KR20180106154A

KR20180106154A - 펌제 농축장치 및 농축방법

Info

Publication number: KR20180106154A
Application number: KR1020170033848A
Authority: KR
Inventors: 전영규
Original assignee: 사랑새화장품주식회사
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-10-01
Also published as: KR101950218B1

Abstract

본 발명은 펌제 농축장치 및 농축방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교반기(11)가 구비된 유화탱크(10)와 진공펌프(20) 및 수분감량기(30)로 이루어지며, 펌제(P)에 함유된 정제수를 제습하여, 정제수가 감량된 농축 펌제(P)를 공급하는 펌제 농축장치 및 농축방법에 관한 것이다.

Description

펌제 농축장치 및 농축방법{Fermant concentrating device and concentration method}

본 발명은 펌제 농축장치 및 농축방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펌제에 함유된 수분의 탈수가 용이토록 상기 펌제가 혼합되는 탱크에 수분감량기가 연결되어 상기 펌제에 함유된 수분이 제습되어 농축된 펌제를 제조할 수 있는 펌제 농축장치 및 농축방법에 관한 것이다.

일반적으로 펌제는 모발에 컬을 생성하여 장기간의 헤어스타일을 연출하고 자신만의 아름다움을 표현하게 되며, 상기 모발의 컬이 고정되도록 산화 및 환원의 화학적 반응을 동반하는 의약부외품이다.

그리고, 상기 펌제는 유효성분에 따라 치오글리콘산염과 시스테인류로 구분?, 사용방법에 따라 콜드식과 가온식으로 구분되며, 상기 가온식은 60℃이하에서 가온되며 사용되며, 수소이온(Ph) 농도는 콜드식보다 더 낮게 설정된다.

또한, 상기 펌제는 에탄올아민염, 비이온계면활성제, 단백질, 보습제 등으로 구성되며, 가장 많이 함유된 성분은 정제수로 약 70~80%의 중량이 함유되어 있다.

상기 정제수는 상기 펌제의 대량 운송시 부피가 커지게 하는 주요 원인이 되고 있다. 따라서 상기 펌제에 함유된 수분을 탈수하여 부피가 줄어든 펌제를 생산하는 농축장치의 필요성이 증대되고 있다.

이와 관련된 종래기술로 한국공개특허공보 제10-2014-0071721호(2014.06.12.)에는 '보습제 제조용 보일장치 및 이를 이용한 보습제 제조용 보일공법'이 개시되었다.

상기 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이 워터베이스(11)의 수용공간을 이룬 벽 내부에 가온공간(13)이 형성되고, 상기 가온공간(13)에 스팀 공급용 스팀관(12)이 연결되며, 상기 워터베이스의 수용공간 내에 교반기(14)가 구비된 제1탱크(10)와; 오일베이스(21)의 수용공간을 이룬 벽 내부에 가온공간(23)이 형성되고, 상기 가온공간(23)에 스팀 공급용 스팀관(22)이 연결되며, 상기 오일베이스의 수용공간 내에 교반기(24)가 구비된 제2탱크(20)와; 상기 워터베이스 및 오일베이스 혼합물(31)의 수용공간을 이룬 벽 내부에 가온공간(33)이 형성되고, 상기 가온공간(33)에 스팀 공급용 스팀관(32)이 연결되며, 상기 혼합물의 수용공간은 혼합물을 교반하는 패들(34)을 가지는 동시에 진공 가능하도록 진공펌프(38a)가 구비된 진공관(38)과 연결된 제3탱크(30)와; 상기 제1탱크에 수용된 워터베이스를 상기 제3탱크로 이송하도록 일단이 상기 워터베이스의 수용공간과 연결된 제1연결관(100)과; 상기 제2탱크에 수용된 오일베이스를 상기 제3탱크로 이송하도록 일단이 상기 오일베이스의 수용공간과 연결된 제2연결관(200)과; 상기 제3탱크에 수용된 혼합물을 배출하도록 일단이 상기 혼합물의 수용공간과 연결된 배출관(300);을 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

다만, 상기한 종래기술은 워터베이스(11)와 오일베이스(21)의 초기 가온을 비롯하여 혼합물의 가온 교반시 이들 각 물질을 수용한 탱크의 구조물 벽 내부 공간에 스팀을 공급함으로써, 원료 및 혼합물이 직접 스팀에 노출되지 않고 중탕 방식에 의해 간접열로 승온할 수 있게 되어, 상기 원료 및 혼합물의 조성물을 소망하는 비율로 혼합할 수 있으나, 내부에 함유된 수분을 제거하는 장치는 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 펌제가 혼합되도록 교반되는 탱크를 가온하여 상기 펌제에 함유된 수분을 제습하여 상기 펌제를 농축된 상태로 제조할 수 있고, 상기 탱크의 가온시 상기 펌제에서 증발된 수분을 흡수토록 다공성 재질의 숯 또는 실리카 비드가 요입된 수분감량기가 구비된 펌제 농축장치 및 농축방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 펌제 농축장치는 펌제에서 기화된 수분을 제습하여 농축하는 농축장치로서, 상기 펌제의 조성물이 공급되어 혼합되도록 교반하는 교반기가 구비된 유화탱크와; 상기 유화탱크의 내부기압을 감압하는 진공펌프와; 상기 유화탱크와 진공펌프의 사이를 연결하는 흡기관에 연결되어 상기 펌제에서 기화된 수분을 응결하여 제습하는 수분감량기로 이루어지고,

상기 수분감량기는 상기 수분의 제습이 용이토록 심부에 다공성 숯 또는 실리카겔 중 어느 하나로 이루어진 제습제가 구비된 흡습부와, 상기 흡습부의 외부를 감싸며 외부에서 공급된 냉각수가 내벽에 공급되는 냉각부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 수분감량기에는 상기 흡습부에서 제습된 수분이 모여 외부로 배출시 저장되는 수분저장용기가 구비되고, 상기 제습제는 교체가능토록 탈부착형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 유화탱크는 상기 펌제가 가온되도록 증기가 내벽에 순환되는 증기통과, 상기 증기통의 외부를 감싸며 내벽에 냉각수가 공급되는 냉각통과, 상기 증기통과 냉각통의 상부를 개폐하는 뚜껑으로 이루어지고,

상기 뚜껑의 일측에는 상기 증기통의 기압을 측정하는 기압계와, 상기 펌제를 구성하는 조성물이 투입되는 펌제공급관이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 유화탱크의 하부에는 수분이 감량된 상기 펌제를 외부로 배출가능토록 배출관이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 다른 실시예에 의한 펌제 농축장치를 이용한 농축방법은 펌제의 수분을 감량토록 유화탱크와 진공펌프의 사이에 수분감량기가 구비된 펌제 농축장치의 농축방법으로서, 상기 펌제를 구성하는 조성물을 공급하여 교반하는 교반단계와; 상기 교반단계에서 교반된 상기 펌제에 함유된 정제수가 기화되도록 상기 유화탱크의 증기통에 증기를 공급하여 내부온도를 70 내지 80℃ 사이온도로 가온하는 가온단계와; 상기 가온단계에서 가온된 상기 유화탱크의 내부 압력이 감압되도록 상기 진공펌프를 구동하여, 기화된 정제수가 상기 수분감량기를 통해 응결되어 흡습되는 흡습단계와; 상기 흡습단계에서 흡습되어 농축된 상기 펌제를 외부로 배출하는 배출단계로 이루어지며,

상기 교반단계에는 상기 펌제의 조성물 공급시 정제수를 정해진 비율로 감량하여 공급하는 정제수공급단계가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 흡습단계에는 기화된 정제수가 제습제의 표면에 응결되도록 수분감량기의 냉각부에 냉각수를 공급하는 응결단계와, 상기 응결단계에서 응결된 수분을 수분저장용기로 배출하는 수분배출단계가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 배출단계에는 가온된 상기 펌제의 온도가 낮아지도록 냉각통에 냉각수를 공급하는 냉각단계가 구비된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명의 펌제 농축장치 및 농축방법의 효과는 다음과 같다.

첫째, 펌제(P)의 조성물 중 많은 비중을 차지하는 수분을 수분감량기를 통해 감량하여 부피를 줄임으로써, 상기 펌제(P)의 제형상 안정성이 확보되고 대량운송이 용이해지고,

둘째, 상기 수분감량기에 수증기의 응결이 용이토록 흡습부의 외주연을 감싸는 냉각부가 구비됨으로써, 상기 펌제(P)에서 기화된 수증기의 응결이 용이해지며,

셋째, 상기 펌제(P)의 수증기가 수분감량기에서 응결이 용이토록 다공성 숯 또는 실리카겔로 이루어진 탈착형 제습제가 구비됨으로써, 을결된 수분의 양에 따라 신속히 상기 제습제를 교체하여 사용할 수 있고,

넷째, 상기 펌제가 수용되는 유화탱크의 뚜껑에 내부 기압을 측정하는 기압계와 내부온도를 측정하는 온도센서가 구비됨으로써, 일정한 온도로 유지되도록 스팀의 공급량을 조절하는 밸브의 개폐를 제어하여 상기 펌제의 수분함량을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 보습제 제조용 보일장치의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 펌제 농축장치의 구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 농축장치의 유화탱크를 설명하는 도면이고,
도 4는 본 발명의 수분감량기를 설명하는 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 폄제 농축장치를 이용한 농축방법을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 펌제 농축장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 펌제(P)에서 기화된 수분을 제습하여 농축하는 농축장치로서, 상기 펌제(P)의 조성물이 공급되어 혼합되도록 교반하는 교반기(11)가 구비된 유화탱크(10)와; 상기 유화탱크(10)의 내부기압을 감압하는 진공펌프(20)와; 상기 유화탱크(10)와 진공펌프(20)의 사이를 연결하는 흡기관(25)에 연결되어 상기 펌제(P)에서 기화된 수분을 응결하여 제습하는 수분감량기(30)로 이루어지고,

상기 수분감량기(30)는 상기 수분의 제습이 용이토록 심부에 다공성 숯 또는 실리카겔 중 어느 하나로 이루어진 제습제(31a)가 구비된 흡습부(31)와, 상기 흡습부(31)의 외부를 감싸며 외부에서 공급된 냉각수가 내벽에 공급되는 냉각부(32)가 구비된다.

여기서, 상기 교반기(11)는 다양한 양태로 실시될 수 있으며, 상기 유화탱크(10)에 수용되는 상기 펌제(P)의 조성물이 잘 혼합하고, 가압할 수 있는 형상으로 구비될 수 있다. 일례로 외주연에 스크류 또는 나선형상의 가압날개(미도시)가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 수분감량기(30)에는 상기 흡습부(31)에서 제습된 수분이 모여 외부로 배출시 저장되는 수분저장용기(33)가 구비되고, 상기 제습제(31a)는 교체가능토록 탈부착형으로 이루어짐으로써, 상기 수분감량기(30)의 구동을 연속적으로 유지시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 유화탱크(10)는 상기 펌제(P)가 가온되도록 증기가 내벽에 순환되는 증기통(12)과, 상기 증기통(12)의 외부를 감싸며 내벽에 냉각수가 공급되는 냉각통(13)과, 상기 증기통(12)과 냉각통(13)의 상부를 개폐하는 뚜껑(14)으로 이루어진다. 즉, 상기 유화탱크(10)는 중탕식으로 냉각하거나 가열할 수 있도록, 외부의 증기공급 또는 냉각수 공급장치와 연결되게 된다.

그리고, 상기 뚜껑(14)의 일측에는 상기 증기통(12)의 기압을 측정하는 기압계(14a)와, 상기 펌제(P)를 구성하는 조성물이 투입되는 펌제공급관(14b)이 구비된다. 상기 펌제(P)의 제습상태를 감지할 수 있게 된다.

또한, 상기 유화탱크(10)의 하부에는 수분이 감량된 상기 펌제(P)를 외부로 배출가능토록 배출관(15)이 구비됨으로써, 농축된 상기 펌제(P)를 외부로 배출공급이 용이해지게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 펌제 농축장치의 농축방법은 펌제(P)의 수분을 감량토록 유화탱크(10)와 진공펌프(20)의 사이에 수분감량기(30)가 구비된 펌제 농축장치를 이용한 농축방법으로서, 상기 펌제(P)를 구성하는 조성물을 공급하여 교반하는 교반단계(S10)와; 상기 교반단계(S10)에서 교반된 상기 펌제(P)에 함유된 정제수가 기화되도록 상기 유화탱크(10)의 증기통(12)에 증기를 공급하여 내부온도를 70 내지 80℃ 사이온도로 가온하는 가온단계(S20)와; 상기 가온단계(S20)에서 가온된 상기 유화탱크(10)의 내부 압력이 감압되도록 상기 진공펌프(20)를 구동하여, 기화된 정제수가 상기 수분감량기(30)를 통해 응결되어 흡습되는 흡습단계(S30)와; 상기 흡습단계(S30)에서 흡습되어 농축된 상기 펌제(P)를 외부로 배출하는 배출단계(S40)로 이루어지며,

상기 교반단계(S10)에는 상기 펌제(P)의 조성물 공급시 정제수를 정해진 비율로 감량하여 공급하는 정제수공급단계(S11)가 구비된다.

한편, 상기 흡습단계(S30)에는 기화된 정제수가 제습제(31a)의 표면에 응결되도록 수분감량기(30)의 냉각부(32)에 냉각수를 공급하는 응결단계(S31)와, 상기 응결단계(S31)에서 응결된 수분을 수분저장용기(33)로 배출하는 수분배출단계(S32)가 구비된다.

상기 배출단계(S40)에는 가온된 상기 펌제(P)의 온도가 낮아지도록 냉각통(13)에 냉각수를 공급하는 냉각단계(S41)가 구비된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 펌제 농축장치 및 농축방법의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 농축장치는 정제수가 기화된 수증기를 흡습하는 수분감량기(30)을 이용하여 상기 펌제(P)의 조성물 중 정제수를 감량함으로써, 상기 펌제(P)의 부피와 무게가 감소되어 운송이 용이하며, 제형상의 안정성이 확보되게 된다.

여기서, 상기 수분감량기(30)는 수증기가 제습되는 흡습부(31)와, 상기 흡습부(31)의 외주연을 감싸며 냉각수로 내각시키는 냉각부(32)로 구성되며, 상기 흡습부(31)에는 다공성 숯 또는 실리카겔로 이루어진 제습제(31a)가 교체 가능토록 구비됨으로써, 수분이 과다하게 응결된 상태의 상기 제습제(31a)를 교체하여 사용함으로써, 제습능력이 향상되게 된다.

한편, 상기 펌제(P)가 투입되어 교반되는 상기 유화탱크(10)는 상기 펌제(P)에 열을 공급하는 증기통(12)과, 상기 증기통(12)의 외부를 감싸며 내벽에 냉각수가 공급되는 냉각통(13) 및 상기 증기통(12)과 냉각통(13)의 상부를 개폐하는 뚜껑(14)으로 이루어진다. 즉, 상기 유화탱크(10)는 상기 펌제(P)를 중탕식으로 가온 및 냉각시키게 된다.

그리고, 상기 뚜껑(14)에는 상기 유화탱크(10)의 내부 기압과 온도를 측정할 수 있도록 기압계(14a)와 온도센서(미도시)가 구비됨으로써, 상기 펌제(P)의 정제수가 기화된 상태를 조정할 수 있게 된다. 즉, 상기 온도센서를 이용하여 상기 증기통(12)에 공급되는 스팀을 조절하여, 일정하게 온도를 유지시킬 수 있고, 상기 기압계(14a)를 이용하여 기화된 수증기의 량을 측정하게 된다.

한편, 본 발명의 펌제(P) 농축장치의 농축방법은 상기 펌제(P)를 구성하는 조성물의 공급하여 교반하는 교반단계(S10)를 수행하고, 상기 조성물 공급시 정상 상태에서 공급되는 정제수 100중량부 대비 약 10중량부 내지 30중량부의 정제수를 적게 공급하는 정제수공급단계(S11)를 수행하게 된다.

그리고, 교반된 상기 펌제(P)를 가온토록 유화탱크(10)의 증기통(12)에 증기를 공급하여 내부온도를 70 내지 80℃에서 유지되게 가온단계(S20)를 진행하게 되는데, 상기 내부온도의 설정에 따라, 정제수가 기화되는 양을 조절하게 된다.

한편, 상기 가온단계(S20)를 진행함에 따라 가온된 상기 유화탱크(10)에는 정제수가 기화되며, 이때 기화된 정제수를 응결하여 배출하는 흡습단계(S30)를 진행하게 된다.

상기 흡습단계(S30)는 기화된 상기 정제수를 수분감량기(30)의 냉각부(32)에 냉각수를 공급하여 응결하는 응결단계(S31)와, 수분저장용기(33)로 배출하는 수분배출단계(S32)를 수행하게 되며, 이때, 상기 교반단계(S10)에서 공급된 상기 정제수의 100중량부 대비 약 30중량부 내지 90중량부의 정제수를 기화시켜 흡습하게 되며, 뚜껑(14)에 구비된 기압계(14a)와 온도센서(미도시)를 이용하여 이를 감지하게 된다.

상기 흡습단계(S30)에서 흡습되어 농축된 상기 펌제(P)를 상기 유화탱크(10)에서 외부로 배출하는 배출단계(S40)를 수행하여, 안정된 농축 펌제(P)를 공급하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 유화탱크 11 : 교반기
12 : 증기통 13 : 냉각통
14 : 뚜껑 14a : 기압계
14b : 펌제공급관 15 : 배출관
20 : 진공펌프 25 : 흡기관
30 : 수분감량기 31 : 흡습부
31a : 제습제 32 : 냉각부
33 : 수분저장용기
S10 : 교반단계 S11 : 정제수공급단계
S20 : 가온단계 S30 : 흡습단계
S31 : 응결단계 S32 : 수분배출단계
S40 : 배출단계 S41 : 냉각단계

Claims

펌제(P)에서 기화된 수분을 제습하여 농축하는 농축장치에 있어서,
상기 펌제(P)의 조성물이 공급되어 혼합되도록 교반하는 교반기(11)가 구비된 유화탱크(10)와;
상기 유화탱크(10)의 내부기압을 감압하는 진공펌프(20)와;
상기 유화탱크(10)와 진공펌프(20)의 사이를 연결하는 흡기관(25)에 연결되어 상기 펌제(P)에서 기화된 수분을 응결하여 제습하는 수분감량기(30)로 이루어지고,
상기 수분감량기(30)는 상기 수분의 제습이 용이토록 심부에 다공성 숯 또는 실리카겔 중 어느 하나로 이루어진 제습제(31a)가 구비된 흡습부(31)와, 상기 흡습부(31)의 외부를 감싸며 외부에서 공급된 냉각수가 내벽에 공급되는 냉각부(32)가 구비된 것을 특징으로 하는 펌제 농축장치.
제 1항에 있어서,
상기 수분감량기(30)에는
상기 흡습부(31)에서 제습된 수분이 모여 외부로 배출시 저장되는 수분저장용기(33)가 구비되고, 상기 제습제(31a)는 교체가능토록 탈부착형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 펌제 농축장치.
제 1항에 있어서,
상기 유화탱크(10)는
상기 펌제(P)가 가온되도록 증기가 내벽에 순환되는 증기통(12)과, 상기 증기통(12)의 외부를 감싸며 내벽에 냉각수가 공급되는 냉각통(13)과, 상기 증기통(12)과 냉각통(13)의 상부를 개폐하는 뚜껑(14)으로 이루어지고,
상기 뚜껑(14)의 일측에는 상기 증기통(12)의 기압을 측정하는 기압계(14a)와, 상기 펌제(P)를 구성하는 조성물이 투입되는 펌제공급관(14b)이 구비된 것을 특징으로 하는 펌제 농축장치.
제 1항에 있어서,
상기 유화탱크(10)의 하부에는
수분이 감량된 상기 펌제(P)를 외부로 배출가능토록 배출관(15)이 구비된 것을 특징으로 하는 펌제 농축장치.
펌제(P)의 수분을 감량토록 유화탱크(10)와 진공펌프(20)의 사이에 수분감량기(30)가 구비된 펌제 농축장치를 이용한 농축방법에 있어서,
상기 펌제(P)를 구성하는 조성물을 공급하여 교반하는 교반단계(S10)와;
상기 교반단계(S10)에서 교반된 상기 펌제(P)에 함유된 정제수가 기화되도록 상기 유화탱크(10)의 증기통(12)에 증기를 공급하여 내부온도를 70 내지 80℃ 사이온도로 가온하는 가온단계(S20)와;
상기 가온단계(S20)에서 가온된 상기 유화탱크(10)의 내부 압력이 감압되도록 상기 진공펌프(20)를 구동하여, 기화된 정제수가 상기 수분감량기(30)를 통해 응결되어 흡습되는 흡습단계(S30)와;
상기 흡습단계(S30)에서 흡습되어 농축된 상기 펌제(P)를 외부로 배출하는 배출단계(S40)로 이루어지며,
상기 교반단계(S10)에는
상기 펌제(P)의 조성물 공급시 정제수를 정해진 비율로 감량하여 공급하는 정제수공급단계(S11)가 구비된 것을 특징으로 하는 펌제 농축장치의 농축방법.
제 5항에 있어서,
상기 흡습단계(S30)에는 기화된 정제수가 제습제(31a)의 표면에 응결되도록 수분감량기(30)의 냉각부(32)에 냉각수를 공급하는 응결단계(S31)와, 상기 응결단계(S31)에서 응결된 수분을 수분저장용기(33)로 배출하는 수분배출단계(S32)가 구비된 것을 특징으로 하는 펌제 농축장치의 농축방법.
제 5항에 있어서,
상기 배출단계(S40)에는
가온된 상기 펌제(P)의 온도가 낮아지도록 냉각통(13)에 냉각수를 공급하는 냉각단계(S41)가 구비된 것을 특징으로 하는 펌제 농축장치의 농축방법.