KR200173575Y1 - 가정용 탄산음료 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 일반가정이나 기타 필요한 곳에서 소량의 농축원료로 다량의 탄산음료를 일정한 규격으로 제조할 수 있도록 한 가정용 탄산음료 제조장치에 관한 것이다.

종래 시판중인 사이다, 콜라 등 여러 가지의 각종 탄산음료수들은 탄산음료를 구성하고 있는 물과 첨가물 및 탄산가스의 비율이 일정하게 한정되어 사람들의 기호에 따라 제공할 수 없었고 생산원가에 비해 수요자들은 보다 비싼 가격에 구입하여 마시게 되는 폐단이 있었다.

본 고안은 탄산음료의 주성분인 물과 탄산가스 및 음료첨가물중 탄산음료의 대부분을 차지하는 물을 제외한 탄산가스와 첨가물을 결합한 형태의 소형 카트리지 세트를 구성하고 이 카트리지 세트를 가정이나 기타의 장소에서 일정량의 물을 채운 밀폐된 탄산음료 혼합제조용기 내에서 개방함으로써 필요한 곳에서 소량의 농축원료로 다량의 탄산음료를 일정한 규격으로 제조할 수 있게 한 데 있다.

Description

가정용 탄산음료 제조장치{Aerated beverages making machines for home use}

본 고안은 일반가정이나 기타 필요한 곳에서 소량의 농축원료로 다량의 탄산음료를 일정한 규격으로 제조할 수 있도록 한 가정용 탄산음료 제조장치에 관한 것이다.

종래 시판중인 사이다, 콜라 등 여러 가지의 각종 탄산음료수들은 각각의 제조회사에서 탄산음료별로 독특한 성분으로 조성하여 완제품의 형태로서 병이나 캔 등으로 포장·판매하므로 탄산음료를 구성하고 있는 물과 첨가물 및 탄산가스의 비율이 일정하게 한정되어 사람들의 기호에 따라 제공할 수 없었고 생산원가에 비해 수요자들은 보다 비싼 가격에 구입하여 마시게 되는 폐단이 있었다.

본 고안은 이와같은 점을 감안하여 고안한 것으로 탄산음료의 주성분인 물과 탄산가스 및 음료첨가물중 탄산음료의 대부분을 차지하는 물을 제외한 탄산가 스와 첨가물을 결합한 형태의 소형 카트리지 세트를 구성하고 이 카트리지 세트를 가정이나 기타의 장소에서 일정량의 물을 채운 밀폐된 탄산음료 제조용기내에서 개방함으로써 필요한 곳에서 소량의 농축원료로 다량의 탄산음료를 일정한 규격으로 제조할 수 있도록 하므로서 종래의 폐단을 해소한 것 인데 이를 첨부도면에 의거 상술하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안의 전체 단면도

도 2 는 본 고안의 일부 전개도

도 3 은 탄산가스 압축용기의 개방전 상태의 단면도

도 4 는 탄산가스 압축용기가 천공침에 의해 개방된 상태의 단면도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 탄산가스 압축용기 2 : 원료용액

3 : 원료용기 4 : 밴드 5 : 캡

6 : 음료배출구 7 : 가스배출공 8,18 : 밀봉캡

9 : 나사관체 10 : 콕크상승판 11,14 : 가스홀

12 : 콕크 13,13' : 스프링 15 : 스프링시트

16,30,35 : 패킹 17 : 밸브 19,19' : 조립부

20 : 가스통로 21 : 고정볼 22 : 볼홈

23,23',28 : 나사산 24 : 삽입공 25 : 조립핸들

26 : 나사공 27 : 가스배출구 29 : 볼트

31 : 날 32 : 지지간 33 : 천공침 홀더

34 : 가스공 36 : 손잡이 가 : 카트리지 세트

나 : 탄산음료 혼합용기 다 : 카트리지 삽입홀더

라 : 천공침 마 : 배출밸브

본 고안은 초소형의 액화탄산가스 압축용기(1)와 탄산음료의 원료용액(2)이 충진된 원료용기(3)의 두 개가 밴드(4)에 결합된 카트리지 세트(가)와 상기 카트리지 세트(가)로 부터 배출되는 농축된 원료용액(2)과 탄산가스를 일정비율의 물(W)과 함께 혼합하여 탄산음료로 제조하기 위해 원료용액의 희석과 탄산가스의 용해가 용이하도록 구성한 탄산음료 혼합용기(나)로 크게 구분된다.

그리고, 탄산음료 혼합용기(나)의 상부에는 카트리지 세트(가)를 장착하는 카트리지 삽입홀더(다)가 설치되고 탄산음료 혼합용기(나)의 내부 중심에는 카트리지 삽입홀더(다)에 장착된 카트리지 세트(가)의 원료용기(3)를 관통하여 액화탄산가스 압축용기(1)로 부터 고압의 탄산가스를 배출시키는 천공침(라)이 입설되어 있으며 탄산음료 혼합용기(나)의 상부일측에는 제조된 탄산음료를 배출시키는 배출밸브(마)가 설치되어있다.

이와같이 구성된 본 고안의 장치를 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 탄산음료 제조장치의 기본이 되는 탄산음료 혼합용기(나)는 수밀과 기밀을 전제로 제 작되며 탄산음료의 제조시 상기 탄산음료 원료용기(3)의 내부에서 탄산가스 압축용기(1)가 작동되면 탄산가스의 분출로 인한 체적의 증가로 압력이 상승하게 되는데 이때 탄산가스 압축용기(1)의 탄산가스가 일시에 분출되어도 견딜 수 있는 재질(SUS)과 두께로 외피를 구성한다.

또한, 탄산음료 혼합용기(나)의 나사조립부분은 이러한 내부의 가스압을 충분히 견딜 수 있는 조립구조로 제공 되어지며 각부의 결합부위는 기밀과 수밀을 유지할 수 있도록 실리콘 재질의 패킹으로 처리된다.

그리고, 세척을 용이하게 하기 위하여 탄산음료 혼합용기(나)의 상하부에 나사식으로 풀어서 분리할 수 있는 캡(5)이 조립되어 있고, 완성된 탄산음료를 배출하여 컵 등에 용이하게 따르게 하기 위하여 손잡이(36)의 반대편에 음료배출구 (6)를 외측으로 단차를 주고 돌출시켜 이에 배출밸브(마)를 설치한다.

그리고, 카트리지 세트(가)의 상부에 결합되는 액화탄산가스 압축용기(1)는 압축된 탄산가스를 저장하는 초소형의 압력용기로서 10Kg/cm2이상의 내압을 견딜 수 있는 재질과 두께 및 형상으로 제공되어진다.

상기 탄산가스 압축용기(1)는 충진부와 배출구가 하나의 출입구를 통해 충진과 배출이 이루어지도록 만들어지고, 가스충진은 탄산가스 전문 제조회사에서 만들어진 정제된 식품첨가용 탄산가스를 고압충전기에 의해서 용이하게 충진할 수 있으며, 충진량은 탄산음료 단위 제조 용량별로 구분될 수 있도록 되어있다.

그리고, 탄산가스 압축용기(1)의 내부 중심에 관통된 가스배출공(7)에는 밀봉캡(8)이 부착된 나사관체(9)와 콕크상승판(10)이 하단에 부착된 내부에 가스 홀(11)을 형성시킨 콕크(12) 및 이를 하향 탄지하는 스프링(13)과 가스홀(14)을 뚫은 스프링시트(15) 그리고 기밀용 패킹(16)으로 구성된 탄산가스 배출용 밸브(17)가 나사결합되어 있다.

그리고, 액화탄산가스 압축용기(1)와 함께 카트리지 세트(가)를 구성하는 원료용기(3)는 식품음료를 보관하기에 용이하고 천공침(라)에 의해 쉽게 파손될 수 있는 P·E 계통의 플라스틱 일회용 소형용기로서 제작되어지고 입구부분은 원료용액(2)을 충진후 밀봉캡(18)으로 밀봉 처리된다.

밀봉캡(18)은 탄산음료 혼합용기(나)내에서 천공침(라)에 의해 파손되는데 이때, 밀봉캡(18)이 떨어져나가 음료수중에 이탈하는 것을 방지하기 위하여 밀봉캡(18)의 일부는 원료용기(3)와 연결되도록 제작되어진다.

원료용기(3)의 내부에는 이미 제조하고자 하는 용량에 맞게 탄산음료 제조시와 동일한 첨가량 만큼의 원료용액(2)이 충진되어지고, 탄산음료 혼합용기(나) 내에서의 원료용액(2)의 배출은 카트리지 세트(가) 상부의 탄산가스 배출압력으로 원료용기(3)의 외부로 용이하게 배출된다.

배출통로는 천공침(라)에 의해 파손된 원료용기(3)의 입구부분의 밀봉캡 (18) 파손부이며, 천공침(라)에 의해 분사효과가 발생할 수 있도록 파손되어 지는데 파손형태의 유도는 원료용기(3)의 제작시 사전에 예상파손 부위를 가볍게 펀칭하여 펀칭부위를 따라 파손이 일어나도록 유도해 주도록 되어 있다.

밴드(4)는 상기한 액화탄산가스 압축용기(1)와 원료용기(3)를 연결하여 하나의 카트리지 세트(가)를 구성해 주는 역할을 하게 되는데 그 재질은 탄산가스의 분출에 의해 변형되거나 파손되지 않는 일정두께의 플라스틱이며, 탄산가스 압축용기(1)의 조립부(19)와 원료용기(3)의 조립부(19') 및 이 두 공간을 연결하는 중간의 가스통로(20)로 이루어져 있고 또한 상기 조립부(19)(19')사이의 외면에는 후술하는 카트리지 삽입홀더(다)의 고정볼(21)이 결합되는 볼홈(22)이 요설되어 있다.

밴드(4)에 충진 및 원료용기를 결합시키는 방법은 밴드 내부에 형성시킨 나사산(23)과 압축용기(1) 및 원료용기(3)의 외부에 형성된 나사산(23')에 의해서 용이하게 일체형으로 조립된다.

그리고, 밴드(4)를 필요로 하지 않는 경우로서 탄산가스 압축용기(1)만을 가지고 일반 가정이나 기타의 장소에서 탄산가스를 제외한 음료수를 손수 만들어 탄산가스만 첨가하여 탄산음료화 하고자 하는 경우에는 원료용기(3)가 부착되지 않을 수 있으며, 이 경우에는 밴드(4)가 필요치 않는 구조이다.

이때에는 탄산가스 압축용기(1)의 모양은 카트리지 삽입홀더(다)의 삽입공(24)에 적합하게 고정될 수 있는 모양으로 제작된다.

카트리지 삽입홀더(다)는 상기와 같이 만들어진 카트리지 세트(가)를 장착하여 탄산음료 혼합용기(나)의 상부캡(5)에 뚫은 나사공(26)을 통해 내부로 회전하면서 하강 진입시키기 위한 기구로서 새로운 탄산음료를 제조코자 할 경우마다 탄산음료 혼합용기(나)에서 분리하여 교체하게 된다.

상기 카트리지 삽입홀더(다)는 최상부의 조립핸들(25)과 카트리지 세트용 삽입공(24), 전기한 고정볼(21) 및 가스배출구(27)를 갖추고 있다.

조립핸들(25)은 카트리지 삽입홀더(다)를 탄산음료 혼합용기(나)의 나사공 (26)에서 분리하거나 결합시킬 경우 삽입홀더(다) 외면의 나사산(28)을 따라 결합 또는 분리할 수 있도록 회전운동을 가할 수 있는 십자형으로 견고히 제작되어진다.

조립핸들(25)은 또한 카트리지 삽입홀더(다)의 본체와도 분리가 가능토록 제작되었는데 핸들상부의 중심에 설치된 핸들고정용 볼트(29)를 풀어 분리할 수 있도록 되어있다.

조립핸들(25)은 삽입홀더 본체의 일자형 고정홀속에 삽입되도록 설치 되어있어 핸들에 가한 힘이 홀더본체에 곧바로 전달되도록 고려하였다.

또한 카트리지 세트용 삽입공(24)은 이미 일정크기로 규격화된 카트리지 세트(가)를 삽입홀더(다)의 정중심에 삽입·고정할 수 있는 공간을 제공할 수 있도록 제작되어진다.

또, 카트리지 삽입홀더(다)에는 카트리지 세트(가)의 삽입이 완료되어 혼합용기(나)내의 압력이 상승할 경우 기밀과 수밀을 유지할 수 있게 하는 패킹(30)이 설치되며 삽입홀더(다)의 하부에 설치된 가스배출구(27)는 탄산음료 혼합용기(나)의 안전장치로서 탄산음료를 혼합제조한 후 삽입홀더 본체를 혼합용기 본체와 분리할 경우 혼합용기 내부의 가스압으로 카트리지 삽입홀더(다) 자체가 튕겨나가지 않도록 탄산음료 혼합용기(나)에서 완전히 분리되기전에 내부의 가스가 먼저 외부로 빠져나가도록 하므로서 안전을 제공하게 되며 고정볼(21)은 카트리지 세트(가)를 카트리지 삽입홀더(다)의 삽입공(24)에 삽입시 볼홈(22)에 끼워져 삽입공(24)으로 부터 빠지지 않게 고정하고 천공침(라)의 중심부와 카트리지 세트(가)의 중심부를 정중앙에 위치하도록 유도하여 주는 역할을 한다.

그리고, 탄산음료 혼합용기(나)의 내부에는 카트리지 세트(가)의 원료용기 (3)와 액화탄산가스 압축용기(1)를 관통하여 원료와 탄산가스를 배출시키는 천공침 (라)이 입설되어 있는데 천공침(라)의 날(31)은 지지간(32)에 부착되어 천공침 홀더(33)에 회전이 가능하게 설치되어있다.

천공침 홀더(33)는 탄산음료 혼합용기(나)의 하부캡(5)정중앙에 분리가능하게 설치되어 천공침(라)을 지지하고 필요시 이를 풀어 천공침 어셈블리를 탄산음료 혼합용기(나)로 부터 분해할 수 있다.

천공침(라)은 일정한 높이를 유지하고 있으나 하부의 스프링(13')에 의해서 약간의 유동성을 가지며 또한 천공침(라)의 높이는 천공침 홀더(33)의 조절나사로서 높이 조절이 가능하게 되어 있다.

천공침(라)은 그 위치에서 회전이 가능한 데, 이는 카트리지 삽입홀더(다)의 회전으로 원료용기(3)를 천공침(라)이 파손할 시에 천공침(라)과 농축 원료용기(3)가 카트리지 삽입홀더(다)의 동일 회전방향으로 회전되게 하므로서 밀봉캡(8)(18) 및 원료용기(3)가 절삭되는 것을 방지하여 이물질이 탄산음료내에 혼입되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 천공침 날(31)끝의 형태는 창의 형상과 유사한데 이것은 플라스틱 재질의 농축액 원료용기(3)를 쉽게 파손할 뿐 아니라 천공침의 날(31)이 원료용기(3)의 외피를 통과시 날(31)의 가장 넓은 부위가 용기의 외피를 지나고 나면 좁은 부분 즉 목부분으로 갈수록 날(31)의 넓이는 작아지게 되는데 이 과정에서 천공침( 라)의 날(31)이 통과한 부위에 틈새가 발생하고 이 틈새부위로 탄산가스를 동반한 원료용액(2)이 분출되어 탄산음료 혼합용기(나)의 내부로 희석되어 들어가게 된다.

여기서, 탄산가스의 이동은 천공침(라)이 원료용기(3)의 하부 밀봉캡(18)과 상부외피를 통과 후 탄산가스 압축용기(1)의 저면에 설치된 밸브(17)의 나사관체 (9)에 부착된 밀봉캡(8)을 관통함과 동시에 도 4와 같이 탄산가스 압축용기(1)의 콕크상승판(10)를 누르게 되면 콕크(12)가 스프링(13)을 압축하면서 상승되어 스프링시트(15)의 가스홀(14)로 유입된 가스가 콕크(12)의 가스홀(11)를 통하여 가스배출공(7)으로 유출되고 유출된 탄산가스는 밴드(4)의 가스통로(20)에 도입된 천공 침(라)의 날(31)에 관통된 소경의 가스공(34)을 통한 이동 경로로 원료용기(3)의 내부로 급속히 유입되고 소경의 가스공(34)을 통과하는 과정에서 증가하는 고압의 가스압에 의거 원료용기(3)의 농축원료를 탄산음료 혼합용기(나)내의 수중으로 강하게 밀어내어 확산시키므로서 용해와 희석작용에 의해 탄산음료를 제조하게된다.

탄산음료 혼합용기(나)의 내부에서 물(W) 및 원료용액(2) 그리고 탄산가스와 함께 혼합되어 제조완료된 탄산음료는 배출밸브(마)에 의해 배출시키게 되는데 이는 원하는 용기에 따라 마시기 용이한 구조와 형태로 제공되고 카트리지 세트(가)를 탄산음료 혼합용기(나)내에 장착하고 혼합반응을 개시할 시기에는 탄산가스 압력으로 내용물이 외부로 흘러넘치거나 탄산가스의 용해작용을 방해하여 원하는 농도의 탄산음료가 제조될 수 없으므로 반드시 닫혀 있어야 한다. 밸브의 형식은 볼밸브나 콕크밸브가 적용되어지는데 밸브의 부착부위에는 패킹(35)을 설치하여 기밀과 수밀이 유지되도록 조립하고 탄산음료의 음용시에는 조금씩 천천히 개방하면 된 다.

이와같이 된 본 고안을 실시함에 있어서는 탄산음료 혼합용기(나)의 내부에 가정이나 기타의 장소에서 식수용 물(W)을 충진한 다음 탄산가스 압축용기(1)와 제조하고자 하는 탄산음료의 종류 및 양에 따라 규격화한 원료용기(3)를 밴드(4)에 조립시킨 카트리지 세트(가)를 카트리지 삽입홀더(다)의 삽입공(24)에 고정볼(21)과 볼홈(22)의 결합으로 긴밀히 고정한 상태에서 탄산음료 혼합용기(나)의 상부캡 (5)에 뚫은 나사공(26)을 통해 내부에 조립핸들(25)의 잠금동작으로 잠그면서 삽입하게 되면 탄산음료 혼합용기(나)의 내부에 입설된 천공침(라)이 먼저 원료용기(3)의 저부에 부착된 밀봉캡(18)을 뚫으면서 상승되어 원료용기(3)의 상부를 뚫고 나가게 되고 이어서, 밴드(4)의 가스통로(20)를 거쳐 탄산가스 압축용기(1)의 밀봉캡 (8)을 뚫으면서 밸브(17)의 콕크상승판(10)에 접면됨과 동시에 이를 밀어올려 콕크 (12)를 상승시키게 되고 콕크(12)가 상승되면 탄산가스 압축용기(1)의 내부에 압축된 탄산가스가 스프링시트(15)와 콕크(12)의 가스홀(11)(14)을 통해 급속히 아래쪽으로 분출 기화되기 시작하고 이 고압가스는 가스통로(20)에 위치한 천공침(라)의 날(31)에 관통된 소경의 가스공(34)을 통하여 하부의 농축 원료용기(3)의 내부로 유입되어 고압의 가스압으로 원료용기(3)내의 농축원료용액(2)과 함께 탄산음료 혼합용기(나)내의 수중으로 급속히 증가된 가스압에 의해 분사되면서 확산, 희석, 용해가 이루어져 시판중인 탄산음료와 동일한 조성으로 여러종류의 탄산음료를 가정이나 기타의 장소에서 간단히 제조할 수 있게 되는 것이다.

이와같이 된 본 고안의 탄산가스 제조장치는 탄산음료 제조공정에서 행하여 지는 일련의 최종 완성제품 제조과정을 소형의 원료분리형 카트리지와 탄산수 제조용기에 의해 개개인이 필요에 따라 조작하여 탄산음료를 제조하여 응용할 수 있으며, 특히 본고안은 탄산음료 성분중의 대부분을 차지하고 있는 탄산음료 제조용 물을 제품에 첨가하지 않고 개인이 필요에 따라 물(W)과 탄산음료 혼합용기(나)에 원료가 충진된 카트리지 세트(가)를 반응시켜 탄산음료를 직접 제조하여 먹을 수 있다는 점에서 기존의 완제품을 구입하여 먹을 때외 대비할 때 약 1/3의 가격으로도 가능한 경제적인 잇점이 있으며 매우 위생적일 뿐 아니라 탄산음료 제조회사 측에서 보면 수요층의 확대와 엄청난 물류비용의 절감을 가져올 수 있는 획기적인 효과가 있다.

Claims (2)

1. 탄산음료의 제조에 필요한 가스압력을 견딜 수 있도록 만들어지고 손잡이 (36)와 배출밸브(마)를 각각 설치한 내부에 가스공(34)이 천공된 날(31)과 지지간 (32) 및 홀더(33)로서 구성된 천공침(라)을 입설시킨 탄산음료 혼합용기(나)와 압축된 액화탄산가스 압축용기(1) 및 농축된 원료용기(3)로서 구성된 규격화된 카트리지 세트(가)와 전기 카트리지 세트(가)를 장착하여 천공침(라)에 의해 원료용기 (3)와 탄산가스 압축용기(1)가 관통되면서 원료용액(2)과 탄산가스가 배출되도록 탄산음료 혼합용기(나)의 상측 내부에 회전식으로 하강 인입시키는 카트리지 삽입홀더(다)로서 구성된 가정용 탄산음료 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 카트리지 세트(가)는 압축된 탄산가스가 충진된 내부에 밸브(17)를 설치한 소형의 탄산가스 압축용기(1)와 농축된 원료용액(2)이 충진된 원료용기(3)가 가스배출공(20)이 내부 중심에 뚫린 밴드(4)의 상하부에 결합되어 일회용으로 규격화된 가정용 탄산음료 제조장치.