KR102637153B1 - 감압식 농축장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 스팀 자켓을 이등분하여 탄화 현상을 방지하고 응축탱크를 2실로 구분하여 운전중에도 응축수를 배출할 수 있는 감압식 농축장치를 개시한다.
개시된 감압식 농축장치는 농축할 원료를 수용하기 위한 공간이 형성되어 있고 투입된 원료를 열원에 의해 가열함과 아울러 교반하면서 증발시켜 원료를 농축시키기 위한 농축탱크와, 상기 농축탱크를 가열하기 위한 열원을 공급하는 열원 공급수단과, 상기 농축탱크에서 발생된 증기를 냉각시켜 응축수로 상변화시키기 위한 응축기와, 상기 응축기와 연결되고 칸막이에 의해 상측의 제1 실과 하측의 제2 실로 분리되어 상기 응축수를 저장하기 위한 하나의 응축수 탱크와, 상기 응축수 탱크의 제1 실에 연결되어 상기 응축기를 거쳐 응축탱크로 연결된 일련의 내부공간을 저압의 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프를 포함한다.
개시된 감압식 농축장치는 농축할 원료를 수용하기 위한 공간이 형성되어 있고 투입된 원료를 열원에 의해 가열함과 아울러 교반하면서 증발시켜 원료를 농축시키기 위한 농축탱크와, 상기 농축탱크를 가열하기 위한 열원을 공급하는 열원 공급수단과, 상기 농축탱크에서 발생된 증기를 냉각시켜 응축수로 상변화시키기 위한 응축기와, 상기 응축기와 연결되고 칸막이에 의해 상측의 제1 실과 하측의 제2 실로 분리되어 상기 응축수를 저장하기 위한 하나의 응축수 탱크와, 상기 응축수 탱크의 제1 실에 연결되어 상기 응축기를 거쳐 응축탱크로 연결된 일련의 내부공간을 저압의 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프를 포함한다.
Description
본 발명은 감압식 농축장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스팀 자켓을 이등분하여 탄화현상을 억제하고 응축탱크를 2실로 구분하여 운전중에도 응축수를 배출할 수 있는 감압식 농축장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수분을 증발시켜 특정 성분의 농도를 높여주는 농축기는 운전시 압력조건에 따라 상압식 증발 농축장치와 감압식 증발 농축장치로 구분되고, 농축탱크의 구조에 따라 회전식과 교반식 등으로 구분할 수 있다.
상압식 증발 농축장치는 대기압에서 증발을 시키며 농축하되, 이 과정에서 발생하는 증발 증기는 흡수탑과 같은 대기방지시설을 통해 대기로 방출하는 것이고, 감압식 증발 농축장치는 100 Torr 내지 150 Torr의 진공압에서 증발시켜 농축하되, 증발 증기를 모두 응축기에서 응축시켜 배출하는 것이다.
이러한 농축기는 식품가공공장이나 농장 등에 설치되어 약재, 농산물 또는 액상의 원료를 농축하여 과일 잼이나 홍삼진액 등을 만들기 위해 사용된다.
종래의 농축기 시스템은 원료를 농축하고 난 후 응축수를 저장하기 위한 하나의 응축수 탱크 2개를 구비하여 옆으로 나란히 설치하였기 때문에, 하나의 응축수 탱크가 차면 밸브를 다른 응축수 탱크로 전환하면서 농축기 시스템 작동을 잠시 멈추어야 하고, 2개의 응축수 탱크를 나란히 배열하여야 하기 때문에 많은 공간을 차지하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허청 등록특허공보에 등록번호 제10-2390934호로 공고된 '로드셀을 이용한 감압식 농축기(이하 '특허문헌 1이라 함')는 농축 상태를 확인하기 위하여 농도계를 사용한 측정방식이 아닌 로드셀을 설치하는 것으로 증발한 무게를 측정하여 남은 물질의 브릭스를 확인하는 것이다. 이를 위해 특허문헌 1은 농축대상물질을 저장하는 농축탱크, 농축탱크 상부에 설치되어 내부를 밀폐시키는 탱크뚜껑, 농축탱크를 지지하는 지지부, 지지부 하단에 설치되어 하중을 분산하는 베이스블럭, 지지부상에 설치되어 농축탱크의 하중을 측정 및 계산하여 출력하는 로드셀, 농축탱크를 가열하기 위한 온수를 공급하는 온수시스템, 농축탱크 상부에 설치되는 증기배출공, 증기배출공과 연결된 판형냉각기가 설치된 냉각부 및 냉각부와 연결되고 농축탱크 내부를 흡기하는 진공펌프를 포함한다.
특허문헌 1과 같은 종래의 감압식 농축기는 응축수 탱크로부터 응축기, 농축탱크로 이어지는 내부 공간을 진공상태로 감압한 상태에서 운전하기 때문에 운전중에 응축수를 배출할 수 없고, 따라서 응축수 탱크에 응축수가 가득 찰 경우에는 운전을 일시 중지한 후 응축수를 배출해야 하므로 작업이 번거롭고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
또한 특허문헌 1과 같은 감압식 농축기는 증발이 어느정도 진행되어 농축액의 수위가 낮아질 경우에는 농축탱크의 상측 가열위치에서 탄화현상이 나타나게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스팀 자켓을 이등분하여 농축액의 수위가 낮아질 경우에는 상부 스팀 자켓을 잠궈 농축탱크에서 탄화현상을 억제하고, 응축수 탱크를 2실로 구분하여 운전중에도 응축수를 배출할 수 있는 감압식 농축장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예는 운전중에도 응축수를 배출할 수 있는 감압식 농축장치를 개시한다.
개시된 감압식 농축장치는 농축할 원료를 수용하기 위한 공간이 형성되어 있고 투입된 원료를 열원에 의해 가열함과 아울러 교반하면서 증발시켜 원료를 농축시키기 위한 농축탱크와, 상기 농축탱크를 가열하기 위한 열원을 공급하는 열원 공급수단과, 상기 농축탱크에서 발생된 증기를 냉각시켜 응축수로 상변화시키기 위한 응축기와, 상기 응축기와 연결되고 칸막이에 의해 상측의 제1 실과 하측의 제2 실로 분리되어 상기 응축수를 저장하기 위한 하나의 응축수 탱크와, 상기 응축수 탱크의 제1 실에 연결되어 상기 응축기를 거쳐 응축탱크로 연결된 일련의 내부공간을 저압의 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프를 포함한다.
상기 감압식 농축장치는 농축이 완료된 고농도 농축원료를 배출한 후 상기 농축탱크를 세정하기 위한 CIP 세정부를 더 포함할 수 있다.
상기 농축탱크는 내부에 농축할 원료를 수용하기 위한 공간을 형성하는 반구형 몸체와, 상기 반구형 몸체의 상부 일측에 형성된 원료 투입구와, 상기 반구형 몸체의 수용공간에 투입된 원료를 젓기 위한 교반기와, 상기 반구형 몸체를 감싸면서 상기 열원을 투입받기 위한 공간이 상측의 제1 자켓과 하측의 제2 자켓으로 분리되어 투입된 열원으로 상기 반구형 몸체를 가열하기 위한 열원 자켓과, 상기 반구형 몸체의 하부 일측에 형성되어 농축된 원료를 배출하기 위한 농축원료 배출구를 포함한다.
상기 농축탱크는 상기 반구형 몸체의 일측에 더블세트로 형성되어 운전중에 농축된 원료를 채취하기 위한 위한 샘플채취밸브와, 상기 열원 자켓에 허용 압력 이상의 열원 공급시 상기 농축탱크를 보호하기 위한 안전변을 더 포함할 수 있다.
상기 교반기는 몸체의 상측에 부착된 교반모터와, 상기 교반모터의 축에 연결되어 회전되는 임펠러와, 상기 임펠러에 부착되어 반구형 몸체의 내부 벽면을 J어주기 위한 스크레퍼를 포함한다.
상기 열원 공급수단은 상기 제1 자켓과 상기 제2 자켓에 스팀을 열원으로 공급하기 위한 스팀부나 상기 제1 자켓과 상기 제2 자켓에 온수를 열원으로 공급하기 위한 중온수부 중 하나일 수 있다.
상기 응축수 탱크는 상기 응축기와 상기 진공펌프에 연결되고 칸막이에 의해 분리된 제1 실과, 상기 제1 실과 제2 실에 연결되어 제1 실의 응축수를 제2 실로 배출시키기 위한 응축수 배출밸브와, 칸막이에 의해 상기 제1 실과 분리되고 상측이 상기 응축수 배출밸브를 통해 제1 실과 연결되며 하측에 운전중에 응축수를 배출하기 위한 드레인이 형성된 제2 실로 구성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 응축수 탱크가 칸막이에 의해 제1 실과 제2 실로 구분되어 있으므로, 제1 실의 응축수가 차면(Full) 응축수를 제2 실로 이동시켜 제1 실은 운전을 중지하지 않고서도 계속해서 응축수를 저장할 수 있고, 제2 실은 진공상태의 제1 실과 격리되어 있으므로 운전을 중지하지 않고서도 제2 실의 응축수를 배출할 수 있어 설치공간과 가공시간을 줄여 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 농축탱크를 가열하기 위한 자켓이 제1 자켓과 제2 자켓으로 이등분되어 감압농축을 진행하면서 원료의 수위가 경계면보다 저수위이면 제1 자켓을 잠궈 열원을 차단함으로써 감압농축에 의해 원료가 없어진 제1 자켓 위치에서 원료가 눌러 붙거나 탄화되는 것을 방지하여 고품질의 제품을 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감압식 농축장치의 전체 구성을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감압식 농축장치의 동작 절차를 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감압식 농축장치의 동작 절차를 도시한 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감압식 농축장치의 전체 구성을 도시한 개략도이다.
본 발명의 실시예에 따른 감압식 농축장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 농축탱크(110), 응축기(120), 응축수 탱크(130), 진공펌프(140), CIP 세정부(150), 스팀부(160), 중온수부(170)로 구성된다. 여기서, 스팀부(160)와 중온수부(170)는 농축탱크(110)에 스팀이나 온수와 같은 가열을 위한 열원을 공급하는 열원 공급수단이다.
농축탱크(110)는 내부에 농축할 원료를 수용하기 위한 공간을 형성하는 반구형 몸체(111)와, 반구형 몸체(111)의 상부 일측에 형성된 원료 투입구(117)와, 반구형 몸체의 수용공간에 투입된 원료를 젓기 위한 교반기(112)와, 스팀이나 온수와 같은 열원으로 반구형 몸체(111)를 가열하기 위해 상측의 제1 자켓(113)과 하측의 제2 자켓(114)으로 내부 공간이 이등분된 열원 자켓과, 반구형 몸체(111)의 하부 일측에 형성되어 농축된 원료를 배출하기 위한 배출구(115)와, 반구형 몸체의 측면 일측에 더블세트로 형성되어 운전중에 농축된 원료를 채취하기 위한 위한 샘플채취밸브(116)와, 필요시 개폐 가능하고 운전중에도 내부를 들여다 볼 수 있는 투시창이 구비될 수 있는 보조 뚜껑(118)과, 열원 자켓에 허용 압력 이상의 열원 공급시 농축탱크(110)를 보호하기 위한 안전변(미도시)으로 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 교반기(112)는 반구형 몸체(111)의 상측에 부착된 교반모터(112a)와, 교반모터(112a)의 축에 연결되어 회전되는 임펠러(112b)와, 임펠러(112b)에 부착되어 반구형 몸체(111)의 내부 벽면을 J어주기 위한 스크레퍼(112c)로 구성되어 운전중 증발을 촉진하기 위해 농축할 원료를 섞어주는 역할을 한다.
스팀이나 온수와 같은 열원을 공급받는 자켓은 반구형 몸체(111)를 감싸면서 열원을 투입받기 위한 하나의 공간이 칸막이에 의해 상측의 제1 자켓(113)과 하측의 제2 자켓(114)으로 분리되어 있다. 제1 자켓(113)은 스팀이나 온수가 투입되는 입구(113a)와 스팀이나 온수가 배출되는 출구(113b)를 포함하고, 제2 자켓(114)은 스팀이나 온수가 투입되는 입구(114a)와 스팀이나 온수가 배출되는 출구(114b)를 포함하며, 칸막이는 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114)의 경계면을 형성한다.
본 발명의 실시예에서는 반구형 몸체(111)의 수용 공간에 투입된 원료가 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114)의 경계면보다 고수위일 경우에는 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114) 양측으로 스팀이나 온수를 투입하여 반구형 몸체(111)를 가열하고, 경계면보다 저수위일 경우에는 제1 자켓(113)은 입구(113a)를 잠가 열원을 차단하여 원료가 눌러 붙거나 탄화되는 현상이 발생되지 않게 하고, 제2 자켓(114)에만 스팀이나 온수를 투입하여 반구형 몸체(111)를 가열한다.
샘플 채취밸브(116)는 더블세트로 구현되어 운전중 브릭스를 측정하기 위해 고농도 농축액의 샘플을 채취할 수 있게 한다.
응축기(120)와 응축수 탱크(130)는 수직으로 일렬로 배치되어 일체로 되어 있고, 응축기(120)는 냉각수 배관(123)을 통해 입구(121)로 냉각수가 유입된 후 출구(122)를 통해 회수되는 표면 냉각기로서 농축탱크(110)에서 증발된 증기가 증기배관(102)을 통해 유입되면 응축수로 상변화되게 한다.
본 발명의 실시예에 따른 응축수 탱크(130)는 응축기(120)와 진공펌프(140)에 연결되고 칸막이에 의해 분리된 상측의 제1 실(131)과, 제1 실(131)과 제2 실(132)에 연결되어 제1 실(131)의 응축수를 제2 실(132)로 배출시키기 위한 응축수 배출밸브(133)와, 칸막이에 의해 제1 실(131)과 분리되고 상측이 응축수 배출밸브(133)를 통해 제1 실(131)과 연결되며 하측에 운전중에 응축수를 배출하기 위한 드레인(134)이 형성된 제2 실(132)로 구성된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 하나의 응축수 탱크(130)가 제1 실(131)과 제2 실(132)로 칸막이에 의해 구분되어 있으므로, 운전중에 제1 실(131)의 응축수가 고수위(Full)가 되면 밸브(133)를 열어 제1 실(131)의 응축수를 제2 실(132)로 이동시켜 제1 실(131)의 응축수를 비운 후 다시 응축수 배출밸브(133)를 잠근다. 따라서 제1 실(131)은 운전을 중지하지 않고서도 계속해서 응축수를 저장할 수 있고, 제2 실(132)은 진공상태의 제1 실(131)과 격리되어 있으므로 운전을 중지하지 않고서도 제2 실(132)의 응축수를 드레인(134)을 통해 배출할 수 있게 된다.
진공펌프(140)는 진공배관(141)을 통해 응축수 탱크(130)의 제1 실(131)과 연결되어 응축기(120)를 거쳐 응축탱크(110)로 연결된 일련의 내부 밀폐공간을 저압의 진공상태로 유지한다. 이때 진공배관(141)에는 진공도에 의해 자동화 운전이 될 수 있도록 진공트랜스미터(142)가 부착되어 있다.
CIP(Cleaning In Place) 세정부는 장치를 분해하지 않고 장치 내부를 자동 세정하는 장치로서, CIP 펌프(150)와 세정수 배관(151) 등으로 이루어져 농축 가공이 모두 완료된 후 농축탱크(110)를 세정하는 역할을 한다.
스팀부(160)는 다수의 밸브와 스팀 배관(161)으로 이루어져 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114)에 스팀을 열원으로 공급하는 역할을 하고, 중온수부(170)는 온수순환펌프(171)와 동판열교환기(BPHE;172), 다수의 밸브를 갖는 물배관(173)으로 이루어져 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114)에 온수를 열원으로 공급하는 역할을 한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 필요에 따라 스팀이나 온수중 어느 하나를 가열원으로 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감압식 농축장치의 동작 절차를 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 농축할 원료에 해당하는 사과나 딸기와 같은 과일이나 인삼 추출액을 농축탱크(110)에 투입한다.
농축할 원료 투입이 완료되면, 투입된 원료의 수위를 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114)의 경계면과 비교하여 원료의 수위가 고수위이면 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114)에 스팀이나 온수를 모두 공급하고, 저수위이면 제1 자켓(113)은 잠궈 열원을 차단하고 제2 자켓(114)에만 스팀이나 온수를 공급한다(S101~S104).
이어 진공펌프(140)를 동작시켜 감압농축을 시작하면 농축탱크(110)에서는 교반기(112)에 의해 농축할 원료를 교반하면서 제1 자켓(113)과 제2 자켓(114)의 스팀이나 온수에 의해 원료를 가열시켜 증발에 의한 감압 농축을 진행(운전)하게 된다(S105,S106).
농축탱크(110)에서 증발된 증기는 응축기(120)에서 냉각수를 이용하여 응축시켜 응축수로 상변화되고, 응축기(120)에서 배출되는 응축수는 일차로 응축탱크(130)의 제1 실(131)에 저장된다(S107,S108).
이후 감압농축이 진행되면서 응축탱크(130)의 제1 실(131)에는 응축수가 차오르게 되고, 제1 실(131)에서 응축수의 수위가 소정의 기준수위(Full)에 이르게 되면 응축수 배출밸브(133)를 열어 제1 실(131)의 응축수를 제2 실(132)로 이동시킨다(S109,S110)
제1 실(131)의 응축수 이동이 완료되면, 응축수 배출밸브(133)를 잠궈 제1 실(131)에 다시 응축수가 저장되게 하고, 제2 실의 응축수(132)는 드레인(134)을 통해 배출시킨다(S111). 이와 같이 본 발명의 실시예에서는 제1 실(131)은 운전을 중지하지 않고서도 계속해서 응축수를 저장할 수 있고, 제2 실(132)은 진공상태의 제1 실(131)과 격리되어 있으므로 운전을 중지하지 않고서도 제2 실(132)의 응축수를 배출할 수 있다.
본 발명은 하나의 응축수 탱크(130)를 제1 실(131)과 제2 실(132)로 수직으로 격리시킨 구조를 채택하여 종래의 응축수 탱크 2개를 옆으로 나란히 설치하여 농축기 가동 중에 하나의 탱크에 응축수가 차면 작동을 멈추어야 하고, 많은 공간을 차지하는 문제점을 해결할 수 있다.
이어 감압농축을 진행하면서 농축탱크(110)의 원료 수위를 모니터링하여 원료의 수위가 경계면보다 저수위이면 제1 자켓(113)은 잠가 열원을 차단하고, 제2 자켓(114)에만 스팀이나 온수를 공급한다(S102,S104). 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 감압농축에 의해 원료가 없어진 제1 자켓 위치에서 원료가 눌러 붙거나 탄화되는 것을 방지하여 농축제품(사과잼이나 딸기잼 등)의 고품질을 구현할 수 있다.
그리고 운전중에 샘플 채취밸브(116)를 통해 농축된 원료를 샘플링한 후 브릭스를 측정하고, 목표로 하는 농도에 도달하여 농축이 완료되면 농축된 원료를 배출하고, CIP모터(150)를 작동시켜 세정수로 농축탱크(110)를 자동으로 세척한다(S112~S114).
한편, 본 발명의 실시예에서 스팀이나 온수, 냉각수, 세정수 등의 투입과 배출, 진공압의 전달 등에 사용되는 각종 밸브와, 각종 배관과 탱크 등에 설치될 수 있는 온도계, 플로트 메터, 압력계, 수위계 등에 대해서는 따로 설명하지 않았으나 컨트롤 패널에 이들을 연결하여 감압 운전을 자동 또는 반자동으로 수행할 수도 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100: 감압식 농축장치 102: 증기배관
110: 농축탱크 111: 반구형 몸체
112: 교반기 112a: 교반모터
112b: 임펠러 112c: 스크레퍼
113: 제1 자켓 114: 제2 자켓
115: 배출구 116: 샘플채취밸브
117: 투입구 118: 보조뚜껑
120: 응축기 121: 냉각수 입구
122: 냉각수 출구 123: 냉각수 배관
130: 응축수 탱크 131: 제1 실
132: 제2 실 133: 응축수 배출밸브
134: 드레인 140: 진공펌프
141: 진공배관 142: 진공트랜스미터
150: CIP 펌프 151: 세정수 배관
160: 스팀부 161: 스팀 배관
170: 중온수부 171: 온수순환펌프
172: 동판열교환기 173: 온수 배관
110: 농축탱크 111: 반구형 몸체
112: 교반기 112a: 교반모터
112b: 임펠러 112c: 스크레퍼
113: 제1 자켓 114: 제2 자켓
115: 배출구 116: 샘플채취밸브
117: 투입구 118: 보조뚜껑
120: 응축기 121: 냉각수 입구
122: 냉각수 출구 123: 냉각수 배관
130: 응축수 탱크 131: 제1 실
132: 제2 실 133: 응축수 배출밸브
134: 드레인 140: 진공펌프
141: 진공배관 142: 진공트랜스미터
150: CIP 펌프 151: 세정수 배관
160: 스팀부 161: 스팀 배관
170: 중온수부 171: 온수순환펌프
172: 동판열교환기 173: 온수 배관
Claims (7)
- 농축할 원료를 수용하기 위한 공간이 형성되어 있고 투입된 원료를 열원에 의해 가열함과 아울러 교반하면서 증발시켜 원료를 농축시키기 위한 농축탱크;
상기 농축탱크를 가열하기 위한 열원을 공급하는 열원 공급수단;
상기 농축탱크에서 발생된 증기를 냉각시켜 응축수로 상변화시키기 위한 응축기;
상기 응축기와 연결되고 칸막이에 의해 상측의 제1 실과 하측의 제2 실로 분리되어 상기 응축수를 저장하되 상기 제1 실은 운전을 중지하지 않고서도 계속해서 응축수를 저장할 수 있고, 상기 제2 실은 진공상태의 상기 제1 실과 격리되어 있으므로 운전을 중지하지 않고서도 제2 실의 응축수를 배출할 수 있도록 된 하나의 응축수 탱크; 및
상기 응축수 탱크의 제1 실에 연결되어 상기 응축기를 거쳐 응축탱크로 연결된 일련의 내부공간을 저압의 진공상태로 유지하기 위한 진공펌프를 포함하고,
상기 농축탱크는
내부에 농축할 원료를 수용하기 위한 공간을 형성하는 반구형 몸체와,
상기 반구형 몸체의 상부 일측에 형성된 원료 투입구와,
상기 반구형 몸체의 수용공간에 투입된 원료를 젓기 위한 교반기와,
상기 반구형 몸체를 감싸면서 상기 열원을 투입받기 위한 공간이 상측의 제1 자켓과 하측의 제2 자켓으로 분리되어 투입된 열원으로 상기 반구형 몸체를 가열하기 위한 열원 자켓과,
상기 반구형 몸체의 하부 일측에 형성되어 농축된 원료를 배출하기 위한 농축원료 배출구를 포함하여
상기 반구형 몸체의 수용 공간에 투입된 원료가 제1 자켓과 제2 자켓의 경계면보다 고수위일 경우에는 제1 자켓과 제2 자켓 양측으로 스팀이나 온수를 투입하여 반구형 몸체를 가열하고, 경계면보다 저수위일 경우에는 제1 자켓은 입구를 잠가 열원을 차단하여 원료가 눌러 붙거나 탄화되는 현상이 발생되지 않게 하고, 제2 자켓에만 스팀이나 온수를 투입하여 상기 반구형 몸체를 가열할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 감압식 농축장치. - 제1항에 있어서, 상기 감압식 농축장치는
농축이 완료된 고농도 농축원료를 배출한 후 상기 농축탱크를 세정하기 위한 CIP 세정부를 더 포함하는 감압식 농축장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 농축탱크는
상기 반구형 몸체의 일측에 더블세트로 형성되어 운전중에 농축된 원료를 채취하기 위한 위한 샘플채취밸브와, 상기 열원 자켓에 허용 압력 이상의 열원 공급시 상기 농축탱크를 보호하기 위한 안전변을 더 포함하는 감압식 농축장치. - 제1항에 있어서, 상기 교반기는
몸체의 상측에 부착된 교반모터와, 상기 교반모터의 축에 연결되어 회전되는 임펠러와, 상기 임펠러에 부착되어 반구형 몸체의 내부 벽면을 J어주기 위한 스크레퍼를 포함하는 감압식 농축장치. - 제1항에 있어서, 상기 열원 공급수단은
상기 제1 자켓과 상기 제2 자켓에 스팀을 열원으로 공급하기 위한 스팀부나 상기 제1 자켓과 상기 제2 자켓에 온수를 열원으로 공급하기 위한 중온수부 중 하나인 것을 특징으로 하는 감압식 농축장치. - 제1항에 있어서, 상기 응축수 탱크는
상기 응축기와 상기 진공펌프에 연결되고 칸막이에 의해 분리된 제1 실과,
상기 제1 실과 제2 실에 연결되어 제1 실의 응축수를 제2 실로 배출시키기 위한 응축수 배출밸브와,
칸막이에 의해 상기 제1 실과 분리되고 상측이 상기 응축수 배출밸브를 통해 제1 실과 연결되며 하측에 운전중에 응축수를 배출하기 위한 드레인이 형성된 제2 실로 구성된 것을 특징으로 하는 감압식 농축장치.
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KR1020230078581A KR102637153B1 (ko) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 감압식 농축장치 |
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KR1020230078581A KR102637153B1 (ko) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 감압식 농축장치 |
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Citations (6)
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---|---|---|---|---|
KR200349566Y1 (ko) * | 2004-02-20 | 2004-05-06 | 윤태문 | 경고(硬膏) 제조용 한약 제조 장치 |
KR20100097499A (ko) * | 2009-02-26 | 2010-09-03 | 주식회사 영일이엔지 | 증기를 이용한 추출 및 농축 장치 |
KR20120036406A (ko) * | 2010-10-08 | 2012-04-18 | 한국필터 주식회사 | 식품 농축 정제장치 |
KR101215929B1 (ko) * | 2012-04-25 | 2012-12-27 | (주)디에스테크 | 고농도 농축장치 |
KR102054006B1 (ko) * | 2019-06-28 | 2019-12-12 | 주식회사 이피에스솔루션 | 배가스 응축 및 다단 열회수 장치 |
KR102390934B1 (ko) | 2021-09-27 | 2022-04-26 | 주식회사 대영 | 로드셀을 이용한 감압식농축기 |
-
2023
- 2023-06-19 KR KR1020230078581A patent/KR102637153B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200349566Y1 (ko) * | 2004-02-20 | 2004-05-06 | 윤태문 | 경고(硬膏) 제조용 한약 제조 장치 |
KR20100097499A (ko) * | 2009-02-26 | 2010-09-03 | 주식회사 영일이엔지 | 증기를 이용한 추출 및 농축 장치 |
KR20120036406A (ko) * | 2010-10-08 | 2012-04-18 | 한국필터 주식회사 | 식품 농축 정제장치 |
KR101215929B1 (ko) * | 2012-04-25 | 2012-12-27 | (주)디에스테크 | 고농도 농축장치 |
KR102054006B1 (ko) * | 2019-06-28 | 2019-12-12 | 주식회사 이피에스솔루션 | 배가스 응축 및 다단 열회수 장치 |
KR102390934B1 (ko) | 2021-09-27 | 2022-04-26 | 주식회사 대영 | 로드셀을 이용한 감압식농축기 |
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