KR102117195B1 - Gi 저감 쌀의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벼를 효과적으로 증자 및 후숙시켜서 고른 품질의 GI 저감 쌀을 효율적으로 제조할 수 있는 GI 저감 쌀의 제조장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치는, 전체적으로 밀폐 구조를 갖는 드럼 형상의 챔버 본체(11);와 벼의 투입을 위한 투입 게이트부(14), 벼의 배출을 위한 배출 게이트부(15)가 구비되어, 벼의 처리를 위한 내부 공간을 제공하는 처리 챔버부(10); 및 상기 처리 챔버부(10)의 내부로 진입되게 설치되며 벼의 교반 또는 이송을 위한 축 교반 날개(22)가 구비되고 내부 경로를 통하여 공급된 스팀 또는 공기를 상기 처리 챔버부(10)의 내부 공간을 향하여 분사하도록 축 분사 노즐부(24)가 구비된 교반축부재(20); 상기 처리 챔버부(10)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 챔버 구동부(30); 상기 교반축부재(20)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 축 구동부(40);를 포함하여 구성되며, 상기 처리 챔버부(10)의 내벽에는 내부 안내 날개(12)가 구비되어 벼의 교반 또는 이송에 이용되는 것을 특징으로 한다.

Description

GI 저감 쌀의 제조장치{Manufacturing Apparatus For Manufacturing Rice Having Low GI}

본 발명은 GI 저감 쌀의 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벼를 효과적으로 증자 및 후숙시켜서 고른 품질의 GI 저감 쌀을 효율적으로 제조할 수 있는 GI 저감 쌀의 제조장치에 관한 것이다.

혈당지수(glycemic index, 이하 ‘GI지수’라 한다)는 일정한 양의 식료식품 탄수화물을 섭취한 후의 혈당 상승 정도를 같은 양의 표준 탄수화물 식품을 섭취한 후의 혈당 상승 정도와 비교한 값을 말하며, 이에 따라 혈당지수가 높은 식품과 낮은 식품으로 분류한다. GI지수는 탄수화물의 소화 흡수 정도 및 인슐린 반응과 관련이 깊으므로 이에 영향을 미치는 요소들의 영향을 받는다. 또한, 최근 연구에 따르면, 에너지, 포화지방산, 콜레스테롤, 동물성 단백질 및 과다한 지방섭취 등에 관한 것 외에 당질의 총섭취량이나 당질의 종류가 혈당을 조절하는 데 큰 영향을 미쳐서, 식품의 종류나 섭취 형태가 당뇨병 예방과 치료에 중요한 요소로 보고되고 있다.

인체 내에서의 혈당 반응은 식품에 따라 다르게 나타나, 일반적으로 같은 양의 탄수화물 식품을 섭취하더라도 서로 다른 속도로 소화 및 흡수되며, 이러한 혈당지수(glycemic index)의 개념이 1981년에 Jenkins에 의해 처음 도입된 이후, 혈당지수가 55이하인 저혈당지수 식품의 섭취는 혈당과 관련된 지표들의 개선에 도움을 준다고 알려졌다.

또한 높은 혈당지수의 식사를 낮은 혈당지수의 식사로 교체하는 것은 제2형 당뇨병 환자에게서 2차적인 혈관합병증 감소에 도움을 줄 수 있는 것으로 보고되어 당뇨병 예방과 치료에 혈당지수가 중요한 연관성이 있다는 것이 보고되었다.

우리나라에서 생산되는 쌀은 섭취 후 소화기관에서 소화될 때 탄수화물의 당화 과정에 의해 GI지수가 84이상이 되므로, 장기간 섭취시 대사 증후군(특히 당뇨병)의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 그러므로, 대사 증후군의 예방을 위해 통곡식인 귀리, 조, 수수 율무 등을 쌀과 혼합하여 밥을 지어 먹는 것이 일반적으로 추천되고 있으나 밥맛에 영향을 줄 뿐만 아니라 소화 기능이 약한 사람에게는 다른 질병을 유발할 수도 있는 단점이 있다.

또한, 이러한 문제점을 극복할 수 있도록 대한민국등록특허 제10-1648168호(GI지수를 낮춘 쌀의 제조방법 및 그 방법에 사용되는 제조시스템)이 제시되었는데, 증자 품질 및 효율 등 성능 측면에서 일부 미흡한 점이 있다.

따라서 증자 품질을 개선할 수 있는 세부 기술이 필요하고, 더불어, 벼의 배출과, 증자 챔버의 청소 등을 위한 개선된 세부 기술개발이 요구된다.

등록특허공보 제10-1648168호 (2016.08.16)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 증자 처리과정에서 벼의 교반을 효과적으로 수행하여 벼의 증숙, 후숙 등의 공정을 거친 GI 저감 쌀의 품질을 고르게 확보할 수 있으며, 이를 위한 설비 비용 및 처리 비용, 처리 노력 등의 측면에서도 부담상승이 크지 않은 장치 구조를 제공하는 것이다.

또한, 처리공정 등에서 생성되는 응축수 등을 원활하게 배출할 수 있는 세부 기술적 수단을 제공하고자 한다.

또한, 장치 구성의 편리성 및 응용성을 확보할 수 있도록 응축수 배출을 위한 다양한 구조적 기술수단을 제공하고자 한다.

또한, 벼의 처리 공간으로 스팀 또는 공기를 공급하는 공정이 원활하게 수행될 수 있도록 추가적인 기술적 수단을 제공하고자 한다.

더불어, 벼의 처리 용량, 배치공간, 처리 성능 등을 고려하여 다양하게 장치 구성할 수 있는 세부 기술수단을 제공하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본원 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치는, 전체적으로 밀폐 구조를 갖는 드럼 형상의 챔버 본체(11);와 벼의 투입을 위한 투입 게이트부(14), 벼의 배출을 위한 배출 게이트부(15)가 구비되어, 벼의 처리를 위한 내부 공간을 제공하는 처리 챔버부(10); 및 상기 처리 챔버부(10)의 내부로 진입되게 설치되며 벼의 교반 또는 이송을 위한 축 교반 날개(22)가 구비되고 내부 경로를 통하여 공급된 스팀 또는 공기를 상기 처리 챔버부(10)의 내부 공간을 향하여 분사하도록 축 분사 노즐부(24)가 구비된 교반축부재(20); 상기 처리 챔버부(10)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 챔버 구동부(30); 상기 교반축부재(20)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 축 구동부(40);를 포함하여 구성되며, 상기 처리 챔버부(10)의 내벽에는 내부 안내 날개(12)가 구비되어 벼의 교반 또는 이송에 이용되는 구조를 가진다.

또한, 본원 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치는, 상기 처리 챔버부(10)에 벼의 처리 과정에서 생성되는 응축수가 수집되어 보관될 수 있는 드립챔버(16)가 추가로 구비되며, 상기 드립챔버(16)의 상부 입구에는 벼 또는 이물질의 유입을 방지하는 스크린부재(18)가 구비되며, 상기 드립챔버(16)의 하부는 처리 챔버부(10)의 내부 압력을 제한하는 릴리프밸브(17)와 연통되게 구성될 수 있다.

또한, 본원 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치는, 상기 드립챔버(16)가 상기 배출 게이트부(15)의 내측 부분과 연동되어 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본원 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치는, 상기 드립챔버(16)가 상기 배출 게이트부(15)와 별도로 형성되어 독립적으로 처리 챔버부(10)에 구비될 수 있다.

또한, 본원 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치는, 스팀 또는 공기의 공급과정에서 원활한 공급을 위하여 처리 챔버부(10) 내부의 유체를 외부로 방류하기 위한 보조 방류 밸브(19)가 상기 처리 챔버부(10)에 추가로 구비될 수 있다.

또한, 본원 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치는, 상기 처리 챔부(10) 및 교반축부재(20)의 설치 자세가 지면을 기준으로 수직형태로 배치되거나 수평형태로 배치되거나 경사형태로 배치되어 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 처리 챔버부 및 교반축부재를 각각 회전 구동할 수 있는 구조로 GI 저감 쌀의 제조장치를 구성함으로써, 벼의 처리 공정에서 벼의 교반 및 이송을 효과적으로 수행할 수 있는 장점을 가지며, 내부 안내 날개 및 축 교반 날개를 이용한 비교적 단순한 구조를 통하여 벼의 교반 또는 이송을 구현하는 구조를 가짐으로써 설비 비용 및 처리 비용, 처리 노력 등의 측면에서도 부담상승이 크지 않으면서도 종래기술에 비하여 현저하게 개선된 처리 성능을 확보하는 효과를 가진다.

또한, 효과적으로 응축수를 수집하며 처리 공정 중에 형성된 내부 압력을 활용하여 응축수를 배출하는 구조를 가짐으로써 응축수 배출 성능 및 장치 구조의 간소화, 제어 용이성 등의 측면에서 개선된 효과를 가진다.

또한, 드립챔버의 구비 형태를 다양하게 제시하여 본원 발명의GI 저감 쌀의 제조장치를 구성함으로써 장치 구성의 편리성 및 응용성 등의 측면에서 개선된 효과를 가진다.

또한, 보조 방류 밸브를 추가로 구비함으로써 벼의 처리 공간으로 스팀 또는 공기를 공급하는 공정이 원활하게 수행될 수 있으며 이로 인하여 공정의 소요시간을 단축하는 등 향상된 효과를 가진다.

또한, 처리 챔버부 및 교반축부재의 설치 자세를 다양하게 구현하여 제시함으로써, 본원 발명의GI 저감 쌀의 제조장치를 구성함에 있어서 벼의 처리 용량, 배치공간, 처리 성능 등을 고려한 장치 구조의 선택성 및 활용성 등을 개선하는 효과를 가진다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1. 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 GI 저감 쌀의 제조장치의 전체 구성도.
도 2. 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 GI 저감 쌀의 제조장치의 세부 구조.
도 3. 본 발명의 일실시예에 따른 수평형 GI 저감 쌀의 제조장치의 구성 및 구조.
도 4. 본 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치에서 배출게이트부로서 채용된 슬라이드 게이트 밸브.
도 5. 본 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치에서 배출게이트부를 플랩 밸브로 구성한 예시도.
도 6. 본 발명의 일실시예에 따른 수평형 GI 저감 쌀의 제조장치에서 배출 게이트부와 드립챔버의 분리 배치 구조.
도 7. 본 발명의 일실시예에 따른 경사배치 구조의 GI 저감 쌀의 제조장치.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

우선, 각 도면을 살펴보면, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 GI 저감 쌀의 제조장치의 전체 구성도를 도시한 것으로서 처리챔버부 및 교반축부재 등의 제어구조를 함께 나타낸 것이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 GI 저감 쌀의 제조장치의 세부 구조를 도시한 것으로서 처리 챔버부의 세부 구조 및 구동 구조를 나타낸 것이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수평형 GI 저감 쌀의 제조장치의 구성 및 구조를 도시한 것으로서 처리챔버부 및 교반축 부재 등의 제어구조를 나타내면서 더불어 처리 챔버부의 세부 구조 및 구동 구조를 함께 나타낸 것이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치에서 배출게이트부로서 채용된 슬라이드 게이트 밸브를 도시한 것으로서 슬라이드 게이트 밸브의 사시도 및 측면도를 나타낸 것이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치에서 배출게이트부를 플랩 밸브로 구성한 예시도를 도시한 것으로서 도 5(a)는 처리 공정 중 플랩 밸브로 챔버 본체를 밀폐한 경우를 도시한 것이고 도 5(b)는 배출 공정 등을 위하여 플랩 밸브를 개방한 경우를 나타낸 것이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수평형 GI 저감 쌀의 제조장치에서 배출 게이트부와 드립챔버의 분리 배치 구조를 도시한 것으로서 도 6(a)는 챔버 본체의 길이 방향으로 따라 배출 게이트부와 드립챔버를 이격 배치한 것을 측면도로 나타낸 것이고 도 6(b)는 챔버 본체의 원주방향을 따라 배출 게이트부와 드립챔버를 이격 배치한 것을 측면 사시도로 나타낸 것이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 경사배치 구조의 GI 저감 쌀의 제조장치를 도시한 것으로서 배출 게이트부와 드립챔버를 분리 배치하여 구성한 경우에 대하여 도시한 것이다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는, 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이, 크게 처리 챔버부(10) 및 교반축부재(20), 챔버 구동부(30), 축 구동부(40)를 포함하여 구성되며, 상기 처리 챔버부(10)의 내측에 내부 안내 날개(12)가 구비되고 상기 교반축부재(20) 상에 축 교반 날개(22)가 구비되어 상기 내부 안내 날개(12) 및 축 교반 날개(22)의 회전 방향 및 회전 속도 등을 독립적으로 혹은 연합하여 제어함으로써 처리 챔버부(10)로 투입된 벼에 대한 증숙 및/또는 후숙 등의 처리성능을 현저하게 개선한다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 처리 챔버부(10)로 투입된 벼를 일정하게 증숙하여 외피쪽으로 젤라틴화된 전분이 쏠린 상태의 벼를 상기 처리 챔버부(10)로부터 배출함으로써 해당 벼를 이용하여 도정하는 경우에 GI지수가 현저히 감소된 쌀을 얻게 된다. 이러한 증숙 등의 처리과정에서 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 내부 안내 날개(12) 및 축 교반 날개(22)를 이용하여 처리 챔버부(10) 내부에서 벼를 효과적으로 교반 또는 이송해줌으로써 벼의 증숙, 후숙, 건조 등의 품질이 고르게 확보되며 더불어 증숙 시간 등도 양호하게 관리할 수 있게 되어 제조 효율 및 소요 에너지 등의 측면에서도 향상된 효과를 가진다. 배출된 벼는 추가적인 건조과정을 거친 후에 보관될 수 있고 필요시에 도정을 거쳐 쌀로 제공된다. 이때 이용되는 도정은 통상적인 벼를 도정하는 일반적인 장치를 그대로 이용할 수 있으며, 도정의 정도는 취사된 밥의 식감에 영향을 미칠 수는 있으나 GI지수 저감 측면에서는 도정의 정도에 의해 큰 영향을 받지 않고 양호한 성능을 보인다. 이는 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)에 의한 증자 등의 공정을 통하여 젤라틴화된 전분이 벼의 외피쪽으로 원활하게 이동하였기에 작은 도정에 의해서도 높은 GI지수 저감 효과를 발생시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는, 처리 챔버부(10)의 자세를 기준으로 하여 설명하면, 도 1 및 2등에 제시된 바와 같이 수직형으로 구성하거나 혹은 도 3 등에 제시된 바와 같이 수평형으로 구성할 수 있으며, 필요에 따라 도 7과 같이 경사배치 구조로 형성할 수도 있다. 우선 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)가 수직형으로 구성된 경우에 대하여 도 1 및 2 등에 의하여 설명하면, 처리 챔버부(10) 가 전체적으로 수직자세로 배치되며, 상기 처리 챔버부(10)는 드럼형상의 챔버본체(11)와, 상기 챔버본체(11)의 내부에서 벼를 교반하며 고압수증기 등을 공급하는 교반축 부재(20)를 포함한다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)에서 상기 챔버본체(11)는 벽면에 벼를 교반하거나 벼의 이동을 가이드하는 내부 안내 날개(12)를 구비하고, 상기 챔버본체(11)의 외면에 챔버본체(11)를 정회전 및 역회전시키는 챔버 종동 기어(13)를 구비한다. 상기 내부 안내 날개(12)는 도 2에서 나선형으로 연결되어 하나의 날개 몸체로 형성된 것으로 제시되었으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 챔버본체(11)의 내벽에서 수직방향으로 복수의 나선형 날개 몸체가 소폭으로 이격되어 나열된 구조를 채용할 수도 있다. 한편, 내부 안내 날개(12)는 챔버본체(11)의 내벽과의 결합부분에서 완만한 경사 혹은 곡률을 구비하여 벼 등이 상기 결합부분에 고착되지 않고 용이하게 이탈될 수 있는 구조로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 증숙할 벼의 투입구인 투입 게이트부(14)를 챔버본체(11)의 상부에 연통되게 구비하며 증숙된 벼의 배출구인 배출 게이트부(15)를 챔버본체의 하부에 연통되게 구비한다. 상기 배출 게이트부(15)는 증숙하기 위해 공급된 고압수증기가 응축된 물이 고이는 드립챔버(16)를 함께 구비할 수 있으며, 챔버본체(11) 내부의 압력을 소정의 범위로 제한하는 릴리프 밸브(17)를 구비한다. 상기 릴리프 밸브(17)는 소정의 압력 이상이 되면 유로를 개방하여 압력을 경감시키고 특정압력에서 자동으로 다시 닫히게 되어, 상기 챔버본체(11) 내의 압력을 1~1.7kg/cm2로 유지시킨다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)에서 상기 교반축 부재(20)는 상기 챔버본체(11)의 내부에서 증자 벼를 교반하는 축 교반날개(22)와, 상기 교반축 부재(20)를 정회전 및 역회전시키는 구동력을 전달 받는 교반축 종동 기어(23)를 구비한다. 상기 축 교반날개(22)는 도 2에서 독립된 날개 몸체를 복수의 위치에 형성하는 것으로 제시되었으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 교반축부재(20)를 중심으로 그 길이방향을 따라 나선형으로 연결되어 하나의 날개 몸체로 구비되거나 혹은 교반축부재(20)의 길이방향을 따라 상기 독립된 날개 몸체와 나선형 날개 몸체를 조합하여 구비할 수 있다. 이때, 상기 교반축부재(20)의 축 교반날개(22)는 회전시 상기 처리 챔버부(10)의 내부 안내 날개(12)와 상호 간섭이 일어나지 않도록 소정의 이격거리를 갖도록 형성한다. 또한, 필요시 교반축부재(20)의 하부단은 베어링 요소에 의해 지지되고 상기 베어링 요소로부터 방사상으로 연장되어 챔버본체(11)의 내벽에 결합된 복수의 지지부재를 구비하여 지지됨으로써 구조적인 안정성을 더욱 강화할 수 있다.

또한, 상기 교반축 부재(20)는 챔버본체(11) 내에 고압수증기 등을 공급하는 축 분사 노즐부(24)를 구비한다. 상기 축 분사 노즐부(24)는 하나 이상의 구멍을 구비하여 챔버본체(11) 내부로 원활하게 스팀 및/또는 압축 공기를 공급하며, 상기 스팀 및 압축 공기를 동시에 분사하거나 각각 따로 분사할 수 있다. 또한 교반축 부재(20)는 스팀 및 압축 공기가 공급되는 유체선택 도입밸브(25)를 구비하며, 상기 유체선택 도입밸브(25)는 스팀 및 압축 공기가 공급되는 부분을 따로 구비하여 선택적으로 스팀 및 압축 공기가 유입된다. 또한 상기 축 분사 노즐부(24)가 교반축 부재(20)보다 돌출된 형상으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 교반축 부재(20)는 음푹 파여진 하나 이상의 구멍을 구비하거나 각각 크기가 다른 하나 이상의 구멍을 구비할 수 있다. 챔버본체(11)의 내부에서 투입된 벼에 대한 효과적인 처리를 위하여 상기 축 분사 노즐부(24)는 교반축부재(20)의 길이 방향을 따라 복수개로 구비하는 것이 바람직하다.

상기 교반축부재(20) 측으로 고압수증기를 공급하기 위하여 스팀보일러(61)가 구비될 수 있으며, 상기 교반축부재(20) 측으로 고압공기를 공급하기 위하여 에어컴프레서(62)가 구비될 수 있다. 또한, 고압수증기와 고압공기를 교반축부재(20)로 공급하는 공급 경로 상에 유체선택 도입밸브(25)를 구비하여 벼의 증숙, 후숙, 건조 등의 처리공정 또는 처리 챔버부의 청소 관리 등의 상황에서 양 유체의 공급 여부 등을 선택하여 이용할 수 있다.

한편, 교반축부재(20)를 통한 처리 챔버부(10)의 스팀 또는 공기의 공급은 벼의 증숙, 후숙, 건조 등의 처리공정에 국한되는 것은 아니며, 챔버부(10)의 챔버본체(11), 내부 안내 날개(12), 축 교반 날개(22) 등을 벼의 배출 이후에 잔류물을 청소하거나 벼의 투입 전에 청소 또는 위생처리하기 위하여 이용될 수도 있다.

또한 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 챔버본체(11)를 회전시키는 챔버 구동부(30)와, 교반축 부재(20)를 회전시키는 축 구동부(40)를 포함한다. 상기 챔버 구동부(30)는 챔버 구동모터(31)와, 처리챔버부(10)에 구비된 챔버 종동 기어(13)와 맞물리는 챔버 구동기어(33)를 구비하며, 상기 축 구동부(40)는 축 구동모터(41)와, 교반축부재(20)에 구비된 교반축 종동 기어(23)와 맞물리는 축 구동기어(43)를 구비한다. 상기 챔버 구동부(30) 및 상기 축 구동부(40)에 의해 챔버본체(11) 및 교반축 부재(20)는 상호 회전 운동을 하여 벼의 증자 처리 등의 품질을 고르게 유지할 수 있게 되어 처리 공정의 효과성을 개선할 수 있으며 결과적으로 전체 처리 공정의 효율성도 향상시키는 효과를 갖는다. 예를 들어, 처리 챔버부(10)와 교반축 부재(20)를 서로 반대 방향으로 돌리는 경우에 대하여 설명하면, 챔버본체(11) 내부의 벼는 처리 챔버부(1)의 내부 안내 날개(12)와, 교반축부재(20)의 축 교반 날개(22) 중 어느 하나를 따라 상향 이동하고 나머지를 따라 하향 이동하는 처리 구조를 형성하게 되어 챔버본체(11) 내부의 벼는 중앙과 외곽, 상부, 하부로 이동하며 더불어 국부적으로 혼합됨으로써 전반적으로 스팀 또는 고압공기 등에 고르게 노출된다. 이러한 이동혼합 효과에 의하여 처리 챔버부(10)의 내부에서 처리 음영지역이 해소될 수 있으며, 벼의 처리 효과 및 품질 측면에서 선행기술들에 비하여 현저하게 상승된 효과를 가진다.

또한, 챔버 구동부(30)에 의한 챔버본체(11)의 회전과, 축 구동부(40)에 의한 교반축 부재(20)의 회전은, 벼의 증숙, 후숙, 건조 등의 처리 공정에서 이용되는 것 이외에 벼의 배출과정에서도 벼를 배출방향으로 신속히 이동시키거나 혹은 병목현상을 해소하기 위하여 일시적으로 역방향으로 이동시키기 위하여 이용될 수 있다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 챔버본체(11)의 온도를 측정하는 챔버 온도계(51) 및 챔버본체(11)의 압력을 측정하는 챔버 압력계(52)를 추가로 포함할 수 있으며, 이로부터 계측된 값들은 메인 제어부(80)의 화면에 측정된 온도 및 압력으로 출력될 수 있고 메인 제어부(80)에 의한 제어에 반영되어 활용될 수 있다. 즉, 상기 챔버 온도계(51)에 의하여 챔버본체(11) 내의 온도를 측정하여 100~135°C로 온도가 유지되도록 하고, 상기 챔버 압력계(52)에 의하여 챔버본체(11) 내의 압력을 측정하여 1~1.7kg/cm2로 압력이 유지되도록 하여, 증자 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 챔버본체(11)의 일단에 교반축 부재(20)가 자유롭게 회전하게 하는 축지지 베어링(55)을 구비하고 챔버본체(11)의 외면에 상기 챔버본체(11)가 자유롭게 회전하게 하는 챔버지지 베어링(56)을 포함하여 구성할 수 있다. 상기 축지지 베어링(55)은 교반축 부재(20)가 챔버본체(11)에 대하여 원활한 회동 운동이 가능하도록 지지하며, 상기 챔버지지 베어링(56)은 챔버본체(11)가 지지대(5)에 대하여 원활한 회동 운동이 가능하도록 지지한다. 이때 챔버본체(11) 내부의 압력 누출을 방지하고 외부로부터 이물질 등이 유입되지 않도록 상기 축지지 베어링(55)은 실링 구조를 함께 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지대(5)의 단부에 단턱을 구비하며 챔버본체(11)의 외면에 돌출 띠 형상의 구조를 구비하여, 지지구조의 안정성을 개선하고 이물질 유입 방지 등의 추가적인 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)를 이용하여 벼를 처리하는 방법을 예시적으로 설명한다. 먼저 증숙 처리할 벼를 처리 챔버부(10)에 투입한다. 메인 제어부(80)는 작동유체를 제어하는 유압제공시스템(71) 및 구동모터(31, 41)를 상호 연결/제어하는 비례 복합 컨트롤 장치(72) 각각에 신호를 전달한다. 상기 유압제공 시스템(71)의 작동유체에 의해 처리 챔버부(10)를 회전시키는 챔버 구동부(30) 및 교반축 부재(20)를 회전시키는 축 구동부(40)가 구동되며, 상기 비례 복합 컨트롤 장치(72)는 처리과정에서 처리 챔버부(10) 및 교반축 부재(20)에 구동여부 및 회전방향, 회전속도 등을 선택적용하여 세부공정에 따라 벼를 국부적으로 혹은 전체적으로 섞거나 이동시키며 개선된 처리 성능 및 효율을 구현한다. 여기서, 유압제공시스템(71) 및 구동모터(31, 41)에 의하여 구동력을 제공하는 것은 하나의 예시적인 실시예이며, 전기모터 등 다양한 구동수단을 이용하여 구동력을 제공하도록 구성할 수 있다.

더불어, 상기 메인 제어부(80)는 스팀을 공급하는 스팀 보일러(61) 및 압축 공기를 공급하는 에어컴프레서(62)에 신호를 전달하여, 교반축 부재(20)을 통하여 처리 챔버부(10) 내에 스팀 및 압축 공기를 공급한다. 증숙 및 후숙 등의 처리 공정이 완료된 후에, 증숙 처리가 된 벼가 상기 이송 컨베이어부(90)로 배출되며, 상기 메인 제어부(80)는 컨베이어 구동부(91)에 신호를 전달하여 이송 컨베이어부(90)를 구동함으로써 벼를 건조기(미도시)로 이송시킨다. 건조기에서 건조 공정을 거친 증자 벼는 임시 보관을 위하여 창고로 이송되거나 곧바로 도정 처리된다. 상기 이송 컨베이어부(90)로 배출된 벼의 수분을 원활하게 제거하도록 이송 컨베이어부(90)를 스크린 메쉬 재료로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는, 챔버 내부의 기체를 필요시 방류할 수 있는 보조 방류 밸브(19)를 상기 챔버본체(11)에 구비할 수 있다. 벼의 증숙 등에 필요한 열과 에너지를 전달하기 위하여 고압수증기를 처리 챔버부(10)의 내부로 공급하거나 혹은 벼의 건조 또는 챔버본체(11)의 청소 등을 위하여 챔버본체(11)의 내부로 고압공기를 공급함에 있어서, 상기 보조 방류 밸브(19)를 개방하여 챔버본체(11) 내부의 대기를 외부로 신속하게 방류함으로써 새로운 스팀 또는 고압공기의 공급을 원활하게 제공할 수 있으며 이를 통하여 처리공정의 소요시간 단축 등의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는, 변형 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 처리 챔버부(10) 및 교반축부재(20)가 지면을 기준으로 하여 수평으로 배치된 형태로 구성될 수 있다. 수직형 배치 구조와 비교하여 설명하면 수평형 배치 구조는 대용량의 벼 처리에 상대적으로 더욱 적합하다. 즉, 처리 챔버부(10)의 지지 구조와 확장 편리성, 처리 챔버부(10) 내부에서 벼의 하방 축적 상태 등을 고려하면, 수평형 배치 구조가 상대적으로 대용량 처리에 적합하다.

처리 챔버부(10) 내부의 세부 구성 및 교반축부재(20)의 구성에 대한 설명은 앞선 일실시예에서 도 1 및 2에 의하여 설명한 내용을 원용함으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한, 수평형 배치구조에서도 처리 챔버부(10)의 내부 안내 날개(12)와, 교반축부재(20)의 축 교반 날개(22)의 형태를 이용하여 처리 챔버부(10) 및 교반축부재(20)의 구동 여부 및 회전방향, 회전속도 등을 제어하여 벼의 처리공정을 개선하는 효과를 가진다.

또한, 이렇게 수평형 배치구조로 구성하는 경우에는 처리 챔버부(10)의 챔버본체(11) 벽면에 구비되는 내부 안내 날개(12)를 나선형이 아닌 길이방향으로 평행한 형태로 형성하여 구비하는 선택도 가능하며 이러한 선택을 통하여 처리 챔버부(10)의 하부에 위치한 벼는 처리 챔버부(10)의 회전에 의해서 상부로 이동되어 낙하되어 교반될 수 있다. 처리 챔버부(10)의 길이 방향을 따라 벼를 왕복 이동시키거나 투입 게이트부(14)를 향하여 이동시키는 것은 축 교반 날개(22)의 형상 및 교반축부재(20)의 회전방향을 통하여 구현될 수 있다. 이때에도 축 교반 날개(22)는 도 3과 같이 독립된 날개 몸체를 복수의 위치에 형성하여 구성하거나 나선형 날개 몸체를 형성하여 구비할 수 있다.

처리된 벼를 처리 챔버부(10)로부터 배출하기 위한 배출 게이트부(15)는 챔버본체(11)의 외주면 상에 구비될 수 있으며, 배출 게이트부(15)를 개방하고자 하는 경우에는 먼저 처리 챔버부(10)의 회전 각도 위치를 조절하여 배출 게이트부(15)가 지면에 근접한 자세가 되도록 챔버 구동부(30)를 제어한 후 배출 게이트부(15)를 이용한다. 또한, 벼의 처리 과정에서 생성되는 응축수를 드립챔버(16)로 수집하여 배출할 수 있도록 벼의 처리 과정에서도 드립챔버(16)가 지면에 근접한 자세가 되도록 챔버 구동부(30)를 제어하여 소정의 시간동안 응축수를 수집하고 릴리프 밸브(17)에 의하여 배출할 수 있다.

또한, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)를 수평형 배치구조로 구성하는 경우에도 앞선 설명의 수직형 배치구조와 마찬가지로 챔버 내부의 기체를 필요시 방류할 수 있는 보조 방류 밸브(19)를 상기 챔버본체(11)에 구비할 수 있으며, 이를 이용한 기능 및 효과에 대해서는 앞선 설명을 원용한다.

또한, 본 발명의 수평형 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는, 앞선 도 1 및 2의 실시예와 마찬가지로 챔버본체(11) 및 교반축부배(20) 사이에 축지지 베어링(55)을 구비하여 상호 원활한 회동이 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 지지대(5)에 대한 처리챔버부(10)의 원활한 회동을 위하여 챔버지지 베어링(56)을 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 안정적이면서도 원활한 회동이 가능한 구조를 통하여 장치의 사용 안전성 및 증자 품질 등을 양호하게 구현할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 수평형 GI 저감 쌀의 제조장치(100)의 처리 챔버부(10)에서 벼의 처리가 완료된 후 원활하게 배출하기 위한 배출 게이트부(15) 등에 관하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 수평형 GI 저감 쌀의 제조장치(100)에서 배출 게이트부(15)는 다양한 형태로 구성할 수 있는데, 예를 들어, 도 4에 제시된 바와 같이 게이브밸브 형태, 또는 도 5에 제시된 바와 같이 일측의 힌지축을 이용하는 플랩밸브 형태 등을 채용하여 구성할 수 있으며, 제조장치(100)의 수직형 또는 수평형 배치 구조 등에 무관하게 채용될 수 있다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 배출 게이트부(15)를 슬라이드 게이트 밸브의 형상으로 형성하여 포함할 수 있다. 상기 배출 게이트부(15)는 증자 벼의 토출을 개폐하는 슬라이드형 게이트(15-1), 상기 슬라이드형 게이트(15-1)의 개폐를 제어하는 구동기(15-2) 및 배출 게이트부(15)의 몸체인 하우징(15-3)을 구비할 수 있다. 상기 배출 게이트부(15)의 작동에 의하여 증자 벼의 유출 방치 및 배출을 해당 처리공정에 따라 구현한다. 또한, 도면에 도시되어 있지 않으나, 상기 배출 게이트부(15)는 슬라이드형 게이트(15-1)의 내측면에 응축수의 수집 보관을 위한 드립챔버 및 스크린부재 등이 구비될 수 있으며 슬라이드형 게이트(15-1)의 외측면에 챔버 내의 압력을 제한하는 릴리프 밸브(17)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 슬라이드형 게이트(15-1)의 외측면에 릴리프 밸브(17) 구비된 경우에, 슬라이드형 게이트(15-1)의 개방시 하우징(15-3)의 내측으로 진입하는 슬라이드형 게이트(15-1)와 함께 상기 릴리프 밸브(17)가 하우징(15-3) 영역으로 내입될 수 있도록 상기 하우징(15-3)에 직선상의 절개 홈 등이 구비되거나 여유 개방부가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 스크린부재는 벼 등의 통과를 허용하지 않는 망 조직의 부재로서 드립챔버로 응축수를 수집하기 위하여 구비된다.

또한, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)에서 배출 게이트부(15)는 일측에 힌지결합으로 챔버본체(11)에 회동 가능하게 구비된 회동형 게이트(15-1)를 구비하고 상기 회동형 게이트(15-1)는 수동으로 혹은 구동기(15-2)를 이용하여 자동으로 개폐되는 구조를 포함할 수 있다. 이때 회동형 게이트(15-1)의 내측에 드립챔버(16) 및 스크린부재(18) 등이 구비될 수 있으며 회동형 게이트(15-1)의 외측면에 챔버 내의 압력을 제한하는 릴리프 밸브(17)가 구비될 수 있다.

배출 게이트부(15)가 폐쇄된 상태에서는, 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 증숙 또는 후숙 등의 처리공정에서 발생되는 응축수(W)가 드립챔버(16)로 수집되며 증자 벼 및 그 밖의 이물질 등은 상기 스크린부재(18)에 의해 드립챔버(16)로 유입이 제한된다. 이렇게 수집된 드립챔버(16)의 응축수(W)는, 챔버본체(11)의 압력을 제한하는 릴리프 밸브(17)의 동작에 의해서 외부로 배출되거나 혹은 상기 릴리프 밸브(17)를 구동기에 의하여 능동제어하여 개방함으로써 외부로 배출될 수 있다. 한편, 처리된 벼를 배출하거나 처리 챔버부(10)를 청소하는 경우 등에서는, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 배출 게이트부(15)를 개방하여 이용한다. 여기서 밀폐사용시 챔버본체(11)와의 기밀성을 보완하고 개폐동작의 충격방지 등을 위하여 상기 배출 게이트부(15)에는 라운드 또는 챔버 처리된 홈을 구비하고 탄성재질의 링부재(15-4)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 앞선 설명에서 배출 게이트부(15)에 드립챔버(16) 및 릴리프 밸브(17), 스크린부재(18) 등을 함께 배치하여 구성한 것을 설명하였는데, 이에 제한되지 않는다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 게이트부(15)와 별도로 형성하여 처리 챔버부(10)에 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 6(a)는 상기 드립챔버(16) 및 상기 릴리프 밸브(17)가 상기 배출 게이트부(15)로부터 독립되게 별도로 구비되어 배출 게이트부(15)로부터 처리 챔버부(10)의 길이방향으로 상호 이격되게 배치된 구조를 도시한 것이며, 도 6(b)는 배출 게이트부(15)로부터 처리 챔버부(10)의 원주방향으로 상호 이격되게 배치된 구조를 도시한 것이다. 이렇게 드립챔버(16)를 독립되게 별도로 구비하는 경우에는 드립챔버(16)의 용적을 더 여유 있게 구비할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)가 수평형 배치구조인 경우에 있어서 처리된 벼를 배출하거나 응축수를 수집하여 배출하기 위하여 처리 챔버부(10)의 자세(회전 각도 위치)를 챔버 구동부(30)에 의하여 제어할 필요가 있다. 여기서, 배출 게이트부(15)로서 게이트 밸브 형태가 예시적으로 포함되었는데 설명을 위한 것으로서 이에 한정되지 않고 플랩밸브 형태 등 다양한 변형이 가능함을 통상의 기술자는 자명하게 파악할 수 있다.

본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 앞선 설명에서 수직형 배치구조 또는 수평형 배치구조 외에, 도 7에 도시된 바와 같이, 소정의 각도로 기울어진 경사 배치구조로 구성될 수도 있다. 앞서 설명한 수직형 배치구조 또는 수평형 배치구조와 동일한 기술적 사상을 공유하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 경사 배치 구조에 대하여 배출 게이트부(15) 및 드립챔버(16), 릴리프밸브(17) 등의 설치 위치도 다양하게 선택될 수 있으며, 도 7에서는 처리 챔버부(10)의 하부 밀폐 부분에서 위치를 달리하여 한 위치에 배출 게이트부(15)를 설치하고 다른 위치에 드립챔버(16), 릴리프밸브(17), 스크린부재(18)를 설치하여 구성한 것을 예시적으로 도시하였다.

또한, 본 발명의 GI 저감 쌀의 제조장치(100)는 앞선 설명들에서 예시적으로 제시한 실시예 외에도 다양한 변형실시예로 구현될 수 있으며, 직접적으로 설명하지 않은 부분에 있어서도 다양한 변형실시가 가능하다. 예를 들어, 지지대(5)의 개수나 구조도 다양하게 변경하여 구성할 수 있으며, 챔버본체(11)의 하부를 지지하는 별도의 지지대(5)를 추가로 구비할 수 있다. 또한, 챔버 구동모터(31), 축 구동모터(41), 교반축부재(20) 등 일부 구성들에 대하여 직접적으로 설명하지 않은 세부 지지구조도 통상의 기술자가 본 발명의 기술사상을 유지하면서 통상의 기술상식에 의하여 쉽게 구성할 수 있다.

이 외에도 전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산 또는 분할되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산 또는 분할된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 통상의 기술자가 이해하는 범위 안에서 결합된 형태로 실시될 수 있다. 또한, 방법의 단계는 단독으로 복수회 실시되거나 혹은 적어도 다른 어느 한 단계와 조합으로 복수회 수행되는 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 쌀 처리 시스템
10 : 처리 챔버부 11 : 챔버 본체
12 : 내부 안내 날개 13 : 챔버 종동 기어
14 : 투입 게이트부 15 : 배출 게이트부
16 : 드립챔버 17 : 릴리프 밸브
18 : 스크린부재 19 : 보조 방류 밸브
20 : 교반축 부재 22 : 축 교반 날개
23 : 교반축 종동 기어 24 : 축 분사 노즐부
25 : 유체선택 도입밸브
30 : 챔버 구동부 31 : 챔버 구동모터
33 : 챔버 구동기어
40 : 축 구동부 41 : 축 구동모터
43 : 축 구동기어
51 : 챔버 온도계 52 : 챔버 압력계
55 : 축지지 베어링 56 : 챔버지지 베어링
61 : 스팀 보일러 62 : 에어컴프레서
71 : 유압제공 시스템 72 : 비례 복합 컨트롤 장치
80 : 메인 제어부
90 : 이송 컨베이어부 91 : 컨베이어 구동부

Claims (6)

1. 쌀의 GI지수를 감소시키기 위하여 밀폐공간에서 벼의 증숙 처리를 수행하는, GI 저감 쌀의 제조장치(100)에 있어서,
   전체적으로 밀폐 구조를 갖는 드럼 형상의 챔버 본체(11)와, 벼의 투입을 위한 투입 게이트부(14), 벼의 배출을 위한 배출 게이트부(15)가 구비되어, 벼의 처리를 위한 내부 공간을 제공하는 처리 챔버부(10); 및
   상기 처리 챔버부(10)의 내부로 진입되게 설치되며 벼의 교반 또는 이송을 위한 축 교반 날개(22)가 구비되고 내부 경로를 통하여 공급된 스팀 또는 공기를 상기 처리 챔버부(10)의 내부 공간을 향하여 분사하도록 축 분사 노즐부(24)가 구비된 교반축부재(20);
   상기 처리 챔버부(10)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 챔버 구동부(30);
   상기 교반축부재(20)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 축 구동부(40);를 포함하여 구성되며,
   상기 처리 챔버부(10)의 내벽에는 내부 안내 날개(12)가 구비되어 벼의 교반 또는 이송에 이용되는 것을 특징으로 하는, GI 저감 쌀의 제조장치(100).
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 처리 챔버부(10)에는, 벼의 처리 과정에서 생성되는 응축수가 수집되어 보관될 수 있는 드립챔버(16)가 추가로 구비되며, 상기 드립챔버(16)의 상부 입구에는 벼 또는 이물질의 유입을 방지하는 스크린부재(18)가 구비된 것을 특징으로 하는, GI 저감 쌀의 제조장치(100).
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 드립챔버(16)는 상기 배출 게이트부(15)의 내측 부분과 연동되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는, GI 저감 쌀의 제조장치(100).
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 드립챔버(16)는 상기 배출 게이트부(15)와 별도로 형성되어 독립적으로 처리 챔버부(10)에 구비되는 것을 특징으로 하는, GI 저감 쌀의 제조장치(100).
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 처리 챔버부(10)에는, 스팀 또는 공기의 공급과정에서 원활한 공급을 위하여 처리 챔버부(10) 내부의 유체를 외부로 방류하기 위한 보조 방류 밸브(19)가 추가로 구비된 것을 특징을 하는, GI 저감 쌀의 제조장치(100).
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서,
   상기 처리 챔버부(10) 및 교반축부재(20)의 설치 자세가 지면을 기준으로 수직형태로 배치되거나 수평형태로 배치되거나 경사형태로 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는, GI 저감 쌀의 제조장치(100).
   

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