KR102636218B1 - 농축 효율이 증진된 농축 시스템 - Google Patents

농축 효율이 증진된 농축 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102636218B1
KR102636218B1 KR1020230101027A KR20230101027A KR102636218B1 KR 102636218 B1 KR102636218 B1 KR 102636218B1 KR 1020230101027 A KR1020230101027 A KR 1020230101027A KR 20230101027 A KR20230101027 A KR 20230101027A KR 102636218 B1 KR102636218 B1 KR 102636218B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
transfer pipe
cooling
housing
unit
Prior art date
Application number
KR1020230101027A
Other languages
English (en)
Inventor
정태석
Original Assignee
(주)샤더프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)샤더프 filed Critical (주)샤더프
Priority to KR1020230101027A priority Critical patent/KR102636218B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102636218B1 publication Critical patent/KR102636218B1/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/4403—Constructional details
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/001—Details of apparatus, e.g. for transport, for loading or unloading manipulation, pressure feed valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/015—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation
    • A23L3/0155—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation using sub- or super-atmospheric pressures, or pressure variations transmitted by a liquid or gas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/51—Concentration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/24—Warming devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/02—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using water or other liquid as the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2300/00—Processes
    • A23V2300/14—Extraction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

본 발명은 외부온도의 영향에 의해 증기이송관에서의 증기의 정체를 미연에 방지함으로써 보다 효율적으로 농축액을 추출할 수 있도록 하는 농출 효율이 증진된 농축 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 원료를 감압 가열하여 증기를 발생시켜 농축시키는 농축기 본체; 상기 농축기 본체의 상부에 연결되어 발생되는 증기를 이송하는 증기이송관; 상기 증기이송관에 연결되어 이송된 증기를 냉각시키는 냉각콘덴서; 상기 냉각콘덴서의 후단에 연결되어 냉각콘덴서에 의해 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저장 탱크; 상기 응축수 저장 탱크의 하단에 구비되고, 상기 냉각콘덴서 및 응축수 저장 탱크를 진공 상태로 유지하는 진공 펌프; 및 상기 증기이송관의 외주면에 스팀 또는 냉각수를 공급하여 상기 증기이송관을 가열 또는 냉각 시키도록 구성된 온도조절유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

농축 효율이 증진된 농축 시스템{Concentration system with improved extraction efficiency}
본 발명은 외부온도의 영향에 의해 증기이송관에서의 증기의 정체를 미연에 방지함으로써 보다 효율적으로 농축액을 추출할 수 있도록 하는 농출 효율이 증진된 농축 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 홍삼, 마늘, 각종 과일 등과 같은 식품들은 농축 시스템을 통해 원료에 물 또는 에탄올 등과 같은 용매를 투입하여 열과 압력을 가함으로써 원료에 함유된 주성분을 추출하고 이렇게 추출된 추출액의 농도를 높이기 위하여 압력이 가해진 상태에서 일정한 온도를 유지함으로써 수분을 증발시켜 고형물, 즉 농축액을 생성하게 된다.
종래의 농축 시스템에서는 외부온도의 영향에 따라 농축 효율이 저하될 수 있는 문제점을 가지고 있다.
농축 시스템에서는 증발 증기가 증기이송관을 거쳐 냉각콘덴서로 이동하여 냉각수에 의해 냉각된 후 응축수로 다시 상변이가 이루어지는 과정을 거치게 되고, 냉각콘덴서에서 증발 증기를 보다 빠르게 응축시켜야만 농축 효율이 증가할 수 있다.
그러나, 계절적으로 겨울인 경우, 외부온도가 현저히 낮을 수 있고, 이 경우에는 냉각콘덴서의 냉각능력은 외부온도의 영향을 받지 않지만, 증기이송관 내의 기체상의 증기가 외부온도에 따라 온도가 낮아지므로, 기체상의 증기가 증기이송관 내에서 정체될 수 있으며, 그 결과 농축 효율이 저하될 수 있다.
반대로, 계절적으로 여름인 경우, 외부온도가 현저히 높을 수 있고, 이 경우에는 냉각콘덴서의 냉각수가 외부온도의 영향을 받아 냉각능력이 미흡해지므로, 그 결과 농축 효율이 저하될 수 있다.
KR 10-2059179 B1 KR 10-1215929 B1
본 발명의 목적은 외부온도의 영향에 의해 증기이송관에서의 증기의 정체를 미연에 방지함으로써 보다 효율적으로 농축액을 추출할 수 있도록 하는 농출 효율이 증진된 농축 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 농축 효율이 증진된 농축 시스템은 원료를 감압 가열하여 증기를 발생시켜 농축시키는 농축기 본체; 상기 농축기 본체의 상부에 연결되어 발생되는 증기를 이송하는 증기이송관; 상기 증기이송관에 연결되어 이송된 증기를 냉각시키는 냉각콘덴서; 상기 냉각콘덴서의 후단에 연결되어 냉각콘덴서에 의해 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저장 탱크; 상기 응축수 저장 탱크의 하단에 구비되고, 상기 냉각콘덴서 및 응축수 저장 탱크를 진공 상태로 유지하는 진공 펌프; 및 상기 증기이송관의 외주면에 스팀 또는 냉각수를 공급하여 상기 증기이송관을 가열 또는 냉각 시키도록 구성된 온도조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온도조절유닛은, 스팀을 공급하는 가열부; 냉각수를 공급하는 냉각부; 상기 냉각콘덴서의 냉각수 온도를 감지하는 온도 감지부; 일측에 상기 가열부로부터의 스팀 또는 상기 냉각부로부터의 냉각수가 유입되고 배출되는 유입부 및 배출부를 포함하고, 상기 증기이송관의 외주면을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관을 통해 이송되는 증기와 간접적인 열교환을 수행하도록 구성된 열교환부; 및 상기 온도 감지부에서 감지된 주변온도에 따라 상기 가열부 및 냉각부의 작동을 제어하여 상기 열교환부에 스팀 또는 냉각수가 공급되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환부는 상기 증기이송관의 수직 구간 중 일부에 걸쳐서 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환부는, 상기 증기이송관을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관 주변으로 밀폐된 공간을 형성하는 제1 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징은 50ℓ~ 300ℓ의 부피를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환부는, 상기 증기이송관을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관 주변으로 밀폐된 공간을 형성하는 제1 하우징; 상기 제1 하우징 내에 배치하고, 상기 제1 하우징 내에 스팀 또는 냉각수가 통과하도록 된 내부공간을 형성하는 제2 하우징; 및 상기 제1 하우징 내부에 유입된 증기가 통과하도록 상기 제2 하우징 내부를 관통하여 형성된 증기 유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 증기이송관은 증기의 일부를 상기 제1 하우징 내로 유입시키기 위한 다수의 유입구; 및 상기 제1 하우징 내로 유입된 증기가 상기 제2 하우징의 증기 유로를 통과한 후 다시 상기 증기이송관 내로 배출시키기 위한 다수의 배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 감지된 냉각콘덴서의 냉각수 온도가 20℃ 이상이면 냉각 조건으로 판단하고 상기 냉각부를 미리 결정된 시간 동안 작동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 감지된 냉각콘덴서의 냉각수 온도가 7℃ 이하이면 가열 조건으로 판단하고 상기 가열부를 미리 결정된 시간 동안 작동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 농출 효율이 증진된 농축 시스템에 의하면, 외부온도의 영향에 의해 증기이송관에서의 증기의 정체를 미연에 방지함으로써 보다 효율적으로 농축액을 추출할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 농축 시스템의 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환부의 종단면도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 종단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 횡단면도이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 작동상태를 도시하는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
이하 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 농축 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환부의 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 횡단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 작동상태를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 농축 효율이 증진된 농축 시스템은 농축기 본체(110)와, 증기이송관(120)과, 냉각콘덴서(130)와, 응축수 저장 탱크(140)와, 진공 펌프(150)와, 온도조절유닛(160)을 포함할 수 있다.
농축기 본체(110)는 원료를 감압 가열하여 증기를 발생시켜 농축시킬 수 있다.
농축기 본체(110)는 진공을 유지하도록 기밀된 통체 형상을 갖는다.
농축기 본체(110)의 일측에는 스팀에 의해 농축기 본체(110)에 간접적으로 열을 가하기 위한 가열콘덴서(170)가 설치되어 있다.
가열콘덴서(170)는 진공을 유지하도록 기밀된 통체로서, 내측에는 스팀에 의해 농축기 본체(110)에 간접적으로 열을 가하기 위한 스팀쟈켓(171)이 설치되어 있다.
상기 농축기 본체(110)의 하측과 가열콘덴서(170)의 상측은 제1 순환관(172)에 의해 연결되며, 가열콘덴서(170)의 하측과 농축기 본체(110) 사이에는 제2 순환관(173)이 연결되어 있다. 여기서, 가열콘덴서(170)의 제1 순환관(172)은 스팀 공급을 위한 유로이고, 가열콘덴서(170)의 제2 순환관(173)은 농축액이 배출되는 유로이다. 미설명 부호 175는 농충액이 외부로 배출되는 배출구이다.
증기이송관(120)은 농축기 본체(110)의 상부에 연결되어 발생되는 증기를 이송할 수 있다.
상기 증기이송관(120)은 진공펌프(150)로부터 발생된 음압에 의해 농축기 본체(110) 내부의 증기를 배출시키며, 아울러 증기이송관(120)의 관로 상에는 냉각콘덴서(130)가 설치되어 응축된 물을 응축수 저장 탱크(140)로 유입시킨다.
냉각콘덴서(130)는 증기이송관(120)에 연결되어 이송된 증기를 응축시킬 수 있다.
냉각콘덴서(130)는 냉각자켓(도시안됨)을 구비하고, 냉각자켓의 내부를 흐르는 냉각수와 열교환하여 증기가 응축되는 것이다.
응축수 저장 탱크(140)는 냉각콘덴서(130)의 후단에 연결되어 냉각콘덴서(130)에 의해 응축된 응축수를 저장할 수 있다.
진공 펌프(150)는 응축수 저장 탱크(140)의 하단에 구비되고, 상기 냉각콘덴서(130) 및 응축수 저장 탱크(140)를 진공 상태로 유지할 수 있다.
농축기 본체(110)는 주원료 주입구(111)를 통해 저장탱크(도시안됨)로부터 공급된 주원료를 유입받아 수용하며, 가열콘덴서(170)에 의해 가열되어 주원료가 포함된 증기를 발생시킨다.
농축기 본체(110)에서는 증기가 증기이송관(120)을 통해 배출됨과 아울러 증기에 포함된 주원료의 성분은 농축기 본체(110)의 내부에서 잔류하게 되어 제2 순환관(173)을 통해 배출가능하다.
이와 동시에, 증기가 배출된 만큼 주원료 저장탱크로부터 주원료가 농축기 본체(110)로 공급되며, 이러한 주원료가 다시 가열콘덴서(170)에 의해 가열되고 증기가 배출되는 과정을 반복함으로써 점도가 높아지게 된다.
이로 인해, 농축기 본체(110) 내부에서 주원료로부터 잔여 수분이 음압에 의해 증기이송관(120)을 통해 배출됨으로써 고농도의 농축액만 남게 되는 것이다.
미설명 부호 152는 응축수 저장 탱크(140)의 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출펌프이고, 미설명 부호 180은 가열콘덴서(170)에 스팀을 공급하는 스팀 발생장치이고, 미설명 부호 190은 가열콘덴서(170)에서 발생한 응축수를 배출하는 응축수 배출장치이다.
한편, 본 발명에서는 외부온도의 영향에 의해 농축 효율이 저하되는 문제점을 해결하기 위해 온도조절유닛의 구성을 제안하고 있다.
상기 온도조절유닛(160)은 증기이송관(120)의 외주면에 스팀 또는 냉각수를 공급하여 상기 증기이송관(120)을 가열 또는 냉각 시키도록 구성될 수 있다.
상기 온도조절유닛(160)은 스팀을 공급하는 가열부(161)와, 냉각수를 공급하는 냉각부(162)와, 상기 냉각콘덴서(130)의 냉각수 온도를 감지하는 온도 감지부(163)과, 일측에 상기 가열부(161)로부터의 스팀 또는 상기 냉각부(162)로부터의 냉각수가 유입되고 배출되는 유입부(166) 및 배출부(167)를 포함하고, 상기 증기이송관(120)의 외주면을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관(120)을 통해 이송되는 증기와 간접적인 열교환을 수행하도록 구성된 열교환부(164)와, 상기 온도 감지부(163)에서 감지된 냉각수 온도에 따라 상기 가열부(161) 및 냉각부(162)의 작동을 제어하여 상기 열교환부(164)에 스팀 또는 냉각수가 공급되도록 제어하는 제어부(165)를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 열교환부(164)는 상기 증기이송관(120)의 수직 구간 중 일부에 걸쳐서 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 증기이송관(120)은 평면에서 볼 때 수평인 부분과 수직인 부분으로 이루어지고, 바림직하게 열교환부(164)는 증기이송관(120)의 수직 구간 중 중간 부분에 설치되어 있음을 알 수 있다. 이는 농축기 본체(110)로부터 멀리 떨어진 증기이송관(120)의 수직 구간에서 증기의 정체가 주로 발생하기 때문이다.
바람직하게, 상기 열교환부(164)는 용접에 의해 증기이송관(120)과 일체로 형성시킬 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
예를 들면, 상기 열교환부(164)는 록킹 구조를 일체로 형성시켜 록킹 구조에 의해 설치 및 해체가 가능하도록 함으로써, 설치 및 해체 작업이 간편하도록 할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 열교환부는, 상기 증기이송관(120)을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관(120) 주변으로 밀폐된 공간을 형성하는 제1 하우징(1641)을 포함할 수 있다.
상기 제1 하우징(1641)은 최소한의 부피를 가지고 최대한의 열교환 효율을 얻을 수 있도록 50ℓ~ 300ℓ, 바람직하게는 50ℓ~ 100ℓ, 가장 바람직하게는 100ℓ의 부피를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 다른 실시예에서, 상기 열교환부(164)는 상기 증기이송관(120)을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관(120) 주변으로 밀폐된 공간을 형성하는 제1 하우징(1641)과, 상기 제1 하우징(1641) 내에 배치하고, 상기 제1 하우징(1641) 내에 스팀 또는 냉각수가 통과하도록 된 내부공간을 형성하는 제2 하우징(1642)과, 상기 제1 하우징(1641) 내부에 유입된 증기가 통과하도록 상기 제2 하우징(1642) 내부를 관통하여 형성된 증기 유로(1643, 1644)를 포함할 수 있다. 여기서, 증기 유로(1643)와 증기 유로부(1644) 사이에 공간 내에는 견고함을 유지하기 위해서 지그재그 형상의 보조부재(1645)가 삽입될 수 있다.
이때, 상기 증기이송관(120)은 증기의 일부를 상기 제1 하우징(1641) 내로 유입시키기 위한 다수의 유입구(1201)와, 상기 제1 하우징(1641) 내로 유입된 증기가 상기 제2 하우징(1642)의 증기 유로(1643, 1644)를 통과한 후 다시 상기 증기이송관(120) 내로 배출시키기 위한 다수의 배출구(1202)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 하우징(1641)은 상기 증기이송관(120) 주변으로 밀폐된 공간을 형성하고, 증기이송관(120)에 형성된 다수의 유입구(1201)를 증기이송관(120)을 통과하는 증기의 일부가 상기 제1 하우징(1641) 내로 유입된다.
상기 제1 하우징(1641) 내부에 유입된 증기는 상기 제2 하우징(1642) 내부를 관통하여 형성된 증기 유로(1643, 1644)를 통과하면서 상기 제2 하우징(1642) 내로 공급되는 스팀 또는 냉각수와 열교환 되어 가열 또는 냉각될 수 있다.
상기 증기 유로(1643, 1644)를 통과한 증기는 증기이송관(120)에 형성된 다수의 배출구(1202)를 통해 다시 증기이송관(120) 내로 배출된다.
이때, 다수의 배출구(1202)의 크기는 다수의 유입구(1201)의 크기보다 2배이상으로 하는 것이 바람직하다. 이는 제1 하우징(1641) 내부에 유입된 증기가 증기 유로(1643, 1644)를 통과하면서 속도가 증가되므로, 배출구(1202)의 크기가 유입구(1201)의 크기와 동일하다면 역류될 가능성이 있기 때문이다.
이와 같이, 본 발명에서는 온도조절유닛(160)에 의해 증기이송관(120)을 가열 또는 냉각 시키도록 구성하여 증기이송관(120)에서의 증기 정체를 1차적으로 방지하는 동시에, 증기이송관(120)을 통과하는 증기의 일부가 제2 하우징(1642)의 증기 유로(1643, 1644)를 통과하면서 스팀 또는 냉각수와의 부수적인 열교환을 가능하게 함으로써 증기이송관(120)에서의 증기 정체를 2차적으로 방지함으로써, 농축 효율을 보다 증진시킬 수 있게 된다.
바람직하게, 상기 제어부(165)는 감지된 냉각수 온도가 17℃ 이상, 바람직하게는 20℃ 이상이면 냉각 조건으로 판단하고 상기 냉각부(162)를 미리 결정된 시간 동안 작동시킬 수 있다.
상기 냉각부(162)는 5시간 내지 8시간, 바람직하게는 2시간 내지 4시간 동안 동작될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이러한 조건은 계절적으로 여름인 경우로서, 외부온도가 높아져서 냉각콘덴서(130)의 냉각수가 외부온도의 영향을 받아 냉각능력이 미흡해지더라도, 온도조절유닛(160)이 증기이송관(120)의 외주면에 냉각부(162)로부터 냉각수를 공급하여 냉각 시킴으로써 농축 효율의 저하를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(165)는 감지된 냉각수 온도가 7℃ 이하, 바람직하게는 4℃ 이하이면 가열 조건으로 판단하고 상기 가열부(163)를 미리 결정된 시간 동안 작동시킬 수 있다.
상기 가열부(163)는 5시간 내지 8시간, 바람직하게는 2시간 내지 4시간 동안 동작될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이러한 조건은 계절적으로 겨울인 경우로서, 외부온도가 낮아져서 증기이송관(120) 내의 기체상의 증기가 외부온도에 따라 온도가 낮아지므로, 기체상의 증기가 증기이송관(120) 내에서 정체되더라도, 온도조절유닛(160)이 증기이송관(120)의 외주면에 스팀을 공급하여 가열 시킴으로써 농축 효율의 저하를 미연에 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
110 : 농축기 본체
120 : 증기이송관
130 : 냉각콘덴서
140 : 응축수 저장 탱크
150 : 진공 펌프
160 : 온도조절유닛
161 : 가열부
162 : 냉각부
163 : 온도 감지부
164 : 열교환부
165 : 제어부

Claims (8)

  1. 원료를 감압 가열하여 증기를 발생시켜 농축시키는 농축기 본체;
    상기 농축기 본체의 상부에 연결되어 발생되는 증기를 이송하는 증기이송관;
    상기 증기이송관에 연결되어 이송된 증기를 냉각시키는 냉각콘덴서;
    상기 냉각콘덴서의 후단에 연결되어 냉각콘덴서에 의해 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저장 탱크;
    상기 응축수 저장 탱크의 하단에 구비되고, 상기 냉각콘덴서 및 응축수 저장 탱크를 진공 상태로 유지하는 진공 펌프; 및
    상기 증기이송관의 외주면에 스팀 또는 냉각수를 공급하여 상기 증기이송관을 가열 또는 냉각 시키도록 구성된 온도조절유닛을 포함하고,
    상기 온도조절유닛은,
    스팀을 공급하는 가열부;
    냉각수를 공급하는 냉각부;
    상기 냉각콘덴서의 냉각수 온도를 감지하는 온도 감지부;
    일측에 상기 가열부로부터의 스팀 또는 상기 냉각부로부터의 냉각수가 유입되고 배출되는 유입부 및 배출부를 포함하고, 상기 증기이송관의 외주면을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관을 통해 이송되는 증기와 간접적인 열교환을 수행하도록 구성된 열교환부; 및
    상기 온도 감지부에서 감지된 주변온도에 따라 상기 가열부 및 냉각부의 작동을 제어하여 상기 열교환부에 스팀 또는 냉각수가 공급되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 열교환부는 상기 증기이송관의 수직 구간 중 일부에 걸쳐서 설치되고,
    상기 열교환부는,
    상기 증기이송관을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관 주변으로 밀폐된 공간을 형성하는 제1 하우징을 포함하고,
    상기 제1 하우징은 50ℓ~ 300ℓ의 부피를 가지는 것을 특징으로 하는 농축 효율이 증진된 농축 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열교환부는,
    상기 증기이송관을 둘러싸도록 설치되어 상기 증기이송관 주변으로 밀폐된 공간을 형성하는 제1 하우징;
    상기 제1 하우징 내에 배치하고, 상기 제1 하우징 내에 스팀 또는 냉각수가 통과하도록 된 내부공간을 형성하는 제2 하우징; 및
    상기 제1 하우징 내부에 유입된 증기가 통과하도록 상기 제2 하우징 내부를 관통하여 형성된 증기 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 효율이 증진된 농축 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 증기이송관은 증기의 일부를 상기 제1 하우징 내로 유입시키기 위한 다수의 유입구; 및 상기 제1 하우징 내로 유입된 증기가 상기 제2 하우징의 증기 유로를 통과한 후 다시 상기 증기이송관 내로 배출시키기 위한 다수의 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 효율이 증진된 농축 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 감지된 냉각콘덴서의 냉각수 온도가 20℃ 이상이면 냉각 조건으로 판단하고 상기 냉각부를 미리 결정된 시간 동안 작동시키는 것을 특징으로 하는 농축 효율이 증진된 농축 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 감지된 냉각콘덴서의 냉각수 온도가 4℃ 이하이면 가열 조건으로 판단하고 상기 가열부를 미리 결정된 시간 동안 작동시키는 것을 특징으로 하는 농축 효율이 증진된 농축 시스템.
KR1020230101027A 2023-08-02 2023-08-02 농축 효율이 증진된 농축 시스템 KR102636218B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230101027A KR102636218B1 (ko) 2023-08-02 2023-08-02 농축 효율이 증진된 농축 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230101027A KR102636218B1 (ko) 2023-08-02 2023-08-02 농축 효율이 증진된 농축 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102636218B1 true KR102636218B1 (ko) 2024-02-14

Family

ID=89896128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230101027A KR102636218B1 (ko) 2023-08-02 2023-08-02 농축 효율이 증진된 농축 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102636218B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101215929B1 (ko) 2012-04-25 2012-12-27 (주)디에스테크 고농도 농축장치
KR20140089536A (ko) * 2011-11-15 2014-07-15 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 온도 제어 시스템, 반도체 제조 장치 및 온도 제어 방법
KR20190097589A (ko) * 2018-02-12 2019-08-21 주식회사 보력 응축성이 향상된 식품 농축장치
KR20210116938A (ko) * 2020-03-18 2021-09-28 박영선 고효율 저온 농축장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140089536A (ko) * 2011-11-15 2014-07-15 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 온도 제어 시스템, 반도체 제조 장치 및 온도 제어 방법
KR101215929B1 (ko) 2012-04-25 2012-12-27 (주)디에스테크 고농도 농축장치
KR20190097589A (ko) * 2018-02-12 2019-08-21 주식회사 보력 응축성이 향상된 식품 농축장치
KR102059179B1 (ko) 2018-02-12 2020-02-11 주식회사 보력 응축성이 향상된 식품 농축장치
KR20210116938A (ko) * 2020-03-18 2021-09-28 박영선 고효율 저온 농축장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6456407B2 (ja) 蒸発缶
KR20080082627A (ko) 멤브레인 증류 프로세스 및 멤브레인 증류 장치
KR20030041854A (ko) 다단계 플래시 담수화 방법 및 플랜트
US3438202A (en) Condensing power plant system
KR102478955B1 (ko) 판형 열 교환기, 열 교환 판 및 해수 등의 공급물을 처리하는 방법
NO20180844A1 (en) Intermediate Fluid Type Vaporizer
KR100424737B1 (ko) 저온액화가스의 보일오프가스 처리장치
JP5672450B2 (ja) 造水装置および造水方法
JP2008088892A (ja) 非共沸混合媒体サイクルシステム
KR100429017B1 (ko) 다중효용농축 시스템 및 방법
US9345986B2 (en) Method for evaporation and possible distillation of fluids using a heat pump
KR102636218B1 (ko) 농축 효율이 증진된 농축 시스템
US3300392A (en) Vacuum distillation including predegasification of distilland
JPH0952082A (ja) 海水淡水化装置
US20180154277A1 (en) Multi-stage flash desalination system with thermal vapor compressor
CN109641762A (zh) 用于从被污染的原水中分离产品水的设备和用于运行所述设备的方法
JP7079151B2 (ja) 発電設備用の蒸発濃縮装置及び方法ならびに発電設備
IL24928A (en) Steam compression installation
KR200303111Y1 (ko) 다중효용농축 시스템
KR101974014B1 (ko) 온수를 활용하는 증발식 담수장치, 이를 사용한 증발식 담수 방법 및 증발식 담수 시스템
MX2011004447A (es) Metodo para enfriar un esterilizador.
CN221223003U (zh) 供热装置
RU2342322C2 (ru) Способ выщелачивания бокситовой пульпы, установка (варианты) и теплообменник для его осуществления
JP5979395B2 (ja) 造水装置および造水方法
IL23526A (en) A method for evaporating dough and thickening multi-stage contact

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant