KR101723155B1 - 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄산가스를 음료 용액에 용해시켜 탄산음료를 제조한 후 제조 용기에서 탄산음료를 취출 시 배출유로를 통해 배출되는 탄산음료의 압력을 원하는 수준으로 감소시켜 외부로 배출함으로써 탄산음료에 용해되어 있는 다량의 탄산가스가 기화되는 현상을 방지할 수 있는 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치는, 내부에 음료 용액과 탄산가스가 주입되어 탄산가스가 음료 용액에 용해되면서 탄산음료가 만들어지는 제조 용기와 연결되어 탄산음료를 외부로 배출하는 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치에 있어서, 일단이 상기 제조 용기와 연통되고 타단이 외부로 연통되도록 설치되며, 상기 제조 용기에서 배출되는 탄산음료의 압력에 의해 반경방향으로 팽창하면서 탄산음료의 압력 저하를 발생시키는 탄성력이 있는 유연한 재질의 탄성튜브와; 상기 탄성튜브를 통한 탄산음료의 유동을 제어하는 취출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

탄산음료 제조장치의 음료 배출장치{Draining Apparatus for Carbonated Beverage Making Machine}

본 발명은 탄산음료를 제조하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄산가스를 음료 용액에 용해시켜 탄산음료를 제조한 후 제조된 탄산음료를 외부로 배출할 때 배출유로를 통해 배출되는 탄산음료의 압력을 감소시켜 외부로 배출함으로써 탄산음료에 용해되어 있는 다량의 탄산가스가 기화되는 현상을 방지할 수 있으며, 배출되는 음료의 유량 조절이 용이한 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치에 관한 것이다.

음료 생산 공장에서 대량 생산된 탄산음료도 있으나, 가정이나 음식점 등에서 자신만의 독특한 탄산음료를 간편하게 제조할 수 있는 탄산음료 제조기도 알려져 있다. 통상적인 탄산음료 제조기는 음료를 담을 수 있는 용기와, 이 용기에 탄산가스(CO₂)를 주입하는 탄산가스 주입기를 구비하며, 이 용기에 음용수, 쥬스 등의 음료를 넣고 탄산가스 주입기로 탄산가스를 주입하여 탄산음료를 만들도록 되어 있다.

이러한 탄산음료 제조기에서 적정한 탄산가스 용해 비율을 유지하여 최적의 맛을 유지하기 위해서는 탄산가스가 음료 용액이 저장된 제조 용기 내에 고압으로 주입되어야 하며, 탄산음료 제조 용기의 내부는 고압의 상태를 유지해야 한다. 이 때, 음료 용액과 제조 용기의 온도 또한 물의 결빙 온도에 가깝게 유지해야 한다.

이와 같이 고압 상태의 용기에 저장된 탄산음료를 사용자가 음용하기 위해 밸브를 열면 용기 내부가 고압 상태로 되어 있기 때문에 탄산음료가 배출유로를 통해 자동으로 유동하여 외부로 배출된다. 그런데 이 과정에서 배출 유로의 배관 연결부, 밸브, 컨넥터, 온도 등의 여러가지 요인으로 인하여 탄산음료 내에 용해되어 있는 탄산가스가 파괴 및 기화되어 미세 탄산가스 방울이 아닌 큰 방울의 탄산가스가 배출될 뿐만 아니라, 배출 유로를 통해 고압으로 토출되는 탄산음료가 음료수 컵에 취출될 때 대기압과의 상대적으로 큰 압력 차이로 인하여 탄산음료 내에 용해되어 있던 탄산가스가 기화되어 분리되는 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 취출된 탄산음료 내의 탄산가스 농도가 급격히 저하되어 품질이 저하되는 문제가 발생한다.

대한민국 공개특허 제2014-0074695호(2014.06.18. 공개) 대한민국 등록특허 제0174526호(1998.11.04. 등록) 대한민국 등록특허 제0199313호(1999.03.04 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고압의 탄산가스를 음료 용액이 수용된 제조 용기에 주입하여 탄산음료를 제조한 후 제조 용기에서 탄산음료를 취출 시 배출유로를 통해 배출되는 탄산음료의 압력을 원하는 수준으로 감소시켜 외부로 배출함으로써 탄산음료에 용해되어 있는 다량의 탄산가스가 기화되는 현상을 방지할 수 있으며, 배출되는 음료의 유량 조절이 용이한 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치는, 내부에 음료 용액과 탄산가스가 주입되어 탄산가스가 음료 용액에 용해되면서 탄산음료가 만들어지는 제조 용기와 연결되어 탄산음료를 외부로 배출하는 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치에 있어서, 일단이 상기 제조 용기와 연통되고 타단이 외부로 연통되도록 설치되며, 상기 제조 용기에서 배출되는 탄산음료의 압력에 의해 반경방향으로 팽창하면서 탄산음료의 압력 저하를 발생시키는 탄성력이 있는 유연한 재질의 탄성튜브와; 상기 탄성튜브를 통한 탄산음료의 유동을 제어하는 취출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 탄산음료 제조 용기 내의 탄산음료가 탄성튜브를 통해 배출되는 과정에서 탄성튜브가 반경방향으로 팽창되면서 탄산음료의 자연적인 압력 감쇠가 발생하게 되며, 이에 따라 취출밸브를 통해 최종적으로 취출되는 탄산음료의 배출 압력과 대기압 간의 압력 차이를 줄일 수 있게 되므로 탄산음료가 배출되면서 발생하는 탄산가스의 기화 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한 탄성튜브의 길이와 압력 감쇠량이 비례하고, 탄성튜브의 내경과 유량이 비례하므로 탄성튜브의 길이와 내경을 적절히 조정하여 탄산음료 내의 탄산가스 농도와 유량을 원하는 사양에 맞게 쉽게 조절할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 음료 배출장치를 구성하는 탄성튜브의 길이와 배출 압력 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 음료 배출장치를 구성하는 탄성튜브의 내경과 배출 유량 간의 관계를 나타낸 그래프이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산음료 제조장치는 일단이 탄산음료가 제조되는 제조 용기(1)와 연통되고 타단이 외부로 연통되도록 설치된 탄성튜브(10)와, 상기 탄성튜브(10)를 통한 탄산음료의 유동을 제어하는 취출밸브(20)를 포함한다.

상기 제조 용기(1)는 내부에 음료 용액과 탄산가스가 주입되어 탄산가스가 음료 용액에 용해되면서 탄산음료가 만들어지는 장치로서, 제조 용기(1)의 상단부 일측에 고압의 탄산가스(CO₂)와 음료 용액이 공급되는 원료 유입관(2)이 연결되어 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 제조 용기(1) 내부에는 다량의 탄산가스가 음료 용액에 용해될 수 있도록 탄산가스를 음료 용액 내부로 유도하는 유도부재와 음료용액 순환펌프이 구성될 수 있다.

상기 탄성튜브(10)는 상기 제조 용기(1)의 상부면을 관통하여 탄산음료 제조장치의 외부로 연통되게 설치된다. 상기 탄성튜브(10)의 일단부는 제조 용기(1) 내부에서 제조 용기(1)의 바닥면에 근접하게 배치된다.

상기 탄성튜브(10)는 우레탄 또는 나일론, 폴리아미드(PA; Polyamide) 소재 등의 탄성력이 있는 유연한 재질로 만들어져, 상기 제조 용기(1)에서 배출되는 탄산음료의 압력에 의해 반경방향으로 팽창하면서 탄산음료의 압력 저하를 발생시키도록 구성된다. 즉, 상기 탄성튜브(10)는 제조 용기(1)에서 배출되는 탄산음료에 의해 탄성 변형되면서 탄산음료의 자연적인 압력 감쇠를 일으키는 작용을 하게 된다.

도 3에 도시한 것과 같이 상기 탄성튜브(10)의 길이(ℓ)가 길수록 취출밸브(20)를 통해 배출되는 탄산음료의 압력이 낮아지게 된다. 따라서, 상기 탄성튜브(10)의 길이(ℓ)를 적절히 조절하여 탄산음료의 최종 배출 압력을 조절할 수 있다.

또한 도 4에 도시한 것과 같이 상기 탄성튜브(10)의 내경(d)은 유량에 비례한다. 즉, 탄성튜브(10)의 내경(d)이 커질수록 배출 유량이 증가하게 된다. 따라서, 탄성튜브(10)의 내경을 적절히 조절하여 탄산음료의 배출 유량을 조절할 수 있다.

이와 같이 상기 탄성튜브(10)의 길이와 내경을 적절히 조절하여 탄산음료 내의 탄산가스의 농도와 탄산음료의 배출 유량을 원하는 사양에 맞추어 조절함으로써 저탄산수, 중탄산수, 고탄산수, 저유량, 고유량 등으로 다양하게 제공할 수 있다.

한편, 상기 제조 용기(1) 내에서 제조된 탄산음료는 냉각유체가 저장된 냉각탱크(3) 내부에 설치된다. 상기 냉각탱크(3) 내의 냉각유체는 도면에 도시하지 않은 냉각장치, 예를 들어 압축기와 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되는 냉각사이클 장치에 의해 냉각되어 상기 제조 용기(1) 내의 탄산음료를 냉각시킨다.

상기 탄성튜브(10)를 통해 배출되는 탄산음료가 음료수 컵에 취출되기 전에 온도 상승에 따른 탄산가스의 기화를 방지하고, 차가운 상태를 유지할 수 있도록 하기 위하여 상기 탄성튜브(10)는 상기 냉각탱크(3) 내의 냉각유체를 통과하게 설치되는 것이 바람직하다.

이 경우 상기 탄성튜브(10)는 상기 냉각탱크(3) 내부에 설치되는 호스마운트부재(30)에 나선형으로 권선되는 것이 설치면에서와 길이 조정면에서 바람직하다. 즉, 상기 탄성튜브(10)를 호스마운트부재(30)에 나선형으로 권선함으로써 탄성튜브(10)를 냉각탱크(3) 내부에 작은 설치 면적으로 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 호스마운트부재(30)에 권선되는 탄성튜브(10)의 길이를 알맞게 조정함으로써 원하는 최종 배출 압력을 얻을 수 있다.

상기 호스마운트부재(30)는 상단부와 하단부 각각에 상기 탄성튜브(10)가 끼워져 고정되는 호스결합홈(31)이 형성되어 있는 원통체로 된 것이 바람직하다.

상기 탄성튜브(10)는 상기 제조 용기(1)에서부터 취출밸브(20)에 이르기까지 동일한 직경의 탄성튜브(10)를 사용하며, 탄성튜브(10)와 취출밸브(20)를 연결하는 컨넥터(미도시) 등의 내경 또한 탄성튜브(10)의 내경과 동일하게 구성하여 탄산음료의 배출 과정에서 유로의 내경의 변화에 따른 저항이나 와류 발생 등을 최소화함으로써 탄산가스의 손실을 최소화하는 것이 바람직하다.

또한 상기 취출밸브(20)는 사용자에 의해 수동으로 개폐 동작하거나, 혹은 컨트롤러에 의해 자동으로 개폐 동작하도록 구성될 수 있는데, 탄성튜브(10)를 통해 배출되는 탄산음료가 취출밸브(20) 내부의 유로를 개폐하는 밸브체에 부딪혀 저항이 발생하는 것을 최소화할 수 있도록 밸브체가 볼(ball)로 된 볼밸브를 적용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치는 취출밸브(20)가 개방 작동되면, 내부가 고압 상태를 유지하는 제조 용기(1) 내의 탄산음료가 탄성튜브(10)를 통해 배출되는데, 이 때 탄성튜브(10)가 팽창 변형되면서 탄산음료의 자연적인 압력 감쇠가 발생하게 되므로 취출밸브(20)를 통해 최종적으로 취출되는 탄산음료의 배출 압력과 대기압 간의 압력 차이를 줄일 수 있고, 탄산음료가 배출되면서 발생하는 탄산가스의 기화 현상을 최소화할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1 : (탄산음료) 제조 용기 2 : 원료 유입관
3 : 냉각탱크 10 : 탄성튜브
20 : 취출밸브 30 : 호스마운트부재
31 : 호스결합홈

Claims (6)

1. 내부에 음료 용액과 탄산가스가 주입되어 탄산가스가 음료 용액에 용해되면서 탄산음료가 만들어지는 제조 용기(1)와 연결되어 탄산음료를 외부로 배출하는 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치에 있어서,
   상기 제조 용기(1)가 잠겨지는 냉각유체가 저장된 냉각탱크(3)와;
   일단이 상기 제조 용기(1)와 연통되고 타단이 상기 냉각탱크(3)를 통과하도록 설치되는 탄성력이 있는 유연한 재질의 탄성튜브(10)와;
   상기 냉각탱크(3)의 외부에서 상기 탄성튜브(10)의 다른 일단부에 연결되게 설치되어, 상기 탄성튜브(10)를 통한 탄산음료의 유동을 제어하는 취출밸브(20)와;
   상기 냉각탱크(3) 내부에 설치되어 상기 탄성튜브(10)의 일부분이 나선형으로 권선되는 원통형의 호스마운트부재(30);
   를 포함하며,
   상기 탄성튜브(10)는 상기 제조 용기(1)에서 배출되는 탄산음료의 압력에 의해 반경방향으로 팽창하면서 탄산음료의 압력 저하를 발생시키는 것을 특징으로 하는 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 호스마운트부재(30)는 상단부와 하단부 각각에 상기 탄성튜브(10)가 끼워져 고정되는 호스결합홈(31)이 형성되어 있는 원통체로 된 것을 특징으로 하는 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 취출밸브(20)는 볼밸브인 것을 특징으로 하는 탄산음료 제조장치의 음료 배출장치.
   

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