KR0140002B1 - 냉장고의 음료공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음료공급장치에 관한 것으로, 특히 음료취출공간에 컵의 존재여부를 감지하여 컵의 존재여부에 따라 펌핑수단의 구동을 제어할 수 있는 음료공곱 장치에 관한 것으로 급수레바 및 조작스위치의 수동적인 조작에 의해 음료를 취출하는 사용상 블편함을 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 냉장고 도어(20)의 내부에 삽탈가능하게 마련된 음료층(30), 상기도어(20)의 외부에 컵(40)이 놓여질 수 있도륵 인입 헝성된 음료취출공간(41), 상기 음료통(30)의 음료를 펌핑하여 상기 음료취출공간(41)으로 배출하는 펌핑수단(70)을 구비한 음료공급장치에 있어서, 상기 음료취출공간(41)의 일측 적소에 설치되며 발광부와 컵(40)의 존재여부에 관계하여 수신되는 광량이 가변되는 수광부를 구비하여 컵(40)의 존재여부를 감지하는 컵위치감지부(100), 상기 컵위치감지부(100)에서 감지된 컵(40)의 존재여부에 따라 상기 펌핑수단(70)의 구동을 제어하여 음료의 배출을 제어하는 구동제어부(110)를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 음료공급장치

제 1 도는 종래 음료공급장치를 구비한 냉장고의 단면도.

제 2 도는 본 발명이 적용된 냉장고의 단면도.

제 3 도는 제 1 도 및 제 2 도의 물통의 내부 구성을 보인 단면도.

제 4 도는 본 발명에 따른 냉장고의 음료공급장치에 포함되는 급수펌프의 구동회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

OP : 연산증폭기R3,R4 : 분압저항

TR : 트랜지스터100 : 컵위치감지부

110 : 구동제어부23 : 콘센트

74 : 임펠러75 : 모터

본 발명은 냉장고의 음료공급장치에 관한 것으로, 특히 광센서를 사용하여 음료취출공간내의 컵의 존재유무를 감지하여 음료의 배출을 제어할 수 있는 냉장고 의 음료공급장치에 관한 것이다.

근래들어 냉장고 자체에 음료공급장치를 설치하여 도어를 개폐하지 않고도 음료를 공급받을 수 있는 음료공급장치가 장착된 냉장고가 개발되어 있다. 이러한 냉장고는 통상적으로 식품을 빙점이하의 온도로 동결보관하는 냉동실을 상부에 구비하고, 식품을 빙점부근의 온도로 보관하는 냉장실을 하부에 구비하며, 상기 냉장실 내의 하부에는 야채등의 식품을 신선하게 보관하기 위한 야채실을 구비한다.

한편, 냉장고의 도어의 내측에는 음료통이 도치된 상태로 설치되고, 도어의 외측에는 도어가 닫힌 상태에서 컵을 출입시켜 음료통의 음료를 공급받을 수 있도록 음료취출공간이 형성된다. 나아가, 도어에는 음료통을 도치된 상태로 지지하기 위한 지지통이 설치되고 지지통의 내측에는 공기유입통로와 음료배출통로를 가지는 음료배출기구가 설치된다. 음료배출기구는 승하강이 가능하도록 설치되고 그 하단은 음료취출공간의 내부로 돌출된다. 음료취출공간의 내부로 돌출된 음료배출기구의 하단에는 급수레버가 설치된다. 급수레버는 컵등에 의하여 조작되어 음료배출기구를 승하강시킴으로써 공기유입통로와 음료배출통로를 개폐하여 음료공급기능을 수행한다.

이러한 음료공급장치는 급수레버를 컵등에 의해 기계적으로 조작하여야 하므로 사용상 불편함이 따르는 문제가 있었다. 따라서 급수펌프장치를 갖춘 음료공급장치가 개발되었으며 이러한 음료공급장치는 제 1 도에 도시한 바와 같이 냉장실 도어(20)의 내면에 물통(30)이 삽탈가능하게 설치되고, 도어(20)의 외면에는 컵(40)이 놓여질 수 있는 음료취출공간(41)이 형성된다. 물통(30)에는 물통(30)내부의 물이 음료취출공간(41)의 컵(40)으로 펌핑되어 공급되는 것을 안내하기 위한 급수호스(50)가 설치된다.

또한, 제 3 도에 도시한 바와 같이 물통(30)의 상단에는 물통(30) 내부로 물을 공급하기 위한 개구부(31)가 형성되고, 이 개구부(31)에는 마개(60)가 설치된다. 마개(60)의 상단에는 개구부(31)의 상면에 걸리도록 플렌지(61)가 형성되고,마개(60)의 하단은 대략 물통(30)의 저부에까지 연장되도록 형성된다. 이러한 마개(60)에는 펌핑수단(70)이 일체로 설치되는데, 펌핑수단(70)은 물통(30)의 내부와 연통된 유입구(71)와 물통(30)의 외부와 연통된 유출구(72)를 가진 안내유로(73)와, 안내유로(73)의 유입구(71) 내측에 설치된 임펠러(74)를 포함하여, 물통(30)의 물을 안내유로(73)의 내부로 유입하여 유출구(72)를 통해 유출된다. 또한, 상기 임펠러(74)를 회전시키기 위한 모터(75)가 마개(60)에 내장되어 설치되고, 회전축(76)에 의해 임펠러(74)와 연결된다.

상기 모터(75)의 구동을 온오프하는 조작스위치(24)가 도어(20)의 외면에 제 1도에 도시한 바와 같이 설치되어 음료배출을 제어하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 냉장고의 음료공급장치는 급수레버를 사용하는 경우 음료배출시 급수레버를 컵등에 의해 기계적으로 동작시켜 급수를 수행하므로 사용상 불편함이 따르고 또한, 펌핑수단을 사용하는 경우에도 음료취출공간(41) 내에 컵(40)을 배치하고 원하는 양의 음료가 급수될 때까지 조작스위치(24)를 누르고 있어야 하므로 음료를 취음하기 위한 조작이 번거로운 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 급수레버나 조작스위치를 사용 하지 않고 음료취출공간내의 컵의 존재여부를 감지하기 위하여 발광부 및 수광부를 갖는 광센서로 구성된 컵위치감지부를 구비하여 상기 컵위치감지부의 감지결과에 따라 모터의 구동을 제어하여 음료를 배출하는 냉장고의 음료공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 냉장고 도어의 내부에 삽탈가능하게 마련된 음료통, 상이 도어의 외부에 컵이 놓여질 수 있도록 인입 형성된 음료취출 공간, 상기 음료통의 음료를 펌핑하여 상기 음료취출공간으로 배출하는 펌핑수단을 구비한 음료공급 장치에 있어서, 상기 음료취출공간의 일측에 설치되며 발광부와 컵의 존재여부에 관계하여 수신되는 광량이 가변되는 수광부를 구비하여 컵의 존재를 감지하는 컵위치 감지부, 상기 컵위치 감지부에서 감지되는 컵의 존재여부에 따라, 상기 펌핑수단에 구비된 모타의 구동을 온 오프하여 음료의 배출을 제어하도록 연산증폭기 및 트랜지스터로 구성되는 구동제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에서 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명 한다.

제 2 도에 도시한 바와 같이 단열재로 된 캐비킷에는 식품을 냉동 또는 냉장 상태로 보관하기 위한 저장실(도면 미도시)이 형성되고, 이 저장실은 캐비닛에 힌지 결합된 도어(20)에 의해 개폐된다. 도어(20)의 내면에는 물통(30)이 삽탈가능하게 설치되고, 도어(20)의 외면에는 컵이 놓여질 수 있는 음료취출공간(41)이 형성된다. 물통(30) 내부의 물이 음료취출공간(41)의 컵(40)으로 펌핑되어 공급되는 것을 안내하기 위한 급수호스(50)가 설치된다.

제 3 도에 도시된 바와 같이, 물통(30)의 상단에 형성된 마개(60)의 하단은 대략 물통(30)의 저부에까지 연장되도록 형성되고 펌핑수단(70)이 일체로 설치되는 데, 펌핑수단(70)은 물통(30)의 내부와 연통된 유입구(71)와 물통(30)의 외부와 연통 된 유출구(72)를 가진 안내유로(73)와, 안내유로(73)의 유입구(71) 내측에 설치된 임펠러(74)를 포함하여, 물통(30)의 물을 안내유로(73)의 내부로 유입하여 유출구(72)를 통해 유출시킨다. 임펠러(74)는 곡면을 날개를 여러매 구비한 바퀴로서 횡으로 배치 되어, 물통(30) 내부의 물을 펌핑시키는 것이다. 이 임펠러(74)를 회전시키기 위한 모터(75)가 마개(60)에 내장되어 설치되고, 회전축(76)에 의해 임펠러(74)와 연결된다.

또한, 모타(75)에는 모타(75)에 전원을 공급하기 위한 전원콘넥터(77)가 제 1 도에 도시한 바와 같이 설치된다. 이 전원콘넥터(77)는 도어(20)에 설치된 콘센트 (23)에 착탈가능하게 설치되고, 콘센트(23)는 냉장고의 전원(도면 미도시)과 연결되고 음료취출공간(41)의 후방 적소에 마련되어 컵의 존재여부를 감지하는 컵위치감지부(100)의 감지결과에 의해 모타(75)와의 전기접속이 단속된다.

상기한 컵위치감지부(100)는 발광부로는 발광다이오드를, 수광부로는 포토트랜지스터를 사용한 광센서로 양호하게 구현 가능하며, 이는 발광부에서 출력된 광신호가 대상물(예를 들면 컵)에 반사되어 수광부로 입광되는 광신호를 감지하여 컵의 존재여부를 감지하게 된다.

제 4 도에 도시한 것과 같이 본 발명에 따른 냉장고의 음료공급장치는 음료취음 공간(41)의 일측에 설치되며 발광부와 커 (40)의 존재여부에 관계하여 수신되는 광량이 가변되는 수광부를 구비하여 컵(40)의 존재를 컵위치감지부(100)와, 그 컵위치감지부(100)에서 감지된 컵(40)의 존재여부에 따라 펌핑수단(70)의 구동을 온오프하여 음료의 배출을 제어하는 구동제어부(110)를 구비한다.

상기 컵위치감지부(100)는 전원전압(Vcc)이 인가되는 저항(R1)과 직렬 연결된 발광다이오드와, 컬렉터단자에는 상기 전원전압(Vcc) 이 인가되고 에미터 단자는 접지된 저항(R2)과 직렬 연결되며 베이스 단자에는 상기 발광다이오드로부터 광신호가 수신되는 포토트랜지스터로 구성된다.

상기 구동제어부(110)는 분압저항(R3),(R4)에 의해 상기 전원전압(Vcc)의 분압전압이 반전단자(-)에 입력되고 비반전단자(+)에는 상기 포토트랜지스터의 에미터 단자가 접속되는 연선 증폭기(OP)와, 그 연산증폭기(OP)의 출력신호를 저항(R6)를 거쳐 베이스 단자로 입력받고 에미터단자는 접지되며 컬렉터단자에는 상기 펌핑수단(70)에 구비된 모터(75)가 연결되어 상기 모터(75)의 구동을 제어하는 트랜지스터(TR)로 구성된다. 상기 연산증폭기(OP)의 출력단과 그 비반전단자(+) 사이에는 저항(R5)이 연결되어 있다.

이상과 같은 구성에 있어서, 연산증폭기(OP)의 일 입력단자인 비반전단자(+)에는 컵위치감지부(100)의 포토트랜지스터에 수광된 광량에 따른 전압값이 입력되고 타 입력단자인 반전단자(-)에는 분압저항(R3),(R4)에 의해 분압된 전압이 입력되어, 비반전단자(+)와 반전단자(-)의 전압을 비교한 결과가 출력된다. 즉, 음료취출공간(41)에 컵이 배치될 경우, 연산증폭기(OP)의 비반전단자(+)의 전압값이 반전단자(-) 의 전압값보다 크면 하이신호를 출력하게 된다.

따라서 연산증폭기(OP)의 출력신호가 하이상태일 때에는 트랜지스터(TR)가 온되어 모터(75)에 전원이 인가되어 모터(75)가 구동되므로 음료통(30)의 음료가 음료취출공간(41)으로 펌핑되게 된다.

또한, 비반전단자(+)의 전압이 반전단자(-)에 입력되는 전압보다 작은 경우에는 즉, 음료취출공간(41)에 컵이 배치되지 않아 컵위치감지부(100)의 포토트랜지스터에 수신되는 광량이 반전단자(-)에 설정된 기준전압보다 적은 경우에는, 연산증폭기(OP)의 출력신호가 로우신호가 되므로 상기 구동제어부(110)의 트랜지스터(TR)가 오프되므로 모터(75)의 구동도 정지된다.

상기 컵위치감지부(100)는 이상에서 설명한 바와 같이 발광부인 발광다이오드의 광신호가 대상물에 의해 반사되어 수광부로 입광되는 반사형 광센서로, 대상물 과 컵위치감지부(100)와의 거리에 따라 출력전류의 값이 변하는 특성(발광부의 신호가 수광부에서 완전히 수광되는 최적거리에서 출력전류의 값이 가장 큼)을 갖는다 또한 컵위치감지부(100)의 발광부와 수광부는 컵(40)이 음료취출공간(41)에 위치했을 때 수광부의 광수신감도가 최적이 되도록 형상 및 설치각도를 고려하여 설치됨이 바람직하다.

그리고 상기 연산증폭기(OP)의 반전단자(-)의 기준전압은 불투명재질의 컵에 반사되어 수광부로 수신되는 광량에 의한 비반전단자(+)의 입력전압보다 낮은 값을 갖도록 분압저항(R3),(R4)의 값을 조절하여 가변가능하므로, 컵재질에 관계없이 컵위치감지부(100)가 정확하게 컵의 존재유무를 감지할 수 있다.

또한, 타실시예로서 컵위치감지부(100)의 발광부와 수광부를 음료취출공간(41)의 좌우 양측의 적소에 각각 대향되게 설치하여, 컵의 출입에 의하여 발광부에서 출력되어 수광부로 입광되는 빛이 차단 또는 통과되는 투과형 광센서로 구현하 므로써 컵(40)의 존재유무를 감지할 수 있다. 이때 연산증폭기(OP)의 비반전단자(+)에는 컵위치감지부(100)의 포토트랜지스터의 컬렉터단자가 연결된다.

투과형 광센서를 사용한 경우 포토르랜지스터에 일정량의 빛이 수신되면 즉, 음료취출공간(41)에 컵(40)이 없으면 비반전단자(+)에는 낮은 전압이 인가되므로 로우신호가 출력되고, 음료취출공간(41)에 컵(40)이 존재하여 포토트랜지스터에 일정량 이하의 빛이 수신되거나 수신되는 빛이 없는 경우에는 비반전단자(+)에 높은 전압이 인가되므로 하이신호가 출력되어 모터(75)를 구동시키게 된다.

상기한 구성에 의한 음료공급장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 물이 담긴 물통(30)이 도어(20)의 내면에 설치되고, 모타(75)의 전원콘넥터(77)가 도어(20)의 콘센트(23)에 전기접속된다. 그리고 도어(20)가 닫힌 상태에서 물을 공급받기 위해 음료취출공간(41)으로 컵(40)을 놓으면 컵위치감지부(100)의 수광부인 포토트랜지스터에서는 컵(40)에 의해 반사된 광신호를 수신하여 모터(75)에 전원을 공급하게 되고, 모터(75)의 구동에 따라 임펠러(74)가 회전하게 되므로 펌핑력이 발생한다. 이에 따라 물통(30)의 물이 안내유로(73)의 유입구(71)로 유입되어 유출구(72)로 유출 된 후 급수호스(50)를 따라 상승하여 음료취출공간(41)의 컵(40)으로 배출되는 것이다. 적당량의 물이 컵(40)에 채워지면 음료취출공간(41)으로부터 사용자가 컵(40)을 빼내고, 컵위치감지부(100)의 수광부에서는 수신되는 광신호가 없으므로 연산증폭기(OP)의 비반전단자(+)에 입력되는 전압이 급격히 낮아져 트랜지스터(TR)가 오프되어 모터(75)의 구동은 정지되고 또한, 임펠러(74)의 회전이 중지되므로 음료배출이 완료되게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 음료공급장치에 의하여 급수레바나 조작스위치를 조작시키지 않고도 간단히 음료취출공간에 컵을 출입시켜 음료의 취출이 제어되므로 사용상 편리함을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉장고 도어(20)의 내부에 삽탈가능하게 마련된 음료통(30), 상기 도어(20)의 외부에 컵(40)이 놓여질 수 있도록 인입 형성된 음료취출공간(41), 상기 음료통(30)의 음료를 펌핑하여 상기 음료취출공간(41)으로 배출하는 펌핑수단(70)을 구비한 음료공급장치에 있어서, 상기 음료취출공간(41) 일측에 설치되며 발광부와 컵(40)의 존재여부에 관계하여 수신되는 광량이 가변되는 수광부를 구비하여 컵(40)의 존재를 감지하는 컵 위치 감지부(100), 상기 컵위치감지부(100)에서 감지되는 컵(40)의 존재여부에 따라, 상기 펌핑수단(70)에 구비된 모터(75)의 구동을 온오프하여 음료의 배출을 제어하도록 연산증폭기(OP) 및 트랜지스터(TR)로 구성되는 구동제어부(110)를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고의 음료공급장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컵위치감지부(100)는 상기 음료취출공간(41)을 한정하는 일측벽의 적소에 소정각도를 갖고 일체로 형성된 발광부와 수광부를 구비하여 컵의 존재시 발광부로부터 수광부로 수신되는 광량이 증가하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 음료공급장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 컵위치감지부(100)는 상기 음료취출공간(41)을 한정하는 벽의 적소에 상호 대향되게 설치된 발광부와 수광부를 구비하여 컵의 존재시 발광부로부터 수광부로 수신되는 광량이 감소되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 음료공급장치.