KR101824705B1 - 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서 - Google Patents

Abstract

이 발명은 현장에서 액체 커피 원액을 인터넷 서버와 연동하여 블랜딩하여 제공하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서로서, 원액통에 저장된 액체 커피 원액을 컵에 배출하는 정량 펌프와, 상기 정량 펌프의 후단에 설치되어 공급되는 액체 커피 원액의 TDS(Total Dissolved Solid : 총용존고형물)를 측정하는 TDS 측정기를 포함하며, 상기 TDS 측정기는 유리관의 외벽에 마주보게 설치된 한 쌍의 전극 사이의 정전용량을 측정함으로써, 유리관의 내부를 따라 공급되는 액체 커피 원액의 유전율을 측정하여 유전율에 따라 커피의 TDS 값으로 변환하되, 온도에 따라 변화하는 유전율의 차이를 유리관의 외벽에 설치된 온도센서로부터 온도를 검출하여 보정하도록 구성된다.

Description

인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서{Coffee dispenser on internet platform}

이 발명은 커피 맛을 내기 위해 수많은 종류의 커피와 각각의 커피를 블랜딩하여 다양한 맛을 냄에 있어서 언제 어디에서나 동일한 맛을 내고 맛의 종류를 다양화함으로써, 다양한 고객의 취향을 만족시키기 위해서 현장에서 액체 커피 원액을 인터넷 서버와 연동하여 블랜딩하여 제공하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서에 관한 것이다.

커피를 제조함에 있어서 다양한 장소와 시점에서 고객이 요구하는 맛을 항상 일정하게 유지시키고자 커피 원액의 농도차에 의한 맛의 차이를 보정하고 다양한 맛에 대한 블랜딩 데이터를 관리하며 수많은 사람이 공유할 수 있도록 해야 한다.

이 발명은 다양한 장소와 시점에서 고객이 요구하는 맛을 항상 일정하게 유지시키고자 커피 원액의 농도차에 의한 맛의 차이를 보정하고 다양한 맛에 대한 블랜딩 데이터를 관리하며 수많은 사람이 공유할 수 있도록 하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이 발명은 다양한 맛에 대한 고유번호를 지정하고 고객이 요구하는 번호로 주문할 때 커피 디스펜서가 그 번호에 해당하는 커피를 블랜딩할 수 있도록 커피 원액의 관리와 최종 커피의 TDS(Total Dissolved Solid : 총용존고형물) 값을 제어하기 위한 TDS 측정기를 구비하고, 또한 냉수 또는 온수의 정확한 양을 결정하기 위한 전자저울을 구비함으로써, 원액 및 냉온수의 정확한 양을 제어한다. 또한, 다양한 블랜딩 데이터를 등록하고 관리할 수 있는 포탈 사이트를 통하여 커피의 맛과 향에 대한 정보를 제공하며 블랜딩 데이터를 대신하는 유일의 번호 체계를 공급한다.

이 발명은 때와 장소를 가리지 않고 소비자가 요구하는 입맛의 커피를 일정한 맛과 향을 유지하며 공급할 수 있어서 다양한 입맛의 커피를 제공할 수 있다.

또한, 이 발명은 커피 원액 메이커가 항상 균일한 맛의 원액을 생산하도록 유도함으로써, 다양한 소비자의 기호에 맞는 커피를 제조할 수 있고, 모든 디스펜서가 하나의 서버와 연동함으로써 커피 원액의 재고 관리, 생산, 유통이 합리적으로 운영될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 커피 디스펜서의 외관도이다.
도 2는 인터넷 기반의 플랫폼 운영 및 디스펜서 작동 다이아그램이다.
도 3은 디스펜서 구성 다이아그램 및 제어도이다.
도 4는 디스펜서 구성 조립도이다.
도 5는 TDS 측정기 구조도이다.

커피는 원두에 따라 맛과 향이 다른데, 대표적인 원두에 따른 맛과 향을 보면 브라질 산토스는 신맛과 쓴맛이 특징이고, 에디오피아 시다모는 카페인이 거의 없으면서 단맛과 신맛이 좋으며, 에디오피아 예가체프는 신맛이 두드러지고, 케냐 AA는 새콤한 과일맛 및 톡쏘는 신맛이 특징이며, 콜롬비아 수프리모는 로스팅 정도에 따라 달콤하고 부드러운 신맛이 어우러진 맛이 나는데 사실은 로스팅 정도에 따라 생산시 일조량 등 많은 변수에 따라 맛과 향이 달라진다.

이 발명은 다양한 커피 맛을 추구하는 소비자 각자의 기호를 충족시키기 위해서 특징 있는 맛을 대표로 하는 원두를 이용하여 고농도의 커피 원액을 추출하고, 3개 ~ 5개 정도의 원액을 어떤 비율로 블랜딩 하느냐에 따라 달라지는 매우 다양한 맛과 커피를 제조하는 시스템을 구성하고자 한다. 이는 마치 컬러 프린터가 3원색의 안료를 이용하여 수많은 색을 구현하는 것과 같은 이치라 할 수 있다.

이를 구현하기 위해서, 커피 디스펜서에 각각의 원액을 어떤 비율로 혼합할 것인지 농도를 맞추기 위해서 냉수 혹은 온수를 어느 정도 넣을 것인지 설정할 수 있도록 프로그램할 수 있어야 하고, 혹은 바리스타가 추천하는 혼합 비율에 대한 대표번호를 입력하여 어디에서나 디스펜서가 설치된 곳이라면 인터넷을 통해서 입력된 번호에 해당하는 혼합 데이터를 내려받아 동일한 맛을 유지할 수 있도록 구성해야 한다.

도 1은 이 발명을 구현하기 위해 현장에 설치하는 커피 디스펜서로서, 커피 원액에 따른 블랜딩 비율을 입력하고 농도를 입력하기 위한 입력창과, 향기 마켓팅을 위한 원두 로스팅 방향기(5)를 갖도록 구성된다. 또한, 냉장고(20)에 저장된 원액통(9)을 리필하는 냉장고 덮개(7)가 있으며, 하부에 전자저울을 갖는 컵받침대(4)를 구비하여 커피 원액의 양 및 냉수 또는 온수의 양을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 여기서, 입력창은 원액 선택키(1), 농도 선택키(2) 및 커피 번호 입력키(8)로 구성된다.

도 2는 인터넷 플랫폼상의 디스펜서 운영도를 표현한 것으로, 웹사이트를 통해 고객 및 커피 관련 사업자들이 자유롭게 접속하여 담론의 장을 펼치면서 개개인의 기호에 맞는 커피 맛에 대한 커피 원액 블랜딩 데이터를 제안하고, 그 데이터에 대한 고유의 번호를 지정받을 수 있도록 구성된다. 또한, 디스펜서에는 커피의 고유번호가 입력될 수 있도록 구성하고, 소비자에 의해서 고유번호가 아닌 블랜딩 데이터를 직접 입력함으로써 새로운 블랜딩 데이터에 의한 맛과 향을 시험할 수 있도록 하며, 블랜딩 데이터를 스마트폰에 탑재될 수 있는 어플을 통해 직접 디스펜서와 블루투스 통신을 통해 설정할 수도 있고 주문서를 통해 관리자에게 입력을 도움받을 수 있도록 구성되어 있다.

원액은 생산시에 등록된 회사에 의해서 생산되는데, 포탈 웹사이트에서 각각의 원액통에 대하여 고유의 바코드를 부여받아 원액통에 인쇄될 수 있도록 하고, 서버는 각각의 바코드를 관리하여 디스펜서가 인식할 수 있도록 제어한다. 즉, 이 발명의 커피 디스펜서는 원액통에 인쇄된 바코드를 인식하는 바코드 리더를 더 구비하도록 구성된다.

동일한 원액통을 재사용할 수 없도록 함은 물론 현장의 원액에 대한 재고 관리를 함으로써 자동 물류 시스템의 자료가 되도록 한다.

도 3은 커피 디스펜서의 구성에 대한 다이아그램으로서, 온도 및 TDS 데이터를 수집하고 펌프, 압축기, 방향기, 온수 보일러를 제어하기 위한 마이컴 기반의 제어기(10)를 구비하며, 인터넷과 연결되어 각종 데이터를 관리할 수 있도록 한다. 냉장고는 원통형 구조물 외벽에 동관이 병열로 2가닥이 서로 밀착하여 감기는데, 하나는 냉매가 기화하여 냉각시키기 위함이고, 다른 하나는 냉수를 만들기 위한 것이다. 냉장고 내부의 온도를 4℃ 정도 유지하여 원액의 장기 보관시 변질, 부패를 막고, 일정 온도를 유지할 수 있도록 제어된다. 원액통에 보관된 원액을 정량펌프(15)로 이송하여 외부의 노즐(3)로 컵에 보내게 되는데, 노즐(3)로 배출 전에 경로상에서 원액의 TDS 값을 측정하는데, 도 5를 참고하면 원통형 유리관(31)의 외벽에 평판형 전극(32,33)이 마주보게 유리관 외벽에 밀착되게 구성되고, 두 전극 사이의 정전용량을 측정함으로써 내부에 흐르는 원액의 유전율을 측정하고 일정 함수를 대입하여 TDS 값을 추출하도록 하였다. 또한, 온도에 따라 변화하는 유전율의 차이를 유리관의 외벽에 설치된 온도센서(35)로부터 온도를 검출하여 보정하도록 하였다. 종래의 TDS값 추출 기법은 용액의 전기 전도도를 이용하여 측정하였는데, 이는 원액과 전극이 접촉식인 관계로 청소나 전기 분해 등의 효과가 있어 문제가 있었다. 그런데, 이 발명의 TDS 측정기(30)는 원액과 비접촉식으로 흐르는 원액을 실시간 측정할 수 있도록 구성한 것이다.

도 4는 이 발명의 커피 디스펜서 내부 구성 조립도로서, 원액통(9)이 냉장고(20) 안에 보관될 수 있도록 구성하고, 냉수 또는 온수를 만들기 위해 급수되는 물이 정제되도록 정수 필터(11)를 거쳐서 냉온수 제어 솔레노이드 밸브(13)를 거쳐 온수 보일러(16)로 인입되거나 냉수 냉각 열교환 파이프(22)로 인입될 수 있도록 구성한 것이다. 냉장고용 압축기(14)를 통해 압축된 냉매는 응축기(23)를 통해 액화되고, 냉장고 주변에 냉수 냉각 열교환 파이프(22)와 밀착되어 감긴 냉각 파이프(21)를 통해 흐른다.

이 발명의 커피 디스펜서는 냉수를 만들기 위해 원액을 보관하는 원통형 냉장 보관통의 외벽에 냉매가 기화하는 배관과 병렬로 또 하나의 배관이 밀착하여 감겨서 평소 냉장고의 온도 약 4℃ 정도를 유지한 배관에 물을 통과시키면서 에어컨을 가동시켜 냉수를 생성한다. 한편, 온수를 만들기 위해서 일정량의 물이 보관되고 약 50℃ 정도로 유지하되, 온수버튼을 누를시 통의 내부에 설치된 할로겐 히터에 의해 순간 가열되어 90℃ 내외의 뜨거운 물을 생성한다. 따라서, 이 발명의 커피 디스펜서는 냉수 또는 온수를 연속공급할 수 있고, 소비자가 요구하는 농도에 따라 컵의 하부에 설치된 전자저울에 의해 적정량의 물이 공급된다. 도 4 및 도 5에서 미설명부호 12는 온수 퇴수 밸브, 17은 온수 보일러 히터, 34는 TDS 보드를 각각 의미한다.

일반적인 커피 메이커의 경우 내부에서 로스팅된 원두를 분쇄하면서 일정 향이 발산되는데, 이 발명의 장비의 경우에는 원액이 냉각 보관됨에 따라 기기주변에 커피 향이 없다. 이를 보완하기 위하여, 원통형 구조물의 상부를 절개하여 내부에 소형 히터를 장착하여 소량의 원두를 로스팅하면서 커피 향을 발산할 수 있도록 방향기(5)를 설치하여 향기 마케팅을 할 수 있도록 구성하였다. 즉, 디스펜서의 내부에 작은 원통형 구조물을 설치한다. 이 구조물은 손쉽게 착탈되는 구조로서, 원통의 내부에 소용량 히터를 구비하여 공간을 가열하고, 이 공간에 소량의 원두를 넣어 주기적으로 가열함으로써 원두가 로스팅되어 커피향이 내부의 에어컨 응축기를 발열시키기 위한 팬의 바람에 의해 밖으로 나와 디스펜서의 주변에 커피향이 나도록 하여 향기 마케팅이 가능하다.

컵을 거치하는 컵받침대(4)는 하부에 전자저울을 갖도록 구성하여 원액 및 냉수 또는 온수를 정교하게 제어하도록 하였고, 소비자가 카운터에서 결재를 마치면 기기의 작동가능 램프(6)가 동작하고, 컵을 컵받침대(4)에 올려놓으면 디스펜서가 자동으로 공정을 수행하도록 구성하였다.

1. 원액 선택키 2. 농도 선택키
3. 노즐 4. 컵받침대
5. 방향기 6. 작동가능 램프
7. 냉장고 덮개 8. 커피 번호 입력키
9. 원액통 10. 제어기
11. 정수 필터 12. 온수 퇴수 밸브
13. 냉온수 제어 솔레노이드 밸브
14. 냉장고용 압축기 15. 정량펌프
16. 온수 보일러 17. 온수 보일러 히터
20. 냉장고 21. 냉각 파이프
22. 냉수 냉각 열교환 파이프 23. 응축기
30. TDS 측정기 31. 유리관
32,33. 전극 34. TDS 보드
35. 온도센서

Claims (9)

1. 현장에서 액체 커피 원액을 인터넷 서버와 연동하여 블랜딩하여 제공하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서에 있어서,
   원액통에 저장된 액체 커피 원액을 컵에 배출하는 정량 펌프와,
   상기 정량 펌프의 후단에 설치되어 공급되는 액체 커피 원액의 TDS(Total Dissolved Solid : 총용존고형물)를 측정하는 TDS 측정기를 포함하며,
   상기 TDS 측정기는 유리관의 외벽에 마주보게 설치된 한 쌍의 전극 사이의 정전용량을 측정함으로써, 유리관의 내부를 따라 공급되는 액체 커피 원액의 유전율을 측정하여 유전율에 따라 커피의 TDS 값으로 변환하되, 온도에 따라 변화하는 유전율의 차이를 유리관의 외벽에 설치된 온도센서로부터 온도를 검출하여 보정하는 것을 특징으로 하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서.
2. 청구항 1에 있어서,
   액체 커피 원액과 냉수 또는 온수의 양을 제어하기 위해 컵받침대의 하부에 설치되는 전자저울을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 원액통에 인쇄된 바코드를 인식하는 바코드 리더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서.
4. 청구항 1에 있어서,
   원통형 구조물의 내부에 히터를 장착하여 소량의 원두를 로스팅하면서 커피 향을 발산하는 방향기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인터넷 플랫폼 기반의 커피 디스펜서.
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