KR101826262B1 - 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법에 관한 것이다. 이는 복수의 캔이 소정 각도로 경사진 캔 슈트 내에서 중력에 의해 연속 이동하는 동안 복수의 노즐로부터 분사되는 세척수에 의해 세척되는 캔 세척 장치로서, 상기 캔 슈트는: 고압의 공기를 분사하는 에어 분사기; 90 ~ 97 ℃의 열수(hot water)를 분사하는 열수 분사기; 및 실내 온도의 신수(clean water)를 분사하는 신수 분사기를 연속으로 통과하도록 배치된 구성을 가진다. 이에 따라 음료용 캔 내부에, 나방과 같은 날벌레 또는 악의로 부착한 접착 테이프와 같은 이물질까지도 철저하게 제거할 수 있는 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

캔 세척 장치 및 캔 세척 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RINSING OF CAN}
본 발명은 캔 세척 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 캔 음료 제품 생산 공정 중에서 캔 내에 음료를 충진하여 밀봉하는 공정 이전에 캔 내부를 세척하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 캔 음료는, 도 1에 도시된 바와 같은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 주재료로 하는 대체로 원통형의 캔(can)(10)에 술이나 주스 등의 음료를 채운 제품을 지칭한다. 캔(10)은 대체로 원통 형상의 높이 H의 측부(11)와 지름 W의 밑면(13)을 가진 형태로 제조되고, 상부면(15)은 음료를 충진한 후 밀봉된다. 통상 도 1에 도시된 형태의 캔이 제조된 다음, 제조 과정에서 발생하는 캔 표면 잔류 이물질을 세척한다. 그런 다음 캔 내부에 음료를 충진하고 캔 상단을 밀봉함으로써 캔 음료가 완성될 수 있다.
이와 같이 종래의 캔 세척은 캔의 제조 과정 중 자연적으로 발생하는 이물질의 제거를 목적으로 하는 것이었다. 예컨대, 한국 등록특허 특1990-0004880호 (1990.07.09 공고)에는 세척을 위한 산성 조성물 또는 알칼리성 조성물에 대해 기재한다. 이러한 산성 또는 알칼리성 조성물로 세척하는 경우, 세척 시간이 단축되는 등의 장점이 있다. 하지만, 캔 내부에 잔류하는 세척액이 존재하는 상태에서 음료가 충진되어 제품화될 가능성이 있다는 문제가 있었다. 이 경우, 최종 소비자가 이러한 산성 또는 알칼리성 세척액이 혼입된 음료를 마실 수 있어 소비자의 건강에도 좋지 않다는 문제가 있었다.
따라서, 근래에는 한국 공개특허 특2002-0094992호 (2002.12.20 공개)에 개시된 것과 같이, 캔 디팔레타이져에서 공급되는 캔이 연속으로 캔 슈트 내에서 이동하는 동안 노즐에서 물을 분사함으로써 캔을 물세척하는 방식으로 캔 세척 공정이 이루어지고 있다.
그런데 종래의 캔 세척 과정에서는, 음료 생산 공정 중 나방과 같은 날벌레의 유입 또는 고의 또는 악의로 캔 내부에 접착 테이프와 같은 이물질을 삽입하는 경우, 이러한 이물질의 제거가 어렵다는 문제는 여전히 존재한다. 만약 최종 음료 제품을 소비하는 소비자가 음료를 마시다 이물질을 발견하게 된다면, 근래의 대체 가능한 타사 제품들이 많은 환경에서는, 해당 제품 이미지의 심각한 훼손뿐만 아니라 해당 제품을 생산, 판매하는 기업의 타 제품들에 대해서도 심각한 경쟁력 저하를 초래할 수 있다.
한국 등록특허 특1990-0004880호 (1990.07.09 공고) 한국 공개특허 특2002-0094992호 (2002.12.20 공개)
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 캔 음료 제품 생산 공정 중 캔 내부를 세척하는 세척 기술로서, 복수의 캔이 소정 캔 슈트 내에서 이동하는 동안 고압의 공기를 이용하는 에어 분사 공정, 뜨거운 물을 이용하는 열수 분사 공정, 및 실내 온도의 깨끗한 물을 이용하는 신수 분사 공정을 연속으로 수행하는 세척 프로세스를 포함함으로써, 나방과 같은 날벌레 또는 악의로 부착한 접착 테이프와 같은 이물질까지도 철저하게 제거할 수 있는 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가 본 발명은, 복수의 캔이 일렬로 연속 이동되는 캔 슈트의 일부를 가동 프레임으로 구성함으로써, 다양한 크기의 캔을 처리할 수 있도록 한 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
더 나아가 본 발명은, 세척 프로세스 이후 고압의 공기를 이용하는 에어 분사를 통해 세척된 캔을 건조시키는 건조 프로세스를 포함함으로써, 전체 장치의 규모를 감소시킬 수 있는 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
더 나아가 본 발명은, 신수 분사 공정에서 사용된 신수를 가열하여 열수 분사 공정에서 재활용함으로써 세척 프로세스에서 사용되는 물을 효율적으로 재활용하는 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 제공되는 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 일 양상에 따른 캔 세척 장치는, 복수의 캔이 소정 각도로 경사진 캔 슈트 내에서 중력에 의해 연속 이동하는 동안 복수의 노즐로부터 분사되는 세척수에 의해 세척되는 캔 세척 장치로서, 상기 캔 슈트는: 고압의 공기를 분사하는 에어 분사기; 90 ~ 97 ℃의 열수(hot water)를 분사하는 열수 분사기; 및 실내 온도의 신수(clean water)를 분사하는 신수 분사기를 연속으로 통과하도록 배치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 캔 슈트는, 상기 신수 분사기 이후에, 고압의 공기를 분사하는 에어 건조기를 통과하도록 배치된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 캔 슈트는, 그 안에서 이동하는 캔의 길이(H)를 조절하는 가동 프레임 을 포함하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 신수 분사기에서 분사된 물을 수집하는 제1물탱크와; 상기 제1물탱크의 물을 공급받는 제2물탱크와; 상기 제2물탱크의 물을 가열하기 위한 열원과; 상기 열수 분사기에서 분사된 물을 수집하는 제3물탱크를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 열원은: 증기를 공급 증기 공급관 및 공급된 증기와 상기 제2물탱크 내의 물 사이에 열을 교환하도록 설치된 열 교환파이프를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 캔 세척 방법은, 복수의 캔이 소정 각도로 경사진 캔 슈트 내에서 중력에 의해 연속 이동하는 동안 복수의 노즐로부터 분사되는 세척수에 의해 세척되는 캔 세척 방법으로서, 상기 캔 슈트를 따라 이동하는 캔은: 고압의 공기를 분사하는 에어 분사 단계; 90 ~ 97 ℃의 열수(hot water)를 분사하는 열수 분사 단계; 및 실내 온도의 신수(clean water)를 분사하는 신수 분사 단계를 연속으로 통과하여 세척된다.
일 실시예에 따라, 상기 캔 슈트를 따라 이동하는 캔은, 상기 신수 분사 단계 이후에, 고압의 공기를 분사하는 에어 건조 단계를 통과하여 건조된다.
본 발명에 따르면, 캔 음료 제품 생산 공정 중 캔 내부를 세척하는 세척 기술로서, 복수의 캔이 소정 캔 슈트 내에서 이동하는 동안 고압의 공기를 이용하는 에어 분사 공정, 뜨거운 물을 이용하는 열수 분사 공정, 및 실온의 깨끗한 물을 이용하는 신수 분사 공정을 연속으로 수행하는 세척 프로세스를 포함함으로써, 나방과 같은 날벌레 또는 악의로 부착한 접착 테이프와 같은 이물질까지도 철저하게 제거할 수 있는 캔 세척 장치 및 캔 세척 방법을 제공할 수 있다.
나아가 본 발명은, 복수의 캔이 일렬로 연속 이동되는 캔 슈트의 일부를 가동 프레임으로 구성함으로써, 다양한 크기의 캔을 처리할 수 있다.
더 나아가 본 발명은, 세척 프로세스 이후 고압의 공기를 이용하는 에어 분사를 통해 세척된 캔을 건조시키는 건조 프로세스를 포함함으로써, 전체 장치의 규모를 감소시킬 수 있다.
더 나아가 본 발명은, 신수 분사 공정에서 사용된 신수를 가열하여 열수 분사 공정에서 재활용함으로써 세척 프로세스에서 사용되는 물을 효율적으로 재활용할 수 있다.
도 1은 일반적인 캔의 구조를 보여주는 개략 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 전체적인 구조를 개략적으로 예시하는 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 각 부에서 캔의 회전된 상태를 예시하는 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스 구조를 예시하는 개략도.
도 5는, 도 4의 A-A 단면에서 본, 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스 내부를 예시하는 개략도.
도 6은 도 5의 도면에서 서로 다른 크기의 캔을 이동시키기 위한 캔슈트 조절 구조를 보여주는 개략도.
도 7은 도 5의 도면에서 캔 슈트 내에서 이동하는 캔 내부에 분사하는 노즐을 예시하는 개략도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스 내에서 캔이 연속 이동함에 따라 다수의 노즐 분사에 의해 세척되는 구성을 예시하는 개략도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스의 세척 프로세스 및 건조 프로세스 노즐 구성을 예시하는 개략도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스의 세척 프로세스 및 건조 프로세스에 공급되는 에어, 신수, 열수 및 증기 공급과 물탱크 연결 구성을 예시하는 개략도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 전체적인 구조를 개략적으로 예시하는 측면도이다.
도 2를 참조하면, 소정 각도 a로 기울어진 캔 슈트를 가지는 캔 세척 장치(20)가 도시된다. 캔 세척 장치(20) 내에서, 캔 슈트는 일정 크기를 가지는 복수의 캔이 중력에 의해 연속 이동하도록 가이드하는 복수의 평행한 가이드 환봉을 포함하여 이루어질 수 있다. 캔 슈트를 따라, 캔 유입부(21), 1차 트위스터(22), 클린징 박스(23), 2차 트위스터(24), 캔 유출구(25), 및 물탱크(26)가 배치된다.
캔 유입부(21)는 예컨대, 캔 디펠렛타이저에서 공급되는 캔이 연속으로 일렬 유입되는 부분이다.
1차 트위스터(22)는 캔 유입부(21)에서 공급되는 캔이 일정 길이만큼 이동하는 동안 예컨대, 120°와 같이 일정 각도만큼 비튼다. 이에 따라 캔의 열린 면이 상단에서 비스듬히 아래로 향하는 형태로 비틀어진다. 1차 트위스터(22)는 캔 슈트를 구성하는 가이드 파이프가 서서히 캔을 기울이도록 하는 형태로 구성됨으로써 이루어질 수 있다.
클린징 박스(23)는 1차 트위스터(22)를 이루는 캔 슈트를 따라 이동하는 캔의 내부로 세척수 및 에어를 분사하는 복수의 노즐을 구비한다. 도시된 예에서, 클린징 박스(23)는 캔 슈트가 통과하는 입구와 출구가 열린 외에는 모두 닫혀있는 하우징이며, 차례로, 열수 박스(231), 신수 박스(232), 에어 건조 박스(233)가 연결되어 구성될 수 있다.
열수 박스(231)에는 에어 분사기 및 열수 분사기가 설치될 수 있다. 에어 분사기는 캔 슈트 상의 캔 내부에 고압의 공기를 분사할 수 있다. 그런 다음 열수 분사기는 약 90 ~ 97℃의 뜨거운 물 즉 열수(hot water)를 고압 분사할 수 있다. 열수는 실온의 물을 히터를 이용하여 끓이거나 또는 열교환기를 이용하여 증기로부터 공급된 열을 이용하여 가열한 것일 수 있다. 이에 따라, 캔 내부에 존재할 수 있는 먼지나, 윤활유, 성형 오일 등의 제조공정에서 발생할 수 있는 자연스러운 이물질 뿐만 아니라 접착 테이프나 나방과 같은 이물질도 제거될 수 있다.
신수 박스(232)는 약 15 ~ 25℃ 정도의 실온의 수도물과 같은 깨끗한 물 즉 신수(clean water)을 분사하는 신수 분사기가 설치될 수 있다. 신수 분사기에 의해 분사되는 신수는 이전에 에어 및 열수에 의해 세척된 캔 내부를 추가로 세척함과 동시에 열을 식히면서 깨끗하게 헹구는 역할을 할 수 있다.
그런 다음, 에어 건조 박스(233)는 신수 분사기에 의해 헹구어진 캔 내부 및/또는 외부에 고압의 공기를 분사함으로써 캔을 세척함과 동시에 건조하는 역할을 할 수 있다.
2차 트위스터(24)는 클린징 박스(23)를 통과하는 동안 세척 및 건조된 캔을 일정 거리만큼 이동시키면서 비틀어 원래 개봉면이 상단으로 위치되도록 한다. 2차 트위스터(24)도, 1차 트위스터(22)와 마찬가지로, 캔 슈트를 구성하는 가이드 환봉이 서서히 캔을 기울이도록 하는 형태로 구성됨으로써 이루어질 수 있다.
캔 유출부(25)는 2차 트위스터(24)에 의해 원래의 상태로 복귀된 캔을 이후의 음료 충진 및 개봉면 밀봉 공정으로 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 캔이 이동하는 캔 슈트는 캔의 크기에 맞추어진 캔 이동 통로를 형성하는 복수의 평행한 가이드 환봉에 의해 구성된다. 이 때, 캔 슈트를 이루는 가이드 환봉 중 일부(예컨대, 노즐에 인접한 환봉)는 위치가 고정되는 반면, 다른 일부(예컨대, 노즐에서 먼 쪽의 환봉은 위치를 조절할 수 있도록 구현될 수 있다.
또한 물탱크(26)는 클린징 박스(23) 내에서 캔을 세척하고 난 물을 수집하여 재활용하기 위한 저장소이다. 도면에서는 비록 도시되어 있지는 않지만, 클린징 박스(23)에 물이 공급되는 배관 및 클린징 박스(23)의 물을 수집하여 물탱크(26)로 보내기 위한 배관들이 더 포함된다. 도시된 예에서, 하나의 물탱크(26)만이 예시되어 있으나, 물탱크(26)는 2개, 3개, 4개 등으로 필요에 따라 복수개를 포함할 수 있다.
상술한 구조의 캔 세척 장치(20)에서, 경사진 캔 슈트가 바닥면(F)과 이루는 각도 a는, 캔 슈트를 따라 이동하는 캔들이 적절하게 비틀어지면서 중력에 의해 적절한 속도로 이동되도록 하는 값을 가지는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에 따라 각도 a는 약 20 ~ 25°정도인 것이 바람직하다. 이 경우, 캔의 이동 속도는 분당 약 500 ~ 1,350 개 정도일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 각 부에서 캔의 회전된 상태를 예시하는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 캔 세척 장치(30)에서, 캔 슈트를 따라 이동하는 캔이 비틀어지는 것을 예시한다. 먼저, 1차 트위스터로 공급되는 캔(31)은 개방된 면이 위를 향하는 상태(즉, 0°상태)로 공급될 수 있다.
1차 트위스터로 공급되는 캔(31)은 1차 트위스터에 의해 약 120°를 회전함으로써 개방된 면이 비스듬하게 아래를 향하는 즉, 120°회전된 상태의 캔(33)으로 될 수 있다. 이는, 120°회전된 캔(33)의 비스듬히 아래를 향하는 개방된 면을 통해 캔(33) 내부로 물을 분사할 때, 캔 내부의 물이 쉽게 중력에 의해 흘러나올 수 있도록 하기 위한 것이다. 클린징 박스를 통과하는 동안 캔은 120°회전된 상태에서 더 회전하지 않고 그대로 유지된다. 따라서, 클린징 박스로부터 배출되는 캔(35)은 클린징 박스로 유입되는 캔(33)과 동일하게 120°회전된 상태이다.
2차 트위스터는, 클린징 박스로부터 배출된 120°회전 상태의 캔(35)이 중력에 따라 이동하면서 회전시킴으로써 원래의 0°상태와 동일하게 복귀된 상태의 캔(37)으로 되도록 한다. 이렇게 복귀된 캔(37)은 이후 음료 충진 공정으로 이송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스 구조를 예시하는 개략도이다.
도 4를 참조하면, 열수 박스(41), 신수 박스(43), 및 에어 건조 박스(45)가 차례로 연결되어 있는 클린징 박스(40)가 도시된다.
열수 박스(41)는 캔 슈트(47)가 통과하는 하우징(410)을 포함한다. 하우징(410) 내에는 에어 분사기(412) 및 열수 분사기(414)가 구비된다.
에어 분사기(412)는 에어가 공급되는 에어 공급부(411)와 이를 분배하기 위한 에어 파이프, 및 에어 파이프에 배치되어 있는 복수의 에어 분사 노즐을 구비할 수 있다. 에어 공급부(411)로 공급된 고압 공기는, 에어 파이프로 유입된 후, 에어 분사 노즐을 통해 분사되어 캔 슈트(47) 상에서 이동 중인 캔 내부에 고압 공기를 분사할 수 있다. 이에 따라 캔은 1차로 에어 세척될 수 있다.
열수 분사기(414)는 열수가 공급되는 열수 공급부(413)와 이를 분배하기 위한 열수 파이프, 열수 파이프에 배치되어 있는 복수의 열수 분사 노즐을 구비할 수 있다. 열수 공급부(413)로부터 공급된 열수는, 열수 파이프로 유입된 후, 다수의 열수 분사 노즐을 통해 분사되어 캔 슈트(47) 상에서 이동 중인 캔 내부에 열수를 분사할 수 있다. 이에 따라 1차로 에어 세척된 캔은 2차로 열수의 뜨거운 열로 가열되면서 물에 의해 세척되는 방식으로 열수 세척될 수 있다.
에어 분사기(412)에서 분사된 에어는 캔 슈트(47) 및 상단부에 설치된 덕트(416)를 따라 배출될 수 있다. 열수 분사기(414)의 노즐에서 분사된 열수 및 열수에서 발생하는 수증기는 각각 하우징(410)의 하단부에 설치된 드레인(415) 및 그 상단부에 설치된 덕트(416)을 통해 배출될 수 있다.
신수 박스(43)는 캔 슈트(47)가 통과하는 하우징(430)을 포함한다. 하우징(430) 내에는 신수 분사기(432)가 구비된다.
신수 분사기(432)는 신수가 공급되는 신수 공급부(431)와 이를 분배하기 위한 신수 파이프, 신수 파이프에 배치되어 있는 복수의 신수 분사 노즐을 구비할 수 있다. 신수 공급부(431)로부터 공급된 신수는 신수 분사 노즐을 통해 분사되어 캔 슈트(47) 상에서 이동 중인 캔 내부에 신수를 분사할 수 있다. 이에 따라 1차 에어 세척 및 2차 열수 세척된 캔은, 신수 분사기(432)에 의해 세척, 냉각 및 헹굼되는 방식으로 신수 세척될 수 있다.
신수 분사기(432)의 노즐에서 분사된 신수는 하우징(430)의 하단부에 설치된 드레인을 통해 배출될 수 있다. 도시된 예에서는, 하우징(430)에는 별도의 드레인을 배치하지 않고 그 하류의 에어 건조 박스(45)로 흘러가도록 구성된다. 이는 드레인 수를 줄임으로써 배관 구조를 단순하게 하는 효과를 가진다.
에어 건조 박스(45)는 캔 슈트(47)가 통과하는 하우징(450)을 포함한다. 하우징(450) 내에는 에어 분사기(452)가 구비된다.
에어 분사기(452)는 에어가 공급되는 에어 공급부(451)와 이를 분배하기 위한 에어 파이프, 에어 파이프에 배치되어 있는 복수의 에어 분사 노즐을 구비할 수 있다. 에어 공급부(451)로부터 공급된 에어는 에어 분사 노즐을 통해 분사되어 캔 슈트(47) 상에서 이동 중인 캔 내부에 에어를 분사할 수 있다. 이에 따라 1차 에어 세척, 2차 열수 세척, 3차 신수 세척된 캔은 에어 건조 박스(45)를 통과하면서 중력에 의해 잔류된 물이 자연스럽게 흘러내리면서 이와 동시에 강제로 에어에 의해 건조될 수 있다.
에어 분사기(452)의 노즐에서 분사된 에어는 하우징(450)의 상단부에 설치된 덕트를 통해 배출될 수 있다. 도시된 예에서는, 하우징(450)에는 별도의 덕트를 배치하지 않고 캔 슈트(47)를 따라 배출될 수 있도록 구성된다. 다시 말해서, 클린징 박스(40)의 세 부분(41, 43, 45)은 실질적으로 캔 슈트(47)가 통과하는 부분을 통해 서로 공기가 통하도록 연결되어 있다. 따라서 하류의 에어 분사기(452)에서 분사된 에어는 자연스럽게 캔 슈트(47)를 따라 배출될 수 있다.
도 5는, 도 4의 A-A 단면에서 본, 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스 내부를 예시하는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 클린징 박스(50)는 하우징(501)과 그 내부에 설치된 분사기(502) 및 캔 슈트(505)를 포함한다.
분사기(502)는 에어 분사기, 열수 분사기, 또는 신수 분사기 중 어느 하나일 수 있다. 분사기(502)에 공급된 에어, 열수, 또는 신수는 분사 노즐(503)을 통해 스프레이 분사된다. 즉 분사 노즐(503)에서 일정 각도를 가지고 퍼지면서 분사된다. 분사노즐(503)로부터 스프레이되는 에어, 열수 또는 신수는 캔 슈트(505)를 따라 이동 중인 캔(504)의 내부면에 충돌함으로써 충돌된 면에서 이물질을 제거할 수 있고, 이에 의해 캔의 내부를 세척 또는 건조시킬 수 있다.
캔 슈트(505)는 캔(504)의 크기에 따라 조절될 수 있도록 고정 프레임(506), 가동 프레임(507)을 포함하여 구성될 수 있다. 가동 프레임(507)은 예컨대 공압 실린더(508)에 의해 미리 설정된 위치들 중 어느 하나로 이동됨으로써, 작은 크기, 중간 크기, 큰 크기의 캔을 각각 가이드할 수 있도록 캔 슈트의 크기를 조절할 있다.
도 6은 도 5의 도면에서 서로 다른 크기의 캔을 이동시키기 위한 캔슈트 조절 구조를 보여주는 개략도이다.
도 6을 참조하면, 캔 슈트(61)와 그 내부에 있는 캔(63)이 도시된다. 캔 슈트(61)는 클린징 박스에 대하여 위치가 고정된 고정 프레임(611)과, 고정 프레임(611)에 대하여 상대적인 위치가 변동하는 가동 프레임(613)을 포함한다. 가동 프레임(613)은 전기적인 제어 신호에 의해 동작하는 공압 실린더(613)와 연결된다.
도시된 예에서, 가동 프레임(612)은 공압 실린더(613)에 의해 고정 프레임(611)에 대해 상대적인 위치가 변화됨으로써, 점점 더 멀리 있는 가동 프레임(612') 및 가동 프레임(612")으로 위치가 이동될 수 있다. 이에 따라, 도면에서 자명한 바와 같이, 고정 프레임(611)과 가장 가까운 위치의 가동 프레임(612)에 의해 한정된 캔슈트에는 상대적으로 작은 크기의 캔(631)이 수용된다. 반면에, 고정 프레임(611)과 상대적으로 멀리 있는 위치의 가동 프레임(612', 612")에 의해 한정된 캔슈트에는 상대적으로 더 큰 크기의 캔(631', 631")이 수용된다.
비록 도시되어 있지는 않지만, 캔 슈트는 서로 다른 직경(W)을 가지는 캔을 수용할 수 있도록 조절될 수 있다. 예컨대, 가동 프레임(612)을 움직이기 위한 공압 실린더(613)와 직각으로 별도의 공압 실린더(미도시)를 추가로 설치할 수 있다. 이 별도의 공압 실린더(미도시)는 캔 슈트의 좌우측면 프레임들 중 하나를 이동시킴으로써, 직경(W)이 서로 다른 캔을 수용하도록 캔 슈트의 폭을 조절할 수 있다.
이 실시 예에 따르면, 서로 다른 크기의 캔(631, 631', 631")에 대하여 하나의 장치에서 세척 작업을 할 수 있는 효과가 제공될 수 있다.
도 7은 도 5의 도면에서 캔 슈트 내에서 이동하는 캔 내부에 분사하는 노즐을 예시하는 개략도이다.
도 7을 참조하면, 분사기(71)의 분사 노즐(72)에서 스프레이 분사되는 에어 또는 물은 캔 슈트(73) 내에서 이동 중인 캔(74)의 내부면으로 분사되는 구조가 좀 더 명확하게 도시된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스 내에서 캔이 연속 이동함에 따라 다수의 노즐 분사에 의해 세척되는 구성을 예시하는 개략도이다.
도 8을 참조하면, 화살표 방향으로 이동 중인 복수의 캔(81)은 분사기(82)에 구비되는 복수의 분사 노즐(83)에서 스프레이되는 에어 또는 물에 의해 세척 또는 건조될 수 있다. 도시된 예에서, 스프레이 영역(84)은 서로 끊김없이 이어지고 있는데, 이는 서로 끊김없이 연속으로 연이어 이송되는 캔(81)의 세척 효율을 높이기 위해서이다.
예컨대, 캔은 분당 550개의 속도로 화살표를 따라 이동한다. 이 경우 하나의 분사 노즐(83)의 스프레이 범위(84)는 약 5 ~ 15 cm 정도이다. 하지만, 캔(81)은 빠른 속도로 이동 중이기 때문에, 하나의 분사 노즐(83)과 하나의 캔(81) 내부와의 접촉시간이 짧고, 따라서 캔(81) 하나가 하나의 분사 노즐(83)의 스프레이 범위(84)를 통과하는 동안 캔(81) 내부가 충분히 세척될 수 없다. 그러므로 본 발명에 따라, 캔(81)이 충분히 세척되도록 하기 위하여 복수의 분사 노즐(83)이 연속으로 일정 속도로 이동하는 캔(81)에 대해 분사하는 방식으로 구성된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스의 세척 프로세스 및 건조 프로세스 노즐 구성을 예시하는 개략도이다.
도 9를 참조하면, 캔 세척 장치(90)의 일부로서 클린징 박스(92)의 구성이 개략적으로 도시된다. 클린징 박스(92)의 길이 방향을 따라 복수의 캔(91)이 일렬로 캔 슈트에 의해 안내되어 이동된다. 이동 중인 캔(91)에는 상술한 바와 같이, 에어 분사기(93), 열수 분사기(94), 및 신수 분사기(95)에 의하여 분사되는 에어 및 물에 의해 세척된다. 이후 에어 분사기(96, 97)에 의해 건조된다.
세척 및 건조를 위한 3개의 에어 분사기(93, 96, 97)에는 깨끗하게 필터링한 공기를 고압으로 공급하는 에어 공급 유닛을 통해 에어가 동시에 공급될 수 있다. 열수 분사기(94)에는 약 95℃의 뜨거운 물이 공급될 수 있다. 신수 분사기(95)에는 깨끗한 실온의 물이 공급될 수 있다. 열수 분사기(94)와 신수 분사기(95)로부터 분사된 물은 각각 뜨거운 물이 배출되는 제1드레인과 실온의 물이 배출되는 제2드레인을 통해 별도로 배출될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캔 세척 장치의 클린징 박스의 세척 프로세스 및 건조 프로세스에 공급되는 에어, 신수, 열수 및 증기 공급과 물탱크 연결 구성을 예시하는 개략도이다.
도 10을 참조하면, 캔 세척 장치(100)의 일부로서 클린징 박스 내의 각 분사기에 공급되는 에어 및 물의 공급 및 배출을 위한 구성이 개략적으로 도시된다.
클린징 박스의 길이 방향을 따라 캔 슈트에 의해 안내되어 이동 중인 캔을 세척 및 건조하기 위해, 차례로 에어 분사기(104), 열수 분사기(105), 및 신수 분사기(106), 에어 분사기(107, 108)이 배치된다.
세척 및 건조를 위한 3개의 에어 분사기(104, 107, 108)에는 깨끗하게 필터링한 공기를 고압으로 공급하는 에어 공급 유닛과 연결된 에어 공급관(101)을 통해 에어가 동시에 공급될 수 있다.
신수 분사기(106)에는 예컨대 수도 공급 설비와 연결된 신수 공급관(102)을 통해 깨끗한 실온의 물이 공급될 수 있다. 신수 분사기(106)를 통해 분사되어 캔을 세척하고 난 물은 클린징 박스에 구비된 드레인을 통해 수집되어 제1물탱크(109)로 모일 수 있다. 제1물탱크(109)에 수집된 물은 예컨대, 필터링 장치를 통해 이물질을 제거한 후, 열수를 공급하기 위한 제2물탱크(110)로 공급될 수 있다.
열수 분사기(105)에는 열수를 공급하기 위한 제2물탱크(110)로부터 뜨거운 물이 공급될 수 있다. 제2물탱크(110)에는 예컨대 수도 공급 설비와 연결된 신수 공급관(102)을 통해 깨끗한 실온의 물이 공급되거나 제1물탱크(109)에 수집된 물이 공급될 수 있다. 제2물탱크(110)에는 실온의 물을 약 95℃로 가열하기 위한 열원이 더 구비된다. 이러한 열원은 전기적인 에너지를 열에너지로 변환하는 히터 장치일 수 있다. 바람직하게 이 열원은 약 100℃이상의 증기를 공급하는 증기 공급관(103)과 연결된 열교환 파이프일 수 있다. 열수 분사기(105)를 통해 분사되어 캔을 세척하고 난 물은 클린징 박스에 구비된 또 다른 드레인을 통해 수집되어 제3물탱크(111)로 모일 수 있다. 제3물탱크(111)에 수집된 물은 예컨대, 필터링 장치를 통해 이물질을 제거할 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로 제3물탱크(111)에 수집된 물은 다른 공정에서 사용되거나 폐기되기 위해 배출될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있고, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.
20 : 캔 세척 장치
21 : 캔 유입부
22 : 1차 트위스터
23 : 클린징 박스
231 : 열수 박스
232 : 신수 박스
233 : 에어 건조 박스
24 : 2차 트위스터
25 : 캔 유출부

Claims (7)

  1. 소정 각도로 경사진 캔 슈트 내에서 중력에 의해 연속 이동하는 캔을 세척하도록 상기 캔 슈트를 따라 캔 유입부, 1차 트위스터, 클린징 박스, 2차 트위스터, 캔 유출구, 및 물탱크가 배치된 캔 세척 장치에 있어서,
    상기 캔 유입부는 캔 디펠렛타이저에서 공급되는 캔이 연속으로 일렬 유입되며,
    상기 1차 트위스터는 상기 캔 유입부에서 공급되는 캔이 일정 길이만큼 이동하는 동안 120°만큼 비틀어 캔의 열린 면이 상단에서 비스듬히 아래로 향하도록 구성되고,
    상기 클린징 박스는 캔 슈트가 통과하는 입구와 출구 외에는 모두 닫혀있는 하우징이며, 차례로 열수 박스, 신수 박스, 에어 건조 박스가 서로 공기가 통하도록 연결되어 구성되며,
    상기 열수 박스에는 고압의 공기를 분사하는 에어 분사기 및 90 ~ 97 ℃의 열수(hot water)를 분사하는 열수 분사기가 구비되어,
    상기 열수 박스의 상단에는 상기 에어 분사기에서 분사된 에어가 배출되는 덕트가 구비되고, 하단부에는 상기 열수 분사기에서 분사된 열수가 배출되는 드레인이 구비되고,
    상기 신수 박스는 실온의 신수(clean water)을 분사하는 신수 분사기가 설치되며,
    상기 에어 건조 박스는 신수 분사기에 의해 헹구어진 캔 내부 및/또는 외부에 고압의 공기를 분사하는 에어 건조기가 구비되고, 상기 에어 건조기의 하단부에는 상기 신수 분사기에서 분사된 신수가 배출되는 드레인이 구비되고,
    상기 2차 트위스터는 상기 클린징 박스를 통과하는 동안 세척 및 건조된 캔을 일정 거리만큼 이동시키면서 비틀어 개봉면이 상단으로 위치하도록 구성되며,
    상기 캔 슈트는 상기 클린징 박스에 대하여 위치가 고정된 고정 프레임과, 상기 고정 프레임에 대하여 상대적인 위치가 변동하는 가동 프레임 및 상기 가동 프레임을 동작시키는 공압 실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 캔 세척 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신수 분사기에서 분사된 물을 수집하는 제1물탱크와;
    상기 제1물탱크의 물을 공급받는 제2물탱크와;
    상기 제2물탱크의 물을 가열하기 위한 열원과;
    상기 열수 분사기에서 분사된 물을 수집하는 제3물탱크를
    포함하는 캔 세척 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열원은:
    증기를 공급 증기 공급관 및 공급된 증기와 상기 제2물탱크 내의 물 사이에 열을 교환하도록 설치된 열 교환파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 캔 세척 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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