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KR102044122B1 - 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법 - Google Patents

엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법 Download PDF

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KR102044122B1
KR102044122B1 KR1020190068594A KR20190068594A KR102044122B1 KR 102044122 B1 KR102044122 B1 KR 102044122B1 KR 1020190068594 A KR1020190068594 A KR 1020190068594A KR 20190068594 A KR20190068594 A KR 20190068594A KR 102044122 B1 KR102044122 B1 KR 102044122B1
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Abstract

본 발명은 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법은, 절단기를 이용해 자연에서 수확한 보리어린잎을 길이가 5cm이하의 크기로 절단하는 단계; 원적외선 건조장치시스템을 이용하여 상기 5cm이하의 크기로 절단된 보리어린잎의 수분함유량이 7% 이하가 될 수 있게 섭씨 55도 이하 저온상태로 전처리 건조공정을 수행하는 단계; 복수개의 LED등이 설치된 제 1 LED비젼선별기를 이용해 상기 원적외선 건조장치시스템을 통과한 재료에서 일회당 100kg 단위로 이물질을 제거하는 전처리 선별단계; 세척기를 이용해 상기 전처리 선별단계를 통과한 재료 중 세척이 필요한 재료를 일회당 100kg 단위로 하루 최대 3톤까지 상온에서 세척하여 사분, 흙가루, 지푸라기, 및 끈을 포함한 이물질을 깨끗이 제거하는 단계; 일회당 500kg을 수용할 수 있는 사각함체를 구비한 열풍건조기를 이용해 상기 세척기를 통과한 재료를 섭씨 60도 내지 70도 사이의 온도에서 5시간 내지 6시간 건조하여 수분함유량이 5% 이하가 될때까지 열풍 건조공정을 수행하는 단계; 복수개의 LED등이 설치된 제 2 LED비젼선별기를 이용해 상기 열풍건조기를 통과한 재료를 하루에 최대 3톤까지 선별하는 단계;하이퍼 분쇄기를 이용해 상기 제 2 LED 비젼 선별기를 통과한 재료를 사전에 설정한 입자크기의 분말이 되도록 일회당 200kg의 처리속도로 분쇄공정을 수행하는 단계; 일회당 100kg씩 처리할 수 있는 복수개의 자력선별장치를 연속하여 통과하는 방식으로 다중선별하는 케스케이드 자력선별장치를 이용해 상기 하이퍼 분쇄기를 통과한 보리어린잎 분말가루의 금속이물질을 제거하는 공정을 수행하는 단계; 및 보리어린잎 분말을 20kg 단위로 포장하여 적재하는 단계;를 구비한다.
따라서, 본 발명은, 삼중 하이브리드 건조방식을 채용한 원적외선 건조장치와 전처리 분쇄기 및 하이퍼 분쇄기를 이용하여 원재료 및 영양소의 손실을 방지하고 분말화가 어려운 엽채류의 미분쇄공정을 구현함으로써 다이어트 및 성인병예방에 효과가 탁월한 보리어린잎 분말을 제공할 수 있는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

Description

엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR ENABLING PULVERIZING YOUNG LEAVES POWDER OF BARLEY}
본 발명은 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 삼중 하이브리드 건조방식을 채용한 원적외선 건조장치와 전처리 분쇄기 및 하이퍼 분쇄기를 이용하여 원재료 및 영양소의 손실을 방지하고 분말화가 어려운 엽채류의 미분쇄공정을 구현함으로써 다이어트 및 성인병예방에 효과가 탁월한 보리어린잎 분말을 제공할 수 있는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어 언론매체를 통해 보리어린잎의 효능이 널리 알려지면서 보리어린잎 분말을 첨가한 각종 다이어트 관련 건강기능식품이 큰 관심을 모으고 있다.
보리어린잎분말은 보리에서 싹을 틔운 뒤 10~20cm 가량 자라난 어린잎을 분말로 만든 것으로, 보리어린잎은 시금치의 24배 수준인 철분과 고구마보다 20배 많은 식이섬유가 포함되어 장기능 개선과 변비 예방에 효과가 높은 것으로 알려져 있다. 또한, 간 독소 배출의 핵심 성분인 사포나린 성분이 들어있어 숙취 해소는 물론 간 기능개선등에 효과가 있으며, 그 밖에도 미네랄, 단백질 등 다양한 영양성분이 응축되어 있다.
특히, 보리어린잎은 앞에서 상술한 바와 같이 풍부한 영양소를 함유하고 있지만 열량과 당분은 낮아 성인병예방에 효과적이며, 낮은 열량으로 인해 비만개선과 다이어트에도 효과적이다. 이것은 보리어린잎에 들어 있는 '폴리코사놀'과 '폴리페놀'성분 덕분으로, 두가지 성분은 중성지방 생성을 억제하고 지방을 분해해주는 효과를 가지고 있기 때문이다.
이러한 보리어린잎분말은 우유, 요구르트등의 음료에 섞어 마시면 간편하게 섭취할 수 있으며, 샐러드는 물론 미숫가루를 포함한 다양한 식품에 뿌리거나 섞어 마실수도 있다.
그러나, 종래기술에 따라 보리어린잎과 같은 엽채류를 분말로 가공하는 경우에는 구근류와 달리 섬유질이 많고 두께가 얇기 때문에 분쇄가 어려워 분쇄공정을 수행하는데 어려움이 있는 문제점이 있다.
게다가, 자연에서 수확하는 농수산물을 이용한 유기가공식품은 원재료에 수분이 많이 함유되어 있기 때문에 태양과 같은 자연광에서 건조하는 경우에 많은 인력과 다수의 건조공정 및 그에 따른 오랜 시간이 소용되는 문제점이 있었다.
이와 같은 점을 극복하기 위하여 자연에서 수확한 원재료를 대량으로 건조하고자 하는 다양한 노력이 시도되고 있으나, 대부분 전열기를 활용한 고온건조 방식을 주로 사용하기 때문에 다양한 종류의 농수산물에 일률적으로 적용할 경우에 건조과정에서 재료의 손실로 인해 생산효율이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 건조과정에서 원재료의 영양소가 파괴되는 것을 방지하기 위하여 저온건조를 필요로 하는 공정을 수행하는 경우에는 그 건조시간이 지나치게 많이 소요되어 결과적으로 제조단가가 상승하는 문제점이 있으며, 이를 막기 위해 전처리 공정없이 자연에서 수확한 상태의 재료에 직접적으로 열을 전달하는 열풍건조방식을 채용하게 되면 영양소가 파괴됨은 물론 제품생산 후 품질이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 자연에서 수확하는 농수산물의 특성상 여러 환경에 자연스럽게 노출되다 보니, 재배과정이나 운송과정에서 다양한 종류의 이물질, 특히, 금속성 이물질이 첨가되는 경우에 자칫 인체에 해로운 영향을 끼칠 수 있기 때문에 이와 같은 이물질을 제조공정에서 제거하지 못할 경우에 심각한 상황을 야기할 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 보리어린잎과 같은 엽채류의 경우에도 분말화를 용이하게 할 수 있으면서도 건조과정에서 재료 손실 및 영양소 파괴를 방지하고 제조과정에서 유입될 수 있는 금속이물질을 제거할 수 있는 제조방법에 관한 현실적이고도 적용이 가능한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 KR 10-1995-0024677호(공개일 1995.09.15.)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명은, 삼중 하이브리드 건조방식을 채용한 원적외선 건조장치와 전처리 분쇄기 및 하이퍼 분쇄기를 이용하여 원재료 및 영양소의 손실을 방지하고 분말화가 어려운 엽채류의 미분쇄공정을 구현함으로써 다이어트 및 성인병예방에 효과가 탁월한 보리어린잎 분말을 제공할 수 있는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법은, 절단기를 이용해 자연에서 수확한 보리어린잎을 길이가 5cm이하의 크기로 형성되게 절단하는 단계(S1000); 원적외선 건조장치시스템(100)을 이용하여 상기 5cm이하의 크기로 절단된 보리어린잎의 수분함유량이 7% 이하가 될 수 있게 섭씨 55도 이하 저온상태로 전처리 건조공정을 수행하는 단계(S2000); 복수개의 LED등이 설치된 제 1 비젼선별기(210)를 이용해 상기 원적외선 건조장치시스템(100)을 통과한 재료에서 일회당 100kg 단위로 이물질을 제거하는 전처리 선별단계(S3000); 세척기(300)를 이용해 상기 전처리 선별단계를 통과한 재료 중 세척이 필요한 재료를 일회당 100kg 단위로 하루 최대 3톤까지 상온에서 세척하여 사분, 흙가루, 지푸라기, 및 끈을 포함한 이물질을 깨끗이 제거하는 단계(S4000); 일회당 500kg을 수용할 수 있는 사각함체를 구비한 열풍건조기(400)를 이용해 상기 세척기(300)를 통과한 재료를 섭씨 60도 내지 70도 사이의 온도에서 5시간 내지 6시간 건조하여 수분함유량이 5% 이하가 될때까지 열풍 건조공정을 수행하는 단계(S5000); 복수개의 LED등이 설치된 제 2 선별기(220)를 이용해 상기 열풍건조기(400)를 통과한 재료를 하루에 최대 3톤까지 선별하는 단계(S6000); 하이퍼 분쇄기(500)를 이용해 상기 제 2 선별기(220)를 통과한 재료를 사전에 설정한 입자크기의 분말이 되도록 일회당 200kg의 처리속도로 분쇄공정을 수행하는 단계(S7000); 일회당 100kg씩 처리할 수 있는 복수개의 자력선별기(610,620,630)를 연속하여 통과하는 방식으로 다중선별하는 케스케이드 자력선별장치(600)를 이용해 상기 하이퍼 분쇄기(500)를 통과한 보리어린잎 분말가루의 금속이물질을 제거하는 공정을 수행하는 단계(S8000); 및 보리어린잎 분말을 20kg 단위로 포장하여 적재하는 단계(S9000);를 구비할 수 있다.
상기 보리어린잎 분말 제조방법은, 상기 섭씨 55도 이하 저온상태의 전처리 건조공정을 수행하는 단계를 거친 보리어린잎을 20kg단위로 포장하여 적재하기 까지 24시간이내에 처리할 수 있다.
상기 보리어린잎 분말 제조방법의 하이퍼분쇄기를 이용한 분쇄공정은, 원재료이송부(510)의 투입호퍼(511)를 통해 대량의 재료가 투입되는 단계(S7100); 상기 투입호퍼(511)의 하부와 연통되는 이송스크류(512a)가 내측에 길이방향으로 설치되는 원재료이송부(510)의 스크류하우징관(512)을 통해 상기 투입호퍼(511)에 투입되는 분쇄대상 재료가 이송되는 단계(S7200); 상광하협 형상의 연결호퍼(501)를 통해 상기 원재료이송부(510)를 구성하는 스크류하우징(512)의 끝단에서 배출되는 상기 분쇄대상재료가 유입되면 원통형 내벽면에 일정 크기의 요철돌기(521a)를 형성하고 상기 요철돌기(521a)와 미세간격으로 근접하게 배치되는 파쇄용 회전날개(522)가 중심축(523)에 회전가능하게 설치된 제 1 차 분쇄기(520)를 통해 1차 분쇄하는 단계(S7300); 상기 제 1 차 분쇄기(520)에 의해 분쇄된 분말가루가 블로우를 이용해 에어 압송되어 복수개의 사이클론 분말수집기(530)를 구성하는 복수개의 원통체(531)에 수용되는 단계(S7400); 상기 복수개의 사이클론 분말수집기(531)를 구성하기 위하여 상기 원통체의 하측으로 연장되어 구성되는 원심호퍼(532)를 동작시켜 분말덩어리를 배출시키는 단계(S7500); 상기 복수개의 사이클론 분말수집기(531) 하측으로 각각 연통되게 배치되는 복수개의 제 2 차 분쇄기(540)를 통해 상기 사이클론 분말수집기(531)에 의해 배출되는 분말덩어리를 추가로 분쇄하여 가루화 하는 단계(S7600); 단일의 이송관으로 이루어진 수평하우징부(550)를 통해 상기 복수개의 제 2 차 분쇄기(540) 하측으로 배출되는 분말가루를 수평으로 이송시키는 단계(S7700); 및 메쉬망을 내부에 구비하며 구동부(560)에 의해 진동하는 진동체(560)를 이용해 상기 수평하우징부(550)에서 유입되는 분말가루를 선별하여 사전에 설정한 입자크기의 분말가루를 포집하는 단계(S7800);를 구비할 수 있다.
상기 보리어린잎 분말 제조방법은, 상기 제 1 차 분쇄기(520)에서 1차 분쇄공정을 용이하게 하기 위하여 원재료이송부의 투입호퍼를 통해 재료가 투입되기 이전에 보리어린잎을 적당한 크기로 파쇄하는 전처리 분쇄기(800)에 의한 전처리 분쇄공정을 더 포함하며, 상기 제 1 차 분쇄기(520) 이전의 전처리 분쇄공정은 보리어린잎의 입자크기를 1cm이하로 하는 중분쇄 공정을 수행하고, 상기 제 1 차 분쇄기(520)의 1차 분쇄공정은 입자크기를 1mm 이하로 하는 일반분쇄공정을 수행하며, 상기 제 1차 분쇄기(520) 이후의 재 2차 분쇄기(540)에 의한 2차 분쇄공정은 입자크기를 10μm 이하로 하는 미분쇄공정을 수행할 수 있다.
상기 보리어린잎 분말 제조방법의 하이퍼분쇄기를 이용한 분쇄공정 중 원심호퍼를 동작시켜 분말덩어리를 배출시키는 단계는,
원심력을 작용시켜 분쇄물을 분리포집하는 원심호퍼(532)에서 와류현상이 일어나면서 상기 원통체(531)에 수용되는 분말가루가 덩어리로 포집되어 빠르게 회전낙하되고 원통체(531)의 내부에 분말가루와 함께 유입되는 에어는 집진수단에 연결된 에어배출부(533)를 통해 배출되는 단계; 및
상기 원심호퍼(532)의 외주면상에 형성된 펄스발생수단(532a)을 이용하여 상기 원심호퍼(532)의 내벽면에 충격파를 전달하면 원심호퍼(532)의 내면에 달라붙어 있던 분말가루가 떨어지는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 보리어린잎 분말 제조방법의 전처리 건조공정을 수행하는 단계는, 자동세척기(101)를 이용해 자연에서 수확한 보리어린잎이 연속적으로 공급되면 일정한 간격을 가지며 자동세척공정을 수행하는 세척단계(S2100); 수평컨베이어 벨트부(102)를 이용해 상기 자동세척기(101)를 통과한 재료를 전처리 하기 위한 작업대가 설치된 방향으로 수평으로 이송시키는 수평이송단계(S2200); 파쇄기(103)를 이용해 상기 수평컨베이어 벨트부(102)를 통과한 재료가 상부호퍼에 투입되면 일정한 크기로 분쇄하여 배출시키는 분쇄단계(S2300); 작은 크기의 재료는 밑으로 떨어지고 특정 크기 이상의 재료는 통과하도록 일정한 간격을 갖는 다수개의 롤러로 구성된 선별용 이송컨베이어(104)를 이용해 상기 파쇄기(103)를 통과하여 일정한 크기로 분쇄된 재료를 크기에 따라 선별하는 크기선별단계(S2400); 전단은 상기 선별용 이송컨베이어(104)의 끝단에 위치하고 후단은 포집용 자루가 설치된 지점의 상측에 경사지게 배치되는 스크류 컨베이어(105)를 이용해 상기 선별용 이송컨베이어(104)를 통과한 특정 크기 이상의 재료를 포집하여 배출하는 배출단계(S2500) ; 탈수부(106)를 이용해 상기 선별용 이송컨베이어(104)의 밑으로 떨어진 재료를 포집하여 물기를 제거하는 물기제거단계(S2600); 상기 물기를 제거하는 단계의 상기 탈수부(106)를 통과한 재료를 다수개의 건조채반(1)에 담아 건조실에 투입하는 건조실투입단계(S2700); 및 원적외선과 복사열을 제공하는 면상발열체(111a)를 이용하여 건조실(110a)에 투입된 재료의 수분을 공기중에 수증기로 증발시키는 제 1 건조수단(111)과, 상기 제 1 건조수단(111)에 의해 증발된 재료의 수증기를 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에서 순환시키면서 외부로 배출시킬 뿐만 아니라, 동시에 온도를 떨어뜨리지 않고 일정하게 유지시키기 위하여 추가적으로 상기 건조실(110a) 내부 공기중에 열을 제공할 수 있는 제 2 건조수단(112), 및 상기 제 1 건조수단(111) 및 상기 제 2 건조수단(112)에 비해 상대적으로 건조실(110a) 내부의 수증기를 빠르게 배출시키는 제 3 건조수단(113);을 구비하는 건조실(110a)을 이용하여 내부온도를 섭씨55도 이하의 저온상태를 유지하면서 건조시키는 건조단계(S2800);를 구비할 수 있다.
상기 보리어린잎 분말 제조방법의 전처리 건조공정을 수행하기 위한 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치시스템은, 원적외선과 복사열을 제공하는 면상발열체(111a)를 이용하여 건조실 내부에 투입되는 재료의 수분을 공기중에 수증기로 증발시키는 제 1 건조수단(111)과, 상기 제 1 건조수단(111)에 의해 증발된 원재료의 수증기를 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에서 순환시키면서 건조실(110a) 외부로 배출시킬 뿐만 아니라, 동시에 가열된 수증기가 배출된 건조실(110a) 내부 온도를 떨어뜨리지 않고 일정하게 유지시키기 위하여 추가적으로 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에 열을 제공할 수 있는 제 2 건조수단(112), 및 상기 제 1 건조수단(111) 및 상기 제 2 건조수단(112)에 비해 상대적으로 건조실(110a) 내부의 수증기를 빠르게 배출시키는 제 3 건조수단(113);을 구비하고, 내부온도를 섭씨55도 이하의 저온상태를 유지하면서 세 개의 건조실(110a)을 구비한 건조하우징(110); 및 상기 건조하우징(110)을 구성하는 세 개의 건조실(110a) 및 제 1 건조수단 (111)내지 제 3 건조수단(113)을 동작시키고, 상기 세 개의 건조실(110a) 및 제 1 건조수단(111) 내지 제 3 건조수단(113)의 동작상태를 표시하기 위한 제어패널(120) 및 상기 세 개의 건조실 내부 진공상태를 제어하기 위한 진공제어부(130);를 구비하며, 상기 제어패널(120)은, 상기 세 개의 건조실(110a) 내부온도가 각각 섭씨 45도, 섭씨 50도, 및 섭씨 55도가 되게 면상발열체의 온도를 조절할 수 있으며, 상기 건조실(110a)에 원재료가 투입되면 상기 진공제어부(130)에 의해 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 이르게 될 때까지 상기 제 3 건조수단(113)을 구성하는 진공펌프(113a)를 이용해 건조실(110a) 내부의 수분을 신속하게 배출시키고, 상기 제 1 건조수단(111)과 제 2 건조수단(112)을 이용해 건조실(110a) 내부온도를 유지시킬 수 있다.
상기 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치시스템을 구성하는 제 2 건조수단은, 건조실(110a) 내부의 수증기를 순환시키기 위한 송풍용 에어팬(112a); 상기 송풍용 에어팬(112a)에 의해 건조실(110a) 내부를 순환하는 수증기에 포함된 수분을 냉각시켜 외부로 배출시키는 냉각기(112b); 및 상기 냉각기(112b)를 구성하는 구동모터부의 열을 전달받아 상기 건조실(110a) 내부로 공급하여 건조실(110a) 내부공기를 추가로 가열함으로써 내부 온도를 유지시킬 수 있는 보조히터부(112c);를 구비할 수 있다.
상기 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치시스템을 구성하는 상기 제 3 건조수단(113)은, 상기 냉각기(112b)를 통해 냉각 응축된 수증기를 흡입하여 외부로 급속 배출함으로써 상기 건조실(110a) 내부를 진공화하는 진공펌프(113a);를 구비하고, 상기 건조실(110a) 내부온도가 사전에 설정한 특정 온도에 이르게 되면 외부 공기를 유입시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법은, 상기 건조실(110a) 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 이르게 될 때까지 상기 제 3 건조수단(113)을 구성하는 진공펌프(113a)를 이용해 건조실 내부의 수분을 신속하게 배출시키고, 상기 건조실(110a) 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 도달한 이후에는 제 1 건조수단(111)과 제 2 건조수단(112)을 이용해 건조실 내부온도를 유지시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 원적외선 건조장치를 구성하는데 있어서 냉각건조방식과 진공건조방식을 동시에 구현한 삼중 하이브리드 건조방식을 적용함으로써 원재료의 고유한 영양소를 보존하면서도 건조과정에서 예상되는 손실을 원천적으로 차단할 뿐만 아니라 수분함유량을 단시간에 최소화 할 수 있는 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치를 구비한 친환경 농수산물 건조기 및 이를 이용한 농수산물 유기가공식품 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 면상발열체의 복사열을 이용함으로써 건조실 내부에 투입되는 건조대상 재료에 원적외선을 고르게 전달하면서도 복사열이 전달되는 표면적을 증가시켜 건조시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 냉각기를 이용하여 건조실 내부의 밀폐된 공간에 채워지는 수증기를 건조실 외부로 배출 시킴으로써 재료의 영양소가 파괴되지 않으면서 수분만 제거하는 기능을 제공할 수 있으며, 냉각기를 구동시키는 구동부에서 발생하는 열을 건조실 내부로 전달하는 보조히터부를 구비함으로써 전력소모를 최소화하면서 건조실 내부에 필요한 건조온도를 일정하게 유지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 진공펌프를 이용하여 건조실 내부를 진공화함으로써 건조실 내부의 수분을 급격하게 배출 시킬 수 있어 건조시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 다수개의 건조실을 구성하는데 있어서 서로 다른 온도를 갖도록 조절할 수 있어 건조실에 투입되는 재료에 따라 능동적으로 대응하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 일정한 단위구역 내에 세척부터 건조공정까지 처리할 수 있는 건조공정 시스템을 제공함으로써 건조공정을 효율적으로 진행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 원적외선 건조장치와 유기농 인증을 받은 농수산물의 안전성을 효과적으로 확보하기 위한 케스케이드 연속이동 방식의 자력선별장치를 모듈화하여 구비한 친환경 농수산물 유기가공식품 제조공장 시스템 및 이를 이용한 분말가루 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 원적외선 건조시스템과 열풍건조기를 동시에 구현함으로써 원재료의 영양소를 보존하면서도 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있는 유기가공식품 제조공장시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 중분쇄와 미분쇄를 동시에 구현할 수 있는 하이퍼 분쇄기를 구성함으로써 섬유질이 많아 분쇄가 어려운 엽채류의 분말화를 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자력선별장치를 구성하는 데 있어서 다수개의 자석봉을 구비하는 자성체 통과수단과 메쉬망을 내부에 구비하는 진동수단을 수직구조로 배치되는 단일의 기계로 구성하고, 경사형 스크류 컨베이어부를 이용해 한정된 공간에서 자동화설비를 구현함으로써 전체적인 공장시스템의 면적을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 하이퍼 분쇄기를 구성하는데 있어서 미분쇄공정에 사이클론 분말 수집기와 펄스발생수단을 구비하여 분말화된 재료의 손실을 최소화하고 제조공정시 분말덩어리로 인한 작동불량을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 분말화가 어렵고 공정이 까다로운 보리어린잎과 같은 엽채류의 경우에 전처리 건조 공정 후 모든 제조공정을 24시간이내 처리할 수 있어 제조공정시간을 최소화하고 생산성을 극대화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보리어린잎 분말 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 건조장치의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템을 이용한 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 2에 도시된 케이스케이드 자력선별장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 케스케이드 자력선별장치를 구성하는 단일의 자력선별기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 하이퍼분쇄기의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9은 도 8에 도시된 하이퍼분쇄기의 원재료 이송부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 도 8에 도시된 하이퍼분쇄기의 사이클론 분말수집기를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 하이퍼분쇄기를 구성하는 분쇄기를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 8에 도시된 하이퍼 분쇄기를 이용한 분말가루 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 13은 도 2에 도시된 전처리분쇄기를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 2에 도시된 열풍건조기를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 2에 도시된 세척기를 설명하기 위한 도면이다.
도 16는 도 2에 도시된 절단기를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보리어린잎 분말 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제조공장 시스템을 이용한 분말 제조방법은, 원재료 절단하는 단계(S1000), 전처리 건조공정단계(S2000), 전처리 선별단계(S3000), 세척단계(S4000), 열풍건조단계(S5000), 건조후 선별단계(S6000), 분쇄공정수행단계(S7000), 금속이물질 제거단계(S8000), 및 포장 및 적재단계(S9000)을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 먼저, 상기 원재료 절단하는 단계(S1000)는, 절단기를 이용해 자연에서 수확한 보리어린잎을 길이가 5cm이하의 크기로 형성되게 절단하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 전처리 건조공정단계(S2000)는, 원적외선 건조장치시스템(100)을 이용하여 상기 5cm이하의 크기로 절단된 보리어린잎의 수분함유량이 7% 이하가 될 수 있게 섭씨 55도 이하 저온상태로 전처리 건조공정을 수행하는 단계일 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 도 4를 참조하기로 한다.
다음으로, 상기 전처리 선별단계(S3000)는, 복수개의 LED등이 설치된 제 1 비젼선별기(210)를 이용해 상기 원적외선 건조장치시스템(100)을 통과한 재료에서 일회당 100kg 단위로 이물질을 제거하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 세척단계(S4000)는, 세척기(300)를 이용해 상기 전처리 선별단계를 통과한 재료 중 세척이 필요한 재료를 일회당 100kg 단위로 하루 최대 3톤까지 상온에서 세척하여 사분, 흙가루, 지푸라기, 및 끈을 포함한 이물질을 깨끗이 제거하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 열풍건조단계(S5000)는, 일회당 500kg을 수용할 수 있는 사각함체를 구비한 열풍건조기(400)를 이용해 상기 세척기(300)를 통과한 재료를 섭씨 60도 내지 70도 사이의 온도에서 5시간 내지 6시간 건조하여 수분함유량이 5% 이하가 될때까지 열풍 건조공정을 수행하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 건조후 선별단계(S6000)는, 복수개의 LED등이 설치된 제 2 선별기(220)를 이용해 상기 열풍건조기(400)를 통과한 재료를 하루에 최대 3톤까지 선별하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄공정수행단계(S7000)는, 하이퍼 분쇄기(500)를 이용해 상기 제 2 선별기(220)를 통과한 재료를 사전에 설정한 입자크기의 분말이 되도록 일회당 200kg의 처리속도로 분쇄공정을 수행하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 금속이물질 제거단계(S8000)는, 일회당 100kg씩 처리할 수 있는 복수개의 자력선별기(610,620,630)를 연속하여 통과하는 방식으로 다중선별하는 케스케이드 자력선별장치(600)를 이용해 상기 하이퍼 분쇄기(500)를 통과한 보리어린잎 분말가루의 금속이물질을 제거하는 공정을 수행하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 포장 및 적재단계(S9000)는, 보리어린잎 분말을 20kg 단위로 포장하여 적재하는 단계(S9000)를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 보리어린잎 분말을 제조하는 경우에, 상기 섭씨 55도 이하 저온상태의 전처리 건조공정을 수행하는 단계를 거친 보리어린잎을 20kg단위로 포장하여 적재하기 까지 24시간이내에 처리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템은, 복합생산설비를 갖춘 유기가공식품 제조공장 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템은, 원적외선 건조장치시스템(100), 제 1 선별기(210), 세척기(300), 열풍건조기(400), 제 2 선별기(220), 하이퍼 분쇄기(500), 케스케이드 자력선별장치(600), 절단기(700), 전처리분쇄기(800), 포장 및 적재기(900)를 구비할 수 있다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 원적외선 건조장치시스템(100)은, 원재료의 종류에 따라 다양한 위치에 설치하여 재배치할 수 있도록 조립가능한 모듈화형태로 구현되게 형성되며, 면상발열체를 이용한 원적외선 건조방식과 냉각기를 이용한 냉각건조방식 및 진공펌프를 이용한 진공건조방식을 동시에 구현하여 자연에서 수확되는 원재료의 수분함유량이 7%이하가 되게 전처리하는 공정을 수행할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 앞서 상술한 도 1 내지 도 3의 구성을 참조할 수 있다.
또한, 상기 제 1 선별기(210)는, 상기 원적외선 건조장치시스템(100)을 통과한 원재료를 일회당 100kg 단위로 풍력선별기 및 LED비젼선별기 등을 이용해 이물질을 제거하기 위한 구성일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서와 같이 보리어린잎과 같이 엽채류를 재료로 사용할 경우에 풍력선별기에 비해 LED비젼선별기가 바람직하며, 당근이아 무우 같은 구근류를 재료로 사용할 경우에는 풍력선별기도 사용할 수 있다.
또한, 상기 세척기(300)는, 상기 제 1 선별기(210)를 통과한 재료 중 세척이 필요한 재료를 일회당 100kg 단위로 최대 3톤까지 상온에서 세척하여 사분, 흙가루, 지푸라기, 및 끈을 포함한 이물질을 깨끗이 제거할 수 있다.
또한, 상기 열풍건조기(400)는, 상기 세척기(300)를 통과한 재료를 일회당 500kg을 수용할 수 있는 사각함체를 이용하여 섭씨 60도 내지 70도 사이의 온도에서 5시간 내지 6시간 열풍건조를 수행하여 원재료의 수분함유량이 5% 이하가 되게 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 선별기(220)는, 상기 열풍건조기(400)를 통과한 재료를 상기 제 1 선별기와 동일한 방식으로 하루에 최대 3톤까지 선별할 수 있다.
또한, 상기 하이퍼 분쇄기(500)는, 상기 제 2 선별기(220)를 통과한 재료를 투입한 다음 사전에 설정한 입자크기가 되도록 일회당 200kg의 처리속도로 처리하는 분쇄기를 적어도 하나 이상 구비할 수 있다.
또한, 상기 케스케이드 자력선별장치(600)는, 원재료의 종류에 따라 다양한 위치에 설치하여 재배치할 수 있도록 조립가능한 모듈화형태로 구현되게 형성되며, 상기 하이퍼 분쇄기(500)를 통과한 분말가루의 금속이물질을 케스케이드 연속이동 방식으로 일회당 100kg씩 처리할 수 있다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템은, 상기 세척기(300)를 통과한 재료의 크기가 5cm 를 초과하는 경우에 5cm 이하로 절단하는 절단기(700)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 절단기(700)는 제조공장시스템의 제조공정 상에서 필요한 순간에 다양하게 선택되어 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템은, 건조하우징(110), 제어패널(120), 진공제어부(130)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 건조하우징(110)은, 내부온도를 섭씨55도 이하의 저온상태를 유지하면서 다양한 종류의 농수산물을 동시에 건조시키기 위한 세 개의 건조실(110a)을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 건조실(110a)은, 각각 원적외선과 복사열을 제공하는 면상발열체(111a)를 이용하여 건조실 내부에 투입되는 재료의 수분을 공기중에 수증기로 증발시키는 제 1 건조수단(111)과, 상기 제 1 건조수단(111)에 의해 증발된 원재료의 수증기를 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에서 순환시키면서 건조실(110a) 외부로 배출시킬 뿐만 아니라, 동시에 가열된 수증기가 배출된 건조실(110a) 내부 온도를 떨어뜨리지 않고 일정하게 유지시키기 위하여 추가적으로 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에 열을 제공할 수 있는 제 2 건조수단(112), 및 상기 제 1 건조수단(111) 및 상기 제 2 건조수단(112)에 비해 상대적으로 건조실(110a) 내부의 수증기를 빠르게 배출시키는 제 3 건조수단(113)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제어패널(120)은, 상기 건조하우징(110)을 구성하는 세 개의 건조실(110a) 및 제 1 건조수단 (111)내지 제 3 건조수단(113)을 동작시키고, 상기 세 개의 건조실(110a) 및 제 1 건조수단(111) 내지 제 3 건조수단(113)의 동작상태를 표시할 수 있다.
여기서, 상기 제어패널(120)은, 상기 세 개의 건조실(110a) 내부온도가 각각 섭씨 45도, 섭씨 50도, 및 섭씨 55도가 되게 면상발열체의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 진공제어부(130)는, 상기 세 개의 건조실 내부 진공상태를 제어할 수 있다.
즉, 상기 건조실(110a)에 원재료가 투입되면 상기 진공제어부(130)에 의해 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 이르게 될 때까지 상기 제 3 건조수단(113)을 구성하는 진공펌프(113a)를 이용해 건조실(110a) 내부의 수분을 신속하게 배출시킬 수 있으며, 이후에 상기 제 1 건조수단(111)과 제 2 건조수단(112)을 이용해 건조실(110a) 내부온도를 유지시킬 수 있다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템은, 자동세척기(101), 수평컨베이어 벨트부(102), 분쇄기(103), 선별용 이송컨베이어(104), 스크류 컨베이어(105), 탈수부(106), 배출부(107)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 자동세척기(101)는, 재료가 연속적으로 공급되면 일정한 간격을 가지며 세척공정을 수행하기 위한 구성이다.
또한, 상기 수평컨베이어 벨트부(102)는, 상기 자동세척기(101)를 통과한 재료를 전처리 하기 위한 작업대가 설치된 방향으로 수평으로 이송시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 분쇄기(103)는, 상기 수평컨베이어 벨트부(102)를 통과한 재료를 일정한 크기로 분쇄하기 위한 구성이다.
또한, 상기 선별용 이송컨베이어(104)는, 작은 크기의 재료는 밑으로 떨어지고 특정 크기 이상의 재료는 통과하도록 일정한 간격을 갖는 다수개의 롤러들로 구성될 수 있다.
또한, 상기 스크류 컨베이어(105)는, 전단은 상기 선별용 이송컨베이어(104)의 끝단에 위치하고 후단은 포집용 자루가 설치된 지점의 상측에 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 상기 탈수부(106)는, 건조공정을 수행하기 전에 재료의 물기를 제거할 수 있다.
또한, 상기 배출부(107)는, 상기 선별용 이송컨베이어(104) 및 상기 스크류 컨베이어(105)를 통과하여 선별되거나 이동된 재료를 운반수단에 배출시키기 위해 설치되는 구성일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 건조장치의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템을 구성하는 원적외선 건조장치의 세부구성을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치는, 자연에서 수확되는 농수산물을 저온에서 건조시키기 위한 원적외선 건조장치에 관한 것이다.
상기 원적외선 건조장치는, 상술한 바와 같이, 건조하우징(110), 제 1 건조수단(111), 제 2 건조수단(112), 및 제 3 건조수단(114)를 구비할 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 건조하우징(110)은, 건조실(110a)에 투입되는 원재료의 종류에 대응하여 건조대상의 최종수분함유량을 상대적으로 세가지 단계 이상 다르게 조절할 수 있으면서 내부온도를 섭씨55도 이하의 저온상태를 유지하면서 동시에 건조시키기 위한 다수개의 건조실을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제 1 건조수단(111)은, 상기 건조하우징(110)을 구성하는 각각의 건조실(110a) 내부에 설치되어 원적외선과 복사열을 제공하는 면상발열체(111a)를 이용하여 건조실 내부에 투입되는 재료의 수분을 공기중에 수증기로 증발시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제 2 건조수단(112)은, 상기 제 1 건조수단(111)에 의해 증발된 원재료의 수증기를 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에서 순환시키면서 건조실 외부로 배출시킬 뿐만 아니라, 동시에 가열된 수증기가 배출된 건조실(110a) 내부 온도를 떨어뜨리지 않고 일정하게 유지시키기 위하여 추가적으로 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에 열을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 3 건조수단(113)은, 상기 다수개의 건조실(110a)에 투입되는 각각의 원재료의 종류에 대응하여 상대적으로 건조실(110a) 외부로 배출되는 수증기의 배출속도가 세가지 단계이상 조절될 수 있으며, 상기 제 1 건조수단(111) 및 상기 제 2 건조수단(112)에 비해 상대적으로 건조실(110a) 내부의 수증기를 빠르게 배출시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 제 1 건조수단(111)은, 건조실(110a)에 투입되는 재료에 대응하여 건조대상의 최종수분함유량이 상대적으로 세가지 단계로 조절되는 경우에, 상대적으로 가장 높은 최종수분함유량을 필요로 하는 경우에 건조실(110a) 내부온도가 섭씨 55도가 되게 면상발열체(111)의 온도가 조절되고, 상대적으로 가장 낮은 최종수분함유량을 필요로 하는 경우에 건조실(110a) 내부온도가 섭씨 45도가 되게 면상발열체(111)의 온도가 조절되며, 상대적으로 두번째로 높거나 낮은 최종수분함유량을 필요로 하는 경우에 건조실(110a) 내부온도가 섭씨 50도가 되게 면상발열체(111)의 온도가 조절될 수 있다.
한편, 상기 건조실(110a)은, 상기 세가지 단계로 조절되는 최종수분함유량에 대응하여 서로 다른 면상발열체(111a)의 온도를 유지하는 세 개의 건조실(110a)로 형성될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 건조수단(112)은, 송풍용 에어팬(112a), 냉각기(112b), 보조히터부(112c)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 송풍용 에어팬(112a)은, 건조실(110a) 내부의 수증기를 순환시키기 위한 구성일 수 있다.
또한, 상기 냉각기(112b)는, 상기 송풍용 에어팬(112a)에 의해 건조실(110a) 내부를 순환하는 수증기에 포함된 수분을 냉각시켜 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 상기 보조히터부(112c)는, 상기 냉각기(112b)를 구성하는 구동모터부의 열을 전달받아 상기 건조실 내부로 공급하여 건조실 내부공기를 추가로 가열함으로써 내부 온도를 유지시킬 수 있다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 건조수단(113)은, 상기 냉각기(112b)를 통해 냉각 응축된 수증기를 흡입하여 외부로 급속 배출함으로써 상기 건조실(111a) 내부를 진공화하는 진공펌프(113a)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 제 3 건조수단(113)은, 상기 건조실(111a) 내부온도가 사전에 설정한 특정 온도에 이르게 되면 외부 공기를 유입시킬 수 있도록 소정의 유입수단을 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같이,본 발명의 실시예에 따른 원적외선 건조장치는, 상기 건조실(111a) 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 이르게 될 때까지 상기 제 3 건조수단(1113)을 구성하는 진공펌프를 이용해 건조실(111a) 내부의 수분을 신속하게 배출시키고, 상기 건조실(111a) 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 도달한 이후에는 제 1 건조수단(111)과 제 2 건조수단(112)을 이용해 건조실 내부온도를 유지시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 건조장치를 구비한 건조시스템은, 도면에 도시된 바와 같이, 무우, 당근, 돌미나리, 밀싹, 보리어린잎(새싹보리), 양배추, 신선초, 및 케일 중 어느 하나의 재료를 건조하는 경우에 건조실(110a) 내부에서 다수개의 건조채반(1)이 일정한 간격을 가지며 수직으로 적층된 구조를 가지게 투입되며, 상기 건조채반(1)을 이용해 각각의 건조실(110a)에 투입되는 투입중량은 690kg 내지 710kg, 설정온도는 섭씨 55도, 습도는 6%, 운전시간은 18시간 내지 23시간일 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따라 건조실(110a)에 투입되는 재료는 보리어린잎을 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템을 이용한 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
앞서 상술한 도면에서 설명한 동일한 구성에 대해 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건조시스템을 이용한 제조방법은, 자동세척기를 이용한 자동세척단계(S2100), 수평컨베이어벨트를 이용한 수평이송단계(S2200), 분쇄부(103)를 이용한 분쇄단계(S2300), 선별용 이송컨베이어를 이용한 크기선별단계(S2400), 스크류컨베이어를 이용한 규격외 제품 배출단계(S2500), 탈수기를 이용한 물기제거 단계(S2600), 건조채반을 이용한 건조실 투입단계(S2700), 및 원적외선 건조장치를 이용한 건조단계(S2800)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 먼저, 상기 자동세척기를 이용한 자동세척단계(S2100)는, 자동세척기(101)를 이용해 무우, 당근, 돌미나리, 밀싹, 보리어린잎, 양배추, 신선초, 및 케일 중 어느 하나의 재료가 연속적으로 공급되면 일정한 간격을 가지며 세척공정을 수행하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 수평컨베이어벨트를 이용한 수평이송단계(S2200)는, 수평컨베이어 벨트부(102)를 이용해 상기 자동세척기(101)를 통과한 재료를 전처리 하기 위한 작업대가 설치된 방향으로 수평으로 이송시키는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄부(103)를 이용한 분쇄단계(S2300)는, 분쇄부(103)를 이용해 상기 수평컨베이어 벨트부(102)를 통과한 재료가 상부호퍼에 투입되면 일정한 크기로 분쇄하여 배출시키는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 선별용 이송컨베이어를 이용한 크기선별단계(S2400)는, 작은 크기의 재료는 밑으로 떨어지고 특정 크기 이상의 재료는 통과하도록 일정한 간격을 갖는 다수개의 롤러로 구성된 선별용 이송컨베이어(104)를 이용해 상기 분쇄부(103)를 통과하여 일정한 크기로 분쇄된 재료를 크기에 따라 선별하는 단계일 수 있다.
다음으로, 스크류컨베이어를 이용한 규격외 제품 배출단계(S2500)는, 전단은 상기 선별용 이송컨베이어(104)의 끝단에 위치하고 후단은 포집용 자루가 설치된 지점의 상측에 경사지게 배치되는 스크류 컨베이어(105)를 이용해 상기 선별용 이송컨베이어(104)를 통과한 특정 크기 이상의 재료를 포집하여 배출하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 탈수기를 이용한 물기제거 단계(S2600)는, 탈수부(106)를 이용해 상기 선별용 이송컨베이어(104)의 밑으로 떨어진 재료를 포집하여 물기를 제거하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 건조채반을 이용한 건조실 투입단계(S2700)는, 상기 물기를 제거하는 단계의 상기 탈수부(106)를 통과한 재료를 다수개의 건조채반(1)에 담아 건조실에 투입하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 원적외선 건조장치를 이용한 건조단계(S2800)는, 앞서 상술한 제 1 내지 제 3 건조수단(111,112,113)을 구비한 건조실(110a)을 이용하여 내부온도를 섭씨55도 이하의 저온상태를 유지하면서 건조시키는 단계일 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 케이스케이드 자력선별장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 케스케이드 자력선별장치를 구성하는 단일의 자력선별기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템을 구성하는 케스케이드 자력선별장치(600)는, 자력선별기(610)가 적어도 세 개 이상 연속하여 배치되는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 자력선별기는, 호퍼부(601), 경사형 스크류 컨베이어부(602), 사각 하우징(603), 원통형진동체(604), 및 원통형진동체구동부(605)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 호퍼부(601)는, 상측으로 재료가 투입될 수 있도록 상광하협 형태의 사각형상을 갖는 함체로 구성될 수 있다.
또한, 상기 경사형 스크류 컨베이어부(602)는, 상기 호퍼부(601)에 투입된 재료를 자력선별기(610, 620,630)의 최상단으로 이송하기 위한 구성일 수 있다.
또한, 상기 사각 하우징(603)은, 상기 경사형 스크류 컨베이어부(602)를 통해 최상단으로 이송된 재료가 하부수직방향으로 이동하면서 다수개의 자석봉을 통과할 수 있도록 상기 다수개의 자석봉을 수용하기 위한 수용공간을 구비할 수 있으며, 이때, 본 발명의 실시예에서 자석봉은 70개, 자석의 단위는 11,000가우스 일 수 있다.
또한, 상기 원통형진동체(604)는, 상기 사각 하우징(603)의 하측에 배치되어 일정한 크기의 분말가루만 통과시키는 메쉬망을 내부에 구비할 수 있다.
또한, 상기 원통형진동체 구동부(605)는, 상기 원통형진동체(604)에 진동을 전달하여 일정한 크기의 분말가루가 배출되게 하기 위한 구성이다.
도 8은 도 2에 도시된 하이퍼분쇄기의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 9 내지 도 11은 하이퍼 분쇄기를 구성하는 원재료 이송부, 사이클론 분말수집기, 분쇄기를 각각 설명하기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조공장 시스템을 구성하는 하이퍼 분쇄기(500)는, 원재료이송부(510), 제 1 차 분쇄기(520), 사이클론 분말수집기(530), 제 2 차 분쇄기(540), 수평하우징부(550), 하이퍼진동체(560), 및 하이퍼구동부(570)를 구비할 수 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 상기 원재료이송부(510)는, 원재료 투입호퍼(511), 상기 원재료 투입호퍼(511)의 하부와 연통되는 이송스크류(512a), 및 상기 이송스크류(512a)가 내측에 길이방향으로 설치되며 상측 대각선으로 경사지게 형성되어 상기 원재료 투입호퍼(511)에 투입되는 분쇄대상 재료를 이송시키는 스크류하우징관(512)을 구비할 수 있다.
여기서, 도 9를 참조하면, 상기 원재료 이송부(510)는, 재료 투입호퍼(511), 상기 원재료 투입호퍼(511)의 하부와 연통되는 이송스크류(512a), 및 상기 이송스크류(512a)가 내측에 길이방향으로 설치되며 상측 대각선으로 경사지게 형성되어 상기 원재료 투입호퍼(511)에 투입되는 분쇄대상 재료를 이송시키는 스크류하우징관(512)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제 1 차 분쇄기(520)는, 상기 원재료이송부(510)를 구성하는 스크류하우징(512)의 끝단에서 배출되는 원재료를 수용하기 위한 상광하협 형상의 연결호퍼(521)를 구비하고, 상기 연결호퍼(521)를 통해 유입되는 원재료를 분쇄하는 분쇄하우징(522)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 사이클론 분말수집기(530)는, 상기 제 1 차 분쇄기(520)에 의해 분쇄된 분말가루가 블로워를 이용해 에어 압송되어 수용되는 원통체(531)와 상기 원통체(531)의 하측으로 연장되어 구성되는 원심호퍼(532) 및 집진수단에 연결되는 에어배출부(533)를 복수개 구비할 수 있다.
여기서, 도 10을 참조하면, 상기 사이클론 분말수집기(530)는, 상기 원통체(531)의 하측으로 연장되어 구성되는 원심호퍼(532)의 외주면상에 상기 원심호퍼(532)의 내벽면에 충격파를 전달하는 펄스발생수단(532a)을 형성하여 분말가루가 원심호퍼(532)의 내면에 달라붙는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제 2 차 분쇄기(540)는, 상기 복수개의 사이클론 분말수집기(530) 하측으로 각각 연통되게 배치되어 상기 사이클론 분말수집기(530)에 의해 배출되는 분말덩어리를 추가로 분쇄할 수 있도록 복수개 형성될 수 있다.
이때, 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에서 상기 제 1 차 분쇄기(520)와 상기 제 2 차 분쇄기(540)는,분쇄기의 하우징(521)을 구성하는 원통형 내벽면에 일정 크기의 요철돌기(521a)를 형성하고 상기 요철돌기(521a)와 미세간격으로 근접하게 배치되는 파쇄용 회전날개(522)가 원통형 하우징의 중심회전축(523)에 회전가능하게 설치되는 구성일 수 있다.
또한, 상기 수평하우징부(550)는, 상기 복수개의 제 2 차 분쇄기(540) 하측으로 배출되는 분말가루를 단일의 이송관을 이용해 수평으로 이송시킬 수 있다.
또한, 상기 하이퍼진동체(560)는, 상기 수평하우징부(550)에서 유입되는 분말가루를 사전에 설정한 입자크기만 통과시키게 하는 메쉬망을 내부에 구비할 수 있다.
또한, 상기 하이퍼구동부(570)는, 상기 하이퍼 진동체(560)에 진동을 전달하여 일정한 크기의 분말가루가 배출되게 하기 위한 구성일 수 있다.
도 12는 도 8에 도시된 하이퍼 분쇄기를 이용한 분말가루 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
상술한 도면에서 설명한 하이퍼 분쇄기의 동일한 구성에 대한 상세설명은 생략하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제조공장 시스템의 하이퍼분쇄기를 이용한 분말가루 제조방법은, 분쇄대상 재료투입단계(S7100), 분쇄대상 재료 이송단계(S7200), 1차 분쇄 공정단계(S7300), 에어블로워 압송 단계(S7400), 사이클론 분말수집기 동작단계(S7500), 2차 분쇄 공정단계(S7600), 수평이송단계(S7700), 및 포집단계(S7800)를 구비할 수 있다.
더욱 상세하게는, 먼저, 상기 분쇄대상 재료투입단계(S7100)는, 원재료이송부(510)의 투입호퍼(511)를 통해 대량의 재료가 투입되는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄대상 재료 이송단계(S7200)는, 상기 투입호퍼(511)의 하부와 연통되는 이송스크류(512a)가 내측에 길이방향으로 설치되는 원재료이송부(510)의 스크류하우징관(512)을 통해 상기 투입호퍼(511)에 투입되는 분쇄대상 재료가 이송되는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 1차 분쇄 공정단계(S7300)는, 상광하협 형상의 연결호퍼(501)를 통해 상기 원재료이송부(510)를 구성하는 스크류하우징(512)의 끝단에서 배출되는 상기 분쇄대상재료가 유입되면 원통형 내벽면에 일정 크기의 요철돌기(521a)를 형성하고 상기 요철돌기(521a)와 미세간격으로 근접하게 배치되는 파쇄용 회전날개(522)가 중심축(523)에 회전가능하게 설치된 제 1 차 분쇄기(520)를 통해 1차 분쇄하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 에어블로워 압송 단계(S7400)는, 상기 제 1 차 분쇄기(520)에 의해 분쇄된 분말가루가 블로우를 이용해 에어 압송되어 복수개의 사이클론 분말수집기(530)를 구성하는 복수개의 원통체(531)에 수용되는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 사이클론 분말수집기 동작단계(S7500)는, 상기 복수개의 사이클론 분말수집기(531)를 구성하기 위하여 상기 원통체의 하측으로 연장되어 구성되는 원심호퍼(532)를 동작시켜 분말덩어리를 배출시키는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 2차 분쇄 공정단계(S7600)는, 상기 복수개의 사이클론 분말수집기(531) 하측으로 각각 연통되게 배치되는 복수개의 제 2 차 분쇄기(540)를 통해 상기 사이클론 분말수집기(531)에 의해 배출되는 분말덩어리를 추가로 분쇄하여 가루화 하는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 수평이송단계(S7700)는, 단일의 이송관으로 이루어진 수평하우징부(550)를 통해 상기 복수개의 제 2 차 분쇄기(540) 하측으로 배출되는 분말가루를 수평으로 이송시키는 단계일 수 있다.
다음으로, 상기 포집단계(S7800)는, 메쉬망을 내부에 구비하며 구동부(560)에 의해 진동하는 진동체(560)를 이용해 상기 수평하우징부(550)에서 유입되는 분말가루를 선별하여 사전에 설정한 입자크기의 분말가루를 포집하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 복수개의 사이클론 분말수집기를 구성하기 위하여 상기 원통체의 하측으로 연장되어 구성되는 원심호퍼를 동작시켜 분말덩어리를 배출시키는 단계는, 원심력을 작용시켜 분쇄물을 분리포집하는 원심호퍼(532)에서 와류현상이 일어나면서 상기 원통체(531)에 수용되는 분말가루가 덩어리로 포집되어 빠르게 회전낙하되고 원통체(531)의 내부에 분말가루와 함께 유입되는 에어는 집진수단에 연결된 에어배출부(533)를 통해 배출되는 단계, 및 상기 원심호퍼(532)의 외주면상에 형성된 펄스발생수단(532a)을 이용하여 상기 원심호퍼(532)의 내벽면에 충격파를 전달하면 원심호퍼(532)의 내면에 달라붙어 있던 분말가루가 떨어지는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하이퍼 분쇄기를 이용하는 재료가 보리어린잎과 같은 엽채류일 경우에, 상기 제 1 차 분쇄기(520)에서 1차 분쇄공정을 용이하게 하기 위하여 원재료이송부의 투입호퍼를 통해 재료가 투입되기 이전에 보리어린잎을 적당한 크기로 파쇄하는 전처리 분쇄기(800)에 의한 전처리 분쇄공정을 더 포함할 수 있다.
이때, 도 13은 전처리분쇄기를 설명하기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시에에 따른 전처리분쇄기는, 전처리 대상 재료(보리어린잎)를 적재하는 적재부(810), 상기 적재부(810)의 재료를 상부가 개방된 컨베이어를 통해 경사지게 이송하더라도 재료가 미끄러지지 않도록 미끄럼방지격벽을 일정한 간격으로 구비하는 전처리이송부(820), 상기 전처리이송부(820)를 통해 이송된 재료를 수용하여 분쇄하는 전처리분쇄부(830), 상기 전처리분쇄부(830)를 통해 분쇄되어 분퇴화된 재료를 전처리이송부의 직교방향에 대해 스크류 컨베이어 방식으로 경사지게 이송하는 전처리 직교이송부(840), 및 상기 직교이송부의 구동력을 제공하는 전처리구동부(850)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 제 1 차 분쇄기(520) 이전의 전처리 분쇄공정은 보리어린잎의 입자크기를 1cm이하로 하는 중분쇄 공정을 수행하고, 상기 제 1 차 분쇄기(520)의 1차 분쇄공정은 입자크기를 1mm 이하로 하는 일반분쇄공정을 수행하며, 상기 제 1차 분쇄기(520) 이후의 재 2차 분쇄기(540)에 의한 2차 분쇄공정은 입자크기를 10μm 이하로 하는 미분쇄공정을 수행하는 것일 수 있다.
도 14는 도 2에 도시된 열풍건조기를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 열풍건조기(400)는, 재료를 일회당 500kg을 수용할 수 있는 사각함체를 이용하여 섭씨 60도 내지 70도 사이의 온도에서 5시간 내지 6시간 열풍건조를 수행하여 원재료의 수분함유량이 5% 이하가 되게 할 수 있다.
여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 열풍건조기(400)는, 열풍건조하우징(410), 열발생장치(420), 열풍건조제어박스(430)를 구비할 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 열풍건조하우징(410)은, 가로세로높이의 길이가 각각 160cm, 300cm, 90cm가 되는 크기의 박스형상으로 형성되고, 벽체의 내부 및 외부가 써스재질로 형성되어 내부에 5cm두께의 보온용 금속벽을 내장하며, 박스 내부에 건조용 채반이 장착될 수 있다. 또한, 재료를 용이하게 담아 배출하기 위한 망사포(401)를 추가로 구비할 수 있다.
또한, 상기 열발생장치(420)는, 상기 열풍건조하우징(410)의 길이방향 일단에 가로세로높이의 길이가 각각 96cm, 122cm, 122cm의 크기로 배치되며 상기 열풍건조하우징(410)을 가열하여 열을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 열풍건조제어박스(430)는, 상기 열풍건조하우징(410)의 온도를 표시하면서 상기 열발생장치(420)를 제어하여 상기 열풍건조하우징(410)의 온도를 조절할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 재료가 콩과 깨와 같은 곡물일 경우에는 열풍건조기 대신에 볶음기를 사용하는 것이 바람직하다.
도 15는 도 2에 도시된 세척기를 설명하기 위한 도면이며, 도 16은 도 2에 도시된 절단기를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시에에 따른 세척기(300)는, 세척이 필요한 재료를 일회당 100kg 단위로 최대 3톤까지 상온에서 세척하여 사분, 흙가루, 지푸라기, 및 끈을 포함한 이물질을 깨끗이 제거할 수 있는 것다.
도면에 도시된 바와 같이, 자동세척기와 구근류 세척기로 구분되는데, 자동세척기는 주로 엽채류를 세척하고 구근류 세척기는 무우와 당근같은 구근류를 세척할수 있다.
여기서, 자동세척기(310)는, 세척수공급수단(311), 세척하우징(312), 세척재료 걸림망(313), 세척대제어부(314)를 구비할 수 있고, 구근류 세척기(322)는 세척하우징(321)와 세척제어패널(322)을 포함하여 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 세척기(300)를 통과한 재료의 크기가 5cm 를 초과하는 경우에 5cm 이하로 절단하는 절단기(700)를 더 구비할 수 있는데, 여기서, 상기 절단기(700)는 제조공장시스템의 제조공정 상에서 필요한 순간에 다양하게 선택되어 사용될 수 있다.
싱기 절단기(700)는, 재료가 투입되기 위한 재료투입부(710), 절단기를 지지하기 위한 지지하우징(720), 및 절단날을 내장하는 절단부(730)를 구비할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은, 원적외선 건조장치를 구성하는데 있어서 냉각건조방식과 진공건조방식을 동시에 구현한 삼중 하이브리드 건조방식을 적용함으로써 원재료의 고유한 영양소를 보존하면서도 건조과정에서 예상되는 손실을 원천적으로 차단할 뿐만 아니라 수분함유량을 단시간에 최소화 할 수 있는 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치를 구비한 친환경 농수산물 건조시스템 및 이를 이용한 농수산물 유기가공식품 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 면상발열체의 복사열을 이용함으로써 건조실 내부에 투입되는 건조대상 재료에 원적외선을 고르게 전달하면서도 복사열이 전달되는 표면적을 증가시켜 건조시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 냉각기를 이용하여 건조실 내부의 밀폐된 공간에 채워지는 수증기를 건조실 외부로 배출 시킴으로써 재료의 영양소가 파괴되지 않으면서 수분만 제거하는 기능을 제공할 수 있으며, 냉각기를 구동시키는 구동부에서 발생하는 열을 건조실 내부로 전달하는 보조히터부를 구비함으로써 전력소모를 최소화하면서 건조실 내부에 필요한 건조온도를 일정하게 유지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 진공펌프를 이용하여 건조실 내부를 진공화함으로써 건조실 내부의 수분을 급격하게 배출 시킬 수 있어 건조시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 다수개의 건조실을 구성하는데 있어서 서로 다른 온도를 갖도록 조절할 수 있어 건조실에 투입되는 재료에 따라 능동적으로 대응하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 일정한 단위구역 내에 세척부터 건조공정까지 처리할 수 있는 건조공정 시스템을 제공함으로써 건조공정을 효율적으로 진행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 원적외선 건조장치와 유기농 인증을 받은 농수산물의 안전성을 효과적으로 확보하기 위한 케스케이드 연속이동 방식의 자력선별장치를 모듈화하여 구비한 친환경 농수산물 유기가공식품 제조공장 시스템 및 이를 이용한 분말가루 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 원적외선 건조시스템과 열풍건조기를 동시에 구현함으로써 원재료의 영양소를 보존하면서도 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있는 유기가공식품 제조공장시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 중분쇄와 미분쇄를 동시에 구현할 수 있는 하이퍼 분쇄기를 구성함으로써 섬유질이 많아 분쇄가 어려운 엽채류의 분말화를 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자력선별장치를 구성하는 데 있어서 다수개의 자석봉을 구비하는 자성체 통과수단과 메쉬망을 내부에 구비하는 진동수단을 수직구조로 배치되는 단일의 기계로 구성하고, 경사형 스크류 컨베이어부를 이용해 한정된 공간에서 자동화설비를 구현함으로써 전체적인 공장시스템의 면적을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 하이퍼 분쇄기를 구성하는데 있어서 미분쇄공정에 사이클론 분말 수집기와 펄스발생수단을 구비하여 분말화된 재료의 손실을 최소화하고 제조공정시 분말덩어리로 인한 작동불량을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 분말화가 어렵고 공정이 까다로운 보리어린잎과 같은 엽채류의 경우에 전처리 건조 공정 후 모든 제조공정을 24시간이내 처리할 수 있어 제조공정시간을 최소화하고 생산성을 극대화하는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
1 : 건조채반
100 : 원적외선 건조장치시스템
101 : 자동세척기
102 : 수평컨베이어 벨트부
103 : 분쇄기
104 : 선별용 이송컨베이어
105 : 스크류 컨베이어
106 : 탈수부
110(110a) : 건조하우징(건조실)
111(111a) : 제 1 건조수단(면상발열체)
112 : 제 2 건조수단
112a : 송풍용 에어팬
112b : 냉각기
112c : 보조히터부
113 : 제 3 건조수단
113a: 진공펌프
120 : 제어패널
130 : 진공제어부
210 : 제 1 선별기
220 : 제 2 선별기
300 : 세척기
400 : 열풍건조기
410 : 열풍건조하우징
420 : 열발생장치
430 : 열풍건조제어박스
500 : 하이퍼 분쇄기
510 : 원재료이송부
520 : 제 1 차 분쇄기
530 : 사이클론 분말 수집기
531 : 원통체
532 : 원심호퍼
532a : 펄스발생수단
540 : 제 2차 분쇄기
550 : 수평하우징부
560 : 하이퍼진동체
570 : 하이퍼구동부
600 : 자력선별장치
601 : 호퍼부
602 : 경사형 스크류 컨베이어부
603 : 사각하우징
604 : 원통형진동체
605 : 구동부
700 : 절단기
800 : 전처리분쇄기
900 : 포장 및 적재기

Claims (10)

  1. 보리어린잎 분말 제조방법에 있어서,
    절단기를 이용해 자연에서 수확한 보리어린잎을 길이가 5cm이하의 크기로 형성되게 절단하는 단계(S1000);
    원적외선 건조장치시스템(100)을 이용하여 상기 5cm이하의 크기로 절단된 보리어린잎의 수분함유량이 7% 이하가 될 수 있게 섭씨 55도 이하 저온상태로 전처리 건조공정을 수행하는 단계(S2000);
    복수개의 LED등이 설치된 제 1 비젼선별기(210)를 이용해 상기 원적외선 건조장치시스템(100)을 통과한 재료에서 일회당 100kg 단위로 이물질을 제거하는 전처리 선별단계(S3000);
    세척기(300)를 이용해 상기 전처리 선별단계를 통과한 재료 중 세척이 필요한 재료를 일회당 100kg 단위로 하루 최대 3톤까지 상온에서 세척하여 사분, 흙가루, 지푸라기, 및 끈을 포함한 이물질을 깨끗이 제거하는 단계(S4000);
    일회당 500kg을 수용할 수 있는 사각함체를 구비한 열풍건조기(400)를 이용해 상기 세척기(300)를 통과한 재료를 섭씨 60도 내지 70도 사이의 온도에서 5시간 내지 6시간 건조하여 수분함유량이 5% 이하가 될때까지 열풍 건조공정을 수행하는 단계(S5000);
    복수개의 LED등이 설치된 제 2 선별기(220)를 이용해 상기 열풍건조기(400)를 통과한 재료를 하루에 최대 3톤까지 선별하는 단계(S6000);
    하이퍼 분쇄기(500)를 이용해 상기 제 2 선별기(220)를 통과한 재료를 사전에 설정한 입자크기의 분말이 되도록 일회당 200kg의 처리속도로 분쇄공정을 수행하는 단계(S7000);
    일회당 100kg씩 처리할 수 있는 복수개의 자력선별기(610,620,630)를 연속하여 통과하는 방식으로 다중선별하는 케스케이드 자력선별장치(600)를 이용해 상기 하이퍼 분쇄기(500)를 통과한 보리어린잎 분말가루의 금속이물질을 제거하는 공정을 수행하는 단계(S8000); 및
    보리어린잎 분말을 20kg 단위로 포장하여 적재하는 단계(S9000);를 구비하고,

    상기 보리어린잎 분말 제조방법은, 상기 섭씨 55도 이하 저온상태의 전처리 건조공정을 수행하는 단계를 거친 보리어린잎을 20kg단위로 포장하여 적재하기 까지 24시간이내에 처리하며,

    상기 보리어린잎 분말 제조방법의 하이퍼분쇄기를 이용한 분쇄공정은,
    원재료이송부(510)의 투입호퍼(511)를 통해 대량의 재료가 투입되는 단계(S7100);
    상기 투입호퍼(511)의 하부와 연통되는 이송스크류(512a)가 내측에 길이방향으로 설치되는 원재료이송부(510)의 스크류하우징관(512)을 통해 상기 투입호퍼(511)에 투입되는 분쇄대상 재료가 이송되는 단계(S7200);
    상광하협 형상의 연결호퍼(501)를 통해 상기 원재료이송부(510)를 구성하는 스크류하우징(512)의 끝단에서 배출되는 상기 분쇄대상재료가 유입되면 원통형 내벽면에 일정 크기의 요철돌기(521a)를 형성하고 상기 요철돌기(521a)와 미세간격으로 근접하게 배치되는 파쇄용 회전날개(522)가 중심축(523)에 회전가능하게 설치된 제 1 차 분쇄기(520)를 통해 1차 분쇄하는 단계(S7300);
    상기 제 1 차 분쇄기(520)에 의해 분쇄된 분말가루가 블로우를 이용해 에어 압송되어 복수개의 사이클론 분말수집기(530)를 구성하는 복수개의 원통체(531)에 수용되는 단계(S7400);
    상기 복수개의 사이클론 분말수집기(531)를 구성하기 위하여 상기 원통체의 하측으로 연장되어 구성되는 원심호퍼(532)를 동작시켜 분말덩어리를 배출시키는 단계(S7500);
    상기 복수개의 사이클론 분말수집기(531) 하측으로 각각 연통되게 배치되는 복수개의 제 2 차 분쇄기(540)를 통해 상기 사이클론 분말수집기(531)에 의해 배출되는 분말덩어리를 추가로 분쇄하여 가루화 하는 단계(S7600);
    단일의 이송관으로 이루어진 수평하우징부(550)를 통해 상기 복수개의 제 2 차 분쇄기(540) 하측으로 배출되는 분말가루를 수평으로 이송시키는 단계(S7700); 및
    메쉬망을 내부에 구비하며 구동부(560)에 의해 진동하는 진동체(560)를 이용해 상기 수평하우징부(550)에서 유입되는 분말가루를 선별하여 사전에 설정한 입자크기의 분말가루를 포집하는 단계(S7800);를 구비하는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 보리어린잎 분말 제조방법은,
    상기 제 1 차 분쇄기(520)에서 1차 분쇄공정을 용이하게 하기 위하여 원재료이송부의 투입호퍼를 통해 재료가 투입되기 이전에 보리어린잎을 적당한 크기로 파쇄하는 전처리 분쇄기(800)에 의한 전처리 분쇄공정을 더 포함하며,
    상기 제 1 차 분쇄기(520) 이전의 전처리 분쇄공정은 보리어린잎의 입자크기를 1cm이하로 하는 중분쇄 공정을 수행하고,
    상기 제 1 차 분쇄기(520)의 1차 분쇄공정은 입자크기를 1mm 이하로 하는 일반분쇄공정을 수행하며,
    상기 제 1차 분쇄기(520) 이후의 재 2차 분쇄기(540)에 의한 2차 분쇄공정은 입자크기를 10μm 이하로 하는 미분쇄공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 보리어린잎 분말 제조방법의 하이퍼분쇄기를 이용한 분쇄공정 중 원심호퍼를 동작시켜 분말덩어리를 배출시키는 단계는,
    원심력을 작용시켜 분쇄물을 분리포집하는 원심호퍼(532)에서 와류현상이 일어나면서 상기 원통체(531)에 수용되는 분말가루가 덩어리로 포집되어 빠르게 회전낙하되고 원통체(531)의 내부에 분말가루와 함께 유입되는 에어는 집진수단에 연결된 에어배출부(533)를 통해 배출되는 단계; 및
    상기 원심호퍼(532)의 외주면상에 형성된 펄스발생수단(532a)을 이용하여 상기 원심호퍼(532)의 내벽면에 충격파를 전달하면 원심호퍼(532)의 내면에 달라붙어 있던 분말가루가 떨어지는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 보리어린잎 분말 제조방법의 전처리 건조공정을 수행하는 단계는,
    자동세척기(101)를 이용해 자연에서 수확한 보리어린잎이 연속적으로 공급되면 일정한 간격을 가지며 자동세척공정을 수행하는 세척단계(S2100);
    수평컨베이어 벨트부(102)를 이용해 상기 자동세척기(101)를 통과한 재료를 전처리 하기 위한 작업대가 설치된 방향으로 수평으로 이송시키는 수평이송단계(S2200);
    파쇄기(103)를 이용해 상기 수평컨베이어 벨트부(102)를 통과한 재료가 상부호퍼에 투입되면 일정한 크기로 분쇄하여 배출시키는 분쇄단계(S2300);
    작은 크기의 재료는 밑으로 떨어지고 특정 크기 이상의 재료는 통과하도록 일정한 간격을 갖는 다수개의 롤러로 구성된 선별용 이송컨베이어(104)를 이용해 상기 파쇄기(103)를 통과하여 일정한 크기로 분쇄된 재료를 크기에 따라 선별하는 크기선별단계(S2400);
    전단은 상기 선별용 이송컨베이어(104)의 끝단에 위치하고 후단은 포집용 자루가 설치된 지점의 상측에 경사지게 배치되는 스크류 컨베이어(105)를 이용해 상기 선별용 이송컨베이어(104)를 통과한 특정 크기 이상의 재료를 포집하여 배출하는 배출단계(S2500) ;
    탈수부(106)를 이용해 상기 선별용 이송컨베이어(104)의 밑으로 떨어진 재료를 포집하여 물기를 제거하는 물기제거단계(S2600);
    상기 물기를 제거하는 단계의 상기 탈수부(106)를 통과한 재료를 다수개의 건조채반(1)에 담아 건조실에 투입하는 건조실투입단계(S2700); 및
    원적외선과 복사열을 제공하는 면상발열체(111a)를 이용하여 건조실(110a)에 투입된 재료의 수분을 공기중에 수증기로 증발시키는 제 1 건조수단(111)과, 상기 제 1 건조수단(111)에 의해 증발된 재료의 수증기를 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에서 순환시키면서 외부로 배출시킬 뿐만 아니라, 동시에 온도를 떨어뜨리지 않고 일정하게 유지시키기 위하여 추가적으로 상기 건조실(110a) 내부 공기중에 열을 제공할 수 있는 제 2 건조수단(112), 및 상기 제 1 건조수단(111) 및 상기 제 2 건조수단(112)에 비해 상대적으로 건조실(110a) 내부의 수증기를 빠르게 배출시키는 제 3 건조수단(113);을 구비하는 건조실(110a)을 이용하여 내부온도를 섭씨55도 이하의 저온상태를 유지하면서 건조시키는 건조단계(S2800);를 구비하는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 보리어린잎 분말 제조방법의 전처리 건조공정을 수행하기 위한 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치시스템은,
    원적외선과 복사열을 제공하는 면상발열체(111a)를 이용하여 건조실 내부에 투입되는 재료의 수분을 공기중에 수증기로 증발시키는 제 1 건조수단(111)과, 상기 제 1 건조수단(111)에 의해 증발된 원재료의 수증기를 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에서 순환시키면서 건조실(110a) 외부로 배출시킬 뿐만 아니라, 동시에 가열된 수증기가 배출된 건조실(110a) 내부 온도를 떨어뜨리지 않고 일정하게 유지시키기 위하여 추가적으로 상기 각각의 건조실(110a) 내부 공기중에 열을 제공할 수 있는 제 2 건조수단(112), 및 상기 제 1 건조수단(111) 및 상기 제 2 건조수단(112)에 비해 상대적으로 건조실(110a) 내부의 수증기를 빠르게 배출시키는 제 3 건조수단(113);을 구비하고, 내부온도를 섭씨55도 이하의 저온상태를 유지하면서 세 개의 건조실(110a)을 구비한 건조하우징(110); 및
    상기 건조하우징(110)을 구성하는 세 개의 건조실(110a) 및 제 1 건조수단 (111)내지 제 3 건조수단(113)을 동작시키고, 상기 세 개의 건조실(110a) 및 제 1 건조수단(111) 내지 제 3 건조수단(113)의 동작상태를 표시하기 위한 제어패널(120) 및 상기 세 개의 건조실 내부 진공상태를 제어하기 위한 진공제어부(130);를 구비하며,
    상기 제어패널(120)은,
    상기 세 개의 건조실(110a) 내부온도가 각각 섭씨 45도, 섭씨 50도, 및 섭씨 55도가 되게 면상발열체의 온도를 조절할 수 있으며,
    상기 건조실(110a)에 원재료가 투입되면 상기 진공제어부(130)에 의해 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 이르게 될 때까지 상기 제 3 건조수단(113)을 구성하는 진공펌프(113a)를 이용해 건조실(110a) 내부의 수분을 신속하게 배출시키고,
    상기 제 1 건조수단(111)과 제 2 건조수단(112)을 이용해 건조실(110a) 내부온도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치시스템을 구성하는 제 2 건조수단은,
    건조실(110a) 내부의 수증기를 순환시키기 위한 송풍용 에어팬(112a);
    상기 송풍용 에어팬(112a)에 의해 건조실(110a) 내부를 순환하는 수증기에 포함된 수분을 냉각시켜 외부로 배출시키는 냉각기(112b); 및
    상기 냉각기(112b)를 구성하는 구동모터부의 열을 전달받아 상기 건조실(110a) 내부로 공급하여 건조실(110a) 내부공기를 추가로 가열함으로써 내부 온도를 유지시킬 수 있는 보조히터부(112c);를 구비하는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 삼중 하이브리드 방식의 원적외선 건조장치시스템을 구성하는 상기 제 3 건조수단(113)은,
    상기 냉각기(112b)를 통해 냉각 응축된 수증기를 흡입하여 외부로 급속 배출함으로써 상기 건조실(110a) 내부를 진공화하는 진공펌프(113a);를 구비하고,
    상기 건조실(110a) 내부온도가 사전에 설정한 특정 온도에 이르게 되면 외부 공기를 유입시키는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 건조실(110a) 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 이르게 될 때까지 상기 제 3 건조수단(113)을 구성하는 진공펌프(113a)를 이용해 건조실 내부의 수분을 신속하게 배출시키고,
    상기 건조실(110a) 내부온도가 사전에 설정한 특정온도에 도달한 이후에는 제 1 건조수단(111)과 제 2 건조수단(112)을 이용해 건조실 내부온도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 엽채류의 미분쇄 구현이 가능한 건강기능식품 첨가용 보리어린잎 분말 제조방법
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