KR102568829B1 - 버섯 배지 분산 투입장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버섯 배지를 발효조에 뭉치지 않도록 흐트려서 투입하기 위한 버섯 배지 분산 투입장치에 관한 것으로, 전,후진 및 방향전환이 가능한 차체(100); 상기 차체(100)의 상부에 설치되며 버섯 배지가 투입되는 호퍼(200); 상기 호퍼(200)의 바닥에 설치되는 1차 컨베이어(300); 상기 1차 컨베이어(300)의 말단에 설치되어 회전하면서 1차 컨베이어(300)를 타고 이송되는 버섯 배지의 양을 조절하기 위한 회전 드럼(400); 상기 회전 드럼(400)에 의해 조절된 버섯 배지를 분쇄하는 1쌍의 회전 커터(500); 상기 차체(100)의 전방에 좌우 회동 및 상하 틸팅이 가능하게 설치되어 상기 회전 커터(500)를 통과하여 분쇄된 버섯 배지를 발효조로 배출하는 2차 컨베이어(600);를 포함하여 이루어져 있다.

Description

버섯 배지 분산 투입장치{MUSHROOM MEDIA SPREADER}
본 발명은 버섯 배지가 덩어리 상태로 뭉치지 않도록 잘게 파쇄하고 부슬부슬하게 분산시켜서 발효조에 균일한 밀도로 투입하기 위한 버섯 배지 분산 투입장치에 관한 것이다.
양송이(Agaricus bisporus) 배지는 짚에 축분, 석고 등을 섞어 교반하여 호기 발효시켜 만든다. 양송이는 이 배지를 저온 살균(pasteurizing)하고 후발효(conditioning)하여 암모니아를 제거하고 종균을 접종하여 활착시킨 후 복토를 하여 재배하는 특성이 있다(Grivensven, 1988).
병 버섯 재배와 액체 종균기술을 사용할 수 있는 다른 농산 버섯은 우리나라의 생육기술이 정상급 수준에 있으나, 양송이는 이런 기술을 사용할 수 없는 재배특성으로 인해 재배기술이 매우 뒤처져 있는 실정이다. 1960년대에 양송이버섯 인공재배가 도입된 후 현재까지도 재배기술 확립이 미흡하여 수확량이 불안정한 상태라고 보고 되었다(Kim et al, 2010).
또한, 양송이버섯의 수량은 배지의 품질에 크게 영향을 받는다(Llama et al, 2014). 우리나라는 양송이 배지를 만드는 유기질재료로 주로 볏짚을 사용하기 때문에 서구의 퇴비제조방법과는 일치되지 않는 부분이 많이 있다.
국내에서는 1960년대에 양송이 재배가 보급된 이후 볏짚에 계분과 석고를 인력으로 섞어 2~3일씩 쌓아두기를 5~7회 반복하여 호기성 발효를 시켜 1차 배지를 만들었다. 이것을 재배사에 입상하여 재배사에서 2차 배지, 3차 배지를 만들고 그 위에 흙을 복토하여 양송이를 재배하여 왔다.
일반적으로, 상술한 버섯 배지를 대량으로 생산하기 위해서는 배지 재료인 볏짚, 톱밥, 석고, 계분, 솜, 기타 각종 부산물 등을 야외에서 포크레인(굴삭기), 페이로더, 트랙터 등의 장비를 이용하여 덜기, 물 축이기, 뒤집기, 혼합 등의 작업을 하고, 이를 발효조(벙커)에 투입하여 일정 시간 동안 호기성 발효를 충분히 시킨 후 버섯 균을 접종한 후 재배사에 입상하여 온도, 습도, 빛 등의 재배 조건을 맞춰주면 버섯이 자라게 된다.
한편, 혼합된 버섯 배지를 발효조에 투입할 때, 포크레인의 삽(SHOVEL) 또는 포크(FORK) 어태치먼트를 사용하여 일정량씩 떠서 투입하게 되면, 버섯 배지가 덩어리진 상태로 뭉치거나 어느 한쪽이 과도하게 압축되게 되고, 발효조의 전체 구역에 걸쳐 부슬부슬한 상태에서 균일한 밀도로 쌓이지 않게 됨으로써 발효조 바닥에 형성된 공기 공급관에서 공급되는 공기가 버섯 배지의 내부로 깊고 고르게 유입되지 않아 정상적으로 저온 살균 및 호기성 발효가 되지 않게 되어 버섯 배지의 품질이 저하되게 되는 문제점이 발생하고 있다.
한국등록특허 제10-1235913호(2013.02.15. 등록) 한국등록실용 제20-0279749호(2002.06.14. 등록) 한국공개실용 제20-2010-0002954호(2010.03.15. 공개) 한국공개특허 제10-2010-0039756호(2010.04.16. 공개)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 여러 가지 재료가 혼합된 버섯 배지를 발효조에 투입할 때, 포크레인을 사용할 경우 발생할 수 있는 뭉침이 없이 부슬부슬하게 고르게 펼쳐서 분산 투입할 수 있도록 함으로써 공기의 유입이 원활해지도록 하여 저온 살균 및 호기성 발효가 효과적으로 이루어져 고품질의 버섯 배지를 생산하기 위한 버섯 배지 분산 투입장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전,후진 및 방향전환이 가능한 차체와; 상기 차체의 상부에 설치되며 버섯 배지가 투입되는 호퍼와; 상기 호퍼의 바닥에 설치되는 1차 컨베이어와; 상기 1차 컨베이어의 말단에 설치되어 회전하면서 1차 컨베이어를 타고 이송되는 버섯 배지의 양을 조절하기 위한 회전 드럼과; 상기 회전 드럼에 의해 조절된 버섯 배지를 분쇄하는 1쌍의 회전 커터와; 상기 차체의 전방에 좌우 회동 및 상하 틸팅이 가능하게 설치되어 상기 회전 커터를 통과하여 분쇄된 버섯 배지를 발효조로 배출하는 2차 컨베이어;를 포함하는 버섯 배지 분산 투입장치를 제공한다.
바람직하기에, 상기 2차 컨베이어의 좌우 측에는 좌우 회동시 발효조 벽면에 접촉할 경우 회동방향을 자동으로 전환 시키기 위한 리미트 스위치가 설치되고, 상기 2차 컨베이어의 선단부에는 발효조로 투하되는 버섯 배지에 수분을 공급하기 위한 살수 노즐이 설치된다.
본 발명의 실시 예에 의하면 여러 가지 재료가 혼합된 버섯 배지를 대량으로 생산하는 과정에서, 혼합된 버섯 배지를 포크레인을 사용하여 무작위로 불균일하게 그대로 발효조에 투입하지 않고, 본 발명의 분산 투입장치의 호퍼에 투입하면 1차 컨베이어에 의해 이송되면서 회전 드럼에 의해 양이 조절되고, 회전 커터에 의해 볏짚이나 뭉친 덩어리가 잘게 파쇄되어 2차 컨베이어로 공급되어 발효조에 부슬부슬하게 흐트러진 상태로 분산 투입되게 됨으로써 발효조에 투입된 버섯 배지에 뭉침이 발생하지 않고, 전체 구역에 걸쳐 고르게 투입할 수 있게 되므로 버섯 배지 내부로 공기의 유입이 원활해지게 되어 저온 살균 및 호기성 발효가 효과적으로 이루어질 수 있게 됨으로써 우수한 품질의 버섯 배지를 대량으로 생산할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 버섯 배지 분산 투입장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 버섯 배지 분산 투입장치의 배면 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 버섯 배지 분산 투입장치의 측면도로, 상하 틸팅 상태를 보이고 있고,
도 4는 본 발명에 의한 버섯 배지 분산 투입장치의 평면도로, 좌우 회동(스윙) 상태를 보이고 있으며,
도 5는 본 발명에 의한 버섯 배지 분산 투입장치의 측단면도,
도 6은 회전 드럼의 사시도,
도 6은 회전 커터의 사시도,
도 7은 본 발명의 투입장치에서 컨트롤 박스와 리모콘의 구성도이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 8에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 버섯 배지 분산 투입장치(1)가 도시되어 있는데, 이는 전,후진 및 방향전환이 가능한 차체(100)와; 상기 차체(100)의 상부에 설치되며 버섯 배지가 투입되는 호퍼(200)와; 상기 호퍼(200)의 바닥에 설치되는 1차 컨베이어(300)와; 상기 1차 컨베이어(300)의 말단에 설치되어 회전하면서 1차 컨베이어(300)를 타고 이송되는 버섯 배지의 양을 조절하기 위한 회전 드럼(400)과; 상기 회전 드럼(400)에 의해 조절된 버섯 배지를 분쇄하는 1쌍의 회전 커터(500)와; 상기 차체(100)의 전방에 좌우 회동 및 상하 틸팅(tilting;경동)이 가능하게 설치되어 상기 회전 커터(500)를 통과하여 분쇄된 버섯 배지를 발효조로 배출하는 2차 컨베이어(600);를 포함하여 이루어져 있다.
본 실시 예에서, 상기 차체(100)의 전,후진과 조향 및 1,2차 컨베이어(300,600)와 회전 드럼(400) 및 회전 커터(500)의 구동은 전동 모터(M1,M2,M3,M4,M5,M5')로 이루어지고, 상기 2차 컨베이어(600)의 좌우 회동 및 틸팅 동작은 유압 모터(P)에 의해 구동되는 유압 실린더(C1,C2,C3)에 의해 이루어지도록 되어 있다.
이를 상세히 설명하면, 차체(100)의 전륜(110)에는 주행용 전동 모터(M1)가 연결되어 있어 전륜(前輪) 구동방식으로 전,후진이 이루어지고, 차체(100)의 후륜(120)에는 조향용 전동 모터(M2)가 구비되어 있어 방향 전환이 이루어질 수 있도록 되어 있다.
또, 상기 1,2차 컨베이어(300,600)는 각각 전동 모터(M3)(M5,M5')에 의해 구동되고, 회전 드럼(400)은 상기 1차 컨베이어(300)를 구동시키기 위한 전동 모터(M3)에 의해 구동되며, 회전 커터(500)는 또 다른 전동 모터(M4)에 의해 구동되도록 되어 있는데, 상기 전동 모터의 동력은 직결되거나 체인 또는 벨트를 통해서 구동축으로 연결된다.
또한, 상기 2차 컨베이어(600)의 틸팅(상하로의 들림과 내림 동작)은 좌,우 1쌍의 유압 실린더(C1,C2)에 의해 소정 각도 범위 내에서 동작이 이루어지고, 2차 컨베이어(600)의 좌우 회동은 또 다른 유압 실린더(C3)에 의해 소정 각도 범위 내에서 동작이 이루어지게 된다.
한편, 도면상으로는 상기 1,2차 컨베이어의 장력을 조절하기 위한 장력조절구가 도시되어 있지 않으나, 컨베이어의 일단에 공지의 장력조절구가 설치되어 필요에 따라 적정한 장력을 유지할 수 있도록 조절하여 사용하면 된다.
또, 상기 호퍼(200)는 포크레인을 이용하여 혼합한 버섯 배지를 1차 컨베이어(300)에 투입하기 위한 것으로, 1차 컨베이어(300)의 선단에서부터 후단까지 외곽을 감싸는 형태로 상광 하협의 형태로 이루어져 있고, 호퍼(200)의 타단에는 회전 드럼(400) 쪽으로 버섯 배지가 유입될 수 있도록 개방되어 있다.
또, 본 실시 예에서, 상기 2차 컨베이어(600)의 좌우 측에는 좌우 회동시 발효조 벽면에 2차 컨베이어(60)의 측면이 접촉할 경우, 2차 컨베이어의 회동방향을 자동으로 전환시키기 위한 리미트 스위치(SW1,SW2)가 설치되어 있어서 이 리미트 스위치(SW1,SW2) 중의 어느 한쪽에서 접촉 신호를 감지하면 유압 실린더(C3)로 공급되는 유압유를 반대방향으로 공급하는 것에 의해 2차 컨베이어(600)의 좌우 회동 동작을 자동으로 전환시키게 되어 2차 컨베이어 및 발효조의 벽면이 손상되는 것을 방지함과 아울러 조작자가 일일이 방향 전환 조작을 하지 않도록 되어 있다.
도면 중 부호 410은 회전 드럼(400)의 외부를 감싸는 커버이고, 부호 530은 회전 커터(500)를 감싸는 커버이다.
한편, 본 실시 예에서, 상기 2차 컨베이어(600)의 선단부에는 발효조로 투하되는 버섯 배지에 수분을 공급하기 위한 살수 노즐(700)이 좌우로 일정 간격 이격되어 복수개가 설치되어 필요 시 수분을 공급할 수 있도록 되어 있는데, 상기 살수 노즐(700) 쪽으로 연결된 호스(710)에는 밸브(720)가 설치되어 이 밸브를 수동으로 또는 전기식(솔레노이드)으로 개폐하는 것에 의해 살수 여부를 선택하거나 살수 양을 조절할 수 있다.
또, 본 실시 예에서, 상기 차체(100)의 일 측부에는 차체(100)의 전,후진 및 조향(방향 전환), 1,2차 컨베이어(300,600)의 동작, 회전 드럼(400)과 회전 커터(500)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤 박스(800)가 설치되는데, 상기 컨트롤 박스(800)는 작업자가 직접 외부에 설치된 여러 스위치를 조작하는 것에 의해 분사 투입장치(1)의 동작을 현장에서 직접 제어할 수 있도록 되어 있음은 물론, 도 7에 도시된 바와 같이 휴대가 가능한 소형 무선 리모콘(900)에 의해 원격 제어될 수 있도록 되어 있다.
상기 무선 리모콘(900)에는 8개의 스위치(S1~S8)가 구비되어 있는데, 이는 2차 컨베이어(600)의 상,하 틸팅을 위한 스위치(S1,S2)와 좌우 스윙을 위한 스위치(S3,S4) 및 차체(100)의 전,후진을 위한 스위치(S5,S6)와 좌,우 조향을 위한 스위치(S7,S8)가 구비되어 있다.
본 실시 예에 의한 버섯 배지 분산 투입장치는 무선 리모콘(900)에 의해 원격조작이 가능하므로 조작자가 차체에 근접하여 컨트롤 박스(800)를 조작하지 않아도 되므로 안전사고의 발생 우려가 적고, 버섯 배지를 혼합하거나 투입하기 위한 포크레인 조작자가 무선 리모콘(900)을 휴대한 상태에서 조작하는 것에 의해 발효조에 버섯 배지를 효과적으로 투입할 수 있으므로 버섯 배지의 투입 작업에 소요되는 작업자도 1인으로 충분히 소화할 수 있는 이점이 있다.
상기 회전 드럼(400)은 도 6에 도시된 바와 같이 좌우의 원형 디스크(420) 사이의 외곽에 ㄱ자형 앵글(430)이 방사상으로 부착되어 있어 회전 드럼(400)이 회전하면서 1차 컨베이어(300)로 이송되어 2차 컨베이어(600) 측으로 낙하되는 버섯 배지를 외측으로 밀어냄으로써 버섯 배지의 투입량이 일정하게 유지될 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 회전 커터(500)는 1쌍으로 이루어져 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 1차 컨베이어(300)에서 2차 컨베이어(600)로 투하되는 버섯 배지를 잘게 파쇄하기 위한 삼각 단면 형태의 에지(512)를 갖는 커터날(510)이 회전축(520)에 방사상으로 부착되어 있고, 1쌍으로 이루어진 회전 축(520)의 커터 날(510)이 교차하면서 버섯 배지를 잘게 파쇄하여 2차 컨베이어(600)로 투하시키게 된다.
상기 회전 커터(500)는 도 7에 도시된 형태 외에도 버섯 배지를 좀 더 작게 파쇄할 수 있도록 커터날(510)을 단순한 일자형이 아닌 Y자형이나 기타 트리형으로도 제작할 수 있음은 물론이며, 2개의 회전축(520)에 부착된 커터날(510)은 서로 충돌이 발생하지 않으면서 교차할 수 있도록 배치하여 사용함으로써 2개의 회전 커터 사이를 통과하면서 잘게 파쇄될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 2차 컨베이어(600)는 회전속도가 다단계로 조절되어 발효조로 투하되는 버섯 배지의 비산 거리를 조절할 수 있도록 되어 있는데, 이는 투입장치의 2차 컨베이어(600) 틸팅 각도와 조합하는 것에 의해 발효조의 구석구석으로 버섯 배지를 고르게 투입할 수 있는 이점이 있으며, 버섯 배지의 수분 함유량이나 중량 등에 따라서 적정한 속도로 세팅하여 사용하면 된다.
이와 같이 구성된 본 실시 예의 버섯 배지 분산 투입장치(1)는 버섯 배지를 호퍼(200)에 투입하게 되면, 호퍼(200)의 바닥에 설치된 1차 컨베이어(300)가 전방으로 이송시키게 되고, 회전 드럼(400)에 의해 투입되는 배지의 양이 일정하게 조절될 수 있게 되며, 버섯 배지는 1쌍의 회전 커터(500)에 의해 잘게 분쇄되어 2차 컨베이어(600)로 낙하하게 되며, 2차 컨베이어(600)는 틸팅 및 좌우 회동동작에 의해 버섯 배지를 발효조 내부에 고르게 분산 공급할 수 있게 되는 것이고, 발효조로 분산 공급되는 버섯 배지는 회전 드럼(400)과 회전 커터(500)에 의해 덩어리가 없이 잘게 파쇄된 상태에서 압축되지 않고 느슨한 밀도로 흐트러지면서 분산되게 되므로 발효조 내부의 바닥에 설치된 공기공급관에서 공급되는 공기가 내부로 깊숙하게 유입되어 고르게 호기성 발효가 이루어지게 됨으로써 고품질의 버섯 배지를 대량으로 생산할 수 있으며, 차체의 일측에 구비된 컨트롤 박스를 조작하는 것에 의한 제어뿐만 아니라 무선 리모콘으로 원격 제어가 가능하게 됨으로써 포크레인 운전자가 운전석에서 포크레인의 운전과 동시에 버섯 배지 분산 투입장치를 조작 즉, 필요에 따라 차체의 전,후진 및 좌우 조향과 2차 컨베이어의 틸팅 동작을 조작할 수 있으므로 버섯 배지의 생산에 투입되는 인력도 최소화할 수 있는 등의 이점이 있다.
1 : 버섯 배지 분산 투입장치
100 : 차체
110 : 전륜
120 : 후륜
200 : 호퍼
300 : 1차 컨베이어
400 : 회전 드럼
500 : 회전 커터
510 : 커터날
512 : 에지
520 : 회전 축
600 : 2차 컨베이어
700 : 살수 노즐
710 : 호스
720 : 밸브
800 : 컨트롤박스
900 : 무선 리모콘
C1,C2,C3 : 유압 실린더
M1,M2,M3,M4,M5,M5' : 전동 모터
P : 유압 모터
SW1,SW2 : 리미트 스위치
S1~S8 : 리모콘 스위치

Claims (7)

  1. 전,후진 및 방향전환이 가능한 차체(100)와; 상기 차체(100)의 상부에 설치되며 버섯 배지가 투입되는 호퍼(200)와; 상기 호퍼(200)의 바닥에 설치되는 1차 컨베이어(300)와; 상기 1차 컨베이어(300)의 말단에 설치되어 회전하면서 1차 컨베이어(300)를 타고 이송되는 버섯 배지의 양을 조절하기 위한 회전 드럼(400)과; 상기 회전 드럼(400)에 의해 조절된 버섯 배지를 분쇄하는 1쌍의 회전 커터(500)와; 상기 차체(100)의 전방에 좌우 회동 및 상하 틸팅이 가능하게 설치되어 상기 회전 커터(500)를 통과하여 분쇄된 버섯 배지를 발효조로 배출하는 2차 컨베이어(600);를 포함하는 버섯 배지 분산 투입장치로,
    상기 차체(100)의 전,후진과 조향 및 1,2차 컨베이어(300,600)와 회전 드럼(400) 및 회전 커터(500)의 구동은 전동 모터(M1,M2,M3,M4,M5,M5')로 이루어지고, 상기 2차 컨베이어(600)의 틸팅은 유압 모터(P)에 의해 구동되는 유압 실린더(C1,C2)에 의해 이루어지며, 상기 2차 컨베이어(600)의 좌우 회동은 상기 유압 모터(P)에 의해 구동되는 유압 실린더(C3)에 의해 이루어지되 상기 2차 컨베이어(600)의 좌우 측에는 좌우 회동시 발효조 벽면에 접촉할 경우 회동방향을 자동으로 전환시키기 위한 리미트 스위치(SW1,SW2)가 설치되어 상기 리미트 스위치(SW1,SW2) 중의 어느 한쪽에서 접촉 신호를 감지하면 유압 실린더(C3)로 공급되는 유압유를 반대방향으로 공급하는 것에 의해 2차 컨베이어(600)의 좌우 회동 동작을 자동으로 전환시켜 2차 컨베이어(600) 및 발효조의 벽면이 손상되는 것을 방지함과 아울러 조작자가 일일이 방향 전환 조작을 하지 않도록 된 것을 특징으로 하는 버섯 배지 분산 투입장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 컨베이어(600)의 선단부에는 발효조로 투하되는 버섯 배지에 수분을 공급하기 위한 살수 노즐(700)이 설치되는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 분산 투입장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체(100)에는 차체(100)의 전,후진 및 조향, 1,2차 컨베이어(300,600)의 동작, 회전 드럼(400)과 회전 커터(500)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤 박스(800)가 설치되고, 상기 컨트롤 박스(800)는 무선 리모콘(900)에 의해 원격 제어되는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 분산 투입장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전 커터(500)는 1차 컨베이어(300)에서 2차 컨베이어(600)로 투하되는 버섯 배지를 잘게 파쇄하기 위한 삼각 단면 형태의 에지(512)를 갖는 커터날(510)이 회전 축(520)에 방사상으로 부착된 것을 특징으로 하는 버섯 배지 분산 투입장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 컨베이어(600)는 회전속도가 다단계로 조절되어 2차 컨베이어(600) 틸팅 각도와 조합하는 것에 의해 발효조로 투하되는 버섯 배지의 비산 거리를 조절할 수 있도록 하여 발효조의 구석구석으로 버섯 배지를 고르게 투입할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 버섯 배지 분산 투입장치.
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