KR102172289B1 - 식물 유효성분 추출용 증숙기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원재료의 유효성분을 일정한 효율로 추출할 수 있고, 사용자가 뚜껑을 쉽게 개폐할 수 있으며, 용기 내부의 증기를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 식물 유효성분 추출용 증숙기에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 식물 유효성분 추출용 증숙기는, 상면에 소정 크기의 집수홈이 형성되는 본체; 상기 본체의 상면에 설치되면서 복수 개의 전기히터를 포함하는 가열용기; 상기 가열용기의 일측에 설치되면서 상하 수직 방향으로 로드가 인입출 동작되도록 설치되는 에어실린더; 일단이 상기 로드에 결합되면서 상기 가열용기의 개방된 상면을 커버하도록 설치되는 뚜껑; 상기 뚜껑의 내부에 설치되어 외기에 의해 상기 뚜껑을 냉각시키는 냉각팬; 상기 내부하우징의 내측 중앙 부분에 수직으로 설치되어 상기 뚜껑의 저면에 맺혀 떨어지는 액체가 저장되는 집수용기; 상기 집수용기의 외측면에 삽입 설치되는 복수 개의 재료용기; 및 상기 본체의 일측에 설치되어 상기 전기히터, 상기 에어실린더 및 상기 냉각팬의 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

식물 유효성분 추출용 증숙기{Extractor for Extracting Plant Active Ingredients}

본 발명은 식물 유효성분 추출용 증숙기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 한약재, 식물 등을 물 없이 가열하여 원재료의 유효성분을 수분과 함께 증발시키고, 이렇게 증발된 증기를 냉각하여 맺히는 액체를 따로 저장하여 액상의 추출물(진액)을 만드는 식물 유효성분 추출용 증숙기에 관한 것이다.

일반적으로 각종 한약재와 식물 등의 원재료에 포함된 유효성분을 추출하는 방법으로는 중탕법과 증숙법이 사용되고 있다.

여기서 중탕법은 용기에 원재료와 물을 함께 넣고 가열하여 원재료에 포함된 유효성분이 물에 녹아들게 한 다음, 고형물을 따로 분리하여 버리고 남은 물(액체)만을 취하는 방법이고, 증숙법은 용기에 원재료만을 넣고 장시간 가열하여 원재료에 포함된 수분을 증발시키고, 이렇게 증발된 증기를 냉각하여 액화된 물(이하 '액체'이라 한다)만을 취하는 방법이다.

이 중 증숙법은 중탕법과 달리 원재료를 짜내어 액체와 고형물을 따로 분리시킬 필요가 없고, 또한 중탕과정에서 증기로 손실되는 유효성분의 양을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 이에 의해 값비싼 원재료의 유효성분을 추출하는 데에 주로 이용되고 있다.

이와 같은 증숙법에 사용되는 증숙기는 일반적으로 내부의 증기가 외부로 쉽게 배출되지 않도록 밀폐된 구조를 가지면서 증기를 냉각시켜 맺히는 액체를 따로 저장할 수 있도록 구성되는데, 이러한 증숙기의 종래기술로는 등록특허공보 제0682119호의 고온진공 증숙기 및 이를 이용한 증숙법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 증숙기는 원통형 용기로서 상단 가장자리에는 외향 플렌지부가 형성되고, 용기벽 외부에는 가열수단이 설치되며, 내부에는 용기벽과 간격을 두고 재료통이 설치된 가열용기; 가열용기의 내부 중앙에 안치되는 집수통; 밑면이 아래쪽을 향하여 완만하게 돌출된 원호 형상으로서 그 상부에는 냉각수단이 설치되어 있는 덮개; 상기 가열수단 및 냉각수단을 제어하는 제어부; 상기 가열용기의 플렌지부와 상기 덮개의 밑면 사이에 설치되는 고리형 패킹으로 이루어지되, 상기 고리형 패킹은 가열용기 내부의 기체는 밖으로 배출시키면서 외부 기체가 용기 내부로 유입되는 것은 차단하는 일방향 밀폐기능을 갖도록 구성된다.

그러나 상기 특허문헌에 개시된 증숙기는 원재료를 가열하는 시간 동안 사용자가 가열시간과 온도 등을 주기적으로 확인해야 하고, 이 때문에 사용자의 경험(숙련도)에 따라 증숙 효율(수집되는 액체의 양 등)에 큰 차이가 있다.

또한, 냉각팬이 설치된 뚜껑을 사용자가 열고 닫는 데에 많은 힘이 들고, 증기의 냉각을 위해 분사된 물이 뚜껑의 내부에 머무르게 되면서 가열되어 결과적으로 냉각팬에 의해 뚜껑을 냉각하여 증기를 냉각시키는 효율이 떨어지는 문제가 있다.

따라서 원재료의 유효성분을 일정한 효율로 추출할 수 있고, 사용자가 뚜껑을 쉽게 개폐할 수 있으며, 용기 내부의 증기를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 식물 유효성분 추출용 증숙기의 개발이 요구된다.

KR 10-0682119 B1 (2007. 02. 06.) KR 10-1066983 B1 (2011. 09. 16.) KR 10-1523667 B1 (2015. 05. 21.) KR 10-1753186 B1 (2017. 06. 27.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 증숙기가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원재료의 유효성분을 일정한 효율로 추출할 수 있고, 사용자가 뚜껑을 쉽게 개폐할 수 있으며, 용기 내부의 증기를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 식물 유효성분 추출용 증숙기를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 식물 유효성분 추출용 증숙기는, 상면에 소정 크기의 집수홈이 형성되는 본체; 상기 본체의 상면에 설치되면서 상면과 저면이 개방되어 내부에 소정 지름의 수용공간이 형성되는 내부하우징과, 상기 내부하우징의 외측면을 감싸도록 소정 간격 이격되어 형성되는 외부하우징과, 상기 내, 외부하우징 사이에 설치되는 복수 개의 전기히터를 포함하는 가열용기; 상기 가열용기의 일측에 설치되면서 상하 수직 방향으로 로드가 인입출 동작되도록 설치되는 에어실린더; 일단이 상기 로드에 결합되면서 상기 가열용기의 개방된 상면을 커버하도록 설치되는 뚜껑; 상기 뚜껑의 내부에 설치되어 외기에 의해 상기 뚜껑을 냉각시키는 냉각팬; 상기 내부하우징의 내측 중앙 부분에 수직으로 설치되어 상기 뚜껑의 저면에 맺혀 떨어지는 액체가 저장되는 집수통; 상기 집수통의 외측면에 삽입 설치되는 복수 개의 재료용기; 및 상기 본체의 일측에 설치되어 상기 전기히터, 상기 에어실린더 및 상기 냉각팬의 동작을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 전기히터를 제어하여 상기 가열용기의 내부온도가 210~230℃에 도달하면 상기 전기히터의 동작을 정지시킨 상태에서 상기 냉각팬을 가동하여 상기 가열용기의 내부 온도를 180~190℃로 1차 냉각시킨 다음 소정 시간 동안 온도가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 제어기가 1차 냉각되어 소정 시간 경과된 후 상기 전기히터의 동작을 정지시킨 상태에서 상기 냉각팬을 가동하여 상기 가열용기의 내부 온도를 150~160℃로 2차 냉각시켜 소정 시간 동안 온도가 유지되도록 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 뚜껑이 상기 가열용기의 개방된 상면을 커버하여 밀폐시키는 소정 지름의 제1 덮개부; 상기 제1 덮개부의 상부에 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 덮개부; 및 상기 제1, 2 덮개부 사이에 위치되어 상기 제1, 2 덮개부를 소정 간격 이격시키는 복수 개의 간격유지구를 포함하고, 상기 제1 덮개부에는, 상기 냉각팬을 소정 높이로 고정시키는 지지대가 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명의 상기 제1 덮개부는 상면 가운데 부분이 소정 깊이를 가지도록 오목하게 형성되고, 저면이 상면에 대응되도록 볼록하게 형성되어 저면에 맺히는 액체가 가운데 쪽으로 모여 아래로 떨어지도록 유도하는 낙하 유도부; 일단이 상기 낙하 유도부와 연결되면서 타단이 외측 방향으로 소정 각도 상향 경사지게 형성되어 상기 냉각팬에 의해 상기 낙하 유도부의 상면과 접촉되어 흐르는 공기의 배출 방향을 안내하는 공기배출 안내부; 및 일단이 상기 공기배출 안내부와 연결되면서 저면이 상기 가열용기의 상단에 밀착되고, 상기 간격유지구의 하단이 결합되는 플랜지부를 포함하고, 상기 제2 덮개부는, 일측으로 소정 길이 돌출되어 상기 로드의 상단에 결합되는 로드 결합부; 가운데 부분에 위치되어 상기 냉각팬에 의해 상기 제1, 2 덮개부 사이의 공간으로 외기가 유입되도록 하는 소정 크기의 공기유입부; 및 외측 둘레를 따라 소정 폭을 가지도록 돌출되어 상기 간격유지구의 상단이 결합되는 플랜지부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 제2 덮개부의 외측 지름이 상기 제1 덮개부의 외측 지름보다 상대적으로 작게 형성되어 상기 플랜지부 사이에 소정 간격이 형성되도록 구성되고, 이에 의해 상기 공기배출 안내부의 상단과 상기 플랜지부의 일단이 만나는 경계 부분이 상기 제2 덮개부의 상기 플랜지부의 저면과 마주보는 위치상에 위치되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 제어기에 의해 자동으로 냉각팬과 전기히터의 동작이 제어되어 소정 온도로 가열된 가열용기의 내부온도가 설정된 온도까지 1차 냉각된 다음 소정 시간 유지되어 소정의 진공압이 형성된 상태에서 원재료의 유효성분이 추출되고, 설정된 시간이 경과되면 다시 냉각팬과 전기히터의 동작이 제어되어 소정 온도까지 2차 냉각된 다음 소정 시간 유지되어 1차 냉각시에 비해 상대적으로 더욱 높은 진공압이 형성된 상태에서 원재료의 유효성분이 추가로 추출되므로 원재료의 유효성분이 더욱 효과적이면서도 빠르게 추출될 수 있고, 이에 의해 가열용기를 가열하는 데에 사용되는 전기에너지도 절약되는 효과가 있다.

또한, 냉각팬에 의해 제1 덮개부를 냉각시킨 공기가 공기배출 안내부와 플랜지부의 위치 관계에 의해 뚜껑의 바깥쪽을 향하도록 공기배출 방향이 안내되게 되고, 이에 의해 제1 덮개부를 냉각시키기 위해 외기의 유입이 용이해지면서 제1 덮개부의 냉각 효율이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 식물 유효성분 추출용 증숙기의 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 분리된 사시도.
도 3은 도 1의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 본체와 가열용기의 예를 보인 사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 뚜껑의 예를 보인 사시도.
도 7은 도 6의 분리된 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 뚜껑의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 집수용기의 예를 보인 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 재료용기의 예를 보인 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 집수용기와 재료용기가 결합된 예를 보인 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 식물 유효성분 추출용 증숙기가 사용되는 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 원재료의 유효성분을 일정한 효율로 추출할 수 있고, 사용자가 뚜껑을 쉽게 개폐할 수 있으며, 용기 내부의 증기를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 식물 유효성분 추출용 증숙기를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(10), 가열용기(20), 에어실린더(30), 뚜껑(40), 냉각팬(50), 집수용기(60) 및 재료용기(70)를 포함한다.

본체(10)는 후술되는 가열용기(20)의 저면을 지지하는 구성이다.

이러한 본체(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 그 저면에 복수 개의 이동바퀴(11)가 설치되어 사용자가 본체(10)의 위치를 쉽게 이동시킬 수 있도록 구성된다.

그리고 본체(10)의 상면에는 소정 지름을 가지면서 소정 깊이를 가지는 집수홈(12)이 형성되고, 이러한 집수홈(12)의 바닥면은 가운데 부분의 높이가 상대적으로 낮게(오목하게) 형성되어 후술되는 집수용기(60)의 저면과 집수홈(12)의 바닥면 사이에 소정 크기의 집수 공간이 형성되도록 구성된다.

또한, 집수홈(12)의 가운데 부분에는 소정 지름을 가지는 배출관(13)의 일단이 연통되도록 설치되고, 이러한 배출관(13)의 타단은 본체(10)의 외측으로 소정 길이 돌출되도록 설치된다.

이에 더해 배출관(13)의 자유단(타단)에는 사용자에 의해 수동 조작되거나 또는 후술되는 제어기(80)의 제어에 의해 자동 제어되는 드레인밸브(14)가 설치된다.

상기와 같은 구성의 본체(10)는 집수홈(12)의 상부 쪽에 상면과 저면이 개방된 가열용기(20)가 용접 등에 의해 일체로 고정 설치되고, 집수홈(12)에는 후술되는 집수용기(60)가 안착되며, 집수홈(12)과 집수용기(60)의 저면 사이의 집수 공간에는 가열용기(20) 내부에서 집수용기(60)에 집수되지 못하고 바닥으로 떨어지는 액체가 집수되어 배출관(13)을 통해 외부로 배출되게 된다.

가열용기(20)는 본체(10)의 상면에 설치되어 내부에 수용되는 원재료(식물)를 가열하여 증발시키는 구성이다.

이러한 가열용기(20)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본체(10)의 상면에 설치되면서 상면과 저면이 개방되어 내부에 소정 지름의 수용공간이 형성되는 내부하우징(21)과, 상기 내부하우징(21)의 외측면을 감싸도록 소정 간격 이격되어 형성되는 외부하우징(22)과, 상기 외부하우징(22)의 일측에 설치되어 후술되는 에어실린더(30)가 장착되는 소정 크기의 장착부(23)와, 상기 내, 외부하우징(21, 22) 사이에 설치되는 복수 개의 전기히터(24) 및 상기 내, 외부하우징(21, 22) 사이에 충전되는 보온재(25)를 포함한다.

이때 보온재(25)로는 용융된 유리를 섬유상으로 만든 유리섬유(glass wool)가 사용되고, 이러한 유리섬유는 내화성 및 단열성이 우수하여 단열재, 보온재 및 전기 절연재 등으로 사용되고 있다.

그리고 가열용기(20)에는 내부하우징(21) 내부의 온도를 검출하는 온도감지센서(도시하지 않음)가 설치되고, 이러한 온도감지센서에서 감지된 온도 정보는 후술되는 제어기(80)로 전달되도록 구성된다.

에어실린더(30)는 가열용기(20)의 장착부(23)에 설치되어 후술되는 뚜껑(40)을 개폐시키는 구성으로서, 이러한 에어실린더(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 실린더의 내부로 인입출되는 압축공기에 의해 상하 수직 방향으로 승강 동작되도록 구성되는 로드(31)를 포함하고, 이러한 로드(31)의 상단과 후술되는 뚜껑(40)의 제2 덮개부(42)가 서로 결합된다.

상기와 같은 에어실린더(30)는 필요에 따라 랙, 피니언 및 모터를 포함하는 구동부재로 변경되거나 또는 유압에 의해 동작되는 유압실린더로 변경 실시될 수 있다.

뚜껑(40)은 가열용기(20)의 개방된 상면을 커버하도록 설치되고, 후술되는 냉각팬(50)에 의해 가열용기(20) 내부의 증기를 냉각시켜 집수용기(60) 쪽으로 집수되도록 하는 구성이다.

이러한 뚜껑(40)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 가열용기(20)의 개방된 상면을 커버하여 밀폐시키는 소정 지름의 제1 덮개부(41)와, 상기 제1 덮개부(41)의 상부에 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 덮개부(42) 및 상기 제1, 2 덮개부(41, 42) 사이에 위치되어 제1, 2 덮개부(41, 42)를 소정 간격 이격시키는 복수 개의 간격유지구(43)를 포함한다.

이때 제1 덮개부(41)는 도 8에 도시된 바와 같이 상면 가운데 부분이 소정 깊이를 가지도록 오목하게 형성되고 저면이 상면에 대응되도록 볼록하게 형성되며 이에 의해 제1 덮개부(41)의 저면에 맺히는 액체가 가운데 쪽으로 모여 아래로 떨어지도록 유도하는 낙하 유도부(41A)와, 일단이 상기 낙하 유도부(41A)와 연결되면서 타단이 외측 방향으로 소정 각도 상향 경사지게 형성되어 냉각팬(50)에 의해 낙하 유도부(41A)의 상면과 접촉되어 흐르는 공기의 배출 방향을 안내하는 공기배출 안내부(41B) 및 일단이 상기 공기배출 안내부(41B)와 연결되면서 저면이 가열용기(20)의 상단에 밀착되고 간격유지구(43)의 하단이 결합되는 플랜지부(41C)를 포함한다.

그리고 제1 덮개부(41)의 상면에는 냉각팬(50)이 설치되는 지지대(41D)가 구비되고, 플랜지부(41C)의 저면에는 가열용기(20)의 상단과 접촉되어 가열용기(20) 내부의 기밀을 유지시키는 실링부재(41E)가 설치된다.

또한, 제2 덮개부(42)는 일측으로 소정 길이 돌출되어 에어실린더(30)의 로드(31) 상단에 결합되는 로드 결합부(42A)와, 가운데 부분에 위치되어 냉각팬(50)에 의해 제1, 2 덮개부(41, 42) 사이의 공간으로 외기가 유입되도록 하는 소정 크기의 공기유입부(42B) 및 외측 둘레를 따라 소정 폭을 가지도록 돌출되어 간격유지구(43)의 상단이 결합되는 플랜지부(42C)를 포함한다.

이때 도 8에 도시된 바와 같이 제2 덮개부(42)의 외측 지름은 제1 덮개부(41)의 외측 지름보다 상대적으로 작게 형성되어 플랜지부(41C, 42C) 사이에 소정 간격(G)이 형성되도록 구성되고, 이에 의해 공기배출 안내부(41B)의 상단과 상기 플랜지부(41C)의 일단이 만나는 경계 부분이 제2 덮개부(42)의 플랜지부(42C)의 저면과 마주보는 위치상에 위치되도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 뚜껑(40)은 제1 덮개부(41)의 상면이 오목하게 형성됨과 동시에 저면은 볼록하게 형성되고, 제2 덮개부(42)는 제1 덮개부(41)와 반대로 상면이 볼록하게 형성됨과 동시에 저면이 오목하게 형성되어, 제1, 2 덮개부(41, 42)의 오목한 부분이 서로 마주보도록 간격유지구(43)에 의해 조립되게 되면 제1, 2 덮개부(41, 42) 사이에 냉각팬(50)이 설치되기 위한 충분한 공간이 자연스럽게 형성되게 된다.

그리고 냉각팬(50)에 의해 외기가 제2 덮개부(42)의 공기유입부(42B)를 통해 제1, 2 덮개부(41, 42) 사이의 공간으로 유입되면, 제1 덮개부(41)의 오목한 상면을 따라 가운데 부분에서 바깥쪽으로 방사상으로 넓게 퍼져 흐르게 되고, 이에 의해 제1 덮개부(41)의 상면과 접촉되어 제1 덮개부(41)를 냉각시키는 데에 사용된 공기(열교환된 공기)가 공기배출 안내부(41B)를 따라 제2 덮개부(42)의 플랜지부(42C)의 저면에 부딪치도록 안내되게 되면서 자연스럽게 제1, 2 덮개부(41, 42)의 플랜지부(41C, 42C) 사이의 이격된 틈으로 공기가 배출되는 방향이 안내되게 된다.

그 결과 가열된 공기가 제1, 2 덮개부(41, 42) 사이의 공간에 머무르면서 냉각팬(50)을 통해 반복적으로 순환되어 냉각효율이 저하되던 문제가 구조적으로 방지되게 된다.

냉각팬(50)은 후술되는 제어기(80)에 의해 제어되어 제1 덮개부(41)의 표면을 공기로 냉각시키는 구성으로서, 이러한 냉각팬(50)은 공지되어 널리 사용되고 있는 다양한 구조의 냉각팬(50) 중에서 선택되어 구성된다.

집수용기(60)는 뚜껑(40)의 제1 덮개부(41)의 표면(저면)에 접촉되는 증기가 냉각되어 이슬로 맺히는 액체를 따로 저장하기 위한 구성이다.

이러한 집수용기(60)는 도 9에 도시된 바와 같이 소정 지름을 가지는 원판 모양의 받침부(61)와, 일단이 상기 받침부(61)의 상면 가운데 부분에 고정되면서 타단이 수직으로 소정 길이를 가지도록 형성되어 내부에 액체가 저장되도록 수용 공간(도면부호 없음)이 형성되는 원통 모양의 집수부(62)를 포함한다.

그리고 집수부(62)의 상부 쪽에는 사용자가 집수부(62)를 가열용기(20)의 내부에서 쉽게 꺼낼 수 있도록 손잡이부(63)가 설치된다.

상기와 같은 구성의 집수용기(60)는 도 11에 도시된 바와 같이 후술되는 재료용기(70)가 집수부(62)의 외측면을 감싸도록 복수 개 적층된 다음, 사용자가 손잡이부(63)를 파지하여 가열용기(20) 내부에 삽입시키면, 자연스럽게 받침부(61)가 본체(10)의 상면에 형성된 집수홈(12)에 안착되면서 집수홈(12)의 바닥면과 소정 간격 이격된 상태로 안착되게 되고, 이와 동시에 제1 덮개부(41)의 저면 가운데 부분에 맞추어 집수부(62)가 정확하게 위치되게 된다.

재료용기(70)는 내부에 원재료가 수용되면서 열에 의해 원재료 속의 수분이 증발될 수 있도록 하는 구성이다.

이러한 재료용기(70)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 소정 지름을 가지면서 상면이 개방된 외통부(61)와, 상기 외통부(61)의 내측에 위치되면서 상대적으로 지름이 작게 형성되는 내통부(62)를 포함하고, 외통부(61)의 저면은 내통부(62)의 내측면과 연통되도록 내통부(62)의 지름에 대응되는 지름의 구멍이 형성되며, 이에 의해 재료용기(70)가 집수용기(60)의 집수부(62)에 관통 삽입되면서 자연스럽게 복수 개가 적층 설치되게 된다.

이때 외통부(61)의 상단 부분에는 또 다른 외통부(61)의 저면이 안착되도록 "┖┑" 모양으로 형성된 안착부(73)가 방사상으로 복수 개 설치되고, 이러한 안착부(73)에 의해 복수 개의 재료용기(70)가 적층될 때 아래쪽에 위치되는 재료용기(70)의 외통부(61) 상단과 상대적으로 위쪽에 위치되는 재료용기(70)의 외통부(61) 저면이 소정 간격 이격된 채 설치되게 되고, 그 결과 열기가 재료용기(70)의 외측면과 저면을 통해 전체적으로 고르게 전달되면서 재료용기(70) 내부에 수용된 원재료속 수분이 가열 증발되게 된다.

또한, 외통부(61)와 내통부(62) 및 안착부(73)는 소정 지름을 가지는 구멍이 복수 개 형성된 타공판에 의해 형성되고, 이에 의해 원재료 쪽으로 열기가 전체적으로 균일하게 전달될 수 있으면서도 원재료에서 증발되는 증기가 제1 덮개부(41) 쪽으로 쉽게 상승될 수 있게 된다.

제어기(80)는 본체(10)의 일측에 설치되어 가열용기(20)에 설치되는 전기히터(24)와 에어실린더(30) 및 냉각팬(50)의 동작을 제어하는 구성이다.

이러한 제어기(80)는 에어실린더(30)의 동작을 제어하여 뚜껑(40)을 개폐시키는 뚜껑 개폐 모드와, 사용자가 설정한 시간 동안 전기히터(24)와 냉각팬(50)의 동작을 제어하는 증숙 모드를 포함한다.

여기서 증숙 모드는 제어기(80)에 의해 전기히터(24)와 냉각팬(50)이 제어되어 미리 설정된 온도로 가열 및 냉각이 자동으로 이루어지게 되는데, 이를 더욱 상세하게 설명하면, 증숙 모드시 미리 설정된 1차 목표온도까지 가열되고, 1차 목표온도에 도달하면 소정 시간 온도가 유지되며, 소정 시간이 경과되면 미리 설정된 2차 목표온도까지 1차 냉각되고, 2차 목표온도에 도달하면 소정 시간 온도가 유지되며, 다시 소정 시간이 경과되면 미리 설정된 3차 목표온도까지 2차 냉각되고, 3차 목표온도에 도달하면 소정 시간 온도가 유지된 다음 증숙 모드가 종료되도록 제어되게 된다.

여기서 1차 목표온도는 1차 내지 3차 목표온도 중에 가장 높고, 3차 목표온도는 1차 내지 3차 목표온도 중에 가장 낮게 설정되어 결과적으로 온도가 점진적으로 낮아지도록 설정된다.

이에 의해 1차 목표온도에 도달되기까지 발생되는 증기 중 가열용기(20)의 허용 압력을 벗어나는 소정 량의 증기는 가열용기(20)와 뚜껑(40) 사이의 틈 또는 별도의 릴리프밸브(도시하지 않음)를 통해 외부로 자연스럽게 배출되면서 가열용기(20)의 내부 압력이 허용 압력 내로 유지되다가 1차 냉각시 가열용기(20)의 내부 압력이 감소(감압)되면서 가열용기(20)의 내부에 진공압이 형성되게 되고, 이에 의해 뚜껑(40)이 가열용기(20)에 더욱 밀착되게 되면서 진공압이 발생한 상태가 그대로 유지되게 되며, 이 상태에서는 가열용기(20) 내부에서 발생하는 증기가 더 이상 외부로 배출되지 않게 된다.

그리고 재료용기(70)에 담긴 원재료는 진공압에 의해 소정 압력으로 복수 회 수축되게 되면서 원재료에 포함된 수분이 바깥으로 더욱 빠르게 배출되게 되고, 그 결과 증숙 효율이 향상되게 된다.

이하에서는 본 발명의 식물 유효성분 추출용 증숙기의 사용예에 따라 설명한다.

증숙기에 전원이 인가된 상태에서 사용자가 원재료(식물)가 담긴 재료용기(70)를 집수용기(60)를 이용하여 가열용기(20)의 내부에 복수 개 넣은 다음, 뚜껑(40)을 가열용기(20)의 상면 쪽으로 회전시켜 위치시키고, 이후 닫힘 버튼(도시하지 않음)을 누르면 제어기(80)의 제어에 의해 에어실린더(30)의 로드(31)가 실린더의 내부로 인입되면서 도 12에 도시된 바와 같이 뚜껑(40)이 닫히게 되고, 이와 동시에 에어실린더(30)에서 작용하는 압력과 뚜껑(40)의 자중에 의해 뚜껑(40)이 가열용기(20)의 상면에 밀착된 상태로 유지되어 가열용기(20)의 내부가 밀폐된다.

그리고 사용자가 증숙 버튼(도시하지 않음)을 누르면, 전기히터(24)에 전원이 인가되면서 가열기(20)의 내부 온도가 미리 설정된 1차 목표온도(210 ~ 230℃)까지 가열되고, 이후 가열용기(20)의 내부 온도가 1차 목표온도에 도달하면 해당 온도가 설정된 시간(예를 들면 3~5분) 동안 유지된다.

여기서 1차 목표온도의 유지시간이 3 ~ 5분으로 설정되는 이유는 1차 목표온도까지 도달하는 과정에서 발생하는 증기 중 일부의 증기가 외부로 배출되기 때문에 1차 목표온도에 도달하기까지 또는 1차 목표온도에 도달 후 증기가 외부로 배출되는 시간을 짧게 설정함으로써 원재료 속에 포함된 유효성분의 손실을 줄이기 위함이다.

또한, 1차 목표온도에 도달된 다음 설정된 시간이 경과되고 나면 전기히터(24)의 동작이 정지되고, 이와 동시에 냉각팬(50)이 가동되어 제1 덮개부(41)가 냉각되면서 가열용기(20) 내부 온도가 미리 설정된 2차 목표온도(180~190℃)까지 1차 냉각되며, 이후 가열용기(20)의 내부 온도가 2차 목표온도에 도달하면 해당 온도가 설정된 시간(예를 들면 30~40분) 동안 유지된다.

그런 다음, 전기히터(24)의 동작이 정지되고 이와 동시에 냉각팬(50)이 가동되어 제1 덮개부(41)가 재차 냉각되면서 가열용기(20)의 내부 온도가 미리 설정된 3차 목표온도(150~160℃)까지 2차 냉각되고, 이후 가열용기(20)의 내부 온도가 3차 목표온도에 도달하면 해당 온도가 설정된 시간(예를 들면 30~40분) 동안 유지된 다음, 증숙 모드가 종료된다.

이렇게 증숙 모드가 종료될 때에는 제어기(80)에 의해 전기히터(24)의 동작이 정지된 상태에서 냉각팬(50)이 소정 시간 가동되어 가열용기(20)의 온도가 미리설정된 온도까지 냉각되고, 이에 의해 가열용기(20)의 내부에 잔류하는 증기까지 냉각되어 맺힌 액체가 집수용기(60)의 집수부(62)를 통해 수집되게 된다.

이와 같이 제어기(80)의 제어에 의해 증숙 모드가 종료되면, 사용자에게 증숙 모드의 종료를 인지시키는 알람이 발생되고, 이에 의해 사용자가 뚜껑(40)을 개방하기 위해 열림 버튼(도시하지 않음)을 누르게 되면, 도 13에 도시된 바와 같이 제어기(80)의 제어에 의해 에어실린더(30)의 로드(31)가 실린더의 외부로 인출되면서 뚜껑(40)이 로드(31)를 따라 소정 높이로 상승되어 가열용기(20)가 개방되게 된다.

이때 가열용기(20)의 내부에 진공압이 형성되어 있어 뚜껑(40)의 개방이 쉽지 않을 수 있는데, 따라서 뚜껑(40)을 개방하기에 앞서 가열용기(20)의 내부로 외기가 유입되도록 릴리프밸브 또는 별도의 공기유입구(도시하지 않음)를 사용자가 수동으로 개방하거나 또는 제어기(80)의 제어에 의해 자동으로 개방된 다음 뚜껑(40)의 개방이 이루어지게 된다.

그리고 뚜껑(40)이 개방된 다음 도 14에 도시된 바와 같이 사용자가 수동으로 회전시키면 로드(31)를 중심으로 뚜껑(40)이 회전되면서 가열용기(20)의 상부가 완전히 개방되게 된다.

상기와 같이 뚜껑(40)이 개방되고 나면 사용자는 가열용기(20) 내부에 수용된 재료용기(70)와 집수용기(60)를 함께 꺼내고, 집수용기(60)로부터 재료용기(70)를 분리시킨 다음 집수부(62)에 모인 액체를 다른 용기로 옮겨 담거나 개별 포장하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 제어기 의해 자동으로 냉각팬과 전기히터의 동작이 제어되어 소정 온도로 가열된 가열용기의 내부온도가 설정된 온도까지 1차 냉각된 다음 소정 시간 유지되어 소정의 진공압이 형성된 상태에서 원재료의 유효성분이 추출되고, 설정된 시간이 경과되면 다시 냉각팬과 전기히터의 동작이 제어되어 소정 온도까지 2차 냉각된 다음 소정 시간 유지되어 1차 냉각시에 비해 상대적으로 더욱 높은 진공압이 형성된 상태에서 원재료의 유효성분이 추가로 추출되도록 제어되므로 원재료의 유효성분이 더욱 빠르고 효과적으로 추출된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

10: 본체 11: 이동바퀴
12: 집수홈 13: 배출관
14: 드레인밸브 20: 가열용기
21: 내부하우징 22: 외부하우징
23: 장착부 24: 전기히터
25: 보온재 30: 에어실린더
31: 로드 40: 뚜껑
41: 제1 덮개부 41A: 낙하 유도부
41B: 공기배출 안내부 41C: 플랜지부
41D: 지지대 41E: 실링부재
42: 제2 덮개부 42A: 로드 결합부
42B: 공기유입부 42C: 플랜지부
43: 간격유지구 50: 냉각팬
60: 집수용기 61: 받침부
62: 집수부 63: 손잡이부
70: 재료용기 71: 외통부
72: 내통부 73: 안착부
80: 제어기 F: 메시망
G: 간격

Claims (5)

1. 상면에 소정 크기의 집수홈(12)이 형성되는 본체(10);
   상기 본체(10)의 상면에 설치되면서 상면과 저면이 개방되어 내부에 소정 지름의 수용공간이 형성되는 내부하우징(21)과, 상기 내부하우징(21)의 외측면을 감싸도록 소정 간격 이격되어 형성되는 외부하우징(22)과, 상기 내, 외부하우징(21, 22) 사이에 설치되는 복수 개의 전기히터(24)를 포함하는 가열용기(20);
   상기 가열용기(20)의 일측에 설치되면서 상하 수직 방향으로 로드(31)가 인입출 동작되도록 설치되는 에어실린더(30);
   일단이 상기 로드(31)에 결합되면서 상기 가열용기(20)의 개방된 상면을 커버하도록 설치되는 뚜껑(40);
   상기 뚜껑(40)의 내부에 설치되어 외기에 의해 상기 뚜껑(40)을 냉각시키는 냉각팬(50);
   상기 내부하우징(21)의 내측 중앙 부분에 수직으로 설치되어 상기 뚜껑(40)의 저면에 맺혀 떨어지는 액체가 저장되는 집수용기(60);
   상기 집수용기(60)의 외측면에 삽입 설치되는 복수 개의 재료용기(70); 및
   상기 본체(10)의 일측에 설치되어 상기 전기히터(24), 상기 에어실린더(30) 및 상기 냉각팬(50)의 동작을 제어하는 제어기(80);
   를 포함하고,
   상기 제어기(80)는,
   상기 전기히터(24)를 제어하여 상기 가열용기(20)의 내부온도가 210~230℃에 도달하면, 상기 전기히터(24)의 동작을 정지시킨 상태에서 상기 냉각팬(50)을 가동하여 상기 가열용기(20)의 내부 온도를 180~190℃로 1차 냉각시킨 다음 소정 시간 동안 온도가 유지되도록 제어하며,
   상기 뚜껑(40)은,
   상기 가열용기(20)의 개방된 상면을 커버하여 밀폐시키는 소정 지름의 제1 덮개부(41);
   상기 제1 덮개부(41)의 상부에 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 덮개부(42); 및
   상기 제1, 2 덮개부(41, 42) 사이에 위치되어 상기 제1, 2 덮개부(41, 42)를 소정 간격 이격시키는 복수 개의 간격유지구(43);
   를 포함하고,
   상기 제1 덮개부(41)에는,
   상기 냉각팬(50)을 소정 높이로 고정시키는 지지대(41D)가 설치되며,
   상기 제1 덮개부(41)는,
   상면 가운데 부분이 소정 깊이를 가지도록 오목하게 형성되고, 저면이 상면에 대응되도록 볼록하게 형성되어 저면에 맺히는 액체가 가운데 쪽으로 모여 아래로 떨어지도록 유도하는 낙하 유도부(41A);
   일단이 상기 낙하 유도부(41A)와 연결되면서 타단이 외측 방향으로 소정 각도 상향 경사지게 형성되어 상기 냉각팬(50)에 의해 상기 낙하 유도부(41A)의 상면과 접촉되어 흐르는 공기의 배출 방향을 안내하는 공기배출 안내부(41B); 및
   일단이 상기 공기배출 안내부(41B)와 연결되면서 저면이 상기 가열용기(20)의 상단에 밀착되고, 상기 간격유지구(43)의 하단이 결합되는 플랜지부(41C);
   를 포함하고,
   상기 제2 덮개부(42)는,
   일측으로 소정 길이 돌출되어 상기 로드(31)의 상단에 결합되는 로드 결합부(42A);
   가운데 부분에 위치되어 상기 냉각팬(50)에 의해 상기 제1, 2 덮개부(41, 42) 사이의 공간으로 외기가 유입되도록 하는 소정 크기의 공기유입부(42B); 및
   외측 둘레를 따라 소정 폭을 가지도록 돌출되어 상기 간격유지구(43)의 상단이 결합되는 플랜지부(42C);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 유효성분 추출용 증숙기.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기(80)는,
   1차 냉각되어 소정 시간 경과된 후 상기 전기히터(24)의 동작을 정지시킨 상태에서 상기 냉각팬(50)을 가동하여 상기 가열용기(20)의 내부 온도를 150~160℃로 2차 냉각시켜 소정 시간 동안 온도가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 식물 유효성분 추출용 증숙기.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 덮개부(42)의 외측 지름이 상기 제1 덮개부(41)의 외측 지름보다 상대적으로 작게 형성되어 상기 플랜지부(41C, 42C) 사이에 소정 간격(G)이 형성되도록 구성되고, 이에 의해 상기 공기배출 안내부(41B)의 상단과 상기 플랜지부(41C)의 일단이 만나는 경계 부분이 상기 제2 덮개부(42)의 상기 플랜지부(42C)의 저면과 마주보는 위치상에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 식물 유효성분 추출용 증숙기.

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