KR101719458B1 - 연속 순환식 두유 끓임장치 - Google Patents

연속 순환식 두유 끓임장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두부 제조용 두유의 끓임장치에 관한 것으로, 특히 생 두유 저장통(10); 생 두유(A)를 고온/고압의 수증기(B1)에 혼합하여 배출하는 두유-수증기 혼합관(20); 상기 두유-수증기 혼합물을 이중관을 차례로 통과하는 동안에 생 두유를 수증기로 끓이는 이중관식 두유 끓임관(30); 및 상기 이중관식 두유 끓임관(30)에서 끓여진 증숙 두유를 수증기와 함께 상단 내측벽면(41)에 접선방향으로 고속으로 유입시켜, 그 원심력으로 증숙 두유와 수증기를 분리하고, 증숙 두유는 하단의 증숙 두유 배출관(42) 통하여 배출하는 한편, 수증기는 수증기 이송펌프(P3)에 의해 수증기 배출관(43)을 통하여 두유 예열관(PL2)쪽으로 안내하여 두유 예열에 사용하는 사이클론 분리기(40);를 포함하고,
상기 사이클론 분리기(40)을 통과한 증숙 두유가 미완숙 상태인 경우, 미완숙 두유를 미완숙 두유 순환관(45)쪽으로 유도하여 이중관식 두유 끓임관(30)안으로 순환시켜 완숙시키고, 완숙된 두유는 완숙 두유 저장통(50)에 저장한다.

Description

연속 순환식 두유 끓임장치{APPARATUS FOR BOILING SOYBEAN MILK IN CONTINUOUS CIRCULATION}
본 발명은 두부 제조용 두유를 연속 순환식으로 끓이는 장치에 관한 것으로, 특히 물에 불리지 않은 건조 상태의 콩을, 물을 투입하면서 잘게 마쇄하여 '콩 마쇄액'을 제조하는 단계, 상기 콩 마쇄액에서 비지를 여과하고 두유 성분만을 분리하여 추출하는 두유 추출단계, 추출된 두유를 가열하여 끓이는 두유 끓임 단계, 끓인 두유에 응고제를 첨가하면서 교반하여 응고시키는 응고단계를 차례로 거쳐 두부를 제조하는 두부 제조과정에서, 두유를 끓이는 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 두부는 세척하여 물에 불린 콩을 마쇄기에 넣고 물을 첨가하면서 마쇄하여 콩이 물에 혼합된 '콩물'을 제조하고, 그리고 나서 콩물에서 비지 성분을 여과하여 분리해내고 두유 성분만을 얻는 두유 추출과정과, 두유 추출과정에서 얻은 두유를 가열하여 끓이는 과정과, 끓인 두유를 냉각하면서 응고제를 첨가하여 두유를 응고하는 과정과, 응고된 두유를 두부 성형틀에 넣고 일정한 형태의 두부를 성형하는 단계를 거쳐 제조된다.
아래 특허문헌 1은 상기 종래의 방법에 따라 두부를 제조하는 장치를 개시하고 있다. 특허문헌 1에 개시된 종래의 두부 제조장치의 경우, 두유 모음통(25)에 수집된 두유를 이송펌프(28)로 두유이송 끓임 배관(29)안으로 압송하고, 이 두유가 두유 이송 끓임 배관(29)을 통과하는 동안에, 증기보일러(30)에서 생성한 두유 이송 끓임 배관(29)안으로 고압으로 공급되는 고온의 수증기와 두유이송 끓임 배관(29)안에서 접촉하여 끓여지게 되어 있다.
상기한 종래의 두부 제조장치의 두유 끓임 장치는 다음과 같은 단점이 있었다.
첫째, 두유 이송 끓임 배관(29)안으로 고압의 두유 끓임용 수증기가 주입되어 두유 이송 끓임 배관(29)의 내부 압력이 고압상태이므로, 이러한 두유 이송 끓임 배관(29)안으로 두유를 고압으로 주입하기 위한 고출력의 이송펌프가 필요하고, 두유 이송 끓임 배관(29)도 수증기의 높은 압력에 견딜 수 있도록 벽두께가 충분히 두꺼운 관을 사용하여야 하므로, 설비가 비싸지는 단점이 있었다.
둘째, 두유이송 끓임 배관(29)안에서 고온의 수증기가 두유에 직접 접촉하면서 두유를 끓이게 되므로, 두유의 끓임(익힘) 정도를 조절하기가 어렵고, 두유 이송끓임 배관(29)안에서 고온/고압의 수증기로부터 충분히 끓여지지 않은 미완숙의 두유도 부분적으로 발생하여 완숙된 두유와 혼재하므로 두부의 품질을 저하시키는 단점이 있었다.
셋째, 두유와 접촉하여 두유를 가열한 수증기는 외부로 그대로 방출되어 수증기의 열을 효율적으로 이용하지 못하므로 두유 끓임 장치의 열효율이 낮은 단점이 있었다.
KR 10-1127976
이에 본 발명은 상기 종래의 두부 제조용 두유 끓임장치가 가진 단점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 별도의 고출력의 공급모터를 사용하지 않고 두유를 고압의 끓임 통 내부로 주입할 수 있는 두유 끓임 장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 두유와 두유 끓임용 수증기의 접촉 시간을 증대시켜 끓임 효율이 높은 두유 끓임 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 두유 끓임에 사용된 폐수증기를 회수하여 끓임 전 상태의 두유를 예열하는 데 사용함으로써 열효율이 높은 두유 끓임 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 두유 끓임 장치는, 콩 마쇄액에서 분리한 생 두유를 저장하는 생 두유 저장통과,
고온/고압의 수증기가 통과하도록 입구와 출구, 및 상기 입구와 출구에 비하여 축소된 유로를 가지고 두유 공급관을 통하여 상기 생 두유 저장통에 연통된 벤츄리부를 구비하여, 상기 고온/고압의 수증기가 상기 벤츄리부를 통과할 때 벤츄리부에 형성되는 음압에 의하여 상기 생 두유 저장통의 생 두유를 상기 두유 공급관을 통하여 벤츄리부로 흡입하여 상기 벤츄리부를 통과하는 수증기에 혼입시켜 상기 출구를 통하여 배출하는 두유-수증기 혼합관;
외측관의 내부에 내측관이 동축으로 설치된 이중관으로 이루어지고, 상기 두유-수증기 혼합관의 출구에서 배출되는 두유-수증기 혼합물을 상기 외측관과 내측관을 차례로 통과시키면서 상기 외측관과 내측관에 체류하는 동안에 생 두유를 고온의 수증기와 접촉시켜 끓이는 이중관식 두유 끓임관; 및
상기 이중관식 두유 끓임관을 통과하면서 끓여진 두유를 수증기와 함께 상단 내측벽면에 접선방향으로 고속으로 유입시켜, 끓여진 두유와 수증기를 원심력에 의해 분리하고, 끓여진 두유는 하단의 증숙 두유 배출관 통하여 배출함과 아울러, 수증기는 수증기 배출관을 통하여 배출시키는 사이클론 분리기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 두유 끓임장치는, 상기 사이클론 분리기에서 미완숙된 두유를 상기 이중관식 두유 끓임관에서 재가열하도록, 상기 사이클론 분리기의 증숙 두유 배출관과 상기 두유 공급관을 서로 연통시켜, 상기 증숙 두유 배출관에서 상기 두유 공급관으로 유도하는 미완숙 두유 순환관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 두유 끓임장치는, 상기 이중관식 두유 끓임관에서 두유 끓임에 사용된 수증기를 상기 생두유 저장통의 생두유의 예열에 재사용하도록, 상기 사이클론 분리기에서 배출되는 수증기를 회수하여 상기 생두유 저장통 외측면 둘레를 따라 배치된 두유 예열관으로 안내하는 수증기 배출관;을 더 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 두유 끓임장치는, 상기 증숙 두유 배출관의 출구를 개폐하는 제1개폐밸브와, 상기 미완숙 두유 순환관의 입구를 개폐하는 제2개폐밸브와, 미완숙 두유가 생두유 저장통으로 역류하지 않도록 차단하는 제3개폐밸브를 더 구비하고,
상기 제1개폐밸브는 닫고 상기 제2개폐밸브는 개방하며, 제3개폐밸브를 닫은 상태로, 미완숙 두유가 완숙될 때까지, 상기 증숙 두유를 상기 두유 공급관쪽으로 재순환시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 두유 끓임장치에서, 상기 제1개폐밸브, 제2개폐밸브 및 제3개폐밸브는 솔레노이드 개폐밸브로 구성되며, 상기 제1개폐밸브 내지 제3개폐밸브에 각각의 개폐신호를 미리 설정된 주기마다 인가하여 상기 제1개폐밸브 내지 제3개폐밸브를 선택적으로 개폐시키는 개폐밸브 제어부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명의 두유 끓임장치에 의하면, 생 두유 저장통에 저장된 생 두유를 수증기가 벤츄리관을 통과하면서 벤츄리관 내부에 형성하는 음압에 의해 수증기와 혼합하여 끓임관으로 제공하므로, 고압 상태의 끓임관 내부로 두유를 공급시키기 위한 별도의 고출력의 펌프를 사용할 필요가 없어 장치 전체가 간단해질 뿐 아니라 설비 비용을 줄일 수 있다.
또, 본 발명의 두유 끓임장치에 의하면, 두유끓임관을 거쳐 끓여진 두유가 완숙될 때까지 두유 끓임관을 통과한 두유를 두유 공급관에 합류시켜 두유 끓임관으로 순환시킴으로써 미완숙 상태의 두유가 포함되지 않는 양질의 두유를 제공할 수 있고, 설비를 컴팩트하게 할 수 있으며, 열효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 두유 끓임관으로서 이중관을 사용함으로써, 두유와 두유 끓임용 수증기의 접촉 시간을 증대시켜 끓임 효율을 높일 수 있다.
특히, 본 발명의 두유 끓임 장치는, 두유 끓임에 사용된 폐수증기를 회수하여 끓임 전 상태의 두유 또는 끓임 전 상태의 두유와 함께 미완숙 두유를 예열하는 데 사용함으로써 끓임 열효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 두유 끓임장치의 개략적인 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 두유 끓임장치의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 두유 끓임장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 익히지 않은 생 두유(A)를 저장하는 생 두유 저장통(10); 입구(21)에서 출구(22)쪽으로 통과하는 고온/고압 상태의 수증기에, 생 두유 저장통(10)의 생 두유(A)를 혼합하여 출구(22)로 배출하는 두유-수증기 혼합관(20); 상기 두유-수증기 혼합관(20)에서 배출되는 두유-수증기 혼합물을 외측관(31)과 내측관(32)으로 이루어진 이중관을 차례로 통과시키는 동안에 생 두유를 수증기와 직접 접촉시켜 끓이는 이중관식 두유 끓임관(30); 및 상기 이중관식 두유 끓임관(30)을 통과하면서 끓여진 두유(이하, '증숙 두유'라 한다)를 증숙에 사용된 수증기와 함께 상단 내측벽면(41)에 접선방향으로 고속으로 유입시켜, 상단 내측 벽면(41)을 따라 선회하면서 이동할 때 증숙 두유에 작용하는 원심력에 의해 증숙 두유와 수증기를 분리하고, 증숙 두유는 하단의 증숙 두유 배출관(42) 통하여 배출하는 한편, 수증기는 수증기 이송펌프(P3)로써 수증기 배출관(43)을 통하여 배출시키는 사이클론 분리기(40);를 포함한다.
물에 불리지 않은 생 콩을 물과 함께 마쇄기(도시생략함)에서 마쇄하여 콩 마쇄액을 얻고, 그 콩 마쇄액에서 생 두유('콩물'이라고도 한다)를 추출하여 상기 생 두유 저장통(10)에 저장한다. 콩을 물에 불리면 콩의 수용성 지방성분이 배출되므로, 지방성분이 배출된 물에 불린 콩은 쉽게 변질될 수 있기 때문에 본 발명에서는 물에 불리지 않은 생 콩을 사용한다.
상기 두유-수증기 혼합관(20)은, 입구(21), 출구(22), 상기 입구(21)와 출구(22)에 비하여 축소된 유로 단면적을 가지는 벤츄리부(23), 상기 벤츄리부(23)에 형성된 오리피스(24)를 구비한 벤츄리관으로 구성되고, 상기 오리피스(24)에는 상기 생 두유 저장통(10)의 생 두유(A)를 공급하는 두유 공급관(PL1)의 한쪽 선단이 접속되어 있다. 수증기 발생장치(P1)에서 생성한 고온/고압의 수증기(B1)를 입구(21)를 통하여 상기 두유-수증기 혼합관(20)의 내부로 유입시켜 출구(22)를 통하여 배출시키면, 고온/고압의 수증기(B1)는 상기 벤츄리부(23)를 통과하면서 오리피스(24)의 입구측 내부 압력을 강하시켜 벤츄리부(23)에 음압(negative pressure)을 형성한다. 이 때, 생 두유 저장통(10)의 생 두유(A)는 벤츄리부(23)에 형성된 음압에 의해 두유 공급관(PL1)안으로 흡입되어 오리피스(24)를 통하여 벤츄리부(23)안으로 유입되고, 이렇게 벤츄리부(23)안으로 유입되는 생 두유(A)는 벤츄리부(23)를 통과하는 고온/고압의 수증기(B1)에 혼입되어 두유-수증기의 혼합물(굵은 백색 화살표) 상태로 출구(22)에서 배출되어 이중관식 두유 끓임관(30) 내부로 유입된다.
상기 이중관식 두유 끓임관(30)은, 외측관(31)의 내부에 내측관(32)이 동축으로 설치된 이중관으로 이루어진다. 상기 이중관식 두유 끓임관(30)은 상기 두유-수증기 혼합관(20)의 출구(22)를 통과한 두유-수증기 혼합물(굵은 백색 화살표)을 고온/고압 상태의 수증기의 흐름을 따라 상기 외측관(31)과 내측관(32)을 차례로 통과시키고, 상기 외측관(31)과 내측관(32)을 통과하는 동안에 두유-수증기 혼합물의 두유와 수증기를 서로 직접 접촉시켜 그 수증기로 생 두유를 끓여 증숙시킨다.
상기 이중관식 두유 끓임관(30)에서 증숙된 두유는 수증기와 혼합된 상태로 유출관(33)을 통하여 배출된 후, 후속의 사이클론 분리기(40)안으로 유입된다. 이 때, 이중관식 두유 끓임관(30)에서 발생한 슬러지는 이중관식 두유 끓임관(30)의 하부에 연결된 슬러지 배출관(34)에 구비된 개폐밸브(35)를 개방하여 외부로 배출시킨다.
이와 같이, 생 두유(A)가 고온/고압의 수증기(B1)에 혼합된 상태로 수증기의 흐름을 따라 이중관식 두유 끓임관(30) 내부로 유입되므로 별도의 두유 공급용 펌프를 사용할 필요가 없고, 특히, 두유 끓임관(30)이 이중관 구조로 되어 일정한 길이의 단일 관 구조의 두유 끓임관에 비하여 두유가 두유 끓임관 내부에 체류하는 시간이 길어서 두유 끓임 효율을 높일 수 있다.
한편, 사이클론 분리기(40)는 상기 이중관식 두유 끓임관(30)을 통과하면서 끓여진 두유(증숙 두유)를 수증기와 함께 상단 내측벽면(41)에 접선방향으로 고속으로 유입시켜, 내측 벽면(41)을 따라 선회시키면서, 증숙 두유(가는 실선 화살표)에 작용하는 원심력에 의해 수증기(가는 점선 화살표, B2)와 증숙 두유를 분리한다. 상기 사이클론 분리기(40)에서 분리된 증숙 두유는 하단의 증숙 두유 배출관(42) 통하여 배출시키고, 두유 증숙에 사용된 폐 수증기(B2)는 수증기 이송펌프(P3)에 의해 수증기 배출관(43)을 통하여 배출된다.
본 발명은, 상기 이중관식 두유 끓임관(30)에서 두유 끓임에 사용된 후 사이클론 분리기(40)에서 분리되어 배출되는 폐 수증기(B2)를 회수하여 상기 생두유 저장통(10)의 생두유(A)를 예열하는 데 재사용된다. 즉, 상기 사이클론 분리기(40)에서 분리 배출되는 폐수증기(B2)는 수증기 이송펌프(P3)에 의해 수증기 배출관(43)을 통하여 상기 생두유 저장통(10) 외측면 둘레를 따라 배치된 두유 예열관(PL2)으로 공급되어 상기 생두유 저장통(10)의 생 두유(A)를 예열하므로 끓임 장치 전체의 열효율을 높일 수 있다.
본 발명의 두유 끓임장치는 상기 이중관식 두유 끓임관(30)을 통과하면서 증숙된 두유의 완숙 여부를 판별하기 위한 두유 채취구(38)를 구비한다. 이 두유 채취구(38)는 상기 사이클론 분리기(40)의 증숙 두유 배출관(42)에 직접 연결할 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 증숙 두유 배출관(42)에 중간 배출관(44)을 구비하여, 이 중간 배출관(44)에 설치하는 것도 가능하다. 상기 두유 채취구(38)는 필요할 때마다 출구를 선택적으로 개방하여 두유 일부를 채취할 수 있게 되어 있고, 이 두유 채취구(38)에서 채집한 두유 시료의 완숙 정도를 관능적으로(예컨대, 육안 또는 맛으로) 판별한다.
상기 두유 채취구(38)를 통하여 채집한 두유가 완숙 상태인 경우, 상기 증숙 두유 배출관(42)을 통하여 배출되는 완숙 두유는, 증숙 두유 배출관(42)과 완숙 두유 저장통(50)을 연결하는 완숙 두유 배출관(47)을 통하여 완숙 두유 저장통(50)으로 배출되게 되어 있다.
반면에, 상기 두유 채취구(38)를 통하여 채집한 두유가 '미완숙' 상태인 경우, 상기 증숙 두유 배출관(42)을 통하여 배출되는 미완숙 두유가 이중관식 두유 끓임관(30)내에서 재가열되도록, 미완숙 두유 순환관(45), 두유 공급관(PL1)과 두유-수증기 혼합관(20)을 차례로 통과하여, 이중관식 두유 끓임관(30)안으로 순환된다. 이러한 미완숙 두유의 순환 및 재가열 과정은, 상기 증숙 두유 배출관(42)을 통하여 완숙 두유가 배출될 때까지 반복된다.
상기 미완숙 두유의 순환 및 재가열을 위하여, 상기 사이클론 분리기(40)의 증숙 두유 배출관(42)은 완숙 두유 배출관(42)과 미완숙 두유 순환관(45)으로 분기되어, 상기 완숙 두유 배출관(47)은 제1개폐밸브(48)를 개재하여 완숙 두유 저장통(50)에 연통되고, 상기 미완숙 두유 순환관(45)은 제2개폐밸브(46)를 개재하여 두유 공급관(PL1)에 연결된다. 그리고, 상기 미완숙 두유 순환관(45)과 두유 공급관(PL1)의 합류 지점의 상류측에는, 상기 미완숙 두유 순환관(45)을 거쳐 두유 공급관(PL1)안으로 합류하는 미완숙 두유가 생두유 저장통(10)안으로 역류하는 것을 차단하기 위한 제3개폐밸브(49)가 구비된다.
또한, 상기 두유 공급관(PL1)에 합류하는 미완숙 두유는 점도가 상대적으로 높아서 상기 두유-수증기 혼합관(20)의 음압만으로 두유-수증기 혼합관(20)에 흡입되지 않는 경우, 상기 두유-수증기 혼합관(20)쪽으로 미완숙 두유를 강제로 공급하기 위한 보조펌프(P2)가 두유 공급관(PL1)에 설치될 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 두유 끓임장치의 작동을 설명한다.
<두유-수증기 혼합단계>
수증기 발생장치(P1)에서 생성된 고온/고압의 수증기(B1)를 입구(21)를 통하여 두유-수증기 혼합관(20)안으로 유입시켜 출구(22)를 통하여 배출시키면, 벤츄리부(23)에는 음압이 형성된다. 이 벤츄리부(23)의 음압에 의해 생 두유 저장통(10)의 생 두유(A)는 두유 공급관(PL1)를 통하여 두유-수증기 혼합관(20)안으로 흡입된다. 이와 함께 보조펌프(P2)를 작동시키면 보조펌프(P2)는 두유 공급관(PL1)를 통하여 생 두유 저장통(10)의 생 두유를 흡입하여 상기 두유-수증기 혼합관(20)으로 공급한다. 이와 같이 두유-수증기 혼합관(20)안으로 유입되는 생두유는 두유-수증기 혼합관(20)를 통과하는 도중에 수증기(B1)와 혼합된 후, 생두유와 수증기의 혼합물 상태로 수증기의 이송경로를 따라 이중관식 두유 끓임관(30)안으로 유입된다.
<이중관식 두유 끓임관(30)에서 두유의 끓임단계>
상기 두유-수증기 혼합관(20)의 출구(22)를 통과한 두유-수증기 혼합물(굵은 백색 화살표)은 고온/고압 상태의 수증기(B1)의 흐름을 따라 이중관식 두유 끓임관(30)의 외측관(31) 내부로 유입되어, 외측관(31)의 내부에 배치된 내측관(32)을 통과하고, 그 동안에 생 두유가 수증기와 접촉하여 끓여지게 된다. 이와 같이, 생두유는 이중관식 두유 끓임관(30)의 외측관(31)과 내측관(32)을 차례로 통과하므로, 수증기와의 접촉시간이 증대되어 단일 관 구조의 두유 끓임관에 비하여 상대적으로 끓임 효율을 높일 수 있다.
<사이클론 분리기(40)에서 수증기와 증숙 두유의 분리 단계>
사이클론 분리기(40)는 상기 이중관식 두유 끓임관(30)을 통과하면서 끓여진 두유(증숙 두유)를 수증기와 함께 상단 내측벽면(41)에 접선방향으로 고속으로 유입시켜, 내측 벽면(41)을 따라 선회시키면서, 증숙 두유(가는 실선 화살표)에 작용하는 원심력에 의해 수증기(가는 점선 화살표, B2)에서 분리하고, 수증기에서 분리된 증숙 두유는 하단의 증숙 두유 배출관(42) 통하여 배출시키고, 증숙 두유와 분리된 수증기는 수증기 이송 펌프(P3)에 의해 수증기 배출관(43)을 통하여 배출시킨다.
<사이클론 분리기(40)에서 분리된 수증기로써 생두유 저장통(10)의 생두유를 예열하는 단계>
이중관식 두유 끓임관(30)에서 생두유를 가열하여 끓인 후, 상기 사이클론 분리기(40)에서 원심력에 의해 증숙 두유와 분리되어 배출되는 폐수증기(B2)를 수증기 이송 펌프(P3)로써 수증기 배출관(43)을 통하여 회수하여 상기 생두유 저장통(10) 외측면 둘레를 따라 배치된 두유 예열관(PL2)으로 순환시킴으로써 폐수증기(B2)로써 생 두유(A)를 예열한다.
< 사이클론 분리기(40)에서 분리배출되는 미완숙 두유의 순환 및 재가열 단계>
상기 두유 채취구(38)를 통하여 채집한 두유가 '미완숙' 상태인 경우에, 상기 제1개폐밸브(48)를 폐쇄하여 완숙 두유 배출관(47)을 폐쇄하고, 이와 함께 상기 제2개폐밸브(46)를 개방하여 미완숙 두유 순환관(45)을 개방하며, 아울러 제3개폐밸브(49)를 폐쇄하여 미완숙 두유 순환관(45)의 미완숙 두유가 생두유 저장통(10)쪽으로 역류하는 것을 차단한다.
이 상태에서, 보조펌프(P2)를 가동시켜, 상기 증숙 두유 배출관(42)를 통하여 배출되는 미완숙 두유를, 미완숙 두유 순환관(45)→두유 공급관(PL1)→두유-수증기 혼합관(20)→이중관식 두유 끓임관(30)의 경로를 따라 순환시켜 이중관식 두유 끓임관(30) 내부에서 수증기로 재가열한다. 상기 두유 채취구(38)를 통하여 채취된 증숙 두유가 완숙 상태일 때까지 상기 미완숙 두유의 순환 및 재가열 과정을 반복한다.
< 완숙 두유의 배출단계>
상기 두유 채취구(38)를 통하여 채집한 두유가 '완숙' 상태이면, 상기 제1개폐밸브(48)를 개방하여 완숙 두유 배출관(47)을 개방하고, 이와 함께 상기 제2개폐밸브(46)를 폐쇄하여 미완숙 두유 순환관(45)을 폐쇄한다.
이에 따라, 증숙 두유 배출관(42)에서 배출되는 완숙 두유(굵은 흑색 화살표)는 미완숙 두유 순환관(45)쪽으로는 유동하지 못하고 완숙 두유 배출관(47)을 통하여 완숙 두유 저장통(50)으로 배출되어 저장된다.
한편, 본 발명의 두유 끓임장치가 상기 생두유 저장통(10)의 생두유를 끓여서 완숙 두유로 만드는 과정을 자동으로 수행하는 것도 가능하다.
이 경우, 완숙 두유 배출관(47)을 개폐하는 제1개폐밸브(48), 미완숙 두유 순환관(45)을 개폐하는 제2개폐밸브(46), 및 미완숙 두유가 생두유 저장통(10)으로 역류하지 않도록 두유 공급관(PL1)을 개폐하는 제3개폐밸브(49)는 제어부(도시생략)의 제어신호에 의해 개폐되는 솔레노이드 밸브로 구성된다.
상기 생두유 저장통(10)의 생두유(A)가 두유 공급관(PL1), 두유-수증기 혼합관(20), 이중관식 두유 끓임관(30), 사이클론 분리기(40) 및 증숙 두유 배출관(42)을 따라 순환하면서 증숙 두유 배출관(42)에서 완숙 두유가 배출되기 까지 평균적으로 소요되는 시간을 실측하여 두유 완숙시간(t)으로 제어부에 입력하여 설정한다. 그리고, 완숙된 두유가 완전히 완숙두유 배출관(47)을 통하여 완숙 두유 저장통(50)에 배출되는 데 평균적으로 소요되는 시간을 실측하여 완숙 두유 배출시간(t2)으로 제어부에 입력하여 설정한다.
제어부는 상기 두유 완숙시간(t1) 동안에 상기 생두유(A)가 상기 두유 공급관(PL1), 두유-수증기 혼합관(20), 이중관식 두유 끓임관(30), 사이클론 분리기(40) 및 증숙 두유 배출관(42)를 순환하면서 완숙되도록, 상기 제1개폐밸브(48)와 제3개폐밸브(49)에는 폐쇄신호를 인가하고, 동시에 제2개폐밸브(46)에는 개방신호를 인가한다.
이어서, 상기 제어부는 두유 완숙시간(t1)이 경과한 직후(즉, 두유가 완숙된 직후), 설정된 완숙 두유 배출시간(t2) 동안, 상기 제1개폐밸브(48)와 제3개폐밸브(49)에 개방신호를 인가하고, 동시에 제2개폐밸브(46)에는 폐쇄신호를 인가하여, 완숙된 두유를 완숙 두유 저장통(50)에 배출하여 저장한다.
상기한 제어부의 개폐밸브 제어동작에 의해, 생두유가 완숙될 때까지 두유가 순환하고, 두유가 완숙된 후에는 자동으로 완숙두유 저장통(50)으로 배출되어 저장되는 일련의 과정을 자동으로 수행하게 된다.
10: 생 두유 저장통 20: 두유-수증기 혼합관
21: 입구 22: 출구
23: 벤츄리부 24: 오리피스
30: 이중관식 두유 끓임관 31: 외측관
32: 내측관 33: 유출관
34: 슬러지 배출관 35: 개폐밸브
38: 두유 채취구 40: 사이클론 분리기
41: 내측 벽면 42: 증숙 두유 배출관
43: 수증기 배출관 44: 중간 배출관
45: 미완숙 두유 순환관 46: 제2개폐밸브
47: 완숙 두유 배출관 48: 제1개폐밸브
49: 제3개폐밸브 50: 완숙 두유 저장통
P1: 수증기 발생장치 P2: 보조 펌프
PL1: 두유 공급관 PL2: 예열관
A: 생 두유 B1: 고온/고압 수증기
B2: 폐 수증기

Claims (5)

  1. 물에 불리지 않은 생콩을 물과 함께 마쇄하여 얻은 콩 마쇄액에서 생 두유를 분리한 후, 그 생 두유를 연속적으로 순환시키면서 고온/고압의 수증기와 접촉시켜 끓이는 두유 끓임장치이고,
    콩 마쇄액에서 분리한 생 두유를 저장하는 생 두유 저장통(10);
    고온/고압의 수증기(B1)가 통과하는 입구(21)와 출구(22), 및 상기 입구(21)와 출구(22)에 비하여 축소된 유로를 가지고 두유 공급관(PL1)을 통하여 상기 생 두유 저장통(10)에 연통된 벤츄리부(23)를 구비하고, 상기 고온/고압의 수증기(B1)가 상기 벤츄리부(23)를 통과할 때 벤츄리부(23)에 형성되는 음압에 의하여 상기 생 두유 저장통(10)의 생 두유(A)를 상기 두유 공급관(PL1)을 통하여 벤츄리부(23)안으로 흡입하여 상기 벤츄리부(23)를 통과하는 수증기(B1)에 혼합하여 상기 출구(22)를 통하여 배출하는 두유-수증기 혼합관(20);
    외측관(31)의 내부에 내측관(32)이 동축으로 배치된 이중관으로 이루어지고, 상기 두유-수증기 혼합관(20)의 출구(22)에서 배출되는 두유-수증기 혼합물을 상기 외측관(31)과 내측관(32)을 차례로 통과시키면서, 상기 외측관(31)과 내측관(32)을 통과하는 동안에 생 두유를 수증기와 접촉시켜 끓이는 이중관식 두유 끓임관(30); 및
    상기 이중관식 두유 끓임관(30)을 통과하면서 끓여진 증숙 두유를 수증기와 함께 상단 내측벽면(41)에 접선방향으로 고속으로 유입시켜, 상단 내측벽면(41)를 따라 선회하는 증숙 두유에 작용하는 원심력에 의해 증숙 두유를 수증기에서 분리하고, 분리된 증숙 두유는 하단의 증숙 두유 배출관(42) 통하여 배출함과 아울러, 수증기는 수증기 이송펌프(P3)에 의해 수증기 배출관(43)을 통하여 배출시키는 사이클론 분리기(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 두유 끓임장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 분리기(40)에서 분리된 미완숙의 증숙 두유를 상기 이중관식 두유 끓임관(30)에서 재가열하도록, 상기 사이클론 분리기(40)의 증숙 두유 배출관(42)에서 배출되는 미완숙의 증숙 두유를 상기 두유 공급관(PL1)으로 순환시키는 미완숙 두유 순환관(45)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두유 끓임장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이중관식 두유 끓임관(30)에서 두유 끓임에 사용된 폐수증기(B2)를 상기 생두유 저장통(10)의 생두유의 예열에 재사용하도록, 상기 사이클론 분리기(40)에서 수증기(B2)로부터 분리된 상기 폐수증기(B2)를 수증기 이송펌프(P3)로써 강제 회수하여 상기 생두유 저장통(10) 외측면 둘레를 따라 배치된 두유 예열관(PL2)으로 안내하는 수증기 배출관(43)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 두유 끓임장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 증숙 두유 배출관(42)에서 분기되어 완숙 두유 저장통(50)에 연결된 완숙 두유 배출관(47)을 개폐하는 제1개폐밸브(48)와, 상기 미완숙 두유 순환관(45)의 입구를 개폐하는 제2개폐밸브(46)와, 상기 미완숙 두유 순환관(45)를 따라 두유 공급관(PL1)안으로 합류하는 미완숙 두유가 생두유 저장통(10)으로 역류하는 것을 차단하는 제3개폐밸브(49)를 더 구비하고,
    상기 제1개폐밸브(48)와 상기 제3개폐밸브(49)를 닫고, 동시에 상기 제2개폐밸브(46)는 개방하여, 상기 증숙 두유 배출관(42)에서 완숙 두유가 배출될 때까지, 미완숙된 두유를 상기 두유 공급관(PL1) 쪽으로 순환시키는 것을 특징으로 두유 끓임장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1개폐밸브(48), 제2개폐밸브(46) 및 제3개폐밸브(49)는 제어부의 개폐작동신호에 의해 적시에 개폐되는 솔레노이드 개폐밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 두유 끓임장치.
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