KR101059521B1 - Nitrogen gas flush packing apparatus - Google Patents

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KR101059521B1
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김형일
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Abstract

PURPOSE: A packaging device using nitrogen gas is provided to prevent contents' oxidation or decomposition since nitrogen gas is injected into a packaging member and contents are packaged in an oxygen-free or low-oxygen state. CONSTITUTION: A packaging device using nitrogen gas comprises a unit for forming a packaging member, a unit(20) for injecting nitrogen gas, a unit(30) for filling contents and a unit(40) for collecting dust. The packaging member forming unit forms and supplies a packaging member and seals the upper opening of the packaging member. The nitrogen gas injecting unit injects an amount of nitrogen gas into the packaging member. The contents filling unit fills contents in the packaging member bearing the nitrogen gas. The dust collecting unit eliminates remaining oxygen and impurities from the packaging member.

Description

질소 가스 치환 포장장치{NITROGEN GAS FLUSH PACKING APPARATUS}Nitrogen GAS FLUSH PACKING APPARATUS}

본 발명은 포장장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 분말형 내용물, 예를 들어 커피, 설탕, 프림 등이 혼합된 내용물을 막대형 또는 사각형 포장재에 충진 포장하는 과정에서 질소 가스를 주입시켜 무산소 또는 저산소 상태에서 내용물을 포장함으로써 내용물의 산화나 부패를 방지하고 내용물의 향을 오래 보존할 수 있는 질소 가스 치환 포장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a packaging apparatus, and more particularly, to anoxic or hypoxic by injecting nitrogen gas in the process of filling and packing a powder-like content, for example, a mixture of coffee, sugar, prim, etc. in a rod-shaped or rectangular packaging material. The present invention relates to a nitrogen gas substitution packaging apparatus capable of preventing oxidation or decay of contents by preserving the contents in a state and preserving the flavor of the contents for a long time.

잘 알려진 바와 같이, 커피 믹스라고도 불리우는 1회용 커피는 막대형 또는 사각형 포장재 내에 커피, 설탕, 프림 등을 소정 비율로 혼합한 내용물을 충진 포장한 것이다.As is well known, disposable coffee, also called coffee mix, is a packed packaging of the contents of coffee, sugar, prim, etc. mixed in a predetermined ratio in a bar or square packaging.

일반적인 1회용 커피 포장장치는 포장재 성형유닛으로부터 공급되는 막대형 또는 사각형 포장재에 내용물, 즉 커피, 설탕, 프림을 주입하고 포장재의 상부 개구를 실링하는 구성으로 이루어져 있다.A typical disposable coffee packaging device is configured to inject contents, that is, coffee, sugar and prim into a rod or square packaging material supplied from a packaging material forming unit and to seal the upper opening of the packaging material.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 1회용 커피 포장장치에 의하면, 포장재 내에 산소가 잔류함으로써 내용물이 쉽게 산화하거나 부패하여 보존기간(유통기한)을 길게 할 수 없으며, 또한, 내용물 고유의 향이 변질된다고 하는 문제가 있다.However, according to the conventional disposable coffee packaging device as described above, oxygen remains in the packaging material, so that the contents are easily oxidized or decayed, so that the shelf life (expiration date) cannot be lengthened, and the inherent aroma of the contents is changed. There is.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 포장재 내의 공기를 없애고 질소 가스를 채우거나 포장재 내부 공기를 질소로 치환하여 포장함으로써 내용물의 산화 및 부패를 방지하고 내용물 고유의 향을 오래 보존할 수 있는 질소 가스 치환 포장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, by eliminating the air in the packaging material and filling the nitrogen gas or by packaging by replacing the air inside the packaging material to prevent oxidation and decay of the contents and to preserve the inherent aroma of the contents for a long time It is an object of the present invention to provide a nitrogen gas displacement packaging apparatus.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 질소 가스 치환 포장장치는, 포장재를 성형하여 공급하며, 성형된 포장재에 내용물이 충진되면 포장재의 상부 개구를 실링하는 포장재 성형유닛; 상기 포장재에 일정량의 질소 가스를 주입하는 질소가스 주입유닛; 질소 가스가 주입된 상기 포장재에 내용물을 충진하는 내용물 충진유닛; 및 내용물이 충진된 상기 포장재에 잔존하는 산소 및 불순물을 제거하는 집진유닛;을 포함한다.Nitrogen gas substitution packaging apparatus according to the present invention for achieving the above object, the packaging material forming unit for supplying the packaging material, and sealing the upper opening of the packaging material when the contents are filled in the molded packaging material; A nitrogen gas injection unit for injecting a predetermined amount of nitrogen gas into the packaging material; A contents filling unit for filling contents into the packaging material in which nitrogen gas is injected; And a dust collecting unit for removing oxygen and impurities remaining in the packaging material filled with contents.

상기 내용물 충진유닛은, 상기 내용물을 저장하는 내용물 저장탱크; 상기 내용물 저장탱크에서 공급되는 내용물을 일시 저장하는 호퍼; 상기 호퍼에 회전 가능하게 설치되어 호퍼의 내용물을 포장재로 투입하며, 내부에는 상기 질소가스 주입유닛 및 상기 집진유닛과 연통하는 통공이 축방향으로 형성된 오거; 및 상기 오거를 회전 구동시키기 위한 구동부;를 포함한다.The contents filling unit, the contents storage tank for storing the contents; A hopper for temporarily storing contents supplied from the contents storage tank; An auger rotatably installed in the hopper to inject the contents of the hopper into a packaging material, the auger having a through hole communicating with the nitrogen gas injection unit and the dust collecting unit in an axial direction; And a driving unit for rotationally driving the auger.

상기 구동부는, 상기 호퍼의 상부 일측에 설치된 구동모터; 상기 구동모터의 축에 설치된 제1기어; 및 상기 제1기어와 치합하도록 상기 오거에 설치된 제2기어;를 구비할 수 있다.The drive unit, a drive motor installed on the upper side of the hopper; A first gear installed on a shaft of the drive motor; And a second gear installed in the auger to mesh with the first gear.

또한, 상기 질소가스 주입유닛은, 질소가스가 압축 저장된 탱크; 일측은 상기 탱크에 연결되고, 타측은 상기 오거의 통공에 연결된 질소가스 공급라인; 상기 질소가스 공급라인에 설치되어 상기 탱크에서 나오는 질소가스의 압력을 일정 압력으로 조절하는 제1압력조절기; 상기 제1압력조절기에 의해 압력 조절된 질소가스를 저장하는 어큐뮬레이터; 상기 어큐뮬레이터에서 나오는 질소가스의 압력을 미세 조절하는 제2압력조절기; 및 상기 제2압력조절기 후방에 설치되어 질소가스 공급라인을 선택적으로 개폐함으로써 질소가스 공급을 제어하는 개폐밸브유닛;을 포함할 수 있다.In addition, the nitrogen gas injection unit, the nitrogen gas is compressed and stored in the tank; One side is connected to the tank, the other side is nitrogen gas supply line connected to the through hole of the auger; A first pressure regulator installed in the nitrogen gas supply line to adjust the pressure of the nitrogen gas coming out of the tank to a predetermined pressure; An accumulator for storing nitrogen gas pressure-controlled by the first pressure regulator; A second pressure regulator for finely adjusting the pressure of the nitrogen gas exiting the accumulator; And an opening and closing valve unit installed at the rear of the second pressure regulator to selectively control the nitrogen gas supply by selectively opening and closing the nitrogen gas supply line.

또한, 상기 개폐밸브유닛은, 상기 포장재 성형유닛에 의해 포장재가 성형되어 공급되면 질소가스 공급라인을 개방하도록 작동하는 2포트 밸브; 및 상기 2포트 밸브의 전단에 설치되어 일정 유량의 질소 가스가 흐르면 상기 2포트 밸브가 질소가스 공급라인을 차단하도록 상기 2포트 밸브를 작동시키는 유량 스위치;를 포함하며, 상기 2포트 밸브와 상기 유량 스위치 사이에는 질소 가스에 포함된 불순물을 정화시키기 위한 정화가스필터가 설치될 수 있다.In addition, the opening and closing valve unit, a two-port valve that operates to open the nitrogen gas supply line when the packaging material is molded and supplied by the packaging material forming unit; And a flow switch installed at a front end of the two-port valve to operate the two-port valve so that the two-port valve shuts off the nitrogen gas supply line when a nitrogen gas flows at a predetermined flow rate. A purge gas filter may be installed between the switches to purify impurities contained in the nitrogen gas.

또한, 본 발명에 의한 질소 가스 치환 포장장치는, 상기 호퍼에 질소 가스를 주기적으로 주입하기 위한 제2질소가스 주입유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 제2질소가스 주입유닛은, 일측은 상기 질소가스 공급라인의 제2압력조절기 전단에 연결되고, 타측은 상기 호퍼에 연결된 제2질소가스 공급라인; 상기 제2질소가스 공급라인을 흐르는 질소가스의 압력을 조절하는 제3압력조절기; 및 상기 제2질소가스 공급라인을 선택적으로 개방하는 제2 2포트 밸브;를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제3압력조절기와 상기 제2 2포트 밸브 사이에는 질소가스를 정화시키기 위한 제2정화가스필터가 설치될 수 있다.In addition, the nitrogen gas displacement packaging apparatus according to the present invention may further include a second nitrogen gas injection unit for periodically injecting nitrogen gas into the hopper, wherein the second nitrogen gas injection unit, one side is the nitrogen A second nitrogen gas supply line connected to a front end of a second pressure regulator of a gas supply line and connected to the hopper; A third pressure regulator for adjusting a pressure of nitrogen gas flowing through the second nitrogen gas supply line; And a second two port valve for selectively opening the second nitrogen gas supply line. A second purge gas filter may be installed between the third pressure regulator and the second second port valve to purify nitrogen gas.

또한, 상기 집진유닛은, 집진장치; 일측은 상기 집진장치에 연결되고, 타측은 상기 오거의 통공에 연결된 집진라인; 및 상기 집진라인의 도중에 설치되어 집진라인을 선택적으로 개방하는 제3 2포트 밸브;를 포함할 수 있다.In addition, the dust collecting unit, a dust collecting device; One side is connected to the dust collecting device, the other side is a dust collecting line connected to the through hole of the auger; And a third two-port valve installed in the middle of the dust collecting line to selectively open the dust collecting line.

본 발명에 의한 질소 가스 치환 포장장치에서 상기 내용물은 커피, 설탕, 프림이 소정 비율로 혼합된 1회용 커피 믹스 재료일 수 있으며, 상기 포장재는 막대형 또는 사각형으로 성형될 수 있다.In the nitrogen gas displacement packaging apparatus according to the present invention, the contents may be a disposable coffee mix material in which coffee, sugar and prim are mixed in a predetermined ratio, and the packaging material may be formed into a rod or a rectangle.

본 발명에서 내용물로서 커피, 설탕, 프림이 소정 비율로 혼합된 1회용 커피 믹스를 예로 들어 설명하였으나, 상기 내용물은 차 등과 같은 모든 분말형 재료일 수 있으며, 상기 포장재 또한, 막대형이나 사각형으로 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the contents of the disposable coffee mix in which coffee, sugar, and prim are mixed at a predetermined ratio have been described as an example, but the contents may be any powdery material such as tea, and the packaging material is also limited to a rod or a rectangle. It doesn't happen.

본 발명에 의하면, 막대형 또는 사각형 포장재에 커피, 설탕, 프림이 혼합된 내용물을 충진 포장하는 과정에서 포장재에 질소 가스가 주입되어, 무산소 또는 저산소 상태에서 내용물이 충진 포장되므로 내용물이 산화하거나 부패하지 않아 보존 기간을 연장시킬 수 있으며, 또한, 내용물의 고유 향을 오래 보존시킬 수 있다.According to the present invention, nitrogen gas is injected into the packaging material in the process of filling the packed contents of coffee, sugar, and prim in the rod-shaped or rectangular packaging material, so that the contents are packed and packed in anoxic or low oxygen state so that the contents are not oxidized or decayed. Therefore, the shelf life can be extended, and the inherent aroma of the contents can be long preserved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 질소 가스 치환 포장장치의 구성 및 작용을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 2는 도 1의 A부 상세도이다.1 is a view for explaining the configuration and operation of the nitrogen gas substitution packaging apparatus according to an embodiment of the present invention, and
FIG. 2 is a detailed view of portion A of FIG. 1.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, in describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 질소 가스 치환 포장장치는 포장재 성형유닛(도시되지 않음), 질소가스 주입유닛(20), 내용물 충진유닛(30), 집진유닛(40) 및 제2질소가스 주입유닛(50)을 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the nitrogen gas substitution packaging apparatus according to an embodiment of the present invention is a packaging material forming unit (not shown), nitrogen gas injection unit 20, the contents filling unit 30, dust collection The unit 40 and the second nitrogen gas injection unit 50 is included.

상기 포장재 성형유닛은 포장재를 사각형이나 막대형으로 성형하여 공급하는 것으로, 성형부, 상,하부 실링부 및 측부 실링부를 포함한다. 즉, 포장재 성형유닛은 낱장의 포장지를 막대형이나 사각형으로 성형하고, 성형된 포장재의 하부 및 측부를 실링한 후 내용물이 충진되면 최종적으로 상부를 실링하는 구성으로 되어 있다.The packaging material forming unit is to supply a packaging material formed into a square or rod shape, and includes a molding part, upper and lower sealing parts and side sealing parts. That is, the packaging material forming unit is configured to form a sheet of wrapping paper into a bar or square, and seal the lower and side portions of the molded packaging material and finally seal the upper part when the contents are filled.

이러한 포장재 성형 공정은 포장지가 내용물 충진유닛(30)의 상부에서부터 하부로 이동하면서 수행되며(도 1의 가상선으로 나타낸 부분 참조), 이와 같이 포장재가 하부로 이동하는 동안 질소가스 주입, 내용물 충진 및 집진 공정이 순차적으로 수행되고, 최종적으로 내용물이 충진된 포장재의 상부 개구가 실링되어 1개의 포장이 완료된다(도 1의 실선으로 나타낸 부분 참조).This packaging material forming process is carried out while the wrapping paper is moved from the top to the bottom of the content filling unit 30 (refer to the phantom line in Figure 1), thus injecting nitrogen gas, filling the contents while the packaging material is moved to the bottom The dust collecting process is performed sequentially, and finally, the upper opening of the packaging material filled with the contents is sealed to complete one package (see the solid line in FIG. 1).

상기 질소가스 주입유닛(20)은 상기 포장재 성형유닛에 의해 성형되는 포장재 내에 일정량의 질소 가스를 주입한다. 이러한 질소가스 주입유닛(20)에 의해 포장재 내의 공기(산소)가 질소 가스로 치환됨으로써 포장재에 충진된 내용물이 산화하거나 부패하는 것을 방지할 수 있어 보존기간을 연장시킬 수 있다.The nitrogen gas injection unit 20 injects a predetermined amount of nitrogen gas into the packaging material molded by the packaging material forming unit. Since the air (oxygen) in the packaging material is replaced by nitrogen gas by the nitrogen gas injection unit 20, the contents filled in the packaging material can be prevented from being oxidized or decayed, thereby extending the storage period.

상기 질소가스 주입유닛(20)은 질소 가스가 압축 저장된 탱크(21), 일측은 상기 탱크(21)에 연결되고 타측은 후술될 내용물 충진유닛(30)의 오거에 연결된 질소가스 공급라인(22) 및 상기 질소가스 공급라인(22)에 순차적으로 설치된 제1압력조절기(23), 어큐뮬레이터(24), 제2압력조절기(25), 개폐밸브유닛(26), 정화가스필터(27) 등을 구비한다.The nitrogen gas injection unit 20 is a tank 21 compressed and stored nitrogen gas, one side is connected to the tank 21 and the other side nitrogen gas supply line 22 connected to the auger of the content filling unit 30 to be described later And a first pressure regulator 23, an accumulator 24, a second pressure regulator 25, an open / close valve unit 26, a purge gas filter 27, and the like, sequentially installed in the nitrogen gas supply line 22. do.

상기 탱크(21)에는 압력 게이지(28)가 설치되어 있다. 상기 제1압력조절기(23)는 상기 탱크(21)에서 나오는 질소 가스의 압력을, 예를 들어 1bar 정도의 압력으로 조절하는 레귤레이터이다.The tank 21 is provided with a pressure gauge 28. The first pressure regulator 23 is a regulator for adjusting the pressure of the nitrogen gas from the tank 21 to a pressure of, for example, about 1 bar.

상기 어큐뮬레이터(24)는 상기 제1압력조절기(23)에 의해 적정 압력으로 조절된 질소 가스를 저장하는 완충 탱크이다. 상기 제2압력조절기(25)는 상기 어큐뮬레이터(24)에서 나오는 질소 가스의 압력을, 예를 들어 0.1bar 정도의 압력으로 미세 조절하는 레귤레이터이다.The accumulator 24 is a buffer tank for storing nitrogen gas adjusted to the proper pressure by the first pressure regulator 23. The second pressure regulator 25 is a regulator for finely adjusting the pressure of the nitrogen gas from the accumulator 24 to a pressure of, for example, about 0.1 bar.

상기 개폐밸브유닛(26)은 상기 제2압력조절기(25)의 후방에 설치되어 질소가스 공급라인(22)을 선택적으로 개폐함으로써 질소 가스 공급을 제어한다. 이러한 개폐밸브유닛(26)은 제2포트 밸브(26a) 및 유량스위치(26b)를 구비한다.The on-off valve unit 26 is installed at the rear of the second pressure regulator 25 to selectively open and close the nitrogen gas supply line 22 to control the nitrogen gas supply. The open / close valve unit 26 includes a second port valve 26a and a flow rate switch 26b.

상기 2포트 밸브(26a)는 상기 포장재 성형유닛에 의해 포장재가 공급되기 시작하여 포장재의 하부 및 측부가 실링되면, 질소가스 공급라인(22)을 개방하도록 작동함으로써 일정량의 질소 가스가 포장재에 주입되도록 한다.The two-port valve 26a is operated to open the nitrogen gas supply line 22 when the packaging material is supplied by the packaging molding unit and the lower and side portions of the packaging material are sealed, so that a predetermined amount of nitrogen gas is injected into the packaging material. do.

그리고, 상기 유량스위치(26b)는 상기 2포트 밸브(26a)의 전단에 설치되어 일정 유량의 질소 가스가 흐르면 상기 2포트 밸브(26a)가 질소가스 공급라인(22)을 차단하도록 상기 2포트 밸브(26a)를 작동시킨다.The flow rate switch 26b is installed at the front end of the two-port valve 26a so that the two-port valve 26a blocks the nitrogen gas supply line 22 when nitrogen gas at a predetermined flow rate flows. Activate (26a).

이러한 개폐밸브유닛(26)에 의해 항상 일정 유량의 질소 가스가 포장재에 주입될 수 있다. 상기 정화가스필터(27)는 상기 2포트 밸브(26a)와 상기 유량스위치(26b) 사이에 설치되어 질소 가스에 포함된 불순물을 정화시킨다.By the on / off valve unit 26, nitrogen gas of a constant flow rate may be injected into the packaging material at all times. The purge gas filter 27 is installed between the two-port valve 26a and the flow rate switch 26b to purify impurities contained in the nitrogen gas.

한편, 도시예에서는 상기 개폐밸브유닛(26)으로서, 제2포트 밸브(26a)와 유량스위치(26b)를 사용한 예를 도시하고 설명하였으나, 상기 개폐밸브유닛(26)은 상기의 구성으로 한정되는 것은 아니며, 질소가스 공급라인(22)을 선택적으로 개폐할 수 있는 구성이면 어떤 것을 사용하여도 무방하다.On the other hand, in the illustrated example, but shown and described an example using the second port valve 26a and the flow rate switch 26b as the on-off valve unit 26, the on-off valve unit 26 is limited to the above configuration If not, any configuration may be used as long as it can selectively open and close the nitrogen gas supply line 22.

상기 내용물충진유닛(30)은 상기 질소가스 주입유닛(20)에 의해 포장재에 일정량의 질소 가스가 주입된 후 상기 포장재에 내용물, 즉 커피, 설탕, 프림이 소정비율로 혼합된 커피 믹스 재료를 충진한다.The contents filling unit 30 is filled with a coffee mix material in which a predetermined amount of contents, that is, coffee, sugar and prim are mixed in the packaging material after a predetermined amount of nitrogen gas is injected into the packaging material by the nitrogen gas injection unit 20. do.

이러한 내용물 충진유닛(30)은 내용물을 저장하는 내용물 저장탱크(31), 상기 내용물 저장탱크(31)에서 공급되는 내용물을 일시 저장하는 호퍼(32), 상기 호퍼(32)에 회전 가능하게 설치되어 호퍼(32)의 내용물을 포장재로 투입하는 오거(33) 및 상기 오거(33)를 회전 구동시키기 위한 구동부(34)를 구비한다.The contents filling unit 30 is rotatably installed in the contents storage tank 31 for storing the contents, a hopper 32 for temporarily storing the contents supplied from the contents storage tank 31, and the hopper 32. The auger 33 which inject | pours the content of the hopper 32 into a packaging material, and the drive part 34 for rotationally driving the auger 33 are provided.

상기 내용물 저장탱크(31)에는 커피, 설탕, 프림이 일정 비율로 혼합된 커피 믹스 재료가 저장되어 있다. 이 내용물 저장탱크(31)의 하부에는 내용물 배출구(도시되지 않음)가 형성되어 있으며, 상기 내용물 배출구에는 이 배출구를 선택적으로 개방하는 셔터가 설치되어 있다.The contents storage tank 31 stores a coffee mix material in which coffee, sugar, and prim are mixed at a predetermined ratio. A content outlet (not shown) is formed in the lower portion of the content storage tank 31, and the content outlet is provided with a shutter for selectively opening the outlet.

상기 호퍼(32)는 상기 내용물 저장탱크(31)의 배출구로부터 배출되는 내용물을 일시 저장하도록 내용물 저장탱크(31)의 하부에 설치되며, 하부에는 상기 오거(33)가 관통하는 구멍이 형성되어 있다.The hopper 32 is installed at the lower portion of the contents storage tank 31 to temporarily store contents discharged from the outlet of the contents storage tank 31, and a hole through which the auger 33 penetrates is formed in the lower portion. .

상기 오거(33)는 상기 호퍼(32)의 하부 구멍을 관통하여 수직한 방향으로 설치되며, 상부측의 지지부(33a)와 하부측의 오거부(33b)로 구획된다. 상기 오거부(33b)는 호퍼(32)의 하부로 길게 돌출되어 있다.The auger 33 is installed in a vertical direction through the lower hole of the hopper 32 and is divided into a support part 33a on the upper side and an auger part 33b on the lower side. The auger portion 33b protrudes downwardly from the hopper 32.

또한, 상기 오거(33)의 내부에는 상기 질소가스 주입유닛(20) 및 상기 집진유닛(40)과 연통하는 통공(33c)이 축방향으로 관통 형성되어 있다. 상기 오거(33)의 통공(33c)에는 상기 질소가스 주입유닛(20)의 질소가스 공급라인(22)과 집진유닛(40)의 집진라인(42)이 연결된다. 이러한 구성에 의해 오거(33)의 축방향 통공(33c)을 통하여 포장재에 질소가스가 주입되며, 또한, 포장재에 잔류하는 산소 및 불순물이 외부로 배출된다.In addition, the auger 33 has a through hole 33c communicating with the nitrogen gas injection unit 20 and the dust collecting unit 40 in the axial direction. The nitrogen gas supply line 22 of the nitrogen gas injection unit 20 and the dust collecting line 42 of the dust collecting unit 40 are connected to the through hole 33c of the auger 33. By this structure, nitrogen gas is injected into the packaging material through the axial through hole 33c of the auger 33, and oxygen and impurities remaining in the packaging material are discharged to the outside.

상기 구동부(34)는 상기 호퍼(32)의 상부 일측에 설치된 구동모터(34a), 상기 구동모터(34a)의 축에 설치된 제1기어(34b) 및 상기 제1기어(34b)와 치합하도록 상기 오거(33)의 지지부(33a)에 설치된 제2기어(34c)를 구비한다.The driving unit 34 is engaged with the driving motor 34a installed on the upper side of the hopper 32, the first gear 34b installed on the shaft of the driving motor 34a and the first gear 34b. The 2nd gear 34c provided in the support part 33a of the auger 33 is provided.

상기 집진유닛(40)은 상기 내용물 충진유닛(30)에 의한 내용물 충진 후 포장재에 잔존하는 산소 및 불순물을 흡입하여 제거한다. 이러한 집진유닛(40)은 집진장치(도시되지 않음), 일측은 상기 집진장치에 연결되고 타측은 상기 오거(33)의 통공(33c)에 연결된 집진라인(42) 및 상기 집진라인(42)의 도중에 설치되어 집진라인(42)을 선택적으로 개방하는 제2 3포트 밸브(43)를 구비한다.The dust collecting unit 40 sucks and removes oxygen and impurities remaining in the packaging material after filling the contents by the contents filling unit 30. The dust collecting unit 40 is a dust collecting device (not shown), one side of the dust collecting line 42 and the dust collecting line 42 is connected to the dust collecting device and the other side is connected to the through hole 33c of the auger 33 It is provided on the way and is provided with the 2nd 3 port valve 43 which selectively opens the dust collection line 42. As shown in FIG.

상기 제2 3포트 밸브(43)는 노멀 클로우즈 타입으로서, 포장재에 내용물이 충진될 때까지는 집진라인(42)을 폐쇄하고 있다. 이후, 포장재에 내용물이 모두 충진되고 포장재의 상부 개구가 실링되기 전 집진라인(42)을 잠깐 개방하도록 작동함으로써, 내용물이 충진된 포장재의 상부에 존재하는 산소 및 불순물이 배기되도록 한다.The second three-port valve 43 is a normal closed type, and closes the dust collecting line 42 until the contents are filled in the packaging material. Thereafter, the contents are filled in the packing material and the dust collecting line 42 is operated to be opened briefly before the upper opening of the packing material is sealed, so that oxygen and impurities existing on the packing material filled top are exhausted.

상기 제2질소가스 주입유닛(50)은 상기 호퍼(32)에 질소가스를 주기적으로 주입함으로써 호퍼(32) 내의 산소 함량을 줄임으로써 내용물이 호퍼(32)에서 산화하는 것을 방지한다. 이러한 제2질소가스 주입유닛(50)은 상기 제1질소가스 주입유닛(20)으로부터 분기되어 구성된다.The second nitrogen gas injection unit 50 prevents the contents from oxidizing in the hopper 32 by reducing the oxygen content in the hopper 32 by periodically injecting nitrogen gas into the hopper 32. The second nitrogen gas injection unit 50 is branched from the first nitrogen gas injection unit 20.

구체적으로, 상기 제2질소가스 주입유닛(50)은 제2질소가스 공급라인(52), 제3압력조절기(53) 및 제2 2포트 밸브(54)를 구비한다, 상기 제2질소가스 공급라인(52)의 일측은 상기 질소가스 공급라인(22)의 제2압력조절기(25) 전단에 연결되고, 타측은 상기 호퍼(32)에 연결된다.Specifically, the second nitrogen gas injection unit 50 includes a second nitrogen gas supply line 52, a third pressure regulator 53, and a second two port valve 54. The second nitrogen gas supply One side of the line 52 is connected to the front end of the second pressure regulator 25 of the nitrogen gas supply line 22, the other side is connected to the hopper 32.

또한, 상기 제3압력조절기(53) 및 상기 제2 2포트 밸브(54)는 상기 제2질소가스 공급라인(52)의 도중에 순차적으로 설치된다. 상기 제3압력조절기(53)는 제2질소가스 공급라인(52)을 후르는 질소가스의 압력을 조절하며, 상기 제2 2포트 밸브(54)는 상기 제2질소가스 공급라인(52)을 선택적으로 개방함으로써 질소가스가 주기적으로 호퍼(32)에 주입되도록 한다.In addition, the third pressure regulator 53 and the second second port valve 54 are sequentially installed in the middle of the second nitrogen gas supply line 52. The third pressure regulator 53 controls the pressure of the nitrogen gas flowing through the second nitrogen gas supply line 52, and the second two port valve 54 controls the second nitrogen gas supply line 52. By selectively opening, nitrogen gas is periodically injected into the hopper 32.

또한, 상기 제2질소가스 공급라인(52)의 상기 제3압력조절기(53)와 제2 2포트 밸브(54) 사이에는 호퍼(32)로 주입되는 질소가스를 정화시키기 위한 제2정화가스필터(55)가 설치된다.In addition, a second purge gas filter for purifying nitrogen gas injected into the hopper 32 between the third pressure regulator 53 and the second second port valve 54 of the second nitrogen gas supply line 52. 55 is installed.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 질소 가스 치환 포장장치의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the nitrogen gas substitution packaging apparatus according to the present invention configured as described above will be described.

먼저, 포장재 성형유닛에 의해 내용물이 포장될 포장재가 호퍼(32) 및 그 하부로 돌출된 오거(33)의 주위에서 성형된다. 도 1에서 가상선으로 나타낸 것이 성형되는 포장재이다. 이러한 포장재 성형유닛 및 방법은 일반적인 포장장치와 다르지 않으므로 여기서는 구체적인 설명은 생략한다.First, the packaging material to be packaged by the packaging material forming unit is molded around the hopper 32 and the auger 33 protruding thereunder. Shown in phantom in Figure 1 is a packaging material to be molded. Since the packaging material forming unit and method are not different from the general packaging apparatus, a detailed description thereof will be omitted.

상기와 같이 성형 공급되는 포장재의 하부 및 측부가 실링되면, 질소가스 주입유닛(20)의 개폐밸브유닛(26)이 클로우즈 상태에서 오픈 상태로 바뀌면서 일정량의 질소 가스가 오거(33)의 통공(33c)을 통하여 포장재로 주입되고, 이에 의해 포장재 내의 공기(산소)는 질소 가스로 치환된다. 이 때, 포장재는 서서히 하강한다.When the lower portion and the side portion of the packaging material to be molded and supplied as described above, the opening and closing valve unit 26 of the nitrogen gas injection unit 20 is changed from the closed state to the open state, a certain amount of nitrogen gas through the hole 33c of the auger 33 Is injected into the packaging material, whereby air (oxygen) in the packaging material is replaced with nitrogen gas. At this time, the packaging material descends gradually.

일정량의 질소 가스가 주입되면, 개폐밸브유닛(26)의 유량스위치(26b)가 감지하여 2포트 밸브(26a)를 클로우즈 상태로 작동시킴으로써 질소가스 공급라인(22)은 폐쇄어 질소 가스 공급은 중단된다.When a certain amount of nitrogen gas is injected, the flow switch 26b of the on-off valve unit 26 senses and operates the two-port valve 26a in a closed state so that the nitrogen gas supply line 22 is closed so that the nitrogen gas supply is stopped. do.

이후, 구동부(34)에 의해 오거(33)가 회전하여 호퍼(32)의 내용물을 포장재로 투입하여 충진한다. 이러한 과정 중에 포장재는 서서히 하강한다. 여기서, 상기 호퍼(32) 내의 내용물이 일정 이하로 떨어지면 내용물 저장탱크(31)로부터 내용물이 공급된다.Thereafter, the auger 33 is rotated by the driving unit 34 to fill the contents of the hopper 32 by filling into the packaging material. During this process the packaging material slowly descends. Here, when the contents in the hopper 32 falls below a predetermined amount, the contents are supplied from the contents storage tank 31.

이러한 내용물 충진 과정에서 포장재에 남아 있는 산소 및 분순물들은 포장재의 상부측으로 올라오게 되며, 내용물이 모두 충진된 포장재는 도 1에서 실선으로 나타낸 바와 같이, 그 상부가 오거(33)의 하부에 위치하게 된다.Oxygen and impurities remaining in the packaging material in the process of filling the contents are raised to the upper side of the packaging material, the packaging material is filled with all the contents, as shown in the solid line in Figure 1, the upper portion is located in the lower portion of the auger 33 .

포장재에 내용물이 모두 충진되면, 집진유닛(40)의 제3 2포트 밸브(43)가 집진라인(42)를 개방함으로써 상기 포장재의 상부에 잔류된 산소 및 불순물들이 집진장치로 배기되어 제거되고, 포장재는 그 상부가 실링되어 1개의 1회용 커피에 대한 포장 공정이 완료한다.When the contents are filled in the packing material, the third second port valve 43 of the dust collecting unit 40 opens the dust collecting line 42 so that oxygen and impurities remaining on the upper part of the packing material are exhausted and removed by the dust collecting device. The packaging material is sealed at the top to complete the packaging process for one disposable coffee.

한편, 상기와 같은 포장 공정 중에, 예를 들어 호퍼(32)에 내용물이 새로 공급되면, 제2 2포트 밸브(53)가 제2질소가스 공급라인(52)을 개방하도록 작동함으로써 질소가스가 호퍼(32)로 주입되어 내용물 입자간의 공극을 질소로 치환함으로써 호퍼(32) 내의 산소량을 감소시킨다. 따라서, 호퍼(32)에 다량의 산소가 존재함으로써 호퍼(32)에 공급된 내용물의 향이 변질되거나 산화 및 부패하는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, when the contents are newly supplied to the hopper 32 during the packaging process as described above, the second 2 port valve 53 is operated to open the second nitrogen gas supply line 52 so that the nitrogen gas is hopper. The amount of oxygen in the hopper 32 is reduced by injecting into 32 to replace the voids between the content particles with nitrogen. Therefore, the presence of a large amount of oxygen in the hopper 32 can prevent the fragrance of the contents supplied to the hopper 32 from being altered, oxidized or decayed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 질소 가스 치환 포장장치는, 1회용 커피 믹스의 포장시 포장재 내에 질소 가스가 주입됨으로써 무산소 또는 저산소 상태에서 내용물이 포장되므로, 내용물이 산화하거나 부패하는 일이 없으며, 또한, 내용물의 향이 변질될 우려가 없다. 따라서, 내용물의 보존기간을 대폭적으로 늘릴 수 있다.As described above, in the nitrogen gas substitution packaging apparatus according to the present invention, since the contents are packaged in an oxygen-free or low-oxygen state by injecting nitrogen gas into the packaging during packaging of the disposable coffee mix, the contents do not oxidize or decay. In addition, there is no fear that the fragrance of the contents will be altered. Therefore, the shelf life of a content can be extended significantly.

한편, 이상의 설명에서는 커피, 설탕, 프림이 혼합된 커피 믹스를 포장하는 장치에 대하여 도시하고 설명하였으나, 포장되는 내용물은 상술한 커피 믹스에 한정되는 것이 아니며, 차(tea) 등과 같은 모든 종류의 분말 재료일 수 있다. Meanwhile, in the above description, the apparatus for packaging a coffee mix in which coffee, sugar, and prim are mixed is illustrated and described, but the contents of the package are not limited to the above-described coffee mix, and all kinds of powders such as tea, etc. It may be a material.

이상에서, 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것일 뿐 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 특허청구범위 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been described by way of example. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of description and should not be regarded as limiting. Various modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. Therefore, unless otherwise indicated, the present invention may be practiced freely within the scope of the claims.

20;질소가스 주입유닛 21;질소가스 저장탱크
22;질소가스 공급라인 23;제1압력조절기
24;어큐뮬레이터 25;제2압력조절기
26;개폐밸브유닛 26a;2포트 밸브
26b;유량스위치 27,55;정화가스필터
28;압력게이지 30;내용물 충진유닛
31;내용물 저장탱크 32;호퍼
33;오거 33a;지지부
33b;오거부 33c;통공
34;구동부 34a;구동모터
34b,34c;제1, 제2기어 40;집진유닛
42;집진라인 43;제3 2포트 밸브
50;제2질소가스 주입유닛 52;제2질소가스 공급라인
53;제3압력조절기 54;제2 2포트 밸브20; nitrogen gas injection unit 21; nitrogen gas storage tank
22; nitrogen gas supply line 23; first pressure regulator
24; accumulator 25; second pressure regulator
26; open / close valve unit 26a; 2-port valve
26b; flow switch 27, 55; purge gas filter
28; Pressure gauge 30; Content filling unit
31; storage tank 32; hopper
33; Auger 33a; Support
33b; denial 33c; through
34; drive part 34a; drive motor
34b, 34c; first and second gear 40; dust collection unit
42; dust collection line 43; third 2 port valve
50; second nitrogen gas injection unit 52; second nitrogen gas supply line
53; 3rd pressure regulator 54; 2nd 2 port valve

Claims (10)

포장재를 성형하여 공급하며, 성형된 포장재에 내용물이 충진되면 포장재의 상부 개구를 실링하는 포장재 성형유닛;
상기 포장재에 일정량의 질소 가스를 주입하는 질소가스 주입유닛;
질소 가스가 주입된 상기 포장재에 내용물을 충진하는 내용물 충진유닛; 및
내용물이 충진된 상기 포장재에 잔존하는 산소 및 불순물을 제거하는 집진유닛;을 포함하며, 상기 내용물 충진유닛은,
상기 내용물을 저장하는 내용물 저장탱크;
상기 내용물 저장탱크에서 공급되는 내용물을 일시 저장하는 호퍼;
상기 호퍼에 회전 가능하게 설치되어 호퍼의 내용물을 포장재로 투입하며, 내부에는 상기 질소가스 주입유닛 및 상기 집진유닛과 연통하는 통공이 축방향으로 형성된 오거; 및
상기 오거를 회전 구동시키기 위한 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.A packaging material forming unit for molding and supplying a packaging material and sealing an upper opening of the packaging material when contents are filled in the molded packaging material;
A nitrogen gas injection unit for injecting a predetermined amount of nitrogen gas into the packaging material;
A contents filling unit for filling contents into the packaging material in which nitrogen gas is injected; And
And a dust collecting unit for removing oxygen and impurities remaining in the packaging material filled with contents, wherein the contents filling unit includes:
A contents storage tank for storing the contents;
A hopper for temporarily storing contents supplied from the contents storage tank;
An auger rotatably installed in the hopper to inject the contents of the hopper into a packaging material, the auger having a through hole communicating with the nitrogen gas injection unit and the dust collecting unit in an axial direction; And
Nitrogen gas substitution packaging apparatus comprising a; drive unit for rotating the auger. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,
상기 호퍼의 상부 일측에 설치된 구동모터;
상기 구동모터의 축에 설치된 제1기어; 및
상기 제1기어와 치합하도록 상기 오거에 설치된 제2기어;를 구비하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 1, wherein the driving unit,
A drive motor installed at an upper side of the hopper;
A first gear installed on a shaft of the drive motor; And
And a second gear installed in the auger to mesh with the first gear. 제1항에 있어서, 상기 질소가스 주입유닛은,
질소가스가 압축 저장된 탱크;
일측은 상기 탱크에 연결되고, 타측은 상기 오거의 통공에 연결된 질소가스 공급라인;
상기 질소가스 공급라인에 설치되어 상기 탱크에서 나오는 질소가스의 압력을 일정 압력으로 조절하는 제1압력조절기;
상기 제1압력조절기에 의해 압력 조절된 질소가스를 저장하는 어큐뮬레이터;
상기 어큐뮬레이터에서 나오는 질소가스의 압력을 미세 조절하는 제2압력조절기; 및
상기 제2압력조절기 후방에 설치되어 질소가스 공급라인을 선택적으로 개폐함으로써 질소가스 공급을 제어하는 개폐밸브유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.According to claim 1, wherein the nitrogen gas injection unit,
A tank in which nitrogen gas is compressed and stored;
One side is connected to the tank, the other side is nitrogen gas supply line connected to the through hole of the auger;
A first pressure regulator installed in the nitrogen gas supply line to adjust the pressure of the nitrogen gas coming out of the tank to a predetermined pressure;
An accumulator for storing nitrogen gas pressure-controlled by the first pressure regulator;
A second pressure regulator for finely adjusting the pressure of the nitrogen gas exiting the accumulator; And
And a switching valve unit installed at the rear of the second pressure regulator to control the nitrogen gas supply by selectively opening and closing the nitrogen gas supply line. 제3항에 있어서, 상기 개폐밸브유닛은,
상기 포장재 성형유닛에 의해 포장재가 성형되어 공급되면 질소가스 공급라인을 개방하도록 작동하는 2포트 밸브; 및
상기 2포트 밸브의 전단에 설치되어 일정 유량의 질소 가스가 흐르면 상기 2포트 밸브가 질소가스 공급라인을 차단하도록 상기 2포트 밸브를 작동시키는 유량 스위치;를 포함하며,
상기 2포트 밸브와 상기 유량 스위치 사이에는 질소 가스에 포함된 불순물을 정화시키기 위한 정화가스필터가 설치된 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.According to claim 3, The on-off valve unit,
A two-port valve that operates to open a nitrogen gas supply line when the packaging material is molded and supplied by the packaging material forming unit; And
And a flow rate switch installed at the front of the two-port valve to operate the two-port valve so that the two-port valve shuts off the nitrogen gas supply line when a nitrogen gas flows at a predetermined flow rate.
Nitrogen gas displacement packaging apparatus, characterized in that between the two-port valve and the flow rate switch a purge gas filter for purifying impurities contained in the nitrogen gas. 제3항에 있어서,
상기 호퍼에 질소 가스를 주기적으로 주입하기 위한 제2질소가스 주입유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 3,
Nitrogen gas displacement packaging apparatus further comprises a second nitrogen gas injection unit for periodically injecting nitrogen gas into the hopper. 제5항에 있어서, 상기 제2질소가스 주입유닛은,
일측은 상기 질소가스 공급라인의 제2압력조절기 전단에 연결되고, 타측은 상기 호퍼에 연결된 제2질소가스 공급라인;
상기 제2질소가스 공급라인을 흐르는 질소가스의 압력을 조절하는 제3압력조절기; 및
상기 제2질소가스 공급라인을 선택적으로 개방하는 제2 2포트 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 5, wherein the second nitrogen gas injection unit,
One side is connected to the front end of the second pressure regulator of the nitrogen gas supply line, the other side is a second nitrogen gas supply line connected to the hopper;
A third pressure regulator for adjusting a pressure of nitrogen gas flowing through the second nitrogen gas supply line; And
And a second two-port valve for selectively opening the second nitrogen gas supply line. 제6항에 있어서,
상기 제3압력조절기와 상기 제2 2포트 밸브 사이에는 질소가스를 정화시키기 위한 제2정화가스필터가 설치된 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 6,
And a second purge gas filter for purifying nitrogen gas between the third pressure regulator and the second two-port valve. 제1항에 있어서, 상기 집진유닛은,
집진장치;
일측은 상기 집진장치에 연결되고, 타측은 상기 오거의 통공에 연결된 집진라인; 및
상기 집진라인의 도중에 설치되어 집진라인을 선택적으로 개방하는 제3 2포트 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.According to claim 1, wherein the dust collecting unit,
Dust collector;
One side is connected to the dust collecting device, the other side is a dust collecting line connected to the through hole of the auger; And
And a third two-port valve installed in the middle of the dust collecting line to selectively open the dust collecting line. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내용물은 커피, 설탕, 프림이 소정 비율로 혼합된 1회용 커피 믹스 재료인 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein said contents are a disposable coffee mix material in which coffee, sugar, and prim are mixed in a predetermined ratio. 제9항에 있어서,
상기 포장재는 막대형 또는 사각형인 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.10. The method of claim 9,
The packaging material is nitrogen gas displacement packaging device characterized in that the rod-shaped or rectangular.
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