KR20200034530A

KR20200034530A - 김 세척수 재활용 장치

Info

Publication number: KR20200034530A
Application number: KR1020180114439A
Authority: KR
Inventors: 임준
Original assignee: (주)늘푸른나무
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2020-03-31
Also published as: KR102111343B1

Abstract

오염된 김 세척수를 여과수단에 투입하기 이전에 김 분말을 최대한으로 제거하는 김 세척수 재활용 장치를 제시한다. 그 장치는 지지대 상에 배치된 김 분말 제거부를 포함하고, 김 분말 제거부는 원통형의 스크린망의 중심으로 안쪽의 내측 영역 및 바깥쪽의 외측 영역으로 구분되고, 내측 영역에는 나선을 따라 형성된 제1 브러시가 장착된 스크류 세척부가 위치하며, 외측 영역에는 양측에 제2 및 제3 브러시가 부착된 브러시바로 이루어진 브러시 구조체가 위치하고, 브러시 구조체는 수동기어에 의해 회전하고, 수동기어의 주변에는 롤러 또는 슬립성 수지체 또는 그들의 조합 중의 어느 하나를 구비한다.

Description

김 세척수 재활용 장치{Apparatus of recycling laver washing water}

본 발명은 김 세척수 재활용 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 김 세척공정에서 김을 세척하는 데 사용한 세척수를 정화하여 재활용할 수 있는 김 세척수 재활용 장치에 관한 것이다.

김은 해조류의 한 종류이며, 단백질, 미네랄, 비타민 등의 함량이 높고 맛이 좋아서, 한국, 일본, 중국 등에서 널리 소비되고 있다. 김은 주로 사각 형태로 성형되고 건조되어 유통되며, 건조 김 또는 구은 김 상태로 판매되고 있다. 건조 김은 세척공정을 통해 이물질이 제거되고 작은 크기로 세절된 후 물에 혼합된 원초를 발장 위에 펼쳐놓는 성형하여 제조된다. 이러한 김 세척수에는 미세한 김 분말들로 오염되어 있다. 김 분말로 오염된 김 세척수는 소정의 여과수단으로 정화된 정화수로 새로운 김을 세척하는 공정에 재사용되고 있다.

국내공개특허 제2018-0055354호는 오염된 김 세척수를 모래층, 활성탄, 필터 등의 여과수단으로 정화하는 방법을 제시하고 있다. 그런데, 오염된 김 세척수를 여과수단에 투입하면 상기 김 세척수에 포함된 김 분말이 모래층, 활성탄, 필터 등의 여과수단을 완전히 막히게 한다. 상기 여과수단이 막히면 상기 여과수단의 기능이 조기에 상실된다. 이에 따라, 오염된 김 세척수를 상기 여과수단에 투입하기 전에, 상기 여과수단의 기능이 조기에 상실되지 않도록 사전에 상기 김 분말을 최대한으로 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 오염된 김 세척수를 여과수단에 투입하기 이전에 김 분말을 최대한으로 제거하는 김 세척수 재활용 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명을 해결하기 위한 김 세척수 재활용 장치는 지지대 상에 배치된 김 분말 제거부를 포함하고, 상기 김 분말 제거부는 원통형의 스크린망의 중심으로 안쪽의 내측 영역 및 바깥쪽의 외측 영역으로 구분되고, 상기 내측 영역에는 나선을 따라 형성된 제1 브러시가 장착된 스크류 세척부가 위치하며, 상기 외측 영역에는 양측에 제2 및 제3 브러시가 부착된 브러시바로 이루어진 브러시 구조체가 위치하고, 상기 브러시 구조체는 수동기어에 의해 회전하고, 상기 수동기어의 주변에는 롤러 또는 슬립성 수지체 또는 그들의 조합 중의 어느 하나를 구비한다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 스크류 세척부의 상부에는 스크러버가 장착되고, 상기 스크러버는 상기 내측 영역으로부터 상승하는 김 분말을 밀어내어 배출통으로 배출시킬 수 있다. 상기 배출통은 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 외측 영역은 상기 스크린망 및 케이스 사이의 영역이고, 상기 케이스 및 상기 지지대는 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 스크류 세척부의 일측은 하부는 모터와 연결된 스핀들에 연결되고, 타측은 상기 스크러버의 상면에 부착된 회전핀이 상기 배출통의 베어링부에 연결된다. 상기 슬립성 수지체는 오일이 함유된 엔지니어링 플라스틱로 이루어질 수 있다.

본 발명의 김 세척수 재활용 장치에 의하면, 원통형의 스크린망 및 상기 스크린망을 청소하는 브러시를 구비함으로써, 오염된 김 세척수를 여과수단에 투입하기 이전에 김 분말을 사전에 충분하게 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 김 세척수 재활용 장치의 외관을 나타내는 사시도이다,
도 2는 본 발명의 핵심부분을 별도로 표현한 단면도이다.
도 3은 도 2의 브러시 구조체 및 수동기어를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 재활용 장치에서 수동기어가 회전하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 재활용 장치는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 재활용 장치의 방향 및 회전에 따라 변한다.

본 발명의 실시예는 원통형의 스크린망 및 상기 스크린망을 청소하는 브러시를 구비함으로써, 오염된 김 세척수를 여과수단에 투입하기 이전에 김 분말을 사전에 충분하게 제거하는 김 세척수 재활용 장치를 제시한다. 이를 위해, 원통형의 스크린망 및 상기 스크린망을 청소하는 브러시가 포함된 재활용 장치에 대하여 구체적으로 알아보고, 오염된 김 세척수에 포함된 김 분말을 최대한으로 제거하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 오염된 김 세척수는 김 세척공정에서 김을 세척하는 데 사용하였던 세척수로써 김 분말을 포함하고 있다.

본 발명의 재활용 장치는 오염된 김 세척수를 모래층, 활성탄, 필터 등의 여과수단에 투입되기 이전에, 오염된 김 세척수에 포함된 김 분말을 최대한으로 제거하여 상기 여과수단의 기능이 조기에 상실되지 않도록 한다. 즉, 재활용 장치(100)는 상기 여과수단으로 여과하는 단계의 이전 단계에 배치된다. 상기 여과수단에 투입되기 전에 김 분말을 충분하게 제거하면, 모래층, 활성탄, 필터 등의 여과수단을 더 오랜 시간을 사용할 수 있으므로, 상기 여과수단을 교체하는 비용을 대폭 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 김 세척수 재활용 장치의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 핵심부분을 별도로 표현한 단면도이며, 도 3은 도 2의 브러시 구조체 및 수동기어를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 분해사시도이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 재활용 장치(100)는 고정판(20)에 고정되어 지지대(10) 상에 배치된 김 분말 제거부(150)를 포함한다. 지지대(10)는 박스(box) 형태이며, 내부에는 제1 모터(11), 스핀들(12), 유입구(13) 및 배출구(14)가 내장되어 있다. 제1 모터(11) 및 스핀들(12)은 스크류 세척부(60)에 회전력을 전달하고, 유입구(13)는 오염된 김 세척수가 유입되는 곳이며, 배출구(14)는 본 발명에 의해 정화된 정화수가 배출되는 곳이다. 스핀들(12) 및 고정판(20)이 만나는 부분은 누수를 차단하기 위한 제1 오링(21)이 설치되어 있다. 이때, 상기 김 세척수는 김 분말이 포함된 물이며, 상기 정화수는 본 발명의 재활용 장치(100)에 의해 김 분말이 최대한으로 제거된 물이다.

김 분말 제거부(150)는 원통형의 스크린망(50)을 중심으로 스크린망(50) 안쪽의 내측 영역(a) 및 스크린망(50) 바깥쪽의 외측 영역(b)으로 구분된다. 내측 영역(a)에는 김 분말을 유입구(13)로부터 유입된 세척수와 함께 상승시키고, 스크린망(50)을 내측에서 청소하는 스크류 세척부(60)가 위치한다. 스크류 세척부(60)의 상부에는 스크류 세척부(60)와 함께 회전하면서 상승되어 올라온 김 분말을 배출로(72)로 밀어내는 스크러버(62)가 장착된다. 배출통(70) 상부의 중심에는 베어링부(71)가 마련되고, 스크러버(62)의 상면에 부착된 회전핀(63)은 베어링부(71) 삽입되어 회전하도록 한다. 즉, 스크류 세척부(60) 및 스크러버(62)는 스핀들(12) 및 베어링부(71)에 연결되어 함께 회전한다.

스크류 세척부(60)는 원통 형태로써 외면에는 나선(60a)을 따라 제1 브러시(61)가 심어져 있다. 제1 브러시(61)는 탄성력이 있는 다수개의 합성수지 섬유인 브러시 모가 뭉친 것으로, 스크류 세척부(60)가 회전함에 따라 제1 브러시(61)는 스크린망(50)의 스크린 눈(screen aperture, 50a)을 청소한다. 스크린망(50)은 원통 형태로써 메시(mesh)와 유사한 구조이며, 복수개의 스크린 눈(50a)을 포함한다. 스크류 세척부(60)가 회전함에 따라, 제1 브러시(61)의 각각의 브러시 모는 스크린 눈(50a)으로 들어갔다 나왔다 하면서 스크린 눈(50a)이 김 분말로 막히는 눈막힘 현상을 차단한다.

스크류 세척부(60)가 시계 방향으로 회전하면, 유입구(13)로부터 유입된 김 세척수는 나선(60a) 형태로 장착된 제1 브러시(61)의 회전으로 인하여 상승하는 상승력을 가진다. 상기 김 세척수의 물은 스크린 눈(50a)로 빠져나가서 정화수가 된다. 상기 김 세척수의 김 분말은 상승하여 스크러버(62) 쪽으로 올라가 스크러버(62)의 회전으로 밀어낸다. 상기 상승력은 제1 브러시(61)의 브러시 모의 밀도, 나선(60a)의 형태, 나선(60a) 사이의 간격에 영향을 받지만, 스크류 세척부(60)과 스크린망(50) 사이의 간격(D1)이 중요하다. 간격(D1)이 크면 상기 상승력은 작아지지만 처리되는 유입수의 양은 많아지고, 간격(D1)이 작으면 상기 상승력은 커지지만 처리되는 유입수의 양은 적어진다. 이에 따라, 본 발명의 간격(D1)은 처리되는 유입수의 양, 상승력 등을 고려하여 적절하게 조절된다.

한편, 동일한 높이의 스크류 세척부(60)에서 직경이 커지고 제1 브러시(61) 사이의 간격(D2)이 좁아질수록, 제1 브러시(61)의 총 길이가 증가한다. 제1 브러시(61)의 총 길이가 증가하면, 상기 상승력이 증가하고, 스크린망(50)의 눈막힘 현상을 보다 효과적으로 방지한다. 본 발명의 실시예는 스크류 세척부(60)의 직경을 본 발명의 재활용 장치(100)에 비추어 최대한으로 확대하고, 간격(D2)을 최소한으로 줄였다.

스크러버(62)에 의해 강제로 배출통(70)으로 배출되는 김 분말은 배출통(70)에 부착된 배출로(72)를 거쳐 외부로 방출된다. 배출로(72)는 경사로(73)와 연결되어 있어서, 수집된 상기 김 분말이 일정한 곳에 낙하할 수 있도록 한다. 이때, 배출통(70) 및 배출로(72)는 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 배출통(70) 및 배출로(72)가 투명하면, 김 분말이 제거되는 상태를 직접 확인할 수 있으므로, 스크류 세척부(60)의 회전속도 등을 적절하게 제어할 수 있다.

스크린망(50)은 앞에서 설명한 바와 같이 복수개의 스크린 눈(50a)이 형성된 원통형의 여과수단으로, 상부는 상부링(51)에 의해 고정되고, 하부는 하부링(52)에 의해 고정된다. 상부링(51) 상에는 김 분말이 넘치는 것을 방지하는 제2 오링(53)이 있으며, 하부링(52)는 고정판(20)에 고정된다. 즉, 스크린망(50)은 고정되어 움직이지 않는다. 스크린 눈(50a)의 직경은 예컨대 0.2mm~0.7mm으로 다양하게 설정될 수 있으며, 스크린 눈(50a)의 직경이 작을수록 스크린망(50)을 통과할 수 있는 김 분말의 크기를 작게 할 수 있다. 즉, 스크린 눈(50a)은 통과되는 김 분말을 최대한으로 줄여서, 여과수단으로 흘러들어가는 김 분말을 최대한으로 줄일 수 있다.

외측 영역(b)은 케이스(30) 및 스크린망(50) 사이에 존재한다. 외측 영역(b)에는 양측에 제2 브러시(41a) 및 제3 브러시(41c)가 장착된 브러시바(41b)로 이루어진 브러시 구조체(41)가 삽입되어 있다. 통상적으로 제2 브러시(41a)는 2열로 배열되고 상대적으로 가는 브러시 모를 채용하고, 제3 브러시(41c)는 1열로 배열되고 상대적으로 두꺼운 브러시 모를 채용한다. 브러시 구조체(41)가 회전하면 제2 브러시(41a)는 스크린망(50)을 청소하고, 제3 브러시(41c)는 케이스(30)를 청소한다. 제2 브러시(41a)는 상대적으로 가는 브러시 모를 사용하여, 스크린망(50)을 청소하는 효율을 높이며, 김 분말이 통과하는 것을 차단한다.

브러시바(41b)는 타측에 수동기어(42)에 부착되며, 수동기어(42)가 회전하면 브러시 구조체(41)는 같이 회전한다. 수동기어(42)는 능동기어(43)에 맞물려 있으며, 수동기어(42) 및 능동기어(43)는 덮개(44)에 배치된다. 능동기어(43)는 제2 모터(45)로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 제2 모터(45)에 의해 능동기어(43)가 회전하면 이에 맞물린 수동기어(42)가 회전하고, 수동기어(42)의 회전으로 브러시 구조체(41)가 회전시킨다. 이에 따라, 수동기어(42) 및 브러시 구조체(41)가 흔들림이 없이 안정적으로 회전하도록 하는 것이 중요하다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

케이스(30)는 투명한 재질이 바람직하며, 고정판(20)과 동일한 재질인 예컨대 PVC계, 아크릴계 등으로 이루어진다. 케이스(30)와 고정판(20)이 동일한 재질이면, 케이스(30)와 고정판(20)을 열로 융착할 수 있어서 외측 영역(b)의 정화수가 케이스(30)의 외부로 누수되는 것을 확실하게 차단할 수 있다. 만일, 케이스(30)와 고정판(20)을 접착제로 접합시키면, 시간에 지남에 따라 접착제의 접착력이 감소하여 누수가 일어날 수 있다. 브러시 구조체(41)는 도 3 및 도 4를 참조하면 일측의 브러시 장착대(40)에 일정한 간격을 두고 장착홈(40a)에 장착된다. 브러시 구조체(41) 사이에는 빈 공간이 있어서, 스크린망(50)을 통과한 정화수가 유동할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 재활용 장치에서 수동기어(42)가 회전하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다. 이때, 재활용 장치(100)는 앞에서 설명한 바와 같으니, 이를 참조하기로 한다.

도 5에 의하면, 덮개(44)에는 수동기어(42)에 회전하는 공간을 제공하는 기어 수용부(42a)가 설치된다. 기어 수용부(42a)에는 단턱(49)이 있으며, 단턱(49)의 일부에는 수동기어(42)가 안정되게 회전하도록 하는 롤러(46) 및 슬립성 수지체(48)가 배치된다. 롤러(46)는 기어 수용부(42a)의 내측의 패인 롤러 수용부(47)에 설치되며, 슬립성 수지체(48)는 롤러 수용부(47) 사이의 단턱(49)에 고정된다. 이때, 롤러(46)와 슬립성 수지체(48)는 동일한 반경의 원주에 일치하여 수동기어(42)가 원활하게 움직이게 한다. 슬립성 수지체(48)는 오일(oil)을 함유한 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하다.

수동기어(42) 중에 함물된 부분은 롤러(46) 및 슬립성 수지체(48)에 접촉하도록 삽입된다. 롤러(46) 및 슬립성 수지체(48)는 수동기어(42)가 안정되게 회전하도록 한다. 만일, 롤러(46) 및 슬립성 수지체(48)가 없으면, 수동기어(42)는 편심되어 회전하므로, 브러시 구조체(41)에는 불규칙한 회전이 야기된다. 불규칙한 회전이 되면, 수동기어(42) 및 기어 수용부(42a)의 마모가 심해지고, 브러시 구조체(41)가 쉽게 손상된다. 만일, 롤러(46)가 제대로 작동하지 않으면, 롤러(46)를 교체하기 이전에 슬립성 수지체(48)가 수동기어(42)의 안정적인 회전을 구현한다. 본 발명의 실시예는 롤러(46) 또는 슬립성 수지체(48) 또는 그들의 조합 중의 어느 하나를 재활용 장치의 구조나 크기 등을 적용하여 선택적으로 적용할 수 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10; 지지대
11, 45; 제1 및 제2 모터
12; 스핀들 13; 유입구
14; 배출구 20; 고정판
21, 53; 제1 및 제2 오링
30; 케이스 40; 브러시 장착대
41; 브러시 구조체
61, 41a, 41c; 제1 내지 제3 브러시
42; 수동기어 43; 능동기어
46; 롤러 47; 롤러 수용부
48; 슬립성 수지체 49; 단턱
50; 스크린망
50a; 스크린 눈 51; 상부링
52; 하부링 60; 스크류 세척부
60a; 나선 62; 스크러버
70; 배출통 71; 베어링부
72; 배출로 73; 경사로

Claims

지지대 상에 배치된 김 분말 제거부를 포함하고,
상기 김 분말 제거부는
원통형의 스크린망의 중심으로 안쪽의 내측 영역 및 바깥쪽의 외측 영역으로 구분되고, 상기 내측 영역에는 나선을 따라 형성된 제1 브러시가 장착된 스크류 세척부가 위치하며, 상기 외측 영역에는 양측에 제2 및 제3 브러시가 부착된 브러시바로 이루어진 브러시 구조체가 위치하고, 상기 브러시 구조체는 수동기어에 의해 회전하고, 상기 수동기어의 주변에는 롤러 또는 슬립성 수지체 또는 그들의 조합 중의 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 김 세척수 재활용 장치.
제1항에 있어서, 상기 스크류 세척부의 상부에는 스크러버가 장착되고, 상기 스크러버는 상기 내측 영역으로부터 상승하는 김 분말을 밀어내어 배출통으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 김 세척수 재활용 장치.
제2항에 있어서, 상기 배출통은 투명한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 김 세척수 재활용 장치.
제1항에 있어서, 상기 외측 영역은 상기 스크린망 및 케이스 사이의 영역이고, 상기 케이스 및 상기 지지대는 동일한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 김 세척수 재활용 장치.
제2항에 있어서, 상기 스크류 세척부의 일측은 하부는 모터와 연결된 스핀들에 연결되고, 타측은 상기 스크러버의 상면에 부착된 회전핀이 상기 배출통의 베어링부에 연결되는 것을 특징으로 하는 김 세척수 재활용 장치.
제1항에 있어서, 상기 슬립성 수지체는 오일이 함유된 엔지니어링 플라스틱로 이루어지는 것을 특징으로 하는 김 세척수 재활용 장치.