KR20190133944A - 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과즙 원액에 의한 고장이 원활히 방지되도록 하면서 탄산수와 과즙 원액의 혼합이 적절하게 이루어지도록 하는 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치에 관한 것으로, 본 과즙음료 제조 장치는 탄산수가 저장되는 저장탱크(10)와, 상기 저장탱크(10)에 연결되는 탄산수배출관(20)과, 과즙 원액이 저장되는 원액용기(30)와, 상기 원액용기(30)에 연결되는 원액배출관(40)과, 상기 탄산수배출관(20)과 원액배출관(40)이 연결되는 자동삼방밸브(50)와, 상기 자동삼방밸브(50)에 연결되는 음료흡입관(60)과, 상기 음료흡입관(60)에 입구측이 연결되는 모터펌프(70)와, 상기 모터펌프(70)의 출구측에 연결되는 음료공급관(80)과, 상기 자동삼방밸브(50)와 모터펌프(70)에 연결되는 컨트롤러(90)를 포함한다.

Description

무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치{FRUIT BEVERAGE MANUFACTURING APPARATUS FOR UNMANNED CAFE SYSTEM}

본 발명은 무인 카페 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과즙 원액에 의한 고장이 원활히 방지되도록 하면서 탄산수와 과즙 원액의 혼합이 적절하게 이루어지도록 하는 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동판매기는 판매자 없이 상품을 판매하기 위한 무인 판매장치로서, 화폐투입/처리부를 통해 투입된 금액에 대응하여 구매자가 선택한 상품을 상품투출구로 투출함으로써, 상품을 판매하는 장치이다.

자동판매기는 판매하고자 하는 상품이나 목적에 따라 다양한 형태와 여러 종류로 분류되며, 그 중에서도 음료를 음용 할 수 있도록 판매하는 자동판매기는 크게 원료와 첨가물을 물과 혼합하여 액상으로 판매하는 것과, 음용할 음료가 수용된 음료용기를 판매하는 것으로 구분된다.

액상의 음료를 판매하는 대표적인 자동판매기에는 커피 자동판매기와, 과즙 음료 자동판매기가 대표적인 것으로, 대부분이 커피 전용 또는 과즙 음료 전용으로 사용하는 형태로 제작되어 사용된다.

최근에는 무인 카페와 같은 곳에는 구매자들의 선택이나 기호에 따라 커피음료나 과즙음료 등 여러 가지의 음료 자동판매기가 설치되어 다양한 음료가 판매되고 있고, 이러한 음료 중에서 시원한 음료의 경우에는 컵에 얼음이 자동으로 담겨서 판매되는 경우가 많이 있다.

특히, 과즙음료는 음료 자동판매기에 과즙음료 제조 장치를 설치하여 제공하는데, 이러한 과즙음료 제조 장치는 과즙 원액을 탄산수에 혼합하는 장치이다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 과즙음료 제조 장치는 과즙 원액의 점성이 높아 배관이나 노즐이 쉽게 막혀 고장이 자주 일어나 사용이 불편하고, 탄산수와 과즙 원액의 혼합이 적절하게 이루어지지 않아 음용상의 불편함이 존재하는 문제점이 있었다.

등록특허 제1183231호 "스마트 컵을 이용한 음료 자동 판매 시스템"(2012.09.10.) 공개실용 제1992-0003178호 "과즙 음료 자동판매기의 음료 혼합장치"(1992.02.25.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 과즙 원액에 의한 고장이 원활히 방지되도록 하면서 탄산수와 과즙 원액의 혼합이 적절하게 이루어지도록 하는 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치"는, 탄산수가 저장되는 저장탱크와; 상기 저장탱크의 상면을 관통하여 상기 저장탱크의 내부에 일단이 배치되고, 상기 저장탱크의 탄산수를 상기 저장탱크의 외부로 배출할 수 있는 탄산수배출관과; 과즙 원액이 저장되는 원액용기와; 상기 원액용기의 상면을 관통하여 상기 원액용기의 내부에 일단이 배치되고, 상기 원액용기의 과즙 원액을 상기 원액용기의 외부로 배출할 수 있는 원액배출관과; 상기 탄산수배출관의 타단이 연결되는 제1 연결부와, 상기 원액배출관의 타단이 연결되는 제2 연결부와, 상기 제2 연결부의 일측으로 구비되는 제3 연결부를 가지고, 상기 제1 연결부와 제2 연결부 및 제3 연결부를 자동으로 상호 개폐시키는 자동삼방밸브와; 상기 제3 연결부에 일단이 연결되는 음료흡입관과; 상기 음료흡입관의 타단이 입구측에 연결되고, 전원의 공급에 의해 구동되면서 액체를 흡입하거나 배출시키는 모터펌프와; 상기 모터펌프의 출구측에 일단이 연결되는 음료공급관과; 상기 자동삼방밸브와 모터펌프에 연결되고, 상기 음료공급관을 통해 과즙 원액과 탄산수를 공급하도록 제어하며, 탄산수를 역류시켜 상기 원액배출관을 세척하도록 제어하는 컨트롤러를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치"의 상기 컨트롤러는, 상기 음료공급관을 통해 과즙 원액을 먼저 공급하고 과즙 원액이 공급된 후에 탄산수를 공급하는 과정을 적어도 2회 내지 4회 반복하며 상기 공급 과정이 완료된 후에 상기 음료흡입관과 음료공급관에 잔류하는 탄산수를 상기 원액배출관으로 역류시켜 상기 원액배출관을 세척하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치"의 상기 저장탱크는, 일단이 상기 저장탱크의 상면을 관통하여 구비되고 타단이 탄산수 제조 장치에 연결되어 상기 저장탱크의 내부로 탄산수를 공급하는 탄산수공급관을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치"의 상기 저장탱크는, 그 하부에 연통되게 연결되고 관로상에 자동개폐밸브가 설치되어 상기 저장탱크의 내부에 수용된 탄산수를 외부로 배출시킬 수 있는 드레인관을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 과즙 원액에 의한 고장이 원활히 방지되어 사용상의 불편함이 해소되고, 탄산수와 과즙 원액의 혼합이 적절하게 이루어져 음용상의 불편함이 해소되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치가 설치된 무인 카페 시스템의 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치가 설치된 무인 카페 시스템의 개략적인 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치의 개략적인 구성도,
도 4는 도 3의 요부 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치의 탄산수 공급 상태를 보인 개략적인 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치의 과즙 원액 공급 상태를 보인 개략적인 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치의 원액배출관 세척 상태를 보인 개략적인 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치는 무인 카페 시스템(1)에 설치되는 것이다.

상기 무인 카페 시스템(1)은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 커피음료가 자동으로 배출되는 커피음료 배출기(2)와, 과즙음료가 자동으로 배출되는 과즙음료 배출기(3)와, 커피음료나 과즙음료를 담기 위한 컵이 자동으로 배출되는 컵 배출기(4)와, 컵에 담을 얼음이 자동으로 배출되는 얼음 배출기(5)를 포함한다.

이와 같은 상기 무인 카페 시스템(1)은 이용자가 음료 선택하고 결제를 한 후에 상기 컵 배출기(4)를 통해 컵을 받고 상기 컵을 상기 얼음 배출기(5)에 끼워서 얼음을 받은 후에 상기 얼음이 든 컵을 상기 커피음료 배출기(2)나 과즙음료 배출기(3)에 끼워 커피음료나 과즙음료를 받아 음용하게 되는 것이다.

상기 과즙음료 배출기(3)는 과즙 원액과 탄산수를 혼합하여 배출하는 것으로, 그 내부에 탄산수 제조 장치(3a)와 과즙음료 제조 장치(3b)가 설치된다.

상기 탄산수 제조 장치(3a)는 상기 과즙음료 배출기(3)에 내장되어 상기 과즙음료 배출기(3)에서 제조되는 과즙음료에 탄산수를 공급하여 혼합될 수 있도록 하는 것이다.

본 과즙음료 제조 장치(3b)는 탄산수를 공급받아 과즙 원액과 혼합하여 과즙음료를 제조하는 장치이다.

이와 같은 본 발명에 따른 과즙음료 제조 장치는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 탄산수가 저장되는 저장탱크(10)와, 상기 저장탱크(10)에 연결되는 탄산수배출관(20)과, 과즙 원액이 저장되는 원액용기(30)와, 상기 원액용기(30)에 연결되는 원액배출관(40)과, 상기 탄산수배출관(20)과 원액배출관(40)이 연결되는 자동삼방밸브(50)와, 상기 자동삼방밸브(50)에 연결되는 음료흡입관(60)과, 상기 음료흡입관(60)에 입구측이 연결되는 모터펌프(70)와, 상기 모터펌프(70)의 출구측에 연결되는 음료공급관(80)과, 상기 자동삼방밸브(50)와 모터펌프(70)에 연결되는 컨트롤러(90)를 포함한다.

상기 저장탱크(10)는 밀폐된 저장조로 탄산수가 저장되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 저장탱크(10)는 일단이 상기 저장탱크(10)의 상면을 관통하여 구비되고 타단이 탄산수 제조 장치(3a)에 연결되는 탄산수공급관(11)을 더 포함한다. 상기 탄산수공급관(11)은 상기 탄산수 제조 장치(3a)를 통해 생성된 탄산수를 상기 저장탱크(10)의 내부로 공급하는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 저장탱크(10)는 그 하부에 연통되게 연결되고 관로상에 자동개폐밸브(12a)가 설치되는 드레인관(12)을 더 포함한다. 상기 드레인관(12)은 상기 컨트롤러(90)에 의해 제어되어 상기 저장탱크(10)의 내부에 수용된 탄산수를 외부로 완전히 배출시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 탄산수배출관(20)은 상기 저장탱크(10)의 상면을 관통하여 상기 저장탱크(10)의 내부에 일단이 배치되는 것으로, 상기 저장탱크(10)의 탄산수를 상기 저장탱크(10)의 외부의 상기 자동삼방밸브(50)로 연결하여 배출할 수 있도록 하는 것이다.

상기 원액용기(30)는 과즙 원액이 저장되는 공지의 용기이다.

상기 원액배출관(40)은 상기 원액용기(30)의 상면을 관통하여 상기 원액용기(30)의 내부에 일단이 배치되는 것으로, 상기 원액용기(30)의 과즙 원액을 상기 원액용기(30)의 외부의 상기 자동삼방밸브(50)로 배출할 수 있도록 하는 것이다.

상기 자동삼방밸브(50)는 상기 탄산수배출관(20)의 타단이 연결되는 제1 연결부(51)와, 상기 원액배출관(40)의 타단이 연결되는 제2 연결부(52)와, 상기 제2 연결부(52)의 일측으로 구비되는 제3 연결부(53)를 가지는 쓰리웨이 자동 개폐밸브로써, 상기 제1 연결부(51)와 제2 연결부(52) 및 제3 연결부(53)를 자동으로 상호 개폐시키는 역할을 한다.

즉, 상기 자동삼방밸브(50)는 상기 컨트롤러(90)에 의해 제어되면서 상기 탄산수배출관(20)과 원액배출관(40) 및 음료흡입관(60)을 상호 연결시키거나 차단시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 음료흡입관(60)은 상기 제3 연결부(53)에 일단이 연결되고 타단이 상기 모터펌프(70)의 입구측에 연결되는 것으로, 상기 자동삼방밸브(50)에서 상기 모터펌프(70)로 탄산수나 과즙 원액을 흡입하는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 모터펌프(70)는 상기 음료흡입관(60)의 타단이 입구측에 연결되는 것으로, 전원의 공급에 의해 구동되면서 상기 음료흡입관(60)을 통해 액체를 흡입하여 상기 음료공급관(80)을 통해 배출시키는 역할을 한다. 이와 같은 상기 모터펌프(70)는 역방향으로 작동되면서 상기 음료공급관(80)에 잔류하는 탄산수를 상기 음료흡입관(60)으로 역류시킬 수 있다.

상기 음료공급관(80)은 상기 모터펌프(70)의 출구측에 일단이 연결되는 것으로, 상기 음료흡입관(60)을 통해 흡입된 탄산수나 과즙 원액을 상기 모터펌프(70)에 의해 외부로 분사하여 배출시키는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 컨트롤러(90)는 상기 자동삼방밸브(50)와 모터펌프(70)에 연결되는 것으로, 상기 음료공급관(80)을 통해 과즙 원액과 탄산수를 공급하도록 제어하고 탄산수를 역류시켜 상기 원액배출관(40)을 세척하도록 제어하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 컨트롤러(90)는 상기 음료공급관(80)을 통해 과즙 원액을 먼저 공급하고 과즙 원액이 공급된 후에 탄산수를 공급하는 과정을 적어도 2회 내지 4회 반복하며 상기 공급 과정이 완료된 후에 상기 음료흡입관(60)과 음료공급관(80)에 잔류하는 탄산수를 상기 원액배출관(40)으로 역류시켜 상기 원액배출관(40)을 세척하도록 제어하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 컨트롤러(90)에 의해 상기 모터펌프(70)와 자동삼방밸브(50)가 제어되면서 상기 음료공급관(80)을 통해 과즙 원액을 분사하고 그후에 탄산수를 분사하는 과정을 수회 반복하여 과즙음료를 완성하게 된다.

이와 같이 구성되는 본 과즙음료 제조 장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다. 우선 도 5에 도시된 바와 같이 과즙음료 제조가 시작되면 상기 탄산수 제조 장치(3a)로부터 상기 탄산수공급관(11)을 통해 상기 저장탱크(10)에 탄산수가 공급된다. 이렇게 공급된 탄산수는 컵으로 배출되는데 그 과정을 보면 상기 자동삼방밸브(50)가 상기 제1 연결부(51)와 제3 연결부(53)를 개방한 상태에서 상기 모터펌프(70)가 구동되면서 상기 음료흡입관(60)을 통해 흡입력을 생성하여 상기 저장탱크(10)에 저장된 탄산수가 상기 탄산수배출관(20)을 통해 흡입 배출된다.

이렇게 상기 탄산수배출관(20)을 통해 배출된 탄산수는 상기 제1 연결부(51)와 제3 연결부(53)를 거쳐 상기 음료흡입관(60)으로 흡입되고, 상기 음료흡입관(60)에서 상기 모터펌프(70)를 거쳐 상기 음료공급관(80)을 통해 외부로 컵에 공급된다.

이렇게 탄산수가 공급된 후에 과즙 원액가 공급되는데 그 공급하는 과정을 보면 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 자동삼방밸브(50)가 상기 제2 연결부(52)와 제3 연결부(53)를 개방한 상태에서 상기 모터펌프(70)가 구동되면서 상기 음료흡입관(60)을 통해 흡입력을 생성하여 상기 원액용기(30)에 저장된 과즙 원액이 상기 원액배출관(40)을 통해 흡입 배출된다.

이렇게 상기 원액배출관(40)을 통해 배출된 과즙 원액은 상기 제2 연결부(52)와 제3 연결부(53)를 거쳐 상기 음료흡입관(60)으로 흡입되고, 상기 음료흡입관(60)에서 상기 모터펌프(70)를 거쳐 상기 음료공급관(80)을 통해 외부로 컵에 공급된다.

이렇게 탄산수와 과즙 원액을 번갈아가며 수회 분사한 후에 마지막으로 탄산수를 한 번 더 분사하여 과즙음료를 제조하게 된다.

과즙음료의 제조가 완료되면 도 7에 도시된 바와 같이 세척 및 잔수 제거 과정을 수행하게 되는데, 이 과정을 보면 상기 자동삼방밸브(50)가 상기 제3 연결부(53)와 제1 연결부(51)를 개방한 상태에서 상기 모터펌프(70)가 역방향으로 구동되면서 상기 음료공급관(80)에 잔류하는 탄산수를 흡입하여 상기 음료흡입관(60)으로 강제 이동된다.

이러한 탄산수의 강제 이동에 의해 상기 음료흡입관(60)과 상기 자동삼방밸브(50)에 잔류하던 탄산수가 상기 모터펌프(70)에 의해 역류하여 상기 탄산수배출관(20)을 통해 상기 저장탱크(10)로 유입된다. 즉 탄산수에 의해 상기 음료공급관(80), 음료흡입관(60), 자동삼방밸브(50) 내부의 과즙 원액이 세척되면서 잔류하는 물이 상기 저장탱크기(10)로 유입된다.

여기서, 잔수는 상기 음료공급관에 잔류하는 탄산수로써, 이후에 사용하는 컵에 잔수가 떨어져서 위생상 문제를 일으키는 것을 방지하기 위해 잔수 제거 과정을 수행하는 것이다.

이렇게 세척 및 잔수 제거가 완료되면 상기 자동개폐밸브(12a)가 개방되면서 상기 저장탱크(10)에 있는 모든 탄산수가 상기 드레인관(12)을 통해 외부로 배출되어 제거된다.

이와 같이 상기 저장탱크에 대한 탄산수의 공급, 컵으로 탄산수의 분사와 과즙 원인의 분사, 배관의 세척 및 잔수 제거, 탄산수의 완전 배출 제거의 과정이 순차적으로 진행되면서 한잔의 과즙음료가 제조된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

10 : 저장탱크
11 : 탄산수공급관
12 : 드레인관 12a : 자동개폐밸브
20 : 탄산수배출관
30 : 원액용기
40 : 원액배출관
50 : 자동삼방밸브
51 : 제1 연결부 52 : 제2 연결부
53 : 제3 연결부
60 : 음료흡입관
70 : 모터펌프
80 : 음료공급관
90 : 컨트롤러

Claims (4)

1. 탄산수가 저장되는 저장탱크(10)와;
   상기 저장탱크(10)의 상면을 관통하여 상기 저장탱크(10)의 내부에 일단이 배치되고, 상기 저장탱크(10)의 탄산수를 상기 저장탱크(10)의 외부로 배출할 수 있는 탄산수배출관(20)과;
   과즙 원액이 저장되는 원액용기(30)와;
   상기 원액용기(30)의 상면을 관통하여 상기 원액용기(30)의 내부에 일단이 배치되고, 상기 원액용기(30)의 과즙 원액을 상기 원액용기(30)의 외부로 배출할 수 있는 원액배출관(40)과;
   상기 탄산수배출관(20)의 타단이 연결되는 제1 연결부(51)와, 상기 원액배출관(40)의 타단이 연결되는 제2 연결부(52)와, 상기 제2 연결부(52)의 일측으로 구비되는 제3 연결부(53)를 가지고, 상기 제1 연결부(51)와 제2 연결부(52) 및 제3 연결부(53)를 자동으로 상호 개폐시키는 자동삼방밸브(50)와;
   상기 제3 연결부(53)에 일단이 연결되는 음료흡입관(60)과;
   상기 음료흡입관(60)의 타단이 입구측에 연결되고, 전원의 공급에 의해 구동되면서 액체를 흡입하거나 배출시키는 모터펌프(70)와;
   상기 모터펌프(70)의 출구측에 일단이 연결되는 음료공급관(80)과;
   상기 자동삼방밸브(50)와 모터펌프(70)에 연결되고, 상기 음료공급관(80)을 통해 과즙 원액과 탄산수를 공급하도록 제어하며, 탄산수를 역류시켜 상기 원액배출관(40)을 세척하도록 제어하는 컨트롤러(90)를;
   포함하는 것을 특징으로 하는 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러(90)는,
   상기 음료공급관(80)을 통해 과즙 원액을 먼저 공급하고 과즙 원액이 공급된 후에 탄산수를 공급하는 과정을 적어도 2회 내지 4회 반복하며 상기 공급 과정이 완료된 후에 상기 음료흡입관(60)과 음료공급관(80)에 잔류하는 탄산수를 상기 원액배출관(40)으로 역류시켜 상기 원액배출관(40)을 세척하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 저장탱크(10)는,
   일단이 상기 저장탱크(10)의 상면을 관통하여 구비되고 타단이 탄산수 제조 장치에 연결되어 상기 저장탱크(10)의 내부로 탄산수를 공급하는 탄산수공급관(11)을,
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 저장탱크(10)는,
   그 하부에 연통되게 연결되고 관로상에 자동개폐밸브(12a)가 설치되어 상기 저장탱크(10)의 내부에 수용된 탄산수를 외부로 배출시킬 수 있는 드레인관(12)을,
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 카페 시스템용 과즙음료 제조 장치.

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