KR101194171B1 - 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치에 관한 것으로서, 이를 위한 일 실시예로서, 내부에 홍삼원액이 저장될 수 있는 저장공간을 가지며, 하부에는 홍삼원액을 배출할 수 있는 홍삼원액 배출구가 형성되고, 상부에는 원료공급관이 구비된 홍삼원액 저장탱크와; 상기 홍삼원액 저장탱크의 외측둘레에 설치되어 홍삼원액 저장탱크의 내부를 저온상태로 만들어주는 냉각수이동파이프와; 고온의 스팀과 냉각수가 열교환기로 유입되어 열교환을 통해 일정한 온도의 스팀을 배출하는 스팀발생장치와; 상기 홍삼원액 저장탱크와 스팀발생장치를 연결하여 홍삼원액 저장탱크의 압력조절을 해주는 압력조절펌프와; 상기 스팀발생장치로부터 만들어지는 스팀이 유입될 수 있도록 한쪽에 스팀유입구가 형성되고 다른 한쪽에 홍삼성분이 포함된 스팀이 배출되도록 원료배출구가 형성된 외장형추출기와; 상기 외장형추출기의 원료배출구와 상기 홍삼원액 저장탱크의 원료공급관을 연결시켜주는 연결관;과 관련된다.
이에 따르면 홍삼원액을 추출하기 위한 추출장치를 홍삼원액이 저장되는 탱크와 분리시켜 구성함에 따라 다량의 홍삼원액을 단시간내에 급속 추출할 수 있으며, 추출기의 점검 및 청소 등을 용이하게 할 수 있는 것이다.

Description

스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치{Red ginseng liquid extraction equipment, continuous steam heated moments}

본 발명은 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 홍삼원액을 추출하기 위한 추출기를 홍삼원액이 저장되는 탱크와 분리시켜 구성함에 따라 다량의 홍삼원액을 단시간내에 급속 추출할 수 있으며, 추출기의 부품교체 및 내부 청소 등을 용이하게 할 수 있도록 한 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치에 관한 것이다.

일반적으로 인삼은 동양에서 오랫동안 보혈강장제로 이용해온 약초로서 다량의 사포닌이 함유되어 있으며, 통상적으로 4~6년 후 재배 후 캐내는데 그 가공방법에 따라 밭에서 캐낸 후 가공하지 않은 상태의 수삼과, 수삼의 1차 가공품인 백삼 및 홍삼으로 분류할 수 있다.

즉, 백삼은 4년근 이상의 수삼을 원료로 하여 표피를 제거하거나 제거하지 않고 그대로 건조하여 수분함량이 12% 이하가 되도록 가공한 것이고, 홍삼(Red Ginseng)은 6년근 수삼을 정선하여 껍질을 벗기지 않은 채 증기로 쪄서 건조시킨 담황갈색 또는 담적갈색의 인삼을 말한다.

이러한 홍삼은 단순히 인삼을 장기간 보관하기 위하여 제조하는 것은 아니며, 제조공정중에 우리 몸에 유익한 여러가지 새로운 생리활성성분들이 생성된다.

즉, 홍삼제조과정에서 진세노사이드(Ginsenoside)의 열분해에 의한 부분적인 분자구조의 변화로 화학적인 성분이 변화되어 유익한 특수 성분이 생기게 되는데, 이러한 홍삼에는 수삼이나 백삼 등 다른 인삼에는 들어있지 않은 홍삼만의 특수성분으로 노화억제기능을 가지는 말톨(Maltol)과 암세포증식억제 및 항종양의 기능을 가지는 진세노사이드를 비롯한 8종의 특수성분이 들어 있다.

또한 홍삼은 그 품질에 따라 고급 홍삼인 천삼과 지삼 그리고 보통 홍삼인 양삼으로 구분하고 있는데, 이러한 구분은 수삼을 증기를 이용하여 찔때 동체균열이나 백피, 내공, 내백 불량 등의 발생여부에 따라 분류되므로 증삼기술에 의해 홍삼의 품질과 가격이 좌우된다고 할 수 있다.

한편, 이와 같은 홍삼을 이용하여 홍삼원액을 추출하기 위해 사용되는 방법으로는 홍삼이 수용된 추출기를 내부에 물을 넣고 가열하여 끓이는 방법 또는 홍삼이 수용된 추출기에 고온의 스팀을 공급하여 홍삼의 유효성분이 함유된 스팀을 액화하는 방법이 있는데, 이러한 기술은 특허공개 2002-0025129호 '홍삼 및 홍삼액 제조장치' 및 실용신안등록 20-0411978호 '홍삼액 추출기의 응축실' 등을 통해 이미 제시된 바 있으며, 상기와 같은 홍삼원액 추출장치는 가정에서 사용할 수 있도록 소형화시킨 것도 있지만 대량생산을 목적으로 큰 규모로 제작된 것도 있다.

즉, 대량생산을 목적으로 하는 홍삼원액 추출장치인 경우에는 홍삼원액이저장되는 탱크의 내부에 홍삼이 수용되는 추출기가 설치되어 있고, 상기 탱크의 상단에는 개폐 가능한 덮개가 형성되어 있어 상기 덮개를 통해 추출장기에 홍삼을 수용시키고 덮개를 닫은 후 고온의 스팀을 상기 탱크에 유입시키면 추출기로부터 홍삼원액이 추출되고 그 추출된 홍삼원액은 탱크에 그대로 저장되는 것이며, 사용자의 필요에 따라 탱크로부터 홍삼원액을 배출시킬 수 있도록 구성되어 있다.

그런데 종래 홍삼원액 추출장치의 경우에는 홍삼원액 저장탱크의 내부에 홍삼이 수용되는 추출기가 함께 설치됨에 따라 추출기에 홍삼을 수용하는 작업 및 홍삼원액이 추출된 후 남은 홍삼 찌꺼기를 외부로 배출시키는 작업이 용이하지 못하였으며, 아울러 홍삼원액 저장탱크의 내부 및 추출기의 세척이나 관리가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 홍삼이 수용되는 추출기를 홍삼액 저장탱크와 분리시켜 형성한 후 스팀을 추출기에 유입시켜 홍삼의 성분이 함유된 스팀이 홍삼액 저장탱크로 유입되면서 홍삼액 저장탱크의 냉각장치에 의해 액화되어 홍삼원액이 추출될 수 있도록 구성함에 따라 많은 양의 홍삼원액을 단시간내에 추출할 수 있으며, 추출기의 이용 및 관리와 청소등을 효과적으로 할 수 있도록 한 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 내부에 홍삼원액이 저장될 수 있는 저장공간을 가지며, 하부에는 홍삼원액을 배출할 수 있는 홍삼원액 배출구가 형성되고, 상부에는 원료공급관이 구비된 홍삼원액 저장탱크와; 상기 홍삼원액 저장탱크의 외측둘레에 설치되어 홍삼원액 저장탱크의 내부를 저온상태로 만들어주는 냉각수이동파이프와; 고온의 스팀과 냉각수가 열교환기로 유입되어 열교환을 통해 일정한 온도의 스팀을 배출하는 스팀발생장치와; 상기 홍삼원액 저장탱크와 스팀발생장치를 연결하여 홍삼원액 저장탱크의 압력조절을 해주는 압력조절펌프와; 상기 스팀발생장치로부터 만들어지는 스팀이 유입될 수 있도록 한쪽에 스팀유입구가 형성되고 다른 한쪽에 홍삼성분이 포함된 스팀이 배출되도록 원료배출구가 형성된 외장형추출기와; 상기 외장형추출기의 원료배출구와 상기 홍삼원액 저장탱크의 원료공급관을 연결시켜주는 연결관;과 관련된다.

또한 본 발명은 상기 홍삼원액 저장탱크 상부에는 구동모터가 설치되고, 홍삼원액 저장탱크 내부에는 상기 구동모터에 의해 구동력을 받는 구동축이 설치되며, 그 구동축에는 일정한 간격으로 다수개의 교반날개가 설치되어 상기 교반날개의 회전에 의해 홍삼원액 저장탱크에 저장되는 홍삼원액이 교반될 수 있도록 한 것과 관련된다.

그리고 상기 홍삼원액 저장탱크의 상부에는 투시창이 구비된 맨홀부를 설치하여 된 것과 관련된다.

또한 상기 홍삼원액 저장탱크의 상부에는 어두운 내부의 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 조명장치를 설치하여 된 것과 관련된다.

그리고 상기 외장형 추출기를 다수개의 유니트로 구성하고, 각 유니트는 플랜지와 체결수단에 의해 서로 체결되며, 서로 연결되는 유니트의 플랜지 사이에는 가스켓과 함께 다수개의 구멍이 형성된 타공판이 설치된 것과 관련된다.

본 발명에 따른 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치는 홍삼원액을 추출하기 위한 추출기를 홍삼액 저장탱크로부터 분리하여 외장형태로 구성하고 추출기로 유입되어 홍삼 성분이 함유된 스팀을 홍삼액 저장탱크로 이동시켜 냉각작용을 통해 홍삼원액이 만들어지도록 구성함에 따라 많은 양의 홍삼원액을 단시간내에 추출할 수 있고, 추출기가 홍삼액 저장탱크와 별도로 구성되어 있어 추출기에 홍삼의 수용이나 홍삼찌꺼기의 배출을 간편하면서 정확하게 할 수 있으며, 아울러 추출기의 내부 청소는 물론 추출기와 관련한 부품의 점검이나 교환 등을 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치의 구성도.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 홍삼원액 저장탱크의 정면도.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 외장형 추출기의 사시도.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 외장형 추출기의 정단면도.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 의한 외장형 추출기의 요부 분리 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치의 전체적인 구성을 예시한 구성도이다.

본 발명은 예시된 바와 같이 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치가 크게 홍삼원액 저장탱크(100)와, 냉각수이동파이프(200)와, 스팀발생장치(300)와, 압력조절펌프(400)와, 외장형추출기(500)와, 연결관(600)으로 구성된 것임을 알 수 있다.

여기서 상기 홍삼원액 저장탱크(100)는 홍삼원액이 저장될 수 있도록 내부에 일정한 크기의 저장공간이 형성되고, 하측에는 상기 저장공간에 저장되는 홍삼원액을 필요에 따라 배출시킬 수 있도록 홍삼원액 배출구(110)가 형성된 것이다.

이때 상기 홍삼원액 저장탱크(100)의 내부에 홍삼원액이 저장될 때 홍삼성분과 액체와의 비중차이로 인하여 침전물이 발생하게 되므로 이를 교반시켜 줄 필요가 있는 것이다.

따라서 도 2 에 예시한 바와 같이 홍삼원액 저장탱크(100)의 상부에는 구동모터(150)를 설치하고, 홍삼원액 저장탱크(100)의 내부에는 상기 구동모터(150)와 연결되는 구동축(160)을 설치하되, 필요에 따라 베벨기어 등을 사용하거나 감속기어를 사용하여 구동축(160)의 회전방향 및 회전속도 등을 조절할 수 있도록 한 것이다.

또한 상기 구동축(160)에는 일정한 간격을 유지하는 다수개의 교반날개(170)를 설치하므로서, 상기 교반날개(170)의 회전에 의해 홍삼원액 저장탱크(100)의 홍삼원액이 교반되면서 침전물의 발생을 방지해줄 수 있도록 한 것이다.

아울러 상기 홍삼원액 저장탱크(100)의 상부에는 맨홀부(130)를 두고 그 맨홀부(130)의 한쪽에는 투시창(131)을 형성하여 홍삼원액 저장탱크(100)에 저장되는 홍삼원액의 상태를 유관으로 확인할 수 있도록 한 것이며, 홍삼원액 저장탱크(100)의 상부 다른쪽에는 조명장치(140)를 설치하므로서, 홍삼원액 저장탱크(100) 어두운 내부를 작업자가 용이하게 확인할 수 있도록 한 것이다.

그리고 냉각수이동파이프(200)는 상기 홍삼원액 저장탱크(100)의 외측둘레 일부분을 감싸는 상태로 설치되어 있으며, 어느 한쪽에는 냉각수가 유입될 수 있도록 냉각수유입구(210)가 형성된 것이며, 다른 한쪽에는 상기 냉각수유입구(210)로 유입된 후 홍삼원액 저장탱크(100)의 내부온도를 저온상태로 만들면서 온도가 상승된 냉각수가 배출될 수 있도록 냉각수배출구(220)가 형성된 것이다.

또한 스팀발생장치(300)는 내부에 열교환기(310)가 설치되어 있고, 그 열교환기(310)의 한쪽에는 상기 냉각수이동파이프(200)로 이동되는 냉각수와는 별도의 라인을 가지는 냉각수가 유입될 수 있도록 냉각수입구(321)가 형성되고, 다른 한쪽에는 상기 냉각수입구(321)로 유입된 냉각수가 열교환기(310)를 거쳐 열교환이 된 후 배출될 수 있도록 냉각수출구(322)가 형성된 것이다.

그리고 스팀발생장치(300)의 다른 한쪽에는 고온의 스팀이 유입될 수 있도록 스팀입구(331)가 형성되고, 다른 한쪽에는 상기 스팀입구(331)로 유입된 스팀이 열교환기(310)를 거쳐 열교환된 스팀이 배출될 수 있는 스팀출구(332)가 형성된 것이다.

그리고 상기 스팀발생장치(300)와 홍삼원액 저장탱크(100)는 압력조절펌프(400)로 연결됨에 따라 홍삼원액 저장탱크(100)의 내부압력이 상기 압력조절펌프(400)에 의해 조절될 수 있도록 한 것이다.

또한 외장형추출기(500)는 도 3 과 도 4 와 도 5 에 예시된 바와 같이 한쪽에 스팀유입구(510)가 형성되고, 다른 한쪽에는 원료배출구(520)가 형성된 밀폐형 구조로서, 상기 스팀발생장치(300)에서 발생된 스팀이 스팀출구(332)를 거쳐 상기 스팀유입구(510)를 통해 유입된 후 원료배출구(520)를 통해 배출될 수 있도록 구성된 것이다.

또한 상기 외장형추출기(500)는 내부에 홍삼이 수용되는 것인데, 이때 상기 홍삼을 원형그대로 수용하기 보다는 콩알크기의 작은 크기로 만들어 수용하므로서, 스팀에 의해 홍삼성분이 효과적으로 추출될 수 있도록 한 것이다.

또한 상기 외장형추출기(500)는 하나의 몸체로 이루어진 수직형 구조로 구성할 수도 있지만 본 발명에서는 그 실시예로서 상기 외장형추출기(500)를 다수개의 유니트(530)로 분리 형성한 후 각 유니트(530)의 상면과 저면에는 각각 플랜지(531)를 형성하고, 상기 플랜지(531)는 체결수단(540)에 의해 밀폐효과를 가지면서 서로 적층되어 결합되도록 구성한 것이며, 이때 상기 밀폐효과를 더욱 견고히 할 수 있도록 플랜지(531)와 플랜지(531)의 사이에는 가스켓(550)을 설치한 것이다.

또한 유니트(530)와 유니트(530)간의 연결부위 마다 표면에 다수개의 구멍(561)이 형성된 타공판(560)을 설치한 것이다.

즉, 다수개의 유니트(530)를 서로 연결시킬 때 유니트(530)의 플랜지(531) 사이에 상기 타공판(560)의 외측둘레가 함께 위치되도록 하여 플랜지(531)의 사이에 타공판(560)이 함께 끼워져 결합될 수 있도록 한 것이다.

그리고 상기 다수개의 타공판(560) 상부에는 콩알 크기의 홍삼이 고르게 펼쳐져 놓여지게 되는 것이며, 상기 스팀발생장치(300)로부터 발생된 스팀이 외장형추출기(500)의 스팀유입구(510)를 통해 유입된 후 타공판(560)의 홍삼을 통과하면서 홍삼성분이 함유된 스팀이 되고, 그러한 스팀은 원료배출구(520)를 통해 배출되도록 구성된 것이다.

따라서 홍삼원액을 만들기 위해 홍삼재료를 투입하거나 투입된 홍삼재료에서 홍삼성분이 빠지고 남게 되는 찌꺼기의 배출할 경우에는 필요한 부위의 유니트(530)를 분리시켜 타공판(560)위에 홍삼재료를 간편하면서 고르게 투입할 수 있고, 찌꺼기 배출시에도 타공판(560)을 드러내어 외부에 간단히 배출시킬 수 있는 것이며, 아울러 유니트(530)가 분리됨에 따라 외장형추출기(500)의 청소는 물론 점검이나 부품의 교체 등을 용이하게 할 수 있는 것이다.

또한 연결관(600)은 상기 외장형추출기(500)의 원료배출구(520)와 홍삼원액 저장탱크(100)에 형성된 원료공급관(120)을 서로 연결시켜줌에 따라 홍삼성분이 함유된 스팀이 원료배출구(520)를 통해 배출되면 상기 연결관(600)을 거쳐 홍삼원액 저장탱크(100) 내부로 이동되는 것이다.

이와 같이 구성되는 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치에 의해 홍삼원액이 추출되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 외장형추출기(500)를 구성하고 있는 유니트(530) 내부의 타공판(560)에 콩알크기의 홍삼재료를 투입한 후 외부로부터 스팀을 스팀발생장치(300)로 유입시시키면 유입된 스팀이 열교환기(310)를 거치면서 70~90℃온도로 만들어지고 그러한 스팀은 외장형추출기(500)의 스팀유입구(510)를 통해 유입된 후 각 유니트(530)의 연결부위마다 설치되어 있는 타공판(560)의 홍삼재료를 거치게 되면서 홍삼성분이 함유된 스팀으로 변하게 되는 것이다.

이러한 홍삼성분이 함유된 스팀은 외장형추출기(500)의 원료배출구(520)로 배출됨과 동시에 연결관(600)을 거쳐 홍삼원액 저장탱크(100)의 원료공급관(120)으로 이동되는 것이다.

이때 상기 홍삼원액 저장탱크(100)의 내부는 냉각수이동파이프(200)를 따라 순환되는 냉각수에 의해 저온의 상태를 유지하고 있으므로 홍삼원액 저장탱크(100)의 원료공급관(120)을 통해 이동된 고온의 홍삼성분이 함유된 스팀은 즉시 액화가 되면서 홍삼원액이 되어 홍삼원액 저장탱크(100)에 쌓이게 되는 것이다.

또한 홍삼원액 저장탱크(100) 내부에는 교반날개(170)가 계속적으로 회전되므로 홍삼원액 저장탱크(100)에 홍삼원액이 상기 교반날개(170)의 교반으로 인하여 침전물의 생성없이 양질의 홍삼원액이 될 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관한 설명을 하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 홍삼원액 저장탱크 110 : 홍삼원액 배출구
120 : 원료공급관 130 : 맨홀부
131 : 투시창 140 : 조명장치
150 : 구동모터 160 : 구동축
170 : 교반날개 200 : 냉각수이동파이프
210 : 냉각수유입구 220 : 냉각수배출구
300 : 스팀발생장치 310 : 열교환기
321 : 냉각수입구 322 : 냉각수출구
331 : 스팀입구 332 : 스팀출구
400 : 압력조절펌프 500 : 외장형 추출기
510 : 스팀유입구 520 : 원료배출구
530 : 유니트 531 : 플랜지
540 : 체결수단 550 : 가스켓
560 : 타공판 561 : 구멍
600 : 연결관

Claims (5)

1. 내부에 홍삼원액이 저장될 수 있는 저장공간을 가지며, 하부에는 홍삼원액을 배출할 수 있는 홍삼원액 배출구가 형성되고, 상부에는 원료공급관이 구비된 홍삼원액 저장탱크;
   상기 홍삼원액 저장탱크의 외측둘레에 설치되어 홍삼원액 저장탱크의 내부를 저온상태로 만들어주는 냉각수이동파이프;
   고온의 스팀과 냉각수가 열교환기로 유입되어 열교환을 통해 일정한 온도의 스팀을 배출하는 스팀발생장치;
   상기 홍삼원액 저장탱크와 스팀발생장치를 연결하여 홍삼원액 저장탱크의 압력조절을 해주는 압력조절펌프;
   상기 스팀발생장치로부터 만들어지는 스팀이 유입될 수 있도록 한쪽에 스팀유입구가 형성되고 다른 한쪽에 홍삼성분이 포함된 스팀이 배출되도록 원료배출구가 형성된 외장형추출기; 및
   상기 외장형추출기의 원료배출구와 상기 홍삼원액 저장탱크의 원료공급관을 연결시켜주는 연결관;
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 홍삼원액 저장탱크 상부에는 구동모터가 설치되고, 홍삼원액 저장탱크 내부에는 상기 구동모터에 의해 구동력을 받는 구동축이 설치되며, 그 구동축에는 일정한 간격으로 다수개의 교반날개가 설치되어 상기 교반날개의 회전에 의해 홍삼원액 저장탱크에 저장되는 홍삼원액이 교반될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 홍삼원액 저장탱크의 상부에는 투시창이 구비된 맨홀부를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 홍삼원액 저장탱크의 상부에는 어두운 내부의 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 조명장치를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 외장형 추출기를 다수개의 유니트로 구성하고, 각 유니트는 플랜지와 체결수단에 의해 서로 체결되며, 서로 연결되는 유니트의 플랜지 사이에는 가스켓과 함께 다수개의 구멍이 형성된 타공판이 설치된 것을 특징으로 하는 스팀 순간 가열식 홍삼원액 연속 추출장치.

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