KR20210074058A - 나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법 - Google Patents

나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자숙 처리된 나물의 포장 작업이 자동으로 이루어지고, 자동 포장 과정에서 멸균 및 살균 처리가 이루어지도록 해 유통기간이 현저히 증대되도록 할 수 있는 나물 자동 포장장치 및 그 포장방법에 관한 것으로, 롤 형태로 말아진 성형필름이 성형필름공급부를 통해 공급되어 일방향으로 이송되도록 형성된 성형필름이송부와, 성형필름이송부에 의해 이송된 성형필름에 나물수용공간을 형성하는 용기성형부와, 나물수용공간에 나물을 투입하는 나물투입부와, 나물이 투입된 상태의 나물수용공간에 멸균수를 투입하는 멸균수공급부와, 성형필름의 상측을 덮도록 덮개필름을 공급하는 덮개필름공급부와, 성형필름과 덮개필름을 이용해 나물과 멸균수가 채워진 나물수용공간을 진공 포장하는 진공포장부와, 진공포장된 상태의 나물수용공간을 제외한 성형필름과 덮개필름을 종,횡방향으로 절단하여 낱개의 밀폐용기를 성형하는 밀폐용기성형부와, 밀폐용기성형부를 거쳐 성형필름이송부로부터 배출된 밀폐용기가 저온살균기에 의해 저온 살균되도록 이송시키는 밀폐용기이송부와, 성형필름과 덮개필름의 공급, 나물수용공간의 크기와 개수, 나물과 멸균수의 공급량, 진공포장 및 밀폐용기의 이송이 자동으로 이루어지도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법{Automatic packing device for vegetables and automatic packing method using the packing device}
본 발명은 자숙 처리된 나물의 포장 작업이 자동으로 이루어지도록 함으로써 제품의 생산성 및 작업의 효율성이 현저히 증대되고, 자동 포장되는 나물이 멸균 및 살균 처리해 유통기간이 현저히 증대되도록 함으로써, 소비자로 하여금 신선한 식품의 구매 여건을 마련할 수 있는 나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법에 관한 것이다.
일반적으로 나물은 사람이 먹을 수 있는 풀이나 나뭇잎, 뿌리, 채소 등을 통틀어 이르는 말로, 우리 주변에서 흔히 접할 수 있는 고사리, 토란대, 죽순, 도라지, 연근, 콩나물, 숙주나물 등이 이에 해당한다.
이러한 나물들은 날것으로 양념을 무쳐 섭취하거나 또는 삶거나 볶아 섭취할 수 있는 것으로, 대부분의 나물들은 박스 단위로 포장되어 유통되고 있다.
이에 따라 소비자가 나물을 구입할 때에는 다시 설정된 양 만큼을 비닐 등에 담고나서 무게에 따른 가격표를 부착하여야 할 뿐만 아니라, 구입한 나물을 섭취하기 위해서는 별도의 세척과정을 거쳐야 하는 불편함이 있었다.
이에 근래에는 소비자가 구입하여 먹기 쉽도록 간단한 세척과정을 거친 후 일정량을 포장하여 낱개로 판매하게 되었다.
이때의 나물 세척과정을 살펴보면 자동세척기에 나물을 투입하는 과정, 세척된 나물을 건진 후 물기를 제거하는 과정, 저울을 이용해 설정된 양을 계량하는 과정, 계량된 나물을 포장용 봉투에 담고 밀폐하는 과정이 모두 작업자에 의해 수작업으로 이루어지고 있었기 때문에, 인건비가 지출되는 정도에 비해 생산성은 현저히 저하되는 문제가 있었다.
이에 종래에는 한국공개특허공보 제10-2002-0019117호와 같이 나물의 세척, 탈수, 계량 및 포장 작업이 자동으로 이루어질 수 있도록 함으로써, 생산량은 증대되도록 하면서도 인건비 및 작업 소요시간이 절감되도록 한 자동 포장 장치가 제안되었다.
상기한 종래 기술은 포장용 봉투에 나물을 담는 과정까지는 자동적으로 이루어졌으나, 나물을 담고 난 이후에 포장용 봉투의 상단부를 마감처리하는 것은 수작업으로 이루어져야 함에 따라, 결국 인력의 필요에 따른 인건비가 발생하게 되고, 나물의 포장 작업이 완전 자동화되지 않았기 때문에 생산 효율성의 향상에 제약이 따를 수 밖에 없었다.
또한 상기한 종래기술과 같은 방법으로 나물을 포장하여 판매가 되더라도, 고사리, 토란대, 죽순, 도라지, 연근 등의 나물은 물과 함께 가열해 익힌 후에 섭취가 가능하기 때문에, 결국 소비자는 포장된 식품을 구입한 이후 자숙(煮熟) 과정을 거쳐야 하는 불편함이 있었다.
하지만, 자숙(煮熟) 과정을 거쳐 포장된 나물의 경우 세균의 발생율이 높아 유통기간이 현저히 줄어드는 문제가 있고, 판매자는 유통 기간내에 판매되지 못한 식품의 경우에는 폐기 처리하는데에 따른 손실 비용을 부담해야 하는 문제가 있기 때문에, 소비자의 불편함을 알면서도 자숙시킨 나물을 포장된 상태로 소비자에게 공급하는데 많은 어려움이 있었다.
한국공개특허공보 제10-2002-0019117호(2002.03.09.공개, 제품의 정량 자동 포장 방법 및 그 장치)
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고사리, 토란대, 죽순, 도라지, 연근 등의 나물을 자숙 처리한 후, 포장하는 작업이 완전 자동화로 이루어지도록 함으로써 제품의 생산성 및 작업의 효율성이 현저히 증대되고, 나물의 포장 과정에서 멸균 및 살균처리가 이루어져 유통기간이 현저히 연장되도록 함으로써 유통 및 판매에 따른 부담을 덜도록 함은 물론이고 소비자가 신선한 식품을 안전하게 섭취할 수 있도록 할 수 있는 나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로, 롤 형태로 말아진 성형필름(11)이 공급되도록 형성된 성형필름공급부(10), 상기 성형필름공급부(10)의 일측에 설치되고, 상기 성형필름공급부(10)에서 공급받은 성형필름(11)이 일 방향으로 이송되도록 형성된 성형필름이송부(20), 상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 성형필름공급부(10)에서 공급받은 성형필름(11)에 나물이 수용될 수 있는 나물수용공간(15)을 성형하도록 형성된 용기성형부(30), 상기 나물수용공간(15) 내에 자숙(煮熟) 처리 후 냉각, 세척 및 탈수과정을 순차적으로 거친 나물을 설정된 양만큼 담을 수 있도록 형성된 나물투입부(40), 상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 나물수용공간(15) 내에 멸균수생성기(S)로부터 공급받은 멸균수를 투입하도록 형성된 멸균수공급부(50), 상기 멸균수공급부(50)의 후방에 위치하도록 상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 성형필름(11)과 대응되는 크기로 이루어져 롤 형태로 말아진 덮개필름(61)이 상기 성형필름(11)의 상부면을 덮어 상기 나물수용공간(15)을 폐쇄할 수 있도록 공급되는 덮개필름공급부(60), 상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 나물수용공간(15)을 진공 상태가 되도록 형성하며, 상기 덮개필름공급부(60)에서 공급된 덮개필름(61)을 상기 성형필름(11)의 상부면에 열접착시켜 상기 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공 포장되도록 형성된 진공포장부(70), 상기 진공포장부(70)에 의해 성형필름(11)과 덮개필름(61)이 열접착된 부위를 종,횡방향으로 절단하도록 설치되고, 상기 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공포장된 낱개의 밀폐용기(81)를 이루도록 형성된 밀폐용기성형부(80), 상기 밀폐용기성형부(80)에서 배출된 밀폐용기(810)가 저온살균기(C)에 이송되어 저온 살균되도록 상기 성형필름이송부(20)의 타측에 설치된 밀폐용기이송부(90), 상기 성형필름공급부(10)와 덮개필름공급부(60)의 필름 교체시기를 음향이나 조명을 통해 외부에 알리고, 상기 성형필름이송부(20), 용기성형부(30), 멸균수공급부(50), 진공포장부(70) 및 밀폐용기이송부(90)의 동작이 자동으로 이루어지도록 제어하는 제어부(100)를 포함하여 구성된 나물 자동 포장장치를 특징으로 한다.
또한 나물을 가열된 물에 넣어 자숙(煮熟) 처리하는 단계(S10), 자숙 처리된 나물을 냉각 및 세척한 후 이물질 제거 여부를 육안으로 검수하는 단계(S20), 육안 검수를 마친 나물을 세척하여 탈수하는 단계(S30), 성형필름(11)이 성형필름이송부(20)에 공급되어 이송되는 동안 용기성형부(30)에 의해 형성된 나물수용공간(15)에 탈수된 나물을 투입하는 단계(S40), 나물이 투입된 상기 나물수용공간(15) 내에 멸균수생성기(S)로부터 공급된 멸균수가 설정된 양 만큼 채워지도록 투입하는 단계(S50), 상기 나물수용공간(15)을 제외한 상기 성형필름(11)의 상부면을 덮개필름(61)으로 긴밀히 접착하면서 상기 나물수용공간(15)에 담긴 멸균수와 나물이 진공 상태로 밀폐되도록 포장하는 단계(S60), 상기 나물수용공간(15)의 주변으로 성형필름(11)과 덮개필름(61)을 절단하여, 상기 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공포장된 낱개의 밀폐용기(81)를 이루도록 성형하는 단계(S70), 상기 성형필름이송부(20)에서 인출되어 밀폐용기이송부(90)에 의해 이송된 상기 밀폐용기(81)를 저온살균기(C)에서 저온 살균시키는 단계(S80)를 포함하는 나물 자동 포장방법을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법은 고사리, 토란대, 죽순, 도라지, 연근 등의 나물을 자숙 처리한 후, 포장하는 작업이 완전 자동화로 이루어지도록 함으로써 제품의 생산성 및 작업의 효율성을 현저히 증대시킬 수 있고, 나물의 포장 과정에서 멸균 및 살균처리가 이루어져 유통 및 판매에 따른 부담을 덜도록 함은 물론이고 소비자가 신선한 식품을 안전하게 섭취할 수 있도록 유통기간을 현저히 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나물 자동 포장장치를 나타낸 측면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용기성형부를 통해 나물수용공간이 형성된 상태를 발췌하여 나타낸 사시도,
도 3a 및 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 멸균수공급부를 통해 나물수용공간에 멸균수가 채워지는 상태를 발췌하여 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공포장부 및 밀폐용기성형부를 거쳐 밀폐용기가 성형되도록 종,횡방향으로 절단된 상태를 발췌하여 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐비닐수거부를 통해 자투리필름이 수거되는 상태를 발췌하여 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나물 자동 포장방법을 나타낸 공정도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 나물 자동 포장장치는 크게 성형필름공급부(10), 성형필름이송부(20), 용기성형부(30), 나물투입부(40), 멸균수공급부(50), 덮개필름공급부(60), 진공포장부(70), 밀폐용기성형부(80), 밀폐용기이송부(90) 및 제어부(100)를 포함하여 구성된다.
상기의 성형필름공급부(10)는 롤 형태로 말아진 성형필름(11)이 풀리면서 일측으로 공급되도록 형성된 것이다.
상기의 성형필름이송부(20)는 성형필름공급부(10)의 일측에 설치되어 성형필름공급부(10)에서 공급된 성형필름(11)을 일 방향으로 이송되도록 형성된 것으로, 하부에는 지지프레임(21)이 설치되어 후술할 나물공급부(40)에서 나물을 용이하게 투입할 수 있도록 형성되고, 상부에는 양측에 길이방향으로 성형필름(11)을 이송하는 이송레일(22)이 설치된 것이다.
상기의 용기성형부(30)는 성형필름이송부(20)의 상부에 성형필름공급부(10)와 인접되게 설치된 것으로, 도 2에 도시한 바와 같이 성형필름공급부(10)에서 공급받은 성형필름(11)이 성형필름이송부(20)를 이송하는 동안 나물이 수용될 수 있는 나물수용공간(15)을 성형하도록 형성된 것이다.
이때 용기성형부(30)를 통해 성형되는 나물수용공간(15)은 성형필름(11)의 면적과 담고자하는 나물의 크기와 중량에 따라 둘 이상이 폭방향으로 나열되도록 형성될 수 있다.
또한 도시하지는 않았으나, 용기성형부(30)는 성형필름(11)에 나물수용공간(15)을 성형하기 위해서, 성형필름(11)에 나물수용공간(15)에 해당하는 영역으로 온열을 공급하는 가열기와, 이 가열기가 성형필름(11)에 온열을 공급하는 동안 성형필름(11)이 나물수용공간(15)에 해당하는 영역만큼 하방으로 늘어나도록 가압하는 가압기를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
상기의 나물투입부(40)는 나물수용공간(15) 내에 자숙(煮熟) 처리 후 냉각, 세척 및 탈수과정을 순차적으로 거친 나물을 설정된 양만큼 담을 수 있도록 형성된 것이다.
이러한 나물투입부(40)는 작업자가 설정된 양의 나물을 저울에 달아 무게를 측정한 후 공급하면 나물수용공간(15)에 자동으로 투입하도록 이루어진 것이거나, 또는 작업자가 직접 나물수용공간(15)에 수작업으로 투입할 수 있도록 이루어진 것일 수 있다.
상기의 멸균수공급부(50)는 나물투입부(40)의 후방에 위치하도록 성형필름이송부(20)에 설치되어 멸균수생성기(S)로부터 공급받은 멸균수를 나물수용공간(15) 내에 투입하도록 형성된 것이다.
여기서 나물수용공간(15)에 익힌 상태의 나물과 함께 멸균수를 투입하는 이유는 익힌 상태의 나물을 멸균처리하기 위한 것으로, 이는 후술한 진공포장부(60)를 통해 나물수용공간(15)을 진공 포장하는 과정에서 외부 공기의 유입을 완전히 차단하기는 어렵기 때문에, 외부 공기가 일부 유입된 상태로 진공 포장되더라도 멸균수에 의해 세균의 발생 및 증식을 방지하여 유통기간이 현저히 연장되도록 하기 위함이다.
또한 나물수용공간(15)에 채워지는 멸균수는 나물수용공간(15)의 1/3에 해당하는 양을 채우는 것이 바람직하며, 이는 후술할 진공포장부(60)를 거치며 진공 포장되는 과정에서 나물수용공간(15)에 채워진 멸균수가 넘치는 것을 방지함과 동시에 진공 포장 시 나물수용공간(15)에 담긴 자숙 상태의 나물이 멸균수에 충분히 잠길 수 있는 양에 해당하기 때문이다.
이때 멸균수공급부(50)는 멸균수공급몸체(51), 멸균수유입구(52), 멸균수공급관(53), 멸균수공급노즐(54) 및 멸균수정량공급수단(55)을 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
멸균수공급몸체(51)는 성형필름이송부(20)의 상측에 설정된 높이로 이격된 상태를 유지할 수 있도록 설치된 것이고, 멸균수유입구(52)는 멸균수공급몸체(51)의 일측에 구비되어 멸균수공급기(S)로부터 멸균수를 공급받을 수 있도록 형성된 것이다.
멸균수공급관(53)은 멸균수공급몸체(51)에 설치되어 멸균수유입구(52)를 통해 유입된 멸균수가 이동하도록 형성된 것이고, 멸균수공급노즐(54)은 멸균수공급몸체(51)의 하부에 설치되어 멸균수공급관(53)을 통해 이동된 멸균수가 토출되어 나물수용공간(15)에 공급되도록 형성된 것이다.
멸균수정량공급수단(55)은 나물수용공간(15)에 멸균수의 공급 여부 및 공급량을 조절하도록 형성된 것으로, 멸균수공급몸체(51)에 설치되어 상하로 길이가 신축되는 실린더(55a)와, 실린더(55a)에 의해 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54) 사이를 상하로 이동하도록 설치된 개폐블럭(55b)과, 상기 개폐블럭(55b)이 설정된 위치로 이동하였을 시 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54)을 연결하도록 상기 개폐블럭(55b) 내부에 형성된 유로(55c)를 포함하여 구성된다.
여기서 멸균수정량공급수단(55)은 개폐블럭(55b)이 복수개 구비된 경우, 이들 복수개의 개폐블럭(55b)이 연결되게 설치되어 실린더(55a)의 길이 변화에 따라 일시에 상하로 이동할 수 있도록 하는 연결프레임(55d)을 더 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
또한 멸균수유입구(52)에는 실린더(55a) 또는 제어부(100)의 오작동으로 인해 멸균수가 과투입되는 것을 방지하기 위해서, 멸균수유입구(52)에 멸균수가 공급되는 것을 수동으로 개폐할 수 있는 개폐밸브(52a)가 구비된 것이 바람직하다.
이러한 멸균수정량공급수단(55)에 의해 멸균수가 공급되는 과정을 살펴보면, 도 3a와 같이 실린더(55a)의 길이가 축소된 상태에서는 개폐블럭(55b)이 상측으로 이동된 상태가 되고, 개폐블럭(55b)이 상측으로 이동된 때에는 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54) 사이가 폐쇄된 상태가 되어 멸균수의 공급이 차단된다.
이후 도 3b와 같이 실린더(55a)의 길이가 신장된 상태에서는 개폐블럭(55b)이 하측으로 이동된 상태가 되며, 개폐블럭(55b)이 하측으로 이동된 때에는 개폐블럭(55b)에 형성된 유로(55c)가 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54) 사이를 연결하게 되어 멸균수공급노즐(54)을 통해 나물수용공간(15)으로 멸균수가 배출된다.
상기의 덮개필름공급부(60)는 멸균수공급부(50)의 후방에 위치하도록 성형필름이송부(20)에 설치되는 것으로, 성형필름(11)과 대응되는 크기로 이루어진 덮개필림(61)이 롤 형태로 말아진 상태에서 성형필름(11)의 상부면을 덮도록 공급되어 나물수용공간(15)을 폐쇄할 수 있도록 형성된 것이다.
상기의 진공포장부(70)는 성형필름이송부(20)에 설치되어 덮개필름공급부(60)에서 공급된 덮개필름(61)이 나물수용공간(15)을 진공처리한 상태로 성형필름(11)의 상부면에 긴밀히 열접착되도록 형성된 것이다.
이러한 진공포장부(70)에는 성형필름(11)에 덮개필름(61)을 열접착하기에 앞서 나물수용공간(15)을 진공처리하기 위한 진공펌프(미도시)가 구비되어 후술할 제어부(100)에 의해 제어되도록 형성된 것이 바람직하다.
상기의 밀폐용기성형부(80)는 진공포장부(70)의 후방에 설치되는 것으로, 진공포장부(70)에 의해 성형필름(11) 및 덮개필름(61)이 열접착된 부위를 종,횡방향으로 절단하여, 도 4에 도시한 바와 같이 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공포장된 낱개의 밀폐용기(81)를 이루도록 형성된 것이다.
이를 위해 밀폐용기성형부(80)에는 후술할 제어부(100)를 통해 동작이 제어되는 에어실린더(미도시)에 의해 직선방향으로 이동하면서 성형필름(11) 및 덮개필름(61)을 절단할 수 있는 절단날(미도시)을 구비하여, 신속한 절단이 이루어지도록 함과 동시에 매끄러운 절단면을 얻을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기의 밀폐용기이송부(90)는 성형필름이송부(20)의 타측 즉, 성형필름공급부(10)의 반대편에 위치되게 설치되어 밀폐용기성형부(80)에서 배출된 밀폐용기(81)를 이송하도록 형성된 것으로, 이러한 밀폐용기이송부(90)에 의해 이송된 밀폐용기(81)는 저온살균기(C)에서 저온 살균 처리된다.
상기의 제어부(100)는 성형필름공급부(10)와 덮개필름공급부(60)의 필름 공급여부 및 교체시기를 음향이나 조명을 통해 외부에 알리고, 이와 함께 성형필름이송부(20), 용기성형부(30), 멸균수공급부(50), 진공포장부(70) 및 밀폐용기이송부(90)의 동작이 자동으로 이루어지도록 제어하는 것이다.
이를 위해 성형필름공급부(10)와 덮개필름공급부(60)에는 롤 형태로 감긴 성형필름(11)과 덮개필름(61)이 사용량을 감지하는 교체시기감지센서(101)를 각각 설치하고, 성형필름이송부(20)에는 성형필름(11) 및 덮개필름(61)이 정상적으로 공급되는지 여부를 감지하는 필름공급감지센서(102)를 설치하는 것이 바람직하다.
또한 교체시기감지센서(101)와 필름공급감지센서(102)를 통해 전달받은 신호를 외부에서 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 하는 스피커 또는 조명등과 같은 알림수단(103)이 설치된 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 나물 자동 포장장치에 대한 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.
성형필름공급부(10)에 설치된 성형필름(11)이 성형필름이송부(20)에 공급되어 이송되기 시작하면, 용기성형부(30)에서는 성형필름(11)에 열을 가하면서 하방으로 가압해 제어부(100)에 설정된 크기와 형상대로 나물수용공간(15)을 반복해서 성형한다.
나물수용공간(15)이 형성된 성형필름(11)이 성형필름이송부(20)에 의해 나물투입부(40)로 이송되면, 나물투입부(40)에서는 작업자가 자숙(煮熟) 처리한 후, 냉각, 세척, 탈수과정을 거치고 난 상태의 나물을 설정된 중량 만큼 나물수용공간(15)에 투입한다.
나물투입부(40)을 거쳐 나물수용공간(15)에 나물이 투입된 상태의 성형필름(11)이 멸균수공급부(50)로 이송되면, 멸균수공급부(50)에서는 멸균수생성기(S)로부터 공급받은 멸균수가 나물수용공간(15)에 설정된 양 만큼 채워지도록 공급한다.
이때 멸균수공급부(50)가 멸균수공급몸체(51), 멸균수유입구(52), 멸균수공급관(53), 멸균수공급노즐(54) 및 멸균수정량공급수단(55)으로 구성된 경우에는, 제어부(100)에 의해 실린더(55a)의 신축되는 길이가 제어됨에 따라 개폐블럭(55b)에 형성된 유로(55c)가 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54) 사이를 연결하거나 또는 차단하게 되므로, 항상 동일한 양의 멸균수를 나물수용공간(15)에 채울 수 있게 된다.
멸균수공급부(50)를 지나 나물수용공간(15)에 나물과 멸균수가 채워진 상태로 덮개필름공급부(60)에 성형필름(11)이 이송되면, 덮개필름공급부(60)에서는 나물수용공간(15)을 포함한 성형필름(11)의 상부면 전체를 덮을 수 있도록 성형필름이송부(20)에 의해 성형필름(11)이 이송되는 방향으로 덮개필름(61)을 공급한다.
성형필름(11)과 덮개필름(61)이 각각 성형필름공급부(10)와 덮개필름공급부(60)를 통해 진공포장부(70)에 이송되면, 진공포장부(70)에서는 나물수용공간(15)이 진공 상태가 되도록 하고, 이와 함께 성형필름(11)에서 나물수용공간(15)을 제외한 영역이 덮개필름(61)과 열접착되도록 하여 나물수용공간(15)에 채워진 나물과 멸균수를 진공 포장한다.
진공포장부(70)를 통해 각각의 나물수용공간(15)이 진공 포장된 상태로 밀폐용기성형부(80)에 이송되면, 밀폐용기성형부(80)에서는 나물수용공간(15)을 제외한 성형필름(11)과 덮개필름(61)이 열접착된 부분을 종,횡방향으로 절단하여 나물과 멸균수가 낱개로 진공 포장된 밀폐용기(81)로 성형한다.
밀폐용기성형부(80)를 통해 낱개로 성형된 밀폐용기(81)는 밀폐용기이송부(90)를 통해 저온살균기(C)로 이송되어 저온 살균 처리된다.
이때 제어부(100)는 상기한 성형필름공급부(10)와 덮개필름공급부(60)에서 성형필름(11)과 덮개필름(61)의 공급 유무는 물론이고 교체시기를 작업자가 쉽게 확인할 수 있도록 알림수단(103)을 통해 알리게 된다.
또한 제어부(100)는 성형필름이송부(20)를 통해 성형필름(11)이 이송되는 속도, 용기성형부(30)에서 나물수용공간(15)이 성형되는 개수와 크기, 멸균수공급부(50)를 통한 멸균수의 공급량, 진공포장부(60)를 통한 나물수용공간(15)의 진공 포장, 밀폐용기성형부(80)에서의 필름 절단을 통한 낱개의 밀폐용기(81) 성형, 밀폐용기이송부(90)를 통한 밀폐용기(81)의 이송이 순차적이면서도 유기적으로 이루어질 수 있도록 제어한다.
이처럼 성형필름(11)에 나물수용공간(15)을 형성하고, 이 나물수용공간(15)에 자숙시킨 나물과 멸균수가 항상 동일한 양으로 채워지도록 하며, 나물과 멸균수가 나물수용공간(15)에 채워진 상태로 진공 포장하여 각각의 밀폐용기(81)로 성형한 후, 이 밀폐용기(81)가 저온살균기(C)에서 저온 살균되도록 이송하는 과정이 모두 자동으로 이루어짐으로써, 제품의 생산성 및 작업의 효율성을 현저히 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 익힌 나물을 단순히 진공 포장하는 것이 아니라, 멸균처리된 멸균수를 나물과 함께 진공 포장하고, 진공 포장된 밀폐용기(81)를 저온살균기(C)에서 다시 한번 살균 처리함으로써, 유통기간을 현저히 늘릴 수 있어 유통 및 판매에 따른 부담을 줄이면서도 소비자로 하여금 신선한 식품을 안전하게 섭취할 수 있는 효과가 있다.
한편 도 5에 도시한 바와 같이 밀폐용기성형부(80)의 후방에는 밀폐용기(81)를 성형하는데 사용되고 남은 자투리필름(82)을 수거하는 폐필름수거부(85)가 설치될 수 있다.
이때의 폐필름수거부(85)는 자투리필름(82)의 배출 방향을 안내하는 가이드롤러(85b)가 하나 이상 설치된 가이드패널(85a)과, 이 가이드패널(85a)에 설치되어 가이드롤러(85b)에 의해 안내된 자투리필름(82)이 권취되도록 형성된 권취롤러(85c)와, 이 권취롤러(85c)의 일측에 설치되어 권취롤러(85c)가 설정된 속도로 회전하도록 회전력을 제공하는 권취롤구동모터(85d)를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
여기서 밀폐용기성형부(80)를 통해 발생된 자투리필름(82)의 끝단을 권취롤러(85c)에 권취시켜 놓은 후, 성형필름이송부(20)에 의해 성형필름(11) 및 밀폐용기(81)가 이송되는 속도에 맞춰 권취롤러(85c)가 일방향으로 회전하도록 제어부(100)에 의해 권취롤구동모터(85d)의 회전속도를 제어한다.
이를 통해 성형필름이송부(20)에 의해 성형필름(11)과 덮개필름(61)이 열접착된 상태로 밀폐용기성형부(80)를 이송하게 되면, 밀폐용기(81)를 제외한 자투리필름(82)은 가이드롤러(85b)에 의해 안내되어 권취롤구동모터(85d)에 의해 회전하는 권취롤러(85c)에 계속해서 권취되므로, 자투리필름(82)을 용이하게 수거할 수 있게 된다.
이처럼 폐필름수거부(85)를 더 포함하여 구성함에 따라, 밀폐용기성형부(80)에서 성형필름(11)과 덮개필름(61)이 열접착된 상태에서 밀폐용기(81)를 제외한 자투리필름(82)을 작업자가 별도로 수거할 필요 없이, 자동으로 권취롤러(85c)에 권취되도록 한 후 일괄적으로 수거하여 처리할 수 있으므로, 작업의 편의성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 식자재를 취급하는 작업공간의 환경을 항시 위생적이고 쾌적하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
다음으로 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 나물 자동 포장방법에 대해 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 나물 자동 포장방법은, 나물을 자숙처리하는 단계(S10), 나물을 냉각, 세척 및 육안 검수하는 단계(S20), 나물을 세척 및 탈수하는 단계(S30), 나물수용공간에 나물을 투입하는 단계(S40), 나물수용공간에 멸균수를 투입하는 단계(S50), 나물수용공간을 진공 포장하는 단계(S60), 밀폐용기를 성형하는 단계(S70), 밀폐용기를 저온 살균시키는 단계(S80)를 순차적으로 거치며 나물을 자동으로 포장하도록 이루어진 것이다.
상기의 나물을 자숙 처리하는 단계(S10)는 설정된 온도로 가열된 물에 나물을 넣어 익히는 단계로, 이때에는 나물 고유의 색상이나 형태가 변형되지 않을 수 있을 정도로 자숙 처리하는 것이 바람직하다.
상기의 나물을 냉각, 세척 및 육안 검수하는 단계(S20)는 자숙 처리된 나물을 냉각시킨 후, 세척수를 이용해 나물에 부착된 이물질을 제거하고, 육안으로 이물질의 제거 여부를 확인하는 단계이며, 이때 자숙된 나물을 냉각시킬 때에는 15~25℃의 온도에서 냉각시키는 것이 바람직하다.
상기의 나물을 세척 및 탈수하는 단계(S30)는 육안 검수과정을 통과한 익힌 나물에 부착되어 있을지 모르는 이물질을 세척수로 다시 한번 깨끗하게 세척한 후, 나물에 붙은 물기가 제거되도록 탈수하는 단계이며, 이때 나물에 붙은 물기를 제거할 때에는 압력을 가하거나 별도의 탈수기를 이용하는 방법이 나물의 종류에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
상기의 나물수용공간에 나물을 투입하는 단계(S40)는 성형필름공급부(10)에서 공급된 성형필름이송부(20)에 의해 이송되는 동안 용기성형부(30)를 통해 설정된 크기와 개수로 형성된 나물수용공간(15)에 탈수 과정을 거친 나물을 설정량 투입하는 단계이다.
이때 용기성형부(30)에서 성형되는 나물수용공간(15)의 크기와 개수는 제어부(100)를 통해 사전에 입력된 값에 따라 조절되는 것이고, 나물수용공간(15)에는 사전에 저울을 이용해 무게를 측정하여 항상 균일한 양의 나물이 투입되도록 하며, 나물수용공간(15)에 나물을 투입할 때에는 무게측정이 완료된 나물을 작업자가 직접 투입하거나 또는 별도의 이송장비를 이용해 자동으로 투입되도록 할 수 있다.
상기의 나물수용공간에 멸균수를 투입하는 단계(S50)는 멸균수생성기(S)로부터 멸균수공급부(50)에 공급된 멸균수가 나물이 채워진 나물수용공간(15)에 설정된 양 만큼 채워지도록 투입하는 단계로써, 나물수용공간(15)에 채워지는 멸균수의 양은 나물수용공간(15)의 절반 이하가 되도록 하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 상술한 바와 같이 나물수용공간(15)의 1/3 정도를 채우는 것이다.
이때 멸균수공급부(50)는 제어부(100)를 통해 항상 설정된 양의 멸균수가 나물수용공간(15)에 동일하게 채워지도록 하기 위해서 멸균수정량공급수단(55)을 구비한 것이 바람직하다.
이러한 멸균수정량공급수단(55)을 이루는 실린더(55a)의 길이가 신축됨에 따라 실런더(55a)의 끝단에 설치된 개폐블럭(55b)이 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54) 사이를 상하로 이동하면서, 개폐블럭(55b) 내부에 형성된 유로(55c)가 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54)을 연결하도록 위치하거나 또는 폐쇄하도록 위치하여, 멸균수공급노즐(54)을 통해 토출되는 멸균수가 나물수용공간(15)에 항상 일정하게 공급되도록 조절할 수 있게 된다.
상기의 나물수용공간을 진공 포장하는 단계(S60)는 나물수용공간(15)에 나물과 멸균수가 채워진 상태로 성형필름이송부(20)에 의해 진공포장부(70)로 이송되면, 나물수용공간(15)이 진공 상태로 형성시킨 후 덮개필름공급부(60)에서 공급된 덮개필름(61)이 나물수용공간(15)을 제외한 성형필름(11)에 열접착되어 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공 상태로 밀폐되도록 포장하는 단계이다.
상기의 밀폐용기를 성형하는 단계(S70)는 진공포장부(70)를 통해 성형필름(11)과 덮개필름(61)이 열접착된 상태로 성형필름이송부(20)에 의해 밀폐용기성형부(80) 측으로 이송되면, 밀폐용기성형부(80)에 구비된 절단날을 이용해 나물수용공간(15)의 주변을 종,횡방향으로 절단하여, 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공포장된 낱개의 밀폐용기(81)를 이루도록 성형하는 단계이다.
상기의 밀폐용기를 저온 살균시키는 단계(S80)는 밀폐용기성형부(80)를 거쳐 성형필름이송부(20)에서 인출된 밀폐용기(81)가 밀폐용기이송부(90)에 공급되면, 이 밀폐용기이송부(90)에 의해 밀폐용기(81)를 저온살균기(C)로 이송시켜 저온 살균시키는 단계이다.
이와 같은 단계를 순차적으로 거치면서 자숙된 나물이 멸균수와 함께 자동으로 밀폐 포장되어 저온 살균 처리됨으로써, 나물의 포장에 소요되는 인력이나 시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 나물의 유통기간을 현저히 증대시킬 수 있으므로, 판매자는 식품의 폐기처리에 따른 부담을 해소할 수 있고, 소비자는 구매 후 간단한 세척과정을 거쳐 곧바로 조리하여 섭취할 수 있게 된다.
이때 밀폐용기를 성형하는 단계(S70) 이후에는 밀폐용기(81)가 밀폐용기이송부(900)로 이송되는 동안 밀폐용기(81)를 성형하는데 사용되고 남은 자투리필름(82)을 수거하는 단계(S75)를 더 포함하여 나물의 자동 포장되도록 할 수 있다.
이러한 자투리필름을 수거하는 단계(S75)는 가이드패널(85a)에 구비된 가이드롤러(85b)에 의해 자투리필름(82)의 배출방향이 안내되면 권취롤구동모터(85d)에 의해 일 방향으로 회전하는 권취롤러(85c)에 자동으로 권취되도록 이루어진 폐필름수거부(85)를 이용하는 것이 바람직하다.
이처럼 밀폐용기(81)를 성형하는 동안 발생된 자투리필름(82)을 수거하는 과정이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 작업의 편의성과 효율성을 크게 증대시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 나물 자동 포장장치 및 그 포장장치를 이용한 자동 포장방법은 고사리, 토란대, 죽순, 도라지, 연근 등의 나물을 자숙 처리한 후, 포장하는 작업이 완전 자동화로 이루어지도록 함으로써 제품의 생산성 및 작업의 효율성을 현저히 증대시킬 수 있고, 나물의 포장 과정에서 멸균 및 살균처리가 이루어져 유통 및 판매에 따른 부담을 덜도록 함은 물론이고 소비자가 신선한 식품을 안전하게 섭취할 수 있도록 유통기간을 현저히 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
10 : 성형필름공급부 11 : 성형필름
15 : 나물수용공간 20 : 성형필름이송부
30 : 용기성형부 40 : 나물투입부
50 : 멸균수공급부 51 : 멸균수공급몸체
52 : 멸균수유입구 53 : 멸균수공급관
54 : 멸균수공급노즐 55 : 멸균수정량공급수단
55a : 실린더 55b : 개폐블럭
55c : 유로 55d : 연결프레임
60 : 덮개필름공급부 61 : 덮개필름
70 : 진공포장부 80 : 밀폐용기성형부
81 : 밀폐용기 82 : 자투리필름
85 : 폐필름수거부 85a : 가이드패널
85b : 가이드롤러 85c : 권취롤러
85d : 권취롤구동모터 90 : 밀폐용기이송부
100 : 제어부 101 : 교체시기감지센서
102 : 필름공급감지센서 103 : 알림수단
S : 멸균수생성기 C : 저온살균기

Claims (6)

  1. 롤 형태로 말아진 성형필름(11)이 공급되도록 형성된 성형필름공급부(10);
    상기 성형필름공급부(10)의 일측에 설치되고, 상기 성형필름공급부(10)에서 공급받은 성형필름(11)이 일 방향으로 이송되도록 형성된 성형필름이송부(20);
    상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 성형필름공급부(10)에서 공급받은 성형필름(11)에 나물이 수용될 수 있는 나물수용공간(15)을 성형하도록 형성된 용기성형부(30);
    상기 나물수용공간(15) 내에 자숙(煮熟) 처리 후 냉각, 세척 및 탈수과정을 순차적으로 거친 나물을 설정된 양만큼 담을 수 있도록 형성된 나물투입부(40);
    상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 나물수용공간(15) 내에 멸균수생성기(S)로부터 공급받은 멸균수를 투입하도록 형성된 멸균수공급부(50);
    상기 멸균수공급부(50)의 후방에 위치하도록 상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 성형필름(11)과 대응되는 크기로 이루어져 롤 형태로 말아진 덮개필름(61)이 상기 성형필름(11)의 상부면을 덮어 상기 나물수용공간(15)을 폐쇄할 수 있도록 공급되는 덮개필름공급부(60);
    상기 성형필름이송부(20)에 설치되고, 상기 나물수용공간(15)을 진공 상태가 되도록 형성하며, 상기 덮개필름공급부(60)에서 공급된 덮개필름(61)을 상기 성형필름(11)의 상부면에 열접착시켜 상기 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공 포장되도록 형성된 진공포장부(70);
    상기 진공포장부(70)에 의해 성형필름(11)과 덮개필름(61)이 열접착된 부위를 종,횡방향으로 절단하도록 설치되고, 상기 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공포장된 낱개의 밀폐용기(81)를 이루도록 형성된 밀폐용기성형부(80);
    상기 밀폐용기성형부(80)에서 배출된 밀폐용기(810)가 저온살균기(C)에 이송되어 저온 살균되도록 상기 성형필름이송부(20)의 타측에 설치된 밀폐용기이송부(90);
    상기 성형필름공급부(10)와 덮개필름공급부(60)의 필름 교체시기를 음향이나 조명을 통해 외부에 알리고, 상기 성형필름이송부(20), 용기성형부(30), 멸균수공급부(50), 진공포장부(70) 및 밀폐용기이송부(90)의 동작이 자동으로 이루어지도록 제어하는 제어부(100);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나물 자동 포장장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멸균수공급부(50)는,
    상기 성형필름이송부(20)에 상측으로 설정된 높이 이격되도록 설치되고, 일측에는 멸균수공급기(S)로부터 멸균수를 공급받는 멸균수유입구(52)가 구비된 멸균수공급몸체(51)와,
    상기 멸균수공급몸체(51)에 멸균수유입구(52)를 통해 유입된 멸균수가 이동하도록 설치된 멸균수공급관(53)과,
    상기 멸균수공급관(53)을 통해 이동된 멸균수가 토출되어 상기 나물수용공간(15)에 공급되도록 상기 멸균수공급몸체(51)의 하부에 설치된 멸균수공급노즐(54)과,
    상기 멸균수공급몸체(51)에 설치된 실린더(55a)의 길이가 상기 제어부(100)에 의해 제어되어 신축됨에 따라 개폐블럭(55b)이 상하로 이동하면서 상기 개폐블럭(55b) 내부에 형성된 유로(55c)가 상기 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54) 사이를 연결하거나 또는 차단하도록 위치하여 상기 나물수용공간(15)에 멸균수의 공급 여부 및 공급량을 조절하도록 형성된 멸균수정량공급수단(55)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나물 자동 포장장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐용기성형부(80)의 후방에는 상기 밀폐용기(81)를 성형하는데 사용되고 남은 자투리필름(82)을 수거하는 폐필름수거부(85)가 설치되어지되,
    상기 폐필름수거부(85)는 자투리필름(82)의 배출 방향을 안내하는 가이드롤러(85b)가 하나 이상 설치된 가이드패널(85a)와, 상기 가이드패널(85a)에 설치되어 가이드롤러(85b)에 의해 안내된 자투리필름(82)이 권취되도록 형성된 권취롤러(85c)와, 상기 권취롤러(85c)의 일측에 설치되어 권취롤러(85c)가 설정된 속도로 회전하도록 회전력을 제공하는 권취롤구동모터(85d)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나물 자동 포장장치.
  4. 나물을 가열된 물에 넣어 자숙(煮熟) 처리하는 단계(S10);
    자숙 처리된 나물을 냉각 및 세척한 후 이물질 제거 여부를 육안으로 검수하는 단계(S20);
    육안 검수를 마친 나물을 세척하여 탈수하는 단계(S30);
    성형필름(11)이 성형필름이송부(20)에 공급되어 이송되는 동안 용기성형부(30)에 의해 형성된 나물수용공간(15)에 탈수된 나물을 투입하는 단계(S40);
    나물이 투입된 상기 나물수용공간(15) 내에 멸균수생성기(S)로부터 공급된 멸균수가 설정된 양 만큼 채워지도록 투입하는 단계(S50);
    상기 나물수용공간(15)을 제외한 상기 성형필름(11)의 상부면을 덮개필름(61)으로 긴밀히 접착하면서 상기 나물수용공간(15)에 담긴 멸균수와 나물이 진공 상태로 밀폐되도록 포장하는 단계(S60);
    상기 나물수용공간(15)의 주변으로 성형필름(11)과 덮개필름(61)을 절단하여, 상기 나물수용공간(15)에 담긴 나물과 멸균수가 진공포장된 낱개의 밀폐용기(81)를 이루도록 성형하는 단계(S70);
    상기 성형필름이송부(20)에서 인출되어 밀폐용기이송부(90)에 의해 이송된 상기 밀폐용기(81)를 저온살균기(C)에서 저온 살균시키는 단계(S80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 나물 자동 포장방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밀폐용기(81)가 밀폐용기이송부(900)로 이송되는 동안 상기 밀폐용기(81)를 성형하는데 사용되고 남은 자투리필름(82)을 수거하는 단계(S75);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나물 자동 포장방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 멸균수를 투입하는 단계(S50)는 멸균수공급몸체(51)에 설치된 멸균수정량공급수단(55)에 의해 상기 나물수용공간(15)에 멸균수의 공급 여부 및 공급량을 조절하도록 이루어지되,
    상기 멸균수정량공급수단(55)은, 상기 멸균수공급몸체(51)에 설치되어 상하로 길이가 신축되는 실린더(55a)와, 상기 실린더(55a)에 의해 상기 나물수용공간(15) 내에 멸균수를 공급하도록 구비된 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54) 사이를 상하로 이동하도록 설치된 개폐블럭(55b)과, 상기 개폐블럭(55b)이 설정된 위치로 이동하였을 시 멸균수공급관(53)과 멸균수공급노즐(54)을 연결하도록 상기 개폐블럭(55b) 내부에 형성된 유로(55c)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나물 자동 포장방법.
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