KR20000052642A - 포장용기를 살균하고 충진하는 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한쪽면이 개방돤 포장용기(1)를 살균, 충진 및 밀봉의 방법에 관한 것으로써, 상기 포장용기(1)는 시간 제어되는 가공라인의 운송장치의 각 가공부를 지나는 동안 처음에 살균부에 노출되고 살균 고온 공기는 제거된 후 포장용기(1)는 살균된 유동성의 제품으로 충진되어 살균 밀봉되는 방법이 설명되어있다.

본 발명에 있어서, 살균 공정 실시간 고가의 청정실없이 그리고 기술적으로 간단한 방식으로 살균 또한 살균충진과 밀봉을 수행하기 위해, 대기압 이상 상태에서 각 가공부의 각 포장용기(1) 입구(17) 중앙을 통해 포장용기의 중앙과 바닥 사이까지 유입된 각 유동물질은 용기의 내부에서 입구쪽으로 굴절되어 용기 밖으로 나며, 유출되는 유동물질의 처음 부분은 입구(17) 주변 밖으로 흡입되고 다음 부분(35)은 포장용기(1) 입구(17) 주변의 공간(32)을 지나게 된다.

Description

포장용기를 살균하고 충진하는 방법과 장치{Method and device for sterilising and filling packaging containers}

상술한 바와 같은 특징들중에 일부를 포함하는 포장용기를 살균하고 충진하는 방법과 장치들은 많다.

잘 알려진 바와 같이 회전 충진기는, 그 구조와 기능은 선형충전기에 비해 복잡하고, 단지 많은 작업량이 있을때 대용량으로써 만족할 만한 결과를 얻을 수 있다. 예를들면, 폴리에스테르 병이라 불리는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 만들어진 PET(PolyEthylene Terephthalate resin)병은 회전 충진기에 의해 가공되고 살균된다.

다른 알려진 장치로써, 비슷한 유형의 병들이 살균되도록 각 챔버를 갖는 연속형 콘베이어에 병을 공급하게 되는데, 각 컨베이어는 살균실내에 정열되어 있고, 살균된 병들을 보다 효율적인 운송을 위하여 상기 각 컨베이어는 살균압을 갖는 터널에 의하여 연결되어 있다.

일반적으로 청정실이나 살균실은 밀폐 및 밀봉되어야 하기 때문에 비용이 많이들고, 청정과 살균상태를 유지하기 위하여 대체로 기본 장치들 외에 콘베이어에는 윤활 베어링과 같은 부수 장치들이 장착된다. 이러한 살균실을 청정상태로 유지하기 위해서는 고가의 장치가 필요하고, 이것은 상기 방법의 수행과 또한, 장치의 구성 및 작동에 바람직하지 못하다.

본 발명은 한쪽 방향이 개방된 포장용기를 살균, 충진 및 밀봉하는 방법에 관한 것으로써, 상기 포장용기는 시간 제어되는 가공라인의 각 가공부를 거치는 동안, 먼저 살균부에 노출된 후 살균 고온 가스가 제거된 다음, 살균된 유동성의 제품이 충진되고 살균 밀봉된다.

또한 본 발명은 이송방향의 라인에서 일정거리로 배열되고, 각각의 공급라인의 배출구에 포장용기의 개구부가 인접되게 놓이도록 공급라인의 배출구 앞에 위치하게 되는 용기 운반기를 포함하고 단속적으로 작동하는 선형컨베이어 장치와, 상기 선형 컨베이어의 일부를 둘러싸며 배치되는 위생실로 구성된 장치에 관한 것이다.

본 발명의 적용에 있어서, 더 많은 이점, 특징, 가능성은 첨부한 도면를 참조하여 후술되는 바람직한 실시예에 의하여 명백할 것이다.

도 1은 폴리에스테르(PET)병 형상의 포장용기를 살균, 충진 및 밀봉하는 기계의 측면도이다.

도 2는 도 1의 기계 하부의 외벽 뒤에서 볼 수 있는 상부 스트랜드를 갖고 수평으로 이동하는 선형콘베이어의 개략도이다.

도 3은 본 발명의 설명에 있어서, 가장 중요한 가공부를 포함한 가공라인의 일부가 개략적으로 요약된 확대도이다.

도 4는 배출구와 애눌러 갭 등을 갖는 공급라인의 일부가 단면된 확대 단면이다.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ의 단면도로서, 위생실의 끝부분을 보여주는 개략도이다.

본 발명의 목적은 상술한 살균과 살균충진 및 밀봉을 고가의 청정실 없이 기술적으로 간단한 방법으로 수행할 수 있는 살균 방법과 장치를 제공하는데 있다.

상기 방법에 관한 본 목적의 해결책은, 살균작용 되는 동안 각 유동물질은 포장용기의 바닥과 중앙 사이의 압력이 대기압보다 높기 때문에 각 가공부의 포장용기 입구 중앙을 통하여 유입된 후, 입구쪽으로 용기 내면을 따라 굴절되어 용기 밖으로 밀려 나가 유동물질의 처음 일부는 입구 주위로부터 흡입되어 나가고 다음 일부는 포장용기 입구의 주위 공간에 남아있게 된다는 점이다.

본 발명의 이해를 위해 용어를 설명하자면, 수평의 상부 스트랜드를 갖고 단속적으로 작동되는 콘베이어가 시간 제어되는 운송 수단이라는 것을 쉽게 상상할 수 있다. 이러한 선형 컨베이어의 운송 방향은 가공라인의 방향을 따른다. 이 방향으로 포장용기는 차례로 운송되고, 정지되고, 공정을 거치고, 운반되는등 여러 과정을 거친다.

상기 공정은 선처리, 살균 및 살균부를 지나서 충진된 후 밀봉되는 과정으로 이해된다. 또한 각 공정부는 공정라인을 따라서 위치한다.

본 발명에 있어서, 여러 공정라인은 각 라인에 인접하여 연속적으로 배열되고, 이 라인들에 배치된 포장용기들은 동일한 움직임에 따라 단속적으로 앞으로 운송된다. 우측 굴곡부에서 운송방향으로, 결과적으로 우측 굴곡부에서 고정라인으로 일련의 공정부가 배열되고 살균부는 다른 살균부와 인접하여 배열된다.

예를들면, 한개의 공정라인이 관여하든, 다수개의 근접한 공정라인이 관여하든간에, 만약 8개의 포장용기가 수평인 공정라인에 근접하여 배치되면, 이 포장용기들은 한 공정부에서 다음 공정부로 운송된다.

여러 유동물질들이 살균용으로 쓰이는데, 에를들면 가스, 액체 또는 이것들의 혼합물이 살균제로 쓰인다. 서로 다른 온도의 고온 공기나 따뜻한 공기는 가스로 쓰인다.

살균제로써, 하이드로겐 페록사이드(H₂O₂:hydrogen peroxide)는 액체상태, 하이드로겐 페록사이드 공기혼합물(H₂O₂-air mixture) 또는 가스상태로 분사된다. 전술한 건조 과정에 의해 포장용기에 잔류한 살균제는 살균된 고온의 공기에 의해 제거된다. 이 고온의 공기 역시 유동물질이다.

충진과 대조적으로 유입물질이 유입되는데 있어서, 본 발명의 관심은 특히 살균에 유동물질이 사용되고 살균제의 유입 이후에 잔여 살균제의 제거에 있다. 본 발명의 선호되는 형상으로써 유동물질은 적어도 부분적으로 살균을 위해 가스상태의 물질이어야 하고 예열이나 건조를 위해 살균된 고온 공기이어야 한다.

본 발명에 따르면, 살균된 포장용기 입구는 각 공정부에서 유동물의 분사구 앞에 놓이고, 유동물질은 저압하에서 용기의 입구 중앙을 통하여 유입된다. 이러한 방식으로 용기 안에있는 가스는 밖으로 나가는 반면 점점 많은 유동물질이 용기의 입구를 통하여 유입된다.

포장용기는 개방되어 있고 대기압 상태이므로 유동물질의 압력은 대기압보다 높다. 유동물질은 용기입구로 유입되고 용기의 중앙과 바닥면까지, 바람직하게는 용기의 바닥면 최하부까지 유입되고 나서 용기의 벽에 의해 입구 방향으로 굴절된다. 유동물질의 유입이 입구의 중앙부에 집중되기 때문에 굴절후 유동물질의 유출은 중앙부를 통하기 보다는 용기 입구까지 포장용기의 내벽을 따른다. 유동물질은 대기압 이상이므로 입구 밖으로 밀려 나간다.

동시에 새로운 유동물질이 입구의 중앙을 통하여 계속해서 밀려 들어오게 된다. 유동물질이 밀려 나가는 것을 유지하기 위해 포장용기의 유출되는 유동물질 일부는 입구 주위에서 흡입되어 포장용기 입구 주변의 측면 공간으로 나가고, 나머지 유출되는 유동물질은 흡입력에 영향받지 않으며 영향받을 필요도 없다.

이러한 방식으로, 밀폐 및 밀봉과 같은 장치가 필요한 고가의 청정실이 필요없게 되었다. 그럼에도 불구하고, 살균부에서 용기 입구의 안과밖이 세균에 의해 오염 되었을 경우에는 포장용기 입구면은 계속 각 유동물질에 의해 세척되어야 하기 때문에 유동물질을 밀어내는 것은 바람직하지 못하다.

이러한 유동물질의 흐름이나 유동 형태의 방향을 정하는 장치는 기술적으로 적당한 비용으로 구성될 수 있고, 이러한 방법은 아래에 제안되어 있다. 본 발명에 따른 방법에 있어서 포장용기를 살균하고 충진하는 것은 또한 기술적으로 수행하기 간단하다.

살균되는 유동물질은 포장용기 입구 주변에서 용기 밖으로 흡입되어 좁게 집중된 원통형의 흐름으로 유동물질은 입구 밖으로 나간 후 부분적으로 급속하게 밖으로 팽창한다. 이것은 새로운 유동물질이 포장용기 입구의 중앙을 통해 유입됨과 동시에 이 유동물질은 용기의 벽면을 세척한 후 용기 중앙을 벗어나 밖으로 유출된다. 유입에 의해 유동물질의 압력이 대기압 이상으로 증가함에 따라, 포장용기의 입구 내부와 그 주위의 압력차에 의해 상술한 바와 같이 유동물질은 급속하게 밖으로 퍼지거나 용기 상부로 흡입된다.

본 발명에 있어서, 포장용기나 어떠한 충진관도 움직일 필요가 없으므로 용기의 안쪽면이 간소화되어 유용하고 편리하게 된다.

본 발명에 있어서, 포장용기의 입구가 상방향으로 장착되고 수평으로 운송되면 유용하다고 판명되었다. 살균과 건조후 액체가 위에서 똑바로 유입됨에 따라 용기는 공정라인의 어느 한 공정부에서 똑바로 충진된다. 지나친 회전이나 편각된 액체의 유입은 바람직하지 못하다.

본 발명의 보다 바람직한 구현예로써, 포장용기는 살균부 도입전에 예열된 공기가 유입된다. 이와같은 방법으로 가스 상태와 같은 살균부의 도입으로 인한 과잉응축을 피할 수 있다. 또한, 뒤이은 살균부의 잔류 응축물의 제거도 간단하다.

본 발명에 있어서, 살균부에 하이드로겐 페록사이드(H₂O₂)가 이용되고 포장용기는 병의 형상를 취하는것 또한 유용하다.

상술한 유동흐름에 의해, 가스상태의 유동물질은 포장용기의 중앙으로 유입되어 용기벽 내면을 세척한 후 용기입구 중앙 근처의 외면으로 유출되고, 용기입구 주변의 공간으로 나오며, 그 결과 공정부의 주변 공간과 전체 공정라인에 따른 공정부는 앞에서 말한 대기압 이상의 유동물질에 노출된다.

만약 이 선형 콘베이어의 전체 공간이 관 형태의 하우징에 의해 감싸인다면 위생실은 관 형태의 하우징에 의해 개방된 고압 형식이 되고, 관의 양 끝면에서 가스는 대기로 흘러 나가게된다.

이러한 방법으로, 비록 살균 공간이 각 포장용기에 제공되지 않음에도 불구하고, 위생실의 세균단은 매우 적어 포장용기 입구 밖으로의 가스유동을 포함한 이러한 상태의 유동 흐름은 포장용기에 만족할 만한 살균을 가능하게 한다.

본 발명의 장치에 있어서는, 각 포장용기 입구가 공급라인의 배출구에 놓이고 각 공급라인의 배출구에는 흡입장치가 연결된 애눌러 갭을 갖는 유입노즐을 장착하며, 공급라인의 압력은 주변의 압력보다 훨씬 높다는 점에서 본 발명의 목적은 달성된다. 각 포장용기는 관련된 유동물질이 유입되도록 포장용기의 입구를 공급라인의 배출구에 인접하여 놓이도록 하는 것은 확보되어야 한다.

입구는 상방향으로 접해서 정열되고, 병은 똑바로 세워지고, 배출구는 앞에서 말한 병의 입구 가장자리로부터 너무 멀리 떨어져 있으면 안된다. 이렇게 되면 상술한 유동흐름은 유입 노즐을 통하여 포장용기의 중앙으로 유동물질의 흐름을 생기게 한다.

이것은 또한 포장용기가 측면으로 놓이거나 용기 입구가 거의 하방향으로 정열된 경우에도 가능하다. 이러한 경우, 용기 입구는 각 공급라인의 배출구로 운송되고 유동물질의 유입은 상기와 같은 조건에서 이루어진다.

본 발명의 취지는 하나의 공급라인은 다수개의 포장용기에 동시에 제공되지 않는 반면, 대신에 각 포장용기는 공급라인의 배출구 앞에 놓인다는 것을 알리고자 함이다. 다시 말하면, 이 방식은 각 가공부에서의 공급라인 배출구의 수와 위치는 가공되는 포장용기의 수와 같다.

그러므로 본 발명에 있어서, 살균 조건은 하나의 가공라인 뿐만 아니라 많은 가공라인이 평행으로 서로 인접하여 간단한 방식으로 갖추어진다. 공급라인에 있어서, 디스트리뷰터는 동시에 작동되는 여러개의 가공부로부터 같은수의 배출구와 포장용기가 운송되게 하는 여러개의 가공부에 제공된다.

본 발명에 있어서, 공급라인(이제부터는 디스트리뷰터로 대한된다)의 각 배출구에 유입노즐이 장착되어 유동물질을 입구 중앙으로 밀어넣고, 유입노즐은 애눌러 갭으로 둘러 싸여 그 후부 유동 방향의 흡입공간에 흡입관이나 배수관 같은 흡입장치가 장착된다.

용기밖 유동물질의 용기 중앙으로의 유입에 있어서, 유동물질이 포장용기 입구 밖에서 원통형으로 유입될때, 애눌러 갭은 유용한 치수로되어 유동물질은 안쪽으로 거의 방사형으로 흡입된다.

다시 말하면, 애눌러 갭의 지름은 포장용기 입구의 지름보다 작을수록 바람직하다. 반드시 포장용기 입구를 나온 가스나 유동물질이 모두 애눌러 갭에서 흡입되고 용기 밖으로 나가는 것은 아니고, 어느정도의 유동물질은 남아있고 이것은 포장용기나 입구 주위보다 압력이 낮은 입구 주위의 공간으로 방사형으로 나간다. 이러한 유동은 주위 압력보다 공급관의 압력이 매우 높을때 확보된다.

선형 콘베이어가 양면이 개방된 위생실과 같은 형상의 관이나 터널에의해 둘러싸일때, 본 발명에 있어서 포장용기 주위 공간에서 용기 밖으로의 유동은 개방형 고압실을 제공한다. 상기 개방형 고압실의 단면은 다를 수 있다. 예를들면 직사각형 일수도 있다.

상기 개방형 고압실 개방된 면으로 소량의 유동물질은 대기중으로 흘러 나간다. 애눌러 갭을 통해 유동물질이 흡입되는 것보다 더 많은 양의 유동물질이 유입노즐을 통하여 포장용기로 들어올때 본 발명에 있어서 개방형 고압실이 제공되고 바람직한 유동 형태를 얻을 수 있다.

중앙에 배열된 유입 노즐을 통해 유동물질을 좁게 집중된 유입을 촉진시키기 위해, 병으로부터 선호되는 애눌러 갭의 직경을 구할수 있는데, 예를들면 0-20mm중에서 5-10mm가 선호된다. 포장용기 입구까지 최대로 계산된 이 면은, 압력을 대기압 이상으로 만들기 위해 밀봉하는 경우를 제외하고는, 정상적인 작동 상태에서 적어도 수mm는 떨어져 유지되어야 하고, 이러한 방식으로 포장용기는 유입노즐과 모든 공급장치 아래로 간섭없이 운송될 수 있다.

운송 방향으로 두개의 건조부가 살균부 후부에 연속적으로 연결되는 것은 유용하다. 어떤 대용량 기계에서는 세개의 건조부가 살균부 후부에 연속적으로 연결될때, 이것은 유용하다는 것이 증명되었다. 하나의 디스트리뷰터와 세개의 배출구를 갖는 하나의 공급관은 세개의 건조부가 충분하다. 적당하게 건조부를 증착하는 것은 가능하다.

적어도 하나의 박판벽은 각 용기 운반기에 운송 방향으로 정열될 수 있고, 이 박판벽은 포장용기의 입구 높이까지 세워질 수 있다. 이 박판벽은 선형 컨베이어를 순환하는 박판벽에 의해, 하이드로겐 페록사이드(H₂O₂)를 많이 함유한 개방형 위생실로부터 너무 빠르게 흘러 나가는 것을 방지한다. 그러나, 심지어 이러한 박판벽 없이도 포장용기 그 자체가 유동물질의 유출에 충분한 저항을 나타낸다.

폴리에르테르(PET)병 형태의 포장용기(1)는 도 1에 나타난 기계에 의해 살균, 충진되고, 밀봉된다. 도 1의 좌측에 위치한 콘베이어장치(2)에 의해 용기(1)는 도 2에 나타난 화살표 2 방향으로 운송된다.

도 2의 우측 상단 끝부분에 나타난 화살표 4는 충진이 완료된 용기(1)의 배출 방향을 나타내고, 도 1에 나타난 기계의 우측 끝부분으로 더 운송되어 재포장과 같은 공정이 계속된다.

도 1의 좌측 끝부분의 5a와 반대편 우측 끝부분의 5b와 개방형 직사각형관(6)은 위생실(7)을 구성하는데, 다시말하면 위생실 내부의 공간에 단속적으로 작동되는 선형 콘베이어(연속형 밴드)(8)가 포함된다. 위생실(7)을 구성하기 위한 직사각형관(6)의 벽들은 도 5에서 볼 수 있다.

상기 위생실은 또한 다른 방법, 예를들면 하부 방향으로 개방돤 종모양으로도 구성된다. 도 2의 우측 하단에 나타난 화살표 9a는 선형콘베이어(8)의 하부 스트랜드의 운송 방향을 나타내는 반면, 도 2의 좌측에 나타난 화살표 9b는 상부 스트랜드의 운송 방향을 나타낸다.

포장용기(1)는 도 2에 나타난 용기운반기(10)에 의해 좌측 하단부의 Ⅰ지점에서 적재된다. 이것은 자세히 묘사되지는 않았지만 롤러와 지지대에 의해 선형콘베이어(8)로 운송되며 방사형으로 돌출된 버팀대(11)와 각 용기 운반기(10)의 후부 끝면에에 위치한 보호판(12)에 제공되고 원래의 높이에 미치게 된다.

지점Ⅰ에서 정지후 포장용기(1)를 용기운반기(10)에 적재한 후, 선형콘베이어(8)는 화살표 9b를 따라 시계 방향으로 진행하고 나서, 상술한 바와 같이 Ⅱ지점에 첫번째 가공단계(예열)를 위해 도착한다.

운송 방향을 따라 가공부 Ⅱ에서 가공라인 13, 13^,, 13^,,를 따라 운송되며, 이것은 가공부 Ⅲ, Ⅳ, Ⅵ,(Ⅴ는 단면도 때문에 생략됨), Ⅷ과 Ⅸ지점이다. 따라서 이 일련의 가공부 Ⅱ-Ⅸ는 가공라인 13과 13^,과 13^,,을 나타내고, 여기에서 포장용기(1)는 도 1, 2, 3의 운송방향인 좌측에서 우측으로 이동된다.

이것은 단면 Ⅴ-Ⅴ에 의한 도 5에서도 확실하게 묘사되고, 도 5에는 하나가 아닌 여덟개의 가공라인이 있어서, 여덟개의 포장용기(1)는 각 가공부(Ⅱ-Ⅸ)에 놓여지고, 각 포장용기는 각 가공에 적용된다. 도 5에서는 가공부 Ⅱ의 앞부분을 볼 수 있고 또한 9b 방향으로 이동하는 상부 스트랜드도 볼 수 있다. 이것은 가공라인 13이 다른 13^,, 13^,,등과 어떻게 인접하여 정열되었는지 명백히 보여준다.

어떤 숙련된 자도 연속형 콘베이어를 유사하게 묘사할 수 없기 때문에 선형콘베이어(8)의 홀더는 도 5에 더욱 세밀하게 보여지지 않았다. 반면에, 위생실(7)을 구성하고 양면이 개방된 직사각형관(6)이 어떻게 전체 선형콘베이어(8)를 둘러싸고, 도 1에 나타난 하우징벽(14,14^,)에 의해 긴 외부 측면을 따라 둘러 싸여있는지 명백히 보여준다.

도 1에서, 기계의 상부면은 고온 공기, 하이드로겐 페록사이드(H₂O₂), 액체음식물(우유)과 같은 유동물질의 제어와 운송을 위한 설비들이 장착된다. 이 설비들은 잘 알려져 있으므로 더 상세히 묘사되지는 않았다. 여기에서는 단지 어떻게 살균과 청정 유지를 위해 필요한 유동물질이 공급되고 제거되는지 보여준다.

여기에서, 도 2는 지점 Ⅱ에서의 예열, 가공라인(13)의 지점 Ⅱ를 따라 4, 9b 방향으로의 운송, 하이드로 페록사이드(H₂O₂)의 살포, 지점 Ⅳ에서의 첫번째 건조, 지점 Ⅵ과 Ⅶ에서의 두번째 그리고 세번째 건조, 지점 Ⅷ에서의 충진과 지점 Ⅸ에서의 밀봉을 묘사한다. 충진되고 밀봉된 포장용기(1)가 시계 방향으로 계속 운송된 후, 이것은 뒤이은 운송이나 과정의 설명없이 화살표(4) 방향으로 배출된다.

도 3에는 절차의 진행을 보다 더 설명하기 위해 선형콘베이어(8)와 용기운반기(10)가 생략되고 가공지점 Ⅱ에서 Ⅸ가 다시 확대되어 보여진다.

각 포장용기(1)와 보여지지는 않지만 용기운반기(10)는 공급라인(16)의 배출구(15)앞에 놓여서, 각 포장용기(1)의 입구(17)는 각 공급관(16)의 배출구(15)에 인접해 바로 아래에 놓이고, 포장용기(1)는 입구를 상방향으로 해서 세워지고, 운송방향(4,9b)으로 거의 수평으로 운송된다.

도 3에 있어서, 고온공기(18)에 의해 지점 Ⅱ에서는 예열이 되고, 지점 Ⅲ에서는 가스(18)유동 형태로 하이드로겐 페록사이드(H₂O₂)가 들어오고, 지점 Ⅳ, Ⅵ 그리고 Ⅶ에서는 살균을 확실히하며 잔여 살균물질을 제거하기 위하여 건조된다.

이 건조는 공통의 공급라인(16)을 통해 공급되는 고온공기(20)의 스팀과 함께 각 공정마다 수행되고 더 나아가 디스트리뷰터(21)를 통해 측면에서 수행된다. 모든 배출구(15)에 인접하여 환기라인(22)이 설치되어 있고, 그 외에 잔류 가스 제거를 위한 흡입 장치들은 나타나지 않는다.

지점 Ⅶ이후, 다시 말하면 마지막 가공인 고온공기(20)에 의해 건조가 이루어 지고, 포장용기(1)의 준비인 마지막 단계가 착수되고, 지점 Ⅷ에서는 충진이 시작되고, 이것은 도 3에 유동물질(우유)(23) 형태의 흐름으로 보이고, 도 3의 지점 Ⅷ의 해칭된 부분은 거의 절반이 채워진 포장용기(1)를 나타낸다.

선형콘베이어(8)의 단속적인 진행이 계속된 후 지점 Ⅸ에 도달하면, 도 3에 따라 포장용기(1)는 완전하게 가득 충진되고 밀봉판(24)과 나사마개(25)에 의해 도식적으로 보인 바와 같은 살균 방식으로 밀봉된다.

지점 Ⅲ과 같은 지점인 도 4는 설명의 목적으로 자세하고 크게 확대되어 있다. 포장용기(1)의 최상부에 장착된 입구(17)는 공급관(16) 배출구(17)의 앞부분에 놓인다. 입구(17)의 상부모서리(26)는 용기입구(17) 모서리(26)와 평행이어야 하는 애눌러 갭(27) 하부에 0-20mm, 5-10mm의 바람직한 거리를 두고 위치한다.

이상적인 상황으로서, 입구(17)는 배출구(15)의 중앙에 위치하고, 포장용기의 종축파선(28)은 공급라인(16)의 종축파선(29)과 일직선으로 일치한다.

유입노즐(30)에 의해 구성된 배출구(15)의 중앙을 통해 용기(1)의 입구(17) 아래쪽으로 각 유동물질이 중앙의 집중된 흐름으로 유입되는 것이 바람직하다. 공급라인(16)안의 유동물질은 대기압보다 0.5-2 bar, 0.7-1.5 bar 정도 높다.

입구(17)근처인 포장용기(1)로 부터 멀리 떨어진 넓게 표시된 공간(32)은 대기압이 지배적이다. 용기(1)의 입구(17)를 통해 중앙선(29)(31)을 따라 유입한 가스(액체상태인 하이드로겐 페록사이드(H₂O₂)가 유입되면 액체이기도 함)는 거의 포장용기의 중앙과 바닥(33)까지 도달한다.

내부에서, 용기(1)안의 곡선화살표(34)는 어떻게 유동물질이 외부 방향으로 굴절돠고 최종적으로 다시 입구(17) 위쪽으로 운송되는지 보여준다. 도 3에서 유동물질의 흐름(34)이 바닥에서 굴절되는 것이 지점 Ⅱ-Ⅶ에서 보여지고, 그 결과 유동물질은 상부 주위로 흐르고, 실리더와 같은 방식으로, 유동물질(31)의 좁게 집중된 흐름(18)(19)(20)이 공급된다.

유동물질은 입구(17) 상부를 지난후, 도 4의 곡선 화살표(35)와 같이 유동물질의 흐름은 넓어진다. 입구(17) 상부를 지난 유동물질의 다음 부분은 입구(17) 주변의 공간(32)을 지나게 되는것이 화살표(35)에 보여진다. 이것은 공급관(16)안의 고압과 용기(1) 입구(17) 주변공간(32)의 대기압에 의한 압력차 때문에 발생한다.

입구(17) 위쪽의 우측으로 휜 화살표(36)는 입구(17) 주변과 공간(32)를 지난 유동물질의 처음 부분이 화살표(37) 방향으로 환기라인(22)에 흡입되는 것을 보여준다.

흡입 수단으로써 환기라인(22)에서의 흡입은 유입노즐(30)과 다소 떨어져 외부를 둘러싸는 애눌러 갭(38)에 의해 이루어진다. 이러한 방식으로 흡입공간(39)이 형성되고 통로(40)을 경유하여 일직선으로 연결된다.

유입노즐(30)은 유출측 방향으로 넓어지고 공급관(16)의 내부에 연결된 고압실(41)로 개방되어 있다.

바닥이 포장용기(1) 입구(17)에 접해있는 평면(27)은 외부에 오히려 평면(27)보다 넓은 면을 갖는 방사형으로 부착된 애눌러 갭을 갖고있다. 화살표방향(31) 상부에서 유입된 유동물질은 짧은 시간동안 포장용기안을 대기압 이상의 동압을 형성하여 화살표(35),(36)와 같은 유동 형태를 만든다.

중앙선(28)(29)을 따라 유동물질의 흐름을 중앙으로 집중시키기 위해 유입노즐(30)의 아래 끝면은 평면(27)로부터 차이를 두고 눈에띄게 돌출되었다. 각 용기(1)의 상부모서리(26)와 평면(27)으로부터 어느정도 돌출된 유입노즐(30)의 최하부면은 간섭없이 선형콘베이어(8)에 의해 단속적으로 배출구(15)의 아래로 이동되기 위해 언제나 포장용기(1)에 대해 충분한 거리를 가져야 하는것은 확보 되어야한다.

Claims (10)

1. 포장용기(1)는 시간 제어되는 가공라인의 운송장치 각 가공부를 지나는 동안 처음에 살균부에 노출된 후 살균 고온 공기가 제거되고 포장용기(1)는 살균된 유동성의 제품으로 충진되어 살균 밀봉되며 살균되는 동안 대기압 이상 상태에서 각 가공부(Ⅰ-Ⅶ)의 각 포장용기(1) 입구(17) 중앙을 통해 포장용기의 중앙과 바닥 사이까지 유입된 각 유동물질은 용기의 내부에서 입구쪽으로 굴절되어 용기 밖으로 나가고, 그리하여 유출되는 유동물질의 처음 부분은 입구(17) 주변 밖으로 흡입되고 다음 부분(35)은 포장용기(1) 입구(17) 주변 공간(32)을 지나게되는 것을 특징으로 하는, 한쪽면이 개방돤 포장용기(1)를 살균(Ⅱ, Ⅲ), 충진(Ⅷ) 및 밀봉(Ⅸ)하기 위한 포장용기를 살균하고 충진하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유동물질을 살균하는 동안, 좁게 집중된 유동물질의 흐름은 거의 원통형의 형태로 포장용기(1) 주변을 지나 입구 밖으로 흡입되고, 입구를 지난후 유동물질은 부분적으로 방사형으로 넓게 퍼지게되는 것을 특징으로 포장용기를 살균하고 충진하는 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 포장용기(1)가 거의 수평으로 유체 공급통로 아래로 간섭없이 운송되는 것을 특징으로 하는 포장용기를 살균하고 충진하는 방법.
4. 제 1항에서 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 포장용기(1)는 용기의 입구(17)를 상방향으로 해서 거의 수평으로 운송되는 것을 특징으로 하는 포장용기를 살균하고 충진하는 방법
5. 제 1항에서 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 살균제가 포장용기 안으로 유입되기 전에, 예열을 위해 고온 공기가 유입되는 것을 특징으로 하는 포장용기를 살균하고 충진하는 방법.
6. 제 1항에서 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 포장용기는 병의 형상일때 바람직하고, 하이드로겐 페록사이드(H₂O₂)는 살균제로써 사용되는 것을 특징으로 하는 포장용기를 살균하고 충진하는 방법.
7. 각 포장용기의 입구(17)는 공급라인과 각 공급라인의 배출구(15)에 장착되며 흡입장치에 연결된 애눌러 갭(38)으로 둘러싸인 유입노즐(30) 앞에 놓이고, 공급라인 안의 압력은 주위의 압력보다 매우 높은 것을 특징으로 하는, 용기 운반기들이 운송 방향으로 일정 거리를 두고 정열 되어있고 콘베이어는 공급라인의 배출구 앞에 위치하여 각 포장용기의 입구는 각 공급라인의 배출구에 인접하여 놓이며 위생실은 적어도 선형 콘베이어를 부분적으로 둘러싸는 단속적으로 작동되는, 선형 컨베이어 장치의 한쪽면이 개방된 포장용기를 살균, 충진 및 밀봉하는 장치.
8. 제 7항에 있어서, 선형콘베이어(8)는 양면이 개방된 관 형상의 위생실에 둘러 싸인 것을 특징으로 하는 포장용기를 살균, 충진 및 밀봉하는 장치.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 외부에 애눌러 씰(42)을 갖는 애눌러 갭(38)과 바람직하게는 유입노즐(30)이 평면(27)으로부터 돌출 되어있는 포장용기(1) 입구(17)에 접한 평면(27)이 있는 것을 특징으로 하는 포장용기를 살균, 충진 및 밀봉하는 장치.
10. 제 7항에서 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 운송(4, 9b) 방향으로 적어도 두개의 건조부가 살균부(Ⅲ) 후부에 연속적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 포장용기를 살균, 충진 및 밀봉하는 장치.