KR102637030B1

KR102637030B1 - 다목적 컵 세척기

Info

Publication number: KR102637030B1
Application number: KR1020230106135A
Authority: KR
Inventors: 강대성; 하태호
Original assignee: 이파로 주식회사
Priority date: 2023-08-14
Filing date: 2023-08-14
Publication date: 2024-02-15

Abstract

다목적 컵 세척기는, 컵 또는 텀블러를 거꾸로 올려 놓는 거치대와, 상기 거치대로부터 상방으로 돌출하고, 세척액을 분사하는 제1 분사 노즐과, 승강 장치에 의해 승하강하는 지지 부재를 포함하고, 상기 지지 부재에는 상기 제1 분사 노즐에서 분사된 세척액이 통과할 수 있는 세척액 통과공이 형성되고, 컵 세척 모드 또는 텀블러 세척 모드에서, 상기 지지 부재가 상기 거치대에 놓인 상기 컵 또는 상기 텀블러의 밑면을 아래로 누른 상태에서 상기 세척액을 분사하여 세척을 수행하고, 뚜껑 세척 모드에서, 상기 텀블러의 뚜껑이 상기 지지 부재 위에 올려진 상태에서 상기 세척액을 분사하여 상기 텀블러의 뚜껑의 세척을 수행한다.

Description

다목적 컵 세척기{COMPLEX CUP WASHER}

본 발명은 다목적 컵 세척기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컵, 텀블러 및 텀블러 뚜껑 등 다회용 컵에 관한 부속을 자동 세척하는 것이 가능한 다목적 컵 세척기에 관한 것이다.

환경 보호를 위해 일회용 컵의 사용을 제한하고, 개인용 컵 또는 텀블러를 이용하자는 목소리가 높아지고 있다.

음료 판매점 등에서는 이러한 분위기에 동참하고자, 개인용 컵 또는 텀블러를 가져와 음료나 커피 등을 구입하는 고객에게 포인트나 할인 등을 제공하는 서비스를 제공하기도 한다.

고객이 개인용 컵 또는 텀블러에 음료를 리필하거나 새로 음료를 담기 위해 원래 담겨 있는 음료를 버려야 하는 경우가 있으며, 이 경우 컵 또는 텀블러를 세척해야 할 필요가 생긴다. 고객은 컵이나 텀블러의 세척을 판매점 직원에게 부탁해야 하는 불편함이 있다.

이와 같이, 개인용 컵 또는 텀블러를 상시 휴대하고 다니기 어렵다는 점 외에도, 적시에 위생적으로 세척하기가 어려운 문제가 있어서, 개인용 컵 또는 텀블러의 사용은 저조한 실정이다.

이러한 문제를 보완하기 위해서, 다회용 컵 공유 서비스가 운용되고 있다.

다회용 컵 공유 서비스는, 바코드나 QR 코드 등 식별자가 부착된 다회용 컵을 음료 판매점에 비치하고, 비치된 다회용 컵을 이용해 음료 결제 시에 컵 보증금을 더해 결제하였다가, 다회용 컵을 반납하면 보증금을 돌려주는 서비스이다.

이러한 서비스를 활성화하기 위해서는, 다수가 공유하는 다회용 컵을 사용하기 전에 위생적으로 세척할 방안이 필요하며, 자동으로 컵을 세척해주는 자동 컵 세척기가 그 방안이 될 수 있다.

하지만, 종래의 컵 세척기는 대부분 많은 수의 컵을 한번에 세척하는 개념으로 고안되어 있어서, 공간을 많이 차지하고 비용이 비싸다.

아울러, 종래의 컵 세척기는 컵 세척 기능에 한정되어 있어서, 텀블러의 뚜껑 등 부속물을 적절히 세척하기 어려운 문제가 있다.

대한민국 특허공개 제10-2009-0006933호 공보

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 개인용 또는 공유용 컵 등을 이용하기 직전이나 직후에 간편 세척 가능하고, 아울러, 컵, 텀블러 및 텀블러 뚜껑 등 컵에 대한 부속을 모두 세척할 수 있는 다목적 컵 세척기를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 컵 또는 텀블러를 거꾸로 올려 놓는 거치대와, 상기 거치대로부터 상방으로 돌출하고, 세척액을 분사하는 제1 분사 노즐과, 승강 장치에 의해 승하강하는 지지 부재를 포함하고, 상기 지지 부재에는 상기 제1 분사 노즐에서 분사된 세척액이 통과할 수 있는 세척액 통과공이 형성되고, 컵 세척 모드 또는 텀블러 세척 모드에서, 상기 지지 부재가 상기 거치대에 놓인 상기 컵 또는 상기 텀블러의 밑면을 아래로 누른 상태에서 상기 세척액을 분사하여 세척을 수행하고, 뚜껑 세척 모드에서, 상기 텀블러의 뚜껑이 상기 지지 부재 위에 올려진 상태에서 상기 세척액을 분사하여 상기 텀블러의 뚜껑의 세척을 수행하는 다목적 컵 세척기가 제공된다.

일 실시예에 따르면, 상기 승강 장치는 모터에 의해 상하로 이동하는 이동 블록을 구비하고, 상기 지지 부재에 소정의 길이를 가지는 연장 부재가 고정되고, 상기 연장 부재는 탄성체를 개재하여 상기 이동 블록에 고정되며, 상기 탄성체는, 상기 지지 부재가 상기 컵 또는 상기 텀블러를 누르는 힘의 반작용력에 의해 탄성 변형하여, 상기 지지 부재 및 상기 연장 부재가 상기 이동 블록에 대해 기울어지는 것을 허용한다.

일 실시예에 따르면, 다목적 컵 세척기는 상기 컵 또는 상기 텀블러에 대한 상기 지지 부재의 가압 상태를 감지하는 가압 감지 센서를 더 포함하고, 상기 가압 감지 센서는 상기 컵 또는 상기 텀블러를 누를 때 상기 지지 부재가 기울어지는 것을 감지하여, 상기 지지 부재의 가압 상태를 감지한다.

일 실시예에 따르면, 상기 지지 부재는, 봉 형상 부재를 뼈대로 하여 형성되고, 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상의 바구니 형태를 가진다.

일 실시예에 따르면, 다목적 컵 세척기는, 상기 제1 분사 노즐 주위에서 형성되어, 상기 거치대에 놓인 상기 컵 또는 상기 텀블러의 내부를 광 살균하기 위한 제1 광 살균 램프와, 상기 거치대를 향해 세척액을 분사하는 제2 분사 노즐과, 상기 거치대를 광 살균하기 위한 제2 광 살균 램프를 더 포함한다.

도 1은 일 실시예에 따른 다목적 컵 세척기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 다목적 컵 세척기의 상부 모듈의 내부를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 다목적 컵 세척기의 살균/세척 유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 다목적 컵 세척기의 하부 모듈의 내부를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 도 1의 다목적 컵 세척기의 지지 유닛과 승강 유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 다목적 컵 세척기의 지지 유닛과 승강 유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 컵 또는 텀블러의 세척 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 텀블러의 뚜껑의 세척 모드를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용은 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 컵 세척기(이하, 간단히 '세척기'라고 칭한다)(1)의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 세척기(1)는 협소한 장소에도 설치 가능하도록 얇고 긴 형태로 형성된다. 세척기(1)는 상부 모듈(10)과 하부 모듈(20)로 이루어져 있다.

상부 모듈(10)은 컵 등의 세척 대상물을 넣을 수 있는 내부 공간(131)을 형성하는 측면 커버(130)와, 측면 커버(130)의 상부를 덮는 상면 커버(110)와, 측면 커버(130)가 형성하는 내부 공간(131)을 개방 또는 폐쇄할 수 있는 도어(120)를 포함한다.

측면 커버(130)와 도어(120)는 세척 과정을 사용자가 확인할 수 있도록, 투명한 재질로 형성되어도 좋다.

상면 커버(110)에는 사용자가 지령을 입력하거나 세척 상황을 확인할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하는 터치 스크린(111)이 형성되어 있다. 또한, 상면 커버(110)의 내부에는 제어 장치(미도시) 및 통싱 장치(미도시)가 내장되어 있다. 제어 장치는 터치 스크린, 센서 등의 입력 신호를 처리하고, 모터, 밸브, 펌프 및 램프 등에 구성에 동작 지령을 출력하여, 세척기(1)의 동작을 제어한다.

본 실시예에 따르면, 터치 스크린(111)이 상면 커버(110)에 고정되어 있지만, 이에 한정되지 않으며, 세척기(1)는 유무선 통신 기능을 구비하여, 유무선 통신을 외부에 있는 스마트폰이나 태블릿 등 스마트 단말기와 연동하여도 좋다. 즉, 사용자 인터페이스 장치로서 세척기(1)에 연동하는 스마트 단말기를 사용하여도 좋다.

도 2는 상부 모듈(10)의 내부를 도시하는 도면이다.

상부 모듈(10)의 측면 커버(130)와 상면 커버(110)에 의해서 내부 공간(131)이 정의된다. 도어(120)는, 도어(120)부터 대략 상면 커버(110)의 하단면을 따라 연장하는 연장 바(121)를 통해서, 상면 커버(110)의 하단에 위치하는 모터(122)에 연결된다. 모터(122)의 회전축이 회전함에 따라서, 연장 바(121)가 회전축을 중심으로 회동하고, 연장 바(121)의 회동에 의해 도어(120)가 측방으로 회동하면서 내부 공간(131)을 개방 또는 폐쇄한다. 도 1에는 도어(120)가 폐쇄된 상태를 도시하고, 도 2에는 도어(120)가 개방된 상태를 도시한다.

내부 공간(131) 안에 컵, 텀블러 및 텀블러의 뚜껑 등 세척할 세척 대상물을 넣고, 세척을 수행한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 내부 공간(131)에는 살균/세척 유닛(200)과, 지지 유닛(300)과, 승강 유닛(400)이 형성되어 있다.

도 3은 살균/세척 유닛(200)을 자세히 도시하는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 살균/세척 유닛(200)에는 컵 또는 텀블러를 거꾸로 올려 놓는 거치대(201)가 형성된다(도 7 참조). 본 실시예에 따르면, 컵과 텀블러의 세척 작동 과정은 실질적으로 동일하므로, 여기서는, 컵과 텀블러를 특별히 구분하는 경우를 제외하고, 컵 부재(2)로 통칭한다. 본 명세서에서, 컵은 별도의 뚜껑이 결합되지 않는 액체 용기를 통칭하는 것이고, 텀블러는 별도의 뚜껑을 결합하여 밀폐하는 것이 의도된 액체 용기를 통칭하는 것이다.

거치대(201)에 배수구를 형성하여도 좋지만, 본 실시예에 따르면, 배수가 원활하지 않아 세척액이 고여서 컵 부재(2)를 오염시키는 것을 방지하기 위해서, 거치대(201)의 옆쪽으로 거치대(201)보다 깊이가 깊은 싱크(202)가 형성된다. 싱크(202)에는 배수구(203)가 형성되어 있다. 거치대(201)는 싱크(202)를 향해 세척액이 흐르도록 상면이 싱크(202)으로 살짝 기울어져 있어도 좋다.

거치대(201)의 중앙에는, 거치대(201)로부터 상방으로 돌출하는 제1 분사 노즐(210)이 형성되어 있다.

제1 분사 노즐(210)은 대략 원기둥 형태로 형성된다. 제1 분사 노즐(210)의 상면과 측면에는 노즐공(211, 212)이 형성되어 있다. 노즐공(211, 212)은 소정의 길이를 가지는 슬릿 형태이다. 도면에는 잘 도시되지 않았지만, 제1 분사 노즐(210)의 측면에는 측면 둘레를 따라 복수의 측면 노즐공(212)이 형성된다. 제1 분사 노즐(210)은 노즐공(211, 212)을 통해 세척액을 분사한다.

제1 분사 노즐(210)의 주위를 따라 제1 광 살균 램프(240)가 형성되어 있다. 제1 광 살균 램프(240)는 거치대(201) 위에 거꾸로 놓인 컵 부재(2)의 내부로 자외선을 조사하여 자외선 광 살균을 수행한다.

거치대(201)에는 제1 광 살균 램프(240)의 주위를 따라 거치대(201)의 상면에서 돌출되는 복수의 컵받침 돌기(220)가 형성되어 있다. 거치대(201)에 거꾸로 놓이는 컵 부재(2)는 컵받침 돌기(220) 위에 놓여 거치대(201)의 상면에서 이격되어 있다. 거치대(201)의 상면은 싱크(202)를 향해 약간 기울어져 있더라도, 복수의 컵받침 돌기(220)의 상면은 동일한 높이에 형성되어서, 컵 부재(2)가 기울어지지 않도록 한다.

컵받침 돌기(220)에 의해서, 제1 분사 노즐(201)을 통해 컵 부재(2)의 내부로 분사되는 세척액이 컵 부재(2) 내부에 갇히지 않고, 거치대(201)의 상면과 컵 부재(2) 사이의 틈으로 빠져 나올 수 있다.

거치대(201)와 싱크(202) 사이에는 낙하 방지 돌기(221)가 형성되어, 컵 부재(2)가 싱크(202)로 낙하하는 것을 방지한다.

거치대(201)의 가장자리 부분에는 복수의 제2 분사 노즐(230)이 형성되고, 제2 분사 노즐(230) 옆에는 두 개의 제2 광 살균 램프(231)가 형성되어 있다.

제2 분사 노즐(230)은 거치대(201)를 향해 세척액을 분사하도록 배향되어, 세척 작동 전 또는 완료 후 거치대(201)를 세척액으로 세척한다. 제2 광 살균 램프(231)는 제2 분사 노즐(230)의 세척 작업과 동시에 또는 세척 작업 전후에 거치대(201)에 자외선을 조사하여 거치대(201)를 자외선 광 살균한다.

도 4는 살균/세척 유닛(200)과 연결되는 세척기(1)의 하부 모듈(20)의 구성을 도시하는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 하부 모듈(20)에는 물 탱크(700)와 정수 장치(800)가 배치된다.

물 탱크(700)에는 호스(701, 702, 703)가 접속된다. 호스(701)는 제1 분사 노즐(210)과 접속되고, 호스(702)는 제2 분사 노즐(230)에 접속된다. 또한, 호스(703)는 밸브(711)를 통해 상수도관(704)과 접속된다.

정수 장치(800)에는 호스(705, 706)가 접속된다. 호스(701)는 배수구(203)와 접속되고, 호스(706)는 밸브(712)를 통해 호스(703)와 하수도관(707)과 접속된다.

물 탱크(700)에는 상수도로부터 공급되는 청수가 저류된다. 물 탱크(700)에는 저류된 청수를 정수 또는 살균하기 위한 정수/살균 시스템이 구비되어도 좋다.

제1 분사 노즐(210)을 통해 세척 작업을 수행하는 경우, 제어 장치는 펌프(미도시)를 작동시켜서, 물 탱크(700)의 청수가 호스(701)를 통해 제1 분사 노즐(210)로 공급되어 분사되도록 한다. 제2 분사 노즐(230)을 통해 세척 작업을 수행하는 경우, 제어 장치는 펌프(미도시)를 작동시켜서, 물 탱크(700)의 청수가 호스(702)를 통해 제2 분사 노즐(230)로 공급되어 분사되도록 한다.

본 실시예에 따르면, 물 탱크(700)에 저류된 청수가 세척액으로 사용되는 것으로 의도되지만, 이제 한정되지 않는다. 예를 들어, 상부 모듈(10) 또는 하부 모듈(20)에는 세제가 들어 있는 세정액 탱크가 구비될 수 있으며, 제어 장치는 필요에 따라 세제가 들어 있는 세정액이 세척액으로서 제1 분사 노즐(210) 및 제2 분사 노즐(230)로 분사되도록 할 수 있다. 즉, 본 명세서에서 "세척액"은 청수 및/또는 세제 등 세정 성분이 함유된 세정액을 모두 포함하는 개념이다.

물 탱크(700)와 접속되는 호스(701, 702)와 상기 세정액 탱크와 접속되는 호스는 밸브(미도시)를 통해 제1 분사 노즐(210) 및 제2 분사 노즐(230)에 접속되고, 제어 장치는 필요에 따라 밸브를 작동시켜서 제1 분사 노즐(210) 및 제2 분사 노즐(230)을 통해 선택적으로 청수 또는 세정액을 분사하여도 좋다.

정수 장치(800)에는 배수구(203)를 통해 배출되는 세척액이 호스(705)를 통해 유입되고, 정수 장치(800)는 유입된 세척액을 청수로 정수/살균한다.

정수 장치(800)에 의해 정수/살균 완료된 청수는 호스(706)를 통해 유출되고, 제어 장치는 밸브(712)를 작동하여 청수가 호스(703)를 통해 물 탱크(700)로 유입되도록 한다. 즉, 세척기(1)는 사용한 세척액을 정수 장치(800)로 정수/살균하여 재사용할 수 있다. 제어 장치는 정수 장치(800)로부터 청수가 물 탱크(700)로 유입될 때는 밸브(711)를 작동하여 상수도관(704)으로부터 청수가 유입되지 않도록 하여도 좋다.

제어 장치는 정수 장치(800)에 의한 정수/살균이 충분히 이루어지 않다고 판단되는 경우, 세척액을 재사용하지 않고, 밸브(712)를 통해 세척액을 하수도관(707)로 배출하여도 좋다.

본 실시예에 따르면, 물 탱크(700)와 정수 장치(800)를 구비하는 구성을 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 물 탱크(700)와 정수 장치(800)는 생략하고, 분사 노즐에 상수도관(704)을 직접 접속하여 청수를 공급하여도 좋고, 배수구(203)로 배출된 세척액은 하수도관(707)으로 버려져도 좋다.

또한, 세척기(1)는 상수도관(704)과 하수도관(707)과 접속되지 않고, 물탱크(700)를 분리 가능하도록 형성되어도 좋다. 즉, 세척기(1)는 상하수도관과 직접 접속할 수 없는 장소에도 설치 가능하며, 물 탱크(700)에 청수를 채워 소정 횟수 작동한 뒤, 물 탱크(700)를 다시 보충하는 방식으로 작동하여도 좋다. 이 때, 정수 장치(800)를 통해 세척액을 재사용함으로써, 상수가 공급되지 못하는 환경에서도 사용 횟수를 증가시킬 수 있다.

도 5 및 도 6은 지지 유닛(300)과 승강 유닛(400)을 설명하기 위한 도면이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지지 유닛(300)은 지지 부재(310)를 포함한다.

지지 부재(310)는 제1 횡방향 리브(301), 제2 횡방향 리브(302), 제3 횡방향 리브(303), 제4 횡방향 리브(304)의 네 개의 횡방향 리브가 서로 이격되어 순서대로 배치되고, 제1 횡방향 리브(301) 내지 제4 횡방향 리브(304)를 잇는 복수의 종방향 리브(305)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 리브(301 ~ 305)는 얇은 봉 형상의 철제 부재이고, 횡방향 리브(301 ~ 304)와 종방향 리브(305)는 용접에 의해 고정된다.

제1 횡방향 리브(301)는 폐쇄된 반원 형상으로 형성되고, 제2 횡방향 리브(302) 및 제3 횡방향 리브(303)는 원 형상으로 형성되며, 제4 횡방향 리브(304)는 개방된 반원 형상으로 형성된다.

제1 횡방향 리브(301) 및 제4 횡방향 리브(304)가 이루는 반원을 완전한 원으로 가정하였을 때, 각각의 리브가 그리는 원의 면적은 제1 횡방향 리브(301)에서 제4 횡방향 리브(304)로 갈수록 커진다.

즉, 본 실시예에 따른, 지지 부재(310)는 얇은 봉 형상 부재(301 ~ 305)를 뼈대로 하여 형성되고, 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상의 바구니 형태를 가진다.

따라서, 지지 부재(301)에는 텀블러의 뚜껑(3)을 올려 놓기에 적절한 오목한 거치부(312)가 형성된다(도 8 참조). 좀더 구체적으로, 지지 부재(301)는 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상을 가지므로, 일반적으로 텀블러의 뚜껑(3)의 하단에 형성되는 몸통보다 작은 직경의 나선 결합부가 지지 부재(301)의 거치부(312)에 적절히 거치될 수 있다. 또한, 가장 직경이 큰 제4 횡방향 리브(304)를 개방된 반원 형태로 형성함으로써, 다양한 형상의 텀블러의 뚜껑(3)도 지지 부재(301) 위에 올려 놓기 쉽다.

한편, 지지 부재(301)는 얇은 봉 형상 부재를 뼈대로 형성되므로, 리브들 사이 사이에 크게 개구되는 세척액 통과공(311)이 형성된다. 지지 부재(301)를 형성하는 리브(301 ~ 305)는 텀블러의 뚜껑(3)을 지지하면서도, 제1 분사 노즐(210)을 통해 분사되는 세척액이 세척액 통과공(311)을 통해 지지 부재(301)를 통과함으로써 텀블러의 뚜껑(3)을 세척할 수 있도록 해준다. 또한, 세척액 통과공(311)을 통해 제1 광 살균 램프(240)에서 조사된 자외선이 텀블러의 뚜껑(3)에 도달하여 광 살균이 가능해진다.

지지 유닛(400)는 지지 부재(301)를 승하강시키기 위한 승강 장치(410)를 포함한다.

승강 장치(410)는 거치대(201)로부터 상방으로 연장되는 지지판(404)과, 지지판(404)에 상하방향으로 연장되도록 고정되는 나사축(402)과, 나사축(402)을 회전시키는 모터(401)와, 나사축(402)과 동일 방향으로 연장되는 가이드축(403)을 포함한다.

나사축(402)에는 내면에 나사축(402) 외면의 나선과 나선 결랍하는 나선이 형성된 너트 부재(406)가 체결되고, 너트 부재(406)에는 가이드축(403)이 관통하여 결합된다.

너트 부재(406)에는 지지 부재(310) 방향으로 연장하도록 이동 블록(405)이 결합된다.

지지 부재(310)에는 이동 블록(405) 쪽으로 연장되도록 소정의 길이를 가지는 연장 부재(320)가 용접 고정되어 있다. 연장 부재(320)는 이동 블록(405)에 체결 수단을 통해 고정된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 살균/세척 유닛(200)에 대해서 승강 장치(410)는 차폐판(420)에 의해 가려져 있다. 차폐판(420)에는 상하로 슬릿(421)이 형성되고, 이동 블록(405)는 슬릿(421)을 관통하여 내부 공간(131)을 향해 연장된다. 내부 공간(131)에 노출된 이동 블록(405)의 단부 쪽에 지지 부재(310)가 고정된다.

다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 모터(401)에 의해 나사축(402)이 회전하면, 너트 부재(406)가 가이드축(403)에 의해 나사축(402)과 함께 회전하는 것이 방지되어서, 나사축(402)을 따라 상하방향으로 이동한다. 너트 부재(406)가 상하 이동함에 따라서, 이동 블록(405)이 상하 이동하고, 이동 블록(405)에 고정되는 연장 부재(320) 및 지지 부재(310)가 상하 이동할 수 있다.

지지판(404)의 상단에는 플랜지(408)가 형성되어 있고, 이동 블록(405)의 상면에는 리미트 스위치(500)가 형성되어 있다. 리미트 스위치(500)는 몸체(501)와 몸체에 대해 힌지 연결되는 스위치 부재(502)를 포함한다.

이동 블록(405)이 최대로 상승하면 스위치 부재(502)가 플랜지(408)에 접하여 눌린다. 제어 장치는 스위치 부재(502)가 눌렸을 때 몸체(501) 내의 저항 변화를 통해 이동 블록(405)이 최대 위치(즉, 지지 부재(310)가 최대 위치)에 도달한 것을 검출할 수 있다. 물론, 제어 장치는 모터(401)의 회전각도 내지 회전수(즉, 회전 상태)를 통해 이동 블록(405)의 상하 위치를 산출할 수 있다. 이때, 리미트 스위치(500)가 작동하면, 당해 순간을 이동 블록(405)의 최대 위치에서의 모터(401)의 회전 상태로서 다시 설정하여, 작동 중 발생하는 위치 측정의 오차를 보정할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 이동 블록(405)이 최하 위치(즉, 지지 부재(310)가 최대 위치)에 도달하였는지 여부는 모터(401)의 회전 상태를 통해 검출하지만, 리미터 스위치(500)와 유사한 구성을 지지판(404)의 하단에도 배치하여 검출하여도 좋다.

도 6을 참조하면, 이동 블록(405)의 상면에는 연장 부재(320)를 지지하는 지점이 되는 소켓(407)이 형성되고, 소켓(407)에 대해 지지 부재(310)와 반대편에는 가압 감지 센서(600)가 형성된다.

연장 부재(320)에는 관통공이 형성되고, 해당 관통공을 지나도록 볼트(408)가 삽입되고, 볼트(408)는 소켓(407)에 체결된다. 연장 부재(320)는 지지 부재(310)에서부터 연장되고, 그 단부가 소켓(407)을 너머 연장되도록 형성된다.

연장 부재(320)의 관통공의 직경은 볼트(408)의 외경보다 살짝 크다. 이 경우, 연장 부재(320)가 볼트(408)에 대해 흔들거리는 것을 방지하기 위해, 연장 부재(320)와 볼트(408) 사이에는 상하에서 두 개의 탄성체(331, 332)가 끼워진다. 본 실시예에 따르면 탄성체(331, 332)는 볼트(408)에 끼워지는 O-링이다.

탄성체(331, 332)를 연장 부재(320)의 관통공 상하에 위치시키고, 볼트(408)를 연장 부재(320)의 관통공에 삽입하여 단단히 조인다. 이에 따라서, 연장 부재(320)는 탄성체(331, 332)를 개재하여 이동 블록(405)에 고정된다.

탄성체(331, 332)는 외력이 가해지지 않는 한 지지 부재(310)의 하중을 충분히 견디는 강성을 가져서, 이동 블록(405)에 의해 지지 부재(310)가 승하강하는 과정에서 연장 부재(320)가 지지점인 소켓(407)에 대해 요동하거나 기울어지는 일이 발생하지는 않는다.

반면에, 탄성체(331, 332)를 탄성 변형시키기 충분한 힘이 작용하면, 탄성체(331, 332)가 탄성 변형하여, 연장 부재(320)가 지지점을 기준으로 일종의 시소 운동하는 것을 허용한다. 즉, 탄성체(331, 332)는 탄성 변형할 정도로 충분한 힘이 작용하면, 지지 부재(310) 및 연장 부재(320)가 이동 블록(405)에 대해 기울어지는 것을 허용한다.

좀더 구체적으로 설면하면, 후술하는 바와 같이, 컵 부재(2)를 세척하는 경우, 제어 장치는 지지 부재(310)를 하강시켜서, 거꾸로 놓인 컵 부재(2)의 밑면을 지지 부재(310)로 눌러 가압함으로써, 세척액의 압력에 의해 컵 부재(2)가 넘어지거나 흔들리는 것을 방지한다.

지지 부재(310)가 하강하여 지지 부재(310)의 밑면이 컵 부재(2)에 접촉하고 나서 짧은 순간 동안 이동 블록(405)은 모터(410)에 의해 계속 하강한다.

따라서, 지지 부재(310)가 컵 부재(2)를 누르는 힘에 대응하여 컵 부재(2)가 지지 부재(310)를 미는 반작용력이 가해진다.

지지 부재(310)에 고정된 연장 부재(320)가 이동 블록(405)에 대해 강성 고정되어 있다면, 연장 부재(320)가 휘거나 부러지는 일이 발생할 수 있지만, 본 실싱예에 따르면, 연장 부재(320)는 탄성체(331, 332)를 개재하여 이동 블록(405)에 고정되어 있다.

따라서, 지지 부재(310)가 컵 부재(2)의 밑면을 누르는 힘의 반작용에 의해 지지 부재(310)를 상방으로 드는 힘이 작용하면, 연장 부재(320)가 기울어지려는 힘이 작용하여 탄성체(331, 332)를 압박한다. 충분한 힘이 작용하면, 탄성체(331, 332)가 탄성 변형하면서, 연장 부재(320)가 휘거나 부러지지 않고 지지점을 기준으로 시소 운동하는 것을 허용한다. 즉, 탄성체(331, 332)는 탄성 변형하여, 지지 부재(310) 및 연장 부재(320)가 이동 블록(405)에 대해 기울어지는 것을 허용한다.

이와 같이, 지지 부재(310) 및 연장 부재(320)가 이동 블록(405)에 대해 기울어지는 것을 허용함으로써, 얇은 플라스틱 재질의 다회용 컵이 지지 부재(310)에 눌려 파손되는 것을 예방할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 탄성체를 이용해 지지 부재(310) 및 연장 부재(320)를 지지하되, 소정 조건에서 이동 블록(405)에 대해 기울어지는 것을 허용하는 구조를 이용해, 컵 부재(2)에 대한 지지 부재(310)의 가압 상태를 감지한다.

본 실시예에 따르면, 지지 부재(310)와 반대 측으로 연장하는 연장 부재(320)의 단부의 하면에는 누름 부재(330)가 결합되고, 누름 부재(330)의 하방에 가압 감지 센서(600)가 배치된다. 가압 감지 센서(600)는 이러한 컵 부재(2)에 대한 지지 부재(310)의 가압 상태를 감지하는 센서이다.

본 실시예에 따르면, 가압 감지 센서(600)는 스위치형 센서로서, 몸체(601)와 몸체(601) 상단에 돌출되는 스위치(602)를 포함한다.

지지 부재(310)가 컵 부재(2)에 접촉하여 컵 부재(2)를 누르게 되면, 상술한 바와 같이, 탄성체(331, 332)는 탄성 변형하여, 지지 부재(310) 및 연장 부재(320)가 이동 블록(405)에 대해 기울어진다.

이에 따라서, 연장 부재(320)의 단부가 하강하고, 누름 부재(330)가 스위치(602)와 접촉하여 스위치(620)를 누르게 된다. 제어 장치는 스위치(602)가 눌림에 따른 몸체(601) 내부의 저항 변화를 감지하여, 지지 부재(310)와 컵 부재(2)의 가압 상태를 감지한다.

본 실시예에 따르면, 가압 감지 센서(600)는, 연장 부재(320)가 기울어지면서 스위치가 눌려 작동하는 스위치형 센서로 예시되었지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이미지 센서를 이용해 연장 부재(320)가 센서에 소정 이상 가까워진 것을 감지하여, 지지 부재(310)가 컵 부재(2)를 눌러 기울어졌음을 감지하여도 좋다.

하지만, 기계식으로 작동하는 스위치형 센서를 이용함으로써, 제조 원가를 절감할 수 있다.

또한, 지지 부재(310)의 하단에 스위치형 센서를 배치하고, 지지 부재(310)가 컵 부재(2)에 접촉하면 컵 부재(2)에 의해 직접 스위치가 눌려 가압 상태를 감지할 수도 있다. 다만, 본 실시예에 따르면, 가압 감지 센서(600)를 차폐판(400)에 가려진 부분에 설치함으로써, 세척액에 의한 센서의 오작동을 방지할 수 있고, 센서가 지지 부재(310)의 하단을 가려 세척액이나 자외선이 텀블러의 뚜껑(3)에 미치지 못하는 것을 방지할 수 있다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 세척기(1)의 동작을 설명한다.

도 7은 컵 부재(2)의 세척 모드를 설명하는 도면이고, 도 8은 텀블러의 뚜껑(3)의 세척 모드를 설명하는 도면이다.

제어 장치는 터치 스크린(111)에 세척 시작을 선택할 수 있는 가상 스위치를 디스플레이하고 대기한다. 이 때, 지지 부재(310)는 제일 위쪽으로 올라가 배치되어 있다. 리미트 스위치(500)가 작동한 상태로, 이 위치를 모터(410)의 최고 위치에 대한 기준 위치로 세팅한다.

제어 장치는, 사용자에 의해 세척 시작의 가상 스위치가 터치된 것이 감지되면, 제어 장치는 터치 스크린(111)를 통해 「컵 세척 모드」, 「텀블러 세척 모드」 및 「뚜껑 세척 모드」를 선택할 수 있는 가상 스위치를 디스플레이한다.

컵 세척 모드와 텀블러 세척 모드는 세척 동작이 실질적으로 동일하므로, 컵 세척 모드와 텀블러 세척 모드를 구분하기 않고 단순히 컵 부재 세척 모드로 통합하여 디스플레이하여도 좋다.

다만, 다회용 컵의 경우 텀블러에 비해 강성이 약한 것이 일반적이므로, 제어 장치는 컵 세척 모드에서는 텀블러 세척 모드에 비해 모터(401)를 더 미세하게 제어하여 지비 부재(310)에 의해 다회용 컵이 파손되는 것을 방지하도록 하여도 좋다.

사용자가 컵 세척 모드, 텀블러 세척 모드 및 뚜껑 세척 모드 중 하나를 선택하면, 예를 들어, 제어 장치는 「세척 과정」, 「세정 및 세척 과정」, 「살균 과정」 및 「통합 과정」을 선택하는 가상 스위치를 디스플레이한다. 「세척 과정」은 청수를 이용해 세척을 수행하는 과정이고, 「세정 및 세척 과정」는 세제가 담긴 세정액을 이용한 세정과 청수 세척을 순차로 수행하는 과정이고, 「살규 과정」은 제1 광 살균 램프(240)를 이용해 살균을 수행하는 과정이고. 「통합 과정」은 세정, 세척 및 살균을 모두 수행하는 과정이다.

다만, 이는 예시적인 것이고, 세정액 분사 기능이 없다면 「세척 과정」, 「살규 과정」 및 「통합 과정」을 선택하도록 하여도 좋고, 필수적으로, 세척(세정 및 세척)과 살균 과정을 수행하도록 하여, 해당 과정 선택의 동작은 생략되어도 좋다.

예를 들어, 사용자가 컵 세척 모드와 통합 과정을 선택하면, 제어 장치는 도어(120)를 오픈하고, 컵 부재(2)를 뒤집어 내부에 제1 분사 노즐(210)이 위치하도록 컵 부재(2)를 공간(131) 안에 넣을 것을 사용자에게 안내한다. 안내는 음성을 통해 수행하여도 좋고, 터치 스크린(111)을 통해 영상 그래픽을 디스플레이 하여도 좋다.

사용자가 컵 부재(2)를 정위치시키고, 터치 스크린(111)에 디스플레이 된 시작 버튼을 터치하면, 제어 장치는 도어(120)를 닫는다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어 장치는 도어(120)가 닫히면, 지지 부재(310)를 하강시켜서, 지지 부재(310)가 컵 부재(2)의 밑면을 가압해 고정하도록 한다.

제어 장치는 먼저 제1 분사 노즐(210)을 통해 세정액을 분사하도록 하고, 미리 정해진 시간 동안의 세정액 분사 과정이 종료되면, 청수를 분사하여 세척한다. 청수 세척이 완료된 후 또는 청수 세척이 진행되는 동안 제1 광 살균 램프(240)를 작동시켜 살균 과정을 수행한다.

제어 장치는 해당 과정이 수행되는 동안 각 과정에 대응하는 가상 이미지를 터치 스크린(111)을 통해 디스플레이하여도 좋다.

해당 과정이 모두 완료되면, 제어 장치는 지지 부재(310)를 제일 위까지 상승시키고, 도어(120)를 오픈하고, 사용자에게 컵 부재(2)를 회수할 것을 안내한다.

사용자가 컵 부재(2)를 회수하면, 제어 장치는 도어(120)를 클로징하고, 제2 분사 노즐(230)과 제2 광 살균 램프(231)를 작동시켜서, 거치대(201) 및 내부 공간(131)을 살균/세척한다.

예를 들어, 사용자가 뚜껑 세척 모드와 통합 과정을 선택하면, 제어 장치는, 도 8에 도시된 바와 같이, 지지 부재(310)를 제일 아래로 하강시켜서 제1 분사 노즐(210)과 지지 부재(310)가 가장 근접해 위치하도록 한다.

그 후, 제어 장치는, 도어(120)를 오픈하고, 뚜껑(3)을 똑바로 한 상태로 지지 부재(310) 위에 올려 놓을 것을 사용자에게 안내한다. 안내는 음성을 통해 수행하여도 좋고, 터치 스크린(111)을 통해 영상 그래픽을 디스플레이 하여도 좋다.

사용자가 뚜껑(3)을 정위치시키고, 터치 스크린(111)에 디스플레이 된 시작 버튼을 터치하면, 제어 장치는 도어(120)를 닫는다.

제어 장치는 먼저 제1 분사 노즐(210)을 통해 세정액을 분사하도록 하고, 미리 정해진 시간 동안의 세정액 분사 과정이 종료되면, 청수를 분사하여 세척한다.

본 실시예에 따르면, 밸브(미도시)를 통해서 제1 분사 노즐(210)의 상면 분사공(211)과 측면 분사공(212)를 선택적으로 활성화시킬 수 있으며, 뚜껑 세척 모드에서는 상면 분사공(211)만이 활성화하여 세척액을 분사하도록 하여도 좋다.

청수 세척이 완료된 후 또는 청수 세척이 진행되는 동안 제1 광 살균 램프(240)를 작동시켜 살균 과정을 수행한다.

해당 과정이 모두 완료되면, 제어 장치는 도어(120)를 오픈하고, 사용자에게 뚜껑(3)를 회수할 것을 안내한다.

사용자가 뚜껑(3)을 회수하면, 제어 장치는 도어(120)를 클로징하고, 지지 부재(310)를 제일 위로 상승시킨다. 또한, 제2 분사 노즐(230)과 제2 광 살균 램프(231)를 작동시켜서, 거치대(201) 및 내부 공간(131)을 살균/세척한다.

본 실시예에 따른 세척기(1)에 의하면, 컵, 텀블러 및 텀블러 뚜껑 등 컵 류의 자동 세척이 가능하여 다목적 세척기로서 활용도가 높다.

또한, 지지 부재(310)를 통해 컵 부재(2)를 가압할 때, 지지 부재(310)가 미세하게 기울어지는 것이 허용되므로, 컵 부재(2)가 지지 부재(310)의 압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 지지 부재(310)의 기울어짐을 허용하는 구성을 이용해 가압 감지 센서를 작동시키므로, 간단한 구성으로 컵 부재(2)에 대한 지지 부재(310)의 접촉 및 가압 상태를 감지하여 세척기(1)를 효과적으로 제어할 수 있다.

Claims

컵 또는 텀블러를 거꾸로 올려 놓는 거치대와,
상기 거치대로부터 상방으로 돌출하고, 세척액을 분사하는 제1 분사 노즐과,
승강 장치에 의해 승하강하는 지지 부재를 포함하고,
상기 지지 부재에는 상기 제1 분사 노즐에서 분사된 세척액이 통과할 수 있는 세척액 통과공이 형성되고,
컵 세척 모드 또는 텀블러 세척 모드에서, 상기 지지 부재가 상기 거치대에 놓인 상기 컵 또는 상기 텀블러의 밑면을 아래로 누른 상태에서 상기 세척액을 분사하여 세척을 수행하고,
뚜껑 세척 모드에서, 상기 텀블러의 뚜껑이 상기 지지 부재 위에 올려진 상태에서 상기 세척액을 분사하여 상기 텀블러의 뚜껑의 세척을 수행하는 것을 특징으로 하는 다목적 컵 세척기.
제1항에 있어서,
상기 승강 장치는 모터에 의해 상하로 이동하는 이동 블록을 구비하고,
상기 지지 부재에 소정의 길이를 가지는 연장 부재가 고정되고,
상기 연장 부재는 탄성체를 개재하여 상기 이동 블록에 고정되며,
상기 탄성체는, 상기 지지 부재가 상기 컵 또는 상기 텀블러를 누르는 힘의 반작용력에 의해 탄성 변형하여, 상기 지지 부재 및 상기 연장 부재가 상기 이동 블록에 대해 기울어지는 것을 허용하는 것을 특징으로 하는 다목적 컵 세척기.
제2항에 있어서,
상기 컵 또는 상기 텀블러에 대한 상기 지지 부재의 가압 상태를 감지하는 가압 감지 센서를 더 포함하고,
상기 가압 감지 센서는 상기 컵 또는 상기 텀블러를 누를 때 상기 지지 부재가 기울어지는 것을 감지하여, 상기 지지 부재의 가압 상태를 감지하는 것을 특징으로 하는 다목적 컵 세척기.
제1항에 있어서,
상기 지지 부재는, 봉 형상 부재를 뼈대로 하여 형성되고, 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상의 바구니 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 다목적 컵 세척기.
제1항에 있어서,
상기 제1 분사 노즐 주위에서 형성되어, 상기 거치대에 놓인 상기 컵 또는 상기 텀블러의 내부를 광 살균하기 위한 제1 광 살균 램프와,
상기 거치대를 향해 세척액을 분사하는 제2 분사 노즐과,
상기 거치대를 광 살균하기 위한 제2 광 살균 램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 컵 세척기.