KR101492707B1 - 인라인 가공 처리 장치 - Google Patents

Abstract

인라인 가공 처리 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치는, 가공대상물을 인라인 벨트에 로딩하는 로딩유닛, 살균가스를 생성하고 상기 가공대상물에 상기 살균가스를 분사하는 가공물처리유닛, 상기 가공대상물을 분쇄하는 분쇄유닛, 상기 가공대상물 분말을 분배하는 소분유닛, 및 상기 소분유닛에 공급되는 상기 가공대상물 분말의 양을 제어하기 위해, 상기 가공대상물 분말의 질량을 측정하는 질량측정센서유닛을 포함한다.

Description

인라인 가공 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING ARTICLE IN INLINE SYSTEM}

본 발명은 인라인 가공 처리 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 가공 대상물을 분쇄하여 분말 가공 처리를 하는 과정에서 분말의 위생상태를 개선하고 분말을 정량에 따라 자동으로 분배할 수 있는 인라인 가공 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대상물을 분말형태로 처리하는 분쇄기 예를 들어 고추 분쇄기는, 고추 및 초벌된 고추가루가 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼에 투입된 고추를 일정량을 공급 이송하는 고추 이송부와, 상기 고추 이송부로부터 이송된 고추를 마찰력에 의해 분쇄하는 고추 분쇄수단과, 상기 고추 분쇄수단 및 고추 이송부를 구동시키는 구동모터인 동력원부와, 상기 고추 분쇄수단에 분쇄된 고추가루를 배출시키는 배출부를 포함하여 이루어진다.

종래에는 이러한 구조의 고추 분쇄기를 사용하여 고추를 분쇄함에 있어서, 소규모로 고추를 분쇄하는 곳일 경우에는, 양질의 고추가루를 얻기 위해 1차적으로 고추피와 고추씨를 분리하여 고추씨만 고추 분쇄기에 2~3번 정도 분쇄하여 가루를 만들어 놓은 뒤, 분쇄된 고추씨를 분쇄한 고추피와 섞어 다시 고추 분쇄기에 2차적으로 분쇄하는 방법을 취하고 있다.

고추씨를 잘게 분쇄하지 않으면 고추씨와 고추피를 서로 배합하였을 때, 고추피의 물이 고추씨에 잘 들지 않아 색상이 좋지않게 되어 상품성이 저하되는 원인이 된다. 이를 방지하기 위해서 고추씨와 고추피를 분리하여 고추씨만 조밀하게 분쇄한 뒤, 이를 고추피와 배합하여 다시 분쇄한다.

한국공개특허 제10-2001-0018175호(명칭:생고추의 연속적인 살균·건조에 의한 위생·건조고추의 제조방법 및 그 장치, 공개일:2001년 03월 05일) 한국등록특허 제10-0711543호(명칭:위생 고추분말의 제조설비 및 세척살균장치, 등록공고일:2007년 04월 27일)

한편, 기존의 분말 분쇄기는 별도의 가공대상물 살균, 소독, 및 분말의 잔류 농약제거를 위한 구성이 존재하지 않기 때문에, 가공대상물을 살균실에 보관하거나, 분말 완성 후 분말을 운반하여 별도의 장치에 투입하여 후처리 공정을 수행해야 한다.

특히, 가공대상물을 살균실에 보관하는 경우, 살균실 내부의 공간 제약으로 인해 가공대상물의 일부만을 살균보관할 수 있으며, 살균실 내부의 살균가스 농도 및 노출 시간을 제어하기 어렵다. 또한, 살균실 내부의 살균가스는 인체에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 작업자가 접근하지 않는 시간 예를 들어 야간에만 살균실을 운영해야 한다.

위와 같은 문제점으로부터 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 농산품과 같은 가공대상물의 분쇄 작업을 인라인 형태로 수행하여 신속하게 분말 형태의 결과물을 제공하되 분말의 위생 및 살균 상태가 향상된 인라인 가공 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 가공대상물에 대한 전처리 및 후공정이 불필요하여 가공대상물로부터 분말 물질의 생산시간을 단축시킬 수 있는 인라인 가공 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 가공대상물의 처리 후 분말의 상태를 분석하여 자동으로 분말의 등급 및 분류를 신속하게 처리할 수 있는 인라인 가공 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 언급된 기술적 과제들을 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치는, 가공대상물을 인라인 벨트에 로딩하는 로딩유닛, 살균가스를 생성하고 상기 가공대상물에 상기 살균가스를 분사하는 가공물처리유닛, 상기 가공대상물을 분쇄하는 분쇄유닛, 상기 가공대상물 분말을 분배하는 소분유닛, 및 상기 소분유닛에 공급되는 상기 가공대상물 분말의 양을 제어하기 위해, 상기 가공대상물 분말의 질량을 측정하는 질량측정센서유닛을 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 인라인 공정에 따라 가공대상물의 전처리 과정, 분쇄 과정, 오존 살균 과정이 일시에 순차적으로 수행되므로, 신속한 분말 가공이 가능하며, 분말 상태의 대상물을 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 추가 오염을 방지할 수 있다.

또한, 인라인 공정을 따라 분말 내의 잔류 오존 농도 및 잔류 수분 함량을 측정하여 함량 미달 또는 초과인 경우 가공대상물의 분말체를 걸러낼 수 있다.

뿐만 아니라, 가공대상물의 영상을 획득하고 기준이 되는 데이터와 비교하여 자동으로 가공대상물 분말체의 등급을 결정하고 이에 따라 분말체를 분류할 수 있다.

또한, 가공대상물 분말의 단위시간 당 배출속도를 고려하여 분말을 정량적으로 소분할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 인라인 가공 처리 장치의 블록도이다.
도 3은 도 1의 인라인 가공 처리 장치 중 가공물처리유닛(120)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 인라인 가공 처리 장치 중 영상판정유닛(170)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 인라인 가공 처리 장치 중 질량측정센서유닛(180)을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치의 구성에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치의 개략도이고, 도 2는 도 1의 인라인 가공 처리 장치의 블록도이다.

본 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치(100)는, 가공대상물(M)을 인라인 벨트에 로딩하는 로딩유닛(110), 살균가스를 생성하고 가공대상물(M)에 살균가스를 분사하는 가공물처리유닛(120), 가공대상물(M)을 분쇄하는 분쇄유닛(140), 가공대상물(M) 분말을 분배하는 소분유닛(190), 및 소분유닛(190)에 공급되는 가공대상물(M) 분말의 양을 제어하기 위해, 가공대상물(M) 분말의 질량을 측정하는 질량측정센서유닛(180)을 포함한다.

본 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치(100)에 의해 가공되는 가공대상물(M)에는 제한이 없으며, 예를 들어 농산품, 의약품 또는 가공식품 등이 포함될 수 있다. 이하에서는 가공대상물(M)이 건조고추 또는 고추분말인 경우를 상정하여 설명하나 권리범위를 제한하려는 의도는 아니다.

가공대상물(M)은 로딩유닛(110)에 의해 인라인 가공 처리 장치(100)로 로드되어, 인라인 공정을 거치게 된다. 종래의 고추분쇄장치 또는 고추처리장치와 달리, 인라인 공정을 따라 가공대상물(M)인 고추를 처리하기 때문에 처리 기간이 크게 단축되며, 이격되어 있는 분쇄장치, 살균장치, 소분장치 사이로 고추 분말을 이동할 때 발생할 수 있는 오염을 방지할 수 있다.

인라인 가공 처리 장치(100)는 인라인 벨트를 따라 복수의 공정 유닛 및/또는 챔버가 구비될 수 있다. 따라서, 가공대상물(M)이 로딩유닛(110)에 의해 로드되면, 인라인 벨트를 따라 자동으로 이동하면서 순차적인 작업이 수행될 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 가공 처리 장치(100)의 구성에 대한 블록도가 개시된다. 도 2는 예시적인 구성이며, 인라인 가공 처리 장치(100)는 필요에 따라 일부 유닛을 생략하거나, 다른 유닛을 추가할 수 있다.

로딩유닛(110)은 가공대상물(M)을 인라인 벨트에 로딩할 수 있다. 가공대상물(M)은 로딩될 때 분말로 분쇄되기 전의 소정 부피를 가지는 건고추 상태일 수 있으며, 또는 일부가 소정 크기로 절삭된 반가공 상태일 수 있다.

가공물처리유닛(120)은 살균가스를 생성하고 가공대상물(M)에 살균가스를 분사할 수 있다. 살균가스는 오존(ozone)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 살균 작용을 수행하는 염소 등이 사용될 수도 있다. 특히, 오존은 가공대상물(M)을 살균하는 효과 뿐만 아니라 잔류 농약을 제거하고, 부패를 방지하는 효과가 있기 때문에, 추가적인 공정을 생략할 수 있는 공정상의 이점이 있다.

즉, 살균가스로 오존 이외에 다른 살균가스를 사용할 경우, 가공대상물(M)의 잔류농약을 제거하기 위한 제거유닛(미도시)이 인라인 공정 상에 더 포함될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 가공물처리유닛(120)은 밀폐 가능한 제1 챔버와 연결되거나 제1 챔버와 일체로 구성되고, 챔버 내부 공간에 오존을 공급하는 오존발생부(121) 및 오존을 챔버 내부로 분사하는 분사부(122)가 구비될 수 있다. 오존발생부(121)와 분사부(122)는 복수로 구비될 수 있다.

또한 가공물처리유닛(120)은 복수로 구비될 수 있으며, 인라인 벨트 상에서 서로 이격되어 배치될 수도 있다. 예를 들어, 가공물처리유닛(120)은 로딩유닛(110)의 전단 또는 후단에 배치될 수 있다.

가공물처리유닛(120)에서 살균처리를 거친 후 분쇄유닛(140)에서 분쇄작업이 수행되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 분쇄유닛(140)에 의해 가공대상물(M)이 먼저 분쇄되어 분말형태로 가공된 이후에 가공물처리유닛(120)에서 오존 처리가 수행될 수도 있다.

가공물처리유닛(120)은, 가공대상물(M)의 종류 및 상태에 따라, 오존의 발생량, 농도 및 시간을 다르게 제어할 수 있다. 예를 들어, 건고추 또는 고추분말의 경우, 오존 처리를 수행하는 농도, 시간과 쌀 분말에 오존 처리를 수행하는 농도, 시간이 서로 상이할 수 있다.

이후, 세척유닛(130)은 가공대상물(M)의 오존잔류량을 측정하여 오존잔류량이 소정 기준치를 초과하는 경우, 가공대상물(M)을 압축공기로 세척할 수 있다. 세척유닛(130)은 밀폐된 챔버 내에서 1차 공정으로서 압축공기를 분사하고, 2차 공정으로서 흡기펌프 일단에 여과필터를 장착하여, 오염물질을 포함하는 잔류 오존을 흡입할 수 있다.

분쇄유닛(140)은 가공대상물(M)을 복수의 블레이드 또는 커터 등으로 작은 입자 단위로 분쇄할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 분쇄유닛(140)은 가공물처리유닛(120)의 전공정 또는 후공정으로 배치될 수 있다.

수분측정센서유닛(150)은 가공대상물(M)의 수분함량을 측정할 수 있다. 수분측정센서유닛(150)의 측정결과를 기초로 가공대상물(M)의 수분함량이 소정 범위를 벗어나는 경우, 가공대상물(M)의 일부를 반송하는 반송유닛(160)을 더 포함할 수 있다.

기준에 부합되는 건조 분말을 가공할 경우, 규격화된 수분함량의 범위가 존재할 수 있으며, 수분측정센서유닛(150)의 측정결과 수분 초과되는 경우, 반송유닛(160)으로 가공대상물(M) 분말의 일부 또는 전체를 반송할 수 있으며, 반송된 분말은 건조 장치에 투입되어 추가적인 건조과정을 거칠 수 있다.

영상판정유닛(170)은 가공대상물(M) 분말을 촬상하여 이미지를 생성하고, 이미지를 기초로 가공대상물(M) 분말의 등급을 자동으로 결정할 수 있다. 영상판정유닛(170)은, 이미지의 색상값을 기준 판정 색상데이터와 비교하여, 가공대상물의 등급을 결정할 수 있으며, 또한, 영상판정유닛(170)은 광원의 휘도가 일정한 밀폐된 제2 챔버 내에 구비될 수 있다.

구체적으로, 도 4 및 도 5를 참조하면, 영상판정유닛(170)은 제2 챔버 내부에 카메라모듈(171)이 구비되며, 제2 챔버의 일측 또는 양측에 조명모듈(172)이 구비되어, 카메라모듈(171)의 영상촬영시에 일정한 조도가 유지되도록 구성될 수 있다. 카메라모듈(171)에서 촬영한 이미지는 분석모듈(173)으로 전송되고, 분석모듈(173)에서 촬영한 이미지의 색상값(RGB) 값을 분석하여 미리 정해진 기준 판정 색상데이터(SP)와 비교할 수 있다. 예를 들어, 건고추 분말의 경우, 적색(R)에 가까운 A그룹이 제1 등급품으로 판정될 수 있으며, B그룹 및 C그룹이 각각 제2 및 제3 등급품으로 판정될 수 있다. 이와 같은 기준 판정 색상데이터(SP) 및 그룹 분류는 가공대상물(M)의 종류에 따라 달라질 수 있다.

기준 판정 색상데이터(SP)는 동일한 조도의 조명모듈(172) 하에서 촬영한 기준 이미지로부터 추출한 데이터일 수 있다.

도 6을 참조하면, 질량측정센서유닛(180)은 소분유닛(190)에 공급되는 가공대상물(M) 분말의 양을 제어하기 위해, 가공대상물(M) 분말의 질량을 측정할 수 있다.

질량측정센서유닛(180)은 가공대상물(M) 분말을 배출하는 배출모듈(183), 배출모듈(183)의 배출속도를 제어하는 배출제어모듈(181), 및 배출모듈(183)의 단위시간당 배출량과 배출속도를 기초로 가공대상물(M) 분말의 질량을 계산하는 연산모듈(182)을 포함할 수 있다.

즉, 배출모듈(183)에 가공대상물(M) 분말이 채워지고, 배출모듈(183)의 일단에 구비된 배출제어모듈(181) 예를 들어 전자식 밸브 등으로 인해 배출량 및 속도가 제어될 수 있다. 배출제어모듈(181)은 내부에 소정의 메모리 및 연산회로를 포함할 수 있으며, 작업자의 조작에 따라 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

연산모듈(182)은 배출제어모듈(181)로부터 데이터를 수신하여, 용기(200)로 배출되는 가공대상물(M) 분말의 부피 및/또는 질량을 계산할 수 있다. 연산모듈(182)은 용기(200)를 운반하는 벨트의 구동을 제어할 수 있으며, 용기(200)에 정량의 가공대상물(M)이 채워질 경우, 분말을 수납하는 용기(200)를 다음 공정으로 이동시킬 수 있다.

소분유닛(190)은 가공대상물 분말을 분배할 수 있다. 등급 분류가 완료된 가공대상물 분말을 적절히 분배하여 가공을 완료할 수 있다.

이와 같이, 인라인 공정에 따라 가공대상물(M)의 전처리 과정, 분쇄 과정, 오존 살균 과정이 일시에 순차적으로 수행되므로, 신속한 분말 가공이 가능하며, 분말 상태의 대상물을 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 추가 오염을 방지할 수 있다. 또한, 인라인 공정을 따라 분말 내의 잔류 오존 농도 및 잔류 수분 함량을 측정하여 함량 미달 또는 초과인 경우 가공대상물의 분말체를 걸러낼 수 있다. 뿐만 아니라, 가공대상물(M)의 영상을 획득하고 기준이 되는 데이터와 비교하여 자동으로 가공대상물(M) 분말체의 등급을 결정하고 이에 따라 분말체를 분류할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

110: 로딩유닛
120: 가공물처리유닛
130: 세척유닛
140: 분쇄유닛
150: 수분측정센서유닛
160: 반송유닛
170: 영상판정유닛
180: 질량측정센서유닛
190: 소분유닛

Claims (15)

1. 가공대상물을 인라인 벨트에 로딩하는 로딩유닛;
   상기 가공대상물을 분말형태로 분쇄하는 분쇄유닛;
   살균가스를 생성하고 상기 가공대상물 분말에 상기 살균가스를 분사하는 가공물처리유닛;
   상기 가공대상물 분말을 분배하는 소분유닛;
   상기 소분유닛에 공급되는 상기 가공대상물 분말의 양을 제어하기 위해, 상기 가공대상물 분말의 질량을 측정하는 질량측정센서유닛; 및
   상기 가공대상물의 오존잔류량을 측정하여 상기 오존잔류량이 소정 기준치를 초과하는 경우, 상기 가공대상물을 밀폐된 챔버 내에서 압축공기로 세척하는 세척유닛을 포함하며,
   상기 세척유닛은 상기 밀폐된 챔버 내에 압축공기를 분사하고, 흡기펌프에 장착된 여과필터를 통해 잔류 오존을 흡입하는, 인라인 가공 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 질량측정센서유닛은 상기 가공대상물 분말을 배출하는 배출모듈, 상기 배출모듈의 배출속도를 제어하는 배출제어모듈, 및 상기 배출모듈의 단위시간 당 배출량과 상기 배출속도를 기초로 상기 가공대상물 분말의 질량을 계산하는 연산모듈을 포함하는, 인라인 가공 처리 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가공대상물의 잔류농약을 제거하는 제거유닛을 더 포함하는, 인라인 가공 처리 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 살균가스는 오존인, 인라인 가공 처리 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 가공물처리유닛은,
   밀폐 가능한 제1 챔버와 연결되어 상기 챔버 내부로 상기 오존을 공급하는, 인라인 가공 처리 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 가공물처리유닛은,
   상기 가공대상물의 종류 및 상태에 따라, 상기 오존의 발생량, 농도 및 시간을 다르게 제어하는, 인라인 가공 처리 장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 가공대상물의 수분함량을 측정하기 위한 수분측정센서유닛을 더 포함하는, 인라인 가공 처리 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 수분측정센서유닛의 측정결과를 기초로 상기 가공대상물의 수분함량이 소정 범위를 벗어나는 경우, 상기 소분유닛으로 운반되는 상기 가공대상물의 일부를 반송하는 반송유닛을 더 포함하는, 인라인 가공 처리 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 로딩유닛에 로딩되는 가공대상물은 건조고추인, 인라인 가공 처리 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 가공대상물을 촬상하여 이미지를 생성하고, 상기 이미지를 기초로 상기 가공대상물의 등급을 자동으로 결정하는 영상판정유닛을 더 포함하는, 인라인 가공 처리 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 영상판정유닛은, 상기 이미지의 색상값을 기준 판정 색상데이터와 비교하여, 상기 가공대상물의 등급을 결정하는, 인라인 가공 처리 장치.
13. 제11항에 있어서,
    상기 영상판정유닛은 광원의 휘도가 일정한 밀폐된 제2 챔버 내에 구비되는, 인라인 가공 처리 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 가공물처리유닛은 복수로 구비되며, 상기 인라인 벨트 상에서 서로 이격되어 배치되는, 인라인 가공 처리 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 가공물처리유닛은 상기 로딩유닛의 전단 또는 후단에 배치되는, 인라인 가공 처리 장치.

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