KR101884008B1 - 축분 발효장치 - Google Patents

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이난영
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Abstract

축분 발효장치에 관한 것으로, 발효조탱크를 견고하게 지지하도록 상기 발효조탱크의 저면에 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 상면에 대칭되게 설치된 한 쌍의 실린더에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전구동부; 상기 베이스부의 상면에 설치되는 발효조탱크; 상기 발효조탱크의 내부에 투입된 축분이 교반되도록 상기 회전구동부에 의해 회전 가능하게 설치되는 교반부;를 마련하여 한 쌍의 실린더에 의해 회전축을 일방향으로 안정되게 회전시킬 수 있고, 교반부의 교반날개에 가해지는 외력에도 불구하고 중공회전축이 실린더에 의해 강력한 회전토크를 얻을 수 있으며, 다수의 상부교반날개에 의해 투입되는 축분을 발효조탱크 내부에 고르게 분포시킬 수 있고, 하부교반날개에서 분출되는 공기에 의해 축분을 보다 신속하게 건조시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

축분 발효장치{Animal Fermentation Apparatus}
본 발명은 축분 발효장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계분, 돈분, 메추리분 등의 축분을 발효조탱크 내부에 골고루 분포시킴은 물론 축분에 의한 외력에도 교반부의 교반날개를 강한 회전력으로 분산시켜 신속하게 축분을 발효 및 건조시킬 수 있는 축분 발효장치에 관한 것이다.
일반적으로 축산분뇨는 양질의 퇴비나 액비를 만들어 경작하는 토양에 사용하면, 유기질 성분이 낮고 토양 산성화로 노후화되어 있는 우리나라 농경지의 지력을 높이고 토양의 화학적 성질을 개선할 수 있는 귀중한 자원이다.
그러나 축산분뇨를 처리하지 않고 축산폐수로서 그대로 배출하게 되면 생활하수보다 오염부하량이 높은 고농도 오염물질이므로 수질오염원이 될 뿐만 아니라 개별농가에서 방류수 수질기준에 맞게 처리하는데 있어서도 시설이나 처리비용이 많이 들기 때문에 어려움이 크다.
이렇듯 환경오염에 대하여 점차 우려의 목소리가 높아가는 요즘 축산분뇨를 최대한 퇴비화, 액비화 하여 귀중한 자원으로 재활용할 수 있도록 자체적으로 자원화 시설을 갖추어 환경친화적인 축산업을 유지해 나가고 있는 추세이다.
이를 감안하여 축산농가에서 가장 일반적인 방식인 톱밥 혼합 퇴비화방식을 사용하고 있으나, 이러한 방법은 농가에서 분뇨혼합상태에서 저장액비화 기술에 의존할 수밖에 없었기 때문에 혼합분뇨의 처리농지부족과 악취제거가 어렵고 지하수의 오염을 유발할 수 있으며 오랜 시간이 소용되는 문제점을 야기하고 있다.
또한 축분퇴비화 과정에서 수분조절재로 쓰이는 톱밥가격의 상승은 축산농가의 채산성에 걸림돌로 작용하여 가격과 품질 경쟁력 약화 등 효율성의 문제가 있었다.
현재 우리나라의 1일 평균 축분(畜糞; 축산분뇨) 발생량은 193,000톤으로 총 오폐수 발생량 기준의 1%, BOD기준 오염부하량은 15%를 차지하고 있다.
이와 같은 축분의 발생량 대부분이 정화방법으로 처리되어 하천이나 강 등의 수계로 배출되거나 퇴비화, 액비화 등으로 일부가 재활용되고 있다.
그러나 퇴비화의 경우에는 퇴비화 시 수분 조절재인 톱밥의 가격이 비싸고 시설운영비가 과다하게 소요될 뿐만 아니라 축산농가의 시설관리 기술 부족 등의 이유로 가동 중인 시설이 극히 제한되어 있다.
이에 일부 농가에서는 축산퇴비에 비해 값싸고 사용이 편리한 화학비료를 선호하는 한편 퇴비생산업자는 생산비가 높아 적자를 보고 있는 현실이다.
또한 최근에는 퇴비를 액비화하려는 시도는 있지만 아직까지 기술이 정립되어 있지 않을 뿐만 아니라 부피가 크고 작업이 어려우며 저장시설 설치 및 운반 차량, 살포작업의 불편으로 이용농가의 관심이 저조한 상태이다.
특히 미숙액비 사용시에는 악취발생 등으로 인근 주민의 민원을 야기할 수 있으며, 액비의 속성부숙을 위하여 발효촉진제를 사용하는 농가의 경우 경제성이 부족한 것으로 알려져 있다.
또한 과비시에는 토양의 염류집적, 지하수의 오염 및 암모니아 가스에 의한 대기오염 발생 등의 문제를 야기할 수 있다는 것으로 알려져 있다.
주지하는 바와 같이 축분을 자원화하기 위한 방법은 퇴비화와 액비화가 사용되고는 있지만 경제성이 부족하고 소요 부지 면적이 넓으며 액비의 경우 추가의 2차 설비가 불가피함으로 농가에 적용하여 설치 운영하기라 어려운 현실이다.
또한 악취 발생에 대한 규제가 강화되고 있는 현실에서 축분 처리에 관한 새로운 대안이 요구되는 실정이다.
그럼에도 불구하고 축분에 대한 규제가 갈수록 거세지는 상황인데다 축분처리에 대한 명확한 해결책이 없는 현실속에서 축산농가들에게 축분은 여간 골칫거리가 아닐 수 없다.
물론 이와 같은 축분을 활용한 대체 연료나 비료 등의 개발 시도가 이루어지고 있으나, 그와 같은 대체 연료 등은 일정한 고형탄으로 제조시에 축분의 발효처리과정을 거쳐 발효시켜 줌으로서 악취를 제거해야만 한다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '축분 발효장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 축분 발효장치는 축분 발효실이 형성된 발효탱크, 상기 발효탱크 내의 바닥면은 호퍼형으로 구비되고 일측에 형성되어 발효물이 배출되도록 한 배출구, 상기 발효탱크 내의 하부에 설치되어 축분교반 및 축분배출 기능을 하는 교반부재, 상기 발효탱크의 상측에서 승강로프에 연결되어 발효탱크 내부로 출입이 가능하도록 한 작동관체를 포함한다.
상기 작동관체는 수평관로가 다단으로 배치되고 수평관로 둘레를 따라 등간격으로 수직관로가 연결되어 관로가 상호 연통되고 유입관이 구비된 관로부, 상기 관로부의 외주면에 각각 형성되어 있는 분사노즐부, 상기 관로부의 외주면에 부착되어 발효탱크의 내벽면을 따라 작동관체가 상하로 슬라이드 되도록 하는 가이드로울, 상기 관로부의 외주면에 다수의 브러시가 부착되어 발효탱크의 내벽면 청소가 이루어지도록 하는 브러시부로 이루어진다.
하기 특허문헌 2에는 '이중 중공축 축분 발효기'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 이중 중공축 축분 발효기는 유기질비료의 원료를 내부에 수납하고 상면에 브로워를 포함한 종형의 발효조, 상기 발효조 내측에 회전 가능하게 종형방향으로 설치된 중공의 중공축, 상기 발효조의 하부에 중공축과 결합되어 일측 방향으로 회전되는 치차를 구비한 회전기어를 형성하고, 상기 회전기어가 일측방형으로 회전하도록 왕복레버부를 결합 형성하며, 왕복레버부의 양측으로 실린더고정부로 실린더를 결합 형성하여 그 실린더의 작동으로 일측으로 회전되는 왕복레버부를 회전시켜 중공축이 회전하여 복수의 교반날개가 연동하면서 원료를 교반하도록 형성한 교반회전부를 포함한다.
상기 발효조의 상부 중심에 수직으로 삽입된 축하우징, 그 축하우징의 상부를 감싸며 회전을 도와주는 축베어링하우징, 상기 축하우징의 하부 외주연에 결합하며, 하부 교반날개와 중공으로 결합된 중공축, 상기 중공축과 상기 축하우징 내부에 중공되게 관통하며, 중간 교반날개와 중공으로 결합된 내부 중공축, 그 내부 중공축 상부를 감싸며 회전을 도와주는 내부베어링하우징, 그 내부베어링하우징의 하단과 축베어링하우징의 상단을 연결시켜주며, 상기 브로워와 연결된 중간파이프, 상기 내부베어링하우징의 상면은 상기 브로워와 연결된 상부파이프를 포함한다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1210185호 대한민국 특허 등록번호 제10-1512374호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 계분, 돈분, 메추리분 등의 축분을 발효조탱크 내부에 골고루 분포시킬 수 있는 축분 발효장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 축분에 의한 외력에도 교반부의 교반날개를 강한 회전력으로 분산시켜 신속하게 축분을 발효 및 건조시킬 수 있는 축분 발효장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 대칭된 한 쌍의 실린더에 의해 래치를 일방향으로 회전시켜 축분의 회전저항에도 교반부를 안정되게 회전시킬 수 있는 축분 발효장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 축분 발효장치는 발효조탱크를 견고하게 지지하도록 상기 발효조탱크의 저면에 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 상면에 대칭되게 설치된 한 쌍의 실린더에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전구동부; 상기 베이스부의 상면에 설치되는 발효조탱크; 상기 발효조탱크의 내부에 투입된 축분이 교반되도록 상기 회전구동부에 의해 회전 가능하게 설치되는 교반부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스부는 수평으로 설치되는 제1 내지 제4 프레임; 상기 발효조탱크가 지지되도록 상기 제1 내지 제4 프레임의 상면에 설치되는 제1 내지 제4 수직프레임; 상기 제1 내지 제4 프레임에 교차되도록 설치되는 제1 교차프레임 및 제2 교차프레임; 상기 교차프레임의 상면에 수직으로 설치되는 제5 수직프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전구동부는 상기 베이스부의 상면에 설치되는 제1 실린더부재; 상기 제1 실린더부재와 서로 대칭되도록 상기 베이스부의 상면에 설치되는 제2 실린더부재; 상기 제1 실린더부재와 제2 실린더부재에 의해 소정의 각도만큼 회전 가능하게 설치되는 턴플레이트; 상기 턴플레이트가 일방향으로 회전되도록 회전 가능하게 설치되는 래치; 상기 래치가 반대 방향으로 회전되지 않도록 상기 래치의 외측에 설치되는 다수의 폴; 상기 턴플레이트가 원위치로 복귀되도록 상기 턴플레이트에 설치되는 복귀부재; 상기 래치와 동일하게 회전되도록 상기 턴플레이트의 상면에 설치되는 회전축;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전구동부는 상기 턴플레이트의 회전을 감지하도록 상기 턴플레이트의 외측에 설치되는 다수의 감지센서;를 더 포함하며, 상기 복귀부재는 상기 턴플레이트에 설치되는 제1 고정봉; 상기 제1 고정봉에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임; 상기 회전프레임의 선단에 수직으로 설치되는 제2 고정봉; 상기 회전구동부의 턴플레이트에 수직으로 설치되는 제3 고정봉; 상기 턴플레이트가 원위치로 복귀되도록 상기 제2 고정봉과 제3 고정봉에 설치되는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발효조탱크는 원통형으로 이루어지는 내부케이스; 상기 내부케이스의 외측에 소정 간격만큼 이격되게 설치되는 외부케이스; 상기 발효조탱크가 견고하게 지지되도록 상기 내부케이스와 외부케이스의 저면에 설치되는 받침플레이트; 발효시키고자 하는 축분이 투입되도록 형성되는 축분투입구멍과 중공의 회전축이 결합되도록 축결합구멍이 형성되어 상기 케이스의 상면에 설치되는 상판; 상기 케이스 내부의 축분이 건조되도록 상기 케이스의 저면에 설치되는 가열플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 교반부는 상기 회전구동부에 의해 회전 가능하도록 상기 발효조탱크의 내부 중앙에 설치되는 회전축; 상기 발효조탱크에 투입된 축분이 골고루 퍼지도록 상기 회전축의 상부에 설치되는 제1 상부교반날개 내지 제3 상부교반날개; 상기 발효조탱크에 투입된 축분이 골고루 분산되도록 상기 회전축의 하부에 설치되는 제1 하부교반날개 및 제2 하부교반날개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전축은 공기가 통하도록 중공으로 이루어지고, 상기 회전축의 상단에 공기가 공급되도록 공기공급관이 연결되며, 상기 하부교반날개는 상기 공기공급관을 통해 공급된 공기가 분출되는 분출구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 축분 발효장치에 의하면, 한 쌍의 실린더에 의해 회전축을 일방향으로 안정되게 회전시킬 수 있고, 교반부의 교반날개에 가해지는 외력에도 불구하고 중공회전축이 실린더에 의해 강력한 회전토크를 얻을 수 있으며, 다수의 상부교반날개에 의해 투입되는 축분을 발효조탱크 내부에 고르게 분포시킬 수 있고, 하부교반날개에서 분출되는 공기에 의해 축분을 보다 신속하게 건조시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치를 도시한 입체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 발효조탱크를 도시한 입체도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전구동부와 교반부를 도시한 입체도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 베이스부와 회전구동부를 도시한 입체도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전부를 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전부를 도시한 평단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전부를 도시한 측단면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 발효조탱크를 도시한 단면 입체도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 가열플레이트를 도시한 평면도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 교반부를 도시한 입체도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 교반부를 도시한 측면도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 교반부를 도시한 단면도,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치를 도시한 측면도,
도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치를 도시한 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치는 발효조탱크(300)를 견고하게 지지하도록 상기 발효조탱크(300)의 저면에 설치되는 베이스부(100), 상기 베이스부(100)의 상면에 대칭되게 설치된 한 쌍의 실린더(201, 202)에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전구동부(200), 상기 베이스부(100)의 상면에 설치되는 발효조탱크(300), 상기 발효조탱크(300)의 내부에 투입된 축분이 교반되도록 상기 회전구동부(200)에 의해 회전 가능하게 설치되는 교반부(400)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 축분 발효장치는 외부 공기를 강제 흡입함과 함께 가열플레이트에 의해 축분을 가열시켜 건조시켜 축분의 발효에 필요한 산소와 온도를 제공하며, 발효조탱크(300)를 이중으로 구성하여 단열성을 향상시키고, 교반부(400)의 교반날개를 다단으로 구성하여 축분을 골고루 분산시킴은 물론 축분을 고르게 교반시켜 축분을 신속하게 건조시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치를 도시한 입체도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 축분 발효장치는 축분이 공급되도록 설치되는 호퍼(10), 상기 호퍼(10)의 축분을 발효조탱크(300)로 이동시키는 컨베이어(20), 상기 발효조탱크(300)에 공기가 공급되도록 블로워(미도시)가 설치되는 블로워룸(30), 상기 블로워로부터 발효조탱크(300) 내부로 공기가 공급되도록 설치되는 공기공급관(402), 상기 발효조탱크(300)에서 건조되어 배출된 축분을 이동시키는 배출컨베이어(40)가 설치된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 발효조탱크를 도시한 입체도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전구동부와 교반부를 도시한 입체도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 축분 발효장치는 발효조탱크(300)가 안정되게 설치되도록 발효조탱크(300)의 저면에 설치되는 베이스부(100), 상기 베이스부(100)의 중앙에 교반부(400)를 회전시키도록 설치되는 회전구동부(200), 투입되는 축분이 일정 기간동안 저장되도록 베이스부(100)의 상면에 설치되는 발효조탱크(300), 상기 회전구동부(200)에 의해 회전 가능하게 설치되는 교반부(400)로 이루어진다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 베이스부와 회전구동부를 도시한 입체도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전부를 도시한 평면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전부를 도시한 평단면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 회전부를 도시한 측단면도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 베이스부(100)는 발효조탱크(300)를 안정되게 지지하며, 상기 회전구동부(200)는 발효조탱크(300)의 내부에 설치된 교반부(400)를 회전시키도록 설치된다.
상기 베이스부(100)는 수평으로 설치되는 제1 내지 제4 프레임(111~114), 상기 발효조탱크(300)가 지지되도록 상기 제1 내지 제4 프레임(111~114)의 상면에 수직으로 설치되는 제1 내지 제4 수직프레임(121~124), 상기 제1 내지 제4 프레임(111~114)에 교차되도록 설치되는 제1 교차프레임(115) 및 제2 교차프레임(116), 상기 교차프레임(115, 116)의 상면에 수직으로 설치되는 제5 수직프레임(125)을 포함한다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 베이스부(100)는 사각형상을 이루도록 동일한 길이로 이루어진 제1 내지 제4 프레임(111~114)을 구비하며, 상기 제1 프레임(111)과 제3 프레임(113) 사이에 가로질러 설치되는 제1 교차프레임(115)과 제2 프레임(112)과 제4 프레임(114) 사이에 가로질러 설치되는 제2 교차프레임(116)으로 이루어진다.
아울러 상기 제1 내지 제4 프레임(111~114)의 상면 모서리에는 각각 수직으로 설치되는 제1 수직프레임(121) 내지 제4 수직프레임(124)이 설치된다.
또 상기 제2 교차프레임(116)의 상면에는 제5 수직프레임(125)이 수직으로 설치된다. 이러한 제5 수직프레임(125)은 회전구동부(200)의 래치(220)가 일방향으로 회전되도록 폴(223)이 설치되게 한다.
이러한 제1 내지 제4 프레임(111~114), 제1 및 제2 교차프레임(115, 116)과 교차프레임(121~125)은 H형강으로 이루어지며, 각 프레임(111~115, 121~125)에는 안정되게 설치되도록 받침판(130)이 설치된다.
상기 회전구동부(200)는 상기 베이스부(100)의 상면에 설치되는 제1 실린더부재(201), 상기 제1 실린더부재(201)와 서로 대칭되도록 상기 베이스부(100)의 상면에 설치되는 제2 실린더부재(102), 상기 제1 실린더부재(201)와 제2 실린더부재(202)에 의해 소정의 각도만큼 회전 가능하게 설치되는 턴플레이트(210), 상기 턴플레이트(210)가 일방향으로 회전되도록 회전 가능하게 설치되는 래치(220), 상기 래치(220)가 반대 방향으로 회전되지 않도록 상기 래치의 외측에 설치되는 다수의 폴(221~223), 상기 턴플레이트(210)가 원위치로 복귀되도록 상기 턴플레이트(210)에 설치되는 복귀부재(230), 상기 래치(220)와 동일하게 회전되도록 상기 턴플레이트(210)의 상면에 설치되는 회전축을 포함한다.
상기 제1 실린더부재(201)는 베이스부(100)의 상면에 소정의 각도로 경사지게 설치되고, 상기 제2 실린더부재(202)는 제1 실린더부재(202)와 서로 대칭되는 방향으로 설치된다.
상기 실린더부재(201, 202)는 일정 길이를 갖는 실린더(203)와 상기 실린더(203)에 이동 가능하게 설치되는 피스톤(204)으로 이루어진다.
아울러 상기 제1 실린더부재(201)는 제2 수직프레임(122)의 일면에 회전 가능하게 설치되고, 제2 실린더부재(202)는 제4 수직프레임(124)의 일면에 회전 가능하게 설치된다.
즉, 실린더부재(201, 202)의 일측에는 실린더부재(201, 202)가 원활하게 회전되도록 제2 수직프레임(122)과 제4 수직프레임(124)에 클레비스 로드(205)가 설치된다.
상기 실린더부재(201, 202) 사이에는 실린더부재(201, 202)에 의해 회전되는 턴플레이트(210)가 설치된다.
상기 턴플레이트(210)는 소정의 형상으로 이루어진 하부플레이트(211), 상기 하부플레이트(211)의 양단에 수직으로 설치되는 측면플레이트(212) 및 상기 측면플레이트(212)의 상면에 설치되는 상부플레이트(213)로 이루어진다.
이러한 턴플레이트(210)의 상면에는 턴플레이트(210)에 의해 회전되는 회전축(215)이 설치되며, 상기 턴플레이트(210)의 내부에는 턴플레이트(210)가 일방향으로 회전되도록 래치(220)가 설치된다.
상기 래치(220)의 외측에는 래치(220)가 일방향으로 회전되도록 하는 다수의 폴이 설치되며, 상기 폴은 제1 실린더부재(201)에 대응되게 설치되는 제1 폴(221), 상기 제2 실린더부재(202)에 대응되게 설치되는 제2 폴(222) 및 제5 수직프레임(125)에 설치되는 제3 폴(223)로 이루어진다.
이들 다수의 폴(221~223)은 래치(220)가 일방향으로 회전되도록 하는 것으로, 다수의 폴(221~223)은 턴플레이트(210)가 원위치로 복귀 시 래치(220)가 역회전되지 않도록 한다.
또한 턴플레이트(210)의 외측에는 턴플레이트(210)의 회전을 감지하는 감지센서(206)가 설치된다.
상기 턴플레이트(210)는 복귀부재(230)에 의해 원위치로 복귀되는 것으로, 상기 복귀부재(230)는 상기 턴플레이트(210)에 설치되는 제1 고정봉(231), 상기 제1 고정봉(231)에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임(232), 상기 회전프레임(232)의 선단에 수직으로 설치되는 제2 고정봉(233), 상기 회전구동부(200)의 턴플레이트(210)에 수직으로 설치되는 제3 고정봉(234), 상기 턴플레이트(210)가 원위치로 복귀되도록 상기 제2 고정봉(233)과 제3 고정봉(234)에 설치되는 스프링(235)을 포함한다.
상기 제1 고정봉(231)은 턴플레이트(210)에 설치되며, 제1 고정봉(231)에는 일정 길이를 갖는 회전프레임(232)이 회전 가능하게 설치된다. 즉, 회전프레임(232)은 제1 고정봉(231)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.
아울러 회전프레임(232)의 선단에는 제2 고정봉(233)이 수직으로 설치되며, 상기 턴플레이트(210)의 상부플레이트(213)에는 제3 고정봉(234)이 설치된다.
이러한 제2 고정봉(233)과 제3 고정봉(234) 사이에는 턴플레이트(210)를 원위치로 복귀시키는 스프링(235)이 설치된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 발효조탱크를 도시한 단면 입체도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 가열플레이트를 도시한 평면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 발효조 탱크(300)는 원통형으로 이루어지는 내부케이스(310), 상기 내부케이스(310)의 외측에 소정 간격만큼 이격되게 설치되는 외부케이스(311), 상기 발효조 탱크(300)가 견고하게 지지되도록 상기 내부케이스(310)와 외부케이스(311)의 저면에 설치되는 받침플레이트(313), 발효시키고자 하는 축분이 투입되도록 형성되는 축분투입구멍(319)과 중공으로 이루어진 중공회전축(401)이 결합되도록 축결합구멍(318)이 형성되어 상기 케이스(310, 311)의 상면에 설치되는 상판(317), 상기 케이스(310, 311) 내부의 축분이 건조되도록 상기 케이스(310, 311)의 저면에 설치되는 가열플레이트(315)를 포함한다.
상기 발효조탱크(300)는 단열이 양호하게 이루어지도록 내측에 설치되는 내부케이스(310)와 외측에 설치되는 외부케이스(311)로 이루어진다.
즉, 발효조탱크(300)는 내부케이스(310)와 외부케이스(311)의 이중 구조로 이루어져 발효조탱크(300)의 단열이 양호하게 이루어지도록 함은 물론 축분의 발효 및 건조에 필요한 온도로 유지되게 한다.
상기 케이스(310, 311)의 저면에는 하판(312)이 설치되고, 상기 하판(312)의 저면에는 케이스(310, 311)를 안전되게 지지하는 받침플레이트(313)가 설치되며, 상기 받침플레이트(313)의 저면에는 지지프레임(314)이 설치된다.
상기 하판(312)의 상면에는 축분이 건조되도록 가열되는 가열플레이트(315)가 설치되며, 상기 가열플레이트(315)에는 인가된 전원에 의해 가열되는 열선(316)이 설치된다.
상기 가열플레이트(315)는 인가된 전원에 의해 열선(316)이 가열되면서 축분을 가열시켜 줌으로써, 축분의 발효 및 건조가 원활하게 이루어지도록 하며, 상기 가열플레이트(315), 회전구동부(200) 등을 제어하는 컨트롤러(미도시)가 구비됨은 물론이다.
또 케이스(310, 311)의 상면에는 상판(317)이 설치되며, 상기 상판(317)에는 중공회전축(401)이 결합되도록 축결합구멍(318)이 형성되고, 상판(317)의 일측에는 컨베이어(20)에 의해 이송된 축분이 투입되도록 축분 투입구멍(319)이 형성된다.
아울러 하판(312)에는 발효 및 건조가 이루어진 축분을 배출시키는 배출구멍(312a)이 형성된다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 교반부를 도시한 입체도이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 교반부를 도시한 측면도이며, 도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 교반부를 도시한 단면도이다.
상기 교반부(400)는 상기 회전구동부(200)에 의해 회전 가능하도록 상기 발효조탱크(300)의 내부 중앙에 설치되는 중공회전축(401), 상기 발효조탱크(300)에 투입된 축분이 골고루 퍼지도록 상기 중공회전축(401)의 상부에 설치되는 제1 상부교반날개 내지 제3 상부교반날개(412, 414, 416), 상기 발효조탱크(300)에 투입된 축분이 골고루 분산되도록 상기 중공회전축(401)의 하부에 설치되는 제1 하부교반날개(422) 및 제2 하부교반날개(424)를 포함한다.
상기 교반부(400)는 발효조탱크(300)에 투입된 계분, 메추리분, 돈분 등의 축분을 골고루 교반시켜 줌으로써, 축분의 발효 및 건조가 원활하게 이루어지도록 한다.
상기 교반부(400)는 회전구동부(200)의 회전축(215)에 결합되는 중공의 중공회전축(401)이 구비되고, 상기 중공회전축(401)은 공기공급관(402)을 통해 공급된 공기가 흐르도록 중공으로 형성된다.
상기 중공회전축(401)의 상부에는 축분을 교반 및 건조시키는 상부교반날개(412, 414, 416)가 설치되고, 상기 중공회전축(401)의 하부에는 축분을 교반 및 건조가 골고루 이루어지도록 하부교반날개(422, 424)가 설치된다.
상기 중공회전축(401)의 상부에는 제1 날개고정판(411)이 설치되고, 상기 제1 날개고정판(411)에는 제1 상부교반날개(412)가 설치된다. 이러한 제1 상부교반날개(412)는 축분투입구멍(319)을 통해 투입되는 축분이 골고루 분산되도록 3개의 교반날개로 이루어진다.
상기 제1 상부교반날개(412)는 2개 내지 4개의 교반날개로 이루어질 수 있음은 물론이다.
또 제1 날개고정판(411)의 하부에는 제2 날개고정판(413)이 설치되며, 상기 제2 날개고정판(413)에는 제2 상부교반날개(414)가 설치된다. 또한 제2 날개고정판(413)의 하부에는 제3 날개고정판(415)이 설치되고, 상기 제3 날개고정판(415)에는 제3 상부교반날개(416)가 설치된다.
이러한 제2 상부교반날개(414) 및 제3 상부교반날개(416)는 발효조탱크(300) 내의 축분이 골고루 분산되어 교반되게 하는 것으로, 하나의 교반날개로 이루어지거나 2개 또는 3개의 교반날개로 이루어질 수 있다.
상기 중공회전축(401)의 하부에는 제4 날개고정판(421)이 설치되고, 상기 제4 날개고정판(421)에는 발효조탱크(300)의 하부에 있는 축분이 골고로 분산 및 발효와 건조가 이루어지도록 다수의 제1 하부교반날개(422)가 설치된다.
또 중공회전축(401)의 하단에는 제5 날개고정판(423)이 설치되고, 상기 제5 날개고정판(423)에는 발효조탱크(300)의 하부에 있는 축분이 골고로 분산 및 발효와 건조가 이루어지도록 다수의 제2 하부교반날개(424)가 설치된다.
상기 제1 하부교반날개(422)에는 중공회전축(401)을 통해 공급된 공기가 제1 하부교반날개(422)의 외측으로 분출되도록 공기를 공급하는 제1 공기공급관(425)이 연결되고, 상기 제2 하부교반날개(424)에는 중공회전축(401)을 통해 공급된 공기가 제2 하부교반날개(424)의 외측으로 분출되도록 공기를 공급하는 제2 공기공급관(426)이 연결된다.
한편 상기 제2 공기공급관(426)은 제1 공기공급관(425)보다 큰 직경으로 형성된다. 이는 발효조탱크(300)의 하부에 있는 축분이 골고루 발효 및 건조가 이루어질 수 있도록 보다 많은 양의 공기가 공급되게 하기 위함이다.
즉, 상기 제2 하부교반날개(424)는 제1 하부교반날개(422)에 비하여 보다 많은 양의 공기를 축분에 공급되게 한다.
다음 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치의 작동방법을 설명한다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치를 도시한 측면도이고, 도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분 발효장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 축분 발효장치는 베이스부(100)에 설치된 회전구동부(200)에 의해 회전축(215) 및 상기 회전축(215)에 결합된 중공회전축(401)을 회전시키게 된다.
아울러 호퍼(10)에 투입된 축분은 컨베이어(20)에 의해 발효조탱크(300)의 축분투입구멍(319)을 통해 발효조탱크(300) 내부로 이송되며, 블로워룸(30)에서 가열된 고온의 공기는 공기공급관(402)을 통해 발효조탱크(300) 내부로 공급된다.
상기 베이스부(100)에 설치된 제1 실린더부재(201)와 제2 실린더부재(202)는 컨트롤러의 제어에 따라 피스톤(204)을 왕복 이동시키게 된다. 즉, 한 쌍의 피스톤(204)은 실린더(203)의 외측으로 이동되면서 턴플레이트(210)를 소정의 각도로 회전시키게 되며, 이에 턴플레이트(210)는 회전된다.
상기 래치(220)는 턴플레이트(210)에 의해 회전되며, 턴플레이트(210)는 복귀부재(230)에 의해 원위치로 복귀된다. 이때 래치(220)의 외측에는 다수의 폴(221~223)이 설치되어 있으므로, 래치(220)는 피스톤(204)이 이동되는 일방향으로만 회전이 이루어지게 된다.
상기 래치(220)는 턴플레이트(220)에 결합된 회전축(215)을 회전시키며, 상기 회전축(215)은 발효조탱크(300) 내부에 설치된 중공회전축(401)을 회전시키게 된다.
한편 컨트롤러는 발효조탱크(300)의 하판(312)에 설치된 가열플레이트(315)에 전원을 인가시켜 열선(316)을 가열시키게 된다. 이에 발효조탱크(300)에 투입된 축분은 가열플레이트(315)에 의해 가열되어 건조가 이루어지게 된다.
상기 교반부(400)의 중공회전축(401)은 회전축(215)에 의해 회전되며, 상기 중공회전축(401)의 상부에 설치되는 상부교반날개(412, 414, 416)는 축분투입구멍(319)을 통해 투입되는 축분을 발효조탱크(300)의 내부로 고르게 분산시키게 된다.
즉, 상기 제1 상부교반날개(412), 제2 상부교반날개(414) 및 제3 상부교반날개(416)는 각각 다른 위치에 설치되어 있으므로, 상기 상부교반날개(412, 414, 416)는 축분이 발효조탱크(300) 내부에 고르게 분포되게 한다.
아울러 공기공급관(402)을 통해 공급된 공기는 제1 하부교반날개(422) 및 제2 하부교반날개(424)의 분출구멍(427)을 통해 외부로 분출되며, 상기 분출구멍(427)을 통해 분출되는 공기는 축분의 발효 및 축분의 건조에 필요한 공기를 지속적으로 공급하여 주게 된다.
이에 발효조탱크(300)에 투입된 축분은 상부교반날개(412, 414, 416)에 의해 고르게 퍼지게 되고, 이러한 축분은 하부교반날개(422, 424)의 회전 및 공기에 의해 고르게 퍼지면서 발효 및 건조가 이루어지게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
100: 베이스부 111: 제1 프레임
112: 제2 프레임 113: 제3 프레임
114: 제4 프레임 115: 제1 교차프레임
116: 제2 교차프레임 121: 제1 수직프레임
122: 제2 수직프레임 123: 제3 수직프레임
124: 제4 수직프레임 125: 제5 수직프레임
130: 받침판
200: 회전구동부 201: 제1 실린더부재
202: 제2 실린더부재 203: 실린더
204: 피스톤 205: 클레비스 로드
206: 감지센서 210: 턴플레이트
211: 하부플레이트 212: 측면플레이트
213: 상부플레이트 215: 회전축
220: 래치 221: 제1 폴
222: 제2 폴 223: 제3 폴
230: 복귀부재 231: 제1 고정봉
232: 회전프레임 233: 제2 고정봉
234: 제3 고정봉 235: 스프링
300:발효조 탱크 310: 내부케이스
311: 외부케이스 312: 하판
313: 받침플레이트 314: 지지프레임
315: 가열플레이트 316: 열선
317: 상판 318: 축 결합구멍
319: 축분 투입구멍
400: 교반부 401: 중공회전축
402: 공기공급관 411: 제1 날개고정판
412: 제1 상부교반날개 413: 제2 날개고정판
414: 제2 상부교반날개 415: 제3 날개고정판
416: 제3 상부교반날개 421: 제4 날개고정판
422: 제1 하부교반날개 423: 제5 날개고정판
424: 제2 하부교반날개 425: 제1 공기공급관
426: 제2 공기공급관 427: 분출구멍

Claims (7)

  1. 발효조탱크를 견고하게 지지하도록 상기 발효조탱크의 저면에 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 상면에 대칭되게 설치된 한 쌍의 실린더에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전구동부; 상기 베이스부의 상면에 설치되는 발효조탱크; 상기 발효조탱크의 내부에 투입된 축분이 교반되도록 상기 회전구동부에 의해 회전 가능하게 설치되는 교반부;를 포함하고,
    상기 회전구동부는, 상기 베이스부의 상면에 설치되는 제1 실린더부재; 상기 제1 실린더부재와 서로 대칭되도록 상기 베이스부의 상면에 설치되는 제2 실린더부재; 상기 제1 실린더부재와 제2 실린더부재에 의해 소정의 각도만큼 회전 가능하게 설치되는 턴플레이트; 상기 턴플레이트가 일방향으로 회전되도록 회전 가능하게 설치되는 래치; 상기 래치가 반대 방향으로 회전되지 않도록 상기 래치의 외측에 설치되는 다수의 폴; 상기 턴플레이트가 원위치로 복귀되도록 상기 턴플레이트에 설치되는 복귀부재; 상기 래치와 동일하게 회전되도록 상기 턴플레이트의 상면에 설치되는 회전축;을 포함하며,
    상기 회전구동부는 상기 턴플레이트의 회전을 감지하도록 상기 턴플레이트의 외측에 설치되는 다수의 감지센서;를 더 포함하고,
    상기 복귀부재는, 상기 턴플레이트에 설치되는 제1 고정봉; 상기 제1 고정봉에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임; 상기 회전프레임의 선단에 수직으로 설치되는 제2 고정봉; 상기 회전구동부의 턴플레이트에 수직으로 설치되는 제3 고정봉; 상기 턴플레이트가 원위치로 복귀되도록 상기 제2 고정봉과 제3 고정봉에 설치되는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 축분 발효장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는 수평으로 설치되는 제1 내지 제4 프레임;
    상기 발효조탱크가 지지되도록 상기 제1 내지 제4 프레임의 상면에 설치되는 제1 내지 제4 수직프레임;
    상기 제1 내지 제4 프레임에 교차되도록 설치되는 제1 교차프레임 및 제2 교차프레임;
    상기 교차프레임의 상면에 수직으로 설치되는 제5 수직프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 축분 발효장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발효조탱크는 원통형으로 이루어지는 내부케이스;
    상기 내부케이스의 외측에 소정 간격만큼 이격되게 설치되는 외부케이스;
    상기 발효조탱크가 견고하게 지지되도록 상기 내부케이스와 외부케이스의 저면에 설치되는 받침플레이트;
    발효시키고자 하는 축분이 투입되도록 형성되는 축분투입구멍과 중공의 회전축이 결합되도록 축결합구멍이 형성되어 상기 내부케이스와 외부케이스의 상면에 설치되는 상판;
    상기 내부케이스의 축분이 건조되도록 상기 내부케이스와 외부케이스의 저면에 설치되는 가열플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축분 발효장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 교반부는 상기 회전구동부에 의해 회전 가능하도록 상기 발효조탱크의 내부 중앙에 설치되는 중공회전축; 상기 발효조탱크에 투입된 축분이 골고루 퍼지도록 상기 중공회전축의 상부에 설치되는 제1 상부교반날개 내지 제3 상부교반날개; 상기 발효조탱크에 투입된 축분이 골고루 분산되도록 상기 중공회전축의 하부에 설치되는 제1 하부교반날개 및 제2 하부교반날개;를 포함하며,
    상기 중공회전축은 공기가 통하도록 중공으로 이루어지고, 상기 중공회전축의 상단에 공기가 공급되도록 공기공급관이 연결되며, 상기 하부교반날개는 상기 공기공급관을 통해 공급된 공기가 분출되는 분출구멍이 형성되되,
    상기 제1 하부교반날개에 연결되는 공기공급관의 직경보다 상기 제2 하부교반날개에 연결되는 공기공급관의 직경이 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 축분 발효장치.
  7. 삭제
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