KR101932088B1 - 원두분쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 원두분쇄장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원두분쇄장치는, 본체와, 본체 내부에 수용되며 내측에 수용공간이 형성된 하우징과, 수용공간 내측에 수용되며 회전하여 원두를 분쇄하는 제1 분쇄날과, 제1 분쇄날을 회전 구동하는 제1 구동모터와, 하우징과 연통되어 분쇄원두를 배출하는 배출관을 포함하는 분쇄유닛, 및 배출관 하부에 위치하며, 포터필터가 결합되는 고정프레임과, 고정프레임 상부에 위치하며, 수평 방향으로 이동하여 포터필터에 낙하한 분쇄원두를 평탄화하는 평탄부재를 포함하는 분배유닛을 포함할 수 있다.

Description

원두분쇄장치{Coffee bean grinding apparatus}

본 발명은 원두분쇄장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄원두의 입자 크기 조절이 용이하고, 포터필터에 쌓인 분쇄원두의 상부면을 평탄화할 수 있는 원두분쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로, 원두(coffee bean)로 커피를 추출하기 위해서는, 생원두를 볶는 로스팅(roasting)과, 볶은 원두를 분쇄하는 그라인딩(grinding), 및 분쇄원두를 고온의 물로 우려내는 추출(brewing)의 단계를 거쳐야 한다. 이 때, 그라인딩 단계에서 생성된 분쇄원두의 입자가 미세한 경우, 물과 닿는 면적이 증가하여 추출속도는 느리나 맛과 향이 풍부하게 우러나 다소 커피 맛이 쓰거나 떫어지기 쉽다. 반대로, 분쇄원두의 입자가 굵은 경우, 추출속도는 빠르나 커피 맛과 향이 충분히 우러나지 않을 수 있다. 이와 같이, 분쇄원두의 입자 크기는 커피의 맛과 향에 지대한 영향을 주게 된다. 따라서, 종래에는 분쇄날의 전면(全面)에 걸쳐 원두를 고르게 분포시켜 원두를 적절한 크기로 분쇄하였다.

그러나, 분쇄원두의 입자가 일정하게 분쇄됨에 따라 다양한 고객들의 선호를 만족시키지 못하는 문제가 있다. 또한, 분쇄원두가 포터필터에 원추(cone) 형상으로 쌓이게 되므로, 커피를 추출하는 작업자가 포터필터의 측부를 직접 치며 평탄화시킨 후 커피를 추출해야 하는 번거로움이 있으며, 작업자의 숙련도에 따라 평탄화를 반복적으로 수행해야 하므로, 번거로운 문제점도 있다.

이에, 분쇄원두의 입자 크기 조절이 용이하면서 포터필터에 쌓인 분쇄원두의 상부면을 자동으로 평탄화할 수 있는 원두분쇄장치가 필요하게 되었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0293942호 (2002. 10. 21.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 분쇄원두의 입자 크기 조절이 용이하고, 포터필터에 쌓인 분쇄원두의 상부면을 평탄화할 수 있는 원두분쇄장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 원두분쇄장치는, 본체와, 상기 본체 내부에 수용되며 내측에 수용공간이 형성된 하우징과, 상기 수용공간 내측에 수용되며 회전하여 원두를 분쇄하는 제1 분쇄날과, 상기 제1 분쇄날을 회전 구동하는 제1 구동모터와, 상기 하우징과 연통되어 분쇄원두를 배출하는 배출관을 포함하는 분쇄유닛, 및 상기 배출관 하부에 위치하며, 포터필터가 결합되는 고정프레임과, 상기 고정프레임 상부에 위치하며, 수평 방향으로 이동하여 상기 포터필터에 낙하한 상기 분쇄원두를 평탄화하는 평탄부재를 포함하는 분배유닛을 포함한다.

상기 분배유닛은, 상기 고정프레임 상부에 회전 가능하게 설치되며, 중앙에 상기 배출관과 상기 포터필터를 연통하는 관통홀이 형성되어 상기 분쇄원두가 통과하는 호퍼와, 상기 호퍼를 회전 구동하는 제2 구동모터를 더 포함하되, 상기 평탄부재는 상기 호퍼에 결합되어 함께 회전할 수 있다.

상기 평탄부재는 와이어로 이루어져 상기 관통홀을 가로질러 상기 호퍼 사이를 연결할 수 있다.

상기 평탄부재는 적어도 일단부가 상기 호퍼에 결합되고 타단부가 상기 포터필터 내부로 돌출 형성될 수 있다.

상기 원두분쇄장치는, 일단부가 상기 본체에 고정되고 타단부가 상기 호퍼의 내주면에 접하여, 회전하는 상기 호퍼의 내주면에 붙은 상기 분쇄원두를 탈리시키는 탈리부재를 더 포함할 수 있다.

상기 분쇄유닛은, 상기 제1 분쇄날에 대향하여 배치되며 중앙에 상기 원두가 투입되는 관통구가 형성된 제2 분쇄날과, 상기 제2 분쇄날 상단에 결합되어 상기 원두를 상기 관통구로 투입시키는 원두공급관과, 상기 제2 분쇄날을 승강시켜 상기 제1 분쇄날과 상기 제2 분쇄날 사이의 간격을 조절하는 제3 구동모터를 더 포함할 수 있다.

상기 분쇄유닛은, 상기 제2 분쇄날에 결합되며 외주면이 상기 하우징과 나선 결합하여 상기 제2 분쇄날과 함께 승강하는 연결부재와, 상기 연결부재의 상단에 결합되며, 외주면을 따라 기어치가 형성된 웜휠기어, 및 상기 제3 구동모터에 의해 회전 구동하며 상기 웜휠기어와 치합되는 웜기어를 더 포함할 수 있다.

상기 원두분쇄장치는, 상기 제1 분쇄날과 상기 제1 구동모터 사이를 매개하는 회전판을 더 포함하되, 상기 회전판은 중앙에 상기 제1 분쇄날이 결합되고, 외주면으로 돌출되어 상기 하우징의 내주면에 접하는 주걱편이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1 분쇄날과 제2 분쇄날 사이의 간격 조절이 가능하여 분쇄원두의 입자 크기 조절이 용이하게 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 맛과 향이 좋은 커피를 추출할 수 있어, 다양한 고객들의 선호도 만족시킬 수 있다.

또한, 포터필터에 쌓인 분쇄원두가 자동으로 평탄화되므로, 작업자가 포터필터의 측부를 치며 평탄화시키는 태핑(tapping) 작업을 수행할 필요가 없다. 따라서, 커피를 추출하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있으며, 작업자의 피로감도 줄일 수 있다.

또한, 작업자의 숙련도에 관계없이 평탄화가 일정하게 이루어지므로, 추출된 커피의 맛을 균일하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원두분쇄장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 원두분쇄장치를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3은 분쇄유닛을 확대하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 분배유닛을 확대하여 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 분배유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 원두분쇄장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 원두분쇄장치에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원두분쇄장치를 도시한 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 원두분쇄장치(1)는 볶은 원두를 분쇄하여 분쇄원두를 제조하는 장치이다.

원두분쇄장치(1)는 제1 분쇄날(도 2의 22 참조)과 제2 분쇄날(도 2의 25 참조) 사이의 간격 조절이 가능하여 분쇄원두의 입자 크기 조절이 용이하게 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 맛과 향이 좋은 커피를 추출할 수 있어, 다양한 고객들의 선호도 만족시킬 수 있다. 또한, 포터필터(도 5의 40 참조)에 쌓인 분쇄원두가 자동으로 평탄화되므로, 작업자가 포터필터의 측부를 치며 평탄화시키는 태핑(tapping) 작업을 수행할 필요가 없다. 따라서, 커피를 추출하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있으며, 작업자의 피로감도 줄일 수 있다. 또한, 작업자의 숙련도에 관계없이 평탄화가 일정하게 이루어지므로, 추출된 커피의 맛을 균일하게 할 수 있는 특징이 있다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 원두분쇄장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 원두분쇄장치를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이고, 도 3은 분쇄유닛을 확대하여 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 분배유닛을 확대하여 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 분배유닛의 결합 상태를 도시한 단면도이다

본 발명에 따른 원두분쇄장치(1)는 본체(10)와, 하우징(21)과 제1 분쇄날(22)과 제1 구동모터(23)와 배출관(24)을 포함하는 분쇄유닛(20), 및 고정프레임(31)과 평탄부재(32)를 포함하는 분배유닛(30)을 포함한다.

본체(10)는 내부에 공간이 형성된 통 형상의 부재로, 상면에 투입구(10a)가 관통 형성될 수 있다. 투입구(10a)는 원형 또는 다각형 등 다양한 형상으로 본체(10)의 상면을 관통하며, 본체(10)는 투입구(10a)를 통해 내부 공간이 외부와 연통되어 원두를 공급받을 수 있다. 본체(10)는 내부에 분쇄유닛(20)을 수용한다.

분쇄유닛(20)은 투입구(10a)로 공급된 원두를 분쇄하여 배출하는 것으로, 하우징(21)과 제1 분쇄날(22)과 제1 구동모터(23)와 배출관(24)을 포함한다.

하우징(21)은 본체(10) 내부에 수용되며, 내측에 수용공간(21a)이 형성될 수 있다. 하우징(21)은 상측이 개구되어 투입구(10a)와 수용공간(21a)이 서로 연통되며, 투입구(10a)와 수용공간(21a) 사이에는 원두공급관(26)이 개재될 수 있다. 원두공급관(26)은 투입구(10a)로 공급된 원두가 하우징(21)으로 이동하는 통로를 제공하며, 양단이 각각 개방된 관 또는 통 형상의 부재로 형성될 수 있다. 원두공급관(26)은 투입구(10a)와 연통되는 상측을 통해 원두를 공급받고, 수용공간(21a)과 연통되는 하측을 통해 원두를 배출한다. 도시된 바와 같이, 원두공급관(26)이 통 형상의 부재로 형성되는 경우, 상부는 원통 또는 다각통 형상을 이루고, 하부는 경사면을 형성할 수 있다. 원두공급관(26)의 상부가 원통 또는 다각통 형상을 이루고 하부가 경사면을 형성함으로써, 내부에 수용되는 원두의 양을 최대화하면서 수용된 원두가 수용공간(21a)으로 용이하게 안내될 수 있다. 하우징(21)은 측면에 분쇄원두를 배출하는 배출홀(21b)이 관통 형성되며, 수용공간(21a)은 내측에 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25)을 수용한다.

제1 분쇄날(22)은 회전하여 원두를 분쇄하는 것으로, 상면에 분쇄날이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 분쇄날(22)은 중앙이 관통된 링 형상의 부재로 형성되어 상면에 분쇄날이 형성된다. 이 때, 제1 분쇄날(22)의 상면에 형성된 분쇄날은 중심에서 외곽으로 갈수록 높이가 점차 높아질 수 있다.

제2 분쇄날(25)은 제1 분쇄날(22) 상부에 제1 분쇄날(22)과 대향하여 이격 배치되며, 하면에 분쇄날이 형성될 수 있다. 제2 분쇄날(25)은 중앙에 원두가 투입되는 관통구(25a)가 형성되므로, 투입구(10a)를 통해 공급된 원두는 원두공급관(26)과 관통구(25a)를 차례로 통과하여 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이로 투입될 수 있다. 즉, 원두공급관(26)은 제2 분쇄날(25) 상단에 결합되어 투입구(10a)로 공급된 원두를 관통구(25a)로 투입시킨다. 제2 분쇄날(25)은 하면에 형성된 분쇄날이 중심에서 외곽으로 갈수록 높이가 점차 높아지며, 이로 인해, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 이격 간격은 중심에서 외곽으로 갈수록 좁아질 수 있다. 따라서, 관통구(25a)를 통해 제2 분쇄날(25)과 제1 분쇄날(22) 사이로 투입된 원두는 원심력에 의해 중심에서 외곽으로 이동하면서 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25)의 분쇄날에 의해 분쇄될 수 있다.

제1 분쇄날(22)은 제1 구동모터(23)로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 제1 구동모터(23)는 하우징(21)의 외측 하부에 설치되며, 회전축이 수직 방향으로 하우징(21)을 관통하여 제1 분쇄날(22)에 연결될 수 있다. 이 때, 제1 분쇄날(22)과 제1 구동모터(23) 사이는 회전판(28)에 의해 매개될 수 있다.

회전판(28)은 판 상의 부재로, 중앙에 제1 분쇄날(22)이 결합된다. 회전판(28)은 상면 중앙이 일부 돌출되어 제1 분쇄날(22)의 중앙에 개재되며, 나사 등 별도의 고정부재에 의해 서로 고정될 수 있다. 회전판(28)은 수직 방향으로 돌출된 제1 구동모터(23)의 회전축에 결합되어 회전축과 일체로 회전하며 제1 분쇄날(22)을 회전시킨다.

회전판(28)은 외주면으로 돌출되어 하우징(21)의 내주면에 접하는 주걱편(28A)이 형성될 수 있다. 다시 말해, 회전판(28)은 외주면에 막대 형상의 주걱편(28A)이 적어도 하나 형성되고, 주걱편(28A)은 회전판(28)과 하우징(21) 사이에 개재되되 하우징(21)의 내주면을 따라 수직 방향으로 연장될 수 있다. 회전판(28)의 외주면에 주걱편(28A)이 형성됨으로써, 회전판(28)이 제1 구동모터(23)의 회전력을 전달받아 회전하면, 주걱편(28A)이 회전판(28)과 하우징(21) 사이에 쌓인 분쇄원두를 배출홀(21b)로 밀어낼 수 있다. 도면 상에는 회전판(28)의 외주면에 3개의 주걱편(28A)이 일정 간격 이격되어 형성되고, 각각의 주걱편(28A)의 횡 방향 단면이 사다리꼴 형상으로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 주걱편(28A)의 개수, 형상, 배치는 다양하게 변형될 수 있다.

하우징(21)의 외측에는 배출관(24)이 착탈 가능하게 결합된다. 배출관(24)은 하우징(21)에 형성된 배출홀(21b)과 연통되어 분쇄원두를 배출하는 것으로, 하방으로 굴절된 관 형상의 부재로 형성될 수 있다. 배출관(24)이 하우징(21)에 연통되어 분쇄원두를 배출함으로써, 가루 형태의 분쇄원두가 사방으로 비산(飛散)되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 원두의 낭비를 방지하고, 쾌적한 환경을 유지할 수 있다. 배출관(24)은 배출홀(21b)로 배출된 분쇄원두를 본체(10)의 외측에 위치한 분배유닛(30)으로 안내하며, 본체(10)는 배출관(24)의 단부와 근접한 일 측이 관통 형성되어 분쇄원두가 분배유닛(30)으로 배출될 수 있다. 배출관(24)을 통해 본체(10)의 외측으로 낙하한 분쇄원두는 포터필터(40)에 수용된다.

포터필터(40)는 분쇄원두를 수용한 상태로 커피머신(도시되지 않음)에 장착되어 커피를 추출하는데 사용되는 것으로, 분배유닛(30)의 고정프레임(31)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 다시 말해, 포터필터(40)는 고정프레임(31)에 결합되어 분쇄원두를 수용한 후, 고정프레임(31)으로부터 분리되어 커피머신에 장착된다. 고정프레임(31)은 본체(10)의 외측에 결합되되 배출관(24) 하부에 위치하며, 내주면을 따라 나선(spiral)이 돌출 또는 만입 형성될 수 있다. 포터필터(40)는 필터홀더(41)와 필터바스켓(43)을 포함하여 구성될 수 있다.

필터홀더(41)는 포터필터(40)를 고정프레임(31) 또는 커피머신에 결합하기 위한 포터필터(40)의 본체로, 상측이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 필터홀더(41)는 외주면을 따라 나선이 만입 또는 돌출 형성되어 고정프레임(31)과 나선 결합할 수 있으며, 외주면에 손잡이(42)가 수평 방향으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 고정프레임(31)의 내주면에 나선이 돌출 형성되는 경우, 필터홀더(41)의 외주면에 나선이 만입 형성되어 나선 결합할 수 있다. 또한, 필터홀더(41)는 하면 중앙이 관통 형성되어 추출된 커피를 분배하는 스파우트(도시되지 않음)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 필터홀더(41)는 상측에 필터바스켓(43)이 안착된다.

필터바스켓(43)은 망체(sieve) 형상의 부재로, 분쇄원두를 수용할 수 있다. 분쇄원두를 필터홀더(41)에 직접 수용할 경우, 필터홀더(41)의 관통된 하면 중앙을 통해 분쇄원두가 배출되어 추출된 커피에 혼합될 수 있다. 필터홀더(41) 상부에 필터바스켓(43)을 안착시킨 후 분쇄원두를 수용함으로써, 분쇄원두가 추출된 커피에 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 포터필터(40)는 공지된 구성요소이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 포터필터(40), 특히, 필터바스켓(43)에 낙하한 분쇄원두는 원추(cone) 형상으로 적층되는데, 이 때, 평탄부재(32)가 동작하여 분쇄원두를 평탄화할 수 있다. 평탄부재(32)는 고정프레임(31) 상부에 위치하며, 수평 방향으로 이동하여 분쇄원두를 평탄화할 수 있다. 여기서, 수평 방향 이동이라 함은, 평탄부재(32)가 직선 운동하여 수평 방향으로 이동하는 것과, 회전 운동하여 수평 방향으로 이동하는 것을 포괄할 수 있다. 평탄부재(32)가 필터바스켓(40)에 낙하한 분쇄원두를 평탄화함으로써, 작업자가 필터홀더(41)의 측부를 직접 치며 평탄화시키는 별도의 태핑(tapping)을 수행할 필요가 없으며, 이로 인해, 커피 추출 시간이 단축되고 작업자의 피로감도 줄일 수 있다. 또한, 작업자의 숙련도에 관계없이 평탄화가 일정하게 이루어지므로, 추출된 커피의 맛을 균일하게 할 수 있다.

이하, 평탄부재(32)가 회전 운동하여 수평 방향으로 이동하는 구조를 보다 중점적으로 설명한다.

도 4와 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면, 분배유닛(30)은 호퍼(33)와, 제2 구동모터(34), 탈리부재(35)를 더 포함할 수 있다.

호퍼(33)는 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 점차 좁아지는 깔때기 형상의 부재로, 고정프레임(31) 상부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 호퍼(33)는 배출관(24)과 포터필터(40)를 연통하는 관통홀(33a)이 형성되어 분쇄원두가 통과할 수 있으며, 포터필터(40)와 접하는 하측에 평탄부재(32)가 결합된다. 이 때, 평탄부재(32)는 와이어(wire)로 이루어져 관통홀(33a)을 가로질러 호퍼(33) 사이를 연결할 수 있다. 또한, 평탄부재(32)는 적어도 일단부가 호퍼(33)에 결합되고 타단부가 포터필터(40) 내부로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 평탄부재(32)는 도시된 바와 같이, 이격 배치되어 호퍼(33)에 양단부가 각각 결합되는 와이어 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 호퍼(33)가 수평 방향으로 회전하면, 평탄부재(32)도 일체로 회전하며 수평 방향으로 이동하여 포터필터(40)에 낙하한 분쇄원두를 분산시켜 평탄화할 수 있다. 도면 상에는 포터필터(40) 내부로 돌출된 평탄부재(32)가 직선 형태로 연장되는 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 평탄부재(32)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 포터필터(40) 내부로 돌출된 평탄부재(32)는 곡선 형태로 연장될 수도 있다. 또한, 평탄부재(32)가 와이어로 이루어지는 것으로 한정될 것은 아니며, 평탄부재(32)의 재질은 다양하게 변형될 수 있다. 호퍼(33)는 상측 외주면이 링 형상으로 만입 형성되며, 제2 구동모터(34)로부터 회전력을 전달받아 회전할 수 있다.

제2 구동모터(34)는 본체(10) 내부에 설치되며, 회전축이 수직 방향으로 배치될 수 있다. 제2 구동모터(34)의 회전축 단부에는 벨트풀리(37)가 결합되며, 벨트풀리(37)는 폐루프(closed loop) 형상의 벨트부재(38)에 의해 호퍼(33)와 연결될 수 있다. 다시 말해, 벨트부재(38)는 본체(10)를 관통하여 일 측이 벨트풀리(37)에 걸려 지지되고, 타 측이 링 형상으로 만입 형성된 호퍼(33)의 상측 외주면에 걸려 지지된다. 따라서, 제2 구동모터(34)가 회전력을 생성하여 회전축과 벨트풀리(37)를 회전시키면, 벨트부재(38)가 순환하며 호퍼(33)를 수평 방향으로 회전시킬 수 있다. 호퍼(33)가 제2 구동모터(34)에서 생성된 회전력에 의해 회전함으로써, 평탄부재(32)가 일정한 속도로 회전할 수 있으며, 이로 인해, 분쇄원두를 분산시키는 힘이 일정하게 되어 평탄화가 효과적으로 이루어질 수 있다.

호퍼(33)는 커버부(36) 내부에 수용된다. 커버부(36)는 중앙이 관통된 통 형상의 부재로, 본체(10)의 외측에 결합되어 호퍼(33)를 지지할 수 있다. 도면 상에는 커버부(36)가 본체(10)와 별도로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 커버부(36)는 본체(10)와 일체로 형성될 수도 있다. 커버부(36)는 호퍼(33)의 상측을 수용하는 제1 커버부(36A)와, 호퍼(33)의 하측을 수용하는 제2 커버부(36B)를 포함할 수 있다. 제2 커버부(36B)는 내측면이 단턱 구조를 이루어 호퍼(33)를 지지하며, 필요에 따라 제1 커버부(36A)와 일체로 형성될 수도 있다. 제1 커버부(36A)는 내주면에 탈리부재(35)가 결합된다.

탈리부재(35)는 호퍼(33)의 내주면에 붙은 분쇄원두를 탈리(脫離)시키는 것으로, 일단부가 본체(10) 또는 제1 커버부(36A)에 결합되고 타단부가 호퍼(33)의 내주면에 접한다. 이하, 탈리부재(35)가 제1 커버부(36A)에 결합된 구조를 보다 중점적으로 설명한다. 탈리부재(35)는 금속 선재 또는 막대 형상의 부재로 형성되며, 일단부가 제1 커버부(36A)에 고정 결합되고 타단부가 호퍼(33)의 내주면을 향해 연장될 수 있다. 탈리부재(35)는 제1 커버부(36A)에 고정 결합되므로, 호퍼(33)가 회전함에 따라 호퍼(33)의 내주면에 붙은 분쇄원두가 탈리부재(35)와 접촉하여 호퍼(33)로부터 탈리될 수 있다. 호퍼(33)에서 탈리된 분쇄원두는 포터필터(40)의 필터바스켓(43)으로 낙하한다.

다시, 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 제2 분쇄날(25)은 제3 구동모터(27)에 의해 승강할 수 있다. 제3 구동모터(27)는 제2 분쇄날(25)을 승강시켜 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격을 조절하는 것으로, 양 방향으로 회전력을 제공할 수 있다. 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격이 조절됨으로써, 분쇄원두의 입자 크기 조절이 용이하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격이 넓어지면, 분쇄원두의 입자 크기가 커지고, 반대로, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격이 좁아지면, 분쇄원두의 입자 크기가 작아질 수 있다. 분쇄원두의 입자 크기 조절을 통해 맛과 향이 좋은 커피를 추출할 수 있으며, 다양한 고객들의 선호도 만족시킬 수 있다.

제2 분쇄날(25)은 상면이 연결부재(29)에 결합된다. 연결부재(29)는 하면이 일부 만입되어 제2 분쇄날(25)과 결합되며, 외주면이 하우징(21)에 나선 결합하여 제2 분쇄날(25)과 함께 승강할 수 있다. 다시 말해, 연결부재(29)는 외주면을 따라 나사산이 형성되고, 하우징(21)은 내주면을 따라 나사산이 형성되어 서로 나선 결합한다. 연결부재(29)는 내측에 원두공급관(26)을 일부 수용하며, 상단에 웜휠기어(29A)가 결합된다.

웜휠기어(29A)는 외주면을 따라 기어치가 형성되고, 중앙이 관통되어 연결부재(29)의 외측에 방사형으로 배치될 수 있다. 다시 말해, 웜휠기어(29A)의 관통된 중앙에 연결부재(29)가 삽입된다. 웜휠기어(29A)와 연결부재(29)는 나사 등 별도의 고정부재에 의해 서로 고정되며, 웜휠기어(29A)는 웜기어(27A)가 치합된다.

웜기어(27A)는 외주면을 따라 나사산이 형성되며, 웜휠기어(29A)와 회전축이 직교하여 배치될 수 있다. 웜기어(27A)는 본체(10) 내부에 수용되며, 본체(10) 내부에 고정된 제3 구동모터(27)에 의해 회전 구동하여 웜휠기어(29A)를 회전시킬 수 있다. 다시 말해, 제3 구동모터(27)에서 생성된 회전력이 웜기어(27A)를 회전시키면, 웜기어(27A)의 나사산과 웜휠기어(29A)의 기어치가 치합되어 웜휠기어(29A)가 회전하고, 이로 인해, 연결부재(29)와 하우징(21)의 나선 결합 정도가 조절되어 제2 분쇄날(25)이 승강하게 된다. 전술한 바와 같이, 제3 구동모터(27)는 양 방향으로 회전력을 제공할 수 있으므로, 필요에 따라 웜기어(27A)를 정 방향으로 회전시킬 수도 있고 역 방향으로 회전시킬 수도 있다. 예를 들어, 웜기어(27A)가 정 방향으로 회전하여 웜휠기어(29A)를 정 방향으로 회전시키면, 연결부재(29)와 하우징(21)의 나선 결합 정도가 약화되며, 이로 인해, 제2 분쇄날(25)이 위로 올라가 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격이 넓어질 수 있다. 반대로, 웜기어(27A)가 역 방향으로 회전하여 웜휠기어(29A)를 역 방향으로 회전시키면, 연결부재(29)와 하우징(21)의 나선 결합 정도가 강화되며, 이로 인해, 제2 분쇄날(25)이 아래로 내려가 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격이 좁아질 수 있다. 이 때, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격 조절은 1mm 미만의 범위 내에서 미세하게 이루어지므로, 제2 분쇄날(25)과 연결부재(29) 및 웜휠기어(29A)가 함께 승강하더라도 원휠기어(29A)는 웜기어(27A)로부터 이탈하지 않고 치합 상태를 유지할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 원두분쇄장치(1)의 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.

도 6 내지 도 9는 원두분쇄장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명에 따른 원두분쇄장치(1)는 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격 조절이 가능하여 분쇄원두의 입자 크기 조절이 용이하게 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 맛과 향이 좋은 커피를 추출할 수 있어, 다양한 고객들의 선호도 만족시킬 수 있다. 또한, 포터필터(40)에 쌓인 분쇄원두가 자동으로 평탄화되므로, 작업자가 포터필터(40)의 측부를 치며 평탄화시키는 태핑(tapping) 작업을 수행할 필요가 없다. 따라서, 커피를 추출하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있으며, 작업자의 피로감도 줄일 수 있다. 또한, 작업자의 숙련도에 관계없이 평탄화가 일정하게 이루어지므로, 추출된 커피의 맛을 균일하게 할 수 있다.

도 6은 제1 분쇄날과 제2 분쇄날이 원두를 분쇄하는 모습을 도시한 도면이고, 도 7은 분쇄원두가 배출홀로 배출되는 모습을 도시한 도면이다.

먼저, 도 6을 참조하면, 원두공급관(26)으로 공급된 원두는 제2 분쇄날(25)의 관통구(25a)를 통과하여 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이로 투입된다. 제1 구동모터(23)는 하우징(21) 하부에서 회전력을 생성하고, 제1 구동모터(23)에서 생성된 회전력은 회전축에 연결된 회전판(28)을 회전시킨다. 회전판(28)이 회전함에 따라 제1 분쇄날(22)이 일체로 회전하여 원두를 분쇄시킬 수 있다. 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 이격 간격은 중심에서 외곽으로 갈수록 좁아지므로, 원두는 원심력에 의해 중심에서 외곽으로 이동하면서 분쇄날과 접촉하여 점차 작은 크기로 분쇄될 수 있다.

분쇄원두는 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 틈을 통해 배출되어 도 7에 도시된 바와 같이, 회전판(28)과 하우징(21) 사이에 쌓이게 된다. 이 때, 주걱편(28A)이 회전판(28)과 일체로 회전하면서, 회전판(28)과 하우징(21) 사이에 쌓인 분쇄원두를 배출홀(21b)로 밀어낸다. 배출홀(21b)로 배출된 분쇄원두는 배출관(24)을 통하여 본체(10) 외측으로 안내된다.

도 8은 제1 분쇄날과 제2 분쇄날 사이의 간격이 조절되는 모습을 도시한 도면이다.

먼저, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격을 넓히면, 분쇄원두의 입자를 크게 할 수 있다.

제3 구동모터(27)에서 생성된 회전력은 회전축을 통해 전달되어 웜기어(27A)를 정 방향으로 회전시키고, 웜기어(27A)는 나사산이 웜휠기어(29A)의 기어치와 맞물리며 웜휠기어(29A)를 정 방향으로 회전시킨다. 웜휠기어(29A)가 회전하면, 연결부재(29)도 정 방향으로 회전하며 상승한다.연결부재(29)가 상승함에 따라 제2 분쇄날(25)도 상승하게 되며, 이로 인해, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격이 넓어질 수 있다. 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 이격 간격이 넓어지면, 제1 분쇄날(22)의 분쇄날과 제2 분쇄날(25)의 분쇄날이 원두와 접촉하는 횟수 및 면적이 상대적으로 감소하여 분쇄원두의 입자가 커질 수 있다.

반대로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격을 좁히면, 분쇄원두의 입자를 작게 할 수 있다.

제3 구동모터(27)에서 생성된 회전력은 웜기어(27A)를 역 방향으로 회전시키고, 웜기어(27A)는 나사산이 웜휠기어(29A)의 기어치와 맞물리며 웜휠기어(29A)를 역 방향으로 회전시킨다. 웜휠기어(29A)가 회전하면, 연결부재(29)도 역 방향으로 회전하며 하강한다. 연결부재(29)가 하강함에 따라 제2 분쇄날(25)도 하강하게 되며, 이로 인해, 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 간격이 좁아질 수 있다. 제1 분쇄날(22)과 제2 분쇄날(25) 사이의 이격 간격이 좁아지면, 제1 분쇄날(22)의 분쇄날과 제2 분쇄날(25)의 분쇄날이 원두와 접촉하는 횟수 및 면적이 상대적으로 증가하여 분쇄원두의 입자가 작아질 수 있다.

도 9는 포터필터에 수용된 분쇄원두를 평탄화하는 모습을 도시한 도면이다.

분쇄원두는 본체(10) 외측으로 배출되어, 고정프레임(31)에 결합된 포터필터(40), 특히, 필터홀더(41)에 안착된 필터바스켓(43)에 수용된다. 필터바스켓(43)에 수용된 분쇄원두의 양이 증가할수록, 분쇄원두는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 원추 형상으로 적층된다.

분쇄원두가 원추 형상으로 적층되면, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 구동모터(34)가 동작한다. 제2 구동모터(34)는 본체(10) 내부에서 회전력을 생성하며, 제2 구동모터(34)에서 생성된 회전력은 회전축에 연결된 벨트풀리(37)를 회전시킨다. 벨트풀리(37)가 회전함에 따라 벨트부재(38)가 순환하며 호퍼(33)를 수평 방향으로 회전시키고, 호퍼(33)의 회전에 의해 평탄부재(32)도 일체로 회전한다. 평탄부재(32)는 포터필터(40) 내부로 돌출되어 분쇄원두 속에 위치하게 형성되므로, 수평 방향으로 회전하면서 필터바스켓(43)에 쌓인 분쇄원두를 분산시켜 전체적으로 고르게 평탄화할 수 있다. 이와 동시에, 제1 커버부(36A)에 결합된 탈리부재(35)가 호퍼(33)의 내주면에 붙은 분쇄원두도 탈리시킬 수 있다.

한편, 도 9를 참조하며 설명하면서, 분쇄원두가 원추 형상으로 적층된 후, 평탄부재(32)가 동작하는 것을 예로 설명하였으나, 이에 한정될 것은 아니며 원두의 분쇄와 동시 또는 분쇄원두가 포터필터(40)에 낙하하는 동시에 평탄부재(32)를 동작시켜 분쇄원두가 처음부터 고르게 평탄화되면서 쌓이도록 할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 원두분쇄장치 10: 본체
10a: 투입구 20: 분쇄유닛
21: 하우징 21a: 수용공간
21b: 배출홀 22: 제1 분쇄날
23: 제1 구동모터 24: 배출관
25: 제2 분쇄날 25a: 관통구
26: 원두공급관 27: 제3 구동모터
27A: 웜기어 28: 회전판
28A: 주걱편 29: 연결부재
29A: 웜휠기어 30: 분배유닛
31: 고정프레임 32: 평탄부재
33: 호퍼 33a: 관통홀
34: 제2 구동모터 35: 탈리부재
36: 커버부 36A: 제1 커버부
36B: 제2 커버부 37: 벨트풀리
38: 벨트부재 40: 포터필터
41: 필터홀더 42: 손잡이
43: 필터바스켓

Claims (8)

1. 본체;
   상기 본체 내부에 수용되며 내측에 수용공간이 형성된 하우징과,
   상기 수용공간 내측에 수용되며 회전하여 원두를 분쇄하는 제1 분쇄날과,
   상기 제1 분쇄날을 회전 구동하는 제1 구동모터와,
   상기 하우징과 연통되어 분쇄원두를 배출하는 배출관을 포함하는 분쇄유닛; 및
   상기 배출관 하부에 위치하며, 포터필터가 결합되는 고정프레임과,
   상기 고정프레임 상부에 위치하며, 수평 방향으로 이동하여 상기 포터필터에 낙하한 상기 분쇄원두를 평탄화하는 평탄부재와,
   상기 고정프레임 상부에 회전 가능하게 설치되며, 중앙에 상기 배출관과 상기 포터필터를 연통하는 관통홀이 형성되어 상기 분쇄원두가 통과하는 호퍼, 및
   상기 호퍼를 회전 구동하는 제2 구동모터를 포함하는 분배유닛을 포함하되,
   상기 평탄부재는 상기 호퍼에 결합되어 함께 회전하는 원두분쇄장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 평탄부재는 와이어로 이루어져 상기 관통홀을 가로질러 상기 호퍼 사이를 연결하는 원두분쇄장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 평탄부재는 적어도 일단부가 상기 호퍼에 결합되고 타단부가 상기 포터필터 내부로 돌출 형성된 원두분쇄장치.
5. 제1 항에 있어서,
   일단부가 상기 본체에 고정되고 타단부가 상기 호퍼의 내주면에 접하여, 회전하는 상기 호퍼의 내주면에 붙은 상기 분쇄원두를 탈리시키는 탈리부재를 더 포함하는 원두분쇄장치.
6. 제1 항에 있어서, 상기 분쇄유닛은,
   상기 제1 분쇄날에 대향하여 배치되며 중앙에 상기 원두가 투입되는 관통구가 형성된 제2 분쇄날과,
   상기 제2 분쇄날 상단에 결합되어 상기 원두를 상기 관통구로 투입시키는 원두공급관과,
   상기 제2 분쇄날을 승강시켜 상기 제1 분쇄날과 상기 제2 분쇄날 사이의 간격을 조절하는 제3 구동모터를 더 포함하는 원두분쇄장치.
7. 제6 항에 있어서, 상기 분쇄유닛은,
   상기 제2 분쇄날에 결합되며 외주면이 상기 하우징과 나선 결합하여 상기 제2 분쇄날과 함께 승강하는 연결부재와,
   상기 연결부재의 상단에 결합되며, 외주면을 따라 기어치가 형성된 웜휠기어, 및
   상기 제3 구동모터에 의해 회전 구동하며 상기 웜휠기어와 치합되는 웜기어를 더 포함하는 원두분쇄장치.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 분쇄날과 상기 제1 구동모터 사이를 매개하는 회전판을 더 포함하되,
   상기 회전판은 중앙에 상기 제1 분쇄날이 결합되고, 외주면으로 돌출되어 상기 하우징의 내주면에 접하는 주걱편이 형성된 원두분쇄장치.

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