KR101940629B1 - 유체 일부 분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체, 분말들 또는 미립자 고형물들과 같은 유체들의 분배기들에 관한 것이며, 특히, 유체 제품들의 기설정된 측정을 용기의 용량에 따라 용기로 빠르며 위생적으로 정확하게 분배하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 유체 저장부, 각 노즐이 작업 표면에 고정되고, 유체를 분배하기 위해 형성된 노즐 배출구를 포함하는 하나 이상의 노즐들 및 각 저장부가 하나의 노즐과 연결되며, 상기 각 저장부에서 하나의 노즐로 유체가 주입되도록 형성된 펌프 유닛(pump unit)을 포함하고, 상기 각 노즐은 노즐 배출구와 연결된 용기의 용량을 확인하고, 확인된 상기 용기의 상기 용량에 따라 상기 노즐 배출구로부터 유체의 일부를 분배하는 펌프 유닛을 활성화시키는 활성화 장치를 포함하는 유체 일부 분배기를 제공한다.

Description

유체 일부 분배기{FLUID PORTION DISPENSER}

본 발명은 액체, 분말들 또는 미립자 고형물들과 같은 유체의 분배기들에 관한 것으로, 특히, 유체 제품들의 기설정된 측정이 용기의 용량에 따라 빠르고, 위생적이며, 정확하게 용기로 분배되는 장치에 관한 것이다.

용기의 범위로 고정된 유체의 부피 또는 무게를 정확하게 분배할 필요가 있는 곳에 많은 적용(application)들이 존재한다. 예를 들면, 요식업 및 접객업에서, 음식 및 음료를 반복적으로 준비하는 경우, 정확하게 기설정된 유체 상품의 일부(portion)를 분배하는 것은 상당히 중요할 수 있다. 요식업 및 접객업에서, 이러한 분배하는 장치들은 가능한 위생적이고, 깨끗하게 유지되어야 하며, 특히, 일정하게 규정되는 요구사항들을 충족되어야 한다. 더욱이, 수익성 있는 사업을 유지하기 위해서, 음식 및 음료 제품들의 불필요한 낭비를 피하고, 가능한 효율적으로 음식 및 음료 제품들의 일부를 분해하는 것도 중요하다.

종래의 분배 시스템들은 적절히 수행될 수 있기는 하지만, 개선들은 종래 분배 시스템들이 작동하는 속도와 관련되어 이루어질 수 있다. 또한, 종래 기술에 본래의 작업의 편의성 및 유용성에 더하여, 개선들은 분배 시스템들의 전체적인 청결과 유지를 형성할 수 있다.

식품 산업에 대한 예를 들면, 주방 스탭 또는 이용자들에 의해 사용될 수 있는 탁상에서 수동으로 직접 펌핑되는(pumped) 소스 분배기를 제공하는 것으로 알려져 있다. 상기 수동 펌프 분배기(hand pump dispenser)들은 펌프 구동 레버(drive lever)의 전체 누름을 이용하여 소스의 규칙적 또는 반복적인 양을 분배할 수 있는 소스 저장소(reservoir) 간편하게 포함한다. 그러나, 상기 분배기들은 유생적이고 청결 문제들로부터 피해를 입으며, 정기적으로 비우고 청소해야만 한다. 용기가 펌프의 단일 작동에 의해 공급되는 소스의 전체 표준 용량을 받을 수 없는 경우, 수동 펌프 분배기로 제공되는 용기를 위쪽으로 채우는 것이 가능하다.

분배 되어진 유체가 알갱이(pellet)들 또는 분말들에 의해 형성되어진 경우, 상당한 양의 수작업이 주방 스탭(staff)에게 요구되어진다. 스탭은 대량 포장 상점들로부터 요구된 무게 또는 부피를 측정해야 하며, 1회분 용량 또는 1회 제공되는 유체 물질을 보호하기 위해 사용된 포장을 개별적으로 열(open) 필요가 있다. 이러한 방법들은 작업하는데 상대적으로 느리며, 많은 노동력을 요구한다. 더욱이, 1회분 포장들은 높은 환경 포장 비용(environmental packaging cost)을 가지며, 불필요한 양의 폐기물을 만든다.

카페에서, 바리스타들이 음료를 준비하는데 이용되는 용기들에 냉장 우유의 정해진 양을 규칙적으로 붓는 것이 필요하다. 일반적으로, 우유 보관용기는 냉장고에서 바리스타에 의해 수동으로 꺼내지며, 필요한 우유의 양을 용기로 붓게 되고, 용기는 제조되는 음료의 종류에 따라 종종 다른 사이즈를 갖는다. 이러한 방법은 정해진 우유의 양을 반복적으로 빠르게 분배하는 것이 어려우며, 종종 바리스타가 작업하는 외관을 어지럽힌다. 또한, 상기 방법은 매일 사용되는 많은 우유 보관용기들의 포장재로 인하여 불필요한 쓰레기를 만든다.

많은 과거의 시도들은 자동 유체 분배기들을 제안함으로써, 상기 문제들의 몇 가지를 해결하였다. 예를 들면, Arthur Reichenberger가 제안한 미국특허 제 4236553 호 "음료 분배 조절기(Beverage portion controller)"에서는 자동으로 음료를 분배하는 시스템을 공개한다. 상기 자동으로 음료를 분배하는 시스템은 분배기로 제시된 컵의 가장자리에 의해 수직으로 상승되는 프로브(probe)으로 인하여 용기 용량에 따라 액체를 분배하고, 컵의 높이에 의해 프로브의 수직 위치에 따라 음료의 기설정된 양을 분배한다. 그러나, 장치는 사용하는데 직관적이지 않고 불편할 뿐 아니라, 특히, 바쁜 카페나 패스트푸드 판매점과 같이 빠르게 운영되는 경우, 사용자가 채워진 컵을 흘리는(spilling) 일이 증가하는 단점을 겪고 있다. 예를 들어, 음료로 컵을 채울 경우, 우선, 사용자는 프로브(probe) 아래에 컵의 가장자리를 걸도록 컵을 기울여야 하며, 시스템을 활성화하기 위해 불편하게 프로브를 들어올려야 한다. 그리고 나서, 컵에 음료수가 분배되면, 컵의 가장자리 아래로 힘을 가하는 프로브에 의해, 채워진 컵은 분배기의 프로브 및 베이스 사이에서 갇힌다. 이것은 컵을 제거하기 불편하며, 가장자리 상부 프로브의 힘 및 컵이 장치에서 제거되는 동안 부딪치거나 기울어질 가능성으로 인하여 채워진 컵을 쏟을 기회가 증가할 것이다. 더욱이, 컵의 가장자리 상부 프로브의 고리는 우유와 같은 액체가 분배되는 경우에 특히, 장치에 제시된 컵들 사이에서 잔류물을 전달하는데 비위생적이다.

따라서, 유체 분배 시스템은 제시된 용기의 용량에 따라 유체의 일부를 분배하며, 직관적이며, 편리하게 사용할 수 있는 시스템을 제공하는 것은 유용할 것이다.

유체 분배 시스템은 제시된 용기의 용량에 따라 유체의 일부를 분배하며, 직관적이며, 편리하게 사용할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 일단 채워지면, 용기의 내용물을 흘리는(spilling) 사용자의 위험은 감소된다. 유체 분배 시스템은 확실히 자주 사용되는 분배 장치를 제공하는 이점이 있으며, 빠른 속도로 분배하고, 분배된 제품의 낭비 및 분배된 제품의 포장을 최소화한다. 또한, 용기들 사이에 분배된 제품의 잔여물을 옮기지 않고, 위생적인 시스템을 제공하는 이점이 있다.

따라서, 종래 기술에서 제시된 단점들 완화하거나, 없애는 해결책을 제공하여 유용하며, 종래 기술의 장치들의 대안을 제공한다.

본 발명의 관점에 따르면, 적어도 하나의 유체 저장부, 하나 이상의 노즐들을 포함하고, 각 노즐은 작업 표면에 고정되고, 유체를 분배하기 위해 형성된 노즐 배출구 및 각 저장부가 하나의 노즐과 연결되며, 각 저장부에서 하나의 노즐로 유체가 주입되도록 형성된 펌프 유닛을 포함하고, 각 노즐은 노즐 배출구와 연결된 용기의 용량을 확인하고, 확인된 용기의 용량에 따라 노즐 배출구로부터 유체의 일부를 분배하는 유닛 펌프를 활성화시키는 활성화 장치를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 용기의 용량은 용기의 지름을 측정함으로써 확인된다. 상기 실시예에서, 활성화 장치는 서로에 대해 각 관계로 고정되고, 노즐에 관하여 고정되며, 노즐로부터 나누어지도록 배치된 적어도 한 쌍의 가이드 레일들 사이에 형성된 선형 변위 센서를 포함하고, 하나의 노즐 배출구와 결합된 경우, 용기는 가이드 레일들의 쌍과 연결되어 형성되며, 선형 위치 센서는 용기의 지름에 따라 대체된다.

다른 바람직한 실시예에서, 활성화 장치는 적어도 서로를 향해 튀어 오르도록 마주보는 한 쌍의 조(jaw)들을 포함하며, 각 조는 회전 가능하게 축들 주변에 연결되어 있고, 상기 축 지점에 부착된 회전 변위 센서를 포함하며, 상기 노즐 배출구와 연결된 경우, 용기는 조를 떨어지도록 하고, 용기의 지름에 따라 각 회전 변위센서를 배치한다.

상기 실시예의 추가적인 변형에 따라, 활성화 장치는 적어도 서로에 대해 각 관계로 고정되고, 노즐에 관하여 고정되며, 노즐로부터 나누어지도록 배치된 적어도 한 쌍의 가이드 레일들 및 신호를 전송하고 응답을 수신하도록 구성된 광학 센서를 포함하며, 노즐 배출구에 결합된 경우, 용기는 가이드 레일들의 쌍과 연결되어 형성되며, 광학 센서는 신호를 수신 받아 센서 및 용기 사이 거리를 표시한다.

다른 실시예에서, 용량은 용기의 가장자리의 높이를 측정하여 확인되며, 활성화 장치는 작업 표면에 실질적으로 수직인 표면을 구비한 정지 요소를 포함하고, 노즐 배출구 및 노즐 배출구 아래에 매달린 액츄에이터 암 아래에 위치되며, 회전하도록 축 주변과 연결되고, 축 지점에 부착된 회전 변위 센서를 가지며, 노즐 배출구와 결합될 경우, 용기가 작업 표면 및 정지 요소와 연결되어, 용기의 가장자리의 높이에 따라 액추에이터 암을 회전하도록 위치시킨다.

본 발명이 펌프 유닛을 조절하고, 유체의 일부를 분배하기 위해 프로그램 명령어들에 의해 구성되는 디지털 프로세서 및 메모리를 포함하는 것은 바람직하다. 또한, 상기 실시예에서, 프로세서가 다른 용기 용량 측정들에 따라 보정되며, 메모리에 각각을 기록하는 것은 바람직하다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 저장부는 유체의 온도를 조절하도록 구성된다.

바람직하게, 분배기는 분배되는 유체가 우유가 되도록 구성된다.

유체 분배 시스템은 제시된 용기의 용량에 따라 유체의 일부를 분배하며, 직관적이며, 편리하게 사용할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 일단 채워지면, 용기의 내용물을 흘리는(spilling) 사용자의 위험은 감소될 수 있다.

또한, 유체 분배 시스템은 확실히 자주 사용되는 분배 장치를 제공하는 이점이 있으며, 빠른 속도로 분배하고, 분배된 제품의 낭비 및 분배된 제품의 포장을 최소화할 수 있다.

또한, 용기들 사이에 분배된 제품의 잔여물을 옮기지 않고, 위생적인 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부 도면을 참조하여, 단지 예로써, 설명될 것이다.
도1 a, 1b각각은 바람직한 실시예에서 제안된 분배기의 사시도 및 상세도이고,
도 2는 도1 a및 도 1b에 도시된 분배기에서 제공되는 활성 시스템 부품의 개략도이고,
도 3a내지 도 3c는 작동 중에 도 2에 도시된 활성 시스템을 도시하고,
도 4는 대체되는 활성 시스템의 실시예에 따른 부품의 개략도이고,
도 5a 내지 도 5c는 작동 중에 도 4에 도시된 활성 시스템을 도시하고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구현된 유체 흐름 경로들 및 방향들을 도시하고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제공된 매니폴드형 유입구 커넥터(connector)의 측면도이다.

본 발명은 제시된 용기의 용량에 따라 기설정된 유체의 부피 또는 무게를 제공하는 분배기와 관련되어 있다. 본 발명은 카페 또는 바에서 작업 표면에 설치되는 우유분배기로 작동될 수 있는 바람직한 실시예이다. 특히, 본 명세서를 참조하면, 카페 환경에서 이용되는 우유 분배기로 실행되는 분배기를 형성하지만, 당업자는 다른 적용들이 본 발명을 위해 고려되며, 넓은 범위의 환경에서 사용된다는 것을 이해할 것이다.

본 발명은 작업 표면(work surface)에 장착되는 적어도 하나의 배출구 노즐을 포함한다. 배출 노즐은 우유 및 다른 유형의 유체를 효율적으로 분배할 수 있도록 부품들의 종래의 구성를 포함한다. 상기 노즐들은 우유가 분배될 때 통과하는 배출구 포트(outlet port)와 유체를 받기 위해 작업 표면 근처에 연결된 유입구 포트(inlet port)를 정의한다. 더욱이, 본 발명은 성능 요구에 따라 다양한 노즐들로 구현될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서를 일반적으로 참조하면, 작업 표면에 장착된 두 개의 노즐들을 포함하여 본 발명을 형성할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 분배기는 1회분 계량 시스템을 포함한다. 1회분 계량 시스템은 부피, 무게 또는 1회 작동동안 용기에 분배되는 체의 양을 조절하고 측정하는데 이용된다. 예를 들면, 일 실시예세서, 본 발명은 연료가 분배되기 전에 빈 용기의 무게를 측정하기 위해 로드셀(load cell) 또는 유사한 무게 측정을 포함할 수 있다. 그리고 나서, 빈 용기 무게는 유체의 분배 중에 용기의 무게로부터 빠지고, 기설정된 유체의 무게가 용기내에 존재할 때, 분배 작업은 종료된다. 다른 실시예에서, 흐름율 센서(flow rate sensor)는 용기로의 용액의 전달 속도을 측정하기 위해 각 노즐내에 통합된다. 타이머와 함께, 단일 조작으로 흐름율 센서는 분배된 액체의 무게 또는 부피를 조절할 수 있다. 대체안으로, 노즐로부터 액체의 흐름율이 안정적인 상수인 타이머 시스템은 단일 작동으로 분배되는 액체의 부피 또는 무게를 제어에 관련하여 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 제안된 분배기는 제공된 하나 이상의 노즐들과 결합된 적어도 하나의 활성 시스템을 포함한다. 각 활성 시스템은 분배 작업이나 사이클을 시작하거나 중지하는 신호를 보내는 본 발명의 부품들을 포함한다.

바람직한 실시예에서, 활성 시스템은 자동적이며, 노즐로 제공되는 용기의 용량을 확인할 수 있다. 우선, 용기가 확인되면, 시스템은 확인된 용기와 관련된 액체의 기설정된 일부, 부피 또는 무게와 관련된 정보를 검색하고, 용기로 액체의 기설정된 일부를 자동적으로 전달하는 펌프 및 노즐의 동작을 조절한다.

상기 실시예들에서, 시스템을 동작시키기 위해, 사용자는 노즐 하에서 교정 과정 동안 분배기의 메모리 내에 등록된 용기를 배치하며, 분배기는 분배기로 유체의 일부를 자동으로 제공한다. 상기 자동 트리거링(triggering) 시스템은 효율성 및 유용성 관점에서 종래 기술과 비교하여 상당한 이점을 제공한다. 예를 들어, 바리스타가 우유로 용기를 채울 필요가 있는 경우, 용기는 적절한 부피의 우유로 용기가 자동으로 채워지기 위해 노즐 아래에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 시스템은 용기가 채워지도록 하면서 작은 물리적 상호작용을 가지고, 노즐 아래에 용기를 유지하기 위해 용기에 가해지는 힘으로 인하여 채워진 용기의 흘림(spilling) 위험이 증가하지 않는 장치들이 쉽게 사용되도록 제공한다.

바람직하게, 분배기는 분배기 펌프 작동을 조절하고, 시스템에서 사용할 각 용기를 위한 보정 및 등록 절차를 용이하게 하기 위해 디지털 프로세서(digital processor) 및 관련된 메모리 소자들을 포함한다. 당업자에 의해 잘 이해하고 알 수 있는 바와 같이, 상기 디지털 프로세서는 필요한 작업에 적절한 실행 가능한 명령들로 로드(load)된다.

본 발명에 의해 제안된 분배기는 분배기가 사용되는 위치 또는 환경에 따라 작업 표면과 관련되어 설치되며, 상기 작업 표면의 형태 또는 구성에 영향을 끼칠 것이다. 예를 들면, 본 발명이 카페 우유 분배기로 구성되는 바람직한 실시예에서, 분배기는 서빙 카운터 또는 카페의 작업대 상부에 설치될 것이다. 또한, 상기 작업대 상부는 예로써, 커피를 만드는 기계들, 음식 진열대(display cabinets) 들 및 금전 등록기를 호스트(host)할 필요가 있다. 당업자는 상기 작업 표면들 위의 공간이 부족하며, 빈번한 작업 기간 동안 혼란을 방지하기 위해 효율적으로 이용될 필요가 있다는 것을 이해할 것이다.

다른 실시예에서, 작업 표면의 다른 형태들은 분배기와 관련될 수 있다. 예를들면, 다른 실시예에서, 분배기는 음식 서비스 뷔페에서 셀프 서비스 시설의 일부로서 제공될 수 있다. 이러한 적용에서, 본 발명은 고정되거나 조절된 부피로 음표 및 다른 형태의 유체들을 분배하도록 뷔페 이용자들에 의해 사용될 수 있다.

바람직하게, 분배기는 배수 시스템과 연결되거나, 배출(drain) 시스템을 포함하기도 한다. 배출 시스템은 노즐들의 배출구들 바로 아래 위치된 드립 트레이(drip tray)와 배수구(drain)을 포함한다.

본 발명에 의해 제안된 분배기는 분배될 유체의 대량의 저장을 제공하는 적어도 하나의 유체 저장부를 포함한다. 저정부의 배열 및 구성은 본 발명이 사용되는 유체 및 적용의 유형에 의해 결정된다. 바람직한 실시예에서, 저장부는 분배될 유체의 복수의 개별 포장들 또는 카톤(carton)들을 받도록 배열된다. 상기 적용들에서, 각 포장 또는 카톤은 노즐들로 단일 전달 라인 안의 각 보관용기들로부터 유체를 모으는 매니폴드형 시스템과 연결된 배출구를 포함한다. 예를 들면, 상기 실시예에서, 복수의 개별 포장들을 받을 수 있거나, 복수의 개별 포장들로 형성된 저장부는 매니폴드형 시스템과 결합할 수 있다. 상기 매니폴드형 시스템은 저장부와 결합된 각 포장을 위한 유입구 포트 또는 커넥터를 제공하며, 본 발명에 따라 제공되는 펌프와 결합되거나 연결된 배출구 포트를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 매니폴드형 시스템은 저장부가 매니폴드형과 연결된 포장들의 수에 따라 가변하는 전체 용량을 제공하도록 할 수 있다.

다른 실시예에서, 단일 카톤 또는 큰 백(bag)은 분배되는 유체를 저장하기 위한 저장부에 저장될 수 있다. 분말들 또는 미립자들이 분배되는 다른 실시예들에서, 통(vat) 또는 호퍼(hopper) 기반 시스템은 유체 저장부를 제공한다. 당업자는 본 발명이 이용되는 적용들이 정확한 형태 및 유체 저장부나 요구되는 저장부들의 배치에 영향을 줄 것이라는 점을 이해할 것이다.

또한, 유체 저장부가 다수의 유체 보관 용기들을 포함하는 바람직한 실시예에서, 저장부는 각 보관용기를 위해 기울어지거나 경사진 지지표면(support surface)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 저장부는 일련의 트레이(tray)들 또는 서랍(drawer)들를 제공하는 캐비넷(cabinet) 구성으로 배치될 수 있으며, 다층 중 하나는 분배될 유체를 포함하는 가요성 브래더(flexible bladder)를 수용할 수 있다. 트레이들은 트레이의 전면으로 각 유체 브래더를 배출하고, 매니폴드형 시스템의 유입구와 연결되기 위해 기울어지거나 경사진 것이 바람직하다. 또한, 다른 바람직한 실시예에서, 지지 트레이들의 상기 배치는 매니폴드형 시스템 유입구와 브래더의 연결에서 인접한 단일 중앙 출구 지점으로 브래더 내에 포함된 모든 유체를 배출하기 위해 V 자형으로 각진 형태를 포함할 수 있다. 저장부에서 트레이들을 지지하는 상기 특정 배치는 유체 포장들을 재배열하기 위한 수동 작업에 대한 어떤 요구도 없이 배출될 수 있는 유체의 양을 최대화한다.

저장부가 유체 배송 매니폴드형 시스템과 결합된 일 실시예에서, 매니폴드형의 유입구들은 자기 안내(self-guiding)를 하거나 자기 정렬(or self-aligning)하는 연결 시스템을 포함할 수 있다. 상기 자기 정렬 연결 시스템은 유체의 확고한 밀폐를 보장하기 위해 사용될 수 있는 연결이 매니폴드형 및 유체 포장 사이에 제공되어, 누출 발생 또는 식품 기반 유체들의 오염을 방지하기 한다.

바람직한 실시예에서, 자기 안내가 가능한 매니폴드형 유입구 연결은 유체 포장으로 제공되는 수용 고정물(fixture)에 대한 상보적인(complimentary) 형태를 포함하는 적어도 하나의 결합면과 인접하여 제공되는 실질적인 원추형 가이드 표면(guide surface)을 포함할 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서, 상보적인 결합면들의 한 쌍은 상기 표면들 사이에 형성된 원추형 가이드 표면을 구비하도록 제공될 수 있다. 상기 실시예에서, 제 1 결합면은 유체 포장으로 도입될 수 있으며, 매니폴드형 커넥터의 가이드 표면이 포장 고정물를 충족시킬 때까지, 앞으로 가압될 수 있다. 이 때, 원주 형태 또는 형상의 가이드 표면은 매니폴드형 유입구 커넥터을 자동으로 정렬하여 중앙에 위치될 것이며, 포장 고정물로 더 촉구되고, 최종 노출된 연결면이 포장에서 제공되는 다른 상보적인 표면을 연결하도록 한다. 따라서, 매니폴드형 유입구 커넥터의 배치는 유체 포장에서 제공되는 상보적인 고정물로 커넥터를 정확하게 자동으로 정렬할 수 있으며, 커낵터 내에서 두 개 또는 잠재적으로 더 많은 결합면들의 공급을 통해 유체 밀봉(fluid-tight seal)을 제공할 수 있다.

또한, 우유를 분배하는데 사용되는 본 발명의 바람직한 실시예에서, 유체 저장부는 냉장 시스템을 통합하거나 구현할 수 있다. 예를 들면, 복수의 우유 카톤들이 매니폴드형 방식에 의해 노즐과 연결되는 상기 일 실시예에서, 상기 우유 카톤들은 매니폴드형을 위한 배출구 포트를 포함하는 냉장고 내에 배치될 수 있다.

다른 실시예에서, 유체 저장부는 분배하기 전에 유체에 대한 전처리 과정을 적용하도록 수행될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서는, 저장부는 노즐에 도달하기 전에 유체의 온도를 높일 수 있는 히터 시스템을 포함할 수 있다. 당업자는 필요에 따라서, 냉장, 가열, 균질화, 혼합 또는 유체로 추가 첨가제 도입의 제어에 이르기 까지 다양한 추가 서브 시스템들이 유체 저장부와 함께 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 본 명세서에서만 유체들을 냉장하는 유체 저장부에 대한 참조는 어떠한 방식으로 제한되어야 한다.

일부 실시예들에서, 본 발명은 저장부에서 각 노즐까지 유체를 구동하는 적어도 하나의 펌프를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 펌프는 자동으로 전기적으로 구동되는 액체 구동 펌프이다. 바람직하게, 액체 펌프는 매니폴드형 기반의 유체 수집 시스템(fluid collection system)과 연결된다. 대안적으로, 액체 펌프는 다른 실시예들에서 유체의 대량의 단일 포장과 연결될 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 저장부는 각 노즐에 관하여 높은 위치에 위치될 수 있고, 펌프에 대한 필요성을 제거하면서, 중력하에서 노즐들로 유체를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 분배기는 배출구 노즐 또는 노즐들이 설치되는 작업 표면으로부터 저장부 및 원격 펌프가 배치된다. 분배기의 배치는 매일 카폐 또는 다른 동등한 환경의 운영과 장비를 위해 여유 공간을 두고, 최소양의 작업표면을 분배기의 구성요소들이 차지하기 위해 사용되는 것을 보장한다. 다른 바람직한 실시예에서, 분배기내에 통합된 유체 저장부들 및 펌프들은 제공되는 임의의 노즐들 가까이 인접한 작업 표면 아래에 위치될 수 있다.

노즐들이 수직으로 위의 위치에 배치되어 있으며, 저장부에서 교체되는(displaced) 실시예들에서, 펌프가 비활성되면, 유체의 헤드(head)가 본 발명의 연결 도관(conduit)들에 남아있다는 것이 이해될 것이다. 그러므로, 배출구 노즐 및 연결 배관에 남아 있는 유체는 저장부에 배치된 임의의 유체보다 더 승강된 헤드를 가지며, 이는 중력의 작용으로 남아있는 유체가 저장부를 향해 다시 배출되도록 한다. 또한, 상기 실시예들에서, 본 발명은 저장부와 노즐 사이에 위치된 적어도 하나의 유동 조절 밸브(flow control valve)를 포함할 수 있다. 노즐은 노즐로부터 유체의 역류를 방지하기 위해 본 발명에서 적용되고, 가동하지 않는 기간 동안 중력의 작용하에서 도관을 결합시킨다.

유동 조절 밸브는 순방향 유동 제어 요소로 작용할 수 있으며, 각 노즐을 향하면서, 분배하는 동안 유체들의 빠른 순방향 유동을 허용하는 비교적 낮은 개방 압력(예를 들어, 0.007 bar와 같은 압력)으로 역류 방지 밸브(non-return valve)에 의해 제공된다. 상기 밸브의 형태는 밸브 위의 도관 및 노즐 내에서 유체의 헤드(head) 힘에 대해 닫힌 채로 유지함으로써, 가동하지 않는 시간에 역방향 유동을 방해할 것이다.

더 바람직한 실시예에서, 고압 역류 밸브를 포함하는 대체 가능한 유체 제어 밸브가 제공된다. 고압 역방향 유동 제어 밸브는 분배 조치가 끝난 후 바로 펌프의 작동의 역방향이 가능한 작동 방식을 적용할 수 있다. 유체의 압력은, 역으로 작동할 때 펌프에 의해 가해지는 압력인 최소 레벨을 초과하지 않는 한, 상기 밸브는 노즐에서 저장부 방향으로 유체의 유동을 일반적으로 방해할 것이다. 이것은 펌프가 역으로 작동할 때, 유체가 저장부로 다시 되돌아가도록 하나, 단순히 펌프와 저장부 위의 유체 헤드의 승강된 헤드를 중력의 작용하에서 같은 방향으로 흐르는 유체를 방해할 것이다.

당업자는 매니폴드형 시스템이 많은 유체 포장을 포함하는 저장부와 결합되는 경우에, 제어 밸브들의 많은 다른 구성들이 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 상기 실시예들에서, 단일 순방향 유동 밸브(single forward flow valve) 및 고압 역방향 유동 밸브(high pressure reverse flow valve) 에셈블리는 매니 폴드형의 배출구 상에 잠재적으로 위치될 수 있다. 대안이 되는 다른 실시예들에서, 각 매니포드형 유입구는 하나 이상의 상기 배출구들과 함께 단일 순방향 유동 밸브 어셈블리를 포함할 수 있으며, 고압 역방향 유동 밸브 어셈블리도 포함할 수 있다. 또한, 당업자들은 순방향 유동 및 고압 역방향 유동 밸브 어셈블리들은 분리된 밸브 어셈블리들을 통해 실행되거나, 요구되는 경우, 대안적으로 하나의 단일 밸브 어셈블리에 의해 실행 될 수 있다.

또한, 상기 매니폴드형 시스템의 설계 및 구성은 이웃 인접한 포장이 다른 유체를 분리하는데 이용되기 전에, 각 유체 포장이 완전히 고갈되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 밸브들은 매니폴드형의 유입구들과 결합되어, 저장부에 관련하여 제공된 가장 낮은 유체 포장에서 가장 높거나 가장 위의 포장까지 제어되는 순서만 열 수 있도록 제어될 수 있다.

또한, 바람직한 실시예에서, 분배기는 물 공급 시스템에 대한 연결을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 물 공급 시스템은 본 발명으로 통합된 펌프에 대해 가압된 물의 공급을 전달하도록 적용될 수 있다. 상기 배열은 노즐로부터 펌프가 물을 분배하도록 한다.

또한, 펌프에 제공된 물 공급 연결은 셧-다운 플러쉬(shut-down flush) 및 세척 주기 작동(cleaning cycle operation)에 이용될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 음식 서비스 또는 음식 공급 장소의 종결 후, 세척 주기는 세척 물로 분배기의 구성요소들을 운반하는 유체를 씻어 내도록 한다. 바람직하게, 상시 실시예들에서, 분배기의 기준 분배 채널들 및 구성요소들을 통해 씻겨지는 물은 배수 트레이에 의해 수집할 수 있는 노즐을 통해 전달된다.

도면들을 참조하면, 도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분배기의 사시도이다. 분배기(1)는 작업 표면 또는 카운터(counter)(3)위에 장착된 하나 이상의 배출구 노즐들(2)을 포함한다. 배출구 노즐들(2)는 본 실시예에에서 냉장고(refrigerator)로 도시된 유체 저장부와 연결되어 있다. 냉장고(4)에 의해 수행되는 유체 저장부는 펌프 유닛(5) 방식으로 노즐들(2)에게 우유를 공급한다. 펌프 유닛(5)는 매니폴드형 배관(6)에 의해 냉장고(4)와 연결된다. 매니폴드형의 각 유입구들(6a)은 우유(7)의 일회용 포장에 차례로 연결된다. 배출구 노즐(2) 아래쪽에, 드레인(미도시)을 덮는 드립 트레이(drip tray)(8)가 제공되어 있다.

도 1b는 도1a의 두 개의 노즐들(2)를 나타낸 상세도이다. 각각의 노즐은 활성화 시스템(activation system)(10)을 포함하며, 활성화 시스템(10)의 트리거링(triggering)은 펌프가 노즐(2)로 유체를 공급하도록 한다. 활성화 시스템은 액츄에이터 소자(actuator element)(12) 및 적어도 두 개의 가이드 레일들(13)을 포함할 수 있다.

도 2는 상기 두 개의 도면들에 따른 활서오하 시스템(10)의 상면도이다. 시스템은 노즐의 배출구에 대해 고정되고, 이동 가능한 액츄에이터(12)와 결합된 적어도 하나의 선형 변위 (linear displacement) 센서(11)를 포함한다. 상기 구성요소들은 서로에 대해 고정된 각 관계를 가지는 적어도 두 개의 가이드 레일들(13)의 교차점 및 센서(11)에 위치된다.

도 3a, 3b 및 3c는 활성화 시스템의 동작을 도시한다. 도 3a는 노즐에 용기를 도입하기 전 시스템을 도시한다. 도 3b는 제 1 용기(14a)가 가이드 레일들(13) 사이에서 사용자에 의해 압박될 때, 액츄에이터(12)의 변위(displacement)를 도시한다. 그리고, 도 3c는 가이드 레일들 사이에 위치한 다른 용기(14b)를 도시한다. 도 3b 내지 도3c로부터 보여진 바와 같이, 액츄에이터(12)는 용기가 두 개의 인접한 가이드 레일들(13)과 연결될 때까지, 용기(14)의 벽들에 의해 센서(11) 방향으로 눌러진다. 액츄에이터가 눌러지는 것에 의한 거리는 용기의 지름에 따라 다양하게 나타난다. 도 3b는 더 큰 용기(14a)에 의한 제 1변위 거리를 도시하며, 도 3c는 더 작은 용기(14b)에 의한 더 큰 제 2 변위 거리를 도시한다. 용기의 지름에 따라, 가이드 레일들은 특정 점(certain point)에서 용기가 노즐 및 센서(11) 방향으로 도입되는 것을 방지하여, 시스템의 용기의 용량을 효율적으로 나타내고, 구체적인 용기 지름과 액츄에이터의 변위를 연관짓는다. 따라서, 프로세서는 시스템에 기록된 용기 캘리브레이션(calibration) 데이터에 따라, 용기의 용량에 적합하다고 고려된 유체의 기설정된 일부를 전달하는 펌프가 활성화 되도록 작동시킨다.

다른 실시예(미도시)에서, 활성화 시스템(10)은 적어도 두 개의 가이드 레일들(13)에 의해 제공되며, 가이드 레일들은 도 2내지 3에 도시된 바와 같이, 노즐과 관련하여 유사하게 배치되며, 노즐 단부에서 회전하도록 연결되고, 노즐 아래 서로를 향해 튀어오르며, 시스템을 활성화 할 용기의 측면들과 떨어져 가이드 레일들을 압박하도록 사용자에게 요구한다. 또한, 상기 실시예에서, 회전 변위 센서는 회전 지점에서 각 가이드 레일과 결합되며, 용기가 노즐 아래 가이드 레일들 사이에 압박될 경우, 각 가이드 레일의 회전 변위를 측정한다. 상기와 마찬가지로, 회전 변위 측정은 시스템에서 제시된 용기의 지름을 프로세서에 나타내고, 프로세서가 용기의 용량 및 지름에 관해 기 설정된 일부 크기를 전달하는 펌프를 활성화 하도록 촉진시킨다.

또 다른 실시예(미도시)에서, 활성 시스템은 도 2 내지 도 3에 도시된 유사한 배치로 제공되며, 적외선 센서와 같은 광학적 센서가 선형 변위 센서(11)및 액츄에이터(12) 대신에 이용된다. 상기 실시예에서, 용기가 가이드 레일들(13)사이에 배치될 때, 광학적 센서은 고정된 위치 및 용기 사이 거리를 검출하고, 프로세서로 용기의 지름을 유사하게 표시하고, 결과적으로, 자동으로 분배되어야 할 유체의 일부를 표시한다.

도 4 a및 도 5a 내지 도 5c는 축(16)에 관해 회전할 수 있는 회전하는 액츄에이터 암(arm)(15), 축에서 암과 연결된 각 변위 센서(19) 및 노즐에 대해 고정된 정지 소자(stop element)(18) 를 포함하고, 작업 표면에 수직면을 포함하는 활성화 시스템(10)의 다른 실시예의 측면도이다.

도 5a 내지 도5c에 도시된 바와 같이, 용기가 활성화 시스템에 도입되는 경우, 액츄에이터 암(15)은 용기의 가장자리(lip)와 접촉에 의해 위쪽으로 회전한다. 단일 가이드 레일(18)은 도입되는 용기의 진행을 정지하도록 움직일 수 있는 암 아래에 제공된다. 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 액츄에이터는 용기의 가장자리의 높이에 따라 배치되고, 각 변위 센서(19)는 용기의 높이에 따라 다른 변위를 측정한다. 도 2 내지 도 3에 대해 기술된 상기 실시예와 유사하게, 센서(19)에 의해 기록된 변위 측정은 프로세서가 시스템에서 기록된 보정된 용기 용량 데이터에 따른 용기의 용량을 위해 기설정된 유체의 일부를 전달하도록 펌프를 활성화할 수 있도록 한 다음에, 용기의 높이 및 효율적인 용량을 프로세서에게 나타낸다.

도 6은 일련의 흐름 제어 용기들을 통합하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 흐름 경로들 및 방향들을 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 승강된 헤드(elevation head)는 배출구 노즐 및 도시된 냉장고 유닛에 의해 제안되는 저장부 사이에 형성된다. 냉장고 유닛은 한 쌍의 펌프들과 차례로 연결되는 매니폴드형 시스템에 연결되는 일련의 유체 브래더들을 포함한다.

도 6에 관련하여 도시된 실시예에서, 브래더(20)를 포함하는 최상부 유체는 한 쌍의 결합된 별도의 유체 제어 밸브들, 밸브(24) 및 밸브(25)을 구비한 매니폴드형 유입구와 연결된다. 도시된 실시예에서, 밸브(24)는 제시된 방향의 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 순방향 유동 밸브에 의해 형성되는 반면, 밸브(25)가 고압 역방향 유동 밸브를 제공한다. 반대로, 각각의 브래더들(21 내지 23)은 순방향 유동 밸브(24)만 통합되는 매니폴드형 밸브 유입구들과 연결된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 순방향 유동 밸브(24)의 각각은 승강된 헤드(elevation head)의 압력하에서 블래더들(20 내지 23)의 각각으로 유체의 역류를 방지한다. 반대로, 밸브(25)는 펌프들이 역으로 실행되는 경우, 유체 공급이 배출되는 것을 허용할 것이다. 상기 펌프들의 역 활성화는 고압 역방향 유동 밸드(25) 의 저항을 극복할 수 있는 충분한 압력을 유체에게 제공하며, 블래더(20)에게 유체가 되돌아 가도록 한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 매니폴드형 유입구 커넥터의 측면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 도시된 매니폴드형 유입구 커넥터는 원추형의 가이드 표면(28) 상/하측에 제공된 한 쌍의 상보적인 수평형 결합면(26, 27)을 포함한다. 사용중에, 커넥터의 상측 자유단부(free end)는 고정물(미도시)에서 형성된 채널을 통해 미끄러지는 상측의 상보적인 결합면(26)과 함께 유체 포장의 상보적인 고정물로 가압된다. 커넥터의 가이드 표면(28)이 포장을 충족시키면, 커넥터가 포장으로 더 가압될 때, 원추형의 가이드 표면의 조치를 통해 자동으로 정렬한다. 마지막으로, 커넥터는 포장 부속물 면에 인접한 더 외부의 횡방향 결합면(29)에 추가하여 고정물과 함께 결합된 상측(26) 및 하측(27) 상보적인 결합면들과 함께 포장 고정물과 결합을 유지하도록 한다. 커넥터 내의 소자들의 상기 배치는 유체 포장의 상보적인 부분들로 정확하게 자동 정렬되도록 하여, 상보적인 결합면들이 효과적인 유체 밀봉을 형성하도록 한다.

본 발명의 정신에 따르고, 본 발명의 일부로 의도된 명백한 변형들이나 수정들은 형성될 수 있으며, 따라서, 상기 명백한 변형들 또는 수정들은 본 발명의 범위내에 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명이 구체적인 실시예들에 따라 상술되었을지라도, 당업자에 의해 상기 실시예들에 한정되지 않도록 이해될 것이지만, 많은 다른 형태들로 구체화될 수 있다.

본 명세서에서, 내용상 명백히 다르게 제시되지 않는 한 “포함하는”이라는 용어는 “만 이루어진”이라는 의미에서 배타적인 의미가 아니라 “적어도 포함하는”이라는 의미에서 단어의 비배타적인 의미를 갖는다. 동일한 예는 “포함한다(comprise)”, “포함한다(comprises)”등과 같은 단어의 다른 형태들로 문법적인 변경에 상응하도록 적용된다.

명백한 변형들이나 수정들은 본 발명의 기술에 따르며, 본 발명의 일부가 되도록 의도될 수 있다. 본 발명이 구체적인 실시예를 참조하여 상술되었을지라도, 상기 실시예들에 제한되지 않으며, 많은 다른 형태들로 구현될 수 있다고 당업자에 의해 이해될 것이다.

본 발명은 특히, 요식업과 과학 연구업들에서 유체 분배 작업들에 이용될 수 있다.

Claims (11)

1. 용기에 유체를 분배하기 위한 유체 일부 분배기로서,
   유체가 담긴 적어도 하나의 유체 저장부;
   상기 유체 저장부로부터 유체를 분배하도록 구성된 노즐;
   상기 적어도 하나의 유체 저장부로부터 상기 노즐로 유체를 펌핑하는 펌프 유닛(pump unit); 및
   상기 유체 일부 분배기를 작동시키는 활성화 장치로서, 거리를 측정하도록 구성된 센서, 및 상기 센서에 대해 부착되고 상기 센서에서부터 벌어지도록 배치된 한 쌍의 가이드를 포함하는, 활성화 장치;를 포함하고,
   상기 용기를 한 쌍의 가이드 모두에 맞닿게 배치함으로써, 상기 센서가 용기와 센서 사이의 거리를 측정하여, 상기 유체 일부 분배기가 분배할 유체의 부피를 결정하고 상기 노즐로부터 상기 유체의 부피만큼 분배하게 하는, 유체 일부 분배기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 센서는 상기 용기와 인접하게 배치되고 상기 용기에 의해 변위되는 변위가능한 부분을 갖는 선형 변위 센서인, 유체 일부 분배기.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 센서는 광학 센서인, 유체 일부 분배기.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 노즐은 표면에 부착되도록 구성되고, 상기 한 쌍의 가이드는 상기 표면에 대해 고정되는, 유체 일부 분배기.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 센서는 상기 노즐에 대해 부착되는, 유체 일부 분배기.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 센서는 광학 센서인, 유체 일부 분배기.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 노즐은 표면에 부착되도록 구성되고, 상기 한 쌍의 가이드는 상기 표면에 대해 고정되는, 유체 일부 분배기.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 센서는 상기 노즐에 대해 부착되는, 유체 일부 분배기.
   
9. 제 1항에 있어서,
   프로세서, 및 용기 치수들에 대응하는 유체 부피들을 저장한 메모리를 더 포함하고,
   상기 프로세서가 상기 센서로부터 용기 치수 측정 결과를 수신한 것에 대응하여, 상기 프로세서는 상기 메모리에서 대응하는 액체의 부피를 찾고 상기 노즐에서 상기 액체의 부피만큼 분배하도록 펌프를 작동시키는, 유체 일부 분배기.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유체 저장부의 유체의 온도를 조절하는 온도 제어 수단을 더 포함하는, 유체 일부 분배기.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 유체는 우유이고 상기 노즐은 우유를 분배하도록 구성된, 유체 일부 분배기.
    

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