KR20150014915A - 야채과즙 제조장치, 야채과즙 제조방법 및 야채과즙 - Google Patents

야채과즙 제조장치, 야채과즙 제조방법 및 야채과즙 Download PDF

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KR20150014915A
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Abstract

야채과즙 제조장치(1)는, 1쌍의 평기어 (11, 12)와, 그 아래쪽에 위치하는 제1 헬리컬 기어(13, 14)로 구성된다. 제1 헬리컬 기어 (13, 14)의 톱니수는 평기어(11, 12)의 톱니수보다 많다. 평기어 (11, 12)의 회전축의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 제1 헬리컬 기어 (13, 14)의 회전축의 중간위치가 있다. 즙 재료는, 서로 반대로 회전하는 평기어(11)와 평기어(12) 사이와, 서로 반대로 회전하는 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14) 사이를 순서대로 압궤시키면서 통과한다.

Description

야채과즙 제조장치, 야채과즙 제조방법 및 야채과즙{VEGETABLE JUICE PRODUCTION DEVICE, VEGETABLE JUICE PRODUCTION METHOD, AND VEGETABLE JUICE}
본 발명은 야채과즙 제조장치, 야채과즙 제조방법 및 야채과즙에 관한 것이다.
종래, 야채즙이나 과즙을 제조하는 장치로서, 칼을 고속으로 회전시켜 분쇄시키는 장치가 일반적이었다. 그러나, 즙 재료가 잎 야채나 뿌리 채소인 경우에는 섬유질이 많고 수분 함량이 적기 때문에, 이들 장치로 분쇄한 재료로부터 원심력을 사용해서 수분을 분리하거나, 또는 다른 압착 장치에 옮겨서 착즙해도 추출량이 적었다. 또한, 칼로 영양소의 세포까지 파괴해 버려, 영양가가 떨어진다고 하는 문제가 있었다. 이것에 대해서, 1조의 헬리컬 기어(helical gear)의 맞물림 부분에 즙 재료를 통과시키는 수법으로, 재료를 압착해서 착즙하는 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 및 2).
특허문헌 1 및 2에 기재된 착즙기는, 헬리컬 기어로 이루어진 분쇄부와, 분쇄된 즙 재료를 이송하면서 압착하는 아르키메데스 스크류 등으로 이루어진 압착 롤러로 구성되어 있다.
JPH7-23848 A JPH8-51966 A
특허문헌 1 및 2에 기재된 착즙기는, 헬리컬 기어로 이루어진 분쇄부에 직접 즙 재료를 투입하므로, 잎야채 등이면 그대로 투입 가능하다. 그러나, 어느 정도의 크기를 지니는 뿌리야채나 과실의 경우에는, 투입 가능한 크기로 절단할 필요가 있어 수고가 많이 들고 있었다.
또, 사전의 절단 공정으로 절단면이 산화되어, 맛이나 색이 변해버린다는 문제도 있었다. 또한, 절단에 의해 영양소 세포가 파괴되고, 또한, 절단면으로부터 수분이 유출되어 즙 회수율이 저하하는 등의 문제도 있었다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 즙 재료의 크기나 형상을 불문하고, 영양가를 높게 유지한 채 즙을 회수하는 야채과즙 제조장치, 야채과즙 제조방법, 및 비타민 C를 다량 함유하여 영양가가 높은 야채과즙을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1관점에 따른 야채과즙 제조장치는,
1조의 평기어로 이루어지고, 상기 1조의 평기어 사이에 즙 재료를 통과시켜 상기 평기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤(壓潰)시키는(즉, 눌러서 부수어뜨리는) 제1 압궤부와,
상기 평기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제1 헬리컬 기어로 이루어지고, 상기 1조의 평기어 회전축의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 상기 1조의 제1 헬리컬 기어의 회전축의 중간위치가 있어, 상기 제1 압궤부에서 압궤된 상기 즙 재료를 상기 제1 헬리컬 기어의 톱니에 의해 압궤시키는 제2 압궤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 압궤부의 상기 1조의 평기어 회전축간의 거리가 변경가능해도 된다.
상기 평기어 및 상기 제1 헬리컬 기어의 각 톱니는 예각을 갖지 않도록 해도 된다.
상기 1조의 평기어는 서로 거의 같은 동력으로 각각의 상기 평기어를 서로 역방향으로 회전 구동시키도록 해도 된다.
상기 평기어의 회전속도는 상기 제1 헬리컬 기어의 회전속도와 비교해서 동등 또는 느리게 해도 된다.
상기 제1 헬리컬 기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제2 헬리컬 기어로 이루어지고, 상기 1조의 제1 헬리컬 기어의 회전축의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 상기 1조의 제2 헬리컬 기어의 회전축의 중간위치가 있어, 상기 1조의 제1 헬리컬 기어의 나선 형상의 톱니의 맞물림 방향과 상기 1조의 제2 헬리컬 기어의 나선 형상의 톱니의 맞물림 방향이 반대가 되도록 배치되어서, 상기 제2 압궤부에서 압궤된 상기 즙 재료를 상기 제2 헬리컬 기어의 톱니에 의해 압궤시키는 제3의 압궤부를 더 포함해도 된다.
상기 제2 헬리컬 기어의 각 톱니는 예각을 갖지 않도록 해도 된다.
상기 제1 헬리컬 기어의 회전속도는 상기 제2 헬리컬 기어의 회전속도와 비교해서 동등 또는 느리게 해도 된다.
즙 재료의 야채 또는 과일은 상기 제1 압궤부의 2개의 상기 평기어 사이에 거의 연직하향으로 투입되도록 해도 된다.
또한, 본 발명의 제2관점에 따른 야채과즙 제조방법은,
1조의 평기어 사이에 즙 재료를 통과시켜, 상기 평기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제1 압궤단계; 및
상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료가 낙하하는 위치에 맞물림 위치가 이르도록 구비된, 상기 평기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제1 헬리컬 기어 사이에, 상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료를 통과시켜, 상기 제1 헬리컬 기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제2 압궤단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 제3의 관점에 따른 야채과즙은,
적어도 1조의 평기어 및 또는 적어도 1조의 헬리컬 기어 사이에 즙 재료를 통과시켜, 상기 즙 재료를 압궤 착즙시킨 것으로서, 비타민 C의 잔존율이 원래의 상기 즙 재료에 대하여 90% 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제4관점에 따른 야채과즙은,
1조의 평기어 사이에 즙 재료를 통과시켜, 상기 평기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제1 압궤단계; 및
상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료가 낙하하는 위치에 맞물림위치가 이르도록 구비된, 상기 평기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제1 헬리컬 기어 사이에, 상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료를 통과시켜, 상기 제1 헬리컬 기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제2 압궤단계를 포함하는 제조방법에 의해 생산되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 즙 재료의 크기나 형상을 불문하고, 비타민 C를 다량 함유하여 영양가를 높게 유지한 채 즙을 회수하는 것이 가능하다.
도 1은 실시형태 1에 따른 야채과즙 제조장치의 구성을 나타낸 도면;
도 2의 (a)는 평기어의 측면도이고, (b)는 제1 헬리컬 기어의 측면도;
도 3의 (a)는 평기어의 평면도이고, (b)는 제1 헬리컬 기어의 평면도;
도 4의 (a)는 평기어의 단면도이고, (b)는 제1 헬리컬 기어의 단면도;
도 5는 평기어의 중심축을 이동하는 기구를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 회전축 방향의 앞쪽으로부터 본 정면도이고, (b)는 (a)의 방향 A로부터 본 측면도;
도 6의 (a)는 평기어의 회전 구동 방법을 설명하기 위한 도면이고, (b)는 제1 헬리컬 기어의 회전 구동 방법을 설명하기 위한 도면;
도 7은 실시형태 1에 따른 야채과즙 제조장치에 있어서의 즙 재료의 흐름을 설명하기 위한 도면;
도 8은 실시형태 2에 따른 야채과즙 제조장치의 구성을 나타낸 도면;
도 9의 (a)는 제1 헬리컬 기어의 평면도이고, (b)는 제2 헬리컬 기어의 평면도;
도 10의 (a)는 평기어의 단면도이고, (b)는 제1 헬리컬 기어의 단면도이며; (c)는 제2 헬리컬 기어의 단면도;
도 11은 실시형태 2에 따른 야채과즙 제조장치에 있어서의 즙 재료의 흐름을 설명하기 위한 도면;
도 12는 실시형태 2에 따른 야채과즙 제조장치에 의해 제조한 야채즙의 비타민 C 함유량의 평가 결과를 나타낸 도면.
(실시형태 1)
본 발명의 실시형태 1에 대해서 도면을 참조해서 상세히 설명한다.
본 실시형태에 따른 야채과즙 제조장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 평기어(11), (12)와, 제1 헬리컬 기어(13), (14)와, 이들을 둘러싼 하우징(파선)(15)을 구비한다. 평기어(11), (12)와 제1 헬리컬 기어(13), (14)는, 회전축 방향으로 연장된 관통 구멍을 지니고 있고, 그 관통 구멍에 중심축(111), (121), (131), (141)이 각각 삽입되어 있다. 중심축(111), (121), (131), (141)은 하우징(15)에 고정되어 있다.
평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14)는, 직경 및 회전축 방향의 길이가 서로 거의 동일하다. 직경 및 회전축 방향의 길이는 임의의 길이여도 되지만, 예를 들어, 직경이 250㎜이고 회전축 방향의 길이는 1000㎜이다.
평기어(11), (12)는, 도 2(a)의 측면도에 나타낸 바와 같이, 톱니가 축(1111), (1211)에 평행하게 설치된 톱니바퀴이다. 제1 헬리컬 기어(13), (14)는, 도 2(b)의 측면도에 나타낸 바와 같이 톱니가 회전축(1311), (1411)에 대해서 경사져 있어, 나선 형상으로 형성된 톱니바퀴이다. 여기에서, 축(1111), (1211), (1311), (1411)은 평기어(11), (12)와 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전 시 위치 고정되는 축이다. 각 회전축은, 평기어(11), (12)와 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 연장 방향으로 수직인 평면에 있어서의, 각각의 기어의 단면의 중심을 통과하는 축이다. 평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(14)의 한쪽 단부에는, 톱니바퀴를 회전 구동시키기 위한 동력 전달부(112), (122), (142)가 구비되어 있다. 모터 등의 동력이 벨트 등을 개재해서 톱니바퀴의 동력 전달부(112), (122), (142)에 전달된다.
평기어(11)와 평기어(12)는, 도 3(a)의 평면도에 나타낸 바와 같이, 서로 맞물리고, 또는, 톱니의 선단부와, 톱니의 골부(谷部)의 바닥부 사이가 3㎜ 정도의 거리만큼 떨어지도록 설치되어 있다. 또한, 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14)는, 도 3(b)의 평면도에 나타낸 바와 같이, 나선의 방향이 서로 반대여서, 서로 맞물려서 설치되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 평기어(11)의 회전축(1111)과 평기어(12)의 회전축(1211)의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 제1 헬리컬 기어(13)의 회전축(1311)과 제1 헬리컬 기어(14)의 회전축(1411)의 중간위치가 있다. 또한, 평기어(11)와 평기어(12)와 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14)의 회전축(1111), (1211), (1311), (1411)은 서로 평행하다. 이러한 배치는, 평기어(11)와 평기어(12) 사이를 통과한 즙 재료가 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14) 사이에 낙하되게 하기 위한 것이다.
하우징(15)은 평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 전체를 둘러싸도록 형성되어 있고, 최상면(151)과 최하면(152)의 전부 또는 일부가 개방되어 있다.
도 4(a)는 평기어(11), (12)의 회전축(1111), (1211)에 대해서 수직인 평면에 있어서의 단면도이며, 도 4(b)는 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전축(1311), (1411)에 대해서 수직인 평면에 있어서의 단면도이다. 또, 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14) 사이에는 최대한 간극이 생기지 않도록 조정되어 있다.
평기어(11), (12)의 톱니의 수는 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 수보다 적다. 예를 들면, 평기어(11), (12)의 톱니의 수가 15이며, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 수가 24이다. 평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 단면 형상의 외곽은, 도 4(a)의 확대도에 나타낸 바와 같이, 각 기어의 직경방향에 대해서 수직인 직선(1001)과 그 양단부의 2개의 둔각(1002)을 갖고 있어, 각 기어의 톱니의 표면에 예각부분은 없다. 이것은, 예각을 갖는 톱니를 사용하면, 즙 재료의 비타민 C 등의 영양소 세포를 파괴할 우려가 있으므로, 즙 재료를 압궤하는 바와 같은 톱니의 형태로 한 것이다.
또한, 도 5(a) 및 도 5(b)에 나타낸 바와 같은, 하우징(15)에 대해서 고정된 축 이동기구(20)을 더 구비하고, 평기어(11)와 평기어(12)의 거리를 변화시키는 것이 가능하도록 해도 된다. 도 5(a)는, 평기어(11), (12)를 회전축 방향의 앞쪽에서부터 본 정면도이다. 도 5(b)는, 평기어(12)을 도 5(a)의 A방향에서부터 본 측면도의 일부이다. 중심축(121)의 선단 부분이 나사산 형성되어 있어, 중심축(121)의 선단부를 1개의 너트(126)에 통과시키고 나서 축 이동기구(20)의 가로로 긴 관통 구멍(125)에 통과시킨다. 축 이동기구(20)의 양측에서 2개의 너트(126)로 체결해서 고정한다. 마찬가지로, 중심축(111)도 축 이동기구(20)에 대하여 고정한다.
평기어(11)와 평기어(12)의 거리는, 즙 재료의 종류에 따라서 변한다. 즙 재료가 잎야채 등, 두께가 얇은 것인 경우에는, 평기어(11)와 평기어(12)의 거리는 짧게 한다. 예를 들어, 평기어(11)와 평기어(12)의 톱니가 10㎜ 정도 맞물리도록 한다. 한편, 즙 재료가 뿌리야채나 큰 과실 등, 두께가 두꺼운 것인 경우에는, 평기어(11)와 평기어(12)의 거리를 크게 한다. 예를 들면, 평기어(11)와 평기어(12)의 톱니의 선단부와 톱니의 골부의 바닥부 간의 거리(간극)를 3㎜ 정도로 한다.
다음에, 평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전 구동에 대해서 도 6을 이용해서 설명한다. 하우징(15) 이외에는 모터(22), (23)가 구비되어 있다. 평기어(11), (12)에는 모터(22)의 동력이 벨트(221)에 의해 전달되고, 제1 헬리컬 기어(13), (14)에는 모터(23)의 동력이 벨트(231)에 의해 전달되는 것에 의해, 각 기어는 회전한다.
평기어(12)의 동력 전달부(122)의 외주의 일부에는, 벨트(221)가 감겨 있어, 모터(22)의 반시계 방향의 회전에 의해, 평기어(12)가 반시계 방향으로 회전한다. 평기어(12)의 동력 전달부(122)와, 평기어(11)의 동력 전달부(112)의 외주의 일부에는 벨트(222)가 감겨 있다. 벨트(222)는, 평기어(11)와 평기어(12) 사이에서 교차하고 있다. 평기어(12)의 반시계방향의 회전의 동력이 벨트(222)에 의해 평기어(11)에 전달되어, 평기어(11)는 시계 방향으로 회전한다. 즉, 평기어(11)와 평기어(12)에는 거의 동등한 동력이 전달되어, 서로 반대 방향으로 거의 동일 속도로 회전한다.
제1 헬리컬 기어(14)의 동력 전달부(142)의 외주의 일부에는, 벨트(231)가 감겨 있어, 모터(23)의 반시계 방향의 회전에 의해, 제1 헬리컬 기어(14)가 반시계 방향으로 회전한다. 제1 헬리컬 기어(14)와 제1 헬리컬 기어(13)는, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 톱니가 맞물려 있기 때문에, 톱니의 맞물림에 의해 제1 헬리컬 기어(14)의 반시계 방향의 회전의 동력이 제1 헬리컬 기어(13)에 전달된다. 이 동력에 의해, 제1 헬리컬 기어(13)가 시계 방향으로 회전한다. 즉, 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14)는, 서로 반대 방향으로 거의 동일 속도로 회전한다.
평기어(11), (12)의 회전속도는 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전속도와 비교해서 동등 또는 느리다. 예를 들면, 평기어(11), (12)의 회전속도가 60rpm이며, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전속도가 70rpm이다.
이것에 의해, 평기어(11), (12)를 통과한 즙 재료가 제1 헬리컬 기어(13), (14)에서 체류하는 것을 방지하여, 원활하게 압궤된 즙 재료를 취출하는 것이 가능하다.
이상과 같이 구성된 야채과즙 제조장치에 있어서, 즙 재료의 흐름에 대해서 도 7을 이용해서 설명한다. 도 7은 도 1의 지면 오른쪽 앞부터 본 측면도이다.
즙 재료는 하우징(15)의 상부의 최상면(151)의 개구부로부터 연직 아래쪽 방향에 투입된다(화살표(A)). 투입된 즙 재료는 평기어(11), (12) 사이에 들어가, 평기어(11), (12)의 서로 반대로 회전하는 톱니에 의해 압궤된 상태에서 낙하한다(화살표(B)). 평기어(11), (12) 사이로부터 낙하하는 즙 재료는, 제1 헬리컬 기어(13), (14) 사이에 들어가, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 서로 반대로 회전하는 톱니에 의해 더욱 압궤된다. 이때, 압궤된 즙 재료는, 제1 헬리컬 기어(13), (14) 사이를, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 홈을 따라서 이동한다(화살표(C)). 그 후, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 간격 정도로 압궤처리된 상태에서 낙하한다(화살표(D)).
제1 헬리컬 기어(13), (14) 사이로부터 낙하한 즙 재료는, 다음의 압착 공정을 행하는 압착장치까지 이송된다. 압착 장치에서는, 즙 재료가 천 등으로 싸인 상태에서 압력이 가해져, 야채과즙이 취출된다. 야채과즙을 취출한 후의 잔사는, 섬유도 많고 영양가도 높으므로 다른 형태로 이용할 수 있다. 예를 들어, 잔사를 건조시켜, 보충제(supplement)라고 하는 형태로 가공해도 된다. 혹은, 잔사를 오야키(おやき) 등의 식재료로서 이용해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 야채과즙 제조장치(1)는 1쌍의 평기어(11), (12)와, 그 아래쪽에 위치하는 제1 헬리컬 기어(13), (14)로 구성되고, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니수는 평기어(11), (12)의 톱니수보다 많다. 즙 재료는, 서로 반대로 회전하는 평기어(11)와 평기어(12) 사이와, 서로 반대로 회전하는 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14) 사이를 압궤되면서 통과한다. 이것에 의해, 야채과즙 제조장치(1)는, 즙 재료의 크기나 형상을 불문하고 압궤시킬 수 있어, 영양분의 세포를 파괴하는 일 없이 영양가를 높게 유지한 채 야채과즙을 회수할 수 있다.
또한, 즙 재료는 평기어(11), (12)와 제1 헬리컬 기어(13), (14)에 압궤될 뿐이기 때문에, 칼이 고속 회전하는 쥬서 등과 비교해서, 공기에 접촉하는 즙 재료의 표면적이 작아진다. 이 때문에, 즙 재료의 산화를 억제할 수 있다. 이 장치는 재료를 잘게 절단하는 것이 아니라 압궤만으로 착즙하도록 구성하고 있으므로 세포가 파괴되지 않고, 특히 비타민 C의 잔존율이 비약적으로 향상된다.
(실시형태 2)
본 발명의 실시형태 2에 대해서 도면을 참조해서 상세히 설명한다.
본 실시형태에 따른 야채과즙 제조장치(3)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 평기어(11), (12)와, 제1 헬리컬 기어(13), (14)와, 제2 헬리컬 기어(17), (18)와, 이들을 둘러싸는 하우징(점선)(35)을 구비한다. 평기어(11), (12)와 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 구성은 실시형태 1와 마찬가지이다. 제2 헬리컬 기어(17), (18)는, 제1 헬리컬 기어(13), (14)와 마찬가지로, 회전축 방향으로 연장된 관통 구멍을 지니고 있고, 그 관통 구멍에 중심축(171), (181)이 삽입되어 있다. 중심축(171), (181)은, 평기어(11), (12)의 중심축(111), (121)과, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 중심축(131), (141)과 함께 하우징(35)에 고정되어 있다.
제2 헬리컬 기어(17), (18)는, 직경 및 회전축 방향의 길이가, 평기어(11), (12)와, 제1 헬리컬 기어(13), (14)와 거의 동일하다.
제2 헬리컬 기어(17), (18)는, 제1 헬리컬 기어(13), (14)와 마찬가지로, 톱니가 회전축(1711), (1811)에 대해서 경사져 있고, 나선 형상으로 형성된 톱니바퀴이다. 제2 헬리컬 기어(18)의 한쪽 단부에는, 톱니바퀴를 회전 구동시키기 위한 동력 전달부(182)가 구비되어 있다. 모터 등의 동력이 벨트 등을 이용해서 톱니바퀴의 동력 전달부(182)에 전달된다.
도 9(b)의 평면도에 나타낸 바와 같이, 제2 헬리컬 기어(17)와 제2 헬리컬 기어(18)는, 나선의 방향이 서로 반대여서, 서로 맞물려서 설치되어 있다. 또한, 도 9(a) 및 도 9(b)의 평면도로부터 명확한 바와 같이, 제2 헬리컬 기어(17)와 제1 헬리컬 기어(13)의 나선의 방향이 서로 반대여서, 제2 헬리컬 기어(18)와 제1 헬리컬 기어(14)의 나선의 방향이 서로 반대이다.
실시형태 1과 마찬가지로 평기어(11)의 회전축(1111)과 평기어(12)의 회전축(1211)의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 제1 헬리컬 기어(13)의 회전축(1311)과 제1 헬리컬 기어(14)의 회전축(1411)의 중간위치가 있다. 그리고 제1 헬리컬 기어(13)의 회전축(1311)과 제1 헬리컬 기어(14)의 회전축(1411)의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 제2 헬리컬 기어(17)의 회전축(1711)과 제2 헬리컬 기어(18)의 회전축(1811)의 중간위치가 있다. 또한, 평기어(11)와 평기어(12)와 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14)와 제2 헬리컬 기어(17)와 제2 헬리컬 기어(18)의 회전축(1111), (1211), (1311), (1411), (1711), (1811)은 서로 평행하다. 이러한 배치는, 평기어(11)와 평기어(12) 사이를 통과한 즙 재료가 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14) 사이에 낙하하고, 또한, 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14) 사이를 통과한 즙 재료가 제2 헬리컬 기어(17)와 제2 헬리컬 기어(18) 사이에 낙하하기 위한 것이다.
하우징(35)은, 평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14), 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 전체를 둘러싸도록 형성되어 있고, 최상면(351)과 최하면(352)의 전부 또는 일부가 개방되어 있다.
도 10(a)는 평기어(11), (12)의 회전축(1111), (1211)에 대해서 수직인 평면에 있어서의 단면도이고, 도 10(b)는 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전축(1311), (1411)에 대해서 수직인 평면에 있어서의 단면도이며, 도 10(c)는 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 회전축(1711), (1811)에 대해서 수직인 평면에 있어서의 단면도이다.
평기어(11), (12)의 톱니의 수는 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 수보다 적고, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 수는 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니의 수보다 적다. 예를 들면, 평기어(11), (12)의 톱니의 수가 15이고, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 수가 24이며, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니의 수는 32개이다. 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니의 단면 형상은, 평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 단면 형상과 마찬가지이며, 톱니의 단면의 외곽이 직경방향에 대해서 수직인 직선과 그 양단의 2개의 둔각을 갖고 있어, 각 기어의 톱니의 표면에 예각부분은 없다.
평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전 구동 방법은, 실시형태 1과 마찬가지이다. 또, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 회전 구동 방법은, 제1 헬리컬 기어(13), (14)와 마찬가지이다. 제2 헬리컬 기어(18)의 동력 전달부(182)의 외주의 일부에 감은 벨트를 통해서 모터로부터의 동력이 제2 헬리컬 기어(18)에 전달된다. 이 동력에 의해, 제2 헬리컬 기어(18)가 반시계 방향으로 회전한다. 제2 헬리컬 기어(17)와 제2 헬리컬 기어(18)는, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 톱니가 맞물려 있기 때문에, 톱니의 맞물림에 의해 제2 헬리컬 기어(18)의 반시계 방향의 회전의 동력이 제2 헬리컬 기어(17)에 전달된다. 이 동력에 의해, 제2 헬리컬 기어(17)가 시계 방향으로 회전한다. 즉, 제2 헬리컬 기어(17)와 제2 헬리컬 기어(18)는 서로 반대 방향으로 거의 동일 속도로 회전한다.
평기어(11), (12)의 회전속도는 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전속도와 비교해서 동등 또는 느리고, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전속도는 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 회전속도와 비교해서 동등 또는 느리다. 예를 들면, 평기어(11), (12)의 회전속도가 60rpm이고, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 회전속도가 70rpm이며, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 회전속도도 70rpm이다. 또한, 각각의 기어의 회전수는 즙 재료의 정체 상황, 압궤나 세포의 파괴 상황을 감안해서 조정할 수 있다.
이것에 의해, 평기어(11), (12)를 통과한 즙 재료가 제1 헬리컬 기어(13), (14)에서 체류하고, 또한, 제1 헬리컬 기어(13), (14)를 통과한 즙 재료가 제2 헬리컬 기어(17), (18)에서 체류하는 것을 방지하여, 원활하게 압궤된 즙 재료를 취출할 수 있다. 즉, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 압궤 처리 능력은, 제1 헬리컬 기어(13), (14)로부터 보내져 온 즙 재료의 용량보다 크게 하고, 이 관계는, 제1 헬리컬 기어(13), (14)와 평기어(11), (12)의 관계도 마찬가지이다. 이 관계에 의해 즙 재료가 정체하는 일이 없다.
이상과 같이 구성된 야채과즙 제조장치(3)에 있어서, 즙 재료의 흐름에 대해서 도 11을 이용해서 설명한다. 도 11은 도 8의 지면 오른쪽 앞에서부터 본 측면도이다.
즙 재료는 하우징(35)의 상부의 최상면(351)의 개구부로부터 투입된다(화살표(A)). 투입된 즙 재료는 평기어(11), (12) 사이에 들어가, 서로 반대로 회전하는 평기어(11), (12)의 톱니에 의해 압궤된 상태로 낙하한다(화살표B). 평기어(11), (12) 사이로부터 낙하하는 즙 재료는, 제1 헬리컬 기어(13), (14) 사이에 들어가, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 서로 반대로 회전하는 톱니에 의해 더욱 압궤된다. 이때, 압궤된 즙 재료는, 제1 헬리컬 기어(13), (14) 사이를, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니를 따라서 진행한다(화살표(C)). 그 후, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 간격 정도로 잡아 찢긴 상태에서 낙하한다(화살표(D)). 제1 헬리컬 기어(13), (14) 사이로부터 낙하하는 즙 재료는, 제2 헬리컬 기어(17), (18) 사이에 들어가, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 서로 반대로 회전하는 톱니에 의해 더욱 압궤된다. 이때, 압궤된 즙 재료는, 제2 헬리컬 기어(17), (18) 사이를, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니를 따라서 진행한다(화살표(E)). 여기에서, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니의 방향과 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니의 방향은 각각 다르기 때문에, 즙 재료는 역방향으로 진행하는 것으로 된다(화살표(C) 및 (E)). 그 후, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니의 간격 정도로 잘게 잡아 찢겨져서 페이스트 형상으로 되어서 낙하한다(화살표(F)).
제2 헬리컬 기어(17), (18) 사이로부터 낙하한 즙 재료는, 다음의 압착 공정을 행하는 압착장치까지 이송된다. 압착 장치에서는 즙 재료가 천 등으로 싸인 상태에서 압력이 가해져서, 야채과즙이 취출된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 야채과즙 제조장치(3)는 1조의 평기어(11), (12)와, 그 아래쪽에 위치하는 1조의 제1 헬리컬 기어(13), (14)와, 그 아래쪽에 위치하는 1조의 제2 헬리컬 기어(17), (18)로 구성된다. 그리고, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니수는 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 톱니수보다 많다. 즙 재료는, 서로 반대로 회전하는 평기어(11)와 평기어(12) 사이와, 서로 반대로 회전하는 제1 헬리컬 기어(13)와 제1 헬리컬 기어(14) 사이와, 서로 반대로 회전하는 제2 헬리컬 기어(17)와 제2 헬리컬 기어(18)와 사이를, 순서대로, 압궤되면서 통과한다. 이것에 의해, 야채과즙 제조장치(3)는, 즙 재료의 크기나 형상을 불문하고 압궤시킬 수 있어, 영양분의 세포를 파괴하는 일 없이 즙 재료를 더욱 잘게 압궤된 상태로 가공할 수 있고, 그 즙 재료로부터 영양가를 높게 유지한 채 야채과즙을 회수할 수 있다.
<실시예>
실시형태 2에 따른 야채과즙 제조장치(3)에 의해, 즙 재료로서 케일을 사용해서 야채즙을 제조하였다. 이 야채즙에 대해서, 고속액체 크로마토그래프법에 의해, 총 비타민 C의 함유량을 측정하였다. 그 결과를 도 12에 나타낸다. 도 12에는, 비교를 위하여, 케일의 밑잎(基葉)과, 일반적인 전동 쥬서에 의해 제조한 야채즙에 대해서도, 고속 액체 크로마토그래프법에 의한 총 비타민 C 함유량의 측정 결과를 나타낸다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 실시형태 2에 따른 야채과즙 제조장치(3)에 의해 제조한 야채즙의 100g당의 총 비타민 C 함유량은, 118㎎이며, 케일의 밑잎의 123g과 비교해도 약 4% 감소한 것뿐이었다. 전동 쥬서에 의해 제조한 경우의 21㎎과 비교해도 총 비타민 C의 세포가 파괴되는 일 없이, 유지된 채인 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 야채과즙 제조장치가, 1조의 평기어로 이루어진 제1 압궤부와, 평기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제1 헬리컬 기어로 이루어진 제2 압궤부를 구비하고 있다. 1조의 평기어 회전축의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 1조의 제1 헬리컬 기어의 회전축의 중간위치가 있어, 제1 압궤부의 평기어의 톱니에 의해 압궤된 즙 재료를 제2 압궤부의 헬리컬 기어의 톱니에 의해 더욱 압궤시킨다. 이것에 의해, 즙 재료의 크기나 형상을 불문하고, 비타민 C를 다량 함유하여 영양가를 높게 유지한 채 즙을 회수할 수 있다.
또, 본 발명은, 본 발명의 광의의 취지 및 범위를 일탈하는 일 없이, 다양한 실시형태 및 변형이 가능하게 되는 것이다. 또한, 전술한 실시형태는, 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 범위는, 실시형태가 아니고, 특허청구범위에 의해서 나타내진다. 그리고, 특허청구범위 내 및 그것과 동등한 발명의 의의의 범위 내에서 실시되는 다양한 변형이 본 발명의 범위 내로 간주된다.
예를 들면, 상기 실시형태에 있어서, 제1 헬리컬 기어(13), (14) 및 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 구동은, 제1 헬리컬 기어(14)의 동력 전달부(142), 제2 헬리컬 기어(18)의 동력 전달부(182)에 모터(23) 등의 동력을 전달하였다. 그러나, 제1 헬리컬 기어(13), 제2 헬리컬 기어(17)에 동력 전달부를 설치하고, 이들에 모터(23) 등의 동력을 전달하도록 해도 된다. 혹은, 평기어(11), (12)와 마찬가지로, 제1 헬리컬 기어(13), (14)의 양쪽, 또는, 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 양쪽을 구동시키도록 해도 된다. 제1 헬리컬 기어(13), (14), 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 양쪽을 구동시킨 경우에는, 1조의 기어가 보다 강한 힘으로 회전하여, 즙 재료에의 압궤력을 강화시킬 수 있다.
또한, 동력 전달부(112), (122), (142), (182)는 각 기어의 한쪽 단부에 설치하였다. 그러나, 동력 전달부를 각 기어의 양단부에 설치해서, 양단부에 동력을 전달하도록 해도 된다. 이것에 의해, 각 기어가 보다 안정적으로 높은 토크에서 회전할 수 있다.
또, 평기어(11), (12), 제1 헬리컬 기어(13), (14), 제2 헬리컬 기어(17), (18)의 톱니는, 회전축에 대해서 수직인 면 내에 있어서의 단면 형상의 외곽이 각 기어의 직경방향에 대해서 수직인 직선과 그 양단부의 2개의 둔각을 갖는 바와 같은 형상을 지니는 것으로 하였다. 그러나, 각 기어의 톱니는 즙 재료의 세포를 파손하는 바와 같은 예각을 갖지 않으면, 다른 임의의 형상이어도 된다. 예를 들면, 톱니의 단면 형상의 외곽이 곡선으로 이루어지도록 해도 된다.
또한, 평기어(11), (12)의 중심축(111), (112)을 이동시키는 축 이동기구(20)는 하우징(15)에 고정된 독립적인 기구로 하였다. 그러나, 축 이동기구는 하우징(15)의 일부분에 설치되어 있어도 된다. 이것에 의해, 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 실시형태 2에 있어서도, 실시형태 1과 마찬가지의 축 이동기구를 구비하고 있어도 된다. 또한, 제1 헬리컬 기어(13), (14), 제2 헬리컬 기어(17), (18)에도 축 이동기구를 구비해도 된다.
본 출원은, 2012년 12월 26일에 출원된 일본국 특허출원 특원 제2012-283502호에 의거한다. 본 명세서 중에 일본국 특허출원 특원 제2012-283502호의 명세서, 특허청구범위 및 도면 전체를 참조로서 원용하는 것으로 한다.
1, 3: 야채과즙 제조장치 11, 12: 평기어
13, 14: 제1 헬리컬 기어 17, 18: 제2 헬리컬 기어
111, 121, 131, 141, 171, 181: 중심축
1111, 1211, 1311, 1411, 1711, 1811: 회전축
112, 122, 142, 182: 동력 전달부 1001: 톱니의 단면의 외곽의 직선부
1002: 톱니의 단면의 외곽의 둔각
116, 126: 너트 15, 35: 하우징
151, 351: 최상면 152, 352: 최하면
20: 축 이동기구 115, 125: 관통 구멍
116, 126: 너트 22, 23: 모터
221, 222, 231: 벨트

Claims (12)

1조의 평기어로 이루어지고, 상기 1조의 평기어 사이에 즙 재료를 통과시켜 상기 평기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤(壓潰)시키는 제1 압궤부; 및
상기 평기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제1 헬리컬 기어(helical gear)로 이루어지고, 상기 1조의 평기어 회전축의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 상기 1조의 제1 헬리컬 기어의 회전축의 중간위치가 있으며, 상기 제1 압궤부에서 압궤된 상기 즙 재료를 상기 제1 헬리컬 기어의 톱니에 의해 압궤시키는 제2 압궤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 압궤부의 상기 1조의 평기어 회전축 간의 거리가 변경가능한 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평기어 및 상기 제1 헬리컬 기어의 각 톱니는 예각을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1조의 평기어는 서로 거의 동일한 동력으로 각각의 상기 평기어를 서로 역방향으로 회전 구동시키는 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평기어의 회전속도는 상기 제1 헬리컬 기어의 회전속도와 비교해서 동등 또는 느린 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 헬리컬 기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제2 헬리컬 기어로 이루어지고, 상기 1조의 제1 헬리컬 기어의 회전축의 중간위치의 연직 아래쪽 방향에, 상기 1조의 제2 헬리컬 기어의 회전축의 중간위치가 있고, 상기 1조의 제1 헬리컬 기어의 나선 형상의 톱니의 맞물림 방향과 상기 1조의 제2 헬리컬 기어의 나선 형상의 톱니의 맞물림 방향이 반대로 되도록 배치되어, 상기 제2 압궤부에서 압궤된 상기 즙 재료를 상기 제2 헬리컬 기어의 톱니에 의해 압궤시키는 제3의 압궤부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 헬리컬 기어의 각 톱니는 예각을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제1 헬리컬 기어의 회전속도는 상기 제2 헬리컬 기어의 회전속도와 비교해서 동등 또는 느린 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 즙 재료의 야채 또는 과일은 상기 제1 압궤부의 2개의 상기 평기어 사이에 거의 연직 하향으로 투입되는 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조장치.
1조의 평기어 사이에 즙 재료를 통과시켜, 상기 평기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제1 압궤단계; 및
상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료가 낙하하는 위치에 맞물림 위치가 이르도록 구비된, 상기 평기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제1 헬리컬 기어 사이에, 상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료를 통과시켜, 상기 제1 헬리컬 기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제2 압궤단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 야채과즙 제조방법.
적어도 1조의 평기어 및 또는 적어도 1조의 헬리컬 기어 사이에 즙 재료를 통과시켜, 상기 즙 재료를 압궤 착즙시킨 것으로서, 비타민 C의 잔존율이 원래의 상기 즙 재료에 대하여 90% 이상인 것인 야채과즙.
1조의 평기어 사이에 즙 재료를 통과시켜, 상기 평기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제1 압궤단계; 및
상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료가 낙하하는 위치에 맞물림 위치가 이르도록 구비된, 상기 평기어의 톱니수보다도 많은 톱니수를 지니는 1조의 제1 헬리컬 기어 사이에, 상기 제1 압궤단계에서 압궤된 상기 즙 재료를 통과시켜, 상기 제1 헬리컬 기어의 톱니에 의해 상기 즙 재료를 압궤시키는 제2 압궤단계를 포함하는 제조방법에 의해 생산되는 야채과즙.
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