KR101918595B1 - 자판기의 저수압 물보충 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동판매기의 저수압 상태에서 물을 보충하는 장치에 있어서: 수도배관(10)에 인접하여 설치되고, 물탱크(25)를 지니는 본체(20); 상기 수도배관(10)에서 물탱크(25)에 이르는 분기관(32) 상에 급수펌프(36)를 지닌 급수수단(30); 및 상기 수도배관(10)의 수압에 대응하여 설정된 알고리즘으로 급수펌프(36)의 작동을 단속하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 직수형 자동판매기에서 수압이 낮아지는 경우에 급수펌프를 가동하여 물을 차질없이 확보하는 동시에 급수펌프의 무리한 운전을 배제하도록 최적의 상태로 가동하여 신뢰성을 향상하고 내구성 저하를 방지하는 효과가 있다.

Description

자판기의 저수압 물보충 장치{Water supplement apparatus for automatic vending machine of low water pressure}

본 발명은 자동판매기의 물보충 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 직수형으로 배관된 자동판매기에서 수압이 낮은 경우에도 물을 차질없이 확보하기 위한 자판기의 저수압 물보충 장치에 관한 것이다.

통상적으로 각종 음료를 취급하는 자동판매기는 급수의 원활성을 위해 물탱크를 구비하는 외에 수도배관에 연결하는 직수 방식이 선호된다. 그럼에도 자동판매기가 설치되는 지역의 수도 사정에 따라 주기적 또는 임의적으로 수압이 낮아지는 경우 급수가 일정하게 유지되지 못한다. 원활한 급수가 보장되지 않으면 판매 차질은 물론 제품과 기업에 대한 이미지 손상을 초래한다.

이에 대응하기 위하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 특허문헌 한국 공개특허공보 제2001-0097828호(선행문헌 1), 한국 공개특허공보 제2000-0032691호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1에 의하면 온수통내부에 물의 수위를 감지하는 플로터와, 상기 플로터의 동작으로 상기 자동판매기의 제어부에 제어신호를 출력하기 위한 온수통상한스위치와, 상기 온수통에 물을 공급하기 위한 보조탱크와, 상기 보조탱크의 유ㆍ무를 감지하는 물통감지스위치와, 상기 보조탱크의 물을 온수통에 공급하기 위한 급수밸브로 구성된다.

그러나, 이는 급수통에 물이 없으면 급수밸브의 구동을 멈추어 전원낭비와 부품의 수명단축 방지를 요체로 하므로 부족한 물의 보충에 활용하기 미흡하다.

선행문헌 2에 의하면 직수관에 압력센서를 장착하고 팽창탱크에 홀 센서를 장착하여 설정압력에 비례하여 물 보충시간을 제어하는 구성을 기반으로, 고수압 지역에서는 팽창탱크 내에 물 넘침을 방지하고, 저수압 지역에서는 팽창탱크 내에 물 부족을 방지한다.

다만, 이는 가스보일러의 보충수와 관련되는 것이므로 자동판매기에 적용하기 위한 구조 개선과 더불어 저수압에 대응하는 연계 작동의 개선이 필요하다.

1. 한국 공개특허공보 제2001-0097828호 "자동판매기의 급수밸브 제어장치 및 방법" (공개일자 : 2001.11.08.) 2. 한국 공개특허공보 제2000-0032691호 "가스보일러의 보충수밸브 제어방법" (공개일자 : 2000.06.15.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 직수형으로 배관된 자동판매기에서 수압이 낮아지는 경우에 급수펌프를 가동하여 물을 차질없이 확보하는 동시에 급수펌프의 무리한 운전을 배제하도록 최적화로 가동하기 위한 자판기의 저수압 물보충 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자동판매기의 저수압 상태에서 물을 보충하는 장치에 있어서: 수도배관에 인접하여 설치되고, 물탱크를 지니는 본체; 상기 수도배관에서 물탱크에 이르는 분기관 상에 급수펌프를 지닌 급수수단; 및 상기 수도배관의 수압에 대응하여 설정된 알고리즘으로 급수펌프의 작동을 단속하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 급수수단은 수도배관과 분기관 사이에 전동 방식의 급수밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 물탱크의 수위센서를 통하여 수위 변화를 검출하고, 수도배관의 압력센서를 통하여 수압 변화를 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 제어수단은 급수펌프에 연결된 모터의 전류 변화를 검출하는 부하센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 물의 소비패턴과 수압의 변동패턴에 대응하여 축적되는 정보를 기반으로 급수펌프의 작동패턴을 결정하고, 수압이 설정치 이하로 낮아지면 우선적으로 급수펌프의 가동을 중단하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 직수형 자동판매기에서 수압이 낮아지는 경우에 급수펌프를 가동하여 물을 차질없이 확보하는 동시에 급수펌프의 무리한 운전을 배제하도록 최적의 상태로 가동하여 신뢰성을 향상하고 내구성 저하를 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 주요부 구성을 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부 회로 연결을 나타내는 블록도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동판매기의 저수압 상태에서 물을 보충하는 장치에 관하여 제안한다. 수도의 저수압 상태는 주로 고지대나 고층건물에서 발생하지만 반드시 이러한 설치 장소에 국한되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 물탱크(25)를 지니는 본체(20)가 수도배관(10)에 인접하여 설치되는 구조이다. 본체(20)는 각종 원료를 정렬된 상태로 보관하는 저장고(22)와 더불어 원료에 혼합하기 위한 물을 보관하는 물탱크(25)를 지닌다. 본체(20)가 수도배관(10)에 연결되는 직수타입의 자동판매기를 예시하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

또, 본 발명에 따르면 급수수단(30)이 상기 수도배관(10)에서 물탱크(25)에 이르는 분기관(32) 상에 급수펌프(36)를 지닌 구조이다. 음료 자판기에 있어서 급수수단(30)은 기본적으로 물탱크(25)의 물을 공급하는 기능을 수행하며, 부가적으로 물탱크(25)의 물 부족시 수도배관(10)으로부터 물을 받는 기능도 수행한다. 급수펌프(36)는 분기관(32)에 독립적으로 설치되는 전용의 것이 선호되지만 음료를 제공하는 펌프(도시 생략)로 공용화하는 구성을 배제하는 것은 아니다. 급수펌프(36)의 종류는 특별한 구애가 없으나 구조가 간단하고 장기간 운동성능이 보장되는 터보형이 선호된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 급수수단(30)은 수도배관(10)과 분기관(32) 사이에 전동 방식의 급수밸브(34)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 분기관(32)은 수도배관(10)에 연동하여 저수압 상태로 되기 쉬우므로 후술하는 것처럼 급수펌프(36)의 드라이런에 의한 소손을 방지하도록 신속하게 유로를 차단할 수 있는 전동 방식의 급수밸브(34)를 설치한다. 물론 급수펌프(36)에 전동을 위한 솔레노이드 등이 탑재되지만 수동으로 조작하는 기능도 겸하는 것이 좋다.

또, 본 발명에 따르면 제어수단(40)이 상기 수도배관(10)의 수압에 대응하여 설정된 알고리즘으로 급수펌프(36)의 작동을 단속하는 구조를 지닌다. 제어수단(40)은 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 제어기(42)를 기반으로 한다. 제어기(42)의 제어 알고리즘은 메모리에 프로그램 형태로 저장되고 갱신된다. 제어기(42)의 입출력인터페이스는 도 2에 예시되는 것과 같은 연결 상태를 이룬다.

한편, 제어기(42)는 별도로 구성될 수도 있으나 자동판매기의 주제어기(도시 생략)와 통합적으로 구성될 수도 있다. 어느 경우에나 급수펌프(36)를 제어하는 알고리즘은 수요자의 지시에 대응하여 원료와 물을 배합하고 요금을 정산하는 제반 판매 프로세스와 연계된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(40)은 물탱크(25)의 수위센서(44)를 통하여 수위 변화를 검출하고, 수도배관(10)의 압력센서(45)를 통하여 수압 변화를 감지하는 것을 특징으로 한다. 수위센서(44)는 상한 수위 및 하한 수위에 한정되지 않고 그 중간에 도달하는 수위도 검출하는 방식이 선호된다. 압력센서(45)는 경박단소한 구조의 반도체 방식을 선택하여 급수밸브(34) 또는 그 상류단에 설치하는 것이 좋다.

한편, 동절기에 수위센서(44) 및 압력센서(45)의 분해능 저화로 에러를 유발하지 않도록 주변에 히터(도시 생략)를 부가할 수 있다.

본 발명의 변형예로서, 상기 제어수단(40)은 급수펌프(36)에 연결된 모터의 전류 변화를 검출하는 부하센서(46)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 부하센서(46)는 급수펌프(36)의 온오프 상태는 물론 과부하로 가동되는지 검출하는 신호를 생성한다. 급수펌프(36)의 부하 변동을 감지하면 최적의 조건으로 운전하는 알고리즘의 구현이 가능하다. 이외에 급수펌프(36)의 과부하로 인한 발열을 방지하여 자동판매기의 화재로 이어지는 안전사고를 예방한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(40)은 물의 소비패턴과 수압의 변동패턴에 대응하여 축적되는 정보를 기반으로 급수펌프(36)의 작동패턴을 결정하고, 수압이 설정치 이하로 낮아지면 우선적으로 급수펌프(36)의 가동을 중단하는 것을 특징으로 한다. 제어수단(40)의 제어기(42)는 해당 지역의 요일별, 일별 음료 판매량에 대한 정보를 축적하는 동시에 해당 지역의 요일별, 일별 수압 변동에 대한 정보도 축적한다. 이에 물 수요가 많아지는 시점에 도달하기 전에 수압이 충분한 상태일 때 급수펌프(36)를 가동하여 최적의 운전 상태를 유지할 수 있다. 수도배관(10)의 수압 변동, 물탱크(25)의 수위 변동, 급수펌프(36)의 운전 상태 등의 정보는 제어기(42)의 표시기를 통하여 그래픽으로 표시하는 것이 종다.

만일 이러한 물 수요-공급 예측이 빗나가는 경우 또는 급수펌프(36)가 과부하인 경우 모터 소손을 방지하기 위해 급수펌프(36)의 가동을 중단한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 수도배관 20: 본체
22: 저장고 25: 물탱크
30: 급수수단 32: 분기관
34: 급수밸브 36: 급수펌프
40: 제어수단 42: 제어기
44: 수위센서 45: 압력센서
46: 부하센서

Claims (5)

1. 직수타입 자동판매기의 저수압 상태에서 물을 보충하는 장치에 있어서:
   수도배관(10)에 인접하여 설치되고, 물탱크(25)를 지니는 본체(20);
   상기 수도배관(10)에서 물탱크(25)에 이르는 분기관(32) 상에 급수펌프(36)를 지닌 급수수단(30); 및
   상기 수도배관(10)의 수압에 대응하여 설정된 알고리즘으로 급수펌프(36)의 작동을 단속하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지되,
   상기 급수펌프(36)는 물탱크(25)의 물을 공급하면서 부가적으로 물탱크(25)의 물 부족시 수도배관(10)으로부터 물을 받도록 연결되고,
   상기 제어수단(40)은 물탱크(25)의 수위센서(44)를 통하여 수위 변화를 검출하고, 수도배관(10)의 압력센서(45)를 통하여 수압 변화를 감지하고,
   상기 제어수단(40)은 급수펌프(36)에 연결된 모터의 전류 변화를 검출하는 부하센서(46)를 더 구비하며,
   상기 제어수단(40)은 물의 소비패턴과 수압의 변동패턴에 대응하여 축적되는 정보를 기반으로 급수펌프(36)의 작동패턴을 결정하고, 수압이 설정치 이하로 낮아지면 우선적으로 급수펌프(36)의 가동을 중단하는 것을 특징으로 하는 자판기의 저수압 물보충 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 급수수단(30)은 수도배관(10)과 분기관(32) 사이에 전동 방식의 급수밸브(34)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자판기의 저수압 물보충 장치.
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