KR200223854Y1 - 상하로균일건조되는곡물저장사이로_ - Google Patents

Abstract

본 고안은 곡물(농산물)이나 가축사료와 같은 저장물(이하 ";곡물";이라 칭함)을 건조하면서 저장하는 시설인 사이로(silo)의 개량에 관한 것이다.

곡물의 산지(産地)나 집하장 및 출하장에 주로 설치되는 종래의 곡물저장 사이로(2)는 하부 급기실(20)을 통하여 곡물층의 하부부터 송풍을 실시하여 기류를 강제로 밀어내면서 건조하는 구성이므로 송풍팬(24)의 용량이 커질 뿐 아니라, 저장실(8)의 하부에 쌓인 곡물(6)은 건조가 빨라 과(過)건조되므로 도정할 때 쇄미 발생율이 높아져 곡물의 품질저하와 손실이 우려되며, 저장실(8)의 상부에 쌓인 곡물(8)은 습기를 흡수하여 머금고 상승하는 기류에 의해 건조되므로 건조속도가 점차적으로 느려져 미 건조되므로 부패하거나 미생물에 의한 변질을 가져와 품질저하 및 손실의 원인이 된다.

또한, 곡물(6)의 교반이나 건조 중에 발생한 먼지와 이물질들이 공급되는 기류에 의해 정화없이 배기구(12)로 직접 배출되므로 대기오염의 주요원인이 되며, 배기구(12)의 말단부에 집진장치(40)를 설치하여 바깥으로 배출되는 기류가 집진되게 한 구성의 사이로(2a)도 있으나 배출부하 증가에 따른 송풍팬(24)의 용량 증가와 곡물(6) 하부층의 과 건조현상이 더욱 심화되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 저장하는 곡물을 상·하 교대로 통풍시켜 균일한 건조를 달성함으로써 과 건조나 미 건조와 같은 불량건조에 따른 곡물손실과 품질저하 및 에너지 낭비를 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

상하로 균일 건조되는 곡물저장 사이로

본 고안은 곡물(농산물)이나 가축사료와 같은 저장물(이하 ";곡물";이라 칭함)을 건조시키면서 저장하는 시설인 사이로(silo)의 개량에 관한 것으로, 상세하게는 저장하는 곡물을 상·하 교대로 통풍시켜 균일한 건조를 달성함으로써 과 건조나 미 건조와 같은 불량건조에 따른 손실과 품질저하를 방지하고 에너지를 절약할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 곡물의 과(過)건조는 도정할 때 쇄미 발생율이 높아져 곡물의 품질저하와 손실의 원인이 되고, 반대로 미 건조된 경우 부패하거나 미생물에 의한 변질을 가져와 곡물의 손실과 품질저하의 원인이 된다.

대표적인 곡물이 하나로 볼 수 있는 벼의 경우 집하장이나 출하장에서 산물 형태(물벼)로 대량(300 톤 전·후의 저장규모) 저장할 때 벼의 손실을 최소화하기 위하여 벼의 적당하고 균일한 건조(약 15% 전후) 및 저장이 필수적으로 요구된다.

한편, 도 1은 곡물의 산지(産地)나 집하장 및 출하장에 주로 설치되는 곡물 건조 및 저자용 사이로(2)의 단면 구성도로, 금속판재나 콘크리트재 등을 이용하여 원통형(또는 사각형이나 다각형) 벽체(4)를 빙둘러 설치함으로써 그 내부에 벼와 같은 곡물(6)을 건조 및 저장할 수 있는 저장실(8)을 형성하고, 저장실(8)의 상부에는 곡물을 고르게 투입하는 균분기(10)와 복수 개의 배기구(air vent:12)를 갖는 지붕(14)을 설치하고, 저장실(8)의 바닥판(16)에는 곡물(6)보다 조금 작은 크기의 무수한 기공을 조밀한 간격으로 형성하고, 다공판인 바닥판(16)의 하부에는 급기실(20)을 형성하고, 벽체(4)의 일측에는 상기 급기실(20)과 연결되는 급기구(22)를 형성한 다음 사이로(8)의 바깥에 설치되는 송풍팬(24)을 연결하여 곡물(6) 건조용 기류(氣類:공기)를 저장실(8)로 공급할 수 있게 하고, 상기 바닥판(16)에는 건조된 곡물(6)을 필요한 양만큼 배출시킬 수 있는 복수 개의 게이트(26)(28)를 설치하고, 바닥판(16)의 상부면에는 구동수단(30)에 의해 자전운동과 공전운동을 하면서 바닥판(16)에 잔류하는 곡물(6)을 중앙에 위치하는 게이트(26)로 이송 배출시키는 스크류형 스크레이퍼(32)를 설치하고, 저장실(8) 내에는 공전수단(34)과 자전수단(36)을 갖는 복수 개의 교반장치(38)를 수직으로 설치한 것으로, 송풍팬(24)을 이용하여 건조한 공기를 급기실(20)로 압송하면 바닥판의 기공과 저장실(8)을 상승하여 곡물(6)을 건조시키면서 배기구(12)로 배출되는 구성이다.

상기 사이로(2)는 하부 급기실(20)을 통하여 곡물층의 하부부터 송풍을 실시하여 건조하는 구성이므로 저장실(8)의 하부에 쌓인 곡물(6)은 건조가 빨라 과 건조되고, 저장실(8)의 상부에 쌓인 곡물(6)은 건조속도가 상대적으로 느려져 미 건조되므로 불균일(건조불량)한 건조가 발생된다.

즉, 복수 개의 교반장치(38)를 이용하여 저장곡물(6)을 상·하로 교반하면서 건조시키더라도 기류와 접척이 많은 저장실(8)의 하부는 과 건조가 발생되며, 또한 상승하는 기류가 하부에 쌓인 곡물(6)의 수분(습기)을 흡수하여 머금고 상승하게 되므로 상부로 올라갈수록 곡물의 건조속도가 점차적으로 느려지므로 상·하부에 미 건조층과 과 건조층이 발생되며, 스크레이퍼(32)와 교반장치(38)가 닿지 않는 하부 부분의 과 건조는 더욱 심한 편이다.

따라서, 앞서 언급한 바와 같이 과 건조되는 부분의 곡물은 도정할 때 쇄미 발생율이 높아져 곡물의 품질저하와 손실이 우려되며, 반대로 미 건조된 부분의 곡물은 부패하거나 미생물에 의한 변질을 가져와 곡물의 손실과 품질저하의 원인이 된다.

또한, 건조용 기류를 송풍팬(24)을 이용하여 강제로 밀어내는 구조이므로 곡물층을 통과하면서 기류의 배출부하(유체부하)가 발생되고 송풍팬(24)의 용량이 커지는 문제점이 있다.

또한, 곡물(6)의 교반이나 건조 중에 발생한 먼지와 이물질들이 공급되는 기류에 의해 정화없이 배기구(12)로 직접 배출되므로 대기오염의 주요원인이 될 뿐 아니라 배기구(12)를 통하여 빗물 등이 누수 및 유입되는 문제점이 있다.

한편, 도 2는 사이로의 배기구(12) 말단부에 집진장치(40)를 설치하여 곡물(6)의 교반이나 건조 중에 발생한 먼지와 이물질들이 공급되는 기류에 의해 바깥으로 배출될 때 집진장치(40)에서 집진이 이루어지게 함으로써 대기오염의 원인을 해소한 집진 배출방식 사이로(2a)를 도시한 것으로, 대기오염 방지효과는 있으나 배출되는 기류가 집진장치(40)에 의해 배출부하가 상승하게 되므로 손실보상을 위하여 송풍팬(24)의 용량을 증가시켜야되는 부담요인이 있으며, 이로 인하여 전력소모 증가와 곡물(6) 하부층의 과 건조현상이 더욱 심화되며 집진에도 한계가 있을 뿐 아니라, 이러한 과 건조 현상 때문에 눈·비가 오거나 습도가 높은 밤에 간헐적으로 사용하는 보조 건조열원인 버너를 이용한 건조작업을 수행하기 어려운 등의 문제점이 있다.

또한, 곡물저장 사이로의 상부와 회전식 공급기를 곡물 순환용 배관으로 연결하고, 저장사이로의 하단부에 벤츄리 노즐을 설치하여 상기 사이로에 저장된 곡물을 고온 건조한 공기와 함께 상기 곡물 순환용 배관을 순환시켜 건조하도록 한 곡물저장장치가 국내공개실용신안공보 공개번호 제94-2377호로 공개된 바 있으나, 곡물 순환용 배관을 통하여 곡물과 고온 건조한 공기를 한꺼번에 순환시켜 건조하는 구성으로 배관을 통하여 곡물을 순환시키기 위한 구조가 필요하므로 구성이 복잡할 뿐 아니라 곡물 순환에 따른 에너지 소모와 곡물 손상이 많은 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 사이로에 저장하는 곡물을 상·하 교대로 통풍시켜 균일한 건조를 달성함으로써 과 건조나 미 건조와 같은 불량건조에 따른 손실과 품질저하를 방지하고 에너지를 절약할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 벽체와, 곡물 저장실과, 균분기와, 지붕이 설치되고, 무수한 기공이 형성된 바닥판의 하부에 급기실이 형성되고, 벽체의 일측에 급기실과 연결되는 송풍팬이 설치된 곡물 저장 사이로에 있어서, 급기구의 반대편에 배기구을 형성한 다음 그 말단부에 사이로의 바깥에 설치된 배풍팬을 연결하고, 지붕의 양측에 급기관과 배기관을 설치하되, 급기관의 단부는 급기구에 연결하고, 배기관의 단부는 하부 배기구에 연결하고, 급기구의 출구부분과 배기구의 입구부분에는 솔레노이드 또는 에어실린더와 같은 구동수단에 의해 개·폐되는 밸브를 각각 설치하고, 급기관의 입구부분과 배기관의 출구부분에도 에어실린더와 같은 구동장치에 의해 개·폐되는 밸브를 각각 설치하여 기류(氣類)를 저장실의 상·하부로 교대로 공급하여 곡물의 균일한 건조를 달성할 수 있게 한다.

또한, 급기구의 개·폐밸브와 배기관의 개·폐밸브를 개방시키고, 급기관의 개·폐밸브와 배기구의 개·폐밸브를 폐쇄시키면 송풍팬으로부터 공급되는 곡물 건조용 기류가 급기구를 통하여 급·배기실로 공급된 다음 기공을 통하여 곡물 사이로 상승하면서 곡물을 건조시키도록 하고, 또한 구동장치를 이용하여 급기구의 개·폐밸브와 배기관의 개·폐밸브를 폐쇄시키고, 급기관의 개·폐밸브와 배기구의 개·폐밸브를 폐쇄시키면 송풍팬으로부터 공급되는 곡물 건조용 기류가 급기관을 통하여 저장실의 상부로 공급된 다음 곡물과 기공을 통과하여 급·배기실로 하강하면서 곡물을 건조시키도록 하되, 개·폐밸브의 개·폐시간을 적당한 시간간격을 두고 교대로 조작하여 기류가 저장실의 상부와 하부로 교대로 공급하여 곡물의 균일한 건조를 달성할 수 있도록 한다.

또한, 배풍팬의 출구 또는 배풍팬의 출구에 연결되는 보조 배기관의 끝 부분에 집진장치, 싸이클론, 백필터 등을 택일적으로 설치하거나 복합적으로 설치하여 배출되는 기류의 집진을 달성하도록 하고, 배풍팬의 흡입력으로 기류의 배출을 도와 배출부하를 방지함으로써 송풍팬의 용량과 소비전력을 줄일 수 있도록 한다.

또한, 본 고안은 상·하 건조에 의해 균일한 건조가 달성되므로 눈·비가 오거나 습도가 높은 밤에 간헐적으로 사용하는 보조 건조열원인 버너를 사용할 필요성이 없으며, 만약 상기 버너를 사용하는 경우 균일한 건조를 보다 신속히 달서알 수 있다.

도 1 - 종래 고안의 단면 구성도.

도 2 - 종래 고안의 다른 실시 예 단면도.

도 3 - 본 고안의 단면 구성도로, 하부로 건조기류를 공급하는 상태 단면도.

도 4 - 본 고안의 단면 구성도로, 상부로 건조기류를 공급하는 상태 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

(2)(2a)(42) : 사이로(silo) (4) : 벽체

(6) : 곡물 (8) : 저장실

(10) : 균분기 (12) : 배기구(air vent)

(14) : 지붕 (16) : 바닥판(다공판)

(20) : 급기실 (20a) : 급·배기실

(22) : 급기구 (24) : 송풍팬

(26)(28) : 게이트 (30) : 구동수단

(32) : 스크레이퍼 (34) : 공전수단

(36) : 자전수단 (38) : 교반장치

(40) : 집진장치 (44) : 배기구

(46) : 배풍팬 (48) : 급기관

(50) : 배기관 (52)(54)(56)(58) : 개·폐밸브

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안 곡물 저장 사이로(silo)(42)의 단면 구성도를 도시한 것으로, 금속판재나 콘크리트재 등으로 벽체(4)를 설치하여 그 내부에 벼나 사료와 같은 곡물(6)을 건조 및 저장할 수 있는 저장실(8)이 형성되고, 저장실(8)의 상부에 곡물을 고르게 투입하는 균분기(10)와 복수 개의 배기구(air vent:12)를 갖는 지붕(14)이 설치되고, 곡물(6)이 빠질수 없도록 곡물(6)보다 조금 작은 크기의 기공이 조밀한 간격으로 무수히 형성된 바닥판(다공판:16)의 하부에 급기실(20)이 형성되고, 벽체(4)의 일측에 상기 급기실(20)과 연결되는 송풍팬(24)을 설치하여 곡물(6) 건조용 기류(氣類:공기)를 저장실(8)로 공급되고, 상기 바닥판(16)에 건조된 곡물(6)을 필요한 양만큼 배출시킬 수 있는 복수 개의 게이트(26)(28)가 설치되고, 바닥판(16)의 상부면에 구동수단(30)에 의해 자전운동과 공전운동을 하면서 바닥판(16)에 잔류하는 곡물(6)을 중앙에 위치하는 게이트(26)로 이송 배출시키는 스크류형 스크레이퍼(32)가 설치되고, 저장실(8) 내에 공전수단(34)과 자전수단(36)을 갖는 복수 개의 교반장치(38)가 수직으로 설치된 곡물저장 사이로(silo)에 있어서, 급기구(22)의 반대편에 배기구(44)을 형성한 다음 그 말단부에 사이로의 바깥에 설치된 배풍팬(46)을 연결하고, 지붕(14)의 양측에 급기관(48) 배기관(50)을 설치하되, 급기관(48)의 단부는 급기구(22)에 연결하고, 배기관(50)의 단부는 하부 배기구(44)에 연결하고, 급기구(22)의 출구부분과 배기구(24)의 입구부분에는 도 3, 도 4와 같이 솔레노이드 또는 에어실린더(도시안됨)와 같은 구동수단에 의해 개·폐되는 밸브(52)(54)를 각각 설치하고, 급기관(48)의 입구부분과 배기관(50)의 출구부분에도 에어실린더와 같은 구동장치에 의해 개·폐되는 밸브(56)(58)를 각각 설치하여 기류(氣類)를 저장실(8)의 상·하부로 교대 공급하여 곡물(6)의 균일한 건조를 달성할 수 있게 한 것이다.

미 설명 부호 (60)은 배출 컨베어이다.

이와 같이 구성하여서 된 본 고안은 균분기(10)를 통하여 저장 곡물(6)을 고르게 투입한 다음 송풍팬(24)으로 기류를 공급하고, 자전 및 공전운동을 하는 교반장치(38)로 곡물을 교반시키면서 건조 및 저장하고, 건조된 곡물은 배출구(26)(28)를 통하여 배출 컨베어(60)로 배출시키는 것은 종래와 같다.

그러나, 본 고안에서는 급기관(48)과 배기관(50)의 일측 단부가 급기구(22)와 배기구(44)에 각각 연결되어 있으며, 또한 급기관(48)과 배기관(50) 및 급기구(22)와 배기구(44)에 개·폐밸브(52)(54)(56)(58)가 각각 설치되어 있으므로 기류의 흐름 방향을 선택할 수 있으므로 곡물 건조용 기류를 저장실(8)의 상부와 하부 교대로 공급할 수 있으므로 곡물(6)의 균일한 건조를 달성할 수 있게 된다.

즉, 도 3과 같이 도시안된 구동장치를 이용하여 급기구(22)의 개·폐밸브(52)와 배기관(50)의 개·폐밸브(58)를 개방시키고, 급기관(48)의 개·폐밸브(56)와 배기구(44)의 개·폐밸브(54)를 폐쇄시키면 송풍팬(24)으로부터 공급되는 곡물(6) 건조용 기류가 급기구(22)를 통하여 급·배기실(20a)로 공급된 다음 기공을 통하여 곡물(6) 사이로 상승하면서 곡물(6)을 건조시키게 되며, 곡물(6)을 완전히 상승한 기류는 배풍팬(46)의 흡입력에 의해 배기관(50)을 통하여 신속히 배출되므로 배출 부하가 방지되고 빠른 건조가 이루어진다.

반대로 도 4와 같이 구동장치를 이용하여 급기구(22)의 개·폐밸브(52)와 배기관(50)의 개·폐밸브(58)를 폐쇄시키고, 급기관(48)의 개·폐밸브(56)와 배기구(44)의 개·폐밸브(54)를 폐쇄시키면 송풍팬(24)으로부터 공급되는 곡물 건조용 기류가 급기관(48)을 통하여 저장실(8)의 상부로 공급된 다음 곡물(6)과 기공을 통과하여 급·배기실(20a)로 하강하면서 곡물(6)을 건조시키게 되며, 급·배기실(20a)로 하강로 하강한 기류는 배풍팬(46)의 흡입력에 의해 배기구(44)를 통하여 신속히 배출되므로 배출부하가 방지되고 또한 빠른 건조가 이루어진다.

상기에서 개·폐밸브(52)(58)의 개·폐시간과, 개·폐밸브(54)(56)의 개·폐 시간을 적당한 간격을 두고 교대로 조작하면 기류가 저장실(8)의 상부와 하부로 교대 공급되므로 곡물(6)의 균일한 건조를 달성할 수 있게 된다.

본 고안에서 개·폐밸브(52)와 개·폐밸브(58)이 한 조를 이루어 연동되게 하고, 개·폐밸브(54)와 개·폐밸브(56)이 한 조를 이루어 연동되게 함으로써 기류(氣流)불량이 발생하지 않도록 한다.

또한, 배풍팬(46)의 출구 또는 배풍팬(46)의 출구에 연결되는 보조 배기관의 끝 부분에 집진장치, 싸이클론, 백필터 등을 택일적으로 설치하거나 복합적으로 설치하여 배출되는 기류의 집진을 달성할 수 있으며, 배풍팬(46)에 의해 기류의 배출부하가 방지되므로 송풍팬(24)의 용량과 소비전력을 줄일 수 있으며, 또한, 배풍팬(46)에 의해 습기를 흡수한 기류가 신속히 배출되므로 곡물(6)의 건조속도가 향상된다.

또한, 본 고안은 상·하 건조에 의해 균일한 건조가 달성되므로 눈·비가 오거나 습도가 높은 밤에 간헐적으로 사용하는 건조열원인 버너를 사용할 필요성이 없으며, 만약 상기 버너를 사용하는 경우 균일한 건조를 보다 신속히 달성할 수 있다.

본 고안에서 벽체(4)의 내측면에 다공이 형성된 파이프를 일정간격으로 수직 설치하면 온도차에 의한 결로현상을 방지할 수 있다.

본 고안은 급기관(48)과 급기구(22)를 통하여 곡물층의 상·하부로 건조용 기류를 교대로 공급하여 건조하는 구성이므로 과건조나 미건조가 방지되고 균일한 건조가 달성되므로 쇄미 발생율이 낮아지고 곡물의 변질과 부패와 품질저하 및 손실이 방지된다.

한편, 곡물의 저장량을 300톤으로 기준했을 때 자연배출방식의 종래 사이로(2)와, 집진배출 방식의 종래 사이로(2a)와, 본 고안 사이로(42)의 차이점을 비교하면 아래 표와 같다.

[표] 종래 사이로와 본 고안 사이로의 차이점 비교표

이상과 같이 본 고안은 건조 작업할 때 곡물하부로 일정시간 상온 통풍시켜 건조한 다음 곡물 상부로부터 하부로 상온통풍을 실시하는 작업을 교대로 실시함으로써 곡물전체의 균일한 건조를 달성할 수 있다.

또한, 기류의 방향을 상·하로 바꿔가면서 건조시키므로 스크레이퍼나 교반장치가 닿지 않는 하부곡물의 과 건조가 방지되는 효과가 있다.

또한, 곡물층을 통과하면서 수분(습기)을 흡수한 기류(공기)를 배풍팬을 이용하여 강제로 배출시키므로 건조효율이 높아지며, 강제 배출되는 기류는 별도의 유도로와 집진장치를 이용하여 포집하거나 싸이클론이나 백필터를 이용하여 집진하도록 함으로써 대기오염이 방지된다.

또한, 사이로 단독으로 완벽한 건조작업을 수행하기 때문에 열풍건조기가 불필요하며, 건조속도가 빠른 건조기를 사용하지 아니하므로 곡물의 질을 높일 수 있고 초기투자비(건조기, 건축비, 토지구입비 등)가 절감된다.

또한, 건조공정의 단순화로 건조작업이 쉽고 공장운영이 편리하며, 종래 사이로 보다 건조속도가 빠르므로 동일한 용량의 사이로(silo)로 많은 양의 곡물을 건조할 수 있다.

또한, 상·하 건조에 의해 과(過)건조 현상을 방지할 수 있으므로 평상시에도 버너를 이용할 경우 신속한 건조작업이 가능해지며, 배기구가 지붕에 설치되지 아니하므로 배기구를 통한 누수가 방지되며, 사이로 하부의 기공으로 배출된 먼지나 이물질 등은 별도의 청소작업이 필요 없는 등의 효과가 있는 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 벽체(4)와 곡물 저장실(8)과 균분기(10)와 지붕(14)이 설치되고, 무수한 기공이 형성된 바닥판(16)의 하부에 급기실(20)이 형성되고, 벽체(4)의 일측에 급기실(20)과 연결되는 송풍팬(24)이 설치되고, 급·배기실(20a)과 연결되는 급기구(22)의 반대편에 배기구(44)가 형성되고, 지붕(14)의 양측에 급기구(22)에 연결되는 급기관(48)과 배기구(44)에 연결되는 배기관(50)을 각각 설치하여 건조된 공기로 곡물을 건조하는 곡물 저장 사이로에 있어서, 급기구(22)의 출구부분과 배기구(24)의 입구부분에 구동수단에 의해 개·폐되는 밸브(52)(54)를 각각 설치하고, 급기관(48)의 입구부분과 배기관(50)의 출구부분에 구동장치에 의해 개·폐되는 밸브(56)(58)를 각각 설치하고, 배기구(44)와 배기관(50) 및 급기구(22)와 급기관(48)과 밸브(52)(54)(56)(58)를 통하여 건조기류(氣類)를 저장실(8)의 상부와 하부로 교대로 공급하여 곡물(6)의 균일한 건조를 달성하도록 함을 특징으로 하는 상·하로 균일 건조되는 곡물저장 사이로.
2. 제 1 항에 있어서, 배기구(44)의 단부에 배풍팬(46)을 연결하여 송풍팬(24)의 용량과 소비전력 및 배출부하를 줄일 수 있게 함을 특징으로 하는 상·하로 균일 건조되는 곡물저장 사이로.
3. 제 2 항에 있어서, 배풍팬(46)의 출구 또는 배풍팬(46)의 출구에 연결되는 보조 배기관의 끝 부분에 집진장치를 설치하여 배출기류가 정화되게 함을 특징으로 하는 상·하로 균일 건조되는 곡물저장 사이로.