KR102187002B1

KR102187002B1 - 물김 찌꺼기 압출 장치

Info

Publication number: KR102187002B1
Application number: KR1020190029543A
Authority: KR
Inventors: 박만선
Original assignee: 박만선
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2020-12-04
Also published as: KR20200109825A

Abstract

김 제조 후 폐기되는 혼합 폐수에 포함된 물김 찌꺼기를 폐수와 분리하여 배출하는 장치가 개시된다. 상기 압출 장치는, 상기 물김 찌꺼기를 입력받는 호퍼; 및 상기 호퍼에 밀폐 연결되어 상기 물김 찌꺼기를 압출하면서 포함된 폐수를 배출하는 압출 유닛을 포함하며, 상기 호퍼는 내부를 2개의 구역으로 구획하는 격벽이 비스듬하게 설치되어 각 구역에 대응하는 좁은 출구와 넓은 출구를 구비하고, 상기 좁은 출구에 대응하는 구역에서 상기 물김 찌꺼기에 포함된 거품을 쌓아 배출되지 않도록 한다.

Description

물김 찌꺼기 압출 장치{Apparatus for compressing and discharging chopped seaweeds sludge}

본 발명은 물김 찌꺼기 압출 장치에 관한 것으로, 특히 김 제조 후 폐기되는 혼합 폐수에 포함된 물김 찌꺼기를 폐수와 분리하고 압출하는 기술에 관련한다.

일반적으로 김 양식은 10월경부터 채묘한 김발을 바다에 설치하여 양식하고 이듬해 5월경에 종어기가 되면 김발을 다시 육상으로 철거하는데 양식 후 철거한 김발은 폐사한 김과 각종 잡해조류와 유해세균 등이 많이 붙어있다.

종래에는 종어기에 철거한 김발을 세척하려면 폐사한 김과 각종 잡해조류와 유해균 등이 썩어 부패할 때까지 수개월 동안 어촌마을의 선착장이나 해변가에 방치하여 두었다가 이 김발에서 폐사한 김과 각종 잡해조류가 적절히 썩어 흐물흐물해지면 이 김발을 갯가의 바닥에 펼쳐두고 양수기의 호스를 이용해 바닷물을 분사하거나 바닷물에 넣어 적시는 작업을 하는 방식으로 김발을 세척하여 왔다.

이러한 방법에 의하면, 세척한 오물에 포함된 김가루 등에 의해 주변의 해양을 오염시키고, 김 제조과정에서 원초를 바닷물로 수세하여 이물질을 제거하는데, 김가루와 같은 이물질이 함유된 해수가 색도 조절을 위한 처리 후 바다로 방출됨으로써 김가루에 의한 해양 오염이 문제가 되고 있다.

이를 해결하기 위해 본 출원인은 국내 등록특허 1755571는 김가루 거름장치를 개시하고 있다.

상기의 특허에서, 압출 유닛은 경사를 이루고 배치되는 압출 파이프, 압출 파이프의 전단에 결합되는 지지 브래킷과 안내 슈트, 지지 브래킷에 결합하여 설치되는 구동모터, 압출 파이프 내부에 회전 가능하게 설치되고 전단에 구동모터와 동력 연결되는 체인 기어가 결합되는 스크류, 및 압출 파이프의 후방에 결합하는 거름통으로 구성된다.

구동 모터가 회전하고 동력 연결된 체인 기어의 회전으로 스크류가 회전하면, 혼합 폐수가 압출 파이프의 개구를 통하여 유입되는데, 스크류의 회전에 의해 압출 파이프의 전방으로 다량의 물김과 소량의 폐수가 섞인 물기 찌꺼기가 밀려 올라가면서 폐수의 대부분은 압출 파이프의 경사에 의해 하방으로 흐르고, 물김 찌꺼기는 압축되면서 계속하여 밀려 결과적으로 압출 파이프의 전단에서 안내 슈트를 통하여 외부로 배출된다.

그러나 물김 찌꺼기에는 다량의 물김이 포함되어 있어 개구에 인접한 위치에서 스크류에 물김 찌꺼기가 끼여 스크류가 회전을 멈추는 문제점이 있다.

또한, 스크류의 길이가 길어서 물김 찌꺼기를 압출하는 과정에서 물김 찌꺼기가 스크류에 의해 잘 밀리지 않아 압출이 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

또한, 물김 찌꺼기에 포함된 거품에 의해 호퍼 내부에 설치된 센서가 오동작할 수 있는데, 가령 호퍼 내부에 물김 찌꺼기가 없음에도 거품이 차면 센서를 이를 감지함으로써 스크류가 물김 찌꺼기가 없이 동작하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 개구에 인접한 위치에서 스크류에 물김 찌꺼기가 끼여 스크류가 회전을 멈추는 것을 방지할 수 있는 물김 찌꺼기 압출 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스크류의 길이에 관계없이 물김 찌꺼기의 압출이 원활하게 이루어지도록 하는 물김 찌꺼기 압출 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 물김 찌꺼기에 포함된 거품에 의해 센서가 오동작하지 않도록 하는 물김 찌꺼기 압출 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 폐수가 포함된 물김 찌꺼기를 처리하는 물김 찌꺼기 압출 장치로서, 상기 압출 장치는, 상기 물김 찌꺼기를 입력받는 호퍼; 및 상기 호퍼에 밀폐 연결되어 상기 물김 찌꺼기를 압출하면서 포함된 폐수를 배출하는 압출 유닛을 포함하며, 상기 호퍼는 내부를 2개의 구역으로 구획하는 격벽이 비스듬하게 설치되어 각 구역에 대응하는 좁은 출구와 넓은 출구를 구비하고, 상기 좁은 출구에 대응하는 구역에서 상기 물김 찌꺼기에 포함된 거품을 쌓아 배출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 폐수가 포함된 물김 찌꺼기를 처리하는 물김 찌꺼기 압출 장치로서, 상기 압출 장치는, 상기 물김 찌꺼기를 입력받는 호퍼; 및 상기 호퍼에 밀폐 연결되어 상기 물김 찌꺼기를 압출하면서 포함된 폐수를 배출하는 압출 유닛을 포함하며, 상기 압출 유닛은, 모터에 의해 회전하는 스크류 축, 상기 스크류 축에 일체로 형성된 이송날개 및 상기 이송날개를 외부에서 덮는 커버로 이루어지고, 상기 이송날개는, 상기 호퍼의 출구에 대응하는 부분에서 상기 이송날개의 끝 부분에 축 방향으로 일정한 폭으로 연장하는 압출 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 이송날개는, 축 방향으로 축 직경이 변하는 변곡점까지 상기 이송날개의 피치가 일정하게 줄어들고, 상기 변곡점을 지나면서 직경이 감소한다.

바람직하게, 상기 이송날개의 피치는 상기 변곡점 이후 다시 증가하다가 감소한다.

바람직하게, 상기 커버는 상기 호퍼의 출구와 밀봉 결합하는 유입구가 형성되고, 전면에 상기 폐수만 통과하는 메시 구멍이 형성된다.

바람직하게, 상기 호퍼는 내부를 2개의 구역으로 구획하는 격벽이 비스듬하게 설치되어 각 구역에 대응하는 좁은 출구와 넓은 출구를 구비하며, 상기 좁은 출구에 대응하는 구역에서 상기 물김 찌꺼기에 포함된 거품을 쌓아 배출되지 않도록 한다.

바람직하게, 상기 스크류 축과 상기 커버 사이에 일정한 간격이 형성되고 상기 커버의 단부 외측에 스토퍼가 설치되어 상기 이송날개에 의해 압출되어 밀려나오는 물김 찌꺼기가 상기 스토퍼에 눌리면서 상기 커버의 단부와 상기 스토퍼 사이의 간극을 통하여 배출된다.

상기한 구성에 의하면, 압출 유닛의 유입구에 인접한 위치에서 스크류에 물김 찌꺼기가 끼여 스크류가 회전을 멈추는 것을 방지할 수 있다.

또한, 스크류의 길이에 관계없이 물김 찌꺼기의 압출이 원활하게 이루어질 수 있고, 그 결과 물김 찌꺼기의 처리능률이 향상된다.

또한, 물김 찌꺼기의 포함된 거품이 쌓이는 구역을 별도로 형성하고 다른 구역이 센서를 설치하여 센서가 거품을 감지하지 않도록 하여 센서의 오동작을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 물김 찌꺼기 압출 장치를 나타낸다.
도 2(a)와 2(b)는 각각 압출 장치의 측면도와 평면도이다.
도 3(a)과 3(b)은 각각 분해 사시도와 스크류의 수평 단면도이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 물김 찌꺼기 압출 장치를 나타내고, 도 2(a)와 2(b)는 각각 압출 장치의 측면도와 평면도이며, 도 3(a)과 3(b)은 각각 분해 사시도와 스크류의 수평 단면도이다.

물김 찌꺼기 압출 장치는 상기의 특허의 김가루 처리장치에 결합되어 사용될 수 있으며, 물김 찌꺼기로부터 폐수를 제거하여 폐수를 거의 함유하지 않은 물김 찌꺼기를 압출, 즉 압착하여 배출한다.

도 1을 참조하면, 물김 찌꺼기 압출 장치는, 물김 찌꺼기가 유입되는 호퍼(100), 유입된 물김 찌꺼기를 압출하는 압출 유닛(200), 및 구동유닛(300)으로 이루어진다.

압출 장치는, 도 2(a)와 같이, 호퍼(100)를 기준으로 약간 상방으로 경사를 이루도록 배치되는데, 이에 한정되지는 않으며, 이 실시 예에서는 쌍으로 설치되는 것을 예로 들고 있다.

이하, 물김 찌꺼기 압출 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<호퍼(100)>

도 3을 참조하면, 호퍼(100)는 상부에 넓은 입구(114)와 하부에 좁은 출구(112)를 갖는 사각형상의 본체(110)와 본체(110)의 내부를 구획하는 격벽(120)으로 구성된다.

본체(110)의 출구(112)는, 후술하는 것처럼, 압출 유닛(200)의 커버(210)에 형성된 유입구(212)에 대응하는 크기와 형상(이 실시 예에서는 반원형)으로 형성되어 유입구(212)와 결합시 누설이 생기지 않도록 할 수 있다.

도 3(b)을 참조하면, 격벽(120)은 본체(110)의 내부에 경사를 이루어 설치됨으로써, 본체(110)는 2개의 구역으로 구획되는데, 입구(114a)와 좁은 출구(112a)로 이루어진 구역과 입구(114b)와 넓은 출구(112b)로 이루어진 구역으로 나뉜다.

넓은 출구(112b)가 형성된 구역에는 투입되는 물김 찌꺼기의 양을 측정하는 센서(111)가 설치되어 물김 찌꺼기의 양에 따라 스크류 축(222)의 회전 속도를 제어한다.

상기와 같이 격벽(120)을 경사지게 설치함으로써, 물김 찌꺼기에 포함된 거품에 의한 센서(111)의 오동작을 방지할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 양쪽 입구(114a, 114b)를 통하여 물김 찌꺼기가 들어오면 물김 찌꺼기에 포함된 거품은 일정한 점도를 갖기 때문에 좁은 출구(112a)에 의해 빠져나가지 못하고 쌓이고, 나머지는 출구(112b)를 통해 압출 유닛(200)의 유입구(212)로 배출된다.

따라서, 반대 구역에 설치된 센서(111)는 거품에 관계없이 유입구(212)로 유입된 물김 찌꺼기의 양을 측정할 수 있기 때문에 거품에 의한 센서(111)의 오동작을 방지할 수 있다.

<압출 유닛(200)>

압출 유닛(200)은 스크류 축(222), 스크류 축(222)에 일체로 형성된 이송날개(224) 및 이송날개(224)를 외부에서 덮는 커버(210)로 이루어진다.

스크류 축(222)의 호퍼 측 단부는 베어링을 개재하여 브래킷에 고정되고 반대쪽 단부는 종동 기어가 결합하여 모터(미도시)의 구동 기어와 기어 결합하여 동력을 전달받는다.

스크류 축(222)은 전체적으로 균일한 직경으로 이루어지는데, 이송날개(224)의 직경이 줄어드는 위치(221)(이하, '변곡점'이라 함)부터 직경이 작아지며, 이송날개(224)가 없는 부분에 스토퍼(226)가 결합하여 배출부를 구성한다.

본 발명의 이송날개(224)는 다음의 특징을 갖는다.

첫째, 호퍼(100)의 출구(112)에 대응하는 부분에서 이송날개(224)의 끝 부분에 축 방향으로 일정한 폭을 갖는 압출 가이드(225)가 형성된다.

도 3(b)에 나타낸 것처럼, 압출 가이드(225)가 형성된 이송날개(224)의 축 방향 길이를 적어도 출구(112)의 폭보다 크게 형성함으로써 출구(112)를 통하여 내려오는 물김 찌꺼기를 원활하게 밀어낼 수 있다.

둘째, 축 방향으로 변곡점(221)까지 이송날개(224)의 피치는 일정하게 줄어들고, 변곡점(221) 이후는 다시 피치가 증가하다가 감소하는 형태를 갖는다.

이러한 이송날개(224)의 피치 구조는 본 발명자에 의한 다양한 실험 결과에 의해 도출된 조건으로, 물김 찌꺼기를 최적으로 원활하게 압출할 수 있는 조건이다.

셋째, 이송날개(224)는 변곡점(221)을 지나면서 일정한 비율로 직경이 감소한다.

이러한 구조에 의하면, 압출 유닛의 유입구에 인접한 위치에서 스크류에 물김 찌꺼기가 끼여 스크류가 회전을 멈추는 것을 방지할 수 있다.

또한, 스크류의 길이에 관계없이 물김 찌꺼기의 압출과 배출이 원활하게 이루어질 수 있고, 그 결과 물김 찌꺼기의 처리능률이 향상된다.

한편, 압출 유닛(200)의 축 방향 단부에는 배출부가 형성되는데, 도 2(b)의 원 안에 도시한 것처럼, 스크류 축(222)과 커버(210) 사이에는 일정한 간격이 형성되고 커버(210)의 단부 외측에 스토퍼(226)가 설치되어 이송날개(224)에 의해 압출되어 밀려나오는 물김 찌꺼기는 커버(210)의 단부와 스토퍼(226) 사이의 간극을 통하여 눌리면서 화살표로 나타낸 방향으로 배출된다.

커버(210)는 스크류(220)를 덮기 위해 한 쌍의 반원 형상으로 이루어져 결합하는데, 전면에 걸쳐 폐수만 배출되도록 메시 구멍(214)이 형성되고, 호퍼(100)의 출구(112)에 대응하여 유입구(212)가 형성된다.

이러한 구조에 의하면, 물김 찌꺼기에 함유된 폐수는 이송 과정에서 압출되면서 배출되는데 메시 구멍(214)을 통하여 곧바로 외부로 배출된다.

또한, 스크류(220)의 축 방향 단부에는 이송날개(224)의 직경이 점차 줄어들기 때문에 이에 대응하여 깔때기 형상으로 형성되며, 상기한 것처럼, 이 부분에서의 커버(210)의 내면과 스크류 축(222) 사이에는 일정한 간격이 형성되도록 한다.

<구동유닛(300)>

구동유닛(300)은 스크류 축(222)이 회전 가능하도록 지지하고 모터를 지지하는 브래킷(310), 스크류 축(222)의 축 방향 단부에서 스크류 축(222)에 결합된 종동 기어(320), 및 모터로 이루어지며, 모터의 구동 기어와 기어 결합한 종동 기어를 통하여 동력을 전달받아 스크류 축(222)을 회전시킨다.

상기한 것처럼, 모터는 컨트롤러에 의해 회전속도가 제어되는데, 센서(111)로부터 감지된 물김 찌꺼기의 양에 기초하여 모터의 회전속도가 제어되고 결과적으로 스트류 축(222)의 회전속도가 조절된다.

이하, 상기한 구성을 갖는 압출 장치의 동작에 대해 설명한다.

모터의 회전으로 스크류 축(222)이 회전하면, 호퍼(100)를 통해 들어온 물김 찌꺼기가 압출 유닛(200)의 유입구(212)로 유입된다.

물김 찌꺼기는 이송날개(224)의 회전에 의해 축 방향으로 이송되는데, 유입구(212)에 인접한 이송날개(224)의 이송 가이드(225)에 의해 이송날개(224)가 물김 찌꺼기를 웅켜잡는 방식으로 이송이 원활하게 이루어지도록 한다.

이송날개(224)의 피치가 축 방향으로 감소하기 때문에 물김 찌꺼기는 이송되면서 압출되어 함유된 폐수가 배출되어 커버(210)의 메시 구멍(214)을 통하여 외부로 배수된다.

변곡점(221)을 지나면서 이송날개(224)의 직경이 감소하고 커버(210)도 이에 대응하여 깔때기 형상으로 줄어들기 때문에 물김 찌꺼기는 더욱 압출되어 폐수가 대부분 배출되고 잔류하는 물김 찌꺼기는, 상기한 것처럼, 스크류 축(222)과 커버(210) 사이에 형성된 간격을 통하여 커버(210)의 단부 외측에 설치된 스토퍼(226)에 눌리면서 배출된다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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: 호퍼
200: 압출 유닛
300: 구동유닛

Claims

폐수가 포함된 물김 찌꺼기를 처리하는 물김 찌꺼기 압출 장치로서,
상기 압출 장치는,
상기 물김 찌꺼기를 입력받는 호퍼; 및
상기 호퍼에 밀폐 연결되어 상기 물김 찌꺼기를 압출하면서 포함된 폐수를 배출하는 압출 유닛을 포함하며,
상기 호퍼는 내부를 2개의 구역으로 구획하는 격벽이 비스듬하게 설치되어 좁은 출구를 갖는 제1구역과 넓은 출구를 갖는 제2구역으로 구분되고,
상기 제1구역에서 상기 물김 찌꺼기에 포함된 거품을 쌓아 배출되지 않도록 하고, 상기 제2구역에 상기 호퍼에 투입되는 물김 찌꺼기의 양을 측정하는 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치.
청구항 1에서,
상기 압출 유닛은, 모터에 의해 회전하는 스크류 축, 상기 스크류 축에 일체로 형성된 이송날개 및 상기 이송날개를 외부에서 덮는 커버로 이루어지고,
상기 좁은 출구와 상기 넓은 출구에 대응하는 부분에서 상기 이송날개의 끝 부분에 축 방향으로 일정한 폭으로 연장하는 압출 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치.
청구항 2에서,
상기 이송날개는, 축 방향으로 축 직경이 변하는 변곡점까지 상기 이송날개의 피치가 일정하게 줄어들고, 상기 변곡점을 지나면서 직경이 감소하는 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치.
청구항 3에서,
상기 이송날개의 피치는 상기 변곡점 이후 다시 증가하다가 감소하는 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치.
청구항 2에서,
상기 커버는 상기 호퍼의 좁은 출구와 넓은 출구와 밀봉 결합하는 유입구가 형성되고, 전면에 상기 폐수만 통과하는 메시 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치.
삭제
청구항 2에서,
상기 스크류 축과 상기 커버 사이에 일정한 간격이 형성되고 상기 커버의 단부 외측에 스토퍼가 설치되어 상기 이송날개에 의해 압출되어 밀려나오는 물김 찌꺼기가 상기 스토퍼에 눌리면서 상기 커버의 단부와 상기 스토퍼 사이의 간극을 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 물김 찌꺼기 압출 장치.