KR100966934B1 - 탄산음료 저장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄산음료 저장장치에 대한 것으로, 탄산음료를 저장하는 다수의 저장탱크; 상기 저장탱크 내외부로 탄산음료를 유출입 시키는 유출입구; 상기 저장탱크 내외부로 저장가스를 유출입 시키는 가스관; 상기 가스관으로 저장가스를 공급하는 가스공급밸브와 상기 가스관으로부터 저장가스를 배출하는 가스배출밸브; 및 상기 저장탱크 내부의 기준 압력보다 낮은 제1압력에서 상기 가스공급밸브가 열리고, 상기 기준 압력보다 높은 제2압력에서 상기 가스배출밸브가 열리도록, 상기 가스공급밸브와 가스배출밸브의 개폐를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 저장탱크 내부의 하나의 기준 압력에 따라 가스배출밸브와 가스공급밸브를 동시에 제어하는 것이 아니라, 상기 가스배출밸브와 가스공급밸브를 서로 다른 압력을 기준으로 각각 제어함으로써, 저장가스가 소비되는 양을 줄일 수 있다.

탄산음료, 저장탱크, 기준 압력

Description

탄산음료 저장장치{Carbonated Beverage Storage Device}

본 발명은 탄산음료 저장장치에 대한 것으로, 특히 맥주와 같은 탄산음료를 저장하는 장치를 제어하는 기술에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 탄산음료가 저장된 저장탱크 내부 압력에 따라 저장가스를 공급하고 배출함에 있어서, 상기 저장가스의 사용량을 줄일 수 있도록 설계된 저장장치에 대한 것이다.

대표적인 탄산음료 중의 하나인 맥주를 예로 들어 설명하면, 맥주의 제조과정은 크게 원료인 대맥을 발효시켜서 맥즙으로 만들고, 상기 맥즙을 발효탱크에서 효모로 발효시키는 발효 공정을 거친 다음, 상기 효모를 제거한 뒤 저장탱크에서 보관하는 단계를 거친다. 여기서, 상기 효모를 제거한 다음에 맥주의 맛과 향을 숙성시키기 위하여 후발효공정을 거칠 수도 있고, 숙성이 끝난 맥주를 제품화하기 전에 완전히 맑고 청정하게 하는 여과과정을 거칠 수도 있다.

이러한 과정에서 맥주는 상기 발효 공정을 거친 다음, 저장가스가 포함된 저장탱 크(Storage Tank 또는 BBT:Bright Beer Tank), 즉 압력탱크에서 일정한 시간 정치되는데, 이때 맥주가 산소와 접촉하면 시간이 경과함에 따라 맥주 성분 중의 일부분이 산화되어 맥주에 나쁜 향과 맛을 주어 맥주의 품질을 저하시키므로, 맥주가 산소와 접촉되는 것을 최대한으로 막아야 한다. 이를 위하여, 종래에는 맥주를 담고있는 저장탱크 내부를 이산화탄소와 같은 산소가 아닌 저장가스로 충전시켜서 가압하는 방법을 사용하고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 맥주 저장탱크(1) 구조를 나타내는 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이 종래의 맥주 저장탱크는 탄산음료를 저장하는 다수의 저장탱크(10); 상기 저장탱크(10) 내외부로 탄산음료를 유출입 시키는 유출입구(20); 상기 저장탱크(10) 내외부로 저장가스를 유출입 시키는 가스관(30); 상기 가스관(30)으로 저장가스를 공급하는 가스공급밸브(40)와 상기 가스관(30)으로부터 저장가스를 배출하는 가스배출밸브(45); 및 상기 저장탱크(10) 내부의 기준 압력에 따라 상기 가스공급밸브(40)와 가스배출밸브(45)의 개폐를 제어하는 제어부(50)를 포함한다.

그래서, 상기 저장탱크(10) 내부를 이산화탄소와 같은 저장가스로 채우고, 상기 저장탱크(10) 내외부로 맥주가 유출입 될 때마다 변하는 내부 압력에 따라 상기 가스공급밸브(40)와 가스배출밸브(45)를 개폐함으로써, 저장탱크(10) 내외부로 유출입되는 저장가스 양을 조절하여, 저장탱크(10) 내부 압력을 일정한 수준으로 유지하 는 것이다.

도 2 및 도 3은 각각 종래기술에 따른 맥주 저장탱크(10)에서 맥주가 유입 및 유출되는 경우 저장탱크 내부 압력이 변동되는 상태를 설명하기 위한 모식도이다. 여기서는, 저장탱크(10) 내부의 기준 압력이 0.5 Bar인 경우를 예로 들어 설명한다. 그래서, 도 2에 나타난 바와 같이 맥주가 유출입구(20)를 통하여 저장탱크(10) 내부로 들어오면, 저장탱크(10)의 내부 압력이 증가하고, 이에 따라 제어부(50)는 증가된 압력을 감지한 후 상기 가스배출밸브(45)를 열어서 저장가스를 배출함으로써, 저장탱크(10) 내부를 항시 일정한 기준 압력으로 유지한다. 그리고, 맥주가 유출입구(20)를 통해 저장탱크(10) 밖으로 유출되면, 도 3에 나타난 바와 같이 저장탱크(10) 내부 압력이 감소하고, 이에 따라 제어부(50)는 감소된 압력을 감지한 후 상기 가스공급밸브(40)를 열어서 저장가스를 유입시킴으로써, 저장탱크(10) 내부를 항시 일정한 기준 압력으로 유지하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 방법은 가스공급밸브(40)와 가스배출밸브(45)의 개폐를 하나의 기준 압력(예를 들어, 0.5 Bar)에 따라 동시에 제어하는 것이었는데, 이 경우 저장탱크(10) 내외부로 맥주가 유출입 될 때마다 매번 가스공급밸브(40)와 가스배출밸브(45)가 개폐되기 때문에, 일정한 내부압력 유지를 위해서는 많은 양의 저장가스가 사용되어야 하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 맥주와 같은 탄산음료가 저장된 저장탱크 내부 압력에 따라 저장가스를 공급하고 배출함에 있어서, 상기 저장가스의 사용량을 줄일 수 있도록 설계된 저장장치를 제공하고자 한다. 즉, 저장탱크로 저장가스를 공급하고 배출하는 가스공급밸브와 가스배출밸브를 서로 다른 압력을 기준으로 각각 개별 제어함으로써, 전체적으로 다수의 저장탱크에서 소비되는 저장가스의 양을 줄일 수 있는 탄산음료 저장장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄산음료 저장장치는, 탄산음료를 저장하는 다수의 저장탱크; 상기 저장탱크 내외부로 탄산음료를 유출입 시키는 유출입구; 상기 저장탱크 내외부로 저장가스를 유출입 시키는 가스관; 상기 가스관으로 저장가스를 공급하는 가스공급밸브와 상기 가스관으로부터 저장가스를 배출하는 가스배출밸브; 및 상기 저장탱크 내부의 기준 압력보다 낮은 제1압력에서 상기 가스공급밸브가 열리고, 상기 기준 압력보다 높은 제2압력에서 상기 가스배출밸브가 열리도록, 상기 가스공급밸브와 가스배출밸브의 개폐를 각각 조절하는 제어부;를 포함하는 것이 특징이다.

여기서, 상기 탄산음료는 맥주인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1압력은 상기 기 준 압력보다 0.1 Bar 내지 0.3 Bar 범위 내의 압력만큼 낮고, 상기 제2압력은 상기 기준 압력보다 0.1 Bar 내지 0.3 Bar 범위 내의 압력만큼 높은 압력을 가지는 것이 더욱 바람직하다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 본 발명은 종래와 같이 저장탱크 내부의 하나의 기준 압력에 따라 가스배출밸브와 가스공급밸브를 동시에 제어하는 것이 아니라, 상기 가스배출밸브와 가스공급밸브를 서로 다른 압력을 기준으로 개별 제어하여, 어느 하나의 저장탱크 내부에서 증감하는 저장가스 양을 다른 저장탱크에 보내거나 또는 다른 저장탱크에서 보충함으로써, 전체적으로 다수의 저장탱크에서 소비되는 저장가스의 양을 줄일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탄산음료 저장장치(101)에서, 맥주가 유입 및 유출되는 경우 저장탱크(110) 내부 압력이 변동되는 상태를 설명하기 위한 모식도이다.

여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탄산음료 저장장치(101)는, 탄산음료를 저장하는 다수의 저장탱크(110); 상기 저장탱크(110) 내외부로 탄산음료를 유출입 시키는 유출입구(120); 상기 저장탱크(110) 내외부로 저장가스를 유출입 시키는 가스관(130); 상기 가스관(130)으로 저장가스를 공급하는 가스공급밸브(140)와 상기 가스관(130)으로부터 저장가스를 배출하는 가스배출밸브(145); 및 상기 저장탱크(110) 내부의 기준 압력보다 낮은 제1압력에서 상기 가스공급밸브(140)가 열리고, 상기 기준 압력보다 높은 제2압력에서 상기 가스배출밸브(145)가 열리도록, 상기 가스공급밸브(140)와 가스배출밸브(145)의 개폐를 각각 조절하는 제어부(150);를 포함한다.

여기서, 상기 저장탱크(110)는 수개 내지 수십개가 포함되는 것이 바람직하고, 상기 가스관(130)은 저장가스가 내부 압력에 따라 다수의 저장탱크(110)들 간에 서로 이송될 수 있도록 다수의 저장탱크(110) 각각에 연결된 부가스관(131)을 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 그리고, 상기 제어부(150)는 저장탱크(110) 또는 가스관(130)이나 부가스관(131) 내부의 압력을 검출하는 압력센서를 포함하는 것이 가능하다. 또한, 상기 저장가스는 이산화탄소 또는 질소가스 등일 수 있다.

본 발명의 가장 큰 특징은, 상기 제어부(150)가 종래와 같이 저장탱크(110) 내부의 하나의 기준 압력에 따라 가스공급밸브(140)와 가스배출밸브(145)를 동시에 제어하는 것이 아니라, 상기 가스공급밸브(140)와 가스배출밸브(145)를 서로 다른 압력을 기준으로 각각 제어하는 것이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 탄산음료 저장장치(101)를 설명하기 위하여, 탄산음료 중에서도 맥주를 하나의 예시로 들어 설명하지만, 본 발명은 맥주 이외에 저장가스가 내부에 충진되어 보관되는 모든 종류의 탄산음료에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 콜라와 사이다 같은 일반적인 탄산음료 뿐만 아니라 과실 알갱이가 포함된 과실음료 등 기타 다른 음료에도 포괄적으로 적용될 수 있다.

먼저, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탄산음료 저장장치(101)에서, 맥주가 유입되는 경우 저장탱크(110) 내부 압력이 변동되는 상태를 설명하기 위한 모식도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 상기 저장탱크(110)의 내부 압력이 일정한 수준으로 유지되는 경우, 예를 들어 0.5 bar의 기준 압력으로 유지된다고 하면, 상기 유출입구(120)를 통하여 저장탱크(110) 내부로 맥주가 유입되면 저장탱크(110) 내부 압력은 증가하게 된다.

이 경우, 상기 가스배출밸브(145)가 상기 저장탱크(110) 내부의 기준 압력에 따라 동일하게 개폐된다고 하면, 도 2에 나타난 종래기술과 같이 상기 가스배출밸브(145)가 열리게 되어 저장가스 일부가 외부로 배출될 것이다. 그러나, 본 발명에 따르면 상기 가스배출밸브(145)는 제어부(150)에 의해 상기 기준 압력(0.5 bar)보다 높은 제2압력(0.6 bar)에서만 열리게 되므로, 상기 저장탱크(110) 또는 가스관(120) 내부의 압력이 0.5 bar 내지 0.6 bar 경우에는 상기 가스배출밸브(145)가 열리지 않는다. 이렇게 맥주가 주입된 저장탱크(10a) 내부에서 차오르는 저장가스는 가스관(30)을 따라 다른 저장탱크(10b, 10c, 10d)로 이송될 수 있고, 이와 같이 잉여된 저장가스가 다수의 저장탱크(10a, 10b, 10c, 10d)로 고르게 나뉘어 퍼짐으로써 완충 또는 버퍼링 되어, 본 발명에 따른 저장장치(101)는 전체적으로 충분히 소화 가능한 일정한 범위 내의 내부 압력을 유지할 수 있는 것이다. 만약, 저장탱크(10a) 내부로 맥주가 계속 주입되어 상기 저장탱크(110) 또는 가스관(120) 내부의 압력이 0.6 bar 이상 또는 초과하는 경우에는, 비로소 상기 가스배출밸브(145)가 열리고 저장가스가 외부로 배출되게 된다.

또한, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탄산음료 저장장치(101)에서, 맥주가 유출되는 경우 저장탱크(110) 내부 압력이 변동되는 상태를 설명하기 위한 모식도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 상기 저장탱크(110)의 내부 압력이 일정한 수준으로 유지되는 경우, 예를 들어 0.5 bar의 기준 압력으로 유지된다고 하면, 상기 유출입구(120)를 통하여 저장탱크(110) 외부로 맥주가 유출되면 저장탱크(110) 내부 압력은 감소하게 된다.

이 경우, 상기 가스공급밸브(140)가 상기 저장탱크(110) 내부의 기준 압력에 따라 동일하게 개폐된다고 하면, 도 3에 나타난 종래기술과 같이 상기 가스공급밸브(140)가 열리게 되어 저장가스가 내부로 공급될 것이다. 그러나, 본 발명에 따르면 상기 가스공급밸브(140)는 제어부(150)에 의해 상기 기준 압력(0.5 bar)보다 낮은 제1압력(0.4 bar)에서만 열리게 되므로, 상기 저장탱크(110) 또는 가스관(120) 내부의 압력이 0.4 bar 내지 0.5 bar 경우에는 상기 가스공급밸브(140)가 열리지 않는다. 이렇게 맥주가 유출된 저장탱크(10a) 내부에서 감소되는 저장가스는 가스관(30)을 따라 다른 저장탱크(10b, 10c, 10d)로부터 보충될 수 있고, 이와 같이 부족한 저장가스가 다수의 저장탱크(10a, 10b, 10c, 10d)로 부터 각출되어 고르게 분배됨으로써 완충 또는 버퍼링 되어, 본 발명에 따른 저장장치(101)는 전체적으로 충분히 만족스런 일정한 범위 내의 내부 압력을 유지할 수 있는 것이다. 만약, 저장탱크(10a) 외부로 맥주가 계속 유출되어 상기 저장탱크(110) 또는 가스관(120) 내부의 압력이 0.4 bar 이하 또는 미만으로 되는 경우에는, 비로소 상기 가스공급밸브(140)가 열리고 저장가스가 내부로 공급되게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 종래와 같이 저장탱크(10) 내부의 하나의 기준 압력에 따라 가스공급밸브(40)와 가스배출밸브(45)를 동시에 제어하는 것이 아니라, 본 발명에 따른 가스공급밸브(145)와 가스배출밸브(145)를 서로 다른 기준 압력에 따라 개별적으로 각각 제어하여, 어느 하나의 저장탱크(10a) 내부에서 증감하는 저장 가스 양을 다른 저장탱(10b, 10c, 10d)크에 보내거나 또는 다른 저장탱크(10b, 10c, 10d)에서 보충함으로써, 전체적으로 다수의 저장탱크(10)에서 소비되는 저장가스의 양을 줄일 수 있는 것이다.

나아가, 본 명세서에서, 상기 저장탱크(110) 내부의 기준 압력을 0.5 bar로 하고, 상기 가스공급밸브(140)가 열리는 제1압력을 0.4 bar로 하며, 상기 가스배출밸브(145)가 열리는 제2압력을 0.4 bar로 예를 들어 설명하지만, 이것은 본 발명의 예시일 뿐 여기에 제한되지 않고, 탄산음료나 저장탱크의 종류 또는 크기 등에 따라 다양한 기준 압력과 제1압력 및 제2압력을 가질 수 있다는 것은 이 기술분야에서 보통의 지식을 가진자에게 명백하다.

바람직하게는, 상기 제1압력이 상기 기준 압력보다 0.1 Bar 내지 0.3 Bar 범위 내의 압력만큼 낮고, 상기 제2압력은 상기 기준 압력보다 0.1 Bar 내지 0.3 Bar 범위 내의 압력만큼 높은 압력을 가지는 것이 적합하며, 이는 상기한 범위를 벗어나는 경우 다수의 저장탱크(110) 내부의 완충 또는 버퍼링 효과가 현저히 감소하여 일정한 내부 압력 범위 내로 유지될 수 없기 때문이다.

한편, 도 6은 종래기술에 따라 하나의 일정한 기준 압력(0.5 bar)에 따라 가스공급밸브와 가스배출밸브를 약 1달 동안 제어하는 경우, 맥주 저장장치 내외부로 공급 및 배출되는 이산화탄소의 양을 나타내는 그래프이고, 도 7은 본 발명에 따라 제1압력(0.4 bar)을 기준으로 가스공급밸브를 제어하고 제2압력(0.6 bar)으로 가스배출밸브를 제어하여, 약 1달 동안 맥주 저장장치 내외부로 공급 및 배출되는 이산화탄소의 양을 나타내는 그래프이다.

여기에 도시된 바와 같이, 종래기술에 의하면 기준 압력(0.5 bar) 선을 중심으로 맥주 저장장치 내외부로 공급 및 배출되는 이산화탄소의 양이 많음을 알 수 있고, 본 발명에 의하면 제1압력(0.4 bar)과 제2압력(0.6 bar) 선을 벗어나는 이산화탄소의 양이 현저히 적음을 확인할 수 있다.

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하는 경우, 맥주와 같은 탄산음료가 저장된 저장탱크 내부 압력에 따라 저장가스를 공급하고 배출함에 있어서, 상기 저장가스의 사용량을 줄일 수 있도록 설계된 탄산음료 저장장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 맥주 저장탱크 구조를 나타내는 모식도이고,

도 2 및 도 3은 각각 종래기술에 따른 맥주 저장탱크에서 맥주가 유입 및 유출되는 경우 저장탱크 내부 압력이 변동되는 상태를 설명하기 위한 모식도이고,

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탄산음료 저장장치에서, 맥주가 유입 및 유출되는 경우 저장탱크 내부 압력이 변동되는 상태를 설명하기 위한 모식도이고,

도 6은 종래기술에 따라 하나의 일정한 기준 압력(0.5 bar)에 따라 가스공급밸브와 가스배출밸브를 약 1달 동안 제어하는 경우, 맥주 저장장치 내외부로 공급 및 배출되는 이산화탄소의 양을 나타내는 그래프이고,

도 7은 본 발명에 따라 제1압력(0.4 bar)을 기준으로 가스공급밸브를 제어하고 제2압력(0.6 bar)으로 가스배출밸브를 제어하여, 약 1달 동안 맥주 저장장치 내외부로 공급 및 배출되는 이산화탄소의 양을 나타내는 그래프이다.

Claims (3)

1. 탄산음료를 저장하는 다수의 저장탱크;

   상기 저장탱크 내외부로 탄산음료를 유출입 시키는 유출입구;

   상기 저장탱크 내외부로 저장가스를 유출입 시키는 가스관;

   상기 가스관으로 저장가스를 공급하는 가스공급밸브와 상기 가스관으로부터 저장가스를 배출하는 가스배출밸브; 및

   상기 저장탱크 내부의 기준 압력보다 낮은 제1압력에서 상기 가스공급밸브가 열리고, 상기 기준 압력보다 높은 제2압력에서 상기 가스배출밸브가 열리도록, 상기 가스공급밸브와 가스배출밸브의 개폐를 각각 조절하는 제어부;를 포함하며,

   상기 제1압력은 상기 기준 압력보다 0.1 Bar 내지 0.3 Bar 범위 내의 압력만큼 낮고, 상기 제2압력은 상기 기준 압력보다 0.1 Bar 내지 0.3 Bar 범위 내의 압력만큼 높은 압력을 가지는 것을 특징으로 하는 탄산음료 저장장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄산음료는 맥주인 것을 특징으로 하는 탄산음료 저장장치.
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