KR200223000Y1 - 다목적 추출기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다림용기 내에서 기화, 응결, 액화의 대류순환작용이 반복적으로 이루어지도록 하는 증기응결기능을 갖춘 다목적추출기에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 하나의 추출기로 한약이나 건삼, 수삼, 홍삼을 추출할 수 있으며, 발효주 등에서 증류주를 추출하며, 장미, 국화, 야생화, 허브 등에서 1차 향수를 추출하며 원두커피, 녹차, 홍차, 기타 한방차를 추출할 수 있는 다목적 추출기를 제공하기 위함이다.

본 고안의 구성은 상부 뚜껑 내면에 설치되어 증기를 응결시키는 냉각관과, 상기 냉각관 직하방에 설치되어 낙수되는 증기 응결수를 받아내는 응결수 가이드 깔때기와, 상부 뚜껑 가장자리 외측에 장착되어 응결수를 배출시키는 응결수 배출밸브와, 상부 뚜껑 중심부에 장착되어 추출제어 내조를 침수 또는 부상시키며 응결수의 온도편차를 완충시켜주는 압착기의 압착원반과, 다림용기 내측에 구비되며 주로 차 종류의 추출물을 담는 추출제어 내조와, 추출제어내조를 밑에서 지지하며 완충되는 완충스프링이 구비되어 구성된다.

본 고안에 따르면 상기와 같이 구성된 다목적 추출기는 상기의 목적에 제시된 다양한 추출물들을 추출할 수 있는 다목적 추출기가 제공된다.

Description

다목적 추출기{Multipurpose abstraction system}

본 고안은 증기응결기능을 갖춘 다목적추출기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 상부뚜껑 내면의 냉각관 표면에 요철주름을 형성하여 직관으로된 동일길이의 냉각관보다 냉각표면적이 요철주름의 편차에 따라 2∼3배 이상으로 동일공간 내에서 확충된 결과 상대적으로 증기 응결효율이 1.5∼2.5배로 증가됨에 따라 보다 많은 증기를 응결시킬 수 있게 되어 추출액의 온도를 비등점인 101℃∼103℃로 더 올릴 수 있기 때문에 일반 한약을 추출할 수 도 있고 홍삼이나 수삼, 건삼의 추출시간을 1/3 이상 줄일 수 있다.

응결수 가이드 깔때기는 상기 요철주름냉각관 표면에 생성된 응결수를 받아서 응결수 배출 밸브로 가이드 하는 곳으로 증류수나 향수를 추출할 때 응결수 배출 밸브를 통해서 용이하게 취할 수 있다.

추출제어 내조와 완충 스프링은 다림용기 내에 구비되는 부속물로서 주로 차 종류를 추출할 때 활용되며 그 기능은 추출제어내조 내에 커피원두나 기타 차류를 담은 주머니를 넣고 주변의 보조수단에 의하여 추출액 속으로 침수되고 부상되는 작용을 알맞은 시간동안 2∼3 회 반복하거나 다려서 원두커피나 홍차, 녹차, 기타 한방차를 추출할 수 있는 다목적 추출기이다.

종래의 기술에서 통상적으로 증기응결 기능을 갖춘 추출기의 공통적인 구성은 다림용기 상부에 별도의 증기응결 공간부를 형성해서 높이 돌출된 관계로 전체적인 부피가 필요이상으로 커지고 불안정하기 때문에 그에 따른 안전보호대가 따르고 이 증기응결공간부 만으로는 증기응결효율이 낮기 때문에 증기응결효율을 더 높이기 위하여 증기 응결 공간부의 내, 외측에서 공냉 또는 수냉의 수단이 동원되고 그에 따른 필요한 구성이 추가로 요구되므로 부피는 더한층 가중되고 관리와 사용상의 불편이 초래된다. 뿐만 아니라 증기응결 공간부의 증기응결 효율이 낮기 때문에 추출액의 온도를 비등점으로 높이면 여기에서 발생되는 많은 증기를 상기 증기응결 공간부가 소화해 낼 수 없으므로 추출액의 온도가 비등점에 미치지 못하는 85°C∼95°C 의 온도를 유지하도록 되어있어 한약이나 건삼의 추출시간이 2일이나 소요되므로 여기에 한약을 추출한다는 것은 논리상으로는 가하다 하겠으나 증기응결기능을 갖춘 추출기로서는 현실적으로 실용화되기는 어렵다. 건삼을 추출할 때 관찰해보면 마치 끓고 있는 것처럼 보이나 실제에 있어서는 추출액의 온도가 비등점에 도달되기 전의 물의 대류현상임을 알 수 있다. 추출온도를 비등점으로 높이고 여기에서 발생되는 많은 증기를 응결시키는 기능을 갖추면 추출시간은 단축된다.

증류기의 종래기술로는 증기응결공간부 내벽하단에 응결수 가이드 턱을 두고 여기에 모아진 증기 응결 소주를 배출꼭지를 통해 받아내는 선조의 훌륭한 발명품인 전통옹기로 된 증류기가 있다.

원두커피 추출기에 있어서는 추출수단에 따라 드립퍼, 에스프레소, 사이폰, 퍼클레이터 등이 있는데 커피원두는 배전하는 과정에서부터 산화가 시작되므로 원두커피의 감칠맛과 그윽한 향을 추출하여 장시간 보존하기란 매우 어려운 특성이 있다. 그래서 다소 번거롭더라도 필요한 소량만 준비하여 추출해서 바로 음용해야 된다는 불편을 감수해야 한다. 이 점이 원두커피에 있어서 풀어야할 가장 큰 과제이다.

본 고안은 전술한 바와 같이 증기응결 효율이 비효율적이고 불안정한 부피를 형성하고 있는 종래의 증기응결 공간부가 필요 없는 구성으로서 증기응결효율은 진일보되어 안정감을 주며 관리와 사용상의 편의가 제공되며 일반 한약과 약을 다리는 시차를 다르게 하는 특수한약을 추출할 수 있으며 비등점을 유지하여 추출시간을 1/3이상 줄일 수 있으며, 장미, 국화, 야생화, 허브 등에서 1차 향수를 용이하게 채취할 수 있으며 발효주, 막걸리 등에서 증류주를 추출할 수 있고 원두커피, 홍차, 녹차, 기타 한방차를 추출한 상태로 산화가 지연되도록 장시간 보존할 수 있는 다목적 추출기를 구현하고자 한다.

도 1은 종래의 홍삼액 추출기를 도시한 분리 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 다목적 추출기를 도시한 분리 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 다목적 추출기의 실시예의 사시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 명칭＞

10. 본체 11. 라지에다

12. 냉각수 순환펌프 13. 배기팬

20. 다림용기 21. 배수구

22. 추출제어 내조 23. 완충 스프링

30. 뚜껑 31. 냉각관

32. 응결수 가이드 깔때기 33. 응결수 배출밸브

34. 말단관 35. 압착원반

36. 압착기 37. 관통구

38. 압착원반 지지봉 39. 응결수 가이드 홈

본 고안의 증기응결기능을 갖춘 다목적 추출기는 본고안자에 의하여 출원등록된 제 0186647호 '홍삼액 추출기의 냉각장치와 삼투압 침출장치'의 구성을 바탕으로 한 구성으로서 본 고안에 따른 다목적 추출기는 하부본체(10)와 중심부의 다림용기(20)와 상부의 뚜껑(30)으로 대별된다.

하부본체(10) 내측에는 가열전원(도시되지 않음)이 내장되고 3개의 라지에다(11)와 냉각수 순환펌프(12)가 직열로 배관되어 내장되며 하부 본체(10) 일측방면에 배기팬(13)이 장착된다.

중부의 다림용기(20) 내측저면에 배수구(21)를 설비하여 상기본체(10)에 안착되며 다림용기(20) 내측에 타공형성된 추출제어내조(22)와 상기 추출제어내조(22)를 밑에서 지지하며 상하로 완충되는 스프링(23)이 구비되도록 한다.

상부 뚜껑(30) 내면의 냉각관(31) 표면에 요철주름(31)이 형성되고 상기 요철주름냉각관(31) 직하방에 응결수 가이드 깔때기(32)를 착탈이 용이하도록 안착시키며 상부뚜껑(30) 가장자리 외측의 응결수 배출밸브(33)에 응결수 가이드 압착원반(35)이 부착된 상하 유동압착기(36)가 장착된다.

이와 같이 구비된 다목적 추출기는 상부의 요철주름 냉각관(31)과 하부의 라지에다(11)가 연질의 호스로 상호 연결되고 냉각수 순환펌프(12)와 배기팬(13)의 작동으로 열교환냉각장치가 가동되도록 구성되며 다림용기(20) 내에서는 가열전원에 의하여 기화된 증기가 상기 요철주름냉각관(31) 표면에 응결 액화되어 응결수 가이드 깔때기(32)에 모아져 응결수 배출밸브(33)로 증류주나 향수를 받아내고 응결수 배출밸브(33)를 차단하면 응결수 가이드 깔때기 (32)의 관통구(37)를 통해서 넘쳐 압착원반(35) 위의 응결수 가이드 홈(39)을 따라 돌면서 추출액 속으로 환수되는 대류순환작용이 지속적으로 반복된다.

이하 본 고안에서 전술한 과제를 해결하기 위한 특징적 구성과 작용을 바람직한 실시 예를 들어 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

상기 요철주름냉각관(31)은 상부뚜껑(30)내면에 안착되며, 냉각수 입출구는 상부뚜껑(30) 가장자리 외측에 관통 고착되며, 유연한 호스로 하부의 라지에다(11)에 상호 연결된다.

이러한 요철주름 냉각관(31)은 요철 굴곡의 편차에 따라 직관으로 된 냉각관보다 냉각관의 표면적이 2∼3배 이상으로 확충된 냉각표면적을 동일공간 내에서 확보하는 결과가 되며 상대적으로 증기응결 효율이 1.5∼2.5배 이상으로 증가된다. 따라서 추출액이 비등점을 유지할 때 발생되는 증기를 소화해낼 수 있으므로 연속비등점을 유지하여 홍삼, 수삼, 건삼 등을 다릴 수 있게 되므로 추출시간을 종래보다 1/3이상으로 단축시킬 수 있게 되며 따라서 종래의 증기응결 공간부가 필요 없는 구성이 된다.

상기 응결수 가이드 깔때기 (32)는 상기 요철 주름냉각관(31)의 직하방에 위치하면서 상기 요철주름냉각관(31) 표면에 생성되어 낙수되는 응결수를 받아 모아서 상부 뚜껑(30) 가장자리 외측의 응결수 배출밸브(33)을 통하여 추출기 밖으로 가이드 되어 증류주나 향수를 추출하고 응결수 배출밸브(33)을 밀폐시키면 모아진 응결수가 응결수 가이드 깔때기 (32)의 관통구(37)로 넘쳐 직하방에 있는 압착원반 중심에 낙수되어 응결수 가이드 홈(39)를 따라 환수되도록 구성되며 응결수 가이드 깔때기(32) 중심부에 관통구(37)를 형성하여 압착원반(35) 지지봉(38)이 상하로 유동되도록 형성한다.

이러한 구조의 응결수 가이드 깔때기(32)에는 추출물의 내용에 따라 발효주나 막걸리 등에서는 증류주가, 장미, 국화, 야생화, 허브 등에서는 1차 향수가 응결액화되어 모아지고 필요에 따라 응결수 배출밸브(33)만 개봉하면 용이하게 증류주나 향수를 취할 수 있으며 농도는 가열온도의 강약에 따라 약강의 농도가 추출되므로 증류주, 가미향주, 향수 등 다양한 증류 응용수가 창출된다. 특히 수삼이나 산삼, 장뇌삼 에만 있는 값진 파나센향은 열에 대단히 민감하게 반응하여 증발되므로 저온에서 파나센향을 먼저 분리해 두는 것이 바람직하다.

상기의 상하 유동압착기(36)는 상부뚜껑(30) 중심부가 관통된 곳에 압착원반(35)이 부착된 상하유동압착기(36)가 장착되며, 상부 뚜껑(30) 위에서 상하유동 조작으로 압착원반(35)이 상하로 유동되며 이 압착원반(35) 윗면에 환형으로 응결수 가이드 홈(39)층을 형성해서 응결수 가이드 깔때기(32)의 관통구(37)로 넘친 응결수가 상기 응결수 가이드홈(39) 층 위로 낙수되어 응결수 가이드 홈(39)을 따라 돌면서 잃었던 열을 회복하며 상대적으로 압착원반(35)은 하부에서 받은 열을 빼앗기는 온도편차의 완충지대를 이루므로 압착원반(35)의 윗면에 사포닌 배당체 특유의 많은 거품이 접하면 온도편차로 소멸된다.

상기 추출제어내조(22)는 높이가 낮으며 침수와 배수가 용이하도록 구성되며, 이 추출제어내조(22)를 밑에서 지지하며 상하로 완충되는 스프링(23)과 일체되어 압착원반(35)의 상하 구동으로 추출액속으로 침수되거나 추출액으로부터 부상작용을 하도록 구성된다.

상기 추출제어내조(22)를 활용한 원두커피 추출의 경우는 먼저 잘 배전된 커피원두를 약간 곱게 분쇄하여 차주머니에 넣어 준비해 두고, 다림용기(20)내에 추출제어내조(22)와 스프링(23)을 구비하여, 정수된 물을 알맞게 저수하고 가열 전원으로 물이 끓기 시작할 때 준비된 원두 주머니를 추출제어내조(22)에 넣어 뚜껑(30)을 닫고 가열전원은 차단하며 냉각장치는 가동시켜 둔다. 그리고 뚜껑(30) 위의 압착기(36)를 조작하여 차주머니가 담긴 추출제어내조(22)를 10초 동안 추출액 속에 침수 시킨후 부상시켜 둔다. 다음은 30초 간격으로 침수와 부상을 2∼3회 반복하여 부상시켜 두면 더 이상의 커피원두 성분의 용출은 제어되고 커피원두 주머니 속의 잔류향은 연속되는 기화응결액화 작용 때문에 향은 계속 원두커피액 속으로 환수되어 향미가 더욱 좋은 원두커피가 추출되며 다림용기 배수구(21)로 필요한 만큼 인출해서 음용한다. 이러한 과정은 공기와 차단된 상태에서 이루어지므로 산화를 지연시켜 장시간 보존이 가능해지며 이하 홍차, 녹차, 허브차, 기타 한방차의 추출도 이와 유사하다.

한약에 있어서는 일반 보약제와 치료제로 분류되며, 목적에 따라 다리는 시차가 다르다. 보약제는 2-3시간, 일반약제는 1시간 방향성 약제는 20분이 소요되는 데 치료제 처방제 중에는 방향성 약제가 포함되는 경우가 많다. 종래에는 이럴 때 방향성 약제를 따로 분리하여 일반약제를 먼저 다린 후 종료 20분전에 방향성 약제를 넣고 가볍게 다려야 되는 정성이 요구된다. 이럴 때 다림용기(20)에 일반약제나 보약제를 넣고 추출제어내조(22)에 방향성 약제를 넣어서 함께 다려 원두커피 추출과 같이 조작하면 방향성 약제 속의 약성의 용출을 알맞게 제어할 수 있고 방향성 정유성분은 계속 기화 응결 액화되어 효율 높은 한약액을 추출할 수 있으며 방풍, 형개, 승마, 시호, 박하, 조구등, 세신, 만형자 등이 이에 속한다.

본 고안에 따르면 이상에서와 같이 구성된 다목적 추출기는 냉각관의 표면적이 확충된 요철주름냉각관의 파급효과로 종래기술에서 통상적으로 구비되는 불안정한 증기응결 공간부가 필요 없게 되었으며, 증기응결효율이 진일보되었기 때문에 추출온도를 비등점으로 유지할 수 있게 되어 일반 한약 추출은 물론 추출 시차를 다르게 적용해야 하는 치료처방전의 한약을 동시에 양자의 특성을 살려 추출할 수 있고 홍삼, 건삼, 수삼의 추출시간을 종래에 비하여 1/3 이상 단축시킬 수 있게 되었다. 종래에서 홍삼, 건삼, 수삼의 추출온도는 80℃∼95℃이하로 설정되어 있어 많은 시간이 소요되기 때문이다. 응결수 가이드 깔때기의 기능으로 증류주나 1차 향수를 용이하게 추출할 수 있고 추출제어내조와 완충스프링의 기능으로 추출물에 있어서 필요 이상의 성분이 용출되는 것을 제어하고 잔류향은 연속추출할 수 있게 되어 원두커피, 홍차, 녹차, 허브차, 기타 한방차를 추출할 수 있게 되었고, 전체적으로는 공기와의 접촉이 차단되어 산화에 민감한 약성이나 원두커피를 장시간 보존할 수 있는 다목적 추출기를 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 증기응결기능을 갖춘 다목적 추출기에 있어서

   상부 뚜껑 내면에 설치되어 증기를 응결시키는 냉각관과, 상기 냉각관 직하방에 설치되어 낙수되는 응결수를 받아 모으는 응결수 가이드 깔때기와, 상부 뚜껑 가장자리 외측에 설치되어 응결수를 배출시키는 응결수 배출밸브와, 상부 뚜껑 중심부에 설치되어 추출물을 압착시키는 압착기의 압착원반과 다림용기 내부에 구비되며 추출물을 담는 추출제어내조와, 상기 추출제어내조를 밑에서 지지하며 상하로 완충되는 완충스프링이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 다목적 추출기
2. 제 1항에 있어서 냉각관은 냉각관의 표면적을 넓혀서 증기의 응결효과를 높이기 위하여 냉각관 표면에 요철 주름을 형성한 것을 특징으로 하는 다목적 추출기
3. 제 2항에 있어서 요철주름을 형성한 냉각관은 스테인레스 재질로 형성된 것임을 특징으로 하는 다목적 추출기
4. 제 1항에 있어서 응결수 가이드 깔때기는 평형으로 경사면을 이루며 중심부에 압착원반의 축이 왕래되도록 관통구가 형성되고 응결수 배출밸브에 연결되어 응결수를 상부 뚜껑 밖으로 가이드 하는 것을 특징으로 하는 다목적 추출기
5. 제 1항에 있어서 압착원반 윗면에 환상으로 응결수 가이드 홈층을 형성하여 응결수가 응결수 가이드 홈을 따라 돌면서 추출액으로 환수되도록 형성된 것을 특징으로 하는 다목적 추출기
6. 제 1항에 있어서 추출제어내조는 높이가 다림용기 내측의 높이보다 1/2이하로 낮게 형성되며 압착원반의 하강작용으로 추출제어내조가 추출액 속으로 침수되고 압착원반의 상승작용으로 추출제어 내조가 추출액으로부터 부상되는 것을 특징으로 하는 다목적 추출기
7. 제 1항에 있어서 완충스프링은 스테인레스 재질로 하여 꼭지가 잘린 원뿔형으로 형성되며 추출 제어내조를 밑에서 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다목적 추출기