KR102136872B1 - 필터용 운반 링 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 필터용 운반 링은, 원환형의 내부 고정링; 및 원추형의 커피용 필터의 둘레를, 상기 내부 고정링의 외주면을 향해 반경방향 내측으로 가압함으로써, 상기 커피용 필터를 고정하는 내주면을 구비하는 원환형의 몸체와, 상기 몸체의 외주면으로부터 반경방향 외측으로 확장되는 걸림부를 구비하는 외부 고정링을 포함한다.

Description

필터용 운반 링 {FILTER CARRIAGE RING }

본 발명은 커피용 필터를 운반하는 필터용 운반 링에 관한 것이다.

드립 커피의 제작을 위해서는 필터가 필요하다. 거름이 가능한 필터를 드리퍼에 안착시키고, 필터에 커피 가루를 담은 뒤 물을 부어 커피를 내림으로써 드립 커피를 제작할 수 있다.

드립 커피의 제작을 위해 사용되는 필터로는 금속 필터도 존재하나, 주로 얇은 종이가 사용된다. 얇은 종이의 미세한 구멍을 통과해 액상의 커피는 아래로 배출되고, 고형의 커피 가루는 구멍을 통과하지 못해 걸러진다.

한편, 필터가 이렇게 얇은 종이로 구성되기 때문에, 고정된 일정한 형태를 가지기 어렵다. 또한 필터는 낱개로 제공되어 사용되어야 한다. 그러나 여러 개의 필터가 겹쳐져 적층된 상태로 제공되는 경우, 필터를 기계 장치가 낱개로 분리하여 드리퍼에 하나씩 제공하기에는 어려움이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 커피용 필터를 운반할 수 있는 필터용 운반 링 및 이를 자동으로 배출하는 필터 디스펜서를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 필터용 운반 링은, 원환형의 내부 고정링; 및 원추형의 커피용 필터의 둘레를, 상기 내부 고정링의 외주면을 향해 반경방향 내측으로 가압함으로써, 상기 커피용 필터를 고정하는 내주면을 구비하는 원환형의 몸체와, 상기 몸체의 외주면으로부터 반경방향 외측으로 확장되는 걸림부를 구비하는 외부 고정링을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 필터 디스펜서는, 원추형의 커피용 필터와, 상기 커피용 필터의 둘레를 반경방향 내측에서 반경방향 외측으로 가압하는 내부 고정링과, 상기 커피용 필터의 둘레를 상기 반경방향 외측에서 상기 내부 고정링을 향해 상기 반경방향 내측으로 가압함으로써 고정하고, 상기 반경방향 외측에 걸림부를 구비하는 외부 고정링을 포함하는 복수의 필터 카세트가, 상하방으로 적층되되, 상기 외부 고정링의 걸림부가 상기 외부 고정링의 상면에 적층되는 다른 외부 고정링의 걸림부로부터 하방으로 이격됨으로써, 상기 걸림부들의 사이에 이격 공간을 형성하도록 상기 복수의 필터 카세트를 수용하는 필터 저장부; 상기 복수의 필터 카세트 중에서 최하단에 위치한 필터 카세트의 걸림부의 하면 중, 상기 반경방향 외측의 일부 영역이 접촉면에 안착되도록, 상기 외부 고정링을 둘러싼 원주를 따라 배치된, 복수의 배출 부재; 상기 복수의 배출 부재와 연결되고, 상하방을 축방향으로 상기 복수의 배출 부재를 회전시키는 구동 부재; 및 상기 구동 부재를 제어하는 제어부;를 포함하되, 로봇 암에 의해 운반된 드리퍼가 상기 배출 부재의 하측에 도착하였을 때, 상기 제어부의 동작에 의한 상기 구동 부재의 회전에 의해 상기 배출 부재가 회전하고, 상기 하단에 위치한 필터 카세트의 걸림부가 나선형으로 형성된 상기 접촉면을 따라 이동해 상기 접촉면에서 이탈함으로써 상기 하단에 위치한 필터 카세트가 하방으로 배출되어 상기 드리퍼에 제공되고, 상기 하단에 위치한 필터 카세트의 상면에 적층되었던 필터 카세트의 걸림부가 자중에 의해 하강함으로써 상기 접촉면에 안착된다.

이에 따라, 적층된 커피용 필터를 낱개로 분리하여 제공할 수 있다.

자동으로 드리퍼에 커피용 필터를 안착시켜, 커피 드립 과정을 자동화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터용 운반 링을 포함하는 필터 카세트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선을 기준으로 자른 필터용 운반 링의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터용 운반 링을 포함하는 필터 카세트의 단면도이다.
도 4는 도 3의 필터용 운반 링을 적층한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서를 나타낸 저면사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서의 배출 부재를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서의 배출 부재를 나타낸 저면사시도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터용 운반 링(1)을 포함하는 필터카세트(2)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A' 선을 기준으로 자른 필터용 운반 링(1)의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터용 운반 링(1)을 포함하는 필터 카세트(2)의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터용 운반 링(1)은, 원환형의 내부 고정링(20) 및 외부 고정링(10)을 포함한다. 두 고정링(10, 20)이 결합됨으로써 필터용 운반 링(1)이 형성되고, 필터용 운반 링(1)에 커피용 필터(30)가 결합됨으로써 필터 카세트(2)가 형성된다. 이하 반경방향이라 함은 필터용 운반 링(1)이 형성하는 원의 반경방향을 의미하며, 반경방향 내측은 반경방향을 따라 원의 중심을 향하는 방향을 의미하고, 반경방향 외측은 상기 내측의 반대방향을 의미한다. 상방과 하방이라 함은 상기 반경방향에 수직한, 도 3의 상하방과 같은 방향을 의미한다.

내부 고정링(20)

내부 고정링(20)은 원환형의 부재로, 외주면(23)이 후술할 외부 고정링의 몸체의 내주면(13)과 대향하여 만난다. 내부 고정링의 외주면(23)과 상기 외부 고정링(10)의 몸체의 내주면(13)의 사이에는 커피용 필터의 둘레(31)가 배치된다. 내부 고정링의 외주면(23)이, 상기 커피용 필터의 둘레(31)를 외부 고정링(10)의 몸체의 내주면(13)을 향해 반경방향 외측으로 가압하여, 외부 고정링(10)과 내부 고정링(20)이 커피용 필터(30)를 고정한다.

내부 고정링의 상면(21)은 내부 고정링(20)의 상측에 위치한 면으로, 반경방향 내측으로 갈수록, 하방으로 향하는 경사도가 같거나 커지도록 형성될 수 있다. 도면을 참조하면, 내부 고정링의 상면(21)은 반경방향 외측에 위치한 수평면(211)과, 반경방향 내측에 위치한 경사면(212)을 구비함을 알 수 있다. 수평면(211)과 경사면(212)은 내부 고정링(20)의 종단면상에서 가지는 프로파일이 연속되도록 이어지므로, 반경방향 내측으로 가면서 하방으로 향하는 기울기의 불연속적인 변화를 가지지 않는다. 수평면(211)에서는 반경방향과 나란한 프로파일이 형성된다. 경사면(212)에서는 반경방향 내측으로 갈수록 하방으로 향하는 경사도가 커지는 곡선을 그린다. 즉, 내부 고정링의 상면(21) 전체에 걸쳐서, 반경방향 내측으로 갈수록 하방으로 향하는 기울기가 동일하거나 더 커지는 것이다.

이러한 경사진 형상의 내부 고정링의 상면(21)을 가짐으로써, 내부 고정링(20)은 그 위에 적층되는 다른 내부 고정링(20)의 필터의 몸체(11)가 각진 귀퉁이에 의해 걸리거나 찢어지게 되는 일을 방지할 수 있다.

내부 고정링의 하면(22)은 내부 고정링(20)의 하측에 위치한 면으로, 반경방향과 평행한 외측 하면(221)과, 상기 외측 하면(221)에 대해 반경방향 내측에 위치하고, 반경방향 내측으로 가면서 하방으로 경사진 내측 하면(222)을 구비할 수 있다. 외측 하면(221)과 내측 하면(222)은 서로 연속되도록 이어진다. 따라서 내측 하면(222)과 외측 하면(221)이 일정한 기울기를 가지는 직선형의 프로파일을 가진다 하더라도, 외측 하면(221)과 내측 하면(222)이 만나는 지점에서는 곡면이 형성되어 연속적으로 이어질 수 있다.

내부 고정링의 하면(22)이 상술한 형상을 가짐으로써, 상기 내부 고정링(20)과 외부 고정링(10)에 의해 고정되는 필터의 몸체(11)가 하방을 향하도록 가이드 될 수 있다.

내부 고정링의 하면(22)과, 내부 고정링의 외주면(23)이 만나는 위치에는 귀퉁이가 형성된다. 이 귀퉁이는 곡면으로 형성될 수 있다. 이 귀퉁이에서 커피용 필터(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 접힐 수 있는데, 귀퉁이가 각지게 형성될 경우 필터가 찢어질 수 있으므로, 귀퉁이를 부드러운 곡면으로 형성하는 것이 바람직하다.

외부 고정링(10)

외부 고정링(10)은 원환형의 몸체(11)와 걸림부(12)를 구비하는 부재이다. 몸체의 내주면(13)이 상술한 내부 고정링의 외주면(23)과 대향하여 만난다. 내부 고정링의 외주면(23)과 상기 외부 고정링(10)의 몸체의 내주면(13)의 사이에는 커피용 필터의 둘레(31)가 배치된다. 외부 고정링(10)의 몸체의 내주면(13)이, 상기 커피용 필터의 둘레(31)를 내부 고정링의 외주면(23)을 향해 반경방향 내측으로 가압함으로써, 외부 고정링(10)과 내부 고정링(20)이 커피용 필터(30)를 고정한다.

이와 같이 외부 고정링(10)의 몸체의 내주면(13)과 내부 고정링의 외주면(23)이 만날 수 있도록, 외부 고정링(10)의 몸체(11)의 내경은 내부 고정링(20)의 외경과 같거나 내부 고정링(20)의 외경보다 다소 작게 형성될 수 있다. 내부 고정링(20)이 외부 고정링(10)의 몸체의 내주면(13)에 억지끼움 방식으로 결합됨으로써 커피용 필터의 둘레(31)를 고정시키기 위함이다.

외부 고정링(10)은, 몸체(11)의 하측에 위치한 몸체(11)의 하면을 구비하고, 하면으로부터 하방으로 돌출된 돌기(141)를 더 구비할 수 있다. 돌기(141)는 적층되는 외부 고정링(10)의 걸림부(12)를 서로 이격시킬 수 있는 구성요소이다. 또한 돌기(141)는 후술할 홈(142)에 삽입되어, 적층되는 외부 고정링(10)의 위치를 하방에 위치한 외부 고정링(10)에 대해 고정시키는 구성요소이다.

돌기(141)는 본 발명의 일 실시예에서는 돌출부가 원환형의 몸체(11)를 따라 원주방향으로 연장되어 돌출된 원환체와 같이 형성되도록 표현하였으나, 몸체(11)의 원주방향을 따라 일정 간격마다 복수의 돌기(141)가 돌출되는 형태로 구성 및 배치될 수도 있다. 또한 하나의 돌기(141)만이 몸체(11)에 형성되는 것으로 표현하였으나, 복수의 돌기(141)가 몸체(11)의 하면에 형성될 수도 있다.

돌기(141)는 상기 몸체(11)의 하면으로부터 돌출되되, 도시된 바와 같이 하방으로 갈수록 반경방향을 기준으로 폭이 좁아지는 테이퍼(taper)진 형상으로 형성될 수 있다. 또한 돌기(141)의 하단은 반경방향과 나란한 면으로 형성될 수 있다. 돌기(141)가 홈(142)에 삽입될 경우, 충돌이 일어나 돌기(141)나 홈(142) 주변의 귀퉁이가 충격을 받는 것을 막고, 부드럽게 삽입되도록 하기 위함이다.

외부 고정링(10)은, 몸체(11)의 상측에 위치한 몸체(11)의 상면을 구비하고, 하방으로 오목하게 파인 홈(142)을 구비할 수 있다. 도 4는 도 3의 필터용 운반 링(1)을 적층한 상태를 나타낸 단면도인데, 도 4를 참조하면 홈(142)은 몸체(11)의 상측에 적층되는 다른 외부 고정링(10)의 돌기(141)가 삽입됨으로써, 적층된 외부 고정링(10)들의 서로에 대한 위치가 제한되도록 하는 구성요소이다. 따라서 홈(142)과 돌기(141)를 통칭하여 위치 고정부(14)로 지칭할 수 있다.

홈(142)은 돌기(141)가 삽입되는 구성요소이므로, 돌기(141)와 유사한 형태로 형성되되 돌기(141)처럼 돌출되는 대신 오목하게 파여서 형성된다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서는 홈(142)이, 돌기(141)와 대응되도록 원환형의 몸체(11)를 따라 원주방향으로 파여서 원환형의 슬롯을 형성하도록 표현하였으나, 몸체(11)의 원주방향을 따라 일정 간격마다 복수의 홈(142)이 파이는 형태로 구성 및 배치될 수도 있다. 또한 하나의 홈(142)만이 몸체(11)에 형성되는 것으로 표현하였으나, 복수의 홈(142)이 몸체(11)의 상면에 형성될 수도 있다.

또한 홈(142)은, 돌기(141)의 형상과 유사하게, 하방으로 갈수록 반경방향을 기준으로 폭이 좁아지는 테이퍼진 형상의 내측면을 가질 수 있다. 또한 홈(142)의 하단은, 반경방향과 나란한 면으로 형성될 수 있다. 돌기(141)가 홈(142)에 삽입될 때, 충돌이 일어나 돌기(141)나 홈(142) 주변의 귀퉁이가 충격을 받는 것을 막고, 부드럽게 삽입되도록 하기 위함이다. 또한 홈(142)의 내측면이 테이퍼진 형상으로 형성됨으로써, 홈(142)에 삽입되는 돌기(141)가 바른 안착 위치로 이동하도록 가이드하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 홈(142)이 형성하는 공간의 크기가 돌기(141)의 크기보다 크고, 홈(142)의 상단 폭이 돌기(141)의 상단 폭보다 크도록 표현하여, 홈(142)의 내부에 돌기(141)가 삽입되되 홈(142)과 돌기(141) 사이에 유격이 있도록 표현하였다. 따라서 돌기(141)가 직접적으로 홈(142)의 내주면과 접촉하지 않도록 표현하였다. 그러나 홈(142)이 형성하는 공간의 크기보다 돌기(141)의 크기가 크거나 같을 수 있으며, 홈(142)의 상단 폭이 돌기(141)의 상단 폭보다 작거나 같을 수 있으며, 돌기(141)가 테이퍼진 정도가 홈(142)이 테이퍼진 정도에 비해 작을 수 있다. 이러한 경우 돌기(141)가 홈(142)의 내측면과 접촉하게 된다.

몸체(11)의 상면은, 홈(142)의 반경방향 내측에 위치하는 내측 상면(113)과, 홈(142)의 반경방향 외측에 위치하는 외측 상면(114)을 구비할 수 있다. 또한 몸체(11)의 하면은, 돌기(141)의 반경방향 내측에 위치하는 내측 단턱(111)과, 돌기(141)의 반경방향 외측에 위치하는 외측 단턱(112)을 구비할 수 있다. 따라서 도 4와 같이 일 외부 고정링과, 일 외부 고정링의 상방으로부터 안착되는 타 외부 고정링이 있는 경우, 일 외부 고정링의 몸체(11)의 내측 상면(113)에 타 외부 고정링의 내측 단턱(111)이 안착되고, 일 외부 고정링의 몸체(11)의 외측 상면(114)에 타 외부 고정링의 외측 단턱(112)이 안착될 수 있다. 즉, 돌기(141)와 홈(142)이 각각 몸체(11)의 하면과 상면에 존재한다 하더라도, 각각의 홈(142)에 돌기(141)가 삽입되어 위치가 고정됨과 동시에 외부 고정링(10)의 몸체(11)가 서로 이격됨이 없이 안정적으로 적층될 수 있다.

외부 고정링(10)의 걸림부(12)는 후술할 필터 디스펜서(40)의 배출 부재(44)가 지지하는 구성요소로, 몸체(11)의 외주면으로부터 반경방향 외측으로 확장되어 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 걸림부(12)가 원환형이자 원판의 형태로 납작하게 형성되도록 구성하였으나, 걸림부(12)가 몸체(11)의 반경방향 외측으로 확장되는 형태는 이에 제한되지 않는다.

외부 고정링(10)의 걸림부(12)는 몸체(11)의 외주면 중, 몸체(11)의 상면으로부터 하방으로 이격된 위치 또는 몸체(11)의 하면으로부터 상방으로 이격된 위치로부터 반경방향 외측으로 확장되어 형성될 수 있다. 즉, 몸체(11)의 상면 또는 하면과 이격되어 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 걸림부(12)가 몸체(11)의 하면으로부터 상방으로 이격되어 배치되고, 걸림부(12)의 상면은 몸체(11)의 상면과 일치함을 알 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 몸체(11)의 상면으로부터 걸림부(12)가 하방으로 이격되고 걸림부(12)의 하면이 몸체(11)의 하면과 일치할 수도 있으며, 몸체(11)의 상면과 하면 모두로부터 걸림부(12)가 이격되어 배치될 수도 있다.

상술한 바와 같이 외부 고정링(10)의 몸체(11)는 차례대로 서로 이격됨이 없이 적층된다. 따라서 몸체(11)의 상면 또는 하면으로부터 이격되어 형성되는 각 외부 고정링(10)의 걸림부(12)는, 도 4에서 확인 할 수 있듯이 서로 상하방으로 이격된다. 이로 인해 각 걸림부(12) 사이에는 이격 공간이 형성된다.

도 4에서는 하나의 필터용 운반 링(1) 위에 다른 하나의 필터용 운반 링(1)이 적층된 상황을 도시하였으나, 그 위에도 또 다른 필터용 운반 링(1)이 반복적으로 적층될 수 있다. 외부 고정링(10)의 몸체(11)와 걸림부(12)의 관계로 인해, 필터용 운반 링(1)이 복수개 반복적으로 적층됨과 동시에, 모든 걸림부(12)가 서로 이격될 수 있다.

외부 고정링(10)은, 몸체의 내주면(13)으로부터 반경방향 내측으로 돌출되는 고정턱(15)을 구비할 수 있다. 고정턱(15)은 몸체(11)의 상면으로부터 하방으로 이격된 위치에 배치되되, 반경방향 내측으로 돌출됨으로써, 내부 고정링의 하면(22)의 적어도 일부 영역이 안착되도록 한다. 내부 고정링의 하면(22)이 고정턱(15)의 상면에 안착되고, 내부 고정링의 상면(21)이 몸체(11)의 상면으로부터 하방으로 이격된 위치에 배치될 수 있다.

고정턱(15)에 내부 고정링(20)이 안착되어야 하므로, 고정턱(15)의 내경은 내부 고정링(20)의 외경보다 작을 수 있다. 이러한 형태의 고정턱(15)이 형성됨으로써, 내부 고정링(20)이 하방으로 이탈하지 않음과 동시에 외부 고정링(10)의 몸체의 내주면(13)에 의해 지지될 수 있다.

또한 고정턱(15)이 형성됨에 따라, 커피용 필터(30)가 고정턱(15)과 몸체의 내주면(13)이 만나는 귀퉁이에서 꺾이게 된다. 단순히 내부 고정링의 외주면(23)과 외부 고정링의 몸체의 내주면(13)이 사이에 필터의 둘레(31)를 위치시킨 채로 가압함으로써 커피용 필터(30)를 고정시키는 것이 아니라, 커피용 필터(30)를 한 차례 절곡시키고 고정턱(15)과 내부 고정링의 하면(22) 사이에서 가압하여 고정시키는 과정을 거치게 된다. 따라서 커피용 필터(30)가 필터용 운반 링(1)에 의해 보다 잘 고정될 수 있다.

외부 고정링(10)은, 몸체의 내주면(13)으로부터 반경방향 내측으로 돌출되는 상부 턱(미도시)을 더 구비할 수 있다. 상부 턱은 내부 고정링(20)이 상방으로도 이탈되지 않도록 하는 구성요소로, 몸체(11)의 상면과 내부 고정링의 상면(21) 사이의 영역에서 돌출된다. 다만 상부 턱은 탄성적으로 변형이 가능하도록 구성될 수 있다. 내부 고정링(20)을 외부 고정링(10)의 상측으로부터 하방을 향해 이동시켜 상부 턱과 고정턱(15) 사이의 공간으로 삽입시키는 경우를 상정하자. 상부 턱이 내부 고정링(20)에 대해 상방으로 저항력을 가하다가, 그 저항력을 넘어선 외력이 내부 고정링(20)에 대해 가해지면, 상부 턱이 탄성적으로 변형되어 내부 고정링(20)이 상부 턱과 고정턱(15) 사이의 공간으로 삽입될 수 있다. 이후 상부 턱은 더 이상의 저항력을 내부 고정링(20)에 대해 상방으로 가하지 않는다. 스냅핏(snap-fit)과 유사하게 상부 턱이 작용하는 것이다. 상부 턱이 내부 고정링의 상면(21)을 덮으므로, 내부 고정링(20)이 상방으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

필터 디스펜서(40)

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서(40)에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서(40)를 나타낸 저면사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서(40)의 분해사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서(40)의 배출 부재(44)를 나타낸 사시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서(40)의 배출 부재(44)를 나타낸 저면사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서(40)는 필터를 자동으로 드리퍼(D)에 제공하는 장치로, 필터 저장부(41), 배출 부재(44), 구동 부재(45) 및 제어부(47)를 포함한다.

필터 저장부(41)는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터용 운반 링(1)이 원추형의 커피용 필터의 둘레(31)를 고정함으로써 형성된 필터 카세트(2)를 수용하는 구성요소이다. 특히, 필터 저장부(41)는 상하방으로 적층된 복수의 필터 카세트(2)를 수용할 수 있다. 복수의 필터 카세트(2)를 적재하면 원기둥 형태가 될 것이므로, 필터 저장부(41)의 내측면은 필터 카세트(2)의 외경보다 큰 직경을 가지는 원기둥 형태의 내부 공간을 형성할 수 있다.

필터 저장부(41)는 상단과 하단에 개구가 형성되어 개방된 형태로 형성될 수 있다. 따라서 개방된 상단을 통해 상방으로부터 필터 카세트(2)를 보충할 수 있고, 개방된 하단을 통해 하방으로 필터 카세트(2)를 배출할 수 있다.

또한 필터 저장부(41)는 하단과 인접한 영역에 필터 센서부(42)를 더 포함할 수 있다. 필터 센서부(42)는 필터 저장부(41)의 내부 공간에 저장된 필터 카세트(2)가 대부분 배출되어 필터 저장부(41)의 내부 공간의 하단에 적은 수량만이 남았을 경우, 이를 감지하여 후술할 제어부(47)에 신호를 전달할 수 있다. 필터 센서부(42)가 감지한 신호에 따라서, 사용자에게 필터 카세트(2)가 필터 저장부(41) 내에 부족한지 여부를 전달할 수 있고, 경우에 따라 자동으로 필터 카세트(2)를 필터 저장부(41)에 보충할 수 있다.

필터 디스펜서(40)는 필터 디스펜서(40)의 구성요소들이 결합되는 디스펜서 프레임(43)을 더 포함할 수 있다. 디스펜서 프레임(43)의 상측에는 필터 저장부(41)가 결합되고, 원형의 통공이 형성된 중심부에는 배출 부재(44)와 구동 부재(45)가 결합될 수 있으며, 일측에는 제어부(47)가 배치될 수 있다. 필터 저장부(41)의 중심과 디스펜서 프레임(43)의 원형의 통공은 중심축선이 일치하도록 배치되어, 필터 저장부(41)에서 배출된 필터 카세트(2)가 프레임의 통공을 통과할 수 있다. 도 6 내지 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 디스펜서(40)의 작용에 대한 이해를 돕기 위해, 필터 카세트(2) 전체가 도시되지 않고, 커피용 필터(30)를 필터 카세트(2)로부터 제외한 필터용 운반 링(1)만이 표시되어 있다. 따라서 도 6 내지 도 8에 도시된 필터용 운반 링(1)을 필터 카세트(2)로 치환하여 보아도 무방하다.

필터 디스펜서(40)의 원형의 통공을 둘러싸고 복수의 배출 부재(44)가 형성된다. 배출 부재(44)는 필터 카세트(2)의 배출을 제어하는 구성요소로, 가장 하단에 위치한 필터용 운반 링(1)의 걸림부(12)의 하면을 상방으로 지지하거나, 구동됨에 따라 필터용 운반 링(1)을 하방으로 배출한다. 필터용 운반 링(1)이 원환형으로 형성되므로, 배출 부재(44)는 복수개가 필터용 운반 링(1)의 외부 고정링(10)을 둘러싼 원주를 따라서 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 따라서 각각의 배출 부재(44)가, 필터용 운반 링(1)의 걸림부(12)의 여러 지점을 지지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 배출 부재(44)를 6개 구비하되, 각각 통공의 중심을 기준으로 60도씩의 등각을 가지고 배치되도록 하였으나, 그 개수 및 배치는 이에 제한되지 않는다.

배출 부재(44)는, 걸림부(12)의 하면 중 반경방향 외측의 일부 영역이 안착될 수 있는 접촉면(441)을 가진다. 접촉면(441)은 배출 부재(44)의 상측에 형성되고, 나선형으로 형성된다.

배출 부재(44)는 상하방으로 연장된 배출 부재 회전축(443)을 중심으로 회전할 수 있다. 드리퍼(D)가 배출 부재(44)의 하측에 배치되어 필터 카세트(2)를 전달받을 준비를 완료하였을 때, 배출 부재(44)가 일 방향으로 회전함에 따라 나선형의 접촉면(441)에 안착된 걸림부(12)가 하강하고, 접촉면(441)의 하단에 도달해서는 접촉면(441)으로부터 이탈하게 된다. 따라서 필터 카세트(2)가 하방으로 배출되어 드리퍼(D)에 제공된다. 도 7에서는 배출 부재(44)가 반시계방향으로 회전함에 따라 필터 카세트(2)를 하방으로 배출할 수 있으나, 그 방향은 이에 제한되지 않는다.

최하단에 위치한 필터용 운반 링(1)의 걸림부(12)와, 바로 상기 필터용 운반 링의 상면에 안착된 다른 필터용 운반 링의 걸림부 사이에는 상술한 바와 같이 이격 공간이 형성된다. 따라서 최하단에 위치한 필터 카세트(2)가 배출 부재에 의해 배출될 때에도, 바로 위에 안착된 다른 필터용

가장 하단에 위치하던 필터 카세트(2)가 배출된 후, 상기 필터 카세트(2)의 상면에 적층되었던, 그 다음으로 하단에 위치하던 필터 카세트(2)가 자중에 의해 하강하여 배출 부재(44)의 접촉면(441)에 안착된다. 배출 부재(44)는 원 위치로 다시 회전한다. 즉, 상기 일 방향과 반대되는 방향으로 회전한다. 도 7에서는 배출 부재(44)가 반시계방향으로 회전하였으므로, 이 때 역방향인 시계방향으로 회전한다. 이와 같은 과정을 반복함으로써 필터 카세트(2)가 낱개로 하나씩 필터 디스펜서(40)로부터 배출될 수 있다.

구동 부재(45)는 배출 부재(44)와 연결되어, 배출 부재(44)를 회전시키는 구성요소이다. 따라서 배출 부재(44)의 배출 부재(44) 기어와 치합되는 구동 기어(451), 상기 구동 기어(451)를 회전시키는 링크 부재(452), 상기 링크 부재(452)의 일단을 회전시키는 링크 회전부(453), 상기 링크 회전부(453)를 회전시키는 구동장치(454)를 포함할 수 있다.

구동장치(454)는 모터나 솔레노이드 등의 구동력을 발생시키는 장치일 수 있다. 구동장치(454)의 구동력이 전달되는 출력축에 링크 회전부(453)가 연결되고, 링크 회전부(453)는 상기 출력축으로부터 수직한 방향으로 뻗어나가는 출력 암을 구비한다.

출력 암에는 링크 부재(452)의 일단이 연결된다. 일 방향으로 연장된 링크 부재(452)의 타단은 구동 기어(451)의 외주면에 형성되는 구동 암(455)에 연결되고, 구동장치(454)가 동작해 발생한 구동력을 회전함으로써 구동 기어(451)로 전달한다.

구동 기어(451)는 상기 필터 디스펜서(40)의 원형의 통공과 동심원을 형성하는 원환형의 기어이다. 따라서 통공과 동일한 중심을 공유할 수 있도록 배치되고, 내주면에 기어치가 형성된다. 구동 기어(451)의 기어치는 배출 부재(44)의 하측에 위치한 배출 기어(442)의 기어치와 치합된다. 따라서 구동 기어(451)의 회전이 배출 부재(44)에 전달된다. 본 발명의 일 실시예에서는 배출 부재(44)의 회전축과 구동 기어(451)의 회전축이 대응되도록 표현되었다. 또한 구동 기어(451)가 복수의 배출 기어(442)를 감싸도록 표현하였지만, 구동 기어(451)의 외주면에 기어치가 형성되고 복수의 배출 기어(442)가 구동 기어(451)의 반경방향 외측에서 연결될 수도 있다.

구동 부재(45)가 배출 부재(44)에 구동력을 전달하여 회전시킴으로써, 필터 카세트(2)가 하방으로 배출될 수 있다.

제어부(47)는 구동 부재(45) 및 기타 다른 필터 디스펜서(40)의 구성요소를 제어하는 구성요소이다. 따라서 논리적 연산이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit)이나 CPU 등의 마이크로프로세서일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제어부(47)는 전술한 필터 센서부(42) 또는 후술할 센서부(46)와 유/무선 방식을 통해 전기적으로 연결되어 신호를 전달받고, 논리적 판단을 수행한 뒤, 구동 부재(45)에 유/무선 방식을 통해 전기적으로 연결되어 제어 신호를 전달해 작동하도록 한다. 또한, 유/무선 통신 모듈을 포함하여 타 기기로 신호를 전달할 수도 있다.

센서부(46)는 배출 부재(44)의 하측에, 로봇 암에 의해 드리퍼(D)가 운반되어 위치하는지를 감지하는 구성요소이다. 따라서 디스펜서 프레임(43)의 측벽에, 드리퍼(D)가 운반되어야 할 올바른 자리를 바라보고 배치될 수 있다. 드리퍼(D)는 디스펜서 프레임(43)의 통공 하측에 로봇 암에 의해 이동한다. 드리퍼(D)가 올바른 위치에 위치하지 않은 상태에서 필터 카세트(2)를 배출하면, 필터 카세트(2)가 버려지게 된다. 따라서 드리퍼(D)가 배출 부재(44)의 하측에 위치할 때 필터 카세트(2)를 배출할 수 있도록 필터 카세트(2)의 위치를 센서부(46)가 감지한다. 센서부(46)는 물리적 구성이 있는 부재의 거리와 위치를 판단할 수 있는 광 센서 등으로 구성될 수 있으나 그 종류는 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에서는 로봇 암에 의해 드리퍼(D)가 이동하는 경우를 설명하였으나, 로봇 암이 아닌, 드리퍼(D)를 파지하고 이송할 수 있는 이송 부재가 드리퍼(D)의 운반을 위해 사용될 수도 있다.

센서부(46)는 센싱 신호를 제어부(47)로 전달한다. 드리퍼(D)가 배출 부재(44)의 하측에 도착하였음을 센서부(46)가 감지하여 센싱 신호를 제어부(47)로 보낸 경우, 제어부(47)는 구동 부재(45)에 대해 동작할 것을 명령하는 제어 신호를 송출한다. 제어 신호를 수신한 구동 부재(45)가 작동함에 따라 배출 부재(44)가 작동하고, 필터 카세트(2)가 하방을 향해 낱개로 하나 배출되어 드리퍼(D)의 상면에 안착될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 필터용 운반 링 2 : 필터 카세트
10 : 외부 고정링 11 : 몸체
12 : 걸림부 13 : 몸체의 내주면
14 : 위치 고정부 15 : 고정턱
20 : 내부 고정링 21 : 내부 고정링의 상면
22 : 내부 고정링의 하면 23 : 내부 고정링의 외주면
30 : 커피용 필터 31 : 커피용 필터의 둘레
40 : 필터 디스펜서 41 : 필터 저장부
42 : 필터 센서부 43 : 디스펜서 프레임
44 : 배출 부재 45 : 구동 부재
46 : 센서부 47 : 제어부
111 : 내측 단턱 112 : 외측 단턱
113 : 내측 상면 114 : 외측 상면
141 : 돌기 142 : 홈
211 : 수평면 212 : 경사면
221 : 외측 하면 222 : 내측 하면
441 : 접촉면 442 : 배출 기어
443 : 배출 부재 회전축 451 : 구동 기어
452 : 링크 부재 453 : 링크 회전부
454 : 구동장치 455 : 구동 암
D : 드리퍼

Claims (14)

1. 원환형의 내부 고정링; 및
   원추형의 커피용 필터의 둘레를, 상기 내부 고정링의 외주면을 향해 반경방향 내측으로 가압함으로써, 상기 커피용 필터를 고정하는 내주면을 구비하는 원환형의 몸체와, 상기 몸체의 외주면으로부터 반경방향 외측으로 확장되는 걸림부를 구비하는 외부 고정링을 포함하고,
   상기 외부 고정링은, 상기 몸체의 하면으로부터 하방으로 돌출된 돌기와, 상기 몸체의 상면에서 하방으로 오목하게 파여, 상기 몸체의 상면에 적층되는 다른 외부 고정링의 돌기가 삽입될 수 있는 홈을 더 구비하고,
   상기 몸체는,
   상기 몸체의 상면에서, 상기 홈의 상기 반경방향 내측에 위치하는 내측 상면;
   상기 몸체의 상면에서, 상기 홈의 상기 반경방향 외측에 위치하는 외측 상면;
   상기 몸체의 하면에서, 상기 돌기의 상기 반경방향 내측에 위치하고, 상기 외부 고정링의 하면에 적층되는 또 다른 외부 고정링의 몸체의 내측 상면에 안착되는 내측 단턱; 및
   상기 몸체의 하면에서, 상기 돌기의 상기 반경방향 외측에 위치하고, 상기 또 다른 외부 고정링의 몸체의 외측 상면에 안착되는 외측 단턱을 더 구비하는, 필터용 운반 링.
2. 제1항에 있어서,
   상기 걸림부는,
   상기 몸체의 외주면 중, 상기 몸체의 상면으로부터 하방으로 이격된 위치 또는 상기 몸체의 하면으로부터 상방으로 이격된 위치로부터, 상기 반경방향 외측으로 확장되는, 필터용 운반 링.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 돌기와 상기 홈은,
   하방으로 갈수록 상기 반경방향을 기준으로 폭이 좁아지는, 테이퍼진 형상으로 형성되는, 필터용 운반 링.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 외부 고정링은,
   상기 외부 고정링의 내주면으로부터 상기 반경방향 내측으로 돌출됨으로써, 상기 내부 고정링의 하면의 적어도 일부 영역이 안착될 수 있는 고정턱을 더 구비하는, 필터용 운반 링.
8. 제7항에 있어서,
   상기 내부 고정링의 하면이 상기 고정턱에 안착될 때,
   상기 내부 고정링의 상면은, 상기 몸체의 상면으로부터 하방으로 이격된 위치에 위치하는, 필터용 운반 링.
9. 제7항에 있어서,
   상기 내부 고정링의 하면과 상기 내부 고정링의 외주면이 만나는 귀퉁이는, 곡면으로 형성되는, 필터용 운반 링.
10. 제8항에 있어서,
    상기 외부 고정링은,
    상기 내부 고정링이 상방으로 이탈되지 않도록, 상기 몸체의 상면과 상기 내부 고정링의 상면 사이에서, 상기 몸체의 내주면으로부터 상기 반경방향 내측으로 돌출되되, 탄성적으로 변형되는 상부 턱을 더 구비하는, 필터용 운반 링.
11. 제1항에 있어서,
    상기 내부 고정링의 하면은,
    상기 반경방향과 평행한 외측 하면; 및
    상기 외측 하면에 대해 상기 반경방향 내측에 위치하고, 상기 반경방향 내측으로 가면서 하방으로 경사진 내측 하면을 구비하는, 필터용 운반 링.
12. 제1항에 있어서,
    상기 내부 고정링의 상면은,
    상기 반경방향 내측으로 갈수록, 하방으로 향하는 경사도가 같거나 커지는, 필터용 운반 링.
    
    
13. 삭제
14. 삭제

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