KR20160069910A - 껍질 제거 장치 - Google Patents

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농업회사법인 (주)한길웰바이오
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Abstract

본 발명은 껍질 제거 장치에 관한 것으로서, 구근류, 과일류 또는 채소류 중 어느 하나에 속하는 가공 대상물의 껍질을 제거하기 위한 껍질 제거 장치에 있어서, 껍질이 절단되도록 가공 대상물의 표면에 다수의 칼집을 미리 정해진 깊이로 형성하는 껍질 절단 유닛; 절단된 껍질을 가열하는 껍질 가열 유닛; 및 가열된 껍질에 마찰력을 인가하여 껍질을 가공 대상물로부터 벗겨내는 껍질 제거 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 껍질에 칼집을 미리 형성한 후에 껍질을 제거하므로, 껍질 제거 속도를 증가시키고, 제거되지 않고 남아있는 잔류 껍질을 최소화시킬 수 있다. 또한, 껍질만 선택적으로 미리 삶은 후에 껍질을 제거하므로, 약한 마찰력으로도 껍질을 과육으로부터 분리할 수 있어 껍질 제거 과정에서 과육이 손상되는 것을 최소화시킬 수 있다.

Description

껍질 제거 장치{Peeling apparatus}
본 발명은 껍질 제거 장치에 관한 것이다.
껍질을 갖고 있는 구근류, 과일류 또는 채소류 등의 식품(이하, 구근류 등의 식품이라 함)은 일반적으로 껍질을 제거한 후에 섭취하며, 껍질의 제거에는 칼이 주로 사용된다.
껍질을 제거하고자 하는 구근류 등의 식품이 소량인 경우에는 칼을 이용하여 낱개 별로 껍질을 제거하여도 큰 불편이 따르지 않는다. 그러나, 껍질을 제거하고자 하는 구근류 등의 식품이 대량인 경우에는 칼을 이용하여 낱개 별로 껍질을 제거하는데 많은 시간이 소요되며, 껍질을 제거하는 과정에서 작업자가 칼에 의하여 부상을 입을 염려가 큰 문제점이 있었다.
이에 따라 대량의 구근류 등의 식품의 껍질을 자동으로 제거할 수 있는 껍질 장치가 개발되어 사용되고 있었다. 그런데, 이러한 종래의 껍질 제거 장치는, 껍질의 제거하는 과정에서 과육이 손상되거나, 껍질 제거 속도가 낮다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구근류 등의 식품의 껍질을 제거하는 과정에서 과육이 손상과는 것을 방지하고, 껍질 제거 속도를 증가시킬 수 있도록 구조를 개선한 껍질 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치는, 구근류, 과일류 또는 채소류 중 어느 하나에 속하는 가공 대상물의 껍질을 제거하기 위한 껍질 제거 장치에 있어서, 껍질이 절단되도록 가공 대상물의 표면에 다수의 칼집을 형성하는 껍질 절단 유닛; 절단된 껍질을 가열하는 껍질 가열 유닛; 및 가열된 껍질에 마찰력을 인가하여 껍질을 가공 대상물로부터 벗겨내는 껍질 제거 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 껍질 절단 유닛은, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 내부에 절단 공간이 마련되는 절단 유닛 본체; 절단 공간의 내주면에 미리 정해진 간격으로 설치되며, 가공 대상물에 다수의 칼집을 형성하는 다수의 커터; 및 가공 대상물이 다수의 커터 중 적어도 어느 하나와 접촉되도록 가공 대상물의 일부분이 선택적으로 통과될 수 있는 다수의 제1 관통홀을 구비하며, 절단 공간의 내주면과 이격되게 설치되고, 절단 유닛 본체가 회전될 때 절단 유닛 본체와 함께 회전되는 제1 드럼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 제1 드럼은, 가공 대상물을 제1 드럼의 내부로 안내하는 제1 유입구; 다수의 칼집이 형성된 가공 대상물을 제1 드럼의 외부로 배출시키는 제1 배출구; 및 제1 드럼의 내주면에 장착되며, 나사선 형태를 갖고, 제1 드럼이 회전될 때 가공 대상물을 제1 유입구로부터 제1 배출구를 향해 이송하는 제1 이송부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 껍질 가열 유닛은, 내부에 가열 공간이 마련되는 가열 유닛 본체; 가열 공간에 설치되며, 온수가 수용되는 트레이; 및 가공 대상물의 적어도 일부분이 온수에 잠기도록 온수가 선택적으로 통과될 수 있는 다수의 제2 관통홀을 구비하며, 가열 공간에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 제2 드럼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 제2 드럼은, 가공 대상물을 제2 드럼의 내부로 안내하는 제2 유입구; 껍질이 가열된 가공 대상물을 제2 드럼의 외부로 안내하는 제2 배출구; 및 제2 드럼의 내주면에 형성되며, 나사선 형태를 갖고, 제2 드럼이 회전될 때 가공 대상물을 제2 유입구로부터 제2 배출구를 향해 이송하는 제2 이송부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 껍질 제거 유닛은, 내부에 제거 공간이 마련되는 제거 유닛 본체; 및 제거 공간에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 회전 구동될 때 가공 대상물과 마찰되어 껍질을 제거하는 적어도 하나의 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 브러쉬가 상호 인접하도록 다수 개가 설치되는 경우에, 상호 인접하는 브러쉬들은 서로 반대 방향으로 회전되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 브러쉬가 상호 인접하도록 다수 개가 설치되는 경우에, 상호 인접하는 브러쉬들은 서로 다른 속도로 회전되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 브러쉬가 상호 인접하도록 다수 개가 설치되는 경우에, 상호 인접하는 브러쉬들은 사이 공간으로 가공 대상물이 낙하되지 않도록 미리 정해진 간격만큼 이격되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 제거 유닛 본체는, 가공 대상물을 제거 공간의 내부로 안내하는 제3 유입구; 및 껍질이 제거된 가공 대상물을 제거 공간의 외부로 안내하는 제3 배출구를 구비하며; 껍질 제거 유닛은, 제거 공간에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 나사선 형태를 갖고, 회전될 때 가공 대상물을 브러쉬와 마찰시키면서 제3 유입로부터 제3 배출구를 향해 이송하는 적어도 하나의 이송 스크류를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 제거 유닛 본체는, 제거 공간에 경사지게 설치되며, 가공 대상물을 이송 스크류로 유도하는 적어도 하나의 경사부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 껍질 제거 유닛은, 가공 대상물로부터 제거된 껍질이 선택적으로 통과될 수 있는 다수의 제3 관통홀을 구비하며, 제거 유닛 본체의 바닥면에 설치되는 구획판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 껍질 제거 유닛은, 제거 공간에 설치되며, 가공 대상물을 향해 물을 분사하는 물 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 껍질 제거 유닛은, 제거 공간에 설치되며, 가공 대상물을 향해 에어를 분사하는 에어 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 껍질 제거 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 껍질에 칼집을 미리 형성한 후에 껍질을 제거하므로, 껍질 제거 속도를 증가시키고, 제거되지 않고 남아있는 잔류 껍질을 최소화시킬 수 있다.
둘째, 껍질만 선택적으로 미리 삶은 후에 껍질을 제거하므로, 약한 마찰력으로도 껍질을 과육으로부터 분리할 수 있어 껍질 제거 과정에서 손상되는 과육을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 절단 유닛의 횡단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 절단 유닛의 종단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 껍질 제거 장치의 껍질 절단 유닛이 가공 대상물에 칼집을 형성하는 양상을 나타내는 부분 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제적 장치의 껍질 절단 유닛에 의하여 다수의 칼집이 형성된 가공 대상물의 정면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 가열 유닛의 횡단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 제거 유닛의 횡단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 제거 유닛의 종단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 브러쉬의 정면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치를 이용하여 껍질이 제거된 가공 대상물의 정면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 이송 스크류의 정면도.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 구획판의 사시도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치는, 구근류, 과일류 또는 채소류 중 어느 하나에 속하는 가공 대상물의 껍질을 제거하기 위한 껍질 제거 장치에 있어서, 껍질이 절단되도록 가공 대상물의 표면에 다수의 칼집(C)을 형성하는 껍질 절단 유닛(100); 절단된 껍질을 가열하는 껍질 가열 유닛(200); 및 가열된 껍질에 마찰력을 인가하여 껍질을 가공 대상물로부터 벗겨내는 껍질 제거 유닛(300)을 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 구근류에 속하는 고구마(S)의 껍질을 제거하는 경우를 예로 들어 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 절단 유닛의 횡단면도이다.
껍질 절단 유닛(100)은 후술할 껍질 제거 유닛(300)이 고구마(S)의 껍질을 용이하게 제거할 수 있도록 고구마(S)의 표면에 다수의 칼집(C)을 형성한다. 껍질 절단 유닛(100)은, 칼집(C)을 형성할 때 고구마(S)의 과육이 손상되지 않도록 고구마(S)의 껍질만 제한적으로 절단하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 칼집(C)은, 고구마(S)의 껍질을 두께를 고려하여, 0.3 내지 0.5 ㎜ 깊이로 형성될 수 있다. 또한, 칼집(C)이 과도하게 밀집되어 형성되는 경우에는 고구마(S)의 과육이 손상될 가능성이 커지게 된다. 따라서, 상호 인접하는 칼집(C) 사이의 간격은, 고구마(S)의 과육이 손상되지 않음과 동시에 후술할 껍질 제거 유닛(300)이 고구마(S)의 껍질을 용이하게 제거할 수 있는 범위 내에서 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 칼집(C)은, 고구마(S)의 크기를 고려하여, 상호 인접하는 칼집(C)이 3 내지 5 ㎝ 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다.
껍질 절단 유닛(100)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 껍질 절단 유닛(100)은, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 내부에 절단 공간(112)이 마련되는 절단 유닛 본체(110), 절단 공간(112)의 내주면에 미리 정해진 간격으로 설치되며, 고구마(S)에 다수의 칼집(C)을 형성하는 다수의 커터(120), 및 절단 공간(112)의 내주면과 이격되게 설치되고, 고구마(S)와 다수의 커터(120)를 접촉시키며, 절단 유닛 본체(110)가 회전될 때 절단 유닛 본체(110)와 함께 회전되는 제1 드럼(130)을 포함한다.
절단 유닛 본체(110)는 내부에 절단 공간(112)이 마련되며, 원통 형상을 가진다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 절단 유닛 본체(110)는 다각형통 형상을 가질 수도 있다. 절단 유닛 본체(110)는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 양쪽 단부는 지지부(미도시)에 의하여 회전 지지되고, 외주면에 구동 벨트(미도시)가 체결된다. 또한, 구동 벨트는 절단 유닛 본체(110)의 일측에 마련된 구동 모터(미도시)에 의하여 회전되며, 이로 인해 절단 유닛 본체(110)는 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 절단 유닛 본체(110)를 회전시킬 수 있는 다양한 방식의 구동 장치가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 절단 유닛의 종단면도이다.
커터(120)는 후술할 제1 드럼(130)의 제1 관통홀(132)의 통해 절단 공간(112)으로 일부분이 돌출된 고구마(S)와 접촉되어 고구마(S)에 칼집(C)을 형성한다. 커터(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 절단 공간(112)의 내주면에 제1 드럼(130)을 향하도록 설치되며, 제1 드럼(130)의 제1 관통홀(132)을 통해 절단 공간(112)으로 일부분이 돌출된 고구마(S)의 껍질만 제한적으로 절단할 수 있을 정도의 길이를 가진다. 또한, 커터(120)는, 제1 드럼(130)의 제1 관통홀(132)의 형성 위치와 고구마(S)에 형성하고자하는 칼집(C)의 개수를 고려하여, 미리 정해진 간격으로 다수 개가 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 껍질 제거 장치의 껍질 절단 유닛이 가공 대상물에 칼집을 형성하는 양상을 나타내는 부분 확대 단면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 절단 유닛에 의하여 다수의 칼집이 형성된 가공 대상물의 정면도이다.
제1 드럼(130)은 절단 공간(112)의 내주면과 이격되도록 절단 공간(112)의 내부에 고정 설치되며, 내부에 고구마(S)가 수용되는 공간이 마련된다. 제1 드럼(130)과 절단 공간(112)의 내주면과 사이의 간격은, 커터(120)의 길이와 고구마(S)에 형성하고자 하는 칼집(C)의 깊이를 고려하여 결정될 수 있다. 제1 드럼(130)은 절단 공간(112)의 내부에 고정 설치되므로, 절단 유닛 본체(110)가 회전축을 중심으로 회전될 때 절단 유닛 본체(110)와 함께 회전될 수 있다.
제1 드럼(130)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 드럼(130)은, 고구마(S)가 다수의 커터(120) 중 어느 하나와 접촉되도록 고구마(S)의 일부분이 선택적으로 통과되는 다수의 제1 관통홀(132), 고구마(S)를 제1 드럼(130)의 내부로 안내하는 제1 유입구(134), 커터(120)에 의하여 다수의 칼질이 형성된 고구마(S)를 제1 드럼(130)의 외부로 안내하는 제1 배출구(136), 및 제1 드럼(130)의 내주면에 형성되며, 고구마(S)를 제1 유입구(134)로부터 제1 배출구(136)를 향해 이송하는 제1 이송부(138)를 포함한다.
제1 관통홀(132)은 제1 드럼(130)의 외주면에 커터(120)와 대면하도록 미리 정해진 간격을 두고 다수 개가 관통 형성된다. 제1 관통홀(132)이 형성됨에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 드럼(130)의 내부로 유입된 고구마(S)의 일부분이 제1 관통홀(132)을 통해 절단 공간(112)으로 돌출되며, 절단 공간(112)으로 돌출된 고구마(S)의 일부분과 커터(120)가 접촉됨으로써 고구마(S)에 칼집(C)이 형성된다. 여기서, 제1 관통홀(132)은 고구마(S)가 과육은 절단되지 않고 껍질만 절단될 수 있을 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 유입구(134)는 제1 드럼(130)의 일측 단부에 마련되며, 제1 드럼(130)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시킨다. 따라서, 제1 유입구(134)를 통해 제1 드럼(130)의 내부 공간으로 칼집(C)을 형성하고자 하는 고구마(S)를 유입시킬 수 있다. 여기서, 고구마(S)는 흙 기타 이물질이 세척된 상태로 제1 드럼(130)의 내부에 유입되는 것이 바람직하다. 제1 유입구(134)의 일측에는 다수의 고구마(S)를 제1 유입구(134)를 통해 제1 드럼(130)의 내부로 자동으로 유입시킬 수 있도록 고구마(S)를 이송할 수 있는 컨베이어 벨트(140)가 설치될 수 있다.
제1 배출구(136)는 제1 드럼(130)의 타측 단부에 마련되며, 제1 드럼(130)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시킨다. 따라서, 커터(120)에 의하여 다수의 칼집(C)이 형성된 상태로 제1 배출구(136)까지 이송된 고구마(S)는 제1 배출구(136)를 통해 제1 드럼(130)의 외부로 배출될 수 있다. 제1 배출구(136)의 일측에는 제1 배출구(136)로부터 배출된 고구마(S)를 적재기(미도시)를 향해 이송할 수 있는 슬라이드(150)가 마련될 수 있다.
제1 이송부(138)는 제1 드럼(130)의 내주면에 장착되며, 미리 정해진 피치 간격으로 제1 유입구(134)로부터 제1 배출구(136)를 향해 연장되는 나사선 형태를 갖는다. 따라서, 절단 유닛 본체(110)와 함께 제1 드럼(130)을 회전시키면, 고구마(S)는 제1 이송부(138)를 따라 제1 유입구(134)로부터 제1 배출구(136)를 향해 이송된다. 이 과정에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 고구마(S)가 제1 관통홀(132)을 통해 커터(120)와 접촉됨으로써 고구마(S)에 다수의 칼집(C)이 형성된다.
한편, 제1 이송부(138)의 고구마(S) 이송 속도가 과도하게 빠른 경우에는, 충분한 개수의 칼집(C)을 고구마(S)에 형성할 수 없고, 고구마(S)가 제1 이송부(138)를 타고 제1 드럼(130)의 높은 위치까지 상승되었다가 낙하됨으로써 손상될 우려가 있다. 이와 반대로, 제1 이송부(138)의 고구마(S) 이송 속도가 과도하게 느린 경우에는, 과도하게 많은 개수의 캅질이 고구마(S)에 형성된다. 따라서, 절단 유닛 본체(110)의 구동 모터는 제1 이송부(138)가 적정한 속도로 고구마(S)를 이송할 수 있도록 절단 유닛 본체(110) 및 제1 드럼(130)을 회전시키는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 가열 유닛의 횡단면도이다.
껍질 가열 유닛(200)은 껍질 절단 유닛(100)에 의하여 칼집(C)이 형성된 고구마(S)를 온수(W)와 접촉시켜 고구마(S)의 껍질을 가열한다. 즉, 껍질 가열 유닛(200)은 고구마(S)의 껍질과 과육 사이의 결합력이 떨어지도록 온수(W)로 고구마(S)의 껍질을 가열하여 삶는 것이다. 또한, 고구마(S)의 껍질을 가열하기 위하여 온수(W) 대신 스팀을 이용할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 온수(W)를 이용하여 고구마(S)의 껍질을 가열하는 경우를 기준으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치에 대하여 설명하기로 한다.
껍질 가열 유닛(200)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 껍질 가열 유닛(200)은, 내부에 가열 공간(212)이 마련되는 가열 유닛 본체(210), 가열 공간(212)에 설치되며, 온수(W)가 수용되는 트레이(220), 및 가열 공간(212)에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 트레이(220)의 온수(W)와 고구마(S)를 접촉시키는 제2 드럼(230)을 포함한다.
가열 유닛 본체(210)는 내부에 가열 공간(212)이 마련되며, 양측 단부에는 각각 제2 드럼(230)을 회전 지지할 수 있는 베어링부(214)가 마련된다. 가열 유닛 본체(210)의 상부에는 트레이(220)에 수용된 온수(W)로부터 생성된 수증기를 외부로 안내는 적어도 하나의 안내홀(216)이 형성될 수 있다.
트레이(220)는 가열 유닛 본체(210)의 바닥면에 설치되며, 온수(W)를 수용할 수 있도록 상면이 개구된 박스 형상을 가진다. 트레이(220)는 외부의 온수 공급원과 연결되어 트레이(220)의 내부로 온수(W)를 안내하는 온수 유입구(미도시), 및 트레이(220)의 내부에 수용된 온수(W)를 외부로 배출하는 온수 배출구(미도시)를 구비할 수 있다.
제2 드럼(230)은 트레이(220)의 상측에 배치되며, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 내부에 고구마(S)가 수용되는 공간이 마련된다. 제2 드럼(230)의 양측 단부는 각각 베어링부(214)에 의하여 회전 지지된다. 제2 드럼(230)은 구동 모터(미도시)와 직접 연결되거나 또는 제1 드럼(130)과 유사하게 구동 벨트(미도시)를 매개로 하여 구동 모터와 연결될 수 있으며, 구동 모터에 의하여 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 또한, 제2 드럼(230)은 내부에 수용된 고구마(S)의 일부분이 후술할 제2 관통홀(232)을 통해 제2 드럼(230)의 내부로 유입된 온수(W)에 의해 잠길 수 있는 정도의 높이에 설치된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 드럼(230)은 하단부가 트레이(220)에 수용된 온수(W)에 잠겨지도록 트레이(220)의 상측에 설치될 수 있다.
제2 드럼(230)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 드럼(230)의 내부에 수용된 고구마(S)의 적어도 일부분이 온수(W)에 잠기도록 온수(W)가 선택적으로 통과될 수 있는 다수의 제2 관통홀(232), 고구마(S)를 제2 드럼(230)의 내부로 안내하는 제2 유입구(234), 껍질이 가열된 고구마(S)를 제2 드럼(230)의 외부로 안내하는 제2 배출구(236), 및 제2 드럼(230)의 내주면에 형성되며, 나사선 형태를 갖고, 제2 드럼(230)이 회전될 때 고구마(S)를 제2 유입구(234)로부터 제2 배출구(236)를 향해 이송하는 제2 이송부(238)를 포함한다. 제2 드럼(230)은 내부 공간과 외부 공간을 연통시키는 다수의 제2 관통홀(232)과, 고구마(S)를 이송하기 위한 나사선 형태의 제2 이송부(238)를 구비한다는 점에서, 제1 관통홀(132)과 제1 이송부(138)를 구비하는 제1 드럼(130)과 유사하다. 따라서, 중복되는 내용에 대한 설명은 생략하거나 간단하게만 언급하기로 한다.
제2 관통홀(232)은 트레이(220)와 대면하는 제1 드럼(130)의 외주면이 관통되어 형성된다. 제2 관통홀(232)이 형성됨에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 트레이(220)의 온수(W)는 이에 잠긴 제2 드럼(230)의 하단부에 마련된 제2 관통홀(232)을 통해 제2 드럼(230)의 내부로 유입되며, 제2 드럼(230)의 내부로 유입된 온수(W)는 제2 드럼(230)의 내부에 수용된 고구마(S)와 접촉된다. 즉, 제2 드럼(230)의 내부에 수용된 고구마(S)는 온수(W)에 의하여 적어도 일부분이 잠긴 상태가 된다. 따라서, 고구마(S)의 껍질은 온수(W)에 의하여 가열되어 삶아지며, 이로 인해 고구마(S)의 껍질과 과육 사이의 결합력은 껍질이 삶아지지 않는 경우에 비하여 상대적으로 약해지게 된다.
제2 유입구(234)는 제2 드럼(230)의 일측 단부에 마련되며, 제2 드럼(230)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시킨다. 따라서, 제2 유입구(234)를 통해 제2 드럼(230)의 내부 공간으로 껍질을 가열하고자 하는 고구마(S)를 유입시킬 수 있다. 제2 유입구(234)의 일측에는 다수의 고구마(S)를 제2 유입구(234)를 통해 제2 드럼(230)의 내부로 자동으로 유입시킬 수 있는 컨베이어 벨트(240)가 설치될 수 있다.
제2 배출구(236)는 제2 드럼(230)의 타측 단부에 마련되며, 제2 드럼(230)의 내부 공간과 외부 공간을 연통시킨다. 따라서, 온수(W)에 의하여 껍질이 가열되어 삶아진 상태로 제2 배출구(236)까지 이송된 고구마(S)는 제2 배출구(236)를 통해 제2 드럼(230)의 외부로 배출될 수 있다. 제2 배출구(236)의 일측에는 제2 배출구(236)로부터 배출된 고구마(S)를 적재기(미도시)를 향해 이송할 수 있는 슬라이드(250)가 설치될 수 있다.
제2 이송부(238)는 제2 드럼(230)의 내주면에 장착되며, 미리 정해진 피치 간격으로 제2 유입구(234)로부터 제2 배출구(236)를 향해 연장되는 나사선 형태를 갖는다. 따라서, 제2 드럼(230)을 회전시키면, 고구마(S)는 제2 이송부(238)의 나사선을 따라 제2 유입구(234)로부터 제2 배출구(236)를 향해 이송된다. 이 과정에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 껍질은 트레이(220)에 수용되어 있다가 제2 관통홀(232)을 통해 제2 드럼(230)의 내부로 유입된 온수(W)와 접촉됨으로써 온수(W)로부터 전달된 열에 의해 삶아진다.
그런데, 제2 이송부(238)의 고구마(S) 이송 속도가 과도하게 빠른 경우에는, 껍질과 온수(W)의 접촉 시간이 짧아 껍질을 충분한 정도로 삶을 수 없다. 이와 반대로, 제2 이송부(238)의 고구마(S) 이송 속도는 과도하게 느린 경우에는, 껍질과 온수(W)의 접촉 시간이 길어 껍질뿐만 아니라 껍질과 결합된 과육도 삶아진다. 여기서, 껍질과 온수(W)의 접촉 시간은 2분 내지 3분 정도가 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 온수(W)의 온도에 따라 껍질과 온수(W)의 접촉 시간은 달라질 수 있다. 이를 고려하여, 제2 드럼(230)의 구동 모터는 제2 이송부(238)가 적정한 속도로 고구마(S)를 이송할 수 있도록 제2 드럼(230)을 회전시키는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 제거 유닛의 횡단면도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 껍질 제거 유닛의 종단면도이다.
껍질 제거 유닛(300)은 고구마(S)에 마찰력을 인가하여 가열되어 삶아진 껍질을 과육으로부터 벗겨내어 제거한다. 껍질 제거 유닛(300)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 껍질 제거 유닛(300)은, 내부에 제거 공간(312)이 마련되는 제거 유닛 본체(310), 제거 공간(312)에 설치되며, 고구마(S)를 향해 물을 분사하는 물 분사부(320), 및 제거 공간(312)에 설치되며, 고구마(S)를 향해 에어를 분사하는 에어 분사부(330), 제거 공간(312)에 회전축(342)을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 회전 구동될 때 고구마(S)와 접촉되어 껍질을 제거하는 적어도 하나의 브러쉬(340), 제거 공간(312)에 회전축(352)을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 나사선 형태를 갖고, 회전될 때 고구마(S)를 브러쉬(340)와 마찰시키면서 이송하는 적어도 하나의 이송 스크류(350), 및 제거 유닛 본체(310)의 바닥면에 설치되며, 고구마(S)로부터 제거된 껍질을 외부로 선택적으로 배출하는 구획판(360)을 포함한다.
제거 유닛 본체(310)는 내부에 제거 공간(312)이 마련된다. 제거 유닛 본체(310)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제거 유닛 본체(310)는, 고구마(S)를 제거 공간(312)의 내부로 안내하는 제3 유입구(314), 껍질이 제거된 고구마(S)를 제거 공간(312)의 외부로 안내하는 제3 배출구(316), 고구마(S)로부터 제거된 껍질을 제거 공간(312)의 외부로 안내하는 개방부(317), 및 제거 공간(312)에 경사지게 설치되며, 고구마(S)를 이송 스크류(350)로 유도하는 적어도 하나의 경사부(318)를 구비한다.
제3 유입구(314)는 제거 유닛 본체(310)의 일측 단부에 마련되며, 제거 유닛 본체(310)의 제거 공간(312)과 외부 공간을 연통시키고, 껍질이 가열되어 삶아진 고구마(S)를 제거 공간(312)으로 유입시킬 수 있는 통로를 제공한다. 여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 유입구(314)는 제거 공간(312)으로 유입된 고구마(S)가 브러쉬(340)의 상측에 위치할 수 있도록 브러쉬(340)보다 높은 위치에 마련되는 것이 바람직하다.
제3 배출구(316)는 제거 유닛 본체(310)의 타측 단부에 마련되며, 제거 유닛 본체(310)의 제거 공간(312)과 외부로 공간을 연통시키고, 껍질이 제거된 고구마(S)를 제거 공간(312)의 외부로 배출시킬 수 있는 통로를 제공한다. 여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 배출구(316)는 브러쉬(340)의 상측을 통과하면서 껍질이 제거된 고구마(S)가 제거 공간(312)의 외부로 배출될 수 있도록 브러쉬(340)보다 높은 위치에 마련되는 것이 바람직하다. 제3 배출구(316)의 일측에는 제3 배출구(316)로부터 배출된 고구마(S)를 적재할 수 있는 적재기(미도시)가 설치될 수 있다.
개방부(317)는 제거 유닛 본체(310)의 바닥면이 개방되어 형성되며, 고구마(S)로부터 제거된 껍질을 제거 유닛 본체(310)의 외부로 안내한다. 제거 유닛 본체(310)의 외부로 배출된 껍질을 용이하게 청소하기 위해서는 껍질이 개방부(317)로부터 일정한 패턴으로 배출되는 것이 바람직하다. 따라서, 개방부(317)에는 다수의 제3 관통홀(368)을 구비하는 구획판(360)이 설치되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
경사부(318)는 제거 공간(312)의 내주면으로부터 이송 스크류(350)를 향해 경사지게 연장되어 설치되며, 고구마(S)를 이송 스크류(350)로 유도한다. 경사부(318)의 설치 개수와 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 경사부(318)는 제1 경사부(318a)와 제2 경사부(318b) 등 총 2개가 마련될 수 있으며, 제1 경사부(318a)는 제거 공간(312)의 어느 한쪽 측면으로부터 하향 경사지게 연장 형성되고, 제2 경사부(318b)는 제거 공간(312)의 다른 한쪽 측면으로부터 제1 경사부(318a)와 대면하도록 하향 경사지게 연장 형성될 수 있다.
또한, 제1 경사부(318a)와 제2 경사부(318b)는 그 사이 공간에 이송 스크류(350)가 위치하게 형성되며, 제1 경사부(318a)는 하단부가 후술할 제1 브러쉬(340a)의 최상단과 인접하도록 형성되고, 제2 경사부(318b)는 하단부가 후술할 제2 브러쉬(340b)의 최상단과 인접하도록 형성될 수 있다.
이러한 제1 경사부(318a)와 제2 경사부(318b)는 각각, 제3 유입구(314)를 통해 제거 공간(312)으로 유입되거나 또는 이송 스크류(350)에 의하여 제거 공간(312)의 외곽 쪽으로 밀려난 고구마(S)를 이송 스크류(350) 쪽으로 유도할 수 있으며, 고구마(S)가 제1 브러쉬(340a)와 제거 공간(312)의 어느 한쪽 측면 사이 공간 또는 제2 브러쉬(340b)와 제거 공간(312)의 다른 한쪽 측면 사이 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
물 분사부(320)는 이송 스크류(350)의 상측에 위치하도록 제거 공간(312)의 상부에 설치되며, 껍질을 제거 중인 고구마(S)를 향해 고압의 물을 분사한다. 물 분사부(320)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 물 분사부(320)는, 외부의 물 공급원과 연결된 물 공급관(322), 물 공급관(322)을 개폐하는 개폐 밸브(324), 및 물 공급관(322)을 따라 미리 정해진 간격으로 설치되며, 물 공급관(322)으로부터 물을 전달받아 고구마(S)에 분사하는 적어도 하나의 분사 노즐(326)을 포함한다.
물 공급관(322)은, 일측 단부는 제거 공간(312)의 외부로 연장되어 외부의 물 공급원과 연결되며, 타측 단부는 이송 스크류(350)의 상측에 위치하도록 제거 공간(312)의 내부로 연장된다. 따라서, 외부의 물 공급원으로부터 공급된 물은 물 공급관(322)을 통해 제거 공간(312)의 내부까지 유입될 수 있다.
개폐 밸브(324)는 물 공급관(322)의 경로 상에 설치되며, 물 공급관(322)을 선택적으로 개폐할 수 있다. 개폐 밸브(324)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 회전 레버를 회전시킴에 따라 물 공급관(322)을 선택적으로 개폐할 수 있는 볼 밸브가 개폐 밸브(324)로서 사용될 수 있다.
분사 노즐(326)은, 복수 개가 물 공급관(322)의 경로 상에 미리 정해진 간격으로 설치된다. 보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 분사 노즐(326)은 물 공급관(322)의 전체 경로 중에 제거 공간(312)의 내부에 위치하는 경로 상에 이송 스크류(350)와 대면하게 설치된다. 따라서, 물 공급관(322)이 개방된 상태에서 외부 물 공급원을 구동하여 물을 공급하면, 각각의 분사 노즐(326)은 물 공급관(322)으로부터 물을 전달받아 이송 스크류(350)에 의하여 이송되고 있는 고구마(S)를 향해 분사할 수 있다. 분사 노즐(336)에 의하여 고구마(S)에 분사된 물은, 고구마(S)와 분리되었으나 고구마(S)로부터 이탈되지 못한채 고구마(S)에 달라 붙어 있는 껍질들을 씻어낼 수 있으며, 이에 더불어 브러쉬(340)를 보조하여 껍질을 고구마(S)에서 분리하는 기능도 함께 수행할 수 있다.
에어 분사부(330)는 이송 스크류(350)의 상측에 위치하도록 제거 공간(312)의 상부에 설치되며, 껍질의 제거 중인 고구마(S)를 향해 고압의 에어를 분사한다. 에어 분사부(330)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 에어 분사부(330)는, 외부의 에어 공급원과 연결된 에어 공급관(332), 에어 공급관(332)을 개폐하는 개폐 밸브(334), 및 에어 공급관(332)을 따라 미리 정해진 간격으로 설치되며, 에어 공급관(332)으로부터 에어를 전달받아 고구마(S)에 분사하는 적어도 하나의 분사 노즐(336)을 포함한다.
에어 공급관(332)은, 일측 단부는 제거 공간(312)의 외부로 연장되어 외부의 에어 공급원과 연결되며, 타측 단부는 이송 스크류(350)의 상측에 위치하도록 제거 공간(312)의 내부로 연장된다. 따라서, 외부의 에어 공급원으로부터 공급된 물은 에어 공급관(332)을 통해 제거 공간(312)의 내부까지 유입될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 에어 공급관(332)은 물 공급관(322)과 간섭되지 않도록 물 공급관(322)과 미리 정해진 간격만큼 이격된 상태로 제거 공간(312)에 물 공급관(322)과 나란하게 설치되는 것이 바람직한다.
개폐 밸브(334)는 에어 공급관(332)의 경로 상에 설치되며, 에어 공급관(332)을 선택적으로 개폐할 수 있다. 개폐 밸브(334)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 회전 레버를 회전시킴에 따라 에어 공급관(332)을 선택적으로 개폐할 수 있는 볼 밸브가 개폐 밸브(334)로서 사용될 수 있다.
분사 노즐(336)은, 복수 개가 에어 공급관(332)의 경로 상에 미리 정해진 간격으로 설치된다. 보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 분사 노즐(336)은 에어 공급관(332)의 전체 경로 중에 제거 공간(312)의 내부에 위치하는 경로 상에 이송 스크류(350)와 대면하게 설치된다. 따라서, 에어 공급관(332)이 개방된 상태에서 외부 에어 공급원을 구동하여 에어를 공급하면, 각각의 분사 노즐(336)은 에어 공급관(332)으로부터 에어를 전달받아 이송 스크류(350)에 의하여 이송되고 있는 고구마(S)를 향해 분사할 수 있다. 분사 노즐(336)에 의하여 고구마(S)에 분사된 에어는, 고구마(S)와 분리되었으나 고구마(S)로부터 이탈되지 못한채 고구마(S)에 달라 붙어 있는 껍질들을 날려버려 고구마(S)로부터 이탈시킬 수 있으며, 이에 더불어 브러쉬(340)를 보조하여 껍질을 고구마(S)에서 분리하는 기능도 함께 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 브러쉬의 측면도이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치를 이용하여 껍질이 제거된 가공 대상물의 정면도이다.
브러쉬(340)는 회전축(342)을 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 양측 단부는 각각 제거 유닛 본체(310)에 의하여 회전 지지된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 브러쉬(340)는 구획판(360)보다 상측에 위치함과 동시에 제3 유입구(314)와 제3 배출구(316)보다 하측에 위치하도록 설치된다. 이로 인해, 제3 유입구(314)를 통해 제거 공간(312)으로 유입된 고구마(S)는 브러쉬(340)의 상측을 통과하면서 껍질이 제거될 수 있다. 또한, 브러쉬(340)는 구동 모터와 직접 연결되거나 또는 기어, 벨트 기타 연결 부재에 의하여 구동 모터와 연결될 수 있으며, 구동 모터에 의하여 회전축(342)을 중심으로 회전될 수 있다.
브러쉬(340)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 브러쉬(340)는, 구동 모터(미도시)와 직간접적으로 연결되는 회전축(342), 및 회전축(342)의 외주면에 결합되며, 고구마(S)의 껍질과 접촉되어 껍질에 마찰력을 인가하는 다수의 솔(344)을 포함한다.
또한, 브러쉬(340)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 브러쉬(340)는 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b) 등 총 2개가 마련되며, 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)는 이송 스크류(350)와 구획판(360) 사이에 나란하게 설치될 수 있다. 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 이송 스크류(350)의 최하단과 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)의 중간점이 서로 대면하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이는 고구마(S)가 이송 스크류(350)의 최하단을 통과할 때 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)과 동시에 접촉될 수 있도록 하기 위함이다.
제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)는 서로 반대 방향으로 회전될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)는, 서로 반대 방향으로 회전되되, 제1 브러쉬(340a)의 접선 방향과 제2 브러쉬(340b)의 접선 방향이 각각 이송 스크류(350)를 향하도록 회전될 수 있다. 이는 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)를 이용하여 고구마(S)를 이송 스크류(350) 쪽으로 유도하기 위함이다.
제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)는 그 사이 공간으로 고구마(S)가 낙하되지 않도록 미리 정해진 간격만큼 이격되어 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)는 솔(344)끼리 서로 간섭되어 각각의 브러쉬(340)의 회전이 방해받지 않는 범위 내에서 최대한 인접하게 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)는 서로 다른 속도로 회전될 수 있다. 즉, 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)가 서로 동일한 속도로 회전되는 경우에는 고구마(S)가 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b) 사이로 딸려 들어갈 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)를 서로 다른 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.
이와 같이 제1 브러쉬(340a) 및 제2 브러쉬(340b)가 마련됨에 따라, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이송 스크류(350)에 의하여 제거 공간(312)을 회전하면서 제3 유입구(314)로부터 제3 배출구(316)를 향해 이동 중인 고구마(S)는 제1 브러쉬(340a) 및 제2 브러쉬(340b)의 상측에서 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)과 접촉된다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 껍질은 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)과 껍질 사이에 작용하는 마찰력에 의하여 고구마(S)로부터 벗겨진다. 또한, 고구마(S)로부터 벗겨진 후에 고구마(S)로부터 미쳐 이탈되지 못하고 고구마(S)에 달라붙어 있던 껍질은 물 분사부(320)와 에어 분사로부터 분사되는 물과 에어에 의하여 고구마(S)로부터 이탈된다.
한편, 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)에 의하여 껍질에 인가되는 마찰력의 크기가 클 경우에는 껍질이 고구마(S)로부터 벗겨질 때 껍질과 결합되어있던 과육의 표면이 손상될 우려가 있다. 그런데, 껍질은 껍질 절단 유닛(100)과 껍질 가열 유닛(200)에 의하여 미리 절단되고 삶아진 상태이므로, 작은 크기의 마찰력으로도 껍질을 고구마(S)로부터 용이하게 벗겨 낼수 있다. 그러므로, 껍질을 벗겨내기 위해 껍질에 인가시켜야 하는 마찰력의 크기를 최소화시킬 수 있으므로, 껍질을 제거할 때 껍질과 결합되어 있던 과육의 표면이 마찰력에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 이송 스크류의 측면도이다.
이송 스크류(350)는 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)의 상측에 위치하도록 제거 공간(312)에 설치되며, 제3 유입구(314)를 통해 제거 공간(312)으로 유입된 고구마(S)를 제3 배출구(316)를 향해 이송한다. 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 이송 스크류(350)는 제3 유입구(314)로부터 제3 배출구(316)를 향해 연장되는 나사선 형태를 갖고, 회전축(352)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 또한, 이송 스크류(350)는 양측 단부가 제거 유닛 본체(310)에 의하여 회전 지지되며, 구동 모터(미도시)와 직접 연결되거나 또는 기어, 벨트 기타 연결 부재(미도시)에 의하여 구동 모터와 간접적으로 연결될 수 있으며, 구동 모터에 의하여 회전축(352)을 중심으로 회전될 수 있다.
이송 스크류(350)의 양측에는 제1 경사부(318a)와 제2 경사부(318b)가 설치되므로, 제거 공간(312)으로 유입되거나 또는 이송 스크류(350)에 의하여 제거 공간(312)의 외곽으로 밀려난 고구마(S)는 제1 경사부(318a)와 제2 경사부(318b)에 의하여 이송 스크류(350) 쪽으로 유도된다. 따라서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이송 스크류(350)는 고구마(S)를 제3 유입구(314)로부터 제3 배출구(316)를 향해 이송하며, 이 과정에서 껍질은 제1 브러쉬(340a)의 솔(344)과 제2 브러쉬(340b) 솔(344)과 접촉되어 고구마(S)로부터 벗겨질 수 있다.
그런데, 이송 스크류(350)의 고구마(S) 이송 속도가 과도하게 빠른 경우에는, 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)과 껍질의 접촉 시간이 짧아 고구마(S)로부터 미쳐 벗겨지지 못한 잔존 껍질이 발생될 수 있다. 이와 반대로, 이송 스크류(350)의 고구마(S) 이송 속도가 과도하게 느린 경우에는, 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)과 껍질의 접촉 시간이 길어 껍질이 벗겨져 외부로 들어난 과육이 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)에 의해 손상될 수 있다. 따라서, 이송 스크류(350)의 구동 모터는 이송 스크류(350)가 적정한 속도로 고구마(S)를 이송할 수 있도록 이송 스크류(350)를 회전시키는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치의 구획판의 사시도이다.
구획판(360)은 제1 브러쉬(340a)와 제2 브러쉬(340b)의 하측에 위치하도록 제거 유닛 본체(310)의 개방부(317)에 설치되며, 제거 공간(312)을 외부 공간과 구획하고, 고구마(S)로부터 제거된 껍질을 외부로 안내한다. 구획판(360)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 구획판(360)은, 개방부(317)에 끼워져 제거 공간(312)과 외부를 구획하는 구획판 본체(362), 구획판 본체(362)의 상면에 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)의 외주면과 대응하게 형성되는 제1 홈(364) 및 제2 홈(366), 제1 홈(364) 및 제2 홈(366)에 관통 형성되며, 고구마(S)로부터 제거된 껍질을 외부로 안내하는 제3 관통홀(368)을 포함한다.
구획판 본체(362)는 개방부(317)에 끼워질 수 있도록 개방부(317)와 대응되는 형상을 가진다. 제1 홈(364) 및 제2 홈(366)은 각각, 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)의 하부를 둘러싸게 형성된다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 홈(364) 및 제2 홈(366)은 각지게 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)과 동일한 곡률을 갖도록 라운드지게 형성될 수도 있다. 제3 관통홀(368)은 제1 홈(364) 및 제2 홈(366)에 각각 미리 정해진 간격으로 다수 개가 마련된다. 제3 관통홀(368)의 크기가 과도하게 작은 경우에는 껍질에 의하여 제3 관통홀(368)이 막힐 수 있으므로, 제3 관통홀(368)은 껍질에 막히지 않도록 적정한 크기로 형성되어야 한다.
이와 같이 구획판(360)이 마련됨에 따라, 고구마(S)로부터 제거된 껍질과 물 분사로부터 분사된 물은 구획판(360)의 제3 관통홀(368)을 통과하여 제거 유닛 본체(310)의 외부로 배출된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 구획판(360)의 하측에는 제3 관통홀(368)로부터 낙하된 껍질과 물을 수거할 수 있는 수거 유닛(370)이 마련될 수 있다. 수거 유닛(370)은 컨베이어 벨트 구조를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 껍질과 물을 수거하여 이송할 수 있는 다양한 장치가 수거 유닛(370)으로서 사용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 껍질 제거 장치를 이용하여 고구마(S)의 껍질을 제거하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 제1 껍질 절단 유닛(100)을 이용하여 껍질이 절단되도록 고구마(S)에 다수의 칼집(C)이 형성한다.
보다 구체적으로, 제1 유입구(134)를 통해 절단 유닛 본체(110)의 절단 공간(112)으로 고구마(S)를 유입시킨 후에, 절단 유닛 본체(110)의 구동 모터를 작동시켜 절단 유닛 본체(110)와 제1 드럼(130)을 회전시킨다. 그러면, 고구마(S)는, 제1 이송부(138)에 의하여 절단 공간(112)의 내부를 나사선 형태로 회전하면서 제1 유입구(134)로부터 제1 배출구(136)를 향해 이동하게 되며, 이 과정에서 제1 관통홀(132)을 통해 절단 공간(112)의 내주면에 설치된 다수의 커터(120)와 접촉된다. 따라서, 고구마(S)는 껍질이 절단되도록 다수의 칼집(C)이 형성된 상태로 제1 배출구(136)를 통해 외부로 배출된다.
다음으로, 껍질 가열 유닛(200)을 이용하여 껍질이 삶아지도록 껍질을 가열한다.
보다 구체적으로, 제2 유입구(234)를 통해 제2 드럼(230)의 내부 공간으로 고구마(S)를 유입시킨 후에, 제2 드럼(230)의 구동 모터를 작동시켜 제2 드럼(230)을 회전시킨다. 그러면, 고구마(S)는 제2 이송부(238)에 의하여 제2 드럼(230)의 내부 공간을 나사선 형태로 회전하면서 제2 유입구(234)로부터 제2 배출구(236)를 향해 이동하게 되며, 이 과정에서 트레이(220)에 수용되어 있다가 제2 관통홀(232)을 통해 제2 드럼(230)의 내부 공간으로 유입된 온수(W)와 접촉된다. 따라서, 고구마(S)는 온수(W)에 의하여 껍질이 삶아진 상태로 제2 배출구(236)를 통해 외부로 배출된다.
이후에, 껍질 제거 유닛(300)을 이용하여 껍질을 고구마(S)로부터 벗겨낸다.
보다 구체적으로, 제3 유입구(314)를 통해 제거 유닛 본체(310)의 제거 공간(312)으로 고구마(S)를 유입시킨 후에, 이송 스크류(350), 제1 브러쉬(340a) 및 제2 브러쉬(340b)와 연결된 각각의 구동 모터를 작동시켜 이송 스크류(350), 제1 브러쉬(340a) 및 제2 브러쉬(340b)를 회전시킨다. 그러면, 고구마(S)는 이송 스크류(350)에 의하여 제거 공간(312)을 나사선 형태로 회전하면서 제3 유입구(314)로부터 제3 배출구(316)를 향해 이동하게 되며, 이 과정에서 제1 브러쉬(340a)의 솔(344)과 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)과 접촉된다. 따라서, 껍질은 제1 브러쉬(340a)의 솔(344) 및 제2 브러쉬(340b)의 솔(344)에 의하여 인가되는 마찰력에 의하여 고구마(S)로부터 벗겨지며, 고구마(S)로부터 벗겨진 껍질은 물 분사부(320)와 에어 분사부(330)에 의하여 분사된 물과 에어에 의하여 고구마(S)로부터 이탈되어 구획판(360)의 제3 관통홀(368)을 통해 외부로 배출된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 껍질 절단 유닛 110 : 절단 유닛 본체
120 : 커터 130 : 제1 드럼
140 : 컨베이어 벨트 150 : 슬라이드
200 : 껍질 가열 유닛 210 : 가열 유닛 본체
220 : 트레이 230 : 제2 드럼
240 : 컨베이어 벨트 250 : 슬라이드
300 : 껍질 제거 유닛 310 : 제거 유닛 본체
320 : 물 분사부 330 : 에어 분사부
340 : 브러쉬 350 : 이송 스크류
360 : 구획판 370 : 수거 유닛
S : 고구마 W : 온수
C : 칼집

Claims (15)

  1. 구근류, 과일류 또는 채소류 중 어느 하나에 속하는 가공 대상물의 껍질을 제거하기 위한 껍질 제거 장치에 있어서,
    상기 껍질이 절단되도록 상기 가공 대상물의 표면에 다수의 칼집을 형성하는 껍질 절단 유닛;
    절단된 상기 껍질을 가열하는 껍질 가열 유닛; 및
    가열된 상기 껍질에 마찰력을 인가하여 상기 껍질을 상기 가공 대상물로부터 벗겨내는 껍질 제거 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 껍질 절단 유닛은,
    회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 내부에 절단 공간이 마련되는 절단 유닛 본체;
    상기 절단 공간의 내주면에 미리 정해진 간격으로 설치되며, 상기 가공 대상물에 상기 다수의 칼집을 형성하는 다수의 커터; 및
    상기 가공 대상물이 상기 다수의 커터 중 적어도 어느 하나와 접촉되도록 상기 가공 대상물의 일부분이 선택적으로 통과될 수 있는 다수의 제1 관통홀을 구비하며, 상기 절단 공간의 내주면과 이격되게 설치되고, 상기 절단 유닛 본체가 회전될 때 상기 절단 유닛 본체와 함께 회전되는 제1 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 드럼은,
    상기 가공 대상물을 상기 제1 드럼의 내부로 안내하는 제1 유입구;
    상기 다수의 칼집이 형성된 상기 가공 대상물을 상기 제1 드럼의 외부로 배출시키는 제1 배출구; 및
    상기 제1 드럼의 내주면에 장착되며, 나사선 형태를 갖고, 상기 제1 드럼이 회전될 때 상기 가공 대상물을 상기 제1 유입구로부터 상기 제1 배출구를 향해 이송하는 제1 이송부를 더 구비하는 껍질 제거 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 껍질 가열 유닛은,
    내부에 가열 공간이 마련되는 가열 유닛 본체;
    상기 가열 공간에 설치되며, 온수가 수용되는 트레이; 및
    상기 가공 대상물의 적어도 일부분이 상기 온수에 잠기도록 상기 온수가 선택적으로 통과될 수 있는 다수의 제2 관통홀을 구비하며, 상기 가열 공간에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 제2 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 드럼은,
    상기 가공 대상물을 상기 제2 드럼의 내부로 안내하는 제2 유입구;
    상기 껍질이 가열된 상기 가공 대상물을 상기 제2 드럼의 외부로 배출시키는 제2 배출구; 및
    상기 제2 드럼의 내주면에 형성되며, 나사선 형태를 갖고, 상기 제2 드럼이 회전될 때 상기 가공 대상물을 상기 제2 유입구로부터 상기 제2 배출구를 향해 이송하는 제2 이송부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 껍질 제거 유닛은,
    내부에 제거 공간이 마련되는 제거 유닛 본체; 및
    상기 제거 공간에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 회전 구동될 때 상기 가공 대상물과 마찰되어 상기 껍질을 제거하는 적어도 하나의 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 브러쉬가 상호 인접하도록 다수 개가 설치되는 경우에, 상호 인접하는 브러쉬들은 서로 반대 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 브러쉬가 상호 인접하도록 다수 개가 설치되는 경우에, 상호 인접하는 브러쉬들은 서로 다른 속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 브러쉬가 상호 인접하도록 다수 개가 설치되는 경우에, 상호 인접하는 브러쉬들은 사이 공간으로 상기 가공 대상물이 낙하되지 않도록 미리 정해진 간격만큼 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제거 유닛 본체는,
    상기 가공 대상물을 상기 제거 공간의 내부로 안내하는 제3 유입구; 및
    상기 껍질이 제거된 상기 가공 대상물을 상기 제거 공간의 외부로 배출시키는 제3 배출구를 구비하며;
    상기 껍질 제거 유닛은,
    상기 제거 공간에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 나사선 형태를 갖고, 회전될 때 상기 가공 대상물을 상기 브러쉬와 마찰시키면서 상기 제3 유입로부터 상기 제3 배출구를 향해 이송하는 적어도 하나의 이송 스크류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제거 유닛 본체는,
    상기 제거 공간에 경사지게 설치되며, 상기 가공 대상물을 상기 이송 스크류로 유도하는 적어도 하나의 경사부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 껍질 제거 유닛은,
    상기 가공 대상물로부터 제거된 상기 껍질이 선택적으로 통과될 수 있는 다수의 제3 관통홀을 구비하며, 상기 제거 유닛 본체의 바닥면에 설치되는 구획판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 껍질 제거 유닛은,
    상기 구획판의 하측에 설치되며, 상기 다수의 제3 관통홀을 통과한 상기 껍질을 외부로 안내하는 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 껍질 제거 유닛은,
    상기 제거 공간에 설치되며, 상기 가공 대상물을 향해 물을 분사하는 물 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 껍질 제거 유닛은,
    상기 제거 공간에 설치되며, 상기 가공 대상물을 향해 에어를 분사하는 에어 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 껍질 제거 장치.
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