텀블러형추출농축장치

텀블러형추출농축장치{Tumbler Extracting and Evaporator}

도 1 증발농축장치 구성도

도 2 장치 측면도

도 3 모터직결 실시예

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 캐스터 12 : 프레임

13 : 콘트롤러 21 : 지지 롤러

22 : 감속모터 23 : 슬립링

31 : 추출농축조 32 : 보온커버

33 : 온수조 34 : 히터

35 : 측온센서 36 : 엑기스배출관

37 : 밸브 40 : 뚜껑

41 : 물공급관 42 : 나사크램프

본 발명은 인삼이나 생약, 건강식품 등의 성분추출과 농축을 겸용으로 사용할 수 있는 장치의 구성에 관한 것이다. 유효 성분의 엑기스 추출장치는 주로 스텐이나 유리 또는 자기류의 탕기에서 중탕방식으로 장시간 달이는 경우가 대부분이다. 또한 농축장치는 저점도와 고점도로 구분되고 저점도의 경우 원추형이나 타워형 등 설비에 박막흐름 원리를 이용하고 있다. 기존의 이런 장치들은 대형의 설비로 구성되기 때문에 규모가 크고 고가이며 온수나 증기 등 부대설비를 대형으로 준비해야하는 등의 문제가 있고, 또한 복잡한 배관등으로 이루어져 있어 스케일이나 눌러붙은 성분을 청소하는 것이 대단히 어려워 실제로 실용화에는 고가로 되는 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 추출과 농축을 같은 설비에서 겸용으로 처리가 가능한 장치를 개발하였다. 추출기능으로는 중탕방식으로 저온에서 고효율로 추출하기 위하여 필요에 따라 추출조를 회전 또는 정지하도록 하여 추출액이 난류를 형성한 상태에서 고속으로 추출되고, 농축시에도 추출조를 적당한 속도로 회전시켜 농축효율을 높이도록 하였다. 이를 위하여 추출조를 레미콘과 같이 원추형원통을 2중으로 맞대어 용접하고, 추출조의 하부저면은 수평을 유지하게 하고, 상부개구부는 상향으로 경사지게 제작하여 증기가 쉽게 배출되게 제작하였다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 텀블러추출농축장치의 구성도로서 그림에서와 같이 추출농축장치는 이동할 수 있는 캐스터(11)가 장착된 프레임(12)에 설비하여 작업높이가 적당하고, 운반이나 이동이 용이하게 구성한다. 프레임(12)은 상자형으로 구성하고 바닥에는 이동수단인 캐스터(11)가 부착되고, 장치의 전면으로 콘트롤장치(13)가 내장된다. 프레임(12) 상부에는 네 개 지점으로 나누어 추출농축조(31)를 지지 또는 구동하는 롤러(21) 및 감속모터(22)를 설치한다. 추출농축조(31)는 그림과 같이 레미콘과 같은 원추형 원통을 마주보게 접합한 형태로 구성하고, 하부 저면은 프레임(12) 상에서 수평이 되도록 장착하고, 롤러(21)로 추출농축조(31)를 지지한다. 추출농축조(31) 상부개구부는 뚜껑(40)이 있는 형태로 하고, 뚜껑(40)은 분리착탈되게 구성한다. 추출농축조(31)의 상부개구부는 뚜껑(40)을 분리 개방했을 때 증기가 자연스레 배출되게 상부로 경사지게 제작한다. 추출농축조(31)의 뚜껑은 3,4개의 나사크램프(42)로 조립되게하여 추출시에는 밀폐고정하고, 증발농축시에는 분리개방하도록 구성한다. 추출농축조(31)는 2중의 중탕식으로 하고, 온수조(33)의 외벽에 면상의 전기히터(34) 밀착 설치하여 가열하고, 그 외벽에는 보온단열재(32) 충진하여 커버링한다. 온수조(33)의 일점에 측온센서(35)를 설치하여 일정온도로 제어되게하고, 회전되는 추출농축조(31)에 전원 및 센서배선을 위하여 슬립링(23)을 사용하여 배선한다.

하부저면이 수평유지되는 추출농축조(31)의 일점에 엑기스배출관(36)을 설치하고 밸브(37)로 마감한다.

추출 및 농축은 많은 시간이 소요되기 때문에 관리자가 계속 관리할 수 없으므로 추출 및 농축온도 시간, 회전속도의 자동제어가 불가피하다. 용도에 맞게 설정된 알고리즘에 따라 자동운전되는 콘트롤장치(13)를 상자형 프레임(12)에 내장하고 자동제어한다.

본 발명은 인삼이나 각종 생약, 한약, 건강식품 등의 유효성분을 장기 보관하기 위하여 고농도로 추출농축하는 장치이다. 본 장치는 개인 농가나 가공업소 등 처리량에 따라 용량을 조정하여 제작할 수 있고, 추출 및 농축 효율이 높아 저온에서 처리가 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 65℃이하의 저온에서도 탁월한 증발농축효과가 있고, 향이나 유효성분을 최대한 보존되기 때문에 최고의 농축장치라 할 수 있다.