KR101574653B1 - 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법은 선처리된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 중 하나 이상으로 이루어진 제1 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 제1 사일로로 이송시키면서 건조시키는 단계; 톱밥, 해바라기 껍질 및 왕겨 가루 중 어느 하나 이상으로 이루어진 제2 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 제2 사일로로 이송시키면서 건조시키는 단계; 상기 제1 사일로에 적재된 상기 제1 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 1차 혼합부로 이송시키면서 건조시키는 단계; 상기 제2 사일로에 적재된 상기 제2 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 상기 1차 혼합부로 이송시키면서 건조시키는 단계; 상기 제1 사일로와 상기 제2 사일로로부터 이송된 상기 제1 재료와 제2 재료를 상기 제1 혼합부에서 비산혼합 방식으로 혼합시키는 제1 혼합 단계; 상기 제1 혼합부에서 혼합된 상기 제1 재료와 상기 제2 재료를 제2 혼합부에서 스크루 이송시키면서 혼합 건조시키는 제2 혼합 단계; 혼합된 상기 제1 재료와 제2 재료를 펠릿타이저에서 롤러를 이용하여 판상 형태로 고압 압축 성형하여 우드 펠릿을 제조하는 단계; 및 상기 고압 압축 성형된 우드 펠릿을 이송시키면서 건조냉각하는 단계;를 포함한다.

Description

향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법{Method for Menufacturing Plate type of Wood-Pellet containing Perfume}

본 발명은 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기와 같이 향기를 머금은 재료에 질질톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 등의 추가 재료를 함께 혼합 및 압축하는 공정을 통해서 종래의 원통 형상의 펠릿 제조 방법에 비해 개선된 성질의 판상 형태의 우드펠릿을 생산하는 방법에 관한 것이다.

최근 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지에 대한 관심이 증가하면서, 연료용 펠릿(pellet)에 대한 연구 및 개발이 다양한 형태로 활발하게 이루어지고 있다. 지금까지는 목재 또는 목재 부산물을 주재료로 하는 목재 펠릿(우드 펠릿)이 연료로서 우수한 장점(높은 연소효율, 우수한 착화성 및 보존성)을 가지고 있기 때문에 가장 많이 사용되고 있다. 하지만, 우리나라는 목재 자원이 풍족하지 않기 때문에, 목재 펠릿의 대체할 수 있는 연료용 펠릿의 개발이 요구되고 있다.

더불어, 현재 국내 발전사, 시설재배, 산업체, 가정용 우드 펠릿의 수요량은 폭발적 증가 추세이며, 민수용인 캠핑용, 벽난로용 펠릿의 수요도 증가 추세에 있다.

본 출원인에 의해 출원 및 등록되어진바 있는 종래의 문헌인 등록특허 제1343470호에서 보는 바와 같이, 상기 문헌은 캐슈너트 껍질 성분과 왕겨 또는 톱밥으로 이루어진 펠릿이 제공되므로, 종래의 목재 펠릿을 대체하면서 연료로서의 물성을 갖는 펠릿 제조방법을 제공한다.

상기 종래의 문헌에서는 캐슈너트 껍질 가루에 왕겨 가루 또는 톱밥 가루를 2단으로 혼합하여 펠릿을 형성함으로써 목재 펠릿을 대체할 수 있게 한다는 기술 내용을 제공하지만, 복수의 물질을 혼합시에 무공해로 고형화하게 하는 별도의 기술이 없다는 점, 종래의 원통형 펠릿을 생산하는 경우에는 불필요한 공정과 설비가 복잡하고 설비 가격과 부품의 교체 시기가 3개월 이내여서 운용에 많은 비용이 발생한다는 점, 부피를 효과적으로 줄이기가 어렵다는 점, 및 종래의 원통형 펠릿 생산 장치의 경우 전량 수입에 의존하는 관계로 수리 문제와 운용비용 상의 문제점 등을 고려할 때, 개선의 필요성이 여전히 요구되고 있다는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기와 같이 향기를 머금은 제1 재료에 질질질톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 등의 제2 재료를 추가로 혼합 및 압축하는 공정을 통해서 종래의 원통 형상의 펠릿 제조 방법에 비해 개선된 성질의 판상 형태의 우드펠릿을 생산하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법은 선처리된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 중 하나 이상으로 이루어진 제1 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 제1 사일로로 이송시키면서 건조시키는 단계; 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루 중 어느 하나 이상으로 이루어진 제2 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 제2 사일로로 이송시키면서 건조시키는 단계; 상기 제1 사일로에 적재된 상기 제1 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 1차 혼합부로 이송시키면서 건조시키는 단계; 상기 제2 사일로에 적재된 상기 제2 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 상기 1차 혼합부로 이송시키면서 건조시키는 단계; 상기 제1 사일로와 상기 제2 사일로로부터 이송된 상기 제1 재료와 제2 재료를 상기 제1 혼합부에서 비산혼합 방식으로 혼합시키는 제1 혼합 단계; 상기 제1 혼합부에서 혼합된 상기 제1 재료와 상기 제2 재료를 제2 혼합부에서 스크루 이송시키면서 혼합 건조시키는 제2 혼합 단계; 혼합된 상기 제1 재료와 제2 재료를 펠릿타이저에서 롤러를 이용하여 판상 형태로 고압 압축 성형하여 우드 펠릿을 제조하는 단계; 및 상기 고압 압축 성형된 우드 펠릿을 이송시키면서 건조냉각하는 단계;를 포함한다.

상기 방법은, 상기 제1 재료를 상기 제1 사일로에 이송 건조하는 단계 이전에, 상기 제1 재료를 선처리하는 단계를 더 포함하고, 상기 선처리 단계는, 상기 공급되는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루를 포함한 제1 재료에 대해서 세척을 실시하는 단계; 세척이 진행된 제1 재료를 물에 침지하는 단계; 침지 단계 후 로스팅 과정을 통해 제1 재료를 볶는 단계; 및 제1 재료에 대해 다단의 파쇄 공정을 진행하는 단계;를 포함한다.

상기 제1 재료에 대한 다단의 파쇄 공정은, 함수율 10% 이내로 건조된 제1 재료에 대해 미세 분쇄하여 1mm 내지 2mm의 입자로 파쇄한다.

본 발명은 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기와 같이 향기를 머금은 제1 재료에 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 등의 제2 재료를 추가적으로 함께 혼합 및 압축하는 공정을 통해서 종래의 원통 형상의 펠릿 제조 방법에 비해 개선된 성질의 판상 형태의 우드펠릿을 생산하는 효과가 있다.

기존의 펠릿 제조 방법은 톱밥의 수분율을 20%로 낮추기 위해 드라이어의 설치비 및 운용하기 위해 요구되는 전기와 경유 등의 연료비용의 부담이 있었으나 본 발명에 따라 재조되는 향기 품은 펠릿은 수분을 보강해주는 공정 과정에서의 경비를 절감할 수 있게 하는 것이 장점이다.

본 발명은 불필요한 공정 단축으로 펠릿 제조 공정에서의 가장 고가 장비인 드라이어 운용에 소요되는 수억원의 비용을 절감 할 수 있다.

또한, 펠릿 성형 장치도 국내에서 제작 가능한 업체가 전무하여 수입에 의존하는 문제점이 있었던 바, 원통 롤러 통과 방식에 의한 유압 성형은 국내 업체의 자체 제작이 가능하다는 점 및 기존의 펠릿 성형장치의 복잡한 기계 설비의 단순화와 수입기계의 고장시 수리 문제 해소 및 운용비용 절감 효과 차원에서 유리하다.

본 발명은 톱밥 및 향기 원재료를 8:2 또는 9:1의 비율로 배합되도록 1차 믹싱 설비로서 싸이클론 비산 진공 배합 설비를 개발하는 동시에 2차 블레이드 믹싱으로 배합비율 오차를 최소화해 제품의 완성도를 높이게 한다.

본 발명은 2차 블레이드 믹싱시 스팀 분사로 고형화에 도움을 주는 전분 성분(밀가루물 물90%:밀가루10%)을 스팀으로 분사하여 고형 첨가제로 사용함으로써 인체에 해롭지 않은 바이오 첨가제를 사용하게 한다. 이를 통해 화학제를 첨가제로 투여하는 환경 저해 요인을 발생시키지 않게 한다. 더불어, 목재의 유기 화합물 중의 하나인 리그닌 성분이 고형 압축시 밀도나 강도를 높여주게 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법에 대한 흐름도,
도 2는 도 1에서 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기의 선처리 과정에 대한 흐름도,
도 3은 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법에 사용되는 설비를 개략적으로 도시한 도면, 및
도 4는 도 3에서 고형 압축 성형을 행하는 롤러 성형부에 대한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하기 위한 목적으로 하는 것이지만 이에 한정되는 것은 아니고, 우드 펠릿 뿐만 아니라 다양하게 응용 및 적용이 가능할 수 있다.

본 발명인 향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 공정은 필요에 따라 일부 단계를 생략하거나 치환, 부가할 수 있다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 향기를 품은 판상의 펠릿을 제조하는 방법에 대한 흐름도, 도 2는 도 1에서 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기의 선처리 과정에 대한 흐름도, 도 3은 향기를 품은 판상의 펠릿을 제조하는 방법에 사용되는 설비를 개략적으로 도시한 도면, 및 도 4는 도 3에서 고형 압축 성형을 행하는 롤러 성형부에 대한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 향기를 품은 판상의 우드펠릿 제조 방법은, 선처리된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 등의 제1 재료 준비 단계(S10), 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 등 추가 재료로서 제2 재료의 준비 단계(S20), 선처리된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 1차 이송 단계(S12), 추가 재료의 1차 이송 단계(S22), 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 사일로 적재 단계(S14), 추가 재료의 사일로 적재 단계(S24), 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 2차 이송 단계(S16), 추가 재료의 2차 이송 단계(S26)가 먼저 실시된다.

이후, 제1 재료 및 제2 재료가 1차 사이클론 비산 설비에서 최초로 혼합되는 1차 혼합 단계(S30), 상기 1차 혼합 단계 이후 블레이드 믹싱 설비에서 추가적으로 이루어지는 2차 혼합 단계(S32), 상기 2차 혼합 단계 중 이루어지는 전분 성분 스팀 분사 단계(S34), 롤러를 이용한 고형 압축 성형 단계(S36), 건조·냉각 단계(S38) 및 포장 단계(S40)를 포함한다.

이하, 도 2를 참조하여 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 등 향기를 품은 제1 재료의 선처리 공정을 설명한다.

먼저, 공급되는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 등의 제1 재료에 대해서 세척을 실시한다(S1). 세척이 진행된 제1 재료에 대해 물에 담그는 공정을 실시한다(S3). 다음으로는 로스팅 과정을 통해 제1 재료를 볶는 과정을 진행한다(S5). 다음으로 다단의 파쇄 과정을 통해 제1 재료에 대해서 함수율 10% 이내로 건조후 미세 분쇄하여 1mm 내지 2mm의 입자로 파쇄한다(S7,S9). 본 발명에서 사용되는 함수율은 재료의 전체 중량 분의 물 중량을 백분율로 나타낸 것으로 한다.

이제, 도 3을 함께 참조하여 각 단계를 상세히 설명한다. 각 단계의 설명에서 대응하는 제조 설비(100)의 구성도 함께 설명될 것이다.

솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 준비 단계(S10)에서는 본 발명에 따른 우드 펠릿의 제1 재료가 준비된다. 제1 재료는 선처리 과정을 통해 자연 건조(함수율 약 10% 이내로 건조됨)한 후 파쇄기를 이용하여 1 ~ 2mm의 입자로 파쇄된다.

제2 재료 준비 단계(S20)에서는 본 발명에 따른 우드 펠릿의 제2 재료인 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 등이 추가 재료로서 파쇄기에 의해 파쇄되어 가루의 상태로 준비된다.

솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 1차 이송 단계(S12)에서는 제1 재료 준비 단계(S10)를 통해 준비된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루가 제1a 이송관(101)을 통해 제1 사일로(110)로 이송된다.

솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 1차 이송 단계(S12)는 제1a 이송관(101)에 가해지는 송풍기에 의한 강한 공기압에 의해 이루어지며, 그 공기압에 의해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 함수율은 약 2% 정도 감소하게 된다. 또한, 제1a 이송관(101)을 통해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루가 이송되므로, 분진이 발생하지 않는다.

제2 재료의 1차 이송 단계(S22)에서는 제2 재료 준비 단계(S20)를 통해 준비된 톱밥, 해바라기 껍질 및 왕겨 가루가 제1b이송관(102)을 통해 제2 사일로(120)로 이송된다. 제2 재료 1차 이송 단계(S22)는 제1b 이송관(102)에 가해지는 송풍기에 의한 강한 공기압에 의해 이루어지며, 그 공기압에 의해 왕겨 가루 또는 톱밥 가루의 함수율이 감소한다. 또한, 제1b 이송관(102)을 통해 왕겨 가루 또는 톱밥 가루가 이송되므로, 분진이 발생하지 않는다.

솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 사일로 적재 단계(S14)에서는 제2 재료 1차 이송 단계(S12)를 통해 제1 사일로(110)로 이송된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루가 제1 사일로(110)에 적재되어 저장된다.

제2 재료의 사일로 적재 단계(S24)에서는 제2 재료 1차 이송 단계(S22)를 통해 제2 사일로(120)로 이송된 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루가 제2 사일로(120)에 적재되어 저장된다.

솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 2차 이송 단계(S16)에서는 제1 사일로(110)에 저장된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루가 제2a 이송관(115)을 통해 이송된다. 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 2차 이송 단계(S16)는 제1 사일로(110) 측에 설치된 송풍기(116)에 의한 강한 공기압에 의해 이루어지며, 그 공기압에 의해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 함수율이 약 2% 감소한다. 또한, 제2a 이송관(115)을 통해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루가 이송되므로, 분진이 발생하지 않는다.

제2 재료의 2차 이송 단계(S26)에서는 제2 사일로(120)에 저장된 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루가 제2b 이송관(126)을 통해 이송된다. 제2 재료 2차 이송 단계(S26)는 제2 사일로(120) 측에 설치된 송풍기(126)에 의한 강한 공기압에 의해 이루어지며, 그 공기압에 의해 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루의 함수율이 감소한다. 제2a 이송관(115)과 제2b이송관(126)은 하류 끝단에서 혼합관(128)으로 합쳐진다.

솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루는 혼합관(128)을 통해 제1 혼합부(130)로 유입된다. 도면에 상세히 도시되지는 않았으나, 제1 혼합부(130)로 제공되는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 양과 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루의 양은 메인 컨트롤러에 의해 조절된다. 본 실시예에서는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루를 포함하는 제1 재료와 톱밥, 해바라기 껍질 및 왕겨 가루를 포함하는 제2 재료는 대략 6:4의 중량비를 갖는 것으로 설명한다.

1차 혼합 단계(S30)에서는 제1 재료의 가루와 제2 재료의 가루를 혼합하는 1차 혼합 과정이 수행된다. 1차 혼합단계(S30)는 제1 혼합부(130)에서 수행된다. 제1 혼합부(130)는 비산 혼합기와, 비산 혼합기의 아래에 위치하는 교반기를 구비한다. 비산 혼합기는 아래에 배출구(132a)가 형성된 혼합통(132)과, 혼합통(132)의 상부에 설치되고 혼합관(128)의 하류 끝단이 연결된 싸이클론 장치(131)를 구비한다. 싸이클론 장치(131)를 통해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루가 혼합통(132) 내에서 비산혼합된다.

교반기는 대체로 'V' 자형의 단면 형상을 갖는 몸체(133), 몸체(133)의 내부에 설치된 블레이드를 구비한다. 비산 혼합기의 혼합통(132)으로부터 아래로 배출되는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루는 몸체(133)의 내부에 설치된 블레이드에 부딪히고 블레이드를 따라서 아래로 내려가면서 다시 한번 더 혼합된다.

1차 혼합 단계(S30) 후에는 2차 혼합 단계(S32)가 수행된다. 2차 혼합 단계(S32)에서는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루의 2차 혼합 과정이 수행된다. 2차 혼합단계(S32)는 제2 혼합부( 140)에서 수행된다. 제2 혼합부(140)는 스크루 이송장치(141), 구동 모터(142)를 구비한다. 스크루 이송장치(141)의 내부에는 이송방향을 따라서 길게 연장된 이송공간이 마련된다. 이송 공간의 일단측 상부에는 교반기의 몸체(133)가 결합되고, 타단측에는 배출부가 형성된다. 이송공간에는 이송 방향을 따라서 연장된 회전샤프트 및 회전샤프트에 결합된 이송 스크루가 구비된다. 이송 스크루의 반경방향 끝단에는 원주방향을 따라서 연장된 날개부가 마련된다. 회전샤프트가 회전함에 따라서, 이송 스크루가 회전하여 제1 혼합부(130)로부터 유입된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루가 배출부 쪽으로 이송된다. 회전샤프트가 고속으로 회전함에 따라 이송 스크루와 날개부에 의해 와류가 형성되고, 그 와류에 의해 이송 과정에서 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루가 혼합된다.

또한, 와류에 의해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루에 대한 함수율이 감소한다. 구동 모터(142)는 회전샤프트를 회전시킨다. 스크루 이송장치(141) 내의 이송공간으로는 고형화를 돕는 전분 성분의 고형 첨가제가 분사장치(145)를 통해 스팀분사방식으로 제공된다(S34). 본 실시예에서는 고형 첨가제로서 밀가루물(물 90%, 밀가루 10%)이 사용되는 것으로 설명한다. 고형 첨가제로서 인체에 해롭지 않은 바이오 첨가제가 사용되므로 환경저해 요인이 발생하지 않게 된다.

2차 혼합 단계(S32) 후에는 혼합된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루가 제3 이송관(160)을 통해 이송된다. 혼합물 이송 과정에서는 제2 혼합부(130)측에 설치된 송풍기(161)에 의한 강한 공기압에 의해 이루어지며, 그 공기압에 의해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루의 함수율이 약 2% 감소한다. 또한, 제3 이송관(160)을 통해 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루의 혼합물이 이송되므로, 분진이 발생하지 않는다.

고압 압축 성형 단계(S36)에서는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루의 혼합물을 펠릿 형태로 고형 압축 성형한다. 성형 단계(S36)는 펠릿타이저(170)에 의해 수행된다. 펠릿타이저(170)에는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루의 혼합물이 제공되는데, 이때 싸이클론 장치(168)에 의해 유입되어서 다시 한번 재 혼합된다.

이하, 도 4를 참조하여 판상의 우드 펠릿을 제조할 수 있는 펠릿타이저(170)의 작동 구조에 대해 설명한다.

펠릿타이저(170)는 제3 이송관(160)을 통해 이송되는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루의 혼합물(173)이 상하로 배치되는 한쌍의 롤러(171,172) 사이로 공급되어져 얇은 판상의 형태로 배출된다. 판상으로 배출되는 혼합물(173)은 별도의 절단 유닛(175)에 의해 별모양, 하트 모양, 장작 모양 등 다양한 형태로 절단되고, 크기 조절도 소비자의 기호에 맞게 가능하다 기존의 원통형 펠릿 모양의 단조로움을 탈피하여 여러 가지 모양으로 절단이 가능하다.

펠릿타이저(170)를 이용한 절단 과정의 일 예로서 상부 롤러(171)와 하부 롤러(172) 사이의 유격을 6~8mm로 유지한 상태에서 혼합물(173)을 통과시켜 압축, 성형한 후에 절단 유닛(175)으로 가로 40mm 이내, 세로 6~8mm 로 절단하는 과정을 통해 우드 펠릿으로 제조할 수 있다. 이를 통해 펠릿타이저(170)는 미세 분쇄한 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질의 부피를 효율적으로 줄일 수 있게 한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 판상의 우드 펠릿 제조 방법에서는 절단유닛(175)의 공정이 추가되고 절단시 부스러기가 발생할 수 있으나, 기존의 펠릿 성형기에서는 펠릿 제조시 30%~40%의 미압축분의 부스러기가 발생하여 부스러기를 다시 수거하여 미세 분쇄 공정으로 보내어져 결과적으로 본 발명의 판형 펠릿 제조 방식보다 20% 이상 더 많이 미압축분의 부스러기가 발생한다는 단점이 있는바, 결과적으로 본 발명에 따른 공정 효율이 우수하게 된다.

건조 및 냉각 단계(S38)에서는 성형 단계(S36)를 거쳐서 성형된 펠릿에 대한 건조 및 냉각이 이루어진다.

건조 및 냉각 단계에서 냉동건조 설비를 이용하는 경우에, 종래의 원통형 펠릿을 200도 내지 300도의 고온 열원에서 성형을 실시하는 것보다 본 발명에 따른 판형 구조의 펠릿은 원통형 로울러로 압축 성형하는 과정에서 공정 시간의 단축이 가능하고, 생산 효율이 우수하게 된다. 또한, 판형 구조의 펠릿은 개방형이고 노출이 많아 쉽게 건조 및 냉각이 가능해 따로 건조, 냉각 시스템이 필요하지 않다.

상기 실시예에서는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루와 톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루가 고르게 혼합되어서 성형된 펠릿의 제조방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 캐슈너트 껍질 성분 등을 함유하는 펠릿도 가능하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 펠릿 제조 설비
110 : 제1 사일로
120 : 제2 사일로
130 : 제1 혼합부
140 : 제2 혼합부
170 : 펠릿타이저

Claims (3)

1. 제1 재료를 선처리하는 단계;
   선처리된 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루 중 하나 이상으로 이루어진 상기 제1 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 제1 사일로로 이송시키면서 건조시키는 단계;
   톱밥, 해바라기 껍질, 왕겨, 캐슈너트 껍질, 커피 껍질 가루 중 어느 하나 이상으로 이루어진 제2 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 제2 사일로로 이송시키면서 건조시키는 단계;
   상기 제1 사일로에 적재된 상기 제1 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 1차 혼합부로 이송시키면서 건조시키는 단계;
   상기 제2 사일로에 적재된 상기 제2 재료를 이송관을 통해 공기압을 이용하여 상기 1차 혼합부로 이송시키면서 건조시키는 단계;
   상기 제1 사일로와 상기 제2 사일로로부터 이송된 상기 제1 재료와 제2 재료를 상기 제1 혼합부에서 비산혼합 방식으로 혼합시키는 제1 혼합 단계;
   상기 제1 혼합부에서 혼합된 상기 제1 재료와 상기 제2 재료를 제2 혼합부에서 스크루 이송시키면서 혼합 건조시키는 제2 혼합 단계;
   혼합된 상기 제1 재료와 제2 재료를 펠릿타이저에서 롤러를 이용하여 판상 형태로 고압 압축 성형하여 우드 펠릿을 제조하는 단계; 및
   상기 고압 압축 성형된 우드 펠릿을 이송시키면서 건조냉각하는 단계;를 포함하며,
   상기 선처리 단계는,
   상기 공급되는 솔가지, 유칼립스잎, 허브 및 커피찌꺼기 가루를 포함한 제1 재료에 대해서 세척을 실시하는 단계;
   세척이 진행된 제1 재료를 물에 침지하는 단계;
   침지 단계 후 로스팅 과정을 통해 제1 재료를 볶는 단계; 및
   제1 재료에 대해 다단의 파쇄 공정을 진행하는 단계;를 포함하는,
   향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 재료에 대한 다단의 파쇄 공정은,
   함수율 10% 이내로 건조된 제1 재료에 대해 미세 분쇄하여 1mm 내지 2mm의 입자로 파쇄하는,
   향기를 품은 판상의 우드펠릿을 제조하는 방법.

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