KR101960078B1 - 해초비료 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해초 비료 제조장치에 관한 것으로서, 내부에 해초를 포함한 비료 조성물이 투입되는 교반 탱크, 교반 탱크 내에 회전 가능하게 설치된 회전축, 회전축을 회전시키는 구동부, 회전축에 지지되도록 결합되며, 회전축의 둘레에 제 1 방향으로 권선된 채로 연장되는 제1 내측 나선 부재, 회전축의 둘레에 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 제1 내측 나선 부재의 권선 반경보다 큰 권선 반경으로 권선된 채로 연장되는 외측 나선 부재, 회전축의 둘레에 제 2 방향으로 제1 내측 나선 부재의 권선 반경보다 작은 반경으로 권선된 채로 연장되는 제2 내측 나선 부재 및 일단은 외측 나선 부재에 결합되고, 타단은 제1 내측 나선 부재를 향해 방사상 안쪽으로 경사지도록 형성된 교반 플레이트를 포함하고, 회전축이 회전할 때, 교반 플레이트는 교반 탱크의 바닥에 있는 해초를 포함한 비료 조성물을 상층부로 밀어 올린다.

Description

해초비료 제조장치{seaweed fertilizer production apparatus}
본 발명은 해초비료 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해초와 비료 조성물을 보다 효과적으로 혼합할 수 있도록 구성된 해초비료 제조장치에 관한 것이다.
우분, 돈분, 계분과 같은 축분은 마른 풀, 볏짚, 낙엽 및 왕겨 등의 비료 조성물과 혼합된 뒤, 소정 기간의 발효 과정을 거쳐 비료로 사용된다. 이때, 마른 풀, 볏짚, 낙엽 및 왕겨 등의 비료 조성물은 주소 탄소질의 공급원이며, 축분은 질소질의 공급원으로 사용된다. 일반적으로, 비료 생산에 있어서 수분이 많은 축분과 수분이 적은 비료 조성물을 효과적으로 혼합하여 수분을 적절히 조절하는 것은 매우 중요하다. 또한, 건조된 축분의 경우에도, 우수한 비료 생산을 위해서는 축분과 비료 조성물을 골고루 혼합할 필요가 있다.
대한민국 특허 등록 제10-1060705호는 "음식물 쓰레기를 이용한 비료 생산 장치를 개시하고 있다. 상기 특허 발명은 회전축에 부착된 제 1 교반부재와 제 2 교반부재가 회전하면서 음식물 쓰레기와 반응제를 혼합하는 교반기를 포함한다. 그런데, 제 1 교반부재와 제 2 교반부재는 수용부의 바닥으로부터 서로 다른 높이에서 각각 회전하므로 상기 음식물 쓰레기와 반응제의 효과적인 혼합을 보장할 수 없다. 즉, 수용부의 바닥에 가까운 교반부재(예컨대, 제 1 교반부재)는 수용부의 바닥에 가라 앉아 있는 내용물을 일방향으로 이송할 뿐이고, 반면에 수용부의 바닥으로부터 비교적 이격된 교반부재(예컨대, 제 2 교반부재)는 상기 바닥에 있는 내용물의 상층부에 위치하는 내용물을 반대방향으로 이송시킨다. 이 과정에서 일부 상층부와 하층부의 내용물이 섞일 수는 있지만, 전체적으로 상층부와 하층부의 내용물은 서로 반대 방향으로 이송될 뿐이고 원활하게 서로 혼합되지 못한다. 특히, 볏짚이나 마른 풀 등의 비교적 크기가 큰 조성물의 경우에는 이러한 경향이 더욱 심화된다.
한편, 비교적 크기가 큰 해초를 비료 조성물로 적용하는 경우 수용부의 바닥에 가라 앉는 경향이 있는데, 이러한 대형 조성물을 효과적으로 절단 및 분쇄할 수단이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 교반 탱크 내부에서 하층부의 조성물을 간헐적으로 상층부로 상승시킴으로써 해초와 비료 조성물을 보다 효과적으로 혼합할 수 있는 해초비료 제조장치를 제공하는 것을 기술 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 교반 탱크의 바닥에 가라 앉아 있는 비교적 크기가 큰 조성물을 효과적으로 절단 및 파쇄할 수 있는 해초비료 제조장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 해초비료 제조장치는 내부에 해초를 포함한 비료 조성물이 투입되는 교반 탱크; 상기 교반 탱크 내에 회전 가능하게 설치된 회전축; 상기 회전축을 회전시키는 구동부; 상기 회전축에 지지되도록 결합되며, 상기 회전축의 둘레에 제 1 방향으로 권선된 채로 연장되는 제1 내측 나선 부재; 상기 회전축에 지지되도록 결합되며, 상기 회전축의 둘레에 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 상기 제1 내측 나선 부재의 권선 반경보다 큰 권선 반경으로 권선된 채로 연장되는 외측 나선 부재; 상기 회전축에 지지되도록 결합되며, 상기 회전축의 둘레에 상기 제 2 방향으로 상기 제1 내측 나선 부재의 권선 반경보다 작은 반경으로 권선된 채로 연장되는 제2 내측 나선 부재; 및 일단은 상기 외측 나선 부재에 결합되고, 타단은 상기 제1 내측 나선 부재를 향해 방사상 안쪽으로 경사지도록 형성된 교반 플레이트를 포함하고, 상기 회전축이 회전할 때, 상기 교반 플레이트는 상기 교반 탱크의 바닥에 있는 해초를 포함한 비료 조성물을 상층부로 밀어 올리도록 되어 있다.
바람직하게는 상기 제1 내측 나선 부재와, 상기 제2 내측나선부재 및 상기 외측 나선 부재를 상기 회전축에 결합시키는 서포트 바와; 상기 서포트 바의 회전축에 인접한 지점에서부터 상기 외측 나선 부재가 결합된 상기 서포트 바의 종단까지 연장되어 형성된 제1블레이드와; 상기 제1블레이드에 대해 회전하면서 비료조성물을 절단할 수 있도록 상기 제1블레이드의 중심부분에 힌지 결합되어 연장된 제2블레이드와; 상기 힌지로부터 상기 회전축을 향하는 방향으로 이격된 제1위치의 상기 제1블레이드에 일단이 결합되고 타단은 상기 제2블레이드에 결합된 제1스프링과; 일단은 상기 힌지를 기준으로 상기 제1위치 맞은편의 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 이격된 제2위치에 고정되고 타단은 상기 제2블레이드에 결합된 제2스프링;을 구비한다.
또한, 상기 제2블레이드에 길이방향을 따라 연장되게 형성된 이동레일에 구속되되 자중에 따라 상기 이동레일의 연장방향을 따라 위치 이동이 가능하게 설치된 중량이동체;를 더 구비하고, 상기 제2스프링의 타단은 상기 중량 이동체에 결합된다.
더욱 바람직하게는 상기 교반 플레이트는, 상기 외측 나선 부재로부터 상기 제1 내측 나선 부재를 향해 경사지도록 형성된 경사부와, 상기 경사부로부터 상기 제1 내측 나선 부재의 접선과 평행하도록 연장된 수평부를 포함한다.
또한, 상기 제1 내측 나선 부재가 상기 외측 나선 부재 사이의 중심선(CL) 상에 위치할 때, 상기 제1 내측 나선 부재와 상기 교반 플레이트의 수평부 사이의 간격이 최소가 되도록 구성된다.
본 발명에 따른 해초비료 제조장치에 따르면, 교반 탱크 내부 바닥의 하층부에 위치하는 해초를 포함한 비료 조성물을 교반 플레이트에 의해 상층부를 향해 간헐적으로 밀어 올림으로써 하층부와 상층부의 비료 조성물이 더욱 효과적으로 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명의 해초 비료 제조장치는 서포트 바의 종단부까지 연장되어 있는 제1블레이드에 대해 제2블레이드가 교차 회전하는 구조를 채용함으로써 교반 탱크 내에서 교반되는 조성물에 대한 절단 효율도 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해초비료 제조장치의 구성을 나타내는 측단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해초비료 제조장치의 교반 어셈블리의 구성을 나타내는 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해초비료 제조장치의 교반 어셈블리의 구성을 나타내는 정면도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해초비료 제조장치의 교반 어셈블리의 구성을 나타내는 사시도이고,
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해초비료 제조장치의 교반 어셈블리의 구성을 나타내는 정면도이고,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 해초비료 제조장치의 혼합 동작을 설명하기 위한 도면들이고,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 해초 비료 제조장치의 교반 어셈블리의 구성을 나타내는 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해초 비료 제조장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해초 비료 제조장치의 구성을 나타내는 측단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 해초 비료 제조장치는 해초를 포함한 비료조성물(미도시)이 투입되어 혼합되는 교반 탱크(10), 교반 탱크(10) 내에 설치되어 투입된 비료 조성물을 혼합하는 교반 어셈블리(20), 및 교반 어셈블리(20)를 구동시키는 구동부(30)를 포함할 수 있다.
교반탱크(10)에 투입되는 비료 원료에는 축분이 포함될 수 있음은 물론이다.
교반 탱크(10)는 원통형의 몸체(11)와, 몸체(11)의 전면과 후면에 각각 밀봉하도록 결합된 전면 커버(12) 및 후면 커버(13)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(11)의 상부에는 원료를 투입하는 투입구(14)가 마련되어 있다.
교반 탱크(10)에 투입되는 원료는 해초를 포함한 비료조성물이 적용될 수 있다.
비료 조성물은 축분, 마른 풀, 볏짚, 왕겨, 톱밥, 재 및 부엽토 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
또한, 상기 교반 탱크(10)의 측면에는 내부에서 혼합된 해초 및 비료 조성물의 혼합물을 인출할 수 있는 인출구(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 인출구는 수동으로 개폐되거나 또는 유압식으로 자동 개폐될 수 있으나, 본 발명은 이러한 구성에 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 채용 가능한 다양한 형태의 인출구를 채택할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
교반 탱크(10)의 내부에는 해초와 비료 조성물을 혼합하기 위한 교반 어셈블리(20)가 설치되는데, 상기 교반 어셈블리(20)는 상기 교반 탱크(10) 내에 길이 방향으로 회전가능하도록 설치된 회전축(21)과, 상기 회전축(21)에 의해 지지되며 상기 회전축(21)의 둘레에 제 1 방향으로 권선되도록 연장되어 있는 제1 내측 나선 부재(22)와, 상기 회전축(21)에 의해 지지되며 상기 회전축(21)의 둘레에 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 권선되도록 연장되어 있는 외측 나선 부재(23) 및 상기 회전축(21)에 지지되도록 결합되며, 상기 회전축(21)의 둘레에 상기 제 2 방향으로 상기 제1 내측 나선 부재(22)의 권선 반경보다 작은 반경으로 권선된 채로 연장되는 제2 내측 나선 부재(24)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 외측 나선 부재(23) 및 제2 내측 나선부재(24)는 후술하는 도 2를 참조로 상세히 설명하기로 한다.
상기 회전축(21)의 양단은 상기 전면 커버(12)와 후면 커버(13)의 중심에 각각 형성된 부시에 회전 가능하도록 결합될 수 있다.
상기 회전축(21)의 일단에는 종동 스프라켓(29)이 결합되고, 상기 종동 스프라켓(29)은 구동부(30)와 연결되어 회전력을 전달받을 수 있다.
상기 구동부(30)는 회전력을 발생하는 모터(31)와, 상기 모터(31)와 벨트(32)에 의해 연결되어 상기 모터(31)로부터 전달된 회전력을 감속하는 감속기(33)와, 감속된 회전력을 상기 종동 스프라켓(29)으로 전달하기 위해 체인(34)에 의해 상기 종동 스프라켓(29)과 연결되는 구동 스프라켓(35)을 포함할 수 있다. 다만, 상기 구동부(30)는 일 예를 예시한 것에 불과하며, 그 외에도 상기 회전축(21)을 회전시키기 위해 다양한 구성의 구동부가 채용 가능한 것으로 이해되어야 한다.
또한, 상기 교반 탱크(10)의 하부에는 적어도 하나의 열원(40)이 구비되어, 상기 교반 탱크(10) 내부에서 혼합되는 해초와 비료 조성물의 반응과 발효를 촉진할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해초 비료 제조 장치의 교반 어셈블리(20)의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해초 비료 제조 장치의 교반 어셈블리(20)의 구성을 나타내는 정면도이다.
상기 도면들을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해초 비료 제조장치의 교반 어셈블리(20)에 채용된 회전축(21)에는 제1 내측 나선 부재(22)와 외측 나선 부재(23) 및 제2 내측 나선부재(24)가 서포트 바(25)에 의해 지지되도록 결합된다. 이때, 제1 내측 나선 부재(22)와 외측 나선 부재(23) 및 제2 내측 나선부재(24)는 서로 다른 서포트 바에 결합되거나, 또는 동일한 서포트 바에 결합될 수 있다.
또한, 제1 내측 나선 부재(22)는 상기 회전축(21)의 둘레에 제 1 방향(예컨대, 도 3을 기준으로 전방으로부터 후방으로 가면서 반시계방향으로 권선된 채로 연장되며, 외측 나선 부재(23)는 상기 회전축(21)의 둘레에 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향(예컨대, 도 3을 기준으로 전방으로부터 후방으로 가면서 시계방향)으로 권선된 채로 연장될 수 있다. 또한 제2 내측 나선 부재(24)는 상기 회전축(21)의 둘레에 외측 나선 부재(23)와 같은 방향인 제 2 방향(예컨대, 도 3을 기준으로 전방으로부터 후방으로 가면서 시계방향)으로 권선된 채로 연장될 수 있다.
이렇게 제1 내측 나선 부재(22)와 외측 나선 부재(23) 및 제2 내측 나선부재(24)의 권선 방향이 회전축(21)의 방사방향을 따라 순차적으로 서로 반대인 것은 후술하는 바와 같이 회전축(21)이 회전할 때 상층부의 조성물과 중층부의 조성물 및 하층부의 조성물을 상호 반대 방향으로 이송하면서 혼합하기 위함이다.
상기 외측 나선 부재(23)의 권선 반경은 상기 제1 내측 나선 부재(22)의 권선 반경에 비해 크다. 따라서, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 제1 내측 나선 부재(22)는 상기 외측 나선 부재(23)의 방사상 안쪽에 위치하게 된다.
또한, 제2 내측 나선 부재(24)의 권선 반경은 상기 제1 내측 나선 부재(22)의 권선 반경에 비해 작다. 따라서, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 제2 내측 나선 부재(24)는 상기 제1 내측 나선 부재(22)의 방사상 안쪽에 위치하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 서포트 바(25)에는 내부 조성물을 절단 및 분쇄하기 위한 제1블레이드(26)가 부착될 수 있다. 제1블레이드(26)는 길이방향과 직교하는 방향을 따라 두께가 점진적으로 얇게 형성된 날이 길이방향을 따라 연장되게 형성되어 있다.
상기 제1블레이드(26)는 회전축(21)에 인접한 지점(P1)에서부터 상기 외측 나선 부재(23)가 결합되어 있는 서포트 바(25)의 종단(P2)까지 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1블레이드(26)는 회전축(21)의 회전 방향(예컨대, 반시계방향)을 향해서 형성된다. 상기와 같은 구성을 가진 제1블레이드(26)는 그 끝단이 상기 교반 탱크(10)의 바닥부 근처까지 닿게 되므로, 상기 교반 탱크(10)의 바닥에 가라 앉아 있는 해초, 마른 풀, 볏짚, 낙엽 등의 비교적 크기가 큰 조성물을 효과적으로 절단 및 파쇄할 수 있다.
또 다르게는 제1블레이드(26)에 대해 제2블레이드가 회전하면서 비료 조성물을 절단하도록 구축될 수 있고, 그 예를 도 9를 참조하여 설명한다.
앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도 9을 참조하면, 제2블레이드(120)가 제1블레이드(26)에 힌지(130)를 통해 "X"자 형태로 결합되어 있다.
제2블레이드(120)는 제1블레이드(26)에 대해 교차되는 방향으로 회전하면서 비료조성물을 절단할 수 있도록 제1블레이드(26)의 길이방향을 대략 이등분하는 위치의 중심부분에 힌지(130)에 의해 결합되어 있다.
제2블레이드(120)의 연장길이는 제1블레이드(26)에 대응되거나 제1블레이드(26)보다 약간 짧은 길이로 형성될 수 있다.
제2블레이드(120)는 길이방향을 따르는 양단 가장자리 라인이 모두 절단능력을 갖는 날(120a)을 갖게 처리되어 있다.
이러한 제2블레이드(120)는 회전축(21)이 회전될 때 제1블레이드(26)와의 사이간격이 길이방향을 따라 가변되면서 제1블레이드(26)와의 사이에 진입된 조성물을 절단처리한다.
이러한 제2블레이드(120)의 요동운동은 제1스프링(141), 제2스프링(142) 및 중량이동체(150)에 의해 강화되도록 되어 있다.
제1스프링(141)은 힌지(130)로부터 회전축(21)을 향하는 방향으로 이격된 제1위치(s1)의 제1블레이드(26)에 일단이 결합되고 타단은 대향되는 제2블레이드(120)에 결합되어 있다.
제2스프링(142)은 일단은 힌지(130)를 기준으로 제1위치(s1) 맞은편의 회전축(21)으로부터 멀어지는 방향으로 이격된 제2위치(s2)에 고정되고 타단은 중량이동체(150)를 통해 제2블레이드(120)에 결합되어 있다.
즉, 제2스프링(142)의 타단은 중량이동체(150)에 결합되어 있다.
중량이동체(150)는 제2블레이드(120)에 길이방향을 따라 연장되게 형성된 장공(124)에 구속되어 자중에 따라 장공(124)의 연장방향을 따라 위치 이동이 가능하게 설치되어 있다.
중량이동체(150)는 장공(124)의 폭보다 작은 외경을 갖으며 장공(124)에 삽입된 핀부분(150a)과, 핀부분(150a)의 양단에서 장공(124)의 폭보다 확장된 외경을 갖으며 위치에 따라 충분한 이동이 가능한 중량을 갖게 원판형상으로 형성된 이동몸체(150b)로 되어 있다.
여기서, 장공(124)이 이동레일에 해당하며, 중량 이동체(150)를 자중에 따라 구속이동가능하게 하는 구조는 도시된 예와 다른 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
이러한 구조에 의하면, 제2블레이드(120)는 제1스프링(141)과 제2스프링(142)에 의해 "X"자 형태로 제1블레이드(26)에 지지된 구조에서 외력이 최소화 되는 위치로 회동된다. 즉, 서프트 바(25)가 교반 탱크(10)의 바닥부 근처에 수직상으로 위치될 때 제2블레이드(120)의 중량 이동체(150)도 자중에 의해 장공(124)을 따라 가장 낮은 위치로 이동됨으로써 제1블레이드(26)와 제2블레이드(120)의 사이각은 최소가 되게 밀접된다.
또한, 서프트 바(25)가 교반 탱크(10)의 바닥부로부터 반시계방향으로 회전될 수록 제1블레이드(26)와 제2블레이드(120)와의 사이간격이 점진적으로 벌어지다가 다시 좁아지면서 서프트 바(25)가 교반 탱크(10)의 천정 근처에 수직상으로 위치될 때 다시 제2블레이드(120)의 중량 이동체(150)도 자중에 의해 장공(124)을 따라 가장 낮은 위치로 이동됨으로써 제1블레이드(26)와 제2블레이드(120)의 사이각은 다시 좁혀진다. 이와 같이 제1블레이드(26)에 대해 제2블레이드(120)가 요동 운동하면서 그 사이에 진입된 조성물을 절단 처리한다.
또한, 제2블레이드(120)의 양단 날(120a) 중 제1블레이드(26)와 교차되지 않는 부분도 회전과정에서 도 3과 같은 방식으로 조성물과의 접촉시 조성물을 절단함으로써 절단능력을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 외측 나선 부재(23)에는 교반 탱크(10) 내부의 조성물을 효과적으로 혼합하기 위한 교반 플레이트(50)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 교반 플레이트(50)는 인접하는 외측 나선 부재(23) 사이에 설치될 수 있는데, 구체적으로 상기 교반 플레이트(50)의 일단은 상기 외측 나선 부재(23)에 결합되고, 그 타단은 상기 제1 내측 나선 부재(22)를 향해 방사상 안쪽으로 경사지도록 연장될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 교반 플레이트(50)는 하층부의 조성물 또는 상기 교반 탱크(10)의 바닥에 가라 앉아 있는 조성물을 상층부로 밀어 올리는 역할을 담당한다.
바람직하게, 상기 교반 플레이트(50)의 최고 지점(즉, 타단부)(HP)은 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 접촉하지 않고 소정 간격 이격되도록 구성될 수 있다. 여기서, "최고 지점(HP)"이란 도 3에 도시된 상태에서 바닥으로부터 상대적으로 가장 높은 곳에 위치하는 부분을 가리킨다.
비록 본 발명의 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 교반 플레이트(50)는 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 접촉하도록 결합될 수도 있다. 즉, 상기 교반 플레이트(50)의 최고 지점(HP)이 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 접하도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 내측 나선 부재(22)가 상기 외측 나선 부재(23) 사이의 중심선(도 8의 CL 참조) 상에 위치할 때, 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 상기 교반 플레이트(50)의 최고 지점(HP) 사이의 간격이 최소가 되도록, 상기 교반 플레이트(50)가 결합될 수 있다.
또 다른 대안으로서, 상기 제1 내측 나선 부재(22)가 상기 외측 나선 부재(23) 사이의 중심선(도 8의 CL 참조) 상에 위치할 때, 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 상기 교반 플레이트(50)의 최고 지점(HP)과 접하도록, 상기 교반 플레이트(50)가 결합될 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 구성은 도 8을 참조로 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 축분 비료 조성물 혼합기의 교반 어셈블리(20')의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 축분 비료 조성물 혼합기의 교반 어셈블리(20')의 구성을 나타내는 정면도이다.
상기 도면들을 함께 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 축분 비료 조성물 혼합기에 구비된 교반 어셈블리(20')는 상기 회전축(21)의 둘레에 제 1 방향(예컨대, 도 5를 기준으로 전방으로부터 후방으로 가면서 반시계방향)으로 권선된 채로 연장되는 제1 내측 나선 부재(22)와, 상기 회전축(21)의 둘레에 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향(예컨대, 도 5를 기준으로 전방으로부터 후방으로 가면서 시계방향)으로 권선된 채로 연장되는 외측 나선 부재(23)와, 상기 회전축(21)의 둘레에 상기 제 2 방향(예컨대, 도 5를 기준으로 전방으로부터 후방으로 가면서 시계방향)으로 권선된 채로 연장되는 제2 내측 나선 부재(24)와, 상기 외측 나선 부재(23)에 결합된 교반 플레이트(50')를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 교반 플레이트(50')는, 상기 외측 나선 부재(23)로부터 상기 제1 내측 나선 부재(22)를 향해 경사지도록 형성된 경사부(51)와, 상기 상기 경사부(51)로부터 상기 제1 내측 나선 부재(22)의 접선과 평행하도록 연장된 수평부(52)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 경사부(51)는 하층부의 조성물 또는 상기 교반 탱크(10)의 바닥에 가라 앉아 있는 조성물을 상층부로 밀어 올리는 역할을 하며, 상기 수평부(52)는 밀어 올려진 조성물이 상기 제1 내측 나선 부재(22)에 의해 이송되면서 혼합될 수 있는 시간을 최대한 연장시키는 역할을 한다.
바람직하게, 상기 교반 플레이트(50')의 수평부(52)는 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 접촉하지 않고 소정 간격 이격되도록 구성될 수 있다.
또한, 비록 본 발명의 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 교반 플레이트(50')의 수평부(52)는 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 접촉하도록 결합될 수도 있다.
더욱 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 내측 나선 부재(22)가 상기 외측 나선 부재(23) 사이의 중심선(도 8의 CL 참조) 상에 위치할 때, 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 상기 교반 플레이트(50')의 수평부(52) 사이의 간격이 최소가 되도록, 상기 교반 플레이트(50)가 결합될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 상기 제1 내측 나선 부재(22)가 상기 외측 나선 부재(23) 사이의 중심선(도 8의 CL 참조) 상에 위치할 때, 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 상기 교반 플레이트(50')의 수평부(52)가 접하도록, 상기 교반 플레이트(50)가 결합될 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 구성은 도 8을 참조로 후술하기로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 축분 비료 조성물 혼합기에 의해 축분과 비료 조성물을 혼합하는 동작을 도 6 내지 도 8을 추가로 참고하여 설명하기로 한다. 여기서, 도 6 내지 도 8은 도 2 및 도 4의 A방향에서 바라본 상태에서의 동작을 기준으로 도시된 것이며, 해칭선으로 도시된 각각의 블럭들은 내부 조성물(즉, 축분과 비료 조성물)과 접촉하는 부분을 기준으로 제1 내측 나선 부재(22)와 외측 나선 부재(23) 및 제2 내측 나선 부재(24)를 각각 절단한 단면을 나타낸다.
먼저, 비료 제조를 위해 축분과 마른 풀, 볏짚, 왕겨, 톱밥, 재, 부엽토 및 그 밖의 반응제 중에서 적어도 하나 이상의 비료 조성물을 제 1 및 제 2 투입구(14 및 15)를 통해 교반 탱크(10) 내에 투입한다. 이때, 비교적 크기가 큰 조성물은 예비적으로 절단한 후에 투입하는 것도 가능하다.
이러한 상태에서, 상기 구동부(30)의 모터(31)가 구동하면, 그 회전력은 상기 감속기(33)를 거친 후, 상기 구동 스프라켓(35)에 결합된 체인(34)에 의해 종동 스프라켓(29)으로 전달되고, 따라서 상기 회전축(21)은 일 방향(예컨대, 도 3을 기준으로 반시계방향)으로 회전하게 된다.
상기와 같이 회전축(21)이 회전하면, 상기 회전축(21)에 결합되어 지지되는 제1 내측 나선 부재(22)와 외측 나선 부재(23) 및 제2 내측 나선 부재(24)도 동일한 방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 제1 내측 나선 부재(22)는, 도 3에 도시된 도면을 기준으로, 전방에서 후방으로 연장되면서 제 1 방향(즉, 반시계방향)으로 권선되어 있으므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 접촉하는 축분 및 비료 조성물은 화살표(R)과 같이 오른쪽으로 이송되는 효과를 가진다.
반면, 상기 외측 나선 부재(23)와 제2 내측 나선 부재(24)는, 도 3에 도시된 도면을 기준으로, 전방에서 후방으로 연장되면서 제 2 방향(즉, 시계방향)으로 권선되어 있으므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 외측 나선 부재(23) 및 제2내측 나선부재(24)와 접촉하는 축분 및 비료 조성물은 화살표(L)과 같이 왼쪽으로 이송되는 효과를 낳는다. 다시 말해, 상대적으로 중층부에 위치한 내부 조성물은 상기 제1 내측 나선 부재(22)에 의해 오른쪽으로 이송되고, 상대적으로 하층부(즉, 상기 교반 탱크(10)의 바닥에 인접한 영역) 및 상층부(즉, 회전축(21)에 인접한 영역)에 위치한 내부 조성물은 상기 외측 나선 부재(23) 및 제2내측 나선부재(24)에 의해 왼쪽으로 이송되게 되는 것이다.
상기와 같은 이송 과정에서 상층부의 조성물과, 중층부의 조성물과 하층부의 조성물은 부분적으로 상호 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블레이드(26)가 상기 외측 나선 부재(23)를 지지하는 서포트 바(25)의 종단까지 연장되어 있으므로 상기 회전축(21)이 회전할 때, 상기 블레이드(26)가 상기 교반 탱크(10)의 바닥 인접부까지 도달할 수 있다. 따라서, 상기 교반 탱크(10)의 바닥에 침잠되어 있는 비교적 크기가 큰 조성물(예, 볏짚, 마른 풀, 낙엽 등)도 용이하게 절단 및 분쇄할 수 있다.
한편, 상기 회전축(21)이 더욱 회전하여, 상기 교반 플레이트(50)가 상기 교반 탱크(10)의 바닥부 근처까지 도달하게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 교반 플레이트(50)의 경사면 또는 경사부(51)가 상기 외측 나선 부재(23) 사이에 있는 (다시 말해, 바닥에 있는) 축분 및 비료 조성물(미도시)을 상기 제1 내측 나선 부재(22) 방향으로 밀어 올리게 된다. 이때, 상기 교반 플레이트(50)에 의해 상승된 축분 및 비료 조성물은 상기 제1 내측 나선 부재(22)에 의해 화살표(R) 방향으로 이송되면서 혼합 작용이 촉진된다.
상기 회전축(21)이 더욱 회전하여 도 8의 상태에 이르면, 상기 축분과 비료 조성물은 상기 교반 플레이트(50)의 최고 지점(HP)에 이르게 되고, 이때 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 교반 플레이트(50) 사이의 간격은 최소가 된다.
바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 내측 나선 부재(22)가 상기 외측 나선 부재(23) 사이의 중심선(CL) 상에 위치할 때, 상기 제1 내측 나선 부재(22)와 교반 플레이트(50) 사이의 간격이 최소가 되도록, 상기 교반 플레이트(50)가 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 교반 플레이트(50)에 의해 위로 상승되는 축분 및 비료 조성물을 보다 효과적으로 이송 및 혼합할 수 있게 된다.
나아가, 상기 교반 플레이트(50)가 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 수평부(52)를 채용한 경우에는, 상기 축분 및 비료 조성물이 상승되는 체류 시간을 연장시킬 수 있는 효과가 있으므로, 상기 축분 및 비료 조성물의 이송 및 혼합은 더욱 촉진될 수 있다.
한편, 상기 회전축(21)이 더욱 회전하면, 상기 교반 플레이트(50)에 상승되었던 일부 축분 및 비료 조성물은 상부층으로(즉, 회전축(21)을 향해) 또는 다시 하부층으로 (즉, 상기 교반 탱크(10)의 바닥을 향해) 하강하면서 혼합 동작이 계속된다.
요컨대, 상기 교반 플레이트(50)에 의해 하부층의 축분 및 비료 조성물은 간헐적으로 상승, 이송 및 하강 작용을 반복하게 되고, 이 과정을 거쳐 축분 및 비료 조성물은 더욱 효과적으로 혼합이 이루어질 수 있다.
비록 본 발명의 실시예에서는 상기 외측 나선 부재(23) 사이에 한 개의 교반 플레이트(50)가 구비된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 복수개의 교반 플레이트(50)가 서로 나란하게 또는 서로 교번하여 배치될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 상기 교반 탱크(10)의 하부에는 적어도 하나의 열원(40)이 구비되어, 상기 교반 탱크(10) 내부에서 혼합되는 축분과 비료 조성물의 반응과 발효를 촉진할 수 있다.
10: 교반 탱크 11: 몸체
12: 전면 커버 13: 후면 커버
20: 교반 어셈블리 21: 회전축
22: 제1 내측 나선 부재 23: 외측 나선 부재
24: 제2 내측 나선부재 29: 종동 스프라켓
30: 구동부
31: 모터 32: 벨트
33: 감속기 34: 체인
35: 구동 스프라켓 40: 열원

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 내부에 해초를 포함한 비료 조성물이 투입되는 교반 탱크;
    상기 교반 탱크 내에 회전 가능하게 설치된 회전축;
    상기 회전축을 회전시키는 구동부;
    상기 회전축에 지지되도록 결합되며, 상기 회전축의 둘레에 제 1 방향으로 권선된 채로 연장되는 제1 내측 나선 부재;
    상기 회전축에 지지되도록 결합되며, 상기 회전축의 둘레에 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 상기 제1 내측 나선 부재의 권선 반경보다 큰 권선 반경으로 권선된 채로 연장되는 외측 나선 부재;
    상기 회전축에 지지되도록 결합되며, 상기 회전축의 둘레에 상기 제 2 방향으로 상기 제1 내측 나선 부재의 권선 반경보다 작은 반경으로 권선된 채로 연장되는 제2 내측 나선 부재; 및
    일단은 상기 외측 나선 부재에 결합되고, 타단은 상기 제1 내측 나선 부재를 향해 방사상 안쪽으로 경사지도록 형성된 교반 플레이트를 포함하고,
    상기 회전축이 회전할 때, 상기 교반 플레이트는 상기 교반 탱크의 바닥에 있는 해초를 포함한 비료 조성물을 상층부로 밀어 올리며,
    상기 제1 내측 나선 부재와, 상기 제2 내측나선부재 및 상기 외측 나선 부재를 상기 회전축에 결합시키는 서포트 바와;
    상기 서포트 바의 회전축에 인접한 지점에서부터 상기 외측 나선 부재가 결합된 상기 서포트 바의 종단까지 연장되어 형성된 제1블레이드와;
    상기 제1블레이드에 대해 회전하면서 비료조성물을 절단할 수 있도록 상기 제1블레이드의 중심부분에 힌지 결합되어 연장된 제2블레이드와;
    상기 힌지로부터 상기 회전축을 향하는 방향으로 이격된 제1위치의 상기 제1블레이드에 일단이 결합되고 타단은 상기 제2블레이드에 결합된 제1스프링과;
    일단은 상기 힌지를 기준으로 상기 제1위치 맞은편의 상기 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 이격된 제2위치에 고정되고 타단은 상기 제2블레이드에 결합된 제2스프링;을 구비하는 것을 특징으로 하는 해초 비료 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2블레이드에 길이방향을 따라 연장되게 형성된 이동레일에 구속되되 자중에 따라 상기 이동레일의 연장방향을 따라 위치 이동이 가능하게 설치된 중량이동체;를 더 구비하고,
    상기 제2스프링의 타단은 상기 중량 이동체에 결합된 것을 특징으로 하는 해초 비료 제조장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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