KR101749574B1

KR101749574B1 - 진공 포장지 플라즈마 살균 장치

Info

Publication number: KR101749574B1
Application number: KR1020150177937A
Authority: KR
Inventors: 임유봉; 국민성; 한우용; 이종현; 류솔
Original assignee: 주식회사 플라즈맵
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2017-06-21
Also published as: WO2017105000A1

Abstract

본 발명은 진공 포장지 살균 장치 및 살균 방법을 제공한다. 이 진공 포장지 살균 장치는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지에 제공하는 외부 플라즈마 소스; 상기 진공 포장지에 연결되고 상기 진공 포장지를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프; 및 상기 진공 포장지에 연결되고 상기 진공 포장지를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프를 포함한다.

Description

진공 포장지 플라즈마 살균 장치{Vacuum Package Bag Plasma Sterilization Apparatus}

본 발명은 진공 포장지 내에 피처물을 살균하는 진공 포장지 플라즈마 살균 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개의 진공 펌프를 사용하여 진공 포장지를 교환하는 경우에도 살균제가 외부로 누출되는 막을 수 있는 진공 포장지 플라즈마 살균 장치에 관한 것이다.

일본 공개 특허(특개 2008-183025)는 통기성 포장재를 사용하여 대기압 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge : DBD)을 발생시켜 플라즈마 멸균 장치를 개시하고 있다. 내부에 유전체 장벽 방전에 의해 직접적으로 생성한 산소 라디칼(radical)이나, 플라즈마로부터 방사되는 자외선(UltraViolet ray : UV-ray)에 의해 대기 중의 수증기 성분이 여기 되어 생성되는 오존(O₃)이나 수산기(OH-)나 과산화 수소(H₂O₂) 등에 의한 멸균이 가능하게 된다. 그러나 특개 2008-183025는 진공 상태에서는 방전을 할 수 없다.

또한, 한국 등록 특허 10-1012442는 대기압 플라즈마를 이용한 살균 장치를 개시하고 있다. 그러나 한국 등록 특허 10-1012442의 포장재는, 고전압이 노출 및 전자기파의 발생 등으로 인하여 전기적 안전성 확보가 불가할 뿐만 아니라 일본 공개 특허(특개 2008-183025)와 같이 멸균을 위한 장치로 적용이 불가하다.

의료용 살균 포장재의 적용에 있어서, 기존의 포장재는 멸균된 의료기구의 이차오염을 방지하고 보관하는 기본적인 기능만을 수행한다. 의료기관에서 재사용 가능한 의료기기의 살균에 있어서, 의료용 멸균기를 이용하여 멸균 공정을 수행하고 그 이후 보관을 위해 사용되는 다양한 의료용 포장재가 있다. 이차오염을 방지하기 위해 포장 이후 포장된 상태에서 의료기기를 멸균할 수 있도록 각 멸균기에 정의된 멸균제(sterilizing agent)에 대한 선택적 투과성을 가지는 재질의 포장재를 사용되기도 한다. 예를 들어 고압증기 멸균기를 위해서 직조 포(woven), 부직 포(Non-woven), 종이(paper), 또는 폴리프로필렌 등의 재질의 포장재를 사용할 수 있다. 에틸렌옥시드(Ethylene oxide: EtO) 멸균기의 경우에는 폴리머(Polymer) 계열로 폴리에틸렌 및 티벡(Tyvek) 등의 재질의 포장용기를 사용할 수 있다.

의료용 멸균기는 미생물이 없는 의료기기를 제공하기 위해 검증된 공정, 즉 멸균을 수행하는 의료기기의 무균성 달성이 요구된다. 대표적인 의료용 멸균기로는 고압증기 멸균기가 있으며 약 섭씨 134 도의 고온과 약 2 bar의 고압에서 멸균을 수행하게 된다. 식품의 살균에서와 같이 고온고압 공정에 사용이 제한되는 의료기기에 대해서는 멸균을 수행할 수 없다는 제한을 가지고 있다. 또한 증기에 의한 살균을 수행하기에 수분에 의해 의료기기에 부식 등으로 인해 추가적인 제한이 발생한다. 수분에 의한 제한을 없애기 위한 건열 멸균기는 약 섭씨 180 도의 고온에서 멸균을 수행하게 된다. 하지만, 열에 취약한 플라스틱과 같은 재질의 파트를 포함하는 의료기기에는 적용이 불가하다는 단점을 가지고 있다.

최근 이러한 고온고압 및 습기에 취약한 의료기기의 멸균을 위해 화학적 멸균기가 개발되었으며, 대표적인 예로 에틸렌옥시드 멸균기가 있다. 하지만 에틸렌옥시드 가스의 독성으로 적절한 관리가 필요하며, 멸균 후에는 반드시 8시간 이상의 정확 요구되며, 최근 에틸렌옥시드 가스의 위험성에 따른 문제로 일부 국가에서는 에틸렌옥시드 멸규기의 사용을 규제하고 있다. 이를 대체하는 친환경적 화학적 멸균기로 플라즈마 멸균기가 개발되어 상용화되었다. 하지만 화학적 멸균기 또한 멸균 이후 포장 공정에서 발생할 수 있는 이차오염 문제를 가질 수 있다.

이차오염 문제를 해결하기 위해 티벡(Tyvek)과 같은 특수한 재질의 포장필름이 개발되었다. 하지만, 포장된 상태에서 의료기기를 수행되는 멸균 공정은 멸균제의 투과도가 제한될 수 밖에 없으며, 멸균 신뢰도를 확보하기 위해 약 1시간의 긴 멸균시간이 요구된다.

또한, 포장재의 일차적인 오염에 의해 살균재의 투과도에 영향을 줄 수 있으며, 살균 신뢰도가 떨어질 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 뿐만 아니라 기존의 화학적 멸균기는 멸균 챔버에서 공정을 진행하게 되고 멸균기의 크기가 커서 의료기관에서 공간의 부족으로 도입이 제한되기도 하며, 고가의 장비로 인해 기술 도입에 어려움이 있다.

따라서, 포장용기 내부에서의 플라즈마 멸균을 통해 이차오염을 방지할 수 있으며, 포장재의 투과도에 대한 제한이 없어 높은 살균력을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 기존의 멸균기 챔버가 아닌 진공 포장지 또는 자체 살균 능력을 가진 진공 포장지에 멸균제를 동입하여 효과적인 멸균 또는 살균을 수행할 수 있다. 이에 따라, 공간 활용도가 높고, 장비의 단순화를 통해 경제적이고 혁신적인 멸균기로 적용될 수 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 피처리물을 수납하고 있는 진공 포장지 내부에서 멸균 공정이 가능한 진공 포장지 플라즈마 살균 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 진공 포장지에 진공을 형성하여 피처리물을 건조하고 상기 진공 포장지에 멸균제를 도입하여 멸균 공정을 수행하는 진공 포장지 플라즈마 살균 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지에 제공하는 외부 플라즈마 소스; 상기 진공 포장지에 연결되고 상기 진공 포장지를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프; 및 상기 진공 포장지에 연결되고 상기 진공 포장지를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 포장지에 장착된 벨브에 연결되는 연결 파이프는 4 개의 브랜치로 갈라지고, 제1 브랜치는 상기 외부 플라즈마 소스의 출구와 제1 벨브를 통하여 연결되고, 제2 브랜치는 상기 제1 진공 펌프의 흡기구와 제2 벨브를 통하여 연결되고, 제3 브랜치는 상기 제2 진공 펌프의 흡기구와 제3 벨브를 통하여 연결되고, 제4 브랜치는 상기 진공 포장지에 장착된 벨브에 연결되고, 상기 제1 진공 펌프의 배기구는 상기 외부 플라즈마 소스의 입구에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 진공 펌프의 배기구는 제4 벨브를 통하여 외부로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 진공 펌프의 배기구는 제5 벨브 및 수분 제거 필터를 통하여 상기 진공 포장지의 벨브에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 진공 펌프의 흡기구는 제 6 벨브 및 보조 수분 제거 필터를 통하여 외부 공기에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 포장지를 가열하는 히터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제5 벨브와 상기 수분 제거 필터 사이에 배치된 히터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수분 제거 필터의 후단에 배치된 히터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외부 플라즈마 소스는 상기 제5 벨브와 상기 수분 제거 필터의 사이의 파이프를 가열하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 포장지는 내부에 엠보싱을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 포장지는 수지 필름으로 형성된 포장재 외층 필름; 상기 포장재 외층 필름 상에 적층되고 도전성 금속 박막의 접지 전극 필름; 상기 접지 전극 필름 상에 적층되는 절연체 재질의 유전체 장벽 필름; 수지 필름으로 형성되고 상기 유전체 장벽층 상에 적층되고 표면에 함몰되거나 돌출된 패턴 영역을 포함하는 유전체 패턴 필름; 및 상기 패턴 영역에서 서로 연결된 돌출 부위 또는 서로 연결된 함몰 부위에 선택적으로 적층되는 패턴 전극을 포함할 수 있다. 상기 유전체 장벽 필름과 상기 유전체 패턴 필름은 서로 합지될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극 필름과 상기 패턴 전극 사이에 교류 전압을 인가하여 플라즈마를 생성하는 교류 전원부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진공 포장지 살균 방법은 진공 포장지의 벨브에 외부 플라즈마 소스의 출구에 연결된 제1 벨브, 제1 진공 펌프의 흡기구에 연결된 제2 벨브, 제2 진공 펌프의 흡기구에 연결된 제3 벨브, 및 상기 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 제4 벨브를 연결하는 단계; 상기 제2 진공 펌프 및 제3 벨브를 사용하여 상기 진공 포장지를 제1 압력으로 배기하고 상기 제2 진공 펌프와 상기 진공 포장지의 벨브 사이에 배치된 제3 벨브를 폐쇄하는 단계; 상기 제1 벨브를 개방하여 상기 진공 포장지를 제2 압력으로 상승시키는 단계; 및 상기 제1 벨브를 폐쇄하고 상기 제2 벨브를 개방하여 상기 진공 포장지의 압력을 제1 압력으로 하강시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 포장지의 상기 제1 압력으로 유지된 상태에서, 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 제5 벨브를 개방하고 상기 제3 벨브 및 상기 제4 벨브를 폐쇄하고, 상기 제5 벨브의 후단에 배치된 수분 제거 필터를 통하여 습기가 제거된 공기를 상기 진공 포장지에 제공하여여 압력을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 포장지의 상기 제1 압력으로 유지된 상태에서, 제2 진공 펌프의 흡기구에 연결된 제6 벨브를 개방하고 보조 수분 제거 필터를 통하여 공기를 흡기하고, 상기 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 상기 제5 벨브를 개방하고 상기 제3 벨브를 폐쇄하고, 상기 제5 벨브의 후단에 배치된 수분 제거 필터를 통하여 습기가 제거된 공기를 상기 진공 포장지에 제공하여여 압력을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 포장지에 제공되는 공기를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진공 포장지 플라즈마 살균 장치는 2 개의 진공 펌프를 사용하여 건조 공정과 멸균 공정을 수행하고, 멸균제가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 멸균 장치의 개념도이다.
도 2는 도 1의 진공 포장지의 압력과 벨브들의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 포장지 플라즈마 살균 장치를 설명하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 진공 포장지 플라즈마 살균 장치를 설명하는 블록도이다.
도 5는 도 3의 진동 포장지 플라즈마 살균 장치에 연결된 진공 포장지의 압력과 부품의 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 진공 포장지를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 블록도이다.
도 8은 도 7의 진공 포장지 살균 장치의 진공 포장지의 압력과 동작을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 블록도이다.
도 10은 도 9의 진공 포장지 살균 장치의 진공 포장지의 압력과 동작을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 포장지를 설명하는 개념도이다.

종래의 플라즈마 멸균 장치는 고정 챔버 내에 피처리물을 배치하고, 플라즈마를 형성하여 멸균처리한다. 또한, 피처리물을 건조하기 위하여, 고정 챔버 내부에 가열 수단이 배치된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예서와 같이 고정 챔버 대신에 일회용 진공 포장지를 사용하는 경우, 건조 공정을 위하여 가열 수단이 상기 고정 챔버의 내부에 배치되기 어렵다. 또한, 일회용 진공 포장지는 피처리물 마다 개별 포장되므로, 진공 포장지 플라즈마 살균 장치에 새로운 진공 포장지가 교체되는 경우, 상기 진공 포장지 플라즈마 살균 장치 내부의 고농도의 멸균제가 대기중으로 누출되어 안정성 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 건조 공정과 멸균제 누출의 안정성 문제를 해결하는 새로운 구조가 요구된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 멸균 장치의 개념도이다.

도 2는 도 1의 진공 포장지의 압력과 벨브들의 동작 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 진공 포장지는 체크 벨브와 같은 벨브를 구비하고 있고, 상기 벨브는 진공 펌프 또는 플라즈마 소스에 연결될 수 있다. 상기 진공 포장지의 내부에 수납된 피처리물을 멸균하기 위하여, 플라즈마 소스 및 진공 펌프가 배치된다. 플라즈마 소스의 출구에 제1 벨브가 배치되고, 진공 펌의 흡기구에 제2 벨브가 배치된다. 진공 펌프의 출구와 상기 플라즈마 소스의 입구를 연결하는 파이프는 브랜치를 가지고 제3 벨브를 통하여 대기와 연결된다.

이전의 진공 포장지의 멸균 공정이 끝나면, 제1 벨브와 제2 벨브는 폐쇄되고, 이전의 진공 포장지는 제거된다.

새로운 진공 포장지가 연결된 상기 진공 포장지를 진공으로 배기하기 위하여, 제1 제1 폐쇄되고, 제2 벨브 및 제3 벨브는 개방된다. 그러나, 이 경우, 진공 펌프 내부에 있던 멸균제가 제3 벨브를 통하여 대기 중으로 누출된다.

초기에 상기 진공 포장지에 진공 형성을 위하여 제2 벨브 및 제3 벨브를 개방하면, 시스템 내부의 공기가 지속적으로 배출되어 시스템의 압력이 전체적으로 떨어지고, 압력 그래프 상의 제2 압력(P2)가 감소하여, 각각의 진공 포장지 내의 압력(P2)이 일정하게 유지되기 어렵다.

또한, 배출되는 공기는 이전 진공 포장지 멸균 공정에서 잔류하는 높은 농도의 멸균제를 포함한다. 따라서, 본 배기 공정에 의하여 사용자는 지속적으로 멸균제이 노줄되어 위험 요소가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도출되었다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 진공 수지 포장 용기 내에 피처리물을 삽입하고 진공으로 배기한 상태에서, 유전체 방전 플라즈마를 형성하여 피처리물에 멸균제, 자외선, 및 플라즈마를 제공하고, 상기 피처리물을 가열하여 최적의 멸균 공정 조건을 형성할 수 있다. 또한, 진공 상태에서, 외부 플라즈마 소스는 플라즈마를 발생시키어 과산화수소 또는 질소와 산소 활성종(RONS: Reactive oxygen and nitrogen species)를 포함하는 멸균제를 상기 진공 수지 포장 용기의 벨브 또는 연결 파이프를 통하여 제공하여, 피처리물을 멸균할 수 있다. 외부 플라즈마 소스는 다량의 질소와 산소 활성종을 생성하여 피처리물을 멸균한다. 또한, 상기 진공 수지 용기가 진공으로 배기된 상태에서, 진공 수지 포장 용기에 일체화된 패턴 전극은 방전 공간 및 배기 통로를 확보하여 유전체 방전 플라즈마를 형성하여 멸균 공정을 진행할 수 있다. 특히, 상기 유전체 방전 플라즈마는 피처리물을 멸균하고 및 최적 멸균 공정을 위한 온도로 피처리물을 가열할 수 있다.

외부 플라즈마 소스와 진공 펌프를 사용하여 상기 진공 수지 포장 용기를 배기하고 멸균제를 공급하는 경우, 상기 진공 수지 포장 용기는 효율적인 배기를 위하여 그 표면에 엠보싱 처리가 요구된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 포장 필름에 방전 공간을 확보함과 동시에 배기 통로를 제공하는 유전체 패턴 필름이 사용된다.

진공 수지 포장 용기 내의 별도의 유전체 장벽 방전은 대기압보다 낮은 압력에서 질소와 산소 활성종을 생성하여 확산 속도를 증가시키고, 멸균제의 표면 재결합에 의한 손실을 감소시키어 파이프 형태의 피처리물의 깊은 위치까지 멸균제를 효율적으로 전달할 수 있다.

진공 수지 포장 용기 내는 대기압 이하로 진공 상태인 경우, 낮은 전력에서도 유전체 장벽 방전이 용이하고 발생한다. 이러한, 외부 플라즈마 소스와 진공 수지 포장 용기 자체의 내부 방전은 살균 능력을 향상시킬 수 있다. 특히, 높은 살균 능력을 요구하는 의료용 기기의 살균에 적합하다. 이러한 외부 플라즈마 소스와 내부 플라즈마 소스에 의한 복합 살균은 살균 또는 멸균 공정 시간을 현저히 감소시킬 수 있으며, 저온 살균 공정으로 별도의 냉각 처리가 불필요하다. 또한, 고온 살균의 경우 열 변형 등에 의하여 적용이 불가능한 플라스틱 의료 기기의 살균이 가능하다. 또한, 플라즈마 발생이 가능한 진공 포장 용기를 사용하므로, 별도의 진공 포장 공정이 불필요하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 수지 포장 용기는 고온 고압 멸균기에 비하여 공간을 절약할 수 있으며, 저온에서 효율적인 살균으로 살균 시간을 단축할 수 있으며, 진공포장 공정과 멸균 공정이 동시에 수행되어 멸균 공정 중 이차 오염 및 교차 오염이 방지되어, 의료 사고의 가능성을 감소시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 알루미늄 호일 박판(aluminum foil film)을 포함하는 PET/AL/PE 구조의 포장 필름을 이용한다. 별도의 유전체 패턴 필름은 수지 필름으로 형성되고 그 표면에 함몰되거나 돌출된 패턴 영역을 포함한다. 패턴 전극은 상기 패턴 영역에서 서로 연결된 돌출 부위 또는 서로 연결된 함몰 부위에 선택적으로 적층된다. 상기 PET/AL/PE 구조의 포장 필름과 상기 유전체 패턴 필름은 열압착 공정 또는 접착제를 통하여 서로 합지되어 제작될 수 있다. 상기 유전체 패턴 필름은 압축 성형 또는 사출 성형 등의 성형 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 패턴 전극은 전해 도금 또는 무전해 도금법을 사용하여 형성될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 포장지 플라즈마 살균 장치를 설명하는 사시도이다.

도 4는 도 3의 진공 포장지 플라즈마 살균 장치를 설명하는 블록도이다.

도 5는 도 3의 진동 포장지 플라즈마 살균 장치에 연결된 진공 포장지의 압력과 부품의 상태를 나타내는 도면이다.

도 6은 도 3의 진공 포장지를 나타내는 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 진공 포장지 살균 장치(100)는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지(14)에 제공하는 외부 플라즈마 소스(31); 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프(32); 및 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프(33)를 포함한다. 상기 제1 진공 펌프(31)와 외부 플라즈마 소스(32)는 순환식 멸균 공정을 수행하고, 상기 제2 진공 펌프(33)는 건조 공정을 수행할 수 있다.

상기 진공 포장지에 장착된 벨브에 연결되는 연결 파이프(41)는 4 개의 브랜치로 갈라진다. 제1 브랜치(41a)는 상기 외부 플라즈마 소스(31)의 출구와 제1 벨브(21)를 통하여 연결되고, 제2 브랜치(41b)는 상기 제1 진공 펌프(32)의 흡기구와 제2 벨브(22)를 통하여 연결되고, 제3 브랜치(41c)는 상기 제2 진공 펌프(33)의 흡기구와 제3 벨브(23)를 통하여 연결되고, 제4 브랜치(41d)는 상기 진공 포장지(14)에 장착된 벨브(130)에 연결된다. 상기 제1 진공 펌프(32)의 배기구는 상기 외부 플라즈마 소스(31)의 입구에 연결된다. 상기 제2 진공 펌프(33)의 배기구는 제4 벨브(24)를 통하여 외부 대기로 연결된다.

상기 연결 파이프(41)는 스텐레스 파이프 또는 플라스틱 파이프로 구성될 수 있다. 상기 연결 파이프(41)는 파이프 피팅에 의하여 구성될 수 있다.

상기 외부 플라즈마 소스(31)는 실질적으로 대기압 방전 또는 수 백 밀리토르 내지 대기압 사이의 고압 방전을 수행할 수 있다. 상기 외부 플라즈마 소스(31)는 공기 또는 과산화수소를 사용하여 방전하여 멸균제를 생성할 수 있다. 상기 멸균제는 질소와 산소 활성종(RONS: Reactive oxygen and nitrogen species)를 포함할 수 있다. 상기 외부 플라즈마 소스(31)는 전극을 사용하는 글로우 플라즈마 방전, 안테나를 사용하는 유도 결합 플라즈마 방전, 마이크로웨이브를 사용하는 초고주파 플라즈마 방전, 또는 교류 전력을 사용하는 유전체 장벽 방전 중에서 어느 하나일 수 있다.

상기 제1 진공 펌프(32) 및 제2 진공 펌프(33)는 상기 진공 포장지(14)를 배기하기 위한 저진공 펌프일 수 있다.

제1 벨브 내지 제4 벨브(21~24)는 유압에 의하여 동작하거나 전기 신호에 의하여 동작할 수 있다. 진공 포장지(14)의 벨브(130)는 체크 벨브일 수 있다.

진공 포장지 내에 배치된 피처리물을 멸균하고 건조하기 위하여 다음과 같은 공정이 수행된다.

진공 포장지(14)의 벨브(130)에 외부 플라즈마 소스(31)의 출구에 연결된 제1 벨브(21), 제1 진공 펌프(32)의 흡기구에 연결된 제2 벨브(22), 및 제2 진공 펌프(33)의 흡기구에 연결된 제3 벨브(23)를 연결한다.

이어서, 상기 제2 진공 펌프(33) 및 제3 벨브(23)를 사용하여 상기 진공 포장지(14)를 제1 압력(P1)으로 배기하고 상기 제2 진공 펌프(33)와 상기 진공 포장지의 벨브 사이에 배치된 제3 벨브(23)를 폐쇄한다. 구체적으로, 외부 플라즈마 소스(31)를 동작시키고, 제1 진공 펌프(32) 및 제2 진공 펌프(33)를 동작시킨다. 또한, 제1 벨브(21) 및 제2 벨브(22)는 폐쇄하고, 제3 벨브(23) 및 제4 벨브(24)는 개방한다. 이에 따라, 상기 진공 포장지(14)는 제2 진공 펌프(33)에 의하여 배기되므로, 이전 진공 포장지의 처리 공정에서 생성된 멸균제가 외부 대기로 방출되지 않는다. 또한, 상기 진공 포장지(14)는 제1 압력으로 유지됨에 따라, 피처리물은 빨리 건조된다.

이어서, 상기 제1 벨브(21)를 개방하여 상기 진공 포장지(14)를 제2 압력으로 상승시킨다. 구체적으로, 제1 벨브(21)는 개방하고, 제2 내지 제4 벨브(22~24)는 폐쇄한다. 이에 따라, 상기 플라즈마 소스(31)는 멸균제를 생산하여 상기 진공 포장지(14)에 공급하고, 상기 진공 포장지(14)의 압력은 제2 압력으로 상승한다.

이어서, 상기 제1 벨브(21)를 폐쇄하고 상기 제2 벨브(22)를 개방하여 상기 진공 포장지의 압력을 제1 압력으로 하강시킨다. 구체적으로, 제2 벨브(22)는 개방하고, 제1 벨브(21), 제3 벨브(23), 및 제4 벨브(24)는 폐쇄한다. 이에 따라, 제1 진공 펌프(31)는 상기 진공 포장지(14)의 압력을 제1 압력으로 하강시킨다.

이어서, 제1 압력으로 일정기간 유지하는 단계가 수행될 수 있다.

이어서, 제2 압력으로 증가시키는 단계 및 제1 압력으로 감소시키는 단계가 반복될 수 있다.

상기 진공 포장지의 멸균 공정이 완료되면, 제1 내지 제4 벨브(21~24)는 폐쇄한다. 상기 제4 브랜치(41d)와 상기 진공 포장지(14)의 벨브(130)는 서로 분리될 수 있다. 상기 벨브(130)가 체크 벨브인 경우, 상기 진공 포장지(14)는 진공 상태를 계속유지한다.

상기 진공 포장지(14)는 상기 제1 포장 필름(110)과 상기 제2 포장 필름(120)을 포함하고, 중첩된 제1 포장 필름과 제2 포장 필름의 가장 자리는 서로 열압착되어 실링될 수 있다. 상기 제2 포장 필름(120)은 PE 재질일 수 있다.

상기 제1 포장 필름(110)은 수지 필름으로 형성된 포장재 외층 필름(111); 상기 포장재 외층 필름(111) 상에 적층되고 도전성 금속 박막의 접지 전극 필름(112); 상기 접지 전극 필름(112) 상에 적층되는 절연체 재질의 유전체 장벽 필름(113); 상기 유전체 장벽 필름(113) 상에 적층되고 표면에 함몰되거나 돌출된 패턴 영역을 포함하는 유전체 패턴 필름(114); 및 상기 패턴 영역의 돌출 부위 또는 함몰 부위에 적층되는 패턴 전극(116)을 포함할 수 있다. 상기 유전체 장벽 필름(113)과 상기 유전체 패턴 필름(114)은 접착제 또는 열압착되어 서로 합지될 수 있다.

상기 제2 포장 필름은 수지 필름일 수 있다. 상기 교류 전원부(39)는 상기 패턴 전극(116)과 상기 접지 전극 필름(112)에 교류 전력을 제공하여 유전체 장벽 방전을 발생시킬 수 있다.

상기 진공 포장지(14)는 밀봉되고 유연성을 가지는 수지 재질의 봉지 형상일 수 있다. 상기 진공 포장지(14)는 그 내부에 유전체 장벽 방전을 수행하기 위한 패턴 전극(116)을 포함할 수 있다. 상기 진공 포장지는 밀봉된 후 진공 상태로 배기하기 위하여 벨브(130) 또는 연결 파이프를 포함할 수 있다.

상기 벨브(130)는 일 방향으로 공기의 흐름을 제공하는 체크 벨브 일 수 있다. 상기 진공 포장지(14)를 배기하기 위하여 커넥터가 상기 벨브(130)에 결합하는 경우, 상기 벨브(130)는 푸셔(pusher)에 의하여 개방되고, 진공 펌프(32,33)에 의하여 상기 진공 포장지(14)는 배기된다. 또한, 상기 진공 포장지(14)에 멸균제를 채우기 위하여, 커넥터가 상기 벨브에 결합하는 경우, 상기 벨브(130)는 푸셔에 의하여 개방되고, 외부 플라즈마 소스(31)가 상기 커넥터 및 상기 벨브(130)를 통하여 상기 멸균제를 상기 진공 포장지(14) 내부에 제공한다. 상기 진공 포장지(14)가 진공 상태에서 상기 커넥터가 제거된 경우, 상기 체크 벨브가 동작하여 외부 공기는 상기 진공 포장지 내부로의 유입을 차단한다.

제1 포장 필름(110)은 수지 필름으로 형성된 포장재 외층 필름(111); 상기 포장재 외층 필름 상에 적층되고 도전성 금속 박막의 접지 전극 필름(112); 상기 접지 전극 필름 상에 적층되는 절연체 재질의 유전체 장벽 필름(113); 수지 필름으로 형성되고 상기 유전체 장벽층 상에 적층되고 표면에 함몰되거나 돌출된 패턴 영역을 포함하는 유전체 패턴 필름(114); 및 상기 패턴 영역에서 서로 연결된 돌출 부위 또는 서로 연결된 함몰 부위에 선택적으로 적층되는 패턴 전극(116)을 포함한다. 상기 유전체 장벽 필름(113)과 상기 유전체 패턴 필름(114)은 서로 합지된다.

상기 제1 포장 필름(110)은 PET/Al/PE 구조의 진공 포장 필름(111,112,113)과 유전체 패턴 필름(114)을 합지하여 형성될 수 있다. 제1 포장 필름(110)은 실링 영역, 패턴 영역, 및 패드 영역을 포함할 수 있다. 상기 실링 영역은 제1 포장 필름의 가장 자리에 형성되고, 제2 포장 필름과 접합하여 내부 밀봉 공간을 제공한다. 상기 패턴 영역은 유전체 패턴 필름에 패턴이 형성된 영역으로 서로 연결된 함몰 부위를 포함한다. 상기 패턴 영역은 상기 패턴 전극(116)이 플라즈마를 형성하는 방전 공간 및 가스가 빠져나갈 수 있는 배기 통로를 제공할 수 있다. 상기 패드 영역에는 연결 패드(104)가 배치되고, 외부의 교류 전원부(39)와 전기적 연결 된다. 상기 연결 패드(104)는 상기 패턴 전극(116)과 전기적으로 연결된다. 상기 연결 패드는 상기 패턴 전극과 동시에 형성될 수 있다. 상기 패드 영역 또는 상기 연결 패드(104)는 상기 제2 포장 필름(120)을 관통하는 패드 개구부(105)와 정렬된다. 이에 따라, 상기 연결 패드(104)는 용이하게 교류 전원부(20)와 집게와 같은 접촉 수단을 통하여 전기적으로 접촉한다. 상기 연결 패드(104)는 외부 공기에 노출되므로, 실링된다. 즉, 상기 패드 영역은 상기 실링 영역 내부에 배치된다.

포장재 외층 필름(111)은 PET(polyethylene terephthalate) 필름으로 유연성을 가질 수 있다. 상기 포장재 필름의 재질은 PET 필름에 한하지 않고 다른 수지로 대체될 수 있다.

상기 접지 전극 필름(112)은 알루미늄 필름일 수 있다. 상기 접지 전극 필름은 알루미늄에 한하지 않고 다른 금속으로 대체될 수 있다. 상기 접지 전극 필름은 전기적으로 접지될 수 있다. 상기 접지 전극 필름을 접지시키기 위하여 악어 이빨 집게와 같은 수단으로 상기 제1 포장 필름의 밀봉 영역을 집을 수 있다. 또는, 상기 접지 전극 필름의 일부는 상기 실링 영역에서 상기 포장재 외층 필름의 일부를 제거하여 노출될 수 있다.

유전체 장벽 필름(113)은 PE(Polyethylene) 필름일 수 있다. 상기 유전체 장벽 필름은 PE 필름일 수 있다. 상기 유전체 장벽 필름은 PE에 한하지 않고 다양하게 수지로 변경될 수 있다. 상기 유전체 장벽 필름은 상기 접지 전극과 상기 패턴 전극 사이에 개재하여, 충분한 절연파괴강도를 제공할 수 있다.

상기 유전체 패턴 필름(116)은 PE 필름으로, 일 표면에 다공 스크린 구조의 함몰 부위를 포함할 수 있다. 상기 함몰 부위는 배기 통로와 방전 공간을 제공할 수 있다. 또한, 상기 함몰 부위에는 서로 연결된 패턴 전극(116)이 배치될 수 있다. 상기 패턴 전극(116)의 두께는 상기 함몰 부위의 깊이보다 충분히 작을 수 있다. 구체적으로, 상기 함몰 부위의 깊이는 수십 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 상기 패턴 전극(116)의 두께는 상기 함몰 부위의 깊이의 1/3 이하일 수 있다. 상기 유전체 패턴 필름(114)은 성형된 PE 필름일 수 있다. 상기 패턴 전극(116)은 상기 유전체 패턴 필름의 패턴 영역에 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 함몰 부위에 패턴 전극(116) 및 상기 연결 패드(104)을 선택적으로 도금하기 위하여, 상기 유전체 패턴 필름의 함몰 부위의 거칠기는 돌출 부위의 거칠기보다 클 수 있다. 상기 함몰 부위에 무전해 방식으로 선택적으로 도금될 수 있다.

상기 패턴 영역은 상기 유전체 패턴 필름(114)의 표면에서 서로 연속적으로 연결되도록 함몰되어 생성되고, 상기 패턴 전극(116)은 상기 함몰된 패턴 영역에 배치될 수 있다.

상기 패턴 전극(116)은 상기 함몰 부위의 하부면에서 형성되고 다공 스크린 구조일 수 있다. 상기 패턴 전극(116)의 형상은 매쉬 형상 또는 매트릭스 형태로 배열된 구멍을 포함하는 형상일 수 있다. 상기 구멍의 형상은 원, 다각형, 슬릿, 구불구불한 슬릿 형상일 수 있다. 상기 구멍의 직경 또는 폭은 상기 다공 스크린의 관통홀의 직경은 0.3 mm 내지 3 mm일 수 있다. 상기 패턴 전극(116)의 두께는 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로 미터일 수 있다. 상기 패턴 전극(116)의 두께는 상기 함몰 부위의 깊이보다 작을 수 있다. 이에 따라, 배기 통로 및 방전 공간이 확보될 수 있다. 상기 패턴 전극(116)은 구리, 니켈, 금, 은, 알루미늄 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 패턴 전극(116)이 형성된 상기 유전체 패턴 필름(116)은 적층된 외층 필름/접지 전극 필름/유전체 장벽 필름과 열압착 또는 접착제를 통하여 합지될 수 있다. 이 경우, 상기 유전체 패턴 필름(116)은 상기 유전체 장벽 필름(113)과 접촉할 수 있다. 상기 패턴 전극(116)은 상기 진공 포장지의 내부를 바라보도록 ㅂ배치될 수 있다.

벨브(130)는 상기 패턴 영역에서 상기 유전체 패턴 필름(114), 상기 유전체 장벽 필름(113), 상기 접지 전극 필름(112), 및 상기 포장재 외층 필름(111)을 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 벨브(130)는 체크 벨브일 수 있다. 상기 벨브는 수지 재질로 형성되고 상기 진공 포장지( 또는 제1 포장 필름)에 형성된 개구부에 장착되고 실링될 수 있다. 상기 벨브(130)는 외부의 공기가 상기 진공 포장지의 내부로 침투하는 것을 방지한다. 한편, 상기 벨브(130)는 커넥터를 통하여 진공 펌프 및 외부 플라즈마 소스와 연결된다. 상기 커넥터는 푸셔(pusher)를 포함하고 있어, 상기 커넥터가 상기 벨브와 결합하는 경우, 상기 벨브(130)는 항상 개방 상태로 유지될 수 있다.

상기 벨브(130)는 상기 패턴 영역에 배치되어 상기 함몰 부위에 의하여 제공되는 배기 통로와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 진공 포장지가 배기되는 경우, 효율적인 배기가 수행될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 블록도이다.

도 8은 도 7의 진공 포장지 살균 장치의 진공 포장지의 압력과 동작을 설명하는 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 진공 포장지 살균 장치(100a)는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지(14)에 제공하는 외부 플라즈마 소스(31); 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프(32); 및 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프(33)를 포함한다.

상기 제2 진공 펌프의 배기구는 제5 벨브(25) 및 수분 제거 필터(34)를 통하여 상기 진공 포장지의 벨브 또는 상기 제3 브랜치(41c)에 연결된다. 상기 수분 제거 필터(34)는 상기 진공 포장지에 건조한 공기를 제공하여, 상기 진공 포장지 내부에 수납된 피처리물을 건조시킬 수 있다. 상기 제2 진공 펌프(33)와 상기 수분 제거 필터(34)는 멸균 공정 전에 건조 공정을 수행할 수 있다.

진공 포장지(14)의 벨브(130)에 외부 플라즈마 소스(31)의 출구에 연결된 제1 벨브(21), 제1 진공 펌프(32)의 흡기구에 연결된 제2 벨브(22), 및 제2 진공 펌프(33)의 흡기구에 연결된 제3 벨브(23)를 연결한다. 또한, 상기 제2 진공 펌프의 배기구는 제5 벨브(25) 및 수분 제거 필터(34)를 통하여 상기 진공 포장지의 벨브 또는 상기 제3 브랜치(41c)에 연결된다.

이어서, 상기 제2 진공 펌프(33) 및 제3 벨브(23)를 사용하여 상기 진공 포장지(14)를 제1 압력(P1)으로 배기하고 상기 제2 진공 펌프(33)와 상기 진공 포장지의 벨브 사이에 배치된 제3 벨브(23)를 폐쇄한다. 구체적으로, 외부 플라즈마 소스(31)를 동작시키고, 제1 진공 펌프(32) 및 제2 진공 펌프(33)를 동작시킨다. 또한, 제1 벨브(21) 및 제2 벨브(22)는 폐쇄하고, 제3 벨브(23) 및 제4 벨브(24)는 개방한다. 제 5 벨브(25)는 폐쇄한다. 이에 따라, 상기 진공 포장지(14)는 제2 진공 펌프(33)에 의하여 배기되므로, 이전 진공 포장지의 처리 공정에서 생성된 멸균제가 외부 대기로 방출되지 않는다. 또한, 상기 진공 포장지(14)는 제1 압력으로 유지됨에 따라, 피처리물은 빨리 건조된다.

이어서, 상기 진공 포장지의 상기 제1 압력으로 유지된 상태에서, 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 제5 벨브(25)를 개방하고 상기 제3 벨브(23) 및 제4 벨브(24)를 폐쇄하고, 상기 제5 벨브(25)의 후단에 배치된 수분 제거 필터(34)를 통하여 습기가 제거된 공기를 상기 진공 포장지에 제공하여여 압력을 증가시킨다.

이어서, 제3 벨브를 개방하고 제5 벨브를 폐쇄하여, 상기 진공 포장지의 압력을 제1 압력으로 감소시킨다. 위의 건조 공정을 반복하여 피처리물은 건조될 수 있다.

이어서, 상기 제1 벨브(21)를 개방하여 상기 진공 포장지(14)를 제2 압력으로 상승시킨다. 구체적으로, 제1 벨브(21)는 개방하고, 제2 내지 제5 벨브(22~25)는 폐쇄한다. 이에 따라, 상기 플라즈마 소스(31)는 멸균제를 생산하여 상기 진공 포장지(14)에 공급하고, 상기 진공 포장지(14)의 압력은 제2 압력으로 상승한다.

이어서, 상기 제1 벨브(21)를 폐쇄하고 상기 제2 벨브(22)를 개방하여 상기 진공 포장지의 압력을 제1 압력으로 하강시킨다. 구체적으로, 제2 벨브(22)는 개방하고, 제1 벨브(21), 제3 벨브(23), 제4 벨브(24), 및 제5 벨브는 폐쇄한다. 이에 따라, 제1 진공 펌프(31)는 상기 진공 포장지(14)의 압력을 제1 압력으로 하강시킨다.

상기 진공 포장지의 멸균 공정이 완료되면, 제1 내지 제5 벨브(21~25)는 폐쇄한다. 상기 제4 브랜치(41d)와 상기 진공 포장지(14)의 벨브(130)는 서로 분리될 수 있다. 상기 벨브(130)가 체크 벨브인 경우, 상기 진공 포장지(14)는 진공 상태를 계속유지한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 블록도이다.

도 10은 도 9의 진공 포장지 살균 장치의 진공 포장지의 압력과 동작을 설명하는 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 진공 포장지 살균 장치(100b)는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지(14)에 제공하는 외부 플라즈마 소스(31); 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프(32); 및 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프(33)를 포함한다.

상기 제2 진공 펌프(33)의 배기구는 제5 벨브(25) 및 수분 제거 필터(34)를 통하여 상기 진공 포장지의 벨브 또는 상기 제3 브랜치(41c)에 연결된다. 상기 제2 진공 펌프(33)의 흡기구는 제 6 벨브(26) 및 보조 수분 제거 필터(35)를 통하여 외부 공기에 연결된다. 상기 수분 제거 필터(34) 및 상기 보조 수분 제거 필터(35)는 상기 진공 포장지에 건조한 공기를 제공하여, 상기 진공 포장지 내부에 수납된 피처리물을 건조시킬 수 있다. 상기 제2 진공 펌프(33)와 상기 수분 제거 필터(34)는 멸균 공정 전에 건조 공정을 수행할 수 있다.

진공 포장지(14)의 벨브(130)에 외부 플라즈마 소스(31)의 출구에 연결된 제1 벨브(21), 제1 진공 펌프(32)의 흡기구에 연결된 제2 벨브(22), 및 제2 진공 펌프(33)의 흡기구에 연결된 제3 벨브(23)를 연결한다. 또한, 상기 제2 진공 펌프의 배기구는 제5 벨브(25) 및 수분 제거 필터(34)를 통하여 상기 진공 포장지의 벨브 또는 상기 제3 브랜치(41c)에 연결된다. 또한, 상기 제2 진공 펌프(33)의 흡기구는 제 6 벨브(26) 및 보조 수분 제거 필터(35)를 통하여 외부 공기에 연결된다.

이어서, 상기 제2 진공 펌프(33) 및 제3 벨브(23)를 사용하여 상기 진공 포장지(14)를 제1 압력(P1)으로 배기하고 상기 제2 진공 펌프(33)와 상기 진공 포장지의 벨브 사이에 배치된 제3 벨브(23)를 폐쇄한다. 구체적으로, 외부 플라즈마 소스(31)를 동작시키고, 제1 진공 펌프(32) 및 제2 진공 펌프(33)를 동작시킨다. 또한, 제1 벨브(21) 및 제2 벨브(22)는 폐쇄하고, 제3 벨브(23) 및 제4 벨브(24)는 개방한다. 제 5 벨브(25), 제5 벨브(26)는 폐쇄한다. 이에 따라, 상기 진공 포장지(14)는 제2 진공 펌프(33)에 의하여 배기되므로, 이전 진공 포장지의 처리 공정에서 생성된 멸균제가 외부 대기로 방출되지 않는다. 또한, 상기 진공 포장지(14)는 제1 압력으로 유지됨에 따라, 피처리물은 빨리 건조된다.

이어서, 상기 진공 포장지의 상기 제1 압력으로 유지된 상태에서, 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 제5 벨브(25)를 개방하고, 제2 진공 펌프의 흡기구에 연결된 제6 벨브(26)를 개방한다. 상기 제3 벨브(23) 및 제4 벨브(24)를 폐쇄한다. 상기 보조 수분 제거 필터(35)를 통하여 외부에서 유입된 건조한 공기는 제2 진공 펌프(33), 제5 벨브()25), 및 상기 제5 벨브(25)의 후단에 배치된 수분 제거 필터(34)를 통하여 습기가 제거된 공기를 상기 진공 포장지에 제공한다. 이에 따라, 진공 포장지의 압력이 증가한다.

이어서, 제3 벨브(23) 및 제4 벨브()24를 개방하고, 제5 벨브(25) 및 제6 벨브(26)를 폐쇄하여, 상기 진공 포장지의 압력을 제1 압력으로 감소시킨다. 위의 건조 공정을 반복하여 피처리물은 건조될 수 있다.

이어서, 상기 제1 벨브(21)를 개방하여 상기 진공 포장지(14)를 제2 압력으로 상승시킨다. 구체적으로, 제1 벨브(21)는 개방하고, 제2 내지 제6 벨브(22~26)는 폐쇄한다. 이에 따라, 상기 플라즈마 소스(31)는 멸균제를 생산하여 상기 진공 포장지(14)에 공급하고, 상기 진공 포장지(14)의 압력은 제2 압력으로 상승한다.

이어서, 상기 제1 벨브(21)를 폐쇄하고 상기 제2 벨브(22)를 개방하여 상기 진공 포장지의 압력을 제1 압력으로 하강시킨다. 구체적으로, 제2 벨브(22)는 개방하고, 제1 벨브(21), 제3 벨브(23), 제4 벨브(24), 제5 벨브, 및 제6 벨브는 폐쇄한다. 이에 따라, 제1 진공 펌프(31)는 상기 진공 포장지(14)의 압력을 제1 압력으로 하강시킨다.

상기 진공 포장지의 멸균 공정이 완료되면, 제1 내지 제6 벨브(21~26)는 폐쇄한다. 상기 제4 브랜치(41d)와 상기 진공 포장지(14)의 벨브(130)는 서로 분리될 수 있다. 상기 벨브(130)가 체크 벨브인 경우, 상기 진공 포장지(14)는 진공 상태를 계속유지한다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 진공 포장지 살균 장치(100c)는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지(14)에 제공하는 외부 플라즈마 소스(31); 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프(32); 및 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프(33)를 포함한다.

히터(36)는 상기 진공 포장지 및/또는 상기 진공 포장지 내의 피처리물을 가열할 수 있다. 상기 히터는 적외선 히터 또는 가열판일 수 있다. 이에 따라, 상기 피처리물은 가열되어 건조될 수 있다. 상기 히터는 건조 공정 및 살균 공정에서도 동작할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 9, 도 10, 및 도 12를 참조하면, 진공 포장지 살균 장치(100d)는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지(14)에 제공하는 외부 플라즈마 소스(31); 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프(32); 및 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프(33)를 포함한다.

히터(37)는 상기 제5 벨브와 상기 수분 제거 필터 사이에 배치될 수 있다. 가열된 공기는 상기 진공 포장지에 제공되어 피처리물 및/또는 진공 포장지를 가열하여 건조시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 9, 도 10, 및 도 13을 참조하면, 진공 포장지 살균 장치(100e)는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지(14)에 제공하는 외부 플라즈마 소스(31); 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프(32); 및 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프(33)를 포함한다.

히터(37)는 상기 수분 제거 필터의 후단에 배치될 수 있다. 가열된 공기는 상기 진공 포장지에 제공되어 피처리물 및/또는 진공 포장지를 가열하여 건조시킬 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공 포장지 살균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 9, 도 10, 및 도 14을 참조하면, 진공 포장지 살균 장치(100f)는 플라즈마를 생성하여 진공 포장지(14)에 제공하는 외부 플라즈마 소스(31); 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프(32); 및 상기 진공 포장지(14)에 연결되고 상기 진공 포장지(14)를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프(33)를 포함한다.

외부 플라즈마 소스(31)는 상기 제5 벨브(25)와 상기 수분 제거 필터(34)의 사이의 파이프를 가열할 수 있다. 상기 외부 플라즈마 소스(31)에서 발생한 열은 상기 수분 제거 필터 주위의 파이프를 가열할 수 있다. 가열된 공기는 상기 진공 포장지(14)에 제공되어 피처리물 및/또는 진공 포장지를 가열하여 건조시킬 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 포장지를 설명하는 개념도이다.

도 15를 참조하면, 진공 포장지(14a)는 일면에 엠보싱을 포함하는 폴리에틸렌 필름(14a)과 상기 폴리 에틸렌 필름 상에 적층된 보호 필름(14c)을 포함할 수 있다. 상기 보호 필름(14c)은 나일론 필름 또는 PET 필름일 수 있다. 상기 진공 포장지는 엠보싱이 서로 마주보도록 한 쌍의 진공 포장지를 사용하여 제작될 수 있다. 상기 진공 포장지(14a)는 배기 및 흡기를 위한 벨브(130) 또는 통로를 포함할 수 있다. 상기 벨브는 통상적인 진공 포장에 사용하는 체크 벨브일 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

21: 제1 벨브
22: 제2 벨브
23: 제3 벨브
24: 제4 벨브
31: 외부 플라즈마 소스
32: 제1 진공 펌프
33: 제2 진공 펌프

Claims

피처리물을 수납하고 플라즈마를 발생시키는 진공 포장지;
상기 진공 포장지의 외부에서 플라즈마를 생성하여 상기 진공 포장지에 제공하는 외부 플라즈마 소스;
상기 진공 포장지에 연결되고 상기 진공 포장지를 진공으로 배기시키는 제1 진공 펌프; 및
상기 진공 포장지에 연결되고 상기 진공 포장지를 진공으로 배기시키는 제2 진공 펌프를 포함하고,
상기 제1 진공 펌프와 상기 외부 플라즈마 소스는 순환식 멸균 공정을 수행하고,
상기 제2 진공 펌프는 건조 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 진공 포장지에 장착된 벨브에 연결되는 연결 파이프는 4 개의 브랜치로 갈라지고,
제1 브랜치는 상기 외부 플라즈마 소스의 출구와 제1 벨브를 통하여 연결되고,
제2 브랜치는 상기 제1 진공 펌프의 흡기구와 제2 벨브를 통하여 연결되고,
제3 브랜치는 상기 제2 진공 펌프의 흡기구와 제3 벨브를 통하여 연결되고,
제4 브랜치는 상기 진공 포장지에 장착된 벨브에 연결되고,
상기 제1 진공 펌프의 배기구는 상기 외부 플라즈마 소스의 입구에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제2 진공 펌프의 배기구는 제4 벨브를 통하여 외부로 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 진공 펌프의 배기구는 제5 벨브 및 수분 제거 필터를 통하여 상기 진공 포장지의 벨브에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제2 진공 펌프의 흡기구는 제 6 벨브 및 보조 수분 제거 필터를 통하여 외부 공기에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 진공 포장지를 가열하는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제4 항 또는 제5 항에 있어서,
상기 제5 벨브와 상기 수분 제거 필터 사이에 배치된 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제4 항 또는 제5 항에 있어서,
상기 수분 제거 필터의 후단에 배치된 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
제4 항 또는 제5 항에 있어서,
상기 외부 플라즈마 소스는 상기 제5 벨브와 상기 수분 제거 필터의 사이의 파이프를 가열하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 장치.
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진공 포장지의 벨브에 외부 플라즈마 소스의 출구에 연결된 제1 벨브, 제1 진공 펌프의 흡기구에 연결된 제2 벨브, 제2 진공 펌프의 흡기구에 연결된 제3 벨브, 및 상기 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 제4 벨브를 연결하는 단계;
상기 제2 진공 펌프 및 상기 제3 벨브를 사용하여 상기 진공 포장지를 제1 압력으로 배기하고 상기 제2 진공 펌프와 상기 진공 포장지의 벨브 사이에 배치된 상기 제3 벨브를 폐쇄하는 단계;
상기 제1 벨브를 개방하여 상기 진공 포장지를 제2 압력으로 상승시키는 단계; 및
상기 제1 벨브를 폐쇄하고 상기 제2 벨브를 개방하여 상기 진공 포장지의 압력을 제1 압력으로 하강시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 방법.
제13 항에 있어서,
상기 진공 포장지의 상기 제1 압력으로 유지된 상태에서, 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 제5 벨브를 개방하고 상기 제3 벨브 및 상기 제4 벨브를 폐쇄하고, 상기 제5 벨브의 후단에 배치된 수분 제거 필터를 통하여 습기가 제거된 공기를 상기 진공 포장지에 제공하여여 압력을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 방법.
제14 항에 있어서,
상기 진공 포장지의 상기 제1 압력으로 유지된 상태에서, 제2 진공 펌프의 흡기구에 연결된 제6 벨브를 개방하고 보조 수분 제거 필터를 통하여 공기를 흡기하고, 상기 제2 진공 펌프의 배기구에 연결된 상기 제5 벨브를 개방하고 상기 제3 벨브를 폐쇄하고, 상기 제5 벨브의 후단에 배치된 수분 제거 필터를 통하여 습기가 제거된 공기를 상기 진공 포장지에 제공하여여 압력을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 방법.
제13 항에 있어서,
상기 진공 포장지에 제공되는 공기를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 포장지 살균 방법.