KR102579134B1 - 액체 자동 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음료를 제조할 때 사용되는 시럽이나 소스가 수용된 액체 용기와 결합된 펌프를 자동으로 가압하여 일정한 양의 시럽이나 소스가 음료에 공급될 수 있도록 하는 액체 자동 공급 장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 음료 제조에 필요한 시럽이나 소스가 레시피에 맞게 정량으로 공급될 수 있도록 자동으로 펌프를 가압하고, 펌프를 가압하는 압력을 조절하여 펌프를 통해 배출되는 시럽 또는 소스의 양을 조절하여 고객의 기호에 맞게 커스트마이징된 음료가 제조될 수 있도록 하며, 컵 내에 하나 이상의 재료가 공급된 상태에서 컵을 회전시켜 컵 내에 수용된 재료가 용이하게 섞이도록 해 일정한 맛의 음료를 제공할 수 있도록 하는 액체 자동 공급 장치를 제공함에 있다.

Description

액체 자동 공급 장치 {Automatic liquid feeder}

본 발명은 액체 자동 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음료를 제조할 때 사용되는 시럽이나 소스가 수용된 액체 용기와 결합된 펌프를 자동으로 가압하여 일정한 양의 시럽이나 소스가 음료에 공급될 수 있도록 하는 액체 자동 공급 장치에 관한 것이다.

커피를 즐기는 인구가 증가하면서 커피의 맛과 향에 대한 취향이 고급화되어 가고 있으며, 원두를 갈아 손수 뜨거운 물을 천천히 내리면서 향을 우려낸 드립커피와 커피머신을 이용하여 추출된 에스프레소 및 이를 이용하여 제조되는 다양한 커피음료에 대한 관심도 많아지고 있다.

또한, 소비자의 기호가 다양하여 전문커피 애호가들의 기호 및 취향의 충족 여부에 따라 커피 매출에 상당한 차이가 있으며, 이는 커피의 맛에 따라 특정한 커피전문점을 찾는 애호가들이 늘고 있는 추세가 반영된 결과로 커피전문점에서는 커피의 맛을 더욱 중요시 하고 있다.

커피의 맛을 결정하는 주요 인자는 시간과 속도, 분쇄의 밀도, 물의 양 조절, 물의 온도, 물의 추출 압력, 스팀 압력 등 맛을 좌우하는 인자를 균일하게 구현하여야 하며, 이는 비숙련 바리스타와 전문 바리스타의 숙련도에 따라 맛이 결정되고 매장의 매출에도 직접적인 영향을 미친다.

카페에서 직원을 고용할 경우, 음료 제조 교육을 받아야 하며, 음료 제조 교육을 받은 직원이 일을 하다가 그만둘 경우에는 새로운 직원을 고용해 처음부터 교육을 진행해야 하기 때문에 인력을 관리하기 힘들다는 문제점이 있다. 또한, 인건비의 상승으로 인해 운영 수익이 줄어든다는 문제점이 있다.

시럽이나 소스의 투입 과정은 액체 용기와 결합된 펌프를 수조작하여 액체 용기 내에 수용된 시럽 또는 소스가 컵에 배출하는 방식으로 시행하는 것으로서 음료 매장에서 음용자의 요구에 따라 종업원이 서비스를 제공하고 있다.

이와 같이 수작업에 의해 시럽을 제공하는 방식은 바쁜 매장의 경우 취급시간이 필요하므로 인건비의 상승으로 경영에 어려움이 초래되고 있다. 한편, 근래에는 인건비의 절감과 제조의 편의성을 위해 커피의 제조에 다관절 로봇을 채용한 무인 음료 제조 시스템에 대한 기술이 제안되어 있다.

이러한 무인 음료 제조 시스템이 적용된 카페는 무인으로 운영되기 때문에 인건비 발생이 적고, 로봇에 의해 미리 정해진 레시피대로 음료가 제조되기 때문에 음료의 맛을 일정하게 유지할 수 있다는 장점은 있으나, 고객의 기호나 취향에 따라 시럽이나 소스의 첨가가 다양하게 이루지지 못한다는 문제점이 있다.

따라서, 음료 매장(이하, '카페'라 함)이나 무인 음료 제조 장치에서 음료에 첨가되는 시럽 또는 소스를 자동으로 정확한 양 공급할 수 있는 액체 자동 공급 장치에 대한 수요가 늘어나고 있다.

1. 대한민국 공개실용신안공보 제20-2013-0006681호 ("디스펜서에 수용된 액체 자동 배출 장치", 2013.11.20.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 음료 제조에 필요한 시럽이나 소스가 레시피에 맞게 정량으로 공급될 수 있도록 자동으로 펌프를 가압하는 액체 자동 공급 장치를 제공함에 있다.

또한, 펌프를 가압하는 압력을 조절하여 펌프를 통해 배출되는 시럽 또는 소스의 양을 조절하여 고객의 기호에 맞게 커스트마이징된 음료가 제조될 수 있도록 하는 액체 자동 공급 장치를 제공함에 있다.

아울러, 컵 내에 하나 이상의 재료가 공급된 상태에서 컵을 회전시켜 컵 내에 수용된 재료가 용이하게 섞이도록 해 일정한 맛의 음료를 제공할 수 있도록 하는 액체 자동 공급 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 액체 자동 공급 장치는, 함체 형태로 형성되며, 시럽 또는 소스가 수용된 액체 용기(20)가 수납되는 케이스(100); 상기 케이스(100)의 상부에 설치되며, 상기 액체 용기(20)와 결합된 펌프(21)를 가압하는 가압부(200); 상기 케이스(100)의 전방에 설치되며, 컵(30)이 장착 가능하도록 형성되어 상기 컵(30)을 세로축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 믹스부;를 포함하고, 상기 가압부(200)는 상기 펌프(21)가 미리 정해진 위치에 위치하고 있는지 감지하는 위치 센서(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스(100)는, 상기 케이스(100)의 전면에 상기 펌프(21)의 끝단이 외부로 돌출될 수 있는 통공 형태의 가이드 홀(120); 상기 케이스(100)의 하면에 소정 높이 돌출되어 형성되며, 상기 액체 용기(20)의 하부를 지지하는 지그(110); 및 상기 액체 용기(20) 내 남아 있는 시럽 또는 소스의 양을 감지하는 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감지부는, 초음파를 이용하여 상기 액체 용기(20) 내 시럽 또는 소스의 수위를 감지하는 수위 센서(130), 상기 액체 용기(20)의 무게를 측정하는 무게 센서, 상기 펌프(21)의 가압 횟수를 측정하여 상기 액체 용기(20) 내 남은 시럽 또는 소스의 양을 산출하는 구성 중 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압부(200)는, 상기 펌프(21)의 상면에 접촉하도록 설치되며, 상하 왕복 운동을 통해 상기 펌프(21)를 가압하는 슬라이드바(210); 일측이 상기 슬라이드바(210)와 결합되어 상기 슬라이드바(210)가 상하 왕복 운동하도록 상하 왕복 운동하는 커넥팅 로드(230); 상기 커넥팅 로드(230)의 타측과 결합되며, 상기 커넥팅 로드(230)가 상하 왕복 운동하도록 하는 크랭크(220); 및 상기 크랭크(220)과 결합되며, 상기 크랭크(220)가 회전하도록 동력을 제공하는 가압 모터(240);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 가압 모터(240)는, 출력되는 동력을 제어하여 상기 슬라이드바(210)가 하강하는 길이를 조절하여 상기 펌프(21)의 수축 길이를 조절할 수 있으며, 상기 펌프(21)의 수축 길이 조절에 의해 상기 액체 용기(20) 내에서 상기 펌프(21)를 통해 외부로 공급되는 시럽이나 소스의 양이 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 믹스부(300)는, 상기 컵(30)이 장착되는 장착부(310); 상기 장착부(310)의 하부에 형성되며, 외부로부터 제공받은 동력에 의해 상기 장착부(310)를 세로축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전축(320); 및 상기 회전축(320)과 결합되어 상기 회전축(320)에 동력을 공급하는 회전 모터(330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 믹스부(300)는, 상기 컵(30)이 장착되는 장착부(310)를 포함하고, 상기 장착부(310)는, 상부 외측면에 형성된 오링홈(311), 상기 오링홈(311)에는 일정 간격 이격되어 형성된 관통홀(313), 상기 오링홈(311)에 결합되는 오링(315)을 포함하고, 상기 오링(315)은 상기 관통홀(313)에 의해 장착부(310)의 내측으로 일부가 돌출되도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관통홀(313)을 통해 장착부(310)의 내측방향으로 돌출된 오링(315)이 상기 컵(30)의 외면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컵(30)은, 하면에 소정 높이 돌출되어 형성되는 적어도 하나 이상의 돌출부(31)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 액체 자동 공급 장치는 음료 제조에 필요한 시럽이나 소스가 레시피에 맞게 정량으로 공급할 수 있고, 펌프를 가압하는 압력을 조절하여 펌프를 통해 배출되는 시럽 또는 소스의 양을 조절하여 고객의 기호에 맞게 커스트마이징된 음료를 제조할 수 있으며, 컵 내에 하나 이상의 재료가 공급된 상태에서 컵을 회전시켜 컵 내에 수용된 재료가 용이하게 섞이도록 해 일정한 맛의 음료를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 사시도
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 투시 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 정단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 액체 자동 공급 장치의 정단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 변형예에 따른 액체 자동 공급 장치의 정단면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 믹스부 사시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 믹스부 정단면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 장착부에 형성된 오링홈 및 관통공을 도시하는 장착부의 확대 사시도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 장착부의 오링홈에 결합되는 오링을 도시하는 오링의 사시도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 믹스부에 장착되는 컵 내부 확대 사시도

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 사시도를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 액체 자동 공급 장치(10)는 음료 제조를 위한 시럽 또는 소스가 들어 있는 액체 용기(20)가 장착되는 케이스(100)와 케이스(100)의 상부에 형성되어 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압하는 가압부(200) 및 케이스(100)의 전방에 설치되며, 컵(30)을 장착 가능하도록 설치되고, 펌프(21)로부터 공급되는 시럽 또는 소스를 컵(30)에 제공받은 후, 컵(30)을 회전시키는 믹스부(300)를 포함하여 구성된다.

케이스(100)의 전면에 형성되어 액체 용기(20)의 펌프(21)가 돌출되도록 하는 가이드 홀(120)이 형성될 수 있다. 이때, 가이드 홀(120)의 세로 길이는 펌프(21)가 최대로 압축되는 길이인 것이 바람직하다.

본 발명의 액체 자동 공급 장치(10)는 무인 음료 제조 장치 또는 일반 카페에 복수 개 설치되어 음료 제조에 필요한 시럽 또는 소스를 제공할 수 있다. 즉, 초코 소스가 들어 있는 액체 용기가 장착된 액체 자동 공급 장치, 캬라멜 소스가 들어 있는 액체 용기가 장착된 액체 자동 공급 장치, 바닐라 시럽이 들어 있는 액체 용기가 장착된 액체 자동 공급 장치 등이 여러 개 배치되어 음료 제조에 필요한 시럽 또는 소스를 제공할 수 있다.

종래의 무인 음료 제조 장치에서는 액체 용기가 작업 테이블 하부에 설치되고, 모터가 동작하면 액체가 이동 가능한 호스를 통해 이동하여 음료 제조에 필요한 시럽과 소스가 공급되었다. 이때, 시럽과 소스가 통과하는 호스의 세척이 용이하지 않아서 위생 관리가 어렵다는 문제점이 있으며, 호스 내에 시럽과 소스가 굳음에 따라 시럽과 소스 공급에 용이하지 않게 되고, 시럽과 소스 공급에 압력이 많이 필요하게 됨에 따라 시럽과 소스 공급하는 모터에 과부하가 걸려 모터의 고장 원인이 된다는 문제점이 있다. 또한, 일반 카페에서도 바리스타에 따라 펌프를 가압하는 압력이 서로 다르기 때문에 음료의 맛이 바리스타에 따라 다르다는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 음료에 시럽 또는 소스를 정확한 양을 공급할 수 있도록 본 발명의 액체 자동 공급 장치(10)를 제안하고 있다. 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 자세히 설명하도록 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 투시 사시도를 도시하고 있다. 먼저, 케이스(100)에 대해 설명하도록 한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(100)의 전면을 제외한 하나 이상의 면은 개방되어 액체 용기(20)가 장착될 수 있도록 하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치(10)는 후면이 개방되어 형성된다. 케이스(100)의 바닥면의 상면에는 액체 용기(20)의 위치를 가이드하고, 액체 용기(20)를 고정하는 지그(110)가 형성된다. 또한, 후면에는 액체 용기(20) 내 시럽 또는 소스가 남은 양을 확인하기 위한 수위 센서(130)가 구비되며, 수위 센서(130)는 초음파 센서인 것이 바람직하다. 액체 용기(20) 내 시럽 또는 소스가 수위 센서(130)로부터 미리 정해진 높이 이하로 위치한다고 판단될 경우, 관리자에게 알림을 보내 액체 용기(20)가 교체되도록 할 수 있다.

이때, 수위 센서(130)뿐만 아니라 액체 용기(20)의 무게를 측정하는 무게 센서가 구비되거나, 펌프(21)가 가압된 횟수를 측정하여 남은 시럽 또는 소스의 양을 산출하는 구성이 구비될 수도 있다.

다음으로, 가압부(200)에 대해 설명하도록 한다. 가압부(200)는 펌프(21)를 가압하여 펌프(21)로부터 액체 용기(20) 내 시럽 또는 소스가 공급되도록 하기 위해 구비되는 것으로, 상하 왕복 운동을 통해 펌프(21)를 가압하는 슬라이드바(210), 일측이 슬라이드바(210)와 결합되어 슬라이드바(210)가 상하 왕복 운동하도록 동력을 전달하는 커넥팅 로드(230), 커넥팅 로드(230)의 타측에 결합되어 커넥팅 로드(230)가 상하로 왕복 운동하도록 동력을 전달하는 크랭크(220), 크랭크(220)와 결합되어 크랭크(220)가 회전하도록 동력을 제공하는 가압 모터(240) 및 액체 용기(20)가 정해진 위치에 정확하게 위치하는지 판단하는 위치 센서(250)를 포함한다.

가압 모터(240)가 동작하여 회전하면, 크랭크(220)가 회전하고, 크랭크(220)의 회전에 의해 크랭크(220)와 결합된 커넥팅 로드(230)가 상하 왕복 운동하고, 커넥팅 로드(230)의 상하 왕복 운동에 따라 슬라이드바(210)도 상하로 이동하면서 펌프(21)를 가압한다. 이때, 슬라이드바(210)의 하부는 펌프(21)의 상부를 용이하게 가압하기 위하여 위로 볼록한 형태의 홈이 형성될 수 있다.

마지막으로, 믹스부(300)에 대해 설명하도록 한다. 믹스부(300)는 케이스(100)의 전면에 형성되며, 컵(30)이 장착되는 장착부(310), 장착부(310)의 하부와 결합되는 회전축(320) 및 회전축(320)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하도록 동력을 제공하는 회전 모터(330)를 포함한다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 액체 자동 공급 장치(10)의 가압부(200)의 동작을 보다 자세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 정단면도를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 가압부(200)는 크랭크 축 구조로 형성되어 슬라이드바(210)가 상하 왕복 운동을 할 수 있도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부(200)는 가압 모터(240)가 동작하여 회전하면 크랭크(220)가 회전하고, 크랭크(220)의 회전에 의해 커넥팅 로드(230)가 상하 왕복 운동을 하면서 슬라이드바(210)도 상하 왕복 운동하게 된다. 이때, 커넥팅 로드(230)의 상하 왕복 운동에 의해 상하 왕복 운동을 하는 슬라이드바(210)가 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압한다.

도 4의 (a)는 평소 상태이며, 도 4의 (b)는 가압 모터(240)가 동작하여 회전하면 가압 모터(240)의 회전에 의해 크랭크(220)가 회전하고, 크랭크(220)의 회전에 의해 커넥팅 로드(230) 및 슬라이드바(210)가 아래로 이동하면서 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압한다.

즉, 펌프(21)가 1회 상하 왕복 운동을 함으로써 액체 용기(20)의 펌프(21)가 1회 가압되고, 가압부(200)가 액체 용기(20)의 펌프(21)를 1회 가압할 때 시럽이나 소스의 양이 일정하게 공급되기 때문에 음료를 일정한 맛으로 제조할 수 있다.

가압부(200)가 액체 용기(20)의 펌프(21)를 1회 가압할 때 공급되는 시럽이나 소스의 양이 10ml라고 할 경우, 2회 가압하면 20ml, 3회 가압하면 30ml로 공급되는 것으로, 펌프(21)의 가압 횟수를 통해 시럽이나 소스의 공급량을 조절할 수 있다.

액체 용기(20)에 담긴 시럽이나 소스를 사용함에 따라 액체 용기(20) 내에 담긴 시럽이나 소스가 설정된 양보다 적어서 액체 용기(20)를 교체하거나 액체 용기(20) 내에 시럽이나 소스를 보충하기 위해 액체 용기(20)에 남은 시럽이나 소스의 양을 확인하여야 한다.

이때, 액체 용기(20)에 남은 시럽이나 소스의 양은 수위 센서(130)가 시럽이나 소스의 수위를 감지하여 판단한다. 액체 용기(20) 내 시럽이나 소스가 기준 높이 이하라고 판단되면 관리자에게 알림을 송신해 액체 용기(20)를 교체하거나 액체 용기(20) 내에 시럽이나 소스를 보충하도록 할 수 있다.

또는, 액체 용기(20)가 장착된 케이스(100)의 하부에 무게 측정 센서가 구비되어 액체 용기(20)의 무게가 일정 값 이하면 액체 용기(20) 내 시럽이나 소스가 기준보다 미달이라고 판단하여 관리자에게 알림을 송신해 액체 용기(20)를 교체하거나 액체 용기(20) 내에 시럽이나 소스를 보충하도록 할 수 있다.

또는, 펌프(21)가 가압된 횟수를 측정하여 액체 용기(20) 내에 남은 시럽 또는 소스의 양을 산출하는 방법을 이용할 수도 있다. 액체 용기(20) 내 시럽 또는 소스가 500ml가 담기고, 가압부(200)가 액체 용기(20)의 펌프(21)를 1회 가압할 때 공급되는 시럽이나 소스의 양이 10ml이 배출되며, 액체 용기(20) 내의 시럽 또는 소스가 50ml 이하가 되면 관리자에게 알림이 송신되는 것으로 가정하였을 때, 액체 용기(20)의 펌프(21)를 45번 가압하면 액체 용기(20) 내에는 시럽 또는 소스가 50ml가 남아 있는 것으로 산출되어 관리자에게 알림이 송신되어 액체 용기(20)를 교체하거나 액체 용기(20) 내에 시럽이나 소스를 보충할 수 있도록 할 수 있다.

액체 용기(20)로부터 공급되는 시럽 또는 소스의 양은 수축되는 액체 용기(20)의 펌프(21) 길이에 따라 결정되므로, 펌프(21)로부터 공급되는 시럽 또는 소스의 양을 펌프(21)의 길이를 변형하여 시럽 또는 소스가 공급되는 양을 변경할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 액체 자동 공급 장치의 정단면도를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 액체 용기(20)에 결합되는 펌프(21)의 길이를 서로 다르게 형성하여 가압부(200)에 의해 배출되는 시럽 또는 소스의 양을 조절하는 실시예를 도시한 것이다.

도 5 (a)의 펌프(21) 길이는 d1, 도 5 (b)의 펌프(21) 길이는 d2, 도 5 (c)의 펌프(21) 길이는 d3라고 할 때, 액체 용기(20)에 결합되는 펌프(21)의 길이는 d1〈 d2〈 d3 순이며, 1회 가압되었을 때 공급되는 시럽 또는 소스의 양 또한 d1〈 d2〈 d3 순이다. 이때, 펌프(21)의 길이가 달라짐에 따라 케이스(100)의 가이드 홀(120)의 세로 길이도 펌프(21)의 길이에 맞게 변형될 수 있다.

즉, 도 5의 (a)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압하면 시럽 또는 소스가 10ml 공급되고, 도 5의 (b)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압하면 시럽 또는 소스가 20ml 공급되며, 도 5의 (c)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압하면 시럽 또는 소스가 30ml 공급된다고 가정한다.

캬라멜 마끼야또를 제조하기 위해 에스프레소 머신에서 에스프레소 샷을 추출하고, 에스프레소 샷에 캬라멜 소스를 첨가한다. 캬라멜 마끼야또를 제조하기 위해 캬라멜 소스를 30ml 첨가해야 할 경우, 도 5의 (a)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압부(200)가 3번 가압해야 하나, 도 5의 (c)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압부(200)가 1번만 가압하면 되기 때문에 음료 제조 시간을 줄일 수 있다.

그러나, 도 5의 (b)와 같이 액체 용기(20)의 펌프(21)를 1회 가압되었을 때 공급되는 캬라멜 시럽이 20ml인 경우에는 캬라멜 시럽이 30ml가 되도록 정확하게 공급할 수 없게 된다.

따라서, 음료 제조 정확도를 높이기 위해서는 가압부(200)에 의해 1회 배출되는 시럽이나 소스 양을 적게 설정하고, 가압부(200)를 여러 번 가압하여야 하는 불편이 있다.

이러한 불편을 해소하기 위한 방안이 도 6에 도시되어 있다. 도 6은 가압부(200)의 제어에 의해 액체 용기(20)의 펌프(21)가 수축되는 길이를 변경하는 방식으로 액체 용기(20)에서 공급되는 시럽이나 소스의 양을 조절하는 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 변형예에 따른 액체 자동 공급 장치의 정단면도를 도시하고 있다. 도 6은 가압부(200)에 의해 액체 용기(20)에 결합된 펌프(21)의 수축 길이가 조절되어 가압부(200)에 의해 펌프(21)로부터 공급되는 시럽 또는 소스의 양을 조절하는 다른 실시예를 도시한 것이다.

도 6의 (a)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 1/2만 가압한 예이고, 도 6의 (b)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 2/3만 가압한 예이고, 도 6의 (c)는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 끝까지 가압한 예를 도시한 것이다.

이는, 가압부(200)의 가압 모터(240)에 의해 크랭크(220)의 회전 각도가 제어되어 액체 용기(20)의 펌프(21)가 수축되는 길이를 변경하여 펌프(21)로부터 공급되는 시럽 또는 소스의 양을 조절하는 것이다.

이때, 가압 모터(240)의 종류에 따라 가압부(200)의 동작이 변경될 수 있다. 크랭크(220)과 결합된 가압 모터(240)가 캠 모터일 경우에는 크랭크(220)의 회전 각도를 제어할 수 있으나, 제어된 회전 각도가 고정되어 다시 제어되기 전까지는 항상 일정한 양의 시럽이나 소스가 공급되게 된다.

즉, 가압부(200)가 액체 용기(20)로부터 5ml의 시럽이나 소스가 공급되게 액체 용기(20)의 펌프(21)를 가압하도록 제어되었을 경우, 다시 액체 용기(20)로부터 공급되는 시럽이나 소스의 양을 변경하는 외부 제어가 있기 전까지는 5ml의 시럽이나 소스가 공급되게 된다.

그러나, 크랭크(220)와 결합된 가압 모터(240)가 스테핑 모터일 경우에는 모터 회전을 제어하여 1회 가압할 때 액체 용기(20)로부터 공급되는 시럽이나 소스의 양을 8ml, 2회째 가압할 때 액체 용기(20)로부터 공급되는 시럽이나 소스의 양을 6ml로 제어될 수 있도록 스테핑 모터의 회전을 용이하게 제어할 수 있으므로, 고객의 요구 조건에 따라 액체 용기(20)로부터 공급되는 시럽이나 소스의 양을 용이하게 변경할 수 있다.

하나의 예를 들어 보다 자세히 설명하고자 한다. 음료를 제조하는 데에 25ml의 시럽이나 소스가 공급되어야 하고, 액체 용기(20)의 펌프(21)를 끝까지 가압했을 때 공급되는 시럽이나 소스의 양은 15ml라고 가정한다.

가압 모터(240)가 캠 모터일 경우에는 액체 용기(20)의 펌프(21)를 5ml만 가압하도록 제어되어 액체 용기(20)의 펌프(21)를 슬라이드바(210)가 5회 가압하여 25ml의 시럽이나 소스가 공급되도록 한다.

그러나, 가압 모터(240)가 스테핑 모터일 경우에는 1회는 15ml, 2회는 10ml가 공급될 만큼 가압하도록 제어되어 액체 용기(20)의 펌프(21)를 슬라이드바(210)가 2회 가압한다. 또는 1회는 10ml, 2회는 15ml가 공급될 만큼 가압하도록 제어되어 액체 용기(20)의 펌프(21)를 2회 가압하거나, 1회는 13ml, 2회는 12ml가 공급될 만큼 가압하도록 제어되어 액체 용기(20)의 펌프(21)를 2회 가압할 수도 있다.

따라서, 스테핑 모터가 크랭크(220)과 연결될 경우에는 시럽이나 소스의 양을 정확하게 공급할 수 있고 음료 제조 시간도 단축할 수 있다는 효과가 있다.

고객이 음료를 주문할 때, 음료의 당도를 조절할 수 있다. 무인 음료 제조 장치를 이용할 경우에는 키오스크를 통해 음료의 당도를 변경하여 음료를 주문할 수 있고, 무인 음료 제조 장치는 당도가 변경된 음료 주문 정보에 따라 시럽 또는 소스의 양을 변경하여 음료를 제조할 수 있다. 일반 카페의 경우에도 키오스크 또는 직원과 대면하여 주문할 경우 음료의 당도를 변경하여 주문할 수 있다. 따라서, 고객의 취향이 반영되어 커스터마이징된 음료를 제조하여 고객에게 제공할 수 있다.

무인 음료 제조 장치일 경우에는 음료 주문 정보에 따라 제어부의 제어 신호에 의해 펌프(21)를 가압하는 가압부(200)의 동작이 자동으로 제어될 수 있으며, 일반 카페일 경우에는 액체 자동 공급 장치(10)에 공급되는 양이 입력되도록 하는 입력부가 구비되거나 컵에 음료 주문 정보를 조회할 수 있는 바코드나 큐알 코드가 부착되고 액체 자동 공급 장치가 바코드나 큐알 코드를 리딩하여 가압부(200)의 동작이 제어될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 믹스부 사시도를 도시하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 컵(30)이 내부에 삽입될 수 있도록 원통 형태의 장착부(310)가 구비되며, 장착부(310)에 컵(30)이 장착되면 회전 모터(330)가 동작하고, 회전축(320)에 의해 장착부(310)가 세로축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 n회 이상 회전되도록 해 컵(30) 내 내용물이 섞일 수 있다.

종래의 무인 음료 제조 장치는 음료를 제조할 때 다른 재료를 섞기 위해 음료 제조 로봇(110)이 스틱 또는 믹스 수단으로 휘저어서 섞어야 했으나, 음료 제조 로봇(110)으로 휘젓는 동작을 수행하는 데에는 한계가 있어 잘 섞이지 않으며 음료 제조 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다. 또한, 일반 카페에서도 바리스타가 컵(30) 내 내용물을 스틱이나 믹스 수단으로 저어서 섞어 주어야 한다.

그러나, 본 발명의 액체 자동 공급 장치(10)는 믹스부(300)에 의해 컵(30) 내 복수의 재료를 용이하게 섞을 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 믹스부 정단면도를 도시하고 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 캬라멜 마끼야또를 제조하기 위해 에스프레소 머신에서 에스프레소 샷을 추출하고, 에스프레소 샷이 컵(30)에 담긴다.

다음으로, 에스프레소 샷이 담긴 컵(30)이 믹스부(300)의 장착부(310)에 장착되고, 에스프레소 샷이 들어 있는 컵(30)에 펌프(21)로부터 캬라멜 소스가 공급되어 캬라멜 소스가 컵(30)에 담긴 에스프레소 샷에 첨가된다. 캬라멜 마끼야또를 제조할 때, 캬라멜 소스를 30ml 첨가해야 할 경우, 가압부(200)의 동작에 의해 펌프(21)가 가압되어 30ml의 캬라멜 소스가 컵(30) 내부로 공급된다.

처음에는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 에스프레소 샷과 캬라멜 소스가 층을 이루고 분리되어 있다. 그러나, 장착부(310)에 장착된 컵(30)이 회전축(320)의 회전에 의해 세로축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 1회 이상 회전시키면 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 에스프레소 샷과 캬라멜 소스가 섞이게 된다.

에스프레소 샷과 캬라멜 소스가 섞인 후 스팀 우유가 컵(30)에 공급되어 따뜻한 캬라멜 마끼야또가 완성되거나 에스프레소 샷과 캬라멜 소스가 섞인 후 차가운 우유와 얼음이 컵(30)에 공급되어 아이스 캬라멜 마끼야또가 완성되어 고객에게 제공될 수 있다.

이때, 본 발명의 믹스부(300)는 액체 자동 공급 장치(10)에 각각 형성되지 않고 믹스부(300)가 직선 이동 가능하도록 형성되어 음료 제조에 필요한 시럽 또는 소스가 수용된 액체 용기(20)가 위치하는 쪽으로 믹스부(300)가 이동 가능한 형태로 이동할 수 있다.

즉, 초코 소스, 캬라멜 소스, 바닐라 시럽, 헤이즐넛 시럽 등의 액체 용기(20)가 케이스(100)에 장착되어 일렬로 배열되어 있다고 가정했을 때, 핫초코를 제조할 때는 믹스부(300)가 초코 소스가 있는 쪽으로 이동하고, 바닐라 라떼를 제조할 때는 바닐라 시럽 쪽으로 이동하도록 형성될 수 있다.

또는, 믹스부(300)는 별도의 위치에 형성되어 컵(30)에 시럽 또는 소스를 공급받은 후 컵(30)이 믹스부(300)의 장착부(310)에 장착되어 컵(30) 내 재료가 섞이도록 할 수도 있다.

도 9는은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 장착부에 형성된 오링홈 및 관통홀을 도시하는 장착부의 확대 사시도를 도시하고 있고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 장착부의 오링홈에 결합되는 오링을 도시하는 오링의 사시도를 도시하고 있다.

도 9에 도시된 바와 같이 장착부(310)의 상측 외면의 일지점에는 내측으로 오목한 요홈 형상의 오링홈(311)이 형성된다. 오링홈(311)에는 오링홈(311)에는 일정 간격 이격되어 복수의 관통홀(313)이 형성된다. 이러한 오링홈(311)에는 오링(315)이 결합되되, 오링(315)은 오링홈(311)에 형성된 복수의 관통홀(313)에 의해 장착부(310)의 내측으로 일부가 돌출되도록 결합된다.

이와 같이 오링홈(311)을 형성하고 오링홈(311)에 오링(315)을 결합하는 것은, 컵(30)이 장착부(310)에 장착되었을 때 복수의 관통홀(313)에서 장착부(310)의 내측방향으로 돌출된 오링(315)이 컵(30)의 외면에 밀착됨으로 인해 컵(30)에 수용된 복수의 재료를 섞기 위해 장착부(310)를 회전시킬 때 컵(30)이 장착부(310)에 대해 헛도는 것과 컵(30)이 장착부(310)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 컵(30)을 장착부(310)에 장착시킬 때 장착부(310)에 컵(30)이 안정적으로 장착되도록 할 수 있는 것이다.

이는, 오링홈(311)과 오링(315)이 장착부(310)에 구비되지 않을 경우, 장착부(310)에 컵(30)을 장착한 후 장착부(310)를 회전시킬 때 컵(30)이 장착부(310)에 대해서 헛돌아 컵(30) 수용된 음료와 소스가 잘 섞이지 않게 되는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 관통홀(313)에 의해 장착부(310)의 내측방향으로 돌출된 오링(315)이 컵(30)을 장착부(310)에 안정적으로 장착시키면서 컵(30)이 장착부(310)와 밀착되도록 하여 장착부(310)가 회전할 때 컵(30)이 장착부(310)와 함께 회전할 수 있도록 하여 컵이 헛돌거나 장착부(310)에서 이탕하는 것을 방지하여 컵(30)에 담겨진 음료와 소스가 잘 섞여질 수 있도록 하는 것이다.

여기서, 오링(315)은 도 10에 도시된 바와 같이 원형의 링형상으로 탄성을 가진 실리콘이나 고무 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 컵(30)이 장착부(310)에 안정적으로 장착될 수 있도록 하되, 컵(30)과 장착부(310) 사이에 유격이 발생되지 않도록 하여 장착부(310)가 회전할 때 컵(30)이 장착부(310)와 함께 회전할 수 있도록 밀착력을 가진 것이면 충분하다.

도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 자동 공급 장치의 믹스부에 장착되는 컵 내부 확대 사시도를 도시하고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 컵(30)의 하면에는 소정 높이 돌출된 십자 형태의 돌출부(31)가 형성된다. 이는, 컵(30)이 회전할 때, 컵 내 재료가 잘 섞이도록 하기 위해 형성되는 것이다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

10 액체 자동 공급 장치 20 액체 용기
21 펌프 30 컵
31 돌출부 100 케이스
110 지그 120 가이드 홀
130 수위 센서 200 가압부
210 슬라이드바 220 커넥팅 로드
230 크랭크 240 가압 모터
250 위치 센서 300 믹스부
310 장착부 311 오링홈
313 관통홀 315 오링
320 회전축
330 회전 모터

Claims (10)

1. 함체 형태로 형성되며, 시럽 또는 소스가 수용된 액체 용기(20)가 수납되는 케이스(100);
   상기 케이스(100)의 상부에 설치되며, 상기 액체 용기(20)와 결합된 펌프(21)를 가압하는 가압부(200);
   상기 케이스(100)의 전방에 설치되며, 컵(30)이 장착 가능하도록 형성되어 상기 컵(30)을 세로축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 믹스부;를 포함하고,
   상기 가압부(200)는,
   상기 펌프(21)가 미리 정해진 위치에 위치하고 있는지 감지하는 위치 센서(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이스(100)는,
   상기 케이스(100)의 전면에 상기 펌프(21)의 끝단이 외부로 돌출될 수 있는 통공 형태의 가이드 홀(120);
   상기 케이스(100)의 하면에 소정 높이 돌출되어 형성되며, 상기 액체 용기(20)의 하부를 지지하는 지그(110); 및
   상기 액체 용기(20) 내 남아 있는 시럽 또는 소스의 양을 감지하는 감지부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 감지부는,
   초음파를 이용하여 상기 액체 용기(20) 내 시럽 또는 소스의 수위를 감지하는 수위 센서(130), 상기 액체 용기(20)의 무게를 측정하는 무게 센서, 상기 펌프(21)의 가압 횟수를 측정하여 상기 액체 용기(20) 내 남은 시럽 또는 소스의 양을 산출하는 구성 중 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가압부(200)는,
   상기 펌프(21)의 상면에 접촉하도록 설치되며, 상하 왕복 운동을 통해 상기 펌프(21)를 가압하는 슬라이드바(210);
   일측이 상기 슬라이드바(210)와 결합되어 상기 슬라이드바(210)가 상하 왕복 운동하도록 상하 왕복 운동하는 커넥팅 로드(230);
   상기 커넥팅 로드(230)의 타측과 결합되며, 상기 커넥팅 로드(230)가 상하 왕복 운동하도록 하는 크랭크(220); 및
   상기 크랭크(220)과 결합되며, 상기 크랭크(220)가 회전하도록 동력을 제공하는 가압 모터(240);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   상기 가압 모터(240)는,
   출력되는 동력을 제어하여 상기 슬라이드바(210)가 하강하는 길이를 조절하여 상기 펌프(21)의 수축 길이를 조절할 수 있으며,
   상기 펌프(21)의 수축 길이 조절에 의해 상기 액체 용기(20) 내에서 상기 펌프(21)를 통해 외부로 공급되는 시럽이나 소스의 양이 조절되는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 믹스부(300)는,
   상기 컵(30)이 장착되는 장착부(310);
   상기 장착부(310)의 하부에 형성되며, 외부로부터 제공받은 동력에 의해 상기 장착부(310)를 세로축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전축(320); 및
   상기 회전축(320)과 결합되어 상기 회전축(320)에 동력을 공급하는 회전 모터(330);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 믹스부(300)는,
   상기 컵(30)이 장착되는 장착부(310)를 포함하고,
   상기 장착부(310)는,
   상부 외측면에 형성된 오링홈(311);
   상기 오링홈(311)에는 일정 간격 이격되어 형성된 관통홀(313);
   상기 오링홈(311)에 결합되는 오링(315);을 포함하고,
   상기 오링(315)은 상기 관통홀(313)에 의해 장착부(310)의 내측으로 일부가 돌출되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 관통홀(313)을 통해 장착부(310)의 내측방향으로 돌출된 오링(315)이 상기 컵(30)의 외면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 컵(30)은,
    하면에 소정 높이 돌출되어 형성되는 적어도 하나 이상의 돌출부(31)가 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 장치.