KR102531935B1

KR102531935B1 - 캡슐 원두커피 추출장치

Info

Publication number: KR102531935B1
Application number: KR1020160021060A
Authority: KR
Inventors: 박대진
Original assignee: 주식회사 나조산업
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2023-05-16
Also published as: KR20170099103A

Abstract

본 발명은 본체(1000)에 캡슐이송장치(1100)가 수용될 수 있도록 캡슐받침대(410)가 형성되어 있고, 그 하부로 컵(c)이 안착되는 컵받침대홀(415)이 형성되어 있으며, 온수공급원판(200a)이 승강부재에 의하여 승하강하여 캡슐의 상부에서 가압 및 온수를 제공할 수 있게 온수공급호스가 구비되어 있는 캡슐 원두커피 자동판매기에 있어서, 공급되는 캡슐(Cs)이 띠 형상으로 캡슐홀더필름(1120)으로 형성하고, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 이송장치(1100)에는 필름가압받침대(1110)가 길이방향으로 형성됨과 동시에, 그 상면으로 필름가이드공(1122)이 형성된 캡슐홀더필름(1120)이 이송기어(1132)가 형성된 이송모터의 회전에 의하여 전진되고, 이송된 캡슐(Cs)은 상기 필름가압받침대(1110)의 상부에 형성된 탄성수단에 의하여 하방으로 쿠션작동하여 가압받침대(878)에 의하여 캡슐(Cs)의 저면으로 원두커피액을 추출할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다.

Description

캡슐 원두커피 추출장치{Coffee vending machine}

본 발명은 캡슐 원두커피 추출장치에 관한 것으로, 상세하게는 캡슐로 만들어진 원두커피를 정수기나 자동판매기에 의하여 판매할 수 있는 캡슐 원두커피 추출장치에 관한 것이다.

종래 도면을 참조하면, 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0037954호에는 수동식 캡슐 원두커피 즉석 자동판매기가 개시되어 있다.

이러한 구성은 원두커피 자동화 기기로서는 좋으나, 정수기나 가정이나 음식점 내의 미니 자판기로서의 역할을 할 수 있는 소형구조가 아니었고, 캡슐을 캡슐수용부로부터 이동홀더에 옮기기 위하여 아주 정교한 기계적 설비가 필요하고, 이의 오차가 발생할 경우에는 캡슐이 옮겨지지 않는 문제가 있었고, 캡슐의 종류에 따라 사용이 불가능한 문제가 발생하였던 것이다.

따라서, 본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 도 1 내지 7에서 보는 바와 같이, 본 발명은 본체(1000)에는 외형으로 캡슐수용구(300)가 수용될 수 있도록 캡슐받침대(410)가 형성되어 있고, 그 하부로 컵(c)이 안착되는 컵받침대홀(415)이 형성되어 있다.

상기 캡슐수용구(300)는 상부 또는 측면으로 캡슐(500)을 끼워 안착할 수 있는 개방된 캡슐수용공(321a)이 형성되어 있고, 그 하부에는 캡슐의 저부를 개봉하는 개봉핀(550)이 형성되어 상부에서 압착시에 이를 개봉하여 원두커피 원액을 캡슐수용공(321a)의 통공(329a)을 통하여 하부 컵으로 배출하게 된다.

도 1의 경우에는 캡슐의 안착이 상부에서 올려 넣을 수 있거나 측부에서 끼워 넣을 수 있는 도면이 도시되어 있고, 측부에서 끼워 넣는 방법으로는 가이드레일에 캡슐을 하나하나 끼워 운반하면서 하나씩을 압착할 수 있다.

그리고, 상기 일실시예인 캡슐받침대(300)의 앞부분에는 이를 인출할 수 있는 손가락걸림공(314)이 통공으로 형성되어 손잡이 역할을 할 수 있도록 되어 있고, 뒷부분에는 장착신호발생부(330)의 스위치와 접촉되는 스위치접촉부(315)가 형성되어 상기 캡슐받침대(300)가 완전히 끼워져 있을 경우에는 다음 단계를 작동할 수 있는 준비신호를 표시하게 되어 있다.

또한, 상기 캡슐받침대(300)의 하부에는 안착가이드홈(310)이 형성되고, 뒤편 안쪽 하부에는 안착돌기(313)가 형성되어 있으며, 상기 안착가이드홈(310)은 상기 캡슐받침대(410)의 안착돌기(411a)(411b)를 수용하여 움직이지 않도록 되어 있고, 더 이상 안쪽으로 상기 캡슐받침대(300)를 밀 필요가 없는 위치에 안착돌기(313)를 형성하여 상기 캡슐받침대(410)의 안착홈(413)에 안착됨으로써, 그 다음 단계가 진행될 수 있도록 형성되어 있다.

상기 캡슐받침대(410)의 중앙부분에는 커피원액이 배출될 수 있도록 배출부(412a)는 다소 경사지게 하고, 그 중앙에는 배출공(412b)이 형성되어 있다.

상기 장착신호발생부(330)는 상기 캡슐수용구(300)의 스위치접촉부(315)가 전진되면 벽체(332)에 형성되어 있는 로드(333) 및 상기 로드(333)에 형성된 스프링걸림구(334)가 스프링(331)의 탄발에 의하여 항상 전진 위치로 있다가, 상기 캡슐수용구(300)의 스위치접촉부(315)에 의하여 다음 단계의 신호발생여부를 결정하도록 설계되어진다.

그리고, 상기 캡슐수용구(300)의 장착을 위하여 몸체 측벽(450)에 가이드홈(451)을 형성하고, 상기 캡슐수용구(300)의 측부에 가이드돌기(452)를 형성하여 이를 초기 끼울 단계에서 활용하게 되면, 수월하게 안착시킬 수 있다.

다음은 캡슐에 온수를 가열하는 방법을 설명한다.

이에 대한 기본 원리는 도 3과 함께 우선 설명한 후 이의 장착 구조에 대하여 다시 설명한다.

도시된 바와 같이, 온수공급원판(200a)은 승강부재(440)와 연결되어 있고, 덮개(202a)의 측부에는 결합부재(203a)를 형성하여 그 하부에서 고정볼트(201a)에 의하여 덮개(202a)를 볼팅하고 있고, 실리콘밀봉고무(210a)가 커팅날(221)이 형성된 커팅날고정부(220a)를 중심으로 하여 결합되어 있고, 상기 실리콘밀봉고무(210a)에는 실리콘밀봉압착부(211a)가 형성되어 커팅날고정부(220a)에 형성된 온수배출구(235a)를 통하여 온수가 공급되면서 압력이 가해지더라도 온수가 밖으로 새지 않도록 안쪽으로 경사지게 제작이 되어 있다.

그리고, 상기 커팅날고정부(220a)에는 캡슐커팅날(221)이 형성되어 온수공급원판(200a)에 의하여 캡슐에 압착시에는 캡슐 상부의 캡슐커버시트(521)를 뚫어 온수를 공급하여 원두커피를 액기스화하여 컵으로 배출하게 되어 있다.

이에 따라 순간온수가열기(240a)와 연결하는 연결호스(230a)는 온수공급라인고정부(231a)가 연결하게 되어 있고, 그 위로 온수배출부(235a)가 형성된 온수공급원판(200a)과의 연결은 온수공급라인고정부(233a)가 연결하게 되는 구성이다.

그리고, 펌프(250a)와 연결호스(230b)의 연결은 측부온수공급라인고정부(231b)가 연결하고, 상기 펌프(250a)에는 물공급부(251a)가 형성되고, 통상의 물통에 연결되어 있다.

미설명부호 260a, 260b는 전원코드선 및 작동스위칭코드선이다.

상기와 같은 온수공급원판(200a)이 승강부재(440)에 연결되어 있고, 상기 승강부재(440)는 상부에 상하승강수단을 형성하되, 상기 상하승강수단은 상기 승강부재(440)의 상단에 가까이 장공(441)을 형성하여, 여기에 케이스 몸체에 부착되는 측판(443)에 가이드로울러(442a)(442b)를 설치하여 상하작동이 가능하도록 하되, 상하 작동은 상기 승강부재(440)의 측부에 치차(448)를 형성하고, 그 측부에 모터(446)와 감속기어(447)를 이용하여 상하작동이 가능하도록 되어 있다.

상기 승강부재(440)의 원활한 작동을 위하여 승강부재의 양 측부에 측판(443)을 이용하여 가이드홈(445)을 형성하여 상하운동을 할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 승강부재(440)에 의하여 상기 온수공급원판(200a)이 상하 작동시에 이를 안내하는 케이스몸체(1000)의 측부에 가이드레일(341)을 형성하여 상기 온수공급원판(200a)의 체결부겸 가이드부재(203a)를 수용하여 상하 작동이 원활하게 하고 있다.

다음은 캡슐수용구(300)의 다른 실시예를 설명한다.

도 4, 5에 도시된 바와 같이, 상기 캡슐수용구(300)는 캡슐수용부(320a)와 캡슐수용몸체부(320b)로 구분하여 제작하고, 이를 결합할 수 있다.

그리고, 상기 캡슐수용구(300)는 캡슐수용몸체부(320b)에 형성된 캡슐수용공(321a)의 하부를 개봉하여 여기에 원통부하부판(324a)을 원통결합볼트(325a)에 의하여 체결되는 구성을 형성하였다.

또한, 상기 캡슐수용구(300)는 캡슐수용몸체부(320b)에 형성된 캡슐수용공(321a)의 하부를 밀봉하여 제작하고, 원통부하부판(324a)에 개봉핀(550)과 통공(329a)을 형성하였다.

따라서, 이를 종합하여 설명하면, 상기 캡슐수용부(320a)에는 캡슐안착홈(321a)을 둥글게 형성하였으며, 테두리로 형성된 캡슐안착부재(322a) 내에 원두커피캡슐이 끼워지게 되고, 상기 캡슐안착부재(322a)의 하부에는 원통부하부판(324a)이 원통결합볼트(325a)에 의하여 체결되어 있고, 상기 원통부하부판(324a)에는 캡슐개봉핀(550)이 형성되어 상기 원두커피캡슐의 캡슐밀봉박판부를 뚫게 되어 있고, 그 하부판 좌우측으로 원액배출공(329a)을 형성하여 커피원액이 내려오게 하였다.

미설명부호 323a는 볼트공으로서, 캡슐수용몸체부와 결합할 때 사용된다.

이하, 그 작용효과를 살펴 보면, 상기 캡슐수용부(320a)는 그 중앙으로 캡슐을 수용하는 캡슐안착홈(321a)을 둥글게 형성하였으며, 상기 캡슐안착홈(321a)의 하부에는 캡슐의 하단중앙부에 형성된 캡슐밀봉박판부(515)를 뚫을 수 있도록 캡슐개봉핀(550)을 형성하였고, 그 주위로 밀봉부(326a)와 밀봉부(327a)를 형성하되, 그 사이에 스프링(530)이 안착될 수 있도록 간격을 두어 형성하고 있다.

상기 스프링(530)은 캡슐을 이탈시키기 위하여 온수공급원판(200a)이 상승할 경우에 사용되었던 캡슐이 위로 약간 올라오게 되고, 사용된 커피캡슐(500)을 폐기하기 위하여 배출작동시 용이하게하거나, 손으로 제거하기에 수월하게 되는 것이다.

상기 캡슐은 캡슐안착부재(322a)에 끼워지는데, 여기서 캡슐이 압착시 밀봉작용을 하게 되고, 캡슐안착부재(322a)에는 캡슐안착홈(321a)이 형성되어 캡슐을 수용할 수 있도록 되어 있고, 그 하단부에는 캡슐개봉핀(550)이 형성되어 캡슐의 캡슐밀봉박판부(515)를 뚫게 되고, 상기 캡슐수용부(320a)의 하단에 형성된 원두커피 원액배출공(329a) 또는 상기 개봉핀(550)의 원액배출공(550a)을 통하여 내려오는 원두커피를 배출하도록 되어 있다

원두커피캡슐(500)과 밀봉될 수 있도록 캡슐 자체 하부에 캡슐안착가이드부(511)를 형성하였고, 상기 원두커피캡슐(500)의 캡슐하단부(510)에는 캡슐하단돌출부(513)로 돌출형성하였고, 그 하부로 가장자리로 노치부가 형성된 캡슐밀봉박판부(515)를 형성하여 온수 공급부의 가압에 의하여 이를 통하여 커피 액기스가 내려오게 되는 것이다.

그리고, 물론 사용 후에는 상기 캡슐커버시트의 가장자리 측면에는 캡슐커버시트손잡이부(521)를 형성하여 사용된 후 캡슐이 뜨겁거나 물기가 있는 경우에는 이의 캡슐커버시트손잡이부(521)를 잡고 제거할 수 있도록 구성되어 있다.

도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명은 본체(1000)에는 외형으로 캡슐수용구(300)가 수용될 수 있도록 캡슐받침대(410)가 형성되어 있고, 그 하부로 컵(c)이 안착되는 컵받침대홀(415)이 형성되어 있다.

상기 캡슐수용구(300)는 우선 캡슐(500)을 안착할 수 있는 캡슐수용공(321a)이 형성되어 있고, 상기 캡슐수용공(321a)의 하부통공(550b)이 형성되어 상부에서 압착시에 통상의 부직포(밀봉을 위하여 코팅처리된 것임)를 통과하여 원두커피 원액을 캡슐수용공(321a)의 원액배출공(55b)을 통하여 하부 컵으로 배출하게 된다.

그리고, 상기 캡슐받침대(300)의 앞부분에는 이를 인출할 수 있는 손가락걸림공(314)이 통공으로 형성되어 손잡이 역할을 할 수 있도록 되어 있고, 뒷부분에는 장착신호발생부(330)의 스위치와 접촉되는 스위치접촉부(315)가 형성되어 상기 캡슐받침대(300)가 완전히 끼워져 있을 경우에는 다음 단계를 작동할 수 있는 준비신호를 표시하게 되어 있다.

상기 캡슐받침대(410)의 중앙부분에는 커피원액이 배출될 수 있도록 배출부(412a)는 다소 상광하협으로 경사지게 하고, 그 중앙에는 배출공(412b)이 형성되어 있다.

도시된 바와 같이, 온수공급원판(200a)은 승강부재(440)와 연결되어 있고, 덮개(202a)의 측부에는 결합부재(203a)를 형성하여 그 하부에서 고정볼트(201a)에 의하여 덮개(202a)를 볼팅하고 있고, 실리콘밀봉고무(210a)가 커팅날(221a)이 형성된 커팅날고정부(220a)를 중심으로 하여 결합되어 있고, 상기 실리콘밀봉고무(210a)에는 실리콘밀봉압착부(211a)가 형성되어 커팅날고정부(220a)에 형성된 온수배출구(235a)를 통하여 온수가 공급되면서 압력이 가해지더라도 온수가 밖으로 새지 않도록 안쪽으로 경사지게 제작이 되어 있다.

상기와 같은 온수공급원판(200a)이 승강부재(440a)에 연결되어 있고, 상기 승강부재(440a)는 상부에 상하승강수단을 형성하되, 상기 상하승강수단은 상기 승강부재(440a)의 상단에 나사산을 형성하고, 여기에 회전통(444a)을 형성하여 그 내부에 나사산을 형성하며, 상기 회전통(444a)의 상부에 회전축기어(443a)와 모터회전기어(443b)를 형성하여 모터가 회전되면 상기 모터회전기어(443b)가 회전되고, 상기 모터회전기어(443b)는 회전축기어(443a)를 돌려, 결국 상기 승강부재(440a)와 상기 회전통(444a)의 나사산에 의하여 승강부재가 상하작동이 가능하도록 되어 있다.

그리고, 본 발명의 캡슐의 일실시예1은 상기 캡슐(500)의 중앙부위에 통공을 형성하도록 되어 초기에는 막혀 있다가 개봉핀(515)에 의하여 캡슐밀봉박판부(550)를 뚫어 사용할 수 있도록 된 구조이고, 본 발명의 캡슐의 일실시예2는 상기 캡슐(500)의 하부의 전반에 걸쳐 미세통공(515a)을 형성하여 기 형성된 부직포(도면 생략)를 통한 액기스가 상기 미세통공(515a)을 통과할 수 있는 구조가 되며, 이에 따라 제1실시예에 설치해야하는 개봉핀(515)을 형성하지 않고도, 막바로 하부통공(550b)으로 액기스가 내려갈 수 있도록 한 것이다.

그러나, 정수기의 반자동판매기는 수동이어서 불편한 점이 있었고, 대형 자동판매기에 있어서 캡슐 원두커피 즉석 자동판매기는 다수개의 커피캡슐을 보관하는 캡슐보관박스와, 캡슐보관박스로부터 배출되는 커피캡슐 및 컵을 지지하는 캡슐지지체를 포함하는 것으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 캡슐 원두커피 즉석 자동판매기는 캡슐보관박스와, 캡슐보관박스로부터 배출되는 커피캡슐 및 캡슐을 지지하는 캡슐지지체 등의 구성으로 자동화 형식을 갖추는 구성으로 되어 있기 때문에, 캡슐을 받거나, 이를 이동하는 구조나, 이를 버리는 구조가 자동화가 되어야 하고, 이의 부품이나 회로가 하나라도 이상이 있을 경우에는 모두가 정지되어 A/S를 요청하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로, 구조적 설계가 정확하지 않더라도 수월하게 자동으로 작동될 수 있는 구조가 되어야 하고, 캡슐이동의 시간이 단축되어야 하고, 구조를 소형화시켜 미니 자판기로서 역할을 할 수 있도록 하여야 하고, 특히 정수기가 개별 단위로 음식점 내 등에 설치가능하도록 구조를 좁은 공간에서도 간단히 설계할 수 있도록 캡슐의 공급을 띠 형식으로 사전에 제작하여 공급함으로써 구조를 간단히 하고, 캡슐 위치의 정확한 안착과, 압착 후에 청결함을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 본체(1000)에 캡슐이송장치(1100)가 수용될 수 있도록 캡슐받침대(410)가 형성되어 있고, 그 하부로 컵(c)이 안착되는 컵받침대홀(415)이 형성되어 있으며, 온수공급원판(200a)이 승강부재에 의하여 승하강하여 캡슐의 상부에서 가압 및 온수를 제공할 수 있게 온수공급호스가 구비되어 있는 캡슐 원두커피 자동판매기에 있어서, 공급되는 캡슐(Cs)이 띠 형상으로 캡슐홀더필름(1120)으로 형성하고, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 이송장치(1100)에는 필름가압받침대(1110)가 길이방향으로 형성됨과 동시에, 그 상면으로 필름가이드공(1122)이 형성된 캡슐홀더필름(1120)이 이송기어(1132)가 형성된 이송모터(1130)의 회전에 의하여 전진되고, 이송된 캡슐(Cs)은 상기 필름가압받침대(1110)의 상부 일측에 형성된 필름받침대홈(1112)에서 안착되어 하부에 형성된 가압받침대(878)와의 압착에 의하여 캡슐(Cs)의 저면으로 원두커피액을 추출할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다.

그리고, 본 발명은 상기 필름가압받침대(1110)의 상부 일측에 형성된 수용홈에 안착스프링(1114)을 형성하고, 그 상부에 캡슐홀더완충판(1116)이 “ㄱ"자 형상으로 전후방에 설치되어 상기 안착스프링(1114)과 함께 하방으로 쿠션작동을 할 수 있도록 되어 있고, 상기 가압받침대(878)의 캡슐저면밀착홈(878e)에 탄성스프링을 장착하여 승강부재의 압착시 캡슐(Cs)의 저면을 받쳐 상하로 쿠션작동을 할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다.

또한, 본 발명은 상기 가압받침대(878)는 가압판(872)에 대향되게 커피캡슐(Cs)의 저면쪽에 위치하게 되고, 상기 커피캡슐(Cs)이 가압판(872)에 의해 가압되어 하향되게 밀리게 될 때, 상기 커피캡슐(Cs)의 저면이 다공으로 형성되어 있는 경우에는 상기 가압받침대(878)의 상면에 형성된 통공(878b)을 통해 하방으로 배출되게 형성하거나, 상기 커피캡슐(Cs)의 저면이 중앙부의 1개 통공으로 된 경우에는 상기 가압받침대(878)의 상단 정중앙에는 구멍을 뚫어 줄 수 있는 뾰족한 구조의 받침촉(878a)이 수직하게 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다.

그리고, 본 발명은 상기 가압받침대(878)의 상부에는 캡슐저면밀봉테두리(878c)가 형성되어 있고, 그 가장자리에는 캡슐측면홀더(878d)가 둥글게 형성되어 있으며, 상기 캡슐(Cs)이 안착되어 가압시에 캡슐(Cs) 저면이 더 밀봉될 수 있도록 캡슐저면밀착홈(878e)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다

또한, 본 발명은 상기 캡슐홀더필름(1120)을 드럼회전통(1160)에 경사지게 필름가이드라인(1162)을 형성하여, 여기의 상면에 경사지게 캡슐홀더필름(1120)을 감을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다.

그리고, 본 발명은 커피원액추출부(870)는 추출부설치케이스(871)로서 디귿자 형태의 블록구조로 세워져 커피원액추출부(870)의 구성요소들을 지지 고정하여 보호하는 외관 케이스로 형성하고, 상기 추출부설치케이스(871)의 상단면에 승하강모터(875) 및 승하강기어박스(876)가 고정 배치되고, 이에 연동되는 가압판(872)의 저면에는 다수의 개봉칼날(872a)이 배치됨과 아울러 가압판(872)의 일측면에는 가압판(872)의 내측면을 통해 커피캡슐(Cs)로 온수를 제공할 수 있게 온수공급호스와 연결되는 호스연결구(872b)가 구비되어 있는 캡슐 원두커피 자동판매기에 있어서, 공급되는 캡슐(Cs)이 띠 형상으로 캡슐홀더필름(1120)으로 형성하고, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 이송장치(1100)에 캡슐안착이송장치가 판형상의 무한밸트의 이송밸트(1210)의 상부에 사이사이로 캡슐(Cs)을 안착시켜 이송할 수 있도록 일정 간격으로 캡슐안착가이드판(1211a)(1211b)들이 형성되어 상기 이송밸트(1210)의 이송밸트기어(1212)에 치합되는 모터기어(1214)가 형성된 모터(1216)에 의하여 회전되는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다.

또한, 본 발명은 상기 캡슐안착이송장치가 판형상의 무한밸트 대신에 무한밸트의 이송밸트(1310)의 일측에 일정한 간격으로 캡슐(Cs)을 안착시켜 이송할 수 있도록 캡슐안착봉(1311a)(1311b)들이 돌출되게 형성되어 상기 이송밸트(1310)의 이송밸트기어(1312)에 치합되는 모터기어(1314)가 형성된 모터(1316)에 의하여 회전되는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같이, 띠 형식으로 된 캡슐공급에 의하여 구조적 설계가 정확하지 않더라도 수월하게 작동될 수 있는 구조가 되고, 복잡하고 고장이 빈번한 캡슐보관이나 캡슐제거 장치를 제거항 수 있으므로 구조를 소형화시켜 미니 자판기로서 역할을 할 수 있으며, 특히 정수기 등에도 적용이 가능하여 캡슐 위치의 정확한 안착과, 신속한 안착 및 압착 후에 청결함을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 선출원발명에 따른 실시예1인 원두커피 추출장치의 시스템을 나타낸 구성도,
도 2는 본 선출원발명의 도 1의 원두커피 캡슐 수용구의 상태를 나타낸 구성도.
도 3은 본 선출원발명에 따른 캡슐로부터 원두커피를 추출하기 위한 추출 유닛의 구조를 나타낸 개략 사시도
도 4는 본 선출원발명의 도 2의 원두커피 캡슐 수용구의 제1 실시예를 나타낸 개략 사시도
도 5는 본 선출원발명의 도 2의 원두커피 캡슐 수용구의 제2 실시예를 나타낸 측단면도
도 6(a)(b)는 선출원본 발명의 캡슐의 일실시예에 관한 사시도
도 7은 본 선출원발명에 따른 실시예2인 원두커피 추출장치의 시스템을 나타낸 구성도
도 8은 본 발명의 다른 실시예로서 원두커피캡슐을 띠 형상으로 공급하는 장치의 배치관계를 보여주는 사시도.
도 9, 10은 본 발명의 도 8의 캡슐공급 드럼회전통의 제1, 2 예시도
도 11은 본 발명의 도 8의 A-A의 개략 단면도.
도 12는 본 발명의 도 8의 B-B의 개략 단면도.
도 13(a)(b)(c)는 본 발명의 도 8에 적용되는 원두커피캡슐의 띠 형상의 일실시예
도 14(a)(b)(c)는 본 발명의 도 8에 적용되는 원두커피캡슐의 띠 형상의 다른 일실시예
도 15는 본 발명의 원두커피캡슐을 띠 형상으로 공급하는 이송장치인 제 2실시예의 개략사시도.
도 16은 본 발명의 원두커피캡슐을 띠 형상으로 공급하는 이송장치인 제 3실시예의 개략사시도.

이하, 본 발명의 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되거나 생략될 수 있으며, 도면에 병기된 도면부호에 따라 부여되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

이를 위해, 도 8은 본 발명의 다른 실시예로서 원두커피캡슐을 띠 형상으로 공급하는 장치의 배치관계를 보여주는 사시도이고, 도 9, 10은 본 발명의 도 8의 캡슐공급 드럼회전통의 제1, 2 예시도이며, 도 11은 본 발명의 도 8의 A-A의 개략 단면도이고, 도 12는 본 발명의 도 8의 B-B의 개략 단면도이다.

도 8~12에 도시된 바와 같이, 본 발명은 본체(1000)에는 캡슐이송장치(1100)가 수용될 수 있도록 캡슐받침대(410)가 형성되어 있고, 그 하부로 컵(c)이 안착되는 컵받침대홀(415)이 형성되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 온수공급원판(200a)은 승강부재(440)와 연결되어 있고, 덮개(202a)의 측부에는 결합부재(203a)를 형성하여 그 하부에서 고정볼트(201a)에 의하여 덮개(202a)를 볼팅하고 있고, 실리콘밀봉고무(210a)가 커팅날(221a)이 형성된 커팅날고정부(220a)를 중심으로 하여 결합되어 있고, 상기 실리콘밀봉고무(210a)에는 실리콘밀봉압착부(211a)가 형성되어 커팅날고정부(220a)에 형성된 온수배출구(235a)를 통하여 온수가 공급되면서 압력이 가해지더라도 온수가 밖으로 새지 않도록 안쪽으로 경사지게 제작이 되어 있다.

본 발명의 실시예로서는 캡슐(Cs)의 공급을 띠 형상으로 공급하는 방식으로써, 상기 캡슐(Cs)의 이송장치(1100)에는 필름가압받침대(1110)가 길이방향으로 형성되어 있고, 그 상면으로 필름가이드공(1122)이 형성된 캡슐홀더필름(1120)이 이송기어(1132)가 형성된 이송모터(1130)의 회전에 의하여 전진되도록 되어 있으며, 이송된 상기 캡슐(Cs)은 캡슐홀더완충판(1116)에 도달하게 된다.

상기 캡슐홀더완충판(1116)은 탄성수단으로서의 역할을 할 수 있도록 상기 필름가압받침대(1110)의 상부에 형성된 완충받침대홈(1112)에 설치된 안착스프링(1114)에 의하여 하방으로 쿠션작동을 할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 캡슐홀더완충판(1116)은 상기 캡슐홀더필름(1120)의 측부를 받쳐주게 되나, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 소재나 캡슐의 크기에 따라 안착스프링(1114)의 쿠션을 받을 정도의 구성일 경우에는 이의 구성을 생략하여도 될 것이다.

이러한 안착스프링(1114)은 코일스프링일수도 있고, 판스프링에 의하여 캡슐을 하방으로 쿠션을 줄 수 있는 구성이면 가능하다.

미설명부호 1118은 상기 필름가압받침대(1110)의 중앙부분에 형성된 캡슐이송홈이다.

따라서, 상기와 같은 온수공급원판(200a)이 상기 승강부재(440a)에 의하여 상기 회전통(444a)의 상부에 회전축기어(443a)와 모터회전기어(443b)를 형성하여 모터가 회전되면 상기 모터회전기어(443b)가 회전되고, 상기 모터회전기어(443b)는 회전축기어(443a)를 돌려, 결국 상기 승강부재(440a)와 상기 회전통(444a)의 나사산에 의하여 승강부재가 상하작동이 가능하도록 되어 있다.

이때, 상기 온수공급원판(200a)은 커피캡슐(Cs)의 상단밀봉면인 캡슐홀더필름(1120)의 상부를 가압하여 구멍을 뚫고 온수를 공급해 줄 수 있는 부위로써, 상기 온수공급원판(200a)의 저면에는 다수의 캡슐커팅날(221a)이 배치됨과 아울러 온수공급원판(200a)의 내측면을 통해 커피캡슐(Cs)로 온수를 제공할 수 있게 온수공급호스와 연결되는 것이다.

그리고, 상기 온수공급원판(200a)의 저면에 개봉커팅날을 구비할 필요가 없는 경우도 있을 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 적용되는 커피캡슐(Cs)의 종류 중에 상단밀봉면인 캡슐홀더필름(1120)에 구멍을 뚫지 않아도 온수가 커피캡슐(Cs) 내부로 유입될 수 있는 타입(혹은, 제품)의 커피캡슐(Cs)인 경우에는 상단밀봉면인 캡슐홀더필름(1120)에 구멍을 뚫어 줄 필요가 없기 때문에 온수공급원판(200a)의 저면에 개봉커팅날을 구비할 필요가 없음은 당연하다.

본 발명의 상기 가압받침대(878)는 커피원액을 추출할 때, 커피캡슐(Cs)의 저면에 강제적으로 구멍을 뚫어 줄 필요가 있는 경우 사용되는 부재로써, 상기 가압받침대(878)는 커피캡슐(Cs)의 저면쪽을 받쳐주면서 커피캡슐(Cs)로부터 추출된 커피원액이 설치판 저면쪽을 거쳐 하방으로 떨어질 수 있게 안내하는 통로 역할을 하게 된다.

즉, 상기 가압받침대(878)는 온수공급원판(200a)에 대향되게 커피캡슐(Cs)의 저면쪽에 위치하게 되고, 상기 커피캡슐(Cs)이 온수공급원판(200a)에 의해 가압되어 대략 4㎜정도 하향되게 밀리게 될 때, 커피캡슐(Cs)의 저면과 접촉하여 커피캡슐(Cs)의 저면에 구멍을 뚫어주어 온수공급원판(200a)을 통해 공급된 온수에 의해 추출되는 커피원액을 자유낙하되도록 안내하는 통로 역할을 하는 것이다.

이를 위해, 상기 가압받침대(878)의 상단 정중앙에는 구멍을 뚫어 줄 수 있는 뾰족한 구조의 받침촉(878a)이 수직하게 돌출 형성되어 있고, 상기 받침촉(878a)의 중앙에는 커피원액이 배출되는 관통공이 형성되어 있으며, 상기 받침촉(878a)의 주변인 가압받침대(878)의 상면에는 받침촉(878a) 중앙의 관통공을 통해 커피원액이 빠져나가지 못하고 받침촉(878a)의 외주면을 따라 흘러 내려오는 커피원액을 배출할 수 있는 통공(878b)이 형성되어 있다.

즉, 상기 받침촉(878a)으로 커피캡슐(Cs)의 저면에 구멍을 뚫게 될 때, 커피캡슐(Cs)의 저면에 형성된 구멍과 받침촉(878a) 사이에 구조적으로 미세한 간극이 형성되게 되고, 이 간극을 통해서 커피원액이 받침촉(878a)의 외주면을 따라 흘러 내려오게 되며, 이렇게 흘러 내려온 커피원액은 가압받침대(878)의 상면에 형성된 통공(878b)을 통해 하방으로 배출되게 되는 것이다.

그리고, 상기 온수공급원판(200a)의 가압시에 밀봉을 위하여 가압받침대(878)의 상부에는 캡슐저면밀봉테두리(878c)가 형성되어 있고, 그 가장자리에는 캡슐측면홀더(878d)가 둥글게 형성되어 있으며, 상기 캡슐(Cs)이 안착되어 가압시에 캡슐(Cs) 저면이 더 밀봉될 수 있도록 캡슐저면밀착홈(878e)이 형성되어 있다.

반면에, 상기 받침촉(878a)으로 커피캡슐(Cs)의 저면에 구멍을 뚫을 필요가 없는 경우에는 커피캡슐(Cs)의 저면에 형성된 다공(1124b)이 형성된 경우에는 이러한 받침촉(878a)이 필요없이도 가능한 구조가 되게 되는 것이다.

다음은 캡슐의 보관 상태로서 롤(1150)에 의하여 캡슐홀더필름(1120)을 감아 하나씩 이송시키는 구조로 형성할 수 있고, 상기 캡슐홀더필름(1120)을 드럼회전통(1160)에 경사지게 필름가이드라인(1162)을 형성하여, 여기의 상면에 경사지게 캡슐홀더필름(1120)을 감아 하나씩 이송시키는 방법이 있다.

상기 캡슐홀더필름(1120)의 드럼회전통(1160)의 외주에는 원통형 드럼외통(1160a)을 형성하여, 여기에 감은 상태로 제작하여 상기 드럼회전통(1160)에 끼워 교체하여 사용할 수 있도록 할 수 있는 것이다.

이에 따라 상기 드럼회전통(1160)이 회전에 따라 캡슐과 캡슐홀더필름(1120)이 캡슐이송홈(1118)으로 원활하게 들어가게 하기 위하여 상기 드럼회전통(1160)의 중심축(1161a)에 스크류(1161b)를 형성하고, 이에 치합될 수 있도록 상기 드럼회전통(1160)의 중심공 자체에도 대응되는 음각의 스크류를 형성하여 1바퀴 회전시에 상기 캡슐홀더필름(1120)의 폭만큼 전진되게 하면, 그 회전과 캡슐홀더필름(1120)의 전진이 원화하게 되는 것이다.

또한, 상기 드럼회전통(1160)에 상기 캡슐홀더필름(1120)을 많이 감는 방법에 있어서도, 상기 캡슐홀더필름(1120)을 경사지게 장착될 수 있도록 상기 드럼회전통(1160)의 외주면을 필름의 띠만큼 부분적으로 경사지게 형성하여 필름을 감게되면, 그 경사진 각도 만큼 상기 드럼회전통(1160)에 감을 수 있는 표면적이 넓게 되는 것이다.

즉, 또 다른 캡슐홀더필름(1120)을 감아 보관하는 방법으로서, 상기 캡슐홀더필름(1120)이 감겨있을 수 있을 정도의 경사판(1162a)을 등간격으로 설치하고(대략 30도의 경사), 여기에 상기 캡슐홀더필름(1120)을 감아 보관하면서, 1개씩 사용시에는 캡슐홀더필름(1120)이 캡슐이송홈(1118)으로 원활하게 들어가게 하기위하여 상기 드럼회전통(1160)의 중심축(1161a)에 스크류(1161b)를 형성하고, 이에 치합될 수 있도록 상기 드럼회전통(1160)의 중심공 자체에도 대응되는 음각의 스크류를 형성하여 1바퀴 회전시에 상기 캡슐홀더필름(1120)의 폭만큼 전진되게 하면, 그 회전과 캡슐홀더필름(1120)의 전진이 원화하게 되는 것이다.

이렇게 설계할 경우에는 캡슐홀더필름(1120)의 감기는 회수가 많아지고, 1바퀴에 10여개의 정도라면 2~3줄이 더 생길 수 있으므로, 더욱 더 많은 캡슐 띠를 감을 수 있게 될 것이다.

도 13(a)(b)(c)는 본 발명의 도 8에 적용되는 원두커피캡슐의 띠 형상의 일실시예이고, 도 14(a)(b)(c)는 본 발명의 도 8에 적용되는 원두커피캡슐의 띠 형상의 다른 일실시예이다.

더구나, 사용된 캡슐은 자동적으로 측부의 쓰레기통으로 띠 형상 그대로 쌓이게 되어 버리면 되는 것이다.

캡슐을 제작하는 방법에 있어서도 상기 캡슐홀더필름(1120)을 캡슐 상면에 필름으로 부착형성시켜 제작하는 방법과, 일반적인 필름판에 캡슐홀더공(1126)을 형성하여 여기에 캡슐을 끼워 캡슐상부테두리(1130)가 보이게 띠를 형성하는 방법이 있을 수 있다.

다음은 본 발명의 원두커피캡슐을 띠 형상으로 공급하는 이송장치의 다른 실시예를 설명한다.

도 15는 본 발명의 원두커피캡슐을 띠 형상으로 공급하는 이송장치인 제 2실시예의 개략사시도이고, 도 16은 본 발명의 원두커피캡슐을 띠 형상으로 공급하는 이송장치인 제 3실시예의 개략사시도이다.

상기 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예로서는 캡슐(Cs)의 공급을 띠 형상으로 공급하는 방식으로써, 상기 캡슐(Cs)의 이송장치(1100)에는 필름가압받침대(1110)가 길이방향으로 형성되어 있고, 캡슐이송홈(1118)을 중심으로 상부에는 캡슐홀더필름가이드부재(1112a)가 횡으로 형성되어 있고, 그 하부의 공간으로 캡슐안착이송장치(1200)가 설치되게 되며, 상기 캡슐안착이송장치(1200)는 판형상의 무한밸트의 이송밸트(1210)가 사이사이로 캡슐(Cs)을 안착시켜 이송할 수 있도록 일정 간격으로 캡슐안착가이드판(1211a)(1211b)들이 형성되어 상기 이송밸트(1210)의 타원형 내측으로 형성된 이송밸트기어(1212)에 치합되는 모터기어(1214)가 모터(1216)에 의하여 회전됨으로써, 캡슐(Cs)이 1개씩 이송하게 되어 있으며, 이송된 상기 캡슐(Cs)은 캡슐홀더완충판(1116)에 도달하게 된다.

상기 캡슐홀더완충판(1116)은 상기 필름가압받침대(1110)의 상부에 형성된 필름받침대홈(1112)에 설치된 안착스프링(1114)에 의하여 하방으로 쿠션작동을 할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 캡슐홀더완충판(1116)은 탄성수단으로서의 역할을 할 수 있도록 상기 캡슐홀더필름(1120)의 측부를 받쳐주게 되나, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 소재나 캡슐의 크기에 따라 안착스프링(1114)의 쿠션을 받을 정도의 구성일 경우에는 이의 구성을 생략하여도 될 것이다.

더구나, 상기 탄성수단의 형성은 상기 필름받침대홈(1112)의 일측에 단턱이 지면서 수용홈을 형성하고, 상부면은 상기 필름받침대홈(1112)과 탄성수단이 수평지게 설계하여 캡슐과 연동될 수 있는 정도의 크기로 제작되어 질 수 있고, 설계상 상기 탄성수단을 제거하고 캡슐 띠만으로 이송하여 가압할 경우에는 하부에 있는 후술되는 가압받침대(878)가 승강수단(미도시 : 힌지식, 스크류식 등)을 구비하여 승강작동에 의하여 가압될 수 있도록 형성할 수 있다.

그리고, 이러한 안착스프링(1114)은 코일스프링일수도 있고, 판스프링에 의하여 캡슐을 하방으로 쿠션을 줄 수 있는 구성이면 가능하다.

그리고, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 상부에는 상기 캡슐안착이송장치(1200)가 힘을 받아 안정적으로 이송할 수 있도록 캡슐누름판(1130)이 길이방향으로 길게 캡슐누름판고정부재(1131a)(1131b)에 의하여 형성되어 있고, 이것에 의하여 상기 캡슐홀더필름(1120)은 캡슐안착이송장치(1200)에 의하여 1개씩 압착이 가능하도록 등간격으로 이송하게 되어 있다.

또 다른 캡슐(Cs) 이송장치의 제3 실시예로서, 상기 캡슐안착이송장치(1300)는 무한밸트의 이송밸트(1310)의 일측에 일정한 간격으로 캡슐(Cs)을 안착시켜 이송할 수 있도록 캡슐안착봉(1311a)(1311b)들이 돌출되게 형성되어 상기 이송밸트(1310)의 타원형 내측으로 형성된 이송밸트기어(1312)에 치합되는 모터기어(1314)가 모터(1316)에 의하여 회전됨으로써, 캡슐(Cs)이 1개씩 이송하게 되어 있으며, 이송된 상기 캡슐(Cs)은 캡슐홀더완충판(1116)에 도달하게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 특허청구범위 내에 있게 된다.

100 : 온수공급부
200a : 온수공급원판
210a : 실리콘밀봉고무
221a : 커팅날
230a : 온수공급호스
240a : 순간온수가열기
250a : 펌프
300 : 캡슐수용구
310 : 안착가이드홈
330 : 장착신호발생부
340 : 가이드부재
410 : 캡슐받침대
440 : 승강부재
450 : 몸체측벽
500 : 캡슐
515 : 캡슐밀봉박판부
530 : 스프링
550 : 개봉핀
1000 : 몸체

Claims

본체(1000)에 캡슐이송장치(1100)가 수용될 수 있도록 캡슐받침대(410)가 형성되어 있고, 그 하부로 컵(c)이 안착되는 컵받침대홀(415)이 형성되어 있으며, 온수공급원판(200a)이 승강부재에 의하여 승하강하여 캡슐의 상부에서 가압 및 온수를 제공할 수 있게 온수공급호스가 구비되어 있는 캡슐 원두커피 자동판매기에 있어서, 공급되는 캡슐(Cs)이 띠 형상으로 캡슐홀더필름(1120)으로 형성하고, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 이송장치(1100)에는 필름가압받침대(1110)가 길이방향으로 형성됨과 동시에, 그 상면으로 필름가이드공(1122)이 형성된 캡슐홀더필름(1120)이 이송기어(1132)가 형성된 이송모터의 회전에 의하여 전진되고, 이송된 캡슐(Cs)은 상기 필름가압받침대(1110)의 상부 일측에 형성된 필름받침대홈(1112)에서 안착되어 하부에 형성된 가압받침대(878)와의 압착에 의하여 캡슐(Cs)의 저면으로 원두커피액을 추출할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기.
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제 1 항에 있어서,
상기 캡슐홀더필름(1120)은 드럼회전통(1160)에 의하여 감아 하나씩 이송시키는 구조로 형성하되, 상기 캡슐홀더필름(1120)을 드럼회전통(1160)에 경사지게 필름가이드라인(1162)을 형성하여 감게 되고, 상기 캡슐홀더필름(1120)의 드럼회전통(1160)의 외주에는 원통형 드럼외통(1160a)을 형성하여 상기 원통형 드럼외통(1160a)에 감은 상태로 제작하여 상기 드럼회전통(1160)에 끼워 교체할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 캡슐 원두커피 자동판매기.
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