KR20230142762A - 자동 조절식 커피 머신 및 관련 커피 원두 용기 - Google Patents

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마리우스 퀴테메이어
도미니크 마이어
마르쿠스 운저
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넥스트 레벨 커피 게엠베하
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Abstract

커피 머신(200), 커피 원두 용기(100) 및 커피 머신(200)과 커피 원두 용기(100)를 포함하는 시스템(10)에 대해 설명한다. 커피 원두 용기(100)는 커피 원두 용기(100)가 커피 머신(200) 상에 배치될 때 커피 머신(200)에 의해 판독되는 식별 요소(130)를 가진다. 식별 요소(130)로부터 판독된 정보에 기초하여, 파라미터 세트가 커피 머신에 적용되고 커피 머신은 그 위에 놓인 커피 원두 용기에 대해 개별적으로 조정된다.

Description

자동 조절식 커피 머신 및 관련 커피 원두 용기
본 설명은 커피 음료의 기계 제조 기술 분야에 관한 것으로, 특히 커피 머신, 상기 커피 머신에 사용하기 위한 커피 원두 용기(커피 원두 호퍼) 및 커피 머신과 커피 원두 용기를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
커피 음료는 오랫동안 소비되어 왔다. 커피 원두를 볶은 다음 볶은 원두를 분쇄 커피로 분쇄한 후, 분쇄 커피에 액체, 보통은 뜨거운 물를 가하는 일반적인 원리는 기본적으로 항상 동일하다. 이 마지막 단계에서 액체는 분쇄 커피로부터 풍미를 흡수하여 커피 음료로 마실 수 있다.
커피 음료를 준비하기 위한 다양한 수동 및 머신 옵션이 있다. 특히 커피 음료 준비를 위한 머신이 큰 인기를 누리고 있다.
커피 머신은 다양한 원리에 따라 설계될 수 있다. 일반적으로 커피 머신에는 분쇄 커피 저장소가 있다. 이후 뜨거운 물이 분쇄 커피를 통해 공급되고 이어서 음용 용기에 수집된다.
분쇄 커피 저장소는 커피 음료의 1회 이상의 제공량의 분쇄 커피를 담을 수 있는 크기일 수 있다. 분쇄 커피는 분쇄된 상태로 저장소에 도입되거나, 커피 원두가 끓이기 직전에 먼저 분쇄된 후 그 결과물인 분쇄된 커피가 저장소에 도입될 수 있다. 그런 다음 액체가 압력 하에서 분쇄된 커피에 주입되거나 단지 중력의 영향 하에서 압력없이 분쇄된 커피를 통해 흐르게 된다. 다른 커피 머신은 미리 소분된 분쇄 커피를 다양한 용기에 담고 이 용기를 통해 뜨거운 물을 공급하도록 설계된다.
기존 유형의 커피 머신과의 근본적인 차이점은 추출 과정 전에 볶은 원두를 새로 분쇄할 지 여부, 또는 분쇄 커피가 이미 분쇄된 상태로 존재하는 지 여부이다. 고품질의 커피 음료를 위해서는 분쇄된 커피를 오래 방치하면 맛과 향이 떨어질 수 있으므로 추출 과정 직전에만 원두를 분쇄하는 것이 유리하고 바람직할 수 있다.
원두의 분쇄 과정을 포함한 커피 음료의 제조 과정을 단순화하고 더 유연하게 하여 커피 머신 한 대로 다양한 원두와 다양한 커피 머신의 세팅에 따른 커피 음료를 큰 노력 없이 임의의 변하는 순서로 제조할 수 있도록 하는 것을 목적으로 할 수 있다.
이 목적은 독립 청구항의 주제에 의해 해결된다. 추가 실시예는 종속 청구범위 및 다음의 설명으로부터 도출된다.
제1 양태에 따르면, 하우징, 커피 원두 용기 수용부 및 그라인더를 구비하는 커피 머신이 개시된다. 커피 원두 용기 수용부는 커피 원두 용기를 수용하도록 구성된다. 그라인더는 커피 원두를 분쇄하도록 구성된다. 커피 원두 용기 수용부는 용기 홀더와 액추에이터를 포함한다. 용기 홀더는 커피 원두 용기를 수용하도록 구성된다. 액추에이터는 폐쇄 장치를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 또는 그 반대로 이동시키도록 배치 및 구성된다. 폐쇄 장치는 용기 홀더 또는 커피 원두 용기에 배치되고, 폐쇄 장치는 용기 홀더 또는 커피 원두 용기의 유입구를 선택적으로 폐쇄하거나 개방하도록 배치된다. 액추에이터는 폐쇄 장치를 조정 가능한 시간 후에 개방 상태에서 폐쇄 상태로 이동시켜 그라인더로 공급될 커피 원두의 양을 미리 설정하도록 추가로 구성된다. 커피 머신은 커피 원두 용기의 식별을 감지하고 판독하도록 설계된 감지 장치를 더 포함한다. 커피 머신은 커피 원두 용기의 감지된 식별에 따라 폐쇄 장치가 개방 상태에서 폐쇄 상태로 이동하기 전의 기간을 설정하도록 설계되어 있다.
이 설계를 통해 커피 머신은 1회 제공량의 커피를 만드는 데 필요한 원두의 양을 조절할 수 있다. 커피 원두 용기는 커피 원두 용기에서 떨어지는 커피 원두가 그라인더로 공급되도록 커피 원두 용기 수용부의 유입구에 배치되거나 결합된다. 폐쇄 장치는 유입구를 개폐한다. 유입구의 개폐 사이의 시간이 고정되어 있기 때문에, 떨어지는 커피 원두의 양이 미리 결정되거나 이에 영향을 받는다. 즉, 통과되는 커피 원두의 양은 유입구의 개방 시간에 의해 결정된다.
폐쇄 장치는 병진 또는 회전 운동에 의해 유입구 내로 안내되어 커피 원두 용기로부터 더 이상의 커피 원두가 수용 공간으로 유입되는 것을 방지하는, 예컨대, 플랩 또는 슬라이드일 수 있다. 유입구는 커피 원두 용기 또는 용기 홀더에 직접 배치할 수 있다. 유입구가 폐쇄 장치와 함께 커피 원두 용기에 직접 배치되는 것이 유리할 수 있다. 폐쇄 장치가 폐쇄되면, 커피 원두 용기는 커피 원두가 커피 원두 용기로부터 그라인더 측으로 또는 일반적으로 커피 머신 내로 추가로 떨어지지 않고 용기 홀더로부터 제거될 수 있다.
폐쇄 장치는 유입구(즉, 커피 원두 용기로부터 커피 머신 내로, 즉 그라인더 또는 그라인더로의 피더 내로 커피 원두가 공급되는 개구)를 완전히 또는 부분적으로만 개방할 수 있다. 즉, 유입구의 개방 단면을 조절 가능하다. 개방 단면의 크기는 또한 공급되는 커피 원두의 양에 영향을 미칠 수 있다.
일반적으로 말하면, 액추에이터는 폐쇄 장치와 상호 작용하여 시간당 공급되는 커피 원두의 양을 조절할 수 있다. 폐쇄 장치가 개방 위치에 있는 시간 외에도 유입구의 개방 단면의 크기를 변화시켜 커피 음료를 준비하기 위한 커피 원두의 양을 결정할 수 있다.
커피 머신은 용기 홀더에 삽입된 커피 원두 용기의 식별부를 감지하고 판독하는 감지 장치를 구비한다.
식별부는 비접촉식 판독 가능 요소, 예를 들어, RFID 칩일 수 있다. 대안적으로, 식별부는 커피 원두 용기와 커피 머신 사이의 하나 이상의 접촉 핀을 통해 판독되는 식별 요소일 수 있다. 식별부는 예를 들어, 커피 머신으로 하여금 삽입되어 있는 커피 원두 용기의 식별자를 판독할 수 있게 하는 식별 데이터를 포함한다. 대안적으로 또는 추가로, 다른 값도 식별부로부터 판독될 수 있다.
이후, 판독된 식별부를 기초로 또는 판독된 값의 도움으로 커피 머신, 예를 들어 커피 머신의 제어부 또는 제어 유닛이 설정될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 커피 음료 준비를 위한 폐쇄 장치의 개방 시간에 대한 값을 식별부에 저장할 수 있다. 대안적으로, 커피 머신은 커피 원두 용기의 특정 식별 값에 대해 커피 머신을 설정하기 위한 값, 예컨대 소위 룩업 테이블을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다.
커피 원두 용기 식별의 동작 및 식별 판독은 예를 들어 폐쇄 장치의 개방 시간을 참조로 여기에 설명된다. 커피 머신의 다른 여러 파라미터에도 동일한 원리를 적용할 수 있다. 이러한 파라미터 중 일부는 그라인더의 분쇄 정도, 수압, 수온, 압력 곡선 등일 수 있지만, 이들 파라미터에 국한되지 않는다. 커피 원두 용기 식별은 커피 머신을 커피 원두 용기에 포함된 커피 원두에 맞게 조절하는 데 사용된다.
일 실시예에서, 용기 홀더는 커피 원두를 위한 수용 공간을 둘러싸고, 액추에이터는 수용 공간의 크기를 변경하기 위해 용기 홀더에 작용하도록 추가로 구성된다. 액추에이터는 수용 공간이 커피 원두로 채워질 때 폐쇄 장치를 폐쇄 상태로 배치하고 커피 원두를 수용 공간으로부터 그라인더로 공급하도록 추가로 구성된다.
일반적으로 말하면, 수용 공간의 크기는 분쇄 과정에 사용되는 커피 원두의 양의 척도이다. 폐쇄 장치가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 이동되기 전의 기간도 분쇄 과정에 사용되는 커피 원두의 양의 척도이다. 가변 크기의 수용 공간의 메커니즘 및 폐쇄 장치가 개방 상태로 유지되는 조절 가능한 기간은 여기에 설명된 커피 머신에서 대안적으로 독립적으로 구현될 수 있다.
수용 공간은 폐쇄 장치의 하류의 그라인더의 방향으로 커피 원두의 흐름 방향으로 위치된다. 폐쇄 장치의 개폐는 커피 원두가 수용 공간으로 공급되는 시기를 제어한다.
용기 홀더의 수용 공간의 크기를 변화시키는 것에 의해, 커피 원두 용기로부터 방출되어 1회분의 커피를 제조하는 데 사용되는 커피 원두의 수를 결정할 수 있다. 용기 홀더의 수용 공간 크기를 변화시키는 것에 의해, 너무 많은 커피 원두가 수용 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위해 일정 투입 시간 후에 폐쇄 장치를 폐쇄할 필요가 없다. 오히려 수용 공간을 적절히 조정한 다음 커피 원두로 완전히 채우면 된다. 따라서, 수용 공간이 채워지면, 커피 원두가 수용 공간으로 침입하는 것이 자동으로 중지된다. 이제 폐쇄 장치는 폐쇄 상태로 전환되고 커피가 올바른 부분으로 분쇄된다. 이제 더 이상 커피 원두가 커피 원두 용기에서 흘러나오지 않을 수 있다.
이 설계는 다른 장점을 가진다. 커피 원두가 다른 여러 개의 커피 원두 용기를 동일한 커피 머신에 사용할 수 있다. 커피의 일부가 준비되면, 용기 홀더의 폐쇄 장치가 폐쇄 상태가 되고 수용 공간에 더 이상 커피 원두가 존재하지 않는다. 이제 커피 원두 용기를 커피 원두 용기 수용부에서 분리하고 다른 커피 원두 용기를 적용할 수 있다. 이제 커피 머신에는 이전 작업으로부터의 원두가 없으므로 다른 종류의 원두로 커피의 일부를 제조하기 위한 새로운 작업을 시작할 수 있다.
그라인더가 있는 커피 머신의 경우, 필요한 커피의 일부를 위해 분쇄 커피를 새롭게 분쇄하므로 일반적으로 원두 용기에 여전히 원두가 존재하는 한 커피 원두를 변화시키는 것이 가능하지 않거나 관례적이지 않다. 따라서 다른 커피 원두 종류로의 변화는 커피 원두 용기를 비운 시점으로 제한된다. 이 문제는 커피의 일부를 준비하는 데 필요한 수량의 커피 원두만 커피 원두 용기로부터 수용 공간 내로 배출된다는 점에서 해결된다. 그런 다음 커피 원두 용기는 폐쇄 장치에 의해 수용 공간에서 분리된다. 커피 원두 용기는 커피 원두 용기 수용부에서 분리되어 커피 원두 용기의 배출구를 폐쇄할 수 있으며, 다른 종류의 커피 원두가 담긴 다른 커피 원두 용기를 사용할 수 있다. 다른 커피 원두 용기를 커피 원두 용기 수용부에 삽입한 후, 커피 원두를 위한 수용 공간의 크기를 변화시켜 원하는 커피 풍미를 위해 또는 커피 원두의 특성을 고려하여 적절한 양의 커피 원두를 사용할 수 있다.
즉, 커피 머신의 기능은 다음과 같이 설명할 수 있다: 커피 머신은 새로이 분쇄된 커피로 커피 음료를 준비하도록 설계되고; 가변적인 수용 공간을 갖는 용기 홀더는 한 번에 1회분의 커피에 적절한 양의 커피 원두를 유지하고 더 이상의 커피 원두가 수용 공간으로 들어가는 것을 방지하며; 1회분의 커피를 준비한 후 동일한 커피 원두 종류를 다른 1회분의 커피에 사용하거나 다른 풍미의 커피를 준비하기 위해 커피 원두 용기를 교환할 수 있다. 따라서 커피 음료를 신선하게 준비할 수 있으며, (커피 맛에 큰 영향을 미치지 않는 커피 머신의 그라인더 또는 다른 부품에서의 이전 작동으로 인한 미미한 잔류물을 제외하고는) 다른 종류의 원두를 큰 비율로 혼합하지 않고도 동일한 커피 머신을 다른 종류의 커피 원두로 교대로 작동시킬 수 있다. 그라인더는 일반적으로 커피 음료를 제조한 후 그라인더에 원두가 남지 않도록 설계된다.
수용 공간은 용기 홀더의 외벽(측면 경계), 커피 머신의 일부(하부 경계) 및 폐쇄 장치(상부 경계)에 의해 획정되거나 제한된다. 폐쇄 장치는 용기 홀더에 연결된다.
액추에이터가 폐쇄 장치를 폐쇄 상태로 전환하면, 커피 원두를 분쇄할 수 있다. 커피 원두를 그라인더에 별도로 공급하거나 커피 원두를 그라인더 위에 놓고 그라인더를 간단히 작동시킬 수 있다.
분쇄 디스크를 조정하는 것에 의해 분쇄 커피의 분쇄 정도를 조절하기 위해 액추에이터를 그라인더에 연결할 수도 있다. 예를 들어, 그라인더의 분쇄 디스크 사이의 거리를 변화시킬 수 있다. 분쇄는 기존의 디스크 또는 원추형 그라인더를 사용하여 수행할 수 있다. 분쇄 커피가 외부 하우징과 비동기적으로 회전하는 내부 피스톤 사이에서 분쇄되고 비동기적으로 회전하는 피스톤이 한 번의 회전으로 여러 분쇄 단계를 구현할 수 있는 롤러 그라인더 또는 회전 피스톤 그라인더와 같은 다른 설계도 가능하다.
커피 원두를 액체로 적시는 노즐을 배출구에 배치할 수 있다. 이를 통해 분쇄 과정에서 정전기를 줄이거나 심지어 방지할 수 있다. 또한, 분쇄 과정 전 단계에서 액체를 사용하여 풍미 프로파일에 영향을 줄 수 있다.
커피 원두 용기는 본 명세서에 설명된 커피 머신에 사용하기 위해 특정 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 커피 원두 용기는 커피 원두 용기가 커피 원두 용기 수용부에 결합될 때 개방되고 커피 원두 용기가 커피 원두 용기 수용부에서 해제될 때 자동으로 폐쇄되는 폐쇄부를 갖는 배출구를 구비한다. 이를 통해 커피 원두 용기 내의 원두를 오랫동안 신선하게 유지하고 주변 공기와의 과도한 반응을 방지한다.
커피 원두 용기의 추가적인 특성 및 특징을 본 설명 중에 제시하여 설명한다.
일 실시예에 따르면, 액추에이터는 수용 공간의 크기를 변화시키기 위해 커피 머신의 하우징에 대해 용기 홀더를 병진 이동시키도록 배치 및 구성된다. 대안적으로 또는 추가로, 액추에이터는 수용 공간의 크기를 변화시키기 위해 용기 홀더의 쉘 표면을 이동시키도록 구성된다.
액추에이터는 예를 들어, 전기 모터, 스테퍼 모터, 서보 모터일 수 있으며, 이들은 용기 홀더를 커피 머신의 하우징에 대해 내외로 이동시켜 수용 공간, 즉 용기 홀더의 내부 공간을 변경시킨다. 따라서, 수용 공간에 수용될 수 있는 커피 원두의 양이 달라질 수 있다. 용기 홀더의 이러한 움직임은 예를 들어, 커피 원두 용기를 연동시킬 수도 있다. 전술한 커피 머신에 의한 수용 공간의 경계, 용기 홀더의 측면 벽 및 폐쇄 장치에 따라, 이 예에서의 수용 공간의 크기는 수용 공간의 상부 경계(폐쇄 장치와 함께 용기 홀더)가 커피 머신에 대해 이동하여 수용 공간의 크기를 변화시킨다는 점에서 변화된다.
이러한 병진 이동에 대안적으로 또는 추가로, 예를 들어, 풀림 이동 또는 감김 이동을 통해 용기 홀더의 쉘 표면을 조작하여 용기 홀더의 둘레와 그에 따른 수용 공간을 조절할 수 있다.
용기 홀더는 원통형 또는 부분적으로 깔때기형일 수 있다. 깔때기형에서는 하나의 개구(작은 개구, 큰 개구 또는 양측 개구)의 직경을 변화시켜 수용 공간의 크기를 변화시킬 수 있다. 원통형 용기 홀더는 중심축을 따라 이동되어 원통부의 길이를 변화시킬 수 있으며, 이에 따라 수용 공간의 크기도 변화시킨다.
용기 홀더는 수용 공간의 크기를 변화시키기 위해 오직 병진 이동되는 것이 가능하다. 용기 홀더의 쉘 표면의 형상 또는 기하학적 구조의 변화는 병진 이동에 추가적으로 또는 대안적으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 액추에이터는 액추에이터의 움직임이 용기 홀더 및/또는 용기 홀더의 쉘 표면으로 전달될 수 있도록 적어도 하나의 기계적 결합 요소(링키지 또는 로프 등과 같은 압력 또는 견인 요소) 및/또는 기어를 통해 용기 홀더에 연결된다.
다른 실시예에 따르면, 커피 머신은 수용 컵을 더 포함하며, 수용 컵은 해당 수용 컵과 용기 홀더가 서로에 대해 이동될 수 있도록 용기 홀더에 이동 가능하게 연결되며, 여기서 커피 원두의 수용 공간은 수용 컵, 용기 홀더 및 폐쇄 상태의 폐쇄 장치에 의해 정의된다.
용기 홀더와 수용 컵은 예를 들어, 텔레스코픽식으로 맞물린다. 따라서, 용기 홀더는 수용 컵에 대해 병진 이동되어 수용 공간을 변화시킬 수 있다. 커피 원두가 수용 공간에 들어가면, 커피 원두 용기에서 더 이상 커피 원두가 흘러나오지 않도록 폐쇄 장치가 폐쇄되고 수용 컵의 배출구가 개방되어 커피 원두가 수용 공간에서 그라인더로 안내된다.
수용 컵은 커피 원두의 양을 결정하기 위해 선택적인 것으로 필수적이지 않다. 그라인더의 사공간과 폐쇄 장치 아래의 용기 홀더의 부피가 알려진 경우, 수용 공간으로 유입되는 원두는 초기에 그라인더의 분쇄 디스크에 의해 아래에 축적되기 때문에 수용 공간은 용기 홀더의 형상 및/또는 위치로부터도 결정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 커피 머신은 스트레이너(strainer)와 탬퍼(tamper)를 더 포함하며, 여기서 스트레이너는 그라인더로부터 분쇄된 커피를 수집하도록 배치되고, 탬퍼는 스트레이너 내의 분쇄 커피에 압축력을 가하고 스트레이너 내의 분쇄 커피의 균일한 표면, 분포 및 두께를 유발하도록 배치된다.
스트레이너는 분쇄 후 분쇄 커피가 스트레이너 내로 직접 떨어져서 거기에 수집되도록 그라인더 아래에 배치될 수 있다. 분쇄 과정 후 분쇄 커피는 탬퍼에 의해 스트레이너에 균일하게 분포된다.
탬퍼는 플런저 또는 플레이트를 포함할 수 있으며, 미리 정해진 힘으로 스트레이너 내의 분쇄 커피를 누른다. 분쇄 과정 중에 탬퍼는 커피 머신의 하우징의 파킹 위치에 보관된다. 분쇄 과정 후에, 탬퍼는 파킹 위치로부터 연장되어 스트레이너 위로 유도된다. 이제 탬퍼는 미리 정해진 힘으로 스트레이너의 분쇄 커피 위에 배치될 수 있다.
커피 머신은 탬퍼의 움직임을 유발하는 액추에이터를 구비할 수 있다.
탬퍼의 기능은 임펠러로 대체될 수도 있다. 임펠러는 그라인더와 체(sieve) 사이에 위치되어 분쇄 과정 중 회전한다. 이 회전은 분쇄된 커피를 스트레이너에 분배한다. 분쇄 과정 후에, 임펠러가 스트레이너 방향으로 이동되어 분쇄 커피 상에 안착되어 분쇄 커피를 스트레이너에 고르게 분배한다.
분쇄 과정 후와 낙하 중에 분쇄 커피가 난기류에 의해 혼합되고 고르게 분포되는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이를 달성하기 위해 대안으로 또는 추가로 스트레이너에 진동을 가할 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 커피 머신은 선택적으로 복수의 교환 가능한 커피 원두 용기 중 하나의 커피 원두 용기로 작동되도록 설계된다.
기본적으로, 용기 홀더에 배치된 커피 원두 용기는 폐쇄 상태, 즉 커피 원두가 그라인더 또는 커피 머신으로 떨어지지 않는 상태에 있다. 커피 원두는 필요할 때만 폐쇄 장치를 개방시키는 것에 의해 커피 원두 용기로부터 배출된다. 이렇게 배출된 양의 커피 원두는 커피 음료를 제조하는 데 사용된다. 이것은 커피 원두가 그라인더나 그라인더에 대한 피드에 남아 있지 않음을 의미한다. 두 가지 커피 음료를 준비하는 사이에 커피 원두 용기를 교체할 수 있으며, 새로 삽입된 커피 원두 용기에는 다른 커피 원두(다른 종류, 다른 로스팅 정도, 일반적으로 다른 향과 맛의 프로파일을 가진 원두)가 포함될 수 있다. 그러나 다른 커피 원두 용기의 원두가 커피 머신에서 혼합되지 않도록 해야 하다.
전술한 감지 장치를 참조하면, 이는 광학 감지 장치(예. 스캐너) 또는 전파 수신기(예, 소위 NFC 또는 RFID 수신기)일 수 있다. 감지 장치는 커피 원두 용기의 광학 식별 또는 전자기 식별자 중 어느 하나를 감지하고, 식별자에 따라 해당 커피 원두 용기의 커피 원두에 대한 커피 머신 파라미터, 예를 들어, 폐쇄 장치의 개방 상태 지속 시간 또는 수용 공간의 크기를 설정한다. 커피 원두 용기가 변경되면, 커피 머신은 새로운 커피 원두 용기에 맞게 조정된다.
예를 들어, 감지 장치는 하나의 커피 원두 용기 식별자만 판독하여, 예를 들어 설정값 표를 기초로 상기 식별자에 따라 커피 머신 파라미터(수용 공간의 크기, 물의 유동 프로파일, 수온, 수압 등(아래 설명 참조))를 설정할 수 있다.
커피 원두 용기 식별자는 예를 들어, 숫자, 영숫자 문자열 또는 커피 머신으로 하여금 해당 커피 원두에 대해 의도된 커피 머신 파라미터 설정을 적용할 수 있게 하도록 커피 원두 용기 또는 커피 원두 용기에 포함된 커피 원두를 고유하게 식별하는 기타 문자열일 수 있다.
대안적으로, 커피 머신은 감지 장치를 통해 커피 머신 설정을 위한 파라미터 세트를 판독하도록 설계될 수 있다. 이 두 번째 접근 방식은 설정값이 포함된 별도의 테이블을 유지할 필요가 없으며, 설정값이 포함된 기존의 테이블에 특정 커피 원두 용기에 대한 항목이 있는지 여부에 관계없이 각 커피 원두 용기에 대해 커피 머신의 설정값을 완전히 새로 지정할 수 있다는 장점이 있다.
추가의 실시예에 따르면, 커피 머신은 물 저장소를 더 포함하고, 물 저장소는 하우징과 하우징 내에서 이동 가능한 피스톤을 포함하며, 피스톤은 액추에이터에 의해 구동되어 하우징 내에서 이동하고, 이러한 이동시 또는 이러한 이동을 통해 하우징 내의 유체를 배출구를 통해 하우징 외부로 가압한다.
물 저장소는 커피 음료 한 잔 또는 일부를 위한 물을 유지하도록 설계되는 것이 바람직하다. 액추에이터는 물 저장소 내의 피스톤을 이동시켜 하우징의 물을 스트레이너 내의 분쇄 커피를 통해 밀어낸다. 이로써 커피 음료가 준비된다. 액추에이터는 미리 결정된 물의 이동 프로파일 또는 유동 프로파일을 유발할 수 있다. 예를 들어, 시간당 유량을 세부적으로 지정할 수 있으며 액추에이터는 이 유량을 달성하기 위해 피스톤을 이동시킨다.
하우징은 또한 커피 음료 생산 과정 후에 물 저장소에 물을 재충전하기 위한 물 주입구를 가질 수 있다.
피스톤은 전기 기계식 또는 유압식으로 구동될 수 있다. 분쇄 커피를 통과하는 물의 유량과 유속은 피스톤의 경로 또는 시간에 따른 움직임을 통해 지정될 수 있다. 피스톤의 움직임 또는 위치는 피스톤 또는 액추에이터에 위치될 수 있는 하나 이상의 센서에 의해 감지될 수 있다. 수압은 피스톤의 기계적 하중으로부터 결정될 수 있으며, 이를 위해 센서도 사용할 수 있다. 피스톤의 기계적 하중은 아래에 설명된 바와 같이 압력-유동 프로파일에 대한 조작 변수로 사용될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 커피 머신은 물 저장소에 배치되고 물 저장소 내의 유체를 미리 정해진 온도로 가열하도록 구성된 적어도 하나의 가열 요소를 더 포함한다.
가열 요소는 특히 전기 가열 요소이며, 예를 들어, 하우징 벽에 배치된다. 가열 요소는 또한 물 저장소에 배치될 수 있지만, 가열 요소가 피스톤의 움직임을 방해하지 않도록 주의해야 하다.
다른 실시예에 따르면, 커피 머신은 제1 센서 및/또는 제2 센서를 더 포함하며, 여기서 제1 센서는 물 저장소의 하우징의 배출구에서 유체의 유동 프로파일을 감지하도록 구성되고, 제2 센서는 액추에이터에 의해 피스톤에 가해지는 힘을 감지하도록 구성된다.
물 저장소 외부로 가압되는 유체의 유동 프로파일은 스트레이너 내의 분쇄 커피를 통한 유체 유동 방식에 대한 결론을 도출할 수 있게 한다. 커피 머신은 유체 회로가 폐쇄되어 있으므로 이러한 결론을 쉽게 내릴 수 있다. 어떤 경우든, 제1 센서에 의해 감지된 이 유동 프로파일은 예상 유동 프로파일과 비교될 수 있다. 감지된 유동 프로파일이 예상 유동 프로파일에서 벗어나는 경우, 제어 유닛에 의해 액추에이터와 유체에 가해지는 힘이 변경되어 분쇄 커피를 통한 유체의 목표 유동 프로파일에 도달할 수 있다. 유체의 유동 프로파일을 모니터링하는 이유는 분쇄 커피를 통한 물의 유동 프로파일이 커피 음료의 맛에도 영향을 미치기 때문이다. 따라서, 적절한 유동 프로파일(특히 시간 경과에 따른 유속에 해당)을 설정하면 커피 음료의 맛을 개선할 수 있다.
제2 센서는 피스톤에 가해지는 힘, 결국 수압에 대응하는 힘을 모니터링한다. 이 센서에 의해 감지된 값은 또한 설정값과 비교되어 수압이 사전 설정 가능한 설정값(커피 원두 종류 또는 커피 음료마다 다를 수 있음)에 대응하도록 액추에이터를 제어할 수 있다.
커피 머신에는 센서와 감지 장치에 연결된 제어 유닛이 있으며, 이들 센서로부터 데이터를 수신할 수 있다. 제어 유닛은 커피 원두 용기의 감지 장치와 센서로부터 수신된 데이터를 기초로 액추에이터에 수용 공간의 크기(또는 폐쇄 장치가 개방 상태에서 폐쇄 상태로 이동되는 기준 유지 시간, 즉 일반적으로 단일 커피 음료 준비 과정을 위한 커피 원두 또는 분쇄 커피의 양을 설정하기 위한 시간)를 설정하라는 명령, 그라인더에 커피 원두의 분쇄 수준을 설정하라는 명령, 물 저장소에 온도, 유동 프로파일 및 수압을 설정하라는 명령을 보낸다.
여기에 설명된 파라미터는 준비 파라미터로도 지칭될 수 있다. 준비 파라미터에는 한편으로는 커피 음료의 즉각적인 추출 과정을 나타내는 소위 추출 파라미터와 다른 한편으로는 분쇄 커피의 양과 분쇄 정도가 포함된다. 예를 들어, 사용된 분쇄 커피의 양은 분쇄 과정 전 커피 원두를 위한 수용 공간의 크기 또는 원두의 중량 또는 폐쇄 장치가 개방된 시간 등에 의해 해당 중량이 조정되는 방식과 관계없이 분쇄 커피의 중량을 나타낸다. 추출 파라미터는 추출 과정 중 수온 또는 온도 곡선, 물의 유동 프로파일(시간당 물의 양), 및 물의 압력 프로파일(시간 경과에 따른 압력 곡선)을 나타낸다.
즉, 커피 머신은 커피 원두 용기의 식별을 기반으로 파라미터화되고 설정된다. 커피 머신은 커피 원두의 제조업체 또는 공급업체가 결정하고 커피 원두 용기의 식별에 기록된 파라미터에 따라 자동으로 조정되므로 커피 머신의 수동 조정이 더 이상 필요하지 않다. 따라서, 이러한 방식으로 생산된 커피 음료의 일관된 맛과 최적의 추출 수준(커피 원두에서 용해된 물질의 비율)을 얻을 수 있다.
커피 머신의 제어 유닛은 언급된 추출 파라미터를 측정하고 각 개별 준비 과정에 대해 이를 기록할 수 있다. 준비 과정 중에 특정 추출 파라미터가 사양에서 벗어날 수 있다. 실제 일반적인 추출 파라미터를 측정할 경우(여기에 언급된 센서를 사용하여), 미리 정해진 추출 파라미터와의 편차가 감지될 수 있다. 예를 들어, 물의 유동 프로파일과 압력 프로파일이 기본값에서 벗어나는 경우가 있을 수 있다. 이는 수압이 너무 높다는 것을 지시할 수 있으며, 이는 풍미 추출에 영향을 미쳐 커피 음료의 품질이 낮아질 수 있다.
제어 유닛은 측정된 추출 파라미터를 (커피 원두 용기의 식별 요소에 의해 특정된) 사전 정의된 추출 파라미터와 비교하도록 설계될 수 있다. 측정값과 기본값이 미리 정해진 임계값만큼 차이가 나는 경우, 제어 유닛은 기본값에 보정값을 적용하여 추출 파라미터를 조정할 수 있다. 이러한 조정은 사용자가 커피 머신에서의 입력에 의해 조정을 개시할 때에도 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 커피 머신은 레시피에 따라 추출 과정 중에 물의 압력 프로파일을 기록하도록 구성될 수 있다. 레시피는 예를 들어, 유량(시간당 물의 양)을 지정한다. 이 레시피와 지정된 유량에 대해 추출 과정 도중의 시간에 대한 예상 압력 프로파일이 저장된다. 기록된 압력 프로파일이 예상 압력 프로파일에서 벗어나는 경우, 이는 지정된 추출 파라미터의 조정의 필요성을 지시할 수 있다. 여기에 제공된 예에서는 레시피에 따른 유량을 늘리거나 줄일 수 있다. 이 조정은 커피 머신의 제어 유닛이 기록된 값과 예상 값 사이의 편차를 감지하는 경우 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다.
레시피에서, 예를 들어, 유량을 지정하고 압력 프로파일을 측정하여 예상 압력 프로파일과 비교할 수 있다. 그러나, 레시피에서 압력 프로파일을 미리 결정하고 유량을 측정하여 예상 유량과 비교하는 것도 고려할 수 있다. 예를 들어, 레시피에서 예상되는 압력 프로파일 또는 예상 유량은 경험에 기초하거나 미각 피드백에 기초하여 미리 결정된 값이다. 예상 압력 프로파일 또는 유량은 고품질 커피 음료에 대응하는 크기로 설정된다.
일 실시예에서, 제어 유닛은 측정된 압력 프로파일 및/또는 유동 프로파일에 따라 추출 파라미터를 변화시키도록 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 제어 유닛은 커피 원두 특성에 따라 추출 파라미터를 변화시키도록 구성될 수 있다.
이러한 의미에서 커피 원두 특성은 예를 들어, 원산지, 로스팅 온도 및/또는 풍미 속성을 포함하며, 이는 식별 요소에 저장된다. 식별 요소는 예를 들어, 각 커피 원두 특성에 대한 식별 값을 포함할 수 있다.
커피 머신은 사람이 커피 머신과 상호 작용하고 무엇보다도 추출 파라미터에 영향을 줄 수 있도록 하는 입력/출력 장치 또는 동작 요소를 가질 수 있다. 동작 요소는 예를 들어, 커피 머신의 하우징에 부착할 수 있으며 입력 기능이 있는 디스플레이로 설계될 수 있다. 예를 들어, 스위치, 버튼 또는 회전식 노브를 통해 입력이 이루어질 수 있다. 대안적으로, 다스플레이는 사람이 직접 입력할 수 있는 터치 감지 디스플레이로 설계될 수 있다.
이러한 방식으로, 추출 파라미터와 사용자 입력을 제어 유닛에 학습시켜 커피 음료의 품질을 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 제어 유닛은 각 추출 과정에 대해 머신에서 수집한 데이터(위에서 언급한 추출 파라미터, 특히 유동 및 압력 프로파일뿐만 아니라 수량 및/또는 온도 프로파일, 및 선택적으로는 분쇄 정도 및 커피 분말 양과 같은 기타 준비 파라미터)를 사용한다. 바람직하게는, 적어도 최대 추출 압력 및/또는 측정된 준비 공정의 압력 및 유량 곡선(유동 및 압력 프로파일)을 준비 과정 평가를 위한 파라미터로 사용한다. 또한, 온도 곡선을 결정하여 사용할 수 있다. 준비 과정의 데이터는 초기 파라미터를 재조정하고 압력 및 유동 곡선 측면에서 최적의 준비 과정을 달성하는 데 사용된다. 또한, 원두 특성(원산지, 로스팅 온도 등)이 측정된 추출 파라미터와 연결되어 있는 경우, 새로운 원두는 새로운 원두와 가장 유사한 원두 특성을 가진 원두의 추출 파라미터를 사용하는 등에 의해 제어 유닛에서 최적의 파라미터로 자동으로 조정될 수 있다.
머신에 의해 결정된 센서 데이터는 제어 유닛 학습의 기초가 된다. 제어 유닛은 커피 원두의 재배 조건, 재배 지역 및 계획된 처리를 기초로 추출된 커피의 풍미 프로파일에 대한 예측을 출력하도록 설계될 수 있다. 커피 맛에 대한 사용자의 피드백을 사용하여 원두 특성을 특정 미각 특성에 연결할 수 있다. 이 데이터로 학습된 알고리즘은 원두 특성(재배 지역, 로스팅 온도 등)만을 기초로 커피의 맛을 예측할 수 있다. 이 기능의 입력 파라미터는 적어도 하나의 원두 특성(커피 원두 용기의 식별로부터 판독될 수 있음)이며, 필요한 측정 파라미터는 미각 지각 인지에 대한 사용자 입력이다.
제어 유닛은 기존 레시피(즉, 준비 파라미터)를 사용자가 원하는 기호에 맞게 조정할 수 있다. 제어 유닛은 또한 사용자의 기호 프로파일에 따라 커피 원두 또는 그 원산지 또는 가공을 예측하거나 추천할 수 있다. 이를 위해, 제어 유닛은 사용자의 미각 지각에 대한 입력과 사용된 원두의 원두 특성을 비교하고 사용자가 입력에 의해 어떤 방향으로 기호를 변화시켰는지 추정한다. 이러한 추정을 통해, 제어 유닛은 적절한 풍미 프로파일을 가진 원두를 결정한 다음 해당 원두를 소비하도록 추천할 수 있다. 유사한 메커니즘에 따라, 제어 유닛은 특정 재배 지역 또는 가공의 원두를 추천할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 본 명세서에 설명된 복수의 커피 머신을 포함하는 구성이 개시된다. 복수의 커피 머신은 커피 머신이 중앙 유닛에 대해 데이터를 전송 또는 수신할 수 있도록 중앙 유닛에 통신 가능하게 연결된다. 예를 들어, 커피 머신은 데이터 네트워크 또는 데이터 링크를 통해 중앙 유닛에 연결된다.
레시피가 담긴 메모리는 중앙 유닛에 유지될 수 있으며, 각 레시피는 특정 종류의 원두에 대한 준비 파라미터를 포함한다. 이러한 방식으로, 커피 머신에 집중적으로 레시피를 공급하는 것이 가능하다.
반대로, 커피 머신이 센서에 의해 기록되고 특정 원두 종류에 속하는 측정값(특히 추출 파라미터)을 중앙 유닛으로 전송하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로, 중앙 유닛은 지정된 추출 파라미터가 특정 원두 종류와 일치하는지 여부를 평가할 수 있다. 지정된 추출 파라미터가 바람직하지 않은 동작(부적절한 유동 프로파일 또는 부적절한 압력 곡선)을 유발한다고 판단되면, 특정 원두 종류에 대한 레시피를 변경하여 커피 머신에 배포할 수 있다.
중앙 유닛은 로컬 제어 유닛과 동일한 방식으로 추출 파라미터를 조정할 수 있으므로, 중앙 유닛은 복수의 커피 머신으로부터 측정된 값을 사용한다. 복수의 커피 머신의 센서가 기록한 측정값은 중앙 유닛으로 전송된다. 중앙 유닛에서는 기록된 측정값을 레시피에 할당된 각 파라미터(수압 프로파일 또는 물의 유량)에 대한 예상값과 비교한다. 측정값과 예상값 사이에 불일치가 있는 경우, 중앙 유닛에서 해당 레시피를 조정하고 커피 머신에 전달함으로써 조정된 레시피로 측정값이 예상값과 일치하도록 할 수 있다. 여기서 기본 아이디어는 커피 머신의 제어 유닛이 레시피에 지정된 대로 조작된 변수(예, 제1 경우의 물의 유량 또는 제2 경우의 수압 프로파일)를 조절하고, 커피 머신의 센서가 테스트 변수(예, 제1 경우의 수압 프로파일 또는 제2 경우의 물의 유량)를 측정한다는 것이다. 측정된 테스트 변수는 테스트 변수에 대한 예상값과 비교되어, 불일치가 있는 경우, 레시피와 그 기본 조작 변수를 조정한다. 이 프로세스는 로컬로 측정된 값을 사용하여 각 커피 머신에서 로컬로 구현될 수도 있고, 복수의 커피 머신의 측정된 값을 사용하여 중앙 유닛에서 구현될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 커피 원두 용기가 개시된다. 커피 원두 용기는 하우징, 배출구 및 식별 요소를 포함한다. 하우징은 커피 원두를 수용하도록 구성된다. 배출구는 하우징으로부터 커피 원두를 배출하도록 배치된다. 식별 요소는 기계 판독이 가능하며 하우징으로부터의 커피 원두로 커피 음료를 준비하기 위한 커피 머신의 파라미터를 설정하기 위한 지침을 포함한다. 식별 요소는 커피 머신의 제1 파라미터를 사전 설정하도록 구성되며, 여기서 제1 파라미터는 커피 머신의 용기 홀더 또는 커피 원두 용기의 폐쇄 장치를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 또는 그 반대로 이동시키도록 액추에이터에 지시하고, 조정 가능한 시간 후에 폐쇄 장치를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 이동시키도록 지시하여 그라인더로 공급될 커피 원두의 양을 사전 설정하도록 구성된다.
커피 원두 용기는 본 명세서에 설명된 커피 머신과 상호 작용하도록 구성된다. 식별 요소는 커피 머신과 관련하여 설명된 바와 같이 광학적으로 또는 전자기적으로 판독 가능하다. 따라서, 커피 원두 용기는 커피 머신이 그 안에 포함된 커피 원두로 커피 음료를 제조하도록 설정하기 위한 지시를 포함한다.
식별 요소는 위에서 설명한 바와 같이 식별자 역할을 하고 커피 머신이 해당 문자열에 할당된 설정 파라미터를 적용할 수 있게 하는 문자열일 수 있다. 대안적으로, 식별 요소는 설정 파라미터를 포함할 수 있다.
커피 원두 용기의 배출구는 커피 머신의 커피 원두 용기 수용부 또는 용기 홀더에 결합되도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 커피 원두 용기는 배출구를 커피 머신의 용기 홀더에 해제 가능하게 고정하도록 배치된 로킹 요소를 더 포함한다.
로킹 요소는 예를 들어 핀, 후크 또는 아이(eye)로 설계될 수 있다. 로킹 요소는 용기 홀더의 상대 요소와 상호 작용하여 커피 원두 용기를 커피 머신의 용기 홀더에 고정하는 역할을 한다. 이러한 고정은 예를 들어, 로킹 요소가 용기 홀더의 로킹 홈에 맞물리는 방식으로 커피 원두 용기를 용기 홀더 상에 배치하는 것에 의해 도구 없이도 고정되고 해제될 수 있다. 커피 원두 용기는 이 위치로부터 회전되거나 고정 위치로 고정될 수 있다.
추가의 실시예에 따르면, 커피 원두 용기는 폐쇄부를 더 포함하며, 폐쇄부는 커피 원두 용기의 배출구를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하도록 배치되고, 폐쇄부는 커피 원두 용기가 커피 머신의 용기 홀더에 연결될 때 폐쇄 상태에서 개방 상태로 전환되도록 배치된다.
커피 원두 용기가 커피 머신에 삽입되지 않은 경우, 폐쇄부는 하우징을 폐쇄하여 그 안에 담긴 커피 원두를 보호한다. 커피 원두 용기가 커피 머신에 삽입되면, 폐쇄부가 개방 위치로 이동되어, 폐쇄 장치가 역시 개방 상태에 있을 때 커피 원두가 용기 홀더의 수용 공간 내로 진입되게 한다. 커피 원두 용기가 용기 홀더로부터 분리되면, 커피 원두 용기의 폐쇄부는 폐쇄 상태에 놓여진다. 폐쇄부는 예를 들어, 폐쇄부 플레이트가 커피 원두 용기의 배출구 전방에서 반경방향으로 푸싱되고 그에 따라 배출구를 폐쇄하는 중앙 폐쇄부 또는 라멜라(lamella) 폐쇄부로 설계될 수 있다. 커피 원두 용기가 커피 머신의 용기 홀더에 삽입되면, 이 삽입 동작 중에 커피 원두 용기의 배출구가 폐쇄부 개방에 의해 해제된다. 이 상태에서는 어떤 커피 원두도 수용 공간 내로 진입하지 않는다. 커피 원두 용기가 용기 홀더에 삽입 완료되면, 커피 머신은 이를 인식하고 커피 원두 용기의 식별자룰 판독한다. 그런 다음 커피 머신은 전송된 파라미터에 따라 설정된다. 이제 커피 음료가 준비될 수 있다. 먼저 용기 홀더의 폐쇄 장치가 개방되고, 커피 원두가 수용 공간 내로 진입되게 하고, 로킹 장치로 수용 공간을 폐쇄한 다음, 전술한 바와 같이 커피 음료를 준비한다. 이제 커피 원두 용기를 변경하거나(새로운 커피 머신 설정 절차가 필요함; 일반적으로 커피 원두 용기를 용기 홀더에 삽입하면 커피 머신에 파라미터가 적용됨) 동일한 커피 원두 용기로 다른 커피 음료를 준비할 수 있다.
추가의 양태에 따르면, 커피 음료를 제조하는 시스템이 개시된다. 이 시스템은 본 명세서에 설명된 바와 같은 하나 이상의 커피 원두 용기 및 본 명세서에 설명된 바와 같은 커피 머신을 포함한다.
시스템은 커피 머신이 복수의 상이한 커피 원두 용기(및 그 안에 포함된 상이한 커피 원두 또는 여러 종류의 커피 원두)와 함께 새로이 분쇄된 커피 원두에 의해 커피 음료를 신선하게 제조하는 데 사용될 수 있도록 하며, 커피 원두 용기는 선택적으로 삽입될 수 있으며, 커피 머신은 커피 원두 용기의 식별 요소에 대한 파라미터화 사양에 따라 스스로 파라미터화된다.
일반적으로, 커피 머신 및 시스템과 관련하여, 커피 머신의 사용자가 커피 머신을 설정하기 위해 미리 정해진 파라미터로부터 벗어나는 경우를 생각할 수 있다. 커피 머신이 이러한 파라미터를 설정하더라도, 사용자는 특정 종류의 커피에 대해 미리 결정된 파라미터를 영구적으로 또는 일시적으로 변경하여 예를 들어, 새로운 종류의 커피 원두에 대해 훈련(파라미터화)할 수 있다. 이를 위해, 커피 머신은 커피 원두 용기의 특정 식별자에 대한 사용자별 파라미터화를 저장하는 데이터 메모리를 포함할 수 있다. 커피 머신이 식별 요소로부터 이 식별자를 판독하면, 데이터 메모리로부터의 파라미터가 직접 적용될 수 있다. 이를 위해, 이 데이터 메모리는 선택적으로 분산된 방식으로 배열될 수 있으며, 이 경우 데이터 메모리는 데이터 네트워크를 통해 액세스될 수 있다. 이러한 중앙 데이터 메모리는 기존 파라미터를 커피 원두 품종으로 변경하거나, 새로운 커피 원두 품종에 파라미터 세트를 제공하는 등의 방식으로 예컨대, 특정 커피 원두 품종에 대한 파라미터를 중앙에서 조정하는 것에 의해 중앙 위치로부터 업데이트될 수 있다. 중앙 데이터 메모리는 커피 머신 파라미터가 조정될 때마다 접촉을 통해 판독되어 해당 판독된 파라미터를 분산된 방식으로 각 커피 머신에 적용하거나, 또는 데이터 메모리는 업데이트된 파라미터를 커피 머신에 배포하기 위한 소스 역할을 하여 업데이트 프로세스 후 파라미터가 분산된 방식으로 커피 머신에 유지되도록 할 수 있다.
또한, 커피 원두 용기는 커피 원두 용기가 용기 홀더에 삽입될 때 커피 원두가 분위기 내에서 가능한 한 불활성 상태로 유지되도록 용기 홀더와 기밀하게 밀봉될 수 있다. 물론, 커피 원두 용기는 커피 음료를 준비한 후에 매번 용기 홀더로부터 분리될 수 있으며, 이 경우 폐쇄부가 커피 원두 용기의 배출구를 폐쇄하여 커피 원두를 보호할 수 있다.
다수의 이러한 시스템은 데이터 네트워크(예, 인터넷 또는 사설 데이터 네트워크)를 통해 서로 연결하여 커피 머신의 파라미터에 대한 정보를 중앙 데이터 저장소로 전송할 수 있다. 이를 통해 커피 원두 종류에 대한 대체 파라미터를 전송할 수 있으므로 다른 사용자가 동일한 파라미터 세트를 사용할 수 있다.
이하에서는, 커피 머신 또는 그 부붐이 추가의 양태에 따라 설명된다. 각 양태는 여러 가지 변형례를 포함하며, 하나의 변형례에서 다른 변형례로의 지칭은 동일한 양태의 변형례들을 지칭하는 것으로 이해해야 하다.
양태 2 - 커피 머신용 스트레이너 및 스트레이너를 갖는 커피 머신
양태 2, 초기 변형례(변형례 0): 예를 들어 소위 포터필터(portafilter) 머신과 같은 커피 머신용 스트레이너로서, 스트레이너와 커피 머신의 스트레이너 지지대 사이에 단열을 제공하도록 배치된 제1 코팅을 포함하는, 스트레이너.
초기 변형례에 따른 양태 2에 따른 커피 머신은 본 명세서에 설명된 바와 같은 커피 머신일 수 있다. 그러나, 커피 머신은 본 명세서에 설명된 다른 특징들을 갖지 않거나 부분적으로만 갖는 머신일 수도 있다. 즉, 이러한 스트레이너는 커피 음료와 같은 뜨거운 음료를 준비하기 위한 모든 포터필터 머신에 사용될 수 있다. 예를 들어, 그라인더, 용기 홀더 또는 커피 원두 용기에 대한 폐쇄 장치 및 관련 액추에이터, 및 커피 원두 용기 수용부 및 커피 원두 용기는 양태 2에 설명된 기능을 위해 생략될 수 있다. 양태 2에서, 감지 장치도 생략될 수 있다.
스트레이너 지지대는 스트레이너를 미리 정해진 위치에 유지하거나 지지하는 요소이다.
양태 2, 변형례 1: 제1 코팅이 스트레이너의 외부 표면에 배치되는, 초기 변형례에 따른 스트레이너.
스트레이너는 일반적으로 용기로 설명될 수 있으며, 예를 들어 실질적으로 U-형 프로파일을 가진다. 이 용기는 측면 벽뿐만 아니라 베이스 영역과 내부 공간을 가진다. 베이스 영역에는 스트레이너의 기능을 할 수 있는 개구가 존재한다. 커피 음료 준비의 경우, 스트레이너에는 뜨거운 물이 가압 통과되는 분쇄 커피가 담겨진다. 물은 분쇄 커피로부터 물질을 흡수하고 스트레이너의 베이스 영역의 개구을 통해 용기 내로 유동된다.
양태 2, 변형례 2: 제1 코팅이 스트레이너 외부 표면의 일부 또는 전부를 피복하거나 덮고 있는, 초기 변형례 또는 변형례 1에 따른 스트레이너.
스트레이너는 일반적으로 지지대에 의해 유지된다. 지지대는 스트레이너 지지대로도 지칭될 수 있다. 제1 코팅은 스트레이너로부터 지지대로의 열 에너지 전달이 감소되는 방식으로 스트레이너 상에 배치되는 것이 바람직하다.
제1 코팅은 외부 표면 상의 제1 코팅이 스트레이너가 지지대와 접촉(즉, 기계적 접촉)하는 지점 또는 표면에만 배치되는 방식으로 스트레이너 상에 배치되는 것을 고려할 수 있다. 그러면 제1 코팅은 스트레이너와 지지대 사이의 열 에너지 흐름(즉, 열전도)이 정확히 이들 지점에서 감소되도록 보장한다. 대안적으로, 스트레이너의 전체 외부 표면은 단열성 제1 코팅으로 코팅될 수 있다.
스트레이너의 외부 표면은 특히 하나 이상의 측면 벽 및/또는 스트레이너의 숄더(shoulder)를 따라 연장되고 스트레이너의 내부 공간으로부터 멀어지게 향하는 표면이다. 스트레이너를 지지대에 유지하는 측면 벽 및/또는 숄더의 외부 표면은 일반적으로 적어도 일부 구간에서 지지대와 기계적으로 접촉한다. 이러한 위치에서 단열성 제1 코팅은 스트레이너로부터 지지대로의 열 에너지 배출을 감소시키는 것을 보장한다.
하나의 변형례에서, 스트레이너는 또한 전체 외부 표면, 즉 스트레이너의 외부 표면이 지지대 또는 커피 머신의 다른 요소와 기계적으로 접촉하지 않는 곳에 단열 코팅을 가질 수 있다. 외부 표면 중 오직 주변 공기와 접촉하는 부분에도 스트레이너를 단열 코팅하는 것에 의해, 대류를 통한 열 에너지 손실도 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 내부 공간으로부터 멀어지게 향하는 측면에 있는 스트레이너의 베이스 영역도 상기 제1 코팅으로 코팅될 수 있다.
스트레이너의 전체 또는 일부 외부 표면의 제1 코팅은 스트레이너로부터의 열 에너지의 방열을 줄이는 데 도움이 된다. 또한, 스트레이너의 내부 표면, 바람직하게는 전체 내부 표면에 세라믹 코팅을 도포하는 것도 고려할 수 있다.
예를 들어, 스트레이너는 상기 제1 코팅과 함께 제공되는 금속 베이스 재료로 구성될 수 있다.
이는 준비된 음료의 품질에 부정적인 영향을 미치지 않고 커피 머신의 에너지 효율을 향상시키는 장점을 가진다. 준비된 커피 음료의 품질에 중요한 점은 무엇보다도 커피 음료를 준비하는 동안, 특히 물이 분쇄 커피와 접촉하는 동안 물의 온도 안정성이다. 이러한 온도 안정성은 한편으로는 적절한 온도로 예열되어 해당 온도로 유지되는 스트레이너 및 이와 접촉하는 지지대의 높은 열 질량으로 실현될 수 있다. 스트레이너와 지지대를 가열하는 데 필요한 에너지를 줄이기 위해 이 양태에서는 스트레이너를 지지대로부터 단열시켜 물의 추출 온도를 일정하게 유지하면서 필요한 에너지를 감소시키는 것이 제안된다. 이러한 단열은 예를 들어, 스트레이너의 세라믹 제1 코팅에 의해 실현될 수 있다. 단열은 일정한 온도를 유지해야 하는 열 질량을 스트레이너의 온도로 감소시킨다. 지지대는 스트레이너로부터 열적으로 분리되거나 격리된다.
양태 2, 변형례 3: 제1 코팅은 세라믹 코팅인, 양태 2의 상기 변형례 중 어느 변형례에 따른 스트레이너.
세라믹은 무기 비금속 재료로 열전도율이 낮고 기계적 강도가 높다. 예를 들어 알루미늄 산화물(Al2O3)을 사용할 수 있다.
제1 코팅의 두께는 스트레이너와 지지대 사이의 예상 온도 차이와 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅은 수십분의 1 밀리미터에서 최대 1 밀리미터 두께가 될 수 있다.
양태 2, 변형례 4: 스크린의 내부 표면의 일부 또는 전부를 피복하거나 덮는 제2 코팅을 더 포함하는, 양태 2의 선행하는 변형례 중 임의의 변형례에 따른 스트레이너.
제2 코팅은 비점착성을 갖는 것이 바람직하다. 이는 커피 음료의 준비 후 분쇄 커피가 스트레이너 또는 그 내부 표면에 고착되지 않거나 그로부터 더 쉽게 분리되는 장점을 가진다. 제2 코팅은 불소 중합체, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 그러나, 제2 코팅은 또한 세라믹계 코팅(즉, 세라믹을 포함하거나 세라믹으로 구성)되고 표면이 매끄러워 우수한 접착 방지 특성을 제공할 수 있다.
양태 2, 변형례 5: 스트레이너 지지대를 구비하고, 양태 2의 선행하는 변형례 중 어느 변형례에 따른 스트레이너를 구비하는, 커피 머신.
스트레이너는 스트레이너 지지대로부터 착탈 가능하다. 스트레이너가 스트레이너 지지대로부터 제거될 때, 스트레이너의 내부 공간은 분쇄 커피로 충전될 수 있다. 커피 음료 준비를 위해 분쇄 커피가 준비된 후, 스트레이너가 스트레이너 지지대에 삽입되고 준비 과정이 시작된다. 이 변형례를 위해, 스트레이너 지지대는 커피 음료 또는 기타 뜨거운 음료의 준비 과정에서 스트레이너를 유지하기 위한 임의의 홀더를 의미한다.
양태 2, 변형례 6: 스트레이너 지지대의 고정 표면은 단열 코팅을 포함하는, 변형례 5의 커피 머신.
이 단열 코팅은 스트레이너의 외부 표면의 코팅과 동일한 유형일 수 있다. 스트레이너 지지대는 스트레이너와 기계적으로 접촉하는 표면 상에서 상기 제1 코팅으로 코팅되는 것이 바람직하다. 스트레이너는 하나 이상의 표면에서 또는 정확히 여러 지점에서 삽입 상태에서 스트레이너 지지대와 접촉할 수 있다. 이러한 접촉 지점 또는 접촉 표면에서 스트레이너와 선택적으로 스트레이너 지지대는 단열성 제1 코팅으로 코팅된다. 스트레이너와 선택적으로 스트레이너 지지대 상의 제1 코팅은 스트레이너로부터 스트레이너 지지대로의 열 유동을 감소시킨다.
양태 3 - 네트워크 지능형 커피 머신
양태 3, 초기 변형례(변형 0): 제어 유닛과 적어도 하나의 센서를 갖는 커피 머신으로서, 센서는 커피 음료의 준비 중에 추출 파라미터를 감지하고 이를 제어 유닛에 전송하도록 구성되며, 제어 유닛은 감지된 추출 파라미터를 기초로 커피 음료 준비를 위한 레시피를 수정하도록 구성된, 커피 머신.
제어 유닛과 적어도 하나의 센서의 기능 및 추출 파라미터의 정의와 관련하여, 상기 설명, 특히 조작된 변수 및 테스트 변수에 관한 설명과 측정된 테스트 변수의 값과 예상 테스트 변수의 값 사이에 편차가 있는 경우 레시피의 조정에 관한 설명을 참조한다. 커피 머신은 2개 이상의 센서를 포함할 수 있다. 제어 유닛은 감지된 추출 파라미터가 커피 음료의 품질 저하를 나타내는 경우 감지된 추출 파라미터(예, 유동 프로파일, 압력 곡선 등)를 기초로 커피 음료 준비를 위한 레시피에 포함된 파라미터를 수정하도록 설계되어 있다.
양태 3, 변형례 1: 커피 머신은 사용자로부터의 입력을 수신하도록 구성된 입력/출력 장치를 포함하는, 초기 변형례에 따른 커피 머신.
사용자의 입력은 예를 들어, 준비된 커피 음료의 미각 파라미터와 관련된다. 미각 파라미터는 제어 유닛에 전송된다. 제어 유닛은 미각 파라미터를 사용하여 레시피의 추출 파라미터를 변경하도록 설계된다.
양태 3, 변형례 2: 데이터 네트워크에 대한 연결을 설정하기 위한 인터페이스를 더 포함하며, 커피 머신은 커피 머신이 중앙 유닛에 데이터를 전송 및/또는 중앙 유닛으로부터 데이터를 수신할 수 있도록 중앙 유닛에 통신 가능하게 연결되도록 조정되는, 선행하는 변형례 중 어느 변형례에 따른 커피 머신은.
예를 들어, 인터페이스는 데이터 네트워크의 액세스 포인트에 무선 연결(예, WiFi, IEEE 802.11 프로토콜 제품군)을 설정하도록 설계될 수 있다. 그러나, 인터페이스는 유선 연결(이더넷 또는 기타 표준)을 위해 설계될 수도 있다. 커피 머신은 일반적으로 이 인터페이스를 통해 중앙 유닛에 간접적으로 연결되며, 즉, 커피 머신과 중앙 유닛 사이의 연결은 중간 데이터 네트워크를 통해 설정된다.
양태 3의 변형례에 대해서는 센서 및 추출 파라미터와 관련하여 본 문서의 다른 곳에서 해당 설명을 참조한다. 레시피에 지정된 추출 파라미터와 센서로 측정된 추출 파라미터는 이 설명의 다른 곳에서 재현되는 바와 같이 양태 3에서도 사용된다.
양태 3, 변형례 3: 선행하는 변형례 중 어느 변형례에 따른 복수의 커피 머신과 적어도 하나의 중앙 유닛을 포함하는 구성으로서, 복수의 커피 머신은 각 커피 머신과 중앙 유닛 간에 적어도 일 방향으로 데이터가 교환될 수 있도록 중앙 유닛에 각각 연결되는, 구성.
일부 커피 머신은 중앙 유닛의 방향으로만 데이터를 전송하고 어떤 데이터도 수신하지 않는 것을 고려할 수 있다. 반대로, 일부 커피 머신은 중앙 유닛 방향으로 어떤 데이터도 전송하지 않고 중앙 유닛으로부터 데이터를 수신 또는 검색만 하는 것도 고려할 수 있다. 예를 들어, 커피 머신과 중앙 유닛 간의 데이터 교환은 커피 머신의 사용자가 지정한 설정 옵션일 수 있다. 커피 머신과 중앙 유닛 간의 데이터 교환은 소위 푸시(push) 또는 풀(pull) 메커니즘을 기초로 할 수 있고, 즉 데이터 싱크가 데이터를 검색하거나(풀) 데이터 소스가 자체적으로 데이터를 전송한다(푸시).
커피 머신의 입력 장치는 사용자가 미리 정의된 입력 마스크를 통해 입력 장치에 의해 액세서리 또는 커피 원두를 주문할 수 있는 방식으로 설계될 수 있다. 이를 위해, 커피 머신은 사용자가 선호하는 미각 프로파일에 해당하는 원두 종류를 사용자에게 제안할 수 있다.
중앙 유닛에서, 전송된 측정된 추출 파라미터를 사용하여 특정 원두 종류의 레시피를 조정할 수 있다. 이는 예를 들어, 레시피에서 지정된 추출 파라미터가 측정된 추출 파라미터의 바람직하지 않은 시간 곡선으로 이어지는 것으로 판단되는 경우 유용할 수 있다.
양태 3에서, 커피 머신은 본 명세서에 설명된 다른 양태 중 어느 양태에 따른 커피 머신일 수 있다. 그러나, 커피 머신은 다른 기능 범위를 갖는 커피 머신일 수도 있다. 예를 들어, 그라인더, 관련 액추에이터를 포함하는 용기 홀더 또는 커피 원두 용기 수용부에 대한 폐쇄 장치 및 커피 원두 용기는 양태 3에 설명된 기능을 위해 생략될 수 있다. 선택적으로, 커피 음료의 제조를 위한 소정의 추출 파라미터를 갖는 레시피가 예를 들어, 입력 장치를 통해 다른 방식으로 선택되는 경우, 감지 장치도 생략될 수 있다.
다음에서는 첨부된 도면을 사용하여 여러 예를 더 상세히 설명한다. 예시는 개략적이고 비율에 맞지 않는다. 동일한 참조 부호는 동일하거나 유사한 요소를 지칭한다.
도 1은 일 실시예에 따른 커피 음료를 준비하는 시스템의 개략도이다.
도 2는 추가의 실시예에 따른 커피 머신의 일부의 개략도이다.
도 3은 추가의 실시예에 따른 커피 머신의 물 저장소의 개략도이다.
도 4는 추가의 실시예에 따른 커피 머신의 제어 유닛과 2개의 센서의 개략도이다.
도 5는 스트레이너 지지대와 코팅된 스트레이너를 갖는 커피 머신의 개략도이다.
도 6은 중앙 유닛에 통신 가능하게 연결된 복수의 커피 머신의 구성의 개략도이다.
도 1은 커피 원두 용기(100)와 커피 머신(200)을 포함하는 시스템(10)을 도시한다. 커피 원두 용기(100)는 하우징(110), 폐쇄부(125) 및 로킹 요소(127)를 갖는 배출구(120), 및 식별 요소(130)를 포함한다. 커피 머신(200)은 하우징(210), 제어 유닛(220), 그라인더(230), 및 커피 원두 용기 수용부(240)를 포함한다. 또한, 커피 머신(200)은 감지 장치(205)를 더 포함한다. 이 실시예에서, 감지 장치(205)는 하우징(210)에 배치된다. 특히, 감지 장치(205)는 커피 원두 용기(100)가 커피 원두 용기 수용부(240)에 결합될 때 커피 원두 용기(100)의 식별 요소(130)를 판독하도록 배치된다.
그라인더(230)는 하나 이상의 분쇄 디스크(232)를 포함한다. 분쇄 디스크(232) 사이에는 분쇄 공정이 시작되기 전에 커피 원두가 삽입되는 여유 공간(234)이 존재한다. 그라인더(230)는 액추에이터, 예를 들어 액추에이터(245)를 통해 분쇄 디스크(232) 사이의 거리를 변화시킴으로써 조정 가능하다.
커피 원두 용기 수용부(240)는 용기 홀더(241) 및 수용 컵(244)을 포함한다. 용기 홀더(241)는 예를 들어, 액추에이터(245)가 용기 홀더(241)를 위 또는 아래로 이동시킴으로써 수용 컵(244)에 대해 이동 가능하다. 이러한 움직임은 용기 홀더(241)와 수용 컵(244)의 내부 공간인 수용 공간(246)의 크기를 변화시킨다.
용기 홀더(241)는 로킹 홈(242)을 가진다. 커피 원두 용기(100)는 로킹 요소(127)가 로킹 홈(242)에 맞물리도록 배출구(120)가 있는 용기 홀더(241) 상에 배치된다. 그런 다음 커피 원두 용기(100)가 고정 위치로 회전된다. 이러한 회전 동작 중에, 커피 원두가 커피 원두 용기(100)로부터 수용 공간(246) 내로 통과할 수 있도록 배출구(120)의 폐쇄부(125)가 개방된다.
커피 원두 용기(100)와 관련하여, 하우징(110)은 배출구(120)에 대해 회전 가능하여 하우징(110)과 배출구(120) 사이의 이러한 상대 이동시 폐쇄부(125)를 개방하는 것을 고려할 수 있다. 커피 원두 용기(100)가 용기 홀더(241)에 결합될 때, 먼저 로킹 홈(242)에서 로킹 요소(127)를 고정시키는 제1 회전 동작이 이루어진다. 이어서, 커피 원두 용기(100)의 하우징(110)은 동일한 방향으로 회전될 수 있고, 이러한 후속 회전 동작 중에 배출구(120)의 일부가 더 이상 회전되지 않으므로, 이러한 제2 동작은 배출구(120)의 폐쇄부(125)를 개방한다. 그러나, 폐쇄부(125)는 예를 들어, 하우징(110)에 배치된 레버 또는 다른 개방 요소에 의해 다른 방식으로 개방될 수도 있다. 커피 원두 용기(100)의 제거는 이들 단계를 역순으로 수행하여: 먼저, 하우징(110)이 배출구(120)에 대해 회전하여 폐쇄부(125)로 배출구(120)를 폐쇄시킨 다음, 로킹 홈(242) 내의 로킹 요소(127)가 해제되고 커피 원두 용기(100)가 제거될 수 있다.
용기 홀더(241)는 폐쇄 장치(243)를 포함한다. 폐쇄 장치(243)는 수용 공간(246)에 대한 접근을 개폐한다. 폐쇄 장치(243)는 액추에이터(245)에 의해 작동된다. 수용 공간(246)은 커피 음료의 일부를 준비하기 위한 양의 커피 원두로 채워진다. 이를 위해, 액추에이터(245)는 도 1의 예에서 용기 홀더(241)를 위 또는 아래로 이동시킴으로써 수용 공간(246)의 크기를 조정한다. 그런 다음, 폐쇄 장치(243)가 예를 들어 측면 슬라이딩 운동에 의해 이동되고 커피 원두가 수용 공간(246)으로 들어간다. 수용 공간(246)에 있는 커피 원두의 양은 수용 공간(246)이 만충되는 것에 의해 제한된다. 그런 다음, 폐쇄 장치(243)가 폐쇄 위치로 이동된다. 이어서, 커피 원두는 예를 들어, 수용 컵(244)의 배출구(247)를 개방함으로써 수용 공간(246)으로부터 그라인더(230)로 공급된다. 배출구(247)는 폐쇄 장치(도시되지 않음, 수용 공간(246)의 입구에 있는 폐쇄 장치(243)와 유사)에 의해 선택적으로 개폐된다. 폐쇄 장치(243)가 폐쇄 위치에 있기 때문에, 더 이상 커피 원두가 유입구(248)를 통해 수용 공간(246) 또는 그라인더(230)로 유입되지 않으며, 커피 원두는 지정된 대로 이 추출 작업을 위해 소분된다. 모든 커피 원두가 분쇄되면, 배출구(247)가 다시 폐쇄되고 커피 음료를 제조하는 과정이 반복될 수 있다.
수용 컵(244)도 생략될 수 있다. 수용 컵(244)이 없는 경우, 용기 홀더(241)의 수용 공간(246)은 그라인더(230)의 여유 공간(234)에 의해 확장된다. 폐쇄 장치(243)가 개방되면, 커피 원두가 수용 공간(246) 및 여유 공간(234) 내로 유동된다. 여유 공간(234)과 그 크기를 알 수 있다면, 용기 홀더(241)를 이동시키는 것으로 수용 공간(246)의 크기를 조정할 수 있다.
다음의 커피 음료가 생산되기 전에 커피 원두 용기(100)를 교체할 수 있다. 원두 종류가 다른 커피 원두 용기(100)를 사용하는 경우, 커피 머신(200)은 감지 장치(205)를 통해 새로운 커피 원두 용기(100)의 식별 요소(130)를 감지하고, 커피 머신을 새로운 원두 종류로 설정한다.
요약하면, 도 1은 커피 머신(200), 커피 원두 용기(100), 그리고 커피 머신(200)과 커피 원두 용기(100)를 포함하는 시스템(10)을 기술한다. 커피 원두 용기(100)는 커피 원두 용기(100)가 커피 머신(200) 상에 배치될 때 커피 머신(200)에 의해 판독되는 식별 요소(130)를 포함한다. 식별 요소(130)로부터 판독된 정보를 기초로, 파라미터(소위 준비 파라미터) 세트가 커피 머신에 적용되고 커피 머신은 배치된 커피 원두 용기에 대해 개별적으로 설정된다. 커피 원두의 양(해당 액추에이터로 수용 공간의 크기를 설정하는 것에 의한), 분쇄 정도(그라인더를 설정하는 것에 의한), 유동 프로파일, 압력, 수량(물 저장소의 액추에이터를 제어하는 것에 의한), 수온(물 저장소 상의 가열 요소를 제어하여) 등의 파라미터를 설정할 수 있는 다양한 액추에이터가 제공된다. 설정은 커피 머신의 제어 유닛(220)에서 해당 설정 명령을 각각의 액추에이터 또는 가열 요소로 전송하는 것을 통해 제어 유닛(220)에 의해 적용된다.
도 1에는 폐쇄 장치(243)가 있는 용기 홀더(241)가 도시되어 있지만, 폐쇄 장치(243)는 커피 원두 용기의 일부일 수도 있다. 폐쇄 장치는 커피 원두 용기의 배출구에 있는 플랩 또는 슬라이더일 수 있다. 레버 또는 링키지를 포함하는 커피 머신의 액추에이터는 폐쇄 장치에 작용하여 커피 원두 용기의 상기 개구를 개방함으로써 커피 원두가 중력에 의해 커피 원두 용기에서 그라인더 또는 그라인더로의 피드로 떨어지도록 할 수 있다.
여기에 설명된 커피 원두 용기(100) 및 커피 머신(200)의 설계는 특히, 커피 원두 용기(100)가 커피 음료의 일부의 준비 후에 매번 교체될 수 있고, 그라인더 내에 이전 커피 원두 종류의 미분쇄 원두가 존재하지 않다는 사실을 특징으로 한다. 커피 머신(200)은 새로이 분쇄된 커피로 커피 음료를 준비하고 커피 음료의 일부의 각 개별 제조 공정 후에 커피 원두 종류를 변경하는 것을 가능하게 한다.
제어 유닛(220)은 감지 장치(205) 및 액추에이터(245)에 연결된 프로그래밍된 제어기일 수 있다. 제어 유닛(220)은 감지 장치(205)로부터 커피 원두 용기(100)의 식별(130)에 관한 정보를 수신하고, 이 정보에 기초하여 액추에이터(245)에 커피 머신(200)을 적절히 조정하도록 지시하는 제어 명령을 생성한다.
액추에이터(245)는 예시적으로만 도시되어 있다. 커피 머신은 하나 이상의 액추에이터(245)를 포함할 수 있으며, 각 액추에이터는 커피 머신의 파라미터를 설정하거나 기능을 수행하도록 배치될 수 있다는 것을 이해해야 하다. 수행되는 기능은 폐쇄 장치(243)를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 또는 그 반대로 이동시키는 것, 배출구(247)를 개방 또는 폐쇄하는 것, 그라인더(230)의 분쇄 정도를 조절하는 것, 수용 공간(246)의 크기를 변경하는 것 등이다. 추가 기능은 다음 도면을 참조하여 설명되며, 여기서는 완전성을 위해서만 언급되는 데: 스트레이너에 분쇄 커피를 분배하고 압축하는 것; 물 저장소에서 물을 분배하는 것; 물 저장소에서 물을 가열하는 것 등이 있다.
제어 유닛(220)은 커피 원두 용기의 식별에 대응하는 사양에 따라 하나 이상의 액추에이터가 상기 기능을 실행하도록 지시하여 커피 머신을 지정된 대로 조정하도록 구성된다.
도 2는 하우징(210), 그라인더(230), 탬퍼(250) 및 스트레이너(260)를 포함하는 커피 머신(200)의 개략도를 도시한다. 그라인더(230)에서 커피 원두를 분쇄하면, 분쇄된 커피가 스트레이너(260)에 떨어진다. 이 상태에서는 분쇄 커피가 스트레이너에 고르지 않게 분배될 수 있다. 이제 탬퍼(250)를 사용하여 분쇄된 커피를 스트레이너에 균일하게 분배하고 압축한다. 탬퍼(250)는 분쇄 공정 중에 하우징(210)의 리세스에 위치될 수 있고, 분쇄 공정이 완료되면 이 리세스로부터 연장되어 스트레이너(260) 위의 위치로 복귀된다. 탬퍼(260)는 평면 피스톤 또는 임펠러일 수 있다. 탬퍼(260)는 스트레이너(270)에 위치된 분쇄 커피에 힘을 가하여 분쇄 커피를 분배한다. 이제 가열된 유체(예, 물)를 스트레이너(260) 내의 분쇄된 커피를 통해 강제로 통과시킬 수 있다.
도 3은 물(276)이 저장되는 하우징(271)이 있는 물 저장소(270)를 도시한다. 피스톤(273)이 하우징 내에 배치되며, 액추에이터(275)와 로드(rod)(274)에 의해 하우징 내에서 이동될 수 있다. 피스톤(273)이 하우징(271) 내에서 이동될 때, 물(276)은 배출구(277)를 통해 가압된다. 호스 또는 파이프(도시되지 않음)가 배출구(277)에 배치되어 물을 스트레이너(260) 내의 분쇄 커피로 유도한다(도 2 참조).
액추에이터(275)는 또한 배출구(277)를 통해 물(276)에 원하는 유동 프로파일 및 압력이 얻어지도록 제어 유닛(220)에 의해 제어된다. 물의 유동 프로파일 및 물의 압력은 사용되는 커피 원두 용기의 식별에 의해 결정된다.
가열 요소(272)가 물 저장소(270)에 배치되어 물(276)을 원하는 온도로 가열한다. 이 온도는 또한 사용된 커피 원두 용기의 식별에 의해 지정될 수 있다.
예를 들어, 물 저장소(270)는 1회분의 커피 음료를 제조하는 물의 유지 용량을 가진다. 제조 공정 후, 피스톤(273)은 액추에이터(275)에 의해 배출구(277)로부터 멀어지게 당겨진다. 이 시점에서, 예를 들어 하우징(271)의 벽에 배치된 유입구(별도로 도시되지 않음)를 통해 새로운 물이 물 저장소(270)로 유입된다.
도 4는 제어 유닛(220) 및 이와 연관된 제1 센서(280)와 제2 센서(290)를 도시한다. 제1 센서(280)는 물 저장소(270) 외부로 가압되는 물의 유동 프로파일을 감지하기 위해 커피 머신(200) 상에 배치될 수 있다. 제2 센서(290)는 피스톤(273) 또는 액추에이터(275) 상에 배치되어 피스톤(273) 또는 액추에이터(275)의 동작 또는 저항을 각각 감지할 수 있다.
물의 유동 프로파일과 피스톤(273) 또는 액추에이터(275)의 동작에 대한 저항은 모두 제어 유닛(220)에 의해 스트레이너(260)에 포함된 분쇄 커피를 통한 물의 유동 방식을 결정하는 데 사용될 수 있다. 물의 유동 프로파일과 물의 압력은 커피 음료의 맛에 영향을 미친다. 두 가지 모두 커피 원두 용기(100)의 식별 요소(130)를 통해 특정 커피 원두 용기(100)에 대해 미리 결정될 수 있다. 유동 프로파일 및/또는 물의 압력이 이러한 사양에서 벗어나는 경우, 제어 유닛(220)은 이러한 값이 사양에 적합화되는 방식으로 물 저장소(270)에서 액추에이터(275)를 제어할 수 있다.
도 5는 커피 머신(200A)을 도시한다. 이는 선행하는 실시예들의 커피 머신 또는 도 1-4에 설명된 특징들을 구현하지 않거나 부분적으로만 구현하는 커피 머신일 수 있다. 커피 머신(200A)은 지지대(252)를 포함한다. 지지대(252)는 커피 음료의 준비를 가능하게 하기 위해 스트레이너(260)를 수용하도록 구성된 개구를 포함한다. 도 5에 도시된 상태에서, 160의 스트레이너는 지지대(252)에 위치된다. 이 상태에서, 가열된 물 또는 뜨거운 물이 내부 공간(262)에 위치된 분쇄 커피(도시되지 않음)를 통과하도록 가압된다. 물은 스트레이너(260)의 베이스 영역(261)에 위치된 개구(도시되지 않음)를 통해 내부 공간(262)을 빠져나간다.
스트레이너(260)는 베이스 영역(261), 하나 이상의 측면 벽(265) 및 하나 이상의 숄더(266)를 갖는 실질적으로 U-형의 프로파일을 가진다. 측면 벽(265)은 베이스 영역(261)과 함께 내부 공간(262)을 형성한다. 숄더(266)는 삽입된 상태에서 지지대(252) 상에 안착되어 스트레이너(260)를 제위치에 고정한다.
도 5에 도시된 예에서, 스트레이너(260)의 다양한 표면이 지지대(252)에 접해 있다. 스트레이너에서 지지대로 전달되는 열 에너지의 양을 줄이기 위해, 측면 벽(265)의 외부 표면(263)이 제1 코팅(264)으로 코팅된다. 제1 코팅(264)은 단열성을 갖도록 구성된다. 예를 들어, 제1 코팅(264)은 측면 벽의 외부 표면 및 숄더의 밑면에 배치된다. 일반적으로 말하면, 제1 코팅(264)은 스트레이너(260)와 지지대(252) 사이의 접촉 표면 또는 접촉 지점에 배치된다.
스크린(260)의 내부 표면(267)은 제2 코팅(268)으로 코팅된다. 제2 코팅은 커피 음료의 준비 과정 후에 분쇄된 커피의 부착을 방지하거나 그 정도를 감소시키는 역할을 한다. 제2 코팅(267)은 예를 들어, 측면 벽(265)의 내부 표면 및 베이스 영역(261)에 배치되며, 특히 스트레이너(260)의 전체 내부 표면에 걸쳐 연장된다. 제2 코팅(267)은 또한 숄더(266)의 표면까지 연장될 수 있다.
도 6은 복수의 커피 머신(200B)과 중앙 유닛(5)을 갖는 구성(1)을 도시한다. 커피 머신(200B)은 데이터 네트워크 또는 데이터 링크를 통해 중앙 유닛(5)에 통신 가능하게 연결되어, 각각의 개별 커피 머신과 중앙 유닛 간에 양방향으로 데이터가 교환될 수 있다. 예를 들어, 가정의 커피 머신은 인터넷(또는 다른 데이터 네트워크)에 대한 액세스 노드에 무선 또는 유선 방식으로 연결될 수 있다. 인터넷(또는 다른 데이터 네트워크)은 원격으로 위치된 중앙 유닛(5)에 대한 연결을 설정한다. 중앙 유닛(5)은 선택된 개별 또는 모든 커피 머신에 새로운 레시피 또는 기존 레시피의 변경과 같은 정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, 중앙 유닛(5)은 다수의 커피 머신에 대한 연결을 처리하기에 충분한 컴퓨팅 파워 및 전송 용량을 갖도록 컴퓨터 또는 컴퓨터 구성으로 설계될 수 있다.
각 커피 머신(200B)은 한편으로는 커피 음료에 대한 준비 파라미터를 적용하고, 다른 한편으로는 커피 머신 내에 배치된 복수의 센서들(예를 들어, 제1 센서(280) 및 제2 센서(290) 및 본 명세서에 설명된 추가 센서들)로부터 측정된 값을 수신하는 제어 유닛(220)을 포함하며, 여기서 측정된 값은 특히 추출 파라미터와 관련된다. 또한, 각 커피 머신(200B)은 커피 머신의 사용자가 준비된 커피 음료에 미각 감지 입력을 제공할 수 있는 입력/출력 장치 또는 작동 요소(225)를 포함한다. 제어 유닛(220)은 측정된 값과 맛 미각 센서 입력을 모두 수신하여 이들을 중앙 유닛(5)에 전송한다.
중앙 유닛(5)은 또한 커피 원두 용기의 판독 식별 요소(130)를 기초로 커피 머신에 준비 파라미터를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 커피 원두 용기(100)가 커피 머신(200B)에 삽입되고 식별 요소가 판독되면, 커피 머신은 중앙 유닛(5)으로부터 이 식별 요소에 속하는 준비 파라미터를 갖는 레시피를 검색할 수 있다. 이는 레시피가 식별 요소 또는 커피 머신에 로컬로 저장될 필요가 없음을 의미한다. 레시피를 중앙에 저장하고 필요에 따라 불러오면, 레시피의 수정 사항이 개별 커피 머신으로 조기에 전달된다. 예를 들어, 커피 머신에 커피 원두 용기가 새로 삽입되거나 변경될 때마다 커피 머신에 의해 중앙 유닛으로부터 레시피가 검색될 수 있다. 커피 머신은 가장 최근에 사용된 레시피의 고정 수 또는 가변 수를 저장하는 메모리를 구비하고, 이 메모리에 저장된 레시피는 예를 들어 타임 스탬프가 제공되고 소정의 시간이 지나면 삭제되는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 더 많은 최근에 사용된 레시피를 위한 저장 공간이 필요한 경우 레시피를 메모리에서 삭제할 수도 있다.
추가로, "포함하는" 또는 "구성하는"은 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 단수 표현은 복수를 배제하지 않는다는 점에 유의해야 하다. 또한, 상기 실시예 중 임의의 실시예를 참조하여 설명된 특징 또는 단계는 상기 설명된 다른 실시예의 다른 특징 또는 단계와 조합하여 사용될 수도 있음에 유의해야 한다. 청구범위의 참조 부호는 제한으로 간주되어서는 안된다.
1 : 구성 5 : 중앙 유닛
10 : 시스템 100 : 커피 원두 용기
110 : 하우징 120 : 배출구
125 : 폐쇄부 127 : 로킹 요소
130 : 식별 요소 200 : 커피 머신
205 : 감지 장치 210 : 하우징
220 : 제어 유닛 225 : 입력/출력 장치, 작동 요소
230 : 그라인더 232 : 분쇄 디스크
234 : 여유 공간 240 : 커피 원두 용기 수용부
241 : 용기 홀더 242 : 로킹 홈
243 : 폐쇄 장치 244 : 수용 컵
245 : 액추에이터 246 : 수용 공간
247 : 배출구 248 : 유입구
250 : 탬퍼 252 : 지지대
260 : 스트레이너 261 : 베이스 영역
262 : 내부 공간 263 : 외부 표면
264 : 제1 코팅 265 : 측면 벽
266 : 숄더 267 : 내부 표면
268 : 제2 코팅 270 : 물 저장소
271 : 하우징 272 : 가열 요소
273 : 피스톤 274 : 로드
275 : 액추에이터 276 : 물
277 : 배출구 280 : 제1 센서
290 : 제2 센서

Claims (15)

  1. 커피 머신(200)으로서,
    하우징(210);
    커피 원두 용기(100)를 수용하도록 구성된 커피 원두 용기 수용부(240); 및
    커피 원두를 분쇄하는 그라인더(230)
    를 포함하고,
    상기 커피 원두 용기 수용부(240)는
    커피 원두 용기(100)를 수용하도록 구성된 용기 홀더(241);
    용기 홀더(241) 또는 커피 원두 용기(100)에 대한 폐쇄 장치(243) - 이 폐쇄 장치(243)는 용기 홀더(241) 또는 커피 원두 용기(100) 상의 유입구(248)를 선택적으로 폐쇄 또는 개방하도록 구성됨 - 를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 또는 그 반대로 이동시키도록 배치 및 구성되는 액추에이터(245)
    를 포함하고,
    상기 액추에이터(245)는 그라인더(230)로 공급되는 커피 원두의 양을 미리 설정하기 위해 조정 가능한 시간 후에 상기 폐쇄 장치(243)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 이동시키도록 구성되고,
    상기 커피 머신(200)은 커피 원두 용기(100)의 식별부(130)를 감지하고 판독하도록 구성된 감지 장치(205)를 더 포함하고,
    상기 커피 머신(200)은 상기 커피 원두 용기(100)의 검출된 식별부에 따라 상기 폐쇄 장치가 개방 상태에서 폐쇄 상태로 이동되기 전의 기간을 조정하도록 구성되는, 커피 머신.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용기 홀더(241)는 커피 원두를 위한 수용 공간(246)을 둘러싸고,
    상기 액추에이터(245)는 상기 용기 홀더(241)에 작용하여 상기 수용 공간(246)의 크기를 변경하도록 추가로 구성되고,
    상기 액추에이터(245)는, 상기 수용 공간(246)이 커피 원두로 채워질 때에 폐쇄 장치(243)를 폐쇄 상태로 전환하고 상기 수용 공간(246)으로부터 그라인더(230)로 커피 원두를 공급하도록 구성되는, 커피 머신.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액추에이터(245)는 상기 수용 공간(246)의 크기를 변경하기 위해 상기 커피 머신(200)의 하우징(210)에 대하여 상기 용기 홀더(241)를 병진 이동시키도록 구성되고, 및/또는
    상기 액추에이터(245)는 상기 수용 공간(246)의 크기를 변경하기 위해 상기 용기 홀더(241)의 쉘 표면을 이동시키도록 구성되는, 커피 머신.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 수용 컵(244)을 더 포함하고,
    상기 수용 컵(244)은 상기 용기 홀더(241)에 이동 가능하게 연결되며,
    커피 원두를 위한 수용 공간(246)은 상기 수용 컵(244), 상기 용기 홀더(241) 및 폐쇄 상태의 폐쇄 장치(243)에 의해 획정되는, 커피 머신.
  5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서,
    스트레이너(260)와 탬퍼(250)를 더 포함하고,
    상기 스트레이너는 그라인더(230)로부터 분쇄된 커피를 수집하도록 구성되고,
    상기 탬퍼(250)는 스트레이너 내의 분쇄 커피에 압축력을 가하고 스트레이너 내의 분쇄 커피의 표면 및 두께를 균일하게 하도록 구성되는, 커피 머신.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 항에 있어서,
    상기 커피 머신(200)은 선택적으로 복수의 교환 가능한 커피 원두 용기(100) 중 하나의 커피 원두 용기(100)와 함께 작동되도록 구성되는, 커피 머신.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 항에 있어서,
    물 저장소(270)를 더 포함하고,
    상기 물 저장소(270)는 하우징(271) 및 상기 하우징 내에서 이동 가능한 피스톤(273)을 포함하며, 상기 피스톤(273)은 상기 하우징(271) 내에서 이동하고 하우징 내의 유체(276)를 배출구(277)를 통해 하우징(271) 외부로 가압하도록 액추에이터(275)에 의해 구동 가능한, 커피 머신.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 물 저장소 상에 배치되고 상기 물 저장소 내의 유체를 미리 정해진 온도로 가열하도록 구성된 적어도 하나의 가열 요소(272)를 더 포함하는, 커피 머신.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    제1 센서(280) 및/또는 제2 센서(290)를 더 포함하고,
    상기 제1 센서(280)는 물 저장소(270)의 하우징(271)의 배출구(247)에서 유체(276)의 유동 프로파일을 감지하도록 구성되고,
    상기 제2 센서(290)는 액추에이터(275)에 의해 피스톤(273)에 가해지는 힘을 감지하도록 구성되는, 커피 머신.
  10. 커피 원두 용기(100)로서,
    커피 원두를 수용하는 하우징(110);
    하우징(110)으로부터 커피 원두를 배출하는 배출구(120); 및
    기계 판독 가능하고, 상기 하우징으로부터의 커피 원두로 커피 음료를 준비하기 위한 커피 머신의 파라미터를 설정하기 위한 명령어를 포함하는 식별 요소(130)
    를 포함하고,
    상기 식별 요소(130)는 커피 머신의 제1 파라미터를 지정하도록 구성되고, 상기 제1 파라미터는 액추에이터(245)로 하여금 커피 머신의 용기 홀더(241) 또는 커피 원두 용기(100)에 대한 폐쇄 장치(243)를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 또는 그 반대로 이동시키도록 지시하고, 조정 가능한 시간 후에 폐쇄 장치(243)를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 이동시켜 그라인더에 공급될 커피 원두의 양을 지정하도록 구성되는, 커피 원두 용기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배출구(120)를 커피 머신(200)의 용기 홀더(241)에 해제 가능하게 고정하도록 구성된 로킹 요소(127)를 더 포함하는, 커피 원두 용기.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    폐쇄부(125)를 더 포함하며,
    상기 폐쇄부(125)는 커피 원두 용기(100)의 배출구(120)를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하도록 배치되고,
    상기 폐쇄부(125)는, 커피 원두 용기(100)가 커피 머신(200)의 용기 홀더(241)에 연결될 때에 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환하도록 배치되는, 커피 원두 용기.
  13. 커피 음료 준비 시스템(10)으로서,
    제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 커피 원두 용기(100); 및
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 커피 머신(200)
    을 포함하는, 커피 음료 준비 시스템.
  14. 커피 머신(200A)을 위한 스트레이너(260)로서,
    상기 스트레이너는
    상기 스트레이너와 커피 머신(200A)의 스트레이너 지지대(252) 사이에 단열을 제공하는 제1 코팅(264)
    을 포함하는, 스트레이너.
  15. 커피 머신(200B)으로서,
    제어 유닛(220)과 적어도 하나의 센서(280, 290)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 센서는 커피 음료의 준비 중에 추출 파라미터를 감지하고 이를 제어 유닛(220)에 전송하도록 구성되고, 상기 제어 유닛(220)은 감지된 추출 파라미터에 기초하여 커피 음료의 준비를 위한 레시피를 수정하도록 구성되는, 커피 머신.
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