KR102621302B1

KR102621302B1 - 콜드 에스프레소 추출 머신

Info

Publication number: KR102621302B1
Application number: KR1020230069117A
Authority: KR
Inventors: 배관호
Original assignee: 커피맵(주)
Priority date: 2023-05-30
Filing date: 2023-05-30
Publication date: 2024-01-05

Abstract

본 발명은, 상온수를 생성하는 항온수조부(110), 항온수조부(110)로부터 제1파이프(111)를 통해 연결되고, 분쇄원두가 충진되어 레벨링과 탬핑을 수행하고, 제1파이프(111)를 통해 상온수를 주입하고, 미리설정된 특정 브릭스 값에 상응하여 세팅된 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간에 따라 추출수를 생성하는, 추출부(120), 추출수를 공급하는 제2파이프(123)가 하단에 연결되고, 제2파이프(123)의 일측에 결합된 제1밸브(131)의 개폐에 따라 추출수를 수용하는 추출실린더(132)와, 추출실린더(132)를 커버하여 일정온도로 보온하는 추출탱크(133)와, 제2파이프(123)의 타측에 결합되어 추출실린더(132)에 충진된 추출수를 추출탱크(133)의 외부에 배치된 저장탱크(134)로 공급하도록 하는 제2밸브(135)로 구성되는, 추출수 공급부(130), 및 항온수조부(110)에 의한 청수의 가열, 추출부(120)의 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간, 및 제1밸브(131)와 제2밸브(135)의 개폐를 제어하는, 제어부(140)를 포함하여, 상온수를 이용하여 대량의 커피를 추출하는, 콜드 에스프레소 추출 머신를 개시한다.

Description

콜드 에스프레소 추출 머신{COLD ESPRESSO EXTRACTING MACHINE}

본 발명은 상온수를 이용하여 11브릭스 이상의 대량의 에스프레소 커피를 추출하도록 하고, 미리설정된 브릭스 값에 따라 청수의 가열, 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간을 제어하도록 할 수 있는, 콜드 에스프레소 추출 머신에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 커피의 추출방법에는 커피가 담긴 여과지에 온수를 부어 커피액을 추출하는 드립커피 추출법과, 포트에 커피를 충전한 후 고압상태로 고온의 물을 통과시켜 커피액을 추출하는 에스프레소커피 추출법 등이 널리 활용되고 있다.

이와 같은 다양한 추출법에 따라, 해당 추출법에서 커피의 맛을 가장 좋게 하면서 맛을 일정하게 유지하기 위해서는 커피 생두의 로스팅 강도에 맞는 다양한 물의 온도, 즉 커피의 분말화 정도에 따라 카페인을 포함한 커피성분의 용해 특성이 달라지므로 다양한 추출온도가 필요하다.

한편, 다량의 커피분말이 충전된 용기에 소량의 찬물을 장시간 투과시키면서 차가운 상태에서 커피액을 추출하는 더치커피 추출법도 점차 널리 활용되고 있는데, 이러한 더치커피 추출법은 드립커피 추출법과 유사하지만 0℃ 내지 30℃ 정도인 낮은 온도의 물(냉수 또는 상온수)이 중력에 의해 분쇄된 커피가루를 장시간에 걸쳐 통과하면서 천천히 용해되는 커피성분을 추출하므로 추출온도와 추출시간 측면에서 차이가 있다.

종래의 더치커피 추출방법은, 상온에서 한 방울씩 물을 떨어뜨려 추출하는 방식으로 목재나 금속의 프레임 거치대에 유리로 제작한 물탱크, 커피탱크, 원액탱크를 차례로 거치시켜 10 내지 12시간이라는 장시간에 걸쳐 내리게 됨으로 생산성이 상당히 저하되어 문제로 보급화하는데 한계가 있다.

한국 등록특허공보 제10-1748861호 (하이브리드 커피 추출기, 2017.06.19)

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상온수를 이용하여 11브릭스 이상의 대량의 에스프레소 커피를 추출하도록 하고, 미리설정된 브릭스 값에 따라 청수의 가열, 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간을 제어하도록 할 수 있는, 콜드 에스프레소 추출 머신을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 청수탱크로부터 공급되는 청수를 미리설정된 온도로 가열하여 상온수를 생성하는 항온수조부; 상기 항온수조부로부터 제1파이프를 통해 연결되고, 분쇄원두가 충진되어 레벨링과 탬핑을 수행하고, 상기 제1파이프를 통해 상온수를 주입하고, 미리설정된 특정 브릭스 값에 상응하여 세팅된 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간에 따라 추출수를 생성하는, 추출부; 상기 추출수를 공급하는 제2파이프가 하단에 연결되고, 상기 제2파이프의 일측에 결합된 제1밸브의 개폐에 따라 상기 추출수를 수용하는 추출실린더와, 상기 추출실린더를 커버하여 일정온도로 보온하는 추출탱크와, 상기 제2파이프의 타측에 결합되어 상기 추출실린더에 충진된 상기 추출수를 상기 추출탱크의 외부에 배치된 저장탱크로 공급하도록 하는 제2밸브로 구성되는, 추출수 공급부; 및 상기 항온수조부에 의한 청수의 가열, 상기 추출부의 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간, 및 상기 제1밸브와 상기 제2밸브의 개폐를 제어하는, 제어부;를 포함하는, 콜드 에스프레소 추출 머신을 제공한다.

여기서, 상기 항온수조부는, 상기 청수탱크로부터 정량의 청수를 펌핑하는 정량펌프와, 상기 정량펌프와 연결되어 유동하는 청수를 저장하는 수조와, 상기 수조에 담긴 청수를 가열하는 플랜지 히터와, 상기 플랜지 히터에 의해 가열된 상온수를 상기 제1파이프로 공급하는 공급파이프로 구성될 수 있다.

또한, 상기 추출부는, 분쇄원두가 충진되는 실린더탱크와, 상기 실린더탱크의 내부공간에서 승강하여 상기 충진된 분쇄원두에 대한 레벨링과 탬핑과 추출을 수행하는 실린더와, 상기 실린더탱크로 상온수를 분사하는 분사노즐로 구성될 수 있다.

또한, 상기 분사노즐은, 삼발이 형태로 형성되어 상온수를 분기하여 제공하고, 상기 실린더탱크의 상단캡에 회전하도록 결합된 노즐관과, 상기 노즐관의 각 종단에 각결합각도가 조절되도록 결합되는 노즐헤드로 구성될 수 있다.

또한, 상기 추출실린더는, 상기 제2파이프와 결합되는 어댑터와, 상기 어댑터와 결합되고 상기 추출수를 수용하는 배럴과, 상기 배럴의 내측으로 인입되어 상하 스트로크하는 플런저와, 상기 플런저의 상단에 형성된 푸시버튼과, 상기 배럴의 상단과 상기 푸시버튼 사이에 개재되는 코일스프링과, 상기 푸시버튼을 가압하는 가압구로 구성되고, 상기 제1밸브의 개방과 상기 푸시버튼의 해제에 따라, 상기 코일스프링이 상기 플런저를 승강시켜 상기 제2파이프를 석션하여서 상기 배럴에 상기 추출수를 충진하고, 상기 제1밸브의 폐쇄와 상기 제2밸브의 개방에 따라, 상기 푸시버튼을 가압하여 상기 저장탱크로 상기 추출수를 공급할 수 있다.

또한, 본체 프레임을 더 포함하며, 상기 본체 프레임의 상단에 상기 추출부가 2개 이상으로 그룹핑되어 배치되고, 상기 추출실린더는 2개 이상으로 그룹핑되어 상기 본체 프레임의 하단에 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상온수를 이용하여 11브릭스 이상의 대량의 에스프레소 커피를 추출하도록 하고, 미리설정된 브릭스 값에 따라 청수의 가열, 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간을 제어하도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 콜드 에스프레소 추출 머신의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 콜드 에스프레소 추출 머신의 구현도를 예시한 것이다.
도 3은 도 1의 항온수조부를 분리 예시한 것이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 추출부 및 추출수 공급부를 각각 분리 예시한 것이다.
도 6은 도 1의 추출부의 분사노즐을 분리 예시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예에 의한 콜드 에스프레소 추출 머신은, 상온수를 생성하는 항온수조부(110), 항온수조부(110)로부터 제1파이프(111)를 통해 연결되고, 분쇄원두가 충진되어 레벨링과 탬핑을 수행하고, 제1파이프(111)를 통해 상온수를 주입하고, 미리설정된 특정 브릭스 값에 상응하여 세팅된 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간에 따라 추출수를 생성하는, 추출부(120), 추출수를 공급하는 제2파이프(123)가 하단에 연결되고, 제2파이프(123)의 일측에 결합된 제1밸브(131)의 개폐에 따라 추출수를 수용하는 추출실린더(132)와, 추출실린더(132)를 커버하여 일정온도로 보온하는 추출탱크(133)와, 제2파이프(123)의 타측에 결합되어 추출실린더(132)에 충진된 추출수를 추출탱크(133)의 외부에 배치된 저장탱크(134)로 공급하도록 하는 제2밸브(135)로 구성되는, 추출수 공급부(130), 및 항온수조부(110)에 의한 청수의 가열, 추출부(120)의 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간, 및 제1밸브(131)와 제2밸브(135)의 개폐를 제어하는, 제어부(140)를 포함하여, 상온수를 이용하여 대량의 커피를 추출하는 것을 요지로 한다.

이하, 도면을 참조하여, 전술한 구성의 콜드 에스프레소 추출 머신을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

우선, 항온수조부(110)는 청수(fresh water)가 저장된 청수탱크(미도시)로부터 공급되는 청수를 제어부(140)에 의해 미리설정된 온도로 가열하여 상온수를 생성하여 추출부(120)로 공급한다.

구체적으로, 항온수조부(110)는, 도 2 및 도 3을 참고하면, 청수탱크로부터 정량의 청수를 펌핑하는 정량펌프(112)와, 정량펌프(112)와 연결되어 유동하는 청수를 저장하는 수조(113)와, 수조(113)에 담긴 청수를 가열하는 플랜지 히터(114)와, 플랜지 히터(114)에 의해 가열된 상온수를 각 제1파이프(111)로 공급하는 코일 형태의 공급파이프(115)로 구성될 수 있다.

한편, 항온수조부(110)는 수조(113)에 수용되는 청수를 제1파이프(111)로 공급하는 코일 형태의 공급파이프(115)를 직접 가열하여 상온수를 생성하도록 공급파이프(115)의 외주면에 전열선을 권취하여 공급파이프(115)를 통과하면서 청수가 상온수로 변환되도록 할 수도 있다.

다음, 추출부(120)는, 도 2 및 도 3을 참고하면, 항온수조부(110)로부터 제1파이프(111)를 통해 연결되고, 그라인더에 의해 분말로 분쇄된 분쇄원두가 충진되어 레벨링(leveling)과 탬핑(tapping)을 수행하고, 제1파이프(111)를 통해 분쇄원두로 상온수를 주입하고, 다음의 [표 1]에서와 같이, 미리설정된 특정 브릭스 값에 상응하여 세팅된 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간에 따라 추출수를 생성하여 추출수 공급부(130)로 공급하도록 한다.

	20brix	15brix	10brix	8brix	6brix	4brix	세팅값 범위
온도	23도	23도	23도	23도	23도	23도	23도 내지 32도
물투입 압력	10bar	10bar	10bar	10bar	10bar	10bar	8bar 내지 20bar
물투입 시간(량)	1분	1분40초 내지 1분50초	2분20초 내지 2분25초	2분40초 내지 2분45초	3분10초 내지 3분20초	3분40초 내지 3분50초
추출압력	3단계	3단계	3단계	3단계	3단계	3단계	1단계 내지 5단계
투입원두 (g)	500	500	500	500	500	500
수율	1.0	1.3	2.0	2.5	3.3	5.0
추출량	500	650	1000	1250	1650	2500

구체적으로, 추출부(120)는, 도 2 및 도 4를 참고하면, 분쇄원두가 충진되는 실린더탱크(121)와, 실린더탱크(121)의 내부공간에서 승강하여 충진된 분쇄원두에 대한 레벨링과 탬핑과 추출을 수행하는 실린더(미도시)와, 실린더탱크(121)로 상온수를 분사하는 분사노즐(122)로 구성될 수 있다.

예컨대, 실린더를 회전시켜 레벨링을 수행하고, 실린더를 수회 상하 진동시켜 탬핑을 수행하고, 상온수가 분사된 분쇄원두를 가압하여 추출수를 생성하도록 할 수 있다.

여기서, 추출수에 대한 추출이 완료된 원두 잔여물은 실린더탱크(121)의 하단을 개방한 후 실린더를 하강시켜 외부로 배출되도록 하고, 분사노즐(122)을 통해 청수 또는 상온수를 분사하여 내부세척을 수행하고, 분사노즐(122)을 통해 고온의 공기를 송풍하여 건조시키고 하단을 폐쇄하여 후속 추출 공정을 수행하도록 할 수도 있다.

또한, 도 6을 참고하면, 분사노즐(122)은, 삼발이 형태로 형성되어 상온수를 분기하여 균일하게 제공하고, 실린더탱크(121)의 상단캡에 회전하도록 결합된 노즐관(122a)과, 노즐관(122a)의 각 종단에 각결합각도가 조절되도록 결합되는 노즐헤드(122b)로 구성될 수 있으며, 노즐관(122a)의 회전축 상단에 커버판(122c)가 형성되고, 커버판(122c)의 외곽 모서리에는 하향으로 절곡된 스커트(미도시)가 형성되어 노즐헤드(122b)로부터 상방으로 분사되는 상온수를 차단하여 분쇄원두로 낙하하도록 하고, 상단캡의 저면이 분쇄원두로 오염되는 것을 최소화하도록 할 수 있다.

다음, 추출수 공급부(130)는, 도 2 내지 도 4를 참고하면, 추출부(120)에 의해 추출된 추출수를 공급하는 제2파이프(123)가 하단에 연결되고, 제2파이프(123)의 일측에 결합된 제1밸브(131)의 개폐에 따라 추출수를 수용하는 추출실린더(132)와, 추출실린더(132)를 커버하여 일정온도로 보온하는 추출탱크(133)와, 제2파이프(123)의 타측에 결합되어 추출실린더(132)에 충진된 추출수를 추출탱크(133)의 외부에 배치된 저장탱크(134)로 공급하도록 하는 제2밸브(135)로 구성된다.

즉, 제1밸브(131)를 개방하여 추출수를 추출실린더(132)로 공급하도록 하며, 추출실린더(132)에는 눈금이 표시되어 공급되는 양을 육안으로 식별하도록 할 수 있으며, 이후, 제1밸브(131)를 폐쇄하고, 제2밸브(135)를 개방하여 추출실린더(132)로부터 저장탱크(134)로 공급하도록 한다.

여기서, 추출실린더(132)는, 도 5에 예시된 바와 같이, 제2파이프(123)와 결합되는 어댑터(132a)와, 어댑터(132a)와 결합되고 추출수를 수용하는 배럴(132b)과, 배럴(132b)의 내측으로 인입되어 상하 스트로크하는 플런저(132c)와, 플런저(132c)의 상단에 형성된 푸시버튼(132d)과, 배럴(132b)의 상단과 푸시버튼(132d) 사이에 개재되는 코일스프링(133e)과, 푸시버튼(132d)을 가압하는 실린더 구조의 가압구(미도시)로 구성되고, 제1밸브(131)의 개방과 푸시버튼(132d)의 해제에 따라, 코일스프링(133e)이 플런저(132c)를 승강시켜 제2파이프(123)를 석션하여서 배럴(132b)에 추출수를 충진하고, 제1밸브(131)의 폐쇄와 제2밸브(135)의 개방에 따라, 푸시버튼(132d)을 가압하여 저장탱크(134)로 추출수를 공급할 수 있다.

이와 같은 코일스프링(133e)에 의한 순간적인 석션을 통해 제2파이프(123)에 추출수가 잔존하지 않도록 하여, 별도의 제2파이프(123)의 세척없이도, 상이한 브릭스 값의 추출수를 위한 후속 추출공정에서 추출수와 섞이지 않도록 할 수도 있다.

다음, 제어부(140)는, 항온수조부(110)에 의한 청수의 가열, 추출부(120)의 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간, 및 제1밸브(131)와 제2밸브(135)의 개폐를 제어하도록 한다.

한편, 도 2 및 도 4를 참고하면, 본체 프레임(150)을 더 포함하며, 본체 프레임(150)의 상단에 추출부(120)가 2개 이상으로 그룹핑되어 배치되고, 추출실린더(132)는 2개 이상으로 그룹핑되어 본체 프레임(150)의 하단에 배치되도록 하여, 대용량의 추출수를 생성하도록 할 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 콜드 에스프레소 추출 머신의 구성에 의해서, 상온수를 이용하여 11브릭스 이상의 대량의 에스프레소 커피를 추출하도록 하고, 미리설정된 브릭스 값에 따라 청수의 가열, 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간을 제어하도록 할 수 있다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

110 : 항온수조부 111 : 제1파이프
112 : 정량펌프 113 : 수조
114 : 플랜지 히터 115 : 공급파이프
120 : 추출부 121 : 실린더탱크
122 : 분사노즐 123 : 제2파이프
130 : 추출수 공급부 131 : 제1밸브
132 : 추출실린더 133 : 추출탱크
134 : 저장탱크 135 : 제2밸브
140 : 제어부 150 : 본체 프레임

Claims

청수탱크로부터 공급되는 청수를 미리설정된 온도로 가열하여 상온수를 생성하는 항온수조부;
상기 항온수조부로부터 제1파이프를 통해 연결되고, 분쇄원두가 충진되어 레벨링과 탬핑을 수행하고, 상기 제1파이프를 통해 상온수를 주입하고, 미리설정된 특정 브릭스 값에 상응하여 세팅된 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간에 따라 추출수를 생성하는, 추출부;
상기 추출수를 공급하는 제2파이프가 하단에 연결되고, 상기 제2파이프의 일측에 결합된 제1밸브의 개폐에 따라 상기 추출수를 수용하는 추출실린더와, 상기 추출실린더를 커버하여 일정온도로 보온하는 추출탱크와, 상기 제2파이프의 타측에 결합되어 상기 추출실린더에 충진된 상기 추출수를 상기 추출탱크의 외부에 배치된 저장탱크로 공급하도록 하는 제2밸브로 구성되는, 추출수 공급부; 및
상기 항온수조부에 의한 청수의 가열, 상기 추출부의 물투입 압력과 물투입 시간과 물 투입량과 추출압력과 추출시간, 및 상기 제1밸브와 상기 제2밸브의 개폐를 제어하는, 제어부;를 포함하며,
상기 항온수조부는, 상기 청수탱크로부터 정량의 청수를 펌핑하는 정량펌프와, 상기 정량펌프와 연결되어 유동하는 청수를 저장하는 수조와, 상기 수조에 담긴 청수를 가열하는 플랜지 히터와, 상기 플랜지 히터에 의해 가열된 상온수를 상기 제1파이프로 공급하는 공급파이프로 구성되고,
상기 추출부는, 분쇄원두가 충진되는 실린더탱크와, 상기 실린더탱크의 내부공간에서 승강하여 상기 충진된 분쇄원두에 대한 레벨링과 탬핑과 추출을 수행하는 실린더와, 상기 실린더탱크로 상온수를 분사하는 분사노즐로 구성되고,
상기 추출실린더는, 상기 제2파이프와 결합되는 어댑터와, 상기 어댑터와 결합되고 상기 추출수를 수용하는 배럴과, 상기 배럴의 내측으로 인입되어 상하 스트로크하는 플런저와, 상기 플런저의 상단에 형성된 푸시버튼과, 상기 배럴의 상단과 상기 푸시버튼 사이에 개재되는 코일스프링과, 상기 푸시버튼을 가압하는 가압구로 구성되고,
상기 제1밸브의 개방과 상기 푸시버튼의 해제에 따라, 상기 코일스프링이 상기 플런저를 승강시켜 상기 제2파이프를 석션하여서 상기 배럴에 상기 추출수를 충진하고, 상기 제1밸브의 폐쇄와 상기 제2밸브의 개방에 따라, 상기 푸시버튼을 가압하여 상기 저장탱크로 상기 추출수를 공급하고,
상기 실린더를 회전시켜 레벨링을 수행하고, 상기 실린더를 수회 상하 진동시켜 탬핑을 수행하고, 상온수가 분사된 분쇄원두를 가압하여 추출수를 생성하도록 하고,
추출수에 대한 추출이 완료된 원두 잔여물은 상기 실린더탱크의 하단을 개방한 후 상기 실린더를 하강시켜 외부로 배출되도록 하고, 상기 분사노즐을 통해 청수 또는 상온수를 분사하여 내부세척을 수행하고, 상기 분사노즐을 통해 고온의 공기를 송풍하여 건조시키고 하단을 폐쇄하여 후속 추출 공정을 수행하도록 하는,
콜드 에스프레소 추출 머신.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 분사노즐은, 삼발이 형태로 형성되어 상온수를 분기하여 제공하고, 상기 실린더탱크의 상단캡에 회전하도록 결합된 노즐관과, 상기 노즐관의 각 종단에 각결합각도가 조절되도록 결합되는 노즐헤드로 구성되는 것을 특징으로 하는,
콜드 에스프레소 추출 머신.
삭제
제1항에 있어서,
본체 프레임을 더 포함하며,
상기 본체 프레임의 상단에 상기 추출부가 2개 이상으로 그룹핑되어 배치되고, 상기 추출실린더는 2개 이상으로 그룹핑되어 상기 본체 프레임의 하단에 배치되는 것을 특징으로 하는,
콜드 에스프레소 추출 머신.