KR101674197B1 - 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치 - Google Patents

Abstract

고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치가 개시된다. 본 발명의 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치는 개폐도어를 구비한 하우징; 상기 하우징의 내부에 마련되고, 통고추가 수용되도록 된 다수의 채반이 안착되는 건조공간을 구비하며, 상온보다 높은 온도의 건조한 공기가 상기 건조공간의 한쪽 측면에서 건조공간의 공급되어 상기 채반을 통과한 후 반대편 측면으로 배출되는 공기순환통로를 갖는 건조용 챔버; 상기 공기순환통로의 배출부 방향에 배치되어 상기 건조공간 내부의 공기를 강제 배출시켜 순환시키기 위한 순환팬; 상기 건조용 챔버의 상면에 마련되어, 상기 순환팬에 의해 상기 공기순환통로를 순환하여 응축기와 증발기를 통과하는 공기를 가열하고 습기를 제거하기 위한 히트펌프장치; 및 상기 건조공간에 설치되는 온도센서의 감지신호를 토대로 상기 공기순환통로로 유입되는 외부공기의 양을 조절하고 순환되는 공기의 온도를 조절하도록 외부공기 유입구에 설치된 유입밸브를 제어하고, 상기 순환팬을 작동 제어하며, 상기 히트펌프장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 건조온도와 건조 시간 및 습도를 조절하여 태양초 품질급의 고품질 건 고추을 생산할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치{Heat pump dryer of dried whole red pepper and powder with high quality}

본 발명은 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 통고출를 효율적으로 건조시켜 고품질 마른 고추를 제조할 수 있는 맞춤형 히트 펌프 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 고추는 우리 식생활에서 가장 많이 소요되는 조미 채소류로서, 양념류, 김치류, 고추장 등의 가공식품에 널리 사용되고 있으며 국민 1인당 연간 소비량은 고추가루 기준으로 2.5kg에 이르고 있다.

이러한 고추를 분말상태로 만들기 위해서는 먼저, 수분을 함유하고 있는 고추를 일정시간 동안 건조하여 마른고추로 만드는 과정을 거치게 된다.

마른 고추(건 고추)의 농산물 규격은 수분 15% 이하, 선홍색 또는 진홍색으로 광택이 양호한 것이라고 되어 있다. 건 고추를 제조하는 방법으로 태양에 건조시키는 자연건조, 뜨거운 바람을 이용한 열풍건조, 원적외선 건조 등이 있으나, 소비자는 열풍 건조한 화건 고추보다, 태양에 자연건조시켜 홍고추 고유의 붉은색을 다른 건조 방법보다 잘 유지하는 태양초를 고품질 건 고추로 가장 선호하고 있다. 그러나 현재 국내에서는 태양초 제조에 적당하지 않은 수확량이 많은 대과종의 재배, 기후 변화에 의한 일조량 부족, 비위생적인 태양초 제조 환경 등으로 많은 문제점이 발생되어 태양광을 이용한 홍고추 건조가 어려워졌다.

이에 따라 태양열에 의한 자연 건조가 많은 시간과 건조 공간 및 인력이 필요하여 현실적으로 어려운 반면 열풍 건조 등에 의한 강제 건조 방법은 건고추의 색, 비타민 C 등의 영양 성분의 변화로 품질이 열화되는 문제점이 발생되었다.

이러한 종래기술의 한 예로서, 대한민국등록실용신안 제20-0358653호(공고일 : 2004.08.12)에는 다층형 서랍식 건고추 건조기구가 개시되어 있다.

이러한 다층형 서랍식 건고추 건조기구는, 건조되지 않은 홍 고추를 대량으로 자연 건조하기 위하여 4개의 바퀴달린 기둥을 설치하고 지면으로부터 15CM 떨어진 위치에 방부, 제습, 냄새제거의 기능을 담당하는 숯 바닥판을 최종 하위층으로 설치한 후 그 위층부터 통풍이 잘되는 투명 스텐레스 철망이 깔린 바닥판 (홍 고추를 널어두는 판)이 층층이 서랍식으로 열고 꺼내고 끼워넣을 수 있도록 만들어져 있고, 습도조절과 건 고추 건조 촉진의 기능을 담당하는 뒷면의 선풍기를 분리 가능한 구조로 (온풍 포함) 건조 서랍틀 뒷부분 에 설치되어 있어 장마철 등 습도가 많은 계절에도 다량으로 홍 고추(물고추)를 자연온도 상태에서 건조시킬 수 있도록 된 것이다.

한편, 대한민국등록특허 제10-01014846호(공고일 : 2011.02.15)에는 건고추 건조기가 개시되어 있다.

이러한 건고추 건조기는 건고추가 투입되는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 회전가능하도록 수평으로 축설되는 회전축이 형성되고, 상기 회전축의 외주면에 방사상으로 형성되어 일정각도 경사각을 가지는 지지봉이 형성되며, 상기 지지봉의 단부에는 건고추를 교반시키면서 전방으로 이송시키는 이송편이 형성된 이송부재가 구비되고, 상기 회전축의 단부에 이송부재를 회전시키도록 동력을 전달하는 모터가 구비된 이송부와; 상기 이송부의 하부에 건고추에 잔존하는 수분을 건조시키도록 열풍을 공급하는 열풍공급부와; 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 순환팬이 회전하면서 순환시키고, 건고추를 건조하는 과정에서 발생하는 폐열을 외부로 배출시켜 공기를 순환시키는 공기순환부와; 상기 열풍공급부의 하단부에 열풍공급부를 지지하는 지지대를 포함하여 구성되는 것이다.

이와 같은 종래기술에 의한 고추 건조장치들은, 전술한 바와 같이 열풍을 이용하여 고추를 건조하고 있었기 때문에, 건고추의 품질이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

. 대한민국등록실용신안 제20-0358653호(공고일 : 2004.08.12) . 대한민국등록특허 제10-01014846호(공고일 : 2011.02.15)

본 발명의 목적은, 건조온도와 건조 시간 및 습도를 조절하여 태양초 품질급의 고품질 건 고추의 생산이 가능한 수단을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 통고추를 건조하기 위한 건조장치로서, 개폐도어를 구비한 하우징; 상기 하우징의 내부에 마련되고, 통고추가 수용되도록 된 다수의 채반이 안착되는 건조공간을 구비하며, 상온보다 높은 온도의 건조한 공기가 상기 건조공간의 한쪽 측면에서 건조공간의 공급되어 상기 채반을 통과한 후 반대편 측면으로 배출되는 공기순환통로를 갖는 건조용 챔버; 상기 공기순환통로의 배출부 방향에 배치되어 상기 건조공간 내부의 공기를 강제 배출시켜 순환시키기 위한 순환팬; 상기 건조용 챔버의 상면에 마련되어, 상기 순환팬에 의해 상기 공기순환통로를 순환하여 응축기와 증발기를 통과하는 공기를 가열하고 습기를 제거하기 위한 히트펌프장치; 및 상기 건조공간에 설치되는 온도센서의 감지신호를 토대로 상기 공기순환통로로 유입되는 외부공기의 양을 조절하고 순환되는 공기의 온도를 조절하도록 외부공기 유입구에 설치된 유입밸브를 제어하고, 상기 순환팬을 작동 제어하며, 상기 히트펌프장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치에 의해 달성된다.

상기 공기순환통로에는 상기 건조공간으로 유입되는 공기를 가열하기 위한 보조 가열장치가 마련될 수 있다.

상기 제어부는, 상기 온도센서가 감지한 건조공간 내부의 온도를 40 - 50℃로 유지하도록 상기 유입밸브의 개폐 작동제어와 히트펌프장치를 제어할 수 있다.

상기 건조용 챔버는, 한쪽 측벽에는 다수개의 유입공이 타공되고, 반대쪽 측벽에는 다수개의 배출공이 타공되되, 상기 유입공과 배출공은, 순환하는 공기가 균일하게 상기 건조공간으로 유입되어 상기 각 채반을 통과한 후 배출되도록, 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 개수가 많아지도록 타공되거나, 크기가 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 크게 형성될 수 있다.

상기 유입공과 배출공은, 상기 측벽을 기준으로, 상,하 방향으로 길쭉한 장공 형태 또는 원형 형태로 형성될 수 있다.

상기 유입공의 하부 영역에는, 상부 방향에서 공급되는 가열된 건조한 공기를 상기 건조공간으로 유도하기 위한 유도부가 상기 건조공간을 기준으로 바깥쪽에서 안쪽으로 경사지게 형성되되, 상기 유도부는, 상기 측벽을 기준으로, 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 바깥쪽으로 더 돌출되도록 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 건조온도와 건조 시간 및 습도를 조절하여 태양초 품질급의 고품질 건 고추을 생산할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 40 - 50℃로 가열된 건조한 공기가 균일하게 건조공간으로 유입되어 각각의 채반에 수용된 통고추를 통과하면서 배출되고, 특히 배기구에 배치된 송풍팬에 의해 건조공간의 공기가 유입공기에 비하여 많은 양의 공기가 배출됨으로써, 건조공간으로 유입된 공기의 순환이 원활하게 이루어지게 되어 통고추의 건조가 효율적으로 이루어질 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치를 도시한 개략적 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 건조장치의 측벽을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치의 제어부를 설명하기 위한 개략적 블럭도이다.
도 4는 도 1에 도시된 측벽에 형성되는 유입공의 다른 실시예를 도시한 일부확대도이다.
도 5, 도 6은 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치를 이용하여 건조한 건고추의 가루와 기타 건조장치 및 건조방법으로 건조된 고춧가루의 색도를 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치를 이용하여 50℃ -90℃까지 10℃ 간격으로 건조 온도를 고정한 후 통고추를 건조한 결과를 도시한 사진들 및 비교 그래프이다.
도 8, 도 9는 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치와 일반 열풍 건조기의 전력 및 습도를 비교한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치를 도시한 개략적 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 건조장치의 측벽을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치는, 통고추를 저온(40-50℃)으로 건조하기 위한 건조장치로서, 개폐도어를 구비한 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 마련되고, 통고추가 수용되도록 된 다수의 채반(20)이 안착되는 건조공간(S)을 구비하며, 상온보다 높은 온도의 건조한 공기가 건조공간(S)의 한쪽 측면에서 건조공간(S)의 공급되어 채반(20)을 통과한 후 반대편 측면으로 배출되는 공기순환통로(R)를 갖는 건조용 챔버(30)와, 공기순환통로(R)의 배출부(32) 방향에 배치되어 건조공간(S) 내부의 공기를 강제 배출시켜 순환시키기 위한 순환팬(40)과, 건조용 챔버(30)의 상면에 마련되어, 순환팬(40)에 의해 공기순환통로(R)를 순환하여 응축기(52)와 증발기(54)를 통과하는 공기를 가열하고 습기를 제거하기 위한 히트펌프장치(50)와 건조공간(S)에 설치되는 온도센서(62)의 감지신호를 토대로 공기순환통로(R)로 유입되는 외부공기의 양을 조절하고 순환되는 공기의 온도를 조절하도록 외부공기 유입구(34)에 설치된 유입밸브(36)를 제어하고, 순환팬(40)을 작동 제어하며, 히트펌프장치(50)를 제어하기 위한 제어부(60)를 포함한다.

이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

하우징(10)은, 전체적으로 사각 박스 형태를 갖는 것으로, 전면에 개폐도어(도시되지 않음)가 구비된 구조를 갖는다.

건조용 챔버(30)는, 하우징(10)의 내부에 마련되는 것으로, 통고추가 수용되도록 된 다수의 채반(20)들이 상,하 방향을 등간격을 유지하여 안착되는 건조공간(S)을 구비한다. 이를 위해서, 건조공간(S)의 내부 양쪽에는 통기공이 형성된 채반(20)들이 안착되기 위한 다수개의 안착단들이 각각 마련된다.

건조용 챔버(30)의 건조공간(S)은, 전면부가 도어에 의해 개폐되고, 후면부와 상면부는 각각의 패널부재에 의해 폐쇄된다. 양 측면은 다수개의 유입공(31A)과 배출공(31B)이 각각 형성된 측벽(31)들이 설치된다. 즉, 건저용 챔버(30)의 유입부(33)쪽 측벽(31)에는 유입공(31A)들이 다수개 타공되고, 배출부(32)쪽 측벽(31)에는 배출공(31B)들이 다수개 타공된다.

유입공(31A)과 배출공(31B)은, 공통적으로 측벽(31)들에 각각 타공될 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 순환하는 공기가 균일하게 건조공간(S)으로 유입되어 각 채반(20)을 통과한 후 배출되도록, 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 개수가 많아지도록 타공된다. 즉, 유입부(33) 쪽의 측벽(31)에 형성되는 유입공(31A)과 배출부(32) 쪽의 측벽(31)에 형성되는 배출공(31B)은, 상부에서 하부쪽으로 갈수록 갯수가 많아지게 타공되어, 공기순환통로(R)를 순환하는 공기가 측벽(31)들의 전면을 통하여 균일하게 건조공간(S)으로 유입되거나 건조공간(S)에서 배출되는 것이다.

이때, 각 측벽(31)에 형성되는 유입공(31A)과 배출공(31B)은, 전술한 바와 같이 그 수가 하부 쪽으로 갈수록 많아지도록 구성될 수도 있으나, 그 크기가 하부 쪽으로 갈수록 크게 형성될 수도 있다.

그리고, 유입공(31A)과 배출공(31B)은 측벽(31)을 기준으로, 상,하 방향으로 길쭉한 장공 형태로 형성될 수도 있고, 도면에 도시되지 않았으나, 원형 형태나 다각형 형태로 형성될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 유입부(33)쪽의 측벽(31)에 형성되는 각 유입공(31A)의 하부 영역에는, 상부 방향에서 공급되는 가열된 건조한 공기를 건조공간(S)으로 유도하기 위한 유도부(35)가 건조공간(S)을 기준으로 바깥쪽에서 안쪽으로 경사지게 형성된다. 이러한 유도부(35)는 가열된 건조한 공기가 균일하고 원활하게 건조공간(S)으로 유입되도록 하기 위한 것이다.

특히, 유도부(35)는, 유입부(33) 쪽의 측벽(31)을 기준으로, 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 바깥쪽으로 더 돌출되도록 형성되는 것이다. 이러한 구조는 유입부(33)로부터 하향으로 공급되는 가열된 건조한 공기가 균일하게 건조공간(S)으로 유입될 수 있는 것이다. 즉, 상부 쪽에 형성된 유도부(35)보다 하부 쪽에 위치한 유도부(35)의 돌출 각도가 크기 때문에, 유입부(33)로부터 하향으로 공급되는 가열된 건조한 공기가 상부 쪽의 유도부(35)에 유도되는 양은 하부 쪽의 유도부(35)에 유도되는 양보다 작다. 따라서, 유입부(33)와 먼거리(하부영역)에 있는 유입공(31A)으로 유입되는 건조한 공기의 유입량이나 근거리(상부영역)에 있는 유입공(31A)으로 유입되는 건조한 공기의 유입량은 거의 같게 된다.

공기순환통로(R)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 히트펌프장치(50)가 배치된 영역의 통로와, 유입부(33), 측벽(31) 영역, 건조공간(S), 배출부(32), 순환팬(40)이 설치된 통로 등을 모두 포함하는 것으로, 공기가 순환하는 통로를 의미한다. 즉, 순환팬(40)을 기준으로, 공기는 응축기(52)를 통과하고, 증발기(54)를 통과하며, 보호 가열장치(70)을 통과하고, 유입부(33)을 거쳐, 각 유입공(31A)을 통하여 건조공간(S)으로 유입되어 각 채반(20)을 통과하면서 통고추를 건조시키고, 배출공(31B)을 통하여 배출부(32)로 배출된 후 다시 순환팬(40)에 의해 응축기(52)로 순환되는 것이다.

공기순환통로(R)의 한쪽, 즉 응축기(52)와 순환팬(40) 사이 영역에는 외부공기 유입구(34)가 마련되고, 이 외부공기 유입구(34)에는 유입밸브(36)가 마련된다. 유입밸브(36)는 순환하는 공기의 온도를 낮출 경우에 외부공기를 선택적으로 유입시키기 위한 용도로 사용된다.

한편, 공기순환통로(R)의 유입부(33) 영역에는 건조공간(S)으로 유입되는 공기를 가열하기 위한 보조 가열장치(70)가 마련된다. 이 보조 가열장치(70)는 순환되는 순환공기보다 낮은 온도의 외부공기가 유입될 때, 건조공간(S)으로 유입되는 공기의 온도가 설정치 이하로 떨어지지 않도록 선택적으로 작동되어 순환되는 공기를 가열하기 위한 용도로 사용된다.

채반(20)은, 바닥면과 전,후 좌,우 측면에 통기공이 각각 천공된 구조를 갖으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 건조공간(S)에 마련된 다수개의 안착부에 양 단부가 안착되어 상부에서 하부 방향으로 등간격을 유지하여 배치된다. 따라서, 유입공(31A)으로 유입된 건조한 공기는 각 채반(20)의 통기공을 통과하면서 채반(20)에 수용된 통고추를 건조시킨 후 배출공(31B)으로 배출되는 것이다.

히트펌프장치(50)는, 압축기(56)와, 응축기(52)와, 사방밸브를 갖는 팽창변(58) 및 증발기(54)를 구비한다. 응축기(52)는, 공기순환통로(R) 상에 배치되어 통과하는 순환공기와 열교환되어 순환공기의 온도를 높이는 작용을 하고, 증발기(54)는, 응축기(52)를 통과한 순환공기에 포함된 수분을 제거하도록 공기순환통로(R) 상에 배치된다. 이러한 히트펌프장치(50)의 구체적인 기능은 이미 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

제어부(60)는, 온도센서(62)가 감지한 건조공간(S) 내부의 온도를 40 - 50℃로 유지하도록 유입밸브(36)의 개폐 작동제어와 히트펌프장치(50)를 제어하도록 구성된다. 즉, 제어부(60)는 온도센서(62)가 감지한 건조공간(S) 내부의 온도감지신호를 토대로 히트펌프장치(50)와, 보조 가열장치(70), 순환팬(40), 유입밸브(36) 등을 작동 제어하여, 건조공간(S)의 온도가 실온보다 높은 40 - 50℃를 유지하도록 하는 것이다. 그리고, 보조 가열수단(70)과 증발기(54) 사이에는 순환되는 공기의 온도를 측정하기 위한 별도의 온도센서(66)가 설치된다. 이 온도센서(66)는 보조 가열수단(70)의 작동 여부 및 가열정도를 판단하기 위한 수단으로 사용된다.

물론, 제어부(60)는 별도의 콘트롤 패널에 마련되며, 콘트롤 패널에는 온오프 스위치, 건조 온도 조절스위치, 습도 조절 스위치, 건조시간 조절 스위치, 타이머 등이 마련된다.

한편, 본 발명에 따른 건조장치는, 순환팬(40)이 배출부(32) 영역에만 설치되는데, 이는 유입공(31A)들로 유입되는 공기의 양보다, 배출공(31B)으로 배출되는 공기의 양이 더 많도록 하여, 건조공간(S)으로 유입된 공기가 신속하게 배출되도록 함으로써, 건조 효율을 높이기 위한 것이다. 즉, 건조공간(S)의 내부에 부압이 발생하도록 하여 통고추의 습기를 머금은 공기가 신속하게 배출되도록 하기 위한 것이다. 이를 위해서, 건조공간(S)의 내부에는 압력센서(64)가 마련된다. 이 압력센서(64)가 감지한 압력값을 토대로 순환팬(40)의 작동을 제어하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치의 작용을 설명하기로 한다.

건조할 통고추가 수용된 채반(20)들을 건조공간(S)의 내부에 등간격을 유지하여 안착시킨다. 즉, 각각의 채반(20)들이 소정의 간격을 유지하도록 배치하는 것이다.

이어서, 제어부(60)에 마련된 온 오프 스위치를 이용하여 장치를 작동시키면, 순환팬(40)이 작동되고, 히트펌프장치(50)가 작동되며, 온도센서(62)와 압력센서(64)는 건조공간(S) 내부의 온도와 압력을 감지하여 온도값과 압력값을 제어부(60)로 수신한다.

제어부(60)는 수신된 감지 값들을 토대로 히트펌프장치(50)와 순환팬(40)을 작동제어한다.

먼저, 순환팬(40)에 의해 강제로 유동하는 공기는, 응축기(52)를 통과하면서 열교환되어 대략 40 - 50℃의 온도로 가열된다. 순환되는 공기를 40 - 50℃, 바람직하게는 50℃로 가열하는 것은, 통고추를 50℃ 이상의 고온으로 가열할 경우에, 건조된 건고추의 색상이 붉지 않고, 40℃ 이하로 가열할 경우에는 통고추의 건조에 많은 시간이 소요된다. 따라서, 순환되는 공기를 50℃가 되도록 히프펌프장치(50)를 제어하거나, 유입밸브(36)를 개폐작동하여 순환되는 공기보다 낮은 온도의 외부 공기가 유입되도록 한다.

이러한 과정으로 소정의 온도로 가열된 공기는 증발기(54)를 통과하면서 공기 중에 포함된 수분이 제거된다. 즉, 응축기(52)를 통과하면서 가열된 공기는 증발기(54)의 표면에 접촉될 때, 공기 중에 포함된 수분은 상대적으로 낮은 온도의 증발기(54) 표면에 응축되어 물방울로 맺히게 된다. 이러한 과정으로 응축된 물방울은 별도의 배수관을 통하여 외부로 배출된다.

이와 같이, 증발기(54)를 통과하는 공기는 수분이 제거되면서 건조한 공기가 되어 유입부(33) 쪽으로 순환된 후 각 유입공(31A)을 통하여 건조공간(S)으로 유입된다.

이때, 증발기(54)와 보조 가열수단(70) 사이의 온도센서(66)에서 감지한 공기의 온도가 50℃ 이하로 낮을 경우에, 제어부(60)는 보조 가열수단(70)인 히터를 작동시켜 건조공간(S)으로 유입되는 공기의 온도를 50℃로 승온시킨다.

보조 가열수단(70)을 통과하면서 수분이 제거된 50℃의 건조한 공기는 각 유입공(31A)들을 통하여 건조공간(S)을 유입된다.

이때, 유입부(33) 쪽의 측벽(31)에 형성된 각 유입공(31A)들은 상부에서 하부 영역으로 갈수록 그 수가 늘어나게 되므로, 상부 영역의 각 유입공(31A)을 통하여 건조공간(S)으로 유입되는 공기의 양이나 중간 영역이나 하부 영역의 각 유입공(31A)을 통하여 건조공간(S)으로 유입되는 공기의 양은 균일하게 된다. 즉, 상부 영역의 유입공(31A)은 유입부(33)와 가깝기 때문에 순환되는 공기가 곧바로 유입될 수 있으나, 유입공(31A)의 수가 작고, 중간 영역이나 하부 영역의 유입공(31A)은 유입부(33)와 멀기는 하지만 유입공(31A)의 수가 상부 영역의 유입공(31A) 수에 비하여 많게 형성되어 있으므로 유입부(33)로부터 공급되는 건조한 공기는 유입부(33) 쪽 측벽(31)의 각 유입공(31A)들을 통하여 균일하게 건조공간(S)으로 유입될 수 있는 것이다.

한편, 건조공간(S)으로 유입된 건조하 공기는 각 채반(20)의 통기공들을 통과하면서 채반(20)에 수용된 통고추와 접촉하면서 통고추의 수분과 함께 배출공(31B)으로 배출된다.

이때, 각각의 배기공(31B)들도 전술한 유입공(31A)과 같이 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 그 수가 많아지도록 타공된 구조를 갖기 때문에, 건조공간(S) 내의 습한 공기는 각 배기공(31B)을 통하여 균일하게 배출된다.

또한, 순환팬(40)은 배기부(32) 쪽에 마련되어 작동되므로, 각 유입공(31A)을 통하여 유입되는 공기보다 배출공(31B)들을 통하여 배출되는 공기의 양이 많게 되어 건조공간(S) 내의 압력은 떨어지게 된다. 따라서, 건조공간(S)으로 유입된 공기는 통고추의 수분을 함유한 상태로 신속하게 배출공(31B)들을 통하여 배출되므로, 건조공간(S)의 온도가 신속하고 균일하게 상승할 수 있어서 통고추의 건조가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

이러한 과정으로 건조공간(S)을 통과하면서 습한 공기로 변환된 순환 공기는 다시 응축기(52)와 증발기(54)를 거치면서 습기가 제거된 50℃의 건조한 공기가 되어 다시 공기순환통로(R)를 통하여 건조공간(S)으로 순환하게 되는 것이다.

이와 같이, 50℃로 승온된 건조한 공기가 건조공간(S)에서 통고추와 접촉하게 되므로, 뜨거운 열풍건조장치를 이용한 건고추에 비하여 색상 변화가 없이 고품질의 건조추를 제조할 수 있는 것이다.

[실시예 1]

본 실시예에서는 건조 방법별로 건조한 고춧가루의 색도를 비교한 것으로, 홍고추를 수확하여 세척한 후 채반(20)에 담은 후 건조공간(S)에 넣어 건조공간(S) 내의 온도가 50℃ 넘지 않도록 조절하여 24시간 건조하여 건고추를 제조하였다.

도 5 및 도 6은, 시판되고 있는 일반 고춧가루 29종, 태양초 고춧가루 22종과 본 발명에 따른 건조장치로 건조시킨 고춧가루 20종을 동일한 입자 크기인 30mesh로 분쇄한 후 고춧가루의 붉은색을 나타내는 ASTA값과 colorimeter로 'L(밝기)', 'a(적색도)', 'b(황색도)'를 비교 분석한 결과이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 일반 고춧가루보다는 태양초 고춧가루가 밝기를 나타내는 ”L" 값과 적색도와 황색도를 나타내는 'a', ‘b' 값이 높았고, 본 발명에 따른 건조장치로 제조한 고춧가루가 가장 높은 값을 보여 주었다. 동일한 입자 크기의 고춧가루별 붉은색을 나타내는 'a'값 평균을 비교할 때 일반 고춧가루는 20.05, 태양초 고춧가루 22.47, 본 발명에 따른 건조장치로 건조한 고춧가루는 26.41을 보여주었고, 밝기를 나타내는 L값과 황색도를 나타내는 b값도 건조 방법에 따라 차이가 있어 본 발명에 따른 건조장치로 건조한 건고추의 고춧가루가 가장 높았다. 또 붉은색 고추의 판매시 국제적으로 통용되는 고추의 붉은색 index인 ASTA 값의 경우 일반 고춧가루는 81.90±14.19(n=29), 태양초 고춧가루 105.21±23.91(n=22), 본 발명에 따른 건조장치로 건조한 건고추의 고춧가루는 120.12±10.52(n=20)를 나타내었다. 따라서 30 mesh 동일한 입자 크기의 고춧가루의 경우 본 발명에 따른 건조장치로 건조된 고추가 가장 높은 붉은색을 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 2]

첨부된 도면 중에서 도 7은 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치를 이용하여 50℃ -90℃까지 10℃ 간격으로 건조 온도를 고정한 후 통고추를 건조한 결과를 도시한 사진들 및 비교 그래프이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건조장치의 건조공간(S) 내부 온도가 50℃일 경우와 비교하여 건조 온도가 증가할수록 고추의 외관이 밝은 붉은색에서 어두운 붉은색의 과피를 보였고, 국제적으로 통용되는 고추의 붉은색 index인 ASTA 값이 건조 온도가 증가함에 따라 감소하는 것을 확인할 수 있다. 50℃에서 건조한 경우 ASTA 값이 120, 60℃에서 115, 70℃ 건조구는 100, 80℃와 90℃에서 건조한 고추의 경우 각각 92와 75의 ASTA 값을 보여 건조 온도가 고추의 육안으로도 확인할 수 있고, 화학적 추출 방법에 의한 ASTA 값에서도 확인이 가능하였다.

[실시예 3]

본 발명에 따른 건조장치로 건조한 건고추의 고춧가루와 열풍으로 건조한 건고추의 고춧가루를 이용하여 고추장을 제조한 후 이를 비교하였다.

본 발명에 따른 건조장치로 건조한 건고추의 고춧가루 10%, 찹쌀가루 20%, 메주가루 5.4%, 소금 12.0%, 주정 2.8%, 물엿 49.8%를 혼합하여 10℃에서 2개월간 숙성한 후 색도, 향, 맛 및 전체적인 기호도와 같은 관능검사를 실시하고 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다. 대조구는 열풍건조 고춧가루를 이용하여 동일한 조건으로 제조하여 제공하였다. 상기 관능검사는 식품 관련 분야에서 3년이상 종사한 관능검사 요원 30명으로 하여금 9점 척도법에 의해 측정한 것으로 각각의 항목에 대한 수치는 관능검사 요원이 매긴 점수의 총합을 관능검사 인원수로 나눈 후 이를 소수둘째 자리에서 반올림하여 나타내었다.

고추장 색도 및 관능검사 결과

항목	Color value			색도 1(어두운 붉은색)↔ 9(밝은 붉은색)	향	맛
	L	a	b
본 발명에 따른 건조기로 건조된 건고추 고춧가루고추장	28.29±0.02	14.81±0.03	9.71±0.03	8.20a	6.0a	6.4a
열풍건조기로 건조된 건고추 고춧가루 고추장	26.19±0.01	8.61±0.02	8.61±0.02	6.01b	6.0a	6.4a

[실시예 4]

본 실시예는 고품질 건고추 맞춤형 히트펌프 건조기 전력량 비교한 것이다. 첨부된 도면 중에서, 도 8, 도 9는 본 발명에 따른 고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치와 일반 열풍 건조기의 전력 및 습도를 비교한 그래프이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 건조 초기보다 건조 시간이 증가할수록 그 차이가 크게 나타나 건조 10시간일 때 열풍건조기는 약 30Kw를 사용한 반면 본 발명에 따른 건조장치는, 약 6Kw로 약 5배의 절감 효과를 보였다. 또 건조 25시간 인 경우 본 발명에 따른 건조장치는 약 10Kw, 열풍건조기는 약 62Kw로 약 6배의 절감 효과를 보였다. 본 발명에 따른 건조장치의 건조공간 내부의 습도 변화도 열풍건조기보다 본 발명에 따른 건조장치가 낮은 습도를 보여 건조공간 내부의 습도가 빠르게 배출되는 것을 확인할 수 있었다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 하우징 20 : 채반
30 : 건조용 챔버 31 : 측벽
31A : 유입공 31B : 배출공
32 : 배출부 33 : 유입부
34 : 외부공기 유입구 35 : 유도부
36 : 유입밸브 40 : 순환팬
50 : 히트펌프장치 52 : 응축기
54 : 증발기 56 : 압축기
58 : 팽창변 60 : 제어부
62,66 : 온도센서 64 : 압력계
70 : 보조 가열장치

Claims (7)

1. 통고추를 건조하기 위한 건조장치로서,
   개폐도어를 구비한 하우징; 상기 하우징의 내부에 마련되고, 통고추가 수용되도록 된 다수의 채반이 안착되는 건조공간을 구비하며, 상온보다 높은 온도의 건조한 공기가 상기 건조공간의 한쪽 측면에서 건조공간의 공급되어 상기 채반을 통과한 후 반대편 측면으로 배출되는 공기순환통로를 갖는 건조용 챔버; 상기 공기순환통로의 배출부 방향에 배치되어 상기 건조공간 내부의 공기를 강제 배출시켜 순환시키기 위한 순환팬; 상기 건조용 챔버의 상면에 마련되어, 상기 순환팬에 의해 상기 공기순환통로를 순환하여 응축기와 증발기를 통과하는 공기를 가열하고 습기를 제거하기 위한 히트펌프장치; 상기 공기순환통로의 유입부 영역에 설치되어 순환되는 순환공기보다 낮은 온도의 외부공기가 유입될 때, 건조공간으로 유입되는 공기의 온도가 설정치 이하로 떨어지지 않도록 선택적으로 작동되어 순환되는 공기를 가열하기 위한 보조 가열장치; 및 상기 건조공간에 설치되는 온도센서의 감지신호를 토대로 상기 공기순환통로로 유입되는 외부공기의 양을 조절하고 순환되는 공기의 온도를 조절하도록 외부공기 유입구에 설치된 유입밸브를 제어하고, 상기 건조공간에 설치되는 압력센서의 감지신호를 토대로 상기 순환팬을 작동 제어하며, 상기 히트펌프장치를 제어하고, 상기 보조 가열장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
   상기 건조용 챔버는,
   한쪽 측벽에 다수개의 유입공이 타공되고, 반대쪽 측벽에는 다수개의 배출공이 타공되되, 상기 유입공과 배출공은, 순환하는 공기가 균일하게 상기 건조공간으로 유입되어 상기 각 채반을 통과한 후 배출되도록, 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 개수가 많아지도록 타공되거나, 크기가 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 크게 형성되고,
   상기 유입공과 배출공은,
   상기 측벽을 기준으로, 상,하 방향으로 길쭉한 장공 형태 또는 원형 형태로 형성되며,
   상기 유입공의 하부 영역에는,
   상부 방향에서 공급되는 가열된 건조한 공기를 상기 건조공간으로 유도하기 위한 유도부가 상기 건조공간을 기준으로 바깥쪽에서 안쪽으로 경사지게 형성되되, 상기 유도부는, 상기 측벽을 기준으로, 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 바깥쪽으로 더 돌출되도록 형성되고,
   상기 제어부는,
   상기 온도센서가 감지한 건조공간 내부의 온도를 40 - 50℃로 유지하도록 상기 유입밸브의 개폐 작동제어와 히트펌프장치를 제어하며,
   상기 히트펌프장치는,
   압축기와, 응축기와, 사방밸브를 갖는 팽창변 및 증발기를 구비하고, 상기 응축기는, 상기 공기순환통로 상에 배치되어 통과하는 순환공기와 열교환되어 순환공기의 온도를 높이고, 상기 증발기는, 상기 응축기를 통과한 순환공기에 포함된 수분을 제거하도록 상기 공기순환통로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는,
   고품질 마른 고추 제조를 위한 맞춤형 히트 펌프 건조장치.
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