KR102325366B1 - 해수를 이용한 소금 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 함수를 필터링하여 상기 함수에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 정수 단계와, 상기 함수에 오존을 공급하여 살균하는 오존 살균 단계, 상기 함수를 소금 결정판에 분사하고 가열하여 소금으로 결정화하는 결정화 단계와, 결정화된 상기 소금의 수분을 건조하여 제거하는 수분 건조 단계 및 결정화된 상기 소금에서 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계를 포함하는 해수를 이용한 소금 제조 방법을 개시한다.
Description
본 발명은 해수를 이용한 소금 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 소금은 화학명이 염화나트륨(NaCl)이며, 식용과 산업용으로 구분된다. 상기 식용 소금은 가정에서 음식의 조미나 염장등 식품의 제조, 가공등 일상생활에서 널리 사용되며, 산업용 소금은 산업의 각 분야에서 널리 사용되고 있다.
소금은 해수, 암염, 염호 또는 지하함수를 원료로 제조되며, 생산 방식에 따라 천일염, 암염, 정제염 또는 재제염으로 구분될 수 있다. 소금은 세계적으로 소비량의 2/3이 암염이나, 우리나라의 경우에 해수를 증발하여 만드는 천일염이 우리 음식과 잘 조화되므로 전통적으로 선호되며 널리 사용되고 있다.
2008년부터 광물에서 식품으로 인정된 우리나라의 천일염은 갯벌에서 자연 상태에서 생산되는 것으로 세계적으로 희귀한 자원으로 관심과 수요가 증가하고 있으며, 보다 높은 품질의 천일염을 생산하기 위한 기술이 요구되고 있다.
염전에서 천일염을 생산하는 방식은 연안의 표층 해수를 오염에 노출된 노천 조건하에서 사용하여 생산함으로써 해수에 포함된 오염 물질과 모래, 뻘 성분, 기타 불용성분과 같은 불순물의 유입을 차단하지 못한다. 또한, 염전의 소금 결정지 바닥면이 PVC장판으로 이루어져 있는데, 강한 자외선에 노출된 P.V.C., P.P. 계통의 바닥재가 산화 및 부식되어서 식품에 부적합한 유해 성분이 용출 및 분해되어 천일염에 유입되는 문제가 있다. 또한, 상기 염전에서 천일염을 생산하는 방식은 생산 시기의 제한과 생산량의 증대 제한으로 급성장하는 식품 시장의 고품질 소금 수요에 적극적으로 대응하는데 한계가 있다.
한편, 상기 정제염은 바닷물에서 순수한 염화나트륨만을 결정화하여 제조된다. 상기 정제염은 무기질이 모두 제거된 순수한 염화나트륨으로 이루어지므로, 염화나트륨의 함량이 높고 짠 맛이 강해 우리의 음식과 조화를 이루지 못하여 수요가 증가되지 않고 있다.
본 발명은 해수를 이용하여 천일염과 동등한 품질을 갖는 소금을 보다 저비용으로 대량 생산할 수 있는 해수를 이용한 소금 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 불순물 또는 유해 성분의 유입이 근본적으로 차단되거나 최소화되며, 미네랄 성분의 손실이 최소화되는 해수를 이용한 소금 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 해수를 이용한 소금 제조 방법은 함수를 필터링하여 상기 함수에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 정수 단계 및 상기 함수를 분사 또는 분무하고 가열하여 소금으로 결정화하는 결정화 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 해수를 이용한 소금 제조 방법은 상기 정수 단계 후에 상기 함수에 오존을 공급하여 살균하는 오존 살균 단계가 진행되며, 상기 결정화 단계 후에 결정화된 상기 소금의 수분을 건조하여 제거하는 수분 건조 단계 및 결정화된 상기 소금에서 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계가 진행되며, 상기 이물질 제거 단계 후에 상기 소금에 자외선을 조사하여 살균하는 자외선 살균 단계가 진행될 수있다.
또한, 상기 해수를 이용한 소금 제조 방법은 상기 정수 단계가 스크린 필터를 사용하여 상기 함수를 필터링하는 1차 필터링 공정과, 상기 필터링된 함수를 침전조에 일정 시간동안 저장하여 비용해성 불순물을 침전시켜 제거하고 부유성 불순물을 부유 및 응집시켜 제거하는 침전 공정과, 상기 함수를 모래와 활성탄으로 형성되는 여과층에 통과시켜 불순물을 제거하는 여과 공정 및 상기 함수를 중공사막필터를 이용하여 필터링하는 2차 필터링 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 상기 결정화 단계는 상기 함수를 소금 결정판에 분사하는 함수 분사 공정과 상기 함수를 결정화시키는 함수 결정화 공정을 포함하며, 상기 함수 분사 공정과 함수 결정화 공정은 순차적으로 또는 동시에 진행될 수 있다.
또한, 상기 함수 결정화 공정은 상기 함수를 80 ∼ 200℃의 결정화 온도로 가열하여 진행되며, 상기 함수를 상기 결정화 온도로 가열된 가열판에 분사하거나, 상기 함수를 분사한 후에 상기 결정화 온도로 가열하여 진행될 수 있다.
또한, 상기 수분 건조 단계는 상기 소금을 80 ~ 150℃의 건조 온도로 가열하여 상기 소금에 포함되어 있는 수분을 건조시켜 제거하며, 상기 소금은 원적외선 램프, 원적외선 세라믹 히터, 열풍 또는 집광된 태양광에 의하여 가열될 수 있다.
본 발명의 해수를 이용한 소금 제조 방법은 해수로부터 정수 처리와 살균 처리된 함수를 분사하여 소금을 제조하므로 해수에 포함되는 미네랄 성분이 보존되고 미네랄 성분의 손실이 최소화되어 천일염과 동등한 품질을 갖는 소금을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 해수를 이용한 소금 제조 방법은 해수가 농축된 함수를 정수 처리와 살균 및 소독처리 후에 소금 결정판에 분사 또는 분무하여 순간적으로 결정을 이루는 소금을 제조하므로 불순물 또는 유해 성분이 유입되는 것을 근본적으로 차단하거나 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 해수를 이용한 소금 제조 방법은 해수로 정수된 함수에 다양한 기능성 물질을 첨가하여 다양한 기능을 갖는 기능성 소금을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 해수를 이용한 소금 제조 방법은 해수로부터 농축된 함수를 미세 입자로 분사하고 분사된 함수 입자를 순간적으로 또는 짧은 시간에 결정화시켜 소금을 제조하므로 함수의 분사되는 양을 조절하거나 분사되는 함수 입자의 크기를 조절하여 생성되는 소금 결정 입자의 크기를 다양하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법을 위한 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 정수 모듈에 대한 구체적인 구성도이다.
도 4는 도 2의 이송 모듈 및 가열 모듈이 일체로 형성된 이송 가열 모듈의 구성도이다.
도 5는 도 4에 대응되는 다른 실시예의 이송 가열 모듈의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법을 위한 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 정수 모듈에 대한 구체적인 구성도이다.
도 4는 도 2의 이송 모듈 및 가열 모듈이 일체로 형성된 이송 가열 모듈의 구성도이다.
도 5는 도 4에 대응되는 다른 실시예의 이송 가열 모듈의 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법의 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법은, 도 1을 참조하면, 정수 단계(S10)와 살균 단계(S20)와 결정화 단계(S30)와 수분 건조 단계(S40) 및 소금 수거 단계(S70)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 해수를 이용한 소금 제조 방법은 이물질 제거 단계(S50)와 자외선 살균 단계(S60)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 해수를 이용한 소금 제조 방법은 해수 또는 해수로부터 농축되어 염분 농도가 소정 이상인 함수를 사용하며, 바람직하게는 염분 농도가 21wt%이상 인 함수를 사용하여 소금을 제조한다. 또한, 상기 함수는 염도 10보메도 이상 바람직하게는 20보메도 이상인 함수가 사용될 수 있다. 또한, 상기 함수는 기존의 천일염을 생산하는 소금 증발지에서 가져온 함수, 해수를 직접 증발시켜 농축한 함수 또는 해수가 사용될 수 있다. 한편, 이하에서는 상기 함수는 해수를 증발시켜 제조하므로. 해수를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
상기 정수 단계(S10)는 함수를 필터링하여 해수 또는 함수에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 단계이다. 상기 불순물은 모래, 뻘 성분, 부유 물질, 각종 유기물, 기타 불용성분과 같은 성분일 수 있다. 상기 함수는 기존의 천일염을 생산하는 소금 증발지에서 가져오거나 해수를 증발하여 농축하므로 다양한 성분의 위해성 불순물을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 해수 또는 함수는 소금으로 결정화시키기 전에 불순물을 제거해야 한다. 한편, 상기 정수 단계(S10)는 해수 또는 함수에 불순물이 포함되지 않은 경우에 생략될 수 있다.
상기 정수 단계(S10)는 불순물을 제거하기 위한 다양한 공정 또는 복수의 공정으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 정수 단계(S10)는 1차 필터링 공정과 침전 공정과 여과 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 1차 필터링 공정은 적어도 1 개의 스크린 필터(screen filter)를 사용하여 함수를 필터링한다. 상기 1차 필터링 공정은 함수에 포함되어 있는 상대적으로 큰 크기의 불순물을 필터링하여 제거한다. 상기 스크린 필터는 함수에 포함되어 있는 불순물의 크기에 따라 적정한 메쉬를 갖도록 형성된다. 또한, 상기 스크린 필터는 서로 다른 메쉬를 갖는 복수 개의 필터로 형성될 수 있다. 상기 침전 공정은 필터링된 함수를 침전조에 일정 시간 동안 저장하여 함수보다 비중이 높은 비용해성 불순물을 침전시켜 제거하며, 부유성 불순물을 부유 및 응집시켜 제거한다. 또한, 상기 침전 공정은 함수에 포함되어 있는 소금 결정화 전에 석출되는 성분을 사전에 제거한다. 상기 여과 공정은 모래와 활성탄으로 형성되는 여과층에 함수를 통과시켜 전 과정에서 제거되지 않은 미세 크기의 불순물을 제거한다. 상기 모래는 평균 직경이 0.5 ∼ 2.0mm 정도이다. 상기 여과 공정은 크기가 0.1 ∼ 1mm인 불순물을 제거한다.
또한, 상기 정수 단계(S10)는 2차 필터링 공정을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 2차 필터링 공정은 중공사막필터를 이용하여 함수를 필터링한다. 상기 중공사막필터는 인체에 유익한 미네랄 성분을 통과시키며, 미세 불순물, 중금속, 세균과 같은 유해 성분을 제거한다. 또한, 상기 2차 필터링 공정은 역삼투압 필터를 이용하여 함수를 필터링할 수 있다.
상기 살균 단계(S20)는 함수를 오존 처리하여 살균하는 단계이다. 상기 살균 단계(S20)는 오존의 살균력을 이용하여 함수에 포함되어 있는 암모니아, 트리할로메탈, 냄새 또는 바이러스등을 제거한다. 상기 오존을 공급하는 방법은 정수 과정에서 적용되는 일반적인 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 오존은 버블 또는 나노 버블 형태로 함수에 공급될 수 있다. 상기 살균 단계(S20)는 바람직하게는 3 ∼ 10분 정도 진행될 수 있다. 상기 살균 단계(S20)에서 처리된 함수는 염분 성분을 제외하면 음용수 수질 기준에 적합한 수질을 갖는다.
상기 결정화 단계(S30)는 함수를 분사하고 가열하여 소금으로 결정화하는 단계이다. 이때 상기 생성되는 소금은 불순물이 거의 완전히 제거되고 미네랄 성분을 포함하는 순수 소금으로 형성된다. 상기 결정화 단계(S30)는 함수 분사 공정과 함수 결정화 공정으로 분리되어 순차적으로 진행될 수 있다. 상기 함수는 노즐과 같은 분사 수단 또는 분무 수단에 의하여 분사되며, 바람직하게는 미세 물 방울 입자 형태로 분사된다. 상기 함수는 회전하는 이송 벨트, 원통 회전판 또는 연속 회전형 원형판과 같은 소금 결정판에 분사 또는 분무되며, 80 ∼ 200℃의 결정화 온도로 가열되어 소금으로 결정화된다. 또한, 상기 결정화 단계(S30)는 함수 분사 공정과 함수 결정화 공정이 거의 동시에 진행될 수 있다. 이때는 상기 이송 벨트, 원통 회전판 또는 연속 회전형 원형판과 같은 소금 결정판은 80 ∼ 200℃의 결정화 온도로 미리 가열된 상태를 유지한다. 즉, 상기 함수는 분사되면서 소금 결정판에 접촉되면서 수분이 증발하며 결정화되어 소금으로 형성될 수 있다. 상기 함수는 분사되면서 결정화 온도로 미리 가열된 소금 결정판에 접촉되어 수분이 증발되고 소금으로 결정화될 수 있다. 상기 결정화 온도가 너무 낮으면 함수의 결정화가 불충분하거나 결정화되는데 많은 시간이 소요될 수 있다. 상기 결정화 온도가 너무 높으면 너무 빠른 시간내에 수분이 증발하여 소금의 결정화가 불완전하게 될 수 있다.
상기 함수는 노즐에 의하여 스프레이 분사 또는 스프레이 분무 방식으로 분사될 수 있다. 상기 노즐은 물 분사에 사용되는 일반적인 노즐이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 내부식성이 있는 스테인레스스틸 또는 세라믹 재질로 형성될 수 있다.
상기 결정화 단계(S30)는 분사되는 함수의 물방울 크기 또는 분사되는 함수의 양을 조절하여 결정화되는 소금의 입자 크기를 조절할 수 있다. 상기 소금은 0.1 ∼ 2mm정도의 크기로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 함수가 미세한 물 방울 형태로 분사되는 경우에 결정화되는 소금의 크기도 작게 된다. 또한, 상기 함수의 물방울 크기가 크면 생성되는 소금의 입자 크기도 크게 된다. 따라서, 상기 결정화 단계(S30)에서 결정화되는 소금은 별도로 크기를 조절하기 위하여 분쇄할 필요가 없다.
상기 결정화 단계(S30)는 함수가 균일한 온도와 친수성을 갖는 소금 결정판에 균일하게 펴진 상태에서 수분의 증발 과정과 염소 이온과 나트륨 이온의 결합으로 소금의 결정화가 진행되며 송풍 조건에 따라 10초에서 수분 정도가 소요된다. 따라서, 상기 결정화 단계(S30)는 짧은 시간내에 소금을 결정화하여 소금의 생산량을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 결정화 단계(S30)는 투명한 재질의 커버를 통과하는 이송 벨트, 원통 회전판 또는 연속 회전형 원형판과 같은 소금 결정판에 태양광열을 균일하게 조사하여 소금의 결정에 필요한 에너지를 공급할 수 있다.
상기 수분 건조 단계(S40)는 결정화된 소금에 포함되어 있는 수분을 건조시켜 제거하는 단계이다. 상기 결정화된 소금은 내부에 함유된 응축 수분 또는 표면에 존재하는 표면 수분을 포함할 수 있다. 상기 소금은 80 ~ 150℃의 건조 온도로 가열하여 수분을 제거하며, 결정화 단계(S30)에서의 결정화 온도보다 낮은 온도로 가열된다. 상기 소금은 원적외선 램프, 원적외선 세라믹 히터 또는 소정 온도로 가열된 열풍을 이용하여 가열될 수 있다. 또한, 상기 수분 건조 단계(S40)에서는 소금의 내부에 포함되어 있는 가스 성분도 함께 제거될 수 있다.
또한, 상기 수분 건조 단계(S40)는 태양광을 집광 조사하여 소금의 수분을 제거할 수 있다. 특히, 상기 태양광을 집광하여 소금에 조사하는 경우에 보다 효율적으로 소금의 수분을 제거할 수 있다. 또한, 상기 수분 건조 단계(S40)는 태양광을 이용하여 소금을 건조시키는 경우에 기존의 염전에서 천일염을 생산하는 효과와 동일한 효과를 가질 수 있다.
한편, 상기 소금이 결정화 단계(S30)와 건조 단계(S40)에서 수분이 충분히 제거되지 않는 경우에 별도의 롤러 킬른에 의한 추가 건조 공정을 진행할 수 있다.
상기 이물질 제거 단계(S50)는 결정화된 소금에 포함되어 있는 이물질을 최종 선별하여 제거하는 단계이다. 상기 소금은 정수된 함수를 사용하여 제조하더라도 충분히 제거되지 않은 이물질이 있을 수 있으며, 생산 공정 중에 이물질이 유입될 수도 있다. 따라서, 상기 이물질 제거 단계(S50)는 소금에 포함되어 있을 수 있는 이물질을 선별하여 제거한다. 상기 이물질 제거 단계는 백색 선별기와 육안 검사를 사용하여 진행될 수 있다. 상기 소금은 백색 또는 반투명 상태이므로 백색 선별기를 통과하는 경우에 이물질이 용이하게 구별될 수 있다.
상기 자외선 살균 단계(S60)는 이물질이 제거된 소금에 자외선을 조사하여 살균하는 단계이다. 상기 소금은 오존 처리에 의하여 살균된 함수를 사용하여 제조되지만, 살균되지 않은 세균 또는 공정중에 유입된 세균을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 소금에 자외선을 조사하여 세균을 제거한다.
상기 소금 수거 단계(S70)는 살균 후 완성된 소금을 수거하는 단계이다. 상기 소금은 별도의 용기에 수거된다. 이때, 상기 소금은 소정 크기의 구멍을 가지는 진동 스크린 또는 시브(sieve)를 이용하여 크기별로 선별될 수 있다.
상기 해수를 이용한 소금 제조 방법에 따르면, 해수 또는 일정 염분 농도를 갖는 함수를 고속으로 회전 또는 이동하는 소금 결정판에 분사 및 가열하여 짧은 시간내에 결정화된 소금을 생산하므로 대량 생산이 가능하다. 또한, 상기 해수를 이용한 소금 제조 방법은 정수 및 살균 단계를 거치므로 위생적이면서도 품질이 좋은 소금의 생산이 가능하다, 또한, 상기 해수를 이용한 소금 제조 방법은 정수 단계에서 미네랄 성분이 제거되지 않으므로 미네랄 성분이 균형을 갖추어 함유된 품질 좋은 소금의 생산이 가능하다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법을 위한 소금 제조 장치에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법을 위한 장치의 구성도이다. 도 3은 도 2의 정수 모듈에 대한 구체적인 구성도이다. 도 4는 도 2의 이송 모듈 및 가열 모듈이 일체로 형성된 이송 가열 모듈의 구성도이다. 도 5는 도 4에 대응되는 다른 실시예의 이송 가열 모듈의 구성도이다.
상기 소금 제조 장치는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 정수 및 살균 모듈(110)과 분사 모듈(120)과 이송 모듈(130)과 가열 모듈(140)과 수분 건조 모듈(150)과 이물질 제거 모듈(160) 및 자외선 살균 모듈(170)을 포함하여 형성된다. 상기 소금 제조 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 해수를 이용한 소금 제조 방법을 구현하기 위한 하나의 실시예이며, 결정화 단계를 구현하는 다양한 가열 모듈을 포함하는 다양한 구성으로 형성될 수 있다.
상기 정수 및 살균 모듈(110)은 침전 탱크(111)와 여과 탱크(113) 및 오존 공급 노즐(115)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 정수 및 살균 모듈(110)은 스크린 필터(112)와 여과층(114) 및 중공사막 필터(116)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 정수 및 오존 살균 모듈(110)은 기존의 천일염을 생산하는 소금 증발지에서 가져오거나 해수를 증발 농축하여 제조된 함수를 여과 공정과 침전 공정 및 필터링 공정을 통하여 정수하며, 오존을 공급하여 함수를 살균 또는 탈취한다. 상기 정수 및 오존 살균 모듈(110)은 다양한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 침전 탱크(111)와 여과 탱크(113)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 침전 탱크(111)는 내부에 스크린 필터(112)를 구비하며, 함수를 필터링하고 일시적으로 저장하여 함수에 포함되어 있는 불순물들을 제거한다.즉, 상기 침전 탱크(111)는 스크린 필터를 통하여 함수가 통과하도록 하여 함수를 필터링 한 후 침전조에 저장하여 함수에 포함되어 있는 탄산칼슘을 석출시켜 침전시키고, 비중이 높은 불용분과 사분을 침전시켜 제거하며, 미세 부유 무기물을 포집하여 제거한다. 상기 침전조 상부에 설치된 함수 유입관을 통과한 함수는 여과 탱크(113)로 보내진다. 상기 여과 탱크(113)는 내부에 모래와 활성탄으로 형성되는 여과층(114)을 구비하여 함수를 추가로 여과하여 0.1 ∼ 1mm 크기의 불순물을 제거한다. 상기 모래는 평균 직경이 0.5 ∼ 2.0mm 정도이다. 또한, 상기 중공사막 필터(116)는 여과 탱크(113)의 내부에서 여과층의 상부 또는 하부에 위치하거나, 침전조(111)와 여과 탱크(113) 사이에 형성될 수 있다. 상기 중공사막 필터(116)는 인체에 유익한 미네랄 성분을 통과시키며, 미세 불순물, 중금속, 세균과 같은 유해 성분을 제거한다. 상기 오존 분사 노즐(115)은 침전 탱크(111) 또는 여과 탱크(113)에 삽입되며, 내부에 수용되어 있는 함수에 오존을 공급하여 함수를 살균한다. 한편, 상기 오존 분사 노즐(115)은 별도의 살균 탱크(미도시)에 결합될 수 있다. 상기 살균 탱크는 여과 탱크(113)와 연결되어 여과된 함수를 저장할 수 있다.
상기 분사 모듈(120)은 분사 공급관(121)과 분사 노즐(123)을 포함하여 형성된다. 상기 분사 모듈(120)은 분사 하우징(125)을 더 포함할 수 있다. 상기 분사 모듈(120)은 분사 공급관(121)을 통하여 정수 및 오존 살균 모듈(110)로부터 공급되는 함수를 분사 노즐(123)을 통하여 분사한다. 상기 분사 노즐(123)은 물을 분사하는데 사용되는 일반적인 노즐로 형성될 수 있으며, 내부식성 소재로 형성된다. 상기 분사 노즐(123)은 분사되는 함수의 분사 또는 분무 입도와 양을 조절할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 상기 분사 하우징(125)은 분사 노즐(123)을 고정하며, 함수가 비산되지 않게 하며, 분사 노즐(123)을 상부에 고정될 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 이송 모듈(130)은 이송 축(131)과 소금의 결정을 이루는 소금 결정판이 포함된 이송 벨트(133)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 이송 모듈(130)은 분사 모듈(120)의 하부에서 일측 방향으로 연장되도록 형성된다. 상기 이송 모듈(130)은 양측으로 서로 이격되어 형성되는 이송 축(131)의 회전에 의하여 회전 이송되는 이송 벨트(133)의 상면으로 분사되는 함수를 이송한다. 여기서, 상기 이송 벨트(133)는 분사되는 함수가 결정화되는 소금 결정판으로서 작용한다. 상기 이송 벨트(133)는 소금의 결정화 온도인 80 ∼ 200℃의 결정화 온도로 가열된다. 상기 이송 모듈(130)은 일반적인 컨베이어 시스템으로 형성될 수 있다. 다만, 상기 이송 모듈(130)은 염분이 농축된 함수가 분사되는 모듈이므로 전체적으로 내부식성 소재로 형성된다. 상기 이송 벨트(133)는 소금의 결정이 이루어지는 구간으로 결정과 박리가 용이한 표면 구조를 갖는 세라믹 코팅된 재질로 형성될 수 있으며, 소금의 추가 오염을 방지하기 위하여 스테인레스스틸과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 이송 모듈(130)은 이송 벨트(133)로 분사된 함수가 이송 벨트(133)의 양측이나 하부로 유출되지 않도록 차단 또는 실링되어 형성된다.
또한, 상기 이송 모듈(130)은 분사되는 함수를 가열하기 위한 예비 가열 수단(134)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 이송 벨트(133)는 별도의 예비 가열 수단(134)에 의하여 가열된다. 상기 이송 벨트(133)는 이송 축(131)의 회전에 의하여 이송되면서 분사되는 함수를 소정 온도로 예비로 가열하여 함수의 수분이 부분적으로 먼저 증발되도록 한다. 상기 이송 벨트(133)는 가열되는 경우에 바람직하게는 스테인레스스틸과 같은 열전도성이 좋은 금속 소재로 형성된다.
또한, 상기 이송 모듈(130)은 이송 벨트(133)의 상면에 안착되어 이송되는 이송판(135)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 이송판(135)은 이송 벨트(133)의 상면에 안착된 상태에서 이송되면서 표면에 함수가 분사되도록 한다. 상기 이송판(135)은 소금의 추가 오염을 방지하기 위하여 스테인레스스틸과 같은 금속 재질, 세라믹 타일 또는 세라믹 판재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 이송판(135)은 표면에 추가로 세라믹 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 이송판(135)은 내부에 설치되는 별도의 예비 가열 수단(136)에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 상기 이송판(135)의 상면에 분사된 함수는 수분이 부분적으로 먼저 증발된다.
상기 가열 모듈(140)은 가열 하우징(141)과 가열 수단(143)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 가열 모듈(140)은 구체적으로 도시하지 않았지만 열풍 송풍 수단을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 가열 모듈(140)은 분사 모듈(120)의 후측에 위치하며, 분사 노즐(123)에서 분사되어 이송되는 함수를 가열하여 결정화시킨다. 또한, 상기 가열 모듈(140)은 별도의 열풍 송풍 수단으로 열풍 송풍을 공급하여 보다 신속하게 결정화시킬 수 있다.
상기 가열 하우징(141)은 박스 형상으로 형성되며, 이송되는 이송 벨트(133) 또는 가열판(135)이 하부 또는 내부에서 이송되도록 한다. 따라서, 상기 가열 하우징(141)은 분사된 함수가 외부와 차단되도록 한다.
상기 가열 수단(143)은 가열 하우징(141)의 내부에 위치하며, 함수를 80 ~ 200℃의 온도로 가열하여 소금(a)으로 결정화시킨다. 상기 가열 수단(143)은 열선과 같은 발열체로 형성된다. 또한, 상기 가열 수단(143)은 외부로부터 열풍을 공급하는 수단으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 가열 수단(143)은 별도의 태양광 조사 시설을 통하여 태양의 자외선을 조사하는 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 수분 건조 모듈(150)은 건조 하우징(151)과 건조 수단(153)을 구비하여 형성된다. 상기 수분 건조 모듈(150)은 결정화된 소금(a)에 포함되어 있는 수분을 건조하여 제거한다.
상기 건조 하우징(151)은 내부가 중공인 박스 형상으로 형성되며, 이송되는 이송 벨트(133) 또는 가열판(135)이 하부 또는 내부에서 이송되도록 한다. 상기 건조 하우징(151)은 결정화된 소금(a)이 외부와 차단되도록 한다.
상기 건조 수단(153)은 건조 하우징(151)의 내부에 위치하며, 결정화된 소금(a)을 80 ~ 150℃의 건조 온도로 가열하여 소금(a)에 포함되어 있는 수분을 제거하여 건조한다. 상기 건조 수단(153)은 원적외선 램프, 원적외선 세라믹 히터와 같은 가열 수단으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 건조 수단(153)은 원적외선을 결정화된 소금(a)에 조사하여 소금(a)을 건조 온도로 가열하여 건조시킨다. 또한, 상기 건조 수단(153)은 외부에서 공급되는 건조 온도로 가열된 열풍이 사용될 수 있다.
한편, 상기 수본 건조 모듈(150)은 태양광을 집광하여 조사하는 수단으로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 수분 건조 모듈(150)은 태양광의 집광이 가능하도록 실외로 연장하여 설치되거나, 건물 외부에서의 태양광을 건물 내부로 유입하는 태양광 실내 유입 수단을 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 수분 건조 모듈(150)은 건조 수단(153)을 보조 가열 수단으로 사용하며, 건조 하우징(151)에 태양광을 통과시키기 위한 투명 창이 형성된다. 또한, 상기 수분 건조 모듈(150)은 구체적으로 도시하지 않았지만 태양광을 집광하기 위한 수단이 더 형성된다.
상기 이물질 제거 모듈(160)은 백색 선별기와 같은 선별기를 포함하여 형성된다. 상기 이물질 제거 모듈(160)은 소금의 생산 과정에서 발생되어 유입되는 미세 이물질을 제거한다.
상기 살균 모듈(170)은 자외선 조사 수단(171)을 구비하여 형성된다. 상기 살균 모듈은 이물질 제거 모듈의 후측에 위치한다. 상기 살균 모듈(170)은 결정화된 소금(a)에 자외선을 조사하여 생산 공정의 최종 단계에서 미생물 세균을 살균처리한다.
한편, 상기 소금 제조 장치는, 도 4를 참조하면, 이송 모듈과 가열 모듈이 일체로 형성되어 원통 형상의 이송 가열 모듈(230)로 형성될 수 있다. 상기 이송 가열 모듈(230)은 회전축(231)과 원통 회전판(233)과 가열 수단 (235) 및 이송 가이드판(237)을 구비하여 형성될 수 있다. 상기 원통 회전판(233)은 회전축(231)에 의하여 회전되며, 가열 수단(235)에 의하여 결정화 온도로 가열된다. 상기 원통 회전판(233)은 외주면에 분사 노즐(123)에 의하여 분사되는 함수를 가열하여 수분을 증발시키고 소금(a)을 결정화시킨다. 따라서, 상기 원통 회전판(233)은 분사되는 함수가 소금으로 결정화되는 소금 결정판으로서 작용한다. 상기 원통 회전판(233)은 소금의 결정화 온도인 80 ∼ 200℃의 결정화 온도로 가열된다. 상기 이송 가이드판(237)은 원통 회전판(233)의 외주면에서 결정화된 소금(a)을 수분 건조 모듈(150)로 이송한다. 상기 이송 가이드판(237)은 컨베이어 벨트로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 수분 건조 모듈(150)은 함수가 분사되는 위치로부터 이격된 위치에서 원통 회전판(233)의 외주부에 형성되거나, 이송 가이드판(237)의 상부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 이송 가열 모듈(330)은, 도 5를 참조하면, 원형판(331)과 분리판(333)과 가열 수단(미도시)과 이송 가이드판(335)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 원형판(331)은 하부에 위치하는 회전축(미도시)에 의하여 회전되며, 하부에 위치하는 가열 수단(미도시)에 의하여 결정화 온도로 가열된다. 상기 원형판(331)은 상면에 분사 노즐(123)에 의하여 분사되는 함수를 가열하여 소금(a)으로 결정화시킨다. 따라서, 상기 원형판(331)은 분사되는 함수가 결정화되는 소금 결정판으로서 작용한다. 상기 원형판(133)은 소금의 결정화 온도인 80 ∼ 200℃의 결정화 온도로 가열된다. 상기 분리판(333)은 분사 노즐(123)에 의하여 분사되는 함수와 결정화된 소금이 혼합되는 것을 방지한다. 상기 이송 가이드판(335)은 회전판(231)의 외측에서 결정화된 소금을 분리하여 수분 건조 모듈(150)로 이송한다. 이 경우에, 상기 수분 건조 모듈(150)은 함수가 분사되는 위치로부터 이격된 위치에서 원형판(331)의 상부에 형성되거나, 이송 가이드판(335)의 상부에 형성될 수 있다.
110: 정수 모듈 120: 분사 모듈
130: 이송 모듈 140: 가열 모듈
150: 수분 건조 모듈 160: 이물질 제거 모듈
170: 살균 모듈
230, 330: 이송 가열 모듈
130: 이송 모듈 140: 가열 모듈
150: 수분 건조 모듈 160: 이물질 제거 모듈
170: 살균 모듈
230, 330: 이송 가열 모듈
Claims (6)
- 정수 및 살균 모듈과, 함수를 분사하는 분사 노즐을 구비하는 분사 모듈과, 상기 분사 노즐에서 분사되는 상기 함수를 이송하는 소금 결정판을 포함하며 이동하는 이송 벨트를 구비하는 이송 모듈과, 상기 분사 노즐에서 분사되어 이송되는 상기 함수를 가열하여 결정화하는 가열 수단을 구비하는 가열 모듈과, 결정화된 소금에 포함되어 있는 수분을 건조하는 건조 수단을 구비하는 수분 건조 모듈 및 살균 모듈을 포함하는 소금 제조 장치를 이용하여 상기 함수로부터 소금을 제조하는 방법으로서,
상기 정수 및 살균 모듈에서 상기 함수를 필터링하여 상기 함수에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 정수 단계와,
상기 분사 모듈의 분사 노즐을 이용하여 상기 정수 단계를 통과한 상기 함수를 이동하는 상기 이송 벨트의 소금 결정판에 분사 또는 분무하여 이송하면서 상기 가열 수단으로 가열하여 상기 함수가 상기 소금 결정판에 균일하게 펴진 상태에서 소금으로 결정화하는 결정화 단계 및
상기 이송 벨트에 의하여 이송되는 결정화된 상기 소금을 상기 건조 수단을 이용하여 건조하여 상기 소금의 수분을 제거하는 수분 건조 단계를 포함하며,
상기 결정화 단계는 상기 함수를 상기 소금 결정판에 분사하는 함수 분사 공정과 상기 함수를 결정화시키는 함수 결정화 공정을 포함하며,
상기 함수 결정화 공정은 상기 함수를 80 ∼ 200℃의 결정화 온도로 미리 가열된 상기 소금 결정판에 분사하여 진행하며,
상기 수분 건조 단계는 원적외선 램프, 원적외선 세라믹 히터 또는 집광된 태양광에 의하여 상기 소금을 80 ~ 150℃의 건조 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 소금 제조 방법. - 삭제
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