KR101985269B1 - 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사일로의 혼합을 용이하게 실시할 수 있고, 내벽에 형성되는 더스트를 용이하게 제거할 수 있는 사일로 관리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템은, 내부에 분체를 수용할 수 있는 공간이 마련되고, 수용된 분체를 하부로 배출할 수 있는 사일로 형태로 마련되는 바디부, 상기 바디부의 세로 중심축에 회전축이 형성되어 스크류 형태로 회전 가능하게 마련되는 스크류부, 상기 바디부의 내부 일측에 형성되어, 상기 바디부 내부에 분체량을 기설정된 시간마다 측정하여 상기 분체량 정보를 생성하여 송출하는 깊이측정부 및 상기 스크류부 및 깊이측정부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템은, 사일로 내의 분체를 효과적으로 혼합할 수 있는 효과가 있다.
또한, 사일로 내벽에 형성되는 더스트를 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 사일로의 관리를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.

Description

더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템{Silo system with dust removal function and mixing function}

본 발명은 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사일로의 혼합을 용이하게 실시할 수 있고, 내벽에 형성되는 더스트를 용이하게 제거할 수 있는 사일로 관리 시스템에 관한 것이다.

사일로(silo)는 목초의 저장발효 또는 곡물·곡식·시멘트·골재 등을 저장하기 위한 밀폐된 건조물을 말하는 것으로서, 탑 모양의 탑형 사일로가 가장 일반화된 형태이다.

사일로 내에 저장된 소정 원료 등은 다음 공정을 위해 수시로 배출되기 때문에, 작업자는 사일로 내에 저장된 물질의 재고량 등을 항상 관리해야 한다.

또한, 사일로 내에 저장된 소정 원료등은 장시간 보관 시, 굳어 제품의 변질이 있을 수 있고, 사일로 내벽에 붙어 더스트가 형성될 수 있으므로, 내부에 소정 원료를 상시 혼합할 수 있는 구성이 필요하다.

하지만 대량의 원료를 혼합하기 위한 장치의 구성이 용이하지 않고, 더욱이 내벽에 형성된 더스트를 제거하기 위해서는 작업자가 수작업으로 진행되 작업 효율이 크게 떨어지고 있는 실정이다.

또한, 작업자가 사일로 내의 저장량이나 저장레벨을 일정 주기 별로 검사하지 못하여 그 재고량을 파악하지 못하는 경우, 작업공정의 지연 등으로 인하여 원활한 작업 공정이 이뤄지지 못하게 된다.

따라서 사일로 내에 저장된 각종 원료 등의 저장량을 확인하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있다.

그러한 방법에는 사일로와 사일로에 저장된 원료의 중량을 측정하는 방식이 있으나, 이러한 중량 측정 센서 방식의 경우 해당 중량 측정 센서를 사일로의 하부에 설치해야 하므로 사일로를 들어 올려 설치하는 과정에서 사일로의 중량 (5톤~15톤 등)을 들어 올릴 수 있는 기중기와 해당 무게를 버텨낼 수 있는 견고하고 측정 범위가 큰 중량 측정 센서가 필요하게 된다.

이 경우 결과적으로 설치비가 높고, 센서 가격도 고가일 수밖에 없는 한계가 있다.

그 외에, 카메라와 높이 분석 영상 감지 프로그램을 이용한 센서를 적용할 수 도 있으나, 이 경우 카메라 렌즈에 분진이 묻거나, 축산 사료와 같이 고온 다습한 원료가 저장되어 있을 경우 카메라 내구성의 취약성이 상존하게 된다.

또한, 영상 감지를 위해서는 어두운 환경에서도 사물의 거리나 형태 파악이 가능한 조명 또는 레이저 감지 센서가 결합된 영상 분석 장치가 추가로 필요할 수 있는데, 이 경우 카메라, 레이저 감지기를 결합, 설치해야 하므로 설치가 복잡하고 구성 요소가 많아져 제품 가격 및 설치비용이 상승하는 문제가 있다.

또한 근접 센서를 이용하는 경우, 측정하고자 하는 원료의 높이에 따라 동 센서를 다수 설치해야 할 뿐만 아니 라, 동일 높이에서도 복수 개의 센서를 사일로의 외부에 돌아가며 설치해야 하는 등 과도하게 많은 센서의 설치가 필요하여, 전체적인 센서 비용 및 설치 비용의 상승과 함께 유지 보수의 어려움이 있다.

아울러, 무게 추와 로프를 결합하여 사일로 밖에서 사일로 내 원료의 잔량을 사일로 밖에 나와 있는 로프의 길이로 가늠할 수 있는, 중력을 이용한 단순한 방식이나, 사일로 벽면의 일부를 투명 플라스틱으로 처리하여 사일 로의 내부를 육안으로 일부 확인할 수 있는 방식이 존재한다.

그러나, 상기 2가지 방식은 사일로 근처에 직접 관리자가 접근하여 확인해야 하는 번거로움이 있으며, 사일로 내 점차적으로 감소하는 원료의 잔량 누적 형태가 V자 형태인 경우 사일로 내에서 그 높이가 균등하지 않으므로, 무게추가 V자 형태의 누적 원료의 어느 부분에 위치하는가에 따라 잔량이 달리 측정될 수 있는 등 원료의 잔량이 부정확하게 측정될 수 있다.

이와 관련하여, 종래의 기술을 살펴보면, ‘더스트 고착 방지장치’가 대한민국 등록특허 제10-1790214호에 개시되고 있으나, 이는 사일로 내의 소정 원료의 혼합을 실시할 수 없고, 더스트 제거에 한계가 있는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1790214호 (2017.10.19)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 사일로의 내의 분체를 효과적으로 혼합할 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사일로 내부의 더스트를 효과적으로 제거할 수 있는 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사일로의 관리를 효과적으로 실시할 수 있는 제어 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템은, 내부에 분체를 수용할 수 있는 공간이 마련되고, 수용된 분체를 하부로 배출할 수 있는 사일로 형태로 마련되는 바디부, 상기 바디부의 세로 중심축에 회전축이 형성되어 스크류 형태로 회전 가능하게 마련되는 스크류부, 상기 바디부의 내부 일측에 형성되어, 상기 바디부 내부에 분체량을 기설정된 시간마다 측정하여 상기 분체량 정보를 생성하여 송출하는 깊이측정부 및 상기 스크류부 및 깊이측정부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템은, 사일로 내의 분체를 효과적으로 혼합할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사일로 내벽에 형성되는 더스트를 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사일로의 관리를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템의 전체 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템의 스크류부를 구체적으로 나타낸 것이다.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템의 더스트제거부가 회동되기 전 상태를 나타낸 것이다.
도 3의 (b)는 본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템의 더스트제거부가 회동되는 상태를 나타낸 것이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 분체를 수용할 수 있는 공간이 마련되고, 수용된 분체를 하부로 배출할 수 있는 사일로 형태로 마련되는 바디부(1), 상기 바디부(1)의 세로 중심축에 회전축이 형성되어 스크류 형태로 회전 가능하게 마련되는 스크류부(2), 상기 바디부(1)의 내부 일측에 형성되어, 상기 바디부(1) 내부에 분체량을 기설정된 시간마다 측정하여 상기 분체량 정보를 생성하여 송출하는 깊이측정부(3) 및 상기 스크류부(2) 및 깊이측정부(3)의 작동을 제어하는 제어부(4)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 바디부(1)는, 내부에 분체를 수용할 수 있는 공간이 마련되고, 수용된 분체를 하부로 배출할 수 있는 사일로 형태로 마련된다.

상기 바디부(1)는, 통상적인 사일로(silo) 형태로 마련될 수 있고, 내부에 상기 분체를 용이하게 수용할 수 있는 형태라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.

바람직하게는, 수용공간이 형성되는 원통형으로 마련되고, 하방으로 향할수록 중심축을 향해 모이는 경사면이 형성되어, 선택적으로 상기 분체를 하방으로 용이하게 배출 할 수 있게 마련된다.

상기 사일로의 상부 및 측부 중 어느 하나 이상에는 상기 분체가 유입되는 분체유입부(미도시)가 마련된다.

다음으로, 상기 스크류부(2)는, 상기 바디부(1)의 세로 중심축에 회전축이 형성되어 스크류 형태로 회전 가능하게 마련된다.

상기 스크류부(2)는, 상기 바디부(1) 내측에 마련되어 회전되며, 상기 분체를 지속적으로 혼합할 수 있게 마련된다.

구체적으로, 상기 스크류부(2)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 횡지지부(21), 원주지지부(22), 메쉬부(23)를 더 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 횡지지부(21)는, 복수개의 바 형태로 상기 스크류부(2)의 회전축을 기준으로 방사형으로 마련된다.

상기 횡지지부(21)는, 상기 회전축을 중심으로 상기 회전축과 수직되게 방사형으로 복수개 마련되되, 스크류 형태로 상기 회전축을 따라 순차적으로 높이가 다르게 마련된다.

상기 횡지지부(21)는, 하기의 메쉬부(23)를 보다 용이하게 지지하기 위한 구성으로, 하기위 메쉬부(23)가 구조적으로 강도가 약하므로 이를 보완할 수 있게 마련되는 부분이다.

따라서 상기 횡지지부(21)는, 하기의 메쉬부(23)를 용이하게 지지할 수 있는 형태라면 어떠한 형태로도 구성될 있고, 하기위 메쉬부(23)에 형성된 관통공이 충분히 확보될 수 있게 마련되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 원주지지부(22)는, 상기 횡지지부(21)의 단부를 따라 스크류 형태로 이어지며 지지한다.

상기 원주지지부(22)는, 상기 횡지지부(21)의 단부를 연결할 수 있게 마련되는 지지부로서, 상기 횡지지부(21)와 연결되어, 지지강도를 구조적으로 높일 수 있다.

이때, 상기 원주지지부(22)의 외경은, 상기 바디부(1)의 내경의 크기보다 소정간격 작게 마련되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 스크류부(2)의 회전을 통해, 상기 원주지지부(22)가 상기 바디부(1)의 내측면에 부딪쳐 상기 바디부의 내측면을 손상시키지 않도록 구성하기 위함이다.

다음으로, 상기 메쉬부(23)는, 판상으로 상기 횡지지부(21) 및 원주지지부(22)의 상면을 따라 형성되되, 면에 복수개의 관통공이 마련된다.

구체적으로, 상기 메쉬부(23)는, 상기 횡지지부(21) 및 상기 원주지지부(22)에 의해 지지되며, 상기 횡지지부(21) 및 상기 원주지지부(22)의 상면을 따라 스크류 형태로 면이 형성된다.

이때, 상기 메쉬부(23)의 면은 관통공이 마련되어 메쉬가 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 스크류부(2)의 회전을 통해 상기 분체를 유동시켜 섞을 시, 믹싱효율을 높이기 위함이다.

일반적으로, 상기 바디부(1) 내부에서 상기 분체를 유동시키기 위해, 상기 스크류부(2)가 회전되면, 상기 분체와의 접촉되는 면이 매우 넓으므로, 높은 부하가 걸려 회전이 어려울 수 있으나, 상기 메쉬부(23)가 형성됨으로 인해, 상기 분체가 상기 메쉬부(23)를 통과 하며 유동될 수 있으므로, 부하를 크게 줄이며, 상기 분체를 유동시킬 수 있다.

이때, 상기 메쉬부(23)는, 선택적으로 관통공을 개폐할 수 있게 마련되는 것이 바람직하다.

이를 통해, 상기 스크류부(2)의 회전 시, 부하 정도를 제어할 수 있고, 믹싱효율을 효율적으로 제어할 수 있다.

또한, 상기 스크류부(2)는, 더스트제거부(222)가 더 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 더스트제거부(222)는, 원심력에 의해 외측으로 회동되는 벌크재가 스크류날의 외주면을 따라 복수개 마련된다.

장시간 보관되는 상기 분체의 경우 상기 바디부(1) 내측에 부착되어 더스트를 형성할 수 있는데, 상기 더스트제거부(222)를 통해 이를 제거할 수 있다.

구체적으로, 상기 더스트제거부(222)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스크류부(2)의 원주지지부(22)를 따라 상기 벌크재 형태로 복수개 마련될 수 있다.

이때, 상기 벌크재는, 추와 같이 소정의 무게가 형성되는 금속재질 또는 세라믹 재질로 마련되는 것이 바람직하다.

상기 벌크재는, 상기 원주지지부(22)를 따라 복수개 마련되되, 자유회동이 가능한 형태로 마련되는 것이 바람직하다.

상기 벌크재는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 스크류부(2)의 회전 시, 원심력에 의해 상기 회전축을 기준으로 외측방향으로 회동되어 상기 바디부(1)의 내측면에 부딪힐 수 있게 마련되는 것이 바람직하다.

이를 통해, 하기의 제어부(4)에 의해 선택적으로, 상기 스크류부(2)를 고속 회전시켜 상기 바디부(1) 내측면에 형성되는 더스트를 효과적으로 제거할 수 있다.

다음으로, 상기 깊이측정부(3)는, 상기 바디부(1)의 내부 일측에 형성되어, 상기 바디부(1) 내부에 분체량을 기설정된 시간마다 측정하여 상기 분체량 정보를 생성하여 송출할 수 있게 마련된다.

상기 분체량은, 상기 분체가 상기 바디부(1) 내측에 형성된 량을 의미하는 것으로, 상기 분체량을 실시간으로 확인하여 상기 바디부(1) 내부에 추가 분체의 수용 및 수용되어 있던 상기 분체의 배출 여부를 효과적으로 결정할 수 있다.

이때, 상기 깊이측정부(3)는, 상기 분체량을 효과적으로 측정할 수 있는 형태라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.

보다 바람직하게는, 레이저 송수신을 통해 상기 분체량을 측정할 수 있다.

구체적으로, 상기 깊이측정부(3)는, 상기 바디부(1) 내부 일측에 형성되어, 하방을 향해 레이저를 송신 및 수신할 수 있게 마련된다.

이때, 상기 깊이측정부(3)는, 하기의 제어부(4)에 의해, 기설정된 시간마다 가동되어 상기 바디부(1) 내측에 형성되는 상기 분체량을 측정할 수 있다.

측정된 상기 분체량을 데이터베이스에 저장 및 통계화 되어 시간별, 일별, 월별, 년별 분체량을 확인할 수 있고, 상기 분체의 보충 및 소모량을 확인할 수 있다.

다음으로, 상기 제어부(4)는, 상기 스크류부(2) 및 깊이측정부(3)의 작동을 제어할 수 있게 마련된다.

상기 제어부(4)는, 상기 스크류부(2)의 가동 및 깊이측정부(3)의 가동을 제어할 수 있게 마련되고, 기설정된 조건에 의해 선택적으로, 상기 스크류부(2) 및 깊이측정부(3)를 가동할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(4)는, 혼합모듈(41), 더스트제거모듈(42), 깊이측정모듈(43)로 구성되어 상기 스크류부(2) 및 깊이측정부(3)를 가동시킬 수 있다.

먼저, 상기 혼합모듈(41)은, 상기 바디부(1) 내부에 마련되는 분체를 지속적으로 혼합할 수 있게 상기 스크류부(2)를 저속으로 회전시킨다.

상기 혼합모듈(41)은, 상기 바디부(1) 내부의 상기 분체를 지속적으로 믹싱하기 위한 것으로, 상기 분체가 손상되지 않을 정도의 저속으로 상기 스크류부(2)를 가동시키는 명령을 생성하여 상기 스크류부(2)를 가동시킨다.

다음으로, 상기 더스트제거모듈(42)은, 상기 바디부(1) 내측면에 형성되는 더스트 제거를 위해, 상기 스크류부(2)를 고속으로 회전시킨다.

상기 더스트제거모듈(42)은, 상기 바디부(1) 내측면에 더스트가 형성되었을 때, 이를 효과적으로 제거하기 위해 선택적으로 외부에서 조작 시, 상기 스크류부(2)에 형성되는 더스트제거부(222)가 원심력에 의해 회전축을 기준으로 외측방향으로 회동될 수 있는 정도로 상기 스크류부(2)를 고속 회전시킨다.

다음으로, 상기 깊이측정모듈(43)은, 상기 바디부(1) 내부에 형성된 상기 분체량을 기설정된 시간간격으로 측정하기 위해, 상기 깊이측정부(3)를 가동시킨다.

상기 깊이측정모듈(43)은, 상기 바디부(1) 내부의 상기 분체량 및 상기 분체량의 시간별 유입 및 배출량을 파악 및 통계화 하기 위한 구성으로, 기설정된 시간마다 상기 깊이측정모듈(43)을 가동하여 상기 분체량을 측정하고, 이를 데이터화 하여 저장한다.

이때, 상기 데이터는 시간별, 날짜별, 월별, 년별로 저장될 수 있고, 그 외 날씨정보, 지역정보 등과 같이 추가 입력되는 외부정보에 매칭하여 데이터를 생성할 수 있게 마련된다.

또한, 상기 바디부(1) 내측의 하부면을 따라 복수개의 가스배출부(5)가 더 마련될 수 있다.

상기 가스배출부(5)는, 상기 바디부(1)의 내측을 향해 가스를 분사할 수 있는 구성으로, 상기 더스트의 제거를 효과적으로 실시할 수 있고, 불활성 가스를 주입함으로 인해, 상기 바디부 내측에서의 발화환경을 제한할 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 바디부
2 : 스크류부
21 : 횡지지부
22 : 원주지지부
221 : 더스트제거부
23 : 메쉬부
3 : 깊이측정부
4 : 제어부
41 : 혼합모듈
42 : 더스트제거모듈
43 : 깊이측정모듈
5 : 가스배출부

Claims (5)

1. 내부에 분체를 수용할 수 있는 공간이 마련되고, 수용된 분체를 하부로 배출할 수 있는 사일로 형태로 마련되는 바디부;
   상기 바디부의 세로 중심축에 회전축이 형성되어 스크류 형태로 회전 가능하게 마련되는 스크류부;
   상기 바디부의 내부 일측에 형성되어, 상기 바디부 내부에 분체량을 기설정된 시간마다 측정하여 상기 분체량 정보를 생성하여 송출하는 깊이측정부; 및
   상기 스크류부 및 깊이측정부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 스크류부는,
   원심력에 의해 외측으로 회동되는 벌크재가 스크류날의 외주면을 따라 복수개 마련되는 더스트제거부;가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스크류부는,
   복수개의 바 형태로 상기 스크류부의 회전축을 기준으로 방사형으로 마련되어 지지하는 횡지지부;
   상기 횡지지부의 단부를 따라 스크류 형태로 이어지며 지지하는 원주지지부; 및
   판상으로 상기 횡지지부 및 원주지지부의 상면을 따라 형성하되, 면에 복수개의 관통공이 마련되는 메쉬부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 깊이측정부는,
   레이저 송수신을 통해 상기 분체량을 측정하는 것을 특징으로 하는 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 바디부 내부에 마련되는 분체를 지속적으로 혼합할 수 있게 상기 스크류부를 저속으로 회전시키는 혼합모듈;
   상기 바디부 내측면에 형성되는 더스트 제거를 위해, 상기 스크류부를 고속으로 회전시키는 더스트제거모듈;
   상기 바디부 내부에 형성된 상기 분체량을 기설정된 시간간격으로 측정하기 위해, 상기 깊이측정부를 가동시키는 깊이측정모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 더스트 제거 기능 및 혼합 기능이 구비된 사일로 시스템.
   
   

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