KR102359790B1 - 위생성이 강화된 식판 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식판 디스펜서에 관한 것으로서, 본체 내부에 식판을 적재함으로써 식판이 외부로부터 오염되는 것을 차단할 수 있고, 적재된 식판 중 최상단에 위치한 식판을 흡입력을 이용하여 흡착한 채로 이송하여 사용자에게 토출함으로써 식판의 이송 중 물리적인 접촉에 의해 식판의 표면에 가해지는 힘을 최소화하고, 이에 따라 식판 표면의 손상을 방지하여 이물질의 끼임을 예방함으로써 보다 위생적으로 사용자에게 식판을 제공할 수 있는 식판 디스펜서에 관한 것이다.

Description

위생성이 강화된 식판 디스펜서{FOOD PLATES DISPENSER WITH ENHANCED SANITATION}

본 발명은 식판 디스펜서에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 식판을 적재하여두고, 적재된 식판을 사용자에게 하나씩 자동으로 배급 가능한 식판 디스펜서에 관한 것이다.

일반적으로 대량급식을 하는 식당에서는 식판이 사용된다. 특히 학교, 병원, 호텔 등과 같이 사람이 많이 몰리는 곳에서는 대량의 급식을 일시에 가능하게 하여야 하므로 정형화된 식판을 사용하는 경우가 많다. 식판은 하나의 판에 다수의 홈들을 형성시켜 밥과 국 및 반찬들을 구분하여 하나의 판에 담을 수 있도록 구성된 것으로서, 이러한 식판은 주로 스테인레스 스틸이나 합성수지 등으로 성형되어 이루어진다. 이러한 식판은 다량을 높이방향으로 많이 적층할 수 있어 대량급식에 특히 적절하다.

이러한 식판은 주로 식판 배급대에 빈 공간으로 형성된 식판수납공간에 적층되고, 사용자는 식판수납공간에 적층된 식판을 하나씩 집어간다. 이렇게 적층된 식판을 사용자가 집어가는 종래의 방식의 경우, 식판이 어느정도 적층되어 있는 때에는 사용자가 식판을 가져가기 용이하나, 식판이 많이 소진되어 얼마 남지 않은 경우 식판이 식판 배급대의 바닥쪽에 위치하게 되어 사용자가 몸을 굽혀야만 식판을 집을 수 있게 되며, 이는 사용자에게 큰 불편을 초래한다.

또한, 식판이 적층된 채로 외부에 노출되고, 개개인이 자율적으로 적층된 식판을 집어가는 종래의 방식의 경우 적층된 식판을 집어가는 과정에서 이용자가 실수로 복수 개의 식판을 잡았다가 놓거나, 적층된 식판 근처에서 이야기를 나누어 적층된 식판으로 이용자로부터의 분비물이 튀는 등 불특정 다수로부터의 바이러스 또는 세균에 식판이 노출되기 때문에 위생적으로도 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국등록실용신안공보 제20-0218701호 “음식자동판매기용 식판공급기”는 식판을 빌딩식으로 칸칸이 꽂아 둘 수 있게 구성된 가이드레일에 식판을 꼽고, 가이드레일을 일정간격 이동하여 식판이 하나씩 자동낙하되도록 하는 식판공급기를 제안한 바 있다.

그러나, 실용신안 제20-0218701호에 따르는 식판공급기는 식판 배급을 위해 관리자가 식판을 가이드레일에 형성된 홈에 일일이 꼽아 넣어야 하기 때문에 많은 시간 및 인력이 필요하여 경제적이지 않고, 관리자가 하나씩 식판을 꼽아넣어야 하므로 모든 식판을 잡았다 놓아야 하고, 이 과정에서 식판이 관리자에게 장시간 노출되게 되므로 위생적으로도 문제가 발생할 소지가 있다.

본체 내부에 식판을 적재하여 식판이 외부로부터 오염되는 것을 차단하고, 적재된 식판 중 최상단에 위치한 식판을 흡입력을 이용하여 흡착한 채로 이송하여 사용자에게 토출함으로써 식판의 이송 중 물리적인 접촉에 의해 식판의 표면에 가해지는 힘을 최소화하고, 이에 따라 식판 표면의 손상을 방지하여 이물질의 끼임을 예방함으로써 보다 위생적으로 사용자에게 식판을 제공할 수 있는 식판 디스펜서를 제공하는 데에 있다.

이에 더해, 적재된 식판 중 최상단에 위치한 식판을 흡착한 후 위로 들어올려 토출구로 이송함으로써, 이송되는 식판과 적재된 다른 식판들과의 마찰이 최소화되어 식판의 이송과정에서 식판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 식판 디스펜서를 제공하는 데에 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 식판 디스펜서는, 토출구를 갖는 박스 형태로 형성되어, 내부 일측에 적어도 하나의 식판이 적재되는 본체; 상기 본체의 내부 일측에 적재된 적어도 하나의 식판 중 최상단에 적재된 타겟 식판을 흡착한 상태로 상기 토출구 방향으로 이송하고, 상기 토출구를 향하여 상기 타겟 식판을 탈락시킴으로써 상기 타겟 식판이 상기 토출구를 통하여 외부로 배출되도록 하는 식판이송부를 포함한다.

상기 식판이송부는 상기 본체의 내부 공간에서 수평방향으로 이동하는 이동바를 이용하여 상기 타겟 식판을 수평방향으로 이송하는 수평이송부; 상기 이동바에 결합되어 상기 이동바를 따라 수평이동을 하고, 상기 본체의 내부 공간에서 수직방향으로 이동하는 체결판을 이용하여 상기 타겟 식판을 수직방향으로 이송하는 수직이송부; 및 흡입력을 이용하여 상기 타겟 식판을 흡착한 상태로 상기 이동바에 결합되어 상기 이동바를 따라 수평이동하면서 상기 체결판을 따라 수직이동을 하는 식판흡착부를 포함할 수 있고, 상기 타겟 식판은 상기 체결판의 수직이동에 의해 들어올려짐으로써 상기 적재된 식판들로부터 분리된 후 상기 이동바의 수평이동에 의해 상기 토출구를 향해 이송될 수 있다.

상기 수평이송부는 세장형의 내부가 빈 실린더 케이스, 상기 실린더 케이스 내부에 설치되어 상기 실린더 케이스 내부로 인가된 압력에 의해 상기 실린더 케이스의 길이방향을 따라 이동하는 수평피스톤, 상기 수평피스톤에 결합되어 상기 수평피스톤의 이동을 따라 상기 실린더 케이스의 외부에서 이동하는 바 형상의 이동바를 포함할 수 있고, 상기 수직이송부는 내부가 빈 원통 또는 직육면체의 형상을 가지고, 상면이 상기 이동바에 고정되는 튜브, 상기 튜브 내부에 설치되어 상기 튜브 내부로 인가된 압력에 의해 튜브의 길이방향을 따라 이동하는 하나 이상의 수직피스톤, 봉 형상을 가지고 각각의 수직피스톤에 길이방향으로 결합되어 상기 하나 이상의 수직피스톤의 이동을 따라 수직이동하는 하나 이상의 로드, 및 판 형상을 가지고 상면이 상기 하나 이상의 로드에 수직하게 결합하는 체결판을 포함할 수 있다.

상기 수평이송부는 상기 실린더 케이스의 양 측에서 상기 실린더 케이스와 평행하게 설치되는 봉 형상의 두 개의 가이드바를 더 포함할 수 있고, 상기 이동바는 상기 실린더 케이스 및 상기 두 개의 가이드바에 의해 관통되어 상기 실린더 케이스 및 상기 두 개의 가이드바의 길이방향을 따라 수평 이동함으로써 상기 타겟 식판의 수평 이송 중 상기 실린더 케이스를 축으로한 회전이 방지될 수 있다.

상기 수직이송부는 두 개의 피스톤 및 상기 각 피스톤에 결합된 두 개의 로드를 포함하고, 상기 두 개의 로드가 상기 체결판에 함께 결합됨에 따라 상기 식판의 수직 이송 중 상기 두 개의 로드 중 어느 하나의 로드를 축으로한 상기 체결판의 회전이 방지될 수 있다.

상기 식판흡착부는 판 형상을 가지고, 상면이 상기 체결판에 고정되는 베이스판; 세장형 판 형상을 가지고, 길이방향의 일단이 상기 베이스판에 고정되고, 길이방향의 타단이 상기 베이스판의 외부로 돌출되는 복수 개의 레그판; 및 상기 복수 개의 레그판의 타단을 관통하며 상기 각 레그판에 수직하게 고정되고 관 형상을 갖는 복수 개의 흡착관 및 양 단이 관통된 튜브 형상의 가지고 일단이 상기 각 흡착관과 결합하고, 타단이 상기 타겟 식판에 접촉함으로써 상기 각 흡착관을 통해 인가된 흡입력을 이용하여 상기 타겟 식판을 흡착하는 복수 개의 탄성튜브를 포함하는 복수 개의 흡착부재를 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 탄성튜브는 탄성을 가지고, 상기 각 탄성튜브의 타단은 상기 타겟 식판의 표면과 접촉 시 압축됨으로써 상기 복수 개의 탄성튜브와 상기 식판 사이의 밀폐력이 증가하여 상기 식판에 인가되는 흡입력이 증가될 수 있다.

상기 복수 개의 탄성튜브는 절단면이 원형을 가지고, 상기 복수 개의 탄성튜브는 상기 흡착관의 말단에 끼움결합되는 단면의 지름이 일정한 끼움부; 상기 끼움부의 하단에서 아래로 갈수록 상기 복수 개의 탄성튜브의 단면의 지름이 일정하게 커지다가 다시 일정하게 작아짐으로써 형성된 돌출부; 및 상기 돌출부의 하단에서 아래로 갈수록 상기 복수 개의 탄성튜브의 단면의 지름이 일정하게 작아지다가 다시 일정하게 커짐으로써 형성된 오목부를 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 탄성튜브가 흡입력을 이용하여 상기 타겟 식판을 흡착 시 상기 돌출부 및 상기 오목부를 기준으로 상기 복수 개의 탄성튜브가 접히며 압축됨으로써 상기 복수 개의 탄성튜브와 상기 식판 사이의 밀폐력이 증가하여 상기 식판에 인가되는 흡입력이 극대화될 수 있다.

상기 본체에는 상기 토출구를 향해 접근하는 사용자를 감지하는 사용자감지센서 및 상기 사용자가 식판 토출을 요청하기 위해 누르는 식판토출버튼 중 적어도 하나가 설치되고, 상기 본체의 내부 또는 외부에 설치되며, 전원을 인가받아 흡입력을 발생시키는 진공펌프, 및 상기 본체의 내부 또는 외부에 설치되며, 전원을 인가받아 가압된 공기를 발생시키는 컴프레서를 더 포함할 수 있고, 상기 사용자감지센서에 의해 상기 사용자가 감지되거나, 상기 사용자가 상기 식판토출버튼을 누르는 것 중 적어도 하나에 대응하여 상기 컴프레서 및 상기 진공펌프의 동작을 제어하여 상기 컴프레서로부터의 가압된 공기를 상기 수평이송부 및 상기 수직이송부로 인가하고, 상기 진공펌프로부터의 흡입력을 상기 식판흡착부에 인가함으로써 상기 식판이송부가 상기 사용자에게 상기 식판을 이송하도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 본체의 내부에는 사각판 형상을 가지고, 상기 토출구의 하단에서부터 상기 본체의 상방을 향하는 경사를 형성하도록 상기 본체의 측벽에 부착되는 가이드판이 설치되고, 상기 식판이송부로부터 탈락된 상기 타겟 식판은 상기 가이드판에 의해 형성된 경사를 따라 자중에 의해 상기 토출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.

본체 내부에 식판을 적재함으로써 식판이 외부로부터 오염되는 것을 차단할 수 있고, 적재된 식판 중 최상단에 위치한 식판을 흡입력을 이용하여 흡착한 채로 이송하여 사용자에게 토출함으로써 식판의 이송 중 물리적인 접촉에 의해 식판의 표면에 가해지는 힘을 최소화하고, 이에 따라 식판 표면의 손상을 방지하여 이물질의 끼임을 예방함으로써 보다 위생적으로 사용자에게 식판을 제공할 수 있다.

이에 더해, 적재된 식판 중 최상단에 위치한 식판을 흡착한 후 위로 들어올려 토출구로 이송함으로써, 이송되는 식판과 적재된 다른 식판들과의 마찰이 최소화되어 식판의 이송과정에서 식판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식판 디스펜서의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 식판 디스펜서의 내부를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 식판 디스펜서의 동작예의 일부를 도시한 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 식판이송부의 구성들을 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴프레서와 수평이송부 및 수직이송부의 연결관계를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따르는 체크밸브를 도시한 도면이다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프와 식판흡착부의 연결관계를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예는 위생성이 강화된 자동 식판 디스펜서에 관한 것으로, 간략하게 ‘식판 디스펜서’로 호칭될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식판 디스펜서를 외관을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 식판 디스펜서의 내부 모습을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 식판 디스펜서(100)를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따르는 식판 디스펜서(100)는 본체(110), 식판지지대(240), 복수 개의 지지다리(120), 컴프레서(210), 진공펌프(220), 식판이송부(230) 및 제어부(250)로 구성된다.

본체(110)는 토출구를 갖는 박스 형태로 형성되어 컴프레서(210), 진공펌프(220), 식판이송부(230) 등 내장 부품이 설치되는 공간을 제공한다. 보다 구체적으로, 본체(110)는 식판 디스펜서(100)의 외관을 형성하는 것으로, 상판(130), 하판(140), 및 측판(150)으로 구성되어 사각박스 또는 원기둥박스 형태로 형성된다. 내부에 식판 디스펜서(100)의 내장 부품이 설치되는 소정의 공간을 형성할 수 있다면 본체(110)의 형상은 제한되지 않으나, 공간의 효율적인 활용과 제작의 편의성 등을 고려하면 사각박스 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

본체(110)의 내부에는 본체(110) 내부 공간을 상하로 분리하는 브라켓(280)이 설치된다. 브라켓(280)은 판 형상을 가지며, 본체(110)의 측벽 중 적어도 하나에 고정되어 본체(110) 내부 공간을 상부와 하부로 분리한다. 브라켓(280)의 상면에는 진공펌프(220) 등의 내장 부품이 놓여질 있으며, 브라켓(280)의 하면에는 후술할 수평이송부(231) 등의 내장부품이 고정될 수 있다.

본체(110)의 내부에는 판 형상을 가지고 식판(320)이 적재될 수 있는 식판지지대(240)가 바닥과 평행하게 설치된다. 식판지지대(240)는 적재될 식판(320)의 가로길이 및 세로길이보다 긴 가로길이 및 세로길이를 가짐으로써 식판(320)을 안정적으로 적재한다. 식판지지대(240) 상에는 사용자에게 토출될 적어도 하나의 식판(320)이 적재되며, 식판지지대(240)는 많은 양의 식판(320)을 지지하는 경우에도 변형이 생기지 않도록 충분한 강도를 가지고, 식판(320)과 직접적으로 접촉하는 구성이므로 청결을 유지할 수 있도록 세척이 용이한 소재, 예컨대 스테인리스 등으로 제작되는 것이 바람직하다.

식판지지대(240)는 식판지지대(240)에 적재된 복수 개의 식판(320) 중 최상단에 적재된 식판(310)이 본체(110)의 내부에서 미리 설정된 높이에 위치하도록 적재된 식판의 개수(또는 높이)에 따라 상하로 위치 변동 가능하도록 설치된다. 보다 구체적으로, 식판지지대(240)에 적재된 식판(320)이 다량인 경우 식판지지대(240)는 상대적으로 본체(110)의 하측에 위치함으로써 최상단에 적재된 식판이 미리 설정된 높이에 위치하도록 하고, 식판(310)의 토출에 의해 식판지지대(240)에 적재된 식판(320)이 감소함에 따라 식판지지대(240)는 점점 본체(110)의 상측으로 이동함으로써 최상단에 적재된 식판(310)이 미리 설정된 높이에 위치하도록 한다.

하나 이상의 가이드레일(270)이 본체(110) 측판에 본체(110)의 길이방향을 따라 설치되고, 식판지지대(240)의 일측이 하나 이상의 가이드레일(270)에 결합됨으로써 식판지지대(240)는 식판(320) 적재량에 따라 가이드레일(270)을 따라 본체(110) 내부에서 상하로 이동할 수 있다.

가이드레일(270)의 상단에는 식판을 감지하는 식판감지센서(255)가 설치된다. 식판감지센서(255)는 식판지지대(240)에 적재된 식판(320) 중 최상단에 적재된 식판(310)이 미리 설정된 높이, 즉 최상단의 식판(310)이 위치하도록 설정된 높이에 존재하는지를 검출한다.

본 발명의 일 실시예에서, 식판지지대(240)의 밑면에 하나 이상의 스프링(미도시)의 일단이 부착되고, 하나 이상의 스프링의 타단이 본체(110)의 하판(140)에 부착됨으로써 식판지지대(240)에 적재된 식판의 무게에 따라 하나 이상의 스프링이 압축되면서 식판지지대(240)의 위치가 이동하여 식판지지대(240) 상에 적재된 식판 중 최상단에 적재된 식판(310)의 위치가 일정하도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 본체(110) 내부에는 전원을 인가받아 식판지지대(240)를 상하로 이동시킬 수 있는 동력을 제공하는 모터(미도시)가 설치될 수 있다. 식판감지센서(255)에 의해 미리 설정된 높이에 식판(310)이 적재되지 않은 것으로 검출되면, 후술할 제어부(250)는 모터를 제어하여 식판지지대(240)가 가이드레일(270)을 따라 상승이동 하도록 함으로써 미리 설정된 높이에 식판(310)이 적재되도록 할 수 있다.

식판지지대(240)에 적재된 식판(320) 중 최상단에 적재된 식판(310)의 위치가 일정하게 유지되도록 함으로써, 후술할 식판이송부(230)의 수직 가동범위가 일정하게 제한되고, 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 식판 디스펜서(100)는 사용자에게 일정하고 빠른 속도로 식판(320)을 공급할 수 있다.

이에 더해, 본체(110)의 내부에는 후술할 식판이송부(230)의 이동바(813)의 왕복 이동을 감지할 수 있는 위치감지센서(257)가 수평이송부(231)의 양단에 설치된다. 위치감지센서(257)는 이동바(813)가 최대로 좌측으로 이동한 지점인 좌측한계위치와 최대로 우측으로 이동한 지점인 우측한계위치에 위치됨을 감지한다. 제어부(250)는 이러한 위치감지센서(257)에 의해 감지된 이동바(813)의 위치에 기초하여 컴프레서(210), 진공펌프(220), 복수 개의 솔레노이드 밸브(234) 등의 동작을 제어함으로써 식판지지대(240)에 적재된 식판(320)을 사용자에게 공급한다.

본체(110)의 측판(150)에는 본체(110)의 내부를 개방할 수 있는 도어(160)가 설치된다. 도어(160)는 평소에는 닫힌 상태를 유지하여 본체(110)를 폐쇄함으로써 외부 오염물질에 의해 식판 디스펜서(100) 내부에 적재된 식판(320)이 오염되는 것을 차단하고, 관리자에 의해 식판지지대(240)에 식판(320)이 적재될 때에는 열린 상태를 유지하여 관리자가 식판(320)을 식판지지대(240)에 적재할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 관리자가 식판지지대(240)에 식판(320)을 적재하는 업무수행 시, 관리자의 조작에 따라 제어부(250)는 모터를 동작시켜 식판지지대(240)를 가동 범위 중 가장 낮은 지점까지 하강시킬 수 있다. 관리자가 하강된 식판지지대(240)에 식판(320)을 적재하면, 제어부(250)는 식판감지센서(255)에 의해 식판(320)이 감지될 때까지 모터를 동작시켜 식판지지대(240)를 상승시킴으로써 식판(310)이 미리 설정된 위치에 오도록 할 수 있다.

본체(110)의 측판(150)에는 식판지지대(240)에 적재되어 있던 식판(320)이 외부로 배출되기 위한 토출구(170)가 형성된다. 토출구(170)는 측판(150)의 일부가 절단되어 제거됨으로써 형성된다. 토출구(170)는 도어(160)가 설치된 방향과 다른 방향으로 측판(150)에 형성되며, 사용자가 식판(320)을 편리하게 공급받을 수 있도록 사용자의 평균 신장, 및 식판 디스펜서(100)의 설치 위치 등을 고려하여 형성 높이가 설정되는 것이 바람직하다. 토출구(170)는 식판 디스펜서(100)의 내부와 외부를 연결하여, 식판 디스펜서(100)의 내부에 적재되어 있던 식판(320)이 외부로 배출되는 통로 역할을 한다. 토출구(170)의 크기가 너무 큰 경우, 식판 디스펜서(100)의 외부로부터 토출구(170)를 통해 식판 디스펜서(100)의 내부로 오염물질이 유입되기 쉬우므로, 토출구(170)는 식판(320)의 배출이 원활할 수 있는 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

본체(110)의 내부에는 토출구(170)를 향해 기울어진 바닥을 형성하는 사각판 형상의 가이드판(260)이 설치된다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이드판(260)은 본체(110)의 너비와 동일한 너비를 갖는 사각판으로서, 사각판의 양 측면이 각각 본체(110)의 서로 마주보는 측판(150)에 부착됨으로써 설치될 수 있다. 가이드판(260)은 후술할 식판이송부(230)로부터 탈락된 식판(310)이 안정적으로 안착될 수 있는 길이를 가지고 토출구(170)의 하단지점으로부터 본체(110)의 상방을 향해 경사지게 설치된다. 이에 따라, 식판이송부(230)로부터 탈락되어 가이드판(260) 상에 안착한 식판(310)은 가이드판(260)의 경사면을 따라 자중에 의해 미끄러지며 토출구(170)를 향해 이동할 수 있다. 가이드판(260)의 경사에 의해 식판(310)은 식판 디스펜서(100)의 외부, 즉 토출구(170)를 향해 이동하는 힘을 받게 되고, 이에 따라 별도의 동력장치 없이도 식판(310)을 사용자 가까이에 이송시킬 수 있어 경제적이고, 사용자의 편의를 도모할 수 있다.

이에 더해, 본체(110) 내부공간의 일부가 가이드판(260)에 의해 상하로 분할되므로 가이드판(260)에 의해 분할된 하단 공간에 식판 디스펜서(100)의 동작에 필요한 구성요소(예컨대, 컴프레서(210) 등)를 설치 또는 보관할 수 있어 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

측판(150)의 토출구(170)의 상단에는 식판 디스펜서(100)의 내부를 볼 수 있도록 투명한 재질의 내부확인창(180)이 형성될 수 있다. 내부확인창(180)은 토출구(170)의 상단 측판(150)을 일부 절단하여 제거하고, 측판(150)이 제거된 자리에 유리나 투명한 아크릴판 등을 개재함으로써 형성될 수 있다. 내부확인창(180)을 통해 식판 디스펜서(100)의 내부의 상태 및 동작을 사용자가 확인할 수 있도록 함으로써, 사용자로 하여금 흥미를 유발하고, 사용자가 제공받는 식판(320)이 청결한 환경에서 제공되고 있음을 직접 확인할 수 있도록 함으로써 제품의 신뢰도가 상승할 수 있다.

토출구(170)가 형성된 측판(150)에는 사용자가 토출구 방향으로 진입하는 것을 감지할 수 있는 사용자감지센서(미도시) 및 사용자가 식판의 토출을 요청할 수 있는 식판토출버튼(미도시) 중 적어도 하나가 설치될 수 있다. 식판토출버튼은 사용자가 직접적으로 접촉하여 누르는 물리적 버튼이거나, 혹은 집적 접촉하지 않고 손을 가까이 가져다대는 것만으로 식판의 토출을 요청할 수 있는 비접촉식 버튼일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 본체(110)의 내부, 바람직하게는 가이드판(260)의 상면을 향하도록 자외선살균기(미도시)가 설치될 수 있다. 자외선살균기는 자외선을 방사하여 방사된 자외선에 노출된 대상을 살균하는 장치로서, 식판(320)이 사용자에게 전달되기 직전에 식판(320)을 살균함으로써 보다 위생적으로 식판(320)을 공급할 수 있다.

복수 개의 지지다리(120)는 원기둥 또는 사각기둥 형상을 가지고 윗면이 본체(110)의 하판(140)에 부착되어 본체(110)를 지지한다. 복수 개의 지지다리(120)의 하면에는 식판 디스펜서(100)가 설치되는 지면의 높낮이 차를 보정하기 위한 높낮이 조절부재(190)가 설치될 수 있다.

본체(110)가 식판 디스펜서(100)가 설치될 바닥면에 직접 접촉하도록 설치되는 경우 복수 개의 지지다리(120)는 생략될 수 있으나, 바닥의 오염물로부터 본체(110)를 보호하고, 본체(110)의 하판(140)과 바닥면이 접촉 상태를 유지한 채로 오랜 시간이 흐르는 경우 본체(110)의 하판(140)에 습기로 인한 오염이 발생할 수 있기 때문에 위생적인 사용을 위해서 복수 개의 지지다리(120)를 이용하여 본체(110)를 지면으로부터 이격하여 설치하는 것이 바람직하다.

컴프레서(210)는 전원을 인가받아 가압된 공기를 생성한다. 컴프레서(210)는 본체(110)의 외부 또는 내부에 설치될 수 있으나, 가급적 본체(110)의 내부에 설치되는 것이 효율적인 공간활용 및 외부로부터의 충격으로 인한 컴프레서(210)의 고장 방지 측면에서 바람직하다. 컴프레서(210)에 의해 생성된 가압된 공기는 후술할 식판이송부(230)로 제공되어 식판이송부(230)가 식판(310)을 본체 내에서 이송할 수 있도록 한다.

진공펌프(220)는 전원을 인가받아 흡입력을 발생시킨다. 진공펌프(220)는 본체(110)의 외부 또는 내부에 설치될 수 있으나, 가급적 본체(110)의 내부에 설치되는 것이 효율적인 공간활용 및 외부로부터의 충격으로 인한 진공펌프(220)의 고장 방지 측면에서 바람직하다. 진공펌프(220)에 의해 발생된 흡입력은 후술할 식판이송부(230)로 제공되어 식판이송부(230)가 식판(310)을 흡착할 수 있도록 한다.

식판이송부(230)는 본체(110) 내에서 이동하며 식판지지대에 적재된 적어도 하나의 식판(320) 중 최상단에 적재된 식판(310)을 흡입력을 이용하여 흡착한 후 토출구(170) 방향으로 이동하고, 흡입력의 부재에 의해 흡착되었던 식판을 토출구를 향해 탈락시킴으로써 식판(310)이 토출구(170)를 통하여 외부로 배출되도록 한다.

도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 식판이송부(230)는 수평이송부(231), 수직이송부(232), 가압관(233), 복수 개의 솔레노이드밸브(234), 식판흡착부(235), 흡입관(236), 및 체크밸브(237)로 구성된다. 도 2에서는 도시의 편의를 위해 가압관(233) 및 흡입관(236)의 배선 구조는 간략화하여 도시하였다. 이하에서는, 본 발명의 식판이송부(230)의 구성들을 구체적으로 도시한 도 8 내지 도 11을 참조하여 식판이송부(230)를 살펴보도록 한다.

도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따르는 식판이송부(230)의 수평이송부(231), 수직이송부(232), 식판흡착부(235)가 결합된 모습을 도시한다.

수평이송부(231)는 세장형의 내부가 빈 실린더 케이스(811), 실린더 케이스(811)의 양 단에서 실린더 케이스를 밀폐하는 두 개의 캡(817), 실린더 케이스(811) 내부에 설치되어 실린더 케이스(811)의 길이방향을 따라 이동하는 수평피스톤(812) 및 수평피스톤(812)에 결합되어 수평피스톤(812)의 이동을 따라 실린더 케이스(811)의 외부에서 이동하는 이동바(813)를 포함한다. 수평이송부(231)의 이동바(813)는 수평피스톤(812)의 이동에 따라 실린더 케이스(811)의 길이방향으로 이동함으로써 식판(310)을 본체(110)의 내부 상측 공간의 우측으로부터 좌측으로 이송한다. .

실린더 케이스(811)는 브라켓(280)의 하면에 양단이 각각 토출구(170)와 식판지지대(240)를 향하도록 고정됨으로써 수평피스톤(812) 및 이동바(813)는 토출구(170)와 식판지지대(240) 사이를 왕복 직선 운동한다. 본 발명의 일 실시예에서, 실린더 케이스(811)는 내부가 빈 봉 형상을 가질 수 있다.

두 개의 캡(817)은 실린더 케이스(811)의 양단에 결합하여 실린더 케이스(811)를 밀폐시켜, 실린더 케이스(811) 내부로 제공된 가압된 공기가 실린더 케이스(811)의 외부로 누출되지 않고 후술할 수평피스톤(812)을 밀어낼 수 있도록 한다.

각 캡(817)에는 후술할 수평피스톤(812)을 이동시킬 수 있는 가압된 공기가 인가되는 우측이동포트(814) 및 우측이동포트(814) 및 좌측이동포트(815)가 형성된다. 우측이동포트(814) 또는 좌측이동포트(815)에 가압된 공기가 인가되면 가압된 공기가 인가된 포트에 따라 실린더 케이스(811)의 내부에서 수평피스톤(812)이 실린더 케이스(811)의 길이방향을 따라 좌측 또는 우측으로 이동한다.

수평피스톤(812)은 실린더 케이스(811) 내부에서, 컴프레서(210)로부터 가압된 공기가 캡(817)의 우측이동포트(814) 또는 좌측이동포트(815)로 인가되면, 인가된 압력에 의해 실린더 케이스(811) 내부를 이동한다. 예컨대, 컴프레서(210)로부터 가압된 공기가 캡(817)의 좌측이동포트(815)로 인가되는 경우 수평피스톤(812)은 실린더 케이스(811) 내에서 좌측으로 이동하고, 컴프레서(210)로부터 가압된 공기가 우측이동포트(814)로 인가되는 경우 수평피스톤(812)은 실린더 케이스(811) 내에서 우측으로 이동한다.

이동바(813)는 수평피스톤(812)에 물리적 또는 자기적으로 결합하여 실린더 케이스(811)의 외부에서 수평피스톤(812)을 따라 이동한다.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따르는 수평이송부(231)의 모습을 도시한다. 도 8a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 수평이송부(231)는 관 형상의 실린더 케이스(811), 실린더 케이스(811) 내부에 설치된 수평피스톤(812), 및 실린더 케이스(811)를 둘러싸도록 실린더 케이스(811)에 결합하고, 수평피스톤(812)에 자기적으로 결합하여 수평피스톤(812)의 이동을 따라 실린더의 행정길이 범위 내에서 이동하는 이동바(813), 관 형상을 가지고 실린더 케이스(811)의 양 측에서 실린더 케이스(811)와 평행하게 설치되고, 이동바(813)의 양 측을 관통하여 이동바(813)와 결합하는 두 개의 가이드바(816), 및 실린더 케이스(811)와 두 개의 가이드바(816)의 양 단에 결합하여 실린더 케이스(811)와 두 개의 가이드바(816)를 밀폐하는 두 개의 캡(817)를 포함하는 공압 마그네틱 로드레스 실린더일 수 있다.

수평이송부(231)로 로드리스 실린더를 이용함으로써 식판 디스펜서(100)의 크기를 컴팩트하게 제작할 수 있다. 또한 이동바(813)가 실린더 케이스(811) 뿐 아니라 실린더 케이스(811)와 평행하게 위치한 두 개의 가이드바(816)에 의해 관통되고, 이에 따라, 이동바(813)가 실린더 케이스(811) 및 두 개의 가이드바(816)를 따라 이동함으로써 이동바(813)가 이동 중 실린더 케이스(811)를 축으로 하여 회전하는 것을 방지될 수 있어 안정적으로 수평운동 할 수 있다. 이에 더해, 컴프레서(210)에 의해 발생한 가압된 공기에 의해 수평피스톤(812)이 동작함으로써, 보다 즉각적으로 동작할 수 있고, 동작에 이용되는 공기가 누설되더라도 식판 디스펜서(100)의 위생에 지장을 주지 않으므로 식판 디스펜서(100)의 내부를 보다 청결하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

수직이송부(232)는 식판 디스펜서(100)의 높이 방향, 즉 수직 방향으로 이동하여 적재된 식판(310)을 들어올리는 역할을 수행한다. 수직이송부(232)는 관 또는 직육면체 형상을 갖고 하나 이상의 중공이 형성된 튜브(821), 튜브(821)의 중공 내부에 설치되어 튜브(821)의 길이 방향을 따라 튜브(821) 내에서 이동하는 수직피스톤(822), 관 형상을 가지고 수직피스톤(822)에 길이방향으로 결합되어 수직피스톤(822)의 이동을 따라 수직으로 왕복이동 하는 로드(823) 및 로드(823)에 결합되어 로드(823)와 함께 수직 왕복이동하는 체결판(826)을 포함한다.

튜브(821)는 상면이 수평이송부(231)의 이동바(813)에 부착되어 이동바(813)의 움직임을 따라 수평 이동한다. 튜브(821)에는 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기가 인가되면 수직피스톤(822)을 하측 또는 상측으로 이동시킬 수 있는 하측이동포트(824) 및 상측이동포트(825)가 형성된다.

수직피스톤(822)은 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기가 튜브(821)의 하측이동포트(824) 또는 상측이동포트(825)에 인가되면, 가압된 공기가 인가된 포트에 따라 튜브(821)의 내부에서 수직 위 또는 수직 아래로 이동한다. 예컨대, 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기가 상측이동포트(825)로 인가되면 수직피스톤(822)은 상방으로 이동하고, 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기가 하측이동포트(824)로 인가되면 수직피스톤(822)은 하방으로 이동한다.

로드(823)는 수직피스톤(822)과 연결되어 수직피스톤(822)의 움직임을 따라 수직 위 또는 수직 아래로 이동한다.

체결판(826)은 관 형상의 로드(823)의 직경보다 넓은 직경을 가지는 판 형상을 가지고 상면은 로드(823)의 말단에 결합하고 하면에는 로드(823)의 수직이동에 따라 함께 이동할 내장 부품이 고정된다.

도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직이송부(232)를 도시한 도면이다. 도 8b를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직이송부(232)는 두 개의 중공이 형성된 직육면체 튜브(821), 두 개의 중공에 각각 설치된 두 개의 수직피스톤(822) 및 관 형상을 가지고 일단이 각각의 수직피스톤(822)에 길이방향으로 결합되는 두 개의 로드(823), 및 두 개의 로드(823)의 타단에서 두 개의 로드(823)의 길이방향에 수직하게 결합하는 체결판(826)을 포함하는 공압 트윈로드 실린더일 수 있다. 두 개의 로드(823)가 체결판(826)에 의해 서로 연결되어 함께 움직이는 트윈로드 실린더를 이용함으로써 로드(823)가 하나일 때 발생할 수 있는 로드(823)를 축으로 한 회전 현상을 방지할 수 있어 식판(310)의 안정적인 이송이 가능하다. 또한, 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기에 의해 수직피스톤(822)이 동작함으로써, 보다 즉각적으로 동작할 수 있고, 동작에 이용되는 공기가 누설되더라도 식판 디스펜서(100)의 위생에 지장을 주지 않으므로 식판 디스펜서(100)의 내부를 보다 청결하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 수평이송부(231)와 수직이송부(232)가 서로 결합한 모습을 도시한 도면이다. 도 7c를 참조하면, 수평이송부(231)의 이동바(813)의 하면에 수직이송부(232)의 튜브(821)의 상면이 고정된다. 본 발명의 일 실시예에서, 튜브(821)는 나사결합을 통해 이동바(813)에 고정될 수 있다.

수평이송부(231)의 이동바(813)가 실린더 케이스(811)의 길이방향을 따라 좌우로 수평이동하고, 이동바(813)에 고정된 수직이송부(232)는 수평이송부(231)의 이동바(813)의 움직임을 따라 수평이동한 후 두 개의 로드(823)가 상하로 수직이동함으로써, 식판지지대(240)에 적재된 식판(320) 중 최상단에 위치한 타겟 식판(310)이 수직이송부(232)의 수직이동에 의해 들어올려져 적재된 식판(320)으로부터 분리된 후 수평이송부(231)의 수평이동에 의해 토출구(170)로 이송될 수 있다.

식판(320)에는 음식물을 수용하기 위해 다수의 홈이 형성되어 있고, 이렇게 홈이 형성된 식판(320) 복수 개 적층되는 경우, 위아래로 이웃하는 식판(320)들의 홈들이 서로 맞물려 결합되기 때문에, 식판(320)의 수평적 움직임이 억제되고, 이에 따라 수평방향의 힘만으로는 적재된 식판(320) 중 최상단의 식판(310)만을 분리하여 이송하기 어려움이 있으며, 적재된 식판(320)에 무리하게 수평방향의 힘을 적용할 시 적재된 식판(320)끼리 마찰이 발생하여 식판(320)의 표면에 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 수직이송부(232)의 수직방향 움직임을 이용하여 식판(310)을 들어올리는 방법으로 최상단에 적재된 타겟 식판(310)을 적재된 식판들(320)로부터 분리하는 것은 적재된 식판(320)끼리의 마찰을 최소화하여 위생성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴프레서(210)와 수평이송부(231), 그리고 컴프레서(210)와 수직이송부(232)의 연결을 도식화한다.

컴프레서(210)와 수평이송부(231), 그리고 컴프레서(210)와 수직이송부(232)는 가압관(233)을 통해 서로 연결되어, 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기가 수평이송부(231) 및 수직이송부(232)로 공급된다. 가압관(233)은 컴프레서(210)와 연결된 주가압관(910), 주가압관(910)으로부터 분기되어 수평이송부(231)로 연결되는 수평가압관(920) 및 주가압관(910)으로부터 분기되어 수직이송부(232)로 연결되는 수직가압관(930)으로 구성된다. 수평가압관(920)은 다시 가압된 공기가 유입되어 수평이송부(231)의 수평피스톤(812)을 우측으로 이동시키는 우측이동포트(814)에 연결되는 제1 수평가압관(923) 및 가압된 공기가 유입되어 수평이송부(231)의 수평피스톤(812)을 좌측으로 이동시키는 좌측이동포트(815)에 연결되는 제2 수평가압관(924)으로 구성된다.

한편, 수직가압관(930)은 가압된 공기가 유입되어 수직이송부(232)의 수직피스톤(822)를 하측으로 이동시키는 하측이동포트(824)에 연결되는 제1 수직가압관(933) 및 가압된 공기가 유입되어 수직이송부(232)의 수직피스톤(822)을 상측으로 이동시키는 상측이동포트(825)에 연결되는 제2 수직가압관(934)으로 구성된다.

복수 개의 솔레노이드밸브(234)가 컴프레서(210)와 수평이송부(231) 그리고 컴프레서(210)와 수직이송부(232) 사이에 설치되어, 후술할 제어부(250)로부터 개폐신호를 인가받아 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기가 수평이송부(231) 및 수직이송부(232)로 유입되는 유로를 개폐한다.

복수 개의 솔레노이드밸브(234)는 제1 수평가압관(923)에 설치된 제1 수평솔레노이드밸브(921), 제2 수평가압관(924)에 설치된 제2 수평솔레노이드밸브(922), 제1 수직가압관(933)에 설치된 제1 수직솔레노이드밸브(931) 및 제2 수직가압관(934)에 설치된 제2 수직솔레노이드밸브(932)를 포함한다.

컴프레서(210)로부터 가압된 공기가 발생될 때 제1 수평솔레노이드밸브(921)가 개방되고 제2 수평솔레노이드밸브(922)가 폐쇄되면 수평이송부(231)의 이동바(813)가 우측으로 이동하고, 반대로 제1 수평솔레노이드밸브(921)가 폐쇄되고 제2 수평솔레노이드밸브(922)가 개방되면 수평이송부(231)의 이동바가 좌측으로 이동한다. 또한, 컴프레서(210)로부터 가압된 공기가 발생될 때 제1 수직솔레노이드밸브(931)가 개방되고 제2 수직솔레노이드밸브(932)가 폐쇄되면 수직이송부(232)의 로드(823)는 하측으로 이동되고, 반대로 제1 수직솔레노이드밸브(931)가 폐쇄되고 제2 수직솔레노이드밸브(932)가 개방되면 수직이송부(232)의 로드(823)는 상측으로 이동한다. 이와 같이, 수평이송부(231) 및 수직이송부(232)의 각각의 공기 유입 포트마다 솔레노이드밸브가 설치됨으로써, 한 대의 컴프레서(210)를 이용하여 수평이송부(231) 및 수직이송부(232)의 동작을 제어할 수 있게 되고, 이는 식판 디스펜서(100)를 보다 컴팩트하게 제작할 수 있는 장점이 있다.

도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따른 식판흡착부(235)를 도시한 도면이다. 도 8d를 참조하여 살펴보면, 식판흡착부(235)는 베이스판(831), 복수 개의 레그판(832) 및 복수 개의 흡착부재(833)로 구성된다.

베이스판(831)은 판 형상을 가지고, 상면이 수직이송부(232)의 체결판(826)의 하면에 나사결합 등을 통해 결합함으로써 베이스판(831)에 결합된 식판흡착부(235)의 다른 구성요소들이 수평이송부(231) 및 수직이송부(232)의 이동을 따라 함께 이동할 수 있도록 한다. 도 8d에서는 사각형의 베이스판(831)을 도시하고 있으나, 베이스판(831)의 형상은 베이스판(831)에 결합되는 레그판(832)의 개수 및 식판(320)에 형성된 홈의 구성 등에 따라 원형, 삼각형, 및 기타 다각형으로 형성될 수 있다.

복수 개의 레그판(832)은 세장형 판 형상을 가지며, 길이방향의 일단이 베이스판(831)의 상면 또는 하면에 고정되고 길이방향의 타단이 베이스판(831)의 외부로 돌출됨으로써 베이스판(831)과 평행하게 위치한다. 베이스판(831)의 외부로 돌출된 복수 개의 레그판(832)의 타단에는 후술할 복수 개의 흡착부재(833)가 결합된다. 본 발명의 일 실시예에서, 복수 개의 레그판(832)의 일단은 나사결합을 통해 베이스판(831)에 고정될 수 있다. 복수 개의 레그판(832)은 베이스판(831)에 나사결합 시 나사가 완전히 체결되기 전에는 베이스판(831)에 고정되는 레그판(832)의 일단의 나사결합 지점을 회전축으로 하여 타단이 수평 선상에서 회전할 수 있기 때문에, 식판 디스펜서(100) 내에 적재되는 식판(320)에 형성된 홈의 위치에 대응하는 적절한 위치로 설정된 후 완전히 체결됨으로써 적재되는 식판(320)을 흡착하기에 최적화된 위치에 고정될 수 있다. 이는 다양한 종류의 식판(320)과의 호환성을 상승시키는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 복수 개의 흡착부재(833)는 복수 개의 레그판(832)이 아닌 베이스판(831)에 직접적으로 고정될 수도 있으며, 이 경우 복수 개의 레그판(832)은 생락될 수 있다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이 복수 개의 레그판(832)을 이용하여 복수 개의 흡착부재(833)를 결합하는 것이 복수 개의 레그판(832)의 고정 위치를 변경함으로써 다양한 식판(320)과 호환이 가능하기 때문에, 복수 개의 레그판(832)을 이용하여 복수 개의 흡착부재(833)를 베이스판(831)에 연결하는 것이 바람직하다.

복수 개의 흡착부재(833)는 복수 개의 흡착관(834) 및 복수 개의 탄성튜브(835)로 구성된다. 흡착관(834)은 양단이 관통된 관 형상을 가지고, 일단이 진공펌프(220)와 연결되어 진공펌프(220)로부터의 흡입력을 타단에 인가할 수 있다. 흡입력을 이용하여 식판(310)을 강하게 흡착하기 위해서는 식판(310) 표면에 수직으로 흡입력을 인가해야 하므로, 흡착관(834)은 복수 개의 레그판(832)에 수직하게 결합되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 각 흡착관(834)의 일단은 복수 개의 레그판(832) 각각의 말단을 관통하여 복수 개의 레그판(832)에 수직하게 결합하고, 흡입관(236)을 통해 진공펌프(220)와 연결된다. 이에 따라, 진공펌프(220)의 동작으로 인한 흡입력이 흡착관(834)을 통해 식판(310)에 수직으로 인가되어 식판(310)이 흡착된다.

진공펌프(220)와 연결되지 않은 각 흡착관(834)의 타단에는 탄성튜브(835)가 결합된다. 복수 개의 탄성튜브(835)는 양 단이 관통된 탄성체로서, 관통된 일단이 각 흡착관(834)에 결합하고, 탄성튜브(835)의 타단은 식판(310)을 흡착하는 동작 시 식판(310)의 표면에 접촉하여 식판(310)을 흡착한다.

복수 개의 탄성튜브(835)가 탄성을 가짐으로써, 복수 개의 탄성튜브(835)의 타단이 식판(310)의 표면에 접촉 시, 복수 개의 탄성튜브(835)가 압축되면서 식판(310)과 보다 밀접하게 접촉할 수 있다. 이는 진공펌프(220)로부터 인가된 흡입력이 식판(310)과 복수 개의 탄성튜브(835) 사이의 틈으로 인해 손실되는 일 없이 식판(310)에 온전하게 작용할 수 있게 함으로써 효율적인 식판(310)의 흡착을 가능하게 한다.

도 8e는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성튜브(835)를 도시한 도면이다. 도 8e를 참조하면, 탄성튜브(835)는 절단면이 원형을 갖는 내부가 관통된 튜브형 구조를 갖는다. 탄성튜브(835)는 흡착관(834)의 말단에 끼움결함하도록 원통형으로 구성된 끼움부(841), 아래로 갈수록 단면의 지름이 점점 커지는 제1 발산부(842), 단면의 지름이 점점 작아지는 제1 수렴부(843), 및 단면의 지름이 점점 커지는 제2 발산부(844)로 구성된다. 이때, 제1 발산부(842) 및 제2 발산부(844)의 지름은 일정하게 증가하고, 제1 수렴부(843)의 지름은 일정하게 감소함으로써, 제1 발산부(842) 및 제1 수렴부(843) 사이에는 바깥으로 각진 돌출부(845)가, 제1 수렴부(843)와 제2 발산부(844) 사이에는 안쪽으로 각진 오목부(846)가 형성된다. 이렇게 형성된 돌출부(845) 및 오목부(846)는 탄성튜브(835)가 식판(310)에 접촉하고 진공펌프(220)에 의한 흡입력이 인가될 시 탄성튜브(835)가 돌출부(845) 및 오목부(846)에 형성된 굴곡부분에서 접히며 압축되도록 함으로써 탄성튜브(835)와 식판(310)의 밀착력을 더욱 상승시킬 수 있다.

식판흡착부(235)는 흡입관(236)을 통해 진공펌프(220)와 연결되며, 흡입관(236)에는 체크밸브(237)가 설치되어 흡입관(236)을 따라 흐르는 공기의 이동 방향에 따라 개폐됨으로써 진공펌프(220)로부터의 흡입력이 식판(310)에 인가되는 것을 제어한다. 보다 구체적으로, 진공펌프(220)의 동작에 의해 체크밸브(237)의 외부로부터 진공펌프(220)로 공기가 유입될 시에는 체크밸브(237)가 개방되고, 진공펌프(220)로부터 체크밸브(237)를 향해 공기가 토출될 때에는 폐쇄됨으로써, 진공펌프(220)로부터 흡입력이 인가될 시에는 체크밸브(237)가 개방되어 식판(310)을 흡착할 수 있고, 진공펌프(220)로부터 체크밸브(237)를 향해 공기가 토출될 시에는 체크밸브(237)가 폐쇄되어 식판(310)에 인가되던 흡입력이 사라지고, 이에 따라 복수 개의 탄성튜브(835)에 흡착된 식판(310)을 탈락시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따르는 체크밸브(237)를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 흡입관(236) 및도 10에 도시된 체크밸브(237)를 이용한 진공펌프(220)와 식판흡착부(235)의 연결을 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브(237)는 삼방(3way) 체크밸브 일 수 있다. 삼방 체크밸브(237)는 세 개의 포트(A, B, C)를 가지며, A 포트는 식판흡착부(235)에 연결되고, B 포트는 흡입력을 발생하기 위해 진공펌프(220)가 동작하여 공기를 빨아들이는 흡입구(1130)에, 그리고 C 포트는 흡입력 발생 후 진공펌프(220)가 동작 정지 시 진공펌프(220)로부터 공기가 배출되는 진공펌프(220)의 배출구(1140)에 연결된다. 식판(310)을 흡착하는 동작 시, A 포트와 B 포트는 개방되고, C 포트는 폐쇄되어 진공펌프(220)의 흡입구(1130)로부터의 흡입력이 A 포트에 결합된 식판흡착부(235)에 인가되어 식판(310)을 흡착한다(도 10a). 식판(310)을 탈락시키는 동작 시에는, A 포트와 C 포트가 개방되고, B 포트는 폐쇄되어 진공펌프(220)의 배출구(1140)로부터의 가압된 공기가 A 포트로 인가되어 식판(310)에 가해지던 흡입력이 제거됨으로써 식판이 탈락될 수 있다(도 10b).

흡입관(236)은 탄성이 있는 소재로 제작된 관으로서 진공펌프(220)와 체크밸브(237)를, 그리고 체크밸브(237)와 식판흡착부(235) 사이를 연결하여 진공펌프(220)에 의해 발생한 공기의 흐름이 흡입관(236)을 통해 이동하도록 한다. 흡입관(236)은 식판이송부(230)의 이동에 의해 지속적으로 구부려졌다 펴졌다 해야하므로 탄성이 있으면서도 쉽게 마모되지 않는 재료로 제작되는 것이 바람직하다. 체크밸브(237)와 식판흡착부(235)의 흡착관(834)을 연결하는 흡입관(236)은 체크밸브(237)와 연결된 주흡입관(1110)과 주흡입관(1110)으로부터 분기되어 각 흡착관(834)에 연결된 복수 개의 분기흡입관(1120)으로 구성된다. 하나의 주흡입관(1110)과 주흡입관(1110)으로부터 분기된 복수 개의 분기흡입관(1120)을 이용하여 체크밸브(237)와 흡착관(834)을 연결함으로써, 모든 분기흡입관(1120)에서의 흡입력 발생이 동시에 이루어질 수 있어 제어가 편리하고, 식판(310)을 보다 효율적으로 이송할 수 있다.

도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 식판흡착부(235)의 동작을 살펴보면, 진공펌프(220)가 동작 시 체크밸브(237)의 B 포트와 A 포트가 개방되어 진공펌프(220)로부터 발생한 흡입력이 흡입관(236)을 통해 각 흡착관(834)에 전달되고, 각 흡착관(834)에 전달된 흡입력에 의해 복수 개의 탄성튜브(835)에 식판(310)이 흡착된다. 진공펌프(220)가 동작을 정지하면 체크밸브(237)의 C 포트와 A 포트가 개방되어 진공펌프(220)로부터 배출된 가압된 공기가 흡입관(236)을 통해 각 흡착관(834)으로 전달되고, 이에 따라 복수 개의 탄성튜브(835)는 가압된 공기를 이용하여 식판(310)을 밀어냄으로써 식판(310)이 탈락된다.

제어부(250)는 본체(110)의 측판(150)에 설치된 사용자감지센서 및 식판토출버튼 중 적어도 하나의 동작에 의한 식판 토출 요건이 만족되면, 컴프레서(210), 진공펌프(220) 및 복수 개의 솔레노이드밸브(234)의 동작을 제어함으로써 식판 디스펜서(100) 내부에 적재된 식판(310)을 이송하여 사용자에게 공급한다.

본 발명의 일 실시예에서, 식판 토출 요건은 사용자감지센서에 의해 토출구(170)로 다가오는 사용자가 감지되는 것일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 식판 토출 요건은 식판토출버튼이 사용자에 의해 눌렸음이 감지되는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 식판 토출 요건은 사용자감지센서에 의해 토출구(170)로 다가오는 사용자가 감지되고 있는 상태에서 식판토출버튼이 눌렸음이 감지는 것일 수 있다. 본 실시예에 따른 식판 토출 요건을 만족하는 경우에 제어부(250)가 식판(310)의 이송 동작을 개시하도록 함으로써, 단순히 식판 디스펜서(100)를 지나쳐가는 사용자에게 식판(310)을 토출하는 오동작을 방지할 수 있으며, 이는 에너지 절약은 물론 토출구(170)에 방치되는 식판(310)이 없도록 하여 위생적으로 유리하다.

도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 식판 디스펜서(100)의 동작을 도시한 도면이다. 도 3 내지 도 7을 참조하여, 제어부(250)의 동작을 살펴보도록 한다.

도 3은 식판 토출 요건이 만족되기 전, 동작 대기 상태의 식판 디스펜서(100)의 내부를 도시한다. 도 3을 참조하여 살펴보면, 식판지지대(240) 상에는 복수 개의 식판(320)이 적재되어 있고, 수평이송부(231)의 이동바(813)는 좌측한계위치에, 수직이송부(232)의 로드(823)는 상측에 위치한다. 제어부(250)는 컴프레서(210)의 전원을 끄고, 제1 수평솔레노이드밸브(921), 제2 수평솔레노이드밸브(922), 제1 수직솔레노이드밸브(931) 및 제2 수직솔레노이드밸브(932)를 모두 폐쇄 상태로 제어한다.

도 4는 식판 토출 요건이 만족되어 식판(310)을 배출하기 위해 식판흡착부(235)가 식판(310)을 흡착하는 모습을 도시한다.

제어부(250)는 식판 토출 요건이 만족되면, 컴프레서(210)를 동작시켜 가압된 공기를 발생하도록 하고, 제1 수평솔레노이드밸브(921)를 개방하고 제2 수평솔레노이드밸브(922)를 폐쇄함으로써 가압된 공기가 수평이송부(231)의 우측이동포트(814)로 유입되도록 함으로써 수평이송부(231)의 수평피스톤(812)을 식판(320)이 적재된 우측으로 이동시킨다. 이때, 제1 수직솔레노이드밸브(931) 및 제2 수직솔레노이드밸브(932)는 닫힌 상태를 유지한다. 수평이송부(231)의 수평피스톤(812)이 우측으로 이동함에 따라 이동바(813)도 우측으로 이동하게 되고, 이동바(813)에 고정된 수직이송부(232) 또한 우측으로 이동되며, 이에 따라, 수직이송부(232)에 연결된 식판흡착부(235) 또한 우측으로 이동하여 식판지지대(240)에 적재된 식판(320)의 상단으로 이동한다.

제어부(250)는 위치감지센서(257)에 의해 수평이송부(231)의 이동바(813)가 우측한계위치에 위치하는 것이 감지되면, 제1 수평솔레노이드밸브(921) 및 제2 수평솔레노이드밸브(922)를 모두 폐쇄하여, 수평피스톤(812)의 이동을 정지시키고, 제1 수직솔레노이드밸브(931)를 개방하고 제2 수직솔레노이드밸브(932)는 폐쇄함으로써 가압된 공기가 수직이송부(232)의 하측이동포트(824)로 유입되도록 한다. 수직이송부(232)의 하측이동포트(824)로 가압된 공기가 유입됨에 따라 수직이송부(232)의 수직피스톤(822)은 아래로 이동하고, 이에 따라 식판흡착부(235)의 복수 개의 탄성튜브(835)가 식판에 접촉한다.

복수 개의 탄성튜브(835)가 적재된 식판(320) 중 최상단에 위치한 타겟 식판(310)에 접촉하면, 제어부(250)는 진공펌프(220)를 동작시켜 흡입력을 발생시킨다. 진공펌프(220)로부터의 흡입력에 의해 타겟 식판(310)은 복수 개의 탄성튜브(835)에 흡착된다.

도 5는 복수 개의 탄성튜브(835)에 흡착된 타겟 식판(310)이 이송되기 위해 적재된 다른 식판들(320)로부터 분리되는 모습을 도시한다.

진공펌프(220)를 가동하여 복수 개의 탄성튜브(835)에 식판(310)을 흡착시킨 이후, 제어부(250)는 제1 수평솔레노이드밸브(921) 및 제2 수평솔레노이드밸브(922)는 폐쇄된 상태를 유지하고, 개방되었던 제1 수직솔레노이드밸브(931)를 폐쇄하고 제2 수직솔레노이드밸브(932)를 개방시켜 가압된 공기가 수직이송부(232)의 상측이동포트(825)에 유입되도록 함으로써 수직이송부(232)의 수직피스톤(822)이 상방이동하도록 한다. 이에 따라 수직이송부(232)의 로드(823) 및 로드(823)에 고정된 식판흡착부(235) 또한 복수 개의 탄성튜브(835)에 타겟 식판(310)을 흡착한 채로 상방이동하여 적재되어 있던 식판(320) 중 최상단에 위치한 타겟 식판(310)이 적재되어 있던 다른 식판들과 분리된다.

본 발명의 실시예에 따르는 식판지지대(240)는 식판지지대(240)에 적재된 복수 개의 식판(320) 중 최상단에 적재된 타겟 식판(310)이 본체(110)의 내부에서 미리 설정된 높이에 위치하도록 적재된 식판의 개수(또는 높이)에 따라 상하로 위치 변동 가능하도록 설치되므로, 제어부(250)는 수직이송부(232)의 로드(823)를 항상 일정한 길이만큼 하측으로 이동하도록 제1 수직솔레노이드밸브(931)를 개방시킴으로써 타겟 식판(310)과 식판흡착부(235)의 복수 개의 탄성튜브(835)가 접촉하도록 할 수 있다. 이에 따라, 제어부(250)는 제1 수직솔레노이드밸브(931)가 개방되고 제2 수직솔레노이드밸브(932)가 폐쇄된 이후, 미리 설정된 시간(즉, 미리 설정된 높이에 위치한 식판(310)이 식판흡착부(235)에 의해 흡착될 수 있는 시간)이 경과하면 제2 수직솔레노이드밸브(932)를 개방하고 제1 수직솔레노이드밸브(931)을 폐쇄하도록 제1 수직솔레노이드밸브(931) 및 제2 수직솔레노이드밸브(932)를 제어함으로써 식판(310)을 흡착하고 들어올리는 역할을 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 식판흡착부(235)에 흡착된 타겟 식판(310)이 사용자에게 배출되기 위해 토출구(170) 방향으로 이송된 모습을 도시한 도면이다.

적재되어 있던 식판(320) 중 최상단에 위치한 타겟 식판(310)을 들어올린 후, 제어부(250)는 제1 수직솔레노이드밸브(931) 및 제2 수직솔레노이드밸브(932)를 모두 폐쇄하고, 제2 수평솔레노이드밸브(922)를 개방하고 제1 수평솔레노이드밸브(921)를 폐쇄하여 컴프레서(210)로부터의 가압된 공기가 수평이송부(231)의 좌측이동포트(815)에 유입되도록 함으로써 수평이송부(231)의 수평피스톤(812)을 좌측으로 이동시킨다. 수평피스톤(812)이 토출구(170)가 위치한 좌측으로 이동함에 따라, 식판흡착부(235)의 복수 개의 탄성튜브(835)에 흡착된 타겟 식판(310) 또한 식판흡착부(235)의 복수 개의 탄성튜브(835)에 흡착된 채로 가이드판(260) 상으로 이송된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 식판흡착부(235)의 복수 개의 탄성튜브(835)에 흡착된 타겟 식판(310)이 복수 개의 탄성튜브(835)로부터 탈락되어 사용자에게 공급되는 모습을 도시한다.

제어부(250)는 위치감지센서(257)에 의해 수평이송부(231)의 이동바(813)가 좌측한계위치에 위치하는 것이 감지되면, 진공펌프(220)의 동작을 정지시켜 식판흡착부(235)에 인가되던 흡입력을 제거한다. 진공펌프(220)의 동작 정지로 인한 흡입력의 부재로 인해 복수 개의 탄성튜브(835)에 흡착되어 있던 타겟 식판(310)은 복수 개의 탄성튜브(835)로부터 탈락되고, 탈락된 타겟 식판(310)은 가이드판(260)에 안착되어 가이드판(260)에 형성된 경사를 따라 토출구(170) 방향으로 이동한다. 이후, 제어부(250)는 컴프레서(210)의 동작을 정지시킴으로써 수평이송부(231) 및 수직이송부(232)는 타겟 식판(310)이 탈락된 상태로 가이드판(260)의 상단에서 정지한 채로 식판 토출 요건이 만족되기 전까지 대기 상태를 유지한다.

본 발명의 일 실시예에서, 본체(110)에는 식판 디스펜서(100)의 내부 상황을 알리기 위한 램프(미도시) 및 디스플레이(미도시) 중 적어도 하나가 설치될 수 있으며, 제어부(250)는 식판감지센서(255)에 의해 식판(310)이 감지되지 않을 시 램프 및 디스플레이 중 적어도 하나를 이용하여 관리자에게 식판(320)의 적재 상태에 이상이 있음을 알림으로써 관리자가 필요한 조치를 취하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르는 식판 디스펜서(100)는 본체(110) 내부에 식판(320)을 적재함으로써 식판(320)이 외부로부터 오염되는 것을 차단할 수 있고, 적재된 식판(320) 중 최상단에 위치한 타겟 식판(310)을 흡입력을 이용하여 흡착한 채로 이동하여 사용자에게 토출함으로써 타겟 식판(310)의 이송 중 물리적인 접촉에 의해 타겟 식판(310)의 표면에 가해지는 힘을 최소화하고, 이에 따라 타겟 식판(310) 표면의 손상을 방지하여 이물질의 끼임을 예방함으로써 보다 위생적으로 사용자에게 식판을 제공할 수 있다.

이에 더해, 적재된 식판(320) 중 최상단에 위치한 타겟 식판(310)을 흡착한 후 위로 들어올려 토출구로 이송함으로써, 적재된 다른 식판들(320)과의 마찰이 차단되어 식판의 이송과정에서 식판(320)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로해석되어야 할 것이다.

100: 식판 디스펜서
110: 본체
170: 토출구
210: 컴프레서
220: 진공펌프
230: 식판이송부
240: 식판지지대
231: 수평이송부
232: 수직이송부
235: 식판흡착부
310, 320: 식판

Claims (9)

1. 토출구를 갖는 박스 형태로 형성되어, 내부 일측에 적어도 하나의 식판이 적재되는 본체;
   상기 본체의 내부 일측에 적재된 적어도 하나의 식판 중 최상단에 적재된 타겟 식판을 흡착한 상태로 상기 토출구 방향으로 이송하고, 상기 토출구를 향하여 상기 타겟 식판을 탈락시킴으로써 상기 타겟 식판이 상기 토출구를 통하여 외부로 배출되도록 하는 식판이송부를 포함하고,
   상기 식판이송부는
   상기 본체의 내부 공간에서 수평방향으로 이동하는 이동바를 이용하여 상기 타겟 식판을 수평방향으로 이송하는 수평이송부;
   상기 이동바에 결합되어 상기 이동바를 따라 수평이동을 하고, 상기 본체의 내부 공간에서 수직방향으로 이동하는 체결판을 이용하여 상기 타겟 식판을 수직방향으로 이송하는 수직이송부; 및
   흡입력을 이용하여 상기 타겟 식판을 흡착한 상태로 상기 이동바에 결합되어 상기 이동바를 따라 수평이동하면서 상기 체결판을 따라 수직이동을 하는 식판흡착부를 포함하고,
   상기 타겟 식판은 상기 체결판의 수직이동에 의해 들어올려짐으로써 상기 적재된 식판들로부터 분리된 후 상기 이동바의 수평이동에 의해 상기 토출구를 향해 이송되며,
   상기 식판흡착부는
   판 형상을 가지고, 상면이 상기 체결판에 고정되는 베이스판;
   세장형 판 형상을 가지고, 길이방향의 일단이 상기 베이스판에 고정되고, 길이방향의 타단이 상기 베이스판의 외부로 돌출되는 복수 개의 레그판; 및
   상기 복수 개의 레그판의 타단을 관통하며 상기 각 레그판에 수직하게 고정되고 관 형상을 갖는 복수 개의 흡착관 및 양 단이 관통된 튜브 형상의 가지고 일단이 상기 각 흡착관과 결합하고, 타단이 상기 타겟 식판에 접촉함으로써 상기 각 흡착관을 통해 인가된 흡입력을 이용하여 상기 타겟 식판을 흡착하는 복수 개의 탄성튜브를 포함하는 복수 개의 흡착부재를 포함하고,
   상기 복수 개의 탄성튜브는 탄성을 가지고, 상기 각 탄성튜브의 타단은 상기 타겟 식판의 표면과 접촉 시 압축됨으로써 상기 복수 개의 탄성튜브와 상기 식판 사이의 밀폐력이 증가하여 상기 식판에 인가되는 흡입력이 증가되는 것을 특징으로 하는 식판 디스펜서.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평이송부는 세장형의 내부가 빈 실린더 케이스, 상기 실린더 케이스 내부에 설치되어 상기 실린더 케이스 내부로 인가된 압력에 의해 상기 실린더 케이스의 길이방향을 따라 이동하는 수평피스톤, 상기 수평피스톤에 결합되어 상기 수평피스톤의 이동을 따라 상기 실린더 케이스의 외부에서 이동하는 바 형상의 이동바를 포함하고,
   상기 수직이송부는 내부가 빈 원통 또는 직육면체의 형상을 가지고, 상면이 상기 이동바에 고정되는 튜브, 상기 튜브 내부에 설치되어 상기 튜브 내부로 인가된 압력에 의해 튜브의 길이방향을 따라 이동하는 하나 이상의 수직피스톤, 봉 형상을 가지고 각각의 수직피스톤에 길이방향으로 결합되어 상기 하나 이상의 수직피스톤의 이동을 따라 수직이동하는 하나 이상의 로드, 및 판 형상을 가지고 상면이 상기 하나 이상의 로드에 수직하게 결합하는 체결판을 포함하는 것을 특징으로 하는 식판 디스펜서.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 수평이송부는 상기 실린더 케이스의 양 측에서 상기 실린더 케이스와 평행하게 설치되는 봉 형상의 두 개의 가이드바를 더 포함하고,
   상기 이동바는 상기 실린더 케이스 및 상기 두 개의 가이드바에 의해 관통되어 상기 실린더 케이스 및 상기 두 개의 가이드바의 길이방향을 따라 수평 이동함으로써 상기 타겟 식판의 수평 이송 중 상기 실린더 케이스를 축으로한 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 식판 디스펜서.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 수직이송부는 두 개의 피스톤 및 상기 각 피스톤에 결합된 두 개의 로드를 포함하고, 상기 두 개의 로드가 상기 체결판에 함께 결합됨에 따라 상기 식판의 수직 이송 중 상기 두 개의 로드 중 어느 하나의 로드를 축으로한 상기 체결판의 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 식판 디스펜서.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 복수 개의 탄성튜브는 절단면이 원형을 가지고,
   상기 복수 개의 탄성튜브는
   상기 흡착관의 말단에 끼움결합되는 단면의 지름이 일정한 끼움부;
   상기 끼움부의 하단에서 아래로 갈수록 상기 복수 개의 탄성튜브의 단면의 지름이 일정하게 커지다가 다시 일정하게 작아짐으로써 형성된 돌출부; 및
   상기 돌출부의 하단에서 아래로 갈수록 상기 복수 개의 탄성튜브의 단면의 지름이 일정하게 작아지다가 다시 일정하게 커짐으로써 형성된 오목부를 포함하고,
   상기 복수 개의 탄성튜브가 흡입력을 이용하여 상기 타겟 식판을 흡착 시 상기 돌출부 및 상기 오목부를 기준으로 상기 복수 개의 탄성튜브가 접히며 압축됨으로써 상기 복수 개의 탄성튜브와 상기 식판 사이의 밀폐력이 증가하여 상기 식판에 인가되는 흡입력이 극대화되는 것을 특징으로 하는 식판 디스펜서.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 본체에는 상기 토출구를 향해 접근하는 사용자를 감지하는 사용자감지센서 및 상기 사용자가 식판 토출을 요청하기 위해 누르는 식판토출버튼 중 적어도 하나가 설치되고,
   상기 본체의 내부 또는 외부에 설치되며, 전원을 인가받아 흡입력을 발생시키는 진공펌프, 및
   상기 본체의 내부 또는 외부에 설치되며, 전원을 인가받아 가압된 공기를 발생시키는 컴프레서를 더 포함하고,
   상기 사용자감지센서에 의해 상기 사용자가 감지되거나, 상기 사용자가 상기 식판토출버튼을 누르는 것 중 적어도 하나에 대응하여 상기 컴프레서 및 상기 진공펌프의 동작을 제어하여 상기 컴프레서로부터의 가압된 공기를 상기 수평이송부 및 상기 수직이송부로 인가하고, 상기 진공펌프로부터의 흡입력을 상기 식판흡착부에 인가함으로써 상기 식판이송부가 상기 사용자에게 상기 식판을 이송하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식판 디스펜서.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체의 내부에는 사각판 형상을 가지고, 상기 토출구의 하단에서부터 상기 본체의 상방을 향하는 경사를 형성하도록 상기 본체의 측벽에 부착되는 가이드판이 설치되고,
   상기 식판이송부로부터 탈락된 상기 타겟 식판은 상기 가이드판에 의해 형성된 경사를 따라 자중에 의해 상기 토출구를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 식판 디스펜서.

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