KR102115609B1 - 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동고추 전체의 고른 건조작업이 이루어지게 함과 동시에 인력 부담을 최소화함으로써 효율적인 건조 및 분쇄작업으로 품질향상과 생산성 증대에 기여할 수 있도록 한 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템에 관한 것이다.

Description

냉동고추 건조 및 분쇄 시스템{Dry and grind system for frozen pepper}

본 발명은 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉동 상태의 고추의 해동, 건조, 분쇄 공정을 하나의 시스템으로 통합한 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템에 관한 것이다.

고추는 우리민족의 대표적인 양념으로서 태양 볕에서 서서히 말리는 태양초를 으뜸으로 취급하고 있으나, 건조시간이 많이 소요되기 때문에 건조과정 중 상당량의 고추에서 부패가 일어나 고추의 품질을 저하시키는 큰 요인으로 작용하므로 현실에서는 여러 가지 건조장치를 사용하여 급속히 말리고 있다.

따라서, 근래에는 다량으로 고추건조작업을 수행할 수 있는 기계장치를 개발하여, 이 장치에 다량의 고추를 삽입한 후 인위적인 열풍을 가하여 고추를 건조시키는 방법을 주로 사용하고 있다.

종래의 고추 건조장치는 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0039961호(에너지 절감형 고추 건조기)에 개시된 바 있다. 이를 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

종래의 고추 건조장치는 상, 하부에 이송통로가 각각 형성되는 격벽과; 내부에 수직으로 장착되는 격벽을 기준으로 건조공간과 장착공간으로 구분되고, 상기 건조공간과 장착공간에는 외부와 연통되는 건조 연통공과 장착 연통공이 각각 형성되며, 상기 공간의 전면에는 입구가 형성되는 케이스와; 상기 건조공간에 설치되고 다량의 고추가 건조되는 건조수단과; 상기 케이스의 건조공간에 장착되고 온도와 습도를 측정하는 적어도 하나 이상의 온도센서 및 습도센서와; 상기 케이스의 장착공간에 장착되고 열을 제공하는 송풍기 및 히터부와; 상기 케이스에 장착되고 센서와 송풍기 및 히터부를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지며, 온도센서와 습도센서를 이용하여 건조시 최적의 온도를 유지하면서도 환기시에는 열손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 단기간에 환기가 용이하고 그에 따른 비용을 절감할 수 있다는 특징을 개시한다.

하지만, 종래의 고추 건조장치는 정해진 공간을 갖는 건조실 내에서 고추를 건조하여, 고추를 건조시키는 양이 제한되고, 다량의 고추를 건조시키기 위해 건조실 내에 고추를 수거하거나 혹은 건조실 내에 고추를 수용하는 작업을 반복해야 하며, 작업자가 고추를 건조선반 상에 직접 수용하거나 혹은 건조작업이 완료된 고추를 건조선반에서 직접 수거해야 하는 번거로움이 있고, 반복적인 노동을 하는 작업자를 필요로 하여, 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 냉동고추 전체의 고른 건조작업이 이루어지게 함과 동시에 인력 부담을 최소화함으로써 효율적인 건조 및 분쇄작업으로 품질향상과 생산성 증대에 기여할 수 있도록 한 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 세척액이 채워지는 세척조, 상기 세척조의 내부에 설치되어 무한궤도 형태로 회전하는 하부이송부재와 상기 하부이송부재의 상부에서 무한궤도 형태로 회전하는 상부이송부재로 구성되며 상기 하부이송부재와 상부이송부재 사이로 냉공고추를 수납한 적층프레임을 전달받아 냉동고추가 세척조에 잠기도록 하는 안내유닛, 상기 세척조의 하면에 설치되며 세척액에 와류를 형성하도록 압축공기를 분사하는 공기분사노즐, 상기 세척조의 내부에서 세척액을 가열시키는 열선모듈을 포함하는 세척부; 상기 세척부를 통과한 적층프레임을 전달받아 적층프레임에 수납된 냉동고추를 향해 공기를 분사하여 표면에 맺혀있는 세척액을 털어내는 예비건조부; 내부로 건조실을 구비하고 냉동고추가 수납된 적층프레임이 유입되는 유입구와, 냉동고추가 수납된 적층프레임이 배출되는 유출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되되, 상기 유입구를 통하여 유입되는 적층프레임이 유입되어 안착되며 등간격으로 결합되는 복수의 안착프레임과, 상기 안착프레임들이 결합되는 체인과, 상기 체인을 회전시키는 구동기어 및 상기 구동기어의 동력이 상기 체인을 통해 전달되는 종동기어로 구성되는 구동부; 상기 체인의 중간부에 구비되어 적층프레임에 수납된 냉동고추가 소정의 시간을 거쳐 건조되면 상기 유출구로 적층프레임을 배출시키는 분리수단; 상기 하우징의 일측으로 설치되며 상기 하우징의 내부로 열풍을 순환시키는 공조실; 상기 유출구의 외측으로 설치되며 건조가 완료된 냉동고추를 분쇄하는 분쇄부; 및 상기 하우징의 내부 공기를 외부로 배기시키는 배기부;를 포함하며, 상기 안착프레임은 전단부가 외측을 향하여 소정각도 벌어지도록 형성되고, 양측면에 서로 대향되도록 복수의 스프로켓이 회전되도록 결합되며, 상기 적층프레임이 삽입되어 후단부까지 진입될 시 상기 적층프레임이 더이상 진입되지 않도록 하는 제한부재가 적층프레임상에 회동되도록 결합되되, 상기 제한부재는 안착프레임의 내측에 위치되는 접촉부와 안착프레임의 외측으로 돌출되는 톱니부로 구성되어 제한부재가 상기 건조실의 전단부 측으로 회동될 시 최후단 스프로켓과 치결합되도록 구성되고, 상기 적층프레임은 상기 스프로켓과 서로 치결합되도록 상하단 양측단부에 복수의 결합홈이 형성되되, 상부만 개방되고 측면이 차단되거나, 상부가 개방되고 네 측면이 철망으로 형성되며, 상기 분리수단은 하우징의 양측 내벽면에 고정되되, 상기 체인의 중간부를 가로지르는 고정로드와, 상기 고정로드상에 구비되는 유압부 및 상기 유압부의 끝단에 결합되는 가압부로 구성되되, 상기 가압부는 상기 적층프레임을 가압하게 되면, 상기 제한부재와 스프로켓 간에 치결합이 해제되면서 안착프레임에서 분리되도록 하며, 상기 유출구에는 슬라이드 부재가 구비되어 적층프레임 내부에서 냉동고추의 건조가 완료되면 상기 슬라이드 부재로 낙하되어 유출구로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기부는, 상기 하우징에서 외부로 연장되는 배기관; 상기 배기관의 관로에 설치되며 상기 건조실의 공기를 흡입하는 흡입팬; 및 상기 흡입팬의 후단에 설치되며 흡입팬에 의해 흡입된 공기를 정화시키는 필터유닛;을 포함하며, 상기 필터유닛은, 상기 배기관의 하부에 장착되며 세척액이 수용되는 복수 개의 챔버가 일렬로 나열된 세척탱크부; 배기관의 내부에 설치되며 필터부재를 상기 배기관의 내부로 안내하되 필터부재를 상기 복수 개의 챔버에 순차적으로 침지시키도록 필터부재를 순환시키는 가이드부; 상기 가이드부에 의해 안내되는 필터부재의 표면에 포집된 분진을 제거하도록 상기 복수 개의 챔버 내에 설치되는 브러쉬부; 및 상기 세척탱크부의 내부에 설치되며 상기 필터부재에 압축공기를 분사하는 공기분사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가이드부는, 일렬로 나열된 복수 개의 챔버를 각각 통과하도록 파형으로 굴곡지며 필터부재의 양단이 접속하는 가이드홈이 길이방향을 따라 형성되는 한 쌍의 레일부재; 및 상기 한 쌍의 레일부재의 경로 상에 설치되며 한 쌍의 레일부재를 따라 필터부재를 전진시키는 이송부재;를 포함하며, 상기 필터유닛은, 상기 한 쌍의 레일부재 간의 사이 간격을 조절하여 필터부재에 장력을 부여하는 장력조절부;를 더 포함하며, 상기 장력조절부는, 배기관의 외측으로 장착되되 한 쌍의 레일부재 각각에 연결되는 한 쌍의 베이스판; 상기 한 쌍의 베이스판 각각에서 배기관의 상부 중심으로 연장되는 제1 암과 제2 암; 및 상기 제1 암과 제2 암을 서로 이격시키도록 제1 암과 제2 암 사이에 설치되는 탄성스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 냉동고추를 건조하고 분쇄하는 일련의 공정을 자동화시킴으로써 공수 절감 및 생산성 증대를 이루며 냉동고추를 건조시키기 전 충분히 해동하기 때문에 냉동고추 전체의 고른 건조작업이 이루어질 수 있으므로 품질을 대폭 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 전체적인 구성의 개념을 도시한 도면.
도 2는 세척부의 구성을 도시한 도면.
도 3은 하우징의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 하우징의 평면을 개략적으로 도시한 도면.
도 5 내지 도 6은 안착프레임의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 8은 적층프레임의 일례를 도시한 도면.
도 9는 제한부재의 외관을 도시한 도면.
도 10은 배기관에 설치된 필터유닛의 외관을 개략적으로 도시한 도면.
도 11은 도 10에 도시된 B-B선을 기준으로 하는 단면을 도시한 도면.
도 12는 필터부재가 가이드부에 장착된 외관을 개략적으로 도시한 도면.
도 13은 세척탱크부와 브러쉬부의 구성을 보인 도면.
도 14는 브러쉬부의 일례를 도시한 도면.
도 15는 레일부재의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 16은 이송부재의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 17 내지 도 18은 도 11에 도시된 C-C 선을 기준으로 하는 단면을 개략적으로 도시한 도면으로, 장력조절부의 작용을 설명하기 위한 도면.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명에 따른 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 세척액이 채워지는 세척조(110), 상기 세척조(110)의 내부에 설치되어 무한궤도 형태로 회전하는 하부이송부재(121)와 상기 하부이송부재(121)의 상부에서 무한궤도 형태로 회전하는 상부이송부재(122)로 구성되며 상기 하부이송부재(121)와 상부이송부재(122) 사이로 냉공고추를 수납한 적층프레임(10)을 전달받아 냉동고추가 세척조(110)에 잠기도록 하는 안내유닛(120), 상기 세척조(110)의 하면에 설치되며 세척액에 와류를 형성하도록 압축공기를 분사하는 공기분사노즐(130), 상기 세척조(110)의 내부에서 세척액을 가열시키는 열선모듈(미도시)을 포함하는 세척부(100), 상기 세척부(100)를 통과한 적층프레임(10)을 전달받아 적층프레임(10)에 수납된 냉동고추를 향해 공기를 분사하여 표면에 맺혀있는 세척액을 털어내는 예비건조부(200), 내부로 건조실(330)을 구비하고 냉동고추가 수납된 적층프레임(10)이 유입되는 유입구(310)와, 냉동고추가 수납된 적층프레임(10)이 배출되는 유출구(320)가 형성되는 하우징(300), 상기 하우징(300)의 내부에 구비되되, 상기 유입구(310)를 통하여 유입되는 적층프레임(10)이 유입되어 안착되며 등간격으로 결합되는 복수의 안착프레임(410)과, 상기 안착프레임(410)들이 결합되는 체인(420)과, 상기 체인(420)을 회전시키는 구동기어(430) 및 상기 구동기어(430)의 동력이 상기 체인(420)을 통해 전달되는 종동기어(440)로 구성되는 구동부(400), 상기 체인(420)의 중간부에 구비되어 적층프레임(10)에 수납된 냉동고추가 소정의 시간을 거쳐 건조되면 상기 유출구(320)로 적층프레임(10)을 배출시키는 분리수단(500), 상기 하우징(300)의 일측으로 설치되며 상기 하우징(300)의 내부로 열풍을 순환시키는 공조실(600), 상기 유출구(320)의 외측으로 설치되며 건조가 완료된 냉동고추를 분쇄하는 분쇄부(700) 및 상기 하우징(300)의 내부 공기를 외부로 배기시키는 배기부(800)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

적층프레임(10)에는 냉동고추가 내재되며 적층프레임(10)의 내부로 냉동고추를 내재시키는 작업은 사용자의 수작업에 의해 이루어질 수 있다. 이렇게, 냉동고추를 내재한 적층프레임(10)은 세척부(100), 예비건조부(200), 하우징(300)을 거쳐 해동 및 건조가 이루어지고 분쇄부(700)를 거쳐 분쇄가 이루어진다.

먼저, 세척부(100)는 적층프레임(10)에 내재된 냉동고추를 해동시키고 냉동고추의 표면에 이물질을 세척하는 기능을 담당한다. 하부이송부재(121)와 상부이송부재(122) 사이를 따라 적층프레임(10)이 세척조(110)의 내공간을 가로질러 주행하면서 냉동고추의 해동 및 세척이 이루어질 수 있는데, 이때, 공기분사노즐(130)에 의한 세척액의 와류현상에 의해 냉동고추의 세척 효율이 상승된다.

공기분사노즐(130)은 별도 구비된 압축기에 연결되어 압축공기를 제공받는다.

하부이송부재(121)와 상부이송부재(122)는 적층프레임(10)의 상면과 하면을 각각 지지한 채 적층프레임(10)을 가이드하게 되는데, 이렇게 하부이송부재(121)와 상부이송부재(122) 사이로 적층프레임(10)이 안내되면 세척액의 와류현상에도 적층프레임(10)이 이탈되거나 요동치지 않아 보다 안정적으로 적층프레임(10)의 이송이 가능하다.

하부이송부재(121)는 그 일례로, 복수 개의 하부롤러축과 상기 복수 개의 하부롤러축에 밴딩되는 하부컨베이어벨트(121e)로 구성될 수 있다.

하부롤러축은 적층프레임(10)을 세척조(110)의 바닥으로 안내하도록 경사진 경로를 형성하며, 이를 위해 하부롤러축은 제1 하부롤러축(121a), 제1 하부롤러축(121a)에서 하향 이격되는 제2 하부롤러축(121b), 제2 하부롤러축(121b)에서 수평 이격되는 제3 하부롤러축(121c) 및 제3 하부롤러축(121c)에서 상향 이격되는 제4 하부롤러축(121d)으로 구성되며 이와 유사하게 상부이송부재(122) 또한 복수 개의 상부롤러축과 상기 복수 개의 상부롤러축과 복수 개의 상부롤러축에 밴딩되는 상부컨베이어벨트(122e)로 구성되며, 상기 복수 개의 상부롤러축은 제1 상부롤러축(122a), 제1 상부롤러축(122a)에서 하향 이격되는 제2 상부롤러축(122b), 제2 상부롤러축(122b)에서 수평 이격되는 제3 상부롤러축(122c) 및 제3 상부롤러축(122c)에서 상향 이격되는 제4 상부롤러축(122d)으로 구성된다.

이때, 상기 복수 개의 하부롤러축 중 어느 하나와 상기 복수 개의 상부롤러축 중 어느 하나는 도시되지 않은 구동모터의 구동력을 전달받아 회전하므로 상부컨베이어벨트(122e)와 하부컨베이어벨트(121e)가 무한궤도로 회전한다.

상부컨베이어벨트(122e)와 하부컨베이어벨트(121e)는 세척액의 와류가 적층프레임(10)에 도달할 수 있도록 망사 형태로 구성됨이 바람직하다.

한편, 열선모듈은 세척조(110)에 수용된 세척액의 온도를 올려 냉동고추가 세척액에 침지되면 자연스럽게 해동될 수 있도록 하는 기능을 담당한다.

세척부(100)를 통과한 적층프레임(10)은 예비건조부(200)로 전달되며 예비건조부(200)는 적층프레임(10)을 전달받아 세척과 해동이 완료된 냉동고추의 표면에 잔류한 수분을 증발시킨다.

예비건조부(200)는 그 일례로, 세척부(100)로부터 전달받은 적층프레임(10)을 이송시키는 건조컨베이어부재(210), 상기 건조컨베이어부재(210)의 상, 하부에 설치되며 적층프레임(10)을 향해 건조풍을 제공하는 송풍부재(220) 및 상기 송풍부재(220)의 후단에 설치되며 송풍부재(220)를 통과한 적층프레임(10)을 가열하는 히터부재(230)로 구성된다.

적층프레임(10)이 상기 송풍부재(220)와 히터부재(230)를 거치면서 적층프레임(10)에 내재된 냉동고추의 표면에 묻어난 물기가 제거된다.

예비건조부(200)를 통과한 적층프레임(10)은 하우징(300)의 건조실(330)로 투입되어 냉동고추의 완전 건조가 이루어진다.

적층프레임(10)이 예비건조부(200)를 지나 유입구(310)를 통과해 하우징(300)의 건조실(330)로 투입되며 상기 유출구(320)에는 슬라이드 부재(340)가 구비되어 적층프레임(10) 내부의 냉동고추의 건조가 완료되면 상기 슬라이드 부재(340)로 낙하되어 유출구(320)로 배출되도록 구성된다. 여기서 슬라이드 부재(340)는 낙하되는 적층프레임(10)이 부드럽게 낙하되도록 하기 위해 곡면으로 형성된다.

슬라이드 부재(340)에 의해 안내된 냉동고추는 분쇄부(700)로 투입되어 미세 분말로 분쇄된다.

한편, 냉동고추의 건조 효율 및 건조된 냉동고추의 원활한 배출을 위하여 도면에 구체적으로 도시되진 않았지만 상기 유입구(310) 및 유출구(320)에는 자동문이 구성된다. 따라서 냉동고추가 건조되었을 시 내부의 습도를 파악하여 구동부(400)의 회전속도를 조절하여 적층프레임(10)이 배출되도록 한다.

다음으로, 구동부(400)의 안착프레임(410)은 전단부가 외측을 향하여 소정각도 벌어지도록 형성되고, 양측면에 서로 대향되도록 복수의 스프로켓(460)이 회전되도록 결합되며, 상기 적층프레임(10)이 삽입되어 후단부까지 진입될 시 상기 적층프레임(10)이 더이상 진입되지 않도록 하는 제한부재(450)가 적층프레임(10) 상에 회동되도록 결합되되, 상기 제한부재(450)는 안착프레임(410)의 내측에 위치되는 접촉부(451)와 안착프레임(410)의 외측으로 돌출되는 톱니부(452)로 구성되어 제한부재(450)가 상기 건조실(330)의 전단부 측으로 회동될 시 최후단 스프로켓(460)과 치결합되도록 구성된다.

또한, 상기 톱니부(452)는 최후단 스프로켓(460)과 치결합되기가 용이하도록 상기 스프로켓(460)의 곡률과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 제한부재(450)가 구성되면 적층프레임(10)이 안착프레임(410)의 내측에서 쉽게 이탈되지 않게 되는 장점이 있다. 따라서 상기 제한부재(450)는 필수가 아닌 선택적인 구성이 된다.

상기 적층프레임(10)은 상기 스프로켓(460)과 서로 치결합되도록 상하단 양측단부에 복수의 결합홈(11)이 형성되되, 도 7에 도시된 바와 같이 상부만 개방되고 측면이 차단되거나, 도 8에 도시된 바와 같이 상부가 개방되고 네 측면이 철망으로 형성될 수 있다.

상기 적층프레임(10)은 냉동고추의 종류 및 양에 따라 적절한 구성으로 선택하여 사용이 가능한 것이다.

상기 분리수단(500)은 하우징(300)의 양측 내벽면에 고정되되, 상기 체인(420)의 중간부를 가로지르는 고정로드(510)와, 상기 고정로드(510)상에 구비되는 유압부(520) 및 상기 유압부(520)의 끝단에 결합되는 가압부(530)로 구성되되, 상기 가압부(530)는 상기 적층프레임(10)을 가압하게 되면, 상기 제한부재(450)와 스프로켓(460) 간에 치결합이 해제되면서 안착프레임(410)에서 분리되도록 구성된다.

즉, 상기 유입구(310)를 통하여 안착프레임(410)에 유입되는 적층프레임(10)은 유출구(320) 까지 아주 천천히 1회전하도록 구성된다. 따라서 안착프레임(410)에 유입된 적층프레임(10)은 상기 슬라이드 부재(340)의 상부에 위치되면 상기 분리수단(500)의 가압부(530)가 작동하여 접촉부(451)를 가압하게 되면 안착프레임(410)에서 적층프레임(10)은 자연스럽게 치결합이 해제되어 낙하되도록 구성된다. 즉, 상기 톱니부(452)와 스프로켓(460) 간의 치결합이 해제되면서 안착프레임(410)에서 적층프레임(10)은 자연스럽게 치결합이 해제되어 낙하되는 것이다.

한편, 하우징(300)의 건조실(330)로 유입되는 냉동고추는 고온의 열풍으로 급격히 건조가 이루어지기 때문에 건조 효율이 떨어지거나 냉동고추를 내부까지 균일하게 건조시킬 수 없게 되어 최종 생산되는 고추분말의 상품성 저하를 야기할 수 있다. 이를 방지하고자, 냉동고추를 세척부(100)와 예비건조부(200)에서 충분히 해동시킨 후 하우징(300)으로 투입시키는 것이다.

다음으로, 공조실(600)은 하우징(300)의 건조실(330)로 열풍을 순환시킬 수 있는 공지의 공조사이클 장치가 채용될 수 있으며, 일례로, 공조실(600)은 냉매를 압축시키는 압축기, 냉매를 응축시키는 응축기, 응축된 고온 고압의 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 팽창밸브, 팽창밸브에 의해 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기, 고온 고압의 냉매가 흐르는 저장조 등으로 구성되어 있으며 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기는 순환하는 냉매는 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 계속 반복하면서 주변의 공기를 가열하거나 또는 주변의 공기로부터 열을 흡수하게 되므로 가열된 열풍은 건조실(330) 속으로 공급되고, 또 건조실(330)에서 발생되는 습기를 응축하여 제거하는 기능을 담당한다. 즉 상기 응축기의 뜨거운 열원을 이용하여 공기를 가열한 후, 가열된 열풍을 건조실(330) 내로 공급하여 냉동고추를 건조시키고 건조실(330)에서 배출되는 공기는 증발기를 통과하면서 수증기가 증발기 표면에 응축되고, 응축된 물은 드레인수단을 통해 배출된다. 공조실(600)은 건조실(330)로 열풍을 순환시킬 수 있는 공지의 것들이 활용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템에 의해 냉동고추가 건조되는 과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 세척부(100)에 적층프레임(10)이 투입되어 냉동고추의 세척이 이루어진다. 다음으로, 적층프레임(10)이 예비건조부(200)를 통과하면서 냉공고추에 잔류한 수분이 일정량 제거되고, 하우징(300)의 건조실(330)로 투입된다.

건조실(330)의 내부로 적층프레임(10)이 유입되면 유입구(310)의 앞에서 대기하고 있던 안착프레임(410)의 내측으로 적층프레임(10)이 유입된다. 이때 적층프레임(10)은 상하부 양측단부에 형성되는 결합홈(11)과 복수의 스프로켓(460)이 서로 치결합되면서 적층프레임(10)이 안착프레임(410)에서 이탈되지 않고 쉽게 삽입된다.

이때 구동기어(430)에는 동력이 전달되어 계속적으로 회전되고, 이와 같은 동력은 체인(420)을 통해 종동기어(440)에 전달되면서 체인(420)은 각각의 기어 외주면과 치결합되면서 회전하게 된다. 이때 체인(420)에 결합된 복수의 안착프레임(410)도 동시에 회전하게 된다.

다음으로 유입구(310)를 통하여 유입되는 적층프레임(10)을 안착시키기 위해 다음 차례의 안착프레임(410)이 유입구(310)의 앞에 도달하게 되면 적층프레임(10)이 안착프레임(410)으로 삽입된다.

상기와 같은 과정을 거쳐 안착프레임(410)의 내측에 적층프레임(10)이 모두 적층되면 유입구(310)는 폐쇄되고, 공조실(600)이 작동하며, 동시에 구동기어(430)도 계속 회전하게 되면서 적층프레임(10) 내부의 냉동고추가 건조된다.

냉동고추의 건조가 완료되면 분리수단(500)에 의해 적층프레임(10)이 슬라이드 부재(340)에 의해 낙하되어 유출구(320)로 배출되고, 배출된 안착프레임(410)에서 건조가 완료된 냉동고추를 선별한 뒤 분쇄부(700)에 투입하여 미세 분말화 한다.

분쇄부(700)는 농수산물을 미세하게 분쇄할 수 있는 범위 내에서 다양한 선택이 가능하므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 배기부(800)는 냉동고추가 건조되는 과정에서 건조실(330)에 발생되는 매운 공기를 외부로 배기시키는 작용을 담당한다.

이를 위해, 배기부(800)는 크게 하우징(300)에서 외부로 연장되는 배기관(810), 상기 배기관(810)의 관로에 설치되며 상기 건조실(330)의 공기를 흡입하는 흡입팬(820) 및 상기 흡입팬(820)의 후단에 설치되며 흡입팬(820)에 의해 흡입된 공기를 정화시키는 필터유닛(830)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

상기 흡입팬(820)에 의해 흡입된 건조실(330)의 매운 공기가 필터유닛(830)을 거쳐 정화된 후 외부로 배기되는 원리이다.

이러한 매운 공기에는 냉동고추를 건조하는 과정에서 발생되는 미세 먼지들이 포함되어 있으므로, 공기가 외부로 배기되는 과정에서 이러한 이물질을 걸러낼 필요가 있는 것이다.

한편, 필터유닛(830)은 매운 공기에 포함된 분진을 포집하여 정화된 공기를 대기중에 방류할 수 있도록 하고 분진을 포집하는 필터부재(831)의 자정작용이 자동으로 이루어질 수 있도록 하여 유지 보수의 용이성을 대폭 향상시켰다.

필터유닛(830)은 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이 상기 배기관(810)의 하부에 장착되며 세척액이 수용되는 복수 개의 챔버가 일렬로 나열된 세척탱크부(832), 배기관(810)의 내부에 설치되며 필터부재(831)를 상기 배기관(810)의 내부로 안내하되 필터부재(831)를 상기 복수 개의 챔버에 순차적으로 침지시키도록 필터부재(831)를 순환시키는 가이드부(833), 상기 가이드부(833)에 의해 안내되는 필터부재(831)의 표면에 포집된 분진을 제거하도록 상기 복수 개의 챔버 내에 설치되는 브러쉬부(834) 및 상기 세척탱크부(832)의 내부에 설치되며 상기 필터부재(831)에 압축공기를 분사하는 공기분사부(835)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, 필터부재(831)는 건조실(330)에서 발생하는 매운 공기가 배기관(810)으로 유동할 때 매운 공기에 포함된 분진을 포집한다. 이를 위해, 필터부재(831)는 메쉬망(831a)과 상기 메쉬망(831a)의 양 단을 지지하는 지지대(831b)로 구성될 수 있으며 일정 길이 연장되는 형태를 취한다.

필터부재(831)는 가이드부(833)에 의해 흡사 컨베이어벨트와 같은 폐쇄구조를 이룬 상태로 배기관(810)의 내부와 세척탱크부(832)를 순환한다.

즉, 필터부재(831)는 매운 공기가 배기관(810)에서 유동할 때 매운 공기에 포함된 분진을 포집하되 가이드부(833)를 따라 세척탱크부(832)를 순환하면서 자정작용이 이루어지므로 별도의 청소작업을 수행할 필요가 없다.

보다 구체적으로, 세척탱크부(832)의 챔버에는 필터부재(831)의 세척을 위한 세척액이 수용된다. 이때, 챔버는 복수 개가 개별적으로 존재하도록 구현되는 것이 바람직하며, 각각의 챔버에는 동일한 세척액이 수용될 수도 있고, 또는 서로 다른 성질의 세척액이 수용될 수도 있다. 그리고 상기 복수 개의 챔버는 세척탱크부(832)의 후방으로 향할수록 상단의 높이가 높아지는 것이 바람직하다. 즉, 세척탱크부(832)가 대략 계단의 형태로 이루어짐으로써 최상단에 위치한 챔버에서 넘쳐흐르는 세척액이 나머지 챔버로 고루 분배될 수 있다.

아울러, 제일 높은 곳에서 나온 세척액이 제일 낮은 곳에서 나온 세척액보다 상대적으로 깨끗하므로 세척액을 하부 방향으로 흘러서 재활용할 수도 있다. 이를 위해 세척액이 하부로 흐를 수 있도록 별도의 배관을 설치할 수도 있다.

복수 개의 챔버는 일렬로 나열된 제1, 2, 3, 4 챔버(832a, 832b, 832c, 832d)로 구성되는 것을 예시한다. 여기서, 제1 챔버(832a)의 상단 높이보다 제2 챔버(832b)의 상단 높이가, 제2 챔버(832b)의 상단 높이보다 제3 챔버(832c)의 상단 높이가, 제3 챔버(832c)의 상단 높이보다 제4 챔버(832d)의 상단 높이가 높은 것이 바람직하다. 이는 제4 챔버(832d)에서 세척액이 흘러넘칠 경우 흘러넘친 세척액이 제3 챔버(832c)로 자연스럽게 유입되도록 하기 위함이다.

필터부재(831)는 상기 제1, 2, 3, 4 챔버(832a, 832b, 832c, 832d)를 순차적으로 경유하여 세척이 이루어지는데 제1 챔버(832a)에서는 필터부재(831)에 포집된 분진을 불림하는 불림 공정이, 제2, 3 챔버에서는 필터부재(831)의 세정 공정이, 제4 챔버(832d)에서는 필터부재(831)의 행굼 공정이 이루어진다. 이때, 제4 챔버(832d)에는 기본적으로 세정이 완료된 필터부재(831)가 통과하게 되므로 다른 챔버보다 상대적으로 세척액의 오염도가 낮다. 때문에, 제4 챔버(832d)에서 흘러넘치는 세척액을 소비해버리기 보단 제3 챔버(832c) 내지 제1 챔버(832a)를 향한 세척액의 보충으로 활용함으로써 자원을 최대한으로 활용할 수 있으며 낭비되는 자원을 최소화시킬 수 있다는 이점도 있다.

다음으로, 브러쉬부(834)는 챔버 내에 설치되며 챔버로 진입한 필터부재(831)의 표면에 물리적인 외력을 가해 필터부재(831)에 포집된 분진을 분해시킨다.

브러쉬부(834)는 일례로, 제1 챔버(832a)에 설치되는 한 쌍의 제1 브러쉬(834a), 제2 챔버(832b)에 설치되는 한 쌍의 제2 브러쉬(834b), 제3 챔버(832c)에 설치되는 한 쌍의 제3 브러쉬(834c), 제4 챔버(832d)에 설치되는 한 쌍의 제4 브러쉬(834d)를 예시한다.

이때, 제1, 2, 3, 4, 브러쉬(834a, 834b, 834c, 834d)는 솔이 형성된 일반적인 원통 형상의 부재일 수 있으며, 특히, 제2 브러쉬(834b)와 제3 브러쉬(834c) 중 적어도 어느 하나 이상에는 관통공(H)이 관통될 수 있다. 그리고, 필터유닛(830)은 상기 관통공(H)을 향해 압충공기를 제공할 수 있도록 세척탱크부(832)의 외측으로 설치되는 압축부(C)를 더 포함할 수 있다.

즉, 압축부(C)가 가동되어 관통공(H)으로 압축공기를 분사하면 챔버 내의 세척액에 거품을 형성하거나, 세척액 자체에 와류를 형성하여 필터부재(831)의 세척 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

다음으로, 가이드부(833)는 필터부재(831)가 이동하는 주로를 형성하며, 세척탱크부(832) 각각의 챔버에 순차적으로 침지될 수 있도록 안내한다. 특히, 필터부재(831)는 가이드부(833)에 양단이 지지된 채 세척탱크부(832)와 배기관(810)의 내부를 순환한다.

상기 가이드부(833)는, 일렬로 나열된 복수 개의 챔버를 각각 통과하도록 파형으로 굴곡지며 필터부재(831)의 양단이 접속하는 가이드홈(833c)이 길이방향을 따라 형성되는 한 쌍의 레일부재(833a) 및 상기 한 쌍의 레일부재(833a)의 경로 상에 설치되며 한 쌍의 레일부재(833a)를 따라 필터부재(831)를 전진시키는 이송부재(833b)를 포함하는 것으로 정의된다.

한 쌍의 레일부재(833a) 각각은 대략 필터부재(831)의 폭만큼 서로 이격 배치되며 가이드홈(833c)에 필터부재(831)의 지지대(831b)가 접속하여 레일부재(833a)의 길이방향을 따라 안내된다.

그리고, 레일부재(833a)는 제1, 2, 3, 4 챔버(832a, 832b, 832c, 832d)를 각각 경유하도록 유연한 파형으로 굴곡지며, 배기관(810)의 내부에서 분진의 포집률을 향상시키기 위해 파형으로 주행하는 것이 바람직하다.

지지대(831b)는 유연한 재질로 구현될 수 있도록 하여 무리 없이 레일부재(833a)의 형상에 대응되게 변형이 이루어지면서 레일부재(833a)를 주행한다.

다음으로, 이송부재(833b)는 레일부재(833a)에 의해 안내되는 필터부재(831)를 전진시키는 작용을 담당한다. 이송부재(833b)는 가이드홈(833c)에 접속한 지지대(831b)와 접촉이 이루어지도록 레일부재(833a)를 관통하여 일부가 가이드홈(833c)을 향해 노출되게 설치되는 것이 바람직하다. 이송부재(833b)는 일반적인 캐스터의 형태로서 이를 회전시키기 위한 모터(미도시)가 별도 구비된다.

필터부재(831)의 전진을 위해 이송부재(833b)가 회전하면 이송부재(833b)와의 마찰저항에 의해 필터부재(831)가 레일부재(833a)의 경로를 따라 전진한다.

다음으로, 공기분사부(835)는 세척탱크부(832)를 거친 필터부재(831)의 표면에 잔류한 수분을 건조시키는 작용을 담당한다. 세척탱크부(832)를 거친 메쉬망(831a)의 표면에는 챔버에 저장된 세척액이 잔류하는데 공기분사부(835)가 이를 불어내어 메쉬망(831a)을 건조시킨다.

공기분사부(835)는 제4 챔버(832d)에서 상승하는 필터부재(831)의 표면에 압축공기를 분사할 수 있도록 제4 챔버(832d)의 상부에 설치되는 것이 바람직하다. 공기분사부(835)가 필터부재(831)의 표면에 잔류한 수분을 밀어내면, 이 수분은 소비되는 것이 아니라 제4 챔버(832d)로 유입되어 다시 세척액으로 활용될 수 있다.

한편, 필터유닛(830)은 상기 한 쌍의 레일부재(833a) 간의 사이 간격을 조절하여 필터부재(831)에 장력을 부여하는 장력조절부(836)를 더 포함할 수 있다.

필터부재(831)를 통과하는 매운 공기는 고온으로 배기관(810)을 통과하기 때문에 일반적으로 메쉬망(831a)은 이러한 고온의 배기가스에 의한 열변형을 보상하기 위해 폭의 길이를 여유롭게 재단하여 제작하게 된다.

때문에, 이와 같은 필터부재(831)를 가이드부(833)에 장착하게 되면 도 17의 2점쇄선으로 도시된 상태로 메쉬망(831a)이 불규칙하게 절첩되는데 이 상태로 배기관(810)의 내부에 필터부재(831)가 설치되면 분진의 포집효율이 현저하게 떨어지고 이 상태가 지속될 경우 메쉬망(831a)의 영구 변형이 일어날 수 있다.

이를 방지하기 위해, 장력조절부(836)는 한 쌍의 레일부재(833a) 사이 거리를 이격시켜 필터부재(831)에 인장 하중을 가해 메쉬망(831a)이 평평하게 전개될 수 있도록 하는 작용을 수행한다.

즉, 장력조절부(836)는 한 쌍의 필터부재(831)에 장력을 부여하여 필터부재(831)의 분진 포집 효율을 향상시키고 물리적인 손상을 방지하도록 하는 작용을 담당한다.

이를 위해, 장력조절부(836)는 배기관(810)의 외측으로 장착되되 한 쌍의 레일부재(833a) 각각에 연결되는 한 쌍의 베이스판(836a), 상기 한 쌍의 베이스판(836a) 각각에서 배기관(810)의 상부 중심으로 연장되는 제1 암(836b)과 제2 암(836c) 및 상기 제1 암(836b)과 제2 암(836c)을 서로 이격시키도록 제1 암(836b)과 제2 암(836c) 사이에 설치되는 탄성스프링(836d)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, 베이스판(836a)은 배기관(810)의 좌, 우측면에 각각 장착되며 배기관(810)의 내부에 설치되는 한 쌍의 가이드부(833)와 각각 연동한다. 베이스판(836a)이 좌, 우 방향으로 벌어지게 되면 이와 연동된 한 쌍의 레일부재(833a)가 배기관(810)의 내부에서 각각 좌, 우 방향으로 벌어지게 된다.

다음으로, 한 쌍의 베이스판(836a)에서 각각 연장되는 제1 암(836b)과 제2 암(836c)은 대략 'ㄱ' 자로 절곡되어 서로 대칭되는 형태를 취한다. 그리고, 제1 암(836b)의 일단에는 탄성스프링(836d)과 제2 암(836c)의 일단이 삽입되는 삽입공간(미도시)이 형성되며 상기 삽입 공간에 삽입된 탄성스프링(836d)이 제1 암(836b)과 제2 암(836c)을 서로 밀어내게 된다.

즉, 탄성스프링(836d)에 의해 제1 암(836b)과 제2 암(836c)이 서로 이격되면 이와 연동하는 한 쌍의 레일부재(833a) 또한 서로 이격되고 레일부재(833a)에 의해 양단이 지지된 필터부재(831)의 메쉬망(831a)이 항상 평평하게 전개될 수 있는 것이다.

한편, 필터유닛(830)은 배기관(810)의 내부를 순환하는 필터부재(831)의 경로 상에 설치되며 필터부재(831)에 안개수를 분무하여 수막을 형성하는 분무부(837)를 더 포함할 수도 있다.

분무부(837)는 근거리형, 원거리형, 광각형 및 합각형, 원형 및 부채꼴형, 회전형 및 스프링쿨러형, 일류체형 및 이류체형 등 안개입자를 분무할 수 있는 범위 내에서 다양한 설계변경이 가능하다.

분무부(837)에서 분무된 안개입자들은 메쉬망(831a)의 사이 사이에 흘러들어가 수막을 형성하게 되어 분진의 포집 효율을 향상시키고, 포집된 분진과 엉겨붙어 분진이 배기관(810) 내에서 비산되는 것을 방지할 수 있다.

100: 세척부 200: 예비건조부
300: 하우징 400: 구동부
500: 분리수단 600: 공조실
700: 분쇄부 800: 배기부

Claims (3)

1. 세척액이 채워지는 세척조, 상기 세척조의 내부에 설치되어 무한궤도 형태로 회전하는 하부이송부재와 상기 하부이송부재의 상부에서 무한궤도 형태로 회전하는 상부이송부재로 구성되며 상기 하부이송부재와 상부이송부재 사이로 냉동고추를 수납한 적층프레임을 전달받아 냉동고추가 세척조에 잠기도록 하는 안내유닛, 상기 세척조의 하면에 설치되며 세척액에 와류를 형성하도록 압축공기를 분사하는 공기분사노즐, 상기 세척조의 내부에서 세척액을 가열시키는 열선모듈을 포함하는 세척부;
   상기 세척부를 통과한 적층프레임을 전달받아 적층프레임에 수납된 냉동고추를 향해 공기를 분사하여 표면에 맺혀있는 세척액을 털어내는 예비건조부;
   내부로 건조실을 구비하고 냉동고추가 수납된 적층프레임이 유입되는 유입구와, 냉동고추가 수납된 적층프레임이 배출되는 유출구가 형성되는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 구비되되, 상기 유입구를 통하여 유입되는 적층프레임이 유입되어 안착되며 등간격으로 결합되는 복수의 안착프레임과, 상기 안착프레임들이 결합되는 체인과, 상기 체인을 회전시키는 구동기어 및 상기 구동기어의 동력이 상기 체인을 통해 전달되는 종동기어로 구성되는 구동부;
   상기 체인의 중간부에 구비되어 적층프레임에 수납된 냉동고추가 소정의 시간을 거쳐 건조되면 상기 유출구로 적층프레임을 배출시키는 분리수단;
   상기 하우징의 일측으로 설치되며 상기 하우징의 내부로 열풍을 순환시키는 공조실;
   상기 유출구의 외측으로 설치되며 건조가 완료된 냉동고추를 분쇄하는 분쇄부; 및
   상기 하우징의 내부 공기를 외부로 배기시키는 배기부;를 포함하며,
   상기 안착프레임은 전단부가 외측을 향하여 소정각도 벌어지도록 형성되고, 양측면에 서로 대향되도록 복수의 스프로켓이 회전되도록 결합되며, 상기 적층프레임이 삽입되어 후단부까지 진입될 시 상기 적층프레임이 더이상 진입되지 않도록 하는 제한부재가 적층프레임상에 회동되도록 결합되되, 상기 제한부재는 안착프레임의 내측에 위치되는 접촉부와 안착프레임의 외측으로 돌출되는 톱니부로 구성되어 제한부재가 상기 건조실의 전단부 측으로 회동될 시 최후단 스프로켓과 치결합되도록 구성되고,
   상기 적층프레임은 상기 스프로켓과 서로 치결합되도록 상하단 양측단부에 복수의 결합홈이 형성되되, 상부만 개방되고 측면이 차단되거나, 상부가 개방되고 네 측면이 철망으로 형성되며,
   상기 분리수단은 하우징의 양측 내벽면에 고정되되, 상기 체인의 중간부를 가로지르는 고정로드와, 상기 고정로드상에 구비되는 유압부 및 상기 유압부의 끝단에 결합되는 가압부로 구성되되, 상기 가압부는 상기 적층프레임을 가압하게 되면, 상기 제한부재와 스프로켓 간에 치결합이 해제되면서 안착프레임에서 분리되도록 하며,
   상기 유출구에는 슬라이드 부재가 구비되어 적층프레임 내부에서 냉동고추의 건조가 완료되면 상기 슬라이드 부재로 낙하되어 유출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 배기부는,
   상기 하우징에서 외부로 연장되는 배기관;
   상기 배기관의 관로에 설치되며 상기 건조실의 공기를 흡입하는 흡입팬; 및
   상기 흡입팬의 후단에 설치되며 흡입팬에 의해 흡입된 공기를 정화시키는 필터유닛;을 포함하며,
   상기 필터유닛은,
   상기 배기관의 하부에 장착되며 세척액이 수용되는 복수 개의 챔버가 일렬로 나열된 세척탱크부;
   배기관의 내부에 설치되며 필터부재를 상기 배기관의 내부로 안내하되 필터부재를 상기 복수 개의 챔버에 순차적으로 침지시키도록 필터부재를 순환시키는 가이드부;
   상기 가이드부에 의해 안내되는 필터부재의 표면에 포집된 분진을 제거하도록 상기 복수 개의 챔버 내에 설치되는 브러쉬부; 및
   상기 세척탱크부의 내부에 설치되며 상기 필터부재에 압축공기를 분사하는 공기분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가이드부는,
   일렬로 나열된 복수 개의 챔버를 각각 통과하도록 파형으로 굴곡지며 필터부재의 양단이 접속하는 가이드홈이 길이방향을 따라 형성되는 한 쌍의 레일부재; 및
   상기 한 쌍의 레일부재의 경로 상에 설치되며 한 쌍의 레일부재를 따라 필터부재를 전진시키는 이송부재;를 포함하며,
   상기 필터유닛은,
   상기 한 쌍의 레일부재 간의 사이 간격을 조절하여 필터부재에 장력을 부여하는 장력조절부;를 더 포함하며,
   상기 장력조절부는,
   배기관의 외측으로 장착되되 한 쌍의 레일부재 각각에 연결되는 한 쌍의 베이스판;
   상기 한 쌍의 베이스판 각각에서 배기관의 상부 중심으로 연장되는 제1 암과 제2 암; 및
   상기 제1 암과 제2 암을 서로 이격시키도록 제1 암과 제2 암 사이에 설치되는 탄성스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동고추 건조 및 분쇄 시스템.

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