KR20180109040A - 에스프레소 추출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포타필터 없이 에스프레소를 추출하는 에스프레소 추출 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 추출실린더 내부에 분쇄된 커피 분말을 직접투입하고, 상기 추출실린더 내부에 가열된 온수를 투입하여 커피 분말과 혼합한 후 추출피스톤을 하강시켜 분쇄된 커피 분말과 온수의 혼합물을 압축하고, 지정한 압력에 도달하면 추출필터 개폐 부재를 구동 개방하여 에스프레소를 추출한다. 그리고 추출이 끝나면 추출필터를 구동 개방하여 커피 찌꺼기를 제거하는 에스프레소 추출 장치를 제공한다.
상기와 같이 포터필터를 없애서 바리스타의 감각에 의존하는 에스프레소의 추출이 아니고 정확한 데이터에 기반한 에스프레소를 제조할 수 있게 되어 향후 커피 산업에 많은 영향을 미칠 수 있다

Description

에스프레소 추출 장치{A Espresso extraction device}

본 발명은 에스프레소 추출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포타필터(Potar Filter)를 없애서, 숙련된 바리스타가 아닌 평범한 사람도 간단한 기계 작동만으로, 황금색 크레마를 가지고 풍미가 좋고 맛이 일관된 에스프레소를 추출 가능하게 하고, 에스프레소 추출량 또한 원하는 만큼 추출할 수 있는 에스프레소 추출 장치에 관한 것이다.

커피는 에티오피아에서 처음 발견된 이래로 17~18세기 무렵에 유럽 각지에서 대중화되었고, 도시 곳곳에 커피하우스가 생겼다. 이때 까지만 해도 음용 방법은 물에 커피가루와 설탕을 함께 넣고, 끓여서 마시는 터키식 거피가 주류였다. 그 후 천을 이용하여 커피를 여과하여 마시는 드립 방식과 같은 여과 방식들이 생겨나며, 커피 추출 방법이 발전하였다. 그러나 터키식과 여과식 추출 방법은 추출시간이 오래 걸린다는 단점을 안고 있었다. 커피가 대중화되고 인기가 있어서 커피하우스에서는 더 많은 손님에게 좀더 빨리 커피를 제공할 수단이 요구되었고, 이런 요구에 의한 기술로서 1840년대에 기압으로 커피의 추출속도를 빨리 하는 사이펀(버큠포트)방식이 개발되었으며, 당시엔 획기적인 방법이었다. 이 방법은 이후에 증기를 이용하는 커피머신의 기초가 되었다. 이렇게 증기를 이용한 방법은 여러 가지로 응용되었으며, 그 방법 중에 증기압을 이용하여 뜨거운 물을 강제로 커피에 통과시키는 방법이 1901년 이탈리아의 베제라에 의해 특허 등록되었다. 그러나 이러한 증기를 이용하여 물을 밀어내는 방식은 온도가 너무 높아 커피의 잡미 까지 추출되는 문제점이 있었다, 이러한 문제점을 개선한 방법이 레버를 이용한 피스톤 방식으로 발전하였으며, 1961년 보일러와 펌프를 이용한 커피 머신이 개발되어 현재까지 사용되어 지며, 이때부터 황금색 크레마를 가진 에스프레소를 마실 수 있게 되었다. 이렇게 커피 머신의 발전에 의해 황금색 크레마를 가진 향기롭고 풍부한 맛을 지닌 에스프레소를 만들 수 있으나, 이러한 에스프레소 추출 머신은 숙련된 바리스타의 전유물로서 숙련되지 않은 사람은 오랜 시간을 연습하여야 만 하는 숙련기간이 필요한 단점이 있다, 그리고 현재 전세계에서 사용되어 지는 에스프레소 머신은 1 샷 또는 2 샷용 포타필터를 사용하여 1회에 최대 2 샷만을 추출하는 단점이 있다.

다음은 포타필터 방식의 에스프레소 추출머신이 숙련되는 기간이 필요한 이유에 대한 설명이다.

도 2는 종래 기술에 따른 포타필터(Potar Filter) 방식의 에스프레소 추출장치의 일부를 나타내는 도면이다. 종래 기술에 의하면 바리스타가 포타필터에 채우는 커피 분말의 적정한 양과 채워진 커피 분말을 포타필터에 손으로 일정하게 균일한 높이로 균형을 맞추고, 탬퍼로 채워진 커피 분말을 바리스타가 경험적으로 느끼는 힘으로 탬핑 하고, 또한 눌려진 커피 분말은 수평을 유지하여야만 바리스타가 원하는 에스프레소가 추출되어 맛과 향이 풍부해진다. 그래서 숙달되지 않은 바리스타는 고가의 장비를 사용하고도 커피 분말에 작용하는 압력이 숙련도에 따라 다르게 작용하고, 그 결과로 과대추출에 의해 추출되지 말아야할 성분이 추출되어 쓰고 텁텁한 에스프레소를 추출하게 되고, 과소추출은 많은 양의 커피 분말과 상대적으로 가늘게 분쇄된 커피에 의해 발생하며, 소량의 에스프레소가 추출되어 투입한 커피의 양에 비해 적은 성분을 추출되며 또한 양도 적게 추출되어 상품으로 이용할 수 없게 된다. 그리고 채널링에 의해 물이 통과한 부분 주변의 성분만이 집중 추출되어 추출되지 말아야 할 성분이 추출되어 에스프레소의 맛이 좋지 않게 되며, 물길이 생기지 않은 부분의 성분은 추출되지 않게 되어 묽고 쓴 에스프로소가 추출되는 등 매번 맛이 변하여 일관된 에스프레소를 추출할 수 없다. 위에서 설명한 것과 같이 기존의 에스프레소 추출머신은 포타필터를 이용하는 만큼 바리스타는 많은 변수를 통제해야하는 숙련의 문제와 최대 2 샷 추출 이라는 산출의 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 포타필터를 없애서, 에스프레소 추출에 영향을 주는 변수를 줄이고, 몇 번의 추출과정만 숙지하면, 탬핑 단계가 없어 숙련되지 않은 바리스타도 최적의 에스프레소를 추출할 수 있는 에스프레소 추출 장치를 제공함에 있다. 또한, 피스톤의 압축 강도와 투입되는 물의 양을 정해 놓고 투입되는 커피입자의 크기 및 투입되는 커피의 양만을 조절하면서 최적의 에스프레소를 만들 수 있다. 그리고 투입되는 물의 양과 투입되는 커피 분말의 양을 조절하여 바리스타가 원하는 만큼의 에스프레소를 추출할 수 있어 한번에 2잔 이상의 에스프레소를 만들 수 있게 된다. 위에서 기술한 것과 같은 추출방법은 피스톤의 압축강도와 투입되는 물의 양을 수치화할 수 있어 추출하는 바리스타가 투입하는 커피의 조건(분쇄도, 투입량)만 같게 한다면 언제나 일정한 에스프레소의 추출이 가능한 에스프레소 추출장치를 제공함에 있다. 또한, 에스프레소 추출에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 에스프레소 추출 장치는 양측이 개방된 추출실린더를 구비하고, 상기 추출실린더 개방부 일측의 내주면을 왕복 운동하는 추출피스톤을 구비하며, 상기 추출피스톤이 왕복운동 하는 추출실린더의 타측 개방부에 에스프레소 추출필터가 상기 추출실린더에 밀착해서 설치되며, 상기 추출필터의 일 측면에 상기 추출필터를 개폐하는 추출필터 개폐 부재를 구비한다. 그리고 상기 추출피스톤과 상기 추출필터, 상기 추출필터 개폐 부재의 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에스프레소 추출 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면 추출실린더 내부에 직접 커피 분말을 투입하고 온수를 공급하는 방식으로, 포타필터를 없애서, 탬핑 이라는 단계가 없다. 그래서 에스프레소 추출머신의 조작방법만 숙지하면, 숙달되지 않은 바리스타도 현재까지 사용 되는 포타필터 방식에서 적용되는 기능들(미리 커피 분말을 적시는 프리인퓨젼 기능과 커피 분말에 필요한 압력을 전달하는 기능 및 온수의 양과 온도설정 등)을 바리스타의 개인적인 능력이 아닌 수치를 적용하여 일정한 압력을 가할 수 있어, 보다 안정적으로 바리스타가 원하는 맛과 향 그리고 2 샷 이상 추출하고 싶은 양만큼의 에스프레소를 추출할 수 있게 한다. 또한, 에스프레소 추출 속도를 빠르게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 적용된 에스프레소 추출 장치의 구성도이고
도 2는 기존의 커피 추출 머신의 그룹헤드와 결합 된 포타필터 사진이고,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 에스프레소 추출 장치의 사시도이고
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에스프레소 추출 장치의 후면 사시도이고
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에스프레소 추출 장치의 밑면 사시도이고
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 에스프레소 추출 장치의 단면도이다.

이상의 본 발명의 목적과 특징 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 에스프레소 추출 장치(1)를 설명한다. 본 발명에 적용된 에스프레소 추출 장치는 도 3 및 도 4, 도5 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

먼저, 본 발명은 포타필터 없이 에스프레소를 추출할 수 있는 에스프레소 추출 장치(1)가 구비된다. 특히 상기 에스프레소 추출 장치는 장치 운용자가 추출 실린더(120)에 커피 분말을 투입하고, 보일러의 온수를 추출실린더 내주면에 형성된 배출공(미도시)과 추출피스톤에 형성된 배출공(미도시)을 통하여 추출실린더(120) 내부에 투입하여 커피 분말과 혼합하고 추출피스톤(130)을 하강시켜 물과 커피의 혼합물을 압축하는 추출피스톤(130)이 구비된다. 상기 추출피스톤이 하강하여 지정된 압력이 추출실린더(120) 내부에 형성되면 추출필터(300)에 접촉하여 추출 실린더를 폐쇄하고 있던 추출필터 개폐 부재(310)를 구동 개방하여 에스프레소를 추출하게 된다. 상기 추출피스톤(130)이 지정된 위치까지 하강하여 에스프레소가 추출 완료되면, 추출피스톤(130)이 하강을 멈추고, 추출필터(300)를 개방하고, 추출피스톤(130)을 더 하강시켜 커피 찌꺼기를 외부로 배출한다. 위에서 설명한 것과 같이 본 발명의 구성은 간단하지만 현재 전세계 커피업소에서 사용하는 포타필터를 이용하는 에스프레소 추출머신이 에스프레소를 추출하는데 이용하는 압력작용 및 효과를 거의 모두 사용한다. 위에 기술한 본 발명의 전체적인 구성을 보충하여 자세히 설명하면, 에스프레소 추출머신에 있어서 에스프레소를 추출하는 장치로서, 먼저 외부의 물을 공급하는 펌프, 가열유닛을 포함한 보일러가 구비되며, 상기 보일러 및 가열유닛은 제어유닛과 연계되어 온도를 제어하고, 온수를 추출실린더(120)와 추출피스톤(130)으로 보내는 역활도 포함한다. 상기 제어유닛은 사용자 인터페이스를 더 포함하고 있으며, 상기 보일러에서 추출실린더와 추출피스톤에 연결되어 온수가 이동하는 도관(미도시)은 전자밸브(미도시)와 유량계(미도시)를 포함하여 제어유닛에서 설정한 온수의 유량을 제어한다. 상기 에스프레소 커피 추출장치(1)에 구비된 추출피스톤(130)의 구동은 유체실린더(260)와 유체펌프, 모터의 조합으로 구성되며, 제어유닛과 연계하여 추출피스톤(130)의 위치를 제어하게 된다. 상기 추출피스톤의 구동은 모터와 액츄에이터 등 다른 여러 기계 조합을 이용하여 구동할 수 있을 것이다. 또한, 상기 추출필터(300) 및 추출필터 개폐 부재(310)의 구동 역시 모터와 액츄에이터의 조합 또는 모터와 다른 기계 조합을 이용하여 구동할 수 있다.

상기 추출필터(300)와 추출필터 개폐 부재(310)는 탄성을 가지며 추출필터가이드(110)에 의해 추출실린더(120)와 추출필터(300)에 밀착하여 작동하게 된다. 상기 추출필터(300)는 미세한 구멍(미도시)이 형성되고, 추출실린더(120)에 밀착하여 설치되어 추출실린더에 커피 분말과 물의 혼합물을 수용해서 에스프레소를 추출하는 역활과 추출실린더(120)를 개방하여 커피 찌꺼기를 배출하는 역활을 한다, 상기 추출필터(300)의 일측부에는 추출필터 개폐 부재(310)가 밀착하여 설치되어 추출실린더(120) 내에 압력이 형성되게 하며, 정해진 압력에 도달하면 구동 개방되어 에스프레소를 추출하는 역활을 한다. 상기 에스프레소 추출 장치(1)에서 커피 분말과 물이 완벽하게 섞일 수 있도록 에스프레소 머신을 운용하는 사람이 피스톤이 왕복 운동하는 추출실린더의 일측부의 절개되어 개방된 부분을 통하여 젓는 수단을 이용하여 빠르게 섞어 줄 수도 있다. 위와 같은 본 발명의 구성에 원두의 분쇄수단을 더 구비하여 추출실린더에 자동으로 투입하여 전자동으로 구성할 수도 있다. 그러나 에스프레소를 추출하는 조건의 변화에 의해 에스프레소의 맛과 풍미는 많은 변화를 나타내기 때문에 에스프레소 커피머신을 운용하는 사람의 의도에 따른 커피의 맛을 만들어 갈 수 있는 에스프레소 추출장치를 제공하는데 그 의의가 있다. 추가적으로 추출필터 가이드에 스파웃(spout)을 장착하여 여러 잔의 에스프레소를 여러 컵에 나눌 수 있다

본 발명에 적용된 상기 추출실린더(120)는 가정용, 상업용, 공업용 등 사용되어지는 용도에 따라 실린더와 피스톤은 다양한 크기로 제작될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 간단한 구조지만 효과는 자명하게 나타난다.

가정용, 상업용, 공업용 등 모든 커피산업에 이용 가능하다.

1: 에스프레소 추출 장치
120: 추출실린더
130: 추출피스톤
200: 추출필터 구동부
240: 추출필터 개폐 부재 구동부
260: 유체실린더
300: 추출필터
310: 추출필터 개폐 부재
500: 커피 분말과 물의 혼합물

Claims (3)

1. 급수장치와 펌프, 보일러, 가열유닛, 제어유닛을 포함하는 에스프레소 추출머신에 있어서,
   상기 에스프레소 추출머신 본체에 양측이 개방되고 소정의 길이를 갖는 추출실린더(120);
   를 구비하고, 상기 추출실린더의 개방된 일측부 내주면을 왕복하는 추출피스톤(130);
   과 상기 추출피스톤이 왕복하는 추출실린더의 타측 개방부에 접촉하여 설치되며 상기 추출실린더를 개폐하는 추출필터(300);
   와 상기 추출필터의 일측면에 접촉하여 설치되며 상기 추출필터를 개폐하는 추출필터 개폐 부재(310); 와
   상기 추출피스톤을 구동하는 구동부와 상기 추출필터와 상기 추출필터 개폐 부재를 구동하는 구동부를 가진 것을 특징으로 하는 에스프레소 추출 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 추출피스톤은 상기 보일러의 온수를 급수받는 급수관과 상기 급수관과 연통 된 적어도 1개 이상의 배출공을 포함하는 것을 특징으로 하는 에스프레소 추출 장치
   
3. 제 1항에 있어서
   상기 추출실린더는 상기 보일러의 온수를 공급받는 급수관과 상기 급수관과 연통 된 적어도 1개 이상의 배출공을 추출실린더의 내주면에 포함하는 것을 특징으로 하는 에스프레소 추출 장치
   
   

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