KR20000007919A - 자동판매기의 히터탱크 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동판매기의 히터탱크 구조에 관한 것으로서, 물을 순환하기 위한 투입구(23a) 및 배출구(23b)가 그 유로의 개폐를 위한 전자밸브(26)와 함께 설치되고, 내부에 고온 및 고압의 형성이 가능하도록 단열 및 밀폐되는 구조의 온수조(23); 상기 온수조(23)의 내부가 고온의 상태로 되도록 발열하는 히터(24); 상기 히터(24)의 상측에서 상기 투입구(23a) 및 배출구(23b)에 각각 연결되어 연통되는 흡열관(25); 상기 온수조(23) 내부의 온도 및 압력에 따른 신호를 발생하도록 온수조(23)에 기밀을 유지하며 장착되는 온도센서(27) 및 압력센서(28); 그리고 상기 온도센서(27) 및 압력센서(28)의 입력에 따라 히터(24)로의 출력을 조절하여 적절한 온도의 온수를 생성하고, 음료의 인출신호에 따라 전자밸브(26)로의 출력을 발생하여 생성된 온수를 배출하는 기능을 수행하는 제어기(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 온수를 부가하여 음료나 스넥류를 판매하는 자동판매기에서 온수를 고온·고압하에서 순간적으로 가열한 후 공급되도록 함으로써 소형화 구조로 지속적인 판매동작을 가능케 하는 효과가 있다.

Description

자동판매기의 히터탱크 구조

본 발명은 자동판매기의 히터탱크 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온수를 부가하여 음료나 스넥류를 판매하는 자동판매기에서 온수를 고온·고압하에서 순간적으로 가열한 후 공급되도록 함으로써 소형화 구조로 지속적인 판매동작을 가능케 하는 자동판매기의 히터탱크 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래의 히터탱크의 요부를 확대 및 부분 절개한 사시도와 함께 나타내는 자동판매기의 구성도이다.

일반적으로 온음료를 판매하는 자동판매기는 커피·국산차 등을 분리하여 저장하는 원료통(11)과, 분말 상태의 원료를 액체화하기 위한 물을 저장하는 물통(12)과, 물통(12)으로부터 보내 오는 물을 일정한 온도로 유지하기 위한 히터탱크와, 선택된 음료를 생성 및 배출하기 위한 제어기(10) 등을 구비한다.

히터탱크는 투입구(13a) 및 배출구(13b)가 형성되는 온수조(13)와, 상기 투입구(13a) 및 배출구(13b)를 개폐하기 위한 전자밸브(16)와, 상기 온수조(13)의 내부에 저장되는 물을 가열하기 위한 히터(14)와, 온수의 상한·하한 저장량에 따라 전자밸브(26)를 개폐하기 위한 레벨스위치(15)와, 온수의 과열시 히터(14)를 차단하기 위한 온도스위치(17) 등을 지닌다.

이러한 구성의 자동판매기에서 사용자가 조작패널(도시 생략)을 통하여 음료를 선택하면 제어기(10)는 소정의 프로그램에 따라 원료통(11)으로부터 적절한 배합으로 혼합된 원료를 보내는데 이와 동시에 전자밸브(26)를 작동하여 배출구(13b)에서 적절한 온도의 온수를 부가하면 선택된 음료가 생성된다.

이때 컵라면 등의 스넥류를 취급하는 자동판매기의 경우에도 상기한 구성을 동일하게 적용하는 것이 가능하지만 온수의 소비량이 상대적으로 많아 큰 용량의 물통(12)과 온수조(13)가 필요하므로 자동판매기의 제조비용이 상승함은 물론 외형이 커져 관리의 측면에서도 불리하다.

또한 사용자가 집중되어 온수의 소비량이 증가하면 다시 온수가 적정온도에 이를 때까지 기다려야 하므로 사용자에게는 불편을 초래하고 영업자에게는 매출 기회의 상실을 초래한다.

이에 따라 본 발명은 온수를 부가하여 음료나 스넥류를 판매하는 자동판매기에서 온수를 고온·고압하에서 순간적으로 가열한 후 공급되도록 함으로써 소형화 구조로 지속적인 판매동작을 가능케 하는 자동판매기의 히터탱크 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 히터탱크의 요부를 확대 및 부분 절개한 사시도와 함께 나타내는 자동판매기의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 히터탱크의 요부를 확대 및 부분 절개한 사시도와 함께 나타내는 자동판매기의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 주요부의 회로구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10, 20: 제어기 11: 원료통

12: 물통 13, 23: 온수조

13a, 23a: 투입구 13b, 23b: 배출구

14, 24: 히터 15: 레벨스위치

15a: 플로트 16, 26: 전자밸브

17: 온도스위치 25: 흡열관

27: 온도센서 28: 압력센서

29: 안전캡

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 물을 순환하기 위한 투입구(23a) 및 배출구(23b)가 그 유로의 개폐를 위한 전자밸브(26)와 함께 설치되고, 내부에 고온 및 고압의 형성이 가능하도록 단열 및 밀폐되는 구조의 온수조(23); 상기 온수조(23)의 내부가 고온의 상태로 되도록 발열하는 히터(24); 상기 히터(24)의 상측에서 상기 투입구(23a) 및 배출구(23b)에 각각 연결되어 연통되는 흡열관(25); 상기 온수조(23) 내부의 온도 및 압력에 따른 신호를 발생하도록 온수조(23)에 기밀을 유지하며 장착되는 온도센서(27) 및 압력센서(28); 그리고 상기 온도센서(27) 및 압력센서(28)의 입력에 따라 히터(24)로의 출력을 조절하여 적절한 온도의 온수를 생성하고, 음료의 인출신호에 따라 전자밸브(26)로의 출력을 발생하여 생성된 온수를 배출하는 기능을 수행하는 제어기(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동판매기의 히터탱크 구조를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 히터탱크의 요부를 확대 및 부분 절개한 사시도와 함께 나타내는 자동판매기의 구성도가 도시된다.

본 발명에 따르면 온수조(23)는 내부에 고온 및 고압의 형성이 가능하도록 단열 및 밀폐되는 구조를 지닌다. 온수조(23)는 강판을 사용하여 상자형으로 절곡 및 용접하여 성형하고 외부에 단열재를 부착하여 완성한다. 본 발명에서는 온수조(23)의 물을 직접 음료용으로 사용하지 않고 간접 가열용으로 사용하기 때문에 종래보다 온수조(23)의 용량을 작게 할 수 있다. 종래와 마찬가지로 물을 순환하기 위한 투입구(23a) 및 배출구(23b)가 그 유로의 개폐를 위한 전자밸브(26)와 함께 온수조(23)에 설치된다.

이때, 본 발명의 온수조(23)는 내부에 적절량의 물을 충진하고 물의 가열과정에서 과도한 압력의 상승을 방지하기 위한 안전캡(29)을 지닌다. 안전캡(29)은 보일러 등의 압력용기에서 사용되는 방식을 적용하는데 수증기압이 소정치(예컨대 5기압)를 초과하면 수증기를 배출하도록 유로를 개방한다. 안전캡(29)의 설정압을 높여 온수의 생성시간을 단축시키려면 온수조(23)의 기계적 강도인 내압도 이보다 크게 증가시켜야 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 온수조(23)의 내부가 고온의 상태로 되도록 발열하는 히터(24)를 설치한다. 히터(24)는 시즈히터와 같이 전기력을 이용하여 수중에서 가열작용을 수행할 수 있는 방식을 사용한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 히터(24)의 상측에서 상기 투입구(23a) 및 배출구(23b)에 각각 흡열관(25)을 연결하여 연통되도록 한다. 흡열관(25)은 음료에 사용되는 식수가 통과하는 부분으로서 투입구(23a)는 수도관에 연결하고 배출구(23b)는 종래와 같이 원료통(11)의 하부에 연결한다.

이때, 흡열관(25)은 온수조(23) 내부에서 열량의 흡수가 용이하도록 얇은 두께의 스파이럴 구조로 형성된다. 흡열관(25)은 투입구(23a)보다 유로 단면적을 약간 크게 하여 식수의 유동저항을 줄이면서 전열면적은 증가되도록 한다. 흡열관(25)은 동합금 등 열전도성이 우수한 소재를 사용하는데 스파이럴 구조에 더하여 외면에 주름이나 미세한 핀을 부가하면 전열면적이 배가된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 온수조(23) 내부의 온도 및 압력에 따른 신호를 발생하도록 온도센서(27) 및 압력센서(28)를 온수조(23)에 기밀을 유지하며 장착한다. 온도센서(27)의 신뢰 작동범위는 100∼150℃ 정도이고, 압력센서(28)의 신뢰 작동범위는 2∼5 기압 정도인 것을 선정하면 충분하다. 이러한 온도센서(27) 및 압력센서(28) 대신, 설정된 온도 및 압력에서 내부의 접점 상태가 반전되는 온도 스위치 및 압력 스위치를 사용하는 것도 가능하다.

또, 본 발명에 따른 제어기(20)는 상기 온도센서(27) 및 압력센서(28)의 입력에 따라 히터(24)로의 출력을 조절하여 적절한 온도의 온수를 생성하고, 음료의 인출신호에 따라 전자밸브(26)로의 출력을 발생하여 생성된 온수를 배출하는 기능을 수행한다. 제어기(20)는 사용자가 투입한 금액, 선택된 음료의 종류, 거스름돈 등을 확인하는 기본적인 기능 외에 상기한 기능을 추가로 수행한다.

이와 같은 구성에 의해 종래의 물통(12)과 레벨스위치(15)는 생략하는 것이 가능하고 온수조(23)의 크기도 축소할 수 있어 자동판매기가 보다 컴팩트한 구조로 된다.

도 3은 본 발명에 따른 주요부의 회로구성을 개략적으로 나타내는 블록도가 도시된다.

평상시 제어기(20)의 마이컴은 온도센서(27)와 압력센서(28)의 입력을 받아 히터(24)를 온·오프함으로써 온수조(23) 내부의 온도가 적절한 상태로 유지되도록 한다. 사용자가 조작패널(도시 생략)의 선택버튼에서 음료를 선택하고 적절한 금액을 투입하면 제어기(20)의 마이컴은 설정된 프로그램에 따라 판매신호부를 통하여 전자밸브(26)에 출력을 보내어 식수가 흡열관(25)에 유입되도록 한다. 흡열관(25)을 통과한 식수가 온수화되어 정량으로 공급되면 마이콤은 전자밸브(26)를 오프한다.

만일 자동판매기의 사용자가 집중되어 온수의 사용량이 많아지면서 온수조(23)의 온도 및 압력이 저하되면 온도센서(27) 및 압력센서(28)를 통하여 이러한 상태를 감지한 마이콤은 히터(24)의 전류를 조절하여 발열량이 증가되도록 한다. 그러므로 제어기(20)의 입력부는 온도센서(27) 및 압력센서(28)의 아날로그 신호를 디지털 신호화하고, 구동부는 히터(24)의 전류를 제어하고 판매신호부는 전자밸브(26)에 적절한 전원이 인가되도록 한다.

자동판매기 관리자가 안전캡(29)을 열고 온수조(23) 내부로 물을 흡열관(25)보다 조금 낮은 수위까지 충진하면 흡열관(25)은 물속에 잠기지 않게 되므로 포화 증기압을 받아 100℃ 이상의 고온 및 고압의 상태로 되고 흡열관(25)을 통과하는 식수의 온도를 급상승시킬 수 있다.

도시에서 부호 23c는 이러한 흡열관(25)에서 발생한 고온이 투입구(23a), 배출구(23b)를 거쳐 전자밸브(26)에 전달되지 않도록 세라믹 등의 단열 소재로 성형된 이음관을 나타낸다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 자동판매기의 히터탱크 구조는 온수를 부가하여 음료나 스넥류를 판매하는 자동판매기에서 온수를 고온·고압하에서 순간적으로 가열한 후 공급되도록 함으로써 소형화 구조로 지속적인 판매동작을 가능케 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 물을 순환하기 위한 투입구 및 배출구가 그 유로의 개폐를 위한 전자밸브와 함께 설치되고, 내부에 고온 및 고압의 형성이 가능하도록 단열 및 밀폐되는 구조의 온수조;

   상기 온수조의 내부가 고온의 상태로 되도록 발열하는 히터;

   상기 히터의 상측에서 상기 투입구 및 배출구에 각각 연결되어 연통되는 흡열관;

   상기 온수조 내부의 온도 및 압력에 따른 신호를 발생하도록 온수조에 기밀을 유지하며 장착되는 온도센서 및 압력센서; 그리고

   상기 온도센서 및 압력센서의 입력에 따라 히터로의 출력을 조절하여 적절한 온도의 온수를 생성하고, 음료의 인출신호에 따라 전자밸브로의 출력을 발생하여 생성된 온수를 배출하는 기능을 수행하는 제어기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동판매기의 히터탱크 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온수조는 내부에 적절량의 물을 충진하고 물의 가열과정에서 과도한 압력의 상승을 방지하기 위한 안전캡을 지니는 것을 특징으로 하는 자동판매기의 히터탱크 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡열관은 온수조 내부에서 열량의 흡수가 용이하도록 얇은 두께의 스파이럴 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동판매기의 히터탱크 구조.