KR102265471B1

KR102265471B1 - 소독수 제조장치 및 방법

Info

Publication number: KR102265471B1
Application number: KR1020200159291A
Authority: KR
Inventors: 김인환
Original assignee: 찬솔사회적협동조합
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2021-06-30

Abstract

소주를 가열하여 알코올과 증류수를 기체 상태로 분리되도록 가열하는 가열부; 가열부로부터 전달된 알코올을 액체 상태로 냉각시키는 제1 냉각부; 가열*로부터 전달된 증류수를 액체 상태로 냉각시키는 제2 냉각부; 제1 냉각부로부터 전달된 알코올과 제2 냉각부로부터 전달된 증류수를 혼합시키는 혼합부; 가열부로부터 혼합부까지 알코올과 증류수가 이동되도록 배치되는 복수의 연결관에 각각 구비되는 밸브; 및 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는 제어부;를 포함하고, 제어부는 알코올과 증류수가 서로 상이한 시점에서 제1 냉각부와 제2 냉각부로 각각 전달되도록 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는 것을 특징으로 하는 소독수 제조 장치가 제공된다.

Description

소독수 제조장치 및 방법{MANUFACTURING APPARTUS AND METHOD FOR DISINFECTANT WATER}

본 발명은 소독수 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐기되는 소주를 증류하여 얻어지는 알코올과 증류수를 혼합하여 소독수를 제조하는 소독수 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

대부분의 감염성 질환은 균이 묻은 손을 눈, 코, 입 등에 갖다 댐으로써 감염되게 된다. 손은 신체부위 중 유해세균과 가장 빈번하게 접촉하는 부위로, 외용 소독제를 사용함으로써 감염성 질환을 예방할 수 있다. 최근 감염성 질환을 예방하기 위하여 손 소독제 사용의 중요성이 크게 부각되면서, 다양한 외용 소독제가 개발되고 있다.

외용 소독제는 함유되는 주성분에 따라 변성 알코올을 함유하는 소독제와 에탄올을 함유하는 소독제로 분류되는데, 강한 냄새의 변성제가 첨가된 변성 알코올을 함유하는 소독제는 사용할 시 독한 냄새가 난다는 단점이 있다. 또한, 외용 소독제는 제조되는 제형에 따라 젤형, 고체형, 액상형 등으로 구분되는데, 젤형 소독제는 점증제를 추가하여 점도를 높임으로써 젤화된 형태로 제조된 것으로, 사용시 끈적임이 크다는 단점이 있고, 고체형 소독제는 계면활성제를 추가하여 비누 형태로 제조된 것으로, 세정 성분으로 인해 바른 부분이 건조해지는 단점이 있으며, 계면활성제 성분을 제거하기 위하여 물로 세척해야 하는 불편함이 있다.

한편, 소주는 일반 폐기물로 구분되어 있어 가정이나 업소에서 남는 소주는 별도의 폐기 과정 없이 싱크대를 통해 버려지고 있다. 그러나 소주는 자연환경에 큰 악영향을 줄 수 있는 물질로, 소주의 생물화학적 산소요구량(오염 추정치)은 약 252,500ppm이며, 이를 정화하는 위해서는 약 50,000배의 깨끗한 물이 필요하다. 연간 소비되는 소주(360ml)는 매년 약 33억 병으로, 이 중 1%만 버려지더라도 이를 희석시키는 데에는 매우 많은 양의 물이 요구될 것이다.

따라서, 본 발명에서는 버려지는 소주를 재활용함으로써 사용시 독한 냄새가 나지 않는 에탄올을 주성분으로 함유하며, 끈적임과 물로 세척할 필요가 없는 액상으로 제조되는 소독수를 제조하는 제조장치 및 제조방법을 제안하였다.

대한민국 공개특허공보 제 2017-0021573 호 (2017.02.28)

본 발명의 일 실시예는 버려지는 소주를 재활용하여 에탄올을 함유하는 소독수를 제조하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예는 기체의 냉각 과정을 복수의 구간으로 분리하여 액체의 수득량을 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 소독수 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 소주를 가열하여 알코올과 증류수를 기체 상태로 분리되도록 가열하는 가열부; 가열부로부터 전달된 알코올을 액체 상태로 냉각시키는 제1 냉각부; 가열부로부터 전달된 증류수를 액체 상태로 냉각시키는 제2 냉각부; 제1 냉각부로부터 전달된 알코올과 제2 냉각부로부터 전달된 증류수를 혼합시키는 혼합부; 가열부로부터 혼합부까지 알코올과 증류수가 이동되도록 배치되는 복수의 연결관에 각각 구비되는 밸브; 및 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는 제어부;를 포함하고, 제어부는 알코올과 증류수가 서로 상이한 시점에서 제1 냉각부와 제2 냉각부로 각각 전달되도록 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는, 소독수 제조 장치가 제공된다.

또한, 제어부는, 가열부의 가열이 개시되면 가열부의 온도를 일정시간 동안 영상 80도 내지 영상 90도의 온도 범위로 유지하며, 제1 냉각부로 연결되는 제1 밸브를 개방하고, 제2 냉각부로 연결되는 제2 밸브를 폐쇄하는 제1 가열모드; 또는 일정시간 동안 영상 100도 내지 영상 110도의 온도 범위로 유지하며, 제1 냉각부로 연결되는 제1 밸브를 폐쇄하고, 제2 냉각부로 연결되는 제2 밸브를 개방하는 제2 가열모드;를 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 가열부는, 가열부의 온도를 감지하는 온도센서;를 더 포함하고, 제어부는 온도센서가 감지한 온도에 따라 제1 가열모드 또는 제2 가열모드를 일정시간 동안 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 제1 냉각부는, 알코올을 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제1-1 냉각부; 1차 냉각된 알코올을 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제1-2 냉각부; 제1-1 냉각부의 온도를 감지하는 제1-1 온도센서; 제1-2 냉각부의 온도를 감지하는 제1-2 온도센서; 제1-1 냉각부와 제1-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-1밸브; 및 제1-2 냉각부와 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-2 밸브;를 포함할 수 있다.

또한, 제2 냉각부는, 증류수를 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제2-1 냉각부; 1차 냉각된 증류수를 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제2-2 냉각부; 제2-1 냉각부의 온도를 감지하는 제2-1 온도센서; 제2-2 냉각부의 온도를 감지하는 제2-2 온도센서; 제2-1 냉각부와 제2-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-1밸브; 및 제2-2 냉각부와 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-2 밸브;를 포함할 수 있다.

또한, 제어부는, 혼합부에서 혼합되는 알코올과 증류수가 기 설정된 혼합비율에 도달하도록 제1-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 혼합부에서 혼합되는 알코올과 증류수가 기 설정된 혼합비율에 도달하도록 제2-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 제1-1 냉각부와 제1-2 냉각부가 서로 상이한 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 제1-1 냉각부는 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하고, 제1-2 냉각부는 영하 온도 범위에서 냉각되도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 제2-1 냉각부와 제2-2 냉각부가 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 제2-2 냉각부가 제2-1 냉각부보다 더 낮은 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어할 수 있다.

또한, 혼합부는, 알코올과 증류수를 혼합한 혼합액에 쑥 추출물을 더 혼합할 수 있다.

가열부에 의해 소주를 가열하여 알코올과 증류수를 기체 상태로 분리되도록 가열하는 단계; 제1 냉각부에 의해 가열부로부터 전달된 알코올을 액체 상태로 냉각시키는 단계; 제2냉각부에 의해 가열부로부터 전달된 증류수를 액체 상태로 냉각시키는 단계; 및 혼합부에 수집되어 제1 냉각부로부터 전달된 알코올과 제2 냉각부로부터 전달된 증류수가 혼합되는 단계;를 포함하고, 가열부로부터 혼합부까지 알코올과 증류수가 이동되도록 복수 개의 밸브가 복수의 연결관에 각각 배치되고, 제어부에 의해 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어되며, 제어부는 알코올과 증류수가 서로 상이한 시점에서 제1 냉각부와 제2 냉각부로 각각 전달되도록 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는, 소독수 제조 방법이 제공된다.

그리고, 제어부는, 가열부의 가열이 개시되면, 가열부의 온도를 일정시간 동안 영상 80도 내지 영상 90도의 온도 범위로 유지하며, 제1 냉각부로 연결되는 제1 밸브를 개방하고, 제2 냉각부로 연결되는 제2 밸브를 폐쇄하는 제1 가열 모드; 또는 일정시간 동안 영상 100도 내지 영상 110도의 온도 범위로 유지하며, 제1 냉각부로 연결되는 제1 밸브를 폐쇄하고, 제2 냉각부로 연결되는 제2 밸브를 개방하는 제2 가열 모드;를 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 가열부는, 가열부의 온도를 감지하는 온도센서;를 더 포함하고, 제어부는 온도센서가 감지한 온도에 따라 제1 가열 모드 또는 제2 가열 모드를 일정시간 동안 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 제1 냉각부는, 알코올을 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제1-1 냉각부; 1차 냉각된 알코올을 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제1-2 냉각부; 제1-1 냉각부의 온도를 감지하는 제1-1 온도센서; 제1-2 냉각부의 온도를 감지하는 제1-2 온도센서; 제1-1 냉각부와 제1-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-1 밸브; 및 제1-2 냉각부와 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-2 밸브;를 포함할 수 있다.

또한, 제2 냉각부는, 증류수를 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제2-1 냉각부; 1차 냉각된 증류수를 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제2-2 냉각부; 제2-1 냉각부의 온도를 감지하는 제2-1 온도센서; 제2-2 냉각부의 온도를 감지하는 제2-2 온도센서; 제2-1 냉각부와 제2-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-1 밸브; 및 제2-2 냉각부와 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-2 밸브;를 포함할 수 있다.

또한, 제어부는, 혼합부에서 혼합되는 알코올과 증류수가 기 설정된 혼합 비율에 도달하도록 제1-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 혼합부에서 혼합되는 알코올과 증류수가 기 설정된 혼합 비율에 도달하도록 제2-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 버려지는 소주만을 사용하여 에탄올 함유 소독수를 제조함으로써 원재료 외의 추가적인 비용이 소비될 필요 없이 소독수를 제조할 수 있으며, 버려지는 소주를 소독수의 재료로 사용하는 만큼 환경오염을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소독수 제조장치를 나타내는 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 소독수 제조 방법의 순서를 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가열모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가열모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 냉각부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 냉각부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 소독수 혼합비율 조절을 설명하기 위한 도면이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 과정을 설명하기 위한 도면이다
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 구간별 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 구간별 압력 변화를 나타내는 도면이다.
도 10는 단일 냉각 구간일 경우의 압력 변화를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 수득량을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소독수 제조장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소독수 제조 방법의 순서를 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 소독수 제조장치는 제어부(100), 가열부(200), 제1 냉각부(300), 제2 냉각부(400), 혼합부(500)를 포함한다. 제어부(100)는 하나 이상의 인스트럭션(Instruction)을 저장하는 메모리 및 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 의하면 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 메모리에 저장된 인스트럭션을 실행하는 중앙처리장치(cpu) 또는 그래픽 처리 장치(gpu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 냉각부(300)와 제2 냉각부(400)는 도 4 및 도 5를 통해 구체적으로 후술하기로 하고, 우선 도 1과 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소독수 제조장치는 가열부(200), 제1 냉각부(300), 제2 냉각부(400) 및 혼합부(500)를 포함하고, 각 구성부는 제어부(100)와 전기적으로 연결된다.

S110에서, 소독수 제조 장치는 가열부(200)를 통하여 소주를 획득하고, 획득된 소주에 대한 가열 동작을 개시할 수 있다.

S120에서, 제어부(100)는 가열부(200)를 통하여 획득된 소주를 가열하고, 더 낮은 온도 구간(에탄올 끓는점: 78.4도)에서 먼저 기화된 알코올을 제1 냉각부(300)로 전달되도록 할 수 있다.

S130에서, 제어부(100)는 가열부(200)를 통하여 알코올이 분리되고 남은 증류수를 가열하고, 상대적으로 더 높은 온도 구간(물 끓는점: 100도)에서 기화된 증류수를 제2 냉각부(400)로 전달되도록 할 수 있다.

S121에서, 제어부(100)는 제1 냉각부(300)를 통하여 전달된 알코올을 복수의 상이한 온도 구간에서 단계적으로 냉각하여 액화시키고, 액화된 상기 알코올을 혼합부(500)로 전달되도록 할 수 있다.

S131에서, 제어부(100)는 제2 냉각부(400)를 통하여 전달된 증류수를 복수의 상이한 온도 구간에서 단계적으로 냉각하여 액화시키고, 액화된 상기 증류수를 혼합부(500)로 전달되도록 할 수 있다.

S140에서, 제어부(100)는 혼합부(500)를 통하여 전달된 상기 알코올과 상기 증류수를 기 설정된 혼합비율에 도달하도록 혼합시킬 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가열모드를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가열모드를 설명하기 위한 도면이다.

도 3a를 참조하면, 소독수 제조 장치가 가열부(200)를 통하여 소주를 획득하고, 획득된 소주에 대한 가열 동작을 개시하면, 제어부(100)는 가열부(200)의 온도를 영상 80도 내지 영상 90도의 온도 범위로 유지하며, 가열부(200)와 제1 냉각부(300)의 연결관에 구비되는 제1 밸브(220)를 개방하고, 가열부(200)와 제2 냉각부(400)의 연결관에 구비되는 제2 밸브(230)를 폐쇄하는 제1 가열모드를 수행하도록 제어할 수 있다.

이 때, 상기 제어부(100)는 상기 가열부(200)의 온도를 감지하는 온도센서(210)에 의해 감지된 온도가 영상 80도에 도달한 시점으로부터 일정시간 동안 상기 제1 가열모드를 수행하도록 제어할 수 있다. 상기 제1 가열모드가 수행되는 시간은 바람직하게는 가열부(200)에 투입된 소주에 포함되어 있는 알코올(에탄올, 끓는점: 약 78.4도)이 모두 기화되어 제1 냉각부(300)로 이동하기에 충분한 시간이 될 수 있다. 이는 알코올의 가열시간, 투입량의 조건에 따라 달라질 수 있다.

도 3b를 참조하면, 제어부(100)는 가열부(200)의 온도를 영상 100도 내지 영상 110도의 온도 범위로 유지하며, 가열부(200)와 제1 냉각부(300)의 연결관에 구비되는 제1 밸브(220)를 폐쇄하고, 가열부(200)와 제2 냉각부(400)의 연결관에 구비되는 제2 밸브(230)를 개방하는 제2 가열모드를 수행하도록 제어할 수 있다.

이 때, 상기 제어부(100)는 상기 가열부(200)의 온도를 감지하는 온도센서(210)가 감지한 온도가 영상 100도에 도달한 시점으로부터 일정시간 동안 상기 제2 가열모드를 수행하도록 제어할 수 있다. 상기 제2 가열모드가 수행되는 시간은 가열부(200)에 투입된 소주에서 알코올(에탄올)이 모두 기화되어 분리되고 남아있는 증류수(물, 끓는점: 100도)가 모두 기화되어 제2 냉각부(400)로 이동하기에 충분한 시간이 될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 냉각부(300)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 제1 냉각부(300)는 제1-1 냉각부(310), 제1-1 온도센서(311), 제1-1 밸브(312), 제1-2 냉각부(320), 제1-2 온도센서(321), 제1-2 밸브(322)를 포함할 수 있다. 가열부(200)에 투입된 소주에 포함되어있는 알코올이 기화되어 제1-1 냉각부(310)로 이동하기에 충분한 시간 동안 수행된 상기 제1 가열모드가 종료되면, 제어부(100)는 가열부(200)와 제1-1 냉각부(310)를 연결하는 연결관에 구비되는 제1 밸브(220) 및 제1-1 냉각부(310)와 제1-2 냉각부(320)를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-1 밸브(312)를 폐쇄하고, 제1-1 냉각부(310)가 밀폐된 상태에서 상기 알코올을 기 설정된 온도까지 1차로 냉각하도록 제어할 수 있다.

이 때, 상기 제어부(100)는 제1-1 냉각부(310)의 온도를 감지하는 제1-1 온도센서(311)가 감지한 온도가 기 설정된 온도에 도달한 시점으로부터 일정시간 동안 제1-1 냉각부(310)의 냉각을 수행하도록 제어할 수 있다.

상기 제1-1 냉각부(310)의 냉각이 종료되면, 제어부(100)는 제1-1 밸브(312)를 개방하고, 제1-1 냉각부(310)에서 액화된 알코올을 제1-2 냉각부(320)로 이동시킬 수 있다. 이 때, 제1-2 냉각부(310)와 혼합부(500)를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-2 밸브(322)는 폐쇄된 상태일 수 있다.

한편, 액화된 상기 알코올이 제1-2 냉각부(320)로 모두 이동되면, 제어부(100)는 제1-1 냉각부(310)와 제1-2 냉각부(320)를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-1 밸브(312) 및 제1-2 냉각부(310)와 혼합부(500)를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-2 밸브(322)를 폐쇄하고, 제1-2 냉각부(320)가 밀폐된 상태에서 액체 상태의 상기 알코올을 기 설정된 온도까지 2차로 냉각하도록 제어할 수 있다.

이 때, 상기 제어부(100)는 제1-2 냉각부(320)의 온도를 감지하는 제1-2 온도센서(321)가 감지한 온도가 기 설정된 온도에 도달한 시점으로부터 일정시간 동안 제1-2 냉각부(320)의 냉각을 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 알코올은 가장 안정한 액체 상태에서 혼합될 수 있도록 어는점(에탄올 어는점: -114도)에 가까운 온도까지 냉각될 수 있으며, 제어부(100)는 제1-1 냉각부(310)와 제1-2 냉각부(320)가 서로 상이한 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 단일 냉각 공간에서의 급격한 온도 저하로 인한 급격한 압력 저하가 일어나지 않도록 제1-1 냉각부(310)는 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하고, 제1-2 냉각부(320)는 영하 온도 범위에서 냉각되도록 제어할 수 있다.

상기 제1-2 냉각부(320)의 냉각이 종료되면, 제어부(100)는 제1-2 밸브(322)를 개방하고, 제1-2 냉각부(320)에서 냉각된 액체 상태의 알코올을 혼합부(500)로 이동시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 냉각부(400)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 제2 냉각부(400)는 제2-1 냉각부(410), 제2-1 온도센서(411), 제2-1 밸브(412), 제2-2 냉각부(420), 제2-2 온도센서(421), 제2-2 밸브(422)를 포함할 수 있다. 가열부(200)에 투입된 소주에서 알코올이 분리되고 남은 증류수가 기화되어 제2-1 냉각부(410)로 이동하기에 충분한 시간 동안 수행된 상기 제2 가열 모드가 종료되면, 제어부(100)는 가열부(200)와 제2-1 냉각부(410)를 연결하는 연결관에 구비되는 제2 밸브(230) 및 제2-1 냉각부(410)와 제2-2 냉각부(420)를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-1 밸브(412)를 폐쇄하고, 제2-1 냉각부(410)가 밀폐된 상태에서 상기 증류수를 기 설정된 온도까지 1차로 냉각하도록 제어할 수 있다.

이 때, 상기 제어부(100)는 제2-1 냉각부(410)의 온도를 감지하는 제2-1 온도센서(411)가 감지한 온도가 기 설정된 온도에 도달한 시점으로부터 일정시간 동안 제2-1 냉각부(410)의 냉각을 수행하도록 제어할 수 있다.

상기 제2-1 냉각부(410)의 냉각이 종료되면, 제어부(100)는 제2-1 밸브(412)를 개방하고, 제2-1 냉각부(410)에서 액화된 증류수를 제2-2 냉각부(420)로 이동시킬 수 있다. 이 때, 제2-2 냉각부(410)와 혼합부(500)를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-2 밸브(422)는 폐쇄된 상태일 수 있다.

한편, 액화된 상기 증류수가 제2-2 냉각부(420)로 모두 이동되면, 제어부(100)는 제2-1 냉각부(410)와 제2-2 냉각부(420)를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-1 밸브(412) 및 제2-2 냉각부(410)와 혼합부(500)를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-2 밸브(422)를 폐쇄하고, 제2-2 냉각부(420)가 밀폐된 상태에서 액체 상태의 상기 증류수를 기 설정된 온도까지 2차로 냉각하도록 제어할 수 있다.

이 때, 상기 제어부(100)는 제2-2 냉각부(420)의 온도를 감지하는 제2-2 온도센서(421)가 감지한 온도가 기 설정된 온도에 도달한 시점으로부터 일정시간 동안 제2-2 냉각부(420)의 냉각을 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 증류수는 가장 안정한 액체 상태에서 혼합될 수 있도록 바람직하게는 어는점(물 어는점: 약 0도)에 가까운 영상온도까지 냉각될 수 있으며, 제어부(100)는 제2-1 냉각부(410)와 제2-2 냉각부(420)가 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 단일 냉각 공간에서의 급격한 온도 저하로 인한 급격한 압력 저하가 일어나지 않도록 제2-2 냉각부(420)가 제2-1 냉각부(410)보다 더 낮은 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어할 수 있다. 바람직하게는 최종적으로 영상 4도의 온도로 냉각될 수 있다.

상기 제2-2 냉각부(420)의 냉각이 종료되면, 제어부(100)는 제2-2 밸브(422)를 개방하고, 제2-2 냉각부(420)에서 냉각된 액체 상태의 증류수를 혼합부(500)로 이동시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소독수의 혼합비율 조절을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제어부(100)는, 혼합부(500)를 통해 상기 제1-2 냉각부(320)에서 2차로 냉각되어 전달된 알코올과 상기 제2-2 냉각부(420)에서 2차로 냉각되어 전달된 증류수를 기 설정된 혼합비율에 도달하도록 혼합시킬 수 있다. 이 때의 기 설정된 혼합비율은 통상적으로 사용되는 알코올계 소독제의 에탄올 비율인 50% 내지 80%의 비율에 맞게 설정될 수 있으며, 이상적으로는 에탄올 비율이 70%인 소독수로 혼합될 수 있다.

또한, 제어부(100)는 제1-2 밸브(322)와 제2-2 밸브(422)의 개방 및 폐쇄를 제어함으로써 소독수의 혼합비율을 조절할 수 있다. 이 때, 상기 혼합비율을 조절하기 위해 제1-2 밸브(322) 및 제2-2 밸브(422)를 제어하는 방법은 다양한 방식으로 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1-2 밸브(322)와 상기 제2-2 밸브(422)가 개방되는 시간을 각각 조절하는 방식일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 알코올과 상기 증류수의 수득량이 충분한 경우, 상기 제1-2 밸브(322)와 상기 제2-2 밸브(422)가 개방되는 정도를 각각 조절하는 방식일 수 있다.

한편, 혼합부(500)는 상기 알코올과 상기 증류수를 혼합한 혼합액에 유용 성분을 갖는 화합물이나 식물 추출물 등을 포함하는 추가 재료를 더 혼합할 수 있다. 예를 들어, 탈취 효과, 세정 효과, 항산화 효과 등을 나타내는 유용 성분을 갖는 쑥 추출물이 추가 재료로 포함될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 과정을 설명하기 위한 도면이다

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 구간별 온도 변화를 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 구간별 압력 변화를 나타내는 도면이다.

도 7, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 알코올의 냉각 과정은 제1구간, 제2구간, 제3구간으로 나뉠 수 있다.

S210(제1구간, 제1-1 냉각 단계)에서, 제어부(100)는, 제1 밸브(220)와 제1-1 밸브(312)가 폐쇄되어 밀폐된 상태의 제1-1 냉각부(310)를 통해 상기 알코올을 냉각되도록 할 수 있다. 이때 밀폐 상태(정적상태)의 제1-1 냉각부(310)는 온도저하에 따라 압력저하가 발생될 수 있다.

S220(제2구간, 압력 보상 단계)에서, 제1-1 냉각부(310)의 냉각이 종료되고, 제어부(100)는, 제1-1 밸브(312)를 개방하여 액체 상태의 상기 알코올을 제1-2 냉각부(320)로 이동되도록 할 수 있다. 이때 밀폐된 상태에서 저하되는 온도에 따라 저하되었던 압력은 제1-1 밸브(312)가 개방되며 대기압만큼 보상되어 상승될 수 있다.

S230(제3구간, 제1-2 냉각 단계)에서, 상기 알코올이 제1-2 냉각부(320)로 모두 이동할 만큼 충분한 시간이 경과한 뒤, 제어부(100)는, 제1-1 밸브(312)와 제1-2 밸브(322)가 폐쇄되어 밀폐된 상태의 제1-2 냉각부(410)를 통해 상기 알코올을 냉각되도록 할 수 있다. 이때 밀폐 상태의 제1-2 냉각부(410)는 온도저하에 따라 압력저하가 발생될 수 있다.

상기 알코올의 제1구간, 제2구간 및 제3구간으로 구성되는 냉각 과정은 증류수의 냉각 과정에 동일하게 적용되며, 상기 냉각 과정은 위와 같은 3개의 구간으로 한정되지 않고, 더 많은 복수 개의 구간으로 구성되어 복수 개의 압력 보상 단계(S220)가 수행될 수 있다. 여기서 압력의 보상은 대기압 미만으로 저하된 압력을 대기압으로 다시 압력의 보상이 이루어지는 것을 의미하며, 예를 들면 정적상태에서 밸브의 개방이 이루어져 대기와의 연통을 통해 압력이 대기압에 수렴하는 것을 의미한다.

도 10는 단일 냉각 구간일 경우의 압력 변화를 나타내는 도면이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 수득량을 설명하기 위한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예와 같이 복수의 냉각 구간으로 나뉘어 압력 보상 단계(S220)를 거치지 않고, 밀폐 공간에서 계속적으로 온도가 저하되는 단일 냉각 구간을 거칠 경우, 저하되는 온도에 따라 압력도 계속 저하되어 상기 밀폐 공간은 저온 저압 상태의 액체가 증발하기 쉬운 불안정한 상태가 되고, 최종적으로 수득되는 액체가 기체 상태(도11 (a), G1)로 많이 존재하여 액체 수득량(도11 (a), L1)이 감소될 수 있다.

반면, 본 발명의 실시예와 같이 복수의 냉각 구간으로 나뉘어 압력 보상 단계(S220)를 거치는 경우, 제1구간에서 저하된 압력이 냉각 과정 중간에 대기압만큼 보상되므로(S220), 상기 밀폐 공간의 저온 저압 상태보다 상대적으로 압력이 높은 안정한 상태가 되고, 최종적으로 수득되는 액체가 기체 상태(도11 (b), G2)로 상대적으로 적게 존재하여 액체 수득량(도11 (b), L2)이 증가될 수 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 제어부
200 : 가열부
210 : 온도센서
220 : 제1 밸브
230 : 제2 밸브
300 : 제1 냉각부
310 : 제1-1 냉각부
311 : 제1-1 온도센서
312 : 제1-1 밸브
320 : 제1-2 냉각부
321 : 제1-2 온도센서
322 : 제1-2 밸브
400 : 제2 냉각부
410 : 제2-1 냉각부
411 : 제2-1 온도센서
412 : 제2-1 밸브
420 : 제2-2 냉각부
421 : 제2-2 온도센서
422 : 제2-2 밸브
500 : 혼합부
S110 : 가열 개시 단계
S120 : 제1 가열 단계
S121 : 제1 냉각 단계
S130 : 제2 가열 단계
S131 : 제2 냉각 단계
S140 : 혼합 단계
S210 : 제1-1 냉각 단계
S220 : 압력 보상 단계
S230 : 제1-2 냉각 단계

Claims

소주를 가열하여 알코올과 증류수를 기체 상태로 분리되도록 가열하는 가열부;
상기 가열부로부터 전달된 상기 알코올을 액체 상태로 냉각시키는 제1 냉각부;
상기 가열부로부터 전달된 상기 증류수를 액체 상태로 냉각시키는 제2 냉각부;
상기 제1 냉각부로부터 전달된 상기 알코올과 상기 제2 냉각부로부터 전달된 상기 증류수를 혼합시키는 혼합부;
상기 가열부로부터 상기 혼합부까지 상기 알코올과 상기 증류수가 이동되도록 배치되는 복수의 연결관에 각각 구비되는 밸브; 및
상기 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 알코올과 상기 증류수가 서로 상이한 시점에서 상기 제1 냉각부와 상기 제2 냉각부로 각각 전달되도록 상기 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는,
소독수 제조 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가열부의 가열이 개시되면, 상기 가열부의 온도를 일정시간 동안 영상 80도 내지 영상 90도의 온도 범위로 유지하며, 상기 제1 냉각부로 연결되는 제1 밸브를 개방하고, 제2 냉각부로 연결되는 제2 밸브를 폐쇄하는 제1 가열 모드; 또는
일정시간 동안 영상 100도 내지 영상 110도의 온도 범위로 유지하며, 상기 제1 냉각부로 연결되는 상기 제1 밸브를 폐쇄하고, 상기 제2 냉각부로 연결되는 상기 제2 밸브를 개방하는 제2 가열 모드;를 수행하도록 제어하는,
소독수 제조 장치.
제2 항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 가열부의 온도를 감지하는 온도센서;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 온도센서가 감지한 온도에 따라 상기 제1 가열 모드 또는 상기 제2 가열 모드를 일정시간 동안 수행하도록 제어하는,
소독수 제조 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 냉각부는,
상기 알코올을 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제1-1 냉각부;
상기 1차 냉각된 알코올을 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제1-2 냉각부;
상기 제1-1 냉각부의 온도를 감지하는 제1-1 온도센서;
상기 제1-2 냉각부의 온도를 감지하는 제1-2 온도센서;
상기 제1-1 냉각부와 상기 제1-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-1 밸브; 및
상기 제1-2 냉각부와 상기 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-2 밸브;를 포함하는,
소독수 제조 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제2 냉각부는,
상기 증류수를 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제2-1 냉각부;
상기 1차 냉각된 증류수를 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제2-2 냉각부;
상기 제2-1 냉각부의 온도를 감지하는 제2-1 온도센서;
상기 제2-2 냉각부의 온도를 감지하는 제2-2 온도센서;
상기 제2-1 냉각부와 상기 제2-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-1 밸브; 및
상기 제2-2 냉각부와 상기 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-2 밸브;를 포함하는,
소독수 제조 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 혼합부에서 혼합되는 상기 알코올과 상기 증류수가 기 설정된 혼합 비율에 도달하도록 상기 제1-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는,
소독수 제조 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 혼합부에서 혼합되는 상기 알코올과 상기 증류수가 기 설정된 혼합 비율에 도달하도록 상기 제2-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는,
소독수 제조 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1-1 냉각부와 상기 제1-2 냉각부가 서로 상이한 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 상기 제1-1 냉각부는 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하고, 상기 제1-2 냉각부는 영하 온도 범위에서 냉각되도록 제어하는,
소독수 제조 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2-1 냉각부와 상기 제2-2 냉각부가 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 상기 제2-2 냉각부가 상기 제2-1 냉각부보다 더 낮은 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하는,
소독수 제조 장치.
제 1항에 있어서,
상기 혼합부는,
상기 알코올과 상기 증류수를 혼합한 혼합액에 쑥 추출물을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는,
소독수 제조 장치.
가열부에 의해 소주를 가열하여 알코올과 증류수를 기체 상태로 분리되도록 가열하는 단계;
제1 냉각부에 의해 상기 가열부로부터 전달된 상기 알코올을 액체 상태로 냉각시키는 단계;
제2냉각부에 의해 상기 가열부로부터 전달된 상기 증류수를 액체 상태로 냉각시키는 단계; 및
혼합부에 수집되어 상기 제1 냉각부로부터 전달된 상기 알코올과 상기 제2 냉각부로부터 전달된 상기 증류수가 혼합되는 단계;를 포함하고,
상기 가열부로부터 상기 혼합부까지 상기 알코올과 상기 증류수가 이동되도록 복수 개의 밸브가 복수의 연결관에 각각 배치되고, 제어부에 의해 상기 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어되며, 상기 제어부는 상기 알코올과 상기 증류수가 서로 상이한 시점에서 상기 제1 냉각부와 상기 제2 냉각부로 각각 전달되도록 상기 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는, 소독수 제조 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가열부의 가열이 개시되면, 상기 가열부의 온도를 일정시간 동안 영상 80도 내지 영상 90도의 온도 범위로 유지하며, 상기 제1 냉각부로 연결되는 제1 밸브를 개방하고, 제2 냉각부로 연결되는 제2 밸브를 폐쇄하는 제1 가열 모드; 또는
일정시간 동안 영상 100도 내지 영상 110도의 온도 범위로 유지하며, 상기 제1 냉각부로 연결되는 상기 제1 밸브를 폐쇄하고, 상기 제2 냉각부로 연결되는 상기 제2 밸브를 개방하는 제2 가열 모드;를 수행하도록 제어하는, 소독수 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 가열부의 온도를 감지하는 온도센서;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 온도센서가 감지한 온도에 따라 상기 제1 가열 모드 또는 상기 제2 가열 모드를 일정시간 동안 수행하도록 제어하는, 소독수 제조 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제1 냉각부는,
상기 알코올을 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제1-1 냉각부;
상기 1차 냉각된 알코올을 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제1-2 냉각부;
상기 제1-1 냉각부의 온도를 감지하는 제1-1 온도센서;
상기 제1-2 냉각부의 온도를 감지하는 제1-2 온도센서;
상기 제1-1 냉각부와 상기 제1-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-1 밸브; 및
상기 제1-2 냉각부와 상기 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제1-2 밸브;를 포함하는,
소독수 제조 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제2 냉각부는,
상기 증류수를 기 설정된 온도까지 1차 냉각하는 제2-1 냉각부;
상기 1차 냉각된 증류수를 기 설정된 온도까지 2차 냉각하는 제2-2 냉각부;
상기 제2-1 냉각부의 온도를 감지하는 제2-1 온도센서;
상기 제2-2 냉각부의 온도를 감지하는 제2-2 온도센서;
상기 제2-1 냉각부와 상기 제2-2 냉각부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-1 밸브; 및
상기 제2-2 냉각부와 상기 혼합부를 연결하는 연결관에 구비되는 제2-2 밸브;를 포함하는,
소독수 제조 방법.
제 14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 혼합부에서 혼합되는 상기 알코올과 상기 증류수가 기 설정된 혼합 비율에 도달하도록 상기 제1-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는,
소독수 제조 방법.
제 15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 혼합부에서 혼합되는 상기 알코올과 상기 증류수가 기 설정된 혼합 비율에 도달하도록 상기 제2-2 밸브의 개방 및 폐쇄를 제어하는,
소독수 제조 방법.
제 14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1-1 냉각부와 상기 제1-2 냉각부가 서로 상이한 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 상기 제1-1 냉각부는 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하고, 상기 제1-2 냉각부는 영하 온도 범위에서 냉각되도록 제어하는,
소독수 제조 방법.
제 15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2-1 냉각부와 상기 제2-2 냉각부가 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하되, 상기 제2-2 냉각부가 상기 제2-1 냉각부보다 더 낮은 영상 온도 범위에서 냉각되도록 제어하는,
소독수 제조 방법.
제 11항에 있어서,
상기 혼합부는,
상기 알코올과 상기 증류수를 혼합한 혼합액에 쑥 추출물을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는,
소독수 제조 방법.