KR101935467B1 - 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 장치 - Google Patents
다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 장치 Download PDFInfo
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Abstract
일 개시에 의하여, 본 발명은 다중 스크류가 포함된 혼합기를 이용하여 사료의 재료를 서로 다른 방향으로 밀어내도록 함으로써 사료의 혼합 성능을 향상시키고, 이송 컨베이어로 연결된 호퍼, 분배기 및 포장기를 이용하여 혼합된 사료를 자동으로 포장한 후 이송시킬 수 있는 사료 제조 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 다중 스크류로 이루어진 혼합기를 이용하여 사료의 재료를 서로 다른 방향으로 밀어내게 함으로써, 사료의 혼합 기능을 향상시키고, 혼합된 사료를 정량으로 계량하는 기능을 향상시킨 사료 제조 장치에 관한 것이다.
펠렛사료라 함은 통상적으로 옥수수, 콩, 밀, 보리 등의 곡류를 고온의 증기로 쿠킹한 후 가압하여 환제 및 각형으로 제작된 사료를 뜻하는데, 이와 같이 제작되는 펠렛사료는 취급과 관리가 용이하고 사용 과정에서 분진이발생하지 아니하며, 가축의 편식 및 사료의 재분리가 방지되어 영양적 가치와 기호성이 향상될 뿐만 아니라 사료 섭취시간이 단축되고 에너지 손실이 줄어든다는 장점이 있다.
축산 농가에 공급되는 펠렛 사료, 혼합 사료 또는 TMR 사료는 조사료(식물의 잎이나 줄기)에 곡물 사료, 혹은 곡물 사료와 물을 혼합 하여 제조하고 있다. 가축 먹이인 혼합 사료는 조사료가 곡물 사료와 혼합이 되어 있거나 또는 물이 섞인 혼합 습사료 이므로 가루 재료나 고체 입자와 같이 잘 분산되지 아니하고 덩어리로 이동을 하거나 또는 엉켜붙어 이동이 되어 사료 포장기에서 사료를 계량을 하기가 쉽지 않다.
또한, 일반적으로 젖소 등의 가축을 사육함에 있어 사료를 이용한 사육을 수행하게 되는데, 이때 사료는 여러 성분의 가공 사료와 함께 섬유소가 많은 건초 등의 조사료를 혼합하여 공급하는 것으로, 조사료는 되새김질하는 젖소의 특성상 소화를 돕기 위해 비교적 그 길이가 긴 엔시레지, 건초, 볏짚 등으로 형성되는 것이어서 혼합용 스크류의 회전력이 비교적 강해야 그 혼합이 용이하게 이루어지게 된다.
종래의 사료혼 합기는 회전스크류가 회전시 양단에 접해있는 사료를 회전스크류의 중앙으로 모아가면서 사료를 혼합 및 절단 하였다. 그러나, 상기와 같은 종래의 사료혼합기는 사료가 회전스크류의 중앙으로 모아지는 것에 반해 그 중앙에서 양측으로 밀어내는 순환력이 약하여 지속적으로 사용시 사료가 순환되지 않고 중앙에 집중 정체되는 문제점이 발생하였으며, 이로 인해 횐전스크류에 부하가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 고른 순환이 이루어지지 않아 사료의 고른 혼합이 이루어지 못하였으며, 연속하여 사료 혼합기를 설치시 별도의 컨베이어를 이용하여 이웃하는 사료 혼합기로 사료를 운반하여야 하는 등 사료 혼합기의 연속 설치시 연속 작업성이 떨어지고, 장비의 대형화에 따른 공간 활용도가 극히 떨어지는 문제점이 있었다.
일 실시예에 의하여 본원발명은 다중 스크류를 이용하여 사료의 혼합 성능을 향상시킨 혼합기를 이용하여 혼합된 사료를 이용하여 사료를 제조하는 장치를 제공함에 목적이 있다.
일 실시예에 따라 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 장치를 제공할 수 있으며, 본 장치는 사료를 제조하기 위한 신재 및 분쇄재를 준비하되, 신재 및 분쇄재가 구비된 저장통에 조사료, 부원료, 단미원료 및 보조사료들을 각각 혼합하는 원재료 준비부, 신재 저장통 및 분쇄재 저장통에 고온성 미생물인 바실러스 에스피 및 호기성 호열 세균을 투입하고 70℃ 내지 80℃온도에서 발효시키는 유해 세균 증식을 억제시키는 고온 발효부, 고온 발효 단계를 거친 신재 저장통 및 분쇄재 저장통에 호기성 균주인 에스피 및 통성 혐기성 균지인 락토바실러스 에스피를 배합하여 60시간 숙성시키는 제 1 숙성부, 사용자가 설정한 비율에 따라 신재 호퍼 및 분쇄재 저장통로부터 신재 및 분쇄재를 각각 정해진 비율만큼 계량하여 혼합기로 공급하는 원재료 자동 공급부, 모터의 구동에 의하여 회전되는 회전축의 일측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 사료 재료들을 제 1방향으로 밀어 교반시키는 제 1 스크류 및 회전축의 타측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 신재 및 분쇄재를 포함하는 사료 재료들을 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 밀어 교반시키는 제 2 스크류로 이루어진 혼합기를 이용하여 60분 내지 80분 동안 혼합시키는 혼합부, 혼합기에 연결되어, 혼합기에서 혼합된 사료를 호퍼의 상부로 이송시키는 제 1 이송부, 제 1 이송부에 의하여 이송된 사료에 열풍 건조, 마이크로파 건조, 감압 건조, 동결건조 중 어느 하나의 건조 방식을 이용하여 건조하는 건조부, 건조된 사료를 -8 내지 -2의 범위의 과냉각 가능 온도에서 제 1 냉각 시키는 제 1 냉각부, 제 1 냉각 단계의 유지 중에 사료의 과냉각 상태가 해제되었는지를 판단하는 냉각 판단부, 냉각 판단 단계에서 냉각된 사료의 과냉각 상태가 해제된 경우, 사료의 냉각 온도를 과냉각 가능 온도보다 낮은 냉동 온도로 냉각하는 제 2 냉각부, 제 2 냉각 단계에서 냉동된 사료를 과냉각 가능 온도 이상의 1 ~ 4의 저온 냉동 온도로 보관하는 보관부, 건조 및 냉각된 사료를 중력에 의하여 하측 호퍼로 포집시키고, 원적외선물질 층 및 음이온층을 갖춘 하우징에 수납하고, 음이온층을 갖춘 덮개를 덮은 상태에서 3시간 유지하여 사료를 숙성시키는 제 2 숙성부, 호퍼에서 숙성된 사료를 포대의 중량에 따라 정해진 사료 분량만큼 공급되도록 개폐도어를 구동하여 사료를 분배하는 사료 분배부, 사료 분배 단계에서 공급된 정량의 사료를 이송하는 제 2 이송부, 제 2 이송단계로부터 공급받은 정량의 사료를 미리 정해진 포장지에 투입하는 자동 포장부 및 자동 포장 단계를 통해 포장된 사료를 10℃의 숙성 장치에서 24시간 숙성시켜 배출하는 사료 배출부를 포함하고, 원재료 자동 공급부는 전자동 계량 믹서를 포함하며, 전자동 계량 믹서는 3.75 내지 5.6 kW의 출력으로 360 내지 750kg/h의 신재 및 분쇄재를 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 의하여, 본 발명은 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 장치를 제공하며, 본 장치는 모터의 구동에 의하여 회전되는 회전축의 일측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 사료 재료들을 제 1방향으로 밀어 교반시키는 제 1 스크류 및 회전축의 타측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 사료 재료들을 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 밀어 교반시키는 제 2 스크류로 이루어진 혼합기, 혼합기에 연결되어, 혼합기에서 혼합된 사료를 이송하는 제 1 이송부, 제 1 이송부에 의하여 이송된 사료에 고압의 공기를 불어 넣어 건조 및 냉각 시키고, 건조 및 냉각된 사료를 중력에 의하여 하측에 포집되도록 하는 호퍼, 호퍼의 하부에 위치하며, 호퍼의 하단에서 배출되는 사료의 무게를 산출하여 정해진 사료 분량이 공급되도록 개폐도어를 구동시키는 분배기, 분배기의 하부에 위치하며, 분배기로부터 공급된 정량의 사료를 이송하는 제 2 이송부 및 제 2 이송부로부터 이송된 정량의 사료를 미리 정해진 포장용기를 이용하여 포장하는 포장기를 포함할 수 있다.
또한, 혼합기의 제 1 스크류 및 제 2 스크류는, 저면이 평판형상이며, 내면이 원통형상인 하우징의 내부에 설치된 회전 축에 미리 결정된 각격에 의하여 설치되며, 하우징의 내부에서 자전 및 공전하는 특징을 포함하고, 1 스크류 및 제 2 스크류는, 하우징의 내측면을 따라 직선 형상으로 연장되는 종변부, 하우징의 저면을 따라 직선 형상으로 연장되는 저변부 및 종변부와 저변부를 하우징의 저면 코너부에 가장자리 위치에서 직교 상태로 연결하는 연결부로 이루어지며, 연결부의 상단의 코너부 및 하우징의 저면 코너부의 전체 둘레에는 곡면이 형성되며, 제 1 스크류 및 제 2 스크류는 서로 다른 곡률반경으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 의하여, 분배기는 프레임, 프레임에 설치되어 릴레이 분배통을 탑재하고 제어부에 연결 되어 릴레이 분배통 세트의 하중신호를 제어부에 전달하는 제 1 계량 로드셀 및 제 2 계량 로드셀, 하나의 릴레이 분배통 아래에 설치된 제 1 계량통 및 제 2 계량통, 제 1 계량통 및 제 2 계량통에 미리 정해진 양의 사료가 계량되도록 구동되는 제 1 계량 모터 및 제 2 계량 모터, 하나의 릴레이 분배통 아래에 설치되어 제 1 계량통 및 제 2 계량통에 교대로 사료를 전달하기 위한 제 1 안내관 및 제 2 안내관, 릴레이 분배통 바닥에 설치되고 제 1 안내관 및 제 2 안내관을 따라 릴레이 분배통의 사료를 제 1 계량통 및 제 2 계량통에 각각 전달하는 제 1 계량 스크류 및 제 2 계량 스크류 및 계량 로드셀로부터 얻는 하중신호에서 릴레이 분배통 내의 사료 무게를 산출하여 정해진 사료 분량을 유지하도록 제 1 계량 모터 및 제 2 계량 모터를 제어하고, 제 1 계량 로드셀 및 제 2 계량 로드 셀로부터 얻는 하중 신호에서 각각의 계량통 내의 사료 무게를 산출하면서 설정 하중에 이르기까지 제 1 계량 모터 및 제 2 계량 모터를 구동 제어하고, 포장기의 계량 사료 공급요구 신호를 받아 제 1 계량통 및 제 2 계량통 중에서 계량이 완료된 계량통의 개폐도어를 개폐 구동하여 포장기에 계량사료를 공급하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 분배기는, 원판 하방에 사료를 서로 다른 방향으로 배출할 수 있는 다수의 분배관들이 부착되고 원판에는 분배관들에 연통되는 다수의 분배공들이 동심 원주 상에 형성된 분배판, 모터의 회전력을 전달하는 구동축에 연결되어 분배판의 중심부를 중심으로 회전하면서, 분배공들을 통해 분배할 사료를, 내부 중공을 통해 투입하는 스파우트, 스파우트 하단에 결합되어 스파우트와 함께 회전하고 스파우트 내부 중공과 연통되는 제 1통공이 형성된 디스크 형상의 가동판, 가동판의 제 1통공과 연통되는 제 2통공이 형성되고 가동판 하부에 부착되는 제 1 소재, 분배판 상부에 부착되고 분배판의 분배공들과 연통되는 제3통공들이 다수 형성되며 상면이 제 1 소재와 접촉하여 미끄러지는 제 2 소재, 및 스파우트 및 가동판을 내부에 수용하고 하부 내벽에는 가동판의 제 1 소재가 분배판의 제 2 소재에 밀착된 채 슬라이딩 되도록 가압하면서 자전하는 롤러가 마련된 케이싱을 포함하되, 제 1 소재는 양모 패드이고, 제 2 소재는 고분자 수지인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 포장기는 포대를 고정하고, 사료를 통과시켜 포대의 내부에 사료를 충전한 후에 포대를 고정한 상태에서 누름수단의 측면으로 이동하는 클램프, 클램프의 양쪽 측면에 위치하고, 클램프의 양쪽 측면의 틈을 막는 먼지마개, 사료가 충전되는 경우, 클램프를 이용해 고정된 포대를 상하로 이동시켜 포대에 충전된 사료를 고르게 하는 지지부, 포대의 내부를 향해 구동하여 포대에 충전된 사료를 눌러주는 누름부, 클램프에 장착되어 포대의 입구가 맞닿도록 포대의 양쪽 끝을 당기는 포대 고정부, 사료의 충전이 완료된 포대의 입구를 밀봉하는 밀봉부, 포대가 밀봉부로 이동할 때에 포대의 입구가 맞닿은 상태를 유지하게 하기 위한 제 1 포대 이송 가이드부 및 제 2 포대 이송 가이드부를 포함할 수 있다.
또한 일 실시예에 의하여, 사료를 미리 정해진 무게에 따라 복수의 포대에 충전하기 위한 복수의 충전기 및 사료가 충전된 포대를 자동으로 이송하기 위한 포대 이송장치를 더 포함할 수 있으며, 포대 이송장치는, 복수의 포장기 각각에 대응되는 복수의 라인을 구성하되, 복수의 라인은 나란하게 양측으로 배치되며 나란하게 배치된 라인 중 하나 이상의 라인은 상방으로 이격된 추가 라인을 구성하면서 호퍼에 대응되는 수의 라인을 구성하는 콘베이어 라인, 양측에 나란하게 배치된 콘베이어 라인 사이에 설치된 로봇암, 콘베이어 라인의 단부 일측에 설치되며, 복수의 파렛트가 상방으로 적재된 파렛트 트레이, 파렛트 트레이의 하부에 설치되며, 콘베이어 라인의 단부를 향해 파렛트를 이송시키는 파렛트 공급라인, 파렛트 트레이의 양측에 설치되며, 적재된 파렛트의 둘레에 형성된 지게차 포크공을 향해 출입하는 구속 실린더, 파렛트 트레이의 하부에 설치되며, 적재된 파렛트 중 맨 아래에 위치된 파렛트를 파렛트 공급라인에 로딩시키는 파렛트 로딩부로 이루어진 파렛트 자동 공급부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 의하여, 본원발명의 혼합기는 다중 스크류 날개가 서로 다른 방향으로 형성되어 있어 사료 재료의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 사료의 혼합 과정에서 사료가 뒤섞이는 횟수를 증가시킴으로써 발효과정에서의 효율이 증가될 수 있다.
또한, 일 실시예에 의하여, 본원발명의 사료 제조 장치를 이용하면 서로 다른 방향으로 생성된 혼합기의 날개를 이용하여 교반 효과를 증진시킬 수 있다.
일 실시예에 의하여, 사료의 계량을 자동적으로 수행되도록 함으로써, 사료 포장의 효율을 높이고, 분배통의 사료 하중 측정이 고장나지 않도록 정확한 계량을 수행할 수 있는 경제성이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 사료 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 스크류를 갖는 배합기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배합기의 다중 스크류를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 혼합기의 실제 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 호퍼의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 의한, 사료 분배기의 전체적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 의한 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 냉동 및 제 2 냉동의 방법을 설명하기 위하여 육류의에 온도 및 냉각 온도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 스크류를 갖는 배합기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배합기의 다중 스크류를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 혼합기의 실제 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 호퍼의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 의한, 사료 분배기의 전체적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 의한 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 냉동 및 제 2 냉동의 방법을 설명하기 위하여 육류의에 온도 및 냉각 온도를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 부재의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우 "상부" 는 "하부"로 해석될 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 부재는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 부재의 존재 또는 추가를 배제하지않는다.
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 정의되어있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 사료 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
일 실시예에 의하여, 본 발병은 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기(100)를 이용하여 사료를 제조하는 장치를 제공하며, 본 장치는 모터의 구동에 의하여 회전되는 회전축의 일측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 사료 재료들을 제 1방향으로 밀어 교반시키는 제 1 스크류 및 회전축의 타측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 사료 재료들을 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 밀어 교반시키는 제 2 스크류로 이루어진 혼합기(100), 혼합기(100)에 연결되어, 혼합기(100)에서 혼합된 사료를 이송하는 제 1 이송부(200), 제 1 이송부(200)에 의하여 이송된 사료에 고압의 공기를 불어 넣어 건조 및 냉각 시키고, 건조 및 냉각된 사료를 중력에 의하여 하측에 포집되도록 하는 호퍼(300), 호퍼(300)의 하부에 위치하며, 호퍼(300)의 하단에서 배출되는 사료의 무게를 산출하여 정해진 사료 분량이 공급되도록 개폐도어를 구동시키는 분배기(400), 분배기(400)의 하부에 위치하며, 분배기(400)로부터 공급된 정량의 사료를 이송하는 제 2 이송부(500) 및 제 2 이송부(500)로부터 이송된 정량의 사료를 미리 정해진 포장용기를 이용하여 포장하는 포장기(600)를 포함할 수 있다.
또한, 포장기(600)는 포대를 고정하고, 사료를 통과시켜 포대의 내부에 사료를 충전한 후에 포대를 고정한 상태에서 누름수단의 측면으로 이동하는 클램프, 클램프의 양쪽 측면에 위치하고, 클램프의 양쪽 측면의 틈을 막는 먼지마개, 사료가 충전되는 경우, 클램프를 이용해 고정된 포대를 상하로 이동시켜 포대에 충전된 사료를 고르게 하는 지지부, 포대의 내부를 향해 구동하여 포대에 충전된 사료를 눌러주는 누름부, 클램프에 장착되어 포대의 입구가 맞닿도록 포대의 양쪽 끝을 당기는 포대 고정부, 사료의 충전이 완료된 포대의 입구를 밀봉하는 밀봉부, 포대가 밀봉부로 이동할 때에 포대의 입구가 맞닿은 상태를 유지하게 하기 위한 제 1 포대 이송 가이드부 및 제 2 포대 이송 가이드부를 포함할 수 있다.
또한 일 실시예에 의하여, 사료를 미리 정해진 무게에 따라 복수의 포대에 충전하기 위한 복수의 충전기 및 사료가 충전된 포대를 자동으로 이송하기 위한 포대 이송장치를 더 포함할 수 있으며, 포대 이송장치는, 복수의 포장기(600) 각각에 대응되는 복수의 라인을 구성하되, 복수의 라인은 나란하게 양측으로 배치되며 나란하게 배치된 라인 중 하나 이상의 라인은 상방으로 이격된 추가 라인을 구성하면서 호퍼(300)에 대응되는 수의 라인을 구성하는 콘베이어 라인, 양측에 나란하게 배치된 콘베이어 라인 사이에 설치된 로봇암, 콘베이어 라인의 단부 일측에 설치되며, 복수의 파렛트가 상방으로 적재된 파렛트 트레이, 파렛트 트레이의 하부에 설치되며, 콘베이어 라인의 단부를 향해 파렛트를 이송시키는 파렛트 공급라인, 파렛트 트레이의 양측에 설치되며, 적재된 파렛트의 둘레에 형성된 지게차 포크공을 향해 출입하는 구속 실린더, 파렛트 트레이의 하부에 설치되며, 적재된 파렛트 중 맨 아래에 위치된 파렛트를 파렛트 공급라인에 로딩시키는 파렛트 로딩부로 이루어진 파렛트 자동 공급부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 스크류를 갖는 배합기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배합기의 다중 스크류를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 사료는 이중날개를 구비하고 있다.
즉, 본 발명에 따른 통체 형상의 배합 및 발효조(102)와, 모터(101)의 구동에 의해 회전되는 회전축(110)에 설치되어 배합 및 발효조(102) 내부에 투입된 사료 혼합물을 교반하여 혼합시키는 스크류(5)를 구비한 사료 배합 및 발효 장치에 있어서, 스크류(5)는 회전축(110)에 설치되고 회전축(110)의 회전시 사료 혼합물을 어느 일측으로 밀어 교반하는 제1 스크류(1)와 회전축(110)에 설치되고 제 1 스크류(1)와 반대방향으로 사료 혼합물을 밀어 교반시키는 제2 스크류(2)로 구성되는 것이 특징이다.
일 개시에 의하여 혼합기는 상기한 바와 같이 여러 종류의 사료 재료가 저장되는 통체형상의 사료 배합 및 발효조(102)와, 사료 배합 및 발효조(102)에 투입된 사료 재료를 혼합하기 위한 혼합장치로 구성되며, 혼합장치는 모터(101)의 동력에 의해 회전하는 회전축(110)에 스크류(10)를 설치하여 구성된다.
이렇게 구성된 혼합기는 사료 재료를 혼합한 후에도 소정시간동안 혼합장치를 작동시켜 사료 배합 및 발효조(102) 내에서 혼합된 사료가 발효되게 한다.
이러한 혼합기의 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 사료 배합 및 발효조(102)는 발효 효과를 높이기 위해 그 하부에 보온실(103)을 더 구비할 수 있으며, 이 보온실(103)에는 물이 저장되고 이 물을 가열하기 위한 전기히터(미도시)가 설치될 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이, 위와 같이 구성된 혼합기를 구성하는 스크류(5)를 이중으로 구성한 것이다.
특히, 스크류(5)를 제1 스크류(1)와 제2 스크류(2)로 구성하되 이들 두 스크류(1, 2)에 의해 밀려 교반되는 사료 재료의 방향이 서로 반대 방향이 되게 구성되어 있다.
이렇게 구성된 각 스크류(1, 2)에 의해 밀려 교반되는 사료 재료의 양을 같으며, 이렇게 두 스크류(1, 2)에 가 서로 반대방향으로 사료 재료를 밀어줄 수 있게 구성하되 이렇게 밀리는 사료 재료가 서로 혼합될 수 있게 하기 위해서 제1 스크류(1)와 제2 스크류(2)는 판체 형상의 띠를 회전축(110)으로부터 일정한 거리를 갖도록 나선형으로 설치하여 구성한다.
특히, 각 스크류(1, 2)는 도 1 에 도시한 바와 같이, 서로 다른 지름을 갖도록 감겨져 구성되어 있다.
이렇게 일정한 폭을 갖는 두 스크류(1, 2)를 나선형으로 회전축(110)에 고정시키되 서로 다른 지름을 갖도록 설치함으로서 사료 재료의 교반이 이루러질 수 있는 것이다.
즉, 작은 지름을 갖는 제2 스크류(2)가 좌측으로 사료 재료를 밀어낼 때 사료 재료는 좌측으로 이동함과 동시에 회전축(110)의 바깥쪽으로 밀려나게 되고 이렇게 좌측으로 밀림과 동시에 바깥쪽으로 밀리는 사료 재료는 큰 지름을 갖는 제1 스크류(1)에 의해 우측으로 밀리게 된다 이렇게 우측으로 밀리는 사료는 제2 스크류(2)의 바깥쪽위로 사료 재료를 이동시켜 사료 재료가 뒤집히는 것과 같은 작용을 하게 되어 사료 재료의 혼합이 더욱 잘 될 수 있는 것이다.
위와 같이 구성된 스크류(5)는 제1 스크류(1)와 제2 스크류(2)에 의해 밀리는 사료 재료의 양이 같은 것이 바람직하며, 이렇게 두 스크류(1, 2)에 의해 이동되는 사료 재료의 양을 같게 하기 위해 작은 지름을 갖는 스크류가 큰 지름을 갖는 스크류 날개보다 폭이 넓게 형성하거나 감긴 나선이 1회 이상 덜 감아 구성할 수 있다.
즉, 스크류의 폭을 넓게 형성하여 밀리는 사료 재료의 양이 많아지게 하거나 또는 감긴 나선의 수를 적게 하여 스크류의 각이 커짐에 따라 스크류가 1회전할 때 사료 재료가 밀리는 거리가 많아져 상대적으로 사료가 밀리는 양이 많아지게 할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 이렇게 구성된 혼합기는 두 스크류(1, 2)가 서로 반대방향으로 사료 재료를 밀어 시료 재료가 회전축의 중심으로부터 바깥쪽을 향하여 뒤집히는 것과 같이 작동하여 사료 재료가 빨리 혼합되게 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 혼합기의 실제 모습을 나타내는 도면이다.
혼합기(100)의 제 1 스크류 및 제 2 스크류는, 저면이 평판형상이며, 내면이 원통형상인 하우징의 내부에 설치된 회전 축에 미리 결정된 각격에 의하여 설치되며, 하우징의 내부에서 자전 및 공전하는 특징을 포함하고, 1 스크류 및 제 2 스크류는, 하우징의 내측면을 따라 직선 형상으로 연장되는 종변부(1004), 하우징의 저면을 따라 직선 형상으로 연장되는 저변부(1003) 및 종변부(1004)와 저변부(1003)를 하우징의 저면 코너부에 가장자리 위치에서 직교 상태로 연결하는 연결부(1002)로 이루어지며, 연결부의 상단의 코너부 및 하우징의 저면 코너부의 전체 둘레에는 곡면이 형성되며, 제 1 스크류 및 제 2 스크류는 서로 다른 곡률반경으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 의한 호퍼의 단면을 나타내는 도면이다.
호퍼(300)는 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체(310), 제1 거름판(320), 제2 거름판(330), 제1 구동수단(370), 제1 도어(340) 및 무게측정센서(350)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 몸체(310)는 제1 이송컨베이어(200)에서 골분이 투입되는 투입부와 투입된 골분이 배출되는 배출부가 마련된다. 투입부와 배출부는 수직으로 배치된다. 이때, 몸체(310)는 투입된 골분이 용이하게 배출될 수 있도록 그 단면이 역사다리꼴로 형성될 수 있다.
몸체(310)의 하부측은 원통형으로 형성되고, 제1 및 제2 거름판(320, 330)이 원통형 부분에 설치될 수 있다.
제1 거름판(320)은 원반형태로 형성되며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 중앙 부분이 융기되도록 형성된다. 제1 거름판(320)은 몸체(310)에 밀착되도록 형성된다. 제1 거름판(320)은 골분을 선택적으로 제1 도어(340)에 공급하도록 적어도 하나의 제1 개구부(325)가 마련될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 개구부(325)는 4개가 형성된 것을 예를 들었으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 개구부(325)는 제1 거름판(320)의 중앙에서 외부로 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 제1 거름판(320)이 원형이므로 중앙에서 외부로 부채꼴 형상일 경우 효과적으로 골분이 제1 도어(340)로 공급될 수 있다.
제2 거름판(330)은 제1 거름판(320)의 상부에 회전하도록 설치된다. 제2 거름판(330)은 제1 개구부(325)에 상응하도록 적어도 하나의 제2 개구부(335)가 형성될 수 있다. 이때, 제2 거름판(330)은 선택적으로 골분을 제1 도어(340)에 투입되도록 하기 위하여 회전된다. 여기서, 제2 거름판(330)을 회전시키기 위하여, 회전체(365), 제2 구동수단(360)이 구비되며, 제2 거름판(330)에 형성된 치열(337)이 구비될 수 있다.
회전체(365)는 몸체(310)에 고정되며, 제2 구동수단(360)에서 공급된 동력으로 회전한다. 회전체(365)가 회전하면 제2 거름판(330)에 형성된 치열(337)에 의해 제2 거름판(330)이 회전한다.
이때, 제2 거름판(330)의 회전을 용이하게 하기 위하여, 몸체(310)의 내측면에 복수의 롤러(390)가 구비될 수 있다. 복수의 롤러(390)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 거름판(330)의 외주면과 마주하도록 형성되며, 몸체(310)의 내측면에 소정의 홈이 형성되고 그 내부에 장착된다.
본 발명의 실시 예에서는 롤러(390)가 사용된 것을 예를 들어 설명하였으나, 롤러(390) 대신 배출부측의 내경보다 큰 직격을 가지는 원형 베어링이 롤러(390) 위치에 사용될 수 있다.
제1 도어(340)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 거름판(320)의 하부측 몸체(310) 끝단에 형성된다. 제1 도어(340)는 외주면으로부터 돌출된 2개의 회전돌기가 형성되며, 2개의 회전돌기 중 어느 하나는 몸체(310)를 관통하여 제1 구동수단(370)과 연결된다. 제1 도어(340)는 제1 구동수단(370)을 통해 일방향으로 회전하여 상부에 쌓인 골분을 호퍼(300) 외부로 배출시킬 수 있다. 이때, 제1 도어(340)에는 무게측정센서(350)가 결합되어 제1 도어(340)에 쌓인 골분의 무게를 측정하도록 한다.
여기서, 제어부(390)는 제2 거름판(330)과 제1 도어(340)가 동작하도록 제1 및 제2 구동수단(370, 360)을 제어한다. 예를 들면, 제어부(390)는 호퍼(300)에 골분이 투입되면, 제2 거름판(330)을 회전시켜 제1 개구부(325)와 제2 개구부(335)가 전부 또는 일부가 중첩되도록 한다. 이때, 제어부(390)는 제1 도어(340)가 폐쇄되도록 제어한다. 제1 개구부(325)와 제2 개구부(335)가 중첩되면 골분이 제1 도어(340)에 쌓이기 시작하고, 제어부(390)는 무게측정센서(350)로부터 골분 무게를 주기적으로 수신한다. 제어부(390)는 설정된 무게와 무게측정센서(350)로부터 수신된 골분 무게를 비교하여 동일하면, 제2 거름판(330)을 회전시켜 제1 개구부(325)를 닫는다. 이와 동시에, 제1 도어(340)를 동작시켜 호퍼(300)의 외부로 골분을 배출시킨다.
호퍼(300)에서 배출되는 정량의 골분은 제2 이송컨베이어(500)에 안착되어 포장부(600)로 이송될 수 있다. 이때, 호퍼(300)의 하부에 분배기(400)가 구비될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 의한, 사료 분배기의 전체적인 모습을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 의하여, 분배기(400)는 프레임, 프레임에 설치되어 릴레이 분배통(420)을 탑재하고 제어부(440)에 연결 되어 릴레이 분배통(420) 세트의 하중신호를 제어부(440)에 전달하는 제 1 계량 로드셀(421) 및 제 2 계량 로드셀(421), 하나의 릴레이 분배통(420) 아래에 설치된 제 1 계량통(430) 및 제 2 계량통(430), 제 1 계량통(430) 및 제 2 계량통(430)에 미리 정해진 양의 사료가 계량되도록 구동되는 제 1 계량 모터(424) 및 제 2 계량 모터(424), 하나의 릴레이 분배통(420) 아래에 설치되어 제 1 계량통(430) 및 제 2 계량통(430)에 교대로 사료를 전달하기 위한 제 1 안내관(422) 및 제 2 안내관(422), 릴레이 분배통(420) 바닥에 설치되고 제 1 안내관(422) 및 제 2 안내관(422)을 따라 릴레이 분배통(420)의 사료를 제 1 계량통(430) 및 제 2 계량통(430)에 각각 전달하는 제 1 계량 스크류(423) 및 제 2 계량 스크류(423) 및 계량 로드셀(421)로부터 얻는 하중신호에서 릴레이 분배통(420) 내의 사료 무게를 산출하여 정해진 사료 분량을 유지하도록 제 1 계량 모터(424) 및 제 2 계량 모터(424)를 제어하고, 제 1 계량 로드셀(421) 및 제 2 계량 로드 셀로부터 얻는 하중 신호에서 각각의 계량통(430) 내의 사료 무게를 산출하면서 설정 하중에 이르기까지 제 1 계량 모터(424) 및 제 2 계량 모터(424)를 구동 제어하고, 포장기(600)의 계량 사료 공급요구 신호를 받아 제 1 계량통(430) 및 제 2 계량통(430) 중에서 계량이 완료된 계량통(430)의 개폐도어(433)를 개폐 구동하여 포장기(600)에 계량사료를 공급하도록 제어하는 제어부(440)를 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시예에 의하여, 분배기(400)는, 원판 하방에 사료를 서로 다른 방향으로 배출할 수 있는 다수의 분배관들이 부착되고 원판에는 분배관들에 연통되는 다수의 분배공들이 동심 원주 상에 형성된 분배판, 모터의 회전력을 전달하는 구동축에 연결되어 분배판의 중심부를 중심으로 회전하면서, 분배공들을 통해 분배할 사료를, 내부 중공을 통해 투입하는 스파우트, 스파우트 하단에 결합되어 스파우트와 함께 회전하고 스파우트 내부 중공과 연통되는 제 1통공이 형성된 디스크 형상의 가동판, 가동판의 제 1통공과 연통되는 제 2통공이 형성되고 가동판 하부에 부착되는 제 1 소재, 분배판 상부에 부착되고 분배판의 분배공들과 연통되는 제3통공들이 다수 형성되며 상면이 제 1 소재와 접촉하여 미끄러지는 제 2 소재, 및 스파우트 및 가동판을 내부에 수용하고 하부 내벽에는 가동판의 제 1 소재가 분배판의 제 2 소재에 밀착된 채 슬라이딩 되도록 가압하면서 자전하는 롤러가 마련된 케이싱을 포함하되, 제 1 소재는 양모 패드이고, 제 2 소재는 고분자 수지인 것을 특징으로 할 수 있다.
도 7의 방법을 설명하면 아래와 같다.
도 7은 일 실시예에 의한 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법의 흐름도이다. 또한, 도 7의 발명은 청구항 6항에 개시된 장치에 의하여 실현될 수 있다.
단계 S101에서 사료를 제조하기 위한 신재 및 분쇄재를 준비하되, 신재 및 분쇄재가 구비된 저장통에 조사료, 부원료, 단미원료 및 보조사료들을 각각 혼합하는 원재료 준비 단계를 실행할 수 있다.
단계 S102에서 신재 저장통 및 분쇄재 저장통에 고온성 미생물인 바실러스 에스피 및 호기성 호열 세균을 투입하고 70℃ 내지 80℃온도에서 발효시키는 유해 세균 증식을 억제시키는 고온 발효 단계를 실행할 수 있다.
단계 S103에서 고온 발효 단계를 거친 신재 저장통 및 분쇄재 저장통에 호기성 균주인 에스피 및 통성 혐기성 균지인 락토바실러스 에스피를 배합하여 60시간 숙성시키는 제 1 숙성 단계를 실행할 수 있다.
단계 S104에서 사용자가 설정한 비율에 따라 신재 호퍼 및 분쇄재 저장통로부터 신재 및 분쇄재를 각각 정해진 비율만큼 계량하여 혼합기로 공급하는 원재료 자동 공급 단계를 실행할 수 있다.
단계 S105에서 모터의 구동에 의하여 회전되는 회전축의 일측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 사료 재료들을 제 1방향으로 밀어 교반시키는 제 1 스크류 및 회전축의 타측에 설치되고 회전축이 회전하는 동안 신재 및 분쇄재를 포함하는 사료 재료들을 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 밀어 교반시키는 제 2 스크류로 이루어진 혼합기를 이용하여 60분 내지 80분 동안 혼합시키는 혼합 단계를 실행할 수 있다.
단계 S106에서 혼합기에 연결되어, 혼합기에서 혼합된 사료를 호퍼의 상부로 이송시키는 제 1 이송단계를 실행할 수 있다.
단계 S107에서 제 1 이송부에 의하여 이송된 사료에 열풍 건조, 마이크로파 건조, 감압 건조, 동결건조 중 어느 하나의 건조 방식을 이용하여 건조하는 건조단계를 실행할 수 있다.
단계 S108에서 건조된 사료를 -8 ℃내지 -2℃의 범위의 과냉각 가능 온도에서 제 1 냉각 시키는 제 1 냉각 단계를 실행할 수 있다.
단계 S109에서 제 1 냉각 단계의 유지 중에 사료의 과냉각 상태가 해제되었는지를 판단하는 냉각 판단 단계를 실행할 수 있다.
단계 S110에서 냉각 판단 단계에서 냉각된 사료의 과냉각 상태가 해제된 경우, 사료의 냉각 온도를 과냉각 가능 온도보다 낮은 냉동 온도로 냉각하는 제 2 냉각 단계를 실행할 수 있다.
단계 S111에서 제 2 냉각 단계에서 냉동된 사료를 과냉각 가능 온도 이상의 1 ~ 4의 저온 냉동 온도로 보관하는 보관 단계를 실행할 수 있다.
단계 S112에서 건조 및 냉각된 사료를 중력에 의하여 하측 호퍼로 포집시키고, 원적외선물질 층 및 음이온층을 갖춘 하우징에 수납하고, 음이온층을 갖춘 덮개를 덮은 상태에서 3시간 유지하여 사료를 숙성시키는 제 2 숙성 단계를 실행할 수 있다.
단계 S113에서 호퍼에서 숙성된 사료를 포대의 중량에 따라 정해진 사료 분량만큼 공급되도록 개폐도어를 구동하여 사료를 분배하는 사료 분배 단계를 실행할 수 있다.
단계 S114에서 사료 분배 단계에서 공급된 정량의 사료를 이송하는 제 2 이송 단계를 실행할 수 있다.
단계 S115에서 제 2 이송단계로부터 공급받은 정량의 사료를 미리 정해진 포장지에 투입하는 자동 포장 단계를 실행할 수 있다.
단계 S116에서 자동 포장 단계를 통해 포장된 사료를 10℃의 숙성 장치에서 24시간 숙성시켜 배출하는 사료 배출 단계를 실행할 수 있다.
원재료 자동 공급단계(S104)는 전자동 계량 믹서를 통해 이루어지며, 전자동 계량 믹서는 3.75 내지 5.6 kW의 출력으로 360 내지 750kg/h의 신재 및 분쇄재를 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 혼합 단계에서 소정의 영양 사료 재료를 추가적으로 투입하는 단계를 실행할 수 있다. 소정의 영양 사료재료는, 단질, 에너지, 비타민, 미네랄의 주요 영양소의 공급을 담당하며, 흡수율을 높게 배합한 3~4㎜ 크기의 펠렛(Pellet) 형태의 베이스사료 40~50 중량%, 섬유질을 공급하기 위한 수분 함량이 10~13 중량% 되도록 건조한 건초를 포함하는 조사료 40~55 중량%, 열량 공급을 위한 당밀 1~5 중량%, 소화 흡수를 도와줄 수 있는 여러 가지 효소를 생성할 수 있게 하는 첨가제 3~7 중량%,의 원료로 조성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
제 1 숙성단계(S103)는, 고온에서 유익한 균의 멸균을 방지함과 동시 고온에서의 증식을 위한 고온성 미생물로는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리케니포미스(Bacillus lichenifomis), 바실러스 에스피(Bacillus sp)로 구성되고, 이들 중 1종 이상의 미생물을 선택하여 이용되고, 통성 혐기성 미생물로는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 페디오코커스 에스피(Pediococus sp), 류코노스톡 에스피(Leuconostoc sp), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidopillus)로 구성되고, 이들 중 1종 이상의 미생물을 선택하여 이용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
자동 포장 단계(S115)는 포대를 고정하고, 사료를 통과시켜 포대의 내부에 사료를 충전한 후에 포대를 고정한 상태에서 포대를 상하로 이동시켜 포대에 충전된 사료를 고르게 하고, 포대에 충전된 사료를 눌러주고, 포대의 입구가 맞닿도록 포대의 양쪽 끝을 당기고, 사료의 충전이 완료된 포대의 입구를 밀봉하는 공정을 자동으로 시행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 1 냉동 및 제 2 냉동의 방법을 설명하기 위하여 사료의에 온도 및 냉각 온도를 나타낸 그래프이다.
구간(A)에서, 사료(또는 식품 등)가 수납되어 냉각되는 수납공간은 과냉각 가능 온도로 유지되어 냉각된다. 이 과냉각 가능 온도는 사료가 최대빙결정 생성대의 온도 영역(-1~-7)에서 과냉각 상태를 유지하도록 하는 온도에 해당되는 것이거나, 과냉각 가능 온도 자체가 이 최대빙결정 생성대의 온도 영역에 포함되는 온도이거나, 최대빙결정 생성대의 온도 영역 보다 다소 낮은 온도에 해당하여, 사료가 최대빙결정생성대에서 과냉각 상태를 유지하도록 한다. 이러한 과냉각 가능 온도는 종래의 냉각 온도에 비하여 높은 온도를 유지하여, 냉각에 의해 사료의 온도가 하강하더라도 보다 서서히 감소하면서도, 사료의 과냉각 상태를 보다 장시간 유지하도록 한다.
사료 온도 그래프(II)에서 알 수 있는 바와 같이, 도 2의 설정된 냉각 온도의 경우, 사료 온도가 하강하게 되나, 구간(A)에서 알 수 있는 바와 같이, 사료가 최대빙결정생성대에서 과냉각 상태로 유지하는 시간이 상대적으로 장시간 되다가, 과냉각 상태의 불안정으로 인하여, 사료의 온도가 상전이온도로 상승하여 상변환 또는 상전이가 진행된다. 이러한 구간(A)의 유지 시간은 사료가 결빙될 때의 빙결정핵의 수에 관련되며, 유지 시간이 길어질수록 빙결정핵의 수가 감소하게 된다.
구간(B)에서, 사료의 상변환이 시작되면, 사료가 수납된 수납공간에 대한 냉각 온도를 예를 들면, -20℃와 같은 냉동 온도로 냉각을 시작한다. 이 냉동 온도는 구간(A)에서의 과냉각 온도보다 낮은 온도에 해당하며, 구간(B)에서의 냉각 속도도 구간(A)에서의 냉각 속도보다 빠르게 진행되도록 하여, 사료 온도가 최대빙결정생성대의 온도 영역을 보다 신속하게 통과하도록 한다. 이러한 급속 냉각에 의해, 구간(C)에서와 같이, 사료 온도가 최대빙결정생성대에 머무는 시간이 상대적으로 감소된다. 구간(C)의 유지 시간은 사료가 최대빙결정 생성대에 머무르는 시간에 해당되며, 이 시간은 얼음의 핵의 크기에 관련된다. 즉, 이 유지 시간이 짧아질수록 얼음의 핵의 크기가 작아지게 된다. 특히, 빙결정핵의 수가 현저하게 적은 경우, 얼음의 핵이 더욱 작게 형성될 것이다.
구간(D)에서, 구간(B) 및 (C)에서와 같이 낮은 냉동 온도를 일정 시간 이상 유지하여, 사료가 전체적으로 결빙될 수 있도록 한다.
구간(D)에서, 사료의 결빙(또는 동결)이 전체적으로 완료되었으므로, 구간(E)에서, 수납 공간의 온도가 냉동 온도로 유지되지 않아도, 사료의 결빙 상태가 유지될 수 있으므로, 냉각 온도를 최대빙결정생성대의 온도 영역에 포함되거나, 상전이 온도보다 낮되, 냉동 온도보다 높은 온도로 유지하여 저온 냉동 보관을 수행한다. 이 저온 냉동 보관 시의 냉각 온도는 상술된 과냉각 가능 온도보다 높으나 상전이 온도보다 낮게 유지될 수도 있다.
사료의 냉동 보관은 구간(E)이 지속적으로 유지되는 동안, 수행된다. 다만, 예를 들면, 냉동 장치로 사용자에 의한 해동 명령 또는 기설정된 냉동 시간이 완료된 경우, 사료에 대한 해동 구간이 수행될 수 있다.
구간(F)에서, 저온 냉동 보관 시의 냉각 온도를 저온 해동을 위한 온도로 상승시켜, 사료가 수납 공간 내부에서 해동되도록 한다. 여기서, 해동을 위한 온도는 예를 들면, 1~2로 유지되어, 사료의 상변환이 수행되도록 하여, 사료의 품질에 전혀 영향이 없도록 한다. 즉, 이러한 저온 해동은 사료에 drip 등의 발생이 최소화되도록 하고, 수분증발 문제를 해결하여, 사료의 품질에 거의 영향을 미치지 않게 한다.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면을 참조하여 실시예를 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
이상에서는 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 혼합기
200 : 제 1 이송부
300 : 호퍼
400 : 분배기
500 : 제 2 이송부
600 : 포장기
200 : 제 1 이송부
300 : 호퍼
400 : 분배기
500 : 제 2 이송부
600 : 포장기
Claims (6)
- 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법에 있어서,
사료를 제조하기 위한 신재 및 분쇄재를 준비하되, 상기 신재 및 분쇄재가 구비된 저장통에 조사료, 부원료, 단미원료 및 보조사료들을 각각 혼합하는 원재료 준비 단계;
신재 저장통 및 분쇄재 저장통에 고온성 미생물인 바실러스 에스피 및 호기성 호열 세균을 투입하고 70℃ 내지 80℃온도에서 발효시키는 유해 세균 증식을 억제시키는 고온 발효 단계;
상기 고온 발효 단계를 거친 신재 저장통 및 분쇄재 저장통에 호기성 균주인 에스피 및 통성 혐기성 균지인 락토바실러스 에스피를 배합하여 60시간 숙성시키는 제 1 숙성 단계;
사용자가 설정한 비율에 따라 신재 호퍼 및 상기 분쇄재 저장통로부터 신재 및 분쇄재를 각각 정해진 비율만큼 계량하여 혼합기로 공급하는 원재료 자동 공급 단계;
모터의 구동에 의하여 회전되는 회전축의 일측에 설치되고 상기 회전축이 회전하는 동안 사료 재료들을 제 1방향으로 밀어 교반시키는 제 1 스크류 및 상기 회전축의 타측에 설치되고 상기 회전축이 회전하는 동안 상기 신재 및 분쇄재를 포함하는 사료 재료들을 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 밀어 교반시키는 제 2 스크류로 이루어진 혼합기를 이용하여 60분 내지 80분 동안 혼합시키는 혼합 단계;
상기 혼합기에 연결되어, 상기 혼합기에서 혼합된 사료를 호퍼의 상부로 이송시키는 제 1 이송단계;
상기 제 1 이송부에 의하여 이송된 상기 사료에 열풍 건조, 마이크로파 건조, 감압 건조, 동결건조 중 어느 하나의 건조 방식을 이용하여 건조하는 건조단계;
상기 건조된 사료를 -8 ℃내지 -2℃의 범위의 과냉각 가능 온도에서 제 1 냉각 시키는 제 1 냉각 단계;
상기 제 1 냉각 단계의 유지 중에 상기 사료의 과냉각 상태가 해제되었는지를 판단하는 냉각 판단 단계;
상기 냉각 판단 단계에서 냉각된 사료의 과냉각 상태가 해제된 경우, 상기 사료의 냉각 온도를 과냉각 가능 온도보다 낮은 냉동 온도로 냉각하는 제 2 냉각 단계;
상기 제 2 냉각 단계에서 냉동된 사료를 과냉각 가능 온도 이상의 1 ~ 4의 저온 냉동 온도로 보관하는 보관 단계;
상기 건조 및 냉각된 사료를 중력에 의하여 하측 호퍼로 포집시키고, 원적외선물질 층 및 음이온층을 갖춘 하우징에 수납하고, 음이온층을 갖춘 덮개를 덮은 상태에서 3시간 유지하여 상기 사료를 숙성시키는 제 2 숙성 단계;
상기 호퍼에서 숙성된 사료를 포대의 중량에 따라 정해진 사료 분량만큼 공급되도록 개폐도어를 구동하여 사료를 분배하는 사료 분배 단계;
상기 사료 분배 단계에서 공급된 정량의 사료를 이송하는 제 2 이송 단계;
상기 제 2 이송단계로부터 공급받은 정량의 사료를 미리 정해진 포장지에 투입하는 자동 포장 단계;및
상기 자동 포장 단계를 통해 포장된 사료를 10℃의 숙성 장치에서 24시간 숙성시켜 배출하는 사료 배출 단계;를 포함하고,
상기 원재료 자동 공급단계는 전자동 계량 믹서를 통해 이루어지며, 상기 전자동 계량 믹서는 3.75 내지 5.6 kW의 출력으로 360 내지 750kg/h의 신재 및 분쇄재를 공급하는 것을 특징으로 하는, 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 혼합 단계에서 소정의 영양 사료 재료를 추가적으로 투입하는 단계;를 포함하되,
상기 소정의 영양 사료재료는, 단질, 에너지, 비타민, 미네랄의 주요 영양소의 공급을 담당하며, 흡수율을 높게 배합한 3~4㎜ 크기의 펠렛(Pellet) 형태의 베이스사료 40~50 중량%; 섬유질을 공급하기 위한 수분 함량이 10~13 중량% 되도록 건조한 건초를 포함하는 조사료 40~55 중량%; 열량 공급을 위한 당밀 1~5 중량%; 소화 흡수를 도와줄 수 있는 여러 가지 효소를 생성할 수 있게 하는 첨가제 3~7 중량%;의 원료로 조성되는 것을 특징으로 하는, 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 제 1 숙성단계는,
고온에서 유익한 균의 멸균을 방지함과 동시 고온에서의 증식을 위한 고온성 미생물로는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리케니포미스(Bacillus lichenifomis), 바실러스 에스피(Bacillus sp)로 구성되고, 이들 중 1종 이상의 미생물을 선택하여 이용되고,
통성 혐기성 미생물로는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 페디오코커스 에스피(Pediococus sp), 류코노스톡 에스피(Leuconostoc sp), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidopillus)로 구성되고, 이들 중 1종 이상의 미생물을 선택하여 이용되는 것을 특징으로 하는, 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 혼합단계의 혼합기는 제 1 스크류 및 제 2 스크류를 포함하며,
저면이 평판형상이며, 내면이 원통형상인 하우징의 내부에 설치된 상기 회전 축에 미리 결정된 각격에 의하여 설치되며, 상기 하우징의 내부에서 자전 및 공전하는 특징을 포함하고,
상기 1 스크류 및 제 2 스크류는,
상기 하우징의 내측면을 따라 직선 형상으로 연장되는 종변부;
상기 하우징의 저면을 따라 직선 형상으로 연장되는 저변부;및
상기 종변부와 저변부를 상기 하우징의 저면 코너부에 가장자리 위치에서 직교 상태로 연결하는 연결부;로 이루어지며,
상기 연결부의 상단의 코너부 및 상기 하우징의 저면 코너부의 전체 둘레에는 곡면이 형성되며, 상기 제 1 스크류 및 상기 제 2 스크류는 서로 다른 곡률반경으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 자동 포장 단계는,
포대를 고정하고, 상기 사료를 통과시켜 상기 포대의 내부에 사료를 충전한 후에 상기 포대를 고정한 상태에서 상기 포대를 상하로 이동시켜 상기 포대에 충전된 사료를 고르게 하고, 상기 포대에 충전된 사료를 눌러주고, 상기 포대의 입구가 맞닿도록 상기 포대의 양쪽 끝을 당기고, 상기 사료의 충전이 완료된 상기 포대의 입구를 밀봉하는 공정을 자동으로 시행하는 것을 특징으로 하는, 다중 스크류로 사료를 혼합하는 혼합기를 이용하여 사료를 제조하는 방법. - 삭제
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