 플랩 밸브- 상기 상시 닫힘 플랩 밸브는 근위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착됨 -; 상기 상시 닫힘 플랩 밸브용 힌지 액츄에이터; 및 마이크로프로세서 - 상기 마이크로프로세서는 힌지 액츄에이터와 전자적으로 통신함 -를 포함한다.
폐기물 분리기는 상부 파이프를 더 포함할 수 있고, 상부 파이프는 싱크대 폐수 유입구와 횡단 파이프 사이에 배치되고, 상부 파이프는 상부 보어를 형성하고, 상부 보어는 싱크대 폐수 유입구 및 횡방향 보어와 유체 연통한다.
폐기물 분리기에서, 상부 파이프는 식기세척기 폐기물 유입구를 포함할 수 있다.
폐기물 분리기는 횡방향 보어의 근위 단부에 근접한 집수기 내에 있는 압력 센서를 더 포함할 수 있고, 압력 센서는 마이크로프로세서와 전자적으로 통신한다.
폐기물 분리기는 원위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착되는 록킹 암 및 마이크로프로세서와 전자적으로 통신하는 록킹 암 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
폐기물 분리기는 원위 단부와 상시 닫힘 플랩 밸브 사이에 한 쌍의 개스킷들을 더 포함할 수 있다.
폐기물 분리기는 모터를 더 포함할 수 있으며, 모터는 횡단 파이프의 근위 단부에 부착되고 모터 구동 비절단 오거를 제공하기 위해 비절단 오거를 구동한다.
폐기물 분리기에서 플랜지는 마그네틱 플랜지일 수 있다.
폐기물 분리기에서 힌지 액추에이터는 서보일 수 있다.
폐기물 분리기에서 록킹 암 액추에이터는 서보일 수 있다.
도 1은 본 기술의 폐기물 분리기 및 수집 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 시스템의 폐기물 분리기의 개략도이다.
도 3a는 도 2의 3a선을 따른 폐기물 분리기의 종단면도이다.
도 3b는 도 2의 3b선을 따른 도 2의 폐기물 분리기의 단면도이다.
도 4는 폐기물 분리기의 좌측면도이다.
도 5는 도 1의 시스템의 빈(bin)의 개략도이다.
도 6은 수집 빈의 사시도이다.
도 7은 빈의 배면도이다.
도 8은 빈을 통한 공기 흐름을 보여주는 빈의 단면도이다.
도 9는 캐비닛의 폐기물 분리기에 있는 빈의 측면도이다.
도 10은 시스템 전자 장치의 개략도이다.
도 11a는 마이크로프로세서 및 스위치의 개략도이다.
도 11b는 마이크로프로세서 및 블루투스 라디오의 개략도이다.
도 11c는 모바일 디바이스 상의 애플리케이션(application)과 추가로 통신하는 블루투스 라디오의 개략도이다.
달리 명시적으로 제공된 경우를 제외하고 다음 해석 규칙이 본 명세서(서면 설명 및 청구항)에 적용된다. (a) 본 명세서에 사용된 모든 단어는 상황에 따라 성별 또는 숫자(단수 또는 복수)로 해석되어야 한다. (b) 명세서 및 첨부된 청구항에 사용된 단수 용어 문맥이 달리 명확하게 지시하지 않는 한 복수의 참조를 포함한다. (c) 인용된 범위 또는 값에 적용된 선행 용어 "약"은 측정 방법으로부터 당업계에 알려져 있거나 예상되는 범위 또는 값의 편차 내의 근사치를 나타낸다. (d) "여기에", "이에", "이에 대하여", "이에 관하여", "이전에" 및 "이하에"라는 단어와 유사한 의미를 지닌 단어는 달리 명시되지 않는 한, 이 명세서 전체를 지칭하며, 특정 단락, 청구항 또는 기타 세부화를 지칭하지 않는다. (e) 설명 제목은 편의만을 위한 것이며 명세서의 어떤 부분의 의미나 구성을 통제하거나 영향을 미치지 않아야 한다. (f) 그리고 "또는" 및 "임의의"는 배타적이지 않으며 "포함하다" 및 "포함하는"은 제한적이지 않다. 또한, "포함하는", "갖는", "포함하는" 및 "함유하는"이라는 용어는 달리 언급되지 않는 한 개방 종료 용어(open ended terms)(즉, "포함하지만 이에 제한되지 않음"을 의미함)로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 값들의 범위들에 대한 언급은 본 명세서에 달리 명시되지 않는 한, 범위 내에 속하는 각각의 개별 값을 개별적으로 지칭하는 약식 방법으로서 역할을 하기 위한 것일 뿐이며, 각각의 개별 값은 본 명세서에 개별적으로 인용된 것처럼 명세서에 통합된다. 특정 범위의 값들이 제공되는 경우, 문맥이 달리 명시하지 않는 한, 각 개재 값은, 해당 범위의 상한 및 하한과 그 명시된 범위 내의 다른 명시된 또는 개재 값 사이에서, 하한 단위의 10분의 1까지 포함되는 것으로 이해된다. 모든 더 작은 하위 범위도 포함된다. 이러한 더 작은 범위들의 상한 및 하한도 본 명세서에 포함되며, 명시된 범위에서 특별히 제외된 제한이 적용된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 설명된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 또한 사용될 수 있지만, 허용 가능한 방법 및 재료가 이제 설명된다.
정의:
컴퓨팅 장치 - 현재 기술의 맥락에서, 컴퓨팅 장치는 휴대폰, 태블릿, 랩톱, 데스크톱 또는 특수 목적의 컴퓨팅 장치이다. 그것은 메모리와 프로세서를 갖는다.
휴대용(Handheld), 모바일 장치 - 현재 기술의 맥락에서, 휴대용, 모바일 장치는 휴대폰, 태블릿 또는 랩톱이다.
식기 세척기 폐수 - 현재 기술의 맥락에서 식기 세척기 폐수는 식기 세척기로부터 배수구 내로 펌핑되는 액상 폐기물과 유기성 고형물의 혼합물이다
싱크대 폐수 - 현재 기술의 맥락에서, 싱크대 폐수는 싱크대로부터 배수구 내로 배출되는 액상 폐기물과 유기성 고형물의 혼합물이다.
여과된 폐수 - 현재 기술의 맥락에서, 여과된 폐수는 폐기물 분리기의 필터를 통과하고 고형 유기성 폐기물 함량이 현저히 감소된 물이다.
일반적으로 10으로 지칭하는 폐기물 분리기 및 수집기 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 일반적으로 12로 지칭하는 폐기물 분리기는, 싱크대(16)와 트랩(trap)(18) 사이의 배수 파이프(14)에 인라인으로 배치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 폐기물 분리기(12)는 폐기물을 위한 2개의 유입구, 즉, 일반적으로 20으로 지칭되는 식기 세척기 폐수 유입구 및 일반적으로 22로 지칭되는 싱크대 폐수 유입구, 및 2개의 유출구, 즉 일반적으로 24로 지칭되는 고형 폐기물 유출구 및 일반적으로 26으로 지칭되는 여과된 물 유출구를 갖는다. 도 1을 참조하면, 폐기물 분리기(12)는 폐쇄된 빈(30)에 부착된다.
도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 일반적으로 32로 지칭되는 하우징은 상부 파이프(34), 횡단 파이프(36) 및 폐수 수집기(38)를 포함한다(도 3a 참조). 상부 파이프(34)는 싱크대 폐기물 유입구(22)에서 끝나는 상부 보어(40)를 갖는다. 싱크대 폐수 유입구(22)는 싱크대 배수 파이프(14)의 상부 섹션을 수용할 수 있는 크기를 갖는다(도 1 참조). 플랜지(42)는 싱크대 폐수 유입구(22)에서 상부 파이프(34)를 둘러싼다. 식기 세척기 폐수 유입구(20)는 측벽(44)을 통해 상부 보어(40)로 들어간다. 식기 세척기 폐수 유입구(20)는 식기 세척기 배수 호스의 암 단부와 결합하기 위한 수 단부(46)를 갖는다. 전기 모터 하우징(50)은 횡단 파이프(36)에 부착된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 횡단 파이프(36)는 고형 폐기물 유출구(24)에서 원위로 끝나고 전기 모터 하우징(50)에 근위로 연결되는 횡단 보어(52)를 갖는다. 폐수 수집기(38)는 원통형 필터(66) 아래에 위치되며 횡단 보어(38)로부터 예각으로 경사진 하부 표면(54)을 갖고 있어, 부피가 그 원위 단부(56)로부터 근위 단부(58)[여과된 물 유출구(26)에 있음]로 증가한다. 이론에 얽매이지 않고, 이것은 여과된 물 유출구(26)로의 여과된 물의 흐름을 촉진한다. 여과된 물 유출구(26)는 근위 단부(58)에서 폐수 수집기(38)와 대략 동일한 직경인 배수 구멍(60)을 갖는다. 배수 보어(60)는 배수 파이프(14)의 표준 1.5인치 직경 폐기 배수 엘보를 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 상부 보어(40) 및 폐수 수집기(38)의 근위 단부(58)에 근접한 영역은 수직으로 정렬되어 일반적으로 55로 지칭되는 유동 관통 보어(flow-through bore)를 생성한다. 유동 관통 보어(55)는 여과된 물 유출구(26)가 중력 공급될 수 있게 하고 분리기에 의해 분리되는 유기성 고형물에 액상 폐기물의 포집을 감소시킨다. 센서 하우징(61)은 압력 센서(63)를 수용한다. 압력 센서(63)는 범람의 경우에 수위를 결정하여 시스템이 플랩 밸브(76)가 빈(30)으로 넘치기 시작하기 전에 플랩 밸브(76)를 차단할 수 있도록 한다. 횡단 보어(52)는 횡단 파이프(36)의 근위 단부(65)에서 모터(64)에 부착된 오거(auger)(62)를 수용한다. 오거(62)는 직경이 3인치이고 피치가 약 3인치이며, 이는 원위 단부(67)를 향해 감소되고 길이는 8인치이다. 오거(62)는 비절단 오거(non-cutting auger)이며, 도 3b에 도시된 바와 같이 음식물 쓰레기를 절단하지 않도록 에지가 라운딩되어 있다. 이것은 오거가 원통형 필터(66)를 막을 수 있는 작은 입자를 생성하지 않고 고형 폐기물 유출구(24)로 음식물 찌꺼기를 밀어낼 수 있게 한다. 원통형 필터(66)는 횡단 파이프(36)의 근위 단부(65)와 원위 단부(67) 모두에 부착되고, 오거(62)와 횡단 파이프(36)의 내부 표면(68) 사이 및 오거(62)와 물 수집기(38) 사이에 놓여 있다. 원통형 필터(66)는 복수의 모따기된 개구(70)를 갖는다. 이론에 얽매이지 않고, 모따기는 각 개구(70)에 날카로운 에지를 초래하여 음식물 입자가 갇힐 가능성을 감소시킨다.
도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 마그네틱 플랜지(magnetic flange)(72)는 횡단 파이프 측벽(74)을 둘러싼다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 횡단 파이프(36)의 원위 단부(67)는 플랩 밸브(76)를 가지며, 이는 상시 닫힘 플랩 밸브(76)이다. 외부 개스킷(78)은 플랩 밸브 상에 위치되고 내부 개스킷(79)은 원위 단부(67)에 위치되어 플랩 밸브(76)가 폐쇄된 위치에 있을 때, 분리기(12)로부터 물이 빠져나갈 수 없고 빈(30)으로부터 냄새가 빠져나갈 수 없도록 한다. 이중 개스킷(78, 79)은 영역 내에 음식물 찌꺼기가 있더라도 물과 냄새 누출을 감소시키거나 제거한다.
액상 폐기물 및 고형 유기성 폐기물은 식기 세척기 폐수 유입구(20) 및 싱크대 폐수 유입구(22)를 통해 폐기물 분리기(12)로 들어간다. 그것들이 횡단 파이프(36)에 도달하면, 오거(62)는 유기성 고형 폐기물을 고형 폐기물 유출구(24) 쪽으로 몰아내고 액상 폐기물은 중력의 힘 하에서 필터(66)를 통해 여과된 폐수로서 폐수 수집기(38)로 계속 흐른다. 프로세스의 효율성은 실시 형태 1에서 입증된다.
플랩 밸브(flap valve)(76)의 세부사항은 도 2 및 도 4에 도시되어 있다. 그것은 상시 닫힘 플랩 밸브(76)이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 록킹 암(locking arm)(80)은 록킹 암(80)을 작동시키는 암 서보(arm servo)(82)에 힌지 결합으로 부착되어, 록킹 암(80)을 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 가압한다. 폐쇄 위치에서, 록킹 암(80)은 플랩 밸브(76)를 가압한다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 플랩 밸브(76)에는 힌지(84)가 부착되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 힌지(84)는 힌지 서보(hinge servo)(86), 및 힌지(84)를 작동시키는 플랩 밸브(76)에 힌지 결합으로 부착되어, 플랩 밸브(76)를 개방 및 폐쇄한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 빈(bin)(30)은 하부(90), 측면(92), 전면(94), 후면(96) 및 상부(98)를 갖는다. 전면(94)은 서랍 전면(102)에 핸들(100)을 포함한다. 수집통(104)은 서랍(106) 내에 위치한다. 서랍(106)은 수집통(104)을 수용할 수 있는 크기의 측면(108)을 갖는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 수집통(104)은 손잡이(110) 및 뚜껑(112)을 갖는다. 수집통(104)의 코너들은 음식물 찌꺼기가 갇히는 것을 줄이기 위해 모두 둥글게 되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 빈(30)은 내측 부재(120) 및 외측 부재(122)에 의해 형성되는 텔레스코핑 보디(telescoping body)를 갖는다. 후면(96)의 외측 부재(122)의 복수의 개구들(124)은 후면(96)의 내측 부재(120) 상의 푸시 버튼(126)을 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 이러한 방식으로, 빈(30)의 높이는 캐비닛의 높이에 따라 더 높게 또는 더 낮게 조절될 수 있다. 일단 높이가 조절되면, 클립들은 부재(120, 122)들을 제자리에 고정하기 위해 사용된다. 후면(96)의 내측 부재(120)의 폐기 개구(130)는 횡단 파이프(36)의 말단부(67)를 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 공기 흡입구(132)는 또한 후면(96)의 외측 부재(122)에 위치된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 공기 배출구(134)는 상부(98)에 위치된다. 상부(98) 아래에는 활성탄 필터(138)를 해제 가능하게 고정하기 위한 홀더(holder)(136)가 있다. 빈(30)을 통한 공기의 흐름은 화살표로 도시되어 있다. 공기 흐름은 대류이므로 빈(30)으로부터 따뜻해진 공기를 수동적으로 제거한다. 이론에 얽매이지 않고, 이것은 냄새가 발생하기 위해 열이 필요하기 때문에 냄새를 감소시킨다.
도 9에 도시된 바와 같이, 빈(30)이 수집 위치에 있을 때, 횡단 파이프(36)의 원위 단부(67)는 빈 내부(204)에 있고, 마그네틱 플랜지(72)는 후면(96)과 접하여, 후면(96)과 플랜지(72) 사이에 마그네틱 밀봉부(magnetic seal)를 형성한다. 이 마그네틱 밀봉부는 냄새가 빠져나가는 것을 더 줄이거나 없애준다. 빈(30)은 캐비닛(226)의 베이스(224)에 나사 결합된다.
대안적인 실시 형태에서, 플랜지(72)는 빈(30)의 후면(96)에 볼트 결합되고 후면(96)을 누르는 개스킷(gasket)을 갖는다.
도 10에 도시된 바와 같이, 마이크로프로세서(250)는 모터 하우징(50)에 수용된다. 모터(64), 압력 센서(63), 암 서보(82), 힌지 서보(86), 센서(240)(바람직하게는 초음파 센서임), 및 알람(254)은 마이크로프로세서(250)의 제어 하에 있으며, 따라서 이들은 마이크로프로세서(250)와 전기적으로 통신한다. 마이크로프로세서(250)는 유기성 폐기물을 빈(30) 내로 유입시키는 주 사이클 이외의 다른 사이클, 예를 들어 막힘을 제거하기 위해 역방향으로 주행하고, 다른 속도로 주행하고, 정지시키는 사이클을 통해 모터(64)를 지시한다. 도 9를 참조하면, 센서(240)는 빈(30)에 위치되고 빈(30)이 가득 찼을 때 이를 보고한다. 그것은, 예를 들어, 초음파 레인지 파인더 센서, 아래로 기울어진 광학 센서(240)일 수 있지만 이에 국한되지 않으며, 이 경우 광원이 242에 포함되거나, 센서를 가압하는 유기성 폐기물에 의해 발생되는 압력 증가를 감지하는 압력 센서, 또는 기계적 스위치일 수 있다. 이것은 마이크로프로세서(250)가 알람(254)을 울리도록 지시하는 결과를 낳는다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 일 실시 형태에서, 폐기물 분리기 및 수집기 시스템(10)은 스위치(300)에 배선된다. 도 11b에 도시된 다른 실시 형태에서, 마이크로프로세서(250)는 유선으로 연결되고 Wi-Fi 리시버(302)는 마이크로프로세서(250)와 전기적으로 통신한다. 마이크로프로세서(250)는 플랩 밸브(76)의 개폐를 자동으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(306)의 Wi-Fi 트랜시버(304)는 셀룰러 폰, 태블릿 또는 랩탑에 국한되지 않고, Wi-Fi 리시버(302)와 무선 통신하고 마이크로프로세서(250)에 명령을 전송한다. 도 11c에 도시된 다른 실시 형태에서, 마이크로프로세서(250)와 전기적으로 통신하는 Wi-Fi 트랜시버(308)가 있다. 트랜시버(308)는 Wi-Fi 트랜시버(304)를 통해 모바일 디바이스(306)의 애플리케이션(310)에 유기성 폐기물 중량 데이터를 전송한다. 이것은 애플리케이션(310)이 시간이 지남에 따라 생성된 폐기물의 양을 추적할 수 있게 한다.
실시 형태 1
폐기물 분리기 및 수집기 시스템(10)을 가동하여 다음 데이터를 얻었다:
- 추출된 평균 음식물 쓰레기: 95%.
- 제거된 평균 유리된 액체(free liquids): 100%.
- 처리될 수 있는 고형물의 가장 긴 치수(훨씬 더 클 수 있는 바나나 껍질과 같은, 연질 유기물 제외): 3인치.
- 필터 크기(최소 음식물 쓰레기 크기): 5/32인치(더 작은 음식물 입자가 더 큰 입자 내에 갇힘으로써 증가될 수 있음을 주의).
- 가동 시간: 최소 6초.
- 최대 전력: 60W.
예시적인 실시 형태들이 가능한 가장 실용적 및/또는 적합한 실시 형태의 예로서 현재 고려되는 것과 관련하여 설명되었지만, 이 설명들은 개시된 실시 형태들에 제한되지 않고, 반대로, 예시적인 실시 형태의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형들 및 균등한 장치들을 포함하는 것을 의도하는 것이 이해되어야 한다. 당업자는 통상적인 실험 이상을 사용하지 않고, 본 명세서에서 구체적으로 설명된 특정 예시적인 실시 형태들에 대한 많은 균등물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 그러한 균등물은 본 명세서에 추가되거나 이후에 제출되는 경우, 청구범위의 범위에 포함되도록 의도된다.

Claims (24)

  1. 싱크대 하부용 폐기물 분리기 및 수집기 시스템으로서, 상기 폐기물 분리기는, 횡단 파이프(transverse pipe) - 상기 횡단 파이프는, 근위 단부, 원위 단부, 그 사이의 측벽, 원위 단부의 고형 폐기물 배출구 및 측벽 상의 플랜지를 포함하고, 상기 횡단 파이프는 횡방향 보어를 형성함 -; 상기 횡방향 보어 내에 수용되는 모터 구동의, 비절단 오거(non-cutting auger); 상기 모터 구동의, 비절단 오거 주위의 원통형 필터; 상기 원통형 필터 아래에 있고 폐수 배출구에서 끝나는 집수기(water collector); 상기 근위 단부 부근에 있는 싱크대 폐수 유입구 - 상기 싱크대 폐수 유입구는 상기 횡방향 보어에 수직이고 상기 횡방향 보어와 유체 연통함 -; 상기 근위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착되는 상시 닫힘(normally-closed) 플랩 밸브; 상기 상시 닫힘 플랩 밸브용 힌지 액츄에이터(hinge actuator); 및 상기 힌지 액츄에이터와 전자적으로 통신하는 마이크로프로세서를 포함하고, 상기 수집기는, 내부를 형성하는 텔레스코핑 빈(telescoping bin)을 포함하되, 상기 빈은, 벽, 상부, 벽 상의 푸시 핀(push pin) 및 벽의 폐기 개구를 포함하는 내측 부재; 벽, 하부 및 상기 푸시 핀을 해제 가능하게 결합하기 위해 벽에 복수의 수직으로 배치된 개구를 포함하는 외측 부재; 및 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 모두의 전면에 슬라이딩 가능하게 결합되는 서랍을 포함하고, 적어도 상기 횡단 파이프의 말단부가 상기 폐기물 개구를 통해 상기 내부로 연장되어 상기 플랜지가 상기 수집기의 후면에 접하여 상기 횡단 파이프를 상기 후면에 해제 가능하게 밀봉하는, 폐기물 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐기물 분리기는 상기 횡방향 보어의 근위 단부에 근접한 상기 집수기 내에 있는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 마이크로프로세서와 전자적으로 통신하는, 폐기물 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 폐기물 분리기는 상기 원위 단부에 근접한 상기 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착되는 록킹 암(locking arm) 및 상기 마이크로프로세서와 전자적으로 통신하는 록킹 암 액추에이터를 더 포함하는, 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐기물 분리기는 상기 원위 단부와 상기 상시 닫힘 플랩 밸브 사이에 한 쌍의 개스킷들을 더 포함하는, 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 알람(alarm)을 포함하고, 상기 수집기는 상기 수집기가 가득 찼을 때를 감지하는 센서를 포함하고, 상기 알람 및 상기 센서는 상기 마이크로프로세서와 전자적으로 통신하는 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수집기는 상기 내부의 상기 서랍에 수용된 수집통(collection bin)을 더 포함하는, 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 텔레스코핑 빈의 외측 부재는 상기 하부 부근의 벽에 복수의 공기 흡입구들을 더 포함하고, 상기 텔레스코핑 빈의 상부는 복수의 공기 배출구들을 포함하는, 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부는 아래쪽에 필터 하우징(filter housing)을 포함하는, 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 필터 하우징에 활성탄 필터(activated carbon filter)를 더 포함하는, 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터 구동 오거는 비절단, 모터 구동 오거인, 시스템.
  11. 제 1 항의 시스템을 이용하여 폐수 내의 유기성 고형 폐기물을 액상 폐기물로부터 분리하고 상기 유기성 고형 폐기물을 수집하는 방법으로서, 상기 폐기물 분리기는 싱크대용 배수관에 배관되어 있고, 상기 방법은, 폐수가 상기 시스템 내로 흐를 때 사용자가 상기 폐기물 분리기를 작동시키는 단계; 상기 시스템이 상기 상시 닫힘 플랩 밸브를 개방하는 단계; 상기 폐기물 분리기가 상기 유기성 고형 폐기물을 상기 텔레스코핑 빈 내로 밀어 넣는 단계; 및 상기 액상 폐기물이 상기 시스템에서 상기 배수관 내로 배출되는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    사용자가 상기 폐기물 분리기를 비활성화하고 상기 시스템이 상기 상시 닫힘 플랩 밸브를 폐쇄하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 상시 닫힘 플랩 밸브를 자동으로 폐쇄하는 시스템을 더 포함하는, 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용자가 상기 시스템을 원격으로 작동시키는, 방법.
  15. 싱크대 배수관에 부착하기 위한 폐기물 분리기로서, 상기 폐기물 분리기는, 횡단 파이프 - 상기 횡단 파이프는, 근위 단부, 원위 단부, 그 사이의 측벽, 원위 단부의 고형 폐기물 배출구 및 측벽 상의 플랜지를 포함하고, 상기 횡단 파이프는 횡방향 보어를 형성함 -; 상기 횡방향 보어 내에 수용되는 모터 구동의 비절단 오거; 상기 모터 구동의 비절단 오거 주위의 원통형 필터; 상기 원통형 필터 아래에 있고 폐수 배출구에서 끝나는 집수기; 상기 근위 단부 부근에 있는 싱크대 폐수 유입구 - 상기 싱크대 폐수 유입구는 상기 횡방향 보어에 수직이고 상기 횡방향 보어와 유체 연통함 -; 상기 근위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착되는 상시 닫힘 플랩 밸브; 상기 상시 닫힘 플랩 밸브용 힌지 액츄에이터; 및 상기 힌지 액츄에이터와 전자적으로 통신하는 마이크로프로세서를 포함하는, 폐기물 분리기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상부 파이프를 더 포함하고, 상기 상부 파이프는 상기 싱크대 폐수 유입구와 상기 횡단 파이프 사이에 배치되고, 상기 상부 파이프는 상부 보어를 형성하고, 상기 상부 보어는 상기 싱크대 폐수 유입구 및 상기 횡방향 보어와 유체 연통하는, 폐기물 분리기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 상부 파이프는 식기 세척기 폐기물 유입구를 포함하는, 폐기물 분리기.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 횡방향 보어의 근위 단부에 근접한 집수기 내에 있는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 마이크로프로세서와 전자적으로 통신하는, 폐기물 분리기.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원위 단부에 근접한 횡단 파이프에 힌지 결합으로 부착되는 록킹 암 및 상기 마이크로프로세서와 전자적으로 통신하는 록킹 암 액추에이터를 더 포함하는, 폐기물 분리기.
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원위 단부와 상기 상시 닫힘 플랩 밸브 사이에 한 쌍의 개스킷들을 더 포함하는, 폐기물 분리기.
  21. 제 15 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모터를 더 포함하고, 상기 모터는 상기 횡단 파이프의 근위 단부에 부착되고 상기 모터 구동, 비절단 오거를 제공하기 위해 상기 비절단 오거를 구동하는, 폐기물 분리기.
  22. 제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지는 마그네틱 플랜지인, 폐기물 분리기.
  23. 제 15 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힌지 액츄에이터는 서보인, 폐기물 분리기.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 록킹 암 액추에이터는 서보인, 폐기물 분리기.
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