KR20190088345A - 원적외선 열풍 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원적외선 열풍 건조장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치의 전체적인 구성은 생나물이 투입되는 투입 컨베이어와 상기 투입 컨베이어에 투입된 상기 생나물을 건조부의 내부로 이송하는 이송 컨베이어벨트와 상기 이송 컨베이어벨트로부터 이송되는 생나물을 건조시키도록 하는 사면체 형상의 건조부과 상기 건조부의 내부에는 전열선을 내장된 다수개의 유리관램프가 일정 간격으로 설치되어, 상기 유리관램프로부터 열과 원적외선을 발생시켜 생나물을 건조시키는 원적외선방사히터과 상기 건조된 생나물을 운반하는 운반 컨테이너벨트와 상기 건조부는 상기 이송 컨베이어벨트 및 상기 운반 컨테이너벨트의 작동과 상기 건조부의 건조시간과 온도 및 전원을 제어하는 제어부와 상기 원적외선방사히터에서 방출되는 원적외선을 반사하기 위하여 구비되어 상기 건조부의 밑면에 형성되는 반사판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

원적외선 열풍 건조장치 {Far-infrared hot air drying Device}

본 발명은 원적외선 열풍 건조장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 취나물 또는 곤드레와 같은 생나물을 원적외선발생장치를 통한 원적외선 파장을 통한 건조시켜 우수한 식감을 내도록 하는 원적외선 열풍 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 식품의 건조에 널리 사용하는 열풍건조는 열 매체로서 가열된 공기를 직접적으로 식품에 송풍하여 대류에 의해 건조하는 방법이다.

상기 방식은 대량의 식품을 건조할 수 있으나 균일한 건조는 어렵다는 단점이 있다. 적외선은 고온의 물체로부터 방사되어 적외선을 흡수하는 물체를 가열한다는 관점에서 열과 직접적으로 관계되며 적외선은 빛과 같은 속도로 피 가열체에 흡수되면 에너지가 직접 열로 변환되고 열 매체가 필요 없으므로 전열속도가 빠르게 된다.

최근 원적외선 건조에 대한 연구는 에너지 절약뿐만이 아닌 농산물의 부가가치를 높이기 위한 수단으로서 원적외선의 이용 가능성에 대한 연구가 활발히 전개되고 있다.

그러나, 원적외선 건조를 하여 대한 농산물 자체의 분말화를 시키는 방법에 관한 연구와 개발은 있지만, 이러한 원적외선 건조장치에 대한 연구는 아직도 부족한 실정이다.

더 나아가, 농산물의 상품성을 높이면서도 맛을 손상시키지 않고 건조할 수 있는 건조 장치에 관한 연구개발이 요구되고 있다.

대한민국 특허공개 제2014-0117943호 대한민국 특허공개 제2014-0111803호 대한민국 특허공개 제2003-0062767호

따라서, 본 발명은 원적외선 건조방식을 이용하여 생나물을 건조시킴으로 인하여 생나물 내의 엽록소가 살아있는 상태로 엽록소를 존치시킬 수 있으므로, 자연 그대로의 영양이 살아있는 곤드레 또는 취나물 분말을 건조하여 생산해낼 수 있는 건조장치를 제공할 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원적외선 열풍 건조장치에 있어서, 생나물이 투입되는 투입 컨베이어와 상기 투입 컨베이어에 투입된 상기 생나물을 건조부의 내부로 이송하는 이송 컨베이어벨트와 상기 이송 컨베이어벨트로부터 이송되는 생나물을 건조시키도록 하는 사면체 형상의 건조부과 상기 건조부의 내부에는 전열선을 내장된 다수개의 유리관램프가 일정 간격으로 설치되어, 상기 유리관램프로부터 열과 원적외선을 발생시켜 생나물을 건조시키는 원적외선방사히터과 상기 건조된 생나물을 운반하는 운반 컨테이너벨트와 상기 건조부는 상기 이송 컨베이어벨트 및 상기 운반 컨테이너벨트의 작동과 상기 건조부의 건조시간과 온도 및 전원을 제어하는 제어부와 상기 원적외선방사히터에서 방출되는 원적외선을 반사하기 위하여 구비되어 상기 건조부의 밑면에 형성되는 반사판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 건조부의 내부에 방사되는 원적외선 파장은 50~ 100㎛인 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 건조부는 120~ 150℃에서 15~ 25분 동안 8~ 15%의 습도로 상기 생나물을 건조하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 생나물은 세척하여 탈수한 후, 80~ 100℃에 3~ 5분 동안 데쳐 5~ 7cm의 길이로 절단한 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치로 곤드레 등과 같은 생나물을 건조하면 엽록소가 살아있는 상태로 건조되므로, 엽록소에 혼재된 녹색 분말의 청정 효과와 식감이 좋은 양질의 식품원료로서의 재료를 만들 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치의 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치의 좌측면도.
도 3은 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치의 평면도.
도 4는 원적외선방사히터의 도면.
도 5는 유리관 램프의 도면.

본 발명을 상세하게 설명함에 앞서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 본 발명에서 등장하는 용어인 원적외선에 대한 설명을 간략하게 하기로 한다. 원적외선은 전자파의 일종으로 적외선의 범주에 속하며 적외선은 가시광선의 적색 영역보다도 파장이 길고 열 효과가 큰 전자파의 일종으로 생명의 빛이라 불리며, 혈액순환촉진, 신진대사촉진, 세포기능 활성화, 생육촉진작용, 물 분자의 활성화 및 숙성효과가 있다.

또한, 상기 원적외선은 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 닿으면 세포를 미세하게 진동시킴으로써 세포조직을 활성화하여 노화방지, 신진대사 촉진, 만성 피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있다. 더 나아가, 식품의 표면을 과잉으로 가열하지 않고 내부까지 균일하게 가열할 수 있어 고품질의 식품 가공 분야에도 활용되어 왔다.

본 명세서상에 자주 등장하는 용어인 생나물은 취나물, 곤드레 나물 등과 같은 나물류를 의미함을 미리 밝혀두고자 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치의 좌측면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치의 평면도이다. 도 4는 원적외선방사히터의 도면이고, 도 5는 유리관 램프의 도면이다.

이하에서는 본 발명의 구성에 대하여 설명한다. 본 발명의 구성을 설명함에 앞서, 널리 공지된 구성에 대한 구체적인 설명은 가급적 생략하기로 한다.

도 1, 도 4 및 도 5를 보면, 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치(100)의 전체적인 구성은 생나물이 투입되는 투입 컨베이어(10)과 상기 투입 컨베이어(10)에 투입된 상기 생나물을 건조부(30)의 내부로 이송하는 이송 컨베이어벨트(20)와 상기 이송 컨베이어벨트(20)로부터 이송되는 생나물을 건조시키도록 하는 사면체 형상의 건조부(30)과 상기 건조부(30)의 내부에는 전열선을 내장된 다수개의 유리관램프(L)가 일정 간격으로 설치되어, 상기 유리관램프(L)로부터 열과 원적외선을 발생시켜 생나물을 건조시키는 원적외선방사히터(40)과 상기 건조된 생나물을 운반하는 운반 컨테이너벨트(23)로 구성된다.

덧붙여, 상기 건조부(30)는 상기 이송 컨베이어벨트(20) 및 상기 운반 컨테이너벨트(23)의 작동과 상기 건조부(30)의 건조시간과 온도 및 전원을 제어하는 제어부(50)와 상기 원적외선방사히터(40)에서 방출되는 원적외선을 반사하기 위하여 구비되어 상기 건조부의 밑면에 형성되는 반사판(미도시)으로 이루어진다.

이하에서는, 본 발명의 원적외선 열풍건조장치(100)의 구성에 대하여 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 보면, 생나물을 투입시키는 투입컨베이어(10)가 형성되며, 그 일측의 수직방향으로 이송 컨베이어벨트(20)가 형성되어 있어, 상기 투입컨베이어(10)의 상승에 의하여 투입된 생나물이 상기 이송 컨베이어벨트(20)로 옮겨지게 된다. 그러면, 상기 이송 컨베이어벨트(20)는 생나물의 건조를 위하여 건조부(30) 내부로 이송시키는 것이다.

상기 건조부(30)는 다수개의 프레임이 일렬로 결합된 형태로서 내부는 비어있는 공간부가 형성된 형태로서, 상부에는 원적외선 방사히터(40)가 설치되어 건조부(30) 내부로 이송된 생나물에 원적외선을 방사하게 되는 것이다.

도 4를 보면, 상기 원적외선 방사히터(40)는 유리관램프(L)가 일정하게 배열된 형태로 이루어져 있는 구조체인 것이다.

도 5를 보면, 상기 유리관램프(L)의 구성은 히터(41)가 내장되어 밀봉된 진공유리관(42)을 수용하도록 내부에 공간부가 형성되어, 상기 진공유리관(42)이 수용하고, 외부에 전선(47)이 연결된 원통 형상의 캡(46)으로 둘러싸인 구조이다.

또한, 도시된 대로 상기 진공유리관(42)과 캡(46) 사이에는 절연연결구(44)가 고정 형성되며, 상기 히터(41)에서 방사되는 열기를 외부로 방출하는 열기방출 통로(미도시)가 캡(46)에 형성된다. 참고로, 상기 유리관램프(L)의 출력속도는 50~ 60kW/m, 출력밀도는 20~ 25W/cm이다.

상기 이송 컨베이어벨트(20)에 의해 이송된 생나물이 건조부(30) 내부로 투입되면, 건조부(30) 내부의 상부에 있는 원적외선방사히터(40)에서 50~ 100㎛의 원적외선 파장을 발생시켜 내부로 이송된 생나물을 건조시키는 것이다.

그리고, 상기 건조부(30)의 일측에는 건조부(30)의 건조시간과 온도 그리고, 공급되는 전원을 제어하는 제어부(50)가 형성된다.

상기 제어부(50)는 상기 이송 컨베이어벨트(20)를 통해 운송되어 건조부(30)의 내부로 진입하는 생나물을 건조하여 최적의 온도를 유지하게 하도록 사전에 작업자가 온도의 범위를 미리 설정해두는 것이다.

그리고, 상기 제어부(50)는 생나물이 상기 건조부(30) 내부로 진입하여 배치되면 동작감지 센서(미도시)를 통해 인식하여 원적외선방사히터(40)를 작동시켜 건조 동작을 시작하는 것이다.

더 나아가, 상기 제어부(50)는 작업자가 건조시간을 설정하여 해당 건조시간 동안에는 이송 컨베이어벨트(20)의 동작은 일단 멈춤 상태가 되도록 하고, 해당 건조시간이 지나면 이송 컨베이어벨트(20)에 역시 동작신호를 송출하여 다시 동작을 진행하도록 하는 것이다.

또한, 상기 제어부(50)는 동작감지 센서를 통해 건조시간이 지나 건조부(30) 내부에서 건조작업을 마친 생나물이 밖으로 모두 빠져나가면 운반 컨베이어벨트(23)에 동작신호를 보내 건조과정이 끝난 생나물을 외부로 운반되도록 한다.

또한, 건조부(30)의 각 하부에는 원적외선방사히터(40)에 방사하는 원적외선을 반사시키기 위한 반사판(미도시)이 형성된다.

이하에서는 본 발명에 의한 원적외선 열풍 건조장치(100)의 작동관계에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 곤드레나물 또는 취나물 등과 같은 생나물을 세척하여, 80~ 100℃의 물에 3~ 5분 동안 데쳐서 물기를 없애 5~ 7cm의 길이로 절단하여 준비한다.

상기와 같이 준비한 생나물을 투입 컨베이어(10)의 상부에 올려놓으면 상기 투입 컨베이어(10)에 올려진 생나물은 측면에 형성된 이송 컨베이어벨트(20)로 상승되어 옮겨진다.

동시에, 이송 컨베이어벨트(20)의 작동으로 상기 생나물은 건조부(30) 내부로 이송되어 진입하게 된다. 여기서, 상기 이송 컨베이어벨트(20)의 이동 속도와 시간은 제어부(50)를 통하여 사전에 설정하여 두는 것이다.

상기 건조부(30)는 생나물이 이송 컨베이어벨트(20)를 통해 진입할 수 있도록 전면과 후면이 개방된 직육면체 형태의 구성으로 되어 있고, 내부 측면 또는 상부에 원적외선을 방사하는 원적외선방사히터(40)로서, 다수개의 유리관 램프(L)가 일정간격으로 배열되어 연결, 형성된 형태인 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유리관램프(L)는 1~ 8단 형태로서, 24램프로 구성되어 직사각형 형태의 직선 방향으로 구비되어 있으며, 상기 원적외선방사히터(40)에서 방사되는 원적외선 파장의 크기는 50㎛∼ 100㎛ 인 것을 특징으로 한다.

상기 유리관램프(L)의 히터(41)에서 발생된 원적외선 열선에 의하여 상기 램프(L) 내부에 존재하는 열기(熱氣)는 캡(46)에 형성된 열기방출 통로(미도시)를 통해 외부로 방출되므로 상기 캡(46)의 내부가 지나치게 과열되는 것을 방지할 수 있으므로 내구성이 좋아지며 유리관램프(L)의 사용수명이 길어지는 효과도 있는 것이다.

상기 건조부(30) 내부의 원적외선방사히터(40)를 통한 건조는 1차로는 120~ 150℃에서 15~ 25분에서, 2차로는 80~ 100℃에서 10~ 20분 동안 각각 8~ 15%의 습도로 이루어진다.

상기 건조를 하는데 있어서 상기 온도와 시간 이하의 범위로 건조하게 되면 장시간의 건조시간이 필요하므로 효율이 저하될 우려가 있으며, 상기 온도와 시간의 범위 이상으로 건조하게 되면 생나물의 건조상태가 불량해질 우려가 있어 바람직하지 못한 것이다.

따라서, 이러한 원적외선을 내부에 인입된 생나물에 방사하는 공간부인 상기 건조부(30)는 생나물의 오염이 없으며, 종래의 가열 시스템에서 발생하는 균일하지 못한 가열을 지양할 수 있는 효과도 있는 것이다.

또한, 상기 원적외선 방사히터(40)로부터 방사되는 원적외선에 의하여 생나물이 건조되는 중에, 공기배출부(24)에 의하여 고온다습의 내부 공기는 외부로 배출되고, 내부에 있는 생나물이 더욱 양호하게 건조되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 건조부(30)에서의 건조방식은 상기 유리관 램프를 이용한 원적외선 방사 방식 이외에도 히트플레이트(Heat plate)를 이용한 건조 방식도 있다.

상기 히트플레이트 건조방식은 열판을 이용하여 생성되는 열로 생나물을 건조시키는 방식인 것이다.

그리고, 상기 원적외선방사히터(40)에 의해 방사되는 원적외선의 건조 효율을 높일수 있도록 반사판(미도시)을 상기 건조부(30)의 내부 밑면에 설치한다.

이것은 생나물을 건조시키기 위하여 하향하는 원적외선이 하부 방향에 있는 반사판과 충돌하여 상기 반사판과 충돌한 원적외선은 다시 상향으로 이동하게 되어 상기 건조부(30) 내부에 있는 생나물의 하부에 방사되어 건조 효과가 더욱 잘 이루어지게 되는 것이다.

제어부(50)는 생나물의 알맞은 건조조건을 유지하기 위하여 온도감지 센서(미도시), 습도감지 센서(미도시) 등으로부터 전송되는 감지신호를 판별하여 최적의 건조조건을 이루도록 함으로서, 최적의 생나물 건조상태가 이루어지도록 하는 것이다. 즉, 1차 건조에는 고온의 범위로 생나물의 수분을 제거하게 되고 2차 건조에는 온도를 줄여 생나물이 건조되도록 하는 것이 바람직한 것이다.

상기와 같은 건조 과정을 거친 후, 건조된 생나물은 운반 컨베이어벨트(23)를 통해 운반되어 외부로 반출된다. 여기서, 상기 운반 컨베이어벨트(23) 상에는 일정간격으로 다수의 통기공(미도시)을 형성하여 이송되는 건조된 생나물의 멸균 및 살균처리가 더욱 효과적으로 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 원적외선으로 건조된 생나물은 별도로 외부에 형성된 분쇄기(미도시)로 이동 투입되어 분말 형태로 만들게 된다. 상기 분쇄기는 건조된 생나물을 30~ 40㎛의 크기로 분쇄하여 분말화시키는 것이다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 원적외선 열풍 건조장치(100)는 원적외선을 방사시키는 방식으로 건조하여 미세한 크기로 분쇄된 생나물의 분말은 엽록소가 파괴되지 않으므로 엽록소가 살아있는 상태로 건조되므로, 식감이 우수하며 다양한 식품의 재료가 될 수 있는 것이다.

또한, 수분율 90% 이상인 생나물, 과일 등을 본 발명의 원적외선 건조장치(100)를 통한 원적외선의 방사를 통한 건조로 말미암아 수분율이 3% 이하로 건조시킬 수가 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 특정 실시예와 관련해서 도시하고 설명했지만 첨부된 청구범위에 위하여 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 갖는 자는 용이하게 알 수 있음과 본 청구범위 내에 있음을 밝히고자 한다.

10 : 투입 컨베이어 11 : 투입컨베이어 모터
20 : 이송 컨베이어벨트 21 : 운반컨베이어 모터
23 : 운반 컨베이어 벨트 24 : 공기배출부
30 : 건조부 40 : 원적외선방사히터
41 : 히터 42 : 진공 유리관
44 : 절연연결구 46 : 캡
47 : 전선 50 : 제어부
L : 유리관램프 100: 원적외선 열풍 건조장치

Claims (4)

1. 원적외선 열풍 건조장치에 있어서,
   상기 원적외선 열풍 건조장치(100)는 생나물이 투입되는 투입 컨베이어(10);
   상기 투입 컨베이어(10)에 투입된 상기 생나물을 안착시켜 건조부(30)의 내부로 이송하는 이송 컨베이어벨트(20);
   상기 이송 컨베이어벨트(20)로부터 이송되는 생나물을 건조시키도록 하는 사면체 형상의 건조부(30);
   상기 건조부(30)의 내부에는 전열선이 내장된 다수개의 유리관램프(L)가 일정 간격으로 구성되어, 상기 유리관램프(L)로부터 열과 원적외선을 발생시켜 생나물을 건조시키는 원적외선방사히터(40);
   상기 건조된 생나물을 운반하는 운반 컨테이너벨트(23); 및
   상기 건조부(30)에는 상기 이송 컨베이어벨트(20) 및 상기 운반 컨테이너벨트(23)의 작동과 상기 건조부(30)의 건조시간과 온도 및 전원을 제어하는 제어부(50);
   상기 원적외선방사히터(40)에서 방출되는 원적외선을 반사하기 위하여 상기 건조부의 밑면에 형성되는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 열풍 건조장치.
   
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 건조부(30)의 내부에 방사되는 원적외선방사히터(40)의 파장은 50~ 100㎛인 것을 특징으로 하는 원적외선 열풍 건조장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 원적외선방사히터(40)는 1차로 120~ 150℃에서 15~ 25분에서, 2차로 80~ 100℃에서 10~ 20분 동안 각각 8~ 15%의 습도로 상기 생나물을 건조하는 것을 특징으로 하는 원적외선 열풍 건조장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 생나물은 세척하여 탈수한 후, 80~ 100℃에 3~ 5분 동안 데쳐 5~ 7cm의 길이로 절단한 것을 특징으로 하는 원적외선 열풍 건조장치.
   
   
   
   
   
   

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