KR102455451B1 - 고압 처리를 위한 플러그, 기계, 및 방법 - Google Patents

Abstract

백을 포함하는 고압 처리 기계를 위한 플러그로서, 상기 백으로 압력 전달 유체의 상기 통로를 위한 덕트, 압력이 가하여질 제품을 채우고 또한 비우기 위한 다른 덕트, 및 밸브를 포함합니다.상기 플러그는 상기 밸브를 열고 닫기 위한 막대를 더 포함합니다. 상기 막대는 상기 제품을 위한 상기 덕트 내에 위치하며, 제품 덕트를 통한 세정제의 통과를 위해 세정제 챔버에 결합 된 자체의 내부 덕트를 갖는다. 본 출원은 또한 상기 플러그를 포함하는 기계 및 펌핑 가능한 물질의 처리 방법에 관한 것이다. 위생적인 디자인 및 매우 높은 압력 밀봉 요건이 본 발명에 의해 충족된다.

Description

고압 처리를 위한 플러그, 기계, 및 방법

본 출원기술은 음료, 화장품, 등의 액체를 포함하고 이에 국한되지 않는 "펌핑 가능한" 물질의 고압 처리를 위한 장치들 및 방법들의 기술분야에 속한다.

고압 처리(High-pressure processing: HPP)는, 4,000 바(bar)를 초과하는 압력에서, 처리된 제품의 특성을 변화시키지 않고 미생물 부하를 줄이는 기술입니다.

액체 또는 다른 물질들을 고압을 통해 처리하는 것으로 알려진 HPP 장치는 플렉시블한 용기, 예를 들어 병에 미리 배치된 제품의 가공에 기초합니다. 고압 처리의 고전적인 형태는 배치들(batches)로, 즉, 불연속적이고 비연속적인 방법으로 수행됩니다. 처음에는, 플렉시블한 최후 컨테이너 내의 상기 제품들은 강철 용기에 적제된 단단한 플라스틱 컨테이너 내에 적제되고, 그 후 남은 공간에는 물이 채워집니다 (상기 콘테이너들 사이의 채워지지 않은 공간이 있어 존재하는, 남은 공간). 일단 채워지게 되면, 컨테이너는 완전히 밀봉되게 되고 또한 상기 물은 4,000-6,000 bar 까지의 고압으로 (하나 또는 그 이상의 고압 증압기를 통해) 펌핑되기 시작하며, 상기 압력은 수 초에서 수 분 까지의 다양한 시간 동안 유지되게 됩니다. 상기 고압 및 유지되는 시간은 처리할 제품에 따라 각각의 경우에 맞춰 결정되는 프로세스의 매개 변수입니다 (이는 "레시피"라고 합니다). 예를들어, 음료의 경우, 상기 기술은 미생물 불활성화 효과 때문에 사용되며 또한 상기 레시피는 미생물 불활성화 효과의 목표 레벨에 따라서 결정됩니다. 마지막으로, 상기 압력은 완화되며, 상기 컨테이너들은 상기 용기의 내부에서 제거되며 또한 상기 처리된 제품은 축출됩니다. 상기 제품은 위생 처리되며, 즉, 상기 미생물 부하는 감소합니다.

HPP 배치 프로세싱에서, 상기 압력은 상기 제품들에, 일반적으로는 물인, 상기 가압 유체를 통해 제품의 모든 지점에 동일하고 즉각적으로 전달됩니다. 상기 제품이 포장되었을 때 이미 처리된 것을 고려하면, 용기의 충전 계수(처리 될 제품 부피와 용기의 유용한 부피 사이의 관계)는, 용기의 지오메트리 및 용기의 직경에 따라 40%와 60% 사이로, 낮습니다. 위에서 기재한 바에 따르면, 배치 프로세싱의 주된 장점은 처음에서 부터 마지막 포장시 까지, 후속 오염이 부재한다는 것이라고 결론지을 수 있습니다. 다른 한 편으로, 주된 단점은, 상기 낮은 용기 충전 계수가 기존의 고압 처리 장치의 생산성을 억제한다는 것입니다. 배치 프로세싱의 또 다른 단점은 HPP 기계의 적재 및 하역을 위한 처리뿐만 아니라 고압 효과를 견딜 수 있는 플렉시블한 포장을 사용해야한다는 것입니다 (유리와 같은 재료는 사용할 수 없다).

따라서, 용기 충전 계수를 높일 수 있으며, 포장재 종류의 한정을 해소하고, 또한 제품의 처리 후의 오염을 방지할 수 있는, 마지막 조건이 획득하기에 가장 까다로운, 현재의 처리 방식에 대한 대안이 필요합니다.

시간이 지남에 따라, 여러 대안들이, 특히 이하의 두 방향이 주로 고려되어 왔습니다: 압력을 전달하는 피스톤을 갖는 용기 내에서 액체를 직접적으로 프로세싱하거나 또는 용기 내부에 위치한 백 또는 플렉시블한 멤브레인 내부에서 액체를 처리하고 또한 가능한 많은 유용한 공간을 차지.

용기 내부에 변위 가능한 피스톤을 포함하는, 압력을 직접 가하도록 설계된, 시스템의 경우, 처리할 펌핑 가능한 제품을 구성하는 영역과 압력 전달 유체 (보통 물)가 있는 영역을 분리합니다. 이러한 시스템들은 피스톤이 두 영역의 액체의 혼합을 방지하기 위해 특별히 설계된 고압 조인트를 필요로한다는 주된 단점이 있습니다. 상기 조인트는 지속적인 모니터링과 실질적인 유지 보수가 필요합니다. 게다가, 더욱이, 이러한 방안은 일단 가공된 (따라서 "위생 된") 제품이 오염된 영역 (압력 전달 유체)과 접촉하여 오염되기가 매우 쉽기 때문에 위생적으로 최적이 아닙니다.

1990년대에, 대량의 제품을 처리하기 위한 몇몇 종류의 장비가(반 연속 시스템) 개발되었습니다. 이러한 모든 장비들은 피스톤과 함께 작동하였으나 위생적 문제(가공 한 장비 세척의 어려움 및 가공 후 제품 오염)와 더 이상 제조되지 않는 기계적 신뢰성 문제를 내포하고 있었습니다.

멤브레인을 포함하는 시스템은 US5993172A 출원에서 찾아볼 수 있습니다. 하지만, 상기 시스템은, 세척하기 쉽게 설계되지 않아 올바르게 소독되지 않은 덕트에의 노출/통과로 인해 처리 중이거나 처리된 제품의 오염을 방지하지 못하기 때문에 좋은 위생 상태를 갖지 않습니다.

이러한 유형의 공압 처리 장비에 대해 제안된 다른 솔루션들로는 고압에 노출된 다수의 밸브들, 파이프들, 및 조인트을 갖는 매우 복잡한 시스템이 있으며, 이는 세척의 어려움 뿐 아니라, 복잡성으로 인한 신뢰성 문제를 내포합니다. 초고압에서 작동하는 장비는 생산성을 높이고 기계 가동 중지 시간을 줄이기 위해 높은 유지 보수가 필요하며, 따라서 고압에 노출되는 구성 요소, 밸브, 튜브, 커플링 및 조인트의 수를 가능한 적게 유지하는 간단하고 효율적인 설계가 필수적입니다.

본 출원의 목적은, 앞서 기재한 단점들을 극복하기 위한 용기 내에 위치하는 플렉시블한 백 내의 펌핑 가능항 물질들을 처리할 수 있도록 하는 고압 처리 기계를 위한 플러그를 제공하는 것입니다. 특히, 상기 플러그는 위생적인 디자인 및 초고압에서의 밀봉이라는 요건을 충족함으로써, 내부 덕트의 세정을 가능하게하여, 공정 종료시 상기 덕트를 통과해야하는 가공 제품의 오염이 없음을 보장합니다. 상기 플러그는 고압 용기를 가지며 제품이 가압되는 플렉시블한 백(내부에 위치하는)의 채움 및 비움을 가능케하는 상기 기계의 한 단부에 위치합니다. 상기 플러그는 압력 전달 유체의 통로를 위한 덕트, 처리될 제품의 입구 및 출구를 위한 다른 덕트, 및 제품이 백으로 또는 백으로 부터 통과하는 것을 가능하게 하거나 방지하기 위해 수 시트 및 암 시트를 갖는 시트 밸브. 상기 막대는 제품이 백 내부에서 처리되는 동안 채움/비움 덕트는 세척제의 수조 아래에 유지되도록 세척제 챔버에 연결된 내부 덕트를 갖습니다.

본 출원은 또한 상기 플러그 및 상기 기계에 의한 가압 방법을 포함하는 고압 처리 기계(1,000-10,000 바)와 연관되어 있습니다. 이렇게 고안된 90%-95%의 증가된 채움 계수를 가지는 기계는, 기계의 모든 지점과 공정에서 위생을 유지하면서 미생물을 불활성화 및/또는 부패하기 쉬운 액체/펌핑 가능한 제품(음료, 음식, 화장품/제약품, 등)의 특성을 수정하는 목표를 충족시킬 것입니다.

본 출원의 특성의 더 정확한 이해를 돕기 위해, 발명의 상세한 설명과 함께 필수 부분으로써 이하의 도면이 첨부되었으며, 상기 도면은 본 출원을 설명하기 위한 것이며 한정하기 위한 것은 아닙니다.
도 1은 본 발명의 플러그를 포함하는 고압 처리기의 개략도입니다.
도 2는 본 발명의 플러그 (제품 플러그)를 도시합니다.
도 3a-3c는 백의 채움 및 비움 단계와 덕트를 청소하는 단계 중의 제품 플러그를 도시합니다.
도 4는 플러그에 대한 백의 고정 시스템의 세부 사항입니다.
도 5는 기계에 수행되는 처리 방법의 서로 다른 단계들 동안의 상기 플러깅 요소들, 용기들, 및 백의 횡단면을 도시합니다.

도 1은 본 출원의 상기 플러그를 통합하는 기계의 다이어그램입니다. 이는 임시로 탱크(22)에 저장되며 또한 파이프들의 회로를 통해 또한 상기 제품 플러그(5a)를 통해 단부들(5a, 5b)에 두 개구부들이 제공되는 고압 용기(4) 내에 위치하는 플렉시블한 백(6)으로 전달되는 가압될 제품(1)의 소스(source)를 포함합니다. 상기 플렉시블한 백이 제품으로 채워지면, 일반적으로 물인 압력 전달 유체가 하나 또는 하나 이상의 펌프에 의해 이러한 용도를 위해 양 플러그들(5a, 5b)에 제공된 상기 덕트들을 통해 상기 용기에 두 플러그들(5a 및 5b)을 통해 유입됩니다. 유체는 공정에서 결정된 압력을 발휘합니다 (대부분의 레시피의 경우 약 6,000 bar). 상기 압력은 특정 시간 동안 유지되며, 상기 처리가 완료되면 하나 이상의 방출 밸브들(3)이 상기 용기(4) 내의 압력이 기압 수준으로 감소되도록 할 것입니다. 본 출원의 대상 인, 상기 제품 플러그(5a)는 항상 위생 처리된 상태로 유지되어야 하는 영역을 고압 처리가 이루어질 영역으로 부터 분리시키며, 상기 제품이 "위생 처리"(처리되어 미생물이 없음)되면 상기 플렉시블한 백을 상기 제품이 처리되지 않은 (따라서 처음에는 미생물로 오염되었을 가능성이 있는) 상태로 진입하였던 상기 동일한 덕트를 통해 나가게 되며, 이 단계에서는 오염이 없는 것이 보증되어야 합니다.

도 2에서, 상기 발명의 상기 플러그(5a)는 상기 압력 전달 유체(20)를 위한 상기 덕트에 더해서 가압될 상기 제품을 위한 채움 및 비움 덕트(13)을 가집니다. 상기 백(6)과 접촉하며 상기 플러그의 상기 단부에 있는 시트 밸브(7)는 상기 채움및 비움 덕트(13)가 HPP 싸이클(고압 처리의 모든 단계) 동안 고압의 영향을 받는 것을 방지합니다. 이러한 밸브의 존재는, 비움 덕트와 동일한 덕트인, 상기 채움 덕트가 위생 표준 설계로 설계될 수 있으며 결과적으로 HPP 싸이클의 압력이 유지되는 단계에서 효과적으로 용이하게 청소될 수 있다는 것을 의미합니다.

상기 밸브(7)는 6000 bar 이상의 압력을 견딜 수 있도록 둘 모두 내식성 재료로(예를 들어: 15-5PH H900 또는 13.8Mo H1000 강철) 만들어지고 600MPa보다 큰 탄성 한계를 갖는 수 시트(8) 및 암 시트(10)를 포함합니다. 상기 시트의 각도는 60° 및 120°사이 입니다. 밸브(7)의 폐쇄 및 개방은 유압일 수 있는 액추에이터 (15)에 의해 막대(11)의 병진에 의해 생성된다. 상기 막대는 상기 밸브의 상기 수 시트(8)에 직접적으로 연결됩니다. 따라서, 상기 플러그의 상기 샤프트 및 기계의 상기 방향으로의 단순한 움직임은 밸브가 닫히도록(도 3b) 또는 열리도록(도 3a 및 3c)합니다. 금속-대-금속 밀봉이기 때문에, 위생적인 디자인이 아닐 경우 처리할 액체와 접촉하는 고압 조인트는 세척하기가 매우 어렵고 유기 물질 및 미생물의 축적원이 될 수 있으며, 매우 복잡한 구조를 가져야지만 고압에 견딜 수 있기 때문에 사용이 지양됩니다. 본 밸브는 세척하기가 용이하며 기계적인 관점에서 볼 때 매우 신뢰할 수 있고 간단합니다. 상기 밸브는 위생적인 디자인이 요구되는 영역과 고압의 영역을 분리합니다.

처리될 제품으로 상기 백을 채우기 위해서, 상기 플러그(5a)의 상기 밸브(7)가 열립니다(도 3a). 상기 제품은 탱크(22) 내에 있으며, 상기 플러그의 상기 내부 채움 및 비움 덕트(13)로 3-방향 밸브(28)를 통해 전달됩니다. 선택적으로, 씨앗, 펄프, 또는 다른 입자들을 제거해야 하는 경우, 상기 제품은 필터(23)를 통과해 전달되며, 여과된 제품이 상기 입자를 쓸어 내고 청소하기 때문에, 밀봉 용량을 손상시킬 수있는 밸브 시트에 고체 입자가 남아 있지 않도록 돕습니다. 상기 백(6)이 가득 차게 되면, 상기 액츄에이터는 상기 막대(11)를 움직이고 또한 상기 밸브는 닫힙니다(도 3b). 그 후, 상기 용기의 외부에 위치하는 세정제(과산화수소, 증기 또는 소독 작용이있는 다른 화합물)를 포함하는 탱크가 열립니다. 상기 세정제는 상기 펌프(29)에 의해서 상기 제품 플러그 내의 덕트(32)를 통해 상기 플러그에 들어가 챔버(12) 및 상기 막대(11)에 도달합니다. 상기 막대(11)는 상기 세정제가 상기 구멍들을 통해 들어가고 상기 막대의 상기 내부를 통해 상기 수 시트(8)가 위치한 상기 단부로 흘러 다른 구멍으로 나오도록 내부에 구멍들 및 덕트(11a)를 가집니다. 이러한 방식으로, 상기 내부 제품 채움/비움 덕트(13)는 세척되고 또한 상기 세정제는 하수구(31)로 유도하는 상기 외부 3-방향 밸브(32)를 향해 되돌아갑니다. 상기 덕트(32)의 상기 단부에 있는 상기 세정제가 들어가는 상기 챔버(12)는 상기 밸브가 열렸을 때 상기 덕트(13) 내로 들어가는 상기 막대(11)의 부분을 유지하기에 충분히 깁니다. 따라서, 상기 밸브가 작동될 때 위생을 보장하기 위해 상기 막대의 상기 깨끗한 부분으로 들어가는 상기 부분은 상기 세정제 내에서 지속적으로 부관됩니다.

상기 덕트(13)의 상기 부품들은, 바람직하게는, 오스테나이트계 스테인레스 스틸로 제조됩니다. 이러한 재료들은 쥬스 또는 낮은 pH를 갖는 음식들과 같은 특정 용액들에 노출되었을 때 부식에 대한 강한 내성을 갖습니다. 이러한 덕트(13)는 가압되어야할 상기 제품과의 직접적인 접촉을 방지하기 때문에 상기 플러그의 구조 재료를 보호하는 것을 돕습니다. 플러그는 바람직하게는 오스테나이트 스틸 보다 내식성이 낮은 900 MPa 초과, 바람직하게는 1000 MPa 초과의 탄성 한계를 갖는 스테인레스 스틸로 제조됩니다.

상기 덕트(13)의 서로다른 부분들은 견고성을 보장하기 위해 일정한 장력을 유지 해야하는 위생적인 조인트로 결합됩니다. 또한, 플러그는 스프링 또는 엘라스토머와 같은 탄성 요소를 포함하지 않으면 요소(13, 12 및 15)에 의해 흡수될 수 없는 압력 하에서 변형을 겪는다. 상기 플러그의 상기 백에서 가장 먼 원위 단부에 위치하는 상기 상기 탄성 요소들(14)은 상기 압력에 의한 상기 플러그의 상기 변형을 흡수하며 또한 덕트 (13)의 위생 조인트를 항상 견고함을 유지하기 위해 필요한 장력으로 유지한다.

상기 플러그의 상기 단부에는 상기 플렉시블한 백(6)을 연결하도록 고안된 커넥터(17)가 있습니다 (도 3 및 도 4). 이러한 연결은 청결한 방식으로 상기 백(6)에서 제품을 채우고 비울 수 있도록 하며, 상기 처리될 제품은 상기 압력 전달 유체로 부터 격리됩니다. 상기 백(6)은 연결된 플렉시블한 암 커넥터(17.2)와 함께 제공됩니다. 상기 커넥터(17.2)는 상기 플러그에 연결된 수 커넥터(17.1)와 결합됩니다. 바람직하게는 플라스틱으로 만들어진 결합 플랜지(17.5) 및 상기 백(6)의 비움을 촉진하기 위해 호스, 파이프, 또는 다른 시스템이 연결될 수 있는 체결부(17.4). 상기 수 커넥터(17.1)는 차례로 상기 암 시트(10)와 연결되며 그 후, 내부 채움/비움 덕트(13)와 연결됩니다. 상기 파트들(17.1, 10, 및 13)은 특정 경우에 단일 파트일 수 있습니다. 선택적으로, 백 외부에 고압이 형성되지 않은 사이클 단계, 즉 백의 제품 채움 단계 및 상기 백으로 부터 처리된 제품의 추축 단계 동안의 견고함을 보장하기 위해 엘라스토머 조인트(17.3)가 상기 수 커넥터(17.1) 및 암 커넥터(17.2) 사이에 위치됩니다. 상기 조인트(17.3)는 상기 연결의 견고함을 부여하기 위해서 필수적인 상기 밀봉 압력을 받습니다. 상기 압력 전달 유체의 상기 압력이 증가하면, 압력의 효과로 인해 상기 조인트를 구성하는 모든 상기 파트들의 부피가 감소하게 됩니다. 강철과 플라스틱 사이의 압축 모듈이 서로 다르기 때문에, 상기 백의 상기 커넥터(17.2)는 점점 더 상기 플러그의 상기 수 커넥터(17.1)에 대해서 압축되게 되며, 상기 플러그가 금속성임에 따라서 부피가 거의 줄어들지 않아 플라스틱-금속 씰을 획들할 수 있습니다. 상기 엘라스토머 조인트(17.3)는 마찬가지로 감압 과정에서 부피를 회복하면서 압축되고, 따라서 닫히게 됩니다.

도 1 및 도 5에 따라서, 상기 처리될 제품의 상기 가압 방법은 아래와 같습니다.

상기 용기(4) 내로 상기 백(6) 위치시키기 위해서, 상기 기계는 기계의 주축에 수직인 방향으로 측면으로 변위될 수 있는 두 개의 쐐기들(21a, 21b)과 함께 제공됩니다. 상기 쐐기들을 제거하는 것은 상기 플러그들(5a, 5b)를 제거하고 또한 상기 용기에 접근할 수 있도록 합니다. 상기 용기(4)는 모든 요소들(도면에 도시되지 않음)를 지지하는 요크 외부에 머무르도록 횡방향으로 이동되며, 이에 대한 접근이 달성됩니다. 백(6)이 제공되면, 상기 용기(4)는 다시 가로로 이동되어, 요크와의 정렬을 회복합니다. 백(6)과 제품 플러그(5a) 사이의 연결이 수행됩니다. 그 후, 상기 플러그들(5a, 5b)은 상기 용기 내로 유입되며 상기 쐐기들(21a, 21b)은 최초 위치로 돌아갑니다. 상기 처리될 제품은 그 후, 상기 제품 플러그의 상기 덕트(13)을 통해 유입됩니다(도 5.1). 상기 용기(4) 내에 존재하는 공기는 상기 반대 측면(5b) 상의 상기 플러그를 통해 상기 덕트(33)를 통해 상기 통기 밸브(16)의 개구부를 통해 나가서, 상기 밸브(30)를 통해 대기로 방출됩니다. 그 후 (도 5.2), 상기 압력 전달 유체는 상기 펌프(또는 펌프들)(2)로 상기 용기 내로 양 플러그들(5a, 5b)에 존재하는 상기 덕트들(20)을 통해 유입됩니다. 상기 압력은 상기 선택된 레시피 압력 까지 증가되며, 보통은 4,000 바 및 6,000 바 사이이며, 미리 결정된 시간 동안 유지되고(도 5.3), 이는 EH한 상기 레시피에 의해서 결정되고 또한 상기 처리될 제품(액체) 각각에 따라서 조정됩니다. 이러한 절차(압력을 올리고 유지하는) 동안, 상기 제품 플러그(5a)는 도 3b에 도시된 것 처럼 세척됩니다. 상기 세정제는 탱크(24) 내에 있으며 펌프(29)에 의해 상기 덕트(32)를 통해 챔버(12)로 유입됩니다. 상기 덕트가 세척되면, 상기 세정제는 상기 덕트(13)를 통해 하수구(31)로 비우는 상기 3-방향 밸브로 배출됩니다. 상기 압력이 일정 시간 동안 유지되고 상기 제품이 처리되면, 압력이 상승한 동안 유입된 상기 압력 전달 유체의 일부는 릴리프(relief) 밸브 또는 밸브들(3)(도 5.4)의 작동에 따라서 대기압에 도달할 때 까지 덕트(20)를 통해 상기 용기에서 빠져나갑니다. 상기 액추에이터(15)는 그 후 상기 밸브(7)를 열고 또한 상기 백(6)은, 상기 통기 밸브(16)가 탱크(25)에서(도 5.5) 부터 상기 통기 플러그(5b)의 상기 덕트(33)를 통해 상기 용기에 도달하고 상기 백의 외부에 압력을 가하는, 가압 공기 또는 불활성 공기의 도움으로 방출하기 시작합니다. 공기 또는 불활성 가스의 압력은 플렉시블한 백(6)의 외부에 작용하여, 그의 비움을 용이하게하고, 커넥터(17)를 통해 플러그(5a)의 덕트(13)를 통해 밸브(28)를 통해 처리된 제품 탱크(26)로 제품을 통과시킵니다. 마지막으로, 상기 전체 처리된 제품은 상기 탱크(26)에 남고 또한 상기 백은 비워집니다(도 5.6). 상기 처리된 제품의 상기 탱크(26)로의 이전이 완료되면, 상기 용기(4) 내의 상기 남아있는 공기 또는 가스의 상기 압력은 상기 밸브(30)을 통해 풀리게되며, 상기 장비가 세로운 처리 싸이클을 시작할 수 있도록 하며, 상기 백(6)은 필요한 경우 교체됩니다. 상기 새로운 처리 싸이클은 새로운 처리될 제품을 유입시킴으로써 시작되며(도 5.1), 상기 백(6)이 교체되지 않으면, 모든 싸이클에서 실행되지는 않는, 기계 동작이 실행될 필요가 없습니다. 상기 탱크(26)의 상기 제품이 적절한 것으로 확인되면, 상기 제품은 채움 또는 비움 장비로 전달되며, 탱크(25)로 부터 진행되는 공기 또는 불활성 가스에 의해 추진되고 멸균 필터(27)를 통해 여과되어 제품의 가능한 오염을 방지합니다.

상기 제품 플러그 덕분에, 상기 처리되는 제품을 포함하는 상기 채움/비움 덕트에는 고압이 가해지지 않으며, 따라서 ,세정이 용이한 조인트들 및 내식성 재료를 설계에 사용할 수 있기에, 상기 덕트를 세정제(증기 또는 과산화물)로 세척하는 것이 용이합니다. 게다가, 이는 복잡한 상기 처리될 유체와 접촉하는 파이프들, 결합 및 밸브들이 고압 및 이로 인해 발생하는 균열 내부의 미생물의 성장으로 인한 세척 문제로 야기되는 약화를 방지합니다.

본 출원은, 다른 이전의 해결책들에 비하여, 구조적으로 단순하며, 기계적 신뢰성 관점에서 볼 때 견고하고, 압력이 가해지는 영역은 가능한 한도 내에서 최대한 작습니다. 위생 설계가 필요한 영역을 고압을 견뎌야하는 영역과 명확하게 분리시키는 본 발명 덕분에, 위생 및 기계적 신뢰성이 높습니다. 또한, 상기 두 영역들은 세척이 용이하고 기계적 관점에서 상당히 신뢰할 수 있는 금속-대-금속 밀봉에 의해서 분리됩니다. 고압 밀봉이 수행될 필요가 있는 엘라스토머 조인트를 포함하는 영역에서 상기 처리될 액체는 가압되는 것이 방지되며, 위생적인 관점에서 상기 고압 지지 설계는 세척이 용이하지 않다. 또한, 이는 처리될 유체를 통해, 파이프에 미생물이 생길 수 있는 피로 균열을 일으킬 수 있는, 고압이 가해지는 것을 방지하며, 규열의 세정은 매우 복잡하고 내식성 재료의 사용을 가능하게 합니다.

이러한 발명의 설명과 도면들에서, 당업자는 본 출원이 특정 선호 실시예에 따라서 설명되었다는 것과 다수의 변형이 청구된 발명의 대상 범위를 초과하지 않고도 가능하다는 것을 인지할 것입니다

Claims (16)

1. 백(6)을 포함하는 고압 처리 기계들을 위한 플러그(5a)로서,
   상기 플러그(5a)는
   압력-전달 용액(20)의 통과를 위한 제1 덕트;
   가압될 제품을 상기 백(6)에서 채우고 비우기 위한 제2 덕트(13); 및
   수(male) 시트(8) 및 암(female) 시트(10)를 갖는 밸브(7)를 포함하고,
   상기 제품이 상기 백(6) 내로의 통과를 가능하게 하거나 방지하기 위하여, 상기 제품을 채우거나 비우기 위한 상기 제2 덕트(13)는 상기 제품이 처리된 이후에 상기 제품을 배출할 수 있도록 구성되며,
   상기 플러그는 상기 밸브(7)를 닫고 열기 위해 상기 제2 덕트(13) 내부에 막대(11)와 함께 제공되며,
   상기 막대(11)는 상기 수 시트(8)에 결합되며 세정제 챔버(12)에 결합되는 내부 덕트(11a)와 함께 제공되고,
   상기 세정제 챔버(12)는 세정제의 입구 덕트(32)에 결합되며,
   상기 막대(11) 및 상기 수 시트(8)는 상기 세정제를 상기 막대(11) 및 상기 수 시트(8) 밖으로 배출 시키기 위하여 구멍들을 포함하는,
   백(6)을 포함하는 고압 처리 기계들을 위한 플러그(5a).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브의 상기 수 시트(8) 및 상기 암 시트(10) 각각의 각도는 60° 및 120° 사이인,
   플러그.
3. 제 1 항 및 제 2 항 중 한 항에 있어서,
   상기 밸브(7)를 열거나 닫기도록 상기 막대를 움직이도록 구성된 액츄에이터(15)를 더 포함하는,
   플러그.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브는 600MPa 보다 큰 탄성 한계를 갖는 내식성 재료를 포함하고,
   상기 내식성 재료는 15-5PH H900 및 13.9Mo H1000 강철을 포함하는,
   플러그.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 덕트(13)는 위생 조인트로 결합된 서로 다른 오스테나이트계 스테인리스 스틸 부품으로 만들어지며,
   상기 플러그는 900MPa 보다 큰 탄성 한계를 갖는 스테인리스 강을 포함하는,
   플러그.
6. 제 1 항에 있어서,,
   말단부에 탄성 요소들(14)을 더 포함하는,
   플러그.
7. 고압 처리 기계로서,
   고압 용기(vessel)(4), 가압(2) 및 감압(3)하기 위한 수단들, 통기 플러그(5b), 백(6), 및 청구항 제1항의 플러그(5a)를 포함하는,
   고압 처리 기계.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 백(6) 및 상기 플러그(5a)는 커넥터(17)에 의해서 연결되는,
   고압 처리 기계.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 커넥터(17)는 상기 플렉시블한 백(6)에 부착된 암(female) 커넥터(17.2) 및 상기 플러그(5a)에 연결된 수(male) 커넥터(17.1)와 함께 제공되며,
   두 커넥터들은 접합 플랜지(17.5)에 의해서 연결되는,
   고압 처리 기계.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 커넥터(17)는 상기 백(6)의 비움을 촉진하기 위하여, 상기 수 커넥터(17.1)의 상기 한 측면 상에, 호스 또는 튜브에 연결되도록 구성된 체결부(fastening part)(17.4)가 더 제공되는,
    고압 처리 기계.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 수 커넥터(17.1) 및 상기 암 커넥터(17.2) 사이에 엘라스토머 조인트(17.3)가 제공된,
    고압 처리 기계.
12. 제 9 항에 있어서,
    세정제를 위한 탱크, 상기 세정제를 상기 제2 덕트(13)을 통해 상기 플러그(5a)를 향해 펌핑하기 위한 수단(29), 및 상기 제2 덕트(13)에서 부터 상기 세정제를 반환시키기 위한 수단이 제공된,
    고압 처리 기계.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 세정제를 반환시키기 위한 수단은 3-방향 밸브(28) 및 배수 덕트(31)인,
    고압 처리 기계.
14. 제 7 항에 있어서,
    상기 통기 플러그(5b)는 상기 백(6)의 비움을 지원하기 위하여 공기 탱크(25)에 연결된 통기 덕트(33)와 함께 제공되는,
    고압 처리 기계.
15. 제 7 항에 있어서,
    상기 제품을 위한 탱크(26);
    공기 또는 불활성 가스(25)를 위한 탱크;
    상기 제품을 위한 무균 필터(27), 및
    상기 제품이 처리된 이후에, 여과된 공기 또는 불활성 가스의 도움으로 상기 탱크(26)에서 채움 또는 저장 장비로 상기 제품을 전송하기 위한 수단을 포함하는,
    고압 처리 기계.
16. 제 7 항의 기계에 의해서 수행되는, 음료들 또는 화장품들을 포함하는, 상기 펌핑 가능한 물질을 처리하기 위한 방법으로서,
    고압 처리 단계 및 상기 압력이 유지되는 시간 동안에, 가압될 제품을 위한 상기 제2 덕트의 세척 단계를 포함하고,
    상기 세척 단계는
    탱크(24)에서 상기 플러그 내의 챔버(12)로 세정제를 펌핑하는 단계; 및
    상기 세정제를 상기 탱크(24)로 다시 펌핑하여, 상기 세정제가 상기 막대(11)의 내부를 통해 상기 밸브의 상기 수 시트(8)로 흐르고, 구멍들을 통해 상기 밸브에서 나가고, 또한 상기 제2 덕트(13)를 통해 되돌아가는 단계를 포함하는,
    상기 펌핑 가능한 물질을 처리하기 위한 방법.

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