KR100813567B1 - 일시수확형 고추 탈과기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일시수확형 고추 탈과기에 관한 것으로, 고추가 매달린 고춧대를 투입부에 1~2주씩 연속적으로 투입하면 탈과부에서 회전하는 탈과용 드럼의 회전 핑거와 하우징 내측의 고정 핑거의 타격력에 의해 줄기로부터 고추가 탈과되며, 정선부에서는 체의 진동과 송풍기의 바람에 의해 고추만을 따로 선별하여 이송 컨베이어를 통해 외측의 수거용 박스로 배출하여 고추를 일시에 수확할 수 있도록 한 것인바, 고추(P)가 매달린 고춧대(T)를 탈과기 몸체(10)의 상부에서 순차적으로 수평방향으로 연속 공급하는 고춧대 공급부(100)와, 이 고춧대 공급부(100)에서 공급되는 고춧대(T)에 매달린 고추를 떨어내기 위한 탈과부(200)와, 이 탈과부(200)에서 탈과된 고추와 이물질을 분리하기 위한 정선부(300)와, 이 정선부(300)에서 분리된 고추(P)를 외부로 배출하여 박스에 투입하는 배출 컨베이어(400); 및 상기 고춧대 공급부(100)·탈과부(200)·정선부(300) 및 배출 컨베이어(400)를 트랙터의 동력을 인출하여 구동하기 위한 동력전달부(500);를 포함하여 이루어진다.

고추, 탈과, 일시수확, 드럼, 핑거, 송풍기, 요동, 체

Description

일시수확형 고추 탈과기 {An once-over-harvesting type red pepper reaper}

도 1은 본 발명에 의한 일시수확형 고추 탈과기의 외형을 도시한 전면부 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 일시수확형 고추 탈과기의 외형을 도시한 배면부 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 고추 탈과기의 내부구조를 도시한 정면도,

도 4는 본 발명에 의한 고추 탈과기의 내부구조를 도시한 측면도,

도 5는 본 발명에 의한 고추 탈과기의 내부구조를 도시한 평면도,

도 6은 본 발명의 고추 탈과기에서 고춧대가 공급되는 상태를 도시한 사시도,

도 7은 탈과부에서 고추가 탈과되는 상태와 정선부에서 정선된 고추가 이송 컨베이어를 따라 외부로 배출되어 수거용 박스에 투입되는 상태를 도시한 측면도,

도 8은 정선부에서의 이물질 분리상태를 도시한 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 탈과기 몸체 100 : 고춧대 공급부

110 : 이송체인 120 : 처짐방지용 브라켓

130 : 가이드부재 140 : 구동 스프라켓

150 : 피동 스프라켓 160 : 재치판

200 : 탈과부 210 : 하우징

212 : 고정 핑거 214 : 배출구

216 : 투입구 218 : 덮개

220 : 탈과용 드럼 222 : 회전 핑거

300 : 정선부 310 : 체

320 : 송풍기 330 : 요동수단

400 : 배출 컨베이어 410 : 수평 컨베이어

420 : 경사 컨베이어 500 : 동력전달부

600 : 고춧대 배출부 700 : 이물질 배출부

본 발명은 일시수확형 고추 탈과기에 관한 것으로, 상세히는 고추가 매달린 고춧대를 투입부에 1~2주씩 연속적으로 투입하면 탈과부에서 회전하는 탈과용 드럼의 회전 핑거와 하우징 내측의 고정 핑거의 타격력에 의해 줄기로부터 고추가 탈과되며, 정선부에서는 체의 진동과 송풍기의 바람에 의해 고추만을 따로 선별하여 이송 컨베이어를 통해 외측의 수거용 박스로 배출하여 고추를 일시에 수확할 수 있도록 한 것이다.

양념채소 중에서도 고추는 김치문화가 전통적으로 뿌리박힌 우리나라의 대표적인 조미료 원료로서 독특한 맛과 색깔을 이용하여 김치를 만드는 필수 양념이다. 고추는 재배면적이 전체 채소재배면적의 20% 정도를 차지하여 채소 중 재배면적이 가장 크고, 생산액은 1조 원으로 전체 채소생산액의 약 27%를 점유하고 있으며, 관련 산업의 규모는 3조 원에 달하는 등 전체 농산물 중에서도 벼 다음의 자리를 차지하고 있는 주요 작물이다.

현재, 우리나라의 고추산업은 재배기간의 경우, 강우, 태풍, 고온 등 불리한 기상환경, 취약한 생산기반, 소규모 영농단위 및 노동집약적 생산체계 등에 의한 높은 생산비 등 풀어야 할 난제가 많다. 특히 ha당 총 노동투하시간 2,436시간 중 수확작업시간은 954시간으로 총 노동투하시간의 39.2%를 점유하고 있어 수확작업의 생력화를 위해 고추수확작업의 기계화가 절실히 필요하다.

고추수확기의 개발에 관한 연구는 미국과 유럽에서 1970년대부터 계속되어왔으나 실용화까지는 발전하지 못하다가 1990년대 후반에 미국에서 실용화되어 시판되기 시작하였다. 그러나 미국에서 개발한 수확기는 대규모 재배면적을 대상으로 한 트랙터 부착형의 대형 수확기이고, 미국과 우리나라는 기후 및 고추 재배양식 등이 달라 국내에 바로 적용하기에는 무리가 있다. 더구나 우리나라에서는 1작기에 6~7회에 걸친 계속적인 수확과, 지주재배를 해야하는 작물의 특성이 수확기계화에 큰 장애가 되었다.

다행히 1990년대 초부터 이러한 불편을 해소하기 위해 일시에 착과되며 1회 수확으로 기존의 6~7회 수확시의 수확량을 확보할 수 있는 일시수확형 고추품종인 생력 211호와 생력 213호가 농촌진흥청 원예연구소에서 개발되어 현재 농가에 시범보급 중에 있다. 또한, 일시수확형 품종이 아닌 일반 품종도 수확노력을 줄이기 위하여 2~3회에 수확할 수 있는 품종으로 속속 개량되고 있어 고추의 수확기계화 요구는 한층 크게 대두되었다.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 시대적 상황에서 일시수확을 전제로 고추 기계수확을 위한 수확시스템을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고추가 매달린 고춧대를 탈과기 몸체의 상부에서 순차적으로 수평방향으로 연속 공급하는 고춧대 공급부와, 이 고춧대 공급부에서 공급되는 고춧대에 매달린 고추를 떨어내기 위한 탈과부와, 이 탈과부에서 탈과된 고추와 이물질을 분리하기 위한 정선부와, 이 정선부에서 분리된 고추를 외부로 배출하여 박스에 투입하는 배출 컨베이어 및 상기 고춧대 공급부·탈과부·정선부 및 배출 컨베이어를 트랙터의 동력을 인출하여 구동하기 위한 동력전달부를 포함하여 이루어지는 일시수확형 고추 탈과기를 제공한다.

본 발명에서 상기 탈과부는 원통형의 하우징 내부에 탈과용 드럼이 설치되되, 이 탈과용 드럼의 표면과 원통형 하우징의 내벽에는 고춧대에 부착된 고추를 떨어내기 위한 핑거가 상호 어긋나는 위치에 다수 부착된 구조로 이루어지며, 상기 하우징의 상부에는 재처리용 고추(줄기가 붙은 고추)를 탈과부 내부로 재투입하기 위한 투입구가 개폐가능하게 구비된다.

상기 정선부는 고춧대에서 떨어진 고추와 이파리, 꼭지 또는 씨앗 등의 이물질을 분리하기 위하여 요동수단에 의해 요동되는 체와, 바람을 불어주기 위한 송풍기를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 일시수확형 고추 탈과기의 외형을 도시한 전면부 및 배면부 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 의한 고추 탈과기의 내부구조를 도시한 정면도와 측면도 및 평면도이다.

상기 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 고추 탈과기는 고추(P)가 매달린 고춧대(T)를 탈과기 몸체(10)의 상부에서 순차적으로 수평방향으로 연속 공급하는 고춧대 공급부(100)와, 이 고춧대 공급부(100)에서 공급되는 고춧대(T)에 매달린 고추(P)를 떨어내기 위한 탈과부(200)와, 이 탈과부(200)에서 탈과된 고추(P)와 이물질을 분리하기 위한 정선부(300)와, 이 정선부(300)에서 분리된 고추(P)를 외부로 배출하여 수거용 박스(B2)에 투입하는 배출 컨베이어(400); 및 상기 고춧대 공급부(100)·탈과부(200)·정선부(300) 및 배출 컨베이어(400)를 트랙터의 동력을 인출하여 구동하기 위한 동력전달부(500);를 포함하여 이루어져 있다.

본 발명의 고추 탈과기는 탈과기 몸체(10)의 일측 상부에 고춧대 공급부(100)가 구비되어 있고, 탈과기 몸체(10)의 내측에는 상부에서부터 하부로 탈과부(200)와 정선부(300) 및 배출 컨베이어(400)가 차례대로 배치되어 있으며, 탈과기 몸체(10)의 타측 상부에는 고추(P)가 탈과된 고춧대(T)가 배출되는 고춧대 배출부(600)가 구비되어 있고 그 하부에는 정선부(300)에서 고추와 분리된 이물질 및 재 탈과를 요하는 줄기가 매달린 고추가 정선부(300)의 하부에 설치된 송풍기(320)에 의해 비산되어 외부로 배출되는 이물질 배출부(700)가 구비되어 있다.

상기 이물질 배출부(700)에는 이파리와 줄기가 미처 떨어지지 않은 채로 배출된 고추를 재 탈과 하기 위하여 수거용 박스(B1)가 가깝게 배치되며, 상기 배출 컨베이어(400) 측에는 이물질이 제거되어 정선된 고추(P)를 수거하기 위한 또 다른 고추 수거용 박스(B2)가 배치된다.

상기 고춧대 공급부(100)는 별도의 고추 전용 예취기를 사용하여 밑부분을 절단한 고춧대를 통째로 투입하여 탈과하기 위한 것으로, 고춧대(T)의 밑부분이 이송체인(110)에 물린 상태로 수평이동하면 탈과부(200)에서 고추(P)만을 털어낼 수 있게 되는 것으로, 이는 수평방향으로 무한궤도상태로 설치된 다수의 이(112)를 갖는 이송체인(110)과, 이 이송체인(110)의 하부에 설치되어 이송체인(110)의 처짐을 방지하는 처짐방지용 브라켓(120)과, 상기 이송체인(110)의 상부에 위치하며 이송체인(110)의 이(112)에 탄성적으로 맞닿아 고춧대(T)가 이송체인(110)의 이(112) 사이에 물려 이송체인(110)을 따라 수평방향으로 이동하도록 가이드 하는 가이드부재(130)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 이송체인(110)은 구동 스프라켓(140)과 피동 스프라켓(150) 사이에 무한궤도상태로 설치되어 있으며, 구동 스프라켓(140)에는 동력전달부(500)의 동력이 전달되어 적정한 속도(바람직하게는 약 0.15m/초)로 고춧대(T)를 탈과부(200) 측으로 공급하게 된다.

한편, 상기 고춧대 공급부(100)에는 작업자가 고춧대를 올려놓고 가지런하게 공급할 수 있도록 임시로 올려놓는 재치판(160)이 구비되어 있다.

또, 상기 탈과부(200)는 탈과기 몸체(10)의 상부에 설치되며, 전·후방이 개방된 원통형의 하우징(210)과, 이 하우징(210)의 내부에 설치되며 상기 동력전달부(500)에서의 동력에 의해 일방향으로 회전하는 탈과용 드럼(220)을 포함하며, 이 탈과용 드럼(220)의 표면에는 방사상으로 고춧대(T)에 붙은 고추(P)를 떨어내기 위한 회전 핑거(222)가 다수 부착되어 있고, 상기 하우징(210)의 내벽 일측에는 상기 회전 핑거(222)와 어긋나는 위치에 고정 핑거(212)가 다수 부착되어 있으며, 상기 하우징(210)의 하부에는 탈과된 고추(P)가 배출되는 배출구(214)가 형성되어 있다.

상기 하우징(210)은 탈과시의 소음을 최소화할 수 있도록 2중 구조로 제작하거나, 그 내면에 고무 판과 같은 완충재를 부착하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 하우징(210)의 상부에는 재처리용 고추(줄기가 붙은 고추)를 탈과부(200) 내부로 재투입하기 위한 투입구(216)가 덮개(218)에 의해 개폐가능하게 구비되어 있으며, 이물질 배출부(700)의 수거용 박스(B1)에 수거된 줄기가 부착된 고추를 덮개(218)를 열고 투입구(216)에 재투입하여 줄기와 고추를 고정 핑거(212)와 회전 핑거(222)의 탈과작용에 의해 고추로부터 줄기를 떼어내도록 하면 된다.

상기 탈과용 드럼(220)에 부착되는 회전 핑거(222)는 고무나 실리콘 또는 연질 합성수지 중 어느 하나의 소재를 튜브 형태로 제작함으로써 탈과시 고추의 표면에 상처를 입히지 않도록 한다.

또, 탈과용 드럼(220)의 선단 중앙부에는 고춧대(T)를 탈과부(200) 안쪽으로 유도하기 위한 날개인 나선형 가이드(224)가 형성되어 있어 탈과용 드럼(220)이 회전하면서 고춧대(T)가 이 나선형 가이드(224)에 의해 외측으로 되튀어나오지 않고 자연스럽게 탈과부(200) 안쪽으로 유도된다.

또, 상기 정선부(300)는 고춧대(T)에서 떨어진 고추(P)와 이물질을 분리하기 위하여 고추(P)가 밑으로 빠질 수 있는 간격을 갖는 체(310)와, 상기 동력전달부(500)에 의해 구동되어 상기 체(310) 위의 고추(P)와 이물질을 향해 바람을 불어주기 위한 송풍기(320)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 체(310)는 상기 동력전달부(500)에 의해 구동되는 요동수단(330)에 의해 요동운동을 하도록 되어 있어 송풍기(320)에서 부는 바람으로 고추와 고추 사이에 위치한 이물질을 빠짐없이 날려버릴 수 있도록 흔들어줌과 아울러 고추가 체(310) 위에서 머무르지 않고 신속하게 밑으로 빠질 수 있게 된다.

상기 요동수단(330)은 편심캠의 원리를 이용하여 적정한 진폭과 진동수로 체(310)를 진동시키도록 된 것으로, 이러한 요동수단(330)의 작동메카니즘은 곡물 선별기나 기타 진동식 선별장치에서 통상적으로 사용되는 구조이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 송풍기(320)는 체(310)의 아래쪽에서 위쪽을 향하여 사선방향으로 바람을 불도록 4개의 날개를 갖는 직선 임펠러형을 사용하는 것이 바람직하고, 이 송풍기(320)는 수확된 고추의 크기나 중량에 따라서 송풍기의 회전속도를 조절하거나 몸체(10)의 측면에 형성된 공기 유입구(322)의 댐퍼(324)를 개폐하는 것에 의해 적정하게 바람의 세기를 조절할 수 있다.

또한, 상기 배출 컨베이어(400)는 탈과기 몸체(10) 내측의 하부에 수평으로 설치된 수평 컨베이어(410)와, 이 수평 컨베이어(410)의 일단에서 연장되며 탈과기 몸체(10)의 외측으로 각도조절이 가능하게 힌지결합된 경사 컨베이어(420)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 경사 컨베이어(420)는 탈과기의 운반 또는 이동시에는 탈과기 몸체(10)의 측면에 도시 안 된 체인형태의 고정고리를 사용하여 밀착되게 접어놓거나 적정한 각도로 펼쳐놓음으로써 고추 탈과기의 부피를 최소화하거나 박스의 높이에 알맞는 각도가 되도록 조절할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 고추 탈과기를 사용하여 고추를 일시에 수확하 는 과정에 대해 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 고추 탈과기에 고춧대가 공급되어 고춧대에서 고추가 탈과되는 상태를 도시한 사시도이고, 도 7은 탈과부에서 고추가 탈과되는 상태와 정선부에서 이물질이 제거되고 정선된 고추가 이송 컨베이어를 따라 외부로 배출되어 수거용 박스에 투입되는 상태를 도시한 측면도이다.

상기 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 고추 탈과기는 작업자가 고춧대 공급부(100)에서 고춧대(T)를 1~2주씩 연속적으로 밀어 넣으면 이송체인(110)이 고춧대(T)를 협지하여 탈과부(200) 측으로 이송시키게 된다.

탈과부(200)에 들어온 고춧대(T)는 탈과용 드럼(220)의 회전 핑거(222)와 하우징(210)의 내벽에 부착된 고정 핑거(212)의 타격작용에 의해 줄기로부터 고추(P)가 탈과되어 정선부(300)로 보내지게 된다.

한편, 줄기가 절단되어 발생된 줄기부착과도 정선부(300)로 보내지게 되는데, 이 정선부(300)에 투하된 줄기가 떨어진 정상 수확된 고추(P)는 체(310)의 요동운동에 의해 체(310)의 틈새를 통해 밑으로 배출되며 나머지 이파리를 비롯한 비교적 가벼운 이물질은 송풍기(320)에서 부는 바람에 의해 외부로 멀리 배출되며, 줄기가 아직 붙어 있는 고추는 체(310)의 밑으로 빠지지않는 대신 송풍기(320)에 의해 멀리 날라가지 못하고 이물질 배출부(700)외측에 놓여진 수거용 박스(B1)에 수거되는데, 이 수거용 박스(B1)에 수거된 줄기부착 고추는 다시 탈과부(200) 상부의 투입구(216)를 열어 재투입하면 회전 핑거(222)와 고정 핑거(212)의 타격을 다 시 받아 미처 제거되지 못한 줄기가 2차로 제거된 후 정선부(300)에서 재선별된다.

한편, 상기 정선부(300)에서 이파리나 줄기가 제거되어 정선된 고추(P)는 배출 컨베이어(400)를 통해 외부로 배출되어 수거용 박스(B2)에 수거된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 고추가 매달린 고춧대를 투입부에 1~2주씩 연속적으로 투입하면 탈과부에서 회전하는 탈과용 드럼의 회전 핑거와 하우징 내측의 고정 핑거의 타격력에 의해 줄기로부터 고추가 탈과되며, 정선부에서는 체의 진동과 송풍기의 바람에 의해 고추만을 따로 선별하여 이송 컨베이어를 통해 외측의 수거용 박스로 배출하여 고추를 일시에 수확할 수 있도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 고추농사에서 인력과 비용이 가장 많이 투입되었던 수확작업을 기계화함으로써 농업인구의 노령화에 따른 인력부족으로 생산성이 날로 저하되고 있는 국내 고추농사의 경쟁력을 다소나마 높여줄 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

Claims (8)

1. 고추(P)가 매달린 고춧대(T)를 탈과기 몸체(10)의 상부에서 순차적으로 수평방향으로 연속 공급하는 고춧대 공급부(100)와, 상기 고춧대 공급부(100)에서 공급되는 고춧대에 매달린 고추를 떨어내기 위한 탈과부(200)와, 상기 탈과부(200)에서 탈과된 고추와 이물질을 분리하기 위한 정선부(300)와, 상기 정선부(300)에서 분리된 고추를 외부로 배출하여 박스에 투입하는 배출 컨베이어(400)와, 상기 고춧대 공급부(100)·탈과부(200)·정선부(300) 및 배출 컨베이어(400)를 트랙터의 동력을 인출하여 구동하기 위한 동력전달부(500)를 포함하여 이루어진 고추 탈과기에 있어서;

   상기 고춧대 공급부(100)는 수평방향으로 무한궤도상태로 설치된 이(112)를 갖는 이송체인(110)과, 이 이송체인(110)의 하부에 설치되어 이송체인(110)의 처짐을 방지하는 처짐방지용 브라켓(120)과, 상기 이송체인(110)의 상부에 위치하며 이송체인(110)이 이(112)에 탄성적으로 맞닿아 고춧대(T)가 이송체인(110)의 이(112) 사이에 물려 이송체인(110)을 따라 수평방향으로 이동하도록 가이드 하는 가이드부재(130)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일시수확형 고추 탈과기.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 탈과부(200)는 탈과기 몸체(10)의 상부에 설치되며, 전·후방이 개방된 원통형의 하우징(210)과, 이 하우징(210)의 내부에 설치되며 상기 동력전달부(500)에서의 동력에 의해 일방향으로 회전하는 탈과용 드럼(220)을 포함하며, 이 탈과용 드럼(220)의 표면에는 방사상으로 고춧대(T)에 붙은 고추(P)를 떨어내기 위한 회전 핑거(222)가 다수 부착되고, 상기 하우징(210)의 내벽 일측에는 상기 회전 핑거(222)와 어긋나는 위치에 고정 핑거(212)가 다수 부착되며, 상기 하우징(210)의 하부에는 탈과된 고추(P)가 배출되는 배출구(214)가 형성되는 것을 특징으로 하는 일시수확형 고추 탈과기.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 하우징(210)의 상부에는 재처리용 고추(줄기가 붙은 고추)를 탈과부(200) 내부로 재투입하기 위한 투입구(216)가 개폐가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 일시수확형 고추 탈과기.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 회전 핑거(222)는 고무, 실리콘, 연질 합성수지 중 어느 하나의 소재를 튜브 형태로 제작한 것을 특징으로 하는 일시수확형 고추 탈과기.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 정선부(300)는 고춧대(T)에서 떨어진 고추(P)와 이물질을 분리하기 위하여 고추(P)가 밑으로 빠질 수 있는 간격을 갖는 체(310)와, 상기 동력전달부(500)에 의해 구동되어 상기 체(310) 위의 고추(P)와 이물질을 향해 바람을 불어주기 위한 송풍기(320)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일시수확형 고추 탈과기.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 체(310)는 상기 동력전달부(500)에 의해 구동되는 요동수단(330)에 의해 요동운동을 하는 것을 특징으로 하는 일시수확형 고추 탈과기.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 배출 컨베이어(400)는 탈과기 몸체(10) 내측의 하부에 수평으로 설치된 수평 컨베이어(410)와, 이 수평 컨베이어(410)의 일단에서 연장되며 탈과기 몸체(10)의 외측으로 각도조절이 가능하게 힌지결합된 경사 컨베이어(420)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일시수확형 고추 탈과기.

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