WO2021132807A1

WO2021132807A1 - 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템

Info

Publication number: WO2021132807A1
Application number: PCT/KR2020/004686
Authority: WO
Inventors: 이호철
Original assignee: 주식회사 포이엔
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-04-07
Publication date: 2021-07-01
Also published as: CN113302263B; CN113302263A

Abstract

본 발명은 땅콩껍질, 콩깍지, 왕겨 등과 같이 농업을 통해 배출되는 농업부산물을 이용하여 자연 파괴가 원활히 방지되도록 하면서 성형탄이 신속하면서 안정적으로 제조될 수 있도록 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템에 관한 것으로, 본 성형탄 제조 시스템은 농업부산물을 받아서 고온을 가열하여 탄화시키는 탄화기와; 상기 탄화기의 일측에 구비되고, 상기 탄화기에 의해 탄화된 농업부산물을 받아서 분쇄시키는 분쇄기와; 상기 분쇄기의 후방에 구비되고, 상기 분쇄기에 배출되는 분쇄된 농업부산물을 넣고 물과 팽창제를 혼합하여 반죽을 형성하는 혼합반죽기와; 상기 혼합반죽기의 후방에 구비되고, 상기 혼합반죽기에서 배출되는 반죽을 넣고 성형탄으로 성형하여 배출시키는 탄성형기와; 상기 탄성형기의 후방에 구비되고, 상기 탄성형기에서 배출되는 성형탄을 이송컨베이어로 받아 일측으로 이송하면서 가열하여 건조 및 팽창시키는 건조팽창기를; 포함한다.

Description

농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템

본 발명은 성형탄 제조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 땅콩껍질, 콩깍지, 왕겨 등과 같이 농업을 통해 배출되는 농업부산물을 이용하여 자연 파괴가 원활히 방지되도록 하면서 성형탄이 신속하면서 안정적으로 제조될 수 있도록 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 목재의 탄화는 약 5천년 전부터 시작된 것으로 추정되며, 공업의 발전과 더불어 목재의 탄화산업도 비약적으로 발전하였다. 목재의 탄화는 목재를 구성하고 있는 여러 가지 유기화합물을 열분해시켜서 다른 물질로 만드는 화학적 변화를 말한다.

목탄은 숯이라고 불리며 목재를 90중량% 이상으로 탄화시켜 제조되는 것이다. 이러한 목탄은 주로 각종 연료의 기재로서 사용되어 왔는데, 특히 목탄은 에너지 자립도가 낮거나 에너지 자원의 확보가 어려운 후진국 등에서는 아직도 널리 사용되고 있다.

이러한 목탄은 목재를 가마에 넣고 고온에서 연소시켜 탄화도가 높은 숯으로 변환시켜 제조하는 것으로, 목재를 이용한다는 점에서 자연 환경을 필연적으로 파괴해야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 석탄 가루와 목탄을 혼합하여 성형탄을 제조하는 기술이 제안되어 활용되고 있지만, 에너지 자원의 확보가 어려운 후진국에서는 석탄의 구입 및 운반과 사용이 원활하지 못하여 사용상 제약이 따르는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 땅콩껍질, 콩깍지, 왕겨 등과 같이 농업을 통해 배출되는 농업부산물을 이용하여 자연 파괴가 원활히 방지되도록 하면서 성형탄이 신속하면서 안정적으로 제조될 수 있도록 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 성형탄의 건조시에 열손실이 최소화되도록 하면서 방출되는 열에 의한 이송컨베이어의 손상이 최소화도록 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"은, 농업부산물을 받아서 고온을 가열하여 탄화시키는 탄화기와; 상기 탄화기의 일측에 구비되고, 상기 탄화기에 의해 탄화된 농업부산물을 받아서 분쇄시키는 분쇄기와; 상기 분쇄기의 후방에 구비되고, 상기 분쇄기에 배출되는 분쇄된 농업부산물을 넣고 물과 팽창제를 혼합하여 반죽을 형성하는 혼합반죽기와; 상기 혼합반죽기의 후방에 구비되고, 상기 혼합반죽기에서 배출되는 반죽을 넣고 성형탄으로 성형하여 배출시키는 탄성형기와; 상기 탄성형기의 후방에 구비되고, 상기 탄성형기에서 배출되는 성형탄을 이송컨베이어로 받아 일측으로 이송하면서 가열하여 건조 및 팽창시키는 건조팽창기를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"은, 상기 분쇄기와 혼합반죽기의 사이에 구비되고, 상기 분쇄기에서 분쇄된 농업부산물을 버킷으로 받고 상기 버킷을 경사지게 상승시켜 상기 혼합반죽기의 호퍼로 분쇄된 농업부산물을 자동으로 투입하는 제1 버킷리프터를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"은, 상기 혼합반죽기와 탄성형기의 사이에 구비되고, 상기 혼합반죽기에서 배출되는 반죽을 버킷으로 받고 상기 버킷을 경사지게 상승시켜 상기 탄성형기의 호퍼에 반죽을 자동으로 투입하는 제2 버킷리프터를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"은, 상기 건조팽창기의 후방에 구비되고, 상기 건조팽창기에서 배출되는 성형탄을 이송 중에 상온으로 냉각시키는 냉각기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"은, 상기 냉각기의 후방에 구비되고, 상온으로 냉각된 성형탄을 일측으로 이송시키는 보조컨베이어를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"은, 상기 보조컨베이어의 후방에 구비되고, 상기 보조컨베이어에서 배출되는 성형탄을 받아서 중량을 계측할 수 있는 계량기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"은, 상기 탄화기의 일측에 구비되고, 농업부산물을 수용하여 저장하는 저장조와; 상기 저장조의 일측에 구비되고, 상기 저장조의 외부에서 상기 저장조로 경사지게 설치되며, 상기 저장조의 외부에서 농업부산물을 받아서 상기 저장조로 이송시키는 경사컨베이어를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"의 상기 탄성형기는, 평면상에서 볼 때 좌측에서 우측을 향해 수평으로 성형탄을 이송시킬 수 있는 제1 이송컨베이어와; 상기 제1 이송컨베이어의 일측에 이격되게 구비되고, 평면상에서 볼 때 우측에서 좌측을 향해 수평으로 성형탄을 이송시킬 수 있는 제2 이송컨베이어와; 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 상면에 대응하여 설치되고, 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어에 의해 이송되는 성형탄을 가열하여 건조시키는 히터와; 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 외측단에 각각 설치되고, 농업부산물로 제조된 숯을 포함하는 배합 분말을 압축하여 성형탄으로 성형한 후에 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어로 배출시키는 다수개의 성형부와; 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 사이에 직교되게 설치되고, 상기 히터에 의해 건조된 후에 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 내측단에서 배출되어 낙하하는 성형탄을 수집하여 외부로 배출시키는 배출컨베이어를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"의 상기 성형부는, 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 외측에 각각 한 쌍이 상호 이격되게 설치되고, 상기 히터는, 상기 성형부에 대응하여 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 상면에 각각 한 쌍으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"의 상기 제1 이송컨베이어는, 그 내측에 망상 구조로 구비되는 제1 철망을, 더 포함하고, 상기 제2 이송컨베이어는, 그 내측에 망상 구조로 구비되는 제2 철망을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"의 상기 히터는, 상기 제1 철망과 제2 철망의 하면에 대응하여 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 내측에 설치되어 상기 제1 철망과 제2 철망에 올려진 상태로 이송되는 성형탄의 하면을 가열하여 건조시키는 보조히터를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"의 상기 성형부는, 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 외측에 대응하여 설치되고 상하로 관통되게 다수개의 성형공이 형성되는 성형블록과, 상기 성형블록의 상부에 상하로 이동 가능하게 배치되고 상기 성형공의 상단에서 내측으로 삽입될 수 있는 다수의 상부성형봉이 하면에 돌출되게 형성되는 상부금형과, 상기 상부금형의 상면에 수직으로 구비되고 상기 상부금형을 상하로 이동시키는 상부실린더와, 상기 성형블록의 하부에 상하로 이동 가능하게 배치되고 상기 성형공의 하단에서 내측으로 삽입될 수 있는 다수의 하부성형봉이 상면에 돌출되게 형성되는 하부금형과, 상기 하부금형의 하면에 수직으로 구비되고 상기 하부금형을 상하로 이동시키는 하부실린더와, 상기 성형블록의 상면에서 수평으로 슬라이딩 가능하게 배치되고 상기 성형블록의 상면에 대응하여 주입통공이 형성되는 슬라이딩판과, 상기 슬라이딩판의 외측면에 수평으로 구비되고 상기 슬라이딩판을 수평으로 이동시키는 수평실린더와, 상기 슬라이딩판에 의해 하면이 폐쇄되거나 상기 주입통공에 의해 하면이 개방될 수 있고 내부에 배합 분말이 포집되는 호퍼와, 상기 성형블록의 외측면에 일단이 부착되고 상기 호퍼의 하면에 대응하여 상기 슬라이딩판의 하면을 커버하면서 수평 이동을 가이드하는 밀폐판을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"의 상기 성형블록은, 그 내측면에 수평으로 부착되고 상기 슬라이딩판에 의해 밀리어 배출되는 성형탄을 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 상면으로 유도하는 유도판을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템"의 상기 탄성형기는, 상기 히터를 커버하면서 둘러싸도록 상기 제1 이송컨베이어와 제2 이송컨베이어의 상면에 구비되고, 성형탄이 입출되도록 양단에 개구부가 형성되는 단열커버를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 땅콩껍질, 콩깍지, 왕겨 등과 같이 농업을 통해 배출되는 농업부산물을 이용하여 자연 파괴가 원활히 방지되고, 성형탄이 신속하면서 안정적으로 제조되어 성형탄의 대량 생산이 원활히 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 성형탄의 건조시에 열손실이 최소화되어 에너지의 절감이 이루어지고, 방출되는 열에 의한 이송컨베이어의 손상이 최소화되어 이송컨베이어의 장수명이 보장되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 성형탄 제조 시스템을 보인 개략적인 전방 사시도,

도 2 및 도 3은 도 1의 요부 확대도,

도 4는 본 발명에 따른 성형탄 제조 시스템을 보인 개략적인 후방 사시도,

도 5는 도 4의 요부 확대도,

도 6은 본 발명에 따른 성형탄 제조 시스템을 보인 개략적인 후방 타측 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 성형탄 제조 시스템을 보인 개략적인 평면도,

도 8 및 도 9는 도 7의 요부 확대도,

도 10은 본 발명에 따른 성형탄 제조 시스템을 보인 개략적인 측면도,

도 11 및 도 12는 도 10의 요부 확대도,

도 13은 본 발명에 따른 탄성형기의 개략적인 평면도,

도 14는 본 발명에 따른 탄성형기의 개략적인 종단면도,

도 15는 본 발명에 따른 탄성형기의 개략적인 요부 종단면도,

도 16 내지 도 21은 본 발명에 따른 탄성형기의 작동 상태를 보인 개략적인 요부 종단면도,

도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성형기의 개략적인 요부 종단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 12는 본 발명에 따른 성형탄 제조 시스템을 보인 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템은 탄화기(1)와, 상기 탄화기(1)의 일측에 구비되는 분쇄기(2)와, 상기 분쇄기(2)의 후방에 구비되는 혼합반죽기(3)와, 상기 혼합반죽기(3)의 후방에 구비되는 탄성형기(4)와, 상기 탄성형기(4)의 후방에 구비되는 건조팽창기(5)를 포함한다.

상기 탄화기(1)는 농업부산물을 내부에 넣고 고온을 가열하여 탄화시키는 역할을 한다. 통상적으로 상기 탄화기(1)는 건조된 농업부산물을 수용하는 수용탱크와, 상기 수용탱크를 가열하는 가열기로 구성된다. 이와 같이 탄화된 농업부산물은 성형탄의 기본 원료가 된다.

상기 분쇄기(2)는 상기 탄화기(1)의 일측에 구비되는 것으로, 상기 탄화기(1)에 의해 탄화된 농업부산물을 받아서 분말로 분쇄시키는 역할을 한다. 이와 같은 상기 분쇄기(2)는 통상적으로 모터에 의해 회전되는 다수의 분쇄날이 구비된다.

상기 혼합반죽기(3)는 상기 분쇄기(2)의 후방에 구비되는 것으로, 상기 분쇄기(2)에 배출되는 분쇄된 농업부산물을 넣고 물과 팽창제를 혼합하여 반죽을 형성하는 역할을 한다. 상기 혼합반죽기(3)는 통상적으로 교반조의 내부에 교반날개가 모터 구동에 의해 회전되면서 탄 분말과 물 및 팽창제를 혼합하여 반죽을 형성하게 된다.

상기 탄성형기(4)는 상기 혼합반죽기(3)의 후방에 구비되는 것으로, 상기 혼합반죽기(3)에서 배출되는 반죽을 넣고 성형탄으로 성형하여 배출시키는 역할을 한다. 상기 탄성형기(4)는 성형틀에 반죽을 넣고 프레싱하여 일정한 크기의 탄을 한꺼번에 여러 개로 연속적으로 성형하여 배출하는 것이다.

상기 건조팽창기(5)는 상기 탄성형기(4)의 후방에 구비되는 것으로, 상기 탄성형기(4)에서 배출되는 성형탄을 이송컨베이어로 받아 일측으로 이송하면서 가열하여 건조 및 팽창시키는 역할을 한다. 상기 건조팽창기(5)는 이송컨베이어와 가열기로 구성되고, 성형된 탄을 받아 가열하여 수분을 제거하면서 팽창제를 통해 팽창시켜 성형탄의 연소가 원활히 이루어지도록 하는 것이다.

또한, 본 성형탄 제조 시스템은 상기 분쇄기(2)와 혼합반죽기(3)의 사이에 구비되는 제1 버킷리프터(6)를 더 포함한다. 상기 제1 버킷리프터(6)는 상기 분쇄기(2)에서 분쇄되어 배출되는 농업부산물을 버킷으로 받은 후에 상기 버킷을 경사지게 상승시켜 상기 혼합반죽기(3)의 호퍼로 분쇄된 농업부산물을 자동으로 투입시키는 역할을 한다.

또한, 본 성형탄 제조 시스템은 상기 혼합반죽기(3)와 탄성형기(4)의 사이에 구비되는 제2 버킷리프터(7)를 더 포함한다. 상기 제2 버킷리프터(7)는 상기 혼합반죽기(3)에서 배출되는 반죽을 버킷으로 받은 후에 상기 버킷을 경사지게 상승시켜 상기 탄성형기(4)의 호퍼에 반죽을 자동으로 투입시키는 역할을 한다.

또한, 본 성형탄 제조 시스템은 상기 건조팽창기(5)의 후방에 구비되는 냉각기(8)를 더 포함한다. 상기 냉각기(8)는 상기 건조팽창기(5)에서 배출되는 성형탄을 이송 중에 공기를 분사하여 상온으로 냉각시키는 역할을 한다. 이와 같이 상기 성형탄이 고온 상태에서 상온으로 냉각됨으로써, 포장 등의 후속 공정을 신속하게 할 수 있게 된다.

또한, 본 성형탄 제조 시스템은 상기 냉각기(8)의 후방에 구비되는 보조컨베이어(9)를 더 포함한다. 상기 보조컨베이어(9)는 상온으로 냉각된 성형탄을 일측으로 이송시켜 작업자가 신속하게 포장할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 본 성형탄 제조 시스템은 상기 보조컨베이어(9)의 후방에 구비되는 계량기(1a)를 더 포함한다. 상기 계량기(1a)는 작업자에 의한 정량 포장의 편의를 위해 상기 보조컨베이어(9)에서 배출되는 성형탄을 받아서 중량을 계측할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 본 성형탄 제조 시스템은 상기 탄화기(1)의 일측에 구비되는 저장조(2a)와, 상기 저장조(2a)의 일측에 구비되고 상기 저장조(2a)의 외부에서 상기 저장조(2a)로 경사지게 설치되는 경사컨베이어(3a)를 더 포함한다.

상기 저장조(2a)는 농업부산물을 수용하여 저장하는 장소를 제공하는 역할을 하고, 상기 경사컨베이어(3a)는 상기 저장조(2a)의 외부에서 농업부산물을 받아서 상기 저장조(2a)의 내부로 자동으로 신속하게 농업부산물을 이송시켜 저장할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 성형탄 제조 시스템의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다. 우선 작업자는 상기 경사컨베이어(3a)를 이용하여 수집한 땅콩껍질과 같은 농업부산물을 상기 저장조(2a)에 투입하여 저장하게 된다.

이렇게 상기 저장조(2a)에 저장된 농업부산물은 작업자에 의해 상기 저장조(2a)에서 배출되어 상기 탄화기(1)에 투입되어 가열되면서 탄화된다. 상기 탄화기(1)에 의해 탄화가 완료된 농업부산물은 작업자에 의해 배출되고 이송되어 상기 분쇄기(2)로 투입된다.

상기 분쇄기(2)로 투입된 탄화된 농업부산물은 상기 분쇄기(2)의 구동에 의해 분말로 분쇄되어 배출되고, 상기 분쇄기(2)에서 배출되는 분쇄된 농업부산물은 상기 제1 버킷리프터(6)의 버킷에 포집되어 상기 혼합반죽기(3)의 호퍼로 자동으로 투입된다.

상기 혼합반죽기(3)에 투입된 농업부산물 탄화 분말은 물 및 팽창제와 함께 혼합되면서 반죽으로 형성되고, 이렇게 반죽이 완성되면 상기 제1 버킷리프터(6)로 배출되어 상기 제2 버킷리프터(7)에 의해 상기 탄성형기(4)로 자동으로 투입된다.

상기 탄성형기(4)에 투입된 반죽은 상기 탄성형기(4)의 구동에 의해 일정한 크기를 가지는 여러 개의 성형탄으로 성형되면서 배출된다.

상기 탄성형기(4)에서 성형되어 배출되는 성형탄은 상기 건조팽창기(5)에 의해 일측으로 이송되면서 가열되어 건조되면서 팽창된다.

상기 건조팽창기(5)에 의해 건조 및 팽창이 완료된 성형탄은 상기 냉각기(8)를 통과하면서 상온으로 냉각된 후에 상기 보조컨베이어(9)로 낙하하여 일측으로 이송되고, 상기 보조컨베이어(9)에 의해 이송되는 중에 작업자에 의해 포장된다. 이때 작업자는 성형탄의 정량 포장을 위해 상기 계량기(1a)를 사용하게 된다.

도 13 내지 도 21은 본 발명에 따른 탄성형기의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탄성형기는 제1 이송컨베이어(10)와, 상기 제1 이송컨베이어(10)의 일측에 구비되는 제2 이송컨베이어(20)와, 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상부에 설치되는 히터(30)와, 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측에 다수개로 설치되는 성형부(40)와, 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 내측 사이에 설치되는 배출컨베이어(50)를 포함한다.

상기 제1 이송컨베이어(10)는 구동휠에 벨트가 무한궤도로 이동되면서 평면상에서 볼 때 좌측에서 우측을 향해 수평으로 성형탄을 이송시킬 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 상기 제1 이송컨베이어(10)는 그 내측에 망상 구조로 구비되는 제1 철망(11)을 더 포함한다. 상기 제1 철망(11)은 망상 구조의 철판이 굽힘 가능하게 연속하여 연결된 것으로, 그 상면에 올려진 상태로 이송되는 성형탄의 하면이 열기의 유동에 의해 이송중에 원활히 건조될 수 있도록 하는 것이다.

상기 제2 이송컨베이어(20)는 상기 제1 이송컨베이어(10)의 일측에 이격되게 구비되고 구동휠에 벨트가 무한궤도로 이동되면서 평면상에서 볼 때 우측에서 좌측을 향해 수평으로 성형탄을 이송시킬 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 상기 제2 이송컨베이어(20)는 그 내측에 망상 구조로 구비되는 제2 철망(21)을 더 포함한다. 상기 제2 철망(21)은 망상 구조의 철판이 굽힘 가능하게 연속하여 연결된 것으로, 그 상면에 올려진 상태로 이송되는 성형탄의 하면이 열기의 유동에 의해 이송중에 원활히 건조될 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)는 동일한 크기와 형태로 구성되는 것이 보다 바람직한데, 이는 대략 유사한 양으로 성형탄을 건조 및 이송할 수 있도록 하여 본 탄성형기가 설계상의 장점을 가지도록 하기 위한 것이다.

아울러, 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)는 성형탄이 이송중에 운전자가 원하는 함수율로 건조될 수 있도록 그 이송 속도를 적절히 조절할 수 있다.

상기 히터(30)는 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면에 대응하여 설치되는 것으로, 전열선 등이 구비되어 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)에 의해 이송되는 성형탄을 가열하여 건조시키는 역할을 한다.

이와 같은 상기 히터(30)는 상기 제1 철망(11)과 제2 철망(21)의 하면에 대응하여 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 내측에 설치되는 보조히터(31)를 더 포함한다. 상기 보조히터(31)는 전열선 등이 구비되어 상기 제1 철망(11)과 제2 철망(21)에 올려진 상태로 이송되는 성형탄의 하면을 가열하여 건조시키는 역할을 한다. 이와 같이 성형탄은 상기 히터(30)와 보조히터(31)에 의해 그 상면과 하면이 보다 균일하게 건조될 수 있게 된다.

상기 성형부(40)는 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측단에 각각 설치되는 것으로, 배합 분말을 압축하여 성형탄으로 성형한 후에 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)로 배출시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 배합 분말은 농업부산물로 제조된 숯과 고형제 등이 배합된 분말로써, 성형탄의 원료가 된다. 아울러, 상기 농업부산물은 농업 생산에서 곡물 등의 기본 생산물 이외에 부차적으로 얻어지는 생산물, 즉 짚, 왕겨, 콩깍지, 껍질, 작물의 줄기, 잎, 뿌리 등을 말한다.

이와 같은 상기 성형부(40)는 도시된 바와 같이 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측에 각각 한 쌍이 상호 이격되게 총 4대가 설치되는 것이 바람직한데, 이는 성형탄이 신속하면서 대량으로 제조될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 상기 성형부(40)의 배치에 맞추어 상기 히터(30)는 상기 성형부(40)에 대응하여 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면에 각각 한 쌍으로 총 4대가 설치되는 것이 바람직하고, 상기 히터(30)에 대응하여 상기 보조히터(31)도 총 4대가 설치되는 것이 바람직한데, 이는 모두 성형탄의 대량 생산을 위한 것이다.

여기서, 상기 성형부(40)는 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측에 대응하여 설치되고 상하로 관통되게 다수개의 성형공(41a)이 형성되는 성형블록(41)과, 상기 성형블록(41)의 상부에 상하로 이동 가능하게 배치되고 상기 성형공(41a)의 상단에서 내측으로 삽입될 수 있는 다수의 상부성형봉(42a)이 하면에 돌출되게 형성되는 상부금형(42)과, 상기 상부금형(42)의 상면에 수직으로 구비되고 상기 상부금형(42)을 상하로 이동시키는 상부실린더(43)와, 상기 성형블록(41)의 하부에 상하로 이동 가능하게 배치되고 상기 성형공(41a)의 하단에서 내측으로 삽입될 수 있는 다수의 하부성형봉(44a)이 상면에 돌출되게 형성되는 하부금형(44)과, 상기 하부금형(44)의 하면에 수직으로 구비되고 상기 하부금형(44)을 상하로 이동시키는 하부실린더(45)와, 상기 성형블록(41)의 상면에서 수평으로 슬라이딩 가능하게 배치되고 상기 성형블록(41)의 상면에 대응하여 주입통공(46a)이 형성되는 슬라이딩판(46)과, 상기 슬라이딩판(46)의 외측면에 수평으로 구비되고 상기 슬라이딩판(46)을 수평으로 이동시키는 수평실린더(47)와, 상기 슬라이딩판(46)에 의해 하면이 폐쇄되거나 상기 주입통공(46a)에 의해 하면이 개방될 수 있고 내부에 배합 분말이 포집되는 호퍼(48)와, 상기 성형블록(41)의 외측면에 일단이 부착되고 상기 호퍼(48)의 하면에 대응하여 상기 슬라이딩판(46)의 하면을 커버하면서 수평 이동을 가이드하는 밀폐판(49)을 포함한다.

상기 성형블록(41)은 상기 상부금형(42)과 하부금형(44) 사이에 구비되어 성형탄이 상기 성형공(41a)의 내부에서 압축되어 성형되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 성형블록(41)은 그 내측면에 수평으로 부착되는 유도판(41b)을 더 포함한다. 상기 유도판(41b)은 상기 슬라이딩판(46)에 의해 밀리어 배출되는 성형탄을 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면으로 유도하는 역할을 한다.

상기 상부금형(42)과 하부금형(44)은 상기 상부성형봉(42a)과 하부성형봉(44a)을 통해 상기 성형공(41a)에 삽입한 상태로 배합 분말을 상하로 가압하여 성형탄을 성형하여 제조하는 역할을 한다. 상기 상부실린더(43)는 상기 상부금형(42)을 상하로 이동시키는 공지의 유공압실린더이고, 상기 하부실린더(45)는 상기 하부금형(44)을 상하로 이동시키는 공지의 유공압실린더이다.

상기 슬라이딩판(46)은 수평으로 왕복이동되면서 상기 호퍼(48)에 수용된 배합 분말을 상기 주입통공(46a)으로 받아서 상기 성형블록(41)으로 연속하여 공급하는 역할을 하고, 동시에 상기 성형블록(41)에 의해 성형된 성형탄을 밀어내어 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)로 이동시키는 역할을 한다. 상기 수평실린더(47)는 상기 슬라이딩판(46)을 수평으로 왕복 이동시키는 공지의 유공압실린더이다.

상기 호퍼(48)는 성형탄을 제조하기 위한 배합 분말이 포집된 상태로 하부로 공급될 수 있도록 하는 것이고, 상기 밀폐판(49)은 상기 슬라이딩판(46)의 수평이동을 가이드하면서 상기 주입통공(46a)이 상기 호퍼(48)의 하면에 위치할 때 상기 주입통공(46a)의 하면을 커버하여 밀폐시키는 역할을 한다.

상기 배출컨베이어(50)는 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 사이에 직교되게 설치되는 것으로, 상기 히터(30)에 의해 건조된 후에 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 내측단에서 배출되어 낙하하는 성형탄을 수집하여 외부로 배출시키는 역할을 한다.

이와 같이 구성되는 본 탄성형기의 작동 상태를 도 16 내지 도 21을 통해 설명하면 다음과 같다. 우선 도 16에 도시된 바와 같이 상기 수평실린더(47)를 통해 상기 슬라이딩판(46)을 일측으로 이동시켜 상기 주입통공(46a)이 상기 호퍼(48)의 하면에 위치하도록 하면 상기 호퍼(48)에 수용된 배합 분말(A)이 상기 주입통공(46a)의 내부로 유입된다.

이 상태에서 도 17에 도시된 바와 같이 상기 수평실린더(47)를 통해 상기 슬라이딩판(46)을 타측으로 이동시켜 상기 주입통공(46a)이 상기 성형블록(41)의 상면에 위치하도록 하면 상기 주입통공(46a)에 수용된 배합 분말(A)이 상기 성형공(41a)으로 유입되고, 이때 상기 하부실린더(45)를 통해 상기 하부금형(44)을 상승시켜 상기 하부성형봉(44a)이 상기 성형공(41a)에 삽입된 상태가 되도록 한다.

이런 상태에서 도 18에 도시된 바와 같이 상기 상부실린더(43)를 통해 상기 상부금형(42)으로 하부로 이동시켜 상기 상부성형봉(42a)을 상기 성형공(41a)에 삽입시키면 상기 하부성형봉(44a)과 상부성형봉(42a)에 의해 상기 성형공(41a)에 수용된 배합 분말(A)이 상하로 가압되면서 성형탄(B)을 형성하게 된다.

이와 같이 성형탄(B)의 성형이 완료되면 도 19에 도시된 바와 같이 먼저 상기 상부실린더(43)를 통해 상기 상부금형(42)을 상승시켜 상기 성형공(41a)에서 상기 상부성형봉(42a)을 인출하고, 그 다음에 상기 수평실린더(47)를 통해 상기 슬라이딩판(46)을 일측으로 이동시켜 상기 주입통공(46a)이 상기 호퍼(48)의 하면에 위치되도록 한다. 이때, 상기 호퍼(48)에 수용된 배합 분말(A)이 상기 주입통공(46a)으로 유입된다.

상기 슬라이딩판(46)이 일측으로 이동된 상태에서 상기 하부실린더(45)를 통해 상기 하부금형(44)을 상승시켜 상기 하부성형봉(44a)을 통해 성형탄(B)을 상기 성형공(41a)에서 밀어올려 배출시키게 된다.

상기 성형공(41a)에서 성형탄(B)이 배출된 상태에서 도 20에 도시된 바와 같이 상기 수평실린더(47)를 통해 상기 슬라이딩판(46)을 타측으로 이동시키면 상기 주입통공(46a)에 배합 분말(A)이 다시 채워진 상태로 상기 주입통공(46a)이 상기 성형블록(41)의 상면에 위치하게 되고, 이때 상기 성형공(41a)에 배합 분말(A)이 유입되도록 상기 하부실린더(45)를 통해 상기 하부금형(44)을 하부로 이동시키게 된다.

상기 수평실린더(47)에 의해 상기 슬라이딩판(46)이 수평으로 이동되면서 상기 성형블록(41)의 상면에 배출되어 있던 성형탄(B)이 상기 슬라이딩판(46)의 단부에 의해 일측으로 밀려 상기 유도판(41b)을 통해 상기 제1 이송컨베이어(10)의 상면으로 배출된다.

상기 제1 이송컨베이어(10)로 배출된 성형탄(B)은 도 21에 도시된 바와 같이 상기 제1 이송컨베이어(10)를 통해 내측으로 이송되면서 상기 히터(30)와 보조히터(31)에 의해 건조된다. 상기 제2 이송컨베이어(20)로 배출된 성형탄(B)도 마찬가지로 내측으로 이송되면서 상기 히터(30)와 보조히터(31)에 의해 건조되고, 건조가 완료되면 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 단부에서 낙하하여 상기 배출컨베이어(50)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 상기 탄성형기는 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측에 각각 설치되는 4대의 상기 성형부(40)를 통해 성형탄(B)이 대량으로 제조되고 제조된 성형탄(B)은 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)를 통해 내측으로 이송되면서 상기 히터(30)와 보조히터(31)를 통해 건조된 후에 상기 배출컨베이어(50)를 통해 외부로 배출되어 성형탄(B)을 연속으로 대량 제조할 수 있는 획기적인 발명이다.

도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성형기의 개략적인 요부 종단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탄성형기는 상기 히터(30)를 커버하면서 둘러싸도록 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면에 구비되고 성형탄이 입출되도록 양단에 개구부(61)가 형성되는 단열커버(60)를 더 포함한다.

상기 단열커버(60)는 상기 히터(30)를 둘러싸면서 커버하여 성형탄의 건조시에 열손실이 최소화되도록 하면서 방출되는 열에 의한 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 부품의 손상이 최소화도록 하는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

Claims

농업부산물을 받아서 고온을 가열하여 탄화시키는 탄화기(1)와;

상기 탄화기(1)의 일측에 구비되고, 상기 탄화기(1)에 의해 탄화된 농업부산물을 받아서 분쇄시키는 분쇄기(2)와;

상기 분쇄기(2)의 후방에 구비되고, 상기 분쇄기(2)에 배출되는 분쇄된 농업부산물을 넣고 물과 팽창제를 혼합하여 반죽을 형성하는 혼합반죽기(3)와;

상기 혼합반죽기(3)의 후방에 구비되고, 상기 혼합반죽기(3)에서 배출되는 반죽을 넣고 성형탄으로 성형하여 배출시키는 탄성형기(4)와;

상기 탄성형기(4)의 후방에 구비되고, 상기 탄성형기(4)에서 배출되는 성형탄을 이송컨베이어로 받아 일측으로 이송하면서 가열하여 건조 및 팽창시키는 건조팽창기(5)를;

포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제1항에 있어서,

상기 성형탄 제조 시스템은,

상기 분쇄기(2)와 혼합반죽기(3)의 사이에 구비되고, 상기 분쇄기(2)에서 분쇄된 농업부산물을 버킷으로 받고 상기 버킷을 경사지게 상승시켜 상기 혼합반죽기(3)의 호퍼로 분쇄된 농업부산물을 자동으로 투입하는 제1 버킷리프터(6)를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제1항에 있어서,

상기 성형탄 제조 시스템은,

상기 혼합반죽기(3)와 탄성형기(4)의 사이에 구비되고, 상기 혼합반죽기(3)에서 배출되는 반죽을 버킷으로 받고 상기 버킷을 경사지게 상승시켜 상기 탄성형기(4)의 호퍼에 반죽을 자동으로 투입하는 제2 버킷리프터(7)를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제1항에 있어서,

상기 성형탄 제조 시스템은,

상기 건조팽창기(5)의 후방에 구비되고, 상기 건조팽창기(5)에서 배출되는 성형탄을 이송 중에 상온으로 냉각시키는 냉각기(8)를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템
제4항에 있어서,

상기 성형탄 제조 시스템은,

상기 냉각기(8)의 후방에 구비되고, 상온으로 냉각된 성형탄을 일측으로 이송시키는 보조컨베이어(9)를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템
제5항에 있어서,

상기 성형탄 제조 시스템은,

상기 보조컨베이어(9)의 후방에 구비되고, 상기 보조컨베이어(9)에서 배출되는 성형탄을 받아서 중량을 계측할 수 있는 계량기(1a)를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제1항에 있어서,

상기 성형탄 제조 시스템은,

상기 탄화기(1)의 일측에 구비되고, 농업부산물을 수용하여 저장하는 저장조(2a)와;

상기 저장조(2a)의 일측에 구비되고, 상기 저장조(2a)의 외부에서 상기 저장조(2a)로 경사지게 설치되며, 상기 저장조(2a)의 외부에서 농업부산물을 받아서 상기 저장조(2a)로 이송시키는 경사컨베이어(3a)를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제1항에 있어서,

상기 탄성형기(4)는,

평면상에서 볼 때 좌측에서 우측을 향해 수평으로 성형탄을 이송시킬 수 있는 제1 이송컨베이어(10)와;

상기 제1 이송컨베이어(10)의 일측에 이격되게 구비되고, 평면상에서 볼 때 우측에서 좌측을 향해 수평으로 성형탄을 이송시킬 수 있는 제2 이송컨베이어(20)와;

상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면에 대응하여 설치되고, 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)에 의해 이송되는 성형탄을 가열하여 건조시키는 히터(30)와;

상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측단에 각각 설치되고, 농업부산물로 제조된 숯을 포함하는 배합 분말을 압축하여 성형탄으로 성형한 후에 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)로 배출시키는 다수개의 성형부(40)와;

상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 사이에 직교되게 설치되고, 상기 히터(30)에 의해 건조된 후에 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 내측단에서 배출되어 낙하하는 성형탄을 수집하여 외부로 배출시키는 배출컨베이어(50)를;

포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제8항에 있어서,

상기 성형부(40)는,

상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측에 각각 한 쌍이 상호 이격되게 설치되고,

상기 히터(30)는,

상기 성형부(40)에 대응하여 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면에 각각 한 쌍으로 설치되는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제8항에 있어서,

상기 제1 이송컨베이어(10)는,

그 내측에 망상 구조로 구비되는 제1 철망(11)을, 더 포함하고,

상기 제2 이송컨베이어(20)는,

그 내측에 망상 구조로 구비되는 제2 철망(21)을, 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제8항에 있어서,

상기 히터(30)는,

상기 제1 철망(11)과 제2 철망(21)의 하면에 대응하여 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 내측에 설치되어 상기 제1 철망(11)과 제2 철망(21)에 올려진 상태로 이송되는 성형탄의 하면을 가열하여 건조시키는 보조히터(31)를,

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제8항에 있어서,

상기 성형부(40)는,

상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 외측에 대응하여 설치되고 상하로 관통되게 다수개의 성형공(41a)이 형성되는 성형블록(41)과,

상기 성형블록(41)의 상부에 상하로 이동 가능하게 배치되고 상기 성형공(41a)의 상단에서 내측으로 삽입될 수 있는 다수의 상부성형봉(42a)이 하면에 돌출되게 형성되는 상부금형(42)과,

상기 상부금형(42)의 상면에 수직으로 구비되고 상기 상부금형(42)을 상하로 이동시키는 상부실린더(43)와,

상기 성형블록(41)의 하부에 상하로 이동 가능하게 배치되고 상기 성형공(41a)의 하단에서 내측으로 삽입될 수 있는 다수의 하부성형봉(44a)이 상면에 돌출되게 형성되는 하부금형(44)과,

상기 하부금형(44)의 하면에 수직으로 구비되고 상기 하부금형(44)을 상하로 이동시키는 하부실린더(45)와,

상기 성형블록(41)의 상면에서 수평으로 슬라이딩 가능하게 배치되고 상기 성형블록(41)의 상면에 대응하여 주입통공(46a)이 형성되는 슬라이딩판(46)과,

상기 슬라이딩판(46)의 외측면에 수평으로 구비되고 상기 슬라이딩판(46)을 수평으로 이동시키는 수평실린더(47)와,

상기 슬라이딩판(46)에 의해 하면이 폐쇄되거나 상기 주입통공(46a)에 의해 하면이 개방될 수 있고 내부에 배합 분말이 포집되는 호퍼(48)와,

상기 성형블록(41)의 외측면에 일단이 부착되고 상기 호퍼(48)의 하면에 대응하여 상기 슬라이딩판(46)의 하면을 커버하면서 수평 이동을 가이드하는 밀폐판(49)을,

포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제12항에 있어서,

상기 성형블록(41)은,

그 내측면에 수평으로 부착되고 상기 슬라이딩판(46)에 의해 밀리어 배출되는 성형탄을 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면으로 유도하는 유도판(41b)을,

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.
제8항에 있어서,

상기 탄성형기(4)는,

상기 히터(30)를 커버하면서 둘러싸도록 상기 제1 이송컨베이어(10)와 제2 이송컨베이어(20)의 상면에 구비되고, 성형탄이 입출되도록 양단에 개구부가 형성되는 단열커버(60)를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업부산물을 이용한 성형탄 제조 시스템.