KR101983339B1 - 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 추출대상체가 내장된 카트리지에 열수를 통과시켜 커피, 일반 차, 한약추출 한방차, 해독주스 등의 각종 음료를 추출하여 제조할 수 있는 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커에 관한 것으로, 드립 추출 방식과 에스프레소 추출 방식의 각 장점만을 취합하여 음료의 맛과 향, 풍미를 더할 수 있도록, 보일러에서 가열된 열수의 증기 압력으로 인해 상측으로 역류하는 열수로 음료의 추출이 이루어지는 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커에 관한 것이다.

Description

카트리지용 상향 추출식 음료 메이커{BEVERAGE MAKER}

본 발명은 추출대상체가 내장된 카트리지에 열수를 통과시켜 커피, 일반 차, 한약추출 한방차, 해독주스 등의 각종 음료를 추출하여 제조할 수 있는 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커에 관한 것으로, 드립 추출 방식과 에스프레소 추출 방식의 각 장점만을 취합하여 음료의 맛과 향, 풍미를 더할 수 있도록, 보일러에서 가열된 열수의 증기 압력으로 인해 상측으로 역류하는 열수로 음료의 추출이 이루어지는 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커에 관한 것이다.

커피, 일반 차, 한약추출 한방차, 해독주스 등의 각종 음료를 제조하는 가장 일반적인 방법은, 파우더(분말) 타입의 추출대상체를 고온의 열수에 접촉시켜 음료를 추출하여 제조하는 것이 있다.

대표적인 음료 추출장치로는, 커피 메이커가 있는데,

커피 메이커는, 등록실용신안 제20-0459202호, 등록특허 제10-1281648호와 같이 커피 가루를 거름지 등에 수용한 후 열수를 통과시켜 추출하는 드립 방식, 또는 등록특허 제10-1392410호, 공개특허 제10-2012-0121907호와 같이 커피 가루가 담긴 리셉터클에 고온, 고압의 열수를 직분사하여 추출하는 에스프레소 추출 방식이 있다.

드립 방식과 에스프레소 방식은 음료 추출 시, 열수를 별도의 압력 없이 자연 낙하시키느냐 또는 열수를 고압으로 분사시키느냐에 따른 구분으로 맛과 향에서 서로 차이가 있는데,

일반적으로 같은 종류의 추출대상체를 사용할 경우, 드립 방식으로 추출한 음료는 에스프레소보다 맛과 향이 더 부드러운데 반해, 에스프레소 방식으로 추출한 음료는 드립보다 더 깊고 진한 맛과 향을 준다.

따라서 드립 방식은 추출 후 음료를 바로 음용하는데 반해, 에스프레소 방식은 추출한 음료 원액에 물을 믹싱하여 음용하는 것이 일반적이다.

한편 최근에는 사용자별 기호나 입맛이 다양해짐에 따라, 커피나 차에도 여러 종류가 존재하고, 커피나 일반 차뿐만 아니라 다른 기타 다양한 종류의 추출대상체를 음료로 추출하여 즐기는 사람이 늘어나고 있는데, 이때의 음료 추출은 대부분 추출대상체를 우려내는 방식으로 이루어진다.

전통적인 우림 방식은 그 방법이 매우 불편할 뿐만 아니라 음료의 농도 내지 맛과 향의 강도 조절이 어렵고, 분말 가루를 일회용으로 밀봉한 팩을 우려내는 방식은 맛과 향이 드립 또는 에스프레소보다 떨어지기 때문에, 상기한 드립 또는 에스프레소 추출 방식을 이용하여 자기 취향에 맞는 음료의 맛과 향을 달리하여 즐기려는 시도가 늘고 있다.

그러나 앞서 설명한 바와 같이, 드립 방식과 에스프레소 방식은 서로 음료의 맛과 향이 완전히 상반되는 바, 커피 외의 일반 차, 한약추출 한방차, 해독주스 등의 각종 음료의 경우 드립 또는 에스프레소 방식 중 어느 하나를 선택할 경우 맛과 향이 어느 한쪽으로만 치우쳐, 음료 특유의 맛과 향을 충분히 살려내지 못하는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 드립 방식과 에스프레소 방식의 장점만을 취합하여 맛과 향이 드립보다 더 깊고 진하면서도 에스프레소보다 부드러워 음료 특유의 맛과 향, 풍미를 더할 수 있으며, 특히 커피, 일반 차, 한약추출 한방차, 해독주스 등의 각종 음료의 추출대상체를 카트리지 형태로 사용함으로써 보관 및 음료 추출이 쉽고 편리한, 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 보일러의 가열이 쉽고 편리하며 휴대용으로 적합하여 캠핑 등과 같은 야외 활동 시에도 원하는 음료를 쉽게 추출하여 음용할 수 있는, 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 증기 압력을 이용해 음료가 상향 추출될 때 음료 배출구의 배출 압력을 적당한 고압으로 유지시켜 음료의 맛과 향이 더 풍부해지면서 추출된 음료의 거품 또는 크레마(Crema, 조밀한 황금빛 갈색의 거품으로 에스프레소(Espresso) 샷을 덮는다)를 적당량만큼 증가시켜 음료의 풍미를 향상시킬 수 있는, 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은, 카트리지 사용 후 카트리지를 제거하거나 교체할 때 카트리지를 보다 쉽게 파지하여 리셉터클에서 분리 가능하면서 잔존 열수에 의한 화상 등의 상해를 입는 것을 방지할 수 있는, 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커는,

저장된 물이 가열되는 보일러;

상기 보일러의 상측 개구부에 결합되고, 리셉터클이 수용되는 수용부와, 상기 수용부의 바닥에 구비된 하부 천공수단 및 유입공과, 상기 수용부의 하측으로 상기 유입공과 연통하도록 연결되어 상기 보일러에 내장되는 유입관으로 이루어진 추출부재;

상기 보일러의 주둥이부에 결합되어 상기 수용부를 밀폐하는 커버부와, 상기 커버부의 내부에 구비되며 카트리지가 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부의 천장에 구비된 상부 천공수단 및 추출공과, 상기 끼움부의 상측으로 상기 추출공과 연통하도록 연결된 추출관으로 이루어진 리셉터클; 및

상기 추출관이 바닥을 관통하여 결합되고, 상기 추출관으로 배출되는 음료가 저장되는 용기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커는,

상기 보일러를 가열하는 가열수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커에서,

상기 추출관은, 추출관의 끝단부에 결합되어 상기 용기의 바닥을 추출관에 고정시키며, 추출관과 연통된 배출공과, 상기 배출공을 덮으면서 유동을 통해 상기 배출공을 개폐시키는 캡을 구비한 배출밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커에서,

상기 리셉터클은, 카트리지를 상기 끼움부의 하측으로 탄성 지지하여, 카트리지의 분리가 가능하도록 하는 분리수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커는,

가열된 물의 증기 압력을 이용해 물이 상측으로 역류하면서 카트리지 내부를 통과하여 음료를 추출함으로써, 드립 방식과 에스프레소 방식의 중간 형태로써 맛과 향이 깊고 진하면서도 부드러운 음료의 추출이 가능하고,

특히 카트리지를 이용함으로써, 커피, 일반 차, 한약추출 한방차, 해독주스 등 다양한 종류의 음료를 보다 쉽고 편리하게 추출하여 음용할 수 있고,

휴대용으로 캠핑 등과 같은 야외 활동 시에도 음료 추출이 가능할 뿐만 아니라,

음료가 배출되면서 거품이나 크레마를 적당량으로 증가시켜 음료 특유의 풍미를 더함과 동시에,

리셉터클에 강하게 끼워진 카트리지를 사용 후 보다 쉽게 파지하여 분리할 수 있어, 카트리지의 제거나 교체가 매우 쉬우면서 잔존 열수에 의한 화상 등의 상해를 입는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1a, 도 1b는 본 발명에 사용되는 캡슐형 카트리지 및 파드형 카트리지를 도시한 단면도 및 사시도.
도 2는 본 발명의 외관 사시도.
도 3은 본 발명의 단면도.
도 4는 본 발명의 분리수단을 설명하기 위한 리셉터클 단면도.
도 5는 본 발명의 하부 천공핀을 설명하기 위한 도면들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저 본 발명에서 카트리지란, 파우더(분말) 타입 등의 추출대상체를 별도의 케이스에 개별 포장하여 이루어지는 것으로,

도 1a에 도시된 캡슐(capsule)형 카트리지(C)는 수용부를 갖는 용기형 바디(Ca)에 추출대상체가 저장되고 바디(Ca)의 개구부는 가능한 진공포장 상태에서 커버시트(C1)가 바디(Ca)의 상부 플랜지부(Cb)에 부착되어 밀봉되며,

도 1b에 도시된 파드(pod)형 카트리지(C)는 별도의 커버시트(C1)가 없이 하드 케이스만으로 저장된 추출대상체를 밀봉한다.

이러한 카트리지(C)는 음료 추출 시 열수의 유입 및 음료의 추출을 위해 카트리지(C)에 대한 천공이 필수적으로 이루어지는 바, 부직포 등의 다공성 외피로 밀봉된 티백 타입을 제외한 모든 종류의 카트리지, 심지어는 연질의 외피로 밀봉된 팩 타입의 카트리지에도 본 발명의 개념 및 구성이 적용될 수 있다.

또 본 발명에서 카트리지(C)에 저장되는 추출대상체는 파우더(분말) 그 자체일 수 있으나, 음료의 종류나 특성에 따라 분쇄 전의 찻잎이나 분말보다 큰 입자(덩어리)로 절단된(또는 부서진) 약재 등, 열수 통과로 음료의 추출이 가능한 모든 형태를 포괄하는 의미로 해석되어야 한다.

상기한 카트리지(C)를 이용해 음료를 추출하는 본 발명의 음료 메이커는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 하측에서부터 상측으로 순차적으로 결합되는 보일러(10), 추출부재(20), 리셉터클(30), 용기(40)로 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 우선 상기 보일러(10)는, 저장부(11)에 저장된 물이 가열되는 것으로, 상측 주둥이부(12)가 저장부(11)와 연통하도록 개구되어 있다.

이러한 보일러(10)는, 가스레인지, 인덕션 레인지 등의 가열수단에 의해 직접 가열되는 것도 가능하며, 도면에서는 대표적으로 커피포트와 같이 전선(51)으로 공급받는 전기에너지를 이용해 가열하는 전열기(50)로 이루어진 가열수단을 도시한 바, 보일러(10)의 하부에는 전열기(40)에 탈착되는 전열부(13)가 구비되어 있으나, 가열 방식에 따라 전열부(13)가 생략되고 단순 용기의 형태가 될 수 있음은 물론이다.

상기 추출부재(20)는, 상기 보일러(10)의 상측 개구부에 결합되는 것으로, 리셉터클(30)이 수용되는 수용부(21)와, 상기 수용부(21)의 바닥(20a)에 구비된 하부 천공수단(22) 및 유입공(23)과, 상기 수용부(21)의 하측으로 상기 유입공(23)과 연통하도록 연결되어 상기 보일러(10)에 내장되는 유입관(24)으로 이루어진다.

상기 수용부(21)는 리셉터클(30)보다 직경이 크게 형성되어 리셉터클(30)에 끼워진 카트리지(C)가 안착된다.

상기 하부 천공수단(22)은 추출부재(20)에 리셉터클(30)을 결합하였을 때, 카트리지(C)의 하부, 특히 뒤집힌 상태로 끼워진 캡슐형 카트리지(C)의 커버시트(C1)를 천공시키는 것으로, 도면에는 수용부(21)의 바닥(20a)에서 상측으로 돌출된 복수개의 천공핀만이 도시되어 있으나 수용부(21)의 바닥(20a) 중앙에 하나의 천공핀이 돌설되는 것을 물론, 천공핀의 형태, 개수나 위치에 제한이 없다.

상기 유입공(23)은 저장부(11)에서 가열되어 끓어올라 유입관(24)을 타고 상승하는 물을 상기 수용부(21)에 안착된 카트리지(C) 내부로 공급하는 것으로, 커버시트(C1)의 천공 및 안전한 열수 공급을 위해 하부 천공수단(22)을 구성하는 천공핀을 관통하는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

다만 하부 천공수단(22)으로써 하부 천공핀은 끓어오르는 물이 카트리지(C) 내부의 추출대상체 전체에 고르게 퍼지면서 분사되어야 더 깊고 진한 맛과 향을 갖는 음료의 추출이 가능해진다.

이에 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유입공(23)은 하부 천공핀(22A)의 측방향으로 개구되어 형성된다.

즉, 유입공(23)이 하부 천공핀(22A)의 첨단부(상측 끝단부)까지 관통 형성되는 것이 아니라, 하부 천공핀(22A)의 측면 일부를 관통하여 형성된다.

이러한 유입공(23)의 개수나 형태에 제한이 없으며, 보다 바람직하게는 하부 천공핀(22A)의 원주 방향으로 복수개의 유입공(23)이 방사상으로 배열된다.

도 5의 [A]에는 바늘 구멍 형태의 유입공(23)이 도시되어 있고, 도 5의 [B]에는 삼각형 모양의 유입공(23)이 도시되어 있다.

아울러 하부 천공핀(22A)은 커버시트(C1)를 천공해야 하므로 그 특성 상 두께가 얇으면서 끝단부가 뾰족하게 형성될 수밖에 없는데, 이러한 하부 천공핀(22A)에 복수개의 유입공(23)을 측방향으로 형성하여 생산하는 것이 매우 어렵다.

이에 상기 하부 천공핀(22A)은 그 끝단부 일부를 절개하여 뾰족하게 형성된 복수개의 절곡편(22a)이 원주방향으로 복수개 구비되고, 이 절곡편(22a)들을 내측으로 절곡시며 절곡편(22a)들 사이에 개구된 공간을 유입공(23)으로 기능하게 한다.

즉, 관 형태의 하부 천공핀(22A) 끝단부 일부를 원주방향을 따라 역삼각형 모양으로 부분 절개하면 끝단이 뾰족하게 형성된 복수개의 절곡편(22a)이 원형 배열되고, 이 절곡편(22a)들을 원추형으로 절곡시키면 절곡편(22a)들 사이에 유입공(23)이 형성된다.

이렇게 하부 천공핀(22A)의 측방향으로 개구되어 형성된 복수개의 유입공(23)은 카트리지(C) 내부로 공급되는 물이 하부 천공핀(22A)을 중심으로 방향성을 갖지 않으면서 사방으로 분사되도록 함으로써, 분사된 물이 카트리지(C) 내부에서 일종의 와류를 형성하여 일종의 샤워링 효과를 이용한 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 유입관(24)은 저장부(11)와 수용부(21) 사이를 연결하여 열수를 공급하는 것으로, 하측 끝단부가 개구되어 저장부(11)의 물에 잠기도록 구비된다.

아울러 상기 수용부(21)의 바닥(20a)과, 상기 유입관(24) 사이에는 깔때기 모양의 체류부(20A)가 형성되어, 상승되는 열수가 유입공(23)으로 바로 공급되지 않고 체류부(20A)에서 일정량 이상으로 모인 후 유입공(23)을 통해 카트리지(C) 내부로 공급된다.

나아가 도면에 도시되지 않았으나, 수용부(21)의 바닥(20a)에는 카트리지(C)의 회전을 방지하기 위한 마찰수단이 구비된다.

상기 마찰수단은, 고무나 실리콘 등과 같이 일정 이상의 마찰 계수를 갖는 소재로 요철 구조 내지 돌기 형태로 형성될 수 있으며, 이러한 마찰수단은 보일러(10)와 리셉터클(30)을 결합할 때 끼움부(32)의 카트리지(C)가 회전하는 것을 방지함으로써, 카트리지(C)의 바디 또는 커버시트(C1)가 파손되는 것을 방지한다.

물론 상, 하부 천공핀이 끼움부(32)의 천장 및 수용부(21)의 바닥 각 중앙에 돌설되어 있는 경우 카트리지(C)가 회전하더라도 천공핀에 의한 카트리지의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있으나, 이 경우에도 회전에 의해 천공된 구멍의 크기가 확장되어 추출대상체가 유출될 수 있으므로 마찰수단이 구비되어 있는 것이 보다 바람직하다. 경우에 따라 마찰수단은 끼움부(32)의 천장에도 구비될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 리셉터클(30)은 카트리지(C)가 끼워져 장착되는 것으로, 상기 보일러(10)의 주둥이부(12)에 결합되어 상기 수용부(21)를 밀폐하는 커버부(31)와, 상기 커버부(31)의 내부에 구비되며 카트리지(C)가 끼워지는 끼움부(32)와, 상기 끼움부(32)의 천장(32a)에 구비된 상부 천공수단(33) 및 추출공(34)과, 상기 끼움부(32)의 상측으로 상기 추출공(34; 도 4 참고.)과 연통하도록 연결된 추출관(35)으로 이루어진다.

상기 커버부(31)는 보일러(10)의 주둥이부(12)와 상응하는 크기로, 커버부(31)의 내주면과 주둥이부(12)의 외주면에는 나사산이 구비되어 서로 체결된다.

상기 끼움부(32)는 커버부(31)의 내부에 돌출된 측벽부(32A; 도 4 참고.)로 형성된다. 이러한 끼움부(32)는 하면이 개구되어 있어, 이 개구부를 통해 카트리지(C)가 끼워진다.

상기 상부 천공수단(33)은 끼움부(32)에 끼워진 카트리지(C)의 상부, 특히 뒤집힌 상태로 끼워진 캡슐형 카트리지(C)의 바닥을 천공시키는 것으로, 도 4와 같이 끼움부(32)의 천장 중앙에서 하측으로 돌출된 하나의 천공핀 또는 도 3의 우측 하부 일점쇄선 원내 단면도와 같이 끼움부(32)의 천장에 방사상으로 배열된 복수개의 천공핀으로 구성될 수 있으며, 상부 천공수단(33)을 구성하는 천공핀 역시 바디(Ca) 내부에서 추출된 음료가 바디(Ca) 외부로 배출되기만 하면 족하고, 천공핀의 형태, 개수나 위치 등에 제한이 없다.

상기 추출공(34)은 카트리지(C)에서 추출된 음료가 배출되어 추출관(35)을 타고 용기(40) 내부로 배출되도록 하는 것으로, 도면과 같이 추출공(34)이 상부 천공핀(33A)의 길이방향으로 관통 형성될 수도 있고 또는 상부 천공핀(33A)과 별개로 끼움부(32)의 천장을 관통 형성되어 바디(Ca)에서 배출된 음료가 바디(Ca)와 끼움부(32)의 천장 사이의 공간을 경유하여 추출공(34)을 통해 배출되는 것도 가능하다.

아울러 상기 추출공(34) 자체가 추출관(35)에 직결되는 형태도 가능하고, 또는 복수개의 추출공이 추출관(35) 내부에 배치되는 형태도 가능하다. 즉, 추출공(34)은 끼움부(32)에 대한 기능상의 명칭으로 추출관(35)의 하측 끝단부에 구비된 구멍을 의미한다.

다시 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 추출관(35)은 상기 끼움부(32)와 용기(40) 사이를 연결하여 추출된 음료를 배출시키는 것으로, 용기(40) 내에 소정 높이까지 입설되어 구비된다.

그리고 상기 추출관(35)은, 추출관(35)의 둘레에 결합되어 상기 용기(40)의 바닥(40a)을 추출관(35)에 고정시키는 고정부재(35A)를 포함한다.

상기 고정부재(35A)는 추출관(35)의 외주면에 나사 결합되어 추출관(35)의 길이방향으로 위치 조절이 가능하다. 따라서 상기 고정부재(35A)를 하측으로 조이면 고정부재(35A)가 용기(40)의 바닥(40a)을 가압하여 용기(40)가 커버부(31)에 고정된다.

이러한 고정부재(35A)는 추출관(35)과 용기(40)의 결합 방식(예를 들어 용접 등)에 따라 생략될 수 있다.

아울러 상기 추출관(35)은, 추출관(35)의 끝단부에 결합되며, 추출관(35)과 연통된 배출공(36b)과, 상기 배출공(36b)을 덮으면서 유동을 통해 상기 배출공(36b)을 개폐시키는 캡(37)을 구비한 배출밸브(36)를 포함한다. 미설명 도면부호 36a는 추출관(35)과 배출밸브(36) 사이를 연통시키는 유로로, 배출밸브(36)의 격벽이 없을 경우 생략될 수 있다.

배출밸브(36)의 결합을 위해, 추출관(35)의 상측 끝단부 외주면과 배출밸브(36)의 내주면에는 나사산이 구비되어 서로 체결된다.

상기 캡(37)은 상기 배출밸브(36)의 상면에서 전후좌우(또는 상하)로 유동 가능하도록 연결되며, 정지 상태에서 캡(37)이 배출공(36b)을 덮는 형태로 폐쇄시킨다.

따라서 추출된 음료가 추출관(35)을 지나 배출공(36b)으로 배출되는 압력에 의해 캡(37)이 유동되면서 배출공(36b)이 부분적(또는 선택적)으로 개방되면서 음료의 배출이 완료되고, 이렇게 배출된 음료는 캡(37)의 개폐에 따른 물리적인 접촉 및 압력 변화에 의해 거품 내지 크레마의 발생이 증가된다.

나아가 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 리셉터클(30)은, 카트리지(C)를 상기 끼움부(32)의 하측으로 탄성 지지하여, 카트리지(C)의 분리가 가능하도록 하는 분리수단(60)을 포함한다.

상기 분리수단(60)은, 상기 끼움부(32)를 형성하는 측벽부(32A)의 하측 둘레를 따라 구비되는 받침부(61)와, 상기 받침부(61)에서 상측으로 연결되어 측벽부(32A)에 삽입되는 지지봉(62)과, 상기 지지봉(62)에 결합되어 상기 받침부(61)를 하측으로 탄성 지지하는 탄성체(63)로 구성된다.

도면에서는 링 형상의 받침부(61)가 도시되어 있으나, 각 지지봉(62)마다 서로 분리된 받침부가 구비되는 형태도 가능하고, 나아가 받침부가 생략되어 지지봉(62)의 하단부가 받침부의 기능을 대신할 수도 있다.

또한 링 형상의 받침부(61)는, 외측단 일부가 내측으로 오목 형성된 걸침부(61a)를 구비하여, 걸침부(61a)를 통해 카트리지(C)의 플랜지부(Cb) 일부가 노출되도록 한다.

이러한 분리수단(60)은, 외력이 가해지지 않은 상태에서 상기 받침부(61)가 하강 유지되므로, 끼움부(32)에 끼워진 카트리지(C)는, 플랜지부(Cb)가 받침부(61)에 가압되는 형태로 끼움부(32) 상에 완전하게 장착되지 않고 하강하여 일부 분리된 상태가 된다.

다시 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 용기(40)는, 상기 추출관(35)이 바닥(40a)을 관통하여 결합되고, 상기 추출관(35)으로 배출되는 음료가 저장되는 것으로, 음료가 담기는 일종의 주전자와 같은 기능을 한다.

이러한 용기(40)는 상부가 개구되어 형성되며, 상측 개구부를 개폐하는 뚜껑(미도시)이 더 구비될 수 있고, 측벽 일부에 음료를 컵 등에 따를 수 있도록 하는 배출구(미도시)가 구비된다.

아울러, 도면에 도시되지 않았으나, 상기 구성들의 각 연결부에는 수밀성 보장을 위한 오링이나 개스킷 등의 기밀수단이 구비된다.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참고하여, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 작동 내지 원리를 구체적으로 설명한다.

먼저 상기 추출부재(20), 리셉터클(30)과 용기(40)의 결합체를 보일러(10)에서 분리한 상태에서, 일정 높이 이상, 보다 엄밀하게는 추출관(35)의 하측 끝단부가 충분히 잠길 높이이되 저장부(11) 내부에 일정 이상의 빈 공간이 형성될 높이만큼, 저장부(11)에 물을 저장한 후, 보일러(10)의 주둥이부(12)에 추출부재(20)를 삽입하여 결합한다.

이어서 리셉터클(30)의 끼움부(32)에 카트리지(C)를 끼워서 장착한 다음, 리셉터클(30)과 용기(40)의 결합체, 보다 엄밀하게는 리셉터클(30)의 커버부(31)를 용기(40)의 주둥이부(12)에 결합 후 가열수단(전열기(50))으로 보일러(10) 내의 물을 가열한다.

이때 도 1a와 같은 커버시트(C1)로 상부가 밀봉된 캡슐형 카트리지(C)는 커버시트(C1)가 하측을 향하도록 뒤집어서 끼움부(32)에 끼운다.

이 경우 상기한 바와 같이, 분리수단(60)에 의해 카트리지(C)가 완전하게 끼워지지 않으나, 리셉터클(30)을 보일러(10)에 결합할 때 카트리지(C)의 커버시트(C1)가 수용부(21)의 바닥(20a)에 접촉되므로, 이로 인해 카트리지(C)가 상승하면서 끼워져 상, 하부 천공수단(22)(33)에 의한 카트리지(C)의 천공이 이루어지고,

음료 추출 후, 보일러(10)에서 리셉터클(30)을 분리하면 상기 분리수단(60)에 의해 카트리지(C)가 상기 끼움부(32)에서 하강하여 자동으로 분리된다.

이는 음료 추출에 따른 카트리지(C) 내부의 압력 상승으로 인해, 음료 추출 후 카트리지(C)가 끼움부(32)에 꽉 끼어서 쉽게 빠지지 않는 것에 기인한 것으로, 본 발명은 탄성체(63)의 탄성력을 이용해 카트리지(C)가 자동으로 빠지기 때문에, 사용자는 음료 추출 후 카트리지(C)의 제거 또는 교체를 보다 쉽고 빠르게 실시할 수 있다.

특히 음료 추출 후 카트리지(C)가 끼움부(32)에서 쉽게 빠지지 않으면, 카트리지(C)를 빼는 과정 중에서 사용자는 리셉터클(30)의 잔존 열 내지 잔존 열수에 의해 화상 등의 상해를 입을 수 있는데, 본 발명은 상기 분리수단(60)을 통해 카트리지(C)의 자동 분리가 가능해져 상기한 문제점을 해결할 수 있으며,

나아가 링 형상의 받침부(61)에 걸침부(61a)를 구비하여, 사용자는 걸침부(61a)를 통해 받침부(61)에 지지된 카트리지(C)의 플랜지부(Cb)를 보다 쉽게 파지하여 빼낼 수 있다.

한편 가열수단에 의해 보일러(10) 내의 물이 가열되면, 저장부(11)의 물이 끓으면서 보일러(10) 내의 빈 공간에 증기 압력이 증가하게 된다.

이렇게 증가된 증기 압력이 일정 이상의 고압에 도달하면, 증기 압력이 저장부(11)의 물을 가압하여 유입관(24)을 통해 역류하는 형태로 열수를 상승시켜 배출한다.

그리고 유입관(24)을 타고 상승(역류)하는 열수는 체류부(20A)를 지나 유입공(23)을 통해 카트리지(C) 내부로 공급된다.

이때 깔때기 형상의 체류부(20A)는 유입관(24)의 직경 및 유입공(23)보다 그 면적이 크므로, 유입관(24)에서 배출된 열수는 체류부(20A)에 완전히 채워질 때까지 유입공(23)으로 배출되지 않는다.

따라서 열수가 체류부(20A)에 완전히 채워진 후에야 유입공(23)을 통해 카트리지(C) 내부로 공급되는데, 보일러(10) 내의 증기 압력, 체류부(20A)에 저장되는 열수의 온도와 무게, 그리고 열수가 직경이 좁은 유입공(23)을 통과하면서 발생하는 압축에 의해, 고압의 열수가 카트리지(C) 내부로 유입되며, 이는 베르누이의 원리에 따라 유입공(23)을 지난 고압의 열수가 확산되는 형태로 분사되어, 추출대상체 전체를 고르게 통과하면서 음료의 추출이 이루어진다.

특히 하부 천공핀(22A)의 측방향으로 개구된 복수개의 유입공(23)을 구비할 경우 고압의 열수가 사방으로 분사되면서 일종의 와류를 형성하여 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이렇게 카트리지(C) 내부로 공급된 열수는 일반 드립 방식보다 높은 일정 이상의 고압(에스프레소 방식보다는 저압)을 받으므로, 일반 드립 방식보다는 더 진하고 깊으면서 일반 에스프레소 방식보다는 부드러운 맛과 향을 갖는 음료가 추출된다.

그리고 카트리지(C) 내부에서 추출된 음료는, 계속 가해지는 증기 압력에 의해 추출공(34)을 지나 추출관(35)을 타고 계속 상승된다.

이때 받침판(33A)에 의한 음료의 물리적인 접촉 및 상승 억제로 인해, 음료가 [출수공(33a)-이격 공간-추출공(34)]을 순차적으로 지나면서, 거품 내지 크레마가 1차적으로 발생한다.

또한 추출관(35)을 타고 상승한 음료는, 배출 압력으로 인해 캡(37)을 유동시켜 개방된 배출공(36b)으로 배출되어 용기(40) 내부에 저장되며, 이때 캡(37)의 개폐에 따른 물리적인 접촉 및 압력 변화로 인해 배출되는 음료에서는 다시 한번 거품 내지 크레마가 2차적으로 발생하게 된다.

결국 본 발명에 의해 추출되어 용기(40)로 최종 배출된 음료는, 상기한 바와 같이 드립과 에스프레소 중간 형태의 맛과 향을 갖으면서도 거품 내지 크레마가 풍부하게 발생되어, 음료 특유의 풍미를 더욱 향상시킬 수 있으며,

이러한 본 발명은 카트리지(C)를 이용한 사용의 편리성은 물론, 커피 외의 일반 차, 한약추출 한방차, 해독주스 등과 같은 모든 종류의 음료를 쉽게 추출하여 즐길 수 있으면서도, 음료 자체의 맛과 향, 풍미를 향상시키고, 카트리지(C)의 사용이 편리하게 하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

C : 카트리지 Ca : 바디
Cb : 플랜지부 C1 : 커버시트
10 : 보일러 11 : 저장부
12 : 주둥이부 13 : 전열부
20 : 추출부재 21 : 수용부
22 : 하부 천공수단 23 : 유입공
24 : 유입관 30 : 리셉터클
31 : 커버부 32 : 끼움부
33 : 상부 천공수단 34 : 추출공
35 : 추출관 36 : 배출밸브
37 : 캡
40 : 용기 50 : 전열기
60 : 분리수단 61 : 받침부
62 : 지지봉 63 : 탄성체

Claims (4)

1. 저장된 물이 가열되는 보일러(10);
   상기 보일러(10)의 상측 개구부에 결합되고, 리셉터클(30)이 수용되는 수용부(21)와, 상기 수용부(21)의 바닥에 구비된 하부 천공수단(22) 및 유입공(23)과, 상기 수용부(21)의 하측으로 상기 유입공(23)과 연통하도록 연결되어 상기 보일러(10)에 내장되는 유입관(24)으로 이루어진 추출부재(20);
   상기 보일러(10)의 주둥이부(12)에 결합되어 상기 수용부(21)를 밀폐하는 커버부(31)와, 상기 커버부(31)의 내부에 구비되며 카트리지(C)가 끼워지는 끼움부(32)와, 상기 끼움부(32)의 천장에 구비된 상부 천공수단(33) 및 추출공(34)과, 상기 끼움부(32)의 상측으로 상기 추출공(34)과 연통하도록 연결된 추출관(35)으로 이루어진 리셉터클(30); 및
   상기 추출관(35)이 바닥을 관통하여 결합되고, 상기 추출관(35)으로 배출되는 음료가 저장되는 용기(40);를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 리셉터클(30)은, 카트리지(C)를 상기 끼움부(32)의 하측으로 탄성 지지하여, 카트리지(C)의 분리가 가능하도록 하는 분리수단(60)을 포함하고,
   상기 분리수단(60)은, 상기 끼움부(32)를 형성하는 측벽부(32A)의 하측 둘레를 따라 구비되는 받침부(61)와, 상기 받침부(61)에서 상측으로 연결되어 측벽부(32A)에 삽입되는 지지봉(62)과, 상기 지지봉(62)에 결합되어 상기 받침부(61)를 하측으로 탄성 지지하는 탄성체(63)로 구성되고,
   상기 받침부(61)는 링 형상으로, 외측단 일부가 내측으로 오목 형성된 걸침부(61a)를 구비하여, 걸침부(61a)를 통해 카트리지(C)의 플랜지부(Cb) 일부가 노출되어,
   외력이 가해지지 않은 상태에서 상기 받침부(61)가 하강 유지되므로, 끼움부(32)에 끼워진 카트리지(C)는, 플랜지부(Cb)가 받침부(61)에 가압되는 형태로 끼움부(32) 상에 완전하게 장착되지 않고 하강하여 일부 분리된 상태가 되어, 상기 걸침부(61a)를 통해 받침부(61)에 지지된 카트리지(C)의 플랜지부(Cb)를 파지하여 카트리지(C)를 빼낼 수 있는 것을 특징으로 하는 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보일러(10)를 가열하는 가열수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 추출관(35)은, 추출관(35)의 끝단부에 결합되어 상기 용기(40)의 바닥을 추출관(35)에 고정시키며, 추출관(35)과 연통된 배출공(36b)과, 상기 배출공(36b)을 덮으면서 유동을 통해 상기 배출공(36b)을 개폐시키는 캡(37)을 구비한 배출밸브(36)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하부 천공수단은 수용부(21)의 바닥(20a)에서 상측으로 돌출된 복수개의 하부 천공핀(22A)으로 구성되되,
   상기 유입공(23)은 하부 천공핀(22A)의 측면 일부를 관통하여 하부 천공핀(22A)의 측방향으로 개구되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 카트리지용 상향 추출식 음료 메이커.

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