KR102391371B1 - 증기 멸균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증기 멸균장치에 관한 것으로, 스팀 공급기; 스팀 공급기에 연결되어 스팀 공급기의 스팀에 의해 가열되고, 스팀의 열로 인해 내부를 멸균하는 함체형의 멸균챔버; 및 멸균챔버의 내부에 냉기를 제공하여 멸균챔버의 내부를 냉각시키는 냉각기;를 포함하며, 증기를 이용하여 챔버 내부의 의료용품이나 식료품을 멸균한다.

Description

증기 멸균장치{STEAM STERILIZER}

본 발명은 증기 멸균장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증기를 이용하여 의료용품이나 식료품을 멸균하는 증기 멸균장치에 관한 것이다.

일반적으로, 청정증기로 불리우는 순수증기는 불순물이 거의 완전하게 제거되어 전도도가 제로(Zero)에 가까운 증기이다. 이러한 순수증기는 대부분 크린룸이나 건물의 공조기에 설치된 가습배관을 통해 실내로 공급된다. 즉, 순수증기는 실내의 가습, 멸균을 필요로 하는 위생배관, 공조기, 의약품이나 의료장비 또는 식료품 등에 사용된다.

즉, 병원 등에서 행해지는 수술이나 환자의 치료를 위한 각종 수술도구, 치료도구와 같은 각종 의료용 기기 및 수술복과 같은 의류제품과 같은 의료용 물품이나, 식료품 등을 멸균 및 소독하여 무균처리를 수행하는 장치로서 주로 고온, 고압의 증기를 사용하여 멸균처리를 하고 있으며, 전술한 순수증기를 이용하여 멸균 효과를 증대시키도록 하고 있다.

통상의 고압증기 멸균기는 멸균을 위한 제품을 넣기 위한 멸균실이 내부에 형성되는 챔버와, 상기 챔버 내부에 배치되는 히터와, 상기 챔버로 공급하기 위한 증류수 공급기와, 상기 챔버에 증기를 공급하는 증기 공급기와, 상기 챔버 내의 대기압과 습증기를 낮추어 주는 진공펌프와, 상기 챔버로 증류수 및 수증기를 차단 및 공급시키는 밸브 등으로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 종래의 고압증기 멸균기는 상기 챔버의 멸균실에 피멸균 대상물을 넣은 후 증류수 또는 증기를 챔버 또는 멸균실에 공급한 후 히터를 가동하여 고온, 고압의 증기를 발생시킴으로써 피멸균 대상물을 멸균시키게 된다.

그러나, 종래기술은 멸균시간이 길고, 소독 및 몇균이 제대로 이루어지지 못하고 있다.

그리고, 이러한 종래기술은 순수증기를 생성하는데 있어, 상온의 정수(상수)가 스팀에 의해 반복적으로 가열되지 못하므로 가열효율이 사실상 매우 저조하며, 이에 따라 증류수나 순수증기의 생산성이 매우 저조하다. 그리고, 정수를 예열하는 예열기(S/H)를 제조하기 위해서는, 스팀공급용 파이프 및 정수공급용 파이프를 교차상태로 여러번 절곡하여 제조해야 하므로 예열기(S/H)의 제조가 원활하지 못하다.

또한, 종래의 고압증기 멸균기는, 멸균 작업을 위해 챔버 내부를 진공 또는 비 진공 상태로 수차례 전환하는 경우 고온 상태인 챔버 내부의 온도를 유지 하기가 어렵다는 문제가 있으며, 이로 인해 챔버 내부를 재차 가열해야 하므로 멸균 시간이 증대되면서 생산성이 저하된다.

아울러, 종래의 고압증기 멸균기는, 멸균 작업이 완료된 후 챔버 내부의 멸균 제품을 꺼내기 위해 고온 상태인 챔버의 내부 및 챔버 자체를 냉각시켜야 하지만, 별도로 냉각 장치가 마련되어 있지 않아 챔버의 도어를 개방하거나 단순히 공기를 유입시켜 챔버의 온도를 낮추는 정도에 그치고 있어 냉각 시간이 오래 걸려 생산성이 저하되었다. 특히, 단순히 공기의 순환으로는 고온의 챔버 온도를 빠르게 냉각시키는 것에 한계가 있었다.

대한민국 특허등록 제10-0902325호 대한민국 특허등록 제10-0243518호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 챔버 내부에서 냉기를 제공함에 따라, 고온 상태인 챔버 내부의 온도를 빠르게 낮출 수 있는 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다.

특히, 스팀을 통해 챔버의 내벽을 가열함에 따라 낮아진 챔버 내부의 온도를 빠르게 높일 수 있어 생산성이 증대되는 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다.

아울러, 냉각 파이프의 부식이나 결함 발생시 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있는 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다.

더욱이, 챔버의 내부를 진공 상태에서 비 진공 상태로 전환하더라도 챔버에 열기를 연속적으로 제공함에 따라 챔버를 고온으로 유지할 수 있는 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다.

이에 더하여, 챔버 내부에 유입되는 공기를 가열하되, 챔버에 공급되는 스팀을 이용하여 공기 가열시 스팀의 유동성을 향상시키면서 공기를 빠르게 가열함에 따라 따뜻한 공기를 챔버 내부에 주입하여 챔버의 온도를 고온으로 유지시킬 수 있는 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다. 그리고, 공기 순환시 정화되지 않은 외부 공기가 투입되는 것을 차단하여 멸균 효과가 저하되는 것을 방지한 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 가열 또는 냉각시 순환팬에 의해 챔버 내 공기 및 스팀 혼합을 용이하게 유도하여 챔버 내부 열 순환 속도 향상시키고, 챔버 내부에 불순물이 유입되거나 녹이 발생되는 것을 방지할 수 있는 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다.

한편, 본 발명은 스팀타워 내부의 설치구조에 의해 정수나 정수의 증발에 의한 증기를 여러 차례에 걸쳐서 반복적으로 가열할 수 있는 증기 멸균장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증기 멸균장치는, 스팀 공급기; 스팀 공급기에 연결되어 스팀 공급기의 스팀에 의해 가열되고, 스팀의 열로 인해 내부를 멸균하는 함체형의 멸균챔버; 멸균챔버의 내부에 냉기를 제공하여 멸균챔버의 내부를 냉각시키는 냉각기; 멸균챔버의 내부를 진공시키는 진공기; 및 진공기에 의해 진공된 멸균챔버의 내부에 공기를 제공하는 에어 공급기;를 포함한다.

그리고, 멸균챔버는, 스팀 공급기에 연결되는 외벽; 및 외부 자켓의 내측에 이격되게 설치되는 내벽;을 포함하고, 스팀 공급기의 스팀이 외벽 및 내벽의 사이 공간으로 공급되어 가열된다.

또한, 냉각기는, 멸균챔버에 설치되는 냉각수 유입구 및 냉각수 배출구가 양측 단부에 각기 연결되어 냉각수가 관류하는 적어도 하나의 튜브; 및 멸균챔버의 내부에 설치되어 튜브를 고정하는 지지체;를 포함하되, 튜브는 지지체에 의해 멸균챔버에 분리 가능하게 설치된다.

더욱이, 지지체는, 멸균챔버의 내벽에 고정 설치되는 고정 블럭; 고정 블럭에 적층 결합되어 튜브의 일부를 고정시키는 제1 결합 블럭; 제1 결합 블럭에 적층 결합되어 튜브의 나머지 일부를 고정시키는 제2 결합 블럭; 고정 블럭 및 제1 결합 블럭을 고정하는 제1 체결부재; 및 제1 결합 블럭 및 제2 결합 블럭을 고정하는 제2 체결부재;를 포함한다.

게다가, 에어 공급기는, 멸균챔버의 내부로 공기를 급기하고, 제어밸브에 의해 유량이 제어되는 급기라인; 및 급기라인으로 공급되는 공기가 일측으로 관류하고, 타측으로 스팀 공급기로부터 관류하는 스팀을 통해 일측의 공기를 가열하는 히팅기;를 포함한다.

특히, 히팅기는, 급기라인에 연결되는 제1 수용부가 내부에 형성된 내부 자켓 및 내부 자켓의 외측에 이격되게 형성되고 스팀 공급기에 연결되는 제2 수용부가 내부에 형성된 외부 자켓을 포함하며, 제1 수용부의 외벽 또는 제2 수용부의 내벽 중 적어도 한 측에는 유입된 스팀을 분산 또는 회류시키는 분산부재가 형성된다.

또한, 에어 공급기는, 멸균챔버에 연결되어 멸균챔버의 내부로 공기를 소통시키는 벤트라인; 및 벤트라인으로 유입되는 공기를 정화하는 벤트필터;를 포함한다.

한편, 멸균챔버의 내부 공기를 순환시키는 공기순환기;를 더 포함하며, 공기순환기는, 멸균챔버의 외부에 설치되어 구동력을 제공하는 구동모터; 구동모터의 출력축에 연결되어 회전되는 슬리브 및 슬리브에 일체로 설치된 제1 마그네트가 구비되는 회전 로터; 회전 로터가 회전가능하게 삽입되고, 멸균챔버의 내부로 돌출되게 설치되는 로터 하우징; 및 로터 하우징에 회전가능하게 설치되는 바디 및 회전 로터의 제1 마그네트에 의해 바디가 회전되도록 바디에 장착되어 제1 마그네트와 자성 결합되는 제2 마그네트가 구비되는 임펠러;를 포함한다.

다른 한편, 멸균챔버의 내부에 순수증기를 공급하는 스팀 메이커;를 더 포함하며, 스팀 메이커는, 정수가 유입되는 정수 공급구 및 정수를 가열하기 위한 스팀 공급기의 스팀이 공급되는 적어도 하나의 스팀 공급구가 제각기 마련되고, 내부에 정수 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓을 가지며, 유입된 스팀이나 정수를 배출하기 위한 드레인 및 스팀의 열로 가열되는 정수의 증기를 배출하는 증기 배출구가 마련된 스팀타워; 스팀타워의 정수 공급구에 정수를 공급하는 정수 공급기; 및 드레인에 연결되어 스팀이나 정수의 배출을 안내하는 배출기;를 포함하고, 스팀타워는 자켓들이 서로 이격된 상태로 중첩되어 이격된 틈새에 의해 제공되는 이격공간을 통해 정수 및 스팀이 관류한다.

특히, 스팀타워는, 스팀 공급구 중 하나를 이루는 제1 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면을 갖는 제1 스팀 자켓; 정수 공급구가 일측에 마련되어 내부로 정수가 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 제1 스팀 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 제1 스팀 자켓의 외측을 따라 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 정수가 관류하는 제1 이격공간이 마련된 정수 자켓; 스팀 공급구 중 다른 하나를 이루는 제2 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 정수 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 정수 자켓의 외측과 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 스팀이 관류하는 제2 이격공간이 마련된 제2 스팀 자켓; 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 제1 스팀 자켓의 상부에서 증기를 포집하고, 포집된 증기가 배출되도록 증기 배출구가 마련된 캡형태의 커버 자켓; 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 제1 스팀 자켓의 내부 공간 및 커버 자켓의 내부 공간을 분할하는 분할판; 및 제1 스팀 자켓의 내부에 배관되어 커버 자켓의 내부 공간을 제1 스팀 자켓 및 정수 자켓 사이의 제1 이격공간과 연통시키고, 제1 이격공간에서 발생되는 증기를 커버 자켓의 내부 공간에 공급하는 복수의 스팀 파이프;를 포함하고, 드레인은, 제1 스팀 자켓과 정수 자켓 및 제2 스팀 자켓의 타측에 구비되며, 제1 스팀 자켓, 정수 자켓, 제2 스팀 자켓 및 스팀 파이프의 설치 구조에 의해 정수가 반복적으로 가열되고, 정수는, 정수 자켓의 측벽에서 바닥판으로 이동시, 제1 스팀 자켓 및 제2 스팀 자켓의 스팀이 정수 자켓의 측벽측 제1 이격공간을 제각기 가열함에 따라 1차로 가열되고, 정수 자켓의 바닥판에 집수된 후, 제1 스팀 자켓 및 제2 스팀 자켓의 스팀이 정수 자켓의 바닥판측 제1 이격공간을 가열함에 다라 2차로 가열되며, 정수 자켓의 바닥판에서 증기로 기화된 후, 제1 스팀 자켓의 스팀이, 스팀 파이프를 가열함에 따라 스팀 파이프의 내부에서 3차로 가열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1 스팀 자켓의 내주면에 이격상태로 구비되어 제1 스팀 자켓의 내부로 유입된 스팀을 분산시키는 배플이나, 제1 스팀 자켓의 외주면에 스팀 자켓의 길이방향을 따라 나선형으로 마련되어 제1 스팀 자켓으로 유입되는 스팀을 회류시키는 스크류윙 중 적어도 어느 하나를 더 포함하고, 제1 스팀 자켓 및 정수 자켓 사이의 틈새에서 발생되는 증기를 통해 정수 자켓의 바닥판에 집수되는 정수를 가온하는 가온부재;를 더 포함하며, 가온부재는, 제1 스팀 자켓의 바닥판 및 정수 자켓의 바닥판 사이에 구비된 틈새를 횡방향으로 가로지르는 상태로 설치되고, 정수 자켓의 바닥판에서 발생되는 증기를 통기가능하게 격리하는 다수의 관통홀이 형성된 타공판;으로 구성된 것을 특징으로 하고, 타공판은, 관통홀을 통해 일부의 증기를 통기시키고, 나머지 부위를 통해 증기를 격리시켜서 격리된 증기를 통해 정수 자켓의 바닥판에 집수된 정수의 수온을 상승시키는 것을 특징으로 하며, 가온부재는, 타공판이 하부를 향해 오목하게 형성되어 하부면에 응결되는 증기에 의한 응축수가 타공판의 하부면의 곡률을 따라 적하되도록 구성되고, 관통홀은, 타공판의 테두리를 따라 형성되고, 상부에 위치하는 스팀 파이프의 지름보다 작은 크기의 테두리공; 및 타공판의 중앙을 중심으로 중앙부에 이격상태로 형성되어 스팀 파이프의 하단과 대향하며, 스팀 파이프의 지름보다 크게 형성된 중앙공;을 포함한다.

여기서, 스팀 공급구는, 제1 스팀 자켓이나 제2 스팀 자켓에 횡방향으로 관통되는 관체로 구성되고, 스팀 공급구에 마련되어 스팀 공급구의 단부로 배출되는 스팀을 분산시키는 디스트리뷰터;를 더 포함하며, 디스트리뷰터는, 스팀 공급구의 단부측 내부에 돌출형성되어 단부로 배출되는 증기의 일부를 굴절시키는 내부돌기; 및 스팀 공급구에 구멍형태로 형성되어 내부돌기에 의해 굴절되는 일부의 증기를 배출하는 벤트;를 포함하고, 드레인을 통해 배출되는 스팀 및 정수 자켓에 공급되는 정수를 열교환시키는 열교환기;를 더 포함하며, 열교환기는, 정수 자켓으로 공급되는 정수가 유입 및 배출되는 정수통; 및 정수통의 외측에 구비되어 정수통을 감싸고, 드레인의 스팀이 유입 및 배출되는 스팀통;을 포함한다.

또 다른 한편, 스팀 공급기는, 멸균챔버의 내부에 순수증기를 공급하는 스팀 메이커;로 구성되며, 스팀 메이커는, 정수가 유입되는 정수 공급구 및 정수를 가열하기 위한 스팀 공급기의 스팀이 공급되는 적어도 하나의 스팀 공급구가 제각기 마련되고, 내부에 정수 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓을 가지며, 유입된 스팀이나 정수를 배출하기 위한 드레인 및 스팀의 열로 가열되는 정수의 증기를 배출하는 증기 배출구가 마련된 스팀타워; 스팀타워의 정수 공급구에 정수를 공급하는 정수 공급기; 및 드레인에 연결되어 스팀이나 정수의 배출을 안내하는 배출기;를 포함하고, 스팀타워는 자켓들이 서로 이격된 상태로 중첩되어 이격된 틈새에 의해 제공되는 이격공간을 통해 정수 및 스팀이 관류한다.

전술한 바와 같은 본 발명은, 멸균챔버의 외벽과 내벽의 사이 공간에 유입된 스팀의 열로 멸균챔버를 가열하여 내부 온도를 빠르게 향상시킬 수 있으므로, 예열 및 가열 시간을 단축시킬 수 있다.

특히, 멸균챔버의 내부에 설치되는 냉각기에 의해 멸균챔버의 내부 온도를 쉽게 낮출 수 있으며, 고온 상태인 멸균챔버 또는 멸균된 제품이 빠르게 냉각될 수 있게 하여 제품의 취출 시간을 단축시킬 수 있다.

그리고, 냉각기는 상호 결합되는 복수의 블럭들로 구성된 지지체로 튜브를 멸균챔버에 쉽게 고정시킬 수 있으며, 분리 가능한 구조로 튜브의 교체가 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 냉각기의 복수의 블럭들이 체결부재에 의해 간단하게 체결되고 분리되는 결합 구조로 구성되어 튜브의 분리 또는 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 급기라인을 통해 유입되는 공기는 히팅기에 의해 가열되므로 고온의 공기를 유입시켜 멸균챔버의 내부 온도가 고온 상태로 유지될 수 있게 되어, 열손실을 줄일 수 있다.

더욱이, 외부 자켓은 분산부재에 의한 스팀의 분산에 의해 히팅기의 내부에서 접촉 면적을 증대시키게 되고, 스팀의 회류에 의해 스팀 이동시 지체 시간을 지연시키게 되므로 히팅기의 내부를 좀더 원활하게 가열시킬 수 있다.

이에 더하여, 벤트필터는 정화된 공기를 유입시키게 되므로 멸균된 제품이 내부에 거치된 상태에서도 차가운 공기의 지속적인 유입이 가능하여 멸균챔버의 냉각 시간을 더욱 단축시킬 수 있으며, 벤트필터에 의해 정화된 외부 공기를 투입할 수 있게 하므로 멸균 효과가 저하되는 것을 예방할 수 있다.

한편, 공기 순환기는 회전 동작에 의해 멸균챔버의 내부로 유입된 공기 또는 스팀을 순환시키게 되므로, 스팀에 의한 멸균 동작을 원활하게 유도하고, 결국 멸균챔버의 냉각 또는 가열 효과를 증대시켜 생산성을 효과적으로 증진시킬 수 있다. 즉, 멸균챔버의 내부의 가열 또는 냉각시 공기 및 스팀의 혼합을 용이하게 유도하여 멸균챔버의 내부 열 순환 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 공기 순환기는 복수의 마그네트에 의해 연결된 축 결합 구조를 가지므로, 멸균챔버의 내부에서 녹이 발생되는 것을 방지하고, 불순물이 내부로 유입되는 것을 차단하여 멸균챔버의 오염을 예방할 수 있다.

다른 한편, 스팀 메이커는, 스팀 및 정수가 유입되는 자켓들이 제1 스팀 자켓과 정수 자켓 및 제2 스팀 자켓으로 구성되되, 각각의 자켓들이 이격상태로 설치되도록 구성되어 이격된 틈새를 통해 정수나 스팀이 관류하므로 스팀 및 정수의 열교환이 용이하여 증기를 원활하게 생산할 수 있고, 스팀이 유입되는 자켓들 사이에 정수가 유입되는 자켓이 개재되어 정수가 양측의 스팀으로 가열됨에 따라 더욱 원활하게 증기를 생산할 수 있다. 즉, 증기를 원활하게 추출할 수 있다.

특히, 내부에 스팀이 충전되는 제1 스팀 자켓의 하부에 정수 자켓이 이격상태로 설치되어 정수 자켓의 내부 측방 및 하부에 정수가 관류하는 제1 이격공간이 구비되고, 정수 자켓의 하부에 제2 스팀 자켓이 이격상태로 설치되어 정수 자켓의 외부 측방 및 하부에 스팀이 관류하는 제2 이격공간이 구비되며, 제1 이격공간과 연통된 스팀 파이프가 제1 스팀 자켓의 내부에 배관되므로, 정수 자켓의 정수가 3차에 걸쳐서 가열된다. 이때, 정수는 정수 자켓의 측방으로 유입되면서 제1 스팀 자켓 및 제2 스팀 자켓의 스팀에 의해 1차로 가열 내지 예열되고. 정수 자켓의 바닥판에 집수되어 상하부의 제1 스팀 자켓 및 제2 스팀 자켓의 스팀에 의해 2차로 가열되며, 2차 가열에 의해 증기로 기화되어 스팀 파이프를 관류하면서 제1 스팀 자켓의 스팀에 의해 3차로 가열된다. 따라서, 정수는 원활하게 가열되며, 기화시간도 단축된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 증기 멸균장치를 도시한 유압회로도;
도 2는 도 1에 도시된 멸균챔버를 개략적으로 도시한 종단면도;
도 3은 도 2에 도시된 냉각기를 확대하여 도시한 종단면도;
도 4는 도 1에 도시된 히팅기를 확대하여 도시한 종단면도;
도 5는 도 1에 도시된 공기순환기를 확대하여 도시한 종단면도
도 6은 도 1에 도시된 스팀 메이커를 개략적으로 도시한 유압회로도;
도 7은 도 6에 도시된 스팀타워를 개략적으로 도시한 종단면도 및 평단면도;
도 8은 도 7에 도시된 스팀타워의 일부를 절개하여 확대 도시한 종단면도;
도 9는 도 7에 도시된 스팀타워의 하부를 확대 도시한 종단면도;
도 10은 도 7에 도시된 스팀타워의 상부를 확대 도시한 종단면도;
도 11은 도 7에 도시된 스팀 공급구의 다른 실시예를 도시한 종단면도;
도 12는 도 6에 도시된 스팀 메이커의 다른 실시예를 도시한 유압회로도;
도 13은 도 12에 도시된 열교환기의 사시도;
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 증기 멸균장치를 도시한 유압회로도; 및
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 증기 멸균장치가 사용되는 일례를 도시한 이미지;이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예에 의한 증기 멸균장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 스팀 공급기(SS), 멸균챔버(200), 및 냉각기(210)를 포함하며, 후술되는 진공기(220) 및 에어 공급기(230)를 포함한다.

스팀 공급기(SS)는 도 1에 도시된 바와 같이 통상의 플랜트용 스티머(120; Steamer)에 연결된 스팀라인(121)이 멸균챔버(200)에 연결된다. 이에, 스팀 공급기(SS)는 스티머(120)를 통해 멸균챔버(200)에 스팀을 공급하게 된다. 이때, 스팀 공급기(SS)는 도시된 바와 같이 후술하는 멸균챔버(200)의 외벽(201)과 내벽(202) 사이로 스팀을 공급할 수 있으며, 멸균챔버(200)를 가열시키게 된다. 이러한 스팀 공급기(SS)의 구성은 통상적인 구성이다. 따라서, 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

멸균챔버(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 공간이 형성된 함체형의 하우징으로 구비된다. 이러한 멸균챔버(200)는 일측에 개구부가 형성되고, 개구부 측에는 힌지 동작되는 도어(미도시)가 설치되어 도어에 의해 개구부 측이 개폐되는 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 도어는 멸균챔버(200)의 개구부를 밀폐시키기 위해 접촉면에 설치되는 패킹 등의 실링부재(미도시)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 후술하는 진공기(220) 및 에어 공급기(230)에 의한 진공 동작이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다. 이와 다르게, 멸균챔버(200)는 다른 예시로서 도 15에 도시된 바와 같이, 외부에 조작패널(CP)이 구비된 멸균장비용 하우징(H)에 내장 설치될 수 있으며, 슬라이딩 도어(SD)에 의해 개구부 측이 개폐되는 구조로 구성될 수도 있다.

여기서, 멸균챔버(200)는 스팀 공급기(SS)에 연결되어 스팀 공급기(SS)에 의해 스팀을 공급받는다. 이때, 멸균챔버(200)는 스팀 공급기(SS)의 스팀으로 내부 또는 외부가 가열될 수 있다. 또한, 멸균챔버(200)는 스팀의 열에 의해 내부를 멸균할 수 있다.

냉각기(210)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각수가 관류하는 냉각 튜브로 구성되어 멸균챔버(200)의 내부에 설치될 수 있다. 이러한 냉각기(210)는 멸균챔버(200)의 내부에 냉기를 제공하여 멸균챔버(200)의 내부를 냉각시킨다. 즉, 냉각기(210)는 냉각수의 순환을 통해 고온 상태인 멸균챔버(200)의 내부 온도를 낮추게 된다.

진공기(220)는 도 1에 도시된 바와 같이 진공 펌프로 구성될 수 있으며, 멸균챔버(200)와 연결되어 멸균챔버(200)의 내부를 진공시킨다.

에어 공급기(230)는 도 1에 도시된 바와 같이, 에어 펌프(미도시)로 구성되어 멸균챔버(200)와 연결될 수 있으며, 멸균챔버(200)의 진공 상태를 해제시키도록 진공기(220)에 의해 진공된 멸균챔버(200)의 내부에 공기를 제공하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 증기 멸균장치의 동작을 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 스팀 공급기(SS)를 통해 제공되는 스팀으로 멸균챔버(200)를 가열하여 멸균챔버(200)의 내부 온도를 상승시킨다.

이어서, 진공기(220)에 의해 멸균챔버(200)의 내부를 진공 상태로 설정하고, 일정 시간을 유지한 후 에어 공급기(230)를 통해 공기를 주입하여 멸균챔버(200)의 내부를 비진공 상태로 설정하게 된다.

이러한 멸균챔버(200)의 진공 상태 및 비진공 상태로의 동작을 수차례 반복하는 동안 멸균챔버(200)의 내부는 고온 및 고압의 상태가 유지된다.

이후, 멸균 작업이 완료되고 나면 에어 공급기(230)를 통해 멸균챔버(200)의 내부로 공기를 주입하여 멸균챔버(200)의 진공 상태를 완전히 해제하게 되고, 멸균챔버(200)의 온도를 일정 온도 이하로 낮춘 뒤 멸균된 제품을 취출하게 된다.

예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 증기 멸균장치는, 5분 내지 15분 동안 약 120℃ 이상의 고온으로 멸균챔버(200)의 온도를 유지하고, 멸균챔버(200)의 내부를 진공 상태로 3분 내지 7분 동안 유지한 뒤 공기를 유입시켜 진공을 일시적으로 해제하고, 재차 진공 상태 및 비 진공 상태로 총 3회 반복한 후, 최종적으로 진공 상태를 완전히 해제하면서 멸균 작업을 완료할 수 있다. 이때, 진공 상태이 일시적으로 해제되는 경우에는 고온 상태로 유지되어야 하고, 진공 상태가 완전히 해제되는 경우에는 냉각을 통해 온도를 낮추도록 한다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 스팀을 이용하여 열을 가해 멸균챔버(200)의 내부에 수용되는 제품을 멸균할 수 있게 된다.

그리고, 냉각기(210)는 고온 상태인 멸균챔버(200) 또는 멸균된 제품이 빠르게 냉각될 수 있게 하여 제품의 취출 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

한편, 도 1 및 도 2를 다시 참고하면, 멸균챔버(200)는 하우징의 내면 형상을 따라 마련되는 외벽(201) 및 외벽(201)의 내측으로 이격되게 형성되는 내벽(202)을 포함하여 구성할 수 있다.

외벽(201)은 스팀 공급기(SS)의 스티머(120)를 통한 스팀라인(121)과 연결되며, 이에 스팀 공급기(SS)의 스팀이 외벽(201)과 내벽(202) 사이의 공간으로 공급될 수 있다.

내벽(202)은 외벽(201)으로부터 내측으로 이격되어 형성될 수 있으며, 내부에 멸균실로 사용되는 공간을 형성하게 된다.

멸균챔버(200)는 외벽(201)과 내벽(202) 사이 공간으로 유입된 스팀의 열에 의해 가열될 수 있다. 즉, 멸균챔버(200)는 스팀 공급기(SS)에 의해 유입되는 스팀의 열로 외벽(201)과 내벽(202)의 사이 틈새의 이격 공간을 가열하고, 인접한 내벽(202)에 열을 가하여 내벽(202)의 내부 공간을 가열함에 따라 멸균챔버(200)의 내부 온도를 높이게 된다.

따라서, 멸균챔버(200)는 외벽(201)과 내벽(202)의 사이 공간에 유입된 스팀의 열로 멸균챔버(200)의 내부 온도를 빠르게 향상시킬 수 있으므로, 예열 및 가열 시간을 단축시키게 된다.

또한, 멸균챔버(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외벽(201)에 형성되어 외벽(201)과 내벽(202)의 사이 공간에 연통되는 제1 연결구(201a) 및 내벽(202)에 형성되어 내벽(202)의 내부와 연통되는 제2 연결구(202a)가 제각기 구비된다. 이때, 멸균챔버(200)의 제1 연결구(201a)에는 스팀 공급기(SS)의 스팀라인(121)이 연결되고, 제2 연결구(202a)에는 진공기(220) 또는 에어 공급기(230)가 연결될 수 있다.

그리고, 멸균챔버(200)는 도시된 바와 같이 각 연결구를 통해 유입된 스팀이나 공기를 배출하는 배출구(201b, 202b)가 구비된다. 이러한 연결구(201a, 202a) 및 배출구(201b, 202b)는 도시된 바와 같이 니플 형태의 관체로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 멸균챔버(200)의 내부 또는 외벽(201)과 내벽(202) 사이에는 멸균챔버(200)의 온도를 측정하는 온도 센서(미도시)가 설치될 수 있다.

더욱이, 멸균챔버(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 플레이트(203)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 플레이트(203)는 도시된 바와 같이, 내벽(202)의 내측에 이격되게 설치될 수 있으며, 내벽(202)의 내부 공간인 멸균실을 구획 형성하게 된다. 플레이트(203)는 냉각기(210) 및 후술되는 공기 순환기(240)를 감싸도록 구성될 수 있다. 그리고, 플레이트(203)는 구획된 공간이 내벽(202)의 내부 공간에서 연통 가능하게 상부측에 소통구(203a)가 형성되고 내벽(202)의 바닥면과 인접한 하부측이 개방되는 개방구(203b)가 형성된다. 소통구(203a)는 공기 순환기(240)와 직접적으로 연결되는 구조가 될 수 있으며, 하부측 개방구(203b)는 냉각기(210) 및 공기 순환기(240)에 의한 냉기나, 스팀 또는 공기의 전달이 원활하게 이루어지도록 한다. 부연하자면, 도 2에 도시된 것처럼 플레이트(203)가 구획된 벽을 형성하게 되므로, 구획 공간 내에서 강제대류를 일으키며 스팀 또는 공기의 순환을 유도하게 된다.

한편, 냉각기(210)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 튜브(211) 및 지지체(212)를 포함할 수 있다.

튜브(211)는 도시된 바와 같이, 냉각수가 관류하는 관체로 구성되어 멸균챔버(200)의 내부에 설치될 수 있으며, 냉각수의 흐름으로 멸균챔버(200)의 내부를 냉각시키게 된다.

여기서, 튜브(211)는 냉각 효과를 높이기 위해 냉각관의 길이가 길게 연장 형성될 수 있다. 예컨대, 튜브(211)는 도시된 바와 같이 멸균챔버(200)의 양 측벽에 각각 구비될 수 있으며, 각 측벽을 따라 수평으로 연장되는 직선구간이 형성되고, 직선구간의 단부에서 상부 또는 하부 경로를 추가 형성하도록 U자 형태로 절곡되게 연장되는 곡선구간이 직선구간과 연속 형성되며 반복적으로 배치될 수 있다. 즉, 튜브(211)는 곡선구간에 의해 상호 이격되는 복수개의 직선구간이 측벽의 길이를 따라 반복되는 지그재그 형상의 폐루프 경로로 설정될 수 있으며, 다층의 구조로 배치됨에 따라 표면상의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다.

이러한 튜브(211)는 일측 단부가 냉각수 유입구(CI)와 연결되고, 타측 단부가 냉각수 배출구(CO)에 각기 연결될 수 있다. 냉각수 유입구(CI) 및 냉각수 배출구(CO)는 멸균챔버(200)의 양 측벽에 각기 고정되게 설치될 수 있다.

지지체(212)는 튜브(211)를 멸균챔버(200)에 고정하기 위한 것으로, 도시된 바와 같이 튜브(211)가 수용되는 복수의 수용홈(미도시)이 형성된 적어도 하나의 블럭(213, 214, 215)으로 구성된다. 이러한 지지체(212)는 멸균챔버(200)의 내부에 고정되게 설치된다.

이때, 지지체(212)는 복수의 블럭(213, 214, 215)들이 상호 결합되는 구조로 이루어질 수 있으며, 멸균챔버(200)에 대해 분리될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 증기 멸균장치는 튜브(211)의 교체가 용이하다는 이점을 갖다.

구체적으로, 지지체(212)는 도시된 바와 같이, 고정블럭(213), 제1 결합블럭(214) 및 제2 결합블럭(215)을 포함할 수 있다. 고정블럭(213), 제1 결합블럭(214) 및 제2 결합블럭(215)은 대응되는 길이의 막대 형상으로 형성될 수 있으며, 각각의 인접한 블럭(213, 214, 215)에는 튜브(211)의 관체 일부를 수용하는 반원 형상의 수용홈이 상호 대응되게 형성되어, 한 쌍의 블럭이 결합되면 튜브(211)를 파지하는 구조로 이루어진다.

고정블럭(213)은 멸균챔버(200)의 내벽에 고정 설치된다. 이러한 고정블럭(213)은 볼팅 결합이나 용접 등으로 멸균챔버(200)의 내벽에 부착될 수 있으며, 멸균챔버(200)에 일체로 고정됨에 따라 튜브(211)를 안정적으로 지지하게 된다.

제1 결합블럭(214)은 고정블럭(213)에 적층되게 결합될 수 있다. 제1 결합블럭(214)은 제1 체결부재(214a)를 통해 고정블럭(213)에 연결된다.

제2 결합블럭(215)은 제1 결합블럭(214)에 적층되게 결합될 수 있다. 그리고, 제2 결합블럭(215)은 제2 체결부재(215a)를 통해 제1 결합블럭(214)에 연결된다.

따라서, 냉각기(210)의 지지체(212)는 블럭(213, 214, 215)들이 체결되는 결합 구조로 구성되어 멸균챔버(200)에 튜브(211)를 분리 가능하게 고정시킬 수 있으며, 튜브(211)의 분리 또는 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

여기서, 전술한 에어 공급기(230)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 급기라인(231) 및 히팅기(232)를 포함한다.

급기라인(231)은 도시된 바와 같이, 멸균챔버(200)에 연결되어 멸균챔버(200)의 내부로 공기를 급기하고, 별도로 마련된 제어밸브(미도시)에 의해 유량이 제어될 수 있다.

히팅기(232)는 도시된 바와 같이, 급기라인(231)으로 공급되는 공기가 일측으로 관류하고, 타측으로는 스팀 공급기(SS)로부터 관류하는 스팀을 통해 일측의 공기를 가열한다.

이러한 히팅기(232)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내부에 공기 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓(232a, 232b)이 구비된다. 자켓(232a, 232b)은 예컨대, 도시된 바와 같이 후술되는 내부 자켓(232a) 및 외부 자켓(232b)으로 구성될 수 있다.

내부 자켓(232a)은 도시된 바와 같이 캡슐형의 배럴로 구성될 수 있으며, 내부 공간인 제1 수용부(미도시)가 형성된다. 내부 자켓(232a)은 도시된 바와 같이, 관체형의 공기 유입구(AI) 및 공기 배출구(AO)가 상호 연통상태로 하부 및 상부에 구비되고, 급기라인(231)에 연결됨에 따라 공기가 내부 자켓(232a)의 제1 수용부를 관류한다. 이러한 내부 자켓(232a)의 공기 유입구(AI) 및 공기 배출구(AO)는 후술하는 외부 자켓(232b)의 상하부를 관통하여 외부로 노출된다.

그리고, 외부 자켓(232b)은 도시된 바와 같이 캡슐형의 배럴로 구성될 수 있으며, 전술한 내부 자켓(232a)의 외측을 따라 이격상태로 설치된다. 외부 자켓(232b)은 이격에 의해, 도시된 바와 같이 내부 자켓(232a)과 이격된 틈새가 마련되고, 이러한 틈새에 의해 사이 공간인 제2 수용부(미도시)가 구비된다.

외부 자켓(232b)의 일측에는 스팀 공급기(SS)의 스팀이 유입되는 스팀 유입구(SI)가 구비되고, 타측에는 스팀이 배출되는 스팀 배출구(SO)가 구비된다. 이러한 외부 자켓(232b)은 스팀이 제2 수용부로 관류하게 되고, 배출된 스팀은 멸균챔버(200)의 제2 연결구(202a)를 통해 내부로 유입된다. 외부 자켓(232b)은 내부로 유입된 스팀을 통해 전술한 내부 자켓(232a)을 가열한다.

이때, 외부 자켓(232b)의 제2 수용부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 배플 또는 스크류윙의 형태로 구성되는 적어도 하나의 분산부재(232c)가 구비될 수 있다. 이러한 분산부재(232c)는 외부 자켓(232b)의 내벽 또는 내부 자켓(232a)의 외벽 중 어느 하나에 설치될 수 있다. 분산부재(232c)는 서로 엇갈리는 상태로 설치되거나 내부 자켓(232a)의 외면을 따라 나선형으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 분산부재(232c)는 외부 자켓(232b)의 내부로 공급된 스팀을 분산시키거나 회류시킨다. 따라서, 외부 자켓(232b)은 스팀의 분산에 의해 접촉 면적을 증대시키게 되고, 스팀의 회류에 의해 스팀 이동시 지체 시간을 지연시키게 되므로 내부가 좀더 원활하게 가열된다.

이와 같이, 급기라인(231)은 멸균챔버(200)의 제2 연결구(202a)와 연결되어 내부에 공기를 유입시키게 된다. 여기서, 급기라인(231)을 통해 유입되는 공기는 멸균챔버(200)의 진공 상태를 일시적으로 해제가 필요한 경우 사용되는데, 이때 멸균챔버(200)의 고온 상태를 유지하면서 내부의 진공을 일시적으로 해제하기 위해 따뜻한 공기의 유입을 필요로 한다.

이에, 히팅기(232)는 급기라인(231)을 통해 유입되는 공기를 스팀 공급기(SS)의 스팀으로 가열하여 따뜻한 공기가 유입될 수 있게 한다.

결국, 급기라인(231)을 통해 유입되는 공기는 히팅기(232)에 의해 가열되므로 고온의 공기를 유입시켜 멸균챔버(200)의 내부 온도가 고온 상태로 유지될 수 있게 되고, 열손실을 줄일 수 있다.

한편, 에어 공급기(230)는 도 1에 도시된 바와 같이, 멸균챔버(200)에 연결되어 멸균챔버(200)의 내부로 공기를 소통시키는 벤트라인(233) 및 벤트라인(233)에 연결되어 유입되는 공기를 정화시키는 벤트필터(234)가 구비된다.

벤트라인(233)은 제2 연결구(202a)에 연결될 수 있으며, 제2 연결구(202a)를 통해 멸균챔버(200)의 내부 공간으로 공기를 유입시킬 수 있다.

여기서, 벤트라인(233)은 에어 공급기(230)와 연결되어 에어 공급기(230)에서 공급되는 공기를 멸균챔버(200)에 제공할 수 있지만, 별도의 에어펌프(미도시)와 연결되는 개별 라인으로 구비될 수도 있다. 이러한 벤트라인(233)은 멸균 공정이 완료되어 제품의 취출이 필요한 경우 멸균챔버(200)의 진공 상태를 완전히 해제하기 위해 내부로 공기를 유입시키게 된다.

이때, 벤트라인(233)을 통해 유입되는 공기는 가열되지 않은 차가운 공기이므로, 전술한 냉각기(210)로 멸균챔버(200)를 냉각시키는 냉각 작업의 효과를 증대시킬 수 있으며, 냉각 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

그리고, 벤트라인(233)을 통해 유입되는 공기는 멸균챔버(200)의 내부에서 멸균된 제품에 접촉되므로, 벤트필터(234)를 이용하여 정화된 공기를 유입시키게 된다.

결국, 벤트필터(234)는 정화된 공기를 유입시키게 되므로 멸균된 제품이 내부에 거치된 상태에서도 차가운 공기의 지속적인 유입이 가능하여 멸균챔버(200)의 냉각 시간을 더욱 단축시킬 수 있다. 또한, 벤트필터(234)는 정화된 외부 공기를 투입할 수 있게 하므로 멸균 효과가 저하되는 것을 예방하게 된다.

또한, 벤트라인(233)에는 후술하는 스팀 메이커(130)에서 분기된 연장라인(미도시)과 연결되어 필요에 따라 따뜻한 공기를 유입시킬 수도 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 증기 멸균장치는, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 멸균챔버(200)의 내부 공기를 순환시키기 위한 공기 순환기(240)를 더 포함할 수 있다. 공기 순환기(240)는 구동모터(241), 회전로터(242), 로터하우징(243) 및 임펠러(244)를 포함한다.

구동모터(241)는 도 5에 도시된 바와 같이 멸균챔버(200)의 외부에 설치된다. 구동모터(241)는 도시된 바와 같이 출력축(241a)을 통해 구동력을 제공한다. 출력축(241a)은 도시된 바와 같이 구동모터(241)에 결합된 축하우징(241b)에 내장되어 외부로부터 보호된다.

회전로터(242)는 도 5에 도시된 바와 같이, 출력축(241a)에 체결되는 볼트(미도시)에 의하여 출력축(241a)에 일체로 고정되는 슬리브(242a) 및 슬리브(242a)의 외주면에 일체로 설치되는 적어도 하나의 제1 마그네트(242b)를 포함할 수 있다. 이러한 슬리브(242a)는 구동모터(241) 출력축(241a)과 연결되어 함께 회전된다.

로터하우징(243)은 도 5에 도시된 바와 같이, 컵형태로 멸균챔버(200)의 내부로 돌출되게 설치되어 회전로터(242)의 슬리브(242a)가 회전 가능하게 삽입된다. 로터하우징(243)은 도시된 바와 같이 외주면에 플랜지(미도시)가 구비된다. 로터하우징(243)은 멸균챔버(200)의 상면에서 내부로 돌출되도록 멸균챔버(200)의 상부에 관통상태로 삽입되며, 외주면의 플랜지가 멸균챔버(200)에 용접이나 볼팅으로 고정됨에 따라 멸균챔버(200)에 일체로 고정된다. 그리고, 로터하우징(243)은 구동모터(241)의 축하우징(241b)과 결합되어 구동모터(241)에 연결된다.

임펠러(244)는 도 5에 도시된 바와 같이, 멸균챔버(200)의 내부에 위치될 수 있으며, 로터하우징(243)에 회전 가능하게 설치되는 바디(244a) 및 바디(244a)에 일체로 장착되어 제1 마그네트(242b)와 자성 결합되는 제2 마그네트(244b)를 포함할 수 있다. 임펠러(244)는 도시된 바와 같이, 예컨대 다수의 회전익을 구비한 시로코 팬 형상으로 구성될 수 있다. 그리고, 바디(244a)는 도시된 바와 같이 회전로터(242)의 슬리브(242a)를 감싸는 보스 형상으로 형성되고, 외측으로 회전익이 볼트 체결되어 일체로 구성될 수 있다. 제2 마그네트(244b)는 도시된 바와 같이 회전로터(242)의 제1 마그네트(242b)와 대향하는 상태로 바디(244a)에 설치된다. 이에, 바디(244a)는 회전로터(242)에 의해 제1 마그네트(242b)가 회전될 경우 제2 마그네트(244b)의 자력에 의해 함께 회전되고, 임펠러(244)를 회전시킨다.

여기서, 공기 순환기(240)는 바디(244a)의 안정적인 회전 동작을 위해 바디(244a)에 축결합되는 유동 방지축(미도시)이나, 바디(244a)의 회전을 가이드하는 적어도 하나의 베어링(미도시)을 포함하여 구성할 수 있으며, 유동 방지축 및 베어링 등의 구성은 통상적인 구성으로 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 바, 그 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이와 같이 구성된 공기 순환기(240)는 팬의 회전 동작에 의해 멸균챔버(200)의 내부로 유입된 공기 또는 스팀을 순환시키게 되므로, 스팀에 의한 멸균 동작을 원활하게 유도하고, 멸균챔버(200)의 냉각 또는 가열 효과를 증대시키게 된다. 또한, 공기 순환기(240)는 쉽게 혼합되지 않는 공기와 스팀을 순환 동작에 의해 강제로 혼합시켜 열 순환 효과를 증대시킨다. 즉, 공기 순환기(240)는, 멸균챔버(200)의 내부의 가열 또는 냉각시 공기 및 스팀의 혼합을 용이하게 유도하여 멸균챔버(200)의 내부 열 순환 속도를 향상시키게 된다. 그리고, 공기 순환기(240)는 내부 공기를 순환시켜 냉각기(210)에 의한 냉각 작용을 원활하게 유도한다.

아울러, 공기 순환기(240)는 복수의 마그네트에 의해 연결된 축 결합 구조를 가지므로, 멸균챔버(200)의 내부에서 녹이 발생되는 것을 방지하고, 불순물이 내부로 유입되는 것을 차단하게 된다.

도면상 미설명부호 250은 응축되어 드레인되거나 배출되는 응축수, 공기 또는 스팀 등이 회수되는 회수기(250)이다.

다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 증기 멸균장치는, 도 6 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 멸균챔버(200)의 내부에 순수증기를 공급하는 스팀 메이커(130)를 더 포함할 수 있다.

스팀 메이커(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 스티머(120)에 연결되고, 스팀타워(100), 정수 공급기(110), 순수증기 공급기(131) 및 정수 배출기(140)와 스팀 배출기(150)로 구성된 배출기(140, 150)를 포함한다.

스팀타워(100)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 정수(상수)가 유입되는 정수 공급구(WN) 및 정수를 가열하는 스팀이 공급되는 스팀 공급구(S1, S2)가 제각기 구비된다. 그리고, 스팀타워(100)는 도시된 바와 같이 유입된 정수나 스팀을 배출하기 위한 드레인(D1~D3) 및 스팀의 열로 가열되는 정수의 증기를 배출하는 증기 배출구(OT)가 구비된다. 이러한 정수 공급구(WN), 스팀 공급구(S1, S2), 드레인(D1~D3) 및 증기 배출구(OT)는 도시된 바와 같이 니플 형태의 관체로 구성되는 것이 바람직하다.

스팀타워(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 내부에 정수 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓(50, 60, 70, 80)이 구비된다. 자켓(50, 60, 70, 80)은 예컨대, 도시된 바와 같이 후술되는 제1 스팀 자켓(60), 정수 자켓(50), 제2 스팀 자켓(70) 및 커버 자켓(80)으로 구성될 수 있다.

제1 스팀 자켓(60)은 도 8에 도시된 바와 같이, 컵형태의 단면을 갖는 상부가 개방된 원통형의 바렐(Barrel)로 구성되어 원통의 측벽 및 판상의 바닥판을 갖는다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 전술한 관체형의 스팀 공급구(S1, S2) 중 하나를 이루는 제1 스팀 공급구(S1)가 상단부에 연통상태로 설치된다. 제1 스팀 자켓(60)은 제1 스팀 공급구(S1)를 통해 내부(60a)로 공급된다. 따라서, 제1 스팀 자켓(60)은 내부의 스팀으로 가열되어 측벽 및 바닥판을 통해 후술되는 정수 자켓(50)의 내부를 가열한다. 그리고, 제1 스팀 자켓(60)은 내부의 스팀을 통해 후술되는 스팀 파이프(SP)를 가열한다.

제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 대략 길이방향의 중간측 측벽의 외주면에 플랜지(P)가 구비된다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 플랜지(P)를 중심으로 플랜지(P)의 상측 관경이 플랜지(P)의 하측 관경 보다 좀더 크게 형성될 수 있다. 즉, 제1 스팀 자켓(60)은 측벽이 상광하협의 단면으로 형성될 수 있다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 측벽의 상측에 제1 스팀 공급구(S1)가 횡방향으로 설치된다. 따라서, 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이, 제1 스팀 공급구(S1)의 단부측 배출구가 후술되는 내부의 스팀 파이프(SP)로부터 이격될 수 있다. 제1 스팀 공급구(S1)는 배출구가 스팀 파이프(SP)와 이격됨에 따라 배출되는 스팀을 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 골고루 확산시킬 수 있다.

제1 스팀 자켓(60)은 도 8에 도시된 바와 같이 하부의 중앙에 내부의 스팀을 배출하는 제1 자켓용 드레인(D2)이 설치된다. 이러한 제1 자켓용 드레인(D2)은 도시된 바와 같이 관체로 형성되어 수직으로 설치된다. 제1 자켓용 드레인(D2)은 도시된 바와 같이 상단이 제1 스팀 자켓(60)의 바닥판을 관통하고, 하단이 후술되는 정수 자켓(50) 및 제2 스팀 자켓(70)을 관통하여 제2 스팀 자켓(70)의 하방으로 노출된다. 따라서, 제1 자켓용 드레인(D2)은 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 공급된 스팀을 외부로 배출할 수 있다.

제1 스팀 자켓(60)은 도 8에 도시된 바와 같이 개방된 측벽의 상부에 분할판(81)이 설치된다. 제1 스팀 자켓(60)은 도시된 바와 같이 분할판(81)에 의해 상부가 수밀상태로 차폐된다. 분할판(81)은 도시된 바와 같이 상부에 후술되는 커버 자켓(80)이 설치되어 제1 스팀 자켓(60)의 내부 공간 및 커버 자켓(80)의 내부 공간을 제각기 분할한다. 분할판(81)은 제1 스팀 자켓(60)의 스팀에 의해 가열되어 커버 자켓(80)의 내부 공간을 가열한다. 분할판(81)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 하부의 중앙에 코어축(81a)이 수직으로 설치된다. 코어축(81a)은 후술되는 배플(BF)의 단부가 고정된다.

배플(BF)은 도 8에 도시된 바와 같이 일단부가 제1 스팀 자켓(60)의 내주면(측벽의 내주면)에 고정되고, 타단부가 전술한 코어축(81a)에 고정된다. 배플(BF)은 금속판으로 구성되어 도시된 바와 같이 횡방향으로 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 설치된다. 배플(BF)은 전술한 코어축(81a) 및 후술되는 스팀 파이프(SP)들이 관통되는 관통공을 갖는다. 배플(BF)은 도시된 바와 같이, 이러한 관통공에 코어축(81a) 및 스팀 파이프(SP)들이 끼워져서 고정된다. 배플(BF)은 도시된 바와 같이 복수로 구성되며, 제1 스팀 자켓(60)의 내경에 대략 절반정도하는 길이로 형성되어 제1 스팀 자켓(60)의 내측에 이격상태로 설치된다. 배플(BF)들은 도시된 바와 같이 서로 엇갈리는 상태로 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 설치된다. 배플(BF)들은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 내부로 공급되는 스팀이 지그재그 형태로 이동되도록 안내한다. 이에 따라, 배플(BF)은 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 공급된 스팀을 분산시킨다. 따라서, 제1 스팀 자켓(60)은 스팀의 분산에 의해 내부가 좀더 원활하게 가열된다.

정수 자켓(50)은 도 8에 도시된 바와 같이 전술한 원통형의 배럴로 구성되어 원통형의 측벽 및 평판형의 바닥판을 갖는다. 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 전술한 관체형의 정수 공급구(WN)가 측벽의 상단부에 연통상태로 설치되어 정수 공급구(WN)를 통해 내부로 정수가 공급된다. 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이, 제1 스팀 자켓(60)의 외경 보다 큰 내경을 갖는다, 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 외측에 끼워지는 형태로 설치된다. 정수 자켓(50)은 설치시, 도 8에 도시된 바와 같이 측벽 및 바닥판이 제1 스팀 자켓(60)의 외측을 따라 이격상태로 설치된다. 정수 자켓(50)은 측벽의 상단부측 외주면에 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지와 결합되는 플랜지가 구비된다. 정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 외주면의 플랜지가 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지에 결합됨에 따라 상부가 수밀상태로 차폐되며, 이를 통해 제1 스팀 자켓(60)의 외측에 일체로 설치된다.

정수 자켓(50)은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지가 제1 스팀 자켓(60)의 대략 중간부분에 구비되고, 측벽의 외주면에 구비된 플랜지가 제1 스팀 자켓(60)의 플랜지에 결합됨에 따라 제1 스팀 자켓(60)의 외측을 따라 이격상태로 설치된다. 정수 자켓(50)은 이격에 의해, 도시된 바와 같이 내부에 제1 스팀 자켓(60)과 이격된 틈새가 마련되며, 이러한 틈새에 의해 제1 이격공간(50a, 50b)이 구비된다. 즉, 제1 이격공간(50a, 50b)은 제1 스팀 자켓(60) 및 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판 사이의 틈새이다. 제1 이격공간(50a, 50b)은 도시된 바와 같이 정수 자켓(50)의 측벽에 구비되는 측방측 이격공간(50a) 및 바닥판의 상부 구비되는 바닥측 이격공간(50b)로 구성된다.

정수 자켓(50)은 전술한 정수 공급구(WN)로 공급되는 정수가 도시된 바와 같이 측방측 이격공간(50a)을 통해 유입된 후 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수되어 바닥측 이격공간(50b)에 공급된다. 즉, 정수는 제1 이격공간((50a, 50b)으로 공급되어 관류한다. 이러한 정수는 스팀에 의해 가열된 제1 스팀 자켓(60)의 측벽 및 바닥판이 제1 이격공간(50a, 50b)을 가열함에 따라 가열시의 열에 의해 증발된다.

정수 자켓(50)은 도 8에 도시된 바와 같이 바닥판의 중앙에 내부의 정수를 배출하는 정수 자켓용 드레인(D1)이 설치된다. 이러한 정수 자켓용 드레인(D1)은 도시된 바와 같이 관체로 형성되어 수직으로 설치된다. 정수 자켓용 드레인(D1)은 도시된 바와 같이 상단이 정수 자켓(50)의 바닥판을 관통하고, 하단이 후술되는 제2 스팀 자켓(70)을 관통하여 제2 스팀 자켓(70)의 하방으로 노출된다. 따라서, 정수 자켓용 드레인(D1)은 정수 자켓(50)의 내부에 집수된 정수를 외부로 배출할 수 있다.

제2 스팀 자켓(70)은 도 8에 도시된 바와 같이 전술한 원통형의 바렐로 구성되어 원통형의 측벽 및 판상의 바닥판을 갖는다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이 전술한 관체형의 제2 스팀 공급구(S2)가 측벽의 상단부에 연통상태로 설치되어 제2 스팀 공급구(S2)를 통해 내부로 스팀이 공급된다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이, 정수 자켓(50)의 외경 보다 큰 내경을 가지며, 정수 자켓(50)의 측벽측 외주면에 용접으로 고정되는 링형태의 중공판이 상단부에 구비된다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이 상단부의 중공판이 정수 자켓(50)의 외주면에 고정됨에 따라 정수 자켓(50)의 외측에 일체로 고정되며, 중공판을 통해 측벽의 상부가 수밀상태로 차폐된다.

제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이, 내경이 정수 자켓(50) 보다 크게 형성되어 정수 자켓(50)의 외측에 끼워지는 형태로 설치된다. 제2 스팀 자켓(70)은 설치시, 도 8에 도시된 바와 같이 측벽 및 바닥판이 정수 자켓(50)의 외측을 따라 이격상태로 설치된다. 제2 스팀 자켓(70)은 도시된 바와 같이, 바닥판의 중앙에 원통형태 내지 블럭형태의 스페이서(71)가 설치됨에 따라 측벽 및 바닥판이 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판과 이격된다. 제2 스팀 자켓(70)은 이러한 이격에 의해, 도시된 바와 같이 내부에 틈새가 마련되며, 이러한 틈새에 의해 제2 이격공간(70a)이 구비된다. 즉, 제2 이격공간(70a)은 제2 스팀 자켓(70) 및 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판 사이의 틈새이다. 제2 스팀 자켓(70)은 전술한 제2 스팀 공급구(S2)로 공급되는 스팀이 도시된 바와 같이 제2 이격공간(70a)을 통해 유입된다. 제2 스팀 자켓(70)은 스팀이 제2 이격공간(70a)을 관류한다. 따라서, 제2 스팀 자켓(70)은 제2 이격공간(70a)의 스팀을 통해 도시된 바와 같이 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판을 가열한다.

제2 스팀 자켓(70)은 도 8에 도시된 바와 같이 바닥판의 중앙에 내부의 스팀, 즉 제2 이격공간(70a)의 스팀을 배출하는 제2 자켓용 드레인(D3)이 설치된다. 이러한 제2 자켓용 드레인(D3)은 도시된 바와 같이 관체로 형성되어 수직으로 설치된다. 제2 자켓용 드레인(D3)은 도시된 바와 같이 상단이 제2 스팀 자켓(70)의 바닥판을 관통하여 제2 스팀 자켓(70)의 하방으로 노출된다. 따라서, 제2 자켓용 드레인(D3)은 제2 스팀 자켓(70)의 스팀을 외부로 공급하거나 배출할 수 있다.

커버 자켓(80)은 도 8에 도시된 바와 같이 캡형태의 단면을 가지며, 제1 스팀 자켓(60)의 상부에 설치된다. 이때, 커버 자켓(80)은 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 상부에 설치된 분할판(81)의 상부에 캡형태로 설치된다. 커버 자켓(80)은 캡형태로 형성됨에 따라 내부에 증기를 포집하는 내부 공간이 마련된다. 커버 자켓(80)은 도시된 바와 같이 내부 공간에 포집되는 증기를 배출시키는 전술한 증기 배출구(OT)가 연통상태로 마련된다.

커버 자켓(80)은 도 8에 도시된 바와 같이, 증기 배출구(OT)와 동일한 관체로 이루어진 게이지용 배출구(80a)가 구비된다. 게이지용 배출구(80a)는 도시된 바와 같이 압력게이지가 설치될 수 있다.

스팀 파이프(SP)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수로 구성되어 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 배관된다. 스팀 파이프(SP)는 도시된 바와 같이 커버 자켓(80)의 내부 공간을 제1 스팀 자켓(60) 및 정수 자켓(50) 사이의 제1 이격공간(50a, 50b)과 연통시키도록 배관된다. 스팀 파이프(SP)는 후술되는 바와 같이 제1 이격공간(50a, 50b)서 발생되는 증기를 커버 자켓(80)의 내부 공간으로 안내하여 공급한다.

스팀 파이프(SP)는 도 8에 도시된 바와 같이 상단이 전술한 분할판(81)에 연통상태로 설치되고, 하단이 제1 스팀 자켓(60)의 바닥판을 관통하여 설치됨에 따라 커버 자켓(80)의 내부 공간을 제1 이격공간과 연통시킨다. 스팀 파이프(SP)는 도시된 바와 같이, 하단이 제1 스팀 자켓(60)의 바닥판을 관통하므로 하단이 정수 자켓(50)의 바닥판과 대향한다. 스팀 파이프(SP)는 도 7의 (b) 및 도 8에 도시된 바와 같이 전술한 분할판(81)의 중앙부에 코어축(81a)이 설치됨에 따라, 코어축(81a)을 중심으로 코어축(81a)과 이격상태로 배관된다. 즉, 스팀 파이프(SP)는 분할판(81)의 중앙부에는 배관되지 않는다.

여기서, 전술한 제2 스팀 자켓(70) 및 정수 자켓(50)은, 도 8에 도시된 바와 같이 외주면에 나선형의 스크류윙(SW)이 설치된다. 이러한 스크류윙(SW)은 정수 자켓(50)으로 유입되는 정수나, 제2 스팀 자켓(70)으로 유입되는 스팀을 회류시켜서 나선형으로 이동을 안내한다. 따라서, 스크류윙(SW)은 정수가 스팀에 의해 좀더 빨리 가열되거나 스팀이 정수 자켓(50)을 좀더 빨리 가열시키도록, 이동되는 정수나 스팀을 회류시켜서 이동시의 지체시간을 지연시킨다.

스크류윙(SW)은 도 8에 확대 도시된 바와 같이 양측의 양단부 중 일단부가 제1 스팀 자켓(60)이나 정수 자켓(50)의 측벽측에 고정되고, 타단부가 자유단을 이루도록 구성될 수 있다. 스크류윙(SW)은 타단부의 단부를 통해 정수나 스팀을 소통시킬 수도 있다. 따라서, 스크류윙(SW)은 정수나 스팀의 일부를 나선형으로 안내하고, 나머지 일부를 타단부의 단부를 통해 소통시킬 수 있다.

이상과 같은 구성의 스팀타워(100)는 도 6 및 도 12에 도시된 바와 같이 정수 공급기(110), 스티머(120), 순수증기 공급기(131), 그리고 정수 배출기(140) 및 스팀 배출기(150)로 구성된 배출기(140, 150)가 연결된다. 정수 공급구(WN)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 정수탱크 및 펌프와 연결된 정수 배관라인(110a)이 전술한 정수 자켓(50)의 정수 공급구(WN)에 연결됨에 따라 정수를 공급한다. 스티머(120)는 도시된 바와 같이 스팀발생기(미도시)에 연결된 스팀 배관라인(120a)이 전술한 제1 및 제2 스팀 자켓(60, 70)의 제1 및 제2 스팀 공급구(S1, S2)에 연결됨에 따라 스팀을 공급한다. 이때, 스티머(120)는 도시된 바와 같이 스팀 배관라인(120a)이 양갈래로 분기됨에 따라 제1 및 제2 스팀 공급구(S1, S2)에 제각기 스팀을 공급한다.

순수증기 공급기(131)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 증기공급라인이 커버 자켓(80)의 증기 배출구(OT)에 연결되어 증기 공급라인을 통해 증기 배출구(OT)의 순수증기를 제공한다. 이러한 순수증기 공급기(131)에서 배출되는 순수증기는 멸균챔버(200)에 공급된다. 순수증기 공급기(130)에서 멸균챔버(200)에 공급되는 순수증기는 멸균챔버(200)의 제2 연결구(202a)를 통해 내부로 유입되고, 순수증기에 의한 멸균 동작을 수행하게 된다.

정수 배출기(140)는 도시된 바와 같이 전술한 정수 자켓(50)의 정수 자켓용 드레인(D1)에 정수 배관라인이 연결됨에 따라 정수 자켓(50)의 정수를 외부로 공급하거나 배출한다. 스팀 배출기(150)는 도시된 바와 같이 전술한 제1 및 제2 스팀 자켓(60, 70)의 제1 자켓용 드레인(D2) 및 제2 자켓용 드레인(D3)에 스팀배출 배관라인(150a)이 연결됨에 따라 제1 및 제2 스팀 자켓(60, 70)의 스팀을 외부로 공급하거나 배출한다. 이들 배출기(140, 150)는 회수기(250)에 연결될 수 있다. 이러한 정수 공급기(110), 스티머(120) 및 순수증기 공급기(131), 그리고 정수 배출기(140) 및 스팀 배출기(150)의 구성은 통상적인 구성이다. 따라서, 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

한편, 도면상 미설명부호 ML은 스팀타워(100)를 감싸는 단열재이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예는, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 제1 스팀 공급구(S1) 및 제2 스팀 공급구(S2)로 스팀을 공급하여 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)을 가열한다. 제1 스팀 자켓(60)은 스팀에 의해 내부 공간과 측벽 및 바닥판이 가열된다. 제1 스팀 자켓(60)은 가열된 측벽 및 바닥판을 통해 정수 자켓(50)의 내측에 구비된 제1 이격공간(50a, 50b)을 가열한다. 제1 스팀 자켓(60)은 내부의 스팀을 통해 내부에 배관된 스팀 파이프(SP)를 가열한다. 이때, 스팀은 배플(BF)에 의해 분산되므로 스팀 파이프(SP)를 골고루 가열한다.

제2 스팀 자켓(70)은 내부의 제2 이격공간(70a)이 가열되어 정수 자켓(50)의 측벽 및 바닥판을 가열한다. 따라서, 정수 자켓(50)은 측벽 및 바닥판을 통해 내부의 제1 이격공간이 가열된다.

정수 자켓(50)은 정수 공급구(WN)를 통해 정수가 공급된다. 정수 자켓(50)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)과의 이격에 의해 형성된 제1 이격공간의 측방측 이격공간(50a)으로 정수가 공급된다. 정수 자켓(50)은 측방측 이격공간(50a)에 스크류윙(SW)이 구비됨에 따라 정수를 나선형으로 이동시켜서 측벽의 내주면을 통해 바닥판의 상부로 안내한다. 정수 자켓(50)은 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 측방측 이격공간(50a)이 가열됨에 따라 스크류윙(SW)으로 안내되는 정수를 가열한다. 정수 자켓(50)은 스크류윙(SW)에 의해 정수의 지체시간이 지연되므로 원활하게 가열된다, 따라서, 정수는 정수 자켓(50)의 측벽을 따라 하방으로 이동하면서 측방측 이격공간(50a)에서 1차로 가열되어 예열되며, 예열된 상태로 정수 자켓(50)의 바닥판으로 안내된다.

정수 자켓(50)은 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)에 의해 바닥판의 상부 및 하부가 제각기 가열됨에 따라 이를 통해 바닥판에 집수된 정수를 가열한다. 즉, 정수는 정수 자켓(50)의 바닥측 이격공간(50b)에서 2차로 가열된다. 이러한 정수는 전술한 바와 같이 예열된 후 바닥판에 집수됨에 따라 원활하게 가열된다. 따라서, 정수는 증발하여 증기를 제공한다.

정수 자켓(50)은 도 8에 도시된 바와 같이 바닥판의 상부에 스팀 파이프(SP)가 구비됨에 따라 증기를 스팀 파이프(SP)로 공급한다. 스팀 파이프(SP)는 전술한 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 스팀으로 가열됨에 따라 내부의 증기를 다시 가열한다. 따라서, 정수는 증기로 기화된 후 스팀 파이프(SP)의 내부에서 3차로 가열되며, 이에 따라 더욱 순수한 고순도의 증기를 제공한다.

커버 자켓(80)은 도 8에 도시된 바와 같이 스팀 파이프(SP)에서 배출되는 증기를 내부 공간에 포집한다. 커버 자켓(80)은 포집된 증기를 상부의 증기 배출구(OT)를 통해 배출한다.

결론적으로, 정수는 제1 스팀 자켓(60), 정수 자켓(50), 제2 스팀 자켓(70) 및 스팀 파이프(SP)의 설치 구조, 그리고 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 3차에 걸쳐 반복적으로 가열된다. 따라서, 스팀타워(100)는 순수한 증기를 제공한다.

한편, 스팀타워(100)는 제1 스팀 자켓(60) 및 정수 자켓(50) 사이의 틈새에서 발생되는 증기를 통해 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수되는 정수를 가온하는 가온부재를 더 포함할 수 있다. 즉, 스팀타워(100)는 정수 자켓(50)의 제1 이격공간(50a, 50b) 중 바닥측 이격공간(50b)에서 발생되는 증기를 통해 바닥판의 정수를 가온하는 가온부재가 구비된다. 가온부재는 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같은 타공판(101)으로 구성될 수 있다.

타공판(101)은 도 9에 도시된 바와 같이 제1 스팀 자켓(60)의 하부면 및 정수 자켓(50)의 바닥면 사이에 구비된 틈새에 횡방향으로 설치되어, 정수 자켓(50)의 바닥측 이격공간(50b)을 가로지르는 상태로 설치된다. 타공판(101)은 확대 도시된 바와 같이, 정수 자켓(50)의 바닥면에서 발생되는 증기를 통기가능하게 격리하는 다수의 관통홀(101a, 101b)이 형성된다.

타공판(101)은 도 9에 도시된 바와 같이, 관통홀(101a, 101b)을 통해 일부의 증기를 통기시키고, 관통홀(101a, 101b)이 구비되지 않은 나머지 부위를 통해 증기를 격리시킨다. 타공판(101)은 격리된 증기를 통해 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수된 정수의 수온을 상승시킨다. 즉, 격리된 증기는 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수된 정수와 열교환되어 집수된 정수의 수온을 상승시킨다.

타공판(101)은 도 9에 도시된 바와 같이, 하부를 향해 오목하게 형성된다. 타공판(101)은 오목한 구조에 의해 하부면에 응결되는 증기에 의한 응축수가 하부면의 곡률을 따라 적하된다. 따라서, 응축수는 원활하게 정수 자켓(50)의 바닥판으로 회수된다. 이렇게, 회수된 응축수는 정수 자켓(50)의 바닥판에서 다시 가열되어 증기로 기화한다. 따라서, 정수 자켓(50)은 타공판(101)에 의해 좀더 순수한 증기를 제공한다.

여기서, 전술한 타공판(101)의 관통홀(101a, 101b)은, 도 9에 확대 도시된 바와 같이 테두리공(101a) 및 중앙공(101b)로 구성될 수 있다. 테두리공(101a)은 도시된 바와 같이 다수로 구성되어 타공판(101)의 테두리를 따라 형성되고, 상부에 위치하는 스팀 파이프(SP)의 지름보다 작은 크기를 갖는다. 테두리공(101a)은 타공판(101)의 테두리측 하방에서 발생되는 증기의 일부를 상부로 소통시킨다. 따라서, 타공판(101)은 테두리에 조밀한 크기의 테두리공(101a)들이 형성됨에 따라 테두리측 하방의 증기가 급속하게 소통되는 것을 방지하고, 대다수의 증기를 하부에 격리시켜서 정수의 수온을 상승시킨다.

중앙공(101b)는 복수로 구성될 수 있으며, 도 9에 확대 도시된 바와 같이 타공판(101)의 중앙을 중심으로 중앙부에 이격상태로 형성된다, 중앙공(101b)은 도시된 바와 같이 스팀 파이프의 지름보다 크게 형성되며, 스팀 파이프(SP)의 하단과 대향한다.이에 따라, 타공판(101)은 중앙공(101b)을 통해 원활하게 증기를 소통시킨다. 따라서, 타공판(101)은 증기의 공급량이 부족하지 않게 증기를 공급할 수 있다.

타공판(101)은 도 9에 도시된 바와 같이 정중앙이 관체형의 전술한 제1 자켓용 드레인(D2)에 관통상태로 고정될 수 있다. 타공판(101)은 중앙공(101b)이 이러한 중앙을 중심으로 방사상으로 형성된다. 타공판(101)은 도시된 바와 같이 중앙에 보스(101c)가 구비되어 보스(101c)를 통해 고정될 수 있다. 보스(101c)는 도시된 바와 같이 제1 자켓용 드레인(D2)의 외주면에 용접으로 고정된 링형태의 스토퍼(101d)에 안착된 후 용접으로 고정된다. 따라서, 타공판(101)은 스토퍼(101d)에 보스(101c)가 안착되므로 고정위치에 용이하게 설치된다.

타공판(101)은 도 9에 확대 도시된 바와 같이, 가장자리가 정수 자켓(50)의 내주면과 이격되어 갭(GP)이 가장자리의 단부에 구비되도록 정수 자켓(50)에 설치된다. 이러한 갭(GP)은 정수 자켓(50)의 바닥판에서 증발되는 증기를 상부로 소통시킨다.

한편, 전술한 분할판(81)은 도 10 및 도 10의 하부측 확대도에 도시된 바와 같이, 커버 자켓(80)의 내부 공간과 대향하는 상부면이 평면(81c)으로 형성되되, 일부분에 경사부(81d)가 구비될 수 있다. 경사부(81d)는 도시된 바와 같이 분할판(81)의 가장자리에서부터 스팀 파이프(SP)의 상단을 향해 하향경사를 갖는다. 경사부(81d)는 경사에 의해 분할판(81)의 상부에 적하되는 커버 자켓(80)의 내부공간 응축수를 스팀 파이프(SP)의 상단으로 안내한다. 이에 따라, 분할판(81)은 증기의 응축수를 다시 회수할 수 있다. 이렇게, 회수되는 응축수는 스팀 파이프(SP)를 통해 정수 자켓(50)의 바닥판에 재공급된 후, 바닥판의 가열에 의해 다시 증기로 기화된다, 따라서, 정수 자켓(50)은 더욱더 순수한 증기를 제공할 수 있다.

분할판(81)은 도 10 및 도 10의 상부측 확대도에 도시된 바와 같이, 상부에 돔(82)이 구비될 수도 있다. 돔(82)은 도시된 바와 같이 스팀 파이프(SP)들 사이에 위치하도록 분할판(81)의 중앙에 구비된다. 즉, 돔(82)은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 스팀 파이프(SP)가 구비되지 않은 분할판(81)의 중앙에 구비된다. 돔(82)은 도시된 바와 같이 반구형의 캡으로 구성되며, 하단의 테두리가 분할판(81)의 상부면에 올용접으로 고정되므로 수밀상태로 설치된다. 돔(82)은 상부면의 반구형 곡률에 의해 상부면에 적하되는 응축수를 전술한 경사부(81d)와 같이 스팀 파이프(SP)로 안내하여 회수한다. 따라서, 웅축수는 정수 자켓(50)으로 재공급된 다시 증기로 기화되어 더욱 순수한 증기를 제공한다.

다른 한편, 스팀타워(100)는 도 11에 도시된 바와 같이, 관체형의 스팀 공급구(S1, S2)에 마련되어 스팀 공급구(S1, S2)의 단부로 배출되는 스팀을 분산시키는 디스트리뷰터를 더 포함할 수 있다. 디스트리뷰터는 예컨대, 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내부에 돌출형성되는 내부돌기(72a, 73a) 및 스팀 공급구(S1, S2)의 단부에 구멍형태로 형성되는 벤트(72b)로 구성할 수 있다.

내부돌기(72a, 73a)는 도 11의 좌측 확대도에 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내주면이 내부로 돌출되도록 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측을 비딩가공하여 형성된 비딩부(73a)로 구성할 수 있다. 이와 달리, 내부돌기(72a, 73a)는 도 11의 우측 확대도에 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내주면을 따라 구비된 중공링(73a)으로 구성할 수도 있다. 이러한 중공링(73a)은 확대 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)와 별개로 구비되어 스팀 공급구(S1, S2)에 부착되는 파이프(73)에 일체로 마련될 수도 있다.

내부돌기(72a, 73a)는 도 11에 확대 도시된 바와 같이 스팀 공급구(S1, S2)의 단부측 내부에 돌출됨에 따라, 스팀 공급구(S1, S2)의 단부로 배출되는 증기의 일부를 굴절시킨다. 이때, 증기는 내부돌기(72a, 73a)가 유체저항으로 작용함에 따라 굴절된다.

벤트(72b)는 도 11에 확대 도시된 바와 같이 내부돌기(72a, 73a)에 의해 굴절되는 증기를 스팀 공급구(S1, S2)의 외부로 배출한다. 이에 따라, 스팀 공급구(S1, S2)는 토출되는 증기가 분산된다. 따라서, 증기는 스팀 공급구(S1, S2)에서 분산되어 분출되므로 사방에 골고루 공급된다.

또 다른 한편, 본 발명의 실시예는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 열교환기(160)가 구비될 수도 있다. 열교환기(160)는 도시된 바와 같이, 스팀타워(100)의 스팀을 외부로 배출하는 전술한 스팀 배출기(150)의 스팀 및 정수 자켓(50)에 정수를 공급하는 정수 공급기(110)의 정수를 열교환시킨다.

열교환기(160)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 정수통(161) 및 스팀통(162)로 구성할 수 있다. 정수통(161)은 도시된 바와 같이 밀폐된 원통으로 구성되어 내부에 정수가 수용되며, 정수 공급기(110)의 정수가 유입 및 배출되도록 정수 공급기(110)의 정수 배관라인(110a)이 배관된다. 스팀통(162)은 도시된 바와 같이 정수통(161)이 내부에 내장되고, 원통으로 구성되어 내부에 스팀이 수용되며, 스팀 배출기(150)의 스팀이 유입 및 배출되도록 스팀배출 배관라인(150a)이 배관된다. 스팀통(162)은 예컨대, 정수 배관라인(110a)이 연결된 정수통(161)의 내장을 위해 수직으로 절반이 분할되어 정수통(161)이 내장된 후 분할된 부위가 올용접에 의해 수밀상태로 접합됨에 따라 정수통(161)이 내장되도록 구성될 수 있다. 이러한 열교환기(160)의 구성은 당업자가 용이하게 구현할 수 있는 내용이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

스팀통(162)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 제1 자켓용 드레인(D2) 및 제2 자켓용 드레인(D3)에 연결된 스팀배출 배관라인(150a)을 통해 스팀이 공급된다. 이러한 스팀은 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)에서 정수나 증기를 가열한 후 배출됨에 따라 스팀통(162)에서 재활용된다. 스팀통(162)은 스팀을 통해 정수통(161)을 가열한다.

정수통(161)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 정수가 정수 배관라인(110a)에 의해 유입된 후 정수 배관라인(110a)을 통해 다시 배출되어 정수 공급구(WN)를 통해 정수 자켓(50)으로 공급된다. 이때, 정수통(161)은 내부의 정수가 스팀통(162)의 스팀과 열교환됨에 따라 가열된 정수를 배출한다. 이에 따라, 정수 자켓(50)은 열교환기(160)에서 예열된 정수를 공급받는다. 따라서, 스팀타워(100)는 정수의 예열에 의해 좀더 신속하게 순수증기를 생산할 수 있다.

또 다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 증기 멸균장치는, 도 14에 도시된 바와 같이, 스팀 공급기(SS)가 멸균챔버(200)의 내부에 순수증기를 공급하는 스팀 메이커(130)로 구성될 수도 있다. 즉, 스팀 메이커(130)는 도 14에 도시된 바와 같이, 스팀타워(100), 정수 공급기(110), 순수증기 공급기(131) 및 정수 배출기(140)와 스팀 배출기(150)로 구성된 배출기(140, 150)를 포함한다. 이때, 스팀 메이커(130)의 구성은 도 6 내지 도 13에 걸쳐 전술한 실시예의 구성과 동일하게 이루어질 수 있으므로 그 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이와 같이, 스팀 공급기(SS)는 스팀 메이커(130)로 구성됨에 따라 하나의 스팀 라인으로부터 멸균챔버(200)에 일반적인 스팀과, 순수증기를 각기 제공할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명의 실시예는, 멸균챔버(200)의 외벽(201)과 내벽(202)의 사이 공간에 유입된 스팀의 열로 멸균챔버(200)를 가열하여 내부 온도를 빠르게 향상시킬 수 있으므로, 예열 및 가열 시간을 단축시킬 수 있다.

특히, 멸균챔버(200)의 내부에 설치되는 냉각기(210)에 의해 멸균챔버(200)의 내부 온도를 쉽게 낮출 수 있으며, 고온 상태인 멸균챔버(200) 또는 멸균된 제품이 빠르게 냉각될 수 있게 하여 제품의 취출 시간을 단축시킬 수 있다.

그리고, 냉각기(210)는 상호 결합되는 복수의 블럭(213, 214, 215)들로 구성된 지지체(212)로 튜브(211)를 멸균챔버(200)에 쉽게 고정시킬 수 있으며, 분리 가능한 구조로 튜브(211)의 교체가 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 냉각기(210)의 복수의 블럭(213, 214, 215)들이 체결부재(214a, 215a)에 의해 간단하게 체결되고 분리되는 결합 구조로 구성되어 튜브(211)의 분리 또는 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 급기라인(231)을 통해 유입되는 공기는 히팅기(232)에 의해 가열되므로 고온의 공기를 유입시켜 멸균챔버(200)의 내부 온도가 고온 상태로 유지될 수 있게 되어, 열손실을 줄일 수 있다.

더욱이, 외부 자켓(232b)은 분산부재(232c)에 의한 스팀의 분산에 의해 히팅기(232)의 내부에서 접촉 면적을 증대시키게 되고, 스팀의 회류에 의해 스팀 이동시 지체 시간을 지연시키게 되므로 히팅기(232)의 내부를 좀더 원활하게 가열시킬 수 있다.

이에 더하여, 벤트필터(234)는 정화된 공기를 유입시키게 되므로 멸균된 제품이 내부에 거치된 상태에서도 차가운 공기의 지속적인 유입이 가능하여 멸균챔버(200)의 냉각 시간을 더욱 단축시킬 수 있으며, 벤트필터(234)에 의해 정화된 외부 공기를 투입할 수 있게 하므로 멸균 효과가 저하되는 것을 예방할 수 있다.

한편, 공기 순환기(240)는 회전 동작에 의해 멸균챔버(200)의 내부로 유입된 공기 또는 스팀을 순환시키게 되므로, 스팀에 의한 멸균 동작을 원활하게 유도하고, 결국 멸균챔버(200)의 냉각 또는 가열 효과를 증대시켜 생산성을 효과적으로 증진시킬 수 있다. 즉, 멸균챔버(200)의 내부의 가열 또는 냉각시 공기 및 스팀의 혼합을 용이하게 유도하여 멸균챔버(200)의 내부 열 순환 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 공기 순환기(240)는 복수의 마그네트에 의해 연결된 축 결합 구조를 가지므로, 멸균챔버(200)의 내부에서 녹이 발생되는 것을 방지하고, 불순물이 내부로 유입되는 것을 차단하여 멸균챔버(200)의 오염을 예방할 수 있다.

다른 한편, 스팀 메이커(130)는, 스팀 및 정수가 유입되는 자켓들이 제1 스팀 자켓(60)과 정수 자켓(50) 및 제2 스팀 자켓(70)으로 구성되되, 각각의 자켓들이 이격상태로 설치되도록 구성되어 이격된 틈새를 통해 정수나 스팀이 관류하므로 스팀 및 정수의 열교환이 용이하여 순수증기를 원활하게 생산할 수 있고, 스팀이 유입되는 자켓들 사이에 정수가 유입되는 자켓이 개재되어 정수가 양측의 스팀으로 가열됨에 따라 더욱 원활하게 순수증기를 생산할 수 있다. 즉, 순수증기를 원활하게 추출할 수 있다.

이러한 스팀 메이커(130)에 의해 생성되는 순수증기는 멸균챔버(200)의 내부에 거치되는 피멸균 제품들에 직접적으로 공급되며 순수증기에 의한 멸균 작용을 하게 된다. 그리고, 챔버 내부에 공급되는 순수증기는 멸균챔버(200)의 플레이트(203)와 내벽(202)의 사이 공간으로 먼저 공급되고, 하측 개방구(203b)를 통해 구획된 내측 공간으로 유입되면서 대류를 발생시키게 되며, 공기 순환기(240)에 의한 강제적인 공기 순환을 통해 이러한 공기와 스팀의 혼합 동작이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

특히, 내부에 스팀이 충전되는 제1 스팀 자켓(60)의 하부에 정수 자켓(50)이 이격상태로 설치되어 정수 자켓(50)의 내부 측방 및 하부에 정수가 관류하는 제1 이격공간(50a)이 구비되고, 정수 자켓(50)의 하부에 제2 스팀 자켓(70)이 이격상태로 설치되어 정수 자켓(50)의 외부 측방 및 하부에 스팀이 관류하는 제2 이격공간(70a)이 구비되며, 제1 이격공간과 연통된 스팀 파이프(SP)가 제1 스팀 자켓(60)의 내부에 배관되므로, 정수 자켓(50)의 정수가 3차에 걸쳐서 가열된다. 이때, 정수는 정수 자켓(50)의 측방으로 유입되면서 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 1차로 가열 내지 예열되고. 정수 자켓(50)의 바닥판에 집수되어 상하부의 제1 스팀 자켓(60) 및 제2 스팀 자켓(70)의 스팀에 의해 2차로 가열되며, 2차 가열에 의해 증기로 기화되어 스팀 파이프(SP)를 관류하면서 제1 스팀 자켓(60)의 스팀에 의해 3차로 가열된다. 따라서, 정수는 원활하게 가열되며, 기화시간도 단축된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

50: 정수 자켓 50a: 측벽측 이격공간
50b: 바닥측 이격공간 60: 제1 스팀 자켓
60a: 제1 스팀 자켓 내부 70: 제2 스팀 자켓
70a: 제2 이격공간 72a: 벤트
72b: 비딩부 73: 파이프
73a: 중공링 80: 커버 자켓
81: 분할판 81a: 코어축
81d: 경사부 82: 돔
100: 스팀타워 101: 타공판
101a: 테두리공 101b: 중앙공
101c: 보스 101d: 스토퍼
110: 정수 공급기 110a: 정수 배관라인
SS: 스팀 공급기 120: 스티머
130: 스팀 메이커 131: 순수증기 공급기
140: 정수 배출기 150: 스팀 배출기
150a: 스팀배출 배관라인 160: 열교환기
161: 정수통 162: 스팀통
200: 멸균챔버 201: 외벽
201a: 제1 연결구 202: 내벽
202a: 제2 연결구 201b, 202b: 배출구
210: 냉각기 211: 튜브
212: 지지체 213: 고정블럭
214: 제1 결합블럭 214a: 제1 체결부재
215: 제2 결합블럭 215a: 제2 체결부재
216: 클램프 217: 소켓
218: 커넥터 219: 유니언
220: 진공기 230: 에어 공급기
231: 급기라인 232: 히팅기
232a: 제1 수용부 232b: 제2 수용부
232c: 분산부재 233: 벤트라인
234: 벤트필터 240: 공기 순환기
241: 구동모터 241a: 출력축
242: 회전로터 242a: 슬리브
242b: 제1 마그네트 243: 로터 하우징
244: 임펠러 244a: 바디
244b: 제2 마그네트
BF: 배플 D1: 제1 자켓용 드레인
D2: 제2 자켓용 드레인 D3: 정수 자켓용 드레인
OT: 증기 배출구 P: 플랜지
S1: 제1 스팀 공급구 S2: 제2 스팀 공급구
SP: 스팀 파이프 SW: 스크류윙
WN: 정수 공급구

Claims (8)

1. 스팀 공급기;
   상기 스팀 공급기에 연결되어 상기 스팀 공급기의 스팀에 의해 가열되고, 스팀의 열로 인해 내부를 멸균하는 함체형의 멸균챔버;
   상기 멸균챔버의 내부에 냉기를 제공하여 상기 멸균챔버의 내부를 냉각시키는 냉각기;
   상기 멸균챔버의 내부를 진공시키는 진공기;
   상기 진공기에 의해 진공된 상기 멸균챔버의 내부에 공기를 제공하는 에어 공급기; 및
   상기 멸균챔버의 내부 공기를 순환시키는 공기순환기;를 포함하고,
   상기 멸균챔버는, 외벽 및 상기 외벽의 내측에 이격되게 설치되는 내벽을 포함하고 상기 외벽 및 상기 내벽 사이 공간에 연통되는 제1 연결구 및 상기 내벽의 내부 공간에 연통되는 제2 연결구가 형성되며,
   상기 냉각기는,
   상기 멸균챔버의 상기 내벽의 내부 공간과 소통하도록 설치되는 냉각수 유입구 및 냉각수 배출구가 양측 단부에 각기 연결되어 냉각수가 관류하며 상기 멸균챔버의 상기 내벽의 내부 측벽을 따라 수평으로 연장 형성되고 서로 이격되게 배치되는 복수의 직선구간과, 상기 복수의 직선구간 각각의 상호 인접한 양 단부를 연결하도록 절곡 형성되는 복수의 곡선구간을 포함하여 다층으로 배치되는 적어도 하나의 튜브; 및
   상기 멸균챔버의 내부에 설치되어 상기 튜브를 고정하는 지지체;를 포함하며,
   상기 지지체는,
   상기 멸균챔버의 상기 내벽에 고정 설치되는 막대 형상의 고정 블럭;
   상기 고정 블럭에 적층 결합되어 상기 튜브의 일부를 고정시키는 막대 형상의 제1 결합 블럭;
   상기 제1 결합 블럭에 적층 결합되어 상기 튜브의 나머지 일부를 고정시키는 막대 형상의 제2 결합 블럭; 및
   상기 고정 블럭, 상기 제1 결합 블럭 및 상기 제2 결합 블럭 중 적어도 둘 이상을 적층 상태로 구속하여 상기 블럭들을 일체로 고정하는 체결부재;를 포함하되,
   상기 고정 블럭, 상기 제1 결합 블럭 및 상기 제2 결합 블록 각각에는, 서로 마주하는 면에 각기 형성되어 상기 튜브를 수용하는 반원 형상의 홈으로 마련된 복수의 수용홈이 구비되며,
   상기 튜브는, 상기 지지체에 의해 적층 상태로 상기 복수의 수용홈 내에 파지되며 상기 결합 블록들 간 결합 구조로 인해 상기 멸균챔버에 분리 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하고,
   상기 에어 공급기는,
   상기 멸균챔버의 내부로 따뜻한 공기를 급기하고, 제어밸브에 의해 유량이 제어되는 급기라인;
   상기 급기라인으로 공급되는 공기가 일측으로 관류하고, 타측으로 상기 스팀 공급기로부터 관류하는 스팀을 통해 일측의 공기를 가열하는 히팅기;
   상기 멸균챔버에 연결되어 상기 멸균챔버의 내부로 차가운 공기를 소통시키는 벤트라인; 및
   상기 벤트라인으로 유입되는 공기를 정화하는 벤트필터;를 포함하고,
   상기 히팅기는,
   상기 급기라인에 연결되는 제1 수용부가 내부에 형성된 내부 자켓 및 상기 내부 자켓의 외측에 이격되게 형성되고 상기 스팀 공급기에 연결되는 제2 수용부가 내부에 형성된 외부 자켓을 포함하며,
   상기 공기순환기는,
   상기 멸균챔버의 외부에 설치되어 구동력을 제공하는 구동모터;
   상기 구동모터의 출력축에 연결되어 회전되는 슬리브 및 상기 슬리브에 일체로 설치된 제1 마그네트가 구비되는 회전 로터;
   상기 회전 로터가 회전가능하게 삽입되고, 상기 멸균챔버의 내부로 돌출되게 설치되는 로터 하우징; 및
   상기 로터 하우징에 회전가능하게 설치되는 바디 및 상기 회전 로터의 상기 제1 마그네트에 의해 상기 바디가 회전되도록 상기 바디에 장착되어 상기 제1 마그네트와 자성 결합되는 제2 마그네트가 구비되는 임펠러;를 포함하고,
   상기 스팀 공급기는,
   상기 멸균챔버의 제1 연결구를 통해 상기 내벽 및 상기 외벽 사이 공간에 연통되는 스팀라인을 갖는 스티머; 및
   상기 멸균챔버의 제2 연결구를 통해 상기 내벽의 내부 공간에 순수증기를 공급하는 스팀 메이커;를 포함하며,
   상기 스팀 메이커는,
   정수가 유입되는 정수 공급구 및 정수를 가열하기 위한 상기 스팀 공급기의 스팀이 공급되는 적어도 하나의 스팀 공급구가 제각기 마련되고, 내부에 정수 및 스팀을 열교환이 가능한 상태로 제각기 수용하는 복수의 자켓을 가지며, 유입된 스팀이나 정수를 배출하기 위한 드레인 및 스팀의 열로 가열되는 정수의 순수증기를 배출하는 증기 배출구가 마련된 스팀타워;
   상기 스팀타워의 상기 정수 공급구에 정수를 공급하는 정수 공급기;
   상기 스팀타워의 상기 증기 배출구를 통해 제공되는 순수증기를 상기 멸균챔버의 내부 공간에 공급하는 순수증기 공급기; 및
   상기 드레인에 연결되어 스팀이나 정수의 배출을 안내하는 배출기;를 포함하고,
   상기 스팀타워는 상기 자켓들이 서로 이격된 상태로 중첩되어 이격된 틈새에 의해 제공되는 이격공간을 통해 정수 및 스팀이 관류하며,
   상기 스팀타워는,
   상기 스팀 공급구 중 하나를 이루는 제1 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면을 갖는 제1 스팀 자켓;
   상기 정수 공급구가 일측에 마련되어 내부로 정수가 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 상기 제1 스팀 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 상기 제1 스팀 자켓의 외측을 따라 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 정수가 관류하는 제1 이격공간이 마련된 정수 자켓;
   상기 스팀 공급구 중 다른 하나를 이루는 제2 스팀 공급구가 일측에 마련되어 내부로 스팀이 공급되고, 컵형태의 단면으로 이루어져서 측벽판 및 바닥판을 가지며, 상기 정수 자켓의 외측에 상부가 차폐된 상태로 설치되되, 측벽판 및 바닥판이 상기 정수 자켓의 외측과 이격상태로 설치되어 이격된 틈새를 통해 내측에 스팀이 관류하는 제2 이격공간이 마련된 제2 스팀 자켓;
   상기 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 상기 제1 스팀 자켓의 상부에서 증기를 포집하고, 포집된 증기가 배출되도록 상기 증기 배출구가 마련된 캡형태의 커버 자켓;
   상기 제1 스팀 자켓의 상부를 차폐하여 상기 제1 스팀 자켓의 내부 공간 및 상기 커버 자켓의 내부 공간을 분할하는 분할판; 및
   상기 제1 스팀 자켓의 내부에 배관되어 상기 커버 자켓의 내부 공간을 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 정수 자켓 사이의 상기 제1 이격공간과 연통시키고, 상기 제1 이격공간에서 발생되는 증기를 상기 커버 자켓의 내부 공간에 공급하는 복수의 스팀 파이프;를 포함하고,
   상기 드레인은,
   상기 제1 스팀 자켓과 상기 정수 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 타측에 구비되며,
   상기 제1 스팀 자켓, 상기 정수 자켓, 상기 제2 스팀 자켓 및 상기 스팀 파이프의 설치 구조에 의해 상기 정수가 반복적으로 가열되고,
   상기 정수는,
   상기 정수 자켓의 측벽에서 바닥판으로 이동시, 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 스팀이 상기 정수 자켓의 측벽측 상기 제1 이격공간을 제각기 가열함에 따라 1차로 가열되고,
   상기 정수 자켓의 바닥판에 집수된 후, 상기 제1 스팀 자켓 및 상기 제2 스팀 자켓의 스팀이 상기 정수 자켓의 바닥판측 상기 제1 이격공간을 가열함에 다라 2차로 가열되며,
   상기 정수 자켓의 바닥판에서 증기로 기화된 후, 상기 제1 스팀 자켓의 스팀이, 상기 스팀 파이프를 가열함에 따라 상기 스팀 파이프의 내부에서 3차로 가열되는 것을 특징으로 하는 증기 멸균장치.
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