KR20160009864A

KR20160009864A - 절임조 및 이를 이용한 절임장치

Info

Publication number: KR20160009864A
Application number: KR1020140090299A
Authority: KR
Inventors: 유중지
Original assignee: 유중지
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2016-01-27

Abstract

본 발명은 일정한 온도로 대량의 절임재료를 절일 수 있는 절임조 및 이를 이용한 절임장치에 관한 것으로, 절임재료가 저장되는 공간을 가지는 케이싱; 및 염수에 의해 발생되는 절임재료의 부력에 저항하여 염수에 침지상태로 유지할 수 있는 부력저항장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

절임조 및 이를 이용한 절임장치{Pickling device and pickling system using thereof}

본 발명은 절임조 및 이를 이용한 절임장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 온도로 대량의 과채류를 절일 수 있는 절임조 및 이를 이용한 절임장치에 관한 것이다.

김치는 대한민국의 대표적인 식품으로 연간 150만 톤이 소비되는 중요한 산업이고, 그중 배추김치는 100만 톤으로 주종을 이루며 배추김치 제조 시 80만 톤의 절임배추가 소요된다.

배추는 연간 250만 톤이 생산되어 다듬는 과정에서 20%인 50만 톤의 배추쓰레기를 발생시켜 도시환경을 크게 악화시킬 뿐 아니라 최근에는 농촌지역에서 마을단위로 간이시설을 설치하여 배추를 절여 유통시키고 있는 바, 폐절임염수와 절인 배추쓰레기를 처리하지 못하여 농촌 환경을 악화시키고 있다.

또한 김치공장에서는 배추를 구입하여 공장 내 다듬는 과정에서 발생한 쓰레기를 비싼 비용을 지불하면서 산업폐기물로 처리함으로써 김치의 제조원가에 부담이 가중될 뿐만 아니라 여름철에는 쉽게 부패되어 공장 환경을 악화시키고 있다.

만약 배추를 산지에서 절여서 김치공장이나 도시 소비지매장으로 공급할 수 있다면 이러한 3가지 문제를 일거에 해결할 수 있다.

그러나, 배추를 산지에서 절여서 유통하려는 노력은 다양하게 이루어졌으나 아직 실용화되지 못하는 이유는 개발된 장치나 시스템이 경제성이 없기 때문이다. 대한민국 특허등록 제10-0589666호에서 이동식 배추속성절임조 및 이를 이용한 배추속성 절임방법으로 호이스트가 장착된 차량을 구비하고 차량 적재함에 배추속성절임조를 설치하여 산지를 따라 이동하면서 배추를 절이는 장치를 개발하였으나 차량 일체식이라서 차량이용률이 낮은 단점이 있었다.

또한, 배추, 무, 오이 등을 절일 때 부력 때문에, 종래기술에서는 침지상태를 유지하기 위해 용기의 뚜껑을 닫고 돌과 같은 웨이트를 올려놓는 방식을 사용하였다. 그러나, 대량의 과채류를 절이고자 할 경우에는 부력이 커져서 이러한 웨이트를 올려놓는 방식으로는 불가능하다. 또한, 강제로 용기 내에 과채류를 넣고 뚜껑을 강제폐쇄하면, 엄청난 부력으로 인해 상측의 과채류는 압착되어 손상되는 문제가 발생한다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 절임재료를 기준절임온도 상에서 대량으로 절일 수 있는 절임조 및 이를 이용한 절임장치을 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 절임재료가 저장되는 공간을 가지는 케이싱; 및 염수에 의해 발생되는 절임재료의 부력에 저항하여 염수에 침지상태로 유지할 수 있는 부력저항장치를 포함하는 절임조이다.

상기 부력저항장치는 상기 케이싱의 바닥부에 설치되는 고정부재와, 상기 고정부재에 일단이 고정되는 고정와이어와, 상기 고정와이어의 타단에 고정되는 하나 이상의 저항부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 복수의 저항부재가 설치되는 경우에, 상기 저항부재를 서로 연결하는 연결부재가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 저항부재는 물보다 비중이 작은 판재인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 고정부재에는 하단부에 단면적이 확대되는 선단지지부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 케이싱에는 하부의 염수를 상부로 공급하여 염수를 순환시키도록 염수순환펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 부력저항장치의 상측으로 공기차단부재가 배치되고, 상기 공기차단부재를 덮도록 상기 케이싱에 절임조커버가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또 다른 발명은, 상술한 하나 이상의 절임조와, 상기 절임조와 연결되어 상기 절임조 내의 염수를 냉각시키는 절임조열교환기; 상기 절임조열교환기에 냉매를 순환시키는 냉매저장조; 및 상기 냉매저장조의 냉매를 일정한 온도로 유지하는 냉매냉각장치를 포함하는 절임장치이다.

상기 냉매는 염수인 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통하여, 절임재료의 절임온도를 3℃ 내외로 낮추어 연속적으로 절일 수 있는 절임조를 제공하는 것이 가능하여, 배추 등 절임재료의 식감을 유지하면서 보존성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 산지에서 직접 절임재료를 절여 김치공장 등으로 공급하는 것이 가능하다.

또, 절임이 완료된 이후에는 냉매의 온도를 더 낮추어 영하의 온도에서 장기저장을 하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 절임장치는 절이는 기능과 동시에, 별도의 추가 장비와 저장공간 없이 절임재료의 저장의 기능이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 절임조의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 절임조에 배추망을 장입한 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 절임조의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3의 절임조에서 컨테이너의 사시도이다.
도 5는 도 3의 절임조를 이용한 절임장치의 개략도이다.
도 6는 도 5의 절임장치에서 절임조와 냉매저장조의 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2에서 도면부호 160은 본 발명의 실시예1에 따른 절임조를 지시한다. 상기 절임조(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 배추를 넣은 배추망(22)이 쌓여 장입된다.

산지에서는 일반적으로 3~5개의 배추를 상기 배추망(22)에 넣어서 납품하므로, 실시예1에서는 이러한 배추망(22)을 그대로 이용하도록 하였다.

상기 절임조(160)는 상부가 개방되는 케이싱(162)과, 상기 케이싱(162)의 개방부를 폐쇄하는 절임조커버를 가질 수 있다.

배추는 염수보다 비중이 작아서, 염수에 침지될 경우 부력을 받게 되므로, 이 부력을 억제하지 않으면 배추가 케이싱(102)으로부터 유실되어 절임이 제대로 되지 않는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 배추망(22)을 상기 케이싱(162) 내에서 염수에 침지된 상태를 유지하기 위해 부력저항장치를 사용한다.

상기 부력저항장치는 상기 케이싱(162)의 바닥부에 설치되는 고정부재(168)와, 상기 고정부재(168)에 일단이 고정되는 고정와이어(170)와, 상기 고정와이어(170)의 타단에 고정되고 염수의 부력에 의해 부상하는 저항부재(172)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정부재(168)는 링 또는 후크 등의 상기 고정와이어(170)를 걸 수 있는 형상이면 제한이 없다. 상기 저항부재(172)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 실시예1에서는 판재의 형상을 가진다.

그리고, 복수의 저항부재(172)를 사용하는 경우, 상기 저항부재(172) 서로 고정하여 흔들림을 방지하는 것이 바람직하다. 실시예 1에서는 이를 위하여, 연결부재(176)를 사용한다. 상기 연결부재(176)는 봉 또는 판재이며, 상기 저항부재(172)에 설치되는 설치고리(174)에 상기 연결부재(176)를 삽입하여 상기 저항부재(172)를 서로 구속시킨다.

상기 절임조(160)에는 염수순환관(118)이 설치되고, 상기 염수순환관(117)에는 순환펌프(164)가 설치되어, 절임조(160) 하측의 염수를 상측으로 공급하여 염수와 배추가 계속적으로 이동하는 염수에 접촉할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 절임조(160)에는 배추에 의해 온도가 상승된 염수를 교환하기 위한 열교환기(144)가 연결된다. 상기 열교환기(144)에 연결되는 열교환기유입관(140) 및 열교환기유출관(142)은, 상기 염수순환관(117)에 방향전환밸브(154,156)에 의해 연결된다. 이 결과, 상기 순환펌프(118) 하나로, 염수의 상기 케이싱(162) 내부순환과, 상기 열교환기(144)와의 냉각순환이 가능하다.

상기 열교환기(144)에는 냉매저장조(124)의 냉매가 순환되어, 상기 절임조(160) 내의 염수와 열교환을 통해 염수를 냉각시킨다.

상기 케이싱(162)의 하부에는 드레인펌프(138)가 설치될 수 있다. 상기 드레인펌프(138)는 상기 케이싱(162) 내부의 염수를 배출시킬 수 있으며, 배출되는 염수를 또 다른 절임조(160)로 보내는 것도 가능하다. 이를 위한 절임조(160) 간의 배관연결은 공지의 기술이므로 여기서는 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 도 6에 도시되는 바와 같이 상기 부력저항장치의 상측으로 공기차단부재(119)가 배치되고, 상기 공기차단부재(119)를 덮도록 상기 케이싱(162)에 절임조커버가 설치될 수 있다. 상기 공기차단부재(119)로는 비닐필름을 사용할 수 있으다. 상기 공기차단부재(119)를 염수가 채워진 케이싱(162) 위에 놓으면, 염수면 위에 밀착되면서, 상기 공기차단부재(119) 이하로의 공기진입을 차단한다. 이 결과, 배추가 혐기성 조건하에서 절임이 이루어질 수 있다.

다음으로 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예2에 따른 절임조(100)를 설명한다. 상기 절임조(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 케이싱(102)에 하나 이상의 컨테이너(10)가 배치된다. 이를 위해 상기 절임조(100)는 상부가 개방되는 케이싱(102)과, 상기 케이싱(102)의 개방부를 폐쇄하는 절임조커버(120)를 가진다. 그리고, 상기 컨테이너(10)는 과채류의 하나인 배추(20)가 담겨지는 복수의 컨테이너유니트(14)를 적재하고, 하부에는 지게차(미도시) 등으로 들어올리기 위한 파레트(16)가 배치되며, 상측에는 최상측의 컨테이너유니트(14)의 배추(20)가 유출되는 것을 방지하는 컨테이너커버(12)가 배치된다.

실시예2에서 부력저항장치(108)는 상기 절임조(100)의 바닥부에 설치되는 고정부재(104)와, 상기 고정부재(104)에 일단이 고정되는 고정와이어(106)와, 상기 고정와이어(106)의 타단에 고정되고 상기 컨테이너(10)의 상면에 접촉되는 저항부재(110,112)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정부재(104)는 링 또는 후크 등의 상기 고정와이어(106)를 걸 수 있는 형상이면 제한이 없다. 특히, 배추가 부상할 때 발생되는 부력이 상당하기 때문에 이에 저항할 수 있도록 상기 고정부재(104)의 하단에는 선단지지판(105)이 일체로 연결돼서, 상기 선단지지판(105)이 지면에 매립되거나, 상기 케이싱(102)의 저면에 맞닿게 설치될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 선단지지판(105)과 상기 고정부재(104)의 하단부를 콘크리트로 양생하여 지지베이스(107)를 형성하고, 이 지지베이스(107)가 지면 아래에 설치될 수 있다.

상기 저항부재(110,112)은 본 발명의 실시예2와 같이 H자로 구성하는 것 외에도 상기 컨테이너(10)의 부상을 지지할 수 있는 한 다양한 설계변경이 가능하다. 또, 상기 저항부재(110,112)는 판재 또는 스크린으로 형성되는 것도 가능하다.

상기 절임조(100)에는 염수순환관(117)이 설치되고, 상기 염수순환관(117)에는 순환펌프(118)가 설치되어, 절임조(100) 하측의 염수를 상측으로 공급하여 염수와 배추(20)가 계속적으로 이동하는 염수에 접촉할 수 있도록 한다.

그리고, 도 6에 도시되는 바와 같이 상기 부력저항장치의 상측으로 공기차단부재(119)가 배치되고, 상기 공기차단부재(119)를 덮도록 상기 케이싱(162)에 절임조커버(120)가 설치될 수 있다. 상기 공기차단부재(119)로는 비닐필름을 사용할 수 있으다. 상기 공기차단부재(119)를 염수가 채워진 케이싱(162) 위에 놓으면, 염수면 위에 밀착되면서, 상기 공기차단부재(119) 이하로의 공기진입을 차단한다. 이 결과, 배추가 혐기성 조건하에서 절임이 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 실시예 2에 따른 절임조(100)를 이용한 절임장치(101)를 설명한다. 상기 절임장치(101)은 복수의 절임조(100)와, 상기 절임조(100)에 연결되는 열교환기(144)와, 상기 열교환기(144)로 유입되는 염수를 냉각하는 냉매를 공급하는 냉매저장조(124)와, 상기 냉매저장조(124) 내의 염수를 냉각하는 냉매냉각장치를 포함하여 이루어진다.

상기 절임장치(101)은 하우징으로 구성하여 상기 절임조(100)와 상기 열교환기(144)를 내장하고 벽체를 단열하는 것이 내부의 온도유지를 위해 바림직하다. 그리고, 상기 냉매저장조(124)는 지하에 매설하는 것이 설치공간을 줄일 뿐 아니라 저온유지에도 바람직하다.

그리고, 상기 열교환기(144)는 냉매저장조(124)와 각각 연결되어 냉매를 공급받고, 또 내부의 냉매를 상기 냉매저장조(124)에 다시 배출할 수 있다. 이 때 사용되는 냉매로는 염수를 사용할 수 있다. 일반적으로 냉장고 등에 사용되는 냉매는 가격이 비쌀 뿐 아니라 혼입의 우려가 있으므로, 염수를 사용하는 것이 바람직하다. 염수는 담수에 비해 어는 점이 낮아서, 냉매로 활용될 수 있다.

상기 냉매저장조(124)와 상기 열교환기(144) 사이에는 염수공급관(121)과 염수배출관(134)이 설치된다. 상기 냉매공급관(121)에는 냉매공급펌프(122)가 설치된다.

그리고, 상기 냉매저장조(124)에는 상기 냉매저장조(124)의 염수를 일정한 온도로 유지하는 냉매냉각장치가 설치된다. 상기 냉매냉각장치는 상기 냉매저장조(124)와 냉매저장조냉각유입관(130) 및 냉매저장조냉각유출관(132)에 의해 연결되는 냉매저장조냉각기(128)와, 상기 냉매저장조냉각유입관(130)에 설치되는 냉매저장조냉각펌프(126)를 포함하여 이루어진다. 또, 상기 열교환기냉각장치는 다른 공지의 냉각장치를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 절임장치(101)은 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 절임장치(101)의 작동과정에 대하여 설명한다.

상기 절임장치(101)을 사용하지 않는 시간동안 상기 냉매냉각장치를 이용하여 염수를 기준온도로 미리 냉각한다. 기준온도는 배추의 식감을 유지하면서 보존성을 향상시킬 수 있는 0~5℃, 더욱 바람직하게는 3℃로 설정할 수 있으며, 배추의 품종이나, 배추의 품질에 따라 다르게 적용할 수 있다.

그리고, 절임공정이 시작되면, 상기 절임조(100) 내에 상기 컨테이너(10)를 적재하고, 부력저항장치(108)를 이용해 상기 컨테이너(10)를 단단히 고정한다. 그리고, 상기 염수순환펌프(118) 및 상기 방향전환밸브(154,156)와 상기 냉매공급펌프(122)를 가동하여 상기 절임조(100) 내에 염수를 냉각 및 순환하면서 배추(20)의 절임을 개시한다. 따라서, 상기 절임조(100) 내의 염수는 상하부 순환과, 열교환기에 의하여 절임에 적합한 온도유지를 하면서 절임작업을 수행하게 된다.

또, 일정시간동안 절여서 절임공정을 완성하면, 상기 염수순환펌프(118), 상기 방향전환밸브(154,156), 및 상기 냉매공급펌프(122)의 작동을 중지시키고, 상기 절임조(100) 내의 염수를 배출한다. 이 때, 배출되는 염수를 다른 절임조(100)에 공급하는 것도 가능하다. 배출이 완료되면, 컨테이너(10)를 상기 절임조(100)로부터 꺼내고 다시 새로운 배추(20)가 장입된 컨테이너(10)를 상기 절임조(100)에 삽입하는 것으로 새로운 절임공정을 개시한다.

상기 냉매저장조(124)의 염수온도 유지를 위한 상기 냉매냉각장치는 절임공정 중에도 필요에 따라 작동될 수 있다.

이와 같은 일련의 과정을 통해 대용량의 배추 또는 다른 절임재료를 연속적으로 절이는 것이 가능하다.

또, 절임이 완료되면 배추에 이미 염분이 침투되어 있기 때문에 더 낮은 온도에서도 얼지 않을 뿐 아니라, 보관성이 좋아진다. 따라서, 절임 후에는 냉매의 온도를 더욱 낮추어 상기 절임조(100) 내부의 온도를 영하의 온도, 바람직하게는 영하 3~5℃로 설정하여 배추를 저장할 수 있다. 즉, 절임 후에 배추를 외부로 꺼내어 다른 저장고에 보관할 필요없이, 상기 절임조(100,160)는 절임과 동시에 저장고로써의 기능을 수행할 수 있다.

상기와 동일한 방법으로 오이, 고추, 무 등을 절임하는 것도 가능하다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 컨테이너 12: 컨테이너커버
14: 컨테이너유니트 16: 컨테이너파레트
20: 배추 22: 배추망
100,160: 절임조 101: 절임장치
102,162: 케이싱 104,168: 고정부재
105: 선단지지판 106,170: 고정와이어
107: 지지베이스 108,172: 부력저항장치
110,112: 고정프레임 117: 염수순환관
118: 염수순환펌프 119: 공기차단부재
120: 절임조커버 121: 염수공급관
122: 염수공급펌프 124: 냉매저장조
126: 냉매저장조냉각펌프 128: 냉매저장조냉각기
130: 냉매저장조냉각유입관 132: 냉매저장조냉각유출관
134: 염수배출관 136: 염수배출밸브
138: 드레인펌프 140: 열교환기유입관
142: 열교환기유출관 144: 열교환기
154,156: 방향전환밸브 174: 설치고리
176: 연결부재

Claims

절임재료가 저장되는 공간을 가지는 케이싱; 및
염수에 의해 발생되는 절임재료의 부력에 저항하여 염수에 침지상태로 유지할 수 있는 부력저항장치를 포함하는 절임조.
제1항에 있어서, 상기 부력저항장치는 상기 케이싱의 바닥부에 설치되는 고정부재와, 상기 고정부재에 일단이 고정되는 고정와이어와, 상기 고정와이어의 타단에 고정되는 하나 이상의 저항부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 절임조.
제2항에 있어서, 복수의 저항부재가 설치되는 경우에, 상기 저항부재를 서로 연결하는 연결부재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 절임조.
제2항에 있어서, 상기 저항부재는 물보다 비중이 작은 판재인 것을 특징으로 하는 절임조.
제2항에 있어서, 상기 고정부재에는 하단부에 단면적이 확대되는 선단지지부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 절임조.
제1항에 있어서, 상기 케이싱에는 하부의 염수를 상부로 공급하여 염수를 순환시키도록 염수순환펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 절임조.
제1항에 있어서, 상기 부력저항장치의 상측으로 공기차단부재가 배치되고, 상기 공기차단부재를 덮도록 상기 케이싱에 절임조커버가 설치되는 것을 특징으로 하는 절임조.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 복수의 절임조;
상기 절임조와 연결되어 상기 절임조 내의 염수를 냉각시키는 절임조열교환기;
상기 절임조열교환기에 냉매를 순환시키는 냉매저장조;
상기 냉매저장조의 냉매를 일정한 온도로 유지하는 냉매냉각장치를 포함하는 절임장치.
제8항에 있어서, 상기 냉매는 염수인 것을 특징으로 하는 절임장치.