KR20130099732A - 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기 - Google Patents

마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마그네트론에서 발생하는 마이크로웨이브와 가열부재에서 발생하는 열풍으로 인한 공기 대류를 병행함으로써 건조의 효율 및 시간, 에너지 효율을 최적화하기 위한 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기를 제공한다.

Description

마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기{A food waste disposer using microwave and convecting heated-air}
본 발명은 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조의 효율 및 시간, 에너지 효율을 최적화하기 위한 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기에 관한 것이다.
가정 또는 음식점 등에서는 매일 음식물 쓰레기가 배출되나, 대부분 물기만을 걸러낸 후 폐기시키고 있다. 이는 쓰레기 수량을 증대시키고 악취를 발생시켜 주변의 공기를 오염시키므로, 근래에 일반 가정과 음식점에서 음식물 쓰레기를 줄이려는 노력이 활성화되고 있다. 이러한 노력의 하나로서 음식물 처리기가 널리 사용되고 있다.
수분은 음식물 쓰레기 부피의 많은 부분을 차지한다. 음식물 쓰레기양을 줄이기 위해 음식물 쓰레기의 부피를 감소시키는 것이 효율적인바, 대부분의 음식물 처리기는 음식물 쓰레기로부터 수분을 제거하기 위한 장치들을 채택한다. 
음식물 쓰레기에서 수분을 제거하는 방법 중 하나는, 음식물 처리기 내에 음식물 건조가 가능한 반응로를 위치시키고, 음식물 쓰레기가 1차적으로 반응로에 투입되도록 하며, 반응로가 가열기에 의해 가열되어 수분을 별도로 분리시키고, 수분이 제거된 건조된 음식물 쓰레기를 교반 및/또는 분쇄하여 가루 형태로서 외부로 배출하는 방식이다.
이러한 종래 기술에 의한 음식물 처리기는 음식물이 투입되는 반응로와, 투입된 음식물을 교반 및/또는 분쇄시키는 교반/분쇄기와, 교반/분쇄기에 회전력을 부여하는 모터를 포함한다. 음식물을 가열/건조하기 위한 다수의 방식이 있으나, 크게 열풍을 이용한 건조방식 및 고주파 가열 방식을 채택한다.
고주파 가열 방식의 음식물 처리기의 경우, 분쇄된 음식물의 극성분자(수분)의 진동을 통해 피가열물의 내부로부터 에너지를 진동시켜 짧은 시간에 빠른 건조 효과를 볼 수 있는 장점이 있으나, 건조과정에서 교반을 병행하지 않으면 피가열물의 내부에 있는 수분이 빠르게 제거되기 어렵고, 빠른 건조/가열을 위해서는 가열과정에서 발생하는 수증기의 빠른 제거가 필수적이다.
한편, 열풍을 이용한 건조방식의 음식물 처리기의 경우, 대부분이 전기 히터, 적외선 램프 등의 열복사에 의한 전도를 통해 분쇄된 음식물의 표면으로부터 내부 속으로 전달하여, 피가열물을 데워 수분을 증발시킨다.
그러나, 전술한 가열방식의 음식물 처리기는 가열 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 마그네트론에서 발생하는 마이크로웨이브와 가열부재에서 발생하는 열풍으로 인한 공기 대류를 병행함으로써 건조의 효율 및 시간, 에너지 효율을 최적화하기 위한 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기에 관한 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기는 반응로 내에서 음식물을 분쇄하는 분쇄기, 상기 분쇄된 음식물을 가열하도록 마이크로웨이브를 제공하는 마그네트론, 상기 분쇄된 음식물에 열을 제공하는 가열부재, 및 상기 마그네트론 및 상기 가열부재의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 음식물 처리기에 있어서, 상기 제어부는 상기 마그네트론 및 상기 가열부재 중 어느 하나 이상을 구동시킴에 따라 상기 분쇄된 음식물이 건조되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 음식물처리기는, 상기 반응로를 회전시키는 제 1 동력부재; 상기 반응로와 인접하고 상기 마그네트론의 상부에 배치되는 제 2 동력부재; 및 상기 반응로와 인접하고 상기 가열부재의 상부에 배치되는 제 3 동력부재;를 더 포함하고, 상기 마그네트론 및 상기 가열부재는 상기 반응로와 연통하는 흡기관 내부에 인접한 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 마그네트론 및 상기 가열부재를 동시에 구동시키거나 상기 마그네트론을 구동시켜 상기 분쇄된 음식물을 1차 건조시킨 후 상기 가열부재만 구동시켜 상기 1차 건조된 상기 분쇄된 음식물을 2차 건조시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가열부재만 구동하는 경우, 상기 제 2 동력부재에 의해 상기 마그네트론의 잠열이 상기 반응로 내에서 대류하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 반응로 내부의 상기 분쇄된 음식물의 무게 또는 습도의 변화에 따라 상기 마그네트론 및 상기 가열부재의 구동을 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명은 마그네트론을 이용한 마이크로웨이브 방식 및 가열부재를 이용한 열풍 방식의 장점을 취하여 적용함으로써 건조의 효율 및 시간, 에너지 효율을 최적화하는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기의 일 방향에서의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기의 가열부재의 열풍건조곡선,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기의 마그네트론의 마이크로웨이브곡선, 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기의 단계별 수분이 함유된 물질의 건조곡선이다.
본 발명의 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)를 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.
본 발명에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
이하에서, "분쇄" 또는 "분쇄기"라는 용어를 사용하지만, 회전력에 의한 분쇄기의 경우 분쇄와 동시에 음식물의 회전에 의한 교반이 수반되기에, 이는 교반의 기능을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.  즉, 분쇄기가 교반 기능을 배제한 부품으로 이해되어서는 안될 것이다.
또한, "마이크로웨이브 방식"이란, 마그네트론에 의한 마이크로웨이브에 의해 음식물을 가열하는 방식을 지칭하나, 반드시 마그네트론일 필요는 없으며 마이크로웨이브를 제공하여 음식물을 가열할 수 있는 어떠한 장치에 의해서 가능한 가열 방식으로 이해되어야 한다. 
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)는 흡기관(101), 흡기관(101)과 인접한 배기관(105), 흡기관(101)과 배기관(105)의 하부에 위치하는 반응로(110), 반응로(110)의 내부에 위치하는 분쇄기(120), 분쇄기(120)과 연결되는 제 1 동력부재(130), 흡기관(101)의 내부에 위치하는 제 2 동력부재(140), 제 2 동력부재(140)와 인접하여 흡기관(101)의 내부에 위치하는 제 3 동력부재(150), 제 2 동력부재(140)의 하부에 위치하는 마그네트론(160), 제 3 동력부재(150)의 하부에 위치하는 가열부재(170) 및 제 1 동력부재(130), 제 2 동력부재(140) 및 제 3 동력부재(150), 마그네트론(160) 및 가열부재(170)를 제어하는 제어부(180)를 포함한다.
흡기관(101)은 내부 또는 인접한 빈 파이프의 형태로서, 도 1에 도시된 흡기관(101)은 설명을 위한 것일 뿐, 형상에 있어 제한됨이 없음은 물론이다.
흡기관(101)은 그 내부에 제 2 동력부재(140) 및 제 3 동력부재(150)가 위치하며, 제 2 동력부재(140) 및 제 3 동력부재(150)가 인접하되 서로 이격될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 흡기관(101)의 일측은 제 1 흡입구(102)가 형성되어 외부와 연통하고, 그 타측은 제 1 건조구(103) 및 제 2 건조구(104)가 형성되어 반응로(110)와 연통한다. 이러한 흡기관(101)은 외부의 공기가 유입되고 열풍이 생성되어 제 1 건조구(103)의 외부로 배출하는 통로가 된다.
배기관(105)은 흡기관(101)과 마찬가지로 내부가 빈 파이프의 형태로서, 형상적 제한됨이 없음은 물론이다.
또한, 배기관(105)의 일측은 배출구(106)가 형성되어 외부와 연통하고, 그 타측은 제 2 흡입구(107)가 형성되어 반응로(110)와 연통한다. 이러한 배기관(105)은 분쇄된 음식물을 건조시킨 공기가 제 2 흡입구(107)를 통하여 배출구(106)의 외부로 배출시키는 통로가 된다.
반응로(110)는 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)의 상부 투입구(미도시)를 통해 투입된 음식물이 위치하여 분쇄되는 공간을 제공한다.
또한, 마그네트론(160)에서 생성된 마이크로웨이브가 제공되어, 반응로(110) 내부의 음식물을 가열시킬 수 있다. 이를 위해, 반응로(110)는 마이크로웨이브가 통과할 수 있으면서도 내열성능과 내구성능이 양호한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 
분쇄기(120)는 반응로 내에서 음식물을 분쇄하며, 반응로(110) 내부에 위치한 음식물을 분쇄하는 커터(121)를 포함한다. 분쇄기의 회전축(122)은 제 1 동력부재의 회전축(131)과 연결되어, 제 1 동력부재(130)가 회전함에 따라 분쇄기(120)가 회전하며, 이에 따라 커터(121)가 고속으로 회전하여 반응로(110) 내부의 음식물을 분쇄할 수 있다.
제 1 동력부재(130)는 반응로(110)를 회전시킨다. 이를 위해, 벨트 구동 방식을 채택될 수 있다.
본 실시예에서는 벨트 구동 방식 이외에, 기어 방식, 캠/샤프트 방식 등 동력부로부터 회전력을 부여하는 어떠한 방식도 채택 가능함은 물론이다.
제 1 동력부재(130)는 전술한 바와 같이 제 1 동력부재의 회전축(131), 분쇄기의 회전축(122)을 통해 분쇄기(120)와 연결되어, 분쇄기(120)를 회전시킨다. 
동력부재(130, 140, 150)의 일 실시예로서 AC 또는 DC 모터가 사용될 수 있다.
제 2 동력부재(140)는 반응로(110)와 인접하고 마그네트론(160)의 상부에 배치된다. 보다 상세하게 제 2 동력부재(140)는 흡기관(101)의 내부에 위치하며, 제 1 건조구(103) 측에 위치하는 마그네트론(160)의 상부에 배치된다.
또한, 제 2 동력부재(140)는 마그네트론(160) 및 제어부(180)와 연결된다. 이러한 제 2 동력부재(140)는 제어부(180)의 조절에 따라 제 2 동력부재의 회전축(141)이 회전하면서 제 1 회전팬(142)이 회전하고, 그에 따라 마그네트론(160)에서 발생하는 마이크로웨이브가 반응로(110) 내부로 배출된다.
제 3 동력부재(150)는 반응로(110)와 인접하고 가열부재(170)의 상부에 배치된다. 보다 상세하게 제 3 동력부재(150)는 흡기관(101)의 내부에 위치하며, 제 2 건조구(104) 측에 위치하는 가열부재(170)의 상부에 배치된다.
또한, 제 3 동력부재(150)는 가열부재(170) 및 제어부(180)와 연결된다. 이러한 제 3 동력부재(150)는 제어부(180)의 조절에 따라 제 2 동력부재의 회전축(151)이 회전하면서 제 2 회전팬(152)이 회전하고, 그에 따라 가열부재(170)에서 발생하는 열이 반응로(110) 내부로 배출된다.
전술한 마그네트론(160) 및 가열부재(170)는 반응로(110)와 연통하는 흡기관(101) 내부에 인접하여 배치됨에 따라 마이크로웨이브 및 열풍을 반응로(110) 내부로 배출하게 된다.
마그네트론(160)은 분쇄된 음식물을 가열하도록 마이크로웨이브를 제공하며, 이러한 마그네트론(160)은 반응로(110)에 마이크로웨이브를 제공하여 반응로(110) 내의 음식물을 가열시키는 역할을 한다.
마그네트론(160)에는 별도의 구동장치(미도시)가 연결되어 있을 수 있어서 반응로(110)의 높이 범위에서 상하로 이동하면서 반응로(110)를 전체적으로 고르게 가열할 수 있다.
즉, 마그네트론(160)에서 제공되는 마이크로웨이브는 표면뿐만 아니라 분쇄된 음식물의 극성분자(수분)의 진동을 통해 피가열물의 내부로부터 에너지를 진동시켜 전체적으로 고르게 건조되며, 짧은 시간에 고르고 빠른 건조 효과를 얻을 수 있다.
반응로(110)가 회전하지 않는 경우 마그네트론(160)이 구동할 때 특정부위만 집중적으로 가열되어 고른 가열/건조 효과가 발현되기 어려울 수 있으나, 반응로(110) 자체가 회전함으로써 이를 방지할 수 있어서 가열/건조가 골고루 이루어진다.
더욱이, 반응로(110)와 분쇄기(120)는 상호 반대 방향으로 회전할 수 있다.예를 들어, 분쇄기(120)가 음식물 분쇄를 위해 시계 방향으로 회전한다면 반응로(110)는 반시계 방향으로 회전 가능하다.  분쇄기(120)가 음식물 분쇄를 위해 시계 방향으로 회전하는 경우 반응로(110) 내의 음식물은 분쇄기(120) 및 커터(121) 등에 의해 밀려서 함께 시계 방향으로 회전할 수 있는데, 이때에 반응로(110)를 반대 방향으로 회전시킴으로써 동일한 동력으로 분쇄기(120)를 회전시키는 경우라도 그 분쇄/교반 효과가 월등하다. 
가열부재(170)는 분쇄된 음식물에 열을 제공하며, 제 3 동력부재(150)의 하부에 위치하고, 제 2 건조구(104) 측에 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 가열부재(170)는 히터를 적용하나, 가열부재(170)는 열풍을 제공하여 반응로(110) 내의 공기 대류를 발생시킬 수 있는 것이라면 어떤 것이든 무방하다.
제어부(180)는 마그네트론(160) 및 가열부재(170)의 구동을 제어하며, 이러한 제어부(170)는 제 1 동력부재(130), 제 2 동력부재(140) 및 제 3 동력부재(150)를 제어하는 역할을 수행한다.
즉, 제어부(180)는 반응로(110) 내부의 분쇄된 음식물의 무게 또는 습도의 변화에 따라 마그네트론(160) 및 가열부재(170)의 구동을 선택적으로 제어한다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)는 반응로(110) 내부에 위치한 분쇄된 음식물의 무게의 정도를 측정하는 중량센서(미도시)나 분쇄된 음식물의 습도를 측정하는 습도센서(미도시)가 더 포함될 수 있다.
정리하면, 제어부는(180)는 전술한 중량센서나 습도센서를 통하여 측정된 반응로(110) 내부의 분쇄된 음식물의 무게나 습도에 따라 마그네트론(160) 및 가열부재(170)의 구동을 선택적으로 제어하여, 건조 시스템의 효율을 높인다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)의 구동을 설명하면 다음과 같다.
제어부(180)는 마그네트론(160) 및 가열부재(170) 중 어느 하나 이상을 선택적으로 구동시킴에 따라 분쇄된 음식물이 건조된다.
최초, 반응로(110) 내의 분쇄된 음식물은 제어부(180)가 마그네트론(160) 및 가열부재(170)를 동시에 구동시키거나 마그네트론(160)을 구동시켜 분쇄된 음식물을 1차 건조시킨 후 가열부재(170)만 구동시켜 1차 건조된 분쇄된 음식물을 2차 건조시키게 된다.
그 이후, 가열부재만 구동하는 경우, 제 2 동력부재(140)에 의해 마그네트론(160)의 잠열이 반응로(110) 내에서 대류하게 된다.
보다 구체적으로, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기의 가열부재(170)의 열풍건조곡선, 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기(100)의 마그네트론(160)의 마이크로웨이브곡선을 나타낸 그래프로서, 각각 시간(분)에 따른 함수율(%)을 나타낸다.
우선, 가열부재(170)를 통한 열풍 건조의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 함수율이 0%에 도달하는 데까지 걸리는 시간은 70분 정도인 것을 확인할 수 있다. 가열부재(170)를 통한 열풍 건조의 경우 반응로(110)의 표면으로부터 내부 속으로 전달하여, 피가열물을 데워 수분을 증발시킨다.
이러한 방법은 분쇄된 음식물을 고르게 가열하지 못하므로 가열 시간이 오래 걸리는 단점이 있으나, 반응로(110) 내의 사각 지대에 위치한 분쇄된 음식물까지 가열시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 마그네트론(160)의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 함수율이 0%에 도달하는 데까지 걸리는 시간은 35분 정도인 것을 확인할 수 있다. 이러한 마이크로웨이브 방식은 표면뿐만 아니라 분쇄된 음식물의 극성분자(수분)의 진동을 통해 분쇄된 음식물의 내부로부터 에너지를 진동시켜 짧은 시간에 고른 건조를 이룰 수 있다.
이는 도 3에서도 확인할 수 있으며, 마그네트론(160)에 의한 건조방식의 경우 건조 속도에 있어서 가열부재(170)에 의한 건조방식보다 2배 정도 빠르게 진행되는 것을 확인할 수 있다.
정리하면, 마이크로웨이브 가열과 가열부재(170) 및 제 2 회전팬(152)이 동시에 구동하거나, 마이크로웨이브 가열만 구동한 후, 건조 3단계 도달시 가열부재(170)와 제 2 회전팬(152)이 회전한다.
마이크로웨이브 단독으로 건조 2단계까지 구동하고, 제 1 회전팬(142)을 구동하여 마이크로 구동시 마그네트론(160)에 발생한 열을 식히고, 마그네트론(160)에서 발생한 잠열을 분쇄된 음식물에 배출하여 건조에 활용한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기의 단계별 수분이 함유된 물질의 건조곡선이다.
도 4에 도시된 바와 같이 수분을 함유한 물질의 가열 곡선은 크게 3가지의 단계로 나뉘는데, 1단계는 피건조물을 예열하여 건조물이 건조 온도에 도달하는 단계이다.
2단계는 분쇄된 음식물의 온도는 일정하고, 수분 증발이 가속화되어, 함수율이 지속적으로 감소하는 단계이다.
마지막, 3단계는 건조곡선이 점차 완화되고, 수분의 제거는 거의 없이 건조물 자체의 온도가 상승하는 단계이다.
마이크로웨이브 방식은 건조 곡선 1~2단계에서 최적의 효율과 성능을 나타낼 수 있으나, 가열 곡선의 3단계 지점에서는 효율이 떨어진다.
또한, 건조 기간이 비교적 긴 분쇄된 음식물을 건조시키기에는 비경제적이며, 초기에 함유된 수분량이 많은 분쇄된 음식물 가열시에 발생하는 수분을 공기 대류에 의해 원활히 제거하지 못할 경우 건조 효율이 떨어지게 된다.
즉, 마이크로웨이브 단독 건조가 아닌 열풍을 통한 대류 방법 등을 병행하여 건조 과정에서 발생된 수증기를 빠르게 제거하면 건조 효율과 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
정리하면, 건조 1~2단계에서 분쇄된 음식물의 온도를 높이고, 수분을 빠르게 제거하는 과정에서는 마이크로웨이브 방식을 적용한다.
다음, 3단계에서는 분쇄된 음식물의 교반과 기존의 대류 열풍을 사용하여, 에너지 소비를 줄이고, 시스템 내 기화된 수분을 제거하여 효율적으로 건조를 진행시킨다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기
101 : 흡기관
102 : 제 1 흡입구
103 : 제 1 건조구
104 : 제 2 건조구
105 : 배기관
106 : 배출구
107 : 제 2 흡입구
110 : 반응로
120 : 분쇄기
121 : 커터
130 : 제 1 동력부재
131 : 제 1 동력부재의 회전축
140 : 제 2 동력부재
141 : 제 2 동력부재의 회전축
142 : 제 1 회전팬
150 : 제 3 동력부재
151 : 제 3 동력부재의 회전축
152 : 제 2 회전팬
160 : 마그네트론
170 : 가열부재
180 : 제어부

Claims (5)

  1. 반응로 내에서 음식물을 분쇄하는 분쇄기,
    상기 분쇄된 음식물을 가열하도록 마이크로웨이브를 제공하는 마그네트론,
    상기 분쇄된 음식물에 열을 제공하는 가열부재, 및
    상기 마그네트론 및 상기 가열부재의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 음식물 처리기에 있어서,
    상기 제어부는 상기 마그네트론 및 상기 가열부재 중 어느 하나 이상을 구동시킴에 따라 상기 분쇄된 음식물이 건조되는 것을 특징으로 하는,
    마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음식물처리기는, 상기 반응로를 회전시키는 제 1 동력부재;
    상기 반응로와 인접하고 상기 마그네트론의 상부에 배치되는 제 2 동력부재; 및
    상기 반응로와 인접하고 상기 가열부재의 상부에 배치되는 제 3 동력부재;를 더 포함하고,
    상기 마그네트론 및 상기 가열부재는 상기 반응로와 연통하는 흡기관 내부에 인접한 것을 특징으로 하는,
    마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 마그네트론 및 상기 가열부재를 동시에 구동시키거나 상기 마그네트론을 구동시켜 상기 분쇄된 음식물을 1차 건조시킨 후 상기 가열부재만 구동시켜 상기 1차 건조된 상기 분쇄된 음식물을 2차 건조시키는 것을 특징으로 하는,
    마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열부재만 구동하는 경우, 상기 제 2 동력부재에 의해 상기 마그네트론의 잠열이 상기 반응로 내에서 대류하는 것을 특징으로 하는,
    마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 반응로 내부의 상기 분쇄된 음식물의 무게 또는 습도의 변화에 따라 상기 마그네트론 및 상기 가열부재의 구동을 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는,
    마이크로웨이브와 열풍 대류를 이용한 음식물처리기.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180025289A (ko) * 2016-08-31 2018-03-08 박광선 건조 발효기
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Cited By (4)

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