KR20100063069A - 음료 추출 장치 - Google Patents

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KR20100063069A
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안드레아스 루찌
에어빈 브랜들레
하이너 프레히틀
마르코 피슈터
클라우디오 포스칸
로우이스 도이버
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델리카 아게
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Abstract

예컨대 커피 메이커와 같은, 액체 식품 또는 기호품 추출 장치는 추출될 재료 또는 상기 재료를 함유한 일회용 포장(2)을 수용하는 추출 챔버(1)를 포함한다. 또한 상기 장치는 액체를 상기 추출 챔버를 통해 통과시키는 전기 펌프(3), 및 액체를 가열하는 열 절연식 연속 흐름 히터(4)를 포함한다. 상기 장치는 추출 과정의 종료 또는 조작 요소의 작동으로부터 사전에 지정 가능한 시간의 경과 후에, 전자 스위칭 모듈(5)에 의해, 매우 에너지 효율적인 스탠바이 모드로 전환될 수 있고, 상기 스탠바이 모드에서는 적어도 상기 연속 흐름 히터(4) 및 다른 컨슈머들이 전기 에너지를 소비하지 않고 스위칭 오프된다.

Description

음료 추출 장치{DEVICE FOR BREWING A BEVERAGE}
본 발명은 액체 식품 또는 기호품을 추출하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 예컨대 커피 메이커 또는, 예컨대 차, 코코아 또는 스프와 같은 다른 음료를 추출하는 장치일 수 있다.
이러한 장치는 오늘날, 연속적이지 않고 특정 시간 간격으로만 작동되는 개인 가정, 사무실, 라운지 등에서 많이 사용되고 있다. 사이 시간 동안 장치들은 준비 모드로 작동되지만, 상기 준비 모드는 많은 전기 에너지를 필요로 한다. 특히 커피 메이커의 경우 준비 모드에서 비교적 높은 특정 물 온도가 지속적으로 유지되어야 하기 때문에 전류 소비가 높다.
WO 97/24052에는, 예컨대 본 발명에 따라 제시된 과제에 상응하게 사전 가열 시간이 필요하지 않고 준비 상태에서 에너지가 소비되지 않아도 되는 커피 메이커가 공지되어 있다. 이를 위해, 대용량 전기 가열 블록 대신 적은 열 용량의 연속 흐름 히터(continuous flow heater)가 사용된다. 소정의 물 출발 온도를 얻기 위해, 제어 회로가 사용된다. 연속 흐름 히터는 다수의 층들로 된 관으로 이루어지고, 상기 관은 와인딩된 가열 와이어를 포함한다. 이러한 연속 흐름 히터에 의해 신속하게 높은 온도가 달성된다. 또한 제어 회로가 제공되고, 상기 제어 회로의 제어 값은 연속 흐름 히터의 끝 부분에서의 물 온도이다.
이러한 조치들에 의해, 에너지 소비가 만족할 정도로 감소되지 않는다. 특히 모든 메인 전류 컨슈머들이 전원 시스템과 완전히 분리되지 않는다.
본 발명의 과제는, 최대 준비 등급에서 최소의 에너지 공급을 필요로 하고 특히 모든 메인 전류 컨슈머들이 휴지 상태에서 전원 시스템과 완전히 분리되는, 상기 방식의 장치를 제공하는 것이다. 또한, 상기 장치는 높은 등급의 조작 쾌적성 및 작동 안전성을 갖추어야 한다. 상기 장치는 제조 및 유지 관리도 용이해야 한다.
상기 과제는 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징을 가진 장치에 의해 해결된다.
전자 스위칭 모듈의 사용에 의해, 준비 모드에서 에너지 소비가 감소될 뿐 아니라 최소 제어 전류를 제외한, 거의 에너지-없는 스탠바이 모드가 달성된다. 이러한 모드에는 특히, 제어될 뿐 아니라 완전히 스위칭 오프되거나 또는 전원 시스템과 분리되는 연속 흐름 히터가 포함된다. 동일한 방식으로 펌프도 스위칭될 수 있고 이로써, 스탠바이 모드에서는 펌프의 작동이 불가능하다.
연속 흐름 히터 외에, 예컨대 센서 및 발광 수단 등과 같은 다른 전기 컨슈머들이 스탠바이 모드에 포함되고, 이러한 컨슈머들은 상기 스탠바이 모드에 의해 에너지 소비가 감소될 수 있거나 또는 스위칭 오프될 수 있다. 즉, 전원 시스템으로부터 완전히 분리될 수 있다. 특히, 온도 센서들, 유량 센서들, 스위치에 있는 발광 다이오드들, 디지털 표시기들 등은, 상기 장치가 필요하지 않은 경우에도, 전기 에너지를 많이 소비한다. 스탠바이 모드에 이러한 컨슈머들이 포함됨으로써 에너지 소비가 더 감소될 수 있다.
장치는 특히 상태를 표시하는 다수의 발광 수단들을 포함하며, 스탠바이 모드의 표시에 사용되는 단일 발광 수단을 제외한 상기 발광 수단들이 스위칭 모듈에 의해 스위칭 오프될 수 있으면 특히 높은 조작 쾌적성이 달성된다. 이로써, 장치가 활성화 상태인지를 알 수 있으며, 준비 상태가 되기까지, 마지막 사용에 따라 다소의 시간 간격이 소요되어야 한다.
스탠바이 모드는 바람직하게 장치의 조작 요소의 작동에 의해 종료될 수 있으며, 연속 흐름 히터가 가열되는 준비 모드가 트리거링될 수 있거나, 또는 바로 추출 과정이 새로 시작될 수 있다. 추출 과정의 시작은 연속 흐름 히터에서의 온도가 가열 시간을 필요로 하지 않을 정도로 높은 경우 적합하다. 스탠바이 모드는 예컨대 시작 버튼의 작동에 의해 중단될 수 있다. 장치는 작동 준비가 되면, 즉시 추출 과정을 시작하거나, 또는 상응하는 발광 수단에 의해 작동 준비가 아직 되지 않은 것을 표시한다.
스탠바이 모드에서 전력 소비는 최대 0.5 W, 바람직하게 최대 0.3 W로 감소된다. 이러한 적은 스탠바이 에너지 소비는 더 긴 시간 간격에 걸쳐서도 분명히 중요한 정도가 아니다.
놀랍게도, 열 전달 계수가 최대 2 W/㎡K, 바람직하게 최대 1 내지 1.5 W/㎡K인 외부 단열부가 연속 흐름 히터에 제공되면, 최적의 작동 값이 달성될 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 최적의 단열 값에 의해, 더 긴 휴지 단계 후에도 작동 준비가 유지되거나 또는 초 단위 이내에 다시 작동 준비가 되는 것이 달성된다. 연속 흐름 히터는 콜드 스타트시에도 예컨대 1000 W의 가열 전력으로 약 단 1분 이내에 적어도 95 ℃의 온도를 비교적 빨리 얻을 수 있도록 설계될 수 있다. 이 경우 외부 단열부는 예컨대 스탠바이 모드에서 2 시간 후에 작동 준비 상태로부터 냉각이 40 ℃보다 높지 않은 온도로, 바람직하게는 50 ℃보다 높지 않은 온도로 이루어지도록 선택될 수 있다. 이러한 완만한 냉각 곡선에서는, 스탠바이 모드의 중단 후 대기 시간이 매우 짧거나 또는 필요 없다.
외부 단열부는 바람직하게 내열성의, 형태 안정한 및 쉽게 성형 가능한 플라스틱 재료로 이루어진다. 특히 바람직한 것은 프로필렌 및 올레핀으로 이루어진 공중합체(발포 폴리프로필렌- EPP)이다. 상기 재료는, 예컨대 상표 Neopolen®로도 알려져 있다. 상기 재료는, 예컨대 차량 제조 및 포장 산업에서 기계적으로 심한 하중을 받는 부재용으로도 사용된다.
연속 흐름 히터는 다양한 디자인을 가질 수 있다. 직육면체 형태가 특히 바람직한 것으로 나타났고, 연속 흐름 히터는 구불구불한 흐름 채널을 포함할 수 있다. 직육면체는 비교적 컴팩트하고 외부 단열부 내로의 가능한 완전 매립을 용이하게 한다. 외부 단열부는 바람직하게 연속 흐름 히터를 정확한 끼워맞춤으로 둘러싸도록 형성된다. 이 경우, 외부 단열부는 바람직하게는 정확히 끼워맞춰지는 2 개의 상호 파지식 절반 셸들로 형성되고, 상기 절반 셸들은 추가 고정 수단에 의해 또는 추가 고정 수단 없이 결합된다. 연속 흐름 히터는 유지 관리 목적으로 접근이 용이해야 하기 때문에, 상기 2 개의 정확히 끼워맞춰지는 절반 셸들은 간단히 개방되고 다시 확실히 폐쇄될 수 있다. 예컨대, 스크루, 스프링 클램프, 파지식 밴드 등이 특히 바람직한 고정 수단이다. 물론 대안으로, 외부 단열부가 완전히 또는 부분적으로 연속 흐름 히터와 고정 결합되는 것도 고려될 수 있다.
스위칭 모듈은 타이머에 의해 스탠바이 모드가 자유 선택 가능한 방식으로 나타나도록 프로그래밍될 수 있으며, 추출 과정의 종료 또는 조작 요소의 마지막 작동으로부터, 예컨대 30 초 내지 120 초 후, 바람직하게는 약 60 초 후에 스탠바이 모드가 스위칭 온될 수 있다. 연속 흐름 히터에서의 최적의 단열은 상기와 같은 극히 짧은 스위칭 오프 시간을 가능하게 한다. 장치가 얼마나 집중적으로 사용되는지에 따라, 이러한 스위칭 오프 시간이 길어질 수도 짧아질 수도 있다.
다른 장점은, 추출 챔버가 캡슐을 수용하도록 설계되며, 캡슐은 추출 챔버의 폐쇄시 관통될 수 있고 추출 챔버의 개방 및 폐쇄 또는 캡슐의 이젝팅을 위해 개방 요소가 배치되고, 개방 요소의 작동은 스탠바이 모드를 중단시킴으로써 얻어진다. 이로써, 추출 챔버의 개방 또는 폐쇄는 스탠바이 모드를 중단시키므로, 예컨대 추출 챔버가 완전히 빈 경우에도 장치는 물에 의한 세정 과정을 즉시 준비할 것이다.
특히 바람직하게는, 장치는 프로그래밍 가능한 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로에 의해 작동 관련 파라미터들이 프로그래밍될 수 있거나 또는 진단 목적을 위한 작동 관련 파라미터들이 저장될 수 있다. 상기 제어 회로는 또한 스탠바이 모드를 개시하는, 예컨대 타이머를 또한 포함한다. 상기 제어 회로에 의해, 다양한 다른 파라미터들이 트리거링될 수 있고, 특정 실제 파라미터의 질문을 가능하게 하는 진단 프로그램도 저장될 수 있다.
추출 장치의 디자인은 사용, 작동, 유지 관리 및 보수에 관련한 전체 최적화의 관점을 기초로 한다. 예컨대 상이한 추출품들의 사용 또는 프로세스 최적화를 위한 모든 작동 관련 매칭이 소프트웨어 매칭에 의해서만 이루어질 수 있으면, 최대 유연성이 보장된다. 장치에서의 서비스 작업은 제어 회로에 의한 완전한 진단을 통해 용이해진다.
제어 회로로서는, 예컨대 미국 캘리포니아주 95131 산호세 오차드 파크웨이 2325에 소재하는 Atmel Corporation사의 ATmega8TM 타입의 마이크로 프로세서가 특히 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 다기능 마이크로 프로세서(RISC 프로세서)는 하기 특성을 갖는다.
- 8 bit RISC 아키텍쳐,
- 프로프램 코드용 집적 비휘발성 메모리(FLASH),
- 파라미터용 집적 비휘발성 메모리(IIPROM),
- 상이한 인터페이스(SPI/I2C/USART/GPIO),
- 타이머,
- 아날로그/디지털 컨버터,
- 안전 기능(워치독, 브라운-아웃 검출기),
- 집적 클록 생성(소수의 외부 구성 요소 필요).
마이크로 프로세서는 디지털 툴로서도 작동한다. 예컨대, 커피의 개수(커피 또는 대안적 차의 종류 포함), 운용 소프트- 및 하드웨어 버전(기본 설정) 및 몇몇의 에러 메시지가 판독될 수 있다. 이는 특수 연결 케이블 또는 표준 PC에 의해 디버그 또는 구성 인터페이스를 통해 이루어진다.
장치의 하우징 내 연속 흐름 히터의 최적의 배치는, 열교(heat bridge)의 감소를 위해 연속 흐름 히터가 장치 내에서 외부 단열부에 배치되거나 및/또는 고정됨으로써 달성될 수 있다. 이로써, 예컨대 스크루, 핀, 브래킷 등과 같은 금속 연결 요소들이 연속 흐름 히터의 바디와 도전 연결되지 않고, 도전이 양호하지 않은 플라스틱 호스만이 연속 흐름 히터를 향해 안내되거나 또는 상기 연속 흐름 히터로부터 멀리 안내된다.
본 발명의 다른 장점 및 특징들은 하기 설명 및 도면에 제시된다.
본 발명에 따라, 최대 준비 등급에서 최소의 에너지 공급을 필요로 하고 특히 모든 메인 전류 컨슈머들이 휴지 상태에서 전원 시스템과 완전히 분리되고, 또한 높은 등급의 조작 쾌적성 및 작동 안전성을 가지며 제조 및 유지 관리도 용이한 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 특징을 포함한 커피 메이커의 개략도이고,
도 2는 연속 흐름 히터용 베이스 요소의 사시도이며,
도 3은 도 2의 베이스 요소를 포함한 연속 흐름 히터의 종단면도이고,
도 4는 연결 요소 및 조립 플레이트를 포함한 도 3의 연속 흐름 히터의 사시도이며,
도 5는 도 4의 연속 흐름 히터용 2 개의 절반 셸들로 이루어진 외부 단열부의 사시도이고,
도 6은 외부 단열부를 포함한 도 4의 연속 흐름 히터의 종단면도이며,
도 7은 시간에 따른 연속 흐름 히터에서의 냉각을 나타낸 그래프이고,
도 8은 상이한 작동 스테이션에서 시간에 따른 연속 흐름 히터에서의 온도 및 상기 연속 흐름 히터의 전력 소비를 나타낸 그래프이며,
도 9는 장치의 가능한 작동 상태들의 개략도이다.
도 1에 개략적으로 도시된 커피 메이커는 추출 챔버(1)를 포함하고, 상기 추출 챔버는 파우더형 커피를 가진 캡슐(2)을 수용할 수 있다. 추출 챔버는 캡슐 수용부(16) 및 인젝터 헤드(17)로 이루어지고, 상기 인젝터 헤드는 캡슐 수용부에 대해 밀봉식으로 가압 가능하다. 추출 챔버가 완전히 폐쇄된 경우, 캡슐(2)이 침투될 수 있고, 이로써 인젝터 헤드(17)를 통해 뜨거운 물이 캡슐을 통과할 수 있다. 커피는 배출구(18)를 통해 추출 챔버를 벗어나고, 상기 배출구 아래에 커피 잔(19)이 놓일 수 있다. 이러한 방식의 추출 챔버의 작동 원리는 예컨대 EP 1 721 553에 공지되어 있다.
추출 물은 물탱크(6)로부터 나와, 상기 물탱크로부터 펌프(3)에 의해 연속 흐름 히터(4)에 공급된다. 펌프는 예컨대 커피 메이커용으로 예컨대 50 W 전력 소비 및 20 bar 최대 작동 압력을 가진 일반 전기 진동 펌프이다. 이러한 펌프는, 예컨대 이탈리아 파비아 27100 코르소 카보우어에 소재하는 Ulka S.p.A.사에 의해 상품명 E4로 판매된다. 물론, 예컨대 멤브레인 펌프 등과 같은 다른 타입의 펌프 사용이 고려될 수 있다.
펌프에 의해 송출되는 물의 양은 유량 센서(7)에 의해 측정된다. 이로써, 원하는 커피 종류에 따라 상이한 양이 송출되도록 펌프 작동을 제어할 수 있다.
외부 단열부(20)를 구비한 연속 흐름 히터(4)에서 물 온도는 예컨대 95°내지 105°까지 상승된다. 연속 흐름 히터(4)로부터 흘러나오는 물의 온도는 온도 센서(8)에 의해 측정된다. 유량 센서(7) 및 온도 센서(8) 모두는 제어 회로(13)에 연결되어 작동하고, 상기 제어 회로는 장치의 작동 상태에 따라 상이한 제어 과제를 수행한다.
추출 챔버(1)에는 개방 요소(15), 예컨대 레버 메커니즘이 제공된다. 이젝팅 스위치(14)는 개방 요소(15)에 의해 작동되고 제어 회로(13)에 연결되어 작동한다. 또한, 이젝팅 스위치는 추출 챔버(1)의 개방시 펌프(3)가 작동되는 것을 방지한다.
커피 메이커는 다른 표시기 및 조작 요소들을 포함한다. 발광 스위치들(21, 22 및 23)에 의해 추출 과정이 시작되고, 각각의 개별 스위치는, 예컨대 특정 액체량에 상응한다. 발광 스위치(24)에 의해, 조금 더 많은 물 양이 폐쇄된, 빈 추출 챔버를 통해 흘러가는, 예컨대 세정 과정이 개시될 수 있다. 물론, 스위치들(21 내지 24)은, 예컨대 선택 스위치와 같은 다른 스위칭 요소로 대체될 수 있다. 스위치 없는 발광 다이오드(25)가, 예컨대 다른 표시 및/또는 발광 목적을 달성할 수 있다. 장치는 또한 스탠바이 모드를 표시하는, 예컨대 펄스식으로 작동하는 발광 다이오드와 같은 다른 발광 다이오드(26)를 포함한다.
전원 시스템으로부터 메인 스위치(11)를 통해 커피 메이커에 전기 에너지가 공급된다. 정전 방전 보호부(electrostatic discharge protector)(12)(ESD Protection)는 소자들이 전하를 띠지 않게 하거나 또는 전자 회로가 간섭받지 않게 한다.
장치의 중요 요소는 전자 스위칭 모듈(5)이고, 상기 스위칭 모듈은 제어 회로(13)에 직류의 작동 전압을 공급하고 스탠바이 모드를 개시 또는 종료시킨다. 상기 스위칭 모듈은, 예컨대 미국 버펄로 그로브에 소재하는 Bias Power LLC사의 BPS1 시리즈 타입의 스탠바이 공급 모듈이다. 이러한 방식의 모듈은 스탠바이-작동에서 출발 전력이 최대 1 W인 경우, 30 mW 보다 작은, 아주 적은 전력 소비를 갖는다. 상기 방식의 모듈의 작동 방식은, 예컨대 WO 01/54260에 기술되어 있다.
펌프(3) 및 연속 흐름 히터(4)에, 예컨대 230 V의 교류의 공급은 절연 스위치들(9 및 10)에 의해 이루어진다. 상기 스위치들은 제어 회로(13)에 연결되어 작동되거나 또는 상기 제어 회로에 의해 제어될 수 있다.
추출 과정의 종료로부터 예컨대 60 초의 사전에 지정 가능한 시간 후에 스위칭 모듈이 장치를 스탠바이 모드로 스위칭한다. 상기 모드에서는 스위치들(9 및 10)이 중단되고 또한 센서들(7 및 8) 및 발광 다이오드들/스위치들(21 내지 25)도 작동 전압과 분리되므로 작동하지 않는다. 유일하게 스탠바이 표시기(26)에 전류가 공급되고, 메인 스위치(11)가 스위칭 온 되어 있는 것과 기계가 스탠바이 모드에 있는 것이 신호화된다.
연속 흐름 히터에 대한 다른 세부 사항들은 도 2 내지 도 4 에 도시되고 상기 연속 흐름 히터의 외부 단열부는 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 연속 흐름 히터는 알루미늄, 구리 또는 강과 같은 열 전도가 양호한 금속으로 된 직육면체 베이스 요소(2)로 실질적으로 이루어지고, 상기 직육면체 요소 내에 전기 저항 가열을 위한 U형 가열 바디(28)가 조립된다. 베이스 요소(27)의 표면에는 구불구불한 채널(29)이 배치된다. 이러한 채널 안내에 의해, 최적의 길이를 가진 가열 구간이 얻어지고, 상기 가열 구간은 액체를 가열시켜야 한다. 베이스 요소(27) 그리고 이로써 채널(29)의 상부 면은 커버(32)로 밀봉식으로 폐쇄된다. 베이스 요소와 커버는 스크루들(49)에 의해 결합되고, 상기 스크루들은 구불구불한 채널 사이로 전체 유닛을 관통한다. 물은 유입구(30)에서 실온으로 연속 흐름 히터 내로 유입되어 출구(31)에서, 예컨대 90℃ 내지 105℃의 작동 온도로 상기 연속 흐름 히터를 벗어난다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 온도 센서(8)는 연속 흐름 히터 상에 직접 고정되거나 또는 상기 연속 흐름 히터 내에 조립될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 외부 단열부(20)는 상기 2 개의 절반 셸들(34 및 34')로 이루어지고, 상기 절반 셸들의 상호 파지식 벽 섹션들은 정확한 끼워맞춤으로 결합될 수 있다. 상기 절반 셸들의 내부 윤곽은 연속 흐름 히터(4)의 외부 윤곽에 정확한 끼워맞춤 방식으로 맞추어진다. 이로써 연속 흐름 히터는 외부 단열부 내로 실제로 유극 없이 매설될 수 있다. 상기 2 개의 절반 셸들(34 및 34')의 결합은 바람직하게 정확한 끼워맞춤에 의해서만 이루어지는 것이 바람직하며, 록킹 캠, 상호 파지식 톱니들, 셀프 록킹 조임 방식 웨지 면 등도 고려될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 결합이 예컨대 결합 러그들(35) 상에 사용될 수 있는 적합한 결합 수단들 또는 고정 수단들에 의해서도 이루어질 수 있다. 대안으로, 2 개의 절반 셸들이 예컨대 고정 밴드와 같은 스트래핑에 의해서도 결합될 수 있다. 이 실시예의 경우, 2 개의 절반 셸들은 예컨대 15 내지 22mm의 벽 두께를 가진다. 재료는 전술한 폴리프로필렌-발포 플라스틱인, BASF 사의 Neopolen®이다.
도 6에는 외부 단열부(20) 내에 완전히 매설된 연속 흐름 히터(4)가 도시되고, 상기 연속 흐름 히터는 플라스틱 호스(48 및 48')를 통해서만 나머지 장치와 직접 접촉된다. 이와 달리, 고정은 기계 하우징의 내부에서, 예컨대 조립 플레이트(33) 상에서, 연속 흐름 히터에 대한 직접적인 열교 없이 외부 단열부 상에만 이루어진다. 예컨대 외부 단열부는 플라스틱 재료로 이루어진 케이블 바인더(50)들에 의해 조립 플레이트(33)에 고정될 수 있다. 상기 케이블 바인더들은 유지 관리 작업에서 간단하게 커팅된 후 새로 세팅된다.
도 7에는 외부 단열부의 단열 값이 연속 흐름 히터에서의 물 온도의 냉각에 어떻게 영향을 주는지가 도시된다. 스탠바이 모드의 시작 및 준비 사이클의 끝에서 바로, 물 온도가 예컨대 95 ℃이다. 30 분 후 온도는 여전히 75 ℃이고, 1 시간 후에도 약 60 ℃이다. 약 2 시간 후에도 온도가 거의 45 ℃이고, 이로써 스탠바이 모드의 중단 후 작동 준비가 초 단위 내에서 다시 가능하다. 이는 연속 흐름 히터가 약 1000 W의 비교적 높은 전력 소비를 가질수록 더욱 그러하다.
도 8에는 시간에 따른 커피 메이커의 상이한 작동 상태가 도시되고, 온도 곡선(36)은 좌측에서 온도를 섭씨로 나타낸다. 전력 곡선(37)은 우측에서 W로 전력 소비를 나타낸다. 커피 메이커의 스위칭 온 후, 연속 흐름 히터가 1000 W의 총 전력으로 가열되는 가열 단계(38)가 시작된다. 약 60 초 후 기계는 준비 모드(39)가 되고, 상기 준비 모드에서는 열 에너지가 더 이상 공급되지 않지만 온도는 여전히 조금씩 상승해서 약 105 ℃가 된다. 약 120 초보다 조금 더 후에, 보통 커피용인 예컨대 제 1 추출 과정(40)이 시작되고, 상기 제 1 추출 과정 동안 연속 흐름 히터에 총 전력이 공급된다. 추출 과정의 종료 후 기계는 다시 준비 모드(39)로 되고, 상기 준비 모드는 60 초 후 스탠바이 모드(41)로 전환된다. 상기 스탠바이 모드에서 필요하지 않은 발광 다이오드들, 센서들 등은 공급 전류와 분리된다. 커피 메이커의 조작 요소가 작동되면, 예컨대 재빨리 차례로, 에스프레소 용인 2 개의 추출 과정들(40')이 작동될 수 있고, 이 과정들은 본 실시예에서 270 초 내지 약 300 초의 시간 축에 표시되어 있다. 90 ℃보다 높은 연속 흐름 히터에서의 여전히 높은 물 온도에 의해 대기 시간이 소요될 필요가 없다. 마지막 추출 과정의 종료 직후, 기계는 다시 준비 모드(39)로 되고, 상기 준비 모드는 60 초 후에 다시 스탠바이 모드(41)로 전환된다. 60 초의 준비 모드로 유지하기 위해, 에스프레소 추출 과정(40')에서 제 2 열 도입은 에스프레소 추출의 끝에 걸쳐서 이루어진다. 온도 곡선(36)에 나타나듯이, 이러한 재가열은 다시 온도를 조금 상승시킨다.
기계가 긴 시간 동안 사용되지 않으면, 온도 곡선(36)은 도 7에 도시한 바와 같이 진행되고, 기계와의 후속 상호 작용시, 준비가 되기까지 최대 약 60 초의 대기 시간이 소요되어야 한다.
완전 부하시 기계의 총 전력 소비는 약 1.05 kW이고, 즉 연속 흐름 히터를 위해 1 kW이고 펌프를 위해 약 50 W이다. 여기에, 작동시 전자 장치 또는 나머지 컨슈머들을 위해 약 0.6 W가 추가된다. 그러나 스탠바이 모드에서는 전력 소비가 단지 0.3 W이거나 또는 더 적다.
도 9에는 상이한 작동 상태들이 도시된다. 기계는 항상, 도시된 작동 상태들 중 하나의 작동 상태에 있는데, 즉 기계 온(42) 또는 기계 오프(43)에 있다. 스위칭 온 작동 상태는, 가열(44), 핫(hot)(45) 또는 재가열(46)로 나뉘고, 상기 스위칭 온 작동 상태 전체에 스탠바이 모드(47)가 추가된다. 메인 스위치(도 1)에 의해 스위칭 오프되면, 기계의 기능이 비활성화되고 에너지 소비가 0으로 감소된다. 이와 달리 메인 스위치가 스위칭 온되면 기계의 기능이 활성화되고 연속 흐름 히터의 가열(44)이 시작된다. 설정 온도에 도달하면, 일반적으로 준비 모드로의 전환이 이루어진다. 실제 온도가 허용 한계 내에 있는 동안, 기계는 준비 모드, 핫(45)에 있다. 연속 흐름 히터의 온도가 허용 한계 아래로 내려간 후에야 비로소, 재가열 모드가 트리거링된다. 준비 모드(45/46)로부터 스탠바이 모드(47)로의 전환은 사용자가 기계와 상호 작용을 하지 않을 때 타이머에 의해 제어된다. 스탠바이 작동에 대한, 예컨대 펄스식으로 작동하는 신호 조명을 제외한, 모든 센서들, 액추에이터들 및 신호화부들이 비활성화된다. 사용자의 다음 상호 작용은 스탠바이 모드를 벗어나게 한다. 이때 사용자는 음료 공급 버튼, 세정 버튼 또는 캡슐 이젝팅 버튼을 선택적으로 조작할 수 있다. 물론, 스탠바이 모드를 중단할 수 있는 다른 센서들, 예컨대 음성 인식 센서, 운동 센서, 컬러 인지 센서 등도 고려될 수 있다.
1 : 추출 챔버
2 : 일회용 포장 / 캡슐
3 : 펌프
4 : 연속 흐름 히터
5 : 스위칭 모듈
20 : 외부 단열부
34, 34' : 절반 셸

Claims (15)

  1. 액체 식품 또는 기호품 추출 장치로서,
    - 추출될 재료 또는 상기 재료를 함유한 일회용 포장(2)을 수용하는 추출 챔버(1),
    - 액체를 상기 추출 챔버를 통해 통과시키는 전기 펌프(3),
    - 액체를 가열하는 연속 흐름 히터(4),
    - 경우에 따라 다른 전기 컨슈머, 센서 및/또는 조작 요소를 포함하고,
    - 상기 장치는 추출 과정의 종료 또는 조작 요소의 작동으로부터 사전에 지정 가능한 시간의 경과 후에, 전자 스위칭 모듈(5)에 의해 스탠바이 모드로 전환될 수 있고, 상기 스탠바이 모드에서 적어도 상기 연속 흐름 히터 및 바람직하게 상기 펌프가 스위칭 오프되고 전기 에너지를 소비하지 않는 것인 추출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연속 흐름 히터(4) 외에, 예컨대 센서, 발광 수단 등과 같은 다른 전기 컨슈머가 스탠바이 모드에 포함되고, 상기 전기 컨슈머는 상기 스탠바이 모드에 의해 에너지 소비가 감소될 수 있거나 또는 스위칭 오프될 수 있는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 추출 장치는 특히 상태를 표시하는 다수의 발광 수단을 포함하고, 스탠바이 모드를 표시하기 위해 사용되는 하나의 발광 수단을 제외한 상기 발광 수단이 상기 스위칭 모듈(5)에 의해 스위칭 오프 가능한 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스탠바이 모드는 상기장치의 조작 요소의 작동에 의해 종료될 수 있으며, 상기 연속 흐름 히터가 가열되는 준비 모드가 트리거링될 수 있거나 또는 추출 과정이 즉시 시작될 수 있는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스탠바이 모드에서 전력 소비는 최대 0.5 W, 바람직하게는 최대 0.3 W인 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전달 계수가 최대 2 W/㎡K, 바람직하게는 1 내지 1.5 W/㎡K인 외부 단열부(20)가 상기 연속 흐름 히터(4)에 마련되는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연속 흐름 히터(4)에 의해 적어도 95 ℃의 액체 온도가 얻어지고, 스탠바이 모드에서 2 시간 후에 냉각이 40 ℃보다 높지 않은 온도로, 바람직하게는 50 ℃보다 높지 않은 온도로 이루어지도록, 상기 연속 흐름 히터에 외부 단열부가 마련되는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 외부 단열부(20)가 프로필렌 및 올레핀으로 된 공중합체(발포 폴리프로필렌- EPP)로 이루어진 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연속 흐름 히터(4)가 직육면체로 형성되고 구불구불한 흐름 채널(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 단열부(20)가 상기 연속 흐름 히터(4)를 정확한 끼워맞춤식으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 외부 단열부(20)는 바람직하게 정확히 끼워맞춰지는 2 개의 상호 파지식 절반 셸(34, 34')로 형성되고, 상기 절반 셸은 추가 고정 수단에 의해 또는 추가 고정 수단 없이 결합되는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위칭 모듈(5)은, 추출 과정의 종료 또는 조작 요소의 마지막 작동으로부터 30 초 내지 120 초 후, 바람직하게는 60 초 후에 스탠바이 모드가 스위칭 온되도록, 타이머에 의해 프로그래밍되는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출 챔버(1)는 캡슐(2)을 수용하도록 설계되며, 상기 캡슐은 상기 추출 챔버의 폐쇄시 관통될 수 있고 상기 추출 챔버의 개방 및 폐쇄 또는 상기 캡슐의 이젝팅을 위해 개방 요소가 배치되고, 상기 개방 요소의 작동은 스탠바이 모드를 중단시키는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출 장치는 프로그래밍 가능한 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로에 의해 작동 관련 파라미터가 프로그래밍될 수 있거나 또는 진단 목적을 위한 작동 관련 파라미터가 저장될 수 있는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
  15. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 열교(heat bridge)의 감소를 위해 상기 연속 흐름 히터가 상기 추출 장치 내에서 상기 외부 단열부 상에 배치되거나 및/또는 고정되는 것을 특징으로 하는 추출 장치.
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