KR102134988B1 - 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기 - Google Patents

편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제1분쇄날이 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비됨으로써, 분쇄효율을 더욱 향상시킬 수 있는 편심된 회전력과, 무게 중심과 회전축이 일치하지 않는 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는 본체; 상기 본체의 상부에 착탈되며, 내부에 음식물이 수용되는 용기; 상기 용기의 하측면을 관통하여 회전가능하게 구비되되, 상기 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비된 제1분쇄날; 및 상기 본체와 용기 사이에 회전가능하게 구비되고, 상기 제1분쇄날과 치합되어 상기 제1분쇄날을 회전시키는 제1구동부;를 포함하되, 상기 제1분쇄날의 회전축은 제1분쇄날의 무게 중심을 기준으로 편심되는 것을 특징으로 한다.

Description

편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기{blender}
본 발명은 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제1분쇄날이 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비됨으로써, 분쇄효율을 더욱 향상시킬 수 있는 편심된 회전력과, 편심된 형태의 분쇄날, 즉 분쇄날의 무게 중심과 회전 중심이 일치하지 않는 편심된 형태의 분쇄날이 회전할 때의 진동을 이용하는 믹서기에 관한 것이다.
일반적으로, 가정용 믹서기는 과일 채소, 곡물 등의 음식물을 다지기, 주스, 혼합, 분쇄시켜 다양한 형태로 섭취할 수 있도록 가공하는 전동기기이다.
기본적으로 믹서기는 모터가 내장된 본체와, 본체에 결합됨에 따라 상기 모터의 회전력을 전달받는 칼날이 구비되는 용기, 및 상기 용기의 상단을 폐쇄하는 뚜껑을 포함하여 이루어지게 된다.
여기서, 도 1을 참조하면, 종래의 믹서기는 용기의 내부에 칼날이 형성되는데, 내부 하측면 정중앙에 형성되어, 고속회전한다. 이때, 칼날은 도 1에서 도시된 바와 같이 소용돌이를 발생시킨다.
즉, 종래의 믹서기는, 칼날의 고속회전에 의해, 용기의 중앙에 발생한 소용돌이의 중앙 부분에서 공기가 고속으로 회전하는 칼날로 빨려 들어가는 듯한 현상이 나타나고, 이 공기와 분쇄된 음식물이 고속으로 회전하는 칼날에 의해 믹싱되어 거품이 발생된다. 특히, 믹싱되는 음식물은 공기와 접촉되며 산화반응이 일어나 고유 속성이 변질되거나 영양소가 파괴되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 믹서기의 칼날은 용기의 중앙에서 회전함에 따라, 음식물(피분쇄물)이 날과 같은 방향으로 회전하게 되어 칼날은 음식물에 의한 저항을 적게 받으며 빠른 속도로 회전되고, 음식물은 칼날과 함께 같은 방향으로 회전하는 소용돌이를 이루므로 원활한 분쇄가 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 진공을 이용하는 믹서기가 다수 출원 및 등록되어 있다.
하지만, 이러한 종래의 진공 믹서기는 별도의 진공 펌프가 필요하여 믹서기가 무거워지는 단점이 있으며, 용기에서 공기를 빼내어 진공상태로 만들기 때문에 일정시간이 요구되는 단점이 있었다.
(문헌 1) : 국내등록특허 제10??1628877호 (문헌 2) : 국내등록특허 제10??1490888호
본 발명은 제1분쇄날이 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비됨으로써, 제1분쇄날이 회전하면서 음식물은, 편심되어 구비된 제1분쇄날에 의해 제1분쇄날의 회전축을 중심으로 제1분쇄날의 회전 방향과 동일한 방향인 제1방향으로 회전되며 분쇄되고, 또한 용기의 정중앙을 중심으로 제1방향과 동일한 제2방향으로 회전되면서 제1분쇄날의 회전에 의한 저항을 받아 용기의 정중앙을 중심으로 발생되는 소용돌이의 발생이 줄게 될 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 분쇄효율을 향상시킬 수 있는 편심된 회전력과, 회전할 때 진동을 발생시키는 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 다수개의 제1분쇄날이 원형 배열되고, 용기의 정중앙에 제2분쇄날이 구비되되 회전방향이 소용돌이가 형성되는 제2방향과 동일한 방향 또는 제2방향과 반대방향으로 회전됨으로써, 제1분쇄날과 제2분쇄날 사이에서 집중적으로 음식물이 분쇄되거나, 음식물이 원형 배열된 제1분쇄날에 골고루 분산되며 분쇄시켜 보다 분쇄효율을 향상시킬 수 있는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 하부로 갈수록 넓어지는 용기 및 편심된 형태의 분쇄날을 사용함으로써, 편심된 형태의 분쇄날의 회전에 의하여 진동이 발생되고, 이에 의하여 하부로 갈수록 넓어지는 용기 내부에 수용된 음식물들이 아래로 더욱 쉽게 내려가는, 분쇄효율을 극대화하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날에 의한 진동을 이용하는 믹서기를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날의 진동을 이용하는 믹서기는 본체; 상기 본체의 상부에 착탈되며, 내부에 음식물이 수용되는 용기; 상기 용기의 하측면을 관통하여 회전가능하게 구비되되, 상기 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비된 제1분쇄날; 및 상기 본체와 용기 사이에 회전가능하게 구비되고, 상기 제1분쇄날과 치합되어 상기 제1분쇄날을 회전시키는 제1구동부;를 포함하되, 상기 제1분쇄날의 회전축은 제1분쇄날의 무게 중심에서 어긋나게 편심되는 것을 특징으로 한다.
상기 음식물은, 편심되어 구비된 제1분쇄날에 의해 상기 제1분쇄날의 회전축을 중심으로 제1분쇄날의 회전 방향과 동일한 방향인 제1방향으로 회전되며 분쇄되고, 동시에 상기 용기의 정중앙을 중심으로 상기 제1방향과 동일한 제2방향으로 회전되고, 상기 제1분쇄날의 회전축과 용기의 정중앙 사이에서는, 상기 제1방향과 제2방향이 서로 반대방향으로 향함에 따라 상기 제2방향을 따라 회전하는 음식물이 상기 제1분쇄날의 회전에 의하여 저항을 받으므로, 용기의 정중앙을 중심으로 발생되는 소용돌이의 발생을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는 본체; 상기 본체의 상부에 착탈되며, 내부에 음식물이 수용되는 용기; 상기 용기의 하측면을 관통하여 회전가능하게 구비되되, 상기 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비된 제1분쇄날; 상기 본체와 용기 사이에 회전가능하게 구비되고, 상기 제1분쇄날과 치합되어 상기 제1분쇄날을 회전시키는 제1구동부; 상기 용기의 하측면 정중앙을 관통하여 회전가능하게 구비된 제2분쇄날; 및 상기 본체와 용기 사이에 회전가능하게 구비되고, 상기 제2분쇄날과 치합되어 상기 제2분쇄날을 회전시키되, 상기 제1구동부의 회전방향과 동일방향 또는 반대방향으로 회전시키는 제2구동부;를 포함하되, 상기 제1분쇄날 또는 제2분쇄날의 회전축은 제1분쇄날 또는 제2분쇄날의 무게 중심을 기준으로 편심되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제1분쇄날은, 양끝의 길이를 d라 하고, 상기 용기의 내부 반지름을 r 이라 할 때, 하기 [수학식 1]을 만족하도록 형성되고, 상기 용기의 정중앙과 내측면 사이에 편심되어 구비되되 제1분쇄날의 끝단이 상기 용기의 내벽으로부터 일정간격 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Figure 112019003323735-pat00001
상기 제1분쇄날은, 다수개로 구비되되, 상기 용기의 정중앙을 중심으로 원형배열되어 구비된 것을 특징으로 한다.
용기는 그 단면이 원형 또는 사각의 형태 등 다양한 형상을 갖을 수 있으나, 그 중요한 특징은, 용기의 내부에서 음식물이 분쇄되기 전에 쌓이는 부분은 상부에서 하부로 갈수록 넓어지도록 형성되어 음식물이 쉽게 하방으로 내려갈 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
용기 내부에서 음식물이 쌓이는 부분의, 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 테이퍼 각도는 3도 정도만 되어도 음식물이 하방으로 더 원활히 내려갈 수 있는 효과를 볼 수 있고 테이퍼 각도가 커질수록 더욱 더 원활이 내려갈 수 있으나, 60도 이상이 되면 용기의 높이가 낮게 되므로 음식물을 담을 수 있는 내부 용적이 너무 적어지게 된다.
용기는 그 전체가 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 형상을 갖을 수도 있고, 또는 도 11에서 보여지는 바와 같이 음식물 투입이 용이하도록 투입구 부분의 상단은 넓고 하부는 좁으면서, 음식물이 쌓이는 부분은 하부로 갈수록 넓어지는 형상을 가질 수도 있다.
또한, 편심된 형태의 분쇄날의 무게를 m이라 하고, 상기 분쇄날의 회전축과 무게 중심과의 거리를 R이라 하고, 믹서기의 용기의 무게를 M이라고 할 때, 하기 [수학식 2]를 만족한다.
[수학식 2]
R x m/(m+M) ≥ 0.01 ㎜
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는 제1분쇄날이 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비됨으로써, 제1분쇄날이 회전하면서 음식물은, 편심되어 구비된 제1분쇄날에 의해 제1분쇄날의 회전축을 중심으로 제1분쇄날의 회전 방향과 동일한 방향인 제1방향으로 회전되며 분쇄되고, 또한 용기의 정중앙을 중심으로 제1방향과 동일한 제2방향으로 회전되면서 제1분쇄날의 회전에 의한 저항을 받게 되므로 용기의 정중앙을 중심으로 발생되는 소용돌이의 강도를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 분쇄효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는 다수개의 제1분쇄날이 원형배열되고, 용기의 정중앙에 제2분쇄날이 구비되되 회전방향이 소용돌이가 형성되는 제2방향과 동일한 방향 또는 제2방향과 반대방향으로 회전됨으로써, 제1분쇄날과 제2분쇄날 사이에서 집중적으로 음식물이 분쇄되거나, 음식물이 원형배열된 제1분쇄날에 골고루 분산되며 분쇄시켜 보다 분쇄효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는 하부로 갈수록 넓어지는 용기 및 편심된 형태의 분쇄날을 사용함으로써, 편심된 형태의 분쇄날의 회전에 의하여 진동이 발생되고, 이에 의해 용기 내부에 수용된 음식물들이 아래로 쉽게 내려가게 되므로 분쇄효율을 극대화하는 효과가 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 믹서기로 소용돌이가 형성되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날 회전에 의해 발생되는 회전방향을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날이 원형배열된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날과 제2분쇄날을 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에서 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 용기의 형태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에서, 용기의 내부에 음식물이 쌓이는 부분이 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 용기의 형상을 보여주는 측면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에서 제1 또는 제2분쇄날의 회전 중심축이 편심되어 나타낸 도면이다.
도 13은 공통질량중심을 기준으로 하여 서로 공전하는 회전체의 개념을 적용하여 용기의 진동을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.
본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 종래의 믹서기로 소용돌이가 형성되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날을 나타낸 평면도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날 회전에 의해 발생되는 회전방향을 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날이 원형배열된 상태를 나타낸 평면도이며, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기의 제1분쇄날과 제2분쇄날을 나타낸 평면도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에서 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 용기의 형태를 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에서, 용기의 내부에 음식물이 쌓이는 부분이 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 용기의 형상을 보여주는 측면 단면도이고, 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에서 제1 또는 제2분쇄날의 회전 중심축이 편심되어 나타낸 도면이고, 도 13은 공통질량중심을 기준으로 하여 서로 공전하는 회전체의 개념을 적용하여 용기의 진동을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는, 본체(10), 용기(20), 제1분쇄날(30) 및 제1구동부(40)를 포함한다.
먼저, 본체(10)는 지면에 지지되고, 내부에 후술할 제1구동부(40)가 구비된다.
그리고, 본체(10)는 제1구동부(40)에 전원이 공급될 수 있도록 외부로부터 전원을 공급받을 수 있는 코드가 구비될 수 있다. 또한, 본체(10)는, 외부로부터 전원을 공급받아 충전가능한 배터리가 구비될 수 있으며, 배터리에 저장된 전원을 제1구동부(40)에 공급할 수 있다.
더불어, 본체(10)는, 다수의 버튼이 구비되며, 제1구동부(40)의 온오프 및 회전속도 등을 제어할 수 있다.
용기(20)는, 본체(10)의 상부에 착탈되며, 내부에 음식물(60)이 수용된다.
제1분쇄날(30)은, 용기(20)의 하측면을 관통하여 회전가능하게 구비된다.
또한, 제1분쇄날(30)은, 용기(20)의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비되며, 용기(20)의 내부로 수용된 음식물(60)을 분쇄시킨다.
제1구동부(40)는, 본체(10)와 용기(20) 사이에 회전가능하게 구비되고, 제1분쇄날(30)과 치합되어 제1분쇄날(30)을 회전시킨다.
즉, 제1분쇄날(30)은, 제1구동부(40)의 회전과 함께 회전되며, 용기(20)의 내부에 수용된 음식물(60)을 분쇄시킬 수 있다.
이때, 제1분쇄날(30)이 회전하면서 도 5에 도시된 바와 같이, 2가지의 회전방향이 형성된다.
여기서, 음식물(60)은, 편심되어 구비된 제1분쇄날(30)에 의해 제1분쇄날(30)의 회전축을 중심으로 제1분쇄날의 회전 방향과 동일한 방향인 제1방향으로 회전되며 분쇄된다.
이와 동시에 음식물(60)은, 용기(20)의 정중앙을 중심으로 제1방향과 동일한 제2방향으로 회전되며 소용돌이가 형성될 수 있다.
이때, 음식물(60)은 제1분쇄날(30)의 회전축과 용기(20)의 정중앙 사이에서, 제1방향과 제2방향이 서로 반대방향으로 향하게 된다.
이에 따라, 제2방향을 따라 회전하는 음식물(60)은 제1분쇄날(30)의 회전에 의하여 저항을 받게 되므로, 용기(20)의 정중앙을 중심으로 발생되는 소용돌이의 발생 강도를 줄일 수 있게 된다.
이는, 종래의 믹서기에서의 용기(20) 정중앙에서 발생되는 소용돌이와는 다르게, 본 발명의 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기에서는, 편심되게 구비된 제1분쇄날(30)에 의해 제1방향과 제2방향의 회전이 발생하고, 제1분쇄날의 회전축과 용기의 정중앙 사이에서는 회전에 의한 진행 방향이 서로 마주치게 되므로 소용돌이가 감소하게 된다.
이때, 일부 중앙에 형성되는 소용돌이의 회전방향인 제2방향을 따라 음식물(60)이 회전하더라도 제1분쇄날(30)의 회전축과 용기(20)의 정중앙 사이에서 제2방향과 반대방향으로 마주치며 제1방향으로 회전하는 제1분쇄날(30)에 의해 재차 분쇄되어 더욱 원활한 음식물(60)의 분쇄가 이루어질 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 제1분쇄날(30)은, 양끝의 길이를 d라 하고, 용기(20)의 내부 반지름을 r 이라 할 때, 하기 [수학식 1]을 만족하도록 형성된다.
Figure 112019003323735-pat00002
즉, 제1분쇄날(30)은, 용기(20)의 내부 반지름의 r보다 작거나 조금 더 크게 형성되는 것이다.
이때, 제1분쇄날(30)은, 용기(20)의 정중앙과 내측면 사이에 편심되어 구비되되 제1분쇄날(30)의 끝단이 용기(20)의 내벽으로부터 일정간격 이격되도록 구비되어, 회전함에 있어 용기(20)의 내벽과 닿지 않도록 하기 위함이다.
제1분쇄날(30)의 구비위치가 용기(20)의 내벽에 가까울수록 제1분쇄날이 용기와 부딪히지 않도록 제1분쇄날의 크기가 작아야 하므로 제1방향의 회전반경에 비해 제2방향의 회전반경이 상대적으로 크게 형성되어 음식물(60)의 회전은 느려지며 소용돌이의 크기도 감소하나, 제1분쇄날(30)의 크기를 작게 형성시켜야 하므로 분쇄의 효율성이 저하된다.
여기서, 효율성을 높이기 위하여 제1분쇄날(30)의 크기를 크게 하면, 제1분쇄날(30)이 용기(20)의 내벽에 닿지 않도록 하기 위해서 제1분쇄날(30)의 구비위치를 용기(20)의 정중앙에 가깝도록 구비시키기 때문에 용기(20)의 정중앙으로 가까울수록 제1방향의 회전반경이 커짐에 따라 회전이 빨라지고 제2방향의 회전속도도 상대적으로 빨라져 중앙의 소용돌이의 크기가 커짐에 따라 오히려 효율성을 저하시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는, 분쇄의 효율성을 최대로 향상시키기 위해서는, 상술할 [수학식 1]의 조건을 만족하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1분쇄날(30)은, 다수개로 구비되되, 용기(20)의 정중앙을 중심으로 원형배열되어 구비될 수 있다.
이에 따라, 원형배열된 다수개의 제1분쇄날(30)이 회전하여 다수개의 제1방향으로 회전하는 회전력이 발생되며, 분쇄면적이 증가되어 분쇄 효율이 증가된다. 더불어, 각각의 제1분쇄날(30) 회전축과 용기(20)의 정중앙 사이에서는 다수개의 제1방향과 제2방향의 회전이 서로 반대방향으로 중첩되어 소용돌이의 크기가 감소되며 분쇄의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 9을 참조하면, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는, 제2분쇄날(50) 및 제2구동부를 더 포함한다.
제2분쇄날(50)은, 용기(20)의 하측면 정중앙을 관통하여 회전가능하게 구비된다.
제2구동부는, 본체(10)와 용기(20) 사이에 회전가능하게 구비되고, 제2분쇄날(50)과 치합되어 제2분쇄날(50)을 회전시킨다.
이때, 제2구동부는, 도 7과 같이, 제1구동부(40)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되어, 제2분쇄날(50)이 제2방향으로 회전될 수 있다.
이때, 제1분쇄날(30)과 제2분쇄날(50)의 사이에는 서로 다른 방향으로 음식물(60)이 회전됨에 따라, 소용돌이의 크기가 더욱 감소됨과 동시에 분쇄효율은 더욱 향상된다.
특히, 제2분쇄날(50)이 제2방향으로 회전됨에 따라, 음식물(60)은 제1분쇄날(30)과 제2분쇄날(50)의 사이에서 집중적으로 분쇄가 이루어질 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2구동부는, 제1구동부(40)의 회전방향과 반대방향으로 회전시켜 제2분쇄날(50)이 제2방향과 반대방향으로 회전될 수 있다.
이때, 제2분쇄날(50)이 제2방향과 반대방향으로 회전되면, 제1분쇄날(30)과 제2분쇄날(50) 사이의 음식물의 회전방향이 동일하게 나타남에 따라, 제2분쇄날(50)에서 분쇄되는 동시에 제1분쇄날(30)과 인접한 또 다른 제1분쇄날(30) 사이로 음식물(60)이 유입되어 전체적으로 음식물(60)을 분산시킬 수가 있다.
더불어, 제2분쇄날(50)의 회전방향은 소용돌이가 형성되어 회전되는 제2방향과 반대반향이기 때문에 소용돌이의 형성을 최소화시킬 수 있는 것이다.
여기서, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는, 제2구동부의 회전방향을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 즉, 제어부는, 일정시간을 주기로 제2분쇄날(50)을 제2방향과 제2방향의 반대방향으로 변경시키며 회전되도록 제어하여, 음식물(60)이 제1분쇄날(30)과 제2분쇄날(50) 사이에서 집중적으로 분쇄되도록 하고, 일정시간 후에는 제2방향과 반대방향으로 회전되도록 제어하여 음식물(60)을 다수개의 제1분쇄날(30)로 분배되면서 분쇄되도록 할 수 있다.
또한, 도 7 및 도 8에 도시된 제2분쇄날(50)은 제1분쇄날(30)의 크기보다 작게 형성되고, 도 9에 도시된 제2분쇄날(50)은 제1분쇄날(30)의 크기와 대응되게 형성된다.
이에 따라, 제2분쇄날(50)은, 제1분쇄날(30)과 동일하게 형성되거나 작게 형성되되 제1분쇄날(30)의 길이 d에 대하여 0.5배 이상인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는 도 10에 도시된 바와 같이, 용기(20)는 상부가 좁고 하부로 갈수록 넓어지는 사다리꼴 형태로 형성될 수 있다.
예로 들어, 일반적인 믹서기의 용기는 도 2에 도시된 바와 같이 상부는 넓고 하부로 갈수록 좁은 형태를 갖는 용기로, 용기 내부에 수용된 음식물이 아래로 쉽게 내려가지 못하지만, 일반적으로 중앙에 분쇄날이 형성된 믹서기는 용기 내부에서 소용돌이가 격렬히 발생하는데, 이러한 소용돌이로 인해 음식물에 힘이 가해져 음식물이 아래로 내려갈 수가 있도록 한다.
그러나 위와 같은 일반적인 용기에 분쇄날을 편심되게 배치하여 사용하게 되면, 소용돌이의 발생이 현저하게 줄어들어 음식물에 가하여지는 힘이 감소하게 되므로 아래로 쉽게 내려가지 못하는 문제점이 있으므로, 이러한 문제점을 해결하고자 본 발명에서는 하부로 갈수록 넓어지는 용기(20)를 사용한다.
즉, 용기(20)의 하부 면적이 넓을수록 음식물이 하부로 이동할 때의 저항이 적게 되므로, 이로 인해 격렬한 소용돌이가 없어도 음식물이 하부로 용이하게 이동되어 쉽게 분쇄될 수 있다.
용기는 도 10에서 보여지는 바와 같이 전반적으로 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 형상을 갖을 수 있거나, 또는 도 11에서 보여지는 바와 같이 음식물 투입이 용이하도록 투입구 부분의 상단은 넓고 하부는 좁으면서, 음식물이 쌓이는 부분은 다시 하부로 갈수록 넓어지는 형상을 갖을 수도 있다.
용기 내부에서 음식물이 쌓이는 부분의, 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 테이퍼 각도는 3도 정도만 되어도 음식물이 하방으로 더 원활히 내려갈 수 있는 효과를 볼 수 있고 테이퍼 각도가 커질수록 더욱 더 원활이 내려갈 수 있으나, 60도 이상이 되면 용기의 바닥면이 과도하게 넓어지고 이에 따라 믹서기의 구동부도 매우 크고 무겁게 되어야 한는 단점이 발생하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기는 도 12에 도시된 바와 같이, 제1분쇄날(30)은 회전축이 무게 중심을 기준으로 어긋나게 편심될 수 있다.
또한, 제1분쇄날(30)은 회전축을 기준으로 일측에는 제1칼날(31) 및 타측에는 제2칼날(32)로 구성될 수 있다.
즉, 제1칼날(31)과 제2칼날(32) 사이에 회전축이 형성될 수 있는데, 이는 제1칼날(31)보다 제2칼날(32)의 길이를 길게 형성되게 한다.
위와 같이 제1칼날(31)과 제2칼날(32)의 길이를 서로 다르게 형성하고, 회전축이 편심되게 사용하면, 제1칼날(31)과 제2칼날(32)의 회전 운동량이 각 각 다르게 되면서 제1분쇄날(30)의 회전시에 진동이 발생하게 되는데, 이에 따라 제1분쇄날(30)이 회전하면서 발생하는 진동에 의해 음식물이 아래로 쉽게 내려갈 수 있도록 한다. 즉, 제1분쇄날(30)이 편심된 회전축을 중심으로 회전하면, 제1칼날(31)의 회전 운동량과 제2칼날(32)의 회전 운동량이 각 각 달라 서로 대칭을 이루지 못하므로 용기에 진동이 발생하게 된다.
편심된 분쇄날에 의한 믹서기 용기의 진동 크기는 공통질량중심을 기준으로 하여 공전하는 회전체의 개념에서 추정할 수 있다. 즉, 예를 들어, 지구를 중심으로 달이 공전하는 것처럼 보이지만 엄밀히 말하면 달은 지구와 달의 공통질량중심을 기준으로 공전하며 지구 역시 동시에 공통질량중심을 기준으로 공전한다. 이 개념을 본 발명의 믹서기에 적용하면 아래와 같이 설명할 수 있다.
도 13은 본 개념을 설명하기 쉽게 하기 위하여, 편심된 형태의 분쇄날(131)의 회전축(132)이 용기( 133)의 무게 중심과 일치한 경우를 보여주는 도면으로서, 134는 분쇄날의 무게 중심을 의미하고, R은 편심된 거리, 즉 분쇄날의 회전축(132)와 무게 중심(134)와의 거리이다. 이때 분쇄날의 무게를 m이라고 하고 믹서기의 용기의 무게를 M이라고 하면 공통질량중심은 다음의 두 개의 식에서 구할 수 있다.
m x R1 = M x R2
R1 + R2 = R
상기 식에서 R1은 분쇄날의 무게 중심(134)와 분쇄날과 용기의 공통질량중심(135)와 거리이며, R2는 용기의 무게 중심에 위치한 분쇄날의 회전축(132)와 공통질량중심(135)와의 거리이다.
따라서, 엄밀히 말하면, 편심된 형태의 분쇄날과 용기는 용기의 무게 중심에서 R2의 거리에 있는 공통질량중심(135)을 기준으로 하여 서로 회전하는 것이며, 용기의 회전 반경인 R2는 아래와 같다.
R2 = R x m/(m+M)
즉, 용기는 R2 만큼 진동하는 것으로 볼 수 있다.
예를 들어, 분쇄날의 무게가 5g이고 분쇄날의 무게 중심과 회전축과의 거리가 5㎜이며, 용기의 무게가 495g일 때 R2는 0.05㎜이다.
믹서기의 분쇄날은 고속으로 회전하므로 편심된 분쇄날에 의한 진동도 고속으로 발생하므로 0.01㎜의 미세한 진동이라도 유활 작용을 일으켜 음식물은 하방으로 더욱 용이하게 내려갈 수 있게 된다. 즉 하기의 [수학식 2]를 만족하면 음식물은 하방으로 더욱 용이하게 내려갈 수 있게 된다.
[수학식 2]
R x m/(m+M) ≥ 0.01㎜
상기의 경우에는 편심된 분쇄날의 회전축이 용기의 무게 중심과 일치하는 경우이나, 본 발명의 경우와 같이 편심된 형태의 분쇄날의 회전축이 용기의 중앙에서 어긋나 있는 편심된 위치에 구비되어 있으면 상기의 식보더 더 크게 진동하게 된다. (상기에서, 통상적인 믹서기의 용기가 하부의 본체에 전혀 움직일 수 없을 정도로 아주 단단히 고정되어 사용되는 것은 아니므로 작은 진동 범위에서는 어느 정도 자유로이 진동할 수 있을 것으로 가정하였다.)
한편, 제1분쇄날(30)에 대한 설명하였는데, 편심된 제1분쇄날(30)의 형태와 구성은 제2분쇄날(50)에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서, 편심된 분쇄날과 편심되지 않은 분쇄날들이 동일 또는 혼용되게 사용될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 본체
20; 용기
30; 제1분쇄날
40; 제1구동부
50; 제2분쇄날
60; 음식물

Claims (8)

  1. 본체;
    상기 본체의 상부에 착탈되며, 내부에 음식물이 수용되는 용기;
    상기 용기의 하측면을 관통하여 회전가능하게 구비되되, 상기 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비된 제1분쇄날; 및
    상기 본체와 용기 사이에 회전가능하게 구비되고, 상기 제1분쇄날과 치합되어 상기 제1분쇄날을 회전시키는 제1구동부;를 포함하되,
    상기 제1분쇄날의 회전축은 제1분쇄날의 무게 중심과 일치하지 않도록 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음식물은, 편심되어 구비된 제1분쇄날에 의해 상기 제1분쇄날의 회전축을 중심으로 제1분쇄날의 회전 방향과 동일한 방향인 제1방향으로 회전되며 분쇄되고, 동시에 상기 용기의 정중앙을 중심으로 상기 제1방향과 동일한 제2방향으로 회전되고, 상기 제1분쇄날의 회전축과 용기의 정중앙 사이에서는, 상기 제1방향과 제2방향이 서로 반대방향으로 향함에 따라 상기 제2방향을 따라 회전하는 음식물은 상기 제1분쇄날의 회전에 의한 저항을 받게 되어, 용기의 정중앙을 중심으로 발생되는 소용돌이의 발생을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기.
  3. 본체;
    상기 본체의 상부에 착탈되며, 내부에 음식물이 수용되는 용기;
    상기 용기의 하측면을 관통하여 회전가능하게 구비되되, 상기 용기의 내부 정중앙과 내주면 사이에 편심되게 구비된 제1분쇄날;
    상기 본체와 용기 사이에 회전가능하게 구비되고, 상기 제1분쇄날과 치합되어 상기 제1분쇄날을 회전시키는 제1구동부;
    상기 용기의 하측면 정중앙을 관통하여 회전가능하게 구비된 제2분쇄날; 및
    상기 본체와 용기 사이에 회전가능하게 구비되고, 상기 제2분쇄날과 치합되어 상기 제2분쇄날을 회전시키되, 상기 제1구동부의 회전방향과 동일방향 또는 반대방향으로 회전시키는 제2구동부;를 포함하되,
    상기 제1분쇄날 또는 제2분쇄날의 회전축은 제1분쇄날 또는 제2분쇄날의 무게 중심과 일치하지 않도록 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1분쇄날은, 양끝의 길이를 d라 하고, 상기 용기의 내부 반지름을 r 이라 할 때, 하기 [수학식 1]을 만족하도록 형성되고, 상기 용기의 정중앙과 내측면 사이에 편심되어 구비되되 제1분쇄날의 끝단이 상기 용기의 내벽으로부터 일정간격 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기.
    [수학식 1]
    Figure 112019003323735-pat00003
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1분쇄날은, 다수개로 구비되되, 상기 용기의 정중앙을 중심으로 원형배열되어 구비된 것을 특징으로 하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    용기의 음식물이 쌓이는 부분이 상부에서 하부로 갈수록 넓어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    용기의 음식물이 쌓이는 부분의 테이퍼 각도가 3도 내지 60도인 것을 특징으로 하는 편심된 회전력과 편심된 형태의 분쇄날을 이용하는 믹서기.
  8. 삭제
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