KR20070009466A - 공명 진동을 이용한 병 위생설비 - Google Patents

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KR20070009466A
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토마스 에스. 올터스
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스토클리-밴 캠프, 인크.
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    • B08B9/28—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by splash, spray, or jet application, with or without soaking

Abstract

본 발명은 내벽에 의해 형성되는 용기의 인클로저를 세척하는 방법 및 시스템으로서, 용기를 제공하고, 상기 개구가 가장 밑에 있고 하향하여 개방되도록 용기를 정위시키고, 상기 용기에 있는 공기가 사전 결정된 진동수 및 용기의 내벽으로부터 느슨한 어떠한 고체 입자들도 제거하는데 충분한 에너지 레벨이지만 상기 용기의 구조적 완전성에 충격을 주는 레벨로 상기 용기에서 공명 진동을 발생시키고, 상기 용기의 내벽으로부터 모든 느슨한 고체 입자들을 제거하는데 충분한 시간 동안 상기 용기 인클로저 내에서 공명 진동을 유지하는 것을 포함한다. 상기 시스템은 덮개의 형태로 하는 공명 챔버와 방법 단계를 실행하는 수단을 포함할 수 있고, 또한 상기 용기들이 어떠한 유기 오염균도 비활성화되도록 더욱 위생처리되는 위생처리 단계를 포함할 수 있다.
인클로저, 셔라우드, 공명 챔버, 공명 진동, 음압 레벨

Description

공명 진동을 이용한 병 위생설비{RESONANT FREQUENCY BOTTLE SANITATION}
도 1은 본 발명에 따른 병 세척 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 병 세척 장치의 다른 실시예를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 병 세척 및 위생처리용 시스템을 도시한 개략도.
도 4는 용기 세척 장치의 다른 실시예를 포함하는 시스템의 대표적인 부분을 도시한 사시도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 : 시스템 12 : 병
14 : 개구 16 : 내벽 표면
18 : 목 19 : 버팀대
20 : 가청 파장 발생원 21, 142 : 스피커
22 : 음압 및 진동 처리기 23, 34, 35, 145 : 제어기
30 : 공기 흐름 발생 수단 32 : 팬
36 : 도관 42 : 프레임
44 : 벨트 46 : 병 홀더 또는 캐리어
52-62 : 휠 66 : 가이드
80 : 병 적재 스테이션 90 : 공명 챔버
100, 100' : 병 세척 스테이션 110' : 파편 제거 스테이션
120 : 분 위생처리 스테이션 또는 살균 스테이션
130 : 병 분리 스테이션 140 : 에너지 소거 장비
본 발명은 일반적으로 예를 들어 병들을 세척, 살균, 및 예비 충전(pre-filling)하는 것과 같은 처리를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물 또는 과산화물과 같은 화학 용제들의 사용없이 병들의 내부를 세척하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
부패 및/또는 오염되기 쉬운 여러 식품 및 다른 물질은 통상적으로 필 앤 캡(fill-and-cap) 작업으로 병들에 포장된다. 인간의 소비를 위한 식료품 및 음료수의 제조자들은 전형적으로 음료수 또는 식료품을 포장한다. 플라스틱 및 유리를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 물질들이 식료품들을 위한 포장을 제공하도록 사용된다. 구체적인 예로서, 음료는 전형적으로 "페트(PET) 병"으로 공지된 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 형성된 병들에 포장된다. 그러나, 다른 플라스틱들도 식료품 및 음료수용 용기로서 사용하기 위하여 식품 및 음료수 포장 산업에 널리 공지되어 있다.
어떤 경우에 있어서, 특히 음료의 포장을 위한 산업에 있어서 현재의 관행은 음료를 병에 채우기 전에 물 및/또는 화학 세제로 페트병을 헹구는 것이다. 액상의 식품 또는 다른 제품으로 채우기 전에, 유리나 유사한 재료로 만들어진 병이나 유사한 용기는 여러 예비적인 처리 단계들, 특히 완전한 세척 및 완전한 살균 단계를 거친다. 채워진 액상의 식품의 미생물 품질을 개선하도록, 충전 작업 전에 용기를 열로 살균하여, 존재할 수도 있는 용기에 채워진 식품에 유해한 세균을 멸균하는 것이 알려져 있다. 이러한 작업들은 분사 노즐을 구비한 살균 설비의 수단에 의해 증기, 고온수, 또는 과열수를 살균될 용기에 도입할 수 있고, 상기 설비는 충전 기계 전에 별개의 기계로서 연결되거나, 또는 개별적인 경우에, 충전 기계에 통합된다. 그러나, 이러한 공정들은 예를 들어, 밸브 조절 오류 및 불충분한 압력의 결과로서 불완전한 살균이 될 수 있으며, 병들에 세균의 살균제가 불완전하게 될 수 있거나, 또는 몇몇 경우에, 비활성화될 수 있다.
일반적으로 공지된 바와 같이, 소정의 식품, 특히 미생물에 민감한 식품은 충분히 양호한 보관 품질을 달성하도록 열처리를 요구한다. 일부 제품의 경우에, 100℃보다 낮은 열처리면 충분하게 되고(이를 저온살균으로 언급된다), 다른 식품의 경우에는 100℃를 초과하는 온도가 이러한 제품들의 양호한 보관 품질을 달성하도록 적용되어야만 한다. 이러한 것을 살균으로 언급된다. 각 공정은 본 명세서에서 용기들의 위생처리로서 기술된다.
병 포장된 제품들에 대해 보다 큰 신선도 및 보다 긴 제고를 위한 필요성은 미생물로 인한 제품 오염 또는 부패를 감소시키도록 충전에 앞서 과산화수소(H2O2)와 같은 살균제를 사용하도록 하였다. 용이하게 예측할 수 있는 바와 같이, 살균제 의 유효성은 살균제 스프레이에 의한 용기 내부의 완전한 적용 범위에 좌우되고, 또한 충전에 앞서 헹굼 또는 화학품에 의한 완전한 제거에 좌우된다. 살균제를 분사하는데 있어서, 몇 개의 작업 변수들이 완전한 살균을 증가시키기 위하여 분사 형태, 시스템 작업 압력, 살균제 유량, 온도, 살균제 농도, 접촉 시간 등과 같은 스프레이 범위의 유효성을 변경하도록 변화될 수 있다. 이러한 변수의 최종적인 구성 및 병들의 내부 표면의 완전한 분사 형태의 확립이 유효한 살균제의 적용 범위를 타당하게 보장할 수 있다. 그러나, 위생 공정에서의 화학품의 사용은 위생 화학품의 세척 및 위생 작업 이후에 사용된 화학품의 환경적 처분에 어려움이 따른다.
고온수 또는 살균 소독제의 사용은 전형적으로 고온수 또는 살균 소독제가 페트병의 특성들을 화학적 또는 물리적으로 변질시킬 수 있기 때문에 충전에 앞서 페트 병들을 헹구는데 적절한 것으로 고려되지 않았다. 이와 같은 변질은 병들이 음료수를 담기 위한 부적절하게 하거나, 음료수의 맛이나 품질에 악영향을 미치거나, 또는 음료수가 인간이 소비하기에 부적절하게 한다.
부적절한 화학품이나 과도한 고온수를 이용하지 않는 다양한 장치 및 공정들이 오존화된 헹굼수와 접촉하는 것에 의하여 병과 같은 용기들을 위생처리 하기 위해 제안되었다. 오존은 크게 반응하며 용기들을 위생처리 하기 위한 유효한 산화 약제이다. 오존화된 헹굼수는 용기의 화학적 또는 물리적 특성을 변화시키지 않고 미생물이나 다른 오염을 제거하는데 유효하기 때문에 처리되지 않은 헹굼수로 바람직하다. 예를 들어, 실베잔(Silberzahn)의 미국 특허 제4,409,188호는 용기를 살균하기 위한 장치가 제안하고, 이 장치는 오존 및 물의 조(bath)에 용기를 담그기 위 한 회전 가능한 침지 휠을 포함한다. 위생 처리제로서 오존을 이용한 다른 장치도 또한 제안되었다. 휴즈(Hughes)의 미국 특허 제5,106,495호는 벤츄리를 통하여 펌프에 의해 순환되는 처리제로 오존을 이용한 휴대용의 물 정제 장치를 제안하였으며, 이 장치에서 오존은 물로 분사되고, 세척 후에 탱크로 복귀된다.
레모네이드, 이산화탄소나 많은 산성 액체를 포함하는 광천수와 같은 일부 음료수는 본래의 산도로 인하여 병에 넣을 때에 고온 충전, 즉 제품의 증가된 온도를 요구하지 않는다. 이러한 타입의 음료수가 병에 넣어질 때, 적절한 위생 작업 조건들이 어떠한 미생물 요소들도 제거하도록 살균되는 용기들을 만들 수 있도록 사용되는데 충분하다. 그러나, 알코올 및/또는 이산화탄소 함유 음료수가 특정 미생물이 번성하여, 결과적으로 사람이 소비하기에 부적당하게 되는 특성의 것이면, 이러한 미생물을 제어하기 위해, 예를 들면 외부 헹굼, 살균, 및 살균 수단을 위한 추가적인 설비를 요구할 수도 있다.
병 내부의 완전한 세척을 제공하도록, 일부가 위생처리 단계와 관련된 몇개의 방법들이 이용되었다. 즉, 하향한 개구를 가지는 병으로 고온의 헹굼수가 적절하게 향하고, 여기에서 대단히 많은 수의 용기들은 컨베이어 시스템을 통해 운송된다. 이와 같은 세척 장비의 예는 미국 특허 제5,363,866호에 제안되어 있다. 컨베이어 라인에 있는 연속적인 스테이션들에서 세척제의 에어레이션(aeration) 및 분배를 제공하는 제트 노즐 장비가 개시되어 잇다.
용기 벽에 의해 형성되는 인클로저(enclosure)로 향한 유체나 제트류를 가지는 종래 기술의 방법 및 시스템의 또 다른 고려,, 특히 노즐 또는 제트류를 발생시 키는 수단을 인클로저에 삽입하는 것에 의하여 그 안으로 강제로 들어가는 것들은 병 내로 이질적인 물질 및/또는 오염물의 도입 가능성이 존재하고, 이에 따라 오염의 가능성을 방지하기 위한 수단이 필요하다.
용기, 보다 구체적으로는 플라스틱 병들을 세척하거나 위생처리 하기 위한 다른 방법이 공지되어 있지만, 이러한 모든 것은 전술한 종래 기술의 방법 및 시스템과 유사하다. 필요로 하는 것은 원료를 동시에 보존 및 유지하는 동안에 의도하지 않은 오염물이나 다른 잔여 요소를 발생시키지 않고 유효하며 효과적인 세척 및 위생처리이다.
공지된 종래 기술의 시스템 및 방법의 어떤 것도 용기의 내면을 세척 및/또는 위생처리 하는데 화학품이나 환경적으로 해로운 방법을 이용하지 않는 비 수성 방법을 제시하지 못하였다.
본 발명은 용기를 세척 및/또는 살균하는데 있어서 과산화수소 같은 화학 용매나 물을 사용하지 않고 용기의 내부를 세척하는 공명 진동을 이용한 용기 위생설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
따라서, 본 발명은 내벽에 의해 형성된 용기의 인클로저를 세척하는 방법 및 시스템을 제공하고, 상기 방법은 소정 높이의 인클로저와 그 일단부에 용기 개구를 갖는 용기를 제공하는 단계, 상기 개구가 가장 밑에 있고 하향하여 개방하도록 용기를 정위시키는 단계, 상기 용기 인클로저에 있는 공기에서의 사전 결정된 진동수 로 용기에 공명 진동을 발생시키는 단계를 포함하며, 상기 소정의 공명 진동은 용기 인클로저의 사전 결정된 구조적 변수들에 의해 적어도 부분적으로 결정되고, 상기 공명 진동은 용기의 내벽으로부터 느슨한 고체 입자들을 제거하는데 충분한 에너지 레벨이지만, 용기의 구조적 완전한 상태에 충격을 주는 에너지 레벨의 것이 아니고, 상기 용기의 내벽으로부터 모든 느슨한 고체 입자들을 제거하는데 충분한 시간 동안 상기 용기 인클로저 내에서 공명 진동을 유지한다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 도면으로, 개구(14), 내벽 표면(16), 및 목(18)을 갖는 병(12)이 병 세척, 위생처리, 및 충전 시스템 작업의 세척 스테이션에서 발생되는 가청 공명 진동의 동기화된 적용을 받는다. 시스템과 그 작업의 다른 요소들은 도 3을 참조하여 다음에 기술된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 병(12)은 예를 들어 종래 기술에서 공지되고 이후에 상세히 기술되는 종래의 목 유지 컨베이어 시스템의 부품일 수 있는 버팀대(19)에 의해 목(18)에서 유지된다.
세척 스테이션(100)은 가청 파장의 발생원(20)을 포함하고, 가청 파장 발생원(20)은 음압 및 진동 처리기(22)에 의해 제어되며, 음압 및 진동 처리기(22)는 하나의 제어기(23)가 도시된 하나 이상의 외부 제어기들을 통해 발생원(20)에 의해 발생된 가청파들의 피치(진동수) 및 볼륨(음압 레벨)을 제어할 수 있다. 볼륨은 보다 정확하게는 가청파들의 음압 레벨 또는 SPL로 나타낸다.
가청파(W)들은 상업적으로 이용가능한 스피커 또는 다른 가청파 발생기에 연 결될 수 있는 발생원(20)으로부터 발산하는 것으로 개략적으로 도시되어 있다. 바람직하게, 발생원(20)은 미합중국, 캘리포니아 서니베일에 소재한 Maxim Integrated Products사로부터 상업적으로 이용 가능한 부품 번호 맥스4295나 4297와 같은 분류 D 가청 증폭 변환기뿐만 아니라 하나 이상의 스피커(21)에 연결되는 다른 것을 포함한다. 스피커(21)는 변환기 모듈(20)과 일체로 될 수 있거나 또는 후술할 바와 같이 변환기 모듈에서 분리 및 제거될 수 있다. 대안적으로, 처리기(22) 및 제어기(23)는 변환기(20)와 일체로 될 수 있고, 스피커(21)들만 전자 장비 및/또는 소정의 공간 고려에 따라 구동 전자 기기들로부터 분리될 수 있다.
발생원 또는 조합 변환기(20)와 스피커(21)는 후술되는 바와 같이 병의 크기 와 다른 인자에 따라서 사전 결정된 진동수로 가청파를 발생시킨다. 가장 큰 양의 공명 진동을 만드는 적절한 진동수는 예를 들어 클래식 모드 공명, 진동수가 가장 큰 공명을 만드는지를 결정하는 공명 진동의 무작위의 변화 및 평가에 의하여, 이론적인 계산에 의하여, 또는 바람직하게 이론적 및 관찰/실험된 진동수 공명에 의하여 다수의 방식들중 어느 것으로부터도 얻어질 수 있다.
이론적인 방법은 예를 들어 클래식 모드 공명에 의한 또는 이론적인 헬름홀츠(Helmholtz) 공명 고찰에 근거한 계산에 의한 다양한 방법들을 포함할 수 있다. 진동수는 병(12)의 내벽 표면(16)에 의해 형성된 캐비티 또는 인클로저 내의 헬름홀츠 공명을 확립하도록 계산될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 개구(14)에서 불변의(standing) 가청파를 발생시키는 것에 의하여, 병(12)의 내측 공기는 헬름홀츠 공명 진동으로 되어, 병(12)의 봉입된 캐비티 내측의 공기가 헬름홀츠 진동수로 진 동하게 되어, 병(12)의 내벽 표면(16)이 진동하게 된다. 이러한 진동은 병에 잔류할 수도 있는 고체 입자들을 제거하여 도시된 바와 같이 바람직하게 개구(14)가 하향하도록 뒤집혀 있는 용기의 외부로 낙하한다.
필요한 헬름홀츠 공명 진동수의 진동을 제공하기 위한 적절한 이론적인 진동수는 헬름홀츠 식 ωo = c√(A/VL)으로부터 얻을 수 있다:
여기에서, ωo는 필요한 공명 진동수이고;
c는 주위 대기에서의 소리의 속도이고;
A는 목 또는 개구(14)의 단면적이고;
V는 유효 개구까지의 병(12)에서의 공기의 체적이고;
L은 도 1에 도시된 바와 같이 내벽의 "바닥"으로부터 병(12) 의 유효 개구까지의 캐비티의 유효 길이이다.
따라서, 발생원(20)에 대한 이론적인 진동수 설정은 상이한 목표 크기의 병들을 위하여 용이하게 계산될 수 있다. 불행하게, 이론적인 계산은 비교적 움직일 수 없는 벽들을 갖는 용기에 대해 정확한 진동수 계산을 제공하고, 상기 공명 진동에서 진동할 수 있는 벽들은 고려하지 않는다. 대안적으로, 이론적인 계산과 관련하여, 진동수는 제어기(23)들을 통해 아날로그 증분으로 조정될 수 있고, 발생원 진동수는 병 세척이 발생하게 되는 주위의 조건에서 약간의 차이를 고려하도록 예상된 범위 내에서 교정될 수 있다.
클래식 모드 공명에 따라서, 가장 유효한 진동수, 즉 병 벽에서 가장 큰 양 의 공명을 만드는 진동수는 헬름홀츠 공명 진동 계산으로부터 얻는 진동수와 매우 다를 수 있다. 즉, 헬름홀츠 식은 강성의 벽을 갖는 용기에 정확하다. 병, 예를 들어 0.010인치 두께의 플라스틱병은 그 자체가 진동하는 병 측벽을 가져서, 병(12) 내에 있는 공기에 대한 상이한 진동수 환경을 형성한다. 그러므로, 하나 이상의 좁은 진동수 대역은 다른 크기의 병들중 어떠한 것을 위하여 용기를 위해 이론적으로 확립될 수 있고, 이를 위하여, 본 시스템은 예를 들어 도시한 바와 같이 제어기(23)에 전기적으로 접속될 수 있는 테이프 가속도계(26)와 같은 변환기에 의한 병 벽의 실제 진동의 필드 모니터링에 의해 관찰 기술이 따르도록 의도된다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 대안적인 시스템(10')의 영역들중 일부의 대안적인 실시예가 개략적으로 도시되고, 이는 도 3도를 참조하여 이후에 상세하게 기술된다. 도 2는 역전된 위치로 도시된 병(12)의 개략도이고, 병(12)은, 개구(14)가 가장 낮은 위치에 있고 개구(14)들이 도 1의 실시예에서와 같이 하향하는 정위로 정위된다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예들은 공명 진동수 가청파의 발생기를 제외하고는 본질적으로 동일하다. 즉, 병(12)과 후술할 다른 요소, 예를 들어 용기 유지 기구, 즉 버팀대(19), 운송 벨트 등은 도 1의 실시예와 동일할 수 있다. 따라서, 여러 관점 사이에서 나타낸 동일한 요소는 동일한 도면 부호가 이용될 것이다.
세척 스테이션에서, 병(12)들은 공기와 같은 압축 유체 흐름을 각각 받게 되고, 압축 유체 흐름은 팬(32)이나 다른 공기 흐름 발생 수단(30)에 의해 제공되고, 팬은 도관(36)을 통해 공기 흐름을 인도하여 각 병(12)의 개구(14)와 측방향으로 교차시킨다. 실험으로부터 계산되거나 얻어진 그 세기 및 속도에 따라서, 통과 공 기 흐름은 상기에서 부분적으로 기술된 공지의 이론적인 원리에 따라서 용기(12)에있는 공기에 헬름홀츠 공명 효과를 생성할 것이다. 화살표로 나타낸 공기 흐름의 정확한 특성 및 공기 흐름 발생기(30)의 작동 특성은 제어기(34)에 의해 제어될 수 있고, 제어기는 팬(32)의 작동 또는 가능한 다른 변수, 예를 들어 도관(36)의 직경, 정위, 또는 개구 크기를 제어하도록 하나 이상의 제어기(35)들을 포함할 수 있으며, 각각의 변수들은 화살표로 나타낸 공기 흐름의 특성을 변화시키는 것으로 인하여 공명 진동수에서 변경을 요구할 수 있다. 변수들에 따라서 각 병(12)에서 발생되는 헬름홀츠 공명의 양 및 음압 레벨은 어떤 느슨한 고체 입자들을 제거하는 한편, 동시에 병(12)의 형상을 변경 또는 나쁜 영향을 주지 않는 그렇게 많은 에너지를 제공하도록 조정될 수 있다.
전술한 실시예들중 어느 하나와 관련하여, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 세척 방법은 또한 용기(12)의 외면을 담가서 용기의 외면에 부착될 수 있는 정전된 미립자를 제거하도록 이온화된 공기(미도시)의 흐름을 이용할 수도 있다. 추가적으로, 병(12)에 있는 공기의 헬름홀츠 공명 또는 진동에 의해 발생되는 음파를 감쇠하거나 또는 제거하기 위하여 다른 기구가 제공될 수 있고, 이에 대해서는 이후에 보다 상세하게 기술된다. 즉, 하나 이상의 일련의 가청파 발생기들은 병(12)의 부근 또는 병 세척 스테이션에 배치되어, 공지된 헬름홀츠 진동수에서 발생되는 가청파를 감쇠시키도록 적절한 진동수 및 음압 레벨의 가청파를 발생시킨다. 이러한 절차는 병 세척 스테이션의 바로 인접한 부근으로부터 벗어나는 음 에너지를 효과적으로 소거할 수 있다.
가청파 발생기는 초기의 헬름홀츠 진동수 발생기를 제공하는 것과 동일할 수 있지만, 가청파는 세척 스테이션으로부터 발산하는 동일한 진동수를 갖는 음으로부터 본질적으로 180°의 위상이며, 이에 따라 음파 에너지를 효과적으로 소거하는 전방의 대향파를 제공한다. 이상적으로, 이러한 가청파 발생기는 병 세척 스테이션과 시스템(10)의 작업자의 예측되는 정상 작업 위치 및/또는 어느 예측되는 방관자또는 관찰자 사이에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 작업자는 시스템의 연속적인 대역 노이즈에 영향을 받지 않고, 헬름홀츠 진동수 가청파는 전체의 병 위생 설비 전체에 걸쳐서 가청파를 발산하지 않고 각 용기에 있는 공명 캐비티에 영향을 주도록 병 개구의 방향으로만 인도되고, 이에 의하여 작업자 및 다른 고용인들 및/또는 통행인에게 어떠한 불쾌감 및 상승되는 주위의 소음 레벨을 최소화하거나 방지할 수 있다.
도 1 또는 도 2의 실시예를 이용하여 용기(12)를 세척하는 방법은 세척 작업이 완전한 것을 보장하기 위하여 특정의 표준화된 변수들을 요구한다. 예를 들면, 가청 음파용 헬름홀츠 진동수가 대체로 병의 변수들에 의해 계산되는 것으로서 널리 공지된 특성들 중의 하나일지라도, 가청파 발생기(도 1)에 의해 발생된 파형의 음압 레벨은 소정 범위, 예를 들어 70에서 115㏈ 사이에서 유지될 수 있어서, 병 벽의 진동은 느슨한 입자들을 제거하는데 충분하지만, 병(12)의 구조적 완전성을 파괴할 수 있을 만큼의 세기는 아니다. 보다 구체적으로, 병들이 충분한 시간 동안 음장(sound field)에 있으면, 음압 레벨 범위는 필요한 세척을 만들도록 80 내지 85㏈ 사이에서 유지될 수 있다.
공지된 병 제조 기술에 따라 만들어진 플라스틱병들은 매우 얇게 될 수 있는 벽을 갖고, 일부 플라스틱병의 두께는 0.010인치(0.254mm) 만큼 얇게 감축된다. 더욱이, 세척 작업의 안전성 및 효율성을 유지하도록, 가청파 공명 진동에 영향을 받는 병(12)의 시간들이 또한 확립되고, 특정의 병 특성과 현재의 헬름홀츠 모드 공명에 근거하여 약 1.0초 내지 약 3-4초의 범위에서 가장 좋은 것으로 고려된다.
바람직하게, 가청파의 음압 레벨은 약 2.0초의 바람직한 시간 동안 약 105㏈이지만, 이러한 변수들은 각 병에 대해 변할 수 있다. 병 변수들은 주위 조건, 벽 두께, 용기 크기 등과 같은 병 특성에서의 변화들과 같은 다수의 인자들에 따라 가청파의 조정을 요구할 수 있다.
도 3은 용기, 보다 구체적으로 1/2리터, 16 및 20온스, 3/2리터 및 2리터의 크기로 일반적으로 이용 가능한 형태의 음료를 수용하도록 사용되는 병의 세척 및 위생처리 시스템(10)을 나타낸 측면도이다. 시스템(10)은 바람직하게 튜브를 포함하는 프레임(42)을 포함하고, 화살표 A의 방향으로 기계에서 병들을 운반하는 무단 체인 또는 벨트(44)를 갖는다. 벨트(44)는 시스템의 전체 길이에 걸쳐서 배치되고, 도시된 바와 같이 병 홀더(46)를 구비한다. 단순화하기 위해서, 단지 약간의 병(12)들만이 도 3의 무단 벨트(44)에 배치되는 것을 나타낸다. 무단 벨트(44)는 복수의 휠(52-62)들에 의해 구동 및 작동되고, 벨트는 복수의 가이드(66)들에 의해 가이드된다. 도시된 시스템은 전술한 목 유지 컨베이어 시스템의 대안적인 실시예일 수 있고, 이에 대해서는 이후에 상세하게 기술한다.
도 3에 도시된 시스템(10)은 발명의 보다 완전한 이해를 제공하기 위하여 나 타낼 수 있는 것보다 더 정교하게 나타나 있다. 도 3의 개략적인 도시는 시스템(10)에 의해 제공되는 용기 취급 시설의 여러 부분을 도시한다. 예를 들면, 시스템(10)은 완전히 형성된 빈 병(12)들이 캐리어 또는 홀더(46)에 적재되는 병 적재 스테이션(80)을 포함하고, 병들은 병 적재 스테이션으로부터 충전을 위해 제거되거나 또는 충저된 병들이 초기에 제거되며, 이에 대해서는 후술한다.
병(12)들은 스테이션(88)에서 병의 벽 두께를 테스트하는 것과 같은 이 산업 분야에서 공지된 표준 작업 절차에 따라서 초기에 처리 수 있거나, 또는 병(12)들은 본 발명과 밀접한 관계가 없는 공지된 공정에서 완료될 수 있으며, 이에 따라 더 이상 설명하지 않는다.
스테이션(88)에서의 처리에 이어서, 병(12)들은 병 세척 스테이션(100)으로 오게 되고, 병 세척 스테이션은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 또는 그 변형예에 따라서 구성된다. 병 세척 스테이션(100)은 도 1 또는 도 2에 나타낸 바와 같이, 또는 본 발명의 기술에 따라서 어떤 다른 병 세척 스테이션으로 구성되거나, 또는 도 4를 참조하여 설명되는 바람직한 병 세척 시스템에 따라 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 휠(58)은 벨트(44)와 병(12)의 위치를 역전시켜서, 개구(14)들은 도시된 바와 같이 모두 하향한다. 병 세척 스테이션(100)의 작업은 병이 상기의 도 1 및 도 2의 기술에 따라서 병 세척 스테이션(100)을 통과함으로써 각 병(12)에서 수행된다. 도 1에 도시된 바와 같은 목 유지 병 장치가 바람직하다는 것을 알 수 있다. 그러나, 시스템(10)의 실시예는 중앙의 몸체부 주위에서 유지되는 병(12)을 개략적으로 나타낸 것이고, 이는 바람직하 지 않지만, 본 발명의 목적을 위해 실행될 수 있는 또 다른 장비이다. 또한, 가청파 발생기(20,30)가 병의 뒤에서 음파 에너지를 인도하는 병 세척 스테이션(100)에 도시되어 있지만, 바람직한 방법은 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 병 개구(14)로 에너지를 인도하는 것이다.
병 세척 스테이션(100)에서 작업 절차에 이어서, 병들은 휠(56)에 의해 다시 개구가 상향하는 위치로 역전되고, 병들은 벨트(44)에 의해 병 위생처리 스테이션(120)으로 운반된다. 위생처리 스테이션(120)에서, 병(12)들은 적절한 주파수의 자외선(UV)에 의해 조사될 수 있고, 자외선은 병(12)의 외측 및 내벽 표면(16)을 위생 처리하는 살균제로서 작용한다. 하나의 자외선 광원(122)이 도시되어 있지만, 자외선 광원(122)에 부가하여 모든 표면들의 완전한 조사를 제공하도록 몇 개의 광원(미도시)들이 이용될 수 있다는 것은 예측될 수 있다. 대안적으로, 위생처리는 표준의 수산화물 헹굼 또는 후에 출원되는 공통으로 양도된 출원에서 기술 및 청구되는 별개 및 독자적인 발명들을 위하여 기도된 압축 공기 위생처리기술을 이용한 건조 공기 송풍 방법에 의하여 수행될 수 있다.
위생처리 스테이션(120)에서 위생처리 절차 이후에, 병(12)들은 병 분리 스테이션(130)으로 운반되고, 여기에서, 병(12)들은 홀더 또는 캐리어(46)로부터 제거되고, 캐리어(46)들은 사이클을 연속하기 위하여 병 적재 스테이션(80)으로 다시 운반된다. 한편, 세척되고 위생처리된 병(12)들은 병 분리 스테이션(130)으로부터 표준 병 충전 스테이션(미도시)으로 운반되고, 여기에서, 병(12)에 수용된 액체 음료(refreshment)는 병(12)들로 분배되고, 병들은 그런 다음 출하를 위해 마개가 덮 여지고 포장된다. 대안적으로, 병(12)은 시스템(10)의 하나 이상의 스테이션들에서 충전될 수 있고, 병 충전 스테이션은 도시되지는 않았지만, 적절한 위치에서 시스템에 통합된다.
도 4는 용기, 예를 들어 목에서의 병들과 같은 용기를 유지하기 위한 바람직한 장치를 도시한 것으로, 용기들은 도시된 바와 같이 목이 아래로 위치되도록 역전되어 있다. 도 4에 도시된 본 발명의 특징은 살균 스테이션(120, 도 3)을 통과하기 전에 용기들의 파편을 세척하는 세척 스테이션(100')을 포함할 수 있다. 용기들은 하나의 스테이션으로부터 레일(144)을 따라 다음 스테이션으로 운반되는 것으로서 도 4에 도시되어 있다. 병(12)들은 복수의 버팀대(19)에 의해 레일(144)을 따라 운반되도록 유지되고, 버팀대들 중의 하나가 도 1에 부분적으로 도시되어 있다.
버팀대(19)는 바람직하게 레일에 의해 유지되고 레일(144)을 따라서 슬라이딩 또는 레일과 함께 슬라이딩되는 레일 부분(140)을 포함하고, 레일 부분은 레일의 길이 방향에 직각 방향으로 부분적으로 연장한다. 제 2 병 유지 부분(142)은 레일의 횡 방향, 또는 대안적으로 또한 레일에 대해 직각 방향을 따라 연장하고, 각각의 병(12)의 목(18)을 해제가능하게 유지하기 위한 수축 틈새(143, 도 1에서 파선으로 도시)를 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 병(12)들은 병 세척 스테이션(100')을 통하여 운반될 때 역전된 위치로 정위된다.
병 세척 스테이션(100')의 실시예에 도시된 하나의 중요한 특징은 공명 챔버(90)이고, 공명 챔버는 세척 스테이션(100')에서 가청 음파 에너지를 수용하고 및 집중하기 위해 제공된다. 공명 챔버(90)는 베이스측을 가지며 부분적으로 꼭지 가 잘린 피라미드 형상으로 도시되고, 즉, 꼭지가 잘린 피라미드 공명 챔버(90)의 넓은 부분은 레일(144)을 향해 개방되고, 병(12, 파선으로 부분적 도시)들은 스테이션(110')을 통해 운반된다. 챔버(90)는 병(12)들 위에 있는 덮개(shroud)로 작용하며 2개의 개구(92)들을 포함하며, 개구들중 하나는 챔버로의 병(12)들의 진입을 위하여, 다른 하나는 챔버로부터 병들의 배출을 위하여 제공된다. 개구(92)들은 여러 크기의 병들의 통과를 허용하는 크기 및 정위를 가지며, 개구(92)들은 세척될 병들의 크기에 일치되도록 조정될 수 있다. 공명 챔버(90)의 크기는 바람직하게 한번에 적어도 3개의 병(12)들을 커버하는데 충분하도록 커서, 라인의 속도에 따라, 각각의 병은 그로부터 어떠한 파편도 제거하는 목적을 위해 병 벽(16)들의 충분한 형태의 여기가 유도하도록 충분한 시간 동안 공명 챔버(90) 내에 있는다.
음압 레벨에 따라, 상기의 시간은 상기 설정된 바람직한 범위들 내에 있을 수 있거나, 또는 공명 챔버(90)의 인클로저 내에 가청파 에너지의 주요부를 포함하고, 바람직하게 챔버(90)의 기울어진 벽(91)에 의하여 병들을 향하여 반향된 음파를 집중 및 강화하고, 후술할 바와 같이 병 세척 스테이션(100')으로부터 발산하는 가청음 에너지를 소거하는 공명 챔버(90)을 사용하는 이점 때문에 보다 적은 시간의 것일 수 있다.
레일(144)과 병(12)들의 대향 측에 스피커(들)(21)가 배치되고, 스피커는 그로부터 발산하는 파장(W)들에 의하여 개략적으로 도시된 가청음 에너지를 병(12)을 향하여 공명 챔버(90)로 향하도록 발산하는 정위된다. 5개의 벽(93)들과 개방 베이스를 구비한 공명 챔버(90)가 도시되었지만, 다른 구성 및 장비가 가능하다. 예를 들어, 제 2 공명 챔버(미도시)는 병(12)들과 스피커(21)를 둘러싸도록 다른 베이스 경계(95)에 대향하여 정위되어 부착되어서, 이에 따라 한정된 개구, 예를 들어 병을 위한 개구(92) 및 레일(144)의 통로를 위한 한 세트의 제 2 개구들을 갖는 인클로저 내에서 가청 음파 에너지를 보다 완전히 포함한다. 스피커(21)들은 도 1에 도시된 실시예에서와 같이 변환기(20) 및 제어 시스템(22)에 연결된다. 스피커(21)의 개수 및 위치는 챔버 주위에 균일하고 적절한 노이즈 소거 영역을 만들기 위하여 적용을 위해 실험적으로 결정될 수 있다.
병(12)에 있을 수 있는 고체 파편은 병 세척 스테이션(100')을 통과하고, 이 때, 가청음 에너지는 고체 파편을 느슨하게 하거나 제거하고, 중력은 하향하는 병 개구(14)를 통해 파편을 제거하는데 충분하다. 선택적으로, 병(12)들은 레일(144)을 따라서 파편 제거 스테이션(110')로 운반된다. 파편 제거 스테이션은 병 목(18)이 통과하고 부분적으로 절단되어 도시된 덮개(112)를 가져서, 각각의 병 개구(14)를 반정도 둘러싸는 공간을 제공한다. 덮개(112)는 개구(115)들을 또는 연속적인 진공 레일이나 충분한 공간을 갖는 하나 이상의 진공 노즐(114)을 포함하고, 진공 레일이나 충분한 공간은 도면에 도시된 바와 같이 레일(114)을 향하여 또는 각 병(12)의 개구(14)가 통과하는 공간을 향해 내향한다. 병 개구들이 진공 개구(115)를 통과함으로써, 도관(118)을 통해 노즐(114)에 연결되는 진공 발생기(116)에 의해 발생되는 진공은 병으로부터 화살표 B의 방향으로 공기를 흡입하고, 또한 공기에 실린 어떠한 고체 파편 입자들을 흡입한다. 공기는 그런 다음 파편이 여과되는 필터(미도시)로 보내지고, 정화된 공기는 주위로 방출된다. 한편, 병(12)들은 다음 공정 스테이션, 예를 들어 식품을 충전하기 전에 병에 수행되는 다른 적절한 공정 단계들을 위하여 위생처리 스테이션(120, 도 3)으로 운반된다.
본 발명의 또 다른 선택적인 특징은 점선으로 둘러싸이도록 도시된 가청음 에너지 소거 장비(140)이고, 가청음 에너지 소거 장비는 공명 챔버(90)의 외벽(93)에 인접하여 또는 그 부근에 제공된다. 이상적으로, 장비(140)는 공명 챔버(90)와 작업 스테이션 사이에 배치되고, 작업 스테이션은 시스템(10)이 시스템 작업자를 위하여 포함한다. 대안적으로, 이와 관련하여, 음 소거 장비는 병입 공장의 다른 어떠한 위치로 임이 발산하는 것을 제한하도록 배치될 수 있어서, 가청음 에너지는 병 세척 스테이션(100')의 부근에 수용된다.
음 소거 장비(140)는 점선으로 둘러싸여 도 4에 도시되어 있다. 음 소거 장비(140)는 D 분류의 하나 이상의 증폭기(144)에 의해 구동되고 중앙 프로세서(145)에 의해 제어되는 하나 이상의 스피커(142)를 포함한다.
제어기(145)는 여러 부가적인 요소에 접속되고, 요소들은 주위의 노이즈 마이크로폰(146), 신호 위상 조절기(148), 및 공지 또는 계산된 특성을 갖는 기술된 병들을 위해 사전 설정 제어기를 가지고 조정 가능한 밴드 패스 주파수 신호 발생기(150)를 포함한다. 이러한 요소들 각각이 프로세서(145)에 전기적으로 상호 접속되도록 도시하였을지라도, 이러한 구성은 요구되지 않고, 하나 이상의 요소(144,146,148) 등이 필요한 제어 기능 및/또는 조정가능한 제어기를 제공하는 내부 전자부품을 가짐으로써, 이러한 요소들은 필요한 노이즈 소거파를 만들도록 서로 직렬로 연결(미도시)될 수 있다. 대안적으로, 노이즈 소거 장비 요소의 완전한 구성을 포함하는 표준 주위 음 소거는 일반적으로 모듈 시스템, 예를 들어 캐나다 온타리오주, 미시사구아에 소재하는 실렉스(Silex)로부터 이용 가능한 스탠드 얼론 모듈러 시스템으로서 상업적으로 이용할 수 있다.
작업에 있어서, 공명 챔버(90)로부터 발산하는 음파(미도시)는 진동수 및 가청 음압 레벨의 조건들로 감지되고, 예를 들어 프로세서 제어기(145)에 있는 변환기 또는 컨버터 전자 기기들에 의해 아날로그나 디지털의 전자 형태로 변환된다. 전자 신호는 그런 다음 관계있는 진동수를 고립하도록 밴드 패스에 의해 여과되고, 신호는 D 분류의 음원 증폭기(144)로 통과된 후에 스피커(142)에 의해 소거 음파(CW)로 음향적으로 변환되도록 송신되는 역위상(out-of-phase) 전기 신호를 제공하도록 신호 위상 조절기(148)에서 재처리된다. CW로 나타낸 소거 음파는 공명 챔버(90)로부터 발산하는 가청음 에너지로부터의 이상적이고 본질적으로 180°역위상이다.
음 에너지가 공명 챔버(90)를 통하고 벽(93)들을 통과한 진동에 의하여 반향하기 때문에, 통상 공명 챔버(90)에서 오는 음 에너지의 음압 레벨 및 진동수는 이때 벽(93)을 통과하는 진동에 의해 항상 변경된 상태로 발산한다. 그러므로, 음 소거파(CW)의 적절한 음압 레벨을 제공하기 위해 계산이 요구될 수 있고, 주 스피커(21)로부터의 음의 진동수의 동조화는 적당한 노이즈 소거 기술을 위해 필요한 소거음 에너지파(CW)를 제공하도록 요구될 수 있다. 봉입된 공명 챔버(90)로부터 발산하는 음파가 진동수의 여러 옥타브를 강하하기 쉽다는 것이 관찰되었다. 따라서, 공명 챔버(90)가 음 에너지를 집중하는데 이용될 때, 장비(140)와 같은 음 소 거 기구가 챔버(90)를 둘러싸는 환경에서 가청 가능한 주위의 노이즈를 감소시키도록 이용될 수 있다. 상업적으로 이용가능한 음 처리기 또는 알고리즘을 이용하는 것은 주위 노이즈 진동수, 위상, 및 세기의 자동 감지의 바람직한 방법을 제공하고, 또한 노이즈 소거 음향 출력에서 요구되는 자동 교정을 만든다.
본 발명은 도 1 내지 도 4의 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 예를 들어, 여러 용기, 홀더, 공명 챔버 등의 치수, 크기, 및 형상은 구체적인 적용에 적절하게 변경될 수 있다. 유사하게, 도 3에 나타낸 용기 세척 및 위생처리 시스템(10)의 구성은 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 용기 세척 및/또는 살균하는데 있어서 과산화수소 같은 화학 용매나 물을 사용하지 않고 병의 내부를 세척하는 공명 진동를 이용한 용기 위생설비를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 내벽 및 사전 결정된 충분한 변수들, 및 그 일단부에 용기 개구를 가지는 용기를 제공하는 단계와;
    상기 개구가 가장 밑에 있고 하향하여 개방하도록 용기를 정위시키는 단계와;
    상기 용기에 있는 공기에서 사전 결정된 진동수로 상기 용기에 공명 진동을 발생시키는 단계와;
    상기 용기의 내벽으로부터 느슨한 모든 고체 입자들을 제거하는데 충분한 시간 동안 상기 용기 인클로저 내에서 공명 진동을 유지하는 단계를 포함하며;
    상기 사전 결정된 공명 진동수는 용기의 사전 결정된 구조적 변수에 의해 적어도 부분적으로 결정되고, 상기 공명 진동은 용기의 내벽으로부터 느슨한 어떠한 고체 입자들도 제거하는데 충분한 음압 레벨이지만, 상기 용기의 구조적 완전성에 충격을 주는 레벨의 것이 아닌 용기 세척 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는,
    가청 음파를 발생시키는 단계와;
    상기 용기 내벽의 느슨한 고체 입자들을 제거하도록 공명 진동을 발생시키는데 충분한 진동수 및 음압 레벨로 상기 용기 개구를 향해 가청 음파를 인도하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는 고음 출력 및 가변성 대역 진동수 범위, 및 그 출력을 상기 용기 개구를 향해 인도하는 스피커를 가지는 가청 증폭 변환기 제공하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는,
    공명 진동수와 유사한 진동수 및 음압 레벨을 가지는 역위상 음파를 제공하는 노이즈 제어 소거 장비를 제공하는 단계와;
    공명 진동 음파가 상기 용기 또는 시스템의 부근 이상의 주위 환경으로 발산하는 것을 본질적으로 소거하도록 상기 용기 개구로부터 멀어지는 방향으로 역위상 음파를 인도하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는,
    상기 가청 증폭 변환기에 의해 발생된 공명 진동과 유사한 진동수 및 음압 레벨을 가지는 역위상 음파를 제공하는 노이즈 제어 소거 장비를 제공하는 단계와;
    공명 진동 음파가 상기 용기의 부근 이상의 주위 환경으로 발산하는 것을 본질적으로 소거하도록 상기 용기 개구로부터 멀어지는 방향으로 역위상 음파를 인도하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는,
    가청 음파를 발생시키는 단계에 앞서, 용기의 구조적 특성으로부터 상기 사전 결정된 공명 진동수를 계산하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 용기로부터의 파편 제거는 진공이 발생되는 덮개가 돕는 용기 세척 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는 덮개로 용기를 운반하는 단계가 선행되고, 공명 진동 발생은 상기 덮개에서 실시되는 용기 세척 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는 전기 신호를 적어도 하나의 D 분류의 가청 증폭 변환기를 통과시키는 단계를 포함하는 용기 세척 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 용기를 제공하는 단계는,
    공지의 구조 특성을 갖는 병을 제공하는 단계와;
    상기 병 특성을 이용하여 목표 공명 진동수를 계산하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 가청 음파의 진동수를 상기 계산된 공명 진동에 인접하게 조정하는 단계와;
    상기 병 벽들의 공명 진동의 양을 모니터링하는 단계와;
    상기 공명 진동의 가장 큰 양을 제공하는 진동수를 확립하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는 상기 용기 내벽 상의 느슨한 고체 입자들을 제거하는데 필요한 에너지 레벨의 공명 진동을 발생시키는데 충분한 속도 및 에너지 레벨로 상기 용기 개구를 측방향으로 교차하여 압축성 유체의 흐름을 통과시키는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는,
    압축성 유체의 흐름에 의해 발생된 공명 진동수와 유사한 진동수 및 음압 레벨을 가지는 역위상 음파를 제공하는 노이즈 제어 소거 장비를 제공하는 단계와;
    공명 진동 음파가 상기 용기의 부근 이상의 주위 환경으로 발산하는 것을 본질적으로 소거하도록 상기 용기 개구로부터 멀어지는 방향으로 역위상 음파를 인도하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는 약 70㏈ 내지 약 115㏈의 범위에서 일정 세기의 가청파를 발생시키는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 공명 진동을 발생시키는 단계는 약 2.0초 내지 약 3.0초의 기간 동안 약 90㏈ 내지 약 115㏈의 범위에서 일정 세기의 가청파를 발생시키는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 용기를 위생처리하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 내벽의 어떠한 유기 오염균도 위생처리하도록 충분한 기간 동안 용기를 조사하는 것에 의하여 용기를 위생처리하는 단계를 부가로 포함하는 용기 세척 방법.
  18. 내벽에 의해 형성되는 용기의 인클로저를 세척하기 위하여 사용되는 시스템으로서,
    사전 결정된 변수들 및 그 일단부에 용기 개구를 갖는 인클로저를 가지는 다수의 용기들을 수평 방향에 대해 하나 이상의 정위로 유지하기 위한 병 유지기와;
    상기 용기 개구가 가장 밑에 있고 하향하여 개방하도록, 벨트들에 의해 유지되는 각 용기를 정위시키기 위한 정위 기구와;
    상기 용기 인클로저에 있는 공기의 사전 결정된 진동수로 상기 용기에 공명 진동을 발생시키기 위한 노즐을 가지는 세척 스테이션을 포함하며;
    상기 사전 결정된 공명 진동수는 용기 인클로저의 사전 결정된 구조적 변수들에 의해 적어도 부분적으로 결정되고, 상기 공명 진동은 용기의 내벽으로부터 느 슨한 어떠한 고체 입자들도 제거하는데 충분한 에너지 레벨이지만 상기 용기의 구조적 완전성에 충격을 주는 레벨이 아닌, 용기의 인클로저를 세척하기 위하여 사용되는 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 내벽의 어떠한 유기 오염균의 내벽도 위생처리하기 위하여 용기 내벽을 향해 적어도 자외선 주파수들의 전자기적 광선들을 인도하는 위생처리 스테이션을 부가로 포함하는 용기의 인클로저를 세척하기 위하여 사용되는 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 세척 스테이션은 상기 용기 인클로저에서 헬름홀츠 공명 진동을 만들도록 일정 범위의 진동수 및 음압 레벨을 발생시킬 수 있는 증폭 스피커를 부가로 포함하며,
    상기 공명 진동은 용기의 내벽으로부터 느슨한 어떠한 고체 입자들도 제거하는데 충분한 에너지 레벨이지만 상기 용기의 구조적 완전성에 충격을 주는 레벨이 아닌, 용기의 인클로저를 세척하기 위하여 사용되는 시스템.
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