KR102143223B1 - 더치커피 제조장치에 사용되는 알카리수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 더치커피 제조장치에 사용되는 알카리수 생성장치에 관한 것으로서, 더치커피의 제조를 위하여 공급되는 물을 인체에 유익한 알카리수를 사용하도록 하되 낮은 수소이온농도를 가진 알카리수를 공급할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;물이 유입되는 유입관을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 구비하고 내부에 문경약돌에 의하여 알카리수가 생성되도록 하는 알카리수 생성탱크와, 알카리수 생성탱크의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크를 포함하여 구성되어 일측의 더치커피 살균저장부를 구비하는 더치커피 추출장치로 알카리수를 공급하는 더치커피 제조에 사용되는 알카리수 생성장치에 있어서;상기 알카리수 생성장치는 원통형으로 형성되고 상부는 개폐가능한 뚜껑을 구비하여 상기 뚜껑에 물이 유입되는 유입관을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 구비하고, 하부는 중심에서 일측으로 편심된 위치로 연장되는 호퍼가 장착되는 알카리수 생성탱크와;알카리수 생성탱크의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크와;원판형으로 형성되고 복수 개의 수직 관통되는 제1 관통홀을 구비하는 복수 개의 문경약돌과;상기 알카리수 생성탱크의 내경에 상응하는 직경을 가진 원판형으로 형성되어 수직으로 관통하는 복수 개의 제2 관통홀이 형성되고, 상면에는 링의 형상으로 입설되어 내측에 상기 문경약돌이 삽입되는 복수 개의 약돌안착부가 방사형으로 일정간격 형성되는 두 개의 회전원판과;상하로 이격된 상기 회전원판의 중앙을 수직 관통하여 동일 회전하도록 고정하고, 하단은 상기 알카리수 생성탱크의 하부를 관통하여 연장되는 회전축과;상기 회전축을 회전시키는 구동모터로 구성됨을 특징으로 하는 더치커피 제조장치에 사용되는 알카리수 생성장치에 관한 것이다.

Description

더치커피 제조장치에 사용되는 알카리수 생성장치{The alkali-water making apparatus for a dutch coffee extraction apparatus}

본 발명은 더치커피 제조장치에 사용되는 알카리수 생성장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 더치커피의 제조를 위하여 공급되는 물을 인체에 유익한 알카리수를 사용하도록 하되 낮은 수소이온농도를 가진 알카리수를 공급할 수 있도록 하기 위하여 개발된 더치커피 제조장치에 사용되는 알카리수 생성장치에 관한 것이다.

대한민국은 전세계 국가 중에서도 많은 커피를 소비하는 나라로 1인당 연간 커피소비량은 2013년 기준 298잔에서 2017년에는 512잔으로 급격하게 증가하고 있으며 원두커피로 대표되는 고급커피의 수요도 빠르게 증가하고 있는 추세이다.

여기서 더치커피(Dutch coffee)는 찬물 또는 상온의 물을 이용하여 장시간 우려낸 커피로서, 통상적인 드립커피에 비해 카페인의 함량이 적고, 커피 고유의 깊은 맛과 풍미를 느낄 수 있으며, 특히 추출된 커피를 오랫동안 보관해 두고 마실 수 있는 장점이 있어서 애호가들이 점점 늘어나고 있다.

더치커피의 제조 방식은 전용 기구에 분쇄한 원두를 넣고 찬물 또는 상온의 물에 짧게는 3 ~ 4시간, 길게는 8 ~ 12시간 정도 우려내 커피 원액을 추출하는 것으로 고품질 대량 생산에 어려움이 있다.

한편, PH 즉 수소이온농도가 중성인 PH7을 넘어서는 낮은 농도를 가진 알카리수는 약알칼리성인 인체의 PH를 유지시켜 주고, 활성산소를 제거해주는 등 몸에 이로운 물로 숙취해소, 소화불량, 만성설사, 위장 내 이상발효, 위산과다에 효과가 있는 것으로 알려졌으며 커피에 적용하면 커피 특유의 쓴맛을 줄여주는 효과를 가지고 있다.

알카리수를 생성하는 방법 중 하나로 문경약돌이라고 부르는 거정질화감암을 물에 담가놓으면 물이 알칼리성으로 변하게 되며, 또한 문경 약돌은 홀뮴(Ho), 세레늄(Se), 세륨(Ce), 게르마늄(Ge), 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 등의 다양한 미네랄을 함유하고 있다.

하지만 단순히 담가 놓거나, 상부에서 적하된 분무된 물에 의해서는 PH 7 - 7.5 정도밖에 안되는 약한 알카리수가 생성되어 그 효과가 적은 문제점과 전술한 고품질 더치커피의 대량 생산을 위한 많은 양의 알카리수를 생성하기 어려운 문제점이 있었다.

대한민국실용신안등록 제20-0421511-0000호 (2006년07월06일) 대한민국특허등록 제10-1284366-0000호 (2013년07월01일) 대한민국공개특허 제10-2015-0120130호 (2015년10월27일) 대한민국특허등록 제10-1651639-0000호 (2016년08월22일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 더치커피 제조장치에 공급되는 물이 알카리수가 되도록 하며 PH 7.5 이상의 수소이온농도를 가지는 알카리수를 더치커피의 대량 생산에 적합한 충분한 양을 생성할 수 있도록 하는 더치커피 제조장치에 사용되는 알카리수 생성장치를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물이 유입되는 유입관을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 구비하고 내부에 문경약돌에 의하여 알카리수가 생성되도록 하는 알카리수 생성탱크와, 알카리수 생성탱크의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크를 포함하여 구성되어 일측의 더치커피 살균저장부를 구비하는 더치커피 추출장치로 알카리수를 공급하는 더치커피 제조에 사용되는 알카리수 생성장치에 있어서; 상기 알카리수 생성장치는 원통형으로 형성되고 상부는 개폐가능한 뚜껑을 구비하여 상기 뚜껑에 물이 유입되는 유입관을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 구비하고, 하부는 중심에서 일측으로 편심된 위치로 연장되는 호퍼가 장착되는 알카리수 생성탱크와; 알카리수 생성탱크의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크와; 원판형으로 형성되고 복수 개의 수직 관통되는 제1 관통홀을 구비하는 복수 개의 문경약돌과; 상기 알카리수 생성탱크의 내경에 상응하는 직경을 가진 원판형으로 형성되어 수직으로 관통하는 복수 개의 제2 관통홀이 형성되고, 상면에는 링의 형상으로 입설되어 내측에 상기 문경약돌이 삽입되는 복수 개의 약돌안착부가 방사형으로 일정간격 형성되는 두 개의 회전원판과; 상하로 이격된 상기 회전원판의 중앙을 수직 관통하여 동일 회전하도록 고정하고, 하단은 상기 알카리수 생성탱크의 하부를 관통하여 연장되는 회전축과; 상기 회전축을 회전시키는 구동모터로 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 회전축의 하부에는 종동기어가 장착되고, 상기 종동기어는 구동모터와 연동하는 구동기어와 맞물려 회전하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전축은 중앙에 수직 관통되는 축홀이 형성되고 상부에는 하부에 위치한 회전원판이 고정되며;상기 축홀에 삽입되어 회전하며 상단은 상기 회전축의 상부로 돌출되어 상부에 위치한 회전원판이 고정되도록 하며, 하단은 상기 회전축의 하부로 돌출되어 종동스프라켓이 장착되는 역회전축이 추가로 장착되고;상기 역회전축은 종동스프라켓이 상기 구동기어와 동일 축 선상에 장착되는 구동스프라켓과 체인에 의하여 연결되어 회전축과 반대 방향으로 회전하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 복수 개의 거정석이 안착되는 제1 내지 제2 회전원판이 회전하면서 내부에 와류를 발생시켜 물과의 접촉을 증가시키도록 함으로 내부 물이 빠르게 수소이온농도가 하강하여 대량의 더치커피 제조에 충분한 PH8 이상의 알카리수를 생성시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더치커피 제조장치를 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 알카리수 생성장치를 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 알카리수 생성장치를 나타낸 개념도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더치커피 제조장치를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 알카리수 생성장치를 나타낸 개념도로서, 물이 유입되는 유입관(111)을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐(112)을 구비하고 내부에 문경약돌(13)에 의하여 알카리수가 생성되도록 하는 알카리수 생성탱크(11)와, 알카리수 생성탱크(11)의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크(12)를 포함하여 구성되어 일측의 더치커피 살균저장부(3)를 구비하는 더치커피 추출장치(2)로 알카리수를 공급하는 더치커피 제조에 사용되는 알카리수 생성장치에 있어서;상기 알카리수 생성장치(1)는 원통형으로 형성되고 상부는 개폐가능한 뚜껑을 구비하여 상기 뚜껑에 물이 유입되는 유입관(111)을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐(112)을 구비하고, 하부는 중심에서 일측으로 편심된 위치로 연장되는 호퍼(113)가 장착되는 알카리수 생성탱크(11)와;알카리수 생성탱크(11)의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크(12)와;원판형으로 형성되고 복수 개의 수직 관통되는 제1 관통홀(131)을 구비하는 복수 개의 문경약돌(13)과;상기 알카리수 생성탱크(11)의 내경에 상응하는 직경을 가진 원판형으로 형성되어 수직으로 관통하는 복수 개의 제2 관통홀(141)이 형성되고, 상면에는 링의 형상으로 입설되어 내측에 상기 문경약돌(13)이 삽입되는 복수 개의 약돌안착부(142)가 방사형으로 일정간격 형성되는 두 개의 회전원판(14)과;상하로 이격된 상기 회전원판(14)의 중앙을 수직 관통하여 동일 회전하도록 고정하고, 하단은 상기 알카리수 생성탱크(11)의 하부를 관통하여 연장되는 회전축(15)과;상기 회전축(15)을 회전시키는 구동모터(16)로 구성됨을 특징으로 하는 더치커피 제조에 사용되는 알카리수 생성장치를 나타내었다.

기존의 커피에 사용되는 목적 이외에도 다양한 목적으로 알카리수를 생성하는 장치가 개발되어 사용되고 있으나 대부분이 필터 방식 즉 알카리수로 변환시키는 물질층을 통과하는 방식으로 이루어져 이러한 층을 통과하면서 압력이 하강하게 되어 많은 양의 물을 변환시키기에는 적합하지 않았던 문제점이 있었다.

또한 본원의 거정질화강암인 문경약돌(13)의 경우 물에 담가 놓아도 물이 알카리수로 변환되나 시간이 오래 걸리기 때문에 역시 많은 양을 처리하기에는 적합하지 않았다.

본 발명은 더치커피 추출장치(2)에서 소모되는 물의 양은 대량생산이라고 할지라도 일반 드립카피의 수십 내지 수백분의 일이 소비되지만 낮은 수소이온농도 즉 PH7 이상인 많은 양의 알카리수를 생성하기 위해서 알카리수 생성탱크(11)의 내부에서 문경약돌(13)이 안착된 회전원판(14)이 회전하여 와류를 발생시키면서 더 많은 물과의 접촉이 일어나게 하면 낮은 수소이온농도를 가진 알카리수를 생성시킬 수 있는 것이다.

기존에 복수 개의 문경약돌로 이루어지는 층을 통과하도록 하는 방식은 좁은 틈을 통과한다고 하더라도 실제 문경약돌과 접촉하는 물의 양은 한정되어 결과적으로 7.5PH 정도의 알카리수가 생성되었지만 본원의 회전원판(14)에 의한 와류를 형성하는 방식의 경우 8.5PH로 높은 수치의 알카리수가 생성되었다.

이러한 방식은 분사노즐(112)에서 공급되는 물이 문경약돌(13)이 잠기지 않는 경우에도 떨어지는 물이 회전하는 문경약돌(13)과 충돌하면서 비산하고 비산된 물이 다시 충돌하는 과정이 반복되어 결과적으로 문경약돌(13)과의 접촉이 증가하면서 수소이온농도가 낮아지는 현상이 발생하게 되었다.

이때 본원의 구동은 상기 회전축(15)의 하부에는 종동기어(151)가 장착되고, 상기 종동기어(151)는 구동모터(16)와 연동하는 구동기어(161)와 맞물려 회전하도록 구성되어 이루어진다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 알카리수 생성장치를 나타낸 개념도로서, 상기 회전축(15)은 중앙에 수직 관통되는 축홀(152)이 형성되고 상부에는 하부에 위치한 회전원판(14)이 고정되며;상기 축홀(152)에 삽입되어 회전하며 상단은 상기 회전축(15)의 상부로 돌출되어 상부에 위치한 회전원판(14)이 고정되도록 하며, 하단은 상기 회전축(15)의 하부로 돌출되어 종동스프라켓(171)이 장착되는 역회전축(17)이 추가로 장착되고;상기 역회전축(17)은 종동스프라켓(171)이 상기 구동기어(161)와 동일 축 선상에 장착되는 구동스프라켓(162)과 체인(163)에 의하여 연결되어 회전축(15)과 반대 방향으로 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.

본 발명에 의한 물의 흐름은 수직하부로 떨어지는 것이 아니라 회전하는 회전원판(14)과 문경약돌(13)에 의한 충돌 또는 와류가 형성되는 것이나 상기 실시 예의 경우 상하 회전원판(14)이 서로 다른 방향으로 회전하도록 하여 회전의 흐름이 불규칙한 난류에 가깝게 된다.

따라서 회전원판(14)이 물에 잠겨 있을 경우에는 난류가 형성되고, 물에 잠겨 있지 않고 물이 통과하는 경우에는 물방울이 충돌하여 비산하여 미세 물방물이 형성된 상태에서 문경약돌(13)과 접촉하고 떨어지는 과정에 의하여 알카리수가 생성되게 된다.

이러한 흐름은 더 많은 문경약돌(13)과의 접촉에 의하여 더 낮은 수소이온농도를 가진 알카리수가 생성되는 것이다.

1 : 알카리수 생성장치
11 : 알카리수 생성탱크
111 : 유입관 112 : 분사노즐
113 : 호퍼
12 : 알카리수 탱크
13 : 문경약돌
131 : 제1 관통홀
14 : 회전원판
141 : 제2 관통홀 142 : 약돌안착부
15 : 회전축
151 : 종동기어 152 : 축홀
16 : 구동모터
161 : 구동기어 162 : 구동스프라켓
163 : 체인
17 : 역회전축
171 : 종동스프라켓
2 : 더치커피 추출장치
3 : 더치커피 살균저장부

Claims (3)

1. 물이 유입되는 유입관(111)을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐(112)을 구비하고 내부에 문경약돌(13)에 의하여 알카리수가 생성되도록 하는 알카리수 생성탱크(11)와, 알카리수 생성탱크(11)의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크(12)를 포함하여 구성되어 일측의 더치커피 살균저장부(3)를 구비하는 더치커피 추출장치(2)로 알카리수를 공급하는 더치커피 제조에 사용되는 알카리수 생성장치에 있어서;
   상기 알카리수 생성장치(1)는 원통형으로 형성되고 상부는 개폐가능한 뚜껑을 구비하여 상기 뚜껑에 물이 유입되는 유입관(111)을 통하여 내측 상부에서 하부로 물을 분사하는 복수 개의 분사노즐(112)을 구비하고, 하부는 중심에서 일측으로 편심된 위치로 연장되는 호퍼(113)가 장착되는 알카리수 생성탱크(11)와;
   알카리수 생성탱크(11)의 하부에서 알카리화된 알카리수를 모아 저장하도록 하는 알카리수 탱크(12)와;
   원판형으로 형성되고 복수 개의 수직 관통되는 제1 관통홀(131)을 구비하는 복수 개의 문경약돌(13)과;
   상기 알카리수 생성탱크(11)의 내경에 상응하는 직경을 가진 원판형으로 형성되어 수직으로 관통하는 복수 개의 제2 관통홀(141)이 형성되고, 상면에는 링의 형상으로 입설되어 내측에 상기 문경약돌(13)이 삽입되는 복수 개의 약돌안착부(142)가 방사형으로 일정간격 형성되는 두 개의 회전원판(14)과;
   상하로 이격된 상기 회전원판(14)의 중앙을 수직 관통하여 동일 회전하도록 고정하고, 하단은 상기 알카리수 생성탱크(11)의 하부를 관통하여 연장되는 회전축(15)과;
   상기 회전축(15)을 회전시키는 구동모터(16)로 구성되고,
   상기 회전축(15)의 하부에는 종동기어(151)가 장착되고, 상기 종동기어(151)는 구동모터(16)와 연동하는 구동기어(161)와 맞물려 회전하도록 구성되고,
   상기 회전축(15)은 중앙에 수직 관통되는 축홀(152)이 형성되고 상부에는 하부에 위치한 회전원판(14)이 고정되며;
   상기 축홀(152)에 삽입되어 회전하며 상단은 상기 회전축(15)의 상부로 돌출되어 상부에 위치한 회전원판(14)이 고정되도록 하며, 하단은 상기 회전축(15)의 하부로 돌출되어 종동스프라켓(171)이 장착되는 역회전축(17)이 추가로 장착되고;
   상기 역회전축(17)은 종동스프라켓(171)이 상기 구동기어(161)와 동일 축 선상에 장착되는 구동스프라켓(162)과 체인(163)에 의하여 연결되어 회전축(15)과 반대 방향으로 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 더치커피 제조에 사용되는 알카리수 생성장치.
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