KR20170055744A - 식용유 정제 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 튀김기로부터 배출된 폐식용유를 전달받아 저장하고 회전 가능하게 구성된 회전통을 구비하고, 상기 회전통을 회전시켜 폐식용유를 튀김 찌꺼기와 식용유로 분리하는 원심 분리기; 및 상기 원심 분리기에 의해 분리된 식용유를 전달받아 저장하고, 외부로부터 물이 급수되며, 상기 식용유과 물을 혼합하여 식용유의 불순물을 물에 용해시키는 정제 탱크를 포함하는 식용유 정제 장치 및 이를 이용한 식용유 정제 방법에 관한 것으로서, 원심 분리기를 이용하여 식용유에 존재하는 튀김 찌꺼기를 효과적으로 분리하고, 튀김 찌꺼기에 포함된 식용유를 최대한 회수하여 식용유 손실을 줄일 수 있으며, 튀김 찌꺼기의 처리가 쉽다.

Description

식용유 정제 장치 및 방법{Apparatus and method for refining edible oil}
본 발명은 튀김기 등에서 사용된 식용유를 정제하여 재사용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필터체, 별도의 가열 장치 또는 냉각 장치를 사용하지 않고 식용유를 효과적으로 정제하고 냉각할 수 있는 식용유 정제 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는, 환경 오염의 저감 및 원가 절감을 위해 노화된 튀김용 식용유, 즉 폐식용유를 실시간으로 또는 일괄(batch) 방식으로 정제하여 재활용하는 방법이 다양하게 제시되고 있다.
식용유 정제를 위해 제시되고 있는 대부분의 정제 방법은 여과 방식을 사용하고 있고, 이러한 여과 방식에는 여과포·다공성 필터·입자형 필터·흡착 필터 등으로 구성된 필터체가 사용된다. 필터체를 사용하는 여과 방식은 일정기간 사용한 필터체를 교체해야 할 필요가 있다.
그런데, 이러한 필터체는 교체 주기를 넘겨 사용하거나 관리에 문제가 발생하는 경우, 필터체의 오염으로 인한 역 오염의 위험이 발생할 수 있으며, 필터체의 교체는 상당한 비용이 소모된다. 또한, 폐 필터체는 환경 오염을 유발할 수 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 대한민국 실용신안등록 제20-0328265호는 필터체를 사용하지 않는 식용유 정제 장치를 개시한다. 위 선행문헌의 식용유 정제 장치는, 정제조에 제1,2,3 히터를 설치하고, 정제조에 일정 높이의 물을 충진하고 정제할 식용유를 충진한 후, 히터를 순차적으로 가열하여 물과 식용유를 혼합하고 식용유에 포함된 불순물을 물에 흡입시키거나 가라앉게 함으로써, 물과 불순물 및 식용유를 분리 정제한다.
그러나, 상기의 장치는 친수성 불순물과 비중이 높은 불순물에만 제한적으로 적용되며, 물을 가열하여 대류시키는 방법으로는 상하로 분리되어 있는 물과 식용유가 잘 혼합되지 않는다는 문제가 있다. 실제로, 물과 식용유를 혼합하기 위해서는 물을 비등점 이상으로 가열하여야 한다. 그러나, 물을 비등점 이상으로 가열하기 위해서는 많은 에너지가 소모되고, 다량의 증기가 발생하며 별도의 외부로 증기를 배출하기 위한 배기장치를 필요로 한다. 또한, 증기로 인한 폭발성 진동 및 소음이 유발되며, 이후에 냉각을 위해 많은 시간이 소모된다. 더욱이 정제를 위해 장시간 많은 열을 가하기 때문에 식용유의 품질이 저하될 우려가 있다.
한편, 일본등록특허 제5043992호는 별도의 동력 없이 정제할 고온의 식용유를 물과 접촉시켜 정제 및 냉각을 수행하고, 수압을 이용하여 정제된 식용유를 튀김기로 이송하는 식용유 정제 장치 및 재생 방법을 개시한다.
위 선행문헌의 식용유 정제 장치는 기름 여과 탱크에 일정량의 물을 채운 다음, 튀김 후 정제할 식용유를 기름 여과 탱크로 낙하시켜 정제할 식용유를 물속으로 투입하는 방식을 사용한다. 그러나, 정제를 위해 물에 투입된 식용유는 바로 물 위로 떠오르기 때문에 물과의 접촉이 충분하지 않아 정제 및 냉각 효과가 미미하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 환경 오염을 유발하고 교체가 필요한 필터체를 사용하지 않으며, 별도의 가열 장치나 냉각 장치를 사용하지 않고 식용유를 효과적으로 정제하고 냉각할 수 있는 식용유 정제 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 식용유 정제 장치는, 튀김기로부터 배출된 폐식용유를 전달받아 저장하고 회전 가능하게 구성된 회전통을 구비하고, 상기 회전통을 회전시켜 폐식용유를 튀김 찌꺼기와 식용유로 분리하는 원심 분리기; 및 상기 원심 분리기에 의해 분리된 식용유를 전달받아 저장하고, 외부로부터 물이 급수되며, 상기 식용유과 물을 혼합하여 식용유의 불순물을 물에 용해시키는 정제 탱크를 포함한다.
바람직하게는, 상기 원심 분리기는 식용유를 투과시키고 튀김 찌꺼기를 거르는 메시망을 포함하고, 상기 메시망은 상기 회전통에 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 정제 탱크는 물과 식용유를 혼합하는 교반기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 정제 탱크는 상기 원심 분리기와 연결되어 상기 원심 분리기로부터 분리된 식용유를 상기 정제 탱크로 공급하는 급유관, 상기 튀김기와 연결되어 불순물이 정제된 식용유를 상기 튀김기로 배출하는 배유관, 상기 배유관에 설치되어 상기 정제 탱크의 식용유가 상기 튀김기로 이송되도록 작동하는 펌프, 외부의 급수원과 연결되어 상기 정제 탱크 내부로 물을 급수하는 급수관 및 불순물이 용해된 물을 상기 정제 탱크 외부로 배수하는 배수관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 정제 탱크는 혼합된 물과 식용유의 온도를 측정하는 온도 센서 및 상기 급수관에 설치되어 상기 급수관을 개폐하는 급수 밸브를 포함하고, 상기 온도 센서의 측정값에 따라 상기 정제 탱크에 기 설정된 양의 물이 공급되도록 제어부가 상기 급수 밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 정제 탱크는 상기 배수관에 설치된 물 감지 센서, 상기 배수관에 설치되어 상기 배수관을 개폐하는 배수 밸브 및 상기 배유관에 설치되어 상기 배유관을 개폐하는 배유 밸브를 포함하고, 상기 제어부는 상기 물 감지 센서의 측정 결과에 따라 상기 정제 탱크의 배수 완료 여부를 판단하고 이 판단 결과에 따라 상기 배수 밸브, 상기 배유 밸브 및 상기 펌프의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원심 분리기는 가속도 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 가속도 센서의 측정값에 따라 이상 진동 여부를 판단하여 상기 원심 분리기의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 원심 분리기 및 상기 정제 탱크는 상기 튀김기의 하부에 수납되고, 상기 튀김기의 전방으로 인출 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식용유 정제 방법은, 원심 분리기를 이용하여 폐식용유를 튀김 찌꺼기와 식용유로 분리하는 분리 단계; 상기 분리 단계에서 분리된 식용유를 정제 탱크에 저장하고, 상기 정제 탱크에 물을 급수하여 식용유에 포함된 극성 화합물을 물에 용해시키는 정제 단계; 상기 정제 단계에서 극성 화합물이 용해된 물과 극성 화합물이 제거된 식용유가 비중 차이에 의해 상하로 분리되도록 상기 정제 탱크 내부의 혼합물을 소정시간 동안 방치하는 안정화 단계; 및 극성 화합물이 용해된 물을 상기 정제 탱크 외부로 배출하고, 극성 화합물이 제거된 식용유를 튀김기로 이송하는 식용유 재공급 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 정제 단계는 상기 정제 탱크에 저장된 식용유의 상부에서 상온의 물을 분사하여 식용유와 물이 혼합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 정제 단계 또는 상기 안정화 단계 이후에, 혼합된 물과 식용유의 온도를 측정하는 온도 센서의 측정값에 따라 상기 정제 탱크에 기 설정된 양의 물을 추가로 급수하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 식용유 재공급 단계는 상기 정제 탱크의 배수관에 설치된 물 감지 센서의 측정 결과에 따라 상기 정제 탱크의 물을 외부로 배출하고, 펌프를 작동시켜 상기 정제 탱크의 식용유를 상기 튀김기로 재공급하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 분리 단계는 상기 원심 분리기에 설치된 가속도 센서의 측정값에 따라 이상 진동 여부를 판단하여 상기 원심 분리기의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 원심 분리기를 이용하여 식용유에 존재하는 튀김 찌꺼기를 효과적으로 분리하고, 튀김 찌꺼기에 포함된 식용유를 최대한 회수하여 식용유 손실을 줄일 수 있으며, 튀김 찌꺼기의 처리가 쉽다.
또한, 본 발명에 따르면, 원심 분리기의 회전 작용에 의해 분리된 튀김 찌꺼기의 온도가 하강되어 화재 위험성을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 상온의 물을 이용하여 식용유의 극성 화합물을 제거함으로써, 기존의 흡착제나 필터체를 이용하는 방식에 비해 경제적이고 환경 친화적이다.
또한, 본 발명에 따르면, 고온의 폐식용유에 물을 급수하여 냉각시킴으로써 식용유의 열 산화를 상당히 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 식용유 정제 장치를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 식용유 정제 장치를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 식용유 정제 장치의 제어 계통을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 식용유 정제 방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식용유 정제 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 식용유 정제 장치는 튀김기(100)에서 사용된 폐식용유를 정제하여 재사용하기 위해 튀김기(100)의 하부 수납 공간(110)에 수납되는 원심 분리기(200) 및 정제 탱크(300)를 포함한다.
튀김기(100)는 상부에 식용유가 수용되는 튀김통(120)을 구비하고, 하부에 원심 분리기(200)와 정제 탱크(300)가 수납될 수 있는 수납 공간(110)을 구비한다. 그리고, 튀김기(100)는 폐식용유를 배출하는 배출관(130) 및 배출관(130)의 폐식용유 배출을 단속하는 배출 밸브(140)를 구비한다.
원심 분리기(200)는 튀김기(100)의 수납 공간(110) 상부에 인출 가능하게 수납된다. 이 원심 분리기(200)는 튀김기(100)의 배출관(130)을 통해 튀김기(100)의 튀김통(120)과 연결되고, 내부에 회전통(210)을 구비한다. 회전통(210)은 배출관(130)을 통해 튀김기(100)로부터 배출된 폐식용유를 전달받아 저장한다. 이 회전통(210)은 구동 모터(220)의 구동에 의해 회전축(211)을 중심으로 회전 가능하게 구성된다. 회전통(210)의 회전으로 인한 원심력에 의해, 회전통(210)에 저장된 폐식용유는 액체와 고형분, 즉 식용유와 튀김 찌꺼기로 분리될 수 있다.
여기서, 원심 분리기(200)는 회전통(210)에 착탈 가능하게 설치되는 메시망(230)을 구비한다. 이 메시망(230)은 천연 펄프 또는 600 ~ 1,00 메시(mesh)의 스테인리스스틸 소재일 수 있다. 원심 분리기(200)가 작동하면, 회전통(210)이 회전하면서 식용유는 메시망(230)을 투과하고, 튀김 찌꺼기는 메시망(230)에 걸러지게 된다. 따라서, 사용자는 회전통(210)에서 메시망(230)을 분리하여 메시망(230)에 걸러진 튀김 찌꺼기를 쉽게 버릴 수 있다.
이때, 튀김 찌꺼기는 회전통(210)의 회전 작용으로 인해 어느 정도 온도가 하강하여 버려졌을 때 화재의 위험성이 크지 않다. 그리고, 원심 분리기(200)의 원심력에 의해 튀김 찌꺼기에 포함된 식용유가 최대한 회수되어 식용유의 손실을 줄일 수 있다.
정제 탱크(300)는 튀김기(100)의 수납 공간(110)에서 원심 분리기(200)의 하부에 설치된다. 또한, 정제 탱크(300)는 원심 분리기(200)와 일체로 구성되거나, 원심 분리기(200)와는 독립적으로 구성될 수 있고, 수납 공간(110)에서 인출 가능하게 구성된다. 이 정제 탱크(300)는 원심 분리기(200)에 의해 분리된 식용유, 즉 튀김 찌꺼기가 분리된 식용유를 전달받아 저장한다. 그리고, 정제 탱크(300)는 외부로부터 상온의 물이 급수되도록 구성된다. 여기서, 급수되는 상온의 물은 정제 탱크(300)에 저장된 식용유의 상부에 분사되어 식용유와 혼합된다. 이에 따라 식용유의 불순물이 물에 용해될 수 있다. 이때, 정제 탱크(300)의 상부에서 급수되는 물은 노즐 등의 분사 장치(미도시)를 통해 정제 탱크(300) 내부에 고르게 분사될 수 있다.
따라서, 원심 분리기(200)에 의해 걸러지지 못한 미세한 불순물이 정제 탱크(300)에 급수된 물에 의해 걸러져서 식용유가 정제될 수 있다. 그리고, 정제된 식용유는 정제 탱크(300) 내부에서 소정의 안정화 시간을 거치면서 식용유와 물의 비중 차이로 인해 식용유와 물로 분리된다. 따라서, 분리된 물을 배수 처리하고 분리된 식용유를 튀김기에 재사용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 식용유 정제 장치는 교체가 필요하고 환경 오염을 초래할 수 있는 종래의 필터체 및 별도의 가열 또는 냉각 장치를 사용하지 않고 식용유를 효과적으로 정제할 수 있다.
여기서, 정제 탱크(300)는 그 내부에 교반기(310)를 구비한다. 교반기(310)는 교반축(311), 교반축(311) 주변에 나선형으로 구비된 교반 날개(312) 및 교반축(311)을 회전시키는 교반 모터(313)를 구비한다. 교반 모터(313)에 의해 교반축(311)이 회전함으로써, 물과 식용유가 적절하게 혼합된다. 이러한 교반기(310)의 구동에 의해, 식용유에 존재하는 극성 화합물 및 물의 접촉이 증가하여 극성 화합물을 효과적으로 제거할 수 있다. 여기서, 극성 화합물은 식용유에 존재하는 불순물, 즉 과산화물, 트랜스 지방산 등을 포함한다. 이러한 극성 화합물은 물에 용해되기 쉬운 성질을 갖는다.
본 발명에서는 교반축(311) 주변에 나선형으로 구비된 교반 날개(312)를 구비한 교반기(310)를 개시하였지만, 이송 스크류 또는 블레이드와 같이 회전 작동에 의해 식용유와 물을 혼합하는 다른 장치들 역시 교반기로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 원심 분리기(200)와 정제 탱크(300)는 튀김기(100)의 전방으로 인출 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 원심 분리기(200)와 정제 탱크(300)는 도 1과 2에 도시된 것, 정제 탱크(300)의 하면에 설치된 캐스터(320)에 의해 쉽게 이동될 수 있다. 또는, 도면에 도시하진 않았지만, 원심 분리기(200)와 정제 탱크(300)는 양 측면에 슬라이딩 레일을 구비하여 튀김기(100)의 수납 공간(110)에서 서랍식으로 이동될 수 있다.
이러한 원심 분리기(200)와 정제 탱크(300)의 인출 구성에 의해, 원심 분리기(200)와 정제 탱크(300)는 튀김기(100)와 별도의 장소에 설치될 필요가 없어 공간 활용도를 높일 수 있다. 또한, 사용자는 원심 분리기(200)를 튀김기(100)로부터 인출한 후 메시망(230)을 빼서 튀김 찌꺼기를 쉽게 버릴 수 있다.
한편, 상술한 정제 탱크(300)는 식용유의 공급 및 배출, 그리고 물의 공급 및 배출을 위해 급유관(330), 배유관(340), 펌프(341), 급수관(350) 및 배수관(360)을 구비한다.
급유관(330)은 원심 분리기(200)의 회전통(210)과 연결되어 원심 분리기(200)로부터 튀김 찌꺼기가 분리된 식용유를 정제 탱크(300)로 공급한다. 급유관(330)에는 급유 밸브(331)가 구비되어 사용된 폐식용유가 정제 탱크(300)로 공급되는 것을 단속할 수 있다. 배유관(340)은 튀김기(100)와 연결되어 불순물이 정제된 식용유를 다시 튀김기(100)의 튀김통(120)으로 배출한다. 이 배유관(340)은 싱크대에 설치된 정수기의 파우셋(faucet)과 유사한 형태로 그 배출단이 튀김통(120)의 상부에 위치된다. 펌프(341)는 배유관(340)에 설치되어 정제 탱크(300)에서 정제된 식용유가 튀김기(100)의 튀김통(120)으로 이송될 수 있도록 작동한다. 급수관(350)은 외부의 급수원과 연결되어 정제 탱크(300)의 상부에서 식용유 측으로 상온의 물을 급수한다. 그리고, 배수관(360)은 불순물이 용해된 물을 정제 탱크(300)의 외부로 배수한다.
또한, 정제 탱크(300)는 수용된 식용유의 높이를 검출하는 레벨 센서(370) 및 급수관(350)에 설치되어 급수관(350)을 개폐하는 급수 밸브(351)를 구비한다. 제어부(400)는 레벨 센서(370)의 측정값에 따라 정제 탱크(300)에 기 설정된 양의 물이 공급되도록 급수 밸브(351)의 작동을 제어한다. 레벨 센서(370)는 유량계로 대체될 수 있다.
따라서, 정제 탱크(300)에 수용된 식용유의 양에 따라 적절하게 물이 공급되어 식용유의 불순물, 즉 극성 화합물을 효과적으로 제거할 수 있다.
한편, 제어부(400)는 튀김기(100)의 전면 중앙에 구비된 제어 패널(410)을 포함할 수 있고, 이 제어 패널(410)에는 장치를 작동시키기 위한 입력부와 장치의 작동을 모니터링하기 위한 디스플레이부가 구비될 수 있다.
또한, 정제 탱크(300)는 혼합된 물과 식용유의 온도를 측정하는 온도 센서(380)를 구비한다. 그리고, 제어부(400)는 온도 센서(380)의 측정값에 따라 정제 탱크(300)에 기 설정된 양의 물이 추가적으로 공급되도록 급수 밸브(351)를 제어한다.
예를 들면, 정제 탱크(300)에서 물과 식용유가 혼합되고, 소정의 안정화 시간을 거친 후, 온도 센서(380)의 측정값이 70 ~ 90℃ 이상인 경우, 제어부(400)는 급수 밸브(351)를 개방시켜 정제 탱크(300)에 추가로 물을 공급한다. 그러면, 정제된 식용유의 온도가 빠르게 하강하게 된다. 따라서, 고열로 인한 식용유의 열 산화를 상당히 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 식용유 정제 장치는 별도의 냉각 장치를 사용하지 않고, 식용유 정제를 위해 사용되는 상온의 물을 식용유의 온도에 따라 추가로 공급함으로써, 정제된 식용유의 품질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 정제 탱크(300)는 배수관(360)에 설치된 물 감지 센서(390), 이 배수관(360)에 설치되어 배수관(360)을 개폐하는 배수 밸브(361) 및 배유관(340)에 설치되어 배유관(340)을 개폐하는 배유 밸브(342)를 구비한다. 그리고, 제어부(400)는 물 감지 센서(390)의 측정값에 따라 정제 탱크(300)의 배수 완료 여부를 판단하고, 이 판단 결과에 따라 배수 밸브(361), 배유 밸브(361) 및 펌프(341)의 작동을 제어한다. 여기서, 물 감지 센서(390)는 유량계일 수 있다.
예를 들면, 정제 탱크(300)에서 물과 식용유가 혼합되어 식용유가 정제되고, 소정의 안정화 시간이 지나면, 비중 차이에 의해 물은 아래에 그리고 식용유는 위에 위치된다. 이때, 정제된 식용유를 분리하기 위해, 배수 밸브(361)가 개방되어 정제 탱크(300) 아래에 있는 물이 정제 탱크(300) 외부로 배수된다. 그러면, 제어부(400)는 물 감지 센서(390)의 측정값이 정제 탱크(300)에 급수된 물의 양과 대응하는지를 판단하고, 대응하는 경우에 배수가 완료되었다고 판단하여, 배수관(360)의 배수 밸브(361)를 폐쇄하고, 배유관(340)의 배유 밸브(340)를 개방하고, 펌프(341)를 작동시킨다. 이에 따라, 물과 분리된 정제된 식용유만이 배유관(340)을 통해 튀김기(100)의 튀김통(120)으로 재공급된다.
한편, 원심 분리기(200)는 가속도 센서(240)를 구비한다. 그리고, 제어부(400)는 가속도 센서(240)의 측정값이 미리 설정된 값을 초과하는 경우에, 원심 분리기(200)에 이상 진동이 발생한 것으로 판단하고 원심 분리기(200)의 작동을 정지시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 식용유 정제 방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트로서, 도 1 내지 4를 참조하여 본 발명에 따른 식용유 정제 방법을 설명한다.
본 발명에 따른 식용유 정제 방법은 폐식용유를 튀김 찌꺼기와 식용유로 분리하는 단계(S100), 튀김 찌꺼기가 분리된 식용유를 물에 용해시키는 정제 단계(S200), 정제 탱크 내의 혼합물을 안정화시키는 단계(S300) 및 정제된 식용유를 튀김기에 재공급하는 단계(S400)을 포함한다.
분리 단계(S100)는 원심 분리기(200)를 이용하여 사용된 폐식용유를 튀김 찌꺼기와 식용유로 분리하는 공정이다. 구체적으로, 분리 단계(S100)가 시작되면, 구동 모터(220)에 의해 회전통(210)이 회전하게 되고, 회전통(210)의 회전 작용에 의해, 즉 원심력에 의해 식용유는 메시망(230)을 투과하여 회전통(210) 가장자리에 분리되고, 튀김 찌꺼기는 메시망(230)에 걸러진다. 따라서, 메시망(230)을 사이에 두고 튀김 찌꺼기와 식용유가 분리된다. 여기서, 메시망(230)은 회전통(210)에 착탈 가능하게 설치되기 때문에, 후술되는 정제 단계(S200), 안정화 단계(S300) 및 식용유 재공급 단계(S400)가 완료된 후에 메시망(230)을 회전통(210)에서 제거하여 튀김 찌꺼기를 용이하게 처리할 수 있다.
한편, 분리 단계(S100)가 진행되는 동안에, 원심 분리기(200)에 설치된 가속도 센서(240)가 미리 설정된 값을 초과한 측정값을 얻는 경우, 제어부(400)는 원심 분리기(200)가 이상 진동을 발생한다고 판단하여 원심 분리기(200)의 작동을 정지시킬 수 있다.
정제 단계(S200)는 분리 단계(S100)를 통해 튀김 찌꺼기가 분리된 식용유를 정제 탱크에 저장하고, 이 상태에서 정제 탱크(300)의 상부에서 식용유에 물을 급수하여 식용유에 포함된 극성 화합물을 물에 용해시키는 공정이다. 이 정제 단계(S200)에서 식용유에 포함된 극성 화합물, 즉 과산화물, 트랜스 지방산 등의 불순물은 극성 물질인 물과 결합되어 식용유로부터 제거된다.
여기서, 정제 탱크(300)로 급수되는 상온의 물은 노즐 등의 분사 장치를 통해 식용유의 상부에 분사되어 식용유와 물이 적절하게 혼합될 수 있다. 또한, 정제 단계(S200)에서, 정제 탱크(300) 내부에 설치된 교반기(310)가 회전하여 식용유와 급수된 물을 더욱 고르게 혼합할 수 있다.
바람직하게는, 정제 단계(S200)에서, 제어부(400)는 식용유의 높이를 검출하는 레벨 센서(370)의 측정값에 따라 정제 탱크(300)에 기 설정된 양의 물이 급수되도록 급수관(350)에 설치된 급수 밸브(351)의 작동을 제어한다. 따라서, 정제 탱크(300)에 수용된 식용유의 양에 따라 적절하게 물이 공급되어 식용유의 불순물, 즉 극성 화합물을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 정제 단계(S200) 이후에, 제어부(400)는 혼합된 물과 식용유의 온도를 측정하는 온도 센서(380)의 측정값에 따라 정제 탱크(300)에 기 설정된 양의 물이 추가로 급수되도록 급수 밸브(351)를 제어할 수 있다. 이 추가 급수는 후술되는 안정화 단계(S300) 이후에 수행될 수도 있다.
안정화 단계(S300)는 정제 단계(S200)에서 극성 화합물이 용해된 물과 극성 화합물이 제거된 식용유가 비중 차이에 의해 상하로 분리되도록 정제 탱크(300) 내부의 혼합물을 소정시간 동안 방치하는 공정이다.
여기서, 안정화 단계(S300) 이후에 추가 급수가 수행될 수 있다. 예를 들면, 정제 탱크(300)에서 물과 식용유가 혼합되고, 소정시간의 안정화 단계(S300)를 거친 후, 온도 센서(380)의 측정값이 70 ~ 90℃ 이상인 경우, 제어부(400)는 급수 밸브(351)를 개방시켜 정제 탱크(300)에 추가로 물을 공급한다. 그러면, 정제된 식용유의 온도가 빠르게 하강하게 된다. 따라서, 고열로 인한 식용유의 열 산화를 상당히 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 식용유 정제 장치는 별도의 냉각 장치를 사용하지 않고, 식용유 정제를 위해 사용되는 상온의 물을 식용유의 온도에 따라 추가로 공급함으로써, 정제된 식용유의 품질 저하를 방지할 수 있다.
식용유 재공급 단계(S400)는 극성 화합물이 용해된 물을 정제 탱크 외부로 배출하여 정제 탱크(300)에 식용유만 남도록 한 후, 식용유를 튀김기(100)의 튀김통(120)으로 이송하는 공정이다.
식용유 재공급 단계(S400)에서, 제어부(400)는 정제 탱크(300)의 배수관(360)에 설치된 물 감지 센서(390)의 측정 결과에 따라 정제 탱크(300)의 물을 외부로 배출하고, 펌프(341)를 작동시켜 정제 탱크(300)의 식용유를 튀김기로 재공급한다.
구체적으로, 정제 탱크(300)에서 물과 식용유가 혼합되어 식용유가 정제되고, 소정의 안정화 시간이 지나면, 비중 차이에 의해 물은 아래에 그리고 식용유는 위에 위치된다. 이때, 정제된 식용유를 분리하기 위해, 배수 밸브(361)가 개방되어 정제 탱크(300) 아래에 있는 물이 정제 탱크(300) 외부로 배수된다. 그러면, 제어부(400)는 물 감지 센서(390)의 측정값이 정제 탱크(300)에 급수된 물의 양과 대응하는지를 판단하고, 대응하는 경우에 배수가 완료되었다고 판단하여, 배수관(360)의 배수 밸브(361)를 폐쇄하고, 배유관(340)의 배유 밸브(340)를 개방하고, 펌프(341)를 작동시킨다. 이에 따라, 물과 분리된 정제된 식용유만이 배유관(340)을 통해 튀김기(100)의 튀김통(120)으로 재공급된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 식용유 정제 방법은, 교체가 필요하고 환경 오염을 초래할 수 있는 종래의 필터체 및 별도의 가열 또는 냉각 장치를 사용하지 않고 식용유를 효과적으로 정제할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 튀김기 110: 수납 공간
120: 튀김통 130: 배출관
140: 배출 밸브 200: 원심 분리기
210: 회전통 211: 회전축
220: 구동 모터 230: 메시망
240: 가속도 센서 300: 정제 탱크
310: 교반기 311: 교반축
312: 교반 날개 313: 교반 모터
320: 캐스터 330: 급유관
331: 급유 밸브 340: 배유관
341: 펌프 342: 배유 밸브
350: 급수관 351: 급수 밸브
360: 배수관 361: 배수 밸브
370: 레벨 센서 380: 온도 센서
390: 물 감지 센서 400: 제어부
410: 제어 패널

Claims (13)

  1. 튀김기로부터 배출된 폐식용유를 전달받아 저장하고 회전 가능하게 구성된 회전통을 구비하고, 상기 회전통을 회전시켜 폐식용유를 튀김 찌꺼기와 식용유로 분리하는 원심 분리기; 및
    상기 원심 분리기에 의해 분리된 식용유를 전달받아 저장하고, 외부로부터 물이 급수되며, 상기 식용유과 물을 혼합하여 식용유의 불순물을 물에 용해시키는 정제 탱크를 포함하는 식용유 정제 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원심 분리기는 식용유를 투과시키고 튀김 찌꺼기를 거르는 메시망을 포함하고, 상기 메시망은 상기 회전통에 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정제 탱크는 물과 식용유를 혼합하는 교반기를 포함하는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정제 탱크는 상기 원심 분리기와 연결되어 상기 원심 분리기로부터 분리된 식용유를 상기 정제 탱크로 공급하는 급유관, 상기 튀김기와 연결되어 불순물이 정제된 식용유를 상기 튀김기로 배출하는 배유관, 상기 배유관에 설치되어 상기 정제 탱크의 식용유가 상기 튀김기로 이송되도록 작동하는 펌프, 외부의 급수원과 연결되어 상기 정제 탱크 내부로 물을 급수하는 급수관 및 불순물이 용해된 물을 상기 정제 탱크 외부로 배수하는 배수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정제 탱크는 혼합된 물과 식용유의 온도를 측정하는 온도 센서 및 상기 급수관에 설치되어 상기 급수관을 개폐하는 급수 밸브를 포함하고, 상기 온도 센서의 측정값에 따라 상기 정제 탱크에 기 설정된 양의 물이 공급되도록 제어부가 상기 급수 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정제 탱크는 상기 배수관에 설치된 물 감지 센서, 상기 배수관에 설치되어 상기 배수관을 개폐하는 배수 밸브 및 상기 배유관에 설치되어 상기 배유관을 개폐하는 배유 밸브를 포함하고, 상기 제어부는 상기 물 감지 센서의 측정 결과에 따라 상기 정제 탱크의 배수 완료 여부를 판단하고 이 판단 결과에 따라 상기 배수 밸브, 상기 배유 밸브 및 상기 펌프의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 원심 분리기는 가속도 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 가속도 센서의 측정값에 따라 이상 진동 여부를 판단하여 상기 원심 분리기의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 원심 분리기 및 상기 정제 탱크는 상기 튀김기의 하부에 수납되고, 상기 튀김기의 전방으로 인출 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 장치.
  9. 원심 분리기를 이용하여 폐식용유를 튀김 찌꺼기와 식용유로 분리하는 분리 단계;
    상기 분리 단계에서 분리된 식용유를 정제 탱크에 저장하고, 상기 정제 탱크에 물을 급수하여 식용유에 포함된 극성 화합물을 물에 용해시키는 정제 단계;
    상기 정제 단계에서 극성 화합물이 용해된 물과 극성 화합물이 제거된 식용유가 비중 차이에 의해 상하로 분리되도록 상기 정제 탱크 내부의 혼합물을 소정시간 동안 방치하는 안정화 단계; 및
    극성 화합물이 용해된 물을 상기 정제 탱크 외부로 배출하고, 극성 화합물이 제거된 식용유를 튀김기로 이송하는 식용유 재공급 단계를 포함하는 식용유 정제 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정제 단계는 상기 정제 탱크에 저장된 식용유의 상부에서 상온의 물을 분사하여 식용유와 물이 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 정제 단계 또는 상기 안정화 단계 이후에, 혼합된 물과 식용유의 온도를 측정하는 온도 센서의 측정값에 따라 상기 정제 탱크에 기 설정된 양의 물을 추가로 급수하는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 식용유 재공급 단계는 상기 정제 탱크의 배수관에 설치된 물 감지 센서의 측정 결과에 따라 상기 정제 탱크의 물을 외부로 배출하고, 펌프를 작동시켜 상기 정제 탱크의 식용유를 상기 튀김기로 재공급하는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 분리 단계는 상기 원심 분리기에 설치된 가속도 센서의 측정값에 따라 이상 진동 여부를 판단하여 상기 원심 분리기의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 식용유 정제 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210035930A (ko) * 2019-09-24 2021-04-02 대진대학교 산학협력단 오일 정제 장치
KR20220064515A (ko) * 2020-11-12 2022-05-19 주식회사 자이언트케미칼 폐유 정제 장치
WO2023158237A1 (ko) * 2022-02-18 2023-08-24 이수형 정제기 일체형 튀김 장치

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