KR101437345B1 - 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과일 숙성시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에틸렌을 사용하여 과일을 숙성시키며, 과일의 색상 정보를 이용하여 과일의 숙성 정도 내지 숙성의 완료를 자동적으로 감지하여 후속 프로세싱을 수행할 수 있는 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치에 관한 것이다.
또한, 단열재를 포함하는 외벽으로 구성된 하우징과 상기 하우징 내에 숙성할 과일이 놓이는 챔버와 상기 숙성할 과일을 촬영하는 영상모듈과 상기 하우징 내에 에틸렌을 분사하기 위한 분사 노즐과 상기 분사 노즐을 통해 분사되는 에틸렌의 분사량을 제어하기 위한 제어부와 과일의 기준 색상 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(DB)를 포함하며, 상기 제어부가 영상모듈로부터 촬영된 숙성할 과일의 색상 정보와 데이터베이스의 기준 색상 정보를 상호비교하여, 에틸렌의 분사량을 제어하여 과일을 숙성시키는 것을 특징으로 한다.

Description

에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치{Fruit ripening device using ethylene}

본 발명은 과일 숙성시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에틸렌을 사용하여 과일을 숙성시키며, 과일의 색상 정보를 이용하여 과일의 숙성 정도 내지 숙성의 완료를 자동적으로 감지하여 후속 프로세싱을 수행할 수 있는 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치에 관한 것이다.

산지에서 과일을 출하는 경우 완숙된 상태에서 출하되는 경우도 있으나, 소비자에 최상의 상태에서 판매되기 위하여 실제로는 어느 정도 미숙된 상태에서 출하되는 경우가 더욱 일반적이라고 할 수 있다.

이는 과일이 최종 판매처까지 이동되는 데 소요되는 유통 경과 시간, 과일이 최종 판매대에서 진열되는 시간 등을 고려하는 것은 물론 선적 또는 하적이나 운송 중 외부 물리적 환경에 의하여 발생될 수 있는 손상(멍 등) 및 부패 방지 등을 최소화하기 위한 것이라고 볼 수 있다.

이와 같은 이유 등으로 완숙되지 않은 상태에서 최종 판매처 등에 이송된 과일은 최종 판매처 등에서 일정 시간 숙성된 후 실제 판매대에 진열되도록 하여, 과일이 가지는 최상의 상태로 소비자에게 판매될 수 있도록 하고 있으나, 완숙되지 않은 상태에서 최종 판매 때까지 숙성이 잘되지 않는 문제점이 있었다.

이에 따라 과일을 따스한 온도에 노출시키는 온도에 의한 숙성 방법이 채용된 장치가 개발되었으나, 그 효과가 미비하고 실제 과일이 완숙되었는지 여부를 사용자가 장치 내부로 들어가 육안으로 확인하는 등 사용자의 수작업에 의한 확인 방법에 대한 것이며, 숙성에 대한 근본적인 문제점을 해결한 것은 아니었다.

이러한 방식은 작업자의 판단에 의존할 수밖에 없으므로, 정확성이 낮고 결과에 대한 동일 반복성이 보장될 수 없다는 비효율적인 문제점이 있었다.

한편, 장치가 대용량으로 구현되는 경우, 한꺼번에 복수 개의 과일이 함께 숙성된다.

이 경우, 과일의 종류, 수확시기, 수확 장소, 유통 이동 경로 등에 의하여 과일의 숙성 프로파일(profile)이 동일하지 않는 경우가 빈번할 수 있으나, 기존의 장치는 획일적인 숙성만이 가능한 문제점이 있었다.

또한, 식물호르몬의 일종인 에틸렌은 과일의 숙성을 촉진하는 성질이 있으며, 과일 성숙 호르몬 또는 스트레스 호르몬으로도 불리나, 에틸렌을 사용하여 과일의 숙성을 진행하기에는 안전에 대한 문제점이 있었다.

보다 상세하게는, 에틸렌은 상온에서 무색의 기체상태로 냄새가 나며, 인화성이 강하여 불이 붙기 매우 쉽고, 폭발의 위험성이 있다.

또한, 사람이 흡입시에 숨 가쁨, 정신적 경계심의 감소, 근육 조정의 손상, 판단력의 상실, 감각의 무뎌짐, 정신적 불안정, 피로를 느낄 수 있으며, 구역질, 구토, 피로, 의식 상실 등과 함께 발작, 혼수상태, 사망에 이를 수 있는 문제점으로 인해 취급하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 에틸렌을 이용하여 과일의 빠른 숙성이 가능하며, 숙성되는 과일의 숙성 정도 및 숙성 완료 여부를 정확하게 파악함은 물론, 이를 기초로 후속 장치의 프로세싱을 최적화하여 수행할 수 있는 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 과일의 숙성 프로파일(profile)이 동일하지 않는 경우에도 개별적인 프로파일을 사용하여 고르게 숙성시킬 수 있어 떫은 맛을 제거하면서, 이동과 고정이 자유로운 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 과일을 숙성시키기 위해 에틸렌을 사용하면서도 안전을 보장할 수 있는 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치는 단열재를 포함하는 외벽으로 구성된 하우징과 상기 하우징 내에 숙성할 과일이 놓이는 복수 개의 챔버와 상기 하우징 내에 에틸렌을 분사하기 위한 복수 개의 분사 노즐과 상기 분사 노즐을 통해 분사되는 에틸렌의 분사량을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징 내에 존재하는 에틸렌의 농도를 검출하기 위한 에틸렌 검출부를 더 포함하며, 상기 제어부가 상기 에틸렌 검출부에 의해 검출된 에틸렌의 농도에 따라 분사 노즐을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부에 의해 제어되고 있는 과일의 숙성 상황을 출력하거나, 사용자로부터 숙성할 과일에 대한 정보 및 제어명령을 입력받기 위한 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수 개의 챔버는 숙성 상태가 다른 과일별로 복수 개의 섹션으로 구성되며, 상기 제어부가 복수 개의 분사 노즐을 각 섹션별로 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징 내의 에틸렌을 배기시키기 위한 배기수단을 더 포함하며, 상기 배기수단은 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은 출입을 위한 출입문과 상기 출입문의 개폐를 제한하는 출입문 구동부를 더 포함하며, 상기 제어부의 명령에 따라 출입문의 개폐를 제한할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징의 내부 온도를 조절하기 위한 온도 조절 장치를 더 포함하며, 상기 온도 조절 장치는 제어부에 의해 제어되며, 직접적인 냉각 및 가열로 인한 과일의 손상을 방지하기 위해 간접적으로 냉각 및 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징의 내부에 송풍장치를 더 포함하며, 상기 송풍장치는 제어부의 제어에 따라 상기 하우징 내의 기체를 강제 순환시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징의 하부에 복수 개의 원형 홀이 관통되어 있는 바닥판을 더 포함하며, 상기 분사 노즐은 바닥판의 하부에서 에틸렌을 분사하고, 상기 바닥판의 원형 홀을 통해 에틸렌이 상기 하우징 내에 균일하게 퍼지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 과일을 촬영하는 영상모듈과 숙성된 과일의 기준 색상 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(DB)를 더 포함하며, 상기 제어부가 영상모듈로부터 촬영된 과일의 색상 정보와 데이터베이스의 기준 색상 정보를 상호비교하여, 상기 분사 노즐을 통해 분사되는 에틸렌의 분사량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치에 의하면, 에틸렌을 이용하여 과일의 빠른 숙성이 가능하며, 숙성되는 과일의 숙성 정도 및 숙성 완료 여부를 정확하게 파악할 수 있도록 하며, 이를 기초로 후속 장치의 프로세싱을 최적화하여 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치에 의하면, 과일의 숙성 프로파일(profile)이 동일하지 않는 경우에도 개별적인 프로파일을 사용하여 고르게 숙성시킬 수 있어 떫은 맛을 없애면서, 이동 및 고정이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치에 의하면, 과일을 숙성시키기 위해 에틸렌을 사용하면서도 안전을 보장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 절개하여 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 하부를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 흡입 댐퍼를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 챔버와 분사 노즐을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 프로세싱 과정을 도시한 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 절개하여 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 하부를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 흡입 댐퍼를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 챔버와 분사 노즐을 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 프로세싱 과정을 도시한 흐름도이다.

도 1 또는 도 2는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치를 절개하여 도시한 것이며, 외형을 이루는 하우징(1)의 내부에 숙성할 과일을 담은 복수 개의 챔버(2)를 넣고, 상기 하우징(1)의 내부에 에틸렌을 분사하며, 상기 챔버(2)에 담긴 과일은 하우징(1) 내의 에틸렌에 노출되면서 숙성된다.

또한, 상기 하우징(1)은 외부와의 단열을 위한 단열재(1a)를 포함할 수도 있으며, 상기 단열재의 두께, 종류 등은 특별한 제약이 없으나, 우레탄단열 판넬 형태를 사용함이 바람직하다.

상기 하우징(1)은 이동을 위한 소형의 이동식이거나, 바닥에 고정된 형태의 고정식일 수도 있으며, 소형일 경우 이동을 위한 바퀴 등의 이동수단을 더 포함할 수도 있으며, 하우징(1)의 외벽을 통해 챔버(2)가 서랍 구조 등의 슬라이드 개방형으로 하우징(1)에 넣다 뺏다 할 수 있으며, 개폐 가능한 도어(6)가 설치되어 있을 수도 있다.

특히, 사용자가 출입 가능할 정도로 소정의 크기 이상일 경우, 고정식의 형태를 가지며, 하우징(1)의 측벽에 형성된 도어(6)는 사용자의 출입이 가능할 정도의 크기를 가지는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예로서, 상기 하우징(1)은 바닥에 고정된 고정식의 형태로 사람의 출입이 가능한 소정의 크기 이상을 가지며, 하우징(1)에 형성되는 도어(6)는 여닫이 방식이 바람직하나, 그 형태, 크기, 방식 등은 특별한 제약이 없다.

상기 하우징(1)의 내부로 분사되는 에틸렌은 기체 또는 액체 상태로 사용될 수도 있으나, 에틸렌 가스통에 감압장치를 달아서 압축된 액체 상태로 보관하며, 하우징(1) 내부로는 분사에 의해 기체 상태로 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 감압장치를 통해 일정한 소정의 압력으로 안전하게 에틸렌을 공급할 수 있게 되며, 에틸렌 가스통에서 공급되는 에틸렌의 압력을 감지하는 센서(에틸렌 가스통 내부 가스량 감지 센서)를 더 포함하여 에틸렌 가스통 교환시기에 대한 알림이 가능하도록 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 에틸렌은 챔버(2)에 담긴 과일에 직접 분사되는 것 보다는 공기중에 분사하여 과일에 접촉되도록 함이 바람직하며, 만일 과일에 에틸렌을 직접 분사할 때는 과일의 열화나, 건조를 방지하기 위해 10초 이내로 분사함이 바람직하다.

상기와 같은 에틸렌의 분사는 제어부(미도시)에 의한 분사 노즐(도 2의 3)의 제어를 통해 분사 시간 또는 분사량에 대한 조절이 가능하며, 상기 에틸렌을 분사하기 위한 상기 분사 노즐(3)은 챔버(2)의 상부(미도시)에 위치하거나, 하부에 위치할 수도 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 하우징(1)의 하부에 원형으로 타공된 복수 개의 원형 홀(12)이 균일하게 형성되어 있는 바닥판(11)을 더 포함하여, 상기 바닥판(11)의 하부에서 에틸렌을 분사 노즐(3)을 통해 분사하고, 상기 제어부가 분사 노즐의 개방 양과 분사속도를 제어하여 에틸렌의 분사 시간 또는 분사량을 조절하는 것이 바람직하다.

에틸렌의 공기보다 가벼우므로 에틸렌을 밑에서 분사하면 에틸렌이 공기 중으로 상승하면서 과일에 골고루 접촉되어 과일을 숙성시키게 된다.

만일, 에틸렌을 상부 또는 중간 위치에서 분사하면 하부의 과일은 숙성되기 어려운 단점이 있다.

또한, 상기 하우징(1)의 상부에 송풍장치(9)를 더 포함할 수도 있으며, 상기 하우징(1) 내의 기체인 공기와 에틸렌을 강제로 순환시켜 에틸렌이 복수 개의 챔버(2)에 담긴 과일에 골고루 접촉할 수 있도록 하여 복수 개의 챔버(2)에 담긴 과일을 보다 균일하게 숙성시킬 수 있게 된다.

바람직한 실시예로서, 상기 송풍장치(9)는 실리코형 송풍기를 사용하고, 제어부의 제어에 따라 하우징(1) 내의 상부에 위치한 기체를 하부로 순환시키는 것이 바람직하며, 이는 공기보다 가벼운 특성으로 인해 하우징(1)의 상부에 뭉치는 에틸렌을 강제로 순환시켜 하부에 있는 과일에서부터 상부에 있는 과일까지 보다 균일하고 효율적으로 숙성시키기 위한 것이다.

또한, 상기 하우징(1) 내의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 장치(8)를 더 포함할 수도 있으며, 상기 온도 조절 장치(8)는 직접적인 열의 교환(열의 흡수 및 전달)으로 인한 과일의 손상을 방지하기 위해 간접적으로 냉각 및 가열하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는, 상기 온도 조절 장치(8)를 통해 과일을 직접적으로 냉각 및 가열시키지 않고, 액체 또는 기체 등의 열의 이동 매체를 온도 조절 장치(8)를 통해 가열 또는 냉각시키고 순환시키는 간접적인 온도 조절 방법을 사용함이 바람직하다.

왜냐하면, 에틸렌은 인화성이 강하여 불이 붙기 쉽고, 기화되기 쉬우므로 하우징(1) 내부를 직접 가열하기보다는 온도 조절 장치(8)를 통해 간접적으로 가열시켜야 안전하다.

바람직한 실시예로서, 온도 조절 잘치(8)는 물과 부동액을 열의 이동 매체로 사용하는 전기보일러 또는 기름보일러를 사용함이 바람직하며, 상기 보일러를 통해 열의 이동 매체를 가열한 후 하우징(1)의 내벽을 관로(호스)를 통해 순환시킴이 가장 바람직하다.

또한, 상기와 같이 보일러를 이용할 경우, 열 매체를 순환시키기 위한 펌프, 열 매체의 저수 수위 센서, 열교환기 등을 더 포함하여 열 매체의 수위에 대한 관리가 가능하며, 열 매체의 열교환 및 순환이 보다 용이하게 된다.

또한, 상기 보일러는 에틸렌의 폭발을 방지하기 위해 하우징(1)의 외부에 위치하거나, 하우징(1)의 내부와 격리됨이 안전하다.

또한, 하우징(1) 내의 기체의 유동을 원활하도록 보조하기 위한 송풍관(7)을 더 포함할 수도 있으며, 상기 송풍관(7)은 덕트(공기의 유동로)의 형태로서, 공기의 유동을 제어하기 위해 개폐되는 송풍 댐퍼(42), 배기 댐퍼(41), 흡입 댐퍼(40, 40a)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 흡입 댐퍼(40, 40a)는 송풍관과 연결(40)되어 있거나, 외부로 연결(40a)되어 있을 수도 있다.

또한, 상기 송풍관(7)을 상기 온도 조절 장치(8)와 연결하여 하우징(1) 내의 기체를 간접 가열 또는 냉각하여 온도를 보다 균일하고 빠르게 관리할 수도 있다.

또한, 상기 송풍관은 바닥판(11)의 하부에도 연결되어 있으며, 7a와 같은 공기의 유동 방향 이외에 하부의 공기를 회수하거나, 하부로 공기를 공급할 수도 있다.

또한, 상기 송풍관(7)의 공기 유동의 방향(7a)에 대한 제약은 없으며, 온도 조절 장치(8)를 통해 하우징(1) 내의 온도를 내릴시에는 온도 조절 장치(8)의 팬(미도시)을 이용하여 바닥판(11)의 하부에서 기체를 회수하고, 온도 조절 장치(8)에서 냉각시킨 후 송풍관(7)을 통해 하우징(1)의 상부에서 하부로 차가운 기체를 공급하고, 하우징(1) 내의 온도를 높일시에는 온도 조절 장치(8)의 팬(미도시)을 이용하여 송풍관(7)으로 기체를 회수하여 온도 조절 장치(8)에서 가열한 후 바닥판(11)의 하부로 가열한 기체를 공급하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 온도 조절 장치(8) 및 송풍관(7)을 이용한 하우징(1) 내부의 온도조절을 통한 공기의 유동(7a)의 방향이 상이한 이유는 차가운 공기는 무겁고 따뜻한 공기는 가벼운 특성을 이용하여 하우징(1) 내부 공기를 보다 원활하게 순환시키기 위함이다.

또한, 상기 온도 조절 장치(8)를 통해 가열 또는 냉각된 기체의 순환으로 인한 습도의 변화를 방지하기 위해 가습장치(미도시)를 더 포함할 수도 있으며, 상기 가습장치를 통해 과일의 건조를 방지할 수 있다.

또한, 상기 가습장치는 가열방식을 사용할 시 열로 인한 에틸렌의 폭발의 가능성이 있으므로 안전을 위해 초음파 가습방식을 사용함이 바람직하다.

또한, 상기 하우징(1)의 상면에 연결된 송풍관(7)에 배기수단(10)을 더 포함할 수도 있으며, 상기 배기수단(10)은 연결된 송풍관(7)을 통해 하우징(1) 내부의 기체를 보다 고르게 배기(배출)할 수 있게 된다.

또한, 상기 배기수단(10)의 작동시에는 상기 배기 댐퍼(41)가 열리게 되며, 정지시에는 닫히게 된다.

보다 상세하게는, 과일의 숙성이 완료되면, 배기수단(10)을 통해 하우징(1) 내부에 존재하는 에틸렌을 배기하게 된다.

이는, 적당히 숙성된 과일이 더 숙성(과한 숙성)되는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 상기 배기수단(10)은 제어부의 제어에 따라 작동(배기)되며, 가벼운 특성으로 인해 하우징(1)의 상부에 뭉쳐있는 에틸렌은 배기수단(10)과 연결된 송풍관(7)을 통해 쉽게 외부로 배출(10a)된다.

또한, 상기와 같은 배기수단(10)을 통한 에틸렌의 배기가 이루어질 경우, 바닥판(11)의 하부로부터 하우징(1)에 외부 공기가 유입되도록 함이 바람직하다.

또한, 에틸렌 검출부(13)을 더 포함할 수도 있으며, 과일의 숙성시 하우징(1) 내의 에틸렌 농도를 검출하고 제어부가 검출된 농도를 바탕으로 공급되는 에틸렌의 양을 제어하게 된다.

또한, 과일의 숙성이 완료된 후 배기가 시작되면, 에틸렌 검출부(13)를 통해 하우징(1) 내에 남아있는 에틸렌의 농도를 검출하여, 농도가 소정의 수치 이하로 떨어지면, 제어부가 배기수단(10)의 작동을 멈추게 한다.

또한, 상기 하우징(1)에 형성된 도어(6)의 개폐를 제어하기 위한 잠금장치(61)을 더 포함할 수도 있으며, 제어부의 신호에 따라 잠금장치(61)가 잠금 또는 잠금 해제된다.

또한, 상기 잠금장치(61)는 외부에서 잠기는 형태나 전기식의 솔레노이드 또는 마그네틱 제어방식의 잠금 방식을 사용함이 잠금장치의 사용으로 인한 에틸렌의 폭발을 방지할 수 있다.

또한, 하우징(1) 내부에 에틸렌이 존재할 경우, 출입하는 작업자의 인체에 해롭고, 폭발의 위험성이 있으므로 하우징(1)의 내부에 에틸렌이 모두 배기 될 때까지 상기 잠금장치(61)가 잠금 상태를 유지하는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는, 상기 잠금장치(61)는 사용자가 에틸렌 가스에 노출되지 않도록 안전을 위한 수단 중 하나로서, 과일의 숙성이 시작되면 도어(6)가 열리지 않도록 잠금 상태로 전환되고, 에틸렌이 공급된다.

또한, 과일의 숙성이 완료되거나, 에틸렌 공급 중 사용자의 요청이 있을시 에틸렌의 공급이 중단되고, 배기수단을 통해 하우징(1) 내에 존재하는 에틸렌을 배기한 후 에틸렌 검출부(13)에 의해 검출되는 에틸렌이 소정 농도 이하이면 잠금이 해제된다.

또한, 하우징(1) 내에 갇히는 사고를 방지하기 위해 하우징(1)의 내부에서는 잠금 상태와 상관없이 도어(6)의 개폐가 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 잠금 해제를 위해 상기 에틸렌 검출부(13)에 의해 검출되는 에틸렌은 미검출이 가장 안전하며, 검출될 시 배기를 더 진행함이 바람직하다.

또한, 상기 잠금 장치(61)는 진행 상황에 대해 알람이 가능하도록 경광등, 스피커 등을 더 포함할 수도 있으며, 제어부를 통해 사용자에게 진행 상황을 제공할 수도 있다.

예를 들면, 과일의 숙성이 시작될 시 스피커를 통해 "과일의 숙성이 시작됩니다.", "출입문이 폐쇄됩니다."라고 출력한 후 도어(6)가 열리지 않도록 잠금 상태로 전환되고, "과일의 숙성을 위한 에틸렌이 공급됩니다."라고 출력한 후 에틸렌이 공급되는 방법이 사용될 수 있다.

또한, 작업자가 과일의 숙성 중 작업을 중단하고 도어(6)의 개폐를 원할 시(작업자가 제어부를 컨트롤) 내부에 존재하는 에틸렌의 배기가 이루어지면서, "내부 가스를 제거 중 입니다.", "현재 내부 가스가 50% 제거 되었습니다.", "제거 완료까지 30초정도 소요될 예정입니다.", "출입문이 개방됩니다." 등의 안내 후 도어(6)의 개방이 가능하도록 잠금장치(61)를 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기와 같은 사용자의 조작(작업자가 제어부를 컨트롤) 및 제어부에 의한 각 동작장치(예를 들면, 배기수단, 온도조절장치, 송풍장치, 가습장치 등)의 동작에 대한 설정 등을 위한 인터페이스부(5)를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 인터페이스부(5)를 통해 작업자는 숙성시간, 농도 등의 입력을 통한 제어명령을 내리는 것 이외에 숙성상황, 에틸렌의 농도, 잔여 에틸렌의 양을 문자, 그림, 그래프 등의 형태로 보여주거나 에틸렌 가스통의 교환시기 등의 정보를 디스플레이 장치를 통해 표시할 수도 있다.

또한, 각 과일에 맞는 어떠한 작업(에틸렌 분사량, 분사 시간, 온도 등)에 대한 설정이나, 숙성된 과일의 기준 색상 정보 등이 저장된 데이터베이스(DB)를 더 포함할 수도 있으며, 상기 데이터베이스의 정보가 인터페이스부(5)를 통해 표시되면, 작업자는 표시된 데이터베이스의 정보를 바탕으로 쉽게 과일의 숙성이 진행되도록 인터페이스부(5)를 통해 제어부를 컨트롤할 수 있다.

예를 들면, 하우징(1) 내에 '성주 참외'를 넣은 후 인터페이스부(5)를 통해 데이터베이스의 성주 참외를 선택하면, '성주 참외'에 맞는 설정값으로 숙성이 진행되며, 상기 설정값에 따른 에틸렌의 분사량, 분사 시간, 내부 온도, 내부 습도, 송풍속도 등이 결정되고, 그에 맞게 각 장치(예를 들면, 배기수단, 온도조절장치, 송풍장치, 가습장치 등)들이 제어부의 제어에 따라 동작하게 된다.

또한, 통신부(미도시)를 더 포함하여, 다양한 형태의 유,무선 통신을 이용해 상기 정보를 물리적으로 원격지에 존재하는 시스템 서버 등으로 전송할 수도 있으며, 스마트폰을 비롯한 태블릿, 컴퓨터, PDA 등 각종 사용자 단말로 MMS, SMS를 비롯한 데이터를 전송하거나, 역으로 사용자 단말로부터 시스템 서버를 통해 각종 제어 명령이나, DB의 수정 등과 같은 원격조작을 위한 데이터를 수신받아 제어부에서 제어하도록 원격 제어할 수도 있다.

예를 들면, 과일의 숙성을 인터페이스부(5)를 통해 실행한 후에 과일의 숙성이 완료되면 원격지에서 스마트폰으로 과일의 숙성이 완료되었다는 통보받을 수 있으며, 스마트폰으로 냉장보관이 실행되도록 명령을 내릴 수 있다.

이와 함께, 과일의 숙성 정도를 더욱 정확하고 정밀하게 측정하기 위하여 장치 내부에 본 발명의 제어부와 전기적으로 연결되며 당도를 측정하는 당도 프로브(미도시)를 구비시키고, 대상 과일에 연결시켜 당도 측정에 의하여 과일의 숙성 여부를 추가적으로 판단할 수 있도록 구성할 수 있다.

예를 들면, 당도 프로브를 통해 측정된 챔버에 위치한 과일의 당도 값이 소정의 수치에 이를 때까지 숙성을 진행할 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 하부를 도시한 것이며, 301에 도시된 바와 같이, 복수 개의 원형 홀(12)이 균일하게 형성되어 있는 바닥판(11)의 하부에 분사 노즐(3)이 상부를 향하거나, 302에 도시된 바와 같이, 바닥판(11)의 하부에 분사 노즐(3)이 하부를 향하도록 설치되어 있을 수도 있다.

301에 도시된 바와 같이, 바닥판(11)의 하부에 분사 노즐(3)이 상부를 향하도록 설치될 경우, 상기 분사 노즐(3)에 의해 분사되는 에틸렌의 분사 강도가 30a와 30b와 같이 다른 강도로 분사 될 수도 있으므로, 302에 도시된 바와 같이 상기 분사 노즐(3)의 방향이 하부를 향하도록 설치되어, 바닥판(11)에 형성되어 있는 원형 홀(12)를 통해 30c와 같이 균일하게 에틸렌이 공급되도록 할 수도 있다.

특히, 302에 도시된 바와 같이 에틸렌을 간접 분사하면 에틸렌이 숙성될 과일에 직접 접촉하지 않고 고르게 퍼지므로 301에 도시된 직접 분사에서 나타날 수 있는 특정 접촉 부위만 고 숙성되는 현상이나 직접 접촉으로 인한 과일 손상을 방지할 수 있게 된다.

도 2 또는 도 4는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 흡입 댐퍼를 도시한 것이며, 흡입 댐퍼(40)는 개폐를 통해 공기의 유동을 제어하게 된다.

보다 상세하게는, 401 또는 402에 도시된 개폐가능한 흡입 댐퍼(40)가 포함될 수 있으며, 개방에 따라 40b와 같이 공기의 유동이 가능하게 된다.

특히, 하우징(1) 내의 에틸렌을 제거 하기위해 배기수단(10)를 가동하여 하우징(1) 내의 애틸렌 및 공기를 배기할 때 상기 흡입 댐퍼(40)가 개방되어 외부 공기가 유입될 수 있으며, 배기수단(10)에 의해 하우징(1) 내의 기체가 외부로 빠져나간 만큼 흡입 댐퍼(40)에 의해 외부 공기가 흡입되므로 하우징(1) 내의 압력변화로 인한 과일의 손상을 방지할 수 있고, 공기의 유동이 보다 원활해지므로 배기가 보다 신속하게 이루어질 수 있다.

예를 들면, 흡입 댐퍼(40), 송풍 댐퍼(42), 배기 댐퍼(41)를 개방하고, 배기수단(10)을 통해 하우징(1) 내부의 공기를 배출하면서, 하부의 흡입 댐퍼(40)를 통해 외부공기를 흡입하게 된다.

다른 예로서, 흡입 댐퍼(40)와 다른 흡입 댐퍼(40a), 배기 댐퍼(41)를 개방하고, 배기수단(10)을 통해 하우징(1) 내부의 공기를 하부에서 흡입하여 배출할 수도 있다.

또한, 흡입 댐퍼(40)에서 공기를 흡입하여 외부로 바로 배출할 수 있는 다른 배기수단을 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 흡입 댐퍼(40)에 의해 유동이 가능한 공기는 하우징(1) 내의 공기가 순환에 의하여 하부로 이동된 것일 수도 있다.

예를 들면, 상기 송풍관(7)으로 온도 조절 장치(8)의 팬을 통해 기체를 회수한 후 온도 조절 장치(8)를 통해 가열 또는 냉각시킨 후 상기 흡입 댐퍼(40)를 통해 공급될 수 있다.

또한, 온도 조절 장치(8)를 통한 가열 또는 냉각 없이, 송풍장치(9)를 보조하는 에틸렌 가스의 순환을 위한 기체의 순환(유동)만 이루어질 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 챔버와 분사 노즐을 도시한 것이며, 숙성할 과일을 담은 복수 개의 챔버(2)는 각 챔버(2)에 담긴 과일의 숙성 상태에 따라 복수 개의 색션(section)으로 구분되어, 각각의 센션별로 다른 숙성이 진행될 수도 있다.

즉, 각각의 섹션에 분사되는 에틸렌의 분사량, 분사시간이 다를 수도 있다.

이는 과일의 종류, 수확시기, 수확 장소, 유통 이동 경로 등에 의하여 과일의 숙성 프로파일(profile)이 동일하지 않는 경우를 위한 것으로서, 다른 숙성상태의 과일이 담긴 챔버별로 섹션을 나눠 각 섹션에 분사되는 에틸렌의 량을 조정할 수 있다.

예를 들면, 섹션 1에 목표 숙성량의 25%정도 숙성된 과일이 담긴 챔버(2)가 위치하며, 섹션 2에 목표 숙성량의 50%정도 숙성된 과일이 담긴 챔버(2)가 위치하고 있으며, 섹션 3에 목표 숙성량의 75%정도 숙성된 과일이 담긴 챔버(2)가 위치하고 있다면, 섹션 1에 분사되는 에틸렌의 량이 100이라면, 섹션 2에는 섹션 1의 2/3, 섹션 3에는 섹션 1의 1/3 등의 방법으로 에틸렌의 분사량을 차등화시키거나, 섹션 1에는 10초, 섹션 2에는 6초 섹션 3에는 3초 등의 방법으로 에틸렌의 분사시간을 차등화 시킬 수도 있다.

또한, 챔버(2)에 담긴 과일을 촬영하는 영상모듈(70)을 더 포함하여, 상기 영상모듈(70)이 숙성할 과일을 촬영하면, 제어부가 상기 영상모듈(70)에 의해 촬영된 과일의 색상정보와 상기 데이터베이스의 기준 색상 정보와 상호 비교한 후 분사될 에틸렌의 농도, 시간 등을 자동으로 제어하도록 할 수도 있다.

예를 들면, 상기 영상모듈(70)에 의해 촬영된 과일의 색상(정보)이 데이터 베이스에 저장되어 있는 기준 색상(정보)과 일치할 때까지 하우징(1) 내의 에틸렌 농도를 소정의 수치로 유지시키면서 숙성시키게 되며, 상기 색상(정보)는 색을 표현하는 색의 3원색, 즉 R.G.B(빨강, 초록, 파랑)를 바탕으로 측정 또는 비교하게 된다.

또한, 상기 영상모듈(70)이 복수 개로 구성되어 있을 수도 있으며, 상기 복수 개의 영상모듈(70)이 복수 개의 챔버(2)에 각각 하나씩 장착되어 있을 수도 있다.

상기와 같이 복수 개의 영상모듈이 각 챔버(2)마다 구성되어 있을 경우, 각 챔버(2)에 위치한 영상모듈(70)을 통해 섹션을 관리할 수도 있다.

즉, 복수 개의 영상모듈(70)을 통해 같은 숙성도의 과일이 담긴 복수 개의 챔버(2)를 하나의 섹션으로 구성하는 방법이 사용될 수 있다.

예를 들면, 복수 개의 영상모듈(70)을 통해 촬영된 과일의 색상 정보를 이용하여 같은 숙성도의 과일이 담긴 복수 개의 챔버를 섹션 1으로 구성하고, 같은 방법으로

다른 숙성도를 가지는 챔버(2)끼리 섹션2, 3 ... 등을 구성하여 제어부를 통해 각 섹션 별로 다른 숙성 방법(에틸렌 가스의 분사량, 분사시간)이 이루어 지도록 제어할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명은 각 섹션별 대상 과일의 숙성 정도에 따라 각 섹션별 분사 노즐(3)에서 분사되는 상기 에틸렌의 분사량 또는 분사시간에 대한 제어를 통해 에틸렌의 농도를 차등적으로 제어할 수 있으므로, 숙성에 대한 일 사이클(one cycle) 프로세싱이 완료되는 경우 장치 내에 놓여진 모든 과일의 숙성 정도가 거의 동시에 완성될 수 있도록 간단하게 제어할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 상세히 설명된 구성 이외에 본 발명은 과일의 숙성을 최적화시키는 장치에 해당하므로 온도 조절모듈, 습도 조절모듈, 밝기 조절모듈, 온도, 습도 또는 밝기에 대한 계측 센서 등을 추가적으로 구비시켜 해당 과일에 대한 숙성의 분위기와 조건이 최적화되도록 구성할 수 있음은 물론이다.

이하, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치의 프로세싱 과정은 다음과 같다.

우선, 작업자 등의 사용자가 숙성 과정을 진행할 대상 과일을 장치 내부의 챔버(2) 등에 안착시키고 장치에 구비된 인터페이스부(5)의 키 버튼 입력 등을 통하여 숙성의 대상이 되는 과일 정보를 선택한다(S700).

선택이 완료되면 본 발명의 제어부는 선택된 대상 과일 정보를 확인하여 데이터베이스에 저장된 정보를 활용하여 선택된 과일 정보에 해당하는 기준 색상 정보를 숙성 판단의 기준 정보가 되도록 내부적으로 세팅한다(S710).

본 발명의 제어부는 잠금장치를 통해 도어를 잠그고, 그 외 사용자가 설정하거나 시스템 내부에 설정된 정보(숙성 시간, 사이클, 타이머 정보 등)를 이용하여 분사 노즐(3)에서 에틸렌이 분사되도록 제어하여 숙성 프로세싱을 진행한다(S720).

숙성 프로세싱이 개시되면 정해진 주기에 따라 본 발명의 영상모듈(70)은 해당하는 대상 과일 또는 해당하는 섹션에 포함된 대상 과일의 영상 정보를 촬영한다(S730).

촬영된 영상 정보는 본 발명의 제어부로 입력되는데 본 발명의 제어부는 촬영된 영상 정보의 색상 정보와 상기 기준 색상 정보가 오차범위 등에서 일치되는지 여부를 판단한다(S740).

일치되지 않으면 후속 프로세싱을 진행하지 않고, 상기 영상 촬영 및 비교 프로세싱(S730, S740)을 순환적으로 반복하여 수행하며, 그 과정에서 현재 숙성 정도가 어느 정도인지 현재 숙성도에 대한 정보를 인터페이스부(5)를 통하여 출력한다(S750).

그 후 현재 색상 정보가 기준 색상 정보와 일치되면(S740) 본 발명의 제어부는 인터페이스부(5), 알람 수단, 무선통신(스마트폰, 태블릿, 컴퓨터, PDA) 등을 통하여 속성 완료에 대한 안내 정보를 출력한다(S760).

이와 함께 본 발명의 제어부는 분사 노즐(3)이 차단되도록 제어하여 에틸렌이 분사 노즐에서 더 이상 분사되지 않도록 제어하고, 배기 수단(10)을 구동시켜 내부에 존재하는 에틸렌이 모두 외부로 배출되도록 제어한다(S770).

에틸렌이 하우징(1)의 외부로 모두 배출되면, 본 발명의 제어부는 잠금장치를 통해 도어의 잠금을 해제하고, 장치 내부에 구비되는 냉장 또는 냉동을 위한 온도 조절 장치(8)의 구동을 개시하여 숙성이 완료된 대상 과일을 보관 모드로 전환한다(S780).

상기 설명된 과정은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당될 뿐이며, 실시형태에 따라 일부 과정이 생략되거나, 추가, 교체된 프로세싱이 진행될 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 수행되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

1 : 하우징
2 : 챔버
3 : 분사노즐
5 : 인터페이스부
6 : 도어
7 : 송풍관
8 : 온도 조절 장치
9 : 송풍장치
10 : 배기수단
11 : 바닥판
12 : 원형 홀
13 : 에틸렌 검출부
40 : 흡입 댐퍼
41 : 배기 댐퍼
42 : 송풍 댐퍼
61 : 잠금장치

Claims (10)

1. 단열재를 포함하는 외벽으로 구성된 하우징과;
   상기 하우징 내에 숙성할 과일이 놓이는 복수 개의 챔버와;
   상기 하우징 내에 에틸렌을 분사하기 위한 복수 개의 분사 노즐과;
   상기 분사 노즐을 통해 분사되는 에틸렌의 분사량을 제어하기 위한 제어부;와
   상기 하우징의 하부에 복수 개의 원형 홀이 관통되어 있는 바닥판을 포함하며,
   상기 분사 노즐은 바닥판의 하부에서 에틸렌을 분사하고,
   상기 바닥판의 원형 홀을 통해 에틸렌이 상기 하우징 내에 균일하게 퍼지는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징 내에 존재하는 에틸렌의 농도를 검출하기 위한 에틸렌 검출부를 더 포함하며,
   상기 제어부가 상기 에틸렌 검출부에 의해 검출된 에틸렌의 농도에 따라 분사 노즐을 제어하는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부에 의해 제어되고 있는 과일의 숙성 상황을 출력하거나,
   사용자로부터 숙성할 과일에 대한 정보 및 제어명령을 입력받기 위한 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 복수 개의 챔버는 숙성 상태가 다른 과일별로 복수 개의 섹션으로 구성되며,
   상기 제어부가 복수 개의 분사 노즐을 각 섹션별로 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징 내의 에틸렌을 배기시키기 위한 배기수단을 더 포함하며,
   상기 배기수단은 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징은 출입을 위한 출입문과;
   상기 출입문의 개폐를 제한하는 출입문 구동부를 더 포함하며,
   상기 제어부의 명령에 따라 출입문의 개폐를 제한할 수 있는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부 온도를 조절하기 위한 온도 조절 장치를 더 포함하며,
   상기 온도 조절 장치는 제어부에 의해 제어되며,
   직접적인 냉각 및 가열로 인한 과일의 손상을 방지하기 위해 간접적으로 냉각 및 가열하는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부에 송풍장치를 더 포함하며,
   상기 송풍장치는 제어부의 제어에 따라 상기 하우징 내의 기체를 강제 순환시키는 것을 특징으로 하는
   에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
   
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 과일을 촬영하는 영상모듈과;
    숙성된 과일의 기준 색상 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(DB)를 더 포함하며,
    상기 제어부가 영상모듈로부터 촬영된 과일의 색상 정보와 데이터베이스의 기준 색상 정보를 상호비교하여,
    상기 분사 노즐을 통해 분사되는 에틸렌의 분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는
    에틸렌을 이용한 과일 숙성 장치.
    
    

Images