스크류형증발농축기

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.