KR20230072288A - 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서 - Google Patents

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KR20230072288A
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Abstract

본 발명은 저면에 복수 개의 홀을 구비하며 곡물을 보관하는 보관통; 복수 개로 구획된 계량칸을 구비하며, 보관통 저면에 구비된 복수 개의 홀 중 어느 하나와 겹치는 위치에 회전 가능하게 설치되는 주 계량기; 복수 개로 구획된 계량칸을 구비하며, 보관통 저면에 구비된 복수 개의 홀 중 나머지와 겹치는 위치에 설치되며, 계량칸은 주 계량기에 대해 일방향 회전만 가능하게 설치되는 보조 계량기; 주 계량기 및 보조 계량기 하부에 설치되며, 보관통으로부터 주 계량기 및 보조 계량기로 유입된 곡물을 토출하는 토출구가 구비된 계량기 하우징; 및 주 계량기를 양 방향 회전시킬 수 있는 모터;를 포함하며, 모터의 회전 방향에 따라 주 계량기만 이용하거나, 주 계량기와 보조 계량기를 모두 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서를 제공한다.

Description

곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서{AUTOMATIC DISPENSER FOR MIXED MEASURING OF GRAIN}
본 발명은 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서에 관한 것이다.
종래의 계량 쌀통은 쌀통의 하부에 계량기가 장착되어 사용자가 원하는 양의 쌀을 토출할 수 있었다. 시판되는 대다수의 쌀통은 쌀 보관통과 쌀 계량기가 1개씩만 구성되어 있어 쌀과 같이 1개의 곡물만 사용 가능했다. 따라서 사용자가 쌀 이외의 다른 곡물을 섞기를 원할 경우 사용자가 곡물을 섞은 다음 쌀통에 넣어서 사용해야했다.
최근 이러한 단점을 해결하기 위해, 3가지의 곡물을 별도 보관하고 각 곡물의 혼합비를 조절 가능한 쌀통이 출시되었다. 종래 쌀통에 장착된 계량기는 원통형의 회전식으로 계량기 내부에 담기는 쌀의 부피로 쌀량을 계량하며, 사용자가 직접 계량기를 회전하여 작동했다.
쌀통과 유사구조로 반려동물이나 가축의 사료 급식기에는 모터를 이용하여 자동으로 정량을 토출하는 제품이 출시되어 있으나 이 경우에도 사료 보관통은 하나로 되어 있다.
대한민국 공개특허 제10-2021-0050381호
본 발명은 2개 이상의 보관통과 계량기를 가지며 1개의 모터를 이용하여 곡물을 자동으로 계량, 토출할 수 있으며 곡물의 혼합비도 조절 가능한 자동 디스펜서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 저면에 복수 개의 홀을 구비하며 곡물을 보관하는 보관통; 복수 개로 구획된 계량칸을 구비하며, 보관통 저면에 구비된 복수 개의 홀 중 어느 하나와 겹치는 위치에 회전 가능하게 설치되는 주 계량기; 복수 개로 구획된 계량칸을 구비하며, 보관통 저면에 구비된 복수 개의 홀 중 나머지와 겹치는 위치에 설치되며, 계량칸은 주 계량기에 대해 일방향 회전만 가능하게 설치되는 보조 계량기; 주 계량기 및 보조 계량기 하부에 설치되며, 보관통으로부터 주 계량기 및 보조 계량기로 유입된 곡물을 토출하는 토출구가 구비된 계량기 하우징; 및 주 계량기를 양 방향 회전시킬 수 있는 모터;를 포함하며, 모터의 회전 방향에 따라 주 계량기만 이용하거나, 주 계량기와 보조 계량기를 모두 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서를 제공한다.
본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서는 2개 이상의 보관통과 계량기를 가지며 1개의 모터를 이용하여 곡물을 자동으로 계량 및 토출할 수 있으며 곡물의 혼합비도 조절 가능한 구조로 사용자의 편의성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 분해도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보관통을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보관통의 뚜껑을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보관통의 저면을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 스위퍼의 설치 모습을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 주 계량기를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보조 계량기를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징의 보조 계량기 역회전 방지부를 도시한 도면,
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보조 계량기의 회전축 하면을 도시한 도면,
도 11은 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징의 역회전 방지부가 보조 계량기의 이너 파트 역회전을 방지하는 모습을 도시한 도면,
도 12는 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징의 역회전 방지부가 보조 계량기의 이너 파트 정회전을 허용하는 모습을 도시한 도면,
도 13은 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 베이스와 베이스에 설치된 부품들을 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 정회전 시 계량기의 회전을 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 역회전 시 계량기의 회전을 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 정회전 시 곡물의 토출 경로를 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 역회전 시 곡물의 토출 경로 도시한 도면,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 마그넷과 마그넷 센서를 도시한 도면,
도 19은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기의 제1 배치예를 개략적으로 도시한 도면,
도 20은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기 의 제2 배치예를 개략적으로 도시한 도면,
도 21은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기 의 제3 배치예를 개략적으로 도시한 도면,
도 22는 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기 의 제4 배치예를 개략적으로 도시한 도면,
도 23은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기의 제2 배치예를 이용한 다양한 계량 방법을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 분해도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서는 곡물 등을 보관하는 보관통(100)과, 보관통(100)의 하부에 설치되며 보관통(100)의 홀(121, 122)을 통해 보관된 곡물이 배출되면 일정량을 계량하여 하부로 토출할 수 있는 주 계량기(200) 및 보조 계량기(300)를 포함한다. 주 계량기(200)와 보조 계량기(300)는 계량기 하우징(400)에 회전가능하게 설치되며, 계량기 하우징(400)은 보관통(100)의 홀(121, 122)과 중첩되지 않는 위치에 곡물을 토출하는 토출구(410, 420)를 구비한다.
계량기 하우징(400)은 베이스(500) 상에 결합되며, 베이스(500)에는 전장품과 전장품들을 제어하는 제어부(530)이 설치된다. 베이스(500)에는 계량기(200, 300)에 회전력을 제공하는 모터(600)가 설치되며, 모터(600)의 축이 베이스(500)의 축홀(520)을 관통하여 주동 기어(610)와 결합된다. 베이스(500)의 하부에는 베이스를 커버하는 베이스 커버(540)가 결합된다. 또한 베이스(500)에는 토출된 곡물을 사용자가 이동시킬 수 있도록 곡물받이(800)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 토출구(410, 420)를 통해 토출된 곡물은 베이스(500)에 설치된 토출관(700)을 따라 곡물받이(800)로 이동한다. 이때 베이스(500)는 곡물을 전달할 수 있도록 토출관(700)과 연결되는 연통홀(510)을 구비한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보관통을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 보관통(100)은 측벽(110), 저면(120) 및 뚜껑(130)을 구비하여 닫힌 저장 공간을 형성한다. 보관통(100) 내부 공간은 격벽(112)에 의해 주 보관칸(113)과 보조 보관칸(114)으로 구획된다. 격벽(112)은 탈착 가능하게 측벽(110)에 결합되어, 주 보관칸(113)과 보조 보관칸(114)을 구분하여 이용할 수 있고, 구분 없이 하나의 공간으로 이용할 수도 있다. 단일 곡물 사용 시에는 격벽(112)을 분리하여 보관통(100)을 하나의 공간으로 활용할 수 있고, 2개 이상의 곡물을 혼합 계량할 경우 보관통(100)을 격벽(112)에 의해 2개 이상의 공간으로 구분할 수 있다. 이를 위해 측벽(110)의 내부에는 격벽(112)을 고정할 수 있는 고정 리브(111a, 111b)가 마주하는 벽에 각각 한 쌍씩 형성된다. 고정 리브(111a, 111b) 사이에 격벽(112)이 끼워져 고정되는 형태이다. 이때, 격벽(112)을 활용하지 않을 경우 격벽(112)을 측벽(110)에 수납해두기 위해, 고정 리브(111a, 111b) 중 하나는 L자 형태로 꺾인 형상을 가지며, 격벽(112)은 측벽(110)과 꺾인 고정 리브(111b) 사이에 수납된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보관통의 뚜껑을 도시한 도면이다.
보관통의 뚜껑(130)은 상면에 센서(132)를 하나 이상 구비하여, 보관통 내에 저장된 곡물의 잔여량을 측정할 수 있다. 이때, 센서(132)로는 적외선 센서 등이 이용될 수 있으며, 곡물의 상면과의 거리를 측정하여 곡물의 잔여량을 측정할 수 있다. 바람직하게는 구획된 각 보관칸에 곡물의 잔여량을 측정할 수 있도록 각 보관칸 대응 위치에 각 1개씩 구비되는 것이 바람직하다. 따라서 주 보관칸(113)과 보조 보관칸(114)을 구비하는 본 발명의 일 실시예에서는 2개의 센서(132)가 뚜껑에 설치된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보관통의 저면을 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 스위퍼의 설치 모습을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 보관통(100)의 저면(120)에는 보관칸(113, 114)으로부터 곡물이 토출되는 홀(121, 122)이 형성된다. 홀(121, 122)은 각 보관칸(113, 114)의 대응 위치에 각 1개씩 구비되는 것이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에서는 2개가 구비되었다. 홀(121, 122)의 적어도 일측에 설치되며 하측으로 돌출하여 계량기(200, 300)로 토출된 곡물을 계량칸 내로 쓸어담는 스위퍼(123, 124)가 설치된다. 스위퍼(123, 124)는 실질적으로 계량기(200, 300)의 회전 방향 전방에 위치한 것만 활용되므로, 일방향으로만 회전하는 계량기(300)가 장착되는 보조 보관칸(114) 측 스위퍼(124)는 정회전 회전 진행 방향에 1개만 설치된다. 주 보관칸(113)에 설치되는 주 계량기(200)는 정방향 회전과 역방향 회전이 모두 이루어질 수 있으므로 스위퍼(123)가 홀(121)의 양측에 각각 부착된다.
스위퍼(123, 124)는 L자형으로 꺾여있으며, 상면(123a)은 저면(120)을 관통하여 결합되는 돌기(123c)에 의해 부착되고, 절곡되어 홀(121)을 통해 하측으로 연장된 스위퍼면(123b)은 계량기(200)로 투입된 곡물을 상면을 쓸어서 편평하게 만들어 계량기에 담기는 곡물의 양을 정량으로 유지할 뿐 아니라 계량기(200)와 보관통(100)의 저면(120) 사이에 곡물이 끼어 계량기(200)의 회전을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
스위퍼(123, 124)는 고무나 실리콘과 같이 부드럽고 탄성이 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편 보관통(100)의 저면(120)은 블레이드형 로터(127, 128)가 각 계량기(200, 300)의 중심축에 연결될 수 있도록 로터 축홀(125, 126)을 구비한다. 블레이드형 로터(127, 128)는 계량기(200, 300)와 함께 회전하면서 보관통(100) 내의 곡물을 저어주어, 홀(121, 122)을 통해 곡물이 잘 배출되도록 할 수 있다. 또한 보관통(100) 내에 저장된 곡물을 휘저어 상면을 평탄화하여 곡물의 잔여량 감지 시 정확도를 높여준다. 이때, 블레이드형 로터(127, 128)는 로터 축홀(125, 126)에 결합되는 로터 축(127a, 128a)과 로터 축(127a, 128a)의 양측으로 연장된 블레이드(127b, 128b)로 이루어진다. 이때, 블레이드(127a, 128b)의 단면은 회전 시에 곡물이 타고 넘어가기 쉽도록 상단으로 갈수록 단면적이 좁아진다. 다시 말해 블레이드(127b, 128b의 단면 형상은 삼각형일 수 있다. 또한 블레이드(127a, 128b)의 하면은 보관통(100)의 저면(120)과 맞닿는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 주 계량기를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 주 계량기(200)는 계량기 하우징(400) 내에 설치된다. 주 계량기(200)의 중심축(210) 하부에는 모터(600)의 주동 기어(610)와 결합하는 하부홈(미도시)이 형성되고, 중심축(210)의 상부에는 블레이드형 로터(127)의 로터축(127a)이 결합되는 상부홈(214)이 형성된다. 주동 기어(610)와 하부홈이 결합하여 모터(600)의 회전력이 주 계량기(200)로 전달되고, 상부홈(214)에 맞물린 로터축(127a)이 회전하며 블레이드형 로터(127)가 회전하면서 곡물을 휘젓는다.
주 계량기(200)는 또한 중심축(210)과 동심을 이루는 원통형이며 외주면에 기어 치형(222)이 형성된 외륜(220) 및 외륜(220)과 중심축(210)을 바큇살처럼 방사상으로 연결하며 복수 개의 계량칸(202)으로 구획하는 복수 개의 격벽(230)을 구비한다. 주 계량기(200)는 계량칸(202)이 주 보관칸(112) 하부의 홀(121) 및 계량기 하우징(400)의 주 토출구(410)와 겹치는 위치에 설치되어야 한다.
또한, 주 계량기(200)의 회전량을 검지할 수 있도록, 마그넷(250)이 하나 이상 구비될 수 있다. 마그넷(250)은 외륜(210)의 내주면에 배치되며, 필요에 따라 설치 갯수를 달리할 수 있다. 주 계량기(200)는 마그넷(250)을 삽입할 수 있는 마그넷 수용부(240)를 구비하며, 마그넷 수용부(240) 내에 마그넷(250)을 삽입한 다음 탄성을 가지는 고무 재질의 마개(260)로 막아 고정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보조 계량기를 도시한 도면이다.
보조 계량기(300)는 이너 파트(310)의 외주면에 아우터 파트(320)가 결합된 형태로, 이너 파트(310)의 외주면 하단에 래칫 돌기(315)가 형성되고, 아우터 파트(320)의 하단에 래칫 기어(322)가 형성되어 아우터 파트(320)가 이너 파트(310)에 대해 일방향 회전만 허용된다.
이너 파트(310)는 회전의 중심이 되는 중심축(312)과 원통형이며 중심축(312)과 동심을 이루며 외주면 하단에 래칫 돌기(315)가 형성된 외륜(314)과, 외륜(314)과 중심축(312)을 바큇살처럼 방사상으로 연결하며 복수 개의 계량칸(311)으로 구획하는 복수 개의 격벽(316)을 구비한다.
아우터 파트(320)는 이너 파트(320)의 외주면에 결합되는 원통형으로, 래칫 기어(322)가 하단에 형성되며 주 계량기(200)의 기어 치형(222)과 맞물리는 치형(324)이 외주면에 형성된다. 그에 따라 아우터 파트(320)가 시계 방향으로 회전할 경우, 래칫 돌기(315)와 래칫 기어(322)가 서로 맞물리며 이너 파트(310)는 아우터 파트(320)와 함께 회전한다. 반면 아우터 파트(320)가 반시계 방향으로 회전할 때는 아우터 파트(320)의 래칫 기어(322)가 이너 파트(310)의 래칫 돌기(315)를 타고 올라가면서 상대 회전이 허용되어 이너 파트(310)에 대해 아우터 파트(320)가 회전하며 헛돌게 된다.
보조 계량기(300)는 계량칸(311)이 보조 보관칸(114) 하부의 홀(122) 및 계량기 하우징(400)의 보조 토출구(420)와 겹치는 위치에 설치되어야 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 계량기 하우징(400)은, 저면(402)과 측벽(404)을 구비하며, 저면(402)에는 상기한 바와 같이, 주 계량기(200)로 유입된 곡물을 하부로 토출하는 주 토출홀(410)과 보조 계량기(300)로 유입된 곡물을 하부로 토출하는 보조 토출홀(420)이 형성된다.
또한 주 계량기(200)의 설치 위치에 모터(600)와 연결된 주동 기어(610)가 관통하여 주 계량기(200)와 연결될 수 있도록 기어홀(430)을 구비한다. 그리고 보조 계량기(300)의 설치 위치에는 후술할 역회전 방지부를 결합하기 위한 결합축(440)이 형성된다. 결합축(440)은 보조 계량기(300) 측으로 돌출 형성된다. 결합축(440)은 회전을 방지하기 위해 육각 기둥 형태인 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징의 보조 계량기 역회전 방지부를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 역회전 방지부는 결합축(440)에 끼워지며 계량기 하우징(400)에 하단이 지지되는 탄성 부재(442), 탄성 부재(442)의 상단에 의해 상하 이동 가능하게 지지되며, 결합축(440)에 결합되는 결합홀을 구비하는 래칫부(444), 래칫부(444)가 상부로 이탈하지 않고 래칫부(444)의 상부 위치를 제한하며 결합축(440)에 고정되는 스토퍼(446)를 구비한다. 이때, 래칫부(444)가 결합축(440)에 대해 회전하지 않도록 상기한 바와 같이 결합축(440)은 육각 기둥과 같이 각이 진 형태이며, 결합홀은 결합축(440)에 대응하는 형상을 가진다. 본 발명의 일 실시예에서는 결합축(440)과 결합홀이 회전을 방지할 수 있는 형태라면, 육각 기둥과 육각홀 형상이나 사각 기둥이나 사각홀 형상이거나, 키 홀 등이 형성된 원기둥 형상이어도 무방하다.
래칫부(444)는 결합축(440)에 회전하지 않고 상하 이동만 하며, 탄성 부재(442)에 의해 상방으로 이동하도록 힘을 받지만, 스토퍼(446)에 의해 최고점이 제한된다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 보조 계량기의 회전축 하면을 도시한 도면, 도 11은 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징의 보조 계량기 역회전 방지부가 보조 계량기의 이너 파트의 역회전을 방지하는 모습을 도시한 도면, 도 12는 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서가 구비하는 계량기 하우징의 보조 계량기 역회전 방지부가 보조 계량기의 이너 파트의 정회전을 허용하는 모습을 도시한 도면이다.
보조 계량기의 이너 파트(310)의 중심축(312)은 하면에 래칫 기어(313)가 형성되어, 역회전 방지부의 래칫부(444)가 탄성 부재(442)에 의해 가압되어 맞닿는다. 그에 따라, 이너 파트(310)는 반시계 방향 회전이 제한된다. 반면 시계 방향 회전 시에는 탄성 부재(442)에 의해 지지된 래칫부(444)의 경사면과 중심축(312)의 래칫 기어(313)의 경사면을 따라 회전을 허용하면서 래칫부(444)가 탄성 부재(442)에 의해 지지되어 상하 진퇴를 반복한다.
아우터 파트(320)가 반시계 방향으로 회전할 때는 상대 회전이 허용되어 이너 파트(310)에 대해 아우터 파트(320)가 회전하며 헛돌아야 하나, 이너 파트(310)와 아우터 파트(320)의 마찰력에 의해 이너 파트(310)가 아우터 파트(320)를 따라서 회전할 수 있으나 역회전 방지부로 인해 이너 파트(310)의 반시계 방향 회전, 즉 역회전을 방지해줄 수 있다.
도 13은 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 베이스와 베이스에 설치된 부품들을 도시한 도면이다.
상기한 바와 같이, 베이스(500)에는 모터(600), 마그넷 센서(550) 등의 전장품과 전장품들을 제어하는 제어부(530)가 설치된다. 여기서, 모터(600)의 축이 베이스(500)의 축홀(520)을 관통하여 주동 기어(610)와 결합되어 계량기(200, 300)에 회전력을 제공하며, 베이스(500)의 하부를 커버하는 베이스 커버(540)에 설치된 모터 홀더(620)에 의해 고정된다. 또한 베이스(500)에는 토출된 곡물을 사용자가 이동시킬 수 있도록 토출관(700)의 하부에 곡물받이(800)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 토출구(410, 420)를 통해 토출된 곡물은 베이스(500)에 설치된 토출관(700)을 따라 곡물받이(800)로 이동한다. 이때 베이스(500)는 곡물을 전달할 수 있도록 토출관(700)과 연결되는 연통홀(510)을 구비한다. 토출관(700)은 곡물을 용이하게 배출할 수 있도록 가운데가 낮게 기울어진 경사면(710)을 구비하는 호퍼 형태이며, 중앙에 토출구(720)를 구비한다. 또한 토출관(700)이 자동 밥솥과 같은 취사기기와 결합되는 경우, 곡물을 자동으로 계량하여 토출구(720)로 토출되면, 취사기기에서 토출된 곡물을 흡입압 또는 스크류 방식 등의 이송 수단을 통해 이송하여 내솥으로 투입할 수 있다.
그리고, 베이스(500)의 상부에는 계량기 하우징(400)이 결합된다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 정회전 시 계량기의 회전을 도시한 도면이다.
이하에서, 모터의 정회전은 반시계 방향을, 모터의 역회전은 시계 방향을 의미한다. 따라서 모터와 같은 방향으로 회전하게 되는 주 계량기(200)는 반시계 방향이 정방향이며, 주 계량기(200)에 맞물려 회전하기 때문에 주 계량기(200)와 반대로 회전하게 되는 보조 계량기(300)의 경우 시계 방향 회전이 정방향의 기준이 된다.
모터가 정방향으로 회전하는 경우, 주 계량기(200)의 치형(222)과 보조 계량기(300)의 치형(324)이 서로 맞물리면서 회전한다. 보조 계량기(300)의 경우, 앞서 설명한 바와 같이 아우터 파트(320)는 이너 파트(310)에 대해 시계 방향 회전이 불가능하고, 역회전 방지부는 이너 파트(310)의 시계 방향 회전을 허용하므로, 보조 계량기(300)는 모터의 정회전 시 회전이 가능하다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 역회전 시 계량기의 회전을 도시한 도면이다.
모터가 역방향으로 회전하는 경우, 주 계량기(200)의 치형(222)과 보조 계량기(300)의 치형(324)이 서로 맞물리면서 보조 계량기(300)의 아우터 파트(320)는 반시계 방향으로 회전한다. 아우터 파트(320)는 이너 파트(310)에 대해 반시계 방향 회전이 허용되고, 역회전 방지부는 이너 파트(310)의 반시계 방향 회전을 제한하므로, 보조 계량기(300)는 모터의 역회전 시 이너 파트(310)는 정지한 상태에서 아우터 파트(320)만 회전한다. 따라서 이너 파트(310)에 형성된 계량칸(311)과 이너 파트(310)의 중심축(312)에 연결된 블레이드형 로터(128)도 회전하지 않는다.
따라서 계량기 하우징(400)의 보조 토출구(420)를 통해 곡물이 토출되지 않는다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 정회전 시 곡물의 토출 경로를 도시한 도면, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 모터 역회전 시 곡물의 토출 경로 도시한 도면이다.
모터(600)의 정회전 시에 보관통(100)에 저장된 곡물들은, 홀(121, 122)을 통해 주 계량기(200)와 보조 계량기(300)로 유입되어, 회전에 의해 계량기 하우징(400)의 주 토출구(410)와 보조 토출구(420) 위치에 이르면 토출관(700)을 거쳐 곡물받이(800)로 떨어진다.
반면 모터(600)의 역회전 시에는 보관통(100)에 저장된 곡물들은, 홀(121)을 통해 주 계량기(200)로 유입되어, 회전에 의해 계량기 하우징(400)의 주 토출구(410) 위치에 이르면 토출관(700)을 거쳐 곡물받이(800)로 떨어진다. 즉 주 계량기(200)를 통해서만 곡물이 토출된다.
이때, 보관통(100)의 각 보관칸(113, 114)은 저면에 구비된 복수 개의 홀(121, 122)로 곡물이 쉽게 이동하도록 홀(121, 122)을 향해 경사진 경사면(113a, 114a)을 구비할 수 있다. 경사면(113a, 114a)을 형성할 경우, 보관칸(113, 114) 내의 곡물이 홀(121, 122)을 통해 토출된 다음 자중에 의해 경사면(113a, 114a)을 따라 미끄러져 내려오기 때문에 보관칸(113, 114) 내에 토출되지 않고 모서리에 곡물이 남아있는 것을 방지할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 마그넷과 마그넷 센서를 도시한 도면이다.
상기한 바와 같이 주 계량기(200)에는 하나 이상의 마그넷(250)이 설치되고, 베이스(500)에는 마그넷 센서(550)가 설치되어 주 계량기(200)가 회전하여 마그넷(250)이 근접한 경우 마그넷 센서(550)가 이를 검지한다. 마그넷(250)이 마그넷 센서(550)에 검지된 횟수를 계산하여 제어부(530)가 주 계량기(200)의 회전량을 검증한다. 설정된 회전량이 만족될 때까지 모터가 계속 회전하며 곡물을 계량하여 배출한다. 곡물 낱알의 끼임 등으로 계량기(200, 300)의 구속이 발생하여 미회전되는 경우 이를 검지할 수 있다. 예를 들어 모터(600)에 회전 신호가 인가되고 있으나 주 계량기(200)의 마그넷(250)이 회전하는 것이 검지되지 않을 때 제어부에서는 이를 계량기(200, 300)의 구속 상태로 판단할 수 있다. 이때, 주 계량기(200)에 삽입된 마그넷(250)의 개수가 많을수록 회전량 감지 정밀도가 높아진다. 따라서 토출되는 곡물의 계량 정밀도를 높일 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 작동 방법을 간략히 설명한다.
도 1 내지 도 18을 참조하면, 사용자는, 곡물 토출량과 혼합비를 제어부(530)에 입력할 수 있다. 보관통(100)의 주 보관칸(113)과 보조 보관칸(114)에 서로 다른 곡물이 담겨있는 상태에서 보관통(100)의 뚜껑(130)에 부착된 센서(132)는 보관통(100) 내에 보관된 곡물 상면의 높이를 측정하여 곡물량을 확인한다. 남은 곡물량이 입력된 토출량보다 많을 경우 다음 공정을 진행한다. 남은 곡물량이 충분할 경우, 모터(600)가 정회전하여 주 계량기(200)와 보조 계량기(300)가 동시에 회전한다. 이때 마그넷 센서(550)가 주 계량기(200)의 마그넷(250)을 감지하여 설정값 만큼의 회전량을 확인하면서 토출량을 검증한다. 보조 보관칸(114)에 보관된 곡물량이 원하는 만큼 혼합되고 나면 모터(600)는 역회전을 하여 주 계량기(200)만을 작동시키고, 이후는 주 보관칸(113)에 보관된 곡물만 토출된다. 주 보관칸(113)의 곡물 토출 시에도 마그넷 센서(550)가 주 계량기(200)의 마그넷(250)을 감지하여 설정값 만큼의 회전량을 확인하면서 토출량을 검증한다.
주 계량기(200)와 보조 계량기(300)의 치형(222, 324)의 잇수와 계량칸(202, 311)의 내용적이 같을 때, 모터(600)의 정회전 시 두 계량기(200, 300)가 같은 양을 토출하므로 각 곡물의 토출비는 1:1이다. 따라서 또한 모터(600)의 역회전 시 주 계량기(200)만 회전하고 보조 계량기(300)의 이너 파트(310)는 회전하지 않으므로 곡물의 토출비는 1:0이다.
따라서 주 계량기(200)와 보조 계량기(300)의 곡물의 혼합비를 사용자가 (M:S)(단, M≥S)으로 설정 시 정회전:역회전 비율을 S:(M-S)로 설정하면 된다. 예를 들어 사용자가 곡물 혼합비를 5:2로 입력한 경우, 제어부(530)는 정회전:역회전 비를 2:3으로 설정하면 된다.
또한 혼합 곡물을 이용하지 않고 단일 곡물을 이용하는 경우에도, 주 계량기(200)와 보조 계량기(300)를 모두 이용하여 곡물을 계량함으로써 계량을 좀 더 빠르고 정확하게 수행할 수 있다. 예를 들어 주계량기(200)와 보조 계량기(300)의 토출비가 1:1이라고 가정할 때, 정회전만 가능하다면 주 계량기(200)와 보조 계량기(300)가 동시에 회전하면서 주계량기(200)의 계량 단위량에 대한 짝수배로만 토출이 가능하다. 그러나 역회전이 가능한 경우 주 계량기(200)의 계량 단위량의 홀수배에 해당하는 양을 토출할 수 있다. 예를 들어 주 계량기(200)의 계량 단위량의 5배를 토출하고자 할 경우, 정회전 2회, 역회전 1회를 하면 된다. 물론, 주계량기(200)와 보조 계량기(300)의 토출비가 1:1이 아닌 경우에도 같은 방식으로 단일 곡물의 계량에 이용할 수 있다.
도 19은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기의 제1 배치예를 개략적으로 도시한 도면이다.
계량기로 주 계량기 하나와 보조 계량기 하나가 배치될 수 있다. 상기에서 설명한 실시예에서는 주 계량기와 보조 계량기의 크기가 동일했으나, 주 계량기가 더 크거나 보조 계량기가 더 큰 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 주 계량기와 보조 계량기의 기어 잇수비와 계량칸의 내용적 비율에 따라 각 계량기에서 계량되어 토출되는 곡물의 혼합비가 달라진다.
주 계량기의 크기가 더 커서 내용적비가 2:1, 기어 잇수비가 3:2일 경우, 정회전 시 곡물의 토출비는 4:3, 역회전 시 곡물의 토출비는 4:0이다. 따라서 곡물 혼합비를 M:S로 설정 시에, 정회전:역회전 비는 4S:(3M-4S)(단 3M≥4S)이다.
만약, 보조 계량기의 크기가 더 커서 내용적비가 1:2, 기어 잇수비가 2:3일 경우, 정회전 시 곡물의 토출비는 3:4, 역회전 시 곡물의 토출비는 3:0이다. 이 경우, 곡물의 혼합비를 M:S로 설정할 경우, 정회전:역회전 비는 3S:(4M-3S)(단, 4M≥3S)이다.
도 20은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기 의 제2 배치예를 개략적으로 도시한 도면, 도 21은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기 의 제3 배치예를 개략적으로 도시한 도면, 도 22는 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기 의 제4 배치예를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서는 주 계량기 하나에 둘 이상의 보조 계량기가 주 계량기의 주위에 배치될 수도 있다.
도 23은 본 발명에 따른 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서의 계량기의 제2 배치예를 이용한 다양한 계량 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
주 계량기가 정회전 시 2개의 보조 계량기가 모두 함께 회전하고, 주 계량기의 역회전 시 2개의 보조 계량기가 모두 회전하지 않도록 계량기들을 배치할 수 있다. 곡물 혼합비를 M : S1 : S2으로 설정할 경우(이 때, S1=S2, M ≥S1), 정회전:역회전 비는 S1:( M -S1)이 된다.
또한, 주 계량기의 정회전 시에는 제1 보조 계량기가 함께 회전하고, 주 계량기의 역회전 시 제2 보조 계량기가 함께 회전하도록 하여, 주 곡물에 혼합되는 혼합 곡물의 종류를 달리할 수 있다. 곡물 혼합비를 M:S1:S2로 설정 시(단 S1+S2=M), 정회전:역회전 비는 (M -S2):( M -S1)이다.
또한 주 계량기의 정회전 시 제1 및 제2 보조 계량기가 함께 회전하고, 주 계량기의 역회전 시 제1 보조 계량기는 함께 회전하고 제2 보조 계량기는 회전하지 않도록 할 수도 있다. 이때, 곡물 혼합비를 M:S1:S2로 설정 시(단, M =S1, M≥S2), 정회전:역회전 비는 S2:( M-S2)이다.
상기의 제3, 제4 배치예를 활용하면, 주 계량기와 보조 계량기들의 토출비를 조절하여 다양한 혼합비로 곡물을 혼합 계량할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (26)

  1. 저면에 복수 개의 홀을 구비하며 곡물을 보관하는 보관통;
    복수 개로 구획된 계량칸을 구비하며, 보관통 저면에 구비된 복수 개의 홀 중 어느 하나와 겹치는 위치에 회전 가능하게 설치되는 주 계량기;
    복수 개로 구획된 계량칸을 구비하며, 보관통 저면에 구비된 복수 개의 홀 중 나머지와 겹치는 위치에 설치되며, 계량칸은 주 계량기에 대해 일방향 회전만 가능하게 설치되는 보조 계량기;
    주 계량기 및 보조 계량기 하부에 설치되며, 보관통으로부터 주 계량기 및 보조 계량기로 유입된 곡물을 토출하는 토출구가 구비된 계량기 하우징; 및
    주 계량기를 양 방향 회전시킬 수 있는 모터;를 포함하며,
    모터의 회전 방향에 따라 주 계량기만 이용하거나, 주 계량기와 보조 계량기를 모두 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  2. 제1항에 있어서,
    보관통은 격벽에 의해 복수 개의 보관칸으로 구획될 수 있는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  3. 제2항에 있어서,
    각 보관칸에 적어도 하나의 홀이 형성되며, 각 홀의 하부에는 주 계량기 및 보조 계량기 중 적어도 어느 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  4. 제1항에 있어서,
    주 계량기는, 중심축, 원통형이며 외주면에 기어 치형이 형성된 외륜 및 외륜과 중심축을 연결하는 격벽을 구비하며,
    보조 계량기는, 계량칸이 구비되는 이너 파트와 이너 파트에 대해 일방향 회전만 허용되는 아우터 파트를 구비하며, 아우터 파트의 외주면에는 주 계량기의 기어 치형에 맞물리는 치형이 형성되는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  5. 제4항에 있어서,
    이너 파트의 외주면에는 래칫 돌기가 형성되고, 아우터 파트의 하단에는 래칫 기어가 형성되어 아우터 파트는 이너 파트에 대해 일방향 회전만 허용되는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  6. 제1항에 있어서,
    계량기 하우징의 하부에 설치되며, 토출구로부터 토출된 곡물의 이동을 안내하는 토출관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  7. 제6항에 있어서,
    토출관은 곡물을 용이하게 배출할 수 있도록 가운데가 낮게 기울어진 경사면을 구비하는 호퍼 형태이며, 중앙에 토출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  8. 제6항에 있어서,
    계량기 하우징의 하부에 결합되며, 모터 및 토출관의 설치 공간을 제공하는 베이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  9. 제8항에 있어서,
    베이스에 탈착가능하게 결합되며, 토출관을 통해 토출된 곡물을 받는 곡물 받이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  10. 제6항에 있어서,
    토출관을 통해 토출된 곡물을 취사기기로 이송하는 이송관;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  11. 제1항에 있어서,
    주 계량기의 회전량 및 회전 여부를 측정할 수 있는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  12. 제11항에 있어서,
    주 계량기는 하나 이상의 마그넷을 구비하며,
    주 계량기의 마그넷을 센싱하는 마그넷 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  13. 제1항에 있어서,
    보관통은, 홀의 적어도 일측에 설치되며 하측으로 돌출하여 계량기로 토출된 곡물을 계량칸 내로 쓸어담는 스위퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  14. 제1항에 있어서,
    보관통은 보관통을 개폐하는 상면 뚜껑 및 뚜껑에 결합되어 곡물의 잔여량을 측정하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  15. 제2항에 있어서,
    보관통은 복수 개의 고정 리브를 구비하며, 격벽은 고정 리브 사이에 삽입되어 탈부착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  16. 제15항에 있어서,
    고정 리브는 L형 리브를 구비하여, 분리한 격벽을 L형 리브와 보관통 사이의 간격에 삽입하여 보관통에 내에 수납할 수 있는 것을 특징으로 하는 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  17. 제1항에 있어서,
    주 계량기 및 보조 계량기의 중심축에 연결되어 함께 회전하며, 보관통의 저면을 따라 연장되는 블레이드형 로터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  18. 제17항에 있어서,
    블레이드형 로터는 주 계량기의 중심축에 연결되는 로터 축과 로터 축의 양측으로 연장된 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  19. 제18항에 있어서,
    블레이드는 상단으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  20. 제1항에 있어서,
    보조 계량기의 이너 파트의 중심축 하면에 래칫 기어가 형성되고,
    계량기 하우징은 탄성 부재에 의해 상하 이동 가능하게 지지되며 이너 파트 중심축의 래칫 기어와 맞물려 이너 파트의 일방향 회전만을 허용하는 역회전 방지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  21. 제20항에 있어서,
    계량기 하우징은 보조 계량기 측으로 돌출되는 결합축을 구비하고,
    역회전 방지부는 결합축에 끼워지며 계량기 하우징에 하단이 지지되는 탄성 부재, 탄성 부재의 상단에 의해 상하 이동 가능하게 지지되며 결합축과 결합되는 결합홀을 구비하는 래칫부, 래칫부가 상부로 이탈하지 않고 래칫부의 위치를 제한하며 결합축에 고정되는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  22. 제1항에 있어서,
    주 계량기의 계량 단위량에 대한 보조 계량기의 계량 단위량은 서로 같거나, 보조 계량기의 계량 단위량이 더 크거나, 주 계량기의 계량 단위량이 더 큰 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  23. 제1항에 있어서,
    주 계량기 하나에, 둘 이상의 보조 계량기가 주 계량기의 주위에 배치되는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  24. 제1항에 있어서,
    보관통은, 저면에 구비된 복수 개의 홀로 곡물이 쉽게 이동하도록 홀을 향해 경사진 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  25. 제1항에 있어서,
    모터의 축과 결합하며 주 계량기로 회전력을 전달하는 주동 기어;를 더 포함하며,
    주 계량기는 주동 기어와 결합하는 하부홈을 중심축에 구비하여 주동 기어로부터 회전력을 전달받는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
  26. 제1항에 있어서,
    곡물 토출량과 혼합비를 입력할 수 있는 제어부;를 더 포함하며,
    제어부는 모터의 정회전 횟수와 역회전 횟수를 계산하여 모터의 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 곡물의 혼합 계량이 가능한 자동 디스펜서.
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