KR101764223B1

KR101764223B1 - 즉석밥 제조장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101764223B1
Application number: KR1020160123071A
Authority: KR
Inventors: 류시엽
Original assignee: (주)동양기계
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2017-08-04

Abstract

본 발명의 즉석밥 제조장치는 쌀에 붙은 이물질을 제거하고 미강을 뭉쳐지게 하는 연미장치와, 상기 연미장치를 통과한 쌀이 공급되어 쌀을 세척 및 탈수하는 세척장치와, 상기 세척장치를 통과한 쌀을 일정시간 동안 불림함과 아울러 쌀의 표면을 건조하는 불림장치와, 상기 불림장치를 통과한 쌀을 용기에 저장하는 용기 공급장치와, 복수의 용기가 적재된 팔레트가 공급되고 고압 스팀으로 멸균하는 고압 멸균장치와, 용기에 취반수를 공급하는 취반수 공급장치와, 저압 스팀으로 쌀을 취반하는 저압 취반장치로 구성되어, 쌀의 종류에 따라 각각의 챔버에 팔레트가 머무는 시간을 조절할 수 있어 하나의 장치로 다양한 종류의 쌀(혼합곡, 백미, 현미 등)을 취반할 수 있다.

Description

즉석밥 제조장치 및 그 제조방법{A MANUFACTURING DEVICE AND METHOD OF COOKED RICE}

본 발명은 쌀을 세척, 불림 및 표면 건조를 실시하고, 고압스팀 챔버 및 저압 스팀챔버를 연속적으로 통과하여 사용자가 원하는 다양한 형태의 즉석밥을 제조할 수 있는 즉석밥 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 쌀 표면에는 미생물이 존재하는 것으로 알려져 있는데, 밥을 짓는 과정에서 대부분의 균은 사멸되지만 내열성 균이나 포자는 완전히 사멸되지 않아, 하루 이내에 밥을 먹는 경우는 문제되지 않으나 상온에서 밥을 하루 이상 보관하거나 유통시키는 경우 문제가 된다. 실제로 반찬과 함께 포장되어 판매되고 있는 도시락의 경우 제조시각으로부터 7시간 이내에 먹도록 되어 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 쌀의 미생물 수를 줄이고, 내열성 포자를 사멸시킴으로써 장기간 보존 가능한 포장된 즉석밥을 제조하는 연구를 하여 시중에 유통되고 있다.

즉석밥 제조장치는 한국 공개특허공보 10-2012-0003307(2012년 01월 10일)에 개시된 바와 같이, 일정 이상의 고온고압 스팀이 공급되는 하나의 챔버 내에 복수의 공정 모듈을 가지는 일반적 쌀밥 또는 혼합밥의 제조장치이고, 고온고압의 조절된 스팀으로 채워져 상부 개방 용기에 담긴 내용물을 멸균함과 동시에 일차로 익히는 단계를 수행하는 찜 모듈과, 고온고압의 조절된 스팀으로 채워져 상기 개방 용기에 담긴 내용물을 추가 멸균함과 동시에 상기 내용물에 수분을 공급하여 완전 조리하는 단계를 수행하는 쿠킹 모듈과, 완전 조리된 내용물에 청정 질소가스 공급 및 용기 상단에 리드 필름지로 씰링하는 단계를 수행하는 씰링 모듈을 포함하고 찜 모듈, 쿠킹 모듈 및 씰링 모듈은 하나의 챔버 내에 상기 상부 개방 용기의 반입 및 반출이 가능하게 순차적으로 연결 구비되도록 구성된다.

하지만 이와 같은 종래의 즉석밥 제조장치는 하나의 컨베이어로 용기가 이송되어 각각의 모듈을 통과하면서 멸균 및 취반이 이루어지기 때문에 용기가 이송되는 속도를 조절할 수 없어 한 가지 종류의 쌀만 취반하는 문제가 있다.

즉, 쌀의 종류는 혼합곡, 백미, 현미 등 다양하고, 각 쌀의 종류에 따라 온도유지 및 취반 시간이 서로 달라지는데, 종래의 즉석밥 제조장치는 하나의 컨베이어로 용기가 이송되므로 쌀의 종류에 따라 취반시간을 조절하기 어렵고 이에 따라 한가지 종류의 쌀만 취반할 수 있어 다양한 쌀의 취반이 불가능한 문제가 있다.

한국 공개특허공보 10-2012-0003307(2012년 01월 10일)

따라서, 본 발명의 목적은 고압 멸균장치, 저압 취반장치 및 압력 밸런스 챔버가 각각 별도의 챔버로 구성되고, 각각의 챔버에는 별도의 컨베이어가 구비되며, 각 컨베이어의 배출측에는 팔레트를 정지시키는 스톱퍼가 구비되어 쌀의 종류에 따라 각각의 챔버에 팔레트가 머무는 시간을 조절할 수 있어 하나의 장치로 다양한 종류의 쌀(혼합곡, 백미, 현미 등)을 취반할 수 있는 즉석밥 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 용기에 스프레이 방식으로 취반수를 공급함으로써, 용기에 취반수가 고르게 분포되도록 함과 아울러 복수의 스프레이 노즐에서 분사되는 취반수의 수량을 동일하게 유지할 수 있어 용기에 취반수가 치우치게 공급되거나 취반수량이 달라지는 것에 의한 불량 발생을 방지할 수 있는 즉석밥 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 쌀을 세척하는 세척장치에 청소유닛이 구비되어 쌀 세척모드를 일정 시간 수행한 후 청소모드를 자동으로 수행하여 세척장치 내부에 미강이 쌓여 미생물이 발생되는 것을 방지함으로써, 위생 성능을 향상시킬 수 있고 세척모드 불량을 방지할 수 있는 즉석밥 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 연미장치 및 세척장치에서 세척수 사용량을 최소화할 수 있어 물 소비량을 줄일 수 있고 폐수발생을 최소화할 수 있는 즉석밥 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 즉석밥 제조장치는 쌀에 붙은 이물질을 제거하고 미강을 뭉쳐지게 하는 연미장치와, 상기 연미장치를 통과한 쌀이 공급되어 쌀을 세척 및 탈수하는 세척장치와, 상기 세척장치를 통과한 쌀을 일정시간 동안 불림함과 아울러 쌀의 표면을 건조하는 불림장치와, 상기 불림장치를 통과한 쌀을 용기에 저장하는 용기 공급장치와, 복수의 용기가 적재된 팔레트가 공급되고 고압 스팀으로 멸균하는 고압 멸균장치와, 용기에 취반수를 공급하는 취반수 공급장치와, 저압 스팀으로 쌀을 취반하는 저압 취반장치를 포함한다.

상기 연미장치는 일단에 쌀이 투입되는 투입구가 형성되고, 타단에 쌀이 배출되는 배출구가 형성되는 제1본체와, 상기 제1본체의 내부에 회전 가능하게 장착되고 서로 반대방향으로 회전되는 제1회전축 및 제2회전축과, 상기 제1회전축 및 제2회전축에 각각 고정되어 상호 역방향으로 회전되면서 쌀을 비벼주는 역할을 하는 제1스크류부 및 제2스크류부와, 상기 제1본체의 전방측에 설치되어 제1본체 내부로 세척수를 분사하는 세척수 분사노즐을 포함할 수 있다.

상기 세척장치는 전방 및 후방에 각각 쌀이 투입되는 투입구와 쌀이 배출되는 배출구가 형성되는 제2본체와, 상기 제2본체의 길이방향으로 회전 가능하게 배치되고 내부에 세척수가 통과하는 세척수 통로가 형성되는 제3회전축과, 상기 제3회전축에 고정되는 제3스크류부와, 상기 제3회전축의 전방에 상기 세척수 통로와 연통되게 형성되어 제2본체 내부로 세척수를 분사하는 제1세척수 분사구와, 상기 세척수 통로로 세척수를 공급하는 세척수 공급유닛과, 상기 제2본체 내부에 쌓인 미강을 자동으로 제거하는 청소유닛을 포함할 수 있다.

상기 제2본체 내부는 상기 제1세척수 분사구가 배치되어 쌀을 세척하는 세척구역과, 세척이 완료된 쌀의 표면에 묻은 물기를 제거하는 탈수구역과, 탈수가 완료된 쌀이 배출되는 배출구역으로 구획될 수 있다.

상기 청소유닛은 제3회전축에 형성되고 상기 탈수구역에 배치되어 제2본체 내부로 청소를 위한 고압의 세척수를 분사하는 제2세척수 분사구와, 상기 세척수 통로에 설치되어 세척수의 압력이 설정압 이상되면 개방되는 압력밸브와, 세척공정이 설정된 시간을 경과하면 세척수 공급유닛의 세척수 압력을 고압 및 다량으로 전환함과 아울러 연미장치를 정지시키는 제어유닛을 포함할 수 있다.

상기 불림장치는 쌀을 저속으로 이송하면서 불림 시간을 주는 이송유닛과, 상기 이송유닛의 전방에 설치되어 쌀에 불림을 위한 미스트를 분사하는 미스트 분사유닛과, 상기 이송유닛의 후방에 설치되어 쌀의 표면에 묻은 수분을 제거하는 표면 건조유닛을 포함할 수 있다.

상기 미스트 분사유닛은 이송유닛의 전방에 일정 간격으로 배열되고, 전방에서 후방으로 갈수록 분사량이 적어지는 것을 특징으로 한다.

상기 고압 멸균장치의 전방 및 후방에는 팔레트가 투입 및 배출될 때 압력 밸런스를 조절하는 제1압력 밸런스 챔버 및 제2압력 밸런스 챔버가 설치되고, 상기 저압 취반장치의 전방 및 후방에는 팔레트가 투입 및 배출될 때 압력 밸런스를 조절하는 제3압력 밸런스 챔버 및 제4압력 밸런스 챔버가 설치될 수 있다.

상기 고압 멸균장치, 복수의 압력 밸런스 챔버 및 저압 취반장치는 각각 별도의 챔버로 구성되고, 챔버의 전방 및 후방에는 도어가 밀봉 가능하게 개폐되도록 설치될 수 있다.

상기 챔버에는 용기가 적재된 팔레트를 이송하는 컨베이어를 구비되고, 컨베이어의 후방에는 팔레트가 챔버에 머무는 시간을 조절할 수 있도록 팔레트의 이동을 정지시키는 스톱퍼가 장착될 수 있다.

상기 컨베이어는 로드에 회전 가능하게 장착되는 제1롤러와, 상기 제1롤러의 외주면에 공회전 가능하게 장착되어 팔레트가 안착되는 제2롤러를 포함하는 프리플로 체인으로 형성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 즉석밥 제조장치는 고압 멸균장치, 저압 취반장치 및 압력 밸런스 챔버가 각각 별도의 챔버로 구성되고, 각각의 챔버에는 별도의 컨베이어가 구비되며, 각 컨베이어의 배출측에는 팔레트를 정지시키는 스톱퍼가 구비되어 쌀의 종류에 따라 각각의 챔버에 팔레트가 머무는 시간을 조절할 수 있어 하나의 장치로 다양한 종류의 쌀(혼합곡, 백미, 현미 등)을 취반할 수 있다.

또한, 복수의 용기에 스프레이 방식으로 취반수를 공급함으로써, 용기에 취반수가 고르게 분포되도록 함과 아울러 복수의 스프레이 노즐에서 분사되는 취반수의 수량을 동일하게 유지할 수 있어 용기에 취반수가 치우치게 공급되거나 취반수량이 달라지는 것에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.

또한, 쌀을 세척하는 세척장치에 청소유닛이 구비되어 쌀 세척모드를 일정 시간 수행한 후 청소모드를 자동으로 수행하여 세척장치 내부에 미강이 쌓여 미생물이 발생되는 것을 방지함으로써, 위생 성능을 향상시킬 수 있고 세척모드 불량을 방지할 수 있다.

또한, 연미장치 및 세척장치에서 세척수 사용량을 최소화할 수 있어 물 소비량을 줄일 수 있고 폐수발생을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 즉석밥 제조장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 유닛의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연미장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세척장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력밸브의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소유닛의 블럭도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세척장치의 작동 상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 불림장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 취반유닛의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리플로 체인의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 취반수 공급장치의 구성도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 즉석밥 제조방법을 나타낸 블럭도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1스팀장치의 구성도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1스팀장치의 작동 상태도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2스팀장치의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 즉석밥 제조장치를 나타낸 블럭도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 즉석밥 제조공정은 쌀 저장고(2)에 저장된 쌀이 공급되어 쌀을 세척하고 불리는 전처리 유닛(10)과, 쌀을 용기에 공급하는 용기 공급장치(12)와, 쌀이 저장된 용기를 스팀을 이용하여 취반하는 취반유닛(14)을 포함한다.

취반유닛(14)을 통과한 용기는 커버 부착장치(16)로 이동되어 용기의 개방된 개구부에 커버가 밀봉 가능하게 부착된다.

그리고, 커버가 부착된 용기는 냉각장치(18)로 이동되어 냉각이 이루어지고 포장장치(20)로 이동되어 포장하면 즉석밥의 제조가 완료된다.

전처리 유닛(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 쌀 저장고(2)에 저장된 쌀이 공급되어 연미공정을 수행하는 연미장치(30)와, 연미장치(30)를 통과하면서 연미 공정이 완료된 쌀을 세척 및 탈수하는 세척장치(50)와, 세척이 완료된 쌀을 불림 하는 불림장치(70)를 포함한다.

연미장치(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일단에 쌀이 투입되는 투입구(32)가 형성되고, 타단에 연미가 완료된 쌀이 배출되는 배출구(34)가 형성되는 제1본체(36)와, 제1본체(36)의 내부에 회전 가능하게 장착되고 서로 반대방향으로 회전되는 제1회전축(38) 및 제2회전축(40)과, 제1회전축(38) 및 제2회전축(40)에 각각 고정되어 상호 역방향으로 회전되면서 쌀을 비벼주는 제1스크류부(42) 및 제2스크류부(44)와, 제1본체(36)의 전방측에 설치되어 제1본체(36) 내부로 세척수를 분사하는 세척수 분사노즐(46)과, 제1회전축(38) 및 제2회전축(40)을 서로 반대방향으로 회전시키는 구동유닛(미도시)을 포함한다.

이와 같은 연미장치(30)의 작용을 살펴보면, 쌀 저장고(2)에 저장된 쌀이 제1본체(36)의 투입구(32)로 투입되면 세척수 분사노즐(46)에서 미량의 세척수를 쌀에 분사한다. 그러면 쌀의 표면에 붙은 이물질이나 겨 등은 떨어지고 미강이 세척수에 적셔진다. 그리고, 제1스크류부(42)와 제2스크류부(44)가 서로 반대방향으로 회전되면서 쌀을 비벼주는 역할을 하여 쌀의 표면에 붙은 미강이 서로 뭉쳐진 상태로 된다.

여기에서, 세척수 분사량은 쌀의 표면에 붙은 미강이 서로 뭉쳐질 정도의 미량만 분사한다.

따라서, 기존과 같이 쌀을 침지방식으로 세척하는 것에 비해 물 사용량을 최소화하고, 쌀을 침지방식으로 씻을 때 펌프 임펠러와 쌀이 부딪히면서 쌀이 깨지는 현상이 발생되는데, 본 발명의 경우 제1스크류부(42)와 제2스크류부(44)가 서로 반대방향으로 회전되면서 쌀을 비벼주는 역할을 하여 쌀이 깨지는 현상을 최소화할 수 있다.

그리고, 세척수 분사노즐(46)은 제1본체(36)의 전방에만 설치되어 제1본체(36)의 전방에서만 쌀의 표면에 미량의 세척수를 분사하고 제1스크류부(42)와 제2스크류부(44)의 회전에 따라 쌀이 서로 비벼지면서 제1본체(36)의 후방으로 이동된다. 그리고, 제1본체(36)의 후방에서는 쌀이 서로 비벼지면서 쌀에 붙은 미강이 세척수에 의해 수분을 머금은 상태이므로 서로 뭉쳐지게 된다.

이와 같은 연미 공정이 완료되면 쌀은 배출구(34)를 통해 배출되고 세척장치(50)로 이동된다.

세척장치(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전방에 연미장치(30)를 통과한 쌀이 투입되는 투입구(52)가 형성되고, 타단에 쌀이 배출되는 배출구(54)가 형성되는 제2본체(56)와, 제2본체(56)의 길이방향으로 회전 가능하게 배치되고 내부에 세척수가 통과하는 세척수 통로(65)가 형성되는 제3회전축(58)과, 제3회전축(58)에 고정되는 제3스크류부(60)와, 제3회전축(58)의 전방에 형성되어 제2본체(56) 내부로 세척수를 분사하는 제1세척수 분사구(62)와, 제3회전축(58)의 세척수 통로(65)로 세척수를 공급하는 세척수 공급유닛과, 제3회전축(58)을 구동시키는 구동유닛과, 제2본체(56) 내부에 쌓인 미강을 제거하는 청소유닛을 포함한다.

제2본체(56) 내부는 제1세척수 분사부(62)가 설치되어 쌀에 붙은 미강을 제거하는 세척구역(72)과, 세척구역(72)의 후방에 배치되어 원심력을 이용하여 쌀을 탈수하는 탈수구역(74)과, 탈수가 완료된 쌀을 배출하는 배출구역(76)을 포함한다.

그리고, 제2본체(56)의 세척구역(72)과 탈수구역(74)에는 세척수가 외부로 배출되는 세척수 배출통로(78)가 복수로 형성된다.

제3회전축(58)에 형성되는 세척수 통로(65)는 세척구역(72) 및 탈수구역(74)까지 형성된다. 그리고, 세척구역(72)에 위치되는 제3회전축(58)에는 둘레방향으로 세척수를 분사하는 제1세척수 분사구(62)가 복수로 형성되고, 탈수구역(74)에 위치되는 제3회전축(58)에는 둘레방향으로 세척수를 분사하는 제2세척수 분사구(64)가 복수로 형성된다.

그리고, 세척구역(72)와 탈수구역(74)의 중간에 위치되는 세척수 통로(65)에는 세척수의 압력이 설정압 이상이 되면 통로를 개방하는 압력 밸브(68)가 설치된다.

압력밸브(68)는 도 5에 도시된 바와 같이, 세척수 통로(65)에 돌출되는 시트부(90)에 밀착되는 밸브체(92)와, 밸브체(92)와 세척수 통로(65)에 형성되는 스프링 시트부(96) 사이에 설치되어 밸브체(92)에 탄성력을 제공하는 스프링(94)을 포함한다.

여기에서, 스프링(94)의 장력은 세척수 공급유닛(66)에서 저압 및 소량의 세척수가 공급될 경우에는 밸브체(92)가 닫혀진 상태를 유지하고, 고압 및 다량의 세척수가 공급될 경우에는 밸브체(92)가 열릴 수 있도록 한다.

압력밸브(68)는 이러한 구조 이외에 세척수의 압력에 의해 개폐될 수 있는 어떠한 타입의 압력밸브(68)도 적용이 가능하다.

청소유닛은 도 6에 도시된 바와 같이, 세척공정이 설정된 시간이 경과하면 이를 감지하는 타이머(84)와, 타이머(84)에서 인가되는 신호에 따라 세척수 공급유닛(66) 및 연미장치(30)를 제어하는 제어유닛(82)을 포함한다.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 세척장치(50)의 작용을 다음에서 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세척장치의 작동 상태도이다.

세척수 공급유닛(66) 및 구동유닛(미도시)가 작동되면 제3회전축(58)이 회전되고, 제1세척수 분사구(62)에서 저압 및 소량의 세척수가 제2본체(56) 내부로 분사된다.

연미장치(30)를 통과한 쌀이 투입구(52)를 통해 세척 구역(72)으로 투입되면 제1세척수 분사구(62)에서 분사되는 세척수에 의해 쌀이 세척되고, 제3회전축(58)이 회전되면 제3스크류부(60)가 쌀을 고르게 섞어주면서 후방으로 이동시킨다.

이때, 제1세척수 분사구(62)를 통해 분사되는 세척수는 저압이면서 소량이다. 따라서, 압력밸브(68)는 닫힌 상태로 되어 세척수는 제1세척수 분사구(62)를 통해서만 분사된다.

여기에서, 연미장치(30)를 통과한 쌀은 쌀 표면에 미강이 뭉쳐진 상태로 붙어 있기 때문에 소량의 세척수만으로 충분히 미강을 제거할 수 있고, 소량의 세척수만을 사용함으로써 세척수 소비량을 최소화하여 폐수 발생을 줄일 수 있고 밥맛을 부드럽게 하고 쌀 상태를 청결하게 유지할 수 있다.

그리고, 쌀은 제3스크류부(60)에 의해 탈수구역(74)으로 이동되면 제3스크류부(60)의 회전되는 원심력에 의해 탈수가 이루어지고, 탈수가 완료된 쌀은 배출구역(76)으로 이동되고 배출구(54)를 통해 배출된다.

본 발명의 세척장치(50)에는 탈수구역(74)이 구비되어 쌀의 표면에 묻은 세척수를 제거한 후 불림장치(70)로 공급하기 때문에 불림장치(70)에서 쌀이 물기에 의해 뭉치는 것을 방지하여 쌀을 고르게 펼칠 수 있고 쌀의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다.

이러한 세척장치(50)는 쌀에 붙은 미강이나 이물질이 분리되기 때문에 미강이나 이물질이 제2본체(56) 내부에 쌓이게 된다. 제2본체(56) 내부에 미강이나 이물질이 쌓이게 되면 세척수 배출통로(78)를 막아서 세척 및 탈수가 원활하게 이루어지지 못하게 되고, 쌓인 미강에 곰팡이균이 번식하여 위생에 치명적인 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 일정 시간 또는 일정 사용 횟수가 되면 청소유닛이 작동되어 제2본체(56) 내부를 청소하여 미강이나 이물질을 제거하여 제2본체(56) 내부에 미강이나 이물질이 쌓이는 현상을 방지한다.

청소유닛의 작용을 살펴보면, 쌀 세척 공정을 수행하는 시간을 타이머(84)가 타이밍하고, 타이머(84)에 의해 설정된 시간이 되면 제어유닛(82)은 연미장치(30)를 정지시켜 제2본체(56) 내부로 쌀 투입을 정지시키고, 세척수 공급유닛(66)으로 그 신호를 인가한다. 그러면 세척수 공급유닛(66)은 저압 및 미량의 세척수를 공급하는 모드에서 고압 및 다량의 세척수를 공급하는 모드로 변환되어 제3회전축(58)의 세척수 공급통로(65)로 고압 및 다량의 세척수를 공급한다.

그러면, 고압의 세척수에 의해 압력밸브(68)가 개방되어 제1세척수 분사구(62)와 제2세척수 분사구(64)로 고압의 세척수가 분사되어 제2본체(56) 내부를 정해진 시간동안 세척한다.

그리고, 청소시간이 완료되면 제어유닛(82)은 세척수 공급유닛(66)을 저압 및 미량의 세척수 공급모드로 전환시킴과 아울러 제2본체(56)의 투입구(52)로 쌀을 투입되도록 한다.

이와 같이, 본 발명의 세척장치(50)에는 청소유닛이 구비되어 제2본체(56) 내부에 미강이나 이물질이 쌓이는 것을 방지할 수 있어 위생 성능을 향상시킴과 아울러 세척성능을 향상시킬 수 있다.

세척 및 탈수가 완료된 쌀은 불림장치(70)로 공급되어 불림공정을 진행한다.

불림장치(70)는 도 9에 도시된 바와 같이, 쌀이 고르게 펼쳐진 상태로 저속으로 이송되는 이송유닛(72)과, 이송유닛(72)의 전방에서부터 일정 구간에 설치되어 쌀에 미스트를 분사하여 쌀을 불림하는 복수의 미스트 분사유닛(74)과, 이송유닛(72)의 후방에 설치되어 쌀의 표면에 묻은 수분을 제거하는 표면 건조유닛(76)을 포함한다.

이송유닛(72)은 쌀이 충분히 불릴 수 있도록 충분한 길이를 갖고 저속으로 운행되는 벨트 또는 체인 컨베이어가 사용될 수 있다.

미스트 분사유닛(74)은 이송유닛(72)의 전방에서 후방으로 갈수록 분사량이 적어지도록 형성된다. 즉, 미스트 분사유닛(74)이 전방에서부터 제1미스트 분사유닛(74a), 제2미스트 분사유닛(74b) 및 제3미스트 분사유닛(74c)으로 구성될 경우, 제1미스트 분사유닛(74a)의 분사량이 가장 많고, 제3미스트 분사유닛(74c)의 분사량이 가장 적으며, 제2미스트 분사유닛(74b)의 분사량이 중간 정도의 분사량을 갖는다.

이와 같이, 미스트 분사유닛(74)은 전방에서 미스트를 쌀에 충분히 분사하고 후방으로 갈수록 분사량이 적어지게 하여 폐수량을 최소화한다.

표면 건조유닛(76)은 불려진 쌀의 표면만 건조하여 쌀을 용기에 담을 때 편리성을 향상시킬 수 있도록 한다. 표면 건조유닛(76)은 송풍기를 이용하여 바람에 의해 쌀의 표면을 건조시킨다.

이와 같이, 본 발명의 불림장치(70)는 미스트 분사유닛(74)이 전방에서 후방으로 갈수록 미스트 분사량이 작아지도록 하여 쌀을 충분히 불리면서 폐수량을 최소화할 수 있다.

그리고, 불림된 쌀의 표면을 건조하여 쌀을 용기에 담는 공정에서 쌀을 용기에 투입하기 편리하고, 용기에 투입되는 쌀의 양을 정밀하게 할 수 있다. 만일 쌀의 표면에 물기가 묻어있으면 쌀들끼리 물에 의해 뭉쳐진 상태로 되어 용기에 쌀이 고르게 펴지기 어렵고 쌀 공급량이 달라지게 된다.

용기 공급장치(12)는 하나의 팔레트에 복수의 용기가 배열되고, 용기에 불린 쌀을 일정량 공급한다. 이때, 쌀은 표면이 건조된 상태이기 때문에 용기에 공급하기 편리하고 용기에 일정량을 공급할 수 있다.

그리고, 쌀이 저장된 용기가 배열된 팔레트는 취반유닛(14)으로 이동되어 취반공정을 수행한다.

취반유닛(14)은 도 10에 도시된 바와 같이, 고압 스팀에 의해 멸균하는 고압 멸균장치(102)와, 용기에 취반수를 공급하는 취반수 공급장치(104)와, 저압 스팀에 의해 취반하는 저압 취반장치(106)를 포함한다.

그리고, 고압 멸균장치(102)의 전방에는 고압 멸균장치(102) 내외부의 압력 차이를 줄이기 위해 고압 멸균장치(102)로 투입되는 팔레트(200)의 압력 밸런스를 조절하는 제1압력 밸런스 챔버(112)가 설치되고, 고압 멸균장치(102)의 후방에는 고압 멸균장치(102)에서 배출되는 팔레트(200)의 압력 차이를 줄이기 위한 제2압력 밸런스 챔버(114)가 설치되며, 저압 취반장치(106)의 전방에는 저압 취반장치(106)로 투입되는 팔레트(200)의 압력차이를 줄이기 위한 제3압력 밸런스 챔버(116)가 설치되며, 저압 취반장치(106)의 후방에는 저압 취반장치에서 배출되는 팔레트의 압력차이를 줄이기 위한 제4압력 밸런스 챔버(118)가 설치된다.

고압 멸균장치(102), 저압 취반장치(106) 및 제1,2,3 및 4압력 밸런스 챔버(112,114,116,118)는 도 11에 도시된 바와 같이, 각각 밀봉되고 전방 및 후방에 각각 도어(220,230)가 장착되는 챔버(240)와, 챔버(240) 내부에 설치되어 용기(210)가 적재된 팔레트(200)를 이송하는 컨베이어(250)를 공통적으로 갖는다.

고압 멸균장치(102)의 경우 고압 멸균챔버의 내부에 고압 스팀을 분사하여 120~135℃의 온도에서 5~10분간 팔레트가 머무르도록 하다.

저압 취반장치(106)의 경우 저압 취반 챔버 내부에 저압 스팀을 분사하여 90~110℃의 온도와 압력0.6~0.8 ㎏/㎠ 정도의 분위기에서 20~35분 정도 팔레트를 머무르게 하여 뜸들이기를 실시한다.

그리고 각각의 장치에 설치되는 컨베이어(250)의 길이 및 이동속도는 팔레트(200)가 머무르는 시간이 서로 다르기 때문에 서로 다르게 형성된다.

컨베이어(250)는 복수의 용기(210)가 적재된 팔레트(200)가 이동할 때 이동시간 조절 및 팔레트 통과 유지시간을 조절하기 편리한 프리플로 체인이 사용될 수 있다.

프리플로 체인은 도 12에 도시된 바와 같이, 롤러가 이중으로 형성되어 제1롤러(320)가 로드(330)에 회전 가능하게 장착되고, 제1롤러(320)의 외면에 제2롤러(310)가 공회전 가능하게 장착되어 팔레트(200)가 제2롤러(310)에 안착된 상태로 이동될 때 팔레트(200)가 스톱퍼 등에 의해 정지된 상태가 되면 제2롤러(310)가 공회전되면서 팔레트(200)는 정지된 상태로 되고 컨베이어는 부하없이 이동될 수 있다.

컨베이어(250)의 후방에는 챔버(240)에서 배출되는 팔레트(200)를 일시 정지시키는 스톱퍼(260,262)가 장착된다.

즉석밥 제조장치의 경우 쌀의 수분률과 쌀의 종류(혼합곡, 백미, 현미 등)에 따라 멸균 챔버와 취반 챔버 내부의 온도유지와 함께 챔버에 머무르는 시간이 중요하다.

기존의 연속 공정 컨베이어의 경우 챔버에서 팔레트가 통과하는 시간이 모두 동일하기 때문에 쌀의 종류에 따라 팔레트가 챔버에 머무르는 시간을 조절할 수 없어 쌀의 종류에 따라 챔버 전체를 교환해야 된다.

본 발명의 즉석밥 제조장치는 각각의 공정에 컨베이어가 별도로 구비되고 각각의 컨베이어(250)에는 스톱퍼(260,262)가 구비되어 쌀의 수분률과 쌀의 종류에 따라 챔버에 팔레트(200)가 챔버에 머무르는 시간을 조절할 수 있어 하나의 제조장치로 혼합곡, 백미 및 현미 등의 모든 종류의 쌀을 취반할 수 있다.

취반수 공급장치(104)는 도 13에 도시된 바와 같이, 팔레트(200)에 적재되는 복수의 용기(210)에 동시에 동일량의 취반수를 공급하고, 취반수가 용기(210)에 고르게 공급되도록 하는 장치이다.

이러한 취반수 공급장치(104)는 팔레트(200)에 적재되는 용기의 개수와 동일한 개수로 설치되고 취반수를 용기(210)에 스프레이 방식으로 뿌려주는 스프레이 노즐(340)과, 복수의 스프레이 노즐(340)이 연결되는 공급관(350)과, 공급관(350)의 일측에 설치되어 공급관(350)으로 취반수를 공급하는 취반수 펌프(390)와, 공급관(350)의 타측에 설치되어 취반수가 취반수 탱크로 회수되는 회수라인(380)과, 공급관(350)의 일측에 설치되어 공급관(350)으로 공급되는 취반수의 압력을 일정하게 유지하는 공급측 압력조절밸브(360)와, 공급관(350)의 타측에 설치되어 공급관(350)에서 배출되는 취반수의 압력을 일정하게 유지하는 배출측 압력조절밸브(370)를 포함한다.

이와 같은 취반수 공급장치(104)는 용기(210)에 취반수가 고르게 공급되는 것이 중요하다. 취반수가 용기(210)의 한쪽으로 치우친 상태로 공급되면 취반수가 공급되지 않는 부분에서 밥 상태가 불량이 발생되고 밥의 뜸들임이 부족하여 용기 내에서 밥의 높이가 차이가 발생되어 불량이 발생된다.

이를 해결하고자 본 발명에서는 스프레이 노즐(340)을 사용하여 스프레이 방식으로 용기(210)에 고르게 취반수를 뿌려줌으로써, 불량 발생을 방지한다.

그리고, 취반수 공급장치(104)는 복수의 용기(210)에 한번에 취반수를 공급하기 때문에 모든 용기(210)에 공급되는 취반수 수량이 일정해야 된다. 이를 위해 본 발명에서는 스프레이 노즐(340)에 솔레노이드 밸브를 설치하여 전기적인 신호에 따라 온/오프가 가능하고, 공급관(350)의 공급측에는 공급측 압력조절밸브(360)를 설치하고, 공급관(350)의 배출측에는 배출측 압력조절밸브(370)를 설치하여 공급관(350) 내부의 취반수 압력을 일정하게 유지하도록 하여 공급관(350)에 연결된 모든 스프레이 노즐(340)로 동일량의 취반수가 분사되도록 한다.

스팀장치는 도 14 및 도 16에 도시된 바와 같이, 용기(210)에 저장된 쌀에 직접 스팀을 분사하는 제1스팀장치(500)와, 챔버(240)의 상부에 설치되어 간헐적으로 스팀을 분사하는 제2스팀장치(460)를 포함한다.

제1스팀장치(500)는 챔버(240)의 상측에 직선 이동 가능하게 배치되는 축봉부(410)와, 축봉부(410)의 상측에 설치되어 축봉부(410)를 상하로 이동시키는 구동 실린더(420)와, 축봉부(410)의 하부에 설치되어 용기(210)의 내부로 직접 스팀을 분사하는 스팀 분사노즐(400)을 포함한다.

챔버(240)의 상단에는 축봉부(410)가 챔버(240)에 밀봉 가능하게 직선 이동될 수 있도록 하는 밀봉유닛(430)이 설치된다. 그리고, 복수의 스팀 분사노즐(400)은 연결관(440)에 연결되어 스팀이 복수의 스팀 분사노즐(400)에 균일하게 분사된다.

이와 같은 제1스팀장치(500)는 챔버(240) 내부에 복수의 용기(210)가 적재된 팔레트(200)가 정 위치에 위치되면 구동 실린더(420)가 작동되어 축봉부(410)가 하강하고, 이에 따라 축봉부(410)에 장착된 스팀 분사노즐(400)이 하강하면서 도 15과 같이, 용기(210)의 상면에 가깝게 위치된다.

이러한 상태에서 스팀 분사노즐(400)에서 고압의 스팀을 분사하면 스팀이 용기(210)에 저장된 쌀에 직접 분사되어 쌀의 표층부와 심층부를 동시에 가열할 수 있어 용기(210)에 담긴 쌀의 표층부와 심층부가 전부 동일한 온도로 가열될 수 있다.

만일 챔버 내부에 스팀을 분사하여 쌀을 간접 가열할 경우 쌀의 심층부까지 열이 전달되는 시간이 많이 필요로 하게 되어 쌀 멸균시간이 길어지고 스팀 사용량이 많아지는 문제가 발생된다.

본 발명의 제1스팀장치(500)는 용기(210)에 담겨진 쌀에 직접 스팀을 분사하여 쌀을 가열함으로써, 용기(210)에 담겨진 쌀에 고르게 열이 전달될 수 있고, 쌀 멸균시간을 줄일 수 있다.

제2스팀장치(460)는 도 16에 도시된 바와 같이, 챔버(240)의 상부에 설치되어 챔버(240)의 상부에서 스팀을 분사하여 간헐적 쇼킹 방식으로 스팀을 분사하여 쌀을 멸균한다.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 즉석밥 제조방법을 다음에서 설명한다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 즉석밥 제조방법을 나타낸 공정 순서도이다.

먼저, 쌀 저장고에 저장된 쌀이 연미장치(30)로 공급되고 연미장치(30)를 통과하면서 겨나 이물질이 제거되고, 쌀이 비벼지면서 미강이 뭉쳐진 상태로 된다(S10).

이때, 연미장치의 세척수 분사노즐(46)은 제1본체(36)의 전방에만 배치되고, 미량의 세척수가 분사되므로 폐수발생을 최소화할 수 있다.

연미장치(30)에서 배출되는 쌀은 세척장치(50)로 공급되어 쌀을 세척하고 탈수한다.(S20). 즉, 세척장치(50)의 세척구역(72)에서 미량의 세척수를 분사하여 쌀을 세척하고 세척이 완료된 쌀은 탈수구역(74)으로 이동되어 탈수가 진행되고, 탈수가 완료된 쌀은 배출구역(76)으로 이동되어 배출구(54)를 통해 배출된다.

그리고, 세척장치(50)의 세척시간이 설정된 시간이 경과되면 세척장치(50)로의 쌀 공급이 정지되고, 세척장치(50)의 제2본체(56) 내부로 고압 및 다량의 세척수가 분사되어 제2본체(56) 내부에 쌓인 미강을 제거한다.

세척 및 탈수가 완료된 쌀은 불림장치(70)로 공급되어 불림이 이루어진다(S30). 즉, 이송유닛(72)에 쌀이 고르게 펼쳐지고, 이송유닛(72)의 전방에서 미스트를 분사하여 쌀의 불림이 이루어지고, 이소유닛(72)의 후방에 표면 건조유닛(76)에 의해 쌀의 표면이 건조된다.

그리고, 복수의 용기에 불림된 쌀이 정량 공급되고, 복수의 용기는 팔레트에 적재된다(S40).

복수의 용기가 적재된 파레트가 공급되면 쌀을 고압의 스팀을 이용하여 멸균을 수행한다(S50) 이러한 멸균공정은 고압 멸균챔버의 내부에 고압 스팀을 분사하여 120~135℃의 온도에서 5~10분간 팔레트가 머무르도록 하다.

그리고, 용기에 취반수를 정량 공급함과 아울러 스프레이 방식으로 분사하여 용기에 취반수가 용기에 고르게 공급되도록 한다(S60).

그리고, 저압의 스팀을 이용하여 쌀을 취반한다(S70). 취반공정은 저압 스팀을 이용하여 챔버 내부를 90~110℃로 유지하고, 압력0.6~0.8 ㎏/㎠ 정도의 분위기에서 팔레트가 20~35분간 머무르게 한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10: 전처리 유닛 12: 용기 공급장치
14: 취반유닛 30: 연미장치
36: 제1본체 42: 제1스크류부
44: 제2스크류부 46: 세척수 분사노즐
50: 세척장치 56: 제2본체
58: 제3회전축 62: 제1세척수 분사구
64: 제2세척수 분사구 68: 압력밸브
70: 불림장치 72: 이송유닛
76: 표면 건조유닛 102: 고압 멸균장치
104: 취반수 공급장치 106: 저압 취반장치
112,114,116,118: 압력 밸런스 챔버

Claims

쌀에 붙은 이물질을 제거하고 미강을 뭉쳐지게 하는 연미장치; 상기 연미장치를 통과한 쌀이 공급되어 쌀을 세척 및 탈수하는 세척장치; 상기 세척장치를 통과한 쌀을 일정시간 동안 불림함과 아울러 쌀의 표면을 건조하는 불림장치; 상기 불림장치를 통과한 쌀을 용기에 저장하는 용기 공급장치; 복수의 용기가 적재된 팔레트가 공급되고 고압 스팀으로 멸균하는 고압 멸균장치; 용기에 취반수를 공급하는 취반수 공급장치; 및 저압 스팀으로 쌀을 취반하는 저압 취반장치를 포함하고,
상기 세척장치는 전방 및 후방에 각각 쌀이 투입되는 투입구와 쌀이 배출되는 배출구가 형성되고, 쌀을 세척하는 세척구역과, 세척이 완료된 쌀의 표면에 묻은 물기를 제거하는 탈수구역과, 탈수가 완료된 쌀이 배출되는 배출구역으로 구분되는 제2본체;
상기 제2본체의 길이방향으로 회전 가능하게 배치되고 내부에 세척수가 통과하는 세척수 통로가 형성되는 제3회전축;
상기 제3회전축에 고정되는 제3스크류부;
상기 제3회전축의 전방에 상기 세척수 통로와 연통되게 형성되어 제2본체 내부로 세척수를 분사하는 제1세척수 분사구;
상기 세척수 통로로 세척수를 공급하는 세척수 공급유닛; 및
상기 제2본체 내부에 쌓인 미강을 자동으로 제거하는 청소유닛을 포함하며,
상기 청소유닛은 제3회전축에 형성되고 상기 탈수구역에 배치되어 제2본체 내부로 청소를 위한 고압의 세척수를 분사하는 제2세척수 분사구;
상기 세척수 통로에 설치되어 세척수의 압력이 설정압 이상되면 개방되는 압력밸브; 및
세척공정이 설정된 시간을 경과하면 세척수 공급유닛의 세척수 압력을 고압 및 다량으로 전환함과 아울러 연미장치를 정지시키는 제어유닛을 포함하는 즉석밥 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 연미장치는 일단에 쌀이 투입되는 투입구가 형성되고, 타단에 쌀이 배출되는 배출구가 형성되는 제1본체;
상기 제1본체의 내부에 회전 가능하게 장착되고 서로 반대방향으로 회전되는 제1회전축 및 제2회전축;
상기 제1회전축 및 제2회전축에 각각 고정되어 상호 역방향으로 회전되면서 쌀을 비벼주는 역할을 하는 제1스크류부 및 제2스크류부; 및
상기 제1본체의 전방측에 설치되어 제1본체 내부로 세척수를 분사하는 세척수 분사노즐을 포함하는 즉석밥 제조장치.
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제1항에 있어서,
상기 불림장치는 쌀을 저속으로 이송하면서 불림 시간을 주는 이송유닛;
상기 이송유닛의 전방에 설치되어 쌀에 불림을 위한 미스트를 분사하는 미스트 분사유닛; 및
상기 이송유닛의 후방에 설치되어 쌀의 표면에 묻은 수분을 제거하는 표면 건조유닛을 포함하는 즉석밥 제조장치.
제6항에 있어서,
상기 미스트 분사유닛은 이송유닛의 전방에 일정 간격으로 배열되고, 전방에서 후방으로 갈수록 분사량이 적어지는 것을 특징으로 하는 즉석밥 제조장치.
제6항에 있어서,
상기 표면 건조유닛은 쌀에 바람을 송풍하여 쌀의 표면을 건조하는 송풍기인 것을 특징으로 하는 즉석밥 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 고압 멸균장치의 전방 및 후방에는 팔레트가 투입 및 배출될 때 압력 밸런스를 조절하는 제1압력 밸런스 챔버 및 제2압력 밸런스 챔버가 설치되고,
상기 저압 취반장치의 전방 및 후방에는 팔레트가 투입 및 배출될 때 압력 밸런스를 조절하는 제3압력 밸런스 챔버 및 제4압력 밸런스 챔버가 설치되는 것을 특징으로 하는 즉석밥 제조장치.
제9항에 있어서,
상기 고압 멸균장치, 복수의 압력 밸런스 챔버 및 저압 취반장치는 각각 별도의 챔버로 구성되고, 챔버의 전방 및 후방에는 도어가 밀봉 가능하게 개폐되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 즉석밥 제조장치.
제10항에 있어서,
상기 챔버에는 용기가 적재된 팔레트를 이송하는 컨베이어를 구비되고, 컨베이어의 후방에는 팔레트가 챔버에 머무는 시간을 조절할 수 있도록 팔레트의 이동을 정지시키는 스톱퍼가 장착되는 것을 특징으로 하는 즉석밥 제조장치.
제11항에 있어서,
상기 컨베이어는 로드에 회전 가능하게 장착되는 제1롤러와, 상기 제1롤러의 외주면에 공회전 가능하게 장착되어 팔레트가 안착되는 제2롤러를 포함하는 프리플로 체인으로 형성되는 것을 특징으로 하는 즉석밥 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 취반수 공급장치는 팔레트에 적재되는 용기에 스프레이 방식으로 취반수를 뿌려주는 복수의 스프레이 노즐;
복수의 스프레이 노즐이 연결되는 공급관;
상기 공급관의 일측에 설치되어 공급관으로 취반수를 공급하는 취반수 공급펌프;
상기 공급관의 타측에 설치되어 취반수가 취반수 탱크로 회수되는 회수라인;
상기 공급관의 일측에 설치되어 공급관으로 공급되는 취반수의 압력을 일정하게 유지하는 공급측 압력조절밸브; 및
상기 공급관의 타측에 설치되어 공급관에서 배출되는 취반수의 압력을 일정하게 유지하는 배출측 압력조절밸브를 포함하는 즉석밥 제조장치.
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