KR102292861B1 - 커피 추출 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

커피 추출 장치 및 이의 제어 방법이 개시된다. 상기 커피 추출 장치는, 구동 전원을 입력받는 전원입력부, 커피 캡슐을 추출하기 위한 기 설정된 압력의 물을 공급하는 고압펌프, 상기 전원입력부를 통해 인가되는 입력 전압값을 획득하는 입력전압 획득부 및 상기 입력전압 획득부에 의해 획득된 입력 전압값을 기초해서 제로크로싱 제어방식에 따라 상기 전원입력부를 제어하여 상기 고압펌프로 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

커피 추출 장치 및 이의 제어 방법 {COFFEE MACHINE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 출원은 커피 추출 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 커피 추출 장치는 커피 캡슐에서 커피를 추출하기 위하여 고압펌프를 가동하여 일정 수준의 고압으로 커피를 추출한다. 이 경우, 커피 추출을 위해 인가되는 압력이 달라지면 커피의 맛과 향이 달라지므로, 커피의 질을 일정하기 유지하기 위해서는 주변 조건에 상관없이 일정한 압력을 유지할 필요가 있다.

이와 관련하여, 하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 커피 머신 및 그의 제어방법을 개시하고 있다.

한국공개특허 제2012-0079525호 (공개일: 2012.07.13.)

따라서, 당해 기술분야에서는 주변 조건에 상관없이 일정한 압력을 유지할 수 있도록 고압펌프를 제어하기 위한 방안이 요구되고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태는 커피 추출 장치를 제공한다. 상기 커피 추출 장치는, 구동 전원을 입력받는 전원입력부, 커피 캡슐을 추출하기 위한 기 설정된 압력의 물을 공급하는 고압펌프, 상기 전원입력부를 통해 인가되는 입력 전압값을 획득하는 입력전압 획득부 및 상기 입력전압 획득부에 의해 획득된 입력 전압값을 기초해서 제로크로싱 제어방식에 따라 상기 전원입력부를 제어하여 상기 고압펌프로 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태는 커피 추출 장치의 제어 방법을 제공한다. 상기 제어 방법은, 커피 추출 버튼의 입력을 감지하는 단계, 상기 커피 추출 버튼의 입력이 감지되면, 인가되는 입력 전압값을 측정하는 단계, 입력된 AC 전압의 원점을 확인하는 단계, 상기 원점에서 기 설정된 기준시각 + 상기 입력 전압값을 보상한 값만큼 지연된 시점을 트라이악 ON 시점으로 설정하는 단계, 및 제로크로싱 제어방식에 따라 상기 트라이악 ON 시점에 상기 고압펌프에 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 전압에 따라 고압펌프에 인가되는 전압을 제어함으로써 주변 조건에 상관없이 일정한 압력을 유지할 수 있도록 하여 커피의 질을 일정하기 유지할 수 있다.

도 1은 제로크로싱 제어방식에 따라 커피 추출 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 커피 추출 장치의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 커피 추출 장치의 제어 방법의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 제로크로싱 제어방식에 따라 커피 추출 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

제로크로싱 제어방식은 AC 전력제어방식 중 하나로서, AC 전압의 원점(Zero점)에서 트리거 신호를 주어 ON시키거나 OFF 시키는 제어 방식을 말한다.

이러한 제로크로싱 제어방식에 따라 커피 추출 장치를 제어하는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, AC 전압의 원점을 확인하고 원점에서 기 설정된 기준시각만큼 지연된 시점에 트라이악(TRIAC)에 트리거 신호를 주어 ON시키게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 커피 추출 장치의 구성 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 커피 추출 장치(100)는 입력부(110), 전원입력부(120), 입력전압 획득부(130), 제어부(140) 및 고압펌프(150)를 포함할 수 있다.

입력부(110)는 사용자로부터 커피 추출 장치(100)의 동작 제어를 위한 지시를 입력받기 위한 것으로, 예를 들어, 커피 추출 버튼 등을 포함할 수 있다.

전원입력부(120)는 커피 추출 장치(100)의 구동을 위한 전원을 입력받기 위한 것으로, 제어부(140)의 제어에 따라 ON 또는 OFF되어 AC 전원을 입력 또는 차단할 수 있다.

입력전압 획득부(130)는 커피 추출 장치(100)의 입력 전압값을 획득하기 위한 것이다.

구체적으로, 입력전압 획득부(130)는 입력 전압값을 측정하기 위한 회로로 구현되어 입력 전압값을 직접 측정할 수도 있고, 전류값을 측정하기 위한 회로 및 연산부의 결합으로 구현되어 커피 추출 장치(100)에 포함된 부하(예를 들어, 히터 등)의 전류값을 측정하고 측정된 전류값으로부터 입력 전압값을 추정할 수도 있다. 여기서, 히터(미도시)는 커피 추출 장치(100)의 커피 유로에서 고압펌프(150)의 후단에 연결되는 것일 수 있다.

제어부(140)는 입력부(110)를 통해 입력된 지시에 따라 커피 추출 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 것으로, 마이크로프로세서 등으로 구현될 수 있다.

구체적으로, 제어부(140)는 입력전압 획득부(130)에 의해 획득된 입력 전압값에 기초하여 제로크로싱 제어방식에 따라 전원입력부(120)를 제어함으로써 고압펌프(150)에 인가되는 전압을 제어한다.

예를 들어, 제어부(140)는 입력전압 획득부(130)에 의해 획득된 입력 전압값을 보상하고(여기서, 보상된 전압값을 'A'라 한다), 전원입력부(120)를 통해 입력된 AC 전압의 원점을 확인한 후, 원점에서 (기 설정된 기준시각 + A) 만큼 지연된 시점을 트라이악 ON 시점으로 설정하여 고압펌프(150)에 인가되는 전압을 제어할 수 있다.

일 예로, 커피 추출 장치(100)로 입력되는 AC 전원이 60Hz인 경우, 1Hz는 1/60=16.667ms이고, 그 반파는 8.333ms이다. 이 경우, 입력전압 획득부(130)에 의해 획득된 입력 전압값을 그대로 이용하여 트라이악 ON 시점을 설정할 경우 부적절한 결과가 도출될 수 있으므로, 입력 전압값을 기 설정된 값(예를 들어, 10)으로 나눠주게 되는데, 이와 같은 과정을 상술한 보상이라 정의할 수 있다.

고압펌프(150)는 커피 캡슐을 추출하기 위한 고압의 물을 공급하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 커피 추출 장치의 제어 방법의 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 우선, 사용자에 의해 커피 추출 등의 동작 버튼이 입력되는지 여부를 감지하고(S31), 버튼 입력이 감지되면, 입력 전압값을 획득하고 획득된 입력 전압값을 적절히 보상한다(여기서, 보상된 전압값을 'A'라 한다)(S32).

이후, 커피 추출 장치에 입력된 AC 전압의 원점을 확인하고(S33), 원점에서 (기 설정된 기준시각 + A) 만큼 지연된 시점을 트라이악 ON 시점으로 설정하여 고압펌프에 인가되는 전압을 제어한다(S34). 다시 말해, 입력 전압값을 고려하여 설정된 트라이악 ON 시점에 고압펌프로 전압을 인가한다.

상술한 S32 내지 S34 과정은 커피 추출이 완료되는 시점까지 반복하여 수행될 수 있다(S35).

상술한 커피 추출 장치의 제어 방법은 커피 추출 장치에 탑재된 마이크로프로세서 등에 의해 수행될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

100: 커피 추출 장치
110: 입력부
120: 전원입력부
130: 입력전압 획득부
140: 제어부
150: 고압펌프

Claims (7)

1. 구동 전원을 입력받는 전원입력부;
   커피 캡슐을 추출하기 위한 기 설정된 압력의 물을 공급하는 고압펌프;
   상기 전원입력부를 통해 인가되는 입력 전압값을 획득하는 입력전압 획득부; 및
   상기 입력전압 획득부에 의해 획득된 입력 전압값을 기초해서 제로크로싱 제어방식에 따라 상기 전원입력부를 제어하여 상기 고압펌프로 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 전원입력부를 통해 입력된 AC 전압의 원점을 확인하고, 상기 원점에서 기 설정된 기준시각 + 상기 입력 전압값을 보상한 값만큼 지연된 시점을 트라이악 ON 시점으로 설정하여 상기 고압펌프로 인가되는 전압을 제어하며,
   상기 입력 전압값을 보상한 값은 상기 입력 전압값을 기 설정된 값으로 나누어 감소시킨 값인 커피 추출 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 커피 추출 장치의 동작 제어를 위한 지시를 입력받는 입력부를 더 포함하는 커피 추출 장치.
   
5. 커피 추출 버튼의 입력을 감지하는 단계;
   상기 커피 추출 버튼의 입력이 감지되면, 인가되는 입력 전압값을 획득하는 단계;
   입력된 AC 전압의 원점을 확인하는 단계;
   상기 원점에서 기 설정된 기준시각 + 상기 입력 전압값을 보상한 값만큼 지연된 시점을 트라이악 ON 시점으로 설정하는 단계; 및
   제로크로싱 제어방식에 따라 상기 트라이악 ON 시점에 고압펌프에 전압을 인가하는 단계를 포함하며,
   상기 입력 전압값을 보상한 값은 상기 획득된 입력 전압값을 기 설정된 값으로 나누어 감소시킨 값인 커피 추출 장치의 제어방법.
   
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 입력 전압값을 획득하는 단계 내지 상기 전압을 인가하는 단계는 커피 추출 완료시까지 반복 수행되는 커피 추출 장치의 제어방법.

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