KR101966788B1

KR101966788B1 - 쌀눈 분리 시스템 및 상기 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법

Info

Publication number: KR101966788B1
Application number: KR1020170090766A
Authority: KR
Inventors: 김세진
Original assignee: 농업회사법인주식회사아산현대미곡종합처리장
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-04-08
Also published as: KR20190009064A

Abstract

본 발명은 쌀눈 분리 시스템 및 상기 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법에 관한 발명으로, 원료 미강으로부터 고순도의 쌀눈을 분리하기 위하여 원료공급유닛(110)과, 1차선별유닛(120)과, 2차선별유닛(130)과, 3차선별유닛(140)과, 4차선별유닛(150)과, 5차선별유닛(160)과, 살균건조유닛(170)과, 건조냉각유닛(180)과, 6차선별유닛(190)을 포함하는 쌀눈 분리 시스템을 구성하며, 상기와 같은 본 발명의 시스템을 이용하여 원료공급공정 내지 6차선별공정(S10~S90)으로 이루어진 일련의 쌀눈 분리 방법을 구성함으로써 원료에 혼입 및 함유된 이물질을 효과적으로 제거하여 순도 95% 이상의 쌀눈을 분리, 제공할 수 있는 것이 특징이다.

Description

쌀눈 분리 시스템 및 상기 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법{RICE BRAN SEPARATION SYSTEM ITS METHOD USING THE SAME}

본 발명은 쌀눈 분리 시스템 및 상기 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 쌀눈을 함유하는 원료 미강으로부터 고순도의 쌀눈을 분리하기 위한 일련의 시스템 및 방법을 구성함으로써 원료에 혼입 및 함유된 이물질을 효과적으로 제거하여 순도 95% 이상의 쌀눈을 수득하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 수확한 벼는 건조 및 탈곡 후 왕겨를 벗기는 과정을 거쳐 현미가 된다. 현미는 과피와 호분층인 쌀겨의 내부에 전분층인 백미를 함유하며 배아인 쌀눈을 포함한다.

미강은 현미를 백미로 도정하는 과정에서 발생하는 분쇄혼합물로써 쌀겨, 쇄미, 쌀눈, 및 기타 이물질 등이 혼재되어 있다.

도정 과정에서 현미의 약 6 ~ 8%가 미강으로 분리되며 쌀겨, 쇄미, 쌀눈(배아)이 분리되는 도정도에 따라서 그 양이 증감한다. 예컨대 5분도미는 현미와 백미의 중간단계로 겨층의 절반이 벗겨진 쌀이고, 10분도미는 현미에서 겨층을 100% 벗겨낸 쌀이며, 12분도미는 현미에서 겨층을 120% 벗겨낸 통상의 백미에 해당한다.

도정도가 높을수록 단백질, 지방, 비타민류 등의 주요 영양성분 및 섬유질이 감소하나 반대로 소화율이 높아지고 식감이 좋아진다. 백미로 지은 밥이 현미밥에 비해 선호도가 높은 경향이 있는 이유이다.

한편, 상기한 바와 같이 도정 과정을 거쳐 제거되는 미강에는 쌀 영양소의 95%가 포함되며 특히 쌀눈에 65% 이상이 집중되어 있으므로 쌀눈을 식품의 원료로 활용하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

미강에는 리파아제라는 지방 분해 효소를 다량 함유하므로 유리지방산의 증가에 의해 산패를 촉진하는 원인이 되며, 산패 과정에서 각종 이취가 발생하여 식품으로 사용할 수 없게 된다.

따라서, 한국등록특허 제 10 - 1359615 호에는 이와 같은 미강을 열처리하여 리파아제를 불활성화함으로써 식품 소재로 활용하도록 하는 기술이 공지된 바 있으나, 고온 증기에 의한 영양소의 용출 및 변질이 불가피한 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 인지하여 최근에는 진동체를 탑재하는 쌀눈 분리 장치를 이용해 미강에 함유된 쌀눈을 별도 분리하는 방식이 이용되고 있다.

예컨대, 한국등록특허 제 10 - 1504909 호에 공지된 기술에서는 현미를 도정하여 싸라기가 함유된 미강을 얻는 단계와, 비중 분리에 의해 상기 미강으로부터 상기 싸라기를 제거하는 단계와, 상기 싸라기가 제거된 미강을 30~40 mesh의 진동체를 통해 쌀눈과 쌀겨로 분획하는 단계를 포함하여 구성함으로써 쌀눈을 분리하도록 구성한다.

또 다른 예로는, 한국등록특허 제 10 - 1335980 호에 공지된 기술에서는 메쉬망이 구비되는 바이브레이터모듈에 등겨를 투입한 다음 진동공정을 통해 상기 메쉬망을 통과한 등겨를 선별 및 반출하는 1차 진동선별단계와, 메쉬망이 구비되는 바이브레이터모듈에 상기 1차 진동선별단계로부터 반출되는 등겨를 투입한 다음 진동공정을 통해 상기 메쉬망에 잔류하는 쌀눈 또는 호분을 수득하는 2차 진동선별단계를 포함하여 구성한다.

한국등록특허 제 10 - 1359615 호 (2014.02.11) 한국등록특허 제 10 - 1504909 호 (2015.03.23) 한국등록특허 제 10 - 1335980 호 (2013.12.03)

쌀의 도정과정에서 부산물로 수득하는 미강에는 쌀 영양소의 95%를 함유하고 있으므로 이와 같은 미강을 식품의 원료로 활용하기 위한 다양한 기술이 공지된 바 있다.

상기한 바와 같이 종래 기술에서는 미강을 증기로 열처리하여 산폐를 촉진하는 리파아제 성분을 화학적으로 불활성화하는 기술이 공지된 바 있다.

그러나, 상기 같은 종래 기술은 고온의 증기에 의한 영양소의 용출 및 변질이 불가피할 뿐만 아니라 증숙으로 인해 후가공 및 식품 원료로써의 활용 범위가 매우 제한적일 수밖에 없는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 인지하여 또 다른 종래 기술에서는 미강 중에서도 특히 영양소를 집중적으로 함유하고 있는 쌀눈을 진동체를 이용해 미강으로부터 물리적으로 분리하는 방식을 적용하고 있다.

그러나, 상기 진동체 방식의 종래 기술은 메쉬망에 미강을 통과시켜 이물질이 분리된 쌀눈을 취득하는 형태로 이루어지므로, 실제 원료 미강으로부터 취득되는 쌀눈이 약 60% 내외의 수율에 불과한 단점이 있다. 따라서 생산성이 현저히 낮으므로 사실상 대량 생산에는 적합하지 않은 단점이 있다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

미강이 투하되는 호퍼(111)와, 미강을 1차선별유닛(120)으로 송출하는 제1이송수단(115)을 구비하는 원료공급유닛(110)과;

제1이송수단(115)에서 투하되는 미강을 입도에 따라 선별미강과 이물질로 분리하는 스크린(122)과, 선별미강을 2차선별유닛(130)으로 송출하는 제2이송수단(125)을 구비하는 1차선별유닛(120)과;

제2이송수단(125)에서 투하되는 선별미강을 원심 분리하는 회전판(133)과, 분리된 미강입자를 별도 흡입하는 흡입부와, 준준준준 쌀눈을 3차선별유닛(140)으로 송출하는 제3이송수단(137)을 구비하는 2차선별유닛(130)과;

제3이송수단(137)에서 투하되는 준준준준 쌀눈에 풍력을 가하여 낙하지점에 따라 이물질을 분리하는 몸체(131)와, 말미에 분리되는 미강입자 및 왕겨쇄설을 별도 흡입하는 흡입부와, 준준준 쌀눈을 4차선별유닛(150)으로 송출하는 제4이송수단(149)을 구비하는 3차선별유닛(140)과;

제4이송수단(149)에서 투하되는 준준준 쌀눈을 입도에 따라 3차에 걸쳐 이물질을 분리하는 1단 내지 3단드럼(151a~151c)과, 준준 쌀눈을 5차선별유닛(160)으로 송출하는 제5이송수단(156)을 구비하는 4차선별유닛(150)과;

제5이송수단(156)에서 투하되는 준준 쌀눈을 착색도에 따라 2차에 걸쳐 이물질을 분리하는 1단 내지 2단선별기(161a,161b)와, 준 쌀눈을 살균건조유닛(170)으로 송출하는 제6이송수단(167)을 구비하는 5차선별유닛(160)과;

제6이송수단(167)에서 투하되는 준 쌀눈을 수용하고 고온에서 살균 및 건조하는 패널부(171)와, 살균 및 건조된 준 쌀눈을 건조냉각유닛(180)으로 송출하는 제7이송수단(175)을 구비하는 살균건조유닛(170)과;

제7이송수단(175)에서 투하되는 준 쌀눈을 수용하여 열풍 및 냉풍으로 건조 및 냉각하는 복수의 저장탱크(182)와, 건조 및 냉각된 준 쌀눈을 6차선별유닛(190)으로 송출하는 제8이송수단(187)을 구비하는 건조냉각유닛(180)과;

제8이송수단(187)에서 투하되는 준 쌀눈을 비중 및 마찰 차에 따라 잔여 이물질을 석발하여 분리하는 요동패널(193)과, 순도 95% 이상의 쌀눈을 제품포장유닛(200)으로 송출하는 제9이송수단(198)을 구비하는 6차선별유닛(190)을 포함하는 쌀눈 분리 시스템(100)을 구성한다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 시스템(100)을 이용하여 원료공급공정 내지 6차선별공정(S10~S90)으로 이루어진 일련의 쌀눈 분리 방법을 구성함으로써 순도 95% 이상의 쌀눈을 분리, 제공할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 종래 기술에 비해 미강으로부터 쌀눈 분리 효율을 획기적으로 향상하여 순도 95% 이상의 쌀눈을 수득할 수 있는 효과가 있다.

특히, 미강에 함유된 성분들 중 왕겨나 쇄미와 같이 비교적 입자가 큰 이물질뿐만 아니라 미세한 미강입자들 까지도 효과적으로 분리하여 수율을 현저히 향상할 수 있는 이점이 있다.

아울러, 최종 쌀눈 분리에 앞서 살균 및 건조와 냉각공정을 거침으로써 품질을 향상하고 최종 공정에서의 쌀눈 분리 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

특히, 단시간에 대량 생산이 가능한 쌀눈 분리 시스템 및 방법을 구축함으로써 쌀눈 분리 기술의 표준화 및 상품화가 가능하므로 산업상 이용가능성이 매우 클 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법의 플로차트도.
도 3은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 원료공급유닛(110).
도 4는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 1차선별유닛(120).
도 5는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 2차선별유닛(130).
도 6은 도 5의 요부 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 3차선별유닛(140).
도 8은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 4차선별유닛(150).
도 9는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 5차선별유닛(160).
도 10은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 살균건조유닛(170).
도 11은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 건조냉각유닛(180).
도 12는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 6차선별유닛(190).
도 13은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 제품포장유닛(200).

이하, 본 발명의 쌀눈 분리 시스템 및 상기 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도, 도 2는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법의 플로차트도, 도 3은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 원료공급유닛(110), 도 4는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 1차선별유닛(120), 도 5는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 2차선별유닛(130), 도 6은 도 5의 요부 평면도, 도 7은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 3차선별유닛(140), 도 8은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 4차선별유닛(150), 도 9는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 5차선별유닛(160), 도 10은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 살균건조유닛(170), 도 11은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 건조냉각유닛(180), 도 12는 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 6차선별유닛(190), 도 13은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템의 제품포장유닛(200)으로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 쌀눈 분리 시스템 및 상기 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법은 미강 중에서도 영양소가 집중된 쌀눈을 효과적으로 분리하여 고순도의 쌀눈을 수득하기 위한 일련의 시스템 및 방법을 구성함으로써 원료에 혼입 및 함유된 이물질을 제거하여 순도 95% 이상의 쌀눈을 수득하는 기술에 관한 것임을 주지한다.

이를 위한 본 발명의 쌀눈 분리 시스템(100)은 도 1의 블록도를 통해 개략적으로 도시한 바와 같이 크게 원료공급유닛(110)과, 1차 내지 5차선별유닛(160)과, 살균건조유닛(170)과, 건조냉각유닛(180)과, 6차선별유닛(190), 및 제품포장유닛(200)을 포함하여 구성하며 구체적으로는 하기와 같다.

상기 원료공급유닛(110)은 미강이 투하되는 호퍼(111)와, 미강을 1차선별유닛(120)으로 송출하는 제1이송수단(115)을 구비한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 호퍼(111)는 원료 수송차량의 적재함으로부터 원활하게 미강을 공급받도록 약 지하 약 5m 지중에 설치함이 바람직하다. 따라서 상기 호퍼(111)의 하단에는 제1이송수단(115)을 구비하여 지상 일정 높이에 구축되는 제1차선별유닛(120)으로 미강의 이송이 이루어지도록 한다.

상기 제1이송수단(115)은 호퍼(111)의 하단과 연결하는 이송관(112)과, 이송관(112) 내에서 모터에 의해 일 방향으로 회전하여 미강을 수평 이송하는 이송스크류(113)와, 이송스크류(113)의 말단에서 미강을 일정량씩 수용하는 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기(114)로 구성한다. 제1이송수단(115)의 토출구는 하기 1차선별유닛(120)의 프레임(121) 상단을 향하도록 구축한다.

상기 1차선별유닛(120)은 원료공급유닛(110)의 제1이송수단(115)에서 투하되는 미강을 입도에 따라 선별미강과 이물질로 분리하는 스크린과, 선별미강을 2차선별유닛(130)으로 송출하는 제2이송수단(125)을 구비한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 1차선별유닛(120)은 미강에 포함된 이물질 중에서도 비교적 입도가 큰 이물질을 스크리닝하며 프레임(121)을 중심으로 하기와 같은 구성을 탑재한다.

상기 프레임(121)은 상기 원료공급유닛(110)의 제1이송수단(115)의 토출구에 상응하는 상단에 비해 하단을 일정 각도 하향 경사지게 구비하고 스크린(122)을 내장한다.

상기 스크린(122)은 프레임(121)의 상측에 설치하며 하기 구동수단(123)에 요동하여 투입되는 미강을 분리한다. 스크린(122)의 요동에 의해 미통과분인 이물질은 프레임(121)의 경사방향 하단으로 이송하며, 통과분인 선별미강은 프레임(121)의 저면으로 낙하한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 상기 스크린(122)의 체눈을 약 15메쉬 크기로 형성하도록 구성한다.

상기 프레임(121)의 일측에는 프레임(121)을 요동하는 구동수단(123)을 장착하여 프레임(121), 특히 스크린(122)에 미세 진동을 부여함으로써 투하되는 미강의 스크리닝 및 하단으로의 이송이 이루어지도록 한다.

한편, 상기 프레임(121)의 하단에는 수거관로를 결합하고 스크린(122)을 미통과한 이물질을 별도 수거하는 수거탱크(124)를 구비한다.

또한, 상기 프레임(121)의 저부에는 스크린(122)을 통과한 선별미강을 프레임(121)의 외부로 수직 하향 송출하는 제2이송수단(125)을 포함한다. 제2이송수단(125)의 토출구는 하기 2차선별유닛(130)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 2차선별유닛(130)은 제2이송수단(125)에서 투하되는 선별미강을 원심 분리하는 회전판(133)과, 분리된 미강입자를 별도 흡입하는 흡입부와, 준준준준 쌀눈을 3차선별유닛(140)으로 송출하는 제3이송수단(137)을 구비한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 2차선별유닛(130)은 1차선별유닛(120)에서 분리되어 제2이송수단(125)을 통해 투하되는 선별미강을 원심 분리하는 몸체(131)를 포함해 하기와 같은 구성을 탑재한다.

상기 2차선별유닛(130)의 몸체(131)는 상측에서 상기 1차선별유닛(120)의 제2이송수단(125)의 토출구를 심부로 인입하고 상면과 양 측면에는 복수의 바람유입구(132)를 구비한다. 상기 바람유입구(132)는 하기 흡입부에 의한 흡입 과정에 필요한 바람을 몸체(131) 내부로 유입시키며 이에 관해서는 후술한다.

상기 몸체(131)의 내부에 구비되는 회전판(133)은 도 6에 도시한 바와 같이 상기 제2이송수단(125)의 토출구에 대향하는 상면에는 복수의 나선형 날개를 형성하고 저면에는 구동수단을 장착하여 일 방향 회전한다. 따라서 선별미강을 비중에 따라 쇄미, 쌀눈, 왕겨쇄설, 미강입자 순으로 원심 분리한다.

특히, 상기 회전판(133)의 하측에는, 회전판(133)보다 큰 내경의 흡입구를 형성하되, 몸체(131)의 내벽에서 이격하는 수직형 내부관(134)과, 내부관(134)에서 몸체(131)의 일측 외부로 연장하되 몸체(131)의 저면에서 이격하고 흡입팬(136)을 내장하는 수평형 외부관(135)으로 이루어지는 흡입부를 구비한다.

상기 흡입부는 비교적 비중이 작은 미강입자를 회전판(133)에 의한 원심 분리가 이루어진 즉시 바람을 이용해 흡입하는 기능을 수행하며 몸체(131) 내에서 내부관(134) 및 외부관(135)을 'ㄴ'자 형상으로 절곡 형성하여 외부로 연장한다.

따라서, 상기 흡입팬(136)의 흡입력에 의해 몸체(131)의 상측 바람유입구(132)로부터 바람이 하향 유입되면서 비교적 비중이 작은 미강입자는 회전판(133) 외곽으로 토출되는 즉시 하측 내부관(134)으로 급속 흡입된다.

상기 흡입부의 일측에는 외부관(135)을 인입하여 흡입된 미강입자를 집진하여 수거탱크에 별도 수거하고 바람을 배출하는 싸이클론집진부(135a)를 구비한다.

한편, 상기 미강입자에 비해 비중이 큰 쇄미, 쌀눈, 왕겨쇄설은 회전판(133) 외곽으로 큰 반경을 그리며 몸체(131) 내벽을 향해 토출되는바, 이들을 몸체(131)의 저부로 유도하도록 상기 몸체(131)의 양 측면에 구비되는 바람유입구(132)는 내부관(134)의 중간 높이에 상응하는 위치에 형성한다.

특히, 상기 몸체(131)의 양 측면에 구비되는 바람유입구(132)에는 몸체(131)의 외부에서 내측으로 일정 각도 범위에서 하향 경사지게 작동하는 풍향조절부(132a)를 장착하여 몸체(131) 내부에 풍향을 하향 유입함으로써 상기 쇄미, 쌀눈, 왕겨쇄설을 제3이송수단(137)으로 이송한다.

상기 제3이송수단(137)은 상기 쇄미, 쌀눈, 왕겨쇄설을 포함하는 준준준준 쌀눈을 3차선별유닛(140)으로 송출하며, 상기 몸체(131)의 저면과 연통하는 이송관과, 이송관 내에서 일 방향으로 회전하여 준준준준 쌀눈을 수평 이송하는 이송스크류와, 이송스크류의 말단에서 준준준준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진다. 제3이송수단(137)의 토출구는 하기 3차선별유닛(140)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 3차선별유닛(140)은 상기 2차선별유닛(130)의 제3이송수단(137)에서 투하되는 준준준준 쌀눈에 풍력을 가하여 낙하지점에 따라 이물질을 분리하는 몸체(143)와, 말미에 분리되는 미강입자 및 왕겨쇄설을 별도 흡입하는 흡입부와, 준준준 쌀눈을 4차선별유닛(150)으로 송출하는 제4이송수단(149)을 구비한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 3차선별유닛(140)은 2차선별유닛(130)에서 분리되어 제3이송수단(137)을 통해 투하되는 준준준준 쌀눈을 바람을 이용해 분리하는 몸체(143)를 포함해 하기와 같은 구성을 탑재한다.

상기 몸체(143)의 상측에는 상기 2차선별유닛(130)의 제3이송수단(137)의 토출구와 연결하는 보조탱크(141)와, 보조탱크(141)의 하단에 연결하고 구동수단(174)에 의해 요동하는 피트패널을 내장하여 준준준준 쌀눈을 일정 분량 및 속도로 공급하는 피트부(142)를 구비한다.

상기 몸체(143)는 피트부(142)의 토출구를 일측 상부로 인입하고 일측면에는 바람유입구(144)를 구비한다.

특히, 상기 바람유입구(144)에는 몸체(143)의 외부에서 내측으로 일정 각도 범위에서 상향 경사지게 작동하는 풍향조절부(144a)를 장착하여 몸체(143) 내부에 풍향을 하-상향으로 유입한다. 상향 유입된 바람은 하기 흡입부의 구조에 의해 상-하향으로 유도되어 몸체(143) 외부로 향하게 된다.

아울러, 상기 풍향조절부(144a)에는 별도의 제어수단(미부호)을 함께 구비하여 풍향조절부(144a)의 작동 각도 범위를 자동 또는 수동 조절함으로써 원료 상태에 따라서 풍향뿐만 아니라 풍속, 풍량을 제어할 수 있도록 구비한다.

상기 몸체(143)의 저면에는 상기 바람유입구(144)의 근지점에서 원지점을 향해 일렬로 형성하는 복수의 호퍼(145)를 형성한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 3차선별유닛(140)을 통해 준준준준 쌀눈을 비중이 큰 성분에서 작은 성분 순으로, 즉 쇄미, 준준준 쌀눈, 쌀눈쇄설, 미강입자 및 왕겨쇄설로 분리하도록 구성하는바, 3개소에 호퍼(145)를 형성하고 마지막에 흡입부를 구비하도록 구성한다.

또한, 상기 호퍼(145)의 일측, 즉 호퍼(145) 상간에는 승강높이조절수단을 구비하는 격벽(145a)을 설치하여 개별 호퍼(145)에 낙하하는 선별분량을 조절하도록 구성한다. 따라서 격벽(145a)의 높이가 높을수록 격벽(145a)의 후방으로 유도되는 준준준준 쌀눈의 양이 저감되므로 각 호퍼(145)로 배출되는 선별분량을 조절할 수 있다.

아울러, 상기 몸체(143)에는 상기 바람유입구(144)에 대향하는 몸체(143)의 타측면에서 하향 경사지게 형성하는 유도관(146)과, 유도관(146)에서 연장하고 흡입팬(148)을 내장하는 외부관(147)으로 이루어지는 흡입부를 구비한다. 따라서, 상기 흡입팬(148)의 흡입력에 의해 바람유입구(144)를 통해 몸체(143) 내로 바람이 하-상향 유입된 후 상-하향 유도되어 비중이 제일 작은 미강입자 또는 왕겨쇄설을 별도 분리할 수 있다.

또한, 상기 흡입부의 일측에는 외부관(147)을 인입하여 흡입된 미강입자 또는 왕겨쇄설을 집진하여 수거탱크에 별도 수거하고 바람을 배출하는 싸이클론집진부(147a)를 구비한다.

상기 제4이송수단(149)은 3차선별유닛(140)의 몸체(143)의 호퍼(145) 중에서 준준준 쌀눈을 배출하는 일측 호퍼(145)에서 하향 연장하여 준준준 쌀눈을 수직 하향 송출한다. 제4이송수단(149)의 토출구는 하기 4차선별유닛(150)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 4차선별유닛(150)은 상기 3차선별유닛(140)의 제4이송수단(149)에서 투하되는 준준준 쌀눈을 입도에 따라 3차에 걸쳐 이물질을 분리하는 1단 내지 3단드럼(151a~151c)과, 준준 쌀눈을 5차선별유닛(160)으로 송출하는 제5이송수단(156)을 구비한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 상기 1단 내지 3단드럼(151a~151c)은 별도의 구동수단(154)에 의해 몸체 및 스크린이 요동하도록 구성하여 스크린에 투하되는 준준준 쌀눈을 스크리닝 및 이송한다.

상기 1단드럼(151a)은 스크린을 내장하는 원통형 몸체와, 몸체의 일측에서 상기 3차선별유닛(140)의 제4이송수단(149)을 유입하는 유입구와, 몸체의 저부에서 스크린 통과분을 하향 이송하는 내부관(152a)과, 몸체의 타측에서 스크린 미통과분을 몸체 외부로 토출하는 토출관(153a)으로 이루어진다.

상기 1단드럼(151a)에 내장된 스크린의 체눈은 약 17메쉬로 형성하여 미통과분은 토출관(153a)을 통해 외부로 배출하며, 통과분은 1단드럼(151a) 저면에 형성된 내부관(152a)을 통해 1단드럼(151a)의 스크린으로 이송한다.

상기 1단드럼(151a)의 하측에는 2단드럼(151b)과 3단드럼(151c)을 순차 적층한다. 1단 내지 3단드럼(151a~151c)은 동일 외경의 드럼 형태로 적층 구비되나, 각 드럼의 내부관(152a~152c) 및 토출관(153a~153c)의 경로는 지그재그 방향으로 구축하여 스크리닝 및 토출 작업이 효과적으로 이루어지도록 구성함이 바람직하다.

상기 2단드럼(151b) 및 3단드럼(151c)은 스크린을 내장하는 원통형 몸체와, 몸체의 내부 일측에서 내부관과 연통하는 유입관과, 몸체의 저부에서 스크린 통과분을 하향 이송하는 내부관(152b,152c)과, 몸체의 타측에서 스크린을 미통과분을 몸체 외부로 토출하는 토출관(153b,153c)으로 이루어진다.

상기 2단드럼(151b)에 내장된 스크린의 체눈은 약 20메쉬로 형성하여 1단드럼(151a)에서 불가피하게 혼입된 크기가 큰 이물질을 미통과분으로 토출관(153b)을 통해 외부로 배출하며, 통과분은 2단드럼(151b) 저면에 형성된 내부관(152b)을 통해 2단드럼(151b)의 스크린으로 이송한다.

상기 3단드럼(151c)에 내장된 스크린의 체눈은 약 18메쉬로 형성한다. 이때 미세입자인 쌀눈쇄설, 잔돌 등은 통과분으로 내부관(152c)을 통해 외부로 배출하며, 준준 쌀눈은 미통과분으로 3단드럼(151c) 일측에 형성된 토출관(153c)을 통해 제5이송수단(156)으로 이송한다.

한편, 상기 3단드럼(151c)의 일측에는 1단 내지 3단드럼(151a~151c)을 요동하는 구동수단(154)을 장착하며, 상기 3단드럼(151c)의 저부에는 1단 내지 3단드럼(151a~151c)의 요동을 탄성적으로 지지하는 복수의 지지대(155)를 구비한다.

상기 제5이송수단(156)은 상기 3단드럼(151c)의 토출관(153c)의 하단에서 준준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진다. 제5이송수단(156)의 토출구는 하기 5차선별유닛(160)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 5차선별유닛(160)은 상기 4차선별유닛(150)의 제5이송수단(156)에서 투하되는 준준 쌀눈을 착색도에 따라 2차에 걸쳐 이물질을 분리하는 1단 내지 2단선별기(161a,161b)와, 준 쌀눈을 살균건조유닛(170)으로 송출하는 제6이송수단(167)을 구비한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 1단선별기(161a) 및 2단선별기(161b)는 제5이송수단(156)의 토출구의 하측에서 상, 하 2단으로 설비하며, 각각의 선별기에는 보조탱크(162a,162b)와, 식별부(163a,163b), 분리부(164a,164b), 선별부(165a,165b)를 포함한다.

상기 보조탱크(162a,162b)는 준준 쌀눈을 정량, 정속으로 식별부(163a,163b)로 공급한다.

상기 보조탱크(162a,162b)의 하단에 연결하는 식별부(163a,163b)에는 색채 감지수단을 내장하여 투하되는 준준 쌀눈의 착색도를 감지함으로써 이물질을 식별한다.

또한, 상기 식별부(163a,163b)의 하측에는 상기 감지수단의 신호에 의해 낙하중인 이물질에 압축공기를 발사하여 외부로 토출하는 분리부(164a,164b)를 구비한다.

따라서, 상기 분리부(164a,164b)에 의해 낙하지점이 분리된 상태로 낙하하는 이물질은 이물질수거부(166a,166b)에 의해 외부로 토출하며, 이물질이 분리된 준 쌀눈은 선별부(165a,165b)를 거쳐 2단선별기(161b)의 보조탱크(162b) 또는 제6이송수단(167)으로 하향한다.

상기 제6이송수단(167)은 상기 2단선별기(161b)의 선별부(165b)의 하단에서 준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진다. 제6이송수단(167)의 토출구는 하기 살균건조유닛(170)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 살균건조유닛(170)은 상기 5차선별유닛(160)의 제6이송수단(167)에서 투하되는 준 쌀눈을 수용하고 고온에서 살균 및 건조하는 패널부(171)와, 살균 및 건조된 준 쌀눈을 건조냉각유닛(180)으로 송출하는 제7이송수단(175)을 구비한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 상기 패널부(171)는 5차선별유닛(160)의 제6이송수단(167)의 토출구의 직 하방에 중심부를 형성하고 상면에는 중심부에서 외곽을 향해 나선형의 유도벽(172)을 형성한다.

상기 패널부(171)의 일측에는 패널부(171)의 온도를 100 내지 300℃로 가온하는 온도제어수단(173)을 구비하여 준 쌀눈에 포함된 세균을 박멸하고 동시에 수분을 건조한다.

아울러, 상기 패널부(171)의 저부에는 패널부(171)를 요동하는 구동수단(174)을 장착한다. 따라서, 패널부(171)의 요동에 의해 중심부에서 외곽으로 유도벽(172)을 따라 준 쌀눈이 밀려나면서 나선형으로 이동하여 제7이송수단(175)으로 이송된다.

상기 제7이송수단(175)은 상기 패널부(171)의 외곽 출구에 연결하는 이송관과, 이송관 내에서 일 방향으로 회전하여 살균, 건조된 준 쌀눈을 수평 이송하는 이송스크류와, 이송스크류의 말단에서 준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진다. 제7이송수단(175)의 토출구는 하기 건조냉각유닛(180)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 건조냉각유닛(180)은 제7이송수단(175)에서 투하되는 준 쌀눈을 수용하여 열풍 및 냉풍으로 건조 및 냉각하는 복수의 저장탱크(182)와, 건조 및 냉각된 준 쌀눈을 6차선별유닛(190)으로 송출하는 제8이송수단(187)을 구비한다.

도 11에 도시한 바와 같이, 상기 저장탱크(182)는 복수를 일렬로 구축하는바, 이들 저장탱크(182)에 준 쌀눈을 공급하도록 상기 살균건조유닛(170)의 제7이송수단(175)의 토출구의 하단에는 공급관을 연결하고 공급관 내에서 일 방향으로 회전하여 준 쌀눈을 수평 공급하는 공급스크류(181)를 구비한다.

또한, 상기 공급스크류(181) 상에는 복수의 공급구(181a)를 형성하여 하측에 복수의 저장탱크(182)를 설치한다. 각각의 저장탱크(182)의 심부에는 하기 냉풍터널(183) 및 열풍터널(184)을 'U'자 형으로 구비한다.

상기 저장탱크(182)는 100% 스테인리스 소재를 이용해 원통형 또는 상광하협의 원추형으로 형성하여 열풍 및 냉풍의 순환을 원활히 하고 온도효율을 높이도록 구성함이 바람직하다.

한편, 상기 공급구(181a)에는 구동수단에 의해 저장탱크(182)에 공급되는 준 쌀눈의 공급량을 제어하는 개폐수단(188)을 장착한다. 아울러, 저장탱크(182)의 하단에 역시 소정의 개폐수단(188)을 구비하여 건조 및 냉각된 준 쌀눈의 배출을 제어한다.

상기 저장탱크(182)의 일측에는 상기 냉풍터널(183) 및 열풍터널(184)에 각각 접속하여 냉풍 및 열풍을 교번으로 송풍하는 냉풍팬(185) 및 열풍팬(186)을 구비한다.

상기 냉풍팬(185) 및 열풍팬(186) 역시 100% 스테인리스 소재를 이용해 형성하여 각각의 냉풍터널(183) 및 열풍터널(184)로 바람을 송풍한다. 열풍팬(186)에는 소정의 열선이 내장된다.

또한, 상기 각각의 열풍터널(184) 및 냉풍터널(183) 초입에는 소정의 차단기(미부호)를 장착하여 예컨대 열풍 송풍 시에는 냉풍터널(183) 차단 신호를 발생함으로써 각 저장탱크(182)에 열풍 송풍에 의한 건조 작업이 이루어지도록 한다.

상기 제8이송수단(187)은 상기 저장탱크(182)의 저면과 연통하는 이송관과, 이송관 내에서 일 방향으로 회전하여 건조, 냉각된 준 쌀눈을 수평 이송하는 이송스크류와, 이송스크류의 말단에서 준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진다. 제8이송수단(187)의 토출구는 하기 6차선별유닛(190)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 6차선별유닛(190)은 상기 건조냉각유닛(180)에서 투하되는 준 쌀눈을 비중 및 마찰 차에 따라 잔여 이물질을 석발하여 분리하는 요동패널(193)과, 순도 95% 이상의 쌀눈을 제품포장유닛(200)으로 송출하는 제9이송수단(198)을 구비한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 상기 6차선별유닛(190)의 몸체(191)의 상부에는 상기 건조냉각유닛(180)의 제8이송수단(187)의 토출구를 인입하는 보조탱크(192)를 내장하며, 보조탱크(192)의 하단에는 준 쌀눈의 공급량을 일정 속도로 조절하는 레버부(199)를 구비한다.

상기 레버부(199)에는 몸체(191)의 외부로 연장하는 레버를 결합하여 보조탱크(192)에서 요동패널(193)로 투하되는 준 쌀눈의 공급량을 자동 또는 수동으로 조절한다.

상기 요동패널(193)은 몸체(191)의 내부 보조탱크(192)의 하측에서 상단에 비해 하단을 일정 각도 하향 경사지게 구비한다. 요동패널(193)은 하기 요동수단(194)에 의해 요동하여 투하되는 준 쌀눈 성분 중에서 일부는 상단으로, 일부는 하단으로 이송시키도록 작동하는바, 상향 이송이 원활하도록 보조탱크(192)의 토출구가 요동패널(193)의 중심부에서 다소 상부지점을 향하도록 구축함이 바람직할 것이다.

도 12의 (b)에 평면도로 도시한 바와 같이 상기 요동패널(193)의 상면에는 다수의 요철 및 통공(193a)을 형성한다. 상기 건조냉각유닛(180)에서 송출되는 준 쌀눈에는 상기한 일련의 유닛들을 거치면서도 분리되지 못한 이물질, 예컨대 크기와 모양이 목적하는 쌀눈과 비슷하면서 비중이 상이한 이물질을 포함한다. 이들 잔여 이물질은 스크리닝 방식으로는 분리가 불가능한바, 상기 요동패널(193)은 비중 및 마찰 차이를 이용해 잔여 이물질을 분리한다.

상기 요동패널(193)의 하측에는 요동패널(193)의 저부에 접하도록 편심 회동하여 요동패널(193)을 요동하는 요동수단(194)을 장착하며, 요동패널(193)의 저부에는 요동패널(193)의 요동을 탄성적으로 지지하는 복수의 지지수단(193b)을 구비한다.

또한, 상기 요동패널(193)의 저측에서 통공(193a)을 통해 상측으로 바람을 송풍하는 풍구(195)를 구비한다.

예컨대, 쇄미와 같이 비중이 비교적 작은 이물질은 상기 요동패널(193)의 저측 풍구(195)에서 송풍하는 바람 및 요동패널(193)의 요동에 의해 상단으로 이동하며, 비중이 큰 쌀눈은 요동패널(193)의 요철을 따라 하단으로 이동하게 된다.

따라서, 상기 요동패널(193)의 상단에는 몸체(191)의 일측 외부로 연장하여 상단으로 이동된 잔여 이물질을 토출하는 토출부(196)를 구비하고, 상기 요동패널(193)의 하단에는 몸체(191)의 타측 외부로 연장하여 하단으로 이동된 순도 95% 이상의 쌀눈을 배출하는 배출부(197)를 구비한다.

상기 제9이송수단(198)은 배출부(197)의 하단에서 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진다. 제9이송수단(198)의 토출구는 하기 제품포장유닛(200)의 내부로 향하도록 구축한다.

상기 제품포장유닛(200)은 제9이송수단(198)을 통해 공급되는 쌀눈의 중량을 자동 계측하여 일정 포장단위로 포장된 상태로 순도 95% 이상의 쌀눈 완제품을 배출한다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 쌀눈 분리 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법은 도 2에 도시한 바와 같이 원료공급공정(S10), 1차선별공정(S20), 2차선별공정(S30), 3차선별공정(S40), 4차선별공정(S50), 5차선별공정(S60), 살균건조공정(S70), 건조냉각공정(S80), 및 6차선별공정(S90)을 포함하여 이루어지며, 구체적인 공정 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

상기 원료공급공정(S10)은 지하 호퍼(111)에 수집된 원료 미강을 제1이송수단(115)에 의해 일정량씩 수평 및 수직 상향 이송하여 1차선별유닛(120)의 스크린(122)으로 투하한다.

상기 1차선별공정(S20)은 일정량씩 투하되는 미강을 요동하는 스크린(122)에 의해 스크리닝하여 입도에 따라 선별미강과 이물질로 분리하여 이물질은 별도 수거하고 선별미강은 제2이송수단(125)에 의해 하향 이송하여 2차선별유닛(130)의 회전판(133)에 투하한다.

상기 2차선별공정(S30)은 상기 선별미강을 쇄미, 쌀눈, 왕겨쇄설, 미강입자 순으로 원심 분리하되 회전판(133)의 상측에서 유입되는 바람을 이용해 미강입자를 제외한 준준준준 쌀눈은 제3이송수단(137)으로 별도 유도한 후 수평 및 수직 상향 이송하여 3차선별유닛(140)으로 투하한다.

특히, 상기 2차선별공정(S30)에서는 준준준준 쌀눈에 비해 비중이 낮은 미강입자를 바람을 이용해 회전판(133)의 하측 흡입부로 별도 유도하여 흡입한 후 집진하여 수거탱크에 별도 수거하고 흡입된 바람을 배출하는 단계를 포함한다.

상기 3차선별공정(S40)은 상기 준준준준 쌀눈을 일정 속도로 투하하면서 일측에서 풍력을 가하되 바람조절부 및 흡입부에 의해 하-상향 및 상-하향으로 풍향을 유도하여 비중 차에 따른 낙하지점별로 근거리 및 원거리 지점에 형성된 호퍼(145)에 각각 분리하고 준준준 쌀눈을 제4이송수단(149)에 의해 하향 이송하여 4차선별유닛(150)에 투하한다.

또한, 상기 3차선별공정(S40)에서는 풍력에 의한 분리 시 쇄미, 준준준 쌀눈, 쌀눈쇄설에 비해 낮은 비중으로 인해 낙하지점이 가장 원거리인 미강입자 및 왕겨쇄설을 흡입부로 별도 유도하여 흡입한 후 분진을 집진하여 수거탱크에 별도 수거하고 바람을 배출하는 단계를 포함한다.

상기 4차선별공정(S50)은 상기 준준준 쌀눈을 요동하는 1단 내지 3단드럼(151a~151c)에 순차 투입하여 입도에 따라 3차에 걸쳐 이물질을 분리하고 준준 쌀눈을 제5이송수단(156)에 의해 수직 상향 이송하여 5차선별유닛(160)에 투하한다.

상기 4차선별공정(S50)에서는 준준준 쌀눈을 17메쉬 스크린에 투과하여 1차 이물질을 분리하는 1단계와, 상기 1단계를 통과한 쌀눈을 20메쉬 스크린에 투과하여 불가피하게 혼입된 2차 이물질을 분리하는 2단계와, 상기 2단계를 통과한 쌀눈을 18메쉬 스크린에 투과하여 미세입자인 쌀눈쇄설, 잔돌을 통과분으로 수거하고, 준준 쌀눈을 미통과분으로 분리하는 3단계를 포함한다.

상기 5차선별공정(S60)은 상기 준준 쌀눈을 1단 내지 2단선별기(161a,161b)에 순차 투입하고 양품과 이물질 간의 색차를 이용해 착색도를 2차에 걸쳐 감지하여 이물질을 식별 및 분리하고 준 쌀눈을 제6이송수단(167)에 의해 수직 상향 이송하여 살균건조유닛(170)의 패널부(171)에 투하한다.

상기 살균건조공정(S70)은 상기 준 쌀눈을 요동하는 고온 패널부(171)상에서 나선형 유도벽(172)을 따라 외곽으로 이송하면서 열전도에 의해 살균 및 건조하고 제7이송수단(175)에 의해 수평 및 수직 상향 이송하여 건조냉각유닛(180)에 투하한다.

상기 살균건조공정(S70)에서는 준 쌀눈을 이송하는 패널부(171)의 온도를 100 ~ 300℃로 가온하여 준 쌀눈을 살균 및 건조하며, 보다 바람직하게는 150℃가 가장 적합하다.

상기 건조냉각공정(S80)은 살균 및 건조된 준 쌀눈을 복수의 저장탱크(182)로 투하하면서 열풍 및 냉풍을 순차 송풍하여 건조 및 냉각하고 제8이송수단(187)에 의해 수평 및 수직 상향 이송하여 6차선별유닛(190)에 투하한다.

상기 건조냉각공정(S80)에서는 준 쌀눈이 투하되는 저장탱크(182)에 100℃의 열풍을 송풍하여 함수율 0%로 건조한 후 0℃의 냉풍을 송풍하여 준 쌀눈을 0℃로 냉각한다. 준 쌀눈의 수분을 0%로 건조하는 것은 후속되는 6차선별공정(S90)의 작업률을 95% 이상 발휘하는데 가장 적합한 함수율 범위를 조성하기 위함이다.

상기 6차선별공정(S90)은 건조 및 냉각된 준 쌀눈을 비중 및 마찰 차에 따라 잔여 이물질을 석발하여 순도 95% 이상의 쌀눈을 수득하고 제9이송수단(198)에 의해 제품포장유닛(200)으로 이송한다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 쌀눈 분리 시스템 및 상기 시스템을 이용한 쌀눈 분리 방법은 종래 진동체 적용 방식의 분리 기술이 60% 내외의 수율에 그치는 것에 비해 미강으로부터 쌀눈 분리 효율을 획기적으로 향상하여 순도 95% 이상의 쌀눈을 수득할 수 있는 이점이 있다.

특히, 미강에 함유된 성분들을 비중, 크기 및 모양, 착색도, 마찰계수 등의 성질 차이에 따라서 최적의 분리 방법을 구현하는 체계적인 일련의 시스템을 구축하여 적용함으로써 미강에 함유된 성분들 중 왕겨나 쇄미와 같이 비교적 입자가 큰 이물질뿐만 아니라 미세한 미강입자들 까지도 효율적으로 분리할 수 있는 이점이 있다.

또한, 최종 쌀눈 분리에 앞서 살균 및 건조, 냉각공정을 거침으로써 품질을 현저히 향상함은 물론, 최종 공정에서의 쌀눈 분리 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

따라서, 본 발명은 단시간에 대량 생산이 가능한 일련의 쌀눈 분리 시스템 및 방법을 구축함으로써 쌀눈 분리 기술의 표준화 및 상품화가 가능하므로 산업상 이용가능성이 매우 클 것으로 기대된다.

100: 쌀눈 분리 시스템
110: 원료공급유닛
120: 1차선별유닛
130: 2차선별유닛
140: 3차선별유닛
150: 4차선별유닛
160: 5차선별유닛
170: 살균건조유닛
180: 건조냉각유닛
190: 6차선별유닛
200: 제품포장유닛

Claims

호퍼(111)에 투하된 미강을 송출하는 제1이송수단(115)을 구비하는 원료공급유닛(110); 미강을 스크린(122)으로 분리하여 선별미강을 송출하는 제2이송수단(125)을 구비하는 1차선별유닛(120); 선별미강을 원심 분리하는 회전판(133)과 분리된 미강입자를 흡입하는 흡입부 및 준준준준 쌀눈을 송출하는 제3이송수단(137)을 구비하는 2차선별유닛(130); 준준준준 쌀눈에 풍력을 가하여 낙하지점에 따라 이물질을 분리하는 몸체(143)와 말미에 분리되는 미강입자 및 왕겨쇄설을 별도 흡입하는 흡입부 및 준준준 쌀눈을 송출하는 제4이송수단(149)을 구비하는 3차선별유닛(140); 준준준 쌀눈을 입도에 따라 3차에 걸쳐 이물질을 분리하는 1단 내지 3단드럼(151a~151c) 및 준준 쌀눈을 송출하는 제5이송수단(156)을 구비하는 4차선별유닛(150); 준준 쌀눈을 착색도에 따라 2차에 걸쳐 이물질을 분리하는 1단 내지 2단선별기(161a,161b) 및 준 쌀눈을 송출하는 제6이송수단(167)을 구비하는 5차선별유닛(160); 준 쌀눈을 살균 및 건조하는 패널부(171) 및 살균 및 건조된 준 쌀눈을 송출하는 제7이송수단(175)을 구비하는 살균건조유닛(170); 준 쌀눈을 열풍 및 냉풍으로 건조 및 냉각하는 복수의 저장탱크(182) 및 건조 및 냉각된 준 쌀눈을 송출하는 제8이송수단(187)을 구비하는 건조냉각유닛(180); 준 쌀눈을 비중 및 마찰 차에 따라 잔여 이물질을 석발하여 분리하는 요동패널(193) 및 순도 95% 이상의 쌀눈을 제품포장유닛(200)으로 송출하는 제9이송수단(198)을 구비하는 6차선별유닛(190);을 포함하는 쌀눈 분리 시스템에 있어서,
상기 2차선별유닛(130)은,
제2이송수단(125)의 토출구를 심부로 인입하고 상면과 양 측면에는 복수의 바람유입구(132)를 구비하는 몸체(131)와,
제2이송수단(125)의 토출구에 대향하는 상면에는 복수의 나선형 날개를 형성하고 저면에는 장착된 구동수단에 의해 일 방향 회전하는 회전판(133)과,
회전판(133)의 하측에서 회전판(133)보다 큰 내경의 흡입구를 형성하되 몸체(131)의 내벽에서 이격하는 내부관(134)과, 내부관(134)에서 몸체(131)의 일측 외부로 연장하되 몸체(131)의 저면에서 이격하고 흡입팬(136)을 내장하는 외부관(135)으로 이루어지는 흡입부와,
몸체(131)의 저면과 연통하는 이송관과, 이송관 내에서 일 방향으로 회전하여 준준준준 쌀눈을 수평 이송하는 이송스크류와, 이송스크류의 말단에서 준준준준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진 제3이송수단(137)을 구비하고,
상기 3차선별유닛(140)은,
제3이송수단(137)의 토출구와 연결하는 보조탱크(141)와,
보조탱크(141)의 하단에 연결하고, 구동수단에 의해 요동하는 피트패널을 내장하여 준준준준 쌀눈을 일정 속도로 공급하는 피트부(142)와,
피트부(142)의 토출구를 일측 상부로 인입하고 일측면에는 바람유입구(144)를 구비하는 몸체(143)와,
몸체(143)의 저면에서, 상기 바람유입구(144)의 근지점에서 원지점을 향해 일렬로 형성하는 복수의 호퍼(145)와,
바람유입구(144)에 대향하는 몸체(143)의 타측면에서 하향 경사지게 형성하는 유도관(146)과, 유도관(146)에서 연장하고 흡입팬(148)을 내장하는 외부관(147)으로 이루어지는 흡입부와,
일측 호퍼(145)에서 하향 연장하여 준준준 쌀눈을 수직 하향 송출하는 제4이송수단(149)을 구비하되, 상기 몸체(143)의 바람유입구(144)에는 몸체(143)의 외부에서 내측으로 일정 각도 범위에서 상향 경사지게 작동하는 풍향조절부(144a)를 장착하여 몸체(143) 내부에 풍향을 상향 유입하는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제1이송수단(115)은,
호퍼(111)의 하단과 연결하는 이송관(112)과,
상기 이송관(112) 내에서 일 방향으로 회전하여 미강을 수평 이송하는 이송스크류(113)와,
상기 이송스크류(113)의 말단에서, 미강을 일정량씩 수용하는 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기(114)로 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 1차선별유닛(120)은,
제1이송수단(115)의 토출구에 상응하는 상단에 비해 하단을 일정 각도 하향 경사지게 구비하고 스크린(122)을 내장하는 프레임(121)과,
상기 프레임(121)의 일측에 장착하여 프레임(121)을 요동하는 구동수단(123)과,
상기 프레임(121)의 하단에 구비되는 수거관로를 통해 스크린(122)을 미통과한 이물질을 수거하는 수거탱크(124)와,
상기 프레임(121)의 저부에서 스크린(122)을 통과한 선별미강을 수직 하향 송출하는 제2이송수단(125)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 2차선별유닛(130)의 몸체(131)의 양 측면에 구비되는 바람유입구(132)는 내부관(134)의 중간 높이에 상응하는 위치에 형성하고,
상기 몸체(131)의 양 측면에 구비되는 바람유입구(132)에는, 몸체(131)의 외부에서 내측으로 일정 각도 범위에서 하향 경사지게 작동하는 풍향조절부(132a)를 장착하여 몸체(131) 내부에 풍향을 하향 유입하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 3차선별유닛(140)의 호퍼(145)의 일측에는 승강높이조절수단을 구비하는 격벽(145a)을 설치하여 개별 호퍼(145)에 낙하하는 선별분량을 조절하는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 2차선별유닛(130) 및 3차선별유닛(140) 각각의 흡입부의 일측에는 외부관(135,147)을 인입하여 흡입된 미강입자 또는 왕겨쇄설을 집진하여 수거탱크에 별도 수거하고 바람을 배출하는 싸이클론집진부(135a,147a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 4차선별유닛(150)은,
스크린을 내장하는 원통형 몸체와, 몸체의 일측에서 제4이송수단(149)을 유입하는 유입구와, 몸체의 저부에서 스크린 통과분을 하향 이송하는 내부관(152a)과, 몸체의 타측에서 스크린 미통과분을 몸체 외부로 토출하는 토출관(153a)으로 이루어진 1단드럼(151a)과,
상기 1단드럼(151a)의 하측에 순차 적층하되,
스크린을 내장하는 원통형 몸체와, 몸체의 내부 일측에서 내부관과 연통하는 유입관과, 몸체의 저부에서 스크린 통과분을 하향 이송하는 내부관(152b,152c)과, 몸체의 타측에서 스크린을 미통과분을 몸체 외부로 토출하는 토출관(153b,153c)으로 이루어진 2단드럼(151b) 및 3단드럼(151c)과,
상기 3단드럼(151c)의 일측에 장착하여 1단 내지 3단드럼(151a~151c)을 요동하는 구동수단(154)과,
상기 3단드럼(151c)의 저부에서 1단 내지 3단드럼(151a~151c)의 요동을 탄성적으로 지지하는 복수의 지지대(155)와,
상기 3단드럼(151c)의 토출관(153c)의 하단에서 준준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진 제5이송수단(156)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 5차선별유닛(160)은,
제5이송수단(156)의 토출구의 하측에서 1단선별기(161a) 및 2단선별기(161b)를 상, 하 2단으로 설비하고,
상기 1단선별기(161a) 및 2단선별기(161b)는,
준준 쌀눈을 공급하는 보조탱크(162a,162b)와,
상기 보조탱크(162a,162b)의 하단에 연결하고, 감지수단을 내장하여 준준 쌀눈의 착색도를 감지하여 이물질을 식별하는 식별부(163a,163b)와,
상기 감지수단의 신호에 의해 낙하중인 이물질에 압축공기를 발사하여 외부로 토출하는 분리부(164a,164b)와,
상기 분리부(164a,164b)에 의해 분리된 이물질을 외부로 토출하는 이물질수거부(166a,166b)와, 이물질이 분리된 준 쌀눈을 하향 이송하는 선별부(165a,165b)로 이루어지고
상기 2단선별기(161b)의 선별부(165b)의 하단에서 준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진 제6이송수단(167)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 살균건조유닛(170)은,
제6이송수단(167)의 토출구의 직 하방에 중심부를 형성하고 상면에는 중심부에서 외곽을 향해 나선형의 유도벽(172)을 형성하는 패널부(171)와,
상기 패널부(171)의 온도를 100 내지 300℃로 가온하는 온도제어수단(173)과,
상기 패널부(171)의 저부에 장착하여 패널부(171)를 요동하는 구동수단(174)과,
상기 패널부(171)의 외곽 출구에 연결하는 이송관과, 이송관 내에서 일 방향으로 회전하여 살균, 건조된 준 쌀눈을 수평 이송하는 이송스크류와, 이송스크류의 말단에서 준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진 제7이송수단(175)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 건조냉각유닛(180)은,
제7이송수단(175)의 토출구의 하단과 연결하는 공급관 내에서 일 방향으로 회전하여 준 쌀눈을 수평 공급하는 공급스크류(181)와,
상기 공급스크류(181) 상에 형성된 복수의 공급구(181a)에 설치하고 심부에는 냉풍터널(183) 및 열풍터널(184)을 'U'자 형으로 구비하는 복수의 저장탱크(182)와,
상기 저장탱크(182)의 일측에서 냉풍터널(183) 및 열풍터널(184)을 접속하여 냉풍 및 열풍을 교번으로 송풍하는 냉풍팬(185) 및 열풍팬(186)과,
상기 저장탱크(182)의 저면과 연통하는 이송관과, 이송관 내에서 일 방향으로 회전하여 건조, 냉각된 준 쌀눈을 수평 이송하는 이송스크류와, 이송스크류의 말단에서 준 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진 제8이송수단(187)을 포함하고,
상기 공급구(181a)에는, 구동수단에 의해 저장탱크(182)에 공급되는 준 쌀눈의 공급량을 제어하는 개폐수단(188)을 장착하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 6차선별유닛(190)은,
제8이송수단(187)의 토출구를 인입하는 보조탱크(192)를 내장하는 몸체(191)와,
상기 몸체(191)의 내부에서 상단에 비해 하단을 일정 각도 하향 경사지게 구비하고 상면에는 다수의 요철 및 통공(193a)을 형성하는 요동패널(193)과,
상기 요동패널(193)의 저부에 접하도록 편심 회동하여 요동패널(193)을 요동하는 요동수단(194)과,
상기 요동패널(193)의 저측에서 상측으로 바람을 송풍하는 풍구(195)와,
상기 요동패널(193)의 상단에서 몸체(191)의 일측 외부로 연장하여 잔여 이물질을 토출하는 토출부(196)와,
상기 요동패널(193)의 하단에서 몸체(191)의 타측 외부로 연장하여 쌀눈을 배출하는 배출부(197)와,
상기 배출부(197)의 하단에서 쌀눈을 일정량씩 수용한 다수의 용기를 구동벨트로 승강하여 수직 상향 이송하는 이송승강기로 이루어진 제9이송수단(198)을 포함하고,
상기 보조탱크(192)의 하단에는 준 쌀눈의 공급량을 일정 속도로 조절하는 레버부(199)를 구비하고,
상기 요동패널(193)의 저부에는 요동패널(193)의 요동을 탄성적으로 지지하는 복수의 지지수단(193b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 시스템.
쌀눈 분리 시스템(100)을 이용한 쌀눈 분리 방법에 있어서,
호퍼(111)에 수집된 원료 미강을 일정량씩 수평 및 수직 상향 이송하여 1차선별유닛(120)의 스크린으로 투하하는 원료공급공정(S10)과;
일정량씩 투하되는 미강을 입도에 따라 선별미강과 이물질로 분리하여 이물질은 별도 수거하고 선별미강을 하향 이송하여 2차선별유닛(130)의 회전판(133)에 투하하는 1차선별공정(S20)과;
상기 선별미강을 쇄미, 쌀눈, 왕겨쇄설, 미강입자 순으로 원심 분리하되 회전판(133)의 상측에서 유입되는 바람을 이용해 미강입자를 제외한 준준준준 쌀눈을 별도 유도한 후 수평 및 수직 상향 이송하여 3차선별유닛(140)으로 투하하는 2차선별공정(S30)과;
상기 준준준준 쌀눈을 일정 속도로 투하하면서 일측에서 풍력을 가하되 하-상향 및 상-하향으로 풍향을 유도하여 비중 차에 따른 낙하지점별로 분리하고 준준준 쌀눈을 하향 이송하여 4차선별유닛(150)에 투하하는 3차선별공정(S40)과;
상기 준준준 쌀눈을 1단 내지 3단드럼(151a~151c)에 순차 투입하여 입도에 따라 3차에 걸쳐 이물질을 분리하고 준준 쌀눈을 수직 상향 이송하여 5차선별유닛(160)에 투하하는 4차선별공정(S50)과;
상기 준준 쌀눈을 1단 내지 2단선별기(161a,161b)에 순차 투입하고 착색도를 2차에 걸쳐 감지하여 이물질을 식별 및 분리하고 준 쌀눈을 수직 상향 이송하여 살균건조유닛(170)의 패널부(171)에 투하하는 5차선별공정(S60)과;
상기 준 쌀눈을 고온 패널부(171)상에서 나선형 유도벽(172)을 따라 외곽으로 이송하면서 열전도에 의해 살균 및 건조하고 수평 및 수직 상향 이송하여 건조냉각유닛(180)에 투하하는 살균건조공정(S70)과;
살균 및 건조된 준 쌀눈을 복수의 저장탱크(182)로 투하하면서 열풍 및 냉풍을 순차 송풍하여 건조 및 냉각하고 수평 및 수직 상향 이송하여 6차선별유닛(190)에 투하하는 건조냉각공정(S80)과;
건조 및 냉각된 준 쌀눈을 비중 및 마찰 차에 따라 잔여 이물질을 석발하여 순도 95% 이상의 쌀눈을 수득하는 6차선별공정(S90)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 2차선별공정(S30)에서는,
준준준준 쌀눈에 비해 비중이 작은 미강입자를 바람을 이용해 흡입부로 별도 유도하여 흡입한 후 분진을 집진하여 수거탱크(135a)에 별도 수거하고 바람을 배출하는 단계를 포함하고,
상기 3차선별공정(S40)에서는,
풍력에 의한 분리 시 쇄미, 준준준 쌀눈, 쌀눈쇄설에 비해 낮은 비중에 의해 낙하지점이 가장 원거리인 미강입자 및 왕겨쇄설을 흡입부로 별도 유도하여 흡입한 후 집진하여 수거탱크(147a)에 별도 수거하고 바람을 배출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 4차선별공정(S50)에서는,
준준준 쌀눈을 17메쉬 스크린에 투과하여 1차 이물질을 분리하는 1단계와,
상기 1단계를 통과한 쌀눈을 20메쉬 스크린에 투과하여 불가피하게 혼입된 2차 이물질을 분리하는 2단계와,
상기 2단계를 통과한 쌀눈을 18메쉬 스크린에 투과하여 미세입자인 쌀눈쇄설, 잔돌을 통과분으로 수거하고, 준준 쌀눈을 미통과분으로 분리하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 살균건조공정(S70)에서는 준 쌀눈을 이송하는 패널부(171)의 온도를 100 ~ 300℃로 가온하여 준 쌀눈을 살균 및 건조하고,
상기 건조냉각공정(S80)에서는 준 쌀눈이 투하되는 저장탱크(182)에 100℃의 열풍을 송풍하여 함수율 0%로 건조한 후 0℃의 냉풍을 송풍하여 준 쌀눈을 0℃로 냉각하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌀눈 분리 방법.