KR100515471B1 - 커피머신의 커피추출장치 - Google Patents

커피머신의 커피추출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커피머신의 커피추출장치에 관한 것으로, 커피추출장치의 구조를 개선하여 커피액을 원활히 추출할 수 있으며, 커피찌꺼기의 청소를 용이하게 이룰 수 있도록 한 것이다.
이를 위한 본 발명의 커피추출장치(10)는 커피머신의 본체에 착탈되는 케이스(10)와, 커피분말이 공급되는 호퍼(120)와, 호퍼(120) 하측에서 소정거리 회동하되 실린더부(151)가 형성된 실린더부재(150)와, 회동 및 승강하여 실린더부(151)에 삽입 및 이탈되되 그 내부에 온수가 관통하여 흐르는 상부피스톤(130)과, 상부피스톤(130)과 압착하며 이때 생성된 커피액을 배출하도록 커피배출유로(142)가 형성된 하부피스톤(140)과, 실린더부재(150)와 상부피스톤(130) 및 하부피스톤(140)의 운동을 안내하는 캠부재(210,220) 및 링크부재(230,240,250)와, 캠부재(210,220)에 동력을 제공하며 커피머신의 본체에 고정 설치되는 구동장치(310)를 구비한다.
이러한 구성을 통하여, 본 발명의 커피추출장치(10)는 커피머신에서 용이하게 착탈 가능하게 되며, 구동장치가 1회전하였을 때 1회분의 커피액을 추출하게 된다. 또한 커피분말과 혼합되는 온수가 상대적으로 상측에 위치한 상부피스톤(130)에서 그 하측에 위치한 하부피스톤(140)으로 분사되는 구조를 가지므로, 상부피스톤(130)의 하면에 커피찌꺼기가 묻게 되는 것이 방지된다.

Description

커피머신의 커피추출장치{Coffee extracting apparatus for coffee machine}
본 발명은 커피추출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커피머신에서 용이하게 탈착 가능하도록 모듈화된 커피추출장치에 관한 것이다.
통상적으로 커피머신에는 커피분말과 물을 공급받아 최종적으로 커피액을 추출시키는 커피추출부가 내부에 마련되는데, 이러한 커피추출부를 탈착가능하도록 별도의 모듈화된 커피추출장치로 구성하므로써 커피추출장치 및 커피머신 내부의 청소를 용이하게 할 수 있으며, 또한 커피추출장치의 고장 시 분리하여 간편하게 수리 할 수 있게 된다.
이와 같이 모듈화된 커피추출장치를 구비한 커피머신의 일예로써 미국 특허 4681028호가 있다.
상기 커피머신은 커피분말을 공급하는 커피분말 공급장치와, 온수를 공급하는 온수공급장치와, 온수를 커피분말에 공급하면서 커피액과 커피찌꺼기를 분리시킨 후 커피액을 추출하는 커피추출장치로 구성된다.
커피추출장치는 커피분말이 유입되는 호퍼와, 커피분말이 수납되며 호퍼 하측에 마련되는 이동실린더와, 이동실린더내에서 진퇴하며 상부에 다수개의 소공이 형성된 피스톤과, 모터와 같은 구동원에 의해 동력을 전달받아 이동실린더 및 피스톤을 운동시키는 링크수단과, 커피액을 추출하도록 그 하단부에 거름부재가 설치되는 추출헤드를 구비하여 구동원의 1회전에 의해 커피액을 추출할 수 있게 된다.
즉, 최초 호퍼를 통하여 유입된 커피분말은 이동실린더내의 피스톤 상부에 안착되고, 구동장치에 연결된 링크수단에 의해 이동실린더는 호퍼 하측에서 추출헤드 하측으로 선회하게 된다. 계속해서 이동실린더는 추출헤드 측으로 소정거리 상승하여 추출헤드의 하부가 이동실린더 내로 삽입되며 이후 피스톤이 상승하여 이동실린더 내의 커피분말을 압착하게 된다.
이때, 온수 공급장치로부터 소정의 압력을 갖는 온수가 이동실린더 하부로 공급된 후 피스톤의 소공을 통과하여 커피분말과 섞이게 되며, 혼합된 커피액은 추출헤드 하단의 거름부재에 형성된 소공을 통과한 후 추출헤드 일측에 형성된 배출통로를 통하여 최종적으로 배출되게 된다.
한편, 피스톤 상부에 잔존하게 되는 커피찌꺼기는 계속되는 링크수단의 운동에 의해 이동실린더가 초기위치로 복귀하면서 호퍼 하측에 쓸려 제거되게 된다.
그러나, 종래기술에 따른 커피추출장치는 커피분말과 섞이게 되는 온수가 상대적으로 하측에 위치한 이동실린더측에서 그 상측에 위치한 추출헤드측으로 분사되는 구조를 가지므로, 커피찌꺼기가 추출헤드의 거름부재에 상당량 잔존하게 되는데, 이러한 커피찌꺼기가 거름부재의 소공을 막게 되므로 커피액의 추출이 원활히 이루어지지 않는 문제점이 있다.
또한 거름부재에 묻은 커피찌꺼기를 제거하기 위해서는 사용자가 일일이 제거해야하므로 그 관리가 상당히 번거로운 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 커피머신에 적용되는 커피추출장치의 구조를 개선하여 커피액을 원활히 추출할 수 있으며, 커피찌꺼기의 청소를 용이하게 이룰 수 있는 커피머신의 커피추출장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치는;
커피분말이 수납되도록 실린더부가 마련된 실린더부재와, 상기 실린더부 측으로 온수를 안내하도록 온수부가 마련된 상부피스톤과, 상기 실린더부 내에서 승강하며 커피분말과 온수가 혼합되어 생성된 커피액을 배출하도록 배출부가 마련된 하부피스톤을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한 커피머신의 본체에 착탈되는 케이스 일측에 설치되며 커피분말이 공급되는 호퍼와, 상기 실린더부재와 상기 상부피스톤과 상기 하부피스톤의 운동을 안내하는 캠부재 및 링크부재와, 상기 커피머신의 본체에 고정 설치되며 상기 캠부재에 동력을 제공하는 구동장치를 구비하며, 상기 실린더부재는 상기 호퍼 하측에서 소정거리 회동하며, 상기 상부피스톤은 상기 실린더부재의 상측에서 회동 및 승강하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 캠부재는 상기 구동장치와 결합되어 회전하는 제 1캠부재와, 상기 제 1캠부재와 동축상에 연결되어 함께 회전하는 제 2캠부재를 구비하며, 상기 링크부재는 상기 제 1캠부재와 상기 상부피스톤 사이에 마련되어 상기 상부피스톤의 운동을 안내하는 제 1링크부재와, 상기 제 2캠부재와 상기 하부피스톤 사이에 마련되어 상기 하부피스톤의 운동을 안내하는 제 2링크부재와, 상기 제 2캠부재와 상기 실린더부재 사이에 마련되어 상기 실린더부재의 운동을 안내하는 제 3링크부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 상부피스톤은 양측이 대칭되는 한 쌍의 제 1안내돌기와, 상기 제 1안내돌기 상측으로 소정거리 이격되어 양측이 대칭되는 한 쌍의 제 2안내돌기를 구비하며, 상기 케이스에는 상기 제 1안내돌기를 안내하는 제 1안내홀과, 상기 제 2안내돌기를 안내하는 제 2안내홀이 형성되며, 상기 제 1링크부재는 상기 제 1캠부재에 힌지 연결되는 제 1힌지부와, 상기 제 1안내돌기 중 상기 제 1링크부재 측 제 1안내돌기에 힌지 연결되는 제 2힌지부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 1캠부재의 외측에는 돌출 형성된 회전돌기가 형성되어 상기 제 1힌지부가 힌지 결합되며, 상기 구동장치로부터 회전력을 전달하도록 일측이 구동장치와 결합되고 타측이 상기 회전돌기에 힌지 결합되는 동력전달부재가 마련된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 2캠부재는 내측면에 상기 제 2링크부재의 동작을 안내하는 제 1가이드부가 형성되고, 상기 제 2링크부재는 상기 케이스에 힌지 연결되는 제 3힌지부와, 상기 하부피스톤에 힌지 결합되는 제 4힌지부와, 상기 제 2링크부재를 운동시키도록 상기 제 1가이드부 내를 이동하는 제 1가이드돌기를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 하부피스톤은 하측이 개구되며, 상기 개구부 내측에는 상기 실린더부 하면을 관통하여 커넥팅로드가 고정되며, 상기 커넥팅로드 하단부에 상기 제 4힌지부가 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 실린더부 관통부 주위는 수직방향으로 연장되어 상기 커넥팅로드를 가이드하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 실린더부재에는 소정거리 돌출 형성된 제 3안내돌기가 마련되고,
상기 케이스에는 상기 제 3안내돌기를 안내하는 제 3안내홀이 형성되고,
상기 제 2캠부재는 외측면에 상기 제 3링크부재의 동작을 안내하는 제 2가이드부가 형성되고, 상기 제 3링크부재는 상기 케이스 일측에 힌지 연결되는 제 5힌지부와, 상기 제 3안내돌기에 힌지 연결되는 제 6힌지부와, 상기 제 2링크부재를 운동시키도록 상기 제 2가이드부 내를 이동하는 제 2가이드돌기를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 온수부는 상기 상부피스톤 내부에 형성된 온수공급유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 온수부는 상기 온수공급유로를 통과한 온수를 상기 실린더부 측으로 토출하는 다수개의 온수토출유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 온수토출유로는 온수를 방사형으로 토출하도록 상기 상부피스톤 반경방향으로 소정각 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 하부피스톤과 대향하는 상부피스톤의 단부에는 온수는 통과하며 커피찌꺼기는 유입되지 않도록 다수개의 소공이 형성된 필터부가 마련된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 상부피스톤과 대향하는 상기 하부피스톤의 단부에는 커피찌꺼기는 걸러지고 커피액만이 통과하도록 다수개의 소공이 형성된 거름부재가 마련된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 배출부는 상기 하부피스톤의 내부에 형성되는 커피배출유로와, 상기 커피배출유로와 연통되어 커피액을 외부로 토출하도록 상기 실린더부재에 마련되는 커피토출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 커피배출유로는 하부피스톤의 외주면에 길이방향으로 홈으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 커피머신은 도 1에 도시한 바와 같이, 본체(미도시) 내부에 커피분말이 저장되는 저장통(20)과, 온수가 저장되는 온수공급통(30)과, 커피분말과 온수가 혼합되어 커피액을 추출하는 커피추출장치(10)와, 저장통(20)의 커피분말을 커피추출장치(10)로 공급하는 커피공급관(40)과, 온수공급통(30)의 온수를 커피추출장치(10)로 공급하는 온수공급관(50)을 구비한다.
온수공급통(30)은 온수가 일정 온도로 유지되도록 내부에 히터와 같은 가열장치가 마련된다.
다음은 도 2 및 도 3를 참조하여 커피추출장치(10)의 구성에 대해 상세히 설명한다.
커피추출장치(10)는 외관을 형성하는 케이스(110)와, 커피분말이 공급되는 호퍼(120)와, 개구된 상측으로 커피분말이 수납되는 실린더부(151)가 형성된 실린더부재(150)와, 실린더부(151)내에 삽입 및 이탈되는 상부피스톤(130)과, 실린더부(151)내에서 승강하는 하부피스톤(140)과, 실린더부재(150)와 상부피스톤(130)과 하부피스톤(150)의 운동을 안내하는 캠부재(210,220) 및 링크부재(230,240,250)와, 캠부재(210,220)를 구동하는 구동장치를 포함한다.
케이스(110)는 상부에 한 쌍의 제 1안내홀(111) 및 제 2안내홀(112)이 형성되는데, 두 안내홀(111,112)은 케이스(110)의 양측에 서로 대칭되도록 마련되어 상부피스톤(130)의 전체적인 동작을 구속하게 된다. 제 1안내홀(111)은 하측에서 상측으로 소정거리 연장된 후 그 단부가 케이스(110)의 전방측으로 경사진 후 다시 소정거리 연장되어 형성되며, 제 2안내홀(112)은 하측에서 상측으로 소정거리 연장된 후 그 단부가 케이스(110)의 후방측으로 경사진 후 다시 소정거리 연장되어 형성된다. 그리고 케이스(110)의 일측에는 제 3안내홀(113)이 형성되는데, 이러한 제 3안내홀(113)은 실린더부재(150)의 전체적인 동작을 구속하게 된다.
호퍼(120)는 커피공급관(40,도 1참조)에서 토출되는 커피분말을 실린더부(151)로 효과적으로 안내하기 위해 상부에서 하부로 갈수록 점점 좁아지는 형상을 가지며, 그 하단부에는 커피액을 추출한 후 잔존하는 커피찌꺼기를 제거하기 위한 쓸이개(121)가 마련된다.
상부피스톤(130)는 양 측면에 서로 대칭되는 형상을 갖는 한 쌍의 제 1안내돌기(131)가 형성되어 케이스(110)의 제 1안내홀(111)내를 이동하게 되며, 제 1안내돌기(131)로부터 상측으로 소정거리 이격된 부분에 서로 대칭되는 형상을 갖는 한 쌍의 제 2안내돌기가(132)가 형성되어 케이스(110)의 제 1안내홀(111)내를 이동하게 된다. 그리고 상부피스톤(130)의 내부에는 온수공급관(50, 도 1참조)과 연통되게 온수부(134)가 형성되어, 온수를 실린더부(151) 측으로 안내하게 된다.
실린더부재(150)는 그 하측 후단부에 소정거리 돌출 형성된 제 3안내돌기(142)가 형성된다. 이러한 제 3안내돌기(142)가 케이스(110)의 제 3안내홀(113)에 의해 안내되므로 실린더부재(150)가 소정거리 회동하게 된다.
하부피스톤(140)은 하측이 개구된 원통형상을 가지며 개구부로 커넥팅로드(141)가 삽입 설치되어 하부피스톤(140)의 내측에 고정 설치되는데, 이때 커넥팅로드(141)는 실린더부(151)의 하면을 관통하게 된다. 또한 커넥팅로드(141)의 하단부는 후술하는 제 2링크부재(240)와 힌지 연결되어 하부피스톤(140)의 전체적인 동작을 안내하게 된다. 그리고 하부피스톤(140)의 내부에는 커피분말과 온수의 혼합에 의해 생성된 커피액이 흐르도록 커피배출유로(142)가 형성된다.
구동장치(310)는 캠부재(210,220)에 회전력을 제공하는 것으로, 커피머신의 본체(미도시) 내부에 고정 설치되며. 전원을 인가받아 회전하게 되는 회전축(311)과, 회전축(311)의 단부에 설치되는 피니언(312)을 구비한다
캠부재(210,220)는 구동장치(310)에 의해 직접 회전력을 제공받는 제 1캠부재(210)와, 제 1캠부재(210)와 동축선상에 결합되어 함께 회전하게 되는 제 2캠부재(220)를 포함한다.
제 1캠부재(210)는 소정의 두께를 가지는 원판형상으로, 그 내측면의 중심부가 소정길이 연장 형성되어 케이스(110)에 회전 가능하게 결합되며, 외측면의 가장자리에는 소정길이 돌출 연장된 회전돌기(211)가 마련된다. 그리고 제 1캠부재(210)는 동력전달부재(320)에 의해 구동장치(310)와 연결되게 되는데, 동력전달부재(320)는 제 1캠부재(210)의 회전돌기(211)가 끼워지도록 홈이 형성된 끼움부(321)와, 구동장치(310)의 피니언(312)과 치합되는 피니언결합부(322)를 구비한다.
제 2캠부재(220)는 그 외측면의 중심부가 소정길이 연장 형성되어 케이스(110)에 회전 가능하게 결합되며, 그 내측면에는 후술하는 제 2링크부재(240)의 운동을 가이드하도록 제 1가이드부(221)가 형성된다.
링크부재(230,240,250)는 상부피스톤(130)의 운동을 안내하는 제 1링크부재(230)와, 하부피스톤(140)의 운동을 안내하는 제 2링크부재(240)와, 실린더부재(150)의 운동을 안내하는 제 3링크부재(250)를 포함한다.
제 1링크부재(230)는 양 단부에 제 1힌지부(231)와 제 2힌지부(232)가 각각 형성되며, 제 1힌지부(231)는 제 1캠부재(210)의 회전돌기(211)에 힌지 연결되며, 제 2힌지부(232)는 상부피스톤(130)의 제 1안내돌기(131)에 힌지 연결되게 된다.
제 2링크부재(240)는 소정의 두께를 갖는 삼각판상으로써 각각의 단부에는 케이스(110)에 힌지 연결되는 제 3힌지부(241)와, 하부피스톤(140) 커넥팅로드(141) 하단부와 힌지 연결되는 제 4힌지부(242)와, 소정길이 돌출 연장된 제 1가이드돌기(243)가 각각 형성된다. 그리고 제 1가이드돌기(243)는 제 2캠부재(220)의 제 1가이드부(221)에 의해 안내되게 된다.
제 3링크부재(250)를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 제 3링크부재(250)의 양 단부에는 케이스(110)와 힌지 연결되는 제 5힌지부(251)와, 실린더부재(150)의 제 3안내돌기(152)에 힌지 연결되는 제 6힌지부(252)가 각각 형성된다. 그리고 제 5힌지부(251)와 제 6힌지부(252)의 중간 지점에는 내측으로 소정길이 돌출 연장된 제 2가이드돌기(253)가 형성되는데, 이러한 제 2가이드돌기(253)는 제 2캠부재(220)의 외측면에 형성된 제 2가이드부(222)에 의해 안내되게 된다.
한편, 도 5을 참조하여 상부피스톤(130)의 내부구조를 보다 상세히 설명하면, 상부피스톤(130)의 내부에는 온수부(134)가 마련되는데, 이 온수부(134)는 온수가 통과하도록 유로 형태로 형성되는 온수공급유로(135)와, 온수를 토출하는 온수토출유로(136)를 포함한다.
온수공급유로(135)는 그 하단부의 직경이 확장되도록 형성되며 이에 연계되어 다수개의 온수토출유로(136)가 마련된다. 또한 온수토출유로(136)는 실린더부(151) 측으로 온수를 토출하게 되는데, 이때 온수를 방사형으로 토출하도록 상부피스톤(130)의 반경방향으로 소정각 경사지게 형성된다.
그리고 상부피스톤(130)의 단부에는 온수토출유로(136)을 감싸도록 다수개의 소공이 형성된 필터부(137)가 설치된다. 이러한 필터부(137)는 온수는 통과시키되 커피찌꺼기가 상부피스톤(130)으로 유입되는 것을 방지하게 된다.
또한 상부피스톤(130)의 하단부에는 기밀을 위한 실링부재(138)가 삽입되게 된다. 이러한 구조를 통하여, 온수공급유로(135)를 통과한 온수는 온수토출유로(136)을 거친 후 최종적으로 필터부(137)를 통하여 토출되게 된다.
한편, 도 6을 참조하여 하부피스톤(140)의 내부구조를 보다 상세히 설명한다.
하부피스톤(140)의 상측에서 커피분말과 온수가 혼합되어 커피액이 생성되는데, 하부피스톤(140)의 상단부에는 커피찌꺼기는 걸러지고 커피액만이 통과하도록 다수개의 소공이 형성된 거름부재(143)가 설치되며, 실린더부(151) 내측과 하부피스톤(140) 외측사이에는 기밀을 위한 실링부재(144)가 마련된다.
거름부재(143)에 의해 걸러진 커피액은 하부피스톤(140) 내부의 커피배출유로(142)내를 흐르게 되는데, 이러한 커피배출유로(142)는 하부피스톤(140)의 상단으로부터 그 하측방향으로 외주면에 홈을 형성하여 마련된 것이다.
또 커피배출유로(142)는 실린더부재(150) 하부에 형성된 커피토출관(153)과 함께 배출부를 이루게 되며, 커피배출유로(142)를 통과한 커피액은 커피토출관(153)을 통하여 토출되게 된다.
또한 하부피스톤(140)에 설치된 커넥팅로드(141)의 흔들림이 방지되도록 실린더부재(150)의 하단부에는 로드안내부재(154)가 설치되며, 로드안내부재(154)에는 연장부(155)가 형성되어 커넥팅로드(141)를 가이드하게 된다. 그리고 커넥팅로드(141) 외측과 연장부(155) 내측 사이에는 기밀을 위한 실링부재(156)가 마련된다.
이하에서는 이러한 구성의 본 발명에 따른 커피추출장치(10)의 동작 및 작용을 설명한다.
먼저 도 3은, 커피추출장치(10)의 초기 위치로써 이때 호퍼(120)로 커피분말이 유입되게 되며, 호퍼(120)를 통과한 커피분말은 실린더부(151)에 위치한 하부피스톤(140) 상면에 안착되게 된다.
이후 도 7과 같이, 제 1캠부재(210)가 반시계방향으로 약 60도 가량 회전하게 되면, 제 1캠부재(210)에 힌지 연결된 제 1링크부재(230)가 회전하게 되며, 제 1링크부재(230)에 다시 힌지 연결된 상부피스톤(130)이 케이스(110)의 제 1안내홀(111)과 제 2안내홀(112)에 의해 안내되면서 상부피스톤(130)은 소정거리 하강함과 동시에 후방측으로 이동하게 된다.
이와 동시에 제 2캠부재(220) 또한 반시계방향으로 60도 가량 회전하게 되며, 제 2캠부재(220)의 회전에 따라 제 2캠부재(220)의 제 2가이드부(222, 도 4참조)에 의해 안내되는 제 3링크부재(250)가 전방 측으로 회동하게 되며 다시 제 3링크부재(250)에 힌지 연결된 실린더부재(150)가 케이스(110)의 제 3안내홀(113)에 의해 가이드되면서 전방 측으로 소정거리 회동하게 된다. 따라서 상부피스톤(130)과 실린더부(151)가 서로 마주보도록 배치된다.
이후 도 8과 같이, 제 1캠부재(210)가 반시계방향으로 100도 가량 더 회전하게 되면, 제 1캠부재(210)에 힌지 연결된 제 1링크부재(230)의 회전에 따라 제 1링크부재(230)에 다시 힌지 연결된 상부피스톤(130)은 소정거리 하강하면서 실린더부(151) 내부로 삽입되게 된다. 따라서, 상부피스톤(130)은 하부피스톤(140) 상면에 안착되어 있는 커피분말을 압축하게 되며, 이와 동시에 상부피스톤(130)으로부터 온수가 토출되어 혼합된 커피액이 하부피스톤(140)의 커피배출유로(142)와 실린더부재(150)의 커피토출관(153)을 순차적으로 통과하여 외부로 토출되게 된다.
이후 도 9와 같이, 제 1캠부재(210)가 반시계방향으로 100도 가량 더 회전하게 되면, 제 1캠부재(210)에 힌지 연결된 제 1링크부재(230)의 회전에 따라 제 1링크부재(230)에 다시 힌지 연결된 상부피스톤(130)은 상승하면서 전방측으로 소정거리 회동하게 된다.
이와 동시에 제 2캠부재(220) 또한 반시계방향으로 100도 가량 회전하게 되며, 제 2캠부재(220)의 회전에 따라 제 2캠부재(220)의 제 1가이드부(221)에 의해 안내되는 제 2링크부재(240)가 상승하게 되며 다시 제 2링크부재(240)에 힌지 연결된 하부피스톤(140)이 상승하게 된다.
이후 도 10과 같이, 제 1캠부재(220)가 반시계방향으로 20도 가량 더 회전하게 되면, 제 2캠부재(210) 또한 반시계방향으로 20도 가량 회전하게 되며, 제 2캠부재(210)의 회전에 따라 제 2캠부재(220)의 제 2가이드부(222, 도 4참조)에 의해 안내되는 제 3링크부재(250)가 후방 측으로 회동하게 되며 다시 제 3링크부재(250)에 힌지 연결된 실린더부재(150)가 후방 측으로 회동하게 된다.
이때 하부피스톤(140)은 상승된 상태이므로, 실린더부재(150)가 회동하면서 호퍼(120) 하측에 마련된 쓸이개(121)에 의해 하부피스톤(140) 상면에 잔존하는 커피찌꺼기가 제거되게 된다.
이후 제 1캠부재(210)가 반시계방향으로 80도 가량 더 회전하게 되면, 제 2캠 부재(220) 또한 반시계방향으로 80도 가량 회전하게 되며 제 2캠부재(220)의 제 1가이드부(221)에 의해 안내되는 제 2링크부재(240)가 하강하게 되며 다시 제 2링크부재(240)에 힌지 연결된 하부피스톤(140)이 하강하게 되어, 도 3과 같이 초기위치로 복귀하게 된다. 이와 같이 제 1캠부재(210)가 반시계방향으로 360도 회전할 때 마다 1회분의 커피액이 추출되게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명의 커피추출장치는 구동장치의 회전축이 1회전하였을 때 캠부재 및 링크부재의 운동에 의해 1회분의 커피액을 추출되는 장치로써, 본 발명의 커피추출장치는 커피머신 본체 내부에 탈부착 가능하도록 모듈화가 되어 있어 청소 및 수리가 용이한 작용효과가 있다.
또한 본 발명의 커피추출장치는 온수가 상대적으로 상측에 위치한 상부피스톤에서 그 하측에 위치한 하부피스톤으로 분사되는 구조를 가지므로, 상부피스톤의 하면에 커피찌꺼기가 묻게 되는 것이 방지되며, 하부피스톤 상면에 남게 되는 커피찌꺼기는 호퍼에 마련된 쓸이개에 의해 제거된다. 이와 같이 커피찌꺼기를 말끔히 제거할 수 있게 되므로 커피액 추출이 원활히 이루어지게 되며, 상부피스톤과 하부피스톤사이에 별도의 청소가 불필요하게 되는 작용효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 커피머신의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치의 요부사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치 상부피스톤의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치 하부피스톤의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치 실린더부재가 전방으로 회동하는 동작을 보인 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치 상부피스톤이 압축하는 동작을 보인 단면도이다.
도 9은 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치 하부피스톤이 상승하는 동작을 보인 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 커피머신의 커피추출장치 실린더부재가 후방으로 회동하는 동작을 보인 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 커피추출장치, 110 : 케이스,
120 : 호퍼, 130 : 상부피스톤,
140 : 하부피스톤, 150 : 실린더부재,
210 :제 1캠부재, 220 : 제 2캠부재,
230 : 제 1링크부재, 240 : 제 2링크부재,
250 : 제 3링크부재.

Claims (16)

  1. 상부로 개방된 실린더부를 구비하여 소정구간에 걸쳐 회동하도록 마련된 실린더부재와, 상기 실린더부재 상부 일측에 상기 실린더부로 커피분말을 공급하도록 마련된 호퍼와, 커피분말과 온수가 혼합되어 형성되는 커피액을 외부로 안내하도록 배출부가 마련되며 상기 실린더부 내부에 승강 가능하도록 설치된 하부피스톤과, 상기 실린더부 측으로 온수를 안내하도록 온수부가 형성되며 상기 하부피스톤 상부에 커피분말이 공급된 상태에서 상기 하부피스톤 상부 측 상기 실린더부 내부로 진입할 수 있도록 상기 실린더부재 상부 타측에 회동 및 승강 가능하도록 마련되어 상기 하부피스톤과의 사이에서 생성된 커피액을 상기 배출부 측으로 가압하도록 마련된 상부피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실린더부재와 상기 상부피스톤과 상기 하부피스톤의 운동을 안내하는 캠부재 및 링크부재와, 상기 커피머신의 본체에 고정 설치되며 상기 캠부재에 동력을 제공하는 구동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 캠부재는 상기 구동장치와 결합되어 회전하는 제 1캠부재와, 상기 제 1캠부재와 동축상에 연결되어 함께 회전하는 제 2캠부재를 구비하며,
    상기 링크부재는 상기 제 1캠부재와 상기 상부피스톤 사이에 마련되어 상기 상부피스톤의 운동을 안내하는 제 1링크부재와, 상기 제 2캠부재와 상기 하부피스톤 사이에 마련되어 상기 하부피스톤의 운동을 안내하는 제 2링크부재와, 상기 제 2캠부재와 상기 실린더부재 사이에 마련되어 상기 실린더부재의 운동을 안내하는 제 3링크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상부피스톤은 양측이 대칭되는 한 쌍의 제 1안내돌기와, 상기 제 1안내돌기 상측으로 소정거리 이격되어 양측이 대칭되는 한 쌍의 제 2안내돌기를 구비하며,
    상기 케이스에는 상기 제 1안내돌기를 안내하는 제 1안내홀과, 상기 제 2안내돌기를 안내하는 제 2안내홀이 형성되며,
    상기 제 1링크부재는 상기 제 1캠부재에 힌지 연결되는 제 1힌지부와, 상기 제 1안내돌기 중 상기 제 1링크부재 측 제 1안내돌기에 힌지 연결되는 제 2힌지부를 구비한 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1캠부재의 외측에는 돌출 형성된 회전돌기가 형성되어 상기 제 1힌지부가 힌지 결합되며,
    상기 구동장치로부터 회전력을 전달하도록 일측이 구동장치와 결합되고 타측이 상기 회전돌기에 힌지 결합되는 동력전달부재가 마련된 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2캠부재는 내측면에 상기 제 2링크부재의 동작을 안내하는 제 1가이드부가 형성되고,
    상기 제 2링크부재는 상기 케이스에 힌지 연결되는 제 3힌지부와, 상기 하부피스톤에 힌지 결합되는 제 4힌지부와, 상기 제 2링크부재를 운동시키도록 상기 제 1가이드부 내를 이동하는 제 1가이드돌기를 구비한 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 하부피스톤은 하측이 개구되며,
    상기 개구부 내측에는 상기 실린더부 하면을 관통하여 커넥팅로드가 고정되며,
    상기 커넥팅로드 하단부에 상기 제 4힌지부가 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 실린더부 관통부 주위는 수직방향으로 연장되어 상기 커넥팅로드를 가이드하는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 실린더부재에는 소정거리 돌출 형성된 제 3안내돌기가 마련되고,
    상기 케이스에는 상기 제 3안내돌기를 안내하는 제 3안내홀이 형성되고,
    상기 제 2캠부재는 외측면에 상기 제 3링크부재의 동작을 안내하는 제 2가이드부가 형성되고,
    상기 제 3링크부재는 상기 케이스 일측에 힌지 연결되는 제 5힌지부와, 상기 제 3안내돌기에 힌지 연결되는 제 6힌지부와, 상기 제 2링크부재를 운동시키도록 상기 제 2가이드부 내를 이동하는 제 2가이드돌기를 구비한 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 온수부는 상기 상부피스톤 내부에 형성된 온수공급유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 온수부는 상기 온수공급유로를 통과한 온수를 상기 실린더부 측으로 토출하는 다수개의 온수토출유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 온수토출유로는 온수를 방사형으로 토출하도록 상기 상부피스톤 반경방향으로 소정각 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 하부피스톤과 대향하는 상부피스톤의 단부에는 온수는 통과하며 커피찌꺼기는 유입되지 않도록 다수개의 소공이 형성된 필터부가 마련된 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 상부피스톤과 대향하는 상기 하부피스톤의 단부에는 커피찌꺼기는 걸러지고 커피액만이 통과하도록 다수개의 소공이 형성된 거름부재가 마련된 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 배출부는 상기 하부피스톤의 내부에 형성되는 커피배출유로와, 상기 커피배출유로와 연통되어 커피액을 외부로 토출하도록 상기 실린더부재에 마련되는 커피토출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 커피배출유로는 하부피스톤의 외주면에 길이방향으로 홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 커피머신의 커피추출장치.
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