KR102572000B1 - 탕전기의 중탕용 내솥장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탕전기의 내부에 설치되는 중탕용 내솥장치를 탕전기의 내부에 구비되는 압착장치의 상승압력에 견딜 수 있는 강성 프레임부와 내솥으로 분리 구성함으로써 유압을 견기는 것은 강성 프레임부가 수행하므로 내솥을 얇고 가볍게 구성하여 열전도 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 중탕용매의 부력에 흔들림을 억제하는 드레인(안내자) 역할 또한 강성 프레임부가 수행하게 함으로써 일체형 내솥에 있어서의 형태적 제약을 회피하여 다양한 형태의 분리형 내솥을 통한 공정 연계의 호환성을 높이기 위해 내솥의 외형 변화까지 가능한 탕전기의 중탕용 내솥장치이다.

Description

탕전기의 중탕용 내솥장치{Inner pot of concentration apparatus}

본 발명은 탕전기의 중탕용 내솥장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탕전기의 내부에 설치되는 중탕용 내솥장치를 탕전기의 내부에 구비되는 압착장치의 상승압력에 견딜 수 있는 강성 프레임부와 내솥으로 분리 구성하여, 강성 프레임부가 압착장치의 상승유압을 견디면서 상기 내솥장치가 탕전기 내부에 고정되도록 함으로써, 강성 프레임부 내부에 구성되는 내솥은 보다 얇고 가볍게 구성하여 열전도 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 공정 연계의 호환성을 높이기 위해 내솥의 외형 변화까지 가능한 탕전기의 중탕용 내솥장치에 관한 것이다.

일반적으로 우리나라를 포함한 동양인들은 예로부터 각종 질병을 치료하거나 몸을 보신할 목적으로 보양 식품이나, 인삼, 녹용 등 한약재들을 많이 복용해 왔다. 이때, 상기 보양 식품이나 한약재 등과 같은 원재료를 가공하는 방법으로는 주로 전탕법(煎湯法)이나 냉침(冷沈) 또는 증숙법(蒸熟法) 등이 사용되어 왔다.

먼저, 전탕법(煎湯法)은 용기에 원재료를 넣고, 여기에 적당량의 물을 첨가한 다음 일정시간 가열하여 원재료 속에 포함된 유효성분들을 끊는 물로 녹여 추출하는 것으로, 환자는 원재료를 제거한 탕액(추출액)만을 음용하게 된다.

또한, 냉침(冷沈)은 알콜이나 물 등의 용매에 원재료를 넣고 가열하지 않은 상태로 일정시간 보존함으로써 열에 약한 유효성분들을 추출해 내는 방법인데, 예를 들어 인삼주 등 특정약재의 술을 담가 음용하는 전통적인 방법이 여기에 해당한다.

한편, 증숙법(蒸熟法)은 원재료를 물이나 알콜과 같은 용매에 담그지 않은 상태에서 뜨거운 용매증기로 원재료를 찌는 방법을 말한다. 그래서, 증숙법은 홍삼 등과 같이, 증숙한 후에 원재료 그 자체를 복용하는 경우에 주로 사용되었다.

그러나, 상기 전통적인 가공법들을 활용함에 있어 여러 문제점들이 부각되어 이를 극복하기 위한 새로운 가공법이 연구, 개발되고 있다. 건조과육과 같은 유연한 천연물 원재료을 증숙하는 경우, 고온,고압의 용매증기로 인한 유효성분 변화 및 원재료의 조직파괴 등을 억제하기 위해 감압증숙과 같은 새로운 가공법이 연구되고 있다. 추출한 원액(전탕액 등)을 음용함에 있어서는 추출용매(물,알콜 등)의 부피, 냄새 등으로 인한 음용에 대한 거부감 및 여타 보관, 휴대 등 여러 문제점이 부각되어 추출액의 음용량을 줄이거나, 분말 또는 환(丸), 연조(軟調), 시럽(syrup) 등과 같이 추출액의 물리적 형태를 변화시킨 다양한 제품들의 원재료로서 추출원액의 용매(물, 알콜 등)를 축소하는 농축 방법이 개발됨과 동시에 이러한 새로운 가공법을 구현할 수 있는 기계, 장치들 또한 함께 개발되고 있다.

이러한 기계, 장치들은 일반적으로 각종 약재나 식재료로부터 순수원액을 추출할 수 있는 탕전기와 여러 장치들(냉각기, 감압펌프 등)을 결합하는 방식으로 구성되는데, 전탕액을 짜내기 위한 원재료 압착용 가압장치나 농축, 증숙과정에 사용되는 중탕용 내솥처럼 개발 목적에 맞게 선택적으로 결합되어 제작된다.

특히, 중탕용 내솥을 응용한 일반적인 감압농축 공정의 경우, 중탕용 내솥을 압착용 가압장치의 밑판에 장착하고, 가압장치의 상승압력으로 뚜껑과 밀착시켜 밀봉구조(중탕내솥과 뚜껑)를 완성해야만 중탕을 이용한 감압농축 공정이 수행되어지므로, 상기 내솥은 상승압력을 견딜 수 있을 정도의 내구성과 함께, 뚜껑과의 밀착을 방해하는 중탕용매의 부력으로 인한 흔들림을 회피할 수 있는 밀착구조가 요구될 수밖에 없다.

따라서, 기존 중탕용 내솥은 상기 내구성과 밀착구조를 충족하기 위하여 탕전기 압착장치의 상승압력에 비례하여 두껍게 구성되어 열전도율이 떨어지고, 밀착구조에 우선된 크기 및 형태적 제약으로 인해 공정연계(연조탱크나 반죽기 등으로의 이전)에 번거롭고 로스가 많이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

국내 특허 공개번호 10-2015-0106849호, 약재 수납 용기, 이를 포함하는 GEP 탕전기 및 이를 이용한 GEP 탕전 방법. 국내 특허 공개번호 1999-0079461호, 가정용 중탕기. 국내 특허 등록번호 10-1127235호, 초음파를 이용한 중탕기. 국내 실용신안 등록번호 20-0360415호, 농축식품 제조장치.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 압착장치의 상승압력에 견딜 수 있는 강성 프레임부와 내솥을 분리 구성함에 의해 강성 프레임부가 상승압력을 견딜 수 있는 내구성과 함께 밀착구조에 있어서도 중탕용매의 부력에 의한 흔들림을 회피할 수 있는 고정 드레인(안내자) 역할을 제공함으로써 내솥에 대한 두께 및 크기, 형태 등의 제약을 해소할 수 있는 탕전기의 중탕용 내솥장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명에서는 내솥의 상단 가장자리에 형성된 외향 플랜지부가 내솥의 강성 프레임부의 상단에 안착된 후, 압착장치의 상승으로 뚜껑에 밀착하는 구조가 되므로, 내솥의 두께를 유압에 대한 내구성과 무관하게 보다 얇게 하여 열전도 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 내솥의 크기와 형태 또한 기존 밀착구조의 제약에서 벗어나 연조포장에 맞게 미리 제작하여 농축완료 이후 이어지는 연조기의 연조탱크로 그대로 삽입하는 등 공정 연계의 호환성까지 보다 향상시킬 수 있는 중탕용 내솥장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내솥장치가 설치되는 탕전기에는 각종 약재나 식재료로부터 순수원액의 추출을 위해 압착장치가 구비되고, 감압농축에 활용될 경우 중탕용매의 증기배출구는 내솥장치에서 발생된 증기와 구분되도록 구성되는 탕전기의 중탕용 내솥장치로서, 상기 내솥장치는: 상기 탕전기의 내부에 구비되는 압착장치의 상부로 직립 상태를 이루게 설치되며, 상기 압착장치의 상승압력에 견딜 수 있는 강성의 수직프레임들과 상기 수직프레임들이 움직이지 않게 수직프레임들의 상,하단을 고정하는 상단 고정프레임과 하단 고정프레임으로 이루어지는 강성 프레임부; 및 상기 강성 프레임부의 내측으로 분리 가능하게 설치되는 상부만이 개구된 용기로서, 상단 가장자리에는 외향 플랜지부가 형성되어 상기 상단 고정프레임에 안착되는 내솥;을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 내솥의 외향 플랜지부와 상기 강성 프레임부의 상단 고정프레임 및 탕전기의 뚜껑이 밀착구조를 형성하고, 중탕용매의 부력으로 인한 흔들림을 억제하도록 탕전기 압착장치의 압착밑판과 상기 강성 프레임부의 하단 고정프레임에는 고정쇠 또는 고정클립 중 어느 하나로 이루어지는 고정장치가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 내솥은 하부가 평면형상 혹은 구상형 중 어느 하나의 형태로 형성되어 교체 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기 내솥은 하부가 원통형 또는 좁아지는 호형상으로 이루어지며, 하단에는 내용물을 배출하기 위한 배출밸브가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 내솥은 증숙용매의 증기유입을 허용하는 타공구조와 증숙망을 설치할 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

상기 내솥은 외면에 니켈 스크라이크로 도금된 니켈 도금층; 및 상기 니켈 도금층의 외면에 1~5 중량%의 안료와, 700~1200 메쉬로서 0.2~5 중량%의 다이아몬드 분말, 및 3000~5000 메쉬로서 1~10 중량%의 토르마린 분말이 혼합되어 포함된 내열도료가 코팅되어 형성된 내열도료 코팅층;을 포함하고, 상기 내열도료 코팅층은, 3~10 ㎛의 두께로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 내열도료는 우레탄 수지 및 실리콘 수지를 포함하는 그룹 중 선택된 수지 계열로 이루어지고, 상기 안료는 나노칼라안료, 금분말, 구리분말 및 50~75 ℃에서 변색되는 시온안료 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 탕전기의 중탕용 내솥장치에 의하면, 그 구조상 탕전기의 압착장치의 상승압력과 밀착과정의 드레인(안내자)을 모두 겸하고 있는 기존 내솥의 일체형 구조에 비해 내솥의 열전도율과 공정 연계의 호환성이 강화될 수 있는 효과가 있다.

즉, 기존의 일체형 구조를 보면, 내솥과 뚜껑을 밀착시키는 탕전기 압착장치의 상승압력을 견디기 위한 내구성과 함께 밀착과정에서 중탕용매의 부력으로 인한 내솥의 흔들림을 억제하기 위한 드레인(안내자)을 내솥 하나로 모두 충족해야만 하기 때문에, 내솥의 두께는 내구성 때문에 두꺼울 수밖에 없으므로 열전도율이 현저히 떨어질 수밖에 없으며, 내솥의 형태 또한, 중탕용매의 부력으로 인한 흔들림을 차단하는 드레인(안내자) 역할 때문에 형태적 제약이 있을 수밖에 없으므로 공정연계에 필요한 외형들은 배제될 수밖에 없었다.

이에 반해, 본 발명이 제공하는 내솥의 구조는 강성 프레임부와 외향 플랜지를 형성한 내솥으로 분리된 구조이므로, 내솥에서 내구성과 드레인 역할로 인한 제약들을 모두 제거함으로써 그 두께를 보다 얇게 할 수 있고, 외형 또한 공정 연계를 우선하여 부피 및 형태의 변화, 하부구조의 변화, 밸브 설치 등 다양하게 구성할 수 있으므로 중탕공정에 요구되는 중탕용매의 양(量)을 줄일 수 있으며, 내솥을 연조탱크로서 연조포장기에 그대로 삽입하여 사용하는 등 공정 연계를 보다 쉽게 할 수 있다.

따라서, 본 발명이 제공하는 내솥의 분리구조는 내솥의 열전도율 향상을 통한 에너지 효율 향상에 그치지 않고, 공정 연계의 호환성 강화를 통한 공정 전체의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 사용되는 일반적인 탕전기의 압착장치를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 강성 프레임부와 내솥 및 탕전기 압착밑판을 각기 분리시킨 상태를 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발병의 강성 프레임부를 탕전기 압착장치의 압착밑판에 고정쇠로 결합시킨 후, 그 강성 프레임부 내측을 드레인으로 하여 내솥을 안착시킨 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 공정 연계를 위한 본 발명이 제공하는 내솥 및 강성 프레임 등의 다양한 형태 변화를 나타낸 도면이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 발명의 구성들은 직접적인 접촉이나 연결뿐만 아니라 구성과 구성 사이에 다른 구성을 통해 접촉이나 연결된 것도 같은 범위로 해석하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 사용되는 일반적인 탕전기의 압착장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 강성 프레임부와 내솥 및 탕전기 압착밑판을 각기 분리시킨 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발병의 강성 프레임부를 탕전기 압착장치의 압착밑판에 고정쇠로 결합시킨 후, 그 강성 프레임부 내측을 드레인으로 하여 내솥을 안착시킨 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 공정 연계를 위한 본 발명이 제공하는 내솥 및 강성 프레임 등의 다양한 형태 변화를 나타낸 도면이다.

첨부된 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 사용되는 탕전기(10)에는 내솥에서 발생된 증기 배출과 중탕용매의 증기 배출을 구분할 수 있도록 각각의 배출구를 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 탕전용매 배출구 및 밸브(11)와 중탕용매 배출구 및 비상밸브(12)를 각각 설치하는 것이 바람직하다.

특히, 내솥에서 발생된 증기를 배출하는 탕전용매 배출구는 농축공정의 감압장치나 냉각장치 등과 연결하여 사용될 수 있으며, 중탕용매의 증기가 배출되는 중탕용매 배출구는 포집용기와 연결하여 중탕용매의 배출량을 측정하여 탕전기 내의 중탕용매를 보충해 주는 지표로 활용하는 것이 바람직하다.

또한, 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발병이 제공하는 내솥장치는 내솥(30)이 강성 프레임부(20) 내부에 들어가는 분리 구조를 구성하여 탕전기 내부에 설치되는 형태이므로, 내솥장치의 전체적인 부피는 내솥장치가 설치될 탕전기의 내부용량(탕전용량)에 따라 제한되며, 내솥의 부피 또한 그 한도 내에서 개별공정에 최적화된 부피(중탕용량)에 의해 결정된다.

첨부된 도 2에서는 상기 내솥장치의 분리구조를 개략적으로 도시한 것으로, 강성 프레임부(20)는 상부로 직립된 몇 개의 수직프레임(21)과 이들을 고정시키는 상,하단의 상단 고정프레임(22)과 하단 고정프레임(23)으로 구성되는데, 수직프레임(21)의 규격 및 수량은 내솥(30)이 설치될 탕전기의 압착장치가 갖는 상승압력에 비례하여 결정하며, 하단 고정프레임(23)은 압착장치의 압착밑판(50)에 설치되므로 압착밑판(50)에 고정할 수 있는 고정쇠 혹은 고정클립 중 어느 하나로 이루어지는 고정장치(40)를 설치하여 결합 및 분리가 용이하도록 하는 한편, 그 규격 또한, 압착장치의 압착밑판(50)과 함께 결정하며, 상단 고정프레임(22)에서 그 외경은 탕전기 내경을 한도로 결정하며, 내경은 내솥의 외경이 통과할 수 있도록 내솥의 크기와 함께 결정해야 한다.

또한, 내솥(30)의 경우 상단 가장자리에 형성되는 외향 플렌지(31)는 상단 고정프레임(22)에 걸칠 수 있도록 형성하되, 뚜껑과의 밀착에 용이하도록 고무링(미도시)과 같은 패킹처리를 해야 하는데, 이때 뚜껑과의 밀착구조로 인해 중탕용매의 배출구를 막지 않도록 각별히 주의해야 한다.

상기와 같이 제작된 내솥장치는 일반적인 탕전기의 압착장치에서 압착망을 제거한 다음, 중탕용매를 공정에 맞도록 채운 후, 압착밑판(50)을 상승시켜 프레임부(20)를 압착장치의 압착밑판(50)에 강성 프레임부의 하단을 고정한 후, 압착장치를 하강시킨 다음 내솥을 상부로 직립된 상태로 강성 프레임부의 내부에 넣어 내솥의 외향플렌지(31)가 상단 고정프레임(22)에 걸리도록 하고, 탕전기 뚜껑을 닫는다.

만약, 내솥이 중탕용매의 부력으로 강성 프레임부 위로 떠오른 경우라면, 탕전기 뚜껑을 닫으면서, 내솥이 뚜껑에 밀려 내려가면서 중탕용매의 부력에도 흔들리지 않고, 상단 고정프레임을 따라 내려가는지 확인해야 하며, 이 과정에서 하단 고정프레임과 압착밑판이 고정되어 있는지도 확인해야 한다.

상기와 같이 탕전기 뚜껑을 닫은 후, 압착장치를 상승시켜 강성프레임의 상단에 걸쳐진 내솥의 외향플렌지와 탕전기 뚜껑을 밀착시킴으로써 내솥설치가 완전히 종료된다.

첨부된 도 4에서는 상기와 같이 설치된 내솥장치에서 중탕공정이 완료된 후, 공정 연계의 호환성을 향상시킬 수 있는 여러 구조를 예시한 것으로, 본 발명에 따르면, 내솥의 상단 가장자리의 외향 플랜지부와 뚜껑의 밀착구조로서 드레인(안내자) 역할에 의한 내솥의 형태적 제약을 회피함으로써 그 형태를 다양하게 구성할 수 있으므로, 중탕 공정과 연조 포장이 연계된 경우, 탕전기에서 내솥을 들어내어 연조 포장기에 그대로 삽입하고, 배출밸브(32)를 열어 포장 작업으로 곧바로 이어갈 수 있으며, 필요에 따라 연계된 연조 포장기에 맞게 내솥의 형태를 원형이 아닌 사각형 등 그 형태 또한 다양하게 변화시켜 별도의 이송작업 없이 공정연계를 달성함으로써, 이송과정에서 발생되는 중탕재료(내솥의 내용물)의 손실 및 여타 인력과 시간의 손실을 절감하여 공정연계의 호환성이 향상되며, 뿐만 아니라, 이러한 형태적 다양성에 의해 증숙망을 설치할 수 있는 구조로 변경하여 감압증숙에 까지 활용될 수 있다.

또한, 본 발명의 내솥장치에 구비되는 내솥(30)은 외면에 니켈 도금층(33)과 상기 니켈 도금층(33)의 외면에 내열도료가 코팅되어 형성된 내열도료 코팅층(34)을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 니켈 도금층(33)은 내솥(30) 외면에 니켈 스트라이크로 도금되어 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 니켈 도금층(33)은 내솥(30)과 내열도료 코팅층(34)의 밀착성을 높이기 위하여 18~25 ℃에서 2~5 분 동안 니켈 스트라이크로 이루어진다. 즉, 니켈 스트라이크 단계는 염산과 니켈이 혼합된 염화니켈 120 g/ℓ와 염산 240 g/ℓ, 물을 섞어서 스트라이크 액을 만든 후 상기 내솥의 외면에 스트라이크를 침으로써 알루미늄의 표면에 산화 피막을 형성시켜 도금을 활성화시킬 수 있도록 하여 밀착성이 좋은 코팅층을 형성시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 내열도료 코팅층(34)은 니켈 도금층(33)의 외면에 안료 1~5 중량% 및 700~1200 메쉬의 다이아몬드 분말 0.2~5 중량%가 포함되되, 3~10 ㎛의 두께로 코팅되는 것이 바람직하다. 이때, 내열도료는 우레탄 수지 및 실리콘 수지를 포함하는 그룹 중 선택된 수지 계열을 주성분으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 안료는 내솥에 색상을 주기 위한 것으로, 나노칼라안료, 금분말, 구리분말 및 50~75 ℃에서 변색되는 시온안료 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 안료는 1~5 중량%로 이루어짐이 바람직한데, 그의 양이 1 중량% 미만이 되면 색상이 나타나지 않는 등의 안료의 효과를 기대하기 힘들고, 5 중량%를 초과하게 되면 상기 내열도료 코팅층(34)의 밀착성에 영향을 주어 외면에 손상이 생길 수 있다.

한편, 내열도료는 700~1200 메쉬의 다이아몬드 분말 0.2~5 중량%가 포함되어 이루어지는 것이 바람직하다. 다이아몬드 분말의 첨가는 내솥의 스크래치 및 지문을 방지하기 위함으로, 다이아몬드 분말의 양이 0.2 중량% 미만으로 첨가되면 다이아몬드의 효과를 기대하기 힘들고, 5 중량%를 초과하여 첨가되면 내열도료 코팅층(34)의 접착력이 저하될 수 있다. 또한, 상기 다이아몬드 분말은 재료비의 절감을 위해서 인조 다이아몬드 분말이 사용될 수 있다.

또한, 상기 내열도료는 3000~5000 메쉬의 토르마린 분말 1~10 중량%가 포함되어 이루어질 수 있다. 이때, 상기 토르마린 분말은 별도의 가열이 없이도 상온에서 원적외선 및 음이온이 방출되어 물 분자의 활성효과, 탈취효과, 항균 및 탈취 효과를 위하여 첨가될 수 있다.

상기 토르마린 분말은 3000~5000 메쉬의 입도로 이루어짐이 바람직한데, 상기 입도가 3000 메쉬 미만으로 분쇄된 경우에는 입도가 커서 상기 내열도료 코팅층(34)에서의 균일한 혼합이 저하되어 코팅층에 크랙이 발생할 수 도 있으며, 5000 메쉬를 초과하면 음이온 및 원적외선의 방출 효과가 저하될 수 있다.

결과적으로, 본 발명에서 내솥은 다이아몬드 분말이 첨가된 내열도료가 코팅되어 이루어진다. 그러므로, 상기 내솥 외면의 스크래치 및 지문 등을 방지하여 표면이 강화되어 제품의 품질성이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 내솥 외면에 코팅하는 방법은, 니켈 도금층(33)을 형성하는 단계와, 상기 니켈 도금층(33)의 예열 단계 및 내열도료 코팅 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 니켈 도금층(33)을 형성하는 단계는 탈지, 중화 및 세척된 내솥의 외면에 18~25 ℃의 상태에서 니켈 스트라이크로 도금하여 이루어진다. 여기서, 상기 내솥(30)은 도금 공정 전의 전처리가 필요한데, 먼저, 육안검사에 의해 외관이 불량한 내솥을 가려내고 외관이 양호한 내솥을 1차 선별한 후 작업에 들어간다.

그리고, 선별한 상기 내솥(30) 외면의 기름 및 먼지 등을 1차적으로 제거하도록 2~4 분 동안 40~45 ℃에서 예비탈지를 실시하고 물로 수세작업을 거친다. 여기서, 본탈지로서 2~5 분 40~45 ℃에서 전해탈지를 실시하여 기름 및 이물질 등의 잔류물을 제거하고 물로 수세 작업을 한다.

한편, 상기 탈지공정은 온도범위가 40 ℃ 미만인 경우 탈지액의 활성이 낮아서 목적하는 탈지 효과를 달성할 수 없고, 온도범위가 45 ℃를 초과하는 경우에는 공정 처리시간의 적절한 조절이 어렵게 된다.

또한, 상기 내솥(30)의 외면을 상온에서 pH 2~3 이내로 중화공정을 실시한다. 상기 중화공정은 상기 내솥(30)의 외면에 잔류하는 도금 간섭물질들을 중화 및 제거함과 동시에 상기 내솥(30)의 외면을 가볍게 에칭함으로써 내솥(30) 외면에 밀착성이 좋은 니켈 도금층(33)을 형성할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 중화공정은 상기 내솥의 외면에 고른 니켈 도금층(33)을 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고, 물로 수세 작업을 거친 후, 니켈 스트라이크로 도금하여 니켈 도금층(33)을 형성한다. 여기서, 니켈 스트라이크 단계는 염산과 니켈이 혼합된 염화니켈과 물, 염산을 섞어서 스트라이크 액을 만든 후 상기 내솥의 외면에 스트라이크를 침으로써 알루미늄의 표면에 산화 피막을 형성시켜 도금을 활성화시킬 수 있도록 하여 밀착성이 좋은 코팅층을 형성시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 니켈 도금층(33)은 18~25 ℃에서 2~5 분 동안 이루어짐이 바람직한데. 그의 온도가 18 ℃ 미만이 되면 상기 코팅층의 밀착성이 떨어지게 되고 25 ℃를 초과하게 되면 급격한 도금의 진행으로 상기 도금층이 균일하게 형성되지 않을 수도 있다.

또한, 도금 시간은 2~5 분 동안 실시되는데, 상기 도금 시간은 2 분 이상이면 충분하지만 시간이 2 분 미만이 되면 상기 코팅층의 밀착성 효과를 기대하기 힘들다. 그러므로, 작업 상황을 고려하여 도금 시간을 적절히 실시함이 바람직하다.

그리고, 상기 니켈 스트라이크 도금액은 pH 1~2의 것으로 사용하며, 밀착불량을 방지하기 위하여 두께를 적절히 형성함이 바람직하다.

한편, 상기 니켈 도금층(33)이 형성되고, 물로 수세 작업을 한 뒤, 상기 니켈 도금층(33)의 각종 이온 활동으로 인한 도금 불량을 예방하기 위하여 전기적으로 중성인 순수를 사용하여 상기 니켈 도금층(33)을 세척하는 순수 세 작업을 한다.

그리고, 상기 내열도료의 코팅을 위한 예열 단계를 거친다. 구체적으로, 상기 예열 단계는 30~50 ℃에서 이루어짐이 바람직한데, 예열 온도가 30 ℃ 미만인 경우에는 코팅층의 흐름 현상이 발생하고 광택이 저하되며, 50 ℃를 초과하는 경우에는 접착력이 떨어지고 코팅층이 균일하게 형성되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

이때, 상기 예열된 니켈 도금층에 안료, 다이아몬드 분말 및 토르마린 분말이 포함된 내열도료를 코팅한다. 구체적으로, 상기 내열도료는 우레탄 수지 및 실리콘 수지를 포함하는 그룹 중 선택된 수지 계열 70~80 중량%를 주성분으로 이루어질 수 있다.

상기 내열도료에 안료 1~5 중량%, 700~1200 메쉬의 다이아몬드 분말 0.2~5 중량% 및 3000~5000 메쉬의 토르마린 분말 1~10 중량%를 첨가하여 혼합 한 뒤, 상기 니켈 도금층의 외면에 코팅한다.

구체적으로, 상기 안료는 내솥에 색상을 주기 위한 것으로 나노칼라안료, 금분말 및 구리분말 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 안료는 1~5 중량%로 이루어짐이 바람직한데, 그의 양이 1 중량% 미만이 되면 원하는 색상이 나타나지 않는 등의 안료 효과를 기대하기 힘들고, 5 중량%를 초과하게 되면 상기 내열도료 코팅층(25)의 밀착성에 영향을 주어 외면에 손상이 생길 수 있다.

한편, 상기 안료는 50~75 ℃에서 변색되는 시온안료를 포함하여 이루어짐이 바람직하다. 이때, 상기 시온안료는 온도에 따라 색상이 변하는 안료로서, 온도가 올라감에 따라 색깔이 없어지기 시작했다가 온도가 다시 내려가면 원래의 칼라로 되돌아 오게 되며, 인체에 무해하다.

그리고, 상기 시온안료는 -15℃에서 65℃까지 온도별로 색깔이 변하는 각 그레이드가 있으며, 20℃에서 2℃ 상승할 때 변하는 안료, 31℃, 43℃, 65℃에서 각각 변하는 안료 그레이드가 있다.

또한, 두 가지 시온안료를 조합하거나 시온안료와 일반안료를 조합하여 다른 색상을 얻을 수도 있으며, 온도 차이가 있는 3가지 시온안료를 조합하여 또 다른 결과를 가져올 수 있는 등 개발하기에 따라 여러 가지 제품요구에 응용할 수 있다

따라서, 본 발명에 맞는 온도범위의 시온안료를 사용하여 사용자가 내솥을 만져보지 않아도 색상을 보고 온도 변화를 감지하여 적정 온도를 알고 상기 내솥을 이동시킬 수 있다.

그리고, 상기 내열도료는 700~1200 메쉬의 다이아몬드 분말 0.2~5 중량%가 포함되어 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 다이아몬드 분말은 상기 내솥의 내스크래치 및 내지문 효과를 위하여 첨가하는데, 그의 입도가 700 메쉬 미만이 되면 코팅층의 결합력이 저하될 수 있고 매끈한 코팅막을 얻기가 힘들 수 있다.

그리고, 1200 메쉬를 초과하면 분말을 분산시키기 어렵고 상기 내열도료 코팅층(25)의 외면에서 스크래치 및 지문 방지의 효과를 기대하기 힘들 수 있다.

또한, 상기 다이아몬드 분말은 0.2~5 중량%가 첨가되어 이루어짐이 바람직한데, 그의 양이 0.2 중량% 미만이 되면 상기 다이아몬드의 효과를 기대하기 힘들고 5 중량%를 초과하면 상기 내열도료 코팅층(25)의 접착력이 저하될 수 있다.

아울러, 상기 내열도료에 첨가되는 토르마린 분말은 3000~5000 메쉬의 1~10 중량%로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 토르마린 분말은 별도의 가열이 없이도 상온에서 원적외선 및 음이온이 방출되어 물 분자의 활성효과, 탈취효과, 항균 및 탈취 효과를 위하여 첨가된다.

상기 토르마린 분말은 입도가 3000 메쉬 미만으로 분쇄된 경우에는 입도가 커서 상기 내열도료 코팅층에서의 혼합력이 저하되어 코팅층에 크랙이 발생할 수도 있으며, 5000 메쉬를 초과하면 토르마린 고유의 음이온 및 원적외선의 방출 효과가 저하될 수 있다.

한편, 상기 내열도료 코팅층은 3~10 ㎛의 두께로 이루어짐이 바람직한데, 전술한 상기 다이아몬드 분말과 관련하여 상기 내솥의 열전도율을 향상시키는 효과를 발생시키면서도 코팅층의 재료비의 절감을 위해 3~10 ㎛의 두께로 코팅됨이 바람직하다. 그리고, 상기 코팅층의 경도 및 내마모성의 향상을 위하여 상기 내열도료가 코팅되면 180~200 ℃에서 40~50 분동안 열처리를 실시하여 내솥이 코팅된다.

본 발명은, 탕전기를 활용한 일반적인 탕전, 농축, 증숙 등의 과정에 적용되는 중탕법에 사용되는 중탕용 내솥장치로서, 탕전기에 포함된 압착장치를 활용하여 내솥을 탕전기 뚜껑에 밀착시켜 탕전기 내부에 중탕용매 및 그 증기와 차단된 내부공간을 제공함으로써 간접가열(중탕)을 응용한 다양한 감압공정을 구현하며, 압착장치의 상승압력에 견딜 수 있는 강성 프레임부와 외향 플랜지가 형성된 내솥으로 구분된 분리구조로서 중탕공정의 열효율과 함께 공정연계의 호환성을 갖는다.

또한, 본 발명이 제공하는 내솥장치는 압착장치의 압착밑판에 수직으로 설치된 강성 프레임부 내부에 외향 플랜지 구조의 내솥이 들어가는 분리구조로서, 강성 프레임부는 탕전기의 일반적인 압착장치에 구비된 압착밑판에 상부와 직립되게 설치하되 분리 및 결합이 용이하도록 구성되는데, 압착장치의 상승압력에 견딜 수 있는 수직프레임들과 이러한 수직프레임들이 움직이지 않게 고정하는 상, 하단 고정프레임으로 이루어지며, 상기 하단 고정프레임은 압착장치의 압착밑판에 고정하는 역할을 하므로, 압착밑판의 규격에 맞게 구성하여 고정쇠 혹은 고정클립 중 어느 하나로 이루어지는 고정장치를 설치해야 하며, 상단 고정프레임은 내솥과 뚜껑의 밀착과정에서 중탕용매의 부력에도 내솥의 위치가 흔들리지 않도록 하는 고정 드레인(안내자) 역할을 하므로 내솥 외경 및 플랜지부의 규격뿐만 아니라, 탕전기 내경의 규격을 모두 충족하도록 구성해야 하고, 수직 프레임은 탕전기 압착장치의 상승압력에 비례하여 결정한다.

또한, 내솥의 경우, 전체적인 부피는 내솥이 사용될 공정(중탕용량)이 요구하는 크기로 하되, 내솥의 외경은 상단 고정프레임 내경에 들어가야 하므로 상단 고정프레임의 규격과 함께 결정해야 하며, 내솥 상단의 외향 플랜지부는 그 규격을 상단 고정프레임에 걸쳐질 수 있도록 하되, 뚜껑과의 밀착이 용이하도록 반드시 고무링 등과 같은 패킹처리를 해야만 하며, 내솥의 하단구조는 공정 연계가 용이하도록 평판형상 구조를 기준으로 내용물이 잘 모이는 곡면구조나, 내용물 배출이 용이한 배출밸브 설치 등 공정 연계를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 강성 프레임 및 내솥은 중탕용매에 의한 부식을 억제하도록 스텐재질을 사용하되, 내솥의 경우 내용물로부터의 내솥 보호 및 내용물 배출, 위생, 세척 등 공정운영에 용이하도록 내부를 코팅처리 하는 것이 바람직하다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

10 : 탕전기
11 : 탕전용매 배출구 및 밸브
12 : 중탕용매 배출구 및 비상밸브
20 : 강성 프레임부
21 : 수직프레임
22 : 상단 고정프레임
23 : 하단 고정프레임
30 : 내솥
31 : 외향플랜지
40 : 고정장치
50 : 압착밑판

Claims (7)

1. 내솥장치가 설치되는 탕전기에는 각종 약재나 식재료로부터 순수원액의 추출을 위해 압착장치가 구비되고, 감압농축에 활용될 경우 중탕용매의 증기배출구는 내솥장치에서 발생된 증기와 구분되도록 구성되는 탕전기의 중탕용 내솥장치에 있어서,
   상기 내솥장치는:
   상기 탕전기의 내부에 구비되는 압착장치의 상부로 직립 상태를 이루게 설치되며,
   상기 압착장치의 상승압력에 견딜 수 있는 강성의 수직프레임들과 상기 수직프레임들이 움직이지 않게 수직프레임들의 상,하단을 고정하는 상단 고정프레임과 하단 고정프레임으로 이루어지는 강성 프레임부; 및
   상기 강성 프레임부의 내측으로 분리 가능하게 설치되는 상부만이 개구된 용기로서, 상단 가장자리에는 외향 플랜지부가 형성되어 상기 상단 고정프레임에 안착되는 내솥;을 포함하며,
   상기 내솥의 외향 플랜지부가 상기 강성 프레임부의 상단 고정프레임에 안착되고, 상기 압착장치의 상승으로 상기 내솥이 뚜껑에 밀착되는 구조를 형성하고,
   중탕용매의 부력으로 인한 흔들림을 억제하도록 탕전기 압착장치의 압착밑판과 상기 강성 프레임부의 하단 고정프레임을 고정하도록 하는 고정장치가 구비된 것을 특징으로 하는 탕전기의 중탕용 내솥장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 내솥은 하부가 평면형상 혹은 구상형 중 어느 하나의 형태로 형성되어 교체 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 탕전기의 중탕용 내솥장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 내솥은 하부가 원통형 또는 좁아지는 호형상으로 이루어지며, 하단에는 내용물을 배출하기 위한 배출밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 탕전기의 중탕용 내솥장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 내솥의 상부에 증숙용매의 증기의 유입을 위한 타공구조가 형성되며, 상기 타공구조의 하측으로는 상기 내솥의 내측면에 증숙망 걸쇠가 형성되어 증숙망이 안착되도록 하는 것을 특징으로 하는 탕전기의 중탕용 내솥장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 내솥은:
   외면에 니켈 스크라이크로 도금된 니켈 도금층; 및
   상기 니켈 도금층의 외면에 1~5 중량%의 안료와, 700~1200 메쉬로서 0.2~5 중량%의 다이아몬드 분말, 및 3000~5000 메쉬로서 1~10 중량%의 토르마린 분말이 혼합되어 포함된 내열도료가 코팅되어 형성된 내열도료 코팅층;을 포함하고,
   상기 내열도료 코팅층은, 3~10 ㎛의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탕전기의 중탕용 내솥장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 내열도료는 우레탄 수지 및 실리콘 수지를 포함하는 그룹 중 선택된 수지 계열로 이루어지고,
   상기 안료는 나노칼라안료, 금분말, 구리분말 및 50~75 ℃에서 변색되는 시온안료 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탕전기의 중탕용 내솥장치.