KR101140668B1 - 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템은 뚜껑이 개방된 병들의 입구가 상향된 상태에서 바구니에 담겨져 일방향을 따라 이동되는 병 이동수단; 그리고, 병 이동수단에 설치되고, 병들의 입구가 하향된 상태에서 배지를 압력에 의해 빼내는 배지 제거부;를 포함하기 때문에 버섯 재배가 끝난 병들에 포함된 배지를 자동으로 배출 및 세척할 수 있다.

버섯, 병 이동수단, 배지 제거부, 틀 이동장치, 병 회전장치, 배지 분쇄용 칼날, 구동장치, 분사장치

Description

자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기 {AUTOMATIC SYSTEM FOR CULTIVATING MUSHROOM AND ITS APPARATUS DISCHARGING CULTURE MEDIUM IN BOTTLE}

본 발명은 버섯을 자동화로 재배할 수 있는 자동화 버섯 재배 시스템에 관한 것으로서, 특히 버섯 재배가 완료된 배지를 효과적으로 병에서 빼내는 동시에 병들을 세척할 수 있는 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기에 관한 것이다.

일반적으로, 버섯의 재배는 인력에 의한 수작업에 의존하고 있기 때문에 작업 효율이 떨어지고, 인력과 시간 낭비에 따른 생산성 저하 및 생산 비용 증대로 이어지고 있다.

하지만, 최근에는 재배 시설이 현대화되면서 상자를 이용한 이원화 재배체계 즉, 배지의 종균 배양과 재배가 분리되기 때문에 연간 수차례에 걸쳐 재배가 이루어지고, 나아가 버섯 재배 시스템을 자동화하여 보다 생산성을 높이는 동시에 생산 비용을 절감시키고 있다.

보통, 배지를 병에 채운 다음, 배지에 버섯 균을 접종하고, 적정온도 및 습도를 유지하면서 버섯을 배양하여 성장시킨다. 이후, 성장한 버섯을 채취하고, 다 시 병을 재활용하기 위하여 병 내에 충진된 배지를 제거하는 탈병 작업이 이루어진다.

기존에 탈병 장치는 병 내부에서 칼날이 회전하면서 배지를 분쇄하여 빼내는 장치가 있지만, 병 바닥까지 깨끗하게 배지를 분쇄하기 어렵고, 칼날의 작동에 의해 병들이 깨지는 문제점이 있었다. 따라서, 충격을 가하여 병 바닥에 부착된 배지까지 제거할 수 있는 장치가 개발되었다.

대한민국 실용신안출원 2000-0024679호에 탈병기용 충격장치가 기재되어 있는데, 회전플레이트와, 충격플레이트, 지지플레이트, 충격수단과, 타격부를 포함하도록 구성된다. 따라서, 병들이 입설된 상자가 지지플레이트와 충격플레이트 사이에 위치하게 되면, 회전플레이트가 회전하여 지지플레이트와 충격플레이트 사이에 개재된 재배병을 거꾸로 세운 다음, 충격수단의 작용에 의해 타격부가 회전플레이트의 상면을 주기적으로 가격하여 회전플레이트에 의해 탄성 연결된 충격플레이트가 병들의 하단을 가격하여 배지를 쏟아내도록 한다.

그러나, 종래의 탈병기용 충격장치는 병들에 충격을 가하여 배지를 제거하기 때문에 병들이 깨지기 쉽고, 병들이 쉽게 깨지지 않기 위하여 여러 단계에 걸쳐 완충시켜 충격을 가하기 위하여 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 버섯 재배가 완료된 배지를 효과적으로 병들로부터 빼낼 뿐 아니라 병들의 세척이 동시에 이뤄지도록 하는 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 뚜껑이 개방된 병들의 입구가 상향된 상태에서 바구니에 담겨져 일방향을 따라 이동되는 병 이동수단; 그리고, 병 이동수단에 설치되고, 병들의 입구가 하향된 상태에서 배지를 압력에 의해 빼내는 배지 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기를 제공한다.

또한, 본 발명에서, 배지 제거부는 병들의 입구가 하향된 상태에서 병들의 입구 내측으로 유체를 고압 분사시켜 배지를 분해하는 분사장치와, 분사장치에 구동력을 제공하는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 배지 제거부는 바구니에 담긴 병들의 입구와 대응되는 구멍들이 구비된 틀을 병목에 끼우거나, 제거하는 틀 이동장치와, 바구니와 들에 의해 상햐 방향으로 고정된 상태에서 병들의 입구가 하향 또는 상향하도록 회전시키는 병 회전장치와, 병들의 입구가 하향된 상태에서 병들의 입구 내측에서 상하 이동하는 동시에 회전하면서 배지를 잘라주어 자중에 의해 배지가 병들로부터 빠져나오게 하는 배지 분쇄용 칼날을 더 포함하고, 틀 이동장치와 병 회전장치 및 배지 분쇄용 칼날은 배지 제거부의 구동장치에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 분사장치는 유체를 분사시키는 분사유로와, 분사유로에 유체를 고압 상태로 공급하는 압력장치를 포함하고, 배지 분쇄용 칼날은 분사유로 끝단에 구비 된 것을 특징으로 한다.

이때, 분사장치는 병들의 내부를 씻어줄 수 있도록 물을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기는 병들이 거꾸로 세워진 상태에서 병들 내부에서 배지 분쇄용 칼날이 회전되도록 하는 동시에 고압의 유체를 분사하기 때문에 칼날의 병들이 끼지는 것을 방지할 뿐 아니라 고압 유체에 의해 병들이 세척될 수 있어 작업성 및 생산성을 높일 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기 일예가 도시된 측단면도 및 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기에 주요부가 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기 일예는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 배지가 담긴 상태에서 뚜껑이 개방된 병들이 담긴 바구니를 일방향을 따라 이동시키는 병 이동수단(10)과, 병 이동수단(10)을 따라 이동되는 병들의 입구를 하향시킨 상태에서 유체의 분사력을 이용하여 병들 속의 배지를 분쇄하여 빼내는 배지 제거부(20)를 포함한다. 물론, 제어부(미도시)가 별도로 구비되고, 제어부가 병 이동수단(10), 배지 제거부(20)를 자동 또는 수동으로 작동시킨다.

병 이동수단(10)은 병들이 올려진 바구니가 작업대 위에 올려지면, 작업대가 수평 방향을 따라 이동되도록 하는 일종의 컨베이어 벨트와, 이를 구동 또는 가감속시키는 모터 및 감속기 등을 포함하는 구동장치로 구성된다. 이때, 병 이동수단(10)의 중간에 배지 제거부(20)가 설치되고, 병 이동수단(10)에는 병들이 올려진 바구니가 이동되는 위치가 배지 제거부(20)에 도달했는지 감지할 수 있는 위치감지센서(미도시)가 포함되며, 위치감지센서로부터 전달되는 신호에 따라 병들이 담긴 바구니를 이동 및 정지시킬 수 있도록 한다. 물론, 병에 배지를 담는 입병 과정, 배지에 버섯균을 접종하는 접종 과정, 버섯균을 배양하면서 노화균을 제거하는 균긁기 과정, 배지 표면에 균사를 재생시켜 어린 자실체를 형성시키는 발이유기 과정을 순차적으로 거치고, 어린 자실체를 생육시켜 갓이 피기 전에 성장한 버섯을 수확한 다음, 배지가 담긴 병이 뚜껑이 열린 상태로 바구니에 담겨지게 되는데, 이런 상태로 병 이동수단(10)을 따라 이동하게 된다.

배지 제거부(20)는 바구니에 담긴 병들의 입구에 틀을 끼움 또는 제거하는 틀 이동장치(21)와, 바구니와 틀에 의해 고정된 병을 180°회전시키는 병 회전장치(22)와, 병들이 뒤집힌 상태 즉, 병들의 입구가 하향된 상태에서 병들의 입구 내측에서 칼날의 회전력 또는 유체의 분사력에 의해 배지를 분쇄시키는 동시에 세척하는 분쇄세척장치(23)와, 틀 이동장치(21)와 병 회전장치(22) 및 분쇄세척장치(23)에 구동력을 제공하는 구동장치(24,25,26)를 포함한다.

보다 상세하게, 틀 이동장치(21)는 바구니가 올려지는 작업대를 기준으로 상/하측에 각각 구비되는데, 틀의 양단을 잡아준 상태에서 틀을 상하방향으로 이동 가능하게 설치되고, 틀을 병목에 끼운 상태에서 병들의 입구가 상향될 뿐 아니라 하향되더라도 틀의 양단을 잡아주도록 설치된다.

병 회전장치(22)는 작업대 및 그 상하측에 위치한 틀 이동수단(10)을 한꺼번에 180°회전시킬 수 있되, 틀이 병목에 끼워지면, 병들의 입구가 하향하도록 회전시키고, 병들 내측에서 배지가 분쇄되면, 병들의 입구가 상향하도록 회전시킨다. 이때, 병 회전장치(22)의 회전축을 중심으로 상/하측에서 틀 이동장치(21)에 의해 틀이 병목에 끼워지는 작업과 분쇄세척장치(23)에 의해 배지 분쇄 및 병 세척 작업이 동시에 이루어진다.

분쇄세척장치(23)는 유체가 분사되는 분사유로(23a)와, 분사유로(23a)에 유체를 고압상태로 공급하는 유압 또는 공압 등의 압력장치(미도시)와, 분사유로(23a) 끝단에 구비된 배지 분쇄용 칼날(23b)을 포함한다. 분사유로(23a)는 중심을 따라 물, 공기 등과 같은 유체가 분사될 수 있는 일종의 중공축으로 형성되고, 배지 분쇄용 칼날(23b)은 일종의 밀서기 칼날과 같은 형상으로 분사유로(23a) 끝단에 일체로 구비되는데, 배지 분쇄용 칼날(23b) 중심에는 분사유로(23a) 중심을 따라 분사되는 유체가 통과할 수 있도록 구멍이 구비된다. 이때, 분사유로(23a) 및 배지 분쇄용 칼날(23b)은 바구니에 담긴 병들의 개수, 위치에 대응되도록 구비되고, 병 이동수단(10) 하부 즉, 작업대보다 하측에 위치하여 상하 이동 및 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 일예로, 배지 분쇄용 칼날(23b)이 병들의 바닥까지 도달하지 않도록 15-17cm 정도 상하 이동되는 동시에 회전하면서 배지를 분쇄하여 자중에 의해 빠져나오도록 한다. 더욱 바람직하게는, 분쇄세척장치(23)는 병 들로부터 분쇄된 배지를 깨끗하게 세척할 수 있도록 물이 분사하거나, 병들로부터 분쇄된 배지를 불어낼 수 있도록 공기를 분사하도록 구성될 수 있다.

배지 제거부(20)의 구동장치(24,25,26)는 틀 이동장치(21), 병 회전장치(22), 분쇄세척장치(23)에 각각 구동력을 제공할 수 있도록 별도로 구성되고, 제어부에 의해 그 작동이 조절되는데, 위치감지센서에 의해 바구니에 담긴 병들이 배지 제거부(20) 내측에 위치한 것을 감지한 신호가 제어부로 전달되면, 제어부가 그 신호에 따라 미리 입력된 프로그램에 따라 각각의 구동장치(24,25,26)를 자동적으로 조절한다.

도 4는 본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기 작동에 따른 고정이 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기의 작동에 따라 탈병 과정을 도 1 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, (a)에 도시된 바와 같이 생장한 버섯이 수확된 후에 병들(1) 내부에 배지(2)만 남겨진 상태에서 병들이 x행 y열로 바구니(3)에 담겨서 병 이동수단(10)을 따라 수평 방향으로 이동된다. 이때, 바구니(3)가 병 이동수단(10)을 따라 이동되는 과정에서 배지 제거부(20) 내측에 위치한 것이 위치감지센서에 의해 감지되면, 틀 이동장치(21)의 작동에 의해 작업대 위에 올려진 바구니(3)가 상향 이동되거나, 틀(4)이 하향 이동되면서 틀(4)에 구비된 구멍(4h)이 바구니에 담긴 병들(1)의 목에 끼워진다.

이와 같이, 병들(1)이 바구니(3)와 틀(4)에 의해 고정되면, (b)에 도시된 바와 같이 병 회전장치(22)의 작동에 의해 병들(1)이 바구니(3)와 틀(4)에 사이에 고 정된 상태에서 병들(1)의 입구가 하향하도록 180°로 회전되고, 하향된 병들(1)의 입구 내측으로 분쇄세척장치(23)가 상승 및 회전하게 된다. 이때, (c)에 도시된 바와 같이 배지 분쇄용 칼날(23b)이 회전되면서 배지(2)를 분쇄시키고, 분사유로(23a)를 통하여 고압의 유체가 분사되면서 배지(2)를 분쇄/배출시킬 뿐 아니라 배지(2)를 깨끗하게 병들(1)로부터 분리하면서 세척하되, 배지(2)와 유체들은 자중에 의해 병들(1)의 입구를 통하여 빠져나오게 된다. 물론, 배지 분쇄용 칼날(23b)은 병들(1)의 바닥까지 도달하지 않도록 작동되며, 병들(1)의 바닥에 붙은 배지들(2)은 고압의 유체에 의해 깨끗하게 분리 및 세척될 수 있다.

이와 같이, 배지 탈병 및 병 세척이 완료되면, (d)에 도시된 바와 같이 병 회전장치(2)의 작동에 의해 바구니(3)와 틀(4) 사이에 고정된 병들(1)은 입구가 상향하도록 180°로 회전되고, 틀 이동장치(21)의 작동에 의해 작업대 위에 올려진 바구니(3)가 하향 이동되거나, 틀(4)이 상향 이동되면서 바구니(3)에 담긴 병들(1)의 목에 끼워진 틀이 제거된 다음, (e)에 도시된 바와 같이 병들(1)은 바구니(3)에 담긴 상태에서 병 이동수단(10)을 따라 배출된다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기 일예가 도시된 측단면도 및 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기에 주요부가 도시된 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기 작동에 따른 공정이 도시된 도면.

Claims (5)

1. 뚜껑이 개방된 병들(1)의 입구가 상향된 상태에서 바구니(3)에 담겨져 일방향을 따라 이동되는 병 이동수단(10); 그리고,

   병 이동수단(10)에 설치되고, 병들(1)의 입구가 하향된 상태에서 배지(2)를 압력에 의해 빼내는 배지 제거부(20);를 포함하며,

   배지 제거부(20)는 병들(1)의 입구가 하향된 상태에서 병들(1)의 입구 내측으로 유체를 고압 분사시켜 배지(2)를 분해하는 분사쇄척장치(23)와, 분사쇄척장치(23)에 구동력을 제공하는 구동장치(26)를 포함하며,

   분사쇄척장치(23)는 유체를 분사시키는 분사유로(23a)와, 분사유로(23a)의 끝단에 구비되는 배지 분쇄용 칼날(23b)과, 분사유로(23a)에 유체를 고압 상태로 공급하는 압력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   배지 제거부(20)는 바구니에 담긴 병들(1)의 입구와 대응되는 구멍들이 구비된 틀(4)을 병목에 끼우거나, 제거하는 틀 이동장치(21)와, 바구니(3)와 틀(4)에 의해 상하 방향으로 고정된 상태에서 병들(1)의 입구가 하향 또는 상향하도록 회전시키는 병 회전장치(22)를 더 포함하고,

   배지 분쇄용 칼날(23)은, 병들(1)의 입구가 하향된 상태에서 병들(1)의 입구 내측에서 상하 이동하는 동시에 회전하면서 배지(2)를 잘라주어 자중에 의해 배지(2)가 병들(1)로부터 빠져나오게 하고,

   틀 이동장치(21)와 병 회전장치(22) 및 배지 분쇄용 칼날(23)은 배지 제거부(20)의 구동장치(24, 25, 26)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,

   분사쇄척장치(23)는 병들(1)의 내부를 씻어줄 수 있도록 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 자동화 버섯 재배 시스템의 탈병기.

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