KR102481821B1

KR102481821B1 - 음료 제조 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR102481821B1
Application number: KR1020200100104A
Authority: KR
Inventors: 백고운; 홍진표; 윤희상; 김영진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-08-10
Filing date: 2020-08-10
Publication date: 2022-12-28
Also published as: KR20220019549A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 음료 제조 시스템은, 발효조; 상기 발효조에 물을 급수하는 급수 채널; 상기 발효조의 외부에 배치되고 액상 미네랄이 담긴 미네랄 컨테이너; 상기 미네랄 컨테이너에 담긴 액상 미네랄을 상기 급수 채널로 안내하는 공급 채널; 상기 공급 채널에 구비된 공급 밸브; 상기 발효조에 배치되거나 상기 급수 채널에 대해 상기 공급 채널의 하류에 배치되어, 상기 발효조로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids)를 감지하는 센서; 및 상기 센서의 감지값이 목표값에 도달하도록 상기 공급 밸브를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

음료 제조 시스템 및 그 제어 방법{BAVERAGE MAKING SYSTEM AND CONTROL METHOD OF THE SAME}

본 발명은 음료 제조 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 발효 음료를 제조하는 음료 제조 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

음료는 술이나 차 등의 음용 가능한 액체를 총칭한다. 예컨대, 음료는 갈증을 해결하기 위한 물(음료수), 독특한 향과 맛을 갖는 과즙음료, 청량감을 주는 청량음료, 각성효과를 기대할 수 있는 기호음료, 또는 알코올 효과가 있는 알코올 음료 등 다양한 카테고리로 구분될 수 있다.

이러한 음료의 대표적인 예로서 맥주가 있다. 맥주는 보리를 싹틔워 만든 맥아(麥芽. 엿기름)로 즙을 만들어 여과한 후, 홉(hop)을 첨가하고 효모로 발효시켜 만든 술이다.

소비자는 맥주제조회사에서 제조하여 판매하는 기성품을 구입하거나 가정 또는 술집에서 맥주의 재료를 직접 발효시킨 하우스맥주(또는 수제맥주)를 음용할 수 있다.

맥주 제조를 위한 재료는 물과, 맥아, 홉(hop), 발효 촉진제, 향 첨가제 등 일 수 있다.

발효 촉진제는 효모라 불릴 수 있고, 맥아에 첨가되어 맥아를 발효시킬 수 있고 알코올과 탄산을 생성하는 것을 도울 수 있다.

향 첨가제는 과일이나 시럽, vanilla beans와 같이 맥주의 맛을 높이는 첨가물이다.

통상적으로 맥주의 제조 방법은 맥즙생성단계, 발효단계, 숙성단계의 총 3단계를 포함할 수 있고, 맥즙생성단계에서 숙성단계까지 2주에서 3주 정도 소요될 수 있다.

한편, 음료의 제조에 사용되는 물의 미네랄 함량은 음료의 맛과 품질에 큰 영향을 끼친다. 따라서, 음료의 맛과 품질을 일정하게 유지하기 위해서는, 음료의 제조에 사용되는 물의 미네랄 함량을 적절하게 조절하는 것이 중요하다.

종래 기술(KR 10-0832723B1)에는, 수심 200m 이하의 해양 심층수를 탈염처리를 하여 담수를 생산하는 단계와, 경도조정을 위한 미네랄조정제를 만드는 단계와, 담수의 경도를 조정하여 양조용수를 만드는 단계를 포함하는 맥주의 제조방법이 개시된다.

다만, 종래 기술은 미네랄 함유량의 조절을 위해 칼슘 분말만을 사용하므로 다양한 타입의 맥주를 제조하는 것이 불가능하고, 또한 분말의 사용은 제조 환경(예를 들어, 습한 환경)에 따라 관리가 어려운 문제점이 있다.

KR 10-0832723B1 (2008.05.21. 등록, 해양 심층수를 이용한 맥주의 제조방법)

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 음료의 맛과 품질의 신뢰성을 높게 유지 가능한 음료 제조 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 음료 제조 시스템은, 상기 미네랄 컨테이너가 선택적으로 장착되고, 상기 공급 채널이 연결된 컨테이너 마운터를 더 포함할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템은, 상기 미네랄 컨테이너에 에어를 주입하는 에어 펌프; 및 상기 미네랄 컨테이너 또는 상기 공급 채널에 배치된 압력 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 압력 센서의 감지 압력이 설정 범위 내로 유지되도록 상기 에어 펌프를 제어할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템은, 상기 공급 채널에 대해 상기 공급 밸브의 상류에서 분지된 드레인 채널; 및 상기 드레인 채널에 구비된 드레인 밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 급수 채널에는, 상기 공급 채널이 연결되는 오리피스가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 음료 제조 시스템은, 발효조; 상기 발효조에 물을 급수하는 급수 채널; 상기 발효조의 외부에 배치되고 서로 다른 액상 미네랄이 담긴 복수개의 미네랄 컨테이너; 상기 복수개의 미네랄 컨테이너에 연결된 복수개의 제1채널과, 상기 복수개의 제1채널이 합지되어 상기 급수 채널에 연결된 제2채널을 포함하는 공급 채널; 상기 복수개의 제1채널에 구비된 복수개의 공급 밸브; 상기 발효조에 배치되거나 상기 급수 채널에 대해 상기 공급 채널의 하류에 배치되어, 상기 발효조로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids)를 감지하는 센서; 및 상기 센서의 감지값이 목표값에 도달하도록 상기 복수개의 개폐 밸브를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템은, 상기 복수개의 미네랄 컨테이너가 선택적으로 장착되고, 상기 복수개의 제1채널이 연결된 컨테이너 마운터를 더 포함할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템은, 상기 복수개의 미네랄 컨테이너에 에어를 주입하는 적어도 하나의 에어 펌프; 및 상기 복수개의 미네랄 컨테이너 또는 상기 복수개의 공급 채널에 배치된 복수개의 압력 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 복수개의 압력 센서의 감지 압력이 설정 범위 내로 유지되도록 상기 적어도 하나의 에어 펌프를 제어할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템은, 상기 복수개의 제1채널에 대해 상기 복수개의 공급 밸브의 상류에서 분지된 복수개의 드레인 채널; 및 상기 복수개의 드레인 채널에 구비된 복수개의 드레인 밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 급수 채널에는, 상기 제2채널이 연결되는 오리피스가 구비될 수 있다.

상기 컨트롤러는, 제조 음료의 타입 정보에 따라, 상기 복수개의 미네랄 컨테이너에 담긴 서로 다른 액상 미네랄의 공급 비율을 가변시킬 수 있다.

상기 컨트롤러는, 제조 음료의 타입 정보에 따라 상기 목표값을 가변시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 제어 방법은, 급수 채널을 통해 발효조로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids)를 센서에 의해 센싱하는 단계; 상기 센서의 감지값이 목표값에 도달할때까지, 미네랄 컨테이너에 담긴 액상 미네랄을 공급 채널을 통해 상기 급수 채널로 공급하는 단계; 및 상기 미네랄 컨테이너에 연결된 에어 펌프에 의해, 상기 미네랄 컨테이너의 내압을 기설정 범위 내로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템의 제어 방법은, 상기 공급 채널을 통한 미네랄 공급이 중단된 이후, 상기 공급 채널에서 분지된 드레인 채널을 통해 상기 공급 채널에 남아있는 액상 미네랄을 드레인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템의 제어 방법은, 제조 음료의 타입 정보를 입력받는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 음료의 타입 정보에 따라 상기 목표값이 달라질 수 있다.

상기 음료 제조 시스템의 제어 방법은, 급수 채널을 통해 발효조로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids)를 센서에 의해 센싱하는 단계; 상기 센서의 감지값이 목표값에 도달할때까지, 복수개의 미네랄 컨테이너에 담긴 서로 다른 액상 미네랄을 공급 채널을 통해 상기 급수 채널로 순차적으로 공급하는 단계; 및 상기 미네랄 컨테이너에 연결된 에어 펌프에 의해, 상기 복수개의 미네랄 컨테이너의 내압을 기설정 범위 내로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 음료 제조 시스템의 제어 방법은, 제조 음료의 타입 정보를 입력받는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 타입 정보에 따라, 상기 복수개의 미네랄 컨테이너에 담긴 서로 다른 액상 미네랄 간의 공급 비율이 달라질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 미네랄 컨테이너에 담긴 액상 미네랄이 물과 혼합되어 발효조로 공급될 수 있다. 이로써 급수원이나 수조에서 급수되는 물이 달라지더라도, 음료의 제조에 사용되는 미네랄 원수의 TDS가 적절하게 조절되어 음료의 맛과 품질이 일정하게 유지될 수 있다.

또한, TDS 센서는, 액상 미네랄이 공급되는 공급 채널의 하류에 위치할 수 있다. 따라서, 액상 미네랄이 혼합된 미네랄 원수의 TDS를 정확히 감지할 수 있다.

또한, 미네랄 컨테이너에는 분말형태의 미네랄이 아닌 액상 미네랄이 담길 수 있다. 따라서, 분말 뭉침에 의해 채널이 막힐 염려가 없고, 별도의 급수 없이도 용이하게 급수 채널로 공급될 수 있다.

또한, 미네랄 컨테이너는 컨테이너 마운터에 선택적으로 장착될 수 있다. 따라서 작업자는 원하는 타입의 액상 미네랄이 담긴 미네랄 컨테이너를, 컨테이너 마운터에 장착하여 사용할 수 있다.

또한, 에어 펌프는 미네랄 컨테이너의 내압을 설정 범위 내로 유지할 수 있다. 따라서 미네랄 컨테이너와 급수 채널 간 압력차에 의해 액상 미네랄이 급수 채널로 신속하게 공급될 수 있다.

또한, 드레인 채널에 의해 공급 채널에 남아있던 액상 미네랄이 드레인 될 수 있다. 이로써 공급 채널의 내부가 청결하게 유지되고, 서로 다른 종류의 액상 미네랄이 공급 채널 내에서 섞이는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 제어 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 구성도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 구성도이다.

본 실시예에 따른 음료 제조 시스템은, 발효조(10)와, 급수 채널(20)과, TDS 센서(21)와, 미네랄 컨테이너(30)와, 공급 채널(40)을 포함할 수 있다. 상기 음료 제조 시스템은 에어 펌프(50) 및 압력 센서(42)를 더 포함할 수 있다.

발효조(10)는 음료를 제조하기 위한 구성일 수 있다. 발효조(10)에는 히터나 냉매 튜브 등과 같이 발효조(10)의 내부 온도를 조절하는 온도 조절장치가 구비될 수 있다. 또한, 발효조(10)에는 발효 과정시 발생하는 가스를 배출하기 위한 가스 배출 채널이 연결될 수 있다.

급수 채널(20)은 발효조(10)에 연결되고 발효조(10)에 물을 공급할 수 있다. 즉 발효조(10)는 급수 채널(20)을 통해 급수된 물을 사용하여 음료를 제조할 수 있다.

TDS 센서(21)는 급수 채널(20)을 통해 발효조(10)로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids) 값을 센싱할 수 있다. 상기 TDS는 물속에 들어있는 용해성 고형물질의 총량을 의미할 수 있으며, 측정 단위는 mg/L 또는 ppm일 수 있다.

TDS 센서(21)는 물의 전기전도도를 측정하는 TDS 측정기일 수 있다. 좀 더 상세히, TDS 센서(21)는 전기전도도와 용존고형물질의 양 사이의 상관관계로부터 용존고형물의 양을 산출할 수 있다.

TDS 센서(21)는 급수 채널(20) 또는 발효조(10)에 배치될 수 있다.

TDS 센서(21)가 급수 채널(20)에 배치되는 경우, TDS 센서(21)는 급수 채널(20)에 대해 후술할 공급 채널(40)의 하류에 배치될 수 있다. 즉, TDS 센서(21)는 급수 채널(20)에 대해 공급 채널(40)과 발효조(10)의 사이에 배치될 수 있다.

급수 채널(20)는 급수원(W)에 연결될 수 있고, 이 경우 급수 채널(20)에는 급수 밸브(22)가 구비될 수 있다. 즉, 급수 채널(20)은 직수 방식으로 물을 공급받을 수 있다. 상기 급수원(W)은 높은 압력을 유지하며 급수 채널(20)로 물을 공급할 수 있다.

급수 밸브(22)는 급수 채널(20)을 개폐할 수 있다. 급수 밸브(20)가 오픈되면 급수원(W)의 물이 급수 채널(20)을 통해 발효조(10)로 공급될 수 있고, 급수 밸브(20)가 클로즈되면 급수원(W)의 물이 차단될 수 있다. 예를 들어, 급수 밸브(22)는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

또한, 급수 채널(20)에는 필터(F)가 구비될 수 있다. 상기 필터(F)는 급수원(W)에서 유입되는 물에 포함된 오염 물질을 필터링할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터(F)는 염소를 제거하는 활성탄 필터를 포함할 수 있다.

급수 채널(20)에 대해, 필터(F)는 후술할 공급 채널(40)의 상류에 위치할 수 있다. 따라서, 공급 채널(40)에서 공급되는 액상 미네랄은, 필터(F)에서 걸러진 물에 혼합될 수 있다.

또한, 급수 채널(20)에는 발효조(10)로 급수되는 물의 유량을 조절하는 유량 조절밸브(23)와, 상기 물의 유량을 센싱하는 플로우 미터(24)가 구비될 수 있다. 유량 조절밸브(23)는 물이 통과하는 개도가 조절되도록 구성될 수 있다.

유량 조절밸브(23)의 개도는 음료를 제조하는데 요구되는 물의 양에 따라 결정될 수 있으다. 또한, 유량 조절밸브(23)의 개도는 플로우 미터(24)의 센싱값에 따라 조절될 수 있다.

급수 채널(20)에 대해, 유량 조절밸브(23) 및 플로우 미터(24)는 후술할 공급 채널(40)의 상류에 위치할 수 있다. 따라서, 공급 채널(40)에서 공급되는 액상 미네랄은, 기설정 유량으로 흐르는 물에 혼합될 수 있다.

다만, 유량 조절밸브(23)가 별도로 구비되지 않고, 급수 밸브(22)의 개도가 조절 가능하게 구성되어 유량 조절밸브의 기능을 겸하는 것도 가능함은 물론이다.

미네랄 컨테이너(30)는 액상 미네랄을 저장할 수 있다. 미네랄 컨테이너(30)에 담긴 액상 미네랄은 적어도 한 종류의 미네랄 성분을 포함할 수 있다.

예를 들어, 미네랄 컨테이너(30)는 캡슐(capsule), 포드(pod), 탱크(tank) 또는 용기(vessel)중 어느 하나일 수 있고, 상기 액상 미네랄은 염화물 또는 황화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

미네랄 컨테이너(30)는 발효조(10)의 외부에 배치될 수 있다. 미네랄 컨테이너(30)는 공급 채널(40)이 연결된 컨테이너 마운터(31)에 선택적으로 장착될 수 있다. 즉, 작업자는 제조 음료의 타입에 따라, 서로 다른 액상 미네랄이 담긴 복수개의 미네랄 컨테이너(30) 중 어느 하나를 택일적으로 선택하여 컨테이너 마운터(31)에 장착할 수 있다.

미네랄 컨테이너(30)는 컨테이너 마운터(31)의 상측에서 장착될 수 있다. 즉, 컨테이너 마운터(31)의 상부에는 미네랄 컨테이너(30)가 연결되는 연결부(32)가 구비될 수 있다.

또한, 미네랄 컨테이너(30)에는 에어 주입채널(52) 및 공급 채널(40)이 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 에어 주입채널(52) 및 공급 채널(40)은 미네랄 컨테이너(31)의 하부에 연결될 수 있다.

미네랄 컨테이너(30)가 컨테이너 마운터(31)에 장착되면, 미네랄 컨테이너(30)의 내부 공간은 후술할 에어 주입채널(52) 및 공급 채널(40)과 각각 연통될 수 있다.

한편, 에어 펌프(50)는 미네랄 컨테이너(30)에 에어를 주입할 수 있고, 미네랄 컨테이너(30)의 내압을 일정수준 이상, 좀 더 상세히는 급수 채널(20)의 내압보다 높게 유지시킬 수 있다.

따라서 미네랄 컨테이너(30)의 내부와 급수 채널(20)의 내부 사이에는 압력차가 발생하게 되고, 상기 압력차에 의해 미네랄 컨테이너(30)에 담긴 액상 미네랄이 공급 채널(40)을 통해 급수 채널(22)로 원활하고 신속하게 공급될 수 있다.

좀 더 상세히, 에어 펌프(50)는 에어 흡입채널(51)을 통해 흡입된 공기를, 에어 주입채널(52)을 통해 미네랄 컨테이너(30)의 내부로 주입할 수 있다.

에어 흡입채널(51)은 에어 펌프(50)에 연결되고, 외기를 흡입하도록 구성될 수 있다.

에어 흡입채널(51)에는 에어 필터(53)가 구비될 수 있다. 에어 필터(53)는 에어 흡입채널(51)을 통해 에어 펌프(50)로 흡입되는 에어를 필터링할 수 있다. 따라서, 미네랄 컨테이너(30)로 주입된 공기에 의해 미네랄 컨테이너(30)에 담긴 액상 미네랄이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

에어 주입채널(52)은 에어 펌프(50)와 미네랄 컨테이너(30)를 연통시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 에어 주입채널(52)은 에어 펌프(50)와 후술할 컨테이너 마운터(31)를 연결할 수 있다.

한편, 공급 채널(40)은 미네랄 컨테이너(30)에 담긴 액상 미네랄을 상기 급수 채널(20)로 안내할 수 있다. 공급 채널(40)은 미네랄 컨테이너(30)와 급수 채널(20)을 연통시킬 수 있다.

좀 더 상세히, 공급 채널(40)은 컨테이너 마운터(31)와 급수 채널(20)을 연결할 수 있다.

급수 채널(20)에는 공급 채널(40)이 연결되는 오리피스(25)가 구비될 수 있다. 따라서, 공급 채널(40)의 액상 미네랄은 오리피스(25)를 통과하며 유속이 증가하게 되고, 액상 미네랄의 급수 채널(20)로의 유입 속도가 더욱 빨라질 수 있다. 오리피스의 구성 및 원리는 주지 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

공급 채널(40)에는 공급 밸브(41)가 구비될 수 있다. 공급 밸브(41)는 공급 채널(40)을 개폐할 수 있다. 예를 들어, 공급 밸브(41)는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

공급 밸브(41)가 오픈되면, 미네랄 컨테이너(30)의 내부와 급수 채널(20)의 내부 사이의 압력차에 의해, 미네랄 컨테이너(30)에 담긴 액상 미네랄이 공급 채널(40)을 통해 급수 채널(20)로 공급될 수 있다. 공급 밸브(41)가 클로즈되면, 급수 채널(20)로의 액상 미네랄 공급이 차단될 수 있다.

압력 센서(42)는 미네랄 컨테이너(30)의 내압을 감지할 수 있다. 에어 펌프(50)는 압력 센서(42)의 감지 압력에 따라 미네랄 컨테이너(30)의 내압을 조절할 수 있다.

압력 센서(42)는 미네랄 컨테이너(30) 또는 공급 채널(40)에 구비될 수 있다.

압력 센서(42)가 공급 채널(40)에 구비된 경우, 압력 센서(42)는 공급 채널(40)에 대해 공급 밸브(41)의 상류에 배치될 수 있다. 공급 채널(40) 중에서 공급 밸브(41)보다 상류에 위치한 부분의 내압은, 미네랄 컨테이너(30)의 내압과 동일할 수 있다. 즉, 압력 센서(42)는 미네랄 컨테이너(30)의 내압을 센싱할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 음료 제조 시스템은, 드레인 채널(60) 및 드레인 밸브(61)를 더 포함할 수 있다.

드레인 채널(60)은 공급 채널(60)에서 분지될 수 있다. 좀 더 상세히, 드레인 채널(60)은 공급 채널(40)에 대해 공급 밸브(41)의 상류에서 분지될 수 있다.

급수 채널(20)로 액상 미네랄을 공급한 이후에, 공급 채널(40)에 잔류하는 액상 미네랄은 드레인 채널(60)로 드레인될 수 있다.

드레인 채널(60)에는 드레인 밸브(61)가 구비될 수 있다. 드레인 밸브(61)는 드레인 채널(60)을 개폐할 수 있다. 드레인 밸브(61)가 오픈되면 공급 채널(40)에 남아있던 액상 미네랄이 드레인 채널(60)로 드레인될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 제어 블록도이다.

본 실시예에 따른 음료 제조 시스템은 컨트롤러(70)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(70)는 음료 제조 시스템의 동작 전반을 제어할 수 있으며, 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

컨트롤러(70)는 압력 센서(42), 플로우 미터(24) 및 TDS 센서(21)와 각각 통신하여 감지값을 전달받을 수 있다.

또한, 컨트롤러(70)는 유량 조절 밸브(23), 에어 펌프(50), 공급 밸브(41), 급수 밸브(22) 및 드레인 밸브(61)를 각각 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 컨트롤러(70)는 공급 밸브(41), 급수 밸브(22) 및 드레인 밸브(61)를 각각 선택적으로 개폐할 수 있다. 컨트롤러(70)는 에어 펌프(50)를 온오프할 수 있다. 컨트롤러(70)는 유량 조절 밸브(23)의 개도를 조절할 수 있다.

본 실시예에 따른 음료 제조 시스템은, 컨트롤러(70)와 통신하는 입력 인터페이스(I) 및 출력 인터페이스(O)를 더 포함할 수 있다.

입력 인터페이스(I)는 작업자의 명령을 입력받을 수 있으며, 그 구성은 필요에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 입력 인터페이스(I)는 버튼, 터치 스크린, 마이크, 로터리 놉(rotary knob) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

출력 인터페이스(O)는 음료 제조 시스템의 상태 정보나 운전 정보를 출력할 수 있으며, 그 구성은 필요에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력 인터페이스(O)는 디스플레이 또는 스피커 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 제어 방법의 순서도이다.

본 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 제어 방법은, 미네랄 원수를 제조 및 투입하는 단계(S11 내지 S16)와, 상기 미네랄 원수를 재료와 혼합하여 발효시키는 단계(S17)를 포함할 수 있다.

이하, 미네랄 원수를 제조하는 단계에 대해 설명한다.

음료 제조 시스템의 제어 방법은, 미네랄 컨테이너(30)의 내압을 기설정 범위 내로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

좀 더 상세히, 컨트롤러(70)는 압력 센서(42)에 의해 미네랄 컨테이너(30)의 내압을 실시간 또는 기설정된 시간 간격으로 감시할 수 있다.

압력 센서(42)의 측정값이 설정 압력보다 낮으면, 컨트롤러(70)는 에어 펌프(50)를 작동시켜 미네랄 컨테이너(30)의 내부로 에어를 주입할 수 있고, 미네랄 컨테이너(30)의 내압이 상승할 수 있다(S11)(S12).

음료 제조 시스템의 제어 방법은, 급수 채널(20)을 통해 발효조(10)로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids)를 TDS 센서(21)에 의해 센싱하는 단계를 포함할 수 있다.

컨트롤러(70)는 급수 밸브를 오픈할 수 있다(S13). 따라서, 급수원(W)의 물은 급수 채널(20)로 유동될 수 있다. 급수원(W)의 물에는 소정의 미네랄이 함유된 상태일 수 있고 TDS 센서(21)는 이를 감지할 수 있다.

음료 제조 시스템의 제어 방법은, TDS 센서(21)의 감지값이 목표값에 도달할때까지, 미네랄 컨테이너(30)에 담긴 액상 미네랄을 공급 채널(40)을 통해 급수 채널(20)로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 목표값은, 기설정되거나 입력 인터페이스(I)를 통해 입력된 제조 음료의 타입에 따라 달라질 수 있다. 즉, 본 단계에 앞서 제조 음료의 타입 정보를 입력받는 단계가 선행될 수 있고, 컨트롤러(70)는 제조 음료의 타입 정보에 따라 상기 목표값을 가변시킬 수 있다.

TDS 센서(21)의 측정값이 기설정된 목표값 미만이면, 컨트롤러(70)는 공급 밸브(41)를 오픈할 수 있다(S14)(S15).

앞서 미네랄 컨테이너(30)의 내압이 높게 조정된 상태이므로, 공급 밸브(41)가 오픈되면 미네랄 컨테이너(30)에 담긴 액상 미네랄이 공급 채널(40)을 통해 급수 채널(20)로 안내될 수 있다. 따라서, 상기 액상 미네랄은 급수 채널(20)을 흐르는 물과 혼합되며 미네랄 원수를 생성할 수 있다.

또한, 컨트롤러(70)는, 공급 채널(40)에서 급수 채널(20)로 유입되는 액상 미네랄의 유속과, 급수원(W)에서 급수 채널(20)로 유입되는 물의 유속 간 비율이 기설정된 비율로 유지되도록 유량 조절밸브(23)를 제어할 수 있다. 따라서, 상기 미네랄 원수의 미네랄 함유량이 일정하도록 조절될 수 있다.

컨트롤러(70)는 TDS 센서(21)에 의해 미네랄 원수의 미네랄 함유량을 실시간 또는 기설정된 시간 간격으로 산출할 수 있다. 컨트롤러(70)는 TDS 센서(21)의 측정값이 목표값에 가까워지도록 유량 조절밸브(23)를 제어할 수 있다.

다만 이에 한정되는 것은 아니며, 급수원(W)에서 급수 채널(20)로 유입되는 물의 유속과 무관하게 유량 조절밸브(23)를 제어하는 것도 가능함은 물론이다.

좀 더 상세히, 발효조(10)에 투입되는 물의 총량은 결정되어 있으므로, 컨트롤러(70)는, 급수 채널(20)에 액상 미네랄이 투입되기 이전에 측정된 TDS 센서(21)의 측정값을 기반으로, 미네랄의 총 투입량을 산출할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(70)는 산출된 미네랄의 총 투입량에 따라 공급 밸브(41)를 제어할 수 있다.

이로써, 발효조(10)에는 제조 음료의 타입에 알맞은 미네랄 원수가 투입될 수 있고, 제조 음료의 맛과 품질의 신뢰성이 향상될 수 있다.

컨트롤러(70)는 액상 미네랄이 공급되는 과정 중에도 에어 펌프(50)를 제어하여 미네랄 컨테이너(30)의 내압을 일정 수준 이상으로 유지시킬 수 있다.

컨트롤러(70)는, 플로우 미터(23)에서 측정된 누적 유량이 설정 유량에 도달할때까지 급수 밸브(22) 및 공급 밸브(41)의 오픈을 유지할 수 있다(S16). 즉, 발효조(10)에는 기설정된 양만큼의 미네랄 원수가 투입될 수 있다.

이로써, 미네랄 원수를 제조 및 투입하는 단계가 완료될 수 있다. 또한, 컨트롤러(70)는 드레인 밸브(61)를 오픈할 수 있고, 공급 채널(40)에 남아있는 미네랄은 드레인 채널(60)로 드레인될 수 있다.

이후, 발효조(10)의 내부에서 미네랄 원수와 재료(예를 들어, 맥즙)가 혼합될 수 있고, 발효가 진행될 수 있다(S17).

일례로, 상기 재료는, 미네랄 원수가 발효조(10)에 투입되기 전 또는 투입 후에 발효조(10)에 공급될 수 있다. 발효조에 대한 재료의 공급은 수동(예를 들어, 사용자가 직접 투입) 또는 자동(예를 들어, 별도의 재료 공급장치가 구비됨)으로 수행될 수 있다.

다른 예로, 급수 채널(20)은 재료가 담긴 재료 컨테이너(미도시)를 경유할 수 있고, 급수 채널(20)을 흐르는 미네랄 원수는 상기 재료 컨테이너에 담긴 재료와 함께 발효조(10)로 투입될 수 있다.

따라서, 미네랄 원수와 재료의 혼합은, 미네랄 원수의 투입과 동시에 이뤄지는 것도 가능하다.

컨트롤러(70)는 발효조(10) 및 그에 구비된 온도 조절장치 등을 제어하여, 발효조(10)에서 발효를 진행할 수 있다. 이로써, 발효 음료가 제조될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 구성도이다.

이하, 앞서 설명한 실시예와 중복되는 부분은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.

급수 채널(20)은 직수 방식이 아닌 수조(26)의 물을 급수할 수 있다. 즉, 음료 제조 시스템은, 물이 저장된 수조(26)와, 급수 채널(20)에 구비된 급수 펌프(27)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 급수 채널(20)로의 급수는 급수 펌프(27)에 의해 조절될 수 있으므로, 급수 채널(20)에는 급수 밸브(22)(도 1 참조) 및 유량 조절밸브(23)가 구비되지 않을 수 있다.

급수 채널(20)에 대해, 수조(26) 및 급수 펌프(27)는 공급 채널(40a)(40b)(43)의 상류에 위치할 수 있다.

미네랄 컨테이너(30a)(30a)는 서로 다른 액상 미네랄이 담긴 복수개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)는, 제1액상 미네랄(예를 들어, 염화물)이 담긴 제1미네랄 컨테이너(30a)와, 상기 제1액상 미네랄과 상이한 제2액상 미네랄(예를 들어, 황화물)이 담긴 제2미네랄 컨테이너(30b)를 포함할 수 있다.

복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)는 공급 채널(40a)(40b)(43)이 연결된 컨테이너 마운터(31)에 선택적으로 장착될 수 있다.

즉, 작업자는 제조 음료의 타입에 따라, 서로 다른 액상 미네랄이 담긴 복수개의 미네랄 컨테이너(30)를 여러가지 조합으로 선택하여 컨테이너 마운터(31)에 장착할 수 있다.

컨테이너 마운터(31)의 상부에는 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)가 연결되는 복수개의 연결부(32a)(32b)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 컨테이너 마운터(31)에는 제1미네랄 컨테이너(30a)가 연결되는 제1연결부(32a)와, 제2미네랄 컨테이너(30b)가 연결되는 제2연결부(32b)를 포함할 수 있다.

한편, 에어 펌프(50)는 각 미네랄 컨테이너(30a)(30b)에 에어를 주입할 수 있다.

좀 더 상세히, 에어 펌프(50)는 복수개의 에어 주입채널(52a)(52b)을 통해 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)의 내부로 주입할 수 있다. 상기 복수개의 에어 주입채널(52a)(52b)은 에어 펌프(50)에서 분지되어 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)에 연결될 수 있다.

또한, 복수개의 에어 주입채널(52a)(52b)에는 복수개의 에어 주입밸브(54a)(54b)가 구비될 수 있다. 복수개의 에어 주입밸브(54a)(54b)는 복수개의 에어 주입채널(52a)(52b)를 개폐할 수 있다. 복수개의 에어 주입밸브(54a)(54b)는 택일적으로 오픈될 수 있고, 에어 펌프(50)는 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b) 중 어느 하나에 선택적으로 에어를 주입할 수 있다.

예를 들어, 복수개의 에어 주입채널(52a)(52b)은 제1미네랄 컨테이너(30a)와 연통된 제1에어 주입채널(52a)과, 제2미네랄 컨테이너(30b)와 연통된 제2에어 주입채널(52b)을 포함할 수 있다. 제1에어 주입채널(52a)에는 제1에어 주입밸브(54a)가 구비될 수 있고, 제2에어 주입채널(52b)에는 제2에어 주입밸브(54b)가 구비될 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 삼방 밸브 또는 사방 밸브 등과 같이 단일의 밸브에 의해, 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b) 중 어느 하나에 선택적으로 에어를 주입하는 것도 가능함은 물론이다. 이 경우, 복수개의 에어 주입채널(52a)(52b)은 상기 단일의 밸브에 연결될 수 있고, 복수개의 에어 주입밸브(54a)(54b)는 구비되지 않을 수 있다.

또한, 에어 펌프(50)가 복수개인 구성도 가능하다. 이 경우, 복수개의 에어 펌프(50)는 복수개의 에어 주입채널(52a)(52b)에 연결될 수 있고, 각 에어 주입채널(52a)(52b)에는 에어 주입밸브(54a)(54b)가 구비되지 않을 수 있다.

한편, 공급 채널(40a)(40b)(43)은, 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)에 연결된 복수개의 제1채널(40a)(40b)과, 복수개의 제1채널(40a)(40b)이 합지되어 급수 채널(20)에 연결된 제2채널(43)을 포함할 수 있다.

제2채널(43)은 급수 채널(20)에 구비된 오리피스(25)에 연결될 수 있다.

복수개의 제1채널(40a)(40b)에는 공급 밸브(41a)(41b)가 구비될 수 있다. 각 공급 밸브(41a)(41b)는 각 제1채널(40a)(40b)을 개폐할 수 있다.

복수개의 공급 밸브(41a)(41b)는 택일적으로 오픈될 수 있고, 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b) 중 어느 하나에 담긴 미네랄이 급수 채널(20)로 공급될 수 있다. 즉, 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)에 담긴 서로 다른 미네랄은 순차적으로 급수 채널(20)로 공급될 수 있다.

압력 센서(42a)(42b)는, 복수개의 미네랄 컨테이너(30a)(30b)의 내압을 각각 감지하는 복수개가 구비될 수 있다. 각 압력 센서(42a)(42b)는 미네랄 컨테이너(30a)(30b) 또는 제1채널(40a)(40b)에 구비될 수 있다.

예를 들어, 제1채널(40a)(40b), 공급 밸브(41a)(41b) 및 압력 센서(42a)(42b)는 각각 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 제1채널(40a)(40b) 중 일 채널(40a)은 제1미네랄 컨테이너(30a)와 연통되고 타 채널(40b)는 제2미네랄 컨테이너(30b)와 연통될 수 있다. 한 쌍의 공급 밸브(41a)(41b)는 상기 일 채널(40a)에 구비된 제1공급 밸브(41a)와, 상기 타 채널(40b)에 구비된 제2공급 밸브(41b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 압력 센서(42a)(42b)는 상기 제1미네랄 컨테이너(30a)의 내압을 감지하는 제1압력 센서(42a)와, 상기 제2미네랄 컨테이너(30b)의 내압을 감지하는 제2압력 센서(42b)를 포함할 수 있다.

각 제1채널(40a)(40b)에서는 드레인 채널(60a)(60b)이 분지될 수 있고, 드레인 채널(60a)(60b)은 제1채널(40a)(40b)에 잔류하는 액상 미네랄을 드레인시킬 수 있다. 또한, 각 드레인 채널(60a)(60b)에는 드레인 밸브(61a)(61b)가 구비될 수 있다.

예를 들어, 한 쌍의 제1채널(40a)(40b) 중 일 채널(40a)에서 제1드레인 채널(60a)이 분지될 수 있고, 상기 제1드레인 채널(60a)에는 제1드레인 밸브(61a)가 구비될 수 있다. 또한, 한 쌍의 제1채널(40a)(40b) 중 타 채널(40b)에서 제2드레인 채널(60b)이 분지될 수 있고, 상기 제2드레인 채널(60b)에는 제2드레인 밸브(61b)가 구비될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 음료 제조 시스템의 구성도이다.

이하, 앞서 설명한 일 실시예와 중복되는 내용은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.

본 실시예에 따른 음료 제조 시스템은, 미네랄 원수가 저장되는 중간 용기(13)를 더 포함할 수 있다.

좀 더 상세히, 급수 채널(20)은 중간 용기(13)에 연결될 수 있고, 중간 용기(13)와 발효조(10)는 연결 채널(11)로 연결될 수 있다. 중간 용기(13)는 급수 채널(20)에 대해 공급 채널(40)의 하류에 위치할 수 있다. 따라서 급수원(W)에서 급수 채널(20)로 유입된 물과, 공급 채널(40)에서 급수 채널로 유입된 액상 미네랄은 혼합되어 중간 용기(13)에 모일 수 있다.

또한, TDS 센서(21')는 중간 용기(13)에 배치될 수 있고, 중간 용기(13)에 저장된 미네랄 원수의 TDS를 측정할 수 있다. 따라서, TDS 센서(21')는 미네랄 원수의 TDS를 안정적이고 신뢰성있게 측정할 수 있다.

본 실시예에 따른 음료 제조 시스템은, 중간 용기(13)에 저장된 미네랄 원수를 발효조(10)로 공급하는 급수 펌프(12)를 더 포함할 수 있다. 급수 펌프(12)는, 발효조(10)와 중간 용기(13)를 연결하는 연결 채널(11)에 구비될 수 있다.

TDS 센서(21')의 측정값이 기설정된 목표값에 도달하면, 급수 펌프(12)는 중간 용기(13)에 담긴 미네랄 원수를 발효조(10)로 공급할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

발효조;
상기 발효조에 물을 급수하는 급수 채널;
상기 급수 채널에 구비되어 물의 유량을 센싱하는 플로우 미터;
상기 발효조의 외부에 배치되고 액상 미네랄이 담긴 미네랄 컨테이너;
상기 미네랄 컨테이너에 담긴 액상 미네랄을 상기 급수 채널로 안내하는 공급 채널;
상기 공급 채널에 구비된 공급 밸브;
상기 발효조에 배치되거나 상기 급수 채널에 대해 상기 공급 채널의 하류에 배치되어, 상기 발효조로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids)를 감지하는 센서; 및
상기 센서의 감지값이 목표값에 도달하도록 상기 공급 밸브를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
에어 흡입채널을 통해 흡입된 공기를 에어 주입채널을 통해 미네랄 컨테이너의 내부로 주입하고, 상기 미네랄 컨테이너의 내압을 상기 급수 채널의 내압보다 높게 유지하는 적어도 하나의 에어 펌프; 및
에어 펌프; 및
상기 미네랄 컨테이너 또는 상기 공급 채널에 배치된 압력 센서를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 압력 센서의 감지 압력이 설정 범위 내로 유지되도록 상기 에어 펌프를 제어하는 음료 제조 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 미네랄 컨테이너가 선택적으로 장착되고, 상기 공급 채널이 연결된 컨테이너 마운터를 더 포함하는 음료 제조 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 공급 채널에 대해 상기 공급 밸브의 상류에서 분지된 드레인 채널; 및
상기 드레인 채널에 구비된 드레인 밸브를 더 포함하는 음료 제조 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 급수 채널에는, 상기 공급 채널이 연결되는 오리피스가 구비된 음료 제조 시스템.
발효조;
상기 발효조에 물을 급수하는 급수 채널;
상기 급수 채널에 구비되어 물의 유량을 센싱하는 플로우 미터;
상기 발효조의 외부에 배치되고 서로 다른 액상 미네랄이 담긴 복수개의 미네랄 컨테이너;
상기 복수개의 미네랄 컨테이너에 연결된 복수개의 제1채널과, 상기 복수개의 제1채널이 합지되어 상기 급수 채널에 연결된 제2채널을 포함하는 공급 채널;
상기 복수개의 제1채널에 구비된 복수개의 공급 밸브;
상기 발효조에 배치되거나 상기 급수 채널에 대해 상기 공급 채널의 하류에 배치되어, 상기 발효조로 급수되는 물의 TDS(Total Dissolved Solids)를 감지하는 센서; 및
상기 센서의 감지값이 목표값에 도달하도록 상기 복수개의 개폐 밸브를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
에어 흡입채널을 통해 흡입된 에어를 에어 주입채널을 통해 상기 복수개의 미네랄 컨테이너의 내부로 주입하고, 상기 복수개의 미네랄 컨테이너의 내압을 상기 급수 채널의 내압보다 높게 유지하는 적어도 하나의 에어 펌프; 및
상기 복수개의 미네랄 컨테이너 또는 상기 복수개의 공급 채널에 배치된 복수개의 압력 센서를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 복수개의 압력 센서의 감지 압력이 설정 범위 내로 유지되도록 상기 적어도 하나의 에어 펌프를 제어하는 음료 제조 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 복수개의 미네랄 컨테이너가 선택적으로 장착되고, 상기 복수개의 제1채널이 연결된 컨테이너 마운터를 더 포함하는 음료 제조 시스템.
삭제
제 6 항에 있어서,
상기 복수개의 제1채널에 대해 상기 복수개의 공급 밸브의 상류에서 분지된 복수개의 드레인 채널; 및
상기 복수개의 드레인 채널에 구비된 복수개의 드레인 밸브를 더 포함하는 음료 제조 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 급수 채널에는, 상기 제2채널이 연결되는 오리피스가 구비된 음료 제조 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
제조 음료의 타입 정보에 따라, 상기 복수개의 미네랄 컨테이너에 담긴 서로 다른 액상 미네랄의 공급 비율을 가변시키는 음료 제조 시스템.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
제조 음료의 타입 정보에 따라 상기 목표값을 가변시키는 음료 제조 시스템.
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