KR20170129700A - Co2 함유 음료용 보관통 및 그 사용 방법 - Google Patents

Co2 함유 음료용 보관통 및 그 사용 방법 Download PDF

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KR20170129700A
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게르트 노버트 알 스탠다트
이마르 밴드브리엘
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카디프 그룹, 남로즈 벤누츠카프
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Abstract

본 발명은 CO2 함유 음료용 보관통(barrel)에 관한 것으로, 보관통은 적어도 2개의 층, 즉 폴리머(polymer)로 제조된 제1층 및 섬유강화 재질의 제2층을 구비한 강성 홀더(rigid holder)를 포함하며, 이 때 제2층은 제1층의 외측에 배치되는 한편, 제1층에 부착되도록 구성된다.

Description

CO2 함유 음료용 보관통 및 그 사용 방법
본 발명은 이산화탄소(CO2)를 함유한 음료 보관통 및 그 사용에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 내부에 맥주를 가압 상태로 저장하는 한편, 이러한 맥주를 공급할 수 있도록 구성된 맥주용 보관통(barrel) 또는 술통(keg)에 관한 것이다.
이러한 맥주 보관통은 많은 기술적 요구 사항을 충족시켜야 한다. 첫번째로, CO2가 맥주에서 빠져 나와 맥주의 풍미가 변하는 것을 방지하려면, 맥주를 외부 공기로부터 잘 차단하는 한편, 공기 중에 함유된 산소가 맥주로 유입되는 것도 차단해야 하는데, 이 역시 맥주의 풍미에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 유형에 따라 따르지만, 예컨대 1000 ppb(parts per billion)의 산소 함량조차도 맥주의 풍미에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.
이와 같이 외부 공기로부터의 차단은 맥주를 맨 처음 사용하기 전은 물론, 맥주의 일부를 배출시킨 후 등 모두에 있어 중요한데, 앞으로 사용할 맥주의 상당 부분이 보관통에 여전히 남아 있기 때문이다.
맥주 보관통이 이러한 기술적 요건을 충족시키는 정도는, 맥주 통에 사용되는 다양한 내벽의 가스 투과성에 따라 달라지고, 일반적으로 더 높은 확산 장벽을 갖는 내벽일수록 비싼데, 더 두껍거나 보다 값 비싼 재료로 만들어지기 때문이다.
두번째로, 홀더(holder)는 변형이나 손상없이 내부 압력에 견딜 수 있는 기계적 기능을 갖는데, 이들은 홀더로부터 음식물을 밖으로 공급하는 역할을 한다.
이러한 압력은 맥주를 외부로 배출하기 위한 매체(예: CO2)가 이미 존재하는 보관통에서, 이러한 보관통이 따뜻한 환경 조건에 있을 때 확실히 높을 수 있는데, 이러한 상황은 내부가 채워진 보관통이 운송 중일 때 쉽게 발생할 수 있다. 특정 조건에서 이러한 압력은 10 bar에 달할 수 있다. 또한, 이러한 보관통은 운송 중에 낙하할 수도 있어 이에 의해 외부로부터의 큰 힘에 노출될 수 있다는 것도 고려할 필요가 있다.
이러한 맥주 보관통은 가능한 한 저렴한 비용으로 만들어야 한다는 점은 두말할 나위가 없으나, 현재의 금속 재질로 된 보관통은 너무 비싸고 무거울 뿐더러, 일부 운송 거리가 상대적으로 길거나 및/또는 공급망의 협조가 부족한 경우에는 회수가 어렵고 따라서 재사용이 어려운 단점을 가진다.
이와 관련하여 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등의 재질로 된 맥주 보관통이 공지되어 있기는 하나, 이들은 높은 압력을 견디는 데에 있어 제한성을 가지고 있기 때문에, 특히 높은 압력이 필요한 경우에는 내벽을 매우 두텁게 만들어야 할 필요가 있다.
또한 사용시, 예컨대 상술한 바와 같은 일시적 고온일 때라든가 또는 재사용을 위한 재가압시 등의 조건에서 현저한 압력 변화가 발생함으로 인해 압력 저항성이 신속히 떨어지는 한편, 부분적 탄성 및 부분적 가역 소성 변형이 발생하게 되는데, 이러한 변형은 수차례의 재사용 후에는 위험을 초래할 수 있다.
한편, 이러한 재료들은 또한 CO2와 산소에 대해 금속보다도 상대적으로 투과성을 가지므로, 맥주를 신선하게 보관할 수 있는 보다 특별한 조치가 취해져야 한다.
현재 시중에 나와 있는 제품 중, 저렴하면서도, CO2와 산소를 잘 차단하고, 고압에 강하면서도 수십 번 재활용이 가능한 맥주 보관통은 공지되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 전술한 단점들에 대한 문제의 해결이 가능한 CO2 함유 음료용 보관통을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따른 CO2 함유 음료용 보관통에 의해 해결되며, 상기 보관통은 적어도 2개의 층, 즉 폴리머(polymer)로 제조된 제1층 및 섬유강화 재질의 제2층을 구비한 강성 홀더(rigid holder)를 포함하며, 이 때 제2층은 제1층의 외측에 배치되는 한편, 제1층에 부착되도록 구성된다.
이러한 보관통은 고압을 견디기에 매우 적합하면서도 생산 비용이 저렴한 것을 특징으로 한다.
확장이 불가능한 제2층의 특성 및 제1층과 제2층 사이의 양호한 부착으로 인해, 제1층의 소성 변형이 발생하지 않으므로, 보관통을 반복적으로 재사용하는 것이 가능하다. 한편, 제2층은 제1층 전체에 걸쳐 부착될 수도 있으나, 제2층은 또한 파열의 위험이 가장 큰 곳에만 부착되는 등 부분적으로만 부착되도록 구성될 수도 있다.
바람직한 실시예에서, 보관통은 또한 강성 홀더 내부에 배치되는 가요성 홀더를 포함한다.
바람직하게는 강성 홀더는 제1출구를 포함하고, 가요성 홀더는 제2출구를 포함하며, 제2출구에는 제1출구와 연결된 연결 부재가 제공되고, 연결 부재에는 또한 배출을 위한 배출 부재 또는 연결부가 제공된다.
가요성 홀더는 CO2 함유 음료로 충전되고, 강성 홀더와 가요성 홀더 사이의 공간은 가압 매체로 충전될 수 있으므로, 가요성 홀더의 압축으로 인해 음료가 보관통 밖으로 배출될 수 있도록 구성된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 보관통에는 외부에서 내부로의 산소 확산을 방지하는 한편, 내부에서 외부로의 CO2 확산을 방지하기 위한 장벽층이 제공된다.
이는 예컨대 얇은 금속층과 같은 장벽층이 제1층 또는 제2층에, 또는 이 둘 사이에 제공됨으로써 구현될 수 있다.
이는 또한, WO 2012/167333 으로부터 공지된 바와 같이, 예컨대 상호 나란히 배치된 2개의 가요성 홀더를 사용함으로써 구현될 수 있는데, 여기서 내부 가요성 홀더는 음료수를 수용하고 외부 가요성 홀더는 가압 매체에 의해 강성 홀더의 내부에 대해 가압되도록 함으로써, 결과적으로 가압 매체에 대한 강성 홀더의 투과성을 감소시키며, 이러한 가요성 홀더 중 하나 또는 양자는 CO2 및 산소에 대해 투과성이 없는 장벽 물질로 제조되도록 구성된다.
추가의 바람직한 실시예에서, 제1층은 기본적으로 사출성형 가능한 폴리머, 바람직하게는 HDPE 및 LDPE 일 수 있는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌으로 제조된다. 결과적으로, 이러한 제1층은 사출성형에 의해 제조되므로 생산 비용이 저렴하다.
또한 상기 플라스틱은, 압력이 보관통의 처리 용량보다 더 높이 상승하더라도 보관통이 폭발하지 않고, 소성 변형되어 국부적으로만 손상되도록 구성되는 이점을 가지며, 이와 같이 압력이 제어된 방식으로 감소됨으로써 잠재적인 폭발 위험을 방지할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제2층에는 제1층 주위에 권선되는 하나 이상의 강화 섬유가 제공된다. 이는 관련된 강화 섬유가 각각 적어도 한번 이상 보관통 주위에 완전하게 둘러져 배치된다는 것을 의미한다.
바람직하게는 단 하나 또는 몇개의 긴 강화 섬유가 보관통 주위에서 반복적으로 둘러져 배치된다.
강화 섬유는 높은 인장 강도를 갖기 때문에, 결과적으로 보관통의 내부로부터의 압력에 대한 저항성이 더 우수하도록 구성된다.
한편, 강화 섬유는 바람직하게는 바인더(binder)에 매립되며, 이때 바인더는 바람직하게는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 구성된다. 바인더에 의해 제1층에 대한 양호한 부착이 가능하도록 구성된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 보관통에는 플라스틱으로 제조된 제3층이 제공되며, 이때 제3층은 제2층의 외부에 배치된다.
이러한 제3층은 외부로부터의 충격 및 다른 가능한 손상으로부터 제1층 및 제2층을 보호하는 역할을 한다. 이에 따라 보관통의 표면 상에 안정적인 배치가 가능한 한편, 보관통을 안정적으로 스택킹할 수 있는 형상이 제공되는데. 이는 섬유 강화 재질의 제2층이 최외곽층으로 존재할 경우에는 어렵거나 심지어는 불가능할 수 있다.
제3층은 또한 장식 기능을 갖는다.
제3층은 바람직하게는 사출성형에 의해 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조된다.
제3층은 제2층에 부착될 수 있지만, 바람직하게는 제3층은 제2층에 부착되지 않고 함께 착탈 가능하게 고정되는 2개 이상의 부분으로 제조된다.
즉, 제3층은 쉘(shell) 형태로 되어 있어 부착하기 쉬우며, 손상된 경우에도 쉽게 교체 가능하도록 구성된다. 이러한 보관통은 많이 움직일 경우 쉽게 부딪히거나 떨어질 수 있기 때문에, 보관통의 재사용성 관점에서 이러한 손상을 확실히 예상할 필요가 있다.
본 발명은 또한, CO2 함유 음료, 특히 맥주를 저장하기 위한 전술한 바와 같은 보관통의 사용에 관한 것이다.
본 발명에 따라 전술한 단점들에 대한 문제의 해결이 가능한 CO2 함유 음료 보관통이 제공된다.
발명의 특징을 보다 잘 나타내기 위해, 본 발명에 따른 보관통의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예로써 이하에 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 보관통의 단면을 도시한다.
도 2는 도 1의 보관통의 일부인 F2 영역에 대한 확대도이다.
도 3은 도 1의 보관통을 제조하는 단계를 도시한다.
도 1 및 도 2에 도시된 보관통(1)은 기본적으로 강성 홀더(2) 및 연결 부재(3)로 구성되며, 그 내부에는 2개의 가요성 홀더(4, 5)가 부착되어 있다.
강성 홀더(2)는 3개의 층, 즉 제1내층(6), 제2중간층(7) 및 제3외층(8)으로 구성된다.
제1층(6)은 HDPE(고밀도 폴리에틸렌, high density polyethylene)로 제조되며 약 3mm의 두께를 갖는다. 제2층(7)은 또한 약 3mm의 두께를 갖는 복합층으로서, 제1층(6) 둘레에 권선되고 LDPE(저밀도 폴리에틸렌, low density polyethylene)(10)에 매립되는 긴 유리 섬유(9)에 의해 형성된다. 제2층(7)은 제1층(6) 상에 융착되며, 이들 2개의 층(6, 7)은 매우 견고하게 함께 부착되도록 구성된다.
제3층(8)은 또한 HDPE로 제조되고 제1층(6)과 제2층(7) 둘레에 비교적 느슨하게 부착됨으로써, 제2층(7)과 제3층(8) 사이에 약간의 공간(11)이 존재하도록 구성된다. 제3층(8)은 2개의 부분, 즉 베이스 피스(12)와 상부 피스(13)로 구성된다.
베이스 피스(12)와 상부 피스(13)는 나사(14)에 의해 주변 둘레에서 함께 체결된다.
강성 홀더(2)는 제1층(6)에 의해 형성되고 외부 나사산이 제공되는 제1출구 (15)를 갖는다.
본 실시예에서, 강성 홀더(2)는 31 리터의 내부 용적을 가지나, 이로만 한정되는 것은 아니다.
연결 부재(3)에는 2개의 가요성 홀더, 즉 내부 가요성 홀더(4) 및 외부 가요성 홀더(5)가 제공된다. 가요성 홀더(4, 5)는 각각 강성 홀더(2) 내의 공간을 채울만큼 충분히 크다.
가요성 홀더(4, 5)는 연결 부재(3)가 체결되는 제2출구(16)를 갖는 용기(bag)로서 제조된다. 가요성 홀더(4, 5)는 CO2 및 산소에 불투과성이 되도록 금속층을 포함하는 다층식 포일(foil)로 제조된다.
연결 부재(3)에는 강성 홀더(2)의 외부 나사산에 끼워지는 내부 나사산 및 압력 매체 공급원, 즉 본 실시예에서는 CO2 실린더를 위한 연결구(17)가 제공되며, 이 때 연결구(17)로부터 내부 가요성 홀더(4)와 외부 가요성 홀더(5) 사이의 공간(19)으로 채널(18)이 제공된다.
튜브(20)는 가요성 홀더(4, 5)에 배치된 연결 부재(3)에 고정된다. 배출 부재는 연결 부재(3)의 상부에 장착될 수 있다.
도 1의 보관통(1)의 사용은 간단하며 다음과 같다.
보관통(1)은, 튜브(20) 및 2개의 가요성 홀더(4, 5)를 제1출구(15)를 통해 슬라이딩시켜 배치한 후, 강성 홀더(2)의 제1출구(15) 상에 연결 부재(3)를 나사 결합시킴으로써 조립된다.
특별한 충전 헤드를 사용함으로써, 보관통(1)이 실질적으로 완전히 채워지는 그러한 맥주의 양, 본 예에서는 30 리터의 맥주를 연결 부재(3)를 통해 내부 가요성 홀더(4)에 충전할 수 있다.
2개의 가요성 홀더의 CO2 및 산소에 대한 낮은 투과성 때문에, CO2가 맥주에서 빠져나올 수 없고 산소가 외부 공기에서 내부로 확산될 수 없으므로, 맥주의 보관 수명을 연장할 수 있다.
맥주로 충전된 보관통(1)의 사용시, CO2 캡슐이 이 단부에 제공된 연결부(17)와 접속됨으로써, CO2가 내부 가요성 홀더(4)와 외부 가요성 홀더(5) 사이의 공간(19)으로 흘러, 이 공간(19)이 압력하에 배치될 수 있도록 구성된다. 이 때, 외부 가요성 홀더(5)는 강성 홀더(2)의 제1층(6)까지 밀리게 된다. 또한, 배출 부재가 연결 부재(3) 상에 부착된다.
배출 부재가 개방됨에 따라, 튜브(20)에 의해 가해지는 압력에 의거 맥주가 외부로 유출된다.
보관통(1)이 비어있는 경우에는, 가요성 홀더(4, 5)와 더불어 연결 부재(3)가 제거되고 파괴될 수 있다. 연결 부재(3)와 가요성 홀더(4, 5)를 일괄 세척하기는 실질적으로 불가능하므로 재사용이 가능하지 않다.
남아 있는 강성 홀더(2)의 손상 여부를 검사한다. 베이스 피스(12)가 손상된 경우, 나사(14)를 풀어서 새로운 베이스 피스(12)를 부착한 다음 나사(14)를 다시 조여서 쉽게 교체할 수 있다.
상부 피스(13)가 손상된 경우에도 유사한 방식으로 대체될 수 있으며, 이 때 제2층(7)과 상부 피스(13) 사이의 공간으로 인해 제1층(6) 및 제2층(7)은 상부 피스(13)에서 슬라이딩되어 나와, 새로운 상부 피스(13)로 슬라이딩되어 들어갈 수 있다.
강성 홀더(2)에는 새로운 가요성 홀더(4, 5)를 갖는 새로운 연결 부재(3)가 제공될 수 있으며, 그런 다음 다시 맥주로 충전될 수 있다.
강성 홀더(2)는 다음과 같이 제조될 수 있다.
추후 제1층을 형성하게 될 별도의 홀더(6)가 사출성형에 의해 제조된다. 또한, 제3층(8)의 상부 피스(13) 및 베이스 피스(12)도 사출성형에 의해 별도로 제조된다.
상기 별도의 홀더(6)는 권선기(21)에 의해 유리 섬유(9)로 래핑되고, 이러한 유리 섬유(9)는 우선 용융된 LDPE(10)의 수조(22)를 거쳐 가도록 구성된다. 이러한 예가 도 3에 도시된다.
그런 다음, 강성 홀더(2)의 제2층(7)을 일괄 형성하기 위해 다양한 권선 층이 횡 방향으로 배치된다.
권선질 때 유리 섬유(9)상의 LDPE(10)가 계속 용융되기 때문에, 별도의 홀더(6)와 권선층(7) 사이에 매우 양호한 부착이 이루어진다. 여기서 이러한 제조 장치들의 위치에 대해 주목할 필요가 있는데, 즉 용융된 LDPE(10)의 수조(22)와 권선기(21) 사이의 거리는, 별도의 홀더 주위에 권선될 때 LDPE(10)가 이미 고형화될 정도로 크게 해서는 않된
다는 점이다.
용융된 LDPE(10)에 대한 대안으로서, 접착제, 수지 및 이와 유사한 것을 사용하여 별도의 홀더(6)에 양호한 부착을 할 수 있도록 구성된다.
그런 다음, 제1층(6) 및 제2층(7)에 동일하게 권선된 별도의 홀더가 상부 피스(13) 내에서 슬라이딩되고, 그런 다음 베이스 피스(12)를 부착함으로써 제3층이 완성된다.
본 발명은 예로써 기술되고 도면에 도시된 바와 같은 실시예로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 본 발명에 따른 보관통을 모든 형태 및 치수로 구현할 수 있다.

Claims (10)

  1. CO2 함유 음료용 보관통(barrel)에 있어서,
    보관통은 적어도 2개의 층, 즉 폴리머(polymer)로 제조된 제1층 및 섬유강화 재질의 제2층을 구비한 강성 홀더(rigid holder)를 포함하며, 이 때 제2층은 제1층의 외측에 배치되는 한편, 제1층에 부착되도록 구성되고,
    보관통은 또한, 강성 홀더 내에 배치되는 가요성 홀더를 포함하며, 가요성 홀더는 내부 가요성 홀더 및 외부 가요성 홀더를 포함하고 가압된 상태로 저장할 수 있는 공간을 중간에 갖도록 구성되는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  2. 제1항에 있어서,
    강성 홀더는 제1출구를 포함하고, 가요성 홀더는 제2출구를 포함하며, 제2출구에는 제1출구와 연결된 연결 부재가 제공되고, 연결 부재에는 또한 배출을 위한 배출 부재 또는 연결부가 제공되는 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  3. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1층은 사출성형 가능한 폴리머, 바람직하게는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  4. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2층은 유리 섬유 강화층인 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  5. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2층에는 제1층 주위에 권선되는 하나 이상의 강화 섬유가 제공되는 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  6. 제5항에 있어서,
    강화 섬유는 바람직하게는 바인더(binder)에 매립되며, 바인더는 바람직하게는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  7. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    보관통에는 외부에서 내부로의 산소 확산을 방지하는 한편, 내부에서 외부로의 CO2 확산을 방지하기 위한 장벽층이 제공되는 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  8. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    보관통은 1 내지 50 리터 사이, 바람직하게는 3 내지 40 리터 사이의 용량을 갖는 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  9. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    보관통은 적어도 부분적으로 맥주로 충전되는 것을 특징으로 하는
    CO2 함유 음료용 보관통.
  10. CO2 함유 음료, 특히 맥주의 저장을 위한, 상기 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 보관통의 사용.
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