WO2024075985A1 - 스팀 공급장치 - Google Patents

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WO2024075985A1
WO2024075985A1 PCT/KR2023/012780 KR2023012780W WO2024075985A1 WO 2024075985 A1 WO2024075985 A1 WO 2024075985A1 KR 2023012780 W KR2023012780 W KR 2023012780W WO 2024075985 A1 WO2024075985 A1 WO 2024075985A1
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WO
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steam
rod
steam injection
housing
supply device
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/012780
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English (en)
French (fr)
Inventor
송민기
Original Assignee
바나플 주식회사
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/4489—Steam nozzles, e.g. for introducing into a milk container to heat and foam milk
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
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    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
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    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/46—Dispensing spouts, pumps, drain valves or like liquid transporting devices

Definitions

  • the present invention relates to a steam supply device, and more specifically, to a steam supply device capable of spraying steam to an object contained in a container.
  • Steam machine refers to a device that generates heat and steam (hereinafter referred to as steam) by applying heat to water and sprays the generated steam onto the object.
  • steam heat and steam
  • Such steam machines are in demand in various fields such as private and industrial fields.
  • the steamer sprays steam on the object (e.g., water, milk, etc.) using a steam wand, and the sprayed steam may generate bubbles on the surface of the object.
  • object e.g., water, milk, etc.
  • a conventional steam machine the user tilts the container at a predetermined angle and sprays steam on the object while the user adjusts the position of the steam wand within the container (i.e., the height of the steam wand within the container).
  • conventional steam machines have a problem in that the position of the steam wand within the container cannot be properly adjusted. In other words, there is a problem that the position at which steam is sprayed from the contained object cannot be properly adjusted depending on the user's skill level.
  • the present invention is intended to solve the above problems, and provides a steam supply device that can spray steam into the object regardless of skill level.
  • a steam supply device for solving the above problems is a steam supply device for supplying steam to an object contained in a container, including a housing; A steam generation tank installed in the housing and generating steam by vaporizing the fluid stored therein; A steam injection rod that supplies steam generated from the steam generation tank to the contained object; And a temperature measuring rod disposed spaced apart from the steam injection rod and contacting the contained object to measure the temperature of the contained object; wherein the steam injection rod and the temperature measuring rod move in a first direction toward the contained object. and can move simultaneously along a second direction opposite to the first direction.
  • the controller calculates the height of the contained object based on a look-up table in which water level information corresponding to the electric signal value is stored, and controls operations of the steam injection rod and the temperature measurement rod through the calculated height.
  • driving rail A driving block movably coupled to the driving rail; and a driving body coupled to the driving block and to which the steam injection rod is coupled.
  • the steam injection rod includes a main body having an inlet hole at an upper portion thereof and a steam flow path connected to the inlet hole; and a spray body coupled to the lower part of the main body, the interior of which is in communication with the steam flow path, and has a plurality of discharge holes through which steam is sprayed.
  • the plurality of discharge holes are formed on one side of the lower part of the injection body to form a clockwise or counterclockwise flow of fluid in the contained object.
  • the plurality of discharge holes are spaced apart along the circumferential direction of the injection body and are formed to be inclined relative to the vertical direction of the injection body.
  • the main body includes a notch groove formed along the circumference of the main body on its upper portion, and the driving body includes a support block inserted into the notch groove to support the main body.
  • It further includes a connecting member connected to the steam injection rod and the steam generation tank, respectively, and guiding steam from the steam generation tank to the steam injection rod, wherein one end of the connecting member is connected to the inlet of the steam injection rod.
  • a connecting pipe connected to and formed to be flexible so that at least a portion of it can be bent; An opening/closing valve coupled to the other end of the connecting pipe; and a supply pipe, one end of which is coupled to the on-off valve, and the other end of which communicates with the steam generation tank.
  • connection pipe includes a first connection end communicating with the on-off valve, a second connection end communicating with the driving member, and a spiral-shaped curved portion connecting the first connection end and the second connection end. , the shape of the curved portion can be changed depending on the driving of the driving member.
  • connection member further includes an air pump connected to the on-off valve and selectively communicated with the connection pipe by the on-off valve so as to discharge fluid remaining in the connection pipe, and the controller includes, Depending on whether the air pump is driven, the operation of the open/close valve is selectively controlled.
  • the steam injection rod is disposed at an edge portion of the container relative to the temperature measurement rod.
  • the steam injection rod, the temperature measurement rod, and the driving member are each provided in plural numbers, and the controller is capable of selectively controlling the driving of the plurality of driving members.
  • a steam supply device includes a housing having a steam generation tank that generates steam; a steam injection nozzle movably disposed on the housing and spraying steam generated in the steam generation tank; a temperature measuring sensor movably disposed in the housing together with the steam injection nozzle; and a controller configured to control movement of the steam injection nozzle and the temperature measurement sensor and measure the water level of the target fluid according to a current or resistance value between the steam injection nozzle and the temperature measurement sensor.
  • the steam injection nozzle has a plurality of discharge holes for spraying steam at a lower portion thereof, and the plurality of discharge holes are configured to form a unidirectional flow of fluid in the contents contained in the container by the sprayed steam. It is formed biased to one side.
  • the steam injection nozzle is introduced into the container so as to be located at an edge relative to the temperature measurement sensor within the container, and the plurality of discharge holes are spaced apart along the circumferential direction of the steam injection nozzle, and are located in an upward and downward direction. It is formed inclinedly based on .
  • a steam supply device includes a housing having a steam generation tank that generates steam; a rod housing movably disposed in the housing and movable in an upward and downward direction; a driving member coupled to the rod housing and providing driving force to the rod housing; and a controller for controlling the movement of the rod housing, wherein the rod housing includes a steam injection rod for spraying steam generated in the steam generation tank, a temperature measurement rod for measuring the temperature, and a water level. Includes a water level sensor that can detect.
  • the steam injection rod has a steam passage through which steam is supplied from the steam generation tank, and the temperature measurement rod is disposed outside the steam passage with respect to the radial direction of the rod housing.
  • the steam supply device can detect the water level of the object contained in the container and spray steam to the object. Accordingly, the position of the steam injection rod through which the steam supply device sprays steam can be adjusted to the user's desired position.
  • the steam supply device may spray steam while measuring the water level of the water contained in the container. Accordingly, the steam supply device can adjust the position of the injection rod to the optimal position for spraying steam. Therefore, the steam supply device can effectively spray steam to the object in accordance with the user's desired purpose, regardless of the user's skill level.
  • the steam supply device can change the position of the steam injection rod to a position desired by the user. Accordingly, when the steam supply device heats the contained object, the bubbles formed on the surface of the contained object can be formed into fine particles of a desired shape.
  • the steam supply device can automatically (and manually) spray steam to the object in accordance with the user's request.
  • the steam injection rod can spray steam at an optimal location inside the container rather than spraying steam at a location adjacent to the bottom surface of the container. Accordingly, rather than only the contents adjacent to the bottom surface of the container being heated, the entire contents can be heated uniformly. In other words, heat may not be transferred only to a specific part of the contained object, but the heat may be distributed throughout the contained object.
  • the position where the steam injection rod contacts the object can be automatically confirmed through the controller. Accordingly, the lowered position of the steam injection rod is accurately confirmed, and the optimal injection position according to the water level of the contained object is set, so that bubbles can be generated in the contained object.
  • the air pump can remove residue remaining in the connecting pipe. Accordingly, when steam is sprayed on the next object to be contained in the container, it is possible to prevent residue from flowing into the object.
  • the air pump when generating bubbles in the water, the air pump is driven organically, and the amount of bubbles generated can be appropriately controlled.
  • the steam injection rod is formed to be movable up and down, the steam injection rod can automatically spray steam to the contents contained in the container regardless of the size of the container.
  • the steam supply device can confirm the optimal foam generating injection location regardless of the user's skill level and the size of the container.
  • the user can heat the contained object to a desired temperature using a steam supply device.
  • the air pump can automatically remove residual water through the controller.
  • the steam supply device can automatically (and continuously) control all processes, including the injection position confirmation process and the steam injection process, through the controller.
  • the steam supply device automatically sprays steam on the contained object, the user can be free from the risk of burns.
  • the steam injection rod can spray steam from the surface of the contained object, it is possible to artificially inject air into the contained object without a separate pump.
  • Figure 1 is a perspective view showing the structure of a steam supply device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view of a steam supply device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a side view of a steam supply device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4a is an exploded perspective view and partial cross-sectional view showing the structure of a steam injection rod.
  • Figure 4b is a bottom view showing the structure of the steam injection rod.
  • Figure 5 is a diagram showing a steam injection rod, a temperature measurement rod, and a driving member.
  • Figure 6 is a diagram showing the detection of the water level of the water contained in the container using a steam injection rod and a temperature measuring rod.
  • Figure 7a is a diagram showing a steam injection rod spraying steam onto an object at a first position.
  • Figure 7b is a view showing the steam injection rod spraying steam to the contained object at the second position.
  • Figure 7c is a diagram showing a unidirectional flow of water contained within a container.
  • Figure 8 is a diagram showing bubbles generated at the top of the water.
  • Figure 9 is a diagram showing a fluid in which steam is condensed in a connecting pipe.
  • Figure 10 is a diagram showing discharging the fluid accumulated in the connection pipe through an air pump.
  • Figure 11 is a side view showing the configuration of a steam supply device according to another embodiment of the present invention.
  • a “module” or “unit” for a component used in this specification performs at least one function or operation. And, the “module” or “unit” may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software. Additionally, a plurality of “modules” or a plurality of “units” excluding a “module” or “unit” that must be performed in specific hardware or performed in at least one controller may be integrated into at least one module. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
  • the steam supply device may be a device capable of heating the content contained in a container by spraying steam on the content contained in the container.
  • the water may be an electrolyte.
  • the aqueous solution may include water, milk, etc.
  • the water contained is milk
  • the fluid is water
  • Figure 1 is a perspective view showing the structure of a steam supply device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view of a steam supply device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an embodiment of the present invention. This is a side view of the steam supply device.
  • the steam supply device 100 is a device for heating the content M contained in the container P, and is installed in the housing 110 and the fluid stored therein (
  • a steam generation tank 120 that vaporizes W to generate steam (S)
  • a steam injection rod 140 that supplies steam (S) generated from the steam generation tank 120 to the object (M)
  • the steam injection rod 140 and the temperature measuring rod 150 can move simultaneously along a first direction toward the contained object M and a second direction opposite to the first direction.
  • first direction and the second direction are parallel to the vertical direction will be described as an example.
  • first direction is from the upper side to the lower side based on the vertical direction
  • second direction is the direction from the lower side to the upper side based on the vertical direction.
  • the steam supply device 100 includes a connecting member 130 that supplies steam (S) generated in the steam generation tank 120 to the steam injection rod 140, a steam injection rod 140, and a temperature measurement rod 150. ), a driving member 160 that provides driving force, a controller 170 configured to measure the water level of the object (M) in the container (P), and a display ( 180) may further be included.
  • the steam injection rod 140, the temperature measurement rod 150, the driving member 160, and the connecting member 130 may be formed as a single piece.
  • the housing 110 may be a structure that has a height in the vertical direction, a predetermined length in the longitudinal direction, and a predetermined width in the width direction.
  • the longitudinal direction is a direction perpendicular to the vertical direction
  • the width direction is a direction horizontally orthogonal to the longitudinal direction and perpendicular to the vertical direction.
  • the housing 110 has a receiving space 111 therein.
  • a steam generation tank 120, a connecting member 130, a driving member 160, and a controller 170 are disposed in the receiving space 111 of the housing 110.
  • the housing 110 is provided with a slit 112 on one side thereof that penetrates along the longitudinal direction and extends in the vertical direction.
  • a connecting pipe 131 is inserted into the slit 112 of the housing 110.
  • the connection pipe 131 inserted into the slit 112 moves in the vertical direction by being driven by the driving member 160.
  • the slits 112 are formed in plural numbers (eg, two) and are spaced apart along the width direction will be described as an example.
  • the steam generation tank 120 is installed in the receiving space 111 of the housing 110 and generates steam (S) by vaporizing the fluid stored therein.
  • the steam generation tank 120 includes an inflow pipe 121 for receiving fluid W from an external fluid source (not shown), a storage tank 122 in which the inflow fluid W is stored, and a storage tank 122. It includes a heating coil 123 that generates steam (S) by heating the fluid (W) stored in.
  • the inlet pipe 121 is connected to a fluid source (eg, a water tank), and the other end is connected to the storage tank 122. Additionally, the inflow pipe 121 is provided with a control valve 121a. The control valve 121a adjusts the opening degree of the inlet pipe 121 to control the supply amount of fluid (W) supplied from the fluid source to the storage tank 122.
  • a fluid source eg, a water tank
  • W supply amount of fluid supplied from the fluid source to the storage tank 122.
  • the storage tank 122 has a storage space 122a in which the fluid W is stored.
  • the storage tank 122 may be formed in a cylindrical shape with a storage space 122a therein.
  • the storage tank 122 is provided with a discharge pipe 122b at its upper portion.
  • One end of the discharge pipe 122b may communicate with the storage space 122a, and the other end may communicate with the outside.
  • the discharge pipe 122b discharges residual heat inside the storage tank 122 generated when steam (S) is generated to the outside of the storage tank 122 and the housing 110.
  • the heating coil 123 may generate heat by receiving power from an external power source (not shown).
  • the heating coil 123 may be installed at the lower part of the storage tank 122.
  • the fluid W is heated by the heat of the heating coil 123, and the heated fluid W is vaporized to generate steam S.
  • the connecting member 130 is connected to the steam injection rod 140 and the steam generation tank 120, respectively, and supplies steam (S) generated in the steam generation tank 120 to the steam injection rod 140.
  • the connecting member 130 includes a connecting pipe 131, an opening/closing valve 132, a supply pipe 133, and an air pump 134.
  • One end of the supply pipe 133 is coupled to the upper part of the storage tank 122 and communicates with the storage space 122a.
  • the other end of the supply pipe 133 communicates with the opening/closing valve 132.
  • Steam (S) inside the storage space (122a) flows to the opening/closing valve (132) through the supply pipe (133).
  • the opening/closing valve 132 may be coupled to the supply pipe 133, the connection pipe 131, and the air pump 134, respectively.
  • the on-off valve 132 is provided as a three-way valve will be described by way of example.
  • the opening/closing valve 132 may communicate with or shield the connection pipe 131 and the supply pipe 133. Additionally, the opening/closing valve 132 communicates with or shields the connection pipe 131 and the air pump 134. That is, the opening/closing valve 132 selectively communicates between the connection pipe 131 and the supply pipe 133 and the connection pipe 131 and the air pump 134. For example, the open/close valve 132 communicates between the connection pipe 131 and the supply pipe 133, and simultaneously closes the space between the supply pipe 133 and the air pump 134, or connects the supply pipe 133 and the air pump 134. The air pump 134 is communicated with, and at the same time, the connection pipe 131 and the supply pipe 133 are closed. The operation of the opening/closing valve 132 may be controlled by a controller 170, which will be described later.
  • connection pipe 131 One end of the connection pipe 131 is connected to the inlet hole 141a of the steam injection rod 140, and the other end is coupled to the opening/closing valve 132. Steam (S) passing through the on-off valve 132 is guided to the steam injection rod 140 through the connection pipe 131.
  • connection pipe 131 may be made of a steel material so that high-temperature steam (S) can move therein.
  • connection pipe 131 can move in the vertical direction by the driving member 160, which will be described later. At least a portion of the connecting pipe 131 may be formed in a stretchable structure. As shown in FIGS. 7A and 7B, the connection pipe 131 includes a first connection end 131a communicating with the opening/closing valve 132, a second connection end 131b communicating with the driving member 160, and a second connection end 131b communicating with the driving member 160. It includes a spiral-shaped curved portion 131c connecting the first connection end 131a and the second connection end 131b.
  • connection pipe 131 As the second connection end 131b of the connection pipe 131 moves up and down by the driving member 160, the shape of the curved portion 131c changes, causing the connection pipe 131 to suddenly bend or fold. This is prevented.
  • the air pump 134 is connected to the on-off valve 132 and can be selectively communicated with the connection pipe 131 by the on-off valve 132.
  • the air pump 134 can blow out high-pressure air into the connection pipe 131 and discharge the fluid remaining in the connection pipe 131 to the outside.
  • FIG. 4A is an exploded perspective view and partial cross-sectional view showing the structure of the steam injection rod
  • FIG. 4B is a bottom view showing the structure of the steam injection rod
  • FIG. 5 is a view showing the steam injection rod, temperature measurement rod, and driving member. am.
  • the steam injection rod 140 is coupled to the driving member 160 and is arranged to be movable along the first or second direction (i.e., up and down direction).
  • the steam injection rod 140 supplies (i.e., sprays) the steam (S) generated from the steam generation tank (120) to the contained object (M).
  • the steam injection rod 140 includes a main body 141 and an injection body 142.
  • the steam injection rod 140 can induce a flow of fluid in one direction to the object (M).
  • the steam injection rod 140 may be introduced into the container P so as to be positioned at an edge relative to the temperature measurement rod 150 within the container P. That is, the steam injection rod 140 is disposed at the edge of the container P and sprays steam S from one point of the virtual circle in the normal direction, thereby inducing fluid flow in a clockwise or counterclockwise direction. can do.
  • a detailed explanation related to this will be provided in more detail below while explaining the structure of the injection body 142.
  • the main body 141 is inserted and fixed into the driving member 160, extends in the vertical direction, and communicates with the connection pipe 131.
  • the main body 141 is disposed relatively closer to the housing 110 than the temperature measuring rod 150 in the longitudinal direction.
  • the main body 141 is connected to the connection pipe 131 and has an inlet hole 141a through which steam (S) flows, and a steam flow path 141b connected to the inlet hole 141a. do.
  • the steam flow path 141b may have a constant diameter along the vertical direction. That is, the inner wall of the main body 141 forming the steam flow path 141b may have a constant inner diameter from the upper side to the lower side based on the vertical direction.
  • the main body 141 includes a notch groove 141c.
  • the notch groove 141c is formed concavely along the circumference (i.e., circumferential direction) of the main body 141 on the upper part of the main body 141.
  • the support blocks 163a and 163b of the driving member 160 are fastened to the notch groove 141c, and the main body 141 is supported by the support blocks 163a and 163b. That is, even if pressure due to the injection of steam (S) is applied to the main body 141, the main body 141 is stably supported without shaking.
  • threads are formed on the lower outer peripheral surface of the main body 141, and the spray body 142 is screwed to the threads of the main body 141.
  • the injection body 142 is a part where steam (S) is sprayed from the injection rod 140, and is coupled to the lower part of the main body 141.
  • a plurality of discharge holes 142a which communicate with the steam flow path 141b and through which steam S is sprayed, are disposed at the lower part of the injection body 142.
  • the plurality of discharge holes 142a are disposed on one side of the lower part of the injection body 142 to form a clockwise or counterclockwise flow of fluid in the object M.
  • the plurality of discharge holes 142a are arranged to be crowded within an angle of 90° or less with respect to the center of the spray body 142. That is, as shown in FIG. 4B, a plurality of discharge holes 142a are arranged along the circumferential direction of the spray body 142 within an angle a of 90° or less.
  • the steam S is supplied to the contained material ( M) It can be sprayed vigorously into a relatively smaller area on the surface. Therefore, with the steam injection rod 140 disposed at the edge of the container P, the steam S injected through the plurality of discharge holes 142a causes a one-way fluid flow (i.e. , clockwise fluid flow or counterclockwise fluid flow) is formed more quickly and stably.
  • a one-way fluid flow i.e. , clockwise fluid flow or counterclockwise fluid flow
  • the steam injection rod 140 is made of a material such as steel that allows current to flow.
  • the steam injection rod 140 may also be referred to as a steam injection nozzle. That is, the steam injection rod 140 according to an embodiment of the present invention has the same structure and configuration as the steam injection nozzle, and only the terminology is expressed differently.
  • the temperature measuring rod 150 has a rod shape extending in the vertical direction, is fastened to the driving member 160, and is configured to move with the steam injection rod 140 through the driving member 160.
  • the temperature measuring rod 150 is disposed at a position relatively further from the housing 110 than the steam injection rod 140, based on the longitudinal direction, and is positioned relatively further than the steam injection rod 140 within the container P. It may be introduced into the container (P) so as to be located in the center portion of the container (P).
  • the temperature measuring rod 150 may include a thermocouple (Thermo Couple) with relatively excellent durability so as to measure the temperature of the substance (M) heated to a high temperature by the steam (S).
  • a thermocouple Thermo Couple
  • the temperature measuring rod 150 is made of a material such as steel that allows current to flow.
  • the temperature measuring rod 150 may also be referred to as a temperature measuring sensor. That is, the temperature measuring rod 150 according to an embodiment of the present invention has the same structure and configuration as the temperature measuring sensor, only the terminology is expressed differently.
  • the driving member 160 is coupled to the steam injection rod 140 and the temperature measurement rod 150, and is configured to move the steam injection rod 140 and the temperature measurement rod 150 in the first direction and the second direction. . That is, the driving member 160 provides driving force to the steam injection rod 140 and the temperature measuring rod 150.
  • the driving member 160 includes a driving rail 161, a driving block 162, and a driving body 163.
  • the driving rail 161 is installed in the housing 110, extends in the vertical direction, and guides the movement of the driving block 162.
  • the driving rail 161 may have a cylindrical shape extending in the vertical direction, and may be provided in plural pieces and spaced apart from each other along the width direction.
  • the driving rail 161 may function as a stator.
  • the driving block 162 is configured to be movable in the vertical direction along the driving rail 161.
  • the driving block 162 is coupled to the driving body 163 and moves the driving body 163 in the first or second direction.
  • connection pipe 131 is fastened to the driving block 162.
  • the connection pipe 131 penetrating the inside of the driving block 162 is inserted into the driving body 163 through the slit 112 and connected to the main body 141 of the steam injection rod 140.
  • the driving rail 161 and the driving block 162 may be provided with a linear motor.
  • the driving body 163 is coupled to the driving block 162 and moves in the first or second direction together with the driving block.
  • a steam injection rod 140 and a temperature measurement rod 150 are fixed to the driving body 163.
  • the driving body 163 is inserted into the notch groove 141c of the main body 141 of the steam injection rod 140 and includes support blocks 163a and 163b for supporting the main body 141.
  • the support blocks 163a and 163b include a support body 163a and a fixture 163b.
  • the support body 163a and the fixture 163b are coupled to each other on both sides around the notch groove 141c, and are in contact with the main body 141 forming the notch groove 141c. Accordingly, the support body 163a and the fixture 163b support the stepped portion of the main body 141 forming the notch groove 141c and fix the position of the main body 141.
  • the driving body 163 is disposed on the upper side of the support blocks 163a and 163b and further includes a plurality of rubber rings 163c coupled to the main body 141 of the steam injection rod 140. Includes.
  • the rubber ring 163c is made of an elastic material and increases the coupling force between the inner wall of the driving body 163 and the main body 141.
  • Figure 6 is a diagram showing the detection of the water level of the object in the container using a steam injection rod and a temperature measuring rod
  • Figure 7a shows the steam injection rod spraying steam into the object at the first position. It is a diagram
  • FIG. 7b is a view showing a steam injection rod spraying steam to a contained object at a second position
  • FIG. 7c is a diagram showing a unidirectional flow of contained matter is induced within a container.
  • the controller 170 can control current supply to the steam injection rod 140 and the temperature measurement rod 150, and operates the opening/closing valve 132 and the driving block 162. Control.
  • the controller 170 controls current supply to the steam injection rod 140 and the temperature measurement rod 150.
  • a portion of the steam injection rod 140 and the temperature measurement rod 150 is immersed in the object M
  • Different electrical signal values eg, current signal value and resistance signal value
  • the controller 170 calculates the height of the object M inside the container P based on a lookup table in which water level information corresponding to the output electrical signal value is stored.
  • controller 170 controls the operation of the opening/closing valve 132 depending on whether the air pump 134 is driven.
  • the controller 170 When the air pump 134 is driven, the controller 170 operates the opening/closing valve 132 so that the air pump 134 and the supply pipe 133 communicate with each other and the supply pipe 133 and the connection pipe 131 are blocked. ) can operate. On the contrary, when the air pump 134 is not driven, the controller 170 opens and closes so that the space between the air pump 134 and the supply pipe 133 is shielded and the supply pipe 133 and the connection pipe 131 are communicated. The valve 132 can be operated.
  • controller 170 may control the operation of the driving block 162.
  • the controller 170 may control movement of the driving block 162 in the first direction and the second direction.
  • the height of the driving body 163 and the steam injection rod 140 connected to the driving block 162 is adjusted by controlling the operation of the driving block 162 by the controller 170.
  • the controller 170 may further include a network system (not shown).
  • the network system (not shown) of the controller 170 may be electromagnetically connected to other electric heaters associated with the steam supply device 100.
  • electric heaters that emit heat consume relatively large amounts of power.
  • more power is consumed than supplied power, which may cause power overload, and power overload may lead to interruption of power supply.
  • the controller 170 may perform a power distribution function by communicating wired or wirelessly with other electric heaters (eg, steam machines, water heaters, etc.) through a network system.
  • the controller 170 may control a plurality of electric heaters so that supply is supplied first to a heater with a preset high operation priority among the plurality of electric heaters.
  • the preset operation priority may be an electric heater with relatively higher power consumption.
  • the preset operation priority may vary depending on the method set by the user.
  • the display 180 is installed on the upper part of the housing 110, is electromagnetically connected to the temperature measuring rod 150, and can display the temperature measured in real time by the temperature measuring rod 150 as numerical data.
  • the display 180 may be provided with a control button for moving the positions of the temperature measuring rod 150 and the steam injection rod 140 to preset positions (eg, first position and second position).
  • the control buttons on the display 180 are electromagnetically connected to the controller 170.
  • the controller 170 can control the driving of the driving block 162.
  • the display 180 includes a steam injection rod 140 ( And, a first position movement button may be provided to move the temperature measuring rod 150.
  • the display 180 includes a device that sprays steam (S) at a position adjacent to the water surface of the object (M) so as to generate bubbles (F) of fine particles in the object (M).
  • a second position movement button may be provided to move the steam injection rod 140 (and the temperature measurement rod 150) to two positions. Accordingly, the steam supply device 100 can automatically measure the water level of the contained object (M) and automatically change the steam injection position according to the user's purpose of using steam.
  • the purpose for which the user wishes to use steam may include, for example, the purpose of forming foam and the purpose of heating.
  • the display 180 may be provided with a control button for the user to manually move the steam injection rod 140 (and the temperature measurement rod 150). That is, when the user clicks the control button, the controller 170 may manually move the steam injection rod 140 (and the temperature measurement rod 150) upward and downward.
  • Figure 8 is a view showing bubbles generated at the top of the contained object
  • Figure 9 is a view showing fluid with steam condensed in the connecting pipe
  • Figure 10 is a view showing the fluid accumulated in the connecting pipe through the air pump. This is a diagram showing how to discharge the fluid.
  • the steam injection rod 140 and the temperature measurement rod 150 are connected to the contained material (M).
  • Different electrical signal values e.g., current signal value and resistance signal value are output depending on the depth of immersion.
  • the controller 170 calculates the height of the object M inside the container P based on a look-up table in which water level information corresponding to the output electrical signal value is stored.
  • the controller 170 Based on the calculated height of the contained object (M), the controller 170 sets the height corresponding to the menu set by the user (i.e., the steam injection rod (140) required to generate the necessary bubbles among the positions set by the user. Move the steam injection rod 140 and the temperature measuring rod 150 until they coincide with the position of ). That is, the steam injection rod 140 can be moved to an injection position that can generate bubbles (F) of fine particles on the water surface of the object (M).
  • the user clicks the control button on the display 180, and the controller 170 can receive a signal from the display 180.
  • the controller 170 may drive the driving block 162 through an input signal to move the position of the steam injection rod 140 to the first position. That is, the driving block 162 can position the spray body 142 adjacent to the bottom surface of the container P.
  • the steam injection rod 140 may be disposed at an edge relative to the temperature measuring rod 150 within the container P so that a unidirectional fluid flow can be induced in the contained object M.
  • the user clicks the control button on the display 180, and the controller 170 can receive a signal from the display 180.
  • the controller 170 may drive the driving block 162 through an input signal to position the injection rod 140 at the second position. That is, the driving block 162 can position the spray body 142 adjacent to the water surface of the object (M).
  • the steam injection rod 140 may be disposed at an edge relative to the temperature measuring rod 150 within the container P so that a unidirectional fluid flow can be induced in the contained object M.
  • the steam injection rod 140 may spray steam (S) through a plurality of discharge holes (142a).
  • the steam injection rod 140 may spray steam (S) in a diagonally inclined direction with respect to the vertical direction through a plurality of discharge holes (142a).
  • the steam (S) sprayed from the plurality of discharge holes (142a) can reach the container (M) located relatively at the bottom, and heating and circulation occur throughout the container (M) contained in the container (P). can do.
  • the steam injection rod 140 can condense and spray the steam S in a straight line along the normal direction from one point of the virtual circle in the container P through the plurality of discharge holes 142a.
  • the steam injection rod 140 may induce, for example, a counterclockwise fluid flow of the contained material (M). Therefore, the steam injection rod 140 can introduce a regular and constant amount of steam into the container M and air outside the container M into the container M.
  • the contained substance (M) is heated by the steam (S) sprayed by the steam injection rod 140, and foam (F) may be formed on the water surface of the contained substance (M). .
  • the bubbles (F) are formed when a regular and constant amount of steam (S) and a regular and constant amount of air are drawn into the container (M) by the steam injection rod (140).
  • the steam injection rod 140 may return to its initial position. That is, the driving block 162 moves in the second direction, and the steam injection rod 140 can be positioned relatively upward.
  • the opening/closing valve (132) is opened (with the steam generation operation stopped). ) communicates between the air pump 134 and the supply pipe 133 under the control of the controller 170, and blocks the gap between the supply pipe 133 and the connection pipe 131.
  • the air pump 134 When communication is established between the air pump 134 and the supply pipe 133, the air pump 134 sprays air into the connection pipe 131 and pumps the fluid (W) remaining in the connection pipe 131 to the outside. It can be discharged as
  • Figure 11 is a side view showing the configuration of a steam supply device according to another embodiment of the present invention.
  • the steam supply device 200 includes a housing 210 having a steam generation tank 220 that generates steam (S), and is movably disposed in the housing 210 and can move in the vertical direction. and a rod housing (L) equipped with a steam injection rod (240), a temperature measuring rod (250), and a water level detection sensor (D) therein, which is coupled to the rod housing (L) and provides driving force to the rod housing (L). It may include a controller 270 that controls the movement of the driving member 260 and the rod housing (L).
  • the steam supply device 200 displays the temperature measured at the connecting member 230 and the temperature measuring rod 250 that supply the fluid (W) generated in the steam generation tank 220 to the steam injection rod 240.
  • a display 280 may be further included.
  • the rod housing (L) has a steam injection rod (240) inside which sprays the steam (S) generated in the steam generation tank (220), and a temperature for measuring the temperature of the water (M) contained in the container (P).
  • a water level sensor (D) capable of detecting the water level of the object (M) within the measuring rod (250) and the container (P) may be provided.
  • the rod housing (L) may be coupled to the lower part of the driving body (263). Inside the rod housing (L), a steam injection rod 240 may be disposed at the center of the rod housing (L) based on the radial direction.
  • the radial direction may be a direction along the radius of a circle with the vertical direction as the central axis.
  • the radial direction may be directions perpendicular to the vertical direction.
  • a temperature measuring rod 250 may be disposed outside the steam flow path 241b of the steam injection rod 240 in the radial direction.
  • a water level detection sensor (D) is located outside the steam passage (241b) of the steam injection rod (240) in the radial direction and at a position opposite to the temperature measuring rod (250). can be placed.
  • the lower portions of the temperature measuring rod 250 and the water level detection sensor (D) may protrude toward the lower side of the rod housing (L).
  • the lower portion of the temperature measuring rod 250 protruding from the lower side of the rod housing (L) can measure the temperature of the contained object (M).
  • the temperature measuring rod 250 may transmit the measured temperature to the controller 270.
  • the lower part of the water level sensor (D) protruding from the lower side of the rod housing (L) can measure the water level of the object (M) in the container (P).
  • the rod housing (L) is lowered by driving the driving member 260, and the water level of the object (M) in the container (P) can be measured through the water level sensor (D). Thereafter, the rod housing (L) is changed to an optimal position for spraying steam by the driving member 260, and steam can be sprayed from the spray hole (242a) provided in the lower portion of the rod housing (L). .
  • the configuration can be formed more compactly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Devices For Medical Bathing And Washing (AREA)

Abstract

사용자의 숙련도에 관계없이 수용물에 스팀을 분사할 수 있는 스팀 공급장치를 개시한다. 스팀 공급장치는 용기에 수용된 수용물에 스팀을 공급하기 위한 스팀 공급장치로서, 하우징, 하우징에 설치되고 그 내부에 저장된 유체를 기화시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성탱크, 스팀 생성탱크로부터 생성된 스팀을 수용물에 공급하는 스팀 분사로드 및 스팀 분사로드와 이격 배치되고 수용물에 접촉하여 수용물의 온도를 측정하는 온도 측정로드를 포함한다. 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드는 수용물을 향하는 제1 방향과 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 동시에 이동 가능하다.

Description

스팀 공급장치
본 발명은 스팀 공급장치로서, 더욱 상세하게는 용기에 수용된 수용물에 스팀을 분사할 수 있는 스팀 공급장치에 관한 것이다.
스팀기(Steam machine)는 물에 열을 가하여 열과 증기(이하, 스팀이라 함)를 생성하고, 생성된 스팀을 피대상물로 분사하는 장치를 통칭한다. 근래에는, 이러한 스팀기가 민간 분야, 산업 분야 등 다양한 분야에서 요구되고 있다.
스팀기는 스팀을 분사하는 스팀완드로 수용물(예컨데, 물, 우유 등)에 스팀을 분사하고, 분사된 스팀에 의해 수용물의 수면에 거품이 생성될 수 있다.
종래의 스팀기는 사용자가 용기를 소정 각도 기울인 상태에서, 사용자가 용기 내에서 스팀완드의 위치(즉, 용기 내에서의 스팀완드의 높이)를 조절하면서 수용물에 스팀을 분사하였다. 하지만, 종래의 스팀기는 용기 내에서 스팀완드의 위치가 적절하게 조절되지 못하는 문제가 있다. 즉, 사용자의 숙련도에 따라, 수용물에서 스팀이 분사되는 위치가 적절하게 조절되지 못하는 문제가 있다.
이에, 사용자의 숙련도에 관계없이, 스팀이 분사되는 위치를 적절하게 조절할 수 있는 스팀기가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 숙련도에 관계없이 수용물에 스팀을 분사할 수 있는 스팀 공급장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 스팀 공급장치는 용기에 수용된 수용물에 스팀을 공급하기 위한 스팀 공급장치로서, 하우징; 상기 하우징에 설치되고, 그 내부에 저장된 유체를 기화시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성탱크; 상기 스팀 생성탱크로부터 생성된 스팀을 상기 수용물에 공급하는 스팀 분사로드; 및 상기 스팀 분사로드와 이격 배치되고, 상기 수용물에 접촉하여 상기 수용물의 온도를 측정하는 온도 측정로드;를 포함하고, 상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드는, 상기 수용물을 향하는 제1 방향과 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 동시에 이동 가능하다.
상기 스팀 분사로드 및 상기 온도 측정로드 중 적어도 어느 하나에 전류를 통전시켜, 상기 수용물의 수위를 측정하도록 구성되는 컨트롤러;를 더 포함한다.
상기 컨트롤러는, 전기 신호값에 해당하는 수위 정보가 저장된 룩업 테이블에 기초하여, 상기 상기 수용물의 높이를 연산하고, 상기 연산된 높이를 통해 상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드의 동작을 제어한다.
상기 스팀 분사로드 및 상기 온도 측정로드와 결합되며, 상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드에 구동력을 제공하는 구동부재;를 더 포함하고, 상기 구동부재는, 상하방향으로 연장되며, 상기 하우징에 설치되는 구동레일; 상기 구동레일에 이동 가능하게 결합되는 구동블록; 및 상기 구동블록에 결합되고, 상기 스팀 분사로드가 결합되는 구동몸체;를 포함한다.
상기 스팀 분사로드는, 그 상부에 유입홀을 구비하고, 상기 유입홀에 연통된 스팀유로를 구비하는 메인바디; 및 상기 메인바디의 하부에 결합되고, 그 내부가 상기 스팀유로에 연통되며, 스팀이 분사되는 복수의 배출홀을 구비하는 분사바디;를 포함한다.
상기 복수의 배출홀은, 상기 수용물에 시계방향 혹은 반시계방향으로 유체의 흐름을 형성하도록, 상기 분사바디의 하부 중 일측에 치우쳐 형성된다.
상기 복수의 배출홀은, 상기 분사바디의 원주방향을 따라 이격되며, 상기 분사바디에서 상하방향을 기준으로 경사지게 형성된다.
상기 메인바디는, 그 상부에 상기 메인바디의 둘레를 따라 형성된 노치홈을 포함하고, 상기 구동몸체는, 상기 노치홈에 삽입되어 상기 메인바디를 지지하는 지지블록;을 포함한다.
상기 스팀 분사로드와 상기 스팀 생성탱크에 각각 연결되며, 상기 스팀 생성탱크의 스팀을 상기 스팀 분사로드로 안내하는 연결부재;를 더 포함하고, 상기 연결부재는, 그 일단이 상기 스팀 분사로드의 유입구에 연결되고, 적어도 일부가 절곡될 수 있도록, 신축 가능하게 형성되는 연결배관; 상기 연결배관의 타단에 결합되는 개폐밸브; 및 그 일단이 상기 개폐밸브에 결합되고, 그 타단이 상기 스팀 생성탱크에 연통되는 공급배관;을 포함한다.
상기 연결배관은, 상기 개폐밸브에 연통되는 제1 연결단부와, 상기 구동부재와 연통되는 제2 연결단부와, 상기 제1 연결단부와 상기 제2 연결단부를 연결하는 나선 형상의 만곡부를 포함하고, 상기 만곡부는, 상기 구동부재의 구동에 따라 그 형태가 변경 가능하다.
상기 연결부재는, 상기 개폐밸브에 연결되고, 상기 연결배관에 잔존하는 유체를 배출시킬 수 있도록, 상기 개폐밸브에 의해 상기 연결배관에 선택적으로 연통되는 에어펌프;를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 에어펌프의 구동 여부에 따라, 상기 개폐밸브의 동작을 선택적으로 제어한다.
상기 스팀 분사로드는, 상기 용기 내에서, 상기 온도 측정로드에 비해 상대적으로 가장자리 부분에 배치된다.
상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드와 상기 구동부재는, 각각 복수개로 마련되고, 상기 컨트롤러는, 복수의 상기 구동부재의 구동을 선택적으로 제어 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 스팀 공급장치는 스팀을 생성하는 스팀 생성탱크를 가지는 하우징; 상기 하우징에 이동 가능하게 배치되고, 상기 스팀 생성탱크에서 생성된 스팀을 분사하는 스팀 분사노즐; 상기 스팀 분사노즐과 함께 상기 하우징에 이동 가능하게 배치되는 온도 측정센서; 및 상기 스팀 분사노즐 및 상기 온도 측정센서의 이동을 제어하고, 상기 스팀 분사노즐 및 상기 온도 측정센서 사이의 전류 또는 저항값에 따라 대상 유체의 수위를 측정하도록 구성되는 컨트롤러;를 포함한다.
상기 스팀 분사노즐은, 그 하부에 스팀을 분사하기 위한 복수의 배출홀을 구비하고, 상기 복수의 배출홀은, 분사되는 스팀에 의해 용기에 수용된 수용물에 일방향으로 유체의 흐름이 형성될 수 있도록 일측에 치우쳐 형성된다.
상기 스팀 분사노즐은, 상기 용기 내에서 상기 온도 측정센서에 비해 상대적으로 가장자리 부분에 위치하도록 상기 용기에 인입되고, 상기 복수의 배출홀은, 상기 스팀 분사노즐의 원주방향을 따라 이격되며, 상하방향을 기준으로 경사지게 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 스팀 공급장치는 스팀을 생성하는 스팀 생성탱크를 가지는 하우징; 상기 하우징에 이동 가능하게 배치되고, 상하 방향으로 이동 가능한 로드 하우징; 상기 로드 하우징에 결합되며, 상기 로드 하우징에 구동력을 제공하는 구동부재; 및 상기 로드 하우징의 이동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고, 상기 로드 하우징은, 그 내부에 상기 스팀 생성탱크에서 생성된 스팀을 분사하는 스팀 분사로드와, 온도를 측정하기 위한 온도 측정로드와, 수위를 감지할 수 있는 수위 감지센서를 포함한다.
상기 스팀 분사로드는, 상기 스팀 생성탱크로부터 스팀이 공급되는 경로인 스팀유로를 구비하고, 상기 온도 측정로드는, 상기 로드 하우징의 반경방향을 기준으로, 상기 스팀유로의 외측에 배치된다.
본 발명에 따르면, 스팀 공급장치가 용기에 수용된 수용물의 수위를 감지하여 수용물에 스팀을 분사할 수 있다. 이에, 스팀 공급장치가 스팀을 분사하는 스팀 분사로드의 위치를 사용자가 원하는 위치로 조정할 수 있다.
또한, 스팀 공급장치가 용기에 수용된 수용물의 수위를 측정한 상태에서 스팀을 분사할 수 있다. 이에, 스팀 공급장치가 분사로드의 위치를 스팀을 분사하기 위한 최적의 위치로 조정할 수 있다. 따라서, 스팀 공급장치가 사용자의 숙련도에 관계없이 사용자의 요구 목적에 맞춰 수용물에 효과적으로 스팀을 분사할 수 있다.
또한, 스팀 공급장치가 스팀 분사로드의 위치를 사용자가 원하는 위치로 변경시킬 수 있다. 이에, 스팀 공급장치가 수용물을 가열시킴에 있어서, 수용물의 표면에 형성되는 거품을 원하는 형태의 미세입자로 형성할 수 있다.
또한, 스팀 공급장치가 사용자의 요구에 맞추어 자동(및, 수동)으로 수용물에 스팀을 분사할 수 있다.
또한, 스팀 분사로드가 용기의 바닥면에 인접한 위치에서 스팀을 분사하지 않고, 용기의 내부 중 최적의 위치에서 스팀을 분사할 수 있다. 이에, 용기의 바닥면에 인접한 수용물만 가열되는 것이 아닌, 수용물 전체가 균일하게 가열될 수 있다. 즉, 수용물의 특정 부분으로만 열이 전달되지 않고, 수용물에 전체적으로 열이 분산될 수 있다.
또한, 스팀 분사로드가 수용물에 접촉되는 위치를 컨트롤러를 통해 자동으로 확인할 수 있다. 이에, 스팀 분사로드의 하강된 위치가 정확하게 확인되고, 수용물의 수위에 따른 최적의 분사 위치가 설정되어 수용물에 거품이 생성될 수 있다.
또한, 에어펌프가 연결배관에 잔존하는 잔여물을 제거할 수 있다. 이에, 용기에 수용될 차기 수용물에 스팀 분사시, 수용물로 잔여물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 수용물에 거품을 생성할 때, 에어펌프가 유기적으로 구동되며, 거품의 생성량을 적절히 조절할 수 있다.
또한, 스팀 분사로드가 상하로 이동 가능하게 형성되므로, 스팀 분사로드가 용기의 크기에 관계없이 자동으로 용기에 수용된 수용물에 스팀을 분사할 수 있다.
또한, 스팀 공급장치가 사용자의 숙련도 및 용기의 크기에 관계없이 최적의 거품 생성 분사 위치를 확인할 수 있다.
또한, 사용자가 스팀 공급장치를 이용하여, 수용물을 원하는 온도로 가열할 수 있다.
또한, 에어펌스가 컨트롤러를 통해 잔수제거를 자동으로 진행할 수 있다.
또한, 스팀 공급장치가 컨트롤러를 통해, 분사 위치확인 과정, 스팀 분사 과정 등 모든 진행과정을 자동(및 연속적)으로 컨트롤 할 수 있다.
또한, 스팀 공급장치가 자동으로 수용물에 스팀을 분사하므로, 사용자가 화상의 위험으로부터 자유로워질 수 있다.
또한, 스팀 분사로드가 수용물의 표면에서 스팀을 분사할 수 있으므로, 별도 펌프 없이 수용물의 내부로 인위적인 공기 주입이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치의 측면도이다.
도 4a는 스팀 분사로드의 구조를 도시한 분해 사시도 및 부분 단면도이다.
도 4b는 스팀 분사로드의 구조를 도시한 저면도이다.
도 5는 스팀 분사로드와 온도 측정로드 및 구동부재를 도시한 도면이다.
도 6은 스팀 분사로드와 온도 측정로드를 이용하여 용기 내에서 수용물의 수위를 감지하는 모습을 도시한 도면이다.
도 7a은 스팀 분사로드가 제1 위치에서 수용물에 스팀을 분사하는 모습을 도시한 도면이다.
도 7b는 스팀 분사로드가 제2 위치에서 수용물에 스팀을 분사하는 모습을 도시한 도면이다.
도 7c는 용기 내에서 수용물의 일방향 흐름이 유도되는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 수용물의 상부에 거품이 발생된 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 연결배관에 스팀이 응결된 유체가 고여있는 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 에어펌프를 통해 연결배관에 고여있는 유체를 배출시키는 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀 공급장치의 구성을 도시한 측면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 컨트롤러에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치는 용기에 수용된 수용물에 스팀을 분사하여, 수용물을 가열할 수 있는 장치일 수 있다. 여기서, 수용물은 전해질(electrolyte)일 수 있다. 예를 들어, 수용물은 물, 우유 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 수용물이 우유로 마련되는 경우를 예시적으로 설명한다. 또한, 유체는 물인 경우를 예시적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치의 측면도이다.
하기에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 일 발명의 실시예에 따른 스팀 공급장치(100)에 관하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치(100)는 용기(P)에 수용된 수용물(M)을 가열하는 장치로서, 하우징(110), 하우징(110)에 설치되고 그 내부에 저장된 유체(W)를 기화시켜 스팀(S)을 생성하는 스팀 생성탱크(120), 스팀 생성탱크(120)로부터 생성된 스팀(S)을 수용물(M)에 공급하는 스팀 분사로드(140), 수용물(M)에 접촉하여 수용물(M)의 온도를 측정하는 온도 측정로드(150)를 포함한다.
여기서, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)는 수용물(M)을 향하는 제1 방향 및 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 동시에 이동 가능하다. 하기에서는, 제1 방향 및 제2 방향이 상하방향과 평행한 방향인 경우를 예시적으로 설명한다. 예를 들어, 제1 방향은 상하방향을 기준으로 상측에서 하측을 향하는 방향이고, 제2 방향은 상하방향을 기준으로 하측에서 상측을 향하는 방향이다.
또한, 스팀 공급장치(100)는 스팀 생성탱크(120)에서 생성된 스팀(S)을 스팀 분사로드(140)로 공급하는 연결부재(130), 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)에 구동력을 제공하는 구동부재(160), 용기(P) 내에서 수용물(M)의 수위를 측정하도록 구성되는 컨트롤러(170), 온도 측정로드(150)에서 측정된 온도를 표시하는 디스플레이(180)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)와 구동부재(160) 및 연결부재(130)가 각각 복수개로 마련되는 경우를 예시적으로 설명한다. 하지만, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)와 구동부재(160) 및 연결부재(130)는 단수개로 형성될 수도 있다.
하우징(110)은 상하방향을 따라 높이를 갖고, 길이방향을 따라 소정의 길이를 가지며, 폭방향을 따라 소정의 폭을 가지는 구조체일 수 있다. 길이방향은 도 1에 도시된 바와 같이, 상하방향에 대하여 수직하게 직교하는 방향이고, 폭방향은 길이방향에 대하여 수평하게 직교하고 상하방향에 대하여 수직하게 직교하는 방향이다.
또한, 하우징(110)은 그 내부에 수용공간(111)을 가진다. 하우징(110)의 수용공간(111)에는 스팀 생성탱크(120), 연결부재(130), 구동부재(160), 컨트롤러(170)가 배치된다.
또한, 하우징(110)은 그 일측면에 길이방향을 따라 관통되고 상하방향으로 연장된 슬릿(112)을 구비한다. 하우징(110)의 슬릿(112)에는 연결배관(131)이 삽입된다. 슬릿(112)에 삽입된 연결배관(131)은 구동부재(160)의 구동에 의해 상하방향을 따라 이동한다. 하기에서는, 슬릿(112)이 복수개(예컨데, 2개)로 형성되며, 폭방향을 따라 이격되는 경우를 예시적으로 설명한다.
스팀 생성탱크(120)는 하우징(110)의 수용공간(111)에 설치되고, 그 내부에 저장된 유체를 기화시켜 스팀(S)을 생성한다.
스팀 생성탱크(120)는 외부의 유체 공급원(미도시)으로부터 유체(W)를 공급받기 위한 유입배관(121), 유입된 유체(W)가 저장되는 저장탱크(122) 및 저장탱크(122)에 저장된 유체(W)를 가열하여 스팀(S)을 생성하는 히팅코일(123)을 포함한다.
유입배관(121)은 그 일단이 유체 공급원(예컨데, 물탱크)에 연결되고, 그 타단이 저장탱크(122)에 연결된다. 또한, 유입배관(121)에는 조절밸브(121a)가 구비된다. 조절밸브(121a)는 유입배관(121)의 개도를 조절하여, 유체 공급원에서 저장탱크(122)로 공급되는 유체(W)의 공급량을 조절한다.
저장탱크(122)는 그 내부에 유체(W)가 저장되는 저장공간(122a)을 가진다. 저장탱크(122)는 그 내부에 저장공간(122a)이 구비된 원통 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 저장탱크(122)는 그 상부에 배출배관(122b)을 구비한다. 배출배관(122b)은 그 일단이 저장공간(122a)에 연통되고, 그 타단이 외부와 연통될 수 있다. 배출배관(122b)은 스팀(S) 생성시 발생된 저장탱크(122) 내부의 잔여 열기를 저장탱크(122) 및 하우징(110)의 외부로 배출시킨다.
히팅코일(123)은 외부 전력 공급원(미도시)으로부터 전력을 공급받아 발열될 수 있다. 히팅코일(123)은 저장탱크(122)의 하부에 설치될 수 있다. 히팅코일(123)의 열에 의해 유체(W)가 가열되고, 가열된 유체(W)가 기화되면서 스팀(S)이 생성된다.
연결부재(130)는 스팀 분사로드(140)와 스팀 생성탱크(120)에 각각 연결되며, 스팀 생성탱크(120)에서 생성된 스팀(S)을 스팀 분사로드(140)로 공급한다. 연결부재(130)는 연결배관(131), 개폐밸브(132), 공급배관(133) 및 에어펌프(134)를 포함한다.
공급배관(133)의 일단은 저장탱크(122)의 상부에 결합되고, 저장공간(122a)과 연통된다. 공급배관(133)의 타단은 개폐밸브(132)와 연통된다. 저장공간(122a) 내부의 스팀(S)은 공급배관(133)을 통해 개폐밸브(132)로 흐르게 된다.
개폐밸브(132)는 공급배관(133)과 연결배관(131) 및 에어펌프(134)에 각각 결합될 수 있다. 하기에서는, 개폐밸브(132)가 3방 밸브로 마련되는 경우를 예시적으로 설명한다.
개폐밸브(132)는 연결배관(131)과 공급배관(133) 사이를 연통시키거나 차폐시킬 수 있다. 또한, 개폐밸브(132)는 연결배관(131)과 에어펌프(134) 사이를 연통시키거나 차폐시킨다. 즉, 개폐밸브(132)는 연결배관(131)과 공급배관(133) 및 연결배관(131)과 에어펌프(134) 사이를 선택적으로 연통시킨다. 예를 들어, 개폐밸브(132)는 연결배관(131)과 공급배관(133) 사이를 연통시키고, 동시에 공급배관(133)과 에어펌프(134) 사이를 폐쇄시키거나, 공급배관(133)과 에어펌프(134) 사이를 연통시키고, 동시에 연결배관(131)과 공급배관(133) 사이를 폐쇄시킨다. 개폐밸브(132)는 후술되는 컨트롤러(170)에 의해 그 동작이 제어될 수 있다.
연결배관(131)은 그 일단이 스팀 분사로드(140)의 유입홀(141a)과 연결되고, 그 타단이 개폐밸브(132)에 결합된다. 개폐밸브(132)를 통과한 스팀(S)은 연결배관(131)을 통해 스팀 분사로드(140)로 안내된다.
연결배관(131)은 그 내부에 고온의 스팀(S)이 이동할 수 있도록, 스틸 재질로 형성될 수 있다.
연결배관(131)은 후술할 구동부재(160)에 의해 상하방향으로 이동할 수 있다. 연결배관(131)은 적어도 일부가 신축 가능한 구조로 형성될 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 연결배관(131)은 개폐밸브(132)와 연통되는 제1 연결단부(131a), 구동부재(160)와 연통되는 제2 연결단부(131b), 제1 연결단부(131a)와 제2 연결단부(131b)를 연결하는 나선 형상의 만곡부(131c)를 포함한다.
연결배관(131)의 제2 연결단부(131b)가 구동부재(160)에 의해 상하방향으로 이동함에 따라, 만곡부(131c)의 형태가 변경되면서, 연결배관(131)이 급격하게 꺽이거나 접히는 현상이 방지된다.
에어펌프(134)는 개폐밸브(132)에 연결되며, 개폐밸브(132)에 의해 연결배관(131)에 선택적으로 연통될 수 있다. 에어펌프(134)는 고압의 에어(Air)를 연결배관(131)으로 분출하여, 연결배관(131)에 잔존하는 유체를 그 외부로 배출시킬 수 있다.
도 4a는 스팀 분사로드의 구조를 도시한 분해 사시도 및 부분 단면도이고, 도 4b는 스팀 분사로드의 구조를 도시한 저면도이고, 도 5는 스팀 분사로드와 온도 측정로드 및 구동부재를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 스팀 분사로드(140)는 구동부재(160)에 결합되며, 제1 방향 혹은 제2 방향(즉, 상하방향)을 따라 이동 가능하게 배치된다. 스팀 분사로드(140)는 스팀 생성탱크(120)로부터 생성된 스팀(S)을 수용물(M)에 공급(즉, 분사)한다.
스팀 분사로드(140)는 메인바디(141) 및 분사바디(142)를 포함한다.
스팀 분사로드(140)는 수용물(M)에 일방향으로 유체의 흐름을 유도할 수 있다. 스팀 분사로드(140)는 용기(P) 내에서, 온도 측정로드(150)에 비해 상대적으로 가장자리 부분에 위치하도록 용기(P)에 인입될 수 있다. 즉, 스팀 분사로드(140)는 용기(P) 내에서 가장자리 부분에 배치되어, 가상의 원의 일점에서 그 법선방향으로 스팀(S)을 분사함으로써, 시계방향 혹은 반시계방향으로 유체 흐름을 유도할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 설명은, 하기에서 분사바디(142)의 구조를 설명하면서 더욱 구체적으로 설명한다.
도 3 및 도 4a를 참조하면, 메인바디(141)는 구동부재(160)에 삽입 고정되며, 상하방향을 따라 연장되고, 연결배관(131)에 연통된다.
메인바디(141)는 길이방향을 기준으로, 온도 측정로드(150)보다 하우징(110)에 상대적으로 더 가깝게 배치된다.
도 4a를 참조하면, 메인바디(141)는 연결배관(131)에 연결되고 스팀(S)이 유입되는 부분인 유입홀(141a) 및 유입홀(141a)에 연통된 스팀유로(141b)를 구비한다. 스팀유로(141b)는 상하방향을 따라 그 직경이 일정하게 형성될 수 있다. 즉, 스팀유로(141b)를 형성하는 메인바디(141)의 내벽체가 상하방향을 기준으로, 상측에서 하측을 향하여 그 내경이 일정하게 형성될 수 있다.
또한, 메인바디(141)는 노치홈(141c)을 포함한다. 노치홈(141c)은 메인바디(141)의 상부에 메인바디(141)의 둘레(즉, 원주방향)를 따라 오목하게 형성된다. 노치홈(141c)에는 구동부재(160)의 지지블록(163a,163b)이 체결되고, 지지블록(163a,163b)에 의해 메인바디(141)가 지지된다. 즉, 메인바디(141)에 스팀(S)의 분사에 따른 압력이 가해지더라도 메인바디(141)가 흔들리지 않고 안정적으로 지지된다.
또한, 메인바디(141)의 그 하부 외주면에는 나사산이 형성되고, 메인바디(141)의 나사산에는 분사바디(142)가 나사 결합된다.
분사바디(142)는 분사로드(140)에서 스팀(S)이 분사되는 부분으로, 메인바디(141)의 하부에 결합된다.
분사바디(142)의 하부에는 스팀유로(141b)와 연통되고, 스팀(S)이 분사되는 복수의 배출홀(142a)이 배치된다.
복수의 배출홀(142a)은 수용물(M)에 시계방향 혹은 반시계방향으로 유체의 흐름을 형성하도록, 분사바디(142)의 하부 중 일측에 치우쳐 배치된다. 예를 들어, 복수의 배출홀(142a)은 분사바디(142)의 중심을 기준으로 90°이하의 각도 내에 밀집되도록 배치된다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, 복수의 배출홀(142a)이 90°이하의 각도(a) 내에서 분사바디(142)의 원주방향을 따라 배치된다.
이와 같이, 복수의 배출홀(142a)이 분사바디(142)의 하부 중 일측에 집중되어 배치되면 복수의 배출홀(142a)이 등간격으로 배치된 구조에 비해, 스팀(S)이 수용물(M) 표면 상의 상대적으로 더 좁은 영역에 강하게 분사될 수 있다. 따라서, 스팀 분사로드(140)가 용기(P)의 가장자리 부분에 배치된 상태에서 복수의 배출홀(142a)을 통해 분사된 스팀(S)에 의해, 수용물(M)에 일방향 유체 흐름(즉, 시계방향 유체 흐름 혹은 반시계 방향 유체 흐름)이 더욱 신속하고 안정적으로 형성된다.
또한, 사용자가 용기(P)를 기울이는 등의 과정 없이 스팀 분사로드(140)에서 스팀(S)이 분사되는 과정만으로, 용기(P) 내에 수용된 수용물(M)에 일방향 유체 흐름(즉, 시계방향 유체 흐름 혹은 반시계 방향 유체 흐름)이 형성될 수 있다. 스팀 분사로드(140)는 전류가 흐를 수 있는 스틸 등의 재질로 형성된다.
스팀 분사로드(140)는 스팀 분사노즐로 지칭될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 분사로드(140)는 스팀 분사노즐과 동일한 구조 및 구성이며, 그 용어만 다르게 표현된다.
온도 측정로드(150)는 상하방향으로 연장된 막대 형상을 가지며, 구동부재(160)에 체결되고, 구동부재(160)를 통해 스팀 분사로드(140)와 함께 이동하도록 구성된다. 온도 측정로드(150)는 길이방향을 기준으로, 스팀 분사로드(140)보다 하우징(110)에 대해 상대적으로 먼 위치에 배치되고, 용기(P) 내에서 스팀 분사로드(140)에 비해 상대적으로 용기(P)의 중심 부분에 위치하도록, 용기(P)에 인입될 수 있다.
온도 측정로드(150)는 스팀(S)에 의해 고온으로 가열되는 수용물(M)의 온도를 측정할 수 있도록, 상대적으로 내구성이 우수한 열전대(Thermo Couple)를 포함할 수 있다.
온도 측정로드(150)는 전류가 흐를 수 있는 스틸 등의 재질로 형성된다.
온도 측정로드(150)는 온도 측정센서로 지칭될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정로드(150)는 온도 측정센서와 동일한 구조 및 구성이며, 그 용어만 다르게 표현된다.
구동부재(160)는 스팀 분사로드(140) 및 온도 측정로드(150)와 결합되며, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)를 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시키도록 구성된다. 즉, 구동부재(160)는 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)에 구동력을 제공한다.
구동부재(160)는 구동레일(161), 구동블록(162) 및 구동몸체(163)를 포함한다.
구동레일(161)은 하우징(110)에 설치되며, 상하방향으로 연장되고, 구동블록(162)의 이동을 안내한다. 구동레일(161)은 상하방향으로 연장된 원기둥 형상일 수 있으며, 복수개로 마련되어 폭방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 구동레일(161)은 고정자(Stator) 역할을 할 수 있다.
구동블록(162)은 구동레일(161)을 따라 상하방향으로 이동 가능하게 구성된다. 구동블록(162)은 구동몸체(163)와 결합되며, 구동몸체(163)를 제1 방향 혹은 제2 방향으로 이동시킨다.
또한, 구동블록(162)에는 연결배관(131)이 체결된다. 구동블록(162)의 내부를 관통한 연결배관(131)은 슬릿(112)을 관통하여 구동몸체(163)로 삽입되고, 스팀 분사로드(140)의 메인바디(141)에 연결된다.
예를 들어, 구동레일(161) 및 구동블록(162)은 리니어 모터로 마련될 수 있다.
구동몸체(163)는 구동블록(162)에 결합되며, 구동블록과 함께 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동된다. 구동몸체(163)에는 스팀 분사로드(140) 및 온도 측정로드(150)가 고정된다.
또한, 구동몸체(163)는 스팀 분사로드(140)의 메인바디(141)의 노치홈(141c)에 삽입되어 메인바디(141)를 지지하는 지지블록(163a,163b)을 구비한다.
지지블록(163a,163b)은 지지체(163a)와 고정체(163b)를 포함한다. 지지체(163a)와 고정체(163b)는 노치홈(141c)을 중심으로 그 양측에서 서로 결합되며, 노치홈(141c)을 형성하는 메인바디(141)에 접촉된다. 따라서, 지지체(163a)와 고정체(163b)가 노치홈(141c)을 이루는 메인바디(141)의 단턱진 부분을 지지하고, 메인바디(141)의 위치를 고정시킨다.
또한, 구동몸체(163)는 지지블록(163a,163b)의 상측에 배치되고, 스팀 분사로드(140)의 메인바디(141)에 결합되는, 복수의 러버링(Rubber ring)(163c)을 더 포함한다. 러버링(163c)은 탄성의 재질로 형성되며, 구동몸체(163)의 내벽체와 메인바디(141) 사이의 결합력을 증가시킨다.
도 6은 스팀 분사로드와 온도 측정로드를 이용하여 용기 내에서 수용물의 수위를 감지하는 모습을 도시한 도면이고, 도 7a은 스팀 분사로드가 제1 위치에서 수용물에 스팀을 분사하는 모습을 도시한 도면이고, 도 7b는 스팀 분사로드가 제2 위치에서 수용물에 스팀을 분사하는 모습을 도시한 도면이고, 도 7c는 용기 내에서 수용물의 일방향 흐름이 유도되는 모습을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7c를 참조하면, 컨트롤러(170)는 스팀 분사로드(140) 및 온도 측정로드(150)에 전류 공급을 제어할 수 있고, 개폐밸브(132) 및 구동블록(162)의 동작을 제어한다.
컨트롤러(170)는 스팀 분사로드(140) 및 온도 측정로드(150)로의 전류 공급을 제어한다. 스팀 분사로드(140) 및 온도 측정로드(150)의 일 부분이 수용물(M)에 잠긴 상태에서, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150) 중 적어도 어느 하나에 전류가 통전되면, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)가 수용물(M)에 잠긴 깊에 따라 다른 전기 신호값(예컨데, 전류 신호값 및 저항 신호값)이 출력된다. 컨트롤러(170)에서는 출력된 전기 신호값에 대응하는 수위 정보가 저장된 룩업 테이블에 기초하여, 용기(P) 내부의 수용물(M)의 높이가 연산된다.
또한, 컨트롤러(170)는 에어펌프(134)의 구동 여부에 따라 개폐밸브(132)의 동작을 제어한다.
컨트롤러(170)는 에어펌프(134)가 구동될 경우, 에어펌프(134)와 공급배관(133) 사이가 연통되고 공급배관(133)과 연결배관(131) 사이가 차단되도록, 개폐밸브(132)를 작동시킬 수 있다. 이와 반대로 컨트롤러(170)는 에어펌프(134)가 구동되지 않을 경우, 에어펌프(134)와 공급배관(133) 사이가 차폐되고 공급배관(133)과 연결배관(131) 사이가 연통되도록, 개폐밸브(132)를 작동시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(170)는 구동블록(162)에 구동블록(162)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(170)는 구동블록(162)의 제1 방향 이동 및 제2 방향 이동을 제어할 수 있다. 컨트롤러(170)에 의한 구동블록(162)의 동작 제어에 의해 구동블록(162)과 연결된 구동몸체(163) 및 스팀 분사로드(140)의 높이가 조절된다.
컨트롤러(170)는 네트워크 시스템(미도시)을 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(170)의 네트워크 시스템(미도시)은 스팀 공급장치(100)와 연계된 기타 다른 전열기와 전자기적으로 연결될 수 있다.
일반적으로, 열을 발산하는 전열기(電熱器)는, 상대적으로 많은 전력을 소비한다. 복수의 전열기가 동시에 사용될 경우, 공급되는 전력보다 소비되는 전력이 더 많아져 전력 과부화가 발생될 수 있고, 전력 과부하는 전력 공급의 차단으로 이어질 수 있다.
컨트롤러(170)는 네크워트 시스템을 통해, 타 전열기(예컨데, 스팀기(Steam machine), 온수기(Water heater) 등)와 유무선 상으로 통신하여, 전력분배 기능을 수행할 수있다. 예를 들어, 컨트롤러(170)는 복수의 전열기 중 기 설정된 동작 우선순위가 높은 전열기에 먼저 공급이 되도록, 복수의 전열기를 제어할 수 있다. 여기서, 기 설정된 동작 우선순위는 전력 소비량이 상대적으로 더 큰 전열기일 수 있다. 하지만, 기 설정된 동작 우선순위는 사용자가 설정하는 방식에 따라 달라질 수 있음이 자명하다.
디스플레이(180)는 하우징(110)의 상부에 설치되며, 온도 측정로드(150)에 전자기적으로 연결되고, 온도 측정로드(150)에서 실시간 측정되는 온도를 수치화된 데이터로 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이(180)에는 온도 측정로드(150) 및 스팀 분사로드(140)의 위치가 기 설정된 위치(예컨데, 제1 위치 및 제2 위치)들로 이동되기 위한 제어버튼이 제공될 수 있다.
디스플레이(180)의 제어버튼은 컨트롤러(170)에 전자기적으로 연결된다. 제어버튼이 컨트롤러(170)에 신호를 전달할 경우, 컨트롤러(170)는 구동블록(162)의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이, 디스플레이(180)에는 용기(P)의 바닥면에 인접한 수용물(M)에 스팀(S)을 분사하는 제1 위치로 스팀 분사로드(140)(및, 온도 측정로드(150))를 이동시키기 위한 제1 위치 이동버튼이 제공될 수 있다.
또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 디스플레이(180)에는 수용물(M)에 미세입자의 거품(F)이 생기도록 수용물(M)의 수면에 인접한 위치에서 스팀(S)을 분사하는 제2 위치로 스팀 분사로드(140) (및, 온도 측정로드(150))를 이동시키기 위한 제2 위치 이동버튼이 제공될 수도 있다. 이에, 스팀 공급장치(100)가 자동으로 수용물(M)의 수위를 측정하고, 사용자가 스팀을 사용하고자 하는 목적에 따라 자동으로 스팀 분사 위치를 변경할 수 있다. 여기서, 사용자가 스팀을 사용하고자 하는 목적은 예컨데, 커품 형성 목적 및 가열 목적 등이 있을 수 있다.
한편, 디스플레이(180)에는 사용자가 스팀 분사로드(140)(및, 온도 측정로드(150))를 수동으로 이동시키기 위한 제어버튼이 제공될 수도 있다. 즉, 사용자가 제어버튼을 클릭하여, 컨트롤러(170)가 스팀 분사로드(140)(및, 온도 측정로드(150))를 수동으로 상승 및 하강 이동시킬 수도 있다.
도 8은 수용물의 상부에 거품이 발생된 모습을 도시한 도면이고, 도 9는 연결배관에 스팀이 응결된 유체가 고여있는 모습을 도시한 도면이고, 도 10은 에어펌프를 통해 연결배관에 고여있는 유체를 배출시키는 모습을 도시한 도면이다.
이하에서는, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 스팀 공급장치(100)를 이용하여 용기(P)에 수용된 수용물(M)을 가열하거나 거품을 생성하는 과정에 관하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 수용물(M)이 담긴 용기(P)가 지지대에 안착되면, 컨트롤러(170)에 의해 구동블록(162)에 전류가 인가되고, 구동블록(162)이 하강된다. 구동블록(162)이 하강되면 구동몸체(163)를 통해 구동블록(162)과 연결된 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)가 하강되고, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)의 하단부가 수용물(M)에 접촉되거나 잠기게 된다.
이후, 컨트롤러(170)에 의해 스팀 분사로드(140) 및 온도 측정로드(150) 중 적어도 어느 하나에 전류가 통전되면, 스팀 분사로드(140)와 온도 측정로드(150)가 수용물(M)에 잠긴 깊에 따라 다른 전기 신호값(예컨데, 전류 신호값 및 저항 신호값)이 출력된다.
컨트롤러(170)에서는 출력된 전기 신호값에 대응하는 수위 정보가 저장된 룩업 테이블에 기초하여 용기(P) 내부의 수용물(M)의 높이가 연산된다.
컨트롤러(170)는 연산된 수용물(M)의 높이를 기준으로, 사용자에 의해 설정된 메뉴에 대응되는 높이(즉, 사용자에 의해 설정된 위치들 중 필요한 거품을 생성하기 위해 요구되는 스팀 분사로드(140)의 위치)와 일치될 때까지, 스팀 분사로드(140) 및 온도 측정로드(150)를 이동시킨다. 즉, 스팀 분사로드(140)가 수용물(M)의 수면에 미세입자의 거품(F)을 생성할 수 있는 분사 위치로 이동할 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 사용자는 디스플레이(180)의 제어버튼을 클릭하고, 컨트롤러(170)가 디스플레이(180)로부터 신호를 입력받을 수 있다. 컨트롤러(170)는 입력된 신호를 통해 구동블록(162)를 구동시켜, 스팀 분사로드(140)의 위치를 제1 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 구동블록(162)이 분사바디(142)의 위치를 용기(P)의 바닥면에 인접하게 배치시킬 수 있다. 여기서, 스팀 분사로드(140)는 수용물(M)에 일방향 유체 흐름이 유도될 수 있도록, 용기(P) 내에서 온도 측정로드(150)에 비해 상대적으로 가장자리 부분에 배치될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 사용자는 디스플레이(180)의 제어버튼을 클릭하고, 컨트롤러(170)가 디스플레이(180)로부터 신호를 입력받을 수 있다. 컨트롤러(170)는 입력된 신호를 통해 구동블록(162)를 구동시켜, 분사로드(140)의 위치를 제2 위치에 배치시킬 수 있다. 즉, 구동블록(162)이 분사바디(142)의 위치를 수용물(M)의 수면에 인접하게 배치시킬 수 있다. 여기서, 스팀 분사로드(140)는 수용물(M)에 일방향 유체 흐름이 유도될 수 있도록, 용기(P) 내에서 온도 측정로드(150)에 비해 상대적으로 가장자리 부분에 배치될 수 있다.
도 7a 내지 7c를 참조하면, 스팀 분사로드(140)가 복수의 배출홀(142a)을 통해 스팀(S)을 분사할 수 있다. 스팀 분사로드(140)는 복수의 배출홀(142a)을 통해, 상하방향에 대하여 사선 경사진 방향으로 스팀(S)을 분사할 수 있다. 복수의 배출홀(142a)에서 분사되는 스팀(S)이 상대적으로 하부에 위치한 수용물(M)까지 도달할 수 있고, 용기(P)에 수용된 수용물(M) 전체에 걸쳐 가열 및 순환이 일어나게 할 수 있다. 이와 동시에, 스팀 분사로드(140)는 복수의 배출홀(142a)을 통해, 용기(P) 내의 가상의 원의 일점에서 그 법선방향을 따라 일직선으로 스팀(S)을 응집해 분사할 수 있다. 이에, 스팀 분사로드(140)는 예컨데, 수용물(M)의 반시계방향 유체 흐름을 유도할 수 있다. 따라서, 스팀 분사로드(140)가 수용물(M)의 내부로 규칙적이면서 일정한 양의 스팀과 수용물(M) 외부의 공기를 수용물(M)로 인입시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 스팀 분사로드(140)가 분사한 스팀(S)에 의해 수용물(M)이 가열되며, 수용물(M)의 수면에 거품(Foam)(F)이 형성될 수 있다. 거품(F)은 스팀 분사로드(140)에 의해 규칙적이면서 일정한 양의 스팀(S)과 규칙적이면서 일정한 양의 공기가 수용물(M)로 인입되어 형성된다.
도 9를 참조하면, 스팀 분사로드(140)가 스팀(S)의 분사를 종료할 경우, 스팀 분사로드(140)는 초기의 위치로 복귀될 수 있다. 즉, 구동블록(162)가 제2 방향으로 이동하며, 스팀 분사로드(140)의 위치를 상대적으로 상측에 배치시킬 수 있다.
한편, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 연결배관(131)의 내부에는 스팀(S)이 응결된 유체(W)가 잔존하면, (스팀 생성 동작이 정지된 상태에서) 개폐밸브(132)가 컨트롤러(170)의 제어에 의해, 에어펌프(134)와 공급배관(133) 사이를 연통시키고, 공급배관(133)과 연결배관(131) 사이를 차단시킨다.
에어펌프(134)와 공급배관(133) 사이가 연통되면 에어펌프(134)는 연결배관(131)으로 에어(Air)를 분사하여, 연결배관(131)에 잔존하는 유체(W)를 그 외부로 배출시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀 공급장치의 구성을 도시한 측면도이다.
하기에서는, 도 11을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀 공급장치(200)의 구조를 설명한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 공급장치(100)와 동일한 구조에 관한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀 공급장치(200)는 스팀(S)을 생성하는 스팀 생성탱크(220)를 가지는 하우징(210), 하우징(210)에 이동 가능하게 배치되고 상하방향으로 이동 가능하며 그 내부에 스팀 분사로드(240)와 온도 측정로드(250)와 수위 감지센서(D)를 구비하는 로드 하우징(L), 로드 하우징(L)에 결합되며 로드 하우징(L)에 구동력을 제공하는 구동부재(260) 및 로드 하우징(L)의 이동을 제어하는 컨트롤러(270)를 포함할 수 있다.
또한, 스팀 공급장치(200)는 스팀 생성탱크(220)에서 생성된 유체(W)를 스팀 분사로드(240)로 공급하는 연결부재(230) 및 온도 측정로드(250)에서 측정된 온도를 표시하는 디스플레이(280)를 더 포함할 수 있다.
로드 하우징(L)은 그 내부에 스팀 생성탱크(220)에서 생성된 스팀(S)을 분사하는 스팀 분사로드(240), 용기(P)에 수용된 수용물(M)의 온도를 측정하기 위한 온도 측정로드(250) 및 용기(P) 내에서 수용물(M)의 수위를 감지할 수 있는 수위 감지센서(D)를 구비할 수 있다.
로드 하우징(L)은 구동몸체(263)의 하부에 결합될 수 있다. 로드 하우징(L)의 내부에는 반경방향을 기준으로 그 중심부에 스팀 분사로드(240)가 배치될 수 있다. 여기서, 반경방향은 상하방향을 중심축으로 하는 원의 반경을 따르는 방향일 수 있다. 또는, 반경방향은 상하방향에 대하여 수직하게 직교하는 방향들일 수도 있다.
또한, 로드 하우징(L)의 내부에는 반경방향을 기준으로 스팀 분사로드(240)의 스팀유로(241b)의 외측에 온도 측정로드(250)가 배치될 수 있다.
또한, 로드 하우징(L)의 내부에는 반경방향을 기준으로 스팀 분사로드(240)의 스팀유로(241b)의 외측이면서, 동시에 온도 측정로드(250)에 대향되는 위치에 수위 감지센서(D)가 배치될 수 있다.
온도 측정로드(250)와 수위 감지센서(D)는 그 하부가 로드 하우징(L)의 하측으로 돌출될 수 있다. 로드 하우징(L)의 하측으로 돌출된 온도 측정로드(250)의 하부가 수용물(M)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 측정로드(250)는 측정된 온도를 컨트롤러(270)로 전달할 수 있다. 로드 하우징(L)의 하측으로 돌출된 수위 감지센서(D)의 하부가 용기(P) 내에서 수용물(M)의 수위를 측정할 수 있다.
로드 하우징(L)은 구동부재(260)의 구동에 의해 하강하고, 수위 감지센서(D)를 통해 용기(P) 내에서 수용물(M)의 수위를 측정할 수 있다. 이후, 로드 하우징(L)이 구동부재(260)에 의해 스팀을 분사하기 위한 최적의 위치로 위치가 변경되고, 로드 하우징(L)의 하부에 마련된 분사홀(242a)에서 스팀이 분사될 수 있다.
로드 하우징(L)의 내부에 스팀 분사로드(240)와 온도 측정로드(250)와 수위 감지센서(D)가 수용되므로, 그 구성이 더욱 콤팩트하게 형성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 용기에 수용된 수용물에 스팀을 공급하기 위한 스팀 공급장치로서,
    하우징;
    상기 하우징에 설치되고, 그 내부에 저장된 유체를 기화시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성탱크;
    상기 스팀 생성탱크로부터 생성된 스팀을 상기 수용물에 공급하는 스팀 분사로드; 및
    상기 스팀 분사로드와 이격 배치되고, 상기 수용물에 접촉하여 상기 수용물의 온도를 측정하는 온도 측정로드;를 포함하고,
    상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드는, 상기 수용물을 향하는 제1 방향과 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 동시에 이동 가능한 스팀 공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스팀 분사로드 및 상기 온도 측정로드 중 적어도 어느 하나에 전류를 통전시켜, 상기 수용물의 수위를 측정하도록 구성되는 컨트롤러;를 더 포함하는 스팀 공급장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 전기 신호값에 해당하는 수위 정보가 저장된 룩업 테이블에 기초하여, 상기 상기 수용물의 높이를 연산하고, 상기 연산된 높이를 통해 상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드의 동작을 제어하는 스팀 공급장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스팀 분사로드 및 상기 온도 측정로드와 결합되며, 상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드에 구동력을 제공하는 구동부재;를 더 포함하고,
    상기 구동부재는,
    상하방향으로 연장되며, 상기 하우징에 설치되는 구동레일;
    상기 구동레일에 이동 가능하게 결합되는 구동블록; 및
    상기 구동블록에 결합되고, 상기 스팀 분사로드가 결합되는 구동몸체;를 포함하는 스팀 공급장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 스팀 분사로드는,
    그 상부에 유입홀을 구비하고, 상기 유입홀에 연통된 스팀유로를 구비하는 메인바디; 및
    상기 메인바디의 하부에 결합되고, 그 내부가 상기 스팀유로에 연통되며, 스팀이 분사되는 복수의 배출홀을 구비하는 분사바디;를 포함하는 스팀 공급장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 배출홀은, 상기 수용물에 시계방향 혹은 반시계방향으로 유체의 흐름을 형성하도록, 상기 분사바디의 하부 중 일측에 치우쳐 형성되는 스팀 공급장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 배출홀은, 상기 분사바디의 원주방향을 따라 이격되며, 상기 분사바디에서 상하방향을 기준으로 경사지게 형성되는 스팀 공급장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 메인바디는, 그 상부에 상기 메인바디의 둘레를 따라 형성된 노치홈을 포함하고,
    상기 구동몸체는, 상기 노치홈에 삽입되어 상기 메인바디를 지지하는 지지블록;을 포함하는 스팀 공급장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 스팀 분사로드와 상기 스팀 생성탱크에 각각 연결되며, 상기 스팀 생성탱크의 스팀을 상기 스팀 분사로드로 안내하는 연결부재;를 더 포함하고,
    상기 연결부재는,
    그 일단이 상기 스팀 분사로드의 유입구에 연결되고, 적어도 일부가 절곡될 수 있도록, 신축 가능하게 형성되는 연결배관;
    상기 연결배관의 타단에 결합되는 개폐밸브; 및
    그 일단이 상기 개폐밸브에 결합되고, 그 타단이 상기 스팀 생성탱크에 연통되는 공급배관;을 포함하는 스팀 공급장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결배관은, 상기 개폐밸브에 연통되는 제1 연결단부와, 상기 구동부재와 연통되는 제2 연결단부와, 상기 제1 연결단부와 상기 제2 연결단부를 연결하는 나선 형상의 만곡부를 포함하고,
    상기 만곡부는, 상기 구동부재의 구동에 따라 그 형태가 변경 가능한 스팀 공급장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결부재는, 상기 개폐밸브에 연결되고, 상기 연결배관에 잔존하는 유체를 배출시킬 수 있도록, 상기 개폐밸브에 의해 상기 연결배관에 선택적으로 연통되는 에어펌프;를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 에어펌프의 구동 여부에 따라, 상기 개폐밸브의 동작을 선택적으로 제어하는 스팀 공급장치.
  12. 청구항 2에 있어서,
    상기 스팀 분사로드는, 상기 용기 내에서, 상기 온도 측정로드에 비해 상대적으로 가장자리 부분에 배치되는 스팀 공급장치.
  13. 청구항 4에 있어서,
    상기 스팀 분사로드와 상기 온도 측정로드와 상기 구동부재는, 각각 복수개로 마련되고,
    상기 컨트롤러는, 복수의 상기 구동부재의 구동을 선택적으로 제어 가능한 스팀 공급장치.
  14. 스팀을 생성하는 스팀 생성탱크를 가지는 하우징;
    상기 하우징에 이동 가능하게 배치되고, 상기 스팀 생성탱크에서 생성된 스팀을 분사하는 스팀 분사노즐;
    상기 스팀 분사노즐과 함께 상기 하우징에 이동 가능하게 배치되는 온도 측정센서; 및
    상기 스팀 분사노즐 및 상기 온도 측정센서의 이동을 제어하고, 상기 스팀 분사노즐 및 상기 온도 측정센서 사이의 전류 또는 저항값에 따라 대상 유체의 수위를 측정하도록 구성되는 컨트롤러;를 포함하는 스팀 공급장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 스팀 분사노즐은, 그 하부에 스팀을 분사하기 위한 복수의 배출홀을 구비하고,
    상기 복수의 배출홀은, 분사되는 스팀에 의해 용기에 수용된 수용물에 일방향으로 유체의 흐름이 형성될 수 있도록 일측에 치우쳐 형성되는 스팀 공급장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 스팀 분사노즐은, 상기 용기 내에서 상기 온도 측정센서에 비해 상대적으로 가장자리 부분에 위치하도록 상기 용기에 인입되고,
    상기 복수의 배출홀은, 상기 스팀 분사노즐의 원주방향을 따라 이격되며, 상하방향을 기준으로 경사지게 형성되는 스팀 공급장치.
  17. 스팀을 생성하는 스팀 생성탱크를 가지는 하우징;
    상기 하우징에 이동 가능하게 배치되고, 상하 방향으로 이동 가능한 로드 하우징;
    상기 로드 하우징에 결합되며, 상기 로드 하우징에 구동력을 제공하는 구동부재; 및
    상기 로드 하우징의 이동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 로드 하우징은, 그 내부에 상기 스팀 생성탱크에서 생성된 스팀을 분사하는 스팀 분사로드와, 온도를 측정하기 위한 온도 측정로드와, 수위를 감지할 수 있는 수위 감지센서를 포함하는 스팀 공급장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 스팀 분사로드는, 상기 스팀 생성탱크로부터 스팀이 공급되는 경로인 스팀유로를 구비하고,
    상기 온도 측정로드는, 상기 로드 하우징의 반경방향을 기준으로, 상기 스팀유로의 외측에 배치되는 스팀 공급장치.
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