KR100746096B1 - Pulverulent body sterilizing system and pulverulent body sterilizing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체 살균 시스템의 단면도,1 is a cross-sectional view of a powder sterilization system according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1 중 제 1영역의 수직 단면도,2 is a vertical cross-sectional view of the first region of FIG.
도 3은 도 1 중 제 2영역의 수직 단면도,3 is a vertical cross-sectional view of the second region of FIG. 1;
도 4는 도 1 중 제 3영역의 수직 단면도,4 is a vertical cross-sectional view of the third region of FIG. 1;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템의 제 1영역의 수직 단면도,5 is a vertical cross-sectional view of a first region of the powder sterilization system according to another embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템의 수직 단면도이다.6 is a vertical cross-sectional view of the powder sterilization system according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100, 300 - 분체 살균 시스템 110 - 살균부100, 300-powder sterilization system 110-sterilization unit
120, 220, 320 - 제 1영역 121 - 마이크로파 발생기120, 220, 320-First zone 121-Microwave generator
123 - 도파관 126 - 적외선 램프123-Waveguides 126-Infrared lamps
226 - 무전극 자외선 램프 130, 330 - 제 2영역226-
132 - 적외선 히터 134 - 적외선 온도 센서132-Infrared Heater 134-Infrared Temperature Sensor
140, 340 - 제 3영역 141 - 자외선 램프140, 340-Third zone 141-UV lamp
142, 342 - 냉각부 142, 342-cooling section
150, 350a, 350b, 350c, 350d - 분체 이송통로150, 350a, 350b, 350c, 350d-powder feed passage
152 - 공급부 156 - 바닥부152-Supply Section 156-Bottom Section
160 - 벽부 166 - 반사경160-Wall 166-Reflectors
168 - 배출부 168-outlet
180, 380a, 380b, 380c - 진동부180, 380a, 380b, 380c-vibrator
182 - 진동 발생기 184 - 진동흡수 스프링182-Vibration Generators 184-Vibration Absorption Springs
186 - 완충재 351a, 351b - 연결관186-
본 발명은 분체 살균 시스템 및 이를 이용한 분체 살균 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로파(microwave)와 저온 적외선이 조사되어 마이크로파의 전계 특성과 적외선의 열 침투력을 이용하는 제 1영역과, 초고온 적외선이 짧은 시간동안 조사되어 내열성 세균, 곰팡이류, 포자 등을 살균할 수 있는 제 2영역 및 자외선이 조사되어 분체입자의 표면을 살균하며, 이와 더불어 가열된 분체를 냉각하는 제 3영역을 포함하여 이루어짐으로써, 보다 효과적으로 분체를 살균할 수 있는 분체 살균 시스템 및 이를 이용한 분체 살균 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a powder sterilization system and a powder sterilization method using the same. More specifically, a microwave and low temperature infrared light are irradiated, and thus the first region using microwave electric field characteristics and heat penetration of infrared rays, and ultra high temperature infrared rays are short. By irradiating for a second time to sterilize heat-resistant bacteria, molds, spores, etc. and ultraviolet rays are irradiated to sterilize the surface of the powder particles, and further comprising a third region for cooling the heated powder, The present invention relates to a powder sterilization system capable of effectively sterilizing powder and a powder sterilization method using the same.
분체(粉體), 즉 분말로 이루어진 분말 식품의 가공에 있어서는 재배나 원료수집, 운반 또는 가공시에 각종 미생물에 의해 오염될 수 있다. 특히, 인삼분말 또 는 생식이나 선식 등과 같이 비가열 방식으로 제조된 식품 첨가물 등은 대장균의 기준이 음성이어야 하는데, 양성으로 나타나거나 일반 세균 등이 기준치를 초과하는 때가 발생한다. 이 경우에는 이를 폐기하여야 하는 문제가 생기게 된다.In the processing of powder, that is, powdered food made of powder, it may be contaminated by various microorganisms during cultivation, raw material collection, transportation or processing. In particular, ginseng powder or food additives prepared by a non-heating method such as raw food or live food should be negative for E. coli, and may appear positive or normal bacteria exceed the standard. In this case, there is a problem that should be discarded.
기존의 분체 살균 방식으로는 자외선, 마이크로파, 방사선, 초고압 살균 방식 등이 있다. 자외선 살균 방식은 자외선의 투과율이 낮다는 단점으로 인해 분체 입자의 내부까지 충분히 살균하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 자외선 조사에 의한 살균에 있어서는 이송 스크류를 이용하여 분체를 이송시키는데, 다수의 분체 입자가 상호 겹쳐져 있는 상태에서는 모든 분체 입자의 표면에 자외선을 충분히 조사시키지 못하는 문제점이 있다. 또한, 자외선에 의한 살균 방식은 외부가열방식이어서 분체의 내부까지 열전달이 늦기 때문에 외부가 집중적으로 가열된다. 따라서, 분체의 외부가 변형, 손상될 수 있다.Conventional powder sterilization methods include ultraviolet rays, microwaves, radiation, and ultrahigh pressure sterilization methods. The ultraviolet sterilization method has a problem in that it cannot sufficiently sterilize the inside of the powder particles due to the low transmittance of ultraviolet rays. In addition, in the sterilization by ultraviolet irradiation, the powder is transferred using a transfer screw. However, when a plurality of powder particles overlap each other, there is a problem in that ultraviolet rays cannot be sufficiently irradiated on the surface of all powder particles. In addition, since the sterilization by ultraviolet rays is an external heating method, heat transfer to the inside of the powder is delayed, so that the outside is intensively heated. Therefore, the outside of the powder may be deformed and damaged.
마이크로파 살균 방식은 식품에 마이크로파(microwave)를 조사하여 세균과 같은 미생물의 내부 온도를 증가시키거나 세포막 등을 파괴함으로써 살균하는 방법이다. 마이크로파 살균에 의하면 70℃ 전후의 온도에서 식품을 살균할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 식품의 종류나 미생물의 종류에 따라 마이크로파 살균 방식만으로는 충분한 살균 효과를 얻을 수 없다는 문제점이 있다.Microwave sterilization is a method of sterilizing food by microwaves to increase the internal temperature of microorganisms such as bacteria or destroy cell membranes. Microwave sterilization has the advantage that it can sterilize food at temperatures around 70 ℃. However, there is a problem that a sufficient sterilization effect cannot be obtained by the microwave sterilization method according to the type of food or the type of microorganism.
방사선 살균 방식은 코발트60(Co-60)이나 세슘137(Cs-137)과 같은 방사성 동위원소를 전자가속기로 가속시킴으로써 발생되는 감마(γ)선을 식품에 투과시켜 살균하는 방법으로, 방사선에 의해 생물체가 변형 또는 손상됨으로써 식품 속에 있는 미생물을 사멸시킨다. 그런데, 방사선 살균에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있 다. 식품에 방사선이 조사된다고 하여도 방사선이 잔류하는 것은 아니나, 방사선에 의해 식품을 구성하는 세포에 근본적인 변형이 일어나 세포 내의 영양물질이 파괴되고 식품의 DNA 변형으로 인해 유해성을 알 수 없는 새로운 물질이 생성된다.Radiation sterilization is a method of sterilizing by transmitting a gamma (γ) ray generated by accelerating a radioisotope such as cobalt 60 (Co-60) or cesium 137 (Cs-137) with an electron accelerator. The organism is transformed or damaged to kill the microorganisms in the food. However, there are the following problems in radiation sterilization. Even if food is irradiated with radiation, radiation does not remain, but radiation causes radical transformation of the cells that make up the food, destroying the nutrients in the cells, and creating new substances whose unknowns are unknown due to DNA modification of the food. do.
초고압 살균 방식은 식품에 고압을 가하여 미생물의 세포막을 파괴함으로써 식품을 살균하는 방법이다. 그런데, 초고압 살균을 위한 압력 용기의 제조에 어려움이 따르며, 특정 미생물의 경우에는 5000기압 이상에서도 사멸되지 않는 등 완벽한 살균을 위해서는 높은 압력을 가하여야 한다는 문제점이 있다.Ultra high pressure sterilization is a method of sterilizing food by applying high pressure to the food and destroying the cell membranes of microorganisms. However, there is a difficulty in manufacturing a pressure vessel for ultra-high pressure sterilization, and in the case of specific microorganisms, there is a problem in that high pressure is required for perfect sterilization, such as not being killed at more than 5000 atmospheres.
한편, 분체로 이루어진 분말 식품이 완전히 건조되지 않은 경우에는 살균 후 존재하는 일부 미생물이 증식되어 식품이 재오염될 수 있다는 문제점이 있다.On the other hand, when the powdered foods made of powder are not completely dried, there is a problem that some microorganisms present after sterilization may proliferate and the food may be recontaminated.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 마이크로파(microwave)와 저온 적외선이 조사되어 마이크로파의 전계 특성과 적외선의 열 침투력을 이용하는 제 1영역과, 초고온 적외선이 짧은 시간동안 조사되어 내열성 세균, 곰팡이류, 포자 등을 살균할 수 있는 제 2영역 및 자외선이 조사되어 분체입자의 표면을 살균하며, 이와 더불어 가열된 분체를 냉각하는 제 3영역을 포함하여 이루어짐으로써, 보다 효과적으로 분체를 살균할 수 있는 분체 살균 시스템 및 이를 이용한 분체 살균 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, the microwave and low-temperature infrared radiation is irradiated with a first region using the electric field characteristics of the microwave and the heat penetrating power of the infrared, and ultra-high temperature infrared radiation is irradiated for a short time A second area for sterilizing heat-resistant bacteria, molds, spores and the like is irradiated with ultraviolet rays to sterilize the surface of the powder particles, and in addition to the third area for cooling the heated powder, more effectively sterilizing the powder. An object of the present invention is to provide a powder sterilization system and a powder sterilization method using the same.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일 측면에 따른 분체 살균 시스템은 분체를 살균 처리하는 시스템에 있어서, 마이크로파 발생기와, 상기 마이크 로파 발생기의 측하방에 형성되는 적외선 램프를 포함하는 제 1영역, 적외선을 발생시키기 위한 적외선 히터와, 온도를 감지하기 위한 적외선 온도센서를 포함하는 제 2영역 및 자외선을 발생시키기 위한 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 하방에서 상기 분체를 냉각시키기 위한 냉각부를 포함하는 제 3영역을 포함하는 살균부; 살균하고자 하는 분체가 공급되는 공급부와, 상기 공급부로부터 주입된 상기 분체가 놓여져 이동하는 바닥부, 상기 바닥부의 양측 단부에 형성되어 상기 분체가 낙하되지 않도록 하는 벽부 및 상기 바닥부를 통해 이송된 상기 분체를 배출하는 배출부를 포함하는 분체 이송통로; 및 상기 분체 이송통로의 하부에서 상기 분체 이송통로를 지지하며, 진동폭과 진동속도를 조절할 수 있도록 형성되는 진동발생기를 포함하는 진동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Powder sterilization system according to an aspect of the present invention devised to achieve the above object is a system for sterilizing powder, the first region including a microwave generator, and an infrared lamp formed on the side down of the microwave generator And an infrared heater for generating infrared rays, a second area including an infrared temperature sensor for sensing a temperature, an ultraviolet lamp for generating ultraviolet rays, and a cooling unit for cooling the powder under the ultraviolet lamp. A sterilization unit including a third region; A supply part to which powder to be sterilized is supplied, a bottom part to which the powder injected from the supply part is placed, and which is moved, a wall part formed at both ends of the bottom part to prevent the powder from falling, and the powder transferred through the bottom part. A powder transfer passage including a discharge portion for discharging; And a vibration unit supporting the powder transport path at a lower portion of the powder transport path and including a vibration generator formed to adjust the vibration width and the vibration speed.
또한, 상기 제 1영역에는 상기 마이크로파 발생기의 하방에 형성되어 상기 마이크로파 발생기에서 생성된 마이크로파(microwave)의 조사 영역을 설정함으로써 상기 마이크로파가 상기 분체의 표면에 집중 조사될 수 있도록 하는 도파관이 형성될 수 있다.In addition, a waveguide may be formed in the first region so that the microwaves may be concentrated on the surface of the powder by setting an irradiation region of microwaves generated by the microwave generator below the microwave generator. have.
또한, 상기 제 2영역의 적외선 히터의 상부와 측부를 둘러싸도록 형성되어 적외선이 상기 분체 표면에 집중적으로 조사될 수 있도록 상기 분체가 존재하는 영역 이외의 방향으로 조사되는 적외선을 반사하는 적외선 반사경이 형성될 수 있다.In addition, an infrared reflector is formed to surround the upper and side portions of the infrared heater of the second region so as to reflect infrared rays irradiated in a direction other than the region in which the powder exists so that infrared rays can be concentrated on the surface of the powder. Can be.
또한, 상기 제 3영역의 냉각부는 상기 바닥부의 하부에 형성되는 열전달부, 상기 열전달부의 하부에 형성되는 열전소자, 상기 열전소자의 하부에 형성되는 방열판 및 상기 방열판의 측방에 형성되어 상기 방열판을 냉각시키는 냉각팬을 포함 하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 열전소자는 펠티어(peltier) 소자이며, 상기 열전달부는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. The cooling unit of the third region may include a heat transfer part formed at a lower portion of the bottom portion, a thermoelectric element formed at a lower portion of the heat transfer portion, a heat sink formed at a lower portion of the thermoelectric element, and a side surface of the heat sink. It may be made to include a cooling fan. The thermoelectric element may be a peltier element, and the heat transfer part may be made of aluminum.
한편, 상기 제 3영역의 냉각부는 상기 바닥부의 하부에 형성되는 열전달부, 상기 열전달부에 의해 둘러싸여 냉각수를 수용하는 냉각수 수용부 및 상기 냉각수 수용부로 냉각수를 공급하는 냉각수 펌프를 포함하여 이루어질 수도 있다.Meanwhile, the cooling unit of the third region may include a heat transfer unit formed under the bottom portion, a coolant accommodating unit accommodating the cooling water surrounded by the heat transfer unit, and a coolant pump supplying the coolant to the coolant accommodating unit.
또한, 상기 공급부와 상기 바닥부 사이에는 금속망이 개재될 수 있다. 또한, 상기 배출부에 금속망이 더 개재될 수 있다.In addition, a metal mesh may be interposed between the supply part and the bottom part. In addition, the discharge portion may be further interposed with a metal mesh.
또한, 상기 분체 이송통로와 상기 진동부 사이에는 상기 분체 이송통로 하방으로 투과된 빛이 상기 분체 이송통로로 반사될 수 있도록 반사경이 형성될 수 있다.In addition, a reflector may be formed between the powder conveyance passage and the vibrator so that light transmitted below the powder conveyance passage may be reflected to the powder conveyance passage.
또한, 상기 바닥부에는 요철(凹凸)이 형성될 수 있다.In addition, irregularities may be formed in the bottom portion.
또한, 상기 벽부는 마이크로파 투과부와, 상기 마이크로파 투과부의 외측에 형성되는 마이크로파 차단부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 마이크로파 투과부는 테프론(teflon), 폴리에틸렌(PE), 유리 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.The wall portion may include a microwave transmitting portion and a microwave blocking portion formed outside the microwave transmitting portion. In addition, the microwave transmission unit may be made of any one of Teflon (teflon), polyethylene (PE), glass.
또한, 상기 적외선 램프와 상기 분체 이송통로 사이에는 마이크로파가 상기 적외선 램프에 닿는 것을 방지하기 위한 철망이 개재될 수 있다.In addition, a wire mesh may be interposed between the infrared lamp and the powder transport passage to prevent microwaves from reaching the infrared lamp.
또한, 상기 진동부는 상기 진동발생기의 하부에 형성되어 진동을 흡수하는 진동흡수 스프링을 더 포함할 수 있다.The vibration unit may further include a vibration absorbing spring formed under the vibration generator to absorb vibration.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 분체 살균 시스템은 분체를 살균 처리하는 시스템에 있어서, 마이크로파 발생기와, 상기 마이크로파 발생기의 하방에 형성 되는 무전극 자외선 램프를 포함하는 제 1영역, 적외선을 발생시키기 위한 적외선 히터와, 온도를 감지하기 위한 적외선 온도센서를 포함하는 제 2영역 및 자외선을 발생시키기 위한 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 하방에서 상기 분체를 냉각시키기 위한 냉각부를 포함하는 제 3영역을 포함하는 살균부; 살균하고자 하는 분체가 공급되는 공급부와, 상기 공급부로부터 주입된 상기 분체가 놓여져 이동하는 바닥부, 상기 바닥부의 양측 단부에 형성되어 상기 분체가 낙하되지 않도록 하는 벽부 및 상기 바닥부를 통해 이송된 상기 분체를 배출하는 배출부를 포함하는 분체 이송통로; 및 상기 분체 이송통로의 하부에서 상기 분체 이송통로를 지지하며, 진동폭과 진동속도를 조절할 수 있도록 형성되는 진동발생기와, 상기 진동발생기의 하부에 형성되어 진동을 흡수하는 진동흡수 스프링을 포함하는 진동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the powder sterilization system according to another aspect of the present invention is a system for sterilizing powder, the first region including a microwave generator and an electrodeless ultraviolet lamp formed below the microwave generator, for generating infrared And a third region including an infrared heater, a second region including an infrared temperature sensor for sensing a temperature, and an ultraviolet lamp for generating ultraviolet rays, and a cooling unit for cooling the powder under the ultraviolet lamp. Sterilization unit; A supply part to which powder to be sterilized is supplied, a bottom part to which the powder injected from the supply part is placed, and which is moved, a wall part formed at both ends of the bottom part to prevent the powder from falling, and the powder transferred through the bottom part. A powder transfer passage including a discharge portion for discharging; And a vibration generator supporting the powder transport passage at a lower portion of the powder transport passage, the vibration generator being configured to adjust a vibration width and a vibration speed, and a vibration absorbing spring formed at the bottom of the vibration generator to absorb vibration. It is characterized by comprising.
또한, 상기 마이크로파 발생기의 하방에 형성되어 상기 마이크로파 발생기에서 생성된 마이크로파의 조사 영역을 설정함으로써 상기 마이크로파가 상기 분체의 표면에 집중 조사될 수 있도록 하는 도파관과, 상기 도파관의 하단과 연결되며, 상기 무전극 자외선 램프로부터 발생된 자외선이 상기 분체 방향으로 조사될 수 있도록 하는 자외선 반사경을 포함할 수 있다.In addition, the waveguide is formed below the microwave generator to set the irradiation region of the microwave generated by the microwave generator so that the microwave can be concentrated on the surface of the powder, and is connected to the lower end of the waveguide, the non- It may include an ultraviolet reflector for allowing the ultraviolet light generated from the electrode ultraviolet lamp to be irradiated in the powder direction.
또한, 상기 무전극 자외선 램프는 석영관 내부에 아르곤, 아르곤과 수은의 혼합가스, 아르곤과 수은 및 철의 혼합가스, 아르곤과 수은과 철 및 황산의 혼합가스 중 어느 하나가 충진될 수 있다.The electrodeless ultraviolet lamp may be filled with any one of argon, a mixed gas of argon and mercury, a mixed gas of argon, mercury, and iron, and a mixed gas of argon, mercury, iron, and sulfuric acid.
또한, 상기 진동부는 상기 진동발생기의 하부에 형성되어 진동을 흡수하는 진동흡수 스프링을 더 포함할 수 있다.The vibration unit may further include a vibration absorbing spring formed under the vibration generator to absorb vibration.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 분체 살균 시스템은 분체를 살균 처리하는 시스템에 있어서, 마이크로파 발생기와, 상기 마이크로파 발생기의 측하방에 형성되는 적외선 램프를 구비하는 제 1영역, 적외선을 발생시키기 위한 적외선 히터와, 온도를 감지하기 위한 적외선 온도센서를 구비하는 제 2영역, 자외선을 발생시키기 위한 자외선 램프를 구비하는 제 3영역을 포함하여 이루어지며, 상기 제 1영역 내지 상기 제 3영역의 하방에는 각각 상기 분체가 이송되는 분체 이송통로가 구비되고, 상기 각 분체 이송통로의 하부에는 진동폭과 진동속도를 조절할 수 있는 진동발생기가 위치하며, 상기 제 1영역 내지 상기 제 3영역 하방의 각 분체 이송통로들은 서로 연결관을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the powder sterilization system according to another aspect of the present invention, in the system for sterilizing powder, the first region having a microwave generator, and an infrared lamp formed on the side of the microwave generator below, for generating infrared rays A second region having an infrared heater, an infrared temperature sensor for sensing a temperature, and a third region having an ultraviolet lamp for generating ultraviolet rays, and below the first to third regions. A powder transfer passage for transporting the powder is provided, respectively, and a vibration generator capable of adjusting a vibration width and a vibration speed is located below each powder transfer passage, and each powder transfer passage below the first region to the third region. They are characterized in that connected to each other via a connector.
이때, 상기 제 3영역과 연결되며, 상기 분체 이송통로의 상부에 위치하는 열전소자와, 상기 열전소자의 상부에 위치하는 발열냉각팬을 구비하는 냉각부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the cooling unit may further include a thermoelectric element connected to the third region and having a thermoelectric element positioned at an upper portion of the powder transfer passage, and a heating cooling fan positioned at an upper portion of the thermoelectric element.
또한, 본 발명에 따른 분체 살균 방법은 마그네트론을 통해 발생하는 마이크로파와, 적외선 램프를 통해 발생되는 80~90℃의 적외선을 분체에 조사하는 제 1단계; 적외선 히터를 통해 발생되는 120~150℃의 적외선을 분체에 조사하는 제 2단계; 및 자외선 램프를 통해 발생되는 자외선을 분체에 조사하며, 동시에 분체를 냉각시키는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the powder sterilization method according to the present invention comprises a first step of irradiating the powder with microwaves generated through the magnetron, and infrared rays of 80 ~ 90 ℃ generated through the infrared lamp; A second step of irradiating the powder with infrared rays of 120 to 150 ° C. generated through the infrared heater; And irradiating the powder with ultraviolet rays generated through the ultraviolet lamp, and simultaneously cooling the powder.
이때, 상기 제 1단계는 15~25초 동안 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 2단계는 3~5초 동안 이루어질 수 있다.In this case, the first step may be performed for 15 to 25 seconds. In addition, the second step may be performed for 3 to 5 seconds.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 분체 살균 시스템에 대해 설명한다.First, a powder sterilization system according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체 살균 시스템의 단면도를 나타낸다. 도 2는 도 1 중 제 1영역의 수직 단면도를 나타낸다. 도 3은 도 1 중 제 2영역의 수직 단면도를 나타낸다. 도 4는 도 1 중 제 3영역의 수직 단면도를 나타낸다.1 is a cross-sectional view of a powder sterilization system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the first region of FIG. 1. 3 is a vertical cross-sectional view of the second region of FIG. 1. 4 is a vertical cross-sectional view of the third region of FIG. 1.
본 발명의 일 실시예에 따른 분체 살균 시스템(100)은, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 살균부(110)와, 분체 이송통로(150) 및 진동부(180)를 포함하여 이루어진다. 상기 분체 살균 시스템(100)은 분체의 이동 방향으로 긴 대략 사각박스 형상으로 형성된다. 상기 살균부(110)는 제 1영역(120)과, 제 2영역(130) 및 제 3영역(140)을 포함한다. 또한, 상기 제 1영역(120)은 마이크로파 발생기(121)와, 적외선 램프(126)를 포함한다. 또한, 상기 제 2영역(130)은 적외선 히터(132)와, 적외선 온도 센서(134)를 포함한다. 또한, 상기 제 3영역(140)은 자외선 램프(141)와, 냉각부(142)를 포함한다. 또한, 상기 냉각부(142)는 열전달부(144)와, 열전소자(145)와, 방열판(146) 및 냉각팬(148)을 포함한다.
상기 분체 이송통로(150)는 공급부(152)와, 바닥부(156)와, 벽부(160)와, 반사경(166) 및 배출부(168)를 포함한다. 상기 공급부(152) 및/또는 배출부(168)에는 금속망(170)이 개재될 수 있다. The
상기 진동부(180)는 진동발생기(182)와, 진동 흡수 스프링(184) 및 완충재(186)를 포함한다.The vibrator 180 includes a
상기 살균부(110)는 마이크로파와 저온 적외선을 분사하는 제 1영역(120), 적외선으로 초고온 순간 살균이 이루어지는 제 2영역(130) 및 자외선을 분사하고 분체를 냉각하는 제 3영역(140)을 포함하여 형성된다. 상기 살균부(110)는 상기 분체 살균 시스템(100)의 상단부에 위치하며, 상기 분체 이송통로(150)의 상부에 형성된다. 상기 살균부(110)는 대략 긴 사각박스 형상의 내부에 마이크로파 발생기(121), 적외선 램프(126), 적외선 히터(132) 및 자외선 램프(141) 등이 내장되어 이루어진다. 상기 살균부(110)의 사각박스는 내충격성과 내열성이 우수한 금속 재질 또는 강화 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 살균부(110)는 분체에 여러 파장의 빛을 조사하여 곰팡이, 세균 등을 제거하는 역할을 하게 된다.The
상기 제 1영역(120)은, 도 2를 참조하면, 마이크로파 발생기(121), 적외선 램프(126)을 포함하여 형성된다. 상기 제 1영역(120)은 분체의 이동 경로로 볼 때 살균부(110) 중 제일 앞쪽에 위치하게 된다. 또한, 상기 제 1영역(120)의 하부에는 분체 이송통로(150)가 위치하게 된다. 상기 제 1영역(120)은 분체(105)에 마이크로 파와 저온 적외선을 조사하여 살균하는 역할을 수행하게 된다.Referring to FIG. 2, the
상기 마이크로파 발생기(121)는 제 1영역(120)의 상부에 위치하며, 가로벽(107)에 의해 고정, 지지된다. 상기 마이크로파 발생기(121)는 마그네트론(magnetron)과 레이더로 구성될 수 있으며, 다른 종류의 발생기가 사용될 수도 있음은 물론이다. 마그네트론은 마이크로파를 발생시키고, 발생된 마이크로파는 레이더에 의해서 분체(105)에 넓은 면적으로 퍼져서 조사된다. 상기 마이크로파 발생기(121)의 하단에는 도파관(123)이 형성되어 조사된 마이크로파가 분체(105) 표면에 집중적으로 조사될 수 있도록 한다. 상기 도파관(123)은 대략 파이프 형상으로 형성되며, 상기 도파관(123)의 내경을 조절함으로써 마이크로파의 조사 영역을 설정할 수 있도록 형성될 수 있다. 상기 마이크로파 발생기(121)의 측방에는 냉각팬(125)이 위치하여, 상기 마이크로파 발생기(121)의 과열을 방지함으로써 성능이 유지될 수 있도록 한다. 상기 마이크로파 발생기(121)로부터 조사된 마이크로파는 도 2에서의 대략 삼각형상 점선과 같이 퍼져 나가 분체(105)의 표면에 조사된다. 마이크로파는 분체(105)의 내부부터 가열하는 유전가열 방식으로, 미생물의 가열 사멸 조건까지 온도를 상승시켜 분체의 미생물을 살균하는 기능을 한다. 마이크로파에 의한 살균은 수분과 단백질을 포함한 미생물의 세포를 진동 가열시켜 파괴함으로써 이루어진다. 또한, 마이크로파에 의해 분체가 가열됨에 따라 분체 내부의 수분을 증발시키게 된다. 이때, 상기 분체(105)는 진동에 의해서 골고루 섞이고 있으므로 마이크로파는 분체(105)에 골고루 조사된다. The
상기 마이크로파 발생기(121)의 대략 연직 하방에는 온도계측센서(127)가 위 치한다. 상기 온도계측센서(127)는 마이크로파에 의해서 살균되는 부분의 온도를 계측한다. 이때, 가열된 분체(105)가 온도계측센서(127)에 닿지 않도록 격리하는 것이 바람직하다. 여기서 측정된 온도 데이터를 마이크로파 제어장치(도시되지 않음)에 보내어 적정 살균 온도의 초과시에는 마그네트론에서 조사되는 마이크로파의 양을 줄이도록 구성하는 것이 바람직하다. 이로써 마이크로파에 의해서 살균되는 부분의 온도는 적정 온도를 유지하게 된다.The
상기 적외선 램프(126)는 제 1영역(120)의 대략 중앙부에 위치하며, 가로벽(107)에 의해 고정, 지지된다. 상기 적외선 램프(126)는 가로벽(107)에 일단이 고정되고 하부로 소정 길이만큼 연장된 위치에 형성된다. 상기 적외선 램프(126)에는 삿갓(129)을 씌워주는 것이 바람직하다. 상기 삿갓(129)은 분체가 위치한 방향을 제외한 모든 방향의 적외선을 반사시켜, 적외선이 분체 표면에 집중적으로 조사될 수 있도록 한다. 적외선은 유기물질에 대한 열 침투력이 우수하므로, 마이크로파의 전계 특성에 의한 살균과 더불어 보다 효과적인 살균이 이루어질 수 있도록 한다. The
상기 적외선 램프(126)와 분체 이송통로(150) 사이에는 철망(128)이 위치한다. 상기 철망(128)의 일단은 도파관(123)의 하단에 연결되고, 타단은 대략 수평으로 연장된다. 상기 철망(128)은 마이크로파가 상기 적외선 램프(126)에 닿지 않도록 하기 위해 설치된다. 적외선 램프와 자외선 램프의 필라멘트에 마이크로파가 조사되면 스파크(spark) 현상이 일어나게 된다. 따라서, 상기 철망(128)은 반사경(166)에 의해 반사된 마이크로파가 적외선 램프(126) 방향으로 올라가는 것을 방 지한다. 마이크로파의 파장은 대략 12.2cm 정도에 해당하므로, 철망(128)의 눈 규격은 대략 2~3mm 정도로 이루어질 수 있다. 다만, 여기서 상기 철망(128)의 눈 규격을 한정하는 것은 아니다.A
상기 제 2영역(130)은, 도 3을 참조하면, 적외선 히터(132), 적외선 온도 센서(134)를 포함하여 형성된다. 상기 제 2영역(130)은 분체의 이동 경로로 볼 때 살균부(110)의 가운데에 위치하게 된다. 또한, 상기 제 2영역(130)의 하부에는 분체 이송통로(150)가 위치하게 된다. 상기 제 2영역(130)은 분체(105)에 적외선을 조사하여 초고온 순간 살균을 수행하게 된다.Referring to FIG. 3, the
상기 적외선 히터(132)는 제 2영역(130)의 대략 중앙부에 위치한다. 상기 적외선 히터(132)는 가로벽(107)에 일단이 고정되어 지지되며, 분체(105)에 보다 근접하기 위해 하방으로 소정길이 연장되는 곳에 형성된다. 상기 적외선 히터(132)는 복수개 형성될 수 있으며, 삿갓(139)이 씌어짐으로써 분체(105)의 표면으로 적외선을 집중할 수 있게 된다. 적외선 히터는 일반적으로 최고 400~800℃까지 도달할 수 있으며, 조사거리의 제어를 통해 적절한 온도의 적외선이 조사될 수 있도록 한다. 상기 적외선 히터(132)는 분체(105)에 대해 초고온 순간 살균을 수행하게 된다. 상기 초고온 순간 살균은 분체 입자의 내외부를 동시에 살균할 수 있으며, 진동부(180)에 의해 얇고 넓게 펼쳐진 분체(105) 입자를 3~5초의 짧은 시간 이내에 조사하여 120~150℃까지 순간 가열하여 살균하는 방법이다. 또한, 초고온 순간 살균법에 의하면 내열성 세균, 일반 세균, 곰팡이류 및 포자를 형상하고 있는 세균 등을 효과적으로 살균할 수 있으며, 대상물질의 열에 의한 성분 변화에 큰 영향을 받 지 않고 분체를 살균할 수 있다.The
상기 적외선 온도 센서(134)는 상기 적외선 히터(132)들 사이에 위치하며, 상단은 가로벽(107)에 고정되고 하단은 분체(105) 방향으로 연장 형성되어 있다. 상기 적외선 온도 센서(134)는 적외선에 의한 가열 온도를 계측하며, 가열된 분체와는 격리되도록 형성된다. 측정된 온도 데이터는 적외선 제어장치(도시되지 않음)에 보내져 적정한 살균 온도가 유지될 수 있도록 한다.The
상기 제 3영역(140)은, 도 4를 참조하면, 자외선 램프(141)와 냉각부(142)를 포함하여 형성된다. 상기 제 3영역(140)은 분체의 이동 경로로 볼 때 살균부(110)의 마지막에 위치하게 된다. 또한, 상기 제 3영역(140)의 하부에는 분체 이송통로(150)가 위치하게 된다. 상기 제 3영역(140)은 분체(105)에 자외선을 조사하여 살균을 마무리함과 동시에, 가열된 분체(105)를 냉각시키는 역할을 수행하게 된다.Referring to FIG. 4, the
상기 자외선 램프(141)는 제 3영역(140)의 대략 중앙부에 위치한다. 상기 자외선 램프(141)는 가로벽(107)에 일단이 고정되어 지지되며, 분체(105)에 보다 근접하기 위해 하방으로 소정 길이 연장되는 곳에 형성된다. 상기 적외선 히터(141)는 복수 개 형성될 수 있으며, 삿갓(149)이 씌어짐으로써 분체(105)의 표면으로 자외선을 집중할 수 있게 된다. 자외선에 의한 살균은 분체(105)의 외부를 살균함으로써 살균효율을 극대화시킨다. 상기 분체(105)는 진동에 의해서 골고루 섞이면서 이동하고 있어 자외선이 분체(105)에 골고루 조사된다. 따라서, 분체(105)는 고르고 완전하게 살균될 수 있다.The
상기 냉각부(142)는 열전달부(144), 열전소자(145), 방열판(146) 및 냉각 팬(148)을 포함하여 형성된다. 상기 냉각부(142)는 분체 이송통로(150)의 하부에 위치하여, 가열된 분체(105)를 냉각시키는 역할을 수행하게 된다.The
상기 열전달부(144)는 분체 이송통로(150)의 바닥부(156)에 접촉되도록 형성된다. 상기 열전달부(144)는 대략 판상으로 형성되며, 분체(105)와 바닥부(156)의 열을 열전소자(145) 및 방열판(146)으로 신속하게 전달할 수 있도록 열전도도가 우수한 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The
상기 열전소자(145)는 상기 열전달부(144)의 하부에 접촉되도록 형성된다. 상기 열전소자(145)는 방열판(146)의 개수와 동일하도록 형성될 수 있으며, 따라서 복수개 형성될 수 있다. 열전(thermoelectric) 현상이란 재료의 양쪽에 온도 차이가 있을 때 전자의 흐름이 생겨 기전력을 발생하거나, 반대로 전기를 흘려주었을 때 온도차를 발생시키는 현상을 말한다. 즉, 열에너지를 전기에너지로 변환하거나, 역으로 전기에너지를 열에너지로 변환할 수 있는 소자이다. 상기 열전달부(144)와 방열판(146)은 서로 큰 온도차를 필요로 한다. 즉, 상기 열전달부(144)는 가열된 분체(105)와 근접해 있으므로 상대적으로 고온 상태이고, 상기 방열판(146)은 넓은 표면적과 냉각팬(148)에 의해 상대적으로 저온 상태이다. 따라서, 상기 열전소자(145)에 전류를 흐르게 함으로써 열전소자(145)를 냉각시켜 결론적으로 열전달부(144)의 온도를 낮추는 역할을 수행하게 한다. 상기 열전소자(145)로는 쿨러(cooler)로 많이 사용되는 펠티어(peltier) 소자가 사용될 수 있다. The
상기 방열판(146)은 상기 열전소자(145)의 하부에 접촉되도록 형성된다. 상기 방열판(146)은 가열된 분체(105)로부터 전달된 열이 공기중으로 신속하게 복사 될 수 있도록 넓은 단면적을 가지게 형성된다. 상기 방열판(146)은 열전도도가 우수한 금속재질, 특히 알루미늄 또는 구리 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 여기서 상기 방열판(146)의 재질을 한정하는 것은 아니다.The
상기 냉각팬(148)은 상기 방열판(146)의 측방에 형성된다. 상기 냉각팬(148)은 방열판(146)으로 전달된 열이 분체 살균 시스템(100)의 외부로 원활하게 방출될 수 있도록 환기시키는 역할을 수행하게 된다.The cooling
도시되지 않았으나, 냉각부는 수냉식으로 이루어질 수도 있다. 즉, 분체 이송통로(150)의 하부에 냉각수가 수용될 수 있는 공간을 형성하고, 펌프를 이용하여 냉각수를 공급, 순환시킴으로써 냉각부를 형성할 수도 있다.Although not shown, the cooling unit may be made of water cooling. That is, the cooling unit may be formed by forming a space in which the cooling water can be accommodated in the lower portion of the
상기 분체 이송통로(150)는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 공급부(152), 바닥부(156), 벽부(160), 반사경(166) 및 배출부(168)를 포함하여 형성된다. 상기 분체 이송통로(150)는 분체의 이동 방향으로 길게 형성되며, 하우징에 의해 외부 환경으로부터 보호된다. 상기 분체 이송통로(150)는 살균부(110)의 하방에 위치하며, 제 1영역(120)에서 제 3영역(140) 방향으로 원활하게 분체(105)가 이동할 수 있도록 경사지게 형성되거나, 컨베이어 벨트 형식으로 형성될 수도 있다.1 and 2, the
상기 공급부(152)는 분체 이송통로(150)의 일측 단부에 형성되며, 살균하고자 하는 분체(105)가 투입되는 입구이다. 상기 공급부(152)에는 금속망 바스켓(154)이 개재된다. 상기 금속망 바스켓(154)은 마이크로파의 누설을 차단하는 역할을 한다. 마이크로파의 진폭은 대략 12.2cm 정도이므로, 망의 눈 규격을 2~3mm로 하여 누설로 인해 낭비되는 마이크로파를 최대한 줄이도록 한다. 다만, 망의 눈 규 격은 분체 입자의 크기에 따라 조정될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 금속망 바스켓(154)은 분체(105)를 흐트러뜨림으로써 입자끼리 뭉치는 것을 방지하는 역할도 수행하게 된다. 더불어, 상기 금속망 바스켓(154)은 공급부(152) 내로 이물질이 유입되는 것도 방지할 수 있다. 상기 금속망 바스켓(154)은 철, 스테인레스 스틸 등으로 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 바닥부(156)는 분체(105)가 놓여져서 이동하게 되는 부분이다. 상기 바닥부(156)는 분체(105)의 진행 방향으로 경사지게 기울어지도록 형성될 수 있으며, 컨베이어 벨트 방식으로 분체(105)를 이동시킬 수도 있음은 물론이다. 상기 바닥부(156)에는 많은 개수의 요철(凹凸)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 바닥부(156)가 경사지게 기울어지도록 형성되는 경우 각 단계의 살균이 제대로 이루어지기 전에 분체(105)가 흘러내릴 가능성이 있기 때문이다. 또한, 컨베이어 벨트 방식으로 작동할 경우에도 분체(105)가 바닥부(156) 상에서 미끌어져 겉돌게 됨으로써, 분체(105)가 원활하게 이동하지 못하게 될 수 있기 때문이다.The
상기 벽부(160)는 투과부(162)와 차단부(164)의 이중층으로 형성된다. 상기 벽부(160)는 바닥부(156)의 양측에 형성되어 상기 바닥부(156) 상의 분체(105)들이 옆으로 흘러내리지 않도록 가드벽 역할을 하게 된다. 상기 투과부(162)는 마이크로파가 투과될 수 있는 테프론, 폴리에틸렌, 유리 등의 재질로 형성된다. 상기 투과부(162)는 분체 이송 위치에 마이크로파가 집중 조사되고, 상기 반사경(166)을 통해 보다 넓은 영역이 조사될 수 있도록 한다. 한편, 상기 차단부(164)는 마이크로파가 투과될 수 없는 금속 재질로 형성된다. 상기 차단부(164)는 직접 조사되거나 반사된 마이크로파가 누설되지 않고 분체(105)에 집중 조사되도록 한다.The
상기 반사경(166)은 상기 벽부(160)의 하방에 형성된다. 상기 반사경(166)은 수직 단면에서 양 측단이 소정의 경사를 갖도록 기울어져 있어, 비스듬하게 들어온 빛이라도 분체(105)로 반사될 수 있도록 한다. 상기 반사경(166)에 의해 반사된 마이크로파는 도 2에 점선 화살표로 도시되어 있다. 상기 투과부(162)까지 연장된 바닥부(156) 영역 내로 조사된 마이크로파는 반사경(166)에 의해 반사되어 다시 바닥부(156)와 분체(105)로 조사된다.The
상기 배출부(168)는 분체 이송통로(150)의 타측 단부에 형성되며, 살균된 분체(105)가 배출되는 입구이다. 상기 배출부(168)에도 공급부(152)와 마찬가지로 금속망 바스켓(170)이 개재된다. 상기 금속망 바스켓(170)은 배출부(168) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 분체 이송통로(150)의 내부에서 분체 입자가 뭉쳐졌을 경우 이를 다시 분산시키게 된다.The
상기 진동부(180)는 진동 발생기(182), 진동 흡수 스프링(184) 및 완충재(186)를 포함하여 형성된다. 상기 진동부(180)는 분체 이송통로(150)의 하방에 위치하여 상기 분체 이송통로(150)를 진동시킴으로써 살균이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.The vibrator 180 may include a
상기 진동 발생기(182)로는 마그네틱 진동기가 사용될 수 있다. 마그네틱 진동기는 진동전달 스프링, 전자석, 판 스프링, 전자석링크 스프링 등으로 구성된다. 상기 진동전달 스프링은 마그네틱 진동기에서 발생한 진동을 상기 분체 이송통로(150)로 전달한다. 상기 전자석은 마그네틱 진동기 내의 좌우에 위치하여 그 사 이를 판 스프링을 이용하여 연결함으로써 탄성력이 발생하도록 한다. 상기 진동 발생기는 진동폭과 진동 속도를 조절할 수 있도록 형성됨으로써, 상황에 따라 그에 맞는 진동폭과 진동 속도로 조절하여 보다 효과적인 살균이 이루어질 수 있도록 한다.A magnetic vibrator may be used as the
상기 진동 흡수 스프링(184)은 진동 발생기(182)에서 발생한 진동이 바닥에 그대로 전달되어 소음 등이 발생하지 않도록, 진동을 흡수하는 부분이다. 상기 진동 흡수 스프링(184)은 복수개 형성될 수 있다. 상기 완충재(186)는 상기 진동 발생기(182)와 진동 흡수 스프링(184) 사이에 개재되어 충격을 완충하는 역할을 하게 된다.The
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템에 대해 설명한다.Next, a powder sterilization system according to another embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템의 제 1영역의 수직 단면도를 나타낸다. 도 5의 실시예는 제 1영역(220)에서 적외선 램프(126) 대신 무전극 자외선 램프(226)를 사용한다는 점 이외에는 도 1의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다. 또한, 제 1영역(220) 이외의 부분은 도 3 및 도 4과 동일하므로 도시하지 않았음을 밝혀 둔다.5 is a vertical cross-sectional view of the first region of the powder sterilization system according to another embodiment of the present invention. 5 is similar to the embodiment of FIG. 1 except that the electrodeless
본 발명의 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템은 살균부(110), 분체 이송통로(150) 및 진동부(180)를 포함하여 형성된다. 상기 살균부(110)는 제 1영역(220), 제 2영역(130) 및 제 3영역(140)을 구비한다.Powder sterilization system according to another embodiment of the present invention is formed to include a
상기 제 1영역(220)은 마이크로파 발생기(121)와 무전극 자외선 램프(226)를 포함한다. 상기 무전극 자외선 램프(226)는, 도 5를 참조하면, 상기 마이크로파 발생기(121)의 하방에 다수개 형성된다. 상기 무전극 자외선 램프(226)는 살균부(110)의 대략 중앙부에 형성된다. 상기 무전극 자외선 램프(226)는 석영관 내부에 아르곤(Ar), 아르곤과 수은의 혼합 가스(Ar+Hg), 아르곤과 수은 및 철의 혼합가스(Ar+Hg+Fe), 아르곤과 수은과 철 및 황산의 혼합가스(Ar+Hg+Fe+SO4) 중 어느 하나가 충진되어 형성된다. 상기 무전극 자외선 램프(226)는 마이크로파가 조사되면 대략 254nm 파장의 자외선을 방출한다. 마이크로파는 유기 물질에 의해 에너지가 급격히 감소하므로, 마이크로파를 무전극 자외선 램프(226) 사이에 통과시킨 후 분체(105)를 조사하도록 하고, 그 후 무전극 자외선 램프(226)로부터 발생한 자외선이 분체(105)에 조사되도록 한다. 무전극 자외선 램프(226)의 상방 및 측방은 자외선 반사경(228)으로 둘러싸여 있어, 발생한 자외선이 분체(105)에 집중적으로 조사될 수 있도록 한다. 상기 자외선 반사경(228)의 상단은 도파관(123)의 하단과 연결되고, 자외선 반사경(228)의 하단은 원추 형상으로 넓게 확장된다. The
이와 같이 함으로써, 마이크로파에 의해 전기적 살균과 유전 가열이 이루어지고, 이어서 자외선 살균이 이루어질 수 있게 된다.In this way, electric sterilization and dielectric heating are performed by microwaves, and then ultraviolet sterilization can be performed.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템에 대해 설명한다.Next, a powder sterilization system according to another embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템의 단면도를 나타낸다. 도 6의 실시예는 제 1영역 내지 제 3영역이 서로 소정간격 이격되어 별도로 형성되며, 연결관에 의해 각 분체 이송통로들이 서로 연결되도록 형성되며, 냉각부가 분체 이송통로의 상부에 별도로 형성된다는 점 이외에는 도 1의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.Figure 6 shows a cross-sectional view of a powder sterilization system according to another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 6, the first to third regions are formed separately from each other by a predetermined interval, and the powder transfer passages are formed to be connected to each other by a connecting pipe, and the cooling unit is separately formed on the upper portion of the powder transfer passage. Since it is similar to the embodiment of FIG. 1 except for the above, the difference will be mainly described.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분체 살균 시스템(300)은, 도 6을 참조하면, 제 1영역(320)과, 제 2영역(330) 및 제 3영역(340), 상기 제 1영역(320) 내지 제 3영역(340)의 하방에 각각 별도로 형성되는 분체 이송통로들(350a, 350b, 350c) 및 상기 분체 이송통로들(350a, 350b, 350c)의 하방에 각각 별도로 형성되는 진동부들(380a, 380b, 380c)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 제 3영역(340)에 연결되는 냉각부(342)를 더 포함하여 형성된다. 또한, 상기 각 분체 이송통로(350a, 350b, 350c) 사이에는 연결관(351a, 351b)이 형성된다. 상기 제 1영역(320) 내지 제 3영역(340)의 구성 및 작용에 대해서는 도 1의 실시예와 동일유사하게 형성되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the
분체(105)가 상기 제 1영역(320)을 통해 마이크로파와 적외선 저온 살균을 거치면 연결관(351a)을 통해 제 2영역(330) 하방의 분체 이송통로(350b)로 이동하고, 상기 제 2영역(330)을 통해 적외선 초고온 순간살균을 거치면 연결관(351b)을 통해 제 3영역(340) 하방의 분체 이송통로(350c)로 이동하게 된다. 마지막으로, 상기 분체(105)는 제 3영역(340)을 통해 자외선 표면 살균을 거치며, 이어서 냉각부(342)를 통해 냉각된 후 외부로 배출되게 된다.When the
상기 냉각부(342)는 제 3영역(340)에 연결되도록 별도로 형성된다. 상기 냉각부(342)는 분체 이송통로(350d)의 상부에 형성되는 열전소자(345), 상기 열전소자(345)의 상부에 형성되는 방열판(346) 및 상기 방열판(346)의 상부에 형성되는 냉각팬(348)을 포함하여 형성된다. 상기 냉각부(342)는 차가운 공기가 아래로 이동하고 더운 공기가 위로 이동한다는 원리를 활용한다. 즉, 상기 냉각팬(348)과 방열판(346) 및 열전소자(345)를 통해 차가운 공기가 분체 이송통로(350d)로 유입되고, 상기 분체 이송통로(350d)의 더운 공기는 상부로 빠져나가게 된다.The
상기 도 6의 실시예는 연결관(351a, 351b)을 경계로 각 영역이 서로 자유롭게 분리, 결합될 수 있으므로 설치 공간의 광협에 따라 배치 방법이 달라질 수 있다. 예를 들어, 설치 공간이 길게 확보되는 경우 각 영역을 대략 직선 형태로 배열하고, 연결관(351a, 351b)으로 연결해서 설치할 수 있다. 한편, 설치 공간의 바닥이 가로, 세로가 비슷한 경우 각 영역을 삼각형상으로 배열하고, 연결관(351a, 351b)으로 연결해서 설치할 수 있다. 이렇게 도 6의 실시예에 따르면 설치 환경에 따라 자유롭게 배치를 변경할 수 있으므로, 공간 활용을 보다 효과적으로 할 수 있게 된다.In the embodiment of FIG. 6, since the respective regions may be freely separated and coupled to each other with respect to the
또한, 도 6에서 보는 바와 같이 제 1영역(320)을 포함하는 장치를 가장 높게 배치하고 제 2영역(330)과 제 3영역(340)으로 갈수록 점점 높이를 낮게 배치함으로써 분체(105)의 이동이 보다 원활하도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the apparatus including the
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 분체 살균 방법에 대해 설명한다.Next, a powder sterilization method according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명에 따른 분체 살균 방법은 제 1단계, 제 2단계 및 제 3단계를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 제 1단계 내지 제 3단계는 순차적으로 이루어지게 된다.Powder sterilization method according to the invention comprises a first step, a second step and a third step. At this time, the first to third steps are performed sequentially.
상기 제 1단계는 마이크로파 발생기(121)를 통해 발생하는 마이크로파와, 적외선 램프(126)를 통해 발생되는 80~90℃의 적외선을 분체(105)에 조사하는 단계이다. 상기 제 1단계는 분체 살균 시스템(100)의 제 1영역(120)에서 이루어진다. 이때, 상기 제 1단계는 15~25초 동안 행해지는 것이 바람직하다. 상기 제 1단계에서는 마이크로파에 의해 전기적 살균과 유전 가열이 이루어지고, 이와 동시에 강한 침투력의 적외선을 통한 살균이 이루어진다.The first step is a step of irradiating the
상기 제 2단계는 적외선 히터(132)를 통해 발생되는 120~150℃의 적외선을 분체(105)에 조사하는 단계이다. 상기 제 2단계는 분체 살균 시스템(100)의 제 2영역(130)에서 이루어진다. 이때, 상기 제 2단계는 3~5초 동안 행해지는 것이 바람직하다. 상기 제 2단계에서는 초고온 순간 살균이 이루어져 내열성 세균, 일반 세균, 곰팡이류, 포자를 형성하고 있는 세균 등을 제거하게 된다.The second step is a step of irradiating the
상기 제 3단계는 자외선 램프(141)를 통해 발생되는 자외선을 분체(105)에 조사하며, 동시에 분체(105)를 냉각시키는 단계이다. 상기 제 3단계는 분체 살균 시스템(100)의 제 3영역(140)에서 이루어진다. 상기 제 3단계에서는 분체(105)에 자외선을 조사하여 살균을 마무리함과 동시에, 가열된 분체(105)를 냉각시키는 작업이 이루어진다.The third step is to irradiate the
본 발명의 실시예에 따른 분체 살균 시스템과 이를 이용한 분체 살균 방법을 적용하여 실험하고, 이를 분석하였다. 본 실험에서는 녹차 분말의 살균 시험을 시행하였다. 이하, 표 1 내지 표 3의 숫자는 세균의 마릿수를 나타낸다.Experiment by applying the powder sterilization system and powder sterilization method using the same according to an embodiment of the present invention, it was analyzed. In this experiment, sterilization test of green tea powder was conducted. Hereinafter, the numbers of Tables 1-3 show the number of digits of a bacterium.
비교예Comparative example
비교예에서는 마이크로파를 조사하여 1차 처리하고, 이어서 자외선을 조사하여 2차 처리하였다. 그 결과는 표 1에 도시되어 있다. In the comparative example, microwaves were irradiated with primary treatment, followed by ultraviolet rays and secondary treatments. The results are shown in Table 1.
실시예Example 1 One
실시예 1에서는 마이크로파와 적외선 저온 살균을 하여 1차 처리하고, 이어서 자외선을 조사하여 2차 처리하였다. 85℃의 온도에서 20초 동안 처리하였다. 그 결과는 표 2에 도시되어 있다.In Example 1, microwave and infrared pasteurization were carried out firstly, followed by irradiation with ultraviolet rays, followed by secondary treatment. The treatment was carried out at a temperature of 85 ° C. for 20 seconds. The results are shown in Table 2.
실시예Example 2 2
실시예 2에서는 적외선 초고온 순간 살균을 하여 1차 처리하고, 이어서 자외선을 조사하여 2차 처리하였다. 140℃의 온도에서 4초 동안 처리하였다. 그 결과는 표 3에 도시되어 있다.In Example 2, infrared ultrahigh temperature instantaneous sterilization was performed firstly, followed by irradiation with ultraviolet rays, followed by secondary treatment. The treatment was carried out at a temperature of 140 ° C. for 4 seconds. The results are shown in Table 3.
< 살균 효과 분석 ><Sterilization effect analysis>
비교예의 경우 적외선 조사를 전혀 하지 않은 경우이다. 이 경우에는 초기의 대략 6% 수준으로 세균수가 감소하였다. 실시예 1의 경우 적외선 저온 살균을 한 경우로써 제 1단계와 제 3단계만 수행한 것에 해당한다. 이 경우에는 초기의 대략 3% 수준으로 세균수가 감소하였다. 한편, 실시예 2의 경우 적외선 초고온 순간 살균을 한 경우로서 제 2단계와 제 3단계를 수행한 것에 해당한다. 이 경우에는 초기의 대략 0.03% 수준으로 세균수가 감소하여 탁월한 살균력을 나타내었다.In the comparative example, the infrared irradiation was not performed at all. In this case the bacterial count was reduced to approximately 6% of the initial level. Example 1 corresponds to the case where the infrared pasteurization was performed and only the first and third steps were performed. In this case, the bacterial count was reduced to approximately 3% of the initial level. On the other hand, in the case of Example 2 is the case of performing the ultra-high temperature instantaneous sterilization corresponds to the second and third steps. In this case, the bacterial count was reduced to approximately 0.03% of the initial level, indicating excellent sterilizing power.
본 실험을 통해서 본 발명에 따른 분체 살균 방법의 제 2단계가 수행됨으로써 살균 효과가 비약적으로 향상된다는 것을 알 수 있다.Through this experiment it can be seen that the sterilization effect is significantly improved by performing the second step of the powder sterilization method according to the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
본 발명에 따른 분체 살균 시스템 및 이를 이용한 분체 살균 방법에 의하면 진동폭과 진동 속도의 조절이 가능한 마그네틱 진동기를 이용함으로써 분체 입자의 상태에 따라 효과적으로 대응할 수 있다는 효과가 있다.According to the powder sterilization system and the powder sterilization method using the same according to the present invention, it is possible to effectively cope with the state of the powder particles by using a magnetic vibrator capable of adjusting the vibration width and the vibration speed.
또한, 본 발명에 의하면 금속망 바스켓을 공급부와 배출부에 장착함으로써 마이크로파가 누설되는 것을 방지하고, 분체를 흐뜨려 줌은 물론, 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, by attaching the metal mesh basket to the supply portion and the discharge portion, it is possible to prevent the microwave from leaking, to disperse the powder, and to prevent the inflow of foreign substances.
또한, 본 발명에 의하면 적외선으로 초고온 순간 살균을 수행함으로써 분체 입자의 내외부를 동시에 살균하고, 내열성 세균, 곰팡이류, 포자를 형성하고 있는 세균 등 제거하기 힘든 세균들을 효과적으로 살균할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by performing ultra-high temperature instantaneous sterilization with infrared rays, the inside and outside of the powder particles are simultaneously sterilized, and heat-resistant bacteria, molds, and bacteria that form spores can be effectively sterilized.
또한, 본 발명에 의하면 적외선 램프 주변에 철망을 형성함으로써 마이크로파가 적외선 필라멘트에 닿아 스파크가 발생하는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by forming a wire mesh around the infrared lamp there is an effect that can prevent the phenomenon that the spark is generated by the microwaves hit the infrared filament.
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