KR20130124159A - 음료수 분배 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

물 또는 다른 음료와 같은 액체를 분배하기 위한 인-라인 음료수 분배 시스템(1, 16, 17)이 제공된다. 그러한 시스템은 시스템과 유체 연결되는 펌프를 포함하고, 그에 따라 상기 펌프가 시스템 내의 유동을 생성하고 그리고 동작 중에 펌프가 사용하는 전류를 기초로 소정 값이 결정될 수 있으며 그리고 그 값은 시스템의 하나 또는 둘 이상의 상태들을 분석하기 위해서 이용될 수 있다.

Description

음료수 분배 시스템 및 방법{DRINK DISPENSING SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 음료수 분배 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 인-라인(in-line) 음료수 분배 시스템에 관한 것이다. 음료수 분배 시스템은, 가정 용도를 위한 또는 상업적 용도를 위한 냉장고와 같은 기기에 매립될 수 있고, 또는 독립형(self contained) 유닛으로서 형성될 수 있을 것이다.

오늘날, 음료수 분배기들은 냉장고들 내의 매우 일반적인 특징부(feature)이고, 소비자들에게 냉각된 및/또는 여과된 물을 공급한다. 공지된 음료수 분배 시스템은 유입구에 직접적으로 연결된 메인 파이프를 가질 수 있고, 또는 일부 해결방식들에서, 시스템은 물과 같은 액체를 공급하기 위한 저장용기에 연결된다. 이러한 시스템들의 일부는 또한 냉각 장치를 구비할 수 있고, 상기 냉각 장치 내에는 액체가 냉각되고 저장될 수 있으며, 그리고 추후의 시점에 분배될 수 있을 것이다. 또한, 일부 시스템들은 물에 이산화탄소를 첨가하기 위한 탄산 유닛을 가진다. 냉각되고 탄산처리된 물 또는 기타 음료를 공급하기 위한 그러한 종래 기술의 시스템의 예가 EP 1974802에 개시되어 있다. EP 1974802에는 음료를 수용하기 위해서 공급 소오스(source)에 연결된 메인 파이프, 음료를 수용하도록 상기 메인 파이프에 연결되고 그리고 상기 메인 파이프로부터 계량 밸브 아래에 임시적으로 배치되는 컨테이너 내로의 음료의 제어된 배출 유동을 허용하도록 디자인된 계량 밸브, 상기 메인 파이프의 제 1 부분을 따라서 유동하는 음료를 냉각시키기 위해서 상기 메인 파이프를 따라서 배치되는 인-라인 냉각 유닛, 그리고 상기 메인 파이프의 제 2 부분을 따라서 유동하는 음료로 가스를 첨가하기 위해서 상기 메인 파이프를 따라서 위치되는 인-라인 가스-첨가 유닛을 포함하는 저온 음료수 분배기가 기술되어 있다. 상기 인-라인 냉각 유닛은 많은 수의 전기적인 팬들(fans)을 포함하고, 상기 팬들은, 명령에 따라서, 인-라인 냉각 유닛의 격실 내부에서 동결 온도 미만의 온도인 저온 공기 스트림 및/또는 동결 온도 보다 높은 온도의 고온 공기의 스트림을 순환시킨다. 팬들은 교호적으로 작동될 수 있고(alternate) 그리고 2개의 공기 스트림들을 혼합하여, 튜브형 본체 내부의 액체가 물 또는 다른 음료의 동결 온도 또는 그와 유사한 온도가 되게 하고 그리고 그 온도에서 유지되게 한다. 특히, 냉각 수단에 의해서 제공된 저온 공기 스트림 및/또는 고온 공기 스트림을 제어함으로써, 고체 또는 반고체 혼합물 상태의 물의 백분율은 냉각 유닛의 최대 용량의 미리 결정된 최대 문턱값(threshold)을 초과하지 않는다.

공지된 기술의 시스템들의 단점은, 예를 들어, 동결 액체가 냉각 유닛 내에서 형성될 때, 축적되는 얼음이 종종 완전히 균질화되지 않고, 그에 따라 냉각 유닛이 막히게 될 위험이 있다는 것이다. 종래 기술의 시스템들과 관련된 다른 문제는 가변(variable) 온도의 분배 음료를 제공하는 것이다. 인-라인 시스템과 관련한 다른 문제점은 효과적인 방식으로 음료를 탄산화하는 것이다. 일부 종래 기술의 시스템들의 또 다른 문제는 시스템으로 음료를 공급하는 탱크 내의 물의 높이(level)를 검출하는 것이다.

그에 따라, 개선된 음료 분배 시스템에 대한 요구가 있다.

본 발명의 목적은 하나 또는 둘 이상의 전술한 단점 및 문제점들을 배제하도록 디자인된 개선된 인-라인 음료수 분배 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단순한 인-라인 음료수 분배 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조 비용 및 서비스 비용을 최소화하는 인-라인 음료수 분배 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적들 및 기타 목적들은 독립 청구항들에 기술된 특징들에 의해서 달성된다. 또 다른 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 기술되어 있다.

본 발명의 제 1 양태에 따라서, 상기 목적들 및 다른 목적들은 음료수 분배 시스템을 제공함으로써 달성되는데, 그러한 음료수 분배 시스템은 액체 소오스로부터 액체를 수용하기 위한 유입구, 제어가능한 양의 액체를 분배하기 위한 배출구, 상기 유입구 및 배출구와 액체 연결(liquid connection)되어 액체의 유동을 조정하기 위한 펌프, 상기 펌프를 제어하기 위해서 상기 펌프와 연관된 제어 유닛을 포함하며, 상기 음료수 분배 시스템은 상기 펌프의 작업부하(workload)를 결정하기 위한 측정 유닛을 특징으로 하고, 그에 의해서 상기 제어 유닛이 상기 작업부하를 기초로 펌프를 제어한다.

상기 작업부하를 측정함으로써 그리고 전술한 바와 같은 제어 유닛으로 펌프를 제어함으로써, 다른 과업들에 대해서 펌프를 이용할 수 있고, 그에 의해서 상당히 더 단순하고, 공간을 덜 차지하며, 그리고 덜 복잡한 시스템이 얻어질 수 있다.

액체는 물일 수 있고 또는 일부 다른 종류의 음료일 수 있으며, 그에 따라 액체 소오스는 독립된 탱크일 수 있고 또는 액체의 연속적인 공급을 위한 본관들(mains)일 수 있을 것이다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은 액체를 냉각시키기 위한 냉각 유닛을 더 포함하고, 상기 냉각 유닛은 펌프의 상류에 배치된다. 그에 의해서, 액체 소오스에 연결될 때 냉각 유닛으로 액체가 공급되는 것이 보장된다.

또한, 본 발명은 우회(bypass) 유닛을 포함할 수 있으며, 그에 따라 액체의 유동의 적어도 일부가 냉각 유닛을 우회할 수 있을 것이다. 그에 의해서, 우회로를 통해서 액체를 순환시킴으로써 얼음 성장을 제어하기 위해서 펌프가 이용될 수 있다. 펌프를 이용함으로써 그리고 펌프 상에서의 작업부하를 모니터링함으로써, 시스템에서 보다 적은 부가적 센서들을 이용할 수 있거나 심지어는 부가적인 센서들을 이용하지 않을 수도 있다. 또한, 얼음 성장이 균질한지 또는 그렇지 않은지는 문제가 되지 않는데, 이는 펌프와 유체 연결된 시스템의 임의 개소(anywhere)에서의 막힘(obstruction)을 펌프가 감지할 수 있을 것이기 때문이다. 그에 따라, 펌프의 작업부하를 기초로, 냉각 유닛이 얼음에 의해서 막히려고 하는지 또는 막혔는지를 결정할 수 있을 것이다. 작업부하에 따라서, 얼음 성장을 중단시키도록 그리고 냉각 유닛 내에서의 자유로운 통과가 보장될 수 있도록, 펌프가 액체를 순환시키도록 동작될 수 있을 것이고, 또는 냉각이 턴 오프(turn off)될 수 있을 것이다. 액체가 하나의 특별한 방향을 따라서만 유동할 수 있도록, 우회 유닛이 체크 밸브를 포함할 수 있을 것이다.

본 발명은 액체를 가스와 함께 혼합하기 위한 가스 공급 유닛을 더 포함할 수 있을 것이며, 상기 가스 공급 유닛은 펌프의 하류에 배치된다. 가스 공급 유닛이 펌프의 하류에 배치되기 때문에, 펌프를 이용하여 가스 공급 유닛 내에서 통과되는 수압을 높일(build up) 수 있다. 그에 따라서, 액체가 가스와 보다 효과적으로 혼합될 수 있다.

본 발명은 제어 유닛에 연결될 수 있는 사용자 인터페이스(interface)를 더 포함할 수 있다. 그에 의해서, 사용자가 명령어를 입력함으로써 또는 사용자 인터페이스에서 검색함으로써(looking) 시스템과 상호작용할 수 있고, 시스템에 대한 정보를 획득할 수 있고, 그리고 그에 따라서 시스템의 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 시스템이 분배하여야 하는 액체의 온도를 선택할 수 있고, 또는 저장용기가 예를 들어 액체로 재충진되어야 할 필요가 있다는 것을 인터페이스가 표시할 수 있을 것이다. 사용자 인터페이스는 터치 스크린이거나 또는 부가적인 버튼들을 가지는 스크린일 수 있다. 사용자 인터페이스는 이하의 메시지 캐리어들(carriers) 중 적어도 하나 즉: 색채 및/또는 텍스트 및/또는 음향 및/또는 아이콘 메시지 중 적어도 하나를 이용함으로써 사용자와 통신할 수 있을 것이다.

바람직하게, 펌프는 양방향 펌프이고, 그에 따라서 펌프가 특정 과업을 실행하기 위해서 특정 방향으로 동작될 수 있다. 예를 들어, 액체 높이 제어 체크를 실시하기 위해서 또는 얼음 제어를 실시하기 위해서 펌프가 반대로 작동될 수 있고, 또는 분배하고자 하는 액체의 온도를 제어하기 위해서 및/또는 액체를 분배하기 위해서 및/또는 가스 공급 유닛 내에서 액체를 탄산화하기 위해서 압력을 높이도록 펌프가 다른 방향으로 작동될 수 있을 것이다.

본 발명의 제 2 양태에 따라서, 상기 목적들 및 다른 목적들은 본 발명에 따른 음료수 분배 시스템을 포함하는 냉장고에 의해서 달성된다. 그러한 냉장고를 구비함으로써, 예를 들어 부품들의 수 및 기술적 복잡성과 관련하여 보다 덜 복잡한 냉장고가 얻어진다. 또한, 그러한 냉장고를 생산하는 것이 보다 더 용이한데, 이는 그러한 냉장고 생산이 보다 적은 생산 단계들을 필요로 할 것이기 때문이다.

본 발명의 제 3 양태에 따라서, 전술한 목적들 및 다른 목적들은 이하의 단계들을 포함하는 분배 시스템 관리 방법에 의해서 달성되고, 그러한 방법은: 액체 소오스로부터 액체를 수용하는 단계, 펌프를 이용하여 액체의 유동을 조정하는 단계; 배출구를 통해서 액체를 분배하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 펌프의 작업부하에 상응하는 값을 결정하는 단계, 그리고 그러한 작업부하의 값을 기초로 펌프를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

펌프의 작업부하에 상응하는 값을 결정하는 단계 및 그러한 값을 기초로 펌프를 제어하는 단계에 의해서, 다른 과업들에 대해서 펌프를 이용할 수 있고, 그에 따라 덜 복잡하고 그리고 공간을 덜 차지하는 시스템이 얻어질 수 있다.

그러한 방법은 사용자 인터페이스로부터 입력 신호를 수신하는 단계, 및 상기 사용자 인터페이스로부터의 입력 신호를 기초로 상기 펌프를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해서 명령어들을 입력할 수 있을 것이다. 예를 들어, 이러한 명령어들은 온도 선택, 탄산화 등에 관련될 수 있다.

방법은 펌프에 의해서 생성되는 액체의 유동을 안정화하기 위해서 일정한 속도로 펌프를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있을 것이다.

펌프는 바람직하게 1초의 시간 간격 동안 또는 그와 유사한 시간 간격 동안과 같은 시간 간격 동안에 일정한 속도로 동작될 수 있을 것이다. 예를 들어 만약 펌프가 이러한 시간 간격 동안에 일정하게 동작된다면, 안정적인 유동이 얻어질 수 있을 것이고 그리고 작업부하의 값의 측정이 보다 정확해질 수 있을 것이다. 상황에 따라서, 시간 간격은 그보다 더 길 수 있고, 예를 들어, 2, 3 또는 4초일 수 있고, 또는 그 보다 더 짧을 수 있고, 예를 들어, 0.8, 0.5 또는 0.3초일 수 있다.

또한, 방법은 소정 시간 간격 동안에 측정 시간들에서 펌프의 작업부하에 상응하는 값을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있을 것이다. 그에 따라서, 많은 수의 값들이 추출될 수 있고 그리고 그러한 값을 기초로 작업부하의 평균이 계산될 수 있다. 시간 간격들은 다른 길이들을 가질 수 있을 것이고, 그에 의해서 외부 방해(disturbance) 소오스와의 동기화(synchronization)가 회피되고 그리고 개선된 결과들이 얻어질 수 있다.

바람직하게, 상기 값의 결정은 펌프의 작업부하에 상응하는 하나 또는 둘 이상의 값들을 기초로 평균 값을 계산하는 단계들을 기초로 한다. 상기 간격 동안에, 펌프가 일정한 속도로 동작될 때, 약 250개의 값들이 측정된다. 이러한 250개의 값들을 기초로 평균이 계산된다.

평균 값을 기초로, 펌프에 대한 시작 지점이 결정된다. 펌프를 시작하기 위한 시간 또는 펌프에 대한 공회전 시간을 결정함으로서, 얼음 성장을 제어할 수 있다. 표(table)에 기재된 측정된 값 중 어떠한 값이 계산된 평균에 상응하는지에 따라서, 계산된 평균이 표에 기재된 미리 결정된 측정 값들에 대해서 대비되기 때문에, 펌프를 위한 특정 동작 프로그램의 선택이 이루어질 수 있다.

만약 계산된 평균이 표 내의 가장 큰 측정 값에 상응한다면 또는 계산된 평균이 특정 문턱값 보다 크다면, 얼음 성장프로세스가 중단된다. 그러한 중단은 냉각을 얼음 모듈로 제공하는 장치들을 전환(turning)하여 얼음 성장 프로세스를 취소함으로써 이루어질 수 있다.

본 발명의 제 4 양태에 따라서, 전술한 목적들 및 다른 목적들은 제 3의 양태에 따른 방법을 실시하도록 구성된 제어 유닛에 의해서 달성된다.

본 발명의 이러한 양태들 및 다른 양태들은 후술되는 실시예들에 대한 참조로부터 명확하고 명료하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 인-라인 음료수 분배 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는, 펌프가 냉각 컨테이너 및 우회 라인을 통해서 액체를 순환시키는, 인-라인 음료수 분배 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은, 액체가 냉각 유닛을 우회하는, 인-라인 음료수 분배 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 CO₂ 가 첨가되는 인-라인 음료수 분배 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 펌프가 우회 유닛 내에 배치되는 인-라인 음료수 분배 시스템의 일부를 도시한 도면이다.
도 6 내지 8은 분배된 액체의 온도를 제어하기 위한 인-라인 음료수 분배기의 일부를 도시한 도면이다.
도 9는 저장용기에 커플링된 음료수 분배기를 도시한 도면이다.
도 10은 펌프의 다른 대안적인 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 제어 유닛에 연결된 펌프를 도시한 도면이다.
도 12는 제어 유닛을 도시한 도면이다.
도 13은 펌프, 제어 유닛 및 사용자 인터페이스를 포함하는 분배 시스템을 도시한 도면이다.
도 14는 제어 유닛 및 사용자 인터페이스를 포함하는 인-라인 음료수 분배 시스템을 도시한 도면이다.
도 15는 인-라인 음료수 분배 시스템 내의 펌프와 제어 유닛 사이의 신호들을 도시한 도면이다.
도 16은 인-라인 음료수 분배 시스템을 제어하기 위한 방법을 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 분배 시스템을 포함하는 냉장고를 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 음료수 분배 시스템(1)을 도시한다. 시스템은 액체를 수용하기 위한 유입구(2)를 포함한다. 유입구(2)로부터, 파이프들이 시스템 내의 액체를 배출구(3)로 이송하도록 배치된다. 유입구(2) 이후에, 파이프가 2개의 파이프들로 분기되고, 파이프들 중 하나는 우회 유닛(18)을 포함하고 그리고 다른 파이프는 냉각 유닛(4)으로 이어진다. 우회 유닛(18)은 액체가 잘못된 방향으로 유동하는 것을 방지하기 위해서 체크 밸브(7)를 포함한다. 냉각 유닛(4) 이후에 펌프(6)가 배치된다. 바람직하게, 펌프는 액체를 적어도 2 방향들로 펌핑할 수 있는 양-방향 펌프이다. 펌프(6) 이후에, 2개의 파이프들이 하나의 파이프로 다시 병합된다. 가스 공급 유닛(5)은 2개의 파이프들의 병합 후에 파이프에 커플링된다. 가스 공급 유닛(5) 내로 가스를 제공하기 위해서, 가스 공급 파이프(8)가 가스 공급 유닛(5)의 하나의 단부에 커플링될 수 있을 것이다. 액체를 유리잔과 같은 컨테이너 내로 액체를 분배하기 위해서, 배출구(3)가 가스 공급 유닛(5)의 타 단부에 커플링된다.

이러한 시스템의 액체 유동은 유입구(2)에서 시작되고, 그러한 유입구에서 액체가 우회 유닛(18)을 통과할 수 있거나 또는 냉각 유닛(4) 및 펌프(6)를 통과할 수 있고 그리고 유동의 다른 부분은 냉각 유닛(4) 및 펌프(6)를 통과할 수 있다. 어떻게 액체가 유동하는 지는 펌프가 어떻게 제어되고 동작되는 지에 따라 달라진다. 예를 들어, 만약 펌프(6)가 작동(activate)되지 않는 방식으로 사용자가 시스템을 작동시킨다면, 액체는 유입구(2)로부터 우회 유닛(18) 및 가스 공급 유닛(5)을 통해서 배출구(3)로 유동할 것이다. 그러나, 만약 펌프(6)가 최고(full) 속도로 동작되는 방식으로 사용자가 시스템을 작동시킨다면, 액체는 유입구(2)로부터 냉각 유닛(4), 펌프(6) 및 가스 공급 유닛(5)을 통해서 배출구(3)로 유동할 것이다. 그에 따라, 만약 사용자가 저온 액체를 원한다면, 사용자는 도 1에 도시되지 않은 사용자 인터페이스(19)와 상호작용할 수 있고, 그에 따라 제어 유닛(12)이 펌프(6)로 작동 신호를 송신하게 된다. 이어서, 펌프(6)가 시작되고 그에 따라 액체의 유동을 제어하며, 그에 따라 저온 액체가 배출구(3)에서 분배되도록 액체가 냉각 유닛(4)을 통과하게 된다. 사용자는 또한, 액체가 양 방향들을 따라서 유동하도록 즉, 우회 유닛(18)을 통해서 그리고 냉각 유닛(4)을 통해서 유동하도록 펌프(6)를 동작시키는 방식으로 시스템을 작동시킬 수 있다.

도 2는 시스템(1)이 얼음 제어 체크를 실행하는 경우의 제 1 실시예에 따른 시스템(1)을 도시한다. 액체의 유동은 화살표로 표시되어 있다. 펌프(6)가 얼음 제어를 실행할 때, 펌프(6)는 액체의 유동을 반전시키며, 그에 따라 액체가 펌프(6)로부터 냉각 유닛(4)을 통해서 그리고 우회 유닛(18)을 통해서 펌프(6)로 다시 유동되고, 그에 따라 순환 유동을 생성한다. 이러한 것을 함으로써, 유동 경로 내의 좁은 통로 또는 막힘이 식별될 수 있다. 만약 얼음 성장이 통로 막힘이나 통로 협소화를 생성하였다면, 그러한 통로를 통해서 액체를 통과시키기 위해서는 펌프(6)가 보다 더 힘들게 일을 하여야 한다. 이는 펌프(6)에 의해서 사용되는 전류의 증가를 초래한다. 펌프(6)가 얼마나 많은 전류를 사용하는지는 측정함으로써, 냉각 유닛(4) 내에 얼마나 많은 얼음이 존재하는지를 탐지할 수 있다. 측정 유닛(9)을 이용하여 펌프(6)가 사용하는 전류를 측정한다. 펌프(6)를 통과하는 전류는 펌프(6)와 직렬로 연결된 작은 저항에 걸친 전압으로서 측정된다. 바람직하게, 저항은 너무 작지 않을 뿐만 아니라 또한 너무 크지도 않은데, 이는 이러한 저항에 걸친 전압 강하가 발생하여 펌프(6)로 보다 적은 전력(power)을 전달할 것이기 때문이다. 예를 들어, 바람직하게, 채용된 펌프의 크기 및 전자적(electronic) 특성에 따라서 저항은 0.1 오옴 내지 10 오옴이 된다. 펌프(6)의 동작 방향을 도면에서 흑색 및 백색 화살표들로 도시하였다.

도 3은, 시스템이 냉각 유닛(4) 내에서 냉각되지 않은 액체를 분배하는 경우의, 제 1 실시예에 따른 시스템(1)을 도시한다. 이러한 상황에서, 펌프(6)는 냉각 유닛(4)을 통한 유동을 차단하는 밸브로서 작용할 수 있을 것이며, 그에 따라 액체가 냉각 유닛(4)을 통과하지 않게 된다. 그 대신에, 액체의 유동이 우회 유닛(18)을 통과하고 이어서 가스 공급 유닛(5)을 통과하며, 도면에 도시하지 않은 유리컵 등과 같은 컨테이너 내로 액체가 분배되기에 앞서서 상기 가스 공급 유닛(5)에서 액체가 CO₂ 와 혼합될 수 있다.

도 4는, 시스템이 냉각된 탄산 액체를 분배하는 경우의, 제 1 실시예에 따른 시스템(1)을 도시한다. 이제, 펌프(6)는 흰색 화살표들로 표시한 바와 같이 냉각 유닛(4) 및 가스 공급 유닛(5)을 통해서 배출구(3)를 향하는 액체의 유동을 강제한다. 펌프(6) 다음에 압력의 증가가 생성되며, 그에 따라 액체가 CO₂ 와 같은 가스와 보다 효과적으로 혼합될 수 있다. 체크 밸브(7)는 또한 잘못된 방향으로의 유동을 중단시킨다.

도 5는 본 발명의 변형예를 도시하며, 여기에서 시스템(16)은 냉각 유닛(4), 우회 유닛(18) 및 펌프(6)를 포함하고, 상기 펌프(6)는 우회 유닛(18) 내에 배치된다. 이러한 실시예는, 순환 유동이 달성될 수 있도록 유동을 제어하기 위해서, 하나 또는 둘 이상의 밸브들을 포함할 수 있을 것이다. 저항(10)을 포함하는 측정 유닛(9)이 펌프에 커플링된다. 시스템(16)의 유동은 백색 화살표들로 표시되어 있으며, 그러한 화살표들은 얼음 제어를 위해서 사용되는 순환 유동을 나타낸다. 액체는 유입구(2)를 통해서 제공되고, 그리고 배출구(3)를 폐쇄하기 위해서 또는 액체가 분배될 수 있게 개방하기 위해서 밸브가 배출구(3)에 배치될 수 있을 것이다. 밸브가 개방될 때, 액체가 유입구(2)로부터 냉각 유닛(4)을 통해서 배출구(3)로 유동할 것이다. 유입구가 가압되기 때문에 그리고 펌프(6)가 동작되지 않기 때문에, 배출구(3)가 개방될 때 압력에 의해서 시스템(16)을 통한 유동이 생성될 것이다.

도 6은 도 5의 시스템(16)을 도시하며, 여기에서 시스템은 상온의, 예를 들어 20 ℃의 액체를 분배한다. 펌프(6)가 동작될 때, 상기와 달리, 유동은 우회 유닛(18) 및 펌프(6)를 통해서 유동할 것이고 그에 따라 상온 액체가 분배된다. 냉각 모듈(4)이 유동과 관련되는 저항을 구성하고 그리고 펌프(6)가 동작되기 때문에, 액체가 냉각 유닛(4)을 우회할 것이다.

도 7은 도 5 및 도 6의 시스템(16)을 도시하며, 여기에서 시스템(16)은 냉각 모듈에 의해서 0 ℃를 약간 초과하는 온도까지 냉각된 액체를 분배한다. 이는, 액체의 전체 유동이 냉각 유닛(4)을 통과하도록, 시스템(16)을 제어함으로써 달성된다. 바람직하게, 펌프(6)가 턴 오프되고 그리고 밸브로서 작용하며, 그에 따라 전체 유동이 냉각 유닛(4)을 통한 다른 경로를 취해야 한다. 유입구(2)에 부착된 액체 소오스로부터의 압력은 시스템 내에서 압력을 생성하고, 그에 따라 배출구가 개방될 때, 액체가 유입구(2)로부터 배출구(3)로 유동한다.

도 8은 도 5-7과 유사하게 시스템(16)을 도시하며, 여기에서 시스템은 상온과 0 ℃ 사이, 예를 들어, 20 ℃ 와 0 ℃ 사이의 온도를 가지는 액체를 분배한다. 도 8에 도시된 이러한 특별한 예에서, 분배되는 액체의 온도는 8 ℃이다. 이는 펌프(6)를 특정 속도로 동작시킴으로써 달성된다. 그러한 속도는 펌프(6)로 전류의 펄스들을 공급함으로써 또는 펌프에 걸친 전압을 변경시킴으로써 제어될 수 있을 것이다. 그에 따라, 유동이 냉각 유닛(4) 및 우회 유닛(18) 모두에 존재하며, 그에 따라 냉각 유닛(4)에 앞서서 2개의 액체 유동이 생성되고 그리고 냉각 유닛(4) 이후에 혼합되며, 이렇게 혼합될 때의 2개의 액체 유동은 2개의 상이한 온도들을 가진다. 그에 따라, 온도가 이러한 2개의 유동들의 혼합에 따라서 제어될 수 있다. 펌프(6)로 전기를 제공하는 전기 펄스들의 길이를 변화시키는 것에 의해서, 펌프(6)의 속도가 제어될 수 있다. 보다 긴 펄스들은 보다 더 빠른 속도를 초래하고 그리고 보다 짧은 펄스들은 보다 느린 속도를 초래한다. 이러한 방식으로, 0 ℃ 내지 20 ℃ 사이의 온도를 가지는 액체를 분배할 수 있다. 만약 펌프(6)가 최고(full) 속도로 작동된다면, 온도가 약 20 ℃가 된다. 만약 펌프(6)가 완전히 차단되어 폐쇄 밸브와 같이 작용한다면, 분배되는 액체의 온도는 0 ℃에 접근할 것인데, 이는 모든 액체가 냉각 유닛(4)을 통과할 것이기 때문이다. 물론, 가장 높은 온도와 가장 낮은 온도는 유입구(2)에서 시스템으로 유입되는 액체의 온도 또는 주변 온도뿐만 아니라, 냉각 유닛의 성능 및 용량에 의존한다.

도 9는 유입구(2)를 통해서 시스템 내로 액체를 공급하기 위해서 저장용기(11)에 커플링된 제 2 실시예에 따른 분배 시스템(17)을 도시한다. 그러한 시스템은 액체를 분배하기 위해서 펌프(6), 제어 유닛(12), 및 배출구(3)를 더 포함한다. 펌프는 유입구(2)와 저장용기(11)와 배출구(3) 사이에 배치되고, 그에 따라 펌프(6)의 동작이 시스템(17) 내의 액체의 유동에 영향을 미친다. 이러한 구성에서, 액체의 유동이 유입구(2)를 통해서 저장용기(11) 내로 반전(reverse)되도록 펌프가 반대로 작동될 수 있다. 이러한 동작 중에, 펌프(6)의 전류가 측정되고 그리고 측정된 값을 기초로 저장용기(11) 내에 존재하는 액체의 양이 식별될 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 저장용기(11)가 가득 찼을 때, 절반만 찼을 때, 또는 저장용기(11)가 비었거나 거의 비었을 때를 파악할 수 있을 것이다(keep track of). 저장용기(11) 내에 얼마나 많은 액체가 남아 있는지에 따라서, 펌프(6)에 대한 저항이 유발될 것이다. 펌프에 대한 저항을 유발하는 것은 물 기둥(water pillar)의 높이이다. 물 기둥의 높이는 펌프(6)의 유입구와 저장용기(11) 내의 액체의 표면 사이의 수평 거리이다.

도 10은 도 1-4에 도시된 바와 같은 시스템에 따른 본 발명의 변형예를 도시한다. 이러한 변형예에 따라서, 펌프(6)는 다른 위치를 가진다. 이러한 실시예에서, 펌프(6)는 교차부(junction) 다음에 배치되고, 상기 교차부는 유입구(2) 이후에 그리고 냉각 유닛(4)의 이전에 파이프가 우회 유닛(18)을 위한 하나의 파이프와 냉각 유닛(4)을 위한 하나의 파이프로 분지되는 곳이다. 또한, 냉각 유닛(4) 내에서 얼음을 제어하기 위해서 이러한 위치에서 펌프(6)를 가짐으로써 순환 유동을 달성할 수 있다.

도 11은 펌프(6) 및 제어 유닛(12)의 배치를 도시한다. 펌프(6)가 동작 중일 때, 펌프(6)의 전류를 측정하기 위한 측정 유닛(9)을 펌프(6)가 포함할 수 있을 것이다. 펌프(6)는 와이어(15)에 의해서 또는 블루투스나 적외선 기술과 같은 무선 통신 기술에 의해서 제어 유닛(12)에 연결되며, 그에 따라 측정 유닛(9)으로부터의 신호들이 제어 유닛(12)으로 전달될 수 있고 그리고 제어 유닛(12)에 의해서 분석될 수 있을 것이다. 측정 유닛(9)의 대안적인 구성은 도시된 제어 유닛(12)이며, 이때 측정 유닛(9)은 점선들로 도시되어 있다. 측정 유닛(9)은 펌프(6) 및/또는 측정 유닛(9)으로부터 수신된 신호를 분석하기 위한 마이크로프로세서를 포함한다. 전술한 바와 같이, 펌프로의 공급 전압을 펄스화함으로써 또는 전압을 변화시킴으로써 펌프(6)의 속도가 제어된다.

시스템이 펌프(6)의 작업부하를 측정하려고 할 때, 바람직하게, 펌프가 서로 상이하게 동작되는 3개의 동작 페이즈들(phases)이 실행될 수 있을 것이다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 실제 측정들이 이러한 3개의 페이즈들 중 마지막 페이즈에서 실행된다.

페이즈 1

펌프로부터 유래되는 음향을 낮추기 위해서, 램프-업(ramp-up; 상승) 시퀀스를 이용할 수 있으며, 그러한 시퀀스에서는 제 1의 일련의 짧은 펄스들이 펌프로 공급되고, 그리고 보다 긴 펄스들의 시퀀스가 이어진다. 마지막에서, 최고 속도로 구성되도록 펌프로 연속적으로 공급된다. 이러한 페이즈는 약 0.5 초 동안 이루어진다.

페이즈 2

순환 유동을 안정화시키기 위해서, 펌프가 약 1 초 동안 최고 속도로 작동된다.

페이즈 3

이러한 페이즈에서, 펌프(6)로 제공되는 전류의 약 250개의 값들이 측정되고 그리고 평균 값이 계산된다. 이는 신호에 대한 방해(disturbances)를 여과하기 위해서 이루어진다. 또한, 임의의 외부 방해 소오스와의 동기화를 회피하기 위해서, 각 샘플 사이의 시간 간격이 변화된다. 바람직하게, 계산된 값을 이용하여 2가지 것들을 제어하고 즉, 각각의 체크 사이의 거리와 최종적으로 얼음 성장 프로세스가 중단되어야 하는지를 제어한다.

판독	값	작용	공회전 시간(초)
<	180	작동	300
<	190	작동	200
<	194	작동	120
<	196	작동	80
<	198	작동	60
<	200	작동	40
<	202	작동	20
>=	204	정지	1800

상상 3개의 페이즈들 모두를 통해서 작동되어야 하는 것은 아니고, 그러한 페이즈들의 임의 조합 또는 그들 중 하나 만이 이용될 수 있을 것이다.

도 12는 마이크로 프로세서(13)와 측정 유닛(9)을 포함하는 제어 유닛(12)을 도시한다. 또한, 와이어(15)는 2개의 와이어들로 분할될 수 있고, 그중 하나는 펌프로부터 입력 또는 "피드백(feedback)"을 수신하기 위한 것이고 그리고 또 하나는 펌프(6)로 신호를 출력하기 위한 것이고 그에 따라 펌프(6)의 동작이 제어될 수 있다. 와이어들(14)을 통한 전기 공급을 위해서, 제어 유닛(12)이 전기 소오스에 커플링된다.

도 13은 저장용기(11)를 포함하는 제 2 실시예에 따른 분배 시스템을 도시하며, 여기에서 시스템은 사용자와의 상호작용을 사용자 인터페이스(19)를 포함한다. 이러한 특정 실시예에서, 제어 유닛(12)은 펌프(6)를 반전시키고 전류를 측정하며 그리고 그러한 값을 기초로 저장용기(11) 내에 액체가 얼마나 많이 남아 있는지에 대해서 계산한다. 만약 저장용기가 비어 있다면 또는 거의 비어 있다면, 제어 유닛은 신호를 사용자 인터페이스로 송신할 수 있고, 그러한 송신은 LED와 같은 경고등을 조명하거나, 또는 경고 신호를 활성화시켜서 저장용기(11)를 재충진할 필요가 있다는 것을 사용자에게 알릴 수 있을 것이다.

도 14는 사용자 인터페이스(19)를 더 포함하는 제 1 실시예에 따른 분배 시스템을 도시한다. 사용자는, 이러한 사용자 인터페이스(19)를 통해서, 분배 시스템과 상호작용할 수 있고 그리고, 예를 들어, 저온의 탄산수를 요구하는 경우, 또는 단지 저온의 물만을 요구하는 경우, 또는 상온의 탄산수 등을 요구하는 경우에 해당하는 것을 사용자가 선택할 수 있다.

도 15는 제 1 실시예에 따른 분배 시스템의 변형예를 도시하고, 여기에서 제어 유닛(12)은, 사용자로부터의 입력이 없이, 예를 들어 시스템 내의 얼음 제어를 위해서, 펌프(6)와 통신하고 펌프를 동작시킨다. 펌프(6)를 동작시킴으로써, 액체가 우회 유닛(18) 및 냉각 유닛(4)을 통해서 파이프 내에서 순환된다. 얼음이 누적되기 시작할 때, 펌프(6)의 부하가 증가된다. 펌프(6)를 통한 전류를 측정함으로써, 이러한 로드의 변화가 측정될 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 분배 시스템을 관리하기 위한 방법을 도시한다. 단계(20)에서, 시스템은 액체 소오스로부터 액체를 수용하고, 그리고 단계(21)에서 그러한 방법은 펌프의 이용에 의해서 유동을 조정하고 그리고 이어서 단계(22)에서 펌프(6)의 작업부하에 상응하는 값을 결정하고 그리고 그러한 작업부하의 값을 기초로 펌프(6)를 제어한다.

도 17은 본 발명에 따른 인-라인 음료수 분배 시스템을 포함하는 냉장고를 도시한다. 이러한 도면에서, 시스템은 도어(23) 내에 장착되나, 시스템의 다른 부분이 캐비넷(24)의 다른 부분들 내에 배치될 수 있고 그리고 파이프들에 의해서 연결될 수 있다. 그에 따라서, 펌프(6), 냉각 유닛(4), 가스 공급 유닛(5) 및 우회 유닛을 다른 위치에 배치시킬 수 있다. 도어(23)의 외측에서 접근할 수 있도록, 사용자 인터페이스가 장착되는 것이 바람직하다.

전술한 설명에서, "포함"이라는 용어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하는 것이 아니고, 그리고 단수 표현이 복수를 배제하는 것이 아니다.

Claims (17)

1. - 액체 소오스로부터 액체를 수용하기 위한 유입구(2),
   - 제어가능한 양의 액체를 분배하기 위한 배출구(3),
   - 상기 유입구(2) 및 배출구(3)와 유체 연결되어 액체의 유동을 조정하기 위한 펌프(6), 그리고
   - 상기 펌프(6)를 제어하도록 상기 펌프(6)와 연관된 제어 유닛(12)을 포함하는, 음료수 분배 시스템(1, 16, 17)에 있어서,
   상기 펌프의 작업부하를 결정하기 위한 측정 유닛(9)을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 작업부하를 기초로 하여 상기 펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는 음료수 분배 시스템(1, 16, 17)
2. 제 1 항에 있어서,
   액체를 냉각시키기 위한 냉각 유닛(4)을 더 포함하고, 상기 냉각 유닛(4)은 펌프(6)의 상류에 배치되는 것을 특징으로 하는 음료수 분배 시스템(1, 16, 17).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   액체 유동의 적어도 일부가 냉각 유닛(4)을 우회할 수 있도록 배치된 우회 유닛(18)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음료수 분배 시스템(1, 16, 17).
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 우회 유닛(18)은 체크 밸브(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료수 분배 시스템(1, 16, 17).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   액체를 가스와 함께 혼합하기 위한 가스 공급 유닛(5)을 더 포함하고, 상기 가스 공급 유닛(5)은 펌프(6)의 하류에 배치되는 것을 특징으로 하는 음료수 분배 시스템(1, 16, 17).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어 유닛(12)에 연결될 수 있는 사용자 인터페이스(19)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음료수 분배 시스템(1, 16, 17).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펌프(6)는 양방향 펌프인 것을 특징으로 하는 음료수 분배 시스템(1, 16, 17).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 음료수 분배 시스템(1, 16, 17)을 포함하는 냉장고.
9. - 액체 소오스로부터 액체를 수용하는 단계,
   - 펌프(6)를 이용하여 액체의 유동을 조정하는 단계,
   - 배출구(3)를 통해서 액체를 분배하는 단계를 포함하는, 분배 시스템 관리 방법에 있어서:
   - 상기 펌프(6)의 작업부하에 상응하는 값을 결정하는 단계, 그리고 상기 작업부하의 값을 기초로 하여 펌프(6)를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템 관리 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    사용자 인터페이스(19)로부터 입력 신호를 수신하는 단계, 및 상기 사용자 인터페이스(19)로부터의 입력 신호를 기초로 상기 펌프(6)를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템 관리 방법.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 펌프(6)를 일정한 속도로 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템 관리 방법.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    소정의 시간 간격 중 특정 시간에서 펌프(6)의 작업부하에 상응하는 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템 관리 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 시간 간격이 다른 길이들을 가지는 것을 특징으로 하는 분배 시스템 관리 방법.
14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프(6)의 작업부하에 상응하는 하나 이상의 값들을 기초로 평균 값을 계산하는 단계들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템 관리 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 평균 값을 기초로, 펌프(6)의 시작 시간을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 시스템 관리 방법.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 따른 분배 시스템 관리 방법의 컴퓨터 실행 방법으로서,
    평균 값을 기초로, 얼음 성장 프로세스를 중단시키는 단계를 더 포함하는 컴퓨터 실행 방법.
17. 제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하도록 구성된 제어 유닛(12).

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