KR101643985B1 - 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 본체부의 내부에서 대상물의 교반이 가능하게 하되, 교반날개부를 통해 본체부 내부의 대상물을 본체부의 일측에서 타측으로 서서히 이동시키며 교반이 수행되게 함과 동시에, 본체부 내부로 충분한 공기가 공급되게 함으로써 교반 효율의 향상과 이에 따른 발효 성능의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기{Cylindrical agitation fermenter having air injector}
본 발명은 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기에 관한 것이다.
일반적으로 퇴비를 생산하는 방법으로 퇴비원료(계분, 돈분, 우분, 폐사축, 음식물 등)와 톱밥을 혼합 후 구조물로 된 탱크에 쌓아 하부에서 공기를 공급하면서 교반기나 페이로더로 혼합하면서 발효하는 방법과 원통 수직 밀폐형으로 탱크 상부에 투입 후 날개에 공기를 강제로 주입하면서 날개를 회전시키면서 하부로 퇴비를 이동시켜 생산하는 방법 등이 있다.
이러한 방법은 강제로 공기를 공급함으로써 악취와 먼지가 발생하여 민원이 발생하므로 원통 수평 밀폐형으로 탱크를 회전시켜 탱크 안에 스크류 날개를 부착하여 퇴비를 이동시키면서 자동으로 공기를 공급함으로써 악취 발생을 최소화할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 퇴비의 교반을 위해 다양한 방법이 적용되고 있으며, 일반적으로 교반실의 내부에 스크류나 교반 날개 등이 형성되어 내부에 수용된 퇴비를 교반시켜주게 되는 것으로, 이러한 방법은 한국등록실용신안 제20-0448455호에서와 같이 사료 배합 및 발효 장치로 제안된 바 있다.
그러나 이러한 종래 발효장치가 사용되는 경우, 항시 퇴비가 발효통 내부에서 바닥부에 정체되어 있어 스크류를 통해 교반을 수행한다 하더라도 교반효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래 발효장치의 경우, 스크류가 회전하면서 내용물을 내부에서 전방으로 이동시키는 역할을 하지만 제대로 섞이지 않아 발효효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래 발효장치의 경우, 발효통 내부로 충분한 산소가 공급되지 못하여, 발효효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 본체부의 내부에서 대상물의 교반이 가능하게 하되, 교반날개부를 통해 본체부 내부의 대상물을 본체부의 일측에서 타측으로 서서히 이동시키며 교반이 수행되게 함과 동시에, 본체부 내부로 충분한 공기가 공급되게 함으로써 교반 효율의 향상과 이에 따른 발효 성능의 향상을 도모할 수 있는 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 구동기에 의해 회전되되, 대상물이 교반 및 이송되도록 내측 내주면을 따라 나선형으로 형성된 교반날개부와, 대상물에 열을 공급하는 히팅부를 포함하는 본체부; 본체부 내부의 공기가 순환되도록 본체부의 양단을 서로 연결하는 순환라인; 및 외부 공기를 본체부 내로 공급하는 에어공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 본체부의 내부에서 대상물의 교반이 가능하게 하되, 교반날개부를 통해 본체부 내부의 대상물을 본체부의 일측에서 타측으로 서서히 이동시키며 교반이 수행되게 함과 동시에, 본체부 내부로 충분한 공기가 공급되게 함으로써 교반 효율의 향상과 이에 따른 발효 성능의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 A 방향으로 본 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 D 방향으로 본 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 B-B'에 대한 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 C-C'에 대한 단면을 나타낸 도면이다.
도 6과 도 7은 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 일부를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 E-E'에 대한 단면을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 A 방향으로 본 상태를 나타낸 도면이다. 도 3은 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기를 D 방향으로 본 상태를 나타낸 도면이다. 도 4는 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 B-B'에 대한 단면을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 C-C'에 대한 단면을 나타낸 도면이다. 도 6과 도 7은 도 1의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 일부를 나타낸 도면이다. 도 8은 도 6의 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기의 E-E'에 대한 단면을 나타낸 도면이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기(100)는, 구동기(101)에 의해 회전되되, 대상물이 교반 및 이송되도록 내측 내주면을 따라 나선형으로 형성된 교반날개부(103)와, 대상물에 열을 공급하는 히팅부(105)를 포함하는 본체부(107); 본체부(107) 내부의 공기가 순환되도록 본체부(107)의 양단을 서로 연결하는 순환라인(109); 및 외부 공기를 본체부(107) 내로 공급하는 에어공급부(111);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본체부(107)는 구동기(101)에 의해 회전하게 되는데, 일예로, 구동기(101)는 모터(501)와, 모터(501)에 의해 회전하게 되는 작동기어(503)를 포함하며, 작동기어(503)가 본체부(107)의 외주면 둘레를 따라 형성된 치합부재(505)와 맞물리게 되어서, 모터(501)의 구동력으로 본체부(107)가 회전하도록 되어 있다.
여기서, 본체부(107)는 일예로 내부에 공간이 형성되어 있는 원통 형상으로 제공된다.
그리고 본체부(107)는 사용자가 내부를 볼 수 있도록 확인창(113)이 형성되며, 내부 온도를 측정하도록 온도측정부(115)가 형성된다.
또한, 본체부(107)는 교반 또는 발효시킬 대상물이 투입되는 투입구(117)가 형성된다.
한편, 본체부(107)는 대상물이 교반 및 이송되도록 내측 내주면을 따라 나선형으로 교반날개부(103)가 형성된다.
이처럼 교반날개부(103)가 나선형으로 형성됨으로써, 본체부(107)가 구동기(101)에 의해 회전하게 되면, 교반 또는 발효될 대상물이 교반날개부(103)에 의해 뒤섞이면서 이송되게 된다.
더불어, 본체부(107)는 대상물에 열을 공급하는 히팅부(105)를 포함한다.
이러한 히팅부(105)는 일예로 발열선으로 제공될 수 있으며, 히팅부(105)에서 생성된 복사열이 대상물에 전해지게 되어, 최적의 발효 조건이 유지되도록 한다.
또한, 본체부(107)는 양단 중 어느 일단에 기준부재(119)가 형성되는데, 기준부재(119)는 일예로 외측 방향으로 돌출연장된 바(bar) 형상으로 제공된다.
이러한 기준부재(119)는 후술할 베이스프레임부(121)에 구비된 센서부(123)와 연계되어서, 기준부재(119)가 센서부(123)를 지나가는 시점의 검출을 통해 본체부(107)의 회전각도가 검출되도록 되어 있다.
즉, 구동기(101)의 작동에 따라 본체부(107)가 회전하게 되면, 센서부(123)가 기준부재(119)를 검출하는 주기는 본체부(107)의 회전 주기로 카운팅되며, 이러한 카운팅 정보는 후술할 에어공급부(111)의 작동 시점과 작동 시간을 제어하는 요소로 활용될 수 있게 된다.
달리 말하면, 본체부(107)가 회전하는 주기 내에서 에어공급부(111)의 작동 시점 및 작동 시간이 제어될 수 있게 되는 것이다.
이어서, 순환라인(109)은 본체부(107) 내부의 공기가 순환되도록 본체부(107)의 양단을 서로 연결한다.
물론, 순환라인(109)을 통해 순환되는 공기의 순환량은 순환라인(109)에 구비된 팬부재(125)에 의해 조절된다.
한편, 순환라인(109)은 본체부(107)로부터 인출된 공기 내의 이물질이 걸러진 후 다시 본체부(107) 내로 보내지도록 하는 사이클론집진부(127)를 포함한다.
사이클론집진부(127)는 본체부(107)로부터 인출된 공기가 사이클론집진부(127)의 입구로 유입되면서 선회류로 형성되고, 유입된 공기 내의 분진 등 이물질이 원심력을 얻어 선회류를 벗어나 사이클론집진부(127)의 내벽에 충돌하면서 아래로 집진되어 분리되는 과정을 통하여, 본체부(107)를 순환하는 공기 내의 이물질이 제거되도록 되어 있다.
이처럼 순환라인(109)에 사이클론집진부(127)가 구비됨으로써, 본체부(107)를 순환하는 공기 내의 이물질이 효과적으로 필터링된다.
이어서, 에어공급부(111)는 외부 공기를 본체부(107) 내로 공급하도록 마련된다.
이러한 에어공급부(111)의 구조에 대한 일예를 좀 더 구체적으로 설명하면, 에어공급부(111)는 본체부(107)의 어느 일단을 관통하여 구비되는 안내관(129); 및 안내관(129)에 연결되되, 본체부(107)의 내주면 곡률로 만곡연장되며 적어도 하나 이상의 노즐(131)이 구비된 분사관(133);을 포함한다.
안내관(129)은 본체부(107)의 어느 일단을 관통하여 구비되는데, 안내관(129)의 본체부(107) 외측 위치에 솔레노이드밸브(601)가 구비된다.
이러한 솔레노이드밸브(601)는 온/오프 동작을 통해 본체부(107) 내부로 공급되는 외부 공기를 제어하게 된다.
물론, 이러한 솔레노이드밸브(601)는 앞에서 설명한 센서부(123)의 기준부재(119) 센싱 주기와 연동되어서 온/오프 동작의 수행을 통해 에어공급부(111)의 작동 시점과 작동 시간을 제어하도록 기능할 수 있다.
분사관(133)은 안내관(129)에 연결되는데, 분사관(133)은 본체부(107)의 내주면 곡률로 만곡연장되며, 적어도 하나 이상의 노즐(131)이 구비된다.
즉, 분사관(133)은 일예로, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 전체적으로 반원을 이루되 본체부(107)의 내주면으로부터 내측방향으로 소정의 간격 이격되어 형성되며, 외부 공기가 토출되는 노즐(131)이 적어도 하나 이상 구비된다.
분사관(133)이 이러한 구조로 형성됨으로써, 앞에서 설명한 센서부(123)의 기준부재(119) 센싱 주기와 연동되어, 분사관(133)이 지면을 향하는 방향에 위치할 때(즉, 본체부(107) 내의 교반 또는 발효 대상물이 아래쪽에 모일 때) 에어공급부(111)가 작동되어 대상물에 외부 공기를 효율적으로 제공할 수 있게 된다.
한편, 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기(100)는 베이스프레임부(121)를 포함하는데, 베이스프레임부(121)는 본체부(107)가 회전되도록 본체부(107)의 양단을 지지한다.
이러한 베이스프레임부(121)는 본체부(107)의 하중을 측정하는 로드셀부(135)를 포함한다.
또한, 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기(100)는 로드셀부(135)로부터 본체부(107)의 하중데이터를 입력받고, 하중데이터에 따라 기입력된 작동시간 또는 작동횟수로 에어공급부(111)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
즉, 제어부(미도시)는 로드셀부(135)로부터 입력되는 본체부(107)의 하중데이터를 토대로, 로드셀부(135) 내의 교반 또는 발효 대상물의 무게를 판단한 후, 에어공급부(111)의 작동시간 또는 작동횟수를 제어함으로써, 대상물의 교반 효율 또는 발효 효율이 최적의 상태가 되도록 한다.
물론, 이러한 제어부(미도시)는 상술한 센서부(123)의 기준부재(119) 센싱 데이터를 이용하여 솔레노이드밸브(601)의 온/오프를 제어함으로써, 에어공급부(111)의 작동 시점과 작동 시간을 제어하는 기능도 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 본체부의 내부에서 대상물의 교반이 가능하게 하되, 교반날개부를 통해 본체부 내부의 대상물을 본체부의 일측에서 타측으로 서서히 이동시키며 교반이 수행되게 함과 동시에, 본체부 내부로 충분한 공기가 공급되게 함으로써 교반 효율의 향상과 이에 따른 발효 성능의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기
101 : 구동기
103 : 교반날개부 105 : 히팅부
107 : 본체부 109 : 순환라인
111 : 에어공급부 113 : 확인창
115 : 온도측정부 117 : 투입구
119 : 기준부재 121 : 베이스프레임부
123 : 센서부 125 : 팬부재
127 : 사이클론집진부 129 : 안내관
131 : 노즐 133 : 분사관
135 : 로드셀부 501 : 모터
503 : 작동기어 505 : 치합부재
601 : 솔레노이드밸브

Claims (7)

  1. 구동기에 의해 회전되되, 대상물이 교반 및 이송되도록 내측 내주면을 따라 나선형으로 형성된 교반날개부와, 상기 대상물에 열을 공급하는 히팅부를 포함하는 본체부;
    상기 본체부 내부의 공기가 순환되도록 상기 본체부의 양단을 서로 연결하는 순환라인;
    외부 공기를 상기 본체부 내로 공급하는 에어공급부; 및
    상기 본체부가 회전되도록 상기 본체부의 양단을 지지하는 베이스프레임부;
    를 포함하되,
    상기 베이스프레임부는,
    상기 본체부의 어느 일단에 형성된 기준부재를 검출하여 상기 본체부의 회전각도를 검출하는 센서부;
    를 포함하고,
    상기 에어공급부는,
    상기 본체부의 어느 일단을 관통하여 구비되는 안내관;
    상기 안내관에 연결되되, 상기 본체부의 내주면으로부터 내측방향으로 소정의 간격 이격되어 내주면 곡률로 만곡연장되며 적어도 하나 이상의 노즐이 구비된 분사관; 및
    온/오프 동작을 통해 상기 본체부 내부로 공급되는 외부 공기를 제어하도록 상기 안내관의 본체부 외측 위치에 구비되는 솔레노이드밸브;
    를 포함하며,
    상기 센서부의 기준부재 센싱 주기와 연동되어, 상기 분사관이 지면을 향하는 방향에 위치할 때 상기 솔레노이드밸브가 작동되어 대상물에 외부 공기를 제공하는 것을 특징으로 하는 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환라인은,
    상기 본체부로부터 인출된 공기 내의 이물질이 걸러진 후 다시 본체부 내로 보내지도록 하는 사이클론집진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스프레임부는,
    상기 본체부의 하중을 측정하는 로드셀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로드셀부로부터 상기 본체부의 하중데이터를 입력받고, 상기 하중데이터에 따라 기입력된 작동시간 또는 작동횟수로 상기 에어공급부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어공급부를 구비한 원통형 교반 발효기.
  7. 삭제
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