KR100224297B1 - 자동판매기의 원두커피 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동판매기의 원두커피 추출장치에 관한 것으로서, 특히 분쇄커피가 담겨지고 1인분씩의 커피를 투출하는 커피통, 상기 커피통에서 투출되는 분쇄커피와 온수탱크의 온수가 섞이는 혼합부, 상기 혼합부에서 혼합된 분쇄커피와 온수가 공급되고 하단이 개방된 추출캡, 상기 추출캡 내부로 고압공기를 분사시켜 망이 있는 걸름부에서 분쇄커피의 원액을 걸러내는 가압부, 그리고 상기 추출캡의 하단을 상기 걸름부 쪽으로 이동시켜 고압공기가 추출캡 외부로 유출되지 않도록 밀폐하는 캡승강수단을 구비하는 특징적인 구성에 의해, 추출캡을 걸름망 쪽으로 가압할때 스프링이 압축되면서 가압됨으로 걸름부와의 밀폐력이 향상되고, 또한 승강판의 경사면이 상,하부스위치를 온/오프함으로 승강봉의 승강량이 정확해 지는 효과가 있다.

Description

자동판매기의 원두커피 추출장치

제 1 도는 본 발명이 결합된 자동판매기의 개략도.

제 2 도는 본 발명이 적용되는 추출장치의 정단면도.

제 3 도는 본 발명 캡승강수단의 측단면도.

제 4 도는 본 발명의 일부 발췌 정면도.

제 5 도는 본 발명의 니들베어링을 발췌한 정단면도.

제 6 도는 제 5 도의 A-A선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 추출장치 11 : 커피통

12 : 혼합부 20 : 추출캡

23 : 캡승강수단 23a : 니들베어링

24 : 모터 25 : 감속부

26 : 승강판 26a : 경사면

26b,26c : 상,하부스위치 27 : 나사봉

27a : 승강봉 27b : 스프링

28 : 승강안내판 28a : 브래킷

29 : 걸름부 30 : 망

32 : 가압부

본 발명은 자동판매기의 원두커피 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 추출캡을 승강시켜 하단이 걸름부와 접하여 밀폐되도록 함으로써 추출캡의 내부로 분쇄된 원두커피와 온수가 공급되면 분사되는 고압의 공기로 가압되어 찌꺼기가 망에 걸러져 짜지도록한 자동판매기의 원두커피 추출장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동판매기는 분말상태의 커피(즉 인스턴트 커피)를 온수와 혼합한 다음 프림과 설탕을 혼합하여 커피를 만드는 것이다.

그러나 이러한 커피는 분말상태의 인스턴트 커피 재료를 사용하기 때문에 커피 본래의 맛 즉 그윽한 향을 내는 원두커피를 즐길 수 없다.

본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 분쇄된 원두커피를 온수와 혼합한 다음 고압의 공기로 불어서 찌꺼기를 걸른 다음 추출된 원액을 프림과 설탕으로 혼합하여서 된 원두커피를 제공하는 자동판매기를 선출원 하였다.

본 발명의 목적은 선출원된 자동판매기에서 온수와 혼합된 분쇄커피가 공급되는 추출캡을 승강시키는 것으로서, 원액을 추출할때 추출캡을 망이 있는 걸름부 쪽으로 이동시켜 추출캡의 하단이 완전 밀폐되도록 함으로서 가압부에서 분사되는 고압공기가 외부로 유출되지 않도록한 자동판매기의 원두커피 추출장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 분쇄커피가 담겨지고 1인분씩의 커피를 투출하는 커피통, 상기 커피통에서 투출되는 분쇄커피와 온수탱크의 온수가 섞이는 혼합부, 상기 혼합부에서 혼합된 분쇄커피와 온수가 공급되고 하단이 개방된 추출캡, 상기 추출캡 내부로 고압공기를 분사시켜 망이 있는 걸름부에서 분쇄커피의 원액을 걸러내는 가압부, 그리고 상기 추출캡의 하단을 상기 걸름부 쪽으로 이동시켜 고압공기가 추출캡 외부로 유출되지 않도록 밀폐하는 캡승강수단을 구비하여서 된 점에 특징있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명이 결합된 자동판매기의 개략도이다. 본 발명은 원두커피를 분쇄하여 그 원액을 추출하는 추출장치(10), 인스턴트 커피인 분말커피가 담겨진 분말커피통(1), 설탕과 프림 등이 담겨진 설탕프림통(2), 일반적인 율무, 홍차 등이 담겨진 차통(3), 그리고 이들 통에 담겨진 원료를 온수와 혼합하는 혼합통(4)이 구비된다.

즉 일반적인 커피 또는 차 등의 기호식품은 온수와 함께 혼합통(4)에서 혼합된 다음 하부의 컵(5)에 담겨진다. 또한 본 발명에 따른 원두커피는 추출장치(10)에서 온수와 혼합된 다음 찌꺼기가 걸러진 상태로 혼합통(4)으로 공급된다. 그뒤 설탕프림통(2)에서 공급되는 설탕 및 프림과 혼합되어 컵(5)에 담겨진다.

제 2 도는 본 발명이 적용되는 추출장치의 정단면도이다. 즉 본 발명은 분쇄커피가 담겨지고 1인분씩의 커피를 투출하는 커피통(11), 커피통(11)에서 투출되는 분쇄커피와 온수탱크(15)의 온수가 섞이는 혼합부(12), 혼합부(12)에서 혼합된 분쇄커피와 온수가 공급되고 하단이 개방된 추출캡(20), 추출캡(20)의 하단을 망(30)이 있는 걸름부(29) 쪽으로 이동시켜 밀폐하는 캡승강수단(23), 밀폐된 추출캡(20) 내부로 고압공기를 분사시켜 분쇄커피의 원액을 걸러내는 가압부(32), 그리고 망(30)에 걸러진 찌꺼기를 제거하는 쓸이개(33)가 구비된다.

혼합부(12)는 커피통(11)에서 1인분씩 투출되는 커피가 온수탱크(15)의 온수와 섞인다. 즉 모터(13)로 구동되는 스크류(14)가 회전됨에 따라 분쇄된 원두커피와 온수가 섞인다.

추출캡(20)은 하단이 개방돼 있다. 또한 상부 중앙의 양측에 캡승강수단(23)의 승강봉(27a)이 결합된다. 그리고 상부 외주면에 온수와 혼합된 분쇄커피가 유입되는 커피유입구(21), 그리고 가압부(32)의 고압공기가 유입되는 공기유입구(22)가 형성된다.

캡승강수단(23)은 모터(24), 모터(24)의 회전을 감속하는 감속부(25), 감속된 모터(24) 회전력이 전달되는 나사봉(27), 나사봉(27)과 치합된 승강판(26), 승강판(26)의 양단에 상단이 결합되고 하단이 추출캡(20)에 결합된 승강봉(27a), 그리고 승강봉(27a)의 승강을 안내하는 승강안내판(28)이 구비된다. 또한 모터(24) 및 감속부(25)가 설치되고 나사봉(27)이 회전지지되는 브래킷(28a)이 마련된다.

즉 모터(24)가 회전되면 그 회전력이 감속부(25)를 통하여 증가되는 쪽으로 감속된 뒤 나사봉(27)에 전달된다. 이때 나사봉(27)에 치합된 승강판(26)이 나사봉(27)의 나사산을 따라 상하부로 이동된다. 이때 승강봉(27a)이 함께 승강 이동됨에 따라 하단에 결합된 추출캡(20)이 승강된다.

가압부(32)는 공기펌프의 일종이다. 이 가압부(32)는 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 면접되면 작동된다. 즉 고압의 공기가 공기관(32a)을 따라 공기유입구(22)로 공급된뒤 추출캡(20) 내부로 송풍되면 온수와 혼합된 분쇄커피중 찌꺼기는 망(30)에 걸러지고 원액만 하단의 추출구(31)를 통하여 혼합통(5)으로 떨어진다.

쓸이개(33)는 걸러진 찌꺼기를 망(30)에서 쓸어내는 것이다. 이는 모터 등으로 작동되는 것으로서, 망(30)의 좌,우측으로 이동된다. 이때 쓸이개(33)의 하단에 결합된 브러쉬가 망(30)의 표면을 쓸어내면 찌꺼기가 망(30)에서 떨어진다.

한편 혼합부(12)와 커피유입구(21)의 사이에 연결된 커피공급관(16)에 관폐쇄구(17)가 설치된다. 이 관폐쇄구(17)는 모터로 회전되는 캠(18)에 의해 레버(19)가 가압되면 관(16)이 눌려진다. 따라서 커피공급관(16)이 막히게 된다.

이처럼 관(16)을 폐쇄하는 이유는 다음과 같다. 즉 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 접촉되어 밀폐된 상태에서 캡(20) 내부로 고압공기가 송풍되면 그 압력이 관(16)을 타고 혼합부(12) 쪽으로 역류된다. 이처럼 공기가 혼합부(12) 내부로 역류되면 이와 연결된 커피통(11)의 분쇄커피가 흩어져 날리게 된다. 이를 방지하기 위해 추출캡(20) 내부로 고압공기가 분사될 때 관(16)을 폐쇄한다.

제 3 도는 본 발명 캡승강수단의 측단면도이고 제 4 도는 본 발명 니들베어링을 발췌한 정단면도이다.

캡승강수단(23)은 나사봉(27)의 나사산이 힘전달력이 우수한 사각형태로 되어 있다. 또한 승강봉(27a)의 하단에 스프링(27b)이 설치되어 추출캡(20)과 결합된다. 이 스프링(27b)은 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 접한 상태에서 압축된다. 즉 승강봉(27a)의 이동으로 스프링(27b)이 압축되고 그 압축력으로 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 접한 상태로 밀폐된다.

한편 추출캡(20)의 승강량을 조절하는 상,하부스위치(26b)(26c)가 마련된다. 이 스위치(26b)(26c)는 승강판(26)의 좌우측에 배치되고 승강판(26)에는 스위치(26b)(26c)를 온(ON)/오프(OFF)시키는 경사면(26a)이 형성된다.

제 5 도는 본 발명의 니들베어링을 발췌한 정단면도이고, 제 6 도는 제 5 도의 A-A선 단면도이다. 니들베어링(23a)은 나사봉(27) 외주연의 브래킷(28a)에 방사상으로 설치된 니들(23b), 그리고 니들(23b)을 고정하는 원판(23c) 및 고정판(통상적으로 E링이라 함)(23d)이 구비된다. 여기서 니들베어링(23a)은 나사봉(27)과 접하는 브래킷(28a)의 상,하부에 설치된다.

이처럼 구성된 본 발명이 적용되는 추출장치는 분쇄된 원두커피를 온수와 일차 혼합한 다음 고압공기로 불면 찌꺼기가 망에 걸린 상태로 원액이 추출된다. 즉 제 2 도에 도시된 승강된 추출캡(20)이 하부로 이동된다. 즉 모터(24)의 구동으로 나사봉(27)이 회전됨에 따라 승강봉(27a)이 하부로 이동된다. 이때 승강봉(27a)의 하단에 결합된 추출캡(20)이 함께 이동된 다음 하단이 걸름부(29)와 접하게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면 나사봉(27)이 정회전되면 승강판(26)이 하부로 이동된다. 이때 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 접한 상태에서 스프링(27b)이 압축된다. 한편 스프링(27b)이 계속 압축되는 과정에서 승강판(26)의 경사면(26a)이 하부스위치(26c)를 건드려 오프 시킨다. 이때 모터(24)의 회전이 정지되고 승강봉(27a)의 하부 이동이 정지된다. 따라서 추출캡(20)의 하단이 스프링(27b)의 압축력으로 가압된 상태에서 걸름부(29)의 망(30)과 접하여 밀폐된다.

한편 분쇄된 원두커피가 커피통(11)에 담겨져 있다. 담겨진 원두커피는 1인분씩 혼합부(12)로 공급된다. 이때 온수탱크(15)의 온수가 함께 혼합부(12)로 공급되어 원두커피와 혼합된다. 또한 온수와 혼합된 원두커피는 커피공급관(16)을 따라 추출캡(20)으로 공급된다. 이때 온수에 녹은 커피원액은 자연적으로 망(30)을 통하여 추출관(31)으로 흐른뒤 제 1 도의 혼합통(4)으로 공급된다.

한편 분쇄커피의 공급이 완료되면 제 2 도에 도시된 것처럼 관폐쇄구(17)의 캠(18)과 레버(19)가 작동되어 커피공급관(16)이 눌려져 폐쇄된다. 이때 가압부(17)에서 고압공기가 공기유입구(22)를 통하여 추출캡(20) 내부로 공급된다. 이처럼 고압공기가 공급되면 캡(20) 내부가 팽창되고 그 팽창력 때문에 온수에 녹은 분쇄커피가 짜진다. 즉 찌꺼기는 망(30)에 걸러지고 원액만 망(30)을 통하여 추출관(31)으로 흐른뒤 혼합통(4)으로 공급된다.

한편 원액이 전부 추출되면 모터(24)가 역회전 작동되어 추출캡(20)이 상승된다. 이때 승강판(26)의 경사면(26a)이 상부스위치(26b)를 건드려 오프시키면 모터(24)의 회전이 정지되고 추출캡(20)의 상승이 정지된다. 한편 모터(24)의 정역 회전으로 나사봉(27)이 회전될때 니들베어링(23a) 때문에 그 회전이 원활해 진다.

또한 추출캡(20)이 상승된 뒤 쓸이개(33)가 좌우로 이동된다. 이처럼 쓸이개(33)가 이동되면 망(30)에 걸러진 찌꺼기가 쓸려서 제거된다.

한편 원액이 혼합통(4)으로 공급되면 기호에 따라 설탕프림통(2)에서 설탕과 프림이 공급된다. 또한 공급된 설탕 또는 프림과 혼합된 원액은 최종적으로 컵(5)에 투출된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 추출캡을 걸름망 쪽으로 가압할때 스프링이 압축되면서 가압됨으로 걸름부와의 밀폐력이 향상되고, 또한 승강판의 경사면이 상,하부스위치를 온/오프함으로 승강봉의 승강량이 정확해지는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 분쇄커피가 담겨지고 1인분씩의 커피를 투출하는 커피통(11)과, 상기 커피통(11)에서 투출되는 분쇄커피와 온수탱크(15)의 온수가 섞이는 혼합부(12)와, 상기 혼합부(12)에서 혼합된 분쇄커피와 온수가 그 내부로 공급되어 추출될 수 있도록 상부 일측에 상기 혼합부(12)와 커피공급관(16)에 의해 연결된 커피유입구(21)가 형성되고 하부가 개방된 추출캡(20)과, 상기 추출캡(20)의 내부로 공급된 분쇄커피의 찌꺼기가 여과될 수 있도록 상기 추출캡(20)의 직하부에 설치되며 찌꺼기를 여과하는 망(30)을 구비한 걸름부(29)와, 상기 추출캡(20)을 상하로 이동시켜 상기 추출캡(20)의 하단이 상기 걸름부(29)의 상면에 밀착되거나 이격될 수 있도록 상기 추출캡(20)의 상부에 설치된 캡승강수단(23)을 포함하는 자동판매기의 원두커피 추출장치에 있어서, 상기 혼합부(12)는 내부로 공급되는 온수와 분쇄커피를 회전시켜서 강제 혼합하도록 그 내부에 회전 가능하게 설치된 스크류(14)와, 이 스크류(14)를 회전시키는 모터(13)를 포함하고 ; 상기 캡승강수단(23)은 브래킷(28a)에 설치되며 회전력을 발생시키는 모터(24) 및 이 모터(24)의 회전력을 감속시키는 감속부(25)와, 상기 감속부(25)와 연결되고 상기 브래킷(28a)에 설치된 니들베어링(23a)에 의해 회전 가능하게 지지되며 상기 추출캡(20)의 상부에 상하로 길게 설치된 나사봉(27)과, 상기 나사봉(27)이 회전될 때 승강하도록 상기 나사봉(27)에 치합된 승강판(26)과, 상기 나사봉(27)과 평행하게 설치되되 그 상단은 상기 승강판(26)에 결합되고 하단은 스프링(27b)을 통하여 상기 추출캡(20)과 결합된 승강봉(27a)과, 상기 승강판(26)의 상강위치를 감지하여 상기 나사봉(27)을 구동시키는 상기 모터(24)의 회전을 제어하도록 상기 승강판(26)의 상,하부에 각각 배치된 상·하부스위치(26b, 26c)를 포함하며 ; 상기 추출캡(20)의 내부로 고압의 공기를 분사하여 상기 추출캡(20) 내부의 혼합된 커피를 가압 추출할 수 있도록 상기 추출캡(20)의 상부 일측에 형성된 공기유입구(22)와, 상기 공기유입구(22)와 공기관(32a)에 의해 연결된 공기펌프로 이루어진 가압부(32)와, 상기 가압부(32)의 동작에 의해 상기 추출캡(20)의 내부로 공기가 분사될 때 이 공기가 상기 혼합부(12) 쪽으로 흐르지 않도록 상기 커피유입구(21)와 상기 혼합부(12)를 연결하는 상기 커피공급관(16)의 중도에 설치된 관폐쇄구(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동판매기의 원두커피 추출장치.