KR20000031636A - 저장소내의 에틸렌 제거장치 - Google Patents

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이준균
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이종구
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Abstract

본 발명은 저장소내에 보관중인 과실 및 화훼 또는 채소류의 신선도를 유지시키는 저장소내의 에틸렌 제거장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 송풍수단을 통하여 흡입된 공기에 장파장 및 단파장을 동시에 조사하면 단파장에 의하여 오존과 유리수산기로 전환하여 에틸렌을 물과 이산화탄소로 분해함므로써 과실 및 화훼가 흡입하는 공기중에 에틸렌 생성을 억제시켜 과실 및 화훼, 채소류 등의 수확후 호흡량이 증가하게 되어 에틸렌의 발생을 억제시키지 않으면 급속히 신선도 및 맛의 저하가 초래되는데 이를 방지하고저 에틸렌을 흡착시키거나 화학반응으로 분해하여 신선도를 유지하도록 하며 다량 및 소량에 관계 없이 보관이 용이한 특징이 있다.

Description

저장소내의 에틸렌 제거장치
본 발명은 저장소내에 보관중인 과실 및 화훼 또는 채소류의 신선도를 유지시키는 저장소내의 에틸렌 제거장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 송풍수단을 통하여 흡입된 공기에 장파장 및 단파장을 동시에 조사하면 단파장에 의하여 오존과 유리수산기로 전환하여 완전한 공기를 생성함과 동시에 에틸렌을 물과 이산화탄소로 분해하므로써 과실 및 화훼채소류가 흡입하는 공기중에 에틸렌 생성을 억제시켜 과실 및 화훼, 채소류 등의 신선도를 유지시키도록 하는 저장소내의 에틸렌 제거장치에 관한 것이다.
오늘날 과실 및 화훼 또는 채소류는 식생활의 다양화와 고급화 추세로 소비자의 요구가 크게 변화함에 따라, 선도지향이 강해지고 있는 실정이다. 국내시장에서 과실 및 원예작물을 수확한 후 소비자에게 이르는 동안에 약 15∼40%에 이르는 산물이 유통과정중 부적절한 저장 및 보관방법과 압상, 부폐등 품질의 저하로 인하여 소실되어지고 있다.
또한 국제화 시장의 다양화와 무역 개방으로 수출입시에 유통기한이 상당히 길어지리라 예상됨으로 이에 따라서 과실 및 원예작물의 수송 및 저장시 품질저하를 억제하고, 신선도를 유지해야 할 필요성이 절실하게 요구되고 있다.
과실 및 화훼, 채소류등의 품질저하의 주요 원인으로는 증산에 의한 품질저하, 미생물에 의한 품질저하, 물리적요인에 의한 품질저하 등이 있으나 원예작물의 일정기간을 요하는 수송 및 보관에 있어서는 노화호르몬인 에틸렌가스가 발생되며 유용성분이 소실되는 호흡에 의한 품질저하 역시 주요한 요인이 되고 있다.
종래의 과실 및 화훼 또는 채소류 등의 신선도를 유지하기 위한 방법으로는 저투과성의 필름으로 포장을 하여 수분을 유지하는 방법이 수행되었으나 이러한 방법은 필름에 물방울이 맺혀 미생물이 번식하였으며, 고투과성의 필름은 수분보유력이 떨어지게 되므로 효과가 극히 저조하다는 결점이 있었으며, 다른 방법으로는 산화력에 의한 무취살균효과를 얻기 위하여 다양한 물질을 식물체에 직접처리하거나 혹은 포장필름에 혼입 또는 도포하여 사용하였으나 이러한 방법은 식물체 본래의 특유의 향기까지 탈취하여 그 가치를 반감시키는 치명적인 결함이 있다.
그밖에 기능성 포재의 이용에 의하여 여러 종류의 필름에 다공성 물질을 혼합함으로써 가스투과성과 투습성을 조절하는 방법도 있으나 과실 및 원예작물의 품질저하 억제 및 선도유지에 실효를 거두지 못하였다.
그리하여 대한민국 특허공고 제94-2937호인 과실 및 화훼, 채소류 등의 선도유지를 위한 LCA 조건 형성에 의한 선도유지방법 및 LCA 조건 발생제를 제안한 바 이는 단위상자내에서 과실 또는 원예작물을 방담성이 부과된 필름포장재로 포장하고, 상기 필름포장내의 과실 또는 화훼, 채소류에 의해 발생된 에틸렌을 제거하는 LCA조건 발생제에 있어서, 과망간산칼슘을 혼입한 분말상 제올라이트로 이루어진 에틸렌제거제 44-55wt%와, 산화제일철 : 탄산칼슘 60-70WT% : 30-40WT%로 이루어진 CA조건발생제 45-55wt%를 포함하는 LCA조건발생제를 사용하여 신선도를 유지하는 방법이 제안 되었다.
상기 종래의 과실 및 화훼 또는 채소류의 선도유지를 위한 LCA 조건 형성에 의한 선도유지방법 및 LCA 조건 발생제를 이용하더라도 이는 식물체를 포장하는 비닐포장지내에 별도로 수납된 상태로 사용하여 노화호르몬인 에틸렌가스를 제거하도록하는 것으로 객체 별로 포장을 하지 않았을 때에는 선도를 유지하도록 하는 효과를 얻지 못하며 또한 장시간보관시에는 식물체를 포장하는 비닐포장지내에 별도로 수납된 상태로 사용하여야 하므로 단시간 보관시에는 추구하는 효과를 얻을 수 있겠으나 많은 양을 한번에 보관할 때에는 그 효율성이 저하되는 문제점과 보관할 때 마다 객체별로 포장을 별도로 해야 한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 이의 목적은 과실 및 화훼, 채소류 등은 수확후 호흡량이 증가하게 되어 에틸렌의 발생을 억제시키지 않으면 급속히 신선도 및 맛의 저하가 초래되는데 이를 방지하고저 에틸렌을 흡착시키거나 화학반응으로 분해하여 신선도를 유지하도록하는데 있으며 다량 및 소량에 관계 없이 보관이 용이함을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명의 목적은 전면이 개방되고 그 내부로는 공간부를 형성하며 일측면부에는 공기배출구를 형성하는 하우징과; 상기 하우징의 전방면을 폐쇄하도록하며 공기흡입구를 형성하는 덮개부재와; 상기 에틸렌이 포함된 공기를 강제 흡입하여 에틸렌을 제거한 후 이를 배출할 수 있도록 하우징의 내측에 고정 설치된 송풍수단과; 상기 송풍수단에 의하여 흡입된 공기중의 먼지와 불순물을 제거하는 필터부재와; 상기 필터부재로부터 이송되어 온 공기에 적외선을 조사하는 자외선램프부재와; 상기 자외선램프부재에 의하여 전환된 산소에 잔존하는 살균효과가 있는오존을 무해한 산소로 전환시키도록 백금, 구리, 철, 로듐, 루미듐, 망간, 코발트, 아연과 같은 전이금속 산화물을 혼합한 복합산화물계로 형성된 촉매수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로하는 저장소내의 에틸렌 제거장치에 의하여 달성된다.
도 1은 본 발명인 저장소내의 에틸렌 제거장치 구성을 보여주는 분해사시도
도 2는 본발명의 에틸렌 제거장치내에서의 기류흐름도
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 덮개부재 11 : 흡입구
20 : 하우징 22 : 배출구
30 : 송풍수단 40 : 필터부재
50 : 자외선램프부재 60 : 고정판
70 : 촉매수단
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 도 1은 본 발명인 저장소내의 에틸렌 제거장치의 구조를 보여주는 분해사시도로서 이에 의하면본 발명의 에틸렌 제거장치(1)은 공기를 흡입할 수 있는 흡입공(11)을 형성한 덮개부재(10)와 전면이 개방되고 그 내부로는 공간부(21)를 형성하되 일측부에는 공기를 배출할 수 있도록 배출구(22)를 형성하는 하우징(20)의 내측에는 저장소내의 공기를 강제 흡입하도록 하는 송풍수단(30)이 고정 설치되어 있다.
한편, 상기 송풍수단의 팬 전방부에는 공기중의 먼지와 불순물을 제거하도록하는 필터부재(40)가 종간·횡간 브라켓트(41,42)에 의하여 하우징(20)에 고정 설치되고 필터부재(40)와 소정간격 송풍수단(30)쪽으로 이격되어 자외선을 조사하도록 양측이 브라켓트(51)에 의하여 고정판(60)에 고정된 자외선램프부재(50)가 설치된다.
상기 자외선램프부재(50)와 필터부재(40)가 이격된 간격과 같은 간격으로 이격되어 완전한 산소로 전환시키며 공기중에 포함된 에틸렌을 분해시 잔존하는 오존을 제전환시키는 촉매수단(70)이 고정브라켓(71)에 의하여 설치되어 있다.
상기 촉매수단(70)의 구성은 백금, 구리, 철, 로듐, 루미듐, 망간, 코발트, 아연과 같은 전이금속 산화물을 혼합한 복합산화물계로 형성되어 구성되되 코디어라이트(cordierite) 계열의 세라믹 담체에 워쉬 코팅물 기준으로 할 때 백금과 같은 귀금속의 경우는 0.5-1%, 기타 구리, 철, 아연 등의 일반금속의 경우는 10-30% 함유되어 있는 금속산화물 촉매로서 각각의 금속 또는 복합산화물 형태 모두 적용이 가능하도록 된 구조이다.
한편, 상기 촉매수단(70)은 스팀사출된 2mm이상의 입상탄소로서 겉보기밀도 200-600kg/m3, 내부표면적 500-1200m2/g의 활성탄을 대용으로 설치하여 사용하여도 무방하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 먼저 과실 및 화훼, 채소류 등의 신선도를 유지하기 위하여 본 발명인 저장소내의 에틸렌 제거장치(1)를 밀폐된 보관장소의 적정부위에 설치후 전원을 온,오프시키는 스위치를 작동시켜 전기가 통전되도록 하여 송풍수단(30)을 작동한다.
그리하면 과실 및 화훼, 채소류등의 수확후 호흡량이 증가하여 공기중에 식물의 과숙성과 노화를 촉진시켜 식물의 수명을 단축시키는 에틸렌이 과다하게 생성되어 포함되는데, 상기 에틸렌이 함유된 공기가 송풍수단(30)에 의하여 덮개부재(10)에 형성된 흡입구(11)를 통과하여 하우징(20)내로 유입되게 된다.
한편 흡입된 공기는 흡입구(11)의 선단에 종간·횡간브라켓트(41,42)에 의하여 하우징(20)내에 설치된 필터부재(40)에 의하여 공기중에 함유된 먼지 및 분순물이 제거되어 촉매수단(70)쪽으로 강제 이송된다.
이때 필터부재(40)와 촉매수단(70) 사이에 고정판(60)에 의하여 하우징(20)에 고정 설치된 자외선램프부재(50)로부터 180-260nm의 파장 즉, 180-190nm의 파장의 영역을 갖는 장파장과 250-260nm의 파장의 영역을 갖는 단파장의 두 종류의 영역을 갖는 자외선에 의하여 수분이 대량으로 함유된 산소기체의 산소분자와 반응하여 오존(O3)으로 변환된다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면 첨부도면 도 2에서 도시된 바와 같이 상기 자외선램프부재(50)에서 조사되는 두종류의 영역을 갖는 자외선중 흡입된 공기중의 수분과 250-260nm의 파장을 갖는 자외선이 반응하여 오존과 유리수산기로 분해된다.
이렇게 분해된 유리수산기는 대응하지 않는 전자를 포함하는 대단히 반응성이 뛰어난 불완전한 물질이어서 과실 및 화훼, 채소류등 노화의 주원인 물질인 에틸렌 가스를 최종적으로 무해물질인 물과 이산화탄소로 완전히 산화시킨다.
에틸렌의 산화반응과정을 거친후 잔류하는 오존은 과실 및 인체에 악영향을 끼치므로 자외선램프부재에서 조사되는 180-190nm의 파장을 갖는 자외선과 반응하여 다시 완전한 산소로 환원된다.
그러나 상기 오존이 자외선램프부재(50)에서 조사되는 180-190nm의 파장을 갖는 자외선과 반응하여 완전한 산소를 생성할 때 오존이 완전히 반응는 것이 아니라 잔존하는 오존이 있게 되는데, 이때 잔존하는 오존은 전이금속 산화물을 혼합한 복합산화물계로 형성된 촉매수단(70)을 통과하면서 오존은 산소분자가 분리되면서 완전한 산소기체가 된다.
상기와 같이 환원된 공기는 송풍수단(30)에 의하여 하우징(20)에 형성된 배출구(21)를 통하여 외부로 배출하게 되므로 환원된 공기를 흡입하게 되는 과실 및 화훼는 노화가 억제되어 신선도가 장기간 유지되는 것이다.
이와 같은 구성에 의하여 작용하는 본 발명의 과실 및 화훼의 신선도 유지장치는 1톤에 해당하는 과실 또는 야체 및 화훼로부터 3일동안 발생되는 에틸렌을 효과적으로 제거하려면 약10톤의 흡착활성탄이 필요하나 본 발명은 시간당 50ml의 에틸렌제거능력이 있어 신선도를 장기간 유지하도록 하는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (4)

  1. 전면이 개방되고 그 내부로는 공간부(21)를 형성하며 일측면부에는 공기배출구(22)를 형성하는 하우징(20)과;
    상기 하우징(20)의 전방면을 폐쇄하도록 하며 공기흡입구(11)를 형성하는 덮개부재(10)와;
    상기 에틸렌이 포함된 공기를 강제 흡입하여 에틸렌을 제거한후 이를 배출할 수 있도록 하우징(20)의 내측에 고정 설치된 송풍수단(30)과;
    상기 송풍수단(30)에 의하여 흡입된 공기중의 먼지와 불순물을 제거하도록 브라켓트에 의하여 하우징(20)내에 설치되는 필터부재(40)와;
    상기 필터부재(40)에 의하여 여과된 공기에 자외선을 조사하도록 고정판(60)에 의하여 고정 설치되는 자외선램프부재(50)와;
    잔존하는 오존을 유해한 산소로 전환시키도록 백금, 구리, 철, 로듐, 루미듐, 망간, 코발트, 아연과 같은 전이금속 산화물을 혼합한 복합산화물계로 형성된 촉매수단(70)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저장소내의 에틸렌 제거장치
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 자외선램프부재(50)는 180-260nm사이의 파장 영역을 형성하는 자외선을 조사하는 것을 특징으로하는 저장소내의 에틸렌 제거장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매수단(70)은 백금, 구리, 철, 로듐, 루미듐, 망간, 코발트, 아연과 같은 전이금속 산화물을 혼합한 복합산화물계로 형성되어 구성되되 백금과 같은 귀금속의 경우는 0.5-1%, 기타 구리, 철, 아연 등의 일반금속의 경우는 10-30% 함유되어 있는 금속산화물 촉매로서 각각의 금속 또는 복합산화물 형태 모두 적용이 가능하도록 된 것을 특징으로하는 저장소내의 에틸렌 제거장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 촉매수단(70)이 스팀사출된 2mm이상의 입상탄소로소 겉보기밀도 200-600kg/m3, 내부표면적 500-1200m2/g의 활성탄으로 된 것을 특징으로하는 저장소내의 에틸렌 제거장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020071592A (ko) * 2001-03-07 2002-09-13 주식회사 카보텍 에틸렌 가스 및 이산화탄소 제거 방법 및 제거 장치
KR20030017089A (ko) * 2001-08-23 2003-03-03 김석규 에칠렌제거 및 살균 가습장치
KR100490665B1 (ko) * 2000-11-06 2005-05-19 (주)퓨리테크 에틸렌가스 제거용 산화 촉매재의 제조방법

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