KR20100064716A

KR20100064716A - 캡슐을 이용한 음료추출장치

Info

Publication number: KR20100064716A
Application number: KR1020080123283A
Authority: KR
Inventors: 김동욱
Original assignee: 주식회사 텐텐투
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-15

Abstract

본 발명은 캡슐을 이용한 음료추출장치에 관한 것이다. 본 발명은 밀폐된 캡슐(C) 내부에 유체를 가압하여 음료를 추출하는 캡슐(C)을 이용한 음료추출장치로서, 상기 캡슐(C)의 밀폐커버를 파단하기 위한 파단부(13)가 구비되는 메인바디(10)와, 제1구동원(M1)에 의해 상기 메인바디(10)를 향해 선택적으로 이동하여 상기 캡슐(C)을 상기 파단부(13) 방향으로 가압하고 캡슐(C) 내부에 유체를 가압토출하는 추출유닛(30)과, 제2구동원(M2)에 의해 상기 추출피스톤(35)의 이동방향과 직교한 방향으로 이동하여 상기 메인바디(10)의 파단부(13)에 캡슐(C)을 안착시키는 이송유닛(50)을 포함하여 구성된다.

음료추출장치, 캡슐, 배출

Description

캡슐을 이용한 음료추출장치{Extracting apparatus for capsule}

본 발명은 음료추출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐된 캡슐 내부로 유체를 가압하여 캡슐 내부의 물질로부터 음료를 추출함과 동시에, 캡슐을 배출하기 위한 캡슐을 이용한 음료추출장치에 관한 것이다.

일반적으로 음료를 제조하기 위해서는 음료분말이나 티백 등을 물에 섞게 되는데, 커피와 같은 경우에는 커피콩으로부터 직접 커피를 추출해 내기도 한다. 즉, 커피원두를 분쇄하고 이에 온수를 통과시켜 커피를 만들게 되는 것이다. 이와 같은 커피원두의 분쇄는 별도의 블랜더를 이용하여 이루어지는데, 이 과정에서 커피찌꺼기 등이 발생되어 블랜더의 주기적인 청소가 필요하게 된다.

최근에는 이와 같이 커피원두를 직접 분쇄하지 않고, 분쇄되어 정제된 커피분말이 밀봉된 일회용 캡슐을 이용하여 커피가 제조되기도 한다. 이러한 커피캡슐은 무엇보다 원두를 캡슐에 진공포장하기 때문에 신선한 상태를 유지할 수 있고 또한 전용머신만 있으면 누구나 간단하게 다양한 커피를 만들 수 있으며, 모든 추출 과정이 캡슐 안에서 이뤄지기 때문에 청소와 관리가 간편한 점이 있어 널리 사용되 고 있다. 이와 같은 커피캡슐에 대한 내용은 WO2003-059778 등에 개시되어 있다.

그리고, 상기한 바와 같은 커피캡슐 내부로 온수를 주입하여 커피를 추출해내기 위한 장치 역시 최근 많이 개발되고 있는데, 이에 대한 내용은 WO 2005-004683 등에 개시되어 있다.

하지만 상기한 바와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기한 캡슐로부터 음료를 추출하기 위한 장치는 모두 사용자의 수작업을 어느 정도 필요로 하게 된다. 예를 들어, 상기 WO2005-004683에 개시된 내용에 따르면 사용자가 캡슐을 적절한 추출장치의 적절한 위치에 안착시킨 후, 다시 레버를 당겨 캡슐을 추출위치로 이동시켜야 하므로, 작업공수가 많아지고, 결과적으로 작업자에 의한 수작업이 늘어나는 문제점이 있다.

그리고, 상기 캡슐로부터 음료를 추출한 뒤에는 상기 캡슐을 제거해야하는데, 이러한 캡슐의 제거 역시 수작업으로 이루어지므로 추출장치를 사용함에 있어 편의성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캡슐로부터 음료를 추출하는 과정이 자동화되도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 캡슐로부터 음료를 추출한 뒤에 캡슐이 캡슐추출장치로부터 자동으로 배출되도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 캡슐로부터 음료를 추출한 뒤에, 다음 캡슐을 삽입하기 위한 동작과 연계되어 음료추출이 마쳐진 캡슐이 캡슐추출장치로부터 배출되도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 밀폐된 캡슐 내부에 유체를 가압하여 음료를 추출하는 캡슐을 이용한 음료추출장치에 있어서, 상기 캡슐의 밀폐커버를 파단하기 위한 파단부가 구비되는 메인바디와, 제1구동원에 의해 상기 메인바디를 향해 선택적으로 이동하여 상기 캡슐을 상기 파단부 방향으로 가압하고 캡슐 내부에 유체를 토출하는 추출유닛과, 제2구동원에 의해 상기 추출피스톤의 이동방향과 직교한 방향으로 이동하여 상기 메인바디의 파단부에 캡슐을 안착시키는 이송유닛을 포함하여 구성된다.

상기 추출유닛은 일측에 제1구동원이 설치되는 추출유닛케이스와, 상기 추출유닛케이스에 회전가능하게 설치되어 상기 제1구동원에 의해 회전되는 기어부와, 상기 기어부와 맞물리도록 외면에 기어치가 형성되고 상기 기어부의 회전에 연동되 어 상기 메인바디를 향해 선택적으로 이동되면서 상기 캡슐을 상기 파단부 방향으로 가압하는 추출피스톤과, 상기 추출유닛케이스의 이동방향과 나란한 방향으로 설치되는 유체토출부를 포함하여 구성된다.

상기 기어부는 상기 제1구동원에 연결되는 구동기어와, 상기 구동기어에 의해 연동되는 회전체로 구성된다.

상기 회전체는 링형상으로 구성되고, 상기 회전체의 외면에는 상기 구동기어와 맞물리는 종동기어가 구비되고, 상기 회전체의 내면에는 상기 추출피스톤의 외면에 구비된 웜과 맞물리는 웜기어가 구비된다.

상기 메인바디의 일측에 구비되는 제2구동원에는 피니언기어가 구비되고, 상기 이송유닛의 측면에는 상기 피니언기어에 연동되는 렉기어가 구비되어 상기 이송유닛의 이동이 수행된다.

상기 이송유닛은 상기 캡슐이 안착되는 안착부가 구비되는 이송유닛몸체와, 상기 이송유닛몸체의 양측에 쌍을 이루어 연장되어 상기 메인바디의 가이드레일을 따라 이동되는 가이드암과, 상기 가이드암의 외면에 구비되어 제2구동원에 연결된 피니언기어와 연동되는 렉기어를 포함하여 구성된다.

상기 메인바디의 가이드레일에는 스토퍼가 구비되고, 상기 이송유닛에는 상기 스토퍼와 대응되고 그 일단에 걸림턱이 형성되는 이송채널이 구비되어, 상기 이송유닛의 이동이 규제된다.

상기 메인바디에는 상기 파단부를 둘러 배출트레이가 회전가능하게 구비되고, 상기 배출트레이는 상기 이송유닛의 이동에 따라 회전되어 상기 캡슐을 상기 메인바디로부터 멀어지는 방향으로 배출시킨다.

상기 배출트레이의 양측면에는 회전축이 돌출되어 상기 메인바디의 회전홈에 삽입된다.

상기 이송유닛의 가이드암에는 트레이구동리브가 돌출되어 구비되고, 상기 배출트레이에는 간섭돌기가 상기 트레이구동리브의 이동경로 상에 구비되어, 상기 이송유닛의 이동과정에서 상기 트레이구동리브가 상기 간섭돌기를 밀어 올림에 따라 상기 회전트레이가 회전축을 중심으로 회전된다.

상기 간섭돌기는 원형의 횡단면을 갖도록 형성된다.

상기 간섭돌기는 회전가능하도록 휠구조로 구성된다.

상기 간섭돌기와 접하는 상기 트레이구동리브의 일단에는 그 선단으로 갈수록 높이가 낮아지도록 제1경사면이 형성된다.

상기 배출트레이는 서로 쌍을 이루어 그 사이에 상기 캡슐이 안착되는 안착레그와, 상기 안착레그 사이를 연결하는 연결레그와, 상기 안착레그의 양측에 돌출되어 상기 메인바디의 회전홈에 삽입되는 회전축과, 상기 안착레그의 상단에 돌출되어 구비되는 간섭돌기를 포함하여 구성된다.

상기 안착레그의 상면에는 가이드리브가 구비되고, 상기 가이드리브와 상기 안착레그의 사이에는 가이드채널이 형성되어, 상기 캡슐의 일단을 가이드하여 상기 배출트레이가 회전되면 상기 캡슐이 상기 가이드채널을 따라 슬라이딩된다.

상기 추출유닛의 일측에는 센서부가 구비되어, 상기 추출피스톤의 위치를 감지한다.

본 발명에 의한 캡슐을 이용한 음료추출장치에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 캡슐이 이송유닛에 의해 추출위치로 자동으로 이동되고, 캡슐의 추출 역시 추출유닛의 작동에 의해 자동으로 수행되므로, 사용자의 수작업이 줄어들게 되고, 결과적으로 캡슐을 이용한 음료의 추출작업이 용이해지는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 음료의 추출이 완료된 후에, 이송유닛이 원위치로 복귀되면서 다음 작업이 준비되고, 이 과정에서 캡슐이 이송유닛에 의해 연동되는 배출트레이의 회전에 의해 자동으로 배출되므로, 작업자가 캡슐을 일일이 제거할 필요가 없어 사용편의성이 향상되는 효과도 있다.

또한, 캡슐은 배출트레이의 가이드채널을 따라 슬라이딩되면서 배출되므로 캡슐이 일정한 장소로 안정적으로 배출될 수 있어, 사용자의 추후작업이 용이해지고 캡슐의 배출과정에서 캡슐 내부에 잔존하는 내용물이 주변으로 분산되는 것이 방지되는 효과도 있다.

그리고, 본 발명에서는 서로 직교한 방향으로 이동되는 추출유닛과 이송유닛이 별도의 구동원에 의해 작동되므로, 음료추출장치의 전체 구조가 단순해져 캡슐을 이용한 음료추출장치의 동작신뢰성 및 내구성이 좋아지는 효과도 기대할 수 있다.

이하 본 발명에 의한 캡슐을 이용한 음료추출장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 캡슐을 이용한 음료추출장치의 바람직한 실시예의 구성이 일부 절결 사시도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명 실시예를 구성하는 배출트레이가 제거된 상태의 구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명 실시예를 구성하는 배출트레이의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

먼저, 설명의 편의를 위해 캡슐(C)에 대해 설명하기로 한다. 상기 캡슐(C)은 그 내부공간에 음료추출을 위한 물질, 예를 들어 커피원두를 분쇄하여 얻어진 분말 등이 내재된 상태로 밀폐되어 있는 일종의 용기이다. 도 1에서 보듯이, 상기 캡슐(C)의 몸체(C1)에는 주입부(C2)가 구비되고, 그 타측에는 밀폐커버(도시되지 않음)가 씌워지고, 상기 밀폐커버 가장자리에는 플랜지(C3)가 구비된다. 상기 주입부(C2)는 아래에서 설명될 추출유닛(30)의 추출피스톤(35)에 의해 적어도 일부가 파단되고, 이를 통해 고압의 온수가 주입되면, 상기 캡슐(C) 내부의 물질과 혼합된 상태로 밀폐커버의 파단되는 부분을 통해 음료가 추출된다.

다음으로, 캡슐(C)을 이용한 음료추출장치(이하 '추출장치'라 한다)을 설명하면, 상기 추출장치의 외관 및 골격은 메인바디(10)에 의해 형성된다. 상기 메인바디(10)는 도시된 바와 같이 대략 사각틀 형상으로 되고, 아래에서 설명될 추출유닛(30)과 이송유닛(50) 그리고 배출트레이(40)가 각각 조립된다. 상기 메인바 디(10)에는 추출유닛(30)과 이송유닛(50) 그리고 배출트레이(40) 등이 차폐되도록 커버가 결합되나, 내부구조를 도시하기 위해 도 1에는 생략되어 있다.

상기 메인바디(10)의 프레임(11)은 대략 일측이 개방된 사각틀 형상으로, 그 중앙에는 파단부(13)가 구비된다. 상기 파단부(13)는 상기 캡슐(C)의 밀폐커버를 파단하여 액체가 흘러나올 수 있도록 하는 것으로, 도시된 바와 같이 그 선단이 날카롭게 형성된다.

상기 메인바디(10)의 프레임(11) 내측에는 가이드레일(15)이 구비된다. 상기 가이드레일(15)은 이송유닛(50)을 안내하기 위한 것으로, 후술할 이송유닛(50)의 가이드암(51')이 상기 가이드레일(15)을 따라 직선왕복운동하게 된다.

보다 정확하게는 상기 가이드레일(15)에는 가이드홈(15')이 형성되고, 상기 가이드홈(15')에는 아래에서 설명될 가이드암(51')의 이동리브(53)가 삽입되어 정확하게 안내될 수 있다.

그리고, 상기 가이드레일(15)의 상면에는 스토퍼(도시되지 않음)가 구비된다. 상기 스토퍼는 이송유닛(50)의 이동을 규제하기 위한 것으로, 이송유닛(50)의 일측과 접하여 이송유닛(50)이 더 이상 이동되지 못하도록 한다.

상기 가이드레일(15)의 상면에는 가이드돌기(16)가 구비되는데, 상기 가이드돌기(16)는 후술할 이송유닛(50)의 이송채널(57) 내부로 삽입되어 이송유닛(50)의 이동을 가이드하는 역할을 한다.

한편, 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 메인바디(10)의 일측, 보다 정확하게는 상기 가이드레일(15)의 내면에는 회전홈(17)이 형성된다. 상기 회전홈(17)은 아래에서 설명될 배출트레이(40)의 회전축(47)이 삽입되는 부분으로, 배출트레이(40)가 회전축(47)을 중심으로 회전가능한 상태가 되도록 한다.

상기 메인바디(10)의 일측에는 피니언기어(18)가 구비된다. 상기 피니언기어(18)는 상기 추출장치에 설치되는 제2구동원(M2)에 의해 회전되는 것으로, 아래에서 설명될 이송유닛(50)의 렉기어(54)를 연동시키는 역할을 한다. 즉, 상기 피니언기어(18)와 렉기어(54)의 연동으로 이송유닛(50)이 직선왕복운동하게 되는 것이다.

다음으로, 상기 추출장치에는 제1구동원(M1)이 설치된다. 상기 제1구동원(M1)은 도시된 바와 같이 모터로 구성되고, 모터의 회전력을 이용하여 추출유닛(30)을 작동시키는 역할을 한다.

상기 제1구동원(M1)에는 센서부(20)가 연결된다. 상기 센서부(20)는 추출피스톤(35)의 위치를 감지하여, 제1구동원(M1)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 물론, 상기 센서부(20)와는 별도로 제어유닛이 구비될 수도 있다.

상기 센서부(20)의 케이스(21)에는 기어부(22,25')가 설치된다. 상기 기어부(22,25')는 상기 제1구동원(M1)의 회전력을 추출유닛(30)에 전달하는 역할을 하는 것으로, 구동기어(22)와 종동기어(25')로 구성된다. 다시 말해, 상기 구동기어(22)의 회전력은 종동기어(25')를 반대방향으로 회전시키게 된다.

보다 정확하게는, 도 1의 절결된 부분에서 보듯이, 상기 케이스(21)에는 회전리브(23)가 구비되고, 상기 회전리브(23)에는 회전체(25)가 회전가능하게 설치된다. 상기 회전체(25)는 대략 링형상으로, 추출유닛(30)의 이동방향과 나란한 방향 의 회전중심을 갖고 회전된다.

이때, 상기 링형상의 회전체(25)의 외면과 내면에는 모두 기어치가 형성되는데, 외면에 형성되는 기어치는 상기 구동기어(22)와 맞물리는 종동기어(25')에 해당하고, 내면에 형성되는 기어치는 아래에서 설명될 추출피스톤(35)의 외면에 구비되는 웜(35')과 맞물리는 웜기어(25'')로 구성된다. 즉, 상기 회전체(25)의 회전에 의해 추출피스톤(35)은 상기 메인바디(10)의 파단부(13)를 향해 직선운동하게 되는 것이다. 물론, 상기 회전체(25)는 추출유닛(30)의 일부로 볼 수도 있다.

상기 센서부(20)에는 추출유닛(30)이 결합된다. 상기 추출유닛(30)은 상기 메인바디(10)의 파단부(13)를 향해 선택적으로 이동되면서 캡슐(C)을 가압하고, 캡슐(C)의 주입부(C2)를 통해 고압의 유체를 주입하는 역할을 한다.

상기 추출유닛(30)의 골격은 원통형상의 추출유닛케이스(31)가 형성하고, 상기 추출유닛케이스(31)에는 유체토출부(32)가 구비된다. 상기 유체토출부(32)는 상기 캡슐(C) 내부로 고압의 유체를 분사하는 역할을 하는 것으로, 그 일단에 형성된 입구(32')를 통해 외부로부터 유체가 전달된다. 그리고, 상기 유체토출부(32)의 타단은 상기 추출유닛케이스(31)를 따라 연장되어 상기 파단부(13)를 향하게 된다. 참고로 상기 추출유닛케이스(31)는 그 일부가 절결된 상태로 도시되어 있다.

상기 추출유닛케이스(31)의 내부에는 추출피스톤(35)이 수납된다. 상기 추출피스톤(35)은 상기 추출유닛케이스(31)를 따라 직선이동되면서 상기 캡슐(C)을 가압하는 것으로, 상기 회전체(25)에 의해 그 외주면이 감싸진다.

이때, 상기 추출피스톤(35)의 외주면에는 웜(35')이 구비되어, 상기 회전 체(25)의 웜기어(25'')의 회전에 연동되어 추출피스톤(35)을 직선왕복운동시키게 된다.

다음으로, 배출트레이(40)에 대해 설명하면, 상기 배출트레이(40)는 상기 메인바디(10)에 회전가능하게 구비되어 음료가 추출되고 난 캡슐(C)을 추출장치로부터 배출하는 역할을 한다. 즉, 상기 배출트레이(40)가 회전됨에 따라 배출트레이(40) 상면에 안착된 캡슐(C)은 슬라이딩되어 외부로 배출되는 것이다.

도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 배출트레이(40)의 골격은 한 쌍의 안착레그(41)가 형성한다. 상기 안착레그(41)의 사이에는 관통홀(41')이 형성되는데, 상기 관통홀(41')은 상기 캡슐(C)로부터 추출되는 액체가 통과할 수 있도록 한다.

상기 배출트레이(40)의 사이는 연결레그(42)에 의해 연결되고, 이에 따라 상기 배출트레이(40)는 대략 'ㄷ' 자 형상의 틀로 구성된다.

상기 배출트레이(40)의 안착레그(41) 상면에는 가이드리브(43)가 구비된다. 상기 가이드리브(43)는 상기 안착레그(41)의 상면에 대략 'ㄱ'자 형상의 횡단면을 갖도록 연장되어 형성되는 것으로, 상기 안착레그(41)와 상기 가이드리브(43) 사이에 형성되는 가이드채널(44)에 상기 캡슐(C)의 플랜지(C3)가 삽입되어 안내된다.

상기 배출트레이(40)의 양단에는 회전축(47)이 구비된다. 상기 회전축(47)은 상기 배출트레이(40)가 회전될 수 있도록 하는 회전중심으로서, 상기 메인바디(10)의 회전홈(17)에 삽입된다.

그리고, 상기 가이드리브(43)에는 간섭돌기(48)가 구비된다. 상기 간섭돌기(48)는 아래에서 설명될 이송유닛(50)의 트레이구동리브(55)에 의해 간섭되어, 배출트레이(40)가 회전되도록 하는 것으로, 도시된 바와 같이 원형의 횡단면을 갖도록 형성된다. 물론, 상기 간섭돌기(48)의 횡단면의 형상은 반드시 원형에 한정되지는 않는다.

이때, 상기 간섭돌기(48)는 회전가능한 휠구조로 되는 것이 바람직하다. 이는 상기 간섭돌기(48)가 이송유닛(50)의 트레이구동리브(55)를 용이하게 타고 넘을 수 있도록 하기 위한 것이다.

다음으로, 이송유닛(50)에 대해 설명하면, 상기 이송유닛(50)은 도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이 상기 메인바디(10)와는 별개물로 구성되고, 메인바디(10)의 파단부(13)를 향해 선택적으로 직선운동하게 된다. 즉, 상기 이송유닛(50)은 직선운동을 통해 상기 캡슐(C)을 파단부(13)로 이송시키는 역할을 하는 것이다.

상기 이송유닛(50)의 골격은 이송유닛몸체(51)가 형성한다. 상기 이송유닛몸체(51)는 상기 이송유닛(50)이 직선운동함에 따라 상기 추출장치의 커버 외측으로 선택적으로 노출된다.

상기 이송유닛몸체(51)에는 한 쌍의 가이드암(51')이 구비된다. 상기 가이드암(51')은 실질적으로 상기 메인바디(10)의 가이드레일(15)을 따라 이동되는 부분으로, 대략 바 형상으로 된다.

이때, 상기 가이드암(51')과 상기 이송유닛몸체(51)에 의해 형성되는 공간에는 안착부(52)가 구비된다. 상기 안착부(52)는 캡슐(C)이 안착되는 부분으로, 상기 이송유닛(50)의 이동에 따라 선택적으로 외부로 노출되어 사용자가 캡슐(C)을 안착시킬 수 있도록 된다.

이때, 상기 안착부(52)는 상기 이송유닛몸체(51) 내외부로 입출가능하게 구비된다. 즉, 상기 안착부(52)는 이동가능하게 구비되어, 상기 안착부(52)가 상기 파단부(13)의 가장자리에 닿게 되면 내부로 삽입되어 차폐되고, 상기 파단부(13)로부터 멀어지면 탄성부재(도시되지 않음)에 의해 자연스럽게 원위치로 복귀하여 안착면(52')이 들어나게 되는 것이다.

도 2에서 보듯이, 상기 가이드암(51')의 저면에는 이동리브(53)가 구비된다. 상기 이동리브(53)는 상기 가이드암(51')의 길이방향을 따라 연장되는 것으로, 상기 메인바디(10)의 가이드레일(15)에 형성된 가이드홈(15')에 끼워짐으로써, 상기 이송유닛(50)의 안정적인 이동을 안내하게 된다.

상기 가이드암(51')의 일측에는 렉기어(54)가 구비된다. 상기 렉기어(54)는 상기 제2구동원(M2)에 의해 회전되는 피니언기어(18)와 맞물리는 것으로, 상기 이송유닛(50)을 실질적으로 동작시켜주는 부분이다.

상기 가이드암(51')의 상면에는 트레이구동리브(55)가 구비된다. 상기 트레이구동리브(55)는 상기 가이드암(51')의 길이방향을 따라 연장되어, 상기 이송유닛(50)의 이동과정에서 상기 배출트레이(40)의 간섭돌기(48)를 들어올려주는 역할을 한다. 즉, 상기 트레이구동리브(55)는 상기 이송유닛(50)의 작동과정에서 상기 배출트레이(40)가 자연스럽게 회전될 수 있도록 하는 것이다.

이때, 상기 트레이구동리브(55)의 외면에는 제1경사면(56a)이 구비된다. 상기 제1경사면(56a)은 상기 간섭돌기(48)를 향한 선단으로 갈수록 그 높이가 점차 낮아지도록 형성되는 것으로, 상기 간섭돌기(48)를 자연스럽게 들어올리기 위한 것 이다.

한편, 상기 제1경사면(56a)의 타측에는 제2경사면(56b)이 형성된다. 상기 제2경사면(56b)은 상기 이송유닛(50)이 상기 캡슐(C)을 파단부(13)에 이송시키기 위해 이동되는 과정에서 상기 트레이구동리브(55)와 상기 간섭돌기(48)와 간섭되는데, 이때 상기 간섭돌기(48)가 자연스럽게 상기 트레이구동리브(55)를 타고 넘을 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 가이드암(51')의 저면에는 이송채널(57)이 형성된다. 상기 이송채널(57)은 상기 메인바디(10)의 가이드레일(15)에 구비된 가이드돌기(16)가 삽입되는 일종의 빈 공간으로, 그 내부에는 걸림턱이 구비되어, 상기 스토퍼가 걸어지고, 이에 따라 상기 이송유닛(50)의 이동이 제한될 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 캡슐을 이용한 음료추출장치의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4a 내지 도 4f에는 본 발명에 의한 캡슐을 이용한 음료추출장치에 의해 음료가 추출되고 캡슐이 배출되는 순차적인 과정이 동작상태도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 먼저 추출장치의 이송유닛(50)은, 도 4a에서 보듯이, 메인바디(10)의 파단부(13)로부터 멀어지는 방향으로 이동된 상태이다. 이에 따라 상기 이송유닛(50)의 안착부(52)는 추출장치의 외부로 노출된 상태가 되고, 사용자는 캡슐(C)을 상기 안착부(52)에 안착시킬 수 있다. 도 4a에는 상기 안착부(52)에 캡슐(C)이 안착된 상태가 도시되어 있다.

다음으로, 사용자가 추출장치를 작동시키면, 제2구동원(M2)이 작동하여 피니언기어(18)를 회전시키고, 이에 따라 상기 피니언기어(18)와 연결된 상기 이송유닛(50)의 렉기어(54)에 의해 상기 이송유닛(50) 전체가 상기 추출장치 내부, 즉 파단부(13)를 향해 직선 이동된다.

이 과정에서 상기 이송유닛(50)의 트레이구동리브(55)는 메인바디(10)의 배출트레이(40)에 구비된 간섭돌기(48)를 들어올리게 되고, 이에 따라 배출트레이(40)는 회전되었다가 상기 간섭돌기(48)가 상기 트레이구동리브(55)를 완전히 타고 넘으면 원상태로 복원된다.

그리고, 상기 이송유닛(50)이 완전히 이동되면, 상기 메인바디(10)의 스토퍼가 상기 이송유닛(50)의 이송채널(57)에 구비된 걸림턱에 걸어져 이송유닛(50)의 이동을 제어하게 된다. 한편, 상기 이송유닛(50)이 완전히 이동됨에 따라 상기 안착부(52)의 캡슐(C)은 상기 파단부(13) 상에 안착된다. 이와 같은 상태가 도 4b에 도시되어 있다.

이때, 상기 이송유닛(50)이 이동되는 과정에서 상기 파단부(13)를 감싸는 상기 배출트레이(40)에 구비된 가이드채널(44)의 개구된 일측을 통해 상기 캡슐(C)의 플랜지(C3)가 자연스럽게 삽입되고, 이에 따라 상기 캡슐(C)은 상기 파단부(13)의 상면에 안착됨과 동시에 상기 가이드채널(44)에 의해 고정될 수 있다.

이 상태에서, 별도의 제어유닛에 의해 상기 제2구동원(M2)의 작동은 멈추게 되고, 제1구동원(M1)이 작동하게 된다. 이에 따라 상기 제1구동원(M1)에 연결된 회전체(25)가 회전하게 되고, 상기 회전체(25)의 내면에 구비된 웜기어(25'')는 추출 피스톤(35)의 외면에 구비된 웜(35')을 연동시키게 된다.

상기 웜기어(25'')와 웜(35')의 연동에 따라 상기 추출피스톤(35)은 상기 파단부(13)를 향해 직선이동되고, 그 과정에서 상기 캡슐(C)을 가압하게 된다. 상기 캡슐(C)이 가압되면 상기 캡슐(C)의 밀폐커버가 상기 파단부(13)의 날카로운 선단에 의해 뚤리게 되고, 상기 제1구동원(M1)의 작동이 멈추게 된다.

이와 동시에 유체토출부(32)를 통해 고압의 유체가 캡슐(C)의 주입부(C2)를 통해 주입되어 상기 캡슐(C) 내부의 물질과 혼합된 상태로 상기 파단된 밀폐커버를 통해 토출된다. 이와 같은 모습이 도 4c에 도시되어 있다.

한편, 상기 캡슐(C)의 물질과 유체가 혼합된 용액의 토출이 완료되면, 상기 제1구동원(M1)은 다시 반대방향으로 작동하여 도 4d에서 보듯이 상기 추출피스톤(35)을 원위치시키게 되고, 상기 추출피스톤(35)이 원위치되면 상기 제1구동원(M1)의 작동은 멈추게 된다.

이와 같이, 상기 이송유닛(50)과 추출유닛(30)의 작동에 의해 음료의 추출이 완전 자동화가 실현될 수 있다.

추출장치의 작동을 계속 설명하면, 상기 제1구동원(M1)의 작동이 멈춘 후에, 사용자가 다음 신호를 입력하면, 상기 제2구동원(M2)이 작동하게 된다. 이때, 상기 제2구동원(M2)은 앞선 작동과 반대방향으로 작동하여 상기 이송유닛(50)을 원위치시키는 방향, 즉 상기 파단부(13)로부터 멀어지는 방향으로 이동시키게 된다. 이는 앞선 설명과 마찬가지로 상기 렉기어(54)와 피니언기어(18)의 연동으로 가능해진다.

상기 이송유닛(50)이 원위치되는 과정에서 상기 이송유닛(50)의 트레이구동리브(55)는 상기 배출트레이(40)의 간섭돌기(48)와 간섭된다. 즉, 상기 트레이구동리브(55)의 제1경사면(56a)을 타고 상기 간섭돌기(48)가 상승하게 되고, 이에 따라 상기 간섭돌기(48)와 일체인 배출트레이(40) 전체가 회전축(47)을 중심으로 회전하게 되는 것이다. 상기 배출트레이(40)가 회전된 모습이 도 4e에 도시되어 있다.

이렇게 되면, 상기 배출트레이(40)의 가이드채널(44)에 삽입된 상기 캡슐(C)의 플렌지는 상기 가이드채널(44)을 따라 슬라이딩되어 추출장치의 외부로 배출된다. 이와 같이 상기 배출트레이(40)의 회전에 의해 상기 캡슐(C)은 일정한 장소로 자연스럽게 배출된다.

한편, 상기 이송유닛(50)이 계속 이동되면 상기 간섭돌기(48)는 상기 트레이구동리브(55)를 완전히 타고 넘게 되고, 이에 따라 상기 배출트레이(40)는 원위치된다. 그리고, 상기 이송유닛(50)의 안착부(52)는 추출장치의 외부로 노출되어, 사용자가 다음 캡슐(C)을 안착시킬 수 있도록 준비된다.

참고로, 상기 이송유닛(50)이 상기 메인바디(10) 내측으로 삽입된 상태가 초기상태로 될 수도 있다. 즉, 상기 이송유닛(50)의 안착부(52)가 외측으로 돌출되지 않은 상태에서, 사용자가 신호를 입력하면 상기 이송유닛(50)이 외부로 노출되고, 그 과정에서 캡슐(C)이 외부로 배출되는 것이다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하 다.

도 1은 본 발명에 의한 캡슐을 이용한 음료추출장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 일부 절결 사시도.

도 2는 본 발명 실시예를 구성하는 배출트레이가 제거된 상태의 구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 배출트레이의 구성을 보인 사시도.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 의한 캡슐을 이용한 음료추출장치에 의해 음료가 추출되고 캡슐이 배출되는 과정을 순차적으로 보인 동작상태도.

10: 메인바디 11: 프레임

13: 파단부 15: 가이드레일

15': 가이드홈 16: 가이드돌기

17: 회전홈 18: 피니언기어

20: 센서부 21: 케이스

22,25': 기어부 25: 회전체

30: 추출유닛 31:추출유닛케이스

35: 추출피스톤 40: 배출트레이

41: 안착레그 43: 가이드리브

44: 가이드채널 47: 회전축

48: 간섭돌기 50: 이송유닛

51: 이송유닛몸체 51': 가이드암

53: 이동리브 54: 렉기어

55: 트레이구동리브 57: 이송채널

Claims

밀폐된 캡슐 내부에 유체를 가압하여 음료를 추출하는 캡슐을 이용한 음료추출장치에 있어서,

상기 캡슐의 밀폐커버를 파단하기 위한 파단부가 구비되는 메인바디와,

제1구동원에 의해 상기 메인바디를 향해 선택적으로 이동하여 상기 캡슐을 상기 파단부 방향으로 가압하고 캡슐 내부에 유체를 토출하는 추출유닛과,

제2구동원에 의해 상기 추출피스톤의 이동방향과 직교한 방향으로 이동하여 상기 메인바디의 파단부에 캡슐을 안착시키는 이송유닛을 포함하여 구성되는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 추출유닛은

일측에 제1구동원이 설치되는 추출유닛케이스와,

상기 추출유닛케이스에 회전가능하게 설치되어 상기 제1구동원에 의해 회전되는 기어부와,

상기 기어부와 맞물리도록 외면에 기어치가 형성되고 상기 기어부의 회전에 연동되어 상기 메인바디를 향해 선택적으로 이동되면서 상기 캡슐을 상기 파단부 방향으로 가압하는 추출피스톤과,

상기 추출유닛케이스의 이동방향과 나란한 방향으로 설치되는 유체토출부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 기어부는 상기 제1구동원에 연결되는 구동기어와, 상기 구동기어에 의해 연동되는 회전체로 구성됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 3 항에 있어서, 상기 회전체는 링형상으로 구성되고, 상기 회전체의 외면에는 상기 구동기어와 맞물리는 종동기어가 구비되고, 상기 회전체의 내면에는 상기 추출피스톤의 외면에 구비된 웜과 맞물리는 웜기어가 구비됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 4 항에 있어서, 상기 메인바디의 일측에 구비되는 제2구동원에는 피니언기어가 구비되고, 상기 이송유닛의 측면에는 상기 피니언기어에 연동되는 렉기어가 구비되어 상기 이송유닛의 이동이 수행됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 5 항에 있어서, 상기 이송유닛은

상기 캡슐이 안착되는 안착부가 구비되는 이송유닛몸체와,

상기 이송유닛몸체의 양측에 쌍을 이루어 연장되어 상기 메인바디의 가이드레일을 따라 이동되는 가이드암과,

상기 가이드암의 외면에 구비되어 제2구동원에 연결된 피니언기어와 연동되는 렉기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 6 항에 있어서, 상기 메인바디의 가이드레일에는 스토퍼가 구비되고, 상기 이송유닛에는 상기 스토퍼와 대응되고 그 일단에 걸림턱이 형성되는 이송채널이 구비되어, 상기 이송유닛의 이동이 규제됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메인바디에는 상기 파단부를 둘러 배출트레이가 회전가능하게 구비되고, 상기 배출트레이는 상기 이송유닛의 이동에 따라 회전되어 상기 캡슐을 상기 메인바디로부터 멀어지는 방향으로 배출시킴을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 8 항에 있어서, 상기 배출트레이의 양측면에는 회전축이 돌출되어 상기 메인바디의 회전홈에 삽입됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 9 항에 있어서, 상기 이송유닛의 가이드암에는 트레이구동리브가 돌출되어 구비되고, 상기 배출트레이에는 간섭돌기가 상기 트레이구동리브의 이동경로 상에 구비되어, 상기 이송유닛의 이동과정에서 상기 트레이구동리브가 상기 간섭돌기를 밀어 올림에 따라 상기 회전트레이가 회전축을 중심으로 회전됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 10 항에 있어서, 상기 간섭돌기는 원형의 횡단면을 갖도록 형성되고, 회전가능한 휠구조로 구성됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 11 항에 있어서, 상기 간섭돌기와 접하는 상기 트레이구동리브의 일단에는 그 선단으로 갈수록 높이가 낮아지도록 제1경사면이 형성됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 12 항에 있어서, 상기 배출트레이는

서로 쌍을 이루어 그 사이에 상기 캡슐이 안착되는 안착레그와,

상기 안착레그 사이를 연결하는 연결레그와,

상기 안착레그의 양측에 돌출되어 상기 메인바디의 회전홈에 삽입되는 회전축과,

상기 안착레그의 상단에 돌출되어 구비되는 간섭돌기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 13 항에 있어서, 상기 안착레그의 상면에는 가이드리브가 구비되고, 상기 가이드리브와 상기 안착레그의 사이에는 가이드채널이 형성되어, 상기 캡슐의 일단을 가이드하여 상기 배출트레이가 회전되면 상기 캡슐이 상기 가이드채널을 따라 슬라이딩됨을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 추출유닛의 일측에는 센서부가 구비되어, 상기 추출피스톤의 위치를 감지함을 특징으로 하는 캡슐을 이용한 음료추출장치.