KR20170014599A - 추출 효율이 높은 배치형 농축액 추출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 추출 효율이 높은 배치형 농축액 추출기에 관한 것으로서, 상부에는 개폐가능한 뚜껑이 구비되고 내부에는 추출대상물의 추출을 위한 추출공간이 형성되는 추출탱크와, 상기 추출탱크 내에 안착되고 추출대상물이 수용되는 케이지와, 상기 추출탱크의 외주둘레에 설치되어 추출탱크 내의 정제수를 데워주기 위한 온수가 관류하는 온수재킷과, 일단은 상기 추출탱크의 바닥면에 형성된 순환수 배출구에 연결되고 타단은 상기 추출탱크의 바닥면과 측벽에 다수 갈래로 분기연결되며 추출액의 순환을 위한 순환펌프가 구비되는 순환배관과, 상기 추출탱크의 바닥면에 연결된 상기 순환배관의 타단에 구비되어 추출액이 추출탱크의 하부에 분사되도록 하는 하부순환노즐과, 상기 추출탱크의 측벽에 연결된 상기 순환배관의 타단에 구비되어 추출액이 추출탱크의 상부에 분사되도록 하는 상부순환노즐과, 미리 프로그램된 자동프로그램에 의해 상기 순환펌프, 하부순환노즐, 상부순환노즐을 제어하는 제어부를 포함함으로써, 추출탱크의 상부와 하부로 추출액을 순환시킴으로써, 내부 정체 구간을 최소화시켜 추출 효율을 극대화할 수 있다.

Description

추출 효율이 높은 배치형 농축액 추출기{Batch Type Concentrated Fluid Extractor}

본 발명은 추출 효율이 높은 배치형 농축액 추출기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 추출기의 하부에 추가적으로 순환 노즐을 설치하여 상부와 하부로 추출액을 순환시킴으로써, 내부 정체 구간을 최소화시켜 추출 효율을 극대화할 수 있는 배치형 농축액 추출기에 관한 것이다.

원료홍삼에서 홍삼액을 추출하기 위한 일반적인 배치형 추출기의 추출방식은 상면과 측면이 밀폐되고, 하부가 메쉬망으로 처리된 케이지(용기)에 원료홍삼을 넣은 후, 이 케이지를 추출탱크에 넣고 일정 배수의 정제수(온수)를 추출탱크에 투입한 후, 정제수를 추출탱크 하부에서 펌핑하여 상부노즐로 일정시간 순환 후 추출이 완료되면 추출액을 배출하는 방식이었다.

이러한 기존의 추출방식은 원료홍삼이 케이지 내부에서 물을 먹어서 2.5배 가량 밀도가 불어나고, 원료홍삼이 케이지 아래로 가라 앉아서 공극이 적어지게 된다. 이렇게 되면 정제수와 원료홍삼의 접촉할 수 있는 면적이 줄어들어서 일정시간 후 추출이 일어나지 않게 됨에 따라 추출 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 기존의 추출탱크는 추출액을 순환시키는 노즐이 추출기의 상부에만 설치되어, 상부노즐을 통해 추출기 내부로 순환수가 유입되어 추출하는 방식이었기 때문에 추출탱크 내부에 정체 구간이 발생하여 정체 구간에서는 추출이 일어나지 않게 됨에 따라 추출 효율이 떨어지는 문제점을 갖고 있었다.

일본공개특허 2014-502545호. 한국등록실용신안 20-0448549호.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 추출기의 하부에 추가적으로 순환 노즐을 설치하여 상부와 하부로 추출액을 순환시키고, 상면, 측면 및 하면이 모두 타공판에 메쉬망으로 제작된 케이지(용기)에 원료홍삼을 넣은 후 농축액을 추출하여 케이지 내부에서 원료홍삼이 정제수에 잠기도록 함으로써, 정제수와 원료홍삼의 접촉할 수 있는 면적이 많아지고 내부 정체 구간을 최소화시켜 추출 효율을 극대화할 수 있는 배치형 농축액 추출기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상부에는 개폐가능한 뚜껑이 구비되고 내부에는 추출대상물의 추출을 위한 추출공간이 형성되는 추출탱크와, 상기 추출탱크 내에 안착되고 추출대상물이 수용되는 케이지와, 상기 추출탱크의 외주둘레에 설치되어 추출탱크 내의 정제수를 데워주기 위한 온수가 관류하는 온수재킷과, 일단은 상기 추출탱크의 바닥면에 형성된 순환수 배출구에 연결되고 타단은 상기 추출탱크의 바닥면과 측벽에 다수 갈래로 분기연결되며 추출액의 순환을 위한 순환펌프가 구비되는 순환배관과, 상기 추출탱크의 바닥면에 연결된 상기 순환배관의 타단에 구비되어 추출액이 추출탱크의 하부에 분사되도록 하는 하부순환노즐과, 상기 추출탱크의 측벽에 연결된 상기 순환배관의 타단에 구비되어 추출액이 추출탱크의 상부에 분사되도록 하는 상부순환노즐과, 설정된 시간에 따라 정제수를 펌핑하여 상기 하부순환노즐 또는 상부순환노즐에 선택적으로 공급하도록 미리 프로그램된 자동프로그램에 의해 상기 순환펌프, 하부순환노즐, 상부순환노즐을 제어하는 제어부와, 추출공정이 완료된 추출액을 배출하기 위해 상기 추출탱크의 하단에 형성되는 추출액배출구를 포함하는 배치형 농축액 추출기가 제공된다.

본 발명에서, 상기 케이지는 상면, 측면 및 하면이 모두 타공판으로 구성되고, 상기 타공판과 함께 메쉬망이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

이러한 상기 케이지는 추출탱크의 하부에 위치하여, 상기 하부순환노즐이 상기 케이지의 하면에 인접한 위치에서 순환수가 케이지의 하면을 통해 케이지의 내부로 분사되도록 할 수 있다.

또한, 상기 온수재킷을 순환하는 온수는 별도의 인입구와 인출구를 가지며, 상기 추출탱크 내부의 정제수와 혼합되지 않을 수 있다.

상기 하부순환노즐은 상기 순환배관에서 분기되는 하부순환배관에 연결되며, 다수개의 노즐로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 하부순환노즐을 구성하는 다수개의 노즐은 각각 상기 하부순환배관에 연통되며, 각각의 하부순환노즐은 일정한 간격으로 배치된다.

특히, 상기 하부순환노즐은 상기 케이지의 중심축을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다.

한편, 상기 상부순환노즐은 상기 순환배관에서 분기되는 상부순환배관에 연결되며, 상기 추출탱크의 양측면으로 분사하도록 복수개의 노즐로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 정제수를 추출탱크 하부에서 펌핑하여 자동프로그램에 의해 제1 설정시간 동안은 추출탱크의 상부로 순환하도록 하고, 제2 설정시간 동안은 추출탱크의 하부로 순환하도록 하여 추출대상물이 케이지 내부에서 물을 먹어서 밀도가 높아지고 아래로 가라앉게 되면 추출탱크 내 하부 순환에 의하여 추출대상물을 띄워 추출대상물 사이의 공극을 넓게 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 추출기의 하부에 추가적으로 순환 노즐을 설치하여 상부와 하부로 추출액을 순환시키고, 상면, 측면 및 하면이 모두 타공판에 메쉬망으로 제작된 케이지(용기)에 원료홍삼을 넣은 후 농축액을 추출하여 케이지 내부에서 원료홍삼이 정제수에 잠기도록 함으로써, 정제수와 원료홍삼의 접촉할 수 있는 면적이 많아지고 내부 정체 구간을 최소화시켜 추출 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배치형 농축액 추출기의 전체구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배치형 농축액 추출기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 하부순환노즐을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 케이지를 도시한 저면사시도이다.
도 5는 본 발명의 케이지를 도시한 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배치형 농축액 추출기의 전체구성을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배치형 농축액 추출기를 도시한 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배치형 농축액 추출기는 크게 추출탱크(10), 케이지(70), 온수재킷(80), 순환배관(20), 하부순환노즐(40), 상부순환노즐(50)(60), 추출액배출구(도시안함)를 포함한다.

상기 추출탱크(10)는 상부에 개폐가능한 뚜껑(12)이 구비되고 내부에는 추출대상물의 추출을 위한 추출공간이 형성되는 원통형 탱크로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 추출기는 추출대상물로 원료홍삼을 적용하여 홍삼추출액을 제조하는데 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에서 추출대상물을 원료홍삼으로 한정하지는 않으며, 다양한 한약재 등의 추출액을 제조하는데 본 발명의 추출기가 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 케이지(70)는 상기 추출탱크(10) 내에 안착되고 추출대상물이 수용되는 것으로서, 본 발명에서는 상기 케이지(70)를 구성하는 상면, 측면 및 하면이 모두 타공판으로 이루어지는데 그 특징이 있다.

도 4는 본 발명의 케이지를 도시한 저면사시도이고, 도 5는 본 발명의 케이지를 도시한 사시도로서, 본 발명의 상기 케이지(70)는 상면, 측면 및 하면이 모두 타공판으로 구성되고, 상기 타공판과 함께 메쉬망이 더 포함된다.

즉, 종래의 기술에서는 원료(예를 들어, 홍삼)를 담는 케이지의 상면과 측면이 밀폐되고, 하부만 메쉬망으로 구성되어 추출액을 배출하는 방식이었기 때문에, 원료홍삼이 케이지 내부에서 물을 먹어서 밀도가 불어나고 케이지 아래로 가라 앉으면 공극이 적어지게 되는 문제점이 있는 것이었다. 이렇게 되면 정제수와 원료홍삼의 접촉할 수 있는 면적이 줄어들어서 일정시간 후 추출이 일어나지 않게 됨에 따라 추출 효율이 떨어진다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 케이지(70)의 하면 뿐 아니라 상면과 측면을 모두 타공판과 메쉬망으로 구성함으로써, 케이지(70) 내부에서 원료홍삼이 정제수에 잠기도록 하여 정제수와 원료홍삼의 접촉할 수 있는 면적을 높이고, 정제수가 케이지(70)의 하면 뿐 아니라 상면과 측면을 통해 순환할 수 있도록 함으로써, 정제수의 순환이 잘 되도록 하여 케이지(70) 내부의 정체 구간을 최소화시켜 추출 효율을 극대화할 수 있다.

아울러, 본 발명에서는 원재료(홍삼)의 공극을 높여 주기 위해 추출기의 하부에 추가적으로 하부순환노즐(40)을 설치하여 상부 및 하부로 추출액을 순환시키는 구성을 갖는다.

즉, 본 발명의 순환배관(20)의 일단은 상기 추출탱크(10)의 바닥면에 형성된 순환수 배출구(21)에 연결되고, 상기 순환배관(20)의 타단은 상기 추출탱크(10)의 바닥면과 측벽에 추출액을 순환시키도록 다수 갈래로 분기연결되는 구성을 갖는다.

즉, 상기 순환배관(20)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 추출탱크(10)의 바닥면에 추출액을 순환시키기 위한 하부순환배관(22)과, 상기 추출탱크(10)의 측벽(상부)에 추출액을 순환시키기 위한 상부순환배관(24)으로 분기되는 구성을 갖는다.

이와 같은 본 발명은 상기 추출탱크(10)의 바닥면에 연결된 상기 하부순환배관(22)에 추출액을 분사하는 하부순환노즐(40)이 구비되고, 상기 추출탱크(10)의 측벽에 연결된 상기 상부순환배관(24)에는 추출액이 추출탱크의 상부에 분사되도록 하는 상부순환노즐(50)(60)이 구비되는 것이다.

한편, 본 발명에서의 상기 케이지(70)는 추출탱크(10)의 하부에 위치하도록 구성된다. 이 경우, 상기 하부순환노즐(40)이 상기 케이지(70)의 하면에 인접한 위치에 순환수를 분사할 수 있도록 구성되어 순환수가 케이지(70)의 하면을 통해 케이지(70)의 내부로 분사되도록 배치된다.

또한, 상기 하부순환노즐(40)은 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 순환배관(20)에서 분기되는 하부순환배관(22)에 연결되며, 다수개의 노즐(42)(44)(46)로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 하부순환노즐(40)을 구성하는 다수개의 노즐(42)(44)(46)은 각각 상기 하부순환배관(22)에 연통되며, 각각의 하부순환노즐(42)(44)(46)은 일정한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서는 상기 하부순환노즐(40)이 3개의 노즐(42)(44)(46)로 구성된 것을 제안한다. 이 경우, 각각의 노즐(42)(44)(46)은 90°의 각도로 직교하는 방향으로 설치되어 케이지(70)에 하면에 일정한 위치에서 순환수를 분사하여 원료홍삼에 골고루 순환수를 분사하도록 구성된다.

한편, 본 발명의 하부순환노즐(40)은 3개로 한정하지 않으며, 예컨대, 2개, 4개, 5개 등 다수개의 노즐로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 하부순환노즐(40)은 상기 케이지(70)의 중심축을 중심으로 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 케이지(70)의 중심축을 중심으로 방사형으로 배치되는 하부순환노즐(40)은 최대한 케이지(70) 하부에 골고루 순환수를 분사하도록 하여 원료홍삼의 위치에 상관없이 순환수를 분사하여 추출 효율을 높일 수 있도록 한다.

한편, 상기 상부순환노즐(50)(60)은 상기 순환배관(20)에서 분기되는 상부순환배관(24)에 연결되며, 상기 추출탱크(10)의 양측면으로 분사하도록 복수개의 노즐로 구성될 수 있다.

또한, 상기 순환배관(20)에는 추출액의 순환을 위한 순환펌프(30)가 구비된다. 여기서, 상기 순환펌프(30), 하부순환노즐(40), 상부순환노즐(50)(60)은 제어부(도시안함)에 의해 제어되어 동작한다.

상기 제어부는 설정된 시간에 따라 정제수를 펌핑하여 상기 하부순환노즐(40) 또는 상부순환노즐(50)(60)에 선택적으로 공급하도록 미리 프로그램된 자동프로그램에 의해 상기 순환펌프, 하부순환노즐, 상부순환노즐을 제어한다.

예컨대, 상기 제어부는 정제수를 추출탱크(10) 하부에서 펌핑하여 자동프로그램에 의해 제1 설정시간 동안은 추출탱크(10)의 상부로 순환하도록 하고, 제2 설정시간 동안은 추출탱크(10)의 하부로 순환하도록 하여 추출대상물이 케이지(70) 내부에서 물을 먹어서 밀도가 높아지고 아래로 가라앉게 되면 추출탱크 내 하부 순환에 의하여 추출대상물을 띄워 추출대상물 사이의 공극을 넓게 할 수 있다.

또한, 이뿐 아니라 상기 하부순환노즐(40) 또는 상부순환노즐(50)(60)을 통해 동시에 순환수가 순환되도록 제어할 수도 있다.

이와 같이, 상기 하부순환노즐(40)을 통해 추출탱크(10)의 하부로도 순환수가 순환하도록 함으로써, 추출탱크(10)의 하부에 가자앉은 추출대상물에도 골고루 순환수가 분사될 수 있게 함으로써, 추출대상물 사이의 공극을 넓게 하여 추출 효율을 극대화할 수 있다.

한편, 추출탱크(10) 내의 정제수를 데워주기 위해 상기 추출탱크(10)의 외주둘레에는 별도의 온수재킷(80)이 설치될 수 있다. 상기 온수재킷(80) 내에는 추출탱크(10) 내의 정제수를 데워주기 위한 온수가 관류하며, 상기 온수재킷(80)을 순환하는 온수에 의해 추출탱크(10) 내의 정제수를 가열할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 온수재킷(80)을 순환하는 온수가 온수재킷(80)을 순환한 후 배출되도록 별도의 인입구(82)와 인출구(84)를 가지며, 상기 온수재킷(80)을 순환하는 온수는 상기 추출탱크 내부의 정제수와 혼합되지 않도록 완전히 구분되게 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 배치형 농축액 추출기를 통해 추출액을 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상면, 측면 및 하면이 모두 타공판에 메쉬망으로 제작된 케이지(70)에 원료홍삼을 넣은 후, 상기 케이지(70)를 추출탱크(10)에 넣고, 일정 배수의 정제수(온수)를 추출탱크(10)에 투입하여 케이지(70) 내부에서 원료홍삼이 정제수에 잠기도록 한다.

이후, 정제수를 추출탱크(10) 하부에서 펌핑하여 자동프로그램에 의해 제1 설정시간 동안은 추출탱크(10) 상부로 순환수가 순환하도록 한다.

이후, 원료의 밀도가 높아져 바닥으로 가라앉게 되었을 때, 상기 제어부에 자동프로그램된 제2 설정시간 동안은 상기 하부순환배관(22)을 통하여 하부순환노즐(40)에서 순환수를 분사하도록 하여 케이지(70) 내부에서 물을 먹어서 밀도가 높아지고 아래로 가라앉게 된 원료홍삼을 띄워 원료홍삼 사이의 공극을 넓게 하여 준다. 이렇게 되면 정제수와 원료홍삼의 접촉할 수 있는 면적이 많아져서 추출 효율을 극대화시킬 수 있다.

이와 같은 과정을 통해 추출공정이 완료된 추출액은 상기 추출탱크의 하단에 형성되는 추출액배출구(도시안함)를 통해 외부로 배출된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10: 추출탱크 12: 뚜껑
20: 순환배관 22: 하부 순환배관
24: 상부 순환배관 30: 순환펌프
40: 하부순환노즐 50, 60: 상부순환노즐
70: 케이지 80: 온수재킷

Claims (9)

1. 상부에는 개폐가능한 뚜껑이 구비되고 내부에는 추출대상물의 추출을 위한 추출공간이 형성되는 추출탱크;
   상기 추출탱크 내에 안착되고 추출대상물이 수용되는 케이지;
   상기 추출탱크의 외주둘레에 설치되어 추출탱크 내의 정제수를 데워주기 위한 온수가 관류하는 온수재킷;
   일단은 상기 추출탱크의 바닥면에 형성된 순환수 배출구에 연결되고 타단은 상기 추출탱크의 바닥면과 측벽에 다수 갈래로 분기연결되며 추출액의 순환을 위한 순환펌프가 구비되는 순환배관;
   상기 추출탱크의 바닥면에 연결된 상기 순환배관의 타단에 구비되어 추출액이 추출탱크의 하부에 분사되도록 하는 하부순환노즐;
   상기 추출탱크의 측벽에 연결된 상기 순환배관의 타단에 구비되어 추출액이 추출탱크의 상부에 분사되도록 하는 상부순환노즐;
   설정된 시간에 따라 정제수를 펌핑하여 상기 하부순환노즐 또는 상부순환노즐에 선택적으로 공급하도록 미리 프로그램된 자동프로그램에 의해 상기 순환펌프, 하부순환노즐, 상부순환노즐을 제어하는 제어부; 및
   추출공정이 완료된 추출액을 배출하기 위해 상기 추출탱크의 하단에 형성되는 추출액배출구;
   를 포함하는 배치형 농축액 추출기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이지는 상면, 측면 및 하면이 모두 타공판으로 구성되고, 상기 타공판과 함께 메쉬망이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 케이지는 추출탱크의 하부에 위치하여, 상기 하부순환노즐이 상기 케이지의 하면에 인접한 위치에서 순환수가 케이지의 하면을 통해 케이지의 내부로 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 온수재킷을 순환하는 온수는 별도의 인입구와 인출구를 가지며, 상기 추출탱크 내부의 정제수와 혼합되지 않는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부순환노즐은 상기 순환배관에서 분기되는 하부순환배관에 연결되며, 다수개의 노즐로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 하부순환노즐을 구성하는 다수개의 노즐은 각각 상기 하부순환배관에 연통되며, 각각의 하부순환노즐은 일정한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 하부순환노즐은 상기 케이지의 중심축을 중심으로 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부순환노즐은 상기 순환배관에서 분기되는 상부순환배관에 연결되며, 상기 추출탱크의 양측면으로 분사하도록 복수개의 노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는 정제수를 추출탱크 하부에서 펌핑하여 자동프로그램에 의해 제1 설정시간 동안은 추출탱크의 상부로 순환하도록 하고, 제2 설정시간 동안은 추출탱크의 하부로 순환하도록 하여 추출대상물이 케이지 내부에서 물을 먹어서 밀도가 높아지고 아래로 가라앉게 되면 추출탱크 내 하부 순환에 의하여 추출대상물을 띄워 추출대상물 사이의 공극을 넓게 하는 것을 특징으로 하는 배치형 농축액 추출기.

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