본 발명은, 내부가 빈 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 둘레를 감싸는 반사경과, 상기 반사경의 내부에 설치되는 가열건조램프로 이루어지는 용기체와; 상기 밀폐용기의 아래에 설치되는 것으로서, 내부에 물을 담을 수 있도록 통으로 형성되면서 아래에 가열기가 설치되는 제1수조와; 상기 제1수조의 좌, 우, 위, 아래 중 어느 한쪽에 설치되는 것으로서, 내부에 물을 담을 수 있도록 통으로 형성되는 제2수조와; 한쪽 끝단은 상기 밀폐용기의 하부와 연결되고 다른 쪽 끝단은 제1수조의 상부와 연결되는 제1배관라인과; 한쪽 끝단은 상기 제1수조의 상부와 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2수조의 상부와 연결되는 제2배관라인과; 한쪽 끝단은 상기 밀폐용기의 상부와 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2수조의 하부와 연결되는 제3배관라인과; 한쪽 끝단은 상기 제1배관라인의 상단 부위에 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2배관라인의 후단 부위와 연결되는 제4배관라인과; 한쪽 끝단은 상기 제1배관라인 상단 부위에 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2수조의 하부와 연결되는 제5배관라인;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기는, 투명체로 형성되며 반사경은 밀폐용기에 부합되는 형태로 밀폐용기 내부에 설치되고, 상기 반사경 외부는 단열재에 의해 감싸짐을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기는, 사각, 오각, 육각, 팔각, 원통 중 선택되는 어느 한 형태로 구성됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제1수조의 상부에 형성되는 제5배관라인 및 제1배관라인의 연결부의 하단부위와, 상기 제2배관라인의 중단 부위 및 제4배관라인의 중단 부위에는 개폐밸브가 설치되며, 제3배관라인 및 제5배관라인의 상단부위에도 개폐밸브가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제1배관라인의 상단에는 개폐밸브를 설치하여 제1수조가 밀폐용 기보다 위에 위치할 경우 제1수조의 내부의 내용물이 밀폐용기 내부로 역류하는 것을 방지함을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제2배관라인의 후단 부위에는 에어컴프레서가 설치되며, 상기 제2수조의 위치가 제1수조의 동일높이 이하로 위치할 경우 제5배관라인의 후단 부위에 급수펌프가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제5배관라인의 일단에는, 자화수기가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 에어컴프레서와 제2수조 사이의 제2배관라인 부위에는, 제습기가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제1수조의 상부에는 끝단에 배기밸브가 설치된 제1분기배관라인이 연결설치되며, 상기 밀폐용기 상부에는 끝단에 배기밸브가 설치된 제2분기배관라인이 연결설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제1, 2수조 내부에는, 제1, 2수조의 물속에서 기포를 발생하는 기포발생기와 수위를 측정하는 수위계가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제습기는 제습기 내, 외부 중 어느 한쪽에 냉각핀을 설치하여 제 습기 내부를 통과하는 공기를 자연냉각하거나, 제습기 내, 외부에 펠티어소자를 설치하여 제습기 내부를 통과하는 공기를 강제냉각하는 구성 중 어느 하나의 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제습기와 제2수조 사이의 제2배관라인에는, 제3분기배관라인이 연결설치되고 상기 제3분기배관라인 및 제2배관라인의 연결부위는 개폐밸브에 의해 연결되어 포과정시 상기 개폐밸브를 닫은 상태에서 제3분기배관라인을 통해 대기중의 공기를 흡입하여 제습기와 에어컴프레서를 거쳐 제4배관라인을 통해 밀폐용기 내부로 공기를 공급함을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 제2배관라인의 후단에는, 한쪽 끝단은 에어컴프레서 전방의 제2배관라인 부위와 연결되고 다른 쪽 끝단은 에어컴프레서 후방의 제2배관라인 부위와 연결되는 고압에어컴프레서가 구비된 제4분기배관라인이 연결설치되며, 상기 에어컴프레서 후방의 제2배관라인 부위와 제4분기배관라인의 연결부위에는 개폐밸브가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기 및 제1수조의 상부에는 안전밸브 및 압력계가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 가열건조램프는, 근적외선램프, 원적외선램프, 할로겐램프, 마이 크로웨이브 발생장치 중 선택되는 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기 내부에는 삼을 고정할 수 있는 삼 고정용 지그가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 지그는, 밀폐용기 내부에 부합되는 형태로 형성되며 삼을 고정할 수 있도록 방사 또는 지그재그의 어느 한 형태로 형성되면서 구멍 형태 또는 삽입봉 형태의 어느 한 형태로 구성되는 고정부가 복수로 형성됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 지그 중심에 가열건조램프가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 지그 둘레 외주면에 가열건조램프가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기의 하부에는 배출밸브가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 반사경 및 배출밸브의 외주 둘레에는 영구자석 또는 코일자석 중 어느 하나가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 가열기는 80~98℃를 유지하며, 가열건조램프는 60~98℃를 유지함을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기 내부에는 삼이 안치되는 그물망의 안치대가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기 하부에는 가열기가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기 내부에는, 중심기둥과, 상기 중심기둥 상측에 방사상으로 설치되어 삼을 고정할 수 있는 걸이부와, 하부에 설치되는 지지판으로 이루어지는 스탠드가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐용기 내부에는 온도센서가 설치됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 그 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 가열기, 가열건조램프, 개폐밸브, 에어컴프레서, 고압에어컴프레서, 급수펌프, 자화수기, 제습기, 배기밸브, 안전밸브, 기포발생기, 수위계, 압력계 또는 온도센서는 각각 제어부에 의해 전기적으로 연결되고, 제어부에 의해 제어되는 온도센서와, 타이머와 연동하여 제어부에 탑재된 다양한 프로그램으로 선택되어 자동제어되며 제어부의 탑재된 프로그램은 유, 무선 인터넷 망을 통해 업로드 됨을 특징으로 하는 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템을 기술구성의 특징으로 한다.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 삼(蔘)이 수납되는 밀폐용기(11)와 상기 밀폐용기(11)의 측면 둘레를 감싸는 반사경(12)과 상기 반사경(12)의 내부에 설치되는 가열건조램프(13)와 상기 반사경(12)의 외측을 감싸는 단열재(50)로 이루어지는 용기체(10)와, 상기 밀폐용기(11) 내부에 스팀과 냉 공기를 공급하는 제1, 2수조(21, 22)와, 상기 밀폐용기(11)와 제1수조(21)를 연결하는 제1배관라인(31)과, 상기 제1수조(21)와 제2수조(22)를 연결하는 제2배관라인(32)과, 상기 밀폐용기(11)와 제2수조(22)를 연결하는 제3배관라인(33)과, 상기 제1배관라인(31)과 제2배관라인(32)을 연결하는 제4배관라인(34)과, 상기 제1배관라인(31)과 제2수조(22)를 연결하는 제5배관라인(35)으로 구성된다.
상기 용기체(10)는, 내부에 삼을 수납할 수 있도록 내부가 빈 형태로 이루어지는 밀폐용기(11)와, 상기 밀폐용기(11)의 측면 둘레를 완전히 감싸는 반사경(12)과, 상기 반사경(12)의 내부 일단에 설치되는 가열건조램프(13)로 구성된다.
상기 밀폐용기(11)는, 사각, 오각, 육각, 팔각 등의 각형이나 원통의 다양한 형태로 제작할 수 있으며, 밀폐용기(11)는 가열건조램프(13)의 빛이 원활하게 투과 할 수 있는 유리와 같은 투명체로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 밀폐용기(11)가 사각 형태일 경우 밀폐용기(11) 내부에 수납되는 지그(80) 또한 밀폐용기(11)에 부합되는 사각이 되며, 이때 지그(80)에 형성되는 고정부(81)는 지그재그로 형성하여 고정부(81)에 삼을 지그재그로 결합할 수 있도록 함으로써, 가열건조램프(13)의 열이 삼에 골고루 전달되게 한다.
상기 밀폐용기(11)의 상부에는 끝단에 압력조절을 위한 배기밸브(66)가 구비된 제2분기배관라인(72)이 설치되는데 제2분기배관라인(72)의 배기밸브(66)는 본 발명에 따른 증포처리 시스템의 정지시 밀폐용기(11) 내부의 압력을 외부로 배출하여 밀폐용기(11)의 내부 압력을 대기압으로 낮추어 주는 역할을 한다.
또한, 밀폐용기(11)의 내부에는 삼이 밀폐용기(11) 내부 바닥에 눌어붙는 것을 방지하고 삼을 안정적으로 안치할 수 있도록 그물형태의 안치대(200)를 설치하는 것이 바람직하며, 밀폐용기(11)의 하부에는 히터와 같은 보조 가열기(40)를 설치하여 필요 시 제1수조(21) 하부의 가열기(40)와 동시에 사용할 수 있도록 한다.
상기 안치대(200) 중심에 모터와 같은 회전수단을 결합하여 안치대(200)를 회전할 수 있도록 함으로써, 삼이 안치대(200)에 놓인 채로 회전하면서 가열건조램프(13)의 열이 삼에 골고루 전달될 수 있게 한다.
한편, 안치대(200)에 삼을 바로 올려놓고 안치대(200)를 회전하면서 가열건조램프(13)로 삼을 가열할 수 있고 안치대(200)에 지그(80) 및 스탠드(300)가 올려질 수도 있는데 안치대(200)에 지그(80) 및 스탠드(300)가 놓일 경우에도 마찬가지 로 안치대(200)의 회전에 의해 지그(80) 및 스탠드(300)가 회전하므로 지그(80) 및 스탠드(300)에 결합된 삼이 회전하게 되어 가열건조램프(13)의 열이 삼에 고르게 전달된다.
상기 밀폐용기(11) 하부의 보조 가열기(40)는 사용하지 않을 수도 있으며 필요시 단독으로 사용할 수도 있다.
그리고 밀폐용기(11) 하부 일측에는 밀폐용기(11) 내부와 연통하는 배출밸브(90)를 설치하여 흑삼에서 추출한 진액을 밀폐용기(11) 밖으로 빼낼 수 있게 한다.
상기 배출밸브(90)는 밀폐용기(11) 아래에 위치하도록 설치하여 밀폐용기(11) 내부의 액을 모두 빼낼 수 있게 하는 것이 바람직하다.
도면상에는 도시되지 않았으나 상기 배출밸브(90)의 외주 둘레에는 영구자석 또는 코일자석을 설치하여 자화수기 역할을 할 수 있도록 한다.
또한, 밀폐용기(11) 상부에는 압력계(68) 및 이와 연동하여 작동되는 압력밥솥 덮개에 설치되는 밸브와 같이 고압증기를 배출하는 안전밸브(70)가 설치된다.
따라서, 압력계(68)에 측정된 밀폐용기(11) 내부의 압력이 일정압력 이상일 경우 안전밸브(70)가 자동으로 열려 밀폐용기(11) 내부의 압력을 낮추어 준다.
한편, 밀폐용기(11) 내부에는 밀폐용기(11) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(미도시)가 설치되며 이 온도센서는 제어부와 연동하여 작동된다.
예컨대, 탕과정시 밀폐용기(11) 내부의 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 상승할 경우 온도센서가 이를 감지하여 제어부로 감지신호를 보내면 제어부에서 고압 에어컴프레서(69)를 작동시켜 밀폐용기(11) 내부를 고압 상태로 만들어 줌으로써 과열로 밀폐용기(11) 내의 진액 탕이 끓는 것을 사전에 방지할 수 있다.
상기 반사경(12)은, 밀폐용기(11)의 측면 둘레를 완전히 감싸도록 설치되는 것으로서, 반사경(12) 내부에 설치된 가열건조램프(13)의 빛이 반사경(12)에 반사되어 투명체로 된 밀폐용기(11)의 측면을 통해 내부에 고르게 침투될 수 있게 함으로써, 밀폐용기(11) 내부의 삼을 효과적으로 증포할 수 있게 한다.
이때, 반사경(12)의 내경은 밀폐용기(11)의 측면 둘레보다 크게 하여 밀폐용기(11)와 반사경(12) 사이에 가열건조램프(13)의 설치공간을 확보한다.
도면에는 도시하지 않았으나 상기 반사경(12)의 외주 둘레에는 영구자석 또는 코일자석을 설치하여 자화수기 역할을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 가열건조램프(13)는, 반사경(12) 내부 일측에 설치되는 것으로서 근적외선램프, 원적외선램프, 할로겐램프 및 전자레인지 등과 같은 마이크로웨이브 발생장치 중 어느 하나로 이루어진다.
본 발명에 따른 증포처리 시스템에서의 가열건조램프(13)는, 삼의 내부 속까지 깊숙이 침투할 수 있는 적외선을 방출하는 원적외선램프가 사용되므로 이하 가열건조램프(13)의 설명시 원적외선램프를 예로 설명한다.
상기 가열건조램프(13)에서 방출되는 적외선은 밀폐용기(11) 내부에 수납된 삼의 겉표면은 물론 삼의 내부 속까지 고르게 침투하여 삼의 증포과정을 촉진함으로써 고품질의 흑삼을 제조할 수 있음은 물론, 흑삼에서 진액을 추출하는 탕과정 역시 촉진하여 고품질의 흑삼 진액을 제공할 수 있다.
상기 가열건조램프(13)의 가열 온도는, 증포탕과정시 밀폐용기(11)의 내부 온도가 60~98℃의 최적 온도를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 밀폐용기(11)의 내부 온도를 60~98℃로 유지하는 것은 증포탕과정시 가열건조램프(13)의 적외선 온도가 과열될 경우 밀폐용기(11) 내부에 수납된 삼이 탈 수 있기 때문에 이를 사전에 방지하기 위한 것이다.
상기 반사경(12) 외측에는 반사경(12)의 외측에 부합되는 단열재(50)로 감싸 반사경(12) 내부의 열이 외부로 빠져나가는 것을 방지할 수 있도록 한다.
상기 제1수조(21)는, 밀폐용기(11)의 아래에 설치되면서 내부에는 물이 저장되고 제1수조(21) 아래에 설치된 히터와 같은 가열기(40)에 의해 저장된 물이 가열되고 가열시 발생하는 증기를 제1배관라인(31)을 통해 밀폐용기(11) 내부로 공급한다.
또한, 제1수조(21) 상부에는 밀폐용기(11)와 마찬가지로 압력계(68) 및 이와 연동하여 작동되는 압력밥솥 덮개에 설치되는 밸브와 같이 고압증기를 배출하는 안전밸브(70)가 설치된다.
따라서, 압력계(68)에 측정된 제1수조(21) 내부의 압력이 일정압력 이상일 경우 안전밸브(70)가 자동으로 열려 제1수조(21) 내부의 압력을 낮추어 준다.
상기 제1수조(21) 내부에는 수위계(60)를 설치하여 수위가 일정 이하로 낮아질 경우 제어부(미도시)로 신호를 보내어 제2수조(22)에 저장된 물을 제1수조(21)로 공급할 수 있게 한다.
상기 수위계(60)는, 수위를 감지하는 센서 종류는 물론 수위를 측정할 수 있는 장치이면 모두 가능하다.
그리고 제2배관라인(32)의 한쪽 끝단은 제1수조(21)의 상부를 통과하여 제1수조(21)에 저장된 물속에 위치하고 제2배관라인(32)을 통해 공급된 공기는 제1수조(21)에 저장된 물에 공기를 불어 넣어 기포를 발생한다.
따라서, 제1수조(21)의 가열과 동시에 기포가 발생하므로 증기량이 더욱 증가하고 이로 인해 제1배관라인(31)을 통해 밀폐용기(11)로 공급되는 증기량이 많아져 삼의 증숙을 촉진할 수 있다.
한편, 제1수조(21) 내부에 별도의 기포발생기(67)를 설치하여 제1수조(21)에 저장된 물에 기포를 발생시킬 수도 있다.
상기 제1수조(21) 상부에는, 끝단에 압력조절을 위한 배기밸브(66)가 구비된 제1분기배관라인(71)이 설치되는데 상기 배기밸브(66)는 본 발명에 따른 증포처리 시스템의 정지시 제1수조(21) 내부의 압력을 외부로 배출하여 제1수조(21)의 내부 압력을 대기압으로 낮추어 주는 역할을 한다.
상기 제1수조(21) 하부에 설치되는 가열기(40)의 가열 온도는 제1수조(21)의 내부온도를 80~98℃로 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제1수조(21)의 내부 온도를 80~98℃로 유지하는 것은 증숙과정시 제1수조(21)에서 발생된 증기가 과열될 경우 과열증기로 인해 밀폐용기(11) 내부에 수납된 삼의 유효성분이 제2분기배관라인(72) 및 제3배관라인(33)을 통해 증기로 빠져나가는 것을 사전에 방지하기 위한 것이다.
상기 제2수조(22)는, 내부에 물 담을 수 있는 통체로 구성되면서 제1수조(21)의 좌, 우, 위, 아래 중 어느 한쪽에 설치되는 것으로서, 제2배관라인(32)에 의해 제1수조(21)와 연결되고 제3배관라인(33)에 의해 밀폐용기(11)와 연결되어, 증숙과정시 밀폐용기(11) 내부를 통과한 증기를 제3배관라인(33)을 이용하여 제2수조(22) 내부로 회수하여 물로 저장하고, 제2배관라인(32)을 통해 공기만을 제1수조(21)로 보낸다.
상기 제2수조(22) 내부에는, 제1수조(21)에 설치된 수위계(60)와 동일한 수위계(60)가 설치되며, 제1수조(21)에 설치된 기포발생기(67)와 동일한 기포발생 기(67)가 설치된다.
또한, 제2수조(22)는 포과정시 밀폐용기(11) 내부의 증기를 제3배관라인(33)을 통해 재회수하여 물로 저장하고, 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34)을 이용하여 냉 공기만을 밀폐용기(11) 내부로 공급한다.
그리고 제2수조(22)는 탕과정시 밀폐용기(11) 내부의 증기를 제3배관라인(33)을 통해 재회수하여 물로 저장하고, 제5배관라인(35)을 이용하여 밀폐용기(11) 내부로 물을 공급하며, 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34)을 이용하여 냉 공기만을 밀폐용기(11) 내부로 공급한다.
상기 제1배관라인(31)은, 한쪽 끝단은 밀폐용기(11) 하부에 연결되고 다른 쪽 끝단은 제1수조(21) 상부와 연결되어 제1수조(21)에서 발생된 증기를 밀폐용기(11) 내부로 보내어 밀폐용기(11) 내부에 수납된 삼을 증숙한다.
또한, 제1배관라인(31)의 하단 부위 즉, 제5배관라인(35) 아래의 제1배관라인 (31) 부위에는 증기를 제어하는 개폐밸브(61)가 설치된다.
상기 제1배관라인(31)의 상단에는 개폐밸브(61)를 설치하여 제1수조(21)가 밀폐용기(11)보다 위쪽에 위치할 경우 제1수조(21)의 내부의 내용물이 밀폐용기(11)로 역류하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
상기 제2배관라인(32)은, 한쪽 끝단은 제1수조(21) 상부에 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2수조(22)의 상부와 연결되어 삼의 증숙과정시 제2수조(22)의 공기를 제1 수조(21) 내부로 공급하여 제1수조(21)에 저장된 물에 기포를 발생시킨다.
상기 제2배관라인(32)의 후단 부위에는 에어컴프레서(62) 및 제습기(65)가 순차적으로 설치되는데 제습기(65) 내부를 지나는 공기는 제습기(65)를 통과하면서 수분이 없는 순수공기로 되어 에어컴프레서(62)를 거쳐 밀폐용기(11)로 이동하게 된다.
상기 제2배관라인(32)의 중단 부위에는 제2배관라인(32)을 통과하는 공기의 흐름을 제어하는 개폐밸브(61)가 설치된다.
상기 에어컴프레서(62)는 증포탕 과정시 3단계로 동작하는 것이 바람직하다.
즉, 탕과정 시에 에어컴프레서(62)에서 너무 과도한 공기를 공급하면 밀폐용기(11) 내부의 물에 과도한 기포가 발생하여 삼의 유효성분이 빠져나갈 수 있으므로 탕과정시에는 밀폐용기(11) 내부의 물에 과도한 기포가 발생하지 않도록 에어컴프레서(62)를 저단으로 동작하게 하여 밀폐용기(11) 내부에 최소 량의 공기를 공급하는 것이 바람직하며, 증과정 시에는 중 정도의 증기를 밀폐용기(11) 내부로 공급할 수 있도록 에어컴프레서(62)를 중단으로 동작하게 하는 것이 바람직하고, 포과정 시에는 밀폐용기(11) 내부로 최대한 많은 량의 공기를 공급하여 삼을 최대한 빨리 건조할 수 있도록 에어컴프레서(62)를 고단으로 동작하게 하는 것이 바람직하다.
한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나 제습기(65)의 내부 또는 외부에 냉각 핀을 설치하여 제습기(65) 내부를 통과하는 공기를 자연냉각하거나, 제습기(65) 내부에 온도제어용 펠티어소자(Peltier Element)를 설치하여 제습기(65) 내부를 통과하는 공기를 강제냉각할 수도 있다.
또한, 상기 제2수조(22)와 제습기(65)를 연결하는 제2배관라인(32) 부위에 별도의 제3분기배관라인(73)을 분기하고, 상기 제2배관라인(32)과 이와 연결되는 제3분기배관라인(73)의 연결부위에 개폐밸브(61)를 설치하여 포과정시 밀폐용기(11) 내부에 대기의 공기를 공급할 수 있도록 한다.
따라서, 포과정시 제3분기배관라인(73)을 통해 흡수된 외부 공기는 제습기(65)와 에어컴프레서(62) 및 제2배관라인(32)을 거쳐 이와 연결된 제4배관라인(34)과 제1배관라인(21)을 통해 밀폐용기(11) 내부로 공급된다.
그리고 상기 에어컴프레서(62) 전방 및 후방의 제2배관라인(32) 부위에는 일단에 고압 에어컴프레서(69)가 구비된 제4분기배관라인(74)이 연결설치되며, 상기 에어컴프레서(62) 후방과 이와 연결되는 제4분기배관라인(74) 부위에는 개폐밸브(61)가 설치된다.
이와 같이 고압 에어컴프레서(69)를 설치하는 것은 찜 요리와 같이 고압이 필요할 경우 개폐밸브(61)를 작동하여 개폐밸브(61)의 입구 중 에어컴프레서(62)로 가는 방향은 차단하면서 에어컴프레서(62) 아래의 제2배관라인(32)과 제4분기배관라인(73)은 개방하여 고압에어컴프레서(69) 발생된 고압공기를 제2배관라인 통해 제1수조(21)를 거쳐 공압증기를 밀폐용기(11)로 공급할 수 있도록 한다.
또한, 탕과정시 고압 에어컴프레서(69)를 이용하여 고압 에어컴프레서(69)에서 발생된 고압공기를 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34) 및 제1배관라인(31)을 통해 밀폐용기(11) 내부로 공급하여 밀폐용기(11) 내부를 고압상태로 만들어 줌으로써 탕과정시 밀폐용기(11) 내부의 진액 탕이 끓는 것을 미연에 방지하도록 한다.
상기 제3배관라인(33)은, 한쪽 끝단은 밀폐용기(11)의 상부와 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2수조(22)의 하부와 연결되어 삼의 증포탕 과정시 밀폐용기(11) 내부 증기를 제2수조(22)로 보내는 역할을 하며, 제3배관라인(33)의 상단부위에는 개폐밸브(61)가 설치된다.
상기 제4배관라인(34)은, 한쪽 끝단은 제1배관라인(31)의 상단 부위와 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2배관라인(32)의 후단부위 즉, 개폐밸브(61)와 에어컴프레서(62) 사이의 제2배관라인(32) 부위와 연결되어 삼의 포과정 및 탕과정시 냉 공기를 밀폐용기(11) 내부로 공급한다.
상기 제4배관라인(34)의 대략 중단부위에는 공기의 흐름을 제어하는 개폐밸브(61)가 설치된다.
상기 제5배관라인(35)은, 한쪽 끝단은 제1수조(21)의 상부와 연결되고 다른 쪽 끝단은 제2수조(22)의 하부와 연결되어 삼의 탕 과정시 제2수조(22)에 저장된 물을 밀폐용기(11) 내부로 공급한다.
상기 제5배관라인(35)의 후단부위에는 제2수조(22)에 저장된 물을 밀폐용기(11) 내부로 보내기 위한 급수펌프(63)가 설치되고 바로 앞쪽의 제5배관라인(35) 부위에는 자화수를 생성하는 자화수기(64)가 설치되며, 제5배관라인(35)의 상단부위에는 개폐밸브(61)가 설치된다.
한편, 제1수조(21)와 제2수조(22)의 설치위치가 동일하거나 제1수조(21)가 제2구조(22)보다 위쪽에 설치될 경우에는 제5배관라인(35)에 급수펌프(63)가 필요하나, 상기 제1수조(21)와 밀폐용기(11)보다 제2수조(22)가 위쪽에 위치할 경우에는 급수펌프(63) 없이도 낙차(落差)에 의하여 제2수조(22)에 저장된 물이 제5배관라인(35)을 따라 제1수조(21)와 밀폐용기(11)로 공급되기 때문에 제5배관라인(35)에 급수펌프(63)를 설치할 필요가 없다.
상기 자화수기(64)에서는 자화수가 생성되는데, 물은 수소와 산소의 결합체이지만 그 결합 구조에 따라 육각고리구조의 육각수 또는 오각고리구조의 오각수 등으로 분류되며 일명 자화육각수라고도 하는 자화수란 유동하는 물에 자장을 걸어주어 자속의 자화력에 의해 물분자가 재배열되어 육각고리구조를 갖는 물분자의 비율이 증가된 물을 의미한다.
자화수는 물의 클러스터 입자가 일반적인 물보다 작기 때문에 강력한 침투력을 갖게 되며 이러한 특성 때문에 쉽게 인체를 비롯한 동식물의 세포막에 용이하게 흡수되어, 세포막을 보호하고 산소와 영양물질의 공급이 원활하여 세포의 활력을 증진시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
이러한 육각구조의 물을 만들기 위해서는 물을 냉각시켜 형성시키는 방법이 있으나, 이는 에너지 손실과 낮은 효과로 인해 사용되지 않고 대부분 영구자석을 이용한 자화수기를 사용하고 있다.
영구자석을 이용한 자화수기의 원리를 설명하면, 물분자 15~20개가 모여 클러스터 형태를 나타내는데, 물에 자장을 인가할 경우 물 분자를 구성하는 수소는 -극(N극)쪽으로, 산소는 +극(S극)쪽으로 인력이 작용하며 자력에 의해 물 분자는 빠르게 회전하게 되고, 물 분자가 빠른 속도로 회전할 때 자장 내에 형성된 무수한 음전하(음이온)와 충돌하여 물 분자의 미세화가 이루어진다.
미세화된 물 분자들이 다시 재결합하여 활성화하고 이온화되어 물의 클러스터(cluster) 입자를 이루는데 이때 재결합 구조가 육각 구조를 이루게 되어 육각수를 형성한다.
한편, 밀폐용기(11) 내부 하단에는 도 2에 도시된 바와 같이 삼을 고정할 수 있는 삼 고정용 지그(80)가 결합된다.
즉, 상기 지그(80)는 밀폐용기(11) 내부에 부합되는 형태로 형성되면서 방사상으로 복수의 구멍이 천공된 고정부(81)가 형성된다.
상기 고정부(81)에는 삼의 하단부가 고정되어 증포과정시 삼이 물러져 흐트러지는 것을 방지하여 삼의 내부 속까지 고르게 증포할 수 있게 한다.
만일, 증포과정시 삼이 물러져 흐트러지거나 삼끼리 겹쳐질 경우 증기 및 가열건조램프(13)의 적외선이 삼의 속까지 고르게 침투하지 않을 수도 있으므로 밀폐용기(11) 내부에 삼 고정용 지그(80)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 고정부(81)는, 삼을 꽂을 수 있도록 구멍 형태로 형성할 수 있으나 도 3에 도시된 바와 같이 다른 방식으로 속이 빈 파이프 형태의 삽입봉으로 형성하여 삽입봉 내부에 삼을 꽂는 방식으로 삼을 고정할 수도 있다.
이와 같이 지그(80)에 삼을 고정할 경우에는 가열건조램프(13)를 지그(80) 중앙에 설치하여 고정된 삼에 가열건조램프(13)의 적외선이 골고루 전달될 수 있게 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 가열건조램프(13)를 지그(80) 외주면 둘레에 설치할 수도 있다.
만일, 밀폐용기(11)의 형태가 사각 등과 같은 각형일 경우 지그(80) 또한 밀폐용기(11)에 부합되는 각형이 되므로 이때에는 지그(80)에 형성되는 고정부(81)를 지그재그(zigzag)형태로 형성하여 삼을 지그재그로 배열할 수 있도록 함으로써, 가열건조램프(13)의 열이 삼에 골고루 전달될 수 있게 한다.
또한, 지그(80) 대신에 도 4에 도시된 바와 같이 밀폐용기(11) 내부에는 삼을 공중에 매달 수 있는 스탠드(300)를 구비할 수도 있다.
즉. 스탠드(300)는 중심기둥(301)과, 삼을 고정할 수 있도록 상부에 방사상으로 형성되는 걸이부(302)와, 스탠드(300) 하부의 지지판(303)으로 구성된다.
상기 걸이부(302)에 삼을 매달아서 증포하면 삼이 밀폐용기(11) 내부의 어느 부위에도 닿지 않고 공중에 매달려 있는 상태가 되므로 밀폐용기(11) 내부에 삼을 눕힌 상태로 증포할 때보다 증기 및 건조공기가 닿은 접촉면적이 삼 전체에 미치므로 효과적으로 삼을 증포할 수 있고 삼의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 밀폐용기(11) 내부에 삼을 눕힌 상태로 증포할 경우 흑삼을 제조하기 위한 9번을 찌고 9번을 말리는 구증구포 과정 중에 물러진 삼이 서로 포개지면서 짓눌리거나 밀폐용기(11)와 닿는 부분에 짓눌려 삼에서 진액이 빠져나가는 등 실제 흑삼의 진액을 추출하는 탕과정시 흑삼의 진액 량이 줄어드는 문제점이 있었으나, 스탠드(300) 걸이부(302)에 삼을 매달 경우 삼끼리 겹치거나 밀폐용기(11)의 일정부위에 삼이 밀착되어 삼에서 진액이 빠져나가는 문제를 사전에 방지할 수 있다.
상기 본 발명에 따른 식품 및 한약재 자동 증포처리 시스템에 적용되는 전기장치 즉 가열기(40), 가열건조램프(13), 개폐밸브(61), 에어컴프레서(62), 고압에어컴프레서(69), 급수펌프(63), 자화수기(64), 제습기(65), 배기밸브(66), 안전밸브(70), 기포발생기(67), 수위계(60), 압력계(68) 또는 온도센서는 각각 시스템의 내부 또는 외부에 장착되는 제어부(미도시)에 의해 전기적으로 연결되고, 제어부에 탑재된 다양한 프로그램에 의해 자동제어될 수 있다.
이러한 제어부의 프로그램제어 메카니즘은 전 산업분야에서 마이컴 콘트롤러, PLD(Programable Logic Device)소자 등을 이용하여 널리 사용되고 있는 기술이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.
상기 제어부는, 증, 포, 탕 과정에서 더 향상된 가열건조램프(13)의 조절온도 조건 등의 제어프로그램이 추가될 경우 유, 무선 인터넷망을 통해 업로드가 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 증포처리 시스템은 삼을 밀폐용기(11) 내부로 투입하여 구증구포의 과정을 거쳐 흑삼을 제조하고, 제조된 흑삼에서 진액을 추출하는 등 증포탕의 기능을 갖는 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 증포탕과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 삼을 증기로 찌는 과정인 증과정을 살펴보기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수삼을 밀폐용기(11) 내부에 넣은 다음 전원을 인가하면 가열기(40)의 작동에 의해 제1수조(21)에 저장된 물이 가열되면서 증기가 발생하고, 이 증기는 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11) 내부로 공급되어 삼을 증숙하며 이때 제1배관라인(31)에 설치된 개폐밸브(61)는 열린 상태이다.
그리고 가열건조램프(13)는 전원이 켜진 상태로 밀폐용기(11) 내부의 삼에 적외선을 방출하여 증숙과정을 극대화하며, 본 발명에서 사용하는 가열건조램프(13)는 적외선램프로 적외선의 특성상 삼의 내부 속까지 열이 전달되기 때문에 고품질의 증숙 삼을 얻을 수 있다.
또한, 반사경(12)은 밀폐용기(11) 측면 둘레를 감싸는 형태이므로 가열건조램프(13)에서 방출되는 적외선은 밀폐용기(11) 측면 둘레 전체에 고르게 침투되어 밀폐용기(11) 내부의 삼의 증숙을 돕는다.
상기 밀폐용기(11) 내부에 공급된 증기는 삼을 증숙함과 동시에 제3배관라인(33)을 따라 제2수조(22)로 회수된다.
여기서, 증기는 제3배관라인(33)을 따라 이동할 때는 증기상태이나 제2수조(22)로 회수되어 물로 저장된다.
다시 제2수조(22) 내부의 공기는 에어컴프레서(62)를 거쳐 제2배관라인(32)을 따라 제1수조(21)에 재회수되고, 이때 상기 제2배관라인(32)에 설치된 제습기(65)는 작동을 하지 않으며, 제2배관라인(32)의 개폐밸브(61)는 열린 상태이며, 제1수조(21)로 공급된 공기는 제1수조(21)에 저장된 물로 회수되면서 기포를 발생하게 되고 이 기포들은 증기발생을 극대화시켜 밀폐용기(11) 내부로 더욱 많은 량의 증기를 공급한다.
이와 같이 삼을 증기로 찌는 증숙과정시 제1수조(21)에서 발생된 증기는 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11) 내부로 공급되고, 밀폐용기(11) 내부로 공급된 증기는 제3배관라인(33)을 따라 제2수조(22)로 공급되어 물로 저장되며, 제2수조(22)의 공기는 제2배관라인(32)을 따라 제1수조(21)로 공급되어 기포를 발생하는 사이클을 반복하게 된다.
다음은 삼을 건조 공기로 말리는 과정인 포과정에 대해 살펴보기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 삼 증숙과정 다음 과정으로는 삼을 말리는 포 과정이 이루어지게 되는데, 제2수조(22)의 냉 공기가 제2배관라인(32)과 연결된 제4배관라인(34)을 따라 밀폐용기(11) 내부로 공급되어 증숙된 삼을 말리고 다시 제3배관라인(33)을 따라 제2수조(22)로 회수된다.
여기서, 제2수조(22)의 공기는 제2배관라인(32)에 설치된 제습기(65)를 지나면서 수분이 완전히 제거된 냉 공기로 에어컴프레서(62)를 거쳐 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34) 및 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11)로 공급된다.
그리고 제2배관라인(32)에 설치된 개폐밸브(61)는 닫힌 상태로 제2수조(22)의 공기가 제1수조(21)로 들어가는 것을 차단한다.
이와 같이 삼을 말리는 포과정시 제2수조(22)의 냉 공기는 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34) 및 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11)로 공급되어 밀폐용기(11) 내부의 삼을 말리고 다시 제3배관라인(33)을 따라 제2수조(22)로 회수되는 사이클을 반복하게 된다.
물론, 포과정 시에도 가열건조램프(13)는 켜진 상태로 가열건조램프(13)의 적외선이 밀폐용기(11) 내부의 삼 속까지 깊숙이 침투되어 건조과정을 극대화시킴으로써 고품질의 건조 삼을 얻을 수 있다.
또한, 반사경(12)은 밀폐용기(11) 측면 둘레를 감싸는 형태이므로 가열건조 램프(13)의 적외선을 밀폐용기(11) 측면 둘레 전체에 고르게 반사하여 밀폐용기(11) 내부 삼의 건조를 촉진하는 역할을 한다.
또한, 포과정시 제3분기배관라인(73)을 통해 외부공기를 흡입하여 제습기(65) 및 에어컴프레서(62)를 거쳐 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34) 및 제1배관라인(31)을 통해 밀폐용기(11) 내부로 공기를 공급할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 증포처리 시스템에서는 흑삼을 제조하기 위해 상기 증포과정을 9번 반복하여 흑삼을 제조하게 되며, 흑삼외에도 식품 또는 한약재에 따라 몇 번의 증포과정을 반복할 지와 증포탕 각 과정의 시간 및 온도설정은 이미 앞에서 설명한 바와 같이, 제어부에 의해 제어되는 가열기(40), 가열건조램프(13), 개폐밸브(61), 에어컴프레서(62), 고압에어컴프레서(69), 급수펌프(63), 자화수기(64), 제습기(65), 배기밸브(66), 안전밸브(70), 기포발생기(67), 수위계(60), 압력계(68), 제어부에 의해 제어되는 온도센서(미도시), 타이머(미도시)와 연동하여 제어부(미도시)에 탑재된 다양한 프로그램에 의해 자동제어될 수 있다.
다음은 흑삼에서 진액을 추출하는 탕 과정에 대해 살펴보기로 한다.
탕과정은 도 7에 도시된 바와 같이, 증포의 반복과정을 9번 거쳐 제조된 흑삼에서 진액을 추출하는 과정으로서 제2수조(22)에 저장된 물을 밀폐용기(11) 내부로 공급하여 흑삼에서 진액을 추출한다.
즉, 제2수조(22)에 저장된 물은 제5배관라인(35)에 설치된 급수펌프(63)의 작동에 의해 제5배관라인(35)과 이와 연결된 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11) 내부로 공급되어 흑삼에서 진액을 추출하게 되는데 이때 가열건조램프(13)는 켜진 상태로 밀폐용기(11) 내부로 공급된 물을 가열하여 흑삼의 진액을 추출한다.
특히, 가열건조램프(13)와 가열기(40)의 온도를 밀폐용기(11) 내부가 끓지않는 온도로 유지하는 것이 중요한데 이는 탕과정시 밀폐용기(11) 내부의 물이 끓을 경우 흑삼 진액의 유효성분이 증기로 빠져나갈 우려가 있기 때문이다.
한편, 대기압에서 밀폐용기(11) 내부의 진액 탕 온도가 100°이상일 경우에도 밀폐용기(11) 내부가 고압이 되도록 하면 밀폐용기(11) 내부의 진액 탕이 끓지 않기 때문에 이러한 진액 탕이 끓는 문제를 사전에 방지하기 위하여 고압 에어컴프레서(69)를 구동하여 밀폐용기(11) 내부를 고압상태로 만드는 것이 바람직하다.
이때, 밀폐용기(11) 내부에서 발생하는 증기는 제3배관라인(33)을 따라 제2수조(22)로 회수되고 다시 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34)과 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11) 내부로 공급되어 기포를 발생시키는데 이때 공기의 공급을 위해 제2배관라인(32)에 설치된 에어컴프레서(62)는 작동되고 개폐밸브(61)는 열린 상태이다.
물론, 탕과정시 밀폐용기(11) 내부로 공기를 공급하지 않을 수도 있으나, 이 와 같이 밀폐용기(11) 내부로 공기를 공급하는 이유는 자체 내로 실험한 결과 공기를 공급하지 않았을 때보다 공기를 공급했을 때 탕과정에서 진액의 온도 분포가 균일하고 탕과정이 더욱 원활하게 이루어지며 탕 시간이 대폭 단축되었기 때문이다.
또한, 상기 탕과정에서는 제2배관라인(32)의 개폐밸브(61)와 제1배관라인(31)의 개폐밸브(61)는 모두 닫힌 상태로 제2수조(22)의 물과 공기가 제1수조(21)로 역류하는 것을 방지한다.
이와 같이 탕과정에서는, 제2수조(22)의 저장된 물은 제5배관라인(35)과 이와 연결된 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11) 내부로 공급되고 이와 동시에 제2수조(22) 내부의 공기는 제2배관라인(32)과 이와 연결된 제4배관라인(34)과 이와 연결된 제1배관라인(31)을 따라 밀폐용기(11) 내부에 공급된 물에 투입되어 기포를 발생시킨다.
그리고 가열건조램프(13)에 의해 가열된 밀폐용기(11) 내부의 물은 증기로 변하여 제3배관라인(33)을 따라 제2수조(22) 내부로 회수되는 사이클을 반복하게 된다.
이러한 사이클을 통해 흑삼에서 진액을 추출할 수 있으며 추출된 진액은 배출밸브(90)를 열어 빼내면 된다.
한편, 본 발명에 따른 시스템이 고압으로 인해 작동이 멈추면, 제2분기배관 라인(72)에 설치된 배기밸브(66)를 열어 밀폐용기(11) 내의 압력을 대기압으로 낮추고, 제1분기배관라인(71)에 설치된 배기밸브(66)를 열어 제1수조(21) 내의 압력을 대기압으로 낮추어준다.
도 8은 흑삼을 제조하기 위해 9번의 증포과정과 흑삼에서 진액을 추출하는 탕과정에서 가열기(40) 및 가열건조램프(13)의 온도를 측정한 데이터와, 개폐밸브(61)의 개폐 상태와, 에어컴프레서(62) 작동상태를 표로 나타낸 것이다.
도 8의 데이터는 본 발명에 따른 증포처리 시스템의 실시예로 이에 한정되는 것을 아니며 예컨대 필요에 따라 데이터의 변경이 있을 수도 있다.