KR19990055532A - 자동판매기의 온수공급장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동판매기의 온수공급장치 및 방법에 관한 것으로서, 대기상태에서는 온수통의 온수를 중저온으로만 유지시키고 있다가 상품의 판매시에는 온수통으로부터 상품의 판매에 필요한 소정량의 온수를 급가열통으로 공급하여 이를 급가열한 다음 급가열된 온수를 필요로 하는 자동판매기의 부위에 공급함으로써, 온수통의 온수를 항상 고온으로 유지시키도록 되어 있는 종래의 온수공급장치에 비하여 전력소비량을 대폭 절감시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

자동판매기의 온수공급장치 및 방법

본 발명은 자동판매기에 온수를 공급하도록 되어 있는 온수공급장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대기시에는 온수통의 온수를 중저온으로 유지하고 판매시에 온수통의 온수를 급가열통에서 급가열한 다음 이를 필요로 하는 부위에 공급하도록 되어 있는 자동판매기의 온수공급장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래 자동판매기의 온수공급장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(1)와, 온수통(2), 온도센서(3)와, 히터(4) 및, 급수밸브(5)로 구성된다.

도 1에 있어서, 제어부(1)는 대기상태에서 히터(4)를 동작시켜 온수통(2)의 온수를 설정온도까지 가열한 다음 이 온도를 유지시키는 한편, 온수급수신호가 입력되면 온수급수밸브(5)를 동작시켜 자동판매기내의 온수를 필요로 하는 부위에 공급하도록 된 것이고, 온도센서(3)는 제어부(1)가 온수통(2)에 저장된 온수의 온도를 감지할 수 있도록 온수통(2)에 저장된 온수의 온도에 상응하는 온도를 제어부(1)에 인가하도록 된 것이다.

그리고, 히터(4)는 제어부(1)의 제어에 따라 온수통(2)에 저장된 온수를 가열하도록 된 것이고, 급수밸브(5)는 제어부(1)의 제어에 따라 온수통(2)에 저장된 온수를 자동판매기내에서 온수를 필요로 하는 소정부위에 공급하도록 된 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 온수공급장치는, 상품(예를 들면, 커피)을 판매하지 않는 대기상태에서도 온수통(2)에 저장된 온수를 판매에 필요한 고온으로 유지시키도록 되어 있기 때문에, 극심한 전력의 낭비가 발생되는 문제점이 있었다.

예를 들어, 음료자동판매기의 온수공급장치는 이용자가 돈을 투입하고 음료를 선택하면 즉각적으로 고온(예를 들면, 90℃ 정도)의 온수를 음료믹싱부에 공급해야 하기 때문에 대기상태에서도 온수통(2)의 온수를 고온으로 유지시키도록 되어 있었던 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 대기상태에서 온수통의 온수를 중저온으로만 유지시키다가 상품의 판매시에는 온수통로부터 상품의 판매에 필요한 소정량의 온수를 급온통으로 공급하여 급가열한 다음 이를 필요로 하는 부위에 공급함으로써, 전력소비량을 대폭 절감시킬 수 있는 자동판매기의 온수공급장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동판매기의 온수공급장치는, 자동판매기에 온수를 공급하도록 된 자동판매기의 온수공급장치에 있어서, 소정의 급수원으로부터 공급된 물을 소정온도로 가열/유지시키도록 된 온수저장수단과, 상기 온수저장수단으로부터 소정량의 온수를 공급받아 이를 급속하게 가열하도록 된 온수급가열수단, 상기 온수저장수단의 온수를 상기 온수급가열수단에 공급하는 한편, 상기 온수급가열수단의 온수를 자동판매기에서 온수를 필요로 하는 부위로 공급하도록 된 급수수단 및, 대기시에는 상기 온수저장수단을 제어하여 그 저장된 온수를 제1설정온도로 가열/유지시키다가 이용자가 키입력부의 음료선택버튼을 조작하면 상기 급수수단을 제어하여 상기 온수저장수단으로부터 소정량의 온수를 상기 온수급가열수단에 공급한 다음, 상기 온수급가열수단을 제어하여 상기 온수급가열수단으로 공급된 온수를 제2설정온도까지 급가열하고, 상기 온수급가열수단에서 급가열된 온수를 상기 급수수단을 제어하여 온수필요부위에 공급하도록 된 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동판매기의 온수공급방법은, 자동판매기에 온수를 공급하도록 된 온수공급방법에 있어서, 온수저장수단의 온수를 제1설정온도까지 가열한 다음, 제1설정온도로 유지시키는 스텝과, 이용자가 키입력부의 음료선택버튼을 조작하면 상기 온수저장수단으로부터 소정량의 온수를 온수급가열수단에 공급하는 스텝 및, 상기 온수저장수단으로부터 상기 온수급가열수단으로 공급된 온수를 제2설정온도까지 급가열하여 온수를 필요로 하는 자동판매기의 부위로 공급하는 스텝을 순차적으로 수행하도록 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 자동판매기의 온수공급장치에 대한 개략적인 블록구성도,

도 2는 본 발명이 적용된 음료자동판매기의 내부구조도,

도 3은 도 2에 도시된 온수공급부의 개략도,

도 4는 도 2에 도시된 음료자동판매기를 구동시키기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도,

도 5는 도 4에 도시된 제어부의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30: 온수공급부 31: 온수통

32: 메인히터 33: 제1밸브

34: 급가열통 35: 급가열히터

36: 제2밸브 130: 제1온도센서

140: 제2온도센서 150: 제어부

170: 메인히터구동부 180: 급가열히터구동부

190: 밸브구동부

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명이 적용된 음료자동판매기의 내부구조도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이 본 발명이 적용된 음료자동판매기는 그 외관을 형성하는 본체(21)와, 커피나 차 등의 원료를 저장하도록 본체(21)의 내부에 설치되어 있는 원료통(22)과, 원료통(22)내에 저장된 원료를 하기의 음료믹싱부(26)로 공급하기 위한 원료공급부(23), 원료공급부(23)로부터 공급되는 원료의 이동을 가이드하도록 원료공급부(23)의 하부에 설치된 원료슈트(24)와, 온수를 공급하도록 된 온수공급부(30), 원료슈트(24)를 통해 가이드된 원료와 온수공급부(30)로부터 공급되는 온수를 믹싱한 다음 호스(27)와, 도시생략된 노즐을 통해 음료투출구(25)로 투출하는 음료믹싱부(26) 및, 저장되어 있는 컵을 음료투출구(25)로 투출하는 컵저장통(28)으로 구성된다.

여기서, 온수공급부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 온수통(31)과, 메인히터(32), 제1밸브(33)와, 급가열통(34), 급가열히터(35) 및, 제2밸브(36)로 구성된다.

도 3에 있어서, 온수통(31)은 소정의 급수원으로부터 공급된 물을 저장하도록 된 것이고, 메인히터(32)는 온수통(31)에 저장된 물을 가열하여 온수화하도록 된 것이며, 제1밸브(33)는 온수통(31)의 온수를 급가열통(34)에 공급하도록 된 것이다.

그리고, 급가열통(34)은 온수통(31)로부터 소정량의 온수를 공급받아 이를 저장하도록 된 것이고, 급가열히터(35)는 고주파전원에 의하여 급발열되도록 된 인덕션방식의 히터로서 급가열통(34)의 온수를 단시간내에 고온으로 급속하게 가열하도록 된 것이며, 제2밸브(36)는 급가열통(34)의 고온수를 음료믹싱부(26)로 공급하도록 된 것이다.

또한, 도 4는 도 2에 도시된 음료자동판매기를 구동시키기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도로서, 동도면의 구동제어장치는 코인메카니즘(110)과, 음료선택부(120), 제1온도센서(130)와, 제2온도센서(140), 제어부(150)와, 컵투출부(160), 상술한 원료공급부(23)와, 메인히터구동부(170), 급가열히터구동부(180)와, 밸브구동부(190) 및, 상술한 음료믹싱부(26)로 구성된다.

도 4에 있어서, 코인메카니즘(110)은 도시생략된 동전투입구를 통해 투입되는 동전의 불량여부와 종류 등을 감지하여 그에 상응하는 동전감지신호를 제어부(150)에 인가하도록 된 것이고, 음료선택부(120)는 음료를 선택하기 위한 다수의 음료선택버튼을 구비하여, 이용자가 음료선택버튼을 조작하면 그에 상응하는 키신호를 제어부(150)에 인가하도록 된 것이다.

또한, 제1온도센서(130)는 온수통(31)에 저장된 온수의 온도를 감지하여 그에 상응하는 온도신호를 제어부(150)에 인가하도록 된 것이고, 제2온도센서(140)는 급가열통(34)에 저장된 온수의 온도를 감지하여 그에 상응하는 온도신호를 제어부(150)에 인가하도록 된 것이다.

그리고, 제어부(150)는 대기상태에서 온수통(31)의 온수가 제1설정온도(예를 들면, 40℃정도)를 유지되도록 제1온도센서(130)를 이용해 온수통(31)에 저장된 온수의 온도를 감지하면서 메인히터구동부(170)를 제어하여 온수통(31)의 온수를 가열하도록 되어 있다.

또한, 제어부(150)는 코인메카니즘(110)으로부터 동전감지신호가 인가되고 음료선택부(120)로부터 키신호가 인가되면 밸브구동부(190)를 제어하여 온수통(31)으로부터 소정량의 온수를 급가열통(34)에 공급한 다음, 급가열히터구동부(180)를 제어하여 급가열통(34)으로 공급된 온수를 단시간내에 제2설정온도(예를 들면, 90℃ 정도)로 급가열하도록 되어 있다.

이와 더불어 제어부(150)는 이용자가 선택한 음료가 투출되도록 컵투출부(160)를 제어하여 음료투출구(25)로 컵을 투출시키고, 원료공급부(23)를 제어하여 상기 이용자가 선택한 음료의 해당원료를 음료믹싱부(26)에 공급한 다음, 밸브구동부(190)를 제어하여 급가열통(34)의 온수를 음료믹싱부(26)에 공급하고 음료믹싱부(26)를 제어하여 원료공급부(23)로부터 공급된 해당원료와 급가열통(34)으로부터 공급된 온수를 믹싱하여 도시생략된 노즐을 통해 음료투출구(25)의 컵에 투출시키도록 되어 있다.

그리고, 컵투출구(160)는 제어부(150)의 제어에 따라 컵저장통(28)에 저장되어 있는 컵을 음료투출구(25)에 투출시키도록 된 것이다.

또한, 메인히터구동부(170)는 제어부(150)의 제어에 따라 메인히터(32)에 전원을 인가하여 구동시킴으로써 온수통(31)에 저장된 온수를 가열하도록 된 것이고, 급가열히터구동부(180)는 제어부(150)의 제어에 따라 급가열히터(35)에 고주파전원을 인가하여 급가열히터(35)를 동작시킴으로써 급가열통(34)의 온수를 단시간내에 급가열하도록 되어 있다.

그리고, 밸브구동부(190)는 제어부(150)의 제어에 따라 제1밸브(33) 및 제2밸브(36)를 선택적으로 개폐시켜 온수통(31)의 온수를 급가열통(34)에 공급하거나 급가열통(34)의 온수를 음료믹싱부(26)에 공급하도록 된 것이다.

이와 같이 이루어진 종래의 자동판매기의 동작과정에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

초기상태에서, 제어부(150)가 자동판매기의 각 부를 초기화시킨 다음(S10), 하기의 동작에 의하여 온수통(31)에 저장된 온수를 제1설정온도(예를 들면, 40℃정도)로 가열/유지시킨다(S20).

상기 스텝(S20)에 있어서, 제어부(150)가 메인히터(32)를 온시키기 위한 제어신호를 메인히터구동부(170)에 인가하고, 메인히터구동부(170)가 제어부(150)로부터 인가되는 제어신호에 따라 전원을 인가하여 메인히터(32)를 구동시킨다.

이로서, 온수통(31)에 저장된 물이 가열되기 시작하며, 이와 같이 가열되는 온수의 온도를 제1온도센서(130)가 감지하여 그에 상응하는 온도신호를 제어부(150)에 인가한다.

여기서, 제어부(150)가 제1온도센서(130)로부터 인가되는 온도신호에 따라 온수통(31)에 저장된 온수의 온도를 판단하여 판단된 온수의 온도가 상기 제1설정온도의 이상이면 메인히터(32)를 오프시키기 위한 제어신호를 메인히터구동부(170)에 인가한다,

이에 따라, 메인히터구동부(170)가 전원을 차단하여 메인히터(32)의 구동을 중단시킨다.

이후, 제어부(150)는 제1온도센서(130)를 통해 감지되는 온수통(31)의 온수온도가 상기 제1설정온도에 비하여 소정치이상 낮아지면 메인히터(32)를 온시키기 위한 구동신호를 메인히터구동부(170)에 인가하는 등 상술한 제어동작을 반복하여 온수통(31)의 온도를 상기 제1설정온도로 유지시키게 된다.

이때, 이용자가 도시생략된 동전투입구를 통해 동전을 투입하고 음료선택부(120)의 음료선택버튼을 조작하면 코인메카니즘(110)이 이용자가 투입한 동전의 종류 및 불량여부 등을 감지하여 그에 상응하는 동전감지신호를 제어부(150)에 인가한다.

여기서, 제어부(150)는 코인메카니즘(110)으로부터 동전감지신호가 입력되는지의 여부에 따라 동전의 투입상태를 감지하고(S30), 동전이 투입되지 않으면 온수통(31)의 온수를 상기 제1설정온도로 가열/유지시키는 상기 스텝(S20)으로 진행하여 동전이 투입될 때까지 그 이후의 스텝(S20∼S40)을 반복적으로 수행한다.

만약, 상기 스텝(S40)에서 동전의 투입이 감지되면 제어부(150)가 온수통(31)의 온수를 급가열통(34)에 공급하기 위한 급수제어신호를 밸브구동부(190)에 인가한다(S50).

이로서, 밸브구동부(190)가 제1밸브(33)를 개방시켜 온수통(31)으로부터 소정량의 온수를 급가열통(34)에 공급한 다음, 소정시간 후 제1밸브(33)를 폐쇄시킨다.

그 다음, 제어부(150)가 급가열히터(35)를 온시키기 위한 제어신호를 급가열히터구동부(180)에 인가한다(S60a).

이로서, 급가열히터구동부(180)가 제어부(150)로부터 인가되는 제어신호에 따라 고주파전원을 인가하여 급가열히터(35)를 구동시켜 급가열통(34)의 온수를 급가열시킨다.

이때, 제2온도센서(140)가 급가열통(35)에 가열중인 온수의 온도를 감지하여 그에 상응하는 온도신호를 제어부(150)에 인가하고, 제어부(150)가 제2온도센서(140)로부터 인가되는 온도신호에 따라 급가열통(35)에서 가열중인 온수의 온도를 판단하여 판단된 온수의 온도가 제2설정온도(예를 들면, 90℃정도)의 이상이면 급가열히터(35)를 오프시키기 위한 제어신호를 급가열히터구동부(180)에 인가한다(S60b).

이로서, 급가열히터구동부(180)가 제어부(150)로부터 인가되는 제어신호에 따라 고주파전원의 공급을 차단하여 급가열히터(35)의 구동을 정지시킨다.

이때, 이용자가 소망하는 음료를 구매하고자 음료선택부(120)의 음료선택버튼을 조작하면 음료선택부(120)가 이용자의 버튼조작에 상응하는 키신호를 제어부(150)에 인가한다(S80a).

이에따라, 제어부(150)가 컵을 투출시키기 위한 컵투출신호를 컵투출부(160)에 인가한 다음, 음료선택부(120)로부터 인가되는 키신호에 따라 이용자가 선택한 음료를 판단하여 판단된 음료에 해당되는 원료를 음료믹싱부(26)에 공급하기 위한 원료투출신호를 원료공급부(23)에 인가함과 동시에 급가열통(34)의 온수를 음료믹싱부(26)에 공급하기 위한 급수제어신호를 밸브구동부(190)에 인가한다(S80b).

이로서, 컵투출부(160)가 제어부(150)로부터 인가되는 컵투출신호에 따라 컵저장통(28)에 저장되어 있는 컵을 음료투출구(25)에 투출시키고, 원료공급부(23)가 제어부(150)로부터 인가되는 원료투출신호에 따라 원료통(22)에 저장되어 있는 해당원료를 원료슈트(24)를 통해 음료믹싱부(26)에 공급함과 동시에 밸브구동부(190)가 제어부(150)로부터 인가되는 급수제어신호에 따라 제2밸브(36)를 개방시켜 급가열통(34)의 고온수를 음료믹싱부(26)에 공급한 다음, 소정시간 후 제2밸브(37)를 폐쇄시킨다.

그 다음, 제어부(150)가 음료를 투출시키기 위한 음료투출신호를 음료믹싱부(26)에 인가한다(S80c).

이로서, 음료믹싱부(26)가 원료공급부(23)로부터 공급된 해당원료와 온수공급부(30)로부터 공급된 온수를 믹싱하여 도시생략된 노즐을 통해 음료투출구(25)의 컵에 투출한다.

이후, 이용자가 음료투출구(25)로부터 컵을 취출함으로써 소망하는 음료를 구매할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 음료자동판매기의 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 이 기술분야의 숙련자는 본 발명이 온수가 사용되는 모든 종류의 자동판매기에 적용될 수 있다는 사실을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 대기상태에서는 온수통의 온수를 중저온으로만 유지시키고 있다가 상품의 판매시에는 온수통으로부터 상품의 판매에 필요한 소정량의 온수를 급가열통으로 공급하여 급가열한 다음 이를 필요로 하는 자동판매기의 부위에 공급함으로써, 온수통의 온수를 항상 고온으로 유지시키도록 되어 있는 종래의 온수공급장치에 비하여 전력소비량을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 자동판매기에 온수를 공급하도록 된 자동판매기의 온수공급장치에 있어서,

   소정의 급수원으로부터 공급된 물을 소정온도로 가열/유지시키도록 된 온수저장수단과,

   상기 온수저장수단으로부터 소정량의 온수를 공급받아 이를 급속하게 가열하도록 된 온수급가열수단,

   상기 온수저장수단의 온수를 상기 온수급가열수단에 공급하는 한편, 상기 온수급가열수단의 온수를 자동판매기에서 온수를 필요로 하는 부위로 공급하도록 된 급수수단 및,

   대기시에는 상기 온수저장수단을 제어하여 그 저장된 온수를 제1설정온도로 가열/유지시키다가 이용자가 키입력부의 음료선택버튼을 조작하면 상기 급수수단을 제어하여 상기 온수저장수단으로부터 소정량의 온수를 상기 온수급가열수단에 공급한 다음, 상기 온수급가열수단을 제어하여 상기 온수급가열수단으로 공급된 온수를 제2설정온도까지 급가열하고, 상기 온수급가열수단에서 급가열된 온수를 상기 급수수단을 제어하여 온수필요부위에 공급하도록 된 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동판매기의 온수공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 온수저장수단은,

   온수를 저장하도록 된 온수통과,

   상기 온수통의 온수를 가열하도록 된 메인히터,

   상기 제어부의 제어에 따라 전원을 인가하여 상기 메인히터를 동작시키도록 된 메인히터구동부 및,

   상기 제어부가 상기 온수통에 저장된 온수의 온도를 감지할 수 있도록 상기 온수통에 저장된 온수의 온도에 상응하는 온도신호를 상기 제어부에 인가하도록 된 제1온도센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동판매기의 온수공급장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 온수급가열수단은,

   상기 온수저장수단으로부터 공급되는 소정량의 온수를 저장하도록 된 급가열통과,

   상기 급가열통의 온수를 급가열시키도록 된 급가열히터,

   상기 제어부의 제어에 따라 전원을 인가하여 상기 급가열히터를 동작시키도록 된 급가열히터구동부 및,

   상기 제어부가 상기 급가열통에서 가열되는 온수의 온도를 감지할 수 있도록 상기 급가열통에서 가열되는 온수의 온도에 상응하는 온도신호를 상기 제어부에 인가하도록 된 제2온도센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동판매기의 온수공급장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 급수수단은,

   상기 온수저장수단의 온수를 상기 온수급가열수단에 공급하도록 된 제1밸브와,

   상기 온수공급가열수단의 온수를 필요로 하는 자동판매기의 소정부위로 공급하도록 된 제2밸브 및,

   상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1밸브 및 상기 제2밸브를 선택적으로 개폐시키도록 된 밸브구동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동판매기의 온수공급장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 급가열히터는 고주파전원에 의해 급가열을 수행할 수 있도록 된 인덕션히터이고,

   상기 급가열히터구동부는 상기 제어부에 제어에 따라 외부입력전원을 고주파전원으로 변환하여 상기 급가열히터에 인가하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동판매기의 온수공급장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 급수수단은,

   상기 온수저장수단의 온수를 상기 온수급가열수단에 공급하도록 된 제1밸브와,

   상기 온수급가열수단의 온수를 필요로 하는 자동판매기의 소정부위로 공급하도록 된 제2밸브 및,

   상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1밸브 및 상기 제2밸브를 선택적으로 개폐시키도록 된 밸브구동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동판매기의 온수공급장치.
7. 자동판매기에 온수를 공급하도록 된 온수공급방법에 있어서,

   온수저장수단의 온수를 제1설정온도까지 가열한 다음, 제1설정온도로 유지시키는 스텝과,

   이용자가 키입력부의 음료선택버튼을 조작하면 상기 온수저장수단으로부터 소정량의 온수를 온수급가열수단에 공급하는 스텝 및,

   상기 온수저장수단으로부터 상기 온수급가열수단으로 공급된 온수를 제2설정온도까지 급가열하여 온수를 필요로 하는 자동판매기의 부위로 공급하는 스텝을 순차적으로 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 자동판매기의 온수공급방법.