KR101606328B1 - 식품 농축장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형이면서도 단시간에 다량의 추출 및 농축이 가능하도록 한 식품 농축장치에 관한 것으로, 상부에 개폐가 가능하고 증기 배출구가 형성되는 덮개가 구비되고, 내부에 농축을 위한 원료를 수용하는 수용부가 구비되며, 내통과 외통으로 분리되어 내통과 외통 사이에 공간부가 형성되는 농축기 본체, 상기 농축기 본체의 증기 배출구와 연결되어 상기 증기 배출구로부터 배출되는 증기를 냉각 및 응축시키는 응축부 및 상기 응축부의 하측에 상기 응축부와 연결 설치되어 상기 응축부에서 응축된 액체를 수용하는 응축액 저장부를 포함하여 구성되며, 상기 농축기 본체의 내통과 외통 사이의 공간부 하단에는 원료의 가열을 위한 히터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

식품 농축장치{Apparatus for concentrating}

본 발명은 식품 농축장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 홍삼, 마늘, 각종 과일 등과 같은 원료를 농축하여 농축액을 얻도록 한 식품 농축장치에 관한 것이다.

일반적으로 홍삼, 마늘, 각종 과일 등과 같은 식품들은 식품 농축장치를 통해 원료에 물 또는 에탄올 등과 같은 용매를 투입하여 열과 압력을 가함으로써 원료에 함유된 주성분을 추출하고 이렇게 추출된 추출액의 농도를 높이기 위하여 압력이 가해진 상태에서 일정한 온도를 유지함으로써 수분을 증발시켜 고형물 즉 농축액을 생성하게 된다.

이와 같은 식품 농축장치의 일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-0746427호(2007.8.3.공고)는 인삼, 한약재 등에 함유하고 있는 유효성분을 추출하여 고점도로 농축하는 장치로서, 전기히터를 부착하여 가온이 가능하며, 압력조절밸브가 부착되는 등의 특징이 있다.

그러나 이와 같은 종래기술은 충분한 농축액의 추출이 어렵고 추출 및 농축에 지나치게 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0746427호(2007.8.3.공고)

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 소형이면서도 추출 및 농축이 단시간에 이루어질 수 있도록 한 식품 농축장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 단시간에 다량의 추출 및 농축이 가능하도록 한 식품 농축장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 장치가 복잡하지 않으면서도 에너지 소비가 적으며, 유지보수가 용이하도록 한 식품 농축장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사용의 편의성을 증대시킬 수 있도록 한 식품 농축장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명인 식품 농축장치는,

상부에 개폐가 가능하고 증기 배출구가 형성되는 덮개가 구비되고, 내부에 농축을 위한 원료를 수용하는 수용부가 구비되며, 내통과 외통으로 분리되어 내통과 외통 사이에 공간부가 형성되는 농축기 본체,

상기 농축기 본체의 증기 배출구와 연결되어 상기 증기 배출구로부터 배출되는 증기를 냉각 및 응축시키는 응축부 및

상기 응축부의 하측에 상기 응축부와 연결 설치되어 상기 응축부에서 응축된 액체를 수용하는 응축액 저장부를 포함하여 구성되며,

상기 농축기 본체의 내통과 외통 사이의 공간부 하단에는 원료의 가열을 위한 히터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 농축기 본체의 내통과 외통 사이의 공간부의 상단에는 내통과 외통 사이의 공간부에 열전달을 위한 열매체 공급을 위한 열매체 투입구가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축부를 냉각하기 위한 냉각수단이 더 구비되되,

상기 냉각수단은;

냉각매체를 저장하는 냉각매체 저장탱크;

상기 냉각매체 저장탱크에 저장된 냉각매체를 순환시키는 냉각펌프; 및

상기 응축부에서 열교환하여 가열되어 배출되는 냉각매체를 강제 급기로 냉각시키는 냉각팬;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축부는;

상하단부에 격벽에 의해 중간부와 분리되는 상단 및 하단 격실 및

상기 중간부를 관통하여 상단 및 하단 격실을 수직으로 연결하는 복수의 연통관을 포함하여 구성되며,

상기 냉각펌프와 연결되어 냉각매체를 상기 응축부로 공급하는 냉각매체 투입부는 상기 중간부의 하단에 연결되며,

상기 냉각팬과 열결되어 가열된 냉각매체가 배출되는 냉각매체 배출부는 상기 중간부의 상단에 연결되며,

상기 상단 격실은 상기 농축기 본체의 증기 배출구와 연결되며,

상기 하단 격실은 상기 응축액 저장부로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 농축기 본체에는 상기 수용부 내의 원료를 교반하기 위한 교반수단이 더 구비되며,

상기 교반수단은;

상기 농축기 본체의 저면 중앙을 수직으로 관통하여 상기 수용부 내로 돌출 형성되는 교반용 회전축;

상기 농축부 본체의 하면에 고정 장착되고 상기 교반용 회전축의 하단부에 감속기를 통해 결합되는 교반용 구동수단; 및

상기 교반용 회전축의 상단부에 형성된 중공부에 삽입되어 장착되는 교반기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 농축기 본체, 응축부 및 응축액 저장부에 진공을 형성하여 농축효과를 증대시키기 위한 진공수단이 더 구비되되,

상기 진공수단은 상기 응축액 저장부의 상단에 연결되어 진공압을 형성하는 진공펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 농축기 본체에는 상기 농축기 본체의 회전시켜 기울일 수 있도록 기술임수단이 더 구비되며,

상기 기울임수단은;

상기 농축기 본체 하단에 양측으로 돌출되어 형성되는 기울임축;

상기 기울임축 일단에 형성되는 워엄휠;

상기 웜휠과 기어결합하는 워엄기어가 일단에 형성되는 기울임구동축; 및

상기 기울임구동축 타단에 형성되는 핸들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 농축기 본체, 응축부 및 응축액 저장부가 장착되고 하부에 이동용 바퀴가 설치되는 메인 프레임이 더 구비되며,

상기 냉각매체 저장탱크는 육면체로 형성되고 상기 메인 프레임의 하면에 결합 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축액 저장부의 하단 측면에 설치되는 응축액 배출구 및

일단은 상기 응축액 배출구에 연결되고 타단은 상기 응축액 저장부의 상단 측면에 연결되며 투명창이 구비되는 수면계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 식품 농축장치는 가열, 진공 및 냉각수단을 최적으로 활용하여 소형으로 구성할 수 있으면서도 추출 및 농축이 효율적일 뿐만 아니라 단시간에 이루어질 수 있고, 장치가 복잡하지 않으면서도 농축기 본체, 응축부 등의 최적 배치로 에너지 소비를 최소화할 수 있으며, 유지보수가 용이하며, 기울임수단, 교반기의 편리한 교체 등으로 사용의 편의성을 증대시킬 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 식품 농축장치의 주요구성요소들과 이들의 배관 연결 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식품 농축장치를 도시한 삼각법에 의한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 식품 농축장치의 주요부인 농축기 본체를 도시한 단면도이다.
도 4는 A에서 본 농축기 본체의 하부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 식품 농축장치의 기울임수단의 작동관계를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 식품 농축장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 식품 농축장치의 주요구성요소들과 이들의 배관 연결 구성을 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 식품 농축장치를 도시한 삼각법에 의한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 식품 농축장치의 주요부인 농축기 본체를 도시한 단면도이며, 도 4는 A에서 본 농축기 본체의 하부를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 식품 농축장치의 기울임수단의 작동관계를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 식품 농축장치는 크게 농축기 본체(10), 응축부(30) 및 응축액 저장부(50)를 포함하여 구성되며, 이 구성요소들을 중심으로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 농축기 본체(10)는 원료가 투입되어 농축이 이루어지는 부분으로서, 하단으로 갈수록 그 직경이나 폭이 점차 작아지는 '콘(corn)' 형상으로 이루어지며, 그 상부에 개폐가 가능하고 증기 배출구(11')가 형성되는 덮개(11)를 구비하여 원료의 투입이 가능하고 투시창(12)을 마련하여 작동시 내부의 가공공정을 직접 육안으로 관찰할 수 있도록 구성된다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 농축기 본체(10)의 내부에는 농축을 위한 원료를 수용하는 수용부가 구비되며, 내통(13)과 외통(14)으로 분리되어 내통(13)과 외통(14) 사이에 공간부가 형성된다.

상기 농축기 본체(10)의 하부에는 농축된 농축액을 외부로 배출하도록 농축액 배출구(15)가 구비되고, 상기 농축액 배출구(15)에는 농축액 배출밸브가 설치되어 개폐가 이루어질 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 농축기 본체(10)의 수용부에서 식품의 농축이 완료되면 상기 농축액 배출구(15)를 통해 외부로 배출하여 별도로 포장 및 가공처리를 하게 된다.

상기 농축기 본체(10)의 내통(13)과 외통(14) 사이의 공간부의 상단에는 내통(13)과 외통(14) 사이의 공간부에 열전달을 위한 열매체 공급을 위한 열매체 투입구(16)가 구비되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 농축기 본체(10)의 내통(13)과 외통(14) 사이의 공간부 하단에는 원료의 가열을 위한 히터(17)가 설치되어 전기를 공급하여 히터(17)를 작동시키면 열이 발생되고 발생된 열은 열매체의 유동과 전도에 의해 상기 농축기 본체(10)의 전체에 고루 전달하게 되어 원료의 국부적인 가열 등을 최소화하고 균질이며 고품질의 농축액을 얻으며 소모되는 에너지를 효율적으로 절감하게 된다.

상기 농축기 본체(10)에는 상기 수용부 내의 원료를 교반하기 위한 교반수단이 구비되는데, 상기 교반수단은 상기 농축기 본체(10)의 저면 중앙을 수직으로 관통하여 상기 수용부 내로 돌출 형성되는 교반용 회전축(18), 상기 농축부 본체의 하면에 고정 장착되고 상기 교반용 회전축(18)의 하단부에 감속기를 통해 결합되는 교반용 구동수단(19), 상기 교반용 회전축(18)의 상단부에 형성된 중공부에 삽입되어 장착되는 교반기를 포함하여 구성된다.

상기 교반기는 중앙에 설치되어 상기 교반용 회전축(18)에 삽입하여 장착 또는 분리하는 교반기축(21)과 상기 교반기축(21)에 설치되는 교반날개(22)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 농축기 본체(10)에는 상기 농축기 본체(10)의 회전시켜 기울일 수 있도록 기술임수단이 구비되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기울임수단은 상기 농축기 본체(10) 하단에 양측으로 돌출되어 형성되는 기울임축(23), 상기 기울임축(23) 일단에 형성되는 워엄휠(24), 상기 워엄휠(24)과 기어 결합하는 워엄기어(25)가 일단에 형성되는 기울임구동축(26) 및 상기 기울임구동축(26) 타단에 형성되는 핸들(27)을 포함하여 구성된다. 이를 통해 핸들(27)을 좌우로 회전시키게 되면, 회전력은 기울임구동축(26) -> 워엄기어(25) -> 워엄휠(24) -> 기울임축(23)으로 전달되어 농축기 본체(10)는 회전하게 되며, 필요한 각도로 회전시켜 원료의 투입, 농축액의 배출, 세척 등의 작업을 용이하게 할 수 있게 된다.

상기 농축기 본체(10)에는 내부의 온도와 압력을 감지하도록 온도센서 및 압력센서가 구비되어 상기 수용부 내의 온도와 압력을 실시간으로 검출하여 식품의 농축조건을 조절하는 기반데이터를 확보하도록 구성되며, 상기 덮개(11)에는 다량의 거품 발생시 이를 제거하기 위한 거품제어컨트롤러(28)가 설치된다. 상기 거품제어컨트롤러(28)는 다량의 거품 발생시 이를 감지하여 개폐 정도를 조절하게 된다.

다음으로, 상기 응축부(30)는 상기 농축기 본체(10)의 증기 배출구(11')와 연결되어 상기 증기 배출구(11')로부터 배출되는 증기를 냉각 및 응축시키는 부분으로서, 상기 응축부(30)에는 증기를 냉각 및 응축하기 위한 냉각수단이 설치되며, 상기 냉각수단은 냉각매체를 저장하는 냉각매체 저장탱크(31), 상기 냉각매체 저장탱크(31)에 저장된 냉각매체를 순환시키는 냉각펌프(32) 및 상기 응축부(30)에서 열교환하여 가열되어 배출되는 냉각매체를 강제 급기로 냉각시키는 냉각팬(33)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 응축부(30)는 상하단부에 격벽에 의해 중간부(34)와 분리되는 상단 및 하단 격실(35,36) 및 상기 중간부(34)를 관통하여 상단 및 하단 격실(35,36)을 수직으로 연결하는 복수의 연통관(37)을 포함하여 구성되며, 상기 냉각펌프와 연결되어 냉각매체를 상기 응축부(30)로 공급하는 냉각매체 투입부는 상기 중간부(34)의 하단에 연결되며, 상기 냉각팬(33)과 연결되어 가열된 냉각매체가 배출되는 냉각매체 배출부는 상기 중간부(34)의 상단에 연결되며, 상기 상단 격실(35)은 상기 농축기 본체(10)의 증기 배출구(11')와 연결되며, 상기 하단 격실(36)은 응축액 저장부(50)로 연결된다.

상기 응축액 저장부(50)는 상기 응축부(30)의 하측에 상기 응축부(30)와 연결 설치되어 상기 응축부(30)에서 응축된 액체를 수용한다.

그리고 상기 응축액 저장부(50)의 하단 측면에 설치되는 응축액 배출구(51) 및 일단은 상기 응축액 배출구(51)에 연결되고 타단은 상기 응축액 저장부(50)의 상단 측면에 연결되며 투명창이 구비되는 수면계(52)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서는 상기 농축기 본체(10), 응축부(30) 및 응축액 저장부(50)에 진공을 형성하여 농축효과를 증대시키기 위한 진공수단이 구비되는데, 상기 진공수단은 상기 응축액 저장부(50)의 상단에 연결되어 진공압을 형성하는 진공펌프(53)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 진공수단을 구비함으로써, 본체, 응축부(30) 등에 부압이 형성되어 압력이 저하됨으로써 저온에서도 증발이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 농축기 본체(10), 응축부(30) 및 응축액 저장부(50)가 장착되어 이동이 용이하도록 메인 프레임(60)이 구비되며, 상기 메인 프레임(60)의 하부에는 이동용 바퀴(61)가 설치된다.

상기 냉각매체 저장탱크(31)는 육면체로 형성되고 상기 메인 프레임(60)의 하면에 결합 설치된다.

상기한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명인 식품 농축장치는 가열, 진공 및 냉각수단을 최적으로 활용하여 소형으로 구성할 수 있으면서도 추출 및 농축이 효율적일 뿐만 아니라 단시간에 이루어질 수 있고, 장치가 복잡하지 않으면서도 농축기 본체(10), 응축부(30) 등의 최적 배치로 에너지 소비를 최소화할 수 있으며, 유지보수가 용이하며, 기울임수단, 교반기의 편리한 교체 등으로 사용의 편의성을 증대시킬 수 있는 등의 이점을 가지게 된다.

10: 농축기 본체 11: 덮개
11': 증기 배출구 12: 투시창
13: 내통 14: 외통
15: 농축액 배출구 16: 열매체 투입구
17: 히터 18: 교반용 회전축
19: 교반용 구동수단 21: 교반기축
22: 교반날개 23: 기울임축
24: 워엄휠 25: 워엄기어
26: 기울임구동축 27: 핸들
28: 거품제어컨트롤러
30: 응축부 31: 냉각매체 저장탱크
32: 냉각펌프 33: 냉각팬
34: 중간부 35: 상단 격실
36: 하단 격실 37: 연통관
50: 응축액 저장부 51: 응축액 배출구
52: 수면계 53: 진공펌프
60: 메인 프레임 61: 이동용 바퀴

Claims (5)

1. 상부에 개폐가 가능하고 증기 배출구가 형성되는 덮개가 구비되고, 내부에 농축을 위한 원료를 수용하는 수용부가 구비되며, 내통과 외통으로 분리되어 내통과 외통 사이에 공간부가 형성되는 농축기 본체,
   상기 농축기 본체의 증기 배출구와 연결되어 상기 증기 배출구로부터 배출되는 증기를 냉각 및 응축시키는 응축부 및
   상기 응축부의 하측에 상기 응축부와 연결 설치되어 상기 응축부에서 응축된 액체를 수용하는 응축액 저장부를 포함하여 구성되며,
   상기 농축기 본체의 내통과 외통 사이의 공간부 하단에는 원료의 가열을 위한 히터가 설치되며,
   상기 응축부를 냉각하기 위한 냉각수단이 더 구비되되,
   상기 냉각수단은;
   냉각매체를 저장하는 냉각매체 저장탱크;
   상기 냉각매체 저장탱크에 저장된 냉각매체를 순환시키는 냉각펌프; 및
   상기 응축부에서 열교환하여 가열되어 배출되는 냉각매체를 강제 급기로 냉각시키는 냉각팬;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   식품 농축장치
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 농축기 본체의 내통과 외통 사이의 공간부의 상단에는 내통과 외통 사이의 공간부에 열전달을 위한 열매체 공급을 위한 열매체 투입구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
   식품 농축장치
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 농축기 본체에는 상기 수용부 내의 원료를 교반하기 위한 교반수단이 더 구비되며,
   상기 교반수단은;
   상기 농축기 본체의 저면 중앙을 수직으로 관통하여 상기 수용부 내로 돌출 형성되는 교반용 회전축;
   상기 농축기 본체의 하면에 고정 장착되고 상기 교반용 회전축의 하단부에 감속기를 통해 결합되는 교반용 구동수단; 및
   상기 교반용 회전축의 상단부에 형성된 중공부에 삽입되어 장착되는 교반기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   식품 농축장치
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 농축기 본체, 응축부 및 응축액 저장부에 진공을 형성하여 농축효과를 증대시키기 위한 진공수단이 더 구비되되,
   상기 진공수단은 상기 응축액 저장부의 상단에 연결되어 진공압을 형성하는 진공펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   식품 농축장치
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 농축기 본체, 응축부 및 응축액 저장부가 장착되고 하부에 이동용 바퀴가 설치되는 메인 프레임이 더 구비되며,
   상기 냉각매체 저장탱크는 육면체로 형성되고 상기 메인 프레임의 하면에 결합 설치되는 것을 특징으로 하는
   식품 농축장치
   

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