KR102462651B1 - 탄산수 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치는 냉수가 저장된 저장 탱크, 이산화탄소가 저장된 이산화탄소 실린더, 냉수 공급로를 통해 상기 저장 탱크와 연결되고, 이산화탄소 공급로를 통해 상기 이산화탄소 실린더와 연결되며, 내부에서 탄산수가 생성되는 혼합기, 상기 냉수 공급로에 구비되어 상기 저장 탱크의 냉수를 상기 혼합기에 공급하는 펌프, 상기 이산화탄소 실린더의 일측에 결합하고, 상기 냉수 공급로 및 상기 이산화탄소 공급로와 각각 연결되며, 상기 냉수의 압력에 따라 상기 이산화탄소의 공급량을 조절할 수 있는 레귤레이터, 상기 펌프에 전압을 인가하는 전원공급부, 상기 펌프에 인가된 전압을 검출하는 전압 검출부, 상기 펌프에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부 및 탄산수 생성 신호가 입력되면, 상기 전원공급부를 제어하여 상기 펌프에 전압을 인가하며, 상기 검출된 전압 및 전류를 피드백받아 상기 펌프의 전력을 산출하고, 상기 산출된 전력에 따라 상기 전원공급부에 의해 상기 펌프에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

탄산수 제조 장치{CARBONATTED WATER PRODUCING DEVICE}
본 발명은 탄산수 생성 장치에 관한 것이다.
최근 정수기는 단순히 원수를 필터링하여 정수를 공급하는 기능뿐만 아니라 사람에게 유용한 성분이 추가될 수 있도록 다양한 기능을 갖는 정수기가 출시되고 있는 실정이다.
그 한 예로서, 정수기에 탄산이 공급되도록 하여 물의 음용시 탄산 음용수를 수를 간편하게 제공받을 수 있도록 한 제품이 출시된 바 있다.
이러한 탄산수 제조장치는, 일반적으로 초기 탄산가스를 저장하는 탄산가스 압력용기와, 오리피스를 통해 이산화탄소를 공급하는 에어 공급부로 구성되어 용기내에 오리피스를 통해 이산화탄소를 공급하여 기포를 발생시키고 이 기포를 물에 녹여 탄산수를 제조한다.
그러나, 종래의 탄산수 제조장치는 탄산 가스의 농도를 선택하여 탄산수를 제조하기 어려운 문제점이 있다.
즉, 사용자가 부드러운 탄산수를 원하거나 거친 탄산수를 원하더라도 사용자가 원하는 농도의 탄산수를 제공할 수 없다는 단점이 있다.
또한, 미리 탄산수를 생성하여 별도의 저장 탱크에 저장된 상태에서 사용자에게 탄산수가 제공되므로, 생성된 탄산수에서 농도의 변화가 발생할 수 있는 문제가 있다.
하기의 특허문헌 1은 탄산수 정수기에 관한 것이나, 상술한 문제에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0044988호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 사용자가 원하는 농도의 탄산수를 제공할 수 있고, 다양한 농도의 탄산수를 공급할 수 있는 탄산수 제조 장치를 제공한다.
또한, 사용자가 원하는 시기에 바로 탄산수를 생성하여 공급할 수 있으며, 생성된 탄산수의 농도 변화를 줄일 수 있는 탄산수 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치는 냉수가 저장된 저장 탱크, 이산화탄소가 저장된 이산화탄소 실린더, 냉수 공급로를 통해 상기 저장 탱크와 연결되고, 이산화탄소 공급로를 통해 상기 이산화탄소 실린더와 연결되며, 내부에서 탄산수가 생성되는 혼합기, 상기 냉수 공급로에 구비되어 상기 저장 탱크의 냉수를 상기 혼합기에 공급하는 펌프, 상기 이산화탄소 실린더의 일측에 결합하고, 상기 냉수 공급로 및 상기 이산화탄소 공급로와 각각 연결되며, 상기 냉수의 압력에 따라 상기 이산화탄소의 공급량을 조절할 수 있는 레귤레이터, 상기 펌프에 전압을 인가하는 전원공급부, 상기 펌프에 인가된 전압을 검출하는 전압 검출부, 상기 펌프에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부 및 탄산수 생성 신호가 입력되면, 상기 전원공급부를 제어하여 상기 펌프에 전압을 인가하며, 상기 검출된 전압 및 전류를 피드백받아 상기 펌프의 전력을 산출하고, 상기 산출된 전력에 따라 상기 전원공급부에 의해 상기 펌프에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 탄산수 생성 신호에 대응되는 탄산수의 목표농도에 대한 정보를 저장할 수 있으며, 상기 산출된 전력이 상기 목표전력이 되도록 상기 전원공급부를 제어하여 상기 펌프에 인가되는 전압의 크기를 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄산수 제조 장치는 상기 혼합기는 상기 냉수 공급로와 연결된 제1 유입구, 상기 이산화탄소 공급로와 연결된 제2 유입구 및 상기 추출유로와 연결된 배출구를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 탄산수 생성 입력에 따른 상기 탄산수 생성 신호를 상기 제어부로 출력하는 탄산수 생성 신호 입력부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄산수 생성 신호 입력부는, 서로 다른 목표농도의 탄산수를 생성하기 위한 복수의 탄산농도 입력부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 탄산농도 입력부는, 상기 각각의 탄산농도 입력부에 설정된 상기 목표농도의 크기의 조절이 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 탄산농도 입력부로부터 상기 목표농도의 크기를 조절하는 신호가 입력되는 경우, 상기 기 설정된 목표농도에 대응하여 기 저장된 목표전력을 상기 조절된 목표농도에 따른 목표전력으로 변경하여 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 탄산농도 입력부 중 어느 하나로부터 상기 목표농도의 크기를 조절하는 신호가 입력되는 경우, 상기 변경된 목표전력의 변경치 만큼 다른 탄산농도 입력부에 대한 목표전력을 변경하여 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 펌프에 인가되는 전압 및 이에 따른 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 전압 및 전류를 기초로 펌프의 전력 제어를 수행함으로써, 사용자가 원하는 농도의 탄산수를 제공할 수 있으며, 기 설정된 탄산농도를 사용자가 원하는 탄산농도로 조절할 수 있어, 사용자가 원하는 다양한 농도의 탄산수를 공급할 수 있다.
또한, 사용자가 원하는 시기에 바로 탄산수를 생성하여 공급할 수 있으며, 생성된 탄산수의 농도 변화를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 탄산수 생성 신호 입력부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치에 제공되는 레귤레이터에 냉수가 유입되기 전의 모습을 도시한 레귤레이터의 부분 절개도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치에 제공되는 레귤레이터에 냉수가 유입되는 모습을 도시한 레귤레이터의 부분 절개도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치에 제공되는 레귤레이터의 변형 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호가 사용될 것이며, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치는 저장 탱크(10), 이산화탄소 실린더(20), 혼합기(30), 펌프(40), 레귤레이터(50), 전원공급부(60), 전압 검출부(70), 전류 검출부(80) 및 제어부(90)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 탄산수 제조 장치는, 저항체(100)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 탄산수 제조 장치는, 탄산수 추출관(110)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄산수 제조 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄산수 생성신호 입력부(120)를 더 포함할 수 있다.
저장 탱크(10)에는 냉수가 저장될 수 있다. 저장 탱크(10)는 냉수 공급로(L1)에 의하여 혼합기(30)와 연결될 수 있으며, 냉수 공급로(L1)에는 펌프(40) 및 레귤레이터(50)가 구비될 수 있다.
이에 따라, 저장 탱크(10)에 저장된 냉수는 펌프(40)의 압력에 의해 레귤레이터(50)를 거쳐 혼합기(30)로 공급될 수 있다.
이산화탄소 실린더(20)는 내부에 이산화탄소를 저장할 수 있다. 여기서, 이산화탄소 실린더(20)는 이산화탄소 공급로(L2)에 의하여 혼합기(30) 및 레귤레이터(50)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 이산화탄소 실린더(20)는 레귤레이터(50)에 의해 상기 저장된 이산화탄소를 혼합기(30)로 배출할 수 있다.
혼합기(30)는 저장 탱크(10)로부터 유입되는 냉수와 이산화탄소 실린더(20)로부터 배출되는 이산화탄소를 레귤레이터(50)를 통해 공급받을 수 있으며, 상기 공급된 냉수와 이산화탄소를 혼합하여 탄산수를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 혼합기(30)는 제1 유입구(31), 제2 유입구(32) 및 배출구(33)가 구비될 수 있다.
여기서, 혼합기(30)는 제1 유입구(31)를 통해 냉수가 유입될 수 있으며, 제2 유입구(32)를 통해 이산화탄소가 유입될 수 있다. 또한, 상기 생성된 탄산수는 배출구(33)를 통해 배출될 수 있다.
일 실시예에서, 혼합기(30)는 하나의 제1 유입구(31)와 한쌍의 제2 유입구(32)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 유입구(31)는 상기 혼합기(30)의 상부에 배치될 수 있고, 한 쌍의 제2 유입구(32)는 혼합기(30)의 측면부에 배치될 수 있다.
이에 따라, 제1 유입구(31)를 통해 유입된 냉수와 제2 유입구(32)를 통해 유입된 이산화탄소는 혼합기(30)의 내부에서 서로 교차할 수 있으며, 이에 따라 상기 냉수와 이산화탄소가 서로 혼합되어 탄산수가 생성될 수 있다.
한편, 혼합기(30)의 제1 유입구(31) 측에는 체크밸브(31a)가 제공되어 혼합기(30)로부터 냉수가 역류되는 것을 방지할 수 있다.
배출구(33)에는 추출밸브(V1)가 구비된 추출유로(L3) 및 배수밸브(V2)가 구비된 배수유로(L4)가 각각 연결될 수 있다.
추출유로(L3)를 통해 추출되는 탄산수는 탄산수 추출관(110)을 통해 사용자에게 공급될 수 있으며, 추출밸브(V1)와 탄산수 추출관(110) 사이에는 저항체(100)가 구비될 수 있다. 여기서, 저항체(100)는 혼합기(30) 및 추출유로(L3)의 내부에 소정의 압력이 유지되도록 할 수 있다.
탄산수의 생성 및 공급과정에서 추출밸브(V1)는 개방된 상태로 유지될 수 있고, 배수밸브(V2)는 밀폐된 상태로 유지될 수 있다. 또한, 사용자에게 탄산수의 공급이 완료된 이후에는, 상기 추출밸브(V1)가 밀폐되고 배수밸브(V2)가 개방되어, 냉수 공급로(L1), 이산화탄소 공급로(L2) 및 혼합기(30)의 내부 압력을 해제할 수 있다.
한편, 추출밸브(V1)는 펌프(40)와 연동되어 펌프(40)가 작동할 때 개방될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치에서는 냉수 공급로(L1), 이산화탄소 공급로(L2), 혼합기(30) 및 추출유로(L3)가 서로 연결되어 있으므로, 추출밸브(V1)가 개방되면 탄산수 제조 장치 내의 전체 유로(단, 배수유로(L4)는 제외)가 외부의 공기(이하, 외기)에 대하여 개방된 상태가 될 수 있다.
따라서, 상기 탄산수 제조 장치에서는 혼합기(30)의 내부로 공급된 상기 냉수와 상기 이산화탄소가 연속적으로 흐르면서 혼합되어 상기 탄산수를 생성하게 되며, 생성된 상기 탄산수는 상기 탄산수 제조 장치 내에 저장되는 것이 아니라 생성되는 즉시 사용자에게 공급될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치는 생성된 상기 탄산수가 바로 사용자에게 공급되는 직수식 탄산수 제조 장치일 수 있으며, 이에 따라 생성된 상기 탄산수를 저장하기 위한 별도의 저장 공간이 필요하지 않다.
탄산수를 미리 생성하여 장치 내의 별도의 저장 공간에 저장하였다가 나중에 사용자에게 공급하는 방식의 경우에는 탄산수가 저장된 상태로 소정 시간이 경과하게 되므로, 탄산수의 농도 변화가 초래되어 사용자가 원하는 농도의 탄산수를 공급하는 것이 어렵게 된다. 또한, 탄산수를 추출할 때마다 다른 농도의 탄산수가 공급되는 문제도 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치는 사용자가 원하는 시기에 탄산수를 생성하여 생성된 탄산수를 바로 사용자에게 공급할 수 있으므로, 농도 변화없이 일정한 농도의 탄산수를 사용자에게 공급할 수 있다.
펌프(40)는 저장 탱크(10)와 레귤레이터(50) 사이에 배치될 수 있다. 펌프(40)는 전원공급부(60)로부터 일정한 전압이 인가될 수 있으며, 상기 전압에 의해 저장 탱크(10)에 저장된 냉수를 펌핑하여 레귤레이터(50)를 통해 혼합기(40)로 유입시킬 수 있다.
레귤레이터(50)는 가스 실린더의 일측에 결합하고, 저장 탱크(10)의 냉수 공급로(L1) 및 이산화탄소 공급로(L2)와 각각 연결될 수 있으며, 펌프(40)에 의해 레귤레이터(50)를 통과하여 혼합기(30)로 공급되는 냉수의 압력에 의해 이산화탄소 실린더(20)에 저장된 이산화탄소를 혼합기(30)로 배출할 수 있다.
여기서, 레귤레이터(50)를 통과하는 냉수의 압력은 혼합기(30)로 공급되는 이산화탄소의 공급량에 비례할 수 있다.
다시 말하면, 레귤레이터(50)를 통과하는 냉수의 압력을 조절함으로써, 레귤레이터(50)를 통해 혼합기(30)로 배출되는 이산화탄소의 양을 조절할 수 있다.
이러한 레귤레이터(50)에 대해서는 이하 도 5 내지 도 6을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.
전원공급부(60)는 제어부(90)의 제어에 따라 펌프(40)에 일정한 전압을 인가할 수 있다. 여기서, 상기 전압은 제어부(90)의 제어에 의해 가변 될 수 있다.
전압 검출부(70)는 펌프(40)에 인가된 전압을 검출하여 제어부(90)로 피드백할 수 있다. 여기서, 전압 검출부(70)는 펌프(40)에 인가된 전압을 검출하는 전압 센서일 수 있으며, 전압을 검출할 수 있는 구성이라면 주지의 어떤 센서라도 적용 가능하다.
전류 검출부(80)는 펌프(40)에 인가된 전압에 의해 흐르는 전류를 검출하여 제어부(90)로 피드백할 수 있다. 여기서, 전류 검출부(80)는 상기 전류를 검출하는 전류 센서일 수 있으며, 전압을 검출할 수 있는 구성이라면 주지의 어떤 센서라도 적용 가능하다.
제어부(90)는 탄산수 생성 신호가 입력되면, 전원공급부(60)를 제어하여 펌프(40)에 일정한 전압을 인가시킬 수 있다. 여기서, 제어부(90)는 전압 검출부(70) 및 전류 검출부(80)로부터 펌프(40)에 인가된 전압 및 이에 따라 펌프(40)에 흐르는 전류를 피드백받을 수 있으며, 상기 피드백된 전압 및 전류를 이용하여 펌프(40)에 제공하는 전압을 조절함으로써 펌프(40)에 기 설정된 전력이 제공될 수 있도록 전력 제어를 할 수 있다. 여기서, 제어부(90)는 탄산수 생성 신호에 대응되는 탄산수의 목표농도에 대한 정보를 저장할 수 있다.
구체적으로, 제어부(90)는, 먼저, 탄산수 생성 신호가 입력되면, 전원공급부(60)를 제어하여 상기 탄산수 생성 신호에 포함된 상기 목표농도에 따른 목표전력이 펌프(40)에 제공되기 위한 전압을 펌프(40)에 인가시킬 수 있다.
이때, 펌프(40)에 인가되는 전압 및 이에 따라 펌프(40)에 흐르는 전류는 펌프(40)의 특성 또는 혼합기(30)의 내부에 일정한 압력을 제공할 수 있도록 추출밸브(V1)와 탄산수 추출관(110) 사이에 구비되는 저항체(100)에 의한 압력 변화 등과 같은 원인에 의해 가변 될 수 있다.
이 경우, 펌프(40)는 목표전력과 다른 전력을 제공받게 되고, 이에 따라 생성되는 탄산수의 탄산농도 또한 목표농도와 상이하게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 제어부(90)는 전압 검출부(70) 및 전류 검출부(80)로부터 피드백된 전압 및 전류를 이용하여 펌프(40)에 제공되는 전력을 산출할 수 있고, 상기 산출한 전력이 목표전력과 상이한 경우, 전원공급부(60)에 의해 펌프(40)에 인가되는 전압의 크기를 조절함으로써, 펌프(40)에 목표전력이 제공되도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치는 일정한 농도의 탄산수를 사용자에게 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(90)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
탄산수 생성 신호 입력부(120)는 사용자로부터 탄산수를 생성하기 위한 탄산수 생성 신호를 입력받아 제어부(90)로 제공할 수 있다.
이러한 탄산수 생성 신호 입력부(120)에 대해서는 도 4를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저 펌프(40)에 전원이 공급되면, 펌프(40)는 저장 탱크(10)에 저장된 냉수를 레귤레이터(50)를 통해 혼합기(30)로 공급할 수 있다. 이때, 상기 냉수가 레귤리이터(50)를 통과하는 압력에 의해 이산화탄소 실린더(20)에 저장된 이산화탄소가 혼합기(30)로 공급될 수 있다.
혼합기(30)는 레귤레이터(50)를 통해 공급되는 냉수 및 이산화탄소를 혼합하여 탄산수를 생성하여 탄산수 추출관(110)을 통해 외부로 배출할 수 있다.
도 4는 도 2의 탄산수 생성 신호 입력부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 생성 신호 입력부(120)는 복수의 탄산농도 입력부(122, 124, 126)를 포함할 수 있다.
복수의 탄산농도 입력부(122, 124, 126)는 서로 다른 목표농도의 탄산수를 생성할 수 있도록 사용자에게 입력 수단을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 탄산 농도 입력부(122, 124, 126)은 고탄산농도(예컨대, 6000 ppm 이상)의 탄산수를 생성하는 탄산수 생성 신호를 제어부(90)로 출력하는 제1 탄산농도 입력부(122) 중탄산농도(예컨대, 5500 ppm)의 탄산수를 생성하는 탄산수 생성 신호를 제어부(90)로 출력하는 제2 탄산농도 입력부(124) 및 저탄산농도(예컨대, 5000 ppm 이하)의 탄산수를 생성하는 탄산수 생성 신호를 제어부(90)로 출력하는 제3 탄산농도 입력부(126)를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(90)는 상기 복수의 탄산농도 입력부(122, 124, 126)로부터 입력되는 탄산수 생성 신호 각각에 대응하는 목표전력을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 탄산농도 입력부(122, 124, 126)는 각각의 탄산농도 입력부에 설정된 목표농도의 크기를 조절할 수 있다. 여기서, 제어부(90)는 복수의 탄산농도 입력부(122, 124, 126)로부터 상기 목표농도의 크기를 조절하는 신호가 입력되는 경우, 각각의 탄산농도 입력부(122, 124, 126)의 입력신호에 대응하여 기 저장된 목표전력을 상기 조절된 목표농도에 따른 목표전력으로 변경하여 저장할 수 있다.
예를 들면, 제3 탄산농도 입력부(126)에 설정된 목표농도의 크기가 5000 ppm이고, 상기 목표농도에 대응되는 목표전력은 43W인 경우, 사용자는 제3 탄산농도 입력부(126)를 통해 제3 탄산농도 입력부(126)에 상기 설정된 목표농도를 5200 ppm 으로 조절할 수 있다.
이 경우, 제3 탄산농도 입력부(126)는 목표농도의 크기를 5000 ppm에서 5200 ppm으로 조절하는 신호를 제어부(90)로 출력할 수 있으며, 제어부(90)는 상기 신호에 따라 목표전력을 43W에서 5200 ppm에 대응되는 목표전력(예컨대, 45W)으로 변경하여 저장할 수 있다.
상기와 같이, 목표농도의 크기가 조절된 이후, 사용자가 제3 탄산농도 입력부(126)를 통해 탄산수 생성 입력을 제공하면, 제3 탄산농도 입력부(126)는 탄산수 생성 신호를 제어부(90)로 출력하게 되고, 제어부(90)는 제3 탄산농도 입력부(126)로부터 입력되는 탄산수 생성 신호에 따라, 제3 탄산농도 입력부(126)에 대하여 변경 저장된 목표전력인 45 W를 펌프(40)에 제공하기 위한 전력 제어를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 탄산농도 입력부(122, 124, 126)는 각각 소정의 범위 내에서만 조절될 수 있도록 조절범위를 제한할 수 있다.
예를 들면, 제1 탄산농도 입력부(122)의 탄산농도가 6000 ppm이고, 제3 탄산농도 입력부(126)의 탄산농도가 5000 ppm인 경우, 제2 탄산농도 입력부(124)의 탄산농도 조절범위는 5000 초과 6000 ppm 미만으로 제한될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 탄산농도 입력부(122, 124, 126) 중 어느 하나의 목표농도의 크기가 조절됨으로써, 상기 탄산농도 입력부에 대한 목표전력이 변경되는 경우, 나머지 탄산농도 입력부에 대한 목표전력도 상기 변경된 탄산농도 입력부의 변경치 만큼 변경하여 저장할 수 있다.
예를 들면, 제1 탄산농도 입력부(122)의 탄산농도가 6000 ppm이고, 이에 대응되는 목표전력이 53 W이며, 제2 탄산농도 입력부(124)의 탄산농도가 5500 ppm이고, 이에 대응되는 목표전력이 48 W이며, 제3 탄산농도 입력부(126)의 탄산농도가 5000 ppm이고, 이에 대응되는 목표전력이 43 W일 때, 제3 탄산농도 입력부(126)의 탄산농도가 5500 ppm으로 조절되는 경우, 제어부(90)는 제3 탄산농도 입력부(126)에 대응하는 목표전력을 48 W로 조절할 수 있으며, 이와 함께 제2 탄산농도 입력부(124)에 대응하는 목표전력을 53 W로 조정하고, 제1 탄산농도 입력부(126)에 대응하는 목표전력을 56 W로 조정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치에 제공되는 레귤레이터에 냉수가 유입되기 전의 모습을 도시한 레귤레이터의 부분 절개도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치에 제공되는 레귤레이터에 냉수가 유입되는 모습을 도시한 레귤레이터의 부분 절개도이다.
또한, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄산수 제조 장치에 제공되는 레귤레이터의 변형 실시예를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여, 상기 레귤레이터(50)의 작동에 관하여 설명한다.
레귤레이터(50)는 이산화탄소 실린더(20)의 일측에 결합되어 이산화탄소 실린더(20)로부터 혼합기(30)로 공급되는 이산화탄소의 공급량을 조절할 수 있다.
레귤레이터(50)는 내부 공간을 구비하는 본체(51), 내부 공간과 연통하도록 본체(51)의 측면부에 구비되는 냉수 입수구(52)와 냉수 출수구(53) 및 냉수 출수구(53)의 하측에 구비되고 이산화탄소 실린더(20)와 연결되는 이산화탄소 공급구(54)를 포함할 수 있다.
냉수 입수구(52)와 냉수 출수구(53)는 냉수 공급로(L1)와 각각 연결되며, 저장 탱크(10)의 냉수는 펌프(40)의 압력에 의하여 냉수 입수구(52)로 입수되고 냉수 출수구(53)를 통해 출수된다. 이때, 본체(51)의 내부 공간은 냉수가 흐르는 유로로서 기능할 수 있다.
본체(51)의 내부 공간에는 이산화탄소 실린더(20)를 개방 또는 밀폐시키는 핀(55)이 배치되며, 핀(55)은 이산화탄소 실린더(20)에 탄성 연결될 수 있다.
따라서, 핀(55)에 외부 힘이 가해지면 상기 핀(55)이 눌리게 되고, 이에 따라 이산화탄소 실린더(20)가 개방되어 이산화탄소 공급구(54)를 통해 이산화탄소가 공급되며, 이산화탄소는 이산화탄소 공급구(54)와 연결된 이산화탄소 공급로(L2)를 통해 혼합기(30)로 공급된다.
핀(55)에 가해지는 외부 힘이 제거되면 이산화탄소 실린더(20)가 밀폐되며 이에 따라 이산화탄소의 공급이 중지되게 된다.
이때, 핀(55)에 가해지는 외부 힘이 제거되면, 핀(55)은 이산화탄소 실린더(20)의 내부 압력에 의하여 원래 위치(상기 핀(55)에 외부 힘이 가해지기 전의 위치)로 복귀할 수 있다.
본체(51)의 내부 공간에는 핀(55)에 힘을 가하는 매개체로서 플런저(56)가 구비될 수 있다.
플런저(56)의 외부면과 본체(51)의 내부면 사이에는 실링부재가 구비되어 상기 플런저(56)의 상측과 하측을 밀폐할 수 있으며, 플런저(56)의 하측에는 핀(55)이 배치될 수 있다.
플런저(56)에 외부 힘(즉, 본체(51)의 내부 공간에 흐르는 냉수의 압력)이 가해지지 않을 경우에는 상기 핀(55)에도 힘이 가해지지 않기 때문에 이산화탄소 실린더(20)는 밀폐된 상태를 유지할 수 있다.
그러나, 본체(51)의 내부 공간에 냉수가 유입되면, 냉수의 압력에 따라 플런저(56)가 핀(55)을 향하여 눌리게 되고, 이에 따라 이산화탄소 실린더(20)가 개방되어 이산화탄소 공급구(54)를 통해 이산화탄소가 공급되게 된다.
여기서, 플런저(56)가 핀(55)을 누르는 힘은 본체(51)의 내부 공간을 흐르는 냉수의 압력의 크기에 따라 변화될 수 있다.
즉, 냉수의 압력이 상대적으로 크면 플런저(56)가 핀(55)을 상대적으로 세게 누르게 되고, 이에 따라 혼합기(30)에 공급되는 이산화탄소의 공급량이 증가하게 된다.
또한, 냉수의 압력이 상대적으로 작으면 플런저(56)가 핀(55)을 상대적으로 약하게 누르게 되고, 이에 따라 혼합기(30)에 공급되는 이산화탄소의 공급량이 감소하게 된다.
이와 같이, 혼합기(30)로 공급되는 이산화탄소의 공급량은 냉수의 압력에 영향을 받게 되므로, 펌프(40)의 작동에 의해 공급되는 냉수의 압력을 조절함으로써 이산화탄소의 공급량을 조절할 수 있다.
또한, 냉수의 압력은 상기 펌프(40)에 인가되는 전압의 크기에 영향을 받게 되므로, 결국 이산화탄소의 공급량은 펌프(40)에 인가되는 전압의 크기에 따라 조절될 수 있다.
따라서, 펌프(40)에 인가되는 전압의 크기를 조절함으로써 사용자가 원하는 다양한 농도의 탄산수(예를 들어, 고농도, 중농도 저농도)를 공급할 수 있다.
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여, 레귤레이터(50)의 변형 실시예에 관하여 설명한다.
레귤레이터(50)의 변형 실시예에서는 플런저(56)를 탄성 지지하는 탄성 부재(57)를 제외하면 도 5 및 도 6을 참조로 설명한 레귤레이터(50)와 동일하므로, 탄성 부재(57) 이외의 설명은 생략하도록 한다.
본체(51)의 내부 공간에는 핀(55)에 힘을 가하는 매개체로서 플런저(56)가 구비될 수 있다.
플런저(56)의 하측에는 핀(55)이 배치될 수 있으며, 플런저(56)는 본체(51)의 내부 공간 내에서 탄성 부재(57)에 의해 상측을 향하여 탄성 지지될 수 있다.
따라서, 플런저(56)에 외부 힘(즉, 본체(51)의 내부 공간에 흐르는 냉수의 압력)이 가해지지 않을 경우에는 플런저(56)가 탄성 부재(57)에 의해 탄성 지지되어 있으므로, 플런저(56)와 핀(55)은 이격된 상태를 유지하며, 본체(51)의 내부 공간은 상대적으로 좁게 형성된다.
그러나, 본체(51)의 내부 공간에 냉수가 유입되면, 냉수의 압력에 따라 플런저(56)가 핀(55)을 향하여 눌리게 되고(따라서, 본체(51)의 내부 공간이 상대적으로 커지게 된다), 이에 따라 이산화탄소 실린더(20)가 개방되어 이산화탄소 공급구(54)를 통해 이산화탄소가 공급되게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
10: 저장 탱크
20: 이산화탄소 실린더
30: 혼합기
40: 펌프
50: 레귤레이터
60: 전원공급부
70: 전압 검출부
80: 전류 검출부
90: 제어부
100: 저항체
110: 탄산수 추출관

Claims (9)

  1. 냉수가 저장된 저장 탱크;
    이산화탄소가 저장된 이산화탄소 실린더;
    냉수 공급로를 통해 상기 저장 탱크와 연결되고, 이산화탄소 공급로를 통해 상기 이산화탄소 실린더와 연결되며, 내부에서 탄산수가 생성되는 혼합기;
    상기 냉수 공급로에 구비되어 상기 저장 탱크의 냉수를 상기 혼합기에 공급하는 펌프;
    상기 이산화탄소 실린더의 일측에 결합하고, 상기 냉수 공급로 및 상기 이산화탄소 공급로와 각각 연결되며, 상기 냉수의 압력에 따라 상기 이산화탄소의 공급량을 조절할 수 있는 레귤레이터;
    상기 펌프에 전압을 인가하는 전원공급부;
    상기 펌프에 인가된 전압을 검출하는 전압 검출부;
    상기 펌프에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부; 및
    탄산수 생성 신호가 입력되면, 상기 전원공급부를 제어하여 상기 펌프에 전압을 인가하며, 상기 검출된 전압 및 전류를 피드백받아 상기 펌프의 전력을 산출하고, 상기 산출된 전력에 따라 상기 전원공급부에 의해 상기 펌프에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 탄산수 생성 신호에 대응되는 탄산수의 목표농도에 대한 정보를 저장하며, 상기 산출된 전력이 상기 목표농도에 대응되는 목표전력이 되도록 상기 전원공급부를 제어하여 상기 펌프에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 탄산수 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼합기와 연결되어 상기 탄산수를 공급하고, 상기 탄산수의 생성 및 공급과정에서 개방된 상태를 유지하는 추출밸브를 갖는 추출유로; 를 더 포함하는 탄산수 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 혼합기는,
    상기 냉수 공급로와 연결된 제1 유입구, 상기 이산화탄소 공급로와 연결된 제2 유입구 및 상기 추출유로와 연결된 배출구를 포함하는 탄산수 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    탄산수 생성 입력에 따른 상기 탄산수 생성 신호를 상기 제어부로 출력하는 탄산수 생성 신호 입력부; 를 더 포함하는 탄산수 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 탄산수 생성 신호 입력부는,
    서로 다른 목표농도의 탄산수를 생성하기 위한 복수의 탄산농도 입력부; 를 포함하는 탄산수 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 탄산농도 입력부는,
    상기 각각의 탄산농도 입력부에 설정된 상기 목표농도의 크기의 조절이 가능한 탄산수 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 탄산농도 입력부로부터 상기 목표농도의 크기를 조절하는 신호가 입력되는 경우,
    상기 기 설정된 목표농도에 대응하여 기 저장된 목표전력을 상기 조절된 목표농도에 따른 목표전력으로 변경하여 저장하는 탄산수 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 탄산농도 입력부 중 어느 하나로부터 상기 목표농도의 크기를 조절하는 신호가 입력되는 경우,
    상기 변경된 목표전력의 변경치 만큼 다른 탄산농도 입력부에 대한 목표전력을 변경하여 저장하는 탄산수 제조 장치.
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