KR102232598B1 - 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치 및 이를 포함하는 커피 찌꺼기 제거 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치 및 이를 포함하는 커피 찌꺼기 제거 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치 및 이를 포함하는 커피 찌꺼기 제거 장치 및 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부의 제어 신호에 의해 회전되면서 포터 필터에 담긴 커피 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거 유닛을 포함하고, 상기 찌꺼기 제거 유닛은, 내부에 소정의 수용 공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 일측에 제공되며, 외부의 제어 신호에 의해 동력이 발생되는 동력 발생부; 상기 동력 발생부에 회전 가능하게 연결되는 회전축; 상기 회전축의 끝단에 결합되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더에 담긴 커피 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거부; 및 상기 찌꺼기 제거부에 의해 제거된 커피 찌꺼기를 저장하기 위해 상기 하우징의 내부에 수용되는 애쉬부를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.

Description

커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치 및 이를 포함하는 커피 찌꺼기 제거 장치 및 그 제어 방법{BRUSH AND REMOVING APPARATUS OF COFFEE GROUNDS INCLUDING THE BRUSH AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치 및 이를 포함하는 커피 찌꺼기 제거 장치 및 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
우리나라 성인 1인당 연간 커피 소비량이 400잔을 넘어서며 커피시장 규모가 지난 5년간 연평균 9.3% 증가한 것으로 보고되고 있다. 수출규모 역시 지난 10년간 약 2배 이상 늘었으며, 커피전문점 시장은 2014년 대비 2년 이내에 53%가 성장했다.
일반적으로, 커피는 에스프레소와 핸드 드립 커피로 구분된다. 에스프레소는 커피 머신의 인위적인 압력을 이용해 빠르고 진하게 커피 원액(에스프레소)를 추출한 후 물을 추가하여 마시기 편하게 희석시킨 것이고, 핸드 드립 커피는 원두를 적당한 크기로 분쇄한 후에 직접 뜨거운 물을 붓고 중력을 이용하여 커피액을 아래로 떨어뜨려 음용 가능한 상태로 추출하는 방식이다.
커피의 맛은 바리스타의 역량에 따라 달라지기도 하는데, 커피는 원두 자체의 종류 뿐만 아니라, 바리스타가 뜨거운 물을 부을 때 과 추출되면 쓰고 떫은 맛이 나게 되고, 덜 추출된 곳은 신맛과 풋맛이 나게 되며, 물줄기의 모양과 속도, 즉 물을 부을 때 물이 그리는 나선의 모양과 속도에 따라서도 커피의 맛이 변화하게 된다.
상술한 바와 같이 커피의 풍미는 바리스타의 시간과 노력 특히, 경험에 의해 크게 좌우되기 때문에, 동일한 품질의 커피 원두를 사용하더라도 바리스타의 역량 또는 컨디션에 따라 커피의 맛이 달라지게 되는 바, 일정한 커피의 맛과 향을 유지하는 것이 어려운 문제가 있다.
한국공개특허 제10-219-0113257호(2019. 10. 08. 공개)
본 발명의 실시예들은, 로봇암을 이용하여 커피를 자동으로 추출하는 시스템에서 커피 추출 후 포터 필터에 남은 커피 찌꺼기를 자동으로 제거할 수 있는 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치 및 이를 포함하는 커피 찌꺼기 제거 장치 및 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부의 제어 신호에 의해 회전되면서 포터 필터에 담긴 커피 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거 유닛을 포함하고, 상기 찌꺼기 제거 유닛은, 내부에 소정의 수용 공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 일측에 제공되며, 외부의 제어 신호에 의해 동력이 발생되는 동력 발생부; 상기 동력 발생부에 회전 가능하게 연결되는 회전축; 상기 회전축의 끝단에 결합되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더에 담긴 커피 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거부; 및 상기 찌꺼기 제거부에 의해 제거된 커피 찌꺼기를 저장하기 위해 상기 하우징의 내부에 수용되는 애쉬부를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 찌꺼기 제거부는, 상기 회전축의 끝단에 결합되어 회전되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더에 삽입 가능하게 형성되는 브러시 헤드; 및 상기 브러시 헤드에 방사형으로 돌출되어 상기 포터 필터의 필터 홀더에 부착된 커피 찌꺼기를 회전력에 의해 타격하여 제거하는 브러시부;를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시 헤드는, 직경이 일정하게 유지되는 원기둥부; 및 상기 원기둥부와 일체로 형성되며 끝단으로 갈수록 직경이 점차 감소되는 경사면이 형성된 원추부;를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시부는, 상기 원기둥부에 원주 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 포터 필터의 필터 홀더의 테두리를 청소하는 아웃터 브러시; 및 상기 원추부에 원주 방향 및 상기 필터 홀더에 대한 깊이 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 필터 홀더의 내부를 청소하는 인너 브러시;를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시 헤드는, 내부로 소정 깊이 함몰되며, 상기 원기둥부 및 상기 원추부에 걸쳐 나선 형태로 형성된 찌꺼기 배출홈을 더 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시 헤드는 상기 원추부의 끝단에 제공되어 상기 포터 필터의 필터 홀더의 내부를 닦는 세정 날개를 더 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 찌꺼기 제거 유닛은, 상기 포터 필터로부터 탈거된 커피 찌꺼기가 상기 하우징의 외부로 튀어나가는 것을 방지하기 위해 상기 회전축, 상기 브러시 헤드 및 상기 브러시부가 가려지도록 상기 하우징에 설치되는 커버를 더 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 찌꺼기 제거 장치는, 상기 포터 필터에 담긴 분쇄커피를 기 설정된 형태로 정리하는 분쇄커피 정리 유닛을 더 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
상기 분쇄커피 정리 유닛은, 상기 하우징의 상부에 제공되는 제공되는 거치대; 상기 거치대의 저면에 설치되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 제공되어 상기 포터 필터에 불규칙하게 담긴 분쇄커피를 눌러 평탄화하는 평탄 부재; 및 상기 브러시 부재의 전방에 위치하도록 상기 거치대에 설치되며, 평탄화된 분쇄커피가 담긴 포터 필터의 필터 홀더에 접촉되어 주변에 부착된 분쇄커피를 상기 애쉬부로 떨어뜨리는 브러시 부재;를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 회전축의 끝단에 착탈 가능하게 결합되며, 포터 필터의 필터 홀더에 삽입 가능하게 제공되는 브러시 헤드; 및 상기 브러시 헤드에 방사 방향으로 돌출되어 상기 포터 필터의 필터 홀더에 부착된 커피 찌꺼기를 회전력에 의해 타격하여 제거하는 브러시부;를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시 헤드는, 직경이 일정하게 유지되는 원기둥부; 및 상기 원기둥부와 일체로 형성되며 끝단으로 갈수록 직경이 점차 감소되는 경사면이 형성된 원추부;를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시부는, 상기 원기둥부에 원주 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 포터 필터의 필터 홀더의 테두리를 청소하는 아웃터 브러시; 및 상기 원추부에 원주 방향 및 상기 필터 홀더에 대한 깊이 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 필터 홀더의 내부를 청소하는 인너 브러시;를 포함하는, 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시 헤드는, 내부로 소정 깊이 함몰되며, 상기 원기둥부 및 상기 원추부에 걸쳐 나선 형태로 형성된 찌꺼기 배출홈을 더 포함하는, 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시 헤드는 상기 원추부의 끝단에 제공되어 상기 포터 필터의 필터 홀더의 내부를 닦는 세정 날개를 더 포함하는, 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 커피 추출 후 포터 필터에 남은 커피 찌꺼기를 제거하기 위한 방법으로서, 로봇 장치 및 그립 장치의 동작을 제어하여 커피 찌꺼기가 담긴 상기 포터 필터를 찌꺼기 제거 장치 쪽으로 이동시키는 위치 이동 단계; 상기 포터 필터의 필터 홀더가 회전하는 찌꺼기 제거부를 마주보도록 상기 포터 필터를 소정 각도로 회전시키는 회전 단계; 상기 포터 필터의 필터 홀더가 상기 찌꺼기 제거부와 대향되면 상기 포터 필터가 상기 찌꺼기 제거부에 대하여 전진 및 후진되는 동작을 반복하는 전후진 단계;를 포함하는, 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.
상기 찌꺼기 제거부는, 상기 포터 필터가 상기 찌꺼기 제거부와 대향되는 위치로 오기 전에 회전을 시작하도록 제어되며, 상기 포터 필터가 상기 전후진 단계를 기 설정 시간동안 수행하고 나면 회전이 종료되도록 제어되는, 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.
상기 전후진 단계는 상기 포터 필터가 상기 찌꺼기 제거부에 대하여 전진 및 후진되는 동작을 수회 반복하도록 상기 로봇 장치를 제어하는, 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에 의하면, 커피가 추출되고 나면 커피 찌꺼기를 찌꺼기 제거 장치를 통해 자동으로 말끔히 청소하며, 청소시 커피 찌꺼기가 튀는 것을 방지하여 주변이 오염되는 것을 예방할 수 있는 장점이 있다.
또한, 분쇄커피 정리 유닛을 통해 불규칙하게 적재된 분쇄커피를 정형화된 형태로 정리하고, 주변에 묻어 있는 잔여 분쇄커피를 청소하여 커피 추출시 불필요한 오염을 방지하고 균일한 맛을 낼 수 있도록 함으로써 우수한 품질의 커피를 추출할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 찌꺼기 제거 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 찌꺼기 제거 장치의 내부 구조를 도시한 정단면도이다.
도 3은 찌꺼기 제거부의 제1 실시예를 도시한 측면도이다.
도 4a는 찌꺼기 제거부의 제2 실시예를 도시한 측면도이다.
도 4b는 도 4a의 작용 상태를 도시한 참고도이다.
도 5는 찌꺼기 제거부의 제3 실시예를 도시한 측면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 찌꺼기 제거 장치를 통해 커피 찌꺼기를 제거하는 과정을 나타낸 작용 상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커피의 찌꺼기 제거 장치(600)는 로봇암을 이용하여 자동으로 커피를 추출하는 시스템에 일 구성으로 사용될 수 있다. 그러나, 찌꺼기 제거 장치(600)는 로봇암을 이용한 커피를 추출하는 시스템에만 적용되는 것은 아니라 수동으로 커피를 추출하고 커피의 찌꺼기를 제거하는 상황에서도 사용될 수 있다.
로봇암을 이용한 커피 추출 시스템은 자동 제어에 의해 움직이는 로봇 장치와, 로봇 장치에 결합되어 포터 필터를 파지할 수 있는 그립 장치, 커피 추출 유닛 및 커피액 저장부를 포함하는 커피 머신, 그라인더, 탬퍼 등의 구성을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 찌꺼기 제거 장치(600)는 포터 필터(1)의 커피 찌꺼기를 1차로 제거하기 위한 찌꺼기 제거 유닛(610)을 포함할 수 있는데, 이 찌꺼기 제거 유닛(610)은 하우징(611), 동력 발생부(612), 회전축(613), 찌꺼기 제거부(614) 및 애쉬부(615)를 포함할 수 있다.
여기서, 찌꺼기 제거 장치(600)는 그라인더와 탬퍼의 사이에 위치할 수 있으며, 커피 추출 유닛에 의하여 추출이 완료된 후 포터 필터(1)에 남은 커피 찌꺼기를 제거하기 위해 제공될 수 있다.
찌꺼기 제거 유닛(610)은 외부(예컨대, 제어 유닛)의 제어 신호에 의해 회전되면서 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)에 담긴 커피 찌꺼기를 제거하여 낙하시키고, 낙하된 커피 찌꺼기를 저장할 수 있도록 구성된다.
구체적으로, 하우징(611)은 찌꺼기 제거 유닛(610)의 전체적인 외관을 형성하며, 내부에 소정의 수용공간이 형성되도록 제공될 수 있다. 하우징(611)은 로봇 장치 및 그립 장치 또는 사용자의 손을 통해 포터 필터(1)가 정면으로 진입될 수 있도록 전방이 개방된 구조를 가질 수 있다.
또한 동력 발생부(612)는 하우징(611)의 일측에 제공되는 것으로, 외부의 제어 신호에 의해 동력을 발생시킬 수 있다. 이때, 동력 발생부(612)는 제어 신호에 의해 동작되는 구동 모터로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니고 동력을 발생시킬 수 있는 것이라면 다른 수단도 가능하다.
회전축(613)은 동력 발생부(612)에 회전 가능하게 연결되어 동력 발생부(612)의 작동에 따라 회전될 수 있다. 이때, 회전축(613)은 하우징(611)의 일측 패널을 관통하여 설치될 수 있고, 동력 발생부(612)는 하우징(611)의 외측에 배치될 수 있다.
찌꺼기 제거부(614)는 회전축(613)의 끝단에 결합되며, 하우징(611)의 내부에 배치될 수 있다. 찌꺼기 제거부(614)는 회전축(613)이 회전될 때 그 회전력을 이용하여 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)에 담긴 커피 찌꺼기를 제거할 수 있다. 찌꺼기 제거부(614)의 구체적인 구성 및 다양한 실시예에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.
애쉬부(615)는 찌꺼기 제거부(614)에 의해 제거되어 하방으로 낙하한 커피 찌꺼기를 저장하기 위해 하우징(611)의 내부에 수용될 수 있다. 애쉬부(615)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부가 개방된 박스 형상으로 구성되어 커피 찌꺼기를 보관할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상기 찌꺼기 제거부(614)의 구성 및 다양한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
찌꺼기 제거부(614)는 회전축(613)의 끝단에 결합되어 회전하면서 포터 필터(1)에 담긴 커피 찌꺼기에 타격력을 제공하여 커피 찌꺼기를 제거하는 구성이다.
찌꺼기 제거부(614)의 제1 실시예에 따르면 도 3에 도시된 바와 같이 브러시 헤드(616) 및 세정 날개(616-4)를 포함할 수 있다.
브러시 헤드(616)는 회전축(613)의 끝단에 결합되어 회전축(613)과 함께 회전되고, 세정 날개(616-4)는 브러시 헤드(616)의 끝단에 복수의 날개를 구비하도록 제공되어 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)와 직접 접촉하면서 커피 찌꺼기를 타격하여 제거할 수 있다. 이때, 세정 날개(616-4)는 필요에 따라 일자 또는 십자 형태로 이루어질 수 있으며, 자유롭게 구부러질 수 있는 탄성 변형 가능한 재질로 구성될 수 있다.
또한, 도 4a에 도시된 바와 같이 찌꺼기 제거부(614)의 제2 실시예는, 브러시 헤드(616) 및 브러시부(617)를 포함할 수 있다.
브러시 헤드(616)는 회전축(613)의 끝단에 결합되어 회전축(613)과 함께 회전되며, 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)의 내부로 삽입 가능하게 구성될 수 있다.
이때, 브러시 헤드(616)는 원기둥부(616-1) 및 원추부(616-2)를 포함할 수 있다. 원기둥부(616-1)는 브러시 헤드(616)에서 직경이 일정하게 유지되는 부분이며, 원추부(616-2)는 원기둥부(616-1)와 일체로 형성되며 끝단으로 갈수록 직경이 점차 감소되어 경사면이 형성되는 부분이다.
원추부(616-2)는 직경이 점차 감소되면서 경사면이 형성되기 때문에 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)에 삽입될 때 삽입이 용이하며 브러시부(617)가 구석에 끼어 있는 커피 찌꺼기와 용이하게 접촉되도록 하여 커피 찌꺼기의 제거 효율을 높일 수 있다.
또한, 브러시부(617)는 복수 개가 마련되어 브러시 헤드(616) 상에 소정 간격 이격되며 방사형으로 돌출됨으로써 필터 홀더(1-1)에 부착된 커피 찌꺼기를 회전력에 의해 제거할 수 있다.
브러시부(617)는 브러시 헤드(616)로부터 외측으로 갈수록 부채꼴로 퍼지는 형태로 설치될 수 있으며, 다발 형태로 브러시 헤드(616)에 설치될 수 있다. 브러시부(617)는 칫솔모와 같은 탄성 변형 가능한 합성수지재로 이루어져 포터 필터(1)와 접촉시 변형되면서 커피 찌꺼기를 타격하여 제거할 수 있다.
여기서, 브러시부(617)는 아웃터 브러시(617-1) 및 인너 브러시(617-2)를 포함할 수 있다.
아웃터 브러시(617-1)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 원기둥부(616-1)에 원주 방향을 따라 이격되게 설치되어 브러시 헤드(616)가 필터 홀더(1-1)에 삽입될 때 필터 홀더(1-1)의 상부 주연의 테두리를 청소하여 필터 홀더(1-1)의 상부면에 묻은 커피 찌꺼기를 제거할 수 있다.
또한 인너 브러시(617-2)는 원추부(616-2) 상에 설치되는 것으로, 인너 브러시(617-2)는 원추부(616-2)의 원주 방향 및 필터 홀더(1-1)에 대한 깊이 방향을 따라 이격되게 설치되어 브러시 헤드(616)가 필터 홀더(1-1)에 삽입될 때 필터 홀더(1-1)의 내부에 수용된 커피 찌꺼기를 제거할 수 있다.
또한, 브러시 헤드(616)는 브러시부(617)가 필터 홀더(1-1)의 내부를 청소하는 과정에서 내부의 커피 찌꺼기가 외부로 용이하게 배출되도록 찌꺼기 배출홈(616-3)을 더 포함할 수 있다. 이 찌꺼기 배출홈(616-3)은 찌꺼기 제거부(614)의 모든 실시예에 적용될 수도 있다.
찌꺼기 배출홈(616-3)은 브러시 헤드(616)의 내부로 소정 깊이 함몰되게 형성되며, 원기둥부(616-1) 및 원추부(616-2)에 걸쳐 나선 형태로 형성되어 브러시 헤드(616)가 필터 홀더(1-1)에 삽입된 상태에서도 필터 홀더(1-1) 내부의 커피 찌꺼기가 찌꺼기 배출홈(616-3)을 통해 외부로 자연스럽게 배출되도록 유도할 수 있다.
한편 본 실시예에 따른 찌꺼기 제거부(614)의 제3 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 브러시 헤드(616)는 도 4a의 구성에 추가로 세정 날개(616-4)를 더 포함할 수 있다. 세정 날개(616-4)는 원추부(616-2)의 끝단에 제공되며, 브러시부(617)에 의하여 제거되지 않을 수도 있는 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)의 내부를 닦을 수 있도록 구성되어 커피 찌꺼기를 보다 완벽하게 제거할 수 있다.
세정 날개(616-4)는 복수의 날개를 구비할 수 있으며, 회전축(613)의 회전시 필터 홀더(1-1)와 직접 접촉하면서 커피 찌꺼기를 제거할 수 있다. 이때, 세정 날개(616-4)는 필요에 따라 일자 또는 십자 형태로 이루어질 수 있으며, 이와 다른 형태도 가능하고, 자유롭게 구부러질 수 있는 탄성 변형 가능한 재질로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 상기 찌꺼기 제거부(614)는 회전축(613)에 착탈 가능하게 결합될 수 있는 바, 이에 따라 회전축(613)과 분리되는 별도의 물품으로 제조되는 것도 가능하다. 이에 따라 상기 찌꺼기 제거부(614)를 별도의 물품으로 독립 생산하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치(614)로 제공하는 것도 가능하다.
한편, 찌꺼기 제거 유닛(610)은 상기한 구성 이외에 커버(618)를 더 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 커버(618)는 찌꺼기 제거부(614)에 의해 포터 필터(1)로부터 탈락된 커피 찌꺼기가 하우징(611)의 외부로 튀어 나가 주변을 오염시키는 것을 방지하기 위해 브러시 헤드(616) 및 브러시부(617)가 가려지도록 하우징(611)에 설치될 수 있다.
커버(618)는 포터 필터(1)의 상태를 용이하게 확인하도록 투명한 재질로 이루어질 수 있으며, 하방에 있는 애쉬부(615)까지 연장되어 커피 찌꺼기가 애쉬부에 바로 낙하될 수 있도록 구성된다.
한편, 찌꺼기 제거 장치(600)는 찌꺼기 제거 유닛(610) 이외에 분쇄커피 정리 유닛(620)을 더 포함할 수 있는 바, 분쇄커피 정리 유닛(620)은 그라인더에 의하여 포터 필터(1)에 담긴 분쇄커피를 커피액으로 추출하기 전에 정형화된 형태로 정리하기 위해 제공될 수 있다.
그라인더에 의해 분쇄된 분쇄커피는 포터 필터(1)에 쌓일 때 위가 뾰족한 산 모양으로 불규칙하게 적재되는 바, 이러한 산 모양의 분쇄커피는 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)의 높이보다 돌출되기 때문에 이와 같이 불규칙하게 적재된 분쇄커피를 정형화된 형태로 정리하고, 주변에 묻어 있는 잔여 분쇄커피를 청소하여 제거하는 것이 커피 추출시 불필요한 오염을 방지하고 균일한 맛을 낼 수 있는 바, 커피 추출 전에 분쇄커피를 정리하는 것이 우수한 품질의 커피를 추출하는데 도움이 될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 분쇄커피 정리 유닛(620)에 대해 구체적으로 설명하면, 분쇄커피 정리 유닛(620)은 거치대(621), 평탄 부재(622) 및 브러시 부재(623)를 포함할 수 있다.
거치대(621)는 분쇄커피 정리 유닛(620)을 설치하기 위해 찌꺼기 제거 유닛(610)의 하우징(611)의 상부에 제공될 수 있다.
또한, 평탄 부재(622)는 산 모양으로 불규칙하게 포터 필터(1)에 돌출되어 있는 분쇄커피를 가볍게 눌러 분쇄커피를 평탄화하기 위한 구성으로서, 평탄 부재(622)는 거치대(621)의 저면에 하방으로 돌출되게 설치될 수 있다.
평탄 부재(622)는 필터 홀더(1-1)의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 형성되어 분쇄커피를 평탄화할 때 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)의 내부로 약간 삽입되면서 포터 필터(1)에 불규칙하게 담긴 분쇄커피를 눌러 평평하게 할 수 있다.
또한, 브러시 부재(623)는 분쇄커피를 평탄화하는 과정에서 넘쳐서 포터 필터(1)의 외표면에 묻은 분쇄커피를 청소하기 위해 제공될 수 있다. 브러시 부재(623)는 분쇄커피를 평탄화한 후 포터 필터(1)를 평탄 부재(622)로부터 뺄 때 주변에 묻은 분쇄커피가 청소되도록 평탄 부재(622)의 전방 위치에 대응되는 거치대(621)에 설치될 수 있다.
따라서, 포터 필터(1)가 평탄화 후 평탄 부재(622)로부터 멀어지는 방향으로 이동될 때 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)가 브러시 부재(623)에 접촉되면서 브러시 부재(623)에 의해 필터 홀더(1-1)의 주변에 부착된 분쇄커피가 애쉬부(615)로 낙하될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법에 대하여 설명한다.
커피의 추출이 종료되면, 도 6에 도시된 바와 같이 포터 필터(1)에 남은 커피 찌꺼기를 제거하기 위해, 로봇 장치와 그립 장치 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하여 포터 필터(1)를 찌꺼기 제거 장치(600)의 찌꺼기 제거 유닛(610) 쪽으로 이동시키는 위치 이동 단계를 수행할 수 있다(S10).
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이 로봇 장치와 그립 장치의 동작을 제어하여 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)가 회전하고 있는 찌꺼기 제거부(614)를 마주보도록 포터 필터(1)를 소정 각도로 회전시키는 회전 단계를 수행할 수 있다(S11).
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 필터 홀더(1-1)가 찌꺼기 제거부(614)와 대향되면 포터 필터(1)가 찌꺼기 제거부(614)에 대하여 전진 및 후진되는 동작을 수회 반복하면서 포터 필터(1)에 남은 커피 찌꺼기가 제거되도록 로봇 장치의 동작을 제어하는 전후진 단계를 수행할 수 있다(S12).
여기서, 찌꺼기 제거부(614)는, 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)가 찌꺼기 제거부(614)와 대향되는 위치로 오기 전에 회전을 시작하도록 제어될 수 있으며, 포터 필터(1)의 필터 홀더(1-1)가 찌꺼기 제거부(614)에 대하여 전,후진되는 동작을 기 설정 시간동안 수행하고 나면 자동으로 회전이 종료되도록 제어될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치 및 이를 포함하는 커피 찌꺼기 제거 장치 및 로봇암을 이용한 커피 찌꺼기 제거 장치의 제어 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시 형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1 : 포터 필터
1-1 : 필터 홀더
600 : 찌꺼기 제거 장치
610 : 찌꺼기 제거 유닛
611 : 하우징
612 : 동력 발생부
613 : 회전축
614 : 찌꺼기 제거부
615 : 애쉬부
616 : 브러시 헤드
616-1 : 원기둥부
616-2 : 원추부
616-3 : 찌꺼기 배출홈
616-4 : 세정 날개
617 : 브러시부
617-1 : 아웃터 브러시
617-2 : 인너 브러시
618 : 커버
620 : 분쇄커피 정리 유닛
621 : 거치대
622 : 평탄 부재
623 : 브러시 부재

Claims (9)

  1. 외부의 제어 신호에 의해 회전되면서 포터 필터에 담긴 커피 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거 유닛을 포함하고,
    상기 찌꺼기 제거 유닛은,
    내부에 소정의 수용 공간이 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 일측에 제공되며, 외부의 제어 신호에 의해 동력이 발생되는 동력 발생부;
    상기 동력 발생부에 회전 가능하게 연결되는 회전축;
    상기 회전축의 끝단에 결합되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더에 담긴 커피 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거부; 및
    상기 찌꺼기 제거부에 의해 제거된 커피 찌꺼기를 저장하기 위해 상기 하우징의 내부에 수용되는 애쉬부를 포함하며,
    상기 찌꺼기 제거부는,
    상기 회전축의 끝단에 결합되어 회전되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더에 삽입 가능하게 형성되는 브러시 헤드; 및
    상기 브러시 헤드에 방사형으로 돌출되어 상기 포터 필터의 필터 홀더에 부착된 커피 찌꺼기를 회전력에 의해 타격하여 제거하는 브러시부;를 포함하고,
    상기 브러시 헤드는,
    직경이 일정하게 유지되는 원기둥부; 및
    상기 원기둥부와 일체로 형성되며 끝단으로 갈수록 직경이 점차 감소되는 경사면이 형성된 원추부;
    상기 원추부의 끝단에 제공되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더 내부와 접촉하여 닦을 수 있도록 구성되는 세정 날개;를 포함하며,
    상기 브러시부는,
    상기 원기둥부에 원주 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 포터 필터의 필터 홀더의 테두리를 청소하는 아웃터 브러시; 및
    상기 원추부에 원주 방향 및 상기 필터 홀더에 대한 깊이 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 필터 홀더의 내부를 청소하는 인너 브러시;를 포함하는,
    커피 찌꺼기 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 브러시 헤드는,
    내부로 소정 깊이 함몰되며, 상기 원기둥부 및 상기 원추부에 걸쳐 나선 형태로 형성된 찌꺼기 배출홈을 더 포함하는,
    커피 찌꺼기 제거 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 찌꺼기 제거 장치는,
    상기 포터 필터에 담긴 분쇄커피를 기 설정된 형태로 정리하는 분쇄커피 정리 유닛을 더 포함하는,
    커피 찌꺼기 제거 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 분쇄커피 정리 유닛은,
    상기 하우징의 상부에 제공되는 제공되는 거치대;
    상기 거치대의 저면에 설치되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 제공되어 상기 포터 필터에 불규칙하게 담긴 분쇄커피를 눌러 평탄화하는 평탄 부재; 및
    상기 평탄 부재의 전방에 위치하도록 상기 거치대에 설치되며, 평탄화된 분쇄커피가 담긴 포터 필터의 필터 홀더에 접촉되어 주변에 부착된 분쇄커피를 상기 애쉬부로 떨어뜨리는 브러시 부재;를 포함하는,
    커피 찌꺼기 제거 장치.
  8. 회전축의 끝단에 착탈 가능하게 결합되며, 포터 필터의 필터 홀더에 삽입 가능하게 제공되는 브러시 헤드; 및
    상기 브러시 헤드에 방사 방향으로 돌출되어 상기 포터 필터의 필터 홀더에 부착된 커피 찌꺼기를 회전력에 의해 타격하여 제거하는 브러시부;를 포함하고,
    상기 브러시 헤드는,
    직경이 일정하게 유지되는 원기둥부; 및
    상기 원기둥부와 일체로 형성되며 끝단으로 갈수록 직경이 점차 감소되는 경사면이 형성된 원추부;
    상기 원추부의 끝단에 제공되며, 상기 포터 필터의 필터 홀더 내부와 접촉하여 닦을 수 있도록 구성되는 세정 날개;를 포함하며,
    상기 브러시부는,
    상기 원기둥부에 원주 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 포터 필터의 필터 홀더의 테두리를 청소하는 아웃터 브러시; 및
    상기 원추부에 원주 방향 및 상기 필터 홀더에 대한 깊이 방향을 따라 이격되게 설치되어 상기 필터 홀더의 내부를 청소하는 인너 브러시;를 포함하는,
    커피 찌꺼기 제거용 브러시 장치.
  9. 삭제
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