KR101075093B1 - Nitrogen gas flush packing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포장재 내의 공기를 없애고 질소 가스를 채우거나 포장재 내부 공기를 질소로 치환하여 포장함으로써 내용물의 산화 및 부패를 방지하고 내용물의 고유 향을 오래 보존할 수 있는 질소 가스 치환 포장장치를 개시한다. 개시된 본 발명은 포장재를 성형하여 공급하며, 포장재에 내용물이 충진되면 그 포장재의 상부 개구를 실링하는 포장재 성형유닛; 상기 포장재 성형유닛에 의해 공급되는 포장재의 상부에 위치하는 주입구유닛; 상기 주입구유닛을 통하여 상기 포장재 내에 일정량의 질소 가스를 주입하는 질소가스 주입유닛; 상기 주입구유닛을 통하여 상기 포장재에 내용물을 충진하는 내용물 충진유닛; 및 상기 내용물 충진유닛에 의한 내용물 충진 후 포장재에 잔존하는 산소 및 불순물을 제거하는 집진유닛;을 포함한다. 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 않고 향의 변질이 없어 보존 기간을 연장시킬 수 있다.The present invention discloses a nitrogen gas displacement packaging apparatus capable of preventing the oxidation and decay of contents and preserving the inherent aroma of contents by removing the air in the packaging material and filling the nitrogen gas or by replacing the air inside the packaging material with nitrogen. The present invention discloses a packaging material forming unit for supplying a packaging material and sealing the upper opening of the packaging material when the contents are filled in the packaging material; An inlet unit located at an upper portion of the packaging material supplied by the packaging material forming unit; A nitrogen gas injection unit for injecting a predetermined amount of nitrogen gas into the packaging material through the injection port unit; A contents filling unit filling the contents into the packaging material through the inlet unit; And a dust collecting unit for removing oxygen and impurities remaining in the packaging material after filling the contents by the contents filling unit. 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. And no fragrance deterioration can extend the shelf life.

Figure R1020110014207
Figure R1020110014207

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 내용물 고유의 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 inherent aroma 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, 포장재에 내용물이 충진되면 그 포장재의 상부 개구를 실링하는 포장재 성형유닛; 상기 포장재 성형유닛에 의해 공급되는 포장재의 상부에 위치하는 주입구유닛; 상기 주입구유닛을 통하여 상기 포장재 내에 일정량의 질소 가스를 주입하는 질소가스 주입유닛; 상기 주입구유닛을 통하여 상기 포장재에 내용물을 충진하는 내용물 충진유닛; 및 상기 내용물 충진유닛에 의한 내용물 충진 후 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, when the contents are filled in the packaging material sealing the upper opening of the packaging material; An inlet unit located at an upper portion of the packaging material supplied by the packaging material forming unit; A nitrogen gas injection unit for injecting a predetermined amount of nitrogen gas into the packaging material through the injection port unit; A contents filling unit filling the contents into the packaging material through the inlet unit; And a dust collecting unit for removing oxygen and impurities remaining in the packaging material after filling the contents by the contents filling unit.

상기 주입구유닛은, 상부에 상기 질소가스 주입유닛, 내용물 충진유닛 및 집진유닛이 연결되며, 상부의 직경보다 하부의 직경이 작은 주입유도관; 및 상기 주입유도관의 하부에 연결된 일정 직경의 주입관;을 구비할 수 있다.The injection port unit, the nitrogen gas injection unit, the contents filling unit and the dust collecting unit is connected to the upper portion, the diameter of the lower portion than the upper diameter of the induction pipe; And an injection tube having a predetermined diameter connected to a lower portion of the injection induction tube.

또한, 상기 주입유도관은 수직방향에 대하여 일정각도로 경사진 사선상으로 배치될 수 있으며, 이러한 주입유도관의 배치에 의해 내용물의 충진시 주입관이 막히는 것을 방지할 수 있다.In addition, the injection guide pipe may be arranged in an oblique diagonal line at a predetermined angle with respect to the vertical direction, by the arrangement of the injection guide pipe can prevent the injection pipe is blocked when the contents are filled.

또한, 상기 질소가스 주입유닛은, 질소가스가 압축 저장된 탱크; 일측은 상기 탱크에 연결되고, 타측은 상기 주입구유닛에 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 inlet unit; 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.

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.The on-off valve unit may include 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 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, 상기 내용물 충진유닛은, 상기 주입구유닛으로 공급될 내용물을 저장하는 내용물 저장탱크; 상기 내용물 저장탱크와 상기 주입구유닛을 연결하는 내용물 공급관; 및 상기 내용물 공급관을 선택적으로 개방하는 밸브;를 포함할 수 있다.In addition, the contents filling unit, the contents storage tank for storing the contents to be supplied to the inlet unit; A contents supply pipe connecting the contents storage tank and the inlet unit; And a valve for selectively opening the contents supply pipe.

여기서, 상기 내용물 저장탱크는 커피 저장탱크, 설탕 저장탱크 및 프림 저장탱크로 분리 형성되며, 상기 각각의 저장탱크에는 상기 질소가스 공급라인으로부터 분기된 제2질소가스 공급라인이 연결되어, 각각의 저장탱크에 질소 가스를 주기적으로 주입하도록 구성될 수 있다.Here, the contents storage tank is separated into a coffee storage tank, a sugar storage tank and a prim storage tank, each of the storage tank is connected to the second nitrogen gas supply line branched from the nitrogen gas supply line, each storage It may be configured to periodically inject nitrogen gas into the tank.

또한, 상기 집진유닛은, 집진장치; 일측은 상기 집진장치에 연결되고, 타측은 상기 주입구유닛에 연결된 집진라인; 및 상기 집진라인의 도중에 설치되어 집진라인을 선택적으로 개방하는 제2 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 inlet unit; And a second two-port valve installed in the middle of the dust collecting line to selectively open the dust collecting line.

한편, 본 발명에 의한 질소 가스 치환 포장장치에서 상기 포장재는 막대형 또는 사각형으로 성형될 수 있다.On the other hand, in the nitrogen gas displacement packaging apparatus according to the present invention, the packaging material may be molded into a rod or square.

또한, 본 발명에 의한 질소 가스 치환 포장장치에서는 포장되는 내용물로서, 커피, 설탕, 프림 등이 혼합된 커피 믹스에 대해서 설명하였으나, 상기 내용물로는 차 등과 같은 모든 종류의 분말형 재료를 포함할 수 있다. In addition, the nitrogen gas substitution packaging apparatus according to the present invention has been described with respect to the coffee mix mixed with coffee, sugar, prim, etc. as the contents to be packaged, but the contents may include all kinds of powder-like materials such as tea, etc. have.

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), 주입구유닛(10), 질소가스 주입유닛(20), 내용물 충진유닛(30) 및 집진유닛(40)을 포함한다.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), inlet unit 10, nitrogen gas injection unit 20, the contents filling The unit 30 and the dust collecting unit 40 are 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. 이러한 포장재 성형 공정은 포장지가 후술할 주입구유닛(10)의 상부에서부터 하부로 이동하면서 수행되며, 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.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. This packaging material forming process is performed while the wrapping paper is moved from the top to the bottom of the inlet unit 10 to be described later, the nitrogen gas injection, the contents filling and dust collecting process is carried out sequentially while the packaging material is moved to the bottom, and finally The top opening of the packaging material filled with contents is sealed to complete one package.

상기 주입구유닛(10)은 상기 포장재 성형유닛에 의해 공급되는 포장재의 상부에 위치하도록 마련되며, 주입유도관(11) 및 주입관(12)을 구비한다.The injection port unit 10 is provided to be positioned above the packaging material supplied by the packaging material forming unit, and includes an injection guide tube 11 and an injection tube 12.

상기 주입유도관(11)은 상부에 상기 질소가스 주입유닛(20), 내용물 충진유닛(30) 및 집진유닛(40)이 연결되며, 상부의 직경보다 하부의 직경이 작은 테이퍼 형상으로 형성된다. 상기 주입관(12)은 상기 주입유도관(11)의 하부에 연결되며, 일정 직경을 갖는 관으로 형성된다.The injection induction pipe 11 is connected to the nitrogen gas injection unit 20, the contents filling unit 30 and the dust collecting unit 40 at the upper portion, is formed in a tapered shape of the lower diameter than the upper diameter. The injection tube 12 is connected to the lower portion of the injection guide tube 11, and is formed of a tube having a predetermined diameter.

상기와 같은 주입구유닛(10)의 상부에서부터 하부로 이동하면서 포장재가 성형되고, 이와 같이 포장재가 성형되면서 하부로 이동하는 동안 후술되는 내용물 충진유닛(30)으로부터 공급되는 내용물이 상기 주입유도관(11) 및 상기 주입관(12)을 통하여 포장재에 충진된다.The packaging material is molded while moving from the upper portion to the lower portion of the inlet unit 10 as described above, and the contents supplied from the contents filling unit 30 which will be described later while the packaging material is formed and moved to the lower portion are the induction pipe 11 ) And the packaging material is filled through the injection tube (12).

이 때, 커피, 설탕 및 프림 등과 같이 미세한 분말 재료인 내용물이 작유낙하 방식에 의해 상기 주입유도관(11) 및 주입관(12)을 통하여 포장재에 충진되므로, 상기 주입유도관(11) 및 주입관(12)이 막힐 우려가 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 막힘 현상을 방지하기 위하여, 상기 주입유도관(11)을 수직방향에 대하여 일정각도 경사진 사선상으로 배치하여 구성하고 있다. 이러한 주입유도관(11)의 사선 배치에 의해 내용물은 상기 주입유도관(11)의 내벽에 떨어지면서 주입관(12)으로 흘러 들어가므로 주입관(12)이 막힐 우려가 없다.At this time, the contents of the fine powder material, such as coffee, sugar and prim are filled in the packaging material through the injection guide pipe 11 and the injection pipe 12 by the small drop method, the injection guide pipe 11 and injection The pipe 12 may be blocked. In the present invention, in order to prevent the clogging phenomenon as described above, the injection guide pipe 11 is configured by arranging the inclined diagonally at an angle with respect to the vertical direction. Due to the diagonal arrangement of the injection induction pipe 11, the contents fall into the injection pipe 12 while falling on the inner wall of the injection induction pipe 11, so that the injection pipe 12 may not be blocked.

상기 질소가스 주입유닛(20)은 상기 주입구유닛(10)을 통하여 상기 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 있으며, 내용물의 고유 향을 오래 보존시킬 수 있다.The nitrogen gas injection unit 20 injects a predetermined amount of nitrogen gas into the packaging material through the injection hole unit 10. By the nitrogen gas injection unit 20, the air (oxygen) in the packaging material is replaced with nitrogen gas, thereby preventing the contents filled in the packaging material from oxidizing or decaying, thereby extending the shelf life and improving the inherent flavor of the contents. Long lasting

상기 질소가스 주입유닛(20)은 질소 가스가 압축 저장된 탱크(21), 일측은 상기 탱크(21)에 연결되고 타측은 상기 주입구유닛(10)의 주입유도관(11)에 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 nitrogen gas is stored, one side is connected to the tank 21 and the other side is nitrogen gas supply line connected to the injection induction pipe 11 of the injection port unit 10 (22) and the first pressure regulator 23, the accumulator 24, the second pressure regulator 25, the on-off valve unit 26, the purge gas filter 27 sequentially installed in the nitrogen gas supply line 22. And the like.

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 2포트 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. This open / close valve unit 26 is provided with a 2-port valve 26a and a flow 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 주입구유닛(10)으로 공급되도록 한다.The two-port valve 26a operates 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, thereby allowing a predetermined amount of nitrogen gas to be injected into the inlet unit 10. To be supplied.

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, 2포트 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 two-port valve 26a and the flow switch 26b as the on-off valve unit 26, the on-off valve unit 26 is not 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 내용물 충진유닛(30)은 상기 질소가스 주입유닛(20)에 의해 포장재에 일정량의 질소 가스가 주입된 후 상기 주입구유닛(10)을 통하여 상기 포장재에 내용물, 즉 커피, 설탕, 프림을 소정 비율로 충진한다.The contents filling unit 30 is a predetermined amount of contents, that is, coffee, sugar, and prim in the packaging material through the inlet unit 10 after a predetermined amount of nitrogen gas is injected into the packaging material by the nitrogen gas injection unit 20 Fill with.

이러한 내용물 충진유닛(30)은 상기 주입구유닛(10)으로 공급될 내용물들을 저장하는 내용물 저장탱크(31), 상기 내용물 저장탱크(31)와 상기 주입구유닛(10)을 연결하는 내용물 공급관(32) 및 상기 공급관(32)을 선택적으로 개방하는 밸브(도시되지 않음)를 구비한다.The contents filling unit 30 has a contents storage tank 31 for storing contents to be supplied to the inlet unit 10, and a contents supply pipe 32 connecting the contents storage tank 31 and the inlet unit 10. And a valve (not shown) for selectively opening the supply pipe 32.

상기 내용물 저장탱크(31)는, 예컨대, 내용물로서 커피 믹스를 포장하는 경우, 커피 저장탱크(31a), 설탕 저장탱크(31b) 및 프림 저장탱크(31c)로 분리 형성되어 각 재료를 일정 비율로 공급할 수 있도록 되어 있다. 각각의 저장탱크에 저장되어 있는 재료들은 도시되지 않은 제어부에 의해 동작되는 밸브가 개방됨에 따라 내용물 공급관(32)을 통하여 주입구유닛(10)의 주입유도관(11)으로 공급되고 자유낙하하여 포장재에 충진된다.The contents storage tank 31 is, for example, when packaging the coffee mix as the contents, is formed into a coffee storage tank 31a, a sugar storage tank 31b and a prim storage tank 31c to form each material at a predetermined ratio. It is possible to supply. The materials stored in the respective storage tanks are supplied to the injection guide pipe 11 of the injection hole unit 10 through the contents supply pipe 32 and freely dropped as the valve operated by a controller (not shown) opens. It is filled.

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 주입구유닛(10)에 연결된 집진라인(42) 및 상기 집진라인(42)의 도중에 설치되어 집진라인(42)을 선택적으로 개방하는 제2 2포트 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 is connected to the dust collecting device and the other side is installed in the middle of the dust collecting line 42 and the dust collecting line 42 connected to the inlet unit 10, dust collecting A second two port valve 43 is provided to selectively open the line 42.

상기 제2 2포트 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 two-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.

한편, 도면에서 구체적으로 도시하고 있지 않으나, 상기 각 내용물 저장탱크(31a,31b,31c)에는 상기 질소가스 공급라인(22)으로부터 분기된 제2질소가스 공급라인이 연결되어, 각각의 저장탱크에 질소 가스를 주기적으로 주입함으로써, 각 저장탱크 내의 산소를 미리 제거하도록 구성될 수도 있다.On the other hand, although not shown in detail in the drawings, each of the contents storage tank (31a, 31b, 31c) is connected to the second nitrogen gas supply line branched from the nitrogen gas supply line 22, each storage tank By periodically injecting nitrogen gas, it may be configured to remove oxygen in each storage tank in advance.

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 주입구유닛(10)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 inlet unit 10. 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 주입구유닛(10)을 통하여 포장재로 주입되고, 이에 의해 포장재 내의 공기(산소)는 질소 가스로 치환된다. 이 때, 포장재는 서서히 하강한다.When the lower part and the side part of the packaging material molded and supplied as described above are sealed, the opening and closing valve unit 26 of the nitrogen gas injection unit 20 changes from the closed state to the open state, and a predetermined amount of nitrogen gas passes through the inlet unit 10. Is injected into the air, 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 폐쇄되어 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, 내용물 저장탱크(31)의 밸브들이 순차적으로 개방되면서, 주입구유닛(10)을 따라 서서히 하강하고 있는 포장재에 내용물, 즉 커피, 설탕, 프림이 순차적으로 충진된다. 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 주입관(12)의 하부에 위치하게 된다.Thereafter, while the valves of the contents storage tank 31 are sequentially opened, the contents, that is, coffee, sugar, and prim are sequentially filled in the packaging material which is gradually descending along the inlet unit 10. 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 injection tube 12 do.

포장재에 내용물이 모두 충진되면, 집진유닛(40)의 제2 2포트 밸브(43)가 집진라인(42)를 개방함으로써 상기 포장재의 상부에 잔류하는 산소 및 불순물들이 집진장치로 배기되어 제거되고, 포장재는 그 상부가 실링되어 1개의 1회용 커피에 대한 포장 공정이 완료한다.When the contents are filled in the packaging material, the second two-port valve 43 of the dust collecting unit 40 opens the dust collecting line 42 so that oxygen and impurities remaining on the upper portion of the packaging material are exhausted and removed by the dust collecting apparatus. The packaging material is sealed at the top to complete the packaging process for one disposable coffee.

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, 내용물 고유의 향이 오래 유지될 수 있다. 따라서, 포장된 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, the inherent aroma of the contents can be maintained for a long time. Therefore, the shelf life of the packaged contents 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.

10;주입구유닛 11;주입유도관
12;주입관 20;질소가스 주입유닛
21;질소가스 저장탱크 22;질소가스 공급라인
23;제1압력조절기 24;어큐뮬레이터
25;제2압력조절기 26;개폐밸브유닛
26a;2포트 밸브 26b;유량스위치
27;정화가스필터 28;압력게이지
30;내용물 충진유닛 31;내용물 저장탱크
32;내용물 공급관 40;집진유닛
42;집진라인 43;제2 2포트 밸브10; injection unit 11; injection induction pipe
12; injection pipe 20; 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; opening and closing valve unit
26a; 2 port valve 26b; flow switch
27; purification gas filter 28; pressure gauge
30; content filling unit 31; content storage tank
32; content supply pipe 40; dust collection unit
42; dust collection line 43; second 2 port valve

Claims (9)

포장재를 성형하여 공급하며, 포장재에 내용물이 충진되면 그 포장재의 상부 개구를 실링하는 포장재 성형유닛;
상기 포장재 성형유닛에 의해 공급되는 포장재의 상부에 위치하는 주입구유닛;
상기 주입구유닛을 통하여 상기 포장재 내에 일정량의 질소 가스를 주입하는 질소가스 주입유닛;
상기 주입구유닛을 통하여 상기 포장재에 내용물을 충진하는 내용물 충진유닛; 및
상기 내용물 충진유닛에 의한 내용물 충진 후 포장재에 잔존하는 산소 및 불순물을 제거하는 집진유닛;을 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 the contents are filled in the packaging material;
An inlet unit located at an upper portion of the packaging material supplied by the packaging material forming unit;
A nitrogen gas injection unit for injecting a predetermined amount of nitrogen gas into the packaging material through the injection port unit;
A contents filling unit filling the contents into the packaging material through the inlet unit; And
And a dust collecting unit for removing oxygen and impurities remaining in the packaging material after the contents filling unit is filled with the contents filling unit. 제1항에 있어서, 상기 주입구유닛은,
상부에 상기 질소가스 주입유닛, 내용물 충진유닛 및 집진유닛이 연결되며, 상부의 직경보다 하부의 직경이 작은 주입유도관; 및
상기 주입유도관의 하부에 연결된 일정 직경의 주입관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 1, wherein the inlet unit,
A nitrogen injecting unit, a content filling unit, and a dust collecting unit connected to an upper portion thereof, and an induction pipe having a lower diameter than an upper diameter thereof; And
Nitrogen gas substitution packaging apparatus comprising a; injection tube of a predetermined diameter connected to the lower portion of the injection induction pipe. 제2항에 있어서,
상기 주입유도관은 수직방향에 대하여 일정각도로 경사진 사선상으로 배치된 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 2,
The injection induction pipe is nitrogen gas replacement packaging device, characterized in that arranged in an oblique oblique angle at a predetermined angle with respect to the vertical direction. 제1항에 있어서, 상기 질소가스 주입유닛은,
질소가스가 압축 저장된 탱크;
일측은 상기 탱크에 연결되고, 타측은 상기 주입구유닛에 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 inlet unit;
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. 제4항에 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.The method of claim 4, wherein 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. 제4항에 있어서, 상기 내용물 충진유닛은,
상기 주입구유닛으로 공급될 내용물을 저장하는 내용물 저장탱크;
상기 내용물 저장탱크와 상기 주입구유닛을 연결하는 내용물 공급관; 및
상기 공급관을 선택적으로 개방하는 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 4, wherein the content filling unit,
A contents storage tank for storing contents to be supplied to the inlet unit;
A contents supply pipe connecting the contents storage tank and the inlet unit; And
And a valve for selectively opening the supply pipe. 제6항에 있어서,
상기 내용물 저장탱크는 커피 저장탱크, 설탕 저장탱크 및 프림 저장탱크로 분리 형성되며, 상기 각각의 저장탱크에는 상기 질소가스 공급라인으로부터 분기된 제2질소가스 공급라인이 연결되어, 각각의 저장탱크에 질소 가스를 주기적으로 주입하도록 구성된 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.The method of claim 6,
The contents storage tank is separated into a coffee storage tank, a sugar storage tank, and a prim storage tank, and each of the storage tanks is connected to a second nitrogen gas supply line branched from the nitrogen gas supply line to each storage tank. Nitrogen gas substitution packaging device characterized in that configured to periodically inject nitrogen gas. 제1항에 있어서, 상기 집진유닛은,
집진장치;
일측은 상기 집진장치에 연결되고, 타측은 상기 주입구유닛에 연결된 집진라인; 및
상기 집진라인의 도중에 설치되어 집진라인을 선택적으로 개방하는 제2 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 inlet unit; And
And a second 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 포장재는 막대형 또는 사각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 질소 가스 치환 포장장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Nitrogen gas substitution packaging device, characterized in that the packaging material is formed in a bar or square.
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