KR101839673B1 - 자동 커피 드립 장치 - Google Patents

Abstract

핸드 드립 방식으로 커피를 자동 추출할 수 있는 자동 커피 드립 장치가 개시된다. 자동 커피 드립 장치는 드립부, 온수 공급 유닛, 받침대, 로드셀, 및 제어부를 구비할 수 있다. 드립부는 커피 분말이 들어 있는 드리퍼에 물을 정량으로 분사하고, 온수 공급 유닛은 드립부에 물을 가열하여 공급한다. 받침대에는 드리퍼에서 추출된 커피를 저장하는 드립 용기가 안착되며, 로드셀은 받침대에 내장되고 실질적으로 드리퍼에 분사된 물의 양을 측정하기 위해 드리퍼와 드립 용기의 무게를 측정한다. 제어부는 온수 공급 유닛의 물 온도를 제어하고, 드립부의 물 분사량을 설정하되 로드셀로부터 수신된 드리퍼와 드립 용기의 무게 값을 이용하여 드립부에 설정된 물의 분사량과 드리퍼에 실제로 분사된 물의 양 간의 오차를 산출하고 산출된 오차 값에 근거하여 드립부의 물 분사량을 재조절할 수 있다. 이에 따라, 자동 커피 드립 장치는 드립부의 구동 오차로 인한 드립부의 물 분사량 오차를 감소시킬 수 있고, 설정된 정량의 물을 드리퍼에 정확하게 분사할 수 있으므로, 커피의 풍미와 맛을 일정하게 유지할 수 있다.

Description

자동 커피 드립 장치{Auto coffee drip machine}

본 발명의 실시예들은 커피 드립 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핸드 드립 방식으로 커피를 자동으로 드립할 수 있는 자동 커피 드립 장치에 관한 것이다.

일반적으로 커피 추출 방법은 가압식 워터 펌프를 이용한 에스프레소 추출과 중력으로 떨어지는 물줄기를 이용한 드립 추출 방식이 있다.

드립 추출 방식은 커피 메이커를 이용한 방법과 사용자가 커피 분말에 직접 물을 분사하여 커피를 추출하는 핸드 드립 방법이 있다.

커피 메이커를 이용한 드립 방법은 원두 커피 분말과 물을 커피 메이커에 공급하여 자동으로 커피를 추출하는 방식으로 추출 방법이 간단하고 장시간 보온이 가능한 장점이 있다. 그러나 원두 커피를 대량으로 추출하여 보온할 경우 그 맛과 풍미가 현저히 떨어지며 보온시간이 길어질수록 커피에서 탄 맛이 나는 문제점이 있다. 또한, 장시간에 걸쳐 물이 커피 분말을 통과하면서 커피를 추출하기 때문에, 커피 분말에 포함된 유해 성분들이 추출되며 추출 과정에서 잡미가 많이 섞여 원두 커피의 맛과 풍미를 저하시킨다.

핸드 드립 방법은 수작업에 의해 커피를 드립하는 방식으로서, 드리퍼에 커피 분말을 담은 후 사용자가 가열된 물을 드립 포트를 이용하여 커피 분말에 부어 커피를 추출한다. 이러한 방법은 각 원두가 가지고 있는 특성과 드리퍼에 따라 물의 분사 방식을 조절할 수 있으므로, 커피 메이커를 이용한 방식 보다 커피의 풍미와 맛을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 핸드 드립 방식은 수작업에 의해 커피를 드립하기 때문에, 사람마다 레시피가 다르고 커피 분말에 분사되는 물의 양과 속도 및 물을 따르는 방향이 일정하지 않으며 각 드립 회마다 물의 정량 공급이 어렵다. 이로 인해, 커피의 맛이 추출할 때마다 크게 다를 수 있으며, 개인차가 큰 문제점이 있다.

(0001) 한국등록특허 제10-0897948호 (2009.05.08.)

본 발명의 실시예들은 물을 정량으로 드립하여 핸드 드립 방식으로 커피를 자동 추출할 수 있는 자동 커피 드립 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 자동 커피 드립 장치은, 커피를 추출하기 위해 커피 분말이 들어있는 드리퍼에 물을 정량으로 분사하는 드립부, 상기 드립부에 물을 가열하여 제공하는 온수 공급 유닛, 상기 드리퍼에서 추출된 커피를 저장하는 드립 용기가 안착되는 받침대, 상기 받침대에 내장되고 실질적으로 상기 드리퍼에 분사된 물의 양을 측정하기 위해 상기 받침대에 안착된 상기 드리퍼와 상기 드립 용기의 무게를 측정하는 로드셀, 및 상기 온수 공급 유닛의 물 온도를 제어하고 상기 드립부의 물 분사량을 설정하되 상기 로드셀로부터 수신된 상기 드리퍼와 상기 드립 용기의 무게 값을 이용하여 상기 드립부에 설정된 물의 분사량과 상기 드리퍼에 실제로 분사된 물의 양 간의 오차를 산출하고 산출된 오차 값에 근거하여 상기 드립부의 물 분사량을 재조절하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 자동 커피 드립 장치는 사용자의 조작에 의해 커피 드립을 위한 메뉴 설정 명령을 입력받는 입력부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 입력부를 통해 입력된 상기 사용자의 메뉴 설정 명령에 근거하여 커피 드립 양, 적시기 후 뜸들이기 시간, 드립 회수, 드립 간격, 및 각 드립 회당 상기 드립부의 물 분사량을 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 드립부는, 상기 받침대의 상측에 구비되고 상기 온수 공급 유닛으로부터 물을 공급받아 상기 드리퍼에 물을 분사하는 드립 노즐, 상기 온수 공급 유닛 및 상기 드립 노즐에 연결되고 상기 온수 공급 유닛으로부터의 물을 상기 드립 노즐에 제공하는 온수 공급관, 및 상기 온수 공급 유닛으로부터 상기 드립 노즐에 공급되는 물의 양과 압력을 조절하는 정량 펌프를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 정량 펌프를 제어하여 상기 드립부의 물 분사량과 압력을 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제어부는 상기 사용자의 메뉴 설정 명령에 따라 상기 정량 펌프를 제어하여 각 드립 회당 상기 드립부의 물 분사 압력을 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 드립 노즐은 물을 분사하기 위한 복수의 분사홀을 가지며, 상기 드리퍼에 들어 있는 커피 분말에 물을 골고루 분사하기 위해 샤워 방식으로 분사할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 온수 공급 유닛은, 물을 저장하고 저장된 물을 기 설정된 온도로 가열하는 온수 탱크, 및 상기 온수 탱크에 저장된 물의 온도를 센싱하여 상기 제어부에 제공하는 온도 센서를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 수신된 센싱값에 근거하여 상기 온수 탱크 안의 물의 온도를 조절할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 자동 커피 드립 장치는, 실제 드리퍼에 분사된 물의 양과 기 설정된 물 분사량을 비교하여 드립부의 물 분사량을 재조절함으로써, 정량 펌프의 구동 오차로 인한 드립부의 물 분사량 오차를 감소시킬 수 있고, 설정된 정량의 물을 정확하게 드리퍼에 분사할 수 있다. 이에 따라, 커피의 풍미와 맛을 향상시키고 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 자동 커피 드립 장치는 사용자의 조작에 의해 뜸들이기 시간과 드립 간격 및 드립 회수 등을 설정할 수 있으므로, 일률적으로 똑같은 맛과 풍미의 커피가 아닌 사용자의 취향에 맞는 커피를 추출할 수 있고, 각 원두 품종과 드리퍼의 종류에 적합한 방식으로 커피를 드립할 수 있으며, 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 커피 드립 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자동 커피 드립 장치를 설명하기 위한 개략적인 내부 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 자동 커피 드립 장치의 내부 구성 요소들 간의 동작 관계를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 드립 노즐을 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.

본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 커피 드립 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 자동 커피 드립 장치를 설명하기 위한 개략적인 내부 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 커피 드립 장치(100)는 핸드 드립 방식으로 원두 커피를 자동 추출하는 장치로서, 하우징(110)과 상기 하우징(110)의 아래에 배치되는 받침대(120)를 포함할 수 있다.

상기 받침대(120)에는 상기 자동 커피 드립 장치(100)에서 추출한 커피를 저장하는 드립 용기, 예컨대, 드립 서버가 안착될 수 있으며, 드립 서버에는 커피를 추출하기 위해 커피 분말이 들어 있는 드리퍼가 안착될 수 있다.

상기 받침대(120)에는 로드셀(130)이 내장될 수 있으며, 상기 로드셀(130)은 상기 자동 커피 드립 장치(100)로부터 실질적으로 상기 드리퍼에 분사된 물의 양을 측정하기 위해 상기 드리퍼와 상기 드립 용기의 무게를 측정한다.

상기 받침대(120)의 전면(前面)에는 사용자의 조작에 의해 명령을 입력받는 입력부(140)가 구비될 수 있다. 상기 입력부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 사용자가 명령을 입력할 수 있는 메뉴 버튼(142)과 상기 자동 커피 드립 장치(100)의 현재 상태 및 입력 메뉴 등을 표시하는 디스플레이부(144)를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 입렵부(140)는 상기 받침대(120)의 전면에 구비되나, 상기 하우징(110)의 일 면에 구비될 수도 있다.

한편, 상기 하우징(110)의 내부에는 물을 가열하여 저장하는 온수 공급 유닛(150)과 상기 드리퍼에 물을 정량으로 분사하는 드립부(160) 그리고 제어부(170)가 구비될 수 있다.

상기 온수 공급 유닛(150)은 물을 기 설정된 온도로 가열하여 저장하며, 가열된 물을 상기 드립부(160)에 공급한다. 상기 드립부(160)는 커피를 추출하기 위해 가열된 물을 정량으로 상기 드리퍼에 분사한다. 상기 온수 공급 유닛(150)과 상기 드립부(160)는 상기 제어부(170)에 의해 동작이 제어되며, 상기 제어부(170)는 상기 입력부(140)를 통해 입력된 명령에 따라 상기 온수 공급 유닛(150)과 상기 드립부(160)의 동작을 제어할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 상기 온수 공급 유닛(150)과 상기 드립부(160)의 각 구성 요소들에 대한 구체적인 설명, 및 상기 온수 공급 유닛(150)과 상기 드립부(160) 및 상기 제어부(170)의 동작 관계에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 도 2에 도시된 자동 커피 드립 장치의 내부 구성 요소들 간의 동작 관계를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 드립 노즐을 설명하기 위한 평면도이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 온수 공급 유닛(150)은 온수 탱크(152) 및 온도 센서(154)를 구비할 수 있다. 상기 온수 탱크(152)는 물을 저장하고, 저장된 물을 기 설정된 온도로 가열할 수 있다. 상기 온도 센서(154)는 상기 온수 탱크(152)에 저장된 물의 온도를 센싱하여 상기 제어부(170)에 제공할 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 온도 센서(154)로부터 수신된 센싱 값에 따라 상기 온수 탱크(152)에 저장된 물의 온도를 조절할 수 있다. 도면에 구체적으로 도시하지 않았으나, 상기 온수 탱크(152)는 저장된 물을 가열하기 위한 히터를 구비할 수 있다.

상기 온수 탱크(152)에 저장된 물은 커피 추출을 위해 상기 드립부(160)로 제공될 수 있다. 상기 드립부(160)는 정량 펌프(162), 온수 공급관(164), 및 드립 노즐(166)을 구비할 수 있다.

구체적으로, 상기 온수 탱크(152)에 저장된 물은 상기 온수 공급관(164)을 통해 상기 드립 노즐(166)에 공급되며, 상기 드립 노즐(166)은 공급받은 물(20)을 상기 드리퍼(10) 안에 담긴 커피 분말에 분사한다. 이때, 상기 정량 펌프(162)는 상기 온수 탱크(152)로부터 상기 온수 공급관(164)에 공급되는 물의 양과 압력을 상기 제어부(170)의 제어에 의해 조절하며, 그 결과, 상기 분사 노즐(166)은 기 설정된 압력으로 물을 정량 분사할 수 있다.

상기 드립 노즐(166)은 상기 받침대(120; 도 1 참조)의 상측에 배치되고, 도 4에 도시된 것처럼 물을 분사하기 위한 복수의 분사홀(61)을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드립 노즐(166)은 도 3에 도시된 것처럼 상기 드리퍼(10)에 들에 있는 원두 분말에 물을 골고루 분사하기 위하여 샤워 방식으로 분사할 수 있다.

상기 제어부(170)는 사용자의 조작에 의해 상기 입력부(140)에 입력된 메뉴 설정 명령에 근거하여 커피 드립 양, 적기시 후 뜸들이기 시간, 드립 회수, 드립 간격, 및 각 드립 회당 상기 드립부(160)의 물 분사량을 조절할 수 있다. 상기 제어부(170)는 사용자의 조작에 의해 설정된 각 드립 회당 물 분사량에 따라 상기 정량 펌프(162)를 제어하여 사용자가 원하는 정량으로 물(20)을 상기 드리퍼(10)에 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(170)는 상기 드립부(160)의 물 분사 압력을 각 드립 회당 다르게 설정할 수 있다. 예컨대, 뜸들이기 후 첫 번째 드립 시 물 분사 압력과 두 번째 드립 시 물 분사 압력이 서로 다르게 설정될 수 있다.

특히, 상기 제어부(170)는 상기 로드셀(130)로부터 수신된 상기 드리퍼(10)와 상기 드립 용기의 무게 값을 이용하여 상기 드립부(160)에 기 설정된 물 분사량과 실질적으로 상기 드립부(160)로부터 상기 드리퍼(10)에 분사된 물의 양 간의 오차를 산출하고 산출된 오차 값에 근거하여 상기 드립부(160)의 물 분사량을 재조절할 수 있다. 즉, 상기 제어부(170)는 상기 로드셀(130)로부터 수신된 무게 값에 근거하여 현재 상기 드리퍼(10)에 분사된 실질적인 물의 양을 산출하고, 현재 설정된 상기 드립부(160)의 물 분사량과 실제 측정된 물 분사량 간의 오차를 산출한다. 상기 제어부(170) 이렇게 산출된 오차 값에 근거하여 상기 정량 펌프(162)를 제어하여 상기 드립부(160)의 물 분사량을 재조절한다.

상술한 바와 같이, 상기 자동 커피 드립 장치(100)는 실제 상기 드리퍼(10)에 분사된 물의 양과 기 설정된 물 분사량을 비교하여 상기 드립부(160)의 물 분사량을 재조절함으로써, 상기 정량 펌프(162)의 구동 오차로 인한 상기 드립부(160)의 물 분사량 오차를 감소시킬 수 있고, 설정된 정량의 물을 정확하게 분사할 수 있다. 이에 따라, 커피의 풍미와 맛을 향상시키고 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 상기 자동 커피 드립 장치(100)는 사용자의 조작에 의해 뜸들이기 시간과 드립 간격 및 드립 회수 등을 설정할 수 있으므로, 일률적으로 똑같은 맛과 풍미의 커피가 아닌 사용자의 취향에 맞는 커피를 추출할 수 있고, 각 원두 품종과 드리퍼의 종류에 적합한 방식으로 커피를 드립할 수 있으며, 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 자동 커피 드립 장치 110 : 하우징
120 : 받침대 130 : 로드셀
140 : 입력부 150 : 온수 공급 유닛
152 : 온수 탱크 154 : 온도 센서
160 : 드립부 162 : 정량 펌프
164 : 온수 공급관 170 : 제어부

Claims (6)

1. 커피를 추출하기 위해 원두 분말이 들어있는 드리퍼에 물을 정량으로 분사하는 드립부;
   상기 드립부에 물을 가열하여 제공하는 온수 공급 유닛;
   상기 드리퍼를 지지하면서 상기 드리퍼에서 추출된 커피를 저장하는 드립 용기를 안착시킬 수 있도록 구비된 받침대;
   상기 받침대에 내장되고, 상기 드립부로부터 상기 드리퍼에 실제 분사된 물의 양을 측정하기 위해 상기 받침대에 안착된 상기 드리퍼와 상기 드립 용기의 무게를 측정하는 로드셀; 및
   상기 온수 공급 유닛의 물 온도를 제어하고, 상기 드립부의 물 분사량을 설정하되 상기 로드셀로부터 수신된 상기 드리퍼와 상기 드립 용기의 무게 값을 이용하여 상기 드립부에 설정된 물의 분사량과 상기 드리퍼에 실제로 분사된 물의 양 간의 오차를 산출하고 산출된 오차 값에 근거하여 상기 드립부의 물 분사량을 재조절하는 제어부를 포함하고,
   상기 드립부는,
   상기 받침대의 상측에 구비되고, 상기 온수 공급 유닛으로부터 물을 공급받아 상기 드리퍼에 물을 분사하는 드립 노즐;
   상기 온수 공급 유닛 및 상기 드립 노즐에 연결되고, 상기 온수 공급 유닛으로부터의 물을 상기 드립 노즐에 제공하는 온수 공급관; 및
   상기 온수 공급 유닛으로부터 상기 드립 노즐에 공급되는 물의 양과 압력을 조절하는 정량 펌프를 구비하며,
   상기 제어부는 상기 정량 펌프를 제어하여 상기 드립부의 물 분사량과 압력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 커피 드립 장치.
2. 제1항에 있어서,
   사용자의 조작에 의해 커피 드립을 위한 메뉴 설정 명령을 입력받는 입력부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 입력부를 통해 입력된 상기 사용자의 메뉴 설정 명령에 근거하여 커피 드립 양, 적시기 후 뜸들이기 시간, 드립 회수, 드립 간격, 및 각 드립 회당 상기 드립부의 물 분사량을 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 커피 드립 장치.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 사용자의 메뉴 설정 명령에 따라 상기 정량 펌프를 제어하여 각 드립 회당 상기 드립부의 물 분사 압력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 커피 드립 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 드립 노즐은 물을 분사하기 위한 복수의 분사홀을 가지며, 상기 드리퍼에 들어 있는 커피 분말에 물을 골고루 분사하기 위해 샤워 방식으로 분사 가능한 것을 특징으로 하는 자동 커피 드립 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 온수 공급 유닛은,
   물을 저장하고, 저장된 물을 기 설정된 온도로 가열하는 온수 탱크; 및
   상기 온수 탱크에 저장된 물의 온도를 센싱하여 상기 제어부에 제공하는 온도 센서를 구비하고,
   상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 수신된 센싱값에 근거하여 상기 온수 탱크 안의 물의 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 커피 드립 장치.

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