KR20140023049A - 증삼 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증삼 건조장치에 관한 것으로, 일측에서 타측으로 증기 또는 공기를 통과시켜서 내부에 수용된 수삼을 증삼 또는 건조하는 증삼 건조 챔버; 상기 증삼 건조 챔버의 일측과 타측을 연결하고, 증삼 건조 챔버의 타측으로부터 배출되는 증기 또는 공기를 다시 증삼 건조 챔버의 일측으로 유입되도록 하는 순환덕트; 상기 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼이 증삼되도록 증기를 공급하는 증기 발생부; 상기 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼이 건조되도록 증기 건조 챔버에 유입되는 순환덕트를 통과하는 공기를 가열하는 열 발생부; 상기 증삼 건조 챔버를 향해 이동 가능하게 구비되고, 증삼 건조 챔버를 통과하면서 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼의 단층을 촬영하는 단층 촬영부를 포함한다.

Description

증삼 건조장치{STEAMING AND DRYING DEVICE}
본 발명은 증삼 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수삼을 증삼 및 건조함과 동시에, 수삼의 단층을 실시간으로 촬영하고 관찰하는 증삼 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 인삼은 땅에서 캐낸 수삼의 가공 방법에 따라 백삼과 홍삼 등 다양하게 분리된다.
홍삼은 수삼을 장시간 저장할 목적으로 수증기로 찐 다음, 건조시킨 담적홍 갈색의 인삼을 일컫는다. 즉, 홍삼은 증삼과 건조 등의 과정을 거쳐서 수분 함량이 14% 수준으로 건조하는데, 제조 과정 중 갈색화 반응이 촉진되어 짙은 갈색의 색상을 띠게 되며, 단단한 형태로 길게는 20년까지 보관이 가능하다.
홍삼의 품질은 천삼, 지삼, 양삼, 절삼 및 미삼 등의 5개 등급으로 구분된다. 천삼, 지삼 및 양삼은 홍삼을 원형 상태로 가동한 제품이며, 절삼은 홍삼 원형을 절단한 제품이고, 미삼은 홍삼의 잔뿌리로 만든 제품이다. 분류 기준은 머리, 몸통, 및 다리부분에서 완벽한 조화를 이루는지를 보는 형태적인 면과 홍삼 외부 색깔을 1차 선별 기준으로 한다. 홍삼 외부 형태를 기준으로 천, 지 양의 3 등급으로 분류한 다음에 홍삼 품질을 결정하는 가장 중요한 요소인 내부조직의 치밀도를 적용해 선별한다.
홍삼의 제조과정을 살펴보면, 9월 및 10월에 수확한 인삼을 깨끗이 씻은 후, 선별하여 증기로 찌게 되는데, 이를 증숙이라고 한다. 이때에 조직 중의 전분입자가 호화되어 건조 후에 조직이 견고해진다. 또한 증숙공정을 거치는 동안 각종 효소들이 불활성화되어 자가소화작용이 일어나지 않아 품질이 우수하고 장기보관해도 내용성분의 변화가 없게 되는 것이다.
그러나 수삼의 증숙 과정에서 수삼의 동체 균열, 백피, 내공 및 내백 등이 발생하면서, 홍삼의 품질이 떨어지게 되어 낮은 등급을 받을 수 있으므로, 홍삼 제조과정에서 증숙은 대단히 중요하며, 그 기술이 필요한 공정이라 할 수 있다.
특히 고급 천지삼의 수요가 급격히 증가하고 있는 실정이나 기술의 부족으로 많은 주문수요를 대처하지 못하고 있는 실정이다.
이와 같은 홍삼의 품질을 증대시키기 위해 증삼 건조장치가 개발되어 사용되고 있으며, 상기한 증삼 건조장치를 통해 홍삼의 불량률을 줄여 고급삼 생산성을 증대시키고 있다.
그러나 종래기술의 증삼 건조장치는 증숙이 완료된 후에야 홍삼의 동체 균열, 백피, 내공 및 내백 등이 발생 되었는지 확인할 수 있으며, 이에 증숙 과정에서 동체 균열, 백피, 내공 및 내백가 발생하는 원인을 찾아낼 수 없어 고급삼의 생산량을 증대시키는데 한계가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수삼의 증삼 및 건조 과정과 함께 수삼의 단층을 실시간으로 촬영하고 관찰하여 증숙 과정에서 동체 균열, 백피, 내공 및 내백이 발생하는 원인을 찾아내고, 이에 고급삼 생산량을 증대시키는 증삼 건조장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 증삼 건조장치는 일측에서 타측으로 증기 또는 공기를 통과시켜서 내부에 수용된 수삼을 증삼 또는 건조하는 증삼 건조 챔버; 상기 증삼 건조 챔버의 일측과 타측을 연결하고, 증삼 건조 챔버의 타측으로부터 배출되는 증기 또는 공기를 다시 증삼 건조 챔버의 일측으로 유입되도록 하는 순환덕트; 상기 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼이 증삼되도록 증기를 공급하는 증기 발생부; 상기 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼이 건조되도록 증기 건조 챔버에 유입되는 순환덕트를 통과하는 공기를 가열하는 열 발생부; 상기 증삼 건조 챔버를 향해 이동 가능하게 구비되고, 증삼 건조 챔버를 통과하면서 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼의 단층을 촬영하는 단층 촬영부를 포함한다.
이에, 단층 촬영부에 단층 촬영되는 수삼의 조직을 관찰하여 수삼의 품질 변화를 관찰한다.
본 발명에 따르면, 수삼의 증삼 및 건조함과 동시에, 수삼의 단층을 실시간으로 촬영하여 수삼의 조직 변화를 관찰하고, 이에 수삼에 발생하는 동체 균열, 백피, 내공 및 내백이 발생하는 원인을 찾아 최적의 증숙 조건을 구현하며, 고급삼의 생산량을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 증삼 건조 설비를 대략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 증삼 건조장치를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 증삼 건조장치를 도시한 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 증삼 건조장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 수삼을 증삼 또는 건조함과 동시에 수삼의 단층을 실시간으로 촬영하는 것으로, 증삼 건조 챔버(100), 순환덕트(200), 증기 발생부(300), 열 발생부(400) 및 단층 촬영부(500)를 포함한다.
이하, 이와 같은 본 발명에 따른 증삼 건조장치의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 증삼 건조 챔버(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 수삼을 증삼 또는 건조하기 위한 것으로, 일측과 타측에 유입구(110)와 배출구(120)가 각각 형성된 원통 형태로 이루어지며, 이에 일측인 유입구(110)에서 타측인 배출구(120)로 증기 또는 공기가 통과되면서 증삼 건조 챔버(100)에 수용된 수삼을 증삼 또는 건조한다.
그리고 증삼 건조 챔버(100)의 내부 중앙에는 수삼이 배치된 선반(10)을 다단으로 적재될 수 있도록 적재함(130)이 마련되고, 적재함(130)은 증삼 건조 챔버(100)의 내부에 수직하게 고정 설치된 다수의 수직지지대와, 수직 지지대 사이에 수평하게 고정 설치되고 선반(10)이 올려지는 수평지지대로 이루어진다.
그리고 증삼 건조 챔버(100)의 내부 일측과 타측에는 적재함(130)을 향하게 확산팬(140)이 각각 마련된다.
확산팬(140)은 증삼 건조 챔버(100) 내부로 유입된 증기 또는 공기를 사방으로 확산시켜 증삼 건조 챔버(100)의 내부온도를 균일하게 조절하기 위한 것으로, 증삼 건조 챔버(100)의 외부에 마련된 모터(141)의 구동력에 의해 회전한다.
즉, 확산팬(140)은 증삼 건조 챔버(100)의 유입구(110)로부터 증기 또는 공기가 확산팬(140)을 통해 적재함(130)의 선반을 통과하게 되는데, 이때 확산팬(140)의 회전력에 의해 증기 또는 공기가 사방으로 팅겨져 확산되면서 증삼 건조 챔버(100)의 내부 전체의 증기 또는 공기의 온도를 균일하게 조절한다.
그리고 적재함(130)을 통과한 증기 또는 공기는 증삼 건조 챔버(100)의 배출구(120)로 배출되는데, 이때 증삼 건조 챔버(100)의 타측에 마련된 확산팬(140)에 의해 증기 또는 공기가 2차로 확산되면서 증삼 건조 챔버(100) 내부의 공기 및 증기 온도를 보다 균일하게 조절한다.
따라서 증삼 건조 챔버(100)의 일측과 타측에 각각 마련된 확산팬(140)에 의해 확산팬(140)의 중앙에 위치한 적재함(130)을 통과하는 증기 또는 공기는 균일한 온도를 가지게 되며, 이에 선반의 중앙, 일측 또는 타측에 배치된 수삼들 모두 동일한 조건으로 증삼 또는 건조할 수 있어, 수삼의 품질을 크게 증대시킨다.
한편, 적재함(130)이 위치한 증삼 건조 챔버(100)의 내부 상면 또는 하면에는 증삼 건조 챔버(100) 내부 온도를 감지하는 온도 및 습도센서(150)가 구비될 수 있으며, 상기 온도 및 습도센서(150)는 증삼 건조 챔버(100) 내부의 온도 및 습도를 측정하며, 온도 및 습도 센서(150)의 측정 온도를 바탕으로 미도시한 제어부는 증삼 건조 챔버(100)의 온도를 일정하게 유지시킨다.
본 발명의 순환덕트(200)는 증삼 건조 챔버(100)에 증기 또는 공기를 공급하는 한편, 증삼 건조 챔버(100)로부터 배출된 증기 또는 공기를 다시 회수하여 증삼 건조 챔버(100)로 공급하는 것으로, 일단은 증삼 건조 챔버(100)의 유입구(110)와 연결되고, 타단은 증삼 건조 챔버(100)의 배출구(120)와 연결된다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이 시계반대 방향으로 증기 또는 공기가 순환하도록 순환 구조를 가진다.
그리고 증삼 건조 챔버(100)의 배출구(120)에 연결된 순환덕트(200)의 타측에는 순환덕트(200)로 증기 또는 공기가 순환하지 못하게 차단하는 제1 밸브(210)가 마련된다.
즉, 상기 제1 밸브(210)는 후술하는 작동방법에서 증삼단계에서 건조단계로 넘어갈 경우 사용되는 것으로, 순환덕트(200)의 타측을 차단하여 증삼 건조 챔버(100) 및 순환덕트(200)에 남아 있는 증기를 순환덕트(200)의 타측에 연결된 응축기(700)로 유입되게 유도한다.
한편, 증삼 건조 챔버(100), 선반(10) 및 적재함(130)은 단층촬영장치(500)의 전자빔이 통과하도록 알루미늄 또는 밀도가 낮은 금속으로 마련되며, 이에 수삼의 단층 영상을 보다 정확하고 정밀하게 촬영할 수 있다.
본 발명의 증기 발생부(300)는 증삼 건조 챔버(100)에 고온의 증기를 공급하여 수삼을 증삼하기 위한 것으로, 증삼 건조 챔버(100)의 유입구(110)에 연결된 순환덕트(200)의 일측에 연결관(310)을 통해 연결되고, 상기 연결관(310)에는 증기 발생부(300)로부터 증삼 건조 챔버(100)로 공급되는 증기를 차단하는 제2 밸브(320)가 구비된다.
즉, 증기 발생부(300)는 증삼 초기에 연결관(310)과 순환덕트(200)를 통해 증삼 건조 챔버(100) 내부에 증기를 연속 공급하는 한편, 증삼 건조 챔버(100) 내부에 증기량이 설정된 수치만큼 증가하면 제2 밸브(320)를 통해 증삼 건조 챔버(100) 내의 증기량이 일정하게 유지하도록 조절한다.
본 발명의 열 발생부(400)는 순환덕트(200)를 통과하는 증기 또는 공기를 직접 또는 간접으로 가열하는 것으로, 증삼 건조 챔버(100)의 유입구(110)에 결합된 순환덕트(200)에 마련되어, 순환덕트(200)를 통해 증삼 건조 챔버(100)로 유입되는 증기 또는 공기를 고온의 열로 가열한다.
그리고 열 발생부(400)와 증삼 건조 챔버(100)의 유입구(110) 사이에 위치한 순환덕트(200)의 일측에는 제3 밸브(410)가 마련되며, 제3 밸브(410)는 증기 발생부(300)를 통해 증삼 건조 챔버(100) 내부에 증기를 공급할 경우 증기가 순환되지 않게 순환덕트(200)의 일측을 차단하며, 이에 증삼 건조 챔버(100) 내부의 증기량을 신속하게 증가시켜서 증삼 조건을 얻을 수 있다.
본 발명의 단층 촬영부(computed tomograpy scanner)(500)는 도 3에 도시한 바와 같이, 증삼 건조 챔버(100)에 수용된 증삼 또는 건조 중인 수삼을 실시간으로 단층 촬영하기 위한 것으로, 증삼 건조 챔버(100)를 향해 촬영부가 슬라이딩 이동 가능하게 마련되며, 촬영부가 증삼 건조 챔버(100)를 점차 통과하면서 수삼의 단층을 촬영한다.
즉, 단층 촬영부(500)는 증삼 건조 챔버(100)를 향해 슬라이딩 이동하면서 증삼 건조 챔버(100)에 수용된 증삼 및 건조중인 수삼의 단층을 실시간으로 촬영한다.
여기서 단층 촬영부(500)는 단층 촬영된 수삼의 단층 영상을 디스플레이에 전송하거나 파일로 저장하는 디스플레이 및 저장부(520), 및 저장부에 저장된 단층 영상과 저장된 수삼 단층 영상을 비교하여 수삼의 품질 상태를 검사하는 검사부(530)를 더 포함한다.
따라서 작업자는 단층 촬영부(500)의 디스플레이를 확인하는 것만으로도 현재 증삼 건조 챔버(100)의 증삼 또는 건조 조건에서의 수삼 조직 변화를 확인할 수 있다.
한편, 열 발생부(400)와 제1 밸브(210) 사이의 순환덕트(200)에는 순환덕트(200)에 외부의 공기를 공급하기 위한 공기 공급부(600)가 마련되며, 상기 공기 공급부(600)는 제4 밸브(610)를 통해 순환덕트(200)에 외부의 공기를 공급하거나 또는 차단한다.
즉, 공기 공급부(600)는 증삼단계에서 건조단계로 넘어갈 경우 제4 밸브(610)를 개방하여 순환덕트(200)로 외부 공기를 공급하고, 이 외부 공기는 열 발생부(400)를 통과하면서 고온으로 가열된 상태로 증삼 건조 챔버(100)에 유입되어 증삼을 건조한다.
한편, 제1 밸브(210)와 증삼 건조 챔버(100)의 배출구(120) 사이의 순환덕트(200)에는 순환덕트(200)를 순환하는 증기 또는 공기를 외부로 배출하기 위한 응축기(700)가 마련되며, 응축기(700)는 제5 밸브(710)에 의해 순환덕트(200)와 연결되거나 또는 차단된다.
그리고 응축기(700)는 증삼 건조 챔버(100)의 하부와 연결되며, 이에 증삼 건조 챔버(100)의 바닥면에 적재되는 응축수를 응축기(700)로 신속하게 배출한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 증삼 건조장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
[증삼 단계]
증삼 건조 챔버(100)의 적재함(130)에 수삼이 배치된 선반(10)의 적재가 완료되면, 제2 밸브(320)를 개방하여 증기발생부(300)의 증기를 순환덕트(200)를 통해 증삼 건조 챔버(100)에 증기를 설정된 증기량까지 연속 공급한다.
이때, 증기 건조 챔버(100)에 유입된 증기는 모터(141)에 의해 회전하는 확산팬(140)에 의해 사방으로 확산된 상태로 적재함(130)을 통과하며, 이에 선반에 올려진 다수의 수삼이 균일한 온도로 증삼된다.
증삼 건조 챔버(100)의 증기량이 설정된 증기량까지 상승하면, 제2 밸브(310)를 조절하여 증삼 건조 챔버(100)로 유입되는 증기량을 조절하는 한편, 제1 및 제3 밸브(210)(410)를 개방하여 증삼 건조 챔버(100)로부터 배출되는 냉각된 증기를 순환덕트(200)를 통해 순환시키고, 다시 증삼 건조 챔버(100)로 유입한다.
이때 순환덕트(200)를 순환하는 냉각된 증기는 열 발생부(400)를 통과하면서 재가열된 상태로 증삼 건조 챔버(100)에 유입된다.
그리고 증삼 건조 챔버(100)의 바닥면에 증기의 응축으로 인해 발생하는 응축수가 많이 적재될 경우 제5 밸브(710)를 개방하여 응축기(700)로 배출하여 제거한다.
여기서 증삼 과정이 진행되면, 단층 촬영부(500)의 촬영부(510)가 증삼 건조 챔버(100) 방향으로 슬라이드 이동하면서 증삼 건조 챔버(100)에 수용된 수삼의 단층을 실시간으로 촬영하며, 촬영된 영상은 디스플레이 및 저장부(520)에 보내진 후, 사용자가 관찰하게 되는 한편, 단층 촬영된 영상과 저장된 수삼 단층 영상을 검사부(530)가 비교하여 수삼의 품질 상태를 검사한다.
이와 같은 과정으로 수삼을 증삼하며, 증삼이 완료되면 건조과정을 수행한다.
[건조 단계]
증삼 단계가 완료되면, 증기발생부(300)의 작동을 정지시킴과 함께 제2 밸브(320)를 차단하여 순환덕트(200)를 순환하는 공기가 증기발생부(300)로 유입되는 것을 차단한다. 그리고 제1 밸브(210)를 차단하고, 제4 및 제5 밸브(410)(710)를 개방하며, 공기공급부(600)를 작동시켜 순환덕트(200)에 외부 공기를 공급한다.
그러면, 순환덕트(200)에 공급된 외부 공기에 의해 증삼 건조 챔버(100)에 유입된 증기가 서서히 배출되어 순환덕트(200)를 순환하게 되는데, 이때 제1 밸브(210)에 의해 차단되면서 응축기(700)로 유입되면서 제거된다.
그리고 공기공급부(600)를 통해 순환덕트(200)로 유입된 외부 공기를 열 발생부(400)에 의해 가열되면서 고온의 공기가 증삼 건조 챔버(100)에 유입되어 선반에 올려진 증삼된 수삼을 건조시키게 되는데, 이때 고온의 공기는 확산팬(140)에 의해사방으로 확산되면서 증삼 건조 챔버(100) 내부 온도를 균일하게 조절하며, 이에 선반에 올려진 모든 수삼이 동일한 온도로 건조되면서 품질성을 증대한다.
증삼 건조 챔버(100) 내부의 증기가 제거되면, 제1 밸브(210)를 개방하여 증삼 건조 챔버(100)로부터 배출된 냉각된 공기를 순환덕트(200)를 통해 순환되게 하고, 제4 및 제5 밸브(610)(710)는 차단하여 외부로 공기가 유입되거나 배출되지 않게 한다.
이와 같은 과정을 통해 수삼을 건조하면 선반에 올려진 모든 수삼을 균일한 온도로 증삼 또는 건조할 수 있어 고품질의 홍삼을 증대시킬 수 있고, 더욱이 단층 촬영부(500)를 통해 수삼의 단층을 촬영할 수 있어 수삼의 품질 상태를 관찰할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 증삼 건조 챔버 200: 순환덕트
300: 증기 발생부 400: 열 발생부
500: 단층 촬영부 600: 공기공급부
700: 응축기

Claims (8)

  1. 일측에서 타측으로 증기 또는 공기를 통과시켜서 내부에 수용된 수삼을 증삼 또는 건조하는 증삼 건조 챔버;
    상기 증삼 건조 챔버의 일측과 타측을 연결하고, 증삼 건조 챔버의 타측으로부터 배출되는 증기 또는 공기를 다시 증삼 건조 챔버의 일측으로 유입되도록 하는 순환덕트;
    상기 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼이 증삼되도록 증기를 공급하는 증기 발생부;
    상기 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼이 건조되도록 증기 건조 챔버에 유입되는 순환덕트를 통과하는 공기를 가열하는 열 발생부; 및
    상기 증삼 건조 챔버를 향해 이동 가능하게 구비되고, 증삼 건조 챔버를 통과하면서 증삼 건조 챔버에 수용된 수삼의 단층을 촬영하는 단층 촬영부를 포함하는 증삼 건조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 증삼 건조 챔버의 내부 일측과 타측에는 증삼 건조 챔버의 일측에서 타측으로 통과하는 증기 또는 공기를 사방으로 확산시켜서 증삼 건조 챔버 내부에 온도를 균일하게 조절하는 확산팬이 각각 마련되는 증삼 건조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 확산팬은 증삼 건조 챔버 외측에 마련된 모터에 의해 회전하는 증삼 건조장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 증삼 건조 챔버의 내부에는 수삼이 올려진 선반이 다단으로 적재될 수 있도록 적재함이 마련되며,
    상기 적재함의 양측에 상기 확산팬이 적재함을 향해 각각 마련되는 증삼 건조장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 증삼 건조 챔버, 선반 및 적재함은 단층촬영장치의 전자빔이 통과하도록 알루미늄 또는 밀도가 낮은 금속으로 마련되는 증삼 건조장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 순환덕트에 외부의 공기를 공급하여 순환덕트를 통과하는 증기 또는 공기의 온도를 조절하는 공기공급부가 마련되는 증삼 건조장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 순환덕트에 순환덕트를 순환하는 증기를 외부로 배출하기 위한 응축기가 마련되며,
    상기 응축기는 증삼 건조 챔버의 하부와 연결되어 증삼 건조 챔버의 바닥에 적재되는 응축수를 외부로 배출하게 되는 증삼 건조장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단층 촬영부는 증삼 건조 챔버에 수용된 증삼 및 건조중인 수삼의 단층을 실시간으로 촬영하여 영상을 실시간으로 디스플레이에 전송하여 표시하거나 파일로 저장하는 증삼 건조장치.
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