KR102643455B1 - 발효톱밥 제조 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 지지부와, 상기 지지부에 회전가능하게 배치되고, 내부에 발효톱밥이 수용되어 배합되는 배합부와, 상기 배합부에 설치되어 상기 배합부 내부에 열을 가하는 발열부와, 상기 배합부의 내부상태를 검출하는 센서부와, 상기 배합부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하는, 발효톱밥 제조 장치를 제공한다.

Description

발효톱밥 제조 장치 및 시스템{Fermentation sawdust manufacturing apparatus and system}
본 발명은 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발효톱밥 제조 장치 및 시스템에 관한 것이다.
전세계적으로 식량자원으로서 식용 곤충에 대한 관심이 높아짐에 따라, 식용 곤충을 생육하는데 사용되는 발효톱밥과 같은 발효사료에 대한 관심 역시 증가하고 있다. 그러나, 현재 대부분의 농가에서 사용하는 발효톱밥의 경우, 발효 정도에 대한 기준이 불명확하고, 사용되는 발효사료에 따라, 식용 곤충 생산량이 많게는 30%이상 차이가 나게 된다. 이에 따라, 안정적인 식용곤충 공급을 위하여 발효사료 제조 기준을 명확히 하는 것에 의한 발효사료의 규격화/표준화가 요구되고 있다.
대부분의 발효사료 생산 과정에서, 야적된 상태에서 많은 인력을 활용하여 발효사료를 생산 및 유통하고 있다. 현재 발효가 완료되는 시점은 야적, 항온 보관에 따라, 많게는 60일에서 45일 정도의 기간이 소요되고 있다.
이와 같은 발효에 많은 시간이 소요되는 원인은, 야적된 상태에서 자연 발효를 이용함에 따라 발생되는 것으로, 발효사료의 생산 시간 절감 및 생산 비용 감소를 위해, 발효 시 요구되는 온도와 습도를 일정하게 유지할 수 있는 발효사료(발효톱밥) 제조 장치 및 시스템의 필요성이 높아지고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0025956호(2020.03.10.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 발효시간을 단축시키고, 균일한 품질의 발효톱밥을 생산할 수 있는 발효톱밥 제조 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발효톱밥 제조 장치는, 지지부와, 상기 지지부에 회전가능하게 배치되고, 내부에 발효톱밥이 수용되어 배합되는 배합부와, 상기 배합부에 설치되어 상기 배합부 내부에 열을 가하는 발열부와, 상기 배합부의 내부상태를 검출하는 센서부와, 상기 배합부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배합부는, 내부에 배치되고, 상기 배합부의 중심을 지나 연장되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하고, 일단이 상기 배합부의 내부를 향해 절곡된 블레이드가 구비된 회전부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발열부는 복수개 구비되고, 복수개의 상기 발열부는 상기 배합부의 측면에 배치되되, 상기 배합부의 길이방향을 따라 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배합부는, 상기 배합부와 상기 지지부 사이에 배치되어, 상기 배합부 회전 운동을 보조하는 지지부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발효톱밥 제조 시스템은, 지지부와, 상기 지지부에 회전 가능하게 배치되고 내부에 발효톱밥이 수용되어 배합되는 배합부와, 상기 배합부에 설치되어 상기 배합부 내부에 열을 가하는 발열부와, 상기 배합부의 내부상태를 검출하는 센서부와, 배합부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함하는 발효톱밥 제조 장치와, 상기 센서부의 검출 결과를 전달받아 저장하는 데이터베이스부와, 상기 센서부의 검출 결과에 기초하여, 상기 발열부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 배합부는, 상기 내부에 배치되어, 상기 배합부의 중심을 지나 연장되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하고, 일단에 상기 배합부의 내부를 향해 절곡된 절곡부가 형성된 회전부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 발열부는 복수개 구비되고, 복수개의 상기 발열부는 상기 배합부의 외면에 배치되되, 상기 배합부의 길이방향을 따라 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 배합부는, 상기 배합부의 양 단부 사이에 배치되어 상기 지지부와 연결된 연결축을 중심으로 회전하되, 회전 시 상기 배합부를 지지하는 지지부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 센서부로부터 수신한 내부상태 검출 결과를 기초로 상기 발열부의 작동시간 또는 상기 발열부가 가하는 열을 조절하여, 상기 배합부의 내부온도를 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 배합부의 내부온도를 일정하게 유지하기 위한 목표온도를 설정하고, 상기 발열부에 의해 상기 내부온도가 조절된 이후, 상기 센서부에서 재측정된 상기 배합부의 내부온도를 피드백(feedback)받아, 설정된 상기 목표온도와 비교할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 재측정된 상기 내부온도가 상기 목표온도 보다 낮으면, 상기 발열부의 작동 시간 또는 상기 발열부가 가하는 열을 증가시키고, 상기 재측정된 내부온도가 상기 목표온도보다 높으면 상기 발열부의 작동 시간 또는 상기 발열부가 가하는 열을 감소시켜, 상기 배합부의 내부온도가 상기 목표온도와 동일해지도록 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 발효톱밥 제조 장치가 미리 정해진 기간 동안 상기 발효톱밥의 배합 작업을 지속하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발효톱밥 제조 장치 및 시스템은, 발효톱밥이 배합되는 배합부 내부의 온도 및 습도가 일정하게 유지되도록 제어함으로써 발효톱밥의 생산 시간을 절감하고, 균일한 품질의 발효톱밥 생산을 가능하게 되어, 발효톱밥을 대량 생산하는 경우 규격화 및 표준화된 품질의 발효톱밥 생산이 가능할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효톱밥 제조 장치의 일 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발효톱밥 제조 장치의 다른 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배합부의 내부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발효톱밥 제조 시스템을 도시한 사시도이다.
도 5는 도4의 발효톱밥 제조 시스템에서 신호가 전달되는 모습을 간략히 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효톱밥 제조 장치의 일 상태를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발효톱밥 제조 장치의 다른 상태를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배합부의 내부를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발효톱밥 제조 장치(10)는 곤충의 사료로 이용되는 예를 들어, 발효톱밥과 같은 발효사료를 배합, 가공 및 제조하는 장치일 수 있다. 이때, 제조 댓상이되는 발효사료는 발효톱밥에 한정되는 것은 아니나, 설명의 편의를 위해 발효톱밥을 제조하는 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
발효톱밥 제조 장치(10)는 지지부(100)와, 배합부(200)와, 발열부(300)와, 센서부(400)와, 구동부(500)를 포함할 수 있다.
지지부(100)에는 발효톱밥 제조 장치(10)의 다른 구성요소(또는 부품)들이 연결되어 지지될 수 있다. 지지부(100)는 발효톱밥 제조 장치(10)가 설치되는 공장 또는 지면 등에 배치될 수 있다. 이때, 지지부(100)는 지지본체(110)와, 회전지지대(120)와, 차륜부(130)를 구비할 수 있다.
지지본체(110)는 일 실시예로서, 복수개의 프레임이 연결되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 지지본체(110)는 다수의 프레임이 연결된 직육면체 형상의 구조물일 수 있다.
회전지지대(120)에는 배합부(200)가 연결될 수 있다. 회전지지대(120)는 한쌍 구비될 수 있다. 한쌍의 회전지지대(120)는 지지본체(110)의 상면에 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 한쌍의 회전지지대(120)는 지지본체(110)의 상면에서, 위를 향하는 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 그리고, 한쌍의 회전지지대(120)는 서로 대향되도록 배치될 수 있다.
지지본체(110)의 하면에는 복수개의 차륜부(130)가 구비될 수 있다. 일 ?시예로서, 차륜부(130)는 4개 구비되어, 지지본체(110)의 하면의 각 모서리마다 설치될 수 있다. 이에 따라, 지지부(100)의 위치를 원하는 설치 대상 위치로 이동시킬 수 있다.
복수개의 차륜부(130) 중 적어도 하나에는, 차륜부(130)의 회전을 선택적으로 제한하는 잠금부재(미도시)기 구비될 수 있다. 이에 의해, 지지부(100)의 위치 변경이 완료된 이후, 잠금장치를 작동시켜 지지부(100)의 위치를 고정시킬 수 있다.
배합부(200)는 내부에 발효톱밥을 수용하여 배합시킬 수 있다. 이때, 배합부(200)는 세척 및 관리 용이성을 위해 내부식성 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 배합부(200)는 스테인레스 스틸(stainless steel)로 이루어질 수 있다.
배합부(200)는 배합조(210)와, 회전축(220)과, 회전부재(230)를 구비할 수 있다.
배합조(210)는 내부에 배합대상물인 발효톱밥이 수용되는 수용공간(A)이 마련될 수 있다. 여기서, 배합조(210)는 원기둥, 직육면체 또는 다각기둥 등 다양한 형상일 수 있으나, 이하에서는, 배합조(210)가 내부에 수용공간(A)이 마련된 원통 형상인 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
배합조(210)는 지지프레임을 구비할 수 있다. 지지프레임은 복수개 구비되어, 배합조(210)에 결합될 수 있다. 이때 복수개의 지지프레임은 배합조(210)의 원주 방향을 따라, 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예로서, 복수개의 지지프레임은, 배합조(210)와 회전지지대(120)를 연결하는 제1 지지프레임(P1)과, 발열부(300) 또는 센서부(400)가 배치되는 제2 지지프레임(P2)을 포함할 수 있다.
제1 지지프레임(P1)은 한쌍 구비될 수 있다. 한쌍의 제1 지지프레임(P1) 중 어느 하나는 한쌍의 회전지지대(120) 중 어느 하나와 마주보고, 한쌍의 제2 지지프레임(P2) 중 나머지 하나는 한쌍의 회전지지대(120) 중 나머지 하나와 마주보게 배치될 수 있다.
한쌍의 제1 지지프레임(P1)은, 각각 마주보는 회전지지대(120)와 구동축(C1)을 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 배합조(210)는 구동축(C1)을 중심으로 회전 운동할 수 있다.
한쌍의 제1 지지프레임(P1) 사이에는 제2 지지프레임(P2)이 배치될 수 있다. 이러한 경우, 한쌍의 제1 지지프레임(P1)과, 한쌍의 제2 지지프레임(P2)은 배합조(210)의 원주방향을 따라, 서로 교번하여 그리고 서로 동일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
회전축(220)은 배합조(210) 내부의 수용공간 내에 배치될 수 있다. 회전축(220)은 배합조(210)의 중심을 지나고, 배합조(210)의 길이방향(C2 방향)과 평행하게 연장될 수 있다. 이러한 경우, 회전축(220)의 일단(이하, 제1 단부)은 배합조(210)의 하면에 회전 가능하게 연결되고, 회전축(220)의 타단(이하, 제2 단부)은 배합조(210)의 상면을 향해 연장될 수 있다.
회전부재(230)는 배합조(210) 내부의 수용공간에 수용된 발효톱밥을 배합할 수 있다. 회전부재(230)는 회전축(220)의 제2 단부에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 그리고, 회전부재(230)는, 회전축(220)의 길이방향(C2 방향)에 수직하게 연장되는 블레이드(blade)를 구비할 수 있다. 블레이드는 예를 들어, 양날 블레이드(double-edge blade)일 수 있다.
블레이드는 일단에, 배합조(210)의 내측을 향해 절곡된 절곡단부(231)가 구비될 수 있다. 이때, 절곡단부(231)가 절곡된 방향(L2)은 회전축(220)의 제2 단부에서, 배합조(210) 내부의 수용공간(A)을 향하는 방향일 수 있다. 절곡단부(231)는 블레이드의 길이 방향(L1)에 대해 수직하게 절곡될 수 있다. 이러한 절곡단부(231)에 의해, 블레이드 회전 시, 배합되는 발효톱밥이 수용공간(A) 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
블레이드는 복수개 구비될 수 있다. 일 실시예로서, 회전부재는 서로 동일한 간격으로 이격된 4개의 블레이드를 구비할 수 있다. 4개의 블레이드는 회전축(220)으로부터, 배합조(210)의 반경방향 외측을 향해 방사형으로 연장될 수 있다. 이때, 4개의 블레이드는 동일한 형상 및 크기를 갖도록 구성되며, 4개의 블레이드의 일단에는 각각 절곡단부(231)가 구비될 수 있다.
이처럼 복수개의 블레이드를 구비한 회전부재(230)가 회전축(220)을 중심으로 회전전함으로써 수용공간 내에 수용된 발효톱밥이 배합될 수 있다.
일 실시예로서, 배합부(200)는, 회전부재(230)의 발효톱밥 배합 작업을 보조하는 보조 회전부재(M)를 더 구비할 수 있다. 이때, 보조 회전부재(M)는 회전축(220)에 배치될 수 있다.
보조 회전부재(M)는 회전축(220)에 연결되어, 배합조(210)의 반경방향 외측으로 연장된 바(bar)일 수 있다. 이때, 보조 회전부재(M)는 회전축(220)의 길이방향(C2방향)에 수직하게 배치되어, 회전축(220)이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다.
보조 회전부재(M)는 복수개 구비될 수 있다. 이러한 경우, 복수개의 보조 회전부재(M)는 회전축(220)의 길이방향(C2방향)을 따라서 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 그리고, 복수개의 보조 회전부재(M)는 회전축(220)의 둘레 표면을 따라, 서로 어긋나도록 배열된 방사형 배치 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 회전축(220)의 회전 시, 회전부재(230)에 더하여, 보조 회전부재(M)의 회전 운동으로 인해, 배합조(210) 내부에 수용된 발효톱밥이 고르게 숙성될 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 배합부(200)는 보조 회전부재(M)를 구비하지 않고, 회전부재(230)의 회전 운동만을 이용하여, 내부에 수용된 발효톱밥을 배합할 수도 있다.
발효톱밥은 전술한 바와 같은 배합조(210) 내부의 수용공간(A)에서 블레이드에 의해, 또는 블레이드와 보조 회전부재(M)에 의해 배합됨으로써 발효를 촉진시킬 수 있다. 이때, 수용공간(A) 내에 곤충의 생육환경을 개선하는 첨가물질을 첨가하여, 발효톱밥과 함께 배합할 수도 있다.
배합부(200)는, 배합부(200) 회전시 배합부(200)를 지지하는 지지부재(S)를 더 구비할 수 있다. 지지부재(S)는 배합부(200)와 지지부(100) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 지지부재(S)의 일단은 지지부(100)에 회전 가능하게 연결되고, 지지부재(S)의 타단은 배합부(200)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결될 수 있다.
배합부(200)의 회전 시, 지지부(100)에 연결된 지지부재(S)의 일단은 배합부(200)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 배합부(200)에 연결된 지지부재(S)의 타단은 배합부(200)의 길이방향(C2방향)을 따라 슬라이딩 이동함으로써, 배합부(200)의 회전 운동을 보조할 수 있다.
지지부재(S)는 슬라이딩 이동 및 회전 운동을 선택적으로 잠금하는 잠금 장치(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 잠금장치의 락킹에 의해 지지부재(S)는 배합부(200)가 발효톱밥의 배합을 위해, 소정의 각도로 기울어진 상태를 유지할 때, 배합부(200)의 일단을 지지할 수 있다.
발열부(300)는 배합부(200) 내부에 열을 가하여 배합부(200)의 내부온도를 조절할 수 있다. 발열부(300)는 일 예로, 히터(heater)일 수 있다.
발열부(300)는 적어도 하나 구비될 수 있다. 일 실시예로서, 한 개 구비될 수 있다. 이러한 경우, 발열부(300)는 배합부(200)의 외면에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 발열부(300)는 제2 지지프레임(P2)의 일단에 설치될 수 있다.
다른 실시예로서, 도면에는 도시하지 않았으나, 발열부(300)는 복수개 구비될 수 있다. 이러한 경우, 복수개의 발열부(300)는 배합부(200)의 외면에 배치되고, 배합부(200)의 길이방향(C2 방향)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수개의 배합부(200)는, 수용공간(A) 내에서 각각의 배합부(200)의 설치위치에 인접한 영역에 열을 가하여 온도 및 습도를 조절할 수 있다.
이러한 경우, 복수개의 발열부(300)에 대응되도록, 센서부(400)도 동일하게 복수개 구비될 수 있다. 그리고, 복수개의 센서부(400)는, 복수개의 발열부(300)의 설치위치에 대응되는 영역 내의 내부온도 및 내부습도를 측정하여, 수용공간(A) 내에서 각 위치별 내부상태 검출결과를 제어부(30)로 전달할 수 있다.
센서부(400)는 배합부(200)의 내부상태를 검출할 수 있다. 이때 센서부(400)에 의해 검출되는 내부상태는, 배합부(200)의 내부온도 및 내부습도를 포함할 수 있다.
센서부(400)는 배합부(200)에 배치될 수 있다. 일 실시예로서, 센서부(400)는 배합조(210)의 수용공간(A) 내에 설치될 수 있다. 이때, 센서부(400)는 배합조(210)의 내측면 또는 제2 지지프레임(P2)에 설치되어, 수용공간(A) 내의 내부온도 및 내부습도를 측정할 수 있다. 센서부(400)는 검출 결과인, 내부온도 검출값 및 내부습도 검출값을 후술할 데이터베이스부(20) 및 제어부(30)로 전달할 수 있다.
구동부(500)는 배합부(200)가 회전운동하기 위해 필요한 구동력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 구동부(500)는 전기모터(미도시)를 구비할 수 있으며, 전기모터에서 생성된 구동력을 구동력 전달부를 통해 배합부(200)로 전달할 수 있다.
그리고, 배합부(200)는 구동부(500)에서 생성된 구동력을 전달받아, 구동축(C1)을 중심으로 회전 운동할 수 있다. 이때, 구동부(500)에는 배합부(200)의 회전 속도를 조절할 수 있는 속도 조절부(미도시)가 구비되어, 배합부(200)의 회전 속도를 증가 또는 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발효톱밥 제조 시스템을 도시한 사시도이다. 도 5는 도4의 발효톱밥 제조 시스템에서 신호가 전달되는 모습을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 발효톱밥 제조 시스템(1)은 발효톱밥 제조 장치(10)와, 데이터베이스부(20)와, 제어부(30)를 포함할 수 있다. 이때, 발효톱밥 제조 장치(10)의 구체적인 특징은 전술한 바와 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
데이터베이스부(20)는, 센서부(400)와 무선통신을 통해 센서부(400)의 검출 결과를 전달받아 저장할 수 있다. 이때, 데이터베이스부(20)에 저장되는 센서부(400)의 검출 결과는, 센서부(400)에서 실시간으로 측정된 배합부(200)의 내부온도 및 내부습도에 관한 정보를 포함할 수 있다.
데이터베이스부(20)는 수신한 센서부(400) 검출 결과로부터, 내부온도에 관한 정보 및 내부습도에 관한 정보를 나누어, 내부온도 및 내부습도의 시간별 측정값을 DB(database)화하여 저장할 수 있다.
그리고, 데이터베이스부(20)는 DB화하여 저장된 데이터를 제어부(30)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 배합부(200)의 내부온도 및 내부습도를 실시간으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 내부온도 및 내부습도의 시간별 변화를 파악할 수 있다.
데이터베이스부(20)는 구동부(500)와 무선통신을 통해, 구동부(500)의 작동 상태에 관한 정보를 전달받아 저장할 수 있다. 이때, 데이터베이스부(20)에 저장되는 구동부(500)의 작동 상태는, 구동부(500)의 작동 시간 및 구동/정지 여부에 관한 정보가 포함될 수 있다.
구체적으로, 데이터베이스부(20)는 수신한 구동부(500) 작동 상태 정보로부터, 구동부(500)의 구동 시작 및 구동 시작 시간에 관한 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 데이터베이스부(20)는 구동 시작 시간으로부터, 구동부(500)의 구동이 정지된 시점 및 작동 시간에 관한 정보를 저장할 수 있다.
그리고, 데이터베이스부(20)는 저장된 구동부(500)의 구동 상태 데이터를 제어부(30)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 구동부(500)이 구동을 시작한 시점, 구동을 정지한 시점 및 총 구동 시간을 실시간으로 파악할 수 있다.
제어부(30)는 발열부(300)와 전기적으로 연결되어, 센서부(400)의 검출 결과에 기초하여 발열부(300)의 작동 상태를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(30)는 내부온도 검출값 또는 내부습도 검출값에 기초하여, 발열부(300)의 작동시간 및 발열부(300)가 가하는 열 중 적어도 하나를 조절하여 배합부(200)의 내부상태를 일정하게 유지할 수 있다.
제어부(30)는 예를 들어, 발효톱밥 제조 시스템(1)의 제어용 컴퓨터에 장착되는 회로기판이나, 회로기판에 장착되는 컴퓨터 칩이나, 컴퓨터 칩에 내장되거나 제어용 컴퓨터에 내장되는 소프트웨어 등의 형태로 구현될 수 있다.
제어부(30)는 배합부(200)의 내부온도를 일정하게 유지하기 위한 목표온도를 설정할 수 있다. 이때, 목표온도는 200 내지 250℃ 범위 내일 수 있다. 제어부(30)는 센서부(400)에서 측정된 배합부(200)의 내부온도를 목표온도와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 발열부(300)의 작동상태를 조절할 수 있다.
일 실시예로서, 제어부(30)는, 측정된 내부온도가 목표온도보다 낮은 경우, 발열부(300)의 작동 시간을 늘리거나, 발열부(300)가 생성하는 열 또는 배합부(200)의 내부에 가하는 열을 증가시키도록 제어할 수 있다. 다른 실시예로서, 제어부(30)는 측정된 내부온도가 목표온도보다 높은 경우, 발열부(300)의 작동 시간을 감소시키거나, 발열부(300)가 생성하는 열 또는 배합부(200)의 내부에 가하는 열을 감소시키도록 제어할 수 있다. 이후, 센서부(400)는 배합부(200)의 내부온도를 다시 측정하여, 재측정된 내부온도를 제어부(30)로 전달할 수 있다.
또 다른 실시예로서, 제어부(30)는 측정된 내부온도가 목표온도와 동일 또는 유사한 경우에는 발열부(300)의 작동을 정지시키도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 발열부(300)가 불필요하게 계속하여 작동되는 것을 방지하여, 배합 작업 과정에서 낭비되는 전력을 감소시킬 수 있다. 다만, 발열부(300)의 작동이 중단된 상태의 경우에도 센서부(400)는 배합부(200)의 내부온도를 실시간으로, 그리고 계속적으로 측정하여 제어부(30)로 전달할 수 있다.
제어부(30)는, 발열부(300)에 의해 배합부(200)의 내부온도가 조절된 이후, 센서부(400)에서 재측정된 내부온도를 피드백(feedback)받아 목표온도와 다시 비교할 수 있다.
구체적으로, 제어부(30)는 재측정된 내부온도가 목표온도보다 낮은 경우, 발열부(300)의 작동 시간을 늘리거나, 발열부(300)가 생성하는 열 또는 배합부(200)의 내부에 가하는 열을 증가시키도록 제어할 수 있다. 다른 실시예로서, 제어부(30)는 재측정된 내부온도가 목표온도보다 높은 경우, 발열부(300)의 작동 시간을 감소시키거나, 발열부(300)가 생성하는 열 또는 배합부(200)의 내부에 가하는 열을 감소시키도록 제어할 수 있다. 이후, 센서부(400)는 재조절된 배합부(200)의 내부온도를 다시 측정하여 제어부(30)로 전달할 수 있다.
또한, 제어부(30)는 재측정된 내부온도가 목표온도와 동일 또는 유사한 경우에는 발열부(300)의 작동을 정지시키도록 제어할 수 있다. 이러한 경우에도 센서부(400)는 배합부(200)의 내부온도를 실시간으로, 그리고 계속적으로 측정하여 제어부(30)로 전달할 수 있다.
제어부(30)는 전술한 바와 같은 센서부(400)에서 측정된 내부온도 측정값을 수신하여 발열부(300)를 피드백 제어함으로써, 발효톱밥이 수용되는 배합되는 배합부(200)의 내부온도를 목표온도와 동일 또는 유사하게 유지되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(30)는 배합부(200)의 내부습도를 일정하게 유지하기 위한 목표습도를 설정할 수 있다. 제어부(30)는 센서부(400)에서 측정된 배합부(200)의 내부습도를 목표습도와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 발열부(300)의 작동상태를 조절할 수 있다.
제어부(30)가 측정된 또는 재측정된 내부습도에 기초하여 발열부(300)의 작동 상태를 조절하는 방법은, 전술한 내부온도를 조절하는 방법과 유사할 수 있다.
즉, 제어부(30)는 센서부(400)에서 측정 또는 재측정된 내부습도를 기초로 발열부(300)의 작동 상태를 피드백 제어함으로써, 배합부(200)의 내부습도가 높아지는 것을 방지하고, 일정한 내부습도를 유지할 수 있다. 제어부(30)는 예를 들어, 측정 또는 재측정된 내부습도가 목표습도보다 높은 경우, 발열부(300)의 작동 시간 또는 발생되는 열을 증가시켜 배합부(200) 내부의 습도를 낮춰 목표습도와 동일 또는 유사해지도록 조절할 수 있다.
이처럼, 배합부(200)의 내부온도 및 내부습도를 피드백 제어를 통해 일정하게 유지함으로써, 발효톱밥의 생산 시간을 단축시키고, 균일한 품질의 발효톱밥을 제조할 수 있다. 또한, 배합부(200)의 수용공간이 지나치게 습해지는 것을 방지하여, 내부 오염 및 부식을 예방할 수 있다.
제어부(30)는 배합부(200) 및 구동부(500)와 전기적으로 연결되어, 배합부(200)의 회전 운동을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(30)는 도1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(500)를 구동시켜 배합부(200)가 구동축(C1)을 중심으로 제1 회전방향(R1방향) 또는 제2 회전방향(R2방향)으로 회전하도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 제어부(30)는 배합부(200)의 기울어진 각도를 조절하여 배합부(200)의 내부에 수용된 발효톱밥을 적절히 섞어줄 수 있다. 이에 따라, 수용공간(A) 내의 발효톱밥을 고르게 숙성시킬 수 있다.
제어부(30)는 구동부(500)의 작동 시간을 제어하여 발효톱밥이 배합되는 배합지속시간을 조절할 수 있다. 구체적으로, 제어부(30)는 미리 설정된 시간동안, 구동부(500)를 작동시켜, 배합부(200) 내부에 수용된 발효톱밥의 배합지속시간이 일정하게 유지되도록 제어할 수 있다. 이때, 배합부(200)에는 시간표시부(미도시)가 설치되어, 설정된 배합지속시간 및 배합지속시간까지 남은 시간 등을 외부로 표시할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 발효톱밥 제조 장치(10) 및 시스템(1)은, 발효톱밥이 배합되는 배합부 내부의 온도 및 습도가 일정하게 유지되도록 제어함으로써 발효톱밥의 생산 시간을 절감하고, 균일한 품질의 발효톱밥 생산을 가능하게 되어, 발효톱밥을 대량 생산하는 경우 규격화 및 표준화된 품질의 발효톱밥 생산이 가능할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 발효톱밥 제조 시스템
10: 발효톱밥 제조 장치
20: 데이터베이스부
30: 제어부
100: 지지부
200: 배합부
300: 발열부
400: 센서부
500: 구동부

Claims (12)

  1. 지지본체와, 상기 지지본체의 상면에 서로 이격 배치되며 상부를 향해 돌출 형성되는 복수의 회전지지대를 포함하는 지지부;
    내부에 발효될 톱밥이 수용되는 배합조와, 상기 배합조의 내부에 배치되어 중심을 지나 연장되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하고 일단이 상기 배합조의 내부를 향해 절곡된 블레이드가 구비된 회전부재와, 상기 회전부재의 배합작업을 보조하는 보조 회전부재를 포함하며, 상기 지지부에 회전가능하게 배치되는 배합부;
    상기 배합부에 설치되어 상기 배합부 내부에 열을 가하는 발열부;
    상기 배합부의 내부 온도 및 내부 습도를 포함하는 내부상태를 검출하는 센서부; 및
    상기 배합부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하되,
    상기 발열부는, 상기 센서부로부터 검출된 내부상태에 따라 열을 가하기 위한 작동시간 또는 열 온도를 조절하며,
    상기 배합조는, 상기 회전지지대에 대하여 수직 방향으로 형성되는 구동축을 통해 상기 회전지지대와 연결되는 제1 지지프레임과, 상기 배합조를 감싸는 형태로 결합되어 상기 발열부 또는 상기 센서부가 배치되는 제2 지지프레임을 포함하고,
    상기 보조 회전부재는 상기 회전축에 연결되어, 상기 배합조의 반경방향 외측으로 연장된 바(bar) 형태로 형성되며, 상기 회전축의 길이방향에 수직하게 배치되어, 상기 회전축이 회전함에 따라 함께 회전하는 것을 특징으로 하는, 발효톱밥 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 발열부는 복수개 구비되고,
    복수개의 상기 발열부는 상기 배합부의 측면에 배치되되, 상기 배합부의 길이방향을 따라 서로 이격되는, 발효톱밥 제조 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 배합부는,
    상기 배합부와 상기 지지부 사이에 배치되어, 상기 배합부 회전 운동을 보조하는 지지부재를 구비하는, 발효톱밥 제조 장치.
  5. 지지부와, 상기 지지부에 회전 가능하게 배치되고 내부에 발효될 톱밥이 수용되어 배합되는 배합부와, 상기 배합부에 설치되어 상기 배합부 내부에 열을 가하는 발열부와, 상기 배합부의 내부 온도 및 내부 습도를 포함하는 내부상태를 검출하는 센서부와, 배합부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함하는 발효톱밥 제조 장치;
    상기 센서부의 검출 결과를 전달받아 저장하는 데이터베이스부; 및
    상기 센서부의 검출 결과에 기초하여, 상기 발열부를 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 지지부는, 지지본체와, 상기 지지본체의 상면에 서로 이격 배치되며 상부를 향해 돌출 형성되는 복수의 회전지지대를 포함하고,
    상기 배합부는, 내부에 발효될 톱밥이 수용되는 배합조와, 상기 배합조의 내부에 배치되어 중심을 지나 연장되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 회전하고 일단이 상기 배합조의 내부를 향해 절곡된 블레이드가 구비된 회전부재와, 상기 회전부재의 배합작업을 보조하는 보조 회전부재를 포함하며,
    상기 배합조는, 상기 회전지지대에 대하여 수직 방향으로 형성되는 구동축을 통해 상기 회전지지대와 연결되는 제1 지지프레임과, 상기 배합조를 감싸는 형태로 결합되어 상기 발열부 또는 상기 센서부가 배치되는 제2 지지프레임을 포함하고,
    상기 보조 회전부재는 상기 회전축에 연결되어, 상기 배합조의 반경방향 외측으로 연장된 바(bar) 형태로 형성되며, 상기 회전축의 길이방향에 수직하게 배치되어, 상기 회전축이 회전함에 따라 함께 회전하는 것을 특징으로 하는, 발효 톱밥 제조 시스템.
  6. 삭제
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 발열부는 복수개 구비되고,
    복수개의 상기 발열부는 상기 배합부의 외면에 배치되되, 상기 배합부의 길이방향을 따라 서로 이격되는, 발효톱밥 제조 시스템.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 배합부는,
    상기 배합부의 양 단부 사이에 배치되어 상기 지지부와 연결된 연결축을 중심으로 회전하되, 회전 시 상기 배합부를 지지하는 지지부재를 구비하는, 발효톱밥 제조 시스템.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 센서부로부터 수신한 내부상태 검출 결과를 기초로 상기 발열부의 작동시간 또는 상기 발열부가 가하는 열을 조절하여, 상기 배합부의 내부온도를 일정하게 유지하는, 발효톱밥 제조 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 배합부의 내부온도를 일정하게 유지하기 위한 목표온도를 설정하고, 상기 발열부에 의해 상기 내부온도가 조절된 이후, 상기 센서부에서 재측정된 상기 배합부의 내부온도를 피드백(feedback)받아, 설정된 상기 목표온도와 비교하는, 발효톱밥 제조 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 재측정된 상기 내부온도가 상기 목표온도 보다 낮으면, 상기 발열부의 작동 시간 또는 상기 발열부가 가하는 열을 증가시키고, 상기 재측정된 내부온도가 상기 목표온도보다 높으면 상기 발열부의 작동 시간 또는 상기 발열부가 가하는 열을 감소시켜, 상기 배합부의 내부온도가 상기 목표온도와 동일해지도록 조절하는, 발효톱밥 제조 시스템.
  12. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 발효톱밥 제조 장치가 미리 정해진 기간 동안 상기 발효톱밥의 배합 작업을 지속하도록 제어하는, 발효톱밥 제조 시스템.
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