KR200403113Y1 - 마이크로파를 이용한 음식물 건조기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음식물 처리기에 관한 것으로, 주로 수분이 함유된 음식물에 대해 신속하고 청결하게 건조시켜 음식물 쓰레기나 다른 용도의 음식물의 건조처리에 적합하도록 한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 초고주파를 발생시켜 음식물내의 수분을 가열하여 증발시키는 마그네트론이라 불리는 마이크로파 발생장치와, 마이크로파 발생과 동시에 작동하여 음식물 분위기의 압력을 대기압이하의 부압을 형성시켜 마이크로파에의해 가열되어 음식물로부터 증발되는 수분의 증발력을 높임과 함께 증기배출구로 증기를 배출하도록 한 부압발생장치와, 음식물을 모아 담고 일차적으로 수분을 걸러 배출하는 집적용기와, 마이크로파 발생장치와 음식물을 격리시키고 외부와도 밀폐차단하여 부압발생장치로부터 형성된 부압을 음식물 분위기로 유지토록 하는 밀폐용기와, 밀폐용기내의 부압형성시 배수구로부터 물이나 공기의 역류방지를 위한 체크밸브와, 배수구를 통한 마이크로파의 외부 누출을 방지하기 의한 차폐필터와, 마이크로파의 내부반사와 분산을 유도하여 음식물에 골고루 마이크로파를 흡수시키기 위한 외곽케이스와, 주방의 씽크대등 목적하는 장소에 장착할 수 있는 형태를 갖는 장착용 플렌지와, 마이크로파 발생장치의 냉각을 위한 냉각팬과, 전원공급장치와, 음식물투입구를 밀폐시키는 밀폐용 두껑과, 밀폐용 두껑과 연동되어 작동신호를 발생시키는 작동센서와, 음식물의 건조도를 감지하는 습도센서와, 과열센서,연소센서와, 본 시스템을 제어하기 위한 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로파를 이용한 음식물 건조기{omitted}

본 고안은 음식물 처리기 분야에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 음식물 조리 및 취급과정에서 발생하게 되는 수분이 함유된 음식물 쓰레기나 다른 용도의 음식물을 처리하는 방법으로 짧은 시간내에 청결하게 건조하도록 한 음식물 건조기에 관한 것이다.

현재 모든 음식물 조리 및 취급과정에서 발생하는 음식물 쓰레기 처리가 환경문제로 대두되고 있으며, 또한 다른 용도의 음식물의 보관과 청결상태 유지를 위해서도, 효율적이고 용이한 해결방안을 모색해야하는 당면과제로 인식되고 있으며, 이에 실제로 탈수방식, 전열가열방식등의 직접건조방식과 미생물처리방식이나 기타 화학적 처리방식등 여러가지 방안이 모색되어지고 구체화되고있으나, 대부분 처리시간의 과다소요로 인한 사용상의 불편함과 처리시 발생하는 악취의 발생과 처리후의 처리기내부의 잔존물에 의한 추가 부패에 의한 악취 및 위생관리상의 불편함이 발생하는등의 제반 현실적인 문제들이 제기되고 있다.

본 고안은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 수분이 함유된 음식물을 처리하는 음식물을 신속하게 건조하고 건조처리된 음식물을 용이하게 배출하게 하며, 배출 후 자연스럽게 청소작업이 이루어지게 하여 잔존물의 제거와 냄새, 추가적인 부패발생 등을 제거하여, 효율적이고 간편하고 청결한 음식물 처리를 하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 본 고안의 목적은, 마그네트론이라 불리는 마이크로파 발생장치(1)를 핵심부품으로 구성되어지며, 마이크로파 발생과 동시에 작동하여 음식물 분위기의 압력을 대기압이하의 부압을 형성시켜 마이크로파에 의해 가열되어 음식물로부터 증발되는 수분의 증발력을 높히고 증기배출구를 통해 증기를 배출하는 부압발생기(2), 투입된 음식물을 담고 일차적으로 음식물에 함유된 수분을 걸러서 배수구를 통해 배출하는 음식물집적용기(3)와 이 음식물집적용기의 외부를 둘러싸고 있으며 마이크로파 발생장치와 음식물을 격리시키고 외부와도 밀폐차단하여 부압발생장치로부터의 부압을 유지토록하는 밀폐용기(4)와 마이크로파발생장치로부터 유도되어진 마이크로파를 내부에서 반사 및 분산시켜 마이크로파를 음식물에 골고루 흡수시키기 위한 외곽케이스(7)와 밀폐용기내부의 부압형성시 배수구로부터 물이나 공기의 역류방지를 위한 체크밸브(5)와 배수구를 통한 마이크로파의 외부누출을 방지하기 위한 마이크로파 차폐필터(6)와 주방의 씽크대등 목적하는 장소에 장착할 수 있는 형태를 갖는 장착용 플랜지(8)와 마이크로파 발생장치의 냉각을 위한 냉각팬(9)과 전압조정기등으로 구성된 전원공급장치(10)와 음식물 투입구를 밀폐시키는 밀페용 두껑(11)과 밀폐용 두껑과 연동되어 작동신호를 발생시키는 작동신호센서(15)와 음식물의 건조도를 감지하는 습도센서(12)와 과열센서(13)와 연소 및 화재센서(14)와 배수구(17)와 배수구용 호스(18)와 증기배출구(19)와 증기배출구용 호스(20)와 본 시스템을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 건조기를 제공함에 의해 달성될 수 있다.

이하 본 고안을 실시에로 도시한 첨부된 도1,도2,도3,도4를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 건조기를 일반적인 씽크대 바닥하부면에 부착하는 방식을 실시예로 들어본다면, 본 건조기의 밀폐용기 상단부의 장착부(8-1)를 씽크대 배출구에 하부면에 부착하고 씽크대 바닥상부면에 장착용 플랜지(8)를 조여 장착하게 되어있고 접촉면에는 씽크대와 건조기사이의 누수방지와 마이크로파 누출방지를 위한 씰링이 장치되어있으며, 장착용 플랜지(8)은 스텐레스스틸과 플라스틱 재료로 조합되어져 있다.

마이크로파 발생장치(1)는 주변에 전압조정기와 캐패시터등으로 이루어진 전원공급장치(10)와 냉각팬(9)과 제어부(16)에 의해 연동되어 작동되며,

음식물을 담아 일시적으로 수분을 걸러 배출시키는 집적용기(3)는 음식물을 걸러내고 수분을 용이하게 자연배출하도록 하기 위해 배수공이 형성되어져 있으며, 음식물로의 마이크로파의 흡수를 위해 투과가 용이하고 가열시 온도를 견디기 위해 내열 플라스틱 재질로 구성된다.

밀폐용기(4)는 씽크대 하부면에 밀폐하여 부착되어지고 음식물의 수분이 증발시 증기의 외부누출로 인한 제장치와의 악영향과 냄새누출등을 방지하도록 구조되어있으며 밀폐용 두껑(11)을 닫음으로 인해 작동신호를 발생시키고 부압발생장치를 작동시키게 되며 이때 음식물분위기를 대기압이하의 저압으로 유지하도록 하는 역할을 하며 마이크로파 투과가 용이하게 내열 플라스틱 재질로 구성된다.

부압발생장치(2)는 강한 공기 정압을 발생시키는 터보형 팬 또는 진공펌프등으로 적용되며 밀폐용기내의 공기 및 증발된 수분의 증기를 증기배출구(19)를 통해 흡입 배출함과 동시에 밀폐용기내부의 분위기 압력을 대기압 이하로 유지하게하여 음식물내의 수분 증발력을 증대시키는 작용을 한다.

외곽케이스(7)는 마이크로파 발생장치로 부터 유도된 마이크로파를 내부적으로 반사 및 분산시켜 음식물에 전체적으로 균일하게 마이크로파를 흡수시키고 또한 외부로의 누출을 방지하기위한 구조로 되어있으며 코팅된 철판 또는 스테인레스 철판으로 구성된다.

습도센서(12)는 증기배출구입구부에 설치되어 음식물로부터 증발된 증기의 습도를 감지하여 적정한 건조도 도달시 회로를 차단하여 작동을 중지하는 신호를 발생시키며, 과열센서(13)는 외곽케이스 내부의 적정한 장소에 부착되어 작동중 과열정도를 감지하고 이에 따른 신호를 발생시키고, 연소 및 화재 센서(14)는 과열이나 과건조 또는 이물질등의 혼입등에 의한 원인으로 발생하는 음식물이나 내부 구성품의 연소 또는 화재를 감지하여 이에 따른 신호를 발생하게 한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 고안 음식물 건조기를 작동시키기 위해서는 주방용 씽크대 및 목적하는 장소에 본 음식물 건조기를 견고히 설치하고 또한 장착면의 접촉부에 누수가 없도록 한 상태에서, 전원을 공급시키고, 건조를 목적으로 하는 음식물을 음식물 집적용기(3)에 투입시키면, 우선 중력에 의해 낙하하여 걸러지는 수분을 수분 배출구(17)로 배출시키고, 이후 밀폐용 덮개(11)를 닫아 밀폐용기를 밀폐시키면 작동신호가 생성되며, 마이크로파 발생장치(1)는 발진을 시작하여 초고주파를 발생시키고 이 마이크로파는 외곽케이스(7)의 내부로 유도되고 외곽케이스 벽면에서 반사 및 분산되어 음식물에 골고루 흡수되는데,

이때 모든 음식물은 전기적으로 부도체, 즉 중성이지만 음식물 속의

물 분자를 포함한 그 음식물을 구성하고 있는 분자구조는 양극과 음극으로 되어있어 한 쪽은 양전하를, 다른 한 쪽은 음전하를 띠게되며, 여기에 전계를 가하면 음식물을 구성하고 있는 모든 분자들의 양전하를 띤 부분은 음극을 향하고, 음전하를 띤 부분은 양극을 향해 정렬하게 된다. 이 때 전계의 방향이 바뀌면 앞서 정렬되어있던 분자들은 전계의 방향을 따라 회전해 재정렬하게 되는데 이처럼 재정렬하는 과정에서 분자간의 마찰이 일어나 열이 발생하게 된다.

따라서 본 고안에서 적용되어진 마이크로파를 가하는 것과 같이 전계의 방향을 연속적으로 바꾸어 주면 물분자들의 회전에 의한 마찰열이 증가해 음식물의 모든 부분이 가열되는 유전가열(Induction Heating)현상이 발생한다. 상가한 것과 같이 본 고안은 2.45㎓ 및 다른 대역의 초고주파를 이용하며, 이 마이크로파가 음식물에 가해지면 음식물을 구성하고 있는 분자들이 진동하게 되고 이에 따라 많은 마찰열이 발생하게 되며 이 열에 의해 음식물의 안팎이 동시에 신속하게 가열되며, 상승한 온도에 의해 음식물속의 수분이 증발하여 음식물에서 이탈을 계속하게 되어 건조가 진행된다. 이때 배출된 증기는 증기배출구(19)와 증기배출호스(20)를 통해 외부의 적당한 장소로 유도되어, 예로 주택이나 아파트의 주방 후드용 배기덕트등을 통해 배출된다.

마이크로파 발생장치의 작동과 동시에 부압발생장치(2)도 동시에 작동하여 밀폐용기내부의 공기와 증기를 흡입배출하여 음식물 분위기 압력을 낮게 유지하여 마이크로파에 의해 가열되어 증발된 증기의 배출을 도모함과 동시에 수분의 증발력을 증대시켜 더욱 신속한 건조작용을 유도한다. 건조가 계속 진행되면 밀폐용기(4) 내부위 습도가 낮아지게 되며 이는 증기 배출구 입구에 위치한 습도센서(12)에 의해 감지되어 사용자가 원하는 정도의 건조상태를 얻을 수 있도록 하며, 이러한 건조과정이 진행되는 동안 과열센서(13)는 건조기 내부온도를 감지하여 과열온도까지 온도 상승시 회로를 차단하며, 연소 및 화재센서(14)는 건조기 내부에서 과열이나 이물질등에 의해 발생하는 연소현상을 감지하여 회로차단과 동시에 사용자가 인식할 수 있는 경고신호를 발생시킨다.

건조가 완료되면 회로가 차단되어 건조기의 작동이 정지하게 되며, 사용자는 밀폐용 두껑(11)을 열고, 음식물 집적용기를 들어내어 건조된 음식물을 배출하고 다시 집적용기를 밀폐용기 내부에 안치시키고 덮개를 열어둔 상태로 평상시와 같이 싱크대나 또는 다른 용기로서의 용도로 사용할 수 있으며, 이때 건조기 내의 배수구는 씽크대로부터 유입된 배출수의 통로가 되며, 음식물 집적기는 자연스럽게 음식물을 걸러 집적하여 수분을 배출시키는 역할을 하게되며, 따라서 건조기내부의 청결을 위한 청소 등 제반 관리와 유지행위가 기존 싱크대나 기타 용도의 용기에 대해서 동일하게 되어 별도의 관리가 필요하지 않게된다.

그러므로 본 고안은, 음식물의 건조처리에 마이크로파를 이용한 유전가열증발을 적용함으로서 가스나 전기히터를 통한 전도나 대류에 의한 열전달에 의한 가열방식보다 열효율이 높아 건조시간이 매우 짧게 소요되며, 소요비용도 작으며, 음식물 내부까지 동시에 가열되므로 음식물의 내외부가 동시에 균일하게 건조되며, 마이크로파의 특성상 음식물 내부의 함유된 자체 수분에 의해 가열되므로 최초건조 또는 건조진행중 수분이 없을 경우 더이상 가열되지 않아 과열등의 위험성이 매우낮다.

건조시 음식물의 살균작용으로 인해 건조된 음식물의 장기간 보관이 가능하며 위생적이며, 가스의 중독이나 자체 폭발 염려가 없으며 밀폐용 두껑을 열면 항시 작동을 멈출 수 있어 안전하며, 건조진행중 부압발생장치에 의해 발생한 증기와 냄새가 건조기 외부로 누출될 염려가 없으며 따라서 매우 청결하고 위생적인 건조작용이 이루어진다.

건조기로의 사용이 끝난후엔 일반적인 씽크대의 배출구 및 음식물을 집적하여 수분을 걸러내는역할을 하므로 별도의 청소등 청결을 위한 관리행위가 필요없어 사용이 매우 편리하고 용이하며, 구조상 간단하고 고가의 장치가 필요없어 제작비용도 작다.

[도 1]은 본 고안에 따른 음식물 건조기의 구성개요도

[도2]는 본 고안에 따른 음식물 건조기의 사시도

[도3]은 본 고안에 따른 음식물 건조기의 사시도

[도 4]은 본 고안에 따른 음식물 건조기의 횡단면도(좌)

[도 5]은 본 고안에 따른 음식물 건조기의 횡단면도(우)

[도6]은 본 고안에 따른 음식물 건조기의 분해도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 ; 마이크로파 발생장치 11 ; 밀폐용 두껑

2 ; 부압발생장치 12 ; 습도센서

3 ; 음식물집적용기 13 ; 과열센서

4 ; 밀폐용기 14 ; 연소 및 화재센서

5 ; 체크밸브 15 ; 작동신호센서

6 ; 차폐필터 16 ; 제어부

7 ; 외곽케이스 17 ; 배수구

8 ; 장착용 플랜지 18 ; 배수호스

9 ; 냉각팬 19 ; 증기배출구

10 ; 전원공급장치 20 ; 증기배출호스

21 ; 씽크대(예)

22 ; 음식물

Claims (4)

1. "도1,도2,도3,도4를 참조함과 같이, 초고파를 발생시켜 음식물내의 수분을 유전가열하여 증발건조작용을 하는 마그네트론이라 불리는 마이크로파 발생장치(1)가 핵심부품으로 구성되어지며, 마이크로파의 발생과 동시에 작동하여 음식물 분위기를 대기압 이하의 부압으로 형성시켜 마이크로파에 의해 가열되어 음식물로부터 증발하는 수분의 증발력을 높이고 증기 배출구를 통해 증기를 배출시키도록 터보팬 또는 진공펌프로 구성되어진 부압발생기(2)와 투입된 음식물을 담고 일차적으로 음식물에 함유된 수분을 걸러서 배수구를 통해 배출시키도록 배수공이 형성되어있고 내열성 재질로 성형된 음식물집적용기(3)와 이 음식물집적용기의 외부를 둘러싸고 있으며 마이크로파 발생장치와 음식물을 격리시키고 외부와도 밀폐차단하여 부압발생기로부터 유도된 부압을 유지토록 구성된 밀폐용기(4)와 밀폐용기상의 음식물 투입구를 밀폐시키도록 내열 및 마이크로파 투과방지 재질로 구성된 밀폐용 두껑(11)과 마이크로파발생장치로부터 발생된 마이크로파를 외부로 유출시키지 않고 밀폐용기 내부로 반사 및 분산시켜 마이크로파를 음식물에 골고루 흡수시키기 위해 구성되고 마이크로파의 투과가 방지되는 철판 또는 비금속 재질로 성형어 건조기의 외곽에 장치된 외곽케이스(7)와 밀폐용기내부의 부압형성시 배수구로부터 물이나 공기의 역류를 방지하기 위해 배수구부에 장치된 체크밸브(5)와 배수구를 통한 마이크로파의 외부누출을 방지하기위해 배수구부에 장치된 차폐필터(6)와 주방의 씽크대등 목적하는 장소에 장착하기에 적합한 형태를 갖는 장착용 플랜지(8)와 마이크로파 발생장치의 작동중 과열방지를 위하여 건조기 외부의 공기를 유입하여 마이크로파발생장치의 냉각핀을 경유하여 외부로 배출하도록 장치된 냉각팬(9)와 전압조정기등으로 구성된 전원공급장치(10)와 밀페용 두껑과 밀폐용기간의 밀폐와 개방상태를 감지하여 본 시스템의 작동 및 정지 신호를 발생시키도록 밀페용기상에 장치된 작동신호센서(15)와 밀폐용기 배기구부에 장치되어 있으며 음식물의 건조도를 감지하여 건조기의 제어 신호를 발생시키는 습도센서(12)와 시스템의 이상과열을 감지하여 안전제어를 위하여 외곽케이스부에 장치된 과열센서(13)와 연소 및 화재를 감지하는 안전장치로 배기구부에 장치된 연소 및 화재센서(14)와 음식물로부터 일차로 걸러지는 수분이 배출되는 배수구(17)와 유연성재질로 성형된 배수구용 호스( 18)와 음식물에서 증발된 증기가 배출되는 증기배출구(19)와 유연성 재질로 성형된 증기배출구용 호스(20)와 본 시스템을 제어하는 제어부(16)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 음식물 건조기
2. 제1항에 있어서,

   음식물을 신속하고 안전하게 건조하기 위해 2.45㎓ 및 다른 초고주파 대역의 마이크로파를 발생시키고 이를 음식물에 침투시켜 음식물내의 물분자의 전기적 극성을 이용하여 물분자의 마찰열을 발생시켜 가열을 유도하는 유전가열(INDUCTION HEATING)을 위해 마그네트론 이라 불리우는 마이크로파 발생장치를 적용한 것을 특징으로 하는 음식물 건조기.
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