KR20000062326A

KR20000062326A - 용기로 일정하게 혼합물을 옮길 수 있는 음료 디스펜서

Info

Publication number: KR20000062326A
Application number: KR1019997005773A
Authority: KR
Inventors: 윌리업 엠 토파
Original assignee: 칼 디. 쿠퍼; 그라인드마스터 코퍼레이션
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2000-10-25
Also published as: EP0973428A1; US5975357A; WO1998027852A1; JP2001511665A

Abstract

본 발명에 따른 장치는, 물의 외부 공급부를 사용할 때 발생되는 변동을 막는 포스트 혼합 다중 스테이션으로 이루어진 분배 장치에 관한 것이다. 이 장치는 각각의 서빙 스테이션과 연결된, 물의 단일 저장장치(14)를 포함하고, 분말 향미료를 저장하는 호퍼(32)를 포함하며, 향미료를 계량하기 위한 계량 장치(34)와, 서빙 스테이션에서 설정된 비율로 분배되도록 음료를 보유하기 위한 호울딩 탱크(44) 및, 물 이송 시스템을 포함한다. 호울딩 탱크로부터 음료가 분배되는 동안, 물 이송 시스템은 저장장치로부터 설정된 비율과 동일한 비율로 혼합실(42)까지 물을 옮기는데 상기 혼합실에서 물과 분말 향미료는 설정된 비율로 혼합된다. 이렇게 새로이 혼합된 음료는, 음료가 분배되는 속도와 동일한 속도로 호울딩 탱크에 첨가된다.

Description

용기로 일정하게 혼합물을 옮길 수 있는 음료 디스펜서{BEVERAGE DISPENSING APPARATUS HAVING CONSISTENT MIX DELIVERY OF BEVERAGE TO CONTAINER}

필요할 때 바로 분배하기 위해서 음료의 단일 서비스를 형성하도록 일정량의 분말을 측정된 양의 물과 혼합하는 분말 향미료 호퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는, 음료 디스펜서는 온 음료에 대해 수 년동안 이용되어왔다. 온음료 단일 서비스 분배 장치의 한 가지 예는 미국 특허 제 3,266,670에서 기술되는데 정해진 양의 물과 분말 향미료는 혼합 챔버로 분배된 후 대기 용기로 옮겨진다. 이와 유사한 작동 장치는 미국 특허 제 4,366,920에서 설명되었고 뜨거운 커피를 위해 사용된다. 이러한 포스트 혼합 장치의 중요한 장점은, 장치 내에서 이미 만들어진 다량의 음료를 저장할 필요가 없다는 것이다.

물과 분말 향미료를 혼합하고 호울딩 탱크 내에 이를 유지하는 저온 또는 실온 음료도 공지되어 있다. 예를 들어, Robert K. Cleland가 발표한 미국 특허 제 4,488,664는 단일 서빙 스테이션을 가지는 디스펜서에 대해 설명한다. 이 디스펜서는 혼합 챔버에 직접 배치될 수 있는 부재에 수용되는 오오거 계량 기소를 가지는 분말 향미료 호퍼와 음료 호울딩 탱크를 포함한다. 이 호울딩 탱크는, 연장된 기간 동안 여러 가지 음료를 공급하는데 사용되므로 꽤 큰 편이다. 이 구조는 단일 음료를 분배하기 위한 장치에 적합하지만, 다수의 음료 분배 장치에는 적절하지 못하다. 특히 상기 특허에서 고려된 크기를 가지는 다수의 탱크는 상당한 부영역을 차지하므로 크기가 주요 인자인 곳에서는 전술한 구조는 적합하지 않다. 호울딩 탱크는 분말 향미료를 물에 쉽게 용해시키기 위해서 탱크의 바닥에 자기 구동된 임펠러 형태인 교반 장치를 구비한다. 상당량의 음료가 분배된 후에, 호울딩 탱크에서 센서는 음료 레벨이 정해진 최소 레벨까지 떨어졌는지 감지하고 오오거가 로컬 급수기로부터 물 이동 속도와 비례하는 속도로 구동되는지 감지한다. 상기 특허에 따르면 현재 이용되는 급수기는 상당한 변화를 겪지 않으므로 압력과 흐름 속도를 일정하게 유지하는데 수량 조절기가 필요하지 않다. 수압은 음료 맛을 많이 변질시키므로 일반적으로 수량 조절기는 필요하다. 이것은 특히 농업 지구나 해외, 고가 구조물에서도 유효하다.

각각 다른 음료를 공급하는 다수의 스테이션을 포함하는 분배 장치에서, 물 이동 속도는 혼합 영역까지 속도 변화가 작아야 하며 챔버는 소비자에게 공급되는 음료 맛을 많이 변질시킬 수 있다. 일단 변질된 음료가 분배되고 나면 소비자가 디스펜서를 사용하지 않도록 연구되어왔다. 또, 크기도 고려해야 한다. 분말 향미료로부터 만들어진 시럽 농축액이나 혼합된 음료를 분배 장치에 수송하고 이를 상단에 부을 필요성을 줄이고 예비 혼합된 음료의 처리와 관련된 모든 위생상의 문제점도 줄이므로 분말 향미료 포스트 혼합 디스펜서를 사용하는 것이 유리하지만, 혼합된 음료의 상당량이 전술한 미국 특허 4,488,664에서처럼 장치 내에 유지될 필요가 있다면 이런 장점은 빠르게 감소된다. 이 장점은, 장치가 동일량의 다른 음료를 가지는 다수의 분배 스테이션을 공급한다면 소실된다.

그러므로 본 발명의 목적은 로컬 급수기로부터 수압의 변동을 막도록 다수의 음료 분배 스테이션에서 음료를 공급할 수 있는 분배 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 중요한 점은 분배 장치의 모든 물을 필요로 하는 구성 성분에 일정한 물 흐름 속도를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 하나 이상의 서빙 스테이션에서 동시에 음료가 분배될 때 일정한 흐름 속도를 가지는 분배 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은, 음료가 혼합되고 음료 호울딩 탱크로 옮겨지는 혼합 챔버까지 물 흐름 속도에 의해 음료 분배 속도가 일치되는 디스펜서 장치를 제공한다.

본 발명은 음료를 만들어 분배하기 위한 음료 분배 장치에 관련되고, 특히 분말 농축액으로부터 음료를 만들어 필요할 때 다량의 음료를 직접 분배하기 위한 음료 디스펜서에 관련된다.

도 1 은 본 발명에 따른 음료 디스펜서의 선호되는 실시예를 나타낸 측면도;

도 2 는 부가된 음료 혼합을 위해 휘핑 메커니즘을 가지는 본 발명의 선호되는 실시예의 변화예에 따른 측면도;

도 3 은 본 발명에서 사용되는 음료 탱크와 덤프 밸브의 확대된 측면도;

도 4 는 본 발명에서 사용되는 호퍼의 측면도;

도 5 는 고농축 분말 향미료를 위해 본 발명에서 사용되는 호퍼의 측면도;

도 6 은 음료의 물과 분말 성분의 흐름선도;

도 7 은 본 발명에서 사용되는 제어기의 여러 가지 입출력부를 나타낸 흐름선도.

*부호 설명

10 ... 디스펜서(dispenser) 12 ... 캐비닛(cabinet)

14 ... 급수 저장장치 16 ... 밸브

18 ... 수선(水線) 20 ... 유입구

22 ... 배출구 26 ... 물 높이 센서

본 발명에 따라 만들어진 다수의 서빙 스테이션을 가지는 음료 분배 장치는, 장치의 모든 서빙 스테이션과 결합된 혼합 챔버로 물을 공급하는 단일 물 저장기를 가진다. 각각의 서빙 스테이션과 결합된 여러 구성성분은 분말 향미료를 위한 저장 호퍼와 계량 장치, 계량 장치에 의해 계측된 대로 저장 호퍼로부터 분말과 저장기로부터 물을 수용하기 위한 혼합 용기 및, 혼합 챔버에 의해 혼합된 음료를 수용하고 저장하기 위한 호울딩 탱크를 포함한다. 각각의 서빙 스테이션은, 작동될 때 선택된 스테이션의 호울딩 탱크에서 서빙 용기로 음료를 분배하는 밸브 구조를 취한다.

상기 저장기는 호울딩 탱크로부터 음료 분배 속도와 일치하는 혼합 챔버까지 물의 흐름 속도를 설정하기에 충분한 수압을 부여하도록 장치 내에 위치 설정되고 전술한 대로 만들어진다. 상기 계량 장치는 호울딩 탱크에서 알맞은 음료를 만드는데 요구되는 분말 향미료와 물의 비율을 제공하기에 충분한 속도로 혼합 챔버까지 분말 향미료를 계량하도록 시간이 조절된다. 각각의 호울딩 탱크는, 제어기가 계량 부품을 작동하고 혼합 챔버 및 저수 장치와 연결하는 수선에서 밸브를 열도록 음료가 분배될 때 신호를 발생시키는 센서를 구비하고 있다. 음료가 분배되고 있는 한 음료의 혼합 및 분배된 음료의 정확한 부피 교환이 계속 이루어진다.

도 1에 나타낸 측면도에서, 본 발명에 따른 디스펜서는 부호 번호 10으로 나타내었고 이 디스펜서의 모든 구성 성분은 캐비닛(12) 내에 포함된다. 단일 급수 저장장치(14)는 밸브(16)와 수선(18)에 의해 도시되지 않은 물의 외부 공급원에 연결된다. 저장장치(14)는 물을 이동시키기 위해서 배출구에서 설정된 압력을 가지는 유압 헤드를 만들도록 디스펜서(10)의 모든 음료 제조 및 분배 부품에 대해 위에 배치되고 다수의 음료 분배 장치의 각 분배 유닛의 모든 적절한 구성성분에 연결된다. 요구되는 수압을 부여하는데 필요한 구조물은 아래에서 더 자세히 설명된다. 도시되어 있지 않지만, 저장 장치는 물의 냉각 부분으로서 사용되고 필요한 냉각을 시키기 위해서 냉각 코일 등에 의해 둘러싸여 있다.

도 1 내지 3은 다수의 서빙 스테이션을 포함하는 장치와는 달리 단일 음료 분배 유닛에 제한된다. 한 쌍씩 배치되는 여러 스테이션의 구성성분들은 나타나 있지 않다. 한편 도 6과 7에 나타낸 흐름선도와 조작 과정은 다수의 음료 분배 장치에 관련된다.

도 1에서, 상부 저장장치(14)는 선(18)과 연결된 유입구(20)와 선(24)와 연결된 배출구(22)를 포함한다. 물 높이 센서(26)는 저장 장치(14) 내의 물 높이를 모니터한다. 선(24)은 물 분할장치와 다수의 솔레노이드로 작동되는 밸브를 포함하는 단일 매니포울드의 일부분으로서 배치된, 솔레노이드로 작동되는 밸브(28)까지 이어진다. 밸브/매니포울드(28)는 수선(30)과 연결된다. 또, 매니포울드의 분할부분은 다수의 음료 분배 장치의 각 분배 유닛으로 물을 공급한다는 것을 이해해야 한다. 저장기(14)에서 다양한 솔레노이드로 작동되는 밸브까지 물을 분할하는 단일 매니포울드를 포함하는 우수한 공학 기술과 경제적인 면을 고려하여, 저장장치(14)는 각각의 선과 솔레노이드로 작동되는 밸브에 의해 다양한 음료 서빙 스테이션에 연결된다.

분배되는 음료의 맛이 일정해야 하고 음료 제조업자에 의해 설정된 혼합 비율을 가져야 한다는 것은 음료 디스펜서를 알맞게 작동시키는데 필수적이다. 이것은, 유입되는 물의 압력이 각 부분별로 다르고 물을 여러 장치 성분으로 공급해야 하는 요구가 클 때 정확한 물의 흐름율을 유지하도록 필요한 유압 헤드를 유지하는 저장장치(14)의 주요 기능이다. 정확한 물의 흐름속도를 제공하는 것이 중요하다는 것은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 왜냐하면 물 이동 속도가 바뀌면 바람직한 물과 분말 향미료의 비율에 악영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 배출구에서 일정한 수압을 유지하는 저장 장치를 제공함으로써, 여러 스테이션에서 동시에 음료를 제공하는데 요구되는 정상적인 물의 양을 초과하는 체적을 가지고 물이 센서(26) 아래로 흡수될 때 자동 리필 기능을 가지고, 이 시스템은 필요할 때 디스펜서의 다른 부분까지 정확하게 일치하는 물 이동 속도를 제공할 수 있다. 그리고 음료 디스펜서 장치는, 이용에 의해 제 1 공급부에서 다른 공급부까지 수압이 많이 바뀌는 공동 급수 장치와 같은 원격 물 시스템과 분리되어 있다. 또, 일정 기간 동안 저장 장치 내에 물이 보유되는 방식은, 분말과 혼합된 후 분배되는 원격 공급장치로부터 물이 나오는 방식과는 달리 기설정된 온도에 도달할 가능성이 높아진다. 이것은 용해 속도를 일정하지 않게 할 수 있고 분배된 음료의 맛을 저하시킬 수 있다.

각각의 음료 서빙 스테이션은 분말 향미료를 수용하기 위한 호퍼(32)를 구비한다. 분말은 자연 건조되므로, 필요한 분말 향미료 대 물의 비율을 가지는 음료를 만들기 위해서 물의 흐름 속도와 일치하게 양을 쉽게 계량할 수 있고 자유 운동시킬 수 있다. 계량 이음매(38)의 한쪽 단부를 향해 설정된 양의 분말 향미료를 옮기도록 만들어진 모터(36)에 의해 구동되는 계량 오오거(34)는 호퍼(32)의 바닥부 내에 배치된다. 오오거(32)와 함께 움직이고 연결하도록 만들어진 핀이 있는 휠(40)은 호퍼(32) 내에 회전할 수 있게 장착된다. 휠(40)은 분말 내에 생기는 모든 덩어리를 분쇄하는 기능을 하고, 오오거(34)에 걸쳐 가교연결되는 것을 최소화하며, 오오거의 나선형 부분으로 향미료가 원활하게 이동할 수 있도록 한다. 이음부(38)의 다른, 하측 단부는 혼합 챔버(42)의 상단과 연결되고 이음부로 옮겨지는 분말 향미료는 중력에 의해 챔버(42)로 떨어진다.

밸브(28)로부터 공급되는 물과 이음부(38)로부터 공급되는 분말 향미료는 깔때기 모양의 챔버(42)에서 함께 혼합된다. 챔버(42)는, 물이 챔버 안으로 방사상으로 옮겨지고 챔버(42) 내에서 소용돌이 운동하는 선행 기술에 따른 일반적인 혼합 챔버이다. 분말은 챔버의 상단으로 계량되고 챔버 둘레에서 소용돌이 운동하며 중력의 작용하에 음료 용액이 호울딩 탱크(44)로 배출되기 전에 물 속에서 대부분 용해된다.

또 물은 도 1에서 수선(30a)을 나타낸 점선으로 도시된 대로 한쪽 벽에 대해 호울딩 탱크(44)로 직접 옮겨진다. 계량 이음부(38)는, 음료가 형성되는 호울딩 탱크(44) 안으로 뻗어있다. 이런 변화예에 따르면 혼합 챔버(42)가 없어도 된다.

탱크(44)의 용량은 분배되는 최대량의 음료, 예를 들어 48온스의 음료를 한번에 공급하도록 체적이 정해지지만, 이 장치의 전체 크기를 증가시키지 않도록 전술한 용량을 초과해서는 안 된다. 따라서 이 예에서 각 음료 탱크의 체적은 약 48 액량온스이다. 일반적으로, 이 용량은 약 16 액량온스인 분배된 음료 체적의 3배이상이다. 일회공급하여 분배한 후에 탱크(44)의 설정된 용량이 다시 공급되도록, 고/저 센서(46)는 제어기와 함께 사용되어서 정해진 기간동안 매니포울드(28)의 밸브를 열어둔다. 액체의 존재 여부를 감지하는 센서는 선행 기술로 공지되어 있고 그라인드마스터 코포레이션에 양도된 미국 특허 제 5,195,422 및 미국 특허 제 4,488,664에서 찾아볼 수 있다.

또, 탱크(44)는 도 3에 잘 나타난 것처럼 배출구(50)에서 노즐(52)까지 배치된 덤프 밸브(48)를 구비한다. 덤프 밸브(48)는 캐비닛(12)의 바깥쪽에 장착된 누름 단추(54)에 연결된다. 기계적으로 또는 전기적으로 단추(54)를 누르면 단추가 눌러져 있는 동안 밸브(48)를 열린 상태로 유지하고 단추에서 손을 떼자마자 액체의 흐름은 중지된다. 음료 분배 산업에서 덤프 밸브의 용도 및 역학은 잘 알려져 있다. 기본적으로, 덤프 밸브는 액체 배출구 내에서 중력의 작용하에 액체가 새지 않도록 배치되게 디자인된 가감 부재이다. 단추를 눌렀을 때 밸브 몸체는 들어올려져서 시트로부터 분리되고 액체가 배출구를 통해 흐를 수 있도록 작동 단추를 레버식으로 조작한다. 단추에서 손을 떼면 밸브 몸체는 시트로 되돌아가서, 흐름은 멈춘다.

탱크(44)의 내용물을 연속 교반하기 위해서, 날이 있는 임펠러(58)는 탱크(44)의 바닥 내면에서 회전 운동하도록 장착되고 모터(62)에 의해 구동된 회전 자석(60)에 자기 결합된다. 자석(60)은 탱크(44)의 바닥 외면과 인접하여 장착되므로 이것은 효과적으로 임펠러(58)와 자기 연결할 수 있다. 이렇게 자기 연결된 임펠러는 상기 미국 특허 제 4,488,664에서 발표한 선행 기술에 공지되어 있다.

호울딩 탱크(44)는, 새로이 혼합된 음료가 최적의 맛을 낼 수 있을 때까지 정해진 기간동안 음료를 저장하는 역할을 한다. 소비자들은 새로이 혼합된 음료가 뿌옇고 맛이 떨어지는데 대해 종종 불평불만을 토로한다. 최적의 맛을 낼 수 있는 적절한 pH 레벨에 도달하기 전에 또는 뿌연 부분이 사라지기 전 짧은 기간 내에 분말 농축액으로부터 새로이 혼합된 음료가 만들어진다는 것을 알 수 있다. 분배되기 전 단기간동안(2분 이하) 음료를 두는 것은 바람직하다. 호울딩 탱크는 한 번에 분배되는 최대량의 음료를 유지하고 음료가 분배되자마자 빠르게 채워지므로, 단일 스테이션에서 백-투-백 분배는 전술한 거주 시간에 대해 문제를 일으키지 않는다. 왜냐하면 제 1 서빙 용기를 채우는데 걸리는 시간은 모든 종류가 아니라 일부 음료에 대해 충분한 거주 시간을 허용하기 때문이다. 그리고, 도면에 잘 나타나 있는 것처럼, 호울딩 탱크는 상단으로부터 새로이 혼합된 음료로 채워지고 하단으로부터 음료를 분배한다. 이하 자세히 설명되는 것처럼, 새로이 혼합된 음료가 원하는 pH 레벨에 도달하는데 충분한 시간을 가질 때 항상 탱크가 동일한 레벨을 유지하도록 호울딩 탱크는 일정한 분배 속도로 채워진다.

특정 분말 향미료는 다른 향료에 비해 용해성이 떨어질 수도 있다. 물 속에서 분말 향미료의 적절한 용해도를 보장하도록, 도 2에 나타낸 것처럼 휘핑 챔버(64)와 같은 분말을 용해하는 추가 보조 장치를 사용할 수 있다. 휘핑 챔버(64)는 혼합 챔버(44)와 연결되고 아래에 장착되며 모터(66)에 의해 구동된 고속 회전 날개(68)를 수용한다. 챔버(44)로부터 나온 액체는 챔버(64) 안으로 흐른다. 날(68)의 휘핑 작용은, 음료 용액이 탱크(44)를 채우기 전에 물 속에서 분말 향미료의 용해를 돕는다. 분말 향미료의 용해를 보조하기 위해서 휘핑 챔버를 사용하는 것은 음료 디스펜스 산업에서 공지되어 있다.

용해되지 않은 입자가 용기(56) 안으로 분배되지 않도록, 필터 바스켓(70)은 덤프 밸브(48) 위에 배치된다. 제거할 수 있는, 미세 망 스크린을 가지는 실린더형 필터 바스켓(70)은 덤프 밸브(48)를 둘러싸는 탱크(44)의 바닥에 배치된다. 바스켓(70)은 최대 레벨에서 액체의 표면 위로 연장 구성되기에 충분한 길이를 가진다. 상기 망 스크린은 열린 배출구를 통해 흐르는 용해되지 않은 설탕 입자등의 운동을 정지시키도록 디자인된다. 흐르는 액체에 대해 입자를 정지상태로 유지함으로써, 바스켓(70)은 입자와 액체의 용해를 가속화한다.

저장장치(14)는 그 높이와 동일하거나 긴 너비 및 깊이를 가지므로 비록 여러 스테이션에서 동시에 분배될지라도 음료 저장 탱크 내에서 하나 또는 그 이상의 분배된 음료 체적을 바꾸어 줌으로써, 저장장치 배출구 이상의 물 체적의 높이 및 그 수압은 크게 영향을 받지 않아서 유리하다. 길고 가느다란 저장장치는 도 1에 나타낸 것처럼 높이는 짧지만 너비는 더 넓은 저장장치(14)에 의해 일어나는 것보다 배출구(22) 이상의 물 높이에서 보다 빠른 변화 때문에 전술한 조건하에서 배출구(22) 및 혼합 챔버(42)에서 상당한 압력 변화가 일어나기 쉽다. 즉, 넓은 저장장치는 물 체적에서 동일한 변화에 대해 보다 좁은 수평 횡단면을 가지는 긴 저장장치와 비교해 주어진 물의 체적 변화당 압력 변화에 대한 민감도가 떨어진다. 그리고 물을 저장하기 위해 보유되는 저장장치의 전체 부피가 음료를 저장하기 위해 보유되는 모든 호울딩 탱크의 체적을 초과한다는 것은 중요하다. 저장장치 체적에 대한 이론적 상한값은 없고, 장치의 크기 제한으로 인한 실제 한계에 의하면 탱크의 부피는 약 3갤런을 초과하지 않고, 약 2 내지 2와 1/2갤런 또는 256 내지 320 액량온스이다. 저장장치의 수량은 호울딩 탱크 부피의 모든 음료 부피의 합계를 초과하므로, 동시에 분배될 수 있고 저장장치 내의 물 높이는 밸브(16)의 개구부를 통해 외부 소오스까지 쉽게 유지된다.

저장장치로부터 호울딩 탱크까지 물의 흐름 속도는 저장장치의 배출구에서 수압 및 저장장치로부터 혼합 챔버까지 분배 장치의 물 연결선의 내부 직경의 함수를 따른다. 음료 호울딩 탱크로부터 소비자의 대기 용기까지 바람직한 분배 흐름 속도는 초당 약 2액량온스의 음료로 결정된다. 혼합 용기까지 물의 흐름 속도는 연결선의 내부 직경 및 저장장치에 의해 제공된 수압에 따라 달라지므로, 전술한 흐름 속도를 제공하는데 필요한 구조는 호울딩 탱크로부터 음료 분배 이동 속도와 일치하도록 쉽게 계산될 수 있다. 물 연결선의 내부 직경은 일반적으로 표준형, 예를 들어 5/8 내지 5/16인치이므로, 혼합 챔버까지 일치하는 물 흐름 속도를 설정하는데 필요한 압력을 제공하는 높이에 배출구를 가지는 저장장치의 바닥이 배치되도록 장치에 배치되고 전술한 크기를 가지는 저장장치를 가지도록 설계하는 것이 보다 실제적이고 선호되는 접근 방법이다. 본 발명에 따른 장치를 설계할 때, 크기 제한을 고려하여 계산하면, 물 연결 선의 내부 직경, 원하는 용량으로 채워진 저장장치로부터 물 기둥이 배출구에 제공하는 압력 및, 혼합점 위의 배출구 높이를 이용함으로써 혼합점까지 설정된 바람직한 흐름율을 제공하는데 필요한 총 수압을 결정할 수 있다. 일단 이 장치가 전술한 계산에 따라 만들어지고 나면, 원하는 속도에서 약간 벗어난 흐름속도의 변화는 저장 장치에서 물 기둥의 높이를 바꾸기 위해서 저장 탱크에 물 센서를 알맞게 배치함으로써 조절될 수 있다.

도 4와 5는 분할부분(72)을 가지는 호퍼와 분할 부분을 갖지 않은 호퍼를 나타낸 도면이다. 고농축 분말 향미료를 사용하는 것이 바람직한 예에서, 호퍼 내 여분의 분말이 제거될 때 도 4에 나타낸 호퍼에서 일정량의 폐기물이 발생할 수 있다. 이 분말 폐기물은 도 5에 나타낸 것처럼 분할선(72)을 삽입함으로써 상당히 감소될 수 있는데 이것은 오오거(34)를 작동하는데 필요한 분말을 줄인다. 향미료가 바뀔 때 폐기물은 더 적어진다.

도 6의 흐름선도는 본 발명에 따라 4개의 스테이션을 가지는 음료 디스펜서를 위한 액체 및 분말 흐름을 나타낸다. 도시된 대로 외부 소오스에서 공급된 물은 탱크(14)의 유압 헤드 아래에서 전체 디스펜서를 위해 물을 공급하는 상승된 저장 탱크(14)로 유입된다. 물은 유압 헤드 아래에서 중력에 의해 탱크(14)로부터 분할기/매니포울드(28) 중 하나를 통해 혼합 챔버(42)까지 흐른다. 전술한 대로 혼합 챔버까지 물 이동 속도는 음료 분배 속도와 일치하도록 설정된다. 동시에, 분말 향미료는, 밸브(28)가 열린 호퍼로부터 혼합 챔버(42)까지 계량된다. 챔버(42) 내에서 혼합된 음료는 중력의 작용하에 탱크(44)로 떨어지는데 이 탱크에서 덤프 밸브(48)가 소비자에 의해 개봉될 때까지 그대로 유지된다.

도 7에 도시한 제어 흐름선도는 4개의 음료 스테이션 디스펜서를 위한 제어 네트워크의 예를 나타내었다. 프로그램할 수 있는 마이크로칩 또는 소형 컴퓨터인 제어기(74)는 각 오오거 모터(36)의 작동 시간과 회전 속도 및 밸브(16,28)의 개폐를 조절한다. 오오거가 분말 향미료를 공급하는 속도는, 특정 음료에 대해 제조업자가 제시한 분말 향미료와 물의 정확한 비율을 가지는 물의 흐름속도와 비례한다. 제어기(74)는 사용자 입력부(76)로부터 제어기(74)까지 수신된 프로그램된 지시에 따라 또는 각 오오거 계량 장치에서 이동 속도로 설정된 대로 여러 탱크에 상이한 혼합 비율을 제공하도록 제어기(74)는 여러 스테이션을 작동할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 제어기(74)는 저장장치 센서(26) 및 탱크 센서(46)로부터 여러 가지 입력 신호를 받아들인다. 센서(26)로부터 낮은 물 레벨 신호에 감응하여, 물이 센서(26)에 의해 결정된 대로 저장 장치 내에 설정된 물 높이에 도달할 때까지 제어기(74)는 외부 수원으로 밸브(16)를 연다. 소비자가 밸브(48)를 여는 누름 단추(54) 중 하나를 누를 때 탱크(44), 즉 음료 스테이션 탱크에서 음료 레벨은 떨어져서 아주 짧은 지체 시간 이후에 센서(46)가 낮은 액체 레벨 신호를 제어기(74)에 제공하도록 한다. 제어기(74)는 혼합 챔버(42)로 분말 향미료를 계량하기 위해서 오오거 모터(36)가 정해진 속도로 오오거(34)를 회전시키도록 한다. 혼합 챔버 안으로 계량된 분말 향미료의 양은 탱크(44)로부터 분배된 음료를 대체하기 위해서 혼합 챔버로 흐르는 물의 양과 정확한 비율을 유지한다. 동시에, 제어기(74)는 설정된 기간 동안 밸브(28)를 열어서 정확한 양의 물이 저장장치(14)에서 혼합 챔버(42) 안으로 이동하도록 한다. 이 음료는 탱크에서 덤프 밸브의 개구부를 통해 분배되는 음료의 속도와 일치하는 속도로 탱크(44) 챔버 안으로 떨어진다.

전술한 대로, 혼합 챔버로 이동하는 흐름율은 항상 일정하게 유지되므로 적절한 분말 향미료와 물의 비율을 계속 유지할 수 있다는 것을 알 수 있다. 전술한 대로 혼합 챔버까지 흐름율이 바뀌면 분말 향미료와 물의 비율이 바뀌어서 음료의 맛도 변질되므로 흐름율을 일정하게 유지하는 것은 중요하다. 그리고, 혼합 챔버까지 흐름 속도는 음료 호울딩 탱크까지 음료 분배 속도와 일치하므로 각각의 음료 탱크에서 음료 레벨은 일정하게 유지된다. 이 호울딩 탱크는 알맞은 pH 레벨에 도달하는데 충분한 시간동안 한정된 양의 새로이 혼합된 교체 음료를 저장하는 역할을 한다. 이 부피는 공급되는 최대량의 음료를 채우기에 충분한 부피로 제한된다. 전술한 바에 따르면 수량 조절기와 압력 탱크를 사용하지 않고서 원하는 일정한 흐름율을 제공할 수 있다. 이것은, 물을 제공하는 물 저장 탱크를 사용함으로써 장치 내부에서 음료가 혼합되는 모든 위치까지 공급하는 로컬 물 공급부로 직접 연결된 선행 기술에 따른 디스펜서 장치에 의해 발생되는 수압의 변동을 방지할 수 있다. 상기 저장장치는 일치하는 물 흐름 속도를 제공하기 위해서 연결 수선과 함께 설정된 압력을 제공하기 위해서 알맞은 장치 내부의 위치, 크기 및 용량을 가지도록 만들어진다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 공지 기술의 문제점을 해소할 수 있고 전술한 목적을 충족시킨다.

음료 디스펜서 분야에 종사하는 당해업자들은, 하기 청구항의 범위에서 벗어나지 않으면서 다양하게 수정할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 여러 가지 분말 계량 장치가 적용될 수 있고 슬라이드 밸브와 카메라 형태의 오리피스를 포함한 오오거를 대체할 수 있다. 분말 향미료와 물을 혼합하는데 여러 가지 다른 형태의 혼합 챔버가 사용될 수 있다. 평행한 파이프 형태 이외에 실린더형으로 만들어질 수도 있는 저장 장치는 혼합 챔버로 알맞은 흐름율을 제공하는데 필요한 압력 값을 충족시키도록 적용될 수 있다.

Claims

여러 가지 음료를 선택적으로 만들어 각각의 서빙 스테이션에서 음료를 분배하기 위해 다수의 음료 서빙 스테이션을 가지는 장치에 있어서,

(a) 저수장치와 배출구를 포함하고, 이 저수장치는 배출구에서 설정된 수압을 가지며;

(b) 각각의 서빙 스테이션과 결합된 음료 제조 및 저장 성분을 가지는데, 이것은

(ⅰ) 분말 향미료를 저장하기 위해 각각의 서빙 스테이션과 결합된 호퍼를 포함하고,

(ⅱ) 분말 향미료를 계량하기 위해 각각의 서빙 스테이션과 결합된 계량 성분을 포함하며,

(ⅲ) 계량 장치로부터 분말 향미료를 수용하고 서빙 스테이션에서 음료를 만들기 위해서 저장 장치로부터 옮겨진 물과 분말 향미료를 혼합하기 위해 각각의 서빙 스테이션과 연결된 혼합 영역을 포함하고,

(ⅳ) 설정된 비율로 저장장치로부터 혼합 챔버까지 물을 옮기기 위해 각각의 서빙 스테이션과 결합된 물 이동 시스템을 포함하는데, 계량된 분말 향미료와 옮겨진 물은 분말 향미료 대 물이 설정된 비율을 가지는 음료를 형성하며,

(ⅴ) 음료를 저장하기 위해 혼합 챔버와 연결되는 각각의 서빙 스테이션과 결합된 호울딩 탱크를 포함하고,

(ⅵ) 설정된 비율로 호울딩 탱크로부터 음료를 선택적으로 분배하기 위해 각각의 서빙 스테이션과 결합된 디스펜스 메커니즘을 포함하며,

(ⅶ) 음료가 설정된 레벨 이하로 감소할 때 신호를 발생하기 위해 각각의 호울딩 탱크와 결합된 제 1 센서를 포함하고,

(c) 음료가 호울딩 탱크 안에서 설정된 레벨로 되돌아갈 때까지 물 수송 장치와 계량 성분을 작동하기 위해 신호에 감응하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합 영역은 호울딩 탱크 위에 배치된 혼합 챔버 내에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합 영역은 호울딩 탱크 내에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 저장 장치는 전술한 구성성분에 대해 위로 상승되고 중력을 통해 수압을 설정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 물 이동 시스템은 혼합실까지 제 1 설정된 비율로 물을 수송하는 장치, 제어기, 밸브, 수선에 감응하여 저장장치와 혼합실 사이의 수선을 개방하고 제어기에 감응하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 계량 장치는 분말 향미료와 접촉하고 호퍼와 작동할 수 있게 결합된 오오거와 이 오오거에 연결된 오오거 모터로 구성되고, 상기 오오거 모터는 제어기에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 분배 기구는 사용자가 열고 닫기에 알맞은 밸브인 것을 특징으로 하는 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 분배 기구는 밸브에 의해 선택적으로 개폐되는 배출구와 음료와 함께 분배된 용해되지 않은 분말 향미료 입자를 여과하기 위해서 상기 밸브 위에 배치된 필터 바스켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 2 항에 있어서, 각각의 서빙 스테이션과 연결되고 혼합 챔버 아래에 배치되며, 혼합 챔버 및 호울딩 탱크와 통하는 회전 부재를 가지는 휘핑 챔버를 포함하는데 이 휘핑 챔버는 분말 향미료를 물에 용해시키는 과정을 도와주는 것을 특징으로 하는 장치.
음료 호울딩 탱크로부터 음료를 분배하는 동일한 비율로 음료 호울딩 탱크까지 정해진 분말 향미료와 물의 비율로 음료를 이송하기 위한 음료 제조 및 분배 장치에 있어서,

(a) 제 1 밸브에 의해 정상적으로 닫혀진 라인에 의해 원격 물 공급부와 연결된 저수장치로 구성되는데, 이 저수장치는 배출구에서 물에 설정된 압력을 부여하고;

(b) (ⅰ) 분말 향미료의 저장 용기, 이 용기와 연결된 분말 분배 기구 및, 설정된 비율로 물을 공급하기 위해 정해진 압력을 유지하는 물 이송 시스템을 포함하고,

(ⅱ) 물 이송 시스템으로부터 설정된 비율로 공급된 물과 계량 기구에 의해 제공된 분말 향미료를 수용하고 혼합하는 혼합실을 포함하며,

(ⅲ) 상기 혼합실 내에서 혼합된 설정된 양의 음료를 보유하기 위한 호울딩 탱크를 포함하고,

(ⅳ) 상기 호울딩 탱크로부터 설정된 비율로 음료를 분배하기 위한 음료 분배 기구를 포함하는, 다수의 음료 서빙 시스템으로 구성되며

(c) 호울딩 탱크로부터 음료가 분배되는 시기를 감지하고 호울딩 탱크에서 설정된 양의 음료를 유지하도록 물 이송 시스템을 작동하는 제어 장치로 구성되는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 저장장치는 호울딩 탱크의 전체 체적보다 큰 체적에서 물을 보유하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 저장장치는 상기 구성성분 위에 배치되고 중력에 의해 설정된 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 혼합실은 호울딩 탱크 위에 배치된 혼합 챔버에 위치설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 혼합실은 호울딩 탱크 안쪽에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 저장장치 내 물이 설정된 레벨 이하인 때를 결정하기 위해 저장장치와 연결된 센서 및, 저장장치 내 물이 설정된 레벨로 되돌아갈 때까지 제 1 밸브를 열기 위해 센서에 감응하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.