은행껍질 분리장치

은행껍질 분리장치{DEVICE FOR PEELING OFF GINKGO NUT}

본 발명은 은행껍질 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 은행 열매의 껍질을 손상 없이 그리고 용이하게 분리할 수 있어 상품성을 높이고 생산성을 향상시킬 수 있는 은행껍질 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 은행은 지름이 약 2㎝의 열매로서 바깥쪽의 껍질을 이루는 외과피와 그 내부의 알맹이를 이루는 중과피 등으로 구성된다. 중과피는 은행 또는 백자라 불리며 달걀 모양 원형의 종자이다. 이하의 설명에서, 은행 열매의 외과피는 껍질로, 중과피는 은행으로 명칭 하기로 한다.

은행 열매는 은행의 외부를 껍질이 감싸고 있고, 은행을 식용 등으로 사용하기 위해 은행으로부터 껍질을 분리하여야 한다. 선 출원된 대한민국 등록특허공보 제1363569호(2014.02.10) 및 대한민국 등록특허공보 제1451030호(2014.10.07)에는 대량 작업에 적합한 은행껍질 분리장치들이 개시된 바 있다.

수작업으로 하나씩 은행으로부터 껍질을 분리하는 것은 비교적 은행의 손상을 최소화할 수 있으나 대량의 작업에는 적합하지 못하다. 반면에, 기계를 이용한 종래의 은행껍질 분리장치는 대량의 작업에는 적합하나 은행의 손상이 심하고 구성이 복잡하며 제조 비용이 비싼 문제점이 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 은행의 손상을 최소화하고 구성이 매우 심플하며 제조 비용을 줄일 수 있는 은행껍질 분리장치를 제공한다.

본 발명에 따른 은행껍질 분리장치는 제1 판부재; 상기 제1 판부재와 축 방향으로 마주하며 동축 상에서 회전 가능한 제2 판부재; 상기 제1 판부재와 제2 판부재의 축 방향 사이로 은행을 공급하는 공급부; 및 상기 제1 판부재와 제2 판부재의 사이에서 분리된 은행과 껍질을 배출하는 배출부를 포함하고, 상기 제1 판부재와 제2 판부재 중 적어도 하나의 마주하는 면에 축 방향으로 요입된 제1 수용홈이 형성된다.

본 발명에 따른 은행껍질 분리장치는 은행의 손상을 최소화하여 상품성 및 생산성을 획기적으로 향상시키고, 구성이 매우 심플하여 제조 비용을 줄일 수 있을 뿐 아니라 설치 및 유지 보수가 용이하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 은행껍질 분리장치를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 은행껍질 분리장치의 판부재를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판부재를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수용홈의 굴곡 각도를 도시한 것이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 은행껍질 분리장치의 은행껍질 분리 과정을 설명하기 위한 것이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판부재에 공급부 및 배출부를 함께 도시한 단면도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 간격 조절부를 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 변형 예에 따른 판부재를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 은행껍질 분리장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 은행껍질 분리장치를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 은행껍질 분리장치의 판부재를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판부재를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수용홈의 굴곡 각도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 은행껍질 분리장치의 은행껍질 분리 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판부재에 공급부 및 배출부를 함께 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 간격 조절부를 도시한 것이다.

이하의 설명에서, 도 2의 좌우 방향이 "축 방향"이고, 상하 방향이 "반경 방향"이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 은행껍질 분리장치(1)는 분리부(100), 간격 조절부(200), 공급부(300) 및 배출부(400)를 포함하여 이루어진다. 분리부(100), 간격 조절부(200), 공급부(300) 및 배출부(400)는 지면에 안착된 본체(10)에 설치된다.

분리부(100)는 제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)를 구 비한다. 제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)는 원판 형상으로 이루어진다. 제1 판부재(110)는 고정되고, 제2 판부재(120)는 축을 중심으로 회전된다. 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)는 축 방향으로 서로 마주하고 있다.

제1 판부재(110)는 축 방향으로 소정의 두께를 가지며, 제2 판부재(120)와 마주하는 면에 제1 수용홈(111)이 형성된다. 제1 수용홈(111)은 제1 판부재(110)의 축 방향 일면에서 유선형으로 오목하게 요입 형성된다. 제1 수용홈(111)은 제1 판부재(110)의 중심 부위 저면에서부터 면의 전체에 걸쳐 고르게 요입된 형상으로 이루어진다.

제2 판부재(120)는 축 방향으로 소정의 두께를 가지며, 제1 판부재(110)와 마주하는 면에 제2 수용홈(121)이 형성된다. 제2 수용홈(121)은 제2 판부재(120)의 축 방향 일면에서 유선형으로 오목하게 요입 형성된다. 제2 수용홈(121)은 제2 판부재(120)의 중심 부위 저면에서부터 면의 전체에 걸쳐 고르게 요입된 형상으로 이루어진다.

제2 판부재(120)는 제1 판부재(110)와 축 방향으로 마주하며, 동축 상에서 회전 가능하게 이루어진다. 제1 판부재(110)의 중심에 축 방향으로 유입공(112)이 관통 형성된다. 유입공(112)을 통해 공급부(300)로부터 공급되는 은행열매가 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)의 사이 공간으로 투입된다.

제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)는 수직으로 세워져 배치된다. 제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)는 마주하는 표면이 울퉁불퉁하게 형성된 돌 소재를 포함한다. 제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)는 전체가 돌 소재로 이루어지거나 마주하는 면만 돌 소재로 구성할 수 있다. 제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)가 수직으로 배치됨에 따라, 제2 판부재(120)의 회전시 은행의 알맹이가 깨지는 등의 파손을 최소화할 수 있다.

즉, 제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)가 수직으로 배치된 구성은 수평으로 배치된 구성(마치 맷돌과 같이)과 비교하여 중력의 영향을 덜 받게 되므로 은행에 가해지는 힘을 완화시킬 수 있다. 수평 배치 구조에서는, 하부의 판부재 위에 은행이 안착된 상태로 상부의 판부재가 돌면서(또는 하부의 판부재가 돌면서) 은행이 갈리게 되는데, 은행이 항시 하부의 판부재에 밀착된 상태로 갈림이 일어나 마찰력이 더욱 커져 알맹이의 손상이 커질 수밖에 없다. 반면에, 수직 배치 구조에서는, 2개의 판부재 사이의 공간 안에서 은행이 중력에 영향을 받지 않고 어느 하나의 판부재에 밀착 고정되지 않은 상태로 돌면서 공중에서 헛돌며 마찰이 이루어지므로 알맹이의 파손을 최소화할 수 있다.

제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)는 축 방향으로 이격 형성된다. 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)는 축 방향으로 소정의 간격(g)을 두고 떨어져 있다. 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)의 사이에 형성되는 공간은 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이의 간격(g)에 의해 형성됨과 아울러, 제1 수용홈(111) 및 제2 수용홈(121)에 의해 형성된다.

제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이의 간격(g)은 중심 축으로부터 반경 방향으로 외측으로 갈수록 좁아진다. 즉, 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이에 형성되는 공간은 중심 축 부위에서 가장 넓고 반경 방향 외측으로 갈수록 좁아진다. 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이의 간격(g)은 은행이 통과할 수 있을 정도로 충분히 넓게 형성된다.

유입공(112)을 통해 공급된 은행열매는 제2 판부재(120)의 회전에 의해 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이 공간에서 껍질이 깨지고, 알맹이와 깨진 껍질은 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이의 간격(g)을 통해 반경 방향 외측으로 배출된다.

제2 판부재(120)의 중심에 적어도 하나의 돌기 부재(125)가 구비된다. 본 실시 예에서 돌기 부재(125)는 하나로 이루어진다. 도 8은 본 발명의 변형 예에 따른 판부재를 도시한 것으로서, 도 8을 참조하면 돌기 부재(125)는 축을 중심으로 원주 방향을 따라 방사형으로 복수개로 이루어질 수 있고 반경 방향으로도 복수 개의 열을 이루어 배치될 수 있다.

돌기 부재(125)는 제2 판부재(120)의 제2 수용홈(121)의 바닥면으로부터 제1 판부재(110)를 향해 축 방향으로 돌출 연장된다. 돌기 부재(125)는 제1 수용홈(111)의 바닥면에 인접한 곳까지 연장 형성된다. 돌기 부재(125)는 제2 판부재(120)를 회전시키는 모터의 회전축(211)에 연결되는 베어링 부재의 바닥면에서 일체로 형성될 수 있다. 또는 제2 판부재(120)의 중심에 형성된 홀에 연결 부재가 관통 형성되고, 이 연결 부재에 모터의 회전축(211)이 결합되며, 돌기 부재(125)는 연결 부재에 일체로 형성될 수 있다.

돌기 부재(125)는 베어링 부재 또는 연결 부재를 제2 판부재(120)에 체결함으로써 제2 판부재(120)에 결합된다. 제2 판부재(120)의 회전에 의해 돌기 부재(125)도 함께 축을 중심으로 회전된다. 제2 판부재(120)로부터 베어링 부재 또는 연결 부재를 탈착 가능하게 구성하여 필요에 따라 돌기 부재(125)의 돌출 길이, 크기, 개수 등을 적절히 변경할 수 있다.

돌기 부재(125)는 제1 판부재(110)의 중심에 형성된 유입공(112)로부터 공급된 은행이 제2 판부재(120)의 회전에 따라 중심 부위에서 반경 방향 외측으로 이동하도록 밀어내는 작용을 한다.

제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이 공간으로 공급된 은행은 반경 방향으로 중심 부위에서 넓은 공간에 의해 제2 판부재(120)의 회전에 의해 껍질 파괴가 일어나지 않는다. 돌기 부재(125)는 중심부의 은행을 반경 방향 외측으로 밀어내어 은행은 점차 좁은 외측 공간부로 이동한다. 은행은 제1 수용홈(111)과 제2 수용홈(112) 사이에 끼는 곳까지 이동하여, 껍질(98)이 파괴되어 알맹이(99)로부터 분리된다. 분리된 껍질(98)과 알맹이(99)는 함께 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)의 간격(g)을 통해 반경 방향으로 배출된다.

제1 수용홈(111)의 굴곡 각도(A1)는 제2 수용홈(121)의 굴곡 각도(A2)와 서로 다르게 형성되어 비대칭으로 이루어진다. 이러한 제1 수용홈(111)과 제2 수용홈(121)의 비대칭 형상을 통해, 그 사이에 위치한 은행은 제2 판부재(120)의 회전시 마찰력을 받아 껍질의 파손이 이루어진다.

더욱 바람직하게는, 제1 수용홈(111)의 굴곡 각도(A1)는 제2 수용홈(121)의 굴곡 각도(A2)보다 크게 형성된다. 제1 수용홈(111)과 제2 수용홈(121)은 모두 은행을 수용하는 기능을 한다. 제2 판부재(120)의 회전에 의해 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이 공간의 은행은 소정의 원심력을 받게 됨과 아울러 돌기 부재(125)에 의해 안내되어 반경 방향 외측으로 이동한다.

제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이 공간은 반경 방향 외측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되어, 은행은 소정 위치에서 제1 수용홈(111)과 제2 수용홈(121)의 사이에 끼게 된다. 이 경우, 제1 판부재(110)는 고정되어 제1 수용홈(111)은 은행을 지지하는 역할을 하며, 제2 판부재(120)는 회전되어 제2 수용홈(121)은 은행의 표면과 마찰을 일으켜 껍질을 파괴하는 역할을 한다.

제1 수용홈(111)이 제2 수용홈(112)보다 굴곡 각도가 크게 형성된 것은 제1 수용홈(111)이 제2 수용홈(112)보다 더 깊게 파여있다는 의미이다. 따라서, 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이 공간의 은행은 축 방향으로 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 사이의 중간 지점에서 제2 수용홈(121)보다 제1 수용홈(111) 측으로 더 많이 치우쳐 있다. 이로 인해, 제2 판부재(120)가 회전 시 은행이 제1 수용홈(111)에 더 많은 부분이 위치해 지지된 상태에서 제2 수용홈(121)의 바닥면과 마찰을 일으켜 껍질이 파손됨에 따라, 알맹이에 가해지는 힘에 의한 파손 위험을 최소화할 수 있다.

제1 수용홈(111)의 굴곡 각도(A1)는 10° 내지 20°로 이루어지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 제1 수용홈(111)의 굴곡 각도(A1)는 14°로 이루어지도록 한다. 제1 수용홈(111)이 10°미만으로 형성될 경우 은행이 제2 수용홈(121) 측으로 더 많이 치우친 상태로 마찰을 일으켜 은행이 짖이겨지며 너무 잘게 부셔져 마치 죽(점성이 있는 액체 형태)의 형태로 배출된다. 또한, 제1 수용홈(111)이 20°보다 클 경우 은행이 제1 수용홈(111) 측으로 너무 많이 치우져 껍질이 원활히 분리되지 않는다.

아울러, 제2 수용홈(121)의 굴곡 각도(A2)는 3° 내지 8°로 이루어지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 제2 수용홈(121)의 굴곡 각도(A2)는 5°로 이루어지도록 한다. 제2 수용홈(121)이 3°미만으로 형성될 경우(거의 평평한 면에 가까워질수록) 제2 판부재(120)의 회전시 은행이 제2 수용홈(121)의 바닥면에 의 해 가해지는 마찰력이 너무 커져 알맹이의 파손이 자주 일어난다. 또한, 제2 수용홈(121)이 8°보다 클 경우 제2 판부재(120)의 회전시 은행이 제2 수용홈(121)의 바닥면에 의해 가해지는 마찰력이 너무 작아져 껍질이 원활히 분리되지 않는다.

간격 조절부(200)는 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 간의 이격 거리를 조절한다. 도 7을 참조하면, 선반(230)에 베이스(220)가 슬라이딩 가능하게 장착되며, 선반(230)에는 베이스(220)의 슬라이딩 폭을 미세 조절할 수 있는 레일(231)이 형성된다. 베이스(220)의 상부에는 모터(210)가 결합되며, 모터(210)의 회전축(211)은 제2 판부재(120)와 결합된다. 베이스(220)를 선반(230)에 대해 슬라이딩 이동시킴에 따라, 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120) 간의 간격을 미세 조절할 수 있다. 베이스(220)의 슬라이딩 구동은 수동으로 조작하거나 별도의 구동 모터를 이용하여 자동으로 구현할 수 있다.

공급부(300)는 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)의 축 방향 사이로 은행을 공급한다. 공급부(300)는 호퍼(310)를 구비하며, 호퍼(310)는 제1 판부재(110)의 측면에 형성된 유입공(112)에 연결된다.

배출부(400)는 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)의 사이에서 분리된 은행과 껍질을 배출한다. 배출부(400)는 배출 통부재(410)와, 에어팬(420)과, 껍질 수용부(440) 및 알맹이 수용부(450)를 포함한다.

배출 통부재(410)는 제1 판부재(110) 및 제2 판부재(120)의 하부에 구비된다. 에어팬(420)은 배출 통부재(410)의 내부에 회전 가능하게 마련된다. 에어팬(420)의 회전에 의해 배출 통부재(410)로 떨어진 껍질을 흡입하며, 흡입된 껍질은 상부로 이동하여 배출관(430)을 따라 껍질 수용부(440)에 수용된다. 에어팬(420)의 회전에 의한 흡입력은 은행 알맹이는 흡입하지 못하고 껍질만 흡입할 수 있는 정도로 설정될 수 있다. 배출 통부재(410)에는 흡입력을 조절할 수 있는 공기 구멍(415)과 이 공기 구멍(415)을 개폐하는 도어(416)가 구비될 수 있다.

또한, 제1 판부재(110)와 제2 판부재(120)의 반경 방향 외측에는 배출되는 은행 껍질과 알맹이를 배출 통부재(410) 측으로 안내하는 상부커버(408) 및 하부커버(409)를 구비할 수 있다.

알맹이 수용부(450)는 배출 통부재(410)의 하부에 구비되어, 껍질과 분리된 알맹이를 수용한다. 또한, 배출 통부재(410)의 내부에 복수개의 경사부재(411)가 구비된다. 경사부재(411)는 공기의 유동 방향과 나란하게 계단형으로 이루어진다. 경사부재(411)는 껍질과 분리된 알맹이를 하부로 차례로 낙하시켜 알맹이 수용부(450)로 수용되도록 한다.

계단형의 경사부재(411)를 통해, 알맹이와 껍질은 계단형 구조를 타고 통통 튀면서 하부로 낙하하며, 이 과정에서 껍질은 에어팬(420)의 흡입력에 의해 상부로 빨려 올라가고 알맹이만 중력에 의해 하부로 낙하한다. 이로 인해, 알맹이와 껍질이 경사부재(411)에 반복적으로 여러 번 충돌하면서 알맹이와 껍질의 분리가 더욱 확실하게 이루어지며, 알맹이에 붙어 있을 수 있는 껍질을 완전하게 분리하여 분리 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 은행껍질 분리장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 은행껍질 분리장치 10: 본체
98: 껍질 99: 알맹이
100: 분리부 110: 제1 판부재
111: 제1 수용홈 112: 유입공
120: 제2 판부재 121: 제2 수용홈
125: 돌기 부재 300: 공급부
310: 호퍼 400: 배출부
410: 배출 통부재 411: 경사부재
420: 에어팬