KR100754454B1 - 분쇄-연마 장치 및 그것을 포함하는 두유 제조기 및제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주기적으로 액상의 또는 액체와 혼합된 재료를 분쇄하고 연마하기 위한 분쇄-연마장치에 관한 것으로써, 상기 장치는 주로 모터, 호퍼, 분쇄-연마부와 재료 재순환부로 구성된다. 상기 분쇄-연마부는 거친 분쇄 부분과 고운 연마 부분을 포함하고, 상기 고운 연마 부분은 한쌍의 연마 부품으로 구성되며, 상기 재료 재순환부는 상기 분쇄-연마부분의 하류에 위치하는 펌프와 재순환관으로 구성된다. 본 발명은 또한 상기 분쇄-연마 장치를 사용하는 두유 제조기를 공개하며, 재료를 주기적으로 분쇄하고 연마하는 방법 및 두유를 제조하는 방법을 공개한다. 본 발명에서 공개된 설비는 작동시 저소음과 낮은 에너지 소비의 이점을 가지고 있어 제조에 적합하다.

두유, 우유, 제조, 분쇄, 연마, 글라인더, 가정용 두유제조기

Description

분쇄-연마 장치 및 그것을 포함하는 두유 제조기 및 제조방법 {CRUSHING AND GRINDING MILL AND SOYBEAN MILK MAKER WITH THE MILL AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 분쇄와 연마하는 분야에 관한 것으로써, 특히 분쇄-연마 장치와, 주기적으로 재료를 분쇄하고 연마하는 방법에 관한 것이다. 그리고 더 나아가 상기 분쇄-연마장치를 사용하는 두유 제조기와 두유 제조 방법에 관한 것이다.

의학, 미용, 마약, 정밀화학 및 식품산업등의 분야에서 사용되는 전통적인 콜로이드 제조기에 있어서, 원뿔-구조 또는 디스크-구조이든간에, 밀링의 작동거리는 밀(mill) 도구의 크기의 한계 때문에 짧다. 매우 곱게 연마된 재료를 얻기 위하여는 장비는 대개 부피가 큰 구조이다. 회전하고 고정되는 밀(mill) 본체의 제조공정은 복잡하고 비용이 많이들 뿐만 아니라, 모터가 매우 높은 속도, 대개 1분에 약 8000회전의 속도로 작동되어야 하는바, 큰 소음과 큰 전력의 소비를 유발한다

가정용 두유제조기의 종전 기술에서는, 소형화를 달성하기 위하여, 연마장치는 매우 높은 속도로 작동되고, 그 결과 분쇄날은 필터 거즈에 있는 콩을 때리고 분쇄하며, 여기서 두유는 거즈를 통하여 정화된 후 음용할 수 있도록 끓여진다. 그 결과 주목할만한 불이익은 다음과 같다. 날개의 높은 회전속도, 작동시 큰 소음, 두유의 낮은 생산률, 두유의 농도와 양을 조절하는 범위의 협소, 그리고 거즈 청소의 어려움등이 그것이다. CN2273965Y "어셈블된 타입의 자동 사이클 미니 두유제조기"에서 공개된 바와 같이, 연마장치는 고정자(예를 들어 고정식 글라인더)와 회전자(예를 들어 회전식 글라인더)로 구성된다. 발명자는 고정자와 회전자의 디자인과 제조 모두 복잡하고 어렵다고 믿으며, 또한 종래의 공정과 기술하에서는 통합된 체계를 얻는 것은 불가능하다고 믿는다. 따라서 어셈블된 배열은 고정자와 회전자를 사용하며, 그 결과 수 많은 밀(mill) 부와, 조립시 필요한 큰 거대한 노동 그리고 큰 실패율을 초래했다. 그 작동 원리는 재료가 어셈블된 고정자와 회전자 사이에서 상대적으로 빠른 회전에 의하여 발생된 주기적 힘에 의하여 밀리고 당겨짐에 따라 분쇄되고 연마되며, 그 결과 재료는 "연마된 후에 낮은 고리모양의 틈으로 높은 속도로 새어나가게 된다." 그러므로, 높은 회전 속도는 또한 큰 소음의 불이익을 야기하게 된다.

전통적인 콜로이드 밀(mills)에서의 전술한 불이익의 관점에서, 본 발명의 목적은 액상 또는 액체와 혼합된 재료를 연마하는 분쇄-연마장치를 제공하는 것이며, 그에 대한 방법을 제공하는 것이다. 상기 장치는 소음과 에너지 소비가 적으며, 쉽게 소형화되고 제조될 수 있다.

본 발명은 또한 두유 제조기와 두유 제조를 위한 방법을 제공한다. 상기 두유 제조기는 상기 분쇄-연마장치를 사용하며, 종래의 두유제조기의 문제점,(예를 들어 큰 소음, 낮은 우유 생산률등)을 해결할 수 있다.

본 발명에 의하여 제공되는 분쇄-연마 장치는 주로 모터, 호퍼, 분쇄-연마 부 그리고 재료 재순환부로 구성되며, 상기 분쇄-연마부는 거친 분쇄 부분과 고운 연마 부분으로 구성되며, 상기 고운 연마 부분은 한쌍의 연마 부품을 포함하며, 그리고 상기 재료 순환부는 상기 분쇄-연마부의 하류에 위치하는 펌프와 재순환관으로 구성된다는 점에 특징이 있다.

본 발명에 의해 제공되는 분쇄-연마 장치는 거친 분쇄 부분과 고운 연마 부분으로 구성되며, 재료는 외부의 재순환 매케니즘을 통하여 주기적으로 연마되기 때문에 연마 부품의 회전속도는 크게 감소될 수 있으며, 따라서 소음과 에너지 소모도 감소한다.

본 발명은 또한 액상에서 또는 액체와 혼합된 재료를 주기적으로 분쇄하고 연마하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 재료 공급, 재료 분쇄 및 연마, 그리고 재료를 재순환하는 공정을 포함하며, 재료는 거칠게 분쇄된 후 분쇄-연마부의 하류에 위치하는 펌프와 재순환관을 통화여 분쇄-연마실(chamber)의 외부에서 재순환된 후에 곱게 연마되며, 그결과 슬러리 안의 재료입자의 분말도와 균일도는 향상된다. 회전자는 분쇄-연마공정 동안 분당 1000내지3000 라운드의 회전속도를 가진다.

두유제조기의 소음과 실패율을 줄이기 위하여, 그리고 우유의 생산율을 향상시키기 위하여, 본 발명은 두유제조기에서 상기 분쇄-연마 장치를 적용한다. 이와같은 분쇄-연마 장치를 사용하는 두유제조기는 우유-생성 부분, 우유-비등 부분, 그리고 회로 제어 시스템으로 이루어진다. 우유-생성 부분은 모터, 호퍼, 물탱크, 분쇄-연마부 그리고 물질 재순환부로 구성되며, 우유-비등 부분은 전기적인 가열장치와 보일링 컵으로 구성되며, 회로 제어 시스템은 제어 회로판과 제어밸브 어셈블리로 구성된다. 그리고 상기 분쇄-연마 부분은 거친 분쇄 부분과 고운 연마 부분을 포함하며, 상기 고운 연마 부분은 한쌍의 연마 부품으로 구성된다. 그리고 상기 재료 재순환부는 재순환 펌프, 제어밸브 어셈블리와 상기 분쇄-연마부의 하류에 위치하는 관으로 구성되는 특징이 있다. 재순환 펌프의 배출구는 상기 제어밸브 어셈블리의 입구에 연결되고, 상기 재순환관의 일단은 상기 제어밸브 어셈블리의 배출구에 연결되며, 상기 재순환관의 타단은 호퍼로 연결된다.

본 발명에 의해 제공되는 이와 같은 타입의 두유제조기는 구조면에서 컴팩트하고, 조합하기 쉬우며, 실패율이 적고, 소음이 적은 장점이 있다. 게다가 우유 생산 비율이 높으며, 청소하기에 쉽다.

본 발명은 또한 재료 공급, 분쇄, 슬러리 생성 그리고 우유 비등을 포함하는 두유 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은 콩은 곱게 연마되기 전에 거칠게 연마되며, 그리고 나서 재순환관을 통하여 분쇄-연마 실의 외부로 재순환되는 특징이 있으며, 슬러리의 재료 입자의 분말도와 균일성을 향상시키기 위하여 분쇄-연마 공정동안 회전자는 분당 1000내지 3000회전의 회전속도를 가진 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

상기 방법에서 우유 생성률과 두유의 맛을 더욱 향상기키기 위하여 재료에 공급되는 물은 재료가 분쇄 및 연마되기 전에 80℃∼95℃로 가열된다. 상기 탱크의 물은 가열요소에 의하여 미리 예열될 수 있으며, 그 결과 슬러리의 온도는 분쇄-연마실의 외부에서 재순환할 때, 확실하게 70℃∼93℃를 유지하게 된다. 물탱크의 가열된 물은 또한 우유생성공정이 끝난후, 우유생성장치를 자동으로 세척하는데 사용할 수 있으며, 그 결과 우유제조장치는 청소하기 어렵다는 문제점이 또한 해결된다.

본발명에 따른 분쇄-연마장치가 재료를 연마하는데 사용될 때, 그리고 본 발명에 따른 두유제조기가 두유 생산에 사용될 때, 회전자는 바람직하게는 분쇄-연마공정동안 분당 2800내지 2900 회전하는 회전속도를 가진다. 기술적 요구는 이러한 속도로 충족될 수 있으며, 작동 소음은 50데시벨 내지 60데시벨을 넘지 않을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 분쇄-연마 장치의 일 실시예의 구조적 표현이다.

도 2는 도 1의 A-A라인에 따른 단면도이다.

도 3은 도 1의 C-C라인에 따른 단면도이다.

도 4는 글라인딩 챔버의 부분 개략도이다.

도 5a-5b는 분쇄날의 평면도이다.

도 6a-6c는 분쇄날 3종류의 수직 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 두유제조기의 일 실시예의 단면도이다.

도 8은 도 7의 E-E라인에 따른 단면도이다.

도 9는 도 7의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1. 호퍼; 2.분쇄날; 3. 리테이너 링; 4.분쇄실; 5. 고정식 글라인더의 상부 밀폐 링; 6.고정식 글라인더; 7.회전식 글라인더; 8.임펠러; 9.고정식 글라인더의 하부 밀폐 링; 10.모터 축; 11. 모터 전방 커버; 12. 모터 축의 밀폐 링; 13. 모터축의 베어링. 14. 모터 회전자; 15. 모터 케이스; 16. 모터 후방 커버; 17. 배출관; 18. 재순환관; 19. 제어밸브 어셈블리; 20.슬러리 방출관; 21. 모터 축의 밀폐 링 뚜껑; 22. 회로 콘트롤러; 23. 송풍기 날개; 24. 방출하는 배출구; 25. 호퍼 커버; 26. 물 공급장치; 27. 물 공급장치 유입관; 28.공급 슬러리를 위한 재순환관; 29. 물 공급장치의 통풍구 30. 하우징 31. 슬러리 입구; 32. 필터; 33. 제어 회로판; 34. 오버플로우 방지 전극 서포터; 35. 오버플로우 방지 전극; 36. 보일링 컵의 덮개; 37. 보일링 컵; 38. 보일링 컵의 손잡이; 39. 배수관, 40. 전기 가열 원반; 41. 베이스; 42. 가열장치를 고정하는 플레이트; 43. 온도 센서; 44. 전기 가열 튜브; 45. 물탱크; 46. 물펌프의 배출관; 47.물펌프의 입구관; 48. 물 수위 센서; 49. 물펌프; 50. 물 흡입 밸브; 51. 제어패널

본 발명은 본 발명의 더 좋은 설명을 제공하기 위하여 첨부된 도면과 실시예와 관련하여 논의한다.

실시예 1.

도 1,2,3,4는 본 발명의 분쇄-연마장치의 바람직한 실시예를 보여준다. 상기 장치의 고운 연마 부분은 고정식 글라인더(6)의 내벽과, 회전식 글라인더(7)의 외벽에 분쇄기 톱니(mill teeth)가 고르게 분포된 고정식 글라인더(6)와 회전식 글라인더(7)로 구성된다. 회전식 글라인더(7)은 고정식 글라인더(6) 내부에 고정되며, 그 사이에는 동적 회전간격이 있으며, 상기 틈의 크기는 양측 모두 0.03mm 내지 0.6mm이다. 고정식 글라인더(6)의 하단은 고정식 글라인더(6)의 하부면과 모터 상부커버(11) 사이에 설치되는 고정식 글라인더의 바닥 밀폐 링(9)으로 볼트를 통하여 모터 전방커버(11)에 고정된다. 회전식 글라인더(7)는 축상의 얼라인트먼트로 튼튼하게 모터 축(10)에 고정되고, 나사에 의하여 모터 축(10)의 전단에 고정된다. 분쇄 날(2)은 회전식 글라인더(7)의 상단면위에 일체로 형성되며, 그 결과 회전식 글라인더는 거친-분쇄 부분을 형성한다. 재순환 시스템은 호퍼(1), 분쇄-연마실 안에 있는 임펠러 펌프의 임펠러(8), 배출관(17), 재어밸브 어셈블리(19), 재순환관(18) 그리고 슬러리 배출관(20)으로 구성된다. 휴지 각도(repose angle)(β)를 갖는 호퍼(1)는 고정식 글라인더(6)의 상단의 외벽에 나사결합에 의해 고정되고, 고정식 글라인더의 상부 밀폐 링(5)은 튼튼하게 밀봉하기 위하여 고정식 글라인더(6)의 상단에 설치된다. 배출구(24)는 모터 전방 커버(11)에 설치된다. 임펠러 펌프의 임페러(8)는 회전식 글라인더(7)의 밑에 배열되며, 그리고 임펠러(8)는 회전 글라인더(7)와 같은 축을 가지고 있다. 상기 실시예에서, 임펠러(8)와 회전 글라인더(7)는 일체로 형성되며 따라서 전체 재순환 분쇄 장치의 구조는 컴팩트하게 된다. 배출관(17)은 제어밸브 어셈블리(19)의 입구와 연결되고, 재순환관(18)의 일단은 제어밸브 어셈블리(19)의 배출구와 연결되며, 반면에 재순환관(18)의 타단은 호퍼(1)에 이르게 되고, 슬러리 배출관(20)의 일단은 제어밸브 어셈블리(19)의 타단에 연결된다. 회로 컨트롤러(22)는 모터와 제어밸브 어셈블리(19)에 연결된다. 모터 전방 커버(11)은 볼트결합에 의해 모터 케이스(15)에 고정되고, 모터축의 전단의 축 베어링(13)은 모터 전방커버(11)안에 단단하게 끼워 넣어진다, 그리고 모터 축의 밀폐 링(12)은 가압된 모터 축 밀폐 링의 덮개(21)의 전단면 위의 모터 축 베어링(13) 상에 설치된다. 모터는 송풍기 날개(23)를 통하여 강제적으로 냉각된다.

제어밸브 어셈블리(19)는 전자 밸브, 전기적제어 가변밸브 등이 사용될 수 있다.

호퍼(1)의 휴지 각도(β)는 25℃∼40℃, 바람직하게는 29℃∼35℃가 되며, 그 결과, 호퍼(1)의 재료는 부드럽게 아래로 흘러갈 수 있다.

도 4에서 보듯이 리테이너 링(3)은 재료가 분쇄하는 동안 상향으로 오버플로워하지 못하도록 호퍼(1)의 하단에 설치되며, 그 결과 재료는 확실하게 분쇄-연마 실에서 위에서부터 바닥으로 순환하게 된다. 회전식 글라인더(7)가 46mm의 직경을 갖는 경우, 리테이너 링(3)의 내부 직경(D)는 반드시 15mm 내지 50mm사이에 있어야 하며, 가장 바람직하게는 36mm 내지 38.5mm 사이에 있어야 한다. 상기 사이즈가 36mm 내지 38.5mm사이인 경우, 장치는 높은 속도와 고효율로 연마할 수 있는 반면에, 작거나 큰 사이즈는 재료의 부드럽게 하향 유동을 유도하지 못하거나, 일부 재료는 연마공정의 마지막 단계인 분쇄실(4)에 들어갈 수 없다. 또한, 분쇄실(4)의 높이(H)는 10mm 내지 35mm 사이여야 하며, 가장 바람직하게는 18mm 내지 21mm 사이 여야 한다. 상기의 가장 바람직한 높이 범위에서는, 장치는 높은 연마 속도 및 효율성을 얻을 수 있다. 높이(H)가 상기 밸브보다 클때에는 호퍼(1)안의 재료를 분쇄실(4)로 들여보내는 것은 어려우며, 높이(H)가 상기 밸브보다 작을때는 재료가 부드럽게 흘러내려가지 못할지도 모른다. 연마속도에 영향을 주는 또하나의 요소는 분쇄날(2)의 높이(h)이다. 회전식 글라인더(7)가 46mm의 직경을 가지는 경우, 분쇄날(2)의 높이(h)는 3mm 내지 20mm사이에 있어야 하며, 가장 바람직하게는 7mm 내지 10mm사이에 있어야 한다. 만약 h가 상기 밸브보다 적으면 연마속도가 느려지고, h가 상기 밸브보다 크면 장치는 막히게 되는 경향이 있으며, 그 결과 정확하게 동작하는 것을 실패하게 된다.

한편, 분쇄날(2)의 모양은 또한 연마속도에 영향을 줄 수 있다. 분쇄날의 바람직한 구조는 도 5a 또는 5b에 도시된다. 분쇄날(2)은 주날개 영역(A₁), 이행 영역 (A₂) 그리고 보조날개 영역(A₃)을 포함한다. 이들의 외부 날은 도5a에서 보여지듯이 파선이거나 또는 도 5b에서 보여지듯이 상기 파선에 연결되어 부드럽게 이행되는 곡선일 수도 있다. 주날개 영역(A₁)은 재료 입자를 1차 분쇄하고 흡입하는 역할을 하며, 이동 영역(A₂)에서는 1차 분쇄된재료를 보조날개 영역(A₃)으로 이동시키며, 보조날개 영역(A₃)은 전달된 재료를 회전식과 고정식 글라인더 사이의 분쇄실에 최종적으로 공급하는 역할을 한다. 분쇄날의 상기 주날개 영역(A1)은 기울기(α) 예를 들면 100°내지 165°의 가장 바람직하게는 135°내지 145°의 ∠T₁O₁N 를 가지 며, 보조 칼날영역(A₃)의 경사도(θ) 예를 들면 ∠PO₂T₂ 는 10°내지 70° 가장 바람직하게는 35°내지 50°를 갖는다. 주날개 영역(A₁)의 공급입구의 분쇄날 최고점(O₁)에서부터 회전식 글라인더(7)의 외측 가장자리(N)까지의 거리, 예를 들면 X는 2mm 내지 15mm, 가장 바람직하게는 3mm 내지 8mm이며, 회전식 글라인더(7)의 직경(φ)이 46mm인 경우에는 X는 6.5mm 내지 7.5mm 사이인 것이 가장 바람직하다. 이 거리에서 최적의 공급각을 갖게 되며 이 장치의 연마속도가 향상된다. 분쇄날(2)의 수직윤곽선(Y)은 도 6a에서 도시된 바와 같이 곡선 또는 도 6b나 6c에서 도시된 바와 같이 직선될 수도 있으며, 이러한 수직 윤곽선(Y)은 분쇄날(2)이 도 5a 또는 도 5b의 어떤 구성을 가지더라도 다른 연마 재료를 위하여 사용될 수 있다.

본 실시예에서, 회전식 글라인더(7)와 고정식 글라인더(6)는 모두 오른방향 톱니(right-tooth) 타입이며, 양쪽 측면에 0.03mm 내지 0.6mm의 동적인 틈을 가지고 있다. 회전식 글라인더(7)과 회전식 글라인더(6)는 또한 비대칭-톱니(skewed-tooth)와 뾰족한 톱니(tapered-tooth) 구조를 가질수 있다. 그들은 단일의 계단모양 또는 복수의 계단모양일 수 있다. 톱니의 횡단부는 직사각형, 계단모양 또는 뾰족한 모양이다.

고정식 글라인더(6)와 회전식 글라인더(7)로 구성된 고운 연마 부분은 각각에 대하여 역회전하는 한쌍의 맷돌로 치환될 수 있으며, 그곳의 연마면은 수평면이 된다.

분쇄 연마 창치의 거친 분쇄 부분과 고운 연마 부분은 도1에서 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수 있고, 그들은 서로에 대하여 분리될 수 있으며, 예를 들면, 분쇄날(2)는 모터 회전축 위에 분리되어 올려져 있다. 일체로 형성된 구조에 있어서 또 다른 바람직한 실시예는, 고정식 글라인더(6)와 회전식 글라인더(7)의 상단 사이의 틈은 V-모양의 개방을 형성하기 위하여 넓어질수 있으며, 그 결과 재료입자들을 처음으로 분쇄하는 거친 분쇄 부분을 직접 형성하게 되고, 분쇄날(2)의 위치에서 더 연마를 하기 위하여 재료입자들을 고운 연마 부분의 하류에 들여보낸다. 개방 틈의 크기는 분쇄될 재료입자들의 사이즈 크기에 의해 정해진다.

재순환 시스템에 사용되는 펌프의 임펠러(8)는 독립 임펠러일수 있고, 모터축(10) 위에 올려져 있다. 상기 펌프는 종래기술의 적절한 유동펌프이며, 연마 실의 위부 위에 올려질 수 있다.

분쇄와 연마 공정의 단계는 다음과 같다.

a: 분쇄될 액상 또는 액체와 혼합된 재료를 호퍼(1)에 넣는 단계

b: 회전식 글라인더(7), 회전식 글라인더 상부의 분쇄날(2), 임펠러 펌프의 임펠러(8)를 작동하기 위하여 회로 콘트롤러(22)를 통하여 프로그램된 절차에 따라 모터를 시작하고, 제어밸브 어셈블리(19)에 의해 순환상태로 세팅 단계.

c: 임펠러 펌프의 임펠러(8)의 흡입하에서, 분쇄날(2)에 의해 분쇄되고, 회전식 글라인더(7)와 고정식 글라인더(6) 사이에서 연마되는 재료들은 배출구(24), 배출관(17), 제어밸브 어셈블리(19)와 재순환관(18)을 통과하여 호퍼(1)에 피드백 되는 단계.

d: 재료가 연속적으로 재순환, 분쇄, 연마 후에 착유 제품과 만나게 되면, 회로 컨트롤러(22)가 프로그램된 절차에 의해 제어밸브 어셈블리(19)를 작동시키며, 그결과 제어밸브 어셈블리(19)는 슬러리 배출 상태에 있게 되고, 그리고 나서 슬러리는 슬러리 배출관(20)을 통하여 배출되는 단계.

e: 회로 컨트롤러(22)는 프로그램된 절차에 의해 모터를 제어하며, 그결과 모터는 대기상태에 있게 되며, 전체 연마공정은 종료되는 단계.

슬러리가 완벽하게 배출된 후, 청소공정이 시작된다. 본 장치는 호퍼로부터 청소 액체(cleaning liquid)를 첨가한 후 상기에서 설시된 공정을 반복함으로써 자동으로 청소할 수 있다.

물론, 일부 재료에 있어서는, 분쇄 요건을 충족하기 위해서는, 본 분쇄 및 연마 장치를 사용시 분쇄와 연마를 반복하는 것이 불필요하다. 이 경우, 본 분쇄와 연마 장치는 바로 분쇄되고 연마된 재료를 제어밸브(19)의 통제하에 배출한다

종래기술에 의하면, 회전식 글라인더(7)은 커플링 조인트를 통하여 모터축과 연결될 수 있다. 명백하게, 이러한 결합구조는 비교적 복잡하고, 높은 설치 요건을 야기시킨다.

실시예 2

도 7,8,9에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 두유 제조기의 바람직한 실시예는 우유-제조 부분과 우유-비등 부분과 회로제어시스템으로 구성된다.

a: 우유-제조 부분은 우유-제조 장치, 물공급시스템, 순환시스템, 모터 와 제어 회로판으로 구성된다. 우유-제조장치는 콩과 완두를 분쇄하고 연마하기 위하 여 주로 실시예 1에 따른 분쇄 및 연마장치의 형태로 이루어지며, 여기서 호퍼(1), 분쇄날(2), 리테이너 링(3), 분쇄실(4), 고정식 글라인더의 상부 밀폐 링(5) 고정식 글라인더(6), 회전식 글라인더(7), 임펠러(8), 고정식 글라인더의 하부 밀폐 링(9), 모터 축(10), 모터 전방커버(11), 모터 축의 밀폐 링(12), 모터축의 베어링(13), 모터 회전자(14), 모터 케이스(15), 모터 후방 커버(16), 배출관(17), 모터축의 밀폐 링을 위한 덮개(21), 송풍기 날개(23)의 구조, 모양, 연결은 모두 실시예 1의 분쇄-연마장치의 것과 동일하다. 물 공급 시스템은 물탱크(45), 물 펌프(49), 물 펌프의 유입관(47), 물 펌프의 배출관(46), 물 흡입밸브(50), 물 공급장치(26), 그리고 물 공급장치의 유입관(27)로 구성된다. 가열장치는 물탱크안에 설치된다. 가열기구를 고정하는 플레이트(42)와 물 레벨 센서(48)는 물탱브(45)의 벽에 고정되고, 전기적 가열튜브(44)와 온도 센서(43)는 가열기구를 고정하는 플레이트(42)위에 끼워넣어진다. 물 유입밸브(50)은 물탱크(45)와 연결된다. 재순환 시스템은 임펠러 펌프의 임펠러(8)과, 슬러리 공급을 위한 재순환관(28), 배출관(17), 재순환관(18), 슬러리 배출관(20) 그리고 배수관(39)으로 구성된다. 전기적으로 제어된 변화 밸브 제어밸브 어셈블리(19)로서 수행하게 된다. 보일링 컵(37)은 배출 관(20)을 경유하여 다른 전기제어 변환밸브의 배출구와 연결된다. 방출하는 배출구(24)는 배출관(17)에 연결되며, 또한 배출관(17)의 타단은 전기제어 변환밸브에 연결된다. 재순환관(18)의 일단은 전기제어 변환밸브의 밸출구에 연결되고, 타단은 물 공급장치(26)위에 고정된 슬러리(28)를 공급하는 재순환관에 연결된다. 슬러리 방출관(20)의 일단은 전기제어 변환밸브의 다른 배출구와 연결되고, 상기 방출관 (20)의 타단은 보일링 컵의 덮개(36)상의 슬러리 유입구(31)와 연결된다.

배수관(39)의 일단은 배출장치(도면에 도시되지 않았으나, 클로아케(cloacae)로 연결된 연결관 또는 컨테이너일 수 있다)와 연결되고, 타단은 전기제어 변환밸브의 배출구에 연결된다. 제어회로판(33)은 모터와 전기제어 변환밸브에 연결된다. 물 공급장치(26)는 호퍼 커버(25)위에 놓여진다. 물 펌프의 배출관(46)은 물공급장치(26)의 입구관(27)에 연결된다. 물 공급장치(26)은 물을 배분하며, 물은 호퍼(1)의 벽을 따라 흘러내려간다.

b: 우유-비등부분의 보일링 컵(37)은 전기 가열 원반(40)위에 설치된다. 보일링 컵(37)의 바닥은 구형이 바람직하며, 상기 구(R)는 넓은 온도 전도지역을 이루기 위하여 전기가열원반(40)의 상부 구(R)와 일치되는 것이 바람직하다. 전기 가열원반(40)은 나사에 의해 바닥면에 고정된다. 보일링컵의 덮개(36)위에 고정된 슬러리 입구(31)는 슬러리 배출관(20)과 결합된다. 보일링컵의 덮개(36)위에 고정된 오버플로우 방지 전극(35)은 탄성력 있는 접촉의 방식으로 하우징(30)에 고정된 오버플로우 방지 전극 지지체(34)와 연결된다. 뿐만 아니라, 전기 가열원반(40)은 또한 전자기 가열요소로 실시될 수 있다. 보일링 컵(37)은 보일링 컵의 손잡이(38)에 의해 분리된다.

c: 회로제어시스템은 제어 회로 판(33)과 제어 패널(51)로 구성된다. 제어 회로판(33)은 각각(연결선 또는 제어회로판의 특별한 구조는 도면에 도시되지 않았으며, 통상의 당업자가 이들의 특색을 아는 것은 어려운 일이 아니다.) 예를 들어 물탱크로 물을 공급하는 것, 물탱크에서 물을 가열하는 것, 물을 호퍼에 공급하는 것 등의 공정을 제어하기 위하여, 모터, 전기제어 변환밸브, 물 펌프(49), 물 흡입 밸브(50), 전기 가열 튜브(44)와 물탱크(45)안의 온도센서(43) 물탱크(45)안의 수위센서(48), 전기 가열 원반(40), 오버플로우 방지 전극 지지대(34), 그리고 하우징(30)에 설치된 제어패널(51)과 연결된다. 사용자가 본 발명에 따른 두유제조기를 분해하고 사용하기 쉽게 하기 위하여 그리고 안전과 위생상태를 보호하기 위하여, 본 발명에 따른 듀유제조기의 우유제조장치의 호퍼커버(25)는 바람직하게 경첩구조를 통하여 하우징(30)에 연결되며, 모든 관은 특별히 식품에 안전한 재료로 만들어진다. 뿐만 아니라 모든 관은 삽입 및 지지 구조(inserting & snapping struction)를 통하여 서로에 대하여 상호연결된다.

물공급장치(26)이 호퍼(1)에 물을 공급할 때, 재료를 더욱 부드럽게 흘러내려보내는 것을 수월하게 하기 위하여, 특히 우유 제조를 쉽게 청소하기 위하여, 물공급장치(26)의 유입관(27)에 연결되는 것이 바람직하며, 물공급장치(26)위에 통풍구(29)를 설치하는 것이 바람직하며, 상기 통풍구를 통하여 물이 호퍼(1)에 공급되며, 더욱 특별하게 물은 통풍구를 통하여 호퍼의 내벽에 분사된다. 따라서 호퍼(1)의 내벽에 붙어있던 재료를 씻어내릴수 있을 뿐만 아니라(이는 재료의 밑으로의 유동에 유리하다), 호퍼(1)에서 생성된 거품이 우유 제조공정이 순환되는 동안 줄어든다.

두유제조기를 작동하면, 제어회로판(33)는 작동상태에 있게 되고, 물 유입 밸브(50)에서 물탱크(45)로 물을 자동으로 공급할도록 지시하게 된다. 수위가 설계된 값에 도달하게 되면, 물탱크(45)의 벽에 설치된 수위센서(48)는 제어 회로판 (33)에 신호를 보내며, 제어회로판(33)은 물 유입밸브(50)에 물 공급 중단을 지시하게 되고,(이러한 장치의 작동원리는 종래의 완전-자동세척장치의 물 공급장치의 것과 유사하며 여기서는 설명하지 않기로 한다.) 그리고 나서, 위에서 설명한 다음 작동절차를 준비하게 된다. 자동화의 정도는 향상되며, 장비는 사용하기에 더욱 편하게 된다.

본 발명에 따른 두유제조기의 바람직한 실시예로서, 도7에서 도시된 바와 같이, 필터(32)는 보일링 컵의 덮개(36)의 슬러리 유입구 위에 비틀어 고정된다. 상기 필터(32)는 단단한 필터 그물(mesh) 또는 구부러 질수 있는 필터 자루(bag)로 되어 있으며, 보다 훌륭한 두유를 좋아하는 사용자의 입맛에 적합하도록 콩을 필터링하는데 사용된다. 필터(32)는 청소하는 동안 슬러리 유입구(31)에서 제거될 수 있으며, 청소후에 슬러리 유입구(31)에 비틀어 고정될수 있다. 작동은 쉽고 편하다.

제어밸브 어셈블리(19)는 또한 전자식 밸브 어셈블리로 형성될 수 있다. 그러나 두유제조기에 사용되는 전기제어 변환밸브는, 전자석 밸브 어셈블리에 비해 공간을 절약하고, 구성요소 수를 줄일수 있다. 변환 밸브의 밸브본체는 물 또는 침전물을 견딜수 없으므로, 개방, 폐쇄, ㅊ전환, 밀봉은 더욱 신뢰할 수 있으며, 그러므로 두유제조기의 수명은 확장된다.

본 발명에 따른 두유제조기의 우유제조공정은.

(1) 젖은 콩 또는 마른 콩을 호퍼에 공급하고, 그 후에 컨트롤 패널을 통하여 전원을 작동하는 단계.

(2) 물탱크에 물을 공급하고, 제어회로판의 통제에 따라 예정된 온도까지 물을 예열하는 단계.

(3) 물펌프가 호퍼에 가열된 물을 공급하고, 주기적으로 슬러리를 생성하도록 모터가 작동하는 단계.

(4) 제어회로판의 통제하에, 설계된 절차에 따라 생성된 최종의 두유를 보일링 컵으로 방출되고 그곳에서 끓여진후, 마시기 위해 방사되는 단계.

(5) 물 펌프가 물을 다시한번 호퍼에 공급하기 위하여 제어 회로판에 의해 제어되며, 우유제조장치는 주기적으로 깨끗해지고, 오염된 물은 배출관을 통하여 배출되는 단계.

(6) 제어회로판(33)이 설비를 통제하여, 모든 설비는 대기상태에 놓이고, 모든 제조공정이 끝나는 단계

본 발명은 주기적으로 액상의 또는 액체와 혼합된 재료를 분쇄하고 연마하기 위한 분쇄-연마장치에 관한 것으로써, 상기 장치는 주로 모터, 호퍼, 분쇄-연마부와 재료 재순환부로 구성된다. 상기 분쇄-연마부는 거친 분쇄 부분과 고운 연마 부분을 포함하고, 상기 고운 연마 부분은 한쌍의 연마 부품으로 구성되며, 상기 재료 재순환부는 상기 분쇄-연마부분의 하류에 위치하는 펌프와 재순환관으로 구성된다. 본 발명은 또한 상기 분쇄-연마 장치를 사용하는 두유 제조기를 공개하며, 재료를 주기적으로 분쇄하고 연마하는 방법 및 두유를 제조하는 방법을 공개한다. 본 발명 에서 공개된 설비는 작동시 저소음과 낮은 에너지 소비의 이점을 가지고 있어 제조에 적합하다.

Claims (23)

1. 거친-분쇄 부분과 고운-연마 부분으로 구성되며 여기서 상기 고운-연마 부분은 고정식 글라인더와 회전식 글라인더로 구성되며, 주기적으로 액상 또는 액체와 혼합된 재료를 분쇄하고 연마하는 분쇄-연마부에 있어서, 상기 거친-분쇄 부분은 고정식 글라인더 실 안에 위치하고, 여기서 거친-분쇄 부분의 날의 외부 표면과 고정식 글라인더 실의 내부 표면 사이의 틈은 날개의 입구부분에서 날개의 바닥부분으로 갈수록 점차 감소되면서 분쇄실이 형성되는 것을 특징으로 하는 분쇄-연마부.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 거친-분쇄 부분은 상기 회전식 글라인더의 상부면 위에 위치하고 상기 회전식 글라인더와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분쇄-연마부.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 거친-분쇄 부분은 회전식 글라인더의 직경이 46mm인 경우에, 7mm 내지 10mm의 높이(h)를 갖는 것을 특징으로 하는 분쇄-연마부.
4. 제 1항에 있어서

   상기 회전식 글라인더와 고정식 글라인더는 모두 오른방향 톱니 형태이며, 그 사이의 틈이 양측 모두 0.03mm 내지 0.6mm 크기인 것을 특징으로 하는 분쇄-연마부.
5. 제 1항에 있어서

   거친-분쇄부분은 주날개 영역, 이동영역, 보조날개 영역을 포함하며, 여기서 이들 영역의 외측 가장자리는 파선 또는 곡선이며, 상기 파선의 연결부분은 부드럽게 이동되며, 분쇄날의 상기 주날개 영역은 135°내지 145°의 경사도(α)를 가지며, 보조날개 영역의 경사도(θ)는 35°내지 50°이며, 주날개 영역의 공급 입구에 위치한 분쇄날 최고점에서부터 회전식 글라인더의 외측 가장자리까지의 거리(X)는 3mm 내지 8mm이며, 그리고 회전식 글라인더의 직경(φ)이 46mm인 경우, X는 6.5mm 내지 7.5mm 사이인 것을 특징으로 하는 분쇄-연마부.
6. 모터, 호퍼, 분쇄-연마부, 그리고 재료 재순환부를 포함하며 여기서 상기 재료 재순환부는 상기 분쇄-연마부의 하류에 위치하는 펌프와 재순환관으로 구성되며 주기적으로 액상 또는 액체와 혼합된 재료를 분쇄하고 연마하는 분쇄-연마 장치에 있어서, 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 따른 분쇄-연마부를 사용하는 것을 특징으로 하는 분쇄-연마 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 펌프는 임펠라 펌프이고, 상기 임펠라 펌프의 임펠라는 회전식 글라인더 밑에 위치하며 회전식 글라인더와 같은 축에 고정되는 것을 특징으로 하는 분쇄-연마 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 호퍼는 바닥 끝에 리테이너 링이 설치되는 것을 특징으로 하는 분쇄-연마장치.
9. 제 6 항에 있어서,

   분쇄실의 높이(H)는 18mm 내지 21mm인 것을 특징으로 하는 분쇄-연마 장치.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 임펠라 펌프의 임펠라는 회전식 글라인더와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 분쇄-연마 장치.
11. 삭제
12. 제 6 항에 있어서,

    상기 호퍼는 휴지각(β)이 29°내지 35°인 것을 특징으로 하는 분쇄-연마장치.
13. 두유-생산 부분, 두유-비등 부분, 그리고 회로제어 시스템을 포함하며, 여기서 두유-비등 부분은 전기 가열장치와 보일링 컵으로 구성되며, 회로 제어시스템은 제어 회로판과 제어밸브 어셈블리로 구성되는 두유제조기에 있어서, 상기 두유-생산 부분은 제 6 항의 분쇄-연마 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 두유 제조기.
14. 제 13 항에 있어서,

    두유제조기에 물탱크가 설치되고, 여기서 가열장치는 상기 물탱크 내에 배열되고, 상기 물탱크의 물은 물 공급장치를 통하여 호퍼에 들어가며, 상기 물 공급장치는 물이 호퍼 벽을 따라 흘러 내려갈수 있도록 물을 분배하는 것을 특징으로 하는 두유제조기.
15. 삭제
16. 제 13 항에 있어서,

    상기 분쇄-연마장치의 펌프는 임펠라 펌프이고, 상기 임펠라 펌프의 임펠라는 회전식 글라인더 밑에 위치하며 회전식 글라인더와 같은 축에 고정되는 것을 특징으로 하는 두유 제조기.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 임펠라 펌프의 임펠라는 회전식 글라인더와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 두유 제조기.
18. 제 13 항에 있어서,

    상기 분쇄-연마장치의 호퍼는 바닥 끝에 리테이너 링이 설치되는 것을 특징으로 하는 두유 제조기.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 분쇄-연마장치의 회전식 글라인더의 직경(φ)이 46mm인 경우, 상기 리테이너 링의 내경은 36∼38.5mm인 것을 특징으로 하는 두유제조기.
20. 제 13항에 있어서,

    상기 분쇄-연마장치의 분쇄실의 높이(H)는 18mm 내지 21mm인 것을 특징으로 하는 두유 제조기.
21. 제 13 항에 있어서,

    상기 분쇄-연마장치의 호퍼는 휴지각(β)이 29°내지 35°인 것을 특징으로 하는 두유 제조기.
22. 재료 공급, 분쇄, 슬러리 제조 그리고 우유-비등 공정을 포함하는 두유제조 방법에 있어서, 물은 재료가 분쇄되고 연마되기 전에 80℃ 내지 95℃까지 가열되고, 콩은 곱게 연마되기 전에 거칠게 분쇄되며, 그리고 생산된 슬러리는 재순환관을 통하여 분쇄-연마실의 외부로 재순환되며, 그 결과 슬러리 내의 재료입자의 분말도와 균일성이 향상되며, 여기서 분쇄-연마 공정시 회전자의 회전속도가 분당 1000회전 내지 3000회전인 것을 특징으로 하는 두유제조방법.
23. 제 22 항에 있어서,

    분쇄-연마 공정시 회전자의 회전속도가 분당 2800회전 내지 2900회전인 것을 특징으로 하는 두유제조방법.

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