KR101989046B1 - Sterilizing apparatus for powder foods using plasma - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치에 관한 것으로, 저온의 진공 플라즈마를 이용하여 미크론 크기의 분말식품의 표면에 존재하는 유해 미생물을 표면 처리를 통해 살균하기 위한 것이다. 분말식품이 투입된 회전 챔버를 회전시킨 상태에서, 플라즈마 발생에 필요한 공정 가스와 함께 살균 가스를 투입한 후 회전 챔버 내에서 진공 방전을 이용하여 튜브형 전극부 주위에 플라즈마를 발생시켜 분말식품을 살균한다. 이때 튜브형 전극부에 냉매를 순환시켜 튜브형 전극부를 포함한 주위의 온도 상승을 억제함으로써, 튜브형 전극부 주위에서 형성되는 플라즈마로 인한 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한 회전 챔버의 회전을 통해 분말식품을 규칙적으로 회전시킴으로써, 회전 챔버 내에서의 분말식품의 국부적인 온도 상승을 억제하고 균일한 표면 처리를 통해 살균을 효과적으로 진행할 수 있다.The present invention relates to a powder sterilizing apparatus using plasma, and is intended to sterilize harmful microorganisms present on the surface of a micron-sized powder food by surface treatment using a low-temperature vacuum plasma. The sterilizing gas is supplied together with the process gas necessary for plasma generation in a state in which the rotary chamber containing the powdered food is rotated and a plasma is generated around the tubular electrode portion by using a vacuum discharge in the rotary chamber to sterilize the powdered food. At this time, by circulating the refrigerant in the tubular electrode portion to suppress the temperature rise around the tubular electrode portion, temperature rise due to the plasma formed around the tubular electrode portion can be suppressed. By regularly rotating the powdered food through the rotation of the rotating chamber, the local temperature rise of the powdered food in the rotating chamber can be suppressed and the sterilization can be effectively performed through the uniform surface treatment.

Description

플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치{Sterilizing apparatus for powder foods using plasma}[0001] Sterilizing apparatus for powder foods using plasma [0002]

본 발명은 분말식품 살균장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온의 진공 플라즈마를 이용하여 미크론 크기의 분말식품의 표면에 존재하는 유해 미생물을 표면 처리를 통해 살균하는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a powder sterilizing apparatus for powder food, and more particularly, to a powder sterilizing apparatus using plasma for sterilizing harmful microorganisms present on the surface of powdery micron sized food using a low-temperature vacuum plasma will be.

최근 건강보조식품 시장이 급속도로 확대됨에 따라 다양한 종류의 제품이 소개되고 있으며, 액상, 분말, 캡슐 등 다양한 형태로 제조된다. 건강보조식품의 제조 시 위생 안전이 중요다.Recently, as the market for health supplements has expanded rapidly, various kinds of products have been introduced and they are manufactured in various forms such as liquid, powder, and capsule. Hygiene safety is important in the production of health supplements.

미크론 크기의 분말 형태의 건강보조식품은 위생 기준을 만족시키는 시스템에서 생산되어 포장되는 일련의 제조 과정을 진행한다. 하지만 제조 과정에서 공기 등의 원치 않는 환경에 노출 및 접촉되어 인체에 유해한 식중독균(Salmonella spp., O157:H7, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli 및 Yersinia enterocolitica 등), 기타 유해 미생물에 의한 오염될 가능성이 있다.Micron-sized powdered health supplements go through a series of manufacturing processes that are produced and packaged in a system that meets hygienic standards. However, there is a possibility of contamination with food poisoning bacteria (Salmonella spp., O157: H7, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli and Yersinia enterocolitica etc.) and other harmful microorganisms which are harmful to human body by exposure and contact with unwanted environment such as air during manufacturing.

일반적으로 비타민, 미네랄 등의 건강보조식품은 분말형 원료를 사용하여 제조하며, 클린 공정 시스템 내에서 제조 과정에서 공기 노출에 의한 세균 오염 가능성을 배제할 수 없다. 더욱이 분말식품이 미생물에 오염되면 미생물 수 증가에 의한 분말식품의 뭉침 또는 부패를 촉진시켜 수분산성 저하 및 제품의 기능 상실을 초래하고, 이로 인해 해당 제품은 폐기되어야 하므로 생산, 유통 및 폐기처리비용 부담이 높아질 수 있다.In general, health supplements such as vitamins and minerals are manufactured using powdered raw materials, and the possibility of bacterial contamination due to air exposure during the manufacturing process in a clean process system can not be excluded. Furthermore, if the powdered food is contaminated with microorganisms, the powdered food will be lumpy or corrupt due to the increase in the number of microorganisms , resulting in a decrease in water dispersibility and loss of function of the product. The burden can be increased.

이러한 문제점을 해소하기 위해서, 제조된 분말식품 전체에 대한 오염 여부를 검사하는 것이 바람직하지만, 전수 검사를 진행할 경우 제조 수율이 떨어지고 제조 비용이 상승하는 요인으로 작용할 수 있다.In order to solve such a problem, it is desirable to inspect whether or not the whole powdery food is contaminated. However, if the whole water test is performed, the manufacturing yield may be lowered and the manufacturing cost may increase.

따라서 분말식품 또한 식품이므로 아주 미미한 오염 가능성도 배제할 수 없으므로, 포장기 투입 전 표면 살균이 가능한 장치를 이용하여 제품의 최종 포장 단계까지의 확실한 위생 유지의 실현을 위해 분말식품의 표면 살균 기술을 확보하여 제품의 위생 및 유통 안전성을 높이는 것이 중요하다.Therefore, since the powdered food is also a food, it is impossible to exclude the possibility of contamination. Therefore, to achieve a reliable hygiene up to the final packaging stage of the product by using a device capable of surface sterilization before the packaging machine, It is important to improve hygiene and distribution safety of products.

기존의 살균 기술은 대부분 고온고압 방식이며 의료용 장치에 집중되어 수술 도구 및 의료용 재료 표면 처리용으로 적용 범위가 제한되고 있다. 분말식품에 고온고압 및 화학적 습식법 적용 시, 처리대상 분말식품의 본래 성분을 변화시켜 품질의 특성이 달라지거나 분말식품의 표면층에 반응원료의 잔류물이 남을 가능성이 있다. 건식 살균법으로 저온 플라즈마를 이용한 장치가 개발되고 있으나, 소형 의료용 기구 및 재료에 맞게 설계되어 식품용으로의 사용은 적합하지 않다. 또한 대기압 플라즈마를 이용해서 단시간 살균 효과를 얻는 장치도 치과용 기구 분야에 적용 사례는 있으나, 이 장치를 분말식품의 살균 처리에 적용 시, 주위 환경에서 기인된 물질에 의해 분말식품이 오염될 가능성이 매우 높고 분말식품이 가벼워 분진처럼 공기 중으로 부유하여 유효 처리 범위 밖으로 날아가므로 살균 처리가 불가능할 수 있다.Conventional sterilization technologies are mostly high-temperature and high-pressure type, and they are concentrated on medical devices and their application range is limited for the treatment of surgical tools and medical materials. When the high-temperature high-pressure and chemical wet process is applied to the powdered food, the quality of the original ingredient of the powdered food to be treated may be changed, or the residue of the reaction material may remain in the surface layer of the powdered food. Devices using low-temperature plasma by dry sterilization have been developed but are not suitable for food use because they are designed for small medical instruments and materials. In addition, there is a case in which a device for obtaining a short-time sterilization effect by using atmospheric pressure plasma is applied to the field of dental instruments. However, when this device is applied to sterilization treatment of powdery foods, It is very high and the powdered food is lighter and floats in the air like dust, so that it can be blown out of the effective treatment range, so that sterilization treatment may not be possible.

한국등록특허 제10-1571238호(2015.11.17. 등록)Korean Registered Patent No. 10-1571238 (Registered Nov. 17, 2015)

분말식품은 그 형상이 매끈한 구형인 것 보다 부정형인 경우가 많다. 이로 인해 불균일하게 표면 살균이 이루어질 경우, 분말식품의 미세한 부분에 국부적으로 유해 미생물이 잔류하여 재번식을 할 우려가 크다. 따라서 분말식품에 적합한 표면 살균 기술이 요구되고 있다.Powdered foods are often more irregular than those with smooth spherical shapes. If uneven surface sterilization is performed due to this, harmful microorganisms locally remain in a fine portion of the powdered food, and there is a high possibility that the microorganism will reproduce again. Therefore, there is a demand for a surface disinfection technique suitable for powdered foods.

그리고 분말식품에 표면 살균 처리 시 분말식품에 필요 이상의 온도가 작용할 수 있다. 분말식품 중 온도에 민감한 성분을 포함하고 있는 경우, 표면 살균 시 온도 상승에 의해 분말식품의 점도가 낮아져서 분말식품을 담고 있는 처리 용기에 분말식품이 눌러 붙어 분말식품에 대한 균일한 살균이 불가능할 수 있다.In powdered foods, more than necessary temperature may be applied to powdered foods during surface disinfection. When the temperature-sensitive ingredients of the powdered food are contained, the viscosity of the powdered food is lowered due to the increase in the temperature during sterilization of the surface, so that the powdered food may be pressed against the processing container containing the powdered food, .

따라서 본 발명의 목적은 분말식품을 균일하게 표면 살균할 수 있는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a powder food sterilizing apparatus using a plasma which can uniformly sterilize powdered food.

본 발명의 다른 목적은 분말식품에 표면 살균 처리 시 분말식품에 필요 이상의 온도가 작용하여 처리 용기에 분말식품이 눌러 붙는 것을 억제할 수 있는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a powder food sterilizing apparatus using plasma which can suppress the pressing of powdery foods to the processing container due to a temperature higher than necessary in the powdery food during the surface sterilization process.

본 발명의 또 다른 목적은 외부 노출에 의한 오염 위험이 없고 저온의 단일 공정에서 균일한 표면 살균을 안정적으로 수행할 수 있는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a powder sterilization apparatus using plasma which can stably perform uniform surface sterilization in a single process at a low temperature without any risk of contamination due to external exposure.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저온의 진공 플라즈마를 이용하여 미크론 크기의 분말식품 표면에 존재하는 유해 미생물을 표면 처리를 통해 살균하는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a powder food sterilizing apparatus using plasma, which sterilizes harmful microorganisms present on the micron-sized powder food surface through a surface treatment using a low-temperature vacuum plasma.

본 발명은 회전부; 분말식품이 투입되며, 상기 회전부에 의해 회전하면서 투입된 분말식품을 굴려주는 회전 챔버; 상기 회전 챔버에 연결되어 상기 회전 챔버 내부를 진공으로 만들어 주는 진공 펌프; 상기 회전 챔버 내에 고정 설치되되 분말식품이 투입되어 회전하는 상기 회전 챔버의 내주면에 근접하게 설치되는 전극관을 구비하고, 상기 전극관 내부로 냉매가 순환하는 튜브 형태를 갖는 튜브형 전극부; 상기 회전 챔버 내에 고정 설치되며, 상기 전극관 주위로 플라즈마 발생용 공정 가스와 살균 가스를 공급하는 샤워 헤드를 갖는 가스 공급부; 및 상기 회전 챔버가 진공인 상태에서, 상기 전극관과 상기 회전 챔버 간에 교류 전압을 인가하여 상기 샤워 헤드를 통하여 공급되는 공정 가스와 살균 가스를 기반으로 상기 전극관과 상기 회전 챔버의 내주면 간에 발생되는 플라즈마로 상기 회전 챔버 내의 분말식품을 살균하는 교류전원;을 포함하는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 제공한다.The present invention relates to a rotation device, A rotary chamber into which the powdered food is introduced and which rotates the powdery food while being rotated by the rotary unit; A vacuum pump connected to the rotary chamber for generating a vacuum in the rotary chamber; A tubular electrode unit having an electrode tube fixedly installed in the rotary chamber and installed close to an inner circumferential surface of the rotary chamber to which the powdered food is injected and rotating, and having a tubular shape in which the refrigerant circulates into the electrode tube; A gas supply unit fixedly installed in the rotary chamber, the gas supply unit having a shower head for supplying a process gas for plasma generation and sterilizing gas around the electrode tube; And an AC voltage is applied between the electrode tube and the rotating chamber in a state where the rotating chamber is in a vacuum state to generate an AC voltage between the electrode tube and the rotating chamber based on a process gas and a sterilizing gas supplied through the shower head And an AC power source for sterilizing the powdered food in the rotating chamber with a plasma.

상기 회전 챔버는, 원판 형태로 서로 이격되게 설치되며, 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 고정되는 한 쌍의 고정 플랜지; 링판 형태로 상기 한 쌍의 고정 플랜지에 각각 복수의 오링을 매개로 진공 상태를 유지하면서 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 회전 플랜지; 및 상기 한 쌍의 회전 플랜지를 둘러싸는 관 형태로 분말식품이 투입되는 내부 공간을 형성하고, 내주면에 균일하게 요철이 형성되고, 상기 한 쌍의 회전 플랜지와 함께 회전하면서 투입된 분말식품을 굴려주며, 상기 교류전원에 전기적으로 연결되는 챔버관;을 포함할 수 있다.The rotating chamber includes a pair of fixed flanges spaced apart from each other in a disk shape and to which the tubular electrode unit and the gas supply unit are fixed. A pair of rotation flanges rotatably coupled to the pair of fixing flanges in a ring shape while maintaining a vacuum state through a plurality of O-rings; And an inner space into which the powdered food is introduced in the form of a tube surrounding the pair of rotating flanges, wherein the inner and outer peripheral surfaces are uniformly formed with irregularities, and the powdered food is rolled while rotating together with the pair of rotating flanges, And a chamber tube electrically connected to the AC power source.

상기 튜브형 전극부는, 상기 회전 챔버의 외부에서 냉매를 주입받는 냉매 주입관; 상기 냉매 주입관과 연결되어 상기 고정 플랜지를 통하여 상기 챔버관의 내주면에 근접하게 설치되며, 교류전압을 인가받아 플라즈마를 발생시키는 상기 전극관; 및 상기 전극관과 연결되어 상기 고정 플랜지를 통하여 상기 회전 챔버 밖으로 냉매를 배출시키는 냉매 배출관;을 포함할 수 있다.The tubular electrode unit includes a refrigerant inlet tube for receiving refrigerant from the outside of the rotary chamber; An electrode tube connected to the coolant injection tube and installed near the inner circumferential surface of the chamber tube through the fixing flange and generating a plasma by receiving an AC voltage; And a refrigerant discharge pipe connected to the electrode tube and discharging the refrigerant out of the rotary chamber through the fixing flange.

상기 가스 공급부의 샤워 헤드는 상기 챔버관의 축 방향을 따라서 길게 형성될 수 있다. 상기 전극관은 상기 샤워 헤드를 둘러싸는 루프 형태로 형성될 수 있다.The showerhead of the gas supply part may be formed long along the axial direction of the chamber tube. The electrode tube may be formed in a loop shape surrounding the showerhead.

상기 한 쌍의 고정 플랜지 중 하나에 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 고정되는 설치 구멍이 형성되어 있다.And one of the pair of fixing flanges is provided with a mounting hole for fixing the tubular electrode portion and the gas supply portion.

본 발명에 따른 분말식품 살균장치는, 상기 설치 구멍을 밀봉하면서 상기 설치 구멍으로 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부를 고정 설치하는 밀봉 조립체;를 더 포함할 수 있다.The powder food sterilizing apparatus according to the present invention may further include a sealing assembly for sealing the mounting hole and fixing the tubular electrode part and the gas supplying part to the mounting hole.

상기 밀봉 조립체는, 상기 회전 챔버의 내부에 설치되며, 상기 설치 구멍을 덮는 크기를 가지며, 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 설치되는 설치판; 상기 설치판과 상기 고정 플랜지 사이에 개재되며, 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 삽입되는 삽입 구멍이 형성된 절연판; 상기 절연판의 삽입 구멍에 연결되며 상기 설치 구멍을 통하여 상기 고정 플랜지 밖으로 인출되어, 상기 설치 구멍에 위치하는 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부를 보호하는 절연관; 상기 절연판을 매개로 상기 설치판을 상기 고정 플랜지에 고정하는 체결 부재; 및 상기 설치판, 상기 절연판 및 상기 고정 플랜지 사이에 개재되는 진공용 오링;을 포함할 수 있다.Wherein the sealing assembly comprises: a mounting plate installed inside the rotating chamber and having a size to cover the mounting hole, the tubular electrode unit and the gas supply unit being installed; An insulating plate interposed between the mounting plate and the fixing flange and having an insertion hole into which the tubular electrode portion and the gas supply portion are inserted; A tubular electrode portion connected to the insertion hole of the insulating plate and drawn out of the fixing flange through the mounting hole to protect the tubular electrode portion and the gas supply portion; A fastening member for fixing the mounting plate to the fixing flange via the insulating plate; And a vacuum o-ring interposed between the mounting plate, the insulating plate, and the fixing flange.

상기 전극관은, 상기 챔버관의 회전축에서 수평면으로 내린 수직선을 기준으로 상기 챔버관이 회전하는 방향으로 수직선과 90도 미만을 각도를 이루도록 배치될 수 있다.The electrode tube may be disposed at an angle of less than 90 degrees with a vertical line in a direction in which the chamber tube rotates with respect to a vertical line drawn from the rotation axis of the chamber tube to a horizontal plane.

상기 회전부는 상기 회전 챔버를 5~20 rpm으로 회전시킨다.The rotation unit rotates the rotation chamber at 5 to 20 rpm.

상기 진공 펌프는 상기 회전 챔버의 내부를 10-2~10-1 torr로 유지한다.The vacuum pump maintains the inside of the rotating chamber at 10 -2 to 10 -1 torr.

상기 교류전원은 5~25kV의 중간주파수(middle frequency), RF 또는 마이크로웨이브(microwave) 교류전압을 인가한다.The AC power source applies a middle frequency, RF or microwave alternating voltage of 5 to 25 kV.

상기 공정 가스는 질소, 산소, 아르곤 또는 헬륨을 포함할 수 있다.The process gas may comprise nitrogen, oxygen, argon or helium.

그리고 상기 살균 가스는 과산화수소 또는 알콜류를 포함할 수 있다.And the sterilizing gas may comprise hydrogen peroxide or alcohols.

본 발명에 따르면, 저온의 진공 플라즈마를 이용하여 미크론 크기의 분말식품 표면에 존재하는 유해 미생물을 표면 처리를 통해 살균할 수 있다.According to the present invention, harmful microorganisms present on the micron sized powder food surface can be sterilized by surface treatment using a low-temperature vacuum plasma.

진공 플라즈마 처리 시, 튜브형 전극부에 냉매를 순환시켜 튜브형 전극부를 포함한 주위의 온도 상승을 억제함으로써, 튜브형 전극부 주위에서 형성되는 플라즈마로 인한 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한 회전 챔버의 회전을 통해 분말식품을 규칙적으로 회전시킴으로써, 회전 챔버 내에서의 분말식품의 국부적인 온도 상승을 억제하고 균일한 표면 처리를 통해 살균을 효과적으로 진행할 수 있다.In the vacuum plasma treatment, the temperature rise due to the plasma formed around the tubular electrode portion can be suppressed by circulating the refrigerant in the tubular electrode portion to suppress the temperature rise around the tubular electrode portion. By regularly rotating the powdered food through the rotation of the rotating chamber, the local temperature rise of the powdered food in the rotating chamber can be suppressed and the sterilization can be effectively performed through the uniform surface treatment.

본 발명에 따른 분말식품 살균장치는 진공 상태에서 균일하게 발생되는 플라즈마에 의해 분말식품의 표면을 살균하기 때문에, 살균 시 외부로부터의 원치 않는 오염이 없고 분말식품의 국소부분에도 치밀한 살균 효과를 부여할 수 있다.Since the powder food sterilizing apparatus according to the present invention sterilizes the surface of the powdered food by the plasma uniformly generated in the vacuum state, it does not cause unwanted contamination from the outside during sterilization and gives a sterilization effect to the local portion of the powdered food .

본 발명에 따른 분말식품 살균장치는 살균 대상인 다양한 종류의 유해균의 특성에 맞게 살균 가스를 혼합하여 사용이 가능하고, 진공을 유지하면서 회전이 가능하기 때문에 이중 챔버가 필요 없고 공정이 단순하며, 분말식품의 원래 성분에 손상을 주지 않으면서 표면의 유해균만을 효과적으로 제거할 수 있다.The powder food sterilizing apparatus according to the present invention can be used by mixing a sterilizing gas according to the characteristics of various kinds of harmful bacteria to be sterilized and can rotate while maintaining a vacuum, It is possible to effectively remove only harmful bacteria on the surface without damaging the original components of the apparatus.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 회전 챔버의 챔버관을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 튜브형 전극부의 전극관 사이에 가스 공급부의 샤워 헤드가 배치된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 2의 밀봉 조립체에 튜브형 전극부 및 가스 공급부가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 진공 플라즈마 생성을 위한 회전 챔버에 대한 전극관의 위치를 설명하기 위한 도면들이다.
1 is a block diagram showing a powder sterilizing apparatus using plasma according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a powder sterilizing apparatus using plasma shown in FIG. 1. FIG.
Figure 3 is a cross-sectional view of the chamber tube of the rotating chamber of Figure 2;
FIG. 4 is a perspective view showing a state where a showerhead of a gas supply unit is disposed between electrode tubes of the tubular electrode unit of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a view showing a state in which a tubular electrode portion and a gas supply portion are provided in the sealing assembly of FIG. 2. FIG.
FIGS. 6 and 7 are views for explaining the position of the electrode tube with respect to the rotary chamber for generating a vacuum plasma.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding embodiments of the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted to the extent that they do not disturb the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치를 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a powder sterilizing apparatus using plasma according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 분말식품 살균장치(100)는 진공 플라즈마를 이용하여 미크론 크기의 분말식품 표면에 존재하는 유해 미생물을 표면 처리를 통해 살균하는 장치이다.Referring to FIG. 1, the powder food sterilizing apparatus 100 according to the present embodiment is a device for sterilizing harmful microorganisms present on the micron-sized powder food surface by using a plasma treatment.

이러한 본 실시예에 따른 분말식품 살균장치(100)는 회전부(10), 회전 챔버(20), 진공 펌프(40), 튜브형 전극부(50), 가스 공급부(60) 및 교류전원(70)을 포함한다. 여기서 회전부(10)는 회전 챔버(20)를 회전시킨다. 회전 챔버(20)는 분말식품이 투입되며, 회전부(10)에 의해 회전하면서 투입된 분말식품을 굴려준다. 진공 펌프(40)는 회전 챔버(20)에 연결되어 회전 챔버(20) 내부를 진공으로 만들어 준다. 튜브형 전극부(50)는 회전 챔버(20) 내에 고정 설치되되 분말식품이 투입되어 회전하는 회전 챔버(20)의 내주면에 근접하게 설치되는 전극관(53)을 구비하고, 전극관(53) 내부로 냉매가 순환하는 튜브 형태를 갖는다. 가스 공급부(60)는 회전 챔버(20) 내에 고정 설치되며, 전극관(53) 주위로 플라즈마 발생용 공정 가스와 살균 가스를 공급하는 샤워 헤드(61)를 갖는다. 그리고 교류전원(70)은 회전 챔버(20)가 진공인 상태에서, 전극관(53)과 회전 챔버(20) 간에 교류전압을 인가하여 샤워 헤드(61)를 통하여 공급되는 공정 가스와 살균 가스를 기반으로 전극관(53)과 회전 챔버(20)의 내주면 간에 발생되는 플라즈마로 회전 챔버(20) 내의 분말식품을 살균한다.The powder food sterilizing apparatus 100 according to the present embodiment includes a rotary unit 10, a rotary chamber 20, a vacuum pump 40, a tubular electrode unit 50, a gas supply unit 60, and an AC power source 70 . Here, the rotation unit 10 rotates the rotation chamber 20. The rotary chamber 20 is charged with powdered food, and rotates the powdered food while it is rotated by the rotary part 10. [ The vacuum pump 40 is connected to the rotating chamber 20 to make the inside of the rotating chamber 20 vacuum. The tubular electrode unit 50 includes an electrode tube 53 fixedly installed in the rotary chamber 20 and disposed adjacent to the inner circumferential surface of the rotating chamber 20 in which the powdered food is injected and rotated, The refrigerant circulates in the form of a tube. The gas supply part 60 is fixedly installed in the rotary chamber 20 and has a shower head 61 for supplying a process gas for plasma generation and sterilizing gas around the electrode tube 53. The AC power source 70 applies an AC voltage between the electrode tube 53 and the rotary chamber 20 while the rotary chamber 20 is in a vacuum state so that the process gas and sterilizing gas supplied through the shower head 61 The plasma generated between the electrode tube 53 and the inner circumferential surface of the rotary chamber 20 sterilizes the powdery food in the rotary chamber 20.

여기서 분말식품을 살균하기 위해서 진공 플라즈마를 이용하는 이유는 다음과 같다.Here, the reason why vacuum plasma is used to sterilize the powdered food is as follows.

먼저 플라즈마 응용 기술은 표면처리, 신소재 합성 등의 분야에 널리 이용되고 있고, 특히 금속, 유/무기물, 폴리머 재료 등의 특수 표면처리 및 개질이 요구되는 산업분야에는 필수적인 기술이다. 현재는 그 고유의 물리화학적 및 전기적 특성 등을 이용하여 항공우주, 의료분야에서도 활발한 응용연구가 전 세계적으로 진행되고 있다.First, plasma application technology is widely used in the fields of surface treatment and synthesis of new materials. Especially, it is an indispensable technology in industrial fields requiring special surface treatment and modification such as metals, oil / minerals, and polymer materials. At present, active application researches in the aerospace and medical fields are being carried out all over the world by utilizing their inherent physicochemical and electrical characteristics.

최근 플라즈마의 식품분야 응용에 관심이 높아지고 있어, 플라즈마 기술을 식품 처리에 적용하기 위해 연구를 진행해 왔고, 예컨대 과일, 채소류 등의 표면처리 적용을 발표한 사례도 있다. 하지만 미세 분말식품을 위한 표면 살균장치에 대한 실제 적용 사례는 없는 것으로 판단된다. 따라서 분말식품을 위한 표면 살균장치는 식품업체들에게 보다 위생적인 분말식품을 공급할 수 있는 기술적인 기반을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.Recently, interest in application of plasma to the food field has been increasing, and research has been carried out to apply plasma technology to food processing. In some cases, for example, application of surface treatment such as fruits and vegetables has been reported. However, there is no practical application of surface sterilization device for fine powdered food. Therefore, the surface sterilization device for powdered foods will provide a technical basis for supplying hygienic powdered foods to the food companies.

플라즈마는 주로 기체 상태에서 적용되는 기술로서, 그 생성 방법에 따라 진공 플라즈마와 대기압 플라즈마로 나눌 수 있다. 대기압 플라즈마는 생성 방법에 따라 플라즈마 젯 방식과 유전체 방전 플라즈마 방식이 있다. 플라즈마 젯 방식은 유전체 방전 플라즈마에 비해 상대적으로 고밀도 플라즈마를 생성시킬 수 있어 표면처리 효과가 높다는 장점이 있으나, 노즐에서 분사되는 플라즈마의 처리 면적이 작은 단점이 있다. 유전체 방전 방식은 대면적 처리가 가능한 구조를 가지지만 분사되는 플라즈마가 처리 대상물의 표면까지의 유효 거리가 짧아서 거친 표면 및 형상이 복잡한 처리 대상물을 처리하기에는 불리하다.Plasma is a technique applied mainly in a gaseous state, and can be divided into a vacuum plasma and an atmospheric plasma depending on the generation method. The atmospheric plasma has a plasma jet method and a dielectric discharge plasma method according to a generation method. The plasma jet method has a disadvantage in that the surface area of the plasma jetted from the nozzle is small although the plasma jet method can produce a relatively high density plasma as compared with the dielectric discharge plasma. The dielectric discharge system has a structure capable of large-area processing, but the effective distance to the surface of the object to be treated is short because the plasma to be sprayed is short, which is disadvantageous for treating a rough object and a complicated object.

반도체, LED 등의 분야에서 많이 응용되고 있는 진공 플라즈마 방식은 상대적으로 처리 대상물의 크기에 제약이 있고 구성 장치가 복잡하지만 외부 오염이 없고 균일한 방전을 유지하면서 미세 분말 형태의 복잡한 처리 대상물의 표면을 균일하게 처리할 수 있다는 장점이 있다.In the vacuum plasma method, which is widely applied in the field of semiconductor and LED, there is a limitation in the size of the object to be treated and the complex device is complex. However, the surface of the complex object The advantage is that it can be treated uniformly.

진공 플라즈마 방식은 무정형 분말의 표면에 있어서 너무 미세하여 접근이 어려운 부분까지 기체 입자 크기 수준으로 처리가 가능하다는 점에서 장점이 있다.The vacuum plasma method is advantageous in that it can be processed to a gas particle size level at the surface of the amorphous powder which is too fine to be accessed.

따라서 본 실시예에 따른 분말식품 살균장치는 분말식품을 살균하기 위해서 진공 플라즈마를 이용하였다.Therefore, the powder food sterilizing apparatus according to the present embodiment uses a vacuum plasma to sterilize powdered food.

한편 플라즈마가 발생되는 전극 및 전극 주위의 온도 상승으로 인한 분말식품에 영향을 주는 것을 억제할 필요가 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해서, 본 실시예에 따른 분말식품 살균장치(100)는 전극관(53) 내부로 냉매를 순환하는 방식을 채택하고 있다. 그리고 회전 챔버(20)의 회전을 통해서 분말식품이 규칙적으로 회전하도록 함으로써, 분말식품의 균일한 살균처리와 국부적인 온도의 상승을 억제할 수 있다.On the other hand, it is necessary to suppress the influence on the powder food due to the temperature rise around the electrode and the electrode where the plasma is generated. In order to solve this problem, the powder food sterilizing apparatus 100 according to the present embodiment employs a method of circulating the refrigerant into the electrode tube 53. [ By rotating the powder food regularly through the rotation of the rotary chamber 20, it is possible to suppress the uniform sterilization treatment of the powdered food and the local temperature rise.

분말식품의 양이 많을수록 전극과 챔버 간의 거리가 멀어지고, 교류전기장의 영향력이 작아져서 플라즈마 생성이 어렵게 되어 연속적인 방전에 무리가 있다. 따라서 본 실시예에 따른 분말식품 살균장치(100)는 회전 챔버(20)와 분말식품이 동시에 노출되어 있는 부분에 전극관(53)을 위치시켜 플라즈마 발생 공간을 유지하였다. 이와 관련된 상세한 설명은 후술하도록 하겠다.As the amount of the powdered food is larger, the distance between the electrode and the chamber becomes longer, the influence of the alternating electric field becomes smaller, and plasma generation becomes difficult, so that continuous discharge is difficult. Therefore, the powder sterilizing apparatus 100 according to the present embodiment maintains the plasma generating space by positioning the electrode tube 53 at the portion where the rotating chamber 20 and the powdery food are exposed at the same time. A detailed description thereof will be described later.

본 실시예에 따른 분말식품 살균장치(100)는 이러한 점을 고려하여 설계되었으며, 구체적으로 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 2는 도 1의 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치(100)를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2의 회전 챔버(20)의 챔버관(29)을 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 2의 튜브형 전극부(50)의 전극관(53) 사이에 가스 공급부(60)의 샤워 헤드(61)가 배치된 상태를 보여주는 사시도이다. 그리고 도 5는 도 2의 밀봉 조립체(80)에 튜브형 전극부(50) 및 가스 공급부(60)가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.The powder food sterilizing apparatus 100 according to the present embodiment is designed in consideration of this point, and will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 as follows. Here, FIG. 2 is a view showing the plasma sterilizing apparatus 100 using plasma shown in FIG. 3 is a cross-sectional view showing the chamber tube 29 of the rotary chamber 20 of FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the shower head 61 of the gas supply unit 60 is disposed between the electrode tubes 53 of the tubular electrode unit 50 of FIG. 5 is a view showing a state in which the tubular electrode unit 50 and the gas supply unit 60 are installed in the sealing assembly 80 of FIG.

회전부(10)는 회전 챔버(20)를 회전시킨다. 회전부(10)는 회전 챔버(20) 내에 투입된 분말식품을 균일하게 섞어줄 수 있는 속도, 예컨대 5 내지 20rpm으로 회전시킨다. 회전부(10)의 회전 속도는 회전 챔버(20) 내에 투입된 분말식품의 양과, 회전 챔버(20)의 크기에 따라서 변경될 수 있다.The rotation unit 10 rotates the rotation chamber 20. [ The rotary unit 10 rotates at a speed such that the powdered food put into the rotary chamber 20 can be uniformly mixed, for example, 5 to 20 rpm. The rotational speed of the rotary part 10 can be changed according to the amount of the powdered food put into the rotary chamber 20 and the size of the rotary chamber 20. [

회전부(10)는 회전 챔버(20)에 구동력을 전달하는 구동축을 갖는 모터를 포함한다. 회전부(10)는 구동축을 통하여 회전 챔버(20)에 직접 구동력을 전달하여 회전시킬 수 있다. 또는 회전부(10)는 풀리, 벨트, 롤러 등의 동력 전달 부재를 통하여 간접적으로 구동력을 전달하여 회전 챔버(20)를 회전시킬 수 있다.The rotating portion 10 includes a motor having a driving shaft for transmitting a driving force to the rotating chamber 20. The rotation unit 10 can transmit the driving force directly to the rotation chamber 20 through the driving shaft and rotate the rotation. Alternatively, the rotary part 10 may indirectly transmit the driving force through the power transmitting member such as a pulley, a belt, a roller, or the like to rotate the rotary chamber 20.

회전부(10)는 회전 챔버(20) 중 회전하는 챔버관(29)에 구동력을 전달한다.The rotary unit 10 transmits the driving force to the rotating chamber tube 29 of the rotary chamber 20.

회전 챔버(20)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 형태의 단일 챔버이다. 이러한 회전 챔버(20)는 한 쌍의 고정 플랜지(21,23), 한 쌍의 회전 플랜지(25,27) 및 챔버관(29)을 포함한다.The rotary chamber 20 is a single chamber in the form of a cylinder, as shown in Figs. The rotation chamber 20 includes a pair of fixing flanges 21 and 23, a pair of rotation flanges 25 and 27, and a chamber tube 29.

한 쌍의 고정 플랜지(21,23)는 원판 형태로 서로 이격되게 설치되며, 튜브형 전극부(50)와 가스 공급부(60)가 고정된다. 한 쌍의 회전 플랜지(25,27)는 링판 형태로 한 쌍의 고정 플랜지(21,23)에 각각 복수의 오링(24a,24b)을 매개로 진공 상태를 유지하면서 회전 가능하게 결합된다. 그리고 챔버관(29)은 한 쌍의 회전 플랜지(25,27)를 둘러싸는 관 형태로 분말식품이 투입되는 내부 공간(33)을 형성하고, 내주면에 균일하게 요철(31)이 형성되고, 교류전원(70)에 전기적으로 연결된다.The pair of fixing flanges 21 and 23 are provided in a disc shape so as to be spaced apart from each other, and the tubular electrode unit 50 and the gas supply unit 60 are fixed. The pair of rotation flanges 25 and 27 are rotatably coupled to the pair of fixing flanges 21 and 23 in the form of a ring plate while maintaining a vacuum state via a plurality of O-rings 24a and 24b, respectively. The chamber tube 29 is formed with an inner space 33 into which powder foods are introduced in the form of a tube surrounding a pair of rotation flanges 25 and 27 and is provided with uniform irregularities 31 on the inner peripheral surface thereof, And is electrically connected to the power source 70.

여기서 한 쌍의 고정 플랜지(21,23)는 제1 고정 플랜지(21)와 제2 고정 플랜지(23)를 포함한다.Here, the pair of fixing flanges 21 and 23 includes a first fixing flange 21 and a second fixing flange 23.

제1 고정 플랜지(21)에는 밀봉 조립체(80)를 매개로 튜브형 전극부(50)와 가스 공급부(60)가 고정 설치된다. 제1 고정 플랜지(21)에는 회전 챔버(20) 내부의 가스의 벤트를 개폐하는 벤트 밸브(37)가 설치될 수 있다.The tubular electrode portion 50 and the gas supply portion 60 are fixed to the first fixing flange 21 via the sealing assembly 80. The first fixing flange 21 may be provided with a vent valve 37 for opening and closing a gas vent inside the rotary chamber 20.

그리고 제2 고정 플랜지(23)에는 진공 펌프(40)의 배기라인(41)이 고정 설치된다. 제2 고정 플랜지(23)에는 회전 챔버(20)의 진공압을 측정하는 진공 게이지(45)가 설치될 수 있다. 제2 고정 플랜지(23)에는 전극관(53) 및 전극관(53) 주변의 온도를 측정할 수 있는 써머커플과 같은 온도센서(47)가 설치될 수 있다.An exhaust line 41 of the vacuum pump 40 is fixed to the second fixing flange 23. The second fixing flange 23 may be provided with a vacuum gauge 45 for measuring the vacuum pressure of the rotary chamber 20. The second fixing flange 23 may be provided with a temperature sensor 47 such as a thermocouple capable of measuring the temperature around the electrode tube 53 and the electrode tube 53.

한 쌍의 회전 플랜지(25,27)는 제1 회전 플랜지(25)와 제2 회전 플랜지(27)를 포함한다. 제1 회전 플랜지(25)는 복수의 제1 오링(24a)을 매개로 제1 고정 플랜지(21)에 연결된다. 제2 회전 플랜지(27)는 복수의 제2 오링(24b)을 매개로 제2 고정 플랜지(23)에 연결된다. 제1 및 제2 오링(24a,24b)을 매개로 고정 플랜지(21,23)와 회전 플랜지(25,27) 간의 진공 상태를 유지하고, 고정 플랜지(21,23)에 대해서 회전 플랜지(25,27)가 회전한다.The pair of rotation flanges 25, 27 includes a first rotation flange 25 and a second rotation flange 27. The first rotation flange 25 is connected to the first fixing flange 21 via a plurality of first O-rings 24a. The second rotating flange 27 is connected to the second fixing flange 23 via a plurality of second O-rings 24b. The vacuum state between the fixing flanges 21 and 23 and the rotary flanges 25 and 27 is maintained through the first and second O-rings 24a and 24b and the rotary flanges 25 and 25 are fixed to the fixing flanges 21 and 23. [ 27 rotate.

그리고 챔버관(29)은 한 쌍의 회전 플랜지(25,27)에 결합되어 내부 공간(33)을 형성한다. 챔버관(29)과 한 쌍의 회전 플랜지(25,27)가 중첩되는 부분에는 진공용 오링(35)이 개재된다. 본 실시예에서는 챔버관(29)과 회전 플랜지(25,27) 사이에 두 개의 진공용 오링(35)이 개재된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다.The chamber tube 29 is coupled to a pair of rotation flanges 25 and 27 to form an internal space 33. A vacuum o-ring 35 is interposed in the portion where the chamber tube 29 and the pair of rotation flanges 25 and 27 overlap. In the present embodiment, two vacuum o-rings 35 are interposed between the chamber tube 29 and the rotary flanges 25 and 27, but the present invention is not limited thereto.

챔버관(29)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 내주면에 균일하게 요철(31)이 형성되어 있다. 요철(31)을 형성한 이유는, 챔버관(29) 내부로 투입된 분말식품이 챔버관(29)의 회전에 의해 균일하게 섞이면서 챔버관(29) 내의 플라즈마에 균일하게 노출되도록 하기 위해서이다.As shown in Fig. 3, the chamber tube 29 is uniformly provided with concavities and convexities 31 on its inner peripheral surface. The reason for forming the projections and depressions 31 is to uniformly expose the powdered food put into the chamber tube 29 to the plasma in the chamber tube 29 while being uniformly mixed by the rotation of the chamber tube 29.

즉 챔버관(29)을 고정한 상태에서 분말식품에 대한 플라즈마를 이용한 살균 처리를 수행할 경우, 챔버관(29)의 내부 공간(33)에 노출된 분말식품에 대해서는 플라즈마에 의한 살균 처리가 원활히 수행될 수 있다. 하지만 챔버관(29)의 내주면에 가까운 분말식품은 플라즈마에 직접적으로 노출되지 않기 때문에, 플라즈마에 의한 살균이 원활히 수행되지 않을 수 있다.That is, when the sterilizing process using the plasma for the powdered food is performed while the chamber tube 29 is fixed, the powdered food exposed in the inner space 33 of the chamber tube 29 is smoothly sterilized by the plasma . However, since the powdery food near the inner circumferential surface of the chamber tube 29 is not directly exposed to the plasma, sterilization by the plasma may not be performed smoothly.

따라서 챔버관(29)의 회전을 통해서 챔버관(29) 내에 투입된 분말식품을 섞어줌으로써, 분말식품이 플라즈마에 노출되는 빈도를 증가시켜 살균 처리를 원활히 수행될 수 있도록 한다. 더욱이 챔버관(29)의 내주면에 요철(31)을 형성함으로써, 챔버관(29) 내에 투입된 분말식품을 좀 더 원활히 섞어줄 수 있다.Therefore, by mixing the powdery food put into the chamber tube 29 through the rotation of the chamber tube 29, the frequency of the powdery foods being exposed to the plasma is increased, so that the sterilization treatment can be performed smoothly. Further, by forming the projections and depressions 31 on the inner circumferential surface of the chamber tube 29, the powdered food put into the chamber tube 29 can be mixed more smoothly.

챔버관(29)의 내주면에 형성된 요철(31)의 형태는 둥글거나 뾰족하게 형성할 수 있다. 예컨대 요철(31)은 반구형, 반타원형, 삼각 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다. 요철(31)은 엠보싱 형태나 바 형태로 형성될 수 있다. 요철(31)이 바 형태로 형성되는 경우, 챔버관(29)의 회전축 방향으로 길게 형성하는 것이 바람직하며, 직선, 사인파형, 사각판형 등으로 형성될 수 있다.The shape of the unevenness 31 formed on the inner peripheral surface of the chamber tube 29 may be round or pointed. For example, the irregularities 31 may be formed in various shapes such as a hemispherical shape, a semi-elliptical shape, and a triangular shape. The irregularities 31 may be formed in an embossed shape or a bar shape. When the concavities and convexities 31 are formed in a bar shape, it is preferable that the concavities and convexities 31 are formed long in the direction of the rotation axis of the chamber tube 29, and they may be formed as a straight line, a sine wave,

진공 펌프(40)는 배기라인(41)을 매개로 회전 챔버(20)의 내부 공간(33)에 연결되어 회전 챔버(20)의 내부 공간(33)을 진공 상태로 만든다. 이때 배기라인(41)은 제2 고정 플랜지(23)를 통하여 회전 챔버(20)의 내부 공간(33)에 연결된다. 진공 펌프(40)와 배기라인(41) 사이에는 개폐용 밸브(43)가 설치될 수 있다. 진공 펌프(40)로는 로타리 펌프 또는 드라이 펌프가 사용될 수 있다. The vacuum pump 40 is connected to the inner space 33 of the rotary chamber 20 via the exhaust line 41 to make the inner space 33 of the rotary chamber 20 in a vacuum state. At this time, the exhaust line 41 is connected to the inner space 33 of the rotary chamber 20 through the second fixing flange 23. An opening / closing valve 43 may be provided between the vacuum pump 40 and the exhaust line 41. As the vacuum pump 40, a rotary pump or a dry pump may be used.

진공 펌프(40)는 회전 챔버(20) 내에서 진공 플라즈마를 형성할 수 있는 진공 상태, 예컨대, 10-1 내지 10-3 torr의 진공 상태를 형성한다. 이러한 진공 상태에서 가스 공급부(60)를 통하여 회전 챔버(20) 내부로 공정 가스와 살균 가스가 투입된다.The vacuum pump 40 forms a vacuum state in which the vacuum plasma can be formed in the rotary chamber 20, for example, a vacuum state of 10 -1 to 10 -3 torr. In this vacuum state, the process gas and the sterilizing gas are introduced into the rotary chamber 20 through the gas supply unit 60.

튜브형 전극부(50)는, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 튜브 라인으로 연결된 냉매 주입관(51), 전극관(53) 및 냉매 배출관(55)을 포함한다. 냉매 주입관(51)은 회전 챔버(20)의 외부에서 냉매를 주입받는다. 전극관(53)은 냉매 주입관(51)과 연결되어 제1 고정 플랜지(21)를 통하여 챔버관(29)의 내주면에 근접하게 설치되며, 교류전압을 인가받아 플라즈마를 발생시킨다. 그리고 냉매 배출관(55)은 전극관(53)과 연결되어 제1 고정 플랜지(21)를 통하여 회전 챔버(20) 밖으로 냉매를 배출시킨다.The tubular electrode unit 50 includes a refrigerant inlet tube 51, an electrode tube 53, and a refrigerant outlet tube 55 connected to one tube line, as shown in Figs. 2, 4 and 5. The refrigerant inlet tube 51 receives the refrigerant from the outside of the rotary chamber 20. The electrode tube 53 is connected to the coolant injection tube 51 and is disposed adjacent to the inner circumferential surface of the chamber tube 29 through the first fixing flange 21 to generate plasma by receiving an AC voltage. The refrigerant discharge pipe 55 is connected to the electrode pipe 53 to discharge the refrigerant out of the rotary chamber 20 through the first fixing flange 21.

이때 냉매 순환부(56)는 냉매 주입관(51)과 냉매 배출관(55)에 연결되어 냉매를 순환시킨다. 냉매 순환부(56)는 냉매 공급 탱크(57)와 열교환기(58)를 포함한다. 냉매 공급 탱크(57)는 냉매 주입관(51)에 연결되어 냉각된 냉매를 공급한다. 열교환기(58)는 냉매 배출관(55)으로부터 가열된 냉매를 공급받고, 가열된 냉매를 열교환을 통해서 다시 냉각시킨다. 그리고 열교환기(58)는 다시 냉각된 냉매를 냉매 공급 탱크(57)로 공급하여 냉매를 순환시킨다.At this time, the refrigerant circulation unit 56 is connected to the refrigerant injection pipe 51 and the refrigerant discharge pipe 55 to circulate the refrigerant. The refrigerant circulation unit 56 includes a refrigerant supply tank 57 and a heat exchanger 58. The coolant supply tank 57 is connected to the coolant injection pipe 51 to supply cooled coolant. The heat exchanger (58) receives the heated refrigerant from the refrigerant discharge pipe (55) and cools the heated refrigerant again through heat exchange. The heat exchanger (58) again supplies the cooled refrigerant to the refrigerant supply tank (57) to circulate the refrigerant.

전극관(53)은 교류전원(70)으로부터 교류전압을 인가받아 진공 플라즈마를 발생시키는 전극으로서 루프 형태로 형성된다. 전극관(53)은 회전 챔버(20)의 회전축 방향으로 길게 형성될 수 있다.The electrode tube 53 is formed in a loop shape as an electrode for generating a vacuum plasma by receiving an AC voltage from the AC power source 70. The electrode tube 53 may be formed long in the direction of the rotation axis of the rotary chamber 20.

가스 공급부(60)는 진공 플라즈마 발생에 필요한 공정 가스와 살균 가스를 제1 고정 플랜지(21)를 통하여 회전 챔버(20) 내부로 공급한다. 가스 공급부(60)는 공정 가스 공급 탱크(63), 살균 가스 버블러(65) 및 샤워 헤드(61)를 포함하며, 공정 가스 공급 탱크(63), 살균 가스 버블러(65) 및 샤워 헤드(61)는 가스 공급 라인(62)을 매개로 연결된다. 가스 공급 라인(62)에는 가스 공급을 개폐하는 밸브(67)와, 가스 공급량을 제어하는 유량계(64)가 연결된다.The gas supply unit 60 supplies the process gas and sterilizing gas necessary for vacuum plasma generation into the rotary chamber 20 through the first fixing flange 21. The gas supply unit 60 includes a process gas supply tank 63, a sterilizing gas bubbler 65 and a shower head 61 and is connected to a process gas supply tank 63, a sterilizing gas bubbler 65, 61 are connected via a gas supply line 62. A valve 67 for opening and closing the gas supply and a flow meter 64 for controlling the gas supply amount are connected to the gas supply line 62.

공정 가스 공급 탱크(63)에서 공급하는 공정 가스로는 질소, 산소, 아르곤, 헬륨 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 두 개의 공급 가스 공급 탱크(63)가 질소 가스와 아르곤 가스를 공급하는 예를 개시하였다.The process gas supplied from the process gas supply tank 63 may be nitrogen, oxygen, argon, helium, or the like, but is not limited thereto. In this embodiment, two supply gas supply tanks 63 supply nitrogen gas and argon gas.

살균 가스 버블러(65)는 기체화가 가능한 저분자량의 액상 화합물을 담고 있으며, 공정 가스 공급 탱크(63)와 연결된다. 살균 가스 버블러(65)는 공정 가스 공급 탱크(63)에서 공급되는 공정 가스를 이용한 버블링을 통하여 액상 화합물을 기체화하여 살균 가스로 변환시킨 후, 공정 가스와 함께 살균 가스를 샤워 헤드(61)로 공급한다. 이때 살균 가스로는 과산화수소, 알콜류 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.The sterilizing gas bubbler 65 contains a low molecular weight liquid compound capable of gasification and is connected to the process gas supply tank 63. The sterilizing gas bubbler 65 converts the liquid compound into a sterilizing gas through bubbling using the process gas supplied from the process gas supply tank 63 and then supplies the sterilizing gas to the shower head 61 ). As the sterilization gas, hydrogen peroxide, alcohols, and the like may be used, but the present invention is not limited thereto.

샤워 헤드(61)는 회전 챔버(20) 내부에 설치되며, 살균 가스 버블러(65)와 연결된다. 샤워 헤드(61)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버관(29)의 축 방향을 따라서 길게 형성되며, 루프 형태의 전극관(53) 사이에 배치된다.The shower head 61 is installed inside the rotary chamber 20 and connected to the sterilizing gas bubbler 65. The showerhead 61 is elongated along the axial direction of the chamber tube 29, as shown in Figs. 2 and 4, and is disposed between the electrode tubes 53 in the form of a loop.

이때 전극관(53)은 샤워 헤드(61)를 둘러싸는 루프 형태로 형성된다. 샤워 헤드(61)는 전극관(53)으로 공정 가스와 살균 가스를 분사할 수 있도록 전극관(53) 보다는 상부에 위치한다.At this time, the electrode tube 53 is formed in a loop shape surrounding the shower head 61. The shower head 61 is positioned above the electrode tube 53 so as to inject the process gas and the sterilizing gas into the electrode tube 53.

샤워 헤드(61)는 전극관(53) 쪽으로 공정 가스와 살균 가스를 분사할 수 있는 분사구가 형성되어 있다. 분사구는 1mm 폭의 슬릿으로 형성될 수 있으며, 20 내지 100 sccm 유량으로 전극관(53) 주위에 분사할 수 있다.The shower head 61 is provided with an injection port for injecting a process gas and a sterilizing gas into the electrode tube 53 side. The injection port may be formed with a slit having a width of 1 mm and may be sprayed around the electrode tube 53 at a flow rate of 20 to 100 sccm.

그리고 교류전원(70)은 전극관(53)과 챔버관(29) 간에 공급된 공정 가스를 기반으로 진공 방전에 의한 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 교류전압을 인가한다. 예컨대 교류전원(70)은 5~25kV의 중간주파수(middle frequency), RF 또는 마이크로웨이브(microwave) 교류전압을 전극관(53)과 챔버관(29)에 인가할 수 있다.The AC power source 70 applies an AC voltage so as to generate a plasma by vacuum discharge based on the process gas supplied between the electrode tube 53 and the chamber tube 29. For example, the AC power source 70 may apply a middle frequency, RF or microwave AC voltage of 5 to 25 kV to the electrode tube 53 and the chamber tube 29.

한편 튜브형 전극부(50) 및 가스 공급부(60)의 가스 공급 라인(62)은 밀봉 조립체(80)에 의해 제1 고정 플랜지(21)에 설치된다.On the other hand, the tubular electrode portion 50 and the gas supply line 62 of the gas supply portion 60 are installed in the first fixing flange 21 by the sealing assembly 80.

제1 고정 플랜지(21)에는 튜브형 전극부(50)와 가스 공급 라인(62)이 회전 챔버(20) 안으로 고정 설치될 수 있는 설치 구멍(22)이 형성되어 있다. 밀봉 조립체(80)는 설치 구멍(22)을 밀봉하면서 설치 구멍(22)으로 튜브형 전극부(50)와 가스 공급 라인(62)을 고정 설치한다.The first fixing flange 21 is formed with a mounting hole 22 through which the tubular electrode unit 50 and the gas supply line 62 can be fixedly installed in the rotary chamber 20. The sealing assembly 80 fixes the tubular electrode portion 50 and the gas supply line 62 to the mounting hole 22 while sealing the mounting hole 22.

이러한 밀봉 조립체(80)는 설치판(81), 절연판(83), 절연관(85), 체결 부재(86) 및 진공용 오링(87)을 포함한다. 설치판(81)은 회전 챔버(20)의 내부에 설치되며, 설치 구멍(22)을 덮는 크기를 가지며, 튜브형 전극부(50)와 가스 공급 라인(62)이 설치된다. 절연판(83)은 설치판(81)과 제1 고정 플랜지(21) 사이에 개재되며, 튜브형 전극부(50)와 가스 공급 라인(62)이 삽입되는 삽입 구멍(84)이 형성되어 있다. 절연관(85)은 절연판(83)의 삽입 구멍(84)에 연결되며, 설치 구멍(22)을 통하여 제1 고정 플랜지(21) 밖으로 인출되어 설치 구멍(22)에 위치하는 튜브형 전극부(50)와 가스 공급 라인(62)을 보호한다. 체결 부재(86)는 절연판(83)을 매개로 설치판(81)을 제1 고정 플랜지(21)의 안쪽면에 고정한다. 그리고 진공용 오링(87)은 설치판(81), 절연판(83) 및 제1 고정 플랜지(21) 사이에 개재되어 밀봉한다.The sealing assembly 80 includes a mounting plate 81, an insulating plate 83, an insulating pipe 85, a fastening member 86, and a vacuum o-ring 87. The mounting plate 81 is installed inside the rotary chamber 20 and has a size covering the mounting hole 22 and a tubular electrode unit 50 and a gas supply line 62 are provided. The insulating plate 83 is interposed between the mounting plate 81 and the first fixing flange 21 and has an insertion hole 84 through which the tubular electrode unit 50 and the gas supply line 62 are inserted. The column connection 85 is connected to the insertion hole 84 of the insulating plate 83 and extends through the mounting hole 22 to the outside of the first fixing flange 21, And the gas supply line 62 are protected. The fastening member 86 fixes the mounting plate 81 to the inner surface of the first fixing flange 21 via the insulating plate 83. [ The vacuum o-ring 87 is interposed between the mounting plate 81, the insulating plate 83 and the first fixing flange 21 and sealed.

이때 설치판(81)에 설치되는 튜브형 전극부(50)는 냉매 주입관(51)과 냉매 배출관(55)이다. 설치판(81)에 설치되는 가스 공급부(60)는 샤워 헤드에 연결되는 가스 공급 라인(62)이다. 설치판(81) 밖에 위치하는 냉매 주입관(51)과 냉매 배출관(55)에 교류전원(70)에 연결된 전원공급라인(71)이 연결된다.In this case, the tubular electrode unit 50 provided on the mounting plate 81 is a refrigerant inlet pipe 51 and a refrigerant outlet pipe 55. The gas supply unit 60 installed in the mounting plate 81 is a gas supply line 62 connected to the shower head. A power supply line 71 connected to the AC power source 70 is connected to the refrigerant injection pipe 51 and the refrigerant discharge pipe 55 located outside the mounting plate 81.

절연판(83)과 절연관(85)은 일체로 형성되며, 양쪽이 개방된 모자 형태를 갖는다. 절연판(83)과 절연관(85)은 제1 고정 플랜지(21)의 설치 구멍(22)에 설치되는 냉매 주입관(51)과 냉매 배출관(55)이 제1 고정 플랜지(21)에 기계적인 접촉에 의한 전기적 쇼트가 발생되는 방지한다. 절연판(81)과 절연관(83)의 소재로는 테프론이 사용될 수 있으며, 그 외 전기절연성이 양호한 소재가 사용될 수도 있다.The insulating plate 83 and the insulating pipe 85 are integrally formed, and both have an opened hat shape. The insulation plate 83 and the insulation bolt 85 are connected to the first fixing flange 21 in such a manner that the refrigerant injection pipe 51 and the refrigerant discharge pipe 55 provided in the mounting hole 22 of the first fixing flange 21 are mechanically Thereby preventing electrical shorts caused by contact. Teflon may be used as the material of the insulating plate 81 and the insulating connection 83, and other materials having good electrical insulation may be used.

그리고 체결 부재(86) 및 진공용 오링(87) 또한 전기절연성 소재가 사용될 수 있다.The fastening member 86 and the vacuum o-ring 87 may also be made of an electrically insulating material.

회전 챔버(20) 내에서 진공 플라즈마를 발생시키기 위한 챔버관(29)에 대한 전극관(53)의 배치 구조에 대해서 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 6 및 도 7은 진공 플라즈마 생성을 위한 회전 챔버(20)에 대한 전극관(53a,53b)의 위치를 설명하기 위한 도면들이다.The arrangement of the electrode tube 53 with respect to the chamber tube 29 for generating the vacuum plasma in the rotary chamber 20 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 and 7 are views for explaining the positions of the electrode tubes 53a and 53b with respect to the rotary chamber 20 for generating a vacuum plasma.

정지한 회전 챔버(20)의 챔버관(29)에 분말식품(90)을 투입하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 챔버관(29)의 회전축(O)에서 수평면으로 내린 수직선에 대해서 양쪽에 균일하게 분말식품(90)이 분포하게 된다.6, when the powdered food 90 is put into the chamber tube 29 of the stationary rotary chamber 20, the powdered food 90 is supplied to both sides of the vertical line drawn from the rotation axis O of the chamber tube 29 to the horizontal plane The powdery food 90 is uniformly distributed.

여기서 수직선 상에 전극관(53a)이 위치하게 될 경우, 챔버관(29)에 투입되는 분말식품(90)의 양이 증가할수록 전극관(53a)과 챔버관(29) 간의 거리(d1)가 멀어진다. 전극관(53a)과 챔버관(29) 간의 거리(d1)가 멀어지면, 교류전기장의 영향력이 작아져서 플라즈마 생성이 어렵게 되어 연속적인 플라즈마 방전에 무리가 있다.The distance d1 between the electrode tube 53a and the chamber tube 29 increases as the amount of the powdery food 90 injected into the chamber tube 29 increases Away. When the distance d1 between the electrode tube 53a and the chamber tube 29 is increased, the influence of the alternating electric field is reduced, so that plasma generation is difficult, and continuous plasma discharge is difficult.

한편 전극관(53b)의 위치가 수직선에 멀어져 챔버관(29)과 분말식품(90)의 경계부분 쪽으로 이동할수록, 전극관(53b)과 챔버관(29) 간의 거리(d2)는 가까워진다. 아울러 챔버관(29)에 투입되는 분말식품(90)의 양이 증가하더라도, 증가한 분말식품(90)에 따른 챔버관(29)과 분말식품(90)의 경계부분 쪽으로 전극관(53b)의 위치를 변경할 경우, 전극관(53b)과 챔버관(29)의 거리를 일정하게 또는 플라즈마 발생에 필요한 거리로 유지할 수 있다.On the other hand, the distance d2 between the electrode tube 53b and the chamber tube 29 becomes closer as the position of the electrode tube 53b moves away from the vertical line toward the boundary between the chamber tube 29 and the powdery food 90. The position of the electrode tube 53b toward the boundary portion between the chamber tube 29 and the powdered food 90 according to the increased powdered food 90 even if the amount of the powdered food 90 injected into the chamber tube 29 increases, The distance between the electrode tube 53b and the chamber tube 29 can be kept constant or at a distance necessary for plasma generation.

그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 회전 챔버(20)를 회전시키면 분말식품(90)이 회전 챔버(20)의 회전 방향으로 경사지게 분포한다. 예컨대 회전 챔버(20)가 회전하기 전에 분말식품(90)의 표면(91)은 수직선에 대해서 직각 방향 즉 수평면을 형성한다.7, when the rotary chamber 20 is rotated, the powdery food 90 is distributed obliquely in the rotating direction of the rotary chamber 20. The surface 91 of the powdered food 90 forms a horizontal plane, for example, perpendicular to the vertical line, before the rotation chamber 20 rotates.

이와 같은 상태에서 회전 챔버(20)를 반시계 방향으로 회전시킬 경우, 분말식품(90)은 수직선을 기준으로 오른쪽이 높고 왼쪽이 낮은 경사면(93)을 형성한다. 경사지게 분포한 분말식품(90)이 회전 챔버(20)의 회전에 따라서 분말식품(90)이 섞이면서, 경사면(93)의 위쪽에 있던 분말식품(90)은 경사면(93)을 타고 아래로 이동하고, 경사면(93)의 아래쪽에 있던 분말식품(90)은 회전 챔버(20)의 회전에 의해 경사면(93)의 최상부로 이동하면서 외부로 반복적으로 노출된다.When the rotary chamber 20 is rotated in the counterclockwise direction in this state, the powdered food 90 forms a slope 93 having a high right side and a low left side with respect to a vertical line. The powdered food 90 which is distributed over the inclined face 93 moves downward along the inclined face 93 while the powdered food 90 is mixed with the inclined distributed powdery food 90 as the rotary chamber 20 rotates The powdery food 90 located below the inclined surface 93 is repeatedly exposed to the outside while moving to the top of the inclined surface 93 by the rotation of the rotary chamber 20. [

따라서 전극관(53c)은 수직선 상에 배치하는 것 보다는 수직선에서 이격된 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 챔버관(29)의 회전에 따라 분말식품(90)이 챔버관(29)의 내주면을 타고 회전하는 방향으로 올라가더라도 자중에 의해 수직선에 대해서 직각(90도)인 지점까지는 올라가지 못한다. 따라서 전극관(53c)은 수직선을 기준으로 챔버관(29)이 회전하는 방향으로 90도 이내의 각도(θ)로 설치될 수 있다. 더욱 바람직하게는 전극관(53c)은 챔버관(29)의 회전에 의해 분말식품(90)이 형성하는 경사면(93)의 최상부에 위치할 수 있도록 배치하는 것이다. 이와 같이 전극관(53c)을 배치함으로써, 플라즈마 생성에 필요한 전극관(53c)과 챔버관(29) 간의 거리를 유지할 수 있다.Therefore, it is preferable that the electrode tube 53c is disposed at a position spaced apart from a vertical line rather than being disposed on a vertical line. Even if the powdered food 90 rises in the direction of rotating on the inner circumferential surface of the chamber tube 29 in accordance with the rotation of the chamber tube 29, it can not rise up to the point where it is perpendicular (90 degrees) to the vertical line due to its own weight. Therefore, the electrode tube 53c can be installed at an angle? Within 90 degrees in the direction in which the chamber tube 29 rotates with respect to the vertical line. More preferably, the electrode tube 53c is disposed so as to be positioned at the uppermost portion of the inclined surface 93 formed by the powdered food 90 by the rotation of the chamber tube 29. By disposing the electrode tube 53c in this way, the distance between the electrode tube 53c and the chamber tube 29 required for plasma generation can be maintained.

따라서 본 실시예에 따른 분말식품 살균장치는 회전 챔버(20)에 투입되는 분말식품(90)의 양에 따라서 분말식품(90)이 형성하는 경사면(93)의 각도를 고려하여 전극관(53c)의 위치를 조정함으로써, 회전 챔버(20)에 투입되는 분말식품(90)을 플라즈마를 이용하여 균일하게 살균할 수 있다.Therefore, the powder sterilization apparatus according to the present embodiment is configured such that the angle of the sloped surface 93 formed by the powdered food 90 depends on the amount of the powdery food 90 to be supplied to the rotary chamber 20, It is possible to uniformly sterilize the powdery food 90 put into the rotary chamber 20 by using the plasma.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 회전부 20 : 회전 챔버
21 : 제1 고정 플랜지 22 : 설치 구멍
23 : 제2 고정 플랜지 24a : 제1 오링
24b : 제2 오링 25 : 제1 회전 플랜지
27 : 제2 회전 플랜지 29 : 챔버관
31 : 요철 33 : 내부 공간
35 : 진공용 오링 37 : 벤트 밸브
40 : 진공 펌프 41 : 배기라인
43 : 개폐용 밸브 45 : 진공 게이지
47 : 온도센서 50 : 튜브형 전극부
51 : 냉매 주입관 53 : 전극관
55 : 냉매 배출관 56 : 냉매 순환부
57 : 냉매 공급 탱크 58 : 열교환기
60 : 가스 공급부 61 : 샤워 헤드
62 : 가스 공급 라인 63 : 공정 가스 공급 탱크
64 : 유량계 65 : 살균 가스 버블러
67 : 밸브 70 : 교류전원
71 : 전원공급라인 80 : 밀봉 조립체
81 : 설치판 83 : 절연판
84 : 삽입 구멍 85 : 절연관
86 : 체결부재 87 : 진공용 오링
90 : 분말식품 100 : 분말식품 살균장치
10: rotation part 20: rotation chamber
21: first fixing flange 22: mounting hole
23: second fixing flange 24a: first o-ring
24b: second O-ring 25: first rotation flange
27: second rotating flange 29: chamber tube
31: uneven 33: inner space
35: O-ring for vacuum 37: Bent valve
40: Vacuum pump 41: Exhaust line
43: opening / closing valve 45: vacuum gauge
47: temperature sensor 50: tubular electrode part
51: Refrigerant injection tube 53: Electrode tube
55: refrigerant discharge pipe 56: refrigerant circulation part
57: Refrigerant supply tank 58: Heat exchanger
60: gas supply unit 61: shower head
62: gas supply line 63: process gas supply tank
64: Flow meter 65: Sterilization gas bubbler
67: valve 70: AC power
71: power supply line 80: sealing assembly
81: mounting plate 83: insulating plate
84: insert hole 85: parcel connection
86: fastening member 87: o-ring for vacuum
90: Powdered food 100: Powdered food sterilizing device

Claims (8)

회전부;
분말식품이 투입되며, 상기 회전부에 의해 회전하면서 투입된 분말식품을 굴려주는 회전 챔버;
상기 회전 챔버에 연결되어 상기 회전 챔버 내부를 진공으로 만들어 주는 진공 펌프;
상기 회전 챔버 내에 고정 설치되되 분말식품이 투입되어 회전하는 상기 회전 챔버의 내주면에 근접하게 설치되는 전극관을 구비하고, 상기 전극관 내부로 냉매가 순환하는 튜브 형태를 갖는 튜브형 전극부;
상기 회전 챔버 내에 고정 설치되며, 상기 전극관 주위로 플라즈마 발생용 공정 가스와 살균 가스를 공급하는 샤워 헤드를 갖는 가스 공급부;
상기 회전 챔버가 진공인 상태에서, 상기 전극관과 상기 회전 챔버 간에 교류 전압을 인가하여 상기 샤워 헤드를 통하여 공급되는 공정 가스와 살균 가스를 기반으로 상기 전극관과 상기 회전 챔버의 내주면 간에 발생되는 플라즈마로 상기 회전 챔버 내의 분말식품을 살균하는 교류전원;을 포함하고,
상기 회전 챔버는,
원판 형태로 서로 이격되게 설치되며, 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 고정되는 한 쌍의 고정 플랜지;
링판 형태로 상기 한 쌍의 고정 플랜지에 각각 복수의 오링을 매개로 진공 상태를 유지하면서 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 회전 플랜지; 및
상기 한 쌍의 회전 플랜지를 둘러싸는 관 형태로 분말식품이 투입되는 내부 공간을 형성하고, 내주면에 균일하게 요철이 형성되고, 상기 한 쌍의 회전 플랜지와 함께 회전하면서 투입된 분말식품을 굴려주며, 상기 교류전원에 전기적으로 연결되는 챔버관;을 포함하고,
상기 튜브형 전극부는,
상기 회전 챔버의 외부에서 냉매를 주입받는 냉매 주입관;
상기 냉매 주입관과 연결되어 상기 고정 플랜지를 통하여 상기 챔버관의 내주면에 근접하게 설치되며, 교류전압을 인가받아 플라즈마를 발생시키는 상기 전극관; 및
상기 전극관과 연결되어 상기 고정 플랜지를 통하여 상기 회전 챔버 밖으로 냉매를 배출시키는 냉매 배출관;
을 포함하는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치.
reel;
A rotary chamber into which the powdered food is introduced and which rotates the powdery food while being rotated by the rotary unit;
A vacuum pump connected to the rotary chamber for generating a vacuum in the rotary chamber;
A tubular electrode unit having an electrode tube fixedly installed in the rotary chamber and installed close to an inner circumferential surface of the rotary chamber to which the powdered food is injected and rotating, and having a tubular shape in which the refrigerant circulates into the electrode tube;
A gas supply unit fixedly installed in the rotary chamber, the gas supply unit having a shower head for supplying a process gas for plasma generation and sterilizing gas around the electrode tube;
And an AC voltage is applied between the electrode tube and the rotation chamber in a state where the rotation chamber is in a vacuum state to generate a plasma generated between the electrode tube and the inner peripheral surface of the rotation chamber based on the process gas supplied through the shower head and the sterilizing gas And an AC power source for sterilizing the powdered food in the rotating chamber,
The rotating chamber includes:
A pair of fixing flanges spaced apart from each other in a disk form and to which the tubular electrode portion and the gas supply portion are fixed;
A pair of rotation flanges rotatably coupled to the pair of fixing flanges in a ring shape while maintaining a vacuum state through a plurality of O-rings; And
Wherein the inner surface of the inner space is formed with uniform irregularities on the inner circumferential surface thereof and the powdered food is rolled while rotating together with the pair of rotation flanges, And a chamber tube electrically connected to the AC power source,
The tube-
A refrigerant inlet tube for receiving a refrigerant from the outside of the rotary chamber;
An electrode tube connected to the coolant injection tube and installed near the inner circumferential surface of the chamber tube through the fixing flange and generating a plasma by receiving an AC voltage; And
A refrigerant discharge pipe connected to the electrode tube to discharge the refrigerant out of the rotary chamber through the fixing flange;
Wherein the plasma sterilizer is a plasma sterilizer.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가스 공급부의 샤워 헤드는 상기 챔버관의 축 방향을 따라서 길게 형성되며, 상기 전극관은 상기 샤워 헤드를 둘러싸는 루프 형태로 형성되는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치.
The method according to claim 1,
Wherein the shower head of the gas supply unit is elongated along an axial direction of the chamber tube, and the electrode tube is formed in a loop shape surrounding the showerhead.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 고정 플랜지 중 하나에 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 고정되는 설치 구멍이 형성되어 있고,
상기 설치 구멍을 밀봉하면서 상기 설치 구멍으로 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부를 고정 설치하는 밀봉 조립체;
를 더 포함하는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치.
The method according to claim 1,
Wherein one of the pair of fixing flanges is provided with a mounting hole for fixing the tubular electrode portion and the gas supply portion,
A sealing assembly for sealing the mounting hole and fixing the tubular electrode portion and the gas supply portion to the mounting hole;
Further comprising a plasma sterilizing device for sterilizing the powder.
제5항에 있어서, 상기 밀봉 조립체는,
상기 회전 챔버의 내부에 설치되며, 상기 설치 구멍을 덮는 크기를 가지며, 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 설치되는 설치판;
상기 설치판과 상기 고정 플랜지 사이에 개재되며, 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부가 삽입되는 삽입 구멍이 형성된 절연판;
상기 절연판의 삽입 구멍에 연결되며 상기 설치 구멍을 통하여 상기 고정 플랜지 밖으로 인출되어, 상기 설치 구멍에 위치하는 상기 튜브형 전극부와 상기 가스 공급부를 보호하는 절연관;
상기 절연판을 매개로 상기 설치판을 상기 고정 플랜지에 고정하는 체결 부재; 및
상기 설치판, 상기 절연판 및 상기 고정 플랜지 사이에 개재되는 진공용 오링;
을 포함하는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치.
6. The seal assembly of claim 5,
A mounting plate installed inside the rotating chamber and having a size to cover the mounting hole and having the tubular electrode portion and the gas supply portion;
An insulating plate interposed between the mounting plate and the fixing flange and having an insertion hole into which the tubular electrode portion and the gas supply portion are inserted;
A tubular electrode portion connected to the insertion hole of the insulating plate and drawn out of the fixing flange through the mounting hole to protect the tubular electrode portion and the gas supply portion;
A fastening member for fixing the mounting plate to the fixing flange via the insulating plate; And
A vacuum o-ring interposed between the mounting plate, the insulating plate, and the fixing flange;
Wherein the plasma sterilizer is a plasma sterilizer.
제1항에 있어서, 상기 전극관은,
상기 챔버관의 회전축에서 수평면으로 내린 수직선을 기준으로 상기 챔버관이 회전하는 방향으로 수직선과 90도 미만을 각도를 이루도록 배치되는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치.
The electrode assembly according to claim 1,
Wherein the chamber tube is disposed so as to form an angle of less than 90 degrees with a vertical line in a direction in which the chamber tube rotates with respect to a vertical line drawn from the rotation axis of the chamber tube to a horizontal plane.
제1항에 있어서,
상기 회전부는 상기 회전 챔버를 5~20 rpm으로 회전시키고,
상기 진공 펌프는 상기 회전 챔버의 내부를 10-2~10-1 torr로 유지하고,
상기 교류전원은 5~25kV의 중간주파수(middle frequency), RF 또는 마이크로웨이브(microwave) 교류전압을 인가하고,
상기 공정 가스는 질소, 산소, 아르곤 또는 헬륨을 포함하고,
상기 살균 가스는 과산화수소 또는 알콜류를 포함하는 플라즈마를 이용한 분말식품 살균장치.
The method according to claim 1,
The rotation unit rotates the rotation chamber at 5 to 20 rpm,
The vacuum pump maintains the inside of the rotation chamber at 10 -2 to 10 -1 torr,
The AC power source applies a middle frequency, RF or microwave AC voltage of 5 to 25 kV,
Wherein the process gas comprises nitrogen, oxygen, argon or helium,
Wherein the sterilizing gas comprises hydrogen peroxide or alcohols.
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