WO2022114581A1 - 발효음료 제조장치, 이를 포함하는 발효음료 시스템 및 이의 제어방법 - Google Patents

발효음료 제조장치, 이를 포함하는 발효음료 시스템 및 이의 제어방법 Download PDF

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WO2022114581A1
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fermented beverage
flow path
fermentation
keg
manufacturing apparatus
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PCT/KR2021/015872
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이원석
정창훈
강병규
이승철
김윤상
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주식회사 인더케그
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    • B67D2210/00047—Piping

Definitions

  • the present invention relates to a fermented beverage manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a fermented beverage manufacturing apparatus capable of manufacturing a homemade fermented beverage without professional knowledge or brewing equipment, and a manufacturing method thereof.
  • Beer is an alcoholic beverage made from malt made by sprouting barley, filtering the juice, adding hops, and fermenting it with yeast.
  • This beer production method consists of a step of producing wort by boiling malt, a step of supplying yeast to the wort to ferment it, and a step of maturing the fermented beer, which is sold in supermarkets or marts. Beer is sterilized for distribution and storage of the beer prepared as above, and then goes through a process of being put into bottles or cans.
  • craft beer is a beer with live yeast, and refers to a unique beer that is produced directly to enhance the taste and aroma of beer. Depending on whether hops are added, it is possible to manufacture more than 100,000 different types of craft beer.
  • the conventional beer manufacturing apparatus produces a large amount of wort at a time and ferments large-capacity beer in one tank. There was a problem that the quality of beer was deteriorated because it had to be stored for a long time.
  • Korean Patent Application No. 10-2017-0119868 discloses a beer manufacturing apparatus capable of manufacturing an appropriate amount of craft beer and producing various types of craft beer. has been initiated
  • the prior patent discloses the production of craft beer through cooling and fermentation control based on a basic recipe.
  • beer manufacturing apparatus is installed in each business place or home, it is not practically easy for users to respond to problems that occur one by one in the field. This is because, unlike general home appliances, it is necessary to manufacture and store a plurality of craft beer in one device.
  • beer is a fermented beverage
  • alcohol such as wine or makgeolli is also a fermented beverage.
  • the manufacturing methods of beer, wine, and makgeori may be similar.
  • the manufacturing method of fermented beverages such as kombucha, which is made by adding SCOBY (symbiotic clone of bacteria & yeast) beneficial bacteria to a undiluted solution of green tea or black tea with sugar and fermenting it, may be similar.
  • Fermented beverages such as wine, makgeolli, and kombucha, like beer, are not manufactured uniformly, but need to be manufactured in a variety of ways according to the tastes and preferences of consumers or manufacturers.
  • An object of the present invention is to basically solve the problems of the prior art.
  • the present invention is intended to provide a fermented beverage manufacturing apparatus and manufacturing method capable of independently manufacturing a plurality of fermented beverages and independently washing.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus and manufacturing method that enables smooth movement of the stock solution and gas in the production process of the fermented beverage, and improves the durability of the pump driven for the movement of the fermented beverage and enables accurate flow control would like to provide
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for manufacturing a fermented beverage capable of effectively cleaning a flow path module through which an undiluted solution and gas are moved during the manufacturing process of the fermented beverage.
  • the present invention is intended to provide a fermented beverage manufacturing apparatus and manufacturing method that can be easily purchased and used like home appliances at home or a business.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing fermented beverages.
  • the present invention is intended to provide a fermented beverage manufacturing apparatus and control method capable of monitoring the fermented beverage manufacturing apparatus through a server and also monitoring the fermented beverage manufacturing apparatus through a terminal.
  • An object of the present invention is to provide a fermented beverage manufacturing apparatus and control method capable of easily performing independent control of the keg chamber and control of the entire fermented beverage manufacturing apparatus.
  • it is intended to provide an intuitive and easy-to-use fermented beverage manufacturing apparatus and control method through a hierarchical connection of a user interface and a control configuration.
  • it is an object to provide a fermented beverage manufacturing apparatus, a manufacturing system, and a control method thereof capable of accurate and stable control while minimizing the control load of the fermented beverage manufacturing apparatus using a server.
  • the keg in which the stock solution is accommodated;
  • An intermediate tank in which an additive component is accommodated, and an air vent is provided; an undiluted oil passage connecting the keg and the intermediate tank; a gas flow path that connects the keg and the intermediate tank and is provided independently of the undiluted solution flow path; a pump provided on the stock solution passage; a gas valve provided on the gas flow path; and a PCB for controlling the operation of the pump and the gas valve for the production of the fermented beverage, wherein the PCB changes the fermentation time of the stock solution according to the fermentation time corrected from the basic fermentation time through an external server
  • a fermented beverage manufacturing apparatus may be provided.
  • the keg, the intermediate tank, the undiluted solution flow path, the gas flow path, the pump, and the gas valve constitute one flow path module, and the flow path module may be provided in each of the plurality of keg cells.
  • the PCB may include a SelfPCB provided in each of the plurality of Kegcells and a main PCB that is connected to the SelfPCB and communicates with the external server.
  • the SelfPCB may control yeast input, primary fermentation, infusing, and secondary fermentation to be sequentially performed according to the corrected fermentation time.
  • the server corrects the basic fermentation time according to a change in the time point when the yeast input target temperature of the keg is reached.
  • the server it is preferable to correct the basic fermentation time according to the speed deviation of the primary fermentation.
  • the PCB opens and closes the gas valve when a preset low pressure condition higher than atmospheric pressure is reached during the primary fermentation, and repeatedly controls opening and closing of the gas valve during the primary fermentation.
  • the low pressure condition is preferably a pressure condition of 0.05 bar to 0.15 bar higher than atmospheric pressure.
  • the server calculates the fermentation rate through the opening/closing density of the gas valve, and corrects the basic fermentation time based on the calculated fermentation rate.
  • the SelfPCB when the corrected fermentation time is slow, it is preferable to control the temperature in the keg to rise.
  • the fan driving when the corrected fermentation time is fast, it is preferable to control the fan driving so that the temperature in the keg is lowered.
  • the SelfPCB opens and closes the gas valve when a preset low pressure condition higher than atmospheric pressure is reached during the infusing, and repeatedly controls opening and closing of the gas valve during the infusing process.
  • the SelfPCB maintains the opening of the gas valve for a predetermined time when the opening/closing density of the gas valve is equal to or greater than a preset value.
  • the upper limit pressure during the secondary fermentation is set higher than the initial pressure. However, it is preferable not to be higher than 0.2 bar.
  • Control variables according to the recipe of the fermented beverage to be manufactured are stored in the PCB, and it is preferable that the control variable is changed through the server to produce the fermented beverage.
  • manufacturing a fermented beverage based on a control variable according to a recipe stored in a PCB transmitting the manufacturing status information of the fermented beverage to an external server; changing the control variable based on the state information in the external server;
  • the control method of the fermented beverage system comprising the step of preparing a fermented beverage based on the control variable transmitted from the external server in the PC may be provided.
  • the PCB transmits the opening/closing information of the gas valve through which gas is discharged during fermentation to the external server, and the external server determines the fermentation rate based on the opening/closing density of the gas valve.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus and manufacturing method that enables smooth movement of the stock solution and gas in the production process of the fermented beverage, and improves the durability of the pump driven for the movement of the fermented beverage and enables accurate flow control can provide
  • the present invention is intended to provide a fermented beverage manufacturing apparatus and manufacturing method that can be easily purchased and used like home appliances at home or a business.
  • a fermented beverage manufacturing apparatus and manufacturing method capable of simultaneously producing different fermented beverages and taking out each of the manufactured fermented beverages.
  • the cold air supply structure can be simplified.
  • a fermented beverage manufacturing apparatus and control method capable of monitoring the fermented beverage manufacturing apparatus through a server and also monitoring the fermented beverage manufacturing apparatus through a terminal.
  • a fermented beverage manufacturing apparatus and control method capable of easily performing independent control of the keg chamber and control of the entire fermented beverage manufacturing apparatus.
  • a fermented beverage manufacturing apparatus a manufacturing system, and a control method thereof that can accurately and stably control while minimizing the control load of the fermented beverage manufacturing apparatus using a server.
  • FIG. 1 shows a fermented beverage manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows the assembly process of the fermented beverage production apparatus of Figure 1, showing the fermented beverage production apparatus before some cell cases are combined,
  • FIG. 3 shows a cell case forming a keg, a flow path module and a keg support provided inside the cell case are disassembled;
  • Figure 4 schematically shows a horizontal cross section of the fermented beverage manufacturing apparatus based on the inner cell case and the cold air supply unit
  • Figure 5 shows a plan view showing the internal configuration of the machine room of the fermented beverage manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 shows an evaporator unit disposed inside the duct of the fermented beverage manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a partial front view illustrating a heat dissipation fin disposed in a vertical portion of the evaporator unit.
  • FIG. 11 shows a flow path configuration for taking out a plurality of fermented beverages through a single dispenser assembly
  • Figure 12 shows the control configuration of the fermented beverage manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 13 shows the control configuration of the fermented beverage system according to an embodiment of the present invention.
  • the fermented beverage described in the present specification is prepared by fermenting a stock solution such as wort, such as beer or makgeolli.
  • a stock solution such as wort, such as beer or makgeolli.
  • beer is assumed as an example of the fermented beverage. Terms based on beer may be described, but this embodiment is not limited to beer, which is an example of a fermented beverage.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 may include a case 2 and a plurality of doors 3 forming an outer shape.
  • the case 2 may include a machine room housing 5 .
  • the machine room housing 5 may be located on the upper portion of the fermented beverage manufacturing device (1). That is, the machine room housing 5 may be provided to form the machine room and to protect the internal components of the machine room from the outside.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 may consist of a plurality of cells.
  • Each cell may include a chamber, and may be distinguished from each other according to the function of the chamber, and may be divided into a keg cell, an extraction cell, and a common cell.
  • Each cell may constitute part of the case 2 . That is, a plurality of cells may be engaged with each other to form a support structure of the fermented beverage manufacturing apparatus. A cell is formed through a cell case. Details on this will be described later.
  • a container for accommodating the undiluted liquid of the fermented beverage may be referred to as a keg.
  • the raw liquid of the fermented beverage goes through a manufacturing process to become a fermented beverage, and the fermented beverage may also be accommodated in the same keg.
  • the chamber in which the keg is provided may be referred to as a keg chamber 10 .
  • a fermented beverage may be prepared and stored from the stock solution through the keg provided in the keg chamber 10 .
  • the keg chamber 10 may be provided in plurality.
  • a keg is provided for each keg chamber, so that different types of fermented beverages can be prepared.
  • the production of the fermented beverage through the keg chamber 10 may be made independently of each other. Therefore, different fermented beverages can be prepared at the same time.
  • each keg chamber includes a flow path module.
  • the chamber for taking out the manufactured fermented beverage to the outside may be referred to as the ejection chamber 20 or the dispenser chamber.
  • a dispenser assembly 100 for dispensing the fermented beverage is provided inside the dispensing chamber 20 .
  • the fermented beverage prepared in the plurality of keg chambers 10 may be taken out through the single dispenser assembly 100 . That is, a single ejection chamber 20 may be provided. In addition, a single dispenser assembly 100 may be provided in the single ejection chamber 20 , and a single cock may be provided in the single dispenser assembly 100 . A fermented beverage selected from among a plurality of fermented beverages may be taken out through a single coke.
  • the plurality of chambers may include the common chamber 30 as well as the keg chamber 10 and the ejection chamber 20 .
  • the common chamber 30 may be a chamber for accommodating components such as a configuration for cleaning the dispenser assembly or a carbon dioxide tank required for taking out the fermented beverage after manufacturing the fermented beverage. That is, it can be said that a plurality of independently provided keg chambers 10 or chambers connected to the ejection chamber 20 are accommodated.
  • the aforementioned machine room 40 may be provided with components for performing a cooling cycle. These cooling cycle configurations are sufficiently durable. In addition, they are configurations that do not require frequent user access. Therefore, the machine room 40 can be located in the upper portion of the fermented beverage manufacturing apparatus (1).
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 may have a hexagonal cross section.
  • a chamber may be formed on the upper part and the lower part of one surface, respectively. Since it has a total of 6 sides, a total of 12 chambers may be provided along the circumference of the fermented beverage manufacturing apparatus. That is, a total of 6 chambers are formed in the first layer along the circumferential direction, and a total of 6 chambers are formed in the second layer along the circumferential direction. It is preferable that the size and position of the cell case in which the chamber is formed are symmetrical to each other. Therefore, the hexagon is preferably a regular hexagon.
  • the ten chambers may be the keg chamber 10 , one may be the ejection chamber 20 , and the other may be the common chamber 30 .
  • a single extraction chamber and a single common chamber may be formed, and the remaining chambers may be formed as keg chambers. This is because, if a plurality of ejection chambers or common chambers are provided, the number of keg chambers is reduced as much as the fermented beverage production capacity is inevitably reduced.
  • the keg chamber 10 is a space for producing a fermented beverage, it can be said that it is a space that requires heating or cooling. Therefore, it must be insulated from the outside, and for this purpose, the door 3 is provided. That is, a door for opening and closing the chamber may be provided.
  • the door 3 is preferably formed as an insulating door, and a door 3 may be provided for each keg chamber 10 . Through this, independent cooling and independent heating can be performed.
  • the common chamber 30 may be a space accommodating a carbon dioxide tank or a drain tank. It is undesirable for these components to be exposed to the outside. Accordingly, the door 3 for opening and closing the common chamber 30 may also be provided.
  • the door of the common chamber may also be an insulated door, but may not be an insulated door because temperature control inside the chamber may be unnecessary.
  • the extraction chamber 20 is a chamber for taking out the manufactured fermented beverage. Therefore, it is the chamber that the user accesses the most. And, in order to take out the fermented beverage, the user must hold a container such as a drinking cup and insert the container into the chamber. Therefore, for ease of use, it is preferable that the ejection chamber 20 is not provided with a door.
  • the frequency of the user approaching the keg chamber 10 is relatively very low. That is, it will be common for the user to approach the keg chamber when replacing the keg, and it will take a relatively long time to manufacture and consume the fermented beverage from the installed keg.
  • the frequency at which the user approaches the common chamber 30 is greater than that of the keg chamber 10 and less than that of the ejection chamber 20 .
  • the maintenance frequency of relatively common components such as replacement of the carbon dioxide tank or cleaning of the drain tank, may be high. Therefore, by forming the common chamber 30 in the lower portion of the ejection chamber 20, it is possible to implement an optimized chamber arrangement according to the frequency of use of the user. This is because the ejection chamber 20 and the common chamber 30 can be exposed in front of the user's movement.
  • the ejection chamber 20 be positioned above the common chamber 30 . That is, by positioning the dispenser assembly 100 according to the average height of the user, it is possible to take out the fermented beverage very easily.
  • the machine room in the lower part of the chambers.
  • the height of the dispenser assembly 100 since the height of the dispenser assembly 100 has to be relatively high, it may not be easy to take it out.
  • the machine room is formed as an empty space inside, and cooling cycle components are provided therein. Therefore, it is not preferable to allow the machine room itself to support the vertical load.
  • the machine room chamber can be formed similarly to the common chamber.
  • the number of keke chambers is inevitably reduced, thereby reducing the production capacity of the fermented beverage.
  • the keg chamber 10 When the positions of the ejection chamber 20 and the common chamber 30 are fixed, access to the keg chamber 10 may not be easy. For example, in order to access the keg chamber 10 located on the rear surface of the extraction chamber 20, the user needs to move to the rear surface of the fermented beverage manufacturing apparatus (1). In this case, a space accessible by the user through the entire circumference of the fermented beverage manufacturing apparatus 1 is required. That is, an excessively large installation space is required.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 may be provided rotatably with respect to the ground. That is, it may be sufficient even if the user's access space is secured only in front of the fermented beverage manufacturing apparatus (1). This is because, when the user approaches the specific keg chamber, the fermented beverage manufacturing apparatus 1 can be rotated so that the specific keg chamber can be positioned in front of the user. Therefore, a relatively small installation space is required. In other words, only a space that the user can access only from the front side, such as a refrigerator, may be required.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus (1) may include a caster (8) for facilitating horizontal movement because it may be relatively heavy.
  • the caster (8) may be coupled to the bottom frame (7).
  • a lower cell frame 6 may be provided above the bottom frame 7 .
  • the lower cell frame 6 may be formed to face the bottom frame 7 .
  • a circular thrust bearing may be provided between the bottom frame 7 and the lower shell frame 6 . That is, the thrust bearing rotatably supports the vertical load transmitted through the lower shell frame 6 .
  • the lower cell frame 6 and the bottom frame 7 are provided to be vertically spaced apart due to the bearing.
  • the lower cell frame 6 can rotate while the bottom frame 7 is fixed.
  • This rotation means that the fermented beverage manufacturing apparatus 1 except for the bottom frame 7 and the casters can rotate horizontally. Therefore, since it is unnecessary to secure an extra installation space, it is possible to increase the usability. This is because the user can access all the chambers through one direction by rotating the fermented beverage maker.
  • Case (2) may include a decoration panel (4) provided in the corner portion.
  • a chamber may be provided up and down with both decoration panels 4 interposed therebetween.
  • the decoration panel 4 may be provided to support a vertical load and a lateral external force.
  • the decoration panel 4 can provide a beautiful design by forming a portion exposed to the outside from the edge of the fermented beverage manufacturing apparatus (1).
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 of this embodiment can support the vertical load and the lateral external force by itself due to the engagement between the cell and the cell by applying the independent cell structure as described above. That is, vertical engagement is formed between the first-layer cell case and the second-layer cell case, and the circumferential engagement is performed between the cell cases of each layer, so that the structure can be manufactured very stably. Also, engagement may be performed between the cell cases of each layer in the radial direction through the evaporator module.
  • the decoration panel 4 for supporting the vertical load and the lateral external force is unnecessary and can be provided with a decoration panel in terms of design.
  • the decoration panel 4 When the decoration panel 4 performs the function of a pillar supporting a vertical load, the decoration panel 4 may be made of a metal material. Of course, the thickness can also be thick enough to support the vertical load.
  • the thickness may be made sufficiently thin, and it may be possible to manufacture with a material such as synthetic resin or wood rather than a metal material. Therefore, it is possible to obtain effects such as reduction of manufacturing cost, ease of manufacturing, and weight reduction.
  • the case 2 may include a lower cell frame 6 and an upper cell frame 9 . Since the cross section of the fermented beverage manufacturing apparatus is hexagonal, the lower cell frame 6 and the upper cell frame 9 may also have a hexagonal shape corresponding thereto.
  • Each corner portion of the hexagon may be provided with a decoration panel (4).
  • the Mosiri portion may be a space in which the front openings of adjacent chambers are spaced apart from each other. Therefore, the decoration panel 4 can be said to be a configuration for shielding such an empty space.
  • the decoration panel 4 may be divided up and down and connected to each other. That is, the upper end of the upper decoration panel 4 may be combined with the upper cell frame 9 , and the lower end of the lower decoration panel 4 may be combined with the lower cell frame 6 . The lower end of the upper decoration panel 4 and the upper end of the lower decoration panel 4 may be combined with each other.
  • the decoration panel 4 may be provided for mounting the door hinge 11 . That is, the hinge 11 is interposed between the upper end of the upper decoration panel 4 and the upper cell frame 9 to perform a coupling therebetween, and between the lower end of the lower decoration panel 4 and the lower cell frame 9 .
  • the hinge 11 is interposed therebetween can be combined.
  • the upper and lower two hinges 11 are interposed between the lower end of the upper decoration panel 4 and the upper end of the lower decoration panel 4, so that coupling between them can be performed.
  • the two hinges 11 may be coupled to the upper cell frame and the lower cell frame, respectively. Accordingly, the hinge can be firmly coupled and fixed.
  • FIG. 3 shows a cell case 60, in particular, a cell case forming a keg chamber.
  • a cell case forming the dispenser chamber or the common chamber may be the same or similar thereto.
  • the cell case 60 may include an outer cell case 61 and an inner cell case 62 . Both the outer cell case 61 and the inner cell case 62 have an open front shape. The inner cell case 62 may be inserted into the front opening of the outer cell case 61 to form the cell case 60 integrally with both.
  • the inner cell case 62 may be formed through injection or vacuum molding. That is, it may be formed of a synthetic resin material. Since the inner cell case 62 forms a chamber, it is possible to increase the texture and the ease of cleaning by forming it with a synthetic resin material.
  • the outer cell case 61 may be manufactured using a steel plate.
  • the outer cell case 61 forms a structure in which the upper surface, the lower surface, and the side surfaces are all connected except for the front opening. That is, the outer cell case 61 itself can support vertical and horizontal loads with one block.
  • the inner cell case 62 may have the same shape as the outer cell case 61 , but the size may be small so that the inner cell case 2 can be inserted and accommodated in the outer cell case.
  • the inner cell case 62 may be inserted into the outer cell case 61 and integrally formed by a foaming process. That is, the cell case 60 forms a single configuration.
  • the foamed foam between the inner cell case 62 and the outer cell case 61 performs a function of improving thermal insulation performance.
  • a type of insulating material other than the foam foam may be interposed between the inner cell case and the outer cell case. Accordingly, the cell case 60 is coupled to the above-described heat insulating door 3 to form an internal space chamber as a heat insulating space.
  • the keg supporter 70 and the flow path module 200 may be provided inside the inner cell case 62 .
  • the flow path module 200 may include a tank coupler 250 , an intermediate tank 260 , a coupler 270 , and a pump 219 .
  • the flow path module 200 may include a module case 219 for accommodating and shielding some components. Details of the keg supporter 70 and the flow path module 200 will be described later.
  • the case 2 of the fermented beverage manufacturing apparatus 1 includes a plurality of cell cases 60 . That is, a plurality of cell cases may be stacked vertically and engaged in a circumferential direction to support a vertical load and a horizontal load. Accordingly, a configuration such as a cabinet for accommodating a plurality of cell cases is not required.
  • Figure 2 shows an example in which a total of six cell cases 60 are mounted on the lower portion (1st floor) of the fermented beverage manufacturing apparatus 1 . And, an example in which the cell case constituting the ejection chamber is mounted on the upper part (second floor) is shown.
  • the six cell cases 60 are mounted on the lower cell frame 6 , and the six cell cases are mounted again on the upper part, and then the upper cell case is combined with the lower cell frame 9 . can Thereafter, the machine room 40 may be formed.
  • the machine room housing By combining the machine room housing to surround the upper cell frame, the machine room can be formed on the inside of the fermented beverage manufacturing apparatus (1).
  • the decoration panel 4 may be coupled first between the lower cell frame 6 and the upper cell frame 9 , and the decoration panel 4 may be coupled after the cell cases 60 are mounted.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 is a fermented beverage manufacturing apparatus 1 through the lower cell frame 6 , a plurality of cell cases 60 interlocking with each other and the upper cell frame 9 . It is possible to form the case (2) forming the basic outline. Therefore, it is possible to manufacture the fermented beverage manufacturing apparatus 1 which is very simple and easy to manufacture. In particular, since chambers that have to have a thermal insulation space can each independently be implemented through the cell case 60 having a thermal insulation wall, it is very easy and simple to secure thermal insulation performance and form the thermal insulation wall.
  • the machine room (40).
  • the side of the machine room is shielded through the machine room housing 5 , and the machine room housing 5 may be provided to shield the upper surface of the machine room.
  • the upper surface of the machine room may be opened to enable smooth heat exchange through the condenser.
  • the machine room 40 may include a compressor 450 , a condenser 460 , and a condenser fan 470 .
  • a relatively large power supply (SMPS, 480) can be accommodated in the machine room.
  • the evaporator for supplying cold air to the keg chamber is not located in the machine room. This is because there is a risk of loss of cold air because the separation distance between the machine room and each chamber is relatively large. Accordingly, the components related to the evaporator may be substantially located in the empty space 50 in the center of the fermented beverage manufacturing apparatus 1 .
  • the refrigerant pipe may be provided in the machine room and outside the machine room.
  • Figure 4 schematically shows a horizontal cross section of the fermented beverage manufacturing apparatus.
  • the cell case 60 is provided in close contact along the circumference of the fermented beverage manufacturing apparatus.
  • the illustrated cell case 60 is an inner cell case 62 forming a chamber, which are positioned at a predetermined distance from each other in the circumferential direction.
  • the side surfaces of the cell case 60 may be in close contact with each other through the outer cell case 61 .
  • the cell case 60 may be formed in a wide front and narrow rear. In order to secure an access space, the left and right widths are constant from the front to the rear to a certain depth, but the left and right widths may become narrower toward the rear. That is, it may have an approximately trapezoidal cross-section.
  • the sidewall of the cell case 60 may be engaged with the sidewall of the neighboring cell case 60 . And, the cell case 60 may be formed to sufficiently support the vertical load in the form of one block.
  • an empty space 50 is formed in the rear of the cell cases.
  • This space 50 has a hexagonal column shape.
  • the evaporator module 410 may be configured using the empty space 50 in the middle of the fermented beverage manufacturing apparatus 1 .
  • the duct 411 may be an insulating wall column in which the evaporator is accommodated.
  • each cell case 60 The side walls of each cell case 60 are engaged with each other, and the rear walls of the cell case are engaged with the duct 411 . Accordingly, the empty space 50 can be automatically formed through engagement with the shape of the cell cases without the need to separately form a space for installing the duct. That is, the cell cases are provided to abut in the vertical direction and the circumferential direction, and may also be provided to abut in the radial direction through the duct 411 in the middle.
  • the empty space 50 is formed in the center of the fermented beverage manufacturing apparatus 1, smooth and efficient cold air supply and cold air recovery in the radial direction can be performed.
  • the flow of air to the outside of the empty space 50 may be excluded separately, the loss of cool air may be minimized.
  • the duct 411 itself may be formed of a heat insulating material and at the same time surround the duct with the cell cases 60 having a heat insulating wall.
  • a cold air inlet 401 or a cold air outlet 402 is formed between the duct 411 and the cell case 60 .
  • the duct 411 is provided with an evaporator module 410.
  • FIG. 5 is a plan view showing the inside of the machine room 40 described above.
  • the aforementioned machine room 40 most of the components constituting the cooling cycle are accommodated in the aforementioned machine room 40 .
  • the side surface of the machine room 40 is shielded through the aforementioned machine room housing 5 , and the machine room housing 5 may be provided to shield the upper surface of the machine room 40 .
  • the upper surface of the machine room 40 may be opened to enable smooth heat exchange through the condenser.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 may include a cold air supply unit 400 including an evaporator module 410 for supplying cold air to at least some of the aforementioned plurality of chambers, respectively.
  • the cold air supply unit 400 may include an evaporator module 410 , a compressor 450 , and a condenser 460 provided in the case.
  • the compressor 450 and the condenser 460 may be provided in the machine room 40 above the case 2 , and a condenser fan 470 may be further provided adjacent to the condenser 460 .
  • a relatively large power supply (SMPS, 480) can also be accommodated in the machine room (40).
  • the evaporator module 410 and the compressor 450 are connected by a first connection passage 452, and the condenser 460 and the evaporator module 410 are connected by a second connection pipe 462, so that the refrigerant forms a waste flow path through which it flows.
  • the evaporator module 410 directly supplying cold air to the aforementioned keg chamber 10 is not located in the machine room 40 . This is because there is a risk of loss of cold air because the separation distance between the machine room 40 and each chamber is relatively large. Therefore, the evaporation module 410 may be substantially located in the empty space 50 in the center of the fermented beverage manufacturing apparatus (1).
  • FIG. 6 is a side view illustrating the compressor 450 , the condenser 460 , the condenser fan 470 , and the evaporator module 410 disposed inside the machine room 40 .
  • the evaporator module 410 is disposed extending in the vertical direction to the central portion of the plurality of chambers, and a duct 411 in which communication holes 412 , 413 , 414 , 415 communicating with the chambers are formed. and a fan 416 provided in at least a portion of the communication holes 412, 413, 414, and 415 to supply cool air inside the duct 411 to the chamber, and a refrigerant provided inside the duct 411
  • the evaporator module 410 (refer to FIG. 25) for providing cool air through heat exchange of can be provided
  • the evaporator module 410 may be configured as a single module in which all components are disposed in the duct 411 described above. Therefore, by connecting and disposing the duct 411 to the upper cell frame 9, it is possible to easily install and perform maintenance conveniently in the future.
  • the duct 411 may be formed to extend up and down by a predetermined length.
  • An upper finishing plate 419 and a lower finishing plate 418 may be provided above and below the duct 411 , respectively.
  • the upper finishing plate 419 and the lower finishing plate 418 may be formed in a hexagonal shape to fit into the central empty space 50 of the fermented beverage manufacturing apparatus 1 .
  • An evaporator unit 420 for providing cool air through heat exchange of a refrigerant is disposed inside the duct 411 .
  • the evaporator unit 420 will be described in detail later.
  • the cold air generated by the evaporator unit 420 may be supplied to the aforementioned chamber through the communication holes 412 , 413 , 414 , and 415 of the duct 411 .
  • the communication holes 412, 413, 414, 415 are supply holes 413 and 415 for supplying cold air to the chamber, and an exhaust hole 412 through which air is discharged from the chamber to the duct 411, 414) may be provided. That is, supply holes 413 and 415 and exhaust holes 412 and 414 are provided so as to smoothly supply cool air from the duct 411 to the chamber and discharge the heated air from the chamber to the duct 411 .
  • the chamber is stacked up and down and arranged in two layers. Accordingly, the supply holes 413 and 415 and the exhaust holes 412 and 414 may also be formed vertically in the duct 411 as shown in FIG. 24 .
  • the diameters of the supply holes 413 and 415 may be relatively larger than those of the exhaust holes 412 and 414 . This is to supply the cold air inside the duct 411 to the chamber more quickly and smoothly.
  • the above-described fan 416 is provided in the supply holes 413 and 415 to quickly and smoothly supply cool air inside the duct 411 to the chamber by driving the fan 416 .
  • the exhaust holes 412 and 414 are illustrated as not provided with fans, the present invention is not limited thereto, and fans may also be provided in the exhaust holes 412 and 414 for rapid air circulation.
  • the duct 411 may have a hexagonal cross-section. Therefore, it can correspond to the hexagonal cross-sectional shape of the empty space 50 in the center of the above-described fermented beverage manufacturing apparatus (1).
  • the above-described supply holes 413 and 415 and exhaust holes 412 and 414 may be formed on each side of the hexagonal surface of the duct 411 , respectively.
  • supply holes 413 and 415 and exhaust holes 412 and 414 may be respectively formed at upper and lower portions of each surface of the hexagonal surface of the duct 411 .
  • a defrosting water tank 490 may be provided at a lower portion of the duct 411 .
  • frost may occur in the evaporator unit 420, and when such frost is removed through the defrost mode, defrost water may be generated.
  • the defrost water falls from the evaporator unit 420 and accumulates in the lower inner side of the duct 411, it may cause contamination and odor.
  • the evaporator unit is provided with the defrost water tank 490 under the duct 411, and the inner lower portion of the duct 411 and the defrost water tank 490 are connected through a connection hole or a connection passage.
  • the defrost water falling from the 420 can be effectively collected in the defrost water tank 490 .
  • the cell case 60 is provided in close contact along the circumference of the fermented beverage manufacturing apparatus (1). Through this, it becomes possible to form an effective cooling structure.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating the evaporator unit 420 disposed inside the duct 411
  • FIG. 8 is a plan view of FIG.
  • the evaporator unit 420 includes a refrigerant pipe 421 providing a flow path through which the refrigerant flows, and a heat dissipation fin 423 provided on at least a portion of the outside of the refrigerant pipe 421.
  • the refrigerant pipe 421 provides a flow path through which the refrigerant flows, and serves as an evaporator for cooling the air through heat exchange between the refrigerant and air.
  • the refrigerant pipe 421 may be disposed in a vertical direction inside the duct 411 , and may include an inlet 422 through which a refrigerant is introduced and an outlet 424 through which the refrigerant is discharged.
  • the inlet 422 may be connected to the above-described condenser 460
  • the discharge unit 424 may be connected to the above-described compressor 450 .
  • the evaporator unit 420 may include an upper plate 426A and a lower plate 426B through which the refrigerant pipe 424 passes.
  • the shape of the refrigerant pipe 421 can be maintained by using the upper plate 426A and the lower plate 426B through which the refrigerant pipe 421 passes.
  • the upper plate 426A and the lower plate 426B may be disposed to be spaced apart from each other in upper and lower portions of the inner space of the duct 411 .
  • the upper plate 426A and the lower plate 426B may have a hexagonal shape corresponding to the cross-sectional shape of the duct 411 .
  • the refrigerant pipe 421 may be disposed along each surface.
  • the refrigerant pipe ( 421) is composed of a vertical portion 427 arranged to extend in the vertical direction, and curved pipe portions 425 and 428 of the refrigerant pipe 421 on the upper portion of the upper plate 426A or the lower portion of the lower plate 426B. can be placed.
  • the refrigerant pipe 421 provides a flow path through which the refrigerant flows, and starts at the inlet 422 and reaches the outlet 424 through the vertical portion 427 and the curved pipe portions 425 and 428 . .
  • the refrigerant pipe 421 is disposed in a vertical direction between the upper plate 426A and the lower plate 426B to increase heat exchange efficiency, and the upper or lower plate 426B of the upper plate 426A.
  • the curved pipe portions 425 and 428 of the refrigerant pipe 421 may be disposed at a lower portion thereof.
  • heat dissipation fins 423 may be disposed along the refrigerant pipe 421 .
  • a plurality of the heat dissipation fins 423 may be stacked vertically along the refrigerant pipe 421 as shown in FIG. 7 .
  • the heat dissipation fin 423 can increase the efficiency by increasing the heat exchange area of the refrigerant flowing along the inside of the refrigerant pipe 421 .
  • the heat dissipation fin 423 may be disposed in the vertical portion 427 of the refrigerant pipe 421 between the upper plate 426A and the lower plate 426B. That is, since it is not easy to dispose the heat dissipation fins 423 in the above-described curved pipe portions 425 and 428 , heat dissipation efficiency may be increased by disposing the heat dissipation fins 423 in the vertical portion 427 .
  • frost may occur in the refrigerant pipe 421 or the heat dissipation fin 423 .
  • Defrost can be removed by reversing the defrost mode, that is, the cooling cycle.
  • defrost water may be generated from the heat dissipation fins 423, and the heat dissipation fins 423 may be inclined at a predetermined angle toward the bottom so that the defrost water may fall more easily downward. have.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 may have a hexagonal cross-section, and chambers may be respectively formed in the upper and lower portions of one of the hexagonal cross-sections.
  • the chamber may include the keg chamber 10 , the ejection chamber 20 , and the common chamber 30 as described above.
  • the keg chamber 10 needs cold air supply by the evaporator unit 420 described above, but the blowout chamber 20 and the common chamber 30 do not need cold air supply.
  • the above-described heat dissipation fins 423 are not disposed on the vertical portion 427 facing the ejection chamber 20 or the common chamber 30 .
  • the aforementioned inlet 422 and outlet 424 are disposed on the surface facing the ejection chamber 20 or the common chamber 30, and the vertical portion ( The heat dissipation fins 423 are not disposed on the 427 .
  • the installation time and cost of the heat dissipation fins can be reduced, and further, cold air can be effectively supplied to the keg chamber 10 that requires cold air.
  • FIG. 9 is a partial front view showing the heat dissipation fins 423 disposed on the vertical portion 427 described above.
  • a pair of refrigerant pipes 421 may be disposed in the vertical portion 427 . That is, a pair of the refrigerant pipes 421 may be disposed, and may be connected to each other through the curved pipe portions 425 and 428 at the upper portion of the upper plate 426A or the lower portion of the lower plate 426B.
  • the heat dissipation fins may pass through a pair of refrigerant pipes forming the vertical portion 427 and may be stacked vertically.
  • the heat dissipation fin may have a pair of wing portions 423A and 423B on both sides about the central portion, and the wing portions 423A and 423B are inclined downward at a predetermined angle ⁇ . can be placed.
  • 27 shows only the case in which the wing portions 423A and 423B are inclined toward both sides, but the wing portions 423A and 423B are inclined toward the front or rear portion, or together with the side surfaces toward the front or rear portion. An inclined shape is also possible.
  • the evaporator unit 420 may further include a plurality of guide plates 429 for guiding cold air to be supplied to the chamber or the cell case 60 , respectively.
  • the guide plate 429 may be vertically disposed to connect the upper plate 426A and the lower plate 426B. Accordingly, the upper plate 426A, the lower plate 426B, and the guide plate 429 form a single frame structure, and the refrigerant pipe 421 is disposed in the frame structure to form a single module structure. can do.
  • the guide plate 429 may be disposed on a hexagonal surface and an edge region between the surfaces. That is, it is possible to divide and supply the cold air supplied toward the chamber or cell case 2 that is radially and symmetrically arranged around the central space 50 by the guide plate 429 .
  • the above-described vertical portion 427 is provided between a pair of guide plates 429 and is disposed to supply and recover cold air only toward the chamber or cell case 2 facing each other to increase the heat exchange efficiency by the refrigerant. have. That is, cold air leaks into the adjacent chamber or cell case 2 , or hot air is not recovered from the adjacent chamber or cell case 2 .
  • the guide plate 429 when the guide plate 429 is disposed as described above, between a pair of adjacent guide plates 429 among the plurality of guide plates 429, the same number of vertical portions 427 of the refrigerant pipe 421 . ) may be arranged respectively.
  • a vertical portion 427 including a pair of refrigerant pipes 421 may be disposed between the pair of guide plates 429 .
  • the same number of vertical portions 427 or refrigerant pipes 421 are disposed between the pair of guide plates 429 to uniformly supply cool air to each chamber or cell case 2 .
  • individual temperature control is possible by controlling whether the fan 416 is driven or a driving speed. Details on this will be described later.
  • fermented beverages are manufactured from stock solutions through various processes.
  • the stock solution accommodated in the keg before the production of the fermented beverage and the stock solution until just before the state in which the stock solution is finally completed as a fermented beverage are all referred to as the stock solution.
  • the flow path module 200 will be described in detail with reference to FIG. 10 .
  • the keg 80 receives the undiluted solution and goes through a manufacturing process such as fermentation of the undiluted solution to manufacture a fermented beverage. And, the fermented beverage is accommodated in the keg (80). That is, the stock solution and the brewer are always provided in the same keg 80 until all the fermented beverage prepared from the stock solution is consumed. Of course, some of the undiluted solution is moved in the flow module during the manufacturing process of the fermented beverage, but in the end, all of the undiluted beverage is recovered into the keg when the product is completed as a fermented beverage.
  • the keg 80 is provided with a keg cap 500 , and after the undiluted solution is accommodated and the keg 80 is positioned inside the keg chamber with the keg cap mounted, the keg cap may be coupled to the coupler 270 . .
  • the inside of the keg 80 may not be completely filled with the stock solution, but air or carbon dioxide may be filled in the upper portion of the inside of the keg. Of course, it may be filled with nitrogen.
  • the undiluted solution hose 510 is mounted on the keg cap 500, and the undiluted solution hose 510 may extend downward from the inside of the keg 80 to near the bottom surface of the keg.
  • the keg cap 500 may be formed so as to divide a flow path through which the undiluted solution (liquid phase) enters and exits and a flow path through which gas (gas phase) enters and exits between the inside and outside of the keg.
  • the flow path through which the undiluted solution enters and exits is directly connected to the undiluted solution hose.
  • the passage through which the gas is introduced communicates with the top of the keg. Therefore, both can form a flow path independent of each other.
  • the coupler 270 is provided to independently connect the inside of the keg with the stock solution flow path 210 and the gas flow path 230 when coupled with the cap 500 of the keg.
  • the stock solution flow path 210 is a flow path through which the stock solution flows
  • the gas flow path 230 is a flow path through which the gas flows.
  • the flow path through which the undiluted liquid or fermented beverage moves in the fermented beverage manufacturing process may be referred to as the undiluted liquid flow path 210
  • the flow path through which the gas flows during the fermented beverage manufacturing process may be referred to as the gas flow path 230 .
  • the gas flow path 230 may form a part of a flow path for introducing carbon dioxide into the keg when the fermented beverage is taken out.
  • a stock solution flow path 210 and a gas flow path 230 may be divided based on the coupler 270 .
  • the stock solution flow path 210 and the gas flow path 230 may be divided based on the intermediate tank 260 .
  • the stock solution flow path 210 is shown by a solid line and the gas flow path 230 is shown by a dotted line.
  • a fermented beverage In order to prepare a fermented beverage, it is necessary to move at least a portion of the stock solution accommodated in the keg to the outside of the keg. For example, in the process of supplying yeast to the stock solution or in the process of infusing the stock solution, at least a part of the stock solution needs to be moved to the inside of the keg after being moved outside the keg.
  • a flow path through which the undiluted solution is moved may be referred to as a undiluted solution flow path 210 .
  • a pump 219 may be provided to move the stock solution in the keg 80 to the outside of the keg.
  • the pump 219 is provided in the stock solution flow path 210 , and the stock solution introduced through the pump 219 may be supplied to the intermediate tank 260 . Accordingly, from the coupler 270 to the intermediate tank 260 via the pump may be referred to as the stock solution flow path 210 .
  • the stock solution inside the intermediate tank 260 may be introduced into the keg through the pump 219 .
  • a flow path between the coupler 270 and the pump 219 may be referred to as a first undiluted solution flow path 211
  • a flow path between the pump 219 and the intermediate tank 260 may be referred to as a second undiluted solution flow path 220 .
  • the first undiluted solution flow path 211 is directly connected to the undiluted solution hose 510 .
  • the pump 219 sucks the stock solution in the keg
  • no air or gas is introduced into the first stock solution flow path 211 and only the stock solution can be sucked. That is, by providing the pump 219 on the undiluted solution flow path 210, a configuration such as a tank in which a negative pressure is generated inside the undiluted solution flow path when the pump is driven can be excluded. That is, there is no time delay between the pump control and the negative pressure release. Therefore, the control of the pump for the movement of the stock solution becomes precise, and the pressure deviation on the stock solution flow path can be gently issued. For this reason, precise control of the pump and improvement of pump durability are possible.
  • the pump When driving the pump to move the stock solution inside the keg to the intermediate tank, in this embodiment, it can be said that the pump is provided between the keg and the intermediate tank. Therefore, when the pump is driven, the undiluted solution is immediately sucked and can be moved to the intermediate tank through the pump.
  • the first stock solution flow path 211 may include a flow meter 213 and a pump valve 216 .
  • the stock solution may be introduced into the pump 219 from the inside of the keg through the flow meter and the pump valve.
  • the pump valve 216 is a valve for opening and closing the undiluted solution flow path 210, and is preferably controlled to be opened when the pump 219 is driven.
  • the flow meter 213 performs a function of detecting a flow rate so that a fixed amount of the stock solution flows, and pump control may be performed through the sensed flow rate.
  • elbows 212 and 214 may be connected to both ends of the flow meter, respectively, and the elbow may be a one-way elbow.
  • both directions means that a socket to which a tube can be connected is provided on both sides, and a one direction means that a socket to which a tube can be connected is provided on only one side. The side without the socket is exposed in the form of a tube, so that the tube is connected to a socket of another fitting or inserted into the flexible tube to be combined with the flexible tube.
  • Elbow 214 is connected to the tee 215, the tee 215 is connected to the pump valve 213, and the pump valve 213 can be connected to the 'U'-shaped curved pipe 218 through the elbow 217. have.
  • the curved pipe may be connected to the pump 219 .
  • the tea 215 may form a branch point at which the first undiluted solution flow path 211 branches, and may be connected to the fermented beverage flow path 330 for taking out the fermented beverage at the branch point.
  • the fermented beverage flow path 330 is provided with a discharge valve 331 for selectively opening and closing the fermented beverage flow path, and the extraction valve 331 may be connected to the elbow 332 .
  • the configuration of the subsequent fermented beverage flow path 330 will be described later.
  • the pump valve 216 is provided between the branch point and the pump 219 in the first undiluted solution flow path.
  • the flow meter is provided between the branch point and the coupler.
  • a discharge valve 331 for selectively opening and closing the fermented beverage flow path 330 may be provided on the downstream side of the branching point.
  • the undiluted solution discharged from the pump 219 may be introduced into the container 261 of the intermediate tank 260 through the second undiluted solution flow path 220 .
  • a water level sensor 221 may be provided in the second undiluted solution flow path 22 .
  • the water level sensor may be connected to the elbow 222 .
  • the second undiluted solution flow path 220 may be connected to the undiluted solution connector 252 of the tank coupler 250 . That is, the undiluted solution may be introduced into the container 261 from the second undiluted solution flow path 220 through the undiluted solution connector 252 .
  • the capacity of the container 261 is relatively smaller than the capacity of the keg. Therefore, it is necessary to prevent an excessive amount of the stock solution from flowing into the container. Therefore, by installing the water level sensor 221 on the second undiluted solution flow path 220, it is possible to control the operation of the pump.
  • the water level sensor 221 is for detecting the flow of liquid inside the water level sensor 221 , rather than sensing the water level inside the intermediate tank.
  • the level of the liquid flowing into the intermediate tank can be indirectly calculated based on the point in time when the liquid is sensed using the electrode.
  • the undiluted solution must be introduced into the intermediate tank to have an appropriate water level.
  • the process of adding yeast there is no need to inject the stock solution into the intermediate tank. Therefore, it is possible to allow the stock solution to flow into the intermediate tank for a certain period of time after the water level sensor 221 detects the liquid. This is during the infusing process.
  • the yeast input process it is preferable to stop the operation of the pump before the water level sensor 221 detects the liquid, and when the water level sensor detects the liquid, it may be controlled to immediately stop the operation of the pump.
  • the stock solution inside the keg is supplied to the intermediate tank 260 through the stock solution flow path 210 .
  • the stock solution inside the intermediate tank 260 is introduced into the keg through the stock solution flow path 210 . That is, the direction of movement of the stock solution is changed through the forward and reverse operation of the pump, and in this process, yeast can be supplied to the stock solution or infusing can be performed on the stock solution.
  • the driving direction of the pump and the flow direction of the stock solution may be opposite to each other.
  • connection relationship between the intermediate tank 260 and the tank coupler 250 may be the same as the connection relationship between the coupler 270 and the keg cap 500 .
  • the liquid is introduced into the tank through the undiluted solution connector 252 and the tank hose 265 directly connected thereto.
  • the gas connector 251 of the tank coupler 250 is connected to the cap 162 of the intermediate tank. That is, it is connected to the upper space inside the tank. Accordingly, the tank coupler 250 independently connects the stock solution flow path 210 and the gas flow path 230 while being connected to the intermediate tank 260 . After all, it can be said that the inside of the keg and the inside of the intermediate tank are spaces where buffering is performed between liquid and gas.
  • the pump 219 is preferably located at the top of the flow path module. That is, the potential energy may be located high.
  • the 'U'-shaped curved pipe 281 can prevent an abrupt pressure difference from occurring at both ends of the pump 219 when the pump 219 is reverse driven. When the pump is operated in reverse, substantially all of the stock solution contained in the intermediate tank may be discharged, and when all the stock solution is discharged, a sudden pressure difference may occur at both ends of the pump.
  • the pump valve 215 may be opened and closed in conjunction with the operation of the pump 219 .
  • the stock solution before the fermented beverage is not taken out unless there is a special reason. Therefore, it will be preferable that the extraction valve 331 on the fermented beverage flow path 330 is always closed in the fermented beverage manufacturing process.
  • the pump valve 215 is closed to exclude the flow in the undiluted liquid passage 210, and the ejection valve 331 is opened to generate flow in the fermented beverage passage.
  • a portion of the stock solution may be discharged together with the gas, and in particular, bubbles may be discharged together with the gas.
  • a gas flow path 230 may be formed between the intermediate tank 260 and the coupler 270 .
  • the coupler 270 Through the coupler 270 , the upper space of the keg may communicate with the gas flow path 230 independently of the undiluted hose 510 .
  • the first gas flow path 231 is formed from the coupler 270
  • the second gas flow path 242 is formed to be connected to the gas connector 251 of the tank coupler 250 past the branch point.
  • the gas connector 251 communicates with the upper space of the container 261 through the cap 262 of the tank.
  • the upper space is positioned independently of the tank hose 265 .
  • the intermediate tank is respectively connected to the undiluted solution flow path and the gas flow path to communicate both, but can perform a liquid and gaseous buffer function. That is, the intermediate tank 260 may perform an indirect connection function through buffering without directly connecting the undiluted solution flow path and the gas flow path.
  • a branch point of the first gas flow path 231 may be formed through the tee 232 .
  • a carbon dioxide flow path 300 may be connected to the branch point.
  • the carbon dioxide flow path may be provided to supply pressure when the pressure inside the gas flow path 230 is low.
  • the carbon dioxide flow path 300 may be provided to supply the ejection pressure when the fermented beverage is taken out.
  • the carbon dioxide flow path 300 may include a check valve 301 and a carbon dioxide valve 302 for selectively opening and closing the carbon dioxide flow path may be provided.
  • the carbon dioxide flow path 300 is connected to a carbon dioxide tank spaced apart through a tee or elbow 303 . The entire carbon dioxide flow path will be described later.
  • the carbon dioxide discharged from the inside of the keg may be discharged into the intermediate tank 260 through the gas valve 238 through the first gas flow path 331 .
  • the gas valve 238 may be provided to selectively open and close the gas flow path 230 .
  • the fermentation pressure should be properly controlled. That is, in order to sense the gas pressure generated during fermentation, the gas flow path 230 is preferably provided with a gas pressure gauge 237 .
  • the pressure gauge 237 is preferably provided between the coupler 270 and the gas valve 238 . That is, the pressure can be sensed through the gas valve 238 while the gas flow path 230 is closed.
  • the pressure gauge is preferably located downstream of a branch point where the carbon dioxide flow path is branched from the gas flow path 230 .
  • the pressure gauge is branched from the second gas flow path 231 . That is, it is preferable that the pressure gauge on the gas flow path 230 is located at a position with the highest head.
  • a semicircular curved pipe is provided between the branch point 232 of the carbon dioxide and the branch point 235 of the pressure gauge.
  • This curved pipe 234 is erected vertically, and may be positioned so that the head difference between both ends is maximized.
  • An elbow 236 is connected at the branch point 235 and then a pressure gauge 237 may be provided. That is, the pressure gauge 237 and the gas valve 238 are positioned on both sides of the branch point 235 , respectively. Thereafter, after the two elbows 240 and 241 are directly connected to each other, the second gas flow path is connected to the intermediate tank 260 through the tube.
  • the stock solution flow path 210 independently provided between the tank coupler 250 and the coupler 270 is shown by a solid line, and the gas flow path 230 is shown by a dotted line.
  • the inside of the intermediate tank 260 and the keg 80 communicates with each other so as to be separated from the stock solution flow path and the gas flow path.
  • the flow path module 200 including the intermediate tank 260 and the coupler 270 can be configured and manufactured very compactly. Therefore, it is preferable to configure the flow path module 200 by using a plurality of fittings such as elbows and tees by minimizing the required tube. Most of the components of the flow path module 200 are accommodated in or connected to the flow path module case 201, as shown in FIG. 3, so that they can be compactly mounted inside the chamber.
  • FIG. 10 shows the connection of the euro module to the keg, which may be a fermented beverage manufacturing process or a storage process after the fermented beverage manufacturing is completed.
  • the keg which may be a fermented beverage manufacturing process or a storage process after the fermented beverage manufacturing is completed.
  • a process of sterilizing, cleaning, or washing the inside of the flow path module hereinafter referred to as a cleaning process is performed.
  • Distilled water or purified water is used in the sterilization, washing or washing process, and a substance having a sterilizing or washing component may be dissolved.
  • rinsing may be performed using only distilled water or purified water after sterilization or cleaning through a sterilization or cleaning component.
  • the fermented beverage provided in the plurality of kegs may be taken out through one dispenser assembly. Therefore, different fermented beverages may be mixed in the process of being taken out.
  • the fermented beverage B having a completely different flavor may be taken out. At this time, the flavor of the fermented beverage A is highly likely to be added to the fermented beverage B. Therefore, a way to exclude the mixing of flavors between fermented beverages should be sought.
  • carbon dioxide may be supplied into the keg in order to take out the fermented beverage. That is, the fermented beverage can be taken out through the carbon dioxide supply pressure. In other words, the fermented beverage can be taken out with gas pressure without a configuration such as a pump.
  • a carbon dioxide tank 308 is provided, and the carbon dioxide tank may be provided inside the common chamber 30 .
  • An area indicated by a dotted line in FIG. 11 may be referred to as a common chamber area.
  • the header assembly 360 may be located in the rear space of the ejection chamber instead of the common chamber 30 . That is, it may be provided to be shielded at the rear of the dispenser assembly 100 .
  • the carbon dioxide tank 308 is connected to the gas flow path 230 through the carbon dioxide flow path 300 .
  • carbon dioxide is supplied to the plurality of gas flow paths 230 with one carbon dioxide tank.
  • a carbon dioxide valve assembly 304 may be provided.
  • the carbon dioxide valve assembly 304 may be said to consist of a plurality of carbon dioxide valves as one assembly.
  • a plurality of carbon dioxide valves 302 are arranged and fixed on the base. When a total of 10 gas flow paths 230 are provided, 10 carbon dioxide valves 302 may also be provided to be connected to the gas flow paths 230 of different keg chambers, respectively.
  • the carbon dioxide valve assembly 304 may include a check valve 301 .
  • the check valve and the on/off valve in the main flow path may be provided on the carbon dioxide supply path, and the on/off valve and the check valve may also be provided on the branch flow path. Therefore, double backflow of gas can be prevented.
  • the carbon dioxide tank supplies a constant pressure during the fermentation process and the extraction process.
  • the pressure regulator 307 is located on the main flow path.
  • the flow path valve 305 may be in an open state.
  • the plurality of carbon dioxide valves 302 are selectively opened and closed to independently supply carbon dioxide to the gas flow path.
  • the carbon dioxide flow path is prevented from flowing back through the check valve (301). Accordingly, the carbon dioxide flow path is a flow path through which only carbon dioxide flows. Therefore, there is no need to separately clean the inside of the flow path.
  • the corresponding carbon dioxide valve 302 is opened and the carbon dioxide is introduced into the keg 80 through the gas flow path 230 . That is, it provides a blow-out pressure.
  • the gas valve 240 and the pump valve 216 are closed.
  • the extraction valve 331 is opened.
  • the fermented beverage inside the keg flows along the undiluted liquid flow path, particularly the first undiluted solution flow path 211 , and flows into the fermented beverage flow path 330 .
  • the fermented beverage flowing to the fermented beverage passage 330 may be taken out through the coke 110 while flowing along the coke passage 370 .
  • the fermented beverages taken out once through the single coke 110 should be the same.
  • the fermented beverage passage connected to the fermented beverage must be opened.
  • the present embodiment may include a header assembly 360 .
  • the header assembly 360 may include a header 363 .
  • the header 363 is provided to be connected to a plurality of fermented beverage passages 330 . That is, the fermented beverage is supplied to the header 363 through the plurality of fermented beverage passages 330 . Accordingly, the header 363 can be said to be a single flow path and is configured to connect a plurality of fermented beverage flow paths with one coke flow path 370 .
  • Each of the fermented beverage passages 330 are connected in the lateral direction of the header 363, and a check valve 362 is preferably provided at the connection portion. That is, it is possible to prevent the fermented beverage supplied to the header from the specific fermented beverage passage 330 from flowing back into the other fermented beverage passage 330 . In addition, as described later, it is possible to prevent the washing liquid flowing into the header 363 from flowing back into the fermented beverage passage 330 .
  • the header assembly 360 includes a base 361, to which the plurality of check valves may be fixed.
  • the header assembly 360 is preferably positioned as close to the dispenser assembly 120 as possible. That is, it is preferable to minimize the length of the cock flow passage 120 between the header assembly 360 and the cock 110 . This is because it is desirable to reduce the area in which the flavors of a plurality of fermented beverages are mixed with each other. In addition, it is because it is desirable to reduce the length of the coke flow path required to be cleaned. Therefore, it is preferable that the header assembly 360 is provided in the space behind the ejection chamber.
  • a washing tank 351 in which the washing liquid is accommodated may be provided, and a washing flow path 350 is provided between the washing tank 351 and the header 363 .
  • the washing water provided in the washing tank may be introduced into the header 363 by driving the pump 352 and then may flow through the coke passage 370 . Of course, it may be discharged through the cock 110 .
  • a check valve 353 may be provided in the washing water passage to prevent the fermented beverage from flowing back, and the washing water passage 350 may be connected to the header 363 through the check valve 353 .
  • the washing water passage is preferably connected in the longitudinal direction of the head.
  • the washing tank 351 is not provided, and externally purified washing water may be supplied to the washing water passage.
  • a washing water flow path valve other than the pump may be provided. When the valve is opened, washing water is supplied to the washing water path to wash the header and the cock flow path.
  • Washing water that has washed the header 363 and the coke passage 370 may be discharged to the drain tank 382 through the drain passage 380 .
  • the drain tank 382 may be provided to accommodate not only the washing water, but also the washing water for washing the flow path module, the defrosting water from the evaporator, and the remaining water from the dispenser tray 115 . Therefore, it can be said that the cleaning frequency is relatively high.
  • the drain tank 382 may have a capacity of about 5L, and therefore it is preferable to be accommodated in the common chamber 30 in consideration of the capacity and cleaning frequency.
  • the drain tank 382 may be provided with a water level sensor 383 for notifying the cleaning time.
  • Defrost water from the defrost water tank 490 may be introduced into the drain tank 382 through the check valve 386 by driving the defrost water pump 385 .
  • a branch point 381 is formed on the drain passage 380, and through this, the defrost water can also be introduced into the drain tank.
  • the stock solution accommodated in the keg 80 should be fermented by adding yeast to the stock solution prior to fermentation. That is, the yeast input process should be preceded.
  • yeast may be provided on the stock solution flow path 210 .
  • it may be provided inside the keg cap 500, and a capsule containing yeast may be accommodated in the keg cap or may be integrally formed.
  • the process of discharging a part of the stock solution in the keg and recovering it may be repeated. Since the yeast and the stock solution are mixed in the forward and reverse directions without mixing the yeast and the stock solution in one direction, the mixing process can be performed very effectively and in a short time.
  • the stock solution inside the keg flows as a whole so that the yeast can be evenly mixed with the stock solution.
  • Discharge and recovery of the undiluted solution may be performed only in a partial section of the mode undiluted solution flow path. That is, it can only be performed up to the flow meter.
  • the gas valve 238 is preferably opened. Through this, the repetition of discharging and collecting the stock solution can be smoothly performed. This is because the discharge and recovery of the gas must be allowed in this process to facilitate the discharge and recovery of the undiluted solution.
  • the gas valve 238 is basically closed to block the inflow of oxygen from the outside.
  • a primary fermentation process may be performed. At this time, it is preferable to perform fermentation by an appropriate pressure. That is, it is preferable to control the fermentation pressure in the primary fermentation process. It can be seen that fermentation bubbles are generated inside the keg as fermentation proceeds.
  • the pump valve 216 and the discharge valve 331 are closed, and the gas valve 238 and the carbon dioxide valve 302 are also closed. That is, by allowing the fermentation pressure to rise, it is possible to increase the fermentation efficiency. In other words, some of the undiluted liquid flow path, the inside of the keg, and some gas flow paths form a closed space, and as fermentation proceeds, the pressure of the closed space may increase.
  • the pressure gauge 237 provided on the gas flow path 230 is also provided to sense the pressure of the closed space.
  • this valve control is maintained until a preset pressure is reached, controlling the fermentation pressure to increase.
  • a preset pressure is reached and the fermentation foam is further increased. Therefore, a process of lowering the fermentation pressure is required.
  • the undiluted solution flow path may be kept closed and the gas valve 238 may be opened. Accordingly, the fermentation gas is discharged into the intermediate tank 260 while flowing along the gas flow path 230 .
  • the gas valve 238 when the gas valve 238 is opened in a state where the fermentation pressure is high, bubbles may be introduced into the gas flow path 230 together with the fermentation gas. If these bubbles are discharged to the outside, contamination may be a concern.
  • the gas flow path 230 is connected to the intermediate tank.
  • Fermentation gas and foam discharged to the intermediate tank are accommodated inside the intermediate tank. And, the fermentation gas is discharged to the outside by the vent (vent, 263) formed on the upper part of the intermediate tank. That is, the foam remains inside the intermediate tank and only the fermentation gas of excessive pressure is discharged to the outside.
  • the size of the vent is very small, so that even when the gas valve is opened, a low pressure can be maintained in the gas flow path.
  • the vent is shielded by the tank coupler so that it is not exposed to the outside. However, excessive pressure may be discharged to the outside of the intermediate tank through the vent.
  • the primary fermentation process can be performed by repeating the pressure control and pressure release processes.
  • the pressure at which the gas valve is opened may be preset to a relatively low pressure, and may be a pressure higher than atmospheric pressure by about 0.05 bar to 0.15 bar. It is preferably 0.1 bar.
  • the opening and closing of the gas valve 238 in the primary fermentation process may be repeated. This is because gas is generated again during the fermentation process when the gas valve is closed after the gas is discharged to lower the internal pressure.
  • the repeated number of opening and closing of such a gas valve can be a factor for measuring the fermentation rate. That is, it is possible to determine how much the gas valve is opened and closed within a predetermined time. This may be referred to as the opening density or the opening/closing density of the gas valve.
  • the opening/closing density of the gas valve may be transmitted to the server, and the server may determine the amount of carbon dioxide emitted by culling the opening/closing density.
  • the server may determine the amount of carbon dioxide emitted by culling the opening/closing density.
  • the calculated fermentation rate shows the current fermentation rate and the amount of residual sugar.
  • the fermentation rate if the fermentation rate is slow, the fermentation can be controlled to reach the final target alcohol value by increasing the temperature or increasing the fermentation time.
  • the fermentation rate if the fermentation rate is fast, excessive bubbles may be generated and discharged through the gas flow path, thereby adversely affecting the control logic and increasing the measurement error. Therefore, in this case, it is possible to control the fermentation rate by driving a fan for cooling the inside of the keg cell.
  • Control variables related to the production of fermented beverages may be a temperature inside a keg, a set pressure, a fermentation time, and the like.
  • a process of infusing the stock solution may be performed. That is, the process of adding a characteristic to the fermented beverage may be performed. Depending on the type of infusing, that is, very different fermented beverages can be manufactured depending on the infusing material.
  • the infusing process may be controlled in the same manner as the yeast input process described above. However, the amount of the undiluted solution discharged and recovered from the keg is different, and some routes for discharging and recovery may be different.
  • Infusing can be said to be a process in which the undiluted solution is put into an infusing tank (intermediate tank) in which the infusing material is accommodated, and the undiluted solution extracts the unique flavor of the infusing material. Accordingly, the duration of infusing may be relatively long. And, the infusing may be repeatedly performed.
  • the stock solution contained in the keg is supplied to the intermediate tank (infusing tank).
  • the stock solution may be introduced into the intermediate tank in a preset maximum amount.
  • the infusing process is performed for a set time, and the infused stock solution is recovered back into the keg.
  • Dispensing, infusing and recovery of the undiluted solution can be repeated. That is, this cycle can be repeatedly performed according to the fermented beverage manufacturing method.
  • the infusing time or number of cycle repetitions may be different for each fermented beverage. That is, it may be preset according to the manufacturing method.
  • the gas valve is closed to block oxygen inflow until a preset low pressure (about 0.1 bar) is reached, and the gas valve can be opened when the low pressure is reached.
  • the opening/closing density of the gas valve exceeds a preset value or number of times, it may be determined that the fermentation rate is fast.
  • the gas can be controlled in an open state for a certain period of time, for example, about 1 hour.
  • Determination of fermentation rate and change of control parameters in the infusing process may also be performed in the server.
  • the current status information from the fermentation device will have to be transmitted to the server in real time.
  • a secondary fermentation process may be performed.
  • Gas pressure can also be controlled during secondary fermentation.
  • the pressure release in the primary fermentation process may be performed until the pressure is completely released on the gas flow path, but in the primary fermentation process, it is preferable to release the pressure only up to a preset pressure. That is, the opening of the gas valve may be maintained only until a preset low pressure is sensed by the pressure gauge. This is to maintain and receive carbon dioxide above a predetermined pressure in the fermented beverage after the secondary fermentation process.
  • the opening and closing of the gas valve may be controlled through the lower limit pressure (pressure to maintain the minimum pressure) and the upper limit pressure (the maximum allowable pressure).
  • the carbonation pressure After the carbonation pressure reaches the upper limit pressure, if there is no more pressure change even after a certain period of time passes or the upper limit pressure is not reached within a predetermined time (for example, within 12 hours), the aging process can be started immediately.
  • the cooling temperature may vary depending on the manufacturing method of the fermented beverage.
  • the undiluted solution flow path and the gas flow path are closed and the carbon dioxide valve is opened to maintain the inside of the keg at a predetermined pressure.
  • yeast can finally settle at the bottom of the keg.
  • the stock solution can be finally prepared as a fermented beverage.
  • the pressure in each manufacturing step cannot be set higher than a certain level based on the final blow-out pressure value. For example, it is preferably within 0.2 bar. Specifically, the upper limit pressure in the secondary fermentation step may be set not to be higher than the extraction pressure by 0.2 bar or more.
  • the calculation of the fermentation rate according to the number of openings of the gas valve at each stage of manufacture of the fermented beverage, ie, the opening/closing density, may be collected by recording data values in the server.
  • the ideal fermentation curve can be identified in the recipe development stage of fermented beverages. Therefore, it is possible to determine whether the fermentation rate is fast or slow by comparing the fermentation curve in the actual fermented beverage manufacturing process with the ideal fermentation curve. In other words, the ideal curve and actual data can be checked, and the current fermentation rate can be calculated through the opening/closing density of the gas valve accordingly.
  • a fermented beverage manufacturing apparatus equipped with 10 keg chambers, one extraction chamber and one common chamber will be described. However, the type and number of chambers may vary.
  • the initial setting mode is displayed on the main display 150 . That is, the initial setting process may be guided.
  • an area can be selected, which can be said to be the process of selecting the country, language, temperature unit, standard time, etc. In other words, it can be said to be a process for connecting to a server in the corresponding area.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus may be connected to an external server by using a mounted wireless communication module. Through the communication connection process, the fermented beverage manufacturing device becomes capable of wireless communication with the server through the AP.
  • a process for approving the terms and conditions between the manufacturer (supplier) and the user (consumer) may be performed.
  • a process for inputting the use environment may be performed.
  • the case of being a first user or an existing user may be distinguished, and it may be a process of inputting an environment for using the corresponding device. That is, it is possible to input whether the store is an independent store or a franchise store.
  • a process for inputting user information through a signature may be performed.
  • the representative's name, representative's mobile phone number, and the representative's email address may be entered and authenticated. Authentication can be done via cell phone or email.
  • activation may be performed. That is, the step of verifying whether each of the keg chambers is abnormal may be performed. If there is no abnormality, cleaning may be performed.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus is basically performed through authentication with the server. That is, by default, it may be provided to be used only through an initial setting process including authentication with the server.
  • the state of the fermented beverage manufacturing device and the state of each keg chamber are all transmitted to the server through the main display. Therefore, the server can grasp information of all fermented beverage manufacturing devices connected to the user. That is, it is possible to collect big data such as whether there is a malfunction, whether it is used, and the type of fermented beverage that is actively consumed. Therefore, using this, pre-sales service is possible and it is possible to respond flexibly by analyzing consumption patterns.
  • a control variable such as a fermentation control variable, a cooling control variable, and whether or not forced defrost is in the server and transmit it to the fermented beverage manufacturing apparatus.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus performs control based on the received control variable (ie, the control variable corrected in the basic control variable).
  • the fermented beverage manufacturing apparatus has a device ID representing itself. That is, each manufacturing apparatus has an individual ID.
  • the individual ID may be a device serial number.
  • the user of the fermented beverage manufacturing apparatus has a user ID and password.
  • the user ID and the device ID are matched and transmitted to the server and stored.
  • the password can be used to authenticate the very important user input later.
  • a password may be input when performing a process such as performing descaling.
  • the main display transmits all possible information of the fermented beverage manufacturing device to the server. Specifically, each keg chamber state information may be transmitted, and fermented beverage manufacturing history, manufacturing date, storage date, etc. may be transmitted. In addition, user information or installation environment information of the manufacturing apparatus may be provided.
  • Remote monitoring may be required rather than monitoring the fermented beverage manufacturing equipment on site.
  • an application may be installed in the terminal. You can log in to the server by entering your user ID and password into the application.
  • the server Since the server knows the device ID matched with the user ID, it can transmit status information of the corresponding device to the terminal.
  • a plurality of store information or a plurality of devices may be matched to a single user ID. Accordingly, the user can easily perform monitoring of the entire device remotely through the terminal.
  • the main display 150 may be provided for a user interface. It may be provided in the form of a terminal, and may be one own computer with an OS installed therein.
  • the main display has a processor and a wireless communication module mounted therein, and may basically include a display.
  • the main display 150 may be communicatively connected to the main PCB 25 . Wired communication can be connected.
  • the main PCB 25 may control the operation of the main display, and may basically control the operation of the entire manufacturing apparatus.
  • the main PCB 25 may be communicatively connected to each SelfPCB 35 . Wired communication can be connected.
  • the selfie CB 35 is provided for each keg chamber (keg cell), and may be provided to control the operation of each keg chamber. It may be provided to control the operation of the flow path module 200 . In particular, it may be connected to the start input unit 202 for starting temperature control inside the keg chamber, fermented beverage manufacturing control, and cell cleaning.
  • SelfPCB has a separate processor and has firmware installed therein.
  • the firmware may have a manufacturing process and a storage process for the fermented beverage, and a cleaning process. That is, basic control logic is loaded.
  • the manufacturing process and storage process of the fermented beverage may be the same regardless of the recipe of the fermented beverage.
  • only specific control variables may be different. That is, only variables such as fermentation time or fermentation temperature or storage temperature may differ.
  • These specific control variables are determined according to the recipe, and the recipe is input through the main display. Accordingly, the main display transmits the recipe information to the SelfPCB through the mainPCB.
  • such a recipe may be delivered through an external server. That is, the fermented beverage manufacturing apparatus itself does not store the data related to the recipe, and then the data related to the recipe is received through the server and can be used.
  • the selfie CB 35 may perform fermented beverage manufacturing and fermented beverage storage by reflecting recipe information in firmware.
  • cooling cycle components such as the compressor 450 , the condenser fan 470 , and the three-way valve 471 are controlled by determining the total cooling load in the main PCB.
  • the lighting devices 472 and 473 may be provided to illuminate the inside of the extraction chamber and the common chamber, respectively. It can be turned on/off through the lighting device icon in home mode.
  • the pumps 352 and 385 are configured to pump defrost water or washing water and guide it to the drain tank.
  • the pumping of defrost water pumping, cleaning and descaling of the dispenser, etc. can be controlled from the main PCB.
  • the sensor 383 for sensing the water level in the drain tank is controlled by the main PCB.
  • the cock valve 372 and the drain valve 387 are associated with the entire device, not a single cell. Therefore, it is controlled by the main PCB.
  • a take-out signal is generated, and the take-out signal is generated by the take-out switch 111 .
  • Two ejection switches may be provided, and a liquid ejection switch and a foam ejection switch may be provided. Pulling the handle forward may activate the liquid dispensing switch, and sliding it backward may activate the foam dispensing switch.
  • the power supply device 480 may be connected to commercial power (eg, 220V, AC) to supply power by being connected to the main PCB 25 and the selfie PCB 35 .
  • commercial power eg, 220V, AC
  • the selfie CB 35 is provided for each of the keg chambers, and a total of 10 may be provided.
  • Each SelfPCB may be connected to the main PCB 25 .
  • Each SelfPCB transmits status information about each cell to the MainPCB.
  • MainPCB transmits status information to the main display.
  • the main display displays status information and transmits it to the server.
  • the SelfPCB 35 is connected to the pump 219, the flow meter 213, the level sensor 212, the pressure sensor 237, and the valves 215, 332, 238, and 302 constituting the flow path module 200. You can control their operation.
  • the switch may include a door switch 73 and a coupler switch 273 .
  • the heater 96 and the start input unit 202 for inputting the start of cleaning may also be connected to the SelfPCB to receive control thereof.
  • the SelfPCB 35 independently controls the temperature inside the chamber. Accordingly, the temperature sensor 97 and the heater 96 are controlled by the SelfPCB.
  • the SelfPCB informs the MainPCB, and the MainPCB reflects the total cooling load and controls the operation of the cooling components.
  • the pad 150 in charge of external communication with the display, the main PCB 25 relaying the overall control and between the pad and the SelfPCB, and the SelfPCB 35 controlling the operation of each Keg chamber are 3
  • the pad 150 and the main PCB 25 may be implemented as one module.
  • FIG. 13 is a block diagram of a fermented beverage system 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the fermented beverage manufacturing apparatus 1 may include a pad 150 as a main display, a main PCB 25, and a plurality of SelfPCBs 35 as described above.
  • the pad 150 may be provided for wireless communication with a server, and may include a display.
  • the pad 150 may be provided to communicate with the main PCB.
  • the main PCB may be provided to communicate with each SelfPCB. Accordingly, status information on the corresponding cell may be transmitted to the main PCB through each SelfPCB.
  • the main PCB may transmit the transmitted state information to the pad 150 , and the pad 150 may transmit it to the server 600 .
  • the server 600 may determine whether or not the fermented beverage manufacturing apparatus is operating normally based on the transmitted state information and the like. And, it is possible to properly operate the fermented beverage manufacturing apparatus according to the situation.
  • the basic control driving method is included in each Self-Cabinet. However, it does not have each composition order/detailed indicator.
  • fermented beverages can be manufactured by downloading or inputting the initial recipe. However, in this case, only very limited use is possible, and it is not easy to flexibly apply it to various environments and various recipes.
  • a fermented beverage can be manufactured by a user mounting the fermented beverage manufacturing kit to the device. Accordingly, various error situations and differences in the original fermentation value may occur depending on how well the kit is installed or the temperature state of the initial kit or the storage state of the kit.
  • the internal PCB only performs specific operations that have already been planned, and the control values (control variables) that can perform these operations can be operated by downloading the recipe from the server when the kit is installed.
  • the control values control variables
  • the server 600 collects data while communicating with each fermented beverage manufacturing device in real time. For example, if the temperature does not rise for a certain period of time during yeast pitching (yeast input), additional heating is performed. After that, if there is still no change in temperature, an error is displayed to the user, and a service technician visits or informs the customer how to replace or check the heater so that they can respond. For users and service technicians, this can be done through an external terminal that is connected to the server in communication.
  • East pitching has a set time and number of times. At this time, if the flow rate movement of the internal flow sensor is too small or the initial fermentation rate is too slow, the internal yeast pitching may not be completely done. Thus, additional east pitching can be done either automatically through the server or with the permission of the server administrator.
  • the judgment of the fermentation rate is not simply information, but the temperature and humidity data according to the initial temperature/location, the type of kit, the recipe, etc. to determine the optimal fermentation rate and current situation Accordingly, it is possible to adjust fermentation time addition/reduction, fermentation temperature rise/fall, and aging pressure/time/temperature. That is, through the server, it is possible to transmit the corrected control variable with respect to the basic control variable to the fermented beverage manufacturing apparatus.
  • the fermented beverage manufacturing device performs control of the device based on the transmitted control variable.
  • the server uses the calculated expected consumption value to optimize production in the factory and adjust it in conjunction with the factory's inventory management and release.
  • the cooler can be defrosted.
  • a defrost may be a forced defrost.
  • the server Based on the accumulated and recorded fermented beverage usage data by hour/day/date, the server calculates the expected value for the consumption period of the fermented beverage based on the remaining amount of fermented beverage/amount in production, and determines the optimal fermented beverage manufacturing date and We can advise you on ordering to secure stock.
  • the server can confirm it to the service manager and determine the cause and solution of the abnormal phenomenon.
  • the history is recorded on the server and can be linked with the menu of the after-sales team. Therefore, automatic action is possible, and the content that is confirmed that there is no problem during automatic action can be automatically processed. And although automatic actions are possible, the contents for which the integrity of the part has not been verified can be processed under the permission of the server administrator. Of course, it is desirable to process unverified contents under the permission of the server administrator. Because these errors are recorded in the menu of the after-sales team, customers can visit them before they know it and deal with them quickly.
  • the server may repeat the method of optimizing the beer recipe/fermentation algorithm/ extraction amount calculation algorithm again based on the data collected in this way.
  • the server manages all history data, even when an unexpected device initialization occurs, it is restored based on this information and can determine whether the restoration has been performed normally.
  • SelfPCB can measure whether the cell is being cooled and the cell temperature.
  • the main PCB may calculate the average temperature of the cells being cooled. Of course, it can also be calculated through the server.
  • the entire cell requiring cooling will be 6 degrees Celsius or higher, so cooling for 4 hours and a 30-minute defrost cycle may be performed. Such cooling and defrosting may be performed in multiple cycles. At this time, it can be said that 6 degrees Celsius is the initial cooling temperature condition.
  • the same control can also be performed if the average temperature of the cooling cells is less than 4 degrees Celsius. At this time, 4 degrees Celsius can be said to be the final cooling temperature condition. It can be called cooling control in a state in which sufficient cooling is performed.
  • the defrosting may be performed after cooling twice. That is, after 8 hours of cooling, the defrosting may be performed for 30 minutes.
  • the average temperature is less than 4 degrees Celsius, it can be said that there is no problem with the cooling cycle for 4 hours because it is already sufficiently cooled.
  • the forced defrost may be performed through 4 minutes of hot gas and 1 hour and 30 minutes pause, 30 minutes after starting the compressor, and 4 minutes of hot gas and 1 hour and 30 minutes pause. That is, forced defrost can be said to drive the cooling cycle in reverse. That is, it can be said that the evaporator for supplying cold air is driven to have the same function as the radiator or the outdoor unit.
  • Ambient temperature and humidity may vary according to spring/summer/autumn/winter and regions, and the performance of the cooling cycle and ice growth and removal are also affected by how many doors are opened or closed by consumers.
  • a forced defrost can be performed through early morning hours when beer is not sold.
  • Forced defrost basically detects abnormal behavior (excessive door opening, cycle initialization due to power failure, etc.) in the server and compares it to the normal cooling curve in the server (data in the existing similar temperature/humidity environment).
  • the cycle can be normalized by defrosting using non-business hours).
  • the cooling cycle may stop working.
  • the cooling load By checking the cooling of each cell, the cooling load can be predicted and the cooling cycle can be operated in advance. When the number of cells being cooled is less than a certain number, such as three cells, the cooling cycle operation time may be reduced.
  • the operation mode for basic cooling can be converted to the compensation operation mode through the server.
  • effective and accurate cooling can be performed.
  • it can respond flexibly to emergency situations or special situations.
  • the determination for such a response can be performed through the server rather than the device itself, it is possible to reduce the manufacturing cost of the device.

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Abstract

본 발명은 발효음료 제조장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전문적인 지식이나 양조설비가 없더라도 수제 발효음료를 제조할 수 있는 발효음료 제조장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 원액이 수용되는 케그; 첨가 성분이 수용되며, 에어벤트가 구비되는 중간탱크; 상기 케그와 중간탱크를 연결하는 원액유로; 상기 케그와 중간탱크를 연결하며, 상기 원액유로와는 독립적으로 구비되는 가스유로; 상기 원액유로 상에 구비되는 펌프; 상기 가스유로 상에 구비되는 가스밸브; 그리고 발효음료의 제조를 위하여 상기 펌프와 가스밸브의 작동을 제어하는 피씨비를 포함하며, 상기 피씨비는, 외부 서버를 통해 기본 발효 시간으로부터 보정된 발효 시간에 따라 상기 원액의 발효 시간을 변경하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치가 제공될 수 있다.

Description

발효음료 제조장치, 이를 포함하는 발효음료 시스템 및 이의 제어방법
본 발명은 발효음료 제조장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전문적인 지식이나 양조설비가 없더라도 수제 발효음료를 제조할 수 있는 발효음료 제조장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
맥주는 보리를 싹 틔워 만든 맥아로 즙을 만들어 여과한 후에 홉(hop)을 첨가하고 효모로 발효시켜 만든 술이다.
이러한 맥주의 제조방법은 맥아를 끓여서 맥즙(wort)를 제조하는 단계와, 맥즙에 효모(yeast)를 공급하여 발효시키는 단계와, 발효된 맥주를 숙성시키는 단계로 이루어지며, 슈퍼나 마트 등에서 판매되는 맥주는 위와 같이 제조된 맥주를 유통 및 보관을 위해 살균처리를 한 후 병이나 캔에 담겨지는 과정을 거치게 된다.
그러나, 숙성된 맥주를 살균처리하게 되면 효모가 죽게 되기 때문에, 현재 유통되고 있는 맥주는 살균처리 과정에서 효모가 죽은 상태의 맥주들이다.
반면, 수제 맥주는 효모가 살아있는 상태의 맥주로서, 맥주의 맛과 향을 높이기 위해 직접 생산하는 특색 있는 맥주를 말하는데, 이러한 수제 맥주는 양조 생산 설비가 있는 특별한 곳에서만 맛볼 수 있으며, 어떠한 효모와 홉(hop)을 첨가하느냐에 따라 10만 종 이상의 다양한 종류의 수제 맥주 제조가 가능하다.
그러나, 수제 맥주는 복잡하고 다양한 제조과정을 거쳐야만 가능하며, 특히 발효와 숙성 과정에서 막대한 설비투자와 긴 제조시간, 많은 노동인력 등이 필요하며, 제조 전 과정을 전문인력이 직접 관리해야 하는 비효율적인 제조 시스템이다.
또한, 맥즙 제조 후 발효를 위해서는 맥즙통에 담겨진 맥즙을 발효를 위한 발효통으로 옮겨 담는 공정이 필요하며, 이때 외부 접촉으로 인한 오염 및 산소 접촉으로 인한 맥주 품질 저하가 생길 수 있기 때문에, 발효시 효모 외에 다른 균이 없도록 모든 접촉면과 유로를 세척살균해야 하며, 그에 따라 많은 시간과 노동 인력이 필요하다는 문제가 있다.
즉, 종래 수제 맥주 제조를 위해서는 막대한 설비투자와 장비 및 인력을 필요로 하며, 수제 맥주 제조를 소규모로 하고자 할 때에도 수억의 설비투자 및 많은 인력을 고용하여야 하며, 특히 수제 맥주 제조에 관한 전문지식 또는 전문인력이 필요하다는 문제가 있다.
한편, 종래의 맥주 제조장치는 한 번에 많은 양의 맥즙을 만들어 대용량의 맥주를 하나의 탱크에서 발효하여 생산하였으나, 이러한 공정은 맥주에 약간의 오염이라도 생기면 전체 맥주가 오염되어 쓸 수 없거나 팔리지 않을 때 장기간 보관해야 하기 때문에 맥주의 품질이 떨어지는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 특허출원 제 10-2017-0119868 (이하 "선행특허"라 한다)에서는 적정한 양의 수제 맥주를 제조할 수 있고 여러 가지의 수제 맥주를 제조할 수 있는 맥주 제조장치를 개시한 바 있다. 특히 상기 선행특허는 기본 레서피를 기반으로 냉각 및 발효 제어를 통해서 수제 맥주를 제조하는 것을 개시한 바 있다.
그러나, 복수개의 수제 맥주를 하나의 맥주 제조장치를 통해서 제조하는 경우, 각각의 케그에 대한 정확한 제조가 용이하지 않을 수 있다. 특히, 냉각이나 발효 제어에서 환경 변화에 따른 탄력적으로 레서피 변경이나 제어 로직 변경이 용이하지 않을 수 있다. 물론, 이러한 로직 등의 변경이 맥주 제조장치 자체에서 수행할 수도 있지만 이 경우 맥주 제조장치 자체의 프로세서의 과부하 및 비용 상승이 필연적으로 발생할 수 밖에 없다.
또한, 맥주 제조장치는 각각의 영업 장소나 가정에 설치되어 있는데, 현장에서 사용자가 일일이 발생되는 문제에 대응하는 것이 현실적으로 용이하지 않다. 왜냐하면, 일반적인 가전제품과는 달리 하나의 장치에서 복수개의 수제 맥주를 제조하고 보관하여야 하기 때문이다.
그러므로, 종래 수제 맥주 분야의 문제 그리고 선행특허의 문제를 해결할 수 있는 방안이 모색될 필요가 있다.
한편, 맥주는 발효음료이며 와인이나 막걸리 같은 술도 발효음료이다. 즉, 기본 원료가 보리, 포도 그리고 쌀이라는 차이 외에 맥주, 와인 그리고 막거리의 제조 방법은 유사할 수 있다. 또한, 녹차나 홍차를 우린 물에 설탕을 넣은 원액에 스코비(SCOBY, symbiotic clolny of bacteria & yeast) 유익균을 첨가한 뒤 발효해 만드는 콤부차(kombucha)와 같은 발효 음료의 제조 방법은 유사할 수 있다. 와인, 막걸리 그리고 콤부차와 같은 발효음료들도 맥주와 마찬가지로 일률적으로 제조되지 않고 소비자나 제조자의 취향과 기호에 따라 매우 다양하게 제조될 필요가 있다.
따라서, 맥주에서 더 나아가 발효음료의 종류와 무관하게 원액의 발효를 통해서 발효음료를 제조할 수 있는 장치 및 제어방법이 제공될 필요가 있다.
본 발명은 기본적으로 종래의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수개의 발효음료를 서로 독립적으로 제조할 수 있고 독립적으로 세정할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 발효음료의 제조 과정에서의 원액과 가스의 이동 원활하게 수행되도록 하고, 원액 이동을 위해 구동되는 펌프의 내구성 증진 및 정확한 유동 제어가 가능한 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 발효음료의 제조 과정에서 원액과 가스가 이동되는 유로모듈을 효과적으로 세정할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 마치 가정이나 업소에서 가전제품처럼 구매하여 용이하게 사용할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다. 특히, 동시에 서로 다른 발효음료를 제조할 수 있고 제조된 발효음료들을 각각 취출할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 설치 공간을 최소화할 수 있고 제조 및 내구성이 증진될 수 있는 발효음료 제조장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 셀 구조를 적용하여 복수개의 챔버가 각각의 셀 구조를 통해 구현되도록 하고, 셀 구조들로 둘러싸인 공간을 통해 냉기를 공급하도록 함으로써, 냉기 공급 구조를 단순화할 수 있는 발효음료 제조장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 서버를 통해서 발효음료 제조장치를 모니터링할 수 있고 아울러 단말기를 통해서도 발효음료 제조장치를 모니터링할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 독립적인 케그 챔버의 제어와 전체 발효음료 제조장치의 제어를 용이하게 수행할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제어방법을 제공하고자 한다. 특히, 사용자 인터페이스와 제어 구성의 계층적 연결를 통해서 직관적이고 사용이 편리한 발효음료 제조장치 및 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 사용 환경 변화에 따라서 탄력적으로 대처하여 최적의 냉각 제어와 발효 제어가 가능한 발효음료 제조장치 및 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 서버를 이용하여 발효음료 제조장치의 제어 부하를 최소화하면서도 정확하고 안정적인 제어가 가능한 발효음료 제조장치, 제조 시스템 및 이의 제어방법을 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위하여, 원액이 수용되는 케그; 첨가 성분이 수용되며, 에어벤트가 구비되는 중간탱크; 상기 케그와 중간탱크를 연결하는 원액유로; 상기 케그와 중간탱크를 연결하며, 상기 원액유로와는 독립적으로 구비되는 가스유로; 상기 원액유로 상에 구비되는 펌프; 상기 가스유로 상에 구비되는 가스밸브; 그리고 발효음료의 제조를 위하여 상기 펌프와 가스밸브의 작동을 제어하는 피씨비를 포함하며, 상기 피씨비는, 외부 서버를 통해 기본 발효 시간으로부터 보정된 발효 시간에 따라 상기 원액의 발효 시간을 변경하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치가 제공될 수 있다.
상기 케그, 중간탱크, 원액유로, 가스유로, 펌프, 가스밸브는 하나의 유로모듈을 이루고, 상기 유로모듈은 복수개의 케그셀 각각에 구비될 수 있다.
상기 피씨비는 복수개의 케그셀 각각에 구비되는 셀피씨비와 상기 셀피시비와 연결되어 상기 외부 서버와 통신하는 메인 피씨비를 포함할 수 있다.
상기 셀피씨비는, 상기 보정된 발효 시간에 따라 효모 투입, 1차 발효, 인퓨징 그리고 2차 발효가 순차적으로 수행되도록 제어할 수 있다.
상기 서버는, 상기 케그의 효모투입 목표온도 도달시점 변동에 따라 상기 기본 발효 시간을 보정하는 것이 바람직하다.
상기 서버는, 상기 1차 발효의 속도 편차에 따라 상기 기본 발효 시간을 보정하는 것이 바람직하다.
상기 피씨비는, 상기 1차 발효 시 대기압보다 높은 기설정된 저압조건에 도달하면 상기 가스밸브를 개방한 후 개폐하고, 상기 1차 발효 진행 도중 상기 가스밸브의 개방과 개폐를 반복 제어하는 것이 바람직하다.
상기 저압조건은 대기압보다 0.05 bar 내지 0.15 bar 높은 압력조건인 것이 바람직하다.
상기 서버는 상기 가스밸브의 개폐 밀도를 통해 발효속도를 산출하고, 산출된 발효속도를 기반으로 상기 기본 발효 시간을 보정하는 것이 바람직하다.
상기 셀피씨비는, 상기 보정된 발효 시간이 느린 경우에는 상기 케그 내의 온도가 상승하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 셀피씨비는, 상기 보정된 발효 시간이 빠른 경우에는 상기 케그 내의 온도가 하강하도록 팬 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 셀피씨비는, 상기 인퓨징 시 대기압보다 높은 기설정된 저압조건에 도달하면 상기 가스밸브를 개방한 후 개폐하고, 상기 인퓨징 진행 도중 상기 가스밸브의 개방과 개폐를 반복 제어하는 것이 바람직하다.
상기 셀피씨비는, 상기 가스밸브의 개폐 밀도가 기설정값 이상인 경우에, 소정 시간 동안 상기 가스밸브의 개방을 유지하는 것이 바람직하다.
상기 셀피씨비는, 상기 2차 발효 시 상기 1차 발효 시에 상기 가스밸브가 개방되는 압력보다 높게 설정된 상한압력 도달 시까지 상기 가스밸브를 폐쇄하여 탄산을 포집하는 것이 바람직하다.
상기 셀피씨비는, 상기 상한압력 도달 후 일정 시간 동안 압력 변화가 감지되거나 또는 소정 시간 동안 상기 상한압력에 도달하지 않는 경우, 인퓨징을 종료하여 숙성을 진행하는 것이 바람직하다.
상기 셀피씨비는, 상기 상한압력 도달 후 상기 가스밸브의 개폐가 반복되는 경우, 발효 시간을 추가하여 상기 인퓨징을 진행하는 것이 바람직하다.
상기 2차 발효 시의 상한압력은 최출압력보다 높게 설정됨이 바람직하다. 그러나 0.2 bar 이상 높지 않도록 함이 바람직하다.
상기 피씨비에는 제조하고자 하는 발효음료의 레서피에 따른 제어변수가 저장되어 있으며, 상기 제어변수가 상기 서버를 통해서 변경되어 발효음료가 제조되는 것이 바람직하다.
전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 피씨비에 저장된 레서피에 따른 제어변수를 기반으로 발효음료를 제조하는 단계; 상기 발효음료의 제조 상태정보를 외부 서버로 전송하는 단계; 상기 외부 서버에서 상기 상태정보를 기반으로 상기 제어변수를 변경하는 단계; 그리고 상기 피씨비에서 상기 외부 서버로부터 전송된 제어변수를 기반으로 발효음료를 제조하는 단계를 포함하는 발효음료 시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.
상기 피씨비는 발효 시 가스가 배출되는 가스밸브의 개폐 정보를 상기 외부 서버로 전송하고, 상기 외부 서버는 상기 가스밸브의 개폐 밀도를 기반으로 발효 속도를 판단하는 것이 바람직하다.
상기 피씨비, 상기 외부 서버에서 상기 발효속도에 따라 변경된 발효시간을 기반으로 발효음료를 제조하는 것이 바람직하다.
전술한 실시예들에서의 특징들은 서로 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 적용될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수개의 발효음료를 서로 독립적으로 제조할 수 있고 독립적으로 세정할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 발효음료의 제조 과정에서의 원액과 가스의 이동 원활하게 수행되도록 하고, 원액 이동을 위해 구동되는 펌프의 내구성 증진 및 정확한 유동 제어가 가능한 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 발효음료의 제조 과정에서 원액과 가스가 이동되는 유로모듈을 효과적으로 세정할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 마치 가정이나 업소에서 가전제품처럼 구매하여 용이하게 사용할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다. 특히, 동시에 서로 다른 발효음료를 제조할 수 있고 제조된 발효음료들을 각각 취출할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 설치 공간을 최소화할 수 있고 제조 및 내구성이 증진될 수 있는 발효음료 제조장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 셀 구조를 적용하여 복수개의 챔버가 각각의 셀 구조를 통해 구현되도록 하고, 셀 구조들로 둘러싸인 공간을 통해 냉기를 공급하도록 함으로써, 냉기 공급 구조를 단순화할 수 있는 발효음료 제조장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 서버를 통해서 발효음료 제조장치를 모니터링할 수 있고 아울러 단말기를 통해서도 발효음료 제조장치를 모니터링할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제어방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 독립적인 케그 챔버의 제어와 전체 발효음료 제조장치의 제어를 용이하게 수행할 수 있는 발효음료 제조장치 및 제어방법을 제공할 수 있다. 특히, 사용자 인터페이스와 제어 구성의 계층적 연결를 통해서 직관적이고 사용이 편리한 발효음료 제조장치 및 제어방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 사용 환경 변화에 따라서 탄력적으로 대처하여 최적의 냉각 제어와 발효 제어가 가능한 발효음료 제조장치 및 제어방법을제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 서버를 이용하여 발효음료 제조장치의 제어 부하를 최소화하면서도 정확하고 안정적인 제어가 가능한 발효음료 제조장치, 제조 시스템 및 이의 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발효음료 제조장치를 도시하고,
도 2는 도 1의 발효음료 제조장치의 조립 과정을 도시하며, 일부 셀 케이스가 결합되기 전의 발효음료 제조장치를 도시하고,
도 3은 케그형성하는 셀 케이스, 상기 셀 케이스 내부에 구비되는 유로모듈과 케그 서포트가 분해된 모습을 도시하고,
도 4는 이너 셀 케이스와 냉기공급유닛을 기준으로 발효음료 제조장치의 수평 단면을 개략적으로 도시하고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발효음료 제조장치의 기계실의 내부 구성을 도시한 평면을 도시하고,
도 6은 냉기공급유닛의 측면을 도시하고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발효음료 제조장치의 덕트의 내부에 배치된 증발기유닛을 도시하고,
도 8은 증발기유닛의 평면을 도시하고,
도 9는 증발기유닛의 수직부에 배치된 방열핀을 도시한 일부 정면도이다.
도 10은 유로모듈의 상세 구성을 도시하고,
도 11은 단일 디스펜서 어셈블리를 통한 복수개의 발효음료를 취출하기 위한 유로 구성을 도시하고,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 발효음료 제조장치의 제어구성을 도시하고,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 발효음료 시스템의 제어구성을 도시하고 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 발효음료 제조장치를 설명한다.
본 명세서에서 설명하는 발효음료는 맥주 또는 막걸리와 같이 맥즙과 같은 원액을 발효시켜 제조되는 것으로서, 본 명세서에서는 편의 상 맥주를 발효음료의 일예로 상정하여 설명한다. 맥주를 전제로 한 용어들이 설명될 수 있으나, 본 실시예는 발효음료의 일례인 맥주에 한정되지 않는다.
도 1에는 본 실시예에 따른 발효음료 제조장치가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 발효음료 제조장치(1)는 외형을 형성하는 케이스(2)와 복수개의 도어(3)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 케이스(2)는 기계실 하우징(5)을 포함할 수 있다. 상기 기계실 하우징(5)은 발효음료 제조장치(1)의 상부에 위치할 수 있다. 즉, 기계실을 형성하고 외부로부터 기계실 내부 구성들을 보호하도록 기계실 하우징(5)이 구비될 수 있다.
상기 발효음료 제조장치(1)는 복수개의 셀(cell)로 이루어질 수 있다. 각각의 셀은 챔버를 포함할 수 있으며, 챔버의 기능에 따라 서로 구분될 수 있으며, 케그셀, 취출셀 그리고 공용셀로 구분될 수 있다. 각각의 셀은 케이스(2)의 일부를 구성할 수 있다. 즉, 복수개의 셀이 서로 맞물려 발효음료 제조장치의 지지구조를 형성할 수 있다. 셀은 셀 케이스를 통해 형성된다. 이에 대한 상세한 사항은 후술한다.
발효음료의 원액을 수용하는 용기를 케그(keg)라 할 수 있다. 발효음료의 원액이 제조 과정을 거쳐서 발효음료가 되며, 발효음료 또한 동일한 케그에 수용될 수 있다. 상기 케그가 구비되는 챔버를 케그챔버(10)라 할 수 있다. 케그챔버(10) 내부에 구비되는 케그를 통해서 원액으로부터 발효음료가 제조되고 보관될 수 있다. 상기 케그챔버(10)는 복수개 구비될 수 있다. 케그챔버마다 각각 케그가 구비되어, 서로 다른 형태의 발효음료가 제조될 수 있다. 상기 케그챔버(10)를 통한 발효음료의 제조는 서로 독립적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 동시에 서로 다른 발효음료가 제조될 수 있다. 이를 위해서, 각각의 케그챔버는 유로모듈을 포함하게 된다.
제조가 완료된 발효음료를 외부로 취출하는 챔버를 취출챔버(20) 내지는 디스펜서챔버라 할 수 있다. 상기 취출쳄버(20) 내부에는 발효음료를 취출하기 위한 디스펜서 어셈블리(100)가 구비된다.
본 실시예에 따르면, 복수개의 케그챔버(10)에서 제조된 발효음료를 단일 디스펜서 어셈블리(100)를 통해서 취출할 수 있다. 즉, 단일 취출쳄버(20)가 마련될 수 있다. 또한, 단일 취출쳄버(20)에 단일 디스펜서 어셈블리(100)가 구비될 수 있으며, 단일 디스펜서 어셈블리(100)에는 단일 코크가 구비될 수 있다. 단일 코크를 통해서 복수개의 발효음료 중 선택된 발효음료가 취출될 수 있다.
복수개의 챔버는 케그챔버(10)와 취출챔버(20)뿐만 아니라 공용 챔버(30)를 포함할 수 있다. 공용챔버(30)는 발효음료 제조 후 디스펜서 어셈블리의 청소를 위한 구성이나 발효음료의 취출에 필요한 이산화탄소 탱크와 같은 구성들을 수용하기 위한 챔버라 할 수 있다. 즉, 독립적으로 구비되는 복수개의 케그챔버(10)나 취출챔버(20)와 연결되는 구성들이 수용되는 챔버라 할 수 있다.
유로모듈이나 이산화탄소 탱크 등과 같은 구성에 대한 상세한 설명은 후술한다.
전술한 기계실(40)에는 냉각 사이클을 수행하기 위한 구성들이 구비될 수 있다. 이러한 냉각 사이클 구성들은 내구성이 충분히 보장된다. 아울러 사용자의 빈번한 접근이 요구되지 않는 구성들이다. 따라서, 기계실(40)을 발효음료 제조장치(1)의 상부에 위치시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 발효음료 제조장치(1)는 육각형의 단면을 가질 수 있다. 하나의 면의 상부와 하부에 각각 챔버가 형성될 수 있다. 총 6 면을 가지므로 발효음료 제조장치의 둘레를 따라서 총 12개의 챔버가 구비될 수 있다. 즉, 1층에 총 6 개의 챔버가 원주 방향을 따라 형성되고, 마찬가지로 2층에 총 6 개의 챔버가 원주 방향을 따라 형성된다. 상기 챔버가 형성되는 셀 케이스의 사이즈 및 위치는 서로 대칭되도록 함이 바람직하다. 그러므로, 상기 육각형은 정육각형임이 바람직하다.
여기서, 10 개의 챔버는 케그챔버(10)이고 1개는 취출챔버(20) 그리고 나머지 1개는 공용챔버(30)일 수 있다. 한정된 발효음료 제조장치(1)의 사이즈에서 최대한 큰 용량의 발효음료를 제조하기 위하여, 단일 취출챔버와 단일 공용챔버를 형성하고, 나머지 챔버들을 케그챔버로 형성할 수 있다. 만약, 복수개의 취출챔버나 공용챔버가 구비되면, 그만큼 케그챔버의 수가 줄어들기 때문에 발효음료 제조 용량이 줄어들 수 밖에 없기 때문이다.
케그챔버(10)는 발효음료를 제조하기 위한 공간이므로 가열이나 냉각이 필요한 공간이라 할 수 있다. 따라서, 외부와 단열되어야 하며 이를 위해서 도어(3)가 구비된다. 즉, 챔버를 개폐하기 위한 도어가 구비될 수 있다. 상기 도어(3)는 단열 도어로 형성됨이 바람직하며, 각각의 케그챔버(10)마다 도어(3)가 구비될 수 있다. 이를 통해서, 독립 냉각 및 독립 가열이 수행될 수 있다.
공용챔버(30)는 이산화탄소탱크나 드레인탱크 등을 수용하는 공간일 수 있다. 이러한 구성들이 외부로 노출되는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 공용챔버(30)를 개폐하는 도어(3) 또한 구비될 수 있다. 공용챔버의 도어 또한 단열 도어일 수 있으나, 챔버 내부의 온도 제어가 불필요할 수 있으므로 단열 도어가 아닐 수 있다.
취출챔버(20)는 제조된 발효음료를 취출하기 위한 챔버이다. 따라서, 사용자가 가장 많이 접근하는 챔버이다. 그리고, 발효음료 취출을 위해서 사용자는 술잔과 같은 용기를 들고 용기를 챔버 내부로 투입하여야 한다. 그러므로, 사용 용이를 위하여 취출챔버(20)에는 도어가 구비되지 않는 것이 바람직하다.
케그챔버(10)로 사용자가 접근하는 빈도는 상대적으로 매우 낮다. 즉, 케그의 교체 시 사용자가 케그챔버로 접근하는 것이 일반적일 것이고, 장착된 케그에서 발효음료의 제조 및 소비까지는 상대적으로 긴 시간이 소요될 것이다.
반면에, 공용챔버(30)로 사용자가 접근하는 빈도는 케그챔버(10)보다는 많고 취출챔버(20)보다는 적을 것이다. 왜냐하면, 이산화탄소탱크의 교체나 드레인탱크의 청소 등 상대적으로 공용 구성들에 대한 관리 빈도가 높을 수 있기 때문이다. 따라서, 취출챔버(20)의 하부에 공용챔버(30)를 형성함으로써, 사용자의 사용 빈도에 따라 최적화된 챔버 배치를 구현할 수 있다. 왜냐하면, 취출챔버(20)와 공용챔버(30)를 사용자의 동선 정면에 노출시킬 수 있기 때문이다.
챔버들에 대한 접근 빈도 그리고 사용자의 접근 자세 등을 고려하면, 취출챔버(20)는 공용챔버(30)의 상부에 위치시키는 것이 바람직하다. 즉, 디스펜서 어셈블리(100)를 사용자의 평균적인 신장에 맞춰 위치시킴으로써, 발효음료의 취출이 매우 용이할 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 달리, 기계실을 챔버들의 하부에 위치시키는 것도 가능하다. 그러나 이 경우, 디스펜서 어셈블리(100)의 높이가 상대적으로 높아질 수 밖에 없어서 취출이 용이하지 않을 수 있다. 또한, 기계실은 내부가 빈 공간으로 형성되고, 그 내부에 냉각 사이클 구성들이 구비된다. 따라서, 기계실 자체가 수직 하중을 지지하도록 하는 것은 바람직하지 않다.
물론, 공용챔버와 유사하게 기계실 챔버를 형성할 수 있다. 그러나, 이 경우 케크챔버의 수가 줄어들 수 밖에 없어서 발효음료 제조 용량이 줄어드는 문제가 있다. 또한, 좁은 공간에 압축기, 응축기, 응축기 팬 등의 구성들을 수용시켜 냉각 사이클을 구성하는 것도 용이하지 않다. 그러므로, 기계실은 챔버들의 상부 즉 발효음료 제조장치의 최상부에 위치시키는 것이 바람직할 것이다.
취출챔버(20)와 공용챔버(30)의 위치가 고정되면 케그챔버(10)로의 접근이 용이하지 않을 수 있다. 일례로, 취출챔버(20)의 배면에 위치하는 케그챔버(10)로 접근하기 위해서 사용자가 발효음료 제조장치(1)의 후면으로 이동해야 할 필요가 있다. 이 경우, 발효음료 제조장치(1)의 둘레 전체를 통해서 사용자가 접근할 수 있는 공간이 필요하게 된다. 즉, 지나치게 큰 설치 공간을 요구하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서는 발효음료 제조장치(1)가 지면에 대해서 회전 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 발효음료 제조장치(1)의 전방에만 사용자의 접근 공간이 확보되더라도 충분할 수 있다. 왜냐하면, 특정 케그챔버로 사용자가 접근할 경우 발효음료 제조장치(1)를 회전시켜 특정 케그쳄버가 사용자의 전방에 위치되도록 할 수 있기 때문이다. 따라서, 상대적으로 작은 설치 공간이 요구된다. 다시 말하면 마치 냉장고와 같이 전방면으로만 사용자가 접근할 수 있는 공간만 요구될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 발효음료 제조장치(1)는 상대적으로 무거울 수 있으므로 수평 이동을 용이하게 하기 위한 캐스터(8)를 포함할 수 있다. 상기 캐스터(8, caster)는 바닥 프레임(7)에 결합될 수 있다.
상기 바닥 프레임(7)의 상부에는 하부 셀 프레임(6)이 구비될 수 있다. 상기 하부 셀 프레임(6)은 바닥 프레임(7)과 마주보는 형태로 형성될 수 있다. 상기 바닥 프레임(7)과 하부 셀 프레임(6) 사이에는 원 형태의 트러스트 베어링이 구비될 수 있다. 즉, 하부 셀 프레임(6)을 통한 전달되는 수직 하중을 상기 트러스트 베어링이 회전 가능하게 지지하게 된다. 그리고 하부 셀 프레임(6)과 바닥 프레임(7)은 베어링으로 인해 상하 이격되도록 구비된다.
따라서, 바닥 프레임(7)이 고정된 상태에서 하부 셀 프레임(6)이 회전할 수 있다. 이러한 회전은 바닥 프레임(7) 및 캐스터를 제외한 발효음료 제조장치(1)가 수평으로 회전할 수 있음을 의미하게 된다. 그러므로, 여분의 설치 공간 확보가 불필요 하므로 사용 편의성을 증가시킬 수 있다. 왜냐하면 사용자는 발효음료 제조장치를 회전시킴으로써 한 방향을 통해서 모든 챔버에 접근할 수 있기 때문이다.
한편, 복수개의 챔버뿐만 아니라 기계실 전체가 함께 회전하므로, 기계실과 챔버들 사이에 회전을 위한 추가적인 구성들이 필요하지 않게 된다. 구체적으로, 수직 하중을 지지하면서 기계실과 챔버들 사이에서 상대적으로 회전을 허용하기 위한 구성들이 필요하지 않게 된다. 왜냐하면, 바닥 프레임(7)을 제외한 발효음료 제조장치(1)가 전체로 그리고 일체로 회전될 수 있기 때문이다.
따라서, 후술하는 바와 같이 매우 효과적이고 컴팩트한 냉기공급구조를 제공할 수 있다. 아울러, 발효음료 제조장치(1)의 구조를 이루는 케이스(2)의 세부 구성을 매우 단순하게 제작할 수 있게 된다.
케이스(2)는 모서리 부분에 구비되는 데코레이션 패널(4)을 포함할 수 있다. 양쪽 데코레이션 패널(4)을 사이에 두고 상하로 챔버가 구비될 수 있다. 상기 데코레이션 패널(4)은 수직 하중과 측면 외력을 지지하도록 구비될 수 있다. 또한, 데코레이션 패널(4)은 발효음료 제조장치(1) 모서리 부분에서 외부로 노출되는 부분을 형성하여 미려한 디자인을 제공할 수 있다.
그러나, 본 실시예의 발효음료 제조장치(1)는 전술한 바와 같이 독립된 셀 구조를 적용하여 셀과 셀 사이의 맞물림으로 인해 그 자체로 수직 하중과 측면 외력을 지지할 수 있다. 즉, 1층 셀 케이스와 2층 셀 케이스 사이에는 상하 맞물림이 형성되고, 각층의 셀 케이스 사이에는 원주 방향 맞물림이 수행되어 구조적으로 매우 안정적으로 제작할 수 있다. 또한, 각층의 셀 케이스 사이에는 증발기모듈을 통해서 반경 방향으로도 맞물림이 수행될 수 있다.
다시 말하면, 수직 하중과 측면 외력을 지지하는 데코레이션 패널(4)이 불필요하고 디자인 측면에서의 데코레이션 패널이 구비될 수 있다.
데코레이션 패널(4)이 수직 하중을 지지하는 기둥 기능을 수행하는 경우, 금속 재질로 데코레이션 패널(4)이 제작될 수 있다. 물론, 그 두께도 수직 하중을 지지할 수 있도록 충분히 두꺼울 수 있다.
반면에, 데코레이션 패널(4)이 모서리 부분에 구비되는 장식 기능을 수행하는 경우, 그 두께도 충분히 얇게 제작될 수 있으며 금속 재질이 아닌 합성수지나 우드 등의 재질로도 제작이 가능할 수 있다. 그러므로, 제조비용 절감, 제조 용이 그리고 무게 감소 등의 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는 발효음료 제조장치(10)의 케이스(2)와 냉각 사이클 구성에 대해서 보다 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(2)는 하부 셀 프레임(6)과 상부 셀 프레임(9)을 포함할 수 있다. 발효음료 제조장치의 단면이 육각형이므로 상기 하부 셀 프레임(6)과 상부 셀 프레임(9)도 이에 대응되어 육각형일 수 있다.
육각형의 각각의 모서리 부분에는 데코레이션 패널(4)이 구비될 수 있다. 모시리 부분은 이웃하는 챔버들의 전방 개구부가 서로 이격된 공간이라 할 수 있다. 따라서, 상기 데코레이션 패널(4)은 이러한 빈 공간을 차폐시키기 위한 구성이라 할 수 있다.
상기 데코레이션 패널(4)은 상하로 구분되어 각각 연결될 수 있다. 즉, 상부의 데코레이션 패널(4)의 상단은 상부 셀 프레임(9)과 결합되고, 하부의 데코레이션 패널(4)의 하단은 하부 셀 프레임(6)과 결합될 수 있다. 상부의 데코레이션 패널(4)의 하단과 하부의 데코레이션 패널(4)의 상단은 서로 결합될 수 있다.
여기서, 상기 데코레이션 패널(4)은 도어 힌지(11)의 장착을 위해 구비될 수 있다. 즉, 상부 데코레이션 패널(4)의 상단과 상부 셀 프레임(9) 사이에 힌지(11)가 개재되어 이들 사이의 결합이 수행되고, 하부 데코레이션 패널(4)의 하단과 하부 셀 프레임(9) 사이에 힌지(11)가 개재되어 이들 사이의 결합이 수행될 수 있다. 그리고, 상부 데코레이션 패널(4)의 하단과 하부 데코레이션 패널(4)의 상단 사이에 상하 두 개의 힌지(11)가 개재되어 이들 사이의 결합이 수행될 수 있다. 이때, 상기 두 개의 힌지(11)는 각각 상부 셀 프레임 및 하부 셀 프레임과도 결합될 수 있다. 따라서, 힌지가 견고히 결합 고정될 수 있다.
도 3은 셀 케이스(60)를 도시하고 있으며, 특히 케그챔버를 형성하는 셀 케이스를 도시하고 있다. 디스펜서챔버 또는 공용챔버를 형성하는 셀 케이스도 이와 동일하거나 유사할 수 있다.
셀 케이스(60)는 아우터(outer) 셀 케이스(61)와 이너(inner) 셀 케이스(62)를 포함하여 이루어질 수 있다. 아우터 셀 케이스(61)와 이너 셀 케이스(62)는 모두 전방이 개구된 형상을 갖는다. 아우터 셀 케이스(61)의 전방 개구부로 이너 셀 케이스(62)가 삽입되어 양자가 일체로 셀 케이스(60)를 형성할 수 있다.
이너 셀 케이스(62)는 사출 또는 진공 성형을 통해 형성될 수 있다. 즉, 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 이너 셀 케이스(62)는 챔버를 형성하므로, 합성수지 재질로 형성함으로써 질감 및 청소 용이성을 높일 수 있을 것이다.
아우터 셀 케이스(61)는 강판을 이용하여 제작될 수 있다. 상기 아우터 셀 케이스(61)는 전방 개구부를 제외하고 상면과 하면 그리고 측면들이 모두 연결된 구조체를 형성하게 된다. 즉, 아우터 셀 케이스(61) 자체가 하나의 블럭으로 수직 및 수평 하중을 지지할 수 있게 된다. 물론, 이너 셀 케이스(62)는 아우터 셀 케이스(61)와 동일한 모양을 가질 수 있으며, 다만 이너 셀 케이스(2)가 아우터 셀 케이스에 삽입되어 수용될 수 있도록 그 크기는 작게 형성될 수 있다.
이너 셀 케이스(62)는 아우터 셀 케이스(61) 내부에 삽입되어 발포 폼 공정으로 일체로 형성될 수 있다. 즉, 셀 케이스(60)가 단일 구성을 형성하게 된다. 이너 셀 케이스(62)와 아우터 셀 케이스(61) 사이의 발포 폼은 단열 성능을 향상시키는 기능을 수행한다. 물론, 발포 폼이 아닌 다른 형태의 단열재가 이너 셀 케이스와 아우터 셀 케이스 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 셀 케이스(60)는 전술한 단열 도어(3)와 결합되어 내부 공간인 챔버를 단열 공간으로 형성할 수 있게 된다.
셀 케이스(60)가 케그챔버(10)를 형성하는 경우, 이너 셀 케이스(62)의 내부에는 케그 서포터(70)와 유로모듈(200)이 구비될 수 있다. 유로모듈(200)은 탱크 커플러(250), 중간탱크(260), 커플러(270) 그리고 펌프(219)를 포함할 수 있다. 또한 유로모듈(200)은 일부 구성을 수용하고 차폐시키기 위한 모듈 케이스(219)를 포함할 수 있다. 케그 서포터(70)와 유로모듈(200)에 대한 상세한 사항은 후술한다.
본 실시예에 따른 발효음료 제조장치(1)의 케이스(2)는 복수개의 셀 케이스(60)를 포함한다. 즉, 복수개의 셀 케이스가 상하 적층 그리고 원주 방향으로 맞물리면서 수직 하중과 수평 하중을 지지할 수 있다. 따라서, 복수개의 셀 케이스를 수용하기 위한 캐비닛과 같은 구성이 필요하지 않게 된다.
도 2에는 발효음료 제조장치(1)의 하부(1층)에 총 6 개의 셀 케이스(60)가 장착된 일례가 도시되어 있다. 그리고, 상부(2층)에 취출챔버를 구성하는 셀 케이스가 장착된 일례가 도시되어 있다.
상기 취출챔버에서 원주 방향을 따라 5 개의 빈 공간이 형성되며, 이 공간에는 모두 5 개의 셀 케이스(60)가 삽입되어 장착될 수 있다.
조립 순서를 살펴보면, 하부 셀 프레임(6)에 6 개의 셀 케이스(60)를 장착하고, 상부에 다시 6 개의 셀 케이스를 장착한 후 상부에 위치하는 셀 케이스를 하부 셀 프레임(9)와 결합시킬 수 있다. 이후, 기계실(40)을 형성할 수 있다. 기계실 하우징이 상부 셀 프레임을 둘러싸도록 결합시킴으로써, 발효음료 제조장치(1)의 상부에 내부에 기계실이 형성될 수 있다.
이때, 데코레이션 패널(4)은 하부 셀 프레임(6)과 상부 셀 프레임(9) 사이에 먼저 결합시킬 수 있으며, 셀 케이스(60)들을 장착한 후 데코레이션 패널(4)을 결합시킬 수도 있을 것이다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 발효음료 제조장치(1)는 하부 셀 프레임(6), 서로 맞물리는 복수개의 셀 케이스(60) 그리고 상부 셀 프레임(9)을 통해서 발효음료 제조장치(1)의 기본 외형을 형성하는 케이스(2)를 형성할 수 있게 된다. 그러므로, 매우 단순하면서도 제조가 용이한 발효음료 제조장치(1)를 제작할 수 있다. 특히, 단열 공간을 가져야 하는 챔버들을 각각 독립적으로 단열벽을 갖는 셀 케이스(60)를 통해서 구현할 수 있으므로, 단열 성능 확보 및 단열벽 형성이 매우 용이하고 단순할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 셀 케이스(60)와 셀 케이스(60)가 밀착될 때, 발효음료 제조장치(1)의 모서리 부분에 공간이 형성된다. 그리고, 데코레이션 패널(4)은 상하로 분리되어 형성된다. 따라서, 모서리 부분의 공간과 데코레이션 패널(40)의 상하 연결 부분을 이용하여 중간 2 개의 힌지를 고정 결합시키는 것이 가능하게 된다.
한편, 냉각 사이클을 이루는 대부분의 구성들은 기계실(40)에 수용된다. 기계실의 측면은 기계실 하우징(5)을 통해서 차폐되며, 기계실 하우징(5)은 기계실 상면을 차폐하도록 구비될 수 있다. 그러나, 응축기를 통한 원활한 열교환이 가능하도록 기계실의 상면은 개방될 수 있다.
기계실(40)에는 압축기(450), 응축기(460) 그리고 응축기 팬(470)이 구비될 수 있다. 또한, 상대적으로 크기가 큰 전원공급장치(SMPS, 480)도 기계실에 수용될 수 있다. 케그챔버에 냉기를 공급하기 위한 증발기는 기계실에 위치되지 않는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 기계실과 각 챔버 사이에는 이격 거리가 상대적으로 크기 때문에 냉기 손실이 발행될 우려가 있기 때문이다. 따라서, 증발기와 관련된 구성들은 실질적으로 발효음료 제조장치(1)의 중앙의 빈 공간(50)에 위치될 수 있다. 물론, 냉매관은 기계실과 기계실 외부에도 구비될 수 있다.
도 4는 발효음료 제조장치의 수평 단면을 개략적으로 도시하고 있다.
발효음료 제조장치의 둘레를 따라서 셀 케이스(60)가 밀착되어 구비된다. 도시된 셀 케이스(60)는 챔버를 형성하는 이너 셀 케이스(62)들이며, 이들은 원주 방향으로 서로 일정 간격을 두고 위치된다. 그러나, 아우터 셀 케이스(61)를 통해서 셀 케이스(60)의 측면은 서로 밀착될 수 있다.
셀 케이스(60)는 전방이 넓고 후방이 좁은 형태로 형성될 수 있다. 접근 공간을 확보하기 위해 전방에서 후방으로 일정 깊이까지는 좌우폭이 일정하지만, 더욱 후방으로 갈 수록 좌우폭이 좁아질 수 있다. 즉, 대략적으로 사다리꼴 형태의 단면을 가질 수 있다.
이러한 셀 케이스(60)의 형상으로 인해 셀 케이스(60)의 측벽은 이웃하는 셀 케이스(60)의 측벽과 맞물릴 수 있다. 그리고, 셀 케이스(60)는 하나의 블럭 형태로 수직 하중을 충분히 지지할 수 있도록 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 셀 케이스들이 발효음료 제조장치(1)의 둘레를 따라(원주 방향을 따라) 측벽들이 서로 맞물리는 경우, 셀 케이스들의 후방에는 빈 공간(50)이 형성된다.
셀 케이스들의 전방면들이 전체적으로 육각형상을 이루고 셀 케이스들의 후방면이 전방면과 평행한 경우, 발효음료 제조장치(1)의 중심에도 마찬가지로 육각형상의 공간이 형성된다. 이러한 공간(50)은 육각 기둥 형상을 갖게 된다.
본 실시예에서는, 발효음료 제조장치(1) 중간의 빈 공간(50)을 이용하여 증발기모듈(410)를 구성할 수 있다.
즉, 단열재로 둘러싸인 덕트(411)와 덕트 내에 수직으로 장착되는 증발기모듈(410)를 통해서 각각의 챔버로 냉기를 공급할 수 있다. 여기서, 일반적인 금속의 덕트를 사용하지 않고 속이 빈 육각단면의 단열재 기둥을 통해서 덕트 기능 및 단열벽 기능을 동시에 구현하는 것이 가능할 수 있다. 따라서 상기 덕트(411)는 내부에 증발기가 수용되는 단열벽 기둥일 수 있다.
각각의 셀 케이스(60)의 측벽들은 서로 맞물리고, 셀 케이스의 후벽들은 상기 덕트(411)와 맞물리게 된다. 따라서, 덕트를 설치하기 위한 공간을 별도로 형성할 필요없이 셀 케이스들의 형상과 맞물림을 통해서 빈 공간(50)이 자동적으로 형성될 수 있다. 즉, 셀 케이스들은 상하 방향 그리고 원주 방향으로 맞닿도록 구비되며, 중간의 덕트(411)를 통해서 반경 방향으로도 맞닿도록 구비될 수 있다.
여기서, 상기 빈 공간(50)은 발효음료 제조장치(1)의 중앙에 형성되므로, 반경 방향으로 원활하고 효율적인 냉기 공급 및 냉기 회수가 수행될 수 있다. 특히, 별도로 빈 공간(50) 외부로 공기의 유동이 배제될 수 있으므로, 냉기 손실을 최소화할 수 있다. 왜냐하면, 덕트(411) 자체가 단열재로 형성될 수 있으며 동시에 단열벽을 갖는 셀 케이스(60)들로 덕트를 둘러싸기 때문이다.
한편, 상기 덕트(411)와 셀 케이스(60) 사이에는 냉기유입구(401) 내지는 냉기토출구(402)가 형성된다. 그리고 덕트(411)에는 증발기모듈(410)이 구비된다.
도 5는 전술한 기계실(40)의 내부를 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 냉각 사이클을 이루는 대부분의 구성들은 전술한 기계실(40)에 수용된다. 상기 기계실(40)의 측면은 전술한 기계실 하우징(5)을 통해서 차폐되며, 상기 기계실 하우징(5)은 상기 기계실(40) 상면을 차폐하도록 구비될 수도 있다. 그러나, 응축기를 통한 원활한 열교환이 가능하도록 상기 기계실(40)의 상면은 개방될 수 있다.
본 발명에 따른 발효음료 제조장치(1)는 전술한 복수개의 챔버 중에 적어도 일부의 챔버에 냉기를 각각 공급하는 증발기모듈(410)을 포함하는 냉기공급유닛(400)을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 냉기공급유닛(400)은 상기 케이스에 구비되는 증발기모듈(410), 압축기(450), 응축기(460)를 포함할 수 있다.
상기 압축기(450) 및 응축기(460)는 상기 케이스(2)의 상부의 기계실(40)에 구비될 수 있으며, 상기 응축기(460)에 인접하여 응축기 팬(470)을 더 구비할 수 있다. 또한, 상대적으로 크기가 큰 전원공급장치(SMPS, 480)도 상기 기계실(40)에 수용될 수 있다. 상기 증발기모듈(410)과 상기 압축기(450)는 제1 연결유로(452)에 의해 연결되며, 상기 응축기(460)와 상기 증발기모듈(410)은 제2 연결파이프(462)에 의해 연결되어 냉매가 유동하는 폐유로를 형성하게 된다.
한편, 전술한 케그챔버(10)에 냉기를 직접 공급하는 증발기모듈(410)은 상기 기계실(40)에 위치되지 않는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 기계실(40)과 각 챔버 사이에는 이격 거리가 상대적으로 크기 때문에 냉기 손실이 발행될 우려가 있기 때문이다. 따라서, 상기 증발모듈(410)은 실질적으로 발효음료 제조장치(1)의 중앙의 빈 공간(50)에 위치될 수 있다.
도 6은 전술한 기계실(40)의 내부에 배치된 상기 압축기(450), 응축기(460) 및 응축기 팬(470)과, 증발기모듈(410)을 도시한 측면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 증발기모듈(410)은 상기 복수개의 챔버의 중앙부에 상하 방향으로 연장되어 배치되며, 상기 챔버와 연통되는 연통홀(412, 413, 414, 415)이 형성된 덕트(411)와, 상기 연통홀(412, 413, 414, 415)의 적어도 일부에 구비되어 상기 덕트(411) 내측의 냉기를 상기 챔버로 공급하는 팬(416)과, 상기 덕트(411) 내측에 구비되어 냉매의 열교환을 통해 냉기를 제공하는 증발기모듈(410)(도 25 참조) 및 상기 덕트(411)의 하부에 구비되어 상기 증발기모듈(410)에서 발생되는 제상수를 수집하는 제상수 탱크(490)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서 상기 증발기모듈(410)은 전술한 덕트(411)에 구성요소가 모두 배치되어 단일 모듈로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 덕트(411)를 상기 상부 셀 프레임(9)에 연결하여 배치함으로써 용이하게 설치가 가능하며 추후 유지보수를 편리하게 수행할 수 있다.
상기 덕트(411)는 상하로 미리 결정된 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다. 상기 덕트(411)의 상하에는 각각 상부 마감플레이트(419)와 하부 마감플레이트(418)가 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 상부 마감플레이트(419)와 하부 마감플레이트(418)는 육각형으로 형성되어 발효음료 제조장치(1)의 중앙의 빈 공간(50)에 형합될 수 있다.
상기 덕트(411)의 내측에는 냉매의 열교환을 통해 냉기를 제공하는 증발기유닛(420)이 배치된다. 상기 증발기유닛(420)에 대해서는 이후에 상세히 살펴보도록 한다.
상기 증발기유닛(420)에서 생성된 냉기는 상기 덕트(411)의 연통홀(412, 413, 414, 415)을 통해서 전술한 챔버로 공급될 수 있다.
이 경우, 상기 연통홀(412, 413, 414, 415)은 상기 챔버로 냉기를 공급하는 공급홀(413, 415)과, 상기 챔버에서 상기 덕트(411)로 공기가 배출되는 배기홀(412, 414)을 구비할 수 있다. 즉, 상기 덕트(411)에서 상기 챔버로 냉기를 원할하게 공급함과 동시에 상기 챔버에서 데워진 공기를 상기 덕트(411)로 배출할 수 있도록 공급홀(413, 415)과 배기홀(412, 414)을 구비하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 챔버는 상하로 적층되어 2층으로 배치된다. 따라서, 상기 공급홀(413, 415)과 배기홀(412, 414)도 도 24에 도시된 바와 같이 상기 덕트(411)에 상하로 각각 형성될 수 있다.
이때, 상기 공급홀(413, 415)의 직경이 상기 배기홀(412, 414)에 비해 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 덕트(411) 내부의 냉기를 보다 빠르고 원할하게 상기 챔버로 공급하기 위함이다. 전술한 팬(416)은 상기 공급홀(413, 415)에 구비되어 상기 팬(416)의 구동에 의해 상기 덕트(411) 내부의 냉기를 상기 챔버로 빠르고 원활하게 공급할 수 있다. 상기 배기홀(412, 414)에는 팬이 구비되지 않은 것으로 도시되지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며 공기의 빠른 순환을 위해서 상기 배기홀(412, 414)에도 팬이 구비될 수도 있다.
나아가, 상기 덕트(411)는 단면이 육각형 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 전술한 발효음료 제조장치(1)의 중앙의 빈 공간(50)의 육각형 단면 형상에 대응할 수 있다. 이 경우, 전술한 공급홀(413, 415) 및 배기홀(412, 414)은 상기 덕트(411)의 육각면의 각 면에 각각 형성될 수 있다. 또한, 상기 덕트(411)의 육각면의 각 면의 상하부에 공급홀(413, 415) 및 배기홀(412, 414)이 각각 형성될 수 있다.
한편, 상기 덕트(411)의 하부에는 제상수 탱크(490)를 구비할 수 있다. 상기 덕트(411)의 내부에 냉매가 유동하는 증발기유닛(420)을 배치하는 경우에 상기 증발기유닛(420)에 성에가 발생할 수 있으며, 이러한 성에를 제상모드를 통해 제거하는 경우에 제상수가 발생할 수 있다. 이러한 제상수가 상기 증발기유닛(420)에서 낙하하여 상기 덕트(411)의 내측 하부에 고이는 경우에는 오염 및 악취의 원인이 될 수 있다.
따라서, 상기 덕트(411)의 하부에 상기 제상수 탱크(490)를 구비하고, 상기 덕트(411)의 내측 하부와 상기 제상수 탱크(490)를 연결홀 또는 연결유로를 통해 연결함으로써 상기 증발기유닛(420)에서 낙하하는 제상수를 효과적으로 상기 제상수 탱크(490)에 모을 수 있다.
한편, 도 4을 통해서 설명한 바와 같이, 셀 케이스(60)는 발효음료 제조장치(1)의 둘레를 따라서 밀착되어 구비된다. 이를 통해서 효과적인 냉각구조를 형성하는 것이 가능하게 된다.
도 7은 상기 덕트(411)의 내부에 배치된 증발기유닛(420)을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 증발기유닛(420)은 냉매가 유동하는 유로를 제공하는 냉매파이프(421)와, 상기 냉매파이프(421)의 외측의 적어도 일부에 구비되는 방열핀(423)을 구비할 수 있다.
상기 냉매파이프(421)는 내측에 냉매가 유동하는 유로를 제공하며, 냉매와 공기의 열교환을 통해 공기를 냉각시키는 증발기의 역할을 하게 된다.
상기 냉매파이프(421)는 상기 덕트(411)의 내부에서 수직방향으로 배치되며, 냉매가 유입되는 유입부(422)와 냉매가 배출되는 배출부(424)를 구비할 수 있다. 상기 유입부(422)는 전술한 응축기(460)와 연결될 수 있으며, 상기 배출부(424)는 전술한 압축기(450)와 연결될 수 있다.
한편, 상기 증발기유닛(420)은 상기 냉매파이프(424)가 관통하는 상부 플레이트(426A) 및 하부 플레이트(426B)를 구비할 수 있다.
즉, 상기 덕트(411)의 내측에 상기 냉매파이프(421)만 배치하는 경우 상기 냉매파이프(421)의 형상을 유지하기 어려울 수 있으며, 상기 발효음료 제조장치(1)의 이동 시에 상기 냉매파이프(421)가 덕트(411)에 충돌하여 파손의 우려가 있다.
따라서, 상기 냉매파이프(421)가 관통하는 상부 플레이트(426A) 및 하부 플레이트(426B)를 이용하여 상기 냉매파이프(421)의 형상을 유지할 수 있다.
예를 들어, 상기 상부 플레이트(426A)와 하부 플레이트(426B)는 상기 덕트(411)의 내측 공간에서 상부 및 하부에 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 상부 플레이트(426A)와 하부 플레이트(426B)는 상기 덕트(411)의 단면 형상에 대응하여 육각형 형상으로 구비될 수 있다.
상기 상부 플레이트(426A)와 하부 플레이트(426B)가 육각형 단면 형상을 가지는 경우에 각 면을 따라 상기 냉매파이프(421)가 배치될 수 있다.
이때, 상기 상부 플레이트(426A) 및 하부 플레이트(426B)를 상기 냉매파이프(421)가 수직방향으로 관통하여 배치되는 경우에, 상기 상부 플레이트(426A) 및 하부 플레이트(426B) 사이에서 상기 냉매파이프(421)가 수직방향으로 연장되어 배치되는 수직부(427)로 구성되며, 상기 상부 플레이트(426A)의 상부 또는 하부 플레이트(426B)의 하부에 상기 냉매파이프(421)의 곡관부(425, 428)가 배치될 수 있다.
상기 냉매파이프(421)는 냉매가 유동하는 유로를 제공하며, 상기 유입부(422)에서 시작되어 수직부(427) 및 곡관부(425, 428)를 거쳐 상기 유출부(424)에 도달하게 된다.
즉, 상기 상부 플레이트(426A)와 하부 플레이트(426B) 사이에서 상기 냉매파이프(421)는 수직방향으로 배치되어 열교환 효율을 높일 수 있으며, 상기 상부 플레이트(426A)의 상부 또는 하부 플레이트(426B)의 하부에 상기 냉매파이프(421)의 곡관부(425, 428)가 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 냉매파이프(421)를 따라 방열핀(423)이 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 방열핀(423)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 냉매파이프(421)를 따라 상하로 적층되어 복수개가 배치될 수 있다. 상기 방열핀(423)은 상기 냉매파이프(421)의 내부를 따라 유동하는 냉매의 열교환 면적을 넓혀서 효율을 높일 수 있다.
이때, 상기 방열핀(423)은 상기 상부 플레이트(426A) 및 하부 플레이트(426B) 사이의 상기 냉매파이프(421)의 수직부(427)에 배치될 수 있다. 즉, 전술한 곡관부(425, 428)에는 상기 방열핀(423)을 배치하는 것이 쉽지 않으므로 상기 수직부(427)에 상기 방열핀(423)을 배치하여 열교환 효율을 높일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 증발기유닛(420)을 이용하여 열교환을 하는 경우에 상기 냉매파이프(421) 또는 방열핀(423)에 성에가 발생할 수 있다. 이러한 성에는 제상모드, 즉 냉각사이클을 반대로 구동시켜 성에를 제거할 수 있다. 이러한 제상모드로 운전하는 경우에 방열핀(423)에서 제상수가 발생할 수 있는데, 이러한 제상수가 하부를 향해 보다 용이하게 낙하하도록 상기 방열핀(423)은 하부릃 향해 미리 정해진 각도로 경사져서 배치될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 발효음료 제조장치(1)는 육각형의 단면을 가질 수 있으며, 육각형의 단면중에 하나의 면의 상부와 하부에 각각 챔버가 형성될 수 있다. 상기 챔버는 전술한 바와 같이 케그챔버(10), 취출챔버(20) 및 공용챔버(30)로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 케그챔버(10)는 전술한 증발기유닛(420)에 의한 냉기 공급이 필요하지만, 상기 취출챔버(20) 및 공용챔버(30)는 냉기공급이 필요치 않게 된다.
따라서, 상기 취출챔버(20) 또는 공용챔버(30)와 마주보는 수직부(427)에는 전술한 방열핀(423)이 배치되지 않게 된다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 취출챔버(20) 또는 공용챔버(30)를 향하는 면에 전술한 유입부(422)와 배출부(424)를 배치하고, 해당 면의 수직부(427)에는 방열핀(423)을 배치하지 않게 된다. 이러한 구조를 통해 방열핀의 설치 시간 및 비용을 줄이고, 나아가 냉기를 필요로 하는 케그챔버(10)로 냉기를 효과적으로 공급할 수 있다.
도 9는 전술한 수직부(427)에 배치된 방열핀(423)을 도시한 일부 정면도이다.
도 9를 참조하면 상기 수직부(427)에는 냉매파이프(421)가 한 쌍이 배치될 수 있다. 즉, 상기 냉매파이프(421)가 한 쌍이 배치되며, 상기 상부 플레이트(426A)의 상부 또는 하부 플레이트(426B)의 하부에서 곡관부(425, 428)를 통해 서로 연결될 수 있다.
이 경우, 방열핀은 상기 수직부(427)를 형성하는 한 쌍의 냉매파이프를 관통하여 상하로 적층되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 방열핀은 대략 중앙부를 중심으로 양측으로 한 쌍의 날개부(423A, 423B)를 가질 수 있으며, 상기 날개부(423A, 423B)가 하부를 향해 미리 정해진 각도(θ)로 경사져서 배치될 수 있다. 도 27에서는 상기 날개부(423A, 423B)가 양측부를 향해서 경사져서 형성된 경우만 도시하지만, 상기 날개부(423A, 423B)는 전면부 또는 후면부을 향해 경사지거나, 또는 측면과 함께 전면부 또는 후면부를 향해 경사지는 형태도 가능하다.
이와 같이 상기 방열핀(423)이 경사져서 배치되면 상기 방열핀(423)에서 발생하는 제상수는 경사진 날개부(423A, 423B)를 따라 하부를 향해 낙하하게 되며, 전술한 제상수 탱크(490)에 집수될 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 증발기유닛(420)은 상기 챔버 또는 셀 케이스(60)로 냉기가 각각 공급되도록 가이드하는 복수개의 가이드플레이트(429)를 더 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 가이드플레이트(429)는 상기 상부 플레이트(426A)와 하부 플레이트(426B)를 연결하도록 수직방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 상부 플레이트(426A), 하부 플레이트(426B) 및 가이드플레이트(429)가 하나의 프레임구조를 형성하게 되고, 상기 프레임구조에 전술한 냉매파이프(421)가 배치되어 하나의 모듈구조를 형성할 수 있다.
상기 상부 플레이트(426A)와 하부 플레이트(426B)와 육각 단면 형상을 가지는 경우에 상기 가이드플레이트(429)는 육각면의 면과 면 사이의 모서리 영역에 배치될 수 있다. 즉, 상기 가이드플레이트(429)에 의해 중앙 공간(50)을 중심으로 방사상 및 대칭적으로 배치된 챔버 또는 셀 케이스(2)를 향해 공급되는 냉기를 구획하여 공급할 수 있게 된다.
따라서, 전술한 수직부(427)는 한 쌍의 가이드플레이트(429) 사이에 구비되어 마주보는 챔버 또는 셀 케이스(2)를 향해서만 냉기를 공급하고 회수하도록 배치되어 냉매에 의한 열교환 효율을 높일 수 있다. 즉, 이웃한 챔버 또는 셀 케이스(2)로 냉기가 누설되거나, 이웃한 챔버 또는 셀 케이스(2)에서 더운 공기가 회수되지 않게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 가이드플레이트(429)가 배치되는 경우에 상기 복수개의 가이드플레이트(429) 중에 인접한 한 쌍의 가이드플레이트(429) 사이에는 동일한 개수의 상기 냉매파이프(421)의 수직부(427)가 각각 배치될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 가이드플레이트(429) 사이에는 한 쌍의 냉매파이프(421)로 구성된 수직부(427)가 배치될 수 있다. 이와 같이 상기 한 쌍의 가이드플레이트(429) 사이에 동일한 개수의 수직부(427) 또는 냉매파이프(421)가 배치됨으로써 각 챔버 또는 셀 케이스(2)로 균일하게 냉기를 공급할 수 있다. 물론, 각 챔버 또는 셀 케이스(2)별로 별도의 온도 제어가 필요한 경우에는 전술한 팬(416)의 구동여부 또는 구동속도를 제어하여 개별적인 온도 제어가 가능하다. 이에 대한 상세한 사항은 후술한다.
이하에서는 발효음료 제조장치(1)에서 발효음료를 제조하기 위한 유로모듈과 발효음료를 취출하기 위한 구성들에 대해서 상세히 설명한다.
한편, 발효음료는 원액으로부터 다양한 과정을 통해서 제조된다. 이하에서는, 설명의 편의 상 발효음료 제조 전 케그에 수용되는 원액과 상기 원액이 최종적으로 발효음료로 제조 완료된 상태 직전까지를 모두 원액으로 명명한다.
먼저, 도 10을 참조하여 유로모듈(200)에 대해서 상세히 설명한다.
케그(80)는 원액을 수용하고 상기 원액을 발효 등의 제조과정을 거쳐서 발효음료로 제조하게 된다. 그리고, 발효음료는 케그(80)에 수용된다. 즉, 원액으로부터 제조된 발효음료가 모두 소비될 때까지 원액 및 제조주는 항상 동일한 케그(80)에 구비된다. 물론, 일부의 원액은 발효음료 제조과정에서 유로모듈 내에서 이동되지만 결국 발효음료로 제조 완료된 상태에서는 모두 케그 내부로 회수된다.
케그(80)에는 케그 캡(500)이 구비되며, 원액이 수용되고 케그 캡이 장착된 상태로 케그(80)가 케그챔버 내부에 위치된 후, 케그 캡은 커플러(270)과 결합될 수 있다. 상기 케그(80) 내부에는 원액이 완전히 채워지지 않고 케그 내부의 상부에는 공기 내지는 이산화탄소가 채워질 수 있다. 물론, 질소가 채워질 수도 있다.
상기 케그 캡(500)에는 원액호스(510)가 장착되어 있으며, 원액호스(510)는 케그(80) 내부에서 케그 바닥면 인근까지 하부로 연장될 수 있다.
케그 캡(500)은 케그 내외부 사이에서 원액(액상)이 출입되기 위한 유로와 가스(기상)이 출입되기 위한 유로 구분하도록 형성될 수 있다. 원액이 출입되는 유로는 원액호스와 직접 연결되어 있다. 그리고 가스가 출입되는 유로는 케그의 최상부와 연통된다. 따라서, 양자가 서로 독립적인 유로를 형성할 수 있다. 상기 커플러(270)은 케그의 캡(500)과 결합 시, 케그 내부를 원액유로(210) 및 가스유로(230)와 독립적으로 연결하도록 구비된다.
원액유로(210)는 원액이 유동되는 유로이며, 가스유로(230)는 가스가 유동되는 유로이다. 특히, 발효음료 제조과정에서 원액이나 발효음료가 이동하는 유로를 원액유로(210)라 하고, 발효음료 제조과정에서 가스가 유동되는 유로를 가스유로(230)라 할 수 있다. 물론, 상기 가스유로(230)는 발효음료의 취출 시 이산화탄소를 케그 내부로 유입시키는 유로의 일부를 이룰 수 있다.
커플러(270)를 기준으로 원액유로(210)와 가스유로(230)가 구분될 수 있다. 또한, 중간탱크(260)를 기준으로 원액유로(210)와 가스유로(230)가 구분될 수 있다. 도 10에는 원액유로(210)는 실선 그리고 가스유로(230)는 점선으로 도시되어 있다.
발효음료를 제조하기 위해서는 케그에 수용된 원액의 적어도 일부를 케그 외부로 이동시킬 필요가 있다. 일례로, 원액에 효모를 공급하는 과정이나 원액을 인퓨징하는 과정 등에서 원액의 적어도 일부가 케그 외부로 이동된 후 다시 케그 내부로 이동될 필요가 있다. 이러한 원액이 이동되는 유로를 원액유로(210)라 할 수 있다.
케그(80) 내의 원액을 케그 외부로 이동시키기 위해 펌프(219)가 구비될 수 있다. 펌프(219)는 원액유로(210)에 구비되며, 펌프(219)를 통해 유입된 원액은 중간탱크(260)로 공급될 수 있다. 따라서, 커플러(270)으로부터 펌프를 경유하여 중간탱크(260)까지를 원액유로(210)라 할 수 있다. 또한, 펌프(219)의 역방향 구동 시 중간탱크(260) 내부의 원액이 펌프(219)를 통해서 케그 내부로 유입될 수 있다. 커플러(270)와 펌프(219) 사이의 유로를 제1원액유로(211) 그리고 펌프(219)와 중간탱크(260) 사이의 유로를 제2원액유로(220)라 할 수 있다.
상기 제1원액유로(211)는 원액호스(510)와 직접 연결되어 있다. 다시 말하면, 펌프(219)가 케그 내의 원액을 흡입할 때 제1원액유로(211) 상에 공기나 가스가 유입되지 않고 원액만 흡입될 수 있다. 즉, 펌프(219)를 원액유로(210) 상에 구비시킴으로써, 펌프의 구동 시 원액유로 내부에 음압이 발생되는 탱크와 같은 구성이 배제될 수 있다. 즉, 펌프 제어와 음압 해제와의 시간상 딜레이가 발생되지 않게된다. 따라서, 원액 이동을 위한 펌프의 제어가 정밀하게 되며, 원액유로 상에서의 압력 편차가 완만하게 발행될 수 있다. 이러한 이유로, 펌프의 정밀 제어 및 펌프 내구성 증진이 가능하게 된다.
펌프를 구동하여 케그 내부의 원액을 중간탱크로 이동시킬 때, 본 실시예에서는 케그와 중간탱크 사이에 펌프가 구비된 것이라 할 수 있다. 따라서, 펌프가 구동되면 즉각적으로 원액이 흡입되어 펌프를 통해서 중간탱크로 이동될 수 있다.
반면에, 선행특허의 경우에는, 케그와 펌프 사이에 중간탱크가 구비된다. 따라서, 펌프가 구동되면 중간탱크에 음압이 발생되고 이후에 케그 내부의 원액이 중간탱크로 유입될 수 있다. 결국, 펌프 제어와 음압 해제 사이의 시간 딜레이가 발생되어 펌프 제어 즉 원액 유동 제어가 정밀하지 않고 원액유로에 압력 편차가 순간적으로 많이 발생될 수 밖에 없다. 이러한 문제는 세정 과정에서도 동일하게 발생될 수 있다. 왜냐하면, 후술하는 바와 같이, 세정 과정에서는 중간탱크에 압력이 먼저 인가되고 그 후에 세정액이 유로모듈을 순환하기 때문에, 유로의 세척물로 인한 저항이 발생될 때 펌프에 무리가 갈 수 있는 문제가 있다. 그러므로, 본 실시예를 통해서, 선행특허의 문제를 용이하게 해결할 수 있다.
제1원액유로(211)에는 유량계(213)와 펌프밸브(216)를 포함할 수 있다. 펌프(219)가 구동되면서 케그 내부로부터 원액이 유량계 및 펌프밸브를 거쳐 펌프(219)로 유입될 수 있다. 펌프밸브(216)은 원액유로(210)를 개폐하기 위한 밸브이며, 펌프(219) 구동 시 개방되도록 제어됨이 바람직하다.
상기 유량계(213)는 정량의 원액이 유동되도록 유량을 감지하는 기능을 수행하며, 감지된 유량을 통해서 펌프 제어가 수행될 수 있다. 컴팩트한 제1원액유로(211)를 구성하기 위해, 유량계의 양단에 각각 엘보(212, 214)가 연결될 수 있으며, 엘보는 일방향 엘보일 수 있다.
피팅에서 양 방향은 양쪽에서 튜브가 연결될 수 있는 소켓이 구비된 것을 의미하고, 일 방향은 한쪽에만 튜브가 연결될 수 있는 소켓이 구비된 것을 의미한다. 소켓이 없는 쪽에는 관 형태로 노출되어 이러한 관이 다른 피팅의 소켓과 연결되거나 플렉서블 튜브 내부에 삽입되어 플렉서블 튜브와 결합될 수 있다.
엘보(214)는 티(215)와 연결되고, 티(215)는 펌프밸브(213)와 연결되고, 펌프밸브(213)는 엘보(217)를 통해서 'U'자형 곡관(218)과 연결될 수 있다. 곡관은 펌프(219)와 연결될 수 있다.
상기 티(215)는 제1원액유로(211)가 분지되는 분지점을 형성하고, 상기 분지점에 발효음료를 취출하기 위한 발효음료유로(330)와 연결될 수 있다. 발효음료유로(330)에는 발효음료유로를 선택적으로 개폐하는 취출밸브(331)가 구비되며, 취출밸브(331)는 엘보(332)와 연결될 수 있다. 이후의 발효음료유로(330) 구성에 대해서는 후술한다.
따라서, 분지점을 기준으로, 펌프밸브(216)는 제1원액유로에서 분지점과 펌프(219) 사이에 구비된다. 그리고, 분지점을 기준으로, 유량계는 분지점과 커플러 사이에 구비된다. 또한, 분지점을 기준으로, 분지점의 하류측에는 발효음료유로(330)를 선택적으로 개폐하는 취출밸브(331)가 구비될 수 있다.
한편, 펌프(219)에서 토출된 원액은 제2원액유로(220)를 통해서 중간탱크(260)의 용기(261) 내부로 유입될 수 있다. 제2원액유로(22)에는 수위센서(221)가 구비될 수 있다. 수위센서는 엘보(222)와 연결될 수 있다. 제2원액유로(220)은 탱크 커플러(250)의 원액연결구(252)와 연결될 수 있다. 즉, 원액은 제2원액유로(220)로부터 원액연결구(252)를 거쳐 용기(261)로 유입될 수 있다.
여기서, 용기(261)의 용량은 상대적으로 케그의 용량보다 작다. 따라서, 용기 내부에 과도한 양의 원액이 유입되는 것을 방지할 필요가 있다. 따라서, 제2원액유로(220) 상에 수위센서(221)를 설치하여 펌프의 구동을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 수위센서(221)는 중간탱크 내부의 수위를 센싱하는 것이 아니라 수위센서(221) 내부에 액체가 흐르는 것을 감지하기 위한 것이라 할 수 있다. 전극을 이용하여 액체를 감지하는 시점을 기준으로 하여 중간냉크 내부로 유입되는 액체의 수위를 간접적으로 산출할 수 있다.
즉, 인퓨징을 위해서는 원액이 적정한 수위를 갖도록 중간탱크 내부에 유입되어야 한다. 반면에 효모를 투입하는 과정에서는 중간탱크 내부로 원액이 투입될 필요가 없다. 따라서, 수위센서(221)가 액체를 감지한 후 일정 시간 동안 원액이 중간탱크 내부로 유입되도록 할 수 있다. 이는 인퓨징 과정에서이다. 반면에, 효모 투입 과정에서는 수위센서(221)가 액체를 감지하기 전에 펌프의 구동을 멈추는 것이 바람직하며, 수위센서가 액체를 감지하면 즉각적으로 펌프의 구동을 멈추도록 제어될 수 있다.
펌프의 정방향 구동일 때, 케그 내부의 원액은 원액유로(210)을 통해서 중간탱크(260)로 공급된다. 펌프의 역방향 구동일 때, 중간탱크(260) 내부의 원액은 원액유로(210)을 통해서 케그 내부로 유입된다. 즉, 펌프의 정역 구동을 통해서 원액의 이동 방향은 바뀌게 되며, 이 과정에서 원액에 효모를 공급하거나 원액에 인퓨징을 수행할 수 있게 된다. 물론, 펌프의 구동 방향과 원액의 유동 방향은 반대일 수도 있다.
상기 중간탱크(260)와 탱크 커플러(250)의 연결관계는 커플러(270)와 케그 캡(500)의 연결관계와 동일할 수 있다.
즉, 액상은 원액연결구(252) 및 이와 직결되는 탱크호스(265)를 통해서 탱크 내부로 유입된다. 그리고, 탱크 커플러(250)의 가스연결구(251)는 중간탱크의 캡(162)와 연결된다. 즉, 탱크 내부의 상부 공간과 연결되어 있다. 따라서, 탱크 커플러(250)는 중간탱크(260)과 연결되면서 원액유로(210)와 가스유로(230)를 독립적으로 연결한다. 결국, 케그 내부와 중간탱크 내부는 액체와 기체 사이에서 버퍼링이 수행되는 공간이라 할 수 있다.
여기서, 펌프(219)는 유로모듈에서 가장 상부에 위치함이 바람직하다. 즉, 위치 에너지가 높게 위치될 수 있다. 상기 'U'자형 곡관(281)은 펌프(219)의 역구동시 펌프 양단에서 급격한 압력차이가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 펌프의 역구동시 실질적으로 중간탱크 내부에 수용되는 원액이 모두 배출될 수 있는데, 원액이 모두 배출되는 시기에 펌프의 양단에 급격한 압력차이가 발생될 수 있다.
따라서, 'U'자형 곡간을 통한 수두차를 인위적으로 형성하여 펌프(219)의 양단에서 급격한 압력차이의 발생을 방지하여 펌프를 보호할 수 있다.
원액을 통해서 발효음료를 제조하는 과정에서, 펌프밸브(215)는 펌프(219)의 작동과 연동되어 개폐될 수 있다. 반면에, 제조 과정에서는 특별한 이유가 없는 한 발효음료 전의 원액을 취출하지 않는다. 따라서, 발효음료유로(330) 상의 취출밸브(331)는 발효음료 제조 과정에서 항상 폐쇄되는 것이 바람직할 것이다. 물론, 취출을 위해서, 펌프밸브(215)가 폐쇄되어 원액유로(210)에서의 유동은 배제되고, 취출밸브(331)가 개방되어 발효음료유로에서의 유동이 발생될 것이다.
케그 내부의 원액은 발효되며, 이 과정에서 필연적으로 이산화탄소가 발생된다. 물론, 적정한 이산화탄소 압력이 유지될 필요가 있지만, 과도한 이산화탄소에 의한 압력은 해소될 필요가 있다.
과도한 가스 압력을 해소하는 과정에서 원액의 일부가 가스와 함께 배출될 수 있으며, 특히 거품이 가스와 함께 배출될 수 있다.
따라서, 이산화탄소와 같은 가스를 적절히 처리해야 하며, 이 과정에서 원액유로(210)와 가스유로(230) 사이의 혼입을 효과적으로 방지할 필요가 있다. 또한, 가스 배출 시 거품이나 이물질이 외부로 배출되어 오염이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 필요가 있다.
이를 위해서, 본 실시예에서는 중간탱크(260)와 커플러(270) 사이에 가스유로(230)를 형성할 수 있다. 커플러(270)를 통해서 케그 상부 공간이 원액호스(510)와 독립적으로 가스유로(230)와 연통될 수 있다.
구체적으로, 커플러(270)로부터 제1가스유로(231)가 형성되며 분지점을 지나 제2가스유로(242)는 탱크 커플러(250)의 가스연결구(251)와 연결되도록 형성된다. 가스연결구(251)는 탱크의 캡(262)를 통해 용기(261)의 상부 공간과 연통된다. 상부 공간은 탱크호스(265)와 독립적으로 위치된다. 따라서, 중간 탱크는 원액유로 및 가스유로와 각각 연결되어 양자를 연통시키지만, 액상과 기상의 버퍼 기능을 수행할 수 있다. 즉, 중간탱크(260)은 원액유로 및 가스유로를 직결시키지 않고 버퍼링을 통한 간접 연결 기능을 수행할 수 있다.
제1가스유로(231)의 분지점은 티(232)를 통해 형성될 수 있다. 상기 분지점에는 이산화탄소유로(300)가 연결될 수 있다. 상기 이산화탄소유로는 가스유로(230) 내부의 압력이 낮은 경우 압력을 공급하도록 구비될 수 있다. 또한, 이산화탄소유로(300)는 발효음료의 취출 시 취출 압력을 공급하도록 구비될 수 있다.
상기 이산화탄소유로(300)는 체크밸브(301)를 포함하고 이산화탄소유로를 선택적으로 개폐하는 이산화탄소밸브(302)가 구비될 수 있다. 상기 이산화탄소유로(300)는 티 또는 엘보(303)을 통해서 이격되어 위치되는 이산화탄소탱크와 연결되어 있다. 전체 이산화탄소유로에 대해서는 후술한다.
케그 내부에서 배출되는 이산화탄소는 제1가스유로(331)를 지나 가스밸브(238)를 거쳐 중간탱크(260) 내부로 배출될 수 있다. 상기 가스밸브(238)는 가스유로(230)를 선택적으로 개폐하도록 구비될 수 있다.
원액의 발효 시 발효 압력을 적절히 제어해야 한다. 즉, 발효 시 발생되는 가스 압력을 감지하기 위하여, 가스유로(230)에는 가스압력계(237)가 구비됨이 바람직하다. 상기 압력계(237)는 커플러(270)와 가스밸브(238) 사이에 구비됨이 바람직하다. 즉, 가스밸브(238)를 통해서 가스유로(230)가 닫힌 상태에서 압력을 센싱할 수 있다.
또한, 상기 압력계는 가스유로(230)에서 이산화탄소유로가 분지되는 분지점의 하류(downstream)에 위치됨이 바람직하다.
한편, 압력계는 제2가스유로(231)에서 분지되어 구비됨이 바람직하다. 즉, 가스유로(230) 상에서 압력계는 가장 수두가 높은 위치에 위치됨이 바람직하다.
이를 위해서, 이산화탄소의 분지점(232)과 압력계 분지점(235) 사이에는 반원형의 곡관이 구비됨이 바람직하다. 이러한 곡관(234)은 수직으로 세워져 있으며, 양단 사이에 수두차가 최대가 되도록 위치될 수 있다.
분지점(235)에서 엘보(236)가 연결되고 이후 압력계(237)가 구비될 수 있다. 즉, 분지점(235)의 양쪽에 각각 압력계(237)와 가스밸브(238)가 위치하게 된다. 이후, 2 개의 엘보(240, 241)가 서로 직결된 후 튜브를 통해서 제2가스유로는 중간탱크(260)와 연결되게 된다.
도 10에는 탱크 커플러(250)와 커플러(270) 사이에 서로 독립적으로 구비되는 원액유로(210)는 실선 그리고 가스유로(230)는 점선으로 도시되어 있다. 여기서, 중간탱크(260)와 케그(80)의 내부는 각각 원액유로 및 가스유로와 구분되도록 연통된다.
여기서, 중간탱크(260) 및 커플러(270)를 포함한 유로모듈(200)은 매우 컴팩트하게 구성 및 제작될 수 있다. 따라서, 필요한 튜브를 최소화하여 엘보나 티와 같은 피팅들을 다수 개 사용하여 유로모듈(200)을 구성함이 바람직하다. 상기 유로모듈(200)의 대부분의 구성들은 도 3에 도시된 바와 같이, 유로모듈 케이스(201)에 수용되거나 이와 연결되어, 컴팩트하게 챔버 내부에 장착될 수 있다.
한편, 도 10에는 유로모듈이 케그와 연결되는 모습이 도시되고, 이는 발효음료 제조 과정 또는 발효음료 제조 완료 후 보관 과정의 모습일 수 있다. 제조된 발효음료가 모두 취출되어 소비되는 경우, 새로운 케그가 장착되어 다시 발효음료 제조 과정이 수행되어야 한다. 이때, 유로모듈 내부를 살균, 세정 또는 세척하는 과정(이하에서는 세정 과정이라 함) 수행됨이 바람직하다.
왜냐하면, 유로모듈 내부에 혹시 남아 있을 잔류물을 제거할 필요가 있기 때문이다. 또한, 다른 종류의 발효음료를 제조하는 경우 이전 발효음료의 풍미가 새로운 발효음료에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
살균, 세정 또는 세척 과정에서는 증류수 또는 정수를 사용하며, 살균이나 세정 성분을 갖는 물질이 용해되도록 할 수 있다. 그리고, 살균이나 세정 성분을 통한 살균이나 세정 후 증류수 또는 정수만을 이용하여 헹굼이 수행될 수 있다.
따라서, 유로모듈을 효과적으로 세정하는 과정은 매우 중요하다. 이에 대해서는 후술한다.
본 실시예에 따르면, 복수개의 케그 내부에 구비되는 발효음료를 하나의 디스펜서 어셈블리를 통해 취출할 수 있다. 따라서, 취출되는 과정에서 서로 다른 발효음료들끼리 섞일 수 있다. 또한, A라는 발효음료가 취출된 후 풍미가 전혀 다른 B라는 발효음료가 취출될 수 있다. 이때, A 발효음료의 풍미가 B 발효음료에 가미될 가능성이 크다. 따라서, 발효음료들 사이에 풍미가 섞이는 것을 배제할 수 있는 방안이 모색되어야 한다.
또한, 하나의 디스펜서 어셈블리를 통해서 복수개의 발효음료를 효과적이면서도 효율적으로 취출할 수 있는 방안이 모색될 필요가 있다. 왜냐하면, 한정된 공간에서 복수개의 디스펜서 어셈블리를 구비하는 경우, 발효음료 제조 용량이 낮아질 수 밖에 없기 때문이다.
이하에서는, 도 11을 참조하여, 본 실시예에 적용할 수 있는 디스펜서 어셈블리의 구조와 드레인 구조에 대해서 상세히 설명한다.
본 실시예에서는 발효음료를 취출하기 위하여 케그 내부로 이산화탄소를 공급할 수 있다. 즉, 이산화탄소 공급 압력을 통해서 발효음료가 취출될 수 있다. 다시 말하면, 펌프 등과 같은 구성이 없이 가스 압력으로 발효음료가 취출될 수 있다.
이를 위해서, 이산화탄소탱크(308)가 구비되며, 상기 이산화탄소탱크는 공용챔버(30) 내부에 구비될 수 있다. 도 11에 점선으로 표시된 영역을 공용챔버 영역이라 할 수 있다. 다만 헤더 어셈블리(360)은 공용챔버(30)가 아닌 취출챔버의 후방 공간에 위치될 수 있다. 즉, 디스펜서 어셈블리(100)의 후방에 차폐되어 구비될 수 있다.
이산화탄소탱크(308)는 이산화탄소유로(300)을 통해서 가스유로(230)과 연결됨을 설명한바 있다. 구체적으로, 압력조절기(307), 압력계(306), 체크밸브(309) 그리고 유로밸브(305)를 포함하여, 하나의 이산화탄소탱크로 복수개의 가스유로(230)에 이산화탄소를 공급하게 된다. 이를 위해서, 이산화탄소밸브 어셈블리(304)가 구비될 수 있다. 상기 이산화탄소밸브 어셈블리(304)는 복수개의 이산화탄소밸브를 하나의 어셈블리로 구성한 것이라 할 수 있다.
베이스에 복수개의 이산화탄소밸브(302)를 배치 고정시킨다. 총 10개의 가스유로(230)가 구비된 경우, 상기 이산화탄소밸브(302)도 10개 구비되어 각각 서로 다른 케그챔버의 가스유로(230)와 연결될 수 있다.
상기 이산화탄소밸브 어셈블리(304)는 체크밸브(301)를 포함할 수 있다.
따라서, 이산화탄소 공급 경로 상에 메인유로에서의 체크밸브 및 개폐밸브가 구비되고 분지유로상에도 개폐밸브 및 체크밸브가 구비될 수 있다. 그러므로, 이중으로 가스의 역류가 방지될 수 있다.
상기 이산화탄소탱크는 발효 과정 그리고 취출 과정에서 일정한 압력을 공급하도록 함이 바람직하다. 이를 위해서 압력조절기(307)가 메인 유로 상에 위치한다. 그리고, 발효 과정이나 취출 과정에서 기본적으로 유로밸브(305)는 개방된 상태일 수 있다.
복수개의 이산화탄소밸브(302)는 선택적으로 개폐되어 독립적으로 이산화탄소를 가스유로로 공급하게 된다.
한편, 이산화탄소유로는 체크밸브(301)를 통해서 역류가 방지된다. 따라서, 이산화탄소유로는 이산화탄소만 유동되는 유로이다. 따라서, 별도로 유로의 내부를 세정할 필요가 없다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 발효음료 취출 시 해당하는 이산화탄소밸브(302)가 개방되어 이산화탄소는 가스유로(230)를 통해서 케그(80) 내부로 유입된다. 즉, 취출 압력을 제공한다. 이때, 가스밸브(240)와 펌프밸브(216)는 닫히게 된다. 그리고 취출밸브(331)는 개방된다.
취출 압력에 의해, 케그 내부의 발효음료는 원액유로 특히 제1원액유로(211)를 따라 유동하며 발효음료유로(330)로 유동한다. 발효음료유로(330)로 유동되는 발효음료는 코크유로(370)를 따라서 유동하다가 코크(110)를 통해서 외부로 취출될 수 있다.
여기서, 단일 코크(110)를 통해서 1회 취출되는 발효음료는 동일해야 한다. 다시 말하면, 취출을 원하는 발효음료가 선택되면, 해당 발효음료와 연결된 발효음료유로가 개방되어야 한다.
따라서, 복수개의 발효음료유로(330)와 단일 코크(110)와 연결된 코크유로(370) 사이를 어떻게 연결할지가 매우 중요하다.
이를 위하여, 본 실시예에서는 헤더 어셈블리(360)를 포함할 수 있다.
헤더 어셈블리(360)는 헤더(363)를 포함할 수 있다. 상기 헤더(363)는 복수개의 발효음료유로(330)와 연결되도록 구비된다. 즉, 복수개의 발효음료유로(330)를 통해 발효음료가 헤더(363)로 공급된다. 따라서, 상기 헤더(363)는 단일유로로서 복수개의 발효음료유로를 하나의 코크유로(370)과 연결하기 위한 구성이라 할 수 있다.
상기 헤더(363)의 측방향으로 각각의 발효음료유로(330)가 연결되며, 연결부위에는 체크밸브(362)가 구비됨이 바람직하다. 즉, 특정 발효음료유로(330)로부터 헤더로 공급된 발효음료가 다른 발효음료유로(330)로 역류되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 헤더(363)로 유입된 세척액이 발효음료유로(330)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
상기 헤더 어셈블리(360)는 베이스(361)을 포함하며, 상기 베이스에 상기 복수개의 체크밸브가 고정될 수 있다.
여기서, 상기 헤더 어셈블리(360)는 최대한 디스펜서 어셈블리(120)와 가깝게 위치시키는 것이 바람직하다. 즉, 헤더 어셈블리(360)와 코크(110) 사이의 코크유로(120)의 길이를 최소로하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 복수개의 발효음료의 풍미가 서로 혼입되는 면적을 줄이는 것이 바람직하기 때문이다. 아울러, 세척이 필요한 코크유로의 길이를 줄이는 것이 바람직하기 때문이다. 따라서, 상기 헤더 어셈블리(360)는 취출챔버의 후방 공간에 구비됨이 바람직하다.
특정 발효음료가 취출된 후 다른 발효음료가 취출되는 경우, 특정 발효음료의 잔류물이나 풍미가 헤더(363)와 코크유로(370) 내부에 잔류할 수 있다. 따라서, 현재 취출되는 발효음료에 다른 발효음료의 풍미가 섞이는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 특정 발효음료의 취출 후 헤더 내부와 코크유로를 세척하는 것이 바람직하다. 즉, 세척유로를 형성하는 것이 바람직하다.
이를 위해서, 세척액이 수용되는 세척탱크(351)가 구비될 수 있고, 세척탱크(351)와 헤더(363) 사이에 세척유로(350)가 구비됨이 바람직하다.
세척탱크에 구비된 세척수는 펌프(352)의 구동에 의해서 헤더(363) 내부로 유입된 후 코크유로(370)을 통해 유동될 수 있다. 물론, 코크(110)을 통해서 배출될 수도 있다.
한편, 세척수유로에는 발효음료가 역류하지 못하도록 체크밸브(353)가 구비될 수 있고, 상기 체크밸브(353)을 통해서 세척수유로(350)가 헤더(363)와 연결될 수 있다. 상기 세척수유로는 상기 헤드의 길이 방향으로 연결됨이 바람직하다.
세척탱크(351)가 구비되지 않고 외부에서 정수된 세척수가 세척수유로로 공급될 수 있다. 이 경우, 펌프가 아닌 세척수유로밸브가 구비될 수 있다. 밸브가 개방되면 세척수가 세척수유로로 공급되어 헤더 및 코크유로를 세척할 수 있다.
헤더(363) 및 코크유로(370)를 세척한 세척수는 드레인유로(380)을 통해 드레인탱크(382)로 배출될 수 있다. 상기 드레인탱크(382)는 이러한 세척수뿐만 아니라 유로모듈을 세척한 세척수와 증발기의 제상수 그리고 디스펜서 트레이(115)의 잔수를 모두 수용하도록 구비될 수 있다. 따라서, 청소 빈도가 상대적으로 높은 구성이라 할 수 있다.
상기 드레인탱크(382)는 대략 5L 용량을 가질 수 있으며, 따라서 용량 및 청소 빈도를 고려하여 공용챔버(30) 내부에 수용됨이 바람직하다.
상기 드레인탱크(382)에는 청소 시기를 알리기 위한 수위센서(383)가 구비될 수 있다.
제상수 탱크(490)으로부터 제상수는 제상수 펌프(385)의 구동에 의해서 체크밸브(386)을 거쳐서 드레인탱크(382)로 유입될 수 있다. 드레인유로(380) 상에 분지점(381)이 형성되며, 이를 통해서 제상수도 드레인탱크로 유입될 수 있다.
이하에서는, 도 10을 참조하여 유로모듈을 이용한 발효음료 제조 과정에 대해서 상세히 설명한다.
케그(80)에 수용된 원액은 발효 이전의 원액으로 효모를 투입하여 발효하여야 한다. 즉, 효모 투입 과정이 선행되어야 한다.
본 실시예에서 효모는 원액유로(210) 상에 구비될 수 있다. 특히, 케그 캡(500) 내부에 구비될 수 있으며, 효모를 수용하는 캡슐이 케그 켑에 수용되거나 일체로 형성될 수 있다.
따라서, 효모를 원액에 투입하기 위하여, 케그 내 원액의 일부를 배출하고 다시 회수하는 과정을 반복할 수 있다. 일방향으로 효모와 원액을 혼합시키지 않고 정역 방향으로 효모와 원액을 혼합시키기 때문에 혼합 과정이 매우 효과적이고 단시간에 수행될 수 있다.
이 과정에서 도시된 바와 같이 케그 내부의 원액은 전체적으로 유동하게 되어 효모가 원액에 골고루 섞일 수 있게 된다.
상기 원액의 토출과 회수는 모드 원액유로의 일부 구간에서만 수행되도록 할 수 있다. 즉, 유량계에 이르기까지만 수행될 수 있다. 이 과정에서 가스밸브(238)은 개방되도록 함이 바람직하다. 이를 통해서 원액의 토출 및 회수의 반복이 원활히 수행될 수 있다. 왜냐하면, 이 과정에서 가스의 토출 및 회수 또한 허용되어야 원액의 토출 및 회수가 용이하기 때문이다. 또한, 초기 효모 투입 과정에서는 외부에서 산소가 일정 부분 유입되는 것이 바람직할 수 있다. 왜냐하면, 발효 초기에는 산소가 필요하기 때문이다. 그러나, 발효 초기를 제외하고는 상기 가스밸브(238)가 기본적으로 폐쇄되어 외부로부터 산소의 유입을 차단함이 바람직하다.
효모 투입 과정이 종료되면, 1차 발효 과정이 수행될 수 있다. 이때, 적정한 압력에 의해서 발효가 수행되도록 함이 바람직하다. 즉, 1차 발효 과정에서 발효 압력을 제어함이 바람직하다. 발효가 진행됨에 따라 케그 내부에 발효 거품이 발생되는 것을 알 수 있다.
이때, 펌프밸브(216)과 취출밸브(331)은 폐쇄되고, 가스밸브(238)와 이산화탄소밸브(302) 또한 폐쇄된다. 즉, 발효 압력이 상승하도록 하여 발효 효율을 높일 수 있다. 다시 말하면, 일부 원액유로, 케그 내부 그리고 그리고 일부 가스유로는 하나의 폐쇄된 공간을 형성하게 되어, 발효가 진행됨에 따라 폐쇄 공간의 압력이 증가될 수 있다.
이때, 가스유로(230) 상에 구비되는 압력계(237) 또한 폐쇄 공간의 압력을 감지하도록 구비된다. 따라서, 기설정된 압력에 도달될 때까지 이러한 밸브 제어는 유지되어, 발효 압력이 증가하도록 제어한다.
기설정된 압력에 도달되며 발효 거품이 더욱 증가된다. 따라서, 발효 압력을 낮추는 과정이 필요하게 된다.
이 과정에서, 원액유로의 폐쇄는 유지하고, 가스밸브(238)를 개방할 수 있다. 따라서, 발효 가스는 가스유로(230)을 따라 유동하면서 중간탱크(260) 내부로 토출된다.
여기서, 발효 압력이 높은 상태에서 가스밸브(238)를 개방하면, 발효 가스와 함께 거품이 가스유로(230)로 유입될 수 있다. 이러한 거품이 외부로 배출되는 경우 오염이 우려될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서 가스유로(230)는 중간탱크와 연결되어 있다.
중간탱크로 토출된 발효가스와 거품은 중간탱크 내부에 수용된다. 그리고, 발효가스는 중간탱크 상부에 형성된 벤트(vent, 263)에 의해서 외부로 배출된다. 즉, 거품은 중간탱크 내부에 남고 과도한 압력의 발효가스만 외부로 배출된다. 상기 벤트의 크기는 매우 작아서 가스밸브가 개방되더라도 가스유로에는 낮은 압력이 유지되도록 할 수 있다.
상기 벤트는 탱크 커플러에 의해서 차폐되어 외부로 노출되지 않는다. 다만, 벤트를 통해서 과도한 압력이 중간탱크 외부로 배출될 수 있다.
따라서, 압력 제어 및 압력 해제 과정을 반복함으로써 1차 발효 과정이 수행될 수 있다.
여기서, 가스밸브가 개방되는 압력은 상대적으로 저압력으로 기설정될 수 있으며, 대기압 보다는 0.05 bar 내지는 0.15 bar 정도 높은 압력일 수 있다. 0.1bar인 것이 바람직하다.
따라서, 발효 과정에서 가스밸브가 폐쇄되어 있으므로, 외부로부터 산소가 유입되지 않게 된다. 그리고, 기설정된 저압에서 가스밸브가 개방되더라도 대기압보다 상대적으로 높은 곳에서 대기압으로 가스를 배출하므로, 외부 산소가 역유입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
그러므로, 본 실시예에 따르면 일반적으로 알코올을 이용한 에어락 구조를 채용하지 않고도, 외부 공기의 유입을 효과적으로 차단할 수 있다.
한편, 1차 발효 과정에서 가스밸브(238)의 개방과 폐쇄는 반복될 수 있다. 가스를 배출하여 내부 압력을 낮춘 후 가스밸브를 폐쇄하면 발효 과정에서 다시 가스가 발생되기 때문이다.
이러한 가스밸브의 개방과 폐쇄의 반복 회수는 발효 속도를 측정하는 인자가 될 수 있다. 즉, 소정 시간 내에 얼마나 가스밸브가 개방 및 폐쇄되는지를 파악할 수 있다. 이를 가스밸브의 개방 밀도 내지는 개폐 밀도라 할 수 있다.
이러한 가스밸브의 개폐 밀도는 서버로 전달될 수 있으며, 서버에서는 개폐 밀도를 도태로 배출되는 이산화탄소량을 파악할 수 있다. 또한, 기저장된 레서피의 테스트 결과들을 통하여 발효 속도를 환산하는 실험식을 도출할 수 있다. 이를 통해서, 현재 발효 시점에서 발효 속도를 산출할 수 있다.
산출된 발효 속도로 현재 발효 속도 및 잔여 당의 양을 알 수 있다. 또한, 발효 속도가 느린 경우 온도를 높이거나 발효 시간을 늘려 최종 목표로 하는 알코올 값에 도달하도록 발효를 제어할 수 있다. 그리고 발효 속도가 빠른 경우, 가스 유로를 통해 거품 등이 과도하게 발생되어 배출될 수 있으므로, 제어 로직에 악영향을 미치고 측정 오차가 커질 수 있다. 따라서, 이 경우 케그셀 내부를 냉각시키기 위한 팬을 구동하여 발효 속도를 조절할 수 있다.
즉, 발효장치 자체에는 기본적인 제어 로직이 탑재되어 있으며, 제어 로직을 구성하는 실질적인 제어 변수들은 서버를 통해서 변동되도록 할 수 있다. 발효음료 제조와 관련된 제어 변수는, 케그 내부의 온도, 설정 압력, 발효 시간 등일 수 있다.
1차 발효 과정 후 원액을 인퓨징하는 과정이 수행될 수 있다. 즉, 발효음료에 특색을 가하는 과정이 수행될 수 있다. 어떠한 인퓨징을 하느냐 즉 인퓨징 원료에 따라 매우 다른 발효음료가 제조될 수 있다.
인퓨징 과정은 전술한 효모 투입 과정과 동일하게 제어될 수 있다. 다만, 케그에서 토출 및 회수하는 원액의 양이 다르고, 토출 및 회수하기 위한 일부 경로가 다를 수 있다.
인퓨징은 인퓨징 원료가 수용된 인퓨징 탱크(중간탱크) 내에 원액을 투입하여, 인퓨징 원료 특유의 풍미 등을 원액이 추출하도록 하는 과정이라 할 수 있다. 따라서, 인퓨징이 지속되는 시간이 상대적으로 길 수 있다. 그리고, 인퓨징은 반복적으로 수행될 수 있다.
먼저, 펌프를 역구동하여 케그 내에 수용된 원액을 중간탱크(인퓨징 탱크)로 공급한다. 이때, 기설정된 최대의 양으로 원액이 중간탱크 내로 투입되도록 할 수 있다. 이후, 설정된 시간동안 인퓨징 과정을 수행하고, 인퓨징된 원액을 다시 케그 내부로 회수한다.
원액의 토출, 인퓨징 그리고 회수를 반복할 수 있다. 즉, 발효음료 제조법에 따라 이러한 사이클을 반복적으로 수행할 수 있다. 인퓨징 시간나 사이클 반복 회수는 발효음료 마다 다를 수 있다. 즉 그 제조법에 따라 기설정될 수 있다.
인퓨징 시에도 마찬가지로 1차 발효와 마찬가지로 기설정된 저압(대략 0.1bar)에 도달하기 전까지는 가스밸브를 폐쇄하여 산소 유입을 차단하고, 저압 도달 시 가스밸브를 개방할 수 있다.
마찬가지로, 가스밸브의 개폐 밀도가 기설정된 값 또는 횟수를 넘기는 경우 발효 속도가 빠른 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 가스유로를 통해서 지속적으로 이산화탄소가 배출되고 있기 때문에 가스밸브가 개방되더라도 외부 산소 유입 우려가 없다. 또한, 가스밸브의 빈번한 개폐 반복은 밸브의 오작동 원인이 될 수 있다. 따라서, 발효 속도가 빠른 경우에는 일정 시간, 일례로 1시간 정도 동안에는 가스가 개방된 상태로 제어될 수 있다.
인퓨징 과정에서 발효 속도의 판단 및 제어 변수의 변경 또한 서버에서 수행할 수 있다. 물론, 발효장치에서 현재의 상태 정보를 실시간으로 서버로 전달해야 할 것이다.
인퓨징 과정 후 2차 발효 과정이 수행될 수 있다.
2차 발효 과정에서도 가스 압력이 제어될 수 있다. 다만, 1차 발효 과정에서 압력 해제는 가스유로 상에서 압력이 완전히 해제될 때까지 수행될 수 있지만, 1차 발효 과정에서 압력 해제는 기설정된 압력까지만 압력을 해제함이 바람직하다. 즉, 가스밸브의 개방은 압력계에서 기설정된 저압력을 감지할 때까지만 유지될 수 있다. 이는, 2차 발효 과정 이후 발효음료에 소정 압력 이상의 이산화탄소가 수용되고 이를 유지하기 위함이다.
다시 말하면, 2차 발효 과정에서는 하한 압력(최소의 압력을 유지하기 위한 압력)과 상한 압력(최대 허용되는 압력)을 통해서 가스밸브의 개폐가 제어될 수 있다.
탄산 압력이 상한 압력에 도달한 후 일정 시간이 지나도 더 이상 압력 변화가 없거나 정해진 시간(일례로 12시간 이내)에 상한 압력에 도달하지 못하는 경우, 곧바로 숙성 과정으로 진입할 수 있다.
또한, 목표 시간이 경과되어도 지속적으로 압력 포집이 발생되며, 발효 시간을 추가할 수 있다. 또한, 발효 도중 계산된 알코올량에 도달된 경우에는 발효를 종료하여 숙성으로 넘어갈 수 있다.
2차 발효 과정이 종료하면, 냉각 과정을 통해서 원액을 숙성시키는 과정이 수행될 수 있다. 냉각 온도는 발효음료의 제조방법에 따라 다를 수 있다.
숙성 과정에서 원액유로와 가스유로를 폐쇄하고 이산화탄소밸브를 개방하여, 케그 내부를 소정 압력으로 유지하게 된다. 이러한 냉각 및 숙성 과정에서 최종적으로 효모는 케그의 바닥에 침전될 수 있다.
냉각 및 숙성 과정이 종료되면, 원액이 최종적으로 발효음료로 제조될 수 있다.
한편, 숙성 후 바로 취출하는 시스템에서 최종 취출압력보다 제조 중 압력이 높으면, 취출 시 과도하게 거품이 발생될 수 있다. 따라서, 각 제조 단계에서의 압력은 최종 취출 압력값을 기반으로 일정 이상 높게 설정할 수 없도록 함이 바람직하다. 일례로, 0.2 bar 이내인 것이 바람직하다. 구체적으로, 2차 발효 단계에서의 상한 압력은 취출 압력보다 0.2 bar 이상 높지 않도록 설정될 수 있다.
발효 음료의 제조 각 단계별로 가스밸브의 오픈 횟수 즉 개폐 밀도에 따른 발효속도 산출은 데이터 값들을 서버에 기록하여 취합할 수 있다. 발효음료의 레서피 개발단계에서 이상적인 발효곡선을 파악할 수 있다. 따라서, 실제 발효음료 제조 과정에서의 발효곡선과 이상적인 발효곡선을 비교하여 발효 속도가 빠른지 느린지 여부를 파악할 수 있다. 다시 말하면, 이상적인 곡선과 실제 데이터를 확인하고, 이에 따라 가스밸브의 개폐 밀도를 통해 현재 발효 속도를 산출할 수 있다.
이상에서는 발효음료 제조장치의 구조 및 제어방법에 대한 실시예를 상세히 설명하였다. 이하에서는 사용자 인터페이스 및 이를 이용한 제어방법에 대해서 상세히 설명한다. 특히, 제어 구성 간의 연결 관계에 대해서 상세히 설명한다.
10개의 케그챔버, 1개의 취출챔버 그리고 1개의 공용챔버가 구비된 발효음료 제조장치를 기준으로 설명한다. 다만, 챔버들의 종류 및 개수는 달라질 수 있다.
먼저, 발효음료 제조장치의 초기 세팅에 대해서 설명한다.
발효음료 제조장치를 현장에 설치한 후 전원을 인가하면, 메인 디스플레이(150)에는 초기세팅모드가 표시된다. 즉, 초기세팅과정이 안내될 수 있다.
초기세팅과정에서 지역(area)을 선택할 수 있으며, 이는 해당 국가, 언어, 온도단위, 표준시간 등을 선택하는 과정이라 할 수 있다. 즉, 해당 지역의 서버와 연결하기 위한 과정이라 할 수 있다.
발효음료 제조장치는 탑재된 무선통신모듈을 이용하여 외부 서버와 통신 연결될 수 있다. 통신 연결 과정을 통해서, 발효음료 제조장치는 AP를 통해서 서버와 무선 통신 가능하게 된다.
제조자(공급자)와 사용자(소비자)와의 약관을 승인하기 위한 과정이 수행될 수 있다.
사용환경을 입력하기 위한 과정이 수행될 수 있다. 이때, 최초 사용자이거나 기존 사용자인 경우를 구별할 수 있고, 해당 기기를 사용하는 환경을 입력하는 과정일 수 있다. 즉, 독립 가게(independent store)인지 프랜차이즈 가게(franchise store)인지를 입력할 수 있다.
서명(sign up)을 통해서 사용자 정보를 입력하기 위한 과정이 수행될 수 있다. 대표자 성명, 대표자 휴대전화번호, 대표자 이메일 주소 등이 입력되고 인증될 수 있다. 인증은 휴대전화나 이메일을 통해서 수행될 수 있다.
인증이 수행된 후, 활성화(activate)가 수행될 수 있다. 즉 각각의 케그챔버들의 이상 여부를 검증하는 단계가 수행될 수 있다. 이상이 없는 경우, 세정(cleaning)이 수행될 수 있다.
본 실시예에 따른 발효음료 제조장치는 기본적으로 서버와의 인증을 통해서 수행된다. 즉, 디폴트로 서버와의 인증 등을 포함하는 초기 세팅 과정을 거쳐야만 사용하도록 구비될 수 있다.
발효음료 제조장치의 상태 및 각 케그챔버의 상태는 모두 메인 디스플레이를 통해서 서버로 전달된다. 따라서, 서버는 본인과 연결된 모든 발효음료 제조장치의 정보를 파악할 수 있다. 즉, 고장 여부, 사용 여부, 소비가 활발한 발효음료 종류 등과 같은 빅데이터를 수집할 수 있다. 따라서, 이를 이용하여 사전 에프터서비스가 가능하고 소비 패턴을 분석하여 탄력적으로 대응할 수 있다. 아울러, 각각의 발효음료 제조장치의 상태정보를 수신하여, 발효 제어 변수, 냉각 제어 변수 그리고 강제 제상 여부 등의 제어 변수를 서버에서 결정하여 발효음료 제조장치로 송신할 수 있다.
상기 발효음료 제조장치는 수신된 제어 변수(즉, 기본 제어 변수에서 보정된 제어 변수)를 토대로 제어를 수행하게 된다.
한편, 발효음료 제조장치는 그 자체를 대변하는 기기ID를 갖는다. 즉, 제조장치마다 개별 ID를 갖는다. 개별 ID는 기기 시리얼넘버일 수도 있다.
발효음료 제조장치의 사용자는 사용자 ID와 비밀번호를 갖는다. 발효음료 제조장치의 초기 세팅 과정에서 사용자ID와 기기ID는 매칭되어 서버로 전송되어 저장된다. 비밀번호는 추후 매우 중요한 사용자 입력 시 이를 인증하기 위해 사용될 수 있다. 디스케일링 수행 등과 같은 과정 수행 시 비밀번호가 입력될 수 있다.
메인 디스플레이는 서버로 발효음료 제조장치의 가능한 모든 정보를 송신한다. 구체적으로는 각각의 케그챔버 상태정보를 전송할 수 있으며, 발효음료 제조 연혁, 제조일자, 보관일자 등을 전송할 수 있다. 또한, 제조장치의 사용자 정보나 설치 환경 정보도 제공할 수 있다.
현장에서 발효음료 제조장치의 모니터링이 아닌 원격에서 모니터링이 필요할 수 있다. 이를 위해서 단말기에 어플리케이션이 설치될 수 있다. 어플리케이션에 사용자 ID와 비밀번호를 입력하여 서버에 로그인할 수 있다.
서버는 사용자 ID와 매칭된 기기ID를 알고 있으므로, 해당 기기의 상태 정보 등을 단말기로 전송할 수 있다.
단일 사용자 ID에 복수개의 매장 정보 또는 복수개의 기기가 매칭될 수도 있다. 따라서, 사용자는 단말기를 통해서 원격으로 전체 기기에 대한 모니터링을 용이하게 수행할 수 있다.
도 12를 참조하여 본 실시예에 따른 발효음료 제조장치의 제어구성에 대해서 상세히 설명한다.
메인 디스플레이(150)는 사용자 인터페이스를 위해서 구비될 수 있다. 단말기 형태로 구비될 수 있으며, 내부에 OS가 탑재된 하나의 자체 컴퓨터일 수 있다.
메인 디스플레이는 내부에 프로세서와 무선통신모듈이 탑재되어 있으며 기본적으로 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 메인 디스플레이(150)는 메인피씨비(25)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 유선 통신 연결될 수 있다.
메인 피시비(25)는 메인 디스플레이의 작동을 제어할 수 있으며, 기본적으로 전체 제조장치의 작동을 제어할 수 있다. 상기 메인피씨비(25)는 각각의 셀피씨비(35)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 유선 통신 연결될 수 있다.
셀피씨비(35)는 케그챔버(케그셀)마다 구비되며, 각각의 케그챔버의 작동을 제어하도록 구비될 수 있다. 유로모듈(200)의 작동을 제어하도록 구비될 수 있다. 특히, 케그챔버 내부의 온도제어, 발효음료 제조제어 그리고 셀 세정을 시작하기 위한 시작 입력부(202)와 연결될 수 있다.
여기서, 셀피씨비는 별도의 프로세서를 갖고 있으며, 펌 웨어(firmware)가 탑재되어 있는 것이 바람직하다. 펌 웨어는 발효음료의 제조 프로세스와 보관 프로세스 그리고 세정 프로세스를 갖고 있을 수 있다. 즉, 기본적인 제어 로직이 탑재되어 있다.
발효음료의 제조 프로세스와 보관 프로세스는 발효음료의 레서피와 무관하게 동일할 수 있다. 다만 구체적인 제어 변수만 다를 수 있다. 즉, 발효 시간이나 발효 온도 또는 보관 온도와 같은 변수들만 다를 수 있다. 이러한 구체적인 제어 변수는 레서피에 따라 결정되며, 레서피는 메인 디스플레이를 통해서 입력된다. 따라서, 메인 디스플레이는 레서피 정보를 메인 피시비를 통해서 셀피씨비로 전달하게 된다. 또한, 이러한 레서피는 외부 서버를 통해서 전달될 수 있다. 즉, 발효음료 제조장치 자체에서는 레서피와 관련된 데이터를 저장하고 있지 않으며, 그때 그때 해당 레서피와 관련된 데이터는 서버를 통해 수신받고, 이를 이용할 수 있다.
따라서, 발효음료 제어장치의 프로세스의 부하를 현저히 줄일 수 있다. 그리고, 발효음료 제어장치의 프로세서에서 소요되는 시간을 줄여서 즉각적인 구동이 가능하게 된다.
셀피씨비(35)는 레서피 정보를 펌웨어에 반영하여 발효음료 제조과 발효음료 보관을 수행할 수 있다.
한편, 증발기유닛를 포함하는 냉각 사이클의 구체적인 구성들은 메인피씨비와 연결되어 메인피씨비에서 제어한다. 압축기(450), 응축기팬(470), 삼방밸브(471)과 같은 냉각 사이클 구성들은 메인피씨비에서 전체 냉각 부하를 판단하여 제어하게 된다.
조명장치(472, 473)은 각각 취출챔버와 공용챔버 내부를 비추도록 구비될 수 있다. 홈모드에서 조명장치 아이콘을 통해서 온/오프될 수 있다.
펌프(352, 385)는 제상수나 세척수를 펌핑하여 드레인탱크로 안내하는 구성이다. 제상수 펌핑과 디스펜서의 세정 및 디스케일링 등에서의 펌핑은 메인피씨비에서 제어할 수 있다.
드레인탱크의 수위를 센싱하는 센서(383)은 메인피씨비에서 제어하게 된다.
한편, 코크밸브(372)와 드레인밸브(387)은 단일 셀이 아닌 전체 기기와 연관된다. 따라서 메인피씨비에서 제어하게 된다.
핸들(130)을 사용자가 조작하면 취출 신호가 발생하며, 취출 신호는 취출스위치(111)에 의해서 발생된다. 취출스위치는 두 개 구비될 수 있으며, 액상 취출 스위치와 거품 취출 스위치가 구비될 수 있다. 핸들을 전방으로 당기면 액상 취출 스위치가 활성화되고 후방으로 밀면 거품 취출 스위치가 활성화될 수 있다.
전원공급장치(480)은 상용전원(일례로 220V, 교류)와 연결되어 메인피씨비(25)와 셀피씨비(35)와 연결되어 전원을 공급할 수 있다.
셀피씨비(35)는 케그챔버 각각에 대해서 구비되며 총 10개 구비될 수 있다. 각각의 셀피씨비는 모두 메인피씨비(25)와 연결될 수 있다. 각각의 셀피씨비는 각각의 셀에 대한 상태 정보를 메인피씨비로 전달한다. 메인피씨비는 상태 정보를 메인 디스플레이로 전달한다. 메인 디스플레이는 상태 정보를 표시하고 서버로 전달하게 된다.
셀피씨비(35)는 유로모듈(200)을 구성하는 펌프(219), 유량계(213), 레벨센서(212), 압력센서(237), 밸브들(215, 332, 238, 302)과 연결되어 이들의 작동을 제어할 수 있다.
스위치는 도어스위치(73)와 커플러 스위치(273)를 포함할 수 있다. 히터(96)와 세정 시작을 입력하는 시작 입력부(202)도 셀피씨비와 연결되어 이의 제어를 받을 수 있다.
셀피씨비(35)는 챔버 내부의 온도를 독립적으로 제어한다. 따라서, 온도센서(97)과 히터(96)는 셀피씨비의 제어를 받는다.
셀피씨비는 냉각 부하라 모자라는 경우 메인피씨비로 이를 알려, 메인피씨비에서는 전체 냉각 부하를 반영하여 냉각 구성들의 작동을 제어하게 된다.
본 실시예에 따르면, 디스플레이와 외부 통신을 담당하는 패드(150), 전체 제어와 패드와 셀피씨비 사이를 중계하는 메인피씨비(25) 그리고 각 케그챔버의 작동을 제어하는 셀피씨비(35)로 3 개의 프로세서로 구분하여 배치함으로써, 매우 효율적인 제어방법이 구성될 수 있다. 물론, 패드(150)와 메인피씨비(25)는 하나의 모듈로 구현될 수도 있을 것이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 발효음료 시스템(1000)의 블럭도이다.
발효음료 제조장치(1)는 전술한 바와 같이 메인 디스플레이로서의 패드(150), 메인피씨비(25) 그리고 복수개의 셀피씨비(35)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 패드(150)는 서버와의 무선 통신을 위해 구비될 수 있으며, 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 패드(150)는 메인피씨비와 통신하도록 구비될 수 있다.
상기 메인피씨비는 각각의 셀피씨비와 통신하도록 구비될 수 있다. 따라서, 각각의 셀피씨비를 통해서 해당 셀에 대한 상태정보 등이 메인피씨비로 전달될 수 있다. 메인피씨비에서는 전달된 상태정보 등을 패드(150)로 전달하고, 패드(150)는 이를 서버(600)로 전달할 수 있다.
상기 서버(600)는 상기 전달되는 상태정보 등을 토대로 발효음료 제조장치가 정상적으로 작동하고 있는지 여부 등을 판단할 수 있다. 그리고, 상황에 맞게 적절하게 발효음료 제조장치가 작동하도록 할 수 있다.
구체적으로, 기본적인 제어구동 방식은 각 셀피씨비가 담고 있다. 하지만 각 구성 순서/세부지표 등은 가지고 있지 않다. 이는 인터넷이 없는 환경에서는 초기 레서피를 다운로드 혹은 입력 받아 발효음료를 제조할 수 있다. 그러나, 이 경우에는 매우 제한적인 사용이 가능할 뿐 다양한 환경 및 다양한 레서피에 탄력적으로 적용하는 것이 용이하지 않다.
본 실시예에 따르면, 사용자가 발효음료 제조키트를 기기에 장착함으로써 발효음료가 제조될 수 있다. 이에 따라 키트가 얼마나 잘 장착했는지 또는 초기 키트의 온도상태나 키트의 보관상태 등에 따라 다양한 오류상황 및 원래 발효값에서 차이나는 경우가 발생할 수 있다.
이러한 모든 상태를 내부 피씨비를 통해 판단하고 조치하려면 값비싼 CPU및 구성으로 기기의 개별 단가가 상승하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해 내부 PCB는 이미 짜여진 특정 동작만을 하고 이러한 동작을 할 수 있는 제어값(제어변수)은 키트가 설치될 때 서버로부터 레서피를 다운로드 받아 동작하도록 할 수 있다. 또한 이러한 특정동작을 어떠한 순서로 실행할 수 있는 내용까지 서버를 통해서 입력 가능하다.
서버(600)는 실시간으로 각각의 발효음료 제조장치와 통신을 하며 데이터를 취합한다. 예를 들면 이스트 피칭(효모 투입) 중 일정 시간 동안 온도가 상승하지 않으면 추가 히팅을 수행한다. 이후 그래도 온도 변화가 없으면 사용자에게 에러를 띄우고 서비스 기사가 방문또는 고객에게 히터교체나 확인 방법을 알려줘 이에 대응할 수 있도록 할 수 있다. 사용자 및 서비스 기사에게는 서버와 통신 연결된 외부 단말기를 통해서 수행할 수 있다.
또한, 서버를 통해서 발효음료 제조장치의 특정 이상현상의 판별이 가능하다.
이스트 피칭은 정해진 시간과 횟수가 있다. 이 때 내부 유량센서의 유량이동이 너무 작거나 초기 발효속도가 너무 느리거나 경우에는, 내부 이스트 피칭이 완전하게 이루어지지 않았을 수 있다. 따라서, 서버를 통해서 자동 혹은 서버 관리자의 허가 아래 추가 이스트 피칭을 할 수 있다.
1차발효, 인퓨징 그리고 2차발효에서도 발효 속도의 판단을 단순 정보가 아닌 초기 온도/위치에 따른 온도 및 습도 데이터, 키트의 종류, 레서피 등에 따라 판단하여, 최적의 발효속도 및 현 상황을 판단할 수 있으며, 이에 따라 발효시간 추가/감소, 발효온도상승/하강, 에이징압력/시간/온도 등을 조절 가능하다. 즉, 서버를 통해서, 기본 제어변수에 대해서 보정된 제어변수를 발효음료 제조장치로 송신할 수 있다. 발효음료 제조장치는 송신된 제어변수를 기반으로 하여 장치의 제어를 수행하게 된다.
또한, 서버를 통해서 최종 알코올값에 도달하기까지 발효곡선/최종도달값 등을 판단하여 정상 이스트 유무등을 판별 할 수 있다.
또한, 서버를 통해서, 판매되었거나 판매 예정인 기기들의 정보 및 그에 따른 발효음료 소모 기대값을 계산할 수 있다. 서버는 계산된 소모 기대값을 이용하여 공장의 재고 관리 및 출고와 연동하여 공장에서 생산량을 최적화 하여 조절 가능하다.
또한, AS등 업무에서도 서버의 데이터를 열람하여 어떤 문제가 발생했는지 오류 리포트를 받아 보아 고객에게 문제를 묻지 않고도 문제 해결이 가능하다. 또한 서버의 데이터를 바탕으로 부속품의 교체주기등을 미리 알람을 주어 능동 대응이 가능하다.
서버를 통해서, 특정 온도 및 습도 이상에서 문열림 시간이 정해진 시간내에 목표값에 도달하게 되면 냉각기 제상을 실시할 수 있다. 이러한 제상은 강제 제상일 수 있다.
서버에서는 누적되어 기록된 시간별/요일별/날짜별 발효음료 사용 데이터를 기반으로 현재 남아있는 발효음료량/제조 중인 양으로 발효음료의 소모 시기에 대한 기대값을 산출하고, 최적의 발효음료 제조일자 및 재고 확보를 위한 주문을 조언해 줄 수 있다.
서버는, 판별되지 않은 이상 현상이 데이터로 취합시에는 이를 서비스 관리자에게 확인 할 수 있도록 하고 이상현상의 이유 및 해결 방법을 판단하도록 할 수 있다. 각 기기별 문제가 발생시 그 이력은 서버에 기록되고 AS팀의 메뉴와 연동될 수 있다. 따라서, 자동 조치가 가능하고 자동조치 시 문제가 없는게 확정된 내용은 자동으로 처리할 수 있다. 그리고 자동조치가 가능하나 그 부분의 완결성 검증이 안된 내용은 서버관리자의 허가 아래 처리할 수 있다. 물론, 검증되지 않은 내용은 서버관리자의 허가 아래 처리되도록 함이 바람직하다. 이러한 오류사항은 AS팀의 메뉴에 기록되기 때문에 고객이 파악하기 전에 방문하여 신속히 처리 가능하다.
서버는, 이렇게 취합된 데이터를 바탕으로 다시 맥주레서피/발효알고리즘/취출량 산정알고리즘을 최적화 하는 방법을 반복할 수 있다.
또한 서버에서는 모든 이력 데이터를 관리하기 때문에 예상치못한 기기의 초기화가 발생할 시에도 이러한 정보를 바탕으로 복구를 하며 복구가 정상적으로 이루어졌는지 파악할 수 있다.
한편, 서버를 통해서 발효음료의 제조뿐만 아니라 보관을 위한 냉각 제어도 효과적으로 수행할 수 있다. 즉, 기본적인 냉각모드 수행 중 예상치 못한 변화나 특수 상황에 능동적이고 탄력적인 대응이 가능할 수 있다.
셀피씨비는 해당 셀의 냉각 중인지 여부와 셀 온도를 측정할 수 있다. 메인 피씨비는 냉각 중인 셀의 평균 온도를 산출할 수 있다. 물론, 서버를 통해서 산출할 수도 있다.
초기 냉각시는 냉각이 필요한 셀 전체가 섭씨 6도 이상일 테니 4시간 냉각과 30분 제상 사이클 동작이 수행될 수 있다. 이러한 냉각과 제상은 복수 회 주기를 가지고 수행될 수 있다. 이때의 섭씨 6도는 초기 냉각온도조건이라 할 수 있다.
냉각 셀들의 평균 온도가 섭씨 4도 미만이어도 역시 동일한 제어가 수행될 수 있다. 이때의 섭씨 4도는 말기 냉각온도조건이라 할 수 있다. 충분한 냉각이 수행된 상태에서의 냉각 제어라 할 수 있다.
냉각 셀들의 평균 온도가 섭씨 4도에서 5도 사이일 때에는, 2번 냉각후 제상을 수행할 수 있다. 즉, 8시간의 냉각 후 30분 동안 제상이 수행될 수 있다.
복수개 셀에서 냉각이 수행될 때, 냉각 및 제상 사이클의 효율적인 동작이 중요하다. 이중 가장 어려운 부분이 냉각 사이클과 증발기의 제상주기이다. 대략 10개의 도어가 비주기적으로 열리고 전체 냉각 수준이 각기 다르기 때문이다.
냉각시 냉각 셀들의 평균 온도가 섭씨 6도 이상이면 냉각이 별로 안되어 있거나 냉각 초기이므로 4시간 냉각주기에 무리가 없다고 할 수 있다.
평균온도가 섭씨 4도 미만이면 이미 충분히 냉각이 되어 있기 때문에 역시 4시간 냉각주기에 무리가 없다고 할 수 있다.
만약, 냉각과 제상의 4주기로 섭씨 6도 이상이 계속되면, 냉각 시 제상이 안된 것으로 판단하여 강제제상 프로세스 진입하도록 함이 바람직하다.
강제 제상은 일례로 핫가스 4분 및 1시간30분 휴지, 30분 컴프레서 기동 후 다시 핫가스 4분 및 1시간30분 휴지를 통해서 수행될 수 있다. 즉, 강제 제상은 냉각 사이클을 반대로 구동하는 것이라 할 수 있다. 즉 냉기를 공급하기 위한 증발기를 방열기 내지는 실외기와 동일한 기능을 갖도록 구동하는 것이라 할 수 있다.
주위 온도 습도는 봄/여름/가을/겨울 그리고 지역에 따라 다를 수 있고, 소비자가 도어를 얼마나 여닫는지 등에 따라 냉각사이클의 성능 및 얼음성장 및 제거도 영향을 받는다.
따라서 냉각시 온도/습도 조건을 (봄/가을), 여름, 겨울 조건으로 세분화 하고 각 지역별 시기를 정하여 각 조건에 맞는 냉각 및 제상시간을 별도로 가져갈 수 있다.
일례로, 여름에는 4시간 주기 및 30분 제상이지만 겨울에는 얼음이 덜 얼기 때문에 6시간 주기 및 30분 제상으로 동작할 수 있다.
또는 하루에 전체 문 열림 시간이 30분을 초과할 때에는 맥주가 판매되지 않는 새벽시간을 통해 강제 제상을 할 수 있다.
강제 제상은 기본적으로 서버에서 이상행동(도어 과다 열림, 정전으로 인한 사이클 초기화등)을 감지하여 서버에서 정상 냉각곡선과 비교하여(기존 유사 온/습도 환경에서의 데이터) 이상이 있을 경우 새벽시간(비영업시간)을 이용하여 제상을 실시하여 사이클을 정상화 할 수 있다.
냉각중인 셀이 전부 냉각하한값에 도달하면 냉각 사이클은 작동을 멈출 수 있다.
각 셀의 냉각을 확인하여 냉각부하를 예상하여 미리 냉각사이클을 가동할 수 있다. 냉각 중인 셀이 3개인 경우등 특정 개수 이하일 때에는 냉각 사이클 가동 시간이 줄어들 수 있다.
즉, 서버를 통해서 기본 냉각을 위한 운전 모드를 보상 운전모드로 전환할 수 있다. 이를 통해서, 효과적이고 정확한 냉각이 수행될 수 있다. 그리고, 비상 상황이나 특수한 상황에 탄력적으로 대응할 수 있다. 특히, 이러한 대응을 위한 판단은 기기 자체가 아닌 서버를 통해서 수행할 수 있으므로, 기기의 제조 비용 절감이 가능하게 된다.
발명의 상세한 설명에 기재되어 있음.

Claims (20)

  1. 원액이 수용되는 케그;
    첨가 성분이 수용되며, 에어벤트가 구비되는 중간탱크;
    상기 케그와 중간탱크를 연결하는 원액유로;
    상기 케그와 중간탱크를 연결하며, 상기 원액유로와는 독립적으로 구비되는 가스유로;
    상기 원액유로 상에 구비되는 펌프;
    상기 가스유로 상에 구비되는 가스밸브; 그리고
    발효음료의 제조를 위하여 상기 펌프와 가스밸브의 작동을 제어하는 피씨비를 포함하며,
    상기 피씨비는, 외부 서버를 통해 기본 발효 시간으로부터 보정된 발효 시간에 따라 상기 원액의 발효 시간을 변경하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케그, 중간탱크, 원액유로, 가스유로, 펌프, 가스밸브는 하나의 유로모듈을 이루고, 상기 유로모듈은 복수개의 케그셀 각각에 구비되며,
    상기 피씨비는 복수개의 케그셀 각각에 구비되는 셀피씨비와 상기 셀피시비와 연결되어 상기 외부 서버와 통신하는 메인 피씨비를 포함함을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 보정된 발효 시간에 따라 효모 투입, 1차 발효, 인퓨징 그리고 2차 발효가 순차적으로 수행되도록 제어함을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서버는, 상기 케그의 효모투입 목표온도 도달시점 변동에 따라 상기 기본 발효 시간을 보정하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서버는, 상기 1차 발효의 속도 편차에 따라 상기 기본 발효 시간을 보정하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피씨비는, 상기 1차 발효 시 대기압보다 높은 기설정된 저압조건에 도달하면 상기 가스밸브를 개방한 후 개폐하고, 상기 1차 발효 진행 도중 상기 가스밸브의 개방과 개폐를 반복 제어하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  7. 제6항에 잇어서,
    상기 저압조건은 대기압보다 0.05 bar 내지 0.15 bar 높은 압력조건인 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 서버는 상기 가스밸브의 개폐 밀도를 통해 발효속도를 산출하고, 산출된 발효속도를 기반으로 상기 기본 발효 시간을 보정하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 보정된 발효 시간이 느린 경우에는 상기 케그 내의 온도가 상승하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 보정된 발효 시간이 빠른 경우에는 상기 케그 내의 온도가 하강하도록 팬 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 인퓨징 시 대기압보다 높은 기설정된 저압조건에 도달하면 상기 가스밸브를 개방한 후 개폐하고, 상기 인퓨징 진행 도중 상기 가스밸브의 개방과 개폐를 반복 제어하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 가스밸브의 개폐 밀도가 기설정값 이상인 경우에, 소정 시간 동안 상기 가스밸브의 개방을 유지하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 2차 발효 시 상기 1차 발효 시에 상기 가스밸브가 개방되는 압력보다 높게 설정된 상한압력 도달 시까지 상기 가스밸브를 폐쇄하여 탄산을 포집하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 상한압력 도달 후 일정 시간 동안 압력 변화가 감지되거나 또는 소정 시간 동안 상기 상한압력에 도달하지 않는 경우, 인퓨징을 종료하여 숙성을 진행하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 셀피씨비는, 상기 상한압력 도달 후 상기 가스밸브의 개폐가 반복되는 경우, 발효 시간을 추가하여 상기 인퓨징을 진행하는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 2차 발효 시의 상한압력은 최출압력보다 높게 설정됨을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 피씨비에는 제조하고자 하는 발효음료의 레서피에 따른 제어변수가 저장되어 있으며, 상기 제어변수가 상기 서버를 통해서 변경되어 발효음료가 제조되는 것을 특징으로 하는 발효음료 제조장치.
  18. 피씨비에 저장된 레서피에 따른 제어변수를 기반으로 발효음료를 제조하는 단계;
    상기 발효음료의 제조 상태정보를 외부 서버로 전송하는 단계;
    상기 외부 서버에서 상기 상태정보를 기반으로 상기 제어변수를 변경하는 단계; 그리고
    상기 피씨비에서 상기 외부 서버로부터 전송된 제어변수를 기반으로 발효음료를 제조하는 단계를 포함하는 발효음료 시스템의 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 피씨비는 발효 시 가스가 배출되는 가스밸브의 개폐 정보를 상기 외부 서버로 전송하고, 상기 외부 서버는 상기 가스밸브의 개폐 밀도를 기반으로 발효 속도를 판단하는 것을 특징으로 하는 발효음료 시스템의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 피씨비, 상기 외부 서버에서 상기 발효속도에 따라 변경된 발효시간을 기반으로 발효음료를 제조하는 것을 특징으로 하는 발효음료 시스템의 제어방법.
PCT/KR2021/015872 2020-11-27 2021-11-04 발효음료 제조장치, 이를 포함하는 발효음료 시스템 및 이의 제어방법 WO2022114581A1 (ko)

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