KR100802340B1 - 증발농축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인삼이나 각종 생약, 한약, 건강식품 등의 추출액을 장기 보관하기 위하여 고농도로 농축하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체의 수분을 증발 농축시켜 고형물의 농도를 증대시키는 장치의 구성에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 회전하는 드럼의 내부에 온수를 공급하고 이 드럼을 농축하고자하는 액체가 담겨져 있는 호퍼 내에서 적당한 속도로 회전시켜 온수가 들어있는 드럼의 주변에 액체가 박막으로 도포된 상태에서 회전하는 동안 수분이 증발하여 농축되는 원리로 구성된다.

온수의 공급은 자체에 장착된 온수보일러나 배관을 통해 공급되고 회전 브라켓을 이용하여 호퍼 케이스내에서 회전한다. 온수가 공급되는 드럼은 감속모터로 5rpm 전후의 저속으로 회전하여 증발 속도와 눌어붙는 성분이 없도록 조정한다. 호퍼내의 추출액은 호퍼내에서 처음에는 드럼이 절반 가까이 잠긴 상태에서 회전을 시작하여 최종적으로는 드럼의 완전히 추출액과 분리될 때까지 농축을 계속하여 적절히 농축되도록 한다.

본 발명에 의한 농축장치는 65℃ 이하의 저온에서 고속으로 증발이 진행되어 향이나 유효성분의 손실의 최소화함과 동시에 농축시간이 단축되어 소중한 유효성분을 최대로 섭취할 수 있는 고농축액으로 제조하는 것이 가능하다.

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Description

증발농축기 {Evaporating Enrichment Equipment}

도 1 증발농축장치 구성도

도 2 농축 개시전 상태도

도 3 농축 종료 상태도

도 4 회전증발드럼 실시예

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 캐스터 바퀴 12 : 장치 프레임

21 : 온수 보일러 22 : 히터

23 : 급수구 25 : 콘트롤러

31 : 온수순환펌프 32 : 온수공급관

33 : 온수회수관 34 : 회전 브라켓

41 : 추출액 호퍼 42 : 증발원통드럼

43 : 삼각형 드럼 44 : 요철형드럼

45 : 농축액 배출관 46 : 농축액 배출관 밸브

51 : 감속모터 52 : 구동체인

53 : 구동 스프로켓 54 : 드럼 스프로켓

61 : 농축전 추출액 62 : 농축액

본 발명은 인삼이나 생약 등 건강식품 등의 고점도농축에 관한 장치의 구성에 관한 것이다. 일반적으로 농축장치는 저점도와 고점도로 구분되고 저점도의 경우 박막흐름 원리를 적용하여 원추형이나 타워형 등 다양한 설비가 이용되고 있다. 기존의 이런 장치들은 대형의 설비로 구성되기 때문에 규모가 크고 고가이며 온수나 스팀 등 부대설비의 준비가 대형으로 해야하는 등의 문제가 있고, 또한 복잡한 배관등으로 이루어져 있어 스케일이나 눌러붙은 성분을 청소하는 것이 대단히 어려워 실제로 실용화에 실패하는 경우가 허다한 실정이다. 고점도농축장치는 대부분 교반방식을 이용하고 있으며 프로펠러 교반이나 농축조 교반이든 간에 인삼 제품류는 사포닌 성분으로 인한 거품의 발생이 불가피하다. 이 때 발생하는 거품 때문에 증발 효율이 낮아 비용이 많이 들고, 증발효율을 높이기 위해 85℃ 이상의 고온으로 농축시킬 경우 향이나 유효성분의 손실이 증대하는 등의 단점이 있다. 이런 농축 설비는 기본적으로 대형 공장의 플랜트 개념으로 설비되기 때문에 처리량이 많지 않은 가정이나 업소용으로 제작 활용하는 것이 곤란한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 농축하고자 하는 추출액을 온수가 공급되는 회전 드럼에 박막으로 묻혀 드럼의 회전에 의해 수분을 대기중으로 증발 시키는 방법으로 구성하였다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 증발농축장치의 구성도로서 그림에서와 같이 이동할 수 있는 캐스터(11)가 장착된 프레임(12)에 설비하여 운반이나 이동등이 용이하게 구성한다. 프레임(12) 상단에 추출액의 호퍼(41)를 고정 설치하고 호퍼(41)의 하부에는 수평설치한 상태에서 일측단으로 농축액(62)이 모이도록 깔대기 형상으로 제작하여 최저위치에 농축액 배출관(45)을 설치한다. 농축액 배출관(45)의 적당한 위치에 밸브(46)를 장착한다. 추출액 호퍼(41)의 상부 중앙양단에 증발드럼(42)을 지지하는 베어링을 설치하여 드럼(42)을 회전 지지하도록 구성한다. 증발드럼(42)은 기본적으로 원통형으로 제작하고 양단에 온수공급관(32)과 온수회수관(33)을 배관하여 순환펌프(31)로 내부에 온수가 공급 순환되도록 한다. 드럼(42)의 표면적에 비례해서 증발이 이루어지므로 증발농축효율을 증대시키기 위해 드럼의 표면을 삼각형(도4)이나 요철형(도5), 파형, 사다리꼴형으로 제작할 수 있으며 원통의 표면 형상이 본 출원의 권리를 제한하지 않는다. 회전드럼(42)의 일단에는 드럼(42)을 회전시키는 동력을 전달하기 위해 체인(52)이나 벨트, 타이밍 벨트 등으로 구동하고 적당한 감속 비례를 위해 각각 다른 치수의 스프로켓(53)(54)을 설치한다. 드럼 스프로켓(54)은 농축하고자하는 대상이 식품이기 때문에 호퍼의 바깥에 설치하여 전동시 발생할 수 있는 찌꺼기나 오일, 그리이스 등의 유해물질이 호퍼내로 들어오는 것을 방지하게 한다. 회전드럼(42)의 구동은 감속모터(51)를 사용하고 호퍼(41) 아래나 프레임(12)에 호퍼로부터 간격을 두고 설치한다. 또한 안전이나 식품제조에 위생이나 위화감이 없게 케이스 형태의 완벽하게 커버링 처리한다.
증발 드럼(42)에 온수의 공급은 증발 드럼(42)의 일단에 배관된 온수공급관(32)으로 하고 온수보일러(21)로의 온수 회수는 순환펌프(31)를 사용하여 증발 드럼(42)의 타단에 배관된 온수회수관(33)으로 이루어진다. 회전드럼(42)에 액체를 공급하는 회전 브라켓(34)을 사용하여 온수가 누수되지 않게 하고 필요에 따라 호퍼(41)에 두껑을 설치할 경우에 대비해서 충분한 공간을 두고 배관설치한다.
온수보일러(21)는 전기히터(22)를 사용하여 자체 부착하거나 배관을 통하여 일반의 온수관을 연결 사용할 수 있다. 본 장치는 증기를 사용할 수도 있으나 대체로 65℃ 저온상태에서 증발 효율이 뛰어나기 때문에 안전성이 요구되는 스팀용으로 제작할 필요가 없다.
추출액의 농축은 많은 시간이 소요되기 때문에 관리자가 계속 관리할 수가 없으므로 온도 시간등의 자동 장치가 필수불가결하다. 용도에 맞게 설정된 알고리즘에 따라 자동운정되는 콘트롤러(25)를 이용한다.

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본 장치는 개인 농가나 가공업소 등 처리량에 따라 처리용량을 조정하여 제작할 수 있고, 증발 효율이 높아 저온에서 농축이 가능하며, 온수를 공급 유지하는 비용이 저렴하여 가정용과 업소 등에서 사용하기 용이하다. 또한 배관부분이 거의 없고 대부분이 노출되어 있기 때문에 추출액의 종류가 바뀜에 따라 필요한 청소 등 유지관리가 대단히 간편한 장점이 있다. 더욱 증발 효율을 증대시키기 위해서는 드럼의 형상을 원통이 아닌 삼각형이나 요철, 파형 등으로 하여 단면적을 증대시킬 수 있다. 또한 증발 드럼과 추출액의 호퍼와의 공간이 최종 농축액의 체류공간이 되기 때문에 일정 수준으로 증발 농축되면 더 이상 증발이 진행되지 않아 항상 균일한 농도의 농축액을 제조할 수 있다.

Claims (2)

1. 증발드럼(42)을 회전시켜 호퍼(41)내의 인삼이나 각종 농산물, 한약 등의 추출액을 농축시키는 증발농축기의 구성에 있어서,

   추출액이 담겨진 호퍼(41)내에서 온수가 공급되는 증발 드럼(42)의 외주표면에 추출액을 묻혀서 회전함에 따라 대기중으로 수분을 증발시키는 드럼(42)을 호퍼(41)의 중앙상부에 설치하고, 드럼(42)의 양단으로 온수공급관(32) 온수회수관(33)을 장착하고 순환펌프(31)로 증발에 필요한 온도의 온수를 순환공급하고, 회전하는 드럼(42)에 온수를 공급하기 위해 회전 브라켓(34)을 배관설치하고, 호퍼(41)의 하부일단이나 프레임에 설치된 감속모터(51)의 동력으로 체인(52)과 같은 전동기구를 이용 회전시킴으로서, 호퍼(41) 내의 추출액을 신속하게 저온으로 증발 농축하는 것을 특징으로 하는 증발농축기.
2. 청구항 1의 증발농축기에 있어서, 증발 드럼(42)의 외주 형상을 기본의 원통형과 단면적을 증대시키는 삼각형(43), 요철형(44), 사다리꼴, 파형과 같이 다양한 형상으로 구성한 것을 특징으로하는 증발농축기.

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