KR100311580B1 - 식품 가공 설비의 각종 대상물을 세척하기 위한 설비용 액체 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식품의 처리를 위한 설비에서 탱크, 배관 시스템 등과 같은 다른 물체의 세척을 위한 장치에 관한 것으로, 장치는 액체 운반 수단을 포함하는 구성으로 되어 있다. 이 수단은 가변 제어되는 유량으로 가변 제어되는 액체의 양을 운반하기 위해서 배열된다. 이 수단과 직렬로 체적 및/또는 유량 측정 수단이 제공되어 있고, 체적 및/또는 유량 측량 수단에 접속되고 그로부터 신호를 받는 제어수단이 제공되어 있다. 제어 수단은 소망량의 액체가 소망량의 유량으로 전달되도록 이 신호에 따라 액체 운반 수단을 작동시키도록 배열된다. 상술한 운반 수단과 체적 및/또는 유량 측정 수단은 세척할 하나 또는 몇 개의 물체에 헹굼 또는 세척 액체를 공급하기 의한 도관에 배열된다.

Description

식품 가공 설비의 각종 대상물을 세척하기 위한 설비용 액체 공급 장치

본 발명은 식품 가공 설비의 탱크, 배관 시스템 등과 같은 각종 대상물을 세척하기 위한 설비용 액체 공급 장치(arrangement)에 관한 것이다.

오늘날 식품 가공 설비의 장치를 세척하기 위해 기계적 방법 및 때로는 자동화된 방법이 사용되고 있다. 세척 작업은 장치를 분해하지 않고 순환 경로 내에서 행해진다. 현장 세척법(CIP, Cleaning-in-place)은 순환 경로와 연결되는 장치와 설비 부분들을 통해 헹굼 용액 및 세척 용액을 순환시키는 방법이다. 세척 용액이 세척될 표면을 통과할 때, 우수한 세척 효과를 위해 필요한 표면상의 잔류물에 대한 화학적 및 기계적 작업이 수행된다. 오염도와 대상물의 종류를 달리하는 각종 대상물의 세척에는, 만족스런 세척 결과를 얻기 위해서 각종 세척 프로그램을 이용해야 한다. 세척 프로그램의 예로는 5분간의 예비 헹굼 용액 단계와, 20분간의 알칼리성 세제(lye) 순환 단계, 온수 헹굼 용액 단계, 15분간의 산성 용액 순환 단계, 몇 분간의 살균 헹굼 용액 단계 및 5분간 마지막 물 헹굼 용액 단계를 포함한다.

오늘날 이용되는 시스템에서 세척 프로그램은 시간 제어에 의해 제어되는데, 즉 대상물에 또는 대상물로부터 헹굼 용액 및 세척 용액을 운반하는 펌프는 소정 시간 동안 이론적인 용량으로 작업한다.

유동이 클 때, 이는 펌프가 이론적으로 동일한 공지된 용량을 갖더라도 예를 들어 헹굼 단계로부터 알칼리성 세제를 사용하는 세척 단계로 변경할 때 탱크가 아직 비어 있지 않은 일탈된 상태가 됨을 의미한다. 탱크 내에 일정량의 물이 잔류하는 경우, 세척 용액은 회석되어 선행 단계의 세척을 불완전하게 한다. 불필요하게 많은 양의 물과 세척 용액을 사용하게 되면 역시 불필요한 비용이 들게 된다. 체적이 서로 다른 탱크에서 동일한 세척 제어를 이용하기 때문에 각 탱크별로 세척 프로그램을 조정하기란 어렵다.

본 발명에 따르면, 상술한 문제점을 피할 수 있는 식품 가공 설비의 세척에 적합한 설비의 액체 공급 장치가 제안된다. 본 발명에 의한 장치는, 가변 제어된 유속을 가지고 가변 제어된 양의 액체를 운반하는 운반 수단과, 상기 운반 수단과 직렬로 연결된 유량을 측정하기 위한 측정 수단, 그리고 유량 측정 수단과 연결되어 그로부터 신호를 받도록 된 제어 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 소정 양의 액체가 소정 유속으로 운반되도록 신호에 따라 액체 운반 수단을 작동하도록 배열되고, 상기 운반 수단과 유량 측정 수단은 세척할 한 개 또는 몇 개의 대상물에 대해 헹굼 용액 또는 세척 용액을 운반하도록 도관에 배열된다.

본 발명에 따르면, 액체 운반 수단은 조정 가능한 펌프를 포함하며, 제어 수단은 펌프의 용량을 조정하도록 배열된다. 필요한 경우에는 여러 용량들 사이에서 능력이 조정 가능한 잘 한정된 유량 특성을 갖는 펌프 대신 사용할 수도 있다.

다른 적절한 조합으로는, 펌프와 펌프에 접속된 조정 밸브로 구성되고 제어수단은 조정 밸브의 유동 면적을 통해서 영향을 주도록 배열된다. 그러나, 이 장치는 상술한 장치보다 단가가 더 비싸다.

경제적 관점에서 양호한 해결책은 세척 프로그램에 이용되는 다른 용액을 운반하는 주파수 제어식 원심 펌프를 이용하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 장치는 다양한 유동 순서와 유량을 요구하는 몇개의 세척 대상물 또는 배관에 이용된다. 각 대상물은 그마다 세척 사이클의 각 단계에서 소정 세척 속도와 세척량을 요한다. 소정치는 적절한 신호를 폄프 또는 조정 장치에 보냄으로써 정확하게 유동하도록 시스템을 제어하는 기준으로 이용된다.

펌프에 직렬 배열된 유량계는 유량계를 통과하는 유동을 감지하고 그에 대응하는 신호를 제어 수단에 보낸다. 소정 유량이 소정치로부터 벗어난다면, 제어 수단은 소정 값이 얻어지도록 펌프의 회전수를 조정한다.

세척할 각 대상물에 대해 그리고 일정 세척 프로그램 동안 조절된 소정 기능의 값으로 조심스럽게 한정된 유동을 얻을 수 있게 되면, 사용된 물의 양과 세척용액 가열시의 에너지 소비 및 사용된 알칼리성, 산성 세제, 살균제의 양을 상당히 절감할 수 있다.

유량계로부터의 정보는 세척 사이클 단계에서 이용되는 여러 용액들 사이의 경계선을 제어하는 데 이용된다. 이러한 경계선을 알면 펌프는 예를 들어 탱크에서 여러 용액들의 혼합을 방지하기 위해서 일정 기간 동안 정지될 수 있다.

이하에는 상술한 장치가 세척 사이클의 부분들인 몇몇 단계 동안 사용되는 방법을 기술한다.

탱크의 세척을 위해 탱크의 상부에 위치한 세척 장치를 통과하는 일정 유동이 필요하다. 세척 장치는 헹굼 용액 또는 세척 용액을 탱크 내에 분사한다. 이 유동은 세척 장치와 탱크의 각 조합에 대해 계산되고 이 값은 만족스런 탱크의 세척을 얻도록 결정되어야 한다. 본 발명에 의한 장치로 얻어질 수 있는 유동의 조심스런 제어에 의해서 소정 양이 정확하게 탱크에 공급되다. 오늘날 일반적으로 이용되는 기술로, 세척 결과가 변동되도록 설비를 통과하는 유동이 맥동한다. 이것은 세척 작업을 위해 세척 시간을 더욱 길게 해야 하므로 비용도 따라서 상승한다.

사용되는 프로그램의 소정 단계 동안에 용액의 양을 최적화 할 수 있는 것만은 아니다. 탱크를 세척하는 동안에도, 탱크의 저부에 배열된 귀환 펌프는 탱크로부터 헹굼 용액 또는 세척 용액을 배출하는 데 이용된다. 이 펌프는 보통 자체 프라이밍(priming)이고 일정 용량으로 작동한다. 세척 프로그램의 단계가 종료될때, 세척 펌프의 용량과 귀환 펌프의 용량 사이의 관계가 정확하다면 탱크에 잔류하는 액체의 유량은 극히 작다. 세척 프로그램의 다음 단계는 새로운 매체, 예를들어 알칼리성 세제 용액을 첨가한다. 탱크가 거의 비어 있다면, 즉 알려진 소량의 액체만을 포함한다면, 알칼리성 세제 용액의 희석은 최소화된다. 선행 단계로부터의 다량의 액체가 탱크에 잔류하게 되면, 우선 탱크로부터 배출된 알칼리성 세제 용액은 너무 희석되게 되어, 버려야하거나 농축시키기 위해 옮겨져야 한다.

양호한 기능을 하는 세척 시스템에서 사용된 세척 용액 즉 알칼리성 세제 또는 산성 용액은 세척 프로그램이 수행되고 나서 공급 탱크로 귀환되어서 동일한 용액이 몇 주 동안 사용될 수 있다.

본 발명에 의한 장치는 세척 프로그램의 최종 단계가 살균제로 세척하는 단계인 경우 더욱 바람직하게 이용된다. 살균제는 농축 펌프(concentrate pump)에 의해 시스템에 직접 펌핑된다. 상기 구조 또는 적당한 경우에는 조정 장치의 일부분인 펌프의 용량은 살균제 용액의 적절한 농축이 얻어지도록 농축 펌프의 용량에 맞추어진다.

본 발명의 장치에 따르면 헹굼 용액 또는 세척 용액이 세척 대상물에 가해지기 전에 연결된 열 교환기를 통과시켜 가열하면 사용 에너지량을 제어할 수 있다.

인입되는 헹굼 용액 또는 세척 용액의 유량은 이미 알려져 있으므로, 가열 매개체로부터 부가될 열량을 정확히 계산할 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 살균제 용액에 대해 기술한 바와 같은 방식으로 알칼리성 세제 또는 산성 용액으로도 이용될 수 있다. 물 첨가, 농축액의 첨가, 교반 및 측정을 행해야 하는 종래의 번거로운 방식에서, 새로운 농축액의 첨가, 새로운 혼합물의 첨가를 완전히 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 식품 가공 설비에서 탱크, 배관 시스템 등과 같은 각종 대상물을 세척하기 위한 설비용 액체 공급 장치에 있어서, 가변 제어된 유속을 가지고 가변 제어된 양의 액체를 운반하는 운반 수단과, 상기 운반 수단과 직렬 연결된 유량을 측정하기 위한 측정 수단과, 유량 측정 수단과 연결되어 그로부터 신호를 받도록 된 제어 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은 신호에 따라 액체 운반 수단을 작동하여 소정량의 액체를 소정 유속으로 운반하도록 배열되고 상기 운반 수단과 상기 유량 측정 수단은 세척할 한 개 또는 몇 개의 대상물로 헹굼 용액 또는 세척 액체를 보내도록 도관에 배열된 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 액체 운반 수단은 조정 가능한 펌프로 구성되고, 상기 제어 수단은 펌프의 용량을 조정하도록 배열된 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 액체 운반 수단은 펌프 및 그에 연결된 조정 밸브를 포함하며, 상기 제어 수단은 상기 조정 밸브의 유동 면적을 통해서 영향을 주도록 배열된 것을 특징으로 하는 액체공급장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 펌프는 주파수 제어식 원심 펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.