KR100602566B1 - 컵 자동 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 간단하여 최대한 콤팩트하게 구성될 수 있으면서, 컵의 세척 작용을 효과적으로 수행할 수 있는 컵 자동 세척장치에 관한 것으로,

본 발명에 따른 컵 자동 세척기는, 기기본체와; 상기 기기본체에 회전 가능하게 설치되는 컵 이송축과; 상기 컵 이송축을 단속적으로 회전 구동시키는 컵이송축 구동수단과; 상기 컵 이송축에 방사상으로 결합되어, 상부에 컵이 역방향으로 안치되는 복수의 컵 안치대와; 상기 기기본체의 중간 격벽의, 상기 컵 안치대에 안치된 컵의 이송 경로에 대응되는 위치에 형성되어 있는 세척수 통과공과; 상기 세척수 통과공의 하부에 형성되어 있는 세척수 받이와; 상기 세척수 통과공에 대해 연직 상방으로 승강 가능하게 설치되어, 하강시 상기 세척수 통과공의 상부를 밀폐시켜, 그 내부에, 컵 안치대에 안치되어 있는 세척 대상 컵이 위치될 수 있도록, 상기 컵 안치대에 해당되는 부분에 컵안치대 통과홈이 형성되어 있는 세척 커버와; 상기 세척 커버를 승강 구동시키는 세척커버 승강수단과; 상기 세척 커버가 하강하여 상기 세척수 통과공 상부를 밀폐하고 있는 상태에서, 상기 세척 커버 내부에 위치하고 있는 컵에 대해 세척수를 분사하는 세척수 분사노즐;을 구비하는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 세척수 커버가 컵안치대를 통과하여 중간 격벽의 세척수 통과공을 직접 밀폐시켜 세척 공간을 형성하게 되므로, 간단한 구성으로 컵 세척 공간을 정확하게 또 효과적으로 형성할 수 있으며, 세척 과정 중 수증기나 세척수 의 비산을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

컵, 세척, 커버, 로울러, 검지, 안치대, 캠, 포토 커플러, 적층, 보관

Description

컵 자동 세척장치{Automatic Washer for Cups}

도 1은 기 제안된 컵 자동 세척장치의 일례를 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컵 자동 세척장치의 외관 사시도.

도 3 및 도 4는 주요부 분해 사시도.

도 5는 세척 커버 상승 상태를 나타내는 주요부 조립 상태 사시도.

도 6은 세척 커버 하강 상태를 나타내는 주요부 조립 상태 사시도.

도 7은 전체적인 구성을 나타내는 개념도.

도 8은 컵 이송축의 단속 회전을 위한 구동캠 및 종동캠의 작동 설명도.

도 9는 세척컵 여부 검지 장치의 작동 설명도.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 도 10은 주요부 분해 사시도, 도 11은 전체적인 구성을 나타내는 개념도.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예의 전체적인 구성을 나타내는 개념도. 도 13 및 도 14는 컵 투출 수단의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 도 13은 주요부 사시도, 도 14는 작동 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

16 : 컵 이송축 31 : 컵 안치대

20 : 컵이송축 구동수단 40 : 세척 커버

50 : 세척커버 승강수단 15a : 세척수 통과공

62 : 컵 적층 보관부

본 발명은 컵 자동 세척장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조가 간단하여 최대한 콤팩트하게 구성될 수 있으면서, 컵의 세척 작용을 효과적으로 수행할 수 있는 컵 자동 세척장치에 관한 것이다.

최근 들어, 가정은 물론 일반 사무실이나 은행, 학교, 헬스 크럽 등의 공공장소에 생수기 또는 정수기를 비치하여 음용수를 제공하는 것이 일반화되고 있는 데, 가정을 제외한 기타 장소는 다수의 사람이 사용한다는 장소적 특성상 일회용 종이컵을 비치하여 이를 이용해 음용수 공급장치의 물을 음용할 수 있도록 하는 경우가 많으며, 다른 방법으로는 다수의 금속제 또는 플라스틱제 컵을 비치하여 두고 일단 사용된 컵은 수거하여 비치된 컵이 다 사용되기 전에 수시로 이를 세척해 음용 가능한 상태로 재 비치하는 방법을 사용하고 있다.

그런데, 일회용 종이컵은 단지 한번만 사용하면 폐기하게 되므로 자원 낭비 및 환경 오염의 문제점이 있었으며, 금속제 또는 플라스틱제 컵을 사용하는 경우에 는 사용된 컵을 수시로 재 비치해야 하므로 인력 및 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

이에 본 출원인은, 컵을 자동으로 세척하여 사용자에게 제공할 수 있는 컵 자동 세척장치를 개발하여 특허출원 제1999-7874호, 특허출원 제1999-51444호, 특허출원 제2001-51393호 및 특허출원 제2001-79867호 등으로 출원한 바 있다.

도 1은 기 제안된 컵 자동 세척장치의 일례로서, 특허출원 제2001-79867호에 개시되어 있는 컵 자동 세척장치의 주요부 단면을 나타내는 도면으로, 복수의 세척수 통과공(122)이 형성되어 있는 회전 테이블(121)이 기기본체의 중간 격벽(181)에 회전 가능하게 설치되어 있고, 세척수 통과공(122)의 내부에는 컵이 안치되는 컵 받침(126)이 설치되어 있으며, 중간 격벽(181)의 일측 하부에는 회전 테이블의 세척수 통과공(122) 하단 주연부(A)에 대응되게 하부 세척조(161)가 설치되어 있고, 회전 테이블의 상부로는 회전 테이블의 세척수 통과공(122) 상단 주연부(B)에 대응되는 형상을 갖는 상부 세척조(151)가 상하 작동 가능하게 설치되어 있어서,

회전 테이블(121)이 회전하여 세척수 통과공(122)이 하부 세척조 상부에 위치하게 되면, 회전 테이블(121)의 회전이 정지된 후 상부 세척조(151)가 하강하여 그 하단부(C)가 세척수 통과공(122) 상부를 밀폐시키게 되며, 세척수 통과공과 하부 세척조 및 상부 세척조로 구성되는 밀폐 공간 내부에 컵이 위치한 상태에서 자동 밸브(173)가 개방됨으로서 히터(172)에 의해 가열된 고온의 세척수가 분사 노즐(152, 163)로부터 분사되어 컵을 살균 세척하게 된다.

상기에 예시한 컵 자동 세척장치는, 회전 테이블(121) 상에 컵이 안치됨으로서, 회전 테이블이 회전함에 따라 컵이 세척 위치나 배출 위치로 이송되도록 구성되는 것으로, 컵의 이송이 직선적으로 이루어지는 특허출원 제1999-7874호의 컵 세척 장치나 컵의 이송시 컵의 방향을 변경시키도록 구성된 특허출원 제1999-51444호의 컵 자동 세척장치에 비해 컵 이송 및 세척 기구를 단순화시킬 수 있으며, 장치를 소형화시킬 수 있다는 장점이 있었다.

그러나, 컵을 세척하는 공간이 회전 테이블(121)을 매개로 하여 형성되므로, 다시 말해, 컵 세척 공간이, 회전 테이블의 세척수 통과공(122) 내측 공간과 하부 세척조(161)의 내부 공간과 상부 세척조(151)의 내부 공간으로 구성되는 밀폐 공간에 의해 형성되므로, 세척 대상 컵이 안치되어 있는 세척수 통과공(122)이 하부 세척조(161) 상부에 정확히 위치되지 않게 되면, 세척수 통과공 하단 주연부(A)와 하부 세척조(161) 상단부 사이 및 세척수 통과공 상단 주연부(B)와 상부 세척조(151)의 하단부 사이의 어긋난 틈새를 통해 세척과정 중 다량의 수증기 및 세척수가 본체 내부에 비산된다는 문제점이 있었으며, 하부 세척조(161)의 상단과 회전 테이블(121) 하부면 사이의 실링을 위해 각각의 세척수 통과공의 하단 주연부(A)를 따라 패킹 부재(184)가 설치되는 데, 테이블의 회전 구동시 패킹 부재와 하부 세척조 상단부 사이의 마찰력에 의해 회전 테이블(121)이 원활하게 회전 구동되지 못한다는 문제점이 있었다.

또한, 상부 세척조(151)와 회전축(141)이 나사 결합되어 있어서, 구동 모터(143)가 정회전 또는 역회전 구동되어 회전축(141)이 회전함에 따라 상부 세척조(151)의 암나사부가 회전축(141)의 나선홈을 따라 슬라이드됨으로서 상부 세척조(151)의 상승 및 하강 작동이 이루어지는 바, 세척조의 원할한 승강을 위해 정밀한 회전축을 필요로 하고 구동모터(143)로 정역 직류 모터를 사용해야 하는 등 제조 원가 상승의 요인이 될 뿐만 아니라, 승강 작동에 시간이 많이 소요된다는 단점이 있었다.

한편, 회전 테이블(121)의 외주에는 링 기어(127)가 설치되어 있고, 구동모터(128)의 회전축에 결합되어 있는 피니언이 링기어(127)에 치합되어 회전 테이블을 회전 구동하게 되어 있는 데, 밀폐된 세척 공간을 형성하기 위해서는 회전 테이블에 형성되어 있는 각각의 세척수 통과공(122)이 하부 세척조(161)에 대응되는 위치에 정확히 정지되도록 단속 작동되어야 하므로, 이를 위해 정밀 제조된 링기어가 필요할 뿐만 아니라 구동모터로 고가의 스텝 모터를 사용해야 하는 등 원가 상승의 요인이 되어왔다.

본 발명은, 전술한 종래 컵 세척장치의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 구성으로 컵 세척 공간을 효과적으로 형성할 수 있는 컵 자동 세척장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 구조가 간단하여 최대한 콤팩트하게 구성될 수 있으면서, 컵의 세척 작용을 효과적으로 수행할 수 있는 컵 자동 세척장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 컵 세척 공간을 형성하는 세척 커버의 승강 작동 을 간단한 구성으로 원활하게 수행할 수 있는 컵 자동 세척장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 컵의 단속적인 회전 이송을 정확하고 원활하게 수행할 수 있는 컵 자동 세척장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 컵의 세척컵 여부의 판단을 복잡한 기구적 구성 없이 간단하게 수행할 수 있는 컵 자동 세척장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컵 자동 세척장치는, 기기본체와; 상기 기기본체에 회전 가능하게 설치되는 컵 이송축과; 상기 컵 이송축을 단속적으로 회전 구동시키는 컵이송축 구동수단과; 상기 컵 이송축에 방사상으로 결합되어, 상부에 컵이 역방향으로 안치되는 복수의 컵 안치대와; 상기 기기본체의 중간 격벽의, 상기 컵 안치대에 안치된 컵의 이송 경로에 대응되는 위치에 형성되어 있는 세척수 통과공과; 상기 세척수 통과공의 하부에 형성되어 있는 세척수 받이와; 상기 세척수 통과공에 대해 연직 상방으로 승강 가능하게 설치되어, 하강시 상기 세척수 통과공의 상부를 밀폐시켜, 그 내부에, 컵 안치대에 안치되어 있는 세척 대상 컵이 위치될 수 있도록, 상기 컵 안치대에 해당되는 부분에 컵안치대 통과홈이 형성되어 있는 세척 커버와; 상기 세척 커버를 승강 구동시키는 세척커버 승강수단과; 상기 세척 커버가 하강하여 상기 세척수 통과공 상부를 밀폐하고 있는 상태에서, 상기 세척 커버 내부에 위치하고 있는 컵에 대해 세척수를 분사하는 세척 수 분사노즐;을 구비하는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 세척수 커버가 컵안치대를 통과하여 중간 격벽의 세척수 통과공을 직접 밀폐시켜 세척 공간을 형성하게 되므로, 간단한 구성으로 컵 세척 공간을 정확하게 또 효과적으로 형성할 수 있으며, 세척 과정 중 수증기나 세척수의 비산을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

세척수 통과공의 주위에는 세척수커버 안내부를 돌출되게 형성하여 세척수 커버와의 기밀성을 향상시키는 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게, 세척커버 승강수단은, 세척커버 구동모터와; 상기 세척커버 구동모터에 결합되어 상기 세척커버 구동모터가 회전함에 따라 회전하며, 상기 구동모터의 회전축으로부터 일정 거리 이격된 곳에 와이어 결합부가 형성되어 있는 회전 아암과; 일단은 상기 세척 커버의 상부에 결합되고, 타단은 상기 와이어 결합부에 결합되는 세척커버 승강 와이어와; 상기 세척커버 승강 와이어를 안내하는 안내 로울러;로 구성되는 바, 이와 같은 구성에 의하면, 종래 나사 결합 승강 방식에 비해 승강 작동을 신속히 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 구동 모터의 일방향 회전에 의해 세척 커버의 상승 및 하강 작동이 이루어지므로, 고가의 정역 모터 및 정밀한 나선형 회전축이 필요 없으며, 그에 따라 제조 원가를 현저히 절감시킬 수 있게 된다.

또한, 바람직하게, 컵이송축 구동수단은, 상기 컵 이송축에 결합되며 상기 컵 이송축에 설치되어 있는 컵 안치대 숫자의 배수에 해당하는 숫자의 V자형 홈이 형성되어 있는 종동캠과; 컵이송축 구동모터와; 상기 컵이송축 구동모터의 축에 결 합되어 회전 구동되며, 상기 종동캠의 V자형 홈의 내측까지 연장되는 회전 걸림부가 형성되어 있어서, 그 일회전에 대해 상기 회전 걸림부가 상기 V자형 홈의 측벽을 미는 소정 각도 동안 상기 종동캠을 회전시키는 구동캠;으로 구성되는 바, 컵 이송축이 회전 걸림부에 의해 단속적으로 회전되므로 정밀 모터를 사용하지 않고도 컵 안치대를 소요 위치에 정확하게 단속 회전시킬 수 있게 된다.

컵 자동 세척장치의 작동을 보다 효과적으로 제어하기 위해서는, 컵 안치대에 컵이 안치되어 있는지 여부 또는 세척부에 도달한 컵이 기 세척된 컵인지 여부를 감지할 필요가 있는 데, 이를 위해 컵 안치대를 컵 이송축에 회전 가능하게 설치하여 컵 유무에 따른 컵 안치대의 위치를 감지하는 것도 가능하나, 컵 안치대는 컵이송축에 고정식으로 설치하고, 포토 커플러 등의 검지 장치에 의해 컵 유무 자체를 검지함으로서 간단한 구성으로 보다 정확한 검지 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

한편, 사용 컵을 세척하기 위해 컵을 기기 본체에 투입하는 경우, 컵 인출구를 통해 사용 컵을 투입하도록 하는 것도 가능하나, 기기본체에 컵 인출구와 별도로 컵 투입구를 형성하고, 상기 투입구를 통해 투입된 컵을 하향으로 적층 보관하는 컵 적층보관부 및 컵 적층보관부에 적층되어 있는 컵을 컵 안치대 상부로 순차적으로 투출시키는 컵 투출수단 설치하게 되면, 사용 컵을 용이하게 반환할 수 있을 뿐만 아니라, 세척-인출-사용-반환-세척대기 상태로 이루어지는 컵의 세척 사이클 중 세척 대기 상태에 있는 컵을 설치되어 있는 컵 안치대 숫자 이상 다수 적층 보관하여 둘 수 있으므로, 세척컵을 보다 많은 인원에 대해 보다 원활하게 공급할 수 있게 된다.

또한, 컵을 인출하였을 때 컵에 물방울이나 수분이 많이 묻어 있으면, 사용자에게 불편함이나 불쾌감을 줄 수 있으므로, 세척된 컵에 잔류하는 물방울이나 수분을 신속히 제거할 수 있도록, 세척 컵의 상부나 하부 또는 상하부 양측에 건조용 공기를 분사시키는 송풍 건조수단을 설치하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 컵 자동 세척장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컵 자동 세척장치를 나타내는 도면으로, 도 2는 외관 사시도, 도 3 및 도 4는 주요부 분해 사시도, 도 5는 세척 커버 상승 상태를 나타내는 주요부 조립 상태 사시도, 도 6은 세척 커버 하강 상태를 나타내는 주요부 조립 상태 사시도, 도 7은 전체적인 구성을 나타내는 개념도, 도 8은 컵 이송축의 단속 회전을 위한 구동캠 및 종동캠의 작동 설명도, 도 9는 세척컵 여부 검지 장치의 작동 설명도를 각각 나타내는 바, 본 실시예에 따른 컵자동 세척장치는, 기기본체(10)와, 기기본체(10)에 회전 가능하게 설치되는 컵 이송축(16)과, 컵 이송축(16)을 단속적으로 회전 구동시키는 컵이송축 구동수단(20)과, 컵 이송축(16)의 하부에 방사상으로 결합되어, 상부에 컵이 역방향으로 안치되는 복수의 컵 안치대(31)와, 기기본체의 중간 격벽(15)에 형성되어 있는 세척수 통과공(15a)과, 세척수 통과공(15a)의 하부에 형성되어 있는 세척수 받이(17)와, 세척수 통과공(15a)에 대해 연직 상방으로 승강 가능하게 설치되어, 하강시 세척수 통과공의 상부를 밀폐시켜, 그 내부에, 컵 안치대에 안치되어 있는 세척 대상 컵이 위치될 수 있도록, 컵 안치대에 해당되는 부분에 컵안치대 통과홈(41)이 형성되어 있는 세척 커버(40)와, 세척 커버(40)를 승강 구동시키기 위한 세척커버 승강수단(50)과, 세척 커버(40)가 하강하여 세척수 통과공 상부를 밀폐하고 있는 상태에서, 세척 커버 내부에 위치하고 있는 컵에 대해 세척수를 분사하는 세척수 분사노즐(18)로 구성된다.

기기본체(10)의 전방에는 도어에 의해 개폐되는 컵 인출구(13)가 개구되어 있고, 전원 표시램프(11) 및 컵 인출용 작동 스위치(12)가 설치되어 있으며, 그 내부를 가로 질러 중간 격벽(15)이 설치되어 있다.

중간 격벽(15)의 중앙부에는 컵 이송축(16)이 회전 가능하게 설치되어 있고, 중간 격벽의 후방 일측에는 세척수 통과공(15a)이 개구되어 있는 바, 세척수 통과공(15a)의 주연부에는 세척수커버 안내부(15b)가 설치되고, 세척수 통과공(15a)의 하부에는 세척수 분사노즐(18) 및 세척수 받이(17)가 설치되어 있다.

컵이송축 구동수단(20)은, 컵 이송축(16)의 상단에 결합되며 컵 이송축에 설치되어 있는 컵 안치대 숫자의 두 배에 해당되는 V자형 홈(21a)이 형성되어 있는 종동캠(21)과, 컵이송축 구동모터(23)의 축에 결합되어 회전 구동되며 종동캠(21)의 V자형 홈(21a)의 내측까지 연장되는 회전 걸림부(22a)가 형성되어 있는 구동캠(22)로 구성되는 데, 도 8a 내지 도 8d에 도시되어 있는 바와 같이, 구동캠(22)의 1회전에 대해 종동캠(21)은 구동캠의 회전 걸림부(22a)가 상기 V자형 홈(21a)의 측벽을 미는 각도만큼 회전되며, 컵 이송축(16)은 컵 안치대 설치 각도의 1/2에 해당하는 각도만큼 회전하게 된다.

따라서, 구동캠(22)의 회전 걸림부(22a) 일측에 자석을 설치하고, 자기 센서(22b)에 의해 구동캠(22)의 회전을 검지함으로서, 구동캠(22)의 2회전에 대해 컵 이송축(16), 다시 말해 컵 안치대(31)는 1피치씩 단속적으로 회전하게 된다.

본 실시예는, 컵 이송축의 회전 정밀도를 향상시키기 위해, 종동캠(21)에 컵 안치대 숫자의 두 배에 해당되는 V자형 홈(21a)을 형성한 실시예를 나타내고 있으나, V자형 홈(21a)을 컵 안치대의 수와 동일하게 형성하는 것도 가능하며, 이 경우 컵 안치대는 구동캠(22) 1회전에 대해 1피치만큼 회전하게 된다.

세척 커버 승강수단(50)은, 세척커버 구동모터(51)와, 세척커버 구동모터에 결합되며, 구동모터의 회전축으로부터 일정 거리 이격된 곳에 와이어 결합부(52a)가 형성되어 있는 회전 아암(52)과, 일단부는 세척 커버(40)의 상부에 결합되고 타단부는 와이어 결합부(52a)에 로울러(52b)를 매개로 결합되는 세척커버 승강 와이어(53)와, 세척커버 승강 와이어(53)를 안내하는 안내 로울러(54)로 구성되며, 세척 커버의 연직 승강 운동을 보다 정확하게 안내하기 위해, 세척 커버(40)에는 복수의 가이드 공(40a, 40b, 40c)이 형성되어 있고, 기기본체 내부에는 각각의 가이드공을 안내하기 가이드 봉(41a, 41b, 41c)이 설치되어 있으며, 또한, 세척 커버 하강시의 밀폐력을 향상시키기 위해, 세척 커버 상부의 가이드봉(41a, 41b) 외주에는 스프링(42a, 42b)이 설치되어 있다.

도 5 및 도 6은 회전 아암(52)의 회전 위치에 따라, 세척 커버가 하강하여 세척 공간을 형성하고 있는 상태 및 세척커버가 상승하여 대기하고 있는 상태를 각각 나타내는 바, 회전 아암(52)의 회전 위치를 검지하여 구동 모터를 온/오프 제어 하게 되며, 세척커버 구동모터(51)의 일방향 회전에 의해 세척 커버의 상승 및 하강 작동이 반복적으로 이루어지므로, 종래 나사 결합 승강 방식에 비해 승강 작동을 신속히 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 고가의 정역 모터 및 정밀한 나선형 회전축이 필요 없으며, 그에 따라 제조 원가를 현저히 절감시킬 수 있게 된다.

전술하였듯이, 본 실시예의 경우, 세척 커버 하강시의 밀폐력을 향상시키기 위해 가이드봉(41a, 41b) 외주에 스프링(42a, 42b)을 설치한 실시예를 나타내고 있으나, 세척 커버의 하강 및 밀폐 작용이 세척 커버의 자중에 의해서 이루어지도록 하는 것도 물론 가능하다.

한편, 컵 자동 세척장치의 작동을 보다 효과적으로 제어하기 위해서는, 컵 안치대(31)에 컵이 안치되어 있는 여부 또는 세척 공간에 도달한 컵이 기 세척된 컵인지 여부를 감지할 필요가 있는 데, 이를 위해, 본 실시예는, 컵 안치대(31)를 컵 이송축(16)에 대해 회전 가능하게 설치한 예를 나타내는 바, 컵 이송축(16)에는 고정구(32)를 매개로 컵안치대 회전지지구(33)가 고정 설치되고, 컵 안치대(31)는 컵안치대 회전지지구에 대해 회전 가능하게 설치되는 컵안치대 고정편(34)에 고정된다.

컵안치대 고정편(34)에는 컵 검지부(34a)가 돌출 형성되어 있으며, 컵안치대 회전지지구(33)는 하부가 페쇄되어 있는 "ㄷ"자 채널형으로 형성되어 있으며, 컵안치대 고정편(34)은 컵안치대 회전지지구(33)에 대해 수평방향으로부터 상향으로 회전 가능하게 설치되어 스프링(35)에 의해 지지되어 있어서, 컵 안치대(31)에 컵이 안치되어 있는 경우 컵의 무게에 의해 수평 상태를 유지하고, 컵이 안치되어 있지 않은 경우 스프링(35)의 탄성력에 의해 소정 각도 상향 회전된 상태를 유지하게 된다.

컵안치대 회전지지구(33)에 설치되어 있는 컵안치대 고정편(34)의 내측 상부에는 세척 검지편(36)이 회전 가능하게 설치되는 데, 컵 안치대(31)로부터 컵이 들어올려져 컵 안치대가 상향 회전하는 경우 컵안치대 고정편의 컵 검지부(34a)에 의해 밀려 도 9b에 도시된바와 같이 회전하고, 이 상태에서, 도 9c에 도시된 바와 같이, 컵 안치대(31)에 컵이 새로이 안치되어 컵 안치대가 하향 회전하는 경우에는 컵안치대 고정편(34)의 회전과 무관하게 도 9b의 회전상태를 유지하게 되며, 세척 검지편의 회전 경로 중에는, 컵 검지부에 밀려 회전되어 있는 세척 검지편을 도 9a에 도시된 바와 같이 밀리기 전 상태로 복귀시키는 복귀편(37)이 설치되어 있다.

컵 검지부(34a) 및 세척 검지편(36)의 상단부에는 자석(34b, 36a)이 설치되어 있어서, 각 자석의 근접 여부를 검지하는 자기 센서(37a, 37b)에 의해 컵 검지부(34a) 및 세척 검지편(36) 회전 위치를 검지함으로서 컵 안치대의 컵 유무 및 세척컵 여부를 검지하게 된다.

자기센서(37a, 37b)는 컵 인출구 및 세척부에 해당되는 위치에 설치되며, 컵 검지부(34a) 및 세척 검지편(36)의 회전 위치가 도 9b와 같은 경우는 컵이 없는 상태를, 도 9c와 같은 경우는, 사용된 컵이 컵 안치대에 반납된 상태를 나타내며, 컵 세척부의 자기 센서에 의해 도 9c와 같은 상태가 검지된 경우, 반납 후 세척되지 않는 컵으로 판단하여 세척 커버를 하강시킨 후 세척수를 분사함으로서 컵을 세척하게 된다.

전술하였듯이, 세척 검지편(36)은 세척부를 통과한 후 복귀편(37)에 의해 도 9a에 도시된 바와 같이 밀리기 전 상태로 복귀되는 바, 컵 세척부의 자기 센서에 의해 도 9a와 같은 상태가 검지된 경우, 컵 안치대(31)에 컵이 안치되어 있음에도 불구하고 이미 세척된 컵으로 판단하여 세척 단계를 수행하지 않고 다음 회전 작동을 대기함으로서, 세척수를 절약할 수 있게 된다.

미설명 부호, 15c, 17a는 배수공, 19a는 세척수 저장조, 19b는 히터, 19c는 전자 밸브, 19d는 세척수 저장조의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브, 19e는 세척수 받이에 낙하되는 세척수의 열을 유입수에 회수하기위한 열교환부를 각각 나타낸다.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 컵자동 세척장치의 전체적인 작동예를 컵 인출 및 반납 동작을 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

본 실시예의 경우, 컵 인출구가 컵 반납구를 겸하게 되므로 컵을 용이하게 반납할 수 있도록, 컵 인출구(13)에 대응하는 위치, 다시 말해 컵 인출부(도 5의 A부분)에는, 도 9b에 도시된 바와 같이 컵이 안치되어 있지 않은 상태의 컵 안치대(13)가 위치하도록 컵 이송축(16)의 회전을 제어하여 컵의 인출/반납을 대기하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 컵 인출/반납 대기 상태에서, 사용자가 세척 컵을 사용하기 위해 작동 스위치(12)를 조작하면, 컵 이송축 구동모터(23)가 구동되어 컵 이송축(16)을 회전시킴으로서 컵 안치대(31)를 한 단계씩 단속적으로 회전시키게 되며, 컵 인출부에, 도 9a에 도시된 바와 같이 세척 컵이 안치된 상태의 컵 안치대(31)가 위치한 것이 컵 인출부에 설치된 자기 센서에 의해 검지되면, 컵 이 송축 구동모터(23)의 구동을 멈추어 컵이 인출되기를 대기하게 되며, 곧 이어, 사용자가 컵을 인출하면, 컵 안치대(31)는 도 9b에 도시된 상태로 되어 컵 인출/반납 대기 상태로 유지된다.

한편, 컵 이송축(16)의 회전에 의해 컵 세척부(도 5의 B부분)에 도달된 컵 안치대의 상태가 도 9c에 도시된 바와 같은 상태인 것으로 컵 세척부에 설치된 검지 센서에 의해 검지된 경우, 제어부는 안치되어 있는 컵이 미세척 컵인 것으로 판단하여 세척 작용이 수행되도록 한다.

즉, 세척커버 구동모터(51)를 작동시켜 도 6에 도시된 바와 같이 세척 커버(40)를 하강시킨 후, 전자 밸브(19c)를 소정 시간동안 개방함으로서, 히터(19b)에 의해 가열된 고온의 세척수가 세척수 분사노즐(18)로부터 분사되도록 하고, 이어 전자 밸브(19c)를 폐쇄시킨 후, 세척커버 구동모터(51)를 작동시켜 세척 커버(40)를 상승시키게 된다.

반면에, 컵 세척부에 도달된 컵 안치대의 상태가 도 9a에 도시된 바와 같은 상태인 것으로 컵 세척부에 설치된 검지 센서에 의해 검지된 경우, 제어부는 안치되어 있는 컵이 이미 세척된 후 사용되지 않고 다시 돌아온 것으로 판단하여, 세척 작용을 수행하지 않게 된다.

전술한 바와 같은 컵 인출/반납 대기 상태에서, 사용자가 세척 컵을 컵 안치대(31)에 안치시켜 반납하게 되면, 컵 안치대는 도 9c의 상태로 변화되며, 검지 센서에 의해 이러한 상태 변화가 검지되면, 제어부는 컵이 안치되어 있지 않은 상태의 컵 안치대(13)가 컵 인출부에 위치할 때 까지 컵 이송축(16)을 단계적으로 회전 시킴으로서, 컵 인출부가 다시 컵 인출/반납 대기 상태로 유지 되도록 한다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 앞서의 실시예는 컵 안치대(31)가 컵 이송축(16)에 회전 가능하게 설치되어 있는 데 대해, 본 실시예는 컵 안치대(31)가 컵이송축(16)에 고정식으로 설치되어 있고, 세척 커버(40)의 승강에 도르레(55)가 적용되어 구동 모터(51)가 정회전 또는 역회전함에 따라 세척컵 승강 와이어(53)가 도르레(55)에 말리거나 풀림으로 세척 커버가 상승하거나 자중에 의해 하강하도록 구성되어 있으며, 컵 이송축(16)을 단축으로 형성하여 그 구동부를 중간 격벽(15) 하부에 설치한 실시예를 나타낸다.

본 실시예의 경우, 컵 안치대가 회전축에 고정되어 있어서, 컵 안치 여부 및 사용컵 여부를 검지하기 위한 복잡한 기구적 구성이 생략되며, 컵 안치대에 컵이 안치되어 있는지 여부는 포토 커플러(도시 안함)에 의해 컵 유무 자체를 검지함으로서 알 수 있는 바, 광 투과형 포토 커플러를 적용하는 경우 발광 소자와 수광 수자를 컵이 안치되는 위치의 서로 반대편에 설치하여 발광 소자로부터 조사된 빛이 수광 소자에 입사되면 컵이 안치되어 있지 않은 상태로, 발광 소자로부터 조사된 빛이 안치된 컵에 의해 그 진로가 막혀 수광 소자에 입사되지 않으면 컵이 안치되어 있는 상태로 검지되며, 광 반사형 포토 커플러의 경우, 발광 소자로부터 조사된 빛이 안치된 컵에 의해 반사되어 수광 소자에 입사되면 컵이 안치되어 있지 않은 상태로 검지하게 된다.

이와 같이 컵의 안치 여부를 검지하는 포토 커플러는 컵 인출부(도10의 A부분)에 설치되어, 컵의 인출(컵있음 상태에서 컵없음 상태로 검지 상태 변화) 및 반 환(컵없음 상태에서 컵있음 상태로 검지 상태 변화)을 검지하게 되며, 세척부에 별도의 포토 커플러를 설치하지 않고도, 컵 인출부에 설치된 포토 커플러를 통과하는 각각의 컵 안치대의 컵 유무상태 변화를 스택 메모리 등에 저장함으로서, 세척부에 도달한 컵 안치대의 컵 유무 및 컵의 세척 여부를 검지할 수 있게 된다.

예를 들어, 컵 인출부 진입시 컵없음 상태에서 컵인출부 통과시 컵있음 상태로 포토 커플러의 검지 상태가 변경된 컵 안치대에 놓여져 있는 컵은 세척 대상 컵이며, 컵 인출부 진입시 컵있음 상태에서 컵있음 상태 그대로 컵인출부 통과한 컵 안치대에 놓여져 있는 컵은, 기 세척된 후 컵 인출부를 그대로 통과한 컵이므로(일예로, 컵 반납 후 다음번의 빈 컵 안치대를 컵 인출부로 회전시켜 인출/반납 대기 상태로 하는 과정에서, 세척된 컵이 컵 인출부를 통과하게 됨) 세척할 필요가 없게 된다.

본 실시예의 경우, 컵 유무 및 세척 여부의 검지 방법만 앞서 실시예와 상이할 뿐, 컵의 인출 및 반환 동작에 따른 작동은 앞서의 실시예와 다를 바 없으므로 구체적은 설명은 생략하기로 한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 기기본체에 컵 인출구와 별도로 컵 투입구(61)를 형성하고, 투입구(61)를 통해 투입된 컵을 하향으로 적층 보관하는 컵 적층보관부(62) 및 컵 적층보관부(62)에 적층되어 있는 컵을 컵 안치대 상부로 순차적으로 투출시키는 컵 투출수단(63)을 설치함으로서, 사용 컵을 용이하게 반환할 수 있을 뿐만 아니라, 세척-인출-사용-반환-세척대기 상태로 이루어지는 컵의 세척 사이클 중 세척 대기 상태에 있는 컵을 설치되어 있는 컵 안 치대 숫자 이상 다수 적층 보관하여 둘 수 있어서, 세척컵을 보다 많은 인원에 대해 보다 원활하게 공급할 수 있도록 한 실시예를 나타낸다.

컵 투출수단(63)은 사용컵의 하단부 양측을 지지하는 한쌍의 공급 로울러(62a)와 지지된 컵을 낙하시키기 위해 공급 로울러(62a)를 소정 각도 회전시키기 위한 구동 모터(63b) 및 감속 기어(63d)로 구성되며, 컵 적층보관부(62)는 투입된 컵이 인출부와 세척부 사이의 컵 안치대 정지위치 상부(예를 들어 도 10의 B부분)로 안내하게 된다.

본 실시예의 경우, 컵 인출부에는 컵이 안치된 상태의 컵 안치대가 인출 대기 상태로 유지되도록 하는 것이 바람직하며, 이 경우, 컵 인출시 별도의 조작 버튼을 조작할 필요가 없게 되며, 검지 센서에 의해 컵의 인출이 검지되는 경우, 컵 이송축을 한 단계 회전시킨 후 컵 투출 수단을 작동시켜, 컵이 인출된 후 회전된 컵 안치대에 컵을 투출하게 되며, 세척부에서는 그 이전 단계에서 투출되어 있는 컵을 세척하게 된다.

도 13 및 도 14는 컵 투출 수단의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 본 실시예의 컵 투출 수단은, 컵 적층보관부에 하향 적층되어 있는 컵 중 최하단 컵(C)의 양단을 지지하며 컵 투출시 일정 각도 회전하여 최하단 컵을 소정 거리 하향 이동시킴과 동시에 다음 컵을 지지하는 한 쌍의 지지 로울러(64a)와, 다음 컵이 정지되어 있는 지지 로울러(64a)에 의해 지지되어 있는 상태에서 지지 로울러(64a)에 의해 하향 이동된 최하단 컵을 투출시키는 한 쌍의 투출 로울러(64b)와, 지지 로울러와 투출 로울러 각각을 회전 구동시키기 위한 구동 모터(64c, 64d) 및 감속 기어(64e, 64f)로 구성되는 바, 본 실시예에 따르면, 최하단 컵만을 확실하게 분리하여 투출시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 컵 자동 세척장치에 의하면, 세척수 커버가 컵안치대를 통과하여 중간 격벽의 세척수 통과공을 직접 밀폐시켜 세척 공간을 형성하게 되므로, 간단한 구성으로 컵 세척 공간을 정확하게 또 효과적으로 형성할 수 있으며, 세척 과정 중 수증기나 세척수의 비산을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 종래 나사 결합 승강 방식에 비해 승강 작동을 신속히 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 구동 모터의 일방향 회전에 의해 세척 커버의 상승 및 하강 작동이 이루어지므로, 고가의 정역 모터 및 정밀한 나선형 회전축이 필요 없으며, 그에 따라 제조 원가를 현저히 절감시킬 수 있게 된다.

또한, 컵 이송축이 구동캠의 회전 걸림부에 의해 단속적으로 회전되므로 정밀 모터를 사용하지 않고도 컵 안치대를 소요 위치에 정확하게 단속 회전시킬 수 있게 된다.

또한, 컵 안치대에 컵이 안치되어 있는지 여부 또는 세척부에 도달한 컵이 기 세척된 컵인지 여부를 간단하면서도 간단하게 검지하여 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 투입구를 통해 투입된 컵을 하향으로 적층 보관하는 컵 적층보관부 및 컵 적층보관부에 적층되어 있는 컵을 컵 안치대 상부로 순차적으로 투출시키는 컵 투출수단 설치함으로서, 사용 컵을 용이하게 반환할 수 있을 뿐만 아니라, 세척 대기 상태에 있는 컵을 설치되어 있는 컵 안치대 숫자 이상 다수 적층 보관하여 둘 수 있으므로, 세척컵을 보다 많은 인원에 대해 보다 원활하게 공급할 수 있게 된다.

Claims (11)

1. 기기본체와;

   상기 기기본체에 회전 가능하게 설치되는 컵 이송축과;

   상기 컵 이송축을 단속적으로 회전 구동시키는 컵이송축 구동수단과;

   상기 컵 이송축에 방사상으로 결합되어, 상부에 컵이 역방향으로 안치되는 복수의 컵 안치대와;

   상기 기기본체의 중간 격벽의, 상기 컵 안치대에 안치된 컵의 이송 경로에 대응되는 위치에 형성되어 있는 세척수 통과공과;

   상기 세척수 통과공의 하부에 형성되어 있는 세척수 받이와;

   상기 세척수 통과공에 대해 연직 상방으로 승강 가능하게 설치되어, 하강시 상기 세척수 통과공의 상부를 밀폐시키며, 컵 안치대에 안치되어 있는 세척 대상 컵이 그 내부에 위치될 수 있도록, 상기 컵 안치대에 해당되는 부분에 컵안치대 통과홈이 형성되어 있는 세척 커버와;

   상기 세척 커버를 승강 구동시키는 세척커버 승강수단과;

   상기 세척 커버가 하강하여 상기 세척수 통과공 상부를 밀폐하고 있는 상태에서, 상기 세척 커버 내부에 위치하고 있는 컵에 대해 세척수를 분사하는 세척수 분사노즐;을 구비하는 컵 자동 세척장치에 있어서,

   상기 컵 안치대는 상기 컵 이송축에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세척커버 승강수단은,

   세척커버 구동모터와;

   상기 세척커버 구동모터에 결합되어 상기 세척커버 구동모터가 회전함에 따라 회전하며, 상기 구동모터의 회전축으로부터 일정 거리 이격된 곳에 와이어 결합부가 형성되어 있는 회전 아암과;

   일단은 상기 세척 커버의 상부에 결합되고, 타단은 상기 와이어 결합부에 결합되는 세척커버 승강 와이어와;

   상기 세척커버 승강 와이어를 안내하는 안내 로울러;를 구비하여,

   상기 세척커버 구동모터의 일방향 회전에 의해 상기 세척 커버가 상승 또는 하강하는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 컵이송축 구동수단은,

   상기 컵 이송축에 결합되며, 상기 컵 이송축에 설치되어 있는 컵 안치대 숫자의 배수에 해당하는 숫자의 V자형 홈이 형성되어 있는 종동캠과;

   컵이송축 구동모터와;

   상기 컵이송축 구동모터의 축에 결합되어 회전 구동되며, 상기 종동캠의 V자형 홈의 내측까지 연장되는 회전 걸림부가 형성되어 있어서, 그 일회전에 대해 상기 회전 걸림부가 상기 V자형 홈의 측벽을 미는 소정 각도 동안 상기 종동캠을 회전시키는 구동캠;을 구비하는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 컵 안치대의 회전 경로 중 적어도 어느 한 개소에는, 상기 컵 안치대에 컵이 안치되어 있는지 여부를 검지하기 위한 포토 커플러가 설치되는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기기본체에는 컵 인출구와 별도로 컵을 투입하는 컵 투입구가 형성되어 있으며, 상기 컵 투입구를 통해 투입된 컵을 하향으로 적층 보관하여 상기 컵안치대 상부로 안내하는 컵 적층보관부와, 상기 컵 적층보관부에 적층되어 있는 컵을 상기 컵 안치대 상부로 순차적으로 투출시키는 컵 투출수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 컵 투출수단은,

   상기 컵 적층보관부에 하향 적층되어 있는 컵중 최하단 컵의 양단을 지지하며, 컵 투출시 일정 각도 회전하여 최하단 컵을 소정 거리 하향 이동시킴과 동시에 다음 컵을 지지하는 한 쌍의 지지 로울러와;

   상기 지지 로울러에 의해 하향 이동된 최하단 컵을 투출시키는 한 쌍의 투출 로울러와;

   상기 지지 로울러와 투출 로울러 각각을 회전 구동시키기 위한 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 세척된 컵의 수분을 신속히 증발시키기 위한 송풍 건조수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 컵 안치대의 상부에 컵의 안치되어 있는지 여부를 검지하는 포토 커플러가 상기 컵 인출부에 설치되어, 컵의 인출 및 반환 여부를 컵있음 상태에서 컵없음 상태로의 검지 상태 변화 및 컵없음 상태에서 컵있음 상태로 검지 상태 변화에 의해 각각 검지하는 것을 특징으로 하는 컵 자동 세척장치.

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