KR200291105Y1 - 성분추출기의 냉각수 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 한약재는 물론 과일,채소의 성분을 파괴하지 않고 약효와 맛과 향 등의 효과를 높일 수 있는 무압력의 성분추출기에서 냉각수를 탁월하게 냉각시킬 수 있도록 한 성분추출기의 냉각수 냉각장치에 관한 것이다.

본 고안의 구성은 성분추출기의 열교환수단에 냉각수를 공급하는 물탱크(W)를 구성한 것에 있어서, 상기 물탱크(W)내에 냉동기(F)의 증발기(50)를 내장설치하되, 상기 냉동기(F)는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 변환시키는 압축기(100)와, 그 압축기(100)에서 변환된 고온고압의 기체냉매를 상온고압의 액체냉매로 변환시키는 응축기(200)와, 그 응축기(200)를 거친 상온고압의 액체냉매를 제습하기 위한 드라이어(300)와, 그 드라이어(300)를 거쳐 제습된 상온고압의 액체냉매를 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 모세관(400)과, 그 모세관(400)에서 변화된 저온저압의 액체냉매를 기체냉매로 변화시키면서 외부의 열을 흡수하는 상기 증발기(50)로 이루어지는 것이다.

위와 같은 본 고안은 성분추출기에 있어서 물탱크의 냉각수를 냉동기에 의해 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 함으로써 증숙되어 증발되는 수증기를 열교환수단에 의해 냉각효과를 극대화시켜 약재 등의 탁월한 성분추출을 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

성분추출기의 냉각수 냉각장치{Cold Water Refrigerator of Ingredient Abstractor}

본 고안은 성분추출기의 냉각수 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한약재는 물론 과일,채소의 성분을 파괴하지 않고 약효와 맛과 향 등의 효과를 높일 수 있는 무압력의 성분추출기에서 냉각수를 탁월하게 냉각시킬 수 있도록 한 성분추출기의 냉각수 냉각장치에 관한 것이다.

종래의 성분추출기, 특히 재래식 탕기로 한약을 달여내는 과정을 살펴보면 내부의 온도가 100℃가 되면 수분의 증발이 이루어지며 증발되는 수증기가 탕기의 덮개(한지)를 통해 일부는 냄새와 함께 수증기로 빠져나가고 (무압력) 일부는 한지밑에 조그마한 증류수 방울로 있다가 커지면 탕기내로 재투입(순환식)된다. 이러한 현상이 반복되면서 약재의 원액이 추출되는 것이다. 바로 이 전탕법이 5000여년에 걸쳐 우리 선조의 건강을 지켜왔고 또 지금도 우리의 건강을 지켜주는 향수 짙은 하나의 의료기기로 존재하고 있다.

그러나 현대인은 생활의 다변화로 인해 한꺼번에 한약의 대량 전탕이 불가피하게 되었고 그로 인해 한방업무상 추출기는 당연한 필수품으로 등장하게 되었다.

그런데 기존의 한약 추출기는 흑염소를 가공하는데 이용되어오던 증탕식 압력솥을 부분적으로 개량하여 사용되는 것에 불과 할 뿐 한약재를 증숙하기 위해 별도로 고안된 것이 아니어서 한약제도 흑염소 등과 같이 고온 고압에서 다릴 수 밖에 없었다. 즉 흑염소와 약초는 그 내용물이 동물과 식물이란 점에서 커다란 차이가 있을 뿐만아니라 그 엑기스를 추출하는 온도 역시 현저하게 상이하며 내용물의 특성상 엑기스 추출의 방법에 있어서도 동물은 고온 고압에서 증기를 이용하여 증숙되어야하는 반면 한약초가 장시간에 걸쳐 다려져 우러나게 해야 한다는 차이가있음에도 불구하고 이들은 상기의 특성들을 무시한체 단순히 증숙한다는 목적으로 사용되고 있을 뿐이었다.

위와 같은 추출기로 한약제의 엑기스를 추출할 경우 추출기내부에 고온 고압이 생기게 되는데 이 경우 솥내부의 약재 및 약물은 움직임이 없고 대류와 용출이 정지되며 약재 식물의 원형세포가 확산 작용이 없으며 엄청난 열과 압박으로 인하여 그대로 익혀지고 고아짐으로서 약재의 고귀한 성분이 무수히 파괴되는 것이었다. 특히 한약제 중 당귀, 작약, 산조인, 조구동, 향 등은 그 성분이 쉽게 소멸된다. 그리고 한약재의 식물은 대체적으로 일반 음식물 보다 독성이 지나치게 많고 강하여 일부는 볶음처리도 하지만 남아있는 성분이 더욱 많다.

고열 고압 방식의 종래 추출기는 지나친 독성과 냄새가 배출되지 않고 고열에 의해 고귀한 성분이 파괴되며, 고압에는 식물원형 세포막은 섬세하게 타르 현상으로 인하여 당분이 타고, 성분의 원자를 파괴함으로 독한 냄새가 나며, 쓰고, 역한 맛으로 변하게 된다. 특히 환자가 한약을 복용후 소화 불량, 배알이 및 설사를 하는 역효과가 있었다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 순환식 무압력 저온으로 가열하는 추출기가 안출된바 있으나 독성배출이 제대로 이루어지지 않았고 또 저온으로 가열하기 위해 열교환기에 위한 냉각효과를 갖도록 하였는데 이 또한 냉각효과가 떨어져 수분증발이 지나치게 많이 이루어 졌다.

한약제는 탕기솥본체 내의 물속에 충분히 잠긴 상태에서 충분한 시간동안 끊여 한약제의 성분을 우러내어 추출해야 하는데 위와 같이 수분증발이 지나치게 많게 되면 초기에는 한약제가 물속에 잠긴 상태에서 끊여지나 약성분이 충분하게 우러나기도 전에 한약제 밑으로 물이 깔리게 되어충분한 증숙효과가 없었다. 이럴경우 지나친 수분증발을 억제하기위해 탕기솥본체의 가열온도를 낮추어 사용하기도 하였는데 이 경우에는 가열온도가 지나치게 낮아져 대류가 이루어지지 않아 오히려 증숙효과가 떨어지는 것이었다.

이러한 점을 해결하기 위해 본 출원의 고안자는 다수의 한약추출기에 관련된 고안의 안출하여 한국특허청에 출원하였고, 실용신안등록 제198573, 198569, 236169호로 등록되고 등록유지결정을 받은 바 있는데, 이들은 탕기솥 본체로부터 증숙되어 배출되는 수증기를 열교환기에 의해 액화시켜 그 성분을 추출할 수 있도록 고안된 방식이다.

열교환기에 의해 수증기를 열교환하여 액화시키는 경우 열교환기에는 냉각수를 공급하여 열교환의 효과를 높이도록 하였데, 상기 냉각수는 저온상태의 냉각수가 유지되어야 열교환의 효과를 높일 수가 있다.

이런 점을 감안하여 냉각수를 냉각하기 위한 라지에터를 구성하였는데 이는 어느 정도 냉각수를 냉각시키는데 효과를 거둘 수 는 있으나, 고온의 수증기와 열교환이 이루어져 더워진 냉각수가 장시간 연속해서 물탱크로 순환이 이루어지면 냉각효과가 떨어지는 것이었다.

더욱이 증숙된 수증기로부터 성분을 추출하는데 있어서 열교환기의 열교환에 따른 냉각수 매우 중요한 역활을 차지하는 것이다.

따라서, 본 고안은 성분추출기에 있어서 냉각수를 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 함으로써 증숙되어 증발되는 수증기를 열교환수단에 의해 냉각효과를 극대화시켜 약재 등의 탁월한 성분추출을 도모할 수 있는 성분추출기의 냉각수 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기, 본 고안의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 탕기솥본체 내에서 가열되어 증발되는 수증기를 냉각시켜 약재의 성분을 추출하는 열교환기에서 냉각수를 공급하는 물탱크에 냉각장치로서 냉동기를 구성하여 이루어진다.

도1은 본 고안에 따른 냉각장치가 구성되는 일예의 성분추출기에 대한 전체 구성 단면도이다.

도2는 본 고안에 따른 냉각장치에 대한 발췌확대 단면도이다.

도3은 본 고안에 따른 냉동기의 원리도이다.

도4 내지 도6은 본 고안에 따른 냉동기가 구성된 물탱크와 다른 구성예의 열교환수단에 적용하여 연결 구성한 실시예들을 도시한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

A: 열교환수단 F: 냉동기

P: 펌프 W: 물탱크

50: 증발기 100: 압축기

200: 응축기 300: 드라이어

400: 모세관

이하, 도시하여 도시된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도1 내지 도3에 따라 설명한다.

도시된 도1은 본 고안에 따른 냉각장치가 구성되는 일예의 성분추출기에 대한 전체 구성 단면도이고, 도2는 본 고안에 따른 냉각장치에 대한 발췌확대 단면도이며, 도3은 본 고안에 따른 냉동기의 원리도이다.

도시된 바와 같이 본 고안에 따른 냉각장치가 구성되는 일예의 성분추출기에 대한 구성으로서, 베이스부(1)의 상측부에 탕기솥본체(2)를 설치하고 이의 내측에는 내통(3)을 삽입 장착하되 이 내통(3)은 측면 전반에 걸쳐 다수의 구멍(4)이 형성되고 상하측은 개방 형태로 형성되며 하측에는 다수의 배출공(5)이 형성된 압착판(6)이 걸려 장착되는 지지판(7)을 내측으로 만곡되게 형성하며 또한 지지판 (7)의 밑에는 지지대(8)로써 탕기솥본체(3)의 밑면과 소정의 높이 만큼 떨어지도록 지지설치한다.

상기, 압착판(6)은 실린더의 샤프트에 의해 상하 승강되도록 하되 이에 대한 구성은 상기 베이스부(1)의 내측에 구성되나 이는 통상의 기술로서 도시를 생략하였다.

상기, 탕기솥본체(2)의 상측에는 개폐뚜껑(9)을 설치하고 하측 측면에는 엑기스 배출관(10)을 연결하되 이에 개폐밸브(11)를 설치한다.

상기, 탕기솥본체(2)의 후방 상측에는 장착대(12)를 지지봉(13)으로 설치하고, 상기 장착대(12)위에는 콘트롤박스(14)와 케이스(15)를 설치 구성한다.

상기, 케이스(15)내에 열교환수단(A)을 내장 설치하되 열교환수단(A)은 투명체의 유리로 된 봄베관(16)을 구성하고 이의 내측에는 상하로 수회 권회되고 냉각수가 흐르는 열교환용 나사관(17)을 수직으로 장착 구성한다.

상기, 봄베관(16)의 하측 측면과 탕기솥본체(2)의 상단 간에 가열된 수증기가 이송되는 제1 연결관(22)을 연결하고, 또 상기 봄베관(16)의 하측 밑면과 탕기솥본체(2)의 하단 간에 액화된 엑기스가 하강하여 재투입되게 하는 제2 연결관(23)을 연결 설치한다.

상기, 봄베관(16)의 상측에는 독성이 섞인 독한 냄새가 외부로 배출되도록 하는 배출관(20)을 연결한다.

상기 베이스(1)의 내측부에는 상기 열교환용 나사관(17)에 냉각수를 공급하기위한 물탱크(W)를 구성하고, 물탱크(W)의 일측에는 펌프(P)를 구성하되, 펌프(P)와 상기 열교환용 나사관(17)의 상측단(18) 간에 상기 물탱크(W)의 냉각수를 공급하는 공급관(24)을 연결한다.

그리고, 상기 열교환용 나사관(17)의 하측단(30)과 물탱크(W) 간에는 회수관(31)을 연결한다.

상기 물탱크(W)에는 본 고안의 핵심적 특징인 냉각장치로서 냉동기(F)를 구성한다.

즉, 상기 물탱크(W)의 내측에는 냉동 사이클의 원리에 의해 작동되는 "냉동기"(F)의 구성요소 중 증발기(50)를 설치 구성한다.

상기 냉동기(F)는 도2 및 도3에서와 같이 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 변환시키는 압축기(100)와, 그 압축기(100)에서 변환된 고온고압의 기체냉매를 상온고압의 액체냉매로 변환시키는 응축기(200)와, 그 응축기(200)를 거친 상온고압의 액체냉매를 제습하기 위한 드라이어(300)와, 그 드라이어(300)를 거쳐 제습된 상온고압의 액체냉매를 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 모세관(400)과, 그 모세관(400)에서 변화된 저온저압의 액체냉매를 기체냉매로 변화시키면서 외부의 열을 흡수하는 상기 증발기(50)로 이루어지며, 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 연속 반복적인 냉동 사이클을 취한다.

상기, 응축기(200)의 측방에는 팬(201)이 설치 되고 압축기(100)는 베이스(1)의 하측 내부에 구성된다.

도4 내지 도6은 본 고안에 따른 냉동기(F)가 구성된 물탱크(W)와 다른 구성예의 열교환수단(A)에 적용하여 연결 구성한 실시예들을 도시한 것이다.

즉, 도4는 봄베관(16)의 상측부에 물탱크(W)와 공급관(24)이 연결되고 하측부에는 물탱크(W)와 회수관(31)이 연결되며, 봄베관(16)에 설치된 열교환용 나선형관(17)은 탕기솥 본체로부터 배출되는 수증기가 유입되도록 한 구성이다.

도5는 봄베관(16)내에 탕기솥 본체로부터 배출되는 수증기가 유입되어 열교환이 이루어지는 봄베(16')를 상하로 다수 구성한 것이고, 상기 봄베(16')의 표면에는 물탱크(W)의 냉각수가 공급되는 공급관(24)이 권회 설치되어 분사공(24')을 통해 냉각수를 분사하도록 구성된 것이다.

도6은 탕기솥 본체로부터 배출되는 수증기가 유입되어 열교환이 이루어지는열교환용 봄베(16')의 측면에 지그재그형으로 구성된 냉각 파이프(32)를 구성하고 이에 물탱크(W)의 냉각수가 공급되는 공급관(24)이 연결된 구성이다.

도1에서 미설명부호 34은 압력게이지이고, 35은 삼베자루에 담겨진 한약재이다.

그리고, 탕기솥본체(2)를 가열하는 방법은 전기식 또는 가스식으로 할 수 있고, 어느 방법이든 본 고안은 한정되지 아니한다.

이상과 같이 구성된 본 고안은 먼저, 전기 또는 가스에 의해 탕기솥본체(2)를 가열하면 증발되는 수증기는 탕기솥본체(2)의 상측 제1 연결관(22)을 통해 열교환수단(A)인 봄베관(16)내로 유입된다.

이때 수증기는 상하로 구성된 열교환용 나사관(17)에 의해 냉각이 극대화되어 이루어진다.

즉, 상기 열교환용 나사관(17)에는 효과적으로 냉각된 물탱크(W)의 냉각수가 공급되어 열교환이 극대화되는 것이다.

상기, 물탱크(W)의 냉각수는 "냉동기"의 증발기(50)에 의해 탁월한 냉각이이루어진다.

즉, 도2 및 도3에서와 같이 압축기(100)로부터 압축펌핑되어진 고온고압의 기체냉매가 응축기(200)에 의하여 응축되어 상온고압의 액체상태로 변화된 후 드라이어(300)를 통과하여 모세관(400)을 통과하는 과정에서 응축된 냉매가 확산됨에 따라 저온저압의 액체상태가 되는 것이며, 이러한 저온저압의 액체냉매는 증발기 (300)로 인입되어 기체상태로 변화시키면서 주변의 공기와 열교환(열흡수)을 한 후흡입파이프를 통해 압축기(100)로 환원되게 되는 순환 냉동 싸이클이 이루어진다.

위와 같은 냉동 싸이클의 원리를 갖는 "냉동기"의 증발기(50)는 주변의 냉각수와 열교환을 더욱더 도모하여 상기 열교환수단(A)과 열교환되어 회수되는 더워진 냉각수를 냉각시켜 준다.

한편, 상기에서 열교환수단(A)에 위한 수증기가 냉각이 이루어지면 엑화된 엑기스는 열교환용 나사관(17)의 외측면과 봄베관(16)의 내벽에 물방울로 맺혀지고 엑화되지 않은 수증기는 한약재의 독성이 섞인 독한 냄새와 함께 배출관(20)을 통해 외부로 배출된다.

상기, 맺혀지는 물방울이 커지면 밑으로 낙하하여 제2 연결관(23)을 통해 탕기솥본체(2)내로 재투입된다.

이와 같이하여 연속 순환됨으로써 탕기솥본체(2)내의 가열온도와 압력은 상온, 상압을 유지할 수 있게 되는 것이다. 즉, 탕기솥본체(2)내의 압력은 무압력의 상태가 이루어지고 일정한 적정온도를 유지하게 되는 것이다.

또한, 열교환수단(A)에 의해 가열되어 증발되는 수증기의 냉각효과를 극대화시킴에 따라 탕기솥본체(2)내에 일정 온도로 유지시키면서 가열하기 때문에 대류와 용출이 이루어지면서도 수증기의 증발이 적정량 만큼 이루어지게 된다.

따라서, 한약재(35)는 물속에 충분히 잠긴 상태에서 충분한 시간동안 지속적으로 전탕되어 약성분이 충분히 우러나게 되는 것이다.

위와 같이하여 한약재(35)가 충분히 다려지고나면 통상의 방법으로 압착판 (6)을 상승시켜 뚜껑(9)과의 사이에서 압착력으로 한약재(35)를 짜게되고 짜여진 엑기스는 밸브(11)를 열어 엑기스배출관(10)을 통해 포장하게 된다.

본 고안은 상기에서 한약제의 엑기스(성분)를 추출하는 용도로 설명하였으나 이에 한정되지 아니하고, 포도, 배, 사과, 딸기, 호박, 양파, 칡 등 과일이나 채소의 엑기스를 추출할 수 도 있고, 또한 필요에 따라 향수를 추출할 수 도 있음은 물론이다.

본 고안의 성분추출기에 의하여 과일이나 채소의 엑기스를 추출하게 되면 무압력 저온에서 추출이 이루어지기 때문에 과일본연의 색깔은 물론 그윽한 맛과 향을 그대로 유지하면서 엑기스화 할 수 있다.

이상과 같은 본고안은 성분추출기에 있어서 물탱크의 냉각수를 냉동기에 의해 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 함으로써 증숙되어 증발되는 수증기를 열교환수단에 의해 냉각효과를 극대화시켜 약재 등의 탁월한 성분추출을 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 성분추출기의 열교환수단에 냉각수를 공급하는 물탱크(W)를 구성한 것에 있어서,

   상기 물탱크(W)내에 냉동기(F)의 증발기(50)를 내장설치하되, 상기 냉동기(F)는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 변환시키는 압축기(100)와, 그 압축기(100)에서 변환된 고온고압의 기체냉매를 상온고압의 액체냉매로 변환시키는 응축기(200)와, 그 응축기(200)를 거친 상온고압의 액체냉매를 제습하기 위한 드라이어(300)와, 그 드라이어(300)를 거쳐 제습된 상온고압의 액체냉매를 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 모세관(400)과, 그 모세관(400)에서 변화된 저온저압의 액체냉매를 기체냉매로 변화시키면서 외부의 열을 흡수하는 상기 증발기(50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성분추출기의 냉각수 냉각 장치.