KR101539051B1

KR101539051B1 - 커피 추출장치

Info

Publication number: KR101539051B1
Application number: KR1020140084716A
Authority: KR
Inventors: 고영
Original assignee: 고영
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2034-07-07

Abstract

커피 추출장치가 개시된다. 본 발명의 커피 추출장치는, 내부가 각각의 격판으로 구획된 하우징; 상온의 추출수 공급라인과 연결되고, 상기 추출수 공급라인으로부터 공급되는 추출수를 소정의 압력으로 추출수 공급관에 공급하도록 구성되고 상기 하우징의 내부 한쪽에 설치되는 추출수 공급펌프; 압축공기를 발생시키도록 구성되어 상기 하우징의 내부에 설치되는 콤프레셔; 상기 추출수 공급펌프 및 상기 콤프레셔와 연결되어 추출수와 압축공기를 선택적으로 공급받도록 상기 추출수 공급관에 결합되고, 상기 하우징 내부의 한쪽 격벽에 설치되는 제1 결합부재; 상기 제1 결합부재와 마주본 상태에서 상기 제1결합부재 방향으로 전진하거나 반대방향으로 후진하도록 상기 하우징의 다른쪽 격벽에 설치되는 가이드에 설치되고, 일부가 중공형으로 형성되어 커피 저장부와 연결되는 커피 추출액 배출관의 일단부가 결합되는 제2 결합부재; 상기 커피 추출액 배출관의 타단부와 결합되고, 공급되는 전원이나 공압 또는 유압에 의해 상기 제2 결합부재를 전진시키거나 후진시키도록 작동되는 작동부재; 및 내부에는 커피가루가 충진되고, 양단부에는 필터가 마련되며, 상기 작동부재가 후진한 상태에서, 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이에 장착되고, 상기 제2 결합부재가 전진 작동하면 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재에 양단부가 기밀을 유지하여 결합되는 커피 카트리지를 포함하여, 상기 커피 카트리지가 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이에 장착된 상태에서 상기 추출수 공급펌프에 의해 추출수가 상기 커피 카트리지의 내부를 소정의 압력으로 통과하면서 커피를 추출한 후 상기 커피 추출액 배출관을 통하여 커피 저장부로 이동하고, 커피의 추출이 완료되면 상기 콤프레셔에서 발생된 압축공기가 상기 제1 결합부재를 통하여 상기 커피 카트리지로 공급되어 잔류된 추출수를 배출시키도록 된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 냉수 또는 상온수로 커피를 추출하되, 커피가루가 내장된 카트리지에 상온의 추출수를 직접 고압으로 공급하여 커피를 추출함으로써 커피성분의 변형없이 대량으로 커피의 추출이 가능하고, 효율적인 커피 추출이 가능하며, 카트리지에 남은 잔여 추출수를 압축공기로 배출시키도록 함으로써 추출수를 용이하게 완전 제거할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

커피 추출장치{APPARATUS FOR EXTRACTING COFFEE}

본 발명은 커피 추출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 냉수 또는 상온수로 커피를 추출하되, 커피가루가 내장된 카트리지에 상온의 추출수를 고압으로 공급하여 커피를 추출하고, 잔여 추출수를 압축공기로 배출시키도록 함으로써 상온의 추출수로 커피를 효율적으로 추출할 수 있는 커피 추출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 원두커피는 커피나무 열매의 종자인 커피원두를 원료로 한 기호음료으로, 커피의 종류는 약 40종이 있지만 재배되는 것은 아라비카종·로부스타종(콩고종)·리베리카종·엑셀사종의 4종뿐이며, 제 각기 식물의 형태와 특성이 크게 다르고 품질에도 많은 차이가 있다.

상기 커피원두를 이용한 음료는 15세기 이슬람교 지배자 다바니가 페르시아풍의 커피를 마신 이래 일반기호품으로 지속적 보급되어, 현재 커피에 관련된 산업제품 수요가 창출되고, 이로 인한 시장수요도 점차 확대되고 있으며, 커피에 관련된 업종 종사자와 이와 관련있는 산업분야가 급증하고 있는 추세이다.

상기 커피 원두를 이용하여 커피음료를 생산하는 것은 크게, 인스턴트커피와 원두커피로 구분된다. 또한, 원두커피는 커피 원두로부터 추출 방법에 따라 드립식과 에스프레소 방식을 포함한다.

특히, 에스프레소란 곱게 분쇄된 커피 원두에 고압의 온수를 가하여 단시간에 커피를 추출하는 방법 및 이러한 방법을 통해 추출된 커피를 말한다.

이러한 에스프레소 커피를 추출하기 위한 장치는, 분쇄된 커피 원두를 수용하여 커피를 추출하기 위한 필터유닛(포타 필터-porta filter))과, 온수를 제공하기 위한 보일러와, 상기 커피 원두에 상기 온수를 공급하는 펌프를 포함한다.

에스프레소 커피 추출 장치는 커피 전문점이나 산업체 및 회사용, 가정용 등의 다양한 형태의 장치가 공지되어 있다.

한편, 에스프레소 커피의 향미를 결정하는 요소로서는 커피 원두의 종류와, 커피 원두를 볶은 정도 및 입자의 크기 등이 있다. 또한, 상기 요소들 외에도, 커피 추출 장치에서 에스프레소 커피를 추출할 때의 온수의 온도와 압력도시 큰 영향을 미치는 요소이다. 예를 들어, 종래의 커피 추출 장치는 약 90℃의 온도를 갖는 온수와, 8~10 ㎏/㎠ 의 압력을 가하여 에스프레소 커피를 추출하고 있다. 그런데 종래의 온수를 사용하여 추출된 에스프레소 커피는, 커피자체에 포함된 성분이 산화 또는 변질되거나, 휘발성 성분이 휘발됨으로 인해 추출된 에스프레소 커피의 향미가 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 방법의 일환으로서, 냉수를 이용하여 커피를 추출하는 드립식 추출 방법이 제시되었다. 드립식 추출방법은, 냉수를 상부에 위치시키고, 하부에 커피 분말이 수용된 필터가 설치되며, 최하부에는 추출된 커피가 수용되는 수용용기가 배치된 구조로서, 냉수가 중력에 의해 커피에 떨어지면서 추출하도록 된 것이다. 이와 같은 드립식 추출 방법은, 전술한 에스프레소 추출 방식에 비하여 열이나 압력을 가하여 강제로 추출하지 않고 오랜시간 동안 자연적으로 추출되도록 함으로써, 카페인이 적으면서 커피 자체의 향미를 유지할 수 있었다.

그러나, 이러한 드립식 추출방법은, 커피 추출에 매우 많은 시간이 소요되기 때문에 상업적으로뿐만 아니라 가정에서 이용하기에도 현실적으로 무리가 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 수단으로, 대한민국등록특허 제10-0920237호(공고일 : 2009.10.05일)호가 개시되었다. 이 선행기술의 커피 추출장치는, 본체와, 본체 내부에 구비되어 냉수를 제공하는 냉수 공급원과, 냉수 공급원에 착탈가능하게 제공되고, 분쇄된 커피 원두를 수용하며, 커피 원두로부터 커피를 추출하기 위한 필터 유닛와, 필터 유닛의 일측에 제공되어, 필터 유닛 내부의 압력을 유지시키는 압력유지 유닛을 포함하는 커피 추출 장치에 있어서. 압력유지 유닛은, 필터 유닛의 취출구에 착탈가능하게 결합되는 하우징과, 하우징과 연통되어 커피를 배출시키는 취출부재와, 하우징에 수용되고, 취출구를 선택적으로 개폐하되, 취출구에 밀착되었을 때 커피의 최소유량이 통과할 수 있도록, 표면에 다수의 그루브가 형성되며, 그루브는 커피의 유동 방향을 따라 점차 직경이 증가되도록 형성된 개폐부재과, 하우징에 수용되고, 개폐부재가 취출구에 밀착되는 방향으로 탄성을 가하는 탄성지지부재를 포함하는 것이다.

그러나, 이러한 종래기술에 의한 커피 추출장치는, 냉수를 이용하여 향미가 우수하고 크레마가 풍부한 에스프레소 커피를 추출할 수 있고, 더불어, 카페인 제거 장치 및 공정을 추가하지 않고도, 카페인 함량이 낮은 디카페인 커피를 추출할 수 있는 장점은 있었으나, 1-2잔 정도의 분량만을 추출할 수 있어서, 대량 추출이 불가능한 문제점이 있었다. 즉, 종래기술에 의한 커피 추출장치는 필터에 수용된 커피를 고압에 노출시켜 추출한 후 다시 1-2잔 분량의 커피가루를 다시 필터에 담은 후 위와 같은 작업을 반복적으로 수행해야 하는 문제점이 있었던 것이다.

대한민국등록특허 제10-0920237호(공고일 : 2009.10.05일)

본 발명의 목적은, 냉수 또는 상온수로 커피를 추출하되, 커피가루가 내장된 카트리지에 상온의 추출수를 직접 고압으로 공급하여 커피를 추출하고, 잔여 추출수를 압축공기로 배출시키도록 함으로써 상온의 추출수로 커피를 효율적으로 추출할 수 있고, 추출수를 용이하게 완전 제거할 수 있는 커피 추출장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부가 각각의 격판으로 구획된 하우징; 상온의 추출수 공급라인과 연결되고, 상기 추출수 공급라인으로부터 공급되는 추출수를 소정의 압력으로 추출수 공급관에 공급하도록 구성되고 상기 하우징의 내부 한쪽에 설치되는 추출수 공급펌프; 압축공기를 발생시키도록 구성되어 상기 하우징의 내부에 설치되는 콤프레셔; 상기 추출수 공급펌프 및 상기 콤프레셔와 연결되어 추출수와 압축공기를 선택적으로 공급받도록 상기 추출수 공급관에 결합되고, 상기 하우징 내부의 한쪽 격벽에 설치되는 제1 결합부재; 상기 제1 결합부재와 마주본 상태에서 상기 제1결합부재 방향으로 전진하거나 반대방향으로 후진하도록 상기 하우징의 다른쪽 격벽에 설치되는 가이드에 설치되고, 일부가 중공형으로 형성되어 커피 저장부와 연결되는 커피 추출액 배출관의 일단부가 결합되는 제2 결합부재; 상기 커피 추출액 배출관의 타단부와 결합되고, 공급되는 전원이나 공압 또는 유압에 의해 상기 제2 결합부재를 전진시키거나 후진시키도록 작동되는 작동부재; 및 내부에는 커피가루가 충진되고, 양단부에는 필터가 마련되며, 상기 작동부재가 후진한 상태에서, 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이에 장착되고, 상기 제2 결합부재가 전진 작동하면 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재에 양단부가 기밀을 유지하여 결합되는 커피 카트리지를 포함하고, 상기 커피 카트리지가 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이에 장착된 상태에서 상기 추출수 공급펌프에 의해 추출수가 상기 커피 카트리지의 내부를 소정의 압력으로 통과하면서 커피를 추출한 후 상기 커피 추출액 배출관을 통하여 커피 저장부로 이동하고, 커피의 추출이 완료되면 상기 콤프레셔에서 발생된 압축공기가 상기 제1 결합부재를 통하여 상기 커피 카트리지로 공급되어 잔류된 추출수를 배출시키도록 된 것을 특징으로 하는 커피 추출장치에 의해 달성된다.

상기 추출수 공급관에는, 상기 추출수 공급펌프에 의해 공급되는 추출수의 압력을 조절하기 위한 제1 압력조절밸브; 및 상기 추출수 공급펌프로부터 공급되는 추출수를 공급하거나 차단하는 제어를 하기 위한 제1 전자밸브가 각각 마련되고, 상기 제1 결합부재에는, 상기 콤프레셔와 연결된 압축공기 공급파이프가 결합되고, 상기 압축공기 공급파이프에는 상기 콤프레셔로부터 공급되는 압축공기를 제어하기 위한 압축공기 제어밸브가 마련될 수 있다.

상기 커피 추출액 배출관에는, 상기 커피 카트리지를 통과하면서 추출된 커피 추출액이 상기 커피 추출액 배출관을 통하여 배출될 때 배출되는 커피 추출액의 압력을 조절하기 위한 제2 압력조절밸브; 및 상기 커피 추출액 배출관으로 배출되는 커피를 차단하거나 통과시키도록 제어하기 위한 제2 전자밸브가 마련될 수 있다.

상기 커피 추출액 배출관에는, 추출수의 공급이 완료되고 압축공기가 공급되면 상기 제2 결합부재를 통과한 공기가 상기 제2 압력조절밸브를 거치지 않고 우회하여 배출되도록, 상기 제2 결합부재와 상기 제2 압력조절밸브 사이의 상기 커피 추출액 배출관에 일단이 연통되도록 결합되고, 타단은 상기 제2 압력조절밸브와 상기 제2 전자밸브 사이에 연통되도록 결합되는 압축공기 배출관; 및 배출되는 압축공기를 제어하도록 상기 압축공기 배출관에 설치되는 공기제어용 전자밸브가 마련될 수 있다.

상기 가이드는, 상기 작동부재가 상기 커피 추출액 배출관을 전진시켜 상기 제2 결합부재가 커피 카트리지를 가압하면서 밀착되도록 하거나, 상기 커피 추출액 배출관을 후진시켜 상기 제2 결합부재가 커피 카트리지와 이격되도록 작동할 때, 상기 제2 결합부재를 길이방향으로 유동가능하게 지지하도록 구성되되, 중앙에 상기 제2 결합부재가 관통 설치되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에는 위치결정홈이 형성된 지지판; 및 외주면에는 상기 위치결정홈에 삽입되기 위한 위치결정돌기가 길이방향으로 길게 돌출 형성되고, 상기 제2 결합부재에 결합된 상태로 상기 관통공에 길이방향으로 유동가능하게 결합되는 안내부재를 포함할 수 있다.

상기 커피 저장부는, 상기 추출수 공급펌프의 작동으로 커피의 추출이 이루어질 때, 상기 커피 추출액 배출관으로부터 배출되는 커피 추출액이 저항없이 유입되도록 한쪽이 진공펌프와 연결되어 상기 진공펌프의 작동으로 상기 커피 저장부의 내부가 진공상태가 형성되도록 구성될 수 있다.

상기 제1 결합부재와 제2 결합부재는, 추출수와 압축공기가 통과될 수 있도록 내부에 통로가 형성되고, 상기 커피 카트리지가 수평방향으로 이동하여 상기 커피 카트리지의 각 단부가 삽입되도록 서로 같은 방향으로 개구된 개구부가 각각 형성될 수 있다.

상기 하우징의 내부에는, 소정의 길이의 원통형으로 형성된 다수개의 상기 커피 카트리지를 순차적으로 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이로 위치 이동시켜 커피 추출이 연이어 이루어지도록 하고, 커피 추출 완료되어 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재가 이격되면 커피 추출이 완료된 상기 커피 카트리지를 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이에서 다른 곳으로 위치 이동시키기 위한 커피 카트리지 공급수단이 마련될 수 있다.

상기 커피 카트리지 공급수단은, 서로 마주보는 상기 격판들 사이에 양단이 축으로 회전 가능하게 결합되고, 가장자리에는 상기 커피 카트리지들이 각각 삽입되어 안착되기 위한 제1 안착공들이 각각 형성되며, 서로 간격을 유지하여 배치되는 한 쌍의 공급원판; 및 상기 축을 소정의 각도만큼씩 회전시키도록 구성되어 어느 하나의 상기 격판에 설치되는 공급원판 구동부재를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 커피 카트리지 공급수단은, 상기 커피 카트리지들이 각각 삽입되어 안착되기 위한 제2 안착공이 각각 형성된 지지편들이 절곡되어 연이어 연결되고, 서로 마주보는 상기 격판들 사이에 설치되어 상기 제2 안착공들에 삽입되어 지지된 각각의 커피 카트리지들을 순차적으로 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이로 이동시키고, 커피 추출이 완료된 커피 카트리지는 상기 제1 결합부재와 제2 결합부재 사이에서 다른 곳으로 이동시키도록 작동되는 컨베이어장치로 이루어질 수 있다.

상기 커피 저장부는, 유리재로 형성되고 눈금이 표시된 원통형의 수용부재; 한쪽에 상기 수용부재를 확인하기 위한 개구부가 형성되고, 금속재로 형성되어 상기 수용부재를 감싸 보호하도록 상기 수용부재와 결합되는 케이스; 상기 커피 추출액 배출관과 연결되고, 상기 커피 추출액 배출관으로부터 공급되는 커피 추출액의 유입을 제어하기 위한 유입밸브를 구비하여 상기 케이스의 한쪽에 체결되어 결합되는 제1 캡부재; 및 상기 수용부재로부터 배출되는 커피 추출액을 제어하기 위한 배출밸브를 구비하여 상기 케이스의 다른 쪽에 체결되어 결합되는 제2 캡부재를 포함할 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부가 각각의 격판으로 구획된 하우징; 상온의 추출수 공급라인과 연결되고, 상기 추출수 공급라인으로부터 공급되는 추출수를 소정의 압력으로 한 쌍의 추출수 공급관에 공급하도록 구성되고 상기 하우징의 내부 한쪽에 설치되는 추출수 공급펌프; 압축공기를 발생시키도록 구성되어 상기 하우징의 내부에 설치되는 콤프레셔; 상기 추출수 공급펌프 및 상기 콤프레셔로부터 추출수와 압축공기를 선택적으로 공급받도록 한 쌍의 추출수 공급관의 단부에 결합되고, 상기 하우징 내부의 한쪽 격벽에 설치되는 한 쌍의 제1 결합부재; 상기 하우징의 다른쪽 격벽에 설치되는 가이드와, 상기 가이드에 각 일단부가 결합되고 각 타단은 각각의 커피 저장부와 연결되는 한 쌍의 커피 추출액 배출관을 포함하고, 상기 한 쌍의 제1 결합부재와 각각 마주본 상태에서 상기 한 쌍의 제1결합부재 방향으로 전진하거나 반대방향으로 후진하도록 상기 가이드에 설치되는 한 쌍의 제2 결합부재; 피스톤 로드가 상기 가이드에 결합되고, 공급되는 전원이나 공압 또는 유압에 의해 상기 한 쌍의 제2 결합부재가 결합된 상기 가이드를 전진시키거나 후진시키도록 작동되는 작동부재; 및 내부에는 커피가루가 충진되고, 양단부에는 필터가 마련되며, 상기 작동부재가 후진한 상태에서, 상기 한 쌍의 제1 결합부재와 한 쌍의 제2 결합부재 사이에 각각 장착되고, 상기 한 쌍의 제2 결합부재가 전진 작동하면 상기 한 쌍의 제1 결합부재와 한 쌍의 제2 결합부재에 양단부가 기밀을 유지하여 결합되는 한 쌍의 커피 카트리지를 포함하고, 상기 한 쌍의 커피 카트리지가 상기 한 쌍의 제1 결합부재와 한 쌍의 제2 결합부재 사이에 장착된 상태에서 상기 추출수 공급펌프에 의해 추출수가 상기 한 쌍의 커피 카트리지 내부를 소정의 압력으로 통과하면서 커피를 추출한 후 각각의 상기 한 쌍의 커피 추출액 배출관을 통하여 각 커피 저장부로 이동하고, 커피의 추출이 완료되면 상기 콤프레셔에서 발생된 압축공기가 상기 한 쌍의 제1 결합부재를 통하여 각각의 상기 한 쌍의 커피 카트리지로 공급되어 잔류된 추출수를 배출시키도록 된 것을 특징으로 하는 커피 추출장치에 의해 달성된다.

삭제

본 발명에 의하면, 냉수 또는 상온수로 커피를 추출하되, 커피가루가 내장된 카트리지에 상온의 추출수를 직접 고압으로 공급하여 커피를 추출함으로써 커피성분의 변형없이 대량으로 커피의 추출이 가능하고, 효율적인 커피 추출이 가능하며, 카트리지에 남은 잔여 추출수를 압축공기로 배출시키도록 함으로써 추출수를 용이하게 완전 제거할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 커피 추출장치를 도시한 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 결합부재와 추출수 공급펌프를 설명하기 위한 개략적 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 결합부재를 설명하기 위한 개략적 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 커피 카트리지와 제1 결합부재 및 제2 결합부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 커피 카트리지 공급수단을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 도 1에 도시된 커피 카트리지 공급수단의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커피 추출장치를 도시한 개략적 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 커피 추출장치를 도시한 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 결합부재와 추출수 공급펌프를 설명하기 위한 개략적 구성도이며, 도 3은 도 1에 도시된 제2 결합부재를 설명하기 위한 개략적 구성도이고, 도 4는 도 1에 도시된 커피 카트리지와 제1 결합부재 및 제2 결합부재를 도시한 분해 사시도이다. 그리고 도 5는 도 1에 도시된 커피 카트리지 공급수단을 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커피 추출장치는, 온수가 아닌, 냉수나 상온수를 이용하여 커피를 추출하고, 커피 추출수를 압축공기로 배출시키며, 커피가 수용된 카트리지를 교환할 수 있도록 구성됨으로써 커피 유효성분의 열 변형 없이 효율적으로 대량 추출할 수 있도록 구성된 것이다.

이러한 커피 추출장치는, 내부가 각각의 격판(12,14)들로 구획된 하우징(10)과, 상온의 추출수 공급라인(22)과 연결되고, 추출수 공급라인(22)으로부터 공급되는 추출수를 소정의 압력으로 추출수 공급관(24)에 공급하도록 구성되어 하우징(10)의 내부 한쪽에 설치되는 추출수 공급펌프(20)와, 압축공기를 발생시키도록 구성되어 하우징(10)의 내부에 설치되는 콤프레셔(30)와, 추출수 공급펌프(20) 및 콤프레셔(30)와 연결되어 추출수와 압축공기를 선택적으로 공급받도록 추출수 공급관(24)에 결합되고, 하우징(10) 내부의 한쪽 격벽(14)에 설치되는 제1 결합부재(40)와, 제1 결합부재(40)와 마주본 상태에서 제1결합부재(40) 방향으로 전진하거나 반대방향으로 후진하도록 하우징(10)의 다른쪽 격벽(12)에 설치되는 가이드(52)에 설치되고, 일부가 중공형으로 형성되어 커피 저장부(60)와 연결되는 커피 추출액 배출관(54)의 일단부가 결합되는 제2 결합부재(50)와, 커피 추출액 배출관(54)의 타단부와 결합되고, 공급되는 전원이나 공압 또는 유압에 의해 제2 결합부재(50)를 전진시키거나 후진시키도록 작동되는 작동부재(70)와, 내부에는 커피가루가 충진되고, 양단부에는 필터(82)가 마련되며, 작동부재(70)가 후진한 상태에서, 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에 장착되고, 제2 결합부재(50)가 전진 작동하면 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)에 양단부가 기밀을 유지하여 결합되는 커피 카트리지(80)를 포함하여 구성된다.

이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

하우징(10)은, 내부에 두 개의 격판(12,14)에 의해 구획된 공간을 갖는 것으로, 두 개의 격판(12,14)은 거리를 유지하여 서로 마주보도록 설치된다.

추출수 공급펌프(20)는, 냉수 또는 정수와 같은 상온수를 소정의 압력으로 커피 카트리지(80)에 공급하기 위한 것으로, 대략 20 - 80 ㎏f/㎡ 정도의 압력을 발생시키도록 구성된다. 이러한 압력은 상온의 추출수가 커피 카트리지(80) 내부에 수용된 커피 입자의 동공을 원활하게 통과하도록 하기 위한 것으로, 20 ㎏f/㎡ 이하일 경우에는, 추출수가 미세한 커피 입자의 동공을 원활하게 통과하지 못하고, 80 ㎏f/㎡ 이상일 경우에는, 커피입자가 커피 카트리지(80)의 필터(82)들을 통과하여 배출되므로 최종 커피 추출액에 찌꺼기가 남게 될 뿐만 아니라, 모든 장치가 고압에 견디도록 구성되어야 하므로, 제작 비용이 상승하게 된다. 따라서, 커피 카트리지(80)에 공급되는 추출수의 압력은 대략 20 - 80 ㎏f/㎡가 바람직하다.

이러한 추출수 공급펌프(20)는, 추출수 공급라인(22)과 연결되고, 추출수 공급라인(22)으로부터 공급되는 추출수를 전술한 20 - 80 ㎏f/㎡ 정도의 압력으로 추출수 공급관(24)에 공급하도록 구성되어 하우징(10)의 내부 한쪽, 도 1을 기준으로 하우징(10)의 하부쪽에 설치되는 것이다.

컴프레셔(30)는, 커피 카트리지(80) 내부에 잔류된 추출수를 완전하게 배출시켜 커피를 효율적으로 추출하기 위한 압축공기를 발생시키도록 구성되어 하우징(10)의 내부에 설치된다.

제1 결합부재(40)는, 커피 카트리지(80)의 일단(또는 도 1을 기준으로 하단부)과 선택적으로 기밀을 유지하도록 밀착 결합되도록 구성되는 것으로, 일단이 추출수 공급펌프(20)와 결합된 추출수 공급관(24)의 타단에 결합되고, 한쪽에는 컴프레셔(30)와 연결된 압축공기 파이프(32)가 연결된다. 이러한 제1 결합부재(40)는 추출수 공급펌프(20) 및 콤프레셔(30)와 연결되어 있어서 추출수와 압축공기를 선택적으로 공급받게 되며, 도 1을 기준으로 아래쪽 격벽(14)에 고정 설치된다.

이러한 제1 결합부재(40)에 결합된 압축공기 공급파이프(32)에는 콤프레셔(30)로부터 공급되는 압축공기를 제어하기 위한 압축공기 제어밸브(34)가 마련된다. 이 압축공기 제어밸브(34)는 전자적으로 작동되어 압축공기를 제1 결합부재(40)로 공급하거나 차단하는 기능을 하는 것으로, 커피 추출장치를 전체적으로 제어하는 제어부에 의해 제어될 수 있고 수동으로 제어될 수도 있다.

제1 결합부재(40)가 결합되는 추출수 공급관(24)에는, 추출수 공급펌프(20)에 의해 공급되는 추출수의 압력을 조절하기 위한 제1 압력조절밸브(26)가 설치되고, 추출수 공급펌프(20)로부터 공급되는 추출수를 공급하거나 차단하기 위한 제1 전자밸브(28)가 설치된다. 이러한 제1 압력조절밸브(26)와 제1 전자밸브(28)에 의해 추출수의 공급압력이 조절되고 추출수의 공급 또는 차단이 제어될 수 있다.

제2 결합부재(50)는, 제1 결합부재(40)와 서로 마주보는 방향에 설치되어 제1 결합부재(40)와 함께 커피 카트리지(80)의 양단과 기밀을 유지하여 결합되어 커피 카트리지(80)가 장착되도록 하거나 탈거되도록 하기 위한 것이며, 커피 추출액이 배출될 수 있는 구조를 갖는 것이다. 이러한 제2 결합부재(50)는 제1 결합부재(40)와 마주본 상태에서 제1결합부재(40) 방향으로 전진하거나 반대방향으로 후진하도록 하우징(10)의 다른쪽, 즉 상부쪽 격벽(12)에 설치되는 가이드(52)에 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 즉, 제2 결합부재(50)는 고정 설치되는 제1 결합부재(40)와는 달리 가이드(52)에 의해 제1 결합부재(40) 방향으로 전진하여 커피 카트리지(80)를 가압하면서 밀착되거나 커피 카트리지(80)기 탈거되도록 그 반대 방향으로 후진하도록 설치되는 것이다.

이를 위하여, 가이드(52)는, 작동부재(70)가 커피 추출액 배출관(54)을 전진시켜 제2 결합부재(50)가 커피 카트리지(80)를 가압하면서 밀착되도록 하거나, 커피 추출액 배출관(54)을 후진시켜 제2 결합부재(50)가 커피 카트리지(80)와 이격되도록 작동할 때, 제2 결합부재(50)를 길이방향으로 유동가능하게 지지하도록 구성되는 것이다. 즉, 중앙에 제2 결합부재(50)가 관통 설치되는 관통공(52A)이 형성되고, 관통공(52A)의 내주면에는 위치결정홈(52B)이 형성된 지지판(52C)과, 외주면에는 위치결정홈(52B)에 삽입되기 위한 위치결정돌기(52D)가 길이방향으로 길게 돌출 형성되고, 제2 결합부재(50)에 결합된 상태로 관통공(52A)에 길이방향으로 유동가능하게 결합되는 안내부재(52E)를 포함하여 구성됨으로써, 제2 결합부재(50)는 위치결정돌기(52D)와 위치결정홈(52B)에 의해 위치가 뒤틀리거나 변경되는 일 없이 도 3의 양방향 화살표 방향으로 원활하게 이동가능하게 된다.

한편, 제2 결합부재(50)가 결합되는 커피 추출액 배출관(54)은, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일단(도 1을 기준으로 상단부)은 작동부재(70)에 결합되고, 타단(도 1을 기준으로 하단부)에는 제2 결합부재(50)가 결합된다. 그리고 커피 추출액 배출관(54)은, 일부가 중공형으로 형성되어 제2 결합부재(50)를 통하여 배출되는 커피 추출액이 커피 저장부(60)로 배출 이동하는 통로 역할을 한다. 이를 위해서, 작동부재(70)의 피스톤 로드 일부 영역을 중공형으로 구성하거나, 피스톤 로드의 단부에 중공형의 커피 추출액 배출관(54)을 용접이나 플랜지 결합 등으로 결합하여 구성할 수도 있는 것이다.

또한, 커피 추출액 배출관(54)에는, 커피 카트리지(80)를 통과하면서 추출된 커피 추출액이 커피 추출액 배출관(54)을 통하여 배출될 때 배출되는 커피 추출액의 압력을 조절하기 위한 제2 압력조절밸브(56)가 설치되고, 커피 추출액 배출관(54)으로 배출되는 커피를 차단하거나 통과시키도록 제어하기 위한 제2 전자밸브(58)가 설치된다. 따라서, 제2 결합부재(50)를 통과하여 커피 저장부(60)로 이동하는 커피 추출액의 압력을 조절할 수 있고, 커피 추출액의 이동을 허용하거나 차단할 수 있게 된다.

그리고, 커피 추출액 배출관(54)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 추출수 공급펌프(20)에 의한 추출수의 공급이 완료되고 컴프레셔(30)에 의해 압축공기가 공급되면 제2 결합부재(50)를 통과한 공기가 제2 압력조절밸브(56)를 거치지 않고 우회하여 배출되도록, 제2 결합부재(50)와 제2 압력조절밸브(56) 사이의 커피 추출액 배출관(54)에 일단이 연통되도록 결합되고, 타단은 제2 압력조절밸브(56)와 제2 전자밸브(58) 사이에 연통되도록 결합되는 압축공기 배출관(59A)과, 배출되는 압축공기를 제어하도록 압축공기 배출관(59A)에 설치되는 공기제어용 전자밸브(59B)가 마련된다. 이러한 구조는, 추출수를 커피 카트리지(80)로부터 밀어내는 압축공기가 제2 압력조절밸브(56)를 통과하지 못하기 때문에 우회통로를 구성한 것이다. 즉, 추출수의 배출 압력보다 압축공기의 배출압력이 낮기 때문에 압축공기가 제2 압력조절밸브(56)를 통과하지 못한다. 따라서 압축공기가 커피 추출액 배출관(54) 상에서 제2 압력조절밸브(56)를 우회하여 배출되도록 구성된 것이다.

한편, 전술한 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)는, 추출수와 압축공기가 통과될 수 있도록 내부에 통로가 형성되고, 커피 카트리지(80)가 수평방향으로 이동하여 결합되도록, 즉 커피 카트리지(80)의 각 단부가 수평방향으로 삽입되도록 서로 같은 방향으로 개구된 개구부(47,57)가 각각 형성되는 것이다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)는, 커피 카트리지(80)가 수평방향으로 진입하도록 개구부(47,57)가 형성되는 것이다. 이때, 개구부(47,57)는 도면에 도시되지 않았으나 일방향으로만 개구되도록 형성될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 양방향으로 형성될 수도 있다. 일방향으로만 개구된 경우에는 커피 카트리지(80)를 삽입한 방향으로 다시 빼낼 경우(수동장착)에 적용될 수 있고, 양방향으로 개구된 경우에는 커피 카트리지(80)를 자동으로 장착하고 탈착시킬 경우에 적용할 수 있다.

한편, 제2 결합부재(50)에는 개구부(57)가 형성되지 않을 수도 있다. 즉 제2 결합부재(50)가 도 1을 기준으로 상,하 방향으로 이동하므로, 개구부(57)가 필요하지 않으나, 본 실시예에서는 제2 결합부재(50)에는 개구부(57)가 형성된 것을 기준으로 설명한다.

작동부재(70)는, 커피 추출액 배출관(54)의 타단부와 결합되고, 공급되는 전원이나 공압 또는 유압에 의해 제2 결합부재(50)를 전진시키거나 후진시키도록 구성된다. 이러한 작동부재(70)는 유압이나 공압으로 작동되는 실린더 또는 전자적으로 작동되는 솔레노이드나 스텝모터, 랙과 피니언 등으로 구성될 수 있는 것으로, 커피 배출관(54)를 전,후진시킬 수 있는 다양한 수단이 적용될 수 있는 것이다.

커피 카트리지(80)는, 내부에 커피가루가 충진되고, 양단부에는 필터(82)가 마련되며, 작동부재(70)가 후진한 상태에서, 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에 장착되고, 제2 결합부재(50)가 전진 작동하면 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)에 양단부가 기밀을 유지하여 결합되도록 구성된 것이다. 이러한 커피 카트리지(80)는, 추출수 공급펌프(20)에 의해 공급되는 추출수의 압력을 견딜 수 있는 재질(스테인레스재) 및 구조(원통형)를 갖으며, 양단부에는 추출수는 통과시키고 커피가루는 차단하기 위한 필터(82)가 각각 결합된다.

그리고, 커피 카트리지(80)의 각 단부에는 제1,2 결합부재(40,50)에 밀착되었을 때 기밀이 유지되도록 하기 위한 패킹이 각각 마련된다.

이러한 커피 카트리지(80)는 도 1 또는 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 갖는 원통형으로 구성된다.

하우징(10)의 내부에는, 소정의 길이의 원통형으로 형성된 다수개의 커피 카트리지를(80)를 순차적으로 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 위치 이동시켜 커피 추출이 연이어 이루어지도록 하고, 커피 추출 완료되어 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)가 이격되면 커피 추출이 완료된 커피 카트리지(80)를 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에서 다른 곳으로 위치 이동시키기 위한 커피 카트리지 공급수단(100)이 마련된다. 즉, 다수개의 커피 카트리지(80)를 순차적으로 연이어 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동시켜 커피 추출이 이루어지록 하고, 커피 추출이 완료된 경우에는 사용이 완료된 커피 카트리지(80)를 탈착하여 다른 곳으로 이동시키는 동작으로 자동으로 수행하도록 구성되는 것이다.

이러한 커피 카트리지 공급수단(100)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 격판(12,14)들 사이에 양단이 축(114)으로 회전 가능하게 결합되고, 가장자리에는 커피 카트리지(80)들이 각각 삽입되어 안착되기 위한 제1 안착공(112)들이 각각 형성되며, 서로 간격을 유지하여 배치되는 한 쌍의 공급원판(110)과, 축(114)을 소정의 각도만큼씩 회전시키도록 구성되어 상부측 격판(12)에 설치되는 공급원판 구동부재(120)를 포함하여 구성된다. 즉, 공급원판 구동부재(120)가 공급원판(110)을 소정의 각도씩 회전시킴에 따라 각 제1 안착공(112)에 안착된 커피 카트리지(80)가 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 자동으로 이동하여 장착되거나, 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로부터 다른 장소로 자동으로 이동하도록 구성된 것이다.

커피 저장부(60)는, 커피 추출액 배출관(54)의 말단과 연결되어 추출이 완료되어 배출되는 커피 추출액이 임시 저장되기 위한 것으로, 유리재로 형성되고 눈금이 표시된 원통형의 수용부재(62)와, 한쪽에 수용부재(62)를 확인하기 위한 개구부(64A)가 형성되고, 금속재로 형성되어 수용부재(62)를 감싸 보호하도록 수용부재(62)와 결합되는 케이스(64)와, 커피 추출액 배출관(54)과 연결되고, 커피 추출액 배출관(54)으로부터 공급되는 커피 추출액의 유입을 제어하기 위한 유입밸브(66A)를 구비하여 케이스(64)의 한쪽에 체결되어 결합되는 제1 캡부재(66)와, 수용부재(62)로부터 배출되는 커피 추출액을 제어하기 위한 배출밸브(68A)를 구비하여 케이스(64)의 다른 쪽에 체결되어 결합되는 제2 캡부재(68)를 포함하여 구성된다. 제2 캡부재(68)에는 추출된 커피를 선택적으로 배출시키 위한 최종 배출관(69)이 설치된다.

이러한 커피 저장부(60)는, 다수개로 구성될 수 있으며, 각 격벽(12,14) 사이에 착탈이 가능하도록 장착될 수 있다. 즉, 제1 캡부재(66)와 제2 캡부재(68)에유입밸브(66A)와 배출밸브(68A)가 각각 구비되므로, 각 밸브(66A,68A)를 폐쇄한 상태에서 케이스(64)를 커피 추출액 배출관(54)과 최종 배출관(69)으로부터 분리한 후 커피 저장부(60)를 하우징(10)에서 꺼낼 수 있 것이다.

그러나, 본 실시예에서는 저장된 커피 추출액이 최종 배출관(69)을 통하여 배출됨을 기준으로 설명하기로 한다.

한편, 커피 저장부(60)는, 추출수 공급펌프(20)의 작동으로 커피의 추출이 이루어질 때, 커피 추출액 배출관(54)으로부터 배출되는 커피 추출액이 저항없이 유입되도록 한쪽이 진공펌프(90)와 연결되어 진공펌프(90)의 작동으로 커피 저장부(60)의 내부가 진공상태로 형성될 수 있다. 이를 위해서 제2 캡부재(68)에는 진공펌프(90)와 연결되는 진공라인의 일단이 결합된다. 이러한 진공펌프(90)는 선택적으로 작동되도록 구성할 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 전술한 추출수 공급펌프(20), 작동부재(70), 콤프레셔(30) 등을 포함한 각 밸브들은 제어판넬에 구비된 제어부에 의해 자동 제어되거나, 수동 스위치 및 수동조절 스위치 등에 의해 수동으로 제어될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 커피 추출장치의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 커피가루가 충진된 커피 카트리지(80)들이 안착홈(112)에 각각 안착된 상태에서, 공급원판 구동부재(120)에 의해 공급원판(110)이 소정각도로 회전하면, 여러 커피 카트리지(80) 중에서 하나의 커피 카트리지(80)가 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동한다. 이때, 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)에 형성된 개구부(487,57)에 의해 수평이동으로 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동한다.

커피 카트리지(80)의 이동이 완료되면, 작동부재(70)가 전진 작동하여 제2 결합부재(50)가 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에 위치한 커피 카트리지(80)를 가압한다.

이 과정으로 커피 카트리지(801)의 양단은 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에서 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)에 각각 기밀을 유지하여 결합된다.

이어서, 추출수 공급펌프(20)가 작동하여 추출수 공급라인(22)으로 공급된 상온의 추출수를 소정의 압력으로 추출수 공급관(24)와 제1 결합부재(40)을 통하여 커피 카트리지(80) 내부로 공급한다. 이때, 제1 압력조절밸브(26)를 이용하여 공급되는 압력을 조절할 수 있고, 제1 전자밸브(28)를 온시켜 추출수의 공급이 차단되도록 할 수도 있다.

커피 카트리지(80) 사이로 공급된 추출수는 커피가루의 동공을 통과하면서 커피성분을 가열없이 추출하게 된다.

이러한 과정으로 추출된 커피 추출액은 제2 압력조절밸브(56)와 제2 전자밸브(58)를 통과한 후 커피 저장부(60)로 이동하여 저장된다.

이어서, 일정량 또는 일정한 시간 동안 추출수가 공급되고 커피가 추출되면, 추출수 공급펌프(20)는 정지하고, 콤프레셔(30)가 작동한다. 또는 이미 저장된 압축공기가 압축공기 파이프(32)를 통하여 제1 결합부재(40)로 공급된다. 이때, 제1 전자밸브(28)는 오프상태로 압축공기나 이미 공급된 추출수가 추출수 공급관(24)으로 역류하는 것을 방지한다.

제1 결합부재(40)로 공급된 압축공기는 커피 카트리지(80)를 통과하면서 잔류된 추출수를 제2 결합부재(40) 쪽으로 밀어 배출시킨다.

따라서, 커피 카트리지(80)에 잔류된 추출수의 완전한 제거 가능하게 되므로 커피의 추출이 효율적으로 이루어지게 된다.

커피 카트리지(80)를 통과하면서 추출수를 밀어낸 압축공기는 추출수의 압력보다 낮기 때문에 제2 압력조절밸브(56)를 통과하지 못하고 압축공기 배출관(59A)을 통하여 우회하여 제2 압력조절밸브(56) 이후의 커피 추출액 배출관(54)으로 배출된다. 물론, 압축공기 배출관(59A)의 말단이 커피 추출액 배출관(54)과 연결되지 않고 별도의 드레인 탱크와 연결될 수도 있으나, 이 경우에 압축공기에 함유된 추출수(커피 추출액)가 버려지게 되므로, 압축공기가 커피 저장부(60)로 배출되도록 한다. 이때, 커피 저장부(60)에는 내부의 압력이 소정압력 이상일 때 압축공기가 자동 배출되기 위한 안전밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

전술한 과정으로 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에 위치한 커피 카트리지(80)의 커피 추출이 완료되면, 각 전자밸브(28,58)가 닫힌다.

이어서, 작동부재(70)가 후진하여 제2 결합부재(50)가 커피 카트리지(80)로부터 이격된다.

이때, 제2 결합부재(50)는 가이드(52)에 의해 원활하게 전진 작동하거나 후진작동될 수 있다.

제2 결합부재(50)가 커피 카트리지(80)로부터 이격되면, 공급원판 구동부재(120)가 작동되어 추출이 완료된 커피 카트리지(80)는 다음 위치로 이동하고, 차순위의 커피 카트리지(80)가 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동하고, 전술한 과정을 반복하여 커피를 추출한다.

이와 같이, 커피 카트리지(80)가 순차적으로 공급되고, 공급된 커피 카트리지(80)의 커피 추출이 자동으로 이루어질 뿐만 아니라, 커피 카트리지(80)에 잔류된 추출수가 압축공기에 의해 배출되므로, 커피 추출 수율이 향상될 수 있고, 잔류 추출수의 제거가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

첨부된 도면 중에서 도 6에는 다른 실시예에 따른 커피 카트리지 공급수단(100)이 도시되어 있다.

다른 실시예에 따른 커피 카트리지 공급수단(100)은, 각각의 커피 카트리지(80)을 순차적으로 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동시키도록 된 컨베이어장치(130)으로 이루어진 것이다.

즉, 컨베이어장치(130)는, 커피 카트리지(80)들이 각각 삽입되어 안착되기 위한 제2 안착공(132)이 각각 형성된 지지편(134)들이 절곡되어 연이어 연결되고, 서로 마주보는 격판(12,14)들 사이에 설치되어 제2 안착공(132)들에 삽입되어 지지된 각각의 커피 카트리지(80)들을 순차적으로 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동시키고, 커피 추출이 완료된 커피 카트리지(80)는 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에서 다른 곳으로 이동시키도록 구성된 것이다. 지지편(134)은 "┓"형상으로 형성되어 수평단에는 제2 안착공(132)이 형성되고 수직단은 컨베이어 휠들을 연결하여 설치된 컨베이어에 결합된 구조를 갖는다.

이러한 구조의 커피 카트리지 공급수단(100)에 의해 각각의 커피 카트리지(80)이 순차적으로 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동한 후 다시 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에서 벗나게 된다.

첨부된 도면 중에서, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커피 추출장치를 도시한 개략적 구성도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 커피 추출장치는, 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)가 각각 한 쌍으로 이루어지고, 작동부재(70)와 가이드(52)가 직접 연결되어 가이드(52) 전체가 전진, 후진 작동하도록 구성되고, 각 한 쌍을 이루는 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)에 두 개의 커피 카트리지(80)가 각각 장착되도록 구성되며, 각 커피 카트리지(80)와 두 개의 커피 저장부(60)가 연결된 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.

이와 같이 두 개의 커피 카트리지(80)가 동시에 장착되어 커피가 추출되므로, 한번에 많은 양의 커피를 추출할 수 있고, 커피 카트리지(80)을 자동으로 공급하기 위한 별도의 수단이 불필요하게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 하우징 20 : 추출수 공급펌프
30 : 콤프레셔 40 : 제1 결합부재
50 : 제2 결합부재 60 : 커피 저장부
70 : 작동부재 80 : 커피 카트리지
90 : 진공펌프 100 : 커피 카트리지 공급수단

Claims

내부가 각각의 격판(12,14)으로 구획된 하우징(10);
상온의 추출수 공급라인(22)과 연결되고, 상기 추출수 공급라인(22)으로부터 공급되는 추출수를 소정의 압력으로 추출수 공급관(24)에 공급하도록 구성되고 상기 하우징(10)의 내부 한쪽에 설치되는 추출수 공급펌프(20);
압축공기를 발생시키도록 구성되어 상기 하우징(10)의 내부에 설치되는 콤프레셔(30);
상기 추출수 공급펌프(20) 및 상기 콤프레셔(30)와 연결되어 추출수와 압축공기를 선택적으로 공급받도록 상기 추출수 공급관(24)에 결합되고, 상기 하우징(10) 내부의 한쪽 격벽(14)에 설치되는 제1 결합부재(40);
상기 제1 결합부재(40)와 마주본 상태에서 상기 제1결합부재(40) 방향으로 전진하거나 반대방향으로 후진하도록 상기 하우징(10)의 다른쪽 격벽(12)에 설치되는 가이드(52)에 설치되고, 일부가 중공형으로 형성되어 커피 저장부(60)와 연결되는 커피 추출액 배출관(54)의 일단부가 결합되는 제2 결합부재(50);
상기 커피 추출액 배출관(54)의 타단부와 결합되고, 공급되는 전원이나 공압 또는 유압에 의해 상기 제2 결합부재(50)를 전진시키거나 후진시키도록 작동되는 작동부재(70); 및
내부에는 커피가루가 충진되고, 양단부에는 필터(82)가 마련되며, 상기 작동부재(70)가 후진한 상태에서, 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에 장착되고, 상기 제2 결합부재(50)가 전진 작동하면 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)에 양단부가 기밀을 유지하여 결합되는 커피 카트리지(80)를 포함하고,
상기 커피 카트리지(80)가 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에 장착된 상태에서 상기 추출수 공급펌프(20)에 의해 추출수가 상기 커피 카트리지(80)의 내부를 소정의 압력으로 통과하면서 커피를 추출한 후 상기 커피 추출액 배출관(54)을 통하여 커피 저장부(60)로 이동하고, 커피의 추출이 완료되면 상기 콤프레셔(30)에서 발생된 압축공기가 상기 제1 결합부재(40)를 통하여 상기 커피 카트리지(80)로 공급되어 잔류된 추출수를 배출시키도록 된 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제1항에 있어서,
상기 추출수 공급관(24)에는, 상기 추출수 공급펌프(20)에 의해 공급되는 추출수의 압력을 조절하기 위한 제1 압력조절밸브(26); 및 상기 추출수 공급펌프(20)로부터 공급되는 추출수를 공급하거나 차단하는 제어를 하기 위한 제1 전자밸브(28)가 각각 마련되고,
상기 제1 결합부재(40)에는, 상기 콤프레셔(30)와 연결된 압축공기 공급파이프(32)가 결합되고, 상기 압축공기 공급파이프(32)에는 상기 콤프레셔(30)로부터 공급되는 압축공기를 제어하기 위한 압축공기 제어밸브(34)가 마련되는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제1항에 있어서,
상기 커피 추출액 배출관(54)에는,
상기 커피 카트리지(50)를 통과하면서 추출된 커피 추출액이 상기 커피 추출액 배출관(54)을 통하여 배출될 때 배출되는 커피 추출액의 압력을 조절하기 위한 제2 압력조절밸브(56); 및
상기 커피 추출액 배출관(54)으로 배출되는 커피를 차단하거나 통과시키도록 제어하기 위한 제2 전자밸브(58)가 마련되는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치
제3항에 있어서,
상기 커피 추출액 배출관(54)에는,
추출수의 공급이 완료되고 압축공기가 공급되면 상기 제2 결합부재(40)를 통과한 공기가 상기 제2 압력조절밸브(56)를 거치지 않고 우회하여 배출되도록, 상기 제2 결합부재(50)와 상기 제2 압력조절밸브(56) 사이의 상기 커피 추출액 배출관(54)에 일단이 연통되도록 결합되고, 타단은 상기 제2 압력조절밸브(56)와 상기 제2 전자밸브(58) 사이에 연통되도록 결합되는 압축공기 배출관(59A); 및
배출되는 압축공기를 제어하도록 상기 압축공기 배출관(59A)에 설치되는 공기제어용 전자밸브(59B)가 마련되는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제1항에 있어서,
상기 추출수 공급펌프(20)로부터 공급되는 추출수의 압력은 20 - 80 ㎏f/㎡ 인 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드(52)는,
상기 작동부재(70)가 상기 커피 추출액 배출관(54)을 전진시켜 상기 제2 결합부재(50)가 커피 카트리지(80)를 가압하면서 밀착되도록 하거나, 상기 커피 추출액 배출관(54)을 후진시켜 상기 제2 결합부재(50)가 커피 카트리지(80)와 이격되도록 작동할 때, 상기 제2 결합부재(50)를 길이방향으로 유동가능하게 지지하도록 구성되되,
중앙에 상기 제2 결합부재(50)가 관통 설치되는 관통공(52A)이 형성되고, 상기 관통공(52A)의 내주면에는 위치결정홈(52B)이 형성된 지지판(52C); 및
외주면에는 상기 위치결정홈(52B)에 삽입되기 위한 위치결정돌기(52D)가 길이방향으로 길게 돌출 형성되고, 상기 제2 결합부재(50)에 결합된 상태로 상기 관통공(52A)에 길이방향으로 유동가능하게 결합되는 안내부재(52E)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제1항에 있어서,
상기 커피 저장부(60)는,
상기 추출수 공급펌프(20)의 작동으로 커피의 추출이 이루어질 때, 상기 커피 추출액 배출관(54)으로부터 배출되는 커피 추출액이 저항없이 유입되도록 한쪽이 진공펌프(90)와 연결되어 상기 진공펌프(90)의 작동으로 상기 커피 저장부(60)의 내부가 진공상태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)는,
추출수와 압축공기가 통과될 수 있도록 내부에 통로가 형성되고, 상기 커피 카트리지(80)가 수평방향으로 이동하여 상기 커피 카트리지(80)의 각 단부가 삽입되도록 서로 같은 방향으로 개구된 개구부(47,57)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 ,
커피 추출장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징(10)의 내부에는,
소정의 길이의 원통형으로 형성된 다수개의 상기 커피 카트리지(80)를 순차적으로 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 위치 이동시켜 커피 추출이 연이어 이루어지도록 하고, 커피 추출 완료되어 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50)가 이격되면 커피 추출이 완료된 상기 커피 카트리지(80)를 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에서 다른 곳으로 위치 이동시키기 위한 커피 카트리지 공급수단(100)이 마련되는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제9항에 있어서,
상기 커피 카트리지 공급수단(100)은,
서로 마주보는 각 상기 격판(12,14) 사이에 양단이 축(114)으로 회전 가능하게 결합되고, 가장자리에는 다수개의 상기 커피 카트리지(80)가 각각 삽입되어 안착되기 위한 제1 안착공(112)이 각각 형성되며, 서로 간격을 유지하여 배치되는 한 쌍의 공급원판(110); 및
상기 축(114)을 소정의 각도만큼씩 회전시키도록 구성되어 어느 하나의 상기 격판(12,14)에 설치되는 공급원판 구동부재(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제9항에 있어서,
상기 커피 카트리지 공급수단(100)은,
다수개의 상기 커피 카트리지(100)가 각각 삽입되어 안착되기 위한 제2 안착공(132)이 각각 형성된 지지편(134)이 절곡되어 연이어 연결되고, 서로 마주보는 각각의 상기 격판(12,14) 사이에 설치되어 각각의 상기 제2 안착공(132)에 삽입되어 지지된 각각의 커피 카트리지(80)를 순차적으로 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이로 이동시키고, 커피 추출이 완료된 커피 카트리지(80)는 상기 제1 결합부재(40)와 제2 결합부재(50) 사이에서 다른 곳으로 이동시키도록 작동되는 컨베이어장치(130)로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커피 저장부(60)는,
유리재로 형성되고 눈금이 표시된 원통형의 수용부재(62);
한쪽에 상기 수용부재(62)를 확인하기 위한 개구부(64A)가 형성되고, 금속재로 형성되어 상기 수용부재(62)를 감싸 보호하도록 상기 수용부재(62)와 결합되는 케이스(64);
상기 커피 추출액 배출관(54)과 연결되고, 상기 커피 추출액 배출관(54)으로부터 공급되는 커피 추출액의 유입을 제어하기 위한 유입밸브(66A)를 구비하여 상기 케이스(64)의 한쪽에 체결되어 결합되는 제1 캡부재(66); 및
상기 수용부재(62)로부터 배출되는 커피 추출액을 제어하기 위한 배출밸브(68A)를 구비하여 상기 케이스(64)의 다른 쪽에 체결되어 결합되는 제2 캡부재(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.
내부가 각각의 격판(12,14)으로 구획된 하우징(10);
상온의 추출수 공급라인(22)과 연결되고, 상기 추출수 공급라인(22)으로부터 공급되는 추출수를 소정의 압력으로 한 쌍의 추출수 공급관(24)에 공급하도록 구성되고 상기 하우징(10)의 내부 한쪽에 설치되는 추출수 공급펌프(20);
압축공기를 발생시키도록 구성되어 상기 하우징(10)의 내부에 설치되는 콤프레셔(30);
상기 추출수 공급펌프(20) 및 상기 콤프레셔(30)로부터 추출수와 압축공기를 선택적으로 공급받도록 한 쌍의 추출수 공급관(24)의 단부에 각각 결합되고, 상기 하우징(10) 내부의 한쪽 격벽(14)에 설치되는 한 쌍의 제1 결합부재(40);
상기 하우징(10)의 다른쪽 격벽(12)에 설치되는 가이드(52)와, 상기 가이드(52)에 각 일단부가 결합되고 각 타단은 각각의 커피 저장부(60)와 연결되는 한 쌍의 커피 추출액 배출관(54)을 포함하고, 상기 한 쌍의 제1 결합부재(40)와 각각 마주본 상태에서 상기 한 쌍의 제1결합부재(40) 방향으로 전진하거나 반대방향으로 후진하도록 상기 가이드(52)에 설치되는 한 쌍의 제2 결합부재(50);
피스톤 로드가 상기 가이드(52)에 결합되고, 공급되는 전원이나 공압 또는 유압에 의해 상기 한 쌍의 제2 결합부재(50)가 결합된 상기 가이드(52)를 전진시키거나 후진시키도록 작동되는 작동부재(70); 및
내부에는 커피가루가 충진되고, 양단부에는 필터(82)가 마련되며, 상기 작동부재(70)가 후진한 상태에서, 상기 한 쌍의 제1 결합부재(40)와 한 쌍의 제2 결합부재(50) 사이에 각각 장착되고, 상기 한 쌍의 제2 결합부재(50)가 전진 작동하면 상기 한 쌍의 제1 결합부재(40)와 한 쌍의 제2 결합부재(50)에 양단부가 기밀을 유지하여 결합되는 한 쌍의 커피 카트리지(80)를 포함하고,
상기 한 쌍의 커피 카트리지(80)가 상기 한 쌍의 제1 결합부재(40)와 한 쌍의 제2 결합부재(50) 사이에 장착된 상태에서 상기 추출수 공급펌프(20)에 의해 추출수가 상기 한 쌍의 커피 카트리지(80) 내부를 소정의 압력으로 각각 통과하면서 커피를 추출한 후 상기 한 쌍의 커피 추출액 배출관(54)을 통하여 각 커피 저장부(60)로 이동하고, 커피의 추출이 완료되면 상기 콤프레셔(30)에서 발생된 압축공기가 상기 한 쌍의 제1 결합부재(40)를 통하여 상기 한 쌍의 커피 카트리지(80)로 공급되어 잔류된 추출수를 배출시키도록 된 것을 특징으로 하는,
커피 추출장치.