KR101117602B1 - 회전이송식 세척부와 낙하식 이송통로를 구비한 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기 - Google Patents

Abstract

연속된 일련의 처리과정을 통해 투입된 젖병의 자동세척을 수행하고 세척 후 젖병에 분유와 따뜻한 물을 공급하여 즉석 제공할 수 있는 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기가 개시된다.
본 발명의 젖병세척 및 분유공급 서비스기는 젖병의 입구를 아래쪽으로 향하도록 투입하여 회전이송부에 안착, 고정시킨 다음 입구가 아래쪽으로 향한 상태에서 저압, 고압의 세척수를 젖병 내부에 분사, 세척하고 이후 회전이송부가 추가 회전하면서 열풍건조와 자외선 살균을 추가로 수행한다. 투입된 젖병이 거꾸로 선 상태에서 바르게 선 상태까지 회전이송부에 의해 회전하면서 자연스럽게 세척물의 배수가 이루어지고 나면, 더 이상의 배수가 필요 없는 구간에서 젖병은 옆으로 누운 상태로 건조 살균되며 이후 낙하 이송되어 기립된 상태로 분유와 온수, 냉수를 공급받게 된다. 사용자는 선택적인 요금지불과 순차적인 조작을 통해 본 발명 서비스기의 모든 조작 또는 일부의 조작을 선택하여 진행할 수 있으며 서비스기기가 보유한 분유를 즉석에서 구매하여 투입하거나 또는 개인적으로 소지한 분유를 직접 투입할 수 있다. 본 발명에서 투입되는 젖병은 내부의 잔류물 유무에 관계없이 깨끗이 세척, 건조, 살균된 상태로 바르게 안착되어 분유 공급부에서 대기하며 사용자는 별도의 분유와 식수용 온수를 휴대할 필요 없이, 또한 정확한 분유 조제를 위하여 힘들이지 않고도 1회용 커피머신을 이용하는 것처럼 편리하게 조제된 분유를 자신의 젖병에 담아서 꺼낼 수 있다.

Description

회전이송식 세척부와 낙하식 이송통로를 구비한 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기{Apparatus for baby bottling which has rotating washer and freefall type conveyor}

본 발명은 연속된 일련의 처리과정을 통해 투입된 젖병을 자동 세척한 다음 분유와 따뜻한 물을 자동 공급하여 즉석 제공할 수 있는 서비스 기기에 관한 것이다.

최근 육아용품 시장의 고도화와 고급화에 따라 젖병세척 분야에도 자동화된 기기가 도입되고 있으며, 고도의 멸균이 요구되는 젖병을 자동으로 살균하여 주는 장치 역시 꾸준한 연구 개발이 이어지고 있다.

젖병을 세척하는 기본 방식을 살펴보면 아래 소개한 선행기술 문헌에서와 같이, 배수가 잘 되도록 마개를 분리한 젖병을 거꾸로 거치시키고, 젖병의 내부에 고압의 세척수를 분사하거나 또는 젖병을 물에 담근 상태로 초음파 진동을 유발하여 오물을 제거하는 방식을 취하고 있다.

또한 세척된 젖병을 멸균 소독하기 위한 젖병소독구성을 살펴보면, 세척이 완료된 거치 상태의 젖병에다 열풍을 쏴준다든지, 또는 자외선 램프를 작동시켜 젖병 내외부의 잔류 세균을 멸균하는 살균구성을 통상적으로 채택하고 있다.

등록특허 10-0413125호 세제와 물의 고압분사로 세척하고 열풍건조와 자외선 살균을 수행하는 수동식 젖병세척기 등록특허 10-0883689호 전기히터에 의한 열풍건조를 수행하는 거치식 젖병건조기 등록특허 10-0624841호 물 분사에 의해 젖병과 젖병 꼭지를 세척하고 세척과 살균 건조를 수행하는 거치식 젖병세척기 공개특허 2004-0020559호 물을 채우고 초음파를 이용하여 젖병을 세척하는 거치식 젖병세척기 공개특허 2005-0043446호 세척수 분사와 자외선 조사를 통해 젖병을 세척 살균하는 거치식 젖병 세척기

소개한 바와 같은 선행기술들은 공히 소정의 세척용기 내부에 거치대를 설치하고 용기뚜껑을 열어 젖병을 거치시켜 작동한 후, 다시 뚜껑을 열어 젖병을 꺼내도록 되어있는 것이 특징이다.

이러한 기술구성은 적은 개수의 젖병에 대한 세척작업을 밀도 있게 수행할 수 있으므로 가정용, 또는 실내용 젖병세척기에 적합하나, 거치대 모듈이 장착된 기기 내부의 세척 시 내부 구성 전체를 분해해서 들어내야 하는 문제와, 기기 사용시 뚜껑을 매번 개폐하여야 하는 문제, 그리고 매 사용시마다 젖병을 수동으로 거치하고 분리하여야 하는 문제 등으로 인하여 기본적으로 기기의 대형화가 어렵고 많은 수의 젖병을 연속 세척하기 힘들다.

또한 젖병의 투입/배출 구조가 완전히 개방되어 있어 기기 내부의 중요부품을 떼어내기 쉽고, 젖병 거치부에 세척잔류물이나 오물이 쌓이기 쉽다. 즉 종래의 세척 구조로는 공공장소나 실외에서 많은 사람들에 의해 가혹하게 사용될 수 있을 정도로 튼튼하고 도난이나 파손이 방지되는 구조를 갖춘 젖병세척기를 만들기 어렵다.

한편 선행 기술들은 소형으로 제작될 수 밖에 없어 가정용이나 소규모의 육아시설에서만 이용 가능하다. 그러나 정작 젖병의 세척, 소독을 위한 고효율의 별도 전용기기가 절실히 필요한 장소는 정작 가정이나 소규모 육아시설에서가 아니라 유아를 데리고 외출한 상태, 즉 실외이거나 대규모의 탁아소 에서와 같은 공공장소이다.

공공장소에 젖병세척기를 설치한다고 가정할 때, 많은 사람에 의해 반복 사용될 세척기기는 종래의 가정용 소규모 젖병세척기와 달리 빠른 세척속도를 발휘해야 할 뿐만 아니라 가혹한 조건에서의 연속된 작동에도 세척부 주요 구성의 고장발생률이 낮고 유지관리가 쉬워 충분한 신뢰성을 가질 수 있어야 한다. 그러면서도 기존의 젖병세척기와 동등한 정도로 고도한 멸균성능을 구비하여 사용자로 하여금 세척, 살균서비스 전체에 대한 충분한 안심감과 함께 강한 서비스 구매동기를 가질 수 있도록 하여야 한다.

그러나 종래의 기술들을 단순히 이용하거나 복수의 기술들을 결합하여 적용한다 하여도 상기와 같은 고도의 요구성능을 충족하는 공공장소용 젖병 세척 자동판매기는 제작하기 어려우며, 더구나 실질 구매동기를 유발할 수 있도록 세척 완료된 젖병에 자동으로 (뜨거운 물에 탄) 분유를 적절히 공급 해주기란 더욱 어렵다.

본 발명의 목적은 (요금 지불에 따른) 사용자의 조작에 의해 젖병의 세척과 살균을 자동으로 완료하되 종래 젖병세척기에서 채용중인 젖병의 투입, 세척, 살균, 배출 구조를 근본적으로 바꾸어서, 투입된 젖병이 이송 배출되는 도중에 세척과 건조, 살균 그리고 분유용 물 투입을 위한 작업을 일련의 연속동작으로 자동으로 완료하여 사용자로 하여금 중간에 뚜껑을 여닫고 거치 분리하는 추가조작 없이 빠르고 편리하면서도 위생적으로 젖병에 필요한 모든 일 처리를 즉석에서 해결할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 일련의 연속된 세척, 살균, 이송 및 분유공급을 수행하는 작동부 들을 효율적으로 설계 배치하여 적절한 크기와 부피로 서비스 자동판매기가 생산될 수 있고, 저렴한 단가로 서비스 제공이 가능하며, 합리적인 유지비용과 오랜 사용수명을 갖는 서비스 자동판매기를 구현하는 것이다.

이를 위해 본 발명의 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기(이하 편의상 줄여서 본 발명 `서비스기`라 한다)는 다음과 같은 주요 과제 해결수단을 가진다.

먼저, 투입과정에서 젖병 내부의 잔류물 배출이 자연스럽게 이루어지기 위하여, 젖병의 입구가 아래쪽을 향한 상태로 투입되게끔 상방을 향한 각도로 형성된 젖병투입구(100)와, 투입된 젖병을 세척할 때 세척수의 유입과 배출이 쉽도록 젖병 입구가 아래로 향한 상태에서 1차로 저압의 세척수를 분사하여 젖병 내부의 잔류물을 제거하는 저압세척부(220)와, 역시 젖병 입구가 아래로 향한 상태에서 2차로 고온 고압의 세척수를 분사하여 젖병 내면을 강하게 세척하는 고압세척부(230), 그리고 세척이 끝난 젖병의 내부를 건조시키는 열풍건조부(240)와 건조가 끝난 젖병의 내부를 살균하는 자외선살균부(250)을 구비한다.

이때 상기 저압, 고압 세척부(220, 230)와 열풍건조부(240), 그리고 자외선살균부(250)는 투입된 젖병을 안착, 고정시켜 회전시키는 회전이송부(200)의 회전이동선상 내측에 부채꼴 형상으로 배치되어 상기 회전이송부가 젖병을 물고 회전하면서 상기 각 작동부에 위치할 때마다 순차적으로 작동하는 것이 특징이다.

상기 회전이송부(200)의 회전이동 진행단계에서 처음과 두번째에 위치하는 저압, 고압 세척부는 세척수의 분사방향이 위쪽이고 젖병입구의 개구방향이 아래쪽인 상태에서 세척수를 분사하게 되고 세척수는 젖병 내부를 씻어낸 후 자연스럽게 흘러나오면서 세척부 아래에 위치한 세척수배출관(212)으로 배수되도록 한다.

자외선살균부(250)를 지나 회전이송부의 말단까지 회전한 젖병은 낙하이송통로(103)를 거쳐 분유공급부(300)에 안착 고정된다. 이때 사용자는 요금지불 후 선택구매를 통해 세척된 젖병에 분유를 투입시킬 수 있으며 또는 (가루)분유가 담긴 봉지를 구입, 개봉해서 분유투입구(302)에 직접 투입할 수 있다. 분유투입구(302)를 통해 젖병에 분유가 투입되면 온수공급관(303)이 젖병에 온수를 공급하여 분유를 녹이고, 이후 냉수공급관(304)이 젖병에 냉수를 공급하여 적절한 온도로 즉석에서 조제 완료된 분유를 젖병에 담을 수 있다. 이 과정에서 정수조(306)에 저장된 물은 가열히터(308)에 의해 가열된 온수와, 가열되지 않은 냉수로 분리되어 공급된다.

냉온수량 조절밸브(305)는 상기 가열히터를 통과한 온수를 사전에 설정된 공급량으로 냉수보다 먼저 공급하여 분유를 완전히 녹이고, 이후 역시 상기 온수공급량에 따라 공급량이 조절된 냉수를 순차적으로 공급함으로써 분유의 온도와 양을 최적으로 맞추게 된다.

한편 상기 가열히터(308)의 열교환기에는 상기 분유용 온수공급관(303)과 세척수공급관(210), 그리고 열풍흡기관(242)이 동시에 배치된다. 따라서 하나의 히터로 분유용 온수와 세척수, 건조용 열풍을 모두 생성할 수 있어 전체 서비스기의 부피가 작아지며 구조가 단순화 된다.

본 발명은 젖병의 투입, 고정, 세척 및 배수에 필요한 복잡한 동작을 원형의 회전이송동작에 의해 효율적으로 처리함으로써 뚜껑을 열어서 젖병을 거치하고 뚜껑을 닫아 작동시키는 방식을 탈피할 수 있다. 또한 투입되는 젖병은 입구가 아래쪽을 향하고 있어 초기에 충분히 배수된 상태로 세척부에 장착되며, 이후 회전이송부의 회전동작과, 낙하이송통로의 낙하이송동작에 의해 세척 완료된 젖병은 입구가 자연스럽게 위쪽을 향하고 있어 세척살균 완료 후 안착된 상태에서 바로 음용수와 분유를 공급할 수 있다.

이를 종합하면 본 서비스기의 사용자는 집밖에서 수행하기에 매우 힘들고 불편한 작업인 젖병세척과 분유조제를 마치 자판기에서 종이컵 커피를 구매하듯이 편리하게 해결할 수 있는 효과가 있으며, 서비스기 구성과 운전관리에 있어서도 젖병투입구와 젖병배출구만을 개폐형으로 설정하고 나머지 작동부는 케이스 내부에 완전히 밀폐되는 구조로 설계할 수 있으므로, 뚜껑 여닫이식 젖병세척기와 비교할 때 기기의 도난파손 방지측면이나 기기의 위생관리 측면에서 매우 뛰어난 효과가 있다.

또한 본 발명은 젖병을 세척/살균한 이후에, 추가로 분유용 온수, 또는 조리된 분유를 공급하거나 다양한 종류의 가루형 분유를 세척 완료된 젖병에 즉석 투입하는 작업단계를 추가로 진행할 수 있으므로 젖병에 필요한 모든 서비스를 단계별로 만족스럽게 충족시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 서비스기의 작업진행 단계를 설명하는 작업 흐름도.
도 2a, 2b는 본 발명 서비스기의 외형 및 투시 3면도.
도 3은 본 발명 서비스기의 우측면 내부 구조도.
도 4는 본 발명 서비스기의 전면 내부 구조도.
도 5는 본 발명 서비스기의 좌측면 내부 구조도.
도 6은 본 발명 서비스기의 후면 내부 구조도.
도 7은 본 발명 서비스기의 상면 내부 구조도.
도 8a, 8b는 본 발명 서비스기의 회전이송부 상세 구조도.
도 9a, 9b는 본 발명 서비스기의 세척, 건조, 살균 작동부 상세 구조도.

상기 본 발명의 주된 기술적 특징을 보다 구체적으로 표현하기 위하여 도면에 포함된 본 발명의 일 예를 참조하여 아래에 보다 상세히 설명한다.

참고로 아래의 실시예에서 특정 용어를 포함한 구성요소들과 그것들이 결합된 구조가 본 발명에 포괄적으로 내재된 기술사상을 제한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명 서비스기가 실제 작동할 때 각 단계별로 어떤 식으로 작업이 진행되는지를 개괄적으로 설명한 작업 흐름도이며, 도 2는 본 발명 서비스기의 외형을 정투상 도법으로 도시한 도면이다. 사용자가 초기요금(예컨대 젖병 세척만을 원할 경우 필요한 최소 요금 또는 이후 서비스까지 포함된 예치성 요금)을 지불하면 기기본체 전면상부의 젖병투입구(100)가 개방된다.

다음으로 회전이송부(200)에 안착, 고정된 젖병은 입구가 아래쪽으로 향한 상태에서 저압세척부(220)에서 분사되는 다량의 저압세척수로 1차 세척된다. 이때 젖병 내부, 특히 젖병 바닥에 고여있던 대부분의 분유잔류물이 뜨겁고 많은 수량을 가진 저압세척수와 섞여서 대부분 배출된다. 이후 젖병을 물고 있는 회전이송부는 약간 회전하여 역시 젖병의 입구가 아래쪽으로 향한 상태를 유지하면서 고압세척부(230)의 분사선상에 위치하게 되고 젖병은 적당량의 고압세척수로 강하게 2차 세척된다. 이 과정에서는 젖병 내면, 특히 젖병 내측면과 내부 바닥면에 들러붙어 있던 분유 잔류물이 뜨겁고 강한 수압을 가진 고압세척수에 의해 젖병 내부표면으로부터 완전히 박리된다.

세척이 끝나고 회전이송부가 약간 더 회전하여 열풍건조 단계에 이르면 열풍기(241)가 뜨거운 바람을 젖병 내부로 송풍하여 세척 후 젖병 내부에 남아있는 물기를 제거한다. 이 과정에서 물기와 함께 세균들이 뜨거운 바람에 사멸하거나 날려가므로 일차적인 살균효과가 일어남은 물론이다. 다음으로 회전이송부는 추가 회전하여 자외선살균부(250)에 젖병을 위치시키며 자외선램프(251)가 켜지면서 젖병을 완전히 살균시킨다. 참고로 상기 저압, 고압 세척단계를 지나면서 젖병은 이미 배수가 완료된 상태이므로 열풍건조단계와 자외선조사 단계가 수행될 때 젖병의 입구가 자연스럽게 수평 또는 위쪽을 향한 상태는 건조, 살균 과정에 아무런 영향을 주지 않는다.

자외선 살균단계가 종료되면 젖병은 입구가 위로 향한 상태가 되며 이때 회전이송부의 젖병고정대(201)가 물고 있던 젖병을 놓아주면 젖병은 낙하이송통로(260)를 통해 자연스럽게 낙하하여 분유공급부(300)에 안착된다.

이 시점에서 사용자는 종료 조작을 하여 그대로 젖병을 배출시킬 수 있으며, 제어부는 조작패널을 통해 사용자에게 추가 요금을 지불할 것인지를 물을 수 있다. 물론 초기에 모든 요금이 지불된 상태라면 별도의 추가요금 지불요구 없이 분유공급부에 안착된 상태에서 수동 또는 자동으로 다음단계를 계속 진행할 수 있다.

한편 본 발명의 서비스기는 본체 내부에 통에 담긴 분유를 투입하는 분유공급부(300)의 부속장치 외에 봉지형 분유를 판매하는 별도의 자판기가 추가 설치되어 있다. 즉 사용자는 분유공급부의 분유통에서 분유를 투입시키거나 상기의 별도 자판기에서 원하는 분유가 담긴 봉지를 구매, 개봉하여 분유투입구(302)에 넣을 수 있으며, 또는 사용자가 소지한 분유를 직접 분유투입구에 넣을 수도 있다.

도 1의 처리과정에서 냉온수 공급과 분유투입의 선후 단계는 반드시 명확하게 규정되지 않아도 무방하다. 단지 기술적으로 중요한 포인트는 뜨거운 온수로 투입되거나 투입중인 분유를 효과적으로 녹이고, 이후 냉수 공급량을 조절함으로써 사용자가 요구하는 분유의 온도와 양을 맞출 수 있다는 점이다. 예컨대 본 발명의 보다 전형적인 상세 처리과정은 가루 분유의 사전 투입량(특정 용량의 봉지를 구매하면 자동으로 제어부에 반영할 수 있다)을 입력한 후에 냉온수 공급, 그 이후에 분유투입구의 개폐(사용자의 분유 투입)으로 진행될 수 있을 것이다.

상기와 같이 젖병에 대한 모든 서비스가 완료되면, 젖병은 사용자가 꺼낼 수 있도록 배출구가 개방된다.

도 3~7는 본 발명 서비스기의 내부 주요 구조를 각 방향에서 투시한 부분 단면도이며 도 8a, b는 그 중 본 발명 서비스기의 핵심 구성이라 할 수 있는 회전이송부(200)의 단위 구성과 연속 동작상태를 나타낸 것이다. 그리고 도 9a, b는 상기 회전이송부 내부에 부채꼴 형상으로 배치된 작동부들, 즉 세척부(220, 230), 건조부(240), 살균부(250)의 작동 상황을 보다 자세히 설명한 도면이다. 도면상에서 특정 구성요소의 단면도 위치상 기준은 반드시 일정하지는 않으나 이는 핵심 내부구조 위주로 본 발명을 일목요연하게 설명하기 위한 것이며, 도 3 ~ 도 9로부터 직관적으로 파악되는 본 발명의 내부 주요 구성은 당업자가 실시하기에 전혀 무리가 없다. 참고로 구조간 배치와 연결상태를 쉽게 이해하고, 본 발명의 작동구조와 작업단계를 보다 포괄적으로 설명하기 위하여 각 구성부를 지지 고정하고 있는 내부 프레임은 생략되었다.

도 8, 도 9 를 바탕으로 도 3에 도시한 본 발명 서비스기의 우측 내부구조를 살펴본다. 젖병투입구(100)는 기기의 파손, 도난 또는 세척수가 밖으로 튀는 것을 막기 위해서 젖병이 투입될 때에만 잠시 개방되고 가동식 개폐장치에 의해 이내 폐쇄된다. 젖병투입구(100)는 상방 각도로 형성되어 젖병을 거꾸로 세워 투입하도록 설계되어 있으며 투입구의 구조에 의하여 젖병은 입구가 아래쪽으로 향한 상태를 유지하므로 내부의 잔류물(예컨대 분유찌꺼기)등은 지속적으로 흘러나오고 있는 상태이다.

회전이송부(200)에 장착된 두 개의 가동식 젖병고정대(201)는 회전이송부(200)에 일단이 고정된 상태로 마치 새의 부리가 움직이듯이 열고 닫히면서 투입된 젖병을 물어서 고정한다. 상기 젖병고정대(201)는 통상의 범위 내에서 다양한 젖병의 지름에 충분히 대응할 수 있는 형상으로 만들어지며, 회전이송부에 꽉 안착될 수 있도록 회전하면서 점점 아래로 내려오는 방식으로 되어 있다. 이에 따라 젖병의 전체 외경이나 전체 길이가 약간씩 다르다 하여도 상기와 같은 젖병고정대(201)의 물림동작에 의해 회전이송부에 안착/고정되는 데에는 문제가 없다.

회전이송부의 회전이동선상 안쪽(회전 중심과 젖병고정대 사이의 공간)에 부채꼴 형상으로 배치되는 각 작동부 들을 간단히 설명하면, 세척수의 유입과 배출이 쉽도록 젖병 입구가 아래로 향한 상태에서 1차로 저압의 세척수를 분사하여 젖병 내부의 잔류물을 제거하는 저압세척부(220)와, 역시 젖병 입구가 아래로 향한 상태에서 2차로 고온 고압의 세척수를 분사하여 젖병 내면을 강하게 세척하는 고압세척부(230), 그리고 세척이 끝난 젖병의 내부를 건조시키는 열풍건조부(240)와 건조가 끝난 젖병의 내부를 살균하는 자외선살균부(250) 등이다. 도면에서와 같이 회전이송부(200)의 회전이동선상에 작동방향이 부채꼴의 원주 방향으로 향하도록 배치된 각 작동부들은 회전이송부가 젖병을 물고 회전하면서 각 작동부에 위치할 때마다 순차적으로 작동하는 것은 물론이다.

도면의 실시예에서 젖병투입관(101) 말단에서 최초로 회전이송부에 젖병이 안착/고정되는 각도는 세척기 케이스(500)의 우측에서 바라보았을 때 수직에서 -45° 위치이며, 이후 회전이송부가 도면상 시계방향으로 회전하면서 0° (수직상태) 위치에서 저압세척부(220), 45° 위치에서 고압세척부(230), 90° 위치에서 열풍건조부(240), 그리고 135° 회전한 위치에서 자외선살균부(250)에 순차적으로 도달한다. 각 회전지점에 도달하면 회전이송부의 회전축에 있는 작동캠(202) 구성이 해당 지점에 위치한 작동부의 구동모듈을 움직이게 한다.

각 작동부는 자신의 작동선상, 예컨대 세척수 분사노즐의 분사선상에 젖병의 입구가 위치하면 별도의 구동기구에 의해 젖병내부 깊숙이 돌출하여 세척수를 분사하거나 열풍을 분사할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 일단 간단하고 신뢰성 있는 구조로 구현하기 위하여 상기 별도 구동기구의 행정을 회전이송부의 회전이동 중심축에서 회전하는 작동캠(202)의 조작량으로 한정하였다. 물론 이 경우 세척수노즐이 회전하는 젖병의 입구부분에 걸리지 않기 위해 캠의 승강량과 그에 따른 세척수노즐의 상승하강 스트로크가 제한될 수 있으나 상기 캠의 승강 행정량에 더하여 세척수노즐의 분사방향이나 열풍의 송풍방향을 자체를 조절하는 구성을 합해 충분히 효과적으로 젖병 내부를 세척하고 건조시킬 수 있다.

본 발명의 서비스기는 케이스(500) 외부로부터 급수관(501)과 배수관(502)이 연결되어 있어, 식수와 세척수를 급수관(501)로부터 공급받고, 세척 후 발생되는 하수(sewage)와 기타 젖병으로부터 배출되는 잔류오물, 그리고 젖병배출구(102)로부터 발생되는 하수 등이 배수관(502)으로 배출되는 구조를 갖고 있다. 급수관쪽에 배치된 가열히터(308)는 정수조로부터 나오는 온수공급관(303)과 세척수공급관(210)을 지나는 식수와 세척수를 동시에 가열할 수 있다. 이때 세척수공급관(210)의 세척부 최종연결 부분은 저압세척노즐(221)과 고압세척노즐(231)의 구동움직임에 대응하기 위하여 유연한 재질의 플렉시블관으로 구성된다.

도면에 도시된 실시예에서는 세척부가 둘로 나뉘어 있는데 이는 기계식 세척솔을 쓰지 않고도 만족할 만한 세척효과를 발휘하기 위함이다. 본 서비스기와 같이 자동판매기 형으로 사용될 수 있는 기기는 총 운전량 대비 최대한 긴 정비주기를 갖도록 설계되는 것이 중요한데, 그러기 위해서는 통상의 소형 젖병세척기에 채용되는 세척솔 타입 세척부로는 기계식 솔의 마모문제 때문에 정비주기가 길도록 구현하기 어렵다. 따라서 물 분사에 의해서만 젖병 내부를 완전히 세척하는 것이 중요한데, 물의 분사특성을 저압 다량의 분사(젖병 내부 잔류물의 밀어내는 효과)와, 고압 소량의 분사(잔류물이 거의 제거된 젖병 내면을 긁어내는 효과)의 이중적인 특성으로 설계하여야만 기계식 세척솔을 효과적으로 대체할 수 있다.

물론 하나의 세척노즐로 상기 두가지 분사패턴을 모두 구현한다면 두 개의 세척부 구성은 필요 없으나 이러한 고도의 가변식 분사특성을 갖는 노즐과 세척수펌프는 본 발명의 적절한 제작비용 수준을 넘어서는 것이므로 비용 대 효과 측면에서 좋지 않다. 오히려 본 발명의 고유한 장점인 회전이송부의 회전식 이송작용을 충분히 활용해서 회전 이동선상 중 젖병의 입구가 아래쪽으로 향해 있는 (자연 배수 가능한) 이송구간을 최대한 이용하는 것이 바람직하다. 도면을 참조하면 실질적으로 배수가 이루어지는 젖병투입관(101), 저압세척부(220), 고압세척부(230) 작용구간은 -45°~+45° 구간으로써 투입 시점에서의 자연배수, 세척 시작부터 세척 종료 시점까지의 자연배수에 전혀 지장이 없는 각도임을 알 수 있다.

세척노즐(221, 231)에 의해 세척이 진행되는 동안 세척수와 분유잔류물 등은 세척부 아래에 배치된 세척수배출관(212)으로 자연스럽게 흘러들어 배수된다. 이 부분 또한 본 발명의 핵심적 특징 중 하나로써 세척수와 잔류물의 배수를 위한 별도의 젖병이송운동, 젖병회전운동이 필요 없는 장점이 있으며 세척과 동시에 배수가 완료된 젖병은 단순히 약간 더 회전함으로써 그 옆에 배치된 열풍건조부(240)로 이송될 수 있다.

도 9a, 9b에 도시된 세척노즐 등 각 작동부의 세부구성은 공히 회전이송부(200)의 회전이송운동에 반응(작동캠(202)에 의한 상승하강 운동에 반응)하여 직선왕복 운동을 할 수 있으며, 필요에 따라 열풍건조부(240)와 자외선살균부(250)는 움직이지 않는 고정구조로 설계하여 제작비를 절감할 수 있다. 본 발명에서 고정된 자외선살균부(250)의 자외선램프(251)와 자외선도광판(252)은 세척수배출관(212) 쪽으로도 여분의 자외선을 비추고 있으므로 기기내부의 전체 살균효과에도 큰 기여를 한다.

상기 자외선살균부(250)를 지나 회전이송부의 말단(회전종료지점)까지 회전한 젖병은 낙하이송통로(103)를 거쳐 분유공급부(300)에 안착 고정된다. 젖병이 낙하되면 상기 회전이송부(200)는 다시 원위치로 회전하여 젖병투입관(101)의 투입선상에 젖병고정대(201)를 위치시킨 상태로 대기한다.

한편 낙하이송통로(103)를 통해 분유공급부(300)에 젖병이 안착되면 사용자는 분유공급부의 분유통에서 분유를 투입시키거나 요금지불 후 분유판매부(301)에서 원하는 종류의 분유가 담긴 봉지를 선책적으로 구매, 개봉하여 분유투입구(302)에 넣을 수 있으며, 또는 사용자가 소지한 분유를 직접 상기 분유투입구(302)에 넣을 수도 있다. 분유공급부(300)의 후면에 장착되고 온수공급관(303)에 연결된 회전식 투입노즐의 작동에 의해서 젖병에 온수가 투입되면 분유투입구(302)의 분유가 젖병에 추가 투입되고, 이후 냉수공급관(304)으로부터 회전식 투입노즐을 거쳐 젖병에 냉수가 공급됨으로써 적절한 온도로 즉석에서 조제 완료된 분유를 젖병에 담을 수 있다. 이 과정에서 정수조(306)에 저장된 물은 가열히터(308)에 의해 가열된 온수와 가열되지 않은 냉수로 분리되어 순차적으로 공급된다.

냉온수의 순차공급을 담당하는 냉온수량 조절밸브(305)는 투입비율이 조절된 온수를 먼저 공급하고 약간의 시간을 대기한 다음, 제어부(400)가 분유의 투입을 감지하면 역시 투입비율이 조절된 냉수를 순차적으로 공급할 수 있도록 시간차를 두고 작동 가능한 구조로 설계되어야 하며 이로써 분유의 온도와 양을 알맞게 조절할 뿐 아니라 별도의 교반구성 없이도 잘 녹은 분유를 제공할 수 있다.

분유공급부(300)에 공급할 온수를 가열하는 가열히터(308)의 히팅부에는 분유용 온수공급관(303)과 세척용 세척수공급관(210), 그리고 건조용 열풍흡기관(242)이 한꺼번에 모두 배치된다. 따라서 하나의 가열히터(308)로 분유용 온수와 세척수, 건조용 열풍을 모두 생성할 수 있어 전체 서비스기의 부피가 작아지며 구조가 단순화 된다.

상기 분유공급부(300) 및 분유판매부(301)의 구성과 작동방식은 통상의 커피자판기나 과자자판기 등과 비교할 때 매우 유사하며 본 발명에서 설정된 내부 공간과 배치구조로 미루어 볼 때, 당해 기술분야에서 통상의 설계수준으로 전혀 무리 없이 모듈화 하여 탑재할 수 있고 필요에 따라 선택적으로 제거도 가능하다. 따라서 이에 대한 추가적인 자세한 설명은 생략한다. 다만 통상의 커피머신과 비교하여 분명히 차별화 되는 본 발명 분유공급부(300)의 기술적 특징으로는 온수공급관(303)에다 의도적으로 추가된 냉수공급관(304)과 냉온수량 조절밸브(305)이다. 이는 수유에 적당한 분유의 온도는 너무 뜨거워선 안 되는 점에 기초한 것이다.

참고로 본 서비스기의 가열히터는 상당한 고온의 세척수를 생성하기 위해 급수되는 물을 매우 높은 온도로 가열시켜야 하므로 분유용 온수의 온도에는 맞지 않다. 그러나 별도의 분유공급용 온수히터를 추가하기 보다는 냉온수량조절밸브를 통해 냉온수의 비율을 조절함으로써 원하는 온수의 온도를 맞춰주는 것이 빠른 온도조절에 효과적이기 때문에 상술한 바와 같이 하나의 가열히터(308)만을 배치하고 그 히팅공간에 분유용 온수공급관(303)과 세척수공급관(210) 및 열풍흡기관(242)이 모두 배치하는 본 발명의 고유한 구조는 전체제품의 설계효율과 제작비용절감에 의미 있는 효과를 발휘한다. (물론 초기에 일정량의 특히 뜨거운 온수로 분유를 녹여주면 젖병을 휘저어 주는 별도의 기구적 운동구성(교반구성)이 없이도 분유를 잘 녹일 수 있는 효과도 있다.)

상기와 같은 내부 구조로 이루어진 본 발명 서비스기의 전후면 외부 구성을 살펴보면 조작패널(401)에 연동되는 요금투입부(402)는 필요에 따라, 예컨대 대형의 육아시설에서 전담직원에 의해 사용될 경우 설치가 삭제될 수 있음은 물론이다. 조작패널(401)로부터 서비스 요구사항을 전달받아 총괄적인 작업단계를 콘트롤하는 제어부(400)는 요소요소에 설치된 젖병위치검출센서(403)와 냉온수온도센서(404)등으로부터 전달되는 정보에 의해 현재 젖병의 위치(작업진행단계)와 냉온수의 투입량 등을 체크하여 각 단계별 작업량과 작업진행 속도를 제어한다.

이상 본 발명이 구체화된 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상술한 실시예에만 국한되는 것은 아니다.

다시 말해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 명세서 및 도면이 내포하고 있는 기술사상을 활용하여 필요에 따라 본 발명의 명세서 및 도면에 미처 포함되지 않은 단순한 변경 및 간단한 확장 사례를 추가로 구현할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명이 고유하게 보유하는 기술적 사상의 범위에 자명하게 포함된다.

본 발명에 따른 젖병 세척 및 분유 공급 서비스 자동판매기는 각종 공공 장소, 특히 공중 수유실, 공중 화장실 등에서 젖병 꼭지를 세척할 수 있는 세면대 등에 인접하여 설치될 수 있다. 또한 요금지불기능을 생략한 상태로 중대형 규모의 육아시설이나 대형 산부인과 내에 설치하여 편리하게 운용할 수 있다. 따라서 공공재 성격의 내구재로써 출산장려정책의 지원을 받아 대량 생산된다면 단위구매단가를 크게 낮출 수 있고 매우 널리 보급될 수 있으며 광범위하게 보급됨에 따라 새로운 형태로 포장된 1회용 포장분유, 본 서비스기의 작동구조에 최적화된 형상을 갖는 젖병 등에서 더 새롭고 더 큰 시장 형성이 가능하다.

100: 젖병투입구 101: 젖병투입관
102: 젖병배출구 103: 낙하이송통로
200: 회전이송부 201: 젖병고정대
202: 작동캠 210: 세척수공급관
211: 세척수펌프 212: 세척수배출관
220: 저압세척부 221: 저압세척노즐
230: 고압세척부 231: 고압세척노즐
240: 열풍건조부 241: 열풍기
242: 열풍흡기관 243: 열풍배기관
250: 자외선살균부 251: 자외선램프
252: 자외선도광판 260: 낙하이송통로
300: 분유공급부 301: 분유판매부
302: 분유투입구 303: 온수공급관
304: 냉수공급관 305: 냉온수량조절밸브
306: 정수조 307: 정수기
308: 가열히터
400: 제어부 401: 조작패널
402: 요금투입부 403: 젖병위치검출센서
404: 냉온수온도센서
500: 케이스 501: 급수관
502: 배수관

Claims (7)

1. 젖병의 입구가 아래쪽을 향한 상태로 투입되도록 상방을 향한 각도로 형성된 젖병투입구(100)와;
   상기 젖병투입구(100)로부터 투입 받은 상기 젖병을 고정하여 회전 이송시키는 회전이송부(200)와;
   상기 회전이송부(200)의 회전 이동선상의 내측에 배치된 적어도 하나의 세척부(220, 230) 및 열풍건조부(240)와;
   상기 회전이송부(200)의 회전 이동선상에서 움직이는 상기 젖병에 자외선을 조사하도록 배치되는 자외선살균부(250)와;
   상기 회전이송부(200)의 회전 이동선상의 종료지점에 배치되는 낙하이송통로(103);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 젖병세척기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 세척부(220,230)는 먼저 저압, 다량의 세척수를 분사하는 저압세척노즐(221)을 구비한 저압세척부(220)와 고압, 소량의 세척수를 분사하는 고압세척노즐(231)을 구비한 고압세척부(230)로 구성되어 상기 회전 이동선상에 순차적으로 부채꼴로 배치되며, 상기 저압세척부(220)와 상기 고압세척부(230)가 설치된 상기 회전 이동선상에서 상기 회전이송부(200)는 상기 젖병의 입구가 아래로 향한 상태를 유지하는 회전범위를 갖는 것을 특징으로 하는 젖병세척기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 젖병투입구(100)와 상기 저압세척부(220)와 상기 고압세척부(230) 로부터 배수되는 분유잔류물 또는 상기 세척수를 수집하는 세척수배출관(212)이 상기 적어도 하나의 세척부(220,230)의 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 젖병세척기.
4. 젖병의 입구가 아래쪽을 향한 상태로 투입되도록 상방을 향한 각도로 형성된 젖병투입구(100)와;
   상기 젖병투입구(100)로부터 투입 받은 상기 젖병을 고정하여 회전 이송시키는 회전이송부(200)와;
   상기 회전이송부(200)의 회전 이동선상의 내측에 배치된 적어도 하나의 세척부(220, 230) 및 열풍건조부(240)와;
   상기 회전이송부(200)의 회전 이동선상에서 움직이는 상기 젖병에 자외선을 조사하도록 배치되는 자외선살균부(250)와;
   상기 회전이송부(200)의 회전 이동선상의 종료지점에 배치되는 낙하이송통로(103);를 포함하여 구성되며,
   상기 적어도 하나의 세척부(220,230)는 먼저 저압, 다량의 세척수를 분사하는 저압세척노즐(221)을 구비한 저압세척부(220)와 고압, 소량의 세척수를 분사하는 고압세척노즐(231)을 구비한 고압세척부(230)로 구성되어 상기 회전 이동선상에 순차적으로 부채꼴로 배치되고, 상기 저압세척부(220)와 상기 고압세척부(230)가 설치된 상기 회전 이동선상에서 상기 회전이송부(200)는 상기 젖병의 입구가 아래로 향한 상태를 유지하는 회전범위를 가지며,
   상기 젖병투입구(100)와 상기 저압세척부(220)와 상기 고압세척부(230) 로부터 배수되는 분유잔류물 또는 상기 세척수를 수집하는 세척수배출관(212)이 상기 적어도 하나의 세척부(220,230)의 아래에 배치되고,
   상기 낙하이송통로(103)의 말단에는 세척 및 살균 완료된 상기 젖병에다 냉온수 공급과 분유 투입을 수행하는 분유공급부(300)가 추가 배치되며;
   상기 분유공급부(300)와 인접한 서비스 기기 내부공간에는 별도로 투입될 봉지분유를 즉석 판매하는 분유판매부(301)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전이송부(200)의 회전중심에는 상기 젖병이 상기 회전 이동선상을 이동하는 과정에서 상기 저압세척노즐(221)과 상기 고압세척노즐(231)을 상승 또는 하강시키는 작동캠(202)이 더 결합되는 것을 특징으로 하는 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 분유공급부(300)는 사용자가 외부에서 분유투입 가능한 분유투입구(302)와, 가열히터(308)로부터 가열되는 온수공급관(303)과, 냉수공급관(304)과 냉온수량조절밸브(305)를 포함하여 구성되며, 상기 냉온수량조절밸브(305)는 상기 온수공급관(303)의 개폐 이후에 순차적으로 상기 냉수공급관(304)를 개폐하는 것을 특징으로 하는 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가열히터(308)의 히팅부에는 상기 온수공급관(303)과 상기 저압, 고압세척부(220,230)에 세척수를 공급하는 세척수공급관(210) 및 상기 열풍건조부(240)에 열풍을 공급하는 열풍흡기관(242)이 모두 배치되는 것을 특징으로 하는 젖병세척 및 분유공급 서비스 기기.

Images