KR102529275B1 - 도체 예냉 시스템 - Google Patents

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강귀승
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농업회사법인 에이플러스 주식회사
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Abstract

본 발명은 도축된 도체가 수용되는 챔버를 형성하는 예냉실; 및 상기 챔버를 냉각하기 위한 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수가 상기 챔버를 거쳐 상기 냉각수 탱크로 순환 유동하는 냉각수 순환관과, 상기 냉각수 탱크에 수용된 상기 냉각수를 상기 냉각수 순환관으로 펌핑 공급하는 냉각수 순환 펌프와, 상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수를 냉각하는 열교환부를 포함하고, 상기 냉각수 순환관을 따라 유동하는 상기 냉각수를 상기 챔버에 공급하며, 상기 챔버의 온도를 설정된 챔버 온도 기준값 이하로 냉각시키는 예냉부를 포함하고, 상기 챔버에 배치되는 상기 냉각수 순환관에는 상기 냉각수 순환관을 따라 유동하는 상기 냉각수를 상기 도체에 미세한 입자 형태로 분무하는 복수의 분사부가 마련되는, 도체 예냉 시스템에 관한 것이다.

Description

도체 예냉 시스템{PRE-COOLING SYSTEM FOR SLAUGHTERED MEAT}
본 발명은 도체 예냉 시스템에 관한 것이다.
일반적인 축산물 유통과정을 살펴보면, 생산자가 살아있는 축산물을 도축한 도체(도축된 고기)을 발골 및 포장의 도매 단계를 거친 후, 축산물가공업체나 일반음식점 등을 통해 소비자까지 도달하게 된다.
도체가 실제 소비자에게 공급되기까지는 발골 및 정형 등의 과정을 거쳐 유통되므로 상당한 시일이 걸린다. 이때, 도체는 미생물에 대한 저항력을 상실하게 됨에 따라, 미생물의 증식으로 신선도가 저하되며, 한번 저하된 신선도는 회복 또는 유지가 불가능하다.
따라서, 도체의 예냉을 통해 도체의 표면 건조에 의한 피막을 형성하여, 미생물의 증식을 억제하고, 상품가치가 높은 육색이 되도록 하며, 지방을 경화하여, 절단 및 발골과 정형작업을 용이하도록 할 수 있다.
도체의 예냉은 축산물의 도축 후 발골 전 단계에서 12 내지 36시간 동안 지육실에 보관하는 것이다. 도체의 예냉기간 동안 도체의 근육은 사후 강직 중으로 근육과 지방이 견고해져 도체의 절단이나 발골이 용이하고, 또한 5℃이하로 냉장이 완료된 근육은 육질의 등급을 정확하게 측정할 수 있기 때문에 등급 측정 후 발골 작업을 하는 것이다.
도체를 예냉시키는 방법은 다양하게 구분될 수 있으나, 냉매의 종류에 따라 구분될 수 있으며, 공기예냉, 정지공기예냉, 송풍예냉, 분사예냉 등이 있다.
공기예냉은 일정한 온도 이하의 공기를 이용하여 도체의 온도를 저하시키는 것으로, 도체와 냉기의 접촉형태에 따라 냉기를 도체에 직접 쐬는 방법(송풍예냉방식)과 간접적으로 쐬게 하는 방법으로 구분된다.
정지공기예냉은 저온실에서 도체를 현수하여 도체의 온도를 저하시키는 것이다.
송풍예냉은 냉기를 송풍기로 순환시켜 온도를 저하시키는 것으로, 건식송풍예냉과 습식송풍예냉으로 구분될 수 있다.
분사예냉은 일정한 온도 이하의 냉수를 이용하여 도체 간의 접촉형태에 따라 냉수를 분사하는 것이다.
송풍예냉, 정지공기예냉은 비교적 예냉속도가 느리고, 냉기의 방향 등에 따라 도체의 온도가 균일하게 저하되지 않고, 예냉실의 낮은 회전율과 높은 예냉감량 등이 문제이다.
급속예냉은 다른 방식들에 비해 예냉속도가 빠르지만, 냉기의 방향 등에 따라 도체가 균일하게 저하되지 않는다.
분사예냉은 냉각수에 의한 미생물 오염가능성 등의 문제점이 있다.
공통적으로, 종래의 예냉방식은 예냉속도와 무관하게 도체의 온도가 균일하게 저하되지 않아, 도체의 “예냉감량”이 증가하는 문제점이 있다.
여기서, 도체의 예냉 감량이란, 생축을 도축한 후 도체를 지육실에서 냉각하는 과정에서 감량이 발생하여 도체중이 감소하는 현상을 말하는 것으로 주로 지육의 수분증발로 인한 건조가 주된 원인으로 나타난다
예냉 감량은 생산수율 저하로 이어져 제조원가 상승의 주요원인으로서, 돈육의 경우, 두당(마리당) 평균 중량 90kg을 기준으로, 수분 증발로 인해 두당 2~3kg의 도체중량이 감소하고, 우육도 390kg의 중량 기준으로 예냉 거치위치에 따라 최대 3.16kg까지 차이나 나는 것으로 조사되었다(국내 한우도축장 예냉 감량 실태조사 연구, 2016).
즉, 전국 도축장에서의 예냉 감량을 현재보다 0.5%p 낮출 수 있다면 1년에 소 5,200두(2015년 도축물량 100만 7천두 기준)분량의 소고기가 공기 중으로 증발되는 것을 방지하는 효과를 거둘 수 있으며, 이를 경제적으로 환산하면, 생산액 4,026억 원 (2014년 기준)의 0.5%인 201억 원의 가치 보존 효과를 얻을 수 있다는 연구결과도 있다.
또한, 2016년 한국육류연구소에서 실시한 국내 한우도축장 예냉 감량 실태조사 보고서에 따르면 한우 도축장에서 소 도체 예냉 관리를 강화하면 연간 약 342억 원의 손실을 줄일 수 있다는 연구결과가 나왔다.
국내 등록특허 공보 제10-2021-0123985호(2021.10.14.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도체의 온도를 균일하게 저하시켜서, 도체의 예냉감량을 감소시킬 수 있는 도체 예냉 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템은 도축된 도체가 수용되는 챔버를 형성하는 예냉실; 및 상기 챔버를 냉각하기 위한 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수가 상기 챔버를 거쳐 상기 냉각수 탱크로 순환 유동하는 냉각수 순환관과, 상기 냉각수 탱크에 수용된 상기 냉각수를 상기 냉각수 순환관으로 펌핑 공급하는 냉각수 순환 펌프와, 상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수를 냉각하는 열교환부를 포함하고, 상기 냉각수 순환관을 따라 유동하는 상기 냉각수를 상기 챔버에 공급하며, 상기 챔버의 온도를 설정된 챔버 온도 기준값 이하로 냉각시키는 예냉부를 포함하고, 상기 챔버에 배치되는 상기 냉각수 순환관에는 상기 냉각수 순환관을 따라 유동하는 상기 냉각수를 상기 도체에 미세한 입자 형태로 분무하는 복수의 분사부가 마련된다.
또한, 상기 냉각수 탱크에 저장된 상기 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 온도센서; 및 상기 냉각수 온도센서에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 설정된 냉각수 온도 기준값 이하인 경우 상기 열교환부의 작동을 정지하여 상기 냉각수와 상기 냉매의 열교환을 중단 하고, 상기 냉각수 온도센서에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 상기 냉각수 온도 기준값을 초과하는 경우 상기 열교환부를 작동하여 상기 냉각수를 냉각하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 챔버의 온도를 측정하는 챔버 온도센서; 상기 챔버의 습도를 측정하는 챔버 습도센서; 및 상기 냉각수 순환관에 마련되어, 상기 냉각수 순환관을 유동하는 냉각수량을 조절하는 냉각수 조절밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 챔버 온도센서에서 측정된 챔버 온도 데이터가 설정된 챔버 온도 기준값을 초과하거나 또는 상기 습도센서에서 측정된 챔버 습도 데이터가 설정된 챔버 습도 기준값 이하인 경우 상기 냉각수 조절밸브가 열리도록 작동시키고, 상기 챔버 온도 데이터가 설정된 온도 기준값 이하고, 상기 챔버 습도 데이터가 설정된 상기 챔버 습도 기준값을 초과하는 경우 상기 냉각수 조절밸브가 닫히도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 열교환부는, 냉매가 순환 유동하는 냉매 순환관; 상기 냉매 순환관에 순환되는 냉매를 냉각하는 칠러; 상기 냉각수 탱크로부터 배출되는 냉각수와 상기 냉매 순환관을 유동하는 상기 냉매를 상호 열교환하는 열교환기; 상기 냉각수가 상기 냉각수 탱크로부터 상기 열교환기를 거쳐 상기 냉각수 탱크로 순환 유동하는 보조 냉각수 순환관; 및 상기 냉각수 탱크에 수용된 상기 냉각수를 상기 보조 냉각수 순환관으로 펌핑 공급하는 냉각수 보조 순환 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분사부는 상기 냉각수를 입자 형태로 분무하는 복수의 분사 노즐을 포함하며, 상기 분사 노즐의 직경은 1μm 내지 10μm이고, 상기 분사 노즐에서 상기 냉각수가 분사되는 분사각도는 40도 내지 45도일 수 있다.
또한, 상기 챔버에 마련되어, 상기 도체의 이송 경로를 형성하는 레일; 상기 레일을 따라 이동 가능하게 마련되는 복수의 트롤리; 및 복수의 상기 트롤리에 각각 마련되어, 상기 도체가 거치되는 복수의 캐리어를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부로부터 수신된 상기 냉각수 온도 데이터, 상기 챔버 온도 데이터, 상기 챔버 습도 데이터, 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 및 상기 챔버 온도 기준값이 각각 화면에 디스플레이되고, 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 또는 상기 챔버 온도 기준값을 입력받는 예냉 어플리케이션이 인스톨된 단말기를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 단말기로부터 수신된 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 또는 상기 챔버 온도 기준값에 따라 설정된 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 또는 상기 챔버 온도 기준값을 갱신할 수 있다.
또한, 상기 예냉 어플리케이션은 상기 냉각수 온도 데이터가 상기 냉각수 온도 기준값을 초과하는 경우 냉각수 온도 경고 팝업을 상기 단말기의 화면에 디스플레이하고, 상기 챔버 온도 데이터가 상기 챔버 온도 기준값을 초과하는 경우 챔버 온도 경고 팝업을 상기 단말기의 화면에 디스플레이하고, 상기 챔버 습도 데이터가 상기 챔버 습도 기준값 이하인 경우 챔버 습도 경고 팝업을 상기 단말기의 화면에 디스플레이 할 수 있다.
또한, 상기 예냉 어플리케이션은 상기 냉각수 조절밸브의 열림 시간과 열림 간격을 입력받아 상기 제어부로 송신하며, 상기 제어부는 상기 단말기로부터 수신된 상기 냉각수 조절밸브의 열림 시간과 열림 간격에 따라 상기 냉각수 조절밸브가 열리도록 제어할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템은 도체의 온도를 균일하게 저하시켜서, 도체의 예냉감량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템을 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 예냉부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 분사 노즐이 챔버로 냉각수를 분사하는 상태를 나타낸 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 분사 노즐을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 제어부, 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템을 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템을 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 예냉부를 나타낸 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 분사 노즐이 챔버로 냉각수를 분사하는 상태를 나타낸 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 분사 노즐을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어부의 제어 알고리즘을 나타낸 개략도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템은 예냉실(100), 예냉부(300) 및 복수의 분사부(400)를 포함한다.
예냉실(100)은 도축된 도체(10)가 수용되는 챔버(110)를 형성하는 역할을 한다. 예를들면, 예냉실(100)은 개폐 가능한 도어가 마련된 하우징 형태로 형성될 수 있다. 또한, 도체(10)는 특별히 한정되지 않지만, 소, 돼지, 닭 등이 도축된 고기일 수 있다.
예냉실(100)에는 레일(210), 복수의 트롤리(220) 및 복수의 캐리어(230)가 마련될 수 있다.
레일(210)은 챔버(110)에 마련되어, 도체(10)의 이송 경로를 형성하는 역할을 한다. 예를들면, 레일(210)은 챔버(110)에 수평방향을 따라 구비되며, 도체(10)의 수평방향 이송 경로를 형성할 수 있다.
복수의 트롤리(220)는 레일(210)을 따라 이동 가능하게 마련될 수 있다. 여기서, 트롤리(220)는 이동쳬(222) 및 롤러(224)를 포함할 수 있다.
이동쳬(222)는 내부가 중공되어 레일(210)이 관통되며, 레일(210)을 따라 슬라이딩 될 수 있다.
롤러(224)는 레일(210)의 외면과 이동쳬(222)의 내면 사이에 회전 가능하게 지지되어, 레일(210)이 이동쳬(222)를 따라 쉽게 슬라이딩 되게 하는 역할을 한다.
복수의 캐리어(230)는 복수의 트롤리(220)에 각각 마련되어, 도체(10)가 거치될 수 있다. 여기서, 캐리어(230)는 상호 이격 배치되는 한 쌍의 후크(232)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 후크(232)는 갈고리 형태를 가질 수 있으며, 한 쌍의 후크(232)의 말단부는 서로 반대방향으로 돌출 배치될 수 있다. 따라서, 본 예시에서는 한 쌍의 후크(232)의 말단부에 각각 도체(10)의 양측이 거치되면서, 도체(10)가 양측으로 벌어짐에 따라, 후술할 분사부(400)로부터 도체(10)로 분무되는 냉각수와 도체(10)의 열전달 면적이 증가하여, 도체(10)의 예냉 혹은 냉각 효율이 향상될 수 있다.
예냉부(300)는 후술할 냉각수 순환관(320)을 따라 순환 유동하는 냉각수를 챔버(110)에 공급하여, 챔버(110)의 온도를 챔버 온도 기준값 이하로 냉각시키는 역할을 한다. 여기서, 예냉부(300)는 제어부(600)에 의해 제어되어, 챔버(110)의 온도를 챔버 온도 기준값 이하로 냉각시킬 수 있으며, 이에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다. 이때, 챔버 온도 기준값은 특별히 한정되지 않지만, 영상 4°C 일 수 있다.
예냉부(300)는 냉각수 탱크(310), 냉각수 순환관(320), 냉각수 순환 펌프(330) 및 열교환부(340)를 포함한다.
냉각수 탱크(310)는 챔버(110)를 냉각하기 위한 냉각수를 저장하는 역할을 한다.
냉각수 순환관(320)은 냉각수 탱크(310)에 저장된 냉각수가 챔버(110)를 거쳐 냉각수 탱크(310)로 순환 유동할 수 있다. 구체적으로, 도 1을 참조하면, 냉각수 순환관(320)은 일측이 냉각수 탱크(310)에 연결되고 타측이 챔버(110)에 배치되는데, 도 2를 참조하면, 챔버(110)에 배치되는 냉각수 순환관(320)의 타측은 격자 형태를 가질 수 있다. 따라서, 냉각수 순환관(320)의 타측과 챔버(110)의 열전달 면적이 증가하여, 챔버(110)의 냉각 효율이 향상될 수 있다.
냉각수 순환 펌프(330)는 냉각수 탱크(310)에 수용된 냉각수를 냉각수 순환관(320)으로 펌핑 공급하는 역할을 한다. 예를들면, 냉각수 순환 펌프(330)는 특별히 한정되지 않지만, 유압 펌프, 공압 펌프, 전동 펌프 등이 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 열교환부(340)는 냉각수 탱크(310)에 저장된 냉각수를 냉각하는 역할을 한다.
열교환부(340)는 냉매 순환관(341), 칠러(342), 보조 냉각수 순환관(343), 열교환기(344) 및 냉각수 보조 순환 펌프(345)를 포함할 수 있다.
냉매 순환관(341)은 냉각수의 냉각을 위한 냉매가 순환 유동할 수 있다. 여기서, 냉매 순환관(341)의 일측은 후술할 열교환기(344)에 내장되며, 냉매 순환관(341)의 타측은 후술할 칠러(342)에 연결될 수 있다.
칠러(342)는 냉매 순환관(341)에 순환되는 냉매를 냉각하는 역할을 한다. 예를들면, 칠러(342)는 냉매 순환관(341)에 공기를 송풍하는 공랭식으로 냉매 순환관(341)에 순환되는 냉매를 냉각할 수 있다. 또는 칠러(342)는 냉매 순환관(341)에 공기를 송풍하는 공랭식으로 냉매 순환관(341)에 순환되는 냉매를 냉각할 수 있다.
보조 냉각수 순환관(343)은 냉각수 탱크(310)에 저장되어 있던 냉각수가 냉각수 탱크(310)로부터 후술할 열교환기(344)를 거쳐 냉각수 탱크(310)로 순환 유동할 수 있다.
열교환기(344)는 냉각수 탱크(310)로부터 배출되는 냉각수와 냉매 순환관(341)을 유동하는 냉매를 상호 열교환 하는 역할을 한다. 예를들어, 열교환기(344)는 냉각수 탱크(310)로부터 배출되는 냉각수가 유입되고, 냉매 순환관(341)의 일측이 내장된다. 따라서, 열교환기(344)에는 냉각수 탱크(310)로부터 배출되는 냉각수와 냉매 순환관(341)에서 순환되는 냉매가 냉매 순환관(341)의 둘레면을 통해 간접적으로 열교환될 수 있다. 본 예시에서, 열교환기(344)에 내장된 냉매 순환관(341)의 일측은 지그재그한 형태를 가질 수 있다. 따라서, 열교환기(344)에서의 냉각수와 냉매의 열전달 면적이 증가하여, 냉각수의 열교환 효율이 향상될 수 있다.
냉각수 보조 순환 펌프(345)는 냉각수 탱크(310)에 수용된 냉각수를 보조 냉각수 순환관(343)으로 펌핑 공급하는 역할을 한다. 또한, 냉각수 보조 순환 펌프(345)는 보조 냉각수 순환관(343)을 유동하는 냉각수를 냉각수 탱크(310)로 펌핑 공급하는 역할도 할 수 있다. 예를들면, 냉각수 보조 순환 펌프(345)는 특별히 한정되지 않지만, 유압 펌프, 공압 펌프, 전동 펌프 등이 사용될 수 있다.
복수의 분사부(400)는 챔버(110)에 배치되는 냉각수 순환관(320)에 마련되어, 냉각수 순환관(320)을 따라 유동하는 냉각수를 도체(10)에 미세한 입자 형태로 분무하는 역할을 한다. 다시 말해, 복수의 분사부(400)는 냉각수를 극초 미세 포그 형태로 분무할 수 있다.
이와 같이, 복수의 분사부(400)에 의해 냉각수가 도체(10)에 미세한 입자 형태로 분무됨에 따라, 냉각수와 도체(10)의 열전달 면적이 증가하여, 도체(10)의 예냉 혹은 냉각 효율이 향상됨에 따라, 도체(10)의 온도를 균일하게 저하시켜서, 도체(10)의 예냉감량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 분사부(400)는 냉각수를 입자 형태로 분무하는 분사 노즐(410)을 포함할 수 있다.
여기서, 분사 노즐(410)의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 1μm 내지 10μm이고, 분사 노즐(410)에서 냉각수가 분사되는 분사각도는 특별히 한정되지 않지만, 40도 내지 45도일 수 있다.
또한, 분사 노즐(410)은 냉각수 순환관(320)에 틸팅 가능하게 마련되어, 분사 노즐(410) 자체의 틸팅 각도가 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템은 냉각수 온도센서(510) 및 제어부(600)를 더 포함할 수 있다.
냉각수 온도센서(510)는 냉각수 탱크(310)에 저장된 냉각수의 온도를 측정하는 역할을 한다. 이러한 냉각수 온도센서(510)는 냉각수 탱크(310)에 내장될 수 있다. 또한, 냉각수 온도센서(510)는 냉각수 탱크(310)에 저장되는 냉각수의 온도를 측정한 냉각수 온도 데이터를 제어부(600)로 송신할 수 있다.
제어부(600)는 냉각수 온도센서(510)에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 설정된 냉각수 온도 기준값 이하인 경우 열교환부(340)의 작동을 정지하여 냉각수와 냉매의 열교환을 중단 하고, 냉각수 온도센서(510)에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 냉각수 온도 기준값을 초과하는 경우 열교환부(340)를 작동하여 냉각수를 냉각하도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(600)에 설정되는 냉각수 온도 기준값은 특별히 한정되지 않지만, 영상 4°C 일 수 있다.
이 경우, 동절기에는 냉각수의 온도가 냉각수 온도 기준값보다 낮은 기간이 많은데, 이 기간 중에, 제어부(600)는 냉각수 온도센서(510)에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 설정된 냉각수 온도 기준값 이하인 것을 확인하고, 열교환부(340)의 작동을 정지하여 냉각수와 냉매의 열교환을 중단하도록 제어함에 따라, 열교환부(340)의 불필요한 작동을 방지하여, 전력 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 하절기에는 냉각수의 온도가 냉각수 온도 기준값보다 높은 기간이 많은데, 이 기간 중에 제어부(600)는 냉각수 온도센서(510)에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 냉각수 온도 기준값을 초과하는 것을 확인하고, 열교환부(340)를 작동하여 냉각수와 냉매가 열교환하도록 제어하여, 냉각수와 냉매의 열교환에 의한 냉각수의 냉각이 이루어지게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템은 챔버 온도센서(520), 챔버 습도센서(530) 및 냉각수 조절밸브(350)를 더 포함할 수 있다.
챔버 온도센서(520)는 챔버(110)의 온도를 측정하는 역할을 한다. 이러한 챔버 온도센서(520)는 챔버(110)에 내장될 수 있다, 또한 챔버 온도센서(520)는 챔버(110)의 온도를 측정한 챔버 온도 데이터를 제어부(600)로 송신할 수 있다.
챔버 습도센서(530)는 챔버(110)의 습도를 측정하는 역할을 한다. 이러한 챔버 온도센서(520)는 챔버(110)에 내장될 수 있다, 또한 챔버 온도센서(520)는 챔버(110)의 습도를 측정한 챔버 습도 데이터를 제어부(600)로 송신할 수 있다.
냉각수 조절밸브(350)는 냉각수 순환관(320)에 마련되어, 냉각수 순환관(320)을 유동하는 냉각수량을 조절하는 역할을 한다. 예를들면, 냉각수 조절밸브(350)는 특별히 한정되지 않지만, 솔레노이드 밸브가 사용될 수 있다.
제어부(600)는 챔버 온도센서(520)에서 측정된 챔버 온도 데이터가 설정된 챔버(110) 온도 기준값을 초과하거나 또는 습도센서에서 측정된 챔버 습도 데이터가 설정된 챔버(110) 습도 기준값 이하인 경우 냉각수 조절밸브(350)가 열리도록 작동시키고, 챔버 온도 데이터가 설정된 온도 기준값 이하고, 챔버 습도 데이터가 설정된 챔버(110) 습도 기준값을 초과하는 경우 냉각수 조절 밸브가 닫히도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(600)에 설정되는 챔버(110) 온도 기준값은 특별히 한정되지 않지만, 영상 4°C 일 수 있다. 또한, 제어부(600)에 설정되는 챔버(110) 습도 기준값은 특별히 한정되지 않지만, 습도 85% 내지 90% 일 수 있다.
한편, 챔버(110)에는 입자 형태로 분무되는 냉각수를 도체(10)로 송풍하기 위한 송풍기(700)가 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템은 제어부(600)와 연동되는 예냉 어플리케이션이 인스톨된 단말기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 예냉 어플리케이션은 별도의 서버나 PC에 인스톨될 수도 있다.
단말기는 제어부(600)로부터 수신된 냉각수 온도 데이터, 챔버 온도 데이터, 챔버 습도 데이터, 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 온도 기준값 및 챔버(110) 온도 기준값이 각각 화면에 디스플레이되고, 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 온도 기준값 또는 챔버(110) 온도 기준값을 입력받는 예냉 어플리케이션이 인스톨될 수 있다. 이때, 제어부(600)는 단말기로부터 수신된 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 온도 기준값 또는 챔버(110) 온도 기준값에 따라 설정된 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 온도 기준값 또는 챔버(110) 온도 기준값을 갱신할 수 있다.
단말기는 특별히 한정되지 않지만, 스마트폰 또는 PC가 사용될 수 있다.
예냉 어플리케이션은 냉각수 온도 데이터가 냉각수 온도 기준값을 초과하는 경우 냉각수 온도 경고 팝업을 단말기의 화면에 디스플레이하고, 챔버 온도 데이터가 챔버(110) 온도 기준값을 초과하는 경우 챔버(110) 온도 경고 팝업을 단말기의 화면에 디스플레이하고, 챔버 습도 데이터가 챔버(110) 습도 기준값 이하인 경우 챔버(110) 습도 경고 팝업을 단말기의 화면에 디스플레이할 수 있다.
예냉 어플리케이션은 냉각수 조절밸브(350)의 열림 시간과 열림 간격을 입력받아 제어부(600)로 송신할 수 있따. 이때, 제어부(600)는 단말기로부터 수신된 냉각수 조절밸브(350)의 열림 시간과 열림 간격에 따라 냉각수 조절밸브(350)가 열리도록 제어할 수 있다.
예냉 어플리케이션은 앞서 설명한 각종 기준값과, 냉각수 조절밸브(350)의 열림 시간과 열림 간격을 숫자 자판이 마련된 조작 인터페이스를 통해 입력받을 수 있다. 예를들어, 조작 인터페이스는 단말기의 화면에 디스플레이되거나, 조이스틱과 같은 별도의 입력 장치로 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다. 이하의 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법은 제어부 또는 PLC(Programmable Logic Controller)가 실시할 수 있다.
도 6에 도시된 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법은 기준값이 설정되는 단계(S10), 냉각수의 온도를 측정하는 단계(S20), 냉각수를 냉각수 온도 기준값 이하로 냉각하는 단계(S30) 및 냉각수를 챔버로 분사공급하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
우선, 기준값이 설정되는 단계(S10)는 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 습도 기준값 및 챔버(110) 온도 기준값이 설정된다. 본 단계에서 설정된 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 습도 기준값 및 챔버(110) 온도 기준값은 단말기에 탑재된 예냉 어플리케이션에 의해 자유롭게 갱신될 수 있는데, 이에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
다음으로, 냉각수의 온도를 측정하는 단계(S20)는 냉각수 온도센서(510)를 통해 냉각수의 온도를 측정한다.
이어서, 냉각수를 냉각수 온도 기준값 이하로 냉각하는 단계(S30)는 냉각수 온도센서(510)에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 설정된 냉각수 온도 기준값을 초과하는 경우 냉각수를 냉각수 온도 기준값 이하로 냉각한다. 이 때, 본 단계에서는 냉각수 온도센서(510)에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 설정된 냉각수 온도 기준값 이하 충족시까지 열교환부(340)를 작동하여 냉각수를 냉매와 열교환하여 냉각한다.
이 후, 냉각수를 챔버(110)로 분사공급하는 단계(S40)는 냉각수 온도센서(510)에서 측정된 온도 데이터가 설정된 냉각수 온도 기준값 이하인 경우 냉각수 탱크(310)에 수용된 냉각수를 챔버(110)의 도체(10)로 분사 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 냉각수를 챔버로 분사 공급하는 단계(S40)는 다음과 같은 단계로 구체화될 수 있다.
우선, 측정된 챔버(110)의 챔버 온도 데이터와 설정된 온도 기준값을 비교하는 단계를 실시한다.
다음으로, 측정된 챔버(110)의 챔버 습도 데이터와 설정된 습도 기준값을 비교하는 단계를 실시한다.
이어서, 측정된 챔버(110)의 챔버 온도 데이터가 설정된 온도 기준값보다 초과하거나 또는 측정된 챔버(110)의 챔버 습도 데이터가 설정된 습도 기준값 이하인 경우 냉각수 탱크(310)에 저장된 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급하는 단계를 실시한다. 이때, 챔버 온도 데이터가 설정된 온도 기준값 이하를 충족하고, 챔버 습도 데이터가 설정된 습도 기준값 이하를 충족할 때까지 냉각수 탱크(310)에 저장된 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급한다. 이때, 냉각수의 챔버(110) 분사 공급은 분사부(400)의 분무 노즐을 통해 실시될 수 있다.
이후, 챔버 온도 데이터가 설정된 온도 기준값 이하고, 챔버 습도 데이터가 설정된 습도 기준값 이하인 경우, 냉각수 탱크(310)에 저장된 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급을 중단한다.
이하에서는 기준값이 설정되는 단계(S10)에서 설정된 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 습도 기준값 및 챔버(110) 온도 기준값은 단말기에 탑재된 예냉 어플리케이션에 의해 자유롭게 갱신되는 것을 설명하기로 한다.
우선, 단말기의 예냉 어플리케이션에 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 온도 기준값 및 챔버(110) 온도 기준값이 입력된다.
다음으로, 단말기의 예냉 어플리케이션에 입력된 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 온도 기준값 및 챔버(110) 온도 기준값에 따라 냉각수 온도 기준값, 챔버(110) 온도 기준값 및 챔버(110) 온도 기준값이 갱신된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법은 예냉 어플리케이션에 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급하는 시간과 작동 간격을 입력받는 단계를 더 포함하고, 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급하는 단계는 예냉 어플리케이션에 입력된 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급하는 시간과 작동 간격에 따라 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법은 자동 (Auto)으로 실시되거나, 수동(Manual)로 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법이 자동으로 실시되는 경우, 앞서 설명한 기준값이 설정되는 단계(S10), 냉각수의 온도를 측정하는 단계(S20), 냉각수를 냉각수 온도 기준값 이하로 냉각하는 단계(S30) 및 냉각수를 챔버로 분사공급하는 단계(S40)를 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템의 제어방법이 수동으로 실시되는 경우, 앞서 설명한 기준값이 설정되는 단계(S10), 냉각수의 온도를 측정하는 단계(S20), 냉각수를 냉각수 온도 기준값 이하로 냉각하는 단계(S30)를 실시한 후, 냉각수를 챔버로 분사공급하는 단계(S40)에서는 사용자가 육안으로 도체의 수분 상태를 확인하고, 도체에 충분한 수분 공급이 이루어질때까지, 냉각수 탱크(310)에 저장된 냉각수를 챔버(110)로 분사 공급할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 예냉 시스템은 도체(10)의 온도를 균일하게 저하시켜서, 도체(10)의 예냉감량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 도체
100: 예냉실
110: 챔버
210: 레일
220: 트롤리
222: 이동체
224: 롤러
230: 캐리어
232: 후크
300: 예냉부
310: 냉각수 탱크
320: 냉각수 순환관
330: 냉각수 순환 펌프
340: 열교환부
341: 냉매 순환관
342: 칠러
343: 보조 냉각수 순환관
344: 열교환기
345: 냉각수 보조 순환 펌프
350: 냉각수 조절밸브
400: 분사부
410: 분사 노즐
510: 냉각수 온도센서
520: 챔버 온도센서
530: 챔버 습도센서
600: 제어부
700: 송풍기

Claims (9)

  1. 도축된 도체가 수용되는 챔버를 형성하는 예냉실;
    상기 챔버를 냉각하기 위한 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수가 상기 챔버를 거쳐 상기 냉각수 탱크로 순환 유동하는 냉각수 순환관과, 상기 냉각수 탱크에 수용된 상기 냉각수를 상기 냉각수 순환관으로 펌핑 공급하는 냉각수 순환 펌프와, 상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수를 냉매와 열교환시켜서 냉각하는 열교환부를 포함하고, 상기 냉각수 순환관을 따라 유동하는 상기 냉각수를 상기 챔버에 공급하며, 상기 챔버의 온도를 설정된 챔버 온도 기준값 이하로 냉각시키는 예냉부;
    상기 냉각수 탱크에 저장된 상기 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 온도센서; 및
    상기 냉각수 온도센서에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 설정된 냉각수 온도 기준값 이하인 경우 상기 열교환부의 작동을 정지하여 상기 냉각수와 상기 냉매의 열교환을 중단 하고, 상기 냉각수 온도센서에서 측정된 냉각수 온도 데이터가 상기 냉각수 온도 기준값을 초과하는 경우 상기 열교환부를 작동하여 상기 냉각수를 냉각하도록 제어하는 제어부;
    상기 챔버의 온도를 측정하는 챔버 온도센서;
    상기 챔버의 습도를 측정하는 챔버 습도센서; 및
    상기 냉각수 순환관에 마련되어, 상기 냉각수 순환관을 유동하는 냉각수량을 조절하는 냉각수 조절밸브를 포함하고,
    상기 챔버에 배치되는 상기 냉각수 순환관에는 상기 냉각수 순환관을 따라 유동하는 상기 냉각수를 상기 도체에 미세한 입자 형태로 분무하는 복수의 분사부가 마련되며,
    상기 제어부는, 상기 챔버 온도센서에서 측정된 챔버 온도 데이터가 설정된 챔버 온도 기준값을 초과하거나 또는 상기 습도센서에서 측정된 챔버 습도 데이터가 설정된 챔버 습도 기준값 이하인 경우 상기 냉각수 조절밸브가 열리도록 작동시키고, 상기 챔버 온도 데이터가 설정된 온도 기준값 이하이고 상기 챔버 습도 데이터가 설정된 상기 챔버 습도 기준값을 초과하는 경우 상기 냉각수 조절밸브가 닫히도록 제어하며,
    상기 냉각수 온도 기준값은 영상 4°C인, 도체 예냉 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열교환부는,
    냉매가 순환 유동하는 냉매 순환관;
    상기 냉매 순환관에 순환되는 냉매를 냉각하는 칠러;
    상기 냉각수 탱크로부터 배출되는 냉각수와 상기 냉매 순환관을 유동하는 상기 냉매를 상호 열교환하는 열교환기;
    상기 냉각수가 상기 냉각수 탱크로부터 상기 열교환기를 거쳐 상기 냉각수 탱크로 순환 유동하는 보조 냉각수 순환관; 및
    상기 냉각수 탱크에 수용된 상기 냉각수를 상기 보조 냉각수 순환관으로 펌핑 공급하는 냉각수 보조 순환 펌프를 포함하는, 도체 예냉 시스템.
  5. 제1항에 있어서
    상기 분사부는 상기 냉각수를 입자 형태로 분무하는 복수의 분사 노즐을 포함하며,
    상기 분사 노즐의 직경은 1μm 내지 10μm이고,
    상기 분사 노즐에서 상기 냉각수가 분사되는 분사각도는 40도 내지 45도인, 도체 예냉 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에 마련되어, 상기 도체의 이송 경로를 형성하는 레일;
    상기 레일을 따라 이동 가능하게 마련되는 복수의 트롤리; 및
    복수의 상기 트롤리에 각각 마련되어, 상기 도체가 거치되는 복수의 캐리어를 더 포함하는, 도체 예냉 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터 수신된 상기 냉각수 온도 데이터, 상기 챔버 온도 데이터, 상기 챔버 습도 데이터, 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 및 상기 챔버 온도 기준값이 각각 화면에 디스플레이되고, 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 또는 상기 챔버 온도 기준값을 입력받는 예냉 어플리케이션이 인스톨된 단말기를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 단말기로부터 수신된 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 또는 상기 챔버 온도 기준값에 따라 설정된 상기 냉각수 온도 기준값, 상기 챔버 온도 기준값 또는 상기 챔버 온도 기준값을 갱신하는, 도체 예냉 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 예냉 어플리케이션은
    상기 냉각수 온도 데이터가 상기 냉각수 온도 기준값을 초과하는 경우 냉각수 온도 경고 팝업을 상기 단말기의 화면에 디스플레이하고, 상기 챔버 온도 데이터가 상기 챔버 온도 기준값을 초과하는 경우 챔버 온도 경고 팝업을 상기 단말기의 화면에 디스플레이하고, 상기 챔버 습도 데이터가 상기 챔버 습도 기준값 이하인 경우 챔버 습도 경고 팝업을 상기 단말기의 화면에 디스플레이하는, 도체 예냉 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 예냉 어플리케이션은 상기 냉각수 조절밸브의 열림 시간과 열림 간격을 입력받아 상기 제어부로 송신하며,
    상기 제어부는 상기 단말기로부터 수신된 상기 냉각수 조절밸브의 열림 시간과 열림 간격에 따라 상기 냉각수 조절밸브가 열리도록 제어하는, 도체 예냉 시스템.
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KR20210123985A (ko) 2020-04-06 2021-10-14 주식회사 소백산한우프라자 소고기 지육 가공방법에 사용되는 숙성냉장고

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