KR20170035493A - 음용수 공급장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

음용수 공급장치 및 이의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자에 의해 출수 신호가 입력부로 입력되는 단계; 제1밸브가 개방되어 음용수가 제1유로를 통해서 이동되고, 유량센서에서 상기 제1유로를 통해서 이동되는 음용수의 양을 측정하는 단계; 상기 유량센서에서 측정된 음용수의 양이 제1설정량에 도달하면, 제2밸브가 설정 시간 동안 개방되어 미네랄이 배출되는 단계; 사용자에 의해 출수 종료 신호가 입력되지 않으면, 상기 유량센서에서 상기 제1설정량을 측정한 후에 다시 측정한 유량이 제2설정량에 도달하는지 추가로 측정하는 단계; 상기 제2설정량 도달하면 상기 제2밸브를 다시 상기 설정 시간 동안 개방해서 미네랄을 추가로 배출하는 단계;를 포함하는 음용수 공급장치의 제어방법을 제공한다.

Description

음용수 공급장치 및 이의 제어방법{DRINKING WATER SUPPLYING DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 미네랄수를 제공할 수 있는 음용수 공급장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로, 음용수에 미네랄이 안정적으로 혼합되어 일정한 물맛을 제공할 수 있는 음용수 공급장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 음용수 공급장치는 사용자가 마실 수 있는 음용수를 사용자에게 공급하는 장치를 말한다. 이러한 음용수 공급장치는 독자적인 장치로 형성되거나, 냉장고와 같은 가전제품의 일부를 이루도록 형성될 수 있다.
상기 음용수 공급장치는 상온의 음용수를 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 음용수 공급장치 내부를 유동하는 음용수를 냉동사이클을 포함하는 냉수공급장치를 이용하여 냉각시키거나 상기 음용수를 히터로 가열하여 필요에 따라 냉수나 온수로 사용자에게 공급하는 것도 가능하다.
음용수는 지하수 또는 수도전으로부터 급수되는 원수일 수 있고, 수도전으로부터 급수되는 원수를 필터와 같은 별도의 여과수단으로 필터링한 정수일 수 있다. 그러나, 이하에서 기술하는 음용수는 마실 수 있는 물을 포괄하는 의미로 전술한 물의 종류에 한정되지 않는다.
최근 음용수 공급장치는 사용자에게 필터링된 정수나 냉수 또는 온수를 제공하는 데에 그치지 않고, 사용자의 다양한 요구에 맞춘 기능수를 제공하도록 만들어지고 있다.
일 예로, 사용자에게 기 설정된 양의 미네랄이 함유된 미네랄수를 제공하기 위해 미네랄 공급모듈을 구비한 음용수 공급장치가 제공될 수 있다.
이러한 미네랄은 단백질, 지방, 탄수화물 및 비타민과 함께 5대 필수 영양소의 하나로 인체 내에서 생화학(촉매) 작용을 하거나, 뼈 또는 치아 등의 구성에도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
특히, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na) 등의 원소는 인간의 몸에 미량만 공급해도 충분하지만, 원활한 신진대사를 위하여 필수적인 미네랄 원소라 할 수 있다.
이러한 미네랄이 함유된 미네랄수는 체내에 쌓인 노폐물을 배출시키고, 소화를 촉진시키는 등의 건강 증진을 위한 보조적인 역할을 체내에서 수행할 수 있다.
그리고, 음용수에 소정량의 미네랄이 함유될 경우 사용자는 음용수의 음용 시에 보다 향상된 물맛을 느낄 수 있다.
이러한 미네랄수를 생성하기 위해, 전기분해장치, 미네랄 필터, 또는 농축 미네랄을 정수에 직접 공급하는 장치 등의 미네랄수 공급모듈 등이 음용수 공급장치에 설치될 수 있다.
농축 미네랄을 정수에 직접 공급하기 위해서는, 농축 미네랄이 수용된 미네랄 용기 및 상기 농축 미네랄을 음용수에 첨가하기 위해 미네랄 용기 및 음용수 공급라인을 연결하는 미네랄 공급라인이 필요하다.
한편, 음용수 공급장치는 기 설정된 양의 음용수를 사용자에게 공급하는 정량 제어모드 및 사용자가 원하는 양의 음용수를 실시간으로 공급하는 실시간 제어모드를 구비할 수 있다.
즉, 정량 제어모드에서, 사용자는 음용수 공급장치에 구비된 정량 제어 입력부를 통해 명령을 입력하여 기 설정된 양의 음용수를 음용수 공급장치로부터 공급받을 수 있다.
이와 달리, 실시간 제어모드에서, 사용자는 상기 정량 제어 입력부를 통해 명령을 입력하지 않고, 음용수 공급장치에 구비된 음용수 토출 버튼 또는 레버를 조작하여, 음용수 공급장치로부터 원하는 양의 음용수를 실시간으로 공급받을 수 있다.
실시간 제어모드에서는 사용자가 얼만큼의 물을 출수할 수 있을지 알지 못하기 때문에, 사용자가 출수하는 물에 미네랄을 얼만큼 언제 투입할 지에 대해서 결정하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 사용자가 실시간 제어모드에 따라서 물을 출수하더라도 일정한 비율의 미네랄이 물에 포함된 미네랄수를 제공하는 음용수 공급장치 및 이의 제어방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사용자에 의해 출수 신호가 입력부로 입력되는 단계; 제1밸브가 개방되어 음용수가 제1유로를 통해서 이동되고, 유량센서에서 상기 제1유로를 통해서 이동되는 음용수의 양을 측정하는 단계; 상기 유량센서에서 측정된 음용수의 양이 제1설정량에 도달하면, 제2밸브가 설정 시간 동안 개방되어 미네랄이 배출되는 단계; 사용자에 의해 출수 종료 신호가 입력되지 않으면, 상기 유량센서에서 상기 제1설정량을 측정한 후에 다시 측정한 유량이 제2설정량에 도달하는지 추가로 측정하는 단계; 상기 제2설정량 도달하면 상기 제2밸브를 다시 상기 설정 시간 동안 개방해서 미네랄을 추가로 배출하는 단계;를 포함하는 음용수 공급장치의 제어방법을 제공한다.
상기 제2설정량은, 상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 단위 양인 것이 가능하다.
상기 제2설정량은 상기 제1설정량보다 큰 것이 가능하다.
상기 제1설정량과 상기 제2설정량의 합은, 상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 최대 양인 것이 가능하다.
미네랄이 배출되는 횟수는, 상기 유량센서에서 감지된 전체 음용수의 양을 상기 제2설정량으로 나눈 몫과 동일한 값을 가지는 것이 가능하다.
상기 추가로 배출하는 단계에서는, 상기 추가로 측정하는 단계에서 상기 제2설정량에 도달한 횟수와 동일한 횟수 만큼 미네랄을 추가로 배출하는 것이 가능하다.
상기 입력부는 누를 수 있는 레버를 포함하고, 출수 신호는 상기 레버가 눌릴 때에 발생되고, 출수 종료 신호는 상기 레버의 눌린 상태가 해제될 때에 발생되는 것이 가능하다.
출수되는 음용수의 전체 양은 초기에 입력되지 않고, 상기 출수 종료 신호가 입력되는 시점에 결정되는 것이 가능하다.
또한 본 발명은 유로를 개폐하는 제1밸브 및 음용수의 유량을 감지하는 유량센서가 구비되고, 음용수를 안내하는 제1유로; 상기 음용수를 토출하기 위하여 상기 제1유로의 후단에 연결되는 출수유로; 상기 제1유로와 상기 출수유로를 연결하는 연결관; 상기 연결관을 향해 미네랄을 공급하고, 유로를 개폐하는 제2밸브가 구비된 제2유로; 상기 제2유로를 통해 상기 연결관에 연결되며 상기 제2밸브의 전단에 배치되어, 농축 미네랄이 수용되는 미네랄 용기; 레버가 눌릴 때에 출수 신호가 발생되고, 레버 눌림이 해제되면 출수 종료 신호가 발생되는 입력부; 및 상기 입력부에서 출수 신호가 입력되고, 상기 유량센서에서 측정된 음용수가 제1설정량에 도달하면 설정 시간 동안 상기 제2밸브를 개방해서 미네랄을 배출시키는 제어부;를 포함하는 음용수 공급장치를 제공한다.
상기 제어부는, 상기 유량센서에서 상기 제1설정량을 측정한 후에 다시 측정한 유량이 제2설정량에 도달하면, 상기 제2밸브를 다시 상기 설정 시간 동안 개방해서 미네랄을 추가로 배출하는 것이 가능하다.
상기 제2설정량은, 상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 단위 양인 것이 가능하다.
상기 제1설정량과 상기 제2설정량의 합은, 상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 최대 양인 것이 가능하다.
상기 제2설정량은 상기 제1설정량보다 큰 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 사용자가 물을 실시간으로 연속출수하더라도 일정한 물맛을 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자가 추출하고자 하는 물의 양을 초기에 입력하는 것이 아니라, 마지막에 결정하는 경우에는 물에 미네랄을 투입하는 시점이나 미네랄의 투입량을 결정하기 어렵지만, 본 발명에 따르면 물에서 미네랄의 혼합 비율을 일정한 범위로 유지할 수 있다. 즉 본 발명에 따르면 사용자에게 공급되는 미네랄수에서 미네랄의 비율에 대한 편차가 줄어들고, 농도에 대한 산포가 작기 때문에 일정한 물맛을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수 공급장치의 외형 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수 공급장치의 구조 및 배관을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 공급모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 흐름도.
도 5는 일 실시예가 구현되는 상황을 설명한 도면.
도 6은 일 실시예가 구현되는 다른 상황을 설명한 도면.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수 공급장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도면 부호에 관계 없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
이하, 용어를 정의함에 있어서, 필터부를 통과하기 전의 물을 원수라고 하고, 필터를 통과하여 여과된 원수를 정수라고 하며, 미네랄이 함유된 원수 또는 정수를 미네랄수라고 정의한다. 또한, 상기 원수 및 정수는 모두 사용자가 마실 수 있는 상태의 물을 나타내는 "음용수"로 정의될 수 있다.
나아가, 전단과 후단은 유체의 순방향 유동 방향을 기준으로 상류측과 하류측을 의미할 수 있다. 이때, 순방향 유동 방향이라 함은, 음용수가 음용수 공급장치 밖으로 토출되는 과정에서 상기 음용수 공급장치 내에서 유동하는 방향을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수 공급장치의 외형 사시도이다.
도 1을 참조하면, 음용수 공급장치(1)는 외형을 형성하는 캐비닛(2)과 디스펜서(3)를 포함하며, 상기 디스펜서(3)는 사용자가 음용수를 공급받는 공간을 의미한다. 따라서, 상기 디스펜서(3)는 일반적으로 캐비닛(2)의 전방에 형성된다.
상기 디스펜서(3)에는 음용수가 배출되는 코크(73)가 구비되고, 음용수의 배출을 조작하는 입력부(4)가 구비될 수 있다.
상기 입력부(4)는 사용자에 의해 밀거나 당겨서 조작되는 레버의 형태로 구비될 수 있다.
사용자는 상기 입력부(4)에 해당하는 레버를 밀거나 당길 수 있다. 예를 들어, 사용자는 컵(C)을 상기 코크(73) 하부에 배치한 상태로 상기 레버를 밀거나 당겨서 상기 코크(73)로부터 토출되는 음용수를 상기 컵(C) 내에 담을 수 있다.
이때, 음용수 공급장치(1)는 실시간 제어모드로 구동될 수 있다. 실시간 제어모드에서 음용수 공급장치(1)는 사용자가 상기 레버를 밀거나 당기는 시간에 기초하여 상기 코크(73)를 통해 음용수가 배출되도록 제어될 수 있다.
즉, 사용자가 상기 레버를 조작하면, 상기 음용수 공급장치(1)는 실시간 제어모드로 구동될 수 있다.
한편, 상기 음용수 공급장치(1)는 음용수 공급장치(1)로부터 배출되는 음용수에 미네랄을 공급하기 위한 미네랄 공급모듈(도 2 및 3 참조)을 더 포함할 수 있다.
즉, 미네랄 공급모듈을 통하여, 사용자는 음용수 공급장치(1)로부터 음용수 내에 미네랄이 포함된 미네랄수를 공급받을 수 있다.
이때, 음용수 공급장치(1)에는 미네랄수 공급모듈에 구비되는 미네랄 용기의 교체 시기 등을 알리는 디스플레이부(6)가 더 구비될 수 있다.
한편, 도 1의 실시예에서는 음용수 공급장치가 독자적으로 제공되는 실시예가 도시되어 있으나, 음용수 공급장치가 냉장고와 같은 다른 장치의 일부 구성으로 결합될 수도 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄수 공급모듈이 구비된 음용수 공급장치의 구성 및 배관에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수 공급장치의 구조 및 배관을 나타내는 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수 공급장치(1)는 외부 급수전(10)을 통해 음용수 공급장치(1) 내로 유입되는 원수를 필터부(20)를 거쳐 정수로 변환시킬 수 있다.
상기 필터부(20)의 구성은 다양하게 변형될 수 있으며, 복수 개의 단일 필터들(21, 22, 23)을 통해 필터부(20)가 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 필터부(20)는 프리 카본 필터(21), UF 필터(22) 및 포스트 카본 필터(23)를 포함할 수 있다.
원수가 상기 필터부(20)를 통해 여과되어 정수가 생성되면, 상기 정수는 정수배관(30), 정수공급밸브(32) 및 코크(73)를 통해 음용수 공급장치(1)의 외부로 배출될 수 있다.
이때, 상기 음용수 공급장치(1)는 사용자의 요구에 따라 냉수 또는 온수가 공급되도록 형성될 수 있다.
정수가 가열되어 공급되는 온수는 필터부(20)의 후단에 위치되는 정수배관(30)의 A 지점에서 분지된 제1분지정수배관(301), 가열장치(51), 온수배관(50), 온수공급밸브(52) 및 코크(73)를 통해 외부로 출수될 수 있다.
정수가 냉각되어 공급되는 냉수는 정수배관(30)에서 A 지점보다 하류에서 분지된 제2분지정수배관(302), 냉각장치(41), 냉수배관(40), 냉수공급밸브(42) 및 코크(73)를 통해 외부로 출수될 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 도 2에는 정수, 냉수 및 온수가 단일 코크(73)를 통해 배출되는 실시예가 도시되어 있다. 그러나, 정수, 냉수 및 온수의 출수를 위한 각각의 코크가 구비되거나, 정수와 냉수를 위한 하나의 코크 및 온수를 위한 다른 코크가 구비되는 것도 가능하다.
상기 정수공급밸브(32), 상기 냉수공급밸브(42) 및 상기 온수공급밸브(52)의 후단(즉, 하류측)에 코크밸브(74, 이하, "제1밸브"라고도 함)가 구비될 수 있다.
상기 코크밸브(74)는 분배배관(60)과 연결될 수 있다. 그리고, 상기 분배배관(60)은 상기 정수배관(30), 상기 냉수배관(40) 및 상기 온수배관(50)과 각각 연결될 수 있다.
상기 코크밸브(74)의 후단에는 정수, 냉수 또는 온수가 공급될 수 있는 출수배관(70)이 마련될 수 있다.
따라서, 분배배관(60)에 정수, 냉수 또는 온수가 공급될 수 있고, 단일 코크밸브(74)를 통해 코크(73)가 개방되면, 정수, 냉수 또는 온수가 선택적으로 상기 출수배관(70)을 통해 공급될 수 있다.
한편, 상기 출수배관(70)에는 상기 출수배관(70) 내로 흐르는 음용수에 미네랄을 공급하기 위한 미네랄 공급모듈(100)이 연결될 수 있다.
상기 미네랄 공급모듈(100)은 상기 출수배관(70)에 연결되는 연결관(120)을 통하여 출수배관(70)의 일측에 연결될 수 있다. 이때, 상기 연결관(120)은 음용수와 미네랄이 혼합되는 미네랄수 생성부로 형성될 수 있다.
상기 출수배관(70)은 연결관(120)의 전단에서 상기 연결관(120)과 연결되는 제1유로(71) 및 상기 연결관(120)의 후단에서 상기 연결관(120)에 연결되는 출수유로(72)를 포함할 수 있다.
코크밸브(74)가 개방되면, 정수, 냉수 또는 온수는 코크(73)를 향해 제1유로(71) 내로 유동하고, 상기 코크(73)를 통해 배출되기 전에 연결관(120)으로 유입될 수 있다.
즉, 제1유로(71)는 연결관(120)의 상류측에 배치되어 상기 연결관(120)을 향해 정수, 냉수 또는 온수와 같은 음용수를 공급하기 위한 배관이다.
상기 출수유로(72)는 상기 연결관(120)에서 생성된 미네랄수가 선택적으로 코크(73)로 출수되도록 상기 연결관(120)과 상기 코크(73) 사이에 구비되는 배관이다.
상기 미네랄 공급모듈(100)은 미네랄 용기(140), 상기 미네랄 용기(140)를 가압하는 펌프(160), 연결관(120)과 상기 미네랄 용기(140)를 연결하는 제2유로(110), 상기 제2유로(110) 상에 구비되는 미네랄 밸브(130, 이하, "제2밸브"라고도 함)를 포함할 수 있다.
상기 미네랄 공급모듈(100)에서 상기 연결관(120)으로 공급되는 미네랄은 고농도의 농축 미네랄일 수 있다.
그리고, 미네랄 공급모듈(100)에서 상기 연결관(120)으로 공급되는 미네랄의 양은 코크(73)를 통해 배출되는 미네랄수의 맛을 결정하는 중요한 요인이 될 수 있다.
이때, 상기 미네랄 공급모듈(100)로부터 상기 연결관(120)으로 공급되는 미네랄의 양은 상기 연결관(120)을 흐르는 음용수(즉, 정수, 온수 또는 냉수)의 유량에 비해 극히 적은 양이 될 수 있다.
따라서, 연결관(120)에는 미세유로부(121)가 구비될 수 있다. 즉, 농축 미네랄은 상기 미세유로부(121)를 통해 상기 연결관(120) 내로 흐르는 음용수에 공급될 수 있다.
예를 들어, 상기 연결관(120)은 "T"자 형태로 형성될 수 있다.
이때, 상기 연결관(120)은 제1유로(71) 및 출수유로(72) 사이에서 상기 제1유로(71) 및 상기 출수유로(72)와 평행하게 구비되는 혼합관(122) 및 상기 혼합관(122)에 수직한 방향으로 상기 혼합관(122)을 향해 농축 미네랄을 공급하도록 형성된 미세유로부(121)를 구비할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 상기 미네랄 공급모듈(100)의 구체적인 구성 및 상기 미네랄 공급모듈(100)로부터 출수배관(70)을 향해 미네랄이 공급되는 구조에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 공급모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 설명의 편의를 위하여, 위에서 코크밸브로 나타낸 도면부호 74는 제1밸브로 나타낸다.
도 2 및 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음용수 공급장치(1)는 음용수가 유동하도록 형성된 출수배관(70), 상기 음용수의 유량을 감지하도록 형성된 유량센서(75), 상기 출수배관(70)의 일측을 향하는 미네랄 공급유로를 제공하는 연결관(120), 상기 연결관(120)을 향해 미네랄을 공급하도록 형성된 제2유로(110), 농축 미네랄이 수용되는 미네랄 용기(140), 상기 미네랄 용기(140)를 가압하도록 형성된 펌프(160)를 포함할 수 있다.
출수배관(70)은 제1유로(71) 및 출수유로(72)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 제1유로(71)는 상기 출수유로(72)에 비해 상류측에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1유로(71)는 음용수가 유동하도록 형성될 수 있으며, 상기 제1유로(71)에는 상기 제1유로(71)를 선택적으로 개폐하도록 형성된 제1밸브(74)가 구비될 수 있다.
유량센서(75)는 상기 출수배관(70)을 흐르는 음용수의 유량을 감지하도록 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유량센서(75)는 상기 제1유로(71)를 흐르는 음용수의 유량을 실시간으로 감지하도록 형성될 수 있다.
상기 유량센서(75)는 필터부(20) 후단에서 정수배관(30)에 구비되거나, 상기 제1유로(71)에 구비될 수 있다. 즉, 상기 유량센서(75)는 상기 연결관(120) 보다 상류에 구비되는 배관 또는 유로에 구비되어 음용수의 유량을 감지하도록 형성될 수 있다.
상기 출수유로(72)는 음용수를 토출하기 위하여 상기 제1유로(71)의 후단에 연결되도록 형성될 수 있다. 즉, 음용수는 상기 제1유로(71) 및 상기 출수유로(72)를 순차로 유동하여, 코크(73)를 통해 토출될 수 있다.
상기 연결관(120)은 상기 제1유로(71)와 상기 출수유로(72)를 연결하도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 연결관(120)은 "T"자 형태로 형성될 수 있으며, 상기 제1유로(71)를 통과한 음용수를 상기 출수유로(72)로 안내하는 혼합관(122) 및 상기 온합관(122)에 수직한 방향으로 상기 혼합관(122)을 향하는 농축 미네랄의 유로를 형성하는 미세유로부(121)를 구비할 수 있다.
농축 미네랄이 상기 혼합관(122)으로 안내될 때, 상기 미세유로부(121)를 통과하면서 농축 미네랄의 압력이 강하될 수 있다.
상기 미세유로부(121)의 단면 직경은 상기 미세유로부(121)의 길이보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 상기 미세유로부(121)의 단면적은 상기 혼합관(122)의 단면적보다 작게 형성될 수 있다.
따라서, 상기 혼합관(122)을 향해 안내되는 농축 미네랄의 용량이 정밀하게 제어될 수 있다.
상기 제2유로(110)는 상기 연결관(120)을 향해 미네랄(예를 들어, 농축 미네랄)을 공급하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2유로(110)는 미네랄 공급관(또는 미네랄 공급유로)으로 형성될 수 있다.
상기 제2유로(110)의 길이방향 일 단부는 상기 연결관(120)에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2유로(110)의 길이방향 일 단부는 상기 연결관(120)의 미세유로부(121)에 연결될 수 있다.
따라서, 상기 제2유로(110)를 통해 공급되는 농축 미네랄의 공급 압력은 상기 미세유로부(121)에 의해 낮아질 수 있다. 즉, 상기 미세유로부(121)는 상기 제2유로(110)를 통해 공급되는 농축 미네랄의 공급 압력을 낮추는 기능을 한다.
또한, 상기 제2유로(110)에는 제2밸브(130)가 구비될 수 있다. 상기 제2밸브(130)는 상기 제2유로(110)를 선택적으로 개폐하도록 형성된다.
상기 미네랄 용기(140)는 농축 미네랄을 수용하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 미네랄 용기(140)는 상기 제2유로(110)를 통해 상기 연결관(120)에 연결되도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 제2유로(110)의 길이방향 일 단부는 상기 연결관(120)에 연결되고, 상기 제2유로(110)의 길이방향 타 단부는 상기 미네랄 용기(140)에 연결될 수 있다.
상기 펌프(160)는 상기 미네랄 용기(140) 내에 수용된 농축 미네랄을 상기 미네랄 용기(140)외부로 토출하기 위해, 상기 미네랄 용기(140) 내부를 가압하도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 펌프(160)는 에어펌프로 형성될 수 있다. 즉, 상기 펌프(160)는 외부 공기를 흡입하여 상기 미네랄 용기(140) 내로 상기 외부 공기를 주입하도록 형성된 에어펌프가 될 수 있다.
따라서, 상기 펌프(160)는 외부 공기를 흡입하고 상기 미네랄 용기(140) 내로 주입하여, 상기 미네랄 용기(140) 내의 압력을 상승시킬 수 있다.
즉, 상기 펌프(160)의 구동에 의해 외부 공기가 상기 미네랄 용기(140) 내로 주입되면, 미네랄 용기(140) 내의 압력 상승으로 인해 상기 미네랄 용기(140) 내에 수용된 농축 미네랄이 상기 미네랄 용기(140) 밖으로 토출될 수 있다.
이때, 상기 미네랄 용기(140) 밖으로 토출된 농축 미네랄은 제2유로(110) 내로 유동하여 상기 제2유로(110) 내의 압력이 상승될 수 있다. 또한, 상기 미네랄 용기(140) 내부와 상기 제2유로(110)는 연통되어 있기 때문에, 상기 미네랄 용기(140) 내의 압력과 상기 제2유로(110)의 압력은 동일할 수 있다.
또한, 상기 미네랄 용기(140) 내로 외부 공기를 주입하기 위한 주입공(141) 및 상기 미네랄 용기(140)로부터 농축 미네랄이 토출되는 토출공(142)은 상기 미네랄 용기(140)의 하부에 형성될 수 있다.
구체적으로, 미네랄 용기(140) 내에 수용되는 농축 미네랄은 중력에 의해 상기 미네랄 용기(140)의 아래쪽을 향하게 된다. 이때, 상기 주입공(141) 및 상기 토출공(142)이 상기 미네랄 용기(140)의 하측에 형성되어 있기 때문에, 미네랄 용기(140)의 기밀성이 향상될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수 공급장치(1)는 상기 미네랄 용기(140)의 하측에서 상기 미네랄 용기(150)와 체결되는 용기 체결부(150)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 주입공(141) 및 상기 토출공(142)은 상기 용기 체결부(150)의 하단부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 용기 체결부(150)는 상기 주입공(141)과 연통되는 공기 주입유로(143) 및 상기 토출공(142)과 연통되는 미네랄 토출유로(144)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 주입공(141)은 공기 주입유로(143)를 통해 상기 미네랄 용기(140)의 내부와 연통될 수 있으며, 상기 토출공(142)은 미네랄 토출유로(144)를 통해 상기 미네랄 용기(140)의 내부와 연통될 수 있다.
상기 펌프(160), 즉 에어펌프는 미네랄 용기(140) 내로 공기를 주입하도록 형성되기 때문에, 상기 미네랄 용기(140)로부터 필요한 양의 농축 미네랄을 토출시키기 위해서는 상기 미네랄 용기(140)의 기밀성을 유지하는 것이 필요하다.
전술한 바와 같이, 상기 미네랄 용기(140)가 상기 용기 체결부(150)의 상측에 배치되고, 상기 용기 체결부(150)의 하단에 주입공(141) 및 토출공(142)이 마련되기 때문에, 미네랄 용기(140)의 기밀성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 펌프(160)의 공기 유입구 측에는 에어필터(161)가 구비될 수 있다. 상기 에어필터(161)는 상기 펌프(160)를 통해 미네랄 용기(140) 내로 주입되는 공기에 포함된 불순물을 제어하는 역할을 한다. 이때, 상기 에어필터(161)는 소수성 부재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 펌프(160)와 미네랄 용기(140)(즉, 용기 체결부(150))를 연결하는 연결라인(162)에는 체크피팅 또는 체크밸브(163)가 구비될 수 있다.
상기 체크피팅 또는 체크밸브(163)는 상기 미네랄 용기(140)로부터 상기 펌프(160)를 향하여 미네랄이 역류하는 것을 방지한다. 이는, 미네랄이 펌프(160)로 역류할 경우, 상기 펌프(160)가 파손될 우려가 있기 때문이다.
상기 제2유로(110)에는 압력 센서(200)가 구비된다. 상기 압력 센서(200)는 상기 제2유로(110) 내부의 압력을 측정할 수 있다. 상기 펌프(160)가 구동되면, 상기 미네랄 용기(140)로 공기가 주입되는데, 상기 제2유로(110)는 상기 미네랄 용기(140)와 연통되어 있기 때문에, 상기 미네랄 용기(140)의 압력과 상기 제2유로(110)의 압력이 상승해서, 상기 압력 센서(200)에서 측정된 압력은 상승하게 된다.
본 발명의 일 실시예는 유로를 개폐하는 제1밸브(74) 및 음용수의 유량을 감지하는 유량센서(75)가 구비되고, 음용수를 안내하는 제1유로(71), 상기 음용수를 토출하기 위하여 상기 제1유로(71)의 후단에 연결되는 출수유로(70), 상기 제1유로(71)와 상기 출수유로(70)를 연결하는 연결관(120), 상기 연결관(120)을 향해 미네랄을 공급하고, 유로를 개폐하는 제2밸브(130)가 구비된 제2유로(110), 상기 제2유로(110)를 통해 상기 연결관에 연결되며 상기 제2밸브(130)의 전단에 배치되어, 농축 미네랄이 수용되는 미네랄 용기(140), 레버가 눌릴 때에 출수 신호가 발생되고, 레버 눌림이 해제되면 출수 종료 신호가 발생되는 입력부(4) 및 상기 입력부(4)에서 출수 신호가 입력되고, 상기 유량센서(75)에서 측정된 음용수가 제1설정량에 도달하면 설정 시간 동안 상기 제2밸브(130)를 개방해서 미네랄을 배출시키는 제어부(180)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 흐름도이다.
도 4를 참조해서 설명하면, 사용자는 레버를 눌러서 상기 입력부(4)를 통해서 출수 신호, 즉 출수 개시 신호를 입력할 수 있다(S10).
이때 사용자는 상기 레버를 눌러서 후방으로 이동시키는 것이 가능하다.
상기 제어부(180)는 상기 제1밸브(74)를 개방하고, 음용수가 상기 제1유로(71)를 통해서 이동되도록 한다(S20). 상기 제1밸브(74)는 상기 제1유로(71)를 개폐하기 때문에, 상기 제1밸브(74)가 유로를 개방하면 음용수가 상기 제1유로(71)를 통과해서 외부로 배출될 수 있다.
그리고 상기 유량센서(75)는 상기 제1유로(71)를 통과하는 음용수의 유량이 제1설정량에 도달했는지를 감지한다(S30). 상기 유량센서(75)는 상기 제1유로(71)를 통과해서 이동되는 유량을 측정할 수 있기 때문에, 유량에 대한 정보를 상기 제어부(180)에 전달할 수 있다.
상기 제1유로(71)를 통해서 음용수가 상기 제1설정량만큼 배출되면, 상기 제어부(180)는 상기 제2밸브(130)를 개방한다(S40).
이때 상기 제어부(180)는 설정 시간 동안 상기 제2밸브(130)를 개방하고, 상기 설정 시간이 경과하면 상기 제2밸브(130)를 닫는다(S50, S60). 상기 제어부(180)는 상기 제2밸브(130)를 통해서 정해진 양의 미네랄을 배출할 수 있다. 이때 상기 펌프(160)를 통해서 공기압이 발생되는데, 이러한 압력은 일정하게 유지되기 때문에, 상기 동일한 설정 시간 동안 상기 제2밸브(130)를 개방하면 매번 일정한 양의 미네랄이 배출될 수 있다.
그리고 사용자에 의해서 출수 종료 신호가 입력되는지를 확인한다(S70). 이때 출수 종료 신호는 사용자가 상기 레버를 더 이상 누르지 않기 때문에, 상기 레버가 눌린 상태가 해제되는 상황에 발생될 수 있다. 즉 사용자가 상기 레버에서 컵 등의 용기나 손을 떼는 상황에 출수 종료 신호가 입력될 수 있다.
출수 종료 신호가 입력되지 않으면, 상기 유량센서(75)에서 상기 제1설정량을 측정한 후에 다시 측정한 유량이 제2설정량에 도달하는지 추가로 측정한다(S80).
그리고 상기 유량센서(75)에서 측정한 음용수의 유량이 상기 제2설정량에 도달하면 다시 상기 제2밸브를 개방해서 미네랄을 배출한다. 이때 상기 제2밸브는 동일한 상기 설정 시간 동안에 개방되어서, 이전에 배출된 미네랄과 동일한 양이 배출될 수 있다.
만약 사용자에 의해서 출수 종료 신호가 입력되면, 상기 제어부(180)는 상기 제1유로(71)를 통해서 음용수가 더 이상 배출되지 않도록 상기 제1밸브(74)를 닫아서, 상기 제1유로(71)를 폐쇄한다.
상기 제2설정량은 상기 제1설정량보다 큰 것이 바람직하다. 상기 제1설정량은 상기 제2밸브(130)가 유로를 개방해서 미네랄이 배출되는 시점이고, 상기 제2설정량은 추가로 상기 제2밸브(130)가 유로를 개방해서 미네랄이 배출되는 시점이다. 따라상기 제1설정량 만큼 음용수가 배출된 상태에서 처음으로 미네랄이 배출되고, 그 후에는 음용수가 상기 제2설정량 만큼 배출된 상태에서 미네랄이 배출될 수 있다.
도 5는 일 실시예가 구현되는 상황을 설명한 도면이고, 도 6은 일 실시예가 구현되는 다른 상황을 설명한 도면이다.
이하 도 5 및 도 6에서는 설명의 편의를 위해서 상기 제1설정량은 50ml이고, 상기 제2설정량은 120ml이고, 상기 설정 시간은 1.3초로 특정해서 설명한다. 하지만, 상기 제1설정량, 상기 제2설정량 및 상기 설정 시간은 다양한 상황이나 사용자의 입맛 등에 따라서 다양하게 변화할 수 있는 조건이고, 그에 따라 고정되는 수치는 아니다. 따라서 본 발명이 위에서 특정한 값에 대해서 한정되는 것은 아니다.
도 5에서는 도 6과 달리 사용자가 추출한 음용수에 미네랄이 1회 배출되는 상황을 설명한 도면이다.
구체적으로 도 5a에서는 사용자가 상기 제1설정량보다는 크되 상기 제2설정량보다는 작은 양의 음용수를 배출시킨 상황이고, 도 5b는 사용자가 상기 제2설정량만큼의 음용수를 배출시킨 상황이고, 도 5c는 사용자가 상기 제2설정량보다 많은 양의 음용수를 배출시킨 상황이다. 세 가지 경우는 각각 사용자에게 배출되는 음용수의 양이 다르지만 동일한 미네랄이 배출된다.
도 5a에서는 사용자가 출수 신호를 입력하고 50ml보다는 많고, 120ml보다는 작은 양의 음용수를 추출한 경우로, 상기 제2밸브(130)는 상기 제1설정값인 50ml만큼 음용수가 배출된 상황에서 미네랄을 배출하도록 유로를 개방한다.
즉 사용자는 50ml보다는 많고, 120ml보다는 작은 양의 음용수를 추출한 경우에, 50ml를 추출하는 시점에 대락 1.3초 동안에 미네랄을 공급받을 수 있다.
도 5b에서는 사용자가 출수 신호를 입력하고 120ml만큼의 음용수를 추출한 경우로, 상기 제2밸브(130)는 상기 제1설정값인 50ml만큼 음용수가 배출된 상황에서 미네랄을 배출하도록 유로를 개방한다.
한편 상기 제2설정량은 상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 단위 양인 것이 바람직하다. 즉 상기 제2설정량은 이미 결정된 값으로, 사용자의 입맛에 최적화된 값인 것이 가능하다.
도 5c에서는 사용자가 출수 신호를 입력하고 120ml보다는 많되, 170ml보다는 작은 양의 음용수를 추출한 경우로, 상기 제2밸브(130)는 상기 제1설정값인 50ml만큼 음용수가 배출된 상황에서 미네랄을 배출하도록 유로를 개방한다.
즉 상기 제2밸브(130)는 상기 제1설정값인 50ml에 유로를 개방하고, 다시 측정된 유량이 상기 제2설정값인 120ml에 도달하지 않으면 유로를 다시 개방하지 않는다. 결론적으로 상기 제2밸브(130)는 상기 유량센서(75)에서 측정된 누적 데이터가 50ml, 170ml에 해당하는 상황에서 유로를 개방해서 미네랄을 배출시킨다.
따라서 상기 제1설정량과 상기 제2설정량의 합은 상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 최대 양인 것이 가능하다. 음용수가 상기 제1설정량인 50ml부터 상기 제1설정량과 상기 제2설정량의 합인 170ml에 해당되는 범위 내에서 배출될 때에 상기 설정 시간 동안 배출되는 미네랄이 1회 배출될 수 있다. 따라서 사용자는 일정 범위 내의 비율로 미네랄이 함유된 미네랄수를 공급받을 수 있어서, 일정한 물맛이 사용자에게 제공될 수 있다.
도 6a는 사용자가 240ml보다는 많고, 290ml보다는 작은 양의 음용수를 추출하도록 상기 입력부(4)를 조작한 상황이다.
이러한 경우에, 상기 제어부(180)는 상기 제1설정값에 해당되는 50ml만큼 음용수가 추출되었을 때에 상기 제2밸브(130)를 설정 시간(1.3초)동안 개방하고, 다시 측정한 유량이 제2설정값에 해당되는 170ml만큼 음용수가 추출되었을 때에 상기 제2밸브(130)를 다시 개방한다.
즉 음용수가 상기 제1설정값과 n배의 제2설정값의 합에 도달할 때에 상기 제2밸브(130)가 개방되어 미네랄이 배출될 수 있다. 미네랄이 배출되는 횟수는 상기 유량센서에서 감지된 전체 음용수의 양을 상기 제2설정량으로 나눈 몫과 동일한 값을 가진다.
도 6b는 사용자가 300ml의 음용수를 배출하도록 상기 입력부(4)를 조작한 상황인데, 도 6b에서도 상술한 상황과 동일하게 상기 유량센서(75)에 의해서 다시 측정한 음용수의 유량이 상기 제2설정량에 도달한 횟수와 동일한 횟수 만큼 미네랄을 추가로 배출하도록 상기 제2밸브(130)가 개방된다.
따라서 본 발명의 실시예서는 사용자에게 공급되는 미네랄수에서 미네랄의 농도는 일정한 범위 내에 존재하기 때문에, 사용자가 배출시키는 미네랄수의 양에 상관없이 일정한 범위의 물맛을 유지할 수 있다.
본 실시예는 출수되는 음용수의 전체 양은 초기에 입력되지 않고, 상기 출수 종료 신호가 입력되는 시점에 결정되는 실시간 제어모드에서도, 사용자에게 일정한 범위의 물맛을 제공할 수 있다.
실시간 제어모드의 상황에서, 사용자가 단위 음용수량인 120ml가 최종적으로 배출된 후에, 미네랄을 배출하게 되면 사용자가 119ml의 음용수를 추출하는 경우에는 미네랄이 첨가되지 않는다는 문제가 발생할 수 있다.
이와는 반대로 사용자에게 미네랄수를 배출하는 시점에 미네랄을 공급하면, 사용자가 1ml의 극소량의 물을 원하는 경우에도 미네랄이 배출되어, 전체 미네랄수에서 미네랄의 농도가 너무 높다는 문제가 있다.
따라서 본 실시예에서는 음용수의 단위량 중에서, 중간값의 앞측에 위치하는 유량만큼의 음용수가 배출되었을 때에, 미네랄을 공급해서, 사용자에게 일정한 범위 내에 존재하는 미네랄수를 제공할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
1 음용수 공급장치 71 제1유로
74 제1밸브 75 유량센서
100 미네랄 공급모듈 110 제2유로
130 제2밸브 160 펌프
180 제어부 200 압력 센서

Claims (13)

  1. 사용자에 의해 출수 신호가 입력부로 입력되는 단계;
    제1밸브가 개방되어 음용수가 제1유로를 통해서 이동되고, 유량센서에서 상기 제1유로를 통해서 이동되는 음용수의 양을 측정하는 단계;
    상기 유량센서에서 측정된 음용수의 양이 제1설정량에 도달하면, 제2밸브가 설정 시간 동안 개방되어 미네랄이 배출되는 단계;
    사용자에 의해 출수 종료 신호가 입력되지 않으면, 상기 유량센서에서 상기 제1설정량을 측정한 후에 다시 측정한 유량이 제2설정량에 도달하는지 추가로 측정하는 단계;
    상기 제2설정량 도달하면 상기 제2밸브를 다시 상기 설정 시간 동안 개방해서 미네랄을 추가로 배출하는 단계;를 포함하는 음용수 공급장치의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2설정량은,
    상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 단위 양인 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2설정량은 상기 제1설정량보다 큰 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치의 제어방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1설정량과 상기 제2설정량의 합은,
    상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 최대 양인 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치의 제어방법.
  5. 제2항에 있어서,
    미네랄이 배출되는 횟수는,
    상기 유량센서에서 감지된 전체 음용수의 양을 상기 제2설정량으로 나눈 몫과 동일한 값을 가지는 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치의 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추가로 배출하는 단계에서는,
    상기 추가로 측정하는 단계에서 상기 제2설정량에 도달한 횟수와 동일한 횟수 만큼 미네랄을 추가로 배출하는 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치의 제어방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입력부는 누를 수 있는 레버를 포함하고,
    출수 신호는 상기 레버가 눌릴 때에 발생되고,
    출수 종료 신호는 상기 레버의 눌린 상태가 해제될 때에 발생되는 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    출수되는 음용수의 전체 양은 초기에 입력되지 않고, 상기 출수 종료 신호가 입력되는 시점에 결정되는 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치의 제어 방법.
  9. 유로를 개폐하는 제1밸브 및 음용수의 유량을 감지하는 유량센서가 구비되고, 음용수를 안내하는 제1유로;
    상기 음용수를 토출하기 위하여 상기 제1유로의 후단에 연결되는 출수유로;
    상기 제1유로와 상기 출수유로를 연결하는 연결관;
    상기 연결관을 향해 미네랄을 공급하고, 유로를 개폐하는 제2밸브가 구비된 제2유로;
    상기 제2유로를 통해 상기 연결관에 연결되며 상기 제2밸브의 전단에 배치되어, 농축 미네랄이 수용되는 미네랄 용기;
    레버가 눌릴 때에 출수 신호가 발생되고, 레버 눌림이 해제되면 출수 종료 신호가 발생되는 입력부; 및
    상기 입력부에서 출수 신호가 입력되고, 상기 유량센서에서 측정된 음용수가 제1설정량에 도달하면 설정 시간 동안 상기 제2밸브를 개방해서 미네랄을 배출시키는 제어부;를 포함하는 음용수 공급장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유량센서에서 상기 제1설정량을 측정한 후에 다시 측정한 유량이 제2설정량에 도달하면, 상기 제2밸브를 다시 상기 설정 시간 동안 개방해서 미네랄을 추가로 배출하는 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2설정량은,
    상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 단위 양인 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1설정량과 상기 제2설정량의 합은,
    상기 설정 시간 동안에 배출된 미네랄이 혼합되도록 설정된 음용수의 최대 양인 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2설정량은 상기 제1설정량보다 큰 것을 특징으로 하는 음용수 공급장치.
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