KR20070091793A - 식용유 정제장치용 필터체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식용유 정제장치용 필터체에 관한 것으로, 본 발명은 상 하부가 개구된 합성수지재로 만들어 수용 공간을 갖는 몸체(51)와; 상기 몸체(51) 내에 삽입되어 폐식용유 속에 포함된 지방산, 과산화물 및 각종 중금속을 정제하여 제거함과 동시에 탈취, 탈색의 작용을 수행할 수 있도록 미세하게 파쇄되어 일정비율로 혼합된 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토로 이루어진 광물질 필터재(52)와; 상기 광물질 필터재(52)의 상 하단을 감싸면서 몸체(51)의 개구된 상 하부를 막아주는 여과용 제1,2부직포(53,54)와; 상기 제1,2부직포를 각각 지지 고정하기 위한 복수의 커버망(55,56,57)으로 구성된 식용유 정제장치용 필터체를 제공함에 있다.

이때, 상기 광물질 필터재(52)는 세피오라이트 75~85중량%, 제오라이트 5~15중량%, 산성백토 5~15중량%의 혼합비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

식용유, 정제장치, 필터체, 폐식용유, 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토

Description

식용유 정제장치용 필터체{Filter for refiner of food oil}

도 1은 종래 개시된 식용유 정제장치를 보여주는 단면도,

도 2는 종래 개시된 다른 실시예로써, 가압형 식용유 정제장치를 보여주는 단면도,

도 3은 종래 개시된 또 다른 식용유 정제기를 보여주는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 식용유 정제장치에 사용되는 필터체의 구성을 보여주는 분해사시도,

도 5는 본 발명에 따른 필터체가 적용되는 식용유 정제장치의 구성을 보여주는 분해 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 필터체가 적용되는 식용유 정제장치의 결합상태를 보여주는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 11 : 뚜껑

20 : 저유호퍼 21 : 배출구

22 : 고정턱 30 : 스크린망

40 : 정제통 41 : 히터

42 : 배출관 43 : 개폐밸브

50 : 필터체 51 : 몸체

52 : 광물질 필터재 53,54 : 부직포

55,56,57 : 커버망 60 : 컨트롤박스

70 : 받침통 72 : 저장통

본 발명은 식용유 정제장치용 필터체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정제장치 내에서 필터체의 교환작업이 용이하도록 단순화된 구성을 가지며, 폐식용유에 포함된 지방산, 과산화물의 정제작용에 매우 효과적이면서 탈취효과가 뛰어나고, 폐식용유의 색상을 원래 식용유 색상에 가깝게 정제할 수 있도록 된 식용유 정제장치용 필터체에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 식용유는 다양한 종류의 음식물을 튀김할 때 사용하는 식용기름의 일종으로서, 최근 성업 중인 치킨, 튀김종류 등과 같은 패스트푸드(Fast Food)를 만드는 데 특히 많이 사용되고 있다.

특히, 옥수수기름이나 콩기름과 같은 식물성식용유를 튀김유로 사용하여 치킨이나 기타 육류 등을 튀길 경우, 치킨이나 기타 육류 등에 포함되어 있는 동물성 지방분이 용해되어 튀김유에 혼합됨과 동시에 불순물, 현탁된 고체제, 지방산, 산화물 등이 함께 혼합, 오염됨으로 인해 튀김유가 혼탁해져서 신선한 튀김유를 사용할 때보다 튀김효과가 떨어지고 맛이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 상기와 같은 식용유는 처음 음식물을 튀길 때에는 식용유의 오염이 없는 상태이기 때문에 튀겨진 음식물 또한 깨끗한 상태로 유지된다.

그러나, 튀김횟수가 증가함에 따라 튀기는 음식물이나 음식물에 첨가하는 첨가제 및 기타 양념 등에 의하여 오염되기 때문에 시간이 경과 할수록 식용유의 질이 저하되고, 튀겨진 음식물 또한 깨끗하지 못하게 되는 문제점을 가지는 것이다.

그런데, 종래 상기와 같이 튀김작업이 일정시간 경과하여 오염된 식용유는 재사용하지 않고 버리게 됨으로써 불필요한 자원을 낭비하는 요인이 되는 것은 물론, 새로운 식용유를 이용하여야 하기 때문에 식 재료비의 상승을 가져오고, 버려진 폐식용유에 의하여 환경오염이 야기되는 등의 문제를 가지고 있었다.

예를 들면, 국내에서 연간 사용되는 식용유의 량은 약 20만톤으로 추정되고 있으며, 그 중에서 사람이 흡수하여 소비하는 비율은 약 30% 정도이고, 재활용이 되는 비율은 약 25% 정도이며, 나머지 45% 정도는 무단방류가 되고 있는 것으로 잠정적으로 파악되고 있는 실정이다.

한편, 국내의 유지회사에서 사용되는 원유의 70% 정도를 수입에 의존하고 있는 실정인데, 상기와 같이 엄청난 량으로 무단 방류가 되는 폐식용유를 정제하여 재활용을 할 수 있다면, 국가적인 차원에서 막대한 금액의 경제적 손실을 막으면서 폐처리로 낭비되는 원유 소비를 크게 절감할 수 있음은 물론, 무단 방류가 되는 폐식용유로 인한 심각한 수질 오염을 막을 수 있어 환경보호 적인 차원에서도 바람직하다 할 수 있다.

이에 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 최근 들어 폐식용유를 정제하여 이물질을 제거한 후 깨끗한 상태로 만들어 재사용하도록 하는 식용유 정제장치가 다양하게 개발되어 사용되고 있으며, 이렇게 개발되어 제안된 대표적인 실시예들로써, 아래와 같이 기 출원되어 제안된 기술들이 개시되어 있다.

우선, 국내 공개실용신안공보 제1991-02319호(1991. 2. 25. 공개)는 하부에 호퍼형의 흡입부재를 구성하고 이에 흡입과 배출을 동시에 수행하는 펌프를 연결하여 압착형 착유기에서 압출되는 식용유를 흡입시켜 집유되도록 하는 착유기의 강재 여과장치가 개시되어 있다.

특히, 국내 등록특허 제0416582호(2004. 1. 15. 등록)에 개시된 식용유 정제장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 저유탱크(102)의 하부에 통상의 흡착제가 삽입된 복수의 필터체(100)를 상하로 직렬 연결하여 하부 쪽 필터체(100)의 하부 외측에 연결된 펌프(104)를 구동시켜 강제 흡입할 수 있도록 하는 구성을 가진 기술이 개시되어 있다.

이때, 상기 복수의 필터체(100) 중 상부 쪽 필터체(100)의 상측으로 누름판(103)과 공급파이프(106)가 연결되는 공급구를 형성한 연결구의 돌출부에 삽입된 나사축이 고정대(105)에 고정되어 상, 하측으로 이송되는 핸들(101)로 이루어진 필터 고정장치를 구비한 구조를 갖는다.

또, 국내실용신안등록 제0365315호(2004. 10. 11. 등록)에 개시된 가압형 식용유 정제장치는, 일체형으로 된 백필터의 하부에 배출공이 형성된 저유호퍼를 설치하고, 상기 저유호퍼의 하부에는 광물성 여과제가 충진된 필터체를 설치하여, 상기 백필터에서 1차 동물성 유지(기름)를 여과시키고, 필터체에서 탈취, 불순물, 현 탁된 고체제, 지방산, 각종 중금속 등을 제거하여 순도 높고 질 좋은 식물성 식용유를 재사용 가능하게 하되, 상기 저유호퍼와 필터체의 사이에는 호스로 연결된 가압펌프가 설치되어 저유호퍼 내의 식물성 식용유를 필터체에 가압시킴으로써, 정밀 여과된 식물성 식용유의 정제 생산성을 대폭 향상시킬 수 있게 있도록 함에 그 목적을 두고 있음을 개시하고 있다.

이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가압형 식용유 정제장치는, 투입구(211)가 형성된 캡(210)이 상부외측에 결합된 몸체(200)의 내부 상부측에는 다수개의 필터고정핀(231)이 등간격으로 형성된 고정브라켓(230)이 설치되고, 상기 필터고정핀(231)에는 단일체로 되어 역 돔형을 이룬 백필터(240)가 착탈 가능하게 결합된다.

그리고, 상기 백필터(240)의 하부면에는 하부로 둥글게 완곡된 필터지지봉(241)의 양단이 상기 고정브라켓(230)의 하부 양측에 고정된 채 지지되고, 상기 백필터(240)의 하부측에는 하부에 배출공(251)이 형성된 저유호퍼(250)가 착탈 가능하게 설치되며, 상기 저유호퍼(250)의 하부 일측에는 상부중앙에 주입구(261)가 형성되고 일측에 배출구(262)를 갖는 하부캡(263)에 의해 밀봉된 채 내부에 미립체인 광물성 여과제가 충진된 필터체(260)가 설치된다.

또한, 상기 저유호퍼(250)의 배출공(251)에는 몸체(200) 내부 중간부에 설치된 가압펌프(270)의 입수부(271)에 한단이 연결된 연결호스(280)의 타단이 연결되고, 상기 필터체(260)의 주입구(261)에는, 상기 가압펌프(270)의 출수부(272)에 한단이 결합된 주입호스(290)의 타단이 연결되어 이루어진 구성을 갖는다.

또, 국내등록실용신안 제0404604호(2005. 12. 20. 등록)에 개시된 식용유 정제기는 식용유 정제작업을 더욱 단축시키면서 제1 및 제2필터체가 몸체의 내부 일측에 횡으로 병렬 설치되어 있어 상기 몸체의 높이를 낮추어 사용이 간편하게 함과 동시에 이동가능 하도록 하여 그 사용을 더욱 간편 용이하게 하도록 함에 그 목적이 있음을 개시하고 있다.

이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 식용유 정제기는, 하부에 개폐밸브(321)가 설치된 착탈식 투입구(320)가 장방형의 몸체(310) 일측에 설치되고, 그 하부에는 백필터(330)를 교체가능하게 설치하며 상기 백필터(330)의 하부에는 저유호퍼(340)가 설치되되, 상기 저유호퍼(340)의 하부에는 가압펌프(350)와 몸체(310)의 타측에 횡으로 병렬 설치된 제1 및 제2필터체(360,361)가 흡입펌프(370)와 관(380) 연결되어 이루어진 구조를 갖는다.

그러나, 상기 국내 공개실용신안공보 제1991-02319호의 경우, 여과장치를 본체의 전방으로 길게 늘어놓게 되므로 넓은 면적을 차지하여 일반 업소용으로는 사용되지 못하는 결점이 있으며 여과부재를 나사식으로 고정시켜 정제 작업할 때 균일한 흡입력으로 흡입할 수 없었다.

또한, 교환 가능한 필터를 사용하는 경우, 필터의 카트리지 상부에 설치되는 캡과의 밀폐가 제대로 이루어지지 않아서 사용중에 기름이 외부로 유출되는 결점이 발생되며, 카트리지에 결합된 캡이 쉽게 분리되어 내부의 흡착제를 손실함으로 정화능력을 저하시키는 원인이 되었다.

특히, 도 1 내지 도 3에 각각 도시되고 설명된 상기 국내등록특허 제0416582 호, 국내실용신안등록 제0365315호, 국내등록실용신안 제0404604호의 경우, 먼저, 백필터를 이용하여 동물성기름을 여과한 다음에, 그 다음 단계인 동물성 흡착제로 이루어진 필터체에서 식물성식용유 만을 정제하도록 구성되어 있는 것으로 개시되어 있는 바, 상기 개시된 종래 식용유 정제장치에 사용되는 동물성 흡착제의 구체적인 재질 설명이 없을 뿐만 아니라 대부분 가압펌프를 이용한 가압 방식에 사용되고 있어 필터체 내에서 폐식용유를 정제한 후 식물성식용유 만을 배출하도록 된 것으로 개시되어 있다.

이로 인해 튀김작업 후 식지 않은 상태의 폐식용유를 곧바로 정제할 수 없고, 장시간 냉각시켜 동물성 기름과 식물성 식용유를 1차 분리한 상태에서 정제작업을 수행할 수밖에 없어 정제작업을 준비하는 데 소요되는 시간이 최소 하루 이상을 필요로 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 그 정제작업을 위한 절차가 매우 번거롭다는 문제점이 있었다.

또한, 종래 대부분 필터체가 가압식 식용유 정제장치에 알맞게 제조되어 있기 때문에 가압펌프와의 작용관계로 고려하여 설계되게 되고, 이로 인해 필터체을 식용유 정제장치에 착탈 조립하는 데 있어서 가압펌프의 흡입력에 적절하게 대응하도록 구성해야 함에 따라 상대적으로 조립 작업이 복잡해 진다는 문제점이 있었다.

특히, 종래에 개시된 식용유 정제장치의 경우에는 상기 폐식용유를 정제하는 데 가장 중요한 요소 중 하나라고 할 수 있는 필터체를 구성하는 필터 물질(혹은 조성물)이 포괄적으로 표현되어 있을 뿐 구체적으로 전혀 개시되고 있지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 식용유 정제장치에 사용되는 필터체의 문제점을 보완함과 아울러 가압식 식용유 정제장치가 아닌 자유낙하방식의 식용유 정제장치에 적합한 필터체를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 보다 구체적인 목적은 식용유 정제장치 내에서 필터체의 교환작업이 용이하도록 단순화된 구성을 가지며, 폐식용유에 포함된 지방산, 과산화물의 정제작용에 매우 효과적이면서 탈취효과가 뛰어나고, 폐식용유의 색상을 원래 식용유 색상에 가깝게 정제할 수 있도록 탈색효과가 뛰어난 식용유 정제장치용 필터체를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상 하부가 개구된 합성수지재로 만들어 수용 공간을 갖는 몸체와; 상기 몸체 내에 삽입되어 폐식용유 속에 포함된 지방산, 과산화물 및 각종 중금속을 정제하여 제거함과 동시에 탈취, 탈색의 작용을 수행할 수 있도록 미세하게 파쇄되어 일정비율로 혼합된 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토로 이루어진 광물질 필터재와; 상기 광물질 필터재의 상 하단을 감싸면서 몸체의 개구된 상 하부를 막아주는 여과용 제1,2부직포와; 상기 제1,2부직포를 각각 지지 고정하기 위한 복수의 커버망으로 구성된 식용유 정제장치용 필터체를 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 광물질 필터재는 세피오라이트 75~85중량%, 제오라이트 5~15중량%, 산성백토 5~15중량%의 혼합비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 참조도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 식용유 정제장치에 사용되는 필터체의 구성을 보여주는 분해사시도 이고, 도 5는 본 발명에 따른 필터체가 적용되는 식용유 정제장치의 구성을 보여주는 분해 사시도 이며, 도 6은 본 발명에 따른 필터체가 적용되는 식용유 정제장치의 결합상태를 보여주는 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 식용유 정제장치에 사용되는 필터체(50)는, 상 하부가 개구된 합성수지재로 만들어 수용 공간을 갖는 몸체(51)와; 상기 몸체(51) 내에 삽입되어 폐식용유 속에 포함된 지방산, 과산화물 및 각종 중금속을 정제하여 제거함과 동시에 탈취, 탈색의 작용을 수행할 수 있도록 미세하게 파쇄되어 일정비율로 혼합된 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토로 이루어진 광물질 필터재(52)와, 상기 광물질 필터재(52)의 상 하단을 감싸면서 몸체(51)의 개구된 상 하부를 막아주는 여과용 제1,2부직포(53,54)와, 상기 제1,2부직포(53,54)를 각각 지지 고정하기 위한 복수의 커버망(55,56,57)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 몸체(51)는 원통형으로 형성되는 것이 보통이다.

그리고, 상기 몸체(51)의 상하부 개구에 설치되어 여과용 제1,2부직포(53,54)를 지지 고정하는 상기 복수의 커버망(55,56,57)은 다수개의 동심원과 방사상의 뼈대를 갖춘 구조로 형성되어 폐식용유 정제과정에서 원활하게 폐식용유가 필터체(50) 내로 유입됨과 동시에 배출될 수 있도록 되어 있다.

특히, 상기 몸체(51)의 하단 개구 부위에 설치되는 커버망(57)의 경우에는 몸체와 일체로 형성될 수도 있다.

상기 여과용 제1,2부직포(53,54)는 필터체(50)내 삽입되는 상기 광물질 필터재(52)가 누설되는 것을 막아줌과 동시에 미세한 고형물질을 걸러주는 역할을 하게 된다.

한편, 상기 필터체(50)의 가장 중요한 요소로는 상기 광물질 필터재(52)를 들 수 있는바, 이는 상기 광물질 필터재(52)의 구성에 따라 폐식용유의 정제 효과에 가장 큰 영향을 미치기 때문이다.

본 발명은 상기 광물질 필터재(52)로 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토를 미세하게 파쇄하여 일정비율로 혼합 사용함에 그 특징이 있다.

즉, 본 발명에 따른 상기 광물질 필터재(52)로 혼합되는 각 물질은 세피오라이트 75~85중량%, 제오라이트 5~15중량%, 산성백토 5~15중량%의 혼합비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

이러한 혼합비율 중 세피오라이트 80중량%, 제오라이트 10중량%, 산성백토 10중량%로 혼합하는 것이 가장 대표적이다.

이와 같이 세피오라이트 80중량%, 제오라이트 10중량%, 산성백토 10중량%로 혼합하여 구성된 광물질 필터재(52)를 이용하여 폐식용유를 정제한 결과, 아래 표 1과 같은 결과표를 얻을 수 있었다.

(표 1) 원유(폐식용유)의 정제 전 후의 결과치

시험항목	단위	정제 전 결과치	정제 후 결과치	시험방법
산 가(Acid Value)	-	1.8	0.2	식품공전
과산화물 가(Peroxide Value)	mcq/㎏	4.9	4.1	식품공전

상기 시험은 서울시 영등포에 위치한 한국화학시험연구원에서 실시한 것으로, 폐식용유의 정제 전 산가(Acid Value)와 과산화물가(Peroxide Value)가 각각 1.8과 4.9mcq/㎏ 이었는 데, 이를 상기와 같은 혼합비율을 갖는 광물질 필터재(52)가 적용된 필터체로 정제한 결과, 산가 및 과산화물가가 각각 0.2 및 4.1mcq/㎏로 떨어져 있음을 알 수 있는 바, 이는 충분한 정제 효과가 있음을 입증하고 있는 것이다.

그리고, 시험 항목에는 빠져 있지만, 시각 및 후각적인 방법을 통해 폐식용유의 정제 전후의 냄새 및 색상을 살펴 본 결과에 따르면, 만족할 만한 탈취 및 탈색 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

이는 상기 광물질 필터재(52)를 구성하는 각 물질의 특성에 기인한다고 할 수 있다.

이하 상기 광물질 필터재(52)를 구성하는 각 물질의 일반적인 특성을 살펴보면 다음과 같다.

상기 세피오라이트(Sepiolite)는 '해포석'이라고도 불리우는 점토광물로서, 섬유상의 함수 규산 마그네슘광물에 속하고, 열린 채널구조로 되어 있으며, 비(BET)표면적이 230 ~ 380㎡/g 정도로 극도의 다공질 결정형태를 지니고 있어서 뛰 어난 흡착능력을 가진 것으로 알려져 있다.

그리고, 상기 세피오라이트는 섬유상 및 토상의 미세한 결정의 집합체로 산출되며, 토상의 경우 전자현미경으로 섬유상 구조를 확인할 수 있다.

또한, 상기 세피오라이트는 Si₁₂Mg₃O₃₂H₂O의 화학식을 가지고, 그 결정구조는 탈크형의 구조가 기본형으로 꼬여서 이루어진 쇄상구조를 가지면서 백색, 회색, 녹색, 황색을 띠며, 건조한 덩어리로 된 것은 물에 뜰 만큼 가벼운 것으로 알려져 있다.

더구나, 그 결정구조 내에서 알루미늄을 마그네슘과 철이 치환하고 있어서 과도한 음전하를 띠고 있으며, 양이온 교환능력이 20~50 meq/100g 정도인 것으로 알려져 있다.

이처럼, 상기 세피오라이트는 매우 높은 표면적, 우수한 흡착능력 및 매우 뛰어난 탈색력(decolorzing), 결합력, 농밀화(thickening) 능력을 지닌 것으로 알려져 있다.

특히, 상기 세피오라이트는 서로 뭉쳐진 형태의 침상 덩어리를 형성하며 이들은 물과 같은 극성의 용제에 분산되어 용제 속에서 서로 뒤엉킨 섬유들의 불규칙한 망상형태를 구성함에 따라 용액의 점성이 증가하게 되고, 이들의 농도와 교반정도 및 pH를 조절함으로서 다양한 유동학적 특성들이 조절될 수 있으며, 이러한 특성은 화학적 안정성과 결합하여 세피오라이트를 캐리어(carrier)로서 사용할 수 있게 해 주는 것으로 알려져 있다.

상기 제오라이트(Zeolite)는 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물(水化物)인 광물의 총칭을 말하는 것으로, 신생대 3기의 화산회가 열수에 의한 속성작용을 받아 생성된 광물로 물분자가 결정수 형태로 구조 중에 존재하는 함수 알루미나 규산염 광물이다.

이러한 제오라이트는 나트륨, 칼륨의 알칼리 금속과 칼슘 등의 알칼리토 금속을 함유하고 또한 결정수를 함유한 알루미늄의 규산염 광물이며 그 종류에는 매우 많으나 보편적으로 분포하는 것은 클리놉틸롤라이트와 모우더나이트의 2종류가 있다.

그리고, 상기 제오라이트는 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하고, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있기 때문에 다른 미립물질을 흡착할 수가 있는바, 이 성질을 이용해서 흡착제로 사용을 하고 크기가 다른 미립물질을 분리시키는 분자체로 사용하기도 한다

이처럼, 제오라이트는 흡착, 흡습, 양이온 교환성 등을 이용하여 그 용도가 매우 넓어 졌으며 계속 연구결과가 나오고 있다.

예를 들어, 축산용은 축사에 살포하면 탈취효과가 있고, 농지토양 개량제로, 산성토 방지, 공해방지 분야에 요즘 눈부신 진출로 각광을 받고 있으며, 물리적 흡착성과 화학적인 양이온치환작용의 특성이 자동차 등의 배기가스의 유해성분의 제거, 공장의 폐수정화, 폐광산의 중금속 이온의 제거, 도금, 폐액 중의 중금속 제거, 염색공장 폐수의 탈색제 등에 점차 사용되고 있다.

또, 공기나 가스의 건조제, 변압기유의 탈수, 액체 프로판이나 천연 가스의 탈황제, 향료의 흡착제, 탈취제, 경수 연화제 등에 사용되는 외에 클레이(찰흙)로 만들어 제지용 충전제로 사용되는 등 주요한 산업재료로 이용되는 중요한 광물이다.

상기 산성백토는 벤토나이트(bentonite)라고도 불리우는 것으로, 몬모릴로나이트 (MgAl)₄Si₈O₂₀(OH)₄·nH₂O를 주성분으로 하고, 이것에 교상규산(膠狀硅酸)이 혼합된 것이며, 백색 또는 담갈색 ·담녹색이고 산성반응을 나타낸다.

산성백토는 원토(原土)도 흡착성과 탈색성이 강한데, 황산으로 가열 처리하면 한층 그 성능이 향상되는 바, 이것을 활성백토(活性白土)라고 하여, 석유·유지류(油脂類)의 정제(精製)·탈색 등에 사용되고, 여러 가지 촉매와 흡습성을 이용하여 건조제로서 사용되기도 한다.

이처럼 산성백토는 점토광물의 일종인 몬모릴로나이트(montmorillonite)를 주성분으로 하는 점토광물로서, 이러한 산성백토의 이용 원리는 주성분광물인 몬모릴로나이트의 광물학적 특성에 기초하는 것이다.

상기 몬모릴로나이트는 나노 단위의 콜로이드에서부터 수 미크론에 이르는 미립의 크기를 가지는 층상규산염광물로서 이온교환성, 현탁성, 흡착성, 팽윤성 등의 많은 물리화학적 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기 산성백토의 효율적 이용 및 새로운 용도개발을 위해서는 광물학적 측면에서의 검토 및 연구가 필수적이나, 아직 국내에서는 산성백토의 응용적 측면에 대한 연구가 매우 미흡한 실정이다.

이러한 특성을 갖는 물질로 구성된 광물질 필터재가 들어가 있는 상기 필터체(50)는 폐식용유가 상기 광물질 필터재(52) 사이를 흘러 내려오는 과정에서 정제 작용이 이루어지게 되는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 필터체(50)의 경우, 식용유 정제장치에 사용될 때, 보통 25ℓ 정도의 폐식용유를 4회 정도 정제하고 나면, 교환해 주는 것이 바람직하다.

이하, 참고적으로 본 발명에 따른 필터체(50)가 사용되는 식용유 정제장치의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필터체가 사용되는 식용유 정제장치는, 상, 하부가 개구되고 내부가 빈 사각케이스 형태로 이루어져 외관을 형성하는 본체(10)를 갖는다.

그리고, 상기 본체(10)의 개구된 상부에는 뚜껑(11)을 구비하고 있는 바, 상기 뚜껑(11)은 본체(10) 내에서 폐식용유를 정제할 때 개구된 상부로 먼지와 같은 이물질이 들어가지 못하도록 막아주는 역할과 함께 폐식용유가 외부로 노출되지 않도록 폐쇄하는 역할을 수행하도록 되어 있다.

또한, 상기 본체(10) 내에는 그 내부에 폐식용유를 수용할 수 있도록 일정 크기의 수용공간을 갖는 저유호퍼(20)가 구비되고, 상기 저유호퍼(20)의 내부 일측에는 저유호퍼(20)에 폐식용유를 수용하여 폐식용유 정제하는 과정에서 폐식용유에 포함된 불순물, 현탁된 고체제와 같은 고형의 이물질을 걸러낼 수 있는 스크린망(30)이 구비된다.

즉, 상기 저유호퍼(20)의 사방 내주면에는 바닥면에서 일정 높이를 갖는 위치에 고정턱(22)이 마련되어 있다.

이때, 상기 고정턱(22)에는 상기 스크린망(30)이 착탈 가능하게 안착 설치되게 된다.

여기서, 상기 스크린망(30)은 액상 상태는 빠져나가고 일정크기를 갖는 고형 상태의 불순물을 걸러낼 수 있는 부직포 형태의 스크린필터와, 이 스크린필터를 고정할 수 있는 메쉬망으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 본체(10) 내에 설치되는 저유호퍼(20)는 본체(10)의 사방 측벽 상단면에 걸고리 형태로 안착 체결되어 본체(10) 내주면에 밀착 고정되는 구조로 장착됨으로써, 작업자가 필요에 따라 언제든지 분리 가능한 구조를 갖는다.

또한, 상기 저유호퍼(20)의 저면에는 수용된 폐식용유를 자유낙하방식으로 정제할 수 있도록 폐식용유를 정제하는 상기 필터체(50)를 수용하기 위한 정제통(40)이 마련되어 있는 바, 상기 저유호퍼(20)의 바닥면에는 배출구(21)가 형성되어 있고, 상기 배출구(22)의 사방 테두리에는 필터체(50)를 수용할 수 있는 상기 정제통(40)이 결합되게 되는 것이다.

이때, 상기 정제통(40)은 용접을 통해 배출구(22)의 사방 테두리에 결합될 수도 있고, 나사 결합 형태로 조립 체결될 수 있다.

그리고, 상기 정제통(40)의 외주면에는 상기 필터체(50)를 가열하여 일정온도 이상을 유지할 수 있게 하는 히터(41)가 감싸는 형태로 배치되어 있다.

즉, 상기 정제통(40)은 폐식용유 내의 지방산이나 과산화물 등을 정제할 수 있는 필터체(50)를 수용하는 공간으로써, 전술한 바와 같이 그 외주면에는 히터(41) 및 이 히터(41)의 온도를 감지할 수 있는 온도감지센서(도시안됨)가 장착되어 있는 것이다.

이때, 상기 히터(41)는 대략 100~120℃ 정도의 온도로 정제통(40)의 벽면을 통해 필터체(50)를 가열하는 역할을 하는 바, 상기 히터(41)는 고정커버(47)를 통해 정제통(40)의 외주면에 고정 설치되어 있고, 이 히터(41)와 연계하여 온도감지센서가 구비되어 있다.

상기와 같이 히터(41)를 통해 필터체(50)를 가열하는 이유는, 폐식용유의 정제작업이 필터체(50)에서 원활하게 진행될 수 있도록 하기 위함이다.

물론, 상기 히터(41)는 온도감지센서(미도시)의 감지 값을 인가받는 상기 컨트롤박스(60) 내의 컨트롤러(미도시)에 의하여 작동 제어되도록 되어 있다.

즉, 상기 콘트롤러에는 미리 설정값을 입력하여 반복작동할 수 있도록 하는 것은 통상적인 제어방식이 설정되어 있는 것이다.

이처럼, 상기 본체(10)의 일측에는 정제작업 조건을 설정함은 물론 전원공급을 위한 다양한 형태의 조작스위치 및 컨트롤러가 구비된 컨트롤박스(60)가 설치되어 있다.

즉, 상기 컨트롤박스(60)에는 정제 과정에서 상기 히터(41)에 의한 가열온도를 표시하는 온도표시 스위치(61), 정제작업 시 작업시간을 설정할 수 있는 시간 조작스위치(62), 전원공급을 위한 전원 조작스위치(63) 등과 같은 다양한 조작스위치 및 표시장치를 갖추고 있는 것이다.

또, 상기 정제통(40)의 하단인 상기 본체(10)의 하부에는 그 내부에 별도의 저장통(72)을 구비하여 정제된 식용유를 받아낼 수 있도록 본체(10)에 대응되게 상부가 개구되고 그 내부에 빈 공간을 갖는 사각케이스 형태의 받침통(70)를 갖는다.

이때, 상기 본체(10)와 받침통(70)는 서로 분리조립이 가능한 2단 구조로 형성되어 조립 시 그 내부가 완전히 빈 공간을 형성하게 된다.

그리고, 상기 정제통(40)의 바닥면에는 필터체(50)에 의해 정제된 식용유를 선택적으로 배출할 수 있는 개폐밸브(43)가 마련된 배출관(42)이 구비되어 있다.

특히, 본 발명에서 상기 배출관(42)의 하부는 받침통(70)의 내부 공간으로써, 상기 받침통(70) 내부에 저장통(72)이 구비되어 상기 배출관(42)으로부터 배출되는 정제된 식용유를 저장통(72)으로 받아서 수용할 수 있다.

또한, 상기 받침통(70)의 일면에는 개폐도어(71)가 마련되어, 상기 개폐도어(71)를 통해 상기 저장통(72)이 취출될 수 있다.

상기 개폐밸브(43)에는 작업자가 수동 작업을 통해 선택적으로 개폐할 수 있도록 조작레버(44)가 구비되어 있다.

특히, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 개폐밸브(43)의 개폐조작에 관련하여 상기 본체(10) 외부에서 작업자가 용이하게 개폐밸브(43)를 조작할 수 있도록 상기 본체(10)의 외주면에는 별도의 회전노브(45)가 마련되고, 이 회전노브(45)와 개폐밸브(43) 사이에 연결링크(46)가 연결됨으로써, 작업자가 회전노브(45)를 임의의 방향으로 회전시킴에 따라 개폐밸브(43)가 개폐 가능하도록 구성할 수도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 식용유 정제장치에 본 발명에 따른 필터체를 사용 할 때의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 필터체는 상기 정제통에 안착시키는 것만으로 사용이 가능하기 때문에 종래 필터체의 착탈 조립에 비해 상대적으로 사용이 간단하다.

그리고, 상기 식용유 정제장치의 구성적 특징으로 인해 튀김작업 후 곧바로 식히지 않은 폐식용유를 본 발명에 따른 필터체(50)를 통해 정제할 수 있다.

즉, 종래 개시된 대부분의 식용유 정제장치는 튀김작업 후 일정시간 식혀 식물성식용유와 동물성기름을 어느 정도 분리한 상태에서 정제작업을 진행하도록 되어 있다.

다시 말해, 식물성식용유와 동물성기름이 대략 5~15℃ 정도에서 상대적으로 비중이 높은 동물성 기름이 아래로 가라앉아 상하 층 분리되는 특성을 이용하여 폐식용유를 5~15℃ 정도까지 식혀 식물성식용유와 동물성기름을 1차 분리하는 과정을 거치도록 하고 있는 것이다.

이때, 통상적으로 튀김작업 후 발생한 폐식용유는 매우 높은 온도를 가지고 있기 때문에 폐식용유를 상온에서 5~15℃정도 까지 식히는 데, 여름철의 경우에는 대략 24~48시간을 필요로 하고, 이로 인해 정제작업을 준비하기 위한 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.

이에 비해 본 발명에 따른 필터체(50)를 사용하는 상기 식용유 정제장치는 폐식용유를 식히지 않은 상태에서 고온의 폐식용유를 곧바로 저유호퍼(20)에 부어 정제작업을 진행할 수 있다.

즉, 상기한 바와 같이 본 발명에서는 상기 정제통(40)의 외주면에 히터(41) 를 구비하여 정제작업 중에 100~120℃ 정도의 온도로 가열함에 따라 상기 필터체(50)에서 동물성기름이 엉겨붙지 않을 정도로 항상 일정온도 이상을 유지하게 된다.

다시 말해, 상기 동물성기름이 20℃ 이하의 온도일 때 엉겨 붙는 성질이 있기 때문에 폐식용유가 상기 필터체(50) 내에서 정제되는 과정에서 항상 최저 25~30℃정도의 일정온도를 유지할 경우에는 상기 필터체(50)에 동물성기름이 엉겨붙지 않고 액체 상태로 정제되어 배출되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 식용유 정제장치는 폐식용유에서 1차적으로 동물성기름과 식물성식용유를 분리하는 것이 아니라 식히지 않은 폐식용유를 그대로 정제장치에 넣어 상기 저유호퍼(20) 내에 설치된 상기 스크린망(30)을 통해 1차적으로 폐식용유에 포함된 고형의 불순물을 처리하고, 상기 저유호퍼(20)의 배출구(21)에 조립된 정제통(40) 내의 필터체(50)로 폐식용유 내의 지방산, 과산화물, 기타 중금속을 정제함과 동시에 탈취 및 폐식용유의 색상을 원래 깨끗한 식용유에 가깝게 정제하게 되는 것이다.

이처럼, 본 발명에 따른 상기 필터체(50) 내에서 폐식용유 내의 지방산, 과산화물, 기타 중금속을 정제함과 동시에 탈취 및 폐식용유의 색상을 원래 깨끗한 식용유에 가깝게 정제할 수 있는바, 이는 전술한 바와 같이 필터체(50)를 구성하는 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토와 같은 광물질로 이루어진 필터재질의 효능적 특성에 기인한다.

또한, 본 발명에 따른 필터체(50)를 사용하는 상기 식용유 정제장치는 자유 낙하방식을 취하고 있는 바, 이는 상기한 바와 같이 폐식용유 내의 동물성기름과 식물성식용유가 필터체(50) 내를 지나가면서 정제되는 과정에서 높은 온도로 인해 서로 엉겨붙지 않고 원활하게 낙하할 수 있기 때문에 가능하며, 본 발명의 필터체(50)는 통상 25ℓ의 폐식용유를 대략 5시간 정도 걸려서 정제할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 필터체(50)를 사용하는 식용유 정제장치로 폐식용유를 정제하는 경우, 사용자는 튀김작업이 끝나는 오후 시간에 생성된 고온의 폐식용유를 저유호퍼(20)에 부은 다음, 컨트롤박스(60)에 마련된 시간 조작스위치(62) 및 온도표시 스위치(61)를 통해 정제시간 및 히터의 가열온도 등을 설정하고, 상기 받침통(70) 상부에 위치한 배출관(42) 하부에 저장통(72)을 놓아둔 상태에서 본체(10) 외주면에 마련된 회전노브(45)를 조작하여 개폐밸브(43)를 개방한 상태에서 전원을 공급함으로써, 정제작업이 시작되게 된다.

그리고, 이렇게 정제작업이 시작되면, 25ℓ정도의 폐식용유가 대략 5시간 정도 걸려 정제됨에 따라, 사용자는 다음날 아침에 저장통(72) 내 정제되어 수거된 식용유를 꺼내 식물성식용유와 동물성기름을 분리하면 된다.

이때, 5시간 가까이 정제되어 저장통(72)에 담겨 있는 동안에 어느 정도 식으면서 서서히 식물성식용유와 동물성기름이 분리된 상태로 저장통(72)에 담겨 있게 되는 것이다.

더욱, 사용자는 저장통(72) 내에서 정제된 동물성기름과 식물성식용유가 상하 층 분리상태로 분리될 때까지 놓아두어 다가 상층에 위치한 식물성식용유만을 분리하여 재사용하면 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 상 하부가 개구된 원통형 몸체 내에 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토가 일정비율로 혼합된 광물질 필터재를 삽입하고, 개구된 상하부를 부직포로 막아주는 간단한 구조의 필터체를 제공함으로써, 식용유 정제장치 내에서 필터체의 교환작업이 용이하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 필터체는 광물질 필터재의 특성으로 인해 폐식용유에 포함된 지방산, 과산화물의 정제작용에 매우 효과적이면서 탈취 및 탈색 효과가 뛰어나다는 장점을 갖는다.

Claims (2)

1. 상 하부가 개구된 합성수지재로 만들어 수용 공간을 갖는 몸체(51)와;

   상기 몸체(51) 내에 삽입되어 폐식용유 속에 포함된 지방산, 과산화물 및 각종 중금속을 정제하여 제거함과 동시에 탈취, 탈색의 작용을 수행할 수 있도록 미세하게 파쇄되어 일정비율로 혼합된 세피오라이트, 제오라이트, 산성백토로 이루어진 광물질 필터재(52)와;

   상기 광물질 필터재(52)의 상 하단을 감싸면서 몸체(51)의 개구된 상 하부를 막아주는 여과용 제1,2부직포(53,54)와;

   상기 제1,2부직포를 각각 지지 고정하기 위한 복수의 커버망(55,56,57)으로 구성된 것을 특징으로 하는 식용유 정제장치용 필터체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광물질 필터재(52)는 세피오라이트 75~85중량%, 제오라이트 5~15중량%, 산성백토 5~15중량%의 혼합비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 식용유 정제장치용 필터체.

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