KR100985207B1

KR100985207B1 - 교반 장치

Info

Publication number: KR100985207B1
Application number: KR1020080047777A
Authority: KR
Inventors: 김맹기
Original assignee: 김맹기
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2010-10-05
Also published as: KR20080103035A

Abstract

본 고안은 물과 같은 용액에 용질을 쉽고 위생적으로 녹일 수 있는 장치에 관한 것인데,

대표적으로 커피를 먹을 때, 커피, 크림, 설탕 등을 물에 녹이는 컵과 그 장치에 관한 것으로서, 컵의 바닥면(13)에 다수의 미세구멍(12)을 형성시킨 컵과 그 컵의 바닥면의 미세구멍으로 공기를 불어 넣을 수 있는 공기압축장치(20) 혹은 공기흡입장치(50)로 구성되어 용액 내 생성하는 기포의 흐름으로 커피분말등 용질을 용액에 빠르고 위생적으로 녹일 수 있는 고안이다.

컵, 종이컵, 미세구멍, 교반컵, 공기압축장치, 공기흡입장치

Description

교반컵과 장치 {stirring cup and device}

도 1은 교반컵의 사시도.

도 2는 교반컵과 공기압축장치의 단면도.

도 3은 교반컵과 공기압축장치의 분리 사시도.

도 4는 교반컵과 공기흡입장치의 단면도.

도 5는 교반컵과 공기흡입장치의 분리 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 교반컵 20 : 공기압축장치
21 : 배출구 22 : 실드판
23 : 공기필터 24 : 공기필터홀더
25 : 흡입구 26 : 공기 압축기
27 : 완충장치 28 : 스위치
30 : 교반컵 40 : 공기흡입장치
41 : 흡입구 42 : 실드판
43 : 실드판 지지대 44 : 공기 흡입기
45 : 완충장치 46 : 스위치

47 : 배출구

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대표적으로 다양한 장소에서 커피, 차등의 음료를 타서 마실 때, 그 커피와 차등의 내용물을 물에 녹이는 과정이 필요하다.

보통은 수저를 이용하나, 여의치 않을 때 커피봉지 등의 수저를 대용할 수 있는 것을 이용하여 그 내용물을 저어서 녹이고 있다. 수저를 이용하면 좋으나 여의치 않을 때 주로 사용하는 커피봉지는 비위생적일 뿐 아니라 그 뒤처리도 위생적이지 못하고, 수저 또한 보통 한번 쓰고 잘 씻고 사용하여야 하지만 대부분은 물이 담긴 컵에 넣어두고 다른 사람이 또 사용하는 등 위생적으로 문제가 많다.

그리고 커피자판기의 경우에도 그 커피자판기의 내부에서 물과 커피내용물이 녹이는 과정이 있는데, 이 또한 그 내부의 용기나 배출되는 관등은 쉽게 오염되어 위생적이지 못하다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 컵의 바닥면에 다수의 미세구멍을 형성시킨 컵에 물과 함께 커피 등의 내용물을 넣고 공기압축장치 혹은 공기흡입장치로 그 미세구멍으로 공기를 불어 넣어 그 공기 방울에 의한 용액의 요동과 와류로 그 내용물을 물에 녹일 수 있는 교반장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 내용물을 물에 녹여 담고 있으면서도 바닥면에 다수의 미세구멍을 형성하고 있는 교반컵과; 상기 교반컵의 하단에 형성되어 흡입된 공기를 압축하여 상기 미세구멍으로 불어넣는 공기압축장치를 구비하되, 상기 공기압축장치는, 상기 교반컵의 하단 중앙과 통하는 배출구를 사이에 두고 상기 교반컵의 하단에 밀착되어 형성된 실드판; 상기 배출구를 사이에 두고 상기 실드판의 하단에 형성되는 공기필터홀더; 상기 배출구의 하단 끝단에 형성되어 흡입구를 통하여 유입된 공기를 압축하여 상기 배출구 및 미세구멍을 통하여 불어넣는 공기 압축기; 및 상기 공기필터 홀더와 공기 압축기 사이에 나란히 형성되는 완충장치의 가압에 의해 눌러져 상기 공기 압축기를 작동시키는 스위치를 포함하는 교반 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 태양에 따르면, 내용물을 물에 녹여 담고 있으면서도 바닥면에 다수의 미세구멍을 형성하고 있는 교반컵과; 상기 교반컵의 상부에 형성되어 교반컵 내에 존재하는 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 공기흡입장치를 구비하되, 상기 공기흡입장치는, 상기 교반컵의 상단 중앙과 통하는 흡입구를 사이에 두고 상기 교반컵의 상단에 밀착되어 형성된 실드판; 상기 흡입구를 사이에 두고 상기 실드판을 지지하는 실드판 지지대; 상기 흡입구의 상단에 형성되어 상기 교반컵 내의 공기를 상기 흡입구를 통하여 흡입하는 공기 흡입기; 및 상기 공기 흡입기와 실드판 지지대 사이에 복수 개로 형성되는 완충장치에 의해 가압되어 상기 공기 흡입기를 작동시키는 스위치를 포함하는 교반 장치가 제공된다.

삭제

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 공기압축장치(20)와 관련한 교반컵(10)을 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 교반컵(10) 및 공기압축장치(20)의 구조를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 교반컵(10)은 종이컵, 플라스틱컵 등 일반적인 컵 형상의 바닥면(13)에 다수의 미세구멍(12)을 형성하고 그 바닥에 컵 받침(11)이 있어 그 밑면의 미세구멍(12)과 접촉면 사이가 어느 정도 공간이 있는 컵이다. 상기 컵받침(11)은 생략될 수도 있다.
이러한 교반컵(10)에는 내용물(16)과 물 용액(15)이 섞이게 되면 그로 인하여 바닥면에 표면장력이 발생하게 되는데, 이로써 내용물(16)과 물 용액(15)이 혼합한 결과에 의해서 발생된 표면장력으로 인하여 물 용액(15)이 미세구멍(12)으로 새지 않게 된다. 이때, 미세구멍(12)은 레이저 천공기(미도시) 또는 수지침을 장착한 천공 기계(미도시) 등을 이용하여 뚫을 수 있다.
또한, 본 발명의 교반컵(10)은 종이컵 형태를 가질 수 있는데 있는데, 이러한 교반컵은 밑지와 옆지을 붙인 뒤, 밑지에 사용되는 종이 원단에 레이저 천공기또는 수지침을 장착한 천공 기계로 미세구멍을 형성시킴으로써, 종이컵을 제작할 수 있게 된다. 다른 방법으로는 완성된 종이컵의 밑바탁에 직접 상기와 같은 천공 기계 또는 레이저 천공기로 미세구멍을 뚫을 수도 있다.
본 발명의 공기압축장치(20)는 교반컵(10)의 하단 중앙과 통하는 배출구(21)를 사이에 두고 교반컵(10)의 하단에 밀착되어 형성된 실드판(22), 배출구(21)를 사이에 두고 실드판(22)의 하단에 형성되는 공기필터(23)를 구비한 공기필터홀더(24), 배출구(21)의 하단 끝단에 형성되어 흡입구(25)를 통하여 유입된 공기를 압축하여 배출구(21) 및 미세구멍(12)을 통하여 불어넣는 공기 압축기(26), 및 공기필터 홀더(24)와 공기 압축기(26) 사이에 나란히 형성되는 완충장치(27)의 가압에 의해 눌러져 공기 압축기(26)를 작동시키는 스위치(28)를 포함하는 구조로 이루어진다.
이중에서도 공기압축기(26)의 배출구(21)는 공기필터홀더(24)의 중앙의 홈으로 삽입되어 있어서 위에서 누르는 힘에 의해 공기필터홀더(24)는 상하운동을 하게 된다.
이와 같은 공기 압축장치(20)와 교반컵(10)을 이용하여 뜨거운 물에 커피 등의 내용물을 녹이는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 교반컵(10)에 커피 등의 내용물과 함께 뜨거운 물을 넣게 되면, 내용물은 어느 정도 녹고 나머지는 바닥에 가라앉는다. 이러한 상태에서 커피 이용자가 교반컵(10)을 하부로 가압하게 되면, 실드판(22)과 공기필터홀더(24)가 차례로 눌러지게 되고, 상기 완충장치(27)가 가압되면서 스위치(28)를 눌러 상기 공기 압축기(26)를 작동시키게 된다.
이어서, 상기 공기 압축기(26)의 작동에 의해서 상기 흡입구(25)를 통하여 들어온 공기는 압축되어 공기필터(23)로 통과하게 되고, 이로써 공기필터(23)에 의해 불순물이 걸려진다. 이후, 압축된 공기는 실드판(22)과 교반컵(10)의 바닥면이 밀착되어 있기 때문에 외부로 압축된 공기가 새지 않고 배출구(21) 및 미세구멍(12)을 쉽게 통과하여 교반컵(10)의 내부로 진입하게 되면 공기방울(14)이 만들어져 빠르게 물속에서 상승하여 물 용액(15)을 요동치게 하고 와류를 일으키게 된다. 이때 아래에 녹지않고 깔려있던 커피 등의 내용물(16)들은 그 요동과 와류로 인해 물(15)에 빠르게 녹아들게 된다.
이에 따라, 커피 등의 내용물(16)이 다 녹으면, 교반컵(10)으로 누르던 힘을 제거하여 압축되었던 완충장치(27)가 복원됨에 따라 스위치(28)를 누르고 있던 공기필터홀더(24)가 상승하면서 스위치(28)는 꺼지고 공기 압축기(26)의 작동이 멈춤으로써 원래 상태로 돌아오게 된다.
도 1은 본 발명의 공기흡입장치(40)와 관련한 교반컵(30)을 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 교반컵(30) 및 공기흡입장치(40)의 구조를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 교반컵(30)은 내용물(36)을 물(35)에 녹여 담고 있으면서도 바닥면(33)에 다수의 미세구멍(32)을 형성하고 있는 컵으로서, 앞서 설명된 교반컵(10)과 동일하다.
본 발명의 공기흡입장치(40)는 교반컵(30)의 상부면(34)에 형성되어 교반컵(30) 내에 존재하는 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 역할을 하기 위하여 교반컵(30)의 상단 중앙과 통하는 흡입구(41)를 사이에 두고 상기 교반컵(10)의 상단에 밀착되어 형성된 실드판(42), 상기 흡입구(41)를 사이에 두고 상기 실드판(42)을 지지하는 실드판 지지대(43), 상기 흡입구(41)의 상단에 형성되어 상기 교반컵(30) 내의 공기를 상기 배출구(43)를 통하여 흡입하는 공기 흡입기(44), 및 상기 공기 흡입기(44)와 실드판 지지대(43) 사이에 복수 개로 형성되는 완충장치(45)에 의해 가압되어 상기 공기 흡입기(44)를 작동시키는 스위치(46)를 포함하는 구조로 이루어진다.
이와 같은 공기 흡입장치(40)와 교반컵(30)을 이용하여 뜨거운 물(35)에 커피 등의 내용물(36)을 녹이는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 공기흡입장치(40)의 가압에 의해서, 상기 실드판(42)과 실드판 지지대(43)가 차례로 눌러지게 되고, 상기 완충장치(45)가 가압되면서 상기 스위치(46)를 눌러 상기 공기 흡입기(44)를 작동시키게 된다. 이때, 실드판(42), 완충장치(45) 및 스위치(46)는 앞서 도 2 및 도 3에서 설명한 실드판(22), 완충장치(27) 및 스위치(28)와 동일한 구조이다. 이때, 공기 흡입기(44)가 작동하게 되면, 실드판(42)과 교반컵(30)의 바닥면(31)이 밀착한 상태로 되어 있기 때문에 교반컵 내의 공기를 외부로 방출시키지 않고 흡입할 수 있게 되고, 이로 인하여 교반컵(30) 내의 압력이 낮아져서 미세구멍(32)으로 외부의 공기가 유입되어 교반이 이루어지게 된다. 다시 말해, 교반컵(30)의 내부에는 공기 흡입기(44)의 공기 흡입으로 압력이 낮아져 미세구멍(32)을 통하여 외부로부터 공기를 흡입하여 와류를 발생시켜 내용물(36)이 물에 녹게 되는 것이다.
이후, 이어서, 상기 공기 흡입기(44)의 작동에 의해서 상기 흡입구(41)를 통하여 흡입된 공기는 배출구(47)로 배출하게 된다.
반면, 커피 등의 내용물(36)이 다 녹으면, 교반컵(30)으로 누르던 힘을 제거하여 압축되었던 완충장치(45)가 복원됨에 따라 스위치(46)를 누르고 있던 실드판 지지대(43)가 하강하면서 스위치(46)는 꺼지고 공기 흡입기(44)의 작동이 멈춤으로써 원래의 상태로 돌아 오게 된다.
이상에서 설명된 미세구멍(12)의 크기와 공기압축장치(20)와 공기흡입장치(40)의 압력과 유량은 다음과 같다.
먼저, 미세구멍(12)은 도 1에서처럼 교반컵(10,30)의 바닥면에 균일하게 분포하는 게 바람직하며, 개수가 너무 적으면 교반효과가 작고, 너무 많으면 교반컵(10,30) 바닥면(13,33)의 구조가 약화 될 수 있으므로 적당한 개수가 바람직하다.
미세구멍(12, 32)의 크기는 교반컵(10,30)에 담길 용액(15,35)이 그 용액 자체의 표면장력으로 인해 미세구멍으로 새지않을 만큼 작아야 하고, 또 미세구멍을 통과하는 기포(14,37)에 의해 용질(16,36)이 잘 용해될 수 있도록 충분한 공기 흐름을 위해 너무 작지않아야 한다.
참고로 이 표면장력에 미치는 변수는 크게 용액의 종류(물, 기름 등..), 용액의 상태(용액의 온도, 불순물함량 등..)등이 있으며, 또 같은 표면장력이라 하더라도 교반컵에 담기는 용액의 무게(압력)에 의해서도 미세구멍의 크기는 달라질 수 있지만, 용액의 종류를 제외하고는 그 변수의 영향은 비교적 크지않다.
공기압축장치(20)와 공기흡입장치(40)의 적당한 압력은 크게 미세구멍의 크기와 개수 의해 결정되기는 하지만 압력이 낮아서 교반효과가 너무 적거나, 압력이 너무 강해서 교반컵의 구조를 해치지 않는 범위라면 가능하다.
실례로 상온의 물이 일반적인 종이컵 정도의 교반컵에 담길 때, 그 미세구멍의 지름이 0.01mm~0.2mm 정도이면 가해진 압력에 의한 공기를 통과시켜 교반효과가 최적으로 이루어질 수 있다. 이때의 공기 압력은 보통의 가정용 어항의 기포발생기 한두 개 정도의 압력수준(0.1kg/Cm²이상)과 유량(1000CC/min이상)이면 상기 미세구멍을 통과 가능하다. 하지만, 액체의 종류나 상태 그리고 미세구멍의 크기와 갯수을 얼마로 하냐에 따라 압력이나 유량은 달라질 수 있음을 밝혀둔다.

삭제

본 발명은 커피자판기에서도 커피자판기 내부에서 커피 등의 내용물을 물에 녹이지않고, 커피자판기와는 별도의 위와 같은 방법으로 커피 등의 내용물을 물에 녹인다면, 안 보이는 커피자판기의 내부의 청결이 훨씬 좋아질 뿐더러 사용자의 청결에 대한 불신도 훨씬 완화할 수 있는 효과를 달성하게 된다.
또한, 본 발명은 상기에서는 일반 공기를 사용하였으나, 필요에 따라 불활성 기체나 향이 첨가된 공기 등, 사용하는 공기의 종류에 따라 다른 용도로 사용할 수 있다. 예를 들면, 필요에 따라 화학실험 등에서 용액에 용질을 용해하고 자 할때, 사용되는 공기를 불활성기체나 기타 다른 기체를 사용하면 일반 공기의 사용으로해서 예상되는 오염을 예방할 수 있을 뿐 아니라 원하는 기체를 용액에 녹일 수 있고, 음료에서는 그 음료의 향을 넣고 싶을 때 향이 첨가된 기체를 용액 내 불어 넣어 향이 첨가된 음료를 사용할 수도 있다. 그리고 뜨거운 액체를 빨리 시키고자 할 때에도 차가운 공기를 사용하여 빠르게 식힐 수도 있다. 반대로 뜨거운 공기를 사용해 용액을 따뜻하게도 할 수 있다.

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Claims

내용물을 물에 녹여 담고 있으면서도 바닥면(13)에 다수의 미세구멍(12)을 형성하고 있는 교반컵(10)과; 상기 교반컵(10)의 하단에 형성되어 흡입된 공기를 압축하여 상기 미세구멍(12)으로 불어넣는 공기압축장치(20)를 구비하되,

상기 공기압축장치(20)는, 상기 교반컵(10)의 하단 중앙과 통하는 배출구(21)를 사이에 두고 상기 교반컵(10)의 하단에 밀착되어 형성된 실드판(22);

상기 배출구(21)를 사이에 두고 상기 실드판(22)의 하단에 형성되는 공기필터홀더(24);

상기 배출구(21)의 하단 끝단에 형성되어 흡입구(25)를 통하여 유입된 공기를 압축하여 상기 배출구(21) 및 미세구멍(12)을 통하여 불어넣는 공기 압축기(26); 및

상기 공기필터 홀더(24)와 공기 압축기(26) 사이에 나란히 형성되는 완충장치(27)의 가압에 의해 눌러져 상기 공기 압축기(26)를 작동시키는 스위치(28);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반 장치.
제 1항에 있어서,

상기 교반컵(10)의 하부 가압에 의해서, 상기 실드판(22)과 공기필터홀더(24)가 차례로 눌러지게 되고, 상기 완충장치(27)가 가압되면서 상기 스위치(28)를 눌러 상기 공기 압축기(26)를 작동시키게 되며,

상기 공기 압축기(26)의 작동에 의해서 상기 흡입구(25)를 통하여 들어온 공기를 압축시켜 상기 공기필터(23)로 통과하게 하여 불순물을 걸러낸 뒤, 상기 교반컵(10)의 미세구멍(12) 통하여 상기 교반컵(10)의 내부로 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 상기 교반 장치.
내용물을 물에 녹여 담고 있으면서도 바닥면(33)에 다수의 미세구멍(32)을 형성하고 있는 교반컵(30)과; 상기 교반컵(30)의 상부에 형성되어 교반컵(30) 내에 존재하는 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 공기흡입장치(40)를 구비하되,

상기 공기흡입장치(40)는, 상기 교반컵(30)의 상단 중앙과 통하는 흡입구(41)를 사이에 두고 상기 교반컵(10)의 상단에 밀착되어 형성된 실드판(42);

상기 흡입구(41)를 사이에 두고 상기 실드판(42)을 지지하는 실드판 지지대(43);

상기 흡입구(41)의 상단에 형성되어 상기 교반컵(30) 내의 공기를 상기 흡입구(41)를 통하여 흡입하는 공기 흡입기(44); 및

상기 공기 흡입기(44)와 실드판 지지대(43) 사이에 복수 개로 형성되는 완충장치(45)에 의해 가압되어 상기 공기 흡입기(44)를 작동시키는 스위치(46);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반 장치.
제 3항에 있어서,

상기 공기흡입장치(40)의 가압에 의해서, 상기 실드판(42)과 실드판 지지대(43)가 차례로 눌러지게 되고, 상기 완충장치(45)가 가압되면서 상기 스위치(46)를 눌러 상기 공기 흡입기(44)를 작동시키게 되며,

상기 공기 흡입기(44)의 작동에 의해서 상기 흡입구(41)를 통하여 흡입된 공기를 배출구(47)로 배출하는 것을 특징으로 하는 상기 교반 장치.
제 3항에 있어서,

상기 교반컵(30)의 내부에는,

상기 공기 흡입기(44)의 공기 흡입으로 압력이 낮아져 상기 미세구멍(32)을 통하여 외부로부터 공기를 흡입하여 와류가 발생되는 것을 특징으로 하는 상기 교반 장치.