KR100411746B1 - Extraction Apparatus For Essential Terpene-oil - Google Patents
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Abstract
식물성 테르펜정유의 원료를 수용하는 압력탱크와; 압력탱크에 연결되며, 그 압력탱크 내의 압력을 감압하기 위한 진공펌프와; 압력탱크 내로 고온 고압의 스팀을 공급하기 위한 스팀공급수단과; 공급된 스팀에 의해 원료로부터 추출된 정유물질을 포함하는 고온/고압의 수증기를 응축하도록 압력탱크에 연결되는 열교환 응축기; 열교환 응축기를 냉각시키기 위한 응축기 냉각수단; 및 열교환 응축기에 연결되며, 그 열교환 응축기 내에서 응축된 응축수로부터 테르펜정유와 물 및 불순물을 분리하기 위한 유수분리기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물성 테르펜정유 추출장치가 개시된다.A pressure tank containing a raw material of vegetable terpene essential oil; A vacuum pump connected to the pressure tank and configured to reduce the pressure in the pressure tank; Steam supply means for supplying high temperature and high pressure steam into the pressure tank; A heat exchange condenser connected to the pressure tank to condense the hot / high pressure steam including the refined substance extracted from the raw material by the supplied steam; Condenser cooling means for cooling the heat exchange condenser; And an oil and water separator for separating terpene oil, water and impurities from the condensed water condensed in the heat exchange condenser, the vegetable terpene essential oil extracting apparatus.
Description
본 발명은 테르펜 정유 추출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소나무과 소나무속의 잣나무(Pinus Koraiensis)와 소나무(Pinus densiflora), 전나무속의 전나무(Abies holophylla maximowicz), 측백나무과 편백나무(Chamaecyparis Obtusa)와 화백나무(Chamaecyparis pisifea), 삼나무과 삼나무속의 삼나무(Cryptomeria japonica), 녹나무과 녹나무속의 녹나무(Cinnamoum canphora), 주목과 주목속의 주목나무(Taxus cuspidata), 너도밤나무과 밤나무속의 밤나무(Castanea crenata), 화본과 왕대속의 참대나무(Phyllostachys bambusoides), 운향과 귤나무속의 귤나무열매(Citrus unshiu markovich)와 유자나무열매(Citrsjunos tanaka), 탱자나무속의 탱자나무열매(Poncirus trifoliata rafinesque) 등으로부터 삼림욕의 주체물질이며 식물 유기체의 2차 신진대사 물질인 동시에 생명공학적 유기화합체인 기능성 테르펜정유(Essential Terpene Oil)을 추출하기 위한 식물성 테르펜정유 추출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a terpene essential oil extracting apparatus, and more particularly, to pine and pine (Pinus Koraiensis) and pine (Pinus densiflora), fir (Abies holophylla maximowicz), cypress and cypress (Chamaecyparis Obtusa) and birches (Chamaecyparis pisifea), cedar and cedar (Cryptomeria japonica), camphor and camphor (Cinnamoum canphora), yew and yew (Taxus cuspidata), beech and chestnut (Castanea crenata), flower and thorns Phyllostachys bambusoides, rhyme and citrus fruit citrus fruit (Citrus unshiu markovich) and citron fruit fruit (Citrsjunos tanaka), as well as poncirus trifoliata rafinesque, are the subjects of forest baths and secondary budding of plant organisms. Functional terpene oil, a metabolite and a biotech organic compound, It relates to a vegetable terpene essential oil extraction apparatus for extraction.
최근에는 날로 심각해지는 도시공해로부터 자신의 건강을 지키기 위해, 많은 사람들이 여러 가지 자연요법과 새로운 레저를 개발하고 있다. 그 중에서도, 숲속의 신선한 공기를 마음껏 마시며, 심신의 피로를 푸는 삼림욕이 도시민들에게 새로운 건강요법으로 각광받고 있다. 현재까지 국내외에 알려진 삼림욕의 효과로는 살균작용, 항산화작용, 스트레스 해소작용, 탈취작용, 향 발산에 의한 인간 감성공학적인 진정작용 등을 들 수 있다. 또한, 삼림욕은 이러한 기능성 효과뿐만 아니라, 자폐증세가 있는 어린이나 우울증에 시달리는 노인들에게 중추신경계에 의한 자신감과 적극성을 갖게 해 줄 뿐만아니라 대뇌피질을 자극하여 집중력과 운동량을 증가시켜주며, 인간들의 피부미용에도 특별한 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 이러한 효과들은 주로 침엽수와 운향과식물 등이 발산하는 휘발성 테르펜정유성분 즉, 유기화학적인 향기성분 물질에 기인한다. 이러한 테르펜정유성분은 그 차체물질이 갖고있는 고유의 기능성으로 인하여 화장품, 의약품, 의약부외품, 위생용품, 섬유제품, 생활화학용품, 가전제품, 건축자재, 도료, 안료, 탈취제품, 식품, 동물사료 등 관련제품의 기능성부여에 응용되며, 또한 인간이 향기물질을 피부에 접촉 및 흡입하므로서 자율신경계가 완화되어 전신의 생리기능을 활성화시킴으로서 질병을 치료하는 소위 방향요법(aromatherapy)에도 사용된다. 이와 같이, 식물에서 방출되어 사람에게 유익하며 산업적 가치가 매우 큰 테르펜정유성분은 일반적으로 그 식물이 함유하는 정유함량에 비례한다. 즉, 정유함량이 높은 식물은 향기성분의 방출량도 많다. 이러한 정유는 예컨대 "식물체가 가지고 있는 천연의 방향성(芳香性) 기름물질"로 불리는 것으로서, 이는 수십 또는 수백 종의 화합물로 구성되어 있는 것이 보통이다. 이것은 많은 이소프렌(Isoprene, C5H8)이 모여서 생성된 탄화수소의 일종이며, 주로 모노테르펜, 세스퀴테르펜, 디테르펜 및 방향족과 지방족화합물 등으로 구성되어 있으며, 이들 중에서도 테르펜화합물을 가장 많이 함유하고 있다.In recent years, many people are developing various natural therapies and new leisure to protect their health from the increasingly serious urban pollution. Among them, forest baths, which let you breathe fresh air in the forest and relax your mind and body, are gaining attention as a new health therapy among the city residents. The effects of forest baths known at home and abroad to date include bactericidal action, antioxidant action, stress relieving action, deodorizing action, and human emotional engineering sedation by fragrance emission. In addition, the forest bath not only provides these functional effects, but also gives the child with autism and the elderly suffering from depression not only the confidence and aggressiveness of the central nervous system, but also stimulates the cerebral cortex to increase concentration and momentum, and the skin of humans. It is known to have a special effect on beauty. These effects are mainly due to volatile terpene essential oils, ie, organic chemical fragrance substances emitted by conifers, fragrances and plants. These terpene essential oils have cosmetics, pharmaceuticals, quasi-drugs, hygiene products, textiles, household chemicals, home appliances, building materials, paints, pigments, deodorizing products, foods and animal feeds due to their inherent functionality. It is applied to the functionalization of related products, and also used in so-called aromatherapy, which treats diseases by mitigating the autonomic nervous system by activating the body's physiological function as humans contact and inhale fragrance substances on the skin. As such, terpene essential oils that are released from plants and beneficial to humans and of great industrial value are generally proportional to the essential oil content of the plants. That is, plants with a high essential oil content also have a large amount of release of fragrance components. Such essential oils are called, for example, "natural aromatic oil substances possessed by plants," which are usually composed of dozens or hundreds of compounds. It is a kind of hydrocarbon produced by the gathering of many isoprene (Isoprene, C5H8), mainly composed of monoterpene, sesquiterpene, diterpene and aromatic and aliphatic compounds, among which the terpene compound is the most abundant.
한편, 상기 테르펜정유는 주로 잣나무, 소나무, 편백나무, 화백나무 등과 같은 침엽수와 귤, 탱자와 같은 운향과식물에 특히 많이 함유되어 있는 것으로 알려지고 있다. 그리고, 식물의 테르펜정유함량은 극소량에서부터 5%에 이르고 있으며, 계절 및 수종에 따라 조금씩 달리하고 있다. 이와 같이, 테르펜정유는 식물에 미소량이 함유되어 있으므로, 식물로부터 추출하기 위해서는 소정의 테르펜정유 추출장치가 요구된다.On the other hand, the terpene essential oil is known to be contained mainly in the conifers such as pine, pine, cypress, birches, and the like and aroma and plants such as tangerine and tanza. In addition, the terpene oil content of the plant reaches a very small amount of 5%, and varies slightly depending on the season and species. Thus, since terpene essential oil contains a small amount in a plant, a predetermined terpene essential oil extracting apparatus is required in order to extract from a plant.
일 예로서, 국내 임업연구원에서 사용하고 있는 이동식 증수법 소형 정유추출기를 이용한 정유 추출방법을 살펴보기로 한다. 먼저, 길이 1cm 정도로 자른 가지나 잎을 별도 제작된 스테인레스망에 담아 증류조에 넣는다. 시료가 잠기지 않을 정도로 증류조에 물을 넣은 후, 냉각기에 냉각수를 연결하고 점화한다. 이어서, 증류조 내부온도가 100℃에 도달한 후부터 2∼3시간 가열하면서 흘러나오는 정유를정류수집기에 수집한다. 이때, 테르펜정유는 물보다 비중이 가벼우므로 물위에 뜨게 되는데, 이것을 분액여두에 수집하여 20여분 방치하면, 정유층과 물층으로 나뉘어진다. 그러면, 물은 버리고 정유만을 수집하면 된다. 이러한 과정을 수회 반복하여 수집한 정유는 여과하여 정유중에 포함된 불순물을 제거한다. 마지막으로, 정유중량의 약 1%의 무수황산나트륨(105℃에서 3시간 이상 건조하여 데시케이터 내에서 방냉한 것)을 투입하고, 냉암소에서 24시간 탈수처리함으로서 정제 테르펜정유를 얻는다.As an example, a method of extracting essential oil using a portable steaming method of a small essential oil extractor used by the Korean Forestry Research Institute will be described. First, the branches or leaves cut to about 1cm in length are put in a distillation tank in a separately manufactured stainless steel net. Put water in the distillation tank so that the sample will not be submerged, connect the cooling water to the cooler, and ignite. Subsequently, the refined oil flowing out while heating for 2 to 3 hours after the internal temperature of the distillation tank reaches 100 ° C is collected in the rectifier collector. At this time, terpene essential oil is lighter than water, so it floats on the water. If it is collected in a separatory filter and left for 20 minutes, it is divided into an essential oil layer and a water layer. Then, you only have to discard the water and collect only the essential oils. The essential oil collected by repeating this process several times is filtered to remove impurities contained in the essential oil. Finally, about 1% of anhydrous sodium sulfate (drying at 105 DEG C for at least 3 hours and cooling in a desiccator) of the essential oil weight is added thereto, and purified terpene essential oil is obtained by dehydrating for 24 hours in a cold dark place.
그런데, 상기와 같은 방법으로 정유를 추출할 경우에는, 정유회수량(Oil Recovery Percentage)이 소량일 뿐만아니라 공법상 많은 작업시간이 요구되므로 그에 따른 제비용이 증가하는 경제적인 문제점이 있다. 또한, 소형증류조에 재료를 넣고 소위 증수법으로 끓일 때는 정유 고유의 유효성분이 다량의 끊는물에 용해된 이후의 수증기로부터 추출하게 되므로, 수율 즉, 대량생산이 힘들다는 문제점 등이 있다.However, in the case of extracting the essential oil in the above-described manner, not only the oil recovery percentage (Oil Recovery Percentage) but also a lot of work time is required in the construction method, there is an economic problem that increases the cost accordingly. In addition, when the material is put in a small distillation tank and boiled by the so-called distillation method, since the active ingredient inherent in essential oils is extracted from the water vapor after being dissolved in a large amount of water, there is a problem in yield, that is, mass production is difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 적은 비용 및 시간으로 테르펜정유를 대량생산할 수 있도록 구조가 개선된 식물성 테르펜정유 추출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vegetable terpene essential oil extraction apparatus whose structure is improved to mass-produce terpene essential oil at a low cost and time.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식물성 테르펜정유 추출장치를 나타내 보인 사시도.1 is a perspective view showing a vegetable terpene essential oil extraction apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 압력탱크를 발췌하여 나타내 보인 개략적인 사시도.Figure 2 is a schematic perspective view showing an extract of the pressure tank shown in FIG.
도 3은 도 2에 도시된 압력탱크의 일부를 절개하여 나타내 보인 일부 절개 측면도.FIG. 3 is a partially cutaway side view illustrating a portion of the pressure tank shown in FIG. 2;
도 4는 도 1에 도시된 열교환 응축기를 발췌하여 나타내 보인 일부 절개 정면도.4 is a partial cutaway front view of the heat exchange condenser shown in FIG.
도 5a는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절개해 보인 단면도.5A is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 4;
도 5b는 도 5a에 도시된 냉각파이프의 단면도.5b is a sectional view of the cooling pipe shown in FIG. 5a;
도 6은 도 1에 도시된 유수분리기를 나타내 보인 정면도.Figure 6 is a front view showing the oil and water separator shown in FIG.
도 7은 압력탱크에 원료를 투입하기 위한 원료 투입수단을 나타내 보인 사시도.Figure 7 is a perspective view showing a raw material input means for injecting the raw material into the pressure tank.
도 8은 도 7에 도시된 원료 투입수단을 이용하여 압력탱크에 원료를 투입하는 상태를 나타내 보인 개략적인 측면도.Figure 8 is a schematic side view showing a state in which the raw material is injected into the pressure tank using the raw material input means shown in FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100..스팀공급수단 110..물탱크 130..보일러100. Steam supply means 110. Water tank 130. Boiler
150..물공급경로 170..스팀공급경로 200..압력탱크150. Water supply path 170. Steam supply path 200. Pressure tank
210..탱크본체 212..압력게이지 214..온도계210. Tank body 212. Pressure gauge 214. Thermometer
220..수증기 공급경로 230..도어 250..분사부재220. Steam supply path 230. Door 250. Spray member
251..곡선형 파이프 253..직선형 파이프 300..진공펌프251 Curved pipes 253 Straight pipes 300 Vacuum pumps
400..열교환 응축기 410..응축탱크 430..냉각파이프400. Heat exchange condenser 410 Condensing tank 430 Cooling pipe
450..메인 응축수배출경로 470..냉각수 공급경로 480..냉각수 배출경로450 .. Main condensate discharge path 470. Coolant supply path 480. Coolant discharge path
490..보조 응축수배출경로 500..냉각수단 510..냉각수 탱크490. Secondary condensate discharge path 500. Cooling means 510 Coolant tank
530..냉각기 540..순환펌프 600..유수분리기530. Cooler 540. Circulation pump 600. Oil-water separator
810..수납용 케이스 830..케이스 적치대 850..운반수레810 .. Storage case 830. Case stacker 850. Transport cart
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식물성 테르펜정유 추출장치는, 식물성 테르펜정유의 원료를 수용하는 압력탱크와; 상기 압력탱크에 연결되며, 그압력탱크 내의 압력을 감압하기 위한 진공펌프와; 상기 압력탱크 내로 고온의 스팀을 공급하기 위한 스팀공급수단과; 상기 공급된 스팀에 의해 상기 원료로부터 추출된 테르펜정유물질을 포함하는 고온/고압의 수증기를 응축하도록 상기 압력탱크에 연결되는 열교환 응축기; 상기 열교환 응축기를 냉각시키기 위한 응축기 냉각수단; 및 상기 열교환 응축기에 연결되며, 그 열교환 응축기 내에서 응축된 응축수로부터 테르펜정유와 물 및 불순물을 분리하기 위한 유수분리기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Vegetable terpene essential oil extracting apparatus according to the present invention for achieving the above object, the pressure tank for receiving the raw material of the vegetable terpene essential oil; A vacuum pump connected to the pressure tank and configured to reduce the pressure in the pressure tank; Steam supply means for supplying hot steam into the pressure tank; A heat exchange condenser connected to the pressure tank to condense high temperature / high pressure water vapor containing terpene essential oil material extracted from the raw material by the supplied steam; Condenser cooling means for cooling the heat exchange condenser; And an oil / water separator connected to the heat exchange condenser to separate terpene oil, water, and impurities from the condensed water condensed in the heat exchange condenser.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 식물성 테르펜정유 추출장치를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a vegetable terpene essential oil extracting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출장치는, 고온 고압의 스팀을 공급하기 위한 스팀공급수단(100)과, 상기 스팀공급수단(100)으로부터 공급되는 스팀이 채워지는 압력탱크(200)와, 상기 압력탱크(200)에 연결되는 진공펌프(300)와, 상기 압력탱크(200)에 연결되는 열교환 응축기(400)와, 상기 열교환 응축기(400)를 냉각시키기 위한 냉각수단(500) 및 상기 열교환 응축기(400)에 연결되는 유수분리기(600)를 구비한다.Referring to Figure 1, the vegetable terpene essential oil extracting apparatus according to an embodiment of the present invention, the steam supply means for supplying steam of high temperature and high pressure, and the steam supplied from the steam supply means 100 is filled A pressure tank 200, a vacuum pump 300 connected to the pressure tank 200, a heat exchange condenser 400 connected to the pressure tank 200, and cooling for cooling the heat exchange condenser 400 Means 500 and an oil / water separator 600 connected to the heat exchange condenser 400.
상기 스팀공급수단(100)은 물탱크(110)와, 상기 물탱크(110)에서 공급된 물을 가열하여 스팀으로 만들기 위한 스팀보일러(130) 등을 구비한다. 상기 물탱크(110)는 소정의 수도관(101)으로부터 공급된 물이 채워진다. 상기 물탱크(110)와 보일러(130)는 물공급경로(150)로 연결되며, 그 물공급라인(150)에는 물공급자동펌프(160)가 설치된다. 상기 보일러(130)는 스팀공급경로(170)를 통해 압력탱크(200)와 연결된다. 상기 스팀공급경로(170)에는 소정의 스팀압력 조절기(180)가 설치된다. 이 스팀압력 조절기(180)는 압력탱크(200)로 공급되는 스팀의 공급압력을 분배하고, 소정한 압력의 스팀을 압력탱크(200)로 공급할 수 있도록 조절한다. 또한, 스팀압력 조절기(180)에서 압력탱크(200)로 공급되는 스팀공급경로(170a, 170b) 상에는 스팀의 온도와 압력을 감지하는 감지컨트롤센서(190)가 설치된다. 상기 감지컨트롤센서(190)는 소정의 메인컨트롤(미도시)에 연결되며, 그 메인컨트롤에 스팀의 온도 및 압력에 대한 데이터를 전달한다. 또한, 이 감지컨트롤센서(190)는 감지된 온도 및 압력 테이타 값에 따라 스팀공급경로(170b)를 개폐시키는 동작을 수행할 수도 있다. 또한, 스팀공급경로(170) 상에는 스팀의 공급을 선택적으로 차단하기 위한 밸브(171)가 설치된다.The steam supply means 100 includes a water tank 110 and a steam boiler 130 for heating the water supplied from the water tank 110 to steam. The water tank 110 is filled with water supplied from a predetermined water pipe (101). The water tank 110 and the boiler 130 are connected to the water supply path 150, the water supply line 150 is provided with an automatic water supply pump 160. The boiler 130 is connected to the pressure tank 200 through the steam supply path 170. The steam supply path 170 is provided with a predetermined steam pressure regulator 180. The steam pressure regulator 180 distributes the supply pressure of the steam supplied to the pressure tank 200, and adjusts to supply steam of a predetermined pressure to the pressure tank 200. In addition, on the steam supply paths 170a and 170b supplied from the steam pressure regulator 180 to the pressure tank 200, a sensing control sensor 190 for sensing the temperature and pressure of steam is installed. The sensing control sensor 190 is connected to a predetermined main control (not shown), and transmits data on temperature and pressure of steam to the main control. In addition, the sensing control sensor 190 may perform an operation of opening and closing the steam supply path 170b according to the sensed temperature and pressure data values. In addition, a valve 171 is installed on the steam supply path 170 to selectively block the supply of steam.
상기 압력탱크(200)는 식물성 테르펜정유의 원료 예컨대, 잣나무, 소나무, 편백나무, 화백나무 등과 같은 침엽수의 지엽 및 목질부 등을 수용한다. 이러한, 압력탱크(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 고온 고압상태의 내부 팽창압력 조건을 견딜 수 있도록 원통형의 형상을 가진다. 그리고, 압력탱크(200)는 상기 원료의 출입을 위한 개방구(201)를 가지는 탱크본체(210)와, 상기 개방구(201)를 개폐시키기 위한 도어(230) 및 탱크본체(210) 내에 설치되는 분사부재(250)를 구비한다. 상기 탱크본체(210)는 지지면에 놓이는 소정 지지브라켓(203)에 지지된다. 또한, 탱크본체(210)는 스팀공급구(211), 수증기 배출구(213), 에어배출구(215) 및 안전밸브(217)를 가진다. 상기 스팀공급구(211)는 탱크본체(210)의 밑바닥의 좌우에 한 쌍이 소정 간격 이격되게 형성된다. 이 스팀공급구(211)는 외측으로는 상기 스팀공급경로(170a)에 연결되고, 탱크본체(210) 내측으로는 상기 분사부재(250)에 연결된다. 상기 수증기 배출구(213)는 탱크본체(210)의 상부에 마련된다. 이 수증기 배출구(213)는 탱크본체(210) 내로 스팀공급수단(100)으로부터 공급된 고온고압의 스팀으로 인해 상기 원료로부터 추출된 테르펜정유물질이 포함된 수증기가 배출되는 곳으로, 수증기 배출경로(220)와 연결된다. 이 수증기 배출구(213)에는 수증기 공급용 개폐밸브(213a)가 설치된다. 이 개폐밸브(213a)는 상기 메인콘트롤에 의해 개폐동작이 제어되는 자동밸브일 수 있다. 또한, 탱크본체(210)의 밑바닥에는 배수구(219)가 형성된다. 탱크본체(210) 내에 고인물은 배수구(219)를 통해 외부로 배출된다. 또한, 탱크본체(210)에는 탱크본체(210) 내의 압력을 측정하는 압력게이지(212)와, 온도를 측정하기 위한 온도계(214)가 더 설치된다. 상기 압력게이지(212)는 탱크본체(210)의 상측에 설치되며, 온도계(214)는 탱크본체(210) 내측에 돌출되게 설치된다. 각 압력게이지(212) 및 온도계(214)는 상기 메인컨트롤에 연결된다. 따라서, 메인컨트롤은 압력게이지(212) 및 온도계(214)에서 측정된 데이터를 근거로 상기 스팀공급수단(100)에서 공급되는 고온고압의 스팀을 감지컨트롤센서(190)를 통해 자동으로 스팀공급수단(100) 등의 구동을 제어한다. 또한, 탱크본체(210)에는 외부에서 내부의 상태를 살필 수 있도록 투명창(216)이 더 설치되는 것이 바람직하다. 이 투명창(216)은 고온/고압에 견딜 수 있는 소정 재질의 투명소재를 탱크본체(210)의 측부에 설치하여 마련될 수 있다.The pressure tank 200 accommodates the raw material and vegetable parts of conifers such as pine, pine, cypress, birches, and the like of vegetable terpene essential oil. 2 and 3, the pressure tank 200 has a cylindrical shape to withstand the internal expansion pressure conditions of high temperature and high pressure. In addition, the pressure tank 200 is installed in the tank body 210 having an opening 201 for entering and exiting the raw material, the door 230 and the tank body 210 for opening and closing the opening 201. It is provided with a spray member 250. The tank body 210 is supported by a predetermined support bracket 203 placed on the support surface. In addition, the tank body 210 has a steam supply port 211, steam outlet 213, air discharge port 215 and the safety valve 217. The steam supply port 211 is formed on the left and right of the bottom of the tank body 210 to be spaced apart a predetermined interval. The steam supply port 211 is connected to the steam supply path (170a) to the outside, and is connected to the injection member 250 inside the tank body (210). The steam outlet 213 is provided on the tank body 210. The steam outlet 213 is a place where the steam containing the terpene essential oil extracted from the raw material is discharged due to the high temperature and high pressure steam supplied from the steam supply means 100 into the tank body 210, and the steam discharge path ( 220). The steam discharge port 213 is provided with an on-off valve 213a for steam supply. The opening and closing valve 213a may be an automatic valve in which opening and closing operation is controlled by the main control. In addition, a drain port 219 is formed at the bottom of the tank body 210. The wastewater in the tank body 210 is discharged to the outside through the drain 219. In addition, the tank body 210 is further provided with a pressure gauge 212 for measuring the pressure in the tank body 210, and a thermometer 214 for measuring the temperature. The pressure gauge 212 is installed on the upper side of the tank body 210, the thermometer 214 is installed to protrude inside the tank body 210. Each pressure gauge 212 and thermometer 214 are connected to the main control. Accordingly, the main control automatically supplies steam of the high temperature and high pressure supplied from the steam supply means 100 based on the data measured by the pressure gauge 212 and the thermometer 214 through the sensing control sensor 190. The driving of 100 and the like are controlled. In addition, the tank body 210 is preferably further provided with a transparent window 216 to examine the state of the inside from the outside. The transparent window 216 may be provided by installing a transparent material of a predetermined material that can withstand high temperature / high pressure on the side of the tank body 210.
상기 도어(230)는 탱크본체(210)의 개방구(201)에 인접 설치된 회동축(218)에 지지된다. 이러한 도어(230)는 도어몸체(231)와, 이 도어몸체(231)로부터 개방구(201)측으로 만곡형으로 돌출되어 압력탱크(200) 내의 고압을 지탱하는 서포터부(233)와, 도어몸체(231)에 회전가능하게 설치된 도어샤프트(235)와, 도어체결바(237) 및 도어샤프트(235)에 설치된 체결레버(239)를 구비한다. 상기 도어체결바(237)는 도어몸체(231)를 탱크본체(210) 내의 고압에 견딜 수 있도록 체결시키기 위한 체결수단으로서 도어샤프트(235)를 중심으로 방사상으로 복수개가 설치된다. 이 도어체결바들(237)은 상기 체결레버(239)를 회전시킴에 의해 탱크본체(210)의 개방구(201) 테두리에 형성된 지지공들(237a)에 선택적으로 삽입되거나 벗어나게 된다.The door 230 is supported by a rotation shaft 218 installed adjacent to the opening 201 of the tank body 210. The door 230 includes a door body 231, a supporter part 233 protruding in a curved shape from the door body 231 toward the opening 201, and supporting the high pressure in the pressure tank 200, and the door body. A door shaft 235 rotatably installed at 231, a door fastening bar 237, and a fastening lever 239 provided at the door shaft 235 are provided. The door fastening bar 237 is a fastening means for fastening the door body 231 to withstand the high pressure in the tank body 210, and a plurality of door fastening bars 237 are radially installed around the door shaft 235. The door fastening bars 237 are selectively inserted into or exit from the support holes 237a formed at the edge of the opening 201 of the tank body 210 by rotating the fastening lever 239.
상기 분사부재(250)는 스팀공급수단(100)으로부터 공급되는 고온고압스팀을 탱크본체(210) 내부로 골고루 분사하기 위한 것이다. 이러한 분사부재(250)는 복수의 곡선형 파이프(251)와, 직선형 파이프(253)를 구비한다. 상기 곡선형 파이프들(251)은 탱크본체(210)의 내주면에 소정 간격으로 설치되며, 원주반향으로 대응되게 곡선형의 형상을 가진다. 또한, 곡선형 파이프(251)는 탱크본체(210) 내부의 중심부로 스팀을 분사할 수 있도록 형성된 복수의 스팀분사구(251a)를 가진다. 상기 직선형 파이프들(253)은 곡선형 파이프(251)들과 엇갈리도록 소정 간격으로 탱크본체(210) 내주면에 밀착되게 설치된다. 그리고, 직선형 파이프들(253) 중 어느 하나는 절곡되어 도어(230)의 반대측 면에 인접되게 연장된다. 또한, 직선형 파이프들(253) 각각은 곡선형 파이프(251)와 마찬가지로 스팀을 탱크본체(210) 내의 공간부로 분사하기 위한 복수의 스팀분사구(253a)를 가진다. 이러한 분사부재(250)는 상기 스팀공급구(211)에 연결된다.The injection member 250 is for evenly spraying the high temperature and high pressure steam supplied from the steam supply means 100 into the tank body 210. The injection member 250 includes a plurality of curved pipes 251 and a straight pipe 253. The curved pipes 251 are installed at predetermined intervals on the inner circumferential surface of the tank body 210 and have a curved shape corresponding to the circumferential direction. In addition, the curved pipe 251 has a plurality of steam injection port (251a) formed to inject steam to the center of the tank body 210 inside. The straight pipes 253 are installed in close contact with the inner circumferential surface of the tank body 210 at predetermined intervals so as to cross the curved pipes 251. Then, any one of the straight pipes 253 is bent to extend adjacent to the opposite side of the door 230. In addition, each of the straight pipes 253 has a plurality of steam injection holes 253a for injecting steam into the space portion of the tank body 210, similar to the curved pipe 251. The injection member 250 is connected to the steam supply port 211.
상기 진공펌프(300)는 압력탱크(200)에 연결되어 그 탱크본체(210) 내부의 압력을 선택적으로 감압한다. 즉, 탱크본체(210) 내부를 진공상태로 만들거나, 소정 압력상태로 소정 시간 내에 감압시키는 역할을 하게 된다.The vacuum pump 300 is connected to the pressure tank 200 to selectively reduce the pressure in the tank body 210. That is, the inside of the tank body 210 to make a vacuum state, or to reduce the pressure within a predetermined time in a predetermined pressure state.
상기 열교환 응축기(400)는 상기 수증기 배출경로(220)를 통해 탱크본체(210)의 상부에 연결된다. 상기 수증기 배출경로(220)를 통해 공급되는 수증기에는 수분과, 탱크본체(210) 내에서 고온/고압의 스팀작용에 의해 수목의 지엽 즉, 원료로부터 추출된 테르펜정유물질이 함께 포함되어 있다. 이러한 수증기는 상기 열교환 응축기(400) 내에서 열교환에 의해 응축되어 응축수로 변환된다. 이와 같이, 수증기를 응축시키기 위한 열교환 응축기(400)는 지지면에 놓이는 소정의 지지대(401) 상에 설치된다. 그리고, 열교환 응축기(400)는 도 4 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 통형의 응축탱크(410)와, 상기 응축탱크(410) 내에 설치되는 냉각파이프(430)를 구비한다. 상기 응축탱크(410)는 수증기 유입구(411)와 응축수 배출구(412) 및 냉각수 입/출구(413)(414)를 가진다. 상기 수증기 유입구(411)는 응축탱크(410)의 일측부에 형성되어 상기 수증기 배출경로(220)에 연결된다. 상기 응축수 배출구(412)는 수증기 유입구(411)의 반대쪽에 위치되도록 응축탱크(410)의 바닥에 형성되며, 메인 응축수 배출경로(450)에 연결된다. 상기 냉각수 입구(413)는 응축수 배출구(412)에 인접되게 응축탱크(410)의 바닥에 형성되며, 냉각수 공급경로(470)에 연결된다. 상기 냉각수 배출구(414)는 응축탱크(410)의 상부에 형성되며, 냉각수 배출경로(480)에 연결된다. 또한, 응축탱크(410)의 상측에는 응축탱크(410) 내의 과도하게 유입될 수 있는 압력공기를 배출시기 위한 공기배출구(415)도 형성하는 것 바람직하다. 이러한, 응축탱크(410)는, 내부에 고인 응축수가 응축수 배출구(412) 쪽으로 흘러내리도록, 수증기 유입구(411) 쪽으로부터 응축수 배출구(412) 쪽으로 기울어지게 설치된다. 상기 냉각파이프(430)는 응축탱크(410) 내에 설치된다. 구체적으로, 냉각파이프(430)는 수증기유입구(411)의 전실부(460)의 스크린(461)과 응축수배출구(412)의 전실부(465)의 스크린(466) 각각을 관통하도록 연결된다. 그리고, 냉각파이프(430)는 응축탱크(410) 내에서의 냉각면적을 높일 수 있도록 복수의 열로 배열되게 형성된다. 또한, 냉각파이프(430)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 냉각수를 원활하게 이동시키고, 열교환 면적의 증대를 위해 내주면에 인입형성된 그루브(431)를 갖는 것이 바람직하다. 이 그루브(431)는 복수의 열로 마련되며, 냉각파이프(430)의 길이방향에 대해 유선형으로 연속되게 형성된다.The heat exchange condenser 400 is connected to the upper portion of the tank body 210 through the steam discharge path 220. The water vapor supplied through the water vapor discharge path 220 includes water and terpene essential oils extracted from the leaves of trees, that is, raw materials, by the steam action of high temperature / high pressure in the tank body 210. Such water vapor is condensed by heat exchange in the heat exchange condenser 400 and converted into condensed water. As such, the heat exchange condenser 400 for condensing water vapor is installed on a predetermined support 401 placed on the support surface. The heat exchange condenser 400 includes a condensation tank 410 of a cylindrical shape and a cooling pipe 430 installed in the condensation tank 410, as shown in FIGS. 4 and 5A. The condensation tank 410 has a steam inlet 411, a condensate outlet 412, and a coolant inlet / outlet 413 and 414. The steam inlet 411 is formed at one side of the condensation tank 410 is connected to the steam discharge path 220. The condensate outlet 412 is formed at the bottom of the condensation tank 410 to be located opposite the steam inlet 411, and is connected to the main condensate outlet path 450. The cooling water inlet 413 is formed at the bottom of the condensation tank 410 adjacent to the condensate outlet 412 and is connected to the cooling water supply path 470. The cooling water discharge port 414 is formed on the condensation tank 410 and is connected to the cooling water discharge path 480. In addition, the upper side of the condensation tank 410, it is preferable to also form an air outlet 415 for discharging the pressure air that can be excessively introduced in the condensation tank 410. The condensation tank 410 is inclined toward the condensate outlet 412 from the steam inlet 411 so that condensate accumulated therein flows toward the condensate outlet 412. The cooling pipe 430 is installed in the condensation tank 410. Specifically, the cooling pipe 430 is connected to pass through each of the screen 461 of the front chamber portion 460 of the steam inlet 411 and the screen 466 of the front chamber portion 465 of the condensate outlet 412. The cooling pipe 430 is formed to be arranged in a plurality of rows so as to increase the cooling area in the condensation tank 410. In addition, the cooling pipe 430, as shown in Figure 5b, it is preferable to have a groove 431 formed in the inner peripheral surface to smoothly move the cooling water, and to increase the heat exchange area. The groove 431 is provided in a plurality of rows and is continuously formed in a streamlined shape with respect to the longitudinal direction of the cooling pipe 430.
상기 냉각수단(500)은 냉각수 탱크(510)와, 냉각기(530) 및 순환펌프(540)를 구비한다. 상기 냉각수 탱크(510) 내에는 냉각수가 채워진다. 이 냉각수 탱크(510)의 상부에는 상기 냉각수 배출경로(480)가 연결되고, 하부에는 상기 냉각수 공급경로(470)가 연결된다. 따라서, 냉각수 탱크(510) 내에 채워진 냉각수 중에서, 상대적으로 차가운 하부의 냉각수는 냉각수 공급경로(470)를 통해 열교환 응축기(400)로 공급된다. 그리고, 열교환 응축기(400)에서 데워진 냉각수는 냉각수 배출경로(480)를 통해 냉각수 탱크(510)의 상부로 회수되어 냉각수 탱크(510) 내의냉각수와 혼합된다. 상기 냉각기(530)는 열교환 파이프(550)(560)를 통해 냉각수 탱크(510)와 연결된다. 상기 냉각기(530)는 전력을 공급받아 구동되면서, 상기 열교환 파이프(550)(560)를 통해 냉각수 탱크(510) 내의 냉각수를 강제 냉각시킨다. 상기 열교환 파이프(550)는 냉각수 탱크(510)의 하부 쪽에 연결되고, 나머지 파이프(560)는 냉각수 탱크(510)의 상부 쪽에 연결된다. 그리고, 상기 하부 쪽의 열교환 파이프(550)에는 순환펌프(545)가 설치되어 냉각기(530)에서 강제 냉각된 냉각수를 상기 파이프(550)를 통해 냉각수 탱크(510)로 공급하고, 상기 파이프(560)를 통해 냉각시킬 냉각수를 냉각기(530)로 이동시킨다. 상기 냉각수탱크(510) 내의 냉각수는 열교환 응축기(400)를 통과하여 냉각수배수경로(480)를 따라 냉각수탱크(510) 내로 회수되는 고온의 냉각수와, 냉각기(530)에 의해 강제 냉각된 저온의 냉각수가 서로 혼합되어져 항상 소정의 온도를 유지하도록 한다. 또, 상기 냉각수는 다시 상기 순환펌프(540)에 의해 냉각수공급경로(470)를 통해 열교환 응축기(480) 내로 유입시킴으로서 전체적으로 계속 순환되도록 하는 것이 바람직하다.The cooling means 500 includes a coolant tank 510, a cooler 530, and a circulation pump 540. Cooling water is filled in the cooling water tank 510. The cooling water discharge path 480 is connected to an upper portion of the cooling water tank 510, and the cooling water supply path 470 is connected to a lower portion of the cooling water tank 510. Therefore, among the coolant filled in the coolant tank 510, the coolant in the lower part is supplied to the heat exchange condenser 400 through the coolant supply path 470. The coolant warmed by the heat exchange condenser 400 is recovered to the upper portion of the coolant tank 510 through the coolant discharge path 480 and mixed with the coolant in the coolant tank 510. The cooler 530 is connected to the coolant tank 510 through heat exchange pipes 550 and 560. The cooler 530 is driven by being supplied with electric power to forcibly cool the coolant in the coolant tank 510 through the heat exchange pipes 550 and 560. The heat exchange pipe 550 is connected to the lower side of the coolant tank 510, and the remaining pipe 560 is connected to the upper side of the coolant tank 510. In addition, a circulation pump 545 is installed at the lower heat exchange pipe 550 to supply the cooling water forced by the cooler 530 to the cooling water tank 510 through the pipe 550, and the pipe 560. The coolant to be cooled is moved through the cooler 530. The coolant in the coolant tank 510 passes through the heat exchange condenser 400, and the high temperature coolant is recovered into the coolant tank 510 along the coolant drain path 480, and the coolant at low temperature forcedly cooled by the cooler 530. Are mixed with each other to maintain a predetermined temperature at all times. In addition, the cooling water may be continuously circulated by introducing the cooling water into the heat exchange condenser 480 through the cooling water supply path 470 again by the circulation pump 540.
상기 유수분리기(600)는 상기 메인 응축수배출경로(450)에 연결된다. 상기 메인 응축수배출경로(450)에는 메인밸브(451)가 설치된다. 따라서, 상기 열교환 응축기(400)에서 대량으로 응축되는 응축수는 메인 응축수배출경로(450)를 통해 유수분리기(600)로 배출된다. 상기 유수분리기(600)는 도 6에 도시된 바와 같이, 분리기본체(610)와, 분리기본체(610)의 측면에 서로 다른 높이에 설치된 복수의 정유배출관(630) 및 물배출관(650)을 구비한다. 상기 분리기본체(610)의 상부에는 메인응축수배출경로(450)에 연결된다. 따라서, 메인 응축수배출경로(450)를 통해 배출된 응축수는 분리기본체(450) 내에 채워진다. 이와 같이 분리기본체(610)에 채워진 응축수에 포함된 물과 테르펜정유물질은 비중 차에 의해 상하로 분리된다. 그리고, 테르펜정유물질과 물의 경계를 분리기본체(610) 외부에서 확인할 수 있도록, 분리기본체(610)에는 투명창(620)이 마련된다. 상기 테르펜정유 배출관(630) 각각에는 밸브(631)가 설치된다. 그리고, 각 테르펜정유 배출관(630)은 공통의 공용관(640)에 연결된다. 따라서, 분리기본체(610) 내에 소정 높이까지 테르펜정유물질이 찰 경우, 그 테르펜정유물질과 물의 경계부분에 있는 정유배출관(630)에 설치된 밸브(631)를 오픈시킴으로서, 테르펜정유물질만 외부로 분리하여 배출시킬 수 있게 된다. 상기 물배출관(650)은 분리기본체(610) 내부의 하부에 가라않은 물을 빼낼 수 있도록, 분리기본체(610)의 하측에 설치된다. 이 물배출관(650)에는 밸브(651)가 설치된다. 상기 구성을 가지는 유수분리기(600)는 산업전반에서 널리 사용되는 것으로, 다양한 성능을 가지는 제품이 시중에 출시되고 있다.The oil / water separator 600 is connected to the main condensate discharge path 450. The main condensate discharge path 450 is provided with a main valve 451. Therefore, the condensed water condensed in a large amount in the heat exchange condenser 400 is discharged to the oil / water separator 600 through the main condensate discharge path 450. As shown in FIG. 6, the oil / water separator 600 includes a separation main body 610 and a plurality of oil refinery discharge pipes 630 and water discharge pipes 650 installed at different heights on side surfaces of the separation main body 610. do. An upper portion of the separation main body 610 is connected to the main condensate discharge path 450. Therefore, the condensed water discharged through the main condensate discharge path 450 is filled in the separating main body 450. As such, the water and the terpene essential oil contained in the condensate filled in the separation main body 610 are separated up and down by the difference in specific gravity. In addition, a transparent window 620 is provided at the separation main body 610 so that the boundary between the terpene essential oil and water can be checked outside the separation main body 610. Each of the terpene refinery discharge pipes 630 is provided with a valve 631. Each terpene oil discharge pipe 630 is connected to a common common pipe 640. Therefore, when terpene essential oil fills the separation main body 610 to a predetermined height, by opening the valve 631 installed in the refinery discharge pipe 630 at the boundary between the terpene essential oil and water, only terpene essential oil is separated outwardly. Can be discharged. The water discharge pipe 650 is installed on the lower side of the separation main body 610 so as to withdraw the submerged water in the lower portion of the separation main body 610. The water discharge pipe 650 is provided with a valve 651. Oil-water separator 600 having the above configuration is widely used in the industry, and products having various performances are commercially available.
또한, 상기 메인 응축수배출경로(450)의 메인밸브(451) 하류에는, 보조 응축수배출경로(490)가 분기된다. 상기 보조 응축수배출경로(490)에는 복수의 보조밸브(491,492)가 설치된다. 또한, 보조 응축수배출경로(490)에서는 복수의 응축수 토출관(493)이 분기된다. 상기 복수의 보조밸브(491,192)는 상기 토출관들(493) 사이에 설치된다. 상기 보조 응축수배출경로(490)는 열교환 응축기(400)에서 응축되는 응축수의 량이 소량일 경우, 그 응축수를 유수분리기(600)로 보내지 않고 예컨대, 분액여두 등의 용기에 담을 수 있게 마련된 경로이다. 따라서, 상기 토출관들(491)의 하방에는 분액여두 등의 응축수 수용기를 적치할 수 있는 받침대(700)가 구비되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 토출관(493)에 분액여두 등을 직접 연결할 수도 있다.Further, downstream of the main valve 451 of the main condensate discharge path 450, the auxiliary condensate discharge path 490 branches. The auxiliary condensate discharge path 490 is provided with a plurality of auxiliary valves 491 and 492. In the auxiliary condensate discharge path 490, the plurality of condensate discharge pipes 493 are branched. The auxiliary valves 491 and 192 are installed between the discharge pipes 493. When the auxiliary condensate discharge path 490 is a small amount of condensate condensed in the heat exchange condenser 400, the auxiliary condensate discharge path 490 is a path provided to store the condensate in a container such as a separatory filter without sending the condensate to the oil / water separator 600. Therefore, the pedestal 700 may be provided below the discharge pipes 491 for storing a condensed water container such as a separating head. Of course, a separation filter or the like may be directly connected to the discharge tube 493.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출장치는 상기 압력탱크(200) 내로 테르펜정유물질의 원료를 운반하고 채워 넣기 위한 원료 투입수단을 더 구비한다.In addition, the vegetable terpene essential oil extraction apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a raw material input means for transporting and filling the raw material of the terpene essential oil into the pressure tank (200).
상기 원료 투입수단은, 도 7와 8도에 도시된 바와 같이, 압력탱크(200) 내에 설치된 한 쌍의 메인 가이드레일(270)과, 원료 수납용 케이스(810)와, 케이스 적치대(830) 및 운반수레(850)를 구비한다. 상기 한 쌍의 메인 가이드레일(270)은 압력탱크(200) 내의 바닥에 소정 거리 이격되도록 나란하게 설치된다. 상기 케이스(810)는 소정량의 원료를 수용할 수 있도록 상자형상을 가지며, 이 케이스(810)가 압력탱크(200) 내에 위치된 상태에서, 분사되는 고온고압의 스팀이 케이스(810)에 수용된 원료에 골고루 분사될 수 있도록 다수의 스팀통과공(811)을 갖는다. 그리고, 스팀통과공(811)은 원료의 빠짐을 방지하면서 스팀통과 효율이 최적이 되도록 소정의 직경으로 약 35∼45%의 타공률로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 케이스(811)는 스테인레스 재질로 형성된다. 상기 케이스 적치대(830)는 골격을 이루는 메인프레임(831)과, 상기 메인프레임(831)에 소정 간격으로 마련되는 선반부(833) 및 지지롤러(835)를 구비한다. 상기 선반부(833)는 상기 케이스(810)를 적층식으로 적재할 수 있도록 메인프레임(831)에 다층으로 지지프레임을 설치하여 마련된다. 상기 지지롤러(835)는 상기 메인 가이드레일(270)에 대응되도록 메인프레임(831)의 하측에 복수개가 설치된다. 상기 운반수레(850)는 메인프레임(851)에 설치되는 보조 가이드레일(853)과, 메인프레임(851)의 하측에 설치되는 지지롤러(855)를 구비한다. 상기 보조 가이드레일(853)은 메인가이드레일(270)에 대응되게 한 쌍이 소정 간격으로 나란하게 설치된다. 이 보조 가이드레일(853) 상에는 상기 지지롤러(835)가 구름운동 가능하게 지지된다. 따라서, 상기 각 가이드레일(270,853)이 나란하게 일치되도록 운반수레(850)를 위치시키면, 보조 가이드레일(835)에 지지된 케이스 적치대(830)가 메인 가이드레일(270)로 이동되어 압력탱크(200) 내로 이동된다.As shown in FIGS. 7 and 8, the raw material input means includes a pair of main guide rails 270 installed in the pressure tank 200, a raw material storage case 810, and a case loading stand 830. And a transport cart 850. The pair of main guide rails 270 are installed side by side so as to be spaced apart from the bottom in the pressure tank 200 by a predetermined distance. The case 810 has a box shape for accommodating a predetermined amount of raw material. In the state in which the case 810 is located in the pressure tank 200, the high-temperature, high-pressure steam injected is accommodated in the case 810. It has a plurality of steam passing holes 811 to be evenly sprayed on the raw material. In addition, the steam through hole 811 is preferably formed at a porosity of about 35 to 45% with a predetermined diameter so as to optimize steam passing efficiency while preventing the raw material from falling out. In addition, the case 811 is formed of a stainless material. The case loading stand 830 includes a main frame 831 forming a frame, and a shelf part 833 and a support roller 835 provided at predetermined intervals on the main frame 831. The shelf part 833 is provided by installing a support frame in multiple layers on the main frame 831 so that the case 810 can be stacked in a stacked manner. A plurality of support rollers 835 are installed below the main frame 831 so as to correspond to the main guide rails 270. The transport cart 850 includes an auxiliary guide rail 853 installed on the main frame 851, and a support roller 855 provided below the main frame 851. The pair of auxiliary guide rails 853 are installed side by side at a predetermined interval to correspond to the main guide rail 270. On the auxiliary guide rail 853, the support roller 835 is supported in a rolling motion. Therefore, when the transport cart 850 is positioned such that the guide rails 270 and 853 are aligned side by side, the case loading stand 830 supported by the auxiliary guide rail 835 is moved to the main guide rail 270 to pressure tank. Is moved into 200.
또한, 상기 각 가이드레일(270,853)을 일치시키기 위한 위치 정렬수단이 더 구비되며, 이 위치 정렬수단은 보조 가이드레일(853)의 일단부에 설치되는 위치정렬바(854)와 메인 가이드레일(270)의 단부에 형성된 위치정렬공(271)을 구비한다.In addition, a position alignment means for matching the respective guide rails (270,853) is further provided, the position alignment means is a position alignment bar 854 and the main guide rail 270 is installed at one end of the auxiliary guide rail (853) And a positioning hole 271 formed at the end of the same.
또한, 상기 각 가이드레일(270,853)이 나란하게 일치된 상태에서, 운반수레(850)의 위치를 고정시키기 위한 위치고정수단이 더 구비된다. 이 위치고정수단은 탱크본체(210) 내의 바닥에 설치되는 돌기부(210a)와, 상기 돌기부(210a)에 걸리는 걸림부(865)를 가지며 운반수레(850)에 설치되는 회전샤트프(861)를 구비한다. 상기 회전샤프트(861)는 운반수레(860)에 회전이 가능하게 설치되며, 일단에 상기 걸림부(865)가 일체로 절곡 형성되며, 타단에는 회전손잡이(863)가 형성된다. 상기 위치정렬바(864)를 상기 위치정렬공(271)에 끼워 넣은 상태에서, 회전손잡이(863)를 돌리면 걸림부(865)가 돌기부(210a)의 내측에 걸리게 된다. 이 상태가 되면, 운반수레(850)의 위치가 고정되어 각 가이드레일(270,853)이 일치된 상태로유지된다.In addition, in the state in which the guide rails 270 and 853 are aligned side by side, the position fixing means for fixing the position of the transport cart 850 is further provided. The position fixing means has a projection (210a) is installed on the bottom in the tank body 210, and the locking shaft 865 is caught on the projection (210a) and the rotary shaft 861 is installed on the cart (850) Equipped. The rotary shaft 861 is rotatably installed in the transport cart 860, the engaging portion 865 is formed integrally bent at one end, the rotary handle 863 is formed at the other end. In a state where the alignment bar 864 is inserted into the alignment hole 271, when the rotation knob 863 is turned, the locking portion 865 is caught inside the protrusion 210a. In this state, the position of the transport cart 850 is fixed so that the guide rails 270 and 853 are kept in the same state.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 식물성테르펜정유 추출장치의 동작을 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the vegetable terpene essential oil extraction apparatus according to an embodiment of the present invention having the above configuration in detail as follows.
먼저, 잣나무 소나무, 편백나무, 화백나무 등과 같은 수목의 지엽을 약 2 내지 3cm로 파쇄한 원료를 준비한다. 준비된 원료는 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 수납용 케이스(810) 각각에 소정량씩 담는다. 그런 다음, 그 수납용 케이스(810)를 운반수레(850) 상에 놓여진 케이스 적치대(830)에 적층시킨다. 이어서, 탱크본체(210)의 개방구(201)를 오픈시킨 상태에서 운반수레(850)를 이동시켜, 각 가이드레일(270)(853)에 마주하도록 위치시킨다. 이 상태에서, 운반수레(850)를 더 밀면, 위치정렬바(854)가 위치정렬공(271)에 끼워짐으로서, 도 8에 도시된 바와 같이 각 가이드레일(270)(853)은 나란하게 일치된다. 그런 다음, 상기 회전손잡이(863)를 회전시켜 걸림부(865)를 돌기부(210a)에 걸리게 하면, 운반수레(850)는 압력탱크(200)에 대해 위치고정된다. 이 상태에서, 케이스 적치대(830)를 각 가이드레일(270)(853)을 따라 이동시켜서, 탱크본체(210) 내로 이동시킨다. 그런 다음, 상기한 바와 역순으로, 운반수레(850)를 압력탱크(200)에서 이격시킨 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 도어(230)로 개방구(201)를 폐쇄시킨다.First, a raw material obtained by crushing the leaves of trees such as pine pine, cypress, birches and the like to about 2 to 3 cm is prepared. As shown in FIG. 7, the prepared raw material is contained in a predetermined amount in each of the plurality of storage cases 810. Thereafter, the storage case 810 is laminated on the case holder 830 placed on the transport cart 850. Subsequently, the transport cart 850 is moved while the opening 201 of the tank body 210 is opened and positioned to face each guide rail 270 and 853. In this state, if the transport cart 850 is further pushed, the alignment bar 854 is fitted to the alignment hole 271, so that the guide rails 270 and 853 are side by side as shown in FIG. Matches. Then, by rotating the rotary knob 863 to catch the locking portion 865 to the projection 210a, the transport cart 850 is fixed to the pressure tank 200 position. In this state, the case holder 830 is moved along each of the guide rails 270 and 853 to move into the tank body 210. Then, in the reverse order as described above, the transport cart 850 is spaced apart from the pressure tank 200, and then the opening 201 is closed by the door 230, as shown in FIG.
계속해서, 진공펌프(300)를 구동시켜 압력탱크(200)의 내부를 약 30 ∼ 40torr의 진공상태로 감압시킨다. 그리고, 보일러(130)를 구동시켜 물탱크(110)에서 공급되는 물을 가열하여 스팀을 계속해서 발생시킨다. 그리고, 스팀압력 조절기(180)에서는 보일러(130)에서 발생되는 스팀이 소정 압력, 예컨대 약 5kgf/cm2의 압력에 도달될 즈음에 스팀공급경로(170)를 통해 압력탱크(200) 내로 공급한다. 그러면, 공급되는 스팀은 분사부재(250)를 통해 압력탱크(200) 내부로 분사됨으로서, 케이스(810)에 수용된 원료로 골고루 공급된다. 이와 같은 스팀의 공급은 압력탱크(200) 내부의 온도 및 압력이 소정 기준치에 도달한 후로부터 계속 지속적으로 공급된다. 이러한 스팀 공급시간은 원료의 수종에 따라 다르지만 잣나무인 경우를 예들 들어, 압력탱크(200) 내의 압력이 2.0kgf/cm2에 도달한 이후 약 1시간 정도 지속된다. 이와 같이 약 1시간 동안, 압력탱크(200) 내부를 고온/고압의 상태로 유지시키면, 원료에서는 고온/고압의 영향을 받아 함유하고 있는 수분과, 정유물질, 즉 테르펜유(Terpene Oils) 등이 추출되어 증발됨으로서 압력탱크(200) 내의 수증기에 포함된다. 이와 같이, 소정의 고온고압상태에 도달한 때부터 정유물질이 포함된 수증기는 수증기 배출경로(220)를 통해 열교환 응축기(400)로 계속적으로 약 1시간동안 보내진다. 즉, 압력탱크(200) 내부를 메인컨트롤에 의해 소정의 고온고압이 유지되도록 스팀공급수단(100)으로부터 스팀의 량을 조절 공급하도록 하며, 또, 추출작업을 수행하면서 수증기 배출경로(220)를 통해 수증기를 지속적으로 배출한다. 이 때, 순환펌프(540)가 구동되면서 냉각수 탱크(510) 내의 냉각수를 냉각수 공급경로(470)를 통해 냉각파이프(430)로 공급한다. 따라서, 열교환 응축기(400) 내로 들어간 수증기는 냉각파이프(430)와의 열교환에 의해 응축되어 응축수로 변환된다. 이때, 냉각파이프(430)는 열교환면적을 넓힐 수 있도록 예컨대, 지그재그 식으로 복수의 열로 교차되게 설치되어 있으므로, 수증기를 효과적으로 응축시킬 수 있게 된다. 냉각파이프(430)를 지나면서 열교환에 의해 데워진 냉각수는 냉각수 배출경로(480)를 경유하여 냉각수 탱크(510)의 상부로 회수된다. 이와 같이, 회수되는 냉각수는 냉각수 탱크(510) 내의 차가운 물과 상부에서 섞이게 된다. 그리고, 냉각기(530)는 구동되면서 냉각수 탱크(510)의 하부측 냉각수를 예컨대, 약 18℃정도로 냉각시킨다. 따라서, 열교환 응축기(400) 내로 차가운 냉각수를 지속적으로 공급할 수 있다.Subsequently, the vacuum pump 300 is driven to depressurize the interior of the pressure tank 200 to a vacuum of about 30 to 40 torr. Then, the boiler 130 is driven to heat the water supplied from the water tank 110 to continuously generate steam. In addition, the steam pressure regulator 180 supplies the steam generated in the boiler 130 into the pressure tank 200 through the steam supply path 170 when the predetermined pressure, for example, a pressure of about 5 kgf / cm 2 is reached. . Then, the supplied steam is injected into the pressure tank 200 through the injection member 250, and is evenly supplied to the raw material contained in the case 810. The supply of steam continues to be supplied after the temperature and pressure inside the pressure tank 200 reach a predetermined reference value. This steam supply time varies depending on the species of the raw material, but for example, the case of pine, for example, lasts about 1 hour after the pressure in the pressure tank 200 reaches 2.0kgf / cm 2 . As such, when the inside of the pressure tank 200 is maintained at a high temperature / high pressure for about 1 hour, water and essential oils, such as terpene oils, are affected by the high temperature / high pressure. As it is extracted and evaporated, it is included in water vapor in the pressure tank 200. As such, when the predetermined high temperature and high pressure state is reached, water vapor containing essential oils is continuously sent to the heat exchange condenser 400 through the water vapor discharge path 220 for about 1 hour. That is, the amount of steam is regulated and supplied from the steam supply means 100 to maintain a predetermined high temperature and high pressure in the pressure tank 200 by the main control, and the steam discharge path 220 is opened while performing the extraction operation. Continuously discharges water vapor. At this time, while the circulation pump 540 is driven, the cooling water in the cooling water tank 510 is supplied to the cooling pipe 430 through the cooling water supply path 470. Therefore, water vapor entering the heat exchange condenser 400 is condensed by heat exchange with the cooling pipe 430 and converted into condensed water. At this time, since the cooling pipe 430 is installed to cross a plurality of rows in a zigzag manner, for example, to widen the heat exchange area, it is possible to effectively condense water vapor. The cooling water warmed by the heat exchange while passing through the cooling pipe 430 is recovered to the upper portion of the cooling water tank 510 via the cooling water discharge path 480. As such, the recovered cooling water is mixed with the cold water in the cooling water tank 510 at the top. Then, the cooler 530 is driven to cool the coolant at the lower side of the coolant tank 510 to, for example, about 18 ° C. Therefore, the cool cooling water may be continuously supplied into the heat exchange condenser 400.
한편, 열교환 응축기(400) 내에서 응축된 응축수는 약 120℃가 넘은 수증기에 비해 상대적으로 냉각되어져 약 30℃내외의 온도상태를 유지한다. 이러한 응축수는 응축탱크(410)내에서 응축수 배출구(412)쪽으로 흘러 내려간다. 그리고, 상기 보조 응축수배출경로(490) 상이 밸브(491)는 폐쇄된 상태일 경우, 응축수는 메인 응축수배출경로(450)를 경유하여 유수분리기(600) 내로 공급된다. 즉, 배출되는 응축수를 대량으로 생산할 경우에는, 상기 밸브(491)를 폐쇄시켜 응축수를 유수분리기(600)로 보낸다. 유수분리기(600) 내에 채워지는 응축수는 비중차에 의해 대략 물과 테르펜정유물질로 분리된다. 즉, 대부분의 물은 유수분리기(600)의 하부에 고이고, 테르펜정유물질은 물의 상부에 모인다. 이와 같이, 물과 테르펜정유물질이 분리되면, 물과 테르펜정유물질의 경계를 기준으로 측면에 설치된 소정 밸브(631)를 오픈시킨다. 그러면, 유수분리기(600)내의 테르펜정유물질만 배출관(630) 및 공용관(640)을 통해 배출된다. 이와 같이, 배출되는 테르펜정유물질에는 극소량의 수분 및 목질계부유물이 포함될 수 있다. 따라서, 이 테르펜정유물질은 소정의 정유분리기(미도시)를 이용하여 극소량의 수분 및 목질계부유물을 정제 분리하여 예컨대, 순도가 높은 순수천연식물성 테르펜정유를 추출할 수 있다. 여기서, 상기 정유분리기는 일반적으로 많은 제품이 출시되고 있으므로, 적절히 채용하여 사용할 수 있다. 그리고, 상기와 같이 추출되는 순수 테르펜정유의 양은 예를 들어, 잣나무를 기준으로 압력탱크(200)에 약 200kg의 원료를 투입했을 경우, 약 1.05리터 정도가 된다(잣나무의 평균수분율 약 54%). 이와 같은 잣나무 경우의 테르펜정유추출량은, 증수법인 경우 잣나무함량이 1.08 ㎖/100g(임업연구원 자료, 한국임산에너지학회지 제13권2호(1993.12)「침엽수 수목정유의 항균성에 관한연구」에서 잣나무의 경우에는 약 0.79％(v/w％), 1999년도 임업연구보고서중 「수목정유의 증수법 개발」에서 잣나무의 경우 6개월평균 약 0.7125±0.1275％(v/w％))인데 반하여 상기 추출장치인 경우에 평균 약 1.14 ㎖/100g로 증수법에 비해 잣나무의 테르펜정유추출함량이 상당히 높다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 테르펜정유 추출장치의 식물성 테르펜정유를 추출효율은 매우 높다 할 수 있다.On the other hand, the condensed water condensed in the heat exchange condenser 400 is relatively cooled compared to the water vapor of more than about 120 ℃ to maintain a temperature of about 30 ℃. This condensate flows down into the condensate outlet 412 in the condensation tank 410. When the valve 491 is closed in the auxiliary condensate discharge path 490, the condensate is supplied into the oil / water separator 600 via the main condensate discharge path 450. That is, when the discharged condensate is produced in large quantities, the valve 491 is closed to send the condensate to the oil / water separator 600. The condensed water filled in the oil / water separator 600 is separated into water and terpene essential oils by the specific gravity difference. That is, most of the water is collected at the bottom of the oil separator 600, and terpene essential oils are collected at the top of the water. As such, when the water and the terpene essential oil are separated, the predetermined valve 631 provided at the side surface is opened based on the boundary between the water and the terpene essential oil. Then, only terpene essential oils in the oil / water separator 600 are discharged through the discharge pipe 630 and the common pipe 640. As such, the terpene essential oil discharged may include very small amounts of water and wood-based floaters. Therefore, the terpene essential oil can be purified by separating a very small amount of water and wood-based float using a predetermined oil separator (not shown), for example, to extract pure natural vegetable terpene essential oil of high purity. Here, since the refinery separator generally has many products on the market, it can be appropriately employed. In addition, the amount of pure terpene essential oil extracted as described above is, for example, when about 200 kg of raw material is put into the pressure tank 200 based on the pine tree (about 54% of the average moisture content of the pine tree) . The amount of terpene essential oil extracted from pine nuts is 1.08 ml / 100g in case of the steaming method (Forest Researcher, Korea Forest Energy Research Society, Vol. 13, No. 2 (1993.12). In the case of about 0.79% (v / w%), and in the 1999 Forestry Research Report, `` Development of Tree Refinement Method '', the pine tree extract averages about 0.7125 ± 0.1275% (v / w%) for 6 months. In the case of, the average of 1.14 ㎖ / 100 g of the extract of terpene essential oil is significantly higher than the steaming method. Therefore, the extraction efficiency of the vegetable terpene essential oil of the terpene essential oil extraction apparatus according to an embodiment of the present invention can be very high.
또한, 열교환 응축기(400)에서 수증기를 응축하기 시작하여 순수 테르펜정유를 추출하는데는 약 1시간정도의 시간이 소요된다. 따라서, 원료를 압력탱크(200)에 투입하여 정유를 1회 추출하는데 걸리는 소위 1회 추출작업이 증수법에 의한 정제정유를 얻는데 걸리는 시간이 약 26∼28시간 소요되지만, 상기 장치는 추출시간이 약 2시간 내외로서, 종래의 증수법에 비해 몇 배 이상을 단축시키는 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 경비절감 뿐만 아니라, 생산성이 향상되어 대량생산이 가능하므로, 일반소비자에게 저가로 테르펜정유를 이용한 다양한 제품을 제공할 수 있다는 이점과 수입에 의존하지 않고 관련업계에 안정적으로 식물성 테르펜정유를 공급할 수 있다는 장점도 있다.In addition, it takes about 1 hour to start condensing water vapor in the heat exchange condenser 400 to extract the pure terpene essential oil. Therefore, the so-called one-time extraction operation for extracting the essential oil once by inputting the raw material into the pressure tank 200 takes about 26 to 28 hours to obtain the refined essential oil by the steaming method. In about 2 hours, it can be seen that the effect of reducing the number of times more than that of the conventional distillation method can be obtained. Therefore, as well as cost reduction, productivity can be improved and mass production is possible. Therefore, it is possible to supply vegetable terpene oil stably to related industries without relying on imports and the advantage of providing various products using terpene oil at low cost to general consumers. There is also an advantage that can be.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출장치는, 잣나무, 소나무, 리기다 소나무, 편백나무, 화백나무, 전나무, 구상나무, 삼나무, 녹나무 등 침엽수종에 속하는 여타 식물재와 일부 활엽수재 및 운향과식물에 대하여 대량의 천연 식물성 테르펜정유의 추출이 가능할 뿐만아니라 온도, 압력 등 작업조건에 따라 여타 식물들의 수간, 지엽, 수지, 뿌리, 과실, 과피, 풀 전체, 꽃, 종자, 종자눈에서도 추출이 가능하다.In addition, the vegetable terpene essential oil extracting apparatus according to an embodiment of the present invention, other plant materials and some hardwoods belonging to coniferous species such as pine, pine, Rigida pine, cypress, birches, fir, spruce, cedar, camphor and It is possible not only to extract large amounts of natural vegetable terpene essential oils from horticulture and plants, but also in the trunk, leaf, resin, root, fruit, fruit, grass, grass, flower, seed and seed eye of other plants according to working conditions such as temperature and pressure. Extraction is possible.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출장치에 따르면, 단시간 내에 대량의 고순도 천연 식물성 테르펜정유를 추출할 수 있다.As described above, according to the vegetable terpene essential oil extracting apparatus according to an embodiment of the present invention, a large amount of high purity natural vegetable terpene essential oil can be extracted within a short time.
따라서, 테르펜정유추출에 따른 단위당 작업공정시간 절약으로 인한 추출수확량(Oil Recovery Percentage)의 증산과, 상대적으로 추출비용 감소 등의 경제적인 이점을 얻을 수 있다.Therefore, it is possible to obtain economic advantages such as increasing the oil recovery percentage due to the saving of work process time per unit due to terpene oil extraction and relatively reducing the extraction cost.
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