KR102261730B1 - 오일 정제 장치 - Google Patents

Abstract

폐식용유지 또는 사용유를 재활용하기 위한 장치를 소형화하고, 장착이 용이하여 튀김 용기를 사용하는 식품 매장 등에 적용할 수 있는 오일 정제 장치에 관한 것으로, 원기둥 형상으로 이루어진 본체, 원뿔 형상으로 이루어지고 상기 본체 내에 회전 가능하게 마련된 챔버, 상기 챔버의 내벽에 따라 마련된 스크루 부재, 중공 형상으로 이루어지고 상기 챔버 및 스크루 부재에 회전력을 부가하는 회전축, 상기 회전축을 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 모터, 상기 회전축에 마련되고 상기 회전축과 연통 되며 상기 챔버의 하부에 마련된 공급구, 상기 본체의 하부의 일측에 마련되어 정제유를 배출하는 배출구를 포함하고, 상기 챔버는 상기 본체 내에서 분리 가능하게 장착되는 구성을 마련하여, 미분이 많은 흡착제를 여과공정 없이 정제유에서 분리함으로써 작은 입도의 흡착제도 쉽게 분리할 수 있다.

Description

오일 정제 장치{Apparatus for filtering oil}

본 발명은 폐식용유지를 흡착제로 정제한 후 분리하여 정제유로 재활용하기 위한 오일 정제 장치에 관한 것으로, 특히 폐식용유지 또는 사용유를 재활용하기 위한 장치를 소형화하고, 장착이 용이하여 튀김 용기를 사용하는 식품 매장 등에 적용할 수 있는 오일 정제 장치에 관한 것이다.

최근에 프라이드치킨, 패스트 후드 등 기름에 튀긴 상태의 서구 취향의 음식문화의 발달로 인하여 식용유 사용이 급증하고 있다.

통상적으로 음식점의 튀김기에서는 새 식용유를 튀김 통에 주입한 후 다수 회에 걸쳐 반복하여 사용하며, 사용 횟수가 길수록 튀김 오일, 예를 들어 식용유가 공기와의 접촉에 의한 산화와 튀김 찌꺼기에 의한 탄화로 인하여 변질되므로, 적정횟수를 사용 후 폐기되는 폐식용유의 양이 상당하여 환경오염, 자원 낭비 등의 심각한 문제점이 대두하고 있는 실정이다.

즉, 주로 치킨점이나 제과점 등과 같은 음식점, 특히 식품가공 공장에서는 튀김 등에 다량의 식용유지(식물성 오일, 동물성 유지 포함)가 사용되고 있으며, 이에 따라 다량의 폐식용유가 발생하고 있다. 식품가공 후 버려지는 폐유지는 어떠한 정제방법을 거치더라도 일단 폐식용유로 분류된 이상 법규상 식용으로는 재사용될 수는 없다.

이러한 문제점을 감안하여 튀김 오일을 정제하여 재활용할 수 있는 오일 정제기가 보급되어 활용하고 있으나, 기존 정제기는 정제방식이 자연낙하에 의한 여과방식이고, 여과 시 바로 사용한 식용유를 사용할 수 없고, 약 30℃ 이하로 식혀서 사용하여야 하고 정제시간이 5~10시간 정도의 소요시간이 요구되며, 정제한 식용유의 질이 이물질 정도를 제거하는 수준이어서 기대효과에 미치지 못하여 사용을 기피하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 도 1에 도시된 바와 같이, 유리지방산이 다량 함유되어 있는 폐식용유를 알칼리 탈산법으로 유리지방산을 제거하는 방법으로서, 동식물성 폐식용유에 수산화나트륨 용액을 혼합하여 유리지방산을 중화시키는 중화반응 공정, 상기 반응 후 잔류하는 수산화나트륨과 중화된 지방산염의 풋츠(Foots) 및 기타 불순물을 원심분리 또는 정치시켜 제거하는 1차 불순물 제거공정 및 상기 1차 불순물을 제거 후 흡착제를 첨가, 교반시켜 불순물을 흡착시킨 후 폐흡착제를 제거하는 2차 불순물 제거공정을 포함하는 동식물성 폐식용유의 유리지방산 제거 방법에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 2에는 여과 망이 내재되어 있어, 식용유를 여과시키는 여과필터, 흡착제를 이용하여 상기 식용유를 정제시키는 정제필터, 상기 정제필터의 하부에 설치되는 탱크 및 상기 탱크의 하부에 설치되는 저장용기를 구비하는 정제부 및 상기 탱크의 일측에 설치된 관을 통하여 상기 탱크로부터 공기를 흡입하여 상기 탱크를 진공상태로 만드는 진공펌프를 구비하며, 상기 정제부는 상기 탱크가 진공상태를 유지함으로써 상기 여과필터로부터 공급호스를 통하여 상기 식용유를 공급받아 상기 정제필터로 하여금 상기 식용유를 정제시키는 식용유 정제 시스템에 대해 개시되어 있다.

한편, 하기 특허문헌 3에는 수거된 폐식용유를 산성 백토와 혼합하여 폐식용유 내의 이물질을 1차 정제하고, 불순물을 제거한 후, 무기염 조성물 용액을 혼합, 이온 결합하여 전처리 공정, 촉매처리 공정을 통해 폐식용유, 무기염 조성물 및 물을 혼합한 것이 좋은 유화 조건을 형성하기 위하여 유수분리가 장시간에 걸쳐 일어나지 않도록 하여 청정 연료유를 제조하는 폐식용유를 이용한 청정연료유 제조방법에 대해 개시되어 있다.

대한민국 공개특허공보 제2010-0118691호(2010.11.08 공개) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0438100호(2008.01.14 등록) 대한민국 공개특허공보 제2016-0066696호(2016.06.13 공개)

상술한 바와 같은 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 흡착제로서 규산마그네슘, 활성 백토, 규산알루미늄실리케이트, 활성탄, 규조토로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 이의 혼합물을 사용하고 있지만, 폐식용유를 공업용 유지로 사용할 수 있을 뿐, 식용유로 재사용할 수 없다는 문제가 있었다.

또 상기 특허문헌 2에 개시된 기술에서는 정제필터의 하부에 설치된 진공 탱크의 일면에 진공펌프를 설치하여 진공펌프가 탱크를 진공상태로 만들어 식용유를 흡입하여 정제필터가 식용유를 정제하는 구성에 대해 개시되어 있지만, 진공 펌프를 장착하므로 장치의 규모가 증대하고, 미분이 많은 흡착제를 사용하는 경우 정제필터의 기능을 실현할 수 없다는 문제도 있었다.

한편, 상기 특허문헌 3에 개시된 기술에서는 폐식용유와 산성 백토 용액의 혼합을 위한 교반 장치, 응축기와 진공장치를 이용하여 응축하여 청정 연료를 제조하지만, 상기 특허문헌 1과 같이 식용유로 재사용할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 상기 특허문헌 1 내지 3에 개시된 기술을 적용하기 위한 장치의 규모가 크고, 고가의 설치 비용이 필요하며, 처리 시간이 길어 별도의 처리 공장에서 실행할 수 있으므로, 식품 매장 등에서 직접 설치하여 사용할 수 없다는 문제도 있었다.

즉, 상술한 특허문헌 등에 개시된 기술에서는 분말 형태로 식품, 의료 등 다양한 분야에서 흡착제나 정제용으로 규산마그네슘을 적용하면, 규산마그네슘의 입도가 작은 경우 정제 후 분리과정에서 여과공정을 이용하게 되면 여과지의 공극을 막아 잘 여과가 안 되고, 반대로 흡착제의 입도를 크게 하여 여과공정을 용이하지만 비표면적이 줄어 정제능력이 떨어진다는 문제가 있었다.

상술한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 폐유 정제과정에서 규산마그네슘은 여과공정을 통해 분리를 하게 된다. 그러나 1㎛ 근처의 작은 입도를 갖는 규산마그네슘의 입자는 여과지의 미공을 막아 여과시간을 지연시키며 심지어 여과가 마무리 안되는 경우도 발생한다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 폐식용유지를 정제하기 위해 비표면적이 높아 정제능력이 좋은 흡착제의 여과 단점에 대해 원심력을 이용한 분리장치로 해결할 수 있는 오일 정제 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폐식용유지를 재활용하기 위한 정제 패키기로 소형으로 마련되어 식용 유지를 사용하는 외식업체에서 직접 사용할 수 있는 오일 정제 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐식용유지의 재활용을 위한 여과 과정을 제거하여 장치의 제조 비용을 저감시키며, 여과지의 사용과 같은 고정비용을 줄일 수 있는 오일 정제 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 오일 정제 장치는 원심분리 방식과 스크루 방식을 적용한 오일 정제 장치로서, 원기둥 형상으로 이루어진 본체, 원뿔 형상으로 이루어지고 상기 본체 내에 회전 가능하게 마련된 챔버, 상기 챔버의 내벽에 따라 마련된 스크루 부재, 중공 형상으로 이루어지고 상기 챔버 및 스크루 부재에 회전력을 부가하는 회전축, 상기 회전축을 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 모터, 상기 회전축에 마련되고 상기 회전축과 연통 되며 상기 챔버의 하부에 마련된 공급구, 상기 본체의 하부의 일측에 마련되어 정제유를 배출하는 배출구를 포함하고, 상기 챔버는 상기 본체 내에서 분리 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 오일 정제 장치에서, 상기 스크루 부재는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 증가하는 다수의 스크루 판으로 형성되고, 각각의 스크루 판의 내부에는 프로펠러가 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 오일 정제 장치에서, 폐식용유지와 흡착제의 혼합물을 저장하는 저장 탱크를 더 포함하고, 상기 저장 탱크는 상기 본체의 상부에 장착되고, 상기 혼합물은 상기 공급구를 통해 상기 챔버의 하부로 공급되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 오일 정제 장치에서, 상기 본체의 내부에서 상기 챔버를 둘러싸게 마련되고 상기 챔버에서 배출되는 정제유를 상기 배출구 측으로 안내하는 가이드 관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 오일 정제 장치에서, 상기 본체는 튀김 용기에 장착되고, 상기 본체의 배출구에는 상기 튀김 용기의 하부로 정제유를 공급하는 배출관이 결합되고, 상기 튀김 용기의 상부에는 사용유를 상기 본체로 공급하는 공급관이 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 오일 정제 장치에서, 상기 챔버의 하부에는 흡착제가 마련되고, 상기 사용유는 상기 공급구를 통해 상기 챔버의 하부로 공급되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 오일 정제 장치에서, 상기 본체의 둘레에는 상기 정제유의 온도를 일정하게 유지하기 위한 히팅 재킷이 마련된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오일 정제 장치에 의하면, 원뿔 형상으로 이루어지고 본체 내에 회전 가능하게 마련된 챔버와 챔버의 내벽에 따라 마련된 스크루 부재를 마련하여, 미분이 많은 흡착제를 여과공정 없이 정제유에서 분리함으로써 작은 입도의 흡착제도 쉽게 분리할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 오일 정제 장치에 의하면, 챔버 및 본체가 소형으로 마련되므로 통상의 튀김 용기에 장착하여 사용할 수 있으며, 사용유를 연속하여 정제할 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 폐식용유의 유리지방산을 제거하기 위한 종래의 알칼리 탈산 방법의 공정도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 원심분리 방식과 스크루 방식을 적용한 오일 정제 장치의 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 스크루 판의 구조를 나타내는 도면,
도 4는 튀김 용기에 본 발명의 제2 실시 예에 따른 오일 정제 장치가 장착된 상태의 구성도,
도 5는 도 4에 도시된 오일 정제 장치의 구성도,
도 6은 도 4에 도시된 스크루 판의 구조를 나타내는 도면.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

본원에서 사용하는 용어 "식용유지"는 식용 가능한 식물성 오일 또는 동물성 유지를 포함하는 것으로서, 예를 들어 우지를 함유한 식물(파쇄분 포함) 또는 동물로부터 얻은 원유를 원료로 하여 제조한 것 또는 가공한 콩기름, 옥수수기름, 채종유, 미강유, 참기름, 들기름, 홍화유, 해바라기유, 목화씨기름, 땅콩기름, 올리브유, 팜유류, 야자유, 혼합식용유, 정제가공유지, 쇼트닝, 마가린류, 고추씨기름, 기타 식용유지(간유제외) 등을 포함할 수 있으며, "정제유"는 본 발명에 따라 폐식용유지 또는 사용유를 흡착제로 정제한 후 분리하여 배출되는 식용유지를 의미한다.

또 본원에서 사용하는 용어 "규산마그네슘(Magnesium Silicate)"은 식품의 흡습성 성분 간의 결착을 방지하기 위하여 사용되는 식품첨가물로서, 고결방지제, 여과보조제에 사용되며, 백색의 미세한 분말로서 냄새와 맛이 없고, 일산화마그네슘(MgO)과 이산화규소(SiO2)가 약 2:5 몰 비율로 구성되어 물과 에탄올에 녹지 않고 무기산에 의해 쉽게 분해되며, pH가 7.0~10.8인 것이다.

본 발명에 따라 폐식용유지 또는 사용유를 흡착제로 정제한 후 분리하여 정제유로 재활용하기 위한 오일 정제 장치는 폐식용유지 또는 사용유의 정제과정에서 흡착제를 제거하기 위한 여과공정을 생략하고, 원심력으로 흡착제인 미분의 규산마그네슘을 분리 제거하는 장치로서, 국내산 저가 흡착제에 적합한 정제공정 및 장비를 패키지로 마련한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 오일 정제 장치에서 폐식용유지 또는 사용유와 흡착제로 이루어진 혼합물을 주입하면 흡착제는 챔버 내부에 남고 정제유만 분리되어 추출되는 방식을 적용한다. 따라서, 흡착제의 분리가 용이하고 고속으로 실행되어 경제적인 정제공정이 가능하게 되고, 반복적인 과정에서도 정제 지연이 발생하지 않아 생산력을 높일 수 있다. 또한, 기존의 외식업체의 튀김 용기에 장착하여 사용할 수 있으므로, 설치 비용을 절감할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.

[ 실시 예 1 ]

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 원심분리 방식과 스크루 방식을 적용한 오일 정제 장치의 구성도이다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 오일 정제 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 정제할 폐식용유지와 이 폐식용유지를 정제하기 위한 흡착제가 혼합된 혼합물이 저장된 저장 탱크(100), 상기 저장 탱크(100)가 상부에 장착되고 대략 원기둥 형상으로 이루어진 본체(200), 대략 원뿔 형상으로 이루어지고 상기 본체(200) 내에 회전 가능하게 마련된 챔버(300), 상기 챔버(300)의 내벽에 따라 마련된 스크루 부재(310), 중공 형상으로 이루어지고 상기 챔버(300) 및 스크루 부재(310)에 회전력을 부가하는 회전축(210), 상기 회전축(210)을 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 모터(400), 상기 회전축(210)의 회전에 의한 진동을 방지하기 위해 상기 모터(400)의 하부에 마련된 지지대(500), 폐식용유지와 흡착제의 혼합물을 챔버(300)의 내부로 공급하는 공급구(220), 상기 본체(200)의 하부의 일측에 마련되어 정제유를 배출하는 배출구(230), 상기 본체(200)의 내부에서 상기 챔버(300)를 둘러싸게 마련되고 상기 챔버(300)에서 배출되는 정제유를 상기 배출구(230) 측으로 안내하는 가이드 관(240)을 포함한다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 오일 정제 장치에서 상기 흡착제는 예를 들어 미분 형상의 규산마그네슘을 포함한다.

상기 저장 탱크(100)는 혼합물로서 예를 들어, 튀김 용기 등에서 사용된 폐식용유지와 흡착제로서 규산마그네슘이 수용되며, 규산마그네슘은 수용된 폐식용유지를 재사용할 수 있도록 정제하기에 적합한 비율로 함유된다. 상기 저장 탱크(100)에는 혼합물을 일정 유량으로 배출하기 위한 유량 조절기(110)가 마련되고, 이 유량 조절기(110)를 통해 혼합물이 본체(200)의 회전축(210) 내로 공급된다. 이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 회전축(210)의 상부에는 혼합물의 유입을 위한 깔대기 형상의 기구가 마련될 수 있다.

또 도 2에 도시된 구조에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 오일 정제 장치는 모터(300)의 회전에 의한 원심분리 방식과 스크루 방식을 적용한 장치를 마련한 것이다. 한편, 혼합물의 공급은 원심분리 방식과 스크루 방식의 회전력에 대응하여 고압으로 공급될 수도 있다.

폐식용유지와 흡착제의 혼합물을 챔버(300)에 주입하면 스크루 부재(310)가 회전하면서 비중에 따른 원심력이 발생한다. 비중이 큰 흡착제는 챔버(300)의 내부 바깥으로 모이고, 스크루 부재(310)의 회전 방향에 따라 하부로 이동하게 된다. 비중이 작은 식용유지는 챔버(300)의 내부 안쪽에 모이고 스크루 부재(310)에 마련된 프로펠러의 날개 방향에 따라 위쪽으로 이동된다. 폐유 탱크(100)의 유량 조절기(110)에서 혼합물은 조절된 유량에 따라 계속 주입되고, 흡착제는 챔버(300) 안에 계속적으로 누적되고, 도 2의 화살표로 나타낸 바와 같이, 식용유지는 넘쳐 챔버(200)의 외부로 회전 분산된다. 분산된 식용 유지는 가이드 관(240)의 상부로 넘쳐 본체(200)의 바닥에 모이고 배출구(230)를 통해 장치의 외부로 배출된다.

상기 본체(200)는 예를 들어 스테인리스와 같은 재질로서 밀폐되고 대략 원기둥 형상으로 마련되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 중앙 부분에는 회전축의 삽입을 위한 관통구가 마련되고, 이 관통구 주위에는 회전축(210)의 회전력을 유지하기 위한 상부 베어링(211)이 마련되고, 본체(200)의 내부에서 하부 중앙 부분에는 회전축(210)의 회전을 지지하는 지지 홈이 마련될 수 있고, 이 지지 홈 주위에도 회전축(210)의 회전력을 유지하기 위한 하부 베어링(212)이 마련된다. 또 상기 상부 베어링(211) 및 하부 베어링(212)의 주변은 폐수 또는 고형체의 누수를 방지하기 위해 실링 처리된다. 또한, 중공 형상으로 이루어진 회전축(210)은 단단하고 마모가 안 되는 재질로서 예를 들어 스테인리스와 같은 재질로 마련될 수 있다.

상기 회전축(110)의 하부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(200)의 하부에 마련되어 폐유 탱크(100)에서 공급된 혼합물이 중공의 회전축(100)의 내부를 거쳐 상기 챔버(300) 내로 공급하는 공급구(220)가 마련된다. 즉 상기 공급구(220)는 상기 스크루 부재(310)의 하부에 형성되고, 상기 회전축(210)을 따라 회전하여 혼합물을 챔버(200)의 바닥 부분으로 공급하게 한다.

상기 챔버(300)는 본체(200)에서 분리 가능하게 장착된다. 이를 위해 상기 폐유 탱크(100)는 상기 본체(200)에서 분리 가능하게 장착되고, 상기 본체(200)의 상부는 힌지 등의 수단에 의해 개폐 가능한 덮개의 구조로 마련될 수 있다. 또 상기 챔버(300)의 상부는 도 2에 도시된 바와 같이, 회전체(210)에 인접한 부분까지 밀폐되게 마련될 수 있다. 따라서 스크루 부재(310)의 회전에 의해 혼합물에서 식용유지를 분리 배출하는 과정에서 흡착제가 챔버(300) 외부로 인출되는 것을 방지할 수 있다.

상기 챔버(300)는 혼합물에서 식용유지를 분리 배출하고, 흡착제를 내부에 수용하도록 상부만 개방된 밀폐 용기로 마련되고, 회전축(210)의 회전에 의해 챔버 자체가 회전할 수 있도록 회전축(210)에 결합된다. 스크루 부재(310)는 도 2에 도시된 바와 같이 챔버(300)의 내벽에 접하도록 마련되고, 상부에서 하부로 갈수록 직경이 증가하는 다수의 스크루 판으로 형성된다. 상기 스크루 부재(310)는 본체(200)가 위치하는 지지대(500)에 대해 수직 방향에서 회전 가능하게 마련된다. 상기 지지대(500)는 예를 들어 받침대로서, 모터(300)의 회전에 따른 회전축(210)의 회전에 의한 진동을 방지하기 위해서 비중이 높은 물질로 마련될 수 있다. 상기 스크루 판(211)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 스크루 판의 구조를 나타내는 도면으로서, 도 3의 (a)는 스크루 판(311)을 나타내는 평면도이고, 도 2의 (b)는 스크루 판(311)의 측면도이다.

상기 스크루 판(311)은 스크루의 날개 한 개의 모양을 원형으로 나타낸 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 스크루 판(311)의 내부에는 프로펠러(312)가 마련된다. 따라서 스크루 판(311)의 바깥쪽 원주방향은 고체인 흡착제를 챔버(300) 하부로 이동되도록 설계되고, 내부의 프로펠러(312)는 비중이 낮아 챔버(300)의 안쪽으로 모인 정제유를 도 2에 화살표로 나타낸 바와 같이, 위쪽으로 이동시켜 최종적으로 챔버(300)의 외부로 추출 분리될 수 있도록 날개 방향을 스크루 부재(310)의 이동 방향과 반대 방향으로 수용액을 이동시킬 수 있게 설계된다. 즉, 스크루 판(311)의 내부에 마련된 프로펠러(312)는 시계 방향으로 회전 시 위쪽으로 이송할 수 있게 날개가 설계되며, 혼합물이 공급구(220)를 통해 계속적으로 챔버(300)로 주입되면서 비중이 작은 액체 정제유는 챔버(300)의 외부로 분산되고 본체(200)의 내부 둘레에 마련된 가이드 관(24)을 경유하여 배출구(230)로 배출된다. 상기 스크루 판(211)의 중앙 부분에는 회전축(210)이 관통하여 결합된다. 상술한 바와 같은 스크루 부재(310)는 예를 들어, 3D 프린터에 의해 용이하게 제조될 수 있다.

상기 모터(400)는 회전축(210)을 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있는 수단으로서 흡착제와 폐식용유지의 비중차이에 적합한 회전속도를 구현할 수 있고, 속도조절이 가능한 속도 조절기(410)가 마련되며, 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 또 모터(400)의 회전 속도는 폐유 탱크(100)에서 공급되는 혼합물의 양, 챔버(300)의 크기 등에 따라 변경 가능하며, 특정 속도에 한정되는 것은 아니다.

다음에 본 발명에 따른 오일 정제 장치의 동작에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 오일 정제 장치에서는 폐식용유지에 흡착제로서 규산마그네슘을 함유시킨 혼합물을 폐유 탱크(100) 내에 수용하고, 유량 조절기(110)를 조절하여 일정량의 혼합물이 회전축(210)의 중공 부분으로 공급되면, 이 혼합물은 회전축(110)의 내부를 통해 공급구(220)로 공급되고, 이 공급구(220)를 통해 챔버(300)의 바닥 부분으로 배출된다.

이어서, 상기 챔버(300)와 스크루 부재(310)를 시계 방향으로 고속 회전시키면 상기 혼합물에서 비중이 높은 흡착제는 더 큰 원심력을 받고 챔버(300)의 내측 벽 쪽으로 이동하게 되고 스크루 부재(310)의 회전방향에 따라 챔버(300)의 하부로 이동하여 침전되고 정제유는 챔버(300)에서 본체(200) 내로 배출된다. 즉 혼합물이 챔버(300)에 주입되면 비중이 높은 흡착제는 챔버(300) 안쪽에 남아 챔버(300) 밖으로 빠져나올 수 없고, 비중이 낮은 정제유는 계속적으로 주입되는 혼합물에 밀려 방출되는 방식이다. 또 챔버(300)와 스크루 부재(310)가 고속으로 회전하게 되면, 비중이 높은 고형체는 더 큰 원심력을 받고 챔버(300)의 내벽 쪽으로 이동하게 되고 스크루 부재(310)의 회전방향에 따라 챔버(300)의 하부로 이동하게 된다. 상기 챔버(300)의 구조가 도 2와 같이 사다리꼴 모양으로 하부가 더 큰 원주를 가져 비중이 큰 흡착제는 스크루 부재(310)의 회전방향을 따라 아래로 계속 이동하게 된다. 따라서, 챔버(300)와 스크루 부재(310)가 회전방향인 시계방향으로 회전하는 동안 흡착제는 챔버(300)의 상부 쪽으로 나올 수 없게 된다. 반대로 비중이 낮은 정제유는 흡착제에 밀려 회전축(210) 쪽으로 모이게 되고 하부에서 고압의 혼합물이 주입되어 스크루 판(311)의 뚫린 공간을 통해 챔버(300)의 상부로 이동하여 도 2의 화살표로 나타낸 바와 같이, 챔버(300) 위쪽으로 분산 분출되게 된다.

챔버(300)에서 분출된 수용액은 본체(200)에 마련된 가이드 관(240)을 거쳐 본체(200)의 바닥 부분에 모이게 되고, 배출구(230)를 통해 장치의 외부로 포집 된다.

상기 챔버(300) 내부에 침전된 흡착제가 상기 챔버(300)의 수용 임계치에 도달하면, 유량 조절기(110)를 정지시켜 혼합물의 공급을 차단하고 폐유 탱크(100)를 본체(200)에서 분리한다. 이어서 본체(200)의 상부를 개방하고 챔버(300)를 본체(200)에서 인출하고 챔버(300)의 내부에서 흡착제를 제거하고 세척한 후, 도 2에 도시된 상태로 재조립하여 상술한 과정을 반복할 수 있다.

상기 설명에서는 챔버(300)를 본체(200)에서 인출하여 세척하는 구조로 설명을 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 흡착제가 설정된 수용 임계치에 도달하면, 회전축(210)의 회전방향을 반대로 고속 회전시켜 흡착제가 챔버(300)의 외부로 배출되고 배출구(230)를 통해 장치의 외부로 인출되는 구조로 마련할 수도 있다.

한편, 상기 설명에서는 모터(300)의 회전에 따라 순차적으로 설명하였지만, 제어 수단을 마련하여 모터(300)의 제어를 자동으로 실현하는 구조로 마련될 수도 있다.

[실시 예 2 ]

본 발명의 제2 실시 예를 도 5 내지 도 7에 따라 설명한다. 또 제2 실시 예에서 상술한 제1 실시 예와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 4는 튀김 용기에 본 발명의 제2 실시 예에 따른 오일 정제 장치가 장착된 상태의 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 오일 정제 장치의 구성도이며, 도 6은 도 4에 도시된 스크루 판의 구조를 나타내는 도면이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 오일 정제 장치(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 통상의 식품 매장 등에서 식용 유지를 사용하는 튀김 용기(10)에 장착할 수 있다. 즉 본 발명의 제2 실시 예에서는 튀김 용기에 오일 정제 장치(20)를 부착하여 튀김 작업을 실행하면서 계속적으로 사용되는 식용유지를 정제하여 사용할 수 있다.

이를 위해, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본체(200)의 배출구(230)에는 배출관(11)이 결합되어 튀김 용기(10)의 하부로 정제유를 공급하고, 튀김 용기(10)의 상부에는 사용유를 본체(200)로 공급하는 제1 공급관(220) 및 제2 공급관(240)이 마련된다. 또 제1 공급관(220)과 제2 공급관(240) 사이에는 유량계(230)가 마련되고, 제2 공급관(240)과 회전축(110) 사이는 사용유의 누유를 방지하기 위해 실링 부재(241)에 의해 회전 가능하게 밀폐된다.

또 제2 실시 예에서는 제1 실시 예와 달리 챔버(300) 내에 미분 흡착제인 규산마그네슘이 투입되어 챔버(300)의 하부에 마련되어 있으며, 공급구(220)가 스크루 부재(210)의 하부에 장착된 공극 부재의 양단에 마련되어 사용유를 챔버(300)의 바닥 부분으로 공급된다. 이를 위해 상기 챔버(300)는 제1 실시 예와는 달리 도 5에 도시된 바와 같이 하부가 대략 원통형으로 마련된다. 따라서, 챔버(300)의 하부에서 사용유와 흡착제의 반응을 활성화할 수 있다. 또한, 상기 챔버(300)의 상부도 제1 실시 예와는 달리 회전체(210)의 부분이 개방된 상태로 마련된다.

한편, 스크루 판(311)의 구조에서도 도 6에 도시된 바와 같이, 프로펠러(312)의 날개 부분이 평탄한 상태로 마련되고, 가이드 관(240)이 생략된다.

따라서 사용유가 제1 공급관(220), 유량계(230) 및 제2 공급관(240)을 거쳐 회전축(210)의 중공 부분으로 공급되면, 공급구(220)를 통해 챔버(300)의 바닥 부분으로 인출되어 바닥 부분에 마련된 흡착제와 반응을 하고, 상기 챔버(300)와 스크루 부재(310)를 시계 방향으로 고속 회전시키면 사용유와 흡착제가 반응하고, 비중이 높은 흡착제는 더 큰 원심력을 받고 챔버(300)의 내측 벽 쪽으로 이동하게 되고 스크루 부재(310)의 회전방향에 따라 챔버(300)의 하부로 이동하여 침전되고 사용유는 흡착제에 의해 정제되며, 정제유는 챔버(300)에서 본체(200) 내로 배출된다. 즉 사용유가 챔버(300)에 주입되면 비중이 높은 흡착제는 챔버(300) 안쪽에 남아 챔버(300) 밖으로 빠져나올 수 없고, 비중이 낮은 정제유는 계속적으로 주입되는 사용유에 밀려 방출되는 방식이다.

즉 상기 챔버(300)의 구조가 도 5와 같이 흡착제가 마련된 하부가 원통형인 사다리꼴 모양이며, 스크루 부재(310)의 하부가 더 큰 원주를 가져 비중이 큰 흡착제는 스크루 부재(310)의 회전방향을 따라 아래로 계속 이동하며, 챔버(300)와 스크루 부재(310)가 회전방향인 시계방향으로 회전하는 동안 흡착제는 챔버(300)의 상부 쪽으로 나올 수 없게 된다. 반대로 비중이 낮은 정제유는 흡착제에 밀려 회전축(210) 쪽으로 모이게 되고 하부에서 고압의 사용유가 주입되어 스크루 판(311)의 뚫린 공간을 통해 챔버(300)의 상부로 이동하여 챔버(300) 위쪽으로 분산 분출되고 배출관(11)을 통해 튀김 용기(10)로 공급된다.

또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 오일 정제 장치(20)에서는 사용유의 연속적인 사용 및 정제를 위해 튀김 용기(10) 내의 사용유와 동일한 온도를 유지하도록, 상기 본체의 외부 둘레 부분에는 도 5에 도시된 바와 같이 히팅 재킷(600)이 마련된다. 이 히팅 재킷(600)에서 인가되는 열에 의해 본체(200)에서 정제된 정제유의 온도를 용기 내의 사용유와 동일한 상태로 마련할 수 있다. 또 히팅 재킷(600)에서 인가되는 열은 튀김 용기(10)의 사용유와 동일한 온도를 유지할 정도이면 충분하고 특정 온도 조건에 한정되는 것은 아니다.

챔버(300) 내부에 침전된 흡착제가 상기 챔버(300)의 수용 임계치에 도달하면, 유량계(230)를 정지 상태로 하여 사용유의 공급을 차단하고, 본체(200)의 상부를 개방하여 챔버(300)를 본체(200)에서 인출하고 챔버(300)의 내부에서 흡착제를 제거하고 세척한 후, 도 5에 도시된 상태로 재조립하여 상술한 과정을 반복할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 오일 정제 장치를 사용하는 것에 의해 미분이 많은 흡착제를 여과공정 없이 정제유에서 분리함으로써 작은 입도의 흡착제도 쉽게 분리할 수 있다.

100 : 폐유 탱크
200 : 본체
300 : 챔버
400 : 모터
500; 지지대
600 : 히팅 재킷

Claims (7)

1. 폐식용유지를 흡착제로 정제한 후 분리하여 정제유로 재활용하기 위해 원심분리 방식과 스크루 방식을 적용한 오일 정제 장치로서,
   상기 폐식용유지와 이 폐식용유지를 정제하기 위한 흡착제가 혼합된 혼합물이 저장된 저장 탱크,
   상기 저장 탱크가 상부에 장착되고 원기둥 형상으로 이루어진 본체,
   원뿔 형상으로 이루어지고 상기 본체 내에 회전 가능하게 마련된 챔버,
   상기 챔버의 내벽에 따라 마련된 스크루 부재,
   중공 형상으로 이루어지고 상기 챔버 및 스크루 부재에 회전력을 부가하는 회전축,
   상기 회전축을 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 모터,
   상기 회전축에 마련되고 상기 회전축과 연통 되며 상기 챔버의 하부에 마련된 공급구,
   상기 본체의 하부의 일측에 마련되어 정제유를 배출하는 배출구를 포함하고,
   상기 챔버는 상기 본체 내에서 분리 가능하게 장착되며,
   상기 저장 탱크의 혼합물은 상기 공급구를 통해 상기 챔버의 하부로 공급되는 것을 특징으로 하는 오일 정제 장치.
2. 제1항에서,
   상기 스크루 부재는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 증가하는 다수의 스크루 판으로 형성되고,
   각각의 스크루 판의 내부에는 프로펠러가 마련된 것을 특징으로 하는 오일 정제 장치.
3. 삭제
4. 제2항에서,
   상기 본체의 내부에서 상기 챔버를 둘러싸게 마련되고 상기 챔버에서 배출되는 정제유를 상기 배출구 측으로 안내하는 가이드 관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 정제 장치.
5. 원심분리 방식과 스크루 방식을 적용한 오일 정제 장치로서,
   원기둥 형상으로 이루어진 본체,
   원뿔 형상으로 이루어지고 상기 본체 내에 회전 가능하게 마련된 챔버,
   상기 챔버의 내벽에 따라 마련된 스크루 부재,
   중공 형상으로 이루어지고 상기 챔버 및 스크루 부재에 회전력을 부가하는 회전축,
   상기 회전축을 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 모터,
   상기 회전축에 마련되고 상기 회전축과 연통 되며 상기 챔버의 하부에 마련된 공급구,
   상기 본체의 하부의 일측에 마련되어 정제유를 배출하는 배출구를 포함하고,
   상기 챔버는 상기 본체 내에서 분리 가능하게 장착되며,
   상기 본체는 튀김 용기에 장착되고,
   상기 본체의 배출구에는 상기 튀김 용기의 하부로 정제유를 공급하는 배출관이 결합되고, 상기 튀김 용기의 상부에는 사용유를 상기 본체로 공급하는 공급관이 마련된 것을 특징으로 하는 오일 정제 장치.
6. 제5항에서,
   상기 챔버의 하부에는 흡착제가 마련되고,
   상기 사용유는 상기 공급구를 통해 상기 챔버의 하부로 공급되는 것을 특징으로 하는 오일 정제 장치.
7. 제5항에서,
   상기 본체의 둘레에는 상기 정제유의 온도를 일정하게 유지하기 위한 히팅 재킷이 마련된 것을 특징으로 하는 오일 정제 장치.

Images