KR101756208B1 - 고효율 스마트 웰빙 식품건조기 및 이를 이용한 식품건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습도센서의 습도를 설정하고 건조실의 식품을 건조하는 단계와, 상기 설정된 습도보다 아래로 내려가면 제어부의 구동에 의해 초음파 모듈을 구동하여 습기를 설정된 시간동안 발생하는 단계와, 상기 발생된 습기를 건조실로 분사하는 단계와, 다시 건조실의 식품을 건조하는 단계를 설정된 회수만큼 반복하도록 하는 단계로 이루어지는 고효율 스마트 웰빙 식품건조기 및 이를 이용한 식품건조방법를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 온·습도를 고려하여 알고리즘 제어로인해 식품별 특성에 맞는 건조(해풍) 및 악취제거가 가능한 건조방식 등을 적용할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

고효율 스마트 웰빙 식품건조기 및 이를 이용한 식품건조방법{Food drier for wellbeing}

본 발명은 고효율 스마트 웰빙 식품건조기 및 이를 이용한 식품건조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농,수산 식품을 건조시키고자 할 때 식품을 최적상태로 건조할 수 있도록 하고 또 해풍건조 및 악취제거 등을 가능하게 하는 고부가가치의 효율적인 건조기를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로, 식품건조기는 소량 및 대량의 농수산물을 오래 보관하고 부패와 변질을 방지하기 위하여 건조시키기 위한 장치로, 다양한 방법에 의해 식품을 건조할 수 있도록 하고 있다.

종래의 식품건조기는 상부 벽체 내에 설치된 가열기에 의해 가열된 공기가 상부 벽체와 측면 벽체를 통해 건조실 내부에 공급되면서 건조실의 상부에 위치하는 공기 취출구를 통해 팬에 의해 흡입된 다음, 다시 가열기에 의해 가열되어 건조실 내부에 공급되고, 가열된 공기는 건조실의 상부로 상승하기 때문에 공기의 유동이 주로 대차의 상부쪽에서 이루어져 대차에 수용된 식품 중 대차의 상부쪽에 위치하는 식품의 건조가 상대적으로 빨리 진행되는 반면, 대차의 하부쪽에 위치하는 식품의 건조는 더디게 진행되는 문제가 있다.

물론 가열기가 하부에 있는 경우는 대차의 하부쪽에 위치하는 식품이 심한 경우 타기도 하는 문제점을 갖는다.

또한 종래의 식품건조기는 고온으로만 식품의 건조가 이루어지므로 식품 품질이 저하되고, 갈변 및 지방산화, 색소파괴, 영양분 및 향기 손실등의 문제를 갖는다.

또 굴비 및 명태 등과 같은 해산물의 경우는 해풍건조, 즉 피건조물을 염수(소금물)에 담근 다음 일정시간이 경과하면 꺼내어 해변에 설치한 건조대 위에 골고루 배치하여 오랜 시간 말리는 방법을 필요로 하는데 이를 가능하게 하는 식품건조기는 개발된 적이 없다.

또한 생선의 건조와 동시에 식품의 악취 및 비린내를 제거할 수 있는 등의 고부가가치가 가능한 식품건조기의 개발이 시급한 시점이다.

[선행기술문헌]

1. 특허 제 10-2012-000360호

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 식품의 건조와 더불어 식품을 최적상태로 건조할 수 있도록 함과 동시에 수산물 등의 해풍건조 또는 악취제거 등을 가능하게 하는 고부가가치를 갖는 효율적인 건조기를 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고효율 스마트 웰빙 식품건조기는 내부에 다수개의 받침대와 그 위에 얹혀지는 수반을 구비하고, 습도센서가 설치된 건조실과 상기 건조실과 분리되되 흡기구와 배기구가 형성되고, 건조수단을 구비하는 기계실로 이루어지되, 상기 기계실의 하부에는 초음파 모듈과 물통이 형성되고, 상기 물통에는 보조 첨가액이 충진되어 초음파 모듈에 의해 습기(물입자)를 발생하도록 하며, 설정된 습도에 의해 상기 초음파 모듈로 구동하기 위한 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 고효율 스마트 웰빙 식품건조기를 이용한 식품건조방법은 습도센서의 습도를 설정하고 건조실의 식품을 건조하는 단계와, 상기 설정된 습도보다 아래로 내려가면 제어부의 구동에 의해 초음파 모듈을 구동하여 습기를 설정된 시간동안 발생하는 단계와, 상기 발생된 습기를 건조실로 분사하는 단계와, 다시 건조실의 식품을 건조하는 단계를 설정된 회수만큼 반복하도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 효과로는 온·습도를 고려하여 알고리즘 제어로인해 식품별 특성에 맞는 해풍건조 방식 및 악취(비린내) 제거가 가능한 건조방식 등을 적용할 수 있는 것이다.

또 본 발명은 냉각 효율이 뛰어난 열전소자 적용 및 외부 공기 유입 차단을 통해 상대적으로 적은 전력으로 식품 건조 가능하고, 원격에서 실시간으로 건조실의 온도, 습도, 가동 시간 등을 제어할 수 있고, 건조기 내부에 설치한 카메라로 스마트폰을 통해 식품의 건조 상태를 확인할 수 있는 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명 식품건조기의 사시도.
도 2는 덮개가 열린 상태의 본 발명 식품건조기의 사시도.
도 3은 본 발명 식품건조기의 개략적인 내부 구조를 보이기 위한 참고도.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

이하, 본 발명에 따른 고효율 스마트 웰빙 식품건조기 및 이를 이용한 식품건조방법에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명 식품건조기의 사시도이고, 도 2는 덮개가 열린 상태의 본 발명 식품건조기의 사시도이며, 도 3은 본 발명 식품건조기의 개략적인 내부 구조를 보이기 위한 참고도이다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 고효율 스마트 웰빙 식품건조기(100)는 내부에 다수개의 받침대(140)와 그 위에 얹혀지는 수반(150)을 구비하는 건조실(101)과 상기 건조실(101)과 분리되되 흡기구와 배기구가 형성되고, 건조수단을 구비하는 기계실(180)로 이루어지되, 상기 기계실(180)의 하부에는 초음파 모듈(190)과 물통이 형성되고, 상기 물통에는 보조 첨가액이 충진되어 초음파 모듈(190)에 의해 습기(물입자)를 발생하도록 하며, 설정된 습도에 의해 상기 초음파 모듈(190)로 구동하기 위한 제어부(111)로 이루어진다.

이때 보조 첨가액은 염수(소금과 물의 혼합액 또는 바닷물) 또는 양파즙 등과 같이 식품의 건조와 더불어 부가적 특성을 부여하기 위해 첨가한 첨가물을 물에 희석한 혼합액을 의미한다.

상기 건조실(101)에는 온도계(미도시) 및 습도센서(113) 등이 설치되며, 이는 전기적으로 제어부(111)와 연결되어 측정된 온도 및 습도정보를 제어부(111)에 전송하고, 제어부(111)는 전송된 정보를 가공하여 초음파 모듈(190) 및 각종 장치들을 구동하게 된다.

상기 건조실(101)과 기계실(180)은 격벽에 의해 차단된 상태로 흡기구와 배기구에 의해 서로 연통되며, 이때 흡기구와 배기구는 통공의 형태를 가질 수도 있고, 배관의 형태를 가질 수도 있다. 또한 상기 흡기구에는 공기의 순환을 위한 송풍팬을 형성할 수도 있다.

특히 배기구는 배기관의 형태를 갖는 것이 바람직하며, 기계실(180)의 에어필터(164)와 연결되어 제습된 공기를 공급하거나 초음파 모듈(190)에 의해 물통(130)으로 부터 발생한 습기를 머금은 공기를 공급하게 되며, 건조실(101)에 형성된 다수개의 분사구(112)를 통해 분사하도록 한다. 이때 상기 다수개의 분사구(112)는 수반(150)과 수반(150) 사이에 형성되어 골고루 습기를 분사할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

상기 분사구(112)를 통해 제습된 공기를 공급하는 경우는 건조실의 수반(150) 위에 놓인 식품을 건조할 때이고, 습기를 머금은 공기를 공급하는 경우는 건조된 상태의 식품에 해풍처리를 하기 위해 염수(소금과 물의 혼합액 또는 바닷물)를 반복하여 분사하여 식품에 소금기가 함침되도록 하거나, 또는 생선이나 식품의 악취제거처리를 위해 양파즙과 같은 천연 악취제거성분을 식품에 분사하여 식품의 비린내 또는 악취를 제거하고자 할 때 필요하다.

그외에도 다양한 목적을 위한 첨가물을 액체에 녹여서 사용할 수도 있음은 당연하다. 따라서 물통(130)의 상단 일측에 첨가물을 투입할 수 있는 투입구(131)를 형성함이 바람직하다.

해풍처리방식을 보다 상세히 설명하면 염수를 초음파 모듈(190)로 기화시켜 분사하되, 사용자가 목적에 따라 습도를 미리 제어부(111)에 설정하고 제어부(111)는 습도계에 의해 상기 설정된 습도보다 낮아지는 경우 초음파 모듈(190)을 구동시켜 염수를 기화시켜 건조실에 분사하게 되는 것이다.

물론 염수외에도 다양한 첨가물이 혼합된 액체, 즉 양파즙과 물을 희석한 용액 등도 초음파 모듈(190)로 기화시켜 분사할 수 있음은 당연하다.

상기 설정된 습도라 함은 사용자가 식품의 원하는 건조정도에 따라 달라지는 것이어서 한정할 수는 없으나, 식품건조기의 특성상 항률건조단계(constant drying rate period)보다는 감률건조단계(falling drying rate period)에서 이루어지도록 함이 바람직하다. 즉 함률건조단계는 식품의 수분함량이 충분히 감소되지 않았고 표면 증발량과 내부 확산량이 같아 식품의 온도도 거의 일정하고 단위시간당 건조량도 거의 일정(표면증발)한 것이어서 염수 및 다른 첨가물이 희석된 용액를 분사한다 하더라도 식품에 함침되거나 피복되기 쉽지 않게 되어 소기의 목적을 달성하기 어렵기 때문이다.

또한 본 발명 제어부(111)은 디스플레이(111a)와, 기판(111b), 무선통신모듈(111c)로 이루어지며, 건조수단과 상기한 초음파 모듈(190)의 구동을 제어하게 된다. 또한 통신망(200)을 통해 모바일기기(A)로 건조실(101)의 온도 및 습도, 식품의 건조상태 등을 전송할 수도 있다. 이를 위해 건조실(101) 내부에는 온도센서(미도시) 및 습도센서(113), 카메라(114) 등이 설치됨이 바람직하다.

이때 상기 초음파 모듈(190)의 구성으로는 진동수단인 진동자의 구동으로 가습하는 초음파구동부와, 상기 초음파구동부에서 발생되는 습기(물입자)를 외부로 분사하는 송풍팬(미도시)으로 구성된다. 상기 송풍팬은 건조수단의 냉각팬(160)으로 대신할 수도 있다.

상기 건조수단의 구성으로는 외부의 공기를 기계실(180)으로 공급하기 위한 냉각팬(160)과, 발열부(161)와 냉각부(163)를 구비하는 열전소자(162)와, 외부에 포한된 공기 및 건조실(101)에서 유입되는 공기 중의 습기를 제거하기 위한 에어필터(164)가 구성될 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 고효율 스마트 웰빙 식품건조기를 이용한 식품건조방법은 다음과 같다.

즉 제어부(111)에 의해 습도센서(113)의 습도를 설정하고 건조실의 식품을 건조수단에 의해 건조하는 단계와, 상기 설정된 습도보다 아래로 내려가면 제어부(111)의 구동에 의해 초음파 모듈(190)을 구동하여 물통의 보조첨가액을 가습하여 습기(물입자)를 설정된 시간동안 발생하는 단계와, 상기 발생된 습기를 건조실로 분사하는 단계와, 다시 건조실의 식품을 건조하는 단계를 설정된 회수만큼 반복하도록 하는 단계로 이루어진다.

상기 식품의 건조단계는 항률건조단계 (constant drying rate period)와 감률건조단계(falling drying rate period)로 이루어지는데, 따라서 상기 초음파 모듈을 구동하기 위한 습도의 설정은 감률건조단계(falling drying rate period)에서 이루어지도록 함이 바람직하다.

상기 감률건조단계는 제1단계와 제2단계로 나누어지는데, 제1단계는 함률건조단계 이후 표면 증발량이 증가되고 내부 확산은 감소되어 식품의 온도가 상승되고 증발속도는 감소(표면증발과 내부 확산)되는 단계이고, 제2단계는 감률현상이 계속되어 표면이 딱딱하게 굳어지고 이에 따라 표면으로부터의 열 침투와 내부로부터의 수분 이동이 장해를 받게 되는 상태이다.

따라서 초음파 모듈을 구동하기 위한 습도의 설정은 감률건조단계 중에서도 제1단계에서 이루어지도록 함이 바람직하다.

또한 습기(물입자)를 발생시팀에 있어 설정된 시간이라 함은 사용자가 목적에 맞게 설정한 시간을 의미하며, 건조실의 식품을 건조하고 습기를 분사하는 단계의 반복 회수 역시 사용자가 목적에 맞게 설정한 회수를 의미한다. 즉 이는 시간 및 회수를 한정할 수 없음을 의미한다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

100: 본 발명 식품건조기
101: 건조실
120: 도어
130: 물통
180: 기계실
190: 초음파 모듈
200: 통신망
A: 모바일 기기

Claims (3)

1. 내부에 다수개의 받침대와 그 위에 얹혀지는 수반을 구비하고, 습도센서를 구비하는 건조실과 상기 건조실과 분리되되 흡기구와 배기구가 형성되고, 건조수단을 구비하는 기계실로 이루어지고, 상기 기계실의 하부에 설치되는 물통과 초음파모듈을 구비하는 식품건조방법에 있어서,
   상기 물통의 상단 일측에 첨가물을 투입할 수 있는 투입구를 형성하고, 상기 투입구를 통해 첨가물을 투입함으로써 물통에 식품의 건조와 더불어 부가적 특성을 부여하기 위해 염수 또는 양파즙과 같은 첨가물을 물에 희석한 혼합액으로 이루어지는 보조 첨가액이 충진되도록 하며,
   상기 보조 첨가액은 습도센서에 의해 센싱된 습도가 미리 설정된 습도보다 아래로 내려가면 제어부에 의해 설정된 시간동안 구동되도록 하는 초음파 모듈에 의해 습기(물입자)상태로 배기구를 통해 건조실 내부로 분사되도록 하되,
   상기 초음파 모듈을 구동하게 하는 습도 설정은 감률건조단계 중에서도 함률건조단계 이후 표면 증발량이 증가되고 내부 확산은 감소되어 식품의 온도가 상승되고 증발속도는 감소되는 단계에서 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 고효율 스마트 웰빙 식품건조를 이용한 식품건조방법.
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