KR101442917B1 - 편백정유 추출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편백정유 추출방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 편백 정유성분과 물의 끓는점 차이를 이용하여 편백 정유성분만을 추출하는 저온저압방식과 편백 정유성분이 함유된 수증기 형태로 편백정유를 추출하는 고온고압방식을 통해 편백정유를 선택적으로 추출하며 증류탱크의 장시간 가열과정에 발생되는 고온 고압의 편백 정유성분 또는 수증기를 냉각기로 공급하여 응축한 후 재회수하여 증류탱크의 일정한 온도 및 압력 유지가 가능해지는 편백정유 추출방법에 관한 것이다.
이에 따라 본 발명은 편백나무를 채취하여 가지와 잎을 분리하고 물로 세척하는 제1단계와; 상기 세척된 가지와 잎을 일정량의 물이 저장된 증류탱크에 투입하고 가열수단을 통해 발생된 스팀으로 증류탱크를 6 내지 10시간 가열하는 제2단계와; 상기 증류탱크의 가열에 의해 발생되는 증류탱크 내의 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 콘덴서로 공급하는 제3단계와; 상기 콘덴서에 의해 응축된 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 저장탱크에 공급하여 일정기간 저장함에 따라 편백 정유액 또는 편백 정유수를 생성하는 제4단계와; 상기 저장탱크에 저장된 편백 정유액 또는 편백 정유수를 숙성탱크로 공급하여 일정기간 숙성하는 제5단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

편백정유 추출방법{Cypress Particles extraction methods }

본 발명은 편백정유 추출방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 편백 정유성분과 물의 끓는점 차이를 이용하여 편백 정유성분만을 추출하는 저온저압방식과 편백 정유성분이 함유된 수증기 형태로 편백정유를 추출하는 고온고압방식을 통해 편백정유를 선택적으로 추출하며 증류탱크의 장시간 가열과정에 발생되는 고온 고압의 편백 정유성분 또는 수증기를 냉각기로 공급하여 응축한 후 재회수하여 증류탱크의 일정한 온도 및 압력 유지가 가능해지는 편백정유 추출방법에 관한 것이다.

편백나무는 여름철 특히 7,8월에 가장 많은 정유를 함유하고 있다. 편백 나무에는 피톤치드라는 화학물질을 함유하고 있는데, 이는 숲의 환경속에서 여러 병원균으로부터 자신을 보호하기 위해 분비하는 물질로 알려져 있다.

이런 피톤치드는 사람에게 스트레스를 완화시켜 주고, 피로의 진정작용과 아토피등 피부질환을 개선시켜 주는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 다양한 기능을 가지고 있는 유익한 정유를 얻기 위해 증류법, 유기용제 추출법, 초임계추출법등 다양한 방법들이 선택되어 지고 있다.

이들 방법 중 수증기 증류법은 정유 추출에 가장 많이 이용되는 방법으로 추출대상에 수증기를 불어넣으면 정유성분이 수증기와 함께 나오기 때문에 이것을 냉각함으로써 정유를 얻을 수 있는 간단한 방법이다.

하지만 수증기를 이용하여 추출하는 경우 편백나무를 장시간 가열해야 되는데, 이로 인해 편백나무를 수용하는 증류탱크가 높은 열 및 압력을 받아 폭발하거나 파손될 위험이 있다.
아울러, 수증기를 이용하여 추출함에 따라 순수 편백 정유가 필요한 경우 물을 별도로 분리하여야 하는 불편함이 존재한다.

삭제

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 편백 정유성분과 물의 끓는점 차이를 이용하여 편백 정유성분만을 추출하는 저온저압방식과 편백 정유성분이 함유된 수증기 형태로 편백정유를 추출하는 고온고압방식을 통해 선택적으로 채택함에 따라 편백 정유 원액 형태 또는 편백 수용액 형태의 추출액을 사용자가 선택적으로 추출할 수 있으며 증류탱크의 장시간 가열과정에 발생되는 고온 고압의 편백 정유성분 또는 수증기를 냉각기로 공급하여 응축한 후 재회수함으로써 장시간 가열되는 증류탱크 내의 일정한 온도 및 압력 유지가 가능해지는 편백정유 추출방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 편백나무를 채취하여 가지와 잎을 분리하고 물로 세척하는 제1단계와; 상기 세척된 가지와 잎을 일정량의 물이 저장된 증류탱크에 투입하고 가열수단을 통해 발생된 스팀으로 증류탱크를 6 내지 10시간 가열하는 제2단계와; 상기 증류탱크의 가열에 의해 발생되는 증류탱크 내의 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 콘덴서로 공급하는 제3단계와; 상기 콘덴서에 의해 응축된 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 저장탱크에 공급하여 일정기간 저장함에 따라 편백 정유액 또는 편백 정유수를 생성하는 제4단계와; 상기 저장탱크에 저장된 편백 정유액 또는 편백 정유수를 숙성탱크로 공급하여 일정기간 숙성하는 제5단계;를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 가열수단은 보일러이며 상기 보일러를 통해 증류탱크로 공급되는 스팀은 증류탱크의 내벽면과 외벽면 간에 형성되는 연통공간으로 공급되어 증류탱크를 가열하며, 상기 보일러를 통해 공급되는 스팀은 보일러와 증류탱크의 연통공간 간을 연결하는 스팀공급관에 의해 공급되며, 연통공간을 순환한 스팀은 증류탱크의 연통공간과 보일러 간을 연결하는 스팀회수관을 통해 보일러로 회수된다.

아울러 상기 제2단계에서 증류탱크를 가열하는 동안에는 증류탱크에서 발생되는 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 콘덴서로 공급하여 응축시킨 후 이를 증류탱크로 재회수한다.

또한 상기 저장탱크의 편백 정류액 또는 편백 정류수는 여과기를 통해 불순물을 필터링한 후 숙성탱크로 이송된다.

본 발명에 따르면 저온저압방식 또는 고온고압방식을 사용자가 선택적으로 채택함에 따라 편백 정유성분 또는 편백 정유수를 원하는 형태로 추출할 수 있다.

아울러 증류탱크의 장시간 가열과정에 발생되는 고온 고압의 편백 정유성분 또는 수증기를 콘덴서로 공급하여 응축한 후 재회수함에 따라 증류탱크의 일정한 온도 및 압력 유지가 가능하다.

또한 보일러 스팀수를 증류탱크로 공급한 후 회수하는 순환방식으로 구성됨에 따라 오폐수가 발생되지 않아 친환경적인 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 편백정유 추출방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 편백정유 추출장치를 나타내는 개략도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 평면 이송장치에 대해 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 편백정유 추출방법을 나타내는 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 편백정유 추출장치를 나타내는 개략도이다.

도면을 참조하면 본 발명에 따른 편백정유 추출방법은 크게 편백나무를 채취하여 가지와 잎을 분리하고 물로 세척하는 제1단계(S10)와, 상기 세척된 가지와 잎을 일정량의 물이 저장된 증류탱크(10)에 투입하고 가열수단을 통해 발생된 스팀으로 증류탱크(10)를 6 내지 10시간 가열하는 제2단계(S20)와, 상기 증류탱크(10)의 가열에 의해 발생되는 증류탱크 내의 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 콘덴서(20)로 공급하는 제3단계(S30)와, 상기 콘덴서(20)에 의해 응축된 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 저장탱크(30)에 공급하여 일정기간 저장함에 따라 편백 정유액 또는 편백 정유수를 생성하는 제4단계(S40)와, 상기 저장탱크(30)에 저장된 편백 정유액 또는 편백 정유수를 숙성탱크(40)로 공급하여 일정기간 숙성하는 제5단계(S50)으로 이루어진다.

여기서 상기 제1단계(S10)에서는 먼저 편백나무를 채취하여 가지와 잎을 분리하고 물로 세척하게 되는데, 편백나무의 채취시기는 봄은 3월~4월, 여름은 7월~8월, 가을은 10~11월, 겨울은 1~2월에 채취하는 것이 바람직하다.

각 계절별 잎의 함수율은 봄은 약 48%, 여름은 약 62%, 가을은 약 56%, 겨울은 약 57%이며, 잎의 채취는 지면에서 약 2m 높이 부근 가지를 절단한 후 잎을 분리한다. 그리고 채취한 가지와 잎을 깨끗한 물에 세척하여 가지와 잎에 묻어 있는 이물질 등을 제거한다.

그런 다음 제2단계(S20)에서는 상기 세척된 가지와 잎을 일정량의 물이 저장된 증류탱크(10)에 투입하고 가열수단을 통해 발생된 스팀으로 증류탱크(10)를 6 내지 10시간 가열하게 되는데, 여기서 증류탱크(10)는 공급되는 스팀이 편백 가지 또는 잎과 직접 접촉하지 않고 전도방식으로 열이 가해지도록 이중벽면방식으로 형성된다.

즉, 상기 증류탱크(10)는 내벽면과 외벽면 사이에 스팀이 순환할 수 있는 연통공간이 형성되어 스팀이 연통공간을 순환하는 가운데 가지고 있는 열을 내벽면을 통해 증류탱크(10) 내로 공급하게 되는 것이다.

이때 스팀은 증류탱크(10)의 상부측에서 연결되는 스팀공급관(11)을 통해 공급되어 하부측으로 이동하면서 열을 전달하고 증류탱크(10)의 하부측에 연결되는 스팀회수관(12)을 통해 가열수단으로 회수되게 된다.

여기서 가열수단은 보일러(60)임이 바람직하며, 보일러에 연료를 공급하기 위한 연료탱크는 별도로 구비된다.

이러한 스팀수의 공급, 회수에 의한 순환구조에 의해 본 발명에 따른 편백정유 추출방법에는 오폐수가 발생되지 않아 환경오염을 방지할 수 있다.

한편 상기 증류탱크(10)는 스팀에 의해 6시간 내지 10시간 가열되게 되는데, 이때 증류탱크의 온도에 따라 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기 발생되게 된다.

즉, 증류탱크(10) 내에 투입된 편백 가지 또는 잎의 충분한 추출을 위해서는 6시간 내지 10시간 가열하여 추출하여야 하는데, 그 과정에서 발생되는 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기로 인해 증류탱크(10)의 내부압력이 계속적으로 증대되어 폭발할 수 있는 위험이 발생된다.

이에 따라 본 발명에서는 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기를 응축하여 액화시키는 콘덴서(20)로 가열과정에서 발생되는 정유성분 또는 수증기를 계속적으로 보내 액화된 형태로 재회수시키도록 구성하였다.

즉, 콘덴서(20)는 응축된 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기를 밸브의 개폐에 따라 저장탱크(30)로 공급하거나 증류탱크(10)로 재회수하도록 구성되는 것이다.

다시 설명하면 목적 가열시간이 도달하지 않은 경우에는 저장탱크(30)로 공급하는 공급배관의 밸브는 폐쇄하고 증류탱크(10)로 재회수하는 재회수배관의 밸브는 개방하게 된다.

이와 반대로 목적 가열시간이 경과하면 저장탱크(30)로 공급하는 공급배관의 밸브를 개방하고 증류탱크(10)로 재회수하는 재회수배관의 밸브는 폐쇄하는 것이다.

이와 같은 가열과정 동안의 증류탱크(10) 내 기체를 콘덴서(20)를 통해 응축 순환시킴으로써 증류탱크(10) 내의 온도 또는 압력을 스팀이 계속 공급됨에도 유지시킬 수 있게 된다.

한편 상기 증류탱크(10)의 가열과정은 크게 증류탱크(10) 내의 온도 및 압력이 유지된 상태로 6시간 내지 10시간 동안 가열 후 편백 정유성분만을 추출하는 저온저압 추출방식과 증류탱크(10) 내의 온도 및 압력이 유지된 상태로 6시간 내지 10시간 동안 가열 후 편백 정유성분이 함유된 수증기 형태로 편백 정유를 추출하는 고온고압 추출방식으로 분류된다.

이러한 저온저압 추출방식과 고온고압 추출방식은 편백나무의 가지 또는 잎의 추출 정유가 보일러(60)에 의해 가열되는 증류탱크(10) 내에서 기화되는 특징을 이용하여 편백 정유성분만을 추출하고자 하는 경우에는 저온저압 추출방식을 이용하고 어느 정도 물에 희석된 효과를 가지는 편백 정유수 형태로 추출하고자 하는 경우에는 고온고압 추출방식을 이용한다.

이와 같은 추출방식은 작업자의 선택에 따라 증류탱크(10) 내의 온도 및 압력을 설정하는 것으로 달성된다.

한편 이와 같은 증류탱크(10)의 가열과정이 완료되면 상기 증류탱크(10)의 가열에 의해 발생되는 증류탱크 내의 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 콘덴서(20)로 공급하는 제3단계(S30)가 수행되는데, 여기서 상기 콘덴서(20)는 증류탱크(10)의 가열에 따른 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기를 응축하여 액화하기 위해 구비된다.

전술한 바와 같이 상기 콘덴서(20)는 가열하는 과정에서 증류탱크 내의 압력을 균일하게 유지하도록 기체 상태의 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기를 응축하여 증류탱크(10)로 재공급할 수도 있다.

아울러 상기 콘덴서(20)는 별도의 냉각수탱크(50)로부터 냉각수를 공급받으며 상기 냉각수는 콘덴서(20) 내를 경유하여 냉각수탱크(50)로 회수되는 순환구조로 이루어진다.

물론 상기 콘덴서(20) 내에는 냉각수가 이동하는 경로와 증류탱크(10)로부터 전달받는 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기가 이동하는 경로가 격벽을 통해 차단되는 구조로 이루어지는데, 이러한 격벽을 통해 냉각수는 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기의 열을 빼앗아 열교환이 이루어짐으로써 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기가 응축되게 된다.

이에 따라 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 포함된 수증기가 응축되게 되면 이를 저장탱크(30)로 공급하여 일정기간 저장함에 따라 편백 정유액 또는 편백 정유수를 생성하는 제4단계(S40)가 수행된다.

상기 저장탱크(30)에서는 5℃ 내지 20℃의 온도로 유지됨이 바람직하며 저장탱크(30)로 응축수가 유입시 또는 저장 후 숙성탱크(40)로 배출시에 필터 또는 미세망과 같은 형태의 여과수단을 통해 불순물을 처리함이 바람직하다.

아울러 상기 저장탱크(30)에 저장하는 기간으로는 1일 내지 3일인 것이 바람직하다.

한편 상기 저장탱크(30)에서 저장된 편백 정유액 또는 편백 정유수는 숙성탱크(40)로 공급하여 일정기간 숙성시키는 제5단계(S50)가 수행되는데, 이러한 숙성과정을 통해 편백 정유액 또는 편백 정유수에 포함된 이물질 등이 제거되게 된다.

또한 상기 숙성탱크(40)를 2개소 이상 설치하여 최초 숙성탱크(40)에서 30일 정도 숙성한 후 다른 숙성탱크(40)로 편백 정유액 또는 편백 정유수를 이동하여 추가적으로 15일 내지 30일 동안 숙성하는 것이 바람직할 것이다.

이에 따라 편백 정유액 또는 편백 정유수의 숙성은 물론 이동과정에서 이물질 등이 침전됨에 따라 이물질 제거 효과가 유도된다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 증류탱크 20 : 콘덴서
30 : 저장탱크 40 : 숙성탱크
50 : 냉각수탱크 60 : 보일러

Claims (6)

1. 편백나무를 채취하여 가지와 잎을 분리하고 물로 세척하는 제1단계와;
   상기 세척된 가지와 잎을 일정량의 물이 저장된 증류탱크에 투입하고 가열수단을 통해 발생된 스팀으로 증류탱크를 6 내지 10시간 가열하는 제2단계와;
   상기 증류탱크의 가열에 의해 발생되는 증류탱크 내의 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 콘덴서로 공급하는 제3단계와;
   상기 콘덴서에 의해 응축된 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 저장탱크에 공급하여 일정기간 저장함에 따라 편백 정유액 또는 편백 정유수를 생성하는 제4단계와;
   상기 저장탱크에 저장된 편백 정유액 또는 편백 정유수를 숙성탱크로 공급하여 일정기간 숙성하는 제5단계;를 포함하며,
   상기 가열수단은 보일러이며 상기 보일러를 통해 증류탱크로 공급되는 스팀은 증류탱크의 내벽면과 외벽면 간에 형성되는 연통공간으로 공급되어 증류탱크를 가열하는 것을 특징으로 하는 편백정유 추출방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 보일러를 통해 공급되는 스팀은 보일러와 증류탱크의 연통공간 간을 연결하는 스팀공급관에 의해 공급되며, 연통공간을 순환한 스팀은 증류탱크의 연통공간과 보일러 간을 연결하는 스팀회수관을 통해 보일러로 회수되는 것을 특징으로 하는 편백정유 추출방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2단계에서 증류탱크를 가열하는 동안에는
   증류탱크에서 발생되는 편백 정유성분 또는 편백 정유성분이 함유된 수증기를 콘덴서로 공급하여 응축시킨 후 이를 증류탱크로 재회수하는 것을 특징으로 하는 편백정유 추출방법.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 저장탱크의 편백 정유액 또는 편백 정유수는 여과수단을 통해 불순물을 필터링한 후 숙성탱크로 이송되는 것을 특징으로 하는 편백정유 추출방법.
   

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