KR100952917B1 - 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비 - Google Patents

전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 숙성된 전통고추장을 비살균 또는 살균처리 한 다음 균질하게 혼합한 후, 정량 충진하여 포장하는 후처리 공정을 자동화함으로써, 위생적이고 대량생산이 가능한 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비는, 호퍼와, 상기 호퍼의 타단에 연통되도록 설치된 실린더형상의 본체와, 상기 본체의 내측에 설치되며 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류와, 상기 스크류에 회전력을 전달하기 위해 상기 본체의 일단에 설치된 모터를 포함하는 이송장치와, 상기 이송장치의 본체 타단에 연결된 제1이송관과, 상기 제1이송관의 단부가 연결되고 하부가 개방되어 있으며 내측에 수용부가 형성된 혼합탱크와, 상기 혼합탱크를 지지하는 혼합프레임과, 상기 혼합탱크의 외주면에 설치된 모터와, 상기 모터와 일단이 연결되어 있고 타단은 상기 혼합탱크의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 외주면에 설치된 회전체와, 상기 혼합탱크의 개방된 하부에 외주면의 일부가 연결된 중공형상의 스크류본체와, 상기 스크류본체의 내측에 설치되며 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류와, 상기 스크류에 회전력을 전달하기 위해 상기 스크류본체의 일단에 설치된 스크류모터를 포함하는 혼합수단과, 상기 혼합수단의 스크류본체 타단과 연결되어 있고 제1실린더의 작동에 따라 내측에 회전되는 차단판에 의해 투입구와 배출구가 선택적으로 개폐되는 피스톤밸브가 설치된 프레임과, 상기 피스톤밸브의 일단에 설치되고 제2실린더의 작동에 따라 연통된 피스톤밸브를 향하여 가압하는 흡입피스톤과, 상기 피스톤밸브의 배출구에 설치되고 단부에 개폐가능하게 설치된 충진밸브와, 상기 피스톤밸브의 타단 단부와 마주보는 위치에 선반이 설치된 정량충진수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
호퍼, 이송장치, 혼합수단, 회전체, 밸브, 정량충진수단

Description

전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비{AUTOMATIC SYSTEM FOR MIXING AND CONVEYING RED PAPER PASTE}
본 발명은 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 숙성된 전통고추장을 비살균 또는 살균처리 한 다음 균질하게 혼합한 후, 정량 충진하여 포장하는 후처리 공정을 자동화함으로써, 위생적이고 대량생산이 가능한 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비에 관한 것이다.
일반적으로 고추장은 짧은 기간 내에 발효시켜 대량생산하는 공장고추장과, 오랜 시간 동안 숙성시켜 맛을 내는 전통고추장으로 구분할 수 있다.
그 중 전통고추장은 제대로 된 매운맛을 내기 위해 옹기에 담아 야외에서 6개월 이상 숙성시킨다. 이와 같이 옹기에 담겨진 상태로 숙성된 전통고추장은 한 곳에서 움직이지 않은 상태로 장시간 동안 보관되기 때문에 상부와 하부의 물성차가 심하게 발생한다. 따라서, 전체적으로 균일한 맛을 내기 위해 작업자는 전통고추장이 담겨진 옹기를 별도의 혼합탱크로 이송한 다음, 교반용 괭이를 이용하여 상부 및 하부를 균질화하기 위해 작업으로 장시간 혼합한다. 다음 균일하게 혼합된 전통고추장은, 용기에 담아 포장하기 위해 작업장으로 옮기거나 보관을 위해 저온저장창고로 이동한다.
상기와 같은 종래의 전통고추장은 숙성된 후 후공정인, 균일하게 혼합하고 포장 전 용기에 정량 충진하는 등 전체적인 작업을 수작업으로 진행한다. 따라서, 옹기를 이송하거나 교반 작업 등에 따른 작업자의 노동 강도가 매우 높으며, 이는 팔 및 어깨에 무리가 가고, 심할 경우 근육 및 골격계통 부위에 피로가 누적되어 근골격계질병이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 작업자의 컨디션이나 체력에 따라 혼합 및 주입에 따른 작업 능률이 다르기 때문에 포장된 전통고추장은 용량이 일정하지 않고 균일한 맛을 내기 어렵다. 또한, 수작업에 따른 작업 시간이 많이 소요되고, 이에 따른 생산성이 낮아지는 다른 문제점이 있다.
또한, 숙성 후 포장까지의 전체적인 공정이 상온에 노출된 상태에서 수작업으로 진행되기 때문에 비위생적이고, 공정간 이송 및 취급 과정에서 이물질의 혼입되기 쉬운 또 다른 문제점이 있다.
또한, 작업장의 온도 변화가 있을 경우 쉽게 변질되는 또 다른 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전통고추장이 숙성된 후 비살균 또는 살균처리 한 다음 균일하게 혼합하거나 정량 배출하는 후처리 공정을 자동화하여 종래 수작업에 따른 노동 인력과 노동 강도를 줄이고, 작업자의 근골격계질병을 예방할 수 있는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 전체적으로 노출되지 않은 상태에서 배관을 통해 각각의 공정으로 이송되기 때문에 이물질의 혼입을 원천적으로 차단할 수 있다. 따라서, 상온에 접촉되어 변질되는 것을 방지하고, 깨끗하고 위생적으로 가공할 수 있어서 고품질을 갖는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 정량충진수단을 구비하고 있어서 용기의 용량에 맞춰 용이하게 정량으로 주입이 가능하여 전통고추장의 손실을 방지하고, 종래 재 주입에 따른 작업 공수가 줄어들어 전체적인 공정혁신이 가능한 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 자동화설비에 의해 살균 및 균일하게 혼합하고, 이와 같이 혼합된 전통고추장을 용기에 정량 주입하는 전체적인 작업을 자동화함으로써, 불필요한 작업이 줄어들어 생산성이 향상되는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비는, 호퍼와, 상기 호퍼의 타단에 연통되도록 설치된 실린더형상의 본체와, 상기 본체의 내측에 설치되며 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류와, 상기 스크류에 회전력을 전달하기 위해 상기 본체의 일단에 설치된 모터를 포함하는 이송장치와, 상기 이송장치의 본체 타단에 연결된 제1이송관과, 상기 제1이송관의 단부가 연결되고 하부가 개방되어 있으며 내측에 수용부가 형성된 혼합탱크와, 상기 혼합탱크를 지지하는 혼합프레임과, 상기 혼합탱크의 외주면에 설치된 모터와, 상기 모터와 일단이 연결되어 있고 타단은 상기 혼합탱크의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 외주면에 설치된 회전체와, 상기 혼합탱크의 개방된 하부에 외주면의 일부가 연결된 중공형상의 스크류본체와, 상기 스크류본체의 내측에 설치되며 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류와, 상기 스크류에 회전력을 전달하기 위해 상기 스크류본체의 일단에 설치된 스크류모터를 포함하는 혼합수단과, 상기 혼합수단의 스크류본체 타단과 연결되어 있고 제1실린더의 작동에 따라 내측에 회전되는 차단판에 의해 투입구와 배출구가 선택적으로 개폐되는 피스톤밸브가 설치된 프레임과, 상기 피스톤밸브의 일단에 설치되고 제2실린더의 작동에 따라 연통된 피스톤밸브를 향하여 가압하는 흡입피스톤과, 상기 피스톤밸브의 배출구에 설치되고 단부에 개폐가능하게 설치된 충진밸브와, 상기 피스톤밸브의 타단 단부와 마주보는 위치에 선반이 설치된 정량충진수단을 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 혼합수단은, 수용부의 하부 내주면이 반구형상이고, 상기 회전축은 기울어져 있으며, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체의 외주면에 설치된 복수의 스크래퍼를 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 혼합수단은, 혼합탱크의 수용부 내측이 진공압을 유지 하기 위해 외부에서 질소가 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 제1이송관은 차단하고, 상기 본체 타단에 연결된 제2이송관이 개방되며, 상기 제2이송관의 단부가 연결되고 하부에 배출배관이 설치되어 있고 내측에 수용부가 형성된 이중벽을 갖는 살균탱크와, 상기 살균탱크를 지지하는 살균프레임과, 상기 살균탱크의 외주면에 설치된 모터와, 상기 모터와 일단이 연결되어 있고 타단은 상기 살균탱크의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 외주면에 설치된 회전체와, 상기 살균탱크 상부에 설치되고 외부로 연결된 수증기 배출배관과, 상기 살균탱크의 이중벽 중 내벽의 하부 외주면을 감싸며 일단에서 타단으로 스팀이 통과하도록 내부가 비어있는 중공실을 포함하는 살균수단과, 상기 살균탱크의 수용부에 공급된 전통고추장을 고온으로 살균하기 위해 외부에서 상기 중공실의 일단에서 타단으로 고온의 스팀이 공급되고, 상기 살균탱크의 배출배관에 연결된 제3이송관과, 상기 제3이송관의 단부가 연결되고 내측에 수용부가 형성되며, 개폐가능하게 설치된 하부를 통해 토출되는 충진탱크를 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 살균수단은, 수용부의 하부 내주면이 반구형상이고, 상기 회전축은 기울어져 있으며, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체의 외주면에 설치된 복수의 스크래퍼를 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 살균수단은, 살균탱크의 수용부 내측이 진공압을 유지하기 위해 외부에서 질소가 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 살균수단은, 기능성 첨가물을 공급하기 위해 살균탱크 와 연결 설치된 첨가물용해탱크를 더 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 제1이송관은 차단하고, 상기 본체 타단에 연결된 제2이송관이 개방되며, 상기 제2이송관의 단부가 연결되고 하부에 배출배관이 설치되어 있고 내측에 수용부가 형성된 이중벽을 갖는 살균탱크와, 상기 살균탱크를 지지하는 살균프레임과, 상기 살균탱크의 외주면에 설치된 모터와, 상기 모터와 일단이 연결되어 있고 타단은 상기 살균탱크의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 외주면에 설치된 회전체와, 상기 살균탱크 상부에 설치되고 외부로 연결된 수증기 배출배관과, 상기 살균탱크의 이중벽 중 내벽의 하부 외주면을 감싸며 일단에서 타단으로 스팀이 통과하도록 내부가 비어있는 중공실을 포함하는 살균수단과, 상기 살균탱크의 수용부에 공급된 전통고추장을 고온으로 살균하기 위해 상기 중공실의 일단에서 타단으로 고온의 스팀을 순환시키기 의해 설치된 스팀공급부와, 상기 살균탱크의 배출출배관에 연결된 제3이송관을 차단하고 상기 살균탱크의 배출배관에 연결된 제4이송관이 개방되며, 상기 제4이송관의 타단과 연결되며 고온으로 살균된 전통고추장을 냉각시키기 위해 설치된 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 전통고추장은 반복적으로 살균탱크와 냉각기를 순환하기 위해 이송관 중 상기 살균탱크를 향하여 개방된 제5이송관과, 설정된 온도로 냉각되면 상기 제5이송관은 차단되고 상기 이송관 중 상기 혼합탱크를 향하여 개방된 제6이송관을 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 살균수단은, 수용부의 하부 내주면이 반구형상이고, 상기 회전축은 기울어져 있으며, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체의 외주면에 설치된 복수의 스크래퍼를 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 살균수단은, 살균탱크의 수용부 내측이 진공압을 유지하기 위해 외부에서 질소가 공급되는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
또한 본 발명은, 상기 살균수단과 냉각기를 연결시켜 주는 상기 제4이송관 사이에 기어펌프가 더 설치되어 있다.
본 발명에 의하면, 전통고추장이 숙성된 후 비살균 또는 살균처리 한 다음 균일하게 혼합하거나 정량 배출하는 후처리 공정을 자동화하여 종래 수작업에 따른 노동 인력과 노동 강도를 줄이고, 작업자의 근골격계질병을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전체적으로 노출되지 않은 상태에서 배관을 통해 각각의 공정으로 이송되기 때문에 이물질의 혼입을 원천적으로 차단 가능하다. 따라서, 상온에 노출되어 변질되는 것을 방지하고, 깨끗하고 위생적으로 가공하여 고품질의 전통고추장을 생산할 수 있다.
또한, 정량충진수단을 구비하고 있어서 용기의 용량에 맞춰 용이하게 정량 주입이 가능하여 기타 손실을 방지하고 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전통고추장의 숙성 후 포장까지의 전 공정을 작동화함으로써, 불필요한 작업이 줄어들어 이에 따른 생산성이 향상되는 효과가 있다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비의 일실시예의 전체적인 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 혼합수단의 단면도이며, 도 3(a)는 도 1에 도시된 정량충진수단의 작동 전 상태의 단면도이고, 도 3(b)는 작동 후 상태의 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 살균수단의 단면도이다.
본 발명에 따른 자동화설비(100)는, 이송장치(110)와 제1이송관(P1) 그리고 혼합수단(120)과 정량충진수단(130)을 포함한다.
이송장치(110)는, 전통고추장을 투입하도록 일단에서 타단방향으로 관통된 호퍼(111)와, 호퍼(111)의 타단에 외주면이 연통되어 전통고추장이 배출되도록 설치된 실린더형상의 본체(112)와, 본체(112)의 내측에 설치되고 본체(112)의 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류(113)와, 스크류(113)에 회전력을 전달하기 위해 본체(112)의 일단에 설치된 모터(114)를 포함한다. 또한 호퍼(111)는, 투입이 용이하도록 하기 위해 일단이 넓고 타단이 좁은 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 이송장치(110)는, 모터(114)의 구동에 의해 본체(112)의 내측에 설치된 스크류(113)가 회전하면서 호퍼(111)를 통해 공급된 전통고추장이 일정량씩 본체(112)의 타단으로 밀어낸다. 또한 스크류(113)는, 호퍼(111)를 통해 공급된 전통고추장을 밀어낼 수 있는 구성이면 어느 것이나 가능하다.
이송장치(110)의 본체(112) 타단에는 제1밸브(V1)에 의해 개폐되는 제1이송관(P1)이 설치되어 있다.
혼합수단(120)은, 이송장치(110)에 의해 제1이송관(P1)를 통해 공급된 전통고추장을 균질하게 혼합하기 위해 설치되며, 이때 외부의 공기나 이물질 등이 혼입되지 않도록 진공상태를 유지하는 것이 바람직하다.
즉, 제1이송관(P1)의 단부가 상부에 연결되어 있고 내측에 수용부가 형성되며 하부에 개구된 혼합탱크(122)와, 혼합탱크(122)를 지지하기 위해 지면에 설치된 혼합프레임(121)와, 혼합탱크(122)의 외주면에 설치된 모터(123)를 포함한다. 또한, 모터(123)와 일단이 연결되어 있고 타단은 혼합탱크(122)의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축(124)과, 회전축(124)의 외주면에 설치되고 회전축(124)을 중심으로 회전되는 회전체(125)를 포함한다. 또한, 모터(123)와 혼합탱크(122)의 연결부분은 기밀유지를 위해 메카니칼 씰(CARTRIDGE TYPE DOUBLE MECHANICAL SEAL)이 장착되어 있는 것이 바람직하다. 상기 모터(123)가 구동하면 이와 연결된 회전축(124)이 회전하게 되고, 동시에 회전축(124)의 타단 외측에 설치된 회전체(125)가 혼합탱크(122)의 수용부에 공급된 전통고추장을 균질하게 혼합하도록 수용부의 내주면에 회전한다.
또한, 혼합탱크(122)의 개방된 하부에 외주면의 일부가 연통되게 설치된 중공형상의 스크류본체(126)와, 스크류본체(126)의 내측에 설치되며 스크류본체(126)의 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류(127)와, 스크류(127)에 회전력을 전달하기 위해 스크류본체(126)의 일단에 설치된 스크류모터(128)를 포함한다. 따라서, 스크류모터(128)가 구동하면 스크류(127)가 회전하면서 회전탱크(122)의 하부를 통해 공급된 전통고추장을 스크류본체(126)의 타단으 로 밀어낸다.
또한 혼합수단(120)은, 혼합탱크(122)의 수용부의 하부 내주면이 반구형으로 형성되어 보다 더 효율적으로 혼합하고 배출할 수 있도록 구성할 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 회전축(124)은 일정 각도 기울어지게 설치되어 있고, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체(125)의 단부에는 복수의 스크래퍼(125a)가 설치되어 있다. 따라서, 회전축(124)에 의해 회전체(125)가 회전하면서 혼합하고, 복수의 스크래퍼(125a)에 의해 혼합탱크(122)의 내주면에 부착된 전통고추장을 긁어내어 균질하게 혼합이 가능한 효과가 있다.
또한 혼합수단(120)은, 혼합탱크(122)의 수용부 내측이 진공압을 유지하거나, 전통고추장이 이송되는 제1이송관(P1)과 혼합탱크(122) 및 스크류본체(126)에 잔존하는 잔량을 깨끗하게 이송하고 청소하기 위해 질소공급라인(L2)을 통해 각각 질소를 공급할 수 있음은 물론이다.
상기에서와 같이 스크류본체(126)의 타단으로 배출된 전통고추장은 정량충진수단(130)에 공급되어 용기(10)의 용량에 맞춰 정량충진한다.
정량충진수단(130)은, 프레임(131)과, 프레임(131)의 상부에 설치되고 스크류본체(126)의 타단과 연결되며 제1실린더(138)의 작동에 따라 내측에 회전되는 차단판(미도시 됨)에 의해 스크류본체(126)의 타단에 연결된 투입구와 출구가 선택적으로 개폐되는 피스톤밸브(137)와, 피스톤밸브(137)의 일단에 설치되고 프레임(131)의 내측에 설치된 제2실린더(132)의 작동에 따라 연결된 회전링크(133) 및 연결링크(134)와 가압판(135)에 의해 피스톤밸브(137)를 향하여 가압하기 위해 설치된 흡입피스톤(136)을 포함한다. 또한, 피스톤밸브(137)의 타단에 설치되고 단부에 개폐가능하게 설치된 충진밸브(139)와, 충진밸브(139)의 단부와 마주보고 설치되며 충진하기 위한 용기(10)가 배치되는 선반(131a)을 포함한다. 상기 선반(131a)은 용기(10)의 사이즈에 맞춰 높이조절이 가능하도록 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
구체적으로 설명하면, 도 3(a)에 도시된 것과 같이 피스톤밸브(137)의 투입구측으로 혼합탱크(122)에서 균질하게 혼합된 전통고추장이 공급되고, 이때, 제1실린더(138)의 작동에 의해 차단판은 피스톤밸브(137)의 배출구는 차단하고 투입구 및 흡입피스톤(136)과는 연통되기 위해 개방되어 있다. 그리고, 제2실린더(132)는, 피스톤밸브(137)의 투입구를 통해 공급되는 전통고추장을 흡입하기 위해 정량에 맞춰 충진할 수 있도록 셋팅된 길이만큼 피스톤하우징(136a)의 내측에 설치된 피스톤(136b)이 피스톤밸브(137)를 향하여 일단 가압한다. 이와 같이 가압된 상태에서 제2실린더(132)가 작동하게 되면 이와 연결된 회전링크(133)와 연결링크(134)에 전달되고 연결링크(134)와 연결된 가압판(135)이 후방으로 밀리면서 피스톤(136b)을 후방으로 밀게되고 이때 피스톤하우징(136a)에 전통고추장이 채워진다.
상기에서와 같이 피스톤하우징(136a)에 셋팅된 길이만큼 정량 흡입하면, 도3(b)에 도시된 것과 같이, 제1실린더(138)가 구동하여 피스톤밸브(137)의 차단판을 회전시켜 투입구는 차단하고 배출구는 개방한다. 그리고, 제2실린더(132)가 작동하면서 각각의 링크에 전달되고 최종적으로 가압판(135)을 전방으로 밀게되고 동시에 피스톤(136b)이 피스톤밸브(137)을 향하여 가압한다. 이때, 피스톤하우 징(136a)에 충진된 전통고추장은 피스톤밸브(137)의 내측을 통과하여 배출구로 배출되며, 배출구에 설치된 충진밸브(139)는 개방되어 있어서 선반(131a)에 배치된 비어있는 용기(10)에 전통고추장을 정량 충진한다. 충진이 완료되면 더이상 배출되지 않도록 충진밸브(139)는 차단하게 되고 재차 정량 충진을 위해 상기의 작업을 반복한다. 또한, 충진된 용기는 포장하여 저장창고에 보관한다.
상기의 자동화설비(100)는 살균처리가 필요하지 않은 비살균제품을 포장하기 위한 것이다. 즉, 6개월 이상 야외에서 숙성된 전통고추장을 곧바로 이송장치(110)에 투입하여 노출되지 않도록 제1이송관(P1)을 통해 진공상태인 혼합수단(120)에 공급한다. 그리고, 혼합수단(120)의 회전체(125)에 의해 균질하게 혼합한 다음 정량충진수단(130)을 공급하고, 정량충진수단(130)의 배출구를 통해 용기의 용량에 맞춰 위생적이고 효율적으로 정량충진한 다음 포장 후 보관한다.
다른 방법인 살균제품은, 살균장치를 이용하여 살균처리된 80~85°인 상태의 전통고추장을 용기에 충진하고 포장하는 HOT FILL제품과, 살균장치를 이용하여 살균처리된 80~85°인 상태의 전통고추장을 재차 냉각장치를 이용하여 25~30°인 상태로 냉각시켜 용기에 충진하고 포장하는 COLD FILL제품으로 구분할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 HOT FILL제품을 제조하기 위한 자동화 설비는, 이송장치(110)와 살균수단(140) 및 충진탱크(170)를 포함한다.
이송장치(110)는 비살균제품과 동일하기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
상기 이송장치(110)의 본체(112) 타단에 연결된 제1이송관(P1)을 제1밸브(V1)에 의해 차단하고 제2밸브(V2)를 개방하여 제2이송관(P2)로 전통고추장을 이송한다.
이와 같이 제2이송관(P2)을 통해 이송된 전통고추장을 공급하기 위해, 제2이송관(P2)의 단부가 상부에 연결되어 있고 내측에 수용부가 형성되며 하부에 배출배관(142a)이 설치된 이중벽을 갖는 살균탱크(142)와, 살균탱크(142)를 지지하기 위해 지면에 설치된 살균프레임(141)과, 살균탱크(142)의 외주면에 설치된 모터(143)를 포함한다. 또한, 모터(143)와 일단이 연결되어 있고 타단은 살균탱크(142)의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축(144)과, 회전축(144)의 외주면에 설치되고 회전축(144)을 중심으로 회전되는 회전체(145)를 포함한다. 또한, 살균탱크(142)의 상부에는 외부로 연결 설치된 수증기 배출배관(146)과, 살균탱크(142)의 이중벽 중 내벽의 하부 외주면을 감싸며 일단(149)에서 타단(147)으로 스팀이 통과하도록 내부가 비어있는 중공실(148)을 포함한다. 또한, 모터(143)와 살균탱크(142)의 연결부분은 기밀유지를 위해 메카니칼 씰(CARTRIDGE TYPE DOUBLE MECHANICAL SEAL)이 장착되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 모터(143)가 구동하면 이와 연결된 회전축(144)이 회전하게 되고, 동시에 회전축(144)의 타단 외측에 설치된 회전체(145)가 살균탱크(142)의 수용부에 공급된 전통고추장을 균질하게 혼합하도록 수용부의 내주면에 회전한다. 이와 동시에 살균탱크(142)의 수용부에 공급된 전통고추장을 고온으로 살균하기 위해 중공실(148)의 일단(149)에서 타단(147)으로 스팀공급라인(L1)을 통해 고온의 스팀을 순환한다. 경우에 따라서 고온의 물을 이용하여 살균을 할 수도 있다.
또한 살균수단(140)은, 살균탱크(142)의 수용부의 하부 내주면이 반구형으로 형성되어 보다 더 효율적으로 살균하고 혼합 및 배출할 수 있도록 구성할 수 있으 며, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 회전축(144)은 일정 각도 기울어지게 설치되어 있고, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체(145)의 단부에는 복수의 스크래퍼(145a)가 설치되어 있다. 따라서, 회전축(144)에 의해 회전체(145)가 회전하면서 혼합하고, 복수의 스크래퍼(145a)에 의해 혼합탱크(142)의 내주면에 부착된 전통고추장을 긁어내어 살균 및 균질하게 혼합할 수 있다.
또한 살균수단(140)은, 기능성 첨가물을 공급하기 위해 살균탱크(142)와 연결 설치된 연결관(142b)과 외부에 첨가물용해탱크(150)가 연결 설치되어 있다.
또한, 살균탱크(142)의 배출배관(142a)에는 제3밸브(V3)에 의해 개폐되는 제3이송관(P3)이 설치되고, 제3이송관(P3)의 단부가 연결되고 내측에 수용부가 형성되며, 개폐가능하게 설치된 하부를 통해 토출되는 충진탱크(170)를 포함한다.
충진탱크(170)는, 살균수단(140)으로부터 공급된 고온의 전통고추장을 수작업에 의해 일정량식 배출하여 용기에 충진하거나, 정량충진수단(190)을 설치하여 자동으로 용기에 맞춰 정량충진할 수도 있다. 이때, 정량충진수단(190)의 비살균제품의 정량충진수단(120)과 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 살균수단(140)은, 살균탱크(142)의 수용부 내측이 진공압을 유지하거나, 전통고추장이 이송되는 제2이송관(P2) 및 제3이송관(P3)과 살균탱크(142)와 충진탱크(170)에 잔존하는 잔량을 깨끗하게 이송하고 청소하기 위해 질소공급라인(L2)을 통해 각각 질소를 공급할 수 있음은 물론이다.
또한, 살균탱크(142)의 외부로 연결된 수증기 배출배관(146)의 단부에는 고온으로 살균시 발생되는 수증기를 제거하여 양질의 전통고추장을 제조할 수 있도록 수증기를 액화시키기 위해 표면응축기(161)와 응축수탱크(162) 및 냉각탑(163)을 구비하고 있다. 즉, 수증기 배출배관(146)을 통해 배출된 수증기를 냉각하여 잠열을 제거하여 액화시키기 위해 설치된 표면응축기(161)와, 표면응축기(161)에서 액화된 액체를 저장하고 외부로 배출하기 위해 설치된 응축수탱크(162)가 설치되어 있다. 또한, 표면응축기(161)에는 효과적으로 수증기의 잠열을 제거하기 위해 냉각탑(163)을 통과한 냉각수가 관통하도록 설치되어 있음은 물론이다.
본 발명의 또 다른 실시예인 COLD FILL제품을 제조하기 위한 자동화 설비는, 이송장치(110)와 살균수단(140) 및 냉각기(181)와 혼합수단(120)을 포함하며, HOT FILL제품을 제조하기 위한 자동화 설비인 이송장치(110)와 살균수단(140)까지는 동일 공정이기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
살균수단(140)에 의해 고온으로 살균 및 균질 혼합이 완료하면, 전통고추장이 제3이송관(P3)로 이송되는 것을 차단하기 위해 제3밸브(V3)를 잠그고, 살균탱크(142)의 배출배관(142a)에 연결된 제4밸브(V4)를 개방하여 제4이송관(P4)으로 공급되도록 한다.
이와 같이 공급된 고온의 전통고추장은 냉각기(181)를 통과한 다음, 제5밸브(V5)를 오픈하여 제5이송관(P5)을 통해 재차 살균탱크(142)로 공급한다. 한 번의 작업에 의해 80~85°의 고온으로 살균된 전통고추장이 25~30°냉각되지 않기 때문에 여러번 반복하여 냉각기를 통과하게 되며, 경우에 따라 고온의 스팀을 공급하던 중공실(148)에 냉각을 위해 차가운 냉수를 순환시켜 냉각을 보다 더 빠르게 진행할 수도 있다. 또한, 전통고추장을 냉각기(181)로 원활하게 공급하기 위해 제4 이송관(P4) 사이에 기어펌프(182)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
상기에서와 같이 설정된 온도로 냉각되면, 살균탱크(142)로 이송하지 않고 곧바로 혼합수단(120)으로 이송하기 위해 제5이송관(P5)은 차단하고, 혼합수단(120)을 향하는 제6이송관(P6)를 개방하기 위해 제6밸브(V6)를 오픈한다. 그리고, 혼합수단(120)에 공급된 살균되고 냉각된 전통고추장은 비살균제품의 자동화설비에서와 같이 정량충진수단(130)으로 공급하여 용기(10)에 일정량씩 충진한 다음 용기(10)를 포장하여 저장창고에 보관한다.
상기에서와 같이 전통고추장의 포장에 따른 생산이 완료되면, 관련된 기기 및 이송관을 세정 및 세척해야 하며 이를 CIP(CLEANING IN PLACE)라고 한다. 이때, 제4이송관(P4)과 살균탱크(142) 사이에 설치된 CIP펌프(183)에 의해 신속하고 용이하게 살균탱크(142)와 충진탱크(170)와 냉각기(181) 및 각각의 이송관을 깨끗하게 세척이 가능하다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비의 일실시예의 전체적인 개략도
도 2는 도 1에 도시된 혼합수단의 단면도
도 3(a)는 도 1에 도시된 정량충진수단의 작동 전 상태의 단면도이고, 도 3(b)는 작동 후 상태의 단면도
도 4는 도 1에 도시된 살균수단의 단면도
<도면 부호의 간단한 설명>
100 자동화설비 110 이송장치
120 혼합수단 130 정량충진수단
140 살균수단 150 첨가물용해탱크
161 표면응축기 162 응축수탱크
163 냉각탑 170 충진탱크
181 냉각기 182 기어펌프
183 CIP펌프 190 정량충진수단
L1 스팀공급라인 L2 질소공급라인
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Claims (11)

  1. 호퍼와, 상기 호퍼의 타단에 연통되도록 설치된 실린더형상의 본체와, 상기 본체의 내측에 설치되며 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류와, 상기 스크류에 회전력을 전달하기 위해 상기 본체의 일단에 설치된 모터를 포함하는 이송장치와,
    상기 이송장치의 본체 타단에 연결된 제1이송관과,
    상기 제1이송관의 단부가 연결되고 하부가 개방되어 있으며 내측에 수용부가 형성된 혼합탱크와, 상기 혼합탱크를 지지하는 혼합프레임과, 상기 혼합탱크의 외주면에 설치된 모터와, 상기 모터와 일단이 연결되어 있고 타단은 상기 혼합탱크의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 외주면에 설치된 회전체와, 상기 혼합탱크의 개방된 하부에 외주면의 일부가 연결된 중공형상의 스크류본체와, 상기 스크류본체의 내측에 설치되며 타단을 향하여 토출하기 위해 회전 가능하게 설치된 스크류와, 상기 스크류에 회전력을 전달하기 위해 상기 스크류본체의 일단에 설치된 스크류모터를 포함하는 혼합수단과,
    상기 혼합수단의 스크류본체 타단과 연결되어 있고 제1실린더의 작동에 따라 내측에 회전되는 차단판에 의해 투입구와 배출구가 선택적으로 개폐되는 피스톤밸브가 설치된 프레임과, 상기 피스톤밸브의 일단에 설치되고 제2실린더의 작동에 따라 연통된 피스톤밸브를 향하여 가압하는 흡입피스톤과, 상기 피스톤밸브의 배출구에 설치되고 단부에 개폐가능하게 설치된 충진밸브와, 상기 피스톤밸브의 타단 단부와 마주보는 위치에 선반이 설치된 정량충진수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합수단은, 수용부의 하부 내주면이 반구형상이고, 상기 회전축은 기울어져 있으며, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체의 외주면에 설치된 복수의 스크래퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 혼합수단은, 혼합탱크의 수용부 내측이 진공압을 유지하기 위해 외부에서 질소가 공급되는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1이송관은 차단하고, 상기 본체 타단에 연결된 제2이송관이 개방되며,
    상기 제2이송관의 단부가 연결되고 하부에 배출배관이 설치되어 있고 내측에 수용부가 형성된 이중벽을 갖는 살균탱크와, 상기 살균탱크를 지지하는 살균프레임 과, 상기 살균탱크의 외주면에 설치된 모터와, 상기 모터와 일단이 연결되어 있고 타단은 상기 살균탱크의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 외주면에 설치된 회전체와, 상기 살균탱크 상부에 설치되고 외부로 연결된 수증기 배출배관과, 상기 살균탱크의 이중벽 중 내벽의 하부 외주면을 감싸며 일단에서 타단으로 스팀이 통과하도록 내부가 비어있는 중공실을 포함하는 살균수단과,
    상기 살균탱크의 수용부에 공급된 전통고추장을 고온으로 살균하기 위해 외부에서 상기 중공실의 일단에서 타단으로 고온의 스팀이 공급되고,
    상기 살균탱크의 배출배관에 연결된 제3이송관과,
    상기 제3이송관의 단부가 연결되고 내측에 수용부가 형성되며, 개폐 가능하게 설치된 하부를 통해 토출되는 충진탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 살균수단은, 수용부의 하부 내주면이 반구형상이고, 상기 회전축은 기울어져 있으며, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체의 외주면에 설치된 복수의 스크래퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 살균수단은, 살균탱크의 수용부 내측이 진공압을 유지하기 위해 외부에서 질소가 공급되는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 살균수단은, 기능성 첨가물을 공급하기 위해 살균탱크와 연결 설치된 첨가물용해탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1이송관은 차단하고, 상기 본체 타단에 연결된 제2이송관이 개방되며,
    상기 제2이송관의 단부가 연결되고 하부에 배출배관이 설치되어 있고 내측에 수용부가 형성된 이중벽을 갖는 살균탱크와, 상기 살균탱크를 지지하는 살균프레임과, 상기 살균탱크의 외주면에 설치된 모터와, 상기 모터와 일단이 연결되어 있고 타단은 상기 살균탱크의 연장선상인 수용부 내측에 회전 가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 외주면에 설치된 회전체와, 상기 살균탱크 상부에 설치되고 외부로 연결된 수증기 배출배관과, 상기 살균탱크의 이중벽 중 내벽의 하부 외주면을 감싸며 일단에서 타단으로 스팀이 통과하도록 내부가 비어있는 중공실을 포함하는 살균수단과,
    상기 살균탱크의 수용부에 공급된 전통고추장을 고온으로 살균하기 위해 외부에서 상기 중공실의 일단에서 타단으로 고온의 스팀이 공급되고,
    상기 살균탱크의 배출배관에 연결된 제3이송관은 차단하고, 상기 살균탱크의 배출배관에 연결된 제4이송관이 개방되며,
    상기 제4이송관의 타단과 연결되며 고온으로 살균된 전통고추장을 냉각시키기 위해 설치된 냉각기와,
    상기 냉각기를 통과한 전통고추장은 반복적으로 살균탱크와 냉각기를 순환하기 위해 이송관 중 상기 살균탱크를 향하여 개방된 제5이송관과,
    설정된 온도로 냉각되면 상기 제5이송관은 차단되고 상기 이송관 중 상기 혼합탱크를 향하여 개방된 제6이송관을 포함하는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 살균수단은, 수용부의 하부 내주면이 반구형상이고, 상기 회전축은 기울어져 있으며, 수용부의 내주면과 일부 밀착되면서 회전하도록 회전체의 외주면에 설치된 복수의 스크래퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 살균수단은, 살균탱크의 수용부 내측이 진공압을 유지하기 위해 외부에 서 질소가 공급되는 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 살균수단과 냉각기를 연결시켜 주는 상기 제4이송관 사이에 기어펌프가 더 설치된 것을 특징으로 하는 전통고추장 균질 혼합 및 정량 주입에 따른 자동화설비.
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