KR100405856B1 - 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제빵 또는 제과공정에 사용되는 도우 컨디셔너 발효기에 관한 것으로서, 특히 도우 컨디셔너 발효기 내부의 습도를 적정범위 내로 일정하게 유지 및 조절할 수 있는 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템에 관한 것이다.

본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템은 도우 컨디셔너 발효기 내부의 습도를 적정범위 내로 일정하게 유지 및 조절하기 위하여 발효기 내부로 미세한 수분을 분무하는 분무수단과, 상기 분무수단으로부터 분무된 수분을 가열하기 위한 가열수단과, 내부공기의 순환을 위한 팬을 구비하며, 상기 가열수단은 그 형상이 대략 원형으로써 상기 분무수단으로부터 분무된 수분을 둘러싸도록 상기 분무수단의 주위에 설치된다.

본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템을 채용함으로써 단시간내에 발효기 내부를 충분한 습도와 적정온도로 조절할 수 있고, 전력소비를 줄이는 동시에 감전의 우려를 제거할 수 있다.

Description

도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템{Nozzle spray type humidification system for dough conditioner fermenter}

본 발명은 제빵 또는 제과공정에 사용되는 도우 컨디셔너 발효기에 관한 것으로서, 특히 도우 컨디셔너 발효기 내부의 습도를 적정범위 내로 일정하게 유지 및 조절할 수 있는 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도우 컨디셔너 발효기는 제빵 또는 제과 공정에서 생지를 오븐에 굽기전에 냉동보관, 해동 및 발효하기 위한 공정을 수행하는 장치로서, 상기 공정이 적절하게 유지되기 위해서는 적정범위내에서 습기와 온도를 유지시켜 줄 필요가 필요가 있으며 상기의 공정의 적정여하에 따라 생지의 발효 품질이 결정된다.

종래부터 최근까지도 도우 컨디셔너 발효기 내부의 습도를 소정범위내에서 유지하기 위한 장치로서, 급수밸브를 통해 유입되는 물과, 이 물을 저장하는 스팀탱크와, 스팀탱크 내의 물을 가열하기 위한 전기히터와, 스팀탱크에서 발생한 수증기를 발효기 내부로 투입하기 위한 수증기 공급배관과 노즐, 및 온도조절기 등으로 이루어진 스팀탱크-히터 가습시스템이 이용되어 왔다.

한편 일본 공개특허공보 평3-280824호의 "발효장치"는 저면, 우면, 좌면에 덕트를 형성하고 저면 덕트내에 가열용 히터 및 가습기, 공기순환용 팬으로 구성되는 가열/가습 유니트를 설치하고 우면 및 좌면 덕트에는 덕트 안쪽과 발효기내를 연결하는 복수개의 관통구를 구성하며 발효기내에는 복수개의 망붕(망상의 선반)을 배치시켰다.

이는 전기 공기순환용 팬을 정회전 및 역회전이 가능하도록 하고 일정 사이클로 정회전 및 역회전을 반복되도록 제어하든가 또는 공기순환용 팬을 복수개 설치하여 그중 일부의 공기흐름방향이 나머지 팬과 반대로 되고 또한 일정 사이클로 정방향의 팬과 역방향의 팬이 교호로 운전되도록 하여 공기순환이 발효기내부의 구석구석까지 이루어지도록 하여 망붕상의 빵 등이 순환되는 공기에 골고루 접촉되도록 한 것이다.

그러나, 종래의 사용되어 왔던 발효기는 물을 가열하여 스팀을 발생하는 가열증발 가습시스템이고, 이에 따라 물을 가열하기 위한 전력 소비가 크고, 물의 투입 및 증기의 발생으로 인한 누전의 위험이 상존하며 실제적으로 누전의 경우가 있었다.

또한, 가습시스템이 기계실 상단에 2개조로 위치하고 있고 전기배관 등에 의해 기계실이 복잡해지고 외관상 보기가 좋지 않았으며, 무엇보다도 가열에 의해 수증기를 발생시키는 방식이기 때문에 수증기 발생에 소요되는 시간이 오래 걸리고 원하는 량의 수증기가 발생되지 않아 생지의 발효 품질 등이 다소 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 급수배관에 직접 연결되어 미세한 수분을 분무할 수 있는 노즐에 의해 미세한 수분을 건열전기히터를 통과하도록 분무하여 수증기를 공급하는 노즐분사식 가습시스템을 채용함으로써, 도우 컨디셔너 발효기에 단시간 내에 적정량의 수분을 공급할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 노즐분사식 가습시스템을 사용함으로써, 전력소비량을 감소시키고 누전에 대한 우려를 해소하며 소요 부품을 최소화하여 기계실을 단순화하고 외관을 미려하게 하는 것이다.

도 1a는 본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템을 나타내는 일부 절단 사시도.

도 1b는 도 1a의 A-A' 단면도.

도 1c는 도 1a의 B-B' 단면도.

도 2는 본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템의 제어 블록도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 도우 컨디셔너 발효기 20 : 제어패널

30 : 팬 40 : 가열수단

50 : 분무수단 60 : 냉각기

100 : 콘트롤러

본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템은 도우 컨디셔너 발효기 내부의 습도를 적정범위 내로 일정하게 유지 및 조절하기 위하여 발효기 내부로 미세한 수분을 분무하는 분무수단과, 상기 분무수단으로부터 분무된 수분을 가열하기 위한 가열수단과, 내부공기의 순환을 위한 팬을 구비하는 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템에 있어서,상기 가열수단은 그 형상이 대략 원형으로써 상기 분무수단으로부터 분무된 수분을 둘러싸도록 상기 분무수단의 주위에 설치된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템의 구성 및 작용을 첨부 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템의 일실시예를 나타내는 일부 절단 단면도이고, 도 1b 및 도 1c는 각각 도 1a의 A-A' 단면도와 B-B' 단면도이다.

도우 컨디셔너 발효기(1)는 발효기 본체(10)와, 생지 등을 냉동시키거나 발효기(1) 내부의 온도를 낮추기 위한 냉각장치와, 발효기(1) 내부의 온도를 높이기 위한 건열전기히터 등의 가열수단(40)과 발효기(1) 내부에 수분을 공급하기 위한 스프레이노즐등의 분무수단(50)으로 구성된 노즐분사식 가습시스템과, 상기 장치들을 제어하기 위한 제어부 등으로 주요 부분이 구성되어 있다.

도우 컨디셔너 발효기(1)를 구성하는 부분중 냉각장치는 발효기(1)의 배면측 공간에 설치되는 냉각기(60)와 발효기(1)의 상단에 위치한 기계실에 설치되어 냉각기(60)를 작동시키는 컴프레셔(62)로 이루어진다.

냉각기(60)는 도 2에서 나타낸 콘트롤러(100)에 의해 컴프레셔구동부(160)를통해 구동되는 콤프레셔(62)에 의해 작동된다.

물론, 냉각기(60)는 발효기(1)의 배면 뿐만 아니라 측면에 공간을 형성하여 설치할 수도 있고, 기계실을 발효기(1)의 하단에 배치하여 컴프레셔(62)를 발효기(1)의 하단에 설치할 수도 있을 것이다.

특히, 본 발명의 주요부분인 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템은 급수와 단수를 제어하는 전자밸브(52)가 설치된 급수배관(54)에 설치되어 안개와 같은 미세한 수분을 분무하는 분무수단(50)과, 이 분무수단(50)에서 분무되는 수분의 증발을 촉진하는 동시에 발효기(1) 내부의 온도를 높이기 위한 가열수단(40)으로 이루어진다.

분무수단(50)은 U자형의 가열수단(40) 중심부에 배치하고, 이에 의해 분무수단(50)에서 분무되는 수분이 가열수단(40)에 설치된 부분을 통과하도록 한다.

분무수단(50)은 전자밸브(52)가 개방됨에 따라 수분을 분무하는데, 분무된 수분의 입자크기는 안개와 같은 크기로 거의 수증기와 유사할 정도의 크기로 매우 미세하다. 따라서, 물을 가열하여 증발시킬 필요가 없다.

다만, 분무수단(50)에 의한 분무시 다소 큰 입자의 수분이 발생하더라도 분무된 수분이 가열수단(40)이 설치된 부분을 통과함으로 건열전기히터의 열에 의해 완전한 증발이 이루어진다.

본 발명의 실시예에서 적용된 분무수단(50)은 일본의 가토리사(KATORI)에서 제조한 K-1 타입(사이즈 : PT 1/4 ×1.0 , 재질 : SUS-304)의 스프레이노즐이다.

가열수단(40)으로 건열전기히터를 사용하는데, 종래에는 건열히터와 스팀탱크의 물을 가열하기 위한 습열히터를 사용했으나 본 발명에서는 습열히터가 불필요하여 장치 구성이 단순화될 수 있다. 또한, 건열전기히터는 필요에 따라 나란히 2개 이상이 설치될 수도 있다.

상기와 같은 방식으로 수분을 미세하게 분무하고 가열수단(40)을 통과하게 하여 증발시킴으로 종래에 가습장치에서 종종 발생하던 누전의 위험을 해결할 수 있다.

분무수단(50) 및 가열수단(40)와 함께 설치되는 팬(30)은 분무수단(50)에서 분무된 수분, 더 나아가 가열수단(40)을 통과하면서 완전하게 증발된 수증기를 발효기(1)의 내부로 순환시키는 기능을 한다.

또한, 분무수단(50)을 통해 안개처럼 미세한 수분을 공급하기 위한 전자밸브(52)와 분무된 수분을 완전히 증발시키는 가열수단(40) 및 수증기 등의 공급을 위해 발효기(1) 내부의 공기를 순환시키기 위한 팬(30)은 도 2에 나타낸 콘트롤러(100)에 의해 제어되는 전자밸브구동부(150)와, 전기히터구동부(140) 및 팬모터구동부(130)를 통해 작동된다.

미설명 도면부호 10b와 10a는 생지를 적재하는 적재판(10b)과 이 적재판(10b)을 적재하는 적재대(10a)이다.

한편, 상기한 냉각장치와 노즐분사식 가습시스템을 제어하는 제어부를 도 2의 블록도를 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 도우 컨디셔너 발효기의 제어부는 입력부(100A)와 콘트롤러(100) 및 출력부(100B)로 이루어지고, 입력부(100A)의 일부 장치와 콘트롤러(100) 및 출력부(100B)는 도우 컨디셔너 발효기(1)의 상단에 배치된 기계실에 설치된다.

입력부(100A)는 도우 컨디셔너 발효기(1)를 수동제어하거나 자동제어되도록 조작하기 위한 제어패널(20)과, 발효기(1) 내의 소정위치에 각각 적어도 하나 이상씩 설치되어 발효기(1) 내부 전체 공간의 온도와 습도를 정확하게 측정하는 온도센서(20a) 및 습도센서(20b)로 구성되고, 제어패널(20)에서의 조작신호와 온도센서(20a)의 온도신호 및 습도센서(20b)의 습도신호는 콘트롤러(100)로 입력된다.

콘트롤러(100)는 입력부(100A)로부터 입력된 신호에 따라 냉각장치와 노즐분사식 가습시스템을 구동하는데, 출력부(100B)는 제어패널(20)의 소정위치에 배치되어 도우 컨디셔너 발효기(1)의 작동상태를 표시해주는 LED램프 또는 디스플레이(22)를 작동시키는 표시부(120)와, 발효기(1) 내부의 공기를 순환시키는 팬(30)을 작동시키기 위해 팬모터(32)를 구동시키는 팬모터구동부(130)와, 발효기(1) 내부의 온도를 높이기 위해 건열전기히터를 작동시키는 전기히터구동부(140)와, 발효기(1) 내부의 습도를 소정 범위에서 유지하기 위해 수분을 공급하는 스프레이노즐을 작동시키기 위해 개방되는 전자밸브(52)를 구동하는 전자밸브구동부(150)와, 발효기(1) 내부의 온도를 낮추기 위해 냉각기(60)를 작동시키는 컴프레셔(62)를 구동하는 컴프레셔구동부(160) 등으로 구성된다.

조작자의 제어패널(20) 조작에 따른 수동작동시에 콘트롤러(100)는 조작자가 설정한 온도, 습도 및 시간에 맞게 선택된 냉동, 해동 또는 발효 등의 동작을 수행한다.

자동작동시에 콘트롤러(100)는 미리 최적화되어 프로그램된 온도, 습도 및 시간에 맞게 선택된 냉동, 해동 또는 발효 등의 동작을 수행한다.

즉, 온도센서(20a)에 의해 측정된 발효기(1) 내부의 온도가 설정범위 보다 낮으면 전기히터구동부(140)와 팬모터구동부(130)를 통해 가열수단(40) 및 팬(30)을 작동시켜 따뜻한 공기를 공급하므로써 발효기(1) 내부를 미리 설정범위 내로 온도를 높이고, 설정범위 보다 높으면 가열수단(40)의 작동을 멈추고 컴프레셔구동부(160)를 통해 냉각기(60)를 작동시켜 발효기(1) 내부의 온도를 설정범위 내로 낮추는 동작을 수행하는 온도조절기능을 수행한다.

또한, 습도센서(20b)에 의해 측정된 발효기(1) 내부의 습도가 설정범위보다 낮으면 전자밸브구동부(150)를 통해 전자밸브(52)를 작동시켜 스프레이노즐를 통해 수분을 분무하여 수분을 공급하고, 습도가 설정범위보다 높으면 수분공급을 중지하는 수분조절기능을 수행한다.

상기한 온도의 설정범위와 습도의 설정범위는 도우 컨디셔너 발효기(1)를 어떤 기능을 하도록 조작하는가에 따라 달라짐은 당연하다.

예를 들어, 도우 컨디셔너 발효기(1)가 냉동되었다가 해동된 생지 또는 금방 반죽된 생지를 발효하도록 하는 기능을 수행하게 하면, 발효시에 적정한 온도범위는 35 내지 39℃, 바람직하게는 38℃가 될 것이고, 적정한 습도범위는 80 내지 90%, 바람직하게는 85%가 될 것이다.

이하, 본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제어패널(20)에서의 조작에 따라 냉동상태의 생지를 해동시킨 후 발효시킬 때 발효기(1) 내부의 온도는 38℃, 습도는 85%로 유지되어야 한다.

발효기(1) 내부의 온도와 습도를 상기한 상태로 유지하기 위해 콘트롤러(100)는 발효기(1) 내부에 설치된 온도센서(20a)와 습도센서(20b)가 감지한 온도 및 습도신호에 따라 팬모터구동부(120)와 전기히터구동부(140) 및 전자밸브구동부(150)에 작동신호를 보낸다.

콘트롤러(100)의 작동신호에 따라 전기히터구동부(140)는 가동수단(40)을 가동시켜 공기를 가열하고, 전자밸브구동부(150)는 전자밸브(52)를 개방하여 분무수단(50)이 안개처럼 미세한 수분을 분무하면, 분무된 수분은 건열전기히터를 통과하면서 완전히 증발된다. 이어서, 팬모터구동부(130)는 팬(30)을 작동시켜 수증기를 함유한 가열된 공기를 발효기(1) 내부로 순환시킨다.

팬(30)에 의해 순환하는 가습 및 가열된 공기는 기계실과 발효실 사이의 공간과 본체외벽과 발효실 사이의 공간을 통과하여 발효기의 전면부 상부 및 측부로부터 발효실내로 공급된다.

또한, 첨부된 도면과는 달리 적재대(10a) 사이사이의 발효실 벽면에 적어도 하나 이상의 구멍을 천공하여 이들 구멍을 통해 가습 및 가열된 공기를 공급할 수도 있을 것이다.

이와 같이 노즐분사식 가습시스템을 적용하면 상기한 38℃의 온도와 85%의 습도에 도달하는 시간이 종래에 비해 크게 단축된다.

물론, 제빵 또는 제과 공정에서 다양한 종류의 빵이나 과자를 생산하게 되므로 빵 또는 과자 각각의 종류마다 냉동, 해동 또는 발효 공정에서의 최적온도와 최적습도는 상기한 38℃의 온도와 85%의 습도 외에도 다양한 온도와 습도가 적용될 것이다. 이에 따라, 제어패널(20)을 통해 조작되거나 또는 미리 프로그래밍되는 최적온도와 최적습도는 각종 제품의 특성에 맞게 설정될 것이고, 본 빌명의 노즐분사식 가습시스템은 콘트롤러(100)의 제어에 따라 각종 제품마다의 특성에 맞게 발효기(1) 내부의 온도와 습도를 자동 조절하게 된다.

상기와 같은 온도변화와 습도변화 및 소요시간 등의 진행상황은 제어패널(20)에 설치된 LED램프 또는 디스플레이(22) 등의 표시수단을 통해 표시된다.

다음의 표 1은 본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템과 종래의 히터 및 스팀탱크를 사용한 습도발생 시스템을 사용하여 생지를 발효시킨 비교결과를 나타낸다.

구분	본 발명의 습도발생노즐분사시스템	종래의 히터-스팀탱크식습도발생시스템
설정온도 도착시간(0℃ →38℃)	10분	30분
설정습도 도착시간(30% →85%)	1분	15분
생지 발효범위	골고루 발효(습도량 증대)	골고루 발효
전력소비	300W	650W ×2
누전발생가능성	0%	4%

상기한 표 1을 보면 본 발명의 노즐분사식 가습시스템을 채용했을 때 발효실 내의 온도 및 습도가 설정치로 도달되는 시간이 월등히 짧아지는 것을 확인할 수있고, 생지가 충분한 수분을 함유하면서 발효되는 것을 확인할 수 있었으며, 전력소비량이 매우 적어지며 누전의 발생가능성이 전혀없는 것 등을 확인할 수 있었다.

본 발명의 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템을 적용하기 위한 전기배선이나 급수배관 또는 발효기 구성 등은 상세하게 설명하지 않더라도 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가들은 쉽게 알 수 있을 것이다.

급수배관에 직접 연결된 스프레이노즐에 의해 분무된 미세한 수분을 건열전기히터를 통과하도록 하여 수증기를 공급하는 본 발명의 노즐분사식 가습시스템을 도우 컨디셔너 발효기에 적용하면, 생지를 발효시키는 등 발효기를 작동시킬 때 발효기 내부의 온도와 습도를 짧은 시간내에 적정상태로 도달시켜 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같은 노즐분사식 가습시스템을 사용함으로써 전력소비량을 감소시킬 수 있게 되고, 누전에 대한 우려를 완전히 해소할 수 있게 된다.

더 나아가, 도우 컨디셔너 발효기를 구성하는 소요 부품수를 최소화할 수 있어 장비 생산비용을 절감하는 동시에 주요 장치가 탑재되는 기계실을 단순화할 수 있게 되고, 도우 컨디셔너 발효기의 전체적인 외관을 미려하게 할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 도우 컨디셔너 발효기 내부의 습도를 적정범위 내로 일정하게 유지 및 조절하기 위하여 발효기 내부로 미세한 수분을 분무하는 분무수단(50)과, 상기 분무수단(50)으로부터 분무된 수분을 가열하기 위한 가열수단(40)과, 내부공기의 순환을 위한 팬(30)을 구비하는 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템에 있어서,

   상기 가열수단(40)은 그 형상이 대략 원형으로써 상기 분무수단(50)으로부터 분무된 수분을 둘러싸도록 상기 분무수단(50)의 주위에 설치된 것을 특징으로 하는 도우 컨디셔너 발효기용 노즐분사식 가습시스템.