KR102555716B1 - Plasma ozon gas processing system and method for hazards removal of grain - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곡물의 사전공정이 이루어지는 사전공정부(100); 상기 사전공정부(100)에서 이송된 곡물이 유입되어 낙하되는 반응탱크(210)와, 상기 반응탱크(210)에 유입된 곡물에 플라즈마에 의하여 생성된 플라즈마 오존가스를 공급하여 상기 곡물의 위해 요소를 저감하는 플라즈마 오존가스 발생장치(220)를 포함하는 플라즈마 오존가스 처리부(200); 상기 반응탱크(210)에서 이송된 곡물이 유입되어 낙하되는 탈취탱크(310)와, 상기 탈취탱크(310)에 유입된 곡물에 공기를 송풍하여 상기 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스를 외부로 배출시키는 탈취팬(320)을 포함하는 탈취부(300); 및 상기 탈취탱크(310)에서 이송된 곡물의 후속공정이 이루어지는 후속공정부(400);를 포함하는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention includes a pre-processing unit 100 in which the pre-processing of grains is performed; A reaction tank 210 into which grains transferred from the pre-processing unit 100 are introduced and dropped, and plasma ozone gas generated by plasma is supplied to the grains introduced into the reaction tank 210 to prevent harm to the grains. Plasma ozone gas treatment unit 200 including a plasma ozone gas generator 220 for reducing; A deodorizing tank 310 into which the grains transported from the reaction tank 210 are introduced and dropped, and air blown to the grains introduced into the deodorizing tank 310 to discharge plasma ozone gas remaining in the grains to the outside A deodorizing unit 300 including a deodorizing fan 320; It relates to a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain including;
Description
본 발명은 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma ozone gas treatment system and method for reducing harmful elements of grain.
2019년 1월 1일부터 국내에서도 식재료의 농약 사용에 대한 PLS (Positive List System) 제도가 도입되어 시행되고 있다. 식재료는 여러 종류가 있으나, 국내에서는 곡물이 주로 소비되고 있다.Since January 1, 2019, the PLS (Positive List System) system for the use of pesticides in food materials has been introduced and implemented in Korea. There are many kinds of food ingredients, but grains are mainly consumed in Korea.
곡물은 식용으로 하는 농작물의 입상 열매의 총칭이다. 농작물의 용도를 중심으로 하는 농업상의 분류에 따르면, 보통작물, 즉 식용작물은 곡숙류로 분류되고, 곡숙류는 화곡류와 숙곡 또는 두류로 나뉘는데, 여기에서 말하는 곡류는 화곡류를 말하는 것으로 그 열매를 식용 또는 사료용으로 이용하기 위해 재배한다.Grain is a generic term for the granular fruits of agricultural crops intended for human consumption. According to the agricultural classification centered on the use of crops, common crops, that is, edible crops, are classified as grains, and grains are divided into grains and mature grains or pulses. are cultivated for consumption or for feed.
곡물 중에서 쌀은 미곡으로, 보리, 밀, 호밀, 귀리 등은 맥류로, 그리고 조, 옥수수, 기장, 피, 메밀, 율무 등은 잡곡으로 구분된다.Among grains, rice is classified as rice grain, barley, wheat, rye, and oats as barley, and millet, corn, millet, blood, buckwheat, and adlay are classified as mixed grains.
그런데 잡곡 중에서 메밀과 율무는 벼과에 속하지 않지만 그 특성과 용도가 비슷하기 때문에 편의상 잡곡에 포함시켜 취급한다.However, among miscellaneous grains, buckwheat and adlay do not belong to the Poaceae family, but because their characteristics and uses are similar, they are included in mixed grains for convenience.
곡물은 주로 녹말(당질)로 구성되어 있으며 맛이 담백하여 상식으로 하기에 알맞다. 또한, 재배시기가 한정되어 있으나 널리 재배될 수 있고 수량이 많으며 수분함량이 적고 외부가 단단한 껍질로 덮여 있어 손쉽게 취급 및 장기저장이 가능하고, 유통이 간편하여 모든 식품 중에서 가장 중요한 식량으로서 예로부터 널리 이용되어 왔다. 그리하여 서양의 여러 나라와 오스트레일리아 등지에서는 밀이, 동남아시아 및 극동지역에서는 쌀이, 그리고 라틴아메리카에서는 옥수수가 주로 주식량으로 이용된다.Grains are mainly composed of starch (saccharide), and the taste is light, so it is suitable for common sense. In addition, although the cultivation period is limited, it can be cultivated widely, has a large quantity, has a low moisture content, and is covered with a hard outer shell, so it can be easily handled and stored for a long time, and it is easy to distribute, so it has been widely used as the most important food among all foods since ancient times. has been used Therefore, wheat is mainly used as a staple food in many Western countries and Australia, rice in Southeast Asia and the Far East, and corn in Latin America.
한편, 곡물 저장시 발생하는 곰팡이 생장 및 독소 형성으로 인해 곡물의 상품성이 저하되거나 곡물이 폐기 처분됨에 따라, 농민들에게 큰 어려움으로 작용하고 있다.On the other hand, as the marketability of grains deteriorates or the grains are discarded due to the growth of fungi and the formation of toxins that occur during grain storage, it is a great difficulty for farmers.
또한, 곡물 도정후에 잔류 농약이 검출된 경우, 곡물의 출하를 못하게 된다.In addition, when residual pesticides are detected after grain milling, shipment of grain is prevented.
특히, 맥류와 잡곡류에서 상술한 문제의 심각성이 높아서 곡물 자원의 낭비가 심각한 실정이다. 따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 기술의 개발이 필요한 실정이다.In particular, since the seriousness of the above problems is high in barley and cereals, waste of grain resources is serious. Therefore, it is necessary to develop various technologies to solve the above problems.
관련 기술로는, 한국공개특허 제10-2012-0018235호의 개별 곡물의 미각을 제거하는 미각유닛 및 개별 곡물을 석발하는 제거하는 석발유닛을 가진 하나 이상의 전처리가공부; 상기 전처리가공부에 의해 전처리가공된 여러종류의 개별 곡물들을 자연낙하방식으로 혼합하여 혼합곡을 형성하는 혼합챔버; 상기 혼합곡을 석발하는 석발유닛 및 상기 혼합곡을 살균하는 살균유닛을 가진 후처리가공부; 과열수증기에 의해 상기 혼합곡에 잔류하는 농약을 제거하는 농약제거부; 및 상기 농약이 제거된 혼합곡을 냉각시키는 냉각부;를 포함하며, 상기 농약제거부는 상기 혼합곡이 수용되는 가열케이스, 상기 가열케이스 내에 회전가능하게 설치된 회전날개, 상기 가열케이스 내로 과열수증기를 공급하는 하나이상의 과열수증기 공급관, 상기 가열케이스 내의 수증기를 배기하는 배기관, 및 과열수증기를 발생시키는 과열수증기 발생유닛을 가지고, 상기 과열수증기 공급관은 상기 과열수증기 발생유닛측에 소통가능하게 연결되고, 상기 과열수증기 발생유닛에 의해 발생된 과열수증기가 과열수증기 공급관을 통해 상기 가열케이스 내로 공급되는 것을 특징으로 하는 농약제거 및 살균살균기능을 가진 혼합곡 가공장치가 공개된 적이 있었다.Related technologies include, Korea Patent Publication No. 10-2012-0018235, one or more pre-processing units having a taste unit for removing the taste of individual grains and a stone unit for removing individual grains; A mixing chamber for mixing the various types of individual grains pre-processed by the pre-processing unit in a natural fall method to form mixed grains; a post-processing unit having a stoner unit for pulverizing the mixed grains and a sterilization unit for sterilizing the mixed grains; A pesticide removal unit for removing pesticides remaining in the mixed grain by superheated steam; And a cooling unit for cooling the mixed grain from which the pesticide is removed, wherein the pesticide removal unit supplies superheated steam into a heating case accommodating the mixed grain, a rotary blade rotatably installed in the heating case, and the heating case. one or more superheated steam supply pipes, an exhaust pipe for exhausting steam in the heating case, and a superheated steam generating unit for generating superheated steam, wherein the superheated steam supply pipe is communicatively connected to the superheated steam generating unit, A mixed grain processing device having pesticide removal and sterilization functions has been disclosed, characterized in that the superheated steam generated by the steam generating unit is supplied into the heating case through the superheated steam supply pipe.
종래기술은 과열수증기를 발생시키는 공정에 있어서, 보일러에서 물을 가열하여 포화수증기를 발생시킨 후, 가열부에서 포화수증기를 가열하여 과열수증기를 발생시키는데, 과열수증기의 열전달계수가 포화수증기의 열전달계수보다 작게 형성됨에 따라, 과열수증기 제조 시설(가열부)의 규모가 비대해지고 작동 비용 및 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 있다.In the prior art, in the process of generating superheated steam, water is heated in a boiler to generate saturated steam, and then the saturated steam is heated in a heating unit to generate superheated steam. The heat transfer coefficient of the superheated steam is the heat transfer coefficient of the saturated steam. As it is formed smaller, there is a problem in that the scale of the superheated steam manufacturing facility (heating unit) increases and the operating cost and maintenance cost increase.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 작동 비용 및 유지보수 비용을 저감할 수 있는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템을 제공하려는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain that can reduce operating costs and maintenance costs.
본 발명의 다른 목적은 곡물의 위해 요소 저감율을 향상시킬 수 있는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템을 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain that can improve the reduction rate of harmful elements of grain.
본 발명에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템은 곡물의 사전공정이 이루어지는 사전공정부(100); 상기 사전공정부(100)에서 이송된 곡물이 유입되어 낙하되는 반응탱크(210)와, 상기 반응탱크(210)에 유입된 곡물에 플라즈마에 의하여 생성된 플라즈마 오존가스를 공급하여 상기 곡물의 위해 요소를 저감하는 플라즈마 오존가스 발생장치(220)를 포함하는 플라즈마 오존가스 처리부(200); 상기 반응탱크(210)에서 이송된 곡물이 유입되어 낙하되는 탈취탱크(310)와, 상기 탈취탱크(310)에 유입된 곡물에 공기를 송풍하여 상기 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스를 외부로 배출시키는 탈취팬(320)을 포함하는 탈취부(300); 및 상기 탈취탱크(310)에서 이송된 곡물의 후속공정이 이루어지는 후속공정부(400);를 포함한다.Plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the present invention includes a
또한, 상기 플라즈마 오존가스 처리부(200)는 상기 반응탱크(210)의 내부에 설치되어 상기 반응탱크(210)에 유입된 곡물을 지지하고 상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에서 생성된 플라즈마 오존가스가 통과되는 다수의 제1 다공이 형성되는 제1 지지판(230)을 포함한다.In addition, the plasma ozone
또한, 상기 제1 지지판(230)이 수평방향과 이루는 제1 내각이 상기 제1 지지판(230)에 위치한 곡물의 안식각과, 상기 제1 지지판(230)이 상기 곡물과 맞닿는 면적이 최대가 되는 최대각 사이로 구성된다.In addition, the first inner angle formed by the
또한, 상기 플라즈마 오존가스 처리부(200)는 상기 반응탱크(210)의 내부에 상하방향으로 설치되며 구동모터에 의해 회동되는 회동축(240); 및 상기 회동축(240)을 기준으로 나선으로 연장되는 가이드(250);를 포함한다.In addition, the plasma ozone
또한, 상기 가이드(250)가 수평방향과 이루는 제2 내각 및 상기 가이드(250)에 위치한 곡물의 안식각이 하기 수학식 1을 만족한다.In addition, the second inner angle formed by the
[수학식 1][Equation 1]
단, 
또한, 상기 회동축(240)은 내부에 상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에서 생성된 플라즈마 오존가스가 유입되는 중공홀이 형성되며, 외주면에 상기 중공홀에서 유입된 플라즈마 오존가스가 방사상으로 배출되는 다수의 분사홀(241)이 형성된다.In addition, the
또한, 상기 회동축(240)은 상기 분사홀(241)이 상기 가이드(250)의 나선 1피치마다 적어도 1개 이상 형성된다.In addition, at least one
또한, 상기 탈취부(300)는 상기 탈취탱크(310)의 내부에 설치되어 상기 탈취탱크(310)에 유입된 곡물을 지지하고 상기 송풍팬(710)에서 송풍된 공기가 통과되는 다수의 제2 다공이 형성되는 제2 지지판(330)을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 제1 지지판(230)의 상측에 설치되어 상기 제1 지지판(230)에 머무르는 곡물의 양 및 상기 곡물의 낙하속도를 각각 측정하는 높이센서(500); 및 상기 플라즈마 오존가스 처리부(200)의 상측으로 배출되는 플라즈마 오존가스를 제거하는 오존제거부(600);를 더 포함한다.In addition, a
또한, 공기를 송풍하는 송풍팬(710); 상기 송풍팬(710)에서 송풍된 공기를 가열하는 히터(720); 상기 히터(720)에서 이송된 공기에 습기를 공급하여 상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)로 안내하는 가습기(730); 상기 송풍팬(710)에서 송풍된 공기의 풍속, 상기 히터(720)에서 가열된 공기의 온도 및 상기 가습기(730)에서 가습된 공기의 습도를 센싱하는 센서부; 상기 센서부에서 센싱된 공기의 풍속이 설정 수치 이상이면 상기 송풍팬(710)의 송풍속도를 감소시키는 제1 콘트롤러(770); 상기 센서부에서 센싱된 공기의 온도가 설정 수치 이상이면 상기 히터(720)의 작동을 중단시키는 제2 콘트롤러(780); 상기 센서부에서 센싱된 공기의 습도가 설정 수치 이상이면 상기 가습기(730)의 작동을 중단시키는 제3 콘트롤러(790); 및 상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에 공급되는 전원의 주파수 및 인가신호를 제어하는 제4 콘트롤러(800);를 더 포함한다.In addition, a blowing
이에 따라, 본 발명은 곡물을 플라즈마 오존가스 처리하여 곡물의 위해 요소를 저감함으로써, 작동 비용 및 유지보수 비용을 저감할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the present invention has the advantage of reducing operating costs and maintenance costs by reducing the harmful elements of grains by treating grains with plasma ozone gas.
또한, 본 발명은 반응탱크에 유입된 곡물이 제1 지지판의 경사면에 분포되어 슬라이딩되면서 곡물의 낙하속도가 저하됨과 동시에 그 곡물이 제1 다공들을 통과한 플라즈마 오존가스에 순차적으로 접촉됨으로써, 곡물의 플라즈마 오존가스 처리 시간이 증가됨과 동시에 곡물의 플라즈마 오존가스에 대한 접촉면적이 증가되어 곡물의 위해 요소 저감율을 향상시킬 수 있다.In addition, in the present invention, as the grains introduced into the reaction tank are distributed and slid on the inclined surface of the first support plate, the falling speed of the grains is reduced, and at the same time, the grains are sequentially contacted with the plasma ozone gas passing through the first pores, so that the grains At the same time as the plasma ozone gas treatment time is increased, the contact area of the grains to the plasma ozone gas is increased, thereby improving the reduction rate of harmful elements of the grains.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템의 플라즈마 오존가스 처리부를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템의 제1 내각과 제2 내각을 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드에 위치한 곡물의 중력에 따른 경사방향 힘 및 가이드에 위치한 곡물의 원심력에 따른 경사방향 힘을 각각 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템의 플라즈마 오존가스 처리부를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템을 나타낸 블록구성도.1 is a schematic view showing a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a plasma ozone gas treatment unit of a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to a first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a first cabinet and a second cabinet of the plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing the inclination force according to the gravity of the grains located on the guide according to the first embodiment of the present invention and the inclination force according to the centrifugal force of the grains located in the guide, respectively.
5 is a schematic diagram showing a plasma ozone gas treatment unit of a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to a second embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block configuration diagram showing a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the first embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the accompanying drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Since the accompanying drawings are only examples shown to explain the technical idea of the present invention in more detail, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.
이하에서는 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to a first embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템을 나타낸 개략도, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템의 플라즈마 오존가스 처리부를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to Example 1 of the present invention, Figure 2 is a plasma ozone gas for reducing harmful elements of grain according to Example 1 of the present invention It is a schematic diagram showing the plasma ozone gas treatment part of the treatment system.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템은 사전공정부(100), 플라즈마 오존가스 처리부(200), 탈취부(300) 및 후속공정부(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the first embodiment of the present invention includes a
사전공정부(100)는 곡물의 사전공정이 이루어지는 것이다.
이 때, 사전공정은 건조기(미도시)로 곡물의 습기를 제거하는 건조공정, 선별기(미도시)로 곡물에 혼합된 이물질을 제거하는 선별공정 및 도정기(미도시)로 곡물에 껍질을 벗기는 도정공정 중 적어도 하나 이상의 공정일 수 있다.At this time, the pre-process is a drying process for removing moisture from grains with a dryer (not shown), a sorting process for removing foreign substances mixed with grains with a sorter (not shown), and a milling process for peeling grains with a milling machine (not shown). It may be at least one or more processes among the processes.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 오존가스 처리부(200)는 곡물을 플라즈마 오존가스 처리하여 곡물의 위해 요소를 저감하는 것으로, 반응탱크(210) 및 플라즈마 오존가스 발생장치(220)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the plasma ozone
여기서, 위해 요소는 생물학적 인자, 화학적 인자 및 물리적 인자를 의미하며, 생물학적 인자는 바이러스, 세균, 미생물 등을 포함하며, 화학적 인자는 천연독소(곰팡이독), 잔류농약 등을 포함하며, 물리적 인자는 유리, 금속, 돌, 잔가지, 나뭇잎, 해충 등과 같은 이물질을 포함한다.Here, hazard factors refer to biological factors, chemical factors, and physical factors, biological factors include viruses, bacteria, microorganisms, etc., chemical factors include natural toxins (mycotoxin), pesticide residues, etc., and physical factors include This includes foreign objects such as glass, metal, stones, twigs, leaves, pests, etc.
반응탱크(210)는 내부에 공간을 갖는 탱크로서, 사전공정부(100)에서 이송된 곡물이 상부로 유입되어 하부로 낙하된다.The
반응탱크(210)의 하부에는 곡물을 정량으로 배출하기 위한 제1 로터리밸브(910)가 설치될 수 있다. 제1 로터리밸브(910)는 밸브체를 회전시켜서 개폐되는 밸브이다.A first
사전공정부(100)와 반응탱크(210) 사이에 제1 버킷엘리베이터(930)가 설치될 수 있으며, 제1 버킷엘리베이터(930)는 무한벨트에 설치된 다수의 버킷에 의해 곡물을 상측으로 이송시키는 장치로서, 제1 버킷엘리베이터(930)에 의해 사전공정부(100)에서 배출된 곡물이 반응탱크(210)로 이송될 수 있다.A
플라즈마 오존가스 발생장치(220)는 반응탱크(210)에 유입된 곡물에 플라즈마에 의해 생성된 오존가스를 공급하여 곡물의 위해 요소를 저감한다. 본 발명에서는 플라즈마에 의해 생성된 오존가스를 플라즈마 오존가스로 통칭하기로 한다.Plasma
여기서 플라즈마 오존가스는 수산화기에 의해 분해가 시작되어 중간생성물질로 OH 라디컬을 생성하게 된다. 이러한 OH 라디컬은 플라즈마 오존가스보다 높은 전위차를 가지며 위해 요소의 생물학적 인자(바이러스, 세균, 미생물)를 살균하거나 위해 요소의 화학적 인자(천연독소(곰팡이독), 잔류농약)를 저감하는 역할을 할 수 있으며, 플라즈마 오존가스도 OH 라디컬과 같은 역할을 할 수 있으며, 플라즈마 오존 가스의 조성이 라디컬 생성에 중요한 역할을 할 수 있다.Here, the decomposition of the plasma ozone gas is initiated by the hydroxyl group to generate OH radicals as an intermediate product. These OH radicals have a higher potential difference than plasma ozone gas and play a role in sterilizing biological factors (viruses, bacteria, microorganisms) of hazardous factors or reducing chemical factors (natural toxins (mycotoxin), pesticide residues) of hazardous factors. In addition, plasma ozone gas can also play the same role as OH radicals, and the composition of plasma ozone gas can play an important role in radical generation.
한편, 플라즈마 오존가스 발생장치(220)는 마이크로플라즈마를 이용하여 플라즈마 오존가스를 생성할 수 있다. 그리고, 마이크로플라즈마는 대기 중의 공기를 이용하여 플라즈마 오존가스를 생성함으로써, 별도의 산소발생기가 불필요하므로, 작동 비용 및 유지보수 비용을 저감할 수 있다. 특히, 마이크로플라즈마는 오존 발생율이 종래의 오존발생장치보다 월등하고, 오존과 OH 라디컬을 포함하는 다양한 라디컬의 조성을 최적화하여 곡물의 위해요소 저감율을 극대화할 수 있다.Meanwhile, the plasma
반면, 종래의 오존발생장치는 산소 발생기 및 코로나방전을 이용하여 플라즈마 오존가스를 생성함으로써, 별도의 방전가스 공급이 필요하므로, 작동 비용 및 유지보수 비용을 증가한다. 또한, 코로나 방전에 사용되는 전극 수명이 짧아서 전극을 수시로 교체해 주어야 됨으로써, 경제성과 생산효율성이 저하된다.On the other hand, conventional ozone generators generate plasma ozone gas using an oxygen generator and corona discharge, so a separate discharge gas supply is required, increasing operating costs and maintenance costs. In addition, since the lifetime of the electrode used for corona discharge is short, the electrode must be replaced frequently, thereby reducing economic feasibility and production efficiency.
탈취부(300)는 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스를 제거하려는 것으로, 탈취탱크(310) 및 탈취팬(320)을 포함한다.The
탈취탱크(310)는 반응탱크(210)에서 이송된 곡물이 상부로 유입되어 하부로 낙하된다.In the
이 때, 탈취탱크(310)는 곡물이 유입되어 낙하될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.At this time, the
탈취팬(320)은 반응탱크(210)에서 이송된 곡물에 공기를 송풍하여 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스를 외부로 배출시킨다.The
한편, 탈취탱크(310)의 하부에는 곡물을 정량으로 배출하기 위한 제2 로터리밸브(920)가 설치될 수 있다. 이 때, 제2 로터리밸브(920)는 밸브체를 회전시켜서 개폐되는 밸브이다.Meanwhile, a second
또한, 반응탱크(210)와 탈취탱크(310) 사이에 제2 버킷엘리베이터(940)가 설치될 수 있으며, 제2 버킷엘리베이터(940)는 무한벨트에 설치된 다수의 버킷에 의해 곡물을 상측으로 이송시키는 장치로서, 제2 버킷엘리베이터(940)에 의해 반응탱크(210)에서 배출된 곡물이 탈취탱크(310)로 이송되어 유입될 수 있다.In addition, a
후속공정부(400)는 탈취탱크(310)에서 이송된 곡물의 후속공정이 이루어진다.In the
이 때, 후속공정은 선별기(미도시)로 곡물에 혼합된 이물질을 제거하는 선별공정 및 포장기(미도시)로 곡물을 설정 분량으로 포장하는 포장공정 중 적어도 하나의 공정일 수 있다.At this time, the subsequent process may be at least one of a sorting process of removing foreign substances mixed with grains with a sorter (not shown) and a packaging process of packaging grains in a set amount with a packaging machine (not shown).
또한, 탈취탱크(310)와 후속공정부(400) 사이에 제3 버킷엘리베이터(950)가 설치될 수 있으며, 제3 버킷엘리베이터(950)는 무한벨트에 설치된 다수의 버킷에 의해 곡물을 상측으로 이송시키는 장치로서, 제3 버킷엘리베이터(950)에 의해 탈취탱크(310)에서 배출된 곡물이 후속공정부(400)로 이송되어 유입될 수 있다.In addition, a
이에 따라, 본 발명은 곡물을 플라즈마 오존가스 처리하여 곡물의 위해 요소를 저감함으로써, 작동 비용 및 유지보수 비용을 저감할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the present invention has the advantage of reducing operating costs and maintenance costs by reducing the harmful elements of grains by treating grains with plasma ozone gas.
한편, 곡물을 플라즈마 오존가스 처리할 때, 곡물의 플라즈마 오존가스 처리 시간과, 곡물과 플라즈마 오존가스의 접촉 면적이 모두 증가되어야 곡물의 위해 요소 저감율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, when the grains are treated with plasma ozone gas, the plasma ozone gas treatment time of the grains and the contact area between the grains and the plasma ozone gas must both be increased to improve the reduction rate of harmful elements of the grains.
그러나 곡물의 모든 표면에 플라즈마 오존가스를 접촉시키는 것이 현실적으로 쉽지 않으므로, 본 발명에서는 곡물과 플라즈마 오존가스의 접촉 면적을 증가시키는 것에 중점을 두었다.However, since it is not realistically easy to contact all surfaces of the grains with the plasma ozone gas, the present invention focuses on increasing the contact area between the grains and the plasma ozone gas.
이에 따라, 본 발명은 곡물 표면의 최대한 넓은 면적에 플라즈마 오존가스를 접촉되도록 하기 위한 제1 지지판(230)이 더 구성된다.Accordingly, in the present invention, the
제1 지지판(230)은 반응탱크(210)의 내부에 설치되어 반응탱크(210)에서 유입되는 곡물을 지지하고 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에서 생성된 플라즈마 오존가스가 통과되는 다수의 제1 다공이 형성된다.The
좀 더 상세하게, 제1 지지판(230)은 하측으로 갈수록 점점 좁아지는 경사면이 형성되며, 경사면에 다수의 제1 다공이 배열 형성되며, 제1 지지판(230)의 중앙에 곡물이 배출되는 중공홀이 형성된다.In more detail, the first supporting
그리고, 반응탱크(210)에 유입된 곡물이 제1 지지판(230)의 경사면에 슬라이딩되어 곡물의 낙하속도가 저하된 상태에서 제1 다공들에서 공급된 플라즈마 오존가스에 순차적으로 접촉됨으로써, 곡물과 플라즈마 오존가스의 접촉면적이 증가됨과 동시에 곡물이 반응탱크(210)에서 체류하는 시간이 증가된다.In addition, the grains introduced into the
이에 따라, 본 발명은 반응탱크에 유입된 곡물이 제1 지지판의 경사면에 분포되어 슬라이딩되면서 곡물의 낙하속도가 저하됨과 동시에 그 곡물이 제1 다공들을 통과한 플라즈마 오존가스에 순차적으로 접촉됨으로써, 곡물의 플라즈마 오존가스 처리 시간이 증가됨과 동시에 곡물의 플라즈마 오존가스에 대한 접촉면적이 증가되어 곡물의 위해 요소 저감율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, as the grains introduced into the reaction tank are distributed and slid on the inclined surface of the first support plate, the falling speed of the grains is reduced, and at the same time, the grains are sequentially contacted with the plasma ozone gas passing through the first pores, so that the grains As the plasma ozone gas treatment time is increased, the contact area of the grain with the plasma ozone gas is increased, thereby improving the reduction rate of harmful elements of the grain.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템의 제1 내각과 제2 내각을 나타낸 개략도, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드에 위치한 곡물의 중력에 따른 경사방향 힘 및 가이드에 위치한 곡물의 원심력에 따른 경사방향 힘을 각각 나타낸 개략도이다.3 is a schematic view showing a first cabinet and a second cabinet of a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to Embodiment 1 of the present invention, Figure 4 is located in the guide according to Embodiment 1 of the present invention It is a schematic diagram showing the inclination direction force according to the gravity of the grain and the inclination direction force according to the centrifugal force of the grain located in the guide, respectively.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 지지판(230)이 수평방향과 이루는 제1 내각이 제1 지지판(230)에 위치한 곡물의 안식각 내지 제1 지지판(230)이 곡물과 맞닿는 면적이 최대가 되는 최대각 사이로 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the first inner angle formed by the
이때, 제1 지지판(230)에 위치한 곡물의 안식각이란, 곡물이 제1 지지판(230)과의 마찰력에 의해 제1 지지판(230) 위에 머무를 수 있는 최대 각도를 의미하는 것으로, 곡물의 종류에 따라, 고유상수를 가지게 된다.At this time, the angle of repose of the grains located on the
즉, 제1 내각은 곡물이 제1 지지판(230)에 머무르지 않고 슬라이딩되도록 안식각보다 큰 각을 가져야 되며, 제1 지지판(230)이 곡물과 맞닿는 면적이 최대가 되면 곡물이 제1 지지판(230)에서 슬라이딩 되는 시간이 극대화 되어 플라즈마 오존가스 처리 시간이 증가하여 곡물의 위해 요소 저감율을 향상시킬 수 있다.That is, the first inner angle must have an angle larger than the angle of repose so that the grains can slide without staying on the
도 2 내지 도 4를 다시 참조하면, 플라즈마 오존가스 처리부(200)는 회동축(240) 및 가이드(250)를 포함할 수 있다.Referring back to FIGS. 2 to 4 , the plasma ozone
회동축(240)은 반응탱크(210)의 내부에 상하방향으로 설치되며 구동모터의 구동축에 연결되어 상하방향을 중심으로 회동된다.The pivoting
가이드(250)는 회동축(240)을 기준으로 나선 구조로 연장되며, 반응탱크(210)에 유입된 곡물이 가이드(250)의 나선 구조에 고르게 분포된다.The
또한, 가이드(250)는 제1 지지판(230)의 상측에 설치되며, 가이드(250)에서 낙하된 곡물이 제1 지지판(230)으로 전달된다.In addition, the
이 때, 가이드(250)의 회전속도를 조절하여, 가이드(250)에서 제1 지지판(230)으로 전달되는 곡물의 양을 조절함으로써, 제1 지지판(230)의 경사면에 분포되는 곡물의 층의 두께를 조절할 수 있다.At this time, by adjusting the rotation speed of the
따라서, 가이드(250)에서 제1 지지판(230)로 낙하된 곡물이 제1 지지판(230)의 경사면에 소정 두께 이내로만 분포되도록 조절할 수 있다.Therefore, the grains falling from the
상술한 바와 같이, 본 발명은 제1 지지판(230)의 경사면에 소정 두께 이내로만 분포되면, 곡물의 위해 요소 저감율을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the reduction rate of hazardous elements of grain when distributed only within a predetermined thickness on the inclined surface of the
한편, 가이드(250)가 수평방향과 이루는 제2 내각 및 가이드(250)에 위치한 곡물의 안식각이 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.Meanwhile, the angle of repose of grains located on the
[수학식 1][Equation 1]
단, 
이 때, 수학식 1은 하기 수학식 2에서 유도된 것이다.At this time, Equation 1 is derived from Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
단, 
도 4를 참조하면, 가이드(250)에 위치한 곡물이 받는 중력은 가이드(250)가 경사방향으로 배치됨에 따라, 가이드(250)에 위치한 곡물의 중력에 따른 경사방향 힘과 가이드(250)에 위치한 곡물의 중력에 따른 수직방향 (경사방향에 수직) 힘으로 분해된다.Referring to Figure 4, the gravity received by the grain located on the
이 때, 가이드(250)에 위치한 곡물의 중력에 따른 경사방향 힘은 
또한, 가이드(250)에 위치한 곡물이 받는 원심력은 가이드(250)가 경사방향으로 배치됨에 따라, 가이드(250)에 위치한 곡물의 원심력에 따른 경사방향 힘과 가이드(250)에 위치한 곡물의 원심력에 따른 수직방향 (경사방향에 수직) 힘으로 분해된다.In addition, the centrifugal force received by the grains located on the
이 때, 가이드(250)에 위치한 곡물의 원심력에 따른 경사방향 힘은 
또한, 가이드(250)에 위치한 곡물이 받는 마찰력은 가이드(250)가 경사방향으로 배치됨에 따라, 가이드(250)에 위치한 곡물의 마찰력에 따른 경사방향 힘과 가이드(250)에 위치한 곡물의 마찰력에 따른 경사방향 힘로 분해된다.In addition, the frictional force received by the grains located on the
이 때, 가이드(250)에 위치한 곡물의 마찰력에 따른 경사방향 힘은 
다시 수학식 2를 해석하자면, 가이드(250)에 위치한 곡물의 중력에 따른 경사방향 힘 
수학식 1은 수학식 2에서 질량을 제거한 것이다.Equation 1 is obtained by removing the mass from Equation 2.
이하에서는 본 발명의 실시예 2에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템의 플라즈마 오존가스 처리부(200)를 나타낸 개략도이다,5 is a schematic diagram showing a plasma ozone
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템은 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템에 있어서, 회동축(240)에 중공홀과 분사홀(241)이 더 형성된다.As shown in Figure 5, the plasma ozone gas treatment system for reducing the harmful elements of grain according to the second embodiment of the present invention is plasma ozone gas treatment for reducing the harmful elements of grain according to the first embodiment of the present invention In the system, a hollow hole and a
좀 더 상세하게, 회동축(240)은 내부에 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에서 생성된 플라즈마 오존가스가 유입되는 중공홀이 형성되며, 외주면에 중공홀에서 유입된 플라즈마 오존가스가 방사상으로 배출되는 다수의 분사홀(241)이 형성된다.In more detail, the
이에 따라, 곡물이 가이드(250)에 슬라이딩되는 동안, 분사홀(241)에서 플라즈마 오존가스가 배출됨으로써, 플라즈마 오존가스 처리 시간이 증가하여 곡물의 위해 요소 저감율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, since the plasma ozone gas is discharged from the
특히, 회동축(240)에는 분사홀(241)이 가이드(250)의 나선 1피치마다 적어도 1개 이상 형성될 수 있다.In particular, at least one
이에 따라, 곡물이 가이드(250)에 슬라이딩되는 소정 구간 마다 분사홀(241)에서 플라즈마 오존가스가 배출됨으로써, 곡물과 플라즈마 오존가스의 접촉이 소정 구간 마다 이루어져서 곡물의 위해요소 저감율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, plasma ozone gas is discharged from the
이하에서는 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to a first embodiment of the present invention will be described.
도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템은 제2 지지판(330)을 더 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the first embodiment of the present invention may further include a
제2 지지판(330)은 탈취탱크(310)의 내부에 설치되어 탈취탱크(310)에서 낙하되는 곡물을 지지하고 탈취팬(320)에서 이송된 공기가 통과되는 다수의 제2 다공이 형성된다.The
또한, 제2 지지판(330)은 하측으로 호퍼 형상으로 형성되며, 중앙에 곡물이 배출되는 중공홀이 형성된다.In addition, the
좀 더 상세하게, 제2 지지판(330)은 하측으로 갈수록 점점 좁아지는 경사면이 형성되며, 경사면에 다수의 제2 다공이 형성되며, 제2 지지판(330)의 중앙에 곡물이 배출되는 중공홀이 형성된다.In more detail, the
이 때, 탈취탱크(310)에 유입된 곡물이 탈취탱크(310)의 바닥면으로 바로 낙하되지 않고 제2 지지판(330)의 경사면을 따라 슬라이딩됨에 따라, 곡물의 낙하속도가 저하되어 곡물의 체류 시간이 증가되고, 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스가 탈취팬(320)에서 이송된 공기에 의해 제거되는 시간도 증가된다.At this time, as the grains introduced into the
이에 따라, 본 발명은 제1 지지판(230)에 의해 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스가 제거되는 시간이 증가됨으로써, 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스의 제거율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the removal rate of the plasma ozone gas remaining in the grains by increasing the time during which the plasma ozone gas remaining in the grains is removed by the
또한, 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템은 높이센서(500) 및 오존제거부(600)를 더 포함할 수 있다.In addition, the plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the first embodiment of the present invention may further include a
도 1을 다시 참조하면, 높이센서(500)는 제1 지지판(230)의 상측에 설치되어 제1 지지판(230)에 머무르는 곡물의 양 및 곡물의 낙하속도를 각각 측정한다.Referring back to FIG. 1 , the
이 때, 높이센서(500)는 제1 지지판(230)에 머무르는 곡물의 양이 설정 수치 이상이 되면 사전공정부(100)의 작동을 일시적으로 중단시킨 후, 설정 수치 이상이 되면 다시 작동시킨다.At this time, the
또한, 제1 지지판(230)에 머무르는 곡물의 낙하속도가 설정 수치 이상이 되면 사전공정부(100)의 작동을 일시적으로 중단시킨 후, 설정 수치 이하가 되면 다시 작동시킨다.In addition, after the operation of the
또한, 높이센서(500)는 제2 지지판(330)의 상측에 설치될 수 있다.In addition, the
오존제거부(600)는 플라즈마 오존가스 처리부(200)의 상측으로 배출되는 플라즈마 오존가스를 제거한다.The
이 때, 오존제거부(600)는 플라즈마 오존가스를 활성탄 및 촉매에 의하여 제거할 수 있으며, 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.At this time, the
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템을 나타낸 블록구성도이다.6 is a block configuration diagram showing a plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to a first embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템은 공기가 플라즈마 오존가스 발생장치(220)로 공급되기 전 사전공정이 이루어지는 것으로, 송풍팬(710), 히터(720), 가습기(730), 센서부, 제1 콘트롤러(770), 제2 콘트롤러(780), 제3 콘트롤러(790), 제4 콘트롤러(800)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, in the plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the first embodiment of the present invention, a pre-process is performed before air is supplied to the plasma
이 때, 송풍팬(710)은 공기를 송풍한다.At this time, the blowing
히터(720)는 송풍팬(710)에서 송풍된 공기를 가열한다.The
가습기(730)는 히터(720)에서 이송된 공기에 습기를 공급하여 플라즈마 오존가스 발생장치(220)로 안내한다.The
센서부는 송풍팬(710)에서 송풍된 공기의 풍속을 센싱하는 압력센서(740), 히터(720)에서 가열된 공기의 온도를 센싱하는 온도센서(750) 및 가습기(730)에서 가습된 공기의 습도를 센싱하는 습도센서(760)를 포함한다.The sensor unit includes a
제1 콘트롤러(770)는 센서부에서 센싱된 공기의 풍속이 설정 수치 이상이면 송풍팬(710)의 송풍속도를 감소시키며, 설정 수치 미만이면 송풍팬(710)의 송풍속도를 감소전 속도로 리턴시킨다.The
제2 콘트롤러(780)는 센서부에서 센싱된 공기의 온도가 설정 수치 이상이면 히터(720)의 작동을 중단시키며, 설정 수치 미만이면 히터(720)를 다시 작동시킨다.The
제3 콘트롤러(790)는 센서부에서 센싱된 공기의 습도가 설정 수치 이상이면 가습기(730)의 작동을 중단시키며, 설정 수치 미만이면 히터(720)를 다시 작동시킨다.The
제4 콘트롤러(800)는 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에 공급되는 전원의 주파수 및 인가신호를 제어한다.The
이에 따라, 플라즈마 오존가스 발생장치(220)는 제4 콘트롤러(800)의 제어에 의해 플라즈마 오존가스 발생량이 제어된다.Accordingly, in the plasma
본 발명에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템은 사전공정부(100)에서 곡물의 건조, 선별 및 도정 중 적어도 하나 이상이 이루어지는 사전공정이 이루어진 후, 플라즈마 오존가스 처리부(200)에서 곡물의 플라즈마 오존가스에 의한 곡물의 위해요소가 저감된 후, 탈취부(300)에서 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스를 제거하는 탈취공정이 이루어진 후, 후속공정부(400)에서 곡물의 선별 및 포장 중 적어도 하나 이상이 이루어지는 후속공정이 이루어지며, 이러한 공정이 연속적으로 이루어지게 된다.Plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain according to the present invention is a pre-process in which at least one of drying, sorting, and milling of grain is performed in the
이하에서는 본 발명에 따른 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a plasma ozone gas treatment method for reducing harmful elements of grain according to the present invention will be described.
우선, 제1단계에서는 곡물의 사전공정이 이루어진다.First of all, in the first step, grain pre-processing is performed.
여기서, 사전공정은 건조기(미도시)로 곡물의 습기를 제거하는 건조공정, 선별기(미도시)로 곡물에 혼합된 이물질을 제거하는 선별공정 및 도정기(미도시)로 곡물에 껍질을 벗기는 도정공정 중 적어도 하나 이상의 공정일 수 있다.Here, the pre-process is a drying process of removing moisture from grains with a dryer (not shown), a sorting process of removing foreign substances mixed with grains with a sorter (not shown), and a milling process of peeling grains with a milling machine (not shown). It may be at least one or more of the processes.
다음으로, 제2단계에서는 제1단계에서 사전공정이 이루어진 곡물이 반응탱크에 유입된다.Next, in the second step, the grain pre-processed in the first step is introduced into the reaction tank.
여기서, 반응탱크는 내부에 공간을 갖는 탱크로서, 사전공정이 이루어진 곡물이 상부로 유입되어 하부로 낙하된다.Here, the reaction tank is a tank having a space therein, and grains pre-processed are introduced to the top and fall to the bottom.
다음으로, 제3단계에서는 반응탱크에 유입된 곡물에 플라즈마 오존가스 발생장치에서 플라즈마에 의해 생성된 플라즈마 오존가스가 공급되어 곡물의 위해 요소가 저감된다.Next, in the third step, the plasma ozone gas generated by the plasma in the plasma ozone gas generator is supplied to the grains introduced into the reaction tank, thereby reducing the harmful factors of the grains.
여기서, 플라즈마 오존가스 발생장치는 마이크로플라즈마를 이용하여 플라즈마 오존가스를 생성할 수 있다. 그리고, 마이크로플라즈마는 대기 중의 공기를 이용하여 플라즈마 오존가스를 생성할 수 있다.Here, the plasma ozone gas generator may generate plasma ozone gas using microplasma. In addition, the microplasma may generate plasma ozone gas using air in the atmosphere.
다음으로, 제4단계에서는 반응탱크에서 배출된 곡물이 탈취탱크에 유입된다.Next, in the fourth step, the grains discharged from the reaction tank are introduced into the deodorizing tank.
여기서, 탈취탱크는 내부에 공간을 갖는 탱크로서, 반응탱크에서 이송된 곡물이 상부로 유입되어 하부로 낙하된다.Here, the deodorization tank is a tank having a space therein, and the grains transported from the reaction tank flow into the upper part and fall to the lower part.
다음으로, 제5단계에서는 탈취탱크에 유입된 곡물에 탈취팬에서 송풍된 공기가 송풍되어 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스가 탈취탱크의 외부로 배출된다.Next, in the fifth step, the air blown from the deodorizing fan is blown to the grains introduced into the deodorizing tank, so that the plasma ozone gas remaining in the grains is discharged to the outside of the deodorizing tank.
여기서 탈취팬은 공기를 송풍할수 있는 송풍팬이나 시로코팬을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다.Here, the deodorizing fan may use a blowing fan or a sirocco fan capable of blowing air, but is not limited thereto.
다음으로, 탈취탱크에서 배출된 곡물의 후속공정이 이루어진다.Next, a subsequent process of the grain discharged from the deodorization tank is performed.
이 때, 후속공정은 선별기(미도시)로 곡물에 혼합된 이물질을 제거하는 선별공정 및 포장기(미도시)로 곡물을 설정 분량으로 포장하는 포장공정 중 적어도 하나의 공정일 수 있다.At this time, the subsequent process may be at least one of a sorting process of removing foreign substances mixed with grains with a sorter (not shown) and a packaging process of packaging grains in a set amount with a packaging machine (not shown).
플라즈마 오존 가스를 이용한 곡물의 위해요소(특히, 곰팡이 및 병원성 미생물 등) 저감 효과는 여러 연구자들의 논문 등을 통하여 입증되었으며 농약 분해에 대한 논문도 다수 보고되고 있다.The effect of reducing harmful elements (particularly, fungi and pathogenic microorganisms, etc.) of crops using plasma ozone gas has been proven through papers by several researchers, and many papers on pesticide decomposition have been reported.
또한, 구기자, 딸기, 블루베리 등 여러 식재료에서 잔류농약 분해효과가 검증되었으나, 본 발명의 주요 관점은 식재료 처리시 플라즈마 오존 가스가 표면에 고루 접촉하여 위해요소 저감율을 극대화하는 것이며 플라즈마 전극의 내구성이 보장하여 경제성 및 생산성을 높여서 실제 산업현장에 활용하는 것이다.In addition, although the decomposition effect of residual pesticides has been verified in various food materials such as goji berries, strawberries, and blueberries, the main aspect of the present invention is to maximize the reduction rate of hazardous elements by uniformly contacting the surface of the plasma ozone gas during food processing, and the durability of the plasma electrode It is to increase economic feasibility and productivity and utilize it in actual industrial sites.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and the scope of application is diverse, and various modifications and implementations are possible without departing from the gist of the present invention claimed in the claims.
100 : 사전공정부
200 : 플라즈마 오존가스 처리부
210 : 반응탱크
220 : 플라즈마 오존가스 발생장치
230 : 제1 지지판
240 : 회동축
241 : 분사홀
250 : 가이드
300 : 탈취부
310 : 탈취탱크
320 : 탈취팬
330 : 제2 지지판
400 : 후속공정부
500 : 높이센서
600 : 오존제거부
710 : 송풍팬
720 : 히터
730 : 가습기
740 : 압력센서
750 : 온도센서
760 : 습도센서
770 : 제1 콘트롤러
780 : 제2 콘트롤러
790 : 제3 콘트롤러
800 : 제4 콘트롤러
910 : 제1 로터리밸브
920 : 제2 로터리밸브
930 : 제1 버킷엘리베이터
940 : 제2 버킷엘리베이터
950 : 제3 버킷엘리베이터100: pre-processing department
200: Plasma ozone gas processing unit
210: reaction tank
220: Plasma ozone gas generator
230: first support plate
240: pivot axis
241: injection hole
250: Guide
300: deodorizing unit
310: deodorization tank
320: deodorization fan
330: second support plate
400: post-processing department
500: height sensor
600: ozone removal unit
710: blowing fan
720: heater
730: Humidifier
740: pressure sensor
750: temperature sensor
760: humidity sensor
770: first controller
780: second controller
790: third controller
800: fourth controller
910: first rotary valve
920: second rotary valve
930: first bucket elevator
940: second bucket elevator
950: third bucket elevator
Claims (11)
상기 사전공정부(100)에서 이송된 곡물이 유입되어 낙하되는 반응탱크(210)와, 상기 반응탱크(210)에 유입된 곡물에 플라즈마에 의하여 생성된 플라즈마 오존가스를 공급하여 상기 곡물의 위해 요소를 저감하는 플라즈마 오존가스 발생장치(220)를 포함하는 플라즈마 오존가스 처리부(200);
상기 반응탱크(210)에서 이송된 곡물이 유입되어 낙하되는 탈취탱크(310)와, 상기 탈취탱크(310)에 유입된 곡물에 공기를 송풍하여 상기 곡물에 잔존하는 플라즈마 오존가스를 외부로 배출시키는 탈취팬(320)을 포함하는 탈취부(300); 및
상기 탈취탱크(310)에서 이송된 곡물의 후속공정이 이루어지는 후속공정부(400);를 포함하고,
상기 플라즈마 오존가스 처리부(200)는,
상기 반응탱크(210)의 내부에 상하방향으로 설치되며 구동모터에 의해 회동되는 회동축(240); 및
상기 회동축(240)을 기준으로 나선으로 연장되는 가이드(250);를 포함하며,
상기 가이드(250)가 수평방향과 이루는 내각 및 상기 가이드(250)에 위치한 곡물의 안식각이 하기 수학식 1을 만족하는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
[수학식 1]
단,
A pre-processing unit 100 in which pre-processing of grains is performed;
A reaction tank 210 into which grains transferred from the pre-processing unit 100 are introduced and dropped, and plasma ozone gas generated by plasma is supplied to the grains introduced into the reaction tank 210 to prevent harm to the grains. Plasma ozone gas treatment unit 200 including a plasma ozone gas generator 220 for reducing;
A deodorizing tank 310 into which the grains transported from the reaction tank 210 are introduced and dropped, and air blown to the grains introduced into the deodorizing tank 310 to discharge plasma ozone gas remaining in the grains to the outside A deodorizing unit 300 including a deodorizing fan 320; and
Including,
The plasma ozone gas processing unit 200,
a pivoting shaft 240 installed vertically inside the reaction tank 210 and rotated by a driving motor; and
A guide 250 extending in a spiral with respect to the pivot shaft 240; includes,
Plasma ozone gas treatment system for reducing the harmful elements of grains in which the inner angle of the guide 250 and the horizontal direction and the angle of repose of the grains located on the guide 250 satisfy Equation 1 below.
[Equation 1]
step,
상기 반응탱크(210)의 내부에 설치되어 상기 반응탱크(210)에 유입된 곡물을 지지하고 상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에서 생성된 플라즈마 오존가스가 통과되는 다수의 제1 다공이 형성되는 제1 지지판(230)을 포함하는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
The method of claim 1, wherein the plasma ozone gas processing unit 200,
It is installed inside the reaction tank 210 to support grains introduced into the reaction tank 210 and a plurality of first pores are formed through which the plasma ozone gas generated by the plasma ozone gas generator 220 passes A plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grains including a first support plate 230.
상기 제1 지지판(230)이 수평방향과 이루는 제1 내각이 상기 제1 지지판(230)에 위치한 곡물의 안식각과, 상기 제1 지지판(230)이 상기 곡물과 맞닿는 면적이 최대가 되는 최대각 사이로 구성되는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
According to claim 2,
The first interior angle formed by the first support plate 230 and the horizontal direction is between the angle of repose of grains located on the first support plate 230 and the maximum angle at which the area in contact with the grains of the first support plate 230 is maximized. Plasma ozone gas treatment system for reducing the harmful elements of the constituted grain.
내부에 상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에서 생성된 플라즈마 오존가스가 유입되는 중공홀이 형성되며, 외주면에 상기 중공홀에서 유입된 플라즈마 오존가스가 방사상으로 배출되는 다수의 분사홀(241)이 형성되는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
The method of claim 1, wherein the rotation shaft 240,
A hollow hole into which the plasma ozone gas generated by the plasma ozone gas generator 220 flows is formed inside, and a plurality of injection holes 241 through which the plasma ozone gas introduced from the hollow hole is radially discharged on the outer circumferential surface. Plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grains formed.
상기 분사홀(241)이 상기 가이드(250)의 나선 1피치마다 적어도 1개 이상 형성되는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
The method of claim 6, wherein the rotation shaft 240,
Plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grains in which at least one spray hole 241 is formed for every 1 pitch of the spiral of the guide 250.
상기 탈취탱크(310)의 내부에 설치되어 상기 탈취탱크(310)에 유입된 곡물을 지지하고 상기 탈취팬(320)에서 이송된 공기가 통과되는 다수의 제2 다공이 형성되는 제2 지지판(330)을 포함하는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
The method of claim 1, wherein the deodorizing unit 300,
A second support plate 330 installed inside the deodorizing tank 310 to support the grains introduced into the deodorizing tank 310 and having a plurality of second porous holes through which the air transferred from the deodorizing fan 320 passes. ) Plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain containing.
상기 제1 지지판(230)의 상측에 설치되어 상기 제1 지지판(230)에 머무르는 곡물의 양 및 상기 곡물의 낙하속도를 각각 측정하는 높이센서(500); 및
상기 플라즈마 오존가스 처리부(200)의 상측으로 배출되는 플라즈마 오존가스를 제거하는 오존제거부(600);를 더 포함하는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
According to claim 2,
a height sensor 500 installed on the upper side of the first support plate 230 to measure the amount of grain remaining on the first support plate 230 and the falling speed of the grain; and
Plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grain further comprising; an ozone removal unit 600 for removing the plasma ozone gas discharged upward from the plasma ozone gas treatment unit 200.
공기를 송풍하는 송풍팬(710);
상기 송풍팬(710)에서 송풍된 공기를 가열하는 히터(720);
상기 히터(720)에서 이송된 공기에 습기를 공급하여 상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)로 안내하는 가습기(730);
상기 송풍팬(710)에서 송풍된 공기의 풍속, 상기 히터(720)에서 가열된 공기의 온도 및 상기 가습기(730)에서 가습된 공기의 습도를 센싱하는 센서부;
상기 센서부에서 센싱된 공기의 풍속이 설정 수치 이상이면 상기 송풍팬(710)의 송풍속도를 감소시키는 제1 콘트롤러(770);
상기 센서부에서 센싱된 공기의 온도가 설정 수치 이상이면 상기 히터(720)의 작동을 중단시키는 제2 콘트롤러(780);
상기 센서부에서 센싱된 공기의 습도가 설정 수치 이상이면 상기 가습기(730)의 작동을 중단시키는 제3 콘트롤러(790); 및
상기 플라즈마 오존가스 발생장치(220)에 공급되는 전원의 주파수 및 인가신호를 제어하는 제4 콘트롤러(800);를 더 포함하는 곡물의 위해 요소를 저감하기 위한 플라즈마 오존가스 처리 시스템.
According to claim 1,
Blowing fan 710 for blowing air;
a heater 720 for heating the air blown by the blowing fan 710;
a humidifier 730 supplying moisture to the air transported from the heater 720 and guiding it to the plasma ozone gas generator 220;
a sensor unit for sensing the wind speed of the air blown by the blowing fan 710, the temperature of the air heated by the heater 720, and the humidity of the air humidified by the humidifier 730;
a first controller 770 that reduces the blowing speed of the blowing fan 710 when the wind speed of the air sensed by the sensor unit is equal to or greater than a set value;
a second controller 780 to stop the operation of the heater 720 when the temperature of the air sensed by the sensor unit is higher than a set value;
a third controller 790 for stopping the operation of the humidifier 730 when the humidity of the air sensed by the sensor unit is greater than a set value; and
A fourth controller 800 for controlling the frequency and application signal of power supplied to the plasma ozone gas generator 220; Plasma ozone gas treatment system for reducing harmful elements of grains further comprising.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190078528A KR102555716B1 (en) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Plasma ozon gas processing system and method for hazards removal of grain |
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- 2019-07-01 KR KR1020190078528A patent/KR102555716B1/en active IP Right Grant
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