KR20160031648A - 커피 추출장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

커피캡슐(캡슐커피) 등으로부터 커피를 추출할 수 있는 커피 추출장치 및 커피 추출장치가 제공된다.
상기 커피 추출장치는, 커피캡슐이 장착되는 커피 추출유닛; 상기 커피 추출유닛에 물을 가압하여 공급하는 펌프; 상기 커피 추출유닛에 공급되는 물의 유량을 측정하는 유량센서; 및 상기 유량센서에서 감지되는 유량에 기초하여 상기 펌프의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 커피 추출방법은, 커피캡슐에 고압의 물을 공급하기 위하여 펌프를 구동하는 펌프 구동공정; 및 상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 펌프의 구동을 정지하였다가 상기 펌프의 재구동을 수행하는 재추출 공정;을 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 커피 추출장치 및 커피 추출방법에 의하면, 커피캡슐에 공급되는 물(스팀)의 압력을 변화시킴으로써 커피캡슐 내부에 수용된 커피 분말에 블럭화 현상이 발생하는 경우에도 안정적으로 커피 추출이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

커피 추출장치 및 방법{Capsule Coffee Maker and Coffee Making Method}
본 발명은 커피캡슐(캡슐커피) 등으로부터 커피를 추출할 수 있는 커피 추출장치 및 커피 추출방법에 관한 것이다.
일상 및 사회 생활이 진보 발전하여 전문화되면서 생활에서 간단하고 효율적으로 사용 및 활용할 수 있는 장치들이 무수히 개발되고 있으며, 커피 메이커 등과 같은 커피추출장치는 생활에서 간단하고 효율적으로 사용할 수 있도록 된 장치 중의 하나이다.
캡슐 커피머신이라 불리는 커피 추출장치는, 커피를 비롯하여 홍차 및 코코아 등의 분말이 수용된 캡슐로부터 액상의 음료를 제조하는 장치로서, 고온 고압의 물(스팀)을 캡슐 추출유닛(커피 추출유닛)에 장전된 캡슐에 공급하여 액상의 음료를 추출하게 된다.
그러나, 종래의 커피 추출장치에서는 캡슐에 수용된 커피분말에 고압의 물(스팀)을 공급하는 경우 분말이 높은 압력으로 압축되는 블럭화 현상이 발생하여 커피 추출이 불가능한 경우가 발생하는 경우가 있다.
즉, 커피캡슐에 수용된 커피분말이 추출시의 높은 압력에서 블럭화되어 추출경로를 차단하는 경우가 발생하게 되고, 이러한 블럭화가 발생하는 경우에는 고압펌프가 작동됨에도 불구하고 커피 추출이 이루어지지 않게 된다.
이러한 블럭화 상황에서는 고압펌프에 무리한 부하가 가해져 고압펌프의 고장이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 추출이 안 되는 커피캡슐(캡슐커피)을 버려야 하는 문제점이 있다.
더욱이, 사용자가 커피 추출유닛을 강제로 개방하는 경우 고온고압의 물(스팀)이 외부로 방출될 수 있는 안전상의 문제점도 있다.
대한민국 공개실용신안공보 제2011-0010665호(2011.11.15. 공개)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 커피캡슐 내부에 수용된 커피 분말에 블럭화 현상이 발생하는 경우에도 안정적으로 커피 추출이 가능한 커피 추출장치 및 커피 추출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 커피캡슐이 장착되는 커피 추출유닛; 상기 커피 추출유닛에 물을 가압하여 공급하는 펌프; 상기 커피 추출유닛에 공급되는 물의 유량을 측정하는 유량센서; 및 상기 유량센서에서 감지되는 유량에 기초하여 상기 펌프의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 커피 추출장치를 제공한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 유량센서에서 감지된 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 펌프를 정지하였다가 상기 펌프를 재구동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 펌프의 재구동시 전압인가 시간 중 적어도 일부의 시간 동안, 상기 펌프의 초기 구동시 상기 펌프에 인가되는 제1 전압보다 더 높은 제2 전압을 상기 펌프에 인가할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 펌프의 재구동시에 상기 펌프에 상기 제2 전압을 설정시간 동안 인가한 후 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 인가할 수 있다. 여기서, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압과 동일하거나, 상기 제1 전압보다 높을 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 펌프의 재구동시 상기 유량센서에서 감지된 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 펌프를 설정시간 동안 정지한 후 상기 펌프를 재구동할 수도 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 펌프의 재구동 횟수가 설정횟수 이상인 경우 커피의 추출기능에 이상이 있음을 사용자에게 알릴 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 의한 커피 추출장치는 상기 커피 추출유닛에 공급되는 물을 가열하도록 상기 펌프와 상기 커피 추출유닛 사이의 유로 상에 설치된 히터;를 추가로 포함할 수 있다.
다른 측면으로서, 본 발명은, 커피캡슐에 고압의 물을 공급하기 위하여 펌프를 구동하는 펌프 구동공정; 및 상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 펌프의 구동을 정지하였다가 상기 펌프의 재구동을 수행하는 재추출 공정;을 포함하는 커피 추출방법을 제공한다.
이때, 상기 재추출 공정은 상기 펌프 구동공정이 펌프구동 설정시간 동안 수행된 후 상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 수행될 수 있다.
또한, 상기 재추출 공정이 수행된 이후, 상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 재추출 공정을 반복할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 커피 추출방법은, 상기 재추출 공정이 설정횟수 이상인 경우 커피의 추출기능에 이상이 있음을 표시하는 공정;을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 측면으로서, 본 발명은, 커피캡슐에 고압의 물을 공급하기 위하여 펌프를 구동하는 펌프 구동공정; 및 상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정시간 이내에 설정 출수량에 도달하지 않은 경우 상기 펌프의 구동을 정지하였다가 상기 펌프의 재구동을 수행하는 재추출 공정;을 포함하는 커피 추출방법을 제공한다.
한편, 전술한 재추출 공정은, 상기 펌프에 가해지는 전압인가 시간 중 적어도 일부의 시간 동안, 상기 펌프 구동공정에서 상기 펌프에 인가되는 제1 전압보다 더 높은 제2 전압을 상기 펌프에 인가할 수 있다. 또한, 상기 재추출 공정은, 상기 펌프에 상기 제2 전압을 제2전압 설정시간 동안 인가한 후 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 인가할 수 있다. 이때, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압과 동일하거나, 상기 제1 전압보다 높을 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 커피 추출방법은, 상기 펌프 구동공정 이전에 초기구동 설정시간 동안 상기 펌프를 구동한 후 정지하는 펌프 초기구동공정;을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 커피캡슐에 공급되는 물(스팀)의 압력을 변화시킴으로써 커피캡슐 내부에 수용된 커피 분말에 블럭화 현상이 발생하는 경우에도 안정적인 커피 추출이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 펌프에 인가되는 전압을 변화시킴으로써 커피캡슐에 공급되는 물(스팀)의 압력을 변화시킬 수 있고, 이에 따라 커피분말에 블럭화 현상이 발생한 경우라도 액상커피의 추출이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 유량센서를 통한 유량감지를 통해 커피캡슐에서 블럭화 현상이 발생하였는지 여부를 판단하고, 이러한 블럭화 현상을 해소할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면 펌프의 구동을 정지한 후 펌프를 재구동함으로써 블럭화 현상을 해소하거나 블럭화 현상이 발생하지 않은 영역으로 유로가 형성되도록 하여 안정적인 커피 추출이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 커피 추출장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 커피 추출방법의 일 실시예를 도시한 플로우 차트.
도 3은 본 발명에 의한 커피 추출방법의 다른 실시예를 도시한 플로우 차트.
도 4는 본 발명에 의한 커피 추출방법의 또 다른 실시예를 도시한 플로우 차트.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 커피 추출방법에서 펌프에 인가되는 전압의 변화를 여러 가지 실시예를 도시한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에 의한 커피 추출장치 및 커피 추출방법은 커피를 비롯하여 홍차 및 코코아 등의 다양한 음료용 분말이 수용된 각종 캡슐로부터 액상의 커피를 추출할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특허청구범위를 포함한 본 명세서에서는 커피캡슐로부터 액상의 커피를 추출하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명에 의한 커피 추출장치 및 커피 추출방법에 사용되는 캡슐은 커피캡슐로 제한되는 것은 아니며, 다른 종류의 음료 추출용 분말이 수용된 캡슐을 포함하는 것으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 커피 추출장치 및 커피 추출방법에 대해 살펴본다.
[커피 추출장치]
먼저, 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 측면에 의한 커피 추출장치(100)에 대해 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 의한 커피 추출장치(100)는, 커피캡슐(140)이 장착되는 커피 추출유닛(150)과, 상기 커피 추출유닛(150)에 물을 가압하여 공급하는 펌프(120)와, 상기 커피 추출유닛(150)에 공급되는 물의 유량을 측정하는 유량센서(110)와, 상기 유량센서(110)에서 감지되는 유량에 기초하여 상기 펌프(120)의 구동을 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성되며, 추가적으로 상기 커피 추출유닛(150)에 공급되는 물을 가열하도록 설치된 히터(130)와, 사용자에게 알림을 제공하는 표시부(170)를 포함할 수 있다.
상기 유량센서(110)는 커피 추출유닛(150) 측으로 공급되는 물의 유량을 측정하게 된다. 이러한 유량센서(110)는 커피 추출유닛(150)의 적은 추출량을 고려하여 저유량(일 예로서, 1 LPM 이하)에서도 유량 측정이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 펌프(120)는 상기 추출유닛에 고압(예를 들어, 7 ~ 10bar)으로 공급하도록 구성된다. 이러한 고압 펌프의 구성은 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 히터(130)는 상기 추출유닛에 고온의 물 또는 스팀을 공급하도록 유입된 물을 가열하도록 구성된다. 이러한 히터(130)는 전술한 펌프(120)에 의한 고압을 견딜 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 일 예로서 다이캐스팅 히터가 사용될 수 있다.
이러한 다이캐스팅 히터는 내부에 물이 흐르는 배관과 히터(130)를 배열한 상태에서 알루미늄 등 열전도성이 높은 재질로 다이캐스팅한 형태의 히터이며, 다이캐스팅된 금속 내부에 배관이 장착되므로 고압의 환경에서도 안정적으로 사용될 수 있다.
다만, 본 발명에 사용되는 히터(130)는 전술한 다이캐스팅 히터로 한정되는 것은 아니며, 고압(예를 들어, 7 ~ 10bar)의 환경에서 사용가능하다면 공지의 다양한 히터(130)가 사용될 수 있다.
그리고, 상기 커피 추출유닛(150)은 커피캡슐(140)이 장착되는 캡슐 장착부(미도시)가 구비되며, 커피캡슐(140)에 고압의 물(또는 스팀)을 공급하여 액상의 커피를 추출하게 된다. 한편, 본 명세서에서는 편의상 커피 추출유닛(150)에 '물'이 공급되는 것으로 설명하지만, 히터(130)에서 가열된 물이 고압으로 공급될 때 스팀으로 변화하여 커피 추출유닛(150)에 공급될 수 있다. 따라서, 특허청구범위를 포함한 본 명세서에서 커피 추출유닛(150)에 공급되는 '물'은 스팀을 포함할 수 있으며, 스팀만으로 구성될 수도 있는 것으로 정의한다.
그리고, 커피캡슐(140)의 상측에는 커피캡슐(140)의 상측을 천공하는 상측 천공기구(151)가 구비되어 상기 펌프(120)로부터 가압된 물이 커피캡슐(140) 내부로 유입될 수 있도록 한다. 또한, 커피캡슐(140)의 하측에는 커피캡슐(140)의 하측을 천공하는 하측 천공기구(152)가 구비되어 커피캡슐(140) 내부의 커피분말(145)과 고압의 물이 접촉하여 액상의 커피가 천공된 부분을 통하여 사용자에게 공급될 수 있도록 한다.
또한, 상기 커피캡슐(140)은 도 1에 일 예로 도시된 바와 같이, 캡슐 몸체(141) 내부에 커피분말(145)이 수용된 구조를 가지며, 상측과 하측에 각각 내부에 수용된 커피분말(145)을 보호하기 위한 상부 덮개(143)와 하부 덮개(144)가 구비될 수 있다. 그러나, 본 발명에 사용되는 커피캡슐(140)은 도 1에 도시된 구조로 한정되는 것은 아니며 내부에 커피분말(145)이 수용되는 공지의 캡슐이 사용될 수 있다.
한편, 상기 제어부(160)는 상기 유량센서(110)에서 감지되는 유량에 기초하여 상기 펌프(120)의 구동을 제어하게 된다.
즉, 상기 유량센서(110)에서 감지되는 유량이 설정유량보다 적은 경우 커피 추출유닛(150)에 공급되는 물의 유량이 극히 적거나 없는 상태를 의미하며, 이는 고압의 물에 의하여 커피캡슐(140) 내부에서 블럭화 현상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(160)는 상기 유량센서(110)에서 감지되는 유량이 설정유량보다 적은 경우 블럭화 현상에 대응하기 위하여 펌프(120)의 구동을 제어하게 된다.
구체적으로, 상기 제어부(160)는 상기 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량보다 적은 경우 펌프(120)를 정지하였다가 펌프(120)를 재구동시킬 수 있다.
즉, 펌프(120)의 구동을 일정시간 동안 정지하면 커피캡슐(140)에 가해지는 압력이 펌프(120)의 정지 전 압력보다 낮아지게 된다. 이 상태에서 펌프(120)를 재구동하게 되면 커피분말(145)에 가해지는 압력에 변동이 발생하며, 이로 인해 분말의 압력분포나 배치상태를 변경시킬 수 있게 된다. 따라서, 펌프(120) 정지 후 재구동으로 인하여 블럭화 현상을 해소하거나 블럭화 현상이 발생하지 않은 영역으로 유로가 형성되도록 함으로써 안정적인 추출이 가능하게 된다.
이때, 상기 제어부(160)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 펌프(120)의 재구동시 전압인가 시간(t2a ~ t2c) 중 적어도 일부의 시간(t2a ~ t2b) 동안, 펌프(120)의 초기 구동시 펌프(120)에 인가되는 제1 전압(V1)보다 더 높은 제2 전압(V2)을 상기 펌프(120)에 인가할 수 있다.
즉, 도 5 및 도 6을 참조하면, 펌프(120)의 초기 구동시(t0 ~ t1) 펌프(120)에 인가되는 전압을 제1 전압(V1)이라 할 때, 일정시간(t1 ~ t2a) 펌프(120)의 정지 후 재구동시의 제2 전압(V2)을 제1 전압(V1)보다 크게 할 수 있다. 이와 같이, 제2 전압(V2)을 제1 전압(V1)보다 크게 하는 경우 제1 전압(V1)을 펌프(120)에 인가하는 경우보다 더 높은 압력이 커피캡슐(140)에 가해지므로 커피분말(145)의 블럭화 현상을 해소하는 것이 보다 용이해진다.
또한, 상기 제어부(160)는 펌프(120)의 재구동시에 펌프(120)에 상기 제2 전압(V2)을 설정시간(t2a ~ t2b) 동안 인가한 후 상기 제2 전압(V2)보다 낮은 제3 전압(V3)을 나머지 시간(t2b ~ t2c) 동안 인가할 수 있다. 즉, 제1 전압(V1)보다 큰 제2 전압(V2)을 펌프(120)에 인가함으로써 블럭화 현상을 해소할 수 있으므로 제2 전압(V2)을 계속 유지할 필요가 없고, 설정시간(t2a ~ t2b) 이후에 제2 전압(V2)보다 낮은 제3 전압(V3)을 공급할 수 있다.
이때, 상기 제3 전압(V3)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 전압(V1)과 동일하도록 설정될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 전압(V1)보다 높게 설정될 수도 있다.
한편, 이러한 펌프(120) 정지 후 재구동에도 불구하고 블럭화 현상이 해소되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 펌프(120) 재구동 후에도 블럭화 현상이 해소되지 않는 경우 상기 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량보다 적게 된다.
이와 같이, 펌프(120)의 재구동시 상기 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 제어부(160)는 펌프(120)를 설정시간 동안 정지한 후 펌프(120)를 재구동할 수도 있다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일정시간(t2c ~ t3a) 경과 후 펌프(120)를 재구동할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 펌프(120)에 제2 전압(V2)을 설정시간(t3a ~ t3b) 동안 인가한 후 나머지 시간(t3b ~ t3c) 동안 제2 전압(V2)보다 낮은 제3 전압(V3)을 인가할 수 있다.
한편, 펌프(120)의 재구동 이후에도 상기 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량보다 계속하여 적은 경우, 펌프(120) 정지 후 재구동 과정을 계속하여 수행할 수도 있으나, 일정횟수(예를 들어, 3회) 이상 펌프(120)의 재구동에도 설정유량에 도달하지 못한 경우에는 사용자 대기 시간이 과도하게 길어지게 될 뿐만 아니라, 전술한 방법만으로는 커피분말(145)의 블럭화 현상을 해소하기 어려울 수 있다.
따라서, 펌프(120)의 재구동 횟수가 설정횟수 이상인 경우, 상기 제어부(160)는 표시부(170)를 통해 커피의 추출기능에 이상이 있음을 사용자에게 알릴 수 있다. 이에 따라, 사용자는 추출이 안 되는 커피캡슐(140)을 커피 추출유닛(150)으로부터 제거하고 새로운 커피캡슐(140)을 커피 추출유닛(150)에 장착하는 등의 조치를 취할 수 있게 된다. 이때, 펌프(120)의 구동이 정지된 상태에서도 커피캡슐(140)에 잔압이 존재하여 사용자가 커피 추출유닛(150)을 개방할 때 물 튀김 등으로 인한 안전사고가 발생할 수 있으므로, 사용자에게 추출기능 이상을 알리는 경우 커피 추출유닛(150)과 연결된 유로 개방 등을 통하여 커피캡슐(140) 내부의 잔압을 제거하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
[커피 추출방법]
다음으로, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 측면에 의한 커피 추출방법에 대해 살펴본다.
먼저, 도 2에 일 예로서 도시된 커피 추출방법(S100)을 도 1의 커피 추출장치(100)를 참조하여 살펴본다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 커피 추출방법(S100)은, 커피캡슐(140)에 고압의 물을 공급하기 위하여 펌프(120)를 구동하는 펌프 구동공정(S120)과, 상기 커피캡슐(140)에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 펌프(120)의 구동을 정지하였다가 펌프(120)의 재구동을 수행하는 재추출 공정(S200)을 포함하여 구성될 수 있다.
사용자가 커피추출 버튼을 선택하면, 즉 커피추출을 입력하면(S110) 커피 추출이 가능한 조건(예를 들어, 히터(130)의 온도가 설정온도 이상)에서 펌프 구동공정(S120)이 수행된다.
펌프(120)가 구동되면 커피 추출유닛(150)에 고압의 물이 공급되며, 커피 추출유닛(150)에서 액상 커피의 추출이 이루어지게 된다.
이때, 커피캡슐(140)에서 블럭화 현상이 발생하지 않는 경우에는 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량 이상이 되며(S130), 커피 추출유닛(150)에서 액상 커피의 추출이 원활하게 이루어진다. 이때, 추출커피의 종류에 따른 설정 출수량(예를 들어, 아메리카노 커피의 설정 출수량은 에스프레소 커피의 설정 출수량보다 많음)에 도달하는지를 판단하여(S180), 설정 출수량에 도달하지 않았으면 펌프(120)의 구동을 계속하고(S120), 설정 출수량에 도달하면 추출이 완료되었으므로 펌프(120)의 구동을 정지하게 된다(S190).
한편, 커피캡슐(140)에서 블럭화 현상이 발생한 경우에는 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량 이하가 된다(S130). 이 경우에는 펌프(120)를 계속하여 구동하여도 커피 추출이 원활하지 않게 된다.
따라서, 상기 커피캡슐(140)에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 펌프(120)의 구동을 정지하였다가 펌프(120)의 재구동을 수행하는 재추출 공정(S200)이 수행된다.
도 2에 일 예로서 도시된 바와 같이, 상기 재추출 공정(S200)은 설정시간 동안 펌프(120)를 정지하는 공정(S140)과 펌프(120)를 재구동하는 공정(S160)을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 펌프(120)의 구동을 일정시간 동안 정지하면(S140) 커피캡슐(140)에 가해지는 압력이 펌프(120)의 정지 전 압력보다 낮아지게 된다. 이 상태에서 펌프(120)를 재구동하게 되면(S160) 커피분말(145)에 가해지는 압력에 변동이 발생하며, 이로 인해 분말의 압력분포나 배치상태를 변경시킬 수 있게 된다. 따라서, 펌프 정지공정(S140) 이후 펌프 재구동 공정(S160) 수행으로 인하여 블럭화 현상을 해소하거나 블럭화 현상이 발생하지 않은 영역으로 유로가 형성되도록 함으로써 안정적인 커피 추출이 가능하게 된다.
이때, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 재추출 공정(S200)의 펌프 재구동 공정(S160)에서는 펌프(120)의 재구동시 전압인가 시간(t2a ~ t2c) 중 적어도 일부의 시간(t2a ~ t2b) 동안, 펌프 구동공정(S120) 시 펌프(120)에 인가되는 제1 전압(V1)보다 더 높은 제2 전압(V2)을 펌프(120)에 인가할 수 있다.
즉, 도 5 및 도 6을 참조하면, 펌프(120)의 초기 구동시(t0 ~ t1) 펌프(120)에 인가되는 전압을 제1 전압(V1)이라 할 때, 일정시간(t1 ~ t2a) 펌프 정지공정(S140) 이후 펌프 재구동 공정(S160) 수행시의 제2 전압(V2)을 제1 전압(V1)보다 크게 할 수 있다. 이와 같이, 제2 전압(V2)을 제1 전압(V1)보다 크게 하는 경우 제1 전압(V1)을 펌프(120)에 인가하는 경우보다 더 높은 압력이 커피캡슐(140)에 가해지므로 커피분말(145)의 블럭화 현상을 해소하는 것이 보다 용이해진다.
또한, 상기 재추출 공정(S200)의 펌프 재구동 공정(S160)에서는 펌프(120)의 재구동시에 펌프(120)에 상기 제2 전압(V2)을 설정시간(t2a ~ t2b) 동안 인가한 후 상기 제2 전압(V2)보다 낮은 제3 전압(V3)을 나머지 시간(t2b ~ t2c) 동안 인가할 수 있다. 즉, 제1 전압(V1)보다 큰 제2 전압(V2)을 펌프(120)에 인가함으로써 블럭화 현상을 해소할 수 있으므로 제2 전압(V2)을 계속 유지할 필요가 없고, 설정시간(t2a ~ t2b) 이후에 제2 전압(V2)보다 낮은 제3 전압(V3)을 공급할 수 있다.
이때, 상기 제3 전압(V3)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 전압(V1)과 동일하도록 설정될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 전압(V1)보다 높게 설정될 수도 있다.
한편, 이러한 펌프 정지공정(S140) 이후 펌프 재구동 공정(S160)이 수행됨에도 불구하고 블럭화 현상이 해소되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 펌프 재구동 공정(S160) 수행 후에도 블럭화 현상이 해소되지 않는 경우 상기 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량보다 적게 된다.
이와 같이, 상기 펌프 재구동 공정(S160) 수행시 상기 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량보다 적은 경우(S130) 상기 재추출 공정(S200), 즉 펌프(120)를 설정시간 동안 정지(S140)한 후 상기 펌프 재구동 공정(S160)을 반복할 수도 있다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일정시간(t2c ~ t3a) 경과 후 펌프(120)를 재구동할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 펌프(120)에 제2 전압(V2)을 설정시간(t3a ~ t3b) 동안 인가한 후 나머지 시간(t3b ~ t3c) 동안 제2 전압(V2)보다 낮은 제3 전압(V3)을 인가할 수 있다.
한편, 상기 펌프 재구동 공정(S160) 이후에도 상기 유량센서(110)에서 감지된 유량이 설정유량보다 계속하여 적은 경우(S130), 펌프 정지공정(S140) 수행 후 펌프 재구동 공정(S160) 수행을 계속하여 수행할 수도 있으나, 일정횟수(예를 들어, 3회) 이상 펌프(120)의 재구동에도 설정유량에 도달하지 못한 경우에는 사용자 대기 시간이 과도하게 길어지게 될 뿐만 아니라, 전술한 방법만으로는 커피분말(145)의 블럭화 현상을 해소하기 어려울 수 있다.
따라서, 펌프(120)의 재구동 횟수가 설정횟수 이상인 경우(S150), 표시부(170)를 통해 커피의 추출기능에 이상이 있음을 사용자에게 알릴 수 있다(S170). 이에 따라, 사용자는 추출이 안 되는 커피캡슐(140)을 커피 추출유닛(150)으로부터 제거하고 새로운 커피캡슐(140)을 커피 추출유닛(150)에 장착하는 등의 조치를 취할 수 있게 된다. 이때, 펌프(120)의 구동이 정지된 상태에서도 커피캡슐(140)에 잔압이 존재하여 사용자가 커피 추출유닛(150)을 개방할 때 물 튀김 등으로 인한 안전사고가 발생할 수 있으므로, 사용자에게 추출기능 이상(에러)를 알리는 공정(S170)은 커피 추출유닛(150)과 연결된 유로 개방 등을 통하여 커피캡슐(140) 내부의 잔압을 제거하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 3에 일 예로서 도시된 커피 추출방법(S100a)에 대해 살펴본다. 도 3에 도시된 커피 추출방법(S100a)은 펌프 구동공정(S120) 이전에 설정시간 동안 펌프 초기구동 공정(S115)이 수행된다는 점을 제외하고는 도 2에 도시된 커피 추출방법(S100)과 동일하다.
따라서, 불필요한 중복을 피하기 위하여 동일 내지 유사한 구성에 대한 상세한 설명은 도 2에 도시된 실시예의 경우로 대신하고, 차이가 있는 구성에 대해서만 살펴본다.
상기 펌프 초기구동 공정(S115)은 미리 설정된 설정시간 동안 펌프(120)를 초기 구동하여 커피분말(145)에 고압의 물을 초기 공급하게 된다. 이러한 펌프 초기구동 공정(S115)에서 블럭화 현상이 발생하였다면 이후 진행될 펌프 구동공정(S120) 및 재추출 공정(S200)에서 블럭화 현상을 해소할 수 있도록 한다.
즉, 도 3에 도시된 실시예의 경우 펌프 초기구동 공정(S115)을 추가로 수행함으로써 커피분말(145)의 블럭화 현상에 보다 용이하게 대처할 수 있게 된다.
마지막으로, 도 4에 일 예로서 도시된 커피 추출방법(S100b)에 대해 살펴본다.
도 4에 도시된 커피 추출방법(S100a)은 도 2에 도시된 실시예와 대비할 때 유량센서(110)에서 감지된 유량을 설정유량과 비교하는 공정(S130) 대신에 커피 추출량이 설정 출수량에 도달하였는지 판단하는 공정(S180)에 의해 재추출 공정(S200b)의 수행여부가 결정된다는 점에서 차이가 있다.
즉, 추출되는 커피의 종류에 따른 설정 출수량에 따라 미리 설정된 설정시간 동안 펌프(120)를 구동하고(S120), 상기 커피캡슐(140)에 공급되는 물의 유량이 상기 설정시간 이내에 설정 출수량에 도달하면(S180) 커피 추출이 완료된 것이므로 펌프(120)의 구동을 정지하고(S190), 상기 커피캡슐(140)에 공급되는 물의 유량이 설정 출수량에 도달하지 않았다면(S180) 커피분말(145)의 블럭화 현상이 발생한 것으로 판단하고 재추출 공정(S200b)을 수행하게 된다.
이러한 재추출 공정(S200b)의 구체적 구성은 도 2에 도시된 커피 추출방법(S100)과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100... 커피 추출장치 110... 유량센서
120... 펌프 130... 히터
140... 커피캡슐 141... 캡슐 몸체
143... 상부 덮개 144.. 하부 덮개
145... 커피 분말 150... 커피 추출유닛
151... 상측 천공기구 152... 하측 천공기구
160... 제어부 170... 표시부

Claims (17)

  1. 커피캡슐이 장착되는 커피 추출유닛;
    상기 커피 추출유닛에 물을 가압하여 공급하는 펌프;
    상기 커피 추출유닛에 공급되는 물의 유량을 측정하는 유량센서; 및
    상기 유량센서에서 감지되는 유량에 기초하여 상기 펌프의 구동을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 커피 추출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유량센서에서 감지된 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 펌프를 정지하였다가 상기 펌프를 재구동시키는 것을 특징으로 하는 커피 추출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프의 재구동시 전압인가 시간 중 적어도 일부의 시간 동안, 상기 펌프의 초기 구동시 상기 펌프에 인가되는 제1 전압보다 더 높은 제2 전압을 상기 펌프에 인가하는 것을 특징으로 하는 커피 추출장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프의 재구동시에 상기 펌프에 상기 제2 전압을 설정시간 동안 인가한 후 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 커피 추출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 전압은 상기 제1 전압과 동일하거나, 상기 제1 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 커피 추출장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프의 재구동시 상기 유량센서에서 감지된 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 펌프를 설정시간 동안 정지한 후 상기 펌프를 재구동하는 것을 특징으로 하는 커피 추출장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프의 재구동 횟수가 설정횟수 이상인 경우 커피의 추출기능에 이상이 있음을 사용자에게 알리는 것을 특징으로 하는 커피 추출장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커피 추출유닛에 공급되는 물을 가열하도록 상기 펌프와 상기 커피 추출유닛 사이의 유로 상에 설치된 히터;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 추출장치.
  9. 커피캡슐에 고압의 물을 공급하기 위하여 펌프를 구동하는 펌프 구동공정; 및
    상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 펌프의 구동을 정지하였다가 상기 펌프의 재구동을 수행하는 재추출 공정;
    을 포함하는 커피 추출방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 재추출 공정은 상기 펌프 구동공정이 펌프구동 설정시간 동안 수행된 후 상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 커피 추출방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 재추출 공정이 수행된 이후, 상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정유량보다 적은 경우 상기 재추출 공정을 반복하는 것을 특징으로 하는 커피 추출방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 재추출 공정이 설정횟수 이상인 경우 커피의 추출기능에 이상이 있음을 표시하는 공정;을
    추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 추출방법.
  13. 커피캡슐에 고압의 물을 공급하기 위하여 펌프를 구동하는 펌프 구동공정; 및
    상기 커피캡슐에 공급되는 물의 유량이 설정시간 이내에 설정 출수량에 도달하지 않은 경우 상기 펌프의 구동을 정지하였다가 상기 펌프의 재구동을 수행하는 재추출 공정;
    을 포함하는 커피 추출방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재추출 공정은, 상기 펌프에 가해지는 전압인가 시간 중 적어도 일부의 시간 동안, 상기 펌프 구동공정에서 상기 펌프에 인가되는 제1 전압보다 더 높은 제2 전압을 상기 펌프에 인가하는 것을 특징으로 하는 커피 추출방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 재추출 공정은, 상기 펌프에 상기 제2 전압을 제2전압 설정시간 동안 인가한 후 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 커피 추출방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3 전압은 상기 제1 전압과 동일하거나, 상기 제1 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 커피 추출방법.
  17. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프 구동공정 이전에 초기구동 설정시간 동안 상기 펌프를 구동한 후 정지하는 펌프 초기구동공정;
    을 추가로 포함하는 커피 추출방법.
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