KR101953682B1 - 곡물 코팅장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쌀을 포함한 다양한 종류의 곡물 표면에 인체에 유익한 기능성액을 코팅하는 곡물 코팅장치에 관한 것으로, 메인축; 상기 메인축에 설치되며, 공급된 곡물을 수평방향으로 이동시키면서 상기 곡물의 표면에 기능성액을 코팅하여 배출하는 코팅드럼; 상기 코팅드럼 하부로 상기 메인축에 설치되며, 상기 코팅드럼으로부터 상기 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 열풍을 통해 고온으로 건조하여 배출하는 히팅건조드럼; 상기 히팅건조드럼 하부로 상기 메인축에 설치되며, 상기 히팅건조드럼으로부터 건조된 상온의 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 에어 분사를 통해 냉각시켜 배출하는 자연냉각드럼; 및 상기 코팅드럼, 히팅건조드럼 및 자연냉각드럼 내부로 상기 메인축을 관통하여 회전 가능하게 각각 설치되며, 회전을 통해 상기 곡물을 고르게 펴주면서 각 드럼의 중심부 또는 둘레부로 수평이동 시키는 곡물이동수단;을 포함하여 구성된다.

Description

곡물 코팅장치{Apparatus for grain coating}
본 발명은 곡물 코팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쌀 등과 같은 다양한 종류의 곡물 표면에 인체에 유익한 기능성액을 코팅하는 곡물 코팅장치에 관한 것이다.
삶의 질이 향상되고 건강에 대한 관심이 증가하면서 쌀 섭취시 각종 곡물을 혼합하여 섭취하고 있으며, 섭취하기에는 다소 부담스럽지만 건강에 좋다고 하여 영양분이 많은 현미 등도 함께 섭취가 이루어지고 있다.
최근에는 기능성 곡물이 다양한 종류로 판매되고 있으며, 그 중 쌀의 표면에 인체에 유익한 성분을 갖는 기능성액을 코팅한 코팅미의 판매가 폭발적으로 증가하고 있다.
이러한 코팅미에는 다시마액, 솔잎액, 녹차액, 매실액, 홍삼액 등과 같은 인체에 유익한 원액이 코팅됨으로써, 조리되었을 때 새로운 맛과 풍미를 느낄 수 있도록 하고 있다.
그러나, 종래에는 코팅미를 제조하기 위한 각 공정에 해당하는 전용기가 별도로 구비되야 하기 때문에 설비비가 증가하는 문제가 있다.
또한, 기능액 액을 코팅하기 위해 곡물을 기능성액에 장시간 담구기 때문에 공정시간이 상당히 길어지는 문제가 있다.
또한, 전용기는 해당 공정 기능 이외에는 사용이 어렵다는 문제가 있다.
국내등록특허 제10-1469141호 국내등록특허 제10-1348777호
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 하나의 전용기를 통해 쌀을 포함하는 다양한 곡물의 표면에 인체에 유익한 기능성액의 코팅이 가능하고, 더불어 곡물의 종류에 따라 코팅미 또는 습기를 포함한 습열코팅미 가공이 가능한 곡물 코팅장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 곡물 코팅장치는, 메인축; 상기 메인축에 설치되며, 공급된 곡물을 수평방향으로 이동시키면서 상기 곡물의 표면에 기능성액을 코팅하여 배출하는 코팅드럼; 상기 코팅드럼 하부로 상기 메인축에 설치되며, 상기 코팅드럼으로부터 상기 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 열풍을 통해 고온으로 건조하여 배출하는 히팅건조드럼; 상기 히팅건조드럼 하부로 상기 메인축에 설치되며, 상기 히팅건조드럼으로부터 건조된 상온의 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 에어 분사를 통해 냉각시켜 배출하는 자연냉각드럼; 및 상기 코팅드럼, 히팅건조드럼 및 자연냉각드럼 내부로 상기 메인축을 관통하여 회전 가능하게 각각 설치되며, 회전을 통해 상기 곡물을 고르게 펴주면서 각 드럼의 중심부 또는 둘레부로 수평이동 시키는 곡물이동수단;을 포함하여 구성된다.
이때, 곡물이동수단은, 상기 메인축에 회전 가능하게 끼워지며, 구동유닛에 의해 회전하는 회전몸체; 상기 회전몸체로부터 연장된 복수개의 연장봉; 상기 각 연장봉에 지지된 상태로 상기 회전몸체와 함께 회전하면서 각 드럼 내부의 곡물을 평탄하게 펴주거나 또는 각 드럼의 중심부 또는 둘레부로 수평이동시키는 롱스크레퍼 및 복수개의 숏스크레퍼;로 구성된 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 구동유닛은, 상기 메인축에 고정된 구동기어를 갖는 구동모터와, 상기 회전몸체에 고정되어 상기 구동기어와 치합되는 종동기어로 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 숏스크레퍼는, 상기 연장봉에 소정의 간격을 유지한 상태로 설치되되, 상기 회전몸체가 회전하는 방향에 대하여 곡물이 상기 회전몸체 방향 또는 반대방향으로 수평 이동할 수 있도록 소정의 경사를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 연장봉에 설치된 숏스크레퍼들의 배열은, 각 연장봉이 동일한 위치에 있을 때를 기준으로 보았을 때, 다른 연장봉에 설치된 숏스크레퍼들과는 중첩되지 않고 교번되게 설치된 것이 바람직하다.
한편, 상기 히팅건조드럼과 상기 자연냉각드럼에는 에어공급관이 각각 설치되며, 상기 히팅건조드럼측의 에어공급관에는 에어를 가열하기 위한 가열히터가 구비된 것이 바람직하다.
또한, 상기 코팅드럼에는, 코팅드럼 내부로 공급된 곡물이 습윤(濕潤)상태를 유지할 수 있도록 스팀을 분사하는 스팀건과, 기능성액을 분사하는 코팅건이 각각 설치된 것이 바람직하다.
한편, 상기 코팅드럼, 히팅건조드럼 및 자연냉각드럼에는 각각 에어실린더에 의한 승강을 통해 개방된 상부를 선택적으로 폐쇄하는 커버가 구비된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 코팅드럼은 곡물을 회전 중심부위에서 공급받아 둘레방향으로 이동시켜 상기 히팅건조드럼으로 배출하고, 상기 히팅건조드럼은 둘레로 공급된 곡물을 회전 중심부위로 이동시켜 상기 자연냉각드럼으로 배출하며, 상기 자연냉각드럼은 회전 중심부위로 공급된 곡물을 둘레방향으로 이동시켜 배출하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 각 코팅드럼, 히팅건조드럼 및 자연냉각드럼에는 공급된 곡물을 배출하기 위한 배출관이 구비된 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 곡물 코팅장치에 의하면, 다시마액, 솔잎액, 녹차액, 매실액, 홍삼액 등과 같은 인체에 유익한 기능성액을 쌀을 포함하는 다양한 곡물의 표면에 코팅 가능하도록, 각각의 기능을 갖는 복수개의 드럼을 수직상으로 병렬 설치하여 각 드럼을 거치는 과정에서 코팅과 건조가 이루어지는 탁월한 효과가 있다.
또한, 곡물 내부로 습기를 일정량 포함시켜 코팅하는 습열코팅미 공정과, 곡물의 표면만을 코팅하는 코팅미 공정이 선택에 따라 가능하기 때문에 각 공정에 따른 별도의 전용기가 필요치 않아 설비비용이 절감되고, 무엇보다도 하나의 전용기로 다양한 코팅미 생산이 가능하여 생산수율이 크게 향상되는 구조적 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 곡물 코팅장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 요부단면도이며,
도 3은 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 코팅드럼을 보여주는 요부사시이고,
도 4는 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 히팅건조드럼을 보여주는 요부사시이며,
도 5는 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 자연냉각드럼을 보여주는 요부사시이고,
도 6은 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 곡물이송수단을 보여주는 요부사시도 이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 곡물 코팅장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부단면도이며, 도 3은 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 코팅드럼을 보여주는 요부사시이고, 도 4는 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 히팅건조드럼을 보여주는 요부사시이며, 도 5는 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 자연냉각드럼을 보여주는 요부사시이고, 도 6은 본 발명 곡물 코팅장치의 구성중 곡물이송수단을 보여주는 요부사시도 이다.
도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 본 발명의 곡물 코팅장치(700)는, 메인축(100); 상기 메인축(100)에 설치되며, 공급된 곡물을 수평방향으로 이동시키면서 상기 곡물의 표면에 기능성액을 코팅하여 배출하는 코팅드럼(200); 상기 코팅드럼(200) 하부로 상기 메인축(100)에 설치되며, 상기 코팅드럼(200)으로부터 상기 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 열풍을 통해 고온으로 건조하여 배출하는 히팅건조드럼(300); 상기 히팅건조드럼(300) 하부로 상기 메인축(100)에 설치되며, 상기 히팅건조드럼(300)으로부터 건조된 상온의 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 에어 분사를 통해 냉각시켜 배출하는 자연냉각드럼(400); 및 상기 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400) 내부로 상기 메인축(100)을 관통하여 회전 가능하게 각각 설치되며, 회전을 통해 상기 곡물을 고르게 펴주면서 각 드럼의 중심부 또는 둘레부로 수평이동 시키는 곡물이동수단(600);을 포함하여 구성된다.
설명에 앞서, 본 발명의 곡물 코팅장치(700)는 쌀을 포함한 다양한 종류의 곡물(이하 '곡물'이라 함) 표면에 기능성액이 코팅된 코팅미를 생산하는 장치로서, 적어도 3개로 구성된 드럼을 순차적으로 거치면서 습윤된 곡물을 코팅해서 건조하는 습열코팅미 또는 코팅하고 건조하는 코팅미로 선택적인 가공이 이루어질 수 있도록 하는 것에 가장 큰 특징이 있다.
더하여, 기능성액은 다시마액, 솔잎액, 녹차액, 매실액, 홍삼액 등과 같은 인체에 유익한 재료로 만들어진 액상을 의미한다.
또한, 본 발명의 곡물 코팅장치(700)는 도시하지 않은 별도의 제어장치에 의해 제어되며, 제어장치는 통상적인 사항임에 따라 설명은 생략하기로 한다.
곡물 코팅장치(700)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 3개의 드럼으로 구성되어 있으며, 위로부터 순차적으로 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400) 순으로 병렬배치되어 있다.
코팅드럼(200) 상측과 자연냉각드럼(400)의 하측에는 상부지지판(510)과 하부지지판(520)이 각각 이격되게 구비되어 있으며, 상부지지판(510)과 하부지지판(520)은 후술하는 복수개의 가이드봉(540)에 의해 서로 연결된 상태로 3개 드럼(코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400))을 사이에 두고 직립되게 설치되어 있다.
그리고, 상부지지판(510)에는 최상측의 코팅드럼(200) 내부로 곡물을 투입하기 위한 투입관(530)이 구비되어 있다.
메인축(100)은 원형의 봉 형상을 이루고 있으며, 하부지지판(520)에 고정된 상태로 3개 드럼의 중심부를 관통한 상태로 상부지지판(510)에 설치되어 있다.
코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)은 상부가 개방된 원형의 형상을 이루고 있으며, 각 드럼의 회전 중심은 메인축(100)에 고정되게 설치되어 있다.
즉, 3개 드럼은 동일한 형상을 이루고 있는 것이다.
이러한 3개의 드럼은, 메인축(100)에 설치되는 위치에 따라 각각 다른 기능을 갖게 된다.
최상측에 배치된 코팅드럼(200)은 도 1 내지 도 3과 같이, 외부로부터 공급되는 곡물을 수용하고, 수용된 곡물을 코팅드럼(200)의 바닥면에서 수평방향으로 이동시키면서 곡물의 표면에 기능성액을 코팅하여 배출한다.
이를 위해 코팅드럼(200)에는, 기능성액을 코팅드럼(200) 내부로 분사하기 위한 코팅건(220)이 설치되어 있으며, 이 코팅건(220)은 연결관을 통해 기능성액 탱크(미 도시)와 연결된다.
코팅건(220)은 후술하는 곡물이동수단(600)에 의해 코팅드럼(200) 내부에서 이동하는 곡물로 기능성액을 분사하게 된다.
이렇게 되면, 곡물의 표면으로 분사된 기능성액이 내려앉으면서 코팅막을 형성하게 된다.
한편, 코팅건(220)이 설치된 코팅드럼(200)의 마주하는 위치에는 코팅드럼(200) 내부로 공급된 곡물이 습윤(濕潤)상태를 유지할 수 있도록 고온의 스팀을 분사하는 스팀건(210)이 구비되는 것이 바람직하다.
이는, 가공되는 곡물이 소정의 수분을 포함하는 습윤(濕潤)상태로 표면에 코팅이 이루어지도록 하는 습열코팅미를 가공하기 위함이다. 습열코팅미는 예를들면 '햅반' 또는 '즉석볶음밥' 등과 같이 바로 조리가 이루어질 수 있는 일정한 수분이 포함된 곡물을 의미할 수도 있다.
더하여, 스팀건(210)은 고온의 스팀을 공급받을 수 있도록 연결관을 통해 스팀발생기(미 도시)와 연결됨은 물론이다.
따라서, 코팅드럼(200)에서는 곡물의 종류에 따라 기능성액만을 코팅한 코팅미 또는 습윤상태의 습열코팅미와 같이 선택적인 코팅이 가능하다.
히팅건조드럼(300)은 도 1, 도 2 및 도 4와 같이, 코팅드럼(200)의 하부와 소정간격 이격을 두고 메인축(100)에 설치되어 있으며, 코팅드럼(200)으로부터 기능성액이 코팅된 곡물을 공급받아 히팅건조드럼(300)의 바닥면에서 수평방향으로 이동시키면서 열풍을 불어 고온으로 건조하여 배출한다.
이를 위해, 히팅건조드럼(300)의 둘레면에는 히팅건조드럼(300) 내부로 공급된 기능성액이 코팅된 곡물을 고온으로 가열하기 위한 한 쌍의 에어공급관(310)이 각각 마주하게 설치되어 있다(도 4 참조).
이때, 각 에어공급관(310)에는 에어가 고온의 온도를 유지한 상태로 분사될 수 있도록 에어를 가열하기 위한 가열히터(320)가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 에어공급관(310)은 도시하지 않은 별도의 에어공급장치(미 도시)와 연결되는 것은 물론일 것이다.
이러한, 에어공급관(310)은 에어공급장치를 통해 공급된 에어를 고온으로 가열하여 히팅건조드럼(300) 내부로 분사함으로써, 히팅건조드럼(300)으로 공급된 곡물의 신속한 건조를 유도하게 된다.
자연냉각드럼(400)은 도 1, 도 2 및 도 5와 같이, 히팅건조드럼(300)의 하부와 소정간격 이격을 두고 메인축(100)에 설치되어 있으며, 히팅건조드럼(300)으로부터 고온으로 가열 건조된 상온의 곡물을 공급받아 자연냉각드럼(400)의 바닥면에서 수평방향으로 이동시키면서 에어 분사를 통해 상온의 곡물을 냉각시키고 배출한다.
이를 위해, 자연냉각드럼(400)의 둘레면에는 자연냉각드럼(400) 내부로 공급된 고온으로 건조된 곡물을 냉각하기 위해 에어를 분사하는 한 쌍의 에어공급관(410)이 각각 마주하게 설치된다(도 5 참조).
이때, 에어공급관(410)은 히팅건조드럼(300)에 설치된 에어공급관(310)과 같이 도시하지 않은 별도의 에어공급장치와 연결되는 것은 물론일 것이다.
이러한, 에어공급관(410)은 주변온도와 근접하는 에어를 에어공급장치를 통해 자연냉각드럼(400) 내부로 분사함으로써, 히팅건조드럼(300)에서 고온으로 건조된 곡물의 표면을 서서히 냉각시키면서 코팅미를 완성시킨다.
한편, 도 3 내지 도 6과 같이 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)의 각 내부에는 동일한 구조를 갖는 곡물이동수단(600)이 메인축(100)을 관통한 상태로 메인축(100)을 중심으로 회전가능하게 설치되어있다.
이 곡물이동수단(600)은 3개의 드럼에 각각 설치된 상태에서 회전을 통해 공급된 곡물을 고르게 펼쳐줌과 동시에, 펼쳐진 곡물을 각 드럼의 중심부 또는 둘레방향으로 수평이동시켜 각 드럼 외부로 배출되게 한다.
곡물이동수단(600)의 설명에 앞서, 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)에 설치된 곡물이동수단(600)은 각 드럼에서 회전만 달리할 뿐 동일한 구조를 이루고 있기 때문에 설명의 혼선을 방지하기 위해 동일한 부호를 부여한다.
곡물이동수단(600)은 도 6과 같이, 회전몸체(610)와, 연장봉(630)과, 롱스크레퍼(640) 및 숏스크레퍼(650)로 구성된다.
회전몸체(610)는 원형의 형상을 이루고 있으며, 메인축(100)에 회전 가능하게 끼워져 있다.
회전몸체(610)는 구동유닛(620)의 구동력을 전달받아 메인축(100)을 중심으로 회전하게 된다.
구동유닛(620)은 도 6과 같이, 메인축(100)에 고정된 구동기어(622)를 갖는 구동모터(621)와, 회전몸체(610)에 고정되어 구동기어(622)와 치합되는 종동기어(623)로 구성된다.
즉, 구동유닛(620)은 메인축(100)에 유동방지된 상태로 고정된 구동모터(621)의 구동기어(622)가 회전몸체(610)에 결합된 종동기어(623)를 회전시킴으로써, 종동기어(623)의 회전에 의해 회전몸체(610)가 메인축(100)을 중심으로 회전되도록 한다.
본 실시예에서는 회전몸체(610)가 구동기어(622)와 종동기어(623)의 치합에 의해 회전하는 것으로 도시하고 있으나, 풀리와 벨트 등을 통해 구현 가능함에 따라 구조를 한정하지 않는다.
연장봉(630)은 회전몸체(610)로부터 연장된 소정의 길이를 유지한 상태로, 도면들에 도시된 바와 같이 4개가 회전몸체(610)에 방사상으로 설치되어 있다.
롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)는 도 6과 같이, 4개의 연장봉(630)에 지지된 상태로 회전몸체(610)와 함께 정방향 또는 역방향으로 회전하면서 각 드럼 내부의 곡물을 평탄하게 펴주거나 또는 각 드럼의 중심부 또는 둘레부로 수평 이동시키는 역할을 한다.
정확하게는, 롱스크레퍼(640)가 회전하면서 공급된 곡물을 평탄하게 펴주는 역할을 하고, 숏스크레퍼(650)가 연장봉(630)에 복수개로 설치된 상태로 회전하면서 드럼의 곡물을 드럼의 중심부 또는 둘레부로 밀면서 이동시키는 것이다.
이를 위해, 롱스크레퍼(640)는 길다란 플레이트 형태로 연장봉(630)의 길이방향을 따라 소정의 길이를 가지며, 롱스크레퍼(640)의 길이방향 하단이 각 드럼의 바닥면과 소정간격 이격되게 연장봉(630)에 설치된다.
롱스크레퍼(640)와 바닥면의 간격을 두는 이유는, 롱스크레퍼(640)가 회전하면서 드럼 바닥면의 곡물이 펼쳐지도록 하기 위함이다. 만일, 롱스크레퍼(640)가 드럼 바닥면과 이격되지 않으면 회전시 곡물을 밀면서 회전하기 때문에 곡물의 코팅 및 건조가 원활하게 이루어지지 못한다.
숏스크레퍼(650)는, 연장봉(630)에 소정의 간격을 유지한 상태로 복수개가 설치된다.
숏스크레퍼(650)는 곡물의 이동이 이루어질 수 있도록 드럼 바닥면과 거의 인접한 상태로 연장봉(630)에 설치된다.
이때, 연장봉(630)에 설치된 숏스크레퍼(650)들은 회전몸체(610)가 회전하는 회전방향에 대하여 드럼 바닥면의 곡물이 회전 중심부 즉 회전몸체(610) 방향 또는 반대방향인 드럼 바닥면 둘레방향으로 수평이동할 수 있도록 도 6과 같이 소정의 경사를 이루고 있다.
이 경우, 숏스크레퍼(650)의 경사는 45도인 것이 바람직한데, 이는 숏스크레퍼(650)의 정,역 회전시 동일한 양의 곡물 이동이 이루어지도록 하기 위함이다.
더하여, 상기 각 연장봉(630)에 설치된 숏스크레퍼(650)들의 배열은, 각 연장봉(630)이 동일한 위치에 있을 때를 기준으로 보았을 때, 다른 연장봉(630)에 설치된 숏스크레퍼(650)들과는 중첩되지 않고 교번되게 설치된 것이 바람직한데, 이는 앞서 지나간 복수개 숏스크레퍼(650) 사이로 이동되어 배출된 곡물을 후방의 연장봉(630)에 설치된 숏스크레퍼(650)가 다시 밀면서 이동시키기 위함이다.
위와 같은 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)는, 구동유닛(620)에 의해 회전하는 회전몸체(610)의 회전방향에 따라 곡물을 이동시킨다.
본 실시예에서는 3개의 연장봉(630)에 각각 숏스크레퍼(650)가 설치되고, 하나의 연장봉(630)에 롱스크레퍼(640)가 설치된 것으로 도시하고 있으나, 연장봉(630)과 연장봉(630)에 설치된 숏스크레퍼(650)의 개수는 한정하지 않는다.
따라서, 곡물이동수단(600)은 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)에 각각 설치된 상태로 드럼 내부로 공급되는 곡물의 위치에 따라 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키면서 공급된 곡물을 회전몸체(610) 방향으로 이동시키거나 또는 반대하는 방향으로 이동시킨다.
위와 같은 구조를 갖는 곡물이동수단(600)은, 도 3과 같이 코팅드럼(200)에 설치된 상태에서 도시된 화살표방향과 같이 도면상 오른쪽방향으로 회전하고, 도 4와 같이 히팅건조드럼(300)에서는 도시된 화살표방향과 같이 도면상 왼쪽방향으로 회전하며, 도 5와 같이 자연냉각드럼(400)에서는 도시된 화살표방향과 같이 도면상 오른쪽방향으로 회전하면서 곡물을 이동시킨다.
이렇게 되면, 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)이 수직방향으로 병렬로 배치된 상태임에 따라, 코팅드럼(200)은 곡물을 회전 중심부위에서 공급받아 둘레방향으로 이동시켜 히팅건조드럼(300)으로 배출하고, 히팅건조드럼(300)은 둘레로 공급된 곡물을 회전 중심부위로 이동시켜 자연냉각드럼(400)으로 배출하며, 자연냉각드럼(400)은 회전 중심부위로 공급된 곡물을 둘레방향으로 이동시켜 외부로 배출하게 된다.
한편, 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)에는 공급되어 이동된 곡물을 각 드럼의 외부로 배출하기 위한 배출관(E)이 구비되어 있다.
위 배출관(E)은 코팅드럼(200)에서는 도 3과 같이 코팅드럼(200)의 바닥면 둘레방향에 설치되어 있으며, 히팅건조드럼(300)에서는 도 4와 같이 회전몸체(610)에 인접한 바닥면에 설치되어 있으며, 자연냉각드럼(400)에서는 도 5와 같이 바닥면의 둘레방향에 설치되어 있다.
이 경우 배출관(E)은, 도시하지 않은 별도의 차단장치에 의해 곡물의 선택적인 배출이 이루어지게 하는 것이 바람직한데, 이는 각 드럼 내부에서 곡물의 코팅과 건조가 이루어지는 과정에서 곡물이 외부로 배출되는 것을 사전에 차단하기 위함이다.
본 실시예에서는 배출관(E)의 위치가 곡물의 배출방향에 따라 각 드럼에 다르게 설치될 수 있기 때문에, 설치위치를 반드시 한정하지는 않는다.
한편, 도 1 및 도 2와 같이 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)에는 각각 에어실린더(S)에 의한 승강을 통해 개방된 상부를 선택적으로 폐쇄하는 커버(C)가 구비된다.
커버(C)는 코팅미 공정시 각 드럼 상부를 폐쇄함으로써 외부의 환경과 차단하기 위한 것이며, 이때 커버(C)는 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)의 상부를 폐쇄할 수 있도록 메인축(100)과 배출관(E)이 관통된 상태이다.
에어실린더(S)는 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)의 외측 둘레면을 따라 각각 4개가 설치되어 있으며, 각 에어실린더(S)의 로드(S1)가 커버(C)에 연결되어 있다.
이때, 커버(C)와 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)의 외측 둘레면에는 에어실린더(S)와 로드(S1)를 고정하기 위한 복수개의 플렌지(P)들이 구비된다.
그리고, 각 플렌지(P)들에는 가이드봉(540)이 연결된다.
이렇게 되면, 각 에어실린더(S)의 로드(S1)가 상승하면서 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)의 커버(C)를 상승시키고, 이 과정에서 커버(C)의 플렌지(P)가 가이드봉(540)을 타고 이동함으로써 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)의 안정적인 개방이 이루어진다.
더하여, 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)에 설치된 에어실린더(S)는 각 드럼의 유지보수를 위해 개별구동이 가능함은 물론일 것이다.
이하, 첨부된 도면과 함께 본 발명에 따른 곡물 코팅장치(700)를 이용하여 코팅미를 가공하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어장치(미 도시)를 통해 곡물의 코팅방식을 세팅한다.
본 실시예에서는 습윤된 곡물을 코팅하는 습열코팅미를 가공하는 것으로 설명한다.
세팅이 완료되면, 곡물을 투입관(530)을 통해 코팅드럼(200)의 중심부위인 도 3의 A 방향으로 투입한다.
곡물 투입됨과 동시에 코팅드럼(200) 내부의 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)는 도 3의 화살표방향으로 동시에 회전하게 되고, 이 과정에서 곡물은 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)에 의해 펼쳐짐과 이동을 반복하면서 코팅드럼(200)의 둘레방향으로 점진적으로 이동하게 된다.
곡물의 펼침과 이동이 반복적으로 이루어질 때 스팀건(210)을 통해 고온의 스팀을 분사한다. 이렇게 되면, 곡물의 표면에 수분이 입혀지게 된다.
이때, 스팀이 분사되는 시간은 곡물의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 만일 곡물의 크기가 너무 작을 경우에는 스팀분사가 필요치 않다.
스팀분사가 이루어져야 하는 이유는, 스팀분사 없이 기능성액 만 분사될 경우 곡물의 표면이 건조하여 표면에 순간적인 코팅이 이루어지지 않고 흘러내리기 때문에 표면으로 기능성액이 침투할수 있도록 곡물을 습윤상태로 만들기 위함이다.
즉, 곡물이 기능성액 분사전 습윤상태를 유지토록 하는 것이다.
수 초에 걸친 고온의 스팀이 분사되면, 코팅건(220)을 통해 기능성액을 곡물로 분사한다.
분사된 기능성액은 곡물의 표면이 앞선 스팀분사에 의해 습윤 된 상태이기 때문에 곡물 내부로 착색되면서 표면을 코팅하게 된다.
스팀분사와 기능성액 분사되는 사이에도 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)는 계속적으로 회전을 하며, 이때 코팅드럼(200)의 배출관(E)은 폐쇄된 상태이다.
한편, 스팀분사 공정은 앞서 서술했지만, 곡물의 크기가 미세한 경우에는 습열의 효과가 미미하기 때문에 용도에 따라 스팀분사량을 조절하거나, 또는 스팀을 사용하지 않을 수도 있다.
코팅드럼(200)에서 곡물의 코팅공정이 완료되면, 코팅드럼(200)의 배출관(E)이 개방되면서 곡물을 히팅건조드럼(300)의 둘레방향인 도 4의 B 방향으로 공급한다.
히팅건조드럼(300)에서는 B 방향으로 곡물의 공급이 이루어짐과 동시에 내부의 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)가 도 4의 화살표방향으로 동시에 회전하게 되고, 이 과정에서 둘레방향으로 공급된 곡물은 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)에 의해 펼쳐짐과 이동을 반복하면서 히팅건조드럼(300)의 중심부위를 향해 점진적으로 이동하게 된다.
이때, 히팅건조드럼(300) 내부로 한 쌍의 에어공급관(310)을 통해 고온의 열풍이 공급되며, 이 고온의 열풍으로 인해 곡물의 표면은 고온건조된다.
곡물의 고온건조는 설정된 시간동안 이루어지게 되며, 히팅건조드럼(300)의 배출관(E)은 단연히 폐쇄된 상태이다.
이후, 곡물 표면의 고온건조가 완료되면 배출관(E)이 개방되고, 계속적인 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)의 회전에 의해 곡물은 중심부위로 이동하면서 배출관(E)을 통해 자연냉각드럼(400)의 중심부위인 도 5의 C 방향으로 공급된다.
자연냉각드럼(400)에서는 C 방향으로 곡물의 공급이 이루어짐과 동시에 내부의 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)가 도 5의 화살표방향으로 동시에 회전하게 되고, 이 과정에서 자연냉각드럼(400)의 중심부위로 공급된 곡물은 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)에 의해 펼쳐짐과 이동을 반복하면서 자연냉각드럼(400)의 둘레방향을 향해 점진적으로 이동하게 된다.
이때, 자연냉각드럼(400) 내부로 한 쌍의 에어공급관(410)을 통해 자연풍이 공급되며, 이 자연풍으로 인해 고온의 곡물 표면은 자연스럽게 냉각된다.
이 경우, 곡물의 냉각은 설정된 시간동안 이루어지게 되며, 자연냉각드럼(400)의 배출관(E)은 당연히 폐쇄된 상태이다.
이후, 곡물 표면의 냉각이 완료되면 배출관(E)이 개방되고, 계속적인 롱스크레퍼(640)와 숏스크레퍼(650)의 회전에 의해 냉각이 완료된 곡물은 자연냉각드럼(400)의 둘레방향으로 이동하면서 둘레방향에 형성된 배출관(E)을 통해 외부로 배출됨으로써 곡물의 코팅공정을 완료한다.
서술된 바와 같이 곡물은 코팅드럼, 건조드럼 및 자연냉각드럼을 수직방향으로 지그재그방식으로 이동하면서 습열코팅미 또는 코팅미로 가공되는 것이다.
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 곡물 코팅장치는, 다시마액, 솔잎액, 녹차액, 매실액, 홍삼액 등과 같은 인체에 유익한 기능성액을 쌀을 포함하는 다양한 곡물의 표면에 코팅 가능하도록, 각각의 기능을 갖는 복수개의 드럼을 수직상으로 병렬 설치하여 각 드럼을 거치는 과정에서 코팅과 건조가 이루어지는 탁월한 효과가 있다.
또한, 곡물 내부로 습기를 일정량 포함시켜 코팅하는 습열코팅미 공정과, 곡물의 표면만을 코팅하는 코팅미 공정이 선택에 따라 가능하기 때문에 각 공정에 따른 별도의 전용기가 필요치 않아 설비비용이 절감되고, 무엇보다도 하나의 전용기로 다양한 코팅미 생산이 가능하여 생산수율이 크게 향상되는 구조적 효과도 있다.
이상, 본 발명의 곡물 코팅장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 메인축 200 : 코팅드럼
210 : 스팀건 220 : 코팅건
300 : 히팅건조드럼 310,410 : 에어공급관
320 : 가열히터 400 : 자연냉각드럼
510 : 상부지지판 520 : 하부지지판
530 : 투입관 540 : 가이드봉
600 : 곡물이동수단 610 : 회전몸체
620 : 구동유닛 621 : 구동모터
622 : 구동기어 623 : 종동기어
630 : 연장봉 640 : 롱스크레퍼
650 : 숏스크레퍼 C : 커버
E : 배출관 P : 플렌지
S : 에어실린더 S1 : 로드

Claims (10)

  1. 메인축(100);
    상기 메인축(100)에 설치되며, 공급된 곡물을 수평방향으로 이동시키면서 상기 곡물의 표면에 기능성액을 코팅하여 배출하는 코팅드럼(200);
    상기 코팅드럼(200) 하부로 상기 메인축(100)에 설치되며, 상기 코팅드럼(200)으로부터 상기 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 열풍을 통해 고온으로 건조하여 배출하는 히팅건조드럼(300);
    상기 히팅건조드럼(300) 하부로 상기 메인축(100)에 설치되며, 상기 히팅건조드럼(300)으로부터 건조된 상온의 곡물을 공급받아 수평방향으로 이동시키면서 에어 분사를 통해 냉각시켜 배출하는 자연냉각드럼(400); 및
    상기 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400) 내부로 상기 메인축(100)을 관통하여 회전 가능하게 각각 설치되며, 회전을 통해 상기 곡물을 고르게 펴주면서 각 드럼의 중심부 또는 둘레부로 수평이동 시키는 곡물이동수단(600);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  2. 제1항에 있어서,
    곡물이동수단(600)은,
    상기 메인축(100)에 회전 가능하게 끼워지며, 구동유닛(620)에 의해 회전하는 회전몸체(610);
    상기 회전몸체(610)로부터 연장된 복수개의 연장봉(630);
    상기 각 연장봉(630)에 지지된 상태로 상기 회전몸체(610)와 함께 회전하면서 각 드럼 내부의 곡물을 평탄하게 펴주거나 또는 각 드럼의 중심부 또는 둘레부로 수평 이동시키는 롱스크레퍼(640) 및 복수개의 숏스크레퍼(650);로 구성된 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동유닛(620)은,
    상기 메인축(100)에 고정된 구동기어(622)를 갖는 구동모터(621)와, 상기 회전몸체(610)에 고정되어 상기 구동기어(622)와 치합되는 종동기어(623)로 구성된 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 숏스크레퍼(650)는, 상기 연장봉(630)에 소정의 간격을 유지한 상태로 설치되되,
    상기 회전몸체(610)가 회전하는 방향에 대하여 곡물이 상기 회전몸체(610) 방향 또는 반대방향으로 수평 이동할 수 있도록 소정의 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각 연장봉(630)에 설치된 숏스크레퍼(650)들의 배열은, 각 연장봉(630)이 동일한 위치에 있을 때를 기준으로 보았을 때, 다른 연장봉(630)에 설치된 숏스크레퍼(650)들과는 중첩되지 않고 교번되게 설치된 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 히팅건조드럼(300)과 상기 자연냉각드럼(400)에는 에어공급관(310,410)이 각각 설치되며,
    상기 히팅건조드럼(300)측의 에어공급관(310)에는 에어를 가열하기 위한 가열히터(320)가 구비된 것을 특징을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코팅드럼(200)에는, 코팅드럼(200) 내부로 공급된 곡물이 습윤(濕潤)상태를 유지할 수 있도록 스팀을 분사하는 스팀건(210)과, 기능성액을 분사하는 코팅건(220)이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)에는 각각 에어실린더(S)에 의한 승강을 통해 개방된 상부를 선택적으로 폐쇄하는 커버(C)가 구비된 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코팅드럼(200)은 곡물을 회전 중심부위에서 공급받아 둘레방향으로 이동시켜 상기 히팅건조드럼(300)으로 배출하고, 상기 히팅건조드럼(300)은 둘레로 공급된 곡물을 회전 중심부위로 이동시켜 상기 자연냉각드럼(400)으로 배출하며, 상기 자연냉각드럼(400)은 회전 중심부위로 공급된 곡물을 둘레방향으로 이동시켜 배출하는 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 각 코팅드럼(200), 히팅건조드럼(300) 및 자연냉각드럼(400)에는 공급된 곡물을 배출하기 위한 배출관(E)이 구비된 것을 특징으로 하는 곡물 코팅장치.
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