KR20090060972A - 알칼리전해수를 활용한 해태건조기의 발장세정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알칼리전해수를 이용한 해태건조기의 발장세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해수생성장치에서 전해질용액(NaCl 또는 KCl 수용액)을 전기분해하여 천연세정제(H3O2-) 함유된 pH 10∼12의 알칼리전해수를 생성하고 이 알칼리전해수를 해태건조기의 발장 순환 라인에 구비한 세정실 내부에서 발장의 순환주기에 따라 주기적으로 발장에 분사되게 함으로써, 발장에 달라붙은 이물질이 발장 이송 주기마다 분사되는 알칼리전해수의 계면활성효과(침투, 분산, 유화, 기포 등의 작용)에 의해 김발에서 쉽게 용해 및 분리된 후 김 성형기에 유입되는 물(김 혼합수)에 섞여 세척되도록 한 것으로, 생산되는 김의 품질을 향상시킬 수 있고, 건조된 김이 발장으로부터 용이하게 분리되며, 발장의 사용 수명을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 알칼리전해수를 활용한 해태건조기의 발장세정장치에 관한 것이다.
김발장, 해태건조기, 발장세정장치, 계면활성제, 강알칼리전해수.
Description
본 발명은 알칼리전해수를 이용한 해태건조기의 발장세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해수생성장치에서 전해질용액(NaCl 또는 KCl 수용액)을 전기분해하여 천연세정제(H3O2-)가 함유된 pH 10∼12의 알칼리전해수를 생성하고 이 알칼리전해수를 해태건조기의 발장 순환 라인에 구비한 세정실 내부에서 발장의 순환주기에 따라 주기적으로 발장에 분사되게 함으로써, 발장에 달라붙은 이물질이 발장 이송 주기마다 분사되는 알칼리전해수의 계면활성효과(침투, 분산, 유화, 기포 등의 작용)에 의해 김발에서 쉽게 용해 및 분리된 후 김 성형기에 유입되는 물(김 혼합수)에 섞여 세척되도록 한 것으로, 생산되는 김의 품질을 향상시킬 수 있고, 건조된 김이 발장으로부터 용이하게 분리되며, 발장의 사용 수명을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 알칼리전해수를 활용한 해태건조기의 발장세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 마른 김은 양식장에서 채취한 해태를 잘게 세절하여 물에 혼합하 여 발장에 얇게 펼쳐 건조한 후 마른 김을 발장으로부터 분리하여 생산하게 된다. 또한, 최근에는 김 건조에 따른 노동력을 절감하고 생산량을 증대시키기 위해 도 1에서와 같은 해태건조기가 개발되어 사용되고 있다. 이러한 해태건조기는 물김을 발장(14) 위에 얇게 펼치는 김 성형부(2)와, 성형된 김으로부터 수분을 제거하는 탈수부(3)와, 탈수된 김을 건조시키는 건조부(4)와, 건조된 김을 발장(14)으로부터 분리해내는 탈거부(5)로 구성되며, 상기 발장(14)은 한 스탭씩 간헐적으로 이송되는 어태치먼트체인(140)에 연결되어 상기 각각의 공정부분을 통과하면서 탈수, 건조, 탈거 작업이 이루어질 수 있도록 순환운동을 반복하게 된다.
그러나, 이러한 해태건조기를 장기간 가동하다 보면, 김 부스러기 및 수액 등의 이물질이 건조과정에서 발장(14) 표면에 달라붙어 다음 순환과정에서 다시 성형 및 건조되는 김과 일체화되어 발장(14)으로부터 잘 분리되지 않거나, 부분적으로 두꺼운 부분이 발생되어 이 부분이 제대로 건조되지 않은 제품(축지)이 생산됨은 물론, 달라붙은 김부스러기와 수액에 의해 김이 거칠어지고 찢어진 제품(파지)이 많이 발생되는 등 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
그리고 김 부스러기와 수액이 매 순환과정마다 발장에 달라붙어 다음 순환과정에서 생산되는 김의 품질이 저하되거나, 김이 제대로 분리되지 않게 되면 그때마다 이물질이 달라붙어 더러워진 발장(14)을 교체해 주어야 하는 등 김발장의 유지보수비용이 증가되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 조금이라도 해결하고자 최근에는 김발장의 앞뒷면을 모두 사용하려는 발장반전장치(6)가 개발되기도 하였고, 발장의 표면에 물을 분사하여 세척하는 장치, 그리고 회전하는 롤러 브러쉬(25)로 발장을 털어서 소제하는 장치가 개발되기도 하였다. 그러나 이러한 방안들은 모두 발장 사용수명(약 40일)을 겨우 10∼20일 가량 연장시키는 정도의 효과만 기대할 수 있기 때문에 미봉책에 불과하였다.
또한 발장의 사용수명을 연장시키고자 발장에 각종 첨단소재의 재질 및 코팅재료를 사용하는 제품들이 많이 개발된 바 있으나, 김의 건조시 발장에 김의 수액과 찌꺼기 등이 굳게 달라붙는 것은 재질이나 코팅재료를 바꾸어도 근본적으로 해결할 수없는 문제였다. 그리고 이러한 발장의 수명도 최장 40∼50일 정도에 불과하여 김 생산기간(약 150일) 동안 교체하지 않고 사용하는 것은 기대할 수 없었다.
마른김은 물김이 생산되는 11월말에서 5월초까지 제조하므로 해태건조기의 발장 사용 기간은 최소 150일 이상이 되어야 좋다. 해태 건조기는 발장 교체시 일단 정지한 건조기의 온도를 다시 덥혀야 하기 때문에 에너지가 막대하게 소요되고, 교체 발장자재비와 교체 소모시간, 발장 교체 인건비가 많이 소요되기 때문에 발장을 자주 교체하는 것은 여러모로 손해가 되고 있다.
김발장의 수명을 획기적으로 연장하기 위해서는 해태건조기의 발장 순환과정에서 발장의 이물질을 계면활성제효과가 있는 세정제에 의해 연속적으로 세정시키는 기술을 개발하는 것이 오히려 더 합리적이라고 판단된다. 다만 세정에 사용할 세정제는 반드시 친환경 물질이어야 하고 김의 품질에 나쁜 영향을 전혀 끼치지 않아야 한다.
그러므로 음용수로 공인되고 계면활성제효과가 있는 천연세정제(H3O2-)를 다량 함유한 강알카리전해수를 세정제로 활용하여 김 건조기의 발장 순환 과정에서 연속 분사하는 장치에 의해 발장을 세정시키는 것이야말로 발장의 수명을 150일 이상 획기적으로 연장시킬 수 있는 가장 바람직한 방법이라고 생각한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연출한 것으로,
전해수생성장치에서 전해질용액(NaCl 또는 KCl 수용액)을 전기분해하여 수산화나트륨 및 천연세정제(H3O2-)가 함유된 pH 10∼12의 알칼리전해수(친환경 계면활성제)를 생성하고 이 알칼리전해수를 해태건조기의 발장 순환 라인에 구비한 세정실 내부에서 발장의 순환주기에 따라 주기적으로 발장을 향해 하향으로 분사되게 함으로써, 발장에 달라붙은 이물질이 발장 이송 중 분사되는 알칼리전해수의 계면활성효과(침투, 분산, 유화, 기포 등의 작용)에 의해 김발에서 쉽게 용해 및 분리된 후 김 성형기에 유입되는 물(김 혼합수)에 섞여 잘 세척되도록 한 것으로, 이렇게 발장이 세정되면 생산되는 김의 품질을 향상시킬 수 있고, 건조된 김이 발장으로부터 용이하게 분리되며, 발장의 사용 수명을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이,
전해질용액(307)을 전해수생성기(17)의 유격막 전해조(301)에서 전기분해하 여 음극측(304)에서 수산화나트륨(NaOH) 및 천연세정제(H3O2-)를 함유한 계면활성제효과가 있는 pH 9∼12의 알칼리전해수(306)를 생성하고, 상기한 알칼리전해수(306)를 발장(14)의 순환주기를 감지하는 센서(23)의 신호에 따라 주기적으로 구동하도록 한 고압분무펌프(22)에 의해 해태건조기의 발장 순환 라인에 구비한 세정실(1) 내부의 분사기(13)에서 발장(14)을 향해 간헐적으로 하향 분사되도록 하여서 된 것이다.
그리고 상기한 본 발명에 있어서, 상기한 세정실(1) 내부에는 분사기(13)의 상단부에서 발장(14)의 이물질을 털어내도록 하는 로울러브러쉬(24)를 더 설치하여서 된 것도 있다.
해태건조기에서 사용하는 발장(14)을 친환경 계면활성제인 알칼리전해수로 세정하여 발장 교체 손실비용(1개소당 연간 5천만원 이상, 국내 약600 여개 업체)을 감소시켜 한 번의 시설구비로 발장(14)을 교체하지 않고 1년 이상 사용하게 함으로써, 가공공장의 경비절감 및 소득증대에 기여하고, 김발장의 이물질 제거효과로 축지와 파지가 없는 고품질의 마른김 생산에 기여하며, 발장 교체시 발생하는 폐기물처리 등 환경문제 해결 및 인력 절감효과에 기여 하는 등의 여러 가지 장점을 지니고 있다.
이러한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예는 도 2 및 도 3에서 나타낸 바와 같이,
전해질용액(307)을 전해수생성기(17)의 이온분리용 격막(304)을 갖춘 전해조(301)에서 전기분해하여 음극측(303)에서 수산화나트륨(NaOH) 및 천연세정제(H3O2-)를 함유하여 계면활성제효과가 있는 pH 9∼12의 알칼리전해수(306)를 생성하며, 이 알칼리전해수(306)를 관로((16)를 통해 알칼리전해수탱크(15)에 저장하고, 전해조(301)의 양극측(302)에서는 차아염소산(HOCl)을 함유하여 멸균효과가 있는 pH 2∼4 정도의 산성전해수(305)를 생성하고, 이 산성전해수(305)를 관로(18)를 통해 산성전해수탱크(19)에 저장하도록 하였다. 여기서 상기한 전해질용액(307)은 약 0.3％의 NaCl 또는 KCl 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기한 알칼리전해수탱크(15)의 알칼리전해수(306)는 관로(21)를 통해 고압분무펌프(22)에 연결하고, 이 고압분무펌프(22)는 발장(14)의 순환주기를 감지하도록 설치한 센서(23)의 신호에 따라 주기적으로 일정시간(바람직하게는 약 5초) 동안 구동하게 하였으며, 또한 고압분무펌프(22)는 고압관로(12)를 통해 해태건조기의 발장 순환 라인에 구비한 세정실(1) 내부의 분사기(13)로 연결하여 알칼리전해수(306)가 주기적으로 발장(14)을 향해 하향으로 분사되도록 하였다. 여기서 고압분무펌프(22)가 발장(14)의 순환주기를 감지하도록 설치한 센서(23)의 신호에 따라 주기적으로 일정시간(바람직하게는 약 5초) 동안만 구동하게 하는 것은 전해수생성기와 고압분무펌프의 과도한 에너지 소모를 막고 전해수의 과도한 소비를 방 지하기 위한 것이다.
그리고 상기한 산성전해수탱크(19)의 산성전해수(305)는 관로(20)를 통해 세정실(1)에서 배출되어 나오는 알칼리전해수(306)와 발장(14)의 이물질을 멸균 및 중화시키토록 하기 위해 배출구(11)에 연결하였다.
상기한 본 발명에 있어서, 상기한 세정실(1) 내부에는 분사기(13)의 상단부에서 알칼리전해수(306)에 젖어져 계면활성효과 발휘되고 있는 발장(14)의 이물질을 털어내도록 하는 로울러브러쉬(24)를 더 포함시켜 설치되는 것도 바람직하다.
이제, 전해수생성기(17)의 전해조(301)에 의해 생성되는 전해수에 대하여 보다 상세히 설명한다.
전해수생성기(17)에 투입되는 전해질용액(307)은 0.3％ 정도의 소금(NaCl)이 전해질로 함유되어 있는 용액이며 이러한 전해질용액(307)를 전기분해하면 음극측(303)에는 하기 반응식에 의해 pH가 높은 강알칼리전해수(306)가 생성된다.
NaCl → Na+ + Cl-
Na+ + el → Na
Na + H2O →NaOH +1/2H2
OH- + H2O → H3O2-
이와 같이 음극측(303)에서 생성된 강알칼리전해수(306)는 수산화나트륨(NaOH)및 천연세정제(H3O2-)을 다량 함유한 pH 9∼12의 강알칼리성 액체로, 단백질과 지방의 용해성 및 강한세정력을 가지고 있어 세정실(1) 내부에서 발장(14)에 분 사되면 달라붙은 김 부스러기 등 이물질을 계면활성작용(침투, 분산, 유화, 기포 등의 작용)으로 쉽게 분리하여 세척할 수 있고, 강알칼리전해수(306)는 열전도성을 향상시키는 효과가 있으므로 김 건조부(4)에서 김이 잘 건조되게 하며, 탈거부(5)에서는 계면활성효과로 인해 발장(14)의 김이 더 잘 분리되고, 또한 강알칼리전해수(306)는 산화방지효과가 있어 제품화된 김의 변질을 방지하는 역할도 할 수 있다.
이러한 강알칼리전해수(306)는 강산성전해수(305)처럼 공기, 빛, 유기물과 접촉하면, 위의 식에 대한 가역반응(오른쪽에서부터 왼쪽에 반응이 이행)이 일어나고, 나트륨(Na)와 물(H2O)로 되돌아오므로 육상 및 해양에 투기되어도 잔류성이 없어 안심하고 사용할 수 있는 친환경의 세정제이다.
한편, 전해수생성기(17)에 투입되는 전해질용액(307)은 0.3％ 정도의 소금(NaCl)이 전해질로 함유되어 있는 용액이며 이러한 전해질용액(307)를 전기분해하면 양극측(302)에는 하기 반응식에 의해 pH가 낮은 강산성전해수(305)가 생성된다.
NaCl →Na+ + Cl-
2Cl → Cl2 + 2e
Cl2 + H2O → H+ + Cl- + HOCl
이와 같이 양극측(302)에서 생성된 강산성전해수(305)에는 강한 산화작용을 하는 차아염소산(HOCl)이 다량 함유되어 있고 산화원전위 +1100mv이상의 전위를 가진 산화력이 우수한 산성수가 된다. 또한, 이 강산성전해수(305)는 미생물이 생존 하지 않는 pH 2∼4 정도의 액체로, 강한 항균, 제균 작용이 있다. 즉, pH 2∼4 정도의 높은 산도, 증가된 차아염소산(HOCl)농도와 오존(o3)의 협동작용에 의한 강한 산화력(산화 환원 전위 : ORP가 큰 양의 값을 지님)으로 인하여 세정실(1)의 배출구(11)에서 나오는 이물질의 유해균을 사멸하시켜 부패를 방지할 수 있으며, 또한 발장(14)을 세척한 후 배출구(11)로 빠져 나오는 폐알칼리전해수를 중화시키는 역할도 한다.
이러한 강산성전해수(305)도 공기, 빛, 유기물과 접촉하면, 위의 식에 대한 가역반응(오른쪽에서부터 왼쪽에 반응이 이행)이 일어나고, 염소가스(C12)와 물(H2O)로 되돌아오므로 육상과 해양에 투기되어도 잔류성이 없어 안심하고 사용할 수 있는 친환경의 부패방지제이다.
이상에서와 같이 본 발명은 상기한 실시예에 한하여 설명되었지만, 본 발명이 상기한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
도 1은 종래 해태건조기의 정면도
도 2는 본 발명 실시예의 후반부 정면도.
도 3은 본 발명 실시예의 전반부 정면도
도 4는 본발명의 김발장 사시도 및 확대 단면도
도 5는 본 발명 실시예의 전해수 생성 개요도
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 세정실, 2: 김 성형부, 3: 탈수부,
4: 건조부, 5: 탈거부, 6: 발장반전장치,
7: 구동모터, 8: 커넥팅로드, 9: 간헐전동기구,
10: 래칫기어, 11: 배출구, 12: 고압관로,
13: 분사기, 14: 발장, 14a: 발장결속선,
14b: 발장걸이, 15: 알칼리전해수탱크, 16: 관로,
17: 전해수생성기, 18:관로, 19: 산성전해수탱크,
20: 관로, 21: 관로, 22: 고압분무펌프,
23: 센서, 24: 로울러 브러쉬,
301: 전해조, 302: 양극측, 303: 음극측,
304: 격막, 305: 산성전해수, 306: 알칼리전해수,
307: 전해질용액, 140: 어태치먼트체인.
Claims (2)
- 전해질용액(307)을 전해수생성기(17)의 유격막 전해조(301)에서 전기분해하여 음극측(304)에서 수산화나트륨(NaOH) 및 천연세정제(H3O2-)를 함유한 계면활성제효과가 있는 pH 9∼12의 알칼리전해수(306)를 생성하고, 상기한 알칼리전해수(306)를 발장(14)의 순환주기를 감지하는 센서(23)의 신호에 따라 주기적으로 구동하도록 한 고압분무펌프(22)에 의해 해태건조기의 발장 순환 라인에 구비한 세정실(1) 내부의 분사기(13)에서 발장(14)을 향해 간헐적으로 하향 분사되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 알칼리전해수를 활용한 해태건조기의 발장세정장치.
- 제 1항에 있어서, 상기한 세정실(1) 내부에 분사기(13)에서 알칼리전해수(306)에 젖은 발장(14)의 이물질을 털어내도록 하는 로울러브러쉬(24)를 더 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 알칼리전해수를 활용한 해태건조기의 발장세정장치.
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2009
- 2009-05-04 KR KR1020090039502A patent/KR20090060972A/ko not_active Application Discontinuation
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