KR101828858B1 - 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치를 개시한다.
본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치는 용수를 공급받아 냉각시키는 냉각조; 상기 냉각조에 연결된 버블 발생기에 순수 산소만을 공급하여 용수의 용존산소량을 증가시킨 산소수를 생성하는 산소공급유닛; 상기 냉각조에 연결되어 산소수에 포함된 용존산소의 손실을 최소화하도록 저압 또는 자연압으로 분사하는 저압 산소수 배출장치를 구비하고 밀폐된 내부에는 분쇄한 원두커피 분말이 충진되며 개방된 하부로는 분말이 배출되지 않도록 하면서 분말커피를 통과한 추출원액은 통과시키는 추출조; 상기 추출조의 하부에 연결되어 추출원액을 저장하는 저장조; 상기 저장조에 연결되어 진공압을 작용하여 추출속도를 높이는 진공유닛으로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치는, 콜드브루 방식으로 짧은 시간 내에 대량의 고농도 커피의 추출을 가능하게 하여 상품화를 위한 안정적인 수율성을 보장할 수 있으며, 특히 추출시간을 대폭 단축시킴으로써 맛과 풍미가 공기중으로 발산 즉, 날라가는 것을 억제함과 아울러 공기 중에 노출되는 시간을 최소화함으로써 변질의 우려를 해소할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.
또한, 본 발명은 용존산소량을 높인 산소수를 커피 분말에 분사시키는 방식을 통해 다량의 산소가 커피분말에 침투되어 용해를 용이하게 하는 호기성 발효작용과 분해작용을 유도함으로써 맛과 풍미가 우수하면서 높은 추출효율을 보장할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 산소수의 온도를 7℃~10℃로 유지시킨 상태에서 진공력에 의해 추출조 내의 커피를 강제로 저장조 측으로 흡입하여 끌어 내림으로써 추출시간을 획기적으로 단축시키고 아울러 일반 공기의 사용을 차단하고 순수 산소 만을 사용하여 세균과 대장균 발생을 차단 하여 간단히 자외선에 의한 살균작용을 수행함으로써 추출과정에서 대장균 등의 세균번식을 미연에 방지하여 식품으로서 안전성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 구조가 간소하여 유지관리의 편의성이 높고 경제적인 보급이 가능할 뿐만 아니라 한 대의 냉각조로 2개 이상의 추출조를 동시에 운전할 수 있으므로 설비가 차지하는 공간점유율을 크게 증가시키지 않으면서도 추출 생산성을 높일 수 있는 유용한 효과가 있다.

Description

고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치{Mass extraction of high density Cold Brew Coffee}

본 발명은 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄된 원두커피를 차가운 물 온도로 단시간에 맛과 풍미가 높은 고농도의 추출을 가능하게 함으로써 추출시간 단축을 통한 신선하고 경제성이 우수한 상품으로의 제공을 가능하여 소비자의 만족도를 높일 수 있는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 커피는 볶아서 일정크기로 분쇄시킨 후 이를 여과재에 담은 상태에서 그 위에 뜨거운 물을 부어 만드는 드립커피 또는 커피 원두를 곱게 갈아 압축한 원두가루에 뜨꺼운 물을 고압으로 통과시켜 추출한 에스프레소 방식이 널리 이용되고 있으며, 이외에도 최근에는 잘게 분쇄한 원두에 상온의 물 또는 냉수를 7~10시간 가량 떨어뜨려 장시간 천천히 추출하는 콜드브루(Cold Brew) 방식이 증가하고 있는 추세에 있다.

콜드브루는 차갑다는 뜻의 ‘콜드(Cold)’와 끓이다, 우려내다는 뜻의 ‘브루(Brew)’의 합성어로 흔히 더치커피(Dutch Coffee)라고도 하며, 더치커피는 네덜란드식 커피라는 일본식 명칭으로 일반적으로 동양권에서는 더치커피, 서구권에서는 콜드브루 또는 워터드립(Water Drip)이라고 지칭되고 있으며, 이러한 콜드브루는 물을 한 방울씩 떨어뜨려 우려내므로 카페인 함량은 폴리페놀을 함유하고 있으며, 추출된 커피 원액은 일주일 정도 냉장 보관할 수 있는데 1∼2일 정도 저온 보관하면 와인과 같은 숙성된 맛을 느낄 수 있고, 원액은 보통 물이나 얼음, 우유 등을 타서 희석해 마신다.

폴리페놀은 방향족 히드록시기를 2 개 이상 가진 화합물로써 생체 내에서 활성산소에 노출되어 손상되는 DNA의 보호나 세포구성 단백질 및 효소를 보호하는 항산화 능력이 커서 발암 억제효과, 돌연변이 억제효과, 항산화 작용효과, 해독작용효과, 콜레스테롤 저하효과, 충치예방효과, 골다공증 예방효과, 노인성 골절 예방효과, 당뇨병 예방 효과, 혈관계 질환 예방효과, 갱년기질환 예방효과 및 치료효과, 월경 증후군 예방 및 치료효과 등의 효과가 있다고 알려져 있다.

즉, 일반적으로는 콜드브루는 찬물 또는 상온의 물을 이용하여 장시간에 걸쳐 우려낸 커피로서, 제조 방식은 전용 기구에 분쇄한 원두를 넣고 찬물 또는 상온의 물에 짧게는 4~6시간, 길게는 8~24시간 정도 우려내 커피 원액을 점적식 방식과 침출식 방식으로 추출하며, 점적식은 용기에서 우려낸 커피가 한 방울씩 떨어지게 하는 방식이고, 침출식은 용기에 분쇄한 원두와 물을 넣고 10~12시간 정도 실온에서 숙성시킨 뒤 찌꺼기를 걸러내 원액을 추출하는 방식이다.

이러한 콜드브루는 오랜 시간에 걸쳐 추출하기 때문에 뜨거운 물로 짧은 시간에 추출한 일반 커피에 비하여 쓴맛이 덜하며 순하고 부드러운 풍미를 느낄 수 있는 장점이 있으나, 원두의 분쇄 정도, 물의 맛, 추출 시간이 콜드브루의 품질을 크게 좌우하게 된다.

또한, 추출된 커피 원액은 밀봉해서 냉장 보관하는데, 하루 이틀 정도 저온 숙성하면 풍미가 더 살아난다. 원액을 그대로 마시는 것보다는 입맛에 따라 우유나 시럽 또는 물을 타서 희석하거나 얼음을 넣고 마시는 것이 일반적이다.

종래기술에 따른 더치커피를 추출하는 장치로는, 대한민국 등록특허공보 제10-1398674호에는 더치식 커피 추출장치가 제안되어 있으며, 그 청구항 1에는 설정된 소정의 온도로 유지되고, 외부와 밀폐되되 전면에 투명창이 구비된 도어가 설치되는 챔버; 상기 챔버의 내부 상부측에 구비되는 제1 선반에 설치되고, 그 하부에는 제1 밸브가 구비되는 물탱크; 상기 물탱크의 하부에 구비되는 제2 선반에 설치되고, 그 내부에 커피분말이 수용되며, 상기 제1 밸브로부터 배출되는 물이 상기 수용된 커피분말의 유효성분을 추출하여 커피추출액으로 변환되게 하는 커피탱크; 및 상기 커피탱크의 하부에 설치되어 제2 밸브로부터 배출되는 커피추출액이 수용되는 원액탱크;를 포함하여 구성되고, 상기 커피탱크가 설치되는 제1 선반 및 제2 선반은 슬라이딩 가능하도록 구성되며,

상기 커피탱크는, 상부가 개구되고 하부측으로 좁아지는 호퍼 형상으로 구성되는 탱크용기; 상기 탱크용기의 하부에 설치되는 제2 밸브; 상기 탱크용기의 외측면에 구비되는 걸림턱; 및 상기 탱크용기의 내부 하측에 설치되어 상기 수용된 커피분말이 그 상부에 적재되고 다수의 통공이 형성되는 트렌치;를 포함하여 구성되고,

상기 제1 밸브 또는 제2 밸브는, 유입관; 상기 유입관이 분기되어 복수 개로 분리되는 분기관; 상기 분기관을 취합하여 배출하는 배출관; 및 상기 분기관 각각에 설치되어 상기 분기관의 유로를 단속하는 드랍밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 더치커피 추출장치가 개시되어 있다.

그러나 상기 종래 기술에 따른 더치식 커피 추출장치는 레귤레이터, 유량조절기 및 전자식제어밸브 등을 사용함에 따라 구성이 복잡하여 유지관리가 용이하지 못할 뿐만 아니라 특히 추출에 소요되는 시간이 길기 때문에 대량 추출을 통한 상품성을 높이는데 한계가 있는 문제점이 있었다.

또 다른 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1711850호를 통해 대용량 더치 커피 추출장치가 제안된 바 있으며, 그 청구항 1에는 더치 커피 추출장치에 있어서, 급수장치로부터 물을 일정한 압력으로 급수받기 위한 급수제어부와; 상기 급수 제어부를 통해 공급되는 물을 회전되는 중공축으로 공급하는 로터리 조인트와; 상기 로터리 조인트에 회전가능하게 결합된 상기 중공축을 회전시키기 위한 노즐 회전장치와; 운전시작 및 종료 버튼과 타이머를 구비하고, 커피를 내리는 시간과 급수 압력을 설정하고, 상기 급수제어부를 제어하여 설정 시간 동안 설정 압력으로 급수되게 제어함과 아울러 상기 노즐 회전장치의 회전을 제어하는 콘트롤패드와; 상기 중공축의 하단에 결합되어 급수되는 물을 복수의 노즐을 통해 분사하는 회전식 노즐장치와; 상기 노즐 회전장치와 상기 회전식 노즐장치 사이에서 승하강 가능하게 결합되는 원두통 뚜껑과; 커피를 추출하기 위한 분쇄된 원두를 채우고 상기 회전식 노즐장치에 의해 급수되는 물에 의해 우려지는 더치 커피를 하면의 여과 필터를 통해 내리기 위한 대용량 원두통과; 상기 여과 필터를 통과한 커피 원액을 저장하는 커피 추출통을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대용량 더치 커피 추출장치가 개시되어 있다.

이러한 종래 기술에 따른 대용량 더치 커피 추출장치는 대용량 원두통의 상부 전체에 안개와 같이 분무식으로 물을 분사하도록 회전 노즐을 설치하여 고르게 물이 분무되게 하여 커피를 우려내어 추출통에 저장하는 구성을 개시하고 있으나, 여름철과 같이 상대적으로 높은 온도와 습도를 가진 환경에서 커피를 추출하는 경우 대장균 등과 같은 유해세균의 급속한 증식으로 인한 변질의 우려가 있을 뿐만 아니라 추출시간이 오래 걸리기 때문에 장시간 대기중에 노출되는 것에 의해 맛과 풍미가 떨어지는 단점이 있으며 특히 단 시간내에 대량 추출이 곤란하여 상품성을 높이는데 한계가 있는 문제점이 있었다.

즉, 종래기술에 따른 콜드브루 커피 즉, 더치커피를 추출하는 장치나 방법은 대부분 장시간에 걸쳐 커피를 우려내는 방식이어서 대량 추출을 위해서는 기기장치를 대용량으로 제작하여야 하므로 그에 따른 설치면적과 생산설비의 증가에 따른 제조비용이 크게 상승하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 4~24시간 가량 추출에 소요되는 시간을 요하므로 낮은 수율로 인한 경제적인 생산과 상품화가 곤란하고, 특히 장시간 추출과정에서 커피 고유의 맛과 향이 날라가 버리는 것은 물론 유용성분인 폴리페놀은 공기 중에 장시간 노출됨에 따라 항산화 기능이 저하되는 문제점이 있으며, 더욱이 추출과정이 오랜시간 상온(실온)에서 이루어지므로 대장균 등의 유해세균 증식으로 인한 식품으로서의 안전성을 보장할 수 없는 심각한 문제점을 초래하였다.

등록특허 제10-1606524호(2016.03.21), '콜트브류 커피 또는 차 추출장치' 등록특허 제10-1711850호(2017.02.24), ‘대용량 더치 커피 추출장치’

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 브릭스 검사기준으로 10~15의 브릭스 농도를 갖는 커피를 대량으로 단시간 내에 추출할 수 있도록 하여 상품화를 위한 수율성을 보장하고, 아울러 추출시간을 단축시킴으로써 맛과 풍미가 날라가는 것을 최소화함과 아울러 공기중에 노출되는 시간을 단축시켜 대장균 증식과 변질의 우려를 해소할 수 있는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치를 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 커피분말에 물을 투입하여 추출시키는 과정에서 커피를 내리기 위한 산소수에 용존 산소량을 증가시켜 이를 커피분말에 분사시킴으로써 다량의 산소가 커피분말에 침투되어 용해를 쉽게 하는 호기성 발효작용 및 분해작용을 통해 추출율을 높이고 맛을 좋아지게 할 수 있는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시례에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치는, 용수를 공급받아 냉각시키는 냉각조; 상기 냉각조에 연결되어 산소를 공급하여 용수의 용존산소량을 증가시킨 산소수를 생성하는 산소공급유닛; 상기 냉각조에 연결되어 산소수를 분사하는 자연압 또는 저압으로 분사하는 저압산소수 배출장치를 구비하고 밀폐된 내부에는 분쇄한 원두커피 분말이 충진되며 개방된 하부로는 분말이 배출되지 않도록 하면서 분말커피를 통과한 추출원액은 통과시키는 추출조;

상기 추출조의 하부에 연결되어 추출원액을 저장하는 저장조; 상기 저장조에 연결되어 진공압을 작용하여 추출속도를 높이는 진공유닛으로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 냉각조는, 상부 일측에 외부로부터 정수된 용수를 공급받는 입수구인 용수유입구와; 상기 용수유입구의 일측에 구비되어 용수의 수위를 검출하는 수위레벨센서와; 상기 냉각조의 내부에 구비되어 저장된 용수를 냉각시키는 것으로 외부의 냉각기로부터 공급되는 냉각매체가 유동되는 관로요소인 냉각코일로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 산소공급유닛은 고압산소가 저장된 산소탱크와; 상기 산소탱크로부터 산소를 공급받도록 배관되어 공급받은 산소를 생성하는 버블 발생기; 상기 버블 발생기에 연결되어 별도로 순수 산소를 공급받는 것으로 상기 냉각조의 내부에 구비되어 저장된 용수에 0.1㎛~10㎛의 마이크로 버블을 발생시켜 산소수를 생성시키는 마이크로 버블 발생기로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 추출조는 밀폐된 용기 형태로 제공되는 것으로 상면은 원두커피 분말의 투입을 위해 개폐 가능하게 뚜껑이 구비되고, 상기 뚜껑에는 상기 추출조의 내부공간으로 추출용수를 공급받아 분사하는 저압 산소수 배출장치가 구비되며, 상기 저압 산소수 배출장치는 상기 냉각조에 연결되어 고압으로 산소수를 이송하는 산소수 분사 펌프에 배관으로 연결 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 저장조는 상기 추출조의 하부에 기밀구조로 연결되는 용기로서 상부는 추출원액을 공급받도록 개방되고 측부는 진공압이 작용하는 진공흡기구가 연결되고, 하부측부에는 내부에 저장된 추출원액을 선택적으로 배출하는 원액배출구가 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 진공유닛은 상기 추출조에 연결되어 그 내부에 진공압을 발생시키는 콤프레서와; 상기 콤프레서와 추출조를 연결하는 관로상에 제공되어 진공압 수치를 검출하는 진공압 게이지로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 상기 냉각조는 일측에 내부의 산소수를 흡입하여 이송하는 산소수 분사 펌프가 연결되되, 상기 산소수 분사 펌프는 산소수를 1~5개로 분기하여 각 추출조의 내부에 공급하도록 배관 연결된 좌우분사밸브를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치는 콜드브루 방식으로 짧은 시간 내에 대량의 고농도 커피의 추출을 가능하게 하여 상품화를 위한 안정적인 수율성을 보장할 수 있으며, 특히 추출시간을 대폭 단축시킴으로써 맛과 풍미가 공기중으로 발산 즉, 날라가는 것을 억제함과 아울러 공기 중에 노출되는 시간을 최소화함으로써 변질의 우려를 해소할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 용존산소량을 높인 산소수를 커피 분말에 분사시키는 방식을 통해 다량의 산소가 커피분말에 침투되어 용해를 용이하게 하는 호기성 발효작용과 분해작용을 유도함으로써 맛과 풍미가 우수하면서 높은 추출효율을 보장할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 산소수의 온도를 7℃~10℃로 유지시킨 상태에서 진공력에 의해 추출조 내의 커피를 강제로 저장조 측으로 흡입하여 끌어 내림으로써 추출시간을 획기적으로 단축시키고 아울러 자외선에 의한 살균작용을 수행함으로써 추출과정에서 대장균 등의 세균번식을 미연에 방지하여 식품으로서 안전성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구조가 간소하여 유지관리의 편의성이 높고 경제적인 보급이 가능할 뿐만 아니라 한 대의 냉각조로 2개 이상의 추출조를 동시에 운전할 수 있으므로 설비가 차지하는 공간점유율을 크게 증가시키지 않으면서도 추출 생산성을 높일 수 있는 유용한 효과가 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치의 외관을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치의 내부 구성을 설명하기 위한 사시도,
도 3은 도 2의 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치를 후면에서 바라본 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 추출조와 저장조의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 냉각조의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 산소공급유닛의 구성을 설명하기 위한 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 커피추출 공정 중 용수의 흐름을 설명하기 위한 모식도,
도 9는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 커피추출 공정 중 진공작용을 설명하기 위한 모식도,
도 10은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 저장조의 다른 실시례를 설명하기 위한 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치의 일실시례를 나타낸 블록도,
도 12는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에 의해 제조된 커피의 시험성적서.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치의 외관을 나타낸 사시도이다.

도면에는, 냉각조(10)를 사이에 두고 좌,우 양측에 한 쌍의 추출조(30)가 각각 배치되고, 일측에는 산소공급유닛(20)을 구성하는 요소로 내부에 고압의 고압산소가 저장되어 있는 산소탱크(21)와 및 이 산소탱크(21)에 연결되어 산소유량을 측정하는 산소유량 레귤레이터(23)가 구비되며, 하측부에는 추출원액을 외부로 배출시키기 위한 원액배출구(43)가 마련된 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치(1)이 도시되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치의 내부 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 도면에는 내부에 냉각코일(15)에 의해 저장된 용수를 냉각시키는 냉각조(10)와, 이 냉각조(10)를 사이에 두고 좌,우측에 각각 배치되어 선택적으로 냉각조(10)에 저장된 산소수를 공급받는 것으로 내부에 분말커피를 충진하는 것으로 하면은 메쉬를 갖는 거름망(35)으로 차폐된 한 쌍의 추출조(30)와, 상기 각 추출조(30)의 하부에 일체로 연결되어 상기 추출조(30)내의 분말커피를 산소수가 통과하면서 생성된 추출원액을 저장하는 저장조(40)와, 상기 저장조(40)의 하부에 구비되는 것으로 상기 저장조(40)에 마이크로 버블을 생성하기 위한 버블 발생기(25) 그리고 상기 저장조(40)에 저장된 추출원액을 외부로 배출하기 위한 원액배출구(43) 끝으로 각 전장품에 대한 동작을 제어하는 것으로 조작력을 입력받고 동작상태를 나타내는 컨트롤유닛(ecu)으로 구성된 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치(1)이 도시되어 있다.

도 3은 도 2의 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치를 후면에서 바라본 도면이다.

도면에는, 테이블(미부호)의 상면으로는 냉각조(10)를 사이에 두고 좌,우측으로 한 쌍의 추출조(30)가 각각 배치되고, 이들 각 추출조(30)의 하부에는 저장조(40)가 일체로 구비되며, 이들 저장조(40)으 하부측으로는 버블 발생기(25)가 배치되고, 테이블의 일측 측부에는 산소탱크(21)가 배치되는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치(1)이 도시되어 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 추출조와 저장조의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도,

도면에는,추출조(30)와, 이 추출조(30)의 상면을 차폐하는 뚜껑(31)과, 이 뚜껑(31)의 상부에 구비되어 상기 추출조(30)의 내부 진공압을 검출하는 진공압력 게이지 그리고 상기 뚜껑(31)에 일체로 구비되어 상기 추출조(30) 내부의 압력이 과도하게 상승하는 경우 이를 감쇄시키기 위한 진공감쇄조절밸브(54)와, 상기 뚜껑(31)의 내측에 구비되어 후술할 냉각조(10)에 연결된 산소수 분사 펌프(32)로부터 산소수를 공급받아 자연압 또는 저압으로 산소수를 배출하는 저압 산소수 배출장치(33)가 구비되고, 상기 추출조(30)의 개방된 하면으로는 커피분말은 통과되지 않도록 하면서 추출수는 통과하도록 메쉬구조로 된 거름망(35)이 구비된다. 그리고 상기 추출조(30)의 하부로는 대응되는 통 형상을 갖는 저장조(40)가 구비되며, 이러한 저장조(40)는 측면에 진공흡입구(41)가 구비되고, 하부 일측으로는 저장된 커피원액을 배출하기 위한 원액배출구(43)이 연결되며, 이때의 원액배출구(43)에는 밸브(미부호)가 구비되는 구성이 도시되어 있다

도 6은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 냉각조의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도이다.

도면에는, 스테인레스계열의 금속을 상면은 개방되고 하면은 막힌 형태의 원통 형상을 갖는 용기로서, 개방된 상면은 추출조(30)의 하부에 기밀 연결되고, 산소공급유닛(20)에 연결되어 산소를 공급받아 저장된 용수의 용존산소량을 높이도록 구성되며, 내부 일측에는 외부로부터 용수를 공급받는 용수유입구(17)가 구비되고, 이 용수유입구(17)의 일측으로는 저장된 용수의 수위를 검출하는 수위레벨센서(16)가 구비되며, 저장된 용수를 일정온도로 낮추어 냉각시키는 것으로 외부의 냉각기에 연결되어 냉각매체를 공급받아 유동되는 관로요소인 냉각코일(15)을 포함하는 냉각조(10)의 구성이 도시되어 있다.

도 7은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 산소공급유닛의 구성을 설명하기 위한 개략도이다.

도면에는, 용수를 공급받아 저장하는 것으로 냉각기에 의해 저장된 용수가 일정 온도로 저온 상태를 유지되게 하는 냉각조(10)와, 이 냉각조(10)의 일측에 구비되는 것으로 내부에 고압의 산소를 저장하는 산소탱크(21) 및 이 산소탱크(21)와 산소유량을 검출하는 산소유량 레귤레이터(23) 그리고 상기 산소탱크(21)의 산소를 공급받아 고압으로 공급 이송하는 버블 발생기(25)와, 상기 버블 발생기(25)에 연결되어 고압의 산소를 공급받는 것으로 상기 냉각조(10)의 내부에 구비되어 저장된 저온 용수에 마이크로 버블을 발생시켜 산소수를 생성하는 마이크로 버블노즐(27)을 포함하는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치(1)이 도시되어 있다.

도 8은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 커피추출 공정 중 용수의 흐름을 설명하기 위한 모식도이다.

도면에는, 용수를 공급받아 정수시키는 정수필터(11)와, 이 정수필터(11)를 통과한 정수된 용수를 살균시키는 멸균기(13)와, 상기 멸균기(13)를 통과한 멸균용수를 공급받아 냉각기에 의해 저온으로 저장하는 냉각조(10)와, 상기 냉각조(10)의 용수에 마이크로 버블을 발생시켜 용존산소량을 높인 산소수를 생성하는 버블 발생기(25)를 구비한 산소공급유닛(20)과, 상기 냉각조(10)의 일측에 하나 또는 복수 배치되는 것으로 상기 냉각조(10)에 연결된 산소수 분사 펌프(32)와 저압 산소수 배출장치(33)를 통해 산소수를 공급받는 것으로 분사된 산소수가 충진된 분말커피를 통과하는 것에 의해 추출원액이 추출되는 추출조(30) 및 이 추출조(30)에서 추출된 추출원액을 보관 저장하는 저장조(40)로 구성된 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치(1)이 도시되어 있다.

도 9는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 커피추출 공정 중 진공작용을 설명하기 위한 모식도이다.

도면에는, 산소공급유닛(20)에 의해 저장된 용수의 용존 산소량을 높인 산소수가 저장되는 것으로 상기 산소수는 냉각기에 의해 7℃~10℃의 온도를 갖도록 유지되는 냉각조(10)와, 상기 냉각조(10)의 일측에 구비되어 산소수를 공급받아 분사하는 저압 산소수 배출장치(미도시)을 구비한 것으로 내부에는 커피분말이 충진되고 하면에는 메쉬로 된 거름망(35)으로 차폐된 추출조(30)와, 이 추출조(30)의 하부에 기밀되게 연결되어 산소수가 커피분말을 통과하는 것에 의해 생성된 추출원액을 저장하는 것으로 진공유닛(50)을 구성하는 컴프레서(51)에 의해 진공압이 작용하는 저장조(40)로 구성되는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치(1)이 도시되어 있다.

도 10은 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치에서 저장조의 다른 실시례를 설명하기 위한 측면도이다.

도면에는 추출조에서 추출된 커피 즉, 추출원액을 저장하는 저장조(40)를 나타낸 것으로, 그 내부에는 전원공급을 받아 자외선을 방출함으로써 대장균 등의 세균번식을 살균할 수 있도록 하는 살균램프(45)가 구비된 구성이 도시되어 있다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치(1)는 크게 외부로부터 정수된 용수를 공급받아 7℃~10℃의 저온으로 냉각시키는 냉각조(10)와, 상기 냉각조(10)에 저장된 용수의 용존산소량을 높이기 위하여 공기 투입 자리에 순수산소를 투입하는 산소공급유닛(20)과, 상기 냉각조(10)에 저장된 산소수를 공급받아 저장된 커피분말에 분사 또는 분무하여 추출원액을 추출하는 추출조(30)와, 상기 추출조(30)의 하부에 연결 구비되어 추출원액을 저장하는 저장조(40) 끝으로 상기 저장조(40)의 내에 진공압을 작용하여 상기 추출조(30) 내의 커피분말에 대한 산소수의 통과속도 즉 추출속도를 높이는 진공유닛(50)으로 구성된다.

냉각조(10)는 외부로부터 정수된 용수를 공급받아 저장하는 저장용기이다.

이러한 냉각조(10)는 스테인레스 계열의 금속으로 원통 형상이 되게 성형한 것으로 내부청소나 유지관리를 위해 상면은 개폐 가능하게 구비되며, 상부 일측에는 외부로부터 정수된 용수를 공급받는 입수구인 용수유입구(17)가 마련된다.

그리고, 상기 용수유입구(17)의 일측에는 저장된 용수의 수위를 검출하는 수위레벨센서(16)가 구비되며, 이러한 수위레벨센서(16)는 컨트롤유닛(ecu)에 감지신호를 인가하도록 회로 구성되며, 상기 컨트롤유닛(ecu)은 수위레벨센서(16)로부터 감지정보를 인가받아 만수위 또는 저수위를 판단하여 용수의 공급을 제어하도록 구성된다. 이러한 컨트롤유닛(ecu)의 제어구조는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 냉각조(10)는 저장된 용수를 일정온도로 낮추어 냉각시키기 위한 것으로 외부의 냉각기(미도시)로부터 냉각매체를 공급받아 용수의 온도를 낮추는 냉각코일(15)을 포함하여 구성되며, 이때의 냉각기는 공지의 냉동사이클에 의해 운영되는 기기가 사용되어도 무방하며, 다만 상기 저장조(40)에 저장된 용수가 3℃~15℃ 바람직하게는 7℃~10℃의 온도를 유지하도록 구성되는 것이다.

한편, 상기 냉각조(10)에 공급되는 용수는 수돗물이 사용되거나 또는 정수기에 연결되어 정수된 물이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 정수 처리된 물이 사용되는 것이다. 만약 정수처리되지 않은 수돗물을 사용하는 경우에는 수돗물에 포함된 각종 이물질을 비롯한 오염물질을 여과시키는 정수필터(11)와, 이 정수필터(11)를 통과한 정수된 물에 포함된 세균이나 오염균을 멸균시키는 멸균기(13)로 이루어진 정수기를 사용하는 것을 제안한다.

산소공급유닛(20)은 상기 냉각조(10)에 연결되어 산소를 공급하여 저장된 용수의 용존산소량을 높이기 위한 요소로, 본 발명에서는 고압의 산소를 저장하는 산소탱크(21)와, 이 산소탱크(21)의 산소유량을 검출하는 산소유량 레귤레이터(23) 그리고 상기 산소탱크(21)의 산소를 고압으로 이송시키기 위한 버블 발생기(25) 및 버블 발생기(25)에 연결되어 공급받은 고압의 산소를 상기 냉각조(10)의 내부의 용수에 대해 마이크로 버블을 발생시켜 용존산소량을 높이기 위한 마이크로 버블노즐(27)로 구성된다.

상기 산소탱크(21)는 산소가 고압으로 저장된 용기로서, 의료용 산소탱크가 사용되는 것이 바람직하며 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 산소유량 레귤레이터(23)는 상기 산소탱크에서 공급되는 관로상에 설치되는 것으로, 산소의 유량을 계측 감지하여 이를 컨트롤유닛(ecu)에 인가하며, 상기 컨트롤유닛(ecu)은 인가된 산소유량 감지정보를 기초로 상기 냉각조(10)에 공급되는 산소량을 제어하도록 후술할 버블 발생기(25)에 제어신호를 인가하도록 회로 구성될 수 있다.

상기 버블 발생기(25)는 일반공기가 유입 되도록 한 유입구에 상기 산소탱크(21)로부터 순수산소를 공급받도록하여, 순수 산소가 버블을 생성하여 산소수의 용전 산소를 높게 상승시켜 산소수를 공급하는 펌프요소이다. 이러한 버블 발생기(25)는 그 공급받은 산소를 상기 냉각조(10)에 설치된 마이크로 버블노즐(27)을 통해 공급되도록 배관 연결된다.

상기 마이크로 버블노즐(27)은 상기 버블 발생기(25)의 출력단에 연결되어 고압의 산소를 공급받는 것으로 상기 냉각조(10)의 내부에 설치되어 저장된 용수에 0.1㎛~10㎛의 마이크로 버블을 발생시켜 산소수를 생성시키는 역할을 한다. 이때의 상기 공기를 투입한 용존산소량은 9.5mg/L의 범위를 이나 순수 산소를 유입시킨 경우는 유입량을 설정하여 냉각조(10) 안에서는 약 25~32mg/L의 용전범위를 유지시켜 준다. 이렇게 높은 용존 산소를 높이는 이유는 버블내에 담겨진 용존 산소가 배관, 밸브, 펌푸, 각종 조절용 솔레노이드와 분사 노즐을 통과하면서 용전 산소가 파괴되어 사라지는 감소치를 감안 높은 용존 산소를 만드어 주는 것 입니다(참고로 일반적인 물의 용전 산소는 8.5mg/L)

한편, 본 발명에서는 상기 냉각조(10)에 저장된 용수에 대한 용존산소량을 증가시키기 위한 구성으로 순수 산소탱크의 산소를 이용하는 것을 제안하며, 이외에도 공기 중에 존재하는 오염물질과 질소가 유입 되지 않아 세균 및 대장균 유입이 없어 간단한 자외선 멸균기로 짧은 시간 안에서 완벽한 멸균이 가능 한 장점이 있다. 참고로, 첨부 도면 도 12의 시험성적서를 참조하면 본 발명에 의해 제조되는 커피는 일체의 세균과 대장균이 음성으로 나타났다.

추출조(30)는 상기 냉각조(10)에 연결되어 산소수를 공급받아 고압으로 분사하는 저압 산소수 배출장치(33)을 구비하고, 밀폐된 내부에는 원두커피 분말이 충진되며 개방된 하부로는 분말이 배출되지 않도록 하면서 분말커피를 통과한 추출원액은 통과시키도록 그물망(mesh) 구조의 거름망(35)이 구비된다.

즉, 상기 추출조(30)는 스테인레스 계열의 금속으로 제작된 원통 형상을 갖는 밀폐된 용기로서, 상면은 원두커피 분말의 투입을 위하여 개폐 가능한 뚜껑(31)이 구비되고, 상기 뚜껑(31)에는 상기 추출조(30)의 내부 공간으로 산소수를 자연압 또는 저압으로 분사하여 산소수가 지닌 용존산소량의 손실을 최소화하는 저압 산소수 배출장치(33)가 구비된다.

한편, 상기 저압 산소수 배출장치(33)은 상기 추출조(30)의 내부에 균일하게 산소수를 분무 또는 분사할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하며, 일례로, 방사상 또는 동심원을 이루도록 간격을 두고 복수의 노즐홀을 형성하고 각 노즐홀에서 산소수가 토출되도록 구성되거나, 또는 스프레이 분무가 이루어지도록 구성될 수 있을 것이며, 바람직하게는 구동원을 사용하여 저압 산소수 배출장치(33)가 높은 산소농도를 가진 산소수의 용존산소량이 파괴되지 않도록 자연 또는 저압 분사가 이루어지도록 구성되는 것이다.

이러한 저압 산소수 배출장치(33)은 냉각조(10)에 연결되어 고압으로 산소수를 압송하는 산소수 분사 펌프(32)에 배관 연결되는 구성이며, 이때의 산소수 분사 펌프(32)는 컨트롤유닛(ecu)에 회로 연결되어 제어신호를 받아 동작이 제어되도록 구성된다. 일례로, 추출조(30)에 공급되는 산소수의 공급량이 설정치에 도달하면 컨트롤유닛(ecu)은 산소수 분사 펌프(32)에 제어신호를 인가하여 펌프 동작을 정지시키는 제어신호를 인가할 수 있을 것이다.

저장조(40)는 상기 추출조(30)의 하부에 기밀이 유지되게 연결되어 상기 추출조(30)의 커피분말을 산소수가 통과하면서 생성된 추출원액을 저장하는 요소로, 상기 추출조(30)의 하부에 기밀구조로 연결되는 스테인레스 계열의 금속재로 제작된 원통형의 용기이다.

이러한 저장조(40)는 상부는 추출원액을 공급받도록 개방되고 측부는 진공압이 작용하는 진공흡기구(41)가 연결되고, 하부 측부에는 내부에 저장된 추출원액을 외부로 배출할 수 있도록 원액배출구(43)가 구비된다.

한편, 도시하지는 않았으나 상기 저장조(40)는 내부에 추출원액의 수위량을 감지하는 수위감지기가 설치될 수 있으며, 이러한 수위감지기는 추출원액의 수위량을 실시간 감지하여 이를 컨트롤유닛(ecu)으로 인가하도록 회로 구성된다. 일례로, 상기 컨트롤유닛(ecu)은 상기 추출원액의 수위가 설정치에 도달한 경우 상기 추출조(30)에 산소수의 공급을 차단하는 제어신호를 인가함과 동시에 작업자에게 추출원액의 배출을 안내하는 안내음 또는 안내램프 등을 동작시키도록 구성될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명에 따른 저장조(40)는 추출원액에 세균이나 대장균의 증식을 방지하도록 도 8에 나타내 보인 바와 같이 내부에 전원 공급을 받아 자외선을 방출하는 살균램프(45)가 설치되는 것도 가능하며, 이때의 살균램프(45)는 컨트롤유닛(ecu)의 제어에 의해 점등되도록 회로 구성된다.

진공유닛(50)은 상기 저장조(40)의 내부에 진공압을 작용하여 추출원액의 추출속도를 높이기 위한 요소로, 본 발명에서는 컴프레서(51)와 진공압 게이지(53)로 구성되는 것을 제안한다.

상기 컴프레서(51)는 상기 추출조(30)에 연결되어 그 내부에 진공압을 발생시키는 공지의 진공발생장치가 사용될 수 있으며, 컨트롤유닛(ecu)에 회로 연결되어 제어신호를 인가받아 동작이 제어되는 구성이다. 일례로, 상기 저장조(40)의 진공압이 설정치 이상을 초과하는 경우 컨트롤유닛(ecu)은 컴프레서(51)의 동작을 정지시킬 수 있으며, 이외에도 추출원액의 추출이 완료된 경우에는 컨트롤유닛(ecu)이 컴프레서(51)의 동작을 정지시킬 수 있을 것이다.

상기 진공압 게이지(53)는 상기 컴프레서(51)와 추출조(30)를 연결하는 관로 상에 설치되는 것으로, 진공압 수치를 검출하는 검출요소이다. 이렇나 진공압 게이지(53)에서 검출된 정보는 컨트롤유닛(ecu)으로 인가되도록 회로 구성되며, 상기 컨트롤유닛(ecu)은 진공압 게이지(53)의 검출정보를 기초로 컴프레서(51)의 동작을 제어하도록 구성된다.

한편, 본 발명은 하나의 냉각조(10)를 사이에 두고 좌,우 양측에 한 쌍의 추출조(30) 및 한 쌍의 저장조(40)를 구성하는 실시례를 나타내었다. 즉, 상기 냉각조(10)에 저장된 산소수를 복수의 추출조(30)에 공급하도록 산소수 분사 펌프(32)에 복수의 출수포트를 갖는 좌,우 분사밸브(32a)를 연결하는 것도 가능할 것이다.

즉, 본 발명에서와 같이 하나의 냉각조(10)를 사이에 두고 좌,우 양측에 한 쌍의 추출조(30)가 배치되는 구성인 경우에는 상기 냉각조(10)에 저장된 산소수를 추출조(30)에 고압 공급하기 위한 산소수 분사 펌프(32)의 출력단에 2개의 출수포트를 갖는 좌우분사밸브(32a)를 연결하고, 이 좌우분사밸브(32a)의 각 출수포트와 한 쌍의 추출조(30)를 각각 연결할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치를 이용한 추출례를 설명하면 다음과 같다.

커피 원액은 대부분 냉수 또는 온수와 희석해서 음용하기 때문에 최소 10~15브릭스(brix) 정도 되어야 한다. 참고로 에스프레소의 농도는 6브릭스이고, 핸드드립의 농도는 3~4브릭스이며, 일반적인 더치커피의 경우 7브릭스 수준이다

따라서 15브릭스로 올리는 것은 통상의 콜드브루 방식에서는 비경제적이나 본 발명을 통해서는 이를 해결하였다.

참고로 브릭스(Brix)란 당도를 측정하는 단위이나 최근 커피의 농도를 당도계인 브릭스(Brix) 단위를 사용하고 있다. 원래 커피의 농도를 측정하는 방법은 TDS 측정기로 탁도를 통해 검사하는 방법이 있으나 본 발명에서는 통상 널리 사용되는 브릭스 단위를 사용하여 설명하였다.

실시례1

다음의 과정을 통해 40리터의 용수에 10kg의 원두커피를 갈아서 10℃ 미만의 차가운 물 온도로 30분 내에 10~15브릭스 농도의 원액을 추출하였다.

1. 정수된 물 약 80리터를 냉각조(10)에 공급하여 7℃~10℃로 유지시킨다. 이때 상기 냉각조(10)에 저장된 용수의 용존산소량은 대략 8.2mg/L으로 측정된다.

2. 이어서 상기 냉각조(10)에 산소공급유닛(20)의 산소탱크(21)와 마이크로 버블노즐(27)을 이용하여 산소를 포함한 마이크로 버블을 발생시켜 산소수를 생성한다. 이때의 산소수의 용존산소량은 32mg/L로 측정되며, 공급산소압은 200mg/min으로 공급하였다.

3. 상기 냉각조(10)에 산소수 생성이 완료되면, 산소수 분사 펌프(32)를 통해 추출조(30)에 설치된 저압 산소수 배출장치(33)을 통해 산소수를 자연압으로 분사시킨다. 이때의 저압 산소수 배출장치(33)은 수초에서 수십초 간격을 두고 반복적인 분사가 이루어지도록 제어된다.

4. 한편, 산소수의 분사가 이루어지는 동안 진공유닛(50)의 구동을 시작하여 상기 추출조(30)의 하부에 연결 구비된 저장조(40)의 내부에 진공압이 작용하도록 한다. 즉, 상기 저장조(40)내에 진공압이 작용함에 따라 상기 추출조(30)내의 커피분말에 침투된 산소수가 저장조(40)측으로 빠르게 이동함에 따라 결과적으로 추출속도가 높아지게 되다.

5. 냉각조(10)에 저장된 산소수가 모두 소비되면 산소수 분사 펌프(32) 및 컴프레서(51)의 동작을 정지시킨다.

6. 이어서 저장조(40)에 모아진 추출원액은 별도의 필터를 통과시켜 정제한 뒤 포장을 위한 보관탱크로 이송하거나 또는 병입을 실시한다.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치
10 : 냉각조 11 : 정수필터
13 : 멸균기 15 : 냉각코일
16 : 수위레벨센서 17 : 용수유입구
20 : 산소공급유닛 21 : 산소탱크
23 : 산소유량 레귤레이터 24 : 산소 흐름센서
25 : 버블 발생기 27 ; 마이크로 버블노즐
28ab : 좌,우 감압변 29 : 냉각온도 조절 표시 및 조절기
30 : 추출조 31 : 뚜껑
32ab : 좌,우 분사 밸브 33 : 저압 산소수 배출장치
35 : 거름망 36 : 공기압게이지
37 : 버블 이송펌프 40 : 저장조
41 : 진공흡기구 43ab : 좌,우 원액배출구
45 : 자외선 살균램프 50 : 진공유닛
51 : 에어 콤프레서(밸브조절용) 53 : 진공압 게이지
54 : 진공 감쇄 조절밸브 55 : 좌,우 진공공급 계페기
ecu : 컨트롤유닛

Claims (6)

1. 용수를 공급받아 냉각시키는 냉각조; 상기 냉각조에 연결되어 버블 발생 펌프에 순수산소를 공급하여 용수의 용존산소량을 증가시킨 산소수를 생성하는 산소공급유닛; 상기 냉각조에 연결되어 산소수를 저압으로 분사하는 저압 산소수 배출장치를 구비하고 밀폐된 내부에는 분쇄한 원두커피 분말이 충진되며 개방된 하부로는 분말이 배출되지 않도록 하면서 분말커피를 통과한 추출원액은 통과시키는 거름망을 구비한 추출조; 상기 추출조의 하부에 연결되어 추출원액을 저장하는 저장조; 상기 저장조에 연결되어 진공압을 작용하여 추출속도를 높이는 진공유닛으로 구성되되;,
   상기 추출조는 밀폐된 용기 형태로 제공되는 것으로 상면은 원두커피 분말의 투입을 위해 개폐 가능하게 뚜껑이 구비되고, 이 뚜껑에는 상기 추출조의 내부공간으로 산소수를 공급받아 분사하는 저압 산소수 배출장치가 구비되며, 상기 저압 산소수 배출장치는 상기 냉각조에 연결되어 고압으로 산소수를 이송하는 산소수 분사 펌프에 배관 연결되고;,
   상기 산소공급유닛은 고압산소가 저장된 산소탱크 및 상기 산소탱크로부터 산소를 공급받도록 배관되어 공급받은 산소유량 레귤레이터로 산소량을 공급하는 버블 발생기 및 상기 버블 발생기에 연결되어 고압의 산소를 공급받는 것으로 상기 냉각조의 내부에 구비되어 저장된 용수에 0.1㎛~10㎛의 마이크로 버블을 발생시켜 산소수를 생성시키는 마이크로 버블노즐;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉각조는,
   상부 일측에 외부로부터 정수된 용수를 공급받는 입수구인 용수유입구와;
   상기 용수유입구의 일측에 구비되어 용수의 수위를 검출하는 수위레벨센서와;
   상기 냉각조의 내부에 구비되어 저장된 용수를 냉각시키는 것으로 외부의 냉각기로부터 공급되는 냉각매체가 유동되는 관로요소인 냉각코일;
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 저장조는,
   상기 추출조의 하부에 기밀구조로 연결되는 용기로서 상부는 추출원액을 공급받도록 개방되고 측부는 진공압이 작용하는 진공흡기구가 연결되고, 하부측부에는 내부에 저장된 추출원액을 선택적으로 배출하는 원액배출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 진공유닛은 상기 추출조에 연결되어 그 내부에 진공압을 발생시키는 진공 콤프레서 및 상기 추출조를 연결하는 관로상에 제공되어 진공압 수치를 검출하는 진공압 게이지를 구비하고;,
   상기 냉각조는 일측에 내부의 산소수를 흡입하여 이송하는 산소수 분사 펌프가 연결되되, 상기 산소수 분사 펌프는 산소수를 1~5개로 분기하여 각 추출조의 내부에 공급하도록 배관 연결된 좌우분사밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고농도 콜드브루 커피의 대량 추출장치.

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