KR20190083115A - 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 식품 이송을 위한 복수 개의 롤러들을 포함하며, 상기 롤러는 중공의 형상이고 그 내부와 외부가 통기되는 롤러 몸체; 상기 롤러 몸체의 내부에 수용되는 전극 부재; 및 상기 전극 부재의 외면을 감싸는 유전체를 구비하며, 상기 롤러 몸체와 상기 전극 부재는 각각 플라즈마 방전을 위한 제1 전극과 제2 전극으로 기능하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 식품 살균 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 식품의 살균은 가열 살균과 비가열 살균으로 구분되는데, 가열 살균 방식은 살균에는 효과적이지만 처리 중 식품에 가해지는 열에 의해 식품의 영양학적 특성 등을 감소시킬 수 있기 때문에, 최근에는 식품에 가해지는 열을 최소화하여 식품의 품질 저하를 방지할 수 있는 비가열 살균 방식에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
비가열 살균에는 플라즈마 처리, 방사선 조사, 초고압 처리, 자기장 처리, 자외선 조사 등이 있는데, 플라즈마는 자유전자, 여기 원자와 분자, 라디칼, 광자 등을 포함하는 이온화된 가스로서 미생물 세포막의 지질을 산화시키거나 아미노산 또는 핵산의 변화를 일으켜 미생물을 사멸시키거나 해를 입힐 수 있다.
플라즈마 식품 살균 장치의 종래 기술로서, 등록특허 제10-1384565호에는 살균 대상 식품을 플라즈마 발생장치가 설치된 살균실로 컨베이어를 이용하여 이동시키면서 살균하는 구성이 기재되어 있다. 이러한 종래의 플라즈마 식품 살균 장치는 살균실 내에서 상부에 별도의 플라즈마 발생장치를 설치하여 식품을 위에서 살균하는 구조이므로, 별도의 플라즈마 발생장치를 위한 공간이 필요하므로 장치의 전체 크기 및 무게가 증가한다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 플라즈마를 이용한 살균 장치에 비해 크기와 무게를 줄여서 사용 효율을 높일 수 있는 플라즈마를 이용한 살균 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 식품 이송을 위한 복수 개의 롤러들을 포함하며, 상기 롤러는 중공 형상이고 그 내부와 외부가 통기되는 롤러 몸체; 상기 롤러 몸체의 내부에 수용되는 전극 부재; 및 상기 전극 부재의 외면을 감싸는 유전체를 구비하며, 상기 롤러 몸체와 상기 전극 부재는 각각 플라즈마 방전을 위한 제1 전극과 제2 전극으로 기능하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치가 제공된다.
상기 롤러 몸체는 메쉬 구조일 수 있다.
상기 롤러 몸체와 상기 전극 부재 중 어느 하나는 구동 전극이고, 다른 하나는 접지 전극일 수 있으며, 상기 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치는 상기 구동 전극에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하며, 상기 전원 공급부는 상기 복수 개의 롤러들 각각에 위상차를 두고 전원을 공급할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 식품 이송을 위한 복수 개의 롤러들을 포함하며, 상기 롤러는 중공의 원통 형상이고 그 내부와 외부가 통기되는 롤러 몸체; 및 상기 롤러 몸체의 내부에 수용되어서 식품 살균을 위한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 수단을 포함하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치가 제공된다.
상기 플라즈마 발생 수단은 상기 롤러 몸체의 길이방향을 따라서 연장되는 내부 부재과, 상기 내부 부재의 외주면에 형성되는 제1 전극부와, 상기 내부 부재의 외주면에 상기 제1 전극부와 이격되어서 형성되는 제2 전극부와, 상기 내부 부재의 외주면에 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부를 밀폐하도록 형성되는 절연부를 구비할 수 있다.
상기 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치는, 상기 복수 개의 롤러들이 수용되고 상기 복수 개의 롤러들에 의해 살균 대상 식품이 이동하는 내부 공간을 제공하는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에서 상방으로의 공기 유동을 유발하는 송풍기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 식품을 이동시키는 롤러에서 식품 살균을 위한 플라즈마가 발생하여 식품에 공급되므로, 종래와 같이 별도의 플라즈마 발생장치를 설치할 필요가 없고, 그에 따라, 식품 살균 장치의 크기와 무게를 크게 줄일 수 있게 된다.
또한, 플라즈마가 식품과 접촉하는 롤러에서 발생하여 공급되므로, 살균 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 롤러를 도시한 시사도이다.
도 3은 도 1에 도시된 롤러의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A 선에 대한 단면도로서, 롤러에 의한 플라즈마 발생을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 롤러의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 롤러의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 롤러의 플라즈마 발생 수단을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 B-B 선에 대한 단면도이다.
도 9는 도 8의 C-C 선에 대한 단면도이다.
도 10은 도 7의 D-D 선에 대한 단면도이다.
도 11은 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 다른 실시예를 도시한 부분 단면 사시도이다.
도 12는 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 또 다른 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
도 13은 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 14는 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
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도 3은 도 1에 도시된 롤러의 분해 사시도이다.
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도 6은 도 1에 도시된 롤러의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 롤러의 플라즈마 발생 수단을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 B-B 선에 대한 단면도이다.
도 9는 도 8의 C-C 선에 대한 단면도이다.
도 10은 도 7의 D-D 선에 대한 단면도이다.
도 11은 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 다른 실시예를 도시한 부분 단면 사시도이다.
도 12는 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 또 다른 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
도 13은 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 14는 도 6에 도시된 플라즈마 발생 수단의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
먼저, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 구성 중심으로 상세하게 설명한다. 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치(100)는 하우징(110)과, 하우징(110) 내에서 식품(F)을 이동시키면서 동시에 식품 살균을 위한 플라즈마를 발생시키는 복수 개의 롤러(130)와, 하우징(110) 내에서 상방으로 공기를 이동시키는 송풍기(160)와, 송풍기(160)에 의해 이동하는 공기를 복수 개의 롤러(130)로 안내하는 안내 구조물(190)을 포함한다.
하우징(110)은 복수 개의 롤러(130)와 송풍기(160)가 수용되고, 식품(F)이 이동하면서 살균되는 내부 공간(110a)을 제공한다. 하우징(110)에는 식품(F)의 이동 경로 상에서 상류측에 위치하여 식품(F)이 하우징(110)의 내부 공간(110a)으로 들어가는 입구(111)와, 하류측에 위치하여 식품(F)이 하우징(110)의 내부 공간(110a)으로부터 나가는 출구(112)가 마련된다. 하우징(110)의 입구(111)에는 입구(111)를 개폐하는 입구측 개폐 도어(111a)가 구비되고, 하우징(110)의 출구(112)에는 출구(112)를 개폐하는 출구측 개폐 도어(112a)가 구비된다. 입구측 개폐 도어(111a)와 출구측 개폐 도어(112a)가 닫힌 상태에서는 하우징(111)의 내부 공간(110a)이 밀폐되어서, 살균 효과를 향상시킨다. 식품(F)이 하우징(110)의 내부 공간(110a)으로 들어가거나 하우징(110)의 내부 공간(110a)으로부터 나올 때에는 입구측 개폐 도어(111a)와 출구측 개폐 도어(112a)는 열린다.
복수 개의 롤러(130)는 하우징(110)의 내부 공간(110a)에서 식품(F)의 이동 경로를 따라서 차례대로 배치된다. 복수 개의 롤러(130)는 식품(F)을 하우징(110)의 내부 공간(110a)에서 입구(111)에서 출구(112)로 이동시키면서, 식품(F)을 살균하기 위한 플라즈마를 발생시킨다. 도 2에는 롤러(130)가 사시도로서 도시되어 있고, 도 3에는 롤러(130)가 분해 사시도로서 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 롤러(130)는 롤러 몸체(131)와, 롤러 몸체(131)의 내부에 수용되는 전극 부재(135)와, 전극 부재(135)의 외면을 감싸는 유전체(138)를 구비한다.
롤러 몸체(131)는 중공의 원통 형상으로서, 롤러 몸체(131)의 내부 공간에는 롤러 몸체(131)와 동축으로 배치되는 전극 부재(135)와 유전체(138)가 구비된다. 롤러 몸체(131)는 내부와 외부가 통기될 수 있는 구조로 이루어지는데, 본 실시예에서는 이를 위하여, 롤러 몸체(131)가 메쉬(mesh) 구조인 것으로 설명한다. 하지만, 본 발명은 롤러 몸체(131)를 메쉬 구조로 한정하지 않으며, 스트라이프(stripe) 형태 등 롤러 몸체(131)의 내부와 외부가 통기될 수 있는 구조라면 어떠한 구조도 가능하며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 롤러 몸체(131)는 플라즈마 발생을 위해 전극 부재와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키는 제1 전극으로서 기능하는데, 본 실시예에서는 접지되는 것으로 설명한다.
전극 부재(135)는 직선으로 길게 연장되는 원형 단면을 갖는 막대 형상으로서, 롤러 몸체(131)의 내부에 동축으로 배치된다. 전극 부재(135)는 플라즈마 발생을 위해 제1 전극인 롤러 몸체(131)와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극으로서 기능하는데, 본 실시예에서는 구동 전극이 되도록 전원 공급부가 연결되는 것으로 설명한다.
유전체(138)는 전극 부재(135)가 외부로 노출되지 않도록, 전극 부재(135)의 외면을 감싼다. 유전체(138)로는 테프론, 지르코니아(ZrO2), 이트리아(Y2O3), 알루미나(Al2O3), 사파이어, 석영, 유리, 합성 수지 계열 또는 세라믹 계열 등이 사용될 수 있다.
본 실시예에서는, 롤러(130)에서 구동 장치(미도시)에 의해 롤러 몸체(131)만 회전하고, 전극 부재(135)와 유전체(138)는 회전하지 않는 것으로 설명한다. 하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 롤러 몸체(131), 전극 부재(135) 및 유전체(138)가 함께 회전할 수 있고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
또한, 본 실시예에서는 모든 롤러들(130)이 구동 장치에 의해 구동되어 회전하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리, 컨베이어 벨트 방식으로 구성되어서, 복수 개의 롤러들(130) 중 어느 하나의 롤러(130)가 구동 롤러가 되고, 나머지는 벨트에 연결되어서 회전하는 종속 롤러가 될 수 있다. 컨베이어 벨트 방식이 사용되는 경우 롤러(130)에서 플라즈마 방전 입자가 통과할 수 있도록 벨트에는 홀이 형성된다.
송풍기(160)는 하우징(110)의 내부 공간(110a)에서 복수 개의 롤러들(130)의 아래에 배치되어서 복수 개의 롤러들(130)을 향해 상방으로 송풍한다. 송풍기(160)에 의해 롤러(130)에 방전 기체가 공급되고, 발생한 플라즈마 방전 입자들이 위로 이동하여 복수 개의 롤러들(130) 위에서 이동하는 식품(F)에 대한 살균이 수행된다.
안내 구조물(190)는 송풍기(160)에 의해 송풍되는 공기를 복수 개의 롤러들(130)로 안내한다.
이제, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 위에서 구성 중심으로 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치(100)를 작용 중심으로 설명한다.
살균처리 대상 식품(F)이 식품 살균 장치(100)의 하우징(110)에 형성된 입구(111)를 통해 내부 공간(110a)으로 들어가고, 내부 공간(110a)으로 들어간 식품(F)은 복수 개의 롤러들(130) 위에 놓인 상태에서, 회전하는 복수 개의 롤러들(130)에 의해 출구(112) 쪽으로 이동한다. 이 과정에서 접지 전극인 롤러 몸체(131)와 구동 전극인 전극 부재(135) 사이에 발생하는 방전에 의해 롤러 몸체(131)와 유전체(138) 사이의 공간에서 플라즈마 방전 입자가 발생하며, 롤러 몸체(131)와 유전체(138) 사이의 공간에서 발생한 플라즈마 방전 입자는 송풍기(160)에 의해 상승하는 공기와 함께 메쉬 구조인 롤러 몸체(131)의 위로 이동하여, 롤러(130)의 위에 놓인 식품(F)을 살균하게 된다.
또한, 복수 개의 롤러들(130)에 전원을 공급하는 전원공급부는 각각의 롤러에 위상차를 가지고 전원을 공급함으로써, 각 롤러의 플라즈마 방전을 개별적으로 제어할 수 있게 된다. 본 실시예에서는 전원공급부가 각각의 롤러에 위상차를 가지고 전원을 공급하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리, 전원공급부는 위상차 없이 각각의 롤러에 전원을 동시에 공급하는 것도 가능하다.
상기 실시예에서는 롤러 몸체(131)에 전극 부재(135)가 동축으로 배치되는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전극 부재(135)는 롤러 몸체(131)에 대해 위로 편심되어서 배치될 수도 있다. 이 경우, 살균 대상인 식품(F)과 인접하는 상부에서 방전 입자가 고밀도로 발생할 수 있으므로, 살균 효율이 더 높아질 수 있다.
도 6에는 도 1에 도시된 롤러의 또 다른 실시예가 사시도로서 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 롤러(230)는 롤러 몸체(231)와, 롤러 몸체(231)의 내부에 수용되는 플라즈마 발생 수단(235)을 구비한다.
롤러 몸체(231)는 중공의 원통 형상으로서, 롤러 몸체(231)의 내부 공간에는 롤러 몸체(231)와 동축으로 배치되는 플라즈마 발생 수단(235)이 구비된다. 롤러 몸체(231)는 내부와 외부가 통기될 수 있는 구조로 이루어지는데, 본 실시예에서는 이를 위하여, 롤러 몸체(231)에 복수 개의 관통구(232)가 형성되는 것으로 설명한다. 하지만, 본 발명은 롤러 몸체(231)를 이와 같은 구조로 한정하지 않으며, 롤러 몸체(231)의 내부와 외부가 통기될 수 있는 구조라면 어떠한 구조도 가능하며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 메쉬 구조로 이루어질 수도 있다.
플라즈마 발생 수단(235)은 길게 연장되는 막대 형상으로서, 롤러 몸체(231)의 내부 공간에 동축으로 배치되도록 수용된다. 도 7에는 플라즈마 발생 수단(235)이 사시도로서 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 B-B 선에 대한 단면도가 도시되어 있으며, 도 9와 도 10에는 각각 도 8의 C-C 선에 대한 단면도와 D-D 선에 대한 단면도가 도시되어 있다. 도 7 내지 도 10을 참조하면, 플라즈마 발생 수단(235)은 내부 부재(236)와, 내부 부재(236)의 외주면에 위치하는 제1 전극부(237)와 내부 부재(236)의 외주면에 제1 전극부(237)와 이격되어서 위치하는 제2 전극부(238)와, 내부관(236)의 외주면에서 두 전극부(237, 238)를 밀폐하는 절연부(239)를 구비한다.
내부 부재(236)은 중실형의 원형 봉 형태로서, 테프론, 지르코니아(ZrO2), 이트리아(Y2O3), 알루미나(Al2O3), 사파이어, 석영, 유리, 합성 수지 계열 또는 세라믹 계열 등의 유전체로 이루어진다.
제1 전극부(237)는 튜브 형태로서 내부 부재(236)의 외주면에 외삽되어서 형성된다. 제1 전극부(237)는 내부 부재(236)의 길이방향을 따라 일정 구간 상에 형성된다. 제1 전극부(237)는 제2 전극부(238)와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으킨다. 본 실시예에서는 제1 전극부(237)가 구동 전극의 기능을 하는 것으로 설명한다.
제2 전극부(238)는 튜브 형태로서 내부 부재(236)의 외주면에 외삽되어 형성된다. 제2 전극부(238)는 내부 부재(236)의 길이방향을 따라 일정 구간 상에 제1 전극부(237)와 이격되어 위치하도록 형성된다. 제2 전극부(238)는 제1 전극부(237)와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으킨다. 본 실시예에서는 제2 전극부(238)가 접지 전극의 기능을 하는 것으로 설명한다. 제1 전극부(237)와 제2 전극부(238)는 전극 쌍을 형성한다. 본 실시예에서 전극 쌍이 하나인 것으로 도시되어서 설명되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 복수 개의 전극 쌍들이 내부 부재(236)의 길이방향을 따라서 배치될 수 있고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
절연부(239)는 제1 전극부(237)와 제2 전극부(238)가 밀폐되도록 내부 부재(236)의 외주면을 덮는다. 절연부(239)는 제1 전극부(237)와 제2 전극부(238)를 보호하는 역할을 하는데, 절연부(239)가 없는 경우, 제1 전극부(237)와 제2 전극부(238) 사이에 발생된 플라즈마 방전에 의해 분해된 입자들이 제1 전극부(237) 또는 제2 전극부(238)와 충돌하면서 제1 전극부(237)와 제2 전극부(238)가 손상되는 문제가 발생할 수 있다.
본 실시예에서는, 롤러(230)에서 구동 장치(미도시)에 의해 롤러 몸체(231)만 회전하고, 플라즈마 발생 수단(235)은 회전하지 않는 것으로 설명한다. 하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 롤러 몸체(231)와 플라즈마 발생 수단(235)이 함께 회전할 수 있고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
또한, 본 실시예에서는 모든 롤러들(230)이 구동 장치에 의해 구동되어 회전하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리, 컨베이어 벨트 방식으로 구성되어서, 복수 개의 롤러들(230) 중 어느 하나의 롤러(230)가 구동 롤러가 되고, 나머지는 벨트에 연결되어서 회전하는 종속 롤러가 될 수 있다.
도 11에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 수단이 부분 단면 사시도로서 도시되어 있다. 도 11을 참조하면, 플라즈마 발생 수단(335)은 길게 연장되는 바아(bar) 형태의 기판부(336)와, 기판부(336)의 상면에 형성되는 복수 개의 전극 쌍들(337a)과, 복수 개의 전극 쌍들(337a)을 밀폐하도록 기판부(336)의 상면을 덮는 절연층(339)을 구비한다. 기판부(336)는 바아(bar)와 같은 막대 형태로서 유전체로 이루어지며 직선으로 길게 연장된다. 복수 개의 전극 쌍들(337a)은 기판부(336)의 상면에 기판부(336)의 길이방향을 따라서 차례대로 배치된다. 전극 쌍(337a)은 서로 인접하고 기판부(336)의 길이방향을 따라서 이격되어서 배치되는 제1 전극(337)과 제2 전극(338)을 구비한다. 인접한 두 전극 쌍들(337a) 사이의 거리에 비해 하나의 전극 쌍을 형성하는 제1 전극(337)과 제2 전극(338) 사이의 거리가 훨씬 짧게 형성되어서, 전극 쌍(337a)을 이루는 제1 전극(337a)과 제2 전극(338) 사이에 플라즈마 방전이 일어난다. 절연층(339)은 복수 개의 전극 쌍들(337a)을 밀폐하도록 기판부(336)의 상면을 덮는다. 도시되지는 않았으나, 플라즈마 발생 수단(335)은 복수 개의 전극 쌍들(337a)은 상방을 향하도록 배치되어서 살균 대상인 식품(도 1의 F)을 향하게 된다.
도 12에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 수단이 단면 사시도로서 도시되어 있다. 도 12를 참조하면, 플라즈마 발생 수단(435)은 전체적으로 직선으로 길게 연장되는 형태로서, 그 길이방향을 따라서 직선으로 연장되는 제1 전극 부재(436)와, 제1 전극 부재(436)를 사이에 두고 폭방향 양측에 이격되어서 배치되는 두 개의 제2 전극 부재들(437)과, 제1 전극 부재(436)를 감싸는 유전체(439)를 구비한다. 제1 전극 부재(436)의 위에는 두 제2 전극 부재들(437) 사이의 이격된 틈(437a)이 형성된다. 제1 전극 부재(436)와 두 제2 전극 부재들(437) 사이의 방전에 의해 발생한 플라즈마 방전 입자가 틈(437a)을 통해 식품(F)을 향해 상방으로 배출된다.
도 13에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 수단이 단면도로서 도시되어 있다. 도 13을 참조하면, 플라즈마 발생 수단(535)은 폭방향을 따라 차례대로 이격되어서 배치되는 복수 개의 플라즈마 발생 유닛들(536a, 536b, 536c)을 구비한다. 복수 개의 플라즈마 발생 유닛들(536a, 536b, 536c)은 폭방향 양 측단에 각각 위치하는 좌측단 플라즈마 발생 유닛(536a) 및 우측단 플라즈마 발생 유닛(536b)과, 좌측단 플라즈마 발생 유닛(536a)과 우측단 플라즈마 발생 유닛(536b)의 사이에 위치하는 중앙 플라즈마 발생 유닛(536c)을 구비한다. 좌측단 플라즈마 발생 유닛(536a)은 유전체로 이루어지고 중앙 플라즈마 발생 유닛(536c)과 대향하는 면을 갖는 기판부(537a)와, 기판부(537a)에서 중앙 플라즈마 발생 유닛(536c)과 대향하는 면에 형성되는 제1 전극(538a) 및 제2 전극(539a)과, 두 전극(538a, 539a)을 밀폐하도록 기판부(537a)를 덮는 절연부(534a)를 구비한다. 우측단 플라즈마 발생 유닛(356b)은 유전체로 이루어지고 중앙 플라즈마 발생 유닛(536c)과 대향하는 면을 갖는 기판부(537b)와, 기판부(537b)에서 중앙 플라즈마 발생 유닛(536c)과 대향하는 면에 형성되는 제1 전극(538b) 및 제2 전극(539b)과, 두 전극(538b, 539b)을 밀폐하도록 기판부(537b)를 덮는 절연부(534b)를 구비한다. 중앙 플라즈마 발생 유닛(536c)은 좌측단 플라즈마 발생 유닛(536a) 및 우측단 플라즈마 발생 유닛(536b)과 각각 대향하는 양측면을 구비하고 유전체로 이루어진 기판부(536c)와, 기판부(536c)의 일 측면에 형성되어서 플라즈마 방전을 위한 전극 쌍을 형성하는 제1A 전극(5381c) 및 제2A 전극(5391c)과, 기판부(536c)의 타 측면에 형성되어서 플라즈마 방전을 위한 전극 쌍을 형성하는 제1B 전극(5382c) 및 제2B 전극(5392c)과, 제1A, 제2A 전극(5381c, 5391c) 및 제1B, 제2B 전극(5391c, 5392c)를 밀폐하도록 기판부(536c)를 덮는 절연부(534c)를 구비한다. 도 13에 도시된 파선의 화살표로 도시된 바와 같이 전극들 사이에 플라즈마 방전이 발생하고 실선의 화살표로 도시된 바와 같이 플라즈마 방전 입자는 상방으로 방출된다. 도 13에서는 중앙 플라즈마 발생 유닛(536c)이 하나인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 둘 이상이 배치될 수도 있다.
도 14에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 수단이 단면도로서 도시되어 있다. 도 14를 참조하면, 플라즈마 발생 수단(635)은 폭방향을 따라서 차례대로 교대로 배치되고 복수 개의 제1 전극들(636)과, 복수 개의 제2 전극들(637)과, 복수 개의 제1 전극들(636)을 각각 감싸는 제1 유전체(638)와, 복수 개의 제2 전극들(637)을 각각 감싸는 제2 유전체(639)를 구비한다. 복수 개의 전극들(636, 637)은 서로 대향하도록 배치된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 인접한 제1 전극(636)과 제2 전극(637) 사이에 플라즈마 방전이 발생하고, 플라즈마 방전에 의한 입자들이 상방으로 배출된다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 식품 살균 장치
110 : 하우징
130 : 롤러 131 : 롤러 몸체
135 : 전극 부재 138 : 유전체
160 : 송풍기 230 : 롤러
231 : 롤러 몸체 235 : 플라즈마 발생 수단
236 : 내부관 237 : 제1 전극부
238 : 제2 전극부 239 : 절연부
130 : 롤러 131 : 롤러 몸체
135 : 전극 부재 138 : 유전체
160 : 송풍기 230 : 롤러
231 : 롤러 몸체 235 : 플라즈마 발생 수단
236 : 내부관 237 : 제1 전극부
238 : 제2 전극부 239 : 절연부
Claims (19)
- 식품 이송을 위한 복수 개의 롤러들을 포함하며,
상기 롤러는,
중공 형상이고 그 내부와 외부가 통기되는 롤러 몸체;
상기 롤러 몸체의 내부에 수용되는 전극 부재; 및
상기 전극 부재의 외면을 감싸는 유전체를 구비하며,
상기 롤러 몸체와 상기 전극 부재는 각각 플라즈마 방전을 위한 제1 전극과 제2 전극으로 기능하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 롤러 몸체는 메쉬 구조 또는 스트라이프 구조인 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 롤러 몸체와 상기 전극 부재 중 어느 하나는 구동 전극이고, 다른 하나는 접지 전극인 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 롤러 몸체는 접지 전극이고 상기 전극 부재는 구동 전극인 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 구동 전극에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하며,
상기 전원 공급부는 상기 복수 개의 롤러들 각각에 위상차를 두고 전원을 공급하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 전극 부재는 상기 롤러 몸체에 대해 동축으로 위치하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 전극 부재는 상기 롤러 몸체에 대해 상부로 편심되어서 위치하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 식품 이송을 위한 복수 개의 롤러들을 포함하며,
상기 롤러는,
중공 형상이고 그 내부와 외부가 통기되는 롤러 몸체; 및
상기 롤러 몸체의 내부에 수용되어서 식품 살균을 위한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 수단을 구비하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마 발생 수단은, 상기 롤러 몸체의 길이방향을 따라서 연장되는 내부 부재와, 상기 내부 부재의 외주면에 형성되는 제1 전극부와, 상기 내부 부재의 외주면에 상기 제1 전극부와 이격되어서 형성되는 제2 전극부와, 상기 내부 부재의 외주면에 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부를 밀폐하도록 형성되는 절연부를 구비하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부로 이루어지는 전극 쌍이 상기 내부 부재의 길이방향을 따라서 복수 개가 배치되는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부는 상기 내부 부재의 길이방향을 따라서 이격되도록 위치하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마 발생 수단은, 상기 롤러 몸체의 길이방향을 따라서 연장되는 바아 형태의 유전체로 이루어진 기판부와, 상기 기판부의 상면에 형성되는 적어도 하나의 전극 쌍과, 상기 전극 쌍을 밀폐하도록 상기 기판부의 상면을 덮는 절연층을 구비하며,
상기 전극 쌍은 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 12에 있어서,
상기 전극 쌍은 복수 개가 상기 길이방향을 따라서 차례대로 배치되는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마 발생 수단은 상기 롤러 몸체의 길이방향을 따라서 연장되는 제1 전극 부재와, 상기 제1 전극 부재를 사이에 두고 양측에 이격되어서 배치되는 두 개의 제2 전극 부재들을 구비하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마 발생 수단은 폭방향을 따라서 차례대로 이격되어서 배치되는 복수 개의 플라즈마 발생 유닛들을 구비하며,
상기 플라즈마 발생 유닛은, 유전체로 이루어진 기판부와, 상기 기판부의 측면에 형성되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극과 제2 전극을 밀폐하도록 상기 기판부를 덮는 절연부를 구비하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마 발생 수단은 폭방향을 따라서 차례대로 교대로 이격되어서 배치되는 복수 개의 제1 전극들과 복수 개의 제2 전극들을 구비하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마 발생 수단은 상기 롤러 몸체에 동축으로 배치되는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 플라즈마 발생 수단은 상기 롤러 몸체에 대해 상부로 편심되어서 위치하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치. - 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 복수 개의 롤러들이 수용되고 상기 복수 개의 롤러들에 의해 살균 대상 식품이 이동하는 내부 공간을 제공하며 상기 내부 공간과 통하는 입구와 출구가 형성되는 하우징과, 상기 입구에 구비되는 입구측 개폐도어와, 상기 출구에 구비되는 출구측 개폐도어와, 상기 하우징의 내부 공간에서 상방으로의 공기 유동을 유발하는 송풍기와, 상기 송풍기에 의한 공기 유동을 상기 복수 개의 롤러 쪽으로 안내하는 안내 구조물을 더 포함하는 플라즈마를 이용한 식품 살균 장치.
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