KR100224298B1 - 자동판매기의 원두커피 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동판매기의 원두커피 추출장치에 관한 것으로서, 특히 분쇄커피가 담겨지고 1인분씩의 커피를 투출하는 커피통, 상기 커피통에서 투출되는 분쇄커피와 온수탱크(15)의 온수가 섞이는 혼합부, 상기 혼합부에서 혼합된 분쇄커피의 온수가 공급되고 하단이 개방된 추출캡, 상기 추출캡의 하단을 망이 있는 걸름부 쪽으로 이동시켜 밀폐하는 캡승강부, 상기 밀폐된 추출캡 내부로 고압공기를 분사시켜 분쇄커피의 원액을 걸러내는 가압부, 그리고 상기 추출캡으로 분쇄커피와 온수가 공급될때 추출캡 내부의 공기가 외부로 배기되도록 하고 또한 추출캡 내부로 가압부의 고압공기가 공급되면 외부로 배기되지 않도록 하는 관개폐수단을 구비하는 특징적인 구성에 의해, 분쇄된 원두커피가 온수와 혼합된 상태로 추출캡의 내부로 유입될 때 신속하게 유입되고 또한 추출캡의 내부로 고압의 공기가 분사될 때 추출캡의 내부가 밀폐됨으로 추출효율이 증가되는 효과가 있다.

Description

자동판매기의 원두커피 추출장치

제 1 도는 본 발명이 결합된 자동판매기의 개략도.

제 2 도는 본 발명 개폐수단이 결합된 추출장치의 정단면도.

제 3 도는 본 발명 개폐수단의 평면도.

제 4 도는 제 3 도의 A-A선 단면도.

제 5 도는 본 발명 개폐수단이 결합된 추출장치의 정단면도.

제 6 도 (a)(b)(c)(d)는 본 발명의 작동상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 추출장치 11 : 커피통

12 : 혼합부 17 : 관개폐수단

17a : 브래킷 17b : 축

17c : 모터 17e :가압캠

18 : 캠 18a : 스위치

19 : 레버 20 : 추출캡

23 : 캡승강부 29 : 걸름부

32 : 가압부

본 발명은 자동판매기의 원두커피 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄된 원두커피를 온수와 혼합한 다음 추출캡으로 원활히 공급되도록 하고 또한 추출캡에 고압의 공기를 분사할 때 추출캡이 완전 밀폐되도록 하며 온수와 혼합된 분쇄커피의 추출이 잘 되도록 한 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 원두커피 추출장치에서 밀폐된 추출캡으로 온수와 혼합된 분쇄커피가 원활히 공급되도록 하고 또한 추출캡으로 고압의 공기를 분사할 때 추출캡이 완전밀폐 되도록 하여 분쇄커피의 추출이 잘 되도록 한 자동판매기의 원두커피의 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 추출캡의 하단을 망이 있는 걸름부 쪽으로 이동시켜 밀폐하는 캡승강부, 상기 밀폐된 추출캡 내부로 고압공기를 분사시켜 분쇄커피의 원액을 걸러내는 가압부, 그리고 상기 추출캡으로 분쇄커피와 온수가 공급될때 추출캡 내부의 공기가 외부로 배기되도록 하고 또한 추출캡 내부로 가압부의 고압공기가 공급되며 외부로 배기되지 않도록 하는 관개폐수단을 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 캡승강부(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 캡승강부(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.

캡승강부(23)는 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.

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(32)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 관개폐수단(17)이 설치된다.

이러한 관개폐수단(17)은 온수와 혼합된 분쇄커피가 추출캡(20)으로 원활히 공급되도록 한다. 즉 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 접한 상태로 밀폐돼 있기 때문에 추출캡(20)의 내부가 가진공상태에 있게된다. 이처럼 가진공상태에 있으면 외부의 물질(즉 온수와 혼합된 분쇄커피)이 유입되기 어렵게 된다. 따라서 본 발명의 관개폐수단(17)은 추출캡(20)의 내부로 온수와 혼합된 분쇄커피가 빨리 유입되도록 한다.

또한 관개폐수단(17)은 추출캡(20) 내부로 가압부(32)의 고압공기가 분사될 때 내부가 완전밀폐되도록 한다. 즉 혼합부(12)와 커피유입구(21)의 사이를 폐쇄하여 추출캡(20)으로 분사되는 공기가 외부로 유출되지 않도록 한다. 이는 분쇄커피의 추출이 잘 되도록 하는 것이다.

제 3 도는 본 발명 관개폐수단의 평면도이고 제 4 도는 제 3 도의 A-A선 단면도이다.

관개폐수단(17)은 브래킷(17a)의 양측에 가설된 축(17b), 축(17b)의 일측단에 결합된 캠(18), 축(17b)을 구동하는 것으로서 감속부(17d)가 결합된 모터(17c), 그리고 모터(17c)를 온(ON)/오프(OFF)하여 캠(18)의 회전범위를 제한하는 스위치(18a)가 구비된다.

한편 브래킷(17a)의 사이에 있는 축(17b)에는 한쌍의 가압캠(17e)이 결합된다. 그리고 가압캠(17e)의 하단에 일측을 중심으로 회동되는 레버(19)가 구비된다. 또한 레버(19)의 하단에 한쌍의 관이 구비된다. 여기서 일측의 관은 혼합부(12)와 추출캡(20)을 연결하는 커피공급관(16)이고 다른 관은 추출캡(20)에 결합되어 추출캡(20) 내부의 공기를 외부로 배기하는 공기배출관(16a)이다.

즉 커피공급관(16)은 혼합부(12)에서 온수와 섞인 분쇄커피를 추출캡(20) 내부로 공급하기 위한 관이고, 공기배출관(16a)은 커피공급관(16)을 통하여 추출캡(20)의 내부로 분쇄커피가 공급될 때 추출캡(20) 내부에 존재하는 잔류공기를 외부로 배출시키는 관이다. 이처럼 추출캡(20) 내부의 잔류공기를 외부로 배출 시키면 그만큼 분쇄커피의 추출캡(20) 유입이 신속하게 진행된다.

이처럼 구성된 본 발명은 분쇄된 원두커피를 온수와 일차 혼합한 다음 고압공기로 불면 찌꺼기가 망에 걸린 상태로 원액이 추출된다. 이를 좀더 상세히 설명하면, 먼저 제 2 도에 도시된 승강된 추출캡(20)이 제 5 도처럼 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.

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.

여기서 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 접한 상태로 밀폐돼 있기 때문에 내부가 가진공 상태로 있게 된다. 그러나 공기배출관(16a)이 외부와 연통되어 있으므로 추출캡(20) 내부의 가진공 상태가 방지된다. 따라서 커피공급관(16)을 따라 분쇄커피가 추출캡(20)의 내부로 유입될때 추출캡(20) 내부의 잔류공기는 자연적으로 공기배출관(16a)을 따라 외부로 배기된다. 때문에 분쇄커피의 추출캡(20) 유입이 신속하게 이루어 진다.

한편 관개폐수단(17)의 모터(17c)가 동작되면 그 회전력이 감속부(17d)를 통하여 축(17b)에 전달된다. 이때 축(17b)이 회전됨에 따라 캠(18)과 가압캠(17e)이 회전된다.

즉 제 6 도 (a)(b)에 도시된 것처럼 추출캡(20)의 내부로 분쇄커피가 유입될 때는 관(16)(16a)이 개방상태로 있게 된다.

그러나 모터(17c)가 동작되면 제 6 도 (c)(d)에 도시된 것처럼 캠(18)과 가압캠(17e)이 회전된다. 이때 캠(18)이 스위치(18a)를 오프(OFF)시키면 모터(17c)의 회전이 정지됨과 동시에 가압캠(17e)이 레버(19)를 하부로 이동 시킨다. 따라서 관(16)(16a)이 막히게 된다.

여기서 관(16)(16a)을 폐쇄하는 이유는 다음과 같다. 즉 추출캡(20)의 하단이 걸름부(29)와 접촉되어 밀폐된 상태에서 캡(20) 내부로 가입부(32)의 고압공기가 분사되면 그 압력이 관(16)(16a)을 타고 혼합부(12) 쪽으로 역류 또는 외부로 배기된다. 이처럼 공기가 혼합부(12) 내부로 역류 또는 배기되면 이와 연결된 커피통(11)의 분쇄커피가 흩어져 날리게 되고 또한 추출캡(20)의 내부압력이 저하되어 커피원액의 추출량이 저하된다. 이를 방지하기 위해 추출캡(20) 내부로 고압공기가 분사될 때 관(16)(16a)를 폐쇄한다.

이처럼 관(16)(16a)이 막힌 상태에서 가압부(17)의 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 추출되면 모터(24)가 작동되어 추출캡(20)이 제 2 도에 도시된 위치로 상승된다. 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 분쇄된 원두커피가 온수와 혼합된 상태로 추출캡의 내부로 유입될 때 신속하게 유입되고 또한 추출캡의 내부로 고압의 공기가 분사될 때 추출캡의 내부가 밀폐됨으로 추출효율이 증가되는 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 공급되고 그 내부로 공급되어 추출될 수 있도록 상부 일측에 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 설칩되며 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 모터(24)의 구동에 의해 승강되는 승강판(26) 및 이 승강판(26)과 상기 추출캡(20)의 상부를 연결하는 승강봉(27a)을 구비한 캡승강부(23)를 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 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 하는 동시에 상기 추출캡(20)으로 분쇄커피와 온수가 공급될 때에는 상기 추출캡(20) 내부의 공기가 배기될 수 있게 하는 관개폐수단(17)을 구비하되 ; 상기 관개폐수단(17)은 상기 혼합부(12)와 상기 추출캡(20)을 연결하는 커피공급관(16)과, 상기 추출캡(20)의 내부를 외부와 연통시키는 공기배출관(16a)과, 상기 공개배출관(16a) 및 상기 커피공급관(16)을 감싸 지지하는 브래킷(17a)과, 상기 브래킷(17a)에 지지된 상기 커피공급관(16) 및 상기 공기배출관(16a)을 눌러서 개폐하도록 이들의 상부에 접하여 설치되며 일측이 상기 브래킷(17a)에 회동 가능하게 지지된 레버(19)와, 상기 레버(19)를 눌러주도록 그 축(17b)이 상기 브래킷(17a)에 회전 가능하게 지지되고 그 일측이 상기 레버(19)의 상면에 접하여 설치되는 가압캠(17e)과, 상가 가압캠(17e)을 회전시키도록 상기 가압캠(17e)의 축(17b)에 연결된 모터(17c)와, 상기 가압캠(17e)을 회전시키는 모터(17c)의 회전량을 제한하도록 상기 가압캠(17e)의 축(17b)의 일측에 설치된 캠(18) 및 이 캠(18)의 회전을 감지하는 스위치(18a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동판매기의 원두커피 추출장치.