KR20180097479A - 도정 수율이 우수한 곡물 탈피방법 및 그 탈피장치 - Google Patents

도정 수율이 우수한 곡물 탈피방법 및 그 탈피장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도정 수율과 미질이 크게 향상되는 곡물 탈피방법 및 그 탈피장치에 관한 것으로, 투입되는 원료에 함유된 돌과 이물질을 제거하는 석발기(2)와, 돌과 이물질이 제거된 벼의 왕겨를 탈부시키는 현미기(3)와, 현미기(3)로부터 투입되는 벼, 미 탈부 벼, 현미, 왕겨 중에서 왕겨를 제거하는 왕겨풍구(4)와, 현미와 벼를 선별하는 현미분리기(5)와, 선별 분리된 양품의 현미 중에 함유된 미숙립을 제거하는 청치선별기(6)와, 청치선별된 현미 중의 돌과 이물질 등을 제거하는 현미석발기(7)와, 석발된 현미를 백미로 도정하는 정미기(8)와, 백미 표면의 미강과 이물질 등을 제거하는 연미기(9)와, 미강 덩어리와 이물질을 제거하는 진동선별기(10)와, 백미와 색이 다른 이물질과 착색립과 피해립 등을 제거하는 색채선별 및 이물선별기(11)와, 색채 선별된 백미를 계량 포장하는 자동계량포장기(12)를 포함하되, 상기 현미분리기(5)와 청치선별기(6) 사이에 색채선별기(13)를 설치하여 양품의 현미는 청치선별기(6)로 이송시키고 벼와 미 탈부 벼는 현미기(3)로 되돌림시켜 현미기(3)의 처리능력과 탈부 성능을 향상시키고 벼의 파손을 줄여 도정 수율과 미질이 향상되도록 한 것이다.

Description

도정 수율이 우수한 곡물 탈피방법 및 그 탈피장치{Method and device of grain peeling for milling yield with excellent}
본 발명은 도정 수율이 우수한 곡물 탈피방법 및 그 탈피장치에 관한 것으로, 상세하게는 현미선별수단(색채선별기 또는 현미 색채선별기)을 이용하여 탈부되지 않은 곡물(벼와 미 탈부 곡물)만 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능을 향상시키고 곡물(벼 등)의 파손을 줄여 도정 수율과 미질이 크게 향상되도록 한 것이다.
일반적으로 쌀과 같은 곡물을 가공하는 공정에는 탈피 또는 제현(현미제조)공정이 필수적이다. 예컨대 벼의 경우, 현미기를 이용하여 껍질인 왕겨를 탈부한 다음 현미분리기로 양품의 현미를 분리시킨 다음 후속 라인(후속 공정)으로 이송시켜 백미로 가공 및 계량 포장하게 된다.
도 1은 종래 곡물 탈피장치(1)의 구성도로, 투입되는 원료(벼)에 함유된 돌과 이물질을 제거하는 석발기(2)와, 돌과 이물질이 제거된 벼의 왕겨(껍질)를 탈부시키는 현미기(3)와, 현미기(3)로부터 투입되는 벼, 현미, 왕겨 중에서 왕겨를 제거하는 왕겨풍구(4)와, 왕겨가 제거된 현미와 탈부되지 않은 벼를 선별하는 현미분리기(5)와, 현미분리기(5)에 의해 분리 선별된 현미 중에 함유된 미숙립 현미(청치)를 제거하는 청치선별기(6)와, 청치선별된 현미 중의 돌과 이물질 등을 분리 제거하는 현미석발기(7)와, 석발된 현미를 마찰 및/또는 연마 방식으로 현미의 겨층(표면)을 벗겨 백미로 도정하는 정미기(8)와, 도정된 백미 표면의 미강 및 이물질 등을 제거하는 연미기(9)와, 백미에 함유된 미강 덩어리 및 이물질 등을 제거하는 진동선별기(10)와, 백미와 색이 다른 이물질과 착색립과 피해립 등을 분리(선별) 제거하는 색채선별 및 이물선별기(11)와, 색채 선별된 백미를 소정 용량으로 계량하면서 포장하는 자동계량포장기(12)를 포함한다.
도 2는 현미분리기(5)에 의해 분리된 현미 및 미(未)탈부된 벼를 현미기(3)로 되돌림시켜 재차 탈부하는 과정을 도시한 것으로, 석발된 벼가 제1 컨베어(C1)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 투입되어 왕겨가 탈피된 다음 왕겨풍구(4)에 의해 제거되고, 왕겨가 탈피된 현미 및 미 탈부 벼(왕겨가 현미 일부에 남아 있는벼)는 제2 컨베어(C2)와 호퍼(H2)를 경유하여 현미분리기(5)로 투입되어 현미와 미 탈부 벼가 분리되며, 분리된 양품의 현미는 후속 라인으로 이송되어 백미로 가공 및 계량 포장된다.
한편, 상기 현미분리기(5)에 의해 분리된 현미 중에는 미 탈부 벼가 다량으로 혼재되어 있어서 탈부가 필요하므로 제3 컨베어(C3)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 되돌림시켜 재차(2차) 탈부하는 과정을 거치게 된다.
즉, 후속 라인으로 이송되어야 할 현미의 상당수가 현미기(3)로 되돌림 되고 있으며, 이는 현미분리기(5)에서 왕겨가 미 탈부된 벼만 선별하여 되돌림되도록 하는 것이 바람직하지만, 벼만 선별 분리하는 것이 불가능하므로 현미분리기(5)의 선별분리판에서 벼(뉘)와 현미가 혼재된 일정구간을 모두 되돌림하고 있다. 이때 되돌림되는 물량은 현미분리기(5)에 의해 분리된 전체 물량의 20~30%에 달하며, 현미기(3)로 되돌림되는 물량의 85~95%는 왕겨가 탈부된 현미이고, 미 탈부된 벼는 15~5%로 소량에 해당하며, 이에 따라 다음과 같은 문제가 발생된다.
첫째, 현미의 품질이 크게 저하된다. 즉, 현미분리기(5)는 선별판에 의해 탈부되지 않은 곡물만 따로 분리할 수 없고, 선별판에 껍질이 탈부된 곡물 구간과 탈부되지 않은 곡물이 섞인 구간을 구분하여 껍질이 탈부되지 않은 곡물이 섞인 구간을 전부 현미기(3)로 되돌림 하게 되므로 이미 껍질이 제거된 현미가 이중 삼중으로 현미기(3)의 롤러(ROLLER)를 통과하면서 압력과 비틀림으로 상처와 크랙이 발생하며, 이러한 피해를 입은 현미는 후공정에서 부러지거나 절미가 발생되면서 수율 저하로 이어져 상당한 경제적 손실이 발생된다.
이를테면, 현미기(3)로 되돌림되는 85~95%의 현미는 고압의 탈부 롤러를 불필요하게 통과하면서 피해(압력)을 받아 절미 발생 비율이 현저히 증가하면서 수율이 크게 저하된다. 또한 현미에 크랙이 발생하면서 정미 등 압력을 받는 후공정에서 절미나 싸래기로 변하게 되므로 도정 수율과 미질(품질)이 크게 저하된다. 예컨대 1시간당 약 7톤의 현미를 생산하는 경우 약 2.3톤의 현미 및 미 탈부 벼가 현미기(3)로 되돌림 되고 있어서 도정 수율과 미질이 크게 떨어진다.
둘째, 많은 량의 현미가 불필요한 되돌림으로 인하여 현미 생산량이 20~30% 감소된다. 예컨대 1시간당 약 7톤의 현미를 생산하는 경우 1시간당 약 2.2톤의 생산량이 감산되면서 도정 수율이 크게 떨어진다.
셋째, 되돌림 탈피에 의해 에너지(동력)가 불필요하게 낭비되는 등의 여러 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 특1987-0001871호(발명의 명칭: 현미기의 나락탈피 방법, 1987. 03. 28. 특허공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1545822호(발명의 명칭: 곡물의 탈피 장치, 2015. 08. 19. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0383367호(발명의 명칭: 도정수율 및 미질향상을 위한 현미가수장치, 2003. 05. 12. 특허공고)
본 발명은 현미선별수단(색채선별기 또는 현미 색채선별기)을 이용하여 탈부되지 않은 벼(소량의 벼)만 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 현미기의 처리능력 및 탈부 성능을 높이고 곡물의 파손을 줄여 도정 수율, 또는 도정 수율과 미질이 우수한 곡물 탈피방법 및 그 탈피장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명에서 도정 수율이 우수한 곡물 탈피장치는, 투입되는 원료에 함유된 돌과 이물질을 제거하는 석발기와, 돌과 이물질이 제거된 벼의 왕겨를 탈부시키는 현미기와, 현미기로부터 투입되는 벼, 미 탈부 벼, 현미, 왕겨 중에서 왕겨를 제거하는 왕겨풍구와, 현미와 벼를 선별하는 현미분리기와, 선별 분리된 양품의 현미 중에 함유된 미숙립을 제거하는 청치선별기와, 청치선별된 현미 중의 돌과 이물질 등을 분리 제거하는 현미석발기와, 석발된 현미의 겨층을 벗겨 백미로 도정하는 정미기와, 도정된 백미 표면의 미강과 이물질 등을 제거하는 연미기와, 백미에 함유된 미강 덩어리와 이물질 등을 제거하는 진동선별기와, 백미와 색이 다른 이물질과 착색립과 피해립 등을 분리 제거하는 색채선별 및 이물선별기와, 색채 선별된 백미를 소정 용량으로 계량하면서 포장하는 자동계량포장기를 포함하되, 상기 현미분리기의 후단에 색채선별기를 설치하여 현미분리기에 의해 분리된 벼와 미 탈부 벼와 현미를 색채 선별하여 벼와 탈부 벼만 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 하고 양품 현미는 후속 라인으로 이송되어 가공 및 계량 포장되게 구성할 수 있다.
상기 현미분리기(5)와 청치선별기 사이에 색채선별기를 설치하여 양품의 현미는 청치선별기(6)로 이송시키고 벼와 미 탈부 벼는 현미기로 되돌림시켜 현미기의 처리능력과 탈부 성능을 향상시키고 벼의 파손을 줄여 도정 수율과 미질이 향상되게 구성할 수 있다.
상기 색채선별기는, 기대(16) 상부에 설치되고 현미분리기(5)로부터 배출되는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(17)를 받아 1단 선별부(19)로 이송 공급하는 진동공급부(18); 진동공급부(18) 하단에 설치되고 제1 경사슈트(20)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(17)를 1차 선별하는 1단 선별부(19); 1단 선별부(19) 하단에 설치되고 제2 경사슈트(21)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(22)를 2차 선별하는 2단 선별부(23); 2단 선별부(23) 하단에 설치되고 제3 경사슈트(24)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(25)를 3차 선별하는 3단 선별부(26); 및 구동모터(35)(36)와 동력전달수단 및 제어기(37)를 포함한다.
상기 1, 2, 3단 선별부(19)(23)(26)에는 컬러 CCD 카메라(38)(39)(40)를 이용하여 경사슈트(20)(21)(24)를 따라 낙하하는 혼합물을 촬상하여 제어기(37)로 판단하되 벼와 미 탈부 벼(27)(29)(33)는 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 배출관(28)(30)(34)으로 각각 배출시키는 제1, 2, 3 분사노즐(41)(42)(43) 및 제1, 2, 3 매니폴더(44)(45)(46)가 각각 구성될 수 있다.
본 발명에서 도정 수율이 우수한 곡물 탈피장치는, 석발된 벼가 제1 컨베어(C1)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 투입되어 왕겨가 탈피된 다음 왕겨풍구(4)에 의해 제거되고, 왕겨가 탈피된 현미 및 미 탈부 벼는 제2 컨베어(C2)와 호퍼(H2)를 경유하여 현미분리기(5)로 투입되어 현미와 미 탈부 벼가 분리되고, 현미분리기(5)에 의해 분리된 양품의 현미는 제8 컨베어(C8)를 통하여 후속 라인으로 이송되어 백미로 가공 및 계량 포장되고, 벼와 미 탈부 벼가 함유된 현미는 색채선별기(13)로 이송되어 재차 선별되면서 벼와 미 탈부 벼는 제7 컨베어(C7)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 되돌림되어 완전 탈부된 다음 왕겨풍구(4)와 현미분리기(5)를 거쳐 후속 라인으로 이송되고, 선별되지 못한 벼와 현미는 제6 컨베어(C6)를 경유하여 색채선별기(13)로 1차 되돌림되어 2차 선별되고, 미 탈부 벼 중에서 선별되지 못한 벼와 현미는 제5 컨베어(C5)를 경유하여 색채선별기(13)로 2차 되돌림되어 3차 선별되고, 최종 양품 현미는 제8 컨베어(C8)를 통하여 후속 라인으로 이송되어 후공정으로 이송 처리되도록 구성될 수 있다.
상기 색채선별기(13)는, 3단 색채 선별기, 적외선(NIR) 이물색채선별기, 비중 선별기, 형상 선별기, 거칠기 선별기 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서 도정 수율이 우수한 곡물 탈피방법은, 현미기를 이용하여 벼의 왕겨를 탈부하고, 탈부된 왕겨를 왕겨풍구로 제거한 다음 현미분리기로 벼와 현미를 선별하는 곡물 탈피방법에 있어서; 현미분리기의 후단에 현미선별수단인 색채선별기를 설치하여 현미분리기에 의해 선별된 벼와 미 탈부 벼와 현미를 색채 선별하여 벼와 탈부 벼만 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 곡물(벼 등) 파손을 줄여 도정 수율과 미질이 향상되도록 구성될 수 있다.
상기 색채선별기로 벼와 현미 혼합품을 1차 색채 선별하는 단계와, 1차 색채 선별된 불량품을 색채선별기로 되돌림시켜 2차 색채 선별하는 단계와, 2차 색채 선별된 불량품은 현미기로 되돌림시키고 양품 현미는 색채선별기로 되돌림시켜 재차 선별하는 단계와, 1, 2차 색채 선별된 양품 현미를 후속라인으로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 현미분리기(5) 후단에 설치되는 색채선별기(또는 현미 색채선별기)(13)를 이용하여 벼와 탈부되지 않은 소량의 벼만 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 현미기(3)의 처리능력 및 탈부성능이 크게 향상되고, 곡물(벼 등)이 거의 파손되지 않아 도정 수율, 또는 도정 수율과 미질이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 현미 선별공정에서 현미분리기 또는 입 선별기를 통과하면서 색채선별된 양품 구간(벼나 미탈부 벼가 혼입되는 않은 구간)의 현미 속에 포함된 불량품, 예컨대 착색립, 사미, 미숙립 등을 제거할 수 있어서 양품의 현미만 선별 처리할 수 있게된다. 상기 착색립, 사미, 미숙립은 현미분리기에 설치되는 별도의 불량품 배출 슈트를 이용하여 배출함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 색채선별기의 여러 슈트 중에서 일부 슈트를 이용하여 현미분리기의 벼 혼입구간에 있는 벼나 미탈부 벼를 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부된 다음 색채선별기에 의해 재차 선별처리되도록 구성함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 색채선별기의 여러 슈트를 배분, 또는 증설하여 현미분리기의 양품 구간에서 배출되는 현미와 혼미구간에서 배출되는 벼와 현미 혼합품을 분리시키되 벼와 현미 혼합품만 색채선별기로 투입시켜 양품의 현미가 색채 선별된 다음 후속 라인으로 이송 처리되도록 함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 색채선별기(13)에 의해 현미와 벼(뉘 또는 미 탈부 벼)가 완전 분리 선별되며, 분리 선별된 양품의 현미, 또는 탈부된 현미는 현미기(3)로 되돌림하지 않고 후속 라인으로 바로 이송시켜 후공정을 거치도록 하고, 약 5~15%에 해당하는 벼(뉘)만 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 도정 수율(생산성)이 크게 향상되며, 크랙, 절미, 싸래기 등이 발생하지 않아 미질(품질)이 크게 향상되며, 되돌림 물량의 감소에 따라 에너지와 비용과 시간 등이 절감되는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1 : 종래 발명의 전체 구성도.
도 2 : 종래 발명의 요부 구성도로, 현미분리기에 의해 분리된 현미 및 미(未) 탈부 벼를 현미기로 되돌림시켜 재차 탈부하는 과정을 도시한 도면.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 전체 구성도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 곡물 탈피방법의 흐름도.
도 5 : 본 발명 다른 예로 도시한 곡물 탈피방법의 흐름도.
도 6 : 본 발명 또 다른 예로 도시한 곡물 탈피방법의 흐름도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 요부 구성도로, 현미분리기에 의해 분리된 현미와 벼 및 미 탈부 벼를 현미기로 되돌림시켜 재차 탈부하는 과정을 도시한 도면.
도 8 : 본 발명 일 예로 도시한 색채선별기의 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
본 발명은 현미기(3)를 이용하여 벼의 왕겨를 탈부 및 제거한 다음 현미분리기(5)로 벼와 현미를 선별하는 곡물 탈피방법에 있어서; 현미분리기(5)의 후단에 현미선별수단인 색채선별기(또는 현미 색채선별기)(13)를 설치하여 현미분리기(5)에 의해 선별된 벼 또는 미(未) 탈부 벼와 현미를 색채 선별하여 벼 또는 미 탈부 벼만 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 도정 수율(생산성)이 크게 향상되며, 크랙, 절미, 싸래기 등이 발생하지 않아 미질(품질)이 크게 향상되며, 되돌림 물량의 감소에 따라 에너지가 절감되도록 구성된다.
도 3은 본 발명 일 예로 도시한 곡물 탈피장치(15)의 구성도로, 현미분리기(5)의 후단에 색채선별기(13)가 설치되어 벼와 미 탈부 벼만 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 현미기(3)의 처리능력과 탈부 성능이 크게 향상되고 곡물(벼 등)이 거의 파손되지 않아 도정 수율과 미질이 크게 향상된다.
본 발명 곡물 탈피장치(15)는, 투입되는 원료(벼)에 함유된 돌과 이물질을 제거하는 석발기(2)와, 돌과 이물질이 제거된 벼의 왕겨(껍질)를 탈부시키는 현미기(3)와, 현미기(3)로부터 투입되는 벼, 미 탈부 벼, 현미, 왕겨 중에서 왕겨를 제거하는 왕겨풍구(4)와, 현미와 벼를 선별하는 현미분리기(5)와, 양품의 현미는 후속 라인의 청치선별기(6)로 이송시키고 벼와 미 탈부 벼는 현미기(3)로 되돌림시키고 이물질은 제거하는 색채선별기(13)와, 선별 분리된 양품의 현미 중에 함유된 미숙립(청치)를 제거하는 청치선별기(6)와, 청치선별된 현미 중의 돌과 이물질 등을 분리 제거하는 현미석발기(7)와, 석발된 현미를 마찰 및/또는 연마 방식으로 현미의 겨층(표면)을 벗겨 백미로 도정하는 정미기(8)와, 도정된 백미 표면의 미강 및 이물질 등을 제거하는 연미기(9)와, 백미에 함유된 미강 덩어리 및 이물질 등을 제거하는 진동선별기(10)와, 백미와 색이 다른 이물질과 착색립과 피해립 등을 분리(선별) 제거하는 색채선별 및 이물선별기(11)와, 색채 선별된 백미를 소정 용량으로 계량하면서 포장하는 자동계량포장기(12)를 포함한다.
상기 색채선별기(13)는, 현미와 백미와 이물질 등을 색채로 선별하는 3단 색채 선별기, 현미와 백미와 이물질 등을 적외선(NIR)으로 선별하는 적외선(NIR) 이물색채선별기, 현미와 백미와 이물질 등을 비중으로 선별하는 비중 선별기, 현미와 백미와 이물질 등을 형상으로 선별하는 형상 선별기, 현미와 백미와 이물질 등을 거칠기로 선별하는 거칠기 선별기 등을 예로 들 수 있으며, 물론 현미와 백미와 이물질 등을 분리 선별할 수 있는 기타 방식의 선별기가 포함된다.
본 발명 곡물 탈피방법의 실시 예들은 다음과 같다.
1. 실시예 1
도 4는 본 발명 일 실시예로 도시한 곡물 탈피방법의 흐름도로, 현미기 선별기에 의해 선별된 불량품(벼와 미탈부 벼)를 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부된 다음 색채선별기에 의해 재차 선별처리되도록 함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물(벼 등)의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상되도록 구성한 것이다.
즉, 현미기를 이용하여 벼의 껍질(왕겨)을 탈부하는 단계(S1)와, 왕겨풍구(4)로 탈부된 껍질(왕겨)을 제거하는 단계(S2)와, 벼(또는 미 탈부 벼)와 현미를 분리 선별하는 단계(S3)와, 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)와 현미가 혼합된 혼합품을 판단하되 양품의 현미는 후속 라인으로 이송하고 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)와 현미가 혼합된 혼합품은 현미선별수단인 색채선별기(또는 현미 색채선별기)로 이송시키는 단계(S4)와, 색채선별기로 현미를 선별하는 단계(S5)와, 색채선별기로 벼와 현미 혼합품을 선별하되 선별에 의해 벼와 미 탈부 벼가 포함된 불량품이면(S6) 현미기로 되돌림시켜 벼와 미탈부된 벼가 탈부되도록 하고 불량품이 아닌 양품의 현미인 경우(S7) 후속 라인으로 이송되어 후 가공 처리되는 단계(S8)를 포함한다.
상기에서 되돌림 되는 양을 색채선별기(13), 예컨대 1단 쌀 선별기 형태의 1차 슈트에서 선별하고 1차 선별에서 불량으로 분리(이젝트) 되는 것은 벼(뉘)뿐 아니라 탈부된 현미도 일부 포함되므로 되돌림 슈트 또는 되돌림 승강기나 컨베어 등의 이송설비를 이용하여 현미기(3)로 투입시켜 탈부함으로써 껍질(왕겨)이 완전 탈부된다. 즉 색채선별기(13)에서 분리(이젝트)된 것은 되돌림시 색채선별기(13) 내의 내장형 승강기(버킷 컨베어나 버킷 엘리베이터) 또는 외장형 이송설비를 사용함으로써 벼와 미탈부 벼만 제거할 수 있어서 정밀 선별에 유리한 장점이 있다.
2. 실시예 2
도 5는 본 발명 다른 실시예로 도시한 곡물 탈피방법의 흐름도로, 색채선별기(또는 현미 색채선별기)를 이용하여 불량품, 예컨대 벼 및 미탈부 벼를 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부된 다음 색채선별기에 의해 재차 선별처리되도록 함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상되도록 구성한 것이다.
즉, 현미기(3)를 이용하여 벼의 껍질(왕겨)을 탈부하는 단계(S11)와, 왕겨풍구(4)로 탈부된 껍질(왕겨)을 제거하는 단계(S12)와, 현미분리기(5)로 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)와 현미를 분리 선별하는 단계(S13)와, 상기 분리 선별에 의해 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)와 현미가 혼합된 혼합품(S14)을 현미선별수단인 색채선별기(또는 현미 색채선별기)(13)로 벼와 현미 혼합품을 1차 선별하는 단계(S15)와, 1차 색채 선별에 의해 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)가 포함된 불량품인 경우(S16) 색채선별기로 되돌림시켜 2차 선별하는 단계(S17)와, 2차 색채 선별에 의해서도 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)가 포함된 불량품은 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부된 다음 색채선별기(13)에 의해 재차 선별처리되도록 하고, 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)가 포함되지 않은 양품 현미인 경우 색채선별기(13)로 되돌림시켜 재차 선별되도록 하는 단계(S17)와, 1, 2차 색채선별에 의해 양품 현미이면 후속라인으로 이송하는 단계(S19)를 포함한다.
상기에서 되돌림 되는 양을 색채선별기(13), 예컨대 1단 쌀 선별기 형태의 1차 슈트에서 선별하고 1차 선별에서 불량으로 분리(이젝트) 되는 것은 벼(뉘)뿐 아니라 탈부된 현미도 일부 포함되므로 되돌림 슈트 또는 되돌림 승강기나 컨베어 등의 이송설비를 이용하여 현미기(3)로 투입시켜 탈부함으로써 껍질(왕겨)이 완전 탈부된다. 즉 색채선별기(13)에서 분리(이젝트)된 것은 되돌림시 색채선별기(13) 내의 내장형 승강기(버킷 컨베어나 버킷 엘리베이터) 또는 외장형 이송설비를 사용함으로써 벼와 미탈부 벼만 제거할 수 있어서 정밀 선별에 유리한 장점이 있다.
본 발명은 현미 선별공정에서 현미분리기(5) 또는 입 선별기를 통과하면서 색채선별된 양품 구간(벼나 미탈부 벼가 혼입되는 않은 구간)의 현미 속에 포함된 불량품, 예컨대 착색립, 사미, 미숙립 등을 제거할 수 있어서 양품의 현미만 선별 처리할 수 있게된다. 상기 착색립, 사미, 미숙립은 현미분리기에 설치되는 별도의 불량품 배출 슈트를 이용하여 배출시킬 수 있다.
또한 본 발명은 색채선별기(13)의 여러 슈트 중에서 일부 슈트를 이용하여 현미분리기의 벼 혼입구간에 있는 벼나 미탈부 벼를 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부된 다음 색채선별기(13)에 의해 재차 선별처리되도록 구성함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상된다.
또한 본 발명은 색채선별기(13)의 여러 슈트를 배분, 또는 증설하여 현미분리기(5)의 양품 구간에서 배출되는 현미와 혼미구간에서 배출되는 벼와 현미 혼합품을 분리시키되 벼와 현미 혼합품만 색채선별기(13)로 투입시켜 양품의 현미가 색채 선별된 다음 후속 라인으로 이송 처리되도록 함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상된다.
3. 실시예 3
도 6은 본 발명 또 다른 실시예로 도시한 곡물 탈피방법의 흐름도로, 도 8에 예시한 3단 색채선별기와 같은 색채선별기(13)를 이용하여 벼 및 미탈부 벼를 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부된 다음 색채선별기(13)에 의해 재차 선별처리되도록 함으로써 현미 처리능력과 탈부 성능이 향상되고 곡물의 파손이 줄어들어 도정 수율과 미질이 크게 향상되도록 구성한 것이다.
즉, 현미기(3)를 이용하여 벼의 껍질(왕겨)을 탈부하는 단계(S21)와, 왕겨풍구(4)로 탈부된 껍질(왕겨)을 제거하는 단계(S22)와, 현미분리기(5)로 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)와 현미를 분리 선별하는 단계(S23)와, 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)와 현미가 혼합된 혼합품을 판단하되 양품의 현미는 후속 라인으로 이송하고 벼(또는 벼와 미 탈부 벼)와 현미가 혼합된 혼합품은 현미선별수단인 색채선별기(13)로 이송시키는 단계(S24)와, 색채선별기(13)로 현미를 선별하는 단계(S25)와, 색채선별기(13)로 1단 선별하여 50~60%의 현미를 선별하는 단계(S26)와, 색채선별기(13)로 2단 선별하여 70~80%의 현미를 선별하는 단계(S27)와, 색채선별기(13)로 3단 선별하여 99.9%의 양품 현미를 선별하는 단계(S28)와, 벼와 미탈부 벼는 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부시키고 양품 현미는 후속 라인으로 이송시키는 단계(S29)와, 최종 선별된 양품 현미를 후속 라인으로 이송하는 단계(S30)를 포함한다.
본 발명에서 상기 색채선별기(13)가 3단에 걸쳐 색채 선별하는 3단 색채선별기인 벼와 미 탈부 벼와 현미가 혼합된 혼합품의 경우 1단 선별에 의해 50~60%의 현미가 선별되고, 이어지는 2단 선별에 의해 70~80%의 현미가 선별되고, 이어지는 3단 선별에 의해 99.9%의 현미가 선별된 다음 후속 라인으로 이송되어 후가공되며, 1 ~ 3단 선별에 의해 현미와 분리 선별된 벼와 미 탈부 벼는 현미기(3)로 되돌림되어 완전 탈부된다.
도 8은 색채선별기(13)로 예시한 3단 색채선별기를 도시한 것으로, 기대(16) 상부에 설치되고 현미분리기(5)로부터 배출되는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(17)를 받아 1단 선별부(19)로 이송 공급하는 진동공급부(18)와, 진동공급부(18) 하단에 설치되고, 제1 경사슈트(20)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(17)를 1차 선별하는 1단 선별부(19)와, 1단 선별부(19) 하단에 설치되고 제2 경사슈트(21)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(22)를 2차 선별하는 2단 선별부(23)와, 2단 선별부(23) 하단에 설치되고 제3 경사슈트(24)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(25)를 3차 선별하는 3단 선별부(26)와, 1단 선별부(19)에서 분리되는 벼와 미 탈부 벼(27)를 배출시켜 현미기(3)로 되돌림할 수 있도록 하는 배출관(28)과, 2단 선별부(23)에서 분리되는 벼와 미 탈부 벼(29)를 배출시켜 현미기(3)로 되돌림하는 배출관(30)과, 3단 선별부(26)에서 분리되는 양품 현미(31)를 후속 라인으로 이송 배출시키는 배출관(32)과, 3단 선별부(19)에서 분리되는 벼와 미 탈부 벼(33)를 배출시켜 현미기(3)로 되돌림하는 배출관(34)과, 구동모터(35)(36)와 동력전달수단 및 제어기(37)를 포함한다.
상기 제1, 2, 3단 선별부(19)(23)(26)에는 컬러 CCD 카메라(38)(39)(40)를 이용하여 경사슈트(20)(21)(24)를 따라 낙하하는 혼합물을 촬상하여 제어기(37)로 판단하되 벼와 미 탈부 벼(27)(29)(33)는 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 배출관(28)(30)(34)으로 각각 배출시키는 제1, 2, 3 분사노즐(41)(42)(43) 및 제1, 2, 3 매니폴더(44)(45)(46)가 각각 구비되며, 3단으로 색채 선별함으로써 양품 현미(31)가 매우 효율적으로 색채 선별되어 후속 라인으로 이송된다.
또한 3단 선별에 의해 효율이 매우 우수하며, 3차례에 걸쳐 끊어짐없이 연속적인 색채 선별이 이루어지므로 생산성이 크게 향상되고 작업성이 우수하다. 미설명 부호 (47)(48)(49)(50)은 보조 슈트이다.
본 발명에서 색채선별기를 이용한 현미 선별은 3단 선별로 예시하였으나, 2단 또는 4단이나 4단 이상으로 선별할 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명 일 예로 도시한 곡물 탈피장치의 요부 구성도로, 현미분리기(5)에 의해 분리된 현미 및 미 탈부 벼를 색채선별기(13)를 이용하여 선별한 다음 양품의 현미는 후속 라인으로 이송하고 벼와 미 탈부 벼는 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부하는 과정을 도시한 것으로, 석발된 벼가 제1 컨베어(C1)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 투입되어 왕겨가 탈피된 다음 왕겨풍구(4)에 의해 제거되고, 왕겨가 탈피된 현미 및 미 탈부 벼는 제2 컨베어(C2)와 호퍼(H2)를 경유하여 현미분리기(5)로 투입되어 현미와 미 탈부 벼가 분리되며, 현미분리기(5)에 의해 분리된 양품의 현미는 제8 컨베어(C8)를 통하여 후속 라인으로 이송되어 백미로 가공 및 계량 포장되며, 벼와 미 탈부 벼가 함유된 현미는 색채선별기(13)로 이송되어 재차 선별되면서 벼와 미 탈부 벼는 제7 컨베어(C7)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 되돌림되어 완전 탈부된 다음 왕겨풍구(4)와 현미분리기(5)를 거쳐 후속 라인으로 이송되고, 선별과정에서 선별되지 못한 벼와 현미는 제6 컨베어(C6)를 경유하여 색채선별기(13)로 1차 되돌림되어 2차 선별되며, 미 탈부 벼 중에서 선별되지 못한 벼와 현미는 제5 컨베어(C5)를 경유하여 색채선별기(13)로 2차 되돌림되어 3차 선별되며, 최종의 양품 현미는 제8 컨베어(C8)를 통하여 후속 라인으로 이송되어 후공정, 예컨대 청치선별기(6)에 의해 양품의 현미 중에 함유된 미숙립 현미(청치)가 제거되고, 현미석발기(7)에 의해 청치선별된 현미 중의 돌과 이물질 등이 분리 제거되고, 정미기(8)에 의해 마찰 및/또는 연마 방식으로 석발된 현미의 겨층(표면)이 벗겨지면서 백미로 도정되고, 연미기(9)에 의해 도정된 백미 표면의 미강 및 이물질 등이 제거되고, 진동선별기(10)에 의해 백미에 함유된 미강 덩어리 및 이물질 등이 제거되고, 색채선별 및 이물선별기(11)에 의해 백미와 색이 다른 이물질과 착색립과 피해립 등이 분리(선별) 제거되고, 자동계량포장기(12)에 의해 색채 선별된 백미가 소정 용량으로 계량되면서 자동 포장된다.
미 설명 부호 (V1)(V2)는 방향전환밸브이고, G는 호퍼(H1)(H2) 하부에 설치되는 게이트이다.
본 발명은 색채선별기(13)에 의해 선별 분리된 벼와 미 탈부 벼만 제7 컨베어(C7)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 되돌림시켜 재차(2차) 탈부하는 과정을 거치면서 완전 탈부되므로 도정 수율이 크게 향상되고 품질저하가 방지된다.
즉, 색채선별기(13)에 의해 현미와 벼(뉘 또는 미 탈부 벼)가 완전 분리되며, 분리 선별된 양품의 현미는 현미기(3)로 되돌림하지 않고 후속 라인으로 바로 이송시켜 후공정을 거치게 되고, 약 5~15%에 해당하는 벼와 미탈부 벼만 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부함으로써 도정 수율(생산성)이 크게 향상되며, 크랙, 절미, 싸래기 등이 발생하지 않아 미질(품질)이 크게 향상되며, 되돌림 물량의 감소에 따라 에너지와 비용과 시간 등이 절감된다.
본 발명은 현미 품질 향상으로 수율 증가에 따른 수익이 발생 된다. 즉, 현미 되돌림을 배제시킴으로써 현미 수율이 증가, 싸래기 발생 감소로 인한 백미 수율이 증가하면서 미질이 개선된다. 예컨대, 현미를 시간당 7톤 생산하는 라인의 경우, 벼(뉘)만 시간당 약 70~310kg 되돌림 함으로써 종래 방식의 시간당 대비 현미 약 2톤의 되돌림이 발생하지 않는다. 이에 따라 생산량 증가, 예컨대 도정 수율이 크게 향상되고, 되돌림 양이 줄어들어 에너지(동력) 사용량이 감소되는 등의 장점이 있다.
본 발명은 설명의 편의상 '벼'를 대상으로 하였으나, '벼'를 포함한 모든 곡물의 탈피 공정에 적용할 수 있음은 물론이다.
이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
(1)(15)--곡물 탈피장치 (2)--석발기
(3)--현미기 (4)--왕겨풍구
(5)--현미분리기 (6)--청치선별기
(7)--현미석발기 (8)--정미기
(9)--연미기 (10)--진동선별기
(11)--색채선별 및 이물선별기 (12)--자동계량포장기
(13)--색채선별기(또는 현미 색채선별기)

Claims (7)

  1. 투입되는 원료에 함유된 돌과 이물질을 제거하는 석발기(2)와,
    돌과 이물질이 제거된 벼의 왕겨를 탈부시키는 현미기(3)와,
    현미기(3)로부터 투입되는 벼, 미 탈부 벼, 현미, 왕겨 중에서 왕겨를 제거하는 왕겨풍구(4)와,
    현미와 벼를 선별하는 현미분리기(5)와,
    선별 분리된 양품의 현미 중에 함유된 미숙립을 제거하는 청치선별기(6)와,
    청치선별된 현미 중의 돌과 이물질 등을 분리 제거하는 현미석발기(7)와,
    석발된 현미의 겨층을 벗겨 백미로 도정하는 정미기(8)와,
    도정된 백미 표면의 미강과 이물질 등을 제거하는 연미기(9)와,
    백미에 함유된 미강 덩어리와 이물질 등을 제거하는 진동선별기(10)와,
    백미와 색이 다른 이물질과 착색립과 피해립 등을 분리 제거하는 색채선별 및 이물선별기(11)와,
    색채 선별된 백미를 소정 용량으로 계량하면서 포장하는 자동계량포장기(12)를 포함하되,
    상기 현미분리기(5)의 후단에 색채선별기(13)를 설치하여 현미분리기에 의해 선별된 벼와 미 탈부 벼와 현미를 색채 선별하여 벼와 탈부 벼만 현미기(3)로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 하고 양품 현미는 후속 라인으로 이송되어 가공 및 계량 포장되도록 한 도정 수율이 우수한 곡물 탈피장치.
  2. 청구항 1에 있어서;
    색채선별기는,
    기대(16) 상부에 설치되고 현미분리기(5)로부터 배출되는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(17)를 받아 1단 선별부(19)로 이송 공급하는 진동공급부(18);
    진동공급부(18) 하단에 설치되고 제1 경사슈트(20)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(17)를 1차 선별하는 1단 선별부(19);
    1단 선별부(19) 하단에 설치되고 제2 경사슈트(21)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(22)를 2차 선별하는 2단 선별부(23);
    2단 선별부(23) 하단에 설치되고 제3 경사슈트(24)를 따라 낙하하는 벼와 미 탈부 벼 및 현미(25)를 3차 선별하는 3단 선별부(26); 및
    구동모터(35)(36)와 동력전달수단 및 제어기(37);
    를 포함하는 도정 수율이 우수한 곡물 탈피장치.
  3. 청구항 2에 있어서;
    1, 2, 3단 선별부(19)(23)(26)에는 컬러 CCD 카메라(38)(39)(40)를 이용하여 경사슈트(20)(21)(24)를 따라 낙하하는 혼합물을 촬상하여 제어기(37)로 판단하되 벼와 미 탈부 벼(27)(29)(33)는 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 배출관(28)(30)(34)으로 각각 배출시키는 제1, 2, 3 분사노즐(41)(42)(43) 및 제1, 2, 3 매니폴더(44)(45)(46)가 각각 구비되는 도정 수율이 우수한 곡물 탈피장치.
  4. 석발된 벼가 제1 컨베어(C1)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 투입되어 왕겨가 탈피된 다음 왕겨풍구(4)에 의해 제거되고,
    왕겨가 탈피된 현미 및 미 탈부 벼는 제2 컨베어(C2)와 호퍼(H2)를 경유하여 현미분리기(5)로 투입되어 현미와 미 탈부 벼가 분리되고,
    현미분리기(5)에 의해 분리된 양품의 현미는 제8 컨베어(C8)를 통하여 후속 라인으로 이송되어 백미로 가공 및 계량 포장되고,
    벼와 미 탈부 벼가 함유된 현미는 색채선별기(13)로 이송되어 재차 선별되면서 벼와 미 탈부 벼는 제7 컨베어(C7)와 호퍼(H1)를 경유하여 현미기(3)로 되돌림되어 완전 탈부된 다음 왕겨풍구(4)와 현미분리기(5)를 거쳐 후속 라인으로 이송되고,
    선별되지 못한 벼와 현미는 제6 컨베어(C6)를 경유하여 색채선별기(13)로 1차 되돌림되어 2차 선별되고,
    미 탈부 벼 중에서 선별되지 못한 벼와 현미는 제5 컨베어(C5)를 경유하여 색채선별기(13)로 2차 되돌림되어 3차 선별되고,
    최종 양품 현미는 제8 컨베어(C8)를 통하여 후속 라인으로 이송되어 후공정으로 이송 처리되는 도정 수율이 우수한 곡물 탈피장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서;
    색채선별기(13)는, 3단 색채 선별기, 적외선(NIR) 이물색채선별기, 비중 선별기, 형상 선별기, 거칠기 선별기 중 어느 하나임을 특징으로 하는 도정 수율이 우수한 곡물 탈피장치.
  6. 현미기를 이용하여 벼의 왕겨를 탈부하고, 탈부된 왕겨를 왕겨풍구로 제거한 다음 현미분리기로 벼와 현미를 선별하는 곡물 탈피방법에 있어서;
    현미분리기의 후단에 현미선별수단인 색채선별기를 설치하여 현미분리기에 의해 선별된 벼와 미 탈부 벼와 현미를 색채 선별하여 벼와 탈부 벼만 현미기로 되돌림시켜 완전 탈부되도록 함으로써 벼의 파손을 줄여 도정 수율과 미질이 향상되도록 한 도정 수율이 우수한 곡물 탈피방법.
  7. 청구항 6에 있어서;
    색채선별기로 벼와 현미 혼합품을 1차 색채 선별하는 단계;
    1차 색채 선별된 불량품을 상기 색채선별기로 되돌림시켜 2차 색채 선별하는 단계;
    2차 색채 선별된 불량품은 현미기로 되돌림시키고 양품 현미는 상기 색채선별기로 되돌림시켜 재차 선별하는 단계;
    1, 2차 색채 선별된 양품 현미를 후속라인으로 이송하는 단계;
    를 더 포함하는 도정 수율이 우수한 곡물 탈피방법.
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