KR20040034109A - 왕겨 소성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕겨를 가열하여 소성시킨 후, 분쇄공정을 통해 분말로 만들어주기 위한 왕겨 소성장치에 관한 것으로, 왕겨의 소성작업시 소성기 본체의 외주연에 설치되는 가열수단에 의해 발화성이 강한 왕겨의 미세 분말가루가 발화되어 장치에 화재가 발생되는 것을 방지하고, 열 효율성을 극대화하여 작업에 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 왕겨 소정장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 의한 왕겨 소성장치는 일측의 상부측 방향으로 연통되는 호퍼와 타측의 하부측 방향으로 연통되는 배출구가 일체로 형성된 소성기 본체와; 상기 본체의 내부에 축설되어 일측의 구동모터에 의해 구동되는 이송스크류와; 상기 본체의 외주연에 설치되는 가열수단으로 구성된 소성장치에 있어서,

상기 본체의 외주연에는 열매체유를 수용하여 저장할 수 있는 오일탱크가 본체의 길이방향으로 용접되어 일체로 형성되고, 상기 오일탱크의 내부에는 상기 열매체유를 가열할 수 있도록 각각의 차단봉체내에 삽입된 다수개의 전기가열봉이 상기 오일탱크의 내측 길이방향으로 설치되며, 상기 오일탱크의 외주면에는 방화재가 도포되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

왕겨 소성장치{FIRING INSTALLATION OF RICE HULLS}

본 발명은 왕겨를 가열하여 소성시킨 후, 분쇄공정을 통해 분말로 만들어주기 위한 왕겨 소성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왕겨의 소성작업시 소성기본체의 외주연에 설치되는 가열수단에 의해 발화성이 강한 왕겨의 미세 분말가루가 발화되어 장치에 화재가 발생되는 것을 방지하고, 다수개의 전기가열봉들에 의해 가열되는 열매체유에 의해 소성기 본체를 전반적으로 고르게 가열할 수 있도록 함으로써, 왕겨 소성작업에 따른 열효율성을 향상시켜줄 수 있는 왕겨 소성장치에 관한 것이다.

일반적으로 왕겨란, 도정공정에서 벼를 찧어 쌀을 생산하는 과정에서 벼에서 벗겨낸 껍질을 말하며, 화본과 식물종자의 외피로써, 산지에 따라 다소 차이가 있지만 수분을 제외한 일반적인 조성은 다음과 같다.

지질 : 약 0.2중량%

리그닌(Lignin) : 약 20중량%

셀룰로오스(Cellulose) : 약 56.8중량%

펜토산(Pentosan) : 약 20중량%

이러한 왕겨는 셀룰로즈 함량이 약 40%로서 목재보다 다소 낮은편이나 헤미셀룰로즈는 다소 높고 리그닌 함량은 거의 비슷하여 전체적으로 보면 목제와 비슷한 성분을 가지고 있어 발화성이 상당히 높다.

또한, 상기 왕겨는 셀룰로즈 성분과 함께 다량의 규산질을 함유하고 있어 가볍고 충격을 흡수하는 성질이 있을 뿐만아니라, 유연한 섬유질(셀룰로즈)과 경질의 규산질이 혼합되어 있기 때문에, 미세한 분말로 가공하기가 매우 어려운 성질을 가지고 있으며, 상기 왕겨의 결합구조는 경질의 침상으로 이루어져있어 미세 분말로 가공하지 않으면 고무 또는 합성수지의 첨가제나 사료첨가제로 사용할 수가 없게된다.

따라서, 상기와 같은 왕겨를 소성 및 분쇄공정을 통해 미세 분말로 가공하여 상기한 고무 또는 합성수지의 첨가제나 사료첨가제로 사용하게 되는데,

이와 같이 왕겨를 소성시켜 주기 위한 종래의 왕겨 소성장치는 원통형으로 구성된 소성기 본체의 외주연에 가열수단인 전기열선을 감은 상태에서, 그 외면에 유리섬유재와 같은 방화재를 도포하여 화재를 방지하도록 구성되어 있다.

이러한 소성장치를 이용하여 소성기의 내부에 투입된 왕겨를 고온으로 가열시켜 주게 되면, 왕겨에 함유된 수분이 대부분 제거되면서 리그닌 등 대부분의 유기질 성분도 탄화되어 게거되며, 이 과정에서 왕겨의 침상구조가 파괴되어 왕겨는 셀롤로즈, 규산질의 성분만이 남게 되어 단단한 성질을 가지므로 분쇄가 용이하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 왕겨 소성장치는 가열수단인 전기열선이 상기 소성기 본체의 외주연에 감싸지는 형태로 설치되어 본체의 외부로 노출되는 상태로 설치되고, 그 외면에 방화재가 직접 도포되어 있기 때문에, 왕겨 소성작업시 미세한 분말형태로 가공된 왕겨의 부유성 먼지들이 상기 전기열선 및 소성기 본체의 외주연에 서서히 퇴적되어 쌓이게 되면, 상기 전기열선 및 소성기의 외주연에 도포되어 있는 방화재가 전기열선에 의해 직접 가열되면서, 발화성이 높은 왕겨의 퇴적물이 발화되어 장치에 화재가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 소성기 본체는 그 외주연에 감겨진 전기열선에 의해 직접 가열되므로, 상기 열선이 직접 접촉되는 부분과 열선이 통과되지 못하는 부분에 대해 온도차가 발생하게 되어, 소성기 본체 내부에 투입된 왕겨를 고르게 가열하여 소성시킬 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 열매체유에 의한 간접가열 방식을 채택 함으로써, 왕겨의소성작업시 소성기 본체의 외주연에 설치되는 가열수단에 의해 화재가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 왕겨 소성장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 본체의 가열수단인 열매체유에 의해 본체를 전반적으로 고르게 가열할 수 있도록 함으로써, 왕겨 소성작업에 따른 열효율성을 향상시키고, 가열체인 전기가열봉들에 의해 상기 열매체유의 온도를 자동으로 조절할 수 있도록 하여 불필요하게 소모되는 열에너지를 절감할 수 있는 왕겨 소정장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측의 상부측 방향으로 연통되는 호퍼와 타측의 하부측 방향으로 연통되는 배출구가 일체로 형성된 소성기 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되며 구동모터에 의해 구동되는 이송스크류와, 상기 본체의 외주연에 설치되는 가열수단으로 구성된 소성장치에 있어서, 상기 본체의 외주연에는 열매체유를 수용하여 저장할 수 있는 오일탱크가 본체의 길이방향으로 용접되어 일체로 형성되고, 상기 오일탱크의 내부에는 상기 열매체유를 가열할 수 있도록 차단봉체내에 삽입된 다수개의 전기가열봉이 길이방향으로 설치되어 구성된 왕겨 소성장치를 제안한다.

도 1은 본 발명에 따른 왕겨 소성장치의 정단면도.

도 2는 본 발명에 따른 왕겨 소성장치의 측단면도.

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예를 보여주는 단면구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 소성장치 10 : 소성기 본체

12 : 호퍼 14 : 배출구

20 : 이송스크류 22 : 구동모터

30 : 가열수단 32 : 오일탱크

33 : 전기가열봉 33 : 전기가열봉

34 : 차단봉체 35 : 열매체유

36 : 방화재 32a: 공간부

이하, 본 발명의 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 왕겨 소성장치의 정단면도를 나타내는 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 왕겨 소성장치의 측단면도를 나타내는 것이다.

먼저, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 왕겨 소성장치(1)는 전방의 상부측 방향으로 연통되는 호퍼(12)와 후방의 하부측 방향으로 연통되는 배출구(14)가 일체로 형성된 소성기 본체(10)와; 상기 본체(10)의 내부에 축설되어 일측의 구동모터(22)에 의해 구동되는 이송스크류(20)와; 상기 본체(10)의 외주연에 설치되는 가열수단(30)을 포함하여 구성되며,

상기 가열수단(30)은 상기 본체(10) 외주연의 길이방향으로 용접되어 본체(10)와 일체로 형성되는 오일탱크(32)와, 상기 오일탱크(32)의 내측 길이방향으로 설치되는 다수개의 차단봉체(34)와, 상기 각각의 차단봉체(34)에 삽입되는 전기가열봉(33)으로 구성된다.

이때, 상기 오일탱크(32)의 내측에는 상기 본체(10)와의 외벽사이에 열매체유(35)를 수용·저장할 수 있는 공간부(32a)가 형성되고, 상기 공간부(32a)에 저장된 열매체유(35)는 외부로부터 인가된 전원에 의해 가열되는 상기 전기가열봉(33)들에 의해 가열·공급되어 소성기 본체(10)를 가열시키게 된다.

또한, 상기 오일탱크(30)의 외주면에는 유리섬유재 또는 단열재 등과 같은방화재(36)가 도포되거나 씌워져 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 왕겨 소성장치(1)를 이용하여 왕겨를 분말로 제조하기 위한 작업공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 상기 소성기 본체(10)의 전방측에 형성된 호퍼(12)를 통해 왕겨를 투입시킨 다음, 상기 본체(10)내부에 축설된 이송스크류(20)를 구동모터(22)에 의해 회전시켜 주면, 상기 왕겨들이 상기 본체(10)의 외주연에 설치된 가열수단(30)에 의해 가열 및 소성되면서 상기 이송스크류(20)에 의해 배출구(14)측으로 이송되어 배출된다.

상기 가열수단(30)은 상기 오일탱크(32)의 내측으로 설치되어 있는 다수개의 전기가열봉(33)들이 외부로 부터 인가되는 전원에 의해 가열되어 상기 오일탱크(32)의 내부에 충진되어 있는 열매체유(35)를 가열시키게 되고, 이렇게 가열되는 열매체유(35)는 상기 소성기 본체(10)를 가열시키면서, 본체(10)내부의 왕겨들을 소성시키게 된다.

이때, 상기 주 가열체인 전기가열봉(33)들은 각각의 차단봉체(34)내에 삽입되어 오일탱크(32)의 내측으로 설치되기 때문에, 상기 전기가열봉(33)들이 본체(10)내부에 충진되어 있는 열매체유(35)와 직접 접촉되지 않게 되며, 가열된 열매체유(35)는 상기 소성기 본체(10)를 전반적으로 고르게 가열하여 내부의 왕겨를 균일하게 소성시키게 된다.

또한, 상기 전기가열봉(33)들은 외부로부터 입력되는 자동 온도조절센서(미도시됨)에 의해 열매체유(33)의 가열온도를 조절할 수 있도록 하여, 상기열매체유(35)가 본체(10)를 가열시키는데 필요한 온도를 일정하게 유지시켜줄 수 있게 됨은 물론 불필요한 열에너지의 손실을 방지하게 된다.

상기 왕겨들을 소성시켜 주기 위한 가열온도는 150℃~200℃가 적당하며, 소성시간은 왕겨의 건조상태에 따라 20~30분 정도가 적당하다.

이렇게 하여 소성된 왕겨들은 왕겨에 함유된 수분이 대부분 제거되면서 리그닌 등 대부분의 유기질 성분도 탄화되어 게거되고, 이 과정에서 왕겨의 침상구조가 파괴되어 셀롤로즈, 규산질의 성분만이 남게 되어 단단한 성질을 가지므로 분쇄가 용이한 상태가 된다.

아울러 상기 왕겨들은 상기 본체(10)의 내부에 축설되어 있는 이송스크류(20)에 의해 본체(10)의 후방측으로 이송되어 배출구(14)를 통해 배출되며, 연계작동되는 이송컨베이어에 의해 분쇄공정으로 이송되어 미세 분말로 가공되는 것이다.

상기와 같이 소성기 본체(10)의 외주연에 설치되는 가열수단(30)은 주 가열체인 전기가열봉(33)들이 본체(10)의 외부로 노출되지 않은 상태로 설치되고, 상기 오일탱크(32) 내부에 충진된 열매체유(35)를 가열하여 본체(10)를 가열시켜 주는 간접가열방식을 채택하게 됨에 따라, 발화성이 강한 왕겨의 미세 분말가루가 상기 소성기 본체(10)의 외부에 쌓이게 되더라도 화재가 발생되지 않게 된다.

또한, 상기 오일탱크(32)의 외주면에는 유리섬유재 또는 단열재 등과 같은 방화재(36)가 형성되어 있기 때문에, 장치의 화재발생 위험을 더욱 효과적으로 차단시킬 수 있게 된다.

한편, 도 3은 본 발명에 대한 다른 실시예를 보여주는 것으로, 상기 소성장치(1)가 상,하 2단으로 연결·구성되어 연계작동 되는 것을 보여주는 단면구성도를 나타내는 것이다.

이와 같이 상기 소성장치(1)를 2단으로 구성하는 이유는 상기 소성기 본체(10)내부에 투입된 왕겨들이 이송스크류(20)에 의해 원활하게 이송 및 배출될 수 있도록 하고, 이송되는 왕겨들이 2단으로 구성된 소성기 본체(10) 내부에서 균일하게 소성될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 왕겨 소성장치에 의하면, 왕겨소성기 본체를 가열시켜 주기 위한 전기가열봉들이 상기 본체의 외주연에 설치되는 오일탱크에 의해 외부로 직접 노출되지 않기 때문에, 왕겨의 분쇄공정시 발화성이 강한 왕겨의 미세 분말가루가 본체 외부에 쌓이게 되더라도 상기 열매체유에 의한 간접적인 열 전달 방식에 의해, 장치에 화재가 발생되는 것을 효과적으로 차단할 수 있게 되고, 또한 상기 오일탱크 내부에 충진되어 있는 열매체유는 상기 전기가열봉들에 의해 가열되어 소성기 본체를 전반적으로 고르게 가열시킬 수 있도록 함으로써, 왕겨의 소성작업에 따른 열효율성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 일측의 상부측 방향으로 연통되는 호퍼(12)와 타측의 하부측 방향으로 연통되는 배출구(14)가 일체로 형성된 소성기 본체(10)와; 상기 본체(10)의 내부에 축설되어 일측의 구동모터(22)에 의해 구동되는 이송스크류(20)와; 상기 본체(10)의 외주연에 설치되는 가열수단(30)으로 구성된 소성장치에 있어서,

   상기 본체(10)의 외주연에는 열매체유(35)를 수용하여 저장할 수 있는 오일탱크(32)가 본체(10)의 길이방향으로 용접되어 일체로 형성되고, 상기 오일탱크(32)의 내부에는 상기 열매체유(35)를 가열할 수 있도록 각각의 차단봉체(34)내에 삽입된 다수개의 전기가열봉(33)들이 상기 오일탱크(32)의 내측 길이방향으로 설치되며, 상기 오일탱크(32)의 외주면에는 방화재(36)가 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 왕겨 소성장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 소성장치(1)를 상,하 2단으로 연결·구성하고, 이들이 상호 연계작동 되도록 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 왕겨 소성장치.