KR102304648B1 - 컵자동 세척장치의 컵세척장치부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 컵자동 세척장치의 컵세척장치부에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컵세척유닛에서 내,외측브러시가 컵의 내외측면과 서로 반대방향으로 마찰 접촉하게 하여 내,외측브러시와 컵과의 마찰저항이 증대되어 세척효율이 향상되게 하고, 컵헹굼유닛에서는 고온으로 가열되는 고온수과 수증기에 의해 컵세척유닛에서 세척한 컵을 헹굼과 아울러 살균 소독이 되도록 하며, 컵건조유닛에서는 컵과 근접한 하방에 히터를 설치하고 송풍기로 바람을 불어 줌에 따라 효과적으로 컵에 묻은 물기를 제거할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 전방과 일측방에 컵투입부(2) 및 컵배출부(3)를 구비한 케이스(4)의 내부에 사용을 마친 컵을 투입하면 컵공급장치부(10)에 의해 1개씩의 컵이 컵이송장치부(30)로 공급되게 되며, 컵이송장치부(30)로 공급된 컵은 컵이송장치부(30)에 포함하는 컵홀더(9)에 홀딩된 상태에서 체인에 의해 간헐적으로 이동하는 과정에서 케이스의 내측에 설치된 세척장치부(40)의 컵세척유닛(50)과, 컵헹굼유닛(70), 그리고 컵건조유닛(80)에 의해 세척과 헹굼, 그리고 건조가 차례로 이루어져 컵을 세척하는 컵자동 세척장치의 세척장치부에 있어서;
상기 컵헹굼유닛(70)은 세척장치부(40)에 포함되는 세척장치프레임(42)의 수평부(45)에 형성되는 통공부 상부에 헹굼부케이싱(71)을 설치하되, 이 헹굼부케이싱(71)은 상측에 컵홀더(9)가 승하강되고 헹굼부케이싱(71)의 고온수가 외측으로 넘치게 하는 컵승하강홀(72)이 형성되며, 이 헹굼부케이싱(71)의 내측 하부에서 상측으로 소정의 높이만큼 상승된 내주연에 걸림테(73)가 형성되어 걸림테(73)의 상하부에 고온수실(74)과 히터실(75)이 각각 형성되며;
상기 고온수실(74) 내측의 걸림테(73) 상부에는 하방이 개방된 베이스캡(76a)의 중앙상부에 수직관부(76b)가 상향 설치되며, 수직관부(76b)의 외주연에 다수개의 통공(76c)이 형성된 고온수배출부재(76)가 설치되고, 상기 히터실(75)에는 히터(77)가 설치되며;
상기 헹굼부케이싱(71) 하방의 세척장치프레임(42) 내부에 고온수배출부재(76)측으로 온수를 공급하는 온수공급수단을 설치하되, 이 온수공급수단은 선단부가 히터(77)를 상향 관통하여 베이스캡부(76a)로 삽입되는 수직관(78)과, 수직관(78)의 하단부가 상측에 연결되며 하측에 호스(78a)를 통하여 수돗물이 유입되고 외주면에 히터(79a)가 설치된 온수통(79)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

컵자동 세척장치의 컵세척장치부{The cup washing apparatus part of the cup automatic washing apparatus}

본 발명은 컵자동 세척장치의 컵세척장치부에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컵세척유닛에서 내,외측브러시가 컵의 내외측면과 서로 반대방향으로 마찰 접촉하게 하여 내,외측브러시와 컵과의 마찰저항이 증대되어 세척효율이 향상되게 하고, 컵헹굼유닛에서는 고온으로 가열되는 고온수과 수증기에 의해 컵세척유닛에서 세척한 컵을 헹굼과 아울러 살균 소독이 되도록 하며, 컵건조유닛에서는 컵과 근접한 하방에 히터를 설치하고 송풍기로 바람을 불어 줌에 따라 효과적으로 컵에 묻은 물기를 제거할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 출원인은 컵자동 세척장치에 대하여 특허 출원하여 등록(10-1983721)된 바가 있으며, 상기 선등록 특허는 특허공보에 의해 알려지고 있다.

상기 종래발명은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 케이스(4)의 일측방에 설치된 컵투입부(2)로 세척할 컵을 투입하면 케이스(4)의 내부에 설치된 컵공급장치부(10)에서 컵이송장치부(30)로 공급하며, 컵이송장치부(30)는 다수개의 컵홀더(9)가 체인(32)의해 컨베어 형태로 설치되어 있다.

이때, 각각의 컵홀더(9)에는 자석이 설치되고 컵(6)에는 자석에 부착되는 자성체가 설치되어 컵(6)이 하측으로 내려가서 개구부가 하측을 향하도록 거꾸로 매달린 상태로 수평 이동할 때, 컵이송장치부(30)의 하측에 설치된 세척장치부(40)에 의해 컵(6)을 세척하게 된다.

상기 세척장치부(40)는 세제를 분사시키고 내,외측브러시로서 컵의 내외부면을 세척하는 컵세척유닛(50)과, 컵세척유닛(50)에서 1차로 세척된 컵을 행구는 컵헹굼유닛(70)과, 컵헹굼유닛(70)에서 행궈진 컵의 물기를 제거하고 건조하는 컵건조유닛(80)으로 구성된다.

상기 세척장치부(40)에서 컵을 세척하고 행구며, 그 뒤에 건조시켜서 세척이 완료된 컵은 배출컵소독유닛(100)에 의해 소독되어 컵배출부(3)로 배출되게 된다.

상기 컵세척유닛(50)은 도 5의 (가)에서 보는 바와 같이 내,외측브러시(53,57)가 서로 반대방향으로 회전하나, 컵의 내측면에 마찰 접촉하는 내측브러시(53)와, 컵의 외측면에 마찰 접촉하는 외측브러시(57)가 "a" 및 "b"와 같이 한쪽방향을 향하여 회전함에 따라 내,외측브러시(53,57)의 사이에 낀 컵을 "a, b"와 같이 한쪽방향으로 밀어주어 되어 내,외측브러시(53,57)와 각각 대면하는 컵의 내외측면의 마찰저항이 크지 않아서 세척효과가 좋지 못한 문제가 있었다.

그리고, 컵헹굼유닛(70)은 컵의 내외측면으로 세척수를 분사해주어 컵세척유닛(50)에서 컵을 세척하는 과정에서 컵의 내외측 면에 묻은 세제거품을 제거해 주기만하여 소독효과는 기대할 수 없는 문제가 있다.

또한, 컵건조유닛(80)은 컵건조유닛(80)과 간격을 두고 설치되는 열풍발생기에서 열풍을 불어주어 컵의 내외부면에 남아 있는 물기를 건조시키는데, 열풍발생기와 컵과의 거리가 멀어서 전기소모량이 많아지게 되는 문제가 있었다.

특허등록 제10-1983721호(발명의 명칭 : 컵자동 세척장치)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컵세척유닛에서 내,외측브러시가 컵의 내외측면과 서로 반대방향으로 마찰 접촉하게 하여 내,외측브러시와 컵과의 마찰저항이 증대되어 세척효율이 향상되게 하고, 컵헹굼유닛에서는 고온으로 가열되는 고온수과 수증기에 의해 컵세척유닛에서 세척한 컵을 헹굼과 아울러 살균 소독이 되도록 하며, 컵건조유닛에서는 컵과 근접한 하방에 히터를 설치하고 송풍기로 바람을 불어 줌에 따라 효과적으로 컵에 묻은 물기를 제거할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전방과 일측방에 컵투입부 및 컵배출부를 구비한 케이스의 내부에 사용을 마친 컵을 투입하면 컵공급장치부에 의해 1개씩의 컵이 컵이송장치부로 공급되게 되며, 컵이송장치부로 공급된 컵은 컵이송장치부에 포함하는 컵홀더에 홀딩된 상태에서 체인에 의해 간헐적으로 이동하는 과정에서 케이스의 내측에 설치된 세척장치부의 컵세척유닛과, 컵헹굼유닛, 그리고 컵건조유닛에 의해 세척과 헹굼, 그리고 건조가 차례로 이루어져 컵을 세척하는 컵자동 세척장치의 세척장치부에 있어서;

상기 컵헹굼유닛은 세척장치부에 포함되는 세척장치프레임의 수평부에 형성되는 통공부 상부에 헹굼부케이싱을 설치하되, 이 헹굼부케이싱은 상측에 컵홀더가 승하강되고 헹굼부케이싱의 고온수가 외측으로 넘치게 하는 컵승하강홀이 형성되며, 이 헹굼부케이싱의 내측 하부에서 상측으로 소정의 높이만큼 상승된 내주연에 걸림테가 형성되어 걸림테 상하부에 고온수실과 히터실이 각각 형성되며;

상기 고온수실 내측의 걸림테 상부에는 하방이 개방된 베이스캡의 중앙상부에 수직관부가 상향 설치되며, 수직관부의 외주연에 다수개의 통공이 형성된 고온수배출부재가 설치되고, 상기 히터실에는 히터가 설치되며;

상기 헹굼부케이싱 하방의 세척장치프레임 내부에 고온수배출부재 측으로 온수를 공급하는 온수공급수단을 설치하되, 이 온수공급수단은 선단부가 히터를 상향 관통하여 베이스캡부로 삽입되는 수직관과, 수직관의 하단부가 상측에 연결되며 하측에 호스를 통하여 수돗물이 유입되고 외주면에 히터가 설치된 온수통을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 컵세척유닛에서 내,외측브러시가 컵의 내외측면과 서로 반대방향으로 마찰 접촉하게 하여 내,외측브러시와 컵과의 마찰저항이 증대되어 세척효율이 향상되는 효과와, 컵헹굼유닛에서는 고온으로 가열되는 고온수와 고온의 수증기에 의해 컵을 헹궈주고 살균 소독되게 하여 위생적으로 컵을 세척하는 효과가 있으며, 컵건조유닛에서는 컵과 근접한 하방에 설치된 히터의 열기와 송풍기에 의한 열품에 의해 컵에 묻은 물기가 빠르게 건조되어 절전효과가 있는 매우 실용적인 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명이 설치되는 컵자동 세척장치의 내부구조를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명이 설치되는 컵자동 세척장치의 내부구조를 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 컵세척장치부를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명이 포함되는 세척장치부를 나타내는 저면도.
도 5의 (가)는 종래발명에 포함되는 컵세척유닛에서 내,외측브러시의 회전방향을 나타내는 평단면도.
도 5의 (나)는 본 발명에 포함되는 컵세척유닛에서 내,외측브러시의 회전방향을 나타내는 평단면도.
도 6은 본 발명이 포함되는 컵헹굼유닛의 구조를 나타내는 전단면도.

이하, 본 발명에 따른 컵자동 세척장치의 컵세척장치부에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 세척장치부(40)가 설치되는 컵자동 세척장치(1)를 나타내는 정단면도와 측단면도이다.

상기 컵자동 세척장치(1)는 전방과 일측방에 컵투입부(2) 및 컵배출부(3)를 구비한 케이스(4)의 내부에 수개의 지지프레임(5)이 설치되고, 이 케이스(4)의 내부에는 컵투입부(2)로 투입되는 사용을 마친 컵(세척할 컵)을 공급하고 세척하며 배출하는 각각의 장치부 및 유닛이 설치된다.

상기 컵투입부(2) 내측의 케이스(4) 내측 소정위치에는 컵투입부(2)로 투입되는 세척할 컵을 컵이송장치부(30)로 1개씩 공급하는 컵공급장치부(10)가 설치된다.

이때, 본 발명에서 사용하게 되는 컵(6)은 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성되며 바닥부 내측에는 체인(32)에 설치된 컵홀더(9)에 부착 설치된 자석의 자력에 부착되는 자성체가 포함된 것임을 밝혀둔다.

상기 컵이송장치부(30)는 컵공급장치부(10) 하방의 케이스(4) 내부에 수평방향으로 간격을 두고 설치되는 스프라켓(31)에 체인(32)이 감겨지게 설치되고, 이 체인(32)의 외부면에는 내측 바닥면에 자석이 설치된 다수개의 컵홀더(9)가 간격을 두고 설치된다.

상기 컵이송장치부(30)의 하부에는 체인(32)의 회전에 의해 컵홀더(9)에 홀딩된 컵(6)의 입구가 하측을 향한 상태에서 그 컵을 세척하고 헹구며 건조하는 세척장치부(40)가 승하강되게 설치된다.

상기 세척장치부(40)는 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 케이스(4) 내측의 지지프레임(5)에 설치되는 지지대(41)의 전방에 세척장치부 프레임(42)이 모터(43)의 동력을 전달받아 회전하는 스크류(44)에 의해 승하강되게 설치되며, 세척장치부 프레임(42)의 수평부에는 컵세척유닛(50)과, 컵헹굼유닛(70), 그리고 컵건조유닛(80)이 간격을 두고 차례로 설치되어 있다.

상기 컵세척유닛(50)은 도 3, 4 및 도 5의 (나)에서 보는 바와 같이 세제와 물이 혼합된 세제혼합액을 내측브러시(53)에 분사하고 내,외측브러시(53,57)를 회전시키면서 컵의 내외측면을 세척하는 것이고, 컵헹굼유닛(70)은 컵세척유닛(50)에서 세제혼합액으로 세척한 컵에 고온세척수를 분사시켜 헹굼과 살균, 소독을 하는 것이며, 컵건조유닛(80)은 세척수에 의해 헹구어진 컵을 열풍으로 건조시키는 것이다.

상기 컵세척유닛(50)은 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 종래발명(10-1983721)에 포함되는 컵세척유닛(50)과 전체적으로 유사하나, 일부의 구성이 변경되어 부분적으로 종래발명과는 상이함 점이 있는 것이다.

즉, 종래발명에 포함되는 컵세척유닛(50)은, 도 5의 (가)에서 보는 바와 같이 내측브러시축(54)의 상부에 내측브러시(53)가 설치되고, 하우징(51)의 내주연에 링기어(60)가 설치되며, 내측브러시축(54)의 상측 외주연에 설치되는 회전체(59)의 편심위치 하방에는 외측 기어부가 링기어(60)에 맞물리는 (61)가 설치되며, 이 내부기어(61)에 설치되는 외측브러시축(58)에는 외측브러시(57)가 설치되어 있다.

이와 같은 종래의 컵세척유닛(50)은 위의 종래기술을 설명하는 과정에서 살펴본 바와 같이 내,외측브러시(53,57)가 "a" 및 "b"와 같이 한쪽방향을 향하도록 회전함에 따라 내,외측브러시(53,57)의 사이에 낀 컵을 내,외측브러시(53,57)가 한쪽방향(a,b 방향)으로 밀어주게 되어 상기 컵은 내,외측브러시(53,57)가 회전하는 방향으로 따라 돌아서 내,외측브러시(53,57)와 컵과의 마찰저항이 크지 않아서 세척효과가 좋지 못한 문제가 있었다.

따라서, 본 발명에서는 도 5의 (나)에서 보는 바와 같이 내,외측브러시(53,57)가 "a"와 "c"와 같이 컵의 내외측면과 서로 반대방향으로 마찰 접촉하게 하여 컵이 내,외측브러시를 따라 돌지 않아서 컵과 내,외측브러시와의 마찰저항이 증대되어 세척효율이 향상되게 하기 위하여 내부기어(61)의 설치위치를 변경하면서 그 내부기어(61)에 동력을 전달하는 중간기어(61a)를 추가로 설치한 것이다.

이와 같은 본 발명에 포함되는 컵세척유닛(50)는 세척장치프레임의 수평부(45)에 형성된 통공부 하방에 하우징(51)이 수직 방향으로 설치되며, 이 하우징(51)에는 하측방이 개구되는 제1유로(52)가 형성되고 상측에 내측브러시(53)가 설치된 내측브러시축(54)을 삽입 설치하되, 내측브러시(53)가 수평부(45)의 상측으로 소정의 높이만큼 돌출되게 설치된다.

그리고, 내측브러시축(54)의 상부 외주연에는 일측에 제1유로(52)와 연결되는 제2유로(55)에 내측브러시(53)측으로 세제혼합액을 분사하는 노즐(56)이 장착되고 타측에 컵의 외측을 세척하는 외측브러시(57)가 회전자유롭게 설치되는 회전체(59)가 고정 설치된다.

상기 하우징(51)의 상부측 내주연에는 링기어(60)가 설치되고, 상기 외측브러시(57)의 하측에 설치되어 회전체(59)의 하방으로 돌출되는 외측브러시축(58)에는 내부기어(61)가 설치되며, 회전체(59)의 타측 하방에는 일측 기어부는 링기어(60)의 내측 기어부와 맞물리고 타측 기어부는 내부기어(61)에 맞물리는 중간기어(61a)가 회전자유롭게 설치되어 있다.

또한, 상기 통공부 상측의 수평부(45) 상에는 중앙 상부에 컵홀더(9)에 홀딩된 컵(6)이 승하강하는 컵승하강홀(62)이 형성된 세척부케이싱(63)이 설치되며, 상기 하우징(51)의 하측으로 돌출된 내측브러시축(54)의 하부에는 세척모터(65)로부터 동력을 전달받아 회전하는 기어(64)가 설치되어 있다.

상기 컵헹굼유닛(70)은 도 3 및 도 6에서 보는 바와 같이 세척장치프레임(42)의 수평부(45)에 형성되는 통공부 상부에 헹굼부케이싱(71)을 설치하되, 이 헹굼부케이싱(71)은 상측에 컵홀더(9)가 승하강되고 헹굼부케이싱(71)의 고온수가 외측으로 넘치게 하는 컵승하강홀(72)이 형성되며, 이 헹굼부케이싱(71)의 내측 하부에서 상측으로 소정의 높이만큼 상승된 내주연에 걸림테(73)가 형성되어 걸림테(73)의 상하부에 고온수실(74)과 히터실(75)이 각각 형성된다.

상기 고온수실(74) 내측의 걸림테(73) 상부에는 하방이 개방된 베이스캡(76a)의 중앙상부에 수직관부(76b)가 상향 설치되며, 수직관부(76b)의 외주연에 다수개의 통공(76c)이 형성된 고온수배출부재(76)가 설치되고, 상기 히터실(75)에는 히터(77)가 설치되어 있다.

그리고, 헹굼부케이싱(71) 하방의 세척장치프레임(42) 내부에 고온수배출부재(76)측으로 온수를 공급하는 온수공급수단을 설치하되, 이 온수공급수단은 선단부가 히터(77)를 상향 관통하여 베이스캡부(76a)로 삽입되는 수직관(78)과, 수직관(78)의 하단부가 상측에 연결되며 하측에 호스(78a)를 통하여 수돗물이 유입되고 외주면에 히터(79a)가 설치된 온수통(79)을 포함하여 구성된다.

상기 호스(78a)에 밸브(78b)를 연결하고 말단부에 펌프(78c)를 설치하여 온수통(79)으로 수돗물을 공급하거나, 또는 호스(78a)의 단부는 수도꼭지에 연결하여 온수통(79)으로 수돗물을 공급할 수 있는 것이다.

다음은 컵건조유닛(80)에 대한 설명으로써, 이 컵건조유닛(80)은 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 세척장치프레임(42)의 수평부(45)에 형성되는 통공부 상부에 건조부케이싱(81)을 설치하되, 이 건조부케이싱(81)은 상측에 컵홀더(9)가 승하강되게 상부가 개방되고, 이 건조부케이싱(81)의 내측 하부에는 송풍관(84)의 상부가 상향 관통된 송풍관설치판(82)이 수평 설치되며, 송풍관(84) 상측의 건조부케이싱(81) 내부에 히터(83)가 설치되고, 송풍관(84) 하측의 세척장치프레임(42) 내부에는 송풍구가 송풍관(84)의 하부와 연결되는 송풍기(85)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 수평부(45)의 상부 외곽에는 (50)과 컵헹굼유닛(70) 및 컵건조유닛(80)의 상부 외측을 감싸서 헹굼부케이싱(71)의 상측으로 넘친 세척수가 세척장치프레임(42)의 외측 하부로 흘러내리는 것을 막는 벽체부(45a)가 설치되고, 수평부(45)의 일측 소정위치에는 배수구(46)가 하향 설치되어 있다.

도면 부호중 미설명부호 "66"는 노즐(56)로 분사되는 세제액이 담겨지는 세제액통이고, "100"은 컵승하강장치부(90)로부터 공급받은 컵을 소독하는 배출컵소독유닛이며. 이 배출컵소독유닛(100)의 외측단은 컵배출부(3)로 노출되게 설치되어 사용자가 배출컵소독유닛(100)의 말단부에 위치한 컵을 취출하여 물을 마실 수 있는 것이고, "110"은 정수기이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 컵세척장치부(40)가 설치되는 컵자동 세척장치(1)를 이용하고자 하는 경우에는 도 1에서 보는 바와 같이 배출컵소독유닛(100)의 내측에 설치된 컵배출가이드(101)의 말단부에 얹혀있는 컵(6)을 컵배출부(3)에서 취출하여 컵배출부(3) 측에 설치된 정수기(110)에서 물을 받아 마신다.

그 뒤에 사용을 마친 컵을 컵투입부(2)로 투입하면, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 컵공급장치부(10)를 통하여 컵이송장치부(30)에 포함되는 체인(32) 외측에 설치된 컵홀더(9)에 컵(6)이 안착 홀딩된다.

상기 컵(6)의 바닥면 내측에는 자성체가 설치되고, 컵홀더(9)의 바닥면에는 자석이 설치되어서 상기 자석의 자력에 의해 컵(6)이 컵홀더(9)에 안착 홀딩되게 되는 것이다.

이때는 컵의 입구가 상측을 향하는 상태인데, 스프라켓(31)의 회전에 의해 체인(32) 회전하면서 상측에 있던 컵의 하측으로 내려가면서 입구가 하측을 향하면, 설정된 신호에 의해 체인(32)의 이동이 정지되고, 체인(32)의 하측에 설치된 세척장치부(40)가 상승하게 된다.

상기 세척장치부(40)의 상승동작은 세척장치부(40)에 포함되는 세척장치부 프레임(42)을 승하강시키는 모터(43)의 구동에 의해 지지대(41)에 설치된 스크류(44)가 회전하면, 그 스크류(44)에 나사식으로 체결된 암나사관(47)이 세척장치부 프레임(42)의 수직프레임에 설치되어서 상기 모터(43)의 회전방향에 따라 세척장치부 프레임(42)이 승하강하게 된다.

이와 같은 작용에 의해 세척장치부 프레임(42)이 상승하면, 도 2 및 도 3에서와 같이 체인(32)에 설치된 컵홀더(9)에 거꾸로 부착된 컵(6), 즉 입구가 하측을 향하는 컵(6)이 컵세척유닛(50)과, 컵헹굼유닛(70), 그리고 컵건조유닛(80)의 상측에 각각 설치된 케이싱(63,71,81)의 상부에 개구된 부분(컵승하강홀(62,72)포함)의 내측으로 삽입된다.

이렇게 각각의 컵승하강홀(62,72)을 포함한 개구된 부분의 내측으로 거꾸로 부착된 컵(6)이 들어오면 그 들 컵에 대한 세척작업과 헹굼작업, 그리고 건조작업이 이루어지는데 아래에서 본 발명에 의한 세척장치부(40)의 작용관계에 대하여 설명한다.

즉, 본 발명의 요부가 되는 세척장치부(40)의 작용관계는 도 3 및 도 5의 (나)에서와 같이 컵승하강홀(62)을 통하여 컵홀더(9)에 거꾸로 부착된 컵(6)이 삽입될 때, 그 컵의 내측으로 내측브러시(53)가 삽입되고, 컵의 외측면에는 외측브러시(57)가 접한 상태가 된다.

이 상태에서 컵세척유닛(50)의 하측에 설치된 세척모터(65)가 구동하게 되면, 그 세척모터(65)의 구동력이 기어(64)를 통하여 내측브러시축(54)을 회전시키게 된다.

상기 내측브러시축(54)의 상부측 외주연에는 회전체(59)가 고정 결합되어 내측브러시축(54)과 회전체(59)가 한 몸이 되어 함께 회전하게 되고, 내측브러시축(54)이 회전됨에 따라 내측브러시축(54)의 상측에 설치된 내측브러시(53)는 컵의 내측에서 회전하면서 컵의 내측면을 세척하게 된다.

이때, 상기 회전체(59)의 중심부 외측에는 내측브러시(53) 측으로 세제혼합액을 분사하는 노즐(56)과 컵의 외주면과 접촉되는 외측브러시(57)가 설치되어서 노즐(56)에서는 내측브러시(53) 측으로 세제혼합액을 분사하면서 외측브러시(57)는 컵의 외측면을 세척하게 된다.

상기 외측브러시(57) 하방의 외측브러시축(58)은 회전체(59)를 하측으로 관통하여 그 관통된 외측브러시축(58)에 내부기어(61)가 설치되는데, 이 내부기어(61)는 중간기어(61a)와 맞물리고 이 중간기어(61a)의 타측은 하우징(51)의 상부측 내면에 설치된 링기어(60)와 맞물려 있다.

따라서, 내측브러시축(54)을 포함한 회전체(59)가 "a"방향으로 회전할 때, 회전체(59)의 편심된 위치에 설치된 중간기어의 축과 외측브러시축(58)도 회전체가 회전하는 방향으로 따라 돌게 되고, 중간기어(61a)는 링기어(60)와 맞물려서 내측브러시축(54)과 반대방향으로 회전하며, 중간기어(61a)와 맞물린 내부기어(61)는 "c"와 같이 중간기어(61a)와 반대방향으로 회전하게 된다.

이때, 컵(6)의 내주면과 접촉하며 회전하는 내측브러시(53)와, 외측브러시축(58)에 설치된 외측브러시(57)는 서로 동일한 방향으로 회전하게 되나, 컵(6)의 내외측면에 각각 접촉하는 내,외측브러시(53,57)은 "a"와 "c"와 같이 반대방향으로 마찰 접촉하여 컵이 내측브러시(53)나 외측브러시(57)를 따라 돌지 않아서 컵의 내외측면과 대면하는 내,외측브러시(53,57)와의 마찰저항이 커져서 컵의 내외측면을 깨끗하게 세척하게 되는 것이다.

위와 같이 컵의 내외측면을 내,외측브러시(53,57)가 마찰 접촉할 때, 세제와 세척수가 혼합된 세제혼합액이 노즐(56)을 통하여 내측브러시(53)측으로 분사됨에 따라 마찰과정에서 거품이 일어나면서 외측브러시(57)에도 세제 거품이 묻게 되어 컵의 내외측면을 동시에 세척하게 되는 것이다.

위와 같은 세척은 제어기에 의해 입력된 입력치에 따라 수초동안 컵의 내외측면을 마찰 접촉하며 세척을 하게 되며, 설정된 시간(수초) 만큼 세척하면 세척모터(65)가 정지되고, 세제혼합액의 공급을 중지한 뒤에, 세척장치부(40)를 승하강 동작시키는 모터(43)을 동작시켜서 세척장치부 프레임(42)을 하강시킨다.

그 뒤에는 입력된 제어부의 신호에 따라 체인(32)이 다시 1피치만큼 회전하고 멈추고, 세척장치부 프레임(42)이 다시 상승하여 컵세척유닛(50)과, 컵헹굼유닛(70) 그리고 컵건조유닛(80)의 그와 대응되는 위치의 컵이 삽입되어 또 다른 컵에 대한 세척작업이 컵세척유닛(50)에 의해 이루어지고, 이렇게 체인(32)이 1피치만큼 이동함에 따라 먼저의 컵세척유닛(50)에서 세척한 컵(6)은 도 3 및 도 6에서 보는 바와 같이 컵헹굼유닛(70)의 헹굼부케이싱(71) 내부로 삽입되어 헹굼작업이 진행된다.

이때, 컵헹굼유닛(70)의 하측에 설치된 호스(78a)를 통하여 온수통(79)의 내부로 수돗물이 유입되는데, 상기 수돗물의 공급은 제어부에 포함되는 타이머에 의해 수돗물의 공급과 차단이 이루어지며, 수돗물의 공급은 샘물이 솟아나는 정도의 낮은 수압으로 타이머에 의해 설정된 시간(수분) 동안 공급되게 된다.

이와 같은 상태에서 온수통(79)으로 유입된 수돗물은 온수통(79)의 외주연에 설치된 히터(79a)에 의해 1차로 가열되어 온수가 되며, 이 온수는 온수통(79)의 상측에 상향 설치된 수직관(78)으로 공급되게 된다.

이때, 수직관(78)의 상단부는 고온수배출부재(76)의 하측에 위치하고 있는 베이스캡부(76a)의 상면과 간격을 두고 있고, 수직관(78)으로 공급되는 수압이 샘물이 솟아나는 정도의 낮은 압력으로 공급됨에 따라 베이스캡부(76a) 하방의 히터실(75)에 온수가 받쳐지게 되며, 히터실(75)의 내측에는 히터(77)가 설치되어서 그 히터(77)의 열기에 의해 히터실(75)로 담겨지는 온수가 2차로 가열되어 100℃ 만큼 뜨겁게 끓는 고온수가 된다.

이와 같은 상태에서 점차적으로 고온수의 수위가 높아지면서 베이스캡부(76a)와 그 상측의 수직관부(76b)로 차오르게 되며, 이렇게 수직관부(76b)로 차오르는 고온수는 수직관부(76b)에 형성된 통공(76c) 중에서 하측에 통공(76c)부터 수위에 따라 그 상측의 통공(76c)을 통하여 수직관부(76b) 외측의 고온수실(74)로 새어나가게 된다.

이렇게 고온수의 수위가 점점 높아지면서 헹굼부케이싱(71)의 상부를 넘으면, 그 고온수는 헹굼부케이싱(71)의 상측을 넘어서 세척장치프레임(42)의 수평부(45)로 흘러내리나, 수평부(45)의 외곽에 설치된 벽체부(45a)에 의해 외부로 흘러내려가지 않고 수평부(45)의 일측 소정의 위치에 형성된 배수구(46)로 배수되고, 배수구(46) 하측에는 호스(미도시)를 설치하여 하수구로 배수시키게 된다.

이와 같이 헹굼부케이싱(71) 내에서 고온수의 수위가 높아지는 경우는 컵에 대한 세척이 이루어지지 않고 타이머의 동작에 의해 수돗물이 계속 공급되는 경우이며, 이런 경우는 본 발명을 포함하는 컵자동세척장치(1)를 초기 가동시킬 때와, 사용자가 줄지어 사용하다가 사용이 멈춘 경우가 되며, 헹굼부케이싱(71)의 상부로 고온수가 흘러넘칠 때, 전 단계, 즉 컵세척유닛(50)에서 세척과정에서 묻은 세제거품 성분이 섞인 고온수가 넘쳐나가므로 헹굼부케이싱(71)의 내부와 고온수가 깨끗한 상태를 유지하도록 한다.

이렇게 헹굼부케이싱(71)에 고온수가 가득 찬 상태에서 도 6에서 보는 바와 같이 컵(6) 삽입되면, 컵의 부피만큼 헹굼부케이싱(71)에 담겨있던 고온수가 헹굼부케이싱(71) 상측으로 넘치게 되고, 계속적으로 컵을 세척하면서 헹굼부케이싱(71) 내의 고온수의 수위가 낮아지게 되며, 100℃로 끓는 고온수에 컵이 잠김에 따라 컵에 묻은 세제거품이 헹궈지고 살균 소독이 이루어지게 된다.

이렇게 컵에 대한 헹굼과 살균 소독이 반복되는 과정에서 헹굼부케이싱(71) 내측에 구비된 고온수실(74)의 수위가 낮아진 상태에서 컵이 헹굼부케이싱(71)의 내측으로 삽입될 때, 거꾸로 삽입되는 컵의 내측 공간부에는 공기가 들어있는 상태이며, 이 상태로 수면 아래로 컵이 삽입되기 시작할 때 컵의 안쪽에 들어있던 공기가 수직관부(76b)의 내외측으로 들어가기 시작한다.

이때는 거꾸로 세워진 컵의 하단부가 수면으로 삽입되기 직전에 수직관부(76b) 외측의 공기는 고온수실(74) 측으로 빠져나가고, 수직관부(76b)의 내측으로 유입되는 공기는 통공(76c)을 통하여 수직관부(76b)의 외측으로 빠져나가며 뒤이어 고온수실(74) 측으로 빠져나가서 부력을 최소화하여 고온수실(74) 내측의 고온수가 외부로 넘쳐나가는 것을 최소화하게 된다.

위와 같이 컵의 개구된 하부가 수면으로 삽입될 수직관부(76b)에는 상하로 다수개의 통공(76c)이 형성되어서 수위가 근접한 통공(76c)을 통하여 컵 내의 공기가 배출되는 것이다.

위의 설명에서와 같이 컵 세척이 계속되어 고온수실(74) 내의 고온수에 대한 수위가 컵 높이의 중간이하일 경우에 고온수가 컵 전체면, 특히 상부측에 잠기지 않아도 히터(77)에 의해 끓는 고온수가 기포발생과 함께 마구 출렁이면서 고온의 수증기가 발생하므로 그 고온의 수증기에 의해 컵의 내외부면을 헹구고 살균 소독하게 되는 것이다.

이렇게 헹굼작업이 설정된 시간동안 이루어지고 난 뒤에는 다시 세척장치부 프레임(42)이 하강하고, 또 다시 체인(32)이 1피치만큼 회전하고 정지하면 또 다시 세척장치부 프레임(42)이 상승하여 도 3에서 보는 바와 같이 헹굼작업을 마친 컵이 컵건조유닛(80)에 형성된 건조부케이싱(81)의 내부로 삽입된다.

이 상태에서 컵건조유닛(80)의 송풍기(85)에서 발생된 바람이 송풍관(84)을 통하여 건조부케이싱(81) 내부로 불어주게 되는데, 송풍관(84) 상측의 건조부케이싱(81) 내부에는 히터(83)가 설치되어서 뜨거운 열풍이 히터(83) 상측에 거꾸로 매달린 컵(6)에 불어주어 컵을 건조시키게 된다.

이때, 건조부케이싱(81) 내측의 히터(83) 하방에는 히터(83)의 열기가 건조부케이싱(81) 하방으로 빠져나가는 것을 차단하는 송풍관설치판(82)이 설치되어서 열풍이 건조부케이싱(81)의 하방으로는 빠져나가지 못하고 오로지 컵이 매달린 상측으로만 열풍의 올라가면서 컵을 효율적으로 건조시키게 되는것이다.

그리고, 본 발명 중에 컵헹굼유닛(70)에서 100℃로 끓는 물(고온수)와, 그 고온수가 끓는 과정에서 발생되는 고온의 수증기가 금속으로 된 컵에 접하여 컵에 상기 열기가 전도된 상태이기 때문에 컵건조유닛(80)으로 그 컵이 이동하는 과정에서도 건조가 이루어지는 효과가 있음을 밝혀둔다.

1 : 컵자동 세척장치 2 : 컵투입부 3 : 컵배출부
4 : 케이스 5 : 지지프레임 6 : 컵
9 : 컵홀더 10 : 컵공급장치부 30 : 컵이송장치부
31 : 스프라켓 32 : 체인 40 : 세척장치부
41 : 지지대 42 : 세척장치부 프레임 43 : 모터
44 : 스크류 45 : 수평부 46 : 배수구
47 : 암나사관 50 : 컵세척유닛 51 : 하우징
52 : 제1유로 53 : 내측브러시 54 : 내측브러시축
55 : 제2유로 56 : 노즐 57 : 외측브러시
58 : 외측브러시축 59 : 회전체 60 : 링기어
61 : 내부기어 62 : 컵승하강홀 63 : 세척부케이싱
64 : 기어 65 : 세척모터 66 : 세제액통
70 : 컵헹굼유닛 71 : 헹굼부케이싱 72 : 컵승하강홀
73 : 걸림테 74 : 고온수실 75 : 히터실
76 : 고온수배출부재 77 : 히터 78 : 수직관
79 : 온수통 80 : 컵건조유닛 81 : 건조부케이싱
82 : 송풍관설치판 83 : 히터 84 : 송풍관
85 : 송풍기

Claims (3)

1. 전방과 일측방에 컵투입부(2) 및 컵배출부(3)를 구비한 케이스(4)의 내부에 사용을 마친 컵을 투입하면 컵공급장치부(10)에 의해 1개씩의 컵이 컵이송장치부(30)로 공급되게 되며, 컵이송장치부(30)로 공급된 컵은 컵이송장치부(30)에 포함하는 컵홀더(9)에 홀딩된 상태에서 체인에 의해 간헐적으로 이동하는 과정에서 케이스의 내측에 설치된 세척장치부(40)의 컵세척유닛(50)과, 컵헹굼유닛(70), 그리고 컵건조유닛(80)에 의해 세척과 헹굼, 그리고 건조가 차례로 이루어져 컵을 세척하는 컵자동 세척장치의 세척장치부에 있어서;
   상기 컵헹굼유닛(70)은 세척장치부(40)에 포함되는 세척장치프레임(42)의 수평부(45)에 형성되는 통공부 상부에 헹굼부케이싱(71)을 설치하되, 이 헹굼부케이싱(71)은 상측에 컵홀더(9)가 승하강되고 헹굼부케이싱(71)의 고온수가 외측으로 넘치게 하는 컵승하강홀(72)이 형성되며, 이 헹굼부케이싱(71)의 내측 하부에서 상측으로 소정의 높이만큼 상승된 내주연에 걸림테(73)가 형성되어 걸림테(73)의 상하부에 고온수실(74)과 히터실(75)이 각각 형성되며;
   상기 고온수실(74) 내측의 걸림테(73) 상부에는 하방이 개방된 베이스캡(76a)의 중앙상부에 수직관부(76b)가 상향 설치되며, 수직관부(76b)의 외주연에 다수개의 통공(76c)이 형성된 고온수배출부재(76)가 설치되고, 상기 히터실(75)에는 히터(77)가 설치되며;
   상기 헹굼부케이싱(71) 하방의 세척장치프레임(42) 내부에 고온수배출부재(76)측으로 온수를 공급하는 온수공급수단을 설치하되, 이 온수공급수단은 선단부가 히터(77)를 상향 관통하여 베이스캡부(76a)로 삽입되는 수직관(78)과, 수직관(78)의 하단부가 상측에 연결되며 하측에 호스(78a)를 통하여 수돗물이 유입되고 외주면에 히터(79a)가 설치된 온수통(79)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 컵자동 세척장치의 컵세척장치부.
2. 제 1항에 있어서, 상기 컵세척유닛(50)는 세척장치프레임의 수평부(45)에 형성된 통공부 하방에 하우징(51)이 수직 방향으로 설치되며, 이 하우징(51)에는 하측방이 개구되는 제1유로(52)가 형성되고 상측에 내측브러시(53)가 설치된 내측브러시축(54)을 삽입 설치하되, 내측브러시(53)가 수평부(45)의 상측으로 소정의 높이만큼 돌출되게 설치되고;
   상기 내측브러시축(54)의 상부 외주연에는 일측에 제1유로(52)와 연결되는 제2유로(55)에 내측브러시(53)측으로 세제혼합액을 분사하는 노즐(56)이 장착되고 타측에 컵의 외측을 세척하는 외측브러시(57)가 회전자유롭게 설치되는 회전체(59)가 고정 설치되며;
   상기 하우징(51)의 상부측 내주연에는 링기어(60)가 설치되고, 상기 외측브러시(57)의 하측에 설치되어 회전체(59)의 하방으로 돌출되는 외측브러시축(58)에는 내부기어(61)가 설치되며, 회전체(59)의 타측 하방에는 일측 기어부는 링기어(60)의 내측 기어부와 맞물리고 타측 기어부는 내부기어(61)에 맞물리는 중간기어(61a)가 회전자유롭게 설치되고;
   상기 통공부 상측의 수평부(45) 상에는 중앙 상부에 컵홀더(9)에 홀딩된 컵(6)이 승하강하는 컵승하강홀(62)이 형성된 세척부케이싱(63)이 설치되며, 상기 하우징(51)의 하측으로 돌출된 내측브러시축(54)의 하부에는 세척모터(65)로부터 동력을 전달받아 회전하는 기어(64)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 컵자동 세척장치의 컵세척장치부.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 컵건조유닛(80)은 세척장치프레임(42)의 수평부(45)에 형성되는 통공부 상부에 건조부케이싱(81)을 설치하되, 이 건조부케이싱(81)은 상측에 컵홀더(9)가 승하강되게 상부가 개방되고, 이 건조부케이싱(81)의 내측 하부에는 송풍관(84)의 상부가 상향 관통된 송풍관설치판(82)이 수평 설치되며, 송풍관(84) 상측의 건조부케이싱(81) 내부에 히터(83)가 설치되고, 송풍관(84) 하측의 세척장치프레임(42) 내부에는 송풍구가 송풍관(84)의 하부와 연결되는 송풍기(85)가 설치되고;
   상기 수평부(45)의 상부 외곽에는 (50)과 컵헹굼유닛(70) 및 컵건조유닛(80)의 상부 외측을 감싸서 헹굼부케이싱(71)의 상측으로 넘친 세척수가 세척장치프레임(42)의 외측 하부로 흘러내리는 것을 막는 벽체부(45a)가 설치되고, 수평부(45)의 일측 소정위치에는 배수구(46)가 하향 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 컵자동 세척장치의 컵세척장치부.

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