KR200488169Y1 - 곡물 분쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 곡물 분쇄장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 분쇄하고자 하는 곡물이 투입되는 호퍼; 상기 호퍼의 하단에 위치하여, 상기 호퍼로부터 낙하하여 분쇄부로 투입되는 곡물의 투입량이 균일하도록 조절하는 공급조절부; 상기 공급조절부의 하부에 위치하고, 복수 개의 분쇄핀이 돌출 형성된 원판 형태의 임펠러가 내부에 안착되어 회전함에 따라 상기 공급조절부로부터 투입된 곡물을 회전시켜 분해하는 분쇄부; 상기 분쇄부의 일측면으로부터 연장형성되어, 상기 분쇄부에서 분쇄된 곡물가루를 외부로 배출하는 배출부; 및 곡물의 분쇄를 위해 회전하는 상기 임펠러의 회전속도 및 상기 공급조절부의 곡물에 대한 분쇄량을 제어하는 제어부;를 포함한다.
이와 같이, 본 고안에 의한 곡물 분쇄장치에 따르면, 곡물을 건식상태에서 분쇄하기 때문에, 습식상태에서 분쇄하는 방식과 비교하여 보다 분쇄량을 정밀하게 제어할 수 있고, 또한 곡물을 미세하게 분쇄할 수 있어, 곡물의 식품가공성을 보다 향상시킬 수 있다.

Description

곡물 분쇄장치{Grain pulverization machine}

본 고안은 곡물 분쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곡물의 분쇄 시 발생하는 열을 줄이면서 곡물을 건식 상태로 분쇄할 수 있는 곡물 분쇄장치에 관한 것이다.

식생활의 서구화 등으로 인해 국민들의 쌀 소비가 현저하게 줄어들어, 쌀 재고량이 급격히 증가함에 따라, 벼농사를 짓는 농촌의 소득이 줄어드는 등의 심각한 문제점이 발생하였다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 쌀 소비를 촉진하는 방법들에 대한 연구가 진행되었고, 그 중에서도 쌀을 이용한 가공 식품에 대한 연구개발이 집중적으로 이루어졌다.

특히, 쌀을 원료로 사용하는 식품은 쌀알 그대로의 형태로 이용하기 보다는 쌀을 분쇄하여 미세한 입자를 갖는 쌀가루 형태로 변형하는 것이 식품 개발에 용이하다.

그러므로, 쌀을 이용한 가공 식품을 제조하기 위해서는 무엇보다 쌀알을 미세한 입자를 갖도록 분쇄하여 쌀가루로 만드는 것이 선행되어야 한다.

종래에 쌀가루를 만들기 위해서는 쌀을 일정 시간 동안 물에 불린 후, 2개가 한 쌍으로 맞닿아 설치되는 롤러가 물에 불린 쌀을 압착함으로써, 쌀을 분쇄하는 습식 분쇄 방식을 주로 사용하였다.

하지만, 이러한 습식 분쇄방식은 건식 분쇄방식으로 생성되는 밀가루와 비교하면 상대적으로, 많은 분쇄비용이 소요되고, 쌀이 젖은 상태로 미세 입자를 갖도록 정밀하게 분쇄하기 어려우며, 식품의 가공성 또한 매우 낮다는 문제점이 발생했다.

뿐만 아니라, 건식 분쇄방식에서 주로 사용되는 핀밀 분쇄기는 분쇄시간이 길어질수록 공기와 핀의 마찰로 인해 내부에 열이 쉽게 발생하여 분쇄된 쌀가루의 온도 또한 함께 상승하며, 이에 따라 쌀가루의 영양분 손상이 많아지는 등의 문제점이 발생했다.

한국 등록실용신안공보 20-0152514호(1999.04.27.) 한국 공개실용신안공보 20-2009-0003632호(2009.04.20.)

따라서, 본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 해결하고자 하는 과제는 곡물을 건식 방식으로 분쇄할 때, 분쇄부 내부에 발생하는 기류를 통해 곡물과 분쇄핀 사이의 충돌 시 발생하는 열을 감소시켜, 분쇄된 곡물에 대한 영양분 감소를 방지하면서 곡물을 용이하게 건식 상태로 분쇄하는 곡물 분쇄장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 일 실시 예에 의한 곡물 분쇄장치는 분쇄하고자 하는 곡물이 투입되는 호퍼; 상기 호퍼의 하단에 위치하여, 상기 호퍼로부터 낙하하여 분쇄부로 투입되는 곡물의 투입량이 균일하도록 조절하는 공급조절부; 상기 공급조절부의 하부에 위치하고, 복수 개의 분쇄핀이 돌출 형성된 원판 형태의 임펠러가 내부에 안착되어 회전함에 따라 상기 공급조절부로부터 투입된 곡물을 회전시켜 분해하는 분쇄부; 상기 분쇄부의 일측면으로부터 연장형성되어, 상기 분쇄부에서 분쇄된 곡물가루를 외부로 배출하는 배출부; 및 곡물의 분쇄를 위해 회전하는 상기 임펠러의 회전속도 및 상기 공급조절부의 곡물에 대한 분쇄량을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 배출부의 끝단과 연결되어, 상기 배출부로부터 배출되는 곡물의 분쇄가루를 흡입하는 흡입팬;을 더 포함할 수 있다.

상기 분쇄부는 내부가 중공 상태이고, 내측면의 일부가 상기 배출부와 연결되는 원통형의 컨테이너; 상기 컨테이너의 일측과 체결되고, 상부 중앙에 형성된 투입구를 통해 상기 공급조절부로부터 낙하하는 곡물이 투입되며, 상기 컨테이너의 상부 전면을 덮거나 개방시키는 커버 케이스; 복수 개의 분쇄핀이 표면 상에 돌출 형성되고, 상기 컨테이너의 내부 중앙에 안착되어 회전하며, 투입된 곡물을 분쇄하는 원판 형태의 임펠러; 및 상기 임펠러를 회전시키는 분쇄 구동모터;를 포함할 수 있다.

상기 임펠러는 복수 개의 분쇄핀이 직선, 사선 및 곡선 형태 중 적어도 하나의 형태로 원판의 중심에서 외곽 방향으로 돌출 형성될 수 있다.

상기 임펠러는 복수 개의 분쇄핀이 원판의 중심을 둘러싸도록 직선 또는 사선 형태로 돌출 형성되는 제 1 분쇄핀부; 및 상기 제 1 분쇄핀부로부터 외곽방향으로 소정 거리 이격된 위치에, 복수 개의 분쇄핀이 상기 제 1 분쇄핀부를 둘러싸도록 곡선 형태로 돌출 형성되는 제 2 분쇄핀부;를 포함하고, 상기 제 1 분쇄핀부의 높이 및 길이는 상기 제 2 분쇄핀부의 높이 및 길이와 서로 다르게 형성될 수 있다.

상기 제 1 분쇄핀부의 높이는 상기 제 2 분쇄핀부의 높이보다 높고, 상기 제 1 분쇄핀부의 길이는 상기 제 2 분쇄핀부의 길이보다 좁을 수 있다.

상기 분쇄부는 상기 임펠러의 중심과 대응하는 위치에 홀이 형성되고, 상기 컨테이너의 상부면을 덮는 분쇄 덮개;를 더 포함할 수 있다.

상기 컨테이너는 내측면에 둘러싸며 형성되는 다수의 요철 홈; 상기 배출부와 연결되는 내측면의 일부에 곡면 형태로 개방되어 형성되는 컨테이너 배출구; 및 상기 컨테이너 배출구에 삽입되어, 분쇄된 곡물을 입자 크기에 따라 걸러 상기 배출부로 배출하는 거름망;을 포함할 수 있다.

상기 요철 홈은 직선, 사선, 나선 형태 중 적어도 하나의 형태로 형성될 수 있다.

상기 공급조절부는 상기 호퍼의 하단에 위치하여, 횡방향의 슬라이드 이동을 통해 상기 호퍼에서 낙하하는 곡물의 분쇄여부를 결정하는 차단바; 상기 차단바의 하부에 위치하여, 회전을 통해 상기 분쇄부로 투입되는 곡물의 분쇄량을 조절하는 공급롤러; 상기 공급롤러를 회전시키는 롤러 구동모터; 및 상기 공급롤러의 하단에 위치하여, 상기 공급롤러를 통해 분쇄량이 조절된 곡물을 상기 분쇄부로 이동시키는 가이드 바;를 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 고안에 의한 곡물 분쇄장치에 따르면, 곡물을 건식상태에서 분쇄하기 때문에, 습식상태에서 분쇄하는 방식과 비교하여 보다 분쇄량을 정밀하게 제어할 수 있고, 또한 곡물을 미세하게 분쇄할 수 있어, 곡물의 식품가공성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 고안에 의한 곡물 분쇄장치에 따르면, 분쇄부로 투입되는 곡물의 투입량을 공급조절부를 통해 일정하게 조절하여, 분쇄 구동모터의 과열을 줄이고, 분쇄부 내부에서 발생하는 마찰열의 발생을 줄임으로써, 분쇄된 곡물가루의 영양분 감소 현상을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 곡물 분쇄장치의 사시도이다.
도 2는 본 고안의 곡물 분쇄장치 내 공급조절부에 대한 단면도이다.
도 3은 임펠러의 안착 전 컨테이너의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 컨테이너에 임펠러가 안착된 분쇄부의 일 실시 예에 따른 평면도이다.
도 5는 컨테이너에 임펠러가 안착된 분쇄부의 다른 실시 예에 따른 평면도이다.
도 6은 본 고안의 분쇄부 내 임펠러의 일 실시 예에 따른 평면도이다.
도 7은 본 고안의 분쇄부 내 임펠러의 다른 실시 예에 따른 평면도이다.
도 8은 본 고안의 도 7의 임펠러가 컨테이너 내부에 안착된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 고안의 분쇄부 내 임펠러의 또 다른 실시 예에 따른 평면도이다.
도 10은 본 고안의 분쇄부 내 임펠러의 또 다른 실시 예에 따른 평면도이다.
도 11은 본 고안의 분쇄부 내 임펠러와 분쇄 덮개가 결합되는 구조를 나타낸 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 고안을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 고안의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 고안의 구성을 본 고안의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 그러나 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

아울러 본 고안의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 고안과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 고안의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 고안에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 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.

특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 고안은 곡물을 건식 형태로 분쇄하기 위해 사용되는 것으로, 곡물의 분쇄 시 발생하는 마찰열을 줄여 분쇄된 곡물 가루의 영양분 손실을 줄이는 곡물 분쇄장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안에 대하여 도 1을 참조하여 자세히 살펴보도록 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 곡물 분쇄장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 곡물 분쇄장치(100)는 호퍼(110), 공급조절부(130), 분쇄부(150), 배출부(170), 흡입팬(180) 및 제어부(190)를 포함한다.

호퍼(110)는 테이블(101) 상에 위치하여, 한 쪽의 입이 다른 쪽보다 큰 각추상의 통 모양으로 이루어져, 분쇄하고자 하는 곡물(g)이 투입된다.

공급조절부(130)는 상기 호퍼(110)의 하단에 위치하여, 상기 호퍼(110)로부터 낙하하여 분쇄부(150)로 투입되는 곡물(g)의 투입량 즉, 상기 곡물(g)을 분쇄하고자 하는 양을 균일하게 제어한다.

분쇄부(150)는 상기 공급조절부(130)의 하부에 위치하고, 복수 개의 분쇄핀이 돌출 형성된 원판 형태의 임펠러가 내부에 안착되어 회전함에 따라 상기 공급조절부(130)로부터 투입된 곡물을 회전시켜 분쇄한다.

배출부(170)는 상기 분쇄부(150)의 일측면으로부터 연장형성되어, 상기 분쇄부(150)에서 분쇄된 곡물가루를 외부로 배출한다.

흡입팬(180)은 상기 배출부(170)의 끝단과 연통 형태로 연결되어, 상기 배출부(170)로부터 배출되는 곡물(g)의 분쇄가루를 흡입한 후, 외부의 저장장치로 전달한다.

제어부(190)는 곡물(g)의 분쇄를 위해 회전하는 상기 임펠러(157)의 회전속도 및 분쇄하고자 하는 곡물(g)에 대한 상기 공급조절부(130)의 곡물 분쇄량을 제어하기 위한 각각의 제어신호를 생성하고, 생성한 제어신호를 상기 임펠러(157) 및 상기 공급조절부(130)로 각각 전송한다.

이하에서는 도 2를 참조하여 상술한 공급조절부(130)에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.

도 2는 본 고안의 곡물 분쇄장치 내 공급조절부에 대한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 곡물 분쇄장치 내 공급조절부(130)는 차단바(132), 공급롤러(134), 롤러 구동모터(136) 및 가이드 바(138)를 포함한다.

차단바(132)는 곡물(g)이 투입되는 호퍼(110)의 하단과 차단바 홀더(133)의 상부 사이에 횡방향으로 위치하고, 횡방향의 슬라이드 이동을 통해 상기 호퍼(110)에서 낙하하는 곡물(g)의 분쇄 여부를 결정한다. 즉, 상기 호퍼(110) 내 존재하는 곡물을 분쇄하고자 하는 경우에는 상기 차단바(132)가 상기 호퍼(110)의 외곽 방향으로 슬라이드 이동하여, 상기 호퍼(110)의 하단을 개방시키고, 이에 따라 상기 호퍼(110) 내 존재하는 곡물을 공급조절부(130)로 낙하시킨다. 또는, 이전의 작업 과정에서 낙하한 곡물의 분쇄가 완료되지 않았거나, 곡물의 분쇄를 원하지 않는 경우에는 상기 차단바(132)가 상기 호퍼(110)의 내측 방향으로 슬라이드 이동하여 상기 호퍼(110)의 하단을 폐쇄시킴으로써, 상기 호퍼(110) 내 곡물이 낙하하지 않고. 그대로 상기 호퍼(110) 내부에 존재하도록 한다.

특히, 이때, 상기 차단바(132)의 슬라이드 이동 시간을 조절하면, 상기 공급조절부(130)로 낙하하는 곡물의 양을 대략적으로 조절할 수 있다.

예를 들어, 상기 차단바(132)가 상기 호퍼(110)의 외곽 방향으로 슬라이드 이동하여 5초후 다시 상기 호퍼(110)의 내측 방향으로 슬라이드 이동하면, 결과적으로 상기 호퍼(110)의 하단이 5초간 개방되고, 이때 상기 공급조절부(130)로 낙하하는 곡물의 양이 약 200g 정도 된다고 가정한다. 만약 상기 차단바(132)가 상기 호퍼(110)의 외곽 방향으로 슬라이드 이동하고, 약 3초후, 다시 상기 호퍼(110)의 내측 방향으로 슬라이드 이동하면, 상기 공급조절부(130)로 낙하하는 곡물의 양이 120g 정도가 된다. 즉, 상기 차단바(132)를 통해 상기 호퍼(110)의 하단 개방시간을 5초에서 3초로 2초 줄임에 따라, 상기 공급조절부(130)로 낙하하는 곡물(g)의 양을 200g 에서 120g으로 약 80g 정도 줄일 수 있다.

이에 더하여, 제어부(190)에 의해 상기 차단바(132)의 슬라이드 이동 주기가 미리 설정될 수 있다. 이러한 경우에 대용량의 곡물(g)이 상기 호퍼(110) 내 먼저 투입되고, 이후, 상기 제어부(190)가 미리 설정된 차단바(132)의 슬라이드 이동 주기에 따라 차단바(132)의 슬라이드 이동을 위한 제어신호를 생성하여 상기 차단바(132)로 전송한다. 이에 따라, 상기 차단바(132)가 수신한 제어신호에 응답하여 자동 및 주기적으로 상기 호퍼(110) 내 곡물을 상기 공급조절부(130)로 낙하시킬 수 있다. 이에 따라, 곡물(g)의 분쇄 시작을 위한 별도의 노동력이 필요로 하지 않는다.

공급롤러(134)는 상기 차단바(132)의 하부 즉, 상기 차단바(132)의 하부와 테이블(101) 사이에 위치하는 고정 프레임(139)의 일측에 위치하며, 소정 각도 회전을 통해 상기 분쇄부(150)로 투입되는 곡물(g)의 분쇄량을 차단바(132)를 이용한 분쇄량보다 더 미세하게 조절한 후, 조절된 곡물(g)을 롤러 배출구(137)를 통해 배출한다. 예를 들어, 상기 차단바(132)가 초당 40g 단위로 곡물의 분쇄량을 조절한다면, 상기 공급롤러(134)는 회전 각도당 1 내지 5g 단위로 곡물의 분쇄량을 미세하게 조절할 수 있다.

즉, 상기 차단바(132)를 통해 호퍼(110) 내 존재하는 곡물(g)의 분쇄여부를 결정하고, 또한 분쇄하고자 하는 곡물(g)의 양을 대략적으로 조절할 뿐만 아니라, 공급롤러(134)를 통해서도 분쇄하고자 하는 곡물(g)의 양을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.

롤러 구동모터(136)는 상기 고정 프레임(139)의 타측에 위치하고, 제어부(190)로부터 생성된 제어신호를 수신한 후, 이에 따라 상기 공급롤러(134)로 에너지를 전달하여, 상기 공급롤러(134)를 회전시킨다.

가이드 바(138)는 상기 고정 프레임(139)의 일측 중 상기 공급롤러(134)의 하단에 위치하여, 상기 공급롤러(134)의 회전을 통해 분쇄량이 미세하게 조절된 곡물(g)을 분쇄부(150)로 이동시킨다.

이처럼, 공급조절부(130) 내 차단바(132) 및 공급롤러(134)를 통해 분쇄부(150)로 투입되는 곡물(g)의 양을 일정하게 조절함으로써, 분쇄부(150) 내 임펠러(157)를 회전시키는 분쇄 구동모터에도 균일한 부하가 인가된다. 이에 따라, 분쇄 구동모터가 과열되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 분쇄부(150)의 내부 온도가 증가하는 것 또한 방지할 수 있다.

이하에서는 앞서 설명한 도 1과 도 3 내지 도 5를 참조하여, 곡물의 분쇄가 실질적으로 이루어지는 분쇄부(150)에 대하여 자세히 살펴보도록 한다.

도 3은 임펠러의 안착 전 컨테이너의 내부 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 컨테이너에 임펠러가 안착된 분쇄부의 일 실시 예에 따른 평면도이며, 도 5는 컨테이너에 임펠러가 안착된 분쇄부의 다른 실시 예에 따른 평면도이다.

분쇄부(150)는 컨테이너(151), 커버 케이스(153), 투입구(155), 임펠러(157) 및 분쇄 구동모터(미도시)를 포함한다.

컨테이너(151)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내부가 중공 상태이며, 내측면의 일부가 배출부(170)와 연결되는 원통형태로 이루어진다. 이러한 상기 컨테이너(151)는 내측면을 둘러싸며 다수의 요철 홈(151a)이 형성되고, 상기 배출부(170)와 연결되는 내측면 일부에 곡면 형태로 개방된 컨테이너 배출구(151b)가 형성되며, 개방된 상태의 상기 컨테이너 배출구(151b)에 거름망(151c)이 삽입되어, 분쇄된 곡물을 입자 크기에 따라 걸러 배출부(170)로 배출한다. 이때, 상기 컨테이너 배출구(151b)는 상기 배출부(170)와 연결되는 내측면 전부에 형성되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 배출부(170)와 연결되는 내측면 상부 일부에만 형성되고, 하부 일부에는 다수의 요철 홈(151a)이 내측면을 연속적으로 둘러싸며 형성될 수 있다. 즉, 상기 배출부(170)와 연결되는 컨테이너(151)의 내측면의 상부에는 컨테이너 배출구(151b)가 형성되고, 하부에는 다수의 요철 홈(151a)이 나누어져 형성됨에 따라, 곡물이 회전 기류에 의해 이동하면서 다수의 요철 홈(151a)과 충돌할 수 있는 면적이 더욱 넓어져 보다 미세하게 곡물을 분쇄할 수 있다. 또한, 분쇄가 완료되어, 질량이 가벼워진 곡물이 상기 컨테이너 배출구(151b)를 통해 용이하게 외부로 배출될 수 있다.

특히, 컨테이너(151)의 내측면에 형성되는 다수의 요철 홈(151a)은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 직선 형태로 형성되거나, 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 사선 형태로 형성될 수 있으며, 또한 나선 형태로도 형성될 수 있다.

커버 케이스(153)는 상기 컨테이너(151)의 일측과 체결되고, 상부 중앙에 형성된 투입구(155)를 통해 공급조절부(130)로부터 낙하하는 곡물이 투입되며, 상기 컨테이너(151)의 상부 전면을 덮거나 개방시킨다.

임펠러(157)는 복수 개의 분쇄핀(158)이 표면 상에 돌출 형성되고, 상기 컨테이너(151)의 내부 중앙에 안착된 후 회전하여 투입된 곡물을 분쇄한다. 즉, 상기 임펠러(157)가 회전하면, 상기 컨테이너(151)의 내부에 강력한 회전 기류가 발생하는데, 이때, 상기 커버 케이스(153)의 투입구(155)를 통해 컨테이너(151)의 내부 즉, 임펠러(157)의 상부로 투입된 곡물(g)이 발생된 회전 기류를 따라 이동하면서 상기 임펠러(157) 상에 형성된 분쇄핀(158)과, 상기 컨테이너(151)의 측면에 형성된 다수의 요철 홈(151a)과 연속적으로 충돌하면서 곡물의 입자가 잘게 분쇄된다.

분쇄 구동모터(미도시)는 상기 컨테이너(151)의 하부 즉, 도 1에 도시된 테이블(101)의 내부에 위치하며, 상기 임펠러(157)를 회전시킨다. 이러한 분쇄 구동모터는 제어부(190)로부터 임펠러(157)의 회전속도를 조절하는 제어신호를 수신하고, 수신한 제어신호에 응답하는 동력을 생산한 후, 상기 임펠러(157)로 전달하여 상기 임펠러(157)를 회전시킬 수 있다.

특히, 상기 임펠러(157)는 복수 개의 분쇄핀이 사선, 직선, 및 곡선 형태 중 적어도 하나의 형태로 원판의 중심에서 외곽 방향으로 돌출 형성될 수 있는데, 이하에서 도 6 내지 도 11을 참조하여 임펠러(157)의 다양한 구조에 대해 보다 자세히 살펴보도록 한다.

도 6에 도시된 임펠러(157)의 첫 번째 실시 예는 복수 개의 분쇄핀(158)이 사선 형태로 길게 원판의 중심에서 외곽 방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 이때, 상기 분쇄핀(158)의 높이는 상기 원판의 외곽에서 가장 높고, 상기 원판의 중심 방향으로 갈수록 기울어질 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 임펠러(157)의 두 번째 실시 예는 복수 개의 분쇄핀을 분류하여, 각각 제 1 분쇄핀부(158a) 및 제 2 분쇄핀부(158b)와 같은 서로 다른 그룹으로 각각 나눌 수 있다.

상기 제 1 분쇄핀부(158a)는 복수 개의 분쇄핀(158a)이 원판의 중심을 둘러싸도록 사선 또는 직선 형태로 돌출 형성될 수 있고, 상기 제 2 분쇄핀부(158b)는 상기 제 1 분쇄핀부(158a)로부터 외곽방향으로 소정 거리 이격된 위치에, 복수 개의 분쇄핀(158b)이 상기 제 1 분쇄핀부(158a)를 둘러싸도록 곡선 형태로 돌출 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 분쇄핀부(158a)의 높이 및 길이는 상기 제 2 분쇄핀부(158b)의 높이 및 길이와 서로 다르게 형성될 수 있는데, 특히, 상기 제 1 분쇄핀부(158a)의 높이는 상기 제 2 분쇄핀부(158b)의 높이보다 높고, 상기 제 1 분쇄핀부(158a)의 길이는 상기 제 2 분쇄핀부(158b)의 길이보다 좁게 형성될 수 있다.

이와 같이, 도 7을 통해 상술한 제 1 분쇄핀부(158a) 및 제 2 분쇄핀부(158b)를 포함하는 두 번째 실시 예에 따른 임펠러(157)가 컨테이너(151)의 내부에 안착되는 모습을 도 8을 통해 살펴볼 수 있다.

도 8은 본 고안의 도 7의 임펠러가 컨테이너 내부에 안착된 모습을 나타낸 사시도이다.

도 8을 살펴보면, 원통형의 컨테이너(151)의 내부 중앙에 상기 두 번째 실시 예에 따른 임펠러(157)가 안착되고, 이후 공급조절부(130)로부터 기설정된 양의 곡물(g)이 상기 임펠러(157)의 상부로 낙하하면, 분쇄 구동모터로부터 전달받은 동력에 의해 상기 임펠러(157)가 회전한다. 이에 따라, 상기 임펠러(157) 상에서 회전 기류가 발생하여, 투입된 곡물(g)이 발생된 회전 기류에 의해 컨테이너(151)의 내부 곳곳을 이동한다. 즉, 상기 곡물(g)이 회전 기류에 의해 이동하면서, 임펠러(157)의 표면 상에 형성된 제 1 분쇄핀부(158a) 및 제 2 분쇄핀부(158b)와 충돌하고, 임펠러(157)의 회전에 의해 발생하는 원심력으로 인해, 컨테이너(151)의 내측면을 둘러싸며 형성되는 요철 홈(151a)과도 연속적으로 충돌한다.

따라서, 상기 곡물(g)이 상기 제 1 분쇄핀부(158a) 및 제 2 분쇄핀부(158b) 및 요철 홈(151a)과 충돌할 때마다 입자의 크기가 현저하게 감소하며 잘게 분쇄된다. 특히, 임펠러(157) 상에 곡선 형태로 길게 형성된 제 2 분쇄핀부(158b)에 상기 곡물(g)이 충돌할 때, 상기 곡물(g)에 더욱 큰 원심력이 작용한다.

그러므로, 상술한 첫 번째 실시 예에 따른 임펠러와 동일한 회전수 및 회전시간을 적용하여 상호 비교하면, 동일한 시간과 동일한 회전수로 회전하는 첫 번째 실시 예에 따른 임펠러 보다 상대적으로 더 작은 입자 크기로 더 빠르게 곡물(g)을 분쇄할 수 있다.

또한, 상술한 임펠러(157)의 또 다른 구조는 도 9를 통해서도 확인할 수 있다. 도 9에 도시된 임펠러(157)의 구조는 원판의 중심으로부터 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 각각의 분쇄핀(158)이 상기 원판의 외곽 방향을 향하여 곡선 형태로 길게 돌출 형성될 수 있다.

이와 같이, 도 9에서 설명한 임펠러의 구조는 복수 개의 분쇄핀이 제 1 분쇄핀부(158a) 또는 제 2 분쇄핀부(158b)와 같이 여러 그룹으로 분류되지 않을 뿐만 아니라, 한 종류에 해당하는 복수 개의 분쇄핀이 원판의 중심과 맞닿으면서 사선 또는 직선 형태로 돌출 형성되지 않는다는 점에서 앞서 도 7 내지 도 8에서 설명한 임펠러의 구조와 차이를 갖는다.

또한, 도 10에 도시된 임펠러(157)의 세 번째 실시 예는 임펠러(157)상에 분쇄핀(158)이 직선 형태로 원판의 중심에서 외곽 방향으로 돌출 형성되며, 특히, 도 6에 도시된 첫 번째 실시 예에 따른 임펠러(157)의 형성 길이 보다 짧은 길이로 형성된다. 따라서, 임펠러(157)상에 투입된 곡물(g)이 상기 임펠러(157)의 회전에 따라 발생한 회전 기류에 의해, 상기 임펠러(157)의 중심부와 외곽부를 통과하며 더욱 빠르게 회전하고, 이러한 회전 이동 중에 분쇄핀 또는 요철 홈과 충돌하며 잘게 분쇄된다.

이러한 분쇄부(150)는 상술한 구성 외에도 분쇄 덮개(159)를 더 포함할 수 있는데, 이때, 상기 분쇄 덮개(159)는 임펠러(157)의 중심과 대응하는 위치에 홀이 형성되고, 상기 컨테이너(151)의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 홀의 상부에 공급조절부(130)의 가이드 바(138)가 위치하여, 상기 컨테이너(151)의 내부로 곡물(g)이 투입된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 분쇄 덮개(159)가 상기 컨테이너(151)의 상부면을 덮도록 상기 컨테이너(151) 상부에 안착될 수 있다. 이와 같이, 네 번째 실시 예에 따른 임펠러(157)의 경우에는 상기 컨테이너(151)의 내부에 안착된 상기 임펠러(157)가 분쇄 구동모터에 의해 회전하면, 상기 컨테이너(151)의 내부에 강한 회전 기류가 발생하고, 이러한 회전 기류에 상기 임펠러(157) 상에 존재하는 곡물이 편승하여 회전한다. 이때 상기 임펠러(157) 상에 돌출 형성된 분쇄핀(158)과 상기 컨테이너(151)의 측면에 형성된 다수의 요철 홈(151a)과 곡물(g)이 연속적으로 충돌하면서 그 입자가 잘게 쪼개진다. 특히, 이때, 상기 임펠러(157)의 회전에 따라 발생한 강력한 회전 기류에 의해 곡물(g)이 회전 이동하면서 곡물(g)의 일부가 원심력에 의해 컨테이너(151)의 외부로 이탈할 수 있다. 하지만, 상기 컨테이너(151)의 상부에 분쇄 덮개(159)가 안착되면, 컨테이너(151)의 상부면이 폐쇄되므로, 곡물(g)이 외부로 이탈하는 것을 방지하여, 상기 공급조절부(130)에서 조절되어 분쇄부(150)로 투입된 곡물의 처음 양과 동일한 양의 곡물에 대한 곡물 가루를 획득할 수 있다.

또한, 이외에도 상기 임펠러(157)의 다른 실시 예는 복수 개의 분쇄핀(158)이 초승달 형태로 원판의 중심에서 외곽 방향으로 돌출 형성될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 다양한 구조를 갖는 임펠러가 컨테이너의 내부 온도 및 곡물이 함유하는 영양분에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 실험을 진행하였다.

본 실험은 서로 다른 구조를 갖는 총 4개의 임펠러에 대하여 각각 회전수를 달리하여 쌀을 분쇄하고, 이때 분쇄된 쌀의 수분 함유량, 컨테이너의 내부 온도 및 그에 따른 쌀의 전분 손상도를 각각 측정하였고, 그 측정결과는 하기의 표 1과 같다.

※ 원료쌀 함수율: 15%, ( ): 외기 온도, 거름망: 200mesh(74㎛) 원료 쌀백도: 37.9

즉, 본 실험에서는 도 6에서 설명한 구조를 갖는 임펠러에 대하여 분당 회전수를 4000, 4500, 5000 rpm으로 다르게 회전시켜 제 1 실험을 진행하였고, 도 7에서 설명한 구조를 갖는 임펠러를 분당 회전수를 달리하여 회전시켜 제 2 실험을 진행하였으며, 도 10에서 설명한 구조를 갖는 임펠러를 분당 회전수를 달리하여 회전시켜 제 3 실험을 진행하였다. 마지막으로 도 7에서 설명한 구조의 임펠러에 분쇄 덮개를 배치한 도 11에서 설명한 구조의 임펠러를 분당 회전수를 달리하며 회전시켜 제 4 실험을 진행하였다.

상술한, 임펠러의 각 구조에 따른 총 4번의 실험 중에서도 실험 성능이 가장 우수한 결과를 나타낸 제 1 실험에 대해 자세하게 살펴보도록 한다.

상기 표 1에 도시된 바와 같이, 외부 온도가 24 ℃로 동일한 상태에서 도 6에서 설명한 동일한 구조 즉, 다수의 분쇄판이 사선 형태로 원판의 중심에서 외곽 방향으로 돌출 형성되는 임펠러를 분쇄 구동모터에 의해 분당 회전수(rpm) 4,000으로 회전시키면, 곡물 내 수분 함유량인 함수율이 12.40 %이고, 상기 컨테이너(151)의 내부 온도는 43 ℃이며, 이때, 상기 컨테이너(151) 내 존재하는 쌀의 전분 손상도는 12.58 %인 것을 알 수 있다.

하지만, 동일한 구조를 갖는 임펠러(157)를 분당 회전수 4000 rpm에서 4,500 rpm으로 변경하여 회전시키면, 함수율이 12.55%이고, 상기 컨테이너(151)의 내부 온도는 37 ℃이며, 전분 손상도는 12.85 %인 것을 알 수 있다.

또한, 동일한 구조를 갖는 임펠러(157)를 분당 회전수 5,000 rpm으로 회전시키면, 분쇄된 쌀의 함수율이 12.04 %이고, 상기 컨테이너(151)의 내부 온도는 34 ℃이고, 전분 손상도는 11.51 %인 것을 알 수 있다.

결과적으로, 도 6에 도시된 구조를 갖는 임펠러(157)에 대하여 분당 회전수를 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm 으로 각각 변경해가며 쌀을 분쇄시키면, 5,000 rpm에서 분쇄된 쌀이 비교적 높은 함수율을 가지면서도 컨테이너(151)의 내부 온도가 가장 낮아, 분쇄된 쌀의 전분 손상도 또한 가장 낮다는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 본 고안에 의한 곡물 분쇄장치에 따르면, 곡물을 건식상태에서 분쇄하기 때문에, 습식상태에서 분쇄하는 방식과 비교하여 보다 분쇄량을 정밀하게 제어할 수 있고, 또한 곡물을 미세하게 분쇄할 수 있어, 곡물의 식품가공성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 고안에 의한 곡물 분쇄장치에 따르면, 분쇄부로 투입되는 곡물의 투입량을 공급조절부를 통해 일정하게 조절하여, 분쇄 구동모터의 과열을 줄이고, 분쇄부 내부에서 발생하는 마찰열의 발생을 줄임으로써, 분쇄된 곡물가루의 영양분 감소 현상을 미연에 방지할 수 있다.

상기한 본 고안의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 고안에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 고안의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

110: 호퍼 101: 테이블
g: 곡물 130: 공급조절부
132: 차단바 133: 차단바 홀더
134: 공급롤러 136: 롤러 구동모터
137: 롤러 배출구 138: 가이드 바
139: 고정 프레임 150: 분쇄부
151: 컨테이너 151a: 요철 홈
151b: 컨테이너 배출구 151c: 거름망
153: 커버 케이스 155: 투입구
157: 임펠러 158: 분쇄핀
159: 분쇄 덮개 170: 배출부
190: 제어부

Claims (10)

1. 분쇄하고자 하는 곡물이 투입되는 호퍼;
   상기 호퍼의 하단에 위치하여, 상기 호퍼로부터 낙하하여 분쇄부로 투입되는 곡물의 투입량이 균일하도록 조절하는 공급조절부;
   상기 공급조절부의 하부에 위치하고, 복수 개의 분쇄핀이 돌출 형성된 원판 형태의 임펠러가 내부에 안착되어 회전함에 따라 상기 공급조절부로부터 투입된 곡물을 회전시켜 분해하는 분쇄부;
   상기 분쇄부의 일측면으로부터 연장형성되어, 상기 분쇄부에서 분쇄된 곡물가루를 외부로 배출하는 배출부; 및
   곡물의 분쇄를 위해 회전하는 상기 분쇄부의 회전속도 및 상기 공급조절부의 곡물에 대한 분쇄량을 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 공급조절부는
   상기 호퍼의 하단에 위치하고, 상기 제어부에 의해 기설정된 슬라이드 이동 주기에 따라 횡방향으로 슬라이드 이동하여 상기 호퍼에서 낙하하는 곡물의 분쇄여부를 결정하고, 상기 분쇄부로 투입되는 곡물의 양을 1차 조절하는 차단바;
   상기 차단바의 하부에 위치하고, 소정의 각도만큼 회전하여 상기 분쇄부로 투입되는 곡물의 양을 2차 조절하는 공급롤러;
   상기 공급롤러를 회전시키는 롤러 구동모터; 및
   상기 공급롤러의 하단에 위치하여, 상기 공급롤러를 통해 분쇄량이 조절된 곡물을 상기 분쇄부로 이동시키는 가이드 바;를 포함하고,
   상기 분쇄부는
   내부가 중공 상태이고, 내측면을 둘러싸며 다수의 요철 홈이 형성되며, 상기 내측면의 일부가 상기 배출부와 연결되는 원통형의 컨테이너;
   상기 컨테이너의 일측과 체결되고, 상부 중앙에 형성된 투입구를 통해 상기 공급조절부로부터 낙하하는 곡물이 투입되며, 상기 컨테이너의 상부 전면을 덮거나 개방시키는 커버 케이스;
   복수 개의 분쇄핀이 표면 상에 돌출되어, 원판의 중심에서 외곽 방향으로 형성되고, 상기 컨테이너의 내부 중앙에 안착되어 회전하며, 투입된 곡물을 분쇄하는 원판 형태의 임펠러; 및
   상기 임펠러를 회전시키는 분쇄 구동모터;를 포함하며,
   상기 임펠러는
   복수 개의 분쇄핀이 원판의 중심을 둘러싸도록 직선 또는 사선 형태로 돌출 형성되는 제 1 분쇄핀부; 및
   상기 제 1 분쇄핀부로부터 외곽방향으로 소정 거리 이격된 위치에, 복수 개의 분쇄핀이 상기 제 1 분쇄핀부를 둘러싸도록 곡선 형태로 돌출 형성되는 제 2 분쇄핀부;를 포함하고,
   상기 제 1 분쇄핀부의 높이는 상기 제 2 분쇄핀부의 높이보다 높게 형성되고, 상기 제 1 분쇄핀부의 길이는 상기 제 2 분쇄핀부의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 배출부의 끝단과 연결되어, 상기 배출부로부터 배출되는 곡물의 분쇄가루를 흡입하는 흡입팬;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 분쇄부는
   상기 임펠러의 중심과 대응하는 위치에 홀이 형성되고, 상기 컨테이너의 상부면을 덮는 분쇄 덮개;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 컨테이너는
   내측면을 둘러싸며 형성되는 다수의 요철 홈;
   상기 배출부와 연결되는 내측면의 일부에 곡면 형태로 개방되어 형성되는 컨테이너 배출구; 및
   상기 컨테이너 배출구에 삽입되어, 분쇄된 곡물을 입자 크기에 따라 걸러 상기 배출부로 배출하는 거름망;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 요철 홈은
   직선, 사선, 나선 형태 중 적어도 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
   
10. 삭제

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