KR102550228B1 - 적정 압력에서 에스프레소 커피가 추출되도록 2단계로 가압시킴으로써 에스프레소 커피의 향과 풍미를 개선시킨 커피 머신 - Google Patents

Abstract

적정 압력에서 에스프레소 커피가 추출되도록 2단계로 가압시킴으로써 에스프레소 커피의 향과 풍미를 개선시킨 커피 머신을 제공한다.
상기 커피 머신은 케이스; 상기 케이스에 장착되며, 가압 원수를 커피 분말로 여과시켜 에스프레소 커피를 추출하는 브루잉 어셈블리; 가압 원수를 상기 브루잉 어셈블리로 공급하는 급수 회로; 가압 원수의 적정 온도와 적정 유량과 적정 압력이 사용자에 의해 선택 가능하도록 하는 사용자 인터페이스; 상기 사용자 인터페이스의 신호를 수신하여, 상기 급수 회로의 작동을 제어하는 전자 제어 유닛을 포함하고, 상기 급수 회로는 외부의 수도원과 브루잉 어셈블리를 연결하고, 상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되어 외부의 수도원의 유량을 조절하고 2단계로 가압시켜 상기 브루잉 어셈블리에 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

적정 압력에서 에스프레소 커피가 추출되도록 2단계로 가압시킴으로써 에스프레소 커피의 향과 풍미를 개선시킨 커피 머신{COFFEE MACHINE THAT IMPROVES THE AROMA AND FLAVOR OF ESPRESSO COFFEE BY PRESSURIZING IT IN TWO STAGES SO THAT ESPRESSO COFFEE IS EXTRACTED AT APPROPRIATE PRESSURE}

본 발명은 적정 압력에서 에스프레소 커피가 추출되도록 2단계로 가압시킴으로써 에스프레소 커피의 향과 풍미를 개선시킨 커피 머신에 관한 것이다.

커피에 대한 관심은 소비자들 사이에서 횡단적으로 증가했으며, 위기의 와중에도 불구하 고 커피의 풍미와 경험에 대한 징후들은 증가했다. 실제로 지난 40년 동안 60kg 커피백의 소비량이 8천만에서 1억 6천만으로 증가했으며, 밀레니얼 세대는 전통적인 시장에서뿐만 아니라 중국이나 극동 지역과 같이 커피 분 야가 처음부터 아무것도 없는 상태에서 시작되어 발전되고 있는 덜 성장된 시장에서도 이러한 증가에 기여했다.

오늘날 에스프레소 커피는 대형 체인점 사업의 10%의 가치를 지니는 반면, 커피 분야에서의 강조점은 소비자가 고가의 고품질 제품을 구매하는 경향성을 나타내는 프리미엄화 및 특수품(specialties)에 있다. 전문가용 에스프레소 커피 머신 분야에는 우수한 품질의 제품을 제공하기 위해 커피 추출 과정을 제어하는 다양한 기술이 있다.

한편, 커피 추출은 원두의 종류(아라비카, 로부스타 등)와 소비자의 기호(스트롱 또는 롱 에스프레소 커피 등)에 따라서 적정 압력과 온도와 유량에서 추출되어야 한다.

그러나 종래의 커피 머신은 급수 브랜치의 상류측에 배치된 급수 펌프만을 제어하여 커피가 추출되는 적정 압력을 제어하였다. 이에 따라, 외부의 수도원이 급수 브랜치를 따라 이동하는 과정에서 감압되어 실질적으로 커피가 추출되는 브루잉 어셈블리(특히, 포터 필터)에서는 가압 온수가 적정 압력에 미달되기 때문에 제대로 추출이 일어나지 않아 에스프레소 커피의 향과 풍미가 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적정 압력에서 에스프레소 커피가 추출되도록 2단계로 가압시킴으로써 에스프레소 커피의 향과 풍미를 개선시킨 커피 머신을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 케이스; 상기 케이스에 장착되며, 가압 원수를 커피 분말로 여과시켜 에스프레소 커피를 추출하는 브루잉 어셈블리; 가압 원수를 상기 브루잉 어셈블리로 공급하는 급수 회로; 가압 원수의 적정 온도와 적정 유량과 적정 압력이 사용자에 의해 선택 가능하도록 하는 사용자 인터페이스; 상기 사용자 인터페이스의 신호를 수신하여, 상기 급수 회로의 작동을 제어하는 전자 제어 유닛을 포함하고, 상기 급수 회로는 외부의 수도원과 브루잉 어셈블리를 연결하고, 상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되어 외부의 수도원의 유량을 조절하고 2단계로 가압시켜 상기 브루잉 어셈블리에 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 브루잉 어셈블리는 상기 급수 회로와 연결되어 가압 원수를 배출하는 디스펜서와, 상기 디스펜서에 장착되며 커피 분말이 담지되는 포터 필터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 급수 회로는, 외부의 수도원을 1단계로 가압하는 급수 펌프; 상기 급수 펌프와 상기 디스펜서를 연결하는 유로인 급수 브랜치; 상기 급수 브랜치에서 상기 급수 펌프의 하류측에 배치되며, 외부의 수도원의 유량을 조절하는 솔레노이드 밸브와 상기 솔레노이드 밸브를 통해 이동하는 외부의 수도원의 유량을 센싱하는 유량계와 1단계로 가압된 원수의 압력을 센싱하는 압력센서와 1단계로 가압된 원수를 2단계로 가압하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 전자 제어 유닛은 상기 사용자 인터페이스의 신호와 상기 유량계의 센싱값과 상기 압력센서의 센싱값을 수신하여, 상기 급수 펌프와 상기 솔레노이드 밸브와 상기 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 전자 제어 유닛은 1단계로 가압된 원수가 상기 사용자 인터페이스의 신호에 따른 적정 압력에 도달하도록 상기 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 커피 머신에서는 포트 필터가 장착되는 디스펜서에서 급수 펌프에 의해 1단계로 가압된 가압 온수의 실제 압력을 측정하고, 적정 압력에 도달하도록 액추에이터로 2단계로 가압시킴으로여, 사용자의 선택과 원두의 종류에 따라 적정 압력에 실질적으로 도달한 가압수를 이용하여 커피를 추출함으로써, 커피의 향과 풍미를 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 커피 머신을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 커피 머신의 급수 회로를 나타낸 계통도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 커피 머신(1)을 설명한다. 도 1은 본 발명의 커피 머신을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 커피 머신의 급수 회로를 나타낸 계통도이다.

본 발명의 커피 머신(1)은 다음을 포함한다.

케이스(1-1);

케이스(1-1)에 장착되며, 커피 분말 형태의 브루잉 물질을 가압온수 형태의 브루잉 액체를 사용하여 브루잉하는 동일한 브루 잉 프로세스를 수행하도록 하여, 예를 들어, 동일하거나 서로 다른 유형의 커피 종(아라비카, 로부스타), 블렌딩, 입자 크기 및 적용 공정(예를 들어, 디카페인, 향미 첨가 등)을 가지는 커피 분말로부터, 스트롱 또는 롱 에스프레소 커피 등, 같거나 다른 양의 에스프레소 커피의 형태로 고려되는 동일한 커피 기반 음료를 생산할 수 있도록 하는, 즉, 가압 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)를 커피 분말로 여과시켜 에스프레소 커피를 추출하는 하나 이상의 브루잉 어셈블리(2);

에스프레소 커피를 준비하는데 필요한 가압 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)를 브루잉 어셈블리(2)에 공급하기 위한 급수 회로(3);

에스프레소 커피의 종류가 사용자에 의해 선택 가능하도록 하고, 각각의 브루잉 어셈블리(2)에 대해 하나씩 존재하는, 하나 이상의 사용자 인터페이스(4); 및

사용자 인터페이스(4)의 신호를 수신하여(사용자의 선택에 응답하여), 급수 회로(3)의 작동을 제어하는 전자 제어 유닛(5).

하나 이상의 브루잉 어셈블리(2)는 각각 다음을 포함한다.

급수 회로(3)와 연결되며, 샤워 헤드 또는 스프링클러 형태를 가져 가압 온수를 배출하는 디스펜서(6); 및

하나 이상의 에스프레소 커피 분배 노즐(8)이 형성되어 있고, 가압 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)와 함께 브루잉되어 에스프레소 커피를 준비하기 위해 사용되는 커피 분말을 수용할 수 있도록 구성되고, 가압온수를 받기 위해 가압온수 디스펜서(6)에 수동으로 장착될 수 있도록 구성된 포터 필터(7).

급수 회로(3)는 다음을 포함한다.

공공 수도원로부터 냉수를 공급받기 위해 공공 수도원과 유동적으로 연결되며, 외부의 수도원을 1단계로 가압하여 브루잉 어셈블리(2)로 공급되도록 동작 가능하며, 편리하게는 전기 가변 속도 펌프인, 급수 펌프(9);

급수 펌프(9)와 디스펜서(6)를 일대일로 대응시켜 연결하는 하나 이상의 급수 브랜치(10);

하나 이상의 급수 브랜치(10) 각각에서 일대일로 대응되도록 급수 펌프(9)의 하류측에 배치되며, 외부의 수도원의 유량을 조절하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브(11)와 솔레노이드 밸브(11)를 통해 이동하는 외부의 수도원의 유량을 센싱하는 하나 이상의 유량계(13)와 외부의 수도원을 가열하는 하나 이상의 히터(14; 생략 가능)와 1단계로 가압된 온수의 압력을 센싱하는 하나 이상의 압력센서(15)와 1단계로 가압된 온수를 2단계로 가압하는 하나 이상의 액추에이터(16).

이 경우, 솔레노이드 밸브(11)와 유량계(13)와 히터(14)와 압력센서(15)와 액추에이터(16)는 상류에서 하류측으로 순차적으로 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 나아가 선택적으로, 급수 회로(3)는 외부의 수도원을 정량적으로 이동시키기 위해 솔레노이드 밸브(11)의 상류에 배치되는 지글러(giggleur)(12)를 더 포함할 수 있다.

또한, 히터(14)는 생략이 가능한 구성으로서, 본 발명의 커피 머신(1)은 히터(14)의 생략 시 외부의 수도원으로부터 정수된 원수를 그대로 이용하고 가압만으로 커피를 추출함으로써, 히팅에 의한 에너지 소모를 방지할 수 있다(저탄소, 녹색에너지 머신).

급수 회로(3)는 외부의 수도원과 브루잉 어셈블리(2)를 연결하고, 전자 제어 유닛(5)에 의해 제어되어 외부의 수도원의 유량을 조절하고 가열(히터 포함 시)시키며 2단계로 가압시켜 브루잉 어셈블리(2)로 공급할 수 있다.

전자 제어 유닛(5)은 사용자 인터페이스(4)의 신호와 유량계(13)의 센싱값과 압력센서(15)의 센싱값을 수신하여, 급수 펌프(9)와 솔레노이드 밸브(11)와 히터(14)와 액추에이터(16)를 전자적으로 제어할 수 있다.

상세하게, 전자 제어 유닛(5)은 사용자 인터페이스(4)에 의해 사용자에게 선택된 가압 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)의 적정 온도와 적정 유량과 적정 압력에 대한 신호를 수신할 수 있다. 이에 따라, 전자 제어 유닛(5)은 유량계(13)의 센싱값이 적정 유량에 대응되도록 솔레노이드 밸브(11)를 제어하여 급수 브랜치(10)를 개방할 수 있다. 또한, 전자 제어 유닛(5)은 히터(14)가 포함된 경우, 외부의 수도원이 적정 온도로 가열되도록 기설정된 조건에 맞추어 히터(14)를 제어할 수 있다. 나아가 전자 제어 유닛(5)은 급수 펌프(9)를 제어할 수 있는데 급수 펌프(9)가 1) 가변 압력 펌프인 경우 외부의 수도원이 적정 압력으로 승압되도록 기설정된 조건에 맞추어 급수 펌프(9)를 제어할 수 있고, 2) 정압 펌프인 경우 외부의 수도원을 적정 압력에 관계가 없이 승압되도록 급수 펌프(9)를 제어(단순한 On, Off 제어)할 수 있다.

나아가 전자 제어 유닛(5)은 급수 펌프(9)에 의해 1단계로 가압된 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)가 사용자 인터페이스(4)의 신호에 따른 적정 압력에 도달하도록 액추에이터(16)를 제어할 수 있다. 이 경우, 전자 제어 유닛(5)은 압력센서(15)의 센싱값이 적정 압력에 대응되도록 액추에이터(16)를 제어할 수 있다. 이 경우, 액추에이터(16)는 전동 공/유압 실린더로서 최종적으로 브루잉 어셈블리(2)로 공급되는 가압 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)를 2단계로 승압시킬 수 있지만, 액추에이터(16)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명의 커피 머신(1)에서는 급수 펌프(9)가 1) 가변 압력 펌프인 경우 적정 압력에 맞추어 1단계로 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)를 승압시켰다고 하더라도 급수 브랜치(1)를 이동하는 과정에서 관로의 길이에 의해 감압되므로 말단의 액추에이터(16)에 의해 적정 압력으로 다시 승압시킬 수 있고, 2) 정압 펌프인 경우 1단계로 가압된 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)가 적정 압력에 도달하도록 말단의 액추에이터(16)가 적정 압력으로 최초 승압시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 커피 머신(1)에서는 가압 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)가 여과되는 포터 필터(7)에서 실질적으로 적정 압력에 도달된 가압 원수(히터가 있는 경우, 가압 온수)가 공급되어 추출된 커피의 향과 풍미를 개선시킬 수 있다.

이를 위해, 바람직하게 액추에이터(16)는 디스펜서(6)에 연결되어 디스펜서(6) 내부의 압력을 승압시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 발명의 커피 머신(1)의 변형례(미도시)에서는 디스펜서(6)는 상류측이 급수 브랜치(10)의 하류측과 연결되는 유입구가 마련되며 하류측에 포터 필터(7)가 장착되는 배출구가 형성된 하우징(미도시)과, 플레이트 격벽 형태로 전자 제어 유닛(5)에 의해 제어되어 하우징의 유입구를 차단하거나 개방하는 제1스크린(미도시)과, 샤워 헤드 또는 스프링클러 형태를 가지며 전자 제어 유닛(5)에 의해 제어되어 하우징의 배출구를 차단하거나 개방하는 제2스크린(미도시)을 포함할 수 있으며, 액추에이터(16)는 하우징의 내부의 압력을 승압시키도록 하우징과 연결될 수 있다.

이에 따라, 전자 제어 유닛(5)은 사용자 인터페이스(4)의 신호가 입력되면 급수 펌프(9)를 작동시키기 전, 제1스크린을 제어하여 디스펜서(6)의 유입구를 차단하고 제2스크린을 제어하여 디스펜서(6)의 배출구를 개방시킬 수 있고, 액추에이터(16) 만을 작동시킬 수 있다. 그 결과, 포터 필터(7)로 액추에이터(16)에 의해 승압된 공기가 균등하게 유입되어 포터 필터(7)의 바스켓에 담지된 커피 분말이 가압됨으로써 균등한 밀도를 가질 수 있다.

그 다음, 전자 제어 유닛(5)은 급수 펌프(10)를 작동시키는 동시에 제1스크린을 제어하여 디스펜서(6)의 유입구를 개방하고 제2스크린을 제어하여 디스펜서(6)의 배출구를 차단시킬 수 있고, 상술한 바에 따라, 솔레노이드 밸브(11)와 히터(14)와 액추에이터(16)를 사용자 인터페이스(4)의 신호와 유량계(13)와 압력센서(15)의 센싱값에 따라 작동시킬 수 있다. 그 결과, 포터 필터(7)로 솔레노이드 밸브(11)의 개방과 히터(14)의 가열과 액추에이터(16)의 승압에 의해 적정 제어된 가압된 온수가 샤워 헤드 또는 스프링클러의 노즐을 통과한 형태로 분사되어 공급되며 커피 추출과정이 진행될 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

1. 케이스;
   상기 케이스에 장착되며, 가압 원수를 커피 분말로 여과시켜 에스프레소 커피를 추출하는 브루잉 어셈블리;
   가압 원수를 상기 브루잉 어셈블리로 공급하는 급수 회로;
   가압 원수의 적정 온도와 적정 유량과 적정 압력이 사용자에 의해 선택 가능하도록 하는 사용자 인터페이스; 및
   상기 사용자 인터페이스의 신호를 수신하여, 상기 급수 회로의 작동을 제어하는 전자 제어 유닛을 포함하고,
   상기 급수 회로는 외부의 수도원과 브루잉 어셈블리를 연결하고, 상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되어 외부의 수도원의 유량을 조절하고 2단계로 가압시켜 상기 브루잉 어셈블리에 공급하고,
   상기 브루잉 어셈블리는 상기 급수 회로와 연결되어 가압 원수를 배출하는 디스펜서와, 상기 디스펜서에 장착되며 커피 분말이 담지되는 포터 필터를 포함하고,
   상기 급수 회로는,
   외부의 수도원을 1단계로 가압하는 급수 펌프;
   상기 급수 펌프와 상기 디스펜서를 연결하는 유로인 급수 브랜치; 및
   상기 급수 브랜치에서 상기 급수 펌프의 하류측에 배치되며, 외부의 수도원의 유량을 조절하는 솔레노이드 밸브와 상기 솔레노이드 밸브를 통해 이동하는 외부의 수도원의 유량을 센싱하는 유량계와 1단계로 가압된 원수의 압력을 센싱하는 압력센서와 1단계로 가압된 원수를 2단계로 가압하는 액추에이터를 포함하고,
   상기 전자 제어 유닛은 상기 사용자 인터페이스의 신호와 상기 유량계의 센싱값과 상기 압력센서의 센싱값을 수신하여, 상기 급수 펌프와 상기 솔레노이드 밸브와 상기 액추에이터를 제어하고,
   상기 전자 제어 유닛은 1단계로 가압된 원수가 상기 사용자 인터페이스의 신호에 따라 2단계로 가압되도록 상기 액추에이터를 제어하고,
   상기 디스펜서는 상류측이 상기 급수 브랜치의 하류측과 연결되는 유입구가 마련되며 하류측에 상기 포터 필터가 장착되는 배출구가 형성된 하우징과, 플레이트 격벽 형태로 상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되어 상기 하우징의 유입구를 차단하거나 개방하는 제1스크린과, 스프링쿨러 형태를 가지며 상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되어 상기 하우징의 배출구를 차단하거나 개방하는 제2스크린을 포함하고,
   상기 액추에이터는 상기 하우징의 내부의 압력을 승압시키도록 상기 하우징과 연결되고,
   상기 전자 제어 유닛은 상기 사용자 인터페이스의 신호가 입력되면 상기 급수 펌프를 작동시키기 전 상기 제1스크린을 제어하여 상기 디스펜서의 유입구를 차단하고 상기 제2스크린을 제어하여 상기 디스펜서의 배출구를 개방시키고 상기 액추에이터가 작동하도록 제어한 다음, 상기 급수 펌프를 작동시키는 동시에 상기 제1스크린을 제어하여 상기 디스펜서의 유입구를 개방하는 것을 특징으로 하는 에스프레소 커피 머신.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images