KR101930624B1

KR101930624B1 - 응축 진공을 이용한 식물 성분 축출 장치

Info

Publication number: KR101930624B1
Application number: KR1020170035098A
Authority: KR
Inventors: 노영규
Original assignee: 노영규
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2019-03-12
Also published as: KR20180107421A

Abstract

본 발명은 응축 진공을 이용한 식물성 재료 성분 축출 장치로 주어진 밀폐된 공간 안에 생성된 스팀이 응축하면서 만들어지는 강한 응축 진공을 이용 추출하고자 하는 식물성 성분을 강하게 축출하게 하는 장치에 관한 것이다. 액체를 수용할 수 있는 외부용기와 추출액을 받는 내부 용기가 내부용기 안 밑부분에 관통 고정되어 내부용기 상부까지 연장되는 온수 공급관에 의해 서로 연통 되고, 외/내부 용기가 서로의 상부에서 체결 분리되며, 외부용기와 내부 용기 사이에 주어진 압 을 조절해 주는 첵크밸브와 추출하고자 하는 식물 재료를 수용하는 추출용기를 고정할 수 있는 구조를 가진 캡이나 커버 그리고 온수 공급관 안에서 밑으로 상하 이동이 가능하도록 장착되어 스팀압에 의해 공급되는 온수의 온도를 조절케 하는 복수의 작은 관이 구비되며, 외부용기와 커버 또는 외부용기와 내부용기 사이 그리고 내부용기와 캡 사이의 기밀을 유지하기 위한 여러 종류의 실링 부품들, 그리고 외부 용기와 내부용기 사이에 있는 물이 끓면서 생성되는 많은 온수를 공급하기에 충분치 않은 초기 스팀 압 을 내부 용기 안으로 배출시켜 주는 내부용기 상부에 만들어지는 작은 통기구, 기본 추출을 마치고 추가 강제 축출을 하고자 할 때 강한 진공을 빠르게 유도하기 위한 냉수 스프레이 펌프로 구성된 응축 진공을 통한 효율적인 식물재료 축출 장치이며, 상대적으로 낮은 온수를 이용 식물 재료를 추출하며 모든 추출 과정이 외부 공기와 차단된 상태에서 이루어져 추출중 추출액의 산화 정도가 매우 낮아 추출액의 맛을 향상시키고 신선도를 유지시켜 주는 고가의 진공 추출 장치를 대신할 수 있는 단순하면서도 효율적인 식물성 재료 추출 장치이다.

Description

응축 진공을 이용한 식물 성분 축출 장치 {Condensed Vacuum Extract Device for Plant Material}

본 발명은 스팀 응축 진공을 이용한 식물성 재료 성분 축출(Extract) 장치로 진공펌프와 같은 별도의 진공 생성 장치를 도입하지 않고 스팀이 응축하는 동안 생성되는 진공을 이용 용기 안을 강한 진공상태로 만들어 보다 짧은 시간 내에 많은 량의 성분을 효과적으로 축출(Extract) 하게 하는 식물성 성분 추출 및 축출(Brew and Extract) 장치이다. 또한 재료에 따라 온도가 낮은 물로 성분을 추출(Brew) 해야 하는 경우가 있는데 일반적으로 물의 온도가 낮을 경우 재료를 우려 성분을 충분히 추출하는데 많은 시간이 소요되나 본 발명이 제공하는 응축 진공 축출(Condensed Vacuum Extract) 방법을 통해 낮은 온도의 물 에서도 짧은 시간 내에 재료의 성분을 충분히 축출(Extract) 하게 한다.

일반적으로 사용되는 끓는 물을 차 또는 커피 분말에 공급하여 차 또는 커피를 만드는 온수 드립식 장치들은 적은 양의 물을 집중 가열하는 동안에 생성되는 스팀 압을 이용 온수를 생산 펌핑하는 방법을 사용하다 보니 상대적으로 높은 온도의 온수를 조금씩 오랜 시간 동안 커피분말 또는 차 잎에 계속적으로 공급하게 되어 있어 고온의 물로 인하여 원치 않는 성분들이 추출되어 맛이 쓴 커피 또는 뜰분 차를 만들어 내는 경우가 많다. 또한 기존에 출시된 드립식 차 또는 커피 메이커들은 커피나 차를 만드는 방법에 있어서 구조와 원리가 커피나 차를 추출하는 순간부터 추출된 고온의 액체가 공기 중에 노출되게 됨으로 고온상태에서 산화가 촉진 되어 차나 커피를 내림과 동시에 맞을 저하 시키게 한다. 이러한 종래의 고 온수 드립식 차/커피 메이커를 대신해서 모터 펌프를 사용 적절한 온도의 온수를 적절한 사간 안에 공급 최상의 맛을 낼 수 있도록 개발된 차/커피 드립 장치가 많이 나와 있으나 적절한 온도의 물을 적절한 시간 내에 공급하게 하기 위해서 여러 센서와 제어 장치를 구비해야 하며 별도의 물 공급 장치를 구비해야 함으로 구성이 복잡하고 제조 비용이 높아 대중적인 제품으로 사용되기에는 어려움이 있다.

또한 이와 같이 여러 센서와 제어 장치를 이용 온수의 온도를 낮추고 온수 공급량을 늘려 짧은 시간 내에 공급하게 함으로서 차의 뜰은 맛과 커피의 쓴맛을 줄일 수는 있으나 차나 커피에서 충분히 우려 내야 할 카페인과 항산화제와 같은 여러 필요한 성분들이 충분히 축출되지 않아 상대적으로 많은 양의 재료를 사용해야 원하는 맛의 농도를 우려낼 수 있어 많은 재료를 낭비하는 일이 발생하게 된다.

또한 경우에 따라서는 커피 또는 많은 종류의 차나 약재들을 저온에서 추출하기 위해 진공 펌프를 사용해 재료를 담고 있는 용기 안을 진공으로 만들어 축출하는 제품들이 시중에 나와 있으나 제품 가격이 높을 뿐 아니라 사용 중 때로는 깨끗하지 않은 공기가 진공펌프 쪽에서 용기 안으로 역류 되어 청결치 못한 음료를 만들거나 약제를 추출하는 장치가 될 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1113912호 : 커피 메이커 대한민국 등록특허 제10-1693261호 : 자동 드립 커피 메이커

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 낮은 온도에서부터 높은 온도까지 (85^oC - 100^oC) 선택적으로 온수를 생산 공급하게 할 수 있으며 또한 만들어진 온수를 상대적으로 짧은 시간 내에 공급하고 사용자의 기호에 따라 본 발명이 제공하는 물을 끓이는 과정에서 생성된 스팀이 응축하면서 만들어지는 응축 진공 (스팀이 물로 다시 응축될 때 1600배의 부피 축소가 생김)을 통해 진공 축출을 할 수 있어 짧은 시간 내에 식물에서 축출하고자 하는 성분들을 충분히 그리고 깊게 축출해 낼 수 있게 하는 제품이 개시된다. 또한 본 발명을 이용한 추출 장치는 밀폐된 공간 안에서 이루어지고 밀폐된 공간 안에 이미 존재하는 공기 (산소)는 식물을 추출하는 중에 생성되는 스팀에 의해 밖으로 퇴출되며 용기 내부에 있는 스팀이 응축될 때 용기 내부가 진공으로 변하게 되어 용기를 열어 시음을 하기 전까지는 추출물이 산화되지 않는 별도의 진공 펌프 장치가 필요 없는 단순하고 저렴하면서도 효과적인 그리고 청결한 음료를 제공할 수 있는 식물 재료 추출 장치이다.

더 나아가 본 발명이 제공하는 응축 진공 장치를 이용 추출하고자 하는 재료에 따라서 고온의 온수 대신 따뜻한 물 또는 차가운 물로 차, 약재, 또는 커피와 같은 재료를 축출할 수 있어 저온 축출을 목적으로 제작된 기존의 고가의 진공 펌프를 이용한 축출 장치를 대신할 수 있게 한다.

상기한 기능을 제공하기 위한 본 발명의 구성 요소로서 물을 저장 하는 외부용기로서 밑면에 전기 열선과 같은 가열 장치가 부착되어 있거나 별도의 가열수단으로부터 열 접촉이 용이한 평평한 구조를 가지며 상부가 열려 있는 외부용기와, 상부가 오푼되여 있으며 상기 외부용기의 열려진 상부를 통해 외부용기 안으로 삽입되며 각기 상부 입구를 통해 결합 분리가 가능한 구조를 가진 외부 용기 내측 공간의 약 50% 정도의 내측 공간을 갖은 내부용기, 상기 각각의 외/내부 용기의 입구 목 부위에 스크루나 다른 수단에 의해 서로 결합 불리가 가능한 구조를 가지며, 상기 외/내부 용기 밑면 및 몸통 주변 사이에 물을 저장하고 충분한 스팀이 수용될 수 있는 일정 공간을 유지케 하여 두 용기의 밑면 사이와 몸통 사이에 존재하는 스팀이 응결될 때 강한 응축 진공을 만들어낼 수 있게 하며, 내부용기 상단에는 내부용기 안에서 만들어지는 플러스 압 은 배출하고 마이너스 압 은 유지할 수 있는 첵크밸브가 장착된 캡 이나 커버가 외부용기 또는 내부용기와 스크루나 다른 수단에 의해 고정 되며,

상기 외/내부 용기가 조립 시 두 용기 사이에 1개 이상의 실리콘과 같은 기밀 유지 실링 (Sealing)이 상기 두 용기 사이에 구비되고, 상기 외/내부 용기 입구와 커버 또는 캡 사이에 용기 안에 플러스 압 이 만들어질 때는 열려 내부용기 안의 압 을 배출하되 마이너스 압 이 생길 때는 닫혀 기밀이 유지되도록 하는 실리콘과 같이 열에 견디면서 부드러운 재질의 실링이 1개 이상 구비되며,

상기 내부용기 밑면 어느 한 곳에 온수공급 관이 관통되어 고정되며 외부용기를 가열하는 중에 생성되는 외/내부 용기 사이에 있는 온수가 스팀압에 의해 추출하고자 하는 식물 재료를 충전하는 추출용기를 통과 후 내부용기에 공급될 수 있도록 내부용기 상부 입구까지 연장되며,

추출물을 추출 후 응축진공을 이용 추가 축출을 하고자 하나 추출량이 적어 추출 재료가 추출액 안에 잠길 수 없을 경우를 위해 길이 조절이 가능한 높이 가변 형 온수 공급관 을 구비할 수도 있다.

상기 외/내부 용기 사이에서 가열되어 내부용기에 공급되는 온수 온도가 가열 속도에 따라 85^oC ~ 90^oC 정도의 온수가 공급되나 내부용기에 공급되는 온수의 온도를 높이기 위해 내부용기에 고정된 온수 공급 관 안에 밑으로 높이 조절이 가능한 또 다른 복수의 온수 온도 조절 관이 상하 이동이 가능하게 장착되며, 공급되는 물의 온도를 85^oC ~ 95^oC 정도로 높이고자 할 때는 가장 큰 외부 관 1개를 제외한 다른 작은 관들을 외부용기 바닥까지 내려 외부 관과 내부 관 사이의 틈을 통해 약간의 스팀이 배출됨으로 외/내부용기 안에 생성되는 스팀이 새어 나가게 됨으로 온수의 온도가 낮을 동안에는 스팀압이 충분치 않아 온수를 공급하지 못하다가 물의 온도가 올라가 스팀생산량이 많아 지면서 약간의 스팀과 함께 온수가 같이 공급되게 됨으로 서 좀 더 높은 온도의 온수를 공급하게 하며, 공급되는 온수의 온도를 95^oC - 100^oC 높이고자 할 때는 복수의 작은 관들 중 가장 작은 관 하나만 외부용기 내측 바닥에 닿도록 내리게 하고 다른 큰 관들은 위로 올려 고정 함으로서 보다많은 양의 스팀이 적은 양의 높은 온도의 온수와 같이 공급되게 됨으로서 높은 온도의 온수를 공급하게 한다.

상기 언급된 복수의 작은 관들의 하단을 각각 30도 이상 경사지게 만들어 상하 이동이 가능한 작은 관의 밑면이 외부용기 내측 바닥에 닿아도 관 밑 부분이 막히지 않아 물과 스팀 공급에 장애를 받지 않도록 하며,

상기 온수 온도 조절 관의 내부 관들 중 중앙에 위치한 관의 일부 또는 관 전체가 타원형 형상을 갖게 하여 지름이 큰 부분이 다음 큰 관의 내부 일부에 접촉하게 하며, 타원형 관보다 다음 작은 관은 상기 타원형 형상의 지름이 작은 부분과 접촉하여 외부에서 힘을 가하지 않으면 스스로 내려오거나 올라가지 않는 구조를 갖게 하며,

축출을 마치고 캡을 열고자 할 때 외/내부 용기에 공기를 유입시켜 진공을 폐하게 하기 위한 첵크밸브를 구비하며,

추출 물을 만들고자 하는 재료를 수용할 수 있는 추출용기는 밑면에 액체는 통과하나 축출하고자 하는 재료는 걸러 낼 수 있는 필터가 장착되며 온수 공급관 상부 끝 부분에 고정되거나 또는 캡이나 커버에 구비된 스크루나 다른 수단에 의해 결합 또는 분리할 수 있게 한다.

한 실시 예로 상기 추출용기가 상기 언급된 캡 안쪽 내부에 고정될 경우 그 캡 안 내부에 콘 형상의 구조물을 형성하여 상기 온수공급 관으로부터 스팀 압 에 의해 고속으로 공급되는 온수/스팀을 360도 방향으로 분산시키게 하며, 상기 언급된 콘 형상을 중심으로 같은 캡 내부에 복수의 온수/스팀 분산 공급 핀 (날개)을 콘 형상의 온수/스팀 분배 장치 주변에 만들어 콘 형상에서 분산되어 공급되는 온수/스팀을 커피/차/약제 재료를 수용하는 추출용기 내부에 골고루 공급하게 하며,

상기 내부용기 상단에 미세한 통기구를 만들어 외/내부 용기 사이의 물이 가열될 때 생성되는 초기의 약한 스팀압에 의해 상기 커피/차/약재를 수용하는 추출용기를 동시에 골고루 적시기에 충분치 않은 상대적으로 적은 양의 온수를 지속적으로 공급해 외/내부 용기 사이에 있는 물이 비 효과적으로 소모되는 것을 막기 위해 외/내부 용기 사이에서 생성되는 초기 미세 압 을 내부용기로 제거케 하며,

외/내부 용기가 커 무게에 의해 이동이 어렵거나 외부용기가 한 장소에 고정 되어 사용할 커머셜 제품 의 경우에는 필터가 장착된 수도파이프를 직접 연결하여 외/내부 용기에 물을 공급하게 하며 물 공급밸브 바로 다음 용기와 가까운 위치에 냉수 스프레이 펌프를 장착해 가열을 마치고 외/내부 용기 안의 물이 소모되고 스팀이 채워 져 있는 상태에서 찬물을 분사 공급케 함으로서 강제 응축 진공을 만들어 외/내부 용기 안의 압 을 순식간에 떨어트려 짧은 시간 안에 추가로 축출을 하게 하는 응축 진공을 이용한 식물 성분 축출 장치에 관한 것이다.

본 발명이 갖는 구성을 통해 온수를 생산 공급하는 과정에서 얻어지는 스팀에 의한 응축진공을 이용 짧은 시간 내에 보다 효율적으로 식물 성분 축출을 할 수 있으며, 내부용기에 고정된 온수 공급 관 안에 밑으로 높이 조절이 가능한 또 다른 복수의 작은 관을 선택적으로 상하 이동시켜 공급되는 온수의 온도를 조절하게 함으로서 각 식물성 재료에 알맞은 추출하게 할 수 있게 한다, 또한 상기 설명된 내부 용기 밑으로 상하 이동이 가능한 복수의 작은 관을 선택적으로 사용 외/내부 용기 사이에 생성되는 스팀 양과 온수 온도를 조절해 응축 진공 정도를 조절할 수 있다.

추출하고자 하는 재료수용 용기 즉 추출용기가 본 발명을 구성하는 용기 내부에 장착되고 추출이 밀폐된 용기 내부에서 이루어져 추출되는 동안 추출물이 산화되지 않아 신선한 음료를 공급하게 되며,

추출을 마치고 응축 진공을 통해 추가로 재료를 축출하고자 할 때 외/내부 용기 사이의 진공을 빠르고 강하게 만들어 줄 수 있도록 하기 위해 외부 용기 밖에서 자동 또는 수동 냉수 스프레이 펌프를 이용 외/내부 용기 사이에 냉수를 분사시켜 줌으로서 순간적으로 강한 진공을 만들어 축출 시간을 단축할 수 있게 하며,

축출을 마치고 캡 또는 커버를 열기 위해서 외/내부 용기 사이나 내부 용기 안에 형성된 강한 진공을 폐하게 하기 위해 별도의 공기유입 밸브를 장착하거나 첵크밸브 상부에 열림 손잡이를 구비 인위적으로 진공을 폐하게 한 진공 축출을 위한 별도의 기계적인 장치 도입이 없는, 위생적으로 깨끗하고 효율적인 그리고 간단하고 편리한 응축 진공을 이용한 식물성 성분 축출 장치이다.

도 1은 본 발명에 따른 응축 진공 축출(Extract) 장치의 전체적인 구성 요소 들을 개략적으로 예시한 단면도이고,
도 2는 저온 추출시 단열을 위한 2중 내부진공용기 (20a) 을 보인 단면도이며,
도 3는 본 발명에 따른 드립식 추출 (Blew) 방법을 통해 식물 성분을 우려내는 예를 보인 단면도이며,
도 4은 드립식 추출 (Blew) 을 마친 후 응축 진공을 이용 추가적인 축출(Extract) 방법을 보인 단면도이고,
도 5는 대형 고정식 추출 장치의 전체적인 구성 요소들을 개략적으로 예시한 단면도이며,
도 6은 대형 커머셜 추출 장치에서 저온 추출을 위한 2중 내부진공용기 (20a) 를 보인 단면도이고,
도 7는 내부용기와 캡 사이 또는 내부용기와 커버의 기밀을 유지하기 위한 실링 부품 구조와 실링 부품의 기능을 예시한 단면도이며,
도 8는 캡에 장착되는 첵크밸브의 구조 및 구성 요소와 기능을 묘사한 예시도 이고,
도 9는 내부용기에 만들어 지는 통기구를 보인 단면도이며,
도 10은 온수 온도 조절 파이프들의 구성 및 조립상태를 보인 단면도이고,
도 11은 온수 온도 조절 파이프의 활용을 보인 예시도 이다.

다음은 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 의한 식물재료 추출 및 진공 강제 축출 장치에 대한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1과 6에서 보인 본 발명을 구성하는 주요 부품들은; 액체를 수용할 수 있는 외부 용기(10)와, 추출액을 받는 내부 용기(20), 내부용기(20)와 체결되며 외/내부 용기(10, 20) 안의 압을 조절해 주는 첵크밸브 (41)와 추출하고자 하는 식물 재료를 수용하는 추출용기(30)를 고정할 수 있는 구조를 가진 캡이나 커버(40, 40a), 내부용기(20)의 밑면에 고정되며 상기 추출용기 (30)을 고정할 수 있는 일체형 또는 높이 조절이 가능한 온수 공급관 (23, 23a)과 온수 공급관(23) 안에서 밑으로 상하 이동이 가능하도록 장착된 복수의 온수 온도 조절 관들 (24), 그리고 외부용기(10)와 커버 (40a) 또는 외부용기 (10) 와 내부용기(20) 사이 그리고 내부용기(20)와 캡 사이의 기밀을 유지하기 위한 여러 종류의 실링 부품들 (28, 44, 45), 그리고 내부용기(20) 상부에 만들어지는 작은 통기구(22), 기본 드립식 추출을 마치고 추가 적으로 응축 진공을 이용한 강제 축출을 하고자 할 때 강한 진공을 빠르게 유도하기 위한 냉수 스프레이 펌프 (62), 저온추출을 위해 추출용기(30)에 온수를 공급하지 않고 대신 내부용기 (20) 에 추출용기 (30) 안에 있는 추출하고자 하는 식물 재료가 충분히 잠길 만큼의 냉수를 채워 응축 진공만을 이용 강재축출할 수 있겠으나 응축 진공을 유도하기 위해 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 있는 물을 가열하여 스팀을 생산하는 동안 내부용기(20) 안에 있는 액체에 열이 전달되어 온전한 저온 축출이 불가능하게 되며 또한 내부용기(20) 안의 액체가 일정 온도에 이를 때까지 외/내부 용기 (10, 20) 안의 물이 빨리 데워지지 않아 물을 끓이는데 불필요한 시간과 에너지가 소모됨으로 이러한 문제를 해결하기 위해 내부용기(20)를 이중 진공용기 (20a)로 사용할 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 또 다른 방법으로 스팀을 생산하기 위해 외부용기(10)를 가열하는 대신 대형 커머셜 제품의 경우 독립된 스팀 생산 공급장치를 구비하여 스팀 공급관(65) 과 스팀공급 밸브(66)를 통해 외/내부 용기 (10, 20) 에 스팀을 공급해 응축 진공을 유도하게 할 수 있는 부품들로 구성된다.

도 1과 5을 포함해 아래 첨부된 도 7~11을 통해 본 발명을 이루는 각 주요 부품들과 부품들의 구성 그리고 기능을 좀 더 상세하게 설명하면; 물 주입 구(11, 61)와 물 주입구 캡(12) 그리고 손잡이 (49, 60)를 장착할 수 있는 구조를 가지며 밑면을 통해 열을 가열할 수 있는 유리나 금속 재질로 만들어지는, 본 장치의 외관 케이스 역할을 하는 상부가 개방된 외부용기(10); 상기 외부용기(10)의 50% 정도의 내부 공간을 가진 상기 외부용기(10)와 더불어 밑부분과 몸통 사이에 물과 스팀을 수용할 수 있는 일정 공간을 가지면서 상부가 개방되어 서로의 목 부분에서 스크루 (11, 22) 또는 실링 부품 (28, 44, 45) 또는 훅크를 (19a, b, c)을 이용한 결합/분리가 가능한 구조를 갖는, 추출액을 받아내는 역할을 하는, 유리나 금속재료로 만들어진 내부용기(20); 상기 언급한 두 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 있는 물이 가열되는 동안에 생성되는 스팀압에 의해 온수를 공급하게 하는 내부용기(20)안 어느 바닥 부분에 고정되어 내부용기(20)의 상부까지 온수를 공급할 수 있는 긴 온수공급관(23) 또는 높낮이 조절이 가능한 온수공급관(23a); 내부용기(20) 상부 입구에 한 개 이상의 실링 부품(44, 45)과 함께 스크루(21b, 42)나 훅크 (19a, b, c) 또는 다른 수단에 의해 체결되어 내부용기(20)와 기밀을 유지하는 캡(40); 그리고 상기 캡(40) 안 한 부분에 장착되는 외/내부 용기(10, 20) 내에서 가열 중에 생성되는 증기에 의해서 내부용기(20) 압 이 양압 일 경우는 밸브가 열려 압 을 배출하고 내부용기(20) 압 이 음압 일 때는 닫쳐 외부로부터 공기 유입을 막아주는 일 방향 첵크밸브(41); 내부용기(20)로 온수를 공급하는 온수 공급관(23) 끝부분과 같은 높이에 구비되어 외/내부 용기(10, 20)에서 생성된 스팀압 에 의해 강하게 공급되는 온수를 360도 방향으로 분산시켜 주게 하는 캡 (40) 안이나 추출용기 커버 (34) 안에 구비된 콘 모양의 온수 분배기(46), 상기 온수 분배기로부터 분배되어 공급되는 온수를 추출하고자 하는 식물 재료에 골고루 분산하게 해 주는 캡 (40)안이나 추출용기 커버 (34) 안에 구비된 온수 분배 핀(47); 추출하고자 하는 식물 재료를 수용하며 추출액은 통과시키되 재료는 걸러내는, 상기 캡(40) 안 상부나 온수공급관 (23a)에 스크루나 (32, 43) 고정 실링(35)에 의해 체결되는 추출용기(30); 그리고 외부 용기(10)를 가열시 외/내부 용기(10, 20) 사이에 생성되는 초기 스팀압에 의해 외/내부 용기(10, 20) 사이에 있는 온수가 온수를 펌핑할 시점보다 이른 시점에서 추출용기(30) 안에 있는 재료를 적시기에 충분치 않은 온수가 조금씩 온수공급관(23)을 통해 공급되는 것을 막아 외/내부 용기 (10, 20) 안에 있는 온수가 비 효율적으로 허비되는 것을 막기 위해 내부용기(20) 상부에 외/내부 용기(10, 20) 사이의 스팀압을 조절케 하는 통기구(23)를 구비한 응축 진공을 이용한 식물성 성분 추출 장치이다.

도 1과 5에서 보인 봐와 같이 외부용기(10) 와 내부용기(20)를 세척할 때는 외/내부 용기(10, 20)를 서로 분리해야겠으나 매번 사용할 때마다 외/내부 용기(10, 20)를 분리하지 않고 물을 주입하게 하기 위해 외부 용기(10) 상부에 물주입구를 (12, 62) 구비하여 물을 주입케 할 수 있으며, 외/내부 용기(10, 20) 안에 생성되는 음압을 유지하기 위해 실링 부품이 구비된 이 착탈이 가능한 물 주입구 캡이 구비된다. 또한 본 발명이 무거워 이동이 어려운 커머셜 제품이나 대형 산업용 제품에 응용될 때 많은 량의 물을 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 채우고 또 세척할 때 또는 외부용기 (10)에 남아있는 물을 배출하게 하기 위해 물 공급관 (64)과 물 공급 밸브 (61) 그리고 물 배출 밸브(17)를 구비하며 내부용기(20)를 외부용기 (10)와 분리하지 않고 추출액을 공급하게 하기 위해 추출액 공급관 (15)과 추출액 공급밸브 (15a) 밸브를 구비한다. 또한 외/내부용기(10, 20)가 조립된 상태에서 외/내부용기 (10, 20) 사이에 물을 공급하고자 할 때 상기 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 있는 공기를 배출해야 물을 외/내부 용기(10, 20)에 공급할 수 있음으로 두 용기 사이에 있는 공기는 배출하되 밖에 공기가 유입되는 것을 허락지 않는 일 방향으로만 열리는 공기 배출 첵크밸브 (16)을 구비한다.

도 1~5에서 보인 봐와 같이 상기 외/내부 용기(10, 20) 사이에 공급되는 물이 외부 용기(10) 밑면을 통해 가열이 되며, 가열수단으로는 외부 용기(10) 밑면에 전기 히터나 스팀 공급 장치를 장착해 전기나 스팀을 통해 열을 공급받을 수 있고 이동이가능한 소형 제품에 응용할 경우 밑이 평평한 유리 또는 금속판으로 제작되어 어떠한 가열 수단으로든 열을 공급받아 사용될 수 있다.

도 1, 5 에서 보인 봐와 같이 상기 내부용기(20) 는 상기 언급된 외부용기(10) 와 조립 분리가 가능하게 스크루 (11, 21a)나 훅크 (19a, b)와 같은 수단이 강구될수 있으며, 상기 외/내부 용기(10, 20) 사이에서 생성되어 공급되는 온수가 추출 용기(30)에 공급되고 식물 재료를 추출한 후 추출액이 되어 떨어지는 추출액을 수용하는 역할을 하며,

도 5 에서 보인 봐와 같이 커머셜 제품의 경우 상기 외부용기(10)와 내부용기 (20) 그리고 커버 (40a)의 분리, 조립, 이동을 편하게 하기 위해 각각에 핸들 (25, 49, 60) 을 구비하며,

도 1, 5 에서 보인 봐와 같이 상기 내부용기(20) 어느 밑 부분에 외/내부 용기(10, 20) 사이에서 만들어진 온수를 추출용기 (30) 안으로 공급하게 하기 위해 내부용기(20) 상부까지 온수를 공급할 수 있는 긴 온수 공급관 (23)을 내부용기(20) 안 밑 부분에 관통되게 고정할 수 있으며, 식물재료를 추출 후 응축진공을 통해 추가적으로 축출하고자 하나 추출재료와 추출액이 충분치 않아 추출재료가 추출액에 잠기지 않을 경우를 고려해 도 5 에서 보인 봐와 같이 높낮이 조절이 가능한 온수공급관 (23a)을 구비할 수 있다.

도 1, 5, 9 에서 보인 봐와 같이 상기 외/내부 용기(10, 20)는 서로의 상부 입구에 실링 부품(28)을 사이에 두고 스크루 (11, 21a)나 훅크 (19a, b)와 같은 수단에 의해 밀착 고정시켜 외/내부 용기(10, 20) 사이의 기밀을 유지하게 한다.

도 7 에 보인 바와 같이 내부용기(20)를 덮는 캡 또는 커버(40, 40a)의 어느 한 부위에 외/내부 용기(10, 20)의 압 이 플러스일 때는 열리고 마이너스 압 일 경우는 닫치는 첵크밸브(41)가 장착되어 외/내부 용기(10, 20)에 있는 물이 가열되어 스팀이 생산되고 그 스팀압에 의해 온수가 공급될 때 공급되는 스팀압에 의해 밸브가 위로 열려 외/내부 용기(10, 20) 안에 있는 공기와 스팀을 배출시켜 주며, 추출이 끝나고 가열이 중단되어 외/내부 용기(10, 20) 안의 스팀이 응결되어 마이너스 압으로 변할 때 밸브가 밸브 하우징에 강하게 밀착되어 공기의 유입을 막아 진공을 유지시켜 주는 기능을 하게 하며,

상기 첵크밸브 (41)로 사용되는 밸브는 여러 종류가 있겠으나 상기 언급된 밸브의 구조는; 첵크밸브하우징 (41a), 첵크밸브 밑받침 밀착 방지 턱 (41b), 첵크밸브 날개 (41c), 첵크밸브 밑받침 (41d) 그리고 첵크밸브 진공 폐기 손잡이 (41e)로 구성되어 있으며 도 8 에서 상세하게 묘사된 바와 같이 외/내부 용기 (10, 20) 안의 압력이 양압일 경우 첵크밸브 (41) 전체가 첵크밸브하우징 (41a) 으로부터 상향 이동되며, 이때 첵크밸브 밑받침 (41d) 윗쪽 면이 첵크밸브 하우징 (41a) 밑면에 부착되어 외/내부 용기 (10, 20) 안에 존재하고 있는 공기나 스팀이 배출되는 것을 방해 하지 못하게 하기 위해 첵크밸브하우징 (41a) 밑부분에 첵크밸브 밑받침 밀착 방지 턱 (41b)을 구비하여 공기나 스팀이 첵크밸브 밀착 방지 턱 (41b) 사이의 틈을 통해 잘 배출되도록 할 수 있다. 기본 추출을 마치고 진공 축출을 하고자 할 때 첵크밸브 (41) 전체가 외/내부 용기 (10, 20) 안의 음압으로 인하여 밑으로 내려가며 첵크밸브 날개 (41c)가 첵크밸브 하우징에 밀착 되어 기밀이 유지됨 으로서 외부 공기가 외/내부 용기 (10, 20) 안으로 유입될 수 없게 된다. 모든 추출을 마치고 캡 (40) 이나 커버 (40a) 을 열고자 할 때 먼저 외부용기 (10) 와 내부용기 (20) 안에 있는 진공을 폐해야 함으로 공기를 내부용기 (20) 안으로 공급하기 위해서 구비해 놓은 첵크밸브 진공 폐기 손잡이 (41e) 이를 잡아당겨 밸브를 열어 공기를 유입 시킨다.

도 1, 5, 7에서 보인 봐와 같이 상기 내부용기(20) 와 캡 (40)은 스크루나 (21b, 42) 훅크 (19a, c)와 같은 수단에 의해 체결되며 내부 용기(20)와 캡(40) 또는 커버 (40a) 사이에는 온수와 스팀이 내부 용기(20) 안에 공급되어 내부 용기(20) 안에 양압 이 형성될 경우에는 스팀을 배출하고 스팀이 응결되어 응축 진공이 이루어질 때는 기밀을 유지하게 만들어진 외/내부 용기 (10, 20) 안의 압에 따라 실링 날개가 플랙서불하게 움직여 스스로 개폐 기능을 하게한 부압 실링날개 (44a, 45a)를 가진 1개 이상의 부압 실링 (sealing) (44, 45)이 장착되어 내/외 용기 (10, 20) 안의 압을 자동 조절케 하며,

도 1, 5, 10, 11 에서 보인 봐와 같이 상기 내부 용기(20) 밑에 고정된 온수공급관(23) 속에 외/내부 용기(10, 20) 밑면 사이에서 밑으로 상하 이동이 가능하게 장착된 복수의 작은 관들로 구성되어 공급하고자 하는 온수의 온도를 조절할 수 있게 한 온수 온도 조절 관들 (24)이 구비되어 외/내부 용기(10, 20) 사이에 있는 온수와 스팀 비율을 선택적으로 공급하게 함으로서 공급되는 온수의 온도를 조절할 수 있게 한다. 예를 들면 모든 온수 온도 조절관을 위로 올리고 물을 내부용기(20) 밑면까지만 채워 가열을 하면 100% 스팀만 공급할 수 있고 가장 작은 관 하나만 밑으로 내려 대부분의 스팀과 약간의 고온의 온수 (97^oC~100^oC)가 같이 공급되게 할 수도 있고, 2개 이상의 작은 관을 내려 약간의 스팀과 많은 양의 중 고온의 온수(90^oC~97^oC)공급되게 할 수도 있고 모든 관을 다 내려 저온의 온수 (85^oC ~ 95^oC)을 공급 할 수도 있다.

상기 온수 온도 조절 관 (24) 들을 고정하기 위한 방법으로 상기 온수 온도 조절관 (24)중 중간 크기의 관 즉 중간에 위치한 관의 일부분 또는 전체 구간을 타원형 형상을 갖게 하여 타원형의 지름이 큰 부분이 외부 큰 관의 내부에 접촉하게 하며, 그 타원형 관보다 작은 관은 상기 타원형 관 안에서 타원형 관의 지름이 작은 부분과 접촉하여 외부에서 힘을 가하지 않으면 스스로 내려오거나 올라가지 않는 구조를 갖게 하며,

그리고, 상기 온수 온도 조절관 (24)은 하측의 입구가 일정 각으로 경사지게 형성하여 외부용기(10) 바닥면에 밀착되지 않게 하고 외/내부 용기 (10, 20) 사이에서 생성된 온수가 외부용기 (10) 바닥에 잔류하지 않고 용이하게 유입될 수 있도록 하며,

도 5 에서 보인 봐와 같이 적은 양의 물로 기본 추출을 한 후 추가로 진공 축출을 하고자 할 경우 높이가 서로 다른 추출용기(30)를 이용 추출용기(30)가 내부용기 (20) 안에 담겨지는 추출액에 잠길 수 있도록 하며,

도 1과 5 에서 보인 봐와 같이 식물재료를 수용하는 추출용기(30)는 추출 효율을 높이기 위해 온수공급관(23)과 추출용기파이프(33) 사이에 추출용기 고정실링 (35)을 상이에 두고 고정을 하거나 도 1에서 보인것 처럼 캡 (40) 내부에 장착되는 재료수용용기 실링(48)을 사이에 두고 캡(40)과 추출용기 (30) 에 만들어진 추출용기 고정 스크루 (32, 43)에 고정 함으로서 외/내부 용기 (10, 20)사이에서 생성되는 온수와 스팀이 모두 추출하고자 하는 식물 재료를 통과한 후 추출용기 (30) 밑에 만들어진 추출용기필터 (31)을 통해서만 내부용기 (20) 밑으로 빠져나갈 수 있게 하며,

도 5에서 보인 봐와 같이 추출 후 추가적인 진공 축출을 하기 원하나 추출액이 너무 적어 추출용기(30) 높이만으로 추출 재료를 추출액에 잠기게 할 수 없을 경우에는 독립된 추출용기커버(34)가 구비된 추출용기(30)를 사용 추출용기(30)의 높낮이 조절이 가능한 온수공급관 (23a) 을 통해 추출용기(30)가 추출액에 잠기게 할 수 있으며

외/내부 용기 (10, 20) 사이와 내부용기 (20) 안에 생성되는 응축진공 레벨정도는 외/내부 용기 (10, 20) 사이와 내부용기 (20) 안에 이미 존재하는 공기와 가열중에 생성되는 스팀의 비율에 의해 정해짐으로 강한 진공을 유도해 내기 위해서는 외/내부 용기 (10, 20) 사이와 내부용기(20)에 있는 공기를 최대한으로 퇴출시키고 그 자리를 스팀으로 채워야 함으로 온수 공급이 불필요 하고 저온 추출만을 위해 응축진공을 유도하고자 할때는 충분한 스팀을 생산하기 위해 충분한 물을 확보할수 있도록 도 1~6에서 볼수 있는 바와 같이 외/내부 용기(10, 20)의 밑면 사이의 공간을 충분히 갖게 하며,

상기 언급한 봐와 같이 기본 추출 후 짧은 시간 안에 강한 응축 진공을 유도해 내기 위해서 이동이 가능한 제품일 경우에는 외부용기(10)를 물에 담그거나 외부용기 (10)에 물을 뿌릴수 있겠으나 커머셜제품과 같이 크고 고정시켜 사용하는 제품에는 냉수 스프레이 펌프 (62)을 통해 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 뿌려 줌으로서 강한 진공을 짧은 시간 내에 유도할 수 있다.

또한 도 1, 4, 9에서 보인 봐와 같이 본 발명을 통해 저온 축출만 하고자 할 때 온수를 추출하고자 하는 재료에 공급하지 않아야 하기 때문에 물을 내부용기 (20) 밑면에 닿지 않을 만큼만 채워야겠으나, 외/내부 용기 (10, 20)와 내부용기 (20)의 빈 공간에 채워져 있는 모든 공기를 퇴출시키고 스팀으로 채우게 하기에 충분한 스팀을 생산할 물을 외/내부 용기 (10, 20) 밑면 사이에 수용해야 함으로 충분한 물이 수용될 수 있도록 두 외/내부 용기 (10, 20) 밑면 공간을 유지해야 하다. 이와 같이 저온 축출만 울 원할 때는 온수 온도 조절관 (24)들을 모두 내부용기 (20) 밑면까지 올리고 내부용기 (20)을 추출하고자 하는 재료와 냉수로 채우고 응축 진공을 유도해 추가적으로 식물 재료를 축출할 수 있으며, 상기 언급한 커머셜 제품의 경우 자체 스팀 공급장치가 구비된 제품의 경우 내부용기 (20)를 냉수로 채우고 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 스팀공급 밸브 (66)을 통해 외/내부 용기 (10, 20) 안에 있는 공기를 모두 퇴출시키기 위해 많은 양의 스팀을 짧은 시간 내에 공급한 후에 스팀공급 밸브 (66)을 닫아 외/내부 용기(10, 20) 안의 응축 진공을 유도 한다. 외부용기 (10) 밑면과 내부용기 (20) 밑면 사이의 충분한 공간이 요구되는 또 하나의 이유는 본 발명을 이용 엑스프레스오 (Espresso) 커피를 만들기를 원하거나 다른 식물 재료를 고온의 온수 또는 스팀으로 찜을 해 진한 액기스를 추출하고자 할 때는 물을 내부용기 (20) 바로 밑면에 이르게 채워야 하기 때문에 엑스프레스오 커피나 기본 스팀 찜을 통한 찐한 액기스를 추출하기에 충분한 물을 공급할 수 있어야 하기 때문이다. 또한 본 아이디어가 커머셜 제품에 응용될 때는 도 4에서 보인 봐와 같이 진공 게이지(67)를 장착해 진공 레벨을 확인하게 할 수도 있다.

이상으로 본 발명을 구성하는 부품들과 각 부품의 기능을 살펴보았으며 상기 예시된 도면들을 통해 본 발명에 따른 식물재료 추출 장치의 이용 방법 및 작동 원리를 예를 들어 설명하고자 한다.

먼저 본 발명을 통해 일반적인 저온 드립식 추출을 하고자 할 때 내부용기 (20) 밑부분에 고정된 온수공급관 (23, 23a) 안에 고정된 밑으로 상하 이동이 가능한 온수 온도 조절 관 (24) 모두 도는 가장 큰 관을 외부용기 (10) 바닥까지 닿토록 밑으로 내린 후 외부용기 (10)와 내부용기 (20) 상부 입구를 외/내부 용기 실링 (28) 부품을 사이에 두고 외/내부 용기 고정 스크루 (11, 21a) 또는 고정 훅크 (19a, b)를 통해 기밀을 유지하게 결합 체결하고 외/내부 용기 (10, 20)의 물 주입관 캡 (13) 이나 물 공급 밸브 (61)을 열어 냉수 또는 온수를 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 공급하고 물 주입관 캡 (13) 이나 물 공급 밸브 (61)을 잠가 밀폐시킨다.

추출하고자 하는 물의 량과 추가 진공 축출 여부를 고려해 알맞은 길이의 추출용기(30)를 선택한 후 추출하고자 하는 재료를 충전해 캡 (40) 안에 형성된 추출용기 고정 스크루 (43)에 추출용기 실링 (48)과 온수 공급관에 장착된 추출용기 고정 실링 (35)을 사이에 두고 고정 하거나 온수공급관 (23a)의 높낮이 조절이 가능한 경우에는 온수공급관 (23a) 에 구비된 추출용기 고정 실링(35)에 고정하여 온수 공급관 (23a) 과 추출용기 파이프 (33) 사이의 기밀을 유지하면서 온수공급관 (23a)에 고정 한다.

캡 (40) 이나 커버 (40a)를 고정한 후 전원을 켜거나 다른 가열수단을 통해 가열을 시작한다. 저온 드립식 추출을 할 경우 초기에 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 있는 물이 가득 차 있어 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 스팀이 머무를 공간이 많지 않음으로 물의 온도가 약 65^oC 정도에 이르면 외/내부 용기 (10, 20) 안에서 형성되는 초기 약한 스팀압에 의해 적은 량의 온수가 추출용기(30)로 공급되겠으나 초기에 손실되는 온수 손실을 막기 위해 만들어 놓은 작은 통기구 (22)를 통해 초기에 생성된 스팀이 내부용기(20)로 바로 배출된다. 점점 가열이 되어 온수 온도가 75^oC 정도에 이르면 외/내부 용기 (10, 20) 안의 스팀 압이 높아져 외/내부 용기 (10, 20) 안에 있는 온수를 조금씩 추출용기 (30) 안으로 공급하기 시작한다. 처음에는 75^oC 정도의 온수가 느리게 공급되다가 점차적으로 온수 온도가 올라가면서 온수 공급량이 늘어나게 되며 외/내부 용기 (10, 20) 안의 온수의 온도가 80^oC 정도에 이르면 온수 공급량이 점차적으로 빨라지다가 외/내부 용기 (10, 20) 안의 물의 온도가 85^oC 도에 이를 때 즉 외/내부 용기 (10, 20) 안에 약 2/3 물이 남았을 때부터 는 빠르고 강하게 많은 양의 온수가 짧은 시간 내에 공급되게 되며 대부부의 온수가 이때 공급된다. 외/내부 용기 (10, 20) 안에 있는 온수가 계속 적으로 가열 됨으로 인하여 남은 3%~5% 정도의 물은 보다 많은 스팀과 함께 공급이 되며 이때의 물의 온도는 약 95^oC 정도에 이르며 바로 기본 드립식 추출이 끝나게 된다. 짧은 시간 내에 많은 양의 온수가 제한된 추출용기(30)로 공급됨으로 인하여 추출용기 (30) 안에 있는 추출 재료는 충분히 일정 압을 가지고 강하게 공급되는 온수에 의해 골고로 추출되게 된다. 상대적으로 낮은 온도의 온수를 통해 추출이 이루어 짐으로 본 발명을 커피나 차를 추출하는 용도로 사용할 경우 커피의 쓴맛이나 차의 씁쓰름한 맛을 내는 성분이 추출되는 것을 피할 수 있게 된다. 특히 본 발명이 커피 추출에 응용 되어질때 커피의 쓴맛을 전혀 원치 않는 경우는 마지막 남은 5% 정도의 뜨거운 온수가 추출용기(30)로 공급되기 전에 가열을 중단해 기본 추출을 마칠 수 있다.

계속해서 응축 진공을 통해 강제적으로 축출을 하고자 할 때는 보다 빠른 응축 진공을 유도하기 위해서 이동이 어려운 대형 추출장치일 경우에는 물 공급관 (64)에 구비된 냉수 스프레이 펌프 (62)를 통해 외/내부 용기 (10, 20) 안에 냉수를 뿌려 급하게 강한 진공을 만들어 주거나 이동이 가능한 소형 제품일 경우에는 기본 추출을 마친 후 본 추출 장치를 냉수에 담그거나 외부용기 (10)에 냉수를 뿌려 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 있는 스팀을 빨리 응축시키게 한다. 본 발명을 통한 식물 재료 추출은 밀폐된 용기 안아서 이루어지며, 추출을 준비하는 동안 이미 용기안에 있는 대부분의 공기 (산소)는 기본 추출 중에 스팀과 함께 퇴출되게 되어 있어 추출을 하는 중에 추출물의 산화 정도는 매우 낮으며 추가로 이루어지는 응축 진공 축출 중에도 산소가 거의 없는 상태에서 이루어져 신선한 맛을 잃지 않고 축출을 하게 되며 시음을 하기 위해 캡 (40) 이나 커버 (40a)을 열 때까지 신선도가 유지되게 된다.

외/내부 용기 (10, 20) 사이의 응축 진공 레벨은 얼마나 많은 고온의 스팀이 외/내부 용기 (10, 20) 안의 공간을 차지하고 있었는가 에 따라 정해 짐으로 추출후 강한 응축 진공으로 추가 축출을 원할 때는 기본 추출 후 충분한 스팀이 외/내부 용기 (10, 20) 사이를 채울 수 있도록 좀더 강하게 가열을해야 할 것이다.

원하는 축출 정도에 따라 진공 상태에서 5분에서 몇 시간을 더 기다릴 수 있으며 시음을 위해서 캡 이나 커버 (40, 40a) 을 열고자 할 때 먼저 진공을 폐해야 함으로 첵크밸브 (41) 상부에 만들어 놓은 첵크밸브 진공 폐기 손잡이 (41e) 나 본 발명에서 묘사하지 않은 다른 많은 알려진 방법을 이용 공기를 외/내부 용기 (10, 20) 안에 유입시켜 진공을 폐한다. 이동이 가능한 소형 제품의 경우 캡 (40)을 열고 내부용기 (20) 안에 추출되어 있는 음료를 마실 수 있겠으나 한 장소에 고정되어 사용하는 커머셜 제품의 경우 내부용기 (20)에 직접 고정한 추출액 공급 밸브 (15a) 을 통해 추출액을 공급받을 수 있다.

본 발명이 기본 드립식 추출에 사용될 경우 가열 초기에는 외/내부 용기 (10, 20) 안에 있는 물 전체가 가열되어야 하기 때문에 시간이 많이 걸리는 듯 하나 밀폐된 공간에서 가열이 이루어지고 가열되는 온수 온도가 상대적으로 낮기 때문에 타 유사 제품보다 온수 생산 공급 시간이 실질적으로 많이 짧음을 확인할 수 있다. 온수를 공급하는 중에 일부의 스팀이 같이 공급되어 온수의 온도가 높을 것으로 생각되나 정상적인 사용조건에서 온수 공급이 끝난 후 실질적인 물의 평균 온도는 90^oC를 넘지 않는다.

전술한 바와 같이 내부용기 (20) 안 바닥 면에 고정되어 밑으로 높이 조절이 가능하도록 이동이 가능한 온수 온도 조절관 (24)이 외부용기 (10) 바닥 면에 닿아 온수공급에 장애가 되지 않게 하기 위해서 온수 온도 조절관 (24) 밑면을 일정 각으로 경사지게 함으로서 짧은 시간 내에 대부분의 온수가 공급된다.

전술한 바와 같이 본 발명은 복수의 온수 온도 조절관 (24)을 사용 온수 공급 온도를 선택할 수 있으며 상대적으로 낮은 온수를 공급 추출을 하고자 할 때는 온수 온도 조절관 (24) 모두를 밑으로 내려 외부용기 (10) 밑바닥에 닿게 함으로서 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 있는 모든 물이 낮은 온도에서 모두 빨리 공급되게 되며, 좀더 높은 온수를 이용하고자 할 경우에는 온수 온도 조절관 (24) 중 가장 큰 관은 사용하지 않고 중간 크기의 관이나 중간 크기의 관 이하 모든 관을 밑으로 내려 사용함 으로서 외/내부 용기 (10, 20) 안의 물 레벨이 내부용기 (20) 밑면에 이르렀을 때 외/내부 용기 (10, 20) 안에 있는 스팀압의 일부가 온수 온도 조절관 (24)의 가장 큰 관과 밑으로 내려져 있는 중간 크기의 관 사이의 틈을 통해 배출 됨으로 온수의 온도가 더 높아져 보다 많은 스팀이 생성될 때까지 온수 공급이 지연되게 되며, 그 지연되는 동안 온수의 온도가 올라가게 되고 온수 온도가 올라가기 때문에 더 많은 스팀이 생성되고 그 충분한 스팀 압 이 만들어져 온수를 공급하게 될 때까지 계속 적으로 가열이 되기 때문에 자연적으로 온수의 온도가 높게 된다. 같은 원리에 의해서 고온의 온도의 온수를 이용하고자 할 때는 가장 작은 관만 밑으로 내리고 모든 다른 온수 온도 조절관을 위로 올리면 대부분의 스팀이 위로 올려진 관들 틈 사이로 배출됨으로 인하여 온수가 끓는 점에 이르러 순간적으로 많은 스팀이 만들어질 때까지 공급되지 않기 때문에 마지막 순간까지 온수 온도가 상승하게 되어 공급되는 온수의 온도는 100 ^oC 도에 이르게 된다.

또한 본 발명을 이용 엑스프레스오 (Espresso) 커피를 만들기를 원하거나 다른 식물 재료를 고온의 온수 또는 스팀으로 찜을 해 진한 액기스를 추출 하고자 할 때는 물을 내부용기 (20) 바로 밑면에 이르게 공급하고 온수 온도 조절관 (24) 모두를 위로 올리거나 아니면 가작 작은 관 하나만 밑으로 내려 가열을 시작하면 물의 온도가 100^oC 에 이르게 될 때 생성되는 대부분의 스팀과 약간의 100^oC 의 고온의 온수만 공급하게 된다. 공급되는 고온의 온수와 스팀이 추출용기 (30)을 통과 하면서 추출하고자 하는 식물 재료를 성분을 추출 함으로서 추출 재료의 성분이 빠르게 충분히 추출하게 된다.

고온 온수와 스팀 추출 후 추가적인 진공 축출을 원하나 추출액이 충분치 않아 축출용기 (30)가 추출액에 적시지 않을 상황일 때는 높낮이 조절이 가능한 온수공급관 (23)을 사용 추출용기 (30) 의 위치를 미리 맨 밑부분까지 내려 고정한 후 추출을 시작하며 높낮이 조절이 되지 않는 온수공급관 (30)을 사용할 경우에는 추출용기 (30)을 처움부터 맨 밑으로 내려 추출을 시작 함으로서 기본 추출 후 바로 이어 진공 추출을 할 수 있게 된다.

추출하고자 하는 재료에 온수를 가하지 않고 진공 추출만 하고자 할 때는 내부용기 (20)에 찬물을 채우고 추출용기(30)를 내부 용기 밑으로 내려 고정해 추출하고자 하는 재료가 물에 충분히 잠기도록 한 다음 스팀을 생산하기 위한 약간의 물 (약 100ml - 200ml)만 외부용기(10)에 넣고 내부용기(20)를 결합하지 않은 상태에서 물을 100^oC 까지 충분히 끓여 많은 스팀이 생산되는 것을 확인한 후 계속 가열을 하면서 내부용기 (20)를 외부용기 (10)와 결합한다. 1-2분 정도 더 가열을 하면서 스팀이 온수 공급관 (23)을 통해 퇴출 되는 것을 확인하고 캡 (40) 이나 커버 (40a)을 결합한다. 충분한 스팀이 외/내부 용기 (10, 20) 사이와 내부용기 (20)에 채워질 수 있도록 1-2분 정도 더 가열을 하다가 일부의 스팀이 첵크밸브 (41)로 배출되는 것을 확인 후 가열을 멈춘다. 독립된 스팀 공급 장치가 구비된 제품의 경우는 전술한 바와 같이 내부용기 (20) 안에 냉수와 추출용기 (30)에 추출하고자 하는 재료를 채운 후 외/내부 용기 (10, 20) 안에 있는 공기가 모두 퇴출될 때까지 스팀을 공급한 후 응축 진공을 유도한다. 순간적인 응축 진공을 원할 때는 외부 용기를 찬물에 담그거나 냉수 스프레이 펌프가 (62) 장착된 제품의 경우는 찬물을 외/내부 용기 (10, 20) 사이에 뿌려 강한 응축 진공을 유도한다.

시간에 구애받지 않고 충분한 강제 축출을 원하는 경우에는 몇 일 이라도 계속 적으로 진공 축출을 할 수 있으며 외/내부 용기 (10, 20)가 진공상태에 있는 한 추출액이 산화되거나 변질되는 것을 염려하지 않아도 된다.

일반 추출을 원하는 경우에는 추출 후 응축 진공이 형성되기 전에 캡 (40) 이나 커버 (40a) 을 열어 시음을 할 수 있겠으나 추가적인 진공 축출을 원하는 경우에는 진공 축출할 시간을 허락하기 위해 최소한 5-30 분 후에 캡 (40) 이나 커버 (40a)을 열어 시음해야 할 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

10: 외부용기
11: 내/외부 용기 고정 스크루
12: 물 주입관
13: 물주입관 캡
14: 물 저장 공간
15: 추출액 공급관
15a: 추출액 공급밸브
16: 공기배출 첵크밸브
17: 배수 배출 코크
18: 물 레벨 표기관
19a, b, c: 내/외/커버 고정 훅
20: 내부용기
20a: 2중 내부진공용기
21a: 내/외부 용기 고정 스크루
21b: 내부용기/캡 고정 스크루
22: 통기구
23: 온수공급관
23a: 높낮이 조절 온수공급관
24: 온수온도 조절 관
25: 내부용기 손잡이
27: 온수온도 조절관 고정 구조
28: 내/외용기 실링
29: 추출액 저장공간
30: 추출용기
31: 추출용기 필터
32: 추출용기 고정 스크루
33: 추출용기 파이프
34: 추출용기 커버
35: 추출용기 고정 실링
40: 캡
40a: 커버
41: 첵크밸브
41a: 첵크밸브 하우징
41b: 첵크밸브 밑받침 밀착 방지 턱
41c: 첵크밸브 날개
41d: 첵크밸브 밑받침
41e: 첵크밸브 진공 폐기 손잡이
42: 내부용기/캡 고정 스크루
43: 추출용기 고정 스크루
44: 부압실링I
44a: 부압실링 I 실링날개
45: 부압실링 II
45a: 부압 실링 II 실링날개
46: 온수분배기
47: 온수 분배 핀
48: 추출용기 실링
49: 커버 손잡이
50: 히팅엘리먼트
60: 손잡이
61: 물 공급 밸브
62: 냉수 스프레이 펌프
63: 필터
64: 물 공급관
65: 스팀 공급관
66: 스팀 공급밸브
67: 진공 게이지

Claims

밑면에 가열 장치가 부착되거나 가열수단으로부터 열 접촉이 용이하도록 평평한 구조를 가진 상부가 열려 있어 물을 저장 할 수 있는 외부용기(10)와, 상부가 열려 있으며, 상기 외부용기(10)의 열려진 상부를 통해 삽입되어 서로 결합 분리가 가능한 구조를 가지며 결합시 상기 외부용기(10)와 밀폐된 공간을 갖게 구성된 외부 용기 내측 공간의 약 50% 이하의 내측 공간을 갖은 내부용기 (20), 내부용기 (20) 또는 외부용기(10)와 결합 되어 외/내부 용기 (10, 20) 안으로 공기가 유입됨을 차단하는 캡 (40) 또는 커버 (40a), 캡 (40) 이나 커버 (40a) 의 상측 어느 한 부분에 장착되어 외/내부 용기 (10, 20) 안의 압을 제어하는 첵크밸브 (41)와, 추출하고자 하는 재료를 담아 공급되는 온수를 통해 식물 재료를 추출하게 하는 추출용기 (30), 내부용기 (20) 밑면에 관통 고정되어 내부용기 상부 까지 길게 연장되어 외/내부 용기 (10, 20) 사이에서 생성된 온수를 추출하고자 하는 재료를 담고 있는 추출용기 (30)에 공급해 주는 외/내부 용기를 서로 연통시켜주는 온수공급관 (23, 23a), 공급하는 온수의 온도를 조절하게 하기 위한 복수의 온수 온도 조절관 (24), 외/내부 용기 (10, 20) 안에 생성되는 초기 스팀압을 제거해 주는 내부용기 (20) 상부에 구비되는 통기구 (22), 그리고 추출 후 강한 진공을 유도하기 위해 외/내부 용기 (10, 20) 안에 찬물을 스프레이 하기 위한 냉수 스프레이 펌프(62)와, 외/내부 용기 (10, 20) 사이와 외부용기(10)와 커버 (40a) 또는 내부용기(20)와 캡 (40) 사이에서 외/내부 용기 (10,20) 안의 기밀을 유지해 주는 실링들 (28, 44, 45)을 구비한 응축진공을 이용한 식물재료 추출 장치.
제 1항에서,
내부 용기 (20) 밑면과 관통 고정되어 외/내부 용기 (10, 20) 사이에서 공급되는 온수를 추출하고자 하는 재료를 수용하는 추출용기(30)에 공급하는 일체형 온수 공급관 (23) 또는 높낮이 조절이 가능하며 추출용기(30)를 고정할 수 있는 추출용기 고정 실링 (35)을 구비한 온수공급관 (23a)으로 이루어진 응축 진공을 이용한 식물재료 추출 장치.
제 1항에서,
복수의 작은 관들이 온수공급관 (23, 23a) 내부에 하향 이동이 가능하게 고정되어 1개 또는 2개 이상의 관을 하부로 내려 공급 온수 온도를 조절하게 한 끝에 일정 각을 가지고있어 온수 공급을 용이하게 한 온수 온도 조절 관 (24)을 구비한 응축 진공을 이용한 식물 재료 추출 장치.
제 1항에서,
내부 용기(20)와 캡 (40) 또는 커버 (40a) 사이에서 외/내부 용기 (10, 20) 안이 양압 일 때는 열리고 음압 일 때는 다쳐지는 플레서불한 날개를 가진 실링 (44, 45)을 구비한 응축 진공을 이용한 식물 재료 추출 장치.
제 1항에서,
축출을 마치고 짧은 시간 내에 강한 응축 진공을 만들어 내게 하기 위해 외/내부 용기 (10. 20) 사이에 냉수를 스프레이 할 수 있게 한 냉수 스프레이 펌프 (62)를 장착한 응축 진공을 이용한 식물 재료 추출 장치.