KR101671888B1

KR101671888B1 - 맞춤형 사료 제조 장치

Info

Publication number: KR101671888B1
Application number: KR1020150044890A
Authority: KR
Inventors: 박상오
Original assignee: 주식회사 이레본; 주식회사 마미닥터
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-11-02
Also published as: KR20160116718A

Abstract

사료의 단위 제품 구성물을 소량 및 다품종의 형태로 제조하여 주문식 맞춤형 사료를 대량으로 자동화 생산할 수 있는 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법이 게시된다. 맞춤형 사료 제조 장치는 다수의 서로 다른 원료를 공급하는 원료 공급 모듈; 상기 원료 공급 모듈로부터 공급되는 원료들을 정해진 서로 다른 배합 비율로 배합하는 배합 모듈; 상기 배합 모듈에서 배합된 원료를 호화하고 일정 규격으로 성형하여 반제품을 제조하는 반제품 제조 모듈; 상기 반제품 제조 모듈에서 성형된 반제품을 보관하는 것으로서, 서로 다른 원료 배합비로 성형된 반제품을 각각 보관하는 다수의 보관 탱크를 구비한 반제품 보관 모듈; 상기 반제품 보관 모듈로부터 각 보관 탱크에 보관된 반제품들을 사료의 주문 정보에 근거하는 비율로 공급받아, 사료의 주문 정보에 근거하는 영양첨가제를 첨가 또는 코팅하는 부가 모듈; 및 상기 부가 모듈을 통해 첨가물이 첨가 또는 코팅된 완제품을 포장하는 포장 모듈을 포함한다. 따라서, 소량 다품종의 완제품을 자동화 생산하는데 최적화되고 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Description

맞춤형 사료 제조 장치{Apparatus for making order-made pet food}

본 발명은 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반려동물, 가축 등의 사료를 맞춤형으로 다품종 및 자동화 생산하기 위한 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반려동물이란 인간이 즐거움을 누리기 위한 대상으로 사육하는 동물이다. 저출산, 고령화, 1인 가구 증가 등으로 인해 핵가족화가 심화되는 추세와 맞물려 반려동물을 기르는 인구가 증가하고 있다. 나아가, 반려동물을 또 하나의 가족처럼 삶의 동반자로서 기르는 인구도 증가하고 있다.

전통적인 반려동물류로는 개, 고양이 등이 있다. 이들 중에서 개를 예로 들면, 반려견 개체들은 서로 다른 다양한 신체정보를 갖는다. 구체적으로, 다양한 품종의 반려견 개체들이 존재하고, 품종이 같은 반려견 개체들도 각각 다양한 연령을 갖는다. 품종과 연령이 모두 같은 반려견 개체들도 각각 다양한 체중을 갖는다. 게다가, 어떤 반려견 개체들은 질환을 앓고 있으며, 이러한 반려견 개체들이 앓고 있는 질환의 개수와 종류도 다양하다.

그럼에도 불구하고 반려견 사료는 일반적으로 모든 반려견 개체들에 대해 획일적인 원료배합비로 제조되거나 체중, 피부 질환 또는 관절 질환 등과 같은 오직 하나의 신체정보 항목에 특화된 원료배합비로 제조된다. 이런 식으로 제조된 제품들은 판매자에 의해 온라인 샵 또는 오프라인 샵에 진열되고 주문자에 의해 직접 선택되어 구매된다.

그런데, 획일적인 원료배합비로 제조된 반려견 사료는 질병을 앓고 있는 반려견이 먹는 경우에 해당 질병을 더욱 악화시킬 수 있고 비만 반려견이 먹는 경우에 체중을 더욱 증가시킬 수 있는 문제점이 있다. 하나의 신체정보 항목에 특화된 원료배합비로 제조된 반려견 사료도 해당 신체정보 항목에 대해서는 효능이 있다 하더라도 다른 신체정보 항목과 관련하여 반려견을 건강을 악화시킬 수 있는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 수의학적 지식이 부족한 주문자가 여러 종류의 반려견 사료들 중에서 직접 어느 하나를 선택하는 경우에 그 선택된 반려견 사료가 주문자의 본의와는 달리 반려견의 건강을 악화시킬 수 있는 문제점이 있다.

한편, 반려견 사료의 종래 판매 방법에 의하면 판매자는 반려견 사료가 판매되기 전에 그 반려견 사료를 미리 제조하여 비축한 후, 주문자가 그 반려견 사료를 선택하여 거래가 성사되면 판매자는 미리 제조하여 비축해 놓았던 제품을 주문자에게 배송한다.

이에 따라, 주문자는 제조되자마자 바로 배송되는 신선한 제품을 받지 못하고 비축기간만큼 경과된 후에 배송되어 상대적으로 신선도가 떨어진 제품을 받게된다는 문제점이 있다. 또한, 판매될 가능성이 거의 없거나 낮은 종류의 반려견 사료들을 미리 제조하여 비축해놓는 것은 경제적 손실을 초래할 수 있기 때문에 판매자가 다양한 종류의 반려견 사료들을 판매하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 종래 특허 기술로서, 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 대한민국 등록특허공보 제1282980호(2013.07.01)에는 주문식 맞춤형 반려동물 사료의 온라인 판매 방법이 게시된바 있다. 주문식 맞춤형 반려동물 사료의 온라인 판매 방법은 온라인 상에서 주문자인 수의사가 맞춤형 사료를 주문하게 되면 어떤 반려동물류에 속한 개체들이 각각 서로 다른 다양한 신체정보를 가짐에도 불구하고 개체들 각각의 신체정보에 맞춤화된 사료를 제공한다.

이와 같은 주문식 맞춤형 반려동물 사료를 제조하기 위해서는 수 십개 또는 수 백개의 다양한 원료를 통해 많게는 수만개의 다양한 배합비를 갖는 완성 제품을 만들 수 있는 장치가 필요하다. 즉, 맞춤형 사료 제조 장치는 병원, 가정 등 맞춤형 사료를 사용하는 소비자에게 비교적 소량 내용물로 포장된 단위 제품 형태를 제공하되, 각 단위 제품이 서로 다른 원료의 배합비를 갖는 수만 가지의 다품종 형태의 사료를 제조하여야 하며, 이러한 일련의 제조 과정들이 자동화 구현되어야할 필요가 있다.

하지만, 종래의 사료 제조 장치는 기성 제품 형태의 사료를 제조하는 수준에 머물려 있으며, 단순히 다양한 원료를 적정 배합비로 혼합하여 자동화 생산하는 것이었다. 즉, 종래의 사료 제조 장치는 하나의 포장 단위를 비교적 대량으로 구성하고 소품종 형태, 즉 대량 및 소품종 형태의 단위 제품을 제조하기 적합하였으나, 주문식 맞춤형 사료를 제조하기 위한 소량 및 다품종 형태의 단위 제품을 제조하기에는 한계가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제1282980호(2013.07.01)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 사료의 단위 제품 구성물을 소량 및 다품종의 형태로 제조하여 주문식 맞춤형 사료를 대량으로 자동화 생산할 수 있는 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 맞춤형 사료 제조 장치는 다수의 서로 다른 원료를 공급하는 원료 공급 모듈; 상기 원료 공급 모듈로부터 공급되는 원료들을 정해진 서로 다른 배합 비율로 배합하는 배합 모듈; 상기 배합 모듈에서 배합된 원료를 성형하여 반제품을 제조하는 반제품 제조 모듈; 상기 반제품 제조 모듈에서 성형된 반제품을 보관하는 것으로서, 서로 다른 원료 배합비로 성형된 반제품을 각각 보관하는 다수의 보관 탱크를 구비한 반제품 보관 모듈; 상기 반제품 보관 모듈로부터 각 보관 탱크에 보관된 반제품들을 사료의 주문 정보에 근거하는 비율로 공급받아, 사료의 주문 정보에 근거하는 영양첨가제를 첨가 또는 코팅하는 부가 모듈; 및 상기 부가 모듈을 통해 첨가물이 첨가 또는 코팅된 완제품을 포장하는 포장 모듈을 포함한다.

상기에서, 사료의 주문 정보에 따라 상기 각 보관 탱크에서 공급하는 반제품의 비율 및 상기 부가 모듈에서 첨가 또는 코팅하는 첨가물의 비율을 조절하는 제어 모듈을 포함한다.

상기에서, 원료 공급 모듈은, 적어도 하나의 원료를 수용하는 다수의 원료 호퍼와, 상기 각 원료 호퍼에 수용된 원료를 배합 비율에 따라 계량하는 제1 계량부를 구비한다.

상기에서, 원료 공급 모듈은, 입고된 원료의 이물을 분리하는 선별부와, 원료를 일정 규격으로 분쇄하는 제1 분쇄부를 더 구비한다.

상기에서, 반제품 제조 모듈은, 상기 배합 모듈을 통해 배합된 원료를 분쇄하는 제2 분쇄부와, 상기 제2 분쇄부를 통해 분쇄된 원료를 익히는 호화부와, 상기 호화부를 통해 익혀진 원료를 일정 규격으로 성형하여 팽화하는 퍼핑부와, 상기 퍼핑부를 통해 퍼핑된 입자를 건조하고 입자에 단백질을 스프레이 하는 단백질 코팅부와, 상기 단백질 코팅부를 통해 코팅된 입자를 건조하는 건조부, 및 상기 건조부를 통해 건조된 반제품을 냉각하는 냉각부를 포함한다.

상기에서, 반제품 보관 모듈은, 제어 모듈에서 송신되는 사료의 주문 정보에 따라 각각의 보관 탱크에 저장된 반제품을 계량하여 부가 모듈로 공급하는 제2 계량부를 구비한다.

상기에서, 부가 모듈은, 상기 반제품 보관 모듈에서 공급되는 반제품들에 제1 첨가물군을 첨가하는 첨가부와, 상기 반제품 보관 모듈에서 공급되는 반제품들에 제2 첨가물군을 코팅하는 코팅부를 구비한다.

상기에서, 제1 첨가물군은, 비타민, 미네랄, 아미노산 중 적어도 하나를 포함하는 영양제군 또는 특정 질병을 치료하는 보조 식품군 또는 이들의 조합으로 구성되고, 상기 제2 첨가물군은, 식물성 지방, 동물성 지방, 기호성 증진제 중 적어도 하나 또는 이들의 조합으로 구성된다.

상기에서, 첨가부는 반제품의 이송 방향으로 코팅부보다 전방에 배치된다.

상기에서, 제어 모듈은 사료의 주문 정보에 따라 주문자의 주소를 포함하는 인적 정보를 인쇄하도록 포장 모듈에 신호를 송수신하고, 상기 포장 모듈은 주문자의 인적 정보가 인쇄된 박스를 이송시키는 제1 라인과, 상기 사료의 주문 정보에 근거하여 제조된 완제품을 포장하여 이송시키는 제2 라인을 구비하여, 상기 제1 라인과 제2 라인의 교차 지점에서 포장된 완제품이 박스에 담겨 출하가 수행된다.

한편, 본 발명에 따른 맞춤형 사료 제조 방법은 다수의 서로 다른 원료를 공급하는 원료 공급 단계; 상기 원료 공급 단계에서 공급되는 원료들을 정해진 서로 다른 배합 비율로 배합하는 원료 배합 단계; 상기 원료 배합 단계에서 배합된 원료를 성형하여 반제품을 제조하는 반제품 제조 단계; 상기 반제품 제조 단계에서 성형된 반제품을 원료 배합비에 따라 다수의 보관 탱크에 보관하는 제품 저장 단계; 상기 제품 저장 단계에서 보관 탱크에 보관된 반제품들을 사료의 주문 정보에 근거하는 비율로 공급받아, 사료의 주문 정보에 근거하는 보조첨가제를 첨가 또는 코팅하는 부가 단계; 및 상기 부가 단계에서 첨가물이 첨가 또는 코팅된 완제품을 포장하는 포장 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법은 반제품 제조 모듈과 보관 모듈을 구비하여 미리 일정 비율로 반제품들을 제조한 후 주문자의 주문 정보에 따라 다시 반제품들을 일정 비율로 혼합함과 아울러 주문 정보에 따라 첨가제들을 선택적으로 부가함으로써, 소량 다품종의 완제품을 자동화 생산하는데 최적화되고 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 원료 공급 모듈을 도시한 블럭도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 반제품 제조 모듈을 도시한 블럭도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 반제품 보관 모듈 및 부가 모듈을 도시한 것이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 반제품들을 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 완제품들을 도시한 것이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 방법의 흐름도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 원료 공급 모듈을 도시한 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 반제품 제조 모듈을 도시한 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 반제품 보관 모듈 및 부가 모듈을 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 반제품들을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치의 완제품들을 도시한 것이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치(1)는 원료 공급 모듈(10)과, 배합 모듈(20)과, 반제품 제조 모듈(30)과, 반제품 보관 모듈(40)과, 부가 모듈(50)과, 포장 모듈(60) 및 제어 모듈(70)을 포함하여 이루어진다.

원료 공급 모듈(10)은 다수의 서로 다른 원료를 공급하는 것으로서, 입고부(19)와, 선별부(11)와, 제1 분쇄부(12)와, 다수의 원료 호퍼와, 제1 계량부(105)를 구비한다.

입고부(19)는 사료의 원료를 입고하기 위한 수단으로서, 원료는 각종 곡물, 축산물, 첨가제 등을 포함할 수 있다. 선별부(11)는 입고부(19)로 입고된 원료의 이물, 유해 물질 등을 분리하는 기능을 한다. 제1 분쇄부(12)는 원료를 일정 규격으로 분쇄하여, 원료들 간의 혼합을 용이하게 한다.

원료 호퍼(101)(102)(103)(104)는 다수개로 구성되며, 각 원료 호퍼에는 적어도 하나의 원료, 즉 단일 원료 또는 단일 원료들 간의 혼합 원료 등이 수용될 수 있다. 본 실시 예에서, 제1 원료 호퍼(101)에는 옥수수, 제2 원료 호퍼(102)에는 보리, 제3 원료 호퍼(103)에는 계란, 제4 원료 호퍼(104)에는 소고기가 수용된다. 도 1에 도시된 원료 호퍼는 설명의 편의를 위해 4개를 도시하였으나, 수 십개 또는 수 백개로 구성될 수 있다.

제1 계량부(105)는 각 원료 호퍼(101)(102)(103)(104)에 수용된 원료를 배합 비율에 따라 계량한다. 즉, 제1 계량부(105)는 원료 호퍼에 수용된 분쇄된 원료를 정해진 배합 비율에 따라 계량한다. 제1 계량부(105)는 각 원료 호퍼에 수용된 원료를 일정량씩 후술할 배합 모듈(20) 측으로 공급하기 위한 것으로서, 하중 센서 등의 형태로 구현될 수 있다. 제1 계량부(105)는 각 원료 호퍼에 구비되어, 정해진 양만큼 원료를 계량하여 배합 모듈(20) 측으로 원료를 배출한다.

배합 모듈(20)은 원료 공급 모듈(10)로부터 공급되는 원료들을 정해진 서로 다른 배합 비율로 배합한다. 이 경우, "서로 다른 배합 비율"은 서로 다른 원료 배합비를 갖는 다수의 반제품을 제조하기 위한 것이다. 예를 들어, 옥수수 20%와 소고기 80%를 주 원료로 배합하여 하나의 반제품을 만들고, 옥수수 60%와 소고기 40%를 주 원료로 배합하여 다른 하나의 반제품을 만들 수 있다. 즉, 제1 배합 비율을 통해 제1 반제품을 만들어 후술할 제1 보관 탱크에 보관하고, 제2 배합 비율을 통해 제2 반제품을 만들어 후술할 제2 보관 탱크에 보관한다. 이러한 방식으로 수십 또는 수백 가지의 반제품을 만들 수 있다.

반제품 제조 모듈(30)은 배합 모듈(20)에서 배합된 원료를 호화하고, 일정 규격으로 성형하여, 반제품을 제조한다. 더욱 상세하게는, 반제품 제조 모듈(30)은 제2 분쇄부(301)와, 호화부(302)와, 퍼핑부(303)와, 단백질 코팅부(309)와, 건조부(304)와, 냉각부(305) 및 선별부(306)를 구비한다.

제2 분쇄부(301)는 배합 모듈(20)을 통해 배합된 원료를 분쇄하는 것으로서, 잘 섞인 원료를 미분으로 2차 미분쇄한다. 호화부(302)는 제2 분쇄부(301)를 통해 미분쇄된 원료를 익힌다. 호화부(302)는 분쇄된 원료를 140℃ 내지 150℃의 온도에서 5분 정도 증기로 익혀 호화를 수행할 수 있다.

퍼핑부(303)는 호화부(302)를 통해 익혀진 원료를 일정 규격으로 성형하여 팽화한다. 원료를 일정한 규격으로 성형하는 방법은 익혀진 원료를 일정 규격의 홀에 압출로 통과시켜 긴 가닥으로 뽑아내고 일정 간격으로 커팅하여 완성될 수 있다.

단백질 코팅부(309)는 퍼핑부(303)를 통해 퍼핑된 입자에 단백질을 스프레이 한다. 이 경우, 퍼핑부(303)를 통해 퍼핑된 입자는 먼저 건조부(308)에서 건조된 후 단백질 코팅부(309)에서 코팅된다. 즉, 닭고기, 오리고기, 쇠고기, 양고기 등 육류를 가수분해한 단백질을 성형 및 퍼핑된 입자(키블)에 스프레이 한다. 이를 통해, 육류 단백질 코팅으로 사료에 단백질 함량을 높여줌으로써, 기호성 및 영양 증진의 효과를 달성할 수 있다. 단백질 코팅부(309)의 코팅 공정 이후에는 후술할 건조 공정이 수행된다. 이 경우, 코팅 공정은 1회 또는 2회 가능하다. 가수분해 단백질 코팅 후에 건조 및 냉각된 사료 알갱이를 보면, 사료 표면에 약 1mm 두께로 흡착, 코팅이 이루어짐을 확인할 수 있다.

건조부(304)는 단백질 코팅부(309)를 통해 코팅된 입자를 건조한다. 건조부(304)는 성형된 반제품을 건조하는 건조기를 구비한다. 냉각부(305)는 건조부(304)를 통해 건조된 반제품을 상온으로 냉각한다. 선별부(306)는 냉각된 반제품의 이물질, 규격 미달품 등을 분리한다.

반제품 보관 모듈(40)은 반제품 제조 모듈(30)에서 성형된 반제품을 보관한다. 반제품 보관 모듈(40)은 다수의 보관 탱크(401)(402)(403)(404)를 구비한다. 보관 탱크는 서로 다른 원료 배합비로 성형된 반제품을 각각 보관한다. 상기 보관 탱크의 내부에는 질소를 충전하여 반제품의 산화를 방지한다.

본 실시 예에서, 제1 보관 탱크(401)에는 반제품1, 제2 보관 탱크(402)에는 반제품2, 제3 보관 탱크(403)에는 반제품34, 제4 보관 탱크(404)에는 반제품35가 보관된다. 이 경우, 각 보관 탱크에 보관된 반제품은 도 5에 도시된 것처럼, 반려 동물의 개체 정보, 성별, 나이, 체구, 용도, 생활 환경, 임신 여부, 비만 정보, 질병 여부, 알러지 여부, 각종 기호성 정보 등에 따라, 주원료의 성분을 다르게 배합한 반제품으로 구성된다.

예를 들어, 제1 보관 탱크(401)에 보관된 반제품1은 닭고기를 주원료로 하여 다른 원료들이 배합된 반제품이고, 제2 보관 탱크(402)에 보관된 반제품2는 오리고기를 주원료로 하여 다른 원료들이 배합된 반제품이며, 제3 보관 탱크(403)에 보관된 반제품34는 고양이-처방6에 해당하는 반제품이고, 제4 보관 탱크(404)에 보관된반제품35는 고양이-처방7에 해당하는 반제품이다.

상기 반제품 보관 모듈(40)은 제2 계량부(450)를 구비한다. 제2 계량부(450)는 후술할 제어 모듈(70)에서 송신되는 사료의 주문 정보에 따라 각각의 보관 탱크에 저장된 반제품을 계량하여 부가 모듈(50)로 공급한다. 제2 계량부(450)는 각 보관 탱크(401)(402)(403)(404)에 수용된 반제품을 사료의 주문 정보에 따른 배합 비율에 따라 계량한다. 제2 계량부(450)는 각 보관 탱크에 구비되며, 하중 센서 등의 형태로 구현될 수 있다.

또한, 제2 계량부(450)의 하부에는 이송 컨베이어(460)가 구비된다. 제2 계량부(450)를 통해 계량되어 각 보관 탱크(401)(402)(403)(404)에서 낙하하는 반제품들은 이송 컨베이어(460)에 떨어져 일 방향으로 이송되며, 후술할 부가 모듈(50) 측으로 공급된다.

부가 모듈(50)은 반제품 보관 모듈(40)로부터 각 보관 탱크에 보관된 반제품들을 사료의 주문 정보에 근거하는 비율로 공급받아, 사료의 주문 정보에 근거하는 영양첨가제를 첨가 또는 코팅한다. 상기 부가 모듈(50)은 첨가부(51)와, 코팅부(53)로 구성된다.

첨가부(51)는 반제품 보관 모듈(40)에서 공급되는 반제품들에 제1 첨가물군을 계량 및 투입하여 첨가한다. 코팅부(53)는 반제품 보관 모듈(40)에서 공급되는 반제품들에 제2 첨가물군을 코팅한다. 이 경우, 제1 첨가물군은, 비타민, 미네랄, 아미노산 중 적어도 하나를 포함하는 영양제군 또는 특정 질병의 예방, 치료에 도움이 되는 보조 식품군 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 아울러, 제2 첨가물군은, 식물성 지방, 동물성 지방, 기호성 증진제 중 적어도 하나 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

상기 제1 첨가물군과 제2 첨가물군은 반려 동물의 개체 정보, 성별, 나이, 체구, 용도, 생활 환경, 임신 여부, 비만 정보, 질병 여부, 알러지 여부, 각종 기호성 정보 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.

상기 첨가부(51)는 반제품의 이송 방향으로 코팅부(53)보다 전방에 배치된다. 즉, 반제품 보관 모듈(40)로부터 공급되는 반제품들은 제어 모듈(70)의 제어 신호에 따라 사료의 주문 정보에 근거하여 제2 계량부(450)를 통해 계량된 후 일정 비율로 이송되고 첨가부(51)에서 제1 첨가물군이 첨가된 후, 코팅부(53)에서 제2 첨가물군이 코팅된다.

도 4를 참조하면, 첨가부(51)는 다수의 첨가 탱크(511)(512)(513)(514)(515)를 구비하며, 각 첨가 탱크에는 비타민, 미네랄, 아미노산, 보조 식품군1, 보조 식품군2 등 제1 첨가물군이 각각 수용되어 있다. 제어 모듈(70)은 사료의 주문 정보에 따라 제1 첨가물군의 비율을 제어하여 이송 컨베이어(460)를 통해 이송되는 반제품들에 영양첨가제를 계량하여 투입한다. 아울러, 첨가부(51)를 통과한 반제품들은 분배기(55)를 통해 코팅부(53)로 공급되어 제2 첨가물군을 코팅하게 된다.

이와 같이, 비타민, 미네랄, 아미노산 중 적어도 하나를 포함하는 영양제군 또는 특정 질병의 예방, 치료에 도움이 되는 보조 식품군 또는 이들의 조합으로 구성된 제1 첨가물군을 반제품에 먼저 첨가한 후 식물성 지방, 동물성 지방, 기호성 증진제 중 적어도 하나 또는 이들의 조합으로 구성된 제2 첨가물군을 코팅함으로써, 반려 동물이 선호하는 기호성분을 통해 사료의 섭취를 원활하게 함과 아울러 비교적 덜 선호하는 영양제 또는 보조 식품을 반려 동물에게 효과적으로 먹일 수 있다.

포장 모듈(60)은 부가 모듈(50)을 통해 영양첨가제가 첨가 또는 코팅된 완제품을 포장한다.

제어 모듈(70)은 전술한 원료 공급 모듈(10), 배합 모듈(20), 반제품 제조 모듈(30), 반제품 보관 모듈(40), 부가 모듈(50) 및 포장 모듈(60)의 구동을 전반적으로 제어한다. 특히, 제어 모듈(70)은 사료의 주문 정보에 따라 각 보관 탱크에서 공급하는 반제품의 비율 및 부가 모듈(50)에서 첨가 또는 코팅하는 첨가물의 비율을 조절하는 기능을 수행한다.

또한, 제어 모듈(70)은 사료의 주문 정보에 따라 주문자의 주소를 포함하는 인적 정보를 인쇄하도록 포장 모듈(60)에 신호를 송수신한다. 이 경우, 포장 모듈(60)은 주문자의 인적 정보가 인쇄된 박스를 이송시키는 제1 라인과, 상기 사료의 주문 정보에 근거하여 제조된 완제품을 포장하여 이송시키는 제2 라인을 구비한다. 상기 제1 라인과 제2 라인의 교차 지점에서 포장된 완제품이 박스에 담겨 출하된다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 방법의 흐름도이다.

도 7을 더 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 방법은 다수의 서로 다른 원료를 공급하는 원료 공급 단계(S10)와, 원료 공급 단계(S10)에서 공급되는 원료들을 정해진 서로 다른 배합 비율로 배합하는 원료 배합 단계(S20)와, 원료 배합 단계(S20)에서 배합된 원료를 호화하고 일정 규격으로 성형하여 반제품을 제조하는 반제품 제조 단계(S30)와, 반제품 제조 단계(S30)에서 성형된 반제품을 원료 배합비에 따라 다수의 보관 탱크에 보관하는 제품 저장 단계(S40)와, 제품 저장 단계(S40)에서 보관 탱크에 보관된 반제품들을 사료의 주문 정보에 근거하는 비율로 공급받아 사료의 주문 정보에 근거하는 영양첨가제를 첨가 또는 코팅하는 부가 단계(S50)와, 부가 단계(S50)에서 영양첨가제가 첨가 또는 코팅된 완제품을 포장하는 포장 단계(S60)를 포함한다.

원료 공급 단계(S10)는 원료 입고 공정(S11)과, 원료 선별 공정(S12)과, 원료 분쇄 공정(S13) 및 원료 계량 공정(S14)을 포함한다. 반제품 제조 단계(S30)는 미분쇄 공정(S31)과, 호화 공정(S32)과, 성형, 퍼핑 공정(S33)과, 건조 공정(S334)과, 동물성 가수분해 단백질 코팅 공정(S335)과, 건조 공정(S34)과, 냉각 공정(S35)과, 선별 공정(S36)을 포함한다. 제품 저장 단계(S40)는 반제품을 저장 보관하는 공정(S41)과, 반제품을 계량하는 공정(S42)을 포함한다. 부가 단계(S50)는 첨가 공정(S51)과, 코팅 공정(S52)을 포함한다. 포장 단계(S60)는 포장 공정(S61)과 출하 공정(S62)을 포함한다.

이제, 본 발명의 일 실시 예에 따른 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법을 통해 맞춤형 사료를 제조하는 과정을 더욱 상세하게 설명한다.

대단위로 입고되는 곡물, 축산물, 첨가제 등의 원료는 선별, 분쇄 공정을 거치고 다수의 원료 호퍼에 각각 수용된다. 각 원료 호퍼에 수용된 원료들은 정해진 배합 비율에 따라 계량되어 배합 모듈에 공급되며 골고루 섞인다. 잘 섞인 원료는 미분쇄되어 호화 공정, 성형 퍼핑 공정, 동물성 가수분해 단백질 코팅 공정, 건조 공정, 냉각 공정 및 선별 공정을 수행하는 반제품 제조 모듈을 통해 반제품으로 만들어진다.

이 경우, 제1 배합 비율로 제조된 반제품1은 제1 보관 탱크, 제2 배합 비율로 제조된 반제품2는 제2 보관 탱크, 제3 배합 비율로 제조된 반제품34는 제3 보관 탱크, 제4 배합 비율로 제조된 반제품35는 제4 보관 탱크로 보관된다. 이 경우, 원료의 배합 비율에 따라 반제품의 수는 수십에서 수백 가지로 구성할 수 있다. 각 보관 탱크에는 서로 다른 반제품들이 냉장 보관되어 있다. 이 경우, 각 보관 탱크에 저장된 반제품은 주문자에 의한 사료 주문시 즉각적으로 완제품으로 생산될 수 있도록 적정량의 재고를 확보하는 것이 바람직하다.

일 예로, 제1 보관 탱크에는 닭고기가 주원료인 반제품1이 저장되어 있고, 제2 보관 탱크에는 오리고기가 주원료인 반제품2가 저장되어 있으며, 제3 보관 탱크에는 고양이-처방6 성분이 주원료인 반제품34가 저장되어 있고, 제4 보관 탱크에는 고양이-처방7 성분이 주원료인 반제품35가 저장되어 있다.

제1 주문자(홍길동)에 의해 온라인 및 오프라인의 방식으로 주문이 이루어지면, 제어 모듈은 사료의 주문 정보에 따라 제1 보관 탱크와 제2 보관 탱크를 통해 반제품1과 반제품2를 7:3의 비율로 배출하여 이송 컨베이어에 반제품들이 낙하한다. 이송 컨베이어를 통해 이송되는 반제품1 및 반제품2에는 첨가부를 통해 비타민이 계량, 투입되어 첨가된 후 코팅부를 통해 지방이 코팅된다.

이후에, 반제품1 및 반제품2는 포장 모듈로 이송되며, 포장 모듈의 제2 라인을 통해 도 6에 도시된 제1 포장 봉투(701)에 포장된다. 제1 포장 봉투(701)에는 반제품1(4011)과 반제품2(4021)가 7:3의 비율로 섞여있으며, 첨가부에서 첨가된 비타민(4088)이 함께 혼합되어 있다. 이와 동시에, 포장 모듈의 제1 라인에서는 제1 주문자(홍길동)의 이름, 주소 등의 인적 정보가 인쇄된 제1 박스가 이송되며, 포장 모듈의 제1 라인과 제2 라인이 교차하는 지점에서 제1 포장 봉투(701)는 제1 박스에 담겨 밀봉된 후 출하된다.

이후에, 제2 주문자(홍길순)에 의해 온라인 및 오프라인의 방식으로 주문이 이루어지면, 제어 모듈은 사료의 주문 정보에 따라 제2 보관 탱크와 제3 보관 탱크를 통해 반제품2와 반제품3을 6:4의 비율로 배출하여 이송 컨베이어에 반제품들이 낙하한다. 이송 컨베이어를 통해 이송되는 반제품2 및 반제품3에는 첨가부를 통해 아미노산이 계량, 투입되어 첨가된 후 코팅부를 통해 지방과 향미증진제가 코팅된다.

이후에, 반제품2 및 반제품3은 포장 모듈로 이송되며, 포장 모듈의 제2 라인을 통해 도 6에 도시된 제2 포장 봉투(702)에 포장된다. 제2 포장 봉투(702)에는 반제품2(4021)과 반제품3(4031)가 6:4의 비율로 섞여있으며, 첨가부에서 첨가된 아미노산(4089)이 함께 혼합되어 있다. 이와 동시에, 포장 모듈의 제1 라인에서는 제2 주문자(홍길순)의 이름, 주소 등의 인적 정보가 인쇄된 제2 박스가 이송되며, 포장 모듈의 제1 라인과 제2 라인이 교차하는 지점에서 제2 포장 봉투(702)는 제2 박스에 담겨 밀봉된 후 출하된다.

본 발명은 다수의 원료로부터 직접 완제품을 생산하던 방식에서 개선된 기술로서, 반제품 제조 모듈과 반제품 보관 모듈을 구비하여 수십 또는 수백 가지의 반제품으로부터 주문 정보에 따라 완제품을 제조하기 때문에 각 가정, 병원 등에서 소량, 다품종으로 주문되는 온라인 및 오프라인의 생산 방식에 최적화되어 있다. 즉, 다수의 원료로부터 직접 완제품을 생산하는 구조는 소품종을 대량으로 제조하기에는 적합하나, 원료의 다양성에 한계가 있고, 다품종을 소량으로 제조하기에는 부적합하여, 맞춤형 사료 제조가 불가능하다.

다수의 원료로부터 직접 완제품을 생산하는 방식은, 예를 들어, 제1 주문자에 의해 옥수수:소고기 비율을 95:5로 하여 제1 완제품을 제조할 경우 각 원료 탱크에서 옥수수 95와 소고기 5를 받아 계량, 혼합, 분쇄, 호화, 성형, 퍼핑, 건조, 냉각, 선별 등의 공정을 거친 후 제1 완제품으로 제조되며, 제2 주문자에 의해 보리:닭고기 비율을 40:60으로 하여 제2 완제품을 제조할 경우 각 원료 탱크에서 보리 40과 닭고기 60을 받아 계량, 혼합, 분쇄, 호화, 성형, 퍼핑, 건조, 냉각, 선별 등의 공정을 거친 후 제2 완제품으로 제조된다. 결국, 다수의 원료로부터 직접 완제품을 생산하는 방식은 생산성이 크게 떨어진다.

본 발명은 반제품 제조 모듈과 보관 모듈을 구비하여 미리 일정 비율로 반제품들을 제조한 후 주문자의 주문 정보에 따라 다시 반제품들을 일정 비율로 혼합함과 아울러 주문 정보에 따라 첨가제들을 선택적으로 부가함으로써, 소량 다품종의 완제품을 자동화 생산하는데 최적화되고 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 맞춤형 사료 제조 장치 및 방법은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 원료 공급 모듈 20 : 배합 모듈
30 : 반제품 제조 모듈 40 : 반제품 보관 모듈
50 : 부가 모듈 60 : 포장 모듈
70 : 제어 모듈

Claims

다수의 서로 다른 원료를 공급하는 것으로서, 적어도 하나의 원료를 수용하는 다수의 원료 호퍼(101)(102)(103)(104), 상기 각 원료 호퍼에 수용된 원료를 배합 비율에 따라 계량하는 제1 계량부(105), 입고된 원료의 이물을 분리하는 선별부(11) 및 원료를 일정 규격으로 분쇄하는 제1 분쇄부(12)를 갖는 원료 공급 모듈(10); 상기 원료 공급 모듈(10)로부터 공급되는 원료들을 정해진 서로 다른 배합 비율로 배합하는 배합 모듈(20); 상기 배합 모듈(20)에서 배합된 원료를 성형하여 반제품을 제조하는 반제품 제조 모듈(30); 상기 반제품 제조 모듈(30)에서 성형된 반제품을 보관하는 것으로서, 서로 다른 원료 배합비로 성형된 반제품을 각각 보관하는 다수의 보관 탱크를 구비한 반제품 보관 모듈(40); 상기 반제품 보관 모듈(40)로부터 각 보관 탱크에 보관된 반제품들을 사료의 주문 정보에 근거하는 비율로 공급받아, 사료의 주문 정보에 근거하는 영양첨가제를 첨가 또는 코팅하는 부가 모듈(50); 상기 부가 모듈(50)을 통해 첨가물이 첨가 또는 코팅된 완제품을 포장하는 포장 모듈(60); 및 사료의 주문 정보에 따라 상기 각 보관 탱크에서 공급하는 반제품의 비율 및 상기 부가 모듈(50)에서 첨가 또는 코팅하는 첨가물의 비율을 조절하는 제어 모듈(70)을 포함하고,
상기 반제품 제조 모듈(30)은,
상기 배합 모듈(20)을 통해 배합된 원료를 분쇄하는 제2 분쇄부(301)와, 상기 제2 분쇄부(301)를 통해 분쇄된 원료를 익히는 호화부(302)와, 상기 호화부(302)를 통해 익혀진 원료를 일정 규격으로 성형하여 팽화하는 퍼핑부(303)와, 상기 퍼핑부(303)를 통해 퍼핑된 입자를 건조하고 입자에 단백질을 스프레이 하는 단백질 코팅부(309)와, 상기 단백질 코팅부(309)를 통해 코팅된 입자를 건조하는 건조부(304), 및 상기 건조부(304)를 통해 건조된 반제품을 냉각하는 냉각부(305)를 포함하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 사료 제조 장치.
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제1 항에 있어서,
상기 반제품 보관 모듈(40)은, 제어 모듈(70)에서 송신되는 사료의 주문 정보에 따라 각각의 보관 탱크에 저장된 반제품을 계량하여 부가 모듈(50)로 공급하는 제2 계량부(450)를 구비하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 사료 제조 장치.
제1 항에 있어서,
상기 부가 모듈(50)은,
상기 반제품 보관 모듈(40)에서 공급되는 반제품들에 제1 첨가물군을 첨가하는 첨가부(51)와,
상기 반제품 보관 모듈(40)에서 공급되는 반제품들에 제2 첨가물군을 코팅하는 코팅부(53)를 구비하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 사료 제조 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제1 첨가물군은, 비타민, 미네랄, 아미노산 중 적어도 하나를 포함하는 영양제군 또는 특정 질병의 예방, 치료에 도움이 되는 보조 식품군 또는 이들의 조합으로 구성되고,
상기 제2 첨가물군은, 식물성 지방, 동물성 지방, 기호성 증진제 중 적어도 하나 또는 이들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 맞춤형 사료 제조 장치.
제8 항에 있어서,
상기 첨가부(51)는 반제품의 이송 방향으로 코팅부(53)보다 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 맞춤형 사료 제조 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어 모듈(70)은 사료의 주문 정보에 따라 주문자의 주소를 포함하는 인적 정보를 인쇄하도록 포장 모듈(60)에 신호를 송수신하고,
상기 포장 모듈(60)은 주문자의 인적 정보가 인쇄된 박스를 이송시키는 제1 라인과, 상기 사료의 주문 정보에 근거하여 제조된 완제품을 포장하여 이송시키는 제2 라인을 구비하여, 상기 제1 라인과 제2 라인의 교차 지점에서 포장된 완제품이 박스에 담겨 출하가 수행되는 것을 특징으로 하는 맞춤형 사료 제조 장치.
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