KR20060131001A

KR20060131001A - 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치

Info

Publication number: KR20060131001A
Application number: KR1020050050798A
Authority: KR
Inventors: 장태희
Original assignee: (주)동서기술
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-12-20
Also published as: KR100678617B1

Abstract

본 발명은 곡물류나 채소, 과일과 같은 식품자재의 저온 건조장치 및 방법에 관한 발명이다.

본 발명 건조장치는 스팀에 의하여 열을 공급하는 열전달탱크에 고루게 열이 전달될 수 있는 스팀회류관과 스팀분배관이 설치되고 회전축에 의해 회전되는 건조탱크는 전면부에 미세한 통기공이 천공되고 양쪽부가 경사면을 이루며 건조물이 건조될 때 발생되는 배출물중 용축수는 자동배출되게 하고 건조물의 종류에 따라서 건조탱크 내의 온도와 진공기압이 자동조절되는 장치가 구비되며 건조물의 종류에 따라서 건조탱크 내의 온도와 진공기압을 최적 상태로 설정함으로서 위생적이고 신속한 건조와 곡물의 배아나 채소, 과일의 영양소가 파괴되지 않는 자연 건조상태의 효과를 얻을 수 있다.

건조장치, 열공급탱크, 스팀회류관, 스팀분배관

Description

곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치 및 방법{Low temperature drying apparatus of grain and vegetables and their method}

도 1은 본 발명 장치의 전체적인 구성예시도

도 2는 본 발명 장치의 주요 구성요소인 건조탱크의 일부 절개 확대도

도 3은 본 발명 건조탱크의 종단측면 확대도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 열공급탱크 11: 보호탱크

12: 회적축 13: 모터

14: 진공펌프 15: 배출관

16: 촉매장치 17: 배출물1차여과탱크

18: 배출물2차여과탱크 19, 20: 여과망

21: 용축수수용탱크 V: 솔레노이드밸브

S1: 용축수고수위감지센서 S2: 용축수저수위감지센서

100: 스팀회류관 110: 스팀분배관

200: 건조탱크 210: 통기공

220, 220': 경사면 300: 자외선램프

400: 진공기압조절구 500: 기압계

600: 온도계 700: 스팀자동개폐밸브

본 발명 각종 곡물(예:벼,보리,옥수수,콩 등)이나 채소, 과일(배추,무,해초류,감자,사과 등)등의 식품재료를 자연상태의 건조와 같이 신속하고도 위생적으로 건조시키는 장치 및 방법에 관한 발명이다.

본 발명 장치 및 방법은 곡물의 경우 배아의 손상이 전혀 없이 건조시키므로 곡물이 함유하고 있는 영양소의 파괴가 전혀 없고 장시간 동안 보관이 가능하며 배아의 손상이 없기 때문에 종자로 이용시에도 발아율을 크게 높일 수 있는 것이다.

또한 식품의 원재료로 이용되는 각종 채소나 과일 또는 해초류 등도 영양소가 파괴되지 않도록 신속하게 건조시키므로서 위생적인 처리와 생산능률의 향상을 기할 수 있는 것이다.

종래에도 음식물 폐기물 등 재활용이 가능한 유기질 생활폐기물을 사료 등으로 재활용 하기 위하여 처리탱크 내의 진공기압과 스팀으로 부터 얻어지는 열을 이용하여 건조시키는 장치 등 음식물 폐기물 처리장치가 많이 알려지고 있는 것이다.

선행기술 내용을 보면 한국특허등록 제10-0344246호 "음식물 쓰레기 진공건 조 및 사료 제조장치"(이하 선행기술1이라 함)가 알려지고 있으며 한국실용신안등록 제20-0133065호 "음식쓰레기의 처리장치"(이하 선행기술2라 함)가 알려지고 있는 것이다.

상기한 선행기술1은 음식쓰레기를 건조하여 사료로 이용하기 위한 장치로써, 음식쓰레기 처리탱크내를 진공기압으로 하고 처리탱크 외부로 공급되는 스팀열에 의하여 음식쓰레기가 건조되도록 하는 장치를 갖는 것이며 처리탱크 내부에는 스팀회류관이 장치되어 있는 것이다.

그러나 상기한 장치 중 선행기술1은 처리탱크와 외부탱크 사이의 공간으로 스팀이 공급됨으로 고압의 스팀에 의하여 내외부 탱크가 견딜 수 없으며 특히 처리탱크 내부의 히팅관과 나선관으로 스팀이 공급됨으로 음식쓰레기가 고열에 눌러 붙는 등 문제점이 있게 되고 처리탱크가 수직상태의 회전축과 같이 서 있는 상태여서 처리탱크 내의 음식쓰레기가 자중에 의하여 처리탱크 하부로 적치되는 현상때문에 고루게 교반되지 못하는 문제점이 있고 처리 대상물의 종류에 따라서 처리탱크 내의 진공기압이나 스팀의 온도조절이 이루워지지 않아서 처리능력과 건조효율이 떨어지게 되며 음식물쓰레기가 건조될 때 발생하는 용축수가 자동처리 되지 않는 문제점이 있게 되는 것이다.

특히 저온 건조가 필수적인 곡물이나 채소류의 건조에는 더욱 부적합한 문제점이 있게 되는 것이다.

선행기술2에서도 처리탱크 내부에 히터코일을 설치한 압축로울러를 이용하여 음식쓰레기를 탈수 건조하고 흡입팬에 의하여 수증기와 냄새가 배출되도록 하고 있 으나 음식쓰레기의 탈수 건조 이외의 기능을 갖지 못하는 문제점이 있게 되어 상기한 선행기술1~2는 곡물이나 식품재료의 건조에는 이용될 수 없는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 곡물이나 채소, 과일, 해초류 등을 배아의 손상이나 영양소의 파괴없이 위생적이고 신속하게 건조될 수 있도록 하며 건조물의 종류에 따라서 건조탱크 내의 진공기압도와 온도가 자동조절 되도록 하는 것이 본 발명의 기술적 과제이다.

열공급탱크(10)와 그 외부로 일정한 간격을 두고 설치되는 보호탱크(11)와 상기 열공급탱크(10)의 중심부를 가로질러 설치되며 모터(13)로 구동되는 회전축(12)과 상기 열공급탱크(10) 내의 기압을 진공상태로 유지시키는 진공펌프(14)와 상기 열공급탱크(10)와 진공펌프(14) 사이의 배출관(15)에 설치되는 촉매장치(16)와 배출물1차여과탱크(17) 및 배출물2차여과탱크(18)와 상기 배출물1~2차여과탱크(17)(18)에 내장되는 굵은매쉬의여과망(19) 및 가는매쉬의여과망(20)과 상기 배출물2차여과탱크(17)의 하부에 장치되는 용축수수용탱크(21)로 이루워지는 공지의 구성에 있어서 상기 열전달탱크(10)의 외주벽 수개소에 일정한 간격으로 설치되는 스팀회류관(100)과 상기 스팀회류관(100)의 양쪽에 고정되는 스팀분배관(110)과 상기 열전달탱크(10) 내부의 회전축(12)과 함께 회전되도록 설치되는 건조탱크(200)와 상기 열전달탱크(10)와 상기 건조탱크(200) 사이의 수개소에 설치되는 자외선램프(300)와 상기 열전달탱크(10)에 설치되며 열전달탱크(10)의 내부 기압을 조절하는 진공기압조절구(400)와 상기 열전달탱크(10)의 내부 기압을 표시하는 기압계(500)와 상기 열전달탱크(10)의 내부 온도를 표시한 온도계(600)와 스팀공급라인에 설치되는 스팀자동개폐밸브(700)로 구성되는 것이다.

상기 열전달탱크(10)의 주벽에 고정 설치되는 스팀회류관(100)은 반원형구조로 구성되며 상기 회전축(12)에 고정 설치되는 건조탱크(200)의 전체면에는 미세한 크기의 통기공(210)이 천공되며 건조탱크(200)의 양쪽은 건조탱크(200)의 중심부를 향해 하향 경사면(220)(220')으로 구성된다.

상기 용축수수용탱크(21)에는 용축수가 자동배출되게 하는 솔레노이드밸브(V)와 상기 용축수수용탱크(21)의 내부에 설치되는 용축수고수위감지센서(S1)와 용축수저수위감지센서(S2)가 구비되며 상기 솔레노이드밸브(V), 고수위 및 저수위감지센서(S1)(S2) 및 진공기압조절구(400), 기압계(500), 온도계(600), 스팀자동개폐밸브(700)는 컴퓨터(C)에 의하여 제어된다.

도면 중 미설명 부호 (800)은 건조물투입구, (810)은 건조물배출구, (900)은 건조탱크의 건조물 투입 및 배출을 겸한 입출구, (910)은 건조물이송컨베어, (920)은 건조물의 저장 및 포장장치이다.

본 발명 저온 건조방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 건조방법은 일반적인 식량이나 식품재료로 이용되는 곡물이나 종 자로 이용되는 곡물을 막론하고 곡물의 종류에 따라서 배아가 손상되거나 영양소의 파괴가 없어야 하고 최적 상태의 수분이 유지되어야 하며 채소나 과일 또는 구근류의 식품자재도 영양소 파괴가 없어야 하고 적당한 수분유지와 색상의 변화가 없어야 하는 것으로 곡물이나 기타 채소, 과일 등이 자연상태에 건조 된 것과 같은 효과를 얻을 수가 있어야 하는 것이다.

본 발명은 이와같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 열전달탱크(10) 내의 진공기압도와 스팀에서 발생되는 열전달탱크 내의 온도를 건조물의 중류에 따라서 최적의 상태로 조절함으로서 신속하고도 위생적으로 건조될 수 있도록 하는 것이다.

통상적으로 신속하게 건조시키기 위해서는 높은 온도의 열을 가하는 것이 상식적이나 본 발명에서는 배아의 손상이나 영양소의 파괴가 전혀 없는 상태에서도 신속하게 건조될 수 있도록 하는 방법을 오랫동안 연구할 결과,

건조탱크 내의 진공기압도와 온도의 상관관계에 있어서 낮은 진공기압도에서도 낮은 온도에 의해 비등점에 도달할 수 있는데 착안하여 배아가 손상되지 않고 영양소가 파괴되지 않는 범위 내에서 진공기압도와 온도를 조절할 수 있게 한 것이다.

예를들어 벼, 보리, 옥수수, 콩 등의 곡물일 경우 특히 배아의 손상이 전혀 없는 상태에서 저온에 의하여 비교적 짧은 시간에 건조되어야 하는 것이 바람직한 것으로 곡물의 종류에 따라서 약간의 차이는 있으나 곡물이 함유하고 있는 수분이 증발될 수 있는 비등점에 도달하기 위해서는 건조탱크 내의 온도가 최저온인 30~50℃가 적합하고, 건조탱크 내의 진공기압은 0.0541atm ~ 0.1258atm이 적합하다.

채소나 과일 또는 구근류의 경우 건조탱크 내의 온도는 40~60℃가 적합하고 건조탱크 내의 진공기압은 0.752 ~ 0.203atm이 적합하다.

상기 건조탱크 내의 온도와 진공기압은 곡물의 종류나 채소, 과일 등의 종류에 따라서 미세한 조절까지 가능한 것이다.

상기한 구성으로 이루워진 본 발명 장치 및 방법에 대한 작용 효과를 설명한다.

본 발명 장치의 상기 열전달탱크(10)는 상기 건조탱크(200) 내에 열을 전달시키는 것으로 열전달탱크(10)의 외주벽에 일정한 간격으로 설치되는 다수의 스팀회류관(100)에서 발산되는 열이 건조탱크(10)에 고루게 전달되며 스팀회류관(100)은 반원상으로 구성되어 있어서 스팀의 압력을 충분히 견딜수 있는 지내력 때문에 스팀압에 의한 파손의 염려가 없게되고 상기 스팀회류관(100)의 양쪽에는 스팀분배관(110)이 스팀회류관(100)과 연통되도록 설치되어 있어서 스팀이 고루게 분배되는 것이다.

상기 건조탱크(200)는 스테인레스 등의 금속판체로 구성되어 있고 전체면에 미세한 통기공(210)이 천공되어 있어서 열전달탱크(10)에서 발산되는 열이 건조탱크(200) 내로 고루게 유입되어 곡물이나 채소 등의 수분이 효과적으로 증발되며 곡물이나 채소에서 발생되는 먼지나 이물질이 상기 통기공(210)을 통해 배출되며 곡물이나 채소가 건조되면서 발생되는 증기나 분진 또는 잔재해 있던 농약 등의 성분이 증기에 혼합되어 배출물1차여과탱크(17)의 여과망(19)에서 1차여과 된 다음 배출물2차여과탱크(21)로 유입되고 미세한 분진이나 가스 또는 독성물질을 촉매장치 (16)에서 중화된 다음 진공펌프(14)를 통해 배출되는 것이다.

상기 열전달탱크(10)와 건조탱크(200) 사이의 공간부에는 다수의 자외선램프(300)가 설치되어 있어서 곡물이나 채소, 과일 등이 자외선에 의하여 자연건조 상태의 조건이 충족될 수가 있으며 상기 건조탱크(200)는 건조탱크(200)의 중심부를 향해서 하향경사면(220)(220')이 구성되어 있어서 건조탱크(210) 내에서 건조된 건조물이 건조탱크(200) 중심부로 몰리게 됨으로 입출구(900)를 열면 건조된 내용물이 신속하게 배출되는 것이다.

건조물에서 발생되는 배출물 중 상기 용축수수용탱크(21)로 유입되는 용축수의 수위가 상기 고수위감지센서(S1)에 도달하면 이를 감지한 컴퓨터(C)가 상기 솔레노이드밸브(V)를 동작시켜 열어줌으로서 용축수가 자동배출되고 용축수 수위가 저수위감지센서(S2)에 도달하면 이를 감지한 컴퓨터(C)가 열려 있던 솔레노이드밸브(V)를 닫아 주는 것이다.

상기 진공기압조절구(400), 기압계(500), 온도계(600), 스팀자동개폐밸브(700)는 건조 대상물이 최적의 상태에 빠른 시간내에 건조될 수 있도록 그 조건이 컴퓨터(C)에 입력되어 있는 상태에서 진공기압이 높거나 낮게 되면 즉시 진공기압조절구(400)가 동작되어 건조탱크(200) 내의 기압을 조절하여 기압계(500)에 표시하고, 건조탱크(200)의 온도가 높거나 낮으면 즉시 온도계(600)가 스팀의 온도를 조절하며 스팀자동개폐밸브(700)는 스팀의 공급과 차단이 자동적으로 이루워지도록 한다.

본 발명의 건조방법은 오랫동안 매우 과학적인 실험에 의하여 이루워진 것으 로 특히 곡물이나 채소와 같이 인공에 의한 건조 때문에 발생되는 문제점, 즉 신속한 건조를 목적으로 건조온도를 50℃ 이상으로 했을 때 발생되는 배아의 손상, 영양소의 파괴, 채소나 과일의 경우 엽록소와 과일 특유의 색소가 파괴되어 변색되거나 비타민이 파괴되는 문제점을 해결하여 저온에서도 자연 건조상태를 유지할 수 있도록 온도를 최저 30℃에서 최고 50℃ 이하로 하고 건조탱크(200) 내의 진공기압도는 0.0541atm ~ 0.1258atm으로 하면 곡물에서 채소, 과일 까지 종류에 따라서 최적의 상태로 신속하게 건조시킬 수 있는 것이다.

벼나 보리, 옥수수, 콩 등 곡물의 경우 비교적 수분함량이 적은데다 배아의 손상과 영양소가 파괴되지 않도록 하기 위해서는 건조탱크 내의 온도를 30~40℃가 적합하고, 건조탱크 내의 진공기압은 0.0541atm ~ 0.0752atm이 적합하다.

채소나 과일은 비교적 수분이 많기 때문에 신속하게 건조되면서도 영양소의 파괴나 색소의 변색이 없이 건조되기 위한 최적의 조건은 건조탱크 내의 온도가 40~50℃가 적합하고 건조탱크 내의 진공기압은 0.0752atm ~ 0.1258atm이 적합하다.

상기한 구성 및 방법에 의한 작용 효과를 가지게 되는 본 발명은 건조탱크에 열을 전달하는 열전달탱크에 설치되는 스팀회류관이 일정한 간격으로 설치됨으로 스팀열을 고루게 공급할 수가 있으며 건조물에서 발생되는 증기나 분진, 가스 냄새 등을 효과적으로 여과시켜 배출시키므로서 환경오염을 방지하고 용축수가 자동배출되는 효과가 있으며 건조탱크 내의 온도와 진공기압이 자동조절 되는 효과가 있는 것이다.

또한 건조물의 종류에 따라서 온도와 진공기압이 최적의 상태로 조절되며 자외선램프의 빛에 의하여 자연건조 효과를 기대할 수가 있는 것이다.

Claims

열공급탱크(10)와 그 외부로 일정한 간격을 두고 설치되는 보호탱크(11)와 상기 열공급탱크(10)의 중심부를 가로질러 설치되며 모터(13)로 구동되는 회전축(12)과 상기 열공급탱크(10) 내의 기압을 진공상태로 유지시키는 진공펌프(14)와 상기 열공급탱크(10)와 진공펌프(14) 사이의 배출관(15)에 설치되는 촉매장치(16)와 배출물1차여과탱크(17) 및 배출물2차여과탱크(18)와 상기 배출물1~2차여과탱크(17)(18)에 내장되는 굵은매쉬의여과망(19) 및 가는매쉬의여과망(20)과 상기 배출물2차여과탱크(17)의 하부에 장치되는 용축수수용탱크(21)로 이루워지는 공지의 구성에 있어서 상기 열전달탱크(10)의 외주벽 수개소에 일정한 간격으로 설치되는 스팀회류관(100)과 상기 스팀회류관(100)의 양쪽에 고정되는 스팀분배관(110)과 상기 열전달탱크(10) 내부의 회전축(12)과 함께 회전되도록 설치되는 건조탱크(200)와 상기 열전달탱크(10)와 상기 건조탱크(200) 사이의 수개소에 설치되는 자외선램프(300)와 상기 열전달탱크(10)에 설치되며 열전달탱크(10)의 내부 기압을 조절하는 진공기압조절구(400)와 상기 열전달탱크(10)의 내부 기압을 표시하는 기압계(500)와 상기 열전달탱크(10)의 내부 온도를 표시한 온도계(600)와 스팀공급라인에 설치되는 스팀자동개폐밸브(700)로 구성되는 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소, 과일류의 저온 건조장치.
제1항에 있어서 상기 열전달탱크(10)의 표면에 설치되는 스팀회류관(100)은 반원상으로 된 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치.
제1항에 있어서 상기 스팀회류관(100)의 양단부에는 상기 스팀회류관(100)과 연통되는 스팀분배관(110)이 구비된 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치.
제1항에 있어서 상기 건조탱크(200)의 전체면에는 통기공(210)이 천공된 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치.
제1항에 있어서 상기 건조탱크(200)는 양쪽 건조탱크(200)의 중심부를 향해 경사면(220)(220')이 구비된 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치.
제1항에 있어서 상기 열전달탱크(10)와 상기 건조탱크(200) 사이의 공간부에는 다수의 자외선램프(300)가 설치되는 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치.
제1항에 있어서 상기 용축수수용탱크(21)에는 솔레노이드밸브(V)와 용축수고수위감지센서(S1)및 용축수저수위감지센서(S2)가 구비된 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조장치.
곡물이나 채소 과일류의 건조대상물에 따라서 건조탱크 내의 온도와 진공기압을 조절하는 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조방법.
제8항에 있어서 곡물류 의 건조시에 건조탱크 내의 온도가 30~40℃ 진공기압도는 0.0541atm ~ 0.0752atm이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조방법.
제8항에 있어서 채소 과일류의 건조시에 건조탱크 내의 온도가 40~50℃ 진공기압도는 0.0752atm ~ 0.01258atm이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 곡물류 및 채소 과일류의 저온 건조방법.