KR102430800B1 - 자외선을 이용한 벌크 곡물 가공용 모듈형 장치 - Google Patents

자외선을 이용한 벌크 곡물 가공용 모듈형 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선을 사용하여 벌크 재료, 특히 곡물 및 곡물 제품을 소독하는 장치에 관한 것이다. 그 기술 솔루션은 식품, 미생물학, 제약 산업, 약리학, 화장품 산업, 농업, 축산업, 가금 사육, 유기농 식품 생산에 사용할 수 있다.
벌크 곡물 제품 가공을 위한 모듈 장치가 연속적으로 배치된 동일한 모듈로 구성된다. 이 모듈은 직사각형 케이스로 구성되며상대 위치를 조정할 수있는 수평 거리로 케이스 내부에 UV 램프가 설치되고 유리에 인접한 보호용 UV 투명 테프론 코팅 램프가 장착되어 있으며 엎질러진 제품 상단에 보호막이 있다. 모듈에는 램프 중 하나에 방향한 램프의 자외선 방사 강도 센서와 램프를 오염시키는 장치가 설치되어 있다. 모듈은 랙에 장착되며 모듈 사이의 거리를 조정할 수 있으며 랙은 진동 메커니즘이 장착된 프레임에 장착된다.
기술적인 결과는 벌크 재료, 즉 중력의 작용하에 자외선 램프 사이의 곡물 제품을 통과시켜 벌크 재료 입자의 유속을 조절하고 조사 강도를 조절하는 능력을 가진 유해한 미생물을 제거하는 것이다.

Description

자외선을 이용한 벌크 곡물 가공용 모듈형 장치
본 발명은 자외선을 사용하여 벌크 재료, 특히 곡물 및 곡물 제품을 소독하는 장치에 관한 것이다. 그 기술 솔루션은 식품, 미생물학, 제약 산업, 약리학, 화장품 산업, 농업, 축산업, 가금 사육, 유기농 식품 생산에 사용될 수 있다.
소독 및 살균 세정을 목적으로 하는 자외선에 의한 재료의 가공 및 이를위한 다양한 장치가 널리 알려져 있다. 특히, 그것은 유해 미생물로부터 그들을 청소하는 목적으로 곡물 곡물의 자외선 스펙트럼을 조사하는데 사용되며 알려져 있다([1] - 특허 RU 2318305). 광산 유형([2] - 특허 RU 9514, [3] - 특허 RU 2228120), 드럼 유형 ([4] - 특허 RU 82510, [5] - 특허 RU 2537500), 컨베이어 유형([6] - 특허 RU 2475010) 장치가 있다.
자외선(방사선)[1]로 조사하는 것을 포함하는 소맥밀 종자 가공 방법에서, 종자를 조사하고 가공하는 장치가 기재되어 있다. 곡물을 조사하고 가공하는 장치는 시드 헙퍼, 서반대편 벽면에 비스듬한 각도로 곡물(벌크 재료)을 위한 투수판(보호 커버)이 하나씩 배치되는 조사용 챔버(하우징) 및 UV 방출기(UV 램프)를 포함한다.
전술된 장치[1]에서, 램프를 오염으로부터 제거하기 위한 수단이 없기 때문에, 방사선 플럭스 및 자외선 조사량을 감소시킬 수 있고, 자외선 강도를 위한 센서도 제공되지 않는다. 램프는 기계적 손상으로부터 보호되지 않는다. 몸체는 단일이며, 램프의 수, 입자 간 거리, 입자 낙하 속도를 변화시킴으로써 가공되는 재료의 유형에 따라 자외선 복사로 가공 강도를 조정할 수 없다. 보호 커버 간의 간격을 변경하여 벌크 재료의 통과 속도를 조정할 가능성은 없다. 모든 면에서 벌크 재료를 동시에 가공할 가능성은 없다. 램프 받침대의 기초의 가열 및 벌크 재료 입자의 마찰로 인해 발생하는 정전기의 제거가 보장되지 않는다.
곡물 건조기와 램프에 곡물을 적재하기 위한 곡물 반사기(보호 실드), 열원(램프), 물레방아(로딩 메카니즘)가 있는 건조실(하우징)을 포함하는 곡물 건조 장치(2)가 있다. 수평 곡물 리플렉터는 서로에 대해 각을 이루며, 리플렉터의 하단 열의 각도는 이전보다 커지며, 건조 및 해충 조사를 위한 열원은 전기 램프이다. 램프는 리플렉터의 각 열에 놓이지 않는다. 별도의 열에서 램프는 해충에 해로운 방사선으로 설치된다.
그 장치[2]는 보호용 테플론 코팅이 된 자외선 램프를 설치하지 않으므로 방사 유형은 명시되지 않는다. 몸체는 단일이며, 램프의 수, 입자 간 거리, 입자 낙하 속도를 변화시킴으로써 가공되는 재료의 유형에 따라 자외선 복사로 가공 강도를 조정할 수 없다. 조사의 강도와 오염으로부터 램프를 제거하는 요소를 포함하지 않는다. 곡물의 리플렉터(보호 실드) 사이의 간격을 조정할 가능성은 없다. 램프 받침대의 기초의 가열 및 벌크 재료 입자의 마찰로 인해 발생하는 정전기의 제거가 보장되지 않는다.
로딩 및 언로딩 장치, 작업 바디 및 UV 방사에 투명하고 작업 바디 내부에 위치한 커버로 둘러싸인 UV 램프를 포함하는 자외선(UV) 방사선으로 벌크 재료를 가공하기 위한 장치[3]가 있다. UV 램프는 수평 및 수직 열에서 서로 평행하며, 수평 열에서는 등 간격이고 수직 열에서는 연속 감소 간격이다. 작업 바디에서 한 램프에 방향한 UV 방사의 강도 센서가 설치되어 있다.
이 장치[3]는 본질적으로 가장 가깝고 프로토 타입으로 선택된다. 디자인의 단점은 다음과 같다.
몸체는 단일이며, 모든 램프는 몸체에 단단히 설치된다. 필요에 따라 다양한 유형의 벌크 재료에 대한 장치를 조정할 가능성은 없다. 장치 몸체를 수정하지 않으면 장치의 생산성을 변경하는 것은 어렵다. 벌크 재료의 낙하 속도를 늦출 가능성은 없으므로 장치에 UV 램프가 많이 설치되어야 한다. 벌크 재료의 한 부분을 여러 번 가공할 수 있으려면 추가 메커니즘과 기계를 설치해야 하므로 장치 크기가 훨씬 커진다. 장치에서 별도의 설치된 램프 그룹을 변경하거나 설치하여 자외선 램프의 수를 변경할 수 없다. 장비는 단순히 램프를 모듈에 추가하거나 빼서 지나가는 재료에 따라 방사선의 강도를 선택할 수 없다. 손상에 대한 램프의 보호가 충분히 보장되지 않아 보호 커버가 램프의 맨 위 열 위에만 설치된다. 쿼츠 커버는 깨지기 쉽기 때문에 안정적인 램프 보호 기능을 제공하지 못한다. 보호판 간의 간격을 변경하여 벌크 재료의 통과 속도를 조정할 가능성은 없다. 물질 입자의 마찰로 인해 발생하는 정전기의 제거가 보장되지 않는다. 커버를 청소하는 장치는 표면에 기계적인 영향을 미치지만 입자의 마찰로 인해 커버가 손상될 수 있다.
본 발명이 지향하는 기술적인 문제점은 자외선에 의한 벌크 재료의 가공을 보장하며, 방사선의 강도를 조절하는 능력을 가진 자외선으로 벌크 재료 가공, 유속 조정 능력으로 중력에 의한 벌크 재료의 이동을 보장하며 모든 측면에서 벌크 재료의 입자를 동시에 균일하게 조사하고 운송, 설치, 수리 및 작동의 용이성을 보장하고 정전기를 중화한다. 장치가 구조적으로 복잡하지 않아야 하며 표준 요소를 조립하여 생산성을 높일 수 있는 기회를 제공해야 한다.
기술적인 결과는 벌크 재료, 즉 중력의 작용하에 자외선 램프 사이의 곡물 제품을 통과시켜 벌크 재료 입자의 유속을 조절하고 조사 강도를 조절하는 능력을 가진 유해한 미생물을 제거하는 것이다.
기술적 결과는 자외선을 이용하여 벌크 곡물 제품 가공을 위한 모듈 장치가 연속적으로 배치된 동일한 모듈로 구성된다. 이 모듈은 직사각형 케이스로 구성되며 상대 위치를 조정할 수 있는 수평 거리로 케이스 내부에 UV 램프가 설치되고 유리에 인접한 보호용 UV 투명 테프론 코팅 램프가 장착되어 있으며 엎질러진 제품 상단에 보호막이 있다. 모듈에는 램프 중 하나에 방향한 램프의 자외선 방사 강도 센서와 램프를 오염시키는 장치가 설치되어 있다. 모듈은 랙에 장착되며 모듈 사이의 거리를 조정할 수 있으며 랙은 진동 메커니즘이 장착된 프레임에 장착된다.
위의 내용은 명시된 기술 결과의 달성을 보장한다.
보호 커버는 L형강 또는 C형강의 형태로 금속 또는 복합 재료로 만들어 질 수 있다.
모듈 내부의 엎질러진 제품의 막힘을 없애기 위해 각 보호 커버(앤글)에 개별적으로 또는 전체 장치에 약간의 진동을 가하는 것이 필요하다.
전체 장치를 위한 진동 메커니즘은 베이스와 진동 모터를 포함하며 프레임은 댐퍼로 베이스에 장착되고 진동 모터는 프레임에 고정된다.
낮은 외부 온도에서 장치를 작동시키기 위해 적외선 소스를 통해 UV 램프의 소켓 가열은 제공된다. 인접한 모듈의 자외선 램프는 서로 교차하여 위치한다.
램프 청소을 위한 장치는 모듈 케이스의 구멍에 장착된 공압식 피팅을 포함한다. 장치는 각 모듈에서 정전기를 제거하는 양극 이오나이저를 포함하고 있다.
본 발명은 다음의 도면으로 설명된다:
도 1은 프레임이 없는 장치의 전경, 랙에 설치된 3 개의 모듈이 표시된다;
도 2는 보호커버 쪽 장치의 전경, 랙에 설치된 3 개의 모듈이 표시된다;
도 3은 보호커버 쪽 장치의 전경, 랙에 설치된 3 개의 모듈이 표시되며 외 모듈의 2개 보호커버가 없다;
도 4는 두 개의 모듈을 부분적으로 잘라낸 프레임이 없는 장치의 전경이다;
도 5는 C형강 보호 커버가 있는 콩과 식물을 위한 두 개의 단일 모듈이다.
본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않는다.
자외선으로 벌크 곡물 제품을 가공하는 모듈 장치는 6 개의 랙(2)에 서리된 3 개의 모듈(1)(도 1,2,3,4,5)을 포함한다. 랙(2)은 수직으로 설치되고 모듈(1)은 직렬로 배열된다. 랙(2) 및 모듈(1)의 수는 필요한 생산량과 가공되는 벌크 재료의 유형에 따라 조정할 수 있다. 모듈(1)은 정사각형의 케이스(3)(도 1,2,3,4)로 이루어져 있으며, 그 안에는 서로 10cm 간격으로 UV 램프(4)(도 1,3,4)가 수평으로 나란히 배치되어 있다. -35°C ~ + 40°C의 다양한 야외 온도에서 사용할 수 있는 UVC 유형 특수 램프가 사용된다. 각 램프(4)는 램프(4) 위의 모듈(1)의 상부에 위치된 보호 커버(5)(도 2, 3, 4, 5)를 가지고 있다. 보호 커버(5)는 L형강(도 1, 2, 3, 4) 또는 C형강(도 5)의 형태로 만들어 질 수 있다. 보호 커버는 금속으로 만들어 질 수 있다. 보호 커버(5)는 탄소 섬유로 만들 수 있다. 보호 커버(5)는 곡물 제품 위로부터 흐르는 입자의 충돌로부터 각 램프(4)를 보호한다. 또한 각 램프(4) 위의 보호 커버(5)는 장치의 모듈(1)을 통해 지나가는 제품의 동일한 침투 속도를 유지할 수 있게 한다. 램프(4)와 보호 커버(5)는 단일 요소를 형성하고 조정 가능한 몸체에 설치된다. 보호커버(5)를 갖는 각 램프(4)는 옆에 있는 보호커버를 갖는 인접 램프에 대해 상대적으로 몸체(3) 내에서 이동될 수 있다. 램프(4)는 플라스크(유리) 램프(4)에 밀접하게 인접한 보호용 테플론 코팅재에 있다. 테프론 코팅은 자외선에 대해 투명하며 기계적 손상으로부터 램프(4)의 유리(플라스크)를 보호하는 동시에 압축 공기를 가하여 램프의 표면을 먼지 및 오물로부터 쉽게 청소할 수 있도록 한다. 모듈(1)은 램프(4) 중 하나에 방향된 램프(4)로부터의 자외선 방사의 강도 센서(6)(도면에 도시되지 않음)가 설치되어 있다. 랙(2)은 진동기구(8)(도면에 도시되지 않음)가 있는 프레임(7)(도면에 도시되지 않음)에 설치되어 있다. 진동기구(8)는 베이스(9)(도면에 도시하지 않음) 및 진동 모터(10)(도면에 도시하지 않음)를 포함한다. 프레임(7)은 스프링 받침대 및 휠(도시되지 않음)의 형태로 만들어진 댐퍼(11)(도시되지 않음)에 의해 베이스(9) 상에 설치되어 있다. 진동 모터(10)는 프레임(7) 상에 고정되어 있다. 그에 따라, 모듈(1)에는 진동이 주어져, 벌크 재료(입자 제품)의 입자의 균일한 유출 및 막힘의 부재를 보장한다. 전체 장치의 진동은 베이스(9)에 장착된 전기 모터(도시되지 않음) 및 프레임(7)과 연결되는 크랭크 기구를 통해 제공될 수 있다. 각 모듈(1)에는 램프(4)의 베이스를 가열하기 위한 적외선 히터(12)(도시되지 않음)가 설치되어 있다. 이웃하는 모듈(1)의 램프(4)는 서로에 교차하고 있다. 모듈(1)에는 램프(4)의 청소장치(13)(도시되지 않음)가 설치되어 있다. 램프(4)를 청소하는 장치(13)는 구멍(15)(도시되지 않음) 내의 모듈(1)의 몸체(3) 상에 설치된 공기압식 연결구(14)(도면에 도시되지 않음)를 포함한다. 장치는 각 모듈(1)로부터 정전기를 제거하는 양극성 이온화기(16)(도면에 도시되지 않음)를 포함한다. 모듈(1)의 몸체(3)은 사각 단면의 파이프(18)(도 4) 및 편평한 칸막기(19)(도 4)으로 제조된 프레임(17)(도 4)으로 구성되어 있다. 랙(2)은 구멍(20)을 갖는 C형강의 형태로 제조된다(도 4). 몸체(3)은 파이프(18)의 구멍(22)(도 4)에 설치하는 핀(21)(도 4)에 의해 랙(2)에 고정된다. 램프(4)는 편평한 칸막이 부(19)의 구멍 내에 설치된다. 각 모듈(1)은 벌크 재료의 입자의 유동을 지시하기 위해 피치된 플레이트(23)(도 4)를 설비할 수 있다. 모듈(1)을 갖는 랙(2)이 상부에 설치되는 프레임(7)은 파이프로 만들어진 프레임이고, 생산 용량의 범위, 장치 전력 및 벌크 재료의 유형에 따라 개별적으로 만들어진다.
자외선에 의한 벌크 곡물 제품의 가공를 위한 모듈 장치 동작은 자외선 방사 램프(4)로 모듈(1)을 통해 벌크 재료를 위에서 아래로 체로 치는 공정에 기초한다. 램프(4)를 전류원에 연결한다. 램프(4)는 자외선을 방출한다. 진동기구(8)를 가동시키기 위해 진동 모터(10)를 시동한다. 프레임(7)에 설치된 진동 모터(10)는 프레임(7)에 진동을 전달하고, 베이스(9)에 단단히 연결되지 않은 프레임(7)은 댐퍼(11)(스프링에 의해 유지되는 동안 휠 상에서 앞뒤로 롤)에서 진동하기 시작한다. 프레임(7) 및 랙(2)에 있는 진동은 모듈(1)에 전달된다. 소맥밀 같은 입상 재료를 가지고 모듈(1) 위에 붓는다. 가공되는 재료의 투입 및 배출 작업을 위해 장치에는 예를 들어 스크류, 엘리베이터 또는 벨트 컨베이어 형태의 투입 및 배출 장치가 설비될 수 있다. 벌크 재료인 중력 입자의 작용 하에, 소맥밀은 보호 커버(5)상에 떨어지고, 옆에 있는 커버(5) 사이의 갭으로 중량 및 진동의 작용 하에 전락한다. 경 전락 플레이트(23)는 벌크 곡물 입자의 갭으로의 방향을 용이하게 한다. 필요한 속도를 제공하기 위해 벌크 재료의 특성에 따라 보호 커버(5)의 위치는 보호 커버(5)의 인접한 에지 사이의 최적의 갭을 선택하여 그 아래에 설치된 램프와 함께 조정한다. 보호 커버(5)및 옆에 있는 보호 커버(5)사이의 갭을 조정할 수 있으므로, 제품의 유출 시간 및 그 양을 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 자외선 복사량을 조정할 수 있다. 벌크 재료의 입자는 보호 커버(5) 사이의 갭을 통과하지만, 진동은 입자가 갭에서 정지하여 막힘을 형성하지 못하게 한다. 갭을 통과한 후, 보호 커버(5) 사이에서 입자는 떨어지고 회전하며, 램프(4)로부터의 UV 방사선은 입자를 조사한다. 보호 커버(5)는 위에서 흘러 나오는 벌크 곡물 입자의 충돌에서 각 램프(4)를 보호한다. 입자는 위에서 아래로 순서대로 설치된 모듈을 순차적으로 통과한다. 램프 테프론 코팅(4)는 자외선을 투과시켜 램프(4)의 유리(플라스크)를 기계적 손상으로부터 보호한다. 램프(4)의 자외선 조사는 벌크 재료의 입자 표면에 영향을 주어 소독하고, 살균하고, 바이러스, 박테리아, 포자, 곰팡이 등의 유해한 미생물을 세정한다. 램프(4) 중 하나에 방향된 램프(4)의 자외선 방사의 강도 센서(6)(도면에 도시되지 않음)는 자외선 방사의 강도를 모니터링 할 수 있게 한다. 이 경우, 램프(4)의 테플론 코팅의 오염으로 인해 자외선 강도의 감소가 일어나고, 강도 센서(6)의 지시에 따라 먼지 및 오물로부터의 세정의 필요성을 결정한다. 램프(4)의 테플론 코팅을 청소하려면 청소 장치(13)를 사용한다. 공압 피팅(14)(도면에 미도시)에 공압식 호스(표시되지 않음)를 연결하고 이들에 컴프레셔 또는 리시버의 압축 공기를 공급한다. 압축 공기는 램프(4) 테플론 코팅의 오염을 제거한다. 장치 용량과 위에서부터 장치를 통해 벌크 재료를 가공 정도는 설치된 모듈(1)의 수 뿐만 아니라 랙(2)의 수와 모듈(1)의 총 수에 따라 달라집니다. 인접한 모듈의 램프(4)는 교차하고, 즉 서로에 대해 교차하여 입자의 이동 방향을 변경하고 더 균일하게 조사할 수 있게 한다. 장치 작업 중에 발생하는 정전기는 양극 이온화 장치(16)로 제거된다. 양극 이온화 장치(16)는 설비 랙(2) 상에 모듈(1) 당 하나씩 설치될 수 있습니다. 각 모듈(1)에는 램프(4)의 베이스를 가열을 제공하는 적외선 히터(12)(도시되지 않음)가 설치되어 있다.
산업 적용성은 장치가 단순한 설계를 가지고 있으며 제조가 어렵지 않고 정교한 기술 장비가 필요하지 않으며 현대 산업 설비에 설치가 가능하며 곡물의 선행 처리를 위해 농업에 사용될 수 있고 해로운 미생물로부터 곡물 작물을 청소할 수 있다. 본 발명의 사용은 필요에 따라 소량 및 산업 규모로 세균, 진균류, 포자로부터 약 20 % 에서 99.99 %까지 화학 물질을 사용하지 않고 인간에게 무해하게 세정할 수 있게 한다. 파종 전 세정하기 위해 장치 사용은 곡물의 발아를 향상시키고 파종에서 수확까지의 성장과 함께 작물에 의해 영향을 받는 질병의 수를 감소시킨다. 축산업과 가금 사육에서 자치를 사용은 식량으로 질병이 전염될 가능성이 줄어들고 조류 및 동물의 사망 확률이 감소한다. 동시에 곡물 제품을 처리하기 위한 장치 사용은 화학 물질과 항생제의 사용을 줄이거나 완전히 없앨 수 있다.

Claims (7)

  1. UV 방사선으로 벌크 곡물 제품을 가공하기 위한 모듈형 장치로서,
    연속적으로 배치된 동일한 모듈들을 포함하고,
    상기 모듈은 정사각형 케이스로 구성되며, 상기 정사각형 케이스는 편평한 칸막이에 의해 연결된 직사각형 단면의 파이프에 의해 형성된 프레임이며,
    상기 모듈 각각의 상단에 상기 프레임의 둘레를 따라 피치된 플레이트가 제공되고,
    상기 케이스 내에는 UV 방사선 램프들이 서로 동일한 거리로 이격되고 분리가능하게 수평방향으로 장착되고,
    상기 램프에는 상기 램프의 유리에 인접한 보호용 UV 방사선 투명 테프론 코팅이 설치되며 상기 램프의 상단에는 보호 커버가 설치되고,
    상기 모듈 각각은 상기 램프들 중 하나를 향하도록 배향된 램프 UV 강도 센서와 상기 램프를 오염으로부터 세정하기 위한 장치를 포함하고,
    상기 모듈은, 모듈들 사이의 거리 조정이 가능한 구멍을 갖는 C형강 형태로 만들어진 랙에 장착되고,
    상기 랙은 진동 메커니즘이 설치된 프레임 상이 고정되는,
    모듈형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프를 세정하는 장치는 상기 모듈의 케이스에 있는 구멍에 설치된 공기압식 연결구를 포함하는,
    모듈형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    적외선 소스를 더 포함하는,
    모듈형 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 각각은 양극 이온화 장치를 포함하는,
    모듈형 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 커버는 L형강 또는 C형강의 형태로, 금속 또는 복합 재료로 만들어진,
    모듈형 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 메커니즘은 베이스와 진동 모터를 포함하고, 상기 프레임은 댐퍼에 의해 상기 베이스 상에 장착되고, 상기 진동 모터는 상기 프레임 상에 고정된,
    모듈형 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    인접한 모듈들 내의 상기 램프들은 서로에 대해 교차되도록 위치된,
    모듈형 장치.
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