KR101865639B1 - 중량측정이 가능한 음식물 쓰레기 투입배출장치 및 투입배출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주방싱크대에 구비될 수 있으며, 음식물 쓰레기를 투입하면 투입된 음식물 쓰레기의 중량을 측정한 후 배출시키게 됨으로써, 사용자가 음식물 쓰레기의 투입 및 배출과정에서 쉽게 음식물 쓰레기의 중량을 알 수 있게 되는 "중량측정이 가능한 음식물 쓰레기 투입배출장치 및 투입배출방법"에 관한 것이다.
본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)는 음식물 쓰레기가 투입되는 버킷(1)과, 버킷(1)에 상승력을 가하는 중량측정 유닛과, 상승력에 대응하여 버킷(1)으로부터 작용하는 반력에 의해 버킷(1)의 중량을 측정하는 로드셀(6)을 구비하는 구성을 가짐으로써, 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기의 중량을 측정한 후 배출시키게 되어 음식물 쓰레기를 배출하는 과정에서 음식물 쓰레기의 중량을 즉각적으로 그리고 정확하게 측정할 수 있게 된다.

Description

중량측정이 가능한 음식물 쓰레기 투입배출장치 및 투입배출방법{Apparatus and Method for Discharging and Weight Measuring Food Wastes}

본 발명은 주방에서 발생하는 음식물 쓰레기를 투입하여 배출하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 주방싱크대에 구비될 수 있으며, 음식물 쓰레기를 투입하면 투입된 음식물 쓰레기의 중량을 측정한 후 배출시키게 됨으로써, 사용자가 음식물 쓰레기의 투입 및 배출과정에서 쉽게 음식물 쓰레기의 중량을 알 수 있게 되는 "중량측정이 가능한 음식물 쓰레기 투입배출장치 및 투입배출방법"에 관한 것이다.

주방에서 발생하는 음식물 쓰레기를 배출함에 있어서, 각 세대별 음식물 쓰레기 배출량만큼 처리요금을 부과하는 "음식물 쓰레기 종량제 정책"이 제안되어 있고, 현재 일부 지방자치단체에서는 이미 이러한 음식물 쓰레기 종량제 정책을 시행하고 있는 실정이다. 대한민국 등록특허 제10-1427138호에 음식물 쓰레기의 중량을 측정하기 위한 아이디어가 개시되어 있기는 하지만, 이는 단지 RFID 태그를 부착한 전용 수거용기에 음식물 쓰레기를 담아서 별도로 배출하였을 때, 차량이 순회하면서 수거용기를 수거하는 과정에서 수거용기에 담긴 음식물 쓰레기의 중량을 측정하고 그 데이터를 수집하여 배출비용을 부과하는 방식에 불과하다.

한편, 수집장치에 연결된 배출관로에 진공을 발생시켜서 쓰레기를 일괄 수집 이송하는 기술이 제안되어 있고 최근에는 이러한 관로를 이용한 쓰레기 수집 이송기술을 음식물 쓰레기의 처리에도 적용하여, 각 세대에 구비된 주방싱크대에 음식물 쓰레기를 투입하면 배출관로 및 이와 연결된 중앙 수집관로를 통해서 이를 수집하여 이송시키려는 시도가 이루어지고 있다. 그러나 상기한 대한민국 등록특허 제10-1427138호에 개시된 기술을 비롯한 지금까지 제안된 종래 기술은, 이와 같이 주방싱크대에서 음식물 쓰레기를 투입하여 배출하는 과정에서 음식물 쓰레기의 중량을 즉각적으로 측정하는데 적용하는 것이 불가능하며, 아직까지 주방싱크대에서 음식물 쓰레기의 투입 및 배출과정에서 그 중량을 측정하기에 적합한 방안이나 기술은 제안되어 있지 않다.

대한민국 등록특허공보 제10-1427138호(2014. 08. 07. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 주방싱크대에서 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기의 중량을 측정한 후 배출시키게 됨으로써, 각 세대에서 음식물 쓰레기를 배출하는 과정에서 음식물 쓰레기의 중량을 즉각적으로 그리고 정확하게 측정할 수 있도록 함으로써, 음식물 쓰레기 종량제 정책의 시행에 부합할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기를 담고 있다가 중량 측정 완료 후 음식물 쓰레기를 배출하는 투입배출 유닛과, 상기 투입배출 유닛에 담겨진 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정 유닛을 포함하여 구성되는데; 투입배출유닛은, 개폐 가능한 하단의 개방구를 가지고 있으며 음식물 쓰레기가 투입되어 담겨지는 버킷을 포함하며; 중량측정 유닛은, 음식물 쓰레기가 담겨진 버킷을 폐쇄된 상태를 유지하도록 버킷과 체결되는 버킷폐쇄 체결부, 상기 버킷폐쇄 체결부를 승강시킴으로써 버킷폐쇄 체결부에 체결된 상태의 버킷에 상향력을 가하게 되는 인양장치부, 및 상기 버킷폐쇄체결부와 상기 인양장치부 사이에 구비되어 버킷으로부터 가해지는 반력을 측정하게 되는 로드셀을 포함하여 구성되어; 비어 있는 상태의 버킷에 음식물 쓰레기를 투입하면, 인양장치부의 작동에 의해 버킷폐쇄 체결부가 상승하면서, 버킷의 폐쇄된 상태를 유지하도록 버킷폐쇄 체결부가 버킷에 체결된 후, 버킷폐쇄 체결부가 더욱 상승하면서 버킷에 상향력이 가해지고, 버킷의 중량과 음식물 쓰레기의 중량에 의한 반력이 로드셀에 가해지게 되어, 버킷에 담겨있는 음식물 쓰레기의 중량을 측정하게 되며, 음식물 쓰레기의 중량 측정 후에는 인양장치부의 작동에 의해 버킷폐쇄 체결부가 하강하면서 버킷은 음식물 쓰레기의 배출이 가능한 상태로 되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 투입배출장치가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 상기한 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치를 이용하여 음식물 쓰레기를 투입배출하는 방법으로서, 비어 있는 상태의 버킷에 음식물 쓰레기를 투입하는 단계; 인양장치부가 작동하여 버킷폐쇄 체결부를 상승시켜서, 버킷의 폐쇄된 상태를 유지하도록 버킷폐쇄 체결부가 버킷에 체결되는 단계; 인양장치부의 작동이 계속되어 버킷폐쇄 체결부가 더욱 상승하면서 버킷에 상향력이 가해지고, 버킷의 중량과 음식물 쓰레기의 중량에 의한 반력이 로드셀에 가해지게 되어, 버킷에 담겨있는 음식물 쓰레기의 중량을 측정하게 되는 단계; 및 음식물 쓰레기의 중량 측정 후, 인양장치부의 작동에 의해 버킷폐쇄 체결부가 하강하면서 버킷은 음식물 쓰레기의 배출이 가능한 상태로 되는 단계를 포함함으로써, 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기의 중량을 측정한 후 음식물 쓰레기를 배출하게 되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 투입배출방법이 제공된다.

상기한 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치 및 이를 이용한 음식물 쓰레기 투입배출방법에 있어서, 버킷에는, 하단 개방구의 개폐를 위한 버킷 개폐판이 구비될 수 있으며; 버킷폐쇄 체결부는, 버킷의 하단 개방구가 폐쇄된 상태를 유지시키면서 버킷과 체결되도록, 버킷의 측면에 결합 설치되는 체결후크부재와, 상기 체결후크부재를 작동시켜는 작동연결봉을 포함할 수 있는데; 체결후크부재는 연직하게 연장된 부재로 이루어지고 하단에는 버킷 방향으로 구부러진 하단절곡부가 형성되어 있으며, 상,하단 사이의 중간부분은 버킷의 측면에 힌지결합되어 있어서; 인양장치부가 작동하면, 로드셀과 작동연결봉이 상승하면서 체결후크부재의 상단이 버킷으로부터 멀어짐과 동시에 체결후크부재의 하단은 버킷에 근접하게 되어 하단절곡부가 버킷 개폐판 하면에 밀착하여 버킷의 폐쇄상태를 유지한 상태로 버킷에 상승력을 가하게 되고; 음식물 쓰레기의 중량 측정이 완료되면 인양장치부의 작동에 의해 작동연결봉이 하강하여 체결후크부재의 상단이 버킷에 근접하고 체결후크부재의 하단이 버킷의 버킷 개폐판 외측으로 움직여서 버킷 개폐판의 개방을 허용하게 되며; 버킷 개폐판이 개방되면 음식물 쓰레기가 버킷으로부터 낙하되어 배출되는 구성을 가질 수 있다.

또한 상기한 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치 및 이를 이용한 음식물 쓰레기 투입배출방법에 있어서, 인양장치부는, 로드셀의 일측이 연결되는 승하강 부재와, 회전에 의해 승하강 부재를 승하강시키는 회전 편심캠을 포함하여 구성되어, 회전 편심캠이 회전하면 캠 운동에 의해 승하강 부재가 승하강하게 됨으로써, 승하강 부재와 연결된 로드셀, 및 상기 로드셀과 연결된 버킷폐쇄 체결부가 승하강되는 구성을 가질 수도 있다.

더 나아가, 상기한 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치 및 이를 이용한 음식물 쓰레기 투입배출방법에 있어서, 버킷의 아래쪽에는 버킷으로부터 배출되는 음식물 쓰레기가 이송되는 배출관로가 구비되어 있으며, 버킷의 아래쪽에서 배출관로에는 배출관로로의 연통을 개폐하는 배출개폐장치가 구비되어 있는데, 배출개폐장치는 힌지방식으로 결합되어 아래쪽으로 회전하면서 개폐 작동을 하는 폐쇄판으로 이루어진 플랩 형태의 개폐 구성을 가지며; 버킷에는 힌지방식으로 결합되어 아래쪽으로 회전하면서 개폐 작동을 플랩 형태의 버킷 개폐판이 버킷 하단 개방구의 개폐를 위하여 구비되어 있으며; 배출개폐장치의 폐쇄판과 버킷 개폐판 사이에는 개폐연동 지지부재가 구비되어 있어서, 배출개폐장치의 폐쇄판이 수평하게 위치하여 배출관로로의 연통이 폐쇄된 상태에서 개폐연동 지지부재는 버킷 개폐판의 하면에 밀착하여 지지함으로써 버킷의 폐쇄 상태를 유지시키며, 배출개폐장치의 폐쇄판이 힌지방식으로 하향 회전하여 배출관로가 개방되면, 버킷 개폐판도 힌지방식으로 하향 회전하면서 버킷의 하단 개방구도 개방되는 구성을 가질 수도 있다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치에 의하면, 사용자가 음식물 쓰레기를 투입하였을 때, 음식물 쓰레기의 중량이 측정된 후 배출되므로, 사용자 및 관리자는 음식물 쓰레기를 배출하는 과정에서 음식물 쓰레기의 중량을 즉각적으로 그리고 정확하게 측정할 수 있게 되며, 그에 따라 음식물 쓰레기 종량제 정책에도 적극적이고 효과적으로 대응할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1 및 도 2은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 음식물 쓰레기 투입배출장치에 대한 개략적인 정면도이다.
도 4는 음식물 쓰레기 투입배출장치의 내부구조를 보여주는 도 3의 화살표 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 1의 화살표 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치에 구비된 버킷과 중량측정 유닛만을 발췌하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 버킷과 중량측정 유닛을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치에 구비된 버킷과 버킷폐쇄 체결부만을 발췌하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9는 도 6의 원 K부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 10 내지 도 13의 (a)와 (b)는 각각 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치의 작동과정을 순차적으로 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도와 도 4에 대응되는 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1에 도시된 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)에 대한 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 도 4에는 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)의 내부구조를 보여주는 도 1의 화살표 A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 1의 화살표 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 참고로 도 5에서는 후술하는 버킷(1), 외측 삽입통(12), 배출관로(15), 및 음식물 쓰레기 투입구(18), 그리고 이와 직접 관련된 부재들에 대해서만 단면 형태로 도시하였다. 도 6에는 도 1에 도시된 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)에서, 외측 삽입통(12)과 연결된 배출관로(15)의 도시를 생략하여 버킷(1)과 중량측정 유닛만을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 버킷(1)과 중량측정 유닛을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)는, 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 중량 측정을 위해서 음식물 쓰레기를 담고 있다가 중량 측정 완료 후 중력에 의해 낙하시켜 배출하게 되는 투입배출 유닛과, 음식물 쓰레기의 중량을 측정하게 되는 중량측정 유닛을 포함하여 구성된다.

투입배출유닛은, 개폐가 가능한 하단의 개방구를 가지고 있으며 음식물 쓰레기가 투입되어 담겨지는 그릇 형상의 버킷(bucket)(1)을 포함한다. 버킷(1)의 하단 개방구는, 버킷 개폐판(11)에 의해 플랩(flap) 형태로 개폐되도록 구성될 수 있다. 즉, 도면에 예시된 것처럼, 버킷(1)의 하단 개방구를 가로막는 버킷 개폐판(11)이 구비되어 있되, 버킷 개폐판(11)의 일단이 버킷(1)의 하단에 힌지결합되어 있어서 버킷 개폐판(11)의 힌지방식으로 하향 회전함으로써 버킷(1)의 하단 개방구가 개폐되는 구성을 가질 수 있는 것이다.

필요에 따라서는 외측 삽입통(12)을 구비하여, 외측 삽입통(12)의 내부공간에 버킷(1)이 위치할 수도 있다. 도면에서는 외측 삽입통(12) 및 버킷(1)은 연직방향의 단면이 원형으로 이루어진 원통형(원기둥 형상)의 부재로 도시되어 있지만, 외측 삽입통(12) 및 버킷(1)의 연직방향 단면을 원형에 한정되지 아니한다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)는 주방싱크대에 설치될 수 있는 것이다. 따라서 주방싱크대에서 음식물 쓰레기를 버킷(1)에 투입할 수 있는 부재가 구비될 수 있는데, 도 3 내지 도 5에서 도면부호 18은 주방싱크대에 구비되어 음식물 쓰레기를 투입하게 되는 깔대기 형태의 음식물 쓰레기 투입구(18)이며, 도면부호 19는 음식물 쓰레기 투입구(18)를 개폐하는 뚜껑(19)이다(도 1 및 도 2에서는 음식물 쓰레기 투입구에 대한 도시가 생략되어 있다). 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)를 설치함에 있어서는, 음식물 쓰레기 투입구(18)의 하단부가 버킷(1)의 내부까지 연장되도록 하는 것도 바람직하다. 또한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)는 진공에 의해 음식물 쓰레기를 흡입하여 배출시키는 배출관로(15)가 구비된 시스템에 적용되어 사용될 수 있는 것으로서, 위와 같이 외측 삽입통(12)을 구비하여 외측 삽입통(12)의 내부공간에 버킷(1)이 위치하는 경우, 진공발생에 의해 음식물 쓰레기가 원활하게 낙하되어 배출관로(15)로 배출될 수 있도록 하기 위하여, 버킷(1)의 상단 가장자리에는 공기흡입공(170)이 형성된 플랜지(17)가 구비되어 버킷(1)의 상단에서 외측 삽입통(12)과 버킷(1) 사이의 간격을 가로막되, 공기흡입공(170)을 통해서 공기가 원활하게 흡입되도록 구성될 수도 있다.

특히, 본 발명의 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)를 진공에 의해 음식물 쓰레기를 수집하여 이송하는 시스템에 적용할 경우, 외측 삽입통(12)의 하단에는 배출관로(15)가 연결될 수 있다. 버킷(1)의 아래쪽에서 외측 삽입통(12)과 배출관로(15) 사이에는 배출개폐장치(13)가 구비되는데, 도면에 예시된 것처럼 배출개폐장치(13)는 힌지방식으로 결합되어 아래쪽으로 회전하면서 개폐 작동을 하는 폐쇄판으로 이루어진 플랩 형태의 개폐 구성을 가질 수 있다.

더 나아가, 배출개폐장치(13)의 폐쇄판 상면에 개폐연동 지지부재(130)를 설치하여, 배출개폐장치(13)의 개폐 작동과 버킷 개폐판(11)의 개폐 작동이 연동되어 동시에 진행되도록 할 수도 있다. 개폐연동 지지부재(130)는 배출개폐장치(13)의 폐쇄판 상면에서 위로 돌출된 형태로 고정 설치되며, 배출개폐장치(13)의 폐쇄판이 수평하게 위치하여 배출관로(15)로의 연통이 폐쇄된 상태에서 개폐연동 지지부재(130)는 버킷 개폐판(11)의 하면에 밀착하여 버킷 개폐판(11)을 지지함으로써 버킷(1)의 폐쇄 상태를 유지시키게 된다. 즉, 배출개폐장치(13)의 폐쇄판이 수평하게 위치하여 외측 삽입통(12)의 하단 개방구가 폐쇄된 상태에서는, 버킷 개폐판(11) 역시 수평하게 위치하여 버킷(1)의 하단 개방구를 폐쇄한 상태에 있게 되는 것이다. 후술하는 것처럼 배출개폐장치(13)의 폐쇄판이 힌지방식으로 하향 회전하여 배출관로(15)가 개방되면, 버킷 개폐판(11) 역시 배출개폐장치(13)의 개방과 연동(聯動)하여 힌지방식으로 하향 회전하게 되고 그에 따라 버킷(1)의 하단 개방구도 개방된다.

상기 개폐연동 지지부재(130)는 그 상면 즉, 버킷 개폐판(11)의 하면과 밀착하는 상면이 곡선면으로 이루어지는 것도 바람직하다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 개폐연동 지지부재(130)는 원판 형상의 디스크(disc) 부재로 이루어져 있다. 이와 같이 개폐연동 지지부재(130)가 곡선의 상면을 가지는 부재로 이루어져서 배출개폐장치(13)의 폐쇄판 상면에 고정 설치되는 경우, 배출개폐장치(13)의 폐쇄판이 개폐되는 과정에서 개폐연동 지지부재(130)의 상면이 지속적으로 버킷 개폐판(11)의 하면에 밀착한 상태를 유지하게 되며, 그에 따라 배출개폐장치(13)와 버킷 개폐판(11)이 동시에 개폐되는 연동 작동이 매우 원활하게 진행된다.

중량측정 유닛은, 버킷(1)에 음식물 쓰레기가 투입되어 그 중량을 측정해야 할 때 버킷(1)의 하단 개방구가 폐쇄된 상태를 유지시키도록 버킷(1)과 체결되는 버킷폐쇄 체결부와, 상기 버킷폐쇄 체결부 및 이와 체결된 버킷(1)에 상향력을 가하게 되는 인양장치부를 포함하며, 상기 버킷폐쇄 체결부와 상기 인양장치부 사이에 구비되어 버킷(1)에 상향력을 가하였을 때 버킷(1)과 그에 담겨진 음식물 쓰레기의 중량에 의한 반력을 측정하게 되는 로드셀(6)을 포함하여 구성된다.

버킷폐쇄 체결부는, 버킷(1)의 하단 개방구가 폐쇄된 상태를 유지시키면서 버킷(1)과 체결되도록 버킷(1)의 측면에 결합 구비되는 체결후크부재(2)와, 음식물 쓰레기의 중량을 측정할 때에는 상기 체결후크부재(2)의 상단에 결합되면서 체결후크부재(2)를 작동시켜서 체결후크부재(2)가 버킷(1)과 체결되도록 하거나 또는 체결 해제되도록 하는 작동연결봉(3)을 포함한다. 도 8에는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)에서 버킷(1)과 버킷폐쇄 체결부만을 발췌하여 별도로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 체결후크부재(2)는 연직하게 연장된 부재로서, 그 하단에는 버킷 방향으로 구부러진 하단절곡부(21)가 형성되어 있다. 도면에 도시된 것처럼 체결후크부재(2)의 상단에도 구부러진 상단절곡부(22)가 형성될 수 있다.

체결후크부재(2)의 상,하단 사이의 중간부분은 버킷(1)의 측면에 힌지결합되어 있다. 체결후크부재(2)가 버킷(1)에 힌지결합되는 방식은, 도면에 예시된 것처럼 버킷(1)의 측면에 한 쌍의 힌지결합부(101)가 구비되고, 힌지결합부(101) 사이에 체결후크부재(2)가 위치한 상태에서 힌지핀(102)이 힌지결합부(101)와 체결후크부재(2)를 관통하는 형태가 될 수 있다. 후술하는 것처럼 작동연결봉(3)이 상승할 경우에는 작동연결봉(3)의 움직임에 의해 체결후크부재(2)의 상단이 수평방향으로 버킷(1)으로부터 멀어지도록 움직이게 되는데, 체결후크부재(2)의 중간부분이 버킷(1)의 측면에 힌지결합되어 있으므로, 마치 시소가 움직이듯이, 체결후크부재(2)의 하단은 버킷(1)에 근접하도록 수평방향으로 움직이게 되고, 그에 따라 하단절곡부(21)가 버킷(1)의 하단에서 버킷 개폐판(11)의 하면에 밀착하게 되어 버킷(1)의 하단 개방부 폐쇄상태를 유지하게 된다. 반대로 상승하였던 작동연결봉(3)이 원위치로 하강하게 되면 체결후크부재(2)의 상단은 버킷(1)에 근접하도록 원위치로 수평이동하게 되고 그에 따라 체결후크부재(2)의 하단은 버킷(1)으로부터 멀어지면서 하단절곡부(21)가 버킷 개폐판(11)의 하면으로부터 벗어나게 되어, 버킷 개폐판(11)이 하향 회전하는 것을 원활하게 허용할 수 있는 체결후크부재(2)의 원위치로 복귀하게 된다.

도 9에는 도 6의 원 K부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있는데, 인양장치부의 회전 편심캠(4)의 구성을 더욱 상세히 보여주기 위하여 도 9에서 수직 승하강 가이드(51)의 일부는 도시를 생략하였다. 인양장치부는 음식물 쓰레기가 담겨진 버킷(1)에 대해 상향력을 가하는 장치로서, 도 9에 도면에 예시된 실시예의 경우, 인양장치부는 편심을 가지고 있는 회전 편심캠(4), 상기 회전 편심캠(4)을 회전시키기 위한 구동모터(7), 및 상기 회전 편심캠(4)의 회전에 의해 위,아래로 승하강하는 승하강 부재(5)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성의 인양장치부에서는 구동모터(7)의 회전에 따라 회전 편심캠(4)이 회전하면서 캠 운동을 하게 되고 그에 따라 승하강 부재(5)는 승강 및 하강 작동을 하게 된다. 필요에 따라서는 승하강 부재(5)가 연직방향을 유지한 채로 원활하게 승하강하는 것을 보조하기 위한 수직 승하강 가이드(51)가 승하강 부재(5)의 하부에 더 구비될 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는, 회전 편심캠(4)는 하부고정부재(52)와 승하강 부재(5) 사이에 설치되어 있으며, 수직 승하강 가이드(51)는 텔레스코픽(telescopic)한 형태로 신축할 수 있는 부재로 이루어져서 하부고정부재(52)와 승하강 부재(5)의 연직 간격 사이에 수직하게 복수개로 구비되어 있다. 따라서 회전 편심캠(4)의 회전에 의해 승하강 부재(5)가 승하강할 때, 수직 승하강 가이드(51)는 승하강 부재(5)의 움직임에 추종하여 연직하게 신축함으로써 승하강 부재(5)의 승하강 방향이 연직상태를 유지하게 만들게 된다.

음식물 쓰레기가 담겨진 버킷(1)에 대해 상향력을 가하기 위한 인양장치부는 상기한 회전 편심캠(4)을 이용하여 승하강 부재(5)를 승하강시키는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 유압이나 기타 동력에 의하여 연직방향으로 자체 신축하는 실린더장치 또는 기타 기계적인 장치를 이용하여 승하강 부재(5)를 승하강시키도록 인양장치부를 구성할 수도 있다.

중량측정 유닛에는 상기한 버킷폐쇄 체결부 및 인양장치부에 더하여, 버킷(1)에 상향력을 가하였을 때 버킷(1)과 그에 담겨진 음식물 쓰레기의 중량에 의한 반력을 측정하게 되는 로드셀(6)이 구비된다. 로드셀(6)은 버킷폐쇄 체결부와 인양장치부 사이에 구비되는데, 구체적으로는 작동연결봉(3)의 타단부와 승하강 부재(5) 사이에 구비된다. 즉, 로드셀(6)의 일측은 승하강 부재(5)와 결합되고, 로드셀(6)의 타측은 작동연결봉(3)과 연결되는 것이다. 따라서 인양장치부의 작동에 의해 승하강 부재(5)가 상승하고 그에 따라 작동연결봉(3)도 함께 상승하면서 체결후크부재(2)가 버킷(1)에 체결되어 버킷(1)에 상향력을 가하게 되면, 버킷(1)부터의 반력이 로드셀(6)에 가해지게 된다. 로드셀(6)에 작용하는 이러한 반력을 통해서 버킷(1)의 중량 즉, 음식물 쓰레기가 담겨진 버킷(1)의 중량을 측정하게 되는 것이다. 비어있는 상태의 버킷(1)의 공(空)중량은 이미 알고 있으므로, 반력이 가해지는 로드셀(6)로부터 버킷과 음식물 쓰레기의 총중량이 측정되면 버킷(1)에 담겨진 음식물 쓰레기의 중량을 알게 된다. 도면에 도시된 실시예의 경우, 로드셀(6)이 휨(bending)에 의해 반력 및 중량을 측정할 수 있도록 수평하게 연장된 바(bar) 형태의 부재로 이루어져 있으나, 로드셀(6)의 형태는 이에 한정되지 않고, 압축변형에 의해 반력 및 중량을 측정하는 형식의 것 등과 같이 다양한 형식의 것을 이용할 수 있다. 도면에 예시된 실시예에서, 도면부호 30은 로드셀(6)의 타측과 연결되어 작동연결봉(3)과 로드셀(6)을 서로 결합하여 상향력 및 반력을 전달하도록 작동연결봉(3)의 타단부에 구비된 가압연결부재(30)이다.

아래에서는 도 10 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)에서 진행되는 음식물 쓰레기 투입부터 음식물 쓰레기의 중량 측정, 그리고 음식물 쓰레기의 배출까지의 작동과정을 설명한다. 도 10 내지 도 13은 각각 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)의 작동과정을 순차적으로 보여주는 도면으로서, 도 10의 (a), 도 11의 (a), 도 12의 (a) 및 도 13의 (a)는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도이고, 도 10의 (b), 도 11의 (b), 도 12의 (b) 및 도 13의 (b)는 도 4에 대응되는 개략적인 단면도이다.

우선 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 버킷(1) 내에 음식물 쓰레기가 존재하지 않은 비어 있는 상태 즉, 버킷(1)의 공(空)중량 상태가 로드셀(6)의 제로(zero) 중량측정 상태가 된다. 도면에 도시된 실시예에서 작동연결봉(3)의 일단부가 체결후크부재(2)의 상단절곡부(22) 아래 즉, 상단절곡부(22)의 구부러진 부분의 아래에 위치하게 되는데, 이와 같이 버킷(1)의 공중량 상태에서 상단절곡부(22)와 작동연결봉(3) 사이에는 간격이 존재하는 것이 바람직하다. 후술하는 것처럼 사용자가 버킷(1) 내에 음식물 쓰레기를 투입할 때 버킷(1)에는 다소간의 충격이 가해지게 되는데, 이와 같이 상단절곡부(22)와 작동연결봉(3) 사이에는 간격이 존재하게 되면, 버킷(1)에 가해지는 충격이 로드셀(6)에 전달되지 않으므로 로드셀(6)의 제로 중량측정 상태에 영향을 주지 않게 되어 로드셀(6)의 오작동 및 측정과정의 오차 발생을 예방할 수 있게 된다. 물론 음식물 쓰레기를 투입할 때 버킷(1)에 가해지는 충격은 크지 않으므로, 상단절곡부(22)가 작동연결봉(3) 위에 걸쳐져서 상단절곡부(22)와 작동연결봉(3)이 서로 닿아 있는 상태에 있더라도 음식물 쓰레기의 중량 측정에 큰 오차가 발생하지는 않는다. 따라서 버킷(1)의 공(空)중량 상태에서 상단절곡부(22)와 작동연결봉(3) 사이에는 간격이 존재하는 것이 바람직하지만, 상단절곡부(22)와 작동연결봉(3)이 닿아있어도 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)의 작동에는 큰 무리가 되지는 않는다.

도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 사용자가 음식물 쓰레기(W)를 버킷(1)에 넣은 상태에서, 구동모터(7)가 작동되면 회전 편심캠(4)이 회전하면서 캠 운동을 하게 되고 그에 따라 승하강 부재(5)는 승강하게 된다. 이 때 사용자가 구동모터(7)를 직접 구동시킬 수도 있지만, 버킷(1)에 음식물 쓰레기(W)가 투입되는 것을 인지할 수 있는 센서를 구비하여, 센서로부터의 신호에 의해 구동모터(7)가 자동적으로 구동되도록 할 수도 있다. 특히 음식물 쓰레기 투입구(18)가 더 구비되어 있는 경우에는, 이와 같이 음식물 쓰레기(W)의 투입을 인지하는 센서를 음식물 쓰레기 투입구(18)의 뚜껑 개폐부에 설치하여 음식물 쓰레기 투입구(18)의 뚜껑(19)이 닫혔을 때 구동모터(7)가 작동하도록, 음식물 쓰레기 투입구(18)의 개폐와 구동모터(7)의 구동을 연계시킬 수도 있다.

회전 편심캠(4)의 작동에 의해 승하강 부재(5)가 연직 상승하게 되면, 로드셀(6)과 작동연결봉(3) 역시 함께 상승하게 되는데, 작동연결봉(3)의 일단부가 체결후크부재(2)의 상단에 구비된 상단절곡부(22)에 힘을 가하게 되어 체결후크부재(2)의 상단이 버킷(1)부터 멀어지도록 움직이게 된다. 그에 따라 체결후크부재(2)의 시소 작동에 의해 체결후크부재(2)의 하단은 버킷(1)에 근접하도록 움직이게 되어 도 11의 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 체결후크부재(2)의 하단절곡부(21)가 버킷 개폐판(11) 하면에 밀착하게 되어 버킷(1)의 폐쇄상태를 안정적으로 유지하게 된다.

회전 편심캠(4)의 회전에 의해 승하강 부재(5)가 더 상승하게 되면, 버킷 개폐판(11)이 폐쇄된 상태의 버킷(1)에 대해 체결후크부재(2)로부터 상향력이 가해지게 되는데, 버킷(1)에는 음식물 쓰레기(W)가 담겨져 있으므로 버킷(1)의 중량과 음식물 쓰레기(W)의 중량에 의한 반력이 체결후크부재(2) 및 작동연결봉(3)을 통해서 로드셀(6)에 가해지게 된다. 로드셀(6)에서는 음식물 쓰레기(W)가 담겨있는 버킷(1)의 총 중량을 측정하게 되는데, 버킷(1)의 공(空)중량을 알고 있으므로 버킷(1)의 총 중량을 측정하게 되면 버킷(1)에 담겨있는 음식물 쓰레기(W)만의 중량을 측정할 수 있게 된다. 이와 같이 승하강 부재(5)가 더 상승하여 로드셀(6)에 반력이 작용하는 과정에서, 도 11의 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 버킷(1) 자체가 위로 상승하게 되어, 외측 삽입통(12)과 버킷(1)의 플랜지(17) 사이에 연직 간극이 존재하게 될 수도 있다.

회전 편심캠(4)이 더 회전하게 되면, 상승하였던 승하강 부재(5)는 원위치로 하강하게 되고, 작동연결봉(3) 역시 하강하면서 체결후크부재(2)의 상단은 버킷(1)에 근접하도록 원위치로 수평이동하게 됨과 동시에 체결후크부재(2)의 하단은 버킷(1)부터 멀어지면서 하단절곡부(21)가 버킷 개폐판(11)의 하면 밖의 위치로 벗어나게 된다. 즉, 도 12의 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 체결후크부재(2)는, 버킷 개폐판(11)이 하향 회전하는 것을 원활하게 허용할 수 있는 원위치로 복귀하게 되는 것이다. 도 12의 (a) 및 (b)의 상태는 각각 도 10의 (a) 및 (b)의 상태와 동일하다.

후속하여 도 13의 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 버킷 개폐판(11)과 배출개폐장치(13)가 개방되면, 버킷(1)에 담겨있던 음식물 쓰레기(W)는 낙하하여 배출관로(15)를 통해서 배출된다. 버킷 개폐판(11)과 배출개폐장치(13)가 각각 개별적으로 동시에 개폐되도록 작동할 수도 있지만, 개폐연동 지지부재(130)가 구비되어 있는 경우에는 배출개폐장치(13)에 대해서만 인위적으로 개폐작동시킴으로써 그에 연동하여 버킷 개폐판(11)도 개폐될 수 있다. 즉, 배출개폐장치(13)가 하향 회전하여 개방되면, 개폐연동 지지부재(130)의 위치도 하강하면서 버킷 개폐판(11) 역시 힌지방식으로 하향 회전하게 되어 버킷(1)의 하단 개방구도 개방되는 것이다.

음식물 쓰레기(W)의 배출이 완료된 후에는, 배출개폐장치(13)가 상향 회전하여 폐쇄하는 과정에서, 버킷 개폐장치(11)의 하면에 밀착된 개폐연동 지지부재(130)가 버킷 개폐판(11)을 상향으로 밀어 올려 회전시킴으로써 버킷(1)의 하단 개방구를 폐쇄시키게 되어, 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 상태로 복귀하게 된다. 특히, 앞서 설명한 것처럼 개폐연동 지지부재(130)가 디스크 부재처럼 곡선면으로 이루어진 상면을 가지는 경우에는 이와 같은 배출개폐장치(13)와 버킷 개폐판(11) 간의 개폐 연동이 더욱 용이하고 원활하게 이루어진다.

이상에서 살펴본 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)에서는, 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기의 중량을 측정한 후 배출시키게 됨으로써, 음식물 쓰레기를 배출하는 과정에서 음식물 쓰레기의 중량을 즉각적으로 그리고 정확하게 측정할 수 있게 된다. 특히, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)는 각 세대의 주방싱크대에 설치하여 사용하기에 매우 적합하며, 더 나아가 배출관로를 이용한 진공흡입에 의해 음식물 쓰레기를 수집하여 이송하는 시스템에도 적용하기에 매우 적합하다. 따라서 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)는 음식물 쓰레기 종량제 정책의 시행에 적절히 대응할 수 있는 매우 효과적인 해결책이 될 수 있다.

1: 버킷
2: 체결후크부재
3: 작동연결봉
4: 회전 편심캠
5: 승하강 부재
6: 로드셀
7: 구동모터

Claims (4)

1. 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기를 담고 있다가 중량 측정 완료 후 음식물 쓰레기를 배출하는 투입배출 유닛과, 상기 투입배출 유닛에 담겨진 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정 유닛을 포함하여 구성되는데;
   투입배출유닛은, 개폐 가능한 하단의 개방구를 가지고 있으며 음식물 쓰레기가 투입되어 담겨지는 버킷(1)을 포함하며;
   중량측정 유닛은, 음식물 쓰레기가 담겨진 버킷(1)을 폐쇄된 상태를 유지하도록 버킷(1)과 체결되는 버킷폐쇄 체결부, 상기 버킷폐쇄 체결부를 승강시킴으로써 버킷폐쇄 체결부에 체결된 상태의 버킷(1)에 상향력을 가하게 되는 인양장치부, 및 상기 버킷폐쇄체결부와 상기 인양장치부 사이에 구비되어 버킷(1)으로부터 가해지는 반력을 측정하게 되는 로드셀(6)을 포함하며;
   버킷(1)에는, 하단 개방구의 개폐를 위한 버킷 개폐판(11)이 구비되어 있으며;
   버킷폐쇄 체결부는, 버킷(1)의 하단 개방구가 폐쇄된 상태를 유지시키면서 버킷(1)과 체결되도록 버킷(1)의 측면에 결합 설치되는 체결후크부재(2)와, 상기 체결후크부재(2)를 작동시키는 작동연결봉(3)을 포함하는데;
   체결후크부재(2)는 연직하게 연장된 부재로 이루어지고 하단에는 버킷 방향으로 구부러진 하단절곡부(21)가 형성되어 있으며, 상,하단 사이의 중간부분은 버킷(1)의 측면에 힌지결합되어 있도록 구성되어;
   비어 있는 상태의 버킷(1)에 음식물 쓰레기를 투입하면, 인양장치부가 작동하여 버킷폐쇄 체결부의 작동연결봉(3)과 로드셀(6)이 상승하면서 체결후크부재(2)의 상단을 밀어내어 체결후크부재(2)의 상단이 버킷(1)으로부터 멀어짐과 동시에 체결후크부재(2)의 하단은 버킷(1)에 근접하게 되어 하단절곡부(21)가 버킷 개폐판(11) 하면에 밀착하여 버킷(1)에 체결되면서 버킷(1)의 폐쇄된 상태가 유지된 상태로 버킷폐쇄 체결부가 더욱 상승하면서 버킷(1)에 상향력을 가하게 되고, 버킷(1)의 중량과 음식물 쓰레기(W)의 중량에 의한 반력이 로드셀(6)에 가해지게 되어, 버킷(1)에 담겨있는 음식물 쓰레기(W)의 중량을 측정하게 되며;
   음식물 쓰레기(W)의 중량 측정 후에는 인양장치부의 작동에 의해 버킷폐쇄 체결부의 작동연결봉(3)이 하강하여 체결후크부재(2)의 상단이 버킷(1)에 근접하고 체결후크부재(2)의 하단이 버킷(1)의 버킷 개폐판(11) 외측으로 움직여서 버킷 개폐판(11)의 개방을 허용하게 되어, 버킷 개폐판(11)이 개방되면 음식물 쓰레기(W)가 버킷(1)으로부터 낙하되어 배출되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 투입배출장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   인양장치부는, 로드셀(6)의 일측이 연결되는 승하강 부재(5)와, 회전에 의해 승하강 부재(5)를 승하강시키는 회전 편심캠(4)을 포함하여 구성되어, 회전 편심캠(4)이 회전하면 캠 운동에 의해 승하강 부재(5)가 승하강하게 됨으로써, 승하강 부재(5)와 연결된 로드셀(6), 및 상기 로드셀(6)과 연결된 버킷폐쇄 체결부가 승하강되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 투입배출장치.
   
4. 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)를 이용하여 음식물 쓰레기를 투입배출하되,
   상기 음식물 쓰레기 투입배출장치(100)는, 음식물 쓰레기를 투입하게 되면 음식물 쓰레기를 담고 있다가 중량 측정 완료 후 음식물 쓰레기를 배출하는 투입배출 유닛과, 상기 투입배출 유닛에 담겨진 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정 유닛을 포함하여 구성되는데,
   투입배출유닛은, 개폐 가능한 하단의 개방구를 가지고 있으며 음식물 쓰레기가 투입되어 담겨지는 버킷(1)을 포함하며;
   중량측정 유닛은, 음식물 쓰레기가 담겨진 버킷(1)을 폐쇄된 상태를 유지시키도록 버킷(1)과 체결되는 버킷폐쇄 체결부, 상기 버킷폐쇄 체결부를 승강시킴으로써 버킷폐쇄 체결부에 체결된 상태의 버킷(1)에 상향력을 가하게 되는 인양장치부, 및 상기 버킷폐쇄체결부와 상기 인양장치부 사이에 구비되어 버킷(1)으로부터 가해지는 반력을 측정하게 되는 로드셀(6)을 포함하며;
   버킷(1)에는, 하단 개방구의 개폐를 위한 버킷 개폐판(11)이 구비되어 있으며;
   버킷폐쇄 체결부는, 버킷(1)의 하단 개방구가 폐쇄된 상태를 유지시키면서 버킷(1)과 체결되도록, 버킷(1)의 측면에 결합 설치되는 체결후크부재(2)와, 상기 체결후크부재(2)를 작동시키는 작동연결봉(3)을 포함하는데;
   체결후크부재(2)는 연직하게 연장된 부재로 이루어지고 하단에는 버킷 방향으로 구부러진 하단절곡부(21)가 형성되어 있으며, 상,하단 사이의 중간부분은 버킷(1)의 측면에 힌지결합되어 있도록 구성되어;
   비어 있는 상태의 버킷(1)에 음식물 쓰레기를 투입하는 단계;
   인양장치부가 작동하여 버킷폐쇄 체결부의 작동연결봉(3)과 로드셀(6)을 상승시켜서 체결후크부재(2)의 상단을 밀어내어 체결후크부재(2)의 상단이 버킷(1)으로부터 멀어짐과 동시에 체결후크부재(2)의 하단은 버킷(1)에 근접하게 되어 하단절곡부(21)가 버킷 개폐판(11) 하면에 밀착하여 버킷(1)의 폐쇄된 상태를 유지하도록 버킷폐쇄 체결부가 버킷(1)에 체결되는 단계;
   버킷폐쇄 체결부의 작동연결봉(3)과 로드셀(6)을 상승시키는 인양장치부의 작동이 계속되어 버킷폐쇄 체결부가 더욱 상승하면서 버킷(1)에 상향력을 가하게 되고, 버킷(1)의 중량과 음식물 쓰레기(W)의 중량에 의한 반력이 로드셀(6)에 가해지게 되어, 버킷(1)에 담겨있는 음식물 쓰레기(W)의 중량을 측정하게 되는 단계; 및
   음식물 쓰레기(W)의 중량 측정 후, 인양장치부의 작동에 의해 버킷폐쇄 체결부의 작동연결봉(3)이 하강하여 체결후크부재(2)의 상단이 버킷(1)에 근접하고 체결후크부재(2)의 하단이 버킷(1)의 버킷 개폐판(11) 외측으로 움직여서 버킷 개폐판(11)의 개방을 허용하게 되어, 버킷 개폐판(11)이 개방되면 음식물 쓰레기(W)가 버킷(1)으로부터 낙하되어 배출되는 단계를 포함함으로써, 음식물 쓰레기의 중량 측정 후 배출이 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 투입배출방법.

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