KR20110119238A - 곡물 및 물 정량 투입 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간단한 구성으로 용기에 곡물 및 물을 정량 투입할 수 있고, 용기에 물을 정량 투입함에 있어서 투입량의 오차가 없이 매우 정밀한 투입이 가능한 수 있는 곡물 및 물 정량 투입 장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치는, 상부가 개방되는 용기에 곡물, 및 물을 투입하기 위한 장치에 있어서, 콘형상으로써 하단에 배출공이 형성되는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 위치하고, 상기 배출공으로부터 배출되는 상기 곡물을 계량하여 일정량 배출하는 계량부; 및 관통공을 가지고, 상기 계량부의 하부에 위치하는 하부판을 포함할 수 있고, 상기 계량부는 상기 배출공, 및 상기 슬라이딩 판과 접하여 슬라이딩 이동하고, 제1 위치에서 상기 호퍼로부터 상기 곡물을 공급받으며, 제2 위치에서 상기 관통공을 통하여 상기 곡물을 배출할 수 있다.

Description

곡물 및 물 정량 투입 장치{DEVICE FOR PUTTING FIXED AMOUNT OF GRAIN AND LIQUID}
본 발명은, 곡물 및 물 정량 투입 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용기에 일정량의 곡물 및 물을 투입하기 위한 곡물 및 물 정량 투입 장치에 관한 것이다.
현대 사회의 식생활과 관련해서 가장 두드러진 특징은 즉석화(인스턴트화) 경향이다. 이러한 즉석화는 바쁜 현대생활에서 소비자의 간편성, 신속성을 만족시킨다는 점에 있어서 더욱 확대될 조짐을 보이고 있다. 이러한 추세에 따라 다양한 즉석 식품이 등장하고 있다. 라면 등의 즉석 식품은 전부터 존재하였으나, 일명 무균밥으로 불리는 즉석밥은 비교적 근래에 개발되었다.
즉석밥이 비교적 근래에 개발된 이유 중 하나는 다른 즉석 식품과는 달리 금방 밥을 한 것과 같은 미감을 내기가 힘들었기 때문일 것이다. 하지만, 일정한 용량의 용기에 일정한 쌀을 투입할 수 있고, 이에 대응하는 일정한 양의 물을 정밀하게 투입할 수 있다면 제품성이 있는 즉석밥을 제조할 수 있을 것이다. 즉 최적의 비율을 항시 일정하게 유지하여 밥을 생산할 수 있다면 상품으로서의 가치가 있는 훌륭한 미감을 살릴 수 있는 즉석밥을 제조함으로써 판매 증진이 가능한 것이다.
즉석밥을 제조하기 위한 방법은, 용기에 일정한 양의 반숙된 쌀을 투입하고, 이에 따른 일정한 양의 물을 투입하여 포장한 후, 열을 가하여 완제품을 생산한다.
이를 사람이 수작업으로 하는 경우에 수작업으로 저울을 이용하여 일정량을 계량하여야 한다. 하지만, 수작업으로 계량하여 투입하는 경우에 투입량의 오차가 발생할 수 있고, 특히 물을 투입하는 것은 물방울 단위 하나까지도 정확히 계량하여 투입하여야 하지만, 이를 수작업으로 하기에는 많은 어려움이 따른다. 또한, 현대에는 제품을 생산함에 있어 컨베이어 벨트를 이용함으로써 작업 생산성을 높이는데, 컨베이어 벨트 상에서 일정 시간 간격을 가지고 이동하는 용기에 쌀 및 물을 투입하는 시간을 맞추지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 아울러, 수작업으로 하는 경우에 제품이 대량으로 출고되는 대단위의 공장에서는 인건비 증가가 필연적으로 수반되고, 이는 제품 가격 인상으로 이어져 상품 경쟁력이 저하되는 결과를 초래한다.
본 발명은 간단한 구성으로 용기에 곡물 및 물을 정량 투입할 수 있는 곡물 및 물 정량 투입 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 용기에 곡물 및 물을 정량 투입함에 있어서 투입량의 오차가 없이 매우 정밀한 투입이 가능한 곡물 및 물 정량 투입 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 용기에 투입되는 곡물량 대비 물의 비율을 매우 정확하게 조절할 수 있어 최고 품질의 밥을 제조하는 것이 가능한 곡물 및 물 정량 투입 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치는, 상부가 개방되는 용기에 곡물, 및 물을 투입하기 위한 장치에 있어서, 콘형상으로써 하단에 배출공이 형성되는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 위치하고, 상기 배출공으로부터 배출되는 상기 곡물을 계량하여 일정량 배출하는 계량부; 및 관통공을 가지고, 상기 계량부의 하부에 위치하는 하부판을 포함할 수 있고, 상기 계량부는 상기 배출공, 및 상기 슬라이딩 판과 접하여 슬라이딩 이동하고, 제1 위치에서 상기 호퍼로부터 상기 곡물을 공급받으며, 제2 위치에서 상기 관통공을 통하여 상기 곡물을 배출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 계량부는, 계량 관통공이 형성되는 판형상의 슬라이딩 판; 상기 계량 관통공을 슬라이딩 이동할 수 있도록, 상기 계량 관통공에 삽입되는 판형상의 계량 조절판; 상기 계량 조절판과 상기 슬라이딩 판에 결합되어 상기 계량 조절판을 위치를 조절하여 고정시키는 계량 조절나사; 및 상기 슬라이딩 판에 형성되어 상기 계량 조절판의 위치를 확인하기 위한 계량 눈금을 포함할 수 있고, 상기 곡물은 상기 슬라이딩 판과 상기 계량 조절판 사이의 상기 계량 관통공에서 계량, 및 이동될 수 있다.
바람직하게는, 상기 계량부를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 슬라이딩 왕복 운동시키는 계량부 구동부; 및 상기 호퍼 내부에 쌓이는 상기 곡물의 상부 높이 편차를 줄이는 정리부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 정리부는, 상기 호퍼 상부를 수평 이동하는 이동판; 봉형상을 가지고, 상기 이동판의 하부에 수직으로 결합되고, 자성 재질로 이루어지는 적어도 하나 이상의 자기봉; 상기 이동판을 이동시키는 정리부 모터; 상기 정리부 모터에 의해 회전하는 정리부 회전축; 및 상기 이동판과 결합되고, 상기 정리부 회전축에 의해 회전하는 정리부 벨트를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부판의 상기 관통공으로부터 배출되는 상기 곡물을 상기 용기로 안내하는 콘형상의 투입망을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 내부 공간을 가지는 실린더와 상기 내부 공간에 삽입되는 피스톤을 포함하고, 상기 물을 상기 용기로 일정량 투입하는 유체 주입부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 봉형상을 가지고, 일측에 유체 유도홈이 소정 깊이로 함몰 형성되는 유체 유도봉; 및 상기 유체 유도봉을 제3 위치와 제4 위치 사이에서 회전시키는 유체 유도봉 구동부를 더 포함할 수 있고, 상기 실린더의 상기 내부 공간과 독립적으로 상기 실린더 하부에 유체 유도봉 삽입공이 관통 형성되고, 상기 내부 공간으로부터 상기 유체 유도봉 삽입공을 향하여 상부 관통공이 관통 형성되며, 상기 실린더의 외부로부터 상기 유체 유도봉 삽입공을 향하여 유체 유입공, 및 하부 관통공이 각각 관통 형성되고, 상기 유체 유도봉은 상기 유체 유도봉 삽입공에 회전 가능하도록 삽입되며, 상기 유체 유도홈은 상기 유체 유도봉 삽입공 내에 위치하고, 상기 유체 유도봉이 상기 제3 위치에 위치할 때 상기 상부 관통공과 상기 유체 유입공이 상기 유체 유도홈에 의해 서로 연결되고, 상기 유체 유도봉이 상기 제4 위치에 위치할 때 상기 상부 관통공과 상기 하부 관통공이 상기 유체 유도홈에 의해 서로 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부 관통공으로부터 배출되는 상기 물을 안내하여 상기 용기로 투입하는 투입 노즐; 및 상기 투입 노즐의 단부에 결합되고, 상기 용기로의 상기 물 투입이 종료된 후에 상기 물의 물방울 낙하를 방지하는 드립 방지부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 드립 방지부는, 직조된 금속망을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 물이 저장되는 수조; 상기 수조 내 상기 물을 가열하는 히터; 상기 수조 내 상기 물의 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 수조에 공급되는 상기 물의 수위를 조절하는 수위 조절부; 및 상기 수조 내 상기 물을 살균하는 살균부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 살균부는 자외선 살균등을 포함할 수 있고, 상기 유체 유도봉 구동부는 로터리 에어 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 곡물 및 물 정량 투입 장치에 따르면, 간단한 구성으로 용기에 곡물 및 물을 정량 투입할 수 있고, 특히 물을 정량 투입함에 있어서 매우 정밀하게 투입이 가능하여 물 투입량의 오차를 방지할 수 있으므로 곡물과 물의 비율을 최적으로 유지할 수 있어 제품의 미감을 높이고 상품성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도1는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부 정면도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부의 평면도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부의 측면도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부의 계량부 주변을 나타내는 투영도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 계량부의 사시도,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 상부판의 평면도,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 하부판의 평면도,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 계량부 주변을 나타내는 부분 확대도,
도9a 내지 도9c는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 쌀의 계량 및 투입 과정을 나타내는 도면,
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부 정면도,
도11은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부의 평면도,
도12는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부의 측면도,
도13은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부의 실린더 주변을 나타내는 도면,
도14a는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 주입부의 사시도,
도14b는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 주입부의 측단면도,
도15는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 유도봉을 나타내는 사시도,
도16은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 드립 방지부를 나타내는 도면, 및
도17a 내지 17e는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입 과정을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도1는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부 정면도, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부의 평면도, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부의 측면도, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부의 계량부 주변을 나타내는 투영도, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 계량부의 사시도, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 상부판의 평면도, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 하부판의 평면도, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 계량부 주변을 나타내는 부분 확대도, 및 도9a 내지 도9c는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 쌀의 계량 및 투입 과정을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 곡물 투입부는 호퍼(110), 계량부(200), 및 정리부(300)를 포함한다.
호퍼(110)는 하부가 좁아지는 콘 형상으로써 복수의 배출공이 하단에 형성되어 곡물 투입부 몸체(100)에 고정된다. 호퍼(110)의 하단에는 도6과 같은 상부판이 결합되는데, 상부판에 형성되는 복수의 상부판 관통공(120)이 호퍼(110) 하단의 배출공에 대응하도록 결합된다. 도7을 참조하면, 하부판은 상부판에 형성되는 상부판 관통공(120)과 동일한 개수, 및 간격을 가지는 하부판 관통공(130)이 형성된다. 하부판은 상부판의 하부에, 상부판과 소정 간격만큼 이격되어 위치하는데, 도4, 및 도8에 나타나는 것과 같이 상부판 관통공(120)과 하부판 관통공(130)이 서로 마주보지 않고 엇갈리도록 배치된다.
계량부(200)는 도5와 같이 일측에 고리(260)가 형성되고, 타측에 계량 관통공(250)이 형성되며, 계량 관통공(250)에 계량 조절판(220)이 끼워진다. 계량 조절판(220)의 일측에는 계량 조절나사(230)가 결합되는데, 계량 조절판(220)은 계량 조절나사(230)의 조절에 의하여 계량 관통공(250)에서 슬라이딩하여 이동된다. 계량 관통공(250)의 일측에는 계량 눈금(240)이 형성되어 슬라이딩 판(210)과 계량 조절판(220) 사이에서 계량 관통공(250)의 빈 공간 크기를 정확하게 조절할 수 있다. 즉, 계량 조절판(220)에서 계량 조절나사(230)가 결합되는 면의 반대면, 그리고 이와 마주하는 계량 관통공(250)의 일면 사이에는 빈 공간이 형성되는데, 계량 조절판(220)의 슬라이딩 이동에 의해서 상기 빈 공간의 크기가 변화된다. 이때 상기 빈 공간의 부피 변화에 대응하는 계량 눈금(240)이 슬라이딩 판(210)의 일측에 형성됨으로써, 사용자는 계량 눈금(240)과 계량 조절나사(230)를 이용하여 계량 관통공(250)의 빈 공간 부피를 정확하고 간편하게 조절할 수 있다.
계량부(200)는 도4, 및 도8과 같이 상부 관통공의 연장부의 단부와 하부판의 사이에 끼워지고, 계량부(200)의 고리(260)는 몸체에 고정 결합되는 계량부 구동부(140)에 연결됨으로써 계량부(200)는 계량부 구동부(140)에 의해 상부판과 하부판의 사이에서 슬라이딩 왕복 이동할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 계량부 구동부(140)는 유압 실린더를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 계량부(200)를 슬라이딩 왕복 이동시킬 수 있는 어떠한 것이라도 가능하다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유압 실린더에 공기를 전달하기 위한 공기 공급관은 도시되지 않았다.
투입망(150)은 상하가 관통되는 콘 형상으로써, 하부판에 형성되는 복수의 관통공 각각의 하부에 위치하여 용기로 투입되는 쌀이 용기 외부로 낙하하지 않도록 쌀을 안내한다.
투입망(150) 하부에는 이송 벨트가 위치하는데, 도1과 같이 이송 벨트의 구동 및 정지에 의해 각각의 투입망(150) 정 하부에 용기가 위치할 수 있도록 배치된다.
본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치에서 쌀의 용기 투입 과정은 다음과 같다.
용기의 크기 등에 따라 용기로의 쌀 투입량이 결정되면, 계량부 조절나사를 조절하여 계량 조절판(220)을 이동시킴으로써 계량 관통공(250)에 유입되는 쌀의 양을 조절하는데, 이때 계량 눈금(240)을 이용하여 쌀의 양을 정확하고 간편하게 조절할 수 있다.
계량부 구동부(140) 작동에 의하여 계량부(200)가 슬라이딩 왕복 이동됨으로써 쌀을 정확하게 계량하여 용기에 투입할 수 있는데, 이에 대한 쌀의 계량, 및 투입 과정이 도9a 내지 도9c에 도시되었다.
도9a를 참조하면, 계량부(200)가 슬라이딩 이동하여 계량부 관통공의 쌀이 투입되는 공간이, 상부판 관통공(120)의 정하부에 위치하도록 이동된다. 호퍼(110)의 쌀은 호퍼(110) 하부로 배출되고, 상부판의 관통공을 통하여 계량부 관통공으로 유입된다.
도9b를 참조하면, 계량부 관통공에 쌀이 가득 찬 후에, 계량부(200)는 하부판 관통공(130) 측으로 슬라이딩 이동하는데, 계량부(200)가 상부 관통공의 연장부, 및 하부판의 사이에 밀착되어 이동되므로 계량하고자 하는 정확한 양의 쌀이 계량되어 이동된다.
도9c를 참조하면, 하부판의 관통공으로 쌀이 이동된 쌀은 하부판의 관통공을 통하여 하부로 배출된다.
계량부(200)로부터 배출된 쌀은 하부판의 관통공 하부에 위치하는 투입망(150)을 통하여 배출된다. 이때, 이송 벨트를 따라 이동하던 빈 용기는 투입망(150)의 정 하부에 위치하여 정지된 상태이며, 투입망(150)을 통하여 용기에 쌀이 투입된 후에 이송 벨트가 구동되어 용기가 이동하게 되고, 다음 열의 빈 용기가 쌀 투입을 위하여 투입망(150) 정 하부에 위치하여 정지하게 된다.
한편, 도8을 참조하면, 투입망(150)의 정 하부에 보조 투입망(151)이 위치하는데, 이는 용기의 높이, 또는 형상에 대응하여 쌀을 투입하기 위한 것이다. 예를 들어, 용기의 높이가 낮은 경우에 투입망(150)의 하단부와 용기 상단부 사이의 거리가 길어지게 되는데, 이와 같은 경우에 쌀이 용기 내부로 투입되지 못하고, 용기 외부로 튀어나가 낙하할 수 있다. 따라서 투입망(150) 하부에 보조 투입망(151)을 배치하여 쌀을 안내하는 경로를 연장시킴으로써 쌀이 용기 내부로 완전히 투입될 수 있도록 하는 것이다.
한편, 호퍼(110)의 상부는 개방되고, 개방되는 호퍼(110)의 상부로부터 호퍼(110) 내부로 쌀이 투입되는데, 쌀은 호퍼(110) 내부에 균일하게 쌓이는 것이 아니라 일부는 높게, 그리고 일부는 낮게 쌓인다. 또한, 호퍼(110) 하부로 쌀이 배출됨에 따라 쌀더미의 높이가 균일하지 못하게 되는데, 이는 쌀더미의 불균일한 압력 분포를 유발한다. 따라서, 호퍼(110) 하부의 각각의 배출공으로 배출되는 쌀의 속도가 서로 상이해지므로, 동일하게 일정한 속도로 이동하는 계량부(200)로 유입되는 쌀의 양이 달라질 수 있고, 용기로 투입되는 쌀의 양이 달라질 수 있다.
가공되지 않은 일반적인 쌀은 쌀과 쌀 사이의 마찰계수가 작으므로 상기와 같은 문제점이 비교적 적게 발생할 수 있다. 하지만, 즉석밥(햇반과 같은 즉석밥)의 가공 과정을 보면, 먼저 쌀을 반숙한 상태인 일명 된밥을 용기에 투입하고, 물을 투입한 후 열을 가하여 쌀을 완숙시킨다. 따라서, 본 발명의 일실시예와 같이 반숙된 상태인 된밥은 가공되지 않은 쌀보다 찰기가 있으며, 쌀과 쌀 사이의 마찰계수가 상대적으로 크므로 상기와 같은 문제가 빈번하게 발생할 수 있다.
또한, 일반적으로 쌀에는 쌀의 도정 과정 및 운반 과정 등에서 자기 성분의 불순물이 섞이는데, 상기와 같은 불순물이 쌀과 함께 용기에 투입되는 경우에 제품 불량이 발생한다.
정리부(300)는 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 호퍼(110) 내부에 쌓이는 쌀을 편평하게 골라주고, 쌀과 함께 섞여있는 자기 성분 불순물을 걸러내기 위한 것이다. 정리부(300)는 정리부 모터(320), 정리부 벨트(330), 이동판(310), 및 자기봉(340) 포함한다.
도1 내지 도3을 참조하면, 정리부 모터(320)는 곡물 투입부 몸체(100) 상부 일측에 고정되어 정리부 회전축(350)을 회전시킨다. 이동판(310)은 양단부가 정리부 벨트(330)에 고정되고, 이동판(310)의 하부에는 막대 형상의 자기봉(340)이 복수로 고정 결합된다. 정리부 회전축(350)이 회전함에 따라 정리부 벨트(330)가 함께 회전하고, 정리부 벨트(330)에 고정되는 이동판(310)은 정리부 벨트(330)의 회전에 따라 수평 이동하는데, 이동판(310)은 정리부 모터(320) 제어에 따라 수평 왕복 이동한다. 이때 이동판(310) 하부의 자기봉(340)은 이동판(310)과 함께 이동하며, 호퍼(110) 내부에 쌓여있는 쌀더미를 편평하게 고른다. 또한, 자기봉(340)은 쌀더미 내부를 휘저으면서 쌀과 함께 섞여있는 자기 성분 불순물을 흡착하여 제거한다.
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부 정면도, 도11은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부의 평면도, 도12는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부의 측면도, 도13은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부의 실린더 주변을 나타내는 도면, 도14a는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 주입부의 사시도, 도14b는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 주입부의 측단면도, 도15는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 유도봉을 나타내는 사시도, 도16은 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 드립 방지부를 나타내는 도면, 및 도17a 내지 17e는 본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입 과정을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치의 유체 투입부는 수조(510), 유체 주입부(600), 유체 유도봉(700), 및 드립 방지부(740)를 포함한다.
도14a, 및 도14b를 참조하면, 유체 주입부(600)는 피스톤(611), 및 실린더(610)를 포함한다. 실린더(610) 하부에는 유체 유도봉 삽입공(613)이 관통되어 형성되고, 유체 유도봉 삽입공(613)의 일측부에는 유체 유도봉 삽입공(613)과 통하도록 유체 유입공(612)이 관통되어 형성된다. 또한, 유체 유도봉 삽입공(613)의 하부에는 외부와 통하도록 하부 관통공(615)이 형성되고, 유체 유도봉 삽입공(613) 상부에는 피스톤(611) 측과 통하도록 상부 관통공(614)이 형성된다.
복수의 유체 주입부(600)는 유체 투입부 몸체(500)에 일렬로 고정 결합되고, 유체 유입공(612)은 유체 유입관(720)과 유체 유동이 가능하도록 연결된다. 수조(510)는 유체 투입부 몸체(500)의 일측에 위치하고, 유체 유입관(720)은 수조(510)와 연결되어 수조(510)의 물이 유체 유입관(720)을 통하여 유체 유입공(612)으로 공급된다.
유체 유도봉 삽입공(613)에는 유체 유도봉(700)이 삽입된다. 도15를 참조하면, 유체 유도봉(700)은 원기둥 막대 형상을 가지고, 일측에는 서로 소정 간격을 가지는 5개의 유체 유도홈(701)이 함몰 형성된다. 유체 유도봉(700)이 유체 유도봉 삽입공(613)에 삽입될 때, 각각의 유체 유도홈(701)이 각각의 유체 주입부(600)의 실린더(610)의 유체 유도봉 삽입공(613) 내에 위치한다. 도10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에서는 모두 10개의 유체 주입부(600)와 2개의 유체 유도봉(700)이 배치되며, 5개의 유체 주입부(600)는 1개의 유체 유도봉(700)과 결합된다. 또한, 유체 투입부 몸체(500)의 양측에는 각각 유체 유도봉 구동부(710)가 결합되고, 각각의 유체 유도봉(700)의 단부는 유체 유도봉 구동부(710)와 연결되어 회전한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 유체 유도봉 구동부(710)는 로터리 에어 실린더를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 유체 유도봉(700)을 회전시킬 수 있는 어떠한 것이라도 가능하다.
하부 관통공(615)은 투입 노즐(730)과 유체 유동이 가능하도록 연결되고, 투입 노즐(730)의 하단부에는 드립 방지부(740)가 결합된다. 드립 방지부(740)의 하부에는 이송 벨트가 위치하는데, 도10과 같이 이송 벨트의 구동 및 정지에 의해 각각의 드립 방지부(740) 정 하부에 용기가 위치할 수 있도록 배치된다.
본 발명의 "배경 기술"에 기재된 바와 같이 일정량의 쌀에 대한 물의 비율이 물방울 단위까지 정확하게 유지되어야 한다. 드립 방지부(740)가 구성되지 않는다면, 투입 노즐(730)로부터 배출되는 물은 용기로 직접 낙하하게 되는데, 이와 같은 경우에 용기로의 물의 공급이 종료되어 투입 노즐(730)을 통한 물의 배출이 중단되더라도 노즐 하단의 잔류 물방울이 용기로 낙하하게 된다.
드립 방지부(740)는 물방울의 낙하를 방지하여 매우 정밀하게 물의 투입량을 조절하기 위한 것이다. 투입 노즐(730)로부터 배출되는 물은 드립 방지부(740)를 통과하여 하부로 낙하하고, 투입 노즐(730)로부터 물의 배출이 중단되는 경우에 물방울이 낙하하는 것을 방지한다. 도16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 드립 방지부(740)는 원형 테두리를 가지는 금속망(741)으로서, 투입 노즐(730)로부터의 물 배출이 중단되면 투입 노즐(730) 단부에 잔류하는 물이 금속망(741)을 따라 확산됨으로써 낙하가 방지된다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 드립 방지부(740)의 금속망(741)의 재질은 합성 수지일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 적절한 강도를 가지고 망 형상으로 직조할 수 있는 어떠한 재질이라도 가능하다.
실린더 구동부(620)는 유체 주입부(600)를 구동하기 위한 것으로, 복수의 유체 주입부(600)의 피스톤(611)은 실린더 구동부(620)에 각각 연결되고, 피스톤(611)은 실린더 구동부(620)에 의해 왕복 운동하게 된다.
수조(510)에는 히터(511), 온도 센서(512), 및 수위 조절부(513)가 배치되는데, 히터(511)는 수조(510) 내부의 물을 가열시키고, 온도 센서(512)는 물의 온도를 측정한다. 수위 조절부(513)는 수조(510) 내부의 물의 수위를 측정하여 수조(510)에 일정량 이상의 물을 공급하여 유지될 수 있도록 하고, 도시되지는 않았으나 수조(510)에는 살균부(본 발명의 일실시예에 따르면, 살균부는 자외선 살균등을 포함할 수 있다.)가 구비되어 수조(510) 내부를 살균한다. 수위 조절부(513)의 구성은 이미 널리 주지된 관용기술에 불과하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다. 또한, 수조(510)는 드레인 호스(514)와 연결되는데, 수조(510) 내부 청소 등이 필요할 경우에 수조(510) 내부의 물을 외부로 바로 배출시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 곡물 및 물 정량 투입 장치에서 물의 용기 투입 과정은 다음과 같다.
수조(510)에 물이 유입되고, 수조(510)의 물은 수위 조절부(513)에 의해 일정량 이상으로 유지된다. 수조(510)의 물은 히터(511)에 의해 가열되고, 온도 센서(512)에 의해 온도가 측정되어 소정 온도로 유지되며, 살균부에 의해 수조(510) 내부와 물이 살균된다.
수조(510)의 물은 유체 유입관(720)을 통하여 유체 주입부(600)로 유입되고, 유체 주입부(600)와 유체 유도봉(700)의 운동에 의해 투입 노즐(730)로 유입된다.
유체 주입부(600)와 유체 유도봉(700)의 운동에 의한 물의 유동 과정은 도17a 내지 도17e과 같다.
도17a를 참조하면, 유체 유도봉(700)의 유체 유도홈(701)은 상부 관통공(614)을 향하고, 이때 유체 유입공(612)은 유체 유도홈(701)과 통한다. 즉, 상부 관통공(614)과 유체 유입공(612)은 유체 유도홈(701)에 의해 서로 통할 수 있으며, 하부 관통공(615)은 유체 유도봉(700)에 의해 차단된 상태이다.
도17b를 참조하면, 피스톤(611)이 상승함에 따라 유체 유입관(720)으로부터 유체 유입공(612)을 통하여 물이 유입되고, 유입되는 물은 유체 유도홈(701)을 지나 상부 관통공(614)을 통하여 실린더(610) 내부로 유입된다.
도17c를 참조하면, 유체 유도봉(700)이 90°회전하면, 상부 관통공(614)이 유체 유도홈(701)과 통하는 상태에서 하부 관통공(615) 또한 유체 유도홈(701)과 통한다. 즉, 상부 관통공(614)과 하부 관통공(615)은 유체 유도홈(701)에 의해 서로 통할 수 있으며, 이때 유체 유입공(612)은 유체 유도봉(700)에 의해 차단된 상태이다.
도17d를 참조하면, 피스톤(611)이 하강함에 따라 실린더(610) 내부의 물은 상부 관통공(614), 및 유체 유도홈(701)을 지나 하부 관통공(615)을 통하여 투입 노즐(730)로 배출된다.
도17e를 참조하면, 피스톤(611)의 하강이 종료된 후, 유체 유도봉(700)이 90° 역회전하면, 다시 도 17a와 같은 상태가 된다.
피스톤(611)의 하강에 따라 투입 노즐(730)로 유입되는 물은 드립 방지부(740)를 통하여 배출된다. 이때, 이송 벨트를 따라 이동하던 용기는 드립 방지부(740)의 정 하부에 위치하여 정지된 상태이며, 드립 방지부(740)를 통하여 용기에 물이 투입된 후에 이송 벨트가 구동되어 용기가 이동하게 되고, 다음 열의 용기가 물 투입을 위하여 드립 방지부(740)의 정 하부에 위치하여 정지하게 된다.
따라서, 유체 유도홈(701)이 형성되는 유체 유도봉(700)의 회전과 피스톤(611)의 하강에 의해 투입 노즐(730) 측으로 물이 정량 공급될 수 있으며, 피스톤(611)이 상승하는 경우에도 투입 노즐(730) 측으로부터 물이 역류하지 않으므로 항상 일정량의 물이 용기로 공급될 수 있다. 또한, 드립 방지부(740)에 의해 물방울 낙하가 방지되므로 물방울 하나 단위까지 정밀한 물 투입이 가능하다.
본 발명의 곡물 및 물 정량 투입 장치에 따르면, 계량 조절나사에 의해 투입 곡물의 양을 간단하게 조절할 수 있고, 계량부의 왕복 운동만으로 용기에 정량의 곡물을 투입할 수 있다. 또한, 피스톤의 운동과 유체 유도봉의 회전만으로 정량의 물을 용기에 투입할 수 있으며, 특히 간단한 구성의 드립 방지부를 이용하여 물방울의 낙하를 방지하여 물 투입량을 매우 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서, 곡물과 물의 비율을 설정되는 최적의 비율로 유지할 수 있으므로 제품의 미감을 높이고 상품성을 향상시킬 수 있다. 더하여, 계량부의 왕복 운동, 피스톤 운동, 및 유체 유도봉의 회전만으로 의해 상기의 효과를 이룰 수 있으므로 대량 생산에 적합하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10: 용기 20: 이송 벨트
100: 곡물 투입부 몸체 110: 호퍼
120: 상부판 관통공 130: 하부판 관통공
140: 계량부 고동부 150: 투입망
151: 보조 투입망 200: 계량부
210: 슬라이딩 판 220: 계량 조절판
230: 계량 조절나사 240: 계량 눈금
250: 계량 관통공 260: 고리
300: 정리부 310: 이동판
320: 정리부 모터 330: 정리부 벨트
340: 자기봉 350: 정리부 회전축
500: 유체 투입부 몸체 510: 수조
511: 히터 512: 온도 센서
513: 수위 조절부 514: 드레인 호스
600: 유체 주입부 610: 실린더
611: 피스톤 612: 유체 유입공
613: 유체 유도봉 삽입공 614: 상부 관통공
615: 하부 관통공 620: 실린더 구동부
700: 유체 유도봉 701: 유체 유도홈
710: 유체 유도봉 구동부 720: 유체 유입관
730: 투입 노즐 740: 드립 방지부
741: 금속망

Claims (11)

  1. 상부가 개방되는 용기에 곡물, 및 물을 투입하기 위한 장치에 있어서,
    콘형상으로써 하단에 배출공이 형성되는 호퍼;
    상기 호퍼의 하부에 위치하고, 상기 배출공으로부터 배출되는 상기 곡물을 계량하여 일정량 배출하는 계량부; 및
    관통공을 가지고, 상기 계량부의 하부에 위치하는 하부판
    을 포함하고,
    상기 계량부는 상기 배출공, 및 상기 슬라이딩 판과 접하여 슬라이딩 이동하고, 제1 위치에서 상기 호퍼로부터 상기 곡물을 공급받으며, 제2 위치에서 상기 관통공을 통하여 상기 곡물을 배출하는
    곡물 및 물 정량 투입 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 계량부는,
    계량 관통공이 형성되는 판형상의 슬라이딩 판;
    상기 계량 관통공을 슬라이딩 이동할 수 있도록, 상기 계량 관통공에 삽입되는 판형상의 계량 조절판;
    상기 계량 조절판과 상기 슬라이딩 판에 결합되어 상기 계량 조절판을 위치를 조절하여 고정시키는 계량 조절나사; 및
    상기 슬라이딩 판에 형성되어 상기 계량 조절판의 위치를 확인하기 위한 계량 눈금
    을 포함하고, 상기 곡물은 상기 슬라이딩 판과 상기 계량 조절판 사이의 상기 계량 관통공에서 계량, 및 이동되는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계량부를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 슬라이딩 왕복 운동시키는 계량부 구동부; 및
    상기 호퍼 내부에 쌓이는 상기 곡물의 상부 높이 편차를 줄이는 정리부
    를 더 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정리부는,
    상기 호퍼 상부를 수평 이동하는 이동판;
    봉형상을 가지고, 상기 이동판의 하부에 수직으로 결합되고, 자성 재질로 이루어지는 적어도 하나 이상의 자기봉;
    상기 이동판을 이동시키는 정리부 모터;
    상기 정리부 모터에 의해 회전하는 정리부 회전축; 및
    상기 이동판과 결합되고, 상기 정리부 회전축에 의해 회전하는 정리부 벨트
    를 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부판의 상기 관통공으로부터 배출되는 상기 곡물을 상기 용기로 안내하는 콘형상의 투입망
    을 더 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    내부 공간을 가지는 실린더와 상기 내부 공간에 삽입되는 피스톤을 포함하고, 상기 물을 상기 용기로 일정량 투입하는 유체 주입부
    를 더 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    봉형상을 가지고, 일측에 유체 유도홈이 소정 깊이로 함몰 형성되는 유체 유도봉; 및
    상기 유체 유도봉을 제3 위치와 제4 위치 사이에서 회전시키는 유체 유도봉 구동부
    를 더 포함하고,
    상기 실린더의 상기 내부 공간과 독립적으로 상기 실린더 하부에 유체 유도봉 삽입공이 관통 형성되고, 상기 내부 공간으로부터 상기 유체 유도봉 삽입공을 향하여 상부 관통공이 관통 형성되며, 상기 실린더의 외부로부터 상기 유체 유도봉 삽입공을 향하여 유체 유입공, 및 하부 관통공이 각각 관통 형성되고,
    상기 유체 유도봉은 상기 유체 유도봉 삽입공에 회전 가능하도록 삽입되며, 상기 유체 유도홈은 상기 유체 유도봉 삽입공 내에 위치하고, 상기 유체 유도봉이 상기 제3 위치에 위치할 때 상기 상부 관통공과 상기 유체 유입공이 상기 유체 유도홈에 의해 서로 연결되고, 상기 유체 유도봉이 상기 제4 위치에 위치할 때 상기 상부 관통공과 상기 하부 관통공이 상기 유체 유도홈에 의해 서로 연결되는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하부 관통공으로부터 배출되는 상기 물을 안내하여 상기 용기로 투입하는 투입 노즐; 및
    상기 투입 노즐의 단부에 결합되고, 상기 용기로의 상기 물 투입이 종료된 후에 상기 물의 물방울 낙하를 방지하는 드립 방지부
    를 더 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 드립 방지부는,
    직조된 망을 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물이 저장되는 수조;
    상기 수조 내 상기 물을 가열하는 히터;
    상기 수조 내 상기 물의 온도를 측정하는 온도 센서;
    상기 수조에 공급되는 상기 물의 수위를 조절하는 수위 조절부; 및
    상기 수조 내 상기 물을 살균하는 살균부
    를 더 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 살균부는 자외선 살균등을 포함하고,
    상기 유체 유도봉 구동부는 로터리 에어 실린더를 포함하는 곡물 및 물 정량 투입 장치.
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