KR100438019B1 - 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기 - Google Patents

파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를 이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기에 관한 것으로서, 파우치 용기의 개봉단에 스파우트의 실링부를 삽입시킨 상태에서, 상기 파우치 용기의 개봉단을 양측에서 압착시킬 수 있도록 상기 스파우트의 실링부가 형합 가능한 형합홈을 가진 한 쌍의 지그몸체; 소정 온도의 열을 지그몸체의 압착면으로 전달시켜 파우치 용기의 개봉단을 열융착시키기 위해 상기 지그몸체에 내장된 히터부재; 상기 형합홈의 홈영역에 대한 상기 히터부재의 열 전달거리를 기준으로 형합홈의 외측 영역에 대해 상기 히터부재의 열 전달거리를 상이하게 조절하여 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기의 개봉단을 서로 다른 온도조건으로 동시에 열융착시킬 수 있도록 상기 형합홈의 외측 영역에 형성된 다단의 단차부재; 및 상기 히터부재에 의해 상기 스파우트의 실링부측 융착 영역을 제외한 파우치 용기의 개봉단으로 직접 전도되는 열을 일정 온도로 단열시킬 수 있도록 상기 단차부재의 최저 단차 영역에 마련된 단열부재를 구비한다.

Description

파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를 이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기 {Sealing apparatus for spout for pouch-type liquid storage container, sealing method and pouch-type liquid storage container of the same}
본 발명은 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기의 개봉단을 서로다른 온도 조건으로 동시에 열융착시킬 수 있는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를 이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기에 관한 것이다.
일반적으로, 파우치형 액체저장용기는 소정 액체를 수용하는 수용공간을 가진 파우치 용기와, 파우치 용기에 수용된 액체를 선택적으로 유출시킬 수 있도록 파우치 용기에 실링되는 스파우트를 구비한다. 상기 스파우트는 실링장치에 의해 파우치 용기의 개봉단에 삽입되어 열융착 또는 접착된다.
종래에 따른 실링장치는 스파우트를 용기의 개봉단에 삽입시킨 상태에서 스파우트의 실링부와 그 실링부에 대응되는 용기의 융착부를 제1열융착유니트에 의해 1차적으로 고온 열융착시키고, 융착부를 제외한 용기의 개봉단을 제2열융착유니트에 의해 2차적으로 저온 열융착시킨 다음, 마지막으로 열융착된 개봉단의 열변형을 방지하기 위해 냉각유니트에 의해 열융착된 개봉단을 상온으로 압착시키는 구조를 가진다.
이와 같은 종래의 실링장치는 스파우트와 파우트 용기의 서로 이질적인 융착특성에 대비하여 제1열융착유니트에 의해 고온의 열융착을 실시하고, 용기 개봉단의 서로 동질적인 융착특성에 대비하여 제2열융착유니트에 의해 저온의 열융착을 실하고, 스파우트의 실링부에 대응되는 용기의 융착부와 융착부를 제외한 용기의 개봉단 간의 융착조건이 상이함에 따른 개봉단의 열변형에 대비하여 냉각유니트에 의해 상온의 압착 공정을 실시하는 것이다.
그런데, 종래의 실링장치는 상술한 바와 같이, 스파우트와 파우치 용기 각각의 서로 다른 융착조건으로 인해 제1 및 제2열융착유니트와 냉각유니트를 각각을 채용시켜야 하므로, 실링 설비의 대형화와 복잡화를 초래하게 되고, 고온 열융착 공정, 저온 열융착 공정 및 냉각 공정이 순차적으로 수반됨에 따라 실링 공정이 복잡해지게 되며, 이로 인해 생산성이 저하되고 제조 비용이 상승된다는 문제점이 있다. 또한, 제1 및 제2열융착유니트 각각의 상이한 온도 조건에 의해 스파우트의 실링부에 대응되는 용기의 융착부와 융착부를 제외한 용기의 개봉단 융착 부분 사이에 미세한 핀 홀(pin hole)이 형성되는 바, 이 후 파우치 용기에 충진된 내용물이 그 핀 홀을 통해 미세하게 유출됨으로써 상품으로서의 가치 하락과 유통기한을 유지시킬 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 착상된 것으로, 실링 설비의 구조 및 실링 공정을 단순화시킬 수 있으며, 스파우트 실링부와 파우치 용기의 융착 부분 사이에 형성되는 핀 홀을 제거할 수 있도록 열융착용 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기의 개봉단을 서로 다른 온도 조건으로 동시에 열융착시킬 수 있는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를 이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 실링장치의 구동 상태를 개략적으로 도시한 정면 구성도.
도 3은 도 1에 도시한 지그몸체의 구성을 도시한 단면 구성도.
도 4는 도 1에 도시한 지그몸체의 구성을 도시한 평면 구성도.
도 5는 도 1의 지그몸체에 마련된 냉각홀에 의한 히터부재의 열 전달경로를 개략적으로 도시한 정면 구성도.
도 6은 도 1에 도시한 지그몸체에 의해 파우치 용기의 개봉단이 열융착되는 상태를 개략적으로 나타내 보인 평면 구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법을 설명하기 위한 플로우-챠트.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 파우치형 액체저장용기를 나타내 보인 정면 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10... 파우치 용기 20... 스파우트
21... 실링부 22... 에지부분
23... 융착돌기 24... 중간영역
25... 외측영역 30... 지그몸체
31... 형합홈 32... 홈영역
33... 제1부분 34... 제2부분
35... 수용홈 36... 가이드편
37... 냉각홀 40... 승강실린더
50... 히터부재 60... 온도 감지센서
70... 콘트롤러 80... 단차부재
81... 고단차부 82... 중단차부
83... 저단차부 90... 단열부재
91... 단열 테이프 92... 제1단열층
93... 제2단열층 B... 베이스 프레임
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치는, 파우치 용기의 개봉단에 스파우트의 실링부를 삽입시킨 상태에서, 상기 파우치 용기의 개봉단을 양측에서 압착시킬 수있도록 상기 스파우트의 실링부가 형합 가능한 형합홈을 가진 한 쌍의 지그몸체; 소정 온도의 열을 지그몸체의 압착면으로 전달시켜 파우치 용기의 개봉단을 열융착시키기 위해 상기 지그몸체에 내장된 히터부재; 상기 형합홈의 홈영역에 대한 상기 히터부재의 열 전달거리를 기준으로 형합홈의 외측 영역에 대해 상기 히터부재의 열 전달거리를 상이하게 조절하여 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기의 개봉단을 서로 다른 온도조건으로 동시에 열융착시킬 수 있도록 상기 형합홈의 외측 영역에 형성된 다단의 단차부재; 및 상기 히터부재에 의해 상기 스파우트의 실링부측 융착 영역을 제외한 파우치 용기의 개봉단으로 직접 전도되는 열을 일정 온도로 단열시킬 수 있도록 상기 단차부재의 최저 단차 영역에 마련된 단열부재를 구비한다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치에 있어서, 상기 지그몸체는: 상기 스파우트의 실링부와 그에 대응되는 파우치 용기의 개방단과의 열융착 작업시 그 융착성을 높이기 위해, 상기 스파우트의 실링부 외표면에 형성된 다수의 융착돌기가 형합 가능하도록 상기 형합홈의 홈영역에 형성된 수용홈을 구비한다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치에 있어서, 상기 각각의 지그몸체 중 어느 하나에는 파우치 용기의 개봉단에 대한 압착 동작시 다른 하나의 지그몸체에 대한 압착 동작을 가이드하여 지그몸체 각각의 압착면을 서로 정확하게 접지시킬 수 있도록 길이 방향과 수직되는 쪽의 양측면에 설치된 가이드편을 구비한다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치에 있어서, 상기 단차부재는: 상기 스파우트의 실링부측 에지 부분의 중간 영역과, 그 에지 부분의 중간 영역에 대응되는 파우치 용기의 경계 부분을 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의한 소정 온도 조건으로 열융착시킬 수 있도록 상기 형합홈의 외측 영역에 소정 두께 만큼 돌출되며, 상기 에지 부분의 중간 영역과 파우치 용기의 경계 부분에 대응되는 길이를 가진 고단차부; 상기 고단차부에 의한 융착 영역을 제외한 스파우트의 실링부측 에지 부분의 외측 영역과, 상기 에지 부분에 대응되는 파우치 용기의 경계 부분을 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 상기 고단차부의 온도 보다 상대적으로 높게 분포된 온도 조건으로 열융착시킬 수 있도록 상기 고단차부의 외측에 형성되며, 상기 고단차부 보다 상대적으로 낮은 단차를 가진 중단차부; 및 상기 고단차부 및 중단차부에 대응되는 융착 영역을 제외한 파우치 용기의 개봉단을 상기 고단차부의 온도 보다 상대적으로 낮게 분포된 온도로 열융착시킬 수 있도록 상기 고단차부 및 중단차부를 제외한 나머지 영역에 형성되며, 상기 중단차부 보다 상대적으로 낮은 단차로 형성되고, 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 상기 중단차부의 온도 보다 상대적으로 높게 분포된 온도를 일정 온도로 단열시키기 위한 상기 단열부재가 중단차부의 단차에 대응되는 두께로서 상면에 마련된 저단차부를 구비한다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치에 있어서, 상기 단열부재는: 상기 중단차부와 저단차부의 단차에 대응되는 두께로서 상기 저단차부의 상면에 접착되며, 소정 두께를 가진 석면 소재와 실리콘 소재가 순차적으로적층된 단열 테이프를 구비한다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치에 있어서, 상기 지그몸체는: 상기 히터부재로부터 상기 형합홈의 홈영역과 형합홈의 외측 영역으로 각각 전도되는 열의 전달거리를 연장시켜 상기 형합홈의 홈영역과 형합홈의 외측 영역에 대한 온도 분포를 선택적으로 조절할 수 있도록 상기 형합홈의 홈영역 및 외측 영역과 상기 히터부재 사이에 관통 형성된 적어도 하나의 냉각홀을 더 구비한다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치에 있어서, 상기 지그몸체는: 상기 형합홈의 홈영역과 최단거리를 유지하는 히터부재의 열 전달거리에 의해 상기 형합홈의 홈영역에 분포되는 최대치의 기준 설정 온도 범위를 감지하여 상기 히터부재의 온-오프 동작을 제어할 수 있도록 상기 형합홈의 홈영역과 히터부재의 열 전달거리에 대응되는 위치에 설치된 온도 감지센서를 더 구비한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법은, (a) 한 쌍을 이루는 지그몸체 각각에 내장된 히터부재를 가동시켜 지그몸체의 압착면에 형성된 형합홈의 홈영역과, 단차부재의 고, 중, 저단차부 각각을 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 서로 상이한 온도 분포 조건으로 가열시키는 단계; (b) 스파우트의 실링부를 파우치 용기의 개봉단에 삽입시키는 단계; (c) 상기 지그몸체 중 어느 하나 또는 둘 모두를 가동시켜 상기 파우치 용기의 개봉단을 압착시키는 단계; 및 (d) 상기 지그몸체의 압착 동작으로 서로 다른 온도 조건을 가진 상기 형합홈의 홈영역과, 단차부재의 고, 중, 저단차부에 의해 상기 파우치 용기의 개봉단을 열융착시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 120~150℃의 표면 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 고단차부에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에 분포된 표면 온도 조건 보다 11~12℃ 정도 낮은 표면 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 중단차부에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에 분포된 표면 온도 조건 보다 10℃ 정도 낮은 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법에 있어서, 상기 (a) 단계는, 상기 저단차부에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리와 그 저단차부에 마련된 단열부재에 의해 상기 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에 분포된 온도 조건 보다 30℃ 정도 낮은 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 파우치형 액체저장용기는, 스파우트의 실링부가 파우치 용기의 개방단에 열융착된 파우치형 액체저장용기에 있어서, 열융착용 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 상기 파우치 용기의 개봉단을 서로 다른 온도 조건으로 동시에 열융착시킨 것으로, 상기 스파우트의 실링부측 에지 부분과 그 에지 부분에 대응되는 파우치 용기의 경계 부분이 소정 가압력에 의해 가압되면서 열융착된 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은, 한 쌍으로 이루어진 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기의 개봉단을 서로 다른 온도 조건으로 동시에 열융착시킬 수 있는 구조를 가지므로, 실링 설비를 소형화할 수 있고, 스파우트의 실링 공정을 단순화시킬 수 있어 결과적으로 완제품의 아웃-풋(out-put)을 향상시킴은 물론 제조 비용을 절감시킬 수 있으며, 스파우트의 실링부와 그 실링부에 대응되는 용기의 융착 부분 사이에 핀 홀(pin hole)이 형성되는 것을 억제시킬 수 있으므로, 파우치 용기의 기밀성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지그몸체에 냉각홀이 마련되므로, 지그몸체의 압착면으로 전도되는 온도 분포를 선택적으로 조절할 수 있는 점에 그 특징이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를 이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치(100)는 스파우트(20)의 실링부(21)를 파우치 용기(10)의 개봉단에 삽입시킨 상태에서, 파우치 용기(10)의 개봉단을 열융착용 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 서로 다른 온도 조건으로 동시에 열융착시킬 수 있는 구조를 가진다.
이를 위한 상기 실링장치(100)는, 파우치 용기(10)의 개봉단에 스파우트(20)의 실링부(21)를 삽입시킨 상태에서, 파우치 용기(10)의 개봉단을 양측에서 압착시킬 수 있도록 스파우트(20)의 실링부(21)가 형합 가능한 형합홈(31)을 가진 한 쌍의 지그몸체(30)와, 소정 온도의 열을 지그몸체(30)의 압착면으로 전달시켜 파우치 용기(10)의 개봉단을 열융착시키기 위해 지그몸체(30)에 내장된 히터부재(50)와, 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대한 히터부재(50)의 열 전달거리를 기준으로 형합홈(31)의 외측 영역에 대해 히터부재(50)의 열 전달거리를 상이하게 조절하여 지그몸체(30)의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기(10)의 개봉단을 서로 다른 온도조건으로 동시에 열융착시킬 수 있도록 형합홈(31)의 외측 영역에 형성된 다단의 단차부재(80)와, 히터부재(50)에 의해 스파우트(20)의 실링부(21)측 융착 영역을 제외한 파우치 용기(10)의 개봉단으로 직접 전도되는 열을 일정 온도로 단열시킬 수 있도록 단차부재(80)의 최저 단차 영역에 마련된 단열부재(90)를 구비한다.
상기 파우치 용기(10)는 수지, 종이, 알루미늄 등과 같은 플랙시블 재질에 라미네이팅 필름으로 형성되고, 스포츠 음료, 드링크제, 화장품, 세재, 식용유 등의 액체를 저장할 수 있는 구조를 가지며, 최초 상측 모서리 또는 상측 단부가 개방된 상태에서 그 개방단에 스파우트(20)의 실링부(21)가 삽입된다.
상기 스파우트(20)는 파우치 용기(10)에 수용된 액체를 선택적으로 배출시킬 수 있는 구조를 가지며, 파우치 용기(10)의 개봉단에 삽입되어 파우치 용기(10)의 개봉단이 열융착될 수 있도록 실링부(21)가 마련된다. 상기 실링부(21)는 대략 원통형이고, 중앙 부분에 센터가 마련되며, 센터의 양측으로 갈수록 두께가 점점 얇아지는 에지 부분(22)을 포함하여 단면이 대략 유선형으로 형성된다. 상기 실링부(21)의 외표면에는 적어도 하나 이상의 융착돌기(23)가 마련된다. 상기 융착돌기(23)는 파우치 용기(10)의 개봉단과의 열융착 작업시 그 융착성을 높이기 위한 것이다. 상기 실링부(21)의 에지 부분(22)은 대략 중앙 부분에 마련된 중간 영역(24)과, 그 중간 영역(24)의 외측에 마련된 외측 영역(25)으로 구성된다.
상기 각각의 지그몸체(30)는 파우치 용기(10)의 개봉단에 스파우트(20)의 실링부(21)를 삽입시킨 상태에서, 파우치 용기(10)의 개봉단을 압착시키기 위한 압착면이 형성되며, 그 압착면의 대략 중앙 부분에 스파우트(20)의 실링부(21)가 형합 가능한 형합홈(31)이 형성된다.
상기 지그몸체(30)의 압착면은 후술되는 히터부재(50)의 전도열에 의해 스파우트(20)의 실링부(21)를 그 실링부(21)에 대응되는 파우치 용기(10)의 개방단측 융착 영역에 열융착시키기 위한 형합홈(31)의 홈영역(32)과, 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)과 그에 대응되는 파우치 용기(10)의 개봉단을 열융착시킬 수 있도록 상기 실링부(21)의 에지 부분(22)에 대응되는 형합홈(31)의 외측 영역에 각각 형성된 제1부분(33)과 스파우트(20)의 실링부(21)를 제외한 파우치 용기(10)의 개봉단을 열융착시킬 수 있도록 스파우트(20)의 실링부(21)를 제외한 파우치 용기(10)의 개방단에 대응되는 제1부분(33)의 외측에 각각 형성된 제2부분(34)을 가진 홈영역(32)의 외측 영역으로 구성된다.
상기 지그몸체(30)의 형합홈(31)에는 스파우트(20)의 실링부(21)와 그에 대응되는 파우치 용기(10)의 개방단과의 열융착 작업시 그 융착성을 높이기 위해, 스파우트(20)의 실링부(21)에 형성된 다수의 융착돌기(23)가 형합 가능한 수용홈(35)이 형성된다.
상기 각각의 지그몸체(30) 중 어느 하나에는 파우치 용기(10)의 개봉단에 대한 압착 동작시 지그몸체(30) 각각의 압착면을 서로 정확하게 접지시킬 수 있도록 다른 하나의 지그몸체(30)의 압착 동작을 가이드하기 위한 가이드편(36)이 길이 방향과 수직되는 쪽의 양측면에 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 지그몸체(30)는 도면의 하측에 도시된 지그몸체(30)가 베이스 프레임(B)에 고정 설치되고, 통상적인 승강실린더(40)에 의해 도면의 상측에 도시된 지그몸체(30)가 도면의 하측에 도시된 지그몸체(30)의 압착면에 대해 승강 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 본 발명은 한 쌍의 지그몸체(30) 중 어느 하나가 고정되고 다른 하나가 승강 가능하게 설치되는 것에 한정되지 않고, 한 쌍의 지그몸체(30) 중 어느 하나가 고정되고 다른 하나가 좌우로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 한 쌍의 지그몸체(30) 각각이 상하 또는 좌우에서 통상적인 실린더에 의해 왕복 이동 가능하게 설치될 수도 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지그몸체(30)는 소정 전원을 인가받아 자체적으로 발열 가능한 히터부재(50)가 내장된다.
상기 히터부재(50)는 소정 온도의 열을 지그몸체(30)의 압착면으로 전달시켜 파우치 용기(10)의 개봉단에 대한 지그몸체(30)의 압착 동작시 그 열을 이용하여 파우치 용기(10)의 개봉단을 열융착시키기 위해 마련된 것으로서, 지그몸체(30)에 길이 방향을 따라 내장된 히터봉을 구비한다. 상기 히터봉은 일반적인 구조로서 지그몸체(30)의 형합홈(31)을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 내부에 전열선이 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 히터부재(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 콘트롤러(70)에 연결되어 그 콘트롤러(70)에 의해 제어되는 것이 바람직하다.
한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지그몸체(30)는 히터부재(50)로부터 형합홈(31)의 홈영역(32)과 형합홈(31)의 외측 영역인 제1 및 제2부분 (33,34)으로 각각 전도되는 열의 전달거리를 연장시켜 형합홈(31)의 홈영역(32)과 제1 및 제2부분(33,34)에 대한 온도 분포를 선택적으로 조절할 수 있도록 형합홈의 홈영역(32), 제1 및 제2부분(33,34)과 히터부재(50) 사이에 관통 형성된 적어도 하나의 냉각홀(37)을 구비한다. 즉, 상기 냉각홀(37)은 히터부재(50)로부터 발산되는 열의 전달 경로를 더욱 연장시켜 형합홈의 홈영역(32), 제1 및 제2부분(33,34)에 전도되는 열의 온도 분포를 미세하게 조절할 수 있는 것이다(도 5 참조).
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지그몸체(30)는 히터부재(50)로부터 전도되는 열의 온도를 감지하기 위한 온도 감지센서(60)가 내장된다.
상기 온도 감지센서(60)는 형합홈(31)의 홈영역(32)과 최단거리를 유지하는 히터부재(50)의 열 전달거리에 의해 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대응되는 압착면으로 전도되는 최대치의 기준 설정 온도 범위 예컨대, 120~150℃의 표면 온도를 감지하여 그 온도 범위에 따라 히터부재(50)의 온-오프 동작을 제어할 수 있도록 형합홈(31)의 홈영역(32)과 히터부재(50)의 열 전달거리에 대응되는 위치에 설치된다.
상기 온도 감지센서(60)는 콘트롤러(70: 도 2)와 신호체계로 연결되어 소정의 감지 신호를 콘트롤러(70: 도 2)에 제공한다. 상기 콘트롤러(70: 도 2)는 온도 감지센서(60)에 의해 제공 받은 온도 감지신호를 소정 제어신호로 변환시킨 후, 그 제어신호를 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대응되는 압착면으로 전도되는 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃)가 기설정된 제어신호와 비교 판단하여 히터부재(50)의 온-오프 동작을 제어하게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단차부재(80)는, 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대한 히터부재(50)와의 열 전달거리를 기준으로 지그몸체(30)의 제1 및 제2부분(33,34)의 압착면에 대해 히터부재(50)의 열 전달거리를 상이하게 조절하여 각각의 압착면에 서로 다른 온도 조건을 유지시킬 수 있도록 지그몸체(30)의 제1 및 제2부분(33,34)에 일체로 형성된다.
상기 단차부재(80)는 형합홈(31)의 홈영역(32)의 외측 영역에 다단으로 형성되고 스파우트(20: 도 1)가 삽입된 파우치 용기(10: 도 1)의 개봉단을 원터치식으로 압착하여 열융착시키기 위한 압착수단으로서, 종래와 같이 스파우트를 용기의 개봉단에 삽입시킨 상태에서 다수의 압착 동작으로 파우치 용기의 개봉단을 열융착시키는 공정의 복잡성을 해결하기 위해, 히터부재(50)에 대한 열 전달거리의 차이에 의해 서로 상이한 온도 분포 조건을 유지시킴으로써 지그몸체(30)의 단일 압착동작에 의해 파우치 용기(10)의 개봉단을 열융착시키게 된다.
이를 위한 상기 단차부재(80)는 지그몸체(30)의 제1부분(33)에 돌출 형성된 고단차부(81)와, 지그몸체(30)의 제1부분(33)에 형성되며 고단차부(81)와 소정 높이의 단차를 가진 중단차부(82)와, 지그몸체(30)의 제2부분(34)에 형성되며 중단차부(82)와 소정 높이의 단차를 가진 저단차부(83)를 구비한다.
상기 고단차부(81)는 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 중간 영역(24)과, 그 에지 부분(22)의 중간 영역(24)에 대응되는 파우치 용기(10)의 경계 부분을 동시에 가압하면서 히터부재(50)와의 열 전달거리에 의한 소정 온도 조건으로 열융착시킬 수 있도록 지그몸체(30)의 제1부분에 각각 소정 두께 만큼 돌출된 압착면을 가지며, 에지 부분(22)의 중간 영역(24)과 파우치 용기(10)의 경계 부분에 대응되는 길이를 가진다.
상기 고단차부(81)의 압착면은, 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대한 히터부재 (50)의 열 전달거리와 비교할 때 히터부재(50)와의 열 전달거리가 최대치를 유지하게 되므로, 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대응되는 압착면에 분포된 최대치의 표면 온도 범위(120~150℃) 보다 대략 11~12℃ 낮은 표면 온도를 유지하게 된다.
상기 중단차부(82)는 고단차부(81)의 압착면에 의한 융착 영역을 제외한 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 외측 영역(25)과 그 에지 부분(22)에 대응되는 파우치 용기(10)의 경계 부분을 히터부재(50)와의 열 전달거리에 의해 고단차부(81)의 온도 보다 상대적으로 높게 분포된 온도 조건으로 열융착시킬 수 있도록 고단차부(81)의 외측에 형성되며, 고단차부(81) 보다 상대적으로 낮은 단차를가진 압착면이 형성된다.
상기 중단차부(82)의 압착면은, 히터부재(50)와의 열 전달거리가 고단차부 (81)의 압착면과 히터부재(50)와의 열 전달거리 보다 상대적으로 가까운 거리를 유지하게 되므로, 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대한 히터부재(50)의 열 전달거리와 비교할 때 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대응되는 압착면에 분포된 표면 온도 범위 (120~150℃) 보다 대략 10℃ 정도 낮은 표면 온도를 유지하게 된다.
상기 저단차부(83)는 고단차부(81) 및 중단차부(82)의 압착면에 대응되는 융착 영역을 제외한 파우치 용기(10)의 개봉단을 고단차부(81)의 압착면에 분포된 표면 온도 보다 상대적으로 낮게 분포된 온도로 열융착시킬 수 있도록 고단차부(81) 및 중단차부(82)의 압착면을 제외한 나머지 영역에 형성되며, 중단차부(82) 보다 상대적으로 낮은 단차로 형성되고, 히터부재(50)와의 열 전달거리에 의해 중단차부(82)의 압착면에 분포된 표면 온도 보다 상대적으로 높게 분포된 표면 온도를 일정 온도로 단열시키기 위한 단열부재(90)가 중단차부(82)의 단차에 대응되는 두께 만큼 접착된 압착면을 가진다.
상기 저단차부(83)의 압착면은 상기 단열부재(90)에 의해 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대응되는 압착면에 분포된 표면 온도 범위(120~150℃) 보다 대략 30℃ 정도 낮은 표면 온도를 유지하게 된다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 단열부재(90)는 통상적으로 융점이 높고 열 차단이 가능한 소재로 이루어진 것으로서, 중단차부(82)와 저단차부(83)의 단차에 대응되는 두께로 저단차부(83)에 접착되며, 소정 두께의 석면 소재로 이루어진 제1단열층(92)과, 소정 두께의 실리콘 소재로 이루어지며 지그몸체(30)의 제2부분(34)에 접착 가능한 제2단열층(93)이 순차적으로 적층된 구조를 가진 단열 테이프(91)를 구비한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.
도 7을 참조하면, 상기 스파우트의 실링방법은, 한 쌍을 이루는 지그몸체 각각에 내장된 히터부재를 가동시켜 지그몸체의 압착면에 형성된 형합홈의 홈영역과, 단차부재의 고, 중, 저단차부 각각을 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 서로 상이한 온도 분포 조건으로 가열시키는 단계(S10)와, 스파우트의 실링부를 파우치 용기의 개봉단에 삽입시키는 단계(S20)와, 상기 지그몸체 중 어느 하나 또는 둘 모두를 가동시켜 상기 파우치 용기의 개봉단을 압착시키는 단계(S30)와, 상기 지그몸체의 압착 동작으로 서로 다른 온도 조건을 가진 상기 형합홈의 홈영역과, 단차부재의 고, 중, 저단차부에 의해 상기 파우치 용기의 개봉단을 열융착시키는 단계(S40)를 포함한다.
상기 스파우트의 실링방법을 보다 자세히 설명하면, 우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 지그몸체(30) 중 도면의 하측에 도시된 지그몸체(30)를 베이스 프레임(B)에 고정시키고, 도면의 상측에 도시된 지그몸체(30)를 베이스 프레임(B)에 고정된 지그몸체(30)에 대해 승강 가능하게 배치시킨다. 이 때, 도면의 상측에 도시된 지그몸체(30)는 승강 실린더(40)에 의해 승강 가능하며, 상기 승강 실린더 (40)는 콘트롤러(70)에 의해 승강 동작이 제어된다.
이어서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 히터부재(50)에 소정 전원을 인가시킨다. 그러면, 상기 히터부재(50)는 전원을 인가 받아 발열되는 전열선에 의해 소정 온도의 열을 발산시키게 되고, 그 열은 각각의 지그몸체(30)를 통해 지그몸체(30)의 압착면으로 전도된다. 이 때, 상기 지그몸체(30)를 통해 전도되는 열은 온도 감지센서(60)에 의해 그 온도가 감지된다.
상기 온도 감지센서(60)는 지그몸체(30)에 내장되되 형합홈(31)의 홈영역 (32)에 대한 히터부재(50)의 열 전달거리와 동일한 위치에 배치되므로, 형합홈(31)의 홈영역(32)으로 전도되는 온도 분포를 감지하게 되는 것이다.
다음, 온도 감지센서(60)에 의해 감지된 온도 감지신호는 콘트롤러(70: 도 2)로 전송되고, 콘트롤러(70: 도 2)는 상기 감지신호를 제어신호로 변환시켜 기설정된 제어신호 즉, 형합홈(31)의 홈영역(32)에 분포되는 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃)에 대한 제어신호와 비교하게 된다.
상기 히터부재(50)에 의해 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대응되는 압착면에 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃)가 유지되면, 상기 콘트롤러(70: 도 2)는 온도 감지센서(60)로부터 제공된 감지신호를 제어 신호화하여 기설정된 제어신호와 비교 판단한 다음, 히터부재(50)의 발열 동작을 오프시키게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 히터부재(50)에 의해 형합홈(31)의홈영역(32)에 대응되는 압착면에 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃)가 유지되면, 고단차부(81)의 압착면에는 히터부재(50)와의 열 전달거리가 최대치를 유지하게 되므로, 홈영역(32)의 압착면에 분포된 표면 온도 보다 대략 11~12℃ 낮은 표면 온도를 유지하게 된다.
또한, 상기 중단차부(82)의 압착면에는 히터부재(50)와의 열 전달거리가 고단차부(81)의 열 전달거리 보다 상대적으로 가까우므로, 홈영역(32)의 압착면에 분포된 표면 온도 범위 보다 대략 10℃ 정도 낮은 표면 온도를 유지하게 된다.
아울러, 상기 저단차부(83)의 압착면에는 단열부재(90)가 마련되어 있으므로, 홈영역(32)의 압착면에 분포된 표면 온도 보다 대략 30℃ 정도 낮은 표면 온도를 유지하게 된다.
상술한 바와 같은 고단차부(81), 저단차부(82) 또는 저단차부(83)의 압착면 각각에 분포된 표면 온도를 조절하기 위해서는, 이들 각각과 히터부재(50) 사이의 지그몸체(30)에 냉각홀(37)을 선택적으로 형성시킨다. 그러면, 상기 냉각홀(37)에 의해 히터부재(50)로부터 고단차부(81), 저단차부(82) 또는 저단차부(83)의 압착면 각각으로 전도되는 열 전달거리가 연장됨에 따라 고단차부(81), 저단차부(82) 또는 저단차부(83)의 압착면 각각에 대한 표면 온도는 상대적으로 하강하게 된다. 왜냐하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 히터부재(50)로부터 발산되는 열은 냉각홀(37)에 의해 직접 고단차부(81), 저단차부(82) 또는 저단차부(83)의 압착면으로 전도되지 않고, 홀과 홀 사이의 영역으로 선회하여 전도되기 때문에, 그 만큼 열전도 시간이 지연됨에 따라 고단차부(81), 저단차부(82) 또는 저단차부(83)의 압착면에 도달되는 표면 온도는 자연스럽게 하강하게 되는 것이다. 이 때, 냉각홀(37)의 갯수를 증가시키면 증가시킬수록 히터부재(50)의 열 전도시간이 그 만큼 상대적으로 지연되기 때문에, 히터부재(50)로부터 지그몸체(30)의 고단차부(81), 저단차부(82) 또는 저단차부(83)의 압착면에 도달되는 표면 온도는 더욱 하강하게 된다.
이어서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스파우트(20)의 실링부(21)를 파우치 용기(10)의 개봉단에 삽입시키고, 스파우트(20)의 실링부(21)를 지그몸체(30) 각각의 형합홈(31)에 대응되는 위치에 배치시킨 후, 승강실린더(40)를 가동시킨다. 그러면, 상측에 배치된 지그몸체(30)는 베이스 프레임(B)에 고정된 지그몸체(30)에 대해 하강하게 된다. 이 때, 지그몸체(30) 각각의 압착면은, 승강실린더(40)에 의해 하강되는 지그몸체(30)가 베이스 프레임(B)측 지그몸체(30)에 설치된 가이드편 (36)에 의해 가이드 됨에 따라, 정확하게 접지된다.
다음, 스파우트(20)의 실링부(21)가 삽입된 파우치 용기(10)의 개봉단은 지그몸체(30) 각각에 의해 압착되고, 지그몸체(30)의 단일 압착 동작과 함께 지그몸체(30)의 압착면으로 전도된 상이한 온도 분포에 의해 동시에 열융착된다. 이 때, 스파우트(20)의 실링부(21)에 형성된 융착돌기(23)는 지그몸체(30)의 형합홈(31)에 형성된 수용홈(35)에 형합됨에 따라 실링부(21)의 융착성이 향상된다.
이와 같은 지그몸체(30)의 열융착 동작을 도 3 및 도 6을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 스파우트(20)의 실링부(21)와 그에 대응되는 파우치 용기(10)의 개봉단은, 형합홈(31)의 홈영역(32)과 히터부재(50)와 최단거리를 유지하는 열 전달거리에 의해 홈영역(32)의 압착면에 최대치의 온도 범위 즉, 120~150℃의 표면온도를 유지하고 있기 때문에, 지그몸체(30)의 압착과 동시에 상기한 온도 범위를 유지하는 홈영역(32)의 압착면에 의해 열융착된다. 여기서, 상기 홈영역(32)의 압착면에 대한 온도 범위를 120~150℃로 수치한정시킨 이유는, 파우치 용기의 열융착에 따른 당업에서의 수많은 경험에 의해 산출된 치수이며, 가장 근본적으로 스파우트(20)의 실링부(21)와 그에 대응되는 파우치 용기(10)의 개봉단이 서로 이질적인 소재로 이루어지고 이들 상호 간의 접촉 면적이 넓기 때문이다. 즉, 지그몸체(30)의 압착 동작 시간 내에 파우치 용기(10)의 개봉단을 이질적인 스파우트(20)의 실링부(21)에 융착시켜야 하기 때문에 상기한 온도 범위를 만족시켜야 하는 것이다.
상기 고단차부(81)의 압착면은 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 중간 영역(24)과, 그 에지 부분(22)의 중간 영역(24)에 대응되는 파우치 용기(10)의 경계 부분을 소정 가압력으로 가압함과 동시에 히터부재(50)와의 열 전달거리에 의한 소정 온도 조건으로 열융착시킨다. 이 때, 상기 고단차부(81)의 압착면에는, 그 고단차부(81)가 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대한 히터부재(50)의 열 전달거리와 비교할 때 히터부재(50)와의 열 전달거리가 최대치를 유지하게 되므로, 홈영역(32)의 압착면에 분포된 표면 온도(120~150℃) 보다 대략 11~12℃ 낮은 표면 온도를 유지하게 된다. 여기서, 상기 고단차부(81)의 압착면에 대한 표면 온도 범위를 홈영역(32)의 압착면에 대한 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃) 보다 대략 11~12℃ 낮은 온도로 수치한정시킨 이유는, 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 중간 영역(24)과 그에 대응되는 파우치 용기(10)의 개봉단이 서로 이질적인 소재로 이루어지고 상호간의 접촉 면적이 좁을 뿐만 아니라,고단차부(81)가 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 중간 영역(24)과 그 에지 부분(22)의 중간 영역(24)에 대응되는 파우치 용기(10)의 경계 부분을 가압하면서 파우치 용기(10)를 열융착시키기 때문에, 고단차부(81)의 가압력 만큼 홈영역(32)의 압착면에 분포된 온도 조건과 차이가 있어야 하는 것이다.
또한, 상기 중단차부(82)의 압착면은 고단차부(81)에 의한 융착 영역을 제외한 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 외측 영역(25)과 그 에지 부분 (22)에 대응되는 파우치 용기(10)의 경계 부분을 히터부재(50)와의 열 전달거리에 의해 고단차부(81)의 압착면에 대한 표면 온도 보다 상대적으로 높게 분포된 표면 온도 조건으로 열융착시킨다. 이 때, 상기 중단차부(82)의 압착면에는, 그 중단차부(82)와 히터부재(50)와의 열 전달거리가 고단차부(81)와 히터부재(50)와의 열 전달거리 보다 상대적으로 가까운 거리를 유지하게 되므로, 형합홈(31)의 홈영역(32)에 대한 히터부재(50)의 열 전달거리와 비교할 때 홈영역(32)의 압착면에 분포된 표면 온도 범위(120~150℃) 보다 대략 10℃ 정도 낮은 표면 온도를 유지하게 된다. 즉, 상기 중단차부(82)의 압착면은, 고단차부(81)의 압착면이 지그몸체(30)의 제1부분(33: 도 1)에 돌출되게 형성되어 있기 때문에, 지그몸체(30)의 제1부분(33) 중 고단차부(81)의 압착면에 의해 가압되어 융착된 영역을 제외한 부분을 상기한 온도 조건으로 융착시키는 것이다. 여기서, 상기 중단차부(82)의 압착면에 대한 온도 범위를 홈영역(32)의 압착면에 분포된 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃) 보다 대략 10℃ 낮게 하고 고단차부(81)의 압착면에 분포된 표면 온도 보다 1~2℃ 정도 높은 온도로 수치한정시킨 이유는, 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 중간 영역(24)과 그에 대응되는 파우치 용기(10)의 개봉단이 고단차부(81)의 압착면에 의해 가압되면서 열융착됨으로 인해, 중단차부(82)의 압착면에 분포된 온도 조건을 고단차부(81)의 압착면에 분포된 온도 조건 보다 상대적으로 낮은 온도 조건으로 유지시킨다면 중단차부(82)의 압착면에 대응되는 융착 영역과 고단차부(81)의 압착면에 대응되는 융착 영역 간에 열 변형 차가 발생하기 때문에, 이러한 열 변형차를 상쇄시키기 위해서이다.
아울러, 상기 저단차부(83)의 압착면은 고단차부(81) 및 중단차부(82)의 압착면에 대응되는 융착 영역을 제외한 파우치 용기(10)의 개봉단을 고단차부(81)의 압착면에 분포된 온도 조건 보다 상대적으로 낮게 분포된 온도로 열융착시키게 된다. 이 때, 상기 저단차부(83)의 압착면에는 히터부재(50)와의 열 전달거리에 의해 중단차부(82)의 압착면에 분포된 온도 조건 보다 상대적으로 높게 분포된 온도를 일정 온도로 단열시키기 위한 단열부재(90)가 마련되어 있으므로, 지그몸체(30)의 압착면에 분포된 온도 범위 중 가장 낮은 온도 범위로 파우치 용기(10)의 개봉단을 융착시킨다. 즉, 상기 저단차부(83)의 압착면에는 단열부재(90)가 접착되어 있으므로, 홈영역(32)의 압착면에 분포된 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃) 보다 대략 30℃ 정도 낮은 온도 분포를 유지하게 된다. 여기서, 상기 저단차부(83)의 압착면에 대한 온도 범위를 홈영역(32)의 압착면에 분포된 최대치의 기준 설정 온도 범위(120~150℃) 보다 대략 30℃ 낮은 온도로 수치한정시킨 이유는, 저단차부(83)의 압착면에 대응되는 파우치 용기(10)의 융착 영역이 서로 동질적이므로 당업에서의 경험 상 상기한 온도 조건 하에서 융착 부분이 불규칙한 변형을 일으키지 않기때문이다.
따라서, 본 발명의 실링장치(100)는 히터부재(50)와의 상이한 열 전달거리에 의해 지그몸체(30)의 홈영역(32)에 대응되는 압착면, 제1부분(33) 및 제2부분(34)의 고,중,저단차부(81,82,83)에 대응되는 압착면에 서로 상이한 표면 온도를 유지시킬 수 있으므로, 지그몸체(30)의 단일 압착 동작으로 파우치 용기(10)의 개봉단을 동시에 열융착시킬 수 있게 되는 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 파우치형 액체저장용기를 나타내 보인 정면 구성도이다.
도 8을 참조하면, 상술한 바와 같은 실링장치(100)에 의해 제조된 파우치형 액체저장용기(200)는, 전기 실링장치(100)에 의한 지그몸체(30)의 단일 압착 동작으로 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 중간 영역(24)과 그 중간 영역(24)에 대응되는 파우치 용기(10)의 경계 부분이 소정 가압력에 의해 가압되면서 열융착되고, 이와 다른 온도 조건으로 스파우트(20)의 실링부(21)측 에지 부분(22)의 외측 영역(25)과 그 에지 부분(22)에 대응되는 파우치 용기(10)의 경계 부분이 열융착되고, 이와 또 다른 온도 조건으로 스파우트(20)의 실링부(21)측을 제외한 파우치 용기(10)의 개봉단이 열융착된 구조를 가진다.
따라서, 상기 파우치형 액체저장용기(200)는 상기한 열융착 영역에 의해 스파우트의 실링부에 대응되는 파우치 용기의 융착부와 그 융착부를 제외한 용기의 개봉단 융착 부분 사이에 미세한 핀 홀(pin hole)이 형성되지 않게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치, 이를 이용한 스파우트의 실링방법 및 파우치형 액체저장용기는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 한 쌍으로 이루어진 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기의 개봉단을 서로 다른 온도 조건으로 동시에 열융착시킬 수 있는 구조를 가지므로, 실링 설비를 소형화할 수 있고, 스파우트의 실링 공정을 단순화시킬 수 있어 결과적으로 제품의 생산성을 향상시킴은 물론 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
둘째, 스파우트의 실링부와 그 실링부에 대응되는 용기의 융착 부분 사이에 핀 홀(pin hole)이 형성되는 것을 억제시킬 수 있으므로, 파우치 용기의 기밀성을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 상품의 가치 상승과 유통기한을 유지시킬 수 있다.
셋째, 지그몸체에 냉각홀이 마련되므로, 지그몸체의 압착면으로 전도되는 온도 분포를 선택적으로 조절할 수 있다.

Claims (13)

  1. 파우치 용기의 개봉단에 스파우트의 실링부를 삽입시킨 상태에서, 상기 파우치 용기의 개봉단을 양측에서 압착시킬 수 있도록 상기 스파우트의 실링부가 형합 가능한 형합홈을 가진 한 쌍의 지그몸체;
    소정 온도의 열을 지그몸체의 압착면으로 전달시켜 파우치 용기의 개봉단을 열융착시키기 위해 상기 지그몸체에 내장된 히터부재;
    상기 형합홈의 홈영역에 대한 상기 히터부재의 열 전달거리를 기준으로 형합홈의 외측 영역에 대해 상기 히터부재의 열 전달거리를 상이하게 조절하여 지그몸체의 단일 압착 동작에 의해 파우치 용기의 개봉단을 서로 다른 온도조건으로 동시에 열융착시킬 수 있도록 상기 형합홈의 외측 영역에 형성된 다단의 단차부재; 및
    상기 히터부재에 의해 상기 스파우트의 실링부측 융착 영역을 제외한 파우치 용기의 개봉단으로 직접 전도되는 열을 일정 온도로 단열시킬 수 있도록 상기 단차부재의 최저 단차 영역에 마련된 단열부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지그몸체는:
    상기 스파우트의 실링부와 그에 대응되는 파우치 용기의 개방단과의 열융착 작업시 그 융착성을 높이기 위해, 상기 스파우트의 실링부 외표면에 형성된 다수의융착돌기가 형합 가능하도록 상기 형합홈의 홈영역에 형성된 수용홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 각각의 지그몸체 중 어느 하나에는 파우치 용기의 개봉단에 대한 압착 동작시 다른 하나의 지그몸체에 대한 압착 동작을 가이드하여 지그몸체 각각의 압착면을 서로 정확하게 접지시킬 수 있도록 길이 방향과 수직되는 쪽의 양측면에 설치된 가이드편을 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단차부재는:
    상기 스파우트의 실링부측 에지 부분의 중간 영역과, 그 에지 부분의 중간 영역에 대응되는 파우치 용기의 경계 부분을 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의한 소정 온도 조건으로 열융착시킬 수 있도록 상기 형합홈의 외측 영역에 소정 두께 만큼 돌출되며, 상기 에지 부분의 중간 영역과 파우치 용기의 경계 부분에 대응되는 길이를 가진 고단차부;
    상기 고단차부에 의한 융착 영역을 제외한 스파우트의 실링부측 에지 부분의 외측 영역과, 상기 에지 부분에 대응되는 파우치 용기의 경계 부분을 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 상기 고단차부의 온도 보다 상대적으로 높게 분포된 온도 조건으로 열융착시킬 수 있도록 상기 고단차부의 외측에 형성되며, 상기 고단차부 보다 상대적으로 낮은 단차를 가진 중단차부; 및
    상기 고단차부 및 중단차부에 대응되는 융착 영역을 제외한 파우치 용기의 개봉단을 상기 고단차부의 온도 보다 상대적으로 낮게 분포된 온도로 열융착시킬 수 있도록 상기 고단차부 및 중단차부를 제외한 나머지 영역에 형성되며, 상기 중단차부 보다 상대적으로 낮은 단차로 형성되고, 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 상기 중단차부의 온도 보다 상대적으로 높게 분포된 온도를 일정 온도로 단열시키기 위한 상기 단열부재가 중단차부의 단차에 대응되는 두께로서 상면에 마련된 저단차부를 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단열부재는:
    상기 중단차부와 저단차부의 단차에 대응되는 두께로서 상기 저단차부의 상면에 접착되며, 소정 두께를 가진 석면 소재와 실리콘 소재가 순차적으로 적층된 단열 테이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지그몸체는:
    상기 히터부재로부터 상기 형합홈의 홈영역과 형합홈의 외측 영역으로 각각 전도되는 열의 전달거리를 연장시켜 상기 형합홈의 홈영역과 형합홈의 외측 영역에 대한 온도 분포를 선택적으로 조절할 수 있도록 상기 형합홈의 홈영역 및 외측 영역과 상기 히터부재 사이에 관통 형성된 적어도 하나의 냉각홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지그몸체는:
    상기 형합홈의 홈영역과 최단거리를 유지하는 히터부재의 열 전달거리에 의해 상기 형합홈의 홈영역에 분포되는 최대치의 기준 설정 온도 범위를 감지하여 상기 히터부재의 온-오프 동작을 제어할 수 있도록 상기 형합홈의 홈영역과 히터부재의 열 전달거리에 대응되는 위치에 설치된 온도 감지센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치.
  8. (a) 한 쌍을 이루는 지그몸체 각각에 내장된 히터부재를 가동시켜 지그몸체의 압착면에 형성된 형합홈의 홈영역과, 단차부재의 고, 중, 저단차부 각각을 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 서로 상이한 온도 분포 조건으로 가열시키는 단계;
    (b) 스파우트의 실링부를 파우치 용기의 개봉단에 삽입시키는 단계;
    (c) 상기 지그몸체 중 어느 하나 또는 둘 모두를 가동시켜 상기 파우치 용기의 개봉단을 압착시키는 단계; 및
    (d) 상기 지그몸체의 압착 동작으로 서로 다른 온도 조건을 가진 상기 형합홈의 홈영역과, 단차부재의 고, 중, 저단차부에 의해 상기 파우치 용기의 개봉단을 열융착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 120~150℃의 표면 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 고단차부에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에 분포된 표면 온도 조건 보다 11~12℃ 정도 낮은 표면 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 중단차부에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리에 의해 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에 분포된 표면 온도 조건 보다 10℃ 정도 낮은 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 저단차부에 대응되는 압착면에는 상기 히터부재와의 열 전달거리와 그 저단차부에 마련된 단열부재에 의해 상기 형합홈의 홈영역에 대응되는 압착면에 분포된 온도 조건 보다 30℃ 정도 낮은 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 파우치형 액체저장용기용 스파우트의 실링장치를 이용한 스파우트의 실링방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되는 파우치형 액체저장용기.
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