KR101503526B1 - Manufacturing device of coffe waste - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비교적 낮은 비용으로 커피 폐기물을 구조용으로 적용할 수 있는 입자 크기로 가공할 수 있는 커피 폐기물 가공 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 커피 폐기물을 가공하는 커피 폐기물 가공 장치에 있어서, 커피 폐기물에 물을 첨가하여 혼합하는 준비탱크; 상기 준비탱크에서 혼합된 커피 폐기물이 투입되어 일시 저장되는 제1믹싱탱크; 상기 제1믹싱탱크의 커피 폐기물을 가공하여 평균 입경을 감소시키는 제1밀장치; 상기 제1밀장치에서 배출되는 커피 폐기물이 일시 저장되는 제2믹싱탱크; 상기 제2믹싱탱크의 커피 폐기물을 가공하여 평균 입경을 감소시키는 제2밀장치; 상기 제2밀장치에서 배출되는 커피 폐기물을 탈수하여 함수율을 낮추는 탈수장치; 상기 탈수장치에서 탈수된 커피 폐기물을 건조하는 건조장치; 상기 건조장치에서 건조된 커피 폐기물을 저장하는 저장탱크; 및 상기 제1밀장치, 제2밀장치, 탈수장치 및 건조장치의 동작을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is an object of the present invention to provide a coffee waste processing apparatus capable of processing a coffee waste at a relatively low cost into a particle size applicable for structural use.
In order to achieve the above object, the present invention provides a coffee waste processing apparatus for processing coffee waste, comprising: a preparation tank for adding and mixing water to coffee waste; A first mixing tank in which coffee waste mixed in the preparation tank is charged and temporarily stored; A first mill device for processing the coffee waste of the first mixing tank to reduce the average particle size; A second mixing tank in which coffee waste discharged from the first mill device is temporarily stored; A second mill device for processing the coffee waste of the second mixing tank to reduce the average particle size; A dewatering device for dewatering the coffee waste discharged from the second mill device to lower the water content; A drying device for drying the dehydrated coffee waste in the dehydrating device; A storage tank for storing the dried coffee waste in the drying apparatus; And a control device for controlling operations of the first mill device, the second mill device, the dewatering device, and the drying device.
Description
본 발명은 커피 폐기물 가공 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 커피 폐기물을 다른 구조체의 혼합물로 사용하기에 적절하게 가공하는 커피 폐기물 가공 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coffee waste processing apparatus, and more particularly, to a coffee waste processing apparatus that appropriately processes coffee waste as a mixture of other structures.
커피 폐기물은 원두 커피를 가공하고 남은 부산물을 의미하는 것으로 별도로 폐기처리 해야한다. 특히 근래 원두 커피 시장의 급격합 팽창으로 많은 양의 커피 폐기물이 생성되어 그 처리에 많은 비용이 발생하고 있다.Coffee wastes are processed by processing coffee beans and are meant to be leftover products and must be disposed of separately. Especially in recent years, the rapid expansion of the coffee bean market has generated a large amount of coffee waste, which is costly.
상기 커피 폐기물도 적절한 가공을 통하여 재활용될 수 있는 특성이 있으며, 특히 연료로 사용될 수 있는 방법들이 제시되어 있다.The above-mentioned coffee waste can also be recycled through proper processing, and in particular, methods that can be used as fuel have been proposed.
예를 들면, 등록특허 제1033212호에는 커피박 펠릿 연료 제조방법이 개시되어 있다. 상기 특허는 커피박 분말을 제공하는 단계, 커피박 분말을 산 용액에 투입하는 단계, 산 처리된 응고 단백질을 제거하는 단계, 단백질이 제거된 커피박 분말을 수세하는 단계, 수세 커피박 분말을 건조하는 단계, 건조된 커피박 분말을 톱밥 및 생석회와 혼합하여 펠릿 혼합분말을 얻는 단계, 및 상기 혼합분말의 펠릿 제조 단계로 구성되는, 커피박 펠릿연료 제조방법으로 구성되며, 이러한 방법에 의하여 커피생산 폐기물인 커피박을 이용하면서도 목재 펠릿 2등급이내의 품질을 만족하는 펠릿연료를 제조할 수 있을 뿐 아니라, 자원 재활용성을 높이면서 친환경적인 연료를 제공할 수 있는 효과가 있다.For example, EP-A-1033212 discloses a process for making coffee bean pellet fuel. The patent discloses a process for producing a coffee bean powder comprising the steps of providing a coffee ground powder, introducing the coffee ground powder into an acid solution, removing the acid treated coagulated protein, washing the coffee ground powder with the protein removed, , A step of mixing the dried coffee ground powder with sawdust and quicklime to obtain a pellet mixed powder, and a step of producing pellets of the mixed powder, wherein coffee production It is possible to produce pellet fuel satisfying the quality of grade 2 or less of wood pellets while using a coffee bean as a waste, and it is also possible to provide an environmentally friendly fuel while enhancing resource recyclability.
또한, 등록특허 제1176969호는 커피박 활성탄의 제조방법에 관한 것으로, 폐기물로 처리되는 커피박을 재처리하여 활성탄으로 재활용할 수 있는 방법을 제시하고 있다.In addition, Patent No. 1176969 relates to a method for producing coffee ground activated carbon, which suggests a method for recycling coffee beans treated with waste to recycle them as activated carbon.
또한, 공개특허 제2011-0138495호는 커피 부산물 및 재생 대나무 숯을 재활용한 폴리락트산 바이오복합재료에 관한 것으로, 구체적으로는 폴리락트산 생분해성 고분자 분말, 커피부산물 분말 및 결합제로 MDI (4,4-Methylene diphenyl diisocyanate)가 혼합 성형되어 제조되는 바이오복합재료에 관한 것이며, 재생 대나무 숯 분말이 더욱 포함될 수있고, 본 발명에 의한 바이오복합재료는 종래 천연충전재 및 흡착제를 대체할 수 있는 저가의 식품폐기물을 적용함으로써 폐기 천연자원 재활용 및 원료수급의 원활한 공급 및 가격 경쟁력을 달성할 수 있는 장점이 있다.In addition, Patent Publication No. 2011-0138495 relates to a polylactic acid biocomposite material in which coffee by-products and recycled bamboo charcoal are recycled. Specifically, polylactic acid biodegradable polymer powder, coffee by-product powder and MDI (4,4- Methylene diphenyl diisocyanate) is mixed and formed, and regenerated bamboo charcoal powder can be further included. The biocomposite material according to the present invention can be used as a substitute for natural fillers and adsorbents, It is possible to achieve the recycling of waste natural resources and the smooth supply and supply of raw materials and price competitiveness.
한편, 합성수지 구조물의 경우 경량화를 위하여 상기의 커피 폐기물을 일정량 혼합하여 동일한 강성을 유지하면서 무게를 줄이는 방법들이 제안되어 자동차용으로 적극적으로 적용을 연구하고 있다.On the other hand, in the case of a synthetic resin structure, a method of reducing the weight while maintaining the same rigidity by mixing a certain amount of the above-mentioned coffee waste in order to make it lighter has been proposed and actively applied for automobiles has been studied.
상기와 같은 구조물에 커피 폐기물을 혼합하기 위해서는 일반적인 커피 폐기물의 입자를 미세화할 필요가 있으며, 또한 함수율도 일정이하로 유지해야지만 구조물에 혼합할 수 있으나, 상기와 같은 조건을 위한 커피 폐기물의 가공은 높은 비용이 발생하여 실질적으로 적용하기에는 한계가 있다.
In order to mix coffee wastes with the above-mentioned structure, it is necessary to make fine particles of general coffee wastes fine and to keep the water content below a certain level, but they can be mixed into the structure. However, There is a limit to practical application due to a high cost.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 비교적 낮은 비용으로 커피 폐기물을 구조용으로 적용할 수 있는 입자 크기로 가공할 수 있는 커피 폐기물 가공 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a coffee waste processing apparatus capable of processing a coffee waste into a particle size that can be applied for structural purposes at a relatively low cost, which is contrived to overcome the disadvantages of the prior art.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 커피 폐기물을 가공하는 커피 폐기물 가공 장치에 있어서, 커피 폐기물에 물을 첨가하여 혼합하는 준비탱크; 상기 준비탱크에서 혼합된 커피 폐기물이 투입되어 일시 저장되는 제1믹싱탱크; 상기 제1믹싱탱크의 커피 폐기물을 가공하여 평균 입경을 감소시키는 제1밀장치; 상기 제1밀장치에서 배출되는 커피 폐기물이 일시 저장되는 제2믹싱탱크; 상기 제2믹싱탱크의 커피 폐기물을 가공하여 평균 입경을 감소시키는 제2밀장치; 상기 제2밀장치에서 배출되는 커피 폐기물을 탈수하여 함수율을 낮추는 탈수장치; 상기 탈수장치에서 탈수된 커피 폐기물을 건조하는 건조장치; 상기 건조장치에서 건조된 커피 폐기물을 저장하는 저장탱크; 및 상기 제1밀장치, 제2밀장치, 탈수장치 및 건조장치의 동작을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a coffee waste processing apparatus for processing coffee waste, comprising: a preparation tank for adding and mixing water to coffee waste; A first mixing tank in which coffee waste mixed in the preparation tank is charged and temporarily stored; A first mill device for processing the coffee waste of the first mixing tank to reduce the average particle size; A second mixing tank in which coffee waste discharged from the first mill device is temporarily stored; A second mill device for processing the coffee waste of the second mixing tank to reduce the average particle size; A dewatering device for dewatering the coffee waste discharged from the second mill device to lower the water content; A drying device for drying the dehydrated coffee waste in the dehydrating device; A storage tank for storing the dried coffee waste in the drying apparatus; And a control device for controlling operations of the first mill device, the second mill device, the dewatering device, and the drying device.
바람직하게는, 상기 제1밀장치에서 상기 제2믹싱탱크로 이송하는 커피 폐기물의 평균 입경은 50 내지 60㎛인 것을 특징으로 한다.Preferably, the average particle diameter of the coffee waste transferred from the first mill apparatus to the second mixing tank is 50 to 60 mu m.
바람직하게는, 상기 제2밀장치에서 상기 탈수장치로 이송하는 커피 폐기물의 평균 입경은 25 내지 35㎛인 것을 특징으로 한다.Preferably, the average particle diameter of the coffee waste transferred from the second mill apparatus to the dewatering apparatus is 25 to 35 mu m.
바람직하게는, 상기 건조장치에서 배출되는 커피 폐기물의 함수율은 8 내지 12%인 것을 특징으로 한다.Preferably, the moisture content of the coffee waste discharged from the drying apparatus is 8 to 12%.
바람직하게는, 상기 제1밀장치의 유출구와 상기 제1믹싱탱크의 유입구는 제1송출관으로 연결되고, 상기 송출관에는 관의 개폐를 제어하는 제1밸브와 이송펌프가 설치되며, 상기 제1밸브 이전의 제1송출관에서 분지하여 제1바이패스관과 연결되고, 상기 제1바이패스관은 상기 제1믹싱탱크에 연결되며, 상기 제2밀장치의 유출구는 제2송출관으로 연결되고, 상기 제2송출관은 펌프 이송기와 연결되며, 상기 펌프 이송기는 상기 탈수장치에 연결되고, 상기 제2송출관에는 관의 개폐를 제어하는 제2밸브가 설치되며, 상기 제2밸브 이전의 제2송출관에서 분지하여 제2바이패스관과 연결되고, 상기 제2이패스관은 상기 제2믹싱탱크에 연결되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the outlet of the first mill device and the inlet of the first mixing tank are connected to each other by a first delivery pipe, and a delivery valve is provided to the delivery pipe and a first valve for controlling the opening and closing of the pipe, And the first bypass pipe is connected to the first mixing tank and the outlet of the second mill device is connected to the second delivery pipe, The second delivery pipe is connected to the pump feeder, the pump feeder is connected to the dewatering device, and the second delivery pipe is provided with a second valve for controlling the opening and closing of the pipe, And the second bypass pipe is connected to the second mixing tank by branching from the second delivery pipe and connecting the second bypass pipe to the second mixing pipe.
더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 선 정의된 시간동안 상기 제1밸브 를 작동하여 상기 제1송출관을 폐쇄하고, 상기 제1밀장치를 작동시켜, 커피 폐기물이 제1믹싱탱크, 제1밀장치, 제1바이패스관 순으로 순환하게 제어하고, 상기 제어장치는 또 다른 선 정의된 시간 동안 상기 제2밸브를 작동하여 상기 제2송출관을 폐쇄하고, 상기 제2밀장치를 작동시켜, 커피 폐기물이 제2믹싱탱크, 제2밀장치, 제2바이패스관 순으로 순환하게 제어하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the control device activates the first valve for a predefined period of time to close the first delivery tube and actuates the first milling device so that the coffee waste flows into the first mixing tank, The control device circulates the second delivery valve by actuating the second valve for another predefined time, and operates the second milling device, And the coffee waste is circulated in the order of the second mixing tank, the second mill device, and the second bypass pipe.
바람직하게는, 상기 제1밀장치는; 상단에 유입구와 측면에 유출구가 형성되는 케이스; 상기 케이스 내부에 하방향으로 직경이 증가하는 테이퍼 형상으로 경사진 홈이 형성된 제1고정영역, 상기 제1고정영역의 반대 방향으로 홈이 형성된 제2고정영역, 상기 제2고정영역의 반대 방향으로 홈이 형성된 제3고정영역을 포함하는 고정자; 상기 고정자와 일정한 간극으로 대향되며, 상기 제1고정영역부와 대응되며 상기 제1고정영역부 홈의 반대방향으로 홈이 형성된 제1회전영역, 상기 제2고정영역부와 대응되며 상기 제2고정영역부 홈의 반대방향으로 홈이 형성된 제2회전영역, 상기 제3고정영역부와 대응되며 상기 제3고정영역부 홈의 반대방향으로 홈이 형성된 제3회전영역을 포함하는 회전자; 및 상기 회전자를 회전하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first mill device comprises: A case having an inlet at the top and an outlet at the side; A first fixed region having a tapered tapered shape with a diameter increasing in a downward direction, a second fixed region having a groove formed in a direction opposite to the first fixed region, a second fixed region formed in a direction opposite to the second fixed region, A stator including a third fixed region having a groove formed therein; A first rotating region facing the stator with a predetermined clearance and corresponding to the first fixed region and having a groove formed in a direction opposite to the first fixed region grooves, a second fixed region corresponding to the second fixed region, A second rotating region having a groove formed in a direction opposite to the groove of the region, and a third rotating region corresponding to the third fixing region and having a groove formed in a direction opposite to the groove of the third fixing region; And a motor for rotating the rotor.
바람직하게는, 상기 제2밀장치는; 상단에 유입구와 측면에 유출구가 형성되는 케이스; 상기 케이스 내부에 하방향으로 직경이 증가하는 테이퍼 형상으로 다이아몬드 코팅 처리된 제1고정연마 영역부와 다이아몬드 코팅 처리된 제2고정연만 영역부를 포함하는 고정자; 상기 고정자와 일정한 간극으로 대향되며, 유체에 이동력을 제공하는 유체 흡입부, 다이아몬드 코팅 처리된 제1회전연마 영역부 및 다이아몬드 코팅 처리된 제2회전연마 영역부를 포함하는 회전자; 및 상기 회전자를 회전하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Advantageously, said second mill device comprises: A case having an inlet at the top and an outlet at the side; A stator including a first fixed polishing area having a diamond-coated tapered shape with a diameter increasing in a downward direction, and a second fixedly drawn area covered with a diamond coating; A rotor opposed to the stator at a constant gap and including a fluid suction portion for providing a fluid movement force, a first rotating polishing region having a diamond coating treatment, and a second rotating polishing region having a diamond coating treatment; And a motor for rotating the rotor.
바람직하게는, 상기 건조장치에서 건조된 커피 폐기물을 해쇄하여 상기 저장탱크로 배출하는 분쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the apparatus further comprises a crusher for crushing the dried coffee waste in the drying apparatus and discharging the coffee waste to the storage tank.
본 발명에 따른 커피 폐기물 가공 장치는 두개의 밀장치를 배치로 작동하여 비교적 낮은 가공 비용으로 커피 페기물을 특정 사이즈의 입자로 가공할 수 있으며, 또한 후속되는 건조 수단에 의하여 원하는 함수율로 건조시킬 수 있는 장점이 있으며, 더 나아가 하나의 라인으로 커피 폐기물을 연속적으로 가공할 수 있는 장점이 있어, 구조체 제작 라인의 인근에 설치하는 경우 전체 장치를 자동화할 수 있는 장점이 있다.
The coffee waste processing apparatus according to the present invention can be operated by arranging two milling apparatuses so that coffee waste can be processed into particles of a specific size at a relatively low processing cost and can be dried at a desired moisture content by a subsequent drying means And furthermore, it is advantageous to continuously process coffee wastes by one line, and it is advantageous to automate the entire apparatus when it is installed near the structure production line.
도 1은 본 발명에 따른 커피 폐기물 가공 장치의 구성도이며,
도 2는 도 1에 도시된 밀장치들의 연결도이며,
도 3은 도 1의 제1밀장치의 사시도이며,
도 4는 도 3의 단면도이며,
도 5는 도 1에 도시된 제2밀장치의 단면도이며,
도 6은 도 1의 제어장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a coffee waste processing apparatus according to the present invention,
Fig. 2 is a connection diagram of the milling devices shown in Fig. 1,
Figure 3 is a perspective view of the first mill apparatus of Figure 1,
4 is a cross-sectional view of Fig. 3,
Fig. 5 is a cross-sectional view of the second mill apparatus shown in Fig. 1,
6 is a configuration diagram of the control apparatus of FIG.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 커피 폐기물 가공 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 준비탱크(10), 제1스크류컨베어(11), 제1믹싱탱크(20), 제1밀장치(30), 제2믹싱탱크(40), 제2밀장치(50), 펌프 이송기(12), 탈수장치(60), 건조장치(70), 제2스크류컨베어(13), 분쇄장치(80), 저장탱크(85) 및 제어장치(90)를 포함하여 구성된다.1, a coffee waste processing apparatus 100 according to the present invention includes a
먼저 상기 준비탱크(10)는 물과 혼합한 커피 폐기물을 보관하는 역할을 하며, 통상의 탱크와 동일한 구성이다.First, the
필요한 경우 내부 커피 폐기물과 물의 혼합을 원활하게 하기 위한 혼합 장치들이 포함될 수 있으며, 또한 커피 폐기물과 물을 자동적으로 공급하는 장치들이 포함될 수도 있다.Mixing devices for smooth mixing of the inner coffee waste and water may be included if necessary, and also devices for automatically supplying coffee waste and water may be included.
상기 준비탱크(10)에 보관되는 커피 폐기물은 평균 입경이 200~400㎛이며, 커피 폐기물의 함수율은 물의 투입에 의하여 조절될 수 있으며, 상기 준비탱크(10)에서 커피 폐기물의 함수율은 80~90%가 되도록 물을 투입하여 조절하며, 상기 함수율 범위에서 후술하는 밀장치들이 효율적으로 작동한다.The water content of the coffee waste can be controlled by the addition of water, and the water content of the coffee waste in the
여기서 상기 커피 폐기물은 구조체의 구성으로 적용되기 위해서는 평균 입경이 중요하며, 함수율은 최종 사용전 건조를 통하여 조절할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 커피 폐기물 가공 장치(100)는 커피 폐기물의 평균 입경을 줄이는 것이 주이며, 상기 입경의 가공을 위하여 함수율을 적절히 조절한다.Here, the average particle size is important in order to apply the coffee waste to the structure of the structure, and the water content can be controlled through drying before the final use. Therefore, the coffee waste processing apparatus 100 according to the present invention mainly reduces the average particle diameter of the coffee waste, and appropriately controls the water content for processing the particle diameter.
상기 준비탱크(10)의 커피 폐기물은 제1스크류컨베어(11)를 통하여 제1믹싱탱크(20) 상단으로 투입된다.The coffee waste in the
상기 제1스크류컨베어(11)는 통상의 스크류 타입의 컨베어이며, 전체 가공 장치(100)의 용량에 따라 그 크기 및 용량을 결정할 수 있으며, 상기 준비탱크(10)에서 상기 제1믹싱탱크(20)로 커피 폐기물을 이송하는 역할만 한다.The
한편, 상기 제1믹싱탱크(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 원통형의 형상을 기본으로 하부에는 원뿔형의 형상으로 이루어져 있다.Meanwhile, the
상기 제1믹싱탱크(20)의 상단의 유입구(21)를 통하여 커피 폐기물이 투입되고, 원뿔형 하부의 유출구(22)를 통하여 유출된다.The coffee waste is introduced through the
상기 제1믹싱탱크(20)는 전체 처리 용량을 고려하여 그 크기를 선택할 수 있다.The
상기 유출구(22)를 통하여 유출되는 커피 폐기물은 제1밀장치(30)의 유입구(31)로 유입되고, 제1밀장치(30) 내부에서 가공된 커피 폐기물은 유출구(32)를 통하여 유출된다.The coffee waste flowing out through the
상기 유출구(32)는 제1이송관(110)을 통하여 상기 제2믹싱탱크(40)의 상단에 연결된다.The outlet (32) is connected to the upper end of the second mixing tank (40) through a first transfer pipe (110).
이때 상기 제1이송관(110)에는 제1밸브(120), 이송펌프(130)와 연결되며, 상기 제1밸브(120) 이전에 분기되는 제1바이패스관(140)을 포함하며, 상기 제1바이패스관(140)은 제1믹싱탱크(20)의 상단 측면에 형성되는 제1파이패스구(23)에 연결된다.The
이때, 상기 제1밸브(120)를 차단하고, 이송펌프(130)의 작동을 중지하는 경우 상기 제1밀장치(30)의 유출구(32)를 통하여 배출되는 커피 폐기물은 다시 제1믹싱탱크(20)로 재투입된다.At this time, when the
이러한 상태에서 상기 제1밀장치(30)를 가동하는 경우 상기 제1믹싱탱크(20) 내부에 포함된 커피 폐기물은 제1믹싱탱크(20)와 제1밀장치(30)를 순환하면서 가공된다.In this state, when the
이때 상기 제1바이패스관(140)에는 역흐름을 방지하는 제1체크밸브(141)를 설치한다.At this time, a
상기 제1이송관(110)통하여 커피 폐기물은 제2믹싱탱크(40)의 유입구(41)로 유입된다.The coffee waste is introduced into the inlet (41) of the second mixing tank (40) through the first transfer pipe (110).
상기 제1믹싱탱크(40)는 상기 제1믹싱탱크(20)와 동일한 형태이며, 역시 하부에 유출구(42)를 포함한다.The
상기 유출구(42)는 제2밀장치(50)의 유입구(51)에 연결되고, 상기 제2밀장치(50)의 유출구(52)는 제2이송관(150)에 연결되며, 상기 제2이송관(150)에는 제2밸브(160)가 연결되고, 제2밸브(160) 이후에는 제2스크류컨베어(12)가 연결된다.The
또한, 상기 제2밸브(160) 이전의 제2이송관(150)에는 제2바이패스관(170)이 분지되어 상기 제2저장탱크(40) 측면에 형성된 바이패스구(43)에 연결되며, 상기 제2바이패스관(170)에는 제2체크밸브(171)가 부착되어 역류를 방지한다.The
따라서, 상기 제2밸브(160)을 닫고 상기 제2밀장치(50)를 가동하는 경우 커피 폐기물은 제2믹싱탱크(40), 제2밀장치(50) 및 제2바이패스관(170) 순으로 순환하여 커피 폐기물을 가공한다.Thus, when the
상기 제2밀장치(50)와 상기 펌프 이송기(12)는 상기 밸브(120)가 열리고, 상기 이송펌프(130)가 작동하는 경우 같이 작동하도록 제어되는 것이 바람직하다.The
한편, 상기 제1밀장치(30)와 상기 제2밀장치(50)는 커피 폐기물의 평균 입경을 줄이는 가공을 하는 것으로 기본적인 기능은 동일하나, 구조에서 차이를 나타낸다.On the other hand, the first and
특히 제1밀장치(30)는 200~400㎛ 입경의 커피 폐기물을 50~60㎛로 가공하는 구성이며, 특히 제1믹싱탱크(20)와 순환에 의하여 가공하며, 제2밀장치(50)는 50~60㎛의 커피 폐기물을 역시 제2믹싱탱크(40)와 순환하면서, 25~35㎛로 가공하는 기능을 수행하므로, 양자는 내부 구성에서 차이를 나타낸다.Particularly, the
먼저, 상기 제1밀장치(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(310), 상기 케이스(310) 내부에 고정되며, 하방향으로 직경이 증가하는 형태의 테이퍼 공간을 포함하는 고정자(320), 상기 고정자(320)에 일정한 간극으로 배치되며, 상기 고정자(320) 공간과 동일한 형상의 회전자(330)를 포함하여 구성된다.3 and 4, the
상기 회전자(330)는 홈이 경사진 형태로 형성되는 제1회전영역(331), 상기 제1회전영역(331) 하단에 형성되며, 상기 제1회전영역(331)의 반대 방향으로 홈이 형성되는 제2회전영역(332), 상기 제1회전영역(332) 하단에 반대의 방향의 홈이 형성되는 제3회전영역(333)을 포함한다.The
또한 상기 고정자(320)에는 상기 회전자(330)의 홈과 반대 방향으로 대응되는 제1고정영역(321), 제2고정영역(322) 및 제3고정영역(323)을 포함한다.The
그리고 상기 케이스(310)의 상단에 유입구(31)와 케이스(310)의 측면에 유출구(32)가 각각 형성된다.An
여기서 상기 회전자(330)는 별도의 모터에 의하여 회전하며, 상기 회전자(330)의 회전에 의하여 커피 폐기물은 도 4에 도시된 바와 같이 유동하면서 입자가 가공된다.Here, the
여기서 상기 간극은 0.4-0.5 mm 이며, 상기 회전자(330)의 회전수는 2500 내지 5000rpm이 적절하다.The clearance is 0.4-0.5 mm, and the number of rotations of the
한편, 상기 제2밀장치(50)는 도 3에 도시된 제1밀장치(30)와 동일한 형태이며, 내부 구조는 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스(510), 상기 케이스(510) 내부에 고정되되, 하단방향으로 직경이 증가하는 형태로 구성되는 고정자(520), 상기 고정자(520)의 내부에 일정한 간극을 두고 배치되며, 회전하는 회전자(530)를 포함하여 구성된다.3, the inner structure of the
또한, 상기 케이스(510) 상단에 형성된 유입구(51), 상기 케이스(510) 측면에 형성되는 유출구(52)를 포함하며, 상기 유입구(51)을 통하여 유입되는 커피 폐기물은 상기 회전자(530)와 고정자(520)의 간극을 통과한 후 상기 유출구(52)를 통하여 배출된다.The
한편, 상기 고정자(520)는, 40 - 80 메시의 다이아몬드 분말이 코팅 처리되는 제1고정연마 영역부(521)와, 60 - 140 메시의 다이아몬드 분말이 코팅 처리되어 상기 제1고정연마 영역부(521) 하부에 구비되는 제2고정연마 영역부(522)를 포함하여 구성된다.The
또한, 상기 회전자(530)는 상기 고정자(520)와 0.05 mm - 0.3 mm 간극을 유지하되, 회전력으로 상기 유체 유입구로 유입되는 유체를 흡입하기 위하여 복수 개의 홈이 경사져 형성되는 유체 흡입부(531)와, 40 - 80 메시의 다이아몬드 분말이 코팅 처리되어 상기 유체 흡입부 하부에 구비되는 제1회전연마 영역부(532)와, 60 - 140 메시의 다이아몬드 분말이 코팅 처리되어 상기 제1회전연마 영역부(532) 하부에 구비되는 제2회전연마 영역부(533)를 포함한다.The
이때 상기 제1고정연마 영역부(521)은 제1회전연마 영역부(532)와 위치적으로 대응되고, 상기 제2고정연만 영역부(522)는 제2회전연마 영역부(533)과 위치적으로 대응되도록 구성된다.In this case, the first
제2밀장치(50)의 회전자(530) 회전수는 상기 제1밀장치(30)와 동일한 범위이다.The number of rotations of the
상기와 같이 제1밀장치(30)는 일정한 시간을 통하여 반복적인 가공을 통하여 커피 폐기물의 입자를 가공하며, 제2밀장치(50) 역시 일정 시간을 통하여 반복적인 가공으로 커피 폐기물의 입자를 가공한다.As described above, the
그러나 필요한 경우, 상기 커피 폐기물의 평균 입경 조건으로 가공할 수 있는 다른 밀장치로 대체될 수도 있다.However, if necessary, it may be replaced by other milling machines which can be machined to an average grain size condition of the coffee waste.
한편, 상기 제2밀장치(50)의 유출구(52)에 연결된 펌프 이송기(12)는 탈수장치(60)로 커피 폐기물을 이송한다.On the other hand, the
상기 탈수장치(60)는 펠트, 회전식 등 어떠한 형태의 탈수장치를 적용할 수 있으며, 상기 탈수장치(60)를 통하여 커피 폐기물의 함수율을 50 내지 60%로 조절한다.The
물론 함수율을 더 낮게 탈수하는 것이 유리하나, 상기 탈수장치(60)를 통하여 도달할 수 있는 함수율은 상기 범위가 적절하다.Of course, it is advantageous to dewater the water content to a lower level, but the water content that can be reached through the
상기 탈수장치(60)를 통하여 탈수된 커피 폐기물은 건조장치(80)에 투입된다. 상기 건조장치(80)는 통상의 열원으로 가열하는 방식 또는 마이크로웨이브를 이용한 방식으로 구현될 수 있으나, 마이크로웨이브를 이용한 방식이 사용이 편리한 장점이 있다.The dehydrated coffee waste through the dewatering device (60) is introduced into the drying device (80). The drying
상기 건조장치(80)는 커피 폐기물의 함수율을 8 내지 12%가 되도록 건조시킨다.The drying
상기 건조장치(80)에서 건조된 커피 폐기물은 제2스크류컨베어(13)에 의하여 분쇄장치(80)로 이송된다.The coffee waste dried in the drying device (80) is transferred to the pulverizing device (80) by the second screw conveyor (13).
상기 분쇄장치(80)는 커피 폐기물을 추가로 가공하지 않고, 응집된 폐기물들을 균질화시키는 해쇄기의 역할을 하며, 상기 기능을 하는 일반적인 해쇄기를 사용하여 구현한다.The pulverizing
즉, 상기 분쇄장치(80)를 통과한 커피 폐기물의 평균 입경은 변하지 않으며, 필요치 않은 경우엔느 상기 분쇄장치(80)는 생략 가능하다.That is, the average particle diameter of the coffee waste having passed through the pulverizer 80 is not changed, and the pulverizer 80 can be omitted if not necessary.
상기 분쇄장치(80)를 통과한 커피 폐기물은 8~12%의 함수율에 평균 직경이 25~35㎛의 평균입경을 가지는 비교적 균일한 특성을 가지며, 저장탱크(85)에 최종적으로 저장된다.The coffee waste having passed through the pulverizer 80 has relatively uniform characteristics with an average particle diameter of 25 to 35 mu m at a moisture content of 8 to 12% and is finally stored in the
상기 저장탱크(85)에 저장된 커피 폐기물은 필요한 경우 다른 공정으로 연속하여 이송될 수 있으며, 필요한 경우 배치로 이송된다.The coffee waste stored in the
한편, 본 발명에 따른 커피 폐기물 가공 장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같은 제어장치(90)를 포함하며, 상기 제어장치(90)는 제1스크류컨베어(11), 펌프 이송기(12), 제2스크류컨베어(13), 제1밸브(120), 이송펌프(130), 제1밀장치(30), 제2밸브(160), 제2밀장치(50), 탈수장치(60), 건조장치(70), 분쇄장치(80)의 작동을 제어한다.6, the
특히 제1믹싱탱크(20)에는 별도의 제1수위 센서(27)를 포함하고, 상기 제1수위 센서(27)의 신호는 상기 제어장치(90)로 출력되며, 또한 제2믹싱탱크(40)에도 별도의 제2수위 센서(47)를 포함하며, 상기 제2수위 센서(47)의 신호는 상기 제어장치(90)로 출력된다.In particular, the
특히 상기 제1스크류장치(11), 상기 수위 센서(27), 상기 제1밀장치(30), 상기 밸브(120), 상기 이송펌프(130)의 작동은 서로 연계하여 작동한다.In particular, the operation of the
먼저 제어장치(90)는 상기 제1수위 센서(27)가 일정 이하인 경우에는 상기 제1밸브(120)를 차단하고, 상기 제1밀장치(30)의 작동을 중지하고, 상기 이송펌프(130) 역시 작동 중지하고, 상기 제1스크류장치(11)를 작동하여 커피 폐기물을 제1믹싱탱크(20)로 이송한다.First, when the first
그리고, 상기 제1수위 센서(27)에서 일정 수위에 도달한 신호가 출력되면, 상기 제어장치(90)는 상기 제1스크류장치(11)의 작동을 중지하고, 상기 제1밀장치(30)만 작동을 시킨다.The
이때 상기 커피 폐기물은 상기 제1믹싱탱크(20), 제1밀장치(30), 제1바이패스관(140) 순으로 계속 순환하면서 가공된다.At this time, the coffee waste is continuously circulated in the order of the
이때 사용자가 기 선정한 일정시간(예를 들면, 20분, 30분, 40분 또는 1시간)이 도달되면, 상기 제어장치(90)는 상기 제1밀장치(30)의 작동을 중지시키고, 상기 밸브(120) 및 이송펌프(130)을 가동하여 커피 폐기물을 제2믹싱탱크(40)으로 이송시킨다.At this time, when the predetermined time (for example, 20 minutes, 30 minutes, 40 minutes or 1 hour) is reached by the user, the
그리고 상기 제1수위 센서(27)가 일정 수준 이하인 경우에는 상기 밸브(120) 및 이송펌프(130)의 가동을 중지하고, 다시 제1스크류장치(11)를 작동시켜 커피 폐기물을 제1믹싱탱크(20)로 이송한 후 상기와 같은 과정을 반복한다.When the
한편, 상기 제2믹싱탱크(40)에도 제2수위 센서(47)가 부착되어 있으며, 상기 제1믹싱탱크(20), 제1밀장치(30)와 같은 방식으로 순환 제어한다.A second water level sensor 47 is attached to the
즉, 제2믹싱탱크(40)에 커피 폐기물이 유입되면, 상기 제2밸브(160)을 차단하고, 제2밀장치(50)를 가동한다.That is, when the coffee waste flows into the
이때 커피 폐기물은 상기 제2믹싱탱크(40), 제2밀장치(50), 제2바이패스관(170)을 순환하면서 가공된다.At this time, the coffee waste is processed while circulating through the
이때 기 설정한 시간이 도달되면, 상기 제2밸브(160)을 개방하고, 상기 펌프 이송기(12)를 가동하여 커피 폐기물을 탈수장치(60)로 이송한 후, 제2수위 센서(47)가 일정 수위 이하인 경우에는 상기 제2밸브(160)를 차단하고, 상기 펌프 이송기(12)의 작동을 중지한다.When the predetermined time is reached, the
이후에는 상기와 같은 과정을 반복한다.Thereafter, the above process is repeated.
이때 상기 제어장치(90)는 상기 펌프 이송기(12)의 작동과 동시에 탈수장치(60)와 탈수장치(60) 이후의 장치들을 동시에 작동하도록 제어할 수 있다.At this time, the
또한 제1밀장치(30)와 제2밀장치(50)의 순환 시간을 동일하게 구현하는 경우 커피 폐기물은 정체없이 전체 공정을 진행할 수 있으므로, 순환 시간을 동일하게 구현하는 것이 바람직하다.
In addition, when the circulation times of the first and
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.
10: 준비탱크 11: 제1스크류컨베어
12: 펌프 이송기 13: 제2스크류컨베어
20: 제1믹싱탱크 21: 유입구
22: 유출구 30: 제1밀장치
31: 유입구 32: 유출구
40: 제1믹싱탱크 41: 유입구
42: 유출구 50: 제2밀장치
51: 유입구 52: 유출구
60: 탈수장치 70: 건조장치
80: 분쇄장치 85: 저장탱크
90: 제어장치 100: 커피 폐기물 가공 장치
110: 제1이송관 120: 제1밸브
130: 이송 펌프 140: 제1바이패스관
141: 제1체크밸브 150: 제2이송관
160: 제2밸브 170: 제2바이패스관
171: 제2체크밸브 310: 케이스
320: 고정자 321: 제1고정영역
322: 제2고정영역 323: 제3고정영역
330: 회전자 331: 제1회전영역
332: 제2회전영역 333: 제3회전영역
510: 케이스 520: 고정자
530: 회전자 531: 유체 흡입부
521: 제1고정연마 영역부 522: 제2고정연마 영역부
531: 유체 흡입부 532: 제1회전연마 영역부
533: 제2회전연마 영역부 10: Preparation tank 11: First screw conveyor
12: pump feeder 13: second screw conveyor
20: first mixing tank 21: inlet
22: outlet 30: first mill device
31: inlet 32: outlet
40: first mixing tank 41: inlet
42: outlet 50: second mill device
51: inlet 52: outlet
60: Dewatering device 70: Drying device
80: Grinding device 85: Storage tank
90: Control device 100: Coffee waste processing device
110: first transfer pipe 120: first valve
130: transfer pump 140: first bypass pipe
141: first check valve 150: second conveyance pipe
160: second valve 170: second bypass pipe
171: second check valve 310: case
320: stator 321: first fixed region
322: second fixed area 323: third fixed area
330: Rotor 331: First rotation area
332: second rotation area 333: third rotation area
510: Case 520: Stator
530: Rotor 531: Fluid suction part
521: first fixed polishing area 522: second fixed polishing area
531: Fluid suction part 532: First rotary polishing area
533: second rotary polishing region
Claims (9)
커피 폐기물에 물을 첨가하여 혼합하는 준비탱크;
상기 준비탱크에서 혼합된 커피 폐기물이 투입되어 일시 저장되는 제1믹싱탱크;
상기 제1믹싱탱크의 커피 폐기물을 가공하여 평균 입경을 감소시키는 제1밀장치;
상기 제1밀장치에서 배출되는 커피 폐기물이 일시 저장되는 제2믹싱탱크;
상기 제2믹싱탱크의 커피 폐기물을 가공하여 평균 입경을 감소시키는 제2밀장치;
상기 제2밀장치에서 배출되는 커피 폐기물을 탈수하여 함수율을 낮추는 탈수장치;
상기 탈수장치에서 탈수된 커피 폐기물을 건조하는 건조장치;
상기 건조장치에서 건조된 커피 폐기물을 저장하는 저장탱크; 및
상기 제1밀장치, 제2밀장치, 탈수장치 및 건조장치의 동작을 제어하는 제어장치;를 포함하되,
상기 제1밀장치의 유출구와 상기 제1믹싱탱크의 유입구는 제1송출관으로 연결되고, 상기 제1송출관에는 관의 개폐를 제어하는 제1밸브와 이송펌프가 설치되며, 상기 제1밸브 이전의 제1송출관에서 분지하여 제1바이패스관과 연결되고, 상기 제1바이패스관은 상기 제1믹싱탱크에 연결되며,
상기 제2밀장치의 유출구는 제2송출관으로 연결되고, 상기 제2송출관은 펌프 이송기와 연결되며, 상기 펌프 이송기는 상기 탈수장치에 연결되고, 상기 제2송출관에는 관의 개폐를 제어하는 제2밸브가 설치되며, 상기 제2밸브 이전의 제2송출관에서 분지하여 제2바이패스관과 연결되고, 상기 제2바이패스관은 상기 제2믹싱탱크에 연결되는 것을 특징으로 하는 커피 폐기물 가공 장치.
A coffee waste processing apparatus for processing coffee waste, comprising:
A preparation tank for adding and mixing water to the coffee waste;
A first mixing tank in which coffee waste mixed in the preparation tank is charged and temporarily stored;
A first mill device for processing the coffee waste of the first mixing tank to reduce the average particle size;
A second mixing tank in which coffee waste discharged from the first mill device is temporarily stored;
A second mill device for processing the coffee waste of the second mixing tank to reduce the average particle size;
A dewatering device for dewatering the coffee waste discharged from the second mill device to lower the water content;
A drying device for drying the dehydrated coffee waste in the dehydrating device;
A storage tank for storing the dried coffee waste in the drying apparatus; And
And a control device for controlling operations of the first mill device, the second mill device, the dewatering device, and the drying device,
Wherein the first feeding device is provided with a first valve for controlling the opening and closing of the pipe and a feed pump, and the first valve, the first valve, and the second valve are connected to each other through an outlet of the first mixing device and an inlet of the first mixing tank, The first bypass pipe is connected to the first mixing tank, the first bypass pipe is connected to the second mixing tank,
The second feed pipe is connected to the pump feeder, the pump feeder is connected to the dewatering device, and the second feed pipe is controlled to open and close the pipe Wherein the second valve is connected to the second bypass pipe and the second bypass pipe is connected to the second mixing tank. Waste processing equipment.
The coffee waste processing apparatus according to claim 1, wherein the average particle size of the coffee waste transferred from the first mill apparatus to the second mixing tank is 50 to 60 μm.
The coffee waste processing apparatus according to claim 1, wherein an average particle diameter of the coffee waste transferred from the second mill apparatus to the dewatering apparatus is 25 to 35 μm.
The apparatus for processing coffee waste according to claim 1, wherein the water content of the coffee waste discharged from the drying apparatus is 8 to 12%.
상기 제어장치는 또 다른 선 정의된 시간 동안 상기 제2밸브를 작동하여 상기 제2송출관을 폐쇄하고, 상기 제2밀장치를 작동시켜, 커피 폐기물이 제2믹싱탱크, 제2밀장치, 제2바이패스관 순으로 순환하게 제어하는 것을 특징으로 하는 커피 폐기물 가공 장치.
The method of claim 1, wherein the controller is operative to operate the first valve for a predefined time to close the first delivery tube and to operate the first milling device so that the coffee waste flows into the first mixing tank, Device, and the first bypass tube,
The control device operates the second valve for another predefined time to close the second delivery line and operates the second milling device so that the coffee waste flows into the second mixing tank, Wherein the control unit controls the circulation of the coffee waste in the order of the bypass pipe and the bypass pipe.
상단에 유입구와 측면에 유출구가 형성되는 케이스;
상기 케이스 내부에 하방향으로 직경이 증가하는 테이퍼 형상으로 경사진 홈이 형성된 제1고정영역, 상기 제1고정영역의 반대 방향으로 홈이 형성된 제2고정영역, 상기 제2고정영역의 반대 방향으로 홈이 형성된 제3고정영역을 포함하는 고정자;
상기 고정자와 일정한 간극으로 대향되며, 상기 제1고정영역과 대응되며 상기 제1고정영역 홈의 반대방향으로 홈이 형성된 제1회전영역, 상기 제2고정영역과 대응되며 상기 제2고정영역 홈의 반대방향으로 홈이 형성된 제2회전영역, 상기 제3고정영역과 대응되며 상기 제3고정영역 홈의 반대방향으로 홈이 형성된 제3회전영역을 포함하는 회전자; 및
상기 회전자를 회전하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 폐기물 가공 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the first milling unit comprises:
A case having an inlet at the top and an outlet at the side;
A first fixed region having a tapered tapered shape with a diameter increasing in a downward direction, a second fixed region having a groove formed in a direction opposite to the first fixed region, a second fixed region formed in a direction opposite to the second fixed region, A stator including a third fixed region having a groove formed therein;
A first rotating region opposed to the stator with a predetermined clearance and corresponding to the first fixing region and having a groove formed in a direction opposite to the first fixing region groove, a second rotating region corresponding to the second fixing region, A second rotation region having a groove formed in an opposite direction, and a third rotation region corresponding to the third fixing region and having a groove formed in a direction opposite to the third fixing region groove; And
And a motor for rotating the rotor.
상단에 유입구와 측면에 유출구가 형성되는 케이스;
상기 케이스 내부에 하방향으로 직경이 증가하는 테이퍼 형상으로 다이아몬드 코팅 처리된 제1고정연마 영역부와 다이아몬드 코팅 처리된 제2고정연마 영역부를 포함하는 고정자;
상기 고정자와 일정한 간극으로 대향되며, 유체에 이동력을 제공하는 유체 흡입부, 다이아몬드 코팅 처리된 제1회전연마 영역부 및 다이아몬드 코팅 처리된 제2회전연마 영역부를 포함하는 회전자; 및
상기 회전자를 회전하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 폐기물 가공 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the second mill device comprises:
A case having an inlet at the top and an outlet at the side;
A stator including a first fixed polishing area and a second fixed polishing area coated with a diamond coating in a taper shape whose diameter increases in a downward direction;
A rotor opposed to the stator at a constant gap and including a fluid suction portion for providing a fluid movement force, a first rotating polishing region having a diamond coating treatment, and a second rotating polishing region having a diamond coating treatment; And
And a motor for rotating the rotor.
The apparatus for processing coffee waste according to claim 1, further comprising a crusher for crushing the dried coffee waste in the drying apparatus and discharging the coffee waste to the storage tank.
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