KR20010080929A - 수처리 장치를 포함하는 드립식 커피 메이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 순환식 물 가열기 (6) 를 제공하기 위한 물 저장기 (1) 와, 수용성 물때 형성 방지제에 의해 저장기내의 물을 처리하기 위한 수처리 장치 (9) 를 포함하는 드립식 커피 메이커에 관한 것이다. 본 발명은 수처리 장치 (9) 가 물 가열기 (6) 에 공급된 물의 부피를 기준으로 하여 측정하여 상기 물에 투입되는 물때 형성 방지제 (23) 의 함량을 측정하는 미량 측정 장치 (10) 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

수처리 장치를 포함하는 드립식 커피 메이커 {DRIP-TYPE COFFEE-MAKER COMPRISING A WATER TREATMENT DEVICE}

이와 같은 유형의 공지의 커피 메이커에서, 수처리 장치는 저장기의 충전 최대 높이 이상으로 완전히 유지되면서 저장기의 충전 개구내에 배치되는 카트리지를 포함하며, 이 카트리지는 뚜껑 및 천공 기부를 포함하며, 통상적으로 1 이상의 폴리인산염 결정으로 구성된 유형의 수용성 물때 형성 방지제를 포함하는데, 이는 저장기가 채워질 때 물의 급속 흐름시에만 용해된다. 그러나, 이와 같은 유형의 폴리인산염 결정으로부터의 수처리 장치를 사용할 경우, 물에 첨가되는 인의 함량은 커피 메이커의 물 가열기의 물때가 끼는 시간 동안 충분하게 지연되도록 정확하게 절대적으로 조절되지 않는 것이 명백하며, 사실상, 통상의 커피 메이커의 사용시 (예를 들면 하루 2회), 첨가된 인 함량은 거의 0 이 되는데, 이는 결정이 커피 메이커의 2회 작동 사이에 충분히 용해될 시간이 없기 때문이며, 그리하여 커피 메이커를 집중적으로 사용하거나 (예를 들면, 매 시간 마다), 첨가된 인의 함량이,인의 수중 농도가 P₂O₅로 환산하여 5 ㎎/ℓ이하가 되어야만 하는 시행중인 현행 규제에 의한 허용치를 초과하게 된다.

본 발명은 연속 순환식 물 가열기로 공급하는 저온수 저장기와, 수용성 물때 형성 방지제에 의해서 상기 저장기에 담겨진 물을 처리하는 수처리 장치로 이루어진 가정용 드립식 커피 메이커에 관한 것이다.

도 1 은 커피 메이커의 저장기가 물로 채워져 있는, 수처리 장치가 구비된 본 발명에 의한 커피 메이커의 수직 부분 단면도를 도시한다.

도 2 는 물이 부분적으로 비워져 있는 저장기를 도시하는 도 1 과 유사한 도면을 도시한다.

도 3 은 저장기가 완전히 비워진 후의 저장기를 도시하는 도 2 와 유사한 도면을 도시한다.

도 4 는 동일한 커피 메이커의 저장기 내에서 따라낸 물의 양 (ℓ) 을 기준으로 하여, 커피 메이커가 수처리 장치를 포함하지 않는 경우 (곡선 A), 커피 메이커가 저장기 최대 충전 높이 이상으로 유지된 수처리 장치를 포함하는 경우 (곡선 B) 및 커피 메이커가 본 발명에 의한 수처리 장치를 포함하는 경우 (곡선 C) 의 커피 메이커 내의 물의 통과 시간의 변화를 도시한다.

도 5 및 도 6 은 병에서의 마개의 조립전 (도 5) 및 조립후 (도 6) 각각의 마개와 액상의 물때 형성 방지제가 있는 병을 포함하는 수처리 카트리지의 구체예를 도시한다.

도 1 내지 도 3 에서는, N 으로 표시한 최대 충전 높이로 정의되는 용량을 갖는 저온수 저장기 (1) 를 포함하는 가정용 드립식 커피 메이커의 일부만을 도시하며, 여기서 기부 측벽 (4) 내에서 수행되는 개구를 형성하는 배출구 (2) 는 역류 방지 밸브 (5) 에 의해 연속 순환식 물 가열기 (6) 로 형성된 전기 가열체의 배출구에 연결되고, 이러한 배출구는 상승관 (7) 에 의해 커피의 분쇄 수용기가 되며 커피를 우려내는 수집용 커피포트 (도시하지 않음) 의 위에 배치되는 필터 (도시하지 않음) 의 살수 슈트 (chute) 를 공급하는 것을 포함한다.

도 1 내지 도 3 에 예시된 커피 메이커는 도면 부호 9 로 표시한 수처리 장치가 추가로 구비되어 있는데, 이는 커피 메이커의 물때가 끼는 것을 지연시키기위해 물에 첨가하게 되는 폴리인산염계 착물화제와 같은 수용성 물때 형성 방지제를 사용한다.

폴리인산염계 착물화제는 고형분 형태 (결정, 과립) 인 것이 바람직하나, 또한 분말형 또는 액상형이 될 수도 있다.

본 발명에 의하면, 수처리 장치 (9) 는 물 가열기 (6) 에 제공된 물의 용적을 기준으로 하여 물에 첨가되는 물때 형성 방지제 함량을 측정하는 미량 측정 장치 (10) 를 포함한다.

도 1 내지 도 3 에 도시된 바에 의하면, 미량 측정 장치 (10) 는 저장기의 배출구 (2) 에 인접하게 설치된 저장기 (1) 의 내부에 착탈 가능하게 장착되는 것이 바람직하며, 이는 물 가열기 (6) 에 제공된 물에 소량의 물때 형성 방지제를 신속히 투입하기에 적절하다.

본 발명의 바람직한 구체예에 의하면, 미량 측정 장치 (10) 는 소정의 용적이, 예를 들면 30 ㎤ 인 카트리지 (12) 를 포함하며, 이는 물때 형성 방지제, 예를 들면 소정의 중량, 예를 들면 1.66 g 의 폴리인산염의 결정을 단독으로 포함하며, 카트리지 (12) 의 내부에 연결되어 있는 모세관 (18) 과 같은 눈금이 매겨진 오리피스 (16) 가 이의 상부에 있으며, 바람직하게는 저장기의 최대 높이 N 이상에 위치하는 상부 개구 (21) 를 포함하면서 저장기 (1) 의 충전 개구 (19) 쪽으로 수직 형성되어 있다. 모세관 (18) 은 소정 직경, 예를 들면 1.5 ㎜ 인 원통 형태인 것이 바람직하다.

도 1 을 살펴 보면, 카트리지 (12) 의 오리피스 (16) 에 의해 형성된 0 으로정한 기준 높이로부터 계산하여, 사용자에 의해 선택된 커피잔의 수에 해당하며 일반적으로 3 ∼ 15 잔인 최대 물 높이 (H) 로 저장기 (1) 를 채우는 동안, 주입되는 물이 오리피스 (16) 에 의해 카트리지 (12) 를 통과하여 폴리인산염 결정 (14) 과 접촉하게 되며, 도 1 내지 도 3 에서 도면 부호 23 으로 표시한 인 농축액이 생성되며, 모세관 (18) 은 도 1 에서의 저장기 (1) 내의 물 높이와 거의 동일한 높이를 갖는 인 농축액이 채워지게 된다.

커피 메이커의 작동시, 저장기 (1) 는 비워지기 시작하는데, 예를 들면 도 2 에 도시되어 있는 바와 같이 (H - h) [여기서, h는 기준값 0 의 높이로부터 계산한 저장기 내에 남아 있는 물의 높이이고, 이는 0 ∼ H 임] 에 해당하는 물이 비게 되는 높이 (h₁) 이후 사용자가 저장기 중의 비우기를 중지하고자 할 경우, 모세관 (18) 의 높이는 동일한 높이 (h₁) 로 낮추어지며, 인 농축액 (23) 의 높이는 물 가열기의 펌핑으로 알려진 현상에 의해 물 가열기 (6) 에 공급된 물과 혼합시키고자 하는 카트리지의 눈금이 매겨진 오리피스 (16) 에 의해 소량 배출된다.

그래서, 도 2 에서 저장기가 비워지는 동안 물 가열기에 공급된 물에 첨가되는 인 농축액의 부피는 비워진 물의 높이 (h₁) 에 비례하게 된다.

일반적으로, 소정의 직경 (D) 을 갖는 원통형 모세관 (18) 의 경우, 저장기 (1) 가 비워지는 동안 물에 첨가된 인 농축액 (23) 의 부피 (V) 는 하기와 같은 수학식에 의해 정의된다.

상기 수학식 1 에서, H 는 선택된 커피잔의 갯수에 해당하는 물의 높이이며,

h 는 저장기의 물의 충전 및 비워진 높이로서, 0 ∼ H 가 된다.

카트리지 (12) 의 오리피스 (16) 에 의해 정의되는 기준값 0 의 높이는 저장기 (1) 의 기부벽 (4) 에 비례하여 소정의 높이 (h') 에 위치하는데, 예를 들면, 10 ㎜ 정도에 위치하여 저장기가 비워지는 동안 (도 2), 인의 완전 균일 용액을 카트리지 (12) 로부터 빼내게 된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 커피 메이커의 저장기 (1) 가 완전히 비워지게 된 후, 카트리지 (12) 는 인 농축액 (23) 이 채워지게 되며, 모세관 (18) 의 높이는 기준값 0 의 높이가 된다.

예시용으로서, 직경 (D) 이 1.5 ㎜ 인 원통형 모세관 (18) 을 택하고, 1.4 ℓ인 저장기내의 물의 부피에 해당하고, 131 ㎜ 인 물의 높이 (H) 를 고려할 경우, h = 0 에서의 저장기가 완전히 비게 되는 동안 물에 첨가된 인 농축액의 부피는 0.23 ㎖ 가 되는데, 이는 매우 소량에 해당하는 것이다.

이와 같이, 미량 측정 장치 (10) 는 단순하며, 경제적이고, 정확하며 특히 소량을 사용하는 잇점을 갖게 된다. 또한, 소정 함량의 폴리인산염계 착물화제를 물에 전달 또는 확산시킬 수가 있는데, 이는 완전하게 조절되며, 또한 소량으로 조절가능하며, 폴리인산염 결정 (14) 의 용해도와는 무관하게, 그리고 저장기내의 물의 높이에 비례하게 조절될 수 있는 것으로서, 이는 저장기내의 물의 부피와 무관하여서 바람직하다.

또한, 이들 성분에 적절한 차원, 즉 주로 폴리인산염 결정 (14) 의 중량, 모세관 (18) 의 기하학적 형상과 같은 카트리지 (12) 의 부피에 의해 폴리인산염계 착물화제 소량을 물에 투입함으로써, 이러한 미량 측정 장치 (10) 는 커피 메이커의 슈트의 배출구에서, 처리된 물중의 인의 농도가 P₂O₅로 환산하여 측정한 5 ㎎/ℓ이하가 되어야만 하는 시행중인 현행 규제를 충분히 준수하면서 P₂O₅로 환산하여 측정한 1 ㎎/ℓ정도가 되는 물중 인의 비율 또는 농도를 유지할 수 있고, 또한, 적어도 물 500 ℓ까지의 물 가열기의 물때가 끼는 시간을 상당히 지연시킬 수가 있다.

그래서, 미량 측정 장치 (10) 를 사용하여 커피 메이커의 물 가열기에 공급된 물중의 농도가 매우 낮은 인은 커피 메이커의 물때가 형성되지 않으면서 수 리터의 물을 효과적으로 처리할 수 있어서, 커피 메이커의 수명을 상당히 연장할 수 있다.

도 4 에 보고된 바와 같이, 상이한 실험 곡선 A, B 및 C 가 도시되어 있는데, 이들 각각은 T/T₀[여기서, T는 저장기가 물로 채워져 있을 동안의 물의 통과 시간이며, T₀도 또한 저장기가 물로 채워져 있을 동안의 물의 통과 시간에 해당하지만 이는 테스트의 1차 주기의 종반에 측정한 값임] 의 비율에 의해 측정된 커피 메이커 내의 물의 통과 시간의 변화를 도시하는 것으로, 이는 커피 메이커에 주입된 물의 양 (ℓ) 에 따라서, 저장기의 충전, 커피 메이커의 작동, 커피 메이커의 냉각의 순서로 이루어진다. 통상적으로, 커피 메이커는, T/T₀비가 물의 통과시간이 20% 증가된 것에 해당하는 1.2 인 경우의 물때가 형성된 것으로 간주할 수 있다.

곡선 A, B 및 C 는 44°TH 프랑스에 근접한 경도를 갖는 물을 동일한 커피 메이커에 공급한 테스트에 의해 측정하였다.

곡선 A 는 수처리 장치가 구비되지 않은 커피 메이커에 대해 측정한 것으로서, 커피 메이커의 물때 형성이 약 100 ℓ의 물 (포인트 E) 에서 이루어진 것을 예시한다.

곡선 B 는 동일한 커피 메이커를 사용하기는 하였으나, 종래 기술의 수처리 장치가 구비된 커피 메이커를 사용하였으며, 즉 천공된 카트리지는 저장기 충전의 최대 높이 이상으로 유지하며, 1.66 g 중량의 폴리인산염 결정을 담고 있는 것을 예시한다. 이러한 곡선 B 는 커피 메이커의 물때 형성이 처리된 물 약 200 ℓ(포인트 F) 의 경우 이루어졌다.

곡선 C 의 경우, 여전히 동일한 커피 메이커를 사용하였으나, 전술한 바와 같은 본 발명에 의한 미량 측정 장치 (10) 가 구비되어 있는 커피 메이커를 사용하였다. 이 테스트에서는, 미량 측정 장치 (10) 의 카트리지 (12) 의 체적은 30 ㎤ 에 해당하는 것을 선택하였으며, 이러한 카트리지 (12) 는 1.66 g 에 해당하는 중량을 갖는 폴리인산염 결정 (14) 만을 담고 있으며, 모세관 (18) 은 원통형의 것으로 직경이 1.5 ㎜ 이다. 커피 메이커의 물 가열기에 공급된 물에 첨가된 인 함량을 정확하게 조절할 수 있는 미량 측정 장치에 의해, 곡선 C 는 물 가열기의 물때 형성이 처리된 물 500 ℓ에 대해 발생하지 않았음이 명백하다.

그러므로, 이와 같이 수행한 테스트는 단순하고도 신뢰도가 높은 기법을 수행하여 (물 500 ℓ에 대한 물때 형성에 의한) 커피 메이커의 물 가열기의 물때 형성이 상당히 지연된 점에서, 그리고 물중의 인 농도가 매우 낮은 수치 (P₂O₅로 환산하여 1 ㎎/ℓ정도로) 로 유지된 점에서 드립식 커피 메이커 중의 본 발명에 의한 미량 측정 장치의 효율을 예시하고 있다.

상기에서 사용한 것과 동일한 부재는 동일한 도면 부호로 나타낸 도 5 및 도 6 과 관련하여서는, 미량 측정 장치의 실시양태를 기재하고 있다.

도 5 의 카트리지 (12) 는 이의 상부 (27) 에서 그 자체에 밀폐 시일링되고, 조절된 대기하에서 소정 농도의 폴리인산염의 액체 용액 (29) 이 채워져 있는 병 (26) 및, 이 병 (26) 상에서 나사 조임과 같이 착탈식으로 장착되는 마개 (30) 를 포함한다.

도 5 에 도시한 바와 같이, 뚜껑 (30) 은 모세관 (18) 및 눈금이 매겨진 오리피스 (16) 의 상부에 구비되어 있으며, 이는 마개 (30) 의 나사 조임 동안 병 (26) 의 상부 (27) 를 관통하도록 천공 기관 (32) 을 내부에 포함하여 오리피스 (16) 와 모세관 (18) 은 병 (26) 의 천공부 내에서 모두 뚫리게 된다 (도 6 참조). 병 (26) 상에서 마개 (30) 가 나사 조임된 후, 이와 같이 수행된 카트리지 (12) 는 도 6 에 도시된 바와 같이 커피 메이커의 저장기 (1) 의 내부에 장착된다.

또한, 카트리지 (12) 가 특히 단순하게 수행되었다는 사실로 부터, 밀폐된 병 (26) 내에 담겨진 액체 용액 (29) 은 인이 균일하며 완전 무균 상태인 것이 유리하다는 점에 유의하는 것이 좋다.

특히, 본 발명은 이와 같은 단점을 해소하고, 시행중인 규제, 커피 메이커의 사용 빈도수 그리고 물때 형성 방지제의 용해도와 관련하여 수중 첨가된 함량을 완전하게 조절하는, 수용성 물때 형성 방지제에 의해서 수처리 장치가 구비된 가정용 드립식 커피 메이커를 수행하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 수처리 장치는 물때 형성 방지제의 함량의 미량 측정 장치를 포함하며, 이 방지제는 물 가열기에 제공된 물의 부피를 기준으로 하여 측정되며, 이는 물에 첨가된다.

미량 측정 장치에 의해, 물에 첨가된 물때 형성 방지제의 함량은 이제부터는 신뢰성 높게 제어되며, 게다가, 매우 소량 사용으로 투입함으로써 커피 메이커의 물 가열기의 물때가 끼는 시간 동안 이를 상당히 지연시키는 놀라운 결과를 얻었다.

본 발명의 특징 및 잇점은 비제한적인 예로서 제시된 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 의하여 명백할 것이다.

Claims (6)

1. 연속 순환식 물 가열기 (6) 에 공급되는 저온수 저장기 (1) 와, 수용성 물때 형성 방지제 (14, 29) 로부터 저장기 내에 담겨진 물을 처리하는 수처리 장치 (9) 를 포함하는 드립식 커피 메이커로서, 상기 수처리 장치 (9) 는 물 가열기 (6) 에 공급된 물의 체적을 기준으로 하여 물에 첨가되는 물때 형성 방지제의 함량을 측정하는 미량 측정 장치 (10) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 드립식 커피 메이커.
2. 재 1 항에 있어서, 상기 미량 측정 장치 (10) 는 저장기 (1) 를 비우게 되는 개구 (2) 의 부근에 배치되고, 상기 물 가열기 (6) 에 제공되는 물에 물때 형성 방지제 (23) 의 소정량을 투입하도록 하는 것을 특징으로 하는 드립식 커피 메이커.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 물때 형성 방지제 (14) 는 폴리인산염계 착물화제이며, 상기 미량 측정 장치 (10) 는 저장기 (1) 의 내부에 장착된 착물화제 (14) 를 포함하며, 저장기가 채워지는 동안 물이 유입되는 눈금이 새겨진 오리피스 (16) 가 상부에 형성되어 있는 카트리지 (12) 를 포함하며, 이는 카트리지 (12) 내에 물이 통과한 후, 저장기가 채워지는 개구 (19) 를 향해 접근하게 되며 저장기의 최대 충전 높이 (N) 이상에 위치하는 상부 개구 (21) 를 포함하는 소정 구역을 갖는 모세관 (18) 과 연통됨으로써, 소정의 물 높이 (H) 로 저장기가 채워지는 동안, 모세관 (18) 은 소정의 물 높이 (h₁) 상에서 저장기 (1) 가 비워지는 동안 주어진 물의 높이와 거의 동일한 높이로 착물화제가 채워지며, 물 가열기 (6) 에 공급되는 물에 투입하기 위한 카트리지 (12) 의 오리피스 (16) 에 의해 배출되는 착물화제 (23) 의 소정량은 저장기를 효과적으로 비우게 되는 소정의 물 높이 (h₁) 에 비례하게 되는 것을 특징으로 하는 드립식 커피 메이커.
4. 제 3 항에 있어서, 카트리지 (12) 에 담겨진 착물화제 (14) 는 고형물 형태로서, 이의 중량, 카트리지 (12) 의 용적 및 모세관 (18) 의 기하학적 형상은 인 농축액으로 처리된 물 내에서 P₂O₅로 환산하여 5 ㎎/ℓ이하의 값, 바람직하게는 1 ㎎/ℓ정도로 유지되도록, 그리고 적어도 처리된 물 500 ℓ까지 커피 메이커의 물때 형성을 방지하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 드립식 커피 메이커.
5. 제 3 항에 있어서, 카트리지 (12) 는 이의 상부 (27) 에서 그 자체에 밀폐 시일링되고, 액체 형태의 착물화제 (29) 가 채워져 있는 병 (26), 그리고 상기 병 (26) 상에서 착탈식으로 장착되는 마개 (30) 를 포함하며, 상기 마개 (30) 는 조립시의 병 (26) 의 상부 (27) 의 천공 기관 (32) 을 포함하며, 병 (26) 의 천공부내로 모두 뚫려 있는 모세관 (18) 및 눈금이 새겨진 오리피스 (16) 가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 드립식 커피 메이커.
6. 제 5 항에 있어서, 마개 (30) 는 병 (26) 상의 나사 조임에 의해 장착되는것을 특징으로 하는 드립식 커피 메이커.