음료는 이산화탄소가 포함된 탄산음료와 이산화탄소가 포함되지 않은 비탄산음료로 구분할 수 있다. 상기와 같은 탄산음료 및 비탄산음료는 음료공급장치를 통하여 용기에 음료가 정해진 양까지 채워지면 음료의 공급을 멈추게 된다.
종래의 음료공급장치는 두가지 방법으로 용기(5) 내에 충전(充塡)되는 음료의 양을 조절하였다. 상기 두가지 방법을 용이하게 비교하기 위하여 도 1에는 두 종류의 음료공급장치를 동시에 표현하였다. 즉, 도 1의 확대도A에는 보틀 플랫폼(bottle platform, B.P)에 무게감지장치(4)가 설치된 음료공급장치를 도시하였고, 도 1의 확대도B에는 용기(5) 내에 삽입되는 노즐에 장착된 센서로 용기에 공급되는 음료의 높이를 감지하는 높이감지장치(4')가 설치된 음료공급장치를 도시하였다.
도 1의 우측에 도시되어, 무게를 이용하여 음료의 양을 결정하는 음료공급장치(1)는, 보틀 플랫폼(B.P)에 장착된 무게감지장치(4)를 통하여 상기 용기 내에 공급되는 비탄산음료(L2)의 무게를 측정하고, 용기의 무게가 충전되는 비탄산음료(L2)에 의해 일정 무게 이상이 되면 음료의 공급을 멈추도록 조절하였다. 그리고, 도 1의 좌측에 도시되어 용기내에 공급된 음료의 높이로 공급량을 조절하는 음료공급장치(1')는, 상기 용기(5)의 내에 노즐(2')을 삽입하여 용기내에 음료를 공급하다가 노즐에 장착된 높이감지장치(4')에 탄산음료(L1)가 닿으면 음료의 공급을 멈추도록 용기 내 음료의 높이를 조절하였다.
일반적으로 노즐 접촉방식으로 용기(5)에 공급되는 음료의 양을 조절하는 음료공급장치(1')는 탄산음료(L1)를 공급하는데 사용되었고, 비탄산음료(L2)의 경우는 무게감지장치(4)가 장착된 음료공급장치(1)에 의해 음료의 공급량을 조절하였다. 즉, 비탄산음료(L2)는 용기(5) 내로 공급되는 음료의 청결을 위해서 최대한 음료와 노즐이 접촉하지 않는 방식으로 용기에 충전되는 음료의 양을 결정하였다.
그러나, 보틀 플랫폼(B.P)에 무게감지장치(4)가 설치될 경우, 음료를 용기(5)에 공급하는 과정 중에 음료가 상기 보틀 플랫폼(B.P) 위에 쏟아지는 경우가 있다. 이러한 경우 상기 보틀 플랫폼(B.P) 위에 음료가 잔류된 상태에서 용기가 안착되면, 실제 용기 및 용기에 공급되는 음료의 무게보다 더 많은 양의 무게가 무게감지장치(4)를 통해 인지된다. 이로 인하여 실제로 용기에 공급되어야 할 음료의 양보다 적은 양의 음료가 상기 용기에 삽입되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 상기 탄산음료(L1)와 같이 용기 내에 공급되는 음료가 밖으로 분출하는 것을 막기 위하여 상기 노즐(2')과 용기(5) 사이가 밀착되는 음료공급장치(1)를 사용해야하는 경우에는 보틀 플랫폼(B.P)에 장착된 무게감지장치(4)로는 용기(5) 내에 공급되는 탄산음료(L1)의 양을 조절할 수 없었다. 즉, 무게감지장치(4)가 보틀 플랫폼(B.P)에 설치된 음료공급장치(1)로 탄산음료(L1)를 공급할 경우, 보틀 플랫폼(B.P)이 용기를 미는 힘 때문에 용기(5)가 비어있을 때에도 용기(5)의 실제 무게보다 더 큰 값이 측정된다. 따라서, 보틀 플랫폼(B.P)에 무게감지장치(4)가 장착된 음료공급장치(1)로는 정량의 탄산음료(L1)를 공급할 수 없다.
즉, 종래에 사용되었던 무게감지장치(4)나 높이감지장치(4')로는 용기(5) 내에 공급되는 음료의 양을 정확히 측정할 수 없었고, 탄산음료(L1)와 비탄산음료(L2)를 함께 공급할 수 없었다. 이로 인하여, 충전하고자 하는 음료에 따라 음료공급장치를 교체하여야 했기 때문에 제조 시간이 불필요하게 증가하여 필요한 공급량을 채우지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 탄산음료(L1)와 비탄산음료(L2)를 같이 공급하기 위해서는, 상기 탄산음료(L1)와 비탄산음료(L2)를 공급하는 음료공급장치를 각각 설치하여야했기 때문에, 필요한 공장 부지가 넓어질 뿐만 아니라, 공급이 초과된 음료의 음료공급장치는 구동을 정지해야하고, 이로 인하여 음료공급장치를 유동적으로 활용할 수 없는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 용기 내에 공급된 음료가 노즐에 접촉하는 것을 최소화하면서 음료의 용량을 정확히 측정할 수 있는 용량감지기를 제공하는 것이다.
또한, 상기용량 감지기를 통하여 용기내의 음료를 적정량 공급할 수 있는 음료공급장치를 제공할 수 있는 음료공급장치를 제공하는 것이다.
또, 탄산음료와 비탄산음료를 겸용으로 공급할 수 있는 음료공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 용량감지기는, 용기에 주입되는 음료의 용량을 측정하는 용량감지기에 있어서,
힘점, 작용점, 받침점을 가지는 연결바;
상기 받침점에 설치되는 위치고정부;
상기 힘점에 위치하여 상기 용기를 핸들링하는 파지부; 및
상기 작용점과 접촉 가능한 위치에 설치되어 상기 용기 및 용기에 담긴 내용물의 무게를 감지하는 센서가 구비된 용량계측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 센서는 압전소자일 수 있다.
또한, 상기 연결바는 상기 위치고정부를 중심으로 회전할 수 있다.
또, 상기 파지부는 상기 용기의 네크를 핸들링할 수 있다.
또한, 상기 위치고정부는 상기 용량계측부와 상기 파지부 사이에 위치할 수 있다.
또, 상기 용량계측부는 상기 위치고정부와 상기 파지부 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 파지부는 상기 용량계측부와 상기 위치고정부 사이에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 용량감지기를 이용한 음료공급장치는, 용량감지기;
공급할 음료 또는 음료의 원액이 구비되는 음료저장조; 및
상기 음료저장조와 연통되며 상기 용량감지기에 장착된 용기 내로 음료를 주입하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 용량감지기는 상기 음료공급장치에 탈장착할 수 있다.
또한, 상기 용량계측부의 입력 값을 통하여 음료공급여부를 결정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또, 상기 용량감지기는 상기 음료저장조의 저면에 설치될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 용량감지기를 이용한 음료공급장치는, 용량감지기;
공급할 음료 또는 음료의 원액이 구비되는 음료저장조;
상기 음료저장조로부터 음료를 전달하는 노즐과, 상기 노즐의 외주면에 슬라 이딩 가능하게 결합된 노즐하우징으로 이루어진 음료공급기; 및
상기 노즐의 말단과 대향하는 위치에 승강 가능하게 설치된 보틀플랫폼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용량감지기와 상기 노즐은 상기 음료공급장치로부터 탈장착할 수 있다.
또, 상기 용량계측부의 입력 값을 통하여 음료공급여부를 결정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 용량감지기는 상기 음료저장조의 저면에 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 음료공급장치를 사용함으로써, 용기 내에 공급된 음료의 무게를 정확하게 측정할 수 있고, 상기 용량감지기가 장착된 음료공급장치를 사용함으로써, 용기내의 음료를 적정량 공급할 수 있고 ,음료공급장치를 새롭게 설치하거나 해체할 필요없이 비탄산음료나 탄산음료를 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 사용하던 음료공급장치도 그대로 사용할 수 있어서 초기비용을 최소화 할 수 있으며, 공급되던 음료의 종류를 변환할 때 걸리는 시간을 최소화 할 수 있어서 음료의 제조공정이 빨라질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하 기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 용량감지기가 장착된 음료공급장치의 부분정면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 용량감지기 및 이를 이용한 음료공급장치의 정면도가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 용량감지기(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 용기에 주입되는 음료의 용량을 측정하는 용량감지기에 있어서,
힘점(110b), 작용점(110c), 받침점(110a)을 가지는 연결바(110);
상기 받침점(110a)에 설치되는 위치고정부(120);
상기 힘점(110b)에 위치하여 용기(5)를 핸들링하는 파지부(140); 및
상기 작용점(110c)과 접촉 가능한 위치에 설치되어 상기 용기(5) 및 용기(5)에 담긴 내용물의 무게를 감지하는 센서가 구비된 용량계측부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 센서로는 압전소자가 사용될 수 있다. 압전소자란, 압력을 가하면 압력을 받는 판의 양면에 압력과 비례하여 양전하와 음전하가 나타나는 것을 뜻한다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 용량감지기(100)는 상기 음료저장조(3)의 저면에 설치되어 있지만, 상기 노즐에서 공급되는 음료를 용기(5)에 담을 수 있고, 상기 용량감지기(100)가 탈장착 가능하게 설치될 수 있는 위치라면 어느 곳에라도 설치할 수 있다. 상기 용량감지기(100)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 용기(5) 내로 음료가 공급될 수 있도록 상기 파지부(140)에 용기(5)가 안착되면 음료의 공급이 시작된다. 이때, 상기 용기(5)의 종류에 따라 상기 파지부(140)가 핸들링하는 부위가 달라질 수 있지만, 본 발명의 일실시예에 따른 용량감지기(100)와 같이 용기(5)를 위로 들어올리면서 공정이 진행되는 경우, 걸림턱이 있는 부위를 핸들링하는 것이 좋다. 특히 페트병과 같이 용기(5)의 재질이 연성을 띄는 경우, 형상 변형이 거의 일어나지 않는 용기 네크(neck, 5b)부분을 핸들링하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 음료가 용기(5) 내로 삽입되면 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 위치고정부(120)를 중심으로 상기 연결바(110)는 힘점(110b), 즉 파지부(140) 측이 용기(5)의 무게로 인해 아래로 내려가게 된다. 이때 상기 연결바(110)의 작용점(110c)이 상부로 올라가면서 상기 용량계측부(130)를 가압하게 되고, 그 가압량의 크기가 설정해놓은 값이 되면 음료의 공급을 멈춘다. 상기한 공정은, 용기(5)와 노즐의 사이가 밀봉될 필요가 없기 때문에 비탄산음료(L2)를 공급할 때 사용될 수 있다.
또한, 상기 용량감지기가 장착된 본 발명에 따른 음료공급장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 용량감지기(100);
공급할 음료 또는 음료의 원액이 구비되는 음료저장조(3); 및
상기 음료저장조(3)로부터 음료를 전달하는 노즐(2')과 상기 노즐(2')의 외 주면에 슬라이딩 가능하게 결합된 노즐하우징(2a')으로 이루어진 음료공급기; 및
상기 노즐(2')의 말단과 대향하는 위치에 승강 가능하게 설치된 보틀 플랫폼(B.P)을 포함한다.
일반적인 음료공급장치, 특히 탄산음료(L1)와 같이 보틀 플랫폼(B.P)을 상하로 위치이동하면서 용기 입구(5a)와 노즐(2') 사이가 밀봉되도록 하는 경우에는 도 3의 확대도 B에 도시된 바와 같이, 보틀 플랫폼(B.P)이 노즐의 하우징(2a')을 밀면, 노즐하우징(2a')이 상부로 이동하면서 상기 노즐하우징(2a') 내부에 설치된 노즐(2')에서 탄산음료(L1)를 공급하게 된다. 상기 노즐(2')의 일측에 장착된 높이감지장치(4')가 상기 탄산음료(L1)에 닿게 되면 상기 노즐(2')은 탄산음료(L1)의 공급을 중단한다. 이러한 공급량 측정 방법은, 탄산음료(L1)와 같이 밀봉이 필수적인 음료의 경우에는 필히 사용될 수 밖에 없지만, 비탄산음료(L2)와 같이 노즐(2)과 용기 입구(5a) 사이를 밀봉할 필요가 없는 경우에는, 노즐이 음료(2)에 잠시라도 잠기는 것보다 음료에 노즐이 닿지 않는 것이 더 청결하기 때문에 음료의 무게를 측정하여 공급여부를 결정하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 상기 높이감지장치(4')의 사용 빈도를 최소화함으로써 높이감지장치(4')의 수명을 늘릴 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 용량감지기(100)를 음료공급장치(10)에 탈장착 가능하게 설치함으로써 탄산음료(L1)를 공급할 때는 노즐(2')에 장착된 높이감지장치(4')에 의해 음료의 공급량을 측정하고, 비탄산음료(L2)를 공급할 때는 본 발명에 따른 용량 감지기(100)에 의해 음료의 공급량을 측정할 수 있다. 따라서, 하나의 음료공급장치(10)로도 상기 탄산음료(L1)와 비탄산음료(L2)를 번갈아가며 공급할 수 있는 것이다.
이때, 상기 용량감지기(100)는 상기 연결바(110)가 위치고정부(120)를 중심으로 회전 가능하게 구비할 수 있다. 즉, 상기 음료공급장치(10)가 비탄산음료(L2)를 공급하지 않을 때에는 음료 공급공정에 방해되지 않도록, 상기 파지부(140)가 음료공급장치 안쪽을 향하도록 할 수 있다. 여기서, 음료를 공급하는 노즐(2, 2') 또한 상기 음료공급장치에 탈장착 가능하게 설치되어 비탄산음료(L2)를 공급할 때와 탄산음료(L1)를 공급할 때의 노즐을 교환하여 장착함으로써, 비탄산음료(L2)와 탄산음료(L1)를 공급할 때 각각의 음료에 적합한 노즐을 적용할 수 있다. 또한, 상기 비탄산음료(L2)용 노즐(2)과 탄산음료(L1)용 노즐(2')을 동시에 상기 음료공급장치에 적용하여 노즐을 별도로 탈부착 하지 않더라도 각각의 음료가 공급될 때에 노즐(2, 2')을 적정위치로 이동하여 사용하도록 할 수도 있다.
도 4에는 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 용량감지기(100)의 단면도 및 개념도가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 음료공급장치에 설치되는 상기 용량감지기(100)는 지렛대의 원리를 이용한 것이다. 지렛대는 힘점, 받침점, 및 작용점의 위치에 따라 3종 지 렛대로 분류할 수 있는데, 상기 연결바(110)를 힘점(110b), 받침점(110a), 및 작용점(110c)으로 구분할 때 각각의 위치에 본 발명에 따른 용량감지기(100)의 파지부(140), 위치고정부(120) 및 용량계측부(130)가 설치된다. 여기서 상기 파지부(140)는, 상기 연결바(110)의 힘점(110b) 위치에 형성된 것이다. 본 발명에 따른 용량감지기(100)의 상기 연결바(110)는, 상기 받침점(110a) 위치에 상기 위치고정부(120)가 결합되도록 형성되고, 상기 파지부(140)가 상기 연결바(110)의 힘점(110b)위치에 형성된다. 또한, 상기 연결바(110)의 작용점(110c)은, 상기 용량계측기를 가압하여 상기 연결바(110)의 힘점(110b), 즉, 파지부(140)에 걸리는 용기(5)의 무게에 따라 상기 연결바(110)의 작용점(110c)에서 용량계측기를 가압하는 정도가 달라지는 값을 제어부로 송출하여 음료의 공급여부를 판단한다.
상기 용량감지기(100)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 1종 지렛대 방식을 채택하여 상기 연결바(110) 상에 도면상 좌측으로부터 작용점(110c), 받침점(110a), 힘점(110b) 순서로 배열된다. 따라서, 1종 지렛대 방식을 채택하여 상기 연결바(110) 상에 작용점(110c), 받침점(110a), 힘점(110b)을 배열할 경우, 상기 용기(5)가 장착된 파지부(140)가 아래로 내려가면 상기 연결바(110)의 작용점(110c)이 상승하여 상기 용량계측부(130)를 가압하게 된다. 또한 도 4b에 도시된 바와 같이, 2종 지렛대 방식을 채택하여 도면상 좌측으로부터 받침점(110a'), 작용점(110c'), 힘점(110b')을 배열할 경우, 상기 용기(5)가 장착된 파지부(140')가 아래로 내려가면 상기 연결바(110')의 작용점(110c')도 같이 하강하여 상기 용량계측부(130')를 가압하게 된다. 또, 도 4c에 도시된 바와 같이, 3종 지렛대 방식을 채 택하여 상기 연결바(110") 상에 도면상 좌측으로부터 작용점(110c"), 힘점(110b"), 받침점(110a")을 배열할 경우, 상기 용기(5)가 장착된 파지부(140")가 아래로 내려가면 상기 연결바(110")의 작용점(110c")도 같이 하강하며 상기 용량계측부(130")를 가압하게 된다. 이때, 각각의 실시예에 따라 상기 용량계측부(130, 130', 130")에서 계측된 용기(5)의 무게를 통하여 상기 음료의 공급여부를 제어부에서 결정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나 이와 같은 변형은 본 고안의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야할 것이다.
도 1는 일반적인 음료공급장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용량감지기가 장착된 음료공급장치의 부분정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 음료공급장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 용량감지기의 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2, 2': 노즐 2a': 노즐 하우징
3: 음료저장조 5: 용기
5a: 용기 입구 5b: 용기 네크
100: 용량감지기 110, 110', 110": 연결바
110a, 110a', 110a": 받침점 110b, 110b', 110b": 힘점
110c, 110c', 110c": 작용점 120, 120', 120": 위치고정부
130, 130', 130": 용량계측부 140, 140', 140": 파지부
L1: 탄산음료 L2: 비탄산음료