KR20060128775A - 스크류형증발농축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인삼이나 각종 생약, 한약, 건강식품 등의 추출액을 장기 보관하기 위하여 고농도로 농축하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 추출액의 수분을 증발 농축시켜 고형물의 농도를 증대시키는 장치의 구성에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 소구경 파이프를 나사나 스프링과 같이 밴딩하여 증발부로 구성하고, 이 증발부에 온수를 공급하여 회전시킨다. 이 증발부를 농축하고자하는 추출액이 담겨져 있는 호퍼 내에 절반이하 잠기도록 장치하여, 적당한 속도로 회전시켜 온수가 들어있는 증발부의 소구경파이프에 추출액이 박막으로 도포된 상태에서 회전하는 동안 수분이 증발하여 농축되는 원리로 구성된다.

증발부의 온수는 자체에 설비된 전기히터에 의한 온수를 배관과 회전커플링으로 추출액 호퍼내에서 회전하는 증발부에 공급한다. 온수가 공급되는 증발부는 감속모터로 저속으로 회전하며, 증발 속도와 공급온수의 온도는 눌어붙는 성분이 없도록 조정한다. 호퍼내의 추출액은 호퍼내에서 작업 초기에는 증발부가 절반 가까이 잠긴 상태에서 회전을 시작하여 최종적으로는 증발부가 완전히 추출액과 분리될 때까지 농축을 계속하여 적절히 농축되도록 한다.

본 발명에 의한 농축장치는 65℃ 이하의 저온에서 고속으로 증발이 진행되어 향이나 유효성분의 손실의 최소화함과 동시에 농축시간이 단축되어 소중한 유효성분을 최대로 섭취할 수 있는 고농축액으로 제조하는 것이 가능하다.

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Description

스크류형증발농축기 {Extraction Evaporator}

도 1 증발농축장치 구성도

도 2 농축 개시전 상태도

도 3 농축 종료 상태도

도 4 증발부 실시예

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 캐스터 바퀴 12 : 프레임 스텐드

13 : 온수 수조 14 : 추출액 수조

15 : 온수 보온벽 16 : 농축액 배출구

17 : 농축액 배출밸브 18 : 추출액 수조 바닥면

19 : 추출액 수조 21 : 온수 히터

22 : 제어반 23 : 온수순환펌프

24 : 온수공급관 25 : 온수회수관

26 : 스크류증발관 27 : 증발부센터축

28 : 증발관지지대 29 : 회전커플링

31 : 감속모터 32 : 체인스프로켓

33 : 체인

41 : 농축초기추출액 42 : 농축종료농축액

본 발명은 인삼이나 생약 등 건강식품 등의 고점도농축에 관한 장치의 구성에 관한 것이다. 일반적으로 농축장치는 저점도와 고점도로 구분되고 저점도의 경우 박막흐름 원리를 적용하여 원추형이나 타워형 등 다양한 설비가 이용되고 있다. 기존의 이런 장치들은 대형의 설비로 구성되기 때문에 규모가 크고 고가이며 온수나 증기 등 부대설비의 준비를 대형으로 해야하는 등의 문제가 있고, 또한 복잡한 배관등으로 이루어져 있어 스케일이나 눌러붙은 성분을 청소하는 것이 대단히 어려워 실제로 실용화에 실패하는 경우가 허다한 실정이다. 고점도농축장치는 대부분 교반방식을 이용하고 있으며 프로펠러 교반이나 농축조 교반이든 간에 인삼 제품류는 사포닌 성분으로 인한 거품의 발생이 불가피하다. 이 때 발생하는 거품 때문에 증발 효율이 낮아 비용이 많이 들고, 증발효율을 높이기 위해 85℃ 이상의 고온으로 농축시킬 경우 향이나 유효성분의 손실이 증대하는 등의 단점이 있다. 이런 농축 설비는 기본적으로 대형 공장의 플랜트 개념으로 설비되기 때문에 처리량이 많지 않은 가정이나 업소용으로 제작 활용하는 것이 곤란한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 농축하고자 하는 추출액을 온수가 공급되는 소구경파이프를 나사형으로 밴딩하여 구성한 증발부의 표면에 추출액을 박막으로 묻힌 상태에서 회전시켜 수분을 대기중으로 증발시키는 방법으로 구성하였다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 증발농축장치의 구성도로서 그림에서와 같이 이동할 수 있는 캐스터(11)가 장착된 프레임스텐드(12)에 설비하여 작업높이가 적당하고, 운반이나 이동등이 용이하게 구성한다. 4개의 프레임스텐드(12)에 프레임 온수수조(13)가 설치된다. 프레임 온수수조(13)는 외부로부터 방열과 화상등의 안전에 대비하여 상부를 제외한 전,후,좌,우,아래면에 석면으로 2중의 보온벽(15)으로 구성하고, 그 내부에 온수수조를 구성한다. 이 온수수조의 상부는 추출액수조(14)가 성형되는 것이고, 추출액수조 바닥면(18)은 일측단으로 경사지게 하고, 아래로 농축액이 모이도록 깔대기 형상으로 제작하여 최저위치에 농축액 배출구(16)를 설치한다. 이 배출구 외부에 농축액 배출밸브(17)를 장착한다.

증발부는 소구경파이프(26)를 나사나 스프링처럼 밴딩하고, 파이프간 간격을 10mm 정도로 유지하도록 한다. 증발부의 중간에 센터축(27)을 설치하고 스크류형의 증발관(26)이 정확하게 밴딩간격을 센터축(27)과 반경을 유지하도록 지지대(28)로 설치 고정한다. 증발파이프의 일단은 온수공급관(24)와 또 다른 일단은 온수회수관(25)과 회전커플링(29)을 함께 배관하고, 온수순환펌프(23)로 증발부 내부에 온수를 공급 순환되도록 한다. 증발부의 일단에는 증발부를 회전시키는 동력을 전달하기 위 해 스프로켓(32)을 설치하여, 체인(33)이나 벨트, 타이밍 벨트 등으로 구동한다. 증발부의 구동은 프레임에 장착된 감속모터(31)를 사용한다. 감속모터와 체인전동부는 안전이나 식품제조장치에 어울리게 커버등으로 완벽하게 커버링 처리한다.

증발부에 온수의 공급은 온수수조의 아래부위에 설치된 순환펌프(23)를 사용하고, 온수공급관(24), 온수회수관(25)을 통하고 온수공급관(24)과 회수관(25)과 회전하는 증발부(26,27)에는 회전커플링(29)을 배관한다.

프레임수조외부(13)가 보온층(15)으로 된 온수수조(13)는 전기히터(21)를 자체 부착하거나 또 다른 실시 예로 배관을 통하여 외부의 온수를 공급할 수 있다.

추출액의 농축은 많은 시간이 소요되기 때문에 관리자가 계속 관리할 수가 없으므로 온도 시간등의 자동제어가 필수불가결하다. 용도에 맞게 설정된 알고리즘에 따라 자동운전되는 제어반(22)을 이용한다.

본 발명은 인삼이나 각종 생약, 한약, 건강식품 등의 추출액을 장기 보관하기 위하여 고농도로 증발농축하는 장치이다. 본 장치는 개인 농가나 가공업소 등 처리량에 따라 용량을 조정하여 제작할 수 있고, 증발 효율이 높아 저온에서 농축이 가능하며, 온수를 공급 유지하는 비용이 저렴하여 가정용과 업소 등에서 사용하기 용이하다. 또한 배관부분이 거의 없고 대부분이 노출되어 있기 때문에 추출액의 종류가 바뀜에 따라 필요한 청소 등 유지관리가 대단히 간편한 장점이 있다. 또한 증발부와 추출액의 호퍼와의 공간이 최종 농축액의 체류공간이 되기 때문에 일정 수준으로 증발 농축되면 더 이상 증발이 진행되지 않아 항상 균일한 농도의 농축액을 제조할 수 있다. 또한 65℃이하의 저온에서도 탁월한 증발농축효과가 있고, 향이나 유효성분을 최대한 보존되기 때문에 최고의 농축장치라 할 수 있다.

Claims (2)

1. 이동수단을 갖는 수조형의 다관형증발농축장치의 구성에 있어서,

   이동용 캐스터(11)를 장착한 4개의 프레임스탠드(12)에 설치된 상부 개방형의 프레임수조(13)와, 프레임수조(13)는 상부를 제외한 앞뒤좌우아래가 보온벽(15)으로 2중으로 구성되고, 프레임수조(13)의 내부에 아래쪽 축소 및 일측단 경사형(18)의 추출액수조(14)를 설비하고, 추출액수조(14)의 밑면 최저위치 일단부에 농축액배출구(16)를 성형하고 이어서 배출밸브(17)가 장착되고, 프레임수조(13)에 장착된 순환펌프(23)를 통하여 증발부(26,27)에 온수가 공급되고, 스크류형증발부(26)는 프레임수조(13)에 장착되어 구동되는 감속모터(31)의 동력을 증발부의 일단에 축설된 체인 스프로켓(32)에 체인(33)으로 전동하여 회전수 조절이 가능하게 회전하고, 온수가 공급되어 회전하는 증발부(26)의 표면에 추출액을 묻혀서 회전하는 동안 대기중으로 증발하여 추출액을 증발농축하는 것을 특징으로 하는 스크류형증발농축기.
2. 청구항 1의 스크류형증발농축기에 있어서, 증발부(26)는 소구경 스테인레스 파이프(26)를 나사 또는 스프링과 같은 형상으로 밴딩가공하고, 스크류형증발부(26)의 내부에 센터축(27)과 지지대(28)를 설치하여 증발관(26)이 센터축을 중심으로 일정하게 원형과 일정간격을 유지하게하고, 증발부의 양단에는 온수공급관(24)과 온수회수관(25)이 연결되어 온수의 순환이 이루어지고, 온수의 온도와 스크류형증발부의 회전수가 자동 및 수동제어되는 제어반(22)을 갖는 것을 특징으로하는 스크류형증발농축기.

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