KR102167175B1 - 착유기용 거름포대. - Google Patents

Abstract

본 발명은 착유물을 수납하고 착유기에 장착되어 착유를 수행하기 위한 거름포대에 관한 것으로서, 상기 거름포대는 나일론사를 포함하는 실로 제직(製織)되며, 상기 거름포대의 표면에 3 내지 5㎝ 간격으로 직경이 1 내지 2㎜인 복수의 천공을 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

착유기용 거름포대.{FILTERING BAG FOR OIL PRESS}

본 발명은 착유기용 거름포대에 관한 것으로, 착유물을 수납한 상태에서 착유기 내의 열과 압력에 의해 기름 성분을 추출하고 찌꺼기를 수납하기 위한 착유기용 거름포대에 관한 것이다.

참기름, 들기름, 산초유, 달맞이유 등의 각종 천연 식용유를 제조하기 위하여 착유물을 착유기에 투입하고 열과 압력을 가하여 기름을 추출하는 방법이 널리 사용되고 있다. 착유기를 이용한 기름 추출을 효과적으로 수행하기 위하여 다양한 압착 방식과 이를 위한 설계가 적용되고 있으나, 일반적으로는 거름포대에 착유물을 채운 후 거름포대 채로 착유기에 투입하고 가열과 가압을 동시에 수행하여 기름을 추출하고 있다.

상기와 같은 거름포대는 통상적으로 나일론사로 직조된 포대를 사용하고 있는데, 망사 형태의 거름포대는 착유기 내에서 파손되어 착유물이 흘러내리거나 찌꺼기가 함께 추출되어 기름의 품질을 저하시키는 등의 문제가 있으므로, 일반적으로 1600 수 이상으로 조밀하게 직조된 거름포대를 사용하고 있다.

이러한 거름포대를 사용하면 착유기 내에서 불순물이 혼합되지 않은 고품질의 기름을 짤 수 있으나, 착유를 위하여 가열과 가압을 동시에 수행하면 거름포대가 수축되는 현상이 발생하여 거름포대 내에 잔류하는 기름의 양이 많아지게 되고 수율이 크게 감소하는 문제점이 있다.

예를 들어 참깨나 들깨로 기름을 제조하는 경우 착유기로 가압하면 약 40 중량%의 유분이 발생하는데, 이중 약 28 중량%만을 추출할 뿐이고 나머지 성분은 착유 공정 중 소실되게 되어 비경제적인 공정이 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 거름포대 대신 거름망을 사용하면 기름 성분이 다량 추출되나 이와 함께 찌꺼기 등의 불순물이 혼입되어 제조된 기름 성분을 다시 정제해야 하는 등 공정비용이 상승하며 공정 효율이 감소하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1674076호에는 건조된 들깨를 메쉬 구조를 가지는 천에 담에 15 내지 20℃의 온도에서 압력을 가하여 착유함으로써 생 들기름을 얻는 공정이 기재되어 있다. 그러나 이러한 메쉬 구조의 천을 사용하면 불순물이 다량 함유되어 정치하여 정제하는 공정이 필요하며, 고압 조건에서 사용하면 메쉬 구조가 쉽게 손상되기 때문에 재사용이 어렵고 1회 사용 후 폐기해야 하는 문제점이 있다.

출원인은 대한민국 등록특허공보 10-1809027호에서 스크류를 이용하여 분쇄 및 착유할 수 있는 착유기를 개시한 바 있다. 이러한 방식은 착유물을 연속으로 공급하여 대량으로 착유를 할 수 있는 장점이 있으나, 기름의 추출량이 적고 고가인 착유물에 대해서는 적용하기 곤란하므로 거름포대를 이용하여 착유해야 하므로 이러한 착유물에까지 적용하기는 곤란한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1674076호 대한민국 등록특허공보 10-1809027호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 착유기용 거름포대에 일정한 크기와 간격으로 천공함으로써 기름 성분의 추출량을 증가시키면서도, 불순물이 혼입되지 않는 고품질의 기름을 착유할 수 있는 착유기용 거름포대를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 착유기용 거름포대가 열수축하더라도 충분한 착유 성능을 나타내어 20회 이상 재사용을 할 수 있는 착유기용 거름포대를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 착유기용 거름포대는 착유물을 수납하고 착유기에 장착되어 착유를 수행하기 위한 거름포대로서, 상기 거름포대는 78 데시텍스의 나일론사와 80 데시텍스의 나일론사를 동일 길이로 한 혼합사를 사용하여 1,680수로 제직(製織)되며, 상기 거름포대의 표면에 3 내지 5㎝ 간격으로 직경이 1 내지 2㎜인 복수의 천공을 형성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 천공 간의 간격은 등간격으로 형성될 수 있으며, 일부가 부등간격이거나 또는 전부가 부등간격으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 착유기용 거름포대는 20회 이상 재사용할 수 있다.

본 발명에 따른 착유기용 거름포대는 거름포대에 일정한 크기와 간격으로 천공함으로써 기름 성분의 추출량을 증가시키면서도, 불순물이 혼입되지 않는 고품질의 기름을 착유할 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 착유기용 거름포대가 열수축하더라도 충분한 착유 성능을 나타내어 20회 이상 재사용을 할 수 있는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착유기용 거름포대의 천공 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 착유기용 거름포대의 천공 구조를 나타낸 평면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 착유기용 거름포대는 착유물을 수납하고 착유기에 장착되어 착유를 수행하기 위한 거름포대로서, 상기 거름포대는 나일론사를 포함하는 실로 제직(製織)되며, 상기 거름포대의 표면에 3 내지 5㎝ 간격으로 직경이 1 내지 2㎜인 복수의 천공을 형성되는 것이다. 이러한 착유기용 거름포대와 표면에 형성되는 천공 구조는 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 천공은 상기와 같은 간격 및 직경으로 거름포대 전면에 형성되게 된다.

즉, 상기 거름포대는 실로 제직된 거름포대 원단을 적절한 크기로 재단한 후 절반을 접어 상기 거름포대의 하부와 측면을 봉합하고 상부에 개구부를 마련하여 착유물을 상기 개구부를 통해 투입하여 상기 거름포대에 수납할 수 있는 구조로 이루어져 있다. 상기 거름포대의 개구부는 착유물을 수납한 후 밀봉되며, 상기 거름포대를 착유기에 투입하여 압력과 열을 가함으로써 기름 성분을 추출하게 된다.

상기 거름포대의 봉합선은 상기 거름포대 원단을 포대 형태로 구성하기 위해 형성되는 것으로서, 미싱에 의해 봉제할 수도 있고, 상기 봉제한 봉제선을 형성한 후 가장자리를 따라 열을 가하여 열융착하여 봉합함으로써 봉합선을 형성할 수도 있다.

본 발명의 거름포대는 나일론사를 포함한 실에 의해 제직되는 것이므로 열과 압력에 의해 쉽게 수축되거나 연화되기 있기 때문에 봉제선을 기밀하게 형성할 수 있고, 형성된 봉제선이 손상되어 착유물이 유출되는 문제는 발생하지 않는다.

일반적으로 착유기 내에서 거름포대를 가압할 때의 압력은 약 600㎏f/㎠ 정도로서 상기 착유기의 벽면에는 히터가 장착되어 열을 가하게 되며, 1 내지 10분 정도 가압함으로써 착유 공정을 수행하게 된다. 따라서 상기와 같이 형성된 봉제선은 상기 압력에서는 충분히 내구성을 유지할 수 있다. 상기 착유 공정에서 가열은 20 내지 60℃에서 수행할 수 있으며 실온에서 그대로 착유하거나 착유물의 종류에 따라 최대 60℃까지 가열할 수 있다.

상기 개구부는 착유물을 수납한 후 끝부분을 결착구를 이용하여 결착함으로써 밀봉할 수 있고, 열융착 등을 통해 밀봉할 수도 있다. 그러나 본 발명의 거름포대는 1회 사용 후 폐기하는 것이 아니라 20회 이상 재사용이 가능한 것이므로 결착구를 이용하여 결착하고 착유 공정이 끝난 후 찌꺼기를 제거하여 다시 사용하는 것이 바람직하다.

상기 거름포대 원단은 종래의 거름포대와 마찬가지로 나일론사를 사용하여 제직할 수 있는데, 상기 원단은 충분한 강도와 내구성을 얻기 위하여 60 내지 80 데시텍스(dtex)의 나일론사는 사용하여 1,600 내지 1,700수로 제직하는 것이 바람직하다. 일반적으로 제직된 원단에 천공하면 천공 부분에서 올이 풀리거나 착유물을 채울 때 천공이 넓어져 착유 중 찌꺼기가 새어나오는 등의 문제를 일으킨다. 따라서 본 발명에서는 상기 거름포대의 제직 시 상기 나일론사와 60 내지 80 데시텍스(dtex)의 폴리아미드사(나일론사)를 혼합한 혼합사를 이용하여 원단을 제직하고 있다. 상기와 같이 혼합사를 이용하여 제직하는 경우 원단에 천공하더라도 천공이 넓어지거나 가열에 의해 천공이 수축되는 현상이 줄어드는 것으로 나타났다.

또한, 상기 나일론사와 폴리아미드사의 내구성을 향상시키기 위하여 혼합사를 폴리부틸렌테르프탈레이트 및 실란커플링제를 함유하는 수지 조성물 용액에 함침시켜 표면 코팅 처리를 하는 것이 바람직하다. 상기 표면처리를 통하여 종래의 나일론사로 이루어진 거름포대에 비해 내구성이 크게 향상되는 것으로 나타났다.

또한, 상기 거름포대 원단에 천공할 때에는 가열된 천공핀을 이용하여 천공하거나 천공 후 천공 부위에 열처리를 하여 천공되어 끊어진 올을 연화시켜 융착되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 천공은 상기 거름포대의 표면에 3 내지 5㎝ 간격으로 직경이 1 내지 2㎜가 되도록 형성되는데, 천공을 형성한 거름포대 원단을 봉합하여 거름포대를 제작하는 것이 공정의 편의상 바람직하다.

상기 천공의 간격이 지나치게 넓으면 기름 성분의 유출량이 증가하지 않아 천공이 없는 통상의 거름포대에서와 비슷한 정도의 양이 추출될 뿐이며, 천공의 간격이 지나치게 좁으면 반복하여 재사용할 때 천공을 중심으로 손상되는 부분이 발생하여 불순물이 섞여 들어오거나 가압 시 천공을 중심으로 거름포대가 파손되는 문제점이 있다.

또한, 천공의 직경은 1 내지 2㎜가 되도록 형성되는 것이 바람직한데, 거름포대를 사용할 때 천공이 미세하게 수축하는 현상이 발생하여 직경이 너무 작은 경우 몇 차례 재사용하면 기름 성분의 유출량이 감소하게 되며, 직경이 너무 크면 가압이나 반복 사용에 의해 천공이 커지면서 거름포대가 파손되는 현상이 발생하게 된다.

상기 천공 간의 간격은 도 1에서와 같이 등간격으로 형성될 수 있는데, 착유물의 종류에 따라 도 2에서와 같이 일부가 부등간격이거나 또는 전부가 부등간격으로 형성될 수도 있다. 부등간격으로 형성되는 일례를 들면, 거름포대의 상부에는 상대적으로 간격이 좁은 a 만큼의 간격으로 천공하고 거름포대의 하부에는 상대적으로 간격이 넓은 b 만큼의 간격으로 천공하는 경우를 들 수 있다. 이러한 거름포대를 적용하면 착유 과정에서 찌꺼기가 하부로 쌓이는 착유물의 찌꺼기 유출을 막을 수 있게 된다.

또한, 필요에 따라 상기 천공의 수직 간격뿐만 아니라 수평 간격을 달리하여 형성할 수도 있으며, 간격을 달리하는 구간을 정하여 구획할 수도 있다. 이러한 천공 간격은 필요에 따라 적절히 조절될 수 있으나, 여하한의 경우에도 3 내지 5㎝ 간격을 벗어나서는 안 되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 거름포대의 손상이나 불순물의 함유를 피할 수 없게 된다.

또한, 상기 착유물로는 기름 성분을 추출할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 참깨, 들깨, 달맞이꽃 종자, 산야초 등 각종 착유물에 적용할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 자세히 설명한다.

78 데시텍스의 나일론사와 80 데시텍스의 폴리아미드사(나일론사)를 동일 길이로 하여 혼합사로 거름포대 원단을 제직하였다. 원단은 1,680수로 제직되었다. 상기 나일론사와 폴리아미드사는 폴리부틸렌테레프탈레이트 100 중량부 및 3-아미노프로필트리메톡시실란 5 중량부를 혼합한 수지 조성물 용액에 함침한 후 열처리하여 표면을 코팅하였다.

제직된 원단을 재단한 후 재단된 원단의 표면을 가열된 천공핀으로 프레스 하여 표 1에서와 같은 간격과 직경의 천공을 형성하였다. 천공된 원단을 절반으로 접은 후 원단이 겹쳐진 하부와 측부를 미싱으로 봉제하여 기밀을 유지하도록 하였다(시료 1 내지 7). 또한, 78 데시텍스의 나일론사만으로 거름포대 원단을 제직하되 시료 1 내지 7과 동일한 조건으로 제직한 후 표 1에서와 같은 간격과 직경의 천공을 형성하였다(시료 8 내지 10). 또한, 비교를 위하여 천공을 형성하지 않은 종래의 나일론사로 제직된 거름포대를 사용하였다(시료 11). 또한, 비교를 위하여 시료 12에서는 시료 2와 동일한 조건으로 거름포대 원단을 제조하되, 기름 성분의 유출이 용이하도록 800수로 제직된 원단을 사용하였다.

	천공간격(㎝)	천공직경(㎜)	혼합사
시료 1	2	1	나일론사+폴리아미드사
시료 2	3	1	나일론사+폴리아미드사
시료 3	4	2	나일론사+폴리아미드사
시료 4	5	1.5	나일론사+폴리아미드사
시료 5	3	3	나일론사+폴리아미드사
시료 6	4	2.5	나일론사+폴리아미드사
시료 7	6	1	나일론사+폴리아미드사
시료 8	3	1	나일론사
시료 9	4	2	나일론사
시료 10	5	1.5	나일론사
시료 11	-	-	나일론사
시료 12	3	1	나일론사+폴리아미드사

실험은 달맞이꽃 종자유를 제조하는 실험을 하였으며, 20kg의 달맞이꽃 종자유를 상기 거름포대에 수납하고 착유기로 30℃의 열을 가하면서 600㎏f/㎠의 압력으로 10분 간 착유하여 달맞이꽃 종자유를 제조하였다. 각 시료에 대한 달맞이꽃 종자유의 추출량을 측정하였으며, 추출된 달맞이꽃 종자유 내에 부유물이나 불순물이 존재하는지 여부를 육안으로 관찰하였다.

	추출량(㎖)	불순물
시료 1	2,920	없음
시료 2	3,112	없음
시료 3	3,086	없음
시료 4	3,045	없음
시료 5	3,015	있음
시료 6	2,980	있음
시료 7	2,678	없음
시료 8	3,085	없음
시료 9	3,105	없음
시료 10	2,995	없음
시료 11	1,980	없음
시료 12	3,185	있음

표 2의 결과를 살펴보면, 천공의 간격이 3 내지 5㎝, 천공의 직경이 1 내지 2㎜인 경우 종래의 거름포대(시료 11)에 비해 1.5배 많은 기름 성분을 추출할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 천공의 간격이 조밀한 시료 1에서도 추출되는 기름성분의 양이 많은 것으로 나타났다. 또한, 천공의 간격이 지나치게 넓은 시료 7의 경우 시료 11에 비해서는 기름 성분이 많이 추출되었으나, 본 발명의 천공 간격에 해당하는 시료에 비해서는 추출량이 충분하기 못한 것으로 나타났다. 또한, 시료 5, 6에서는 추출된 달맞이꽃 종자유에 부유물이 관찰되어 불순물을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 시료 12의 경우 불순물이 다량 관찰되었으며, 거름포대의 표면 손상이 확인되어 너무 성기게 제직하는 경우 내구성이 불충분한 것을 확인하였다.

상기 실험을 바탕으로 시료 1 내지 4, 시료 8 내지 11에 대하여 재사용하여 달맞이꽃 종자유를 추출하였다. 재사용 회수에 따라 추출량과 불순물 생성 정도를 측정하였으며 그 결과는 표 3과 같다.

	1회	5회	8회	10회	15회	20회
시료 1	2,920㎖ 불순물없음	2,440㎖ 불순물있음	-	-	-	-
시료 2	3,112㎖ 불순물없음	3,012㎖ 불순물없음	-	2,975㎖ 불순물없음	2,980㎖ 불순물없음	2,968㎖ 불순물없음
시료 3	3,086㎖ 불순물없음	2,985㎖ 불순물없음	-	2,980㎖ 불순물없음	2,975㎖ 불순물없음	2,556㎖ 불순물없음
시료 4	3,045㎖ 불순물없음	2,890㎖ 불순물없음	-	2,856㎖ 불순물없음	2,863㎖ 불순물없음	2,685㎖ 불순물없음
시료 8	3,085㎖ 불순물없음	2,845㎖ 불순물없음	2,684㎖ 불순물있음	-	-	-
시료 9	3,105㎖ 불순물없음	2,498㎖ 불순물없음	2,578㎖ 불순물있음	-	-	-
시료10	2,995㎖ 불순물없음	2,540㎖ 불순물없음	2,485㎖ 불순물없음	2,398㎖ 불순물있음	-	-
시료11	1,980㎖ 불순물없음	1,915㎖ 불순물없음	-	1,910㎖ 불순물없음	1,872㎖ 불순물있음	-

표 3의 결과를 살펴보면, 천공의 간격이 조밀한 시료 1의 경우 5회 사용에서 불순물이 함유되는 것으로 나타났으며, 거름포대의 손상이 발견되어 반복 재사용이 어려운 것으로 나타났다. 또한, 5회 사용에서 추출되는 기름의 양이 크게 감소하는 것으로 나타났다.

또한, 나일론사를 사용하여 제직하는 경우 시료 8, 9에서는 8회 재사용 시, 시료 10에서는 10회 재사용 시 불순물이 유출되는 것으로 나타나 5회 이상 재사용은 어려운 것으로 나타났다. 특히, 시료 9나 10의 경우 5회 재사용 시 추출되는 기름의 양이 크게 감소하는 것으로 나타났다.

시료 11의 경우 천공이 형성되지 않은 것으로서 10회 사용 후에도 불순물은 유출되지 않는 것으로 나타났으나, 전체적으로 기름 추출량이 너무 적어 시료 2 내지 4에 비해 착유 효율이 낮은 것으로 나타났다. 또한, 15회 재사용 시 불순물이 검출되어 반복 재사용에 한계가 있는 것으로 나타났다.

또한, 본 발명에 따른 천공의 간격과 직경 범위에서 천공이 형성된 시료 2 내지 4의 경우, 20회 재사용에서도 불순물의 유출이 나타나지 않았으며, 거름포대의 표면도 양호한 것으로 나타나 재사용의 측면에서 유리한 효과를 나타내는 것을 확인하였다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (5)

1. 착유물을 수납하고 착유기에 장착되어 착유를 수행하기 위한 거름포대에 있어서,
   상기 거름포대는 78 데시텍스의 나일론사와 80 데시텍스의 나일론사를 동일 길이로 한 혼합사를 사용하여 1,680수로 제직(製織)되며,
   상기 거름포대의 표면에 3 내지 5㎝ 간격으로 직경이 1 내지 2㎜인 복수의 천공을 형성되며,
   상기 거름포대는 20회 이상 재사용하는 것을 특징으로 하는 착유기용 거름포대.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 천공 간의 간격은 등간격으로 형성되는 것 특징으로 하는 착유기용 거름포대.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 천공 간의 간격은 일부가 부등간격으로 형성되거나 또는 전부가 부등간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 착유기용 거름포대.
   
5. 삭제

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