KR20130004910A - 가속 저압 브루어 - Google Patents

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KR20130004910A
KR20130004910A KR1020127024366A KR20127024366A KR20130004910A KR 20130004910 A KR20130004910 A KR 20130004910A KR 1020127024366 A KR1020127024366 A KR 1020127024366A KR 20127024366 A KR20127024366 A KR 20127024366A KR 20130004910 A KR20130004910 A KR 20130004910A
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KR
South Korea
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piston assembly
extraction
assembly
upper piston
chamber
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KR1020127024366A
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English (en)
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콴 에이치 느구옌
크리스토퍼 디 콜리어
제임스 엠 맥로린
Original Assignee
콘코디아 커피 컴퍼니 인코포레이티드
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Abstract

추출 시스템(100)은 원통형 추출 챔버(132)를 가지고 있는 추출 그룹(130), 추출 챔버의 한 단부와 밀봉되게 결합되도록 이동가능한 상부 피스톤 조립체(140)에 부착된 제1 액추에이터(146), 추출 챔버의 반대쪽 단부와 미끄럼이동가능하게 결합되는 하부 피스톤 조립체(150)에 부착된 제2 액추에이터(156)를 포함하고 있다. 상기 하부 피스톤 조립체는 추출 챔버로 가열된 물을 공급하기 위해 피스톤을 통하여 채널과 결합되는 물공급 튜브(151)를 포함하고 있다. 상기 상부 피스톤 조립체는 제조된 음료를 제공하기 위해 피스톤을 통하여 채널과 결합되는 디스펜싱 튜브(141)를 포함하고 있다. 추출 조립체로부터 사용한 갈은 찌꺼기를 제거하기 위해서 슬라이딩 암 조립체가 위치되어 있다. 본 실시예는 컨트롤러(100), 호퍼(112), 물 가열기(11) 및 그라인더 조립체(120)를 포함하고 있다. 선택적인 향료 디스펜서가 설치될 수도 있다.

Description

가속 저압 브루어{ACCELERATED LOW PRESSURE BREWER}
본 발명은 브루어(brewer) 또는 커피 머신에 관한 것이다.
커피 준비과정, 다시 말해서, 커피콩을 이용하여 음료를 만드는 과정은 대체로 다음의 4 가지 기본 단계:(i) 생 커피콩을 로스팅하는 단계; (ii) 로스팅한 커피콩을 가는 단계; (iii) 갈은 커피콩을 추출하는(brewing) 단계, 다시 말해서, 일정 시간 동안 뜨거운 물과 혼합하는 단계; 그리고 (iv) 액체 커피 음료를 원치 않는 커피 찌꺼기로부터 분리하는 단계가 수행될 것을 요한다. 부가적인 단계는, 예를 들면, 우유, 감미료, 향료, 및/또는 다른 첨가제를 추출된 액체에 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 대체로 지구상의 많은 지역에서, 사용자가 로스팅한 커피콩을 구입한 다음, 나머지 단계를 수행한다. 드립 커피 메이커와 프렌치 프레스(French press:커피 포트의 일종)와 같은 개인용 커피제조기에서부터 어지러울 정도로 많은 종류의 향료가 가미된 에스프레소계 음료를 만드는데 사용되는 대형 상업용 시스템에 이르기까지 다양한 커피 추출 시스템(brewing system)이 당해 기술분야에 알려져 있다.
갈은 커피는 4 가지 기본적인 방법(http://en.wikipedia.org/wiki/Coffee_preparation에 기술되어 있는 내용 참고)으로 분류될 수 있는 다수의 상이할 방식으로 추출될 수 있다. 상기 4 가지 방법은 (1) 끓이기(boiling) 방법, 예를 들면, 갈은 커피를 컵 속에 넣고 뜨거운 물을 갈은 커피 위에 부어서, 갈은 커피를 가라앉히는 방법; (2) 스티핑 방법(steeping) 방법, 예를 들면, 갈은 커피를 프렌치 프레스 속에 넣고 여과된 플런저(plunger)를 누르기 전에 수 분간 기다리고 추출된 액체를 컵에 붓는 방법; (3) 여과(filtration) 방법, 예를 들면, 갈은 커피를 필터 홀더 내에 두고 뜨거운 물을 갈은 커피 위에 떨어뜨려서 유리병(carafe) 등으로 받아내는, 드립 추출(drip brewing) 방법; 그리고 (4) 압력 방법, 에스프레소를 만들기 위해서 대체로 91℃ 내지 96℃인 뜨거운 물을 8기압 내지 9기압의 압력하에서 잘게 갈은 커피의 가볍게 채워진 매트릭스 또는 퍽(puck)을 통과시키는 방법이다.
상기의 상이한 추출 방법은 다양한 단점을 가지고 있다. 예를 들면, 끓이기 방법 및 스티핑 방법은 가장 맛이 있는 음료를 만들기 위해서 약간의 시간, 대체로 4분 내지 7분을 필요로 한다. 여과 방법은 더 빠를 수 있지만, 많은 소비자들이 선호하는 향이 풍부한 커피(full bodied coffee)를 만들어내지 못하는 단점 및/또는 그런대로 괜찮은 맛을 만들어내기 위해서는 많은 커피 가루를 필요로 할 수 있는 단점을 가지고 있다. 에스프레소는 비교적 빨리 만들어질 수 있지만, 비교적 높은 압력(8기압 내지 9기압)을 요한다. 더우기, 높은 압력은 대체로 스팀에 의해서 만들어지고, 비교적 높은 온도 및 압력은 몇몇 소비자가 선호하지 않을 수 있는 매우 강하고 독특한 맛을 만들어낸다.
유사한 고려사항이 비슷하게 추출될 수 있는 차 등과 같은 다른 추출가능한 음료에 적용된다.
따라서, 압력 추출 방법과 관련된 신속한 추출의 잇점과 함께, 가열된 물 속에 담겨 있는 커피 가루를 추출하는 것과 관련된 잇점을 가지고 있는 커피 및 다른 음료를 추출하는 시스템 및 방법에 대한 요구가 있다.
본 항목은 아래의 상세한 설명부분에 기술되어 있는 주요 발명개념을 간단한 형태로 소개하기 위해 제공된 것이다. 본 항목은 청구항에 기재된 대상의 주요 특징을 확인하기 위한 것이 아니며, 청구항에 기재된 대상의 영역을 결정하는데 있어서 도움이 되는 것으로 사용하기 위한 것도 아니다.
음료 추출 시스템용 추출 그룹(brew group)이 개시되어 있는데, 상기 음료 추출 시스템용 추출 그룹은 추출 챔버(brewing chamber), 예를 들면, 원통형 구멍을 가지고 있는 블록, 상기 원통형 구멍의 하부 단부와 미끄럼이동가능하게 결합되는 하부 피스톤 조립체, 그리고 상기 원통형 구멍의 상부 단부와 미끄럼이동가능하게 결합되도록 구성되어 있는 상부 피스톤 조립체를 포함하고 있다. 제1 액추에이터는 하부 피스톤 조립체를 상기 원통형 구멍을 통하여 세로방향으로 이동시키도록 작동가능하고, 제2 액추에이터는 상부 피스톤 조립체를 로딩 위치와 추출 위치로 이동시키도록 작동가능하다. 상기 로딩 위치에서는 상부 피스톤 조립체가 상기 원통형 구멍 위에 배치되어 있으며 상기 원통형 구멍으로부터 피벗이동되어 있다. 상기 추출 위치에서는 상부 피스톤 조립체가 상기 원통형 구멍과 밀봉되게 결합되어 있다. 슬라이딩 암 조립체가 추출 챔버의 상부 표면에 배치되어 있으며, 상기 슬라이딩 암 조립체는, 상기 슬라이딩 암 조립체를 추출 챔버의 상부 표면 위에서 미끄럼이동시키도록 구성되어 있는 제3 액추에이터에 힌지식으로 부착되어 있다.
한 실시예에서, 상기 하부 피스톤 조립체에는 상기 추출 챔버를 외부 물공급 튜브와 유동적으로 연결시키는 유동 채널이 형성되어 있다.
한 실시예에서, 상기 하부 피스톤 조립체 및/또는 상기 상부 피스톤 조립체는 각각 제1 피스톤 부재 및 제1 피스톤 부재에 탈착가능하게 부착되어 있는 제2 피스톤 부재를 포함하고 있고, 제1 피스톤 부재와 제2 피스톤 부재는 협력하여 환형상의 둘레방향 그루브를 형성하고 있다. 시일 링이 상기 환형상의 둘레방향 그루브에 배치되어 있다. 따라서, 상기 시일 링은 상부 피스톤 부재 또는 하부 피스톤 부재의 직경에 걸쳐서 뻗어 있을 필요가 없도록 조립 전에 제1 피스톤 부재와 제2 피스톤 부재 사이에 위치될 수 있다.
한 실시예에서, 상기 제1 피스톤 부재에는 유동 채널이 형성되어 있고, 제2 피스톤 부재에는 제1 피스톤 부재의 유동 채널과 유동적으로 결합되는 복수의 유동 채널이 형성되어 있고, O-링이 유동 채널 연결부를 밀봉한다.
한 실시예에서, 제2 피스톤 부재의 말단부 면과 천공 플레이트 사이에 유동 경로가 형성되도록 제2 피스톤 부재의 말단부 면에 천공 플레이트가 부착되어 있다.
한 실시예에서, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터는 리드 스크루 조립체를 포함하고 있다.
한 실시예에서, 상부 피스톤 조립체에 레버 암이 형성되어 있고, 상부 피스톤 조립체가 추출 위치로부터 로딩 위치로 이동될 때 상기 레버 암과 결합되는 고정 스프링 부재가 설치되어 있고, 상기 레버 암과 상기 고정 스프링 부재의 결합에 의해서 상부 피스톤 조립체가 상기 원통형 구멍으로부터 피벗이동된다.
다른 실시형태에는, 추출가능한 음료를 만드는 방법이 개시되어 있다. 추출 그룹은 (i) 제1 개방 단부 및 제2 개방 단부를 가진 원통형 구멍을 형성하고 있는 추출 챔버; (ii) 상기 원통형 구멍의 제1 개방 단부와 미끄럼이동가능하게 결합되는 하부 피스톤 조립체; (iii) 상부 피스톤 조립체로서, 상부 피스톤 조립체가 상기 원통형 구멍 위에 배치되어 있으며 상기 원통형 구멍으로부터 피벗이동되어 있는 로딩 위치와, 상부 피스톤 조립체가 상기 원통형 구멍의 제2 개방 단부와 밀봉되게 결합되어 있는 추출 위치 사이에서 이동가능한, 상기 상부 피스톤 조립체; 및 (iv) 액추에이터를 가지고 있고, 상기 원통형 구멍의 제2 개방 단부 위에서 미끄럼이동하도록 구성되어 있으며, 상기 액추에이터에 힌지식으로 부착되어 있는 슬라이딩 암 조립체를 가지고 있다. 추출가능한 재료가 추출 챔버 속에 놓이고, 상부 피스톤 조립체가 로딩 위치로부터 추출 위치로 이동된다. 하부 피스톤 조립체를 통하여 추출 챔버로 가열된 물의 유입이 개시된다. 추출가능한 재료가 추출되도록 한 후, 추출된 액체의 일부가 상부 피스톤 조립체를 통하여 추출 챔버로부터 배출된다. 추출가능한 재료를 상부 피스톤 조립체와 하부 피스톤 조립체 사이에서 압착하기 위해 하부 피스톤 조립체가 위쪽으로 이동된다. 그 다음에 상부 피스톤 조립체는 로딩 위치로 이동되고 하부 피스톤 조립체는 상기 추출 챔버의 상부 단부와 같은 높이가 되도록 이동된다. 그 다음에 추출가능한 재료를 하부 피스톤 조립체로부터 제거하기 위하여 슬라이딩 암 조립체가 작동된다.
상기 추출 그룹을 이용하는 시스템으로서, 부가적으로 커피콩을 분배하도록 구성된 호퍼, 상기 호퍼로부터 커피콩을 수용하여 갈은 커피를 분배하는 그라인더, 내부 가열 요소를 포함하는 가열된 물의 저장조, 그리고 호퍼, 그라인더, 저장조, 제1 액추에이터, 제2 액추에이터, 그리고 미끄럼이동가능한 수단의 작동을 컨트롤하도록 작동가능하게 연결된 프로그램가능한 컨트롤러를 포함하는 시스템이 개시되어 있다.
아래의 상세한 설명을 첨부된 도면과 함께 참고하면 상기 실시형태 및 본 발명에 수반되는 많은 장점을 보다 용이하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 음료 추출 시스템의 전방 우측 사시도이고;
도 2는 도 1에 도시된 음료 추출 시스템의 후방 좌측 사시도이고;
도 3은 내부 구성요소를 보여주기 위해서 몇 개의 외측 패널이 제거된 상태로 도시된, 도 1에 도시된 음료 추출 시스템의 평면도이고;
도 4는 도 1에 도시된 음료 추출 시스템용 추출 그룹을 보여주는 사시도이고;
도 5a는 도 4에 도시된 추출 그룹의 상부 피스톤 조립체의 평면도이고;
도 5b는 상부 피스톤 조립체의 5B-5B 단면에 대한 단면도이고;
도 5c는 상부 피스톤 조립체의 분해도이고;
도 5d는 상부 피스톤 조립체의 상세도이고;
도 6a는 도 4에 도시된 추출 그룹의 하부 피스톤 조립체의 저면도이고;
도 6b는 하부 피스톤 조립체의 6B-6B 단면에 대한 단면도이고;
도 6c는 하부 피스톤 조립체의 분해도이고;
도 7a 내지 도 7e는 추출 싸이클 동안 다양한 위치에서, 추출 챔버가 부분적으로 절결되어 있는 상태의 도 4에 도시된 추출 그룹을 나타내고 있고;
도 8a 내지 도 8e는 도 1에 도시된 추출 시스템용 슈트의 동작을 나타내고 있고; 그리고
도 9는 본 발명에 따른 커피제조기 조립체에 대한 예시적인 유압 다이아그램이다.
이하에서 본 발명에 따른 추출 시스템의 특정 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 상기 도면에서 유사한 참고 번호는 유사한 부분을 나타낸다. 도 1 및 도 2는, 추출 시스템(100)의 상부에 배치된 호퍼(102)를 가지고 있고, 디스펜싱 구역(104)에 유리병(90)을 가지고 있는 본 발명에 따른 추출 시스템(100)의 사시도를 나타내고 있다. 음료 선택 패널(106)이 디스펜싱 구역(104) 상부에 개략적으로 도시되어 있다. 호퍼에는 상이한 추출가능한 재료, 예를 들면 상이한 타입 또는 종의 커피콩을 담는 복수의 선택가능한 구획실이 형성될 수 있다. 예를 들면, 음료 선택 패널(106)은 음료 사이즈(예를 들면, 12 온스, 16 온스, 또는 20 온스), 음료 선택사항(예를 들면, 레귤러 커피, 카페인제거 커피, 차), 및/또는 향료 또는 다른 첨가제 선택사항(예를 들면, 커피 크림, 감미료, 시럽)을 선택하는 선택권을 사용자에게 부여할 수 있다.
추출 시스템(100)은 갈은 커피, 차(tea) 등과 같은 다양한 추출가능한 재료를 추출하는데 적합할 수 있다. 아래의 논의는 곳곳에서 커피 추출 시스템을 상세하게 언급할 수 있지만, 본 발명의 기술사상은 차 추출 시스템을 포함하여 다른 추출 시스템에도 마찬가지로 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 3은 내부 구성요소를 보여주기 위해서 호퍼(102)와 일부 상부 패널이 제거된 상태로 도시된 추출 시스템(100)의 평면도를 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 추출 시스템(100)이 추출 그룹 컨트롤러(110), 전원(112), 선택적인 향료 컨트롤러(116) 및 물 가열기/저장조(114)를 포함하고 있다. 두 개의 그라인더(122, 124)를 포함하는 그라인더 조립체(120)가 호퍼(102)로부터 재료, 예를 들면 커피콩을 수용하도록 위치되어 있다. 그라인더 조립체(120)로부터 나온 추출가능한 재료는 공유 슈트 베이스(126)와 슈트 조립체(160)를 통하여 배출된다.
추출 그룹(brew group)(130)은 물 가열기/저장조(114)로부터 뜨거운 물을 수용하도록 구성되어 있으며 그라인더 조립체(120)로부터 나오는 추출가능한 재료를 수용하도록 구성되어 있다. 도 4는 본 발명에 따른 예시적인 추출 그룹(130)의 사시도이다. 추출 그룹(130)은 블록 조립체(131)에 배치된 원통형 슬리브로 형성된 원통형 추출 챔버(132)를 포함하고 있다. 추출 챔버(132)는 그라인더 조립체(120)(도 3)로부터 나오는 커피 가루를 수용하도록 위치되어 있다. 본 바람직한 실시예에서는, 추출 챔버가 직경이 2 인치 내지 3.5 인치이고, 높이가 2.5 인치 내지 5.0 인치인 원통형 용적을 한정한다.
슬라이딩 암 조립체(134)가 추출 챔버(132) 위에 미끄럼이동가능하게 배치되어 있으며, 사용한 커피 찌꺼기 또는 다른 추출된 재료를 블록 조립체(131)에서 밀어내도록 구성되어 있다. 본 실시예에서, 슬라이딩 암 조립체(134)는 추출 챔버(132)의 폭에 걸쳐서 뻗어 있는 C자 형상 암(134A)을 포함하고 있다. C자 형상 암(134A)의 하부 횡단 에지는 비스듬하게 되어 있다. C자 형상 암(134A)은 구동 암 서브조립체(134B)에 구동가능하게 부착되어 있다. 구동 암 서브조립체(134B)는 C자 형상 암(134A)이 블록 조립체(131)의 상부 표면을 가로질러서 컨트롤가능하게 이동할 수 있도록 액추에이터(134C)에 의해 직선으로 이동가능하다. 본 실시예에서, 액추에이터(134C)는 전기 모터로 구동되는 웜 기어 시스템을 포함하고 있고, 상기 웜 기어 시스템은 구동 암 서브조립체(134B)와 구동가능하게 맞물리는 톱니식 벨트(도시되어 있지 않음)를 가지고 있다.
비록 본 발명에 필수적인 것은 아니지만, 액추에이터(134C)와 아래에 설명되어 있는 피스톤 액추에이터는 다양한 요소의 정확한 위치결정을 가능하게 하기 위해 인코더(도시되어 있지 않음)를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 정확한 위치 컨트롤을 가능하게 하기 위해서 회전 센서/인코더는 구동 모터에 설치되고, 선형 센서/인코더는 구동 샤프트에 설치된다. 예시적인 센서는 자석을 가진 홀 효과(Hall-effect) 센서이다.
도시된 슬라이딩 암 조립체(134)의 신규한 사항은, 아래에 기술되어 있는 것과 같이, 사용한 커피 찌꺼기를 제거하는데 있어서 매우 신뢰성이 있고 효과적인 메카니즘을 제공하는 슬라이딩 암 조립체의 유연성(flexibility)이다. 특히, 구동 암 서브조립체(134B)는 액추에이터(134C)의 상부 표면을 따라서 슬라이딩 이동하며, 스프링이 장전된 힌지 연결부(134D)를 포함하고 있다. 구동 암 서브조립체(134B)의 일부분은 C자 형상 암(134A)의 후방으로 뻗어 있으며(도 7e 참고) 피벗(134E)과 연결되어 있다. 슬라이딩 암 조립체(134)의 유연성은 사용한 커피 찌꺼기를 블록 조립체(131)로부터 쓸어내는데 있어서 매우 신뢰성이 있는 메카니즘을 제공한다.
추출 그룹(130)은 상부 지지 암(142)에 피벗가능하게 부착되어 있는 상부 피스톤 조립체(140)을 더 포함하고 있다. 상부 피스톤 조립체(140)는 아래에 기술되어 있는 것과 같이 로딩 위치(도 4에 도시되어 있음)와 추출 위치(도 7b) 사이에서 이동가능하고, 추출 챔버(132)의 개방 상부 단부로부터 추출 챔버(132)와 밀봉되게 결합되도록 하는 크기와 구성으로 되어 있다. 상부 피스톤 조립체(140)는 추출된 음료를 분배하는 디스펜싱 튜브(141)를 포함하고 있다. 상부 피스톤 조립체(140)는 아래에서 보다 상세하게 설명한다.
상부 지지 암(142)이 리니어 액추에이터에 부착되어 있다. 본 실시예에서, 리니어 액추에이터는 전기 모터(146B)로 선택적으로 그리고 프로그램 작동이 가능하게 구동되는 리드 스크루(146A)를 포함하는 제1 리드 스크루 조립체(146)이다. 구동 벨트 조립체(146C)는 전기 모터(146B)를 리드 스크루(146A)와 결합시킨다. 보호 커버(146D)가 리드 스크루(146A) 아래에 배치되어 있으며, 작동하는 동안 리드 스크루(146A)의 원단부를 수용하고 부분적으로 둘러싸도록 구성되어 있다. 아래에 보다 상세하게 설명되어 있는 것과 같이, 상부 피스톤 조립체(140)는, 추출가능한 재료를 추출 챔버(132)에 적재하는데 있어서 보다 양호한 접근을 제공하고 슬라이딩 암 조립체(134)와의 간섭을 회피하기 위해서, 상부 피스톤 조립체(140)가 추출 챔버(132)와 결합되어 있을 때의 추출 위치로부터 상부 피스톤 조립체(140)가 추출 챔버(132)로부터 멀어지게 피벗운동할 때의 로딩 위치로 피벗운동하도록 구성되어 있다. 당업자는 피벗가능한 상부 피스톤 조립체(140)가 추출 그룹(130)에 의해 요구되는 높이 또는 헤드 룸(head room)을 감소시킨다는 것을 알 수 있다.
추출 그룹(130)은 하부 지지 암(152)에 피벗가능하게 부착되어 있는 하부 피스톤 조립체(150)를 더 포함하고 있다. 하부 피스톤 조립체(150)는 추출 챔버(132)의 개방 하부 단부로부터 추출 챔버(132)와 밀봉되게 결합되도록 하는 크기 및 구성으로 되어 있고, 물공급 튜브(151)를 포함하고 있다. 하부 피스톤 조립체(150)는 아래에서 보다 상세하게 설명한다. 하부 지지 암(152)이 리니어 액추에이터에 부착되어 있고, 상기 리니어 액추에이터는 본 실시예에서 상기한 제1 리드 스크루 조립체(146)와 유사하고 상기한 제1 리드 스크루 조립체(146)에 대해 뒤집어진, 제2 리드 스크루 조립체(156)를 포함한다. 제2 리드 스크루 조립체(156)는 리드 스크루(156A) 및 구동 벨트 조립체(156C)를 통하여 리드 스크루(156A)와 구동가능하게 그리고 프로그램 작동이 가능하게 결합되는 전기 모터(156B)를 포함하고 있다. 작동하는 동안 리드 스크루(156A)의 말단 부분(distal portion)을 수용하기 위해 보호 커버(156D)가 제공되어 있다. 아래에 설명되어 있는 것과 같이, 추출 싸이클 동안 하부 피스톤 조립체(150)가 추출 챔버(132)로부터 분리되지 않지만, 바람직한 실시예에서는, 하부 피스톤 조립체(150)는, 하부 피스톤 조립체(150)를 추출 챔버(132)로부터 멀어지게 이동될 수 있게 하도록 구성되어 있는 하부 지지 암(152)에 피벗가능하게 부착되어 있다. 이것은 추출 시스템(100)를 청소하고 정비하는데 있어서 장점을 제공한다.
리드 스크루 조립체(146, 156)는 대응하는 피스톤이 세로방향으로만 이동하는 것을 보장하기 위해서 가이드 슬롯(135) 및 회전 방지 핀(136)을 더 포함하고 있다(도 4에서는 단 하나의 회전 방지 장치(135, 136)만 볼 수 있다).
도 5a는 상부 피스톤 조립체(140)의 평면도를 나타내고 있고; 도 5b는 상부 피스톤 조립체(140)의 5B-5B 단면에 대한 단면도를 나타내고 있고; 도 5c는 상부 피스톤 조립체(140)의 분해도를 나타내고 있다. 상부 피스톤 조립체(140)는 상부 지지 암(142)에 피벗가능하게 부착되도록 구성되어 있는 제1 피스톤 부재(140A)를 가지고 있는 피스톤을 형성하고 있으며, 피스톤 조립체(140)의 피벗운동을 용이하게 하기 위해 고정된 레버 암(140B)을 포함하고 있다. 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이, 채널(140C)이 제1 피스톤 부재(140A)의 전방 면으로부터 하부 면(140F)까지 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 채널(140C)이 하부 면에 큰 원단부 개구와 두 개의 직선 부분을 포함하고 있다. 디스펜싱 튜브(141)는 채널(140C)과 유동적으로 그리고 밀봉되게 결합되도록 하프 카트리지 연결부(half cartridge fitting)(140D)와 O-링(140E)에 의해 제1 피스톤 부재(140A)에 부착되어 있다. 일정 형상의 리세스(140F)가 제1 피스톤 부재(140A)의 하부 면을 형성하고 있다.
도 5b에 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 제2 피스톤 부재(143A)는 일정 형상의 리세스(140F)에 끼워넣어져서 결합되도록 구성되어 있다. 제2 피스톤 부재(143A)는 복수의 파스너(143B)(도 5c)에 의해 제1 피스톤 부재(140A)에 탈착가능하게 부착되어 있다. 복수의 채널(143C)이 제2 피스톤 부재(143A)를 관통하여 뻗어 있으며 제1 피스톤 부재(140A)의 채널(140C)과 유동적으로 결합되어 있다. 제1 피스톤 부재(140A)의 채널(140C)과 복수의 채널(143C) 사이의 연결부를 밀봉하기 위해서 O-링(143D)이 설치되어 있다. 따라서, 제1 피스톤 부재(140A)의 채널(140C)과 복수의 채널(143C)은 협력하여 제2 피스톤 부재(143A)의 하부 면으로부터 디스펜싱 튜브(141)까지 뻗어 있는 복수의 유체 경로를 형성한다.
제1 피스톤 부재(140A) 및 제2 피스톤 부재(143A)는 제1 피스톤 부재(140A)와 제2 피스톤 부재(143A)의 사이에 외측 환형 채널을 형성하고 있고, 이 외측 환형 채널은 원통형 추출 챔버(132)와 결합되도록 구성되어 있는 시일 링(147)을 수용하고 유지하도록 하는 사이즈와 구성으로 되어 있다. 상부 피스톤 조립체(140)의 2 부재 구성의 특별한 장점은 시일 링(147)이 환형 채널과 결합하기 위해서 외측 피스톤 직경에 걸쳐서 뻗어 있을 필요가 없다는 것이다. 이로 인해, 시일 링(147)에 대해 보다 딱딱한 재료의 사용이 가능하고, 추출된 뜨거운 음료에 대해 밀봉을 제공해야 하며 추출 챔버(132)와 반복적으로 결합되고 분리되어야 하는 시일 링(147)이 소성적으로 변형될 위험을 피할 수 있다는 것을 당업자는 알 수 있다.
천공 플레이트(148)가 파스너(149)에 의해 제2 피스톤 부재(143A)의 하부 면에 탈착가능하게 부착되어 있다. 본 실시예에서, 제2 피스톤 부재(143A)의 하부 면은 채널(143C)로의 액체 유동을 용이하게 하기 위해서 천공 플레이트(148)를 제2 피스톤 부재(143A)의 하부 면으로부터 떨어진 상태로 유지하는 복수의 단속적인 돌출부(143E)를 가지는 형태로 되어 있다. 천공 플레이트(148)는 교체가능한 마이크로 스크린 필터(148A) 등을 구비할 수도 있다.
도 5d는 피벗된 위치 즉 로딩 위치에서의 상부 피스톤 조립체(140)의 부분 측면도를 나타내고 있다. 로딩 위치에서는, 상부 피스톤 조립체(140)가 추출 챔버(132)로부터 멀어지게 피벗되어 있다. 본 실시예에서는, 상부 피스톤 조립체(140)가 위쪽으로 이동될 때 고정된 레버 암(140B)이 각진 스프링 부재(145)와 맞닿는다. 각진 스프링 부재(145)는, 고정된 레버 암(140B)이 각진 스프링 부재(145)와 맞닿아서 각진 스프링 부재(145)에 의해 이동할 때 고정된 레버 암(140B)이 피스톤을 피벗 핀(142A)을 중심으로 피벗운동시키도록 위치되어 있다. 추출 싸이클 동안 상부 피스톤 조립체(140)가 아래로 이동할 때, 아래에 보다 상세하게 설명되어 있는 바와 같이, 각진 스프링 부재(145)용 브라켓이 고정된 레버 암(140B)과 맞닿아서 상부 피스톤 조립체(140)를 직립의 추출 위치(brew position)쪽으로 피벗운동시킨다.
도 6a는 하부 피스톤 조립체(150)의 저면도를 나타내고 있고; 도 6b는 하부 피스톤 조립체(150)의 6B-6B 단면에 대한 단면도를 나타내고 있고; 그리고 도 6c는 하부 피스톤 조립체(150)의 분해도를 나타내고 있다. 하부 피스톤 조립체(150)는 하부 지지 암(152)(도 4)에 부착되도록 구성된 제1 피스톤 부재(150A)를 포함하고 있다. 도 6b에 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 채널(150C)이 제1 피스톤 부재(150A)에 있는 하부 개구로부터 상부 면(150F)까지 뻗어 있다. 물공급 튜브(151)가 유동적으로 그리고 밀봉되게 채널(150C)과 결합되도록 하프 카트리지 연결부(150D) 및 O-링(150E)에 의해 제1 피스톤 부재(150A)에 부착되어 있다. 일정 형상의 리세스(150F)가 제1 피스톤 부재(150A)의 하부 면을 형성하고 있다.
제2 피스톤 부재(153A)는 일정 형상의 리세스(150F)에 끼워넣어져서 결합되도록 구성되어 있으며, 복수의 파스너(153B)에 의해 탈착가능하게 부착되어 있다. 복수의 채널(153C)이 제2 피스톤 부재(153A)를 관통하여 뻗어 있으며 제1 피스톤 부재(150A)의 채널(150C)과 유동적으로 결합되어 있다. 복수의 채널(153C)과 제1 피스톤 부재(150A)의 채널(150C) 사이의 연결부를 밀봉하기 위해서 O-링(153D)이 설치되어 있다. 따라서 복수의 채널(153C)과 제1 피스톤 부재(150A)의 채널(150C)은 협력하여 물공급 튜브(151)로부터 제2 피스톤 부재(153A)의 상부 면까지 뻗어 있는 복수의 유동 경로를 형성한다.
상기한 조립체와 마찬가지로, 제1 피스톤 부재(150A)와 제2 피스톤 부재(153A)는 추출 챔버(132)와 결합되는 시일 링(157)을 제1 피스톤 부재(150A)와 제2 피스톤 부재(153A)의 사이에 수용하고 유지하도록 구성되어 있다. 선택적으로, 제2 피스톤 부재(153A)가 와이퍼 링(153E)을 더 포함할 수 있다. 하부 피스톤 스크린(158)이 파스너(159)에 의해 제2 피스톤 부재(153A)에 탈착가능하게 부착되어 있다.
추출 그룹(130)의 작동은, 추출 싸이클의 다양한 위치에서 추출 챔버(132)의 일부분이 절결된 상태로 추출 그룹(130)을 독자적으로 도시하고 있는, 도 7a 내지 도 7e를 참고하여 기술한다. 언급된 구성요소 중에서, 명료함을 기하기 위해 도 7a 내지 도 7e에 도시되어 있지 않은 구성요소에 대해서는 도 3을 참고한다. 추출 시스템(100)의 구성요소들의 작동은, 음료 선택 패널(106)로부터 사용자에 의해 입력된 특정 음료 요청에 따라 컨트롤러(110) 및 관련 시스템에 의해 자동적으로 제어된다. 음료 요청을 입력하는 대체적인 수단, 예를 들면, 무선으로(예를 들면, RF, Bluetooth® 등을 이용하여) 또는 카드 판독 시스템 등을 이용하여 추출 시스템(100)과 신호를 주고받는 원격 음료 요청 입력 시스템을 이용하는 것도 고려된다.
도 7a는 추출가능한 재료, 예를 들면, 그라인더 조립체(130)로부터 나온 갈은 커피를 수용하는 위치에 있는 추출 그룹(130)를 나타내고 있다. 하부 피스톤 조립체(150)는 제2 리드 스크루 조립체(156)에 의해 추출 챔버(132)의 하부 단부 근처에 위치된 추출 챔버(132)와 밀봉되게 결합된다. 상부 피스톤 조립체(140)는, 상기한 바와 같이, 제1 리드 스크루 조립체(146)에 의해 추출 챔버(132)로부터 멀어지게 위쪽으로 위치되고, 로딩 위치로 피벗이동한다. 그라인더 조립체(120)로부터 나오는 추출가능한 재료는 추출 챔버(132) 속에 수용된다.
도 7b에 도시되어 있는 바와 같이, 상부 피스톤 조립체(140)는 추출 챔버(132)의 상부 단부와 밀봉되게 결합하기 위해 추출 위치로 이동된다. 상부 피스톤 조립체(140)가 아래쪽으로 이동할 때, 상부 피스톤 조립체(140)는 수직 배치방향 즉 추출 위치로 피벗이동한다. 하부 피스톤 조립체(150)의 수직 위치는, 예를 들면, 선택된 음료 사이즈를 수용하기 위해 조정될 수도 있다. 예를 들어, "소량" 즉 "8 온스" 음료가 선택된 경우에, 하부 피스톤 조립체(150)는 추출 챔버(132)에서 위쪽으로 이동될 수 있다. 밸브(도시되어 있지 않음)는, 추출 챔버(132)로부터 액체가 나오는 것을 봉쇄하고, 가열된 물 저장조(114)를 물공급 튜브(151)에 유동적으로 연결시키고, 뜨거운 물이 하부 피스톤 조립체(150)를 통과하여 추출 챔버(132)속으로 유동하는 것을 개시시키도록 위치되어 있다. 바람직하게는 물 압력이 추출(brewing) 품질 및/또는 속력을 최적화하기 위해서 원하는 값으로 유지되어 있다. 바람직하게는 10 psig 내지 100 psig 범위의 표준 압력(nominal pressure)이 유지되고, 보다 바람직하게는 커피에 대해서는 20 psig 내지 60 psig 범위의 압력이 유지되고 차와 같은 다른 추출가능한 재료에 대해서는 10 psig 내지 50 psig 범위의 압력이 유지된다.
원하는 양의 물과 원하는 압력이 정해졌을 때, 추출(brewing)을 위한 원하는 시간을 제공하기 위해서 물 공급이 선택적으로 중단될 수 있다. 가압된 추출 챔버(132)는, 비록 에스프레소 제조기보다 압력이 낮지만, 그럼에도 불구하고 추출 챔버가 가압되지 않는 종래 기술의 시스템에 비해서 추출 프로세스의 속력을 높인다는 것을 당업자는 알 수 있다. 본 실시예에서, 원하는 압력을 제공하기 위해서 가열기/저장조로부터의 가압된 물 공급량이 조절된다. 조절된 압력은 10 psig 내지 100 psig로 될 수 있다.
추출 시스템(100)의 작동의 제1 실시예 즉 제1 유형에서는, 물 유동이 재개되고(또는 유지되고), 상부 피스톤 조립체 채널(140C, 143C)을 통하여 디스펜싱 튜브(141)로의 추출된 음료의 유동을 개시시키기 위해서 디스펜싱 밸브(도시되어 있지 않음)가 개방되고, 그 다음에 최종적으로 컵, 유리병 또는 다른 용기(90)에 분배된다. 대체 형태인 작동의 제2 유형에서는, 하부 피스톤 조립체(150)가 추출 챔버(132)를 통하여 위쪽으로 이동되어, 추출된 액체를 상부 피스톤 조립체(140)를 통하여 디스펜싱 튜브(141)로 유동되게 한다.
작동의 제1 유형은 사용자 음료가 분배되고 나서야 찌꺼기가 압착되기 때문에 제2 유형과는 상이한 품질의 음료를 만든다. 따라서, 압착 프로세스에서 배출된 커피(또는 차) 성분은 사용자에게 분배되지 않는다. 그러나, 추출 시스템이 추출 챔버(132)에 남아 있는 액체를 처리해야 한다.
도 7c는 하부 피스톤 조립체(150)가 추출 챔버(132)를 통하여 위쪽으로 부분적으로 이동한 상태의 추출 그룹(130)을 나타내고 있다. 작동의 제1 유형에서는, 하나 이상의 밸브(도시되어 있지 않음)가 상기 유동을 바람직하게는 추출 시스템(100)으로 수직으로 향해 있는 배수관으로 다시 보낸다. 작동의 제2 유형에서는, 추출된 액체가 하부 피스톤 조립체(150)의 위쪽으로의 이동에 의해 분배된다. 양 경우에 있어서, 이미 사용된 재료는 물의 상당 부분이 제거되도록 상부 피스톤 조립체(140)과 하부 피스톤 조립체(150) 사이에서 압착된다.
도 7d를 참고하면, 상부 피스톤 조립체(140)가 추출 챔버(132)로부터 분리되도록 위쪽으로 이동되고 로딩 위치로 피벗이동되어 있다. 하부 피스톤 조립체(150)는 피스톤이 블록 조립체(131)의 상부 표면과 대체로 동일 높이에 있도록 위쪽으로 이동되어 있다. 따라서 압착된 사용한 커피 찌꺼기는 제거되도록 위치되어 있고, 상부 피스톤 조립체(140)는 슬라이딩 암 조립체(134)의 방해가 안 되도록 이동되어 있다.
도 7e는 C자 형상 암(134A)이 추출 챔버(132) 위로 미끄럼이동하여 사용한 커피 찌꺼기를 제거한 후의 슬라이딩 암 조립체(134)를 나타내고 있다. 추출 시스템(100)은 사용한 커피 찌꺼기를 위한 내부 저장소 또는 슈트(chute)를 포함할 수 있거나, 사용한 커피 찌꺼기를 수용하도록 위치된 외부 저장소 위에 위치될 수 있다. 그 다음에 슬라이딩 암 조립체(134)는 도 7a에 도시된 준비 위치로 복귀하도록 후퇴할 수 있다.
이제 슬라이딩 암 조립체(134)의 유연성의 잇점을 알 수 있을 것이다. 유연성이 있는 슬라이딩 암 조립체(134)는 사용한 커피 찌꺼기를 효과적으로 제거하면서 특정 장애물을 극복할 수 있다. 예를 들어, 하부 피스톤 조립체(150)가 블록 조립체(131)의 상부 표면보다 약간 높은 위치로 뻗어 있으면, C자 형상 암(134A)의 하부 경사진 에지가 피스톤과 접촉할 때 스프링이 장전된 힌지 연결부(134D)에 의해 구동 암 서브조립체(134B)가 조정될 수 있다. 게다가, 구동 암 서브조립체(134B)가 C자 형상 암(134A)의 중심 또는 그 근처에서 C자 형상 암(134A)과 피벗가능하게 결합되기 때문에, C자 형상 암(134A)은 사용한 커피 찌꺼기를 효과적으로 제거하기 위해서 하부 피스톤 조립체(150)에 대해 비교적 일정한 결합상태 및 아래쪽으로 작용하는 힘을 유지한다.
도 8a 내지 도 8e는 상부 피스톤 조립체(140)가 로딩 위치로부터 추출 위치로 이동할 때 슈트 조립체(160)와 상부 피스톤 조립체(140)의 움직임을 나타내고 있다. 도 8a는 상부 지지 암(142)이 자신의 최상부 위치 또는 그 근처에 있는 상태에서의 로딩 위치에 있는 상부 피스톤 조립체(140)를 나타내고 있다. 슈트 조립체(160)는 슈트 베이스(126)에 피벗가능하게 부착되어 있다. 본 실시예에서는, 상부 슈트 부재(162)가 상부 피벗 조립체(161)에 의해 피벗가능하게 부착되어 있으며 바깥쪽으로(도 8a 내지 도 8e에서 반시계방향으로) 가압되어 있다. 상부 슈트 부재(162)는 아래쪽으로 뻗어 있는 측벽을 가진 대체로 뒤집어진 U자 형상의 단면을 가지고 있다. 하부 슈트 부재(164)는 상부 슈트 부재(162) 아래에서 하부 피벗 조립체(163)에 의해 피벗가능하게 부착되어 있으며 바깥쪽으로(도 8a 내지 도 8e에서 반시계방향으로) 가압되어 있다. 하부 슈트 부재는 상부 슈트 부재(162)와 겹치는 위쪽으로 뻗어 있는 측벽을 가진 대체로 U자 형상의 단면을 가지고 있다. 로딩 위치에서, 슈트 조립체(160)는 갈은 커피 가루가 예기치 않게 추출 시스템 내의 다른 위치로 흩어지는 것을 방지하면서, 갈은 커피 가루와 같은 추출가능한 재료를 추출 챔버(132) 속으로 바로 깔끔하게 안내하도록 구성되어 있다는 것을 알 수 있다.
도 8b는 상부 피스톤 조립체(140)의 고정된 레버 암(140B)이 스프링 부재(145)와 맞닿고 수직 방향으로 피벗운동하기 시작할 때, 상부 지지 암(142)이 짧은 거리만큼 아래쪽으로 이동한 상태의 상부 피스톤 조립체(140)를 나타내고 있다.
도 8c는 상부 지지 암(142)이 추출 위치쪽으로 더 이동한 상태의 상부 피스톤 조립체(140)를 나타내고 있다. 상부 피스톤 조립체(140)는 고정된 레버 암(140B)과 스프링 부재(145)의 맞닿음으로 인해서 수직 방향쪽으로 더욱 피벗이동되어 있다. 이 위치에서 상부 피스톤 조립체(140)의 표면에 고정된 스트라이크 플레이트(strike plate)(144)는 하부 슈트 부재(164)와 맞닿고, 하부 피벗 조립체(163)의 가압력에 대항하여 하부 슈트 부재(164)를 방해가 안되도록 피벗운동시키기 시작한다.
도 8d는 상부 지지 암(142)이 추가적으로 더 아래쪽으로 이동된 상태의 상부 피스톤 조립체(140)를 나타내고 있다. 상부 피스톤 조립체(140)는 수직 위치로 피벗이동하였고, 고정된 레버 암(140B)은 상부 피스톤 조립체(140)이 더 피벗이동하는 것을 방지하는 상부 지지 암(142)의 정지부(165)와 맞닿아 있다.
도 8e는 상부 지지 암(142)이 상기한 바와 같이 상부 피스톤 조립체(140)가 추출 챔버(132)와 밀봉되게 결합하는 추출 위치로 이동된 상태의 상부 피스톤 조립체(140)를 나타내고 있다. 스프링 부재(145)는 스프링 부재(145)의 가압력에 대항하여 고정된 레버 암(140B)에 의해 방해가 안되도록 가압되어 있다. 상부 지지 암(142)이 위쪽으로 이동될 때 상기한 것과 역순으로 상부 피스톤 조립체(140)가 로딩 위치로 피벗이동된다는 것을 알 수 있다.
도 9는 추출 시스템(100)의 부가적인 선택적 측면을 보여주는 추출 시스템(100)의 한 실시예의 유압 다이아그램을 나타내고 있다. 대체로 본 발명은 바람직하게는 사용자 선택가능 파라미터를 제공하는 자동화된 시스템으로 실시될 수 있다. 따라서, 센서 정보 및 히터, 밸브, 디스플레이 요소 등과 같은 다양한 컨트롤 요소는 통상적으로 내장 컴퓨터 또는 컨트롤 시스템으로의 데이터의 제공 및/또는 컨트롤 시스템으로부터의 컨트롤 신호의 수신을 한다. 컴퓨터화된 컨트롤 시스템은 대체로, 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있는 것과 같은, 프로세싱 유닛, 신호 발생 및 수신 구성요소, 메모리 요소 등을 포함한다.
본 실시예에서는, 물이 물 여과 시스템(200)을 통하여 들어가고, 역류를 방지하는 체크 밸브(202) 및 수동 밸브(204)를 포함할 수 있다. 압력 조절기(206) 및 유량계(208)가 내부 가열 요소(114A)를 포함하고 있는 물 저장조/가열기(114)의 상류부에 설치되어 있다. 물 저장조/가열기(114)는 적절한 센서 및 컨트롤수단, 예를 들면, 온도 프로브(210), 수위 프로브(water level probe)(212) 및 하이 리미트 스위치(high limit switch)(214)를 가지고 있는 것으로 구성되어 있다. 추출 그룹(130)을 통과하지 않고 직접 온수를 분배할 수 있도록 하기 위해 온수 밸브(216)가 설치될 수 있다. 추출 밸브(218)는 온수를 추출 그룹(130)으로 보내도록 작동할 수 있으며, 배수관으로 이어지는 팽창 밸브(226)를 가진 압력 릴리프 밸브(224) 및 수량계(220)와 결합될 수 있다.
선택적인 플레이버 시스템(flavor system)(230)은 유리병(90)이나 다른 용기에 분배하기 전에 추출된 커피 액체와 혼합되도록 하기 위해 시럽 블록(236)으로 조절가능하게 보내질 수 있는 주요 향료(232)를 포함하고 있다. 향료가 선택되지 않은 경우에는 바이패스 밸브(236)가 결합될 수 있다. 상기한 바와 같은 제1 작동 유형에서는, 추출된 액체의 많은 양이 분배되지 않고, 사용자 음료를 분배한 후에 하부 피스톤 조립체(150)에 의해 추출 챔버(132)로부터 배출된다. 이 액체는 배수 밸브(222)를 통하여 배수관으로 보내질 수 있다.
상기 설명에서는, 바람직한 시스템이, 추출 챔버(132)의 바닥부에 있는 하부 피스톤 조립체(150)를 통하여 가열된 물이 들어오는 것으로 시작하여, 추출된 액체가 상부 피스톤 조립체(140)를 통하여 배출되는, 추출 챔버(132)를 통하는 액체 유동을 제공하는 것이다. 바람직하지는 않지만, 간단한 변경에 의해, 본 발명이 상기와 반대 방향으로 유동하는 액체로 실시될 수 있다는 것은 당업자에게는 자명하다.
여러가지 예시적인 실시예가 도시되고 기술되어 있지만, 본 발명의 기술사상 및 영역으로부터 벗어나지 않고서 다양한 변경이 만들어질 수 있다는 것을 알 수 있다.

Claims (24)

  1. (a) 제1 개방 단부 및 제2 개방 단부를 가진 원통형 구멍과 상부 표면을 가지고 있는 추출 챔버;
    (b) 상기 추출 챔버의 제1 개방 단부와 미끄럼이동가능하게 결합되는 크기와 구성을 가진 하부 피스톤 조립체;
    (c) 상기 하부 피스톤 조립체에 부착되어 있으며 상기 하부 피스톤 조립체를 상기 원통형 구멍을 통하여 세로방향으로 이동시키도록 작동할 수 있는 제1 액추에이터;
    (d) 상기 추출 챔버의 제2 개방 단부와 밀봉되게 결합되는 크기와 구성을 가진 상부 피스톤 조립체;
    (e) 상기 상부 피스톤 조립체에 부착되어 있으며, 상기 상부 피스톤 조립체를 (i)상기 상부 피스톤 조립체가 상기 추출 챔버 위에 배치되어 있으며 상기 추출 챔버로부터 피벗이동되어 있는 로딩 위치와, (ii)상기 상부 피스톤 조립체가 상기 추출 챔버와 밀봉되게 결합되어 있는 추출 위치 사이로 이동시키도록 작동할 수 있는 제2 액추에이터;
    (f) 상기 상부 피스톤 조립체가 상기 로딩 위치로 이동될 때 상기 상부 피스톤 조립체를 상기 추출 챔버로부터 피벗이동시키는 수단;
    (g) 상기 추출 챔버의 상부 표면에 미끄럼이동가능하게 배치된 스크레이핑 암을 가지고 있는 슬라이딩 암 조립체; 그리고
    (h) 상기 스크레이핑 암을 상기 추출 챔버의 제2 개방 단부 위에서 상기 추출 챔버의 상부 표면을 가로지르게 이동시키도록 작동할 수 있으며, 상기 스크레이핑 암이 힌지식으로 부착되어 있는 제3 액추에이터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부 피스톤 조립체에는 상기 추출 챔버를 외부 물공급 튜브와 유동적으로 연결시키는 유동 채널이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하부 피스톤 조립체는 제1 피스톤 부재 및 상기 제1 피스톤 부재에 탈착가능하게 부착되어 있는 제2 피스톤 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 피스톤 부재와 상기 제2 피스톤 부재는 협력하여 환형상의 둘레방향 그루브를 형성하고 있고, 상기 환형상의 둘레방향 그루브에 배치된 시일 링을 더 포함하고 있으며, 상기 시일 링은 상기 추출 챔버와 밀봉되게 결합되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부 피스톤 조립체는 상기 제2 액추에이터에 부착되어 있는 제1 피스톤 부재, 상기 제1 피스톤 부재에 탈착가능하게 부착되어 있는 제2 피스톤 부재, 그리고 상기 제1 피스톤 부재와 상기 제2 피스톤 부재가 협력하여 형성한 환형 채널에 배치된 링 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 피스톤 부재에는 유동 채널이 관통 형성되어 있고, 상기 제2 피스톤 부재는 상기 제1 피스톤 부재의 유동 채널과 유동적으로 결합되는 복수의 유동 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  7. 제6항에 있어서, 상기 상부 피스톤 조립체는 상기 제1 피스톤 부재의 유동 채널과 밀봉되게 결합되는 디스펜싱 튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  8. 제7항에 있어서, 상기 상부 피스톤 조립체는 상기 제1 피스톤 부재의 유동 채널과 상기 제2 피스톤 부재의 복수의 유동 채널 사이에 배치된 밀봉 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2 피스톤 부재의 말단부 면에 부착된 천공 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 피스톤 부재의 말단부 면은, 상기 제2 피스톤 부재의 말단부 면과 상기 천공 플레이트 사이에 유동 경로가 형성되도록 복수의 간격조절 부재를 가지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 액추에이터는 리드 스크루 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  12. 제1항에 있어서, 상기 상부 피스톤 조립체를 피벗이동시키는 수단은 상부 피스톤 조립체 상에 있는 레버 암과, 상부 피스톤 조립체가 상기 로딩 위치로 이동될 때 상부 피스톤 조립체를 피벗이동시키기 위해서 상기 레버 암과 결합되는 고정된 스프링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  13. 제1항에 있어서, 추출 그룹이 추출 액체를 추출할 때 10 psig 내지 100 psig의 액체 압력을 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 추출 그룹.
  14. 추출가능한 음료를 만드는 방법으로서,
    (a) (i) 제1 개방 단부 및 제2 개방 단부를 가진 원통형 구멍을 형성하고 있는 추출 챔버; (ii) 상기 원통형 구멍의 제1 개방 단부와 미끄럼이동가능하게 결합되는 하부 피스톤 조립체; (iii) 상부 피스톤 조립체로서, 상부 피스톤 조립체가 상기 원통형 구멍 위에 배치되어 있으며 상기 원통형 구멍으로부터 피벗이동되어 있는 로딩 위치와, 상부 피스톤 조립체가 상기 원통형 구멍의 제2 개방 단부와 밀봉되게 결합되어 있는 추출 위치 사이에서 이동가능한 상기 상부 피스톤 조립체; 및 (iv) 액추에이터를 가지고 있고, 상기 원통형 구멍의 제2 개방 단부 위에서 미끄럼이동하도록 구성되어 있으며, 상기 액추에이터에 힌지식으로 부착되어 있는 슬라이딩 암 조립체를 가지고 있는 추출 그룹을 제공하는 단계;
    (b) 상기 상부 피스톤 조립체가 상기 로딩 위치에 있는 상태에서, 추출가능한 재료를 상기 추출 챔버 속에 내려놓는 단계;
    (c) 상기 상부 피스톤 조립체를 상기 추출 위치로 이동시키는 단계;
    (d) 10 psig 내지 100 psig의 추출 압력을 조성하기 위해서 상기 추출 챔버로의 가열된 물의 유입을 개시하는 단계;
    (e) 상기 추출 챔버로의 가열된 물의 유입을 중단하고 추출가능한 재료가 추출되도록 하여 상기 추출 챔버에 추출된 액체를 만드는 단계;
    (f) 상기 추출된 액체의 일부를 상기 추출 챔버로부터 배출시키는 단계;
    (g) 상기 추출가능한 재료가 상기 상부 피스톤 조립체와 상기 하부 피스톤 조립체 사이에서 압착되도록 상기 하부 피스톤 조립체를 상기 원통형 구멍을 통하여 부분적으로 이동시키는 단계;
    (h) 상기 상부 피스톤 조립체를 상기 로딩 위치로 이동시키는 단계;
    (i) 상기 하부 피스톤 조립체를 상기 원통형 구멍을 통하여 상기 원통형 구멍의 제2 개방 단부와 대체로 같은 높이가 되는 위치로 이동시키는 단계; 그리고
    (j) 상기 추출가능한 재료를 제거하기 위하여 슬라이딩 암 조립체를 상기 원통형 구멍의 제2 개방 단부 위에서 이동시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 추출가능한 음료를 만드는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 추출된 액체를 추출 챔버로부터 배출시키는 단계는 상기 하부 피스톤 조립체를 상기 추출 챔버를 통하여 미끄럼이동가능하게 이동시키는 것에 의해서 수행되는 것을 특징으로 하는 추출가능한 음료를 만드는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 추출된 음료를 추출 챔버로부터 배출시키는 단계는 상기 추출 챔버로의 가열된 물의 유입을 다시 개시하는 것에 의해서 수행되는 것을 특징으로 하는 추출가능한 음료를 만드는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 상부 피스톤 조립체가 디스펜싱 튜브에 유동적으로 연결되어 있는 채널을 더 포함하고 있고, 추출된 액체는 상기 디스펜싱 튜브를 통하여 상기 추출 챔버로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 추출가능한 음료를 만드는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 조성된 추출 압력이 20 psig 내지 60 psig 인 것을 특징으로 하는 추출가능한 음료를 만드는 방법.
  19. 추출된 커피 음료를 만드는 시스템으로서,
    (a) 커피콩을 분배하는 호퍼;
    (b) 상기 호퍼로부터 커피콩을 수용하여 갈은 커피를 분배하는 그라인더;
    (c) 가열된 물의 저장조;
    (d) (i) 제1 개방 단부 및 제2 개방 단부를 가진 원통형 구멍과 상부 표면을 가지고 있는 추출 챔버; (ii) 상기 추출 챔버의 제1 개방 단부와 미끄럼이동가능하게 결합되는 크기와 구성을 가진 하부 피스톤 조립체; (iii) 상기 하부 피스톤 조립체에 부착되어 있으며 상기 하부 피스톤 조립체를 상기 원통형 구멍을 통하여 세로방향으로 이동시키도록 작동할 수 있는 제1 액추에이터; (iv) 상기 추출 챔버의 제2 개방 단부와 밀봉되게 결합되는 크기와 구성을 가진 상부 피스톤 조립체; (v) 상기 상부 피스톤 조립체에 부착되어 있으며, 상기 상부 피스톤 조립체를, 상부 피스톤 조립체가 추출 챔버 위에 배치되어 있으며 추출 챔버로부터 피벗이동되어 있는 로딩 위치와, 상부 피스톤 조립체가 추출 챔버와 밀봉되게 결합되어 있는 추출 위치로 이동시키도록 작동할 수 있는 제2 액추에이터; (vi) 상기 상부 피스톤 조립체가 로딩 위치로 이동될 때 상기 상부 피스톤 조립체를 상기 추출 챔버로부터 피벗이동시키는 수단; (vii) 상기 추출 챔버의 상부 표면에 미끄럼이동가능하게 배치된 스크레이핑 암을 가지고 있는 슬라이딩 암 조립체; 그리고 (viii) 상기 스크레이핑 암을 상기 추출 챔버의 제2 개방 단부 위에서 상기 추출 챔버의 상부 표면을 가로지르게 이동시키도록 작동할 수 있으며, 상기 스크레이핑 암이 힌지식으로 부착되어 있는 제3 액추에이터를 포함하는 추출 그룹; 그리고
    (e) 선택적으로 갈은 커피를 상기 추출 챔버 속에 내려놓고, 상기 추출 챔버를 폐쇄하고, 상기 추출 챔버에 10 psig 내지 100 psig의 압력하에서 가열된 물을 제공하고, 그리고 상기 추출 챔버로부터 추출된 액체를 분배하기 위해 상기 호퍼, 상기 그라인더, 상기 저장조, 상기 제1 액추에이터, 상기 제2 액추에이터, 그리고 미끄럼이동가능한 수단의 작동을 컨트롤하도록 작동가능하게 연결된 프로그램가능한 컨트롤러;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 추출된 커피 음료를 만드는 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 하부 피스톤 조립체는 제1 피스톤 부재 및 상기 제1 피스톤 부재에 탈착가능하게 부착될 수 있게 구성되어 있는 제2 피스톤 부재를 포함하고 있고, 상기 제1 피스톤 부재와 상기 제2 피스톤 부재는 협력하여 상기 제1 피스톤 부재와 상기 제2 피스톤 부재 사이에 환형상의 채널을 형성하고, 이 환형상의 채널에 유지되어 있는 시일 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추출된 커피 음료를 만드는 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 하부 피스톤 조립체에는 상기 추출 챔버를 외부 물공급 튜브와 유동적으로 연결시키는 유동 채널이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 추출된 커피 음료를 만드는 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 상기 하부 피스톤 조립체는, 상기 하부 피스톤 조립체를 관통하여 상기 추출 챔버로 뻗어 있는 제1 유동 채널과 밀봉되게 결합되는 물공급 튜브를 더 포함하고 있고, 상기 상부 피스톤 조립체는, 상기 상부 피스톤 조립체를 관통하여 상기 추출 챔버로 뻗어 있는 제2 유동 경로와 밀봉되게 결합되는 디스펜싱 튜브를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 추출된 커피 음료를 만드는 시스템.
  23. 제19항에 있어서, 분배된 갈은 커피를 수용하도록 구성되어 있는 수용 단부와, 상기 상부 피스톤 조립체가 상기 로딩 위치에 있을 때 상기 추출 챔버 위에 배치되어 있는 배출 단부가 형성되어 있는 피벗가능한 슈트 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추출된 커피 음료를 만드는 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 피벗가능한 슈트 조립체는 상기 추출 챔버쪽으로 가압되고, 상기 상부 피스톤 조립체가 상기 로딩 위치로부터 상기 추출 위치로 이동할 때 상기 상부 피스톤 조립체는 상기 피벗가능한 슈트 조립체를 상기 추출 챔버로부터 멀어지게 이동시키는 것을 특징으로 하는 추출된 커피 음료를 만드는 시스템.
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