KR101919931B1 - 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치 - Google Patents

Abstract

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제1 개구를 구비하며 내부에 빈 공간이 형성된 제1 챔버와, 제1 개구에 대응하는 제2 개구를 구비하고 내부에 빈 공간이 형성되며 제1 챔버와 함께 반응공간을 형성하는 제1 위치와 제1 챔버로부터 이격된 제2 위치의 사이에서 이동 가능한 제2 챔버와, 제1 챔버와 제2 챔버의 어느 하나에 배치되어 제2 챔버가 제1 챔버와 접하는 제1 위치에 있을 때 반응공간에 마이크로웨이브를 방사하는 방사기와, 제2 챔버를 이동시키는 구동장치와, 방사기와 구동장치를 제어하는 제어기를 구비한다.

Description

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치{Natural products processing apparatus using microwave}

실시예들은 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로웨이브를 이용하여 천연물을 가열하고 압력을 가함으로써 천연물에 함유된 유효성분을 추출함과 아울러 성분변환을 수행할 수 있는 천연물 가공 장치에 관한 것이다.

동식물 등의 천연물로부터 천연성분을 추출하기 위해 사용할 수 있는 방법에는 유기 용매를 이용한 용매 추출 방식이나, 고온의 열수를 이용한 추출 방식 등이 알려져 있다. 유기 용매를 이용하는 경우 잔존 용매로 인한 인체 유해성이 우려되고, 고온의 열수를 이용하는 경우 열에 의한 손상으로 인해 성분의 분해나 변성이 우려된다.

이와 같은 종래의 천연성분 추출 방식의 단점을 극복하기 위해, 예를 들어 예를 들어 한국 특허공개번호 제10-2006-0085093호에서 설명된 것과 같은 저온 추출법이 사용되기도 한다. 이러한 저온 추출법에서는 유효 성분의 변성을 감소시킬 수 있는 장점이 있지만, 용매의 사용이 필요한 문제점이 여전히 존재한다.

또한 한국 특허등록 제10-0764610호에서 설명된 것과 같이 진공 가압력으로 천연물에 충격을 가하여 천연물을 추출하는 방식이 알려져 있으나, 진공의 압력을 유지하기 위한 장비의 운용이 복잡하고 소요되는 비용 대비 추출의 효율이 낮은 문제점이 있다.

전통적인 한방 제조법으로 알려져 있는 9증9포 가공법은 약재로 사용되는 천연물을 아홉 번 가열하여 찌고 아홉 번 말림으로써 그 약성을 이롭게 바꾸는 방법이다. 이러한 9증9포 가공법은 열가공 방식이며, 천연물에 함유된 성분 중에서 당을 포함한 화합물의 탈당화(Deglycosylation) 반응과 수산화기를 갖고 있는 성분의 탈수(Dehydration) 반응을 통한 올레핀화 전환으로 약성을 강화하거나 부작용 성분을 감소시키는 방법이다. 그러나 전통적인 9증9포 가공법은 천연 약재를 사용하더라도 가공 시간과 방법에 따라 같은 균일한 성분을 얻기 어렵고 경제성도 낮다. 따라서 전통적인 가공법을 개선하고 발전시켜 경제적이며 대량생산이 가능한 기술과 설비의 개발이 요구된다.

마이크로웨이브 가열장치를 이용한 천연물 가공기술이 알려진 바 있다. 마이크로웨이브 가열장치는 극초단파 오븐 또는 마이크로웨이브 오븐 등으로 불리기도 하며, 일상생활에서는 전자레인지가 널리 사용된다.

1940년 영국의 존 란달경과 해리 부트 박사가 극초단파(microwave) 에너지를 발생시키는 마그네트론을 발명하여 레이더의 기능으로 사용하다가, 1947년 미국의 레이시온 사의 퍼시 스펜서가 마그네트론을 이용한 장치에 가열기능이 있음을 발견하고 이를 발전시켜 세계 최초의 전자레인지인 레이더레인지를 개발하였다.

이후 마이크로웨이브 가열장치는 다양한 분야에서 활용되었고 우리나라에서는 1979년에 삼성전자가 처음 시판하여 대중화되었다. 마이크로웨이브에 의한 가열 원리는 마그네트론으로부터 발생시킨 2,400~2,500MHz의 주파수를 갖는 마이크로웨이브가 대상물에 포함된 물분자의 회전을 일으켜 열을 발생하는 원리이며, 일반적인 외부가열 방법과는 달리 대상소재의 내부에서부터 외부로 가열되는 점이 특징이다.

천연물화학 분야에서도 추출용 용매를 가온ㅇ환류시키는 방식으로 천연 유효성분을 추출하는 가공 공정에 이와 같은 마이크로웨이브 가열장치가 이용되어 왔다. 예를 들어 한국 특허공개번호 10-1996-7002505에는 마이크로웨이브를 이용하여 천연물을 가공하는 방법과 장치가 설명된다. 그러나 한국 특허공개번호 10-1996-7002505에 설명된 가공 장치는 마이크로웨이브 발생장치가 설치된 폐쇄용기에 피가공물을 배치하여 마이크로웨이브를 작용시킴으로써 발생하는 응축 증기를 회수해 기름을 분리하는 공정을 수행하는 장치이므로, 우리나라의 전통적인 한방 제조법인 9증9포 가공법과 같은 방식의 천연물 가공 방법을 적용하기에 적합하지 않다.

본 출원의 발명자는 천연물 소재 개발을 위해 마이크로웨이브 가열장치를 활용하여 소재를 추출하는 실험을 수행하는 중에 일반적인 개방형 마이크로웨이브 가공환류 방법이 아닌 밀폐형 용기를 사용할 때 9증9포 가공법과 유사한 함유성분의 변환이 발생하는 현상을 발견하게 되었으며, 다양한 소재에 대한 실험적 결과를 바탕으로 개발된 마이크로웨이브 가공소재에 대한 특허출원을 진행하였고, 그 중 일부에 대해 이미 특허등록이 이루어졌다(참고: 한국특허출원 제10-2013-0131500호, 제10-2015-0098474호, 한국 등록특허 제10-1601160호, 제10-1260047호, 및 제10-1514793호)

한국 특허등록 제10-0764610호 (2007.10.01.) 한국 특허공개번호 제10-2006-0085093 (2006.07.26.) 한국 특허공개번호 10-1996-7002505 (1996.04.27)

실시예들이 해결하고자 하는 과제는 경제적이고 안전하며 대량생산에 적합한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치를 제공하는 데 있다.

실시예들이 해결하고자 하는 다른 과제는 우리나라 전통적 천연물 가공 방법인 9증9포의 효과적인 가공 방법을 적용할 수 있으면서 경제적 방법으로 대량의 천연물을 균일하게 가공할 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치를 제공하는 것이다.

실시예들이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 밀폐형 용기를 사용하여 가공 시 발생하는 압력을 유지함으로써 천연성분의 변환을 가속화할 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치를 제공하는 데 있다.

실시예들이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 반응기에 피가공대상물인 천연물을 투입하는 공정과 가공 후 회수하고 청소를 하는 공정이 편리하게 이루어질 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치를 제공하는 데 있다.

일 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제1 개구를 구비하며 내부에 빈 공간이 형성된 제1 챔버와, 제1 개구에 대응하는 제2 개구를 구비하고 내부에 빈 공간이 형성되며 제2 개구가 제1 챔버의 제1 개구에 접하여 제1 챔버와 함께 반응공간을 형성하는 제1 위치와 제1 챔버로부터 이격된 제2 위치의 사이에서 이동 가능하게 배치된 제2 챔버와, 제1 챔버와 제2 챔버의 어느 하나에 배치되어 제2 챔버가 제1 챔버와 접하는 제1 위치에 있을 때 반응공간에 마이크로웨이브를 방사하는 방사기와, 제2 챔버를 이동시키는 구동장치와, 방사기와 구동장치와 전기적으로 연결되며 방사기와 구동장치를 제어하는 제어기를 구비한다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제1 챔버와 제2 챔버를 둘러싸는 프레임을 더 구비할 수 있고, 제1 챔버는 프레임에 고정될 수 있으며, 구동장치는 일단이 프레임에 의해 지지되고 타단은 제2 챔버에 연결되어 제어기로부터 인가되는 신호에 의해 길이가 변화함으로써 제2 챔버를 이동시키는 실린더를 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제2 챔버의 외측면의 적어도 일부를 둘러싸며 제2 챔버의 온도를 유지하는 외부용기를 더 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 외부용기의 외측에 배치되어 외부용기를 향하여 냉각 열매체를 공급하는 냉각장치를 더 구비할 수 있고, 외부용기는 냉각장치로부터 공급된 냉각 열매체를 제2 챔버의 외측면으로 통과시키는 통공을 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제2 챔버가 제1 챔버와 접하는 제1 위치에 있을 때 제1 챔버와 제2 챔버를 체결하는 체결장치를 더 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 단부가 제1 챔버와 제2 챔버가 서로 접하여 형성된 반응공간에 위치하도록 제1 챔버와 제2 챔버의 어느 하나에 설치되며 단부가 회전함으로써 반응공간의 피가공물을 교반하는 교반기를 더 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 사용자의 입력신호를 수신하는 사용자 입력부를 더 구비할 수 있고, 제어기는 사용자 입력부를 통해 수신되는 입력신호에 기초하여 교반기의 회전 속도를 제어할 수 있다.

프레임은 실린더의 일단을 지지하며 이동 가능한 이동 프레임을 더 구비할 수 있고, 제1 위치와 제2 위치에서 제2 챔버의 제2 개구와 제1 챔버의 제1 개구는 서로 정렬될 수 있으며, 이동 프레임에 의해 실린더와 제2 챔버는 제2 챔버의 제2 개구의 위치가 제1 챔버의 제1 개구에 대해 정렬된 위치로부터 외측으로 벗어나는 제3 위치로 이동할 수 있다.

실린더는 실린더의 타단과 제2 챔버의 사이에 배치되어 제2 챔버를 실린더의 타단에 대하여 회전 가능하게 연결하는 지지축을 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 실린더의 타단과 제2 챔버의 사이에 배치되어 제2 챔버의 실린더의 타단에 대한 회전 운동을 허용하거나 차단하는 회전 브라켓을 더 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제2 챔버의 외측에 연결 가능하며 제2 챔버를 실린더의 타단에 대해 회전시키기 위한 손잡이로 기능하는 회전용 레버를 더 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제1 챔버와 제2 챔버의 어느 하나에 연결되어 제1 챔버와 제2 챔버의 사이에 형성되는 반응공간의 온도를 감지하는 온도측정기를 더 구비할 수 있고, 제어기는 온도측정기와 전기적으로 연결되어 온도측정기의 신호에 기초하여 방사기를 제어할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 사용자의 입력신호를 수신하는 사용자 입력부를 더 구비할 수 있고, 제어기는 사용자 입력부를 통해 입력신호가 나타내는 가공 온도와 가공 시간의 적어도 하나에 관한 정보에 기초하여 방사부에 의해 방사되는 마이크로웨이브의 강도나 방사부의 작동 시간을 제어할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제1 챔버와 제2 챔버의 어느 하나에 배치되어 제1 챔버와 제2 챔버의 사이에 형성되는 반응공간의 압력이 미리 정해진 압력을 초과하는 경우 반응공간으로부터 증기를 외부로 배출하는 비상압력배출기를 더 구비할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제1 챔버와 제2 챔버의 어느 하나에 배치되며 피가공물의 가공이 완료된 후 개방됨으로써 제1 챔버와 제2 챔버의 사이에 형성되는 반응공간의 잔여 증기를 외부로 배출하여 증기압을 낮추는 배기밸브를 더 구비할 수 있다.

상술한 바와 같은 실시예들에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치에서는 제1 챔버와 제2 챔버를 포함하는 밀폐형 용기(반응기)를 사용하여 가공 시 발생하는 압력을 유지함으로써 천연성분의 변환을 가속화할 수 있다.

또한 제어기에 의해 제어되어 마이크로웨이브의 방사 강도를 조정할 수 있는 방사기가 반응기에 장착되므로, 피가공물인 천연물의 소재에 따라 가공 온도와 가공 시간을 자유롭게 제어할 수 있어 천연물에 함유된 유효성분의 전환율을 편리하게 조절할 수 있어서 우리나라 전통적 천연물 가공 방법인 9증9포를 적용하여 경제적 방법으로 대량의 천연물을 균일하게 가공할 수 있다.

또한 제1 챔버와 제2 챔버가 서로 분리될 수 있으므로 반응기에 피가공물을 투입하는 작업과 가공된 내용물을 회수하는 작업과 반응기의 내부를 청소하는 작업 등이 편리하게 이루어질 수 있다.

또한 사용자가 원하는 교반속도, 가공 압력 등을 자유롭게 설정하고, 사용자의 설정과 피가공물인 천연물의 소재의 성질에 맞추어 교반기(60)의 교반속도를 조절할 수 있으므로 마이크로웨이브가 피가공물에 충분히 전달되어 가공의 효율을 높일 수 있다.

또한 용매로 사용되는 물과 에탄올의 혼합비, 가공 온도, 가공 시간에 따라 증기압이 상승할 수 있는데, 반응기의 내부의 압력이 15 bar을 초과하는 경우 비상압력배출기가 자동으로 작동하여 반응기의 증기를 강제로 배출시킬 수 있다. 이로 인해 반응기의 내부의 압력을 미리 정해진 안전한 수준의 정상 압력으로 유지할 수 있으므로 안전도가 확보되었다.

또한 제1 챔버와 제2 챔버가 체결장치에 의해 견고히 체결된 상태가 유지되므로 천연물의 가공이 진행되는 동안 반응공간이 긴밀하게 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다. 이로 인해 마이크로파가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 반응기의 내부에서 발생하는 용매의 증기압을 유지하여 가공의 효율성을 높이고 안전성을 확보할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 일부 구성요소들을 확대하여 도시한 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 작동 상태를 도시한 정면도이다.
도 4는 다른 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 일 작동상태를 나타낸 정면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 다른 작동상태를 나타낸 정면도이다.
도 8은 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 또 다른 작동상태를 나타낸 정면도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다/구비한다(comprises)" 및/또는 "포함하는/구비하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 일 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 정면도이다.

도 1에 나타난 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는, 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 포함하는 반응기(100; 리액터/reactor)와, 반응기(100)에 배치되는 방사기(30)와, 제2 챔버(20)를 이동시키는 구동장치(40)와, 방사기(30)와 구동장치(40) 등의 구성요소를 제어하는 제어기(70)를 구비한다.

도 1에 나타난 실시예에 관한 천연물 가공 장치는 종래의 마이크로웨이브를 이용한 가온ㅇ환류 추출 방식과는 달리 밀폐형 용기인 반응기(100)를 사용함으로써 천연물의 가공 시 발생하는 압력을 유지할 수 있다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 반응기(100)를 포함한 여러 가지 구성요소들을 지지하기 위한 프레임(80)을 구비한다. 프레임(80)은 측면의 기둥과 하부 바퀴(82)와 제1 챔버(10)를 지지하는 고정 브라켓(87)을 구비한다. 하부 바퀴(82)는 프레임(80)을 포함하여 전체 가공 장치를 이동시킬 때 사용될 수 있으며, 가공 장치의 설치 위치가 정해지면 하부 바퀴(82)가 지면에 대하여 고정됨으로써 프레임(80)을 지면에 대하여 고정시킬 수 있다.

프레임(80)은 반응기(100)의 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 둘러싸며, 제1 챔버(10)가 고정 브라켓(87)에 의해 프레임(80)에 대해 고정된다.

반응기(100)는 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 포함하며, 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)가 서로 결합된 상태에서는 반응기(100)의 내부에 밀폐된 반응공간이 형성된다.

제1 챔버(10)는 대략 반구형상으로 제작될 수 있으며, 제1 개구(11)를 구비하며 내부에 비어 있는 제1 공간(10s)이 형성된다. 제1 챔버(10)는 반드시 반구형상으로 제작되어야 하는 것은 아니며, 예를 들어 내부가 비어 있는 반원통 형상이나, 내부가 비어 있는 사각형 통 형상으로 제작될 수도 있다.

제2 챔버(20)는 대략 반구형상으로 제작될 수 있으며, 제1 챔버(10)의 제1 개구(11)에 대응하는 모양과 크기를 갖는 제2 개구(21)를 구비한다. 제2 챔버(20)의 내부에는 비어 있는 제2 공간(20s)이 형성된다.

제1 챔버(10)도 반드시 반구형상으로 제작되어야 하는 것은 아니며, 예를 들어 내부가 비어 있는 반원통 형상이나, 내부가 비어 있는 사각형 통 형상으로 제작될 수도 있다.

반응기(100)의 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)는 예를 들어 스테인레스 스틸과 같은 금속으로 제작될 수 있다. 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)는 약 15 bar의 내부압력을 견딜 수 있는 내구성, 견고성 및 안정성을 확보할 수 있는 두께로 제작될 수 있다.

또한 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 내부의 표면은 가공공정이 이루어지는 동안 반응기(100)의 내부에 작용하는 마이크로웨이브에 의한 영향을 받지 않는 테플론으로 코팅될 수 있다.

또는 마이크로웨이브에 의한 영향을 받지 않도록 하기 위해 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 일부분이나 전체가 석영 재질로 된 용기로 제작될 수 있다.

실시예는 반응기(100)에 포함된 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 형상이나 재질에 의해 제한되는 것은 아니며, 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)는 반응기(100)에서 실시하기 위한 가공공정의 종류와 조건을 고려하여 다양한 형상과 재질로 제작될 수 있다.

제2 챔버(20)는 프레임(80) 내에서 이동 가능하게 배치된다. 제2 챔버(20)는 제1 챔버(10)와 접하며 제1 챔버(10)에 결합되는 제1 위치와, 제1 챔버(10)로부터 이격되는 제2 위치의 사이에서 이동 가능하게 배치된다.

도 2는 도 1에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 일부 구성요소들을 확대하여 도시한 정면도이다.

도 1 및 도 2에는 제2 챔버(20)과 제1 챔버(10)와 접하며 제1 챔버(10)에 결합되는 제1 위치에 위치한 작동상태가 도시된다. 제2 챔버(20)가 제1 위치에 위치할 때에는 제2 챔버(20)의 제2 개구(21)가 제1 챔버(10)의 제1 개구(11)에 접함으로써 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 사이의 내부 공간에 반응공간이 형성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 제1 챔버(10)의 제1 개구(11)와 제2 챔버(20)의 제2 개구(12)가 서로 접하도록 제2 챔버(20)를 상측으로 이동시킨 상태에서 체결장치(50)를 이용하여 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 서로 체결할 수 있다. 체결장치(50)는 힌지(51)에 의해 제1 챔버(10)에 대해 회전 가능하게 설치된 볼트(52)와, 볼트(52)에 나사 결합되는 너트(53)를 구비한다.

체결장치(50)는 다른 형태로 변형될 수 있는데, 예를 들어 힌지에 의해 회전하는 레버를 이용하여 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 고정된 상태로 유지하는 캐치(catch)와 같은 기계요소에 의해 구현될 수도 있다.

제1 챔버(10)는 제1 개구(11)의 외측에 배치되어 외측을 향하여 연장하며 제1 챔버(10)를 지지하는 제1 플랜지(11d)를 구비한다. 제2 챔버(20)는 제2 개구(21)의 외측에 배치되어 외측을 향하여 연장하여 제2 챔버(20)를 지지하는 제2 플랜지(21d)를 구비한다. 체결장치(50)는 제1 챔버(10)의 제1 플랜지(11d)와 제2 챔버(20)의 제2 플랜지(21d)를 서로 연결하는 기능을 수행한다.

체결장치(50)는 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)가 결합된 상태에서 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 사이의 반응공간을 견고하게 밀폐함으로써 천연물 가공 시 반응공간 내에서 작용하는 마이크로웨이브(8)와 가공 중에 발생하는 용매의 증기가 외부로 누출되지 않게 하는 기능을 수행한다. 실시예는 도면에 도시된 체결장치(50)의 개수나, 크기나, 형상이나, 설치 위치 등에 의해 제한되는 것은 아니며, 반응기(100)의 크기와 형상을 고려하여 체결장치(50)를 여러 가지 형태로 변형할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 작동 상태를 도시한 정면도이다.

도 3에는 제2 챔버(20)가 제1 챔버(10)로부터 이격된 제2 위치로 이동한 작동상태가 도시된다. 제2 챔버(20)가 제2 위치에 있을 때에는 제2 챔버(20)의 제2 개구(21)가 제1 챔버(10)로부터 제1 개구(11)로부터 분리된다. 제2 위치에서는 제2 챔버(20)의 제2 개구(21)가 도 3에 도시된 것과 같이 하측을 향해 이동하므로, 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 사이의 이격된 간격을 통해 제2 챔버(20)의 제2 공간(20s)에 접근하여 천연물을 투입하거나 추출물을 회수하는 등의 작업을 실시할 수 있다.

제2 챔버(20)는 구동장치(40)에 의해 이동할 수 있다. 구동장치(40)는 일단이 프레임(80)에 의해 지지되고 타단이 제2 챔버(20)에 연결됨으로써 제2 챔버(20)를 지지하는 기능을 수행한다.

도 1 내지 도 3에 나타난 실시예에서 구동장치(40)는 공기압 펌프(미도시)로부터 공급되는 공기압의 작용을 받는 튜브(42)와, 튜브(42)에 대해 이동 가능하게 결합되는 로드(41)를 공기압 실린더로 구현되었다. 공기압 실린더는 제어기(70)로부터 인가되는 신호에 의해 작동함으로써 로드(41)가 튜브(42)로부터 돌출되는 상측 방향으로 이동하거나 튜브(42)로 삽입되는 하측 방향으로 이동함으로써 제2 챔버(20)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

실시예는 이와 같은 구동장치(40)의 구현예에 의해 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 유압에 의해 작동하는 유압 실린더로 구현되거나, 모터에 의해 회전하는 볼스크류와 직선 가이드를 이용한 직선구동 액추에이터로 구현되거나, 리니어 모터에 의해 구현될 수 있다.

제1 챔버(10)에는 제1 공간(10s)을 향하여, 즉 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)가 결합된 상태에서 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)에 의해 형성되는 반응공간을 향하여 마이크로웨이브를 방사하는 방사기(30)가 배치된다. 방사기(30)는 예를 들어 마이크로웨이브(8)를 방사하는 마그네트론(magnetron)에 의해 구현될 수 있다.

마그네트론은 가공 장치의 용량과 피가공물인 천연물의 성상과 양에 따라 마이크로웨이브를 방사하는 출력의 강도를 조절할 수 있다. 3 Kw이상의 출력을 갖는 마그네트론이 사용될 수 있으며, 방사기(30)의 배치 위치와 개수는 가공 장치의 용량과 형태에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.

또한 제1 챔버(10)에는 반응공간의 온도를 측정하는 온도측정기(92)와, 반응공간의 내부압력을 측정하는 압력계(91)와, 단부가 회전함으로써 피가공물을 교반하는 교반기(60)와, 내부압력 이상을 감지하여 작동하는 비상압력배출기(93)와, 가공 후 반응공간의 잔여 압력을 외부로 배출하는 배기밸브(94)가 설치된다. 도 1 내지 도 3에서 제1 챔버(10)에 배치되는 것으로 도시된 이러한 구성요소들은 예시적이며, 가공 장치의 용량이나 천연물 소재의 성상 등에 따라 제2 챔버(20)로 배치 위치를 변경하거나 필요한 경우 추가적인 장치와 보조기능을 부가할 수 있다.

온도측정기(92)는 제1 챔버(10)를 관통하여 제1 챔버(10)의 제1 공간(10s)으로 연장하는 탐침(92t)과 연결되어 반응기(100)의 반응공간의 온도를 측정할 수 있다.

교반기(60)는 제1 챔버(10)를 관통하도록 배치된다. 제1 챔버(10)의 외부에 배치된 교반용 모터(60m)가 작동하면 교반기(60)가 회전함으로써 반응공간에 투입된 피가공물과 용매의 혼합물(7)을 교반할 수 있다. 혼합물(7)에 포함되는 용매에는 물 또는 물과 에탄올의 혼합용매가 사용될 수 있다.

프레임(80)에는 제어기(70)가 배치된다. 제어기(70)는 반응기(100)에 설치된 방사기(30)와 구동장치(40)와 온도측정기(92)와 압력계(91)와 교반용 모터(60m)와 비상압력배출기(93)와 배기밸브(94)와 마이크로웨이브 전원공급부(79) 등의 여러 가지 구성요소들과 전기적으로 연결될 수 있으며, 온도측정기(92)와 압력계(91) 등으로부터 감지된 온도신호와 압력신호를 수신하고 방사기(30)와 구동장치(40)와 교반용 모터(60m)와 비상압력배출기(93)와 배기밸브(94) 등의 작동을 제어할 수 있다.

제어기(70)는 제어용 컴퓨터나, 회로기판이나, 프로그램 가능한 제어기나, 회로기판에 장착된 제어칩이나, 소프트웨어 등에 의해 구현될 수 있다.

제어기(70)는 가공온도 제어부(71), 가공시간 제어부(72), 교반속도 제어부(73)를 구비한다. 또한 제어기(70)는 사용자의 입력을 수신하는 터치 스크린(800)과 방사기(30)의 온오프를 제어하고 구동장치(40)의 상승 및 하강 운동을 제어하기 위하여 사용자가 조작할 수 있는 버튼부(74)와, 가공 장치의 비상 정지 버튼(75s)과 전기적으로 연결된다. 터치 스크린(800)과 버튼부(74)와 비상 정지 버튼(75s)은 사용자의 입력조작을 수신하는 사용자 입력부의 예이며, 실시예는 이와 같은 사용자 입력부의 구체적인 구현예에 의해 한정되지 않으며 사용자 입력부는 예를 들어 마우스, 조이스틱, 키보드와 같은 다양한 형태의 장치로 변형될 수 있다.

마이크로웨이브 전원공급부(79)는 방사기(30)에 의해 방사되는 마이크로웨이브(8)의 강도를 제어하는 기능을 수행한다. 제어기(70)는 버튼부(74)나 터치 스크린(800)을 통해 입력된 사용자의 입력 정보(가공 온도, 가공 압력, 교반속도 등의 정보)에 기초하여 전원공급부(79)를 제어함으로써 방사기(30)에 의해 방사되는 마이크로웨이브(8)의 강도를 조절할 수 있으며, 온도측정기(92)와 압력계(91) 등으로부터 입력되는 측정 신호에 기초하여 마이크로웨이브(8)의 강도를 변경할 수 있다.

제2 챔버(20)의 외측에는 외부용기(29)가 배치된다. 외부용기(29)는 제2 챔버(20)의 외측면의 적어도 일부를 둘러쌈으로써 마이크로웨이브(8)의 작용에 의해 가열된 제2 챔버(20)의 온도를 유지하는 기능을 수행한다.

외부용기(29)의 외측에는 냉각장치(29s)가 설치된다. 외부용기(29)는 냉각장치(29s)로부터 공급되는 냉각 열매체를 제2 챔버(20)의 외측면으로 통과시키는 통공(25)을 구비한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서는 냉각장치(29s)가 모터에 의해 회전하는 냉각팬으로 구현되었다. 냉각팬이 회전함에 따라 발생하는 냉각풍이 외부용기(29)의 통공(25)을 통과하여 제2 챔버(20)의 외측면과 외부용기(29)의 사이의 공간으로 유입됨으로써 제2 챔버(20)를 냉각시키는 냉각 열매체로 작용한다.

상술한 구성으로 이루어지는 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 반응기(100)의 제2 챔버(20)를 구동장치(40)를 이용하여 하측으로 이동시킨 상태에서, 물 또는 물과 에탄올 혼합용액으로 제조된 용매와 피가공물인 천연물 소재를 혼합한 혼합물(7)을 제2 챔버(20)에 투입한다.

천연물 소재는 추출물을 건조한 분말 형태 또는 천연물 소재를 곱게 갈아 분말화한 상태일 수 있다. 또는 천연물 소재는 용매에 녹을 수 있는 추출물의 건조 분말일 수 있다.

천연물 소재와 용매의 혼합비율은 가공 장치의 처리 용량 및 소재의 성상에 따라 달라질 수 있으나 통상적으로 용매가 피가공물인 용질의 부피보다 2배 내지 10배의 부피비율로 사용될 수 있고, 바람직하게는 3배 내지 5배의 부피비율일 수 있다.

피가공물인 혼합물(7)이 제2 챔버(20)에 투입된 후에는 구동장치(40)를 작동시켜 제2 챔버(20)를 제1 챔버(10)와 접촉하는 제2 위치로 상승시킨다.

제1 챔버(10)의 제1 개구(11)와 제2 챔버(20)의 제2 개구(21)가 서로 결합된 상태에서 체결장치(50)를 이용하여 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 단단히 고정한다. 체결장치(50)에 의해 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)에 의해 형성되는 반응공간이 견고히 밀폐될 수 있다.

사용자가 버튼부(74)나 터치 스크린(800) 등을 조작함으로써 천연물 소재의 성상에 맞추어 교반기(60)의 교반속도를 조정하고 가공하고자 하는 온도, 압력, 시간 등의 정보를 입력한 후 방사기(30)의 작동을 시작할 수 있다. 방사기(30)가 방사하는 마이크로웨이브의 강도는 설정한 온도에 기초하여 마이크로웨이브 전원공급부(79)에 의해 자동적으로 조정되며 가공 중 반응공간의 내부의 압력은 압력계(210)를 통해 외부에서 확인할 수 있다.

가공이 종료된 후에는 방사기(30)의 전원을 오프로 조작하고, 냉각장치(29s)를 작동시켜 제2 챔버(20)를 둘러싸는 외부용기(29)에 냉각장치(29s)의 냉각풍을 공급함으로써 반응기(100)를 실온까지 냉각한다.

반응기(100)의 충분한 냉각이 이루어지면, 제1 챔버(10)의 배기밸브(94)를 개방함으로써 반응기(100)의 내부의 잔여 압력을 제거한다. 잔여 압력을 제거한 후 체결장치(50)의 잠금 상태를 해제하여 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)가 분리될 수 있는 상태가 되게 한다. 볼트(52)의 단부에 나사 결합된 너트(53)를 약간 풀면, 볼트(52)가 제1 챔버(10)에 대해 회전이 가능한 상태가 된다. 따라서 도 3에 도시된 것과 같이 볼트(52)를 제1 챔버(10)에 대해 외측으로 회전을 시킨 후에, 제2 챔버(20)를 제1 챔버(10)로부터 하측 방향으로 분리시킬 수 있다.

구동장치(40)를 작동시켜 제2 챔버(20)가 제1 챔버(10)로부터 분리되어 하측방향으로 이격되도록 제2 챔버(20)를 하측 방향으로 이동시킨다. 제2 챔버(20)가 하측 방향으로 이동하여 제1 챔버(10)로부터 완전히 분리된 이후에는, 제2 챔버(20)에 수용되어 있는 가공된 내용물을 회수할 수 있다.

상술한 구성의 실시예의 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치에 의하면, 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)가 서로 분리될 수 있으므로 반응기(100)의 내부에 피가공물을 투입하는 작업과 가공된 내용물을 회수하는 작업과 반응기(100)의 내부를 청소하는 작업 등이 편리하게 이루어질 수 있다.

또한 제어기(70)에 의해 제어되어 마이크로웨이브의 방사 강도를 조정할 수 있는 방사기(30)가 반응기(100)에 장착되며, 피가공물인 천연물의 소재에 따라 가공 온도와 가공 시간을 자유롭게 제어할 수 있어 천연물에 함유된 유효성분의 전환율을 편리하게 조절할 수 있다.

또한 사용자가 원하는 교반속도, 가공 압력 등을 자유롭게 설정할 수 있으므로, 피가공물인 천연물의 소재의 성질에 맞추어 교반기(60)이 교반속도를 조절할 수 있으므로 마이크로웨이브가 피가공물에 충분히 전달되어 가공의 효율을 높일 수 있다.

또한 용매로 사용되는 물과 에탄올의 혼합비, 가공 온도, 가공 시간에 따라 증기압이 상승할 수 있는데, 반응기(100)의 내부의 압력이 15 bar을 초과하는 경우 제1 챔버(10)에 배치된 비상압력배출기(93)가 자동으로 작동하여 반응기(100)의 증기를 강제로 배출시켜 반응기(100)의 내부의 압력을 미리 정해진 안전한 수준의 정상 압력으로 조정하여 안전도가 향상되었다.

또한 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)가 체결장치(50)에 의해 견고히 체결됨으로써 천연물의 가공이 진행되는 동안 반응공간이 긴밀하게 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다. 이로 인해 마이크로파가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 반응기(100)의 내부에서 발생하는 용매의 증기압을 유지하여 가공의 효율성을 높이고 안전성을 확보할 수 있다.

도 4는 다른 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 측면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 정면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 일 작동상태를 나타낸 정면도이다. 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 도 4 내지 도 8에 나타난 실시예에서도 동일한 도면부호를 사용하였다.

도 4 내지 도 6에 나타난 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 구성과 전체적으로 유사하며, 제2 챔버(20)를 프레임(80)의 외부로 이동시키고 피가공물의 투입, 가공된 내용물의 회수, 청소 등의 작업을 위해 제2 챔버(20)를 회전시키기 위한 특징이 부가되었다.

도 4 내지 도 6에 나타난 실시예에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치는 제1 개구(11)를 구비하며 내부에 빈 제1 공간(10s)이 형성된 제1 챔버(10) 및 제2 개구(21)를 구비하며 내부에 빈 제2 공간(20s)이 형성된 제2 챔버(20)를 구비한 반응기(100)와, 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 어느 하나에 배치되어 마이크로웨이브를 방사하는 방사기(30)와, 제2 챔버(20)를 이동시키는 구동장치(40)와, 방사기(30)와 구동장치(40)를 제어하는 제어기(미도시; 도 1 내지 도 3 참조)를 구비한다.

제1 챔버(10)에는 반응공간의 피가공물의 온도 변화를 감지하기 위한 탐침(92t)과, 제2 챔버(20)에 수용된 피가공물을 교반하기 위해 회전하는 교반기(60)가 설치된다.

제2 챔버(20)의 외측에는 외부용기(29)가 배치된다. 외부용기(29)는 제2 챔버(20)의 외측면의 적어도 일부를 둘러쌈으로써 마이크로웨이브의 작용에 의해 가열된 제2 챔버(20)의 온도를 유지하는 기능을 수행한다.

도 5를 참조하면, 외부용기(29)에는 냉각장치(29s)가 설치된다. 외부용기(29)는 냉각장치(29s)로부터 공급되는 냉각 열매체를 제2 챔버(20)의 외측면으로 통과시키는 통공(25)을 구비한다. 냉각장치(29s)는 예를 들어 모터에 의해 회전하는 냉각팬으로 구현될 수 있다. 냉각팬이 회전함에 따라 발생하는 냉각풍이 외부용기(29)의 통공(25)을 통과하여 제2 챔버(20)의 외측면과 외부용기(29)의 사이의 공간으로 유입됨으로써 제2 챔버(20)를 냉각시키는 냉각 열매체로 작용한다.

도 4와, 도 5의 실선으로 도시된 것과 같이, 제1 챔버(10)의 제1 개구(11)와 제2 챔버(20)의 제2 개구(12)가 서로 접하도록 제2 챔버(20)를 상측으로 이동시킨 상태에서 체결장치(50)를 이용하여 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 서로 체결할 수 있다.

체결장치(50)는 힌지(51)에 의해 제1 챔버(10)에 대해 회전 가능하게 설치된 볼트(52)와, 볼트(52)에 나사 결합되는 너트(53)를 구비한다. 볼트(52)의 단부에 나사 결합된 너트(53)를 약간 풀면, 볼트(52)가 제1 챔버(10)에 대해 회전이 가능한 상태가 된다. 따라서 도 6에 도시된 것과 같이 볼트(52)를 제1 챔버(10)에 대해 외측으로 회전을 시킨 후에, 제2 챔버(20)를 제1 챔버(10)로부터 하측 방향으로 분리시킬 수 있다.

프레임(80)은 반응기(100)의 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)를 둘러싼다. 프레임(80)의 하단에 설치된 하부 바퀴(80r)에 의해 프레임(80)을 포함한 가공 장치의 전체가 이동할 수 있다.

제1 챔버(10)는 고정 브라켓(87)에 의해 프레임(80)에 대해 고정되고, 제2 챔버(20)는 구동장치(40)에 의해 프레임(80)에 대해 상하 방향으로 상승하거나 하강하는 운동을 할 수 있다. 제2 챔버(20)가 하강하는 작동 상태는 도 5에서 점선으로 표시되었다.

구동장치(40)는 일단이 프레임(80)에 의해 지지되고 타단이 제2 챔버(20)에 연결됨으로써 제2 챔버(20)를 지지하는 기능을 수행한다.

구동장치(40)에 의해 상하 방향으로 이동하는 제2 챔버(20)는 도 4, 도 5의 실선으로 표시된 것과 같이 제1 챔버(10)에 접하는 제1 위치와, 도 6 및 도 5의 점선으로 표시된 것과 같이 제1 챔버(10)로부터 하측 방향을 향하여 이격되는 제2 위치의 사이에서 이동할 수 있다.

구동장치(40)는 공기압 펌프(미도시)로부터 공급되는 공기압의 작용을 받는 튜브(42)와, 튜브(42)에 대해 이동 가능하게 결합되는 로드(41)를 공기압 실린더로 구현되었다. 공기압 실린더는 제어기로부터 인가되는 신호에 의해 작동함으로써 로드(41)가 튜브(42)로부터 돌출되는 상측 방향으로 이동하거나 튜브(42)로 삽입되는 하측 방향으로 이동함으로써 제2 챔버(20)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

프레임(80)은 수평한 방향으로 이동할 수 있는 이동 프레임(85)을 구비한다. 이동 프레임(85)은 하단에 가동 바퀴들(85r, 85v)을 구비한다. 따라서 이동 프레임(85)은 프레임(80)의 저부의 베이스에 대해 수평한 방향으로 이동할 수 있다. 이동 프레임(85)은 사용자가 이동 프레임(85)을 당기거나 밀어서 수동 방식으로 수평하게 이동할 수 있다.

실시예는 상술한 바와 같은 이동 프레임(85)을 이동시키는 기구적인 구성에 의해 제한되는 것은 아니다. 이동 프레임(85)을 이동시키기 위하여 가동 바퀴들(85r, 85v)을 대신하여 직선적인 레일 메커니즘을 이용할 수도 있고, 제어기에 의해 작동하는 리니어 모터나, 감속기와 볼베어링과 직선 가이드와 모터를 이용하여 사용자의 수동조작이 필요 없이 제어기로부터 인가되는 전기신호에 기초하여 자동적으로 이동 프레임(85)이 이동하게 할 수도 있다.

이동 프레임(85)은 구동장치(40)의 튜브(42)의 하단을 지지하며 수평한 방향으로 이동한다. 이동 프레임(85)이 수평한 방향으로 이동하면, 로드(41)의 상단에 결합된 제2 챔버(20)와 구동장치(40)가 이동 프레임(85)과 함께 수평한 방향으로 이동할 수 있다.

도 4 내지 도 6에서 이동 프레임(85)은 프레임(80)의 내부로 진입된 상태이며, 이 상태에서는 제1 챔버(10)의 제1 개구(11)와 제2 챔버(20)의 제2 개구(21)가 서로 정렬된 상태이다.

도 7은 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 다른 작동상태를 나타낸 정면도이다.

도 7에는 제2 챔버(20)와 이동 프레임(85)이 프레임(80)으로부터 외측을 향하여 제3 위치로 이동함으로써 제2 챔버(20)의 제2 개구(21)의 중심 위치가 제1 챔버(10)의 제1 개구(11)의 중심 위치로부터 외측으로 벗어난 작동상태가 도시된다.

구동장치(40)의 로드(41)의 상단과 제2 챔버(20)의 사이에는 제2 챔버(20)를 로드(41)에 회전 가능하게 연결하는 지지축(41s)이 설치된다. 제2 챔버(20)와 로드(41)의 상단의 사이에는 지지축(41s)을 중심으로 한 제2 챔버(20)의 회전 운동을 허용하거나 차단하는 회전 브라켓(75)이 설치된다.

제2 챔버(20)가 제1 위치에서 제1 챔버(10)와 결합된 상태와, 이동 프레임(85)이 프레임(80)의 내부에 진입한 상태에서는 회전 브라켓(75)을 고정함으로써 제2 챔버(20)의 구동장치(40)의 로드(41)의 상단에 대한 회전운동을 제한할 수 있다.

제2 챔버(20)와 이동 프레임(85)이 도 7에 도시된 것과 같은 제3 위치로 이동한 상태에서는 회전 브라켓(75)의 고정 상태를 해제하여 제2 챔버(20)를 구동장치(40)의 로드(41)의 상단에 대해 회전시킬 수 있다.

도 8은 도 4에 도시된 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치의 또 다른 작동상태를 나타낸 정면도이다.

제2 챔버(20)는 외측에 회전용 레버(20h)가 삽입되는 삽입구(20t)를 구비한다. 제2 챔버(20)와 이동 프레임(85)을 도 7에 도시된 제3 위치로 이동시킨 후에, 회전용 레버(20h)를 제2 챔버(20)의 삽입구(20t)에 삽입한 후 회전용 레버(20h)를 이용하여 제2 챔버(20)를 구동장치(40)의 로드(41)에 대해 회전시키면 도 8에 도시된 것과 같이 제2 챔버(20)가 회전한다. 이와 같이 제2 챔버(20)가 회전한 상태에서는 제2 챔버(20)로부터 가공된 내용물을 회수할 수 있으며, 제2 챔버(20)의 내부를 깨끗이 청소할 수 있다.

제2 챔버(20)로부터 가공된 내용물을 모두 회수하고 청소를 마친 후에는, 다시 제2 챔버(20)에 천연물을 투입하고 제2 챔버(20)와 이동 프레임(85)을 수평하게 이동시켜 이동 프레임(85)을 다시 프레임(80)으로 진입시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 구성의 도 4 내지 도 8에 나타나는 실시에에 관한 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치에 의하면, 제2 챔버(20)와 구동장치(40)를 이동 프레임(85)과 함께 프레임(80)으로부터 외측으로 이동시킬 수 있으므로 제2 챔버(20)에 천연물을 투입하는 작업과, 가공된 내용물을 회수하는 작업과, 제2 챔버(20)와 제1 챔버(10)를 청소하는 작업을 편리하게 실시할 수 있다.

상술한 실시예들에 대한 구성과 효과에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

7: 혼합물 60m: 교반용 모터
8: 마이크로웨이브 70: 제어기
10s: 제1 공간 71: 가공온도 제어부
10: 제1 챔버 72: 가공시간 제어부
11: 제1 개구 73: 교반속도 제어부
11d: 제1 플랜지 74: 버튼부
12: 제2 개구 75s: 비상 정지 버튼
20t: 삽입구 75: 회전 브라켓
20s: 제2 공간 79: 전원공급부
20: 제2 챔버 80: 프레임
20h: 회전용 레버 80r, 82: 하부 바퀴
21: 제2 개구 85: 이동 프레임
21d: 제2 플랜지 87: 고정 브라켓
25: 통공 91: 압력계
29s: 냉각장치 92: 온도측정기
29: 외부용기 92t: 탐침
30: 방사기 93: 비상압력배출기
40: 구동장치 94: 배기밸브
41: 로드 100: 반응기
41s: 지지축 85r, 85v: 가동 바퀴들
42: 튜브 210: 압력계
50: 체결장치 800: 터치 스크린
60: 교반기

Claims (15)

1. 제1 개구를 구비하며 내부에 빈 공간이 형성된 제1 챔버와, 상기 제1 개구에 대응하는 제2 개구를 구비하고 내부에 빈 공간이 형성되며 상기 제2 개구가 상기 제1 챔버의 상기 제1 개구에 접하여 상기 제1 챔버와 함께 폐쇄된 반응공간을 형성하는 제1 위치와 상기 제1 챔버로부터 이격된 제2 위치의 사이에서 이동 가능하게 배치된 제2 챔버와, 상기 제2 챔버가 상기 제1 챔버와 접하는 상기 제1 위치에 있을 때 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버를 체결하여 상기 반응공간에서 발생한 증기가 외부로 누출되지 않게 상기 반응공간을 밀폐하는 체결장치를 구비하는 반응기;
   상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 어느 하나에 배치되어, 상기 제2 챔버가 상기 제1 챔버와 접하는 상기 제1 위치에 있을 때 상기 반응기의 상기 반응공간에 마이크로웨이브를 방사하는 방사기;
   상기 제2 챔버를 이동시키는 구동장치;
   상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버를 둘러싸는 프레임; 및
   상기 방사기와 상기 구동장치와 전기적으로 연결되며 상기 방사기와 상기 구동장치를 제어하는 제어기;를 구비하고,
   상기 제1 챔버는 상기 프레임에 고정되며, 상기 구동장치는 일단이 상기 프레임에 의해 지지되고 타단은 상기 제2 챔버에 연결되어 상기 제어기로부터 인가되는 신호에 의해 길이가 변화함으로써 상기 제2 챔버를 이동시키는 실린더를 구비하고,
   상기 실린더의 상기 일단을 지지하며 상기 프레임에 대해 수평한 방향으로 이동 가능한 이동 프레임을 더 구비하고, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에서 상기 제2 챔버의 상기 제2 개구와 상기 제1 챔버의 상기 제1 개구는 서로 정렬되고, 상기 이동 프레임에 의해 상기 실린더와 상기 제2 챔버는 상기 제2 챔버의 상기 제2 개구의 위치가 상기 제1 챔버의 상기 제1 개구에 대해 정렬된 위치로부터 외측으로 벗어나는 제3 위치로 이동하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 챔버의 외측면의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 제2 챔버의 온도를 유지하는 외부용기를 더 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 외부용기의 외측에 배치되어 상기 외부용기를 향하여 냉각 열매체를 공급하는 냉각장치를 더 구비하고,
   상기 외부용기는 상기 냉각장치로부터 공급된 냉각 열매체를 상기 제2 챔버의 상기 외측면으로 통과시키는 통공을 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   단부가 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버가 서로 접하여 형성된 상기 반응공간에 위치하도록 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 어느 하나에 설치되며, 상기 단부가 회전함으로써 상기 반응공간의 피가공물을 교반하는 교반기를 더 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
7. 제6항에 있어서,
   사용자의 입력신호를 수신하는 사용자 입력부를 더 구비하고, 상기 제어기는 상기 사용자 입력부를 통해 수신되는 입력신호에 기초하여 상기 교반기의 회전 속도를 제어하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 실린더는 상기 실린더의 상기 타단과 상기 제2 챔버의 사이에 배치되어 상기 제2 챔버를 상기 실린더의 상기 타단에 대하여 회전 가능하게 연결하는 지지축을 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 실린더의 상기 타단과 상기 제2 챔버의 사이에 배치되어 상기 제2 챔버의 상기 실린더의 상기 타단에 대한 회전 운동을 허용하거나 차단하는 회전 브라켓을 더 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 챔버의 외측에 연결 가능하며 상기 제2 챔버를 상기 실린더의 상기 타단에 대해 회전시키기 위한 손잡이로 기능하는 회전용 레버를 더 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 어느 하나에 연결되어 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 사이에 형성되는 반응공간의 온도를 감지하는 온도측정기를 더 구비하고, 상기 제어기는 상기 온도측정기와 전기적으로 연결되어 상기 온도측정기의 신호에 기초하여 상기 방사기를 제어하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
13. 제1항에 있어서,
    사용자의 입력신호를 수신하는 사용자 입력부를 더 구비하고, 상기 제어기는 상기 사용자 입력부를 통해 입력신호가 나타내는 가공 온도와 가공 시간의 적어도 하나에 관한 정보에 기초하여 상기 방사기에 의해 방사되는 마이크로웨이브의 강도나 상기 방사기의 작동 시간을 제어하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 어느 하나에 배치되어 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 사이에 형성되는 반응공간의 압력이 미리 정해진 압력을 초과하는 경우 반응공간으로부터 증기를 외부로 배출하는 비상압력배출기를 더 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 어느 하나에 배치되며 피가공물의 가공이 완료된 후 개방됨으로써 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 사이에 형성되는 반응공간의 잔여 증기를 외부로 배출하여 증기압을 낮추는 배기밸브를 더 구비하는, 마이크로웨이브를 이용한 천연물 가공 장치.

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